JP4011963B2

JP4011963B2 - データ処理装置およびその方法、並びに、画像処理装置

Info

Publication number: JP4011963B2
Application number: JP2002129334A
Authority: JP
Inventors: 和浩齋藤; 浩森; 充浦谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: US20030202197A1; JP2003324625A; US7365890B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理装置およびその方法、並びに、画像処理装置に関し、例えば、色再現特性の変動を抑制するキャリブレーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図1はカラープリンタのキャリブレーション技術を説明する図である。
【０００３】
インク色分解処理部901は、入力される多値のRGB画像データを、インク色分解テーブル907のテーブル情報に基づく四面体補間などの補間処理により、カラープリンタの色材の色（以下「インク色」と記す）に対応するシアンC、マゼンタM、イエローYおよびブラックKの各色成分データへ分解処理する。
【０００４】
キャリブレーション用のCMYK一次元LUT 902は、プリンタの色再現特性に応じて画像データの階調特性を補正するもので、インク色分解処理部901から出力される多値のCMYKデータを多値のC'M'Y'K'データに補正する。この処理によってカラープリンタの特性に応じたキャリブレーションが実現される。
【０００５】
ハーフトーン処理部903は、多値のC'M'Y'K'データをカラープリンタが印刷可能な階調数に変換する。カラープリンタが、例えば二値プリンタの場合は、ハーフトーン処理によってC'M'Y'K'データを二値化して二値のC"M"Y"K"データを出力する。
【０００６】
カラープリンタエンジン904は、入力されるC"M"Y"K"データに基づき印刷を行う。
【０００７】
センサ906は、カラープリンタエンジン904の色再現特性を調べるもので、センサ906から出力されるCMYK各色の色再現特性に基づき、一次元LUT作成部905は、目標の色再現特性が得られるように、CMYK各色の一次元LUTを作成して、その結果の一次元LUTを一次元LUT 902へ書き込む。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図1に示す一次元LUT 902を用いる技術は、CMYK各色を独立にキャリブレートするため、一次色に関しては精度が高いキャリブレーションを実現することができるが、赤R、緑G、青Bなどの二次色、グレーラインを構成する三次色や四次色など、一次色以外の色に関しては、精度が高いキャリブレーションを実現することができない。
【０００９】
二次色、三次色や四次色などをキャリブレーションする方法として、インク色分解テーブル907の内容を再構成することで、二次色以上の色をキャリブレートする方法が存在する。しかし、記録紙が許容する総インク量の制限を守ってインク色分解テーブル907を再構成することは難しいという問題がある。
【００１０】
さらに、最近のインクジェットプリンタは、インク色としてシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックに加えて、淡シアンや淡マゼンタを用いる六色インクシステムを採用しているので、上記制限を守ることは、さらに難しくなる。
【００１１】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、二次色以上を考慮して、キャリブレーション用の多次元テーブルを作成することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１３】
本発明にかかるデータ処理装置は、一つの色材で再現される一次色と、複数の色材で再現される二次色以上の色を表現可能な画像データを、色分解処理の前に色変換するための多次元テーブルデータを作成するデータ処理装置であって、キャリブレーション対象の前記二次色以上の色の信号値に対応するカラーパッチをプリンタに形成させる形成手段と、前記形成されたカラーパッチの測色値と、前記キャリブレーション対象の色の信号値に対応する目標値の差が許容範囲外の場合は、前記信号値を校正する校正手段と、前記差が前記許容範囲内の場合は、前記形成されたカラーパッチの測色値に基づき、キャリブレーション用の前記多次元テーブルデータを作成する作成手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかるデータ処理方法は、一つの色材で再現される一次色と、複数の色材で再現される二次色以上の色を表現可能な画像データを、色分解処理の前に色変換するための多次元テーブルデータを作成するデータ処理方法であって、キャリブレーション対象の前記二次色以上の色の信号値に対応するカラーパッチをプリンタに形成させ、前記形成されたカラーパッチの測色値と、前記キャリブレーション対象の色の信号値に対応する目標値の差が許容範囲外の場合は、前記信号値を校正し、前記差が前記許容範囲内の場合は、前記形成されたカラーパッチの測色値に基づき、キャリブレーション用の前記多次元テーブルデータを作成することを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、さらに、前記測色値と前記目標値との比較に基づき、前記信号値の校正、および、校正された信号値に対応するカラーパッチの形成を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明にかかる画像処理装置は、上記の多次元テーブルデータを用いて画像データを色変換することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
［構成］
図2は実施形態の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００１９】
図2において、カラーマッチング処理部101は、入力画像データの色と、プリンタの色再現特性とを合わせるために、カラーマッチングテーブル107の内容に基づく四面体補間や立方体補間などの三次元補間処理により、RGBデータにカラーマッチング処理を施してR'G'B'データへ色変換する。
【００２０】
3Dキャリブレーション処理部102は、3Dキャリブレーションテーブル108の内容に基づく四面体補間や立方体補間などの三次元補間処理により、R'G'B'データにキャリブレーション処理を施してR"G"B"データへ色変換する。
【００２１】
色分解処理部103は、色分解テーブル109の内容に基づく四面体補間や立方体補間などの三次元補間処理により、R"G"B"データをプリンタの色材色（インク色）を表すCMYKデータへ変換する色分解処理を行う。
【００２２】
出力ガンマ補正部104は、ハーフトーン処理部105の処理内容およびカラープリンタエンジン106の特性の組み合わせによるガンマ特性を補正する。
【００２３】
ハーフトーン処理部105は、出力ガンマ補正部104から出力されるC'M'Y'K'の多値データを、カラープリンタエンジン106が表現可能な階調数に変換するためのハーフトーン処理を行う。
【００２４】
カラープリンタエンジン106は、ハーフトーン処理部105から出力されるC"M"Y"K"データに基づき、記録紙に画像を印刷する。
【００２５】
CPU 110は、ROM 111に格納されたプログラムやデータに基づき、RAM 112を作業領域として、画像処理装置全体を制御し、3Dキャリブレーションテーブル108の更新処理や、更新された3Dキャリブレーションテーブル108を用いる上記の画像処理の実行を制御する。
【００２６】
リファレンステーブル113には、後述するパッチを形成するR"G"B"データと、形成されたパッチの測色値との対応関係を格納する。
【００２７】
本実施形態は、3Dキャリブレーションテーブル108の内容を更新することで、上述した、色分解テーブル109の内容を変更する場合の総インク量の制限や六色系インクシステムなどの複雑な制御を必要とせずに、簡便に二次色以上の、印刷物の色味の安定化を実現する。
【００２８】
［3Dキャリブレーションテーブルの作成方法］
図3は3Dキャリブレーションテーブル108の作成方法を説明する図で、カラープリンタを含むシステム構成例を示している。
【００２９】
図3において、コンピュータ201は、画像を印刷するためのカラープリンタ203、および、カラープリンタ203によって印刷されたパッチ205を測色するための測色機204を制御する。モニタ202は、コンピュータ201に保持されたデータなどを表示する。なお、図2に示す本実施形態の画像処理装置は、カラープリンタ203内部に実装されている。
【００３０】
図4は、コンピュータ201の制御により、図3に示すシステムが実行するキャリブレーションを説明するフローチャートである。
【００３１】
まず、CPU 110は、リファレンステーブル113に基づき、グレイラインのパッチパターンに相当するR"G"B"データを生成する(S302)。次に、生成されたR"G"B"データは、色分解処理部103、出力ガンマ補正部104およびハーフトーン処理部105で処理されて、カラープリンタ203によりグレイラインのパッチ205が印刷される(S303)。印刷されたパッチ205は、測色機204によって測色され、その結果は、コンピュータ201を中継して、カラープリンタ203内の画像処理装置に転送される(S304)。
【００３２】
CPU 101は、各パッチの測色値と、リファレンステーブル113に格納されたグレイラインの（測色値の）目標値との色差ΔEを計算し、色差ΔEが許容値ε内か否かを判定する(S305)。そして、ΔE > εの場合はグレイラインの修正を行う(S306)が、その詳細は後述する。
【００３３】
そして、ΔE≦εになるまで、ステップS306で修正されたR"G"B"データを用いてステップS302からS304の処理を繰り返し、ΔE≦εになると、その時点のグレイラインのR"G"B"データを用いて、三次元補間により、3Dキャリブレーションテーブルを生成する(S307)。
【００３４】
図5は3Dキャリブレーションテーブル108のグレイラインの初期特性を示す図である。つまり、図5に示す初期特性ではR、GおよびBの特性曲線はすべて重なった状態にあり、R'、G'およびB'の入力値α1、α2およびα3に対応するR"、G"およびB"の出力値はα1、α2およびα3である。
【００３５】
一方、図6は3Dキャリブレーションテーブル108の修正されたグレイラインの特性を示す図である。図6では、初期特性（図5）に比べて、R信号を強調し、GおよびB信号を弱めた結果になっている。これにより、結果として、カラープリンタ203のグレイラインの色再現特性の安定化が図られる。
【００３６】
図7はグレイラインを修正するアルゴリズムを説明する図である。
【００３７】
図7の点P0からP7は、リファレンステーブル113に格納された、R"G"B"データに対応するグレイラインの目標値と、その近辺の色を、予め印刷し測色た結果とを、CIEのL*a*b*色空間上にプロットした様子を示している。
【００３８】
また、点P8は、グレイラインの信号値(R", G", B")=(α2,α2,α2)に基づきパッチを印刷して測色した結果得られる、グレイラインの測色値(L8, a8, b8)をプロットしたものである。
【００３９】
なお、各点には、その点の色を示すL*a*b*値と、その点の基になるR"G"B"値を示す。例えば、点P0に対応する値はL*a*b*=(L0, a0, b0)およびR"G"B"=(R"0, G"0, B"0)である。ただし、点P8のR"G"B"=(R"8, G"8, B"8)は、測色値(L8, a8, b8)に基づき、点P8の周辺の点P0からP7のR"G"B"値から補間によって求める。
【００４０】
図8はリファレンステーブル113を説明する図である。なお、リファレンステーブル113は本来三次元のテーブルだが、説明を簡単にするために図8では、白点(White)から黒点(Black)とを結ぶグレイラインを、赤(Red)およびシアン(Cyan)を通る断面（二次元）で表している。
【００４１】
図8から明らかなように、テーブルの構成方法として、グレイラインの近辺は、格子間隔を密にし、グレイラインから遠い領域の格子間隔を疎にすることで、同じテーブルサイズにおいて、グレイライン近辺の色再現精度が向上するように工夫している。
【００４２】
ここで、グレイライン信号値(R", G", B")=(α2,α2,α2)の測色結果P8の目標値をP0とすると色差ΔEは次式で表される。
ΔE = √{(L0 - L8)² + (a0 - a8)² + (b0 - b8)²}
【００４３】
ステップS305の判定において、色差ΔEが許容値εを超えると判定された場合、図6に示す(R", G", B")=(β2r,β2b,β2g)は、目標のR"G"B"値（R"0, G"0, B"0）と、測色値(L8, a8, b8)に基づくR"G"B"信（R"8, G"8, B"8）との差分から次式のように計算される。
β2r = α2 + (R"0 - R"8)
β2g = α2 + (G"0 - G"8)
β2b = α2 + (B"0 - B"8)
【００４４】
勿論、図6に示す入力値α1およびα3に対しても、上記と同様に、グレイラインの信号値を修正することができる。
【００４５】
以上のキャリブレーション処理により、カラープリンタ203の印刷特性が変動した場合でも、グレイラインの色再現特性を安定化することができる。さらに、グレイライン以外の周辺色についても、キャリブレートされたグレイラインに基づく三次元補間により修正して、3Dキャリブレーションテーブル108を更新すれば、良好な色再現特性を実現することができる。
【００４６】
このように、カラーマッチング部101と色分解処理部103との間に配置した3Dキャリブレーション部（三次元LUT）102の3Dキャリブレーションテーブル108の内容を更新することで、上述した、色分解テーブル109の内容を変更する場合の総インク量の制限や六色系インクシステムなどの複雑な制御を必要とせずに、簡便に二次色以上の、印刷物の色味の安定化を実現することができる。
【００４７】
【変形例】
上記の実施形態では、カラーマッチング部101と色分解処理部103の間に、3Dキャリブレーション部102を設けて、3Dキャリブレーションテーブル108の内容に基づき三次元のキャリブレーションを行う例を説明した。しかし、3Dキャリブレーションテーブルを用いる三次元のキャリブレーションは、上記に限定されるものではない。
【００４８】
図9はカラーマッチング部101と色分解処理部103とを直結した、画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００４９】
図9に示す構成では、カラーマッチングテーブル107と3Dキャリブレーションテーブル108とを合成して、その合成結果のテーブルでカラーマッチングテーブル107を更新する。あるいは、3Dキャリブレーションテーブル108と色分解テーブル109とを合成して、その合成結果で色分解テーブル109を更新する。これにより、上記の実施形態と同等の処理を実現することができる。
【００５０】
勿論、カラーマッチングテーブル107、3Dキャリブレーションテーブル108および色分解テーブル109の三つのテーブルを合成して、その合成結果の三次元テーブルを用いる三次元補間処理によって、上記の実施形態と同等の処理を実現することができる。
【００５１】
上記の実施形態では、グレイラインを修正した後、修正されたグレイラインに基づき3Dキャリブレーションテーブル108を作成する例を説明したが、3Dキャリブレーションテーブル108の作成方法は、これに限定されるものではない。グレイライン以外の例えば白点(White)-赤(Red)-黒点(Black)ラインや、肌色などのキャリブレートしたい注目色を修正し、修正したラインや色を加えて、3Dキャリブレーションテーブル108を作成してもよい。
【００５２】
上記の実施形態では、パッチ208の測色に測色機204を用いる例を示したが、パッチ205の測色は市販のフラットベットスキャナなど、色を測れるものならばよい。
【００５３】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００５４】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出された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を記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)など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含まれることは言うまでもない。
【００５５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなど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含まれることは言うまでもない。
【００５６】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、二次色以上を考慮して、キャリブレーション用の多次元テーブルを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラープリンタのキャリブレーション技術を説明する図、
【図２】実施形態の画像処理装置の構成例を示すブロック図、
【図３】 3Dキャリブレーションテーブルの作成方法を説明する図、
【図４】キャリブレーションを説明するフローチャート、
【図５】 3Dキャリブレーションテーブルのグレイラインの初期特性を示す図、
【図６】 3Dキャリブレーションテーブルの修正されたグレイラインの特性を示す図、
【図７】グレイラインを修正するアルゴリズムを説明する図、
【図８】リファレンステーブルを説明する図、
【図９】実施形態の画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。

Claims

一つの色材で再現される一次色と、複数の色材で再現される二次色以上の色を表現可能な画像データを、色分解処理の前に色変換するための多次元テーブルデータを作成するデータ処理装置であって、
キャリブレーション対象の前記二次色以上の色の信号値に対応するカラーパッチをプリンタに形成させる形成手段と、
前記形成されたカラーパッチの測色値と、前記キャリブレーション対象の色の信号値に対応する目標値の差が許容範囲外の場合は、前記信号値を校正する校正手段と、
前記差が前記許容範囲内の場合は、前記形成されたカラーパッチの測色値に基づき、キャリブレーション用の前記多次元テーブルデータを作成する作成手段とを有することを特徴とするデータ処理装置。
さらに、前記測色値と前記目標値との比較に基づき、前記校正手段による信号値の校正、および、前記校正された信号値に対応するカラーパッチの形成を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載されたデータ処理装置。
前記校正手段は、前記測色値に対応する信号値を補間によって演算し、前記演算された信号値に基づき、前記カラーパッチを形成するための信号値を校正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたデータ処理装置。
前記形成手段および前記校正手段はグレイラインのカラーパッチに対応する処理を行い、前記作成手段は、前記グレイラインのカラーパッチの測色値に基づき、前記グレイラインおよび前記グレイライン以外の色に対応する前記多次元テーブルデータを作成することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載されたデータ処理装置。
さらに、前記キャリブレーション用の多次元テーブルデータと、カラーマッチング用の多次元テーブルデータとを合成する合成手段を有することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載されたデータ処理装置。
さらに、前記キャリブレーション用の多次元テーブルデータと、前記色分解処理用の多次元テーブルデータとを合成する合成手段を有することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載されたデータ処理装置。
請求項1から請求項6の何れか一項に記載されたデータ処理装置によって作成される多次元テーブルデータを用いて、色分解処理前に画像データを色変換することを特徴とする画像処理装置。
一つの色材で再現される一次色と、複数の色材で再現される二次色以上の色を表現可能な画像データを、色分解処理の前に色変換するための多次元テーブルデータを作成するデータ処理方法であって、
キャリブレーション対象の前記二次色以上の色の信号値に対応するカラーパッチをプリンタに形成させ、
前記形成されたカラーパッチの測色値と、前記キャリブレーション対象の色の信号値に対応する目標値の差が許容範囲外の場合は、前記信号値を校正し、
前記差が前記許容範囲内の場合は、前記形成されたカラーパッチの測色値に基づき、キャリブレーション用の前記多次元テーブルデータを作成することを特徴とするデータ処理方法。
さらに、前記測色値と前記目標値との比較に基づき、前記信号値の校正、および、前記校正された信号値に対応するカラーパッチの形成を制御することを特徴とする請求項8に記載されたデータ処理方法。
さらに、前記キャリブレーション用の多次元テーブルデータと、カラーマッチング用の多次元テーブルデータとを合成することを特徴とする請求項8または請求項9に記載されたデータ処理方法。
さらに、前記キャリブレーション用の多次元テーブルデータと、前記色分解処理用の多次元テーブルデータとを合成することを特徴とする請求項8または請求項9に記載されたデータ処理方法。
情報処理装置を制御して、請求項8から請求項11の何れか一項に記載されたデータ処理を実行することを特徴とするコンピュータプログラム。
請求項12に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。