JP4212742B2 - カラー画像処理方法およびカラー画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力カラー画像信号を、カラー画像記録信号に変換するカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置に関する。より詳細には、墨を含む4色以上の入力カラー画像信号を、墨を含む4色のカラー画像記録信号に変換するカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のコンピュータ技術、ネットワーク技術およびカラープリンタ技術の発展に伴い、従来印刷所に発注していた印刷物をオフィスや自宅等でコンピュータを使って電子的な印刷原稿を作成し、小部数の印刷であればオフィスや自宅等で所有しているカラープリンタで出力し、大部数の印刷であれば印刷所に電子原稿で入稿するデスクトップパブリッシング(以下、「DTP」と言う。)が盛んに行われるようになってきている。
【0003】
DTPの場合では対象となる出力装置が印刷であるので、コンピュータ上で電子的な印刷データを作成する場合は印刷での画像記録信号であるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのいわゆるYMCK色信号で作成するのが一般的である。DTPに利用される電子写真方式やインクジェット方式のカラープリンタでは印刷と同じイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックで画像を出力することができる。
【0004】
しかしながら、印刷とカラープリンタでは画像形成方法が異なるため、インクやトナーに印刷と同じ色材が使えない場合がある。また、インクやトナーに同じ色材を使っている場合でも画像構造やスクリーンが異なっていたりするため、色再現性は大きく異なっている。したがって、印刷のYMCK色信号と同じ信号をカラープリンタで出力しても同じ色は得られない。
【0005】
そこで、DTP用のカラープリンタでは、印刷と色が一致した色をカラープリンタで出力するために、入力される印刷のYMCK色信号をカラープリンタのYMCK色信号に変換する色変換装置が搭載されている。この色変換装置としては、一般的にはマトリックス演算やニューラルネットワーク、ダイレクトルックアップテーブル(以下、「DLUT」と言う。)を用いるものが広く適用されている。
【0006】
ここで、マトリックス演算は、入力値と出力値との関係を1次もしくは高次の行列式で記述し、行列式の係数を予めROM(読み出し専用メモリ)あるいはRAM(ランダムアクセスメモリ)に記憶させたものであり、色変換に必要なパラメータが少なく、ROMやRAMの容量が非常に少なくてすむという利点はある。しかし、非線形性の高い入出力特性の場合は入出力間で高い色一致精度を得ることは難しいといった問題がある。
【0007】
また、ニューラルネットワークは入力値と出力値の関係をニューラルネットワークで記述したものであり、色変換に必要なパラメータが比較的少なく、非線形性の高い入出力特性であっても入出力間で高い色一致精度を得ることができるという利点はある。しかし、演算量が多いため実時間処理に向かないといった問題がある。
【0008】
ダイレクトルックアップテーブルは、入力値と、この入力信号に所定の色変換係数を乗じた出力値との関係を予めROMあるいはRAMに記憶させたものであり、実質的に演算時間を必要としないので、色変換を極めて高速に行うことができるという利点に加え、原理的に入出力関係を自由に設定できるので、非線形性が高い入出力特性であっても高い色一致特性を得ることが出来るという利点がある。
【0009】
DTPの場合では印刷で出力することを前提としているため、電子原稿での色信号としては通常イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのいわゆるYMCK色信号を用いて電子原稿の色が指定される。
【0010】
さらに、近年においては色再現性の拡大により画質向上を狙ったHiFiカラーと呼ばれる4色以上のインクを用いた印刷技術が存在するが、その場合は通常オレンジとグリーンを加えて6色の色信号を用いて電子原稿を表現する。いずれの色信号を用いた場合も、ブラックは文字、図形および自然画においてそれぞれ違った観点から、電子原稿を作成する編集者によって指定される。
【0011】
具体的には、文字および図形については黒文字および黒細線の視認性のために文字や細線の濃淡にかかわらずブラック1色で指定される。また図形のグレーの表現もイエロー、マゼンタおよびシアンのプロセスブラックで表現するか、ブラック1色で表現するかは編集者の表現意図により異なる。
【0012】
一方、自然画においては、フォトレタッチソフトやスキャナにより、YMC色信号から通常UCRやGCRと呼ばれる墨入れ処理を行ってブラックを生成しているが、濃度の低い領域では粒状性や階調性を確保するために墨入れを行わず、濃度の高い領域のみに墨入れすることが普通である.また、墨入れ量が大きいと色再現性が悪化するので、自然画においては墨入れ率を通常50%程度と低く設定することが多い。
【0013】
このように文字、図形および自然画においてはブラックの指定方法が異なっているが、プリントに出力した場合は編集者の意図どおりに入出力において同じ墨量となり、さらに原稿中においてブラック1色で指定されている部分はブラック1色で出力することが要求されている。
【0014】
一方、DTP用の色変換装置では、印刷のYMCK色信号をカラープリンタのYMCK色信号に変換するための色変換方法は、大きく3つの方法に分類される。
【0015】
ひとつは印刷のYMCK色信号からたとえばL*a*b*色信号のような機器独立色信号に変換を行い、L*a*b*色信号からカラープリンタのYMCK色信号へ変換を行う方法であり、もうひとつはYMCK4色の色信号をYMC3色の色信号とK1色の色信号に分割し、YMC3色については入出力で測色的に色一致するような色変換を行い、K1色については入出力で濃度が一致するような色変換を行う方法であり、もうひとつは印刷のYMCK4色の色信号を機器独立色信号と墨率とに変換を行い、機器独立色信号と墨率とからカラープリンタのYMCK4色の色信号に変換する方法である。
【0016】
印刷のYMCK色信号から機器独立色信号に変換を行った後にカラープリンタのYMCK色信号に変換するものとしては、以下のような方法が提案されている。たとえば、特開平7−87343号公報では、第1のニューラルネットワークによりYMCK4色の色信号を機器独立で均等色空間上の3変数色信号であるL*a*b*色信号に変換し、第2のニューラルネットワークによりL*a*b*色信号から墨を含むYMCK4色の色信号に変換している。
【0017】
また、特開平8−204973号公報では、第1の色変換器をニューラルネットワークにより構成することによりYMCK4色の色信号を機器独立で均等色空間上の3変数色信号であるL*a*b*色信号に変換し、第2色変換演算をダイレクトルックアップテーブルで構成することによりL*a*b*色信号から墨を含むYMCK4色の色信号に変換している。
【0018】
現在、業界標準として広く普及しているInternational Color Consortium(以下、「ICC」と言う。)の提案する仕様に基づくカラーマネージメントシステム(以下、「CMS」と言う。)も基本的にはこの方法を用いて色変換を行っている。このようなCMSとしてはApple社のMacOs上に搭載されているColorSyncやMicrosoft社のWindowsに搭載されているICMが代表的なものである。
【0019】
YMCK4色の色信号をYMC3色の色信号とK1色の色信号に分割し、YMC3色については入出力で測色的に色一致するような色変換を行い、K1色については入出力で濃度が一致するような色変換を行うものものについては、以下のような方法が提案されている。
【0020】
たとえば、特開平8−65534号公報ではYMCK4色の色信号のYMC3色については高次の行列式により色補正したYMC3色の色信号に変換し、Kについては1次元のルックアップテーブル(以下、「LUT」と言う。)で階調補正したKに変換している。
【0021】
また、特開平8−116458号公報ではYMCK色信号のYMC3色については3次元のダイレクトルックアップテーブルにより色補正したYMC3色の色信号に変換し、Kについては1次元のルックアップテーブルで階調補正したKに変換している。
【0022】
印刷のYMCK4色の色信号を機器独立色信号と墨率とに変換し、機器独立色信号と墨率からカラープリンタのYMCK4色の色信号に変換するものについては、以下のような方法が提案されている。
【0023】
たとえば、特開平9−186894号公報では第1の変換手段によりYMCK4色の色信号を機器独立3変数色信号であるL*a*b*色信号と墨率とに変換し、第2の変換手段によりL*a*b*色信号と墨率とからYMCK4色の色信号に変換している。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
特開平7−87343号公報や特開平8−204973号公報で提案された印刷のYMCK色信号から機器独立色信号であるL*a*b*色信号に変換を行った後にカラープリンタのYMCK色信号に変換する方法は、入出力の色を測色的に一致させることができる点で確かに効果的である。しかしながら、入力の墨量に関係なく出力の墨量が決定されてしまうので、入出力の墨量が一致しないという問題がある。
【0025】
さらに、印刷とカラープリンタの墨の色特性は使用している色材や画像構成の違いにより異なっているため、原稿中の墨1色で指定されている黒文字や黒細線を墨入れ率100%で出力しても、測色的に一致するYMCK4色のグレーで表現されてしまい、墨1色で再現ができないといった本質的な問題がある。本来墨1色で再現される黒文字や黒細線にYMC3色がのってしまうと、色すれや転写不良があった場合に文字や細線が色づいてしまい、画質が悪化してしまう。
【0026】
さらに黒文字や黒細線の再現を重視して墨率を100%に設定してしまうと、自然画において墨量が多すぎてしまい、粒状性と階調性および色再現性の悪化を招いてしまう。
【0027】
特開平8−65534号公報や特開平8−116456号公報で提案されたYMCK4色の色信号をYMC3色の色信号とK1色の色信号に分割し、YMC3色については入出力で測色的に色一致するような色変換を行い、Kl色については入出力で濃度が一致するような色変換を行う方法は、入出力の墨量を一致させることができ、原稿中の墨1色で指定されている黒文字や黒細線を墨1色再現することができる。
【0028】
また、YMC3色についても測色的に色一致させることができる点で確かに効果的である。しかしながら、カラープリンタの色再現性は非線形性が悪く、特に墨が加わった場合には非線形性が非常に悪い。そのため、YMC3色の測色値とK1色の濃度をそれぞれ一致させても、YMCK4色で表現されている色を測色的に一致させることは難しい。特に、特開平8−85535号公報のように色変換装置にマトリックス演算を用いる場合には、高次の行列式を用いても印刷とカラープリントとの間で高い色一致精度を得ることは難しい。
【0029】
特開平9−186894号公報で提案された印刷のYMCK4色の色信号を機器独立色信号と墨率とに変換し、機器独立色信号と墨率とからカラープリンタのYMCK4色の色信号に変換する方法は、入出力の色を測色的に一致させることができ、入出力の墨率を一致させることができる点で確かに効果的である。
【0030】
しかしながら、印刷とカラープリンタの墨を含めたYMCK4色の色特性は使用している色材や画像構造の違いにより異なっているため、墨率を一致させても入出力の墨量を完全に一致させることはできない。さらに、特開平7一87343号公報や特開平8−204973号公報で提案された方法と同様に、原稿中の墨1色で指定されている黒文字や黒細線が、測色的に一致するYMCK4色のプロセスブラックで表現されてしまうといった問題点がある。
【0031】
本発明は、上記従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、印刷の色信号からカラープリンタの色信号に色変換を行う際に、入力である印刷の墨量と出力であるカラープリンタの墨量とを一致させ、原稿中の墨1色で指定されている黒文字や黒細線を墨1色で再現させた上で、入出力の色の測色的な色を一致させることが可能なカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置を提供することを目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために成されたカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置である。すなわち、本発明のカラー画像処理方法は、墨を含む4変数以上の第1の色信号を、墨を含む4変数の第2の色信号に変換するためのもので、第1の色信号から表色系色座標上の機器独立色信号を求めるステップと、第1の色信号の墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度となる第2の色信号の墨信号を決定するステップと、第2の色信号の墨信号と機器独立信号とを色変換モデルに与えて、第2の色信号における残りの3変数色信号を求めるステップと、第1の色信号における墨以外の色信号が零の場合に第2の色信号における墨以外の色信号を零に設定するステップとを備えている。
【0033】
また、本発明のカラー画像処理装置は、墨を含む4変数以上の第1の色信号を、墨を含む4変数の第2の色信号に変換するためのもので、第1の色信号から表色系色座標上の機器独立色信号を求める手段と、第1の色信号の墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度となる第2の色信号の墨信号を決定する手段と、第2の色信号の墨信号と機器独立色信号とを色変換モデルに与えて、第2の色信号における残りの3変数色信号を求める手段と、第1の色信号における墨以外の色信号が零の場合に第2の色信号における墨以外の色信号を零に設定する手段とを備えている。
【0034】
このような本発明では、墨を含む4変数以上の色信号を備えた第1の色信号から表色系色座標上の機器独立色信号を求めるとともに、第1の色信号の墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度となる第2の色信号の墨信号を決定する。また、この決定された第2の色信号における墨信号と先に求めた機器独立色信号とから第2の色信号における残りの3変数色信号を測色的に等しくなるよう決定する。これにより、墨については第1の色信号と第2の色信号とで濃度を一致させることができ、墨以外の3変数については測色的に等しくすることができるようになる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置における実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、本実施形態におけるカラー画像処理装置を用いたカラーDTPシステムの構成図である。すなわち、このカラーDTPシステムは、全体として、原稿編集装置100、画像処理装置200および画像出力装置300によって構成される。
【0036】
原稿編集装置100は、電子的な印刷原稿を作成する装置であり、ページ記述言語やラスターイメージデータの電子原稿データを画像処理装置200に出力するものである。具体的に、原稿編集装置100としてはパソコン上で各種DTPアプリケーションにより原稿を編集する場合と、専用のコンピュータにより原稿を編集する場合とがある。
【0037】
パソコンを使用する場合は、MacintoshやIBM-PC上でアドビ社のPageMakerやQuark社のQuarkXPressなどのDTPソフトウェアを用いて電子原稿を編集する。作成された電子原稿は、例えばAdobe社のPostScriptプリンタドライバによりページ記述言語であるPostScriptに変換され、イーサネットなどのネットワークによって画像処理装置200に出力される。
【0038】
本実施例においては、DTP用パソコンから画像処理装置200に送出するページ記述言語にPostScriptを使用したが、ページ記述言語であればどのようなものでも良い。
【0039】
一方、専用のコンピュータを使用する場合はColor Electnic Prepress System(以下、「CEPS」と言う。)と呼ばれる専用のワークステーションとアプリケーションとにより電子原稿を編集する。作成された電子原稿は、例えばラスターイメージデータの標準規格であるTIFF/ITフォーマットや印刷用の電子データとして広く普及しているScitexフォーマット等のラスター情報の形式で、イーサネットなどのネットワークにより画像処理装置200に出力される。
【0040】
本実施形態としては、CEPSから画像処理装置200に送出するラスター情報としてはTIFF/ITを使用したが、ラスター形式の画像データであればどのような画像フォーマットを用いても良い。
【0041】
電子原稿での色信号としては、印刷で出力することを前提としているため、通常イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのいわゆるYMCK色信号を用いて、電子原稿の色が指定される。また、近年、色再現性の拡大により画質向上を狙ったHiFiカラーと呼ばれる4色以上のインクを用いた印刷技術が存在するが、その場合は通常オレンジとグリーンを加えて8色の色信号を用いて電子原稿を表現する。本実施形態においては電子原稿上の色信号はYMCK色信号を用いたが、4色以上の色信号でブラックを含んでいればどのような色信号でも適用可能である。
【0042】
画像処理装置200は、全体として、編集装置通信手段210、フォーマット変換手段220、ラスタライズ手段230、色変換手段240および出力装置通信手段250によって構成され、原稿編集装置100から入力されたコード情報やラスター情報の電子原稿は、画像処理装置200によって、画像出力装置300で出力可能な形式に変換される。
【0043】
原稿編集装置100から送信されるYMCK4色の色信号で指定された電子原稿は、編集装置通信手段210によってイーサネット等のネットワークを通じて画像処理装置200に転送され、PostScriptのようなページ記述言語はラスタライズ手段230によって画像出力装置300で出力可能な形式のラスター形式の画像データに変換される。
【0044】
TIFF/ITのようなラスター形式の画像データはフォーマット変換手段220において解像度変換およびフォーマット変換処理され、画像出力装置300で出力可能な形式のラスター形式の画像データに変換される。
【0045】
ラスタライズ手段230およびフォーマット変換手段220から転送されるYMCK4色の色信号は色変換手段240により画像出力装置300の色空間の画像記録信号であるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのYMCK4色の画像記録信号に変換される。
【0046】
色変換手段240で色変換された画像記録信号は出力装置通信手段250に転送され、出力装置通信手段250では画像処理装置200で処理された画像記録信号を蓄積し、適宜画像出力装置300に転送することにより、画像処理装置200と画像出力装置300との処理速度の違いを吸収する。そして、画像出力装置300において、YMCK4色のラスター形式の画像記録信号にしたがって、用紙上に画像が形成される。
【0047】
本実施形態においては、画像処理装置200のプラットフォームとしてSUN社のULTRAワークステーションを用いた。また、編集装置通信手段210としてワークステーションに搭載されているイーサネットコントローラを用いた。さらに、フォーマット変換手段220はSUN社のUNIX-OSであるSolaris上にC言語を用いてソフトウェアにより構成した。
【0048】
ラスタライズ手段230としてはAdobe社のラスタライズソフトウェアであるCPSIを用いた。色変換手段240はSolaris上にC言語を用いてソフトウェアにより構成した。出力装置通信手段250はULTRAワークステーション上のPCIバス上に大容量のメモリと画像出力装置300との通信用の専用ハードウェアで構成し、Solaris上のソフトウェアによりデータの入出力を制御するように構成した。
【0049】
本実施形態においては、画像処理装置200として汎用のコンピュータに専用のハードウェアとソフトウェアを実装することにより構成したが、画像処理装置200の構成としてはこれに限るものではなく、専用のハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせにより構成しても良く、本実施例でソフトウェアで実現した部分をハードウェアで実現したり、ハードウェアで実現した部分をソフトウェアで実現しても良い。
【0050】
また、出力装置通信手段250において画像データを圧縮して蓄積し、展開して画像出力装置300に転送することにより、画像の蓄積に必要なメモリ容量を少なくしてハードウェアのコストを抑えるように構成してもよい。この場合、高価なメモリではなく安価なハードディスクを用いて画像データを圧縮するように構成しても良い。
【0051】
図2は、本実施形態の画像出力装置300の概略構成図である。図2において、符号50はベルト状の中間転写体であり、ローラ5−1、5−2、5−3、5−4および加熱ロール2により支持されて矢印方向に画転を行う。加熱ロール2には、加熱ロール3が対向して配置されている。
【0052】
中間転写体50の周辺に配置されている4つの感光体1−1、1−2、1−3、1−4が静電潜像形成用帯電器15、16、17、18により一様に帯電され、画像処理装置200より転送されたYMCK色の画像記録信号は、スクリーンジェネレータ390によりパルス幅変調したレーザ光として、レーザスキャナ走査装置380により4つの感光体1−1、1−2、1−3、1−4上に水平走査され、静電潜像を形成する。
【0053】
次にその静電潜像が形成された4つの感光体1−1、1−2、1−3、1−4上に、ブラック現像器11、イエロー現像器12、マゼンタ現像器13およびシアン現像器14により、それぞれ黒、イエロー、マゼンタ、シアン色のトナー像が形成される。このトナー像は、順次、転写器50−1、50−2、50−3、50−4により、中間転写体50へ転写され、中間転写体上に複数色のトナー像が形成される。
【0054】
その後、用紙トレイ8から給紙装置7によって送紙された記録紙は巻回起稿8に取付けられたピンロール9−1、9−2によって加熱ロール3に巻回されながら加熱された後、中間転写体50と密着した状態で加熱ロール2および加熱ロール3によって加圧加熱される。これによりトナーは記録紙上に転写される。加熱ロール2および加熱ロール3によって加圧加熱された中間転写体50および記録紙は、密着したまま移動し、冷却装置4により冷却される。
【0055】
これにより記録紙上に転写されたトナーは凝固化し、記録紙との強い接着力を生じ、記録紙上に定着される。その後、小曲率なロール5−1において、記録紙は記録紙自体の腰の強さによって中間転写体50からトナーとともに分離され、カラー画像が形成される。
【0056】
感光体1−1、1−2、1−3、1−4としては、各種無機感光体(Se、a−Si、a−SiC、CdS等)の他に、各種有機感光体を用いることができる。トナーはイエロー、マゼンタ、シアン等の色素を含有した熱可塑性のバインダで構成され、公知の材料を用いることができる。本実施形態では、重量平均分子量54000、軟化点1130℃、平均粒径7μmのポリエステルトナーを用いた。
【0057】
また、各色の記録媒体上のトナー量は、その色素の含有量によりおよそ0.4mg/cm2〜0.7mg/cm2になるように前記露光条件または現像条件が設定される。本実施形態では、各色0.65mg/cm2に設定した。記録媒体は、市販の普通紙もしくはコート紙を用いており、本実施形態においては富士ゼロックスのJコート紙を使用した。
【0058】
中間転写体50は、ベース層と表面層の2層構造のものを用いた。ベース層は、カーボンブラックを添加した厚さ70μmのポリイミドフィルムを用いた。体積抵抗率はカーボンブラックの添加量を変化させ、1010Ωcmに調整した。なお、ベース層としては、例えば厚さ10〜300μmの耐熱性の高いシートを使用することが可能であり、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミドなどのポリマーシート等を用いることが可能である。
【0059】
また、表面層は、トナー像を感光体から中間転写体に静電的に画像乱れなく転写するために、その体積低効率を1014Ωcmに調整し、また、中間転写体から紙への同時転写定着を行うときに、トナー像を挟み中間転写体と紙との密着をよくするために、ゴム高度40度、厚さ50μmのシリコン共重合体を用いた。
【0060】
シリコン共重合体は、その表面が常温でトナーに対して粘着性を示し、さらに、記録媒体ヘトナーを効率的に移行させるために、溶融して流動化したトナーを離しやすくする特性を有しているため、表面層には最適である。なお、表面層は、例えば、厚さ1〜100μmの離型性の高い樹脂層を使用することが可能であり、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等を用いることが可能である。
【0061】
また、加熱ロールとしては、金属ロール、または金属ロールにシリコンゴム等の耐熱弾性層を有したものを用いることができる。加熱ロールの内部には熱源が配置され、その設定温度はトナー及び記録紙表面の熟可塑性樹脂層の熱溶融特性によって決定するが、トナーの軟化点>樹脂層の軟化点としているので、加熱ロール2の設定温度>加熱ロール3の設定温度となるように温度設定を行う。本実施形態では、加熱ロール2は150℃に、加熱ロール3は120℃にそれぞれ設定した。
【0062】
また転写・定着時の加熱ロール2、加熱ロール3の圧力は5kgf/cm2に設定したが、圧力はこの値に限らす1kgf/cm2〜10kgf/cm2の範囲であればよい。また加熱ロール2、加熱ロール3の外径は5mmとし、加熱ロールの回転速度は、中間転写体50の搬送速度が240mm/secになるように設定した。
【0063】
また、本実施形態では、冷却装置4の風量を調整することにより、記録媒体の中間転写体からの剥離時の、中間転写体と接する記録媒体表面の温度が70℃となるように調整した。
【0064】
本実施形態では、画像出力装置300として、タンデムエンジンの電子写真方式のカラープリンタを適用したが、画橡出力装置300をこれに限定するものでなく、シングルエンジン方式や、中間転写体を用いずに、耐熱性を有するベルト感光体を用い、ベルト感光体上に形成された複数色のトナー像を直接記録紙に転写・定着する方式でもよい。
【0065】
また、画像出力装置300としては、電子写真方式のカラープリンタに限るものではなく、ブラックを含む4変数の色信号、具体的にはYMCK色信号で画像を記録するものであればどのような画像出力装置でもよく、例えば印刷、インクジェット方式、熱転写方式および銀塩写真方式などのカラー画像出力装置であれば、どのような画橡出力装置にも適用することができる。
【0066】
次に、本実施形態の主要部である色変換手段240について説明する。本実施形態において、色変換手段240での色変換処理の詳細を図3に示す。すなわち、ラスタライズ手段230およびフォーマット変換手段220から色変換手段240に転送された第1の色信号であるYMCK4色の色信号のうち、YMCK4色の色信号は機器独立色空間変換部241に入力され、K1色の色信号は階調補正部242に入力され、YMC3色の色信号はYMC判定部244に入力される。
【0067】
機器独立色空間変換部241に入力されたYMCK4色の色信号は機器独立色空間であるL*a*b*色空間に変換され、YMC決定部243に入力される。階調補正部242に入力されたK1色の色信号は等価な明度となる画像出力装置300の画像記録信号すなわち第2の色信号であるY’M’C’K’色信号のK’1色の色信号に変換され、YMC決定部243およびYMCK出力部246に転送される。
【0068】
YMC判定部244では、入力されたYMC3色の色信号が同時に零の場合を判定し、判定フラグをYMC修正部245に送信する。YMC決定部243では機器独立色空間変換部241から入力されたL*a*b*色信号と階調補正部242から入力されたK’信号から、墨量がK’色信号の条件で入力されるL*a*b*色信号に測色的に一致する画像出力装置300のY’M’C’色信号を決定し、YMC修正部245に転送する。
【0069】
YMC修正部245ではYMC判定部から判定フラグを受け取った場合にYMC決定部243から入力されたY’M’C’色信号をすべて零に設定し、YMCK出力部246へ転送する。YMCK出力部246はYMC修正部245から入力されるY’M’C’色信号と階調補正都242から入力されるK’色信号とを出力装置通信手段300に転送する。
【0070】
機器独立色空間変換部241としては、色変換回路として広く用いられているマトリックス演算型の色変換回路やダイレクトルックアップテーブル型の色変換回路やニューラルネットワーク型の色変換回路を使用することが可能であり、本実施形態においては4入力3出力のニューラルネットワーク型の色変換回路を使用した。
【0071】
機器独立色空間変換部241の色変換係数は以下に示す方法で決定した。先ず、原稿編集装置100から入力される印刷の、任意のYMCK色信号の組み合わせに対する印刷物のパッチを出力し、その測色値(L*a*b*)を市販の測色計で測定し、入力するYMCK色信号に対応する印刷の測色値(L*a*b*)を求めて、入力データ(YMCK)に対する測色値(L*a*b*)の変換特性をモデル化する。
【0072】
そのようなモデルには高次多項式やニューラルネットワークが用いられているが、本実施形態ではニューラルネットワークにYMCKデータとL*a*b*データの組み合わせのデータセットを学習させ、入力する印刷の色特性をモデル化した。機器独立色空間変換部241は求めたニューラルネットワークをそのまま色変換部に使用した。
【0073】
本実施形態では、ニューラルネットワークとしては文献「フレキシブルUCRによる高精度色変換〜ニューラルネットワークによる高精度プリンタモデル〜」、村井和昌、Japan Hard Copy‘94論文集、PP.181〜184に示されているニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。
【0074】
印刷業界で標準的な色として使用されている色空間としてはアメリカではSWOP、日本ではJapanColorが代表的なものであるが、本実施例ではJapanColorの色変換係数を求めた。色変換係数を求める際のデータセットとしては、国際規格ISO12642で標準化されたJapanColorの928パッチの測色データを使用した。色変換係数を求める印刷の色空間やデータセットについては、これ以外のものでも良い。
【0075】
また、機器独立色空間変換部241としては、入力色信号をL*a*b*色空間に変換するものを代表的に用いることができ、以下の例でもL*a*b*色空間に変換する場合を示すが、デバイスに依存しない色空間であれば、XYZ色空間やL*a*b*色空間などの他の色空間に変換するものでもよい。ただし、均等色空間に変換するものであることが望ましい。
【0076】
さらに、機器独立色空間変換部241としては、入力する色信号をYMCK4色色信号に限定するものではなく、墨を含む4色以上の色信号を入力するように構成しても良い。印刷に用いられる4色以上の色信号としては、YMCK4色にグリーンとオレンジを加えた6色によるHiFiColor等がある。4色以上の色信号においても、上記と同様な手段および方法により機器独立色空間へ変換することが可能である。例えば6色の色信号が入力される場合には、6入力3出力のニューラルネットワークを機器独立色空間変換部241に適用すればよい。
【0077】
階調補正部242では、1次元のルックアップテーブルを用いて、入力される印刷のK1色の色信号を等価な明度となる画像出力装置300のK’1色の色信号に変換する。図4に、入力される印刷の墨量Kを画像出力装置300の墨量K’に変換する1次元のルックアップテーブルの一例を示す。
【0078】
図4において、横紬および縦紬は墨量KおよびK’の網点面積率を8ビットに量子化した値を示す。ルックアップテーブルの作成方法としては、印刷と画像出力装置300について、網点面積率を0から255に変化させたときの明度L*を測定しておき、入力墨量Kの時の明度L*から同じ明度となる出力墨量K’の値を求めてルックアップテーブルの値に設定する。
【0079】
本実施形態では、精密に入出力の墨量の階調を補正するために、階調補正部242に1次元のルックアップテーブルを用いたが、関数式等1次元の入出力関係を記述できるものであればどのようなものでもよく、ルックアップテーブルの量子化分割数も8ビットに限るものではない。
【0080】
また、本実施形態では入出力の墨量の明度を一致させるように階調補正部242の変換特性を設定したが、入出力の墨量の濃度を一致させるように変換持性を設定しても良い。また、入出力の墨量の明度や濃度は一致させるのが望ましいが、完全に一致させなくても、ほぼ同等の明度や濃度となるように変換特性を設定しても良い
【0081】
YMC決定部243では、画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’K’とそのときの機器独立色空間上での測色値L*a*b*との関係を予め関数(以下、「色変換モデル」と言う。)を予め求めておき、機器独立色空間変換部241から得られるL*a*b*色信号と階調補正部242から得られるK’色信号から、前記色変換モデルを数値的に解くことにより、画像出力装置300の墨量がK’であり、かつ入力されるL*a*b*に測色的に一致する画像出力装置300の残りの3色Y’M’C’色信号を決定する。
【0082】
先ず、画像出力装置300の色変換モデルの作成方法について説明する。画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’K’における任意の組み合わせに対する色パッチを画像出力装置300にてプリントアウトし、測色計を用いてその時の測色値L*a*b*を測定しておく。
【0083】
本実施形態では、画像記録信号Y’M’C’K’の組み合わせとして各色の網点面積率が20%刻みの6×6×6×6=1296個のパッチの組み合わせを画像出力装置300でプリントアウトし、測色計はX-Rite社の測色計であるX-Rite938を使用し、測定条件はD50、2度視野のL*a*b*を測定した。測定に用いる色パッチの数は任意の数を使用することも可能であるが、色変換モデルの高精度化のためにできるだけ多いパッチ数が望ましい。
【0084】
測定に用いた表色系としては、本実施例では均等色空間であるL*a*b*表色系を使用したが、XYZ表色系などの他の表色系でも良い。ただし、色変換モデルを解く際に色差を評価するため、均等色空間が好ましい。
【0085】
次に、得られたの複数のY’M’C’K’とL*a*b*のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。ここでY’M’C’K’とL*a*b*との関係は、次の関数で表すことができる。
【0086】
(L*,a*,b*)=F(Y’,M’,C’,K’) …(1)
ここで、(1)式をそれぞれの色成分に分解すると以下のようになる。
L*=FL(Y’,M’,C’,K’) …(2)
a*=Fa(Y’,M’,C’,K’) …(3)
b*=Fb(Y’,M’,C’,K’) …(4)
【0087】
本実施形態では、ニューラルネットワークとしては機器独立色空間変換部241と同じく文献「フレキシブルUCRによる高精度色変換〜ニューラルネットワークによる高精度プリンタモデル〜」、村井和昌、Japan Hard Copy‘94論文集、PP.181〜184に示されているニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。本実施形態では、色変換モデルとしてニューラルネットワークを用いたが、他の多項式モデルや変換テーブル方式の色変換モデルも適用することも可能である。
【0088】
次に、色変換モデルの数値解法について説明する。ここで、通常関数Fの逆関数は求まらない。しかしL*a*b*を与えY’M’C’K’の中の1変数を適切に決めれば、上記(1)式から残りの3変数を求めることが出来る。例えば、K’を与えるとY’M’C’を決定することが出来る。ここで、再現すべき色をL*a*b*とおき、与える墨量をK’とすると、再現すべき色と画像記録信号Y’M’C’と墨量K’の時の色との色差△Eは画像記録信号Y’M’C’の関数として次式で定義される。
【0089】
△E(Y’,M’,C’)=
((L*−FL(Y’,M’,C’,K’))2+(a*−Fa(Y’,M’,C’,K’))2+(b*−Fb(Y’,M’,C’,K’)2)1/2 …(5)
【0090】
非線形方程式である(1)式を解くということは、色差△Eが零になるY’,M’,C’の値を求めることと同じなので、(1)式を解くという問題を、色差△Eを目的関数とすることによって、目的関数△Eを最小化するY’M’C’を求めるという非線形最適化問題に捉えなおすことができる。したがって、シンプレックス法などの非線形最適化手法により(1)式を解くことができる。
【0091】
シンプレックス法については、例えば「非線形計画法」、今野浩著、日科技連出版社、PP.284〜287にアルゴリズムが紹介されている。シンプレックス法はこのような多変数関数の最適化に適した手法であり、高速に最適値を求めることが可能である。
【0092】
本実施形態では、非線形最適化手法として多変数関数を高速に最適化可能なシンプレックス法を適用したが、非線形最適化手法であればどのような方法を適用しても良く、2分法や黄金分割探索法などの他の非線形最適化手法を適用しても良い。また、ニュートン法などの非線形方程式の数値解放を適用して色変換モデルを解いても良い。
【0093】
このように、YMC決定部243において色変換モデルを解くことにより、機器独立色空間変換部241から得られるL*a*b*色信号と階調補正部242から得られるK’色信号から、画像出力装置300の墨量がK’であり、かつ入力されるL*a*b*に測色的に一致する画像出力装置300の残りの3色Y’M’C’色信号を決定することができる。
【0094】
YMC判定部244では入力されるYMC3色の色信号が同時に零になっているが否かを判定し、判定フラグをYMC修正部245に送信する。YMC修正部248ではYMC決定部243で得られた画像記録信号Y’M’C’をYMC判定部244から判定フラグを受信した場合にすべて零に修正する。これにより、原稿中において墨1色で表現されている黒文字や黒細線を墨1色で表現することができ、黒文字や黒細線の再現性を大幅に向上させることが可能になる。
【0095】
一方、入出力で墨1色になっている部分では、印刷と画像出力装置300との色材の違いや画像構造の違いから、明度を一致させてもY’M’C’色信号を零に修正することにより若干の色差が生じてしまうが、視覚上問題にならないレベルである。
【0096】
さらに、本発明においては電子原稿上において墨1色で指定されていない部分に関しては、測色的な色一致が原理的に保証されるため、入力した電子原稿で指定した印刷の色と画像出力装置300でプリントした色とを視覚上完全に一致させることが可能になる。
【0097】
本実施形態では、YMC修正部245においてYMC決定部243で得られた画像記録信号Y’M’C’をYMC判定部244から判定フラグを受信した場合にすべて零に修正するように構成したが、より入出力での色一致精度を重視する場合は、Y’M’C’の修正処理を行わないように構成しても良い。
【0098】
また、入力される印刷のYMCK色信号と出力するカラープリンタのY’M’C’K’色信号の色特性が近い場合には、YMC修正部245におけるY’M’C’K’の修正処理を行わなくても視覚上問題とならない程度に黒文字や黒細線の墨1色再現が可能である場合がある。そのような場合においても、YMC修正部245におけるY’M’C’の修正処理を行わないように構成しても良い。ただし、黒文字や黒細線の墨1色再現を確実に保証するためには、本実施形態のようにYMC修正部245におけるY’M’C’の修正処理を行うように構成したほうが望ましい。
【0099】
最後に、YMCK出力部246により出力装置通信手殺250を介して画像出力装置300へ入力する画像記録信号Y’M’C’K’を転送することにより、色変換手段240での色変換処理が完了する。
【0100】
本発明の有効性を確認するために、本発明の場合において色変換手段240を本実施例のように構成した場合と、特開平7−87343号公報に代表される印刷のYMCK色信号から機器独立色信号に変換を行った後に画像出力装置300のY’M’C’K’色信号に変換するように構成した場合と、特開平8−65534号公報に代表されるYMCK4色の色信号をYMC3色とK1色の色信号に分割し、YMC3色については高次の行列式で色変換を行い、K1色については1次元のルックアップテーブルで色変換するように構成した場合と、特開平8−118456号公報に代表されるYMCK4色の色信号をYMC3色とK1色の色信号に分割し、YMC3色については3次元のダイレクトルックアップテーブルで色変換を行い、K1色については1次元のルックアップテーブルで色変換するように構成した場合と、特開平9−186894号公報に代表される印刷のYMCK色信号から機器独立色信号と墨率とに変換し、機器独立色信号と墨率とから画像出力装置300のY’M’C’K’色信号に変換するように構成した場合の色変換精度、黒文字および黒細線の墨1色再現を評価した結果を図5に示す。
【0101】
本発明以外の色交換手段240の構成については、先に示した従来技術の実施例をそのまま適用した。なお、色変換精度は入力に印刷のISO12842の928個の色票データを画像出力装置300で出力したプリントと印刷との測色値の色差の平均値と最大値とを示した。また、墨1色再現については、電子原稿中に墨1色で指定した部分が、画像出力装置300で完全に墨1色で再現できるものに○をつけ、できないものに×をつけた。
【0102】
図5からわかるように、特開平7−87343号公報に代表される印刷のYMCK色信号から機器独立色信号に変換した後に画像出力装置300のY’M’C’K’色信号に変換する方式と、特開平9−188894号公報に代表される印刷のYMCK色信号から機器独立色信号と墨率とに変換し、機器独立色信号と墨率とから画像出力装置300のY’M’C’K’色信号に変換する方式では、色変換精度は高いにもかかわらず墨1色再現は不可能であることがわかる。
【0103】
また、特開平8−65534号公報および特開平8−116456号公報に代表されるYMCK4色の色信号をYMC3色とK1色の色信号に分割し、YMC3色とK1色をそれぞれ別に変換する方式では、墨1色再現が可能であるにもかかわらず色変換精度は非常に低いことがわかる。
【0104】
一方、本発明においては、墨1色再現が可能であるにもかかわらず、特開平7−87343号公報および特開平9−188894号公報と同等の高い色変換精度を実現しており、高い色再現性と黒文字および黒細線の良好な再現の両立が可能であることがわかる。
【0105】
このように、原稿編集装置100で指定されたYMCK4色の色信号から表色系色是票上の機器独立色信号L*a*b*を求め、入力する墨信号Kと同等の明度となる画像出力装置300の墨信号K’を決定し、墨信号K’と機器独立色信号L*a*b*から画像出力装置300の残りの3変数色信号Y’M’C’を機器独立色信号L*a*b*と測色的に等しくなるように画像出力装置300の色変換モデルを数値解法を用いて解くことにより決定し、入力する墨以外の色信号YMCが零の場合に画像出力装置300の残りの3変数色信号Y’M’C’を零と修正することにより、入力と出力との高い色一致性能と、電子原稿上で墨1色で指定された黒文字および黒細線が同一の明度の墨1色で再現されることによる黒文字および黒細線の良好な再現の両立が可能になった。
【0106】
次に、第2実施形態の説明を行う。本発明の第2実施形態としては、第1実施形態と同じく図1に示されるような構成としながら、色変換手段240の構成が異なっている。その他の構成については第1実施形態と同様である。図6は第2実施形態の主要部を説明する構成図である。すなわち、本実施形態においては、色変換手段240を4入力4出力の4次元DLUT色変換器247にて構成した。
【0107】
4次元DLUT色変換器247は入力のYMCK色信号の各軸を16分割した値を入力アドレスとし、立方体補間により補間演算を行って画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’K’を算出する4次元のダイレクトルックアップテーブルで構成した。
【0108】
本実施形態においては、ダイレクトルックアップテーブルの補間方式としては、立方体補間方式を適用したが、公知の補間方式であれば三角柱補間や四面体補間などの他の方式を適用しても良い。また、入力の各軸の分割数も16分割に限るものではない。
【0109】
また、本実施形態においては色変換手段240を4次元のダイレクトルックアップテーブルにて構成したが、4入力4出力の色変換ができればこれに限るわけではなく、ニューラルネットワークなどの公知の色変換方式であれば他の色変換方式を適用しても良い。
【0110】
さらに、本実施形態において色変換手段240は、入力する色信号をYMCK4色色信号に限定するものではなく、墨を含む4色以上の色信号を入力するように構成しても良い。印刷に用いられる4色色信号としては、YMCK4色にグリーンとオレンジを加えた6色によるHiFiColor等がある。
【0111】
4色以上の色信号においても上記と同様な手段および方法により4色の画像記録信号に色変換することが可能である。例えば6色の色信号が入力される場合は、6入力4出力の6次元のダイレクトルックアップテーブルを色変換手段240に適用すれば良い。
【0112】
本実施形態において、4次元DLUT色変換器247の色変換パラメータを決定するステップを図7に示す。先ず、Step1において原稿編集装置100から入力される印刷における任意のYMCK色信号の組み合わせに対する印刷物のパッチを出力し、その測色値L*a*b*を市販の測色計で測定しておく。
【0113】
測色計はX-Rite社の測色計であるX-Rite938を使用し、測定条件はD50、2度視野のL*a*b*を測定した。測定に用いる色パッチの数は任意の数を使用することが可能であるが、色変換モデルの高精度化のためにできるだけ多いパッチ数が望ましい。
【0114】
測定に用いた表色系としては、本実施形態では均等色空間であるL*a*b*表色系を使用したが、XYZ表色系などの他の表色系でも良い。印刷の色空間とデータセットについては、国際規格lSO12642で標準化されたJapanColorの928パッチの測色データを使用した。印刷の色空間やデータセットについては、これ以外のものでも良い。
【0115】
次に、Step2において、Step1で得られたの複数のYMCKとL*a*b*のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。本実施形態ではこのニューラルネットワークをニューラルネットワーク1と呼ぶ。このような色変換モデルには高次多項式や変換テーブル方式やニューラルネットワークが一般的に用いられているが、本実施形態ではニューラルネットワークにYMCKデータとL*a*b*データの組み合わせのデータセットを学習させ、入力する印刷の色特性をモデル化した。
【0116】
本実施形態では、第1実施形態と同様のニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。さらに、入力する色信号はYMCK4色色信号に限定するものではなく、墨を含む4色以上の色信号を入力するように構成しても良い。
【0117】
次にStep3において、画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’K’における任意の組み合わせに対する色パッチを画像出力装置300にてプリントアウトし、測色計を用いてその時の測色値L*’a*’b*’を測定しておく。本実施形態では、画像記録信号Y’M’C’K’の組み合わせとして各色の網点面積率が20%刻みの6×6×6×6=1296個のパッチの組み合わせを画像出力装置300でプリントアウトし、測色計はX-Rite社の測色計であるX-Rite938を使用し、測定条件はD50、2度視野のL*a*b*を測定した。
【0118】
測定に用いた表色計としては、本実施形態では均等色空間であるL*a*b*表色系を使用したが、XYZ表色系などの他の表色系でも良い。ただし、色変換モデルを解く際に色差を評価するため、均等色空間が好ましい。
【0119】
次に、Step4において、得られたの複数のY’M’C’K’とL*’a*’b*’とでデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。本実施形態ではこのニューラルネットワークをニューラルネットワーク2と呼ぶ。本実施形態では、ニューラルネットワークとしては第1実施形態と同様のニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。
【0120】
次に、Step5において、4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値YMCKに対する測色値L*a*b*を、Step2において得られたニューラルネットワーク1を用いて決定する。
【0121】
次に、Step6において、4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値Kと等価な明度になる画像出力装置300の墨量K’を1次元のルックアップテーブルを用いて決定する。本実施形態では第1実施形態と同様に1次元のルックアップテーブルの量子化分割数を8ビットとし、ルックアップテーブルの作成方法としては、印刷と画像出力装置300について、網点面積率を0から255に変化させたときの明度L*を測定しておき、入力墨量Kの時の明度L*から同じ明度となる出力墨量K’の値を求めてルックアップテーブルの値に設定した。
【0122】
本実施形態では精密に入出力の墨量の階調を補正するために、Step6において1次元のルックアップテーブルを用いたが、関数式等1次元の入出力関係を記述できるものであればどのようなものでもよく、ルックアップテーブルの量子化分割数も8ビットに限るものではない。
【0123】
また、入出力の墨量の濃度を一致させるように変換特性を設定してもよく、入出力の墨量の明度や濃度は完全に一致させなくても、同等の明度や濃度となるように変換特性を設定しても良い。
【0124】
次に、Step7において、4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値YMCKに対する測色値L*a*b*と、4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値Kと等価な明度になる画像出力装置300の墨量K’から、ニューラルネットワーク2を数値解法で解くことにより、墨量がK’で入力されたL*a*b*に測色的に一致する画像出力装置300の残りの画像記録信号Y’M’C’K’を算出する。ニューラルネットワーク2の数値解法については第1実施形態と同様な手法を適用した。
【0125】
次に、Step8において、4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値YMCが同時に零の場合に、Step7で得られた画像記録信号Y’M’C’K’をすべて零に修正する。これにより、電子原稿上において黒文字や黒細線等の墨1色で指定された部分を画像出力装置300により同じ明度の墨1色で表現することができ、黒文字や黒細線の再現性を大幅に向上させることが可能になる。
【0126】
本実施形態では、Step8において4次元DLUT色変換器247の入力アドレス値YMCが同時に零の場合に画像記録信号Y’M’C’K’をすべて零に修正するように構成したが、より入出力での色一致精度を重視する場合はStep8を行わないようにしても良い。
【0127】
また、入力される印刷のYMCK色信号と出力するカラープリンタのY’M’C’K’色信号の色特性が近い場合には、Step8によるY’M’C’の修正処理を行わなくても視覚上問題とならない程度に黒文字や黒細線の墨1色再現が可能である場合がある。
【0128】
そのような場合においても、Step8を行わないようにしても良い。ただし、黒文字や黒細線の墨1色再現を確実に保証するためには、本実施形態のようにStep8によるY’M’C’の修正処理を行うようにしたほうが望ましい。
【0129】
最後に、Step9において、Step8により得られた画像記録信号Y’M’C’K’と、Step6により得られた墨量K’とを4次元DLUT色変換器247の格子点に設定することにより、4次元DLUT色変換器247の色変換パラメータを決定することができる。
【0130】
本実施形態で示した構成をとることにより、第1実施形態で示した効果に加え、色変換手段240を演算量の多い色変換処理で構成せずに、ダイレクトルックアップテーブルで直接色変換することができ、非常に高速に色変換を実現することが可能となる。また、ハードウェアで本実施形態を実現した場合、演算量が少ないため容易にハードウェアで実現することができる。
【0131】
次に、第3実施形態の説明を行う。本発明の第3実施形態としては、第2実施形態と同様に、第1実施形態と同じ図1に示されるような構成としながら、色変換手段240の構成が異なっている。その他の構成については第1実施形態と同様である。
【0132】
図8は、第3実施形態の主要部を説明する構成図である。すなわち、本実施形態においては、色変換手段240として、4入力3出力DLUT色変換器2481を1次元LUT階調変換器249で構成した。
【0133】
4入力3出力DLUT色変換器248は入力のYMCK色信号の各軸を16分割した値を入力アドレスとし、立方体補間により補間演算を行って画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’を算出する4次元のダイレクトルックアップテーブルで構成した。
【0134】
本実施形態においては、ダイレクトルックアップテーブルの補間方式としては、立方体補間方式を適用したが、公知の補間方式であれば三角柱補間や四面体補間などの他の方式を適用しても良い。また、入力の各軸の分割数も16分割に限るものではない。
【0135】
さらに、本実施形態においては、4入力3出力DLUT色変換器248を4次元のダイレクトルックアップテーブルにて構成したが、4入力3出力の色変換が行えればこれに限るわけではなく、ニューラルネットワークなどの公知の色変換方式であれば他の色変換方式を適用しても良い。
【0136】
1次元LUT階調変換器249では入力される墨量Kと等価な明度になる画像出力装置300の墨量K’を1次元のルックアップテーブルを用いて変換する。本実施形態では第1実施形態と同様に1次元のルックアップテーブルの量子化分割数を8ビットとし、ルックアップテーブルの作成方法としては、印刷と画像出力装置300について、網点面積率を0から255に変化させたときの明度L*を測定しておき、入力墨量Kの時の明度L*から同じ明度となる出力墨量K’の値を求めてルックアップテーブルの値に設定した。
【0137】
本実施形態では精密に入出力の墨量の階調を補正するために、1次元LUT階調変換器249に1次元のルックアップテーブルを用いたが、関数式等1次元の入出力関係を記述できるものであればどのようなものでもよく、ルックアップテーブルの量子化分割救も8ビットに限るものではない。また、入出力の墨量の濃度を一致させるように変換特性を設定してもよく、入出力の墨量の明度や濃度は完全に一致させなくても、同等の明度や濃度となるように変換特性を設定しても良い。
【0138】
本実施形態において色変換手段240は、入力する色信号をYMCK4色色信号に限定するものではなく、墨を含む4色以上の色信号を入力するように構成しても良い。印刷に用いられる4色色信号としては、YMCK4色にグリーンとオレンジを加えた6色によるHiFiColor等がある。4色以上の色信号においても上記と同様な手段および方法により4色の画像記録信号に色変換することが可能である。
【0139】
例えば、6色の色信号が入力される場合は、墨信号については1次元のルックアップテーブルにより変換し、6入力3出力の6次元のダイレクトルックアップテーブルを用いて6色の入力色信号を画像記録信号の墨以外の3変数色信号に変換すれば良い。
【0140】
本実施形態のように色変換手段240を4入力3出力DLUT色変換器248と1次元LUT階調変換器249で構成することにより、第2実施形態のように色変換手段240を4入力4出力の4次元ダイレクトルックアップテーブルで構成する場合と比較して、1次元LUT階調変換器249のテーブルメモリが必要になるものの、4次元ダイレクトルックアップテーブルの格子点が4分の3になるため、テーブルメモリを大幅に削減して、安価に色変換手段240を実現することが可能になる。
【0141】
第2実施形態と本実施形態を比較すると、第2実施形態では入力アドレスが17×17×17×17=83521個に対してそれぞれ格子点データがY’M’C’K’4色分1byte×4=4byte必要なので、トータルのテーブルメモリの容量が83521×4byte=33408byteになるのに対し、本実施形態では4入力3出力DLUT色変換器248においてテーブルメモリの容量は83521×3byte=249753byte必要になり、1次元LUT階調変換器249においてテーブルメモリが1byte必要になるため、トータルで249753byteと第2実施形態2と比べて約4分の3の非常に少ないテーブルメモリで色変換手段240を実現できる。
【0142】
本実施形態において、4入力3出力DLUT色変換器248の色変換パラメータを決定するステップを図9に示す。先ず、Step1’において原稿編集装置100から入力される印刷におる任意のYMCK色信号の組み合わせに対する印刷物のパッチを出力し、その測色値L*a*b*を市販の測色計で測定しておく。
【0143】
測色計はX-Rite社の測色計であるX-Rite938を使用し、測定条件はD50、2度視野のL*a*b*を測定した。測定に用いる色パッチの数は任意の数を使用することが可能であるが、色変換モデルの高精度化のためにできるだけ多いパッチ数が望ましい。測定に用いた表色系としては、本実施形態では均等色空間であるL*a*b*表色系を使用したが、XYZ表色系などの他の表色系でも良い。
【0144】
印刷の色空間とデータセットについては、国際規格ISO12842で標準化されたJapanColorの928パッチの測色データを使用した。印刷の色空間やデータセットについては、これ以外のものでも良い。
【0145】
次に、Step2’において、Step1’で得られたの複数のYMCKとL*a*b*のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。本実施形態ではこのニューラルネットワークをニューラルネットワーク1と呼ぶ。
【0146】
このような色変換モデルには高次多項式や変換テーブル方式やニューラルネットワークが一般的に用いられているが、本実施形態ではニューラルネットワークにYMCKデータとL*a*b*データの組み合わせのデータセットを学習させ、入力する印刷の色特性をモデル化した。
【0147】
本実施形態では、第1実施形態と同様のニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。さらに、入力する色信号はYMCK4色色信号に限定するものではなく、墨を含む4色以上の色信号を入力するように構成しても良い。
【0148】
次にStep3’において、画像出力装置300の画像記録信号Y’M’C’K’の任意の組み合わせに対する色パッチを画像出力装置300にてプリントアウトし、測色計を用いてその時の測色値L*’a*’b*’を測定しておく。本実施形態では、画像記録信号Y’M’C’K’の組み合わせとして各色の網点面積率が20%刻みの6×6×6×6=1296個のパッチの組み合わせを画像出力装置300でプリントアウトし、測色計はX-Rite社の測色計であるX-Rite938を使用し、測定条件はD50、2度視野のL*a*b*を測定した。
【0149】
測定に用いた表色計としては、本実施形態では均等色空間であるL*a*b*表色系を使用したが、XYZ表色系などの他の表色系でも良い。ただし、色変換モデルを解く際に色差を評価するため、均等色空間が好ましい。
【0150】
次にStep4’において、得られた複数のY’M’C’K’とL*’a*’b*’のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。本実施形態ではこのニューラルネットワークをニューラルネットワーク2と呼ぶ。本実施形態では、ニューラルネットワークとしては第1実施形態のニューラルネットワークを用い、バックプロバケーション法により学習を行った。
【0151】
次に、Step5’において、4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値YMCKに対する測色値L*a*b*を、Step2’において得られたニューラルネットワーク1を用いて決定する。
【0152】
次に、Step6’において、4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値Kと等価な明度になる画像出力装置300の墨量K’を1次元のルックアップテーブルを用いて決定する。
【0153】
本実施形態では第1実施形態と同様に1次元のルックアップテーブルの量子化分割数を8ビットとし、ルックアップテーブルの作成方法としては、印刷と画像出力装置300について、網点面積率を0から255に変化させたときの明度L*を測定しておき、入力墨量Kの時の明度L*から同じ明度となる出力墨量K’の値を求めてルックアップテーブルの値に設定した。
【0154】
本実施形態では精密に入出力の墨量の階調を補正するために、Step6’で1次元のルックアップテーブルを用いたが、関数式等1次元の入出力関係を記述できるものであればどのようなものでもよく、ルックアップテーブルの量子化分割数も8ビットに限るものではない。
【0155】
また、入出力の墨量の濃度を一致させるように変換特性を設定してもよく、入出力の墨量の明度や濃度は完全に一致させなくても、同等の明度や濃度となるように変換特性を設定しても良い。
【0156】
次に、Step7’において、4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値YMCKに対する測色値L*a*b*と、4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値Kと等価な明度になる画像出力装置300の墨量K’から、ニューラルネットワーク2を数値解法で解くことにより、墨量がK’で入力されたL*a*b*に測色的に一致する画像出力装置300の残りの画像記録信号Y’M’C’K’を算出する。ニューラルネットワーク2の数値解法については第1実施形態と同様な手法を適用した。
【0157】
次に、Step8’において、4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値YMCが同時に零の場合に、Step7’で得られた画像記録信号Y’M’C’K’をすべて零に修正する。これにより、電子原稿上において黒文字や黒細線等の黒1色で指定された部分を画像出力装置300により同じ明度の墨1色で表現することができ、黒文字や黒細線の再現性を大幅に向上させることが可能になる。
【0158】
本実施形態ではStep8’において4入力3出力DLUT色変換器248の入力アドレス値YMCが同時に零の場合に画像記録信号Y’M’C’をすべて零に修正するように構成したが、より入出力での色一致精度を重視する場合はStep8’を行わないようにしても良い。
【0159】
また、入力される印刷のYMCK色信号と出力するカラープリンタのY’M’C’K’色信号の色特性が近い場合には、Step8’によるY’M’C’の修正処理を行わなくても視覚上問題とならない程度に黒文字や黒細線の墨1色再現が可能である場合がある。
【0160】
そのような場合においても、Step8’を行わないようにしても良い。ただし、黒文字や黒細線の墨1色再現を確実に保証するためには、本実施形態のようにStep8’によるY’M’C’の修正処理を行うようにしたほうが望ましい。
【0161】
最後に、Step9’において、Step8’により得られた画像記録信号Y’M’C’K’を4入力3出力DLUT色変換器248の格子点に設定することにより、4入力3出力DLUT色変換器248の色変換パラメータを決定することができる。
【0162】
本実施形態で示した構成をとることにより、第1実施形態および第2実施形態で示した効果に加え、色変換手段240を演算量の多い色変換処理で構成せずに、4入力3出力の4次元ダイレクトルックアップテーブルと1次元のルックアップテーブルで直接色変換することができ、少ないテーブルメモリ容量で安価に色変換処理を実現することができる。また、ハードウェアで本実施形態を実現した場合、テーブルメモリ容量が少ないため安価にハードウェアで実現することができる。
【0163】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力される墨を含む4色以上の色信号から表色系色空間上の機器独立色信号を求め、入力する墨信号と同等の明度となる出力の墨信号を決定し、出力の墨信号と機器独立色信号とから画像出力装置の残りの3変数色信号を機器独立色信号と測色的に等しくなるように画像出力装置の色変換モデルを数値解法を用いて解くことにより決定し、入力する墨以外の色信号が零の場合に画像出力装置の残りの3変数色信号を零と修正することにより、入力と出力との高い色一致性能と、電子原稿上で墨1色で指定された黒文字および黒細線が同一の明度の黒1色で再現されることによる黒文字および黒細線の良好な再現の両立が可能になる。
【0164】
さらに本発明によれば、色変換手段を演算量の多い色変換処理で構成せずに、4入力以上4出力のダイレクトルックアップテーブルで直接色変換するように構成したことにより、非常に高速に色変換を実現することが可能になる。また、ハードウェアで本発明を実現した場合、演算量が少ないため容易にハードウェアで実現することができる。
【0165】
さらに本発明によれば、色変換手段を演算量の多い色変換処理で構成せずに、4入力以上3出力のダイレクトルックアップテーブルと1次元のルックアップテーブルとで直接色変換するように構成したことにより、少ないテーブルメモリ容量で高速に色変換処理を実現することができる。また、ハードウェアで本実施形態を実現した場合、テーブルメモリ容量が少ないため安価にハードウェアで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態におけるカラー画像処理装置を用いたカラーDTPシステムの構成図である。
【図2】 本実施形態の画像出力装置の概略構成図である。
【図3】 色変換手段での色変換処理の詳細を示す図である。
【図4】 1次元のルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図5】 本発明と従来技術との比較を説明する図である。
【図6】 第2実施形態の主要部を説明する構成図である。
【図7】 色変換パラメータを決定するステップを説明する図である。
【図8】 第3実施形態の主要部を説明する構成図である。
【図9】 色変換パラメータを決定するステップを説明する図である。
【符号の説明】
100…原稿編集装置、200…画像処理装置、210…編集装置通信手段、220…フォーマット手段、230…ラスタライズ手段、240…色変換手段、250…出力装置通信手段、300…画像出力装置
Claims (14)
- 墨を含む4変数以上の第1の色信号を、墨を含む4変数の第2の色信号に変換するためのカラー画像処理方法であって、
前記第1の色信号から表色系色座標上の機器独立色信号を求めるステップと、
前記第1の色信号の墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度となる前記第2の色信号の墨信号を決定するステップと、
前記第2の色信号の墨信号と機器独立信号とを色変換モデルに与えて、前記第2の色信号における残りの3変数色信号を求めるステップと、
前記第1の色信号における墨以外の色信号が零の場合に前記第2の色信号における墨以外の色信号を零に設定するステップと
を備えることを特徴とするカラー画像処理方法。 - 請求項1記載のカラー画像処理方法において、
前記第1の色信号および前記第2の色信号における墨以外の色信号がイエロー、マゼンタ、シアンである
ことを特徴とするカラー画像処理方法。 - 請求項1記載のカラー画像処理方法において、
前記表色系座標上の機器独立色信号がL*a*b*色信号である
ことを特徴とするカラー画像処理方法。 - 請求項1記載のカラー画像処理方法において、
前記第1の色信号における墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度になるように前記第2の色信号の墨信号を決定するステップをルックアップテーブルにより構成する
ことを特徴とするカラー画像処理方法。 - 請求項1記載のカラー画像処理方法において、
前記第2の色信号の墨信号と機器独立色信号から前記第2の色信号における残りの3変数色信号を測色的に等しくなるように決定するステップで、前記第2の色信号と表色系色座標上の機器独立色信号との関係を示す関数をあらかじめ求めておき、前記第2の色信号の墨信号と機器独立色信号とを入力として前記関数を解くことにより前記第2の色信号における残りの3変数色信号を決定する
ことを特徴とするカラー画像処理方法。 - 墨を含む4変数以上の第1の色信号を、墨を含む4変数の第2の色信号に変換するためのカラー画像処理装置であって、
前記第1の色信号から表色系色座標上の機器独立色信号を求める手段と、
前記第1の色信号の墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度となる前記第2の色信号の墨信号を決定する手段と、
前記第2の色信号の墨信号と機器独立色信号とを色変換モデルに与えて、前記第2の色信号における残りの3変数色信号を求める手段と、
前記第1の色信号における墨以外の色信号が零の場合に前記第2の色信号における墨以外の色信号を零に設定する手段と
を備えることを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置において、
前記第1の色信号および前記第2の色信号における墨以外の色信号がイエロー、マゼンタ、シアンである
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置において、
前記表色系座標上の機器独立色信号がL*a*b*色信号である
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置において、
前記第1の色信号における墨信号と同一もしくはほぼ同一の濃度になるように前記第2の色信号の墨信号を決定するステップをルックアップテーブルにより構成する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置において、
前記第2の色信号の墨信号と機器独立色信号から前記第2の色信号における残りの3変数色信号を測色的に等しくなるように決定する手段で、前記第2の色信号と表色系色座標上の機器独立色信号との関係を示す関数をあらかじめ求めておき、前記第2の色信号の墨信号と機器独立色信号とを入力として前記関数を解くことにより前記第2の色信号における残りの3変数色信号を決定する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置の各手段を、前記第1の色信号における4変数以上の色信号を入力とし前記第2の色信号における4変数色信号を出力する4入力以上4出力の色変換器で構成する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項11に記載のカラー画像処理装置において、
前記4入力以上4出力の色変換器をダイレクトルックアップテーブルで構成する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項6記載のカラー画像処理装置の各手段を、
前記第1の色信号における4変数以上の色信号を入力とし前記第2の色信号における4変数色信号の墨以外の3変数色信号を出力する4入力以上3出力の色変換器と、
前記第1の色信号の墨信号を入力とし前記第2の色信号の墨信号を出力する1入力1出力の色変換器と
で構成することを特徴とするカラー画像処理装置。 - 請求項13に記載のカラー画像処理装置において、
前記4入力以上3出力の色変換器をダイレクトルックアップテーブルで構成し、前記1入力1出力の色変換器をルックアップテーブルで構成する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。
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