JP4267386B2 - カラー画像処理装置および処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像処理装置および処理方法に係り、特に、CMYKの4色を基本色とするカラー印刷機に用いられ、RGB画像信号またはCMY画像信号からCMYK画像信号を生成する画像処理装置および処理方法に好適なものである。ここで、C:シアン(Cyan),M:マゼンタ(Magenta),Y:イエロー(Yellow),K:ブラック(Black),R:レッド(Red),G:グリーン(Green),B:ブルー(Blue)であり、以下でも同様に用いる。
【0002】
【従来の技術】
カラー印刷における基本原色はC,M,Yの三色であるが、フォント品質や印刷コストあるいは自然画に対するめり張りなどの点から、これらにKを加え、C,M,Y,Kの4色を基本原色とするカラー印刷装置が多く利用されている。
【0003】
一方、オフィスで使用されるビジネスプリンタなどの入力画像信号は、RGB信号で提供される場合が一般的であるため、RGB入力画像信号からCMYK出力画像信号を生成するプロセスである4色分解が必要となる。
【0004】
通常、この4色分解は、「PostScript Language Reference third edition (Adobe Systems Incorporated)第476頁」(非特許文献1)に開示されているように、RGBの補数によりCMYデータを生成し、CMYの共通要素(min{C,M,Y})を部分的にKに置き換える処理として実現される。
【0005】
このとき、生成されるK成分をBG(ブラックジェネレーション)と呼び、Kに置換されることで除かれるCMY成分を下色除去(UCR:Under Color Removal)成分と呼んでいる。ただし、ここで、min{C,M,Y}は、C,M,Yの最小値を表す。このような処理の場合、CMYの共通要素をKに置換するため、Kを生成した後のCMY値は必ず変換前のCMY以下になる特徴がある。
【0006】
一方で、ビジネスプリンタでの画像処理では、画質を最優先とするグラッフィックアート分野と異なり、トナー等消耗品の節約や定着装置の負担の軽減のために、グレー色をCMYKの混合ではなく、100%UCRによりK単色で印刷することが必要とされる場合がある。このような場合、前述した4色分解手法で墨Kの加色量を大きくすると、CMY量が少なくなり過ぎるため彩度感の乏しい、いわゆる墨っぽい画質になる問題の生じることが知られている。
【0007】
この問題に対して、低濃度部へのK加色に対しても彩度低下を起しにくい墨生成方法として、例えば特開2001−69364号公報(特許文献1)に開示されている方法などが提案されている。
【0008】
この特許文献1では、次の式を用いることにより4色分解を行うことが示されている(ただし、C',M',Y'の値域レンジを0〜255にそろえるため右辺を255倍した)。
K=α×min(C,M,Y)
C'=255(C−K1)/(255−K2)
M'=255(M−K1)/(255−K2)
Y'=255(Y−K1)/(255−K2)
ここで、αは、0〜1の間の定数(墨率),K1,K2は、Kを添え字として、0〜255の範囲の値をとるルックアップテーブル(LUT)として与えられている。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−69364号公報
【非特許文献1】
PostScript Language Reference third edition (Adobe Systems Incorporated)第476頁
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1にもGCR(Gray Component Replacement)方式の問題として触れられているように、上式において、K2が255に近い値であれば、C',M',Y'は不安定となる問題が生じる。例えば、α=1、K=K1=K2=254の場合、C,M,Y=254または255であり、C',M',Y'は0または255の両極端の値をとることとなるため、C,M,Y値の微妙な差が極端に色相の異なる色に対応付けられることになる。そこで、特許文献1では、K2の最大値を180に押さえることで、この問題を回避している。
【0011】
しかし、特許文献1のGCR同方式は、もともとグレー色の100%UCRを目的とした4色分解処理では無く、例えば、K1<K2のときにC=K1,M=255となったとすると、M'=255(255−K1)/(255−K2)>255となってしまうため、C',M',Y'≦255を保証するためには、K1≧K2である必要を生じる。
【0012】
ところが、グレー色の100%UCRを行うためには、K1=min(C,M,Y)とする必要があるため、特許文献1ではグレー色の100%UCRとの両立ができないことが分かる。
【0013】
また、特許文献1にも述べられているように、過剰な色材の重ねは色材の剥離の要因となるので、パラメータの適正化を効率よく行えるようにするためには、最大トナー量の制限を設定できることが望まれる。
【0014】
本発明の目的は、グレー色の100%下色除去と両立し、低濃度部での彩度低下がなく、総トナー量制限と両立してかつ最大限の色再現域を得ることのできるカラー画像処理装置および処理方法を実現することにある。
【0015】
本発明の別の目的は、グレー色の100%下色除去と両立し、低濃度部での彩度低下がなく、階調連続性と両立してかつ最大限の色再現域を得ることのできるカラー画像処理装置および処理方法を実現することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像信号変換手段を備えたカラー画像処理装置において、前記カラー画像信号変換手段は、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号と決定する最小値選択手段と、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定する前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号決定手段とを備え、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記乗数f(k)をレンジ拡大率とし、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値をAmaxとしたとき、前記制限値Amaxは1を超える定数であり、1≦f(k)≦Amaxの範囲に前記乗数f(k)を制限することを特徴としている。
【0017】
前記目的を達成するために、本発明は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号とする決定をし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定し、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記乗数f(k)をレンジ拡大率とし、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値をA max としたとき、前記制限値A max は1を超える定数であり、1≦f(k)≦A max の範囲に前記乗数f(k)を制限することを特徴としている。
【0018】
前記別の目的を達成するために、本発明は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像信号変換手段を備えたカラー画像処理装置において、前記カラー画像信号変換手段は、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号と決定する最小値選択手段と、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定する前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号決定手段とを備え、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、T max をTmax/Imax<3であるような正定数としたとき、前記乗数f(k)はレンジ拡大率であり、前記乗数をf(k)の範囲は、f(k)≦(Tmax−k)/(2(Imax−k))に制限されることを特徴としている。
【0019】
前記別の目的を達成するために、本発明は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号とする決定をし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定し、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をそれぞれc’,m’,y’とし、レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号をr,g,bとし、前記レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、c’=I max −r,m’=I max −g,y’=I max −b,の関係とし、また、T max をTmax/Imax<3であるような正定数Tmax としたとき、前記乗数f(k)はレンジ拡大率であり、前記乗数f(k)の範囲は、f(k)≦(Tmax−k)/(2(Imax−k))に制限されることを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施例について図面を参照して説明する。
【0021】
図1は本発明の第1実施例のカラー画像処理装置を適用したカラーレーザプリンタにおける画像処理全体の構成および流れを示す図である。このカラーレーザプリンタは解像度が23.6dot/mm(25.4mm当たり600dot)のものである。
【0022】
印刷対象となる画像データ1は、1ページ分のRGBデータとして、入力バッファ2に蓄えられる。プリンタエンジン13はKCMYの各面毎に現像を行うため、図1の入力バッファ2以降の処理はKCMYの4面分、4回繰り返される。
【0023】
4色分解手段5は、最初にRGB点順次データからブラックを算出するように必要に応じて内部を初期化する。これに対応して、γ補正手段7はγ補正値テーブル8からブラックに対応した補正値を内部の参照テーブルにロードする。また、ディザ回路10はブラックに対応した閾値配列及びその配列のサイズデータをテーブル11からロードして内部を初期化する。この閾値配列は、0〜Imaxの値の配列であり、階調処理装置9において、入力値との比較でドットのオン・オフを決定するために使用される。γ補正手段7は、内部参照テーブルにロードされる補正値により、階調処理とエンジン特性に依存する濃度階調特性をおおむね線形に整える。
【0024】
これにより入力バッファ2から送られるRGBデータは、色補正手段3による色補正、4色分解手段5によるブラックデータへの変換、γ補正手段7による階調補正を受けた後、階調処理装置9によりレーザパルス幅変調(以下PWM)信号12としてプリンタエンジン13に出力される。
【0025】
ブラック1ページ分の処理が終了すると、4色分解手段5、γ補正手段7、ディザ回路10は、それぞれ必要なパラメータを今度はシアン用に再ロードして初期化した後、同様の処理によりシアン1ページ分のPWM信号12をプリンタエンジン13に送出する。
【0026】
以下、同様にマゼンタ、イエローに対する処理が行なわれる。これらの各色面の切替えは、プリンタエンジン13の垂直同期信号に同期して行なわれる。
【0027】
図2は図1の4色分解手段5の詳細を示す図である。図1では簡略化されているが、色補正手段3のRGB入出力は、(r,g,b)それぞれ8bitの3つ一組の信号で行なわれる。
【0028】
先ず、補数演算回路21は、c'=Imax-r,m'=Imax-g,y'=Imax-bにより、画像信号r,g,bを画像信号c',m',y'信号に変換する。ここでの場合、最大値Imaxは、8bitレンジの最大値255であり、補数演算は単純なbit反転により得られる。ただし、Imax =255(=28-1)というのは、必ずしも必要な前提ではなく、高度な色彩演算のためにRGB値を16bit値で扱う場合には、Imax=216-1となる。もちろん、これら以外の入出力レンジの場合にも、最大値Imaxはレンジ最大値と考えれば良い。
【0029】
最小値選択回路22は、補数演算回路21からの入力画像信号c',m',y'に対し、これらの最小値k=min{c',m',y'}を出力する。
【0030】
一方で、減算回路25、26、27は、それぞれ補数演算回路21の出力画像信号c',m',y'から、先の最小値kを減じ、次いで乗算回路28、29、30は、これらの値に乗数テーブル31からの値を乗じた後、上位4bitと下位4bitを切り捨てた8bit値を出力する。ただし、上位4bitへの乗算結果のオーバーフロー分は、乗算結果の全bitを立てるクリッピング処理としている。
【0031】
これにより乗数テーブル31は、0≦k≦255の入力に対応する0≦f(k)<16の固定小数点実数f(k)として減算回路25、26、27のそれぞれの出力に作用する。この結果、乗算回路28からの出力は、c=f(k)(c'-k)、同様に、乗算回路29からの出力は、m=f(k)(m'-k)、乗算回路30からの出力は、y=f(k)(y'-k)となる。
【0032】
また、選択回路23では、プリンタの垂直同期信号に同期して切り替えられる選択信号24により、画像信号k,c,m,yからそのときの出力色に応じた色信号が選択される。
【0033】
ここで、本実施例では、色補正手段3と補数演算手段21とを独立した回路としているが、色補正手段3の出力として直接(c',m',y')値を対応付けることも容易であり、この場合には、補数演算回路21は不要となる。
【0034】
次に、乗数テーブル31に実装する乗数f(k)の構成方法について次に説明するために、まず、RGB入力パラメータ空間について図3を参照しながら説明する。
【0035】
図3では、3次元空間上に一辺がImaxの立方体を、2頂点を垂直にして配置した形でRGB入力パラメータ空間を表現している。下端の頂点50が黒に対応し、上端の頂点51が白に対応する。また、RGB入力パラメータ(r,g,b)に対応する点62のPは、黒の頂点基点とした場合の、それぞれの長さがr,g,bの3つのベクトル53,ベクトル54,ベクトル55の和に対応する。
【0036】
これはまた、白の頂点51を基点とするそれぞれの長さが、c'=Imax-r,m'=lmax-g,y'=lmax-bの3つのベクトル56,ベクトル57,ベクトル58の和に対応する。これらの対応関係が、RGB系からその補色のCMY系への変換に相当する。
【0037】
グレー軸59は、黒の頂点50と、白の頂点51を通る直線であり、この直線上では、r=g=b(従って、c'=m'=y')となっている。
【0038】
図3の断面52は、RGB入力に関するR=rの面を表している。これはCMY系で見た場合には、C=c'=Imax-rに対応する面である。
【0039】
図4は断面52の詳細を示す図である。点61は、図3の断面52とグレー軸59の交点に対応する。また、図4の斜線で示した領域60は、m'≧c'かつy'≧c'(従って、c'=k=min{c',m',y'})の領域を表している。
【0040】
領域60では、色味に寄与しているのは、(m'-c'),(y'-c')成分であり、c'は、断面52を黒側の頂点50にシフトする働き、即ち、明度を下げる働きをしているだけである。このことから、この入力パラメータの空間の領域60を、実際のプリンタの印刷基本色としての、CMYKに対応させる場合、明度を下げる働きとしては、c'(=k)をK成分に対応させ、M成分に対しては、(m'-c'),Y成分には(y'-c')を対応させることがまず考えられる。
【0041】
しかし、従来技術の項でも述べたように、この場合には、再現画像の低濃度部の彩度が失われやすいことが問題となる。これには、M成分,Y成分が領域60では、Imax-c'までのレンジに制限されてしまうことが一つの要因となっている。
【0042】
一方で、CMYKの4色の色材を用いて色再現を行う場合には、c'をK成分に置き換えたからと言って、M成分,Y成分の範囲をImax-c'に制限する必然性はなく、可能な限り多くのM成分,Y成分を使用した方が実際の再現色のレンジを広くとれることになる。
【0043】
領域60の場合で、M成分,Y成分の比率を保存して、レンジいっぱいにパラメータを拡大した場合、m=(m'-c')Imax/(Imax-c')、y=(y'-c')Imax/(Imax-c')として、M成分にm,Y成分にyを対応させることが考えられる。
【0044】
このような、レンジの拡大による再現色の多少の歪みは、図1の色補正手段3により吸収することが可能であるので、4色分解手段5としては、可能な限り広レンジなパラメータの割付を行うことが望ましいことになる。
【0045】
しかし、一方で、先に述べた最大トナー量の制限や再現色の不連続性が大きくなりすぎないようなレンジ拡大率の制限がやはり必要となる。そこで、上記の問題を定式化するため、次のようにおく。
0≦c',m',y',k≦Imaxに対し、
k=min{c',m',y'} …(1)
c=f(k)(c'-k) …(2)
m=f(k)(m'-k) …(3)
y=f(k)(y'-k) …(4)
f(k)=Imax/(Imax-k)・g(k) …(5)
とし、関数g(k)を、次の条件を満たすなるべく大きな値を取る関数として定義する。
(i) …0≦g(k)≦1
(ii) …c,m,y,kの合計が総トナー量制限を超えない
(iii)…f(k)がレンジ拡大率制限を超えない
ここで、関数f(k)は、先の意味でのレンジ拡大率であり、関数g(k)が対応するレンジ幅を表す関数である。
【0046】
このとき、条件(ii)が、定数 Tmaxにより、
s=c+m+y+k≦Tmax …(6)
で与えられるとすると、任意のkに対して、(6)式が成立しなくてはならないことから、特に、c'=m'=Imax ≧y(=k)の場合を考えると、
s=f(k){(c'-k)+(m'-k)+(y'-k)}+k
=2f(k)(Imax-k)+k
=2g(k)Imax+k≦Tmax
となる。これから、
g(k)≦(Tmax-k)/(2Imax) …(7)
が、任意のk=0,1,…,Imaxについて成り立つ必要があることがわかる。
【0047】
逆に、(7)式が成立していれば、任意のc',m',y',k(0≦c',m',y',k≦Imax)に対し、
s=f(k){(c'-k)+(m'-k)+(y'-k)}+k
≦2f(k)(Imax-k)+k
=2g(k)Imax+k≦Tmax
が成立することから、条件(ii)は、関数g(k)に対する(7)式で与えられることが分かる。
【0048】
また、条件(iii)は、(c'-k),(m'-k),(y'-k)それぞれに掛かる乗数としてのf(k)の倍率の上限を与えるものであり、この上限が定数Amaxで与えられる場合、f(k)≦Amax …(8)
であり、これをg(k)に対する条件に読みかえると、
g(k)≦Amax(Imax-k)/Imax …(9)
となる。
以上から、
T(k)=(Tmax-k)/(2Imax) …(10)
A(k)=Amax(Imax-k)/Imax …(11)
と置くとき、条件(i)〜(iii)は、レンジ関数g(k)に関する次の条件として定式化される。
(i)' 0≦g(k)≦1
(ii)' g(k)≦T(k)
(iii)' g(k)≦A(k)
ここで、T(k),A(k)とも、kに関する一次関数であり、条件(i)'〜(iii)'は単純な線形不等式となっている。
【0049】
C,M,Y3色だけの場合よりも総トナー量を節約する場合を想定したTmax=2.5Imax,Amax=8の場合の例を図5に示す。図5の例では、Imaxも255としているが、Imaxは、単に入力値の分解能を規定しているのに過ぎないのでImax=255であること自体は、それ程本質的ではない。
【0050】
図5において、破線35が直線y=1、一点鎖線36が直線y=T(k)、二点差線37が直線y=A(k)を表している。これら3本の直線に囲まれた領域38が、条件(i)'〜(iii)'を満たす領域を表している。
【0051】
関数g(k)を、領域38内で最大のものとすると、
g(k)=min{1,T(k),A(k)} …(12)
により、目的のレンジ関数が得られることになる。この関数は、図5では折れ線39に対応する。
図5の折れ線39で示される関数g(k)の場合、頂点40の前後のkでg(k)の値が急変する。このことは、再現画像上では高濃度部の特性変化なので、その影響は小さいが、頂点40前後の階調の不連続性が目につく場合には、次の図6の曲線41に示すように、領域38の内側で、図5の折れ線39を平滑化した関数をレンジ関数g(k)とすることにより、階調再現の不連続性が押さえることができる。
【0052】
図7には、レンジ関数g(k)に対応するレンジ拡大率f(k)のグラフを示す。図7の実線42が図5の折れ線39をレンジ関数g(k)とした場合(従って、(12)式のg(k))に対応するf(k)であり、図7の一点鎖線43が図6の曲線41をレンジ関数g(k)とした場合のレンジ拡大率f(k)のグラフに対応している。この場合にも、ほんのわずかのレンジ関数g(k)の損失を除けば、条件(i)'〜(iii)'が満足される。
【0053】
次の図8には、本発明の画像処理方法の流れをフローチャートで示す。まず、ステップ100にて、RGB値(r,g,b)が入力される。ステップ101にて、このr,g,bの補色であるCMY値c'=Imax-r,m'=Imax-g,y'=Imax-bを算出し、これらの最小値をkとする。
【0054】
次にステップ102で、最小値k=Imaxならば、ステップ104でc=m=y=0とする。そうでない場合は、ステップ103で、
f(k)=min{Imax/(Imax-k),(Tmax-k)/(2(Imax-k)),Amax} …(13)
によりレンジ拡大率f(k)を算出し、ステップ105で、
c=f(c)(c'-k)
m=f(m)(m'-k)
y=f(y)(y'-k)
によりc,m,yを決定する。ステップ106で、これまでに求めた、c,m,y,kをCMYK値として出力する。
【0055】
ここで、上記(13)式は、先のレンジ関数g(k)に関する(12)式をレンジ拡大率関数f(k)の関係として展開した式である。
【0056】
以上の説明における処理の流れでは、RGB入力値が連続量の場合であっても、レンジ拡大率f(k)や、出力CMYK値が算出可能であるが、特に、RGB入力値が離散値である場合には、レンジ拡大率f(k)を予めテーブル化しておくことで、次の図9に示すような単純なフローでCMYK値を得ることが可能である。
【0057】
図9の場合には、RGB入力レンジは、0〜ImaxまでのImax個の整数値を取ることから、最小値kの取りうるレンジも0〜Imaxの整数値となる。そこで、最初のステップ110で、レンジ拡大率f[k]をk=0〜Imaxを添数として直接参照できるよう(13)式により、テーブルとして初期化しておく。
【0058】
ステップ100、ステップ101は、先の図8と同様である。ステップ111では、単純にkを添数として参照されたf[k]を係数として、先のステップ105同様にc,m,yを決定する。そして、ステップ106でc,m,y,kをCMYK値として出力する。
【0059】
本実施例のカラー画像処理装置を纏めて説明すると、レッド、グリーン、ブルーの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像信号変換手段を備えたカラー画像処理装置であって、カラー画像信号変換手段は、レッド、グリーン、ブルーの入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローの3色の変換画像信号に変換する手段と、シアン、マゼンタ、イエローの3色の変換画像信号の最小値kを選択してブラックの出力画像信号とする手段と、シアン、マゼンタ、イエローの3色の変換画像信号から最小値kを減算し、その減算結果に最小値kに依存して決まる乗数f(k)を乗じてシアン、マゼンタ、イエローの出力画像信号とする手段とを備え、乗数f(k)は、レッド、グリーン、ブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとするときに、Amax<Imaxであるような正定数AmaxとTmax/Imax<3であるような正定数Tmaxとに対して、f(k)≦Amax、f(k)≦(Tmax-k)/(2(Imax-k))で与えられるものである。
【0060】
本実施例のカラー画像処理方法を纏めて説明すると、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号とする決定をし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定し、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をそれぞれc’,m’,y’とし、レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号をr,g,bとし、前記レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、c’=I max −r,m’=I max −g,y’=I max −b,の関係とし、また、T max をTmax/Imax<3であるような正定数Tmax としたとき、前記乗数f(k)はレンジ拡大率であり、前記乗数f(k)の範囲は、f(k)≦(Tmax−k)/(2(Imax−k))で制限される方法である。
【0061】
次に、本発明の第2実施例について図10を用いて説明する。図10は本発明の第2実施例のカラー画像処理装置における4色分解手段の詳細を示す図である。この第2実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一である。
【0062】
第2実施例は、先の従来技術で述べた特許文献1からの4色分解手法と両立するように第1実施例を拡張した例である。第2実施例では、第1実施例に対して、ルックアップテーブル70とルックアップテーブル71を追加している。第2実施例で、第1実施例と同様の動作をさせる場合には、ルックアップテーブル70とルックアップテーブル71を共に入力値をそのまま出力に対応づけるリニアテーブルにしておくだけでよい。
【0063】
これに対して第2実施例で、従来からの4色分解を行うには、乗数テーブル31をリニアテーブルとし、ルックアップテーブル70にc,m,yの最小値kに対応づける下色除去量をテーブルとして実装し、ルックアップテーブル71に、kに対応づける墨加色量のテーブルを実装しておくことで実現される。
【0064】
以上説明した実施例により、r=g=b(従ってc'=m'=y')であるようなグレー色を、完全にK単色に置換する100%墨置換を行いつつも、それ以外の色に関しては、CMY色がトナー制限と階調連続性を維持する範囲で最大レンジ幅を取ることが可能な彩度の広い4色分解を行うカラー画像処理が実現される。
【0065】
【発明の効果】
以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれば、グレー色の100%下色除去と両立し、低濃度部での彩度低下がなく、総トナー量制限と両立してかつ最大限の色再現域を得ることのできるカラー画像処理装置および処理方法を実現することができる。
【0066】
また、本発明によれば、グレー色の100%下色除去と両立し、低濃度部での彩度低下がなく、階調連続性と両立してかつ最大限の色再現域を得ることのできるカラー画像処理装置および処理方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のカラー画像処理装置を適用したカラーレーザプリンタにおける画像処理全体の構成および流れを示す図である。
【図2】図1の4色分解手段の詳細を示す図である。
【図3】図2の4色分解手段の入力パラメータ空間の説明図である。
【図4】図3の入力パラメータ空間の断面図である。
【図5】図2の4色分解手段のレンジ関数の説明図である。
【図6】図5と異なる4色分解手段のレンジ関数の説明図である。
【図7】図2の4色分解手段のレンジ拡大関数の説明図である。
【図8】図1のカラー画像処理アルゴリズムのフローを示す図。
【図9】図1のカラー画像処理アルゴリズムの変形例のフローを示す図。
【図10】本発明の第2実施例のカラー画像処理装置における4色分解手段の詳細を示す図である。
【符号の説明】
1…画像データ、2…入力バッファ、3…色補正手段、5…4色分解手段、7…γ補正手段、8…γ補正値テーブル、9…階調処理手段、10…ディザ回路、11…閾値配列、12…PWM信号、13…プリンタエンジン、21…補数演算回路、22…最小値選択回路、23…選択回路、24…選択信号、25…減算回路、28…乗算回路、31…乗数テーブル、39…折れ線、41…曲線、52…断面。
Claims (11)
- シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像信号変換手段を備えたカラー画像処理装置において、
前記カラー画像信号変換手段は、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号と決定する最小値選択手段と、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定する前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号決定手段とを備え、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記乗数f(k)をレンジ拡大率とし、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値をAmaxとしたとき、前記制限値Amaxは1を超える定数であり、1≦f(k)≦Amaxの範囲に前記乗数f(k)を制限することを特徴とするカラー画像処理装置。 - シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像信号変換手段を備えたカラー画像処理装置において、
前記カラー画像信号変換手段は、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号と決定する最小値選択手段と、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定する前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号決定手段とを備え、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、TmaxをTmax/Imax<3であるような正定数としたとき、前記乗数f(k)はレンジ拡大率であり、前記乗数をf(k)の範囲は、f(k)≦(Tmax−k)/(2(Imax−k))に制限されることを特徴とするカラー画像処理装置。 - シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、
前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号とする決定をし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定し、また、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記乗数f(k)をレンジ拡大率とし、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値をAmaxとしたとき、前記制限値Amaxは1を超える定数であり、1≦f(k)≦Amaxの範囲に前記乗数f(k)を制限することを特徴とするカラー画像処理方法。 - シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、
前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値を選択してブラックの出力画像信号とする決定をし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号から前記最小値を減算した減算結果に、前記最小値に依存して決まる乗数を乗じることにより、前記シアン、マゼンタおよびイエローの出力画像信号を決定し、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値をkとし、前記乗数をf(k)とし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号をそれぞれc’,m’,y’とし、レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号をr,g,bとし、前記レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、c’=Imax−r,m’=Imax−g,y’=Imax−b,の関係とし、また、TmaxをTmax/Imax<3であるような正定数Tmaxとしたとき、前記乗数f(k)の範囲は、f(k)≦(Tmax−k)/(2(Imax−k))に制限されることを特徴とするカラー画像処理方法。 - レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、
前記レッド、グリーン、ブルーそれぞれの入力画像信号をr,g,bとし、これらの信号レンジを0〜Imaxとし,対応するシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックそれぞれの出力画像信号をc,m,y,kとするとき、
前記出力信号c,m,y,kは、
c’=Imax−r、
m’=Imax−g、
y’=Imax−b、
k=min{c’,m’,y’}と定数Tmax,Amaxとから
T(k)=(Tmax−k)/(2・Imax)
A(k)=Amax(Imax−k)/Imax
g(k)=min{1,T(k),A(k)}
f(k)=g(k)・Imax/(Imax−k)
により定義される関数f(k)により、
c=f(k)(c’−k)
m=f(k)(m’−k)
y=f(k)(y’−k)
で与えられることを特徴とするカラー画像処理方法。 - レッド、グリーンおよびブルーの3色の入力画像信号をシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の出力画像信号に変換するカラー画像処理方法において、
前記レッド、グリーン、ブルーそれぞれの入力画像信号をr,g,bとし、これらの信号レンジを0〜Imaxとし、対応するシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックそれぞれの信号画像出力をc,m,y,kとするとき、
c’=Imax−r、
m’=Imax−g、
y’=Imax−b、
k’=min{c’,m’,y’}に対して、
k’を固定する毎に、該出力信号c,m,yは、それぞれ(c’−k’),(m’−k’),(y’−k’)
に比例し、かつ、比例定数f(k’)はこれらに共通でかつ、
f(Imax)=0かつ、
Tmax/Imax<3であるような正定数Tmaxと、
Amax<Imaxであるような正定数Amax
に対して、
f(k’)≦(Tmax−k’)/(2(Imax−k’))
f(k’)≦Amax
を満たすことを特徴とするカラー画像処理方法。 - 請求項1または2に記載のカラー画像処理装置において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値に対応づける下色除去量のテーブルと、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の入力画像信号の最小値に対応づける墨加色量のテーブルとを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
- 請求項1記載のカラー画像処理装置において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジが整数値0〜Imaxとしたとき、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値Amaxは、1<Amax<Imaxの範囲であることを特徴とするカラー画像処理装置。
- 請求項8記載のカラー画像処理装置において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジの最大値Imaxが255のときに、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値Amaxは、1<Amax<16の範囲であることを特徴とするカラー画像処理装置。
- 請求項3記載のカラー画像処理方法において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジの最大値をImaxとし、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジが整数値0〜Imaxとしたとき、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値Amaxは、1<Amax<Imaxの範囲であることを特徴とするカラー画像処理方法。
- 請求項10記載のカラー画像処理方法において、前記シアン、マゼンタおよびイエローの3色の出力画像信号のレンジの最大値Imaxが255のときに、前記乗数f(k)のレンジ拡大の制限値Amaxは、1<Amax<16の範囲であることを特徴とするカラー画像処理方法。
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