JP4417798B2 - グレーバランス調整及び彩度調整の方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一般に彩度の調整に関する。
カラープリンタには、一般に、色のスペクトルを発生するために複数の異なる原色インクが使われている。例えば、多くのカラープリンタでは、4つのインク色、即ち、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)が使われている。カラー画像は、各画素位置でC、M、Y又はKインクの0もしくはそれ以上のドットの組み合わせを配置することによって、受像基体もしくは媒体の上に形成される。広範囲の色をシアン、マゼンタ、及びイエローのインクの異なる組み合わせによって生成できるので、これらの色が一般に使われる。
ある種の画像、特にグラフィクスについては、印刷された出力がいっそう鮮明なものになるように、彩度を調整することが望ましいであろう。
本発明の方法は、初期原色データ値における相対グレー度を決定し、前記初期原色データ値における相対色度を決定し、前記初期原色データ値の各々について、対応する最大グレーバランス調整値の一部と対応する最大彩度調整値の一部とを加算して、グレーバランス化された原色データ値と彩度調整された原色データ値とを各々生成する、グレーバランス調整及び彩度調整の方法であって、前記対応する最大グレーバランス調整値の一部が、前記相対グレー度の関数であり、前記最大彩度調整値の一部が、前記相対色度の関数である。
図1は、印刷装置に関する1つの実施形態の概略ブロック図である。この印刷装置にはインターフェイス31が含まれている。このインターフェイス31は、例えば、ホストコンピュータからの印刷データを受信して、その印刷データをバッファメモリ33に記憶する。プロセッサ35は、その印刷データを処理して、メモリ37に記憶されるビットマップラスターデータを生成するように、構成されている。印刷エンジン39は、プロセッサ35によって生成されるビットマップラスターデータに従って、画像を印刷する。この印刷エンジン39は、例えば、電子写真式印刷エンジン又はインクジェット式印刷エンジンであってよい。
図2は、カラープリンタの画像処理パイプラインの一部に関する1つの実施形態のブロック図である。参照符号111では、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)のような入力原色データに部分的なグレー置換が行われ、CMYのある量がブラックで置換される。参照符号113では彩度調整が行われ、参照符号114ではグレーバランス調整が行われる。或いは、グレーバランス調整は、彩度調整に先立って行うことができる。参照符号115では、C、M又はYにおける実質的に等しい変化が、例えば、視覚の実質的に等しい変化を生じさせるように、線形化が行われる。参照符号117ではハーフトーン化が行われ、また、参照符号117では印刷が開始される。
図3は、ある画像の画素に関する入力CMYデータ又はグレーバランス化CMYデータのような非ブラックカラーデータの彩度調整手順に関する1つの実施形態の概略フロー図であり、また、必要ならば、ある画像におけるいくつかの又は全ての画素の彩度又は強度(intensity)を調整するために使用される。
参照符号151では、ある画素に関するいくつかのCMYデータ値にグレー成分が含まれているか否かに関する判断が行われる。ある画素に関するいくつかのCMYデータ値の全てがゼロでないときには、ある画素に関するこれらのCMYデータ値にはグレー成分が含まれている。このグレー成分には、例えば、C、M及びYのデータ値の最小値が含まれていてもよい。参照符号153では、ある画素に関するこれらのCMYデータ値は、C、M及びYのデータ値が等しくない(即ち、グレーでなく、また、ゼロに等しくない)ときにだけ、彩度曲線に従って調整される彩度である。
図4は、ある画像のある画素に関するCMYデータのような非ブラック原色データを調整する彩度調整手順に関する1つの実施形態の概略フロー図であり、また、例えば、グレーバランス化されなかったCMYデータの彩度を調整するために使用される。
参照符号211では、GRAY(グレー)成分が、ある画素に関する初期のC、M及びYのデータ値の最小値に設定される。参照符号213では、MAXCMYが、ある画素に関する初期のC、M及びYのデータ値の最大値に設定される。参照符号215では、初期のC、M及びYのデータ値の最大値MAXCMYがゼロであれば(即ち、これらC、M及びYのデータ値の全てがゼロであれば)、この手順は停止され、この画素に関するこれらのCMYデータ値は調整されない。参照符号217では、GRAY成分のMAXCMYに対するRATIO(比率)が計算される。参照符号219では、(1)対応する最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)、又はSAT_Y(Y)と初期のC、M又はYの値との差と、(2)数値1から、先に計算されたRATIOを引いた差と、の積を、前記初期CMY値の各々に加算することによって、彩度調整されたCMYデータ値が計算される。最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)、及びSAT_Y(Y)は、グレー成分がないときに、彩度調整されたCMY値が設定されるものであり、また、例えば、初期のC、M及びYのデータ値によって索引が付けられたルックアップテーブルとして実施することのできる彩度曲線から得られる。本明細書中でさらに考察されるように、特定の初期のC、M又はYのデータ値に関する最大彩度調整値とそのような初期のC、M又はYのデータ値との差は、その初期のC、M又はYのデータ値における色度、即ち、非グレー度に依存して調整される。各々の彩度曲線は、例えば、より明るい色が減り、より暗い色が増えるシグモイド関数であってよい。例えば、これらの彩度曲線値は、より明るい色に関する初期カラー値よりも小さく、且つ、より暗い色に関する初期カラー値よりも大きい。例示によれば、同じ彩度曲線を非ブラック原色の全てについて使うことができる。
上記したように、RATIOはGRAY/MAXCMYであるので、RATIOは、初期CMYデータ値における相対グレー度を規定するものとみなすことができる。(1−RATIO)は、(MAXCMY−GRAY)/MAXCMYとして表すことができ、従って、初期CMYデータ値における相対色度、即ち相対非グレー度を規定するものとみなすことができる。(MAXCMY−GRAY)は、初期CMYデータ値の色度成分とみなすことができる。RATIOは、好都合なことに、相対グレー成分とみなすこともでき、(1−RATIO)は、好都合なことに、相対非グレー成分、即ち色度成分とみなすことができる。(1−RATIO)は初期CMYデータ値における相対色度とともに増大するので、また、SAT_C(C)−C、SAT_M(M)−M、及びSAT_Y(Y)−Yは、最大彩度調整値と各々の初期色データ値との差を表すので、初期CMYデータ値に関する彩度調整度は、初期CMYデータに含まれた相対色度ともに増大する。言い換えると、彩度調整度は初期CMYデータにおける相対色度(1−RATIO)の関数である。従って、グレー成分がない(即ち、初期のC、M及びYのデータ値のうち少なくとも1つがゼロである)データについては、RATIOはゼロに等しく、(1−RATIO)は1であり、従って、最大彩度調整が行われる。グレー色(即ち、初期のC、M及びYの値が等しく、且つ、色度がない)については、RATIOは1であり、(1−RATIO)はゼロであり、従って、最大彩度調整は行われない。
より一般的には、彩度調整度は、初期CMYデータにおける相対色度の線形関数又は非線形関数であってよく、ここで、最大彩度調整は、グレー成分のないデータについて行われ、また、彩度調整は、グレー色については行われない。例えば、RATIOは、初期CMYデータにおける相対グレー度の線形関数又は非線形関数であってよく、また、グレー色については1に等しく、グレー成分のないデータについては0に等しい。同様に、(1−RATIO)は、初期CMYデータにおける相対色度の線形関数又は非線形関数であってよく、また、グレー色については0に等しく、グレー成分のないデータについては1に等しい。
図4の参照符号219における式は、図5の参照符号219’における式に変形することができ、ここで、各々の彩度調整CMYデータ値の各々は、(1)初期のC、M又はYのデータ値とRATIOとの積、及び(2)対応する最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)、又はSAT_Y(Y)と(1−RATIO)との積の合計である。このようにして、彩度調整は、初期色データ値の一部と対応する最大彩度調整値の一部との合計とみなすことができ、ここで、初期色データ値の一部は相対グレー度の関数であり、対応する最大彩度調整値の一部は初期CMYデータ値における相対色度の関数である。
図6は、ある画像のある画素に関するCMYデータのようなグレーバランス化されなかった非ブラック原色データをグレーバランス化するとともに彩度調整する手順に関する1つの実施形態の概略フロー図であり、また、所望されるならば、ある画像の画素のいくつか又は全てをグレーバランス化するとともに彩度調整するために使用される。
参照符号311において、GRAY成分は、ある画素に関する初期の、即ち入力のC,M及びYのデータ値の最小値に設定される。参照符号313において、MAXCMYは、ある画素に関する初期のC,M及びYのデータ値の最大値に設定される。参照符号315において、この手順は、初期のC,M及びYのデータ値の最大値MAXCMYがゼロである(即ち、初期のC,M及びYの値が全てゼロである)ときに停止され、また、この画素に関するCMYデータ値は調整されない。参照符号317において、MAXCMYに対するGRAY成分のRATIOが計算される。参照符号319において、グレーバランス化され且つ彩度調整された出力CMYデータ値が、(A)(1)対応する最大グレーバランス調整値であるGRAYBAL_C(C)、GRAYBAL_M(M)又はGRAYBAL_Y(Y)と初期のC、M又はYの値との差と、(2)先に計算されたRATIOと、の積、及び(B)(1)対応する最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)又はSAT_Y(Y)と初期のC、M又はYの値との差と、(2)数値1から、先に計算されたRATIOを引いた差と、の積を、初期CMY値の各々に加算することによって、計算される。
図6の参照符号319における式は、図7の319’における式に変形することができ、ここで、グレーバランス化され且つ彩度調整されたCMYデータ値の各々は、(1)対応する最大グレーバランス調整値であるGRAYBAL_C(C)、GRAYBAL_M(M)又はGRAYBAL_Y(Y)とRATIOとの積、及び(2)対応する最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)又はSAT_Y(Y)と(1−RATIO)との積、の合計である。
図6の手順において、グレーバランス化及び彩度調整は、例えば、グレーバランス化されなかったデータに対して行なわれ、また、C、M及びYの色の各々については、対応する最大グレーバランス調整値であるGRAYBAL_C(C)、GRAYBAL_M(M)又はGRAYBAL_Y(Y)の一部が、対応する最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)又はSAT_Y(Y)及び(1−RATIO)の一部に加算される。図6の手順では、グレーバランス化の関数と彩度調整の関数とが組み合わされ、また、この手順は、図8に示されるように、グレーバランス化及び彩度調整が参照符号113’で行なわれる画像処理パイプラインの一部の実施形態に使用される。
図6の手順において、RATIOがGRAY/MAXCMYであるので、RATIOは、初期CMYデータ値における相対グレー度を規定するものとみなすことができる。(1−RATIO)は、(MAXCMY−GRAY)/MAXCMYとして表すことができ、従って、元のCMYデータ値における相対色度、即ち非グレー度を規定するものとみなすことができる。(MAXCMY−GRAY)は、初期CMYデータ値の色度成分とみなすことができる。RATIOは、好都合なことに、相対グレー成分とみなすこともでき、(1−RATIO)は、好都合なことに、相対非グレー成分、即ち色度成分とみなすことができる。
RATIOは初期CMYデータ値における相対グレー度とともに増大するので、図5の手順において行なわれるグレーバランス化の度合いは、初期CMYデータ値に含まれている相対グレー度とともに増大する。特に、グレーバランス化され且つ彩度調整されたCMYデータ値に寄与する最大グレーバランス調整値のある部分は、相対グレー成分RATIOの関数である。このように、グレーバランス化の度合いは、初期CMYデータにおける相対グレー度の関数であり、且つ、グレーが少なければ少ない程、グレーバランス化が少なくなり、グレーが多ければ多い程、グレーバランス化が多くなる。従って、C、M及びYの初期値が全て非ゼロであり、且つ、互いに等しい(即ち、グレーである)ときには、RATIOは1であり、従って、完全なグレーバランス化が行なわれる。C、M及びYの元の値のうち少なくとも1つがゼロである(即ち、グレー成分がゼロである)ときには、RATIOはゼロであり、グレーバランス化は行われない。
(1−RATIO)は、初期CMYデータにおける相対色度とともに増大するので、彩度調整の度合いは、その初期CMYデータに含まれた相対色度とともに増大する。特に、グレーバランス化され且つ彩度調整されたCMYデータ値に寄与する最大彩度調整値のある部分は、相対色度成分(1−RATIO)の関数である。言い換えると、彩度調整の度合いは、CMYデータにおける相対色度(1−RATIO)の関数であり、且つ、色度が高ければ高い程、彩度調整が多くなり、色度が低ければ低い程、彩度調整が少なくなる。従って、グレー成分がない(即ち、初期のC,M及びYの値の少なくとも1つがゼロである)データに関しては、RATIOはゼロに等しく、(1−RATIO)は1であり、最大彩度調整が行なわれる。グレー色(即ち、初期以外のC,M及びYの値が等しい)に関しては、RATIOは1であり、(1−RATIO)はゼロであり、最大彩度調整は行なわれない。
より一般的には、グレーバランス化の度合いは、初期CMYデータにおける相対グレー度の線形関数又は非線形関数であってよく、彩度調整の度合いは、初期CMYデータにおける相対色度の線形関数又は非線形関数であってよい。例えば、RATIOは、初期CMYデータにおける相対グレー度の線形関数又は非線形関数であってよく、グレー色に関しては1に等しく、グレー成分のないデータに関しては0に等しい。同様に、(1−RATIO)は、初期CMYデータにおける相対色度の線形関数又は非線形関数であってよく、グレー色に関しては0に等しく、グレー成分のないデータに関しては1に等しい。
最大彩度調整値であるSAT_C(C)、SAT_M(M)及びSAT_Y(Y)は、そのC、M及びYのデータ値によって索引が付けられたルックアップテーブルとして実施することのできる彩度曲線から得られる。これらの彩度曲線は、図4の手順に関して先に考察されたように、シグモイド関数であってよい。
再び、図7の319’における式において、彩度調整は、対応する最大グレーバランス調整値の一部と対応する最大彩度調整値の一部との合計であるとみなすことができる。ここで、最大グレーバランス調整値の一部は、初期CMYデータ値における相対グレー度の関数であり、対応する最大彩度調整値の一部は、初期CMYデータ値における相対色度の関数である。このように、グレーバランス化され且つ彩度調整されたデータ値は、グレーバランス化された成分と彩度調整された成分との合計からなっている。
最大グレーバランス調整値であるGRAYBAL_C(C)、GRAYBAL_M(M)及びGRAYBAL_Y(Y)は、例えば、初期CMY値によって索引が付けられたルックアップテーブルとして実施することのできるグレーバランス化曲線から得られる。これらのグレーバランス化曲線は、複数のカラーサンプル、即ちカラーパッチを印刷し、次いで、印刷されたカラーパッチから、例えば初期の視覚選別とその後の電気光学的測定とでグレーのパッチを選択することによって、経験的に得られる。その後、選択されたグレーのパッチのCMY値に対して曲線あてはめ手順が行なわれて、異なる濃度のグレーを得るために必要なインクの組み合わせが概算される。
これらのグレーバランス化曲線は、所定のグレーターゲットを取り囲む複数のカラーパッチ、即ちカラーサンプルを印刷し、これらのカラーサンプルの色を測定してそれらのカラー値(colorimetric value)を得ることによっても、経験的に得られる。これらのカラーサンプルには、非中間色が含まれていてもよく、また、前記所定のグレーターゲットを包囲し又は取り囲むボリュームを画定しているのが好ましい。次いで、これらのカラーサンプルのCMY値は、例えば、四面体補間法(tetrahedral interpolation)を用いて、L**bのような色空間において補間され、前記所定のグレーターゲットに実質的に合致する離散的CMY組み合わせが決定される。その後、曲線あてはめはこれらの離散的CMY組み合わせに対して行なわれて、グレーバランス化曲線が得られる。
四面体補間法は、カラーサンプルのカラー(colorimetric)データ値によって覆われたその空間を切り嵌めするために、例えばドローニー切り嵌め法(Delauney tessellation)を用いて、達成することができる。ドローニー切り嵌め法によれば、その空間が非重複四面体で満たされる。目標のグレー値(例えばL**b値で表現されたもの)を生成する前記CMY組み合わせを得るために、そのグレーターゲットを取り囲む四面体が、まず検出され、次いで、重心が計算されて、その四面体の4つの頂点に適用され、そのグレーターゲットに関するCMY値が得られる。四面体補間法に関しては、前記カラーサンプルは、前記所定のグレーターゲットが、四面体補間法のために用いられた四面体により画定された空間で取り囲まれるように、選択することができる。
所定のグレーターゲットは、a*=0且つb*=0のいくつかの色を含んでいてもよく、あるいは、例えばブラックの異なる度合いのカラー値(colorimetric value)に実質的に合致するいくつかの色であってもよい。
例示として、以下のcコードは、例えばa*=0且つb*=0のいくつかの色を含んでいてもよいグレーターゲットを取り囲むカラーサンプルを生成するために、使うことができる。
for(c=0.0; c<1.0; c+=0.07){
for(m=0.0; m<1.0; m+=0.07){
for(y=0.0; y<1.0; y+=0.07){
gray = min(c,min(m,y));
if(c-gray<0.15 && m-gray<0.15 && y-gray<0.15)
printf("%2.4f %2.4f %2.4f %2.4f\n", c,m,y,0.0);


7%ステップにおけるCMYの組み合わせを介してループして、CMYの各々の組み合わせにおけるC、M及びYの値の最小値であるグレー成分の15%(絶対項における)以内であるそれらのカラー値が見出される。min(x,y)は、x及びyの最小値を戻すマクロ命令であり、従って、min(c,min(m,y))は、C、M及びYの最小値を示す。このコードは、グレー成分により画定された軸の周り及び軸の上における255のカラーサンプルを印刷するためのCMYデータ値を生成する。別の言い方をすれば、この手順によって、等しい量のC、M及びYを有する選択された色における選択された百分率の中にあるカラーサンプルだけが印刷される。例えば、印刷されたカラーサンプルが所定のグレーターゲットを取り囲むということを保証するために、等しい量のC、M及びYからの他の距離が使用され得る、ということを認識すべきである。特定の例として、等しい量のC、M及びYを有する色の10%又は20%の中におけるカラー値を印刷することができる。このステップの大きさは、例えば、所望の精度及び/又は所望のサンプル数が含まれているさまざまな考慮事項に従って選定することができる、ということも認識すべきである。次に、印刷されたカラーサンプルは、CMY値の四面体補間をするために用いることのできるカラー(colorimetric)データを生成するために測定されて、中立ターゲットの範囲に実質的に合致する離散的CMY組み合わせが決定される。その後、離散的CMY組み合わせに基づいて、曲線あてはめを行なってグレーバランス化曲線が得られる。
グレーバランス化曲線は、例えばプリンタに使われたブラックインクの濃度特性を追跡するように構成することができる。
本発明は、開示されたいくつかの実施形態を参照して説明されたが、本発明の精神及び範囲の中でさまざまな変形及び修正が使用されるということは理解されるであろう。
印刷システムに関する1つの実施形態の概略ブロック図である。 画像処理パイプラインに関する1つの実施形態の概略図である。 彩度調整手順に関する1つの実施形態の概略フロー図である。 別の彩度調整手順に関する1つの実施形態の概略フロー図である。 図4の手順の参照符号219における式を簡略化したものである。 グレーバランス調整及び彩度調整の手順に関する1つの実施形態の概略フロー図である。 図6の手順の参照符号319における式を簡略化したものである。 図6の手順を用いる画像処理パイプラインに関する1つの実施形態の概略図である。

Claims (1)

  1. 初期CMYデータ値における相対グレー度を決定し、
    前記初期CMYデータ値における相対色度を決定し、
    前記初期CMYデータ値の各々について、対応する最大グレーバランス調整値の一部と対応する最大彩度調整値の一部とを加算して、グレーバランス調整され彩度調整されたCMYデータ値の各々を生成する、
    グレーバランス調整および彩度調整の方法であって、
    前記対応する最大グレーバランス調整値の一部が、前記相対グレー度の関数であり、前記最大彩度調整値の一部が、前記相対色度の関数であり、
    前記相対グレー度を決定することは、RATIO=MIN(C,M,Y)/MAX(C,M,Y)を用いて相対的グレー度を決定することを含み、
    MIN(C,M,Y)は前記初期CMYデータ値の最小値であり、MAX(C,M,Y)は該初期CMYデータ値の最大値であり、
    前記相対色度を決定することは、(1-RATIO)を計算することを含み、
    対応する最大グレーバランス調整値の一部と対応する最大彩度調整値の一部とを加算して、グレーバランス化され彩度調整されたCMYデータ値の各々を生成することは、
    C=GRAYBAL C(C)*RATIO+SAT C(C)*(1-RATIO) M=GRAYBAL M(M)*RATIO+SAT M(M)*(1-RATIO) Y=GRAYBAL Y(Y)*RATIO+SAT Y(Y)*(-1-RATIO)を含み、
    GRAYBAL C(C), GRAYBAL M(M), GRAYBAL Y(Y)は最大グレーバランス調整値であり、該最大グレーバランス調整値はC, M, Yのデータ値によって索引が付けられたルックアップテーブルとして実施することができるグレーバランス化曲線から取得され、
    SAT C(C), SAT M(M), SAT Y(Y)は最大彩度調整値であり、該最大彩度調整値は前記初期C, M, Yのデータ値によって索引が付けられたルックアップテーブルとして実施することができる彩度曲線から取得される、
    方法。
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