JP4179048B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたカラー画像データをYMCKデータに分解する画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ等におけるカラープリント処理では、通常C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(黒)の色材を用いて色再現を行う。最近では、高画質化のために濃度の薄いC、MやKの色材(インク)を用いることも多い。このようなプリンタでは、単位面積あたりに記録可能な量の制限があり、その量を超えて記録すると、インクのあふれや滲み等が発生し、画質が劣化するため、総インク量の制限を行う。
【0003】
従来からある技術として、総インク量が制限値を超える場合、Kはインク量を維持し、C、M、Yの各インクは元の比率を維持してインク量を減らす方法が良く知られている。
【0004】
ところが、従来の方法でインクを制限すると、インク打ち込み量の制約下で、暗い色に相当する部分で該当する色の主濃度を構成する成分が減りすぎ、彩度低下が大きくなりがちになる。
【0005】
これに対して、予めインクの多い部分では主濃度を減らすようにデータを処理すればある程度低下を抑えることができる。例えばRGB空間で平均値と元のR(赤)、G(緑)、B(青)の各値から彩度を調節した結果として、インク量を減らす方法等が知られている(特許文献1、2)。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−275010号公報
【特許文献2】
特開平9−314864号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら従来技術では、色相を見て主、副濃度成分を低減する考え方はなかった。また、積極的に薄いKインクを濃いC、Mインクより先に使用するといった考え方はなかった。
【0008】
そこで、本発明では、簡単な演算で各色相毎にインク総量低減を行いつつ、彩度を保ち、ざらつきを低減し、なめらかな階調が得られる画像処理方法及び画像処理装置を提供することを課題とする。
【0009】
本発明のその他の課題は、本明細書の以下の記載により明らかとなる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(請求項1)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、前記最大値制限工程は、原RGB空間より出力用CMYKデータに基づき再現できる前記出力装置の色再現範囲が広い色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理方法。
(請求項2)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、前記最大値制限工程は、B色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理方法。
(請求項3)前記色分解の関係に基づき、原RGBデータに対応する前記出力用CMYKデータを出力し、その値に基づきプリントを行い、測色したデータから前記出力装置の再現特性を求め、対象とする入力装置と前記出力装置とのカラーマッチングを行い、入出力間の色補正データを作成した後、該色補正データを前記色分解と結合して、入力データを最終的なCMYK出力に変換することを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理方法。
【0011】
請求項1〜3記載の発明によれば、インク量を低減することができる。この際、一定値に抑えてから総量制限しているため、該当する色における主濃度成分の低下を抑えられる。また、純色〜黒までの明度レンジを確保できるため、カラーマッチング処理が容易かつ安定的に行える。
【0012】
(請求項4)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出工程と、前記第2のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出工程と、前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第2のCMYデータからCMYデータを低減し、第3のCMYデータを得るグレー量調整工程と、前記第3のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第3のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理方法。
(請求項5)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して第4のCMYKデータを得る総量調整工程と、前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出工程と、前記第4のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出工程と、前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第4のCMYデータからCMYデータを低減し、出力用CMYKデータを得るグレー量調整工程と、を具備し、前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理方法。
(請求項6)前記色分解の関係に基づき、原RGBデータに対応する前記出力用CMYKデータを出力し、その値に基づきプリントを行い、測色したデータから前記出力装置の再現特性を求め、対象とする入力装置と前記出力装置とのカラーマッチングを行い、入出力間の色補正データを作成した後、該色補正データを前記色分解と結合して、入力データを最終的なCMYK出力に変換することを特徴とする請求項4又は5記載の画像処理方法。
【0013】
請求項4〜6記載の発明によれば、比較的彩度が低い高〜中明度領域でのC、M、Yインク量を抑えることができる。特に請求項5記載の発明は、最大濃度付近でよりインク量を低減したい場合に適している。
また、比較的低彩度で高明度である領域では、Yインクと濃度の低い側のC、Mインクで構成でき、また、中明度は、前記インクと濃度の低い側のKインクで構成できるため、低〜中濃度で目立ち易い濃色C、Mドットの出現を遅らせることができ、ざらつき感を抑えられる。
【0016】
(請求項7)生成した原RGBデータからCMYKデータヘの対応を3次元テーブルとして保持し、原RGBデータからCMYKデータヘの色分解を前記3次元テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像処理方法。
【0017】
請求項7記載の発明によれば、RGBからCMYKへの色変換のための演算が高速化できる。
【0018】
(請求項8)前記3次元テーブルに格納されたデータにスムージング処理を施すことを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
【0019】
請求項8記載の発明によれば、変換関係におけるCMYK各値の変化をなめらかにでき、色、階調の連続性を向上させることができる。
【0024】
(請求項9)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、前記色相判定手段による判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、前記最大値制限手段は、原RGB空間より出力用CMYKデータに基づき再現できる前記出力装置の色再現範囲が広い色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理装置。
(請求項10)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、前記色相判定手段による判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、前記最大値制限手段は、B色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理装置。
【0025】
請求項9、10記載の発明によれば、インク量を低減することができる。この際、一定値に抑えてから総量制限しているため、該当する色における主濃度成分の低下を抑えられる。また、純色〜黒までの明度レンジを確保できるため、カラーマッチング処理が容易かつ安定的に行える。
【0026】
(請求項11)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、前記色相判定手段の判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出手段と、前記第2のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出手段と、前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第2のCMYデータからCMYデータを低減し、第3のCMYデータを得るグレー量調整手段と、前記第3のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第3のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理装置。
(請求項12)原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、前記色相判定手段の判定結果に基づき、前記第1のDMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して第4のCMYKデータを得る総量調整手段と、前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出手段と、前記第4のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出手段と、前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第4のCMYデータからCMYデータを低減し、出力用CMYKデータを得るグレー量調整手段と、を具備し、前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理装置。
【0027】
請求項11、12記載の発明によれば、比較的彩度が低い高〜中明度領域でのC、M、Yインク量を抑えることができる。特に、請求項11記載の発明は、最大濃度付近でよりインク量を低減したい場合に適している。
【0030】
(請求項13)生成した原RGBデータからCMYKデータヘの対応を3次元テーブルとして保持する保持手段を備え、原RGBデータからCMYKデータヘの色分解を前記3次元テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の画像処理装置。
【0031】
請求項13記載の発明によれば、RGBからCMYKへの色変換のための演算が高速化できる。
【0032】
(請求項14)前記3次元テーブルに格納されたデータにスムージング処理を施すスムージング処理手段を備えることを特徴とする請求項13記載の画像処理装置。
【0033】
請求項14記載の発明によれば、変換関係におけるCMY各値の変化をなめらかにでき、色、階調の連続性を向上させることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【0039】
図1は、本発明に係る画像処理装置を用いた画像処理システムの構成例を示している。画像処理システムは、画像入力装置1と画像処理装置2と画像出力装置3とによって構成される。
【0040】
画像入力装置1は、例えばコンピュータ、テレビカメラやスキャナ等であり、RGBの多階調カラー画像データ(原RGBデータ)を出力する。ここでは、多諧調カラー画像データの階調値は各色8ビットによる0〜255の256階調を有するものとして説明する。
【0041】
本発明に係る画像処理装置2は、入力されたカラー画像と出力画像とのカラーマッチングを行うための色変換処理、色変換された画像をCMYK多階調データに分解するための色分解処理、色分解されたデータを画像出力装置3で表現するため、誤差拡散処理等の量子化処理を行い、数階調のCMYKデータを画像出力装置3に出力する。以降で説明する色分解処理は、画像処理装置2中の1機能を構成している。なお、本明細書では、画像処理装置2におけるこの色分解処理に関わる構成部を色分解部という。
【0042】
画像出力装置3は、画像処理装置2から出力される画像データに基づきプリントを作成する。この画像出力装置3としては、例えばインクジェットプリンタのようにインクの種類に濃淡を有し、画素単位では多くの階調を表現できないプリンタによって構成されている。
【0043】
(第1の実施形態)
画像処理装置2において第1の実施形態に係る色分解部の構成ブロック図を図2に示す。画像処理装置2における色分解処理は、画像入力装置1からのRGB入力(原RGBデータ)を画像出力装置3に出力するためのCMYKの出力データに分解するものであり、同図に示すように、CMY生成部21と、K生成部22と、色相判定・色味計算部23と、最大値制限部24と、総量制限計算部25とを有している。
【0044】
CMY生成部21は、画像入力装置1からRGBの各データを受け取り、原RGBデータの組合せに対応してCMYデータ(第1のCMYデータ)を設定し、K生成部22、色相判定・色味計算部23及び最大値制限部24へ出力する。このRGBデータからCMYデータへの変換は次のようにして行われる。
【0045】
C=255−R
M=255−G
Y=255−B
【0046】
K生成部22は、上記CMY生成部21により生成されたCMYデータを受け取り、Kデータ(第1のKデータ)を生成する。ここでは、Kデータはmin(C,M,Y)の関数として、図3に示すように実験的に設定したテーブルにより生成した。これにより生成されたKデータは、総量制限計算部25へ出力される。なお、CMY生成部21とK生成部22は論理的に一つのブロックとし、RGBデータから一括してCMYKデータ(第1のCMYKデータ)を発生させる構成を採ることもできる。
【0047】
これらCMY生成部21及びK生成部22により、本発明の初期値設定手段が構成され、これらの処理により、本発明の初期値設定工程が構成される。
【0048】
色相判定・色味計算部23は、上記CMY生成部21により生成されたCMYデータを受け取り、それがR、G、B、C、M、Yの6色相のいずれに属するかを計算し判定する。
【0049】
この色相判定・色味計算部23により、本発明の色相判定手段が構成され、この処理により、本発明の色相判定工程が構成される。
【0050】
図2において、maxhueは、入力されたCMYデータがR、G、B、C、M、Yの6色相のいずれに属するかを示し、以下のdB〜dCの内、最大値を示す色が何かの情報を、最大値制限部24へ出力する。
【0051】
dB={f(f(C−Y)−|C−M|)+f(f(M−Y)−|C−M|)}/2
dG={f(f(C−M)−|C−Y|)+f(f(Y−M)−|C−Y|)}/2
dR={f(f(M−C)−|M−Y|)+f(f(Y−C)−|M−Y|)}/2
dY={f(f(Y−C)−|C−M|)+f(f(Y−M)−|C−M|)}/2
dM={f(f(M−Y)−|C−Y|)+f(f(M−C)−|C−Y|)}/2
dC={f(f(C−M)−|M−Y|)+f(f(C−Y)−|M−Y|)}/2
【0052】
但し、f(x)=x(x≧0)、0(x<0)である。
【0053】
ここで、例えば、dBは該当色のB(青)への近さ(色味)を表している。仮に、C=255、M=Y=0であれば、dC=255、他成分は0となる。あるいはC=M=255、Y=0であれば、dB=255、他成分は0となる。したがって、dB〜dCの内の最大値をその色の色相とすることができる。dB〜dCの値を利用する例は後述する。
【0054】
最大値制限部24は、予めR、G、B、C、M、Yの各6色相において、C、M、Y各成分の最大値をインクの濃さと総量制限値に基づき適切に設定する。すなわち、この最大値制限部24は、上記CMY生成部21から入力されたCMYデータに対し、上記色相判定・色味計算部23から入力された該当する色相とCMYデータとから、予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限してC’M’Y’データ(第2のCMYデータ)を算出し、総量制限計算部25へ出力する。
【0055】
ここでは、以下▲1▼、▲2▼のように予め色相毎に各色の最大値を設定した。
【0056】
▲1▼R、G、C、M、Y色相に対しては、副濃度に対応する色の最大値を25%に制限。
【0057】
▲2▼B色相に対しては、副濃度に対応するYの最大値を15%に制限。また、主濃度に対応するM、Cの最大値を90%に制限。
【0058】
なお、主濃度とは、R色相ではM、Y色、G色相ではC、Y色、B色相ではC、M色、C色相ではC色、M色相ではM色、Y色相ではY色のことであり、副濃度とは、R色相ではC色、G色相ではM色、B色相ではY色、C色相ではM、Y色、M色相ではC、Y色、Y色相ではC、M色のことである。
【0059】
ここで、B色相に関して他の色相と制限値を変えた理由は、暗部におけるY色の、濃度への寄与分が少なく、インク量を増やしてしまう影響が大きいことと、M、Cを多くしすぎると純色の明度ポイントが下がり、B〜Kまでの明度レンジが少なくなってカラーマッチングしにくくなるためである。
【0060】
後者の説明を図4を用いて行う。図4はL*−C*ab平面での白〜B〜黒の軌跡を示している。図4において、a、b点はそれぞれM、Cの最大値を制限した場合としない場合のBの色度を示している。また、cは黒点を示している。この図から明らかなように、最大値を制限しない場合、黒点とBとの明度差は非常に小さくなる。なお、R、G、Bの2次色では純色(副濃度=0)でのインク量がC、M、Y等の1次色に比べて多いため、副濃度制限をより小さく設定しても良い。
【0061】
この最大値制限部24により、本発明の最大値制限手段が構成され、この処理により、本発明の最大値制限工程が構成される。
【0062】
総量制限計算部25は、上記K生成部22から入力されたKデータと、上記最大値制限部24から入力されたC’M’Y’データの総量に基づいて、該C’M’Y’データを調整して、C’’M’’Y’’K’’データ(出力用CMYKデータ)を生成する。すなわち、KデータとC’M’Y’データとに基づいて、インク量の合計の制限値をlimitとした場合、以下の式によりCMYKデータを得る。
【0063】
C’’=C’*(limit−K)/(C’+M’+Y’)
M’’=M’*(limit−K)/(C’+M’+Y’)
Y’’=Y’*(limit−K)/(C’+M’+Y’)
【0064】
但し、上式で求めた結果が元の値C’、M’、Y’よりも大きくなる場合、該当する色については、元の値を用いる。
【0065】
この総量制限計算部25により、本発明の総量調整手段が構成され、この処理により、本発明の総量調整工程が構成される。
【0066】
本発明を適用した場合の白(W)〜赤(Red)〜黒(K)に至る色分解カーブは図5のようになる。インク総量制限は250%とした。比較のため、従来のインク量制限を図6に示す。ここで、横軸は階調ステップを示し、右端が白(R=G=B=255)、中央が赤の純色(R=255、G=B=0)、左端が黒(R=G=B=0)入力に対応しており、縦軸は対応するCMYK出力(分解値)を示している。
【0067】
比較するとわかる通り、暗部である階調ステップ0〜20位までの範囲で、主濃度であるC、M出力の低下を緩やかにすることができる。なお、R=G=B=0の点に関しては、全色相方向からの整合性をとるようにしている。
【0068】
インク量が限られている場合、主濃度が低下すると暗部で色域が急に縮小し、急激な彩度低下の原因となる。このため、本方式のように暗部の主濃度成分を優先することは、暗部の色域、階調性を確保する上で有効である。
【0069】
以上、説明してきた色分解処理により、原RGBデータからCMYKデータへの色分解が行われるが、この原RGBデータからCMYKデータへの対応を、予めRGBの離散的データ入力に対するCMYK出力値の3次元テーブルとして3次元LUT(ルックアップテーブル)化しておくと、原RGBデータからCMYKデータへの色分解が高速に行われるために好ましい。
【0070】
更に、3次元LUT化することで、変換関係をよりなめらかにできる効果も生まれる。具体的には、例えばテーブル形式にした変換関係を
としたとき、
LUT’(r,g,b,col)=1/27ΣΣΣLUT(r+kk,g+jj,b+ii,col) kk,jj,ii=−1,0,1
にてスムージングLUTを得る。このスムージング処理は繰り返しても良く、繰り返すほどなめらかさは増す。前記色分解カーブは図7のようになり、色、階調の連続性を向上させる。
【0071】
(第2の実施形態)
図8は、本発明に係る画像処理装置における色分解部の第2の実施形態を示す構成ブロック図である。同図に示すように、この実施形態は、図2に示す構成ブロック図にグレー量計算部26とCMY制限部27を加えた構成を有している。
【0072】
また、同図において、色相判定・色味計算部23では、CMY生成部21から入力されたCMYデータに基づいて、グレー度合いを示すパラメータ:grayをCMY制限部27へ出力するようになっている。
【0073】
具体的には、前述した第1の実施形態で計算した、色相判定・色味計算部23でのdB〜dCパラメータを用いて、
gray=1−max(dB,dG,dR,dY,dM,dC)/255
とする。
【0074】
このような色相判定・色味計算部23により、本発明のグレー度合い算出手段が構成され、この処理により、本発明のグレー度合い算出工程が構成される。
【0075】
グレー量計算部26は、最大値制限部24から入力されたC’M’Y’の最小値をグレー量:gray_amtとして計算する。すなわち、
gray_amt=min(C’,M’,Y’)/255
で計算し、その結果をCMY制限部27へ出力する。
【0076】
ここで、max()、min()は、それぞれかっこ内のパラメータ中、最大値、最小値に等しい。
【0077】
このグレー量計算部26により、本発明のグレー量算出手段が構成され、この処理により、本発明のグレー量算出工程が構成される。
【0078】
CMY制限部27は、上記色相判定・色味計算部23から入力されたグレー度合い:grayと、上記最大値制限部24から入力されたC’M’Y’データと、上記グレー量計算部26から入力されたグレー量:gray_amtとに基づいて、以下のようにしてCMY値を低減した新たなC’’M’’Y’’データ(第3のCMYデータ)を計算し、その結果を総量制限計算部25へ出力する。
【0079】
C’’=C’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
M’’=M’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
Y’’=Y’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
【0080】
関数f1、f2は、ここではそれぞれ実験的に図9、図10のように決定したが、CMY制限部27として、彩度がグレーに近く、かつCMY量が多いほど、CMY値を低減させるような変換であれば良い。
【0081】
このCMY制限部27により、本発明のグレー量調整手段が構成され、この処理により、本発明のグレー量調整工程が構成される。
【0082】
そして、総量制限計算部25において、上記CMY制限部27から入力されたC’’M’’Y’’データと、K生成部22から入力されたKデータの総量に基づいて、上記C’’M’’Y’’データを調整してC’’’M’’’Y’’’Kデータ(出力用CMYKデータ)を得る。
【0083】
この時、白(W)〜赤(Red)〜黒(K)に至る色分解カーブは、図11に示すように、新たな処理を追加してもほとんど影響を受けないが、白(W)〜グレー(Gray)〜黒(K)に至る色分解カーブは、図12に示すように異なる。図12のC2が第2の実施形態の構成の場合のグレー軸におけるC成分であり、C1が第1の実施形態の構成の場合のC成分である。Mに関しても同様である。すなわち、第2の実施形態の処理の追加により、グレー軸とその周辺のみ、KとCMYの比率を変えることができる。なお、いずれもスムージング処理を行っているが、行っていなくとも同様の傾向であることに変わりはない。
【0084】
このようにすると、彩度の高い色は変更を受けず、彩度が低く、かつY、M、C量が多い部位からY、M、Cインクを低減することができる。言い換えれば、グレー付近のインク構成で、K値に対応するY、M、C値を下げることができる。
【0085】
このため、C、M、Kが濃淡2種類以上の濃度の異なるインクで構成され、淡いKインクが、単位面積あたりに等量記録した際、淡いC、Mインクよりも明度が低く、濃いC、Mインクよりも明度が高いインクである場合、グレー付近の中濃度を濃色C、Mドットに優先して先に淡色Kドットを出現させるよう設定することが可能となり、濃色C、Mカラードットによるざらつき感の悪化を避けることができる。当然ながら、KとY、M、Cの量を変えると、組合せで生ずるグレーの明度(濃度)は異なってくるが、後述するカラーマッチングの際、修正されるため、問題にはならない。ここではグレーを構成するY、M、CとKとの組合せの設定を最適化できる効果が重要となる。
【0086】
かかる第2の実施形態の第1の変形例として、図8に示すCMY制限部27と総量制限計算部25の順序を入れ替えた構成も可能である。この構成ブロック図を図13に示す。
【0087】
すなわち、色相判定・色味計算部23では、CMY生成部21から入力されたCMYデータに基づいて、グレー度合いを示すパラメータ:grayを、上記同様にCMY制限部27へ出力するようになっている。
【0088】
また、総量制限計算部25では、最大値制限部24において生成されたC’M’Y’データとK生成部22において生成されたKデータの総量に基づいて、該C’M’Y’データを調整して、C’’M’’Y’’Kデータ(第4のCMYKデータ)を生成し、グレー量計算部26及びCMY制限部27へ出力する。
【0089】
グレー量計算部26では、上記総量制限計算部25から入力されたC’’M’’Y’’データの最小値をグレー量:gray_amtとして計算する。すなわち、
gray_amt=min(C’’,M’’,Y’’)/255
で計算し、その結果をCMY制限部27へ出力する。
【0090】
そして、CMY制限部27は、上記色相判定・色味計算部23から入力されたグレー度合い:grayと、上記総量制限計算部25から入力されたC’’M’’Y’’Kデータと、上記グレー量計算部26から入力されたグレー量:gray_amtとに基づいて、以下のようにしてCMY値を低減した新たなC’’’M’’’Y’’’Kデータ(出力用CMYKデータ)を得る。
【0091】
C’’’=C’’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
M’’’=M’’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
Y’’’=Y’’−定数*f2(gray)*f1(gray_amt)
【0092】
このような構成でも上記と同様の効果を得ることができる。特にこの態様では、総量制限計算部25による処理の後に、CMY制限部27においてグレー付近でのインク量を低減するため、最大濃度付近でよりインク量を低減したい場合に適している。
【0093】
更に、第2の実施形態の第2の変形例として、濃淡インクの代わりにC、M、Kが2種類以上のサイズの異なるドットを使用し、Kの小ドットはC、Mの小ドットよりも明度が低く、C、Mの大ドットよりも明度が高いドットである場合も、Kに対する(Y、)M、Cの各値を小さくすれば、M、Cの大ドットに先立ちKの小ドットを発生することができるため、前記同様、濃色C、Mカラードットによるざらつき感の悪化を避けることができる。また、副次的な効果として、グレー軸付近のインク量の低減を図ることもできる。
【0094】
(第3の実施形態)
次に、本発明に係る画像処理装置における色分解処理の第3の実施形態について説明する。
【0095】
印画紙やインクジェットプリンタでは、表現可能な色(色域)がC〜G領域ではモニタに比べ広いことがある。一般的なモニタRGB空間とインクジェットプリンタのCMYK空間の色再現範囲の比較を図14に示す。図はLab平面上でL*=50での色域を示しており、一点鎖線がモニタの色再現範囲を、実線がプリンタの色再現範囲を示している。点線は後で説明する。
【0096】
この図14は、カラーマッチング次第で、モニタでは再現できない鮮やかな色をプリンタで再現することができることを示している。ところが、実際にプリンタの色空間を全て使用するようカラーマッチングを行うと、C付近の色が鮮やかに再現されすぎ、自然画ではむしろ不自然に見えることもある。このための対策としては、カラーマッチングの際、どの程度元の色域より拡張するかを色相毎に指定することが考えられるが、実現するための処理は複雑になる。
【0097】
このような場合、本発明による画像処理(色分解処理)を適用し、RGBからCMYK空間を予め制限した後、カラーマッチングを行えば、出力側の色域はプリンタの色空間を全て使用する条件で良くなり、カラーマッチングにおける種々の処理や設定が容易になる。ここでは、第1の実施形態において説明した▲1▼、▲2▼の条件に、以下の▲3▼の条件を追加した。
【0098】
▲3▼G、C色相に対しては、主濃度(=C)に対応する色の最大値を80%に制限。
【0099】
この場合の色域が図14に重ねて示された点線であり、該当領域でG〜Cの色域を制限できることがわかる。
【0100】
以上の制限を加え、RGBデータからCMYKへの色分解を行い、得られるCMYKデータからプリントを行った後、測色を行い、プリンタのプロファイルを作成した。更に、カラーマネージメントシステムによりモニタRGBをターゲット色としてカラーマッチングを行った結果、C制限しない場合に比べて彩度が強調され過ぎず、元のRGBに忠実にマッチングした場合に比べて鮮やかな、適切な変換がなされた。
【0101】
入力データとプリンタとの変換関係は、RGB〜RGBへのカラーマッチング部として、図15(a)のように色分解部2Bの前段の変換特性として得られる。具体的には、カラーマッチング部2Aは入力RGBデータの離散値に対する3次元のLUTと補間演算処理で構成可能である。
【0102】
その際、図15(b)のように色分解部も含め、一つの3次元LUTとして符号2Cで示すように一つにまとめると、ターゲット色からの色変換が高速に行えるようになる。
【0103】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲内で改変できる。例えば、CMY生成部21では、前述の変換の後に、適当なカーブによりガンマ変換したCMYとしても良い。
【0104】
K生成部22におけるKの生成も、実験的に生成しても、解析的にC、M、Yの関数として設定しても良い。
【0105】
また、色相判定・色味計算部23での色相の決定方法はこれに限ったものではなく、例えば、前記式を若干変更した
dB=max{f(f(C−Y)−|C−M|),f(f(M−Y)−|C−M|)}
dG=max{f(f(C−M)−|C−Y|),f(f(Y−M)−|C−Y|)}
dR=max{f(f(M−C)−|M−Y|),f(f(Y−C)−|M−Y|)}
dY=max{f(f(Y−C)−|C−M|),f(f(Y−M)−|C−M|)}
dM=max{f(f(M−Y)−|C−Y|),f(f(M−C)−|C−Y|)}
dC=max{f(f(C−M)−|M−Y|),f(f(C−Y)−|M−Y|)}
式を用いても良いし、直接RGB空間の示す色度を均等色空間で評価し、色相を決定しても良い。
【0106】
また、最大値制限部24の数値は以上説明した値に限ったものではなく、該当する色材の色、インク量の制約等から適切に設定すれば良い。
【0107】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な演算で各色相毎にインク総量低減を行いつつ、彩度を保ち、ざらつきを低減し、なめらかな階調が得られる画像処理方法及び画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像処理装置を用いた画像処理システムの構成例を示すブロック図
【図2】本発明に係る画像処理装置の第1の実施形態を示す構成ブロック図
【図3】Kデータ生成用テーブルの例
【図4】M、Cの最大値を制限した場合としない場合のBの色度を示すグラフ
【図5】本発明を適用した場合の白〜赤〜黒に至る色分解カーブを示すグラフ
【図6】従来のインク量制限を示すグラフ
【図7】スムージング処理を施した場合の色分解カーブを示すグラフ
【図8】本発明に係る画像処理装置の第2の実施形態を示す構成ブロック図
【図9】関数f1を示すグラフ
【図10】関数f2を示すグラフ
【図11】白〜赤〜黒に至る色分解カーブを示すグラフ
【図12】白〜グレー〜黒に至る色分解カーブを示すグラフ
【図13】本発明に係る画像処理装置の第2の実施形態の第1の変形例を示す構成ブロック図
【図14】一般的なモニタRGB空間とインクジェットプリンタのCMYK空間の色再現範囲の比較を示すグラフ
【図15】(a)(b)は、それぞれRGBデータとCMYKデータとの変換関係を示すブロック図
【符号の説明】
1:画像入力装置
2:画像処理装置
3:画像出力装置
21:CMY生成部
22:K生成部
23:色相判定・色味計算部
24:最大値制限部
25:総量制限計算部
26:グレー量計算部
27:CMY制限部
2A:カラーマッチング部
2B:色分解部
Claims (14)
- 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、
前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、
前記最大値制限工程は、原RGB空間より出力用CMYKデータに基づき再現できる前記出力装置の色再現範囲が広い色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理方法。 - 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、
前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、
前記最大値制限工程は、B色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理方法。 - 前記色分解の関係に基づき、原RGBデータに対応する前記出力用CMYKデータを出力し、その値に基づきプリントを行い、測色したデータから前記出力装置の再現特性を求め、対象とする入力装置と前記出力装置とのカラーマッチングを行い、入出力間の色補正データを作成した後、該色補正データを前記色分解と結合して、入力データを最終的なCMYK出力に変換することを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理方法。
- 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、
前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、
前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出工程と、
前記第2のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出工程と、
前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第2のCMYデータからCMYデータを低減し、第3のCMYデータを得るグレー量調整工程と、
前記第3のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第3のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整工程と、を具備し、
前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量 記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理方法。 - 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理方法であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定工程と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定工程と、
前記色相判定工程の結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限工程と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して第4のCMYKデータを得る総量調整工程と、
前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出工程と、
前記第4のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出工程と、
前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第4のCMYデータからCMYデータを低減し、出力用CMYKデータを得るグレー量調整工程と、を具備し、
前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理方法。 - 前記色分解の関係に基づき、原RGBデータに対応する前記出力用CMYKデータを出力し、その値に基づきプリントを行い、測色したデータから前記出力装置の再現特性を求め、対象とする入力装置と前記出力装置とのカラーマッチングを行い、入出力間の色補正データを作成した後、該色補正データを前記色分解と結合して、入力データを最終的なCMYK出力に変換することを特徴とする請求項4又は5記載の画像処理方法。
- 生成した原RGBデータからCMYKデータヘの対応を3次元テーブルとして保持し、原RGBデータからCMYKデータヘの色分解を前記3次元テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像処理方法。
- 前記3次元テーブルに格納されたデータにスムージング処理を施すことを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
- 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、
前記色相判定手段による判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、
前記最大値制限手段は、原RGB空間より出力用CMYKデータに基づき再現できる前記出力装置の色再現範囲が広い色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理装置。 - 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定す る色相判定手段と、
前記色相判定手段による判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、
前記最大値制限手段は、B色相に関しては、前記第1のCMYデータの主濃度に対応する色の最大値を制限することにより、カラーマッチングするより以前にCMYKデータで表現できる色再現範囲を縮小するように色分解することを特徴とする画像処理装置。 - 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、
前記色相判定手段の判定結果に基づき、前記第1のCMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、
前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出手段と、
前記第2のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出手段と、
前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第2のCMYデータからCMYデータを低減し、第3のCMYデータを得るグレー量調整手段と、
前記第3のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第3のCMYデータを調整して出力用CMYKデータを得る総量調整手段と、を具備し、
前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理装置。 - 原RGBデータを入力しCMYKデータヘ色分解して出力装置に出力する画像処理装置であって、
原RGBデータの組合せに対応して第1のCMYKデータを設定する初期値設定手段と、
前記第1のCMYデータがR、G、B、C、M、Yのいずれの色相に属するかを判定する色相判定手段と、
前記色相判定手段の判定結果に基づき、前記第1のDMYデータを予め色相毎に設定された各色の最大値以下に制限して第2のCMYデータを得る最大値制限手段と、
前記第2のCMYデータと前記第1のKデータの総量に基づき、第2のCMYデータを調整して第4のCMYKデータを得る総量調整手段と、
前記第1のCMYデータからグレー度合いを算出するグレー度合い算出手段と、
前記第4のCMYデータからグレーの量を算出するグレー量算出手段と、
前記グレー度合いと前記グレー量を用いて前記第4のCMYデータからCMYデータを低減し、出力用CMYKデータを得るグレー量調整手段と、を具備し、
前記出力用CMYKデータによる色分解出力は、少なくともC、M、Kは単位面積あたりの濃度の異なる2種類以上のドットで構成され、淡いKドットは単位面積あたりに等量記録した際の明度が淡いC、Mドットよりも低く、濃いC、Mドットよりも高いドットを有する前記出力装置に対する色分解出力であることを特徴とする画像処理装置。 - 生成した原RGBデータからCMYKデータヘの対応を3次元テーブルとして保持する保持手段を備え、原RGBデータからCMYKデータヘの色分解を前記3次元テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の画像処理装置。
- 前記3次元テーブルに格納されたデータにスムージング処理を施すスムージング処理手段を備えることを特徴とする請求項13記載の画像処理装置。
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