JP4238651B2 - 画像処理装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに係り、特に、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置、該画像処理装置に適用可能な画像処理方法、及び、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録用紙等に形成すべき画像のデータとしてＲ,Ｇ,Ｂの原画像データが入力され、該原画像データが表す画像を、カラープリンタ等の画像形成装置によりＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材（例えばトナー）を用いて形成する場合には、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ変換する（詳しくは、Ｒ,Ｇ,Ｂを直接Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋに変換するか、又はＲ,Ｇ,Ｂを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙへ変換した後にＵＣＲ（Under Color Removal：下色除去）処理によってＫのデータを生成する）必要がある。
【０００３】
上記の変換における変換条件は、例えばＣ,Ｍ,Ｙ（及びＫ）の値の組み合わせを多数種指定することで画像形成装置により多数のパッチを形成・出力させ、出力された個々のパッチを測色して均等色空間上での測色値（例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage：国際照明委員会）が均等知覚色空間として推奨したＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間上での色値Ｌ,ａ,ｂ）を求め、均等色空間上での色値が一致するＲ,Ｇ,Ｂ値とＣ,Ｍ,Ｙ（及びＫ）値を対応付けることで得ることができる。
【０００４】
しかし、Ｒ,Ｇ,Ｂ画像データにおける無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）は、均等色空間で明度軸（Ｌ*ａ*ｂ*色空間ではＬ*軸）上に位置するのに対し、Ｋの色材には僅かながら色味があるため、Ｋの色材のみを用いて色材の量を増減させたときの色変化（Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化）の均等色空間上での軌跡は、均等色空間の明度軸と一致しない。このため、上記のようにして定めた変換条件を用いた場合、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データは、該原画像データにおける無彩色をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの色材の組み合わせで再現する画像データに変換されることになり、この画像データを用いて画像を形成すると色材の消費量が増大したり、色のにじみが生ずる等の不都合が発生する。
【０００５】
これを解決するため、原画像データの変換時に、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの値が無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）であった場合は、Ｋの色材のみを用いて無彩色を再現するデータ（Ｋ＝ｘ，Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０）へ強制的に変換することも考えられるが、この方式は原画像データにおける無彩色についてのみ、形成画像上での色再現を強制的に変えるものであるため、形成した画像上の無彩色付近の色変化における連続性が損なわれ、色変化に段差が生ずるという問題がある。
【０００６】
原画像データにおける無彩色をＫの色材のみで再現させると共に、無彩色付近の色変化の連続性も確保する技術として、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置するＲ,Ｇ,Ｂの原画像データの無彩色を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間のＫ軸（Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の軌跡を近似した直線を便宜上こう称する）上の値に変換する変換条件を、原画像データ全体に適用する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙの画像データへ変換した後にＵＣＲ処理によってＫのデータを生成する処理方式において、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置するＲ,Ｇ,Ｂの原画像データの無彩色を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間のＣＭＹ軸（Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の軌跡を近似した直線を便宜上こう称する）上の値に変換する変換条件を、原画像データ全体に適用する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
更に、画像出力装置が形成する無彩色軸（画像を形成する記録用紙における白の装置非依存空間における座標位置と、Ｋの色材で再現可能な最大濃度の黒の装置非依存空間における座標位置を直線で結んだ軸）を、装置非依存空間における無彩色軸と一致させる色補正を行う技術も提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２３２５８８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１８２７３号公報
【特許文献３】
特開２００１−８６３５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲は、均等色空間上でのＲ,Ｇ,Ｂの画像データの色再現範囲よりも狭いことが一般的であり、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データからＣ,Ｍ,Ｙ又はＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへの変換時には、均等色空間上での画像データの分布範囲が画像形成装置の色再現範囲内に収まるように、原画像データを画像形成装置の色再現範囲内にマッピングする処理も同時に行われる。これに対して特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、一定の変換条件を原画像データ全体に適用しているので、原画像データにおける高彩度の色が画像形成装置の色再現範囲から外れてしまうことで、高彩度の色が適正に再現されなくなるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３に記載の技術では、画像形成装置が形成する無彩色軸を直線とみなすことで処理の簡略化を実現しているが、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡は実際には直線ではないので、原画像データにおける無彩色が、明度によりＫの色材のみによって再現されることもあれば、Ｃ,Ｍ,Ｙ等の複数の色材の組み合わせで再現されることもあり、無彩色の色再現が一定していないという欠点がある。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを得ることが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置であって、補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている変換条件に従って原画像データを変換する変換手段と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項１記載の発明に係る均等色空間としては、例えばＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間を適用できるが、他の色空間（例えばＬ*ｕ*ｖ*表色系の色空間等）を用いてもよい。請求項１記載の発明では、原画像データに対する変換条件を定めるにあたり、まず補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得している。
【００１５】
そして、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸（例えば均等色空間の明度軸）と補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの均等色空間上での座標位置が、明度軸上であれば補正目標軌跡上に移動し、明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件が定められており、記憶手段には上記のようにして定められた変換条件が記憶され、変換手段はこの変換条件に従って原画像データを変換する。
【００１６】
このように、請求項１記載の発明に係る変換条件は、均等色空間上での座標位置が補正範囲から外れている画素データに対しては、前記座標位置を補正目標軌跡上に移動させたり補正目標軌跡に近づける変換が行われないので、原画像データにおける高彩度の色（の画素データ）については、単に均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まるように変換されることで、画像形成装置によって形成される画像上で適正に再現されることになる。
【００１７】
また、均等色空間上で明度軸上に位置している画素データ（原画像データにおける無彩色の画素のデータ）に対しては、均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ均等色空間上での座標位置が補正目標軌跡（すなわち、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡）上に移動するように変換が行われるので、原画像データにおける無彩色は常にＫの色材のみで再現されるように変換されることになる。
【００１８】
また、均等色空間上で明度軸上には位置していないものの、明度軸と補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データ（原画像データにおける無彩色に近い色の画素のデータ）については、均等色空間上での画素データの座標位置と明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換が行われるので、画像形成装置によって形成される画像の無彩色付近の色変化における連続性が損なわれて色変化に段差が生ずることを確実に防止することができる。従って、請求項１記載の発明によれば、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００１９】
なお、請求項１記載の発明において、均等色空間がＬ * ａ * ｂ * 色空間である場合、記憶手段に記憶される変換条件は、例えば請求項２に記載したように、Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度におけるＬ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k としたときに、補正範囲内に位置している画素データのＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ｂ k
へ変換するように定めることで実現することができる。
【００２０】
また、請求項１記載の発明において、均等色空間がＬ * ａ * ｂ * 色空間である場合、記憶手段に記憶される変換条件は、例えば請求項３に記載したように、Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度におけるＬ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k 、色値ａ , ｂを変換した後で距離Ｃ ( ＝√ ( ａ 2 ＋ｂ 2 )) が距離Ｃ max を越えないように定められた１以上の正の数をＮとしたときに、補正範囲内に位置している画素データＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ｂ k
へ変換するように定めることによっても実現することができる。
【００２２】
また、請求項１記載の発明に係る補正範囲としては、例えば請求項４に記載したように、明度軸を中心とし、補正目標軌跡を含むように、明度が各値のときの補正目標軌跡の彩度の最大値に基づいて半径Ｃ max が定められた均等色空間上の円筒状の範囲を適用することができる。但し、明度軸と補正範囲の外縁との距離は明度によって相違していてもよいし、同一明度での明度軸と補正範囲の外縁との距離が色相によって相違していてもよい（任意の明度での補正範囲の外縁の形状が明度軸に関して回転対称な形状でなくてもよい）。
【００２３】
請求項５記載の発明に係る画像処理方法は、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理方法であって、補正目標軌跡としてＣ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得する第１ステップ、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記第１ステップで取得した補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件を定める第２ステップ、及び、前記第２ステップで定めた変換条件に従って原画像データを変換する第３ステップを含むことを特徴としているので、請求項１記載の発明と同様に、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を、前記コンピュータの記憶手段に記憶させる記憶制御手段、前記記憶手段に記憶された変換条件に従って原画像データを変換する変換手段として機能させることを特徴としている。
【００２５】
請求項６記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記の記憶制御手段及び変換手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項６記載の発明に係るプログラムを実行することで、該コンピュータが請求項１に記載の画像処理装置として機能することになり、請求項１記載の発明と同様に、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係るカラープリンタ１０と、該カラープリンタ１０に接続されたコンピュータ（ＰＣ）３０が示されている。なお、図１ではカラープリンタ１０の台数ｎ＝１、ＰＣ３０の台数ｍ＝１の例を示しているが、台数ｎ，ｍは複数であってもよい（ｎ，ｍが同数でなくてもよいことは言うまでもない）。
【００２７】
カラープリンタ１０は像担持体としての感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２は帯電器１４によって帯電される。感光体ドラム１２の上方には、形成すべき画像に応じて変調されると共に主走査方向（感光体ドラム１２の軸線に平行な方向）に沿って偏向された光ビームを射出する光ビーム走査装置１６が配置されている。光ビーム走査装置１６から射出された光ビームは感光体ドラム１２の周面上を主走査方向に走査し、同時に感光体ドラム１２が回転されて副走査が成されることで、感光体ドラム１２の周面上に静電潜像が形成される。
【００２８】
また、図１における感光体ドラム１２の右側方には多色現像器１８が配置されている。多色現像器１８はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の何れかの色のトナーが装填された現像器１８Ａ〜１８Ｄを備えており、感光体ドラム１２に形成された静電潜像をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの何れかの色に現像する。なお、カラープリンタ１０におけるフルカラー画像の形成は、感光体ドラム１２上の同一の領域に対して静電潜像を形成して互いに異なる色に現像することが複数回繰り返され、前記領域上で各色のトナー像が順次重ね合わされることによって成される。
【００２９】
感光体ドラム１２の近傍には無端の転写ベルト２０が配置され、転写ベルト２０の配置位置の下方には記録用紙２２を収容する用紙トレイ２４が配置されている。転写ベルト２０の周面は、感光体ドラム１２の回転方向に沿って多色現像器１８による現像位置よりも下流側で感光体ドラム１２の周面に接触しており、感光体ドラム１２に形成されたトナー像は転写ベルト２０に一旦転写された後に、用紙トレイ２４から引き出されて転写ベルト２０の配置位置迄搬送された記録用紙２２に再転写される。カラープリンタ１０への機体外へと向かう記録用紙２２の搬送路の途中には定着器２６が配置されており、トナー像が転写された記録用紙２２は、定着器２６によってトナー像が定着された後にカラープリンタ１０への機体外へ排出される。
【００３０】
また、光ビーム走査装置１６にはプリンタコントローラ２８が接続され、ＰＣ３０もプリンタコントローラ２８に接続されている。プリンタコントローラ２８はマイクロコンピュータを含んで構成され、光ビーム走査装置１６を含むカラープリンタ１０の各部の動作を制御すると共に、入力された画像データに対して所定の処理を行う機能（詳細は後述）を備えている。
【００３１】
ＰＣ３０は、ＣＰＵ３０Ａ，ＲＯＭ３０Ｂ，ＲＡＭ３０Ｃ，入出力ポート３０Ｄを備え、これらはバスを介して互いに接続されている。また、入出力ポート３０Ｄには表示装置としてのディスプレイ３２、キーボード３４、マウス３５、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３６が接続されている。ＨＤＤ３６にはＯＳや各種のアプリケーションソフトのプログラムが記憶されており、更に、カラープリンタ１０の設定やカラープリンタ１０で行う印刷の条件等を設定して印刷を行なうためのプリンタドライバ３８（図２参照）のプログラムも記憶されている。ＰＣ３０で動作するアプリケーションソフトからの印刷は、プリンタドライバ３８を介してカラープリンタ１０を制御することによって行われる。
【００３２】
図２に示すように、プリンタドライバ３８は、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データを多次元ルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）４０によってＣ,Ｍ,Ｙの画像データに変換する機能を有している。プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０による変換は、詳しくは、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データをＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間（以下、単にＬ*ａ*ｂ*色空間という）のデータＬ0,ａ0,ｂ0へ変換する第１の変換と、第１の変換を経たデータＬ,ａ,ｂを、明度レンジがカラープリンタ１０の色再現域（Ｌ*ａ*ｂ*色空間上でのカラープリンタ１０が再現可能な色の範囲）の明度レンジに合致したデータＬ",ａ",ｂ"へ変換する第２の変換と、第２の変換を経たデータＬ",ａ",ｂ"をＣ,Ｍ,Ｙの画像データに変換する第３の変換を含んでいる。
【００３３】
ＨＤＤ３６には、上記第１〜第３の変換を統合した変換をＤＬＵＴ４０で行うための色変換パラメータが記憶されており（色変換パラメータの記憶は後述するインストール・プログラムによって行われる）、プリンタドライバ３８は、ＨＤＤ３６に記憶されている色変換パラメータを読み出して予め設定したＤＬＵＴ４０に、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データを入力することで、第１〜第３の変換を統合した変換を行ってＣ,Ｍ,Ｙの画像データを出力する。
【００３４】
プリンタドライバ３８から出力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データはカラープリンタ１０のプリンタコントローラ２８に入力される。プリンタコントローラ２８のうち、入力された画像データに対して所定の処理を行う機能を実現する画像データ処理部は、入力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データを１次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）によってＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ変換するＵＣＲ（Under Color Removal：下色除去）処理を行うＵＣＲ処理部４２と、１次元のＬＵＴを用いて画像データの階調特性をカラープリンタ１０のトナーの特性等に応じて補正するＴＲＣ（トーンリプロダクション）処理を行うＴＲＣ処理部４４と、１ページ毎にページイメージを生成するＳＣＲＥＥＮ処理を行うＳＣＲＥＥＮ処理部４６で構成されている。
【００３５】
ＳＣＲＥＥＮ処理部４６から出力されたＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データは光ビーム走査装置１６へ入力され、光ビーム走査装置１６から射出された光ビームの変調に用いられる。なお、ＰＣ３０及びカラープリンタ１０（のプリンタコントローラ２８）は本発明に係る画像処理装置に対応しており、ＨＤＤ３６は本発明に係る記憶手段に、プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０及びプリンタコントローラ２８ＵＣＲ処理部４２は本発明に係る変換手段に各々対応している。
【００３６】
次に本実施形態の作用として、まず図３を参照して色変換パラメータ生成処理について説明する。プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０によってＲ,Ｇ,Ｂ→Ｃ,Ｍ,Ｙ変換を行うための色変換パラメータを生成する処理であり、カラープリンタ１０の出荷前に、カラープリンタ１０やＰＣ３０とは別のコンピュータ（以下では便宜的に「データ生成用コンピュータ」と称する）によって色変換パラメータ生成プログラムが実行されることで実現される。
【００３７】
ステップ１００では、Ｒ,Ｇ,Ｂの値の組み合わせが互いに異なる多数のＲ,Ｇ,ＢのデータをＬ*ａ*ｂ*表色系のデータＬ,ａ,ｂへ各々変換する。この変換は、例えば変換対象のＲ,Ｇ,Ｂのデータを所定の演算式に従ってＸＹＺ表色系のデータ（三刺激値Ｘ,Ｙ,Ｚ）へ変換した後に、ＸＹＺ表色系のデータを所定の演算式に従ってＬ*ａ*ｂ*表色系のデータ（Ｌ,ａ,ｂ）へ変換することで実現できる。ステップ１０２では、ステップ１００の変換における変換前のＲ,Ｇ,Ｂ値を変換後のＬ,ａ,ｂ値と各々対応付けるデータをテーブルに登録することで、Ｒ,Ｇ,ＢのデータをＤＬＵＴ４０によってＬ,ａ,ｂのデータへ変換するための第１の変換テーブルを生成する。
【００３８】
ところで、本実施形態では色変換パラメータの生成にあたり、Ｃ,Ｍ,Ｙの値として互いに異なる値を指定してカラープリンタ１０（例えば製造した多数台のカラープリンタ１０のうち代表的な特性を有しているカラープリンタ１０）で多数のパッチを作成・出力し、出力された個々のパッチを測色してＬ,ａ,ｂの値を求める作業が事前に行われる。
【００３９】
ステップ１０４では、上記の作業によって予め作成・測色された多数のパッチのＣ,Ｍ,Ｙ値及び測色値Ｌ,ａ,ｂを各々取り込み、次のステップ１０６では、各パッチの測色値Ｌ,ａ,ｂをＣ,Ｍ,Ｙ値と対応付けるデータをテーブルに登録することで、Ｌ,ａ,ｂのデータをＤＬＵＴ４０によってＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換するための第３の変換テーブルを生成する。これにより、カラープリンタ１０で画像を形成出力する場合のＬ,ａ,ｂ値とＣ,Ｍ,Ｙ値の関係に応じてＬ,ａ,ｂのデータをＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換できる変換特性を有する変換テーブル（第３の変換テーブル）が得られる。
【００４０】
ステップ１０８では、Ｌ,ａ,ｂの値の組み合わせが互いに異なる多数のＬ,ａ,ｂのデータをカラープリンタ１０の明度レンジに応じて各々変換（圧縮）することで、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置がカラープリンタ１０の色再現範囲内に位置しているデータＬ,ａ,ｂを求める。ステップ１１０では、ステップ１０８の変換における変換前のＬ,ａ,ｂ値を変換後のＬ',ａ',ｂ'値と各々対応付けるデータをテーブルに登録することで、第２の変換テーブルを仮生成する。仮生成した第２の変換テーブルは、Ｌ,ａ,ｂのデータをカラープリンタ１０の色再現範囲内に収まるように変換する変換特性を有している。
【００４１】
また本実施形態では、色変換パラメータの生成にあたり、Ｃ＝Ｍ＝Ｙかつ濃度（明度）が互いに異なるＣ,Ｍ,Ｙ値を指定してカラープリンタ１０で複数の無彩色パッチを作成・出力し、出力された個々の無彩色パッチを測色してＬ,ａ,ｂの値（Ｌk,ａk,ｂk）を求める作業も事前に行われる。ステップ１１２では、予め作成・測色したＣ＝Ｍ＝Ｙの複数の無彩色パッチの測色値Ｌk,ａk,ｂkを各々取り込む。なお、取り込んだ複数の無彩色パッチの測色値Ｌk,ａk,ｂkは、Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材（トナー）を用いて再現可能な色変化のＬ*ａ*ｂ*色空間上での軌跡を表しており、以下では補正目標軌跡データと称する。
【００４２】
プリンタコントローラ２８のＵＣＲ処理部４２によって行われるＵＣＲ処理では、入力されたＣ,Ｍ,Ｙ値に対しＣ＝Ｍ＝Ｙの成分をＫに置き換える処理が行われる。すなわち、
Ｋ←min(Ｃ,Ｍ,Ｙ) Ｃ←Ｃ−Ｋ Ｍ←Ｍ−Ｋ Ｙ←Ｙ−Ｋ
従って、補正目標軌跡データが表す補正目標軌跡は、カラープリンタ１０による画像形成時にＫのトナーのみによって再現される色の軌跡を表している。図４に「Ｃ＝Ｍ＝Ｙの軌跡」と表記して示すように、上記軌跡はＬ*ａ*ｂ*色空間の明度軸（Ｌ*軸）に対して湾曲している。
【００４３】
ステップ１１４では、補正目標軌跡データが補正目標軌跡における最大彩度Ｃsを演算する。彩度Ｃは次の(１)式で求めることができる。
【００４４】
【数１】
ステップ１１４では、例えば明度Ｌが各値のときの色値ａk,ｂkを各々上記(１)式に代入することで明度Ｌが各値のときの彩度Ｃを各々求め、その最大値を抽出することで最大彩度Ｃsを求めることができる。本実施形態では、本発明に係る変換（座標位置を補正目標軌跡に近づける補正）を行う範囲（補正範囲）を、図４にも示すように明度軸（Ｌ*軸）を軸線とする円筒状の範囲としており、次のステップ１１６では、ステップ１１４で求めた最大彩度Ｃsに基づき、明度軸（Ｌ*軸）に加えて補正目標軌跡も補正範囲内に入るように補正範囲の半径（彩度）Ｃmaxを設定する（例えば最大彩度Ｃsに所定値を加算した値を半径（彩度）Ｃmaxとする等）。
【００４５】
ステップ１１８では、先のステップ１１０で仮に生成した第２の変換テーブルに対応付けて登録されている変換前のＬ,ａ,ｂ値と変換後のＬ',ａ',ｂ'値の組を1つ取り出す。ステップ１２０では変換後のＬ',ａ',ｂ'値のうちのａ',ｂ'を先の(１)式に代入することで彩度Ｃ'を演算し、この彩度Ｃ'が彩度Ｃmaxよりも小さいか否かを判断することで、変換後のＬ',ａ',ｂ'値が補正範囲内に位置しているか否かを判定する。
【００４６】
上記の判定が否定された場合はステップ１２２へ移行し、第２の変換テーブルの出力値ａ"としてａ'を設定すると共に、出力値ｂ"としてｂ'を設定し、ステップ１２８へ移行する。色変換パラメータ生成処理では、後述するようにステップ１１８で取り出した変換前のＬ,ａ,ｂ値を出力値Ｌ",ａ",ｂ"へ変換されるように第２の変換テーブルを修正するが、上記のようにＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置が補正範囲内に位置している色については、本発明に係る変換（座標位置を補正目標軌跡に近づける補正）が行われないので、第２の変換テーブルによる変換に伴って高彩度の色がカラープリンタ１０の色再現範囲から外れることを防止することができる。
【００４７】
また、Ｌ',ａ',ｂ'値が補正範囲内に位置していた場合には、ステップ１２０の判定が肯定されてステップ１２４へ移行し、補正目標軌跡データに基づいてＬ',ａ',ｂ'値と同一明度（＝Ｌ'）での補正目標軌跡の色値ａk,ｂkを導出する。そしてステップ１２６では、色値ａ',ｂ',ａk,ｂk及び彩度Ｃ',Ｃmaxを次の(２)式及び(３)式に代入して演算することで、補正目標軌跡に近づける補正を行ったに相当する出力値ａ",ｂ"を求める。
ａ"←ａ'+(1−Ｃ'÷Ｃmax)・ａk …(２)
ｂ"←ｂ'+(1−Ｃ'÷Ｃmax)・ｂk …(３)
ここで、Ｌ',ａ',ｂ'値がＬ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置する無彩色を表している場合には、ａ'＝ｂ'＝０となり（無彩色はＲ,Ｇ,ＢのデータではＲ＝Ｇ＝Ｂとなる）、彩度Ｃ'＝０となるので、ａ"←ａk、ｂ"←ｂkとなる。従って、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置する無彩色は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間での座標位置が補正目標軌跡上へ移動されるように（図５の矢印Ａ参照）、すなわちカラープリンタ１０による画像形成時にＫのトナーのみで再現されるように補正（変換）されることになる。
【００４８】
また、(２)式及び(３)式の第２項は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での補正目標軌跡へ向かう方向への座標位置の移動量を表しているが、Ｌ',ａ',ｂ'値が、Ｌ*ａ*ｂ*色空間で補正範囲内に位置しているもののＬ*軸上に位置していない色を表している場合、彩度Ｃ'が（すなわちＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置のＬ*軸との距離）が大きくなるに従って(２)式及び(３)式の第２項の係数(1−Ｃ'÷Ｃmax)の値が小さくなるので、図５に示す矢印Ｂを矢印Ａと比較（個々の矢印の長さは移動量を表している）しても明らかなように、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置の移動量も小さくなる。このように、彩度Ｃ'の大きさに応じて座標位置の移動量が連続的に変化されることで、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化の連続性が損なわれることが防止されると共に、補正範囲内の色と補正範囲外の色との間の色変化の連続性が損なわれることも防止されることになる。
【００４９】
ステップ１２６の処理を行うとステップ１２８へ移行し、第２の変換テーブルの出力値Ｌ"としてＬ'を設定する。ステップ１３０では、 ステップ１１８では先のステップ１１０で仮生成された第２の変換テーブルのうち、ステップ１１８で取り出したＬ,ａ,ｂ値と対応付けられているＬ',ａ',ｂ'値をＬ",ａ",ｂ"値に書き換えることで、Ｌ,ａ,ｂ値がＬ",ａ",ｂ"値と対応付けされるように第２の変換テーブルを修正する。
【００５０】
次のステップ１３２では、第２の変換テーブルに登録されている全てのデータ（Ｌ,ａ,ｂ値とＬ',ａ',ｂ'値の組）についてステップ１１８以降の処理を行ったか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ１１８に戻り、ステップ１３２の判定が肯定される迄ステップ１８８〜ステップ１３２を繰り返す。これにより、カラープリンタ１０によって形成された画像上で、無彩色がＫのトナーのみで再現され、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化の連続性が損なわれることが防止され、かつ補正範囲内の色と補正範囲外の色との間の色変化の連続性が損なわれることも防止されるように第２の変換テーブルの変換特性が補正され、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上で図４（Ａ）に示すように分布している画像データは、第２の変換テーブルによって変換することで、図４（Ｂ）に示すような分布に変更されることになる。
【００５１】
第２の変換テーブルの変換特性の補正が完了すると、ステップ１３２の判定が肯定されてステップ１３４へ移行し、以上の処理によって生成された第１〜第３の変換テーブルを統合し、入力されたＲ,Ｇ,ＢのデータをＤＬＵＴ４０によってＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換するための色変換パラメータを生成・出力して色変換パラメータ生成処理を終了する。
【００５２】
上記の色変換パラメータ生成処理によって生成された色変換パラメータは、任意のＰＣにプリンタドライバ３８のプログラム本体をインストールするためのインストール・プログラムと共に、プリンタドライバ３８のプログラム本体に付加された状態で、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録される。前記インストール・プログラムには、ＰＣへのプリンタドライバ３８のプログラム本体のインストール時に色変換パラメータをＰＣのＨＤＤに記憶させる機能が付加されており（請求項６に記載の記憶制御手段に相当する機能）、ＰＣ３０へのプリンタドライバ３８へのインストールが指示されると、プリンタドライバ３８のプログラム本体がＰＣ３０にインストールされると同時に、色変換パラメータがＨＤＤ３６に記憶される。このように、上記のインストール・プログラムはプリンタドライバ３８のプログラム本体と共に、請求項６に記載のプログラムに対応している。
【００５３】
続いて、記録用紙２２へ画像記録時にＰＣ３０及びカラープリンタ１０で行われる処理について説明する。ＰＣ３０でアプリケーションソフトが動作している状態で、ユーザがアプリケーションソフトに対して印刷を指示すると、アプリケーションソフトからプリンタドライバ３８が呼び出され、プリンタドライバ３８のプログラムがＰＣ３０によって実行される。
【００５４】
プリンタドライバ３８はＨＤＤ３６に記憶されている色変換パラメータを読み出し、ＤＬＵＴ４０に設定する。そして印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データを個々の画素のデータを単位として順に取り出し、取り出した画素データを、先に色変換パラメータを設定したＤＬＵＴ４０に順に入力することで、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データをＣ,Ｍ,Ｙの画像データへ変換する。これにより、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データに対して第１〜第３の変換が同時に行われることになる。
【００５５】
ＤＬＵＴ４０から出力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データは、ＰＣ３０（プリンタドライバ３８）からプリンタコントローラ２８へ順次入力され、ＵＣＲ処理部４２でＵＣＲ処理が行われることでＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ順次変換された後に、ＴＲＣ処理部４４でＴＲＣ処理が行われることで、カラープリンタ１０のトナーの特性等に応じて階調特性が補正される。そして、ＳＣＲＥＥＮ処理部４６でＳＣＲＥＥＮ処理が行われることで１ページ毎にＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋのページイメージが生成される。
【００５６】
Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋのページイメージは、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する際に１色ずつ光ビーム走査装置１６へ出力され、感光体ドラム１２に特定の色に対応する静電潜像が形成され、形成された静電潜像が多色現像器１８によって特定の色のトナーで現像されることが４回繰り返されることで、感光体ドラム１２上にフルカラーのトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト２０を介して記録用紙２２に転写され、記録用紙２２に転写されたトナー像が定着器２６によって定着されることで、印刷対象の画像が記録された記録用紙２２がカラープリンタ１０への機体外へ排出される。
【００５７】
カラープリンタ１０での画像形成に用いられるデータは、前述のように本発明に係る第２の変換を経たデータであるので、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データにおける無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）の画素は、記録用紙２２に記録された画像上でＫのトナーのみによって再現される。従って、必要以上にトナーが消費されたり、記録用紙２２に記録された画像に色のにじみが生ずることが防止される。また、記録用紙２２に記録された画像上で、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化や、補正範囲内に相当する色と補正範囲外に相当する色との間の色変化に段差等が生ずることが防止されると共に、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データにおける高彩度の色がカラープリンタ１０の色再現範囲から外れることによる色の潰れ等が生ずることも防止される。
【００５８】
なお、第２の変換テーブルの出力値Ｌ",ａ",ｂ"の演算にあたり、前出の(２)式及び(３)式に代えて、以下の(４)式及び(５)式を用いてもよい。
ａ"←ａ'+(1−(Ｃ'÷Ｃmax)N)・ａk …(４)
ｂ"←ｂ'+(1−(Ｃ'÷Ｃmax)N)・ｂk …(５)
但し、定数Ｎは１以上の正の数であり、下記の(６)式が−１以下にならないことを満足する数である。(６)式は(４)式及び(５)式により座標変換した後でＣ'がＣmaxを越えないようにするためのＮの条件である。
−Ｃk・Ｎ・Ｃ'N-1÷ＣmaxN ＞ −１ …(６)
(４)式及び(５)式の第２項も座標位置の移動量を表している。ここで、(４)式の第２項を移動量Δａ、(５)式の第２項を移動量Δｂと称したときに、彩度比Ｃ'／Ｃmax−移動量Δａ，Δｂ特性と乗数Ｎとの関係を図６に示す（「Ｎ＝１」と表記して示す特性は(２)式及び(３)式を用いた場合の特性と同一）。図６より明らかなように、(４)式及び(５)式を用いることにより、乗数Ｎの値を調整することで彩度比Ｃ'／Ｃmaxの変化に対する移動量Δａ，Δｂの変化を自由にコントロールすることができる。
【００５９】
また、上記では本発明に係る補正範囲を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間の明度軸であるＬ*軸を軸線とする円筒状の形状とした例を説明したが、これに限定されるものではなく、例として図７に示すように、補正範囲の半径（彩度）Ｃmaxは明度Ｌによって相違していてもよい。また、補正範囲はＬ*軸に関して回転対称な形状でなくてもよく、Ｌ*軸と補正範囲の外縁との距離が色相によって相違する形状であってもよい。また、本発明に係る原画像データとしてＲ,Ｇ,Ｂの画像データ以外の画像データを用いてもよい。
【００６０】
また、上記ではプリンタドライバ３８が、ＤＬＵＴ４０による１回の変換で第１〜第３の変換を実現する構成となっている例を説明したが、これに限られるものではなく、第１〜第３の変換を各々別のＬＵＴで行うようにしてもよいし、個々の変換を演算式として記憶しておき、演算式に変数を代入して演算することで上記各変換を実現するようにしてもよい。
【００６１】
更に、上記ではＲ,Ｇ,Ｂの画像データを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙの画像データに変換した後に、ＵＣＲ処理によってＫのデータを生成する例を説明したが、これに限定されるものではなく、Ｒ,Ｇ,Ｂの画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ直接変換するようにしてもよい。この場合、補正目標軌跡として、Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の軌跡に代えて、Ｋの色材を用いて再現可能な色変化の軌跡を用いればよい。この軌跡を表す補正目標軌跡データは、Ｋの色材のみを用いて複数の無彩色パッチを作成し、各無彩色パッチを測色することで得ることができる。
【００６２】
また、上記では単一の色変換パラメータを記憶しておく例を説明したが、補正目標軌跡は色材の種類によって相違するので、色材の種類毎に色変換パラメータを求めて記憶しておき、画像形成時に、画像形成に使用する色材の種類を検知し、検知した色材の種類に対応する色変換パラメータを読み出して用いるようにしてもよい。
【００６３】
また、上記では電子写真方式で画像を形成するカラープリンタ１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式で画像を形成するプリンタ等にも適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、原画像データの分布が均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち補正範囲内に位置している画素データの座標位置が、明度軸上であれば補正目標軌跡上に移動し、明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件を定め、該変換条件に従って原画像データを変換するので、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係るカラープリンタの概略構成図である。
【図２】 プリンタドライバ及びプリンタコントローラにおける画像処理を説明するための概略ブロック図である。
【図３】 色変換パラメータ生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】 （Ａ）はＬ*ａ*ｂ*色空間上での画像データの分布、Ｃ＝Ｍ＝Ｙの色材の軌跡及び補正範囲の一例を示す概念図、（Ｂ）は本発明に係る変換（補正）後のＬ*ａ*ｂ*色空間上での画像データの分布の一例を示す概念図である。
【図５】 本発明に係る変換（補正）によるＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置の移動を示す概念図である。
【図６】 他の補正量演算式によるＣ'／Ｃmaxと座標位置の移動量との関係の一例を示す線図である。
【図７】 補正範囲の他の例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０ カラープリンタ
１８ 多色現像器
２２ 記録用紙
２８ プリンタコントローラ
３０ ＰＣ
３８ プリンタドライバ
４０ ＤＬＵＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに係り、特に、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置、該画像処理装置に適用可能な画像処理方法、及び、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録用紙等に形成すべき画像のデータとしてＲ,Ｇ,Ｂの原画像データが入力され、該原画像データが表す画像を、カラープリンタ等の画像形成装置によりＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材（例えばトナー）を用いて形成する場合には、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ変換する（詳しくは、Ｒ,Ｇ,Ｂを直接Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋに変換するか、又はＲ,Ｇ,Ｂを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙへ変換した後にＵＣＲ（Under Color Removal：下色除去）処理によってＫのデータを生成する）必要がある。
【０００３】
上記の変換における変換条件は、例えばＣ,Ｍ,Ｙ（及びＫ）の値の組み合わせを多数種指定することで画像形成装置により多数のパッチを形成・出力させ、出力された個々のパッチを測色して均等色空間上での測色値（例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage：国際照明委員会）が均等知覚色空間として推奨したＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間上での色値Ｌ,ａ,ｂ）を求め、均等色空間上での色値が一致するＲ,Ｇ,Ｂ値とＣ,Ｍ,Ｙ（及びＫ）値を対応付けることで得ることができる。
【０００４】
しかし、Ｒ,Ｇ,Ｂ画像データにおける無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）は、均等色空間で明度軸（Ｌ*ａ*ｂ*色空間ではＬ*軸）上に位置するのに対し、Ｋの色材には僅かながら色味があるため、Ｋの色材のみを用いて色材の量を増減させたときの色変化（Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化）の均等色空間上での軌跡は、均等色空間の明度軸と一致しない。このため、上記のようにして定めた変換条件を用いた場合、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データは、該原画像データにおける無彩色をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの色材の組み合わせで再現する画像データに変換されることになり、この画像データを用いて画像を形成すると色材の消費量が増大したり、色のにじみが生ずる等の不都合が発生する。
【０００５】
これを解決するため、原画像データの変換時に、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの値が無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）であった場合は、Ｋの色材のみを用いて無彩色を再現するデータ（Ｋ＝ｘ，Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０）へ強制的に変換することも考えられるが、この方式は原画像データにおける無彩色についてのみ、形成画像上での色再現を強制的に変えるものであるため、形成した画像上の無彩色付近の色変化における連続性が損なわれ、色変化に段差が生ずるという問題がある。
【０００６】
原画像データにおける無彩色をＫの色材のみで再現させると共に、無彩色付近の色変化の連続性も確保する技術として、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置するＲ,Ｇ,Ｂの原画像データの無彩色を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間のＫ軸（Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の軌跡を近似した直線を便宜上こう称する）上の値に変換する変換条件を、原画像データ全体に適用する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙの画像データへ変換した後にＵＣＲ処理によってＫのデータを生成する処理方式において、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置するＲ,Ｇ,Ｂの原画像データの無彩色を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間のＣＭＹ軸（Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の軌跡を近似した直線を便宜上こう称する）上の値に変換する変換条件を、原画像データ全体に適用する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
更に、画像出力装置が形成する無彩色軸（画像を形成する記録用紙における白の装置非依存空間における座標位置と、Ｋの色材で再現可能な最大濃度の黒の装置非依存空間における座標位置を直線で結んだ軸）を、装置非依存空間における無彩色軸と一致させる色補正を行う技術も提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２３２５８８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１８２７３号公報
【特許文献３】
特開２００１−８６３５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲は、均等色空間上でのＲ,Ｇ,Ｂの画像データの色再現範囲よりも狭いことが一般的であり、Ｒ,Ｇ,Ｂの原画像データからＣ,Ｍ,Ｙ又はＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへの変換時には、均等色空間上での画像データの分布範囲が画像形成装置の色再現範囲内に収まるように、原画像データを画像形成装置の色再現範囲内にマッピングする処理も同時に行われる。これに対して特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、一定の変換条件を原画像データ全体に適用しているので、原画像データにおける高彩度の色が画像形成装置の色再現範囲から外れてしまうことで、高彩度の色が適正に再現されなくなるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３に記載の技術では、画像形成装置が形成する無彩色軸を直線とみなすことで処理の簡略化を実現しているが、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡は実際には直線ではないので、原画像データにおける無彩色が、明度によりＫの色材のみによって再現されることもあれば、Ｃ,Ｍ,Ｙ等の複数の色材の組み合わせで再現されることもあり、無彩色の色再現が一定していないという欠点がある。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを得ることが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置であって、補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている変換条件に従って原画像データを変換する変換手段と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項１記載の発明に係る均等色空間としては、例えばＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間を適用できるが、他の色空間（例えばＬ*ｕ*ｖ*表色系の色空間等）を用いてもよい。請求項１記載の発明では、原画像データに対する変換条件を定めるにあたり、まず補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得している。
【００１５】
そして、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸（例えば均等色空間の明度軸）と補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの均等色空間上での座標位置が、明度軸上であれば補正目標軌跡上に移動し、明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件が定められており、記憶手段には上記のようにして定められた変換条件が記憶され、変換手段はこの変換条件に従って原画像データを変換する。
【００１６】
このように、請求項１記載の発明に係る変換条件は、均等色空間上での座標位置が補正範囲から外れている画素データに対しては、前記座標位置を補正目標軌跡上に移動させたり補正目標軌跡に近づける変換が行われないので、原画像データにおける高彩度の色（の画素データ）については、単に均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まるように変換されることで、画像形成装置によって形成される画像上で適正に再現されることになる。
【００１７】
また、均等色空間上で明度軸上に位置している画素データ（原画像データにおける無彩色の画素のデータ）に対しては、均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ均等色空間上での座標位置が補正目標軌跡（すなわち、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡）上に移動するように変換が行われるので、原画像データにおける無彩色は常にＫの色材のみで再現されるように変換されることになる。
【００１８】
また、均等色空間上で明度軸上には位置していないものの、明度軸と補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データ（原画像データにおける無彩色に近い色の画素のデータ）については、均等色空間上での画素データの座標位置と明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換が行われるので、画像形成装置によって形成される画像の無彩色付近の色変化における連続性が損なわれて色変化に段差が生ずることを確実に防止することができる。従って、請求項１記載の発明によれば、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００１９】
なお、請求項１記載の発明において、均等色空間がＬ * ａ * ｂ * 色空間である場合、記憶手段に記憶される変換条件は、例えば請求項２に記載したように、Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度におけるＬ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k としたときに、補正範囲内に位置している画素データのＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ｂ k
へ変換するように定めることで実現することができる。
【００２０】
また、請求項１記載の発明において、均等色空間がＬ * ａ * ｂ * 色空間である場合、記憶手段に記憶される変換条件は、例えば請求項３に記載したように、Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度におけるＬ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k 、色値ａ , ｂを変換した後で距離Ｃ ( ＝√ ( ａ 2 ＋ｂ 2 )) が距離Ｃ max を越えないように定められた１以上の正の数をＮとしたときに、補正範囲内に位置している画素データＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ｂ k
へ変換するように定めることによっても実現することができる。
【００２２】
また、請求項１記載の発明に係る補正範囲としては、例えば請求項４に記載したように、明度軸を中心とし、補正目標軌跡を含むように、明度が各値のときの補正目標軌跡の彩度の最大値に基づいて半径Ｃ max が定められた均等色空間上の円筒状の範囲を適用することができる。但し、明度軸と補正範囲の外縁との距離は明度によって相違していてもよいし、同一明度での明度軸と補正範囲の外縁との距離が色相によって相違していてもよい（任意の明度での補正範囲の外縁の形状が明度軸に関して回転対称な形状でなくてもよい）。
【００２３】
請求項５記載の発明に係る画像処理方法は、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理方法であって、補正目標軌跡としてＣ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得する第１ステップ、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記第１ステップで取得した補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件を定める第２ステップ、及び、前記第２ステップで定めた変換条件に従って原画像データを変換する第３ステップを含むことを特徴としているので、請求項１記載の発明と同様に、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を、前記コンピュータの記憶手段に記憶させる記憶制御手段、前記記憶手段に記憶された変換条件に従って原画像データを変換する変換手段として機能させることを特徴としている。
【００２５】
請求項６記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記の記憶制御手段及び変換手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項６記載の発明に係るプログラムを実行することで、該コンピュータが請求項１に記載の画像処理装置として機能することになり、請求項１記載の発明と同様に、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係るカラープリンタ１０と、該カラープリンタ１０に接続されたコンピュータ（ＰＣ）３０が示されている。なお、図１ではカラープリンタ１０の台数ｎ＝１、ＰＣ３０の台数ｍ＝１の例を示しているが、台数ｎ，ｍは複数であってもよい（ｎ，ｍが同数でなくてもよいことは言うまでもない）。
【００２７】
カラープリンタ１０は像担持体としての感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２は帯電器１４によって帯電される。感光体ドラム１２の上方には、形成すべき画像に応じて変調されると共に主走査方向（感光体ドラム１２の軸線に平行な方向）に沿って偏向された光ビームを射出する光ビーム走査装置１６が配置されている。光ビーム走査装置１６から射出された光ビームは感光体ドラム１２の周面上を主走査方向に走査し、同時に感光体ドラム１２が回転されて副走査が成されることで、感光体ドラム１２の周面上に静電潜像が形成される。
【００２８】
また、図１における感光体ドラム１２の右側方には多色現像器１８が配置されている。多色現像器１８はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の何れかの色のトナーが装填された現像器１８Ａ〜１８Ｄを備えており、感光体ドラム１２に形成された静電潜像をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの何れかの色に現像する。なお、カラープリンタ１０におけるフルカラー画像の形成は、感光体ドラム１２上の同一の領域に対して静電潜像を形成して互いに異なる色に現像することが複数回繰り返され、前記領域上で各色のトナー像が順次重ね合わされることによって成される。
【００２９】
感光体ドラム１２の近傍には無端の転写ベルト２０が配置され、転写ベルト２０の配置位置の下方には記録用紙２２を収容する用紙トレイ２４が配置されている。転写ベルト２０の周面は、感光体ドラム１２の回転方向に沿って多色現像器１８による現像位置よりも下流側で感光体ドラム１２の周面に接触しており、感光体ドラム１２に形成されたトナー像は転写ベルト２０に一旦転写された後に、用紙トレイ２４から引き出されて転写ベルト２０の配置位置迄搬送された記録用紙２２に再転写される。カラープリンタ１０への機体外へと向かう記録用紙２２の搬送路の途中には定着器２６が配置されており、トナー像が転写された記録用紙２２は、定着器２６によってトナー像が定着された後にカラープリンタ１０への機体外へ排出される。
【００３０】
また、光ビーム走査装置１６にはプリンタコントローラ２８が接続され、ＰＣ３０もプリンタコントローラ２８に接続されている。プリンタコントローラ２８はマイクロコンピュータを含んで構成され、光ビーム走査装置１６を含むカラープリンタ１０の各部の動作を制御すると共に、入力された画像データに対して所定の処理を行う機能（詳細は後述）を備えている。
【００３１】
ＰＣ３０は、ＣＰＵ３０Ａ，ＲＯＭ３０Ｂ，ＲＡＭ３０Ｃ，入出力ポート３０Ｄを備え、これらはバスを介して互いに接続されている。また、入出力ポート３０Ｄには表示装置としてのディスプレイ３２、キーボード３４、マウス３５、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３６が接続されている。ＨＤＤ３６にはＯＳや各種のアプリケーションソフトのプログラムが記憶されており、更に、カラープリンタ１０の設定やカラープリンタ１０で行う印刷の条件等を設定して印刷を行なうためのプリンタドライバ３８（図２参照）のプログラムも記憶されている。ＰＣ３０で動作するアプリケーションソフトからの印刷は、プリンタドライバ３８を介してカラープリンタ１０を制御することによって行われる。
【００３２】
図２に示すように、プリンタドライバ３８は、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データを多次元ルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）４０によってＣ,Ｍ,Ｙの画像データに変換する機能を有している。プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０による変換は、詳しくは、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データをＬ*ａ*ｂ*表色系の色空間（以下、単にＬ*ａ*ｂ*色空間という）のデータＬ0,ａ0,ｂ0へ変換する第１の変換と、第１の変換を経たデータＬ,ａ,ｂを、明度レンジがカラープリンタ１０の色再現域（Ｌ*ａ*ｂ*色空間上でのカラープリンタ１０が再現可能な色の範囲）の明度レンジに合致したデータＬ",ａ",ｂ"へ変換する第２の変換と、第２の変換を経たデータＬ",ａ",ｂ"をＣ,Ｍ,Ｙの画像データに変換する第３の変換を含んでいる。
【００３３】
ＨＤＤ３６には、上記第１〜第３の変換を統合した変換をＤＬＵＴ４０で行うための色変換パラメータが記憶されており（色変換パラメータの記憶は後述するインストール・プログラムによって行われる）、プリンタドライバ３８は、ＨＤＤ３６に記憶されている色変換パラメータを読み出して予め設定したＤＬＵＴ４０に、入力されたＲ,Ｇ,Ｂの画像データを入力することで、第１〜第３の変換を統合した変換を行ってＣ,Ｍ,Ｙの画像データを出力する。
【００３４】
プリンタドライバ３８から出力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データはカラープリンタ１０のプリンタコントローラ２８に入力される。プリンタコントローラ２８のうち、入力された画像データに対して所定の処理を行う機能を実現する画像データ処理部は、入力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データを１次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）によってＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ変換するＵＣＲ（Under Color Removal：下色除去）処理を行うＵＣＲ処理部４２と、１次元のＬＵＴを用いて画像データの階調特性をカラープリンタ１０のトナーの特性等に応じて補正するＴＲＣ（トーンリプロダクション）処理を行うＴＲＣ処理部４４と、１ページ毎にページイメージを生成するＳＣＲＥＥＮ処理を行うＳＣＲＥＥＮ処理部４６で構成されている。
【００３５】
ＳＣＲＥＥＮ処理部４６から出力されたＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データは光ビーム走査装置１６へ入力され、光ビーム走査装置１６から射出された光ビームの変調に用いられる。なお、ＰＣ３０及びカラープリンタ１０（のプリンタコントローラ２８）は本発明に係る画像処理装置に対応しており、ＨＤＤ３６は本発明に係る記憶手段に、プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０及びプリンタコントローラ２８ＵＣＲ処理部４２は本発明に係る変換手段に各々対応している。
【００３６】
次に本実施形態の作用として、まず図３を参照して色変換パラメータ生成処理について説明する。プリンタドライバ３８のＤＬＵＴ４０によってＲ,Ｇ,Ｂ→Ｃ,Ｍ,Ｙ変換を行うための色変換パラメータを生成する処理であり、カラープリンタ１０の出荷前に、カラープリンタ１０やＰＣ３０とは別のコンピュータ（以下では便宜的に「データ生成用コンピュータ」と称する）によって色変換パラメータ生成プログラムが実行されることで実現される。
【００３７】
ステップ１００では、Ｒ,Ｇ,Ｂの値の組み合わせが互いに異なる多数のＲ,Ｇ,ＢのデータをＬ*ａ*ｂ*表色系のデータＬ,ａ,ｂへ各々変換する。この変換は、例えば変換対象のＲ,Ｇ,Ｂのデータを所定の演算式に従ってＸＹＺ表色系のデータ（三刺激値Ｘ,Ｙ,Ｚ）へ変換した後に、ＸＹＺ表色系のデータを所定の演算式に従ってＬ*ａ*ｂ*表色系のデータ（Ｌ,ａ,ｂ）へ変換することで実現できる。ステップ１０２では、ステップ１００の変換における変換前のＲ,Ｇ,Ｂ値を変換後のＬ,ａ,ｂ値と各々対応付けるデータをテーブルに登録することで、Ｒ,Ｇ,ＢのデータをＤＬＵＴ４０によってＬ,ａ,ｂのデータへ変換するための第１の変換テーブルを生成する。
【００３８】
ところで、本実施形態では色変換パラメータの生成にあたり、Ｃ,Ｍ,Ｙの値として互いに異なる値を指定してカラープリンタ１０（例えば製造した多数台のカラープリンタ１０のうち代表的な特性を有しているカラープリンタ１０）で多数のパッチを作成・出力し、出力された個々のパッチを測色してＬ,ａ,ｂの値を求める作業が事前に行われる。
【００３９】
ステップ１０４では、上記の作業によって予め作成・測色された多数のパッチのＣ,Ｍ,Ｙ値及び測色値Ｌ,ａ,ｂを各々取り込み、次のステップ１０６では、各パッチの測色値Ｌ,ａ,ｂをＣ,Ｍ,Ｙ値と対応付けるデータをテーブルに登録することで、Ｌ,ａ,ｂのデータをＤＬＵＴ４０によってＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換するための第３の変換テーブルを生成する。これにより、カラープリンタ１０で画像を形成出力する場合のＬ,ａ,ｂ値とＣ,Ｍ,Ｙ値の関係に応じてＬ,ａ,ｂのデータをＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換できる変換特性を有する変換テーブル（第３の変換テーブル）が得られる。
【００４０】
ステップ１０８では、Ｌ,ａ,ｂの値の組み合わせが互いに異なる多数のＬ,ａ,ｂのデータをカラープリンタ１０の明度レンジに応じて各々変換（圧縮）することで、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置がカラープリンタ１０の色再現範囲内に位置しているデータＬ,ａ,ｂを求める。ステップ１１０では、ステップ１０８の変換における変換前のＬ,ａ,ｂ値を変換後のＬ',ａ',ｂ'値と各々対応付けるデータをテーブルに登録することで、第２の変換テーブルを仮生成する。仮生成した第２の変換テーブルは、Ｌ,ａ,ｂのデータをカラープリンタ１０の色再現範囲内に収まるように変換する変換特性を有している。
【００４１】
また本実施形態では、色変換パラメータの生成にあたり、Ｃ＝Ｍ＝Ｙかつ濃度（明度）が互いに異なるＣ,Ｍ,Ｙ値を指定してカラープリンタ１０で複数の無彩色パッチを作成・出力し、出力された個々の無彩色パッチを測色してＬ,ａ,ｂの値（Ｌk,ａk,ｂk）を求める作業も事前に行われる。ステップ１１２では、予め作成・測色したＣ＝Ｍ＝Ｙの複数の無彩色パッチの測色値Ｌk,ａk,ｂkを各々取り込む。なお、取り込んだ複数の無彩色パッチの測色値Ｌk,ａk,ｂkは、Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材（トナー）を用いて再現可能な色変化のＬ*ａ*ｂ*色空間上での軌跡を表しており、以下では補正目標軌跡データと称する。
【００４２】
プリンタコントローラ２８のＵＣＲ処理部４２によって行われるＵＣＲ処理では、入力されたＣ,Ｍ,Ｙ値に対しＣ＝Ｍ＝Ｙの成分をＫに置き換える処理が行われる。すなわち、
Ｋ←min(Ｃ,Ｍ,Ｙ) Ｃ←Ｃ−Ｋ Ｍ←Ｍ−Ｋ Ｙ←Ｙ−Ｋ
従って、補正目標軌跡データが表す補正目標軌跡は、カラープリンタ１０による画像形成時にＫのトナーのみによって再現される色の軌跡を表している。図４に「Ｃ＝Ｍ＝Ｙの軌跡」と表記して示すように、上記軌跡はＬ*ａ*ｂ*色空間の明度軸（Ｌ*軸）に対して湾曲している。
【００４３】
ステップ１１４では、補正目標軌跡データが補正目標軌跡における最大彩度Ｃsを演算する。彩度Ｃは次の(１)式で求めることができる。
【００４４】
【数１】
【００４５】
ステップ１１８では、先のステップ１１０で仮に生成した第２の変換テーブルに対応付けて登録されている変換前のＬ,ａ,ｂ値と変換後のＬ',ａ',ｂ'値の組を1つ取り出す。ステップ１２０では変換後のＬ',ａ',ｂ'値のうちのａ',ｂ'を先の(１)式に代入することで彩度Ｃ'を演算し、この彩度Ｃ'が彩度Ｃmaxよりも小さいか否かを判断することで、変換後のＬ',ａ',ｂ'値が補正範囲内に位置しているか否かを判定する。
【００４６】
上記の判定が否定された場合はステップ１２２へ移行し、第２の変換テーブルの出力値ａ"としてａ'を設定すると共に、出力値ｂ"としてｂ'を設定し、ステップ１２８へ移行する。色変換パラメータ生成処理では、後述するようにステップ１１８で取り出した変換前のＬ,ａ,ｂ値を出力値Ｌ",ａ",ｂ"へ変換されるように第２の変換テーブルを修正するが、上記のようにＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置が補正範囲内に位置している色については、本発明に係る変換（座標位置を補正目標軌跡に近づける補正）が行われないので、第２の変換テーブルによる変換に伴って高彩度の色がカラープリンタ１０の色再現範囲から外れることを防止することができる。
【００４７】
また、Ｌ',ａ',ｂ'値が補正範囲内に位置していた場合には、ステップ１２０の判定が肯定されてステップ１２４へ移行し、補正目標軌跡データに基づいてＬ',ａ',ｂ'値と同一明度（＝Ｌ'）での補正目標軌跡の色値ａk,ｂkを導出する。そしてステップ１２６では、色値ａ',ｂ',ａk,ｂk及び彩度Ｃ',Ｃmaxを次の(２)式及び(３)式に代入して演算することで、補正目標軌跡に近づける補正を行ったに相当する出力値ａ",ｂ"を求める。
ａ"←ａ'+(1−Ｃ'÷Ｃmax)・ａk …(２)
ｂ"←ｂ'+(1−Ｃ'÷Ｃmax)・ｂk …(３)
ここで、Ｌ',ａ',ｂ'値がＬ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置する無彩色を表している場合には、ａ'＝ｂ'＝０となり（無彩色はＲ,Ｇ,ＢのデータではＲ＝Ｇ＝Ｂとなる）、彩度Ｃ'＝０となるので、ａ"←ａk、ｂ"←ｂkとなる。従って、Ｌ*ａ*ｂ*色空間でＬ*軸上に位置する無彩色は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間での座標位置が補正目標軌跡上へ移動されるように（図５の矢印Ａ参照）、すなわちカラープリンタ１０による画像形成時にＫのトナーのみで再現されるように補正（変換）されることになる。
【００４８】
また、(２)式及び(３)式の第２項は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での補正目標軌跡へ向かう方向への座標位置の移動量を表しているが、Ｌ',ａ',ｂ'値が、Ｌ*ａ*ｂ*色空間で補正範囲内に位置しているもののＬ*軸上に位置していない色を表している場合、彩度Ｃ'が（すなわちＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置のＬ*軸との距離）が大きくなるに従って(２)式及び(３)式の第２項の係数(1−Ｃ'÷Ｃmax)の値が小さくなるので、図５に示す矢印Ｂを矢印Ａと比較（個々の矢印の長さは移動量を表している）しても明らかなように、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置の移動量も小さくなる。このように、彩度Ｃ'の大きさに応じて座標位置の移動量が連続的に変化されることで、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化の連続性が損なわれることが防止されると共に、補正範囲内の色と補正範囲外の色との間の色変化の連続性が損なわれることも防止されることになる。
【００４９】
ステップ１２６の処理を行うとステップ１２８へ移行し、第２の変換テーブルの出力値Ｌ"としてＬ'を設定する。ステップ１３０では、 ステップ１１８では先のステップ１１０で仮生成された第２の変換テーブルのうち、ステップ１１８で取り出したＬ,ａ,ｂ値と対応付けられているＬ',ａ',ｂ'値をＬ",ａ",ｂ"値に書き換えることで、Ｌ,ａ,ｂ値がＬ",ａ",ｂ"値と対応付けされるように第２の変換テーブルを修正する。
【００５０】
次のステップ１３２では、第２の変換テーブルに登録されている全てのデータ（Ｌ,ａ,ｂ値とＬ',ａ',ｂ'値の組）についてステップ１１８以降の処理を行ったか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ１１８に戻り、ステップ１３２の判定が肯定される迄ステップ１８８〜ステップ１３２を繰り返す。これにより、カラープリンタ１０によって形成された画像上で、無彩色がＫのトナーのみで再現され、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化の連続性が損なわれることが防止され、かつ補正範囲内の色と補正範囲外の色との間の色変化の連続性が損なわれることも防止されるように第２の変換テーブルの変換特性が補正され、Ｌ*ａ*ｂ*色空間上で図４（Ａ）に示すように分布している画像データは、第２の変換テーブルによって変換することで、図４（Ｂ）に示すような分布に変更されることになる。
【００５１】
第２の変換テーブルの変換特性の補正が完了すると、ステップ１３２の判定が肯定されてステップ１３４へ移行し、以上の処理によって生成された第１〜第３の変換テーブルを統合し、入力されたＲ,Ｇ,ＢのデータをＤＬＵＴ４０によってＣ,Ｍ,Ｙのデータへ変換するための色変換パラメータを生成・出力して色変換パラメータ生成処理を終了する。
【００５２】
上記の色変換パラメータ生成処理によって生成された色変換パラメータは、任意のＰＣにプリンタドライバ３８のプログラム本体をインストールするためのインストール・プログラムと共に、プリンタドライバ３８のプログラム本体に付加された状態で、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録される。前記インストール・プログラムには、ＰＣへのプリンタドライバ３８のプログラム本体のインストール時に色変換パラメータをＰＣのＨＤＤに記憶させる機能が付加されており（請求項６に記載の記憶制御手段に相当する機能）、ＰＣ３０へのプリンタドライバ３８へのインストールが指示されると、プリンタドライバ３８のプログラム本体がＰＣ３０にインストールされると同時に、色変換パラメータがＨＤＤ３６に記憶される。このように、上記のインストール・プログラムはプリンタドライバ３８のプログラム本体と共に、請求項６に記載のプログラムに対応している。
【００５３】
続いて、記録用紙２２へ画像記録時にＰＣ３０及びカラープリンタ１０で行われる処理について説明する。ＰＣ３０でアプリケーションソフトが動作している状態で、ユーザがアプリケーションソフトに対して印刷を指示すると、アプリケーションソフトからプリンタドライバ３８が呼び出され、プリンタドライバ３８のプログラムがＰＣ３０によって実行される。
【００５４】
プリンタドライバ３８はＨＤＤ３６に記憶されている色変換パラメータを読み出し、ＤＬＵＴ４０に設定する。そして印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データを個々の画素のデータを単位として順に取り出し、取り出した画素データを、先に色変換パラメータを設定したＤＬＵＴ４０に順に入力することで、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データをＣ,Ｍ,Ｙの画像データへ変換する。これにより、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データに対して第１〜第３の変換が同時に行われることになる。
【００５５】
ＤＬＵＴ４０から出力されたＣ,Ｍ,Ｙの画像データは、ＰＣ３０（プリンタドライバ３８）からプリンタコントローラ２８へ順次入力され、ＵＣＲ処理部４２でＵＣＲ処理が行われることでＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ順次変換された後に、ＴＲＣ処理部４４でＴＲＣ処理が行われることで、カラープリンタ１０のトナーの特性等に応じて階調特性が補正される。そして、ＳＣＲＥＥＮ処理部４６でＳＣＲＥＥＮ処理が行われることで１ページ毎にＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋのページイメージが生成される。
【００５６】
Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋのページイメージは、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する際に１色ずつ光ビーム走査装置１６へ出力され、感光体ドラム１２に特定の色に対応する静電潜像が形成され、形成された静電潜像が多色現像器１８によって特定の色のトナーで現像されることが４回繰り返されることで、感光体ドラム１２上にフルカラーのトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト２０を介して記録用紙２２に転写され、記録用紙２２に転写されたトナー像が定着器２６によって定着されることで、印刷対象の画像が記録された記録用紙２２がカラープリンタ１０への機体外へ排出される。
【００５７】
カラープリンタ１０での画像形成に用いられるデータは、前述のように本発明に係る第２の変換を経たデータであるので、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データにおける無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）の画素は、記録用紙２２に記録された画像上でＫのトナーのみによって再現される。従って、必要以上にトナーが消費されたり、記録用紙２２に記録された画像に色のにじみが生ずることが防止される。また、記録用紙２２に記録された画像上で、無彩色と無彩色に近い色との間の色変化や、補正範囲内に相当する色と補正範囲外に相当する色との間の色変化に段差等が生ずることが防止されると共に、印刷対象のＲ,Ｇ,Ｂの画像データにおける高彩度の色がカラープリンタ１０の色再現範囲から外れることによる色の潰れ等が生ずることも防止される。
【００５８】
なお、第２の変換テーブルの出力値Ｌ",ａ",ｂ"の演算にあたり、前出の(２)式及び(３)式に代えて、以下の(４)式及び(５)式を用いてもよい。
ａ"←ａ'+(1−(Ｃ'÷Ｃmax)N)・ａk …(４)
ｂ"←ｂ'+(1−(Ｃ'÷Ｃmax)N)・ｂk …(５)
但し、定数Ｎは１以上の正の数であり、下記の(６)式が−１以下にならないことを満足する数である。(６)式は(４)式及び(５)式により座標変換した後でＣ'がＣmaxを越えないようにするためのＮの条件である。
−Ｃk・Ｎ・Ｃ'N-1÷ＣmaxN ＞ −１ …(６)
(４)式及び(５)式の第２項も座標位置の移動量を表している。ここで、(４)式の第２項を移動量Δａ、(５)式の第２項を移動量Δｂと称したときに、彩度比Ｃ'／Ｃmax−移動量Δａ，Δｂ特性と乗数Ｎとの関係を図６に示す（「Ｎ＝１」と表記して示す特性は(２)式及び(３)式を用いた場合の特性と同一）。図６より明らかなように、(４)式及び(５)式を用いることにより、乗数Ｎの値を調整することで彩度比Ｃ'／Ｃmaxの変化に対する移動量Δａ，Δｂの変化を自由にコントロールすることができる。
【００５９】
また、上記では本発明に係る補正範囲を、Ｌ*ａ*ｂ*色空間の明度軸であるＬ*軸を軸線とする円筒状の形状とした例を説明したが、これに限定されるものではなく、例として図７に示すように、補正範囲の半径（彩度）Ｃmaxは明度Ｌによって相違していてもよい。また、補正範囲はＬ*軸に関して回転対称な形状でなくてもよく、Ｌ*軸と補正範囲の外縁との距離が色相によって相違する形状であってもよい。また、本発明に係る原画像データとしてＲ,Ｇ,Ｂの画像データ以外の画像データを用いてもよい。
【００６０】
また、上記ではプリンタドライバ３８が、ＤＬＵＴ４０による１回の変換で第１〜第３の変換を実現する構成となっている例を説明したが、これに限られるものではなく、第１〜第３の変換を各々別のＬＵＴで行うようにしてもよいし、個々の変換を演算式として記憶しておき、演算式に変数を代入して演算することで上記各変換を実現するようにしてもよい。
【００６１】
更に、上記ではＲ,Ｇ,Ｂの画像データを一旦Ｃ,Ｍ,Ｙの画像データに変換した後に、ＵＣＲ処理によってＫのデータを生成する例を説明したが、これに限定されるものではなく、Ｒ,Ｇ,Ｂの画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの画像データへ直接変換するようにしてもよい。この場合、補正目標軌跡として、Ｃ,Ｍ,Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の軌跡に代えて、Ｋの色材を用いて再現可能な色変化の軌跡を用いればよい。この軌跡を表す補正目標軌跡データは、Ｋの色材のみを用いて複数の無彩色パッチを作成し、各無彩色パッチを測色することで得ることができる。
【００６２】
また、上記では単一の色変換パラメータを記憶しておく例を説明したが、補正目標軌跡は色材の種類によって相違するので、色材の種類毎に色変換パラメータを求めて記憶しておき、画像形成時に、画像形成に使用する色材の種類を検知し、検知した色材の種類に対応する色変換パラメータを読み出して用いるようにしてもよい。
【００６３】
また、上記では電子写真方式で画像を形成するカラープリンタ１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式で画像を形成するプリンタ等にも適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、原画像データの分布が均等色空間上での画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち補正範囲内に位置している画素データの座標位置が、明度軸上であれば補正目標軌跡上に移動し、明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件を定め、該変換条件に従って原画像データを変換するので、原画像データにおける無彩色を常にＫの色材のみで再現させることができ、かつ無彩色付近の色変化や高彩度の色も適正に再現させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係るカラープリンタの概略構成図である。
【図２】 プリンタドライバ及びプリンタコントローラにおける画像処理を説明するための概略ブロック図である。
【図３】 色変換パラメータ生成処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】 （Ａ）はＬ*ａ*ｂ*色空間上での画像データの分布、Ｃ＝Ｍ＝Ｙの色材の軌跡及び補正範囲の一例を示す概念図、（Ｂ）は本発明に係る変換（補正）後のＬ*ａ*ｂ*色空間上での画像データの分布の一例を示す概念図である。
【図５】 本発明に係る変換（補正）によるＬ*ａ*ｂ*色空間上での座標位置の移動を示す概念図である。
【図６】 他の補正量演算式によるＣ'／Ｃmaxと座標位置の移動量との関係の一例を示す線図である。
【図７】 補正範囲の他の例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０ カラープリンタ
１８ 多色現像器
２２ 記録用紙
２８ プリンタコントローラ
３０ ＰＣ
３８ プリンタドライバ
４０ ＤＬＵＴ
Claims (6)
- 画像形成装置でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置であって、
補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている変換条件に従って原画像データを変換する変換手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 前記均等色空間はＬ * ａ * ｂ * 色空間であり、前記記憶手段に記憶される変換条件は、前記Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と前記明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における前記Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における前記補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k としたときに、前記補正範囲内に位置している画素データのＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max)) ×ｂ k
へ変換するように定められていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 前記均等色空間はＬ * ａ * ｂ * 色空間であり、前記記憶手段に記憶される変換条件は、前記Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での画素データＬ , ａ , ｂの座標位置と前記明度軸との距離をＣ、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における前記Ｌ * ａ * ｂ * 色空間上での明度軸と補正範囲の外縁との距離をＣ max 、画素データＬ , ａ , ｂと同一明度における前記補正目標軌跡の色値をａ k, ｂ k 、色値ａ , ｂを変換した後で距離Ｃ ( ＝√ ( ａ 2 ＋ｂ 2 )) が距離Ｃ max を越えないように定められた１以上の正の数をＮとしたときに、前記補正範囲内に位置している画素データＬ , ａ , ｂのうちの色値ａ , ｂを、
ａ＝ａ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ａ k
ｂ＝ｂ＋（１− ( Ｃ÷Ｃ max) N ) ×ｂ k
へ変換するように定められていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 前記補正範囲は、前記明度軸を中心とし、前記補正目標軌跡を含むように、明度が各値のときの前記補正目標軌跡の彩度の最大値に基づいて半径Ｃ max が定められた均等色空間上の円筒状の範囲であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 画像形成装置でＣ , Ｍ , Ｙ , Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ , Ｍ , Ｙ , Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理方法であって、
補正目標軌跡としてＣ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得する第１ステップ、
均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正 目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記第１ステップで取得した補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように変換条件を定める第２ステップ、
及び、前記第２ステップで定めた変換条件に従って原画像データを変換する第３ステップ
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、画像形成装置でＣ , Ｍ , Ｙ , Ｋ各色の色材によりカラー画像を形成させるために、原画像データをＣ , Ｍ , Ｙ , Ｋの形成用画像データへ変換する画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
補正目標軌跡として、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色等量の色材を用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を表す補正目標軌跡データに対し、Ｃ , Ｍ , Ｙ各色の色材の値をＫに置き換える処理が行われるか、又は、Ｋの色材のみを用いて作成した複数の無彩色パッチが測色されることで得られる、Ｋの色材のみを用いて再現可能な色変化の均等色空間上での軌跡を取得した後に、均等色空間上での原画像データの分布が均等色空間上での前記画像形成装置の色再現範囲内に収まり、かつ原画像データのうち、均等色空間上での座標位置が明度軸と前記補正目標軌跡を含むように定めた補正範囲内に位置している画素データの前記座標位置が、前記明度軸上であれば前記補正目標軌跡上に移動し、前記明度軸上でなければ、均等色空間上での画素データの座標位置と前記明度軸との距離が大きくなるに従って、補正目標軌跡に近づく方向への画素データの座標位置の移動量が小さくなるように定められた変換条件を、前記コンピュータの記憶手段に記憶させる記憶制御手段、
前記記憶手段に記憶された変換条件に従って原画像データを変換する変換手段
として機能させることを特徴とするプログラム。
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