JP4475623B2 - 色処理方法および色処理装置 - Google Patents

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    • H04N1/6022Generating a fourth subtractive colour signal, e.g. under colour removal, black masking

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色処理方法および色処理装置に関し、詳しくは、インクジェットプリンタなど画像出力装置で用いられるインク等、複数種類の色材のデータ生成に係る変換関係を、これら複数種類の色材の使用量を考慮して定める処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、プリンタなどの画像出力装置においてカラー画像をプリント出力する場合、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)およびK(ブラック)の4つの色材が用いられる。例えば、インクジェットプリンタではY、M、C、Kのインクが用いられ、また、電子写真方式の複写機やプリンタではY、M、C、Kのトナーが用いられる。
【0003】
画像出力装置で用いられるこれら色材によって実現される色空間は、通常元の画像データとは異なる色空間を有しており、そのため、画像データに基づいて色材データを生成する画像処理では元の画像データが示す色や階調を忠実にもしくは所望の色等を再現すべく様々な画像処理方法が提案されている。
【0004】
その一つとして、例えば、特開平2−136848号公報には、上記色材データ生成処理の一環として行なわれる100%UCR(下色除去処理)の色再現性の問題を改善した画像処理方法が記載されている。ここでは、元の画像データが示すある色を表わすことができるY、M、C、Kのいくつかの組合せのうち、Kが最大である組合せをY、M、C、Kの組合せとして定める。これによれば、100%UCRではY、M、CのうちKによって置換された最小濃度の色の値が0になるのに対し、そのような0の値を含まないY、M、C、Kの組合せを存在させることができ、彩度や濃度の低下のない画像出力を行なうことができるとされている。さらに、特開平6−242523号公報には、上記公報に記載の画像処理に対して、Y、M、C、Kの色材による再現範囲、出力画像における擬似輪郭、補間精度などを考慮したKの設定を行なうことにより、さらに再現性の向上を図った画像処理方法が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなプリンタなどの画像出力装置における再現性の向上を図った画像処理がなされたとしても、プリンタなどにおける実際のプリント(記録)がその色材量もしくはこれと記録用紙との関係で不適切となり、結果として所望の画像再現ができない場合がある。
【0006】
例えば、上記公報に記載された処理のように、Kの量のみに注目して、Y、M、C、Kの4つの色材量を定める処理では、基本的に、その組合せを定める条件となる所定の目標色に対して、他の3色材Y、MおよびCの色材量が関連付けられない。その結果、3色材Y、MおよびCの色材量が目標色に対して、例えば、急激に変化し擬似輪郭を生じるなどの問題があった。
【0007】
また、各色材の使用量が滑らかな変化が保証できない場合は、複数種類の色材のある組合せでは使用する色材の総量が多くなり、例えば、インクジェットプリンタでは、記録用紙のインク吸収特性によってはインクを十分に吸収できずインクの溢れや滲みを生じ、濃度などが正確に実現されないことがある。あるいは、トナーを使用する電子写真方式のプリンタでは、記録用紙のトナー付着特性によってはトナーが十分に記録紙に定着できず、同様に濃度の正確な実現ができないこともある。例えば、1つの色材の最大量を100%とし、全ての色材が最大量を用いる信号値であるような比較的暗い色をプリントする場合、記録用紙に付与される総色材量は400%となる。このように4つの色材がそれらの最大量近傍で用いられる場合には、インクジェットプリンタなどでは、記録用紙が重畳的に付与される4種類のインクを吸収できず、また、トナーを使用する電子写真方式のプリンタでは4色のトナーが記録紙に適切に定着できず、その結果、正確な色を再現することができない。
【0008】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、インクやトナーなど複数種類の色材のデータ生成において、複数種類の色材のデータの組合せごとの色材総使用量が滑らかに変化するような上記データ生成に係わる変換関係または処理を可能とする色処理方法および色処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明では、3つの色信号を用いて表される入力色信号によって示される色を、ブラックの色の色材を含む複数の色材を用いて再現するための色材データの組合せを決定する色処理方法であって、入力色信号によって示される色を再現可能な色材データの組合せを複数組取得する取得工程と、前記入力色信号によって示される色に応じた目標色の色信号と前記目標色の色信号に対応する色材データの色材総使用量とに基づき、前記目標色の白から黒に至る色信号と色材総使用量との対応関係を表し、前記目標色の白から黒に至る色信号の変化に対して色材総使用量が連続的に変化する関数を設定する設定工程と、前記関数を用いて入力色信号に対応する色材データの色材総使用量を算出する算出工程と、前記算出した色材総使用量に基づき、前記複数組の中から前記取得した入力色信号に対応する色材データの組合せを決定する決定工程とを有したことを特徴とする。
【0010】
また、3つの色信号を用いて表される入力色信号によって示される色を、ブラックの色の色材を含む複数の色材を用いて再現するための色材データの組合せを決定する色処理装置であって、入力色信号によって示される色を再現可能な色材データの組合せを複数組取得する取得手段と、前記入力色信号によって示される色に応じた目標色の色信号と前記目標色の色信号に対応する色材データの色材総使用量とに基づき、前記目標色の白から黒に至る色信号と色材総使用量との対応関係を表し、前記目標色の白から黒に至る色信号の変化に対して色材総使用量が連続的に変化する関数を設定する設定手段と、前記関数を用いて入力色信号に対応する色材データの色材総使用量を算出する算出手段と、前記算出した色材総使用量に基づき、前記複数組の中から前記取得した入力色信号に対応する色材データの組合せを決定する決定手段とを有したことを特徴とする。
【0011】
以上の構成によれば、記録用紙などの記録媒体に画像出力が行われたときに、画像の濃度や色味の変化を実現する場合の色材使用量の変化が不連続になるなど急激な変化を生じることを防ぐことができる。
【0012】
【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を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の一実施形態にかかるカラーインクジェットプリンタの画像処理構成を示すブロック図であり、所定の入力画像信号に対して本プリンタで用いる色材であるY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)のデータを生成する処理(以下、色分解処理ともいう)を示すものである。また、本処理は、図4にて詳細に後述される処理である。なお、本構成は、以下で説明されるように具体的にはホストコンピュータの例えばプリンタドライバによって実行される処理を示しているが、これらの処理がプリンタ等の画像出力装置側で行われてもよく、あるいはホスト装置と画像出力装置がこれらの処理を分担してもよく、本発明の適用はこれらのいずれの形態にも適用できることは以下の説明からも明らかである。
【0013】
図1において、色材信号計算101は、RGBやLなどの表色系で表せられる入力画像信号について、画素ごとに、Y、M、C、Kの4つの色材の組み合わせを計算する。次に、色材総使用量計算102は、色材信号計算101で計算された色材の全ての組み合わせについて、色材総使用量を計算する。この色材総使用量は、Y、M、C、Kのインクそれぞれについて求められる色材使用量を総計したものであり、個々の色材使用量は、本実施形態では、それぞれの8ビットが表わす信号値0〜255について0%〜100%として比例関係で計算されるものである。ここで使用量「A」%とは、基本的に、その8ビット信号が2値化等の量子化がなされてプリンタにおけるインク吐出データとされ記録用紙に記録が行われるとき、対応する画素に平均して「A」%の確率でインクドットが形成されることを意味する。しかし、Y、M、C、K各インクの浸透性などを考慮し、インクによっては、信号値0〜255について、例えば、0%〜80%として比例関係で計算してもよい。また、一の入力画像信号に対する色材の全ての組合せは、例えば、入力画像信号である一のL値に対してこれと同じL値を示す、異なる信号値の色材の組合せが予め複数用意されたものである。
【0014】
次に、総色材使用量決定103は、所定の目標色に従い、色分解処理する上で色材の組み合わせを決定するために参照する色材の総使用量を決定する。そして、色材組み合わせ決定手段104は、上記の決定された色材総使用量に基づいて色材の組み合わせY′、M′、C′、K′を決定し、本プリンタで用いる色材データとして出力する。
【0015】
図2は、上記画像処理を実行する具体的な画像処理システムを示す図である。
【0016】
同図において、201は画像信号入力装置としての分光光度計を示し、202はコンピュータシステムとしてのパーソナルコンピュータを示す。パーソナルコンピュータ202は、分光光度計201によって読み取られた画像信号を入力し、編集、保管することができ、また、編集等された画像信号情報をディスプレイ203によって表示したり、画像出力装置としてのプリンタ204によってプリント出力することもできる。また、313は、ユーザが上記のパーソナルコンピュータ202の処理、制御に対する指示入力などを行うためのキーボードおよびマウスを示す。
【0017】
図3は、図2に示したシステムおける特にパーソナルコンピュータ202の主要な要素を示すブロック図である。
【0018】
同図において、301は、マウスおよびキーボード313と信号の授受を行うためのインターフェース(I/F)を示し、302は、同様に分光光度計201等の画像入力機器との間のインターフェース(I/F)を示す。
【0019】
303は、プログラムに従い、パーソナルコンピュータ202の各要素の処理、動作を制御し、また、所定の処理を実行するCUPを示す。304は、図1に示し、また、図4にて後述されるような画像処理等を記憶したROMを示し、305はCPUによる上記処理等の実行において一時的にプログラムや画像データなど格納するためのRAMを示す。
【0020】
306は処理対象の画像を表示したり、操作者へのメッセージを表示するディスプレイ装置203の制御を行うディスプレイ制御装置、307は、コンピュータシステム202とカラープリンタ204を信号接続するためのインターフェース(I/F)、308は、RAM305等に転送されて用いられるプログラムや画像データを格納したり処理後の画像データを保存するためのハードディスク(HD)、309は、コンピュータシステムの各所に保持する様々なデータを外部機器へ伝送したり、外部機器からの様々なデータを受信したりすることが可能なモデムやネットワークカード等の伝送機器314とコンピュータシステムを信号接続するインターフェース(I/F)を示す。310は、外部記憶媒体の一つであるCD(CD−R/CD−RW/DVD)に記憶されたデータを読み込み、あるいは書き出すことのできるCDドライブ、311は、310と同様にFDからの読み込み、FDへの書き出しができるFDドライブを示す。なお、CD,FD,DVD等に画像編集用のプログラム、あるいはプリンタ情報等が記憶されている場合には、これらのプログラムをHD308上にインストールし、必要に応じてRAM305に転送されるようになっている。312は、外部ライン入力315やマイク316が接続され、外部からの音声データを入力するためのサウンドインターフェース(I/F)を示す。
【0021】
図4は、図1に示した画像処理、具体的には図2および図3に示した構成において、実行される色分解処理の手順を示すフローチャートである。なお、図4のフローチャートに示す手順を記述したコンピュータが実行可能なプログラムは、予めROM304に格納されている。あるいは、これに代り、外部記憶装置308に格納されているプログラムをRAM305上に読み込んだのちに、CPU303によりそのプログラムを実行することもできる。
【0022】
まず、ステップS401において、画素ごとに入力画像信号を取得する。入力画像信号は、図3に示す分光光度計201を用いて入力されたり、図3には図示しないが、カラーイメージスキャナ等をI/O302に接続して入力される他、外部記憶装置308、CDドライブ310やFDドライブ311から入力することもできる。ここで、入力画像信号は、本実施形態では、Lの表色系で表される値であるが、上述したように、この表色系は、RGBなどの他の表色系であってよいことはもちろんである。
【0023】
次に、ステップS402では、画素ごとに入力する画像信号に対して、その信号値と同じ信号値に対応した、色材信号Y、M、C、Kの全ての組み合わせを求める。この組合せは予め用意されて所定のメモリに格納されたものであり、その中から上記のように同じ信号値(L)を有した組合せが全て求められる。この予め用意される組合せは、例えば、本実施形態のプリンタ204によってY、M、C、Kについて各8ビットの信号値を8等分した4096通りの組合せのパッチを出力しそれらを測色して得られるものである。
【0024】
次に、ステップS403では、ステップS402で求められた全ての色材信号の組み合わせについて、それぞれの総色材使用量を計算する。この総色材使用量は、上述したように、それぞれの組合せにおいて、各信号値から求められる各色材の色材使用量を合計して得ることができる。計算された結果は、RAM305に記憶されるか、容量が大きい場合は外部記憶装置308なども利用される。
【0025】
さらに、ステップS404では、所定の目標色に基づき、この目標色の変化に従って滑らかに変化する総色材使用量を求める。例えば、入力画像信号に応じ、目標色として、イエロー、シアン、マゼンタ、レッド、グリーン、ブルーの6色相いずれかについて彩度が最大となるものを選択し、それぞれの目標色を実現するY、M、C、Kの組合せにおいて、例えば、図5に示すようなシアンの色相に係わる白→シアン→黒の目標色の変化に対して、総色材使用量(E)が滑らかに変化するように、例えば2次元のスプライン関数などを用いて設定する。すなわち、この設定された総色材使用量は滑らかな関数を満たすものとも言える。なお、この総色材使用量は、予め求められて所定のメモリに格納されていてもよい。同図において、AはC(シアン)のインク量、BはM(マゼンタ)のインク量、CはY(イエロー)のインク量、DはK(ブラック)のインク量を表し、Eが、ここで決定する総色材使用量である。
【0026】
次に、ステップS405では、ステップS404で設定された総色材使用量のうち、処理にかかる画素の入力画像信号(L値、図5では横軸上の点)に対応する総色材使用量と同じ総色材使用量の組合せを、ステップS403でもとめられた色材信号の全ての組み合わせの中から選択して決定する。なお、同じ総色材使用量の組合せがない場合は、例えば、ステップS403でもとめられた色材信号の全ての組み合わせの中の近傍の二つの組合せの補間により求めることができる。
【0027】
ステップS406では、ステップS405で求められた、入力画像信号に対応する最適な色材信号の組み合わせがRAM305を介して出力され、CPU303は、プリンタ204に対して印刷のコマンドを出力し、本ステップS406を終え、一連の処理を終了する。
【0028】
以上説明した実施形態によれば、Y、M、C、Kインクの色材データ生成において、生成されるY、M、C、Kデータの組合せごとの色材総使用量が滑らかに変化するため、プリント画像において擬似輪郭などの発生を防ぐことができるとともに、総色材使用量の設定を適切に行うことにより過剰なインクが付与されてインク溢れなどの発生をも防ぐことができる。
【0029】
(第の実施形態)
上述した第1の実施形態では、インクデータの組み合わせの計算を、画像入力信号の入力ごとに行うものとしたが、本発明の適用はこれに限るものではないことはもちろんである。
【0030】
すなわち、R,G,Bや、Lなどの色情報の格子点の全てについて、またはその一部に対応する、上記のように求めた色材信号の組み合わせを、ルックアップテーブル(LUT)としてROM304、あるいは外部記憶装置308、CDドライブ310、FDドライブ311などに格納し、または、外部機器からの様々なデータを受信したりする事が可能なモデムやネットワークカード等の伝送機器314を介して処理の際にRAM305に呼び出すことにより、このLUTを使用するようにしてもよい。
【0031】
その際の色分解処理の手順を図に示す。同図において、まず、ステップS601において、入力画像信号を取得する。入力画像信号は、図3に示す分光光度計201を用いて入力されたり、図3には図示しないが、カラーイメージスキャナ等を画像入力機器との接続I/O302に接続し、入力される他、外部記憶装置308、CDドライブ310やFDドライブ311からの入力も可能である。入力された入力画像信号は、後の処理の為、RAM305に記憶される。
【0032】
次に、ステップS602において、入力された入力画像信号に対応する最適となる色材信号の組み合わせをRAM305に呼び出されたLUTを参照し決定する。そして、ステップS603では、決定された色材信号の組み合わせをLUTから出力し、プリンタ204に対してプリントのコマンドとともに出力する。
【0033】
(第の実施形態)
上記の各実施形態では、複数の色材としてY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)とK(ブラック)の計4つの色材を使用していたが、本発明の適用はこれに限るものではない。すなわち、ステップS402、S702において定められるパッチの作成方法を変えることにより、例えばY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)に加え、M(マゼンタ)の濃度を薄めたLm(ライトマゼンタ)とC(シアン)の濃度を薄めたLc(ライトシアン)の6つの色材それぞれについて組合せを求めることにより、これらの色材を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【0034】
(他の実施形態)
また、本発明は上記実施の形態を実現する為の装置及び方法のみに限定されるものではなく、上記システム又は装置内のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に、上記実施の形態を実現する為のソフトウエアのプログラムコードを供給し、このプログラムコードに従って上記システムあるいは装置のコンピュータが上記各種デバイスを動作させることにより上記実施の形態を実現する場合も本発明の範疇に含まれる。
【0035】
またこの場合、図4、図に示した前記ソフトウエアのプログラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給する為の手段、具体的には上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の範疇に含まれる。
【0036】
この様なプログラムコードを格納する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
【0037】
また、上記コンピュータが、供給されたプログラムコードのみに従って各種デバイスを制御することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の形態が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の範疇に含まれる。
【0038】
更に、この供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。
また、上述した種々の特徴点の少なくとも1つを含む構成であれば本発明の範疇に含まれる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力した画像信号に対応する複数種類の色材のデータの組合せによって定まる複数種類の色材の総使用量が、入力し得る画像信号の範囲における色材総使用量の滑らかな関数を満たすようその複数種類の色材のデータの組合せを生成するので、記録用紙などの記録媒体に画像出力が行われたときに、画像の濃度や色味の変化を実現する場合の色材使用量の変化が不連続になるなど急激な変化を生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態にかかるカラープリンタの画像処理構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示す上記画像処理を実行する具体的な画像処理システムを示す図である。
【図3】 図2に示したシステムおける特にパーソナルコンピュータの主要な要素を示すブロック図である。
【図4】 図1に示した画像処理、具体的には図2および図3に示した構成において、実行される色分解処理の手順を示すフローチャートである。
【図5】 上記色分解処理において設定する総色材量を説明する図である。
【図6】 上記実施形態で作成された色分解テーブルを用いた画像処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 色材信号計算
102 色材使用量計算
103 色材総使用量決定
104 色材組合せ決定
201 分光光度計
202 パーソナルコンピュータ
204 プリンタ
303 CPU
304 ROM
305 RAM

Claims (11)

  1. 3つの色信号を用いて表される入力色信号によって示される色を、ブラックの色の色材を含む複数の色材を用いて再現するための色材データの組合せを決定する色処理方法であって、
    入力色信号によって示される色を再現可能な色材データの組合せを複数組取得する取得工程と、
    前記入力色信号によって示される色に応じた目標色の色信号と前記目標色の色信号に対応する色材データの色材総使用量とに基づき、前記目標色の白から黒に至る色信号と色材総使用量との対応関係を表し、前記目標色の白から黒に至る色信号の変化に対して色材総使用量が連続的に変化する関数を設定する設定工程と、
    前記関数を用いて入力色信号に対応する色材データの色材総使用量を算出する算出工程と、
    前記算出した色材総使用量に基づき、前記複数組の中から前記取得した入力色信号に対応する色材データの組合せを決定する決定工程と
    を有したことを特徴とする色処理方法。
  2. 前記決定工程により決定された色材データの組合せを前記入力色信号に対応させたテーブルを作成するテーブル作成工程とを、さらに有することを特徴とする請求項に記載の色処理方法。
  3. 前記関数は、スプライン関数であることを特徴とする請求項1または2に記載の色処理方法。
  4. 前記複数の色材は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色の色材であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の色処理方法。
  5. 前記代表色は、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーンおよびブルーの各色相において彩度が最大となる色であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の色処理方法。
  6. 前記色材はインクであることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の色処理方法。
  7. 前記色材はトナーであることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の色処理方法。
  8. 前記決定工程は、前記複数組の中から、前記算出した色材総使用量に最も近い2つの組を選択し、前記2つの組の色材データを補間して前記入力色信号に対応する色材データの組合せを決定することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の色処理方法。
  9. 3つの色信号を用いて表される入力色信号によって示される色を、ブラックの色の色材を含む複数の色材を用いて再現するための色材データの組合せを決定する色処理装置であって、
    入力色信号によって示される色を再現可能な色材データの組合せを複数組取得する取得手段と、
    前記入力色信号によって示される色に応じた目標色の色信号と前記目標色の色信号に対応する色材データの色材総使用量とに基づき、前記目標色の白から黒に至る色信号と色材総使用量との対応関係を表し、前記目標色の白から黒に至る色信号の変化に対して色材総使用量が連続的に変化する関数を設定する設定手段と、
    前記関数を用いて入力色信号に対応する色材データの色材総使用量を算出する算出手段と、
    前記算出した色材総使用量に基づき、前記複数組の中から前記取得した入力色信号に対応する色材データの組合せを決定する決定手段と
    を有したことを特徴とする色処理装置。
  10. コンピュータに読み込まれることにより当該コンピュータに、請求項1ないしのいずれか1項に記載の各工程を実行させるコンピュータプログラム。
  11. 請求項10に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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