JP3658286B2 - 画像処理方法および記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
入力色信号を黒成分を含む複数の色成分に変換するルックアップテーブルの作成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラー印刷装置おいて、アプリケーションからの入力R(赤)G(緑)B(青)値からデバイス依存のC(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)K(黒)出力値を生成するために、入力RGB信号値をデバイス依存RGB値に変換する手段と、デバイス依存RGB値をCMYK出力値に変換する色変換LUTを有することが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
色変換LUTの各格子点におけるKインク量および下色除去量の決定は、各CMYの最小値もしくはKインク量をパラメータとする関数で求めらていた。Kインク量を適切に制御するための関数を作成するのは難しく、下色除去関数によっては、明度の高い出力において粒状感を生じさせ、出力画像の画像品質を劣化させてしまう場合があった。
【0004】
また下色除去関数およびマスキング計算方法によって色変換LUTを作成する方法および、3次元のプリンタモデルからL*a*b*色空間における3次元補間を行い、所望のCMYKインク量をサーチする方法では、莫大な計算時間が必要な上、出力結果の階調性にばらつきが生じてしまっていた。さらに、これらの方法では、カラー印刷装置における出力色空間を必ずしも最大に再現しているとは言えず、入力信号であるRGB信号色空間に対して十分な色再現性をもつとはいえない場合があった。
【0005】
また、Kインク自体の最大濃度が薄い場合、プロセスブラックにKインクのみの最大出力値をおいた場合には、プロセスブラックよりも、周りの有彩色色インクとKインクおよび有彩色色インクにたいして補色インクとなる3つのインク系の組み合わせによる出力濃度のほうが高くなり、カラー印刷装置に対してその出力色空間に、ひずみを生じさせ、出力画像に擬似輪郭を生じさせるなどの問題があった。
【0006】
本願第1の発明は、粒状感が生じない高品質の出力画像を得ることができるようにすることを目的とする。
【0007】
本願第2の発明は、階調再現性が良好な高品質の出力画像を得ることができるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願第1の発明は、入力色信号を黒成分を含む複数の色成分に変換するルックアップテーブルを作成する際に、カラー出力装置の再現可能な色空間の有彩色を示す頂点と黒を示す頂点間における黒インクを発生させる開始点、及び、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量、及び、前記有彩色に対応する補色インク量を決定する画像処理方法であって、出力画像において黒インクの粒状感が目立たない、補色インク量に基づき、前記黒インクを発生させる開始点を決定し、前記開始点から前記黒を示す頂点まで、補色インク量とは独立に、黒インク量を線形に増加させることにより、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量を決定し、前記決定された黒インク量に基づき定義される補色インク量と有彩色インク量、及び、前記黒インク量、前記補色インク量、前記有彩色インク量におけるインク載り量に基づき、前記開始点と前記黒を示す頂点間における前記補色インク量を決定することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
入力信号をRGB3原色信号とし、出力インクをCMYKとするカラー印刷装置において、RGB信号をCMYK信号に変換する色変換LUT(ルックアップテーブル)の作成方法を説明する。
【0011】
本実施形態では、図1に示されるようにカラー印刷装置の出力色空間を想定し、色変換LUTは、入力RGB信号値に対してそれぞれ出力色を対応付けしたものであるとする。そして、入力RGB信号は各色8ビット(0〜255)データで構成され、色変換LUTは格子点間隔16、格子点数17であるとする。
【0012】
色変換LUTの作成は以下の手順で行う。
【0013】
まず、カラー印刷装置の再現可能な色空間の頂点におけるLUT格子点、W(紙白)、RGBCMY、およびプロセスブラックBkを出力する任意の格子点を決定し、各格子点における出力構成インク色を決定する。
【0014】
次に、W(紙白)― RGBCMY、およびRGBCMY―Bkラインにおける各LUT格子点の構成インク色を決定する。
【0015】
以上の2つの手順により、カラー印刷装置の再現可能な出力色空間の最外郭を決定する。
【0016】
W(紙白)−Bkラインにおける各LUT格子点列における構成インク色を決定する。
【0017】
そして、最外郭における任意のLUT格子点列の構成インク色およびW(紙白)−Bkラインにおける格子点列の構成インク色を用いて、補間処理を行い、任意のLUT内部格子点の出力を決定する。
【0018】
本実施形態では、Kインク量および下色除去量を制御して、以下の効果を得られるようにするものである。
【0019】
(1)明度の高い領域において粒状感が生じないようにする
(2)カラー印刷装置の色再現範囲をできるだけ利用する
(3)黒の階調の連続性を保つ
【0020】
以下に、Kインク量および下色除去量を制御して色変換LUTの格子点データを作成する方法、すなわち、RGBCMY―Bkラインにおける各LUT格子点の構成インク色を決定する方法を説明する。Kインク量および下色除去量を制御するためには、R、G、B、C、M、YとKを結んだライン上の格子点における構成インクの決定が重要である。
【0021】
代表例としてR(レッド)からBk(プロセスブラック)までの格子点列における構成インクの決定について、以下、図2、図3、図4に示されるフローチャートを用いて説明する。なお、R以外のG、B、C、M、Y各色からプロセスブラックまでの構成インク量の決定も同様の手順によって決定することができる。
【0022】
図1に示されるR(レッド)からBk(プロセスブラック)を結ぶ有彩色―無彩色ラインに存在するルックアップテーブルの格子点群を、格子点列として定義する。
【0023】
R―Bkラインは、CMYK各インクの構成に基づき、有彩色インクと補色インク量(Kインク量=0)で定義される領域(図5の領域0)、有彩色インクと補色インク量およびKインクで定義される領域(領域1)、有彩色インクとKインク(補色インク量=0)で定義される領域(領域2)の3領域に分けることができる。
【0024】
(第1の処理)
有彩色インクと補色インク量で定義される領域(領域0)におけるCMYKインク量決定方法について図2を用いて説明する。第1の処理では、Kインクのドットが要因となる出力画像における粒状性が抑制されるようにKインク量を決定する。
【0025】
まず、Kインクの入力開始におけるKインクのドットが要因となる出力画像における粒状性に注目し、この粒状性が視覚的に判別不可能となる、CMYRGB各有彩色インクにおける最大補色インク量(グレイ成分インク最大量)を予め定義する。さらに、カラー印刷装置におけるCMYK総インク載り量制限条件Vlimを予め定義する。そして、総インク載り量制限条件を満たす有彩色インク量の最大値を定義する。有彩色インク量の最大値は、LUTにおける頂点色に相当する。
【0026】
上記ラインにおいて補色インク量は、有彩色インク量より少なくなる。よって、補色インク量がグレイ成分を示すこととなる。よって、本実施形態では補色インク量をグレイ成分インク量とも呼称する。
【0027】
ここでは、有彩色Rインクの補色インクに相当するシアンインク量(グレイインク量)をCgとする。有彩色RインクはYインクとMインクによって構成される。
【0028】
ステップ201において、シアンインク量Cgを0に定義する。
【0029】
ステップ202において、有彩色Rインク量Rgを有彩色Rインク量の最大値Rmに定義する。
【0030】
ステップ203において、シアンインク量Cgと、有彩色Rインク量Rgにおけるインク載り量Vを求める。ここで、有彩色RインクはYインクとMインクで構成されるので、ステップ203ではシアンインク量Cgと、有彩色Rインク量Rgを構成するYインク量とMインク量とを加算することによりインク載り量Vを求める。
【0031】
ステップ204において、ステップ203で求めたインク載り量Vを、カラー印刷装置におけるCMYK総インク載り量制限条件Vlimと比較し、インク載り量Vがインク載り量制限条件Vlim以下であるか否かを判定する。
【0032】
インク載り量Vがインク載り量制限条件Vlim以下である場合は、ステップ206において有彩色Rインク量Rgとシアンインク量Cgのインク組み合わせを保存する。
【0033】
ステップ207において、シアンインク量Cgをインクリメントする。
【0034】
ステップ208において、シアンインク量Cgが前記定義されている最大補色インク量Cmになると判断されるまで、ステップ202以下の処理を繰り返す。
【0035】
ステップ204において、インク載り量Vがインク載り量制限条件Vlimより大きかった場合は、ステップ205において有彩色Rインク量Rgをデクリメントする。デクリメントすることによって減らされた有彩色Rインク量Rgを用いてステップ203からの処理を行う。
【0036】
ステップ206で保存されたインク組み合わせを順次プロットすると、図5に示されるグラフの領域Area0のようになる。
【0037】
(第2の処理)
次に、第2の処理として行う、有彩色インクと補色インクおよびKインクで定義される領域、有彩色インクとKインク(補色インク量=0)で定義される領域におけるCMYKインク量を決定する方法について図3を用いて説明する。
【0038】
ステップ301において、補色シアンインク量Ck=Cglimを定義する。これは、領域0との境界において不連続が生じないようにするためである。
【0039】
ステップ302において、有彩色Rインク量Rkを有彩色Rインク量の最大値Rmを定義する。
【0040】
ステップ303において、Kインク量K=0を定義する。
【0041】
以降、Kインクは、Kインク量最大値まで線形に増加される(γ=1)。
【0042】
一方、有彩色Rインク量Rkは、有彩色Rインク量の最大値Rm、および、γrパラメータを持つ式(3.1)によって定義される。
【0043】
Rk =Rm・(1−(K/255)γr)… (3.1)
【0044】
補色シアンインク量Ckにおいても、有彩色Rインク量Rkと同様に、補色シアンインク量の最大値Cglimおよびγcパラメータによって定義されるが、Kインクの値に対して補色インクにおける0値(終点)が任意パラメータlimitによって定義される。よって、式(3.2)によって補色シアンインク量Ckが定義される。
【0045】
Ck = Cglim・(1−Fcol(K、γc、limit))… (3.2)
【0046】
ステップ304において、Kインク量Kを用いて前記式(3.2)によってシアンインク量Ckを定義する。
【0047】
ステップ305において、前記式(3.1)によって有彩色Rインク量Rkを定義する。
【0048】
ステップ306において、Kインク量K、ステップ304で求められたシアンインク量Ck、ステップ305で求められた有彩色Rインク量Rkにおけるインク載り量Vを求める。
【0049】
ステップ307において、ステップ306で求められたインク載り量Vをカラー印刷装置におけるCMYK総インク載り量制限条件Vlimと比較し、インク載り量VがCMYK総インク載り量制限条件Vlim以下であるか否かを判定する。
【0050】
インク載り量VがCMYK総インク載り量制限条件Vlim以下である場合は、ステップ309において、Kインク量K、シアンインク量Ck、有彩色Rインク量Rkのインク組み合わせを保存する。
【0051】
ステップ310において、Kインク量Kをインクリメントする。
【0052】
ステップ311において、Kインク量Kが最大Kインク量になると判断されるまで、ステップ304以下の処理を繰り返す。
【0053】
ステップ307において、インク載り量VがCMYK総インク載り量制限条件Vlimより大きかった場合は、ステップ308において有彩色Rインク量Rkを条件を満たすまで減少させる。
【0054】
図3に示されるフローチャート処理における結果例は、図5に示されるグラフの領域Area1,Area2のようになる。
【0055】
Area2に示されるように、最後まで、徐々に、有彩色インク量が減り、Kインク量が増えていくので、黒の階調の連続性を保つことができる。
【0056】
上記、図2、図3のフローチャート処理によって求められた、CMYK各インク量から、任意の点数のインク組み合わせを選択し、カラー印刷装置によって選択されたインク組み合わせによるパッチを出力し、測色を行う。
【0057】
その結果例を、図7、図8に示す。
【0058】
図7、図8においては、式(3.2)によって定義されるシアンインク量Ckと、前記式(3.1)によって定義される有彩色Rインク量Rkについて、式(3.1)、式(3.2)における各パラメータを3種類変更した結果を示している。
【0059】
図7、図8から明らかなように、有彩色インクと補色インク量(K=0)で定義される領域と、有彩色インクと補色インク量およびKインクで定義される領域、有彩色インクとKインク(補色インク量=0)で定義される領域に関しては、再現色空間が最大である。そして、各領域を滑らかに結ぶための式(3.1)、式(3.2)における各パラメータは一意に決定することが可能である。
【0060】
このように、再現色空間が最大であり、かつ、階調性が高く、有彩色インクと補色インク量で定義される領域と、有彩色インクと補色インク量、およびKインクで定義される領域、有彩色インクとKインク(補色インク量=0)で定義される領域を滑らかに結ぶための式(3.1)、式(3.2)における各パラメータが決定される。
【0061】
(第3の処理)
決定された各パラメータにおけるCMYK各インク量に基づき、選択された任意点数のインク組み合わせによって印刷されたパッチを形成する。そしてパッチを測色し、色再現空間内における3次元座標値を求める。
【0062】
LUT格子点にCMYKインク量を定義するための処理について図4に示されるフローチャートを用いて説明する。
【0063】
ステップ401において、R−Bk上の任意数N点の各々におけるCMYK各インク量と、色再現空間内における各3次元座標値を定義する。この時、図5に示される各領域Area0,Area1,Area2の境界点は、任意数N点内に含まれる。
【0064】
ステップ402において、Bk点を原点0とし、3次元間距離L(0)=0と定義する。
【0065】
ステップ403において、点nにおける隣合う点(n-1)との3次元間距離L(n)をそれぞれ求める。3次元空間がLab空間である場合は、次に示される式によって求められる。
【0066】
【外1】
【0067】
ステップ404において、Bk点を原点とし、Rまでの距離L(R)を、ステップ403において求められた各点間の3次元間距離の総和として求める。
【0068】
L(R)=ΣL(n) (n=0…N)
【0069】
ステップ405において、有彩色インクと補色インク量で定義される領域(領域0)の距離L(G)を求め、そして、距離L(R)に対する比率を求める。
【0070】
ステップ406において、有彩色インクと補色インク量、およびKインクで定義される領域(領域1)の距離L(GK) を求め、そして、距離L(R)に対する比率を求める。
【0071】
ステップ407において、有彩色インクとKインク(補色インク量=0)で定義される領域(領域2)の距離L(BK) を求め、そして、距離L(R)に対する比率を求める。
【0072】
ステップ408において、各領域間の距離と距離L(R)の比率に応じて、色変換LUTのR−Bk格子点列における各領域間の格子点数を配分するととも、もに、境界格子点を定義する。
【0073】
ステップ409において、各領域の境界となるLUT格子点に対して、各領域の境界となるCMYKインク量を定義する。
【0074】
ステップ410において、各領域として定義された距離を配分された格子点間数で等分し、各領域間におけるLUT格子点間の距離を求める。
【0075】
ステップ411において、R−Bk格子点列において、Bkを原点として、注目LUT格子点をBkLUT格子点から1格子点R側にシフトした格子点に定義する。
【0076】
ステップ412において、注目LUT格子点における原点Bkからの格子点間距離を、ステップ410において求められた各領域におけるLUT格子点間距離より求める。
【0077】
ステップ413において、定義された注目LUT格子点における原点Bkからの格子点間距離を間にはさむステップ401において定義されたCMYKインク量の組み合わせおよびその原点Bkからの各距離から、注目LUT格子点におけるCMYKインク量を距離に基づく線形補間処理により求める。
【0078】
ステップ414において、注目格子点をひとつR側にシフトする。
【0079】
ステップ415において、R―Bk格子点列におけるすべての格子点において、CMYK各インク量を定義するまでステップ412からステップ415の処理を繰り返す。
【0080】
上述の処理を行った結果の1例を図6に示す。
【0081】
このように、図2から図4までに示されたフローチャートにより示される第1〜第3の処理を行うことにより、Kインク量および下色除去量を良好に制御することができ、明度に高い領域にける粒状感を抑制し、カラー印刷装置の色再現範囲を最大限利用し、階調再現性のよくすることができる。
【0082】
(その他の実施形態)
カラー印刷装置内にて用いられる色変換ルックアップテーブルの作成についてのみならず、カラー印刷装置に接続されたホストコンピュータ内において、色変換処理を行った画像出力結果をカラー印刷装置に送るようなシステムにおいて、ホストコンピュータ内において色変換に用いられるルックアップテーブルの作成においても本発明を適用できることは明らかである。
【0083】
また前述した実施形態の機能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【0084】
またこの場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【0085】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM,、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることが出来る。
【0086】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【0087】
更に供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【0088】
【発明の効果】
本願第1の発明は、粒状感が生じない高品質の出力画像を得ることができるようにすることができる。
【0089】
本願第2の発明は、階調再現性が良好な高品質の出力画像を得ることができるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラー印刷装置の出力色空間と色空間を再現するためのルックアップテーブル格子点の関係を示した図である。
【図2】第1の処理を説明するためのフローチャートである。
【図3】第2の処理を説明するためのフローチャートである。
【図4】第3の処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】第1および第2の処理の結果例を示した図である。
【図6】第3の処理の結果例を示した図である。
【図7】本実施形態において補色インクと有彩色インクを求める式のパラメータを変えた時の縦軸L*、横軸クロマ(彩度)によって示されるカラー印刷装置における再現色空間の比較結果を示した図である。
【図8】本実施形態において補色インクと有彩色インクを求める式のパラメータを変えた時の縦軸b*、横軸a*によって示されるカラー印刷装置における再現色空間の比較結果を示した図である。
Claims (4)
- 入力色信号を黒成分を含む複数の色成分に変換するルックアップテーブルを作成する際に、カラー出力装置の再現可能な色空間の有彩色を示す頂点と黒を示す頂点間における黒インクを発生させる開始点、及び、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量、及び、前記有彩色に対応する補色インク量を決定する画像処理方法であって、
出力画像において黒インクの粒状感が目立たない、補色インク量に基づき、前記黒インクを発生させる開始点を決定し、
前記開始点から前記黒を示す頂点まで、補色インク量とは独立に、黒インク量を線形に増加させることにより、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量を決定し、
前記決定された黒インク量に基づき定義される補色インク量と有彩色インク量、及び、前記黒インク量、前記補色インク量、前記有彩色インク量におけるインク載り量に基づき、前記開始点と前記黒を示す頂点間における前記補色インク量を決定することを特徴とする画像処理方法。 - 前記色空間上の、前記複数の有彩色を示す頂点の各々と黒を示す頂点を結んだラインの夫々において、独立に前記黒インクを発生させる開始点、及び、黒インク量を決定することを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
- 前記黒インクを発生させる開始点から前記黒を示す頂点間については、関数を用いて有彩インク量および補色インク量および黒インク量を求めることを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
- 入力色信号を黒成分を含む複数の色成分に変換するルックアップテーブルを作成する際に、カラー出力装置の再現可能な色空間の有彩色を示す頂点と黒を示す頂点間における黒インクを発生させる開始点、及び、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量、及び、前記有彩色に対応する補色インク量を決定する画像処理方法を実現するためのプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
出力画像において黒インクの粒状感が目立たない、補色インク量に基づき、前記黒インクを発生させる開始点を決定し、
前記開始点から前記黒を示す頂点まで、補色インク量とは独立に、黒インク量を線形に増加させることにより、前記開始点と前記黒を示す頂点間における黒インク量を決定し、
前記決定された黒インク量に基づき定義される補色インク量と有彩色インク量、及び、前記黒インク量、前記補色インク量、前記有彩色インク量におけるインク載り量に基づき、前記開始点と前記黒を示す頂点間における前記補色インク量を決定するプログラムを記録することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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