JP5210145B2 - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザの観察環境において該ユーザの意図した色を再現するように画像を印刷する画像処理方法および画像処理装置に関する。
従来、画像記録装置は、その記録物を、ある特定の光源下で観察することを想定して画像設計されてきた。例えば、CIE(国際照明委員会)によれば、記録物である反射原稿の標準観察光源として補助標準の光を定めている。これに従うと、記録物である反射原稿を観察する際には、相関色温度が5000K(ケルビン)であるD50光源の下での観察が推奨されている。従って、画像記録装置は、D50光源の下で最も好適な色再現を実現するように色設計されている。
しかしながら、利用者による実際の利用環境は一意に決められるものではない。例えば、太陽光と蛍光灯が混在した環境のようなものであることが考えられる。このような環境下では、D50環境下で意図した色再現を実現できないことがある。以下、その理由を述べる。
観察者が原稿を観察して感応する色は、反射原稿を照射する光の波長によって決定される。例えば、太陽光線は、可視光のうち短波長側から長波長側までほぼ連続した強度を持っている。一方、人工照明としてはこのような波長を実現することは困難であり、可視光域内の特定の波長にピークを持つ光源を混ぜ合わせることによって、人工的に白色光を作り出すことができる。この人工的な白色光は、太陽光と異なり強度のピークが不連続な光となることが多い。
一方で、反射原稿の分光反射率は、紙やプラスティックなどの記録媒体と、染料や顔料といったインクの分光反射特性によって定まる。このような反射原稿に自然光のような連続的な分光分布を有する白色光を照射して得られる反射光と、人工的な非連続的な分光分布を有する白色光を照射して得られる反射光では、夫々特性が異なる。この結果、色の見え方が異なってくるのである。
このような状況を想定し、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3が提案されている。これらの方法を用いることによって、利用者の観察環境にあっても設計者の意図した色をできる限り再現させることができていた。
特開2007−281620号公報 特開2007−166402号公報 特開2003−250055号公報
しかしながら、特許文献1では、色の見えモデルを用いて白順応を考慮した色補正手段が記載されているが、モデルが個々の使用者の使用環境に必ずしも一致するとは限らず、また使用者は適切に自分の観察環境を設定できるとは限らない。
また、特許文献2では、使用者が任意の光源を指定可能な色補正手段が記載されているが、使用者は自分の観察環境を把握する必要があり、一般の使用者向きではない。
さらに、特許文献3では、観察光源の構成比を取得することを考慮に入れた色変換手段が記載されているが、そのために装置に観察環境の光源を測定する構成を設けなくてはならず、コストがかかってしまう。
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、簡易な構成で、印刷される環境の光源に応じた色再現を行うことができる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、色変換データを用いて画像データを変換することにより前記画像データが示す画像を記録するための画像処理方法であって、無彩色色材を用いたブラックパッチと有彩色色材を用いたプロセスブラックパッチとを含むパッチセットであって、第1の光源に対応する第1の色変換データと第2の光源に対応する第2の色変換データとを第1の比率で組み合わせて生成した第3の色変換データを用いて記録した第1のパッチセットと、前記第1の色変換データと前記第2の色変換データとを前記第1の比率とは異なる第2の比率で組み合わせて生成した第4の色変換データを用いて記録した第2のパッチセットとを含む複数のパッチセットの中から、ユーザが選択した1つのパッチセットを示す情報を受け付ける受付工程と、前記受付工程で受け付けた前記情報に対応する前記1つのパッチセットの記録に用いた色変換データを、前記画像データを変換するための色変換データとして決定する決定工程とを有する。
また、本発明に係る画像処理装置は、色変換データを用いて画像データを変換することにより前記画像データが示す画像を記録するための画像処理装置であって、無彩色色材を用いたブラックパッチと有彩色色材を用いたプロセスブラックパッチとを含むパッチセットであって、第1の光源に対応する第1の色変換データと第2の光源に対応する第2の色変換データとを第1の比率で組み合わせて生成した第3の色変換データを用いて記録した第1のパッチセットと、前記第1の色変換データと前記第2の色変換データとを前記第1の比率とは異なる第2の比率で組み合わせて生成した第4の色変換データを用いて記録した第2のパッチセットとを含む複数のパッチセットの中から、ユーザが選択した1つのパッチセットを示す情報を受け付ける受付手段と、前記受付手段が受け付けた前記情報に対応する前記1つのパッチセットの記録に用いた色変換データを、前記画像データを変換するための色変換データとして決定する決定手段とを備える。
本発明によれば、簡易な構成で、印刷される環境の光源に応じた色再現を行うことができる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてのプリンタを例に挙げて説明する。
<インクジェット記録装置>
図1は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の内部構成を示す図である。1は、紙或いはプラスチックシート等の記録媒体である。記録前、記録媒体1は、不図示のカセット等に複数枚積層されており、記録が開始されると不図示の給紙ローラによって、記録装置本体内に1枚ずつ供給される。3は、第1搬送ローラ対、4は、第2搬送ローラ対であり、両者は所定の間隔を隔てて図の様に配置されている。第1搬送ローラ対3および第2搬送ローラ対4は、夫々個々のステッピングモータ(図示せず)によって駆動され、これらローラ対に挟持された記録媒体1を矢印A方向に所定量ずつ搬送する。
5a〜5dは、インクジェット記録装置の記録ヘッド11にインク(色材)を供給するためのインクタンクであり、5aは、ブラック(K)、5bは、シアン、5cは、マゼンタ、5dは、イエロー(Y)のインクをそれぞれ収容している。記録ヘッド11よりインクを吐出する吐出口面は、第1搬送ローラ対3および第2搬送ローラ対4により挟持されて、ある程度の張力を持った記録媒体1に対向して配置されている。全4色のインクを吐出する記録ヘッド11は、各色で独立に構成されていても良いし、一体的に構成されていても良い。
記録ヘッド11およびインクタンク5a〜5dは、キャリッジ6に着脱可能に搭載可能となっている。10は、キャリッジモータであり、2つのプーリ8a、8bおよびベルト7を介することにより、キャリッジ6を矢印B方向に往復移動させることが可能である。この際、キャリッジ6は、ガイドシャフト9によってその走査方向が案内指示されている。
2は、記録ヘッド11のメンテナンス処理を行うための回復部である。記録ヘッド11は、必要に応じて回復部2が配備されたホームポジションに移動し、回復部2は、記録ヘッド11の吐出口に生じたインク詰まりを除去するなどの回復処理を行う。
記録を行う際、キャリッジ6は、矢印B方向へ所定の速度で移動し、記録ヘッド11からは画像データに応じて適切なタイミングでインク滴が吐出される。記録ヘッド11による1回の記録走査が終了すると、搬送ローラ対3および4は記録媒体1を矢印A方向に所定量だけ搬送する。このような記録走査と記録媒体の搬送とを交互に行うことにより、記録媒体1には順次画像が形成されていく。なお、記録媒体の搬送方向である矢印A方向は、ヘッドの走査方向である矢印B方向に対して直交している。
図2は、記録ヘッド11の吐出口の配列状態を説明するための模式図である。各色の吐出口列は、キャリッジの走査方向である矢印Bに対し、インクタンク5a〜5dと同様の順番(KCMYの順)で図の様に配列されている。図2では、インクタンク5aから供給されるブラックインクを吐出するブラック吐出口列は省略している。不図示のブラックインク吐出口列の右側には、インクタンク5bから供給されるシアンインクを大液滴として吐出する大シアンインク吐出口列11C、同じくシアンインクを小液滴として吐出する小シアンインク吐出口列11scが配置される。また、小シアンインク吐出口列11scの右側には、インクタンク5cから供給されるマゼンタインクを大液滴として吐出する大マゼンタインク吐出口列11M、同じくマゼンタインクを小液滴として吐出する小マゼンタインク吐出口列11smが配置される。
更に、小マゼンタインク吐出口列11smの右側には、インクタンク5cから供給されるイエローインクを大液滴として吐出する大イエローインク吐出口列11Y、同じくイエローインクを小液滴として吐出する小イエローインク吐出口列11syが配置される。これら各色の吐出口列を構成する吐出口は、記録媒体搬送方向と略同じ方向に沿って、約42μmのピッチで512個ずつ配列されている。よって、記録ヘッド11が1回の記録走査を行うことにより、記録媒体には例えば600dpi(ドット/インチ)の解像度を有し、且つ、高さ約21.6mmを有する画像が形成される。
図3は、本実施形態で適用する画像処理システムを説明するためのブロック図である。図3に示すように、本画像処理システムは、ホストコンピュータ101と図1に示すインクジェット記録装置109とを含んでいる。
ホストコンピュータ101には、CPU102、メモリ103、外部記憶部104、入力部105、およびプリンタインタフェース106、外部インタフェース107、ディスプレイ108を含んでいる。
CPU102は、外部記憶部104に格納された、以下、図5において述べるパッチ印刷専用の特殊なプログラム及び色補正用のプログラムを実行することにより、後述する様々な画像データの変換処理や、記録に係る処理全般を行う。メモリ103は、変換処理を行う際のワークエリアとして、また、画像データの一時的な記憶領域として用いられる。なお、画像データの変換処理などを実行するためのプログラムは、不図示の外部記憶装置などから外部インタフェース107を介してホストコンピュータ101に供給される形態であっても良い。ユーザは、ディスプレイ108を確認しながら、入力部105を用いて各種コマンドを入力することができる。
ホストコンピュータ101は、プリンタインタフェース106を介してインクジェット記録装置109と接続されており、CPU102は、変換処理を施した画像データをインクジェット記録装置109に送信して記録を実行させる。
図4は、本実施形態において、ホストコンピュータのCPU102が行う画像の印刷処理の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS401において、レッド(R)、グリーン(G)およびブルー(B)の輝度信号で表される8ビット(256階調)の画像データを外部記憶部104からメモリ103に展開する。
次に、ステップS402において、観察環境下において設計者が意図した通りの色を実現する為のルックアップテーブルを生成する色補正処理が行われる。この処理については後述する。
ステップS402に示す色補正処理においては、三次元のRGB信号から、同じ三次元のRGBへの変換処理が行われている。この変換処理には、マトリクスを用いた変換処理や、三次元の色変換処理ルックアップテーブル(LUT)を用いた色変換処理が用いられる。
次に、ステップS403において、RGB信号からC、M、Y、SC、SM、SYおよびKの濃度信号に変換される。ここでも三次元のルックアップテーブルが利用される。即ち、CPU102は、ルックアップテーブルを参照することにより、入力されたRGB信号値の組み合わせに対応した、C、M、Y、SC、SM、SYおよびKで表現される濃度信号値を求める。
また、ルックアップテーブルには、特定且つ離散的なRGB信号に対する濃度信号しか保持されていないので、ステップS401で展開された各色256段階で表現されるRGBの全ての組み合わせに対応できない場合もあり得る。そこで、ステップS403においては、LUTに保持されていない色領域のRGB信号に対しては、保持している複数のデータを用いて、補間処理で求めている。ここで行われる補間処理方法は公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
ステップS403に示す色変換処理で取得される濃度信号の値は、入力値である輝度信号値と同様に8bitで表現された256段階の階調値を有する濃度データとして出力される。具体的には、RGBの8ビットデータが、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、小シアン(SC)、小マゼンタ(SM)、小イエロー(SY)、およびブラック(K)の1ビットデータに変換される。
次に、ステップS404において、最終的に記録媒体で表現される光学濃度が、入力される濃度信号に対して線形性を保つように、インク色ごとに補正をかける出力ガンマ補正が行われる。本実施形態においては、各色独立に用意された1次元のルックアップテーブルが参照される。また、出力ガンマ補正からの出力信号は、入力値と同様に8bitの濃度データである。ステップS405において、出力ガンマ補正された濃度信号がインクジェット記録装置109に送信される。
以下、ステップS402に示す色補正処理の手順について述べる。なお、本実施形態においては、常に、図4に示したフローチャートにおいて、以下に述べるルックアップテーブルの生成が行われるわけではない。例えば、図4に示したフローチャートを最初に処理する際に、観察環境下において設計者が意図した通りの色を実現する為のルックアップテーブルを生成し、記憶領域等に格納しておく。次回からの画像の印刷処理においては、ステップS402において、上記ルックアップテーブルの生成は行わずに、既に格納されているルックアップテーブルを用いて色変換処理を行う。
図5は、本実施形態における色補正処理の手順を示すフローチャートである。環境光による見た目の差異は、記録媒体である紙などに記録されたインクの構成比率によって変わってくる。
そこで、本実施形態においては、相異なり基準となる第1の光源と第2の光源下で最適化されたパラメータを取得する。具体的には、例えば、D50基準光源下で単色の黒インク(ブラック。無彩色色材K)と、C、M、Yの有彩色色材による混合黒(即ち、プロセスブラック。以下「PK」という)が、同じ黒色になるようなD50用のルックアップテーブルを予め用意する。以下、D50用のルックアップテーブル(D50光源下で最適化されたルックアップテーブル)を「LUT−D50」又は「基準ルックアップテーブル」という。
また、例えば、F10基準光源下でKとPKが同じ色になるような(F10光源下で最適化された)F10用のルックアップテーブル(以下「LUT−F10」又は「基準ルックアップテーブル」とする)を予め用意する。ここで、D50は第1の光源となり、F10は第2の光源となる。
以上のような基準ルックアップテーブルは、外部記憶部104に予め用意しておき、ステップS501、S502において、それぞれメモリ103に読み込むことで基準ルックアップテーブルのパラメータを取得する。
次に、ステップS503において、任意の比率で「LUT−D50」と「LUT−F10」を混合(合成)した新たなルックアップテーブルを複数生成する。ここで、混合方法は、混合対象となる各ルックアップテーブルから同じ入力値に対応する格子点に格納されている出力値に対して、混合比率で重み付けして加算することでその格子点に対する新たな出力値を算出する。本実施形態においては、例えば5つのルックアップテーブルを生成した場合を説明する。
「LUT−D50」に対する「LUT−F10」の混合比率を0%としたルックアップテーブル、即ち「LUT−D50」を生成する。また、「LUT−D50」に対する「LUT−F10」の混合比率を25%としたルックアップテーブル「LUT−25」を生成する。また、「LUT−D50」に対する「LUT−F10」の混合比率を50%としたルックアップテーブル「LUT−50」を生成する。また、「LUT−D50」に対する「LUT−F10」の混合比率を75%としたルックアップテーブル「LUT−75」を生成する。また、「LUT−D50」に対する「LUT−F10」の混合比率を100%としたルックアップテーブル、即ち「LUT−F10」を作成する。
ここで、ステップS503の処理においては、例えば、ユーザがディスプレイ108に表示されたユーザインタフェースを参照しながら、混合比率を設定し、所望の数のルックアップテーブルを入力部105を介して入力できるようにしても良い。
次に、ステップS504において、ステップS503で生成された複数のルックアップテーブルそれぞれに対応するパッチセットを生成し、一旦、ステップS403〜S405と同様の処理を行うことにより、パッチデータに従うパッチを印刷する。
ここで、図6を参照しながら、ステップS504において印刷されるパッチセットについて説明する。図6は、本実施形態において印刷されるパッチセットを示す図である。図6に示すパッチ601には、Kを用いて印刷する領域であるK領域602とPKを用いて印刷する領域であるPK領域603との両方が交互に印刷されている。識別子604(A〜E)は、パッチを識別するための記号である。
ステップS504では、ステップS503で生成されたルックアップテーブルに対して図4に示す色変換処理S403と同様の処理を行うとともに、K領域602とPK領域603とを交互に並べるように色変換することによりパッチ601のデータを生成する。
生成されたパッチ601のデータは、ステップS404及びS405と同様の処理によって、インクジェット記録装置109に送信され、その結果、パッチが印刷される。
再び、図5を参照する。ステップS505において、ユーザは、このようにして印刷されたパッチ601を見て、視覚的に最もKとPKの差が少ないパッチを選択する。その結果、観察環境の環境光に好適なルックアップテーブルの混合比率(寄与する率)が決定される。
次に、ステップS506において、このようにして選択された混合比率(識別子604)がホストコンピュータ101に受付けられ、記憶領域に記憶される。ここで、例えば、ユーザが、選択したパッチの識別子604を、インクジェット記録装置109上で入力し、その結果をホストコンピュータ101に送信するようにしても良い。または、ユーザが、入力部105によってディスプレイ108に表示されるユーザインタフェースによって入力するようにしても良い。
ルックアップテーブルの混合比率が決定されると、ステップS503において生成された複数のルックアップテーブルのうちから、ユーザの観察環境に合わせた最適なルックアップテーブルを決定することができる。
以上のように、図4に示すステップS402の色補正処理が行われると、ステップS403以降の処理において、決定されたルックアップテーブルが用いられる。また、以後、別の画像の印刷処理においても、以上のように決定されたルックアップテーブルが用いられることができる。
このように、本実施形態においては、ユーザの観察環境に最適な、ユーザの意図通りの印刷物の色再現を行うことができる。
本発明には、画像処理プログラムとしてのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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書き込まれた場合についても、本発明は適用される。その場合には、書き込まれたプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
本発明に適用可能なインクジェット記録装置の内部構成を示す図である。 記録ヘッド11の吐出口の配列状態を説明するための模式図である。 本実施形態における画像処理システムを示す図である。 本実施形態におけるCPU102が行う画像データの変換処理の手順を示すフローチャートである。 本実施形態における色補正処理を含む画像処理の手順を示すフローチャートである。 本実施形態において印刷されるパッチの一例を示す図である。
符号の説明
1 記録媒体
2 回復部
3 第1搬送ローラ対
4 第2搬送ローラ対
5a、5b、5c、5d インクタンク
6 キャリッジ
7 ベルト
8a、8b プーリ
9 ガイドシャフト
10 キャリッジモータ
11 記録ヘッド
601 パッチ
602 K領域
603 PK領域
604 識別子

Claims (14)

  1. 色変換データを用いて画像データを変換することにより前記画像データが示す画像を記録するための画像処理方法であって、
    彩色色材を用いたブラックパッチ有彩色色材を用いたプロセスブラックパッチとを含むパッチセットであって、第1の光源に対応する第1の色変換データと第2の光源に対応する第2の色変換データとを第1の比率で組み合わせて生成した第3の色変換データを用いて記録した第1のパッチセットと、前記第1の色変換データと前記第2の色変換データとを前記第1の比率とは異なる第2の比率で組み合わせて生成した第4の色変換データを用いて記録した第2のパッチセットとを含む複数のパッチセットの中から、ユーザ選択した1つのパッチセットを示す情報を受け付ける受付工程と、
    前記受付工程で受け付けた前記情報に対応する前記1つのパッチセットの記録に用いた色変換データを、前記画像データを変換するための色変換データとして決定する決定工程と
    有することを特徴とする画像処理方法。
  2. 前記ブラックパッチはブラックインクを用いて記録されたパッチであり、前記プロセスブラックパッチはシアンインク、マゼンタインク、イエローインクを用いて記録されたパッチであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
  3. 前記複数のパッチセットそれぞれは、前記ブラックパッチと前記プロセスブラックパッチとが隣接して配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理方法。
  4. 前記第1のパッチセットは前記第1の光源下で実質的に同色として視認され、前記第2のパッチセットは前記第2の光源下で実質的に同色として視認されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理方法。
  5. 前記第1の光源はD50光源であり、前記第2の光源はF10光源であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理方法。
  6. 前記複数のパッチセットは、前記第1の色変換データを用いて記録したパッチセットと、前記第2の色変換データを用いて記録したパッチセットのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理方法。
  7. 前記色変換データは、ルックアップテーブルまたはマトリクスであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理方法。
  8. 色変換データを用いて画像データを変換することにより前記画像データが示す画像を記録するための画像処理装置であって、
    彩色色材を用いたブラックパッチ有彩色色材を用いたプロセスブラックパッチとを含むパッチセットであって、第1の光源に対応する第1の色変換データと第2の光源に対応する第2の色変換データとを第1の比率で組み合わせて生成した第3の色変換データを用いて記録した第1のパッチセットと、前記第1の色変換データと前記第2の色変換データとを前記第1の比率とは異なる第2の比率で組み合わせて生成した第4の色変換データを用いて記録した第2のパッチセットとを含む複数のパッチセットの中から、ユーザ選択した1つのパッチセットを示す情報を受け付ける受付手段と、
    前記受付手段が受け付けた前記情報に対応する前記1つのパッチセットの記録に用いた色変換データを、前記画像データを変換するための色変換データとして決定する決定手段と
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  9. 前記ブラックパッチはブラックインクを用いて記録されたパッチであり、前記プロセスブラックパッチはシアンインク、マゼンタインク、イエローインクを用いて記録されたパッチであることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
  10. 前記複数のパッチセットそれぞれは、前記ブラックパッチと前記プロセスブラックパッチとが隣接して配置されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の画像処理装置。
  11. 前記第1のパッチセットは前記第1の光源下で実質的に同色として視認され、前記第2のパッチセットは前記第2の光源下で実質的に同色として視認されることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  12. 前記第1の光源はD50光源であり、前記第2の光源はF10光源であることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  13. 前記複数のパッチセットは、前記第1の色変換データを用いて記録したパッチセットと、前記第2の色変換データを用いて記録したパッチセットのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  14. 前記色変換データは、ルックアップテーブルまたはマトリクスであることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。
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