JP4528782B2 - 印刷用色変換プロファイルの生成 - Google Patents
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Description
A.第1実施形態
A−1.色変換装置の構成
A−2.プロファイル作成装置の構成
B.分光プリンティングモデルの一例
C.変形例
A−1.色変換装置の構成:
図1は、本発明の第1実施形態としての色変換装置の構成を示すブロック図である。この色変換装置は、汎用的なコンピュータ10によって本発明による色変換を実施可能に構成することによって実現される。むろん、他の構成を採用することも可能である。コンピュータ10は演算処理の中枢をなす図示しないCPUや記憶媒体としてのROMやRAM等を備えており、HDD15等の周辺機器を利用しながら本発明にかかるプログラムを含む所定のプログラムを実行することができる。コンピュータ10にはI/F19aを介してキーボード12やマウス13等の操作用入力機器が接続されており、I/F19bを介して表示用のディスプレイ18も接続されている。さらに、コンピュータ10は、USBI/F19cを介してプリンタ40と接続されている。
次に、上述のような複数の指数を参照してプロファイルを作成する方法について説明する。図2は、HDD15に記録される各プロファイルを作成するプロファイル作成装置のブロック図である。このシステムは、分光プリンティングモデルコンバータ100と、評価指数生成部120と、画質評価指数算出部122と、色差評価指数算出部124と、インデックス選択部126と、サンプル選択部130と、プロファイル生成部140と、ガマットマッピング処理部160とを備えている。むろん、このシステムは他の構成および他の構成要素との組み合わせによって実現することも可能である。
なお、CIIやMIは異なる観察環境下についての色差を表しており、CIIとMIとでは比較色が異なるものの、CII,MIのいずれも2つの色の色差を表す指数を含んでいることが理解できる。
以下では、分光プリンティングモデルの一例としてセル分割ユール・ニールセン分光ノイゲバウアモデル(Cellular Yule-Nielsen Spectral Neugebauer Model)を説明する。このモデルは、よく知られた分光ノイゲバウアモデルとユール・ニールセンモデルとに基づいている。なお、以下の説明では、CMYの3種類のインクを用いた場合のモデルについて説明するが、これを任意の複数のインクを用いたモデルに拡張することは容易である。また、セル分割ユール・ニールセン分光ノイゲバウアモデルについては、Color Res Appl 25, 4-19, 2000およびR Balasubramanian, Optimization of the spectral Neugebauer model for printer characterization, J. Electronic Imaging 8(2), 156-166 (1999)を参照。
C1.変形例1:
上記実施形態では、インクとしてCMYKOGの6種類のインクを用いていたが、インクの種類としてはこれに限らず、任意の複数種類のインクを使用することができる。但し、オレンジインクやグリーンインクのように、基本インク色CMYKの2次色に相当する色を有するインクを利用すれば、再現可能な分光反射率の形状の自由度がより大きくなる点で好ましい。
上述した第1実施形態では、測色値の色空間を複数のセルに分割し、各セルにおいて評価指数EIが最良であるサンプルを代表サンプルとして選択していた。しかし、色変換プロファイルを作成する際に用いる複数の代表サンプルを選択する方法は、これらに限らず、一般には、評価指数EIに基づいて複数の代表サンプルを選択することが可能である。例えば、測色値の色空間を複数のセルに分割せずに複数の代表サンプルを選択することも可能である。具体的には、測色値の色空間内で複数のグリッド点(ノード)を設定し、各ノードの近傍において所定の評価基準を満足するサンプルをそのノードの代表サンプルとして選択することができる。
上述した実施形態のプロファイル選択部33については、予め利用者が選択したプロファイルを選択しHDD15から取得する構成を例として説明した。しかし、プロファイルの選択方法としては、このような例に限られない。例えば、印刷条件によってプロファイル作成時に考慮すべき指数が異なり得るので、印刷条件毎に予めいずれのプロファイルを選択すべきかを決めておき、プリンタ40での印刷時にはその印刷条件によってプロファイルを選択するように構成することが可能である。
上述のようにプロファイル選択部33によってプロファイルを選択する方法としては、他にも種々の方法を採用可能である。例えば、印刷する画像の種類によってプロファイルを選択しても良い。例えば、上述のようにオリジナルの画像が存在し、そのコピーを印刷する場合には、上記プロファイル上記MIを考慮したプロファイルデータ15cを選択するのが好ましい。一方、フォトレタッチソフトウェア等で作成した画像等であれば、上記CIIを考慮したプロファイルデータ15bを選択するのが好ましい。
上述の実施形態においては、インデックス選択部126が選択する指数としても利用者の選択に従う例を説明したが、むろん利用者の選択に従う構成に限定される訳ではない。例えば、印刷条件と指数とを予め対応づけておき、インデックス選択部126が印刷条件によって指数を選択するように構成しても良いし、印刷対象の画像にオリジナルの画像が存在するか否かによって指数を選択するように構成しても良い。
上述の図2におけるプロファイルデータ15b,15cの作成方法も上記実施形態における方法に限定されることはない。例えば、プロファイル生成部140において、滑らかな階調で出力可能にするためのスムージング処理を行っても良い。このスムージング処理では、上述のインクプロファイル142からスムージングされたインクプロファイル144を作成する。このために、上記第1実施形態における処理と同様の処理により、図3のステップS35までを実施し、代表サンプルを選択する。この後、ステップS40,S45は実施せず、代わりにCIELAB測色値とインク量とを対応付けてインクプロファイル142を作成する。上述のようにセルは163個あるので、インクプロファイル142に登録される代表サンプルは163個以下である。
上述の色差評価指数CDIがCIIとMIであり、画質評価指数IQIがGIとTinkであることは必須ではない。すなわち、色差評価指数CDIとしてCIIとMIのいずれか一つまたは二つを選択可能に構成しても良いし、サンプル色と比較色との色の差異を示す他の指数を採用しても良い。また、IQIは画質を評価するための指数であれば、他にも種々の指数を採用することができる。例えば、色域の大きさを評価するための指数や格子点配置の平滑程度を評価するための指数等を採用可能である。
上述の実施形態においては、CIELAB空間を複数のセルに分割し、各セル内で最も高評価のサンプルを選択していたが、サンプルの選択方法としては、このような方法に限られない。例えば、再帰演算によって最適なサンプルインク量データを選択するように構成しても良い。図28は、このような変形例のシステム構成を示すブロック図である。図2に示した第1実施形態のシステムとの大きな違いは、サンプル選択部130aが基準判定部200を含む点と、サンプルデータ修正部210が追加されている点である。このシステム構成では、あるサンプルが所定の評価基準を満たさない場合には、サンプルデータ修正部210がそのサンプルインク色データを修正し、修正されたサンプルインク色データに対する評価指数EI1の算出が再度実行される。そして、評価基準を満足したサンプルを利用して、色変換プロファイルが作成される。
(制限条件1):修正後のサンプルインク量データで与えられる測色値が、対象セル内にある。
(制限条件2):修正後のサンプルインク量データで表されるインク量が、インクデューティ制限値を満足する。
上述の第1実施形態でGIを算出する際には、ドット形状データによって各ノズルから吐出されるインクが印刷媒体に記録される際の形状をシミュレートしていたが、さらにキャリッジに形成されるノズルからインクを吐出する際のインク吐出特性を加味してシミュレートを行っても良い。例えば、各ノズルから吐出されたインクが基準のドット形成位置からずれるずれ量を予めデータ化しておけば、各インク滴が記録される位置の誤差を考慮してドット形成位置を微調整し、記録状態データを作成することができる。
本発明において考慮できるインク吐出特性は、以上のようなノズル間誤差に限られない。例えば、キャリッジの送り誤差のような、各種駆動誤差を考慮しても良い。図31は、送り誤差を考慮する際のドット位置データの例を説明する説明図である。図31に示すドット位置データは、主走査の回数(パス)毎に、基準の位置からのずれをサブ画素単位で記述したデータである。すなわち、上記キャリッジは主走査と副走査を繰り返してドットを記録するので、キャリッジを主走査方向に駆動するときの駆動誤差や紙送りローラにおける送り誤差に起因してドットの記録位置に誤差が生じ得る。そこで、プリンタにおいて各ノズルからインクを吐出させて記録位置を計測し、ずれ量を示すデータとする。このとき、あるパスにおける記録位置を基準のドット形成位置とし、この基準のドット形成位置にドットを形成するパスは主走査方向のずれ(X)と副走査方向のずれ(Y)とがともに”0”であるとする。図31に示す例においては、上記画素の中心が基準のドット形成位置になるようにしている。
上述の実施形態においては、特定の主走査および副走査の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動するプリンタを想定していたが、各種の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動するプリンタにおいて本発明を適用することも可能である。すなわち、制御法が異なればあるハーフトーンデータの同じ画素であってもその画素のドットを形成するためのノズルやパスが異なる。そこで、制御法に基づいてノズルを特定できるように構成する。
さらに、双方向印刷(Bi-D Print)を実施可能なプリンタや一回当たりのインク吐出量を調整可能なプリンタに対して本発明を適用することも可能である。図33はこの場合に用意するデータを示す説明図である。上記パラメータデータとしては、上述のパラメータに加えて双方向印刷を実施するか否かを示すデータと一回当たりのインク吐出量を調整するか否かを示すデータとを記述する。なお、この例では、一回当たりのインク吐出量を3段階(小中大)に調整可能である。
上述のスムージング処理も一例であり、スムージング処理を行うことによって高精度に色変換実施可能なプロファイルを作成できる限りにおいて、他にも種々の構成を採用することができる。上記SEIにおいてはCIELAB空間での格子点配置の平滑程度が低下したときに値が大きくなるような関数を採用すれば良く、上述の関数の他、種々の関数を採用することができる。例えば、上記SI2,SI3においては、格子点が立方格子を形成するとしたときにベクトルが直交するような格子点のみを最適化対象の周囲の格子点として抽出していたが、このような選び方が必須という訳ではなく、例えば、図25のベクトルLa5,ベクトルLa6のように格子点が立方格子を形成するとしたときに対角位置にあるような格子点を含めてSEIとしても良い。このような対角位置にある格子点は、位置情報が形成する格子点においても対角位置にあり、特に上述の位置情報が形成する立方体のKWを結ぶグレー軸は格子点の対角方向に該当する。従って、対角位置にある格子点についても配置の平滑程度が向上すると、モノクロ出力時にトーンジャンプが発生することを防止することができる。
上述の実施形態においては互いに逆向きのベクトルの和をとることによって平滑程度の高い格子点配置でSEIの値が小さくなるようにしていたが、むろん、他の構成を採用しても良い。例えば、格子点間の相対位置関係が類似しているか否かを評価する関数であっても良い。具体的には、図25においてベクトルLa5−ベクトルLa4とベクトルLa1−ベクトルLpとの差をとると両ベクトルの差ベクトル、すなわち(ベクトルLa5−ベクトルLa4)−(ベクトルLa1−ベクトルLp)が得られるが、当該差ベクトルの値が小さいほど格子点間の相対位置関係が類似していると言える。従って、ベクトルLa1−ベクトルLpと隣接する格子間ベクトルとの差をとって足し合わせることによって配置の平滑程度を評価するSEIを取得することができる。
上述のSEIでは、最適化対象の格子点を中心に互いに逆向きのベクトルの差をとり、それぞれの差を加え合わせていた。すなわち、CIELAB空間で全格子点が均等になる状態を理想としていた。しかし、インクプロファイル142に記述された測色値が形成する格子点が元々不均等であったり、意図的にCIELAB空間中の格子点間隔を不均等にしたい場合には、SEIを変更しても良い。このように格子点を不均等にしたときに最適であるとする例としては、SEIに式(17)のように重み変数を設けることで対処することが可能である。
上記実施形態においては、CIELAB空間中の色域の部位毎に別個の隣接格子点を抽出して最適化対象の格子点配置をスムージングしているので、SI1〜SI3のそれぞれによって最適化される各格子点同士に関連がない。そこで、各部位毎に別個のSEIで格子点を最適化しつつ各部位の境界においても配置の平滑程度が高くなるように重み付け演算をしてもよい。
上述のスムージング処理ではインクプロファイル142に記述された測色値を用いてCIELAB空間で格子点配置の平滑程度を検証していたが、他の色空間でスムージングを行っても良い。例えばインク量空間内で各インク量データの格子点配置を考え、この格子点配置の平滑程度を評価する評価指標を算出することにより、インク量空間でスムージングを実施することが可能になる。
さらに、上述のスムージング処理では、ステップS35で選択された163個以下の代表サンプルを使ってスムージング処理を行っていたが、この代表サンプルを用いて代表サンプル数を増減し、あるいは代表サンプルの格子点位置を調整してスムージング処理を実施しても良い。例えば、代表サンプルに基づいて不等間隔補間を行うことによって、CIELAB空間で643個程度の格子点および対応するインク量を算出し、これらを用いてスムージングを行う。この場合、163個のサンプルについてスムージングを行う場合と比較して距離が近い格子点同士で配置の平滑程度を評価することができるので、平滑程度を向上させやすい。また、代表サンプルに基づいて不等間隔補間を行うことによって、CIELAB空間でできるだけ等間隔に配置された格子点を抽出してスムージングを実行するように構成しても良い。この場合、初期の格子点配置に歪みが少なくなるので、計算過程でローカルミニマムに達しにくくすることができ、容易にスムージング処理を行うことができる。さらに、位置情報Pr,Pg,PbとLab値とをより簡単に対応づけることができる。
上述の実施形態では、インク量データが示す色の画素を複数個集めて所定の面積を持たせた仮想的なサンプルパッチを考えてシミュレーションによりGIを算出していたが、この仮想的なサンプルパッチを実際に印刷し、測色を行ってGIを算出しても良い。この構成は上述の実施形態とほぼ同様の構成によって実現することができるが、GI算出部1220における処理が上述の実施形態と異なる。図34は、仮想的なサンプルパッチを実際に印刷し、測色を行ってGIを算出する処理を示すフローチャートである。この処理では、仮想的なサンプルパッチを印刷し、印刷結果を測色してそのパッチのぼかし画像(blurred Image)と元の画像(original image)との差分を算出し、この差分をGIとする。このGIについては、M.D. Fairchild and G.M. Johnson, "Meet iCAM: and Image Color Appearance Model" IS&T/SID 10th Color Imaging Conference, Scottsdale, (2002), あるいはG.M. Johnson and M.D. Fairchild, "Rendering HDR Images" IS*T/SID 11th Color Imaging Conference, Scottsdale, (2003) に記述されたモデル(iCAM)を参照。
この変換は、例えば以下の(20)式によって算出することができる。
Claims (10)
- 測色値とインク量データとの対応関係を規定するプロファイルを参照して色変換を行う装置であって、
同一のプリンタ用の複数のプロファイルを格納するプロファイルメモリと、
前記複数のプロファイルのうちの1つを選択し、選択されたプロファイルを参照して、与えられた測色値をインク量データに変換する色変換部と、
を備え、
各プロファイルは、色差指数と画質評価指数とを含む評価指数に基づいて選択された複数のサンプルインク量データを使用して作成されたものであり、
前記色差指数は、前記サンプルインク量データによって表されるインク量で印刷されるべき仮想サンプルパッチの分光反射率から算出されるサンプル色と、比較の基礎として選択された比較色との間の色差を表しており、
前記画質評価指数は、前記仮想サンプルパッチの画質を表す指数であって、前記仮想サンプルパッチの粒状性を示す粒状性指数と、前記仮想サンプルパッチの印刷に使用されるインク量を示すインク量指数とを含み、
前記評価指数は、前記色差指数と前記粒状性指数と前記インク量指数との重み付き和の式で与えられる値を有し、
前記複数のプロファイルに対する前記評価指数は、前記重み付き和の式が互いに異なる、装置。 - 請求項1記載の装置であって、
前記色差指数は、利用可能な複数種類の色差指数を含み、
前記画質評価指数は、利用可能な複数種類の画質評価指数を含み、
前記色変換部は、前記色差指数と画質評価指数のユーザによる選択を受け取り、選択された色差指数と画質評価指数とを含む評価指数を用いて作成されたプロファイルを選択する、装置。 - 請求項1記載の装置であって、
前記色差指数と画質評価指数のそれぞれには、複数の印刷条件に関連付けられた複数の利用可能な種類があり、
前記色変換部は、前記複数の印刷条件のうちの1つの選択を受け取り、選択された印刷条件に関連づけられた適切な種類の色差指数及び画質評価指数を含む評価指数を用いて作成されたプロファイルを選択する、装置。 - 請求項1記載の装置であって、
前記複数のプロファイルは、前記インク量データによって再現される複数種類の画像に関連づけられており、
前記色変換部は、前記複数種類の画像のうちの1つの選択を受け取り、選択された画像種類に関連づけられたプロファイルを選択する、装置。 - 測色値とインク量データとの対応関係を規定するプロファイルを参照して色変換を行う方法であって、
(a)同一のプリンタ用の複数のプロファイルを準備する工程と、
(b)前記複数のプロファイルのうちの1つを選択する工程と、
(c)選択されたプロファイルを参照して、与えられた測色値をインク量データに変換する工程と、
を備え、
各プロファイルは、色差指数と画質評価指数とを含む評価指数に基づいて選択された複数のサンプルインク量データを使用して作成されたものであり、
前記色差指数は、前記サンプルインク量データによって表されるインク量で印刷されるべき仮想サンプルパッチの分光反射率から算出されるサンプル色と、比較の基礎として選択された比較色との間の色差を表しており、
前記画質評価指数は、前記仮想サンプルパッチの画質を表す指数であって、前記仮想サンプルパッチの粒状性を示す粒状性指数と、前記仮想サンプルパッチの印刷に使用されるインク量を示すインク量指数を含み、
前記評価指数は、前記色差指数と前記粒状性指数と前記インク量指数との重み付き和の式で与えられる値を有し、
前記複数のプロファイルに対する前記評価指数は、前記重み付き和の式が互いに異なる、方法。 - 請求項5記載の方法であって、
前記色差指数は、利用可能な複数種類の色差指数を含み、
前記画質評価指数は、利用可能な複数種類の画質評価指数を含み、
前記工程(b)は、
前記色差指数と画質評価指数のユーザによる選択を受け取る工程と、
選択された色差指数と画質評価指数とを含む評価指数を用いて作成されたプロファイルを選択する工程と、
を含む、方法。 - 請求項5記載の方法であって、
前記色差指数と画質評価指数のそれぞれには、複数の印刷条件に関連付けられた複数の利用可能な種類があり、
前記工程(b)は、
前記複数の印刷条件のうちの1つの選択を受け取る工程と、
選択された印刷条件に関連づけられた適切な種類の色差指数及び画質評価指数を含む評価指数を用いて作成されたプロファイルを選択する工程と、
を含む、方法。 - 請求項5記載の方法であって、
前記複数のプロファイルは、前記インク量データによって再現される複数種類の画像に関連づけられており、
前記工程(b)は、
前記複数種類の画像のうちの1つの選択を受け取る工程と、
選択された画像種類に関連づけられたプロファイルを選択する工程と、
を含む、方法。 - プリンタで使用可能な複数のインクのインク量セットを表すインク量データと、測色値との対応関係を規定するプロファイルとして、同一のプリンタ用の複数のプロファイルを作成する方法であって、各プロファイルを作成する工程は、
(a)インク量データを、前記インク量データに従って印刷されるカラーパッチの分光反射率に変換するように構成された分光プリンティングモデルコンバータを準備する工程と、
(b)複数のインクのインク量セットをそれぞれ表す複数のサンプルインク量データを準備する工程と、
(c)前記分光プリンティングモデルコンバータを用いて、各サンプルインク量データを、前記サンプルインク量データによって表されるインク量で印刷されるべき仮想サンプルパッチの分光反射率に変換する工程と、
(d)前記分光反射率から算出されるサンプル色と、比較の基礎として選択された比較色との間の色差をそれぞれ表す複数の色差指数のうちから1つを選択するとともに、前記サンプルインク量データに従って印刷されるべき仮想サンプルパッチの画質をそれぞれ表す複数の画質評価指数の中から1以上を選択する工程と、
(e)前記複数のサンプルインク量データに関して、前記選択された色差指数と画質評価指数の値を算出する工程と、
(f)前記複数のサンプルインク量データに関して、前記選択された色差指数と画質評価指数の値を用いて評価指数を算出する工程と、
(g)前記評価指数に基づいて、複数のサンプルインク量データを選択する工程と、
(h)前記選択された複数のサンプルインク量データに基づいて、測色値とインク量データとの対応関係を規定するプロファイルを作成する工程と、
を備え、
前記画質評価指数は、前記仮想サンプルパッチの画質を表す指数であって、前記仮想サンプルパッチの粒状性を示す粒状性指数と、前記仮想サンプルパッチの印刷に使用されるインク量を示すインク量指数とを含み、
前記評価指数は、前記色差指数と前記粒状性指数と前記インク量指数との重み付き和の式で与えられる値を有し、
前記複数のプロファイルに対する前記評価指数は、前記重み付き和の式が互いに異なる、方法。 - プリンタで使用可能な複数のインクのインク量セットを表すインク量データと、測色値との対応関係を規定するプロファイルとして、同一のプリンタ用の複数のプロファイルを作成する装置であって、
インク量データを、前記インク量データに従って印刷されるカラーパッチの分光反射率に変換するように構成された分光プリンティングモデルコンバータであって、複数のインクのインク量セットをそれぞれ表す複数のサンプルインク量データのそれぞれを前記サンプルインク量データによって表されるインク量で印刷されるべき仮想サンプルパッチの分光反射率に変換する分光プリンティングモデルコンバータと、
前記分光反射率から算出されるサンプル色と、比較の基礎として選択された比較色との間の色差をそれぞれ表す複数の色差指数のうちから1つを選択するとともに、前記サンプルインク量データに従って印刷されるべき仮想サンプルパッチの画質をそれぞれ表す複数の画質評価指数の中から1以上を選択する第1の選択部と、
前記複数のサンプルインク量データに関して、前記選択された色差指数と画質評価指数の値を算出する第1の算出部と、
前記複数のサンプルインク量データに関して、前記選択された色差指数と画質評価指数の値を用いて評価指数を算出する第2の算出部と、
前記評価指数に基づいて、複数のサンプルインク量データを選択する第2の選択部と、
前記選択された複数のサンプルインク量データに基づいて、測色値とインク量データとの対応関係を規定するプロファイルを作成するプロファイル作成部と、
を備え、
前記画質評価指数は、前記仮想サンプルパッチの画質を表す指数であって、前記仮想サンプルパッチの粒状性を示す粒状性指数と、前記仮想サンプルパッチの印刷に使用されるインク量を示すインク量指数とを含み、
前記評価指数は、前記色差指数と前記粒状性指数と前記インク量指数との重み付き和の式で与えられる値を有し、
複数のプロファイルに対する前記評価指数として、前記重み付き和の式が互いに異なるものが使用される、装置。
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