JP5903926B2 - Image processing apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、階調を補正する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, a program, and a recording medium for correcting gradation.
CMY各単色のγ変換テーブル(階調補正曲線)を求めるために、各単色についてそれぞれ様々な階調値の画像データを出力装置に送って出力させ、出力結果の濃度を測定することで、画像データに対応して所望の濃度が得られるγ変換テーブルを作成する技術がある。 In order to obtain a γ conversion table (tone correction curve) for each single color of CMY, image data of various tone values for each single color is sent to the output device and output, and the density of the output result is measured, whereby the image There is a technique for creating a γ conversion table that obtains a desired density corresponding to data.
例えば、特許文献1では、単色を目標色に合わせるよう階調補正パラメータを求めた後、混色の測色データと目標色とのずれ量が許容範囲を超えたときに階調補正パラメータを修正し、この修正による急峻な階調変化や階調の逆転が生じないように、階調変化率が所定の許容範囲に収まらない場合に階調補正パラメータの修正率を小さくしている。
For example, in
しかし、上記した従来の技術では、目標特性に合わせるように階調補正テーブルを作成しているが、局所的な階調域での急峻な階調変化によって、階調段差や階調飛び、色味の変化などの階調崩れが発生するという問題があった。 However, in the above-described conventional technology, a gradation correction table is created so as to match the target characteristics. However, gradation steps, gradation skipping, and color are caused by a sharp gradation change in a local gradation region. There has been a problem that gradation collapse such as a change in taste occurs.
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、急峻な階調変化による単色と混色の両方の階調崩れを抑制した階調補正テーブルを作成する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing method, a program, and a recording medium that create a gradation correction table that suppresses both a single-color and mixed-color gradation change due to a sharp gradation change.
本発明は、単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成手段と、出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、前記作成手段は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成することを最も主要な特徴とする。 The present invention includes a plurality of single-color patches created by a gray level value different using monochromatic colorant, and, on a predetermined medium a plurality of mixed color patches created in different tone values by using a plurality of monochromatic color materials based image forming means for outputting a color measuring means for colorimetric said single-color patch and the mixed-color patch is output, the color measurement result obtained by colorimetry the single-color patch and the mixed color patch, the image tone values of the monochromatic colorant which is output by the forming means, and generating means for generating tone correction table so that each of the target tone value, by referring to the gradation correction table, the image data and a processing unit that converts the input tone value, before Symbol creation means, calorimetric values of mixed color patches created in target gradation value, in the vicinity of mixed color patches created in the target tone value Obtained by linear interpolation of colorimetric values of mixed color patches As within the range of the constant, the most important feature that you create the gradation correction table.
本発明によれば、急峻な階調変化による単色と混色の両方の階調崩れが抑制された階調補正テーブルを作成することができる。 According to the present invention, it is possible to create a gradation correction table in which gradation deterioration of both single color and mixed color due to a sharp gradation change is suppressed.
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明では、混色(グレー)の測色結果と各単色の許容変化範囲の両方に基づいて各単色の階調補正テーブルを決める。また、混色(グレー)の測色結果に基づき、混色の階調崩れを抑制するよう決める。各単色の許容変化範囲は、単色の階調崩れを抑制するよう定めておく。 In the present invention, the gradation correction table for each single color is determined based on both the color measurement result of the mixed color (gray) and the allowable change range of each single color. Further, based on the color measurement result of the mixed color (gray), it is determined to suppress the gradation deterioration of the mixed color. The permissible change range for each single color is determined so as to suppress gradation deterioration of the single color.
本発明は、階調補正テーブルを作成する処理に際して、単色において注目階調の測色値が存在すべき範囲を近傍階調の測色値に基づいて決定し、前記測色値が存在すべき範囲から前記注目階調に対応する階調補正テーブルの許容変化範囲を決定し、前記各単色の許容変化範囲と混色の測色結果に基づいて各単色の階調補正テーブルを決定する。 According to the present invention, in the process of creating the gradation correction table, a range in which the colorimetric value of the target gradation should exist in a single color is determined based on the colorimetric values of the neighboring gradations, and the colorimetric value should exist. An allowable change range of the gradation correction table corresponding to the target gradation is determined from the range, and a gradation correction table of each single color is determined based on the allowable change range of each single color and the color measurement result of mixed colors.
図1は、本発明の画像処理システムの構成例を示す。図1において、101はホストコンピュータ、102は画像処理部、103は画像形成装置、104は測色装置、105は階調補正テーブル作成部、106はコントローラである。コントローラ106は、画像処理部102と階調補正テーブル作成部105を備え、プリント処理や階調補正テーブル作成処理などを実行する。
FIG. 1 shows a configuration example of an image processing system of the present invention. In FIG. 1, 101 is a host computer, 102 is an image processing unit, 103 is an image forming apparatus, 104 is a colorimetric device, 105 is a gradation correction table creation unit, and 106 is a controller. The controller 106 includes an
ホストコンピュータ101上で動作するアプリケーションからプリント処理が指示されると、ホストコンピュータ101は図示しないプリンタドライバを動作させて、印刷を行う画像情報をコントローラ106へ送信する。コントローラ106は、画像処理部102を動作させて入力された画像情報に対して後述の画像処理を施してプリント出力データに変換し、画像形成装置103へ出力する。
When a print process is instructed from an application running on the
画像形成装置103は、画像データをプリントするための出力装置であって、例えば、電子写真方式やインクジェット方式のカラープリンタやカラーファクシミリといった画像形成装置を用いることが出来る。
The
一方、ホストコンピュータ101から階調補正テーブル作成処理の実行が指示されると、コントローラ106は、階調補正テーブルを作成し、階調補正テーブルを更新する。
On the other hand, when execution of the gradation correction table creation process is instructed from the
図2は、本発明の画像処理部102の構成を示し、印刷を行う画像情報をプリント出力データに変換する。アプリケーションから送られる画像情報は、通常ディスプレイ表示用のRGB色信号で表される描画コマンド形式のデータである。そのため、ラスタライズ処理部201は、描画コマンドを解釈して、RGB各色8ビットのビットマップデータに展開する。次に、ディスプレイとプリンタでは色再現範囲や色再現特性が大きく異なるため、カラーレンダリング処理部202は、ディスプレイやプリンタに対応付けられたプロファイルを用いて、ビットマップ画像のRGBデータを、プリンタの色再現範囲に合うように色域圧縮を行ったR’G’B’データに変換する。
FIG. 2 shows a configuration of the
一般的な画像形成装置103は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色あるいはそれ以上の色数のインクを用いて画像を形成する。そこで、色分解処理部203は、R’G’B’データをプリンタの出力に適した色データに変換する。例えば、画像形成装置103がCMYKの4色を用いる場合には、R’G’B’データからUCRやUCAなどの色分解処理を行うことでCMYK4色のデータに変換することが出来る。
A general
次に、階調補正処理部204は、階調補正テーブル206を参照して、CMYK各色のデータ値を階調変換する。本実施例では、階調補正テーブル206として一次元のルックアップテーブルが定義されているものとする。この階調補正テーブル206を変更することにより、画像形成装置103の濃度特性の変動や個体差を吸収させる。
Next, the gradation
ハーフトーン(中間調)処理部205は、階調補正処理されたC’M’Y’K’各色が8ビットの画像データを受けて、画像形成装置103が出力可能な少ないビット数のCMYK画像データへの変換処理を行う。上記の画像処理により、画像形成装置103が出力可能なCMYK画像データを作成することが出来る。
A
図3は、階調補正テーブル作成部105の処理フローチャートを示す。図3を用いて、階調補正テーブルの作成方法の概要を説明する。以下、階調値すなわち画像データは、0以上255以下の整数値で表され、値が大きいほど濃度が高いことを示すものとする。また、階調補正前のシアン、マゼンタ、イエローの階調値が等しい混色をグレーと呼ぶこととする。
FIG. 3 shows a processing flowchart of the gradation correction
階調補正テーブル作成部105は、画像処理部102を介して予め記憶しているチャートのデータを階調補正テーブル206が作用しないよう、すなわち、階調補正処理部204がスルーとなるようにして画像形成装置103へ出力し、画像形成装置103が印刷用紙にチャートをプリントし、測色装置104がプリントされたチャートを測色し、測色結果から目標色を決定する(ステップS301)。
The gradation correction
次に、階調補正テーブル作成部105は、前記プリントされたチャートの測色結果から、グレー再現推定モデル関数を作成する(ステップS302)。
Next, the gradation correction
次に階調補正テーブル作成部105は、グレーとブラックが目標色に十分近づくよう階調補正テーブルを決定する(ステップS303)。
Next, the gradation correction
次に、階調補正テーブル作成部105は、グレーの各階調の測色値が、前記各色と同色の近傍階調の測色値から定めた所定の範囲に収まるように、かつ各単色の階調補正テーブルの入力階調値に対する出力階調値が所定の範囲に収まるように、階調補正テーブルを決定する(ステップS304)。
Next, the gradation correction
図6は、階調補正テーブル作成のために画像形成装置103が出力するチャートを示す。図6に示すチャートは、C00からC32までのシアン単色で描画されたパッチで構成されるCパッチ列601を有する。C00はシアンの階調値0、C01はシアンの階調値8、C02はシアンの階調値16のようにシアンの階調値が8ずつ増加していき、C31はシアンの階調値248、C32はシアンの階調値255である画像データをプリントしたものである。ここで各パッチに対して明示していない色の階調値は0である。例えば、C01はシアンの階調値8、マゼンタ、イエロー、ブラックの階調値は0である。
FIG. 6 shows a chart output by the
前記チャートは同様に、M00からM32までのマゼンタ単色で描画されたパッチで構成されるMパッチ列602、Y00からY32までのイエロー単色で描画されたパッチで構成されるYパッチ列603、K00からK32までのブラック単色で描画されたパッチで構成されるKパッチ列604も有する。
Similarly, the chart includes an
さらに、T00からT32までのシアン、マゼンタ、イエローが等しい階調値の混色、すなわちグレーで描画されたパッチで構成されるTパッチ列605を有する。T01はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも8、T02はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも16、T32はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも255である画像データをプリントしたものである。なお、このときの階調値を用いて、例えばT01は階調値8のグレーと呼ぶこととする。
Further, a T-
[ステップS301の詳細]
ステップS301の処理内容を説明する。まず、ブラック単色に対して目標色を決定する。プリントされた図6のチャートのK00とK32の測色結果から、前者が階調値0、後者が階調値255の目標色として、両者間の階調値は線形補間した値を目標色とする。
[Details of Step S301]
The processing content of step S301 will be described. First, a target color is determined for a single black color. From the color measurement results of K00 and K32 in the printed chart of FIG. 6, the former is a target color with a gradation value of 0 and the latter is a gradation value of 255, and the gradation value between them is a value obtained by linear interpolation. To do.
ここで、ブラック単色の目標色としては測色値L*a*b*のうちL*成分のみを与え、a*成分やb*成分は与えないこととする。図7は、ブラックの測色結果の例を示す。図7に示すように、測色によって得られたK00のL*成分が95.1、K32のL*成分が16.5であった場合、階調値0の目標色はL*=95.1、階調値255の目標色はL*=16.5となり、階調値48の目標色は、線形補間を行うことで、
L*=95.1+(16.5−95.1)÷(255−0)×48=80.3
となる。各階調に対しても同様に処理を行うことで、図8に示す階調値ごとの目標色(ブラック)を得る。
Here, as the black target color, only the L * component of the colorimetric value L * a * b * is given, and the a * component and b * component are not given. FIG. 7 shows an example of the color measurement result of black. As shown in FIG. 7, when the L * component of K00 obtained by colorimetry is 95.1 and the L * component of K32 is 16.5, the target color with
L * = 95.1 + (16.5-95.1) ÷ (255-0) × 48 = 80.3
It becomes. The same processing is performed for each gradation to obtain a target color (black) for each gradation value shown in FIG.
次に、グレーについて目標色を決定する。グレーの目標色のL*成分は、同じ階調値のブラック単色の目標色のL*とする。グレーの目標色のa*、b*成分は、いずれも−2.5とする。ただし、a*、b*成分は低い階調値、ここでは階調値96以下では、階調値0に近づくにつれてK0もしくはT0のa*、b*に近づくように調整する。また、L*、a*、b*成分とも高い階調値、ここでは階調値192以上では、階調値255に近づくにつれてT32のL*、a*、b*に近づくように調整する。
Next, a target color is determined for gray. The L * component of the gray target color is L * of the black target color having the same gradation value. The a * and b * components of the gray target color are both set to −2.5. However, the a * and b * components are adjusted so as to approach the a * and b * values of K0 or T0 as the gradation value approaches 0 when the gradation value is 96 or less. In addition, the L *, a *, and b * components are adjusted so as to approach L *, a *, and b * of T32 as the
図9は、グレーの測色結果の例を示す。図9に示すように、階調値0のグレーであるT00の測色値が(a*,b*)=(0.4,−3.4)であった場合、階調値0の目標色は(a*,b*)=(0.4,−3.4)、階調値96の目標色は(a*,b*)=(−2.5,−2.5)として、この間の目標色のa*、b*成分はそれぞれ線形補間によって求める。
FIG. 9 shows an example of a gray color measurement result. As shown in FIG. 9, when the colorimetric value of T00, which is gray with a gradation value of 0, is (a *, b *) = (0.4, -3.4), the target of
例えば、階調値48は、
a*=0.4+(−2.5−0.4)÷(96−0)×48=−1.1
b*=−3.4+(−2.5−(−3.4))÷(96−0)×48=−3.0となる。
For example, the
a * = 0.4 + (− 2.5−0.4) ÷ (96−0) × 48 = −1.1
b * = − 3.4 + (− 2.5 − (− 3.4)) ÷ (96−0) × 48 = −3.0.
また、階調値192から階調値255までの目標色のa*、b*成分は、図9に示すように、階調値255のグレーであるT32の測色値が(a*,b*)=(−2.3,7.4)であった場合、階調値255の目標色は(a*,b*)=(−2.3,7.4)、階調値192の目標色は(a*,b*)=(−2.5,−2.5)として、それぞれ階調値192で傾き0となる二次関数をあてはめて求める。
Further, as shown in FIG. 9, the a * and b * components of the target color from the
一方、階調値192から階調値255までの目標色のL*成分は、図8より階調値192のブラックの目標色がL*=35.9であって、図9より階調値255のグレーであるT32の測色値がL*=21.4であった場合、階調値192から階調値255のL*の目標値はこれらの線形補間によって求める。各階調に対して目標色を得ることで、図10に示す階調値ごとのグレーの目標色を得る。ここで、グレーの目標色のL*成分は、ブラック単色の目標色とは独立して、ブラック単色と同様に、図6のチャートのT00とT32の測色結果からリニアになるように求めても良い。
On the other hand, the L * component of the target color from the
[ステップS302の詳細]
ステップS302の処理内容を説明する。ステップS301でプリントされた図6のチャートの測色結果から、誤差が少なくなるようグレー再現推定モデル関数を作成する。
例えば、推定モデル関数は式1のように表される。
L*=Fl(Cg[i],Mg[j],Yg[k])+L_paper
a*=Fa(Cg[i],Mg[j],Yg[k])+a_paper
b*=Fb(Cg[i],Mg[j],Yg[k])+b_paper 式1
[Details of Step S302]
The processing content of step S302 will be described. A gray reproduction estimation model function is created from the color measurement result of the chart of FIG. 6 printed in step S301 so that the error is reduced.
For example, the estimated model function is expressed as
L * = Fl (Cg [i], Mg [j], Yg [k]) + L_paper
a * = Fa (Cg [i], Mg [j], Yg [k]) + a_paper
b * = Fb (Cg [i], Mg [j], Yg [k]) +
式1は、階調補正後の階調値i、j、kのそれぞれシアン、マゼンタ、イエローの混色が表現する色を推定するものである。ここで、L_paper、a_paper、b_paperは紙の測色値(L*,a*,b*)を示しており、Cg[x]、Mg[x]、Yg[x]はそれぞれ階調補正後の階調値がxのシアン、マゼンタ、イエローの紙白との色差である。
色pと色qの色差dE(p,q)は以下の数1で表現する。
The color difference dE (p, q) between the color p and the color q is expressed by the following equation (1).
Fl( )、Fa( )、Fb( )は推定モデル関数であり、例えば線形関数や高次の多項式、もしくはニューラルネットワークによって表現される関数であって、再現推定モデル関数の作成とは、この関数の係数を決定することを意味する。なお、引数であるCg[x]などが各単色の紙白との色差を意味する推定モデル関数を示したが、それ以外にもCg[x]などが各単色の濃度、もしくは単色の階調値そのものを意味する推定モデル関数であっても良い。 Fl (), Fa (), and Fb () are estimated model functions, for example, linear functions, higher-order polynomials, or functions expressed by a neural network. Means to determine the coefficient of. The argument Cg [x] or the like indicates an estimation model function that means a color difference from each monochrome paper white, but Cg [x] or the like other than that indicates the density or monochrome gradation of each monochrome. It may be an estimation model function meaning the value itself.
[ステップS303の詳細]
図4を用いてステップS303の処理内容を説明する。T00からT32に相当する階調値である、階調値0、8、16、…、248、255のグレーに対して、ステップS302で作成したグレー推定モデル関数を用いて、各階調のグレーが目標色となるようなシアン、マゼンタ、イエローの階調値を算出する。すなわち、式1のL*、a*、b*の値が目標色に十分近いシアン、マゼンタ、イエローの階調値を反復計算などによって探索して、シアン、マゼンタ、イエローの階調補正テーブルとする。
[Details of Step S303]
The processing content of step S303 will be described with reference to FIG. For the gray values of
また、K00からK32に相当する階調値である、階調値0、8、16、…、248、255のブラック単色に対して、ステップS301でプリントされた図6のチャートの測色結果から求まるブラック階調値とL*成分の関係から、目標色となるブラックの階調値を探索して、ブラックの階調補正テーブルとする。
Further, from the colorimetric results of the chart of FIG. 6 printed in step S301 for black single colors of
ここで、例としてブラックの階調補正テーブルにおける、入力階調値96に対応する出力階調値を算出する。図8より、階調値48の目標色はL*=80.3である。そこで、図7の測色結果からL*=80.3を得る階調値を線形補間によって推測する。図7によると、L*=80.3に近い測色値が得られたのは階調値40のときのL*=81.8、階調値48のときのL*=79.7である。ここから、L*=80.3を得る階調値は、
40+(80.3−81.8)÷(79.7−81.8)×(48−40)=45.7
であることがわかる。各階調に対して同様の処理を行うことで、図11に示すブラックの入力階調値を出力階調値に変換する階調補正テーブルを得る(ステップS401)
次に、階調補正処理部204はステップ401で作成された階調補正テーブルを利用して、画像形成装置103が印刷用紙にチャートをプリントし、測色装置104はプリントされたチャートを測色する(ステップS402)。
Here, as an example, an output tone value corresponding to the
40+ (80.3-81.8) / (79.7-81.8) × (48-40) = 45.7
It can be seen that it is. By performing the same processing for each gradation, a gradation correction table for converting the black input gradation value into the output gradation value shown in FIG. 11 is obtained (step S401).
Next, the gradation
グレーとブラックについて色毎に、目標色と測色結果との色差を算出して全階調値における色差の総和を算出する。ステップS401の階調補正テーブルを作成するステップが1回目である場合、もしくは2回目以降で所定階調範囲の色差の総和が前回の値より小さい場合は、再度階調補正テーブルを作成する。そうでなければこれ以上目標色に合わせこむことは困難であると判断して当該色に対して、所定階調範囲の色差の総和が最も小さい、最終回の1回前に作成した階調補正テーブルを採用する。また、予め定めた上限回数に達した場合は、所定階調範囲の色差の総和が最も小さい回の階調補正テーブルを採用する。 For each color of gray and black, the color difference between the target color and the color measurement result is calculated, and the sum of the color differences in all gradation values is calculated. When the step of creating the gradation correction table in step S401 is the first time, or when the sum of the color differences in the predetermined gradation range is smaller than the previous value after the second time, the gradation correction table is created again. Otherwise, it is determined that it is difficult to adjust to the target color any more, and the tone correction created one time before the last round with the smallest sum of color differences in the specified tone range for that color Adopt a table. When the predetermined upper limit number of times is reached, the gradation correction table with the smallest total sum of color differences in the predetermined gradation range is employed.
図12は、グレーにおいて所定範囲を階調値0から192の階調値8刻みとした色差の例を示す。色差の総和が1回目は21.9、2回目が14.3である場合は、再度階調補正テーブルを作成する。その階調補正テーブルを用いて測色した3回目の色差の総和が28.6であった場合、2回目より色差の総和が大きくなっていることからステップS303を終了し、2回目の階調補正テーブルを採用することとなる。グレーとブラックの階調補正テーブルが決定するとステップS303を終了する(ステップS403)。 FIG. 12 shows an example of a color difference in which the predetermined range in gray is a gradation value of 0 to 192 in increments of 8 gradation values. If the sum of the color differences is 21.9 for the first time and 14.3 for the second time, the gradation correction table is created again. If the total sum of color differences measured 3 times using the tone correction table is 28.6, the sum of color differences is larger than that of the second time. A correction table will be adopted. When the gray and black tone correction tables are determined, step S303 is ended (step S403).
2回目以降のステップS401では、目標色と測色結果の差に基づき、補正した目標値を得るための各単色の階調値を探索して階調補正テーブルとする。例えば、階調値48のグレーの目標値が(L*,a*,b*)=(80.3,−1.1,−3.0)であり、階調値48のグレーであるT06の測色結果が(L*,a*,b*)=(81.0,−1.6,−3.6)であった場合、この差を加味した、(L*,a*,b*)=(79.6,−0.6,−2.4)を階調値48のグレーの目標色としてシアン、マゼンタ、イエローの階調値を探索する。これは、L*が80.3となる階調値を求めたのに対して、実測が81.0であったことから、グレー推定モデル関数が+0.7の誤差を持っており、L*=80.3を得るためには79.6となる階調値を求めれば良いと判断するためである。
In step S401 after the second time, based on the difference between the target color and the color measurement result, the gradation value of each single color for obtaining the corrected target value is searched for and used as a gradation correction table. For example, the gray target value of
[ステップS304の詳細]
次に、図5を用いてステップS304の処理内容を説明する。階調補正処理部204がスルーとなるよう出力した図6に示すチャートの測定結果から各単色の階調値と測色値の関係である階調特性を把握する。
[Details of Step S304]
Next, the processing content of step S304 is demonstrated using FIG. Gradation characteristics which are the relationship between the gradation value of each single color and the colorimetric value are grasped from the measurement result of the chart shown in FIG. 6 output so that the gradation
ここで、階調特性は紙白である階調値0からの積算色差で表現することとし、階調値nにおける積算色差は以下の数2で表現する。なお、階調特性は最高濃度からの積算色差で表現してもよい。
Here, the gradation characteristic is expressed by an integrated color difference from the
階調特性を積算色差で表現することで、階調変化の度合いを人間の視覚特性に近い尺度で表現できる。また、階調値と特性値(ここでは積算色差)をどちらも1成分で表現できる(階調特性をL*a*b*で表現する場合、特性値はL*とa*とb*の3成分が必要となる。単色の場合は濃度で表現することにより1成分でよいが、濃度差0.1に対する感じ方の違いが濃度域によって異なる)。 By expressing the gradation characteristics with integrated color differences, the degree of gradation change can be expressed on a scale close to human visual characteristics. Further, both the gradation value and the characteristic value (here, the accumulated color difference) can be expressed by one component (when the gradation characteristic is expressed by L * a * b *, the characteristic value is L *, a *, and b *. Three components are required.In the case of a single color, one component may be expressed by expressing it in terms of density, but the difference in the way of feeling with respect to a density difference of 0.1 differs depending on the density range).
図13と図14を用いて、積算色差の算出方法を説明する。図13は、シアンの測色結果の例である。このシアンの測色結果から、図14に示すように階調値1刻みの測色値を線形補間により求める。例えば、図13の階調値0のL*が95.23、階調値8のL*が94.63であることから、階調値1の測色値L*は、
((94.63−95.23)×(1/(8−0))+95.23≒95.16より95.16である。同様にして、a*、b*も算出し、さらに他の階調値についても算出することで、図14に示す各階調値におけるL*、a*、b*を得る。
A method for calculating the integrated color difference will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is an example of the color measurement result of cyan. From this cyan color measurement result, as shown in FIG. 14, a color measurement value for each gradation value is obtained by linear interpolation. For example, since the L * of the
((94.63−95.23) × (1 / (8−0)) + 95.23≈95.16, 95.16. Similarly, a * and b * are also calculated, By calculating the gradation value, L *, a *, and b * at each gradation value shown in FIG. 14 are obtained.
次に、各階調値において階調値1離れた階調値同士の色差を求める。例えば階調値0と階調値1の色差は数1により、
((95.23−95.16)^2+(0.41−0.34)^2+(−3.50+3.57)^2)^(1/2)≒0.12
より0.12である(^は、べき乗)。
Next, the color difference between the gradation values separated by the
((95.23-95.16) ^ 2 + (0.41-0.34) ^ 2 + (-3.50 + 3.57) ^ 2) ^ (1/2) ≈0.12
Is 0.12 (^ is a power).
次に、階調値0からの色差を累積した積算色差を求める。例えば、階調値3階調値4の積算色差は、階調値0と階調値1の色差0.12、階調値1と階調値2の色差0.13、階調値2と階調値3の色差0.12、階調値3と階調値4の色差0.14の和0.51である(ステップS501)。
Next, an integrated color difference obtained by accumulating the color difference from the
次に、最新の階調補正テーブルを用いて出力した図6に示すチャートの測定結果からブラックとグレーの各階調の測色値が存在すべき範囲を算出する。すなわち、局所的な急激な階調変化を起こさない階調補正テーブルを導くため、注目する階調の測色値が存在すべき値を、近傍階調の実測値に基づいて決定する。 Next, a range in which the colorimetric values of the respective gradations of black and gray should exist is calculated from the measurement result of the chart shown in FIG. 6 output using the latest gradation correction table. That is, in order to derive a gradation correction table that does not cause a local rapid gradation change, a value that should have a colorimetric value of a target gradation is determined based on an actually measured value of a neighboring gradation.
図15を用いてグレーの測色値が存在すべき範囲の算出方法を説明する。図15は、最新の階調補正テーブルによるグレーの各階調値の測色値である。例えば、T01のグレー階調値8の存在すべき範囲は、以下のようにして求める。
A method for calculating a range in which a gray colorimetric value should exist will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows the colorimetric values of the gray gradation values according to the latest gradation correction table. For example, the range in which the
まず、T01を挟むT00とT02の測色値から線形補間による階調値8の測色値を求める。L*成分については、
(92.29−95.19)×(8−0)÷(16−0)+95.19=93.74
より93.74である。同様にして、a*、b*成分についても算出することで、図15に示すように、
(L*,a*,b*)=(93.74,0.11,−3.32)
を得る。
First, a colorimetric value of
(92.29-95.19) × (8-0) ÷ (16-0) + 95.19 = 93.74
From 93.74. Similarly, by calculating the a * and b * components, as shown in FIG.
(L *, a *, b *) = (93.74, 0.11, −3.32)
Get.
階調値8の測色値がこの値(93.74,0.11,−3.32)になることが、なだらかな階調変化を再現するために適しているが、出力装置などの誤差や階調段差を認識するまでの余裕を考慮して、この値から色差0.8以内であれば階調段差を許容できることとする。すなわち、グレー階調値8がこの値から色差0.8以内(存在すべき範囲)にあることがステップS304を終了させるための第1の条件とする。
なお、図15に示すように、このときの階調値8の実測値は
(L*,a*,b*)=(93.77,0.24,−3.50)
であり、色差(階調値8の実測値と、線形補間による階調値8の測色値との色差)は0.22であることから、グレー階調値8は第1の条件を満たしている。
It is suitable for reproducing the gentle gradation change that the colorimetric value of the
As shown in FIG. 15, the actually measured value of the
Since the color difference (the color difference between the actually measured value of the
グレーのT01からT31およびブラックのK01からK31の測色値が前記存在すべき範囲(第1の条件)に収まっており、さらにシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルの、入力階調値に対する出力階調値が後述する所定の許容範囲(第2の条件)に収まっていれば、ステップS304を終了し、そうでなければステップS503に進む(ステップS502)。 The colorimetric values of gray T01 to T31 and black K01 to K31 are within the range to be present (first condition), and further, the cyan, magenta, and yellow tone correction tables correspond to the input tone values. If the output gradation value is within a predetermined allowable range (second condition) described later, step S304 is terminated, otherwise the process proceeds to step S503 (step S502).
図16を用いてシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルが満たすべき第2の条件について説明する。図16は、最新のシアンの階調補正テーブルの例である。入力階調値8、入力階調値24に対応する階調補正テーブルの値は、それぞれ出力階調値9、出力階調値22である。一方、図14より、階調補正処理部204がスルーとなるよう出力したときのシアンの階調値9と22の積算色差は、それぞれ1.21、4.36である。
The second condition that should be satisfied by each of the tone correction tables for cyan, magenta, and yellow will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an example of the latest cyan gradation correction table. The gradation correction table values corresponding to the
すなわち、最新の階調補正テーブルを用いた場合、シアンの入力階調値8、24の画像データは、画像処理部102によってそれぞれ出力階調値9、22に変換され、それらの積算色差は1.21、4.36となる画像が画像形成装置103から出力されると期待できる。均等かつ連続的に変化する画像データが入力された場合、均等に階調が変化する画像が出力されることが望ましい。そこで、積算色差が均等に変化するよう、シアン階調値8と24の中間の階調値16の画像データに対して、積算色差が両者の中間となることを、ステップS304を終了させるための条件とする。ただし、出力装置などの誤差や階調崩れを認識するまでの余裕を考慮して、この値から0.8以内の差であれば階調崩れを許容できることとする。
That is, when the latest gradation correction table is used, the image data of cyan
前記積算色差の中間の値は、
(1.21+4.36)÷2≒2.79
より2.79であり、許容範囲を考慮して、入力階調値16に対応する出力階調値の積算色差が1.99以上3.59以下にあることを条件とする。階調補正処理部204がスルーとなるよう出力したときに、この条件に当てはまる階調値は、図14より14〜19(許容範囲)である。すなわち、シアンの入力階調値16に対する階調補正テーブルの出力階調値は、上記の許容範囲の何れかであることが必要である。
The intermediate value of the integrated color difference is
(1.21 + 4.36) ÷ 2≈2.79
2.79 and considering the allowable range, the integrated color difference of the output gradation value corresponding to the
なお、前記測色値の許容範囲は、人間の目に違和感のない色や階調値毎に独立した値を与えることが望ましいが、異なる色でも同じ階調値は同じ値、もしくは同じ色では階調値によらず同じ値としても良い。また、グレーでは許容範囲や判定に色差ではなく、L*成分、a*成分、b*成分、色差の一部、もしくは全部を用いても良い。また、単色では許容範囲や判定に色差の代わりに明度差、もしくは濃度差を用いても良い。 It should be noted that the allowable range of the colorimetric value is preferably given an independent value for each color or gradation value that does not give the human eyes a sense of incongruity, but the same gradation value is the same value or the same color for different colors. The same value may be used regardless of the gradation value. In gray, an L * component, an a * component, a b * component, or a part or all of the color difference may be used instead of a color difference for an allowable range or determination. In the case of a single color, a lightness difference or a density difference may be used instead of a color difference for an allowable range or determination.
次に、所定の許容範囲に収まっていない階調値を所定の許容範囲に収めるよう階調補正テーブルを変更する。例えば、T07とT08のみが所定の許容範囲に収まっていない場合、T07とT08を挟むT06とT09の測色値から線形補間によりT07とT08の目標値を定めて、推定モデル関数を用いてその目標値を得るよう、かつ、シアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルが各単色の積算色差について前述の条件を満たすように階調補正テーブルを変更する。 Next, the gradation correction table is changed so that the gradation value that does not fall within the predetermined allowable range falls within the predetermined allowable range. For example, when only T07 and T08 are not within a predetermined allowable range, target values of T07 and T08 are determined by linear interpolation from the colorimetric values of T06 and T09 sandwiching T07 and T08, and the estimated model function is used to The gradation correction table is changed so that the target value is obtained and the gradation correction tables for cyan, magenta, and yellow satisfy the above-described conditions for the integrated color difference of each single color.
なお、ステップS505を通過する度に、当初0.8とした階調崩れを許容する色差、および積算色差の許容範囲を徐々に広げるようにしても良い。これにより、いつまでも終了条件を満たす階調補正テーブルが作成できないことを避けられる。また、ある階調値に関して、グレーについて測色値が存在すべき範囲(第1の条件)を満たすことと、各単色の各階調補正テーブルについての第2の条件を満たすことが両立できない場合がある。その場合に対応できるよう、何れの条件を優先するかを予め定めておいても良いし、オペレータに選択させても良い。 It should be noted that every time it passes through step S505, the allowable range of the color difference and the integrated color difference that allow the gradation collapse that was initially set to 0.8 may be gradually increased. Thereby, it is possible to avoid that the gradation correction table that satisfies the end condition cannot be created forever. In addition, regarding a certain gradation value, it may be impossible to satisfy both the condition that the colorimetric value should be present for gray (first condition) and the second condition for each gradation correction table for each single color. is there. In order to cope with such a case, which condition is prioritized may be determined in advance or may be selected by the operator.
また、T07とT08以外の階調補正テーブルは変更しない、一度ステップS502もしくはステップS505で所定の許容範囲に収まった階調値に対して、以後ステップS304の中では変更しないとしてもよい。この場合、変更対象となる階調値の数が増えることはない(ステップS503)。 Further, the gradation correction tables other than T07 and T08 are not changed, and the gradation values once within the predetermined allowable range in step S502 or step S505 may not be changed in step S304 thereafter. In this case, the number of gradation values to be changed does not increase (step S503).
次に、階調補正処理部204がこの階調補正テーブルを利用するようにして画像形成装置103へ出力し、画像形成装置103が印刷用紙に図6に示すチャートをプリントし、測色装置104でプリントされたチャートの3Cグレーパッチ列605を測色する(ステップS504)。
Next, the gradation
ステップS502と同様に、最新の階調補正テーブルを用いて出力した図6に示すチャートの測定結果から、ブラックとグレーの各階調の測色値が存在すべき範囲を算出し、グレーのT01からT31およびブラックのK01からK31の測色値が前記存在すべき範囲に収まっており、さらにT01からT31に対応するシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルの入力階調値に対する出力階調値が所定の許容範囲に収まっていればステップS304を終了し、そうでなければ再度ステップS503に進む(ステップS505)。 Similar to step S502, a range in which the colorimetric values for each gradation of black and gray should be present is calculated from the measurement result of the chart shown in FIG. 6 output using the latest gradation correction table. The colorimetric values of T31 and black K01 to K31 are within the above existing range, and the output tone values for the input tone values of the cyan, magenta, and yellow tone correction tables corresponding to T01 to T31 are as follows. If it is within the predetermined allowable range, step S304 is ended, and if not, the process proceeds again to step S503 (step S505).
このように、本発明では、単色の階調崩れが発生しないように階調補正パラメータが満たすべき条件を予め定めておき、その条件下で混色の階調崩れを起こさないよう階調補正パラメータを決定することで、単色の階調崩れと混色(C=M=Yのグレー)の階調崩れを同時に抑制する。 As described above, in the present invention, the conditions that the gradation correction parameter should satisfy must be determined in advance so as not to cause a single-color gradation failure, and the gradation correction parameter is set so as not to cause a mixed-color gradation deterioration under that condition. By determining, it is possible to simultaneously suppress a single-color gradation failure and a mixed-color (C = M = Y gray) gradation failure.
また、近傍の階調値の測色値を線形補間することで、階調特性の傾きによらず許容範囲を決定できる(色差0をベストな状態と定められる)。例えば、階調値C=M=Y=24のグレーに対して、階調値16と階調値32のグレーの測色値(L*,a*,b*)を平均して、階調値24の測色値との色差が所定の値以下となるよう決定する。
In addition, by linearly interpolating the colorimetric values of the neighboring gradation values, the allowable range can be determined regardless of the gradient of the gradation characteristics (
また、三次元のL*a*b*ではなく、一次元の数値である積算色差を用いることで容易に演算処理が行える。人間の目が敏感なC=M=Yのグレーを条件に与えることで階調補正パラメータの品質を高めることが出来る。さらに、単色の階調崩れと混色の階調崩れの両方を同時に抑制できない場合に、ユーザーに判断させることで、望ましい階調補正パラメータが得られる。 Also, arithmetic processing can be easily performed by using the integrated color difference which is a one-dimensional numerical value instead of the three-dimensional L * a * b *. By giving C = M = Y gray, which is sensitive to human eyes, as a condition, the quality of the tone correction parameter can be improved. Furthermore, when both the single-color gradation failure and the mixed-color gradation failure cannot be suppressed at the same time, a desired gradation correction parameter can be obtained by allowing the user to make a determination.
図17は、本発明をソフトウエアで実施する場合の画像処理装置のハードウエア構成例を示す。コンピュータ1は、プログラム読取装置1a、全体を制御するCPU1b、CPU1bのワークエリア等として使用されるRAM1c、CPU1bの制御プログラム等が記憶されているROM1d、ハードディスク1e、ネットワーク上の機器と通信を行うNIC1f、マウス1g、キーボード1h、画像データを表示し、ユーザーが画面に直接触れることで情報の入力が可能なディスプレイ2、カラープリンタ等の画像形成装置3、測色装置4を備えている。本画像処理装置は、例えばワークステーションやパーソナルコン
ピュータ等で実現することができる。
FIG. 17 shows a hardware configuration example of an image processing apparatus when the present invention is implemented by software. The
このような構成の場合、図1に示す画像処理部、階調補正テーブル作成部の機能はCPU1bに持たせることができ、階調補正テーブル、画像データ、チャートのデータなどを記憶する際には、RAM1c、ROM1d、DISK1eなどの記憶装置を利用することができる。なお、CPU1bで行われる処理機能は、例えばソフトウエアパッケージ、具体的には、CD−ROMや磁気ディスク等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため図17に示す例では、情報記録媒体がセットされると、これを駆動する媒体駆動装置(図示せず)が設けられている。
In the case of such a configuration, the functions of the image processing unit and the gradation correction table creating unit shown in FIG. 1 can be provided to the CPU 1b, and when storing the gradation correction table, image data, chart data, etc. ,
以上により、本発明における画像処理方法は、ディスプレイ等を備えた汎用の計算機システムにCD−ROM等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、この汎用計算機システムの中央演算装置に画像処理を実行させる装置構成においても実施することが可能である。この場合、本発明の画像処理を実行するためのプログラム、すなわちハードウエアシステムで用いられるプログラムは、記録媒体に記録された状態で提供される。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、CD−ROMに限定されず、例えばROM、RAM、フラッシュメモリ、光磁気ディスクを用いても良い。記録媒体に記録されたプログラムは、ハードウエアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク1eにインストールされることにより、このプログラムを実行して、画像処理機能を実現することができる。また、本発明の画像処理方法等を実現するためのプログラムは、記録媒体の形で提供されるのみならず、例えば、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。 As described above, the image processing method according to the present invention causes a general-purpose computer system having a display or the like to read a program recorded on an information recording medium such as a CD-ROM, and causes the central processing unit of the general-purpose computer system to perform image processing. It is also possible to implement in an apparatus configuration that executes In this case, a program for executing the image processing of the present invention, that is, a program used in the hardware system is provided in a state of being recorded on a recording medium. The information recording medium on which the program is recorded is not limited to the CD-ROM, and for example, a ROM, RAM, flash memory, or magneto-optical disk may be used. The program recorded on the recording medium is installed in a storage device incorporated in the hardware system, for example, the hard disk 1e, so that the image processing function can be realized by executing the program. Further, the program for realizing the image processing method of the present invention is not only provided in the form of a recording medium, but may be provided from a server by communication via a network, for example.
101 ホストコンピュータ
102 画像処理部
103 画像形成装置
104 測色装置
105 階調補正テーブル作成部
106 コントローラ
201 ラスタライズ処理部
202 カラーレンダリング処理部
203 色分解処理部
204 階調補正処理部
205 ハーフトーン処理部
206 階調補正テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (8)
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、
前記作成手段は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理装置。 A plurality of single-color patches created by a gray level value different using monochromatic colorant, and an image forming for outputting a plurality of mixed color patches created by a gray level value different by using a plurality of monochromatic color materials on a predetermined medium Means,
Colorimetric means for measuring the output single color patch and the mixed color patch ;
Based on the colorimetry result obtained by colorimetry the single-color patch and the mixed-color patch, as tone values of the monochromatic colorant which is output by said image forming means comprises a respective target tone values Creating means for creating a gradation correction table;
Referring to the gradation correction table, comprising a processing unit that converts the input tone value of the image data, and
Before Symbol creating means, calorimetric values of mixed color patches created in target gradation value, a colorimetric value of the mixed color patch in the vicinity of mixed-color patch created in the target tone values linearly interpolated to predetermined obtained Create the gradation correction table so that it is within the range.
The image processing apparatus according to claim and this.
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値となるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、
前記作成手段は、注目階調値で作成された単色パッチの測色値と、紙白または最高濃度からの色差が、前記注目階調値で作成された単色パッチ近傍の複数の単色パッチと、紙白または最高濃度からの色差を累積した積算色差から決定される所定の範囲に収まるように前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理装置。 Image formation that outputs a plurality of single color patches created with different gradation values using a single color material and a plurality of mixed color patches created with different gradation values using a plurality of single color materials onto a predetermined medium Means,
Colorimetric means for measuring the output single color patch and the mixed color patch;
Based on the color measurement results obtained by measuring the single color patch and the mixed color patch, each gradation value of the single color material output by the image forming unit becomes a target gradation value. Creating means for creating a gradation correction table;
Processing means for converting the input gradation value of the image data with reference to the gradation correction table,
The creating means includes a colorimetric value of a single color patch created with a target tone value, and a plurality of single color patches in the vicinity of the single color patch created with the target tone value, and a color difference from paper white or the highest density , The gradation correction table is created so that it falls within a predetermined range determined from the accumulated color difference obtained by accumulating the color difference from paper white or the highest density.
An image processing apparatus.
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色工程と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成工程によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成工程と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理工程と、を含み、
前記作成工程は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理方法。 A plurality of single-color patches created by a gray level value different using monochromatic colorant, and an image forming for outputting a plurality of mixed color patches created by a gray level value different by using a plurality of monochromatic color materials on a predetermined medium Process,
A colorimetric step of measuring the output single color patch and the mixed color patch ;
Based on the colorimetry result obtained by colorimetry the single-color patch and the mixed-color patch, as tone values of the monochromatic colorant which is output by the image forming step, the respective target tone values A creation process for creating a gradation correction table;
Referring to the gradation correction table, wherein the processing step to convert the input gradation value of the image data, and
Before Symbol creation step, the colorimetric values of the mixed color patch created with attention tone value, a colorimetric value of the mixed color patch in the vicinity of mixed-color patch created in the target tone values linearly interpolated to predetermined obtained Create the gradation correction table so that it is within the range.
An image processing method characterized by and this.
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色工程と、 A colorimetric step of measuring the output single color patch and the mixed color patch;
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成工程によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値となるように階調補正テーブルを作成する作成工程と、 Based on the colorimetric results obtained by measuring the single color patch and the mixed color patch, each gradation value of the single color material output by the image forming step becomes a target gradation value. A creation process for creating a gradation correction table;
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理工程と、を含み、 Referring to the gradation correction table, and converting the input gradation value of the image data,
前記作成工程は、注目階調値で作成された単色パッチの測色値と、紙白または最高濃度からの色差が、前記注目階調値で作成された単色パッチ近傍の複数の単色パッチと、紙白または最高濃度からの色差を累積した積算色差から決定される所定の範囲に収まるように前記階調補正テーブルを作成する The creation step includes a colorimetric value of a single color patch created with a target gradation value, and a plurality of single color patches in the vicinity of the single color patch created with the target gradation value, and a color difference from paper white or the highest density, The gradation correction table is created so that it falls within a predetermined range determined from the accumulated color difference obtained by accumulating the color difference from paper white or the highest density.
ことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method.
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