JP4985475B2 - 印刷制御装置、印刷システムおよび印刷制御プログラム - Google Patents
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Description
1.印刷制御装置の構成:
2.印刷データ生成処理:
3.印刷制御処理:
3−1.1D−LUT作成処理:
3−2.印刷制御データ生成処理:
4.キャリブレーション処理:
5.分光プリンティングモデル:
6.変形例:
6−1:変形例1:
6−2:変形例2:
6−3:変形例3:
6−4:変形例4:
6−5:変形例5:
6−6:変形例6:
図1は、本発明の一実施形態にかかる印刷制御装置のハードウェア構成を示している。同図において、印刷制御装置は主にコンピュータ10によって構成されており、コンピュータ10はCPU11とRAM12とROM13とハードディスクドライブ(HDD)14と汎用インターフェイス(GIF)15とビデオインターフェイス(VIF)16と入力インターフェイス(IIF)17とバス18とから構成されている。バス18は、コンピュータ10を構成する各要素11〜17の間でのデータ通信を実現するものであり、図示しないチップセット等によって通信が制御されている。HDD14には、オペレーティングシステム(OS)を含む各種プログラムを実行するためのプログラムデータ14aが記憶されており、当該プログラムデータ14aをRAM12に展開しながらCPU11が当該プログラムデータ14aに準じた演算を実行する。GIF 15は、例えばUSB規格に準じたインターフェイスを提供するものであり、外部のプリンタ20と分光反射率計30をコンピュータ10に接続させている。VIF 16はコンピュータ10を外部のディスプレイ40に接続し、ディスプレイ40に画像を表示するためのインターフェイスを提供する。IIF 17はコンピュータ10を外部のキーボード50aとマウス50bに接続し、キーボード50aとマウス50bからの入力信号をコンピュータ10が取得するためのインターフェイスを提供する。
図3は、APL P2が実行する印刷データ生成処理の流れを示している。図2に示すようにAPL P2はUI部(UIM)P2aと測定制御部(MCM)P2bと印刷データ生成部(PDG)P2cとから構成されており、これらの各モジュールP2a,P2b,P2cが図3に示す各ステップを実行する。ステップS100においては、UIM P2aがGDI P1aおよびDDV P5を介して、見本チャートSCを印刷させる旨の印刷指示を受け付けるためのUI画面を表示させる。前記UI画面においては、見本チャートSCのテンプレートを示す表示が設けられている。
図8は、PDV P3が実行する印刷制御処理の全体的な流れを示している。図2に示すようにPDV P3は、1D−LUT生成部(LUG)P3aと印刷制御データ生成部(CDG)P3bとから構成されており、図8に示す1D−LUT生成処理(ステップS200)をLUG P3aが担当し、一方の印刷制御データ生成処理(ステップS300)をCDG P3bが担当する。1D−LUT生成処理は印刷制御データ生成処理に先行して行われてもよいし、1D−LUT生成処理と印刷制御データ生成処理を並行して行うようにしてもよい。
図9は、1D−LUT生成処理の流れを示している。図2に示すようにLUG P3aは、インク量セット算出モジュール(ICM)P3a1と分光反射率予測モジュール(RPM)P3a2と評価値算出モジュール(ECM)P3a3とLUT出力モジュール(LOM) P3a4とから構成されている。ステップS210においては、ICM P3a1がインデックステーブルIDBを取得する。ステップS220においては、インデックステーブルIDBから一つのインデックスを選択し、当該インデックスに対応付けられている分光反射率データRDを取得する。ステップS230においては、ICM P3a1が前記分光反射率データRDが示すターゲット分光反射率Rt(λ)と同様の分光反射率R(λ)が再現可能なインク量セットを算出する処理を行う。その際に、上述したRPM P3a2とECM P3a3を使用する。
前記の(3)式においては、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)を加算することにより、重み関数w(λ)が定義されている。なお、前記の(3)式の右辺全体に所定の係数を乗算して、重み関数w(λ)の値の範囲を正規化してもよい。前記の(1)式によれば、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)が大きい波長域ほど、色彩値(L*a*b*値)に大きく影響するということができる。従って、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)を加算した重み関数w(λ)を使用すれば、色への影響が大きい波長域を重視した二乗誤差が評価可能な評価値E(φ)を得ることができる。例えば、人間の目に知覚されない近紫外波長域においてはw(λ)が0となり、当該波長域における差分D(λ)は評価値E(φ)の増大に寄与しないこととなる。
図13は、印刷制御データ生成処理の流れを示している。図2に示すようにCDG P3bは、モード判別モジュール(MIM)P3b1とインデックス分版モジュール(ISM)P3b2とRGB分版モジュール(CSM)P3b3とハーフトーンモジュール(HTM)P3b4とラスタ化モジュール(RTM)P3b5とから構成されている。ステップS310においては、モード判別モジュール(MIM)P3b1が印刷データPDを取得する。ステップS320において、MIM P3b1は印刷データPDから一つの画素を選択する。ステップS330において、MIM P3b1は当該選択した画素にインデックスが格納された旨のフラグが立っているか否かを判定する。当該フラグが立っていないと判定された場合には、ステップS340にてCSM P3b3が3D−LUTを参照して、当該画素についての色変換(分版)を実行する。
以上の処理によって印刷された見本チャートSCの枠FL1〜FL12においては、各ターゲットTG1〜TG12のターゲット分光反射率Rt(λ)を再現することができる。しかしながら、場合によっては見本チャートSCの枠FL1〜FL12の実際の分光反射率R(λ)と、各ターゲットTG1〜TG12のターゲット分光反射率Rt(λ)との間に誤差が生じることもある。インク量セットφは、RPM P3a2が予測モデル(分光プリンティングモデル)を使用して予測したものであるため、分光プリンティングモデルを構築(分光反射率データベースRDBを作成)したプリンタと実際に印刷を行うプリンタ20の機体が異なったり、同一の機体であっても経時変化によって誤差が生じることは避けられない。そこで、本キャリブレーション処理においては、ターゲット分光反射率Rt(λ)の再現性をさらに向上すべく、見本チャートSCの枠FL1〜FL12が実際にターゲットTG1〜TG12と近いターゲット分光反射率Rt(λ)を再現しているか否かを確認する処理を行う。
なお、上記の(4)式において、ΔRaは波長区間λ=(a−5)〜(a+5)[nm]の間の平均の偏差ΔR(λ)を示している(aは可視波長における10nm周期の値)。ステップS430においては、IMM P3a6が枠FL1を印刷した際に使用したインク量セットφ(dC,dM,dY,dK,dlc,dlm)を取得する。このインク量セットφは、本発明の補正対象の色材量セットであり、上述した1D−LUT作成処理によって予め設定された1D−LUTから得ることができる。次に、IMM P3a6がステップS440にて当該インク量セットφ近傍の微小区間に関する分光プリンティングモデルが予測する予測分光反射率Rs(λ)のヤコビ行列Jを算出する。ヤコビ行列Jは下記の(5)式によって表すことができる。
上記の(5)式において、Rsaは波長区間λ=(a−5)〜(a+5)[nm]の間の平均の予測分光反射率Rs(λ)を示している。ヤコビ行列Jは、波長区間数(行)×インク数(列)の型を有する行列となる。
上記の(6)式においてJ-1はヤコビ行列Jの逆行列を意味しており、逆行列J-1の算出においては下記の(7)式に示す特異値分解を利用する。
上記の(7)式において、まずヤコビ行列Jを行列U,Σ,VTに分解することにより、逆行列(擬似逆行列)J-1の算出を可能としている。なお、ヤコビ行列Jは、波長区間数(行)×インク数(列)の非正方の型を有する行列であるが、特異値分解により、波長区間数(行)×波長区間数(列)の行列Uと、インク数(行)×インク数(列)のVTと、波長区間数(行)×インク数(列)であって対角成分以外は0となる行列Σに分解される。さらに、行列Σの逆行列Σ-1は行列Σの対角成分を逆数とすることによって求めることができる。なお、処理の便宜上、逆数が所定の閾値よりも小さくなった場合には、当該逆数を0として扱うのが望ましい。
補正インク量セットφMが算出できると、ステップS470において、1D−LUT出力部(LOM)P3a4が、1D−LUTにおいて対応するインデックスについてのインク量セットφを、当該補正インク量セットφMによって更新する。インク量セットφが更新できると、ステップS480において、すべてのターゲットTG1〜TG12(枠FL1〜FL12)が選択されたか否かを判定し、選択していない場合にはステップS410にて次のターゲットTG1〜TG12(枠FL1〜FL12)を選択する。これにより、すべてのターゲットTG1〜TG12について、補正インク量セットφMへ更新することができる。以上のように1D−LUTを更新することにより、以降において実行する印刷制御データ生成処理においては、更新された補正インク量セットφMに基づいて見本チャートSCの印刷を実行させることができる。
図18は、本実施形態のプリンタ20の印刷方式を模式的に示している。同図において、プリンタ20は、CMYKlclmのインクごとに複数のノズル21a,21a・・・を備えた印刷ヘッド21を備えており、ノズル21a,21a・・・が吐出するCMYKlclmのインクごとのインク量を上述したインク量セットφ(dc,dm,dy,dk,dlc,dlm)によって指定された量とする制御が印刷制御データCDに基づいて行われる。各ノズル21a,21a・・・が吐出したインク滴は印刷用紙上において微細なドットとなり、多数のドットの集まりによってインク量セットφ(dc,dm,dy,dk,dlc,dlm)に応じたインク被覆率の印刷画像が印刷用紙上に形成されることとなる。
ここで、nは1以上の所定の係数であり、例えばn=10に設定することができる。前記の(10a)式および(10b)式は、ユール・ニールセン分光ノイゲバウアモデル(Yule-Nielsen Spectral Neugebauer Model)を表す式である。
ここで、(11)式におけるインク被覆率fc,fmは図21(B)のグラフで与えられる値である。また、セルC5を囲む4つの格子点に対応する分光反射率R(λ)11,(λ)12,(λ)21,(λ)22は分光反射率データベースRDBを参照することにより取得することができる。これにより、(11)式の右辺を構成するすべての値を確定することができ、その計算結果として任意のインク量セットφ(dc,dm)にて印刷を行った場合の予測分光反射率Rs(λ)を算出することができる。波長λを可視波長域にて順次シフトさせていくことにより、可視波長域における予測分光反射率Rs(λ)を得ることができる。インク量空間を複数のセルに分割すれば、分割しない場合に比べて予測分光反射率Rs(λ)をより精度良く算出することができる。以上のようにして、RPM P3a2がICM P3a1の要請に応じて予測分光反射率Rs(λ)を予測することができる。
6−1:変形例1
図22は、変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)が示されており、当該ターゲット分光反射率Rt(λ)と各等色関数x(λ),y(λ),z(λ)との相関係数cx,cy,czがECM P3a3によって算出されている。そして、下記の(12)式によって本変形にかかる重み関数w(λ)を算出する。
前記の(12)式においては、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)との相関が高い等色関数x(λ),y(λ),z(λ)ほど線形結合の際の重みが大きくなるようにされている。以上のようにして得られた重み関数w(λ)においては、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域についての重みを強調することができる。従って、各光源下での反射光の分光エネルギーのスペクトルが強くなりがちな波長域を重視した評価値E(φ)を得ることができる。すなわち、特にターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域については、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)と予測分光反射率Rs(λ)とのずれを許容しないようなインク量セットφの最適解を得ることができる。むろん、重み関数w(λ)は各等色関数x(λ),y(λ),z(λ)に由来しているため、人間の知覚に適合した評価値E(φ)を得ることができる。
図23は、別の変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)をそのまま重み関数w(λ)として適用している。このようにすることによっても、特にターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域についてターゲットTGの分光反射率R(λ)とターゲット分光反射率Rt(λ)とのずれを許容しないようなインク量セットφの最適解を得ることができる。
図24は、別の変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、5種類(標準昼光系のD50光源,D55光源,D65光源、白熱電球系のA光源、蛍光ランプ系のF11光源)の各光源の分光エネルギーP D50(λ),P D55(λ),P D65(λ),PA(λ),P F11(λ)が示されている。本変形例においては、下記の(8)式によって、これらの分光エネルギーP D50(λ),P D55(λ),P D65(λ),PA(λ),P F11(λ)を線形結合することにより重み関数w(λ)を算出する。
図25は、変形例においてディスプレイ40に表示されるUI画面を示している。同図において、UI画面において複数のターゲット分光反射率Rt(λ)のグラフが表示されている。このようなUI画面を表示させることにより、ユーザーがステップS140においてターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)を測定する代わりに、所望の波形のグラフをターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)として選択することができる。このようにすることにより、実際に分光反射率測定をしなくてもターゲット分光反射率Rt(λ)を設定することができる。むろん、グラフの波形をユーザーが直接編集できるようにしてもよい。例えば、新規の物体表面の開発を行う際に目標とするターゲット分光反射率Rt(λ)に編集しておけば、実際に物体表面を試作することなく、目標とするターゲット分光反射率Rt(λ)を有する見本チャートSCをプリンタ20によって印刷させることができる。
図26は、変形例にかかる評価値(φ)を模式的に説明している。同図において、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)に対して前記5種類の光源を照射したときの色彩値(ターゲット色彩値)を上述した(1)式,図5によって算出する。一方、RPM P3a2が予測した予測分光反射率Rs(λ)に対して前記5種類の光源を照射したときの色彩値(予測色彩値)も上述した(1)式(Rt(λ)をRs(λ)に置き換えて使用),図5によって算出する。そして、各光源におけるターゲット色彩値(Lt *,at *,bt *)と予測色彩値(Ls *,as *,bs *)の色差ΔE(ΔE2000)をCIE DE2000の色差式に基づいて算出する。そして、各光源についての色差ΔEをΔE D50,ΔE D55,ΔE D65,ΔEA,ΔE F11とし、下記の(14)式によって評価値E(φ)を算出する。
前記の(14)式において、w1〜w5は各光源の重みを設定する重み係数であり、上述した変形例3の重み係数w1〜w5とほぼ同様の性質を有する。ここでも全光源における色の再現性をバランスよく確保したい場合にはw1=w2=w3=w4=w5とすればよいし、人工光源における色の再現性を重視したい場合にはw1,w2,w3<w4,w5とすればよい。
なお、上記の(15)式において、(ΔLa *,Δaa *,Δba *)は光源aについての偏差(ΔL*,Δa*,Δb*)を示している。そして、前実施形態と同様に現在のインク量セットφの近傍に区間幅2hを有する微小区間を設定し、当該微小区間における分光プリンティングモデルによる予測色彩値(Ls *,as *,bs *)の線形的な傾きからヤコビ行列Jを算出する。本変形例におけるヤコビ行列Jは、下記の(16)式によって表すことができる。
本変形例においても、色彩値の偏差ΔCを補償するような補正量ベクトルΔφを得ることができる。なお、本変形例のヤコビ行列Jは各光源のL*a*b*成分についての偏微分の行要素で構成されるが、上記の(17)式を解くことにより、各光源のL*a*b*成分についての偏差ΔCを最小二乗法的に減少させるような補正インク量セットφMを得ることができる。
なお、上述した実施形態において選択されていない枠Fに対応する領域については、枠F以外の領域と同じ色で印刷を行うようにすればよい。むろん、選択されていない枠Fに対応する領域については、分光的な再現性を要求する必要がないため、枠F以外の領域と同様に3D−LUTを使用した色変換を行わせるようにすればよい。さらに、ターゲットTGが指定された枠Fに対応する領域以外において、模様や文字やマーク等を印刷するようにしてもよい。例えば、ターゲットTGが指定された枠Fの付近に、ターゲットTGがどのようなものであるかを示す文字が記載できるようにしてもよい。
Claims (8)
- 印刷装置にて複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行させるにあたり、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる印刷制御装置であって、
任意の前記色材量セットに基づいて再現される再現物の状態を示す状態値を予測する予測手段と、
補正対象の前記色材量セットに基づいて確認パッチを印刷させる確認パッチ印刷手段と、
前記確認パッチの状態を示す状態値を測定した測定値を取得する測定値取得手段と、
補正対象の前記色材量セット近傍について前記予測手段が予測した前記状態値を各色材の使用量で偏微分した結果に基づくヤコビ行列を算出するヤコビ行列算出手段と、
前記測定値と、所定のターゲットの状態を示すターゲット値との偏差を解消するように、前記ヤコビ行列に基づいて補正対象の前記色材量セットを補正する補正手段と、
を具備することを特徴とする印刷制御装置。 - 前記補正手段は、前記ヤコビ行列の逆行列と複数成分の前記偏差で構成される偏差ベクトルとの積に対応した前記補正対象の前記色材量セットについての補正量を算出することを特徴とする請求項1に記載の印刷制御装置。
- 前記ヤコビ行列の逆行列は、特異値分解を用いて求められることを特徴とする請求項2に記載の印刷制御装置。
- 前記ターゲット値は、前記ターゲットの分光反射率であり、前記ヤコビ行列は各波長区分における前記分光反射率の偏微分で構成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
- 前記ターゲット値は、前記ターゲットが複数光源下において示す色彩値であり、前記ヤコビ行列は各光源下の前記色彩値を構成する各成分の偏微分で構成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
- 前記確認パッチの測定値と前記ターゲット値との偏差が所定の閾値を超えている場合に、前記確認パッチの印刷と前記色材量セットの補正とを繰り返して実行させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
- 複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行する印刷装置と、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる印刷制御装置とからなる印刷システムであって、
前記印刷制御装置は、
任意の前記色材量セットに基づいて再現される再現物の状態を示す状態値を予測する予測手段と、
補正対象の前記色材量セットに基づいて確認パッチを印刷させる確認パッチ印刷手段と、
前記確認パッチの状態を示す状態値を測定した測定値を取得する測定値取得手段と、
補正対象の前記色材量セット近傍について前記予測手段が予測した前記状態値を各色材の使用量で偏微分した結果に基づくヤコビ行列を算出するヤコビ行列算出手段と、
前記測定値と、所定のターゲットの状態を示すターゲット値との偏差を解消するように、前記ヤコビ行列に基づいて補正対象の前記色材量セットを補正する補正手段と、
を具備することを特徴とする印刷システム。 - 印刷装置にて複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行させるにあたり、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる機能をコンピュータに実行させるためのコンピュータ読み取り可能な印刷制御プログラムであって、
任意の前記色材量セットに基づいて再現される再現物の状態を示す状態値を予測する予測機能と、
補正対象の前記色材量セットに基づいて確認パッチを印刷させる確認パッチ印刷機能と、
前記確認パッチの状態を示す状態値を測定した測定値を取得する測定値取得機能と、
補正対象の前記色材量セット近傍について前記予測機能が予測した前記状態値を各色材の使用量で偏微分した結果に基づくヤコビ行列を算出するヤコビ行列算出機能と、
前記測定値と、所定のターゲットの状態を示すターゲット値との偏差を解消するように、前記ヤコビ行列に基づいて補正対象の前記色材量セットを補正する補正機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な印刷制御プログラム。
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