JP6018418B2 - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数色の記録剤を用いて記録媒体上にドットを形成することでカラー画像を記録する画像記録装置および画像記録方法に関する。

一般にカラープリンタには、より多くの色を記録する能力が求められる。色域を拡大し、高い発色性を実現するための技術として、以下の技術が知られている。まず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの記録剤に加えて、レッド、グリーン、ブルー等の特色の記録剤を利用する技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば例えば、マゼンタの記録剤によるドットとイエローの記録剤によるドットを重ねて記録する代わりに、これらの記録剤とは発色性が異なるレッドの記録剤によるドットを記録することで、プリンタにおける赤色領域の色域を拡大する。

また、特色の記録剤によるドットと他色の記録剤によるドットができるだけ重ならないようにドット配置を制御する技術がある(例えば、特許文献2参照)。一般に、特色のドットと他色のドットが重なると特色の発色性が低下するため、このようにドット配置を制御して発色性の低いドット配置の出現を避けることで、より広い色域を実現することができる。

特開平6-233126号公報 特開2005-88579号公報

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術ば、プリンタに新たな記録剤を搭載する必要があるため、コストアップや装置の大型化が避けられない。また特許文献2に記載された技術ば、特色の発色性そのものが低い場合や、特色と他色の重なりドットの発色性が良い場合は、色域を拡大する効果を得られない。さらに、特色と他色を重ならないように配置することで、かえって他色同士が重なりやすくなり、色剤や記録媒体の特性によっては色域が狭くなってしまうことも考えられる。

本発明は上記問題を鑑み、新たな記録剤を追加することなく、より広い色域での画像記録を行う画像記録装置および画像記録方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像記録装置は以下の構成を備える。すなわち、使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持する保持手段と、入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成する生成手段と、該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に前記複数種類のドットを配置して画像を記録する画像記録手段と、を有し、前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、前記集合Dの各多角形について、前記集合Aのドット構造のうち、その色度点を色度点Eとし、当該多角形の辺を含む内部に位置し、該色度点Eとの距離が最短となる色度点を色度点Fとするとき、該色度点Eと該色度点Fの色差が閾値以下となるドット構造の集合を集合Gとした場合に、前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Gに属するドット構造の総和が、該集合Gに属さないドット構造の総和の4倍以上である配置を示すことを特徴とする。

本発明によれば、新たな記録剤を追加することなく、より広い色域での画像記録を行うことが可能となる。

記録剤重なり構造の一例を示す図、 複数画素の記録剤配置の一例を示す図、 記録剤配置と色度点の関係を示す図、 色域多面体の一例を示す模式図、 第1実施形態における色域構造セットと表面構造セットの関係を示す図、 第1実施形態における画像記録システムの構成を示すブロック図、 画像記録装置の構成を示す模式図、 多パス記録動作を説明する模式図、 記録ヘッドの構成を示す模式図、 記録ヘッドの吐出口面を示す模式図、 画像記録システムの機能構成を示すブロック図、 周辺画素への誤差信号の拡散を説明する模式図、 2値画像生成方法を示す模式図、 パスマスクを示す模式図、 パス分解結果の一例を示す模式図、 画像記録手順を示すフローチャート、 画素色変換テーブルの一例を示す図、 RGB色空間を示す模式図、 第1実施形態において画素色信号が色域最外殻色であるか否かの判定処理を示すフローチャート、 第1実施形態における色域構造セットの設定手順を示すフローチャート、 第2実施形態における準色域構造セットと表面近傍構造セットの関係を示す図、 第2実施形態において画素色信号が色域外殻ドット配置に対応するか否かの判定処理を示すフローチャート、 第2実施形態における準色域構造セットの設定手順を示すフローチャート、である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜第1実施形態＞
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

●色域最外殻色のドット配置
本実施形態を説明するに先立ち、広い色域を実現するためのドット配置条件について説明する。尚、ドットとは、記録剤を記録媒体上に記録する際の最小単位である。また記録剤とは、典型的にはインクやトナーである。また、以下の説明では、記録媒体上の1画素における記録剤の構成をドット構造、または単に構造と称する。すなわちドット構造は、1種類または複数種類の記録剤の重なり、または記録剤無しとして表現される。そして画素とは、画像処理の制御単位であり、画像(記録画像を含む)を構成する微小領域を示す。また記録媒体とは、典型的には印刷用紙である。

図1は、ドット構造の一例を示す模式図である。同図において1001はブラック(以下、黒またはKとも称する)の記録剤によるドットであるKドット、1002はイエロー(以下、Yとも称する)の記録剤によるドットであるYドットを示す。図1(a)は、KドットがYドットと重なって配置された構造を示す。また図1(b)は、Kドットが単独で配置された構造を示し、図1(c)はいずれのドットも配置されない構造(以下、紙地構造とも称する)を示す。

図2は、複数画素のドット配置例を示す模式図であり、6個の画素におけるドット構造の組み合わせ例を示す。図2(a)は、全ての画素がYドット単独の構造からなるドット配置を示す。同様に図2(b)は、全ての画素がKドット単独の構造からなるドット配置を示す。また図2(c)は、全ての画素がKドットとYドットが重なった構造からなるドット配置を示す。また図2(d)は、半分の画素がKドット単独、残りの半分がYドット単独の構造からなるドット配置を示す。図2(e)は、全ての画素にドットが配置されない、ずなわち紙地構造であるドット配置を示す。図2(f)は、1/3の画素がYドット単独、1/3の画素がKドット単独、残りの1/3の画素が紙地構造からなるドット配置を示す。

図3は、図2(a)〜(f)に示す各ドット配置により記録された記録物について、色の位置関係を示す模式図であり、縦軸がCIELAB空間のL*、横軸がC*を示す。図3において、点Aは図2(a)のドット配置に対応した色を示す点であり、同様に点B,C,D,E,Fは、それぞれ図2(b)〜(f)の各ドット配置に対応した色を示す点である。尚、以下の説明では、あるドット配置で記録した記録物の色をそのドット配置の色と称し、全ての画素が単一のドット構造からなるドット配置の色を、その構造の色と称する。また、ドット配置の色に対応した色空間上の点をドット配置の色度点と称し、構造の色に対応した色空間上の点を構造の色度点と称する。また、色空間上のある点(または位置)に対応した色をその点(または位置)の色と称し、ある色に対応した色空間上の点をその色の点と称する。また、ある色を記録するドット配置をその色のドット配置と称する。

各ドット構造の色度点と、複数の構造を組み合わせたドット配置の色度点とには、概略、次のような関係が見られる。この関係を図3を参照して説明する。Kドット単独の構造とYドット単独の構造を組み合わせたドット配置の色度点は、各構造の色度点をそれぞれ点B、点Aとするとき、両者の画素数の割合に応じて線分AB上を移動する。同様に、Kドット単独の構造とYドット単独の構造と紙地構造の3構造を組み合わせたドット配置の色度点は、紙地構造の色度点を点Eとするとき、この3構造の画素数の割合に応じて三角形ABEの内部(辺上を含む)を移動する。逆に言えば、三角形ABEの内部(辺上を含む)の点の色は、Kドット単独の構造、Yドット単独の構造、紙地構造の3種類の構造の画素数の割合を適切に設定することで記録できる。一般に、異なる3種類の構造の色度点を頂点とする三角形を考えたとき、この三角形の内部(辺上を含む)の点の色は、該3種類の構造の画素数の割合を適切に設定することで記録できる。同様に、3次元色空間において、異なる4種類の構造の色度点を頂点とする四面体を考えたとき、この四面体の内部(面上を含む)の点の色は、該4種類の構造の画素数の割合を適切に設定することで記録できる。

次に、ドット配置と色域の関係について説明する。上述したように、異なる4種類の構造を組み合わせることで、この4構造の色度点を頂点とする四面体の内部(面上を含む)の点の色を再現できる。つまり、この四面体(面上を含む)が、4種類の構造を利用したドット配置で記録可能な最大色域となる。n種類(4＜n)の構造が利用できる場合も、その中の4種類の構造を選択すれば、選択した構造の色度点を頂点とする四面体の内部(面上を含む)の点の色は、選択した構造の組み合わせで記録できる。そこで、まず、n種類の構造から4種類の構造を選択する全ての組み合わせについて、選択した構造の色度点を頂点とする四面体を求める。この四面体を全て包含する多面体を求めれば、この多面体が、前記n種類の構造を利用したドット配置で記録できる最大色域となる。この多面体は、全ての構造の色度点を含む最小の凸図形を構成する。一般に、点群を含む最小の凸図形は、この点群の凸包(Convex Hull)と呼ばれる。つまり、n種類の構造で記録できる最大色域は、3次元色空間上で該構造の色が示すn個の色度点の凸包となる多面体(面上を含む)である。以下の説明では、この多面体を色域多面体と称する。

次に、色域多面体の最外殻の色のドット配置について説明する。色域多面体の最外殻とは、色域多面体の表面のことである。以下の説明では、色域多面体の表面に位置する色を色域最外殻色と称し、色域最外郭色以外の色、つまり、色域多面体の内部(面上を含まない)に位置する色を色域内色と称する。色域多面体の表面は、利用可能な構造の色度点を頂点とする多角形からなる。利用可能な構造とは、記録媒体に記録可能な構造である。以下、この多角形を色域表面多角形と称する。多くの場合、色域表面多角形は三角形である。また、色度点が当該三角形の内部(辺上を含む)に位置する構造は、色度点が当該三角形の頂点に位置する3種類の構造だけであることが多い。4種類以上の構造の色度点が同一平面に存在する場合は、色域表面多角形がn角形(3＜n)であったり、重なり構造の色度点が色域表面多角形の内部(辺上を含む)で頂点以外の点に位置する事もある。しかし、色度点が色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置する構造だけからなるドット配置は、必ず色域表面多角形の内部(辺上を含む)の点の色を記録し、色域表面多角形の外部(辺上を含まない)の点の色を記録することは無い。また、色域表面多角形の内部(辺上を含む)の点の色は、色度点が当該色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置する構造からなるドット配置によって記録され、他の構造を含まない。

ここで図4を用いて、上記関係を説明する。図4は、色域多面体の一例を示す模式図であり、3次元色空間上の色域多面体の一例を示している。401は色域表面多角形であり、黒丸点は構造の色度点を示す。すなわち、点411〜416は構造の色度点であって、点411〜413は色域表面多角形401の頂点、点414は色域表面多角形401の内部(辺上を含まない)の点、点415は色域多面体の内部(面上を含まない)の点、である。また点416は、色域表面多角形401の外部(辺上を含まない)の点で、かつ色域多面体の表面の点である。さらに、色度点が色域表面多角形401の内部(辺上を含む)に位置する構造は、点411〜414を色度点とする4種類の構造だけとする。尚、以下の説明では、点Xが構造の色度点である場合、色度点が点Xに位置する構造のことを構造Xと称する。

色域表面多角形401の内部(辺上を含む)の点の色は、色度点が当該色域表面多角形401の内部(辺上を含む)に位置する構造411〜414の4種類の構造からなるドット配置によって記録される。この4種類のうちの1〜3種類の構造からなるドット配置で記録される色もあるが、このいずれの色を記録するドット配置においても、この4種類以外の構造は利用しない。つまり、色域表面多角形401の内部(辺上を含む)の点の色を記録するドット配置は、色度点が当該色域表面多角形401の外部(辺上を含まない)に位置する構造415や構造416を含まない。仮に、図4において点417の色が記録できれば、このドット配置と構造415を組み合わせた新たなドット配置によって、点415と点417とを結ぶ線分と、色域表面多角形401との交点の色を記録できる。すなわち、色域表面多角形401を含む面に対し、色度点が点415とは反対に位置する色が記録できれば、構造415を含むドット配置によって、色域表面多角形401の内部(辺上を含む)の色が記録できる。しかし、色域表面多角形401は色域多面体の表面であり、記録可能な色は全て、色域表面多角形401を含む面の片側(面上を含む)にのみ位置する。すなわち、色域表面多角形401の内部(辺上を含む)の点の色を記録するドット配置は、色度点が当該色域表面多角形401の外部(辺上を含まない)に位置する構造415や構造416を含まない。言い換えれば、色度点が当該色域表面多角形401の内部(辺上を含む)に位置する構造だけからなる。

従来のカラープリンタにおいては、色域最外殻の色を記録する際に、例えば、構造415や構造416を含むドット配置でも記録を行っている。すなわち、色域最外殻の色を記録する際のドット配置として、色域多面体の内部(面上を含まない)に位置する構造や、色域多面体の表面に位置するが、同一の色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置しない複数の構造を含んでいる。その結果、厳密には色域最外殻色を記録できていないことになる。そこで本発明では、色域最外殻の色に対するドット配置が適切となるよう制御する。例えば、入力色信号が色域最外殻の色を示す色信号であれば、色域最外殻色を実現するドット配置のみで記録されるように制御する。尚、色域最外殻色とは、画像記録装置で記録可能な色であって、各色相の各明度で最も彩度の高い色を示す。

以上説明した色域最外殻色のドット配置は、次のようにまとめられる。まず、各色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置する構造の集合を表面構造セット、また、色域多面体の全ての色域表面多角形に対応する表面構造セットの集合を色域構造セットと定義する。ここで図5に、色域構造セットと、表面構造セットの関係を示す。同図に示すように、表面構造セットは複数のドット構造の集合であり、色域構造セットは複数の表面構造セットの集合である。1つの表面構造セットに1つの色域表面多角形が対応し、当該表面構造セットは、色度点が、当該色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置するドット構造から成る。また、色域構造セットは、色域多面体の全ての色域表面多角形に関する表面構造セットから成る。

すると、色域最外殻色のドット配置を構成する構造の組み合わせは、色域構造セット内のいずれかの表面構造セットの部分集合からなる。逆に、色域構造セット内のいずれかの表面構造セットの部分集合からなる構造を組み合わせたドット配置の色は、色域最外殻色である。また、あるドット配置を構成する構造の組み合わせが、色域構造セット内のいずれの表面構造セットの部分集合でも無い場合、このドット配置の色は、色域内色である。また、色域最外殻色のドット配置を構成する構造には、色度点が、色域多面体の内部(面上を含まない)に位置する構造を含まない。また、色度点が色域多面体の内部(面上を含まない)に位置する構造を含むドット配置の色は、色域内色である。

本実施形態の画像記録システムにおいては、色域最外殻の色のドット配置が、該色域最外殻色のドット配置となるように、ドット配置データを生成する。

●画像記録システムの概略構成
図6は、本実施形態に係る画像記録システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、情報処理装置としてのホスト700は、例えばコンピュータであり、CPU701と、メモリ702、キーボード等の入力部703、外部記憶装置704、を備える。ホスト700はさらに画像記録装置800との間の通信インターフェイス(以下プリンタI/Fという)705と、モニタ900との間の通信インターフェイス(以下ビデオI/Fという)706を備える。CPU701は、メモリ702に格納されたプログラムに従って種々の処理を実行するものであり、特に、本実施形態に関わる解像度変換、カラーマッチング、画素色変換、ハーフトーン処理、パス分解等の画像処理を実行する。これらのプログラムは外部記憶装置704に記憶しておくか、或いは不図示の外部装置から供給される。また、ホスト700はビデオI/F706を介してモニタ900に種々の情報を出力すると共に、入力部703を通じて各種情報を入力する。また、ホスト700はプリンタI/F705を介して画像記録装置800と接続されており、生成したドット配置データを画像記録装置800に送信して記録を行わせると共に、画像記録装置800から各種情報を受け取る。

●画像記録装置の概略構成
図7は、画像記録装置800の概略構成を示す模式図である。本実施形態の画像記録装置800としては、インクを用いて画像記録を行うインクジェットプリンタを想定する。ヘッドカートリッジ801は、複数の吐出口からなる記録ヘッドとこの記録ヘッドへインクを供給するインクタンクを有し、また、記録ヘッドの各吐出口を駆動するための信号等を授受するためのコネクタが設けられている。ヘッドカートリッジ801はキャリッジ802に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ802には、該コネクタを介してヘッドカートリッジ801に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダが設けられている。803はガイドシャフトであり、キャリッジ802はこのガイドシャフト803に沿って往復移動可能となっている。具体的には、キャリッジ802は主走査モータ804を駆動源としてモータ・プーリ805、従動プーリ806およびタイミング・ベルト807等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置及び移動が制御される。尚、このキャリッジ802のガイドシャフト803に沿った移動を「主走査」といい、移動方向を「主走査方向」という。

プリント用紙等の記録媒体808はオートシートフィーダ(以下ASFと言う)810に搭載されており、画像記録時には給紙モータ811の駆動によってギアを介してピックアップローラ812を回転させ、ASF810から一枚ずつ分離給紙される。更に記録媒体808は、搬送ローラ809の回転によりキャリッジ802上のヘッドカートリッジ801の吐出口面と対向する記録開始位置に搬送される。搬送ローラ809は、ラインフィーダ(LF)モータ813を駆動源としてギアを介して駆動される。記録媒体808が給紙されたか否かの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ814を記録媒体808が通過した時点で行われる。キャリッジ802に搭載されたヘッドカートリッジ801は、吐出口面がキャリッジ802から下方へ突出して記録媒体808と平行になるように保持されている。

●画像記録動作
以下、図7に示す構成からなるインクジェットプリンタにおける画像記録動作について説明する。まず、記録媒体808が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ802が記録媒体808上をガイドシャフト803に沿って移動し、その移動の際に記録ヘッドの吐出口よりインクが吐出される。そして、キャリッジ802がガイドシャフト803の一方端まで移動すると、搬送ローラ809が所定量だけ記録媒体808をキャリッジ802の走査方向に垂直な方向に搬送する。この記録媒体808の搬送を「紙送り」または「副走査」といい、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」という。記録媒体808の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ802はガイドシャフト803に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ802による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体808全体に画像が形成される。

図8は、記録媒体808の同一ライン上を記録ヘッドが2回走査することで画像を記録する2パス記録の動作を説明する模式図である。図8に示すように2パス記録の場合、例えば、キャリッジ802による主走査で記録ヘッドの幅Lだけ画像記録を行い、1ラインの記録が終了する毎に記録媒体808を副走査方向に距離L/2ずつ搬送する。図8の例では、領域Aは記録ヘッドのm回目の主走査とm＋1回目の主走査により記録され、領域Bは記録ヘッドのm＋1回目の主走査とm＋2回目の主走査により記録される。同様にnパス記録を行う場合は、例えば、1ラインの記録が終了する毎に記録媒体808を副走査方向に距離L/nずつ搬送する。この場合、記録媒体の同一ライン上を記録ヘッドがn回主走査することで画像を形成する。一般にパス数nは、値が大きいほど吐出口毎のインク吐出量や吐出方向のばらつきの影響を抑制して濃度ムラを目立ち難くするが、記録に要する時間は長くなる。本実施形態のインクジェットプリンタは、後述するように所定のドット構造を複数のパスによって形成するため、パス数nは2以上である必要があり、例えば4パス記録であるとする。

●記録ヘッド
以下、本実施形態のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドの構成について説明する。図9は、ヘッドカートリッジ801の構成を示す模式図である。図9(a)に示すように、ヘッドカートリッジ801は、記録剤としてのインクを貯蔵するインクタンク1301と、このインクタンク1301から供給されるインクを吐出信号に応じて吐出させる記録ヘッド1302とから成る。ヘッドカートリッジ801は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色独立のインクタンク1301を備え、図9(b)に示すように、それぞれが記録ヘッド1302に対して着脱自在となっている。インクの吐出口は、記録ヘッド1302の下部に位置している。図10は、記録ヘッド1302の吐出口面の一例を示す模式図である。図10に示す例では、K、Y、M、Cの各インク色に1つずつ、計4つの記録ヘッドが主走査方向に並置されている。各記録ヘッドは、1列当たり128個の吐出口1401が配列されており、吐出口1401の列が1色あたり2列、副走査方向にずらして主走査方向に設けてある。

●画像処理
以下、本実施形態の画像記録システムにおける画像処理について説明する。

図11は、本実施形態の画像記録システムにおける機能構成を示すブロック図である。本画像記録システムは、画像入力部901、解像度変換部902、カラーマッチング部903、画素色変換部904、ハーフトーン処理部905、パス分解部906および画像記録部907によって、画像を記録媒体上に記録する。なお、画像入力部901、解像度変換部902、カラーマッチング部903、画素色変換部904、ハーフトーン処理部905、パス分解部906はホスト700で実現され、画像記録部907は画像記録装置800で実現される。

画像入力部901は、画像データを入力し、当該画像データを構成する色信号(R,G,B)を出力する。入力画像データは、CMYK画像であっても良く、その場合には色信号(C,M,Y,K)を出力する。

解像度変換部902は、画像入力部901から色信号(R,G,B)を入力し、入力画像の解像度を画像記録装置800の印刷解像度に変換し、変換後の色信号(R',G',B')を出力する。印刷解像度は、例えば、1画素のサイズが記録媒体上に記録したドット径の0.8倍となる解像度とする。解像度の変換方法としては例えば、周知のバイキュービック法を利用することができる。解像度変換処理はチャネル毎に行われ、入力色信号(R,G,B)のRチャネルの信号は、出力色信号(R',G',B')のR'チャネルの信号に変換される。

カラーマッチング部903は、前記色信号(R',G',B')を入力し、画像記録装置800に依存した色信号(R",G",B")に変換して出力する。色信号(R",G",B")への変換は、カラーテーブル格納部908に格納されたカラーテーブルを参照する周知の3次元ルックアップテーブル法(以下3DLUT法とも言う)を用いて行えば良い。このときカラーテーブルは、離散的な入力色信号(R',G',B')に対応する色信号(R",G",B")を保持する。またカラーテーブルは、色再現の目的や記録媒体の種類に応じて複数用意しておき、設定された条件に応じて切り替えて使用しても良い。ここで色再現の目的とは、例えば、「モニタに表示された色と一致」や、「標準印刷機で印刷した色と一致」、「記憶色(肌色、空の青色、草の緑色など)を好ましく再現」等の各条件である。また、典型的には、色再現の目的が「色補正なし」または「鮮やかな色再現」に対応したカラーテーブルを選択すると、入力画像を構成する色信号を画像記録装置800に依存した色信号とするカラーテーブルが選択できる。この場合、R"=R'、G"=G'、B"=B'となる。なお、入力色信号がCMYK信号であれば、解像度変換後の色信号(C'M'Y'K')を入力し、画像記録装置800に依存した色信号(R",G",B")に変換して出力する。この場合カラーテーブルは、離散的な入力色信号(C'M'Y'K')に対応する色信号(R",G",B")を保持する。

画素色変換部904は、前記色信号(R",G",B")を入力し、画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)に変換して出力する。画素色信号への変換は、画素色変換テーブル格納部909に格納される画素色変換テーブルを参照する周知の3DLUT法により行われる。画素色信号とは、記録媒体上の各画素に記録可能なドット構造群の各々に関する多値色信号を成分とする色信号である。

ここでドット構造群とは、例えば以下の11個の構造である。まず、インクのドットが配置されない紙地構造、Kインクのドットのみが配置される構造、同様にY、M、Cの各ドットが単独で配置される構造、の計5つの構造を含む。さらに、Cドットの上にYドットが重なって配置される構造、同様にYの上にC、Mの上にC、Cの上にM、Yの上にM、Mの上にYが配置される構造、の計6つの構造を含む。記録媒体上の各画素は、紙地構造を含むドット構造群のいずれかの構造で記録される。各ドット構造群の各々に関する多値色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)は、配置される各構造の画素数の比率を示す。例えば、画素色信号が(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)=(0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)であれば、当該画素色信号が設定された全ての画素(比率1)にYドットのみの構造が配置される。また、画素色信号が(0,0,0.5,0,0,0.5,0,0,0,0,0)であれば、当該画素色信号が設定された半数の画素(比率0.5)にYドットのみの構造が配置され、残りの半数の画素にCドットの上にYドットを重ねた構造が配置される。尚、Wは紙地構造の成分を示す。画素色信号の各成分の合計は常に1であるから、画素色信号はすなわち、複数種類のドット構造の配置比率を示す配置比率データとして作用する。なお、成分が0の構造は配置されない。

ここで、次のような画素色信号を考える。すなわち、上記表面構造セット(色域表面多角形の内部に位置するドット構造の集合)の部分集合であって、各構造に対応する成分の和が1となる画素色信号である。当該画素色信号が設定された画素は、表面構造セットの部分集合の構造の組み合わせで配置され、その他の構造は配置されない。前述したように、このようなドット配置が記録する色は色域最外殻色である。本実施形態の画素色変換部904は、画素色変換テーブル格納部909に格納される画素色変換テーブルの作用によって、色域最外殻の色を示す色信号(R",G",B")を上記のような色域最外殻色に対応した画素色信号に変換して出力する。この詳細については後述する。

ハーフトーン処理部905は、誤差拡散法によって、記録媒体上の各画素に記録するドット構造を決定して、当該ドット構造に対応する色信号Sを出力する。色信号Sは、例えばドット構造に対応した番号であり、紙地構造が0、Kドットのみが配置される構造が1、Yドットのみが配置される構造が2、等である。すなわち、ハーフトーン処理部905の出力は、ドット配置データである。各画素に配置するドット構造は、次のようにして決定する。すなわち、着目画素の画素色信号に周辺画素からの誤差信号の和を加えた後、当該着目画素のドット構造として、値の最も大きい成分の一つに対応するドット構造を設定する。例えば、着目画素の画素色信号が(0,0,0.5,0,0,0.5,0,0,0,0,0)であり、周辺画素から拡散されてきた誤差信号の和が(0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)である場合には以下のように処理される。まず、両者の和である判定信号は、(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)=(0,0,1.5,0,0,0.5,0,0,0,0,0)となる。この場合、当該着目画素のドット構造は、値の最も大きい成分に対応するYドットのみが配置される構造に決定される。そして、当該ドット構造に対応する色信号が出力される(例えば、S=2が出力される)。また、誤差信号は、前記判定信号から決定されたドット構造に対応する画素色信号を引いた値となる。前記の例では、設定されたドット構造に対応する画素色信号は(0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)であり、この場合、誤差信号は(0,0,0.5,0,0,0.5,0,0,0,0,0)となる。図12は、周辺画素への誤差信号の拡散を説明する模式図である。図12において、P0は着目画素、斜線部は既にドット構造が決定した画素である。着目画素P0の誤差は、P0の周辺でドット構造が決定していない周辺画素P1、P2、P3、P4に所定の比率で拡散される。例えば、P1、P2、P3、P4の各画素にそれぞれP0の誤差の7/16、3/16、5/16、1/16が拡散される。

パス分解部906は、ハーフトーン処理部905の出力信号から各ドット構造の2値画像を生成し、さらに、この2値画像にパスマスクを適用することで、各インク、各パスの吐出信号に対応する2値画像を生成して出力する。すなわち、パス分解部906の出力もドット配置データである。各ドット構造の2値画像は、ハーフトーン処理部905で当該ドット構造が設定された画素に1、それ以外の画素に0を設定した画像である。

図13は、2値画像生成方法を説明する模式図である。図13(a)は、ハーフトーン処理部905で設定された各画素のドット構造に基づく4×4画素の画像例である。この例では、いずれのインクのドットも配置されていない紙地構造Wの2値画像は、図13(b)のように生成される。同様に、Yドットのみが配置される構造Yの2値画像が図13(c)のように生成され、Cドットの上にYドットが重なって配置される構造Y/Cの2値画像が図13(d)、その他の構造の2値画像が図13(e)のように各々生成される。

図14は、パスマスクの設定例を示す模式図である。図14(a)は、ドット構造の種類と色材の種類、およびパス番号に対応付けられたパスマスク番号であり、図14(b)は、各パスマスク番号に対応するパスマスク例である。図14によれば、1パス目のCインクの吐出信号に対応する2値画像は、次のマスク処理の結果の論理和によって生成される。すなわち、構造Y/Cの2値画像にM2-1のマスクを適用した結果と構造Cの2値画像にM4-1のマスクを適用した結果と構造M/Cの2値画像にM2-1のマスクを適用した結果である。

図15は、パス分解結果の一例を示す模式図であり、図13(a)のドット構造の画像を図14のパスマスクで処理したYインクおよびCインクの各パスの2値画像である。インクを配置する画素、すなわち吐出を行う画素に1が設定され、インクを配置しない画素、すなわち吐出を行わない画素に0が設定されている。図15(a)〜(d)は、Yインクの1パス目〜4パス目の吐出信号であり、図15(e)〜(h)は、Cインクの1パス目〜4パス目の吐出信号である。

図11に戻り、画像記録部907は、パス分解部906の出力信号に基づいて各インクの吐出を行い、記録媒体上に画像を記録する。

本実施形態における画像記録システムは、画像入力部901からハーフトーン処理部905によって、入力画像から各画素のドット構造に関するドット配置データを生成する。さらに、パス分解部906によって、各記録剤、各パスのドット配置データを生成する。そして画像記録部907によって、該生成されたドット配置データに基づき、記録剤を記録媒体上に記録する。

●画像記録手順
以下、本実施形態の画像記録システムにおける画像記録手順について、図16のフローチャートを用いて説明する。まず、S1201で記録対象である画像データを入力する。次にS1202で解像度変換を行う。この解像度変換は解像度変換部902で行われ、S1201で入力した画像の解像度を画像記録装置800の印刷解像度に変換する。次にS1203でカラーマッチングを行う。このカラーマッチングはカラーマッチング部903で行われ、設定された条件に好適な色再現の画像を記録するための画像記録装置800に依存した色信号を算出する。次にS1204で画素色変換を行う。この画素色変換は画素色変換部904で行われ、各インク重なり構造で記録される画素数の比率に関する画素色信号を算出する。ここでインク重なり構造とは、記録媒体上の各画素に記録可能な重なり構造である。次にS1205でハーフトーン処理を行う。このハーフトーン処理はハーフトーン処理部905で行われ、記録媒体上の各画素に記録されるインク重なり構造の種類を設定する。次にS1206でパス分解を行う。このパス分解はパス分解部906で行われ、各インク各パスのドット配置信号を生成する。最後にS1207で、S1206で生成したドット配置信号に基づいて各インクの吐出を行い、記録媒体上に画像を記録する。

●画素色変換テーブル
以下、画素色変換部904において参照される画素色変換テーブルについて、図17を用いて詳細に説明する。図17は、画素色変換テーブルの一例を示す模式図である。図17に示すように画素色変換テーブルには、離散的な色信号(R",G",B")と、画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)との対応関係が記述されている。なお、画素色変換テーブルを構成する離散的な色信号(R",G",B")としては、R",G",B"のそれぞれを所定のステップ幅で刻んだ、色空間上の格子点に相当する値が設定される。本実施形態では、この画素色変換テーブルにおける特に色域最外殻の色を示す色信号(R",G",B")に対し、色域最外殻色のドット配置に対応する画素色信号を対応付けることで、広い色域を実現する。

ここで、色域最外殻の色信号(R",G",B")について説明する。図18は、入力色信号によるRGB色空間(R",G",B")を示す模式図である。信号が8ビットであれば、図18に示す色空間上の点Wp,Cp,Mp,Yp,Rp,Gp,Bp,Kpは、次の信号値で定義される。

Wp＝(R",G",B")＝(255,255,255) …(1)
Cp＝(R",G",B")＝(0,255,255) …(2)
Mp＝(R",G",B")＝(255,0,255) …(3)
Yp＝(R",G",B")＝(255,255,0) …(4)
Rp＝(R",G",B")＝(255,0,0) …(5)
Gp＝(R",G",B")＝(0,255,0) …(6)
Bp＝(R",G",B")＝(0,0,255) …(7)
Kp＝(R",G",B")＝(0,0,0) …(8)
色域最外殻の色信号(R",G",B")は、図18に示す立方体の表面に位置する色信号である。すなわち、WpCpBpMp、WpYpRpMp、WpYpGpCp、KpRpYpGp、KpBpMpRp、KpBpCpGp、の各四角形の内部(辺上を含む)の点の色信号である。

画素色変換テーブルにおいて上記色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応する画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)は、上述したように色域最外殻色のドット配置を示すものである。このような画素色信号は例えば以下のような方法で決定される。まず、ある色信号(R",G",B")に対し、対応するであろうと経験的に予測される画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)を用意する。これは例えば、後述するように設定される色域構造セットにおいて、該色信号(R",G",B")が対応するであろうと思われる表面構造セットの情報を利用しても良い。そして画像記録装置800において、該用意された画素色信号が示すドット構造の配置比率に応じた、色の測定が可能な大きさのパッチ画像を記録する。そして、該パッチを測定することで、各画像色信号についての例えば色度点を取得し、該色度点が処理対象の色信号(R",G",B")に相当するものであれば良い。すなわち、対応するであろうとして用意された複数の画素色信号について上記測定を行い、色信号(R",G",B")を最もよく再現すると判定された画素色信号を、画素色変換テーブルに設定する。なお、この画素色信号の設定方法は色域最外殻色に限らず、画素色変換テーブルにおける色域内色の色信号(R",G",B")についても同様に適用可能である。なお、色信号(R",G",B")に対応する画素色信号の設定方法についてはこの例に限定されず、結果的に色域最外殻の色信号に対し、色域最外殻色のドット配置を示す画素色信号を対応付けられれば、他の方法を用いても良い。

●色域最外殻色に対応する画素色信号の検証
上述したように本実施形態の画素色変換テーブルでは、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対し、色域最外殻のドット配置を示す画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)を対応づける必要がある。以下、画素色変換テーブルに色域最外殻色のドット配置に対応するとして設定されている画素色信号が適切であるか、すなわち色域最外殻色を記録する信号であるか否かを判定することで、画素色信号を検証する手順を説明する。

上述したように、色域最外殻色のドット配置を構成する構造の組み合わせは、色域構造セット内のいずれかの表面構造セットの部分集合からなる。よって、画素色信号を構成するドット構造が、色域構造セット内のいずれかの表面構造セットの部分集合であれば、当該画素色信号は「色域最外殻色を記録する信号」であると判定できる。

以下、画素色変換テーブルに色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応するとして設定された画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)を画素色信号Aとする。図19は、この画素色信号Aが色域最外殻色を記録する信号であるか、色域内色を記録する信号であるかの判定処理を示すフローチャートである。

まずS501で、色域構造セットの中から、まだ処理の終了していない表面構造セットを1つ選択する。次にS502で、累積画素率カウントを示す変数に0を設定する。次にS503で、S501で選択した表面構造セットの中から、処理の終了していないドット構造を1つ選択する。次にS504で、画素色信号Aから、S503で選択したドット構造に関する成分の値を取得する。次にS505で累積画素率カウント変数の値を、S504で取得した値を加算することで更新する。次にS506で、S501で選択した表面構造セットにおける全ての構造の処理が終了したか否かを判定し、全ての構造の処理が終了した場合にはS507に進み、未処理の構造が残っている場合はS503に戻る。S507では、累積画素率カウント変数の値が1以上であるか否かを判定する。これが1以上(実質的には1)であれば、S508で画素色信号Aは色域最外郭色を記録する信号であり、すなわち色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応する適切な信号であると判定される。

一方、S507で累積画素率カウント変数の値が1未満である場合にはS509に進み、色域構造セットの全ての表面構造セットの処理が終了したか否かを判定する。全ての表面構造セットの処理が終了している場合には、S510で画素色信号Aの色は色域内色を記録する信号と判定され、すなわち色域最外殻の色信号(R",G",B")には対応しない信号であると判定される。一方、S509で未処理の表面構造セットがある場合にはS501に戻る。

なお、S510で色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応しないと判定された画素色信号については、現在の画像記録装置800の環境下において設定し直されるべきである。

本実施形態では、画素色変換テーブルにおいて、以上の検証手順によって「色域最外殻色を記録する信号」であると判定される画素色信号が、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応付けられることで、広い色域が実現される。

なお、図19に示す検証手順を、画素色変換テーブルにおける色域最外殻色を記録する画素色信号の設定に適用することも可能である。すなわち、S508で色域最外殻色を記録すると判定された画素色信号を、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応させて設定すれば良い。

●色域構造セットの設定処理
以下、本実施形態において画像記録装置800に対応する色域構造セットの設定手順について説明する。上述した図19に示す検証処理も、以下のように設定された色域構造セットに対して適用される。

図20は、本実施形態における色域構造セットの設定処理を示すフローチャートである。まずS1701で、色域構造セットとして空集合Tを設定する。次にS1702で、記録媒体の各画素として記録可能なドット構造群をリストアップする。本実施形態におけるドット構造群は、(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)の11種類である。インクの特性や記録装置の構成によっては、3段重なり構造や、同種インクの2段重なり構造をドット構造群に含めても良い。また、Cドットの上にYドットを配置するドット構造と、Yドットの上にCドットを配置するドット構造を同一の構造とみなしても良い。また、記録剤として、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)等の特色インクや、淡シアン(Lc)、淡マゼンタ(Lm)などの淡色インクを利用する場合には、これらのインクに係わる重なり構造もリストアップする。さらに、同じ色剤でドットサイズの異なるドット構造を利用する場合には、これらのドット構造に係わる重なり構造もリストアップする。この場合、例えば、Cの小ドットとYの大ドットが重なったドット構造などがリストアップされる。

次にS1703で、S1702でリストアップしたドット構造群における各ドット構造について、全ての画素が当該ドット構造からなる記録剤配置で、色の測定が可能な大きさのパッチ画像を記録する。次にS1704で、S1703で記録したパッチを測定し、各ドット構造についてのCIELAB色空間における色度点を取得する。なお、色空間としてはCIELAB色空間に限らず、CIEXYZ色空間や、CAM(Color Appearance Model)のJCh色空間等どを利用しても良い。次にS1705で、S1704で取得した全ての色度点の凸包となる多面体を求める。凸包を求める方法としては、Graham法、Andrew法、Quickhull法等の周知の方法が利用できる。

次にS1706で、S1705で求めた多面体(色度点の凸包)の表面を構成する多角形のうち、まだ処理の終了していない多角形を1つ選択する。次にS1707で、S1706で選択した多角形に対応する表面構造セットを設定する。すなわち、S1704で取得した色度点の中で、S1706で選択した多角形の内部(辺上を含む)に位置する色度点を全て抽出し、抽出した色度点に対応するドット構造の集合を設定する。このドット構造の集合がすなわち、当該多角形における表面構造セットである。次にS1708で、S1707で設定した表面構造セットを色域構造セットに追加することで、色域構造セットを更新する。次にS1709で、全ての多角形の処理が終了したか否かを判定し、全ての多角形の処理が終了した場合には処理を終了し、未終了である場合にはS1706に戻る。

以上、図20のフローチャートに示す処理によって、本実施形態の画像記録装置800に対応する色域構造セットが設定される。該設定された色域構造セットに対し、上記図19のフローチャートに示した検証処理が行われる。

以上説明したように本実施形態によれば、色域最外殻の色におけるドット配置データを制御することで、新たな記録剤を追加することなく広い色域を実現し、発色性の高い画像記録を行うことが可能となる。本実施形態ではすなわち、色域最外殻の色において、以下の条件を満たすようにドット配置データを生成する。まず、記録媒体上の各画素に記録可能なドット構造の集合を集合Aとし、集合Aのドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとする。また、集合Bの色度点の凸包を成す多面体を色域多面体Cとし、色域多面体Cの表面を構成する多角形(すなわち色域表面多角形)の集合を集合Dとする。そして、集合Dの各多角形について、集合Aのドット構造の中から、色度点が、当該多角形上に位置するドット構造を全て抽出し、抽出したドット構造の集合(すなわち表面構造セット)を集合Eとする。そして、色域最外殻の色において、ドット配置データの示すドット構造が、集合Eの部分集合となるようにドット配置データを生成することで、広い色域が実現される。

＜第1実施形態の変形例＞
上述した第1実施形態では、色域最外殻の全ての色信号(R",G",B")が色域最外殻色で記録されるようにドット配置データを生成することで、最大限に広い色域を実現する例を説明した。しかしながら、必ずしも該色域最外殻の全ての色信号が色域最外殻色で記録されなくても、従来よりも広い色域を実現できる。例えば、色域最外殻の一部だけが色域最外殻色のドット配置で記録されても良い。以下、このように色域最外殻の色の一部のみについてのドット配置データを制御する例(第1実施形態の変形例)について説明する。

●変形例1
例えば、色信号値が示す色空間において黒または白以外の隣接する有色頂点同士を結ぶカラー・カラーライン上の色を最外殻制御の対象色とする。そして、該対象色の色信号(R",G",B")が、色域最外殻色のドット配置で記録されるようにドット配置データを生成する。具体的なカラー・カラーライン上の色信号(R",G",B")とは、図18において、線分RpYp,線分YpGp,線分GpCp,線分CpBp,線分BpMp,線分MpRp、の各線上の点(両端を含む)の色信号である。

また例えば、黒の頂点と、有色頂点とを結ぶカラー・黒ライン上の色を対象色としても良い。具体的なカラー・黒ライン上の色信号(R",G",B")とは、図18において、線分RpKp,線分YpKp,線分GpKp,線分CpKp,線分BpKp,線分MpKp、の各線上の点(両端を含む)の色信号である。

また例えば、有色頂点と黒の頂点からなるカラー・黒プレーン上の色を対象色としても良い。具体的なカラー・黒プレーン上の色信号(R",G",B")は、図18において、四角形KpRpYpGpと四角形KpBpMpRpと四角形KpBpCpGp、の各四角形の内部(辺上を含む)の点の色信号である。

いずれの場合にも、画素色変換テーブルにおいて、対象色の色信号(R",G",B")に、色域最外殻色のドット配置に対応する画素色信号を対応付けることで、広い色域が実現される。

●変形例2
また、画像記録装置800で記録可能な色であって、各色相において最も彩度の高い色を最外殻制御の対象色として、当該対象色が色域最外殻色のドット配置で記録されるようにドット配置データを生成する。すなわち、色域最外殻上の一部の色のみが対象色となる。さらに、各色相において、当該色相の各明度で最も彩度の高い色を対象色としても良い。さらに、対象色の明度を所定の閾値以下(例えば20以下)に制限しても良い。このように明度を制限することで、暗色のみが対象色となる。なお、明度の閾値としては例えば、各色相において最も彩度の高い色の明度の値としても良い。

いずれの場合にも、画素色変換テーブルにおいて、対象色を記録する色信号(R",G",B")に、色域最外殻色のドット配置に対応する画素色信号を対応付けることで、広い色域が実現される。なお、ここで色相とは例えば、CIELAB色空間のab色相角であり、丸めの幅を3として丸めた値である。また明度とは例えば、CIELAB色空間のL*であり、丸めの幅を2として丸めた値である。

＜第2実施形態＞
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、色域最外殻の色が、色域多面体の表面上の点の色を記録するドット配置で記録されるようにドット配置データを生成する例を示した。第2実施形態においては、第1実施形態のように色域多面体の表面上の点の色を記録する代わりに、色域多面体の表面から少し内側に入った色を記録することで、色域拡大の効果を得ることを特徴とする。

まず、色域表面多角形の内部(辺上を含む)の点であって、ドット構造の1つであるドット構造Aの色度点との距離が最短となる色度点を色度点Bとする。このとき、ドット構造Aの色度点Aと色度点Bの色差がΔE2000の色差式で1以下となるドット構造Aを、色域表面多角形の近傍構造と定義する。また、色域表面多角形の全ての近傍構造の集合を、当該色域表面多角形の表面近傍構造セットと定義する。また、色域多面体を構成する色域表面多角形の集合に対応する表面近傍構造セットの集合を、準色域構造セットと定義する。

ここで図21に、準色域構造セットと、表面近傍構造セットの関係を示す。同図に示すように、表面近傍構造セットは複数のドット構造の集合であり、準色域構造セットは複数の表面近傍構造セットの集合である。1つの表面近傍構造セットに1つの色域表面多角形が対応し、当該表面近傍構造セットは、次の条件を満たす全てのドット構造から成る。すなわち、当該ドット構造の色度点を色度点A、対応する色域表面多角形の内部(辺上を含む)に位置する色度点であって、色度点Aとの距離が最短となる色度点を色度点Bとするとき、色度点Aと色度点Bの色差がΔE2000で1以下となる。また、準色域構造セットは、色域多面体の全ての色域表面多角形に関する表面近傍構造セットから成る。

第2実施形態ではさらに、いずれかの表面近傍構造セットにおいて、当該表面近傍構造セットに含まれる構造が配置される画素数の総和が、その他の構造が配置される画素数の総和の4倍以上となるドット配置を、色域外殻色ドット配置と定義する。色域外殻色ドット配置で記録される色は、色域多面体の表面またはその近傍の色であり、色域最外殻の色が色域外殻色ドット配置で記録されるようにすることで、従来技術に比べて広い色域を実現できる。第2実施形態においては、色域最外殻の色が、色域外殻色ドット配置で記録されるように、ドット配置データを生成することを特徴とする。尚、画素色変換テーブル格納部909に格納される画素色変換テーブル以外の構成は、第一の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

●画素色変換テーブル
第2実施形態における画素色変換テーブルも、第1の実施形態と同様に、色信号(R",G",B")に対応する画素色信号を格納する。ただし第1実施形態とは異なり、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対し、色域外殻色ドット配置に対応した画素色信号を対応付ける。

●色域最外殻色に対応する画素色信号の検証
以下、第2実施形態の画素色変換テーブルに色域外殻色のドット配置に対応するとして設定されている画素色信号が適切であるか検証する手順を説明する。画素色変換テーブルに色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応するとして設定された画素色信号(W,K,Y,M,C,Y/C,C/Y,C/M,M/C,M/Y,Y/M)を画素色信号Aとする。図22は、この画素色信号Aが色域外殻色のドット配置に対応する信号であるか否かの判定処理を示すフローチャートである。

まずS2101で、準色域構造セットの中から、まだ処理の終了していない表面近傍構造セットを1つ選択する。次にS2102で、累積画素率カウントを示す変数に0を設定する。次にS2103で、S2101で選択した表面近傍構造セットの中から、処理の終了していないドット構造を1つ選択する。次にS2104で、画素色信号Aから、S2103で選択したドット構造に関する成分の値を取得する。次にS2105で累積画素率カウント変数の値を、S2104で取得した値を加算することで更新する。次にS2106で、S2101で選択した表面近傍構造セットにおける全ての構造の処理が終了したか否かを判定し、全ての構造の処理が終了した場合にはS2107に進み、未処理の構造が残っている場合はS2103に戻る。S2107では、累積画素率カウント変数の値が0.8以上であるか否かを判定する。0.8以上であればすなわち、表面近傍構造セットの構造が配置される画素数の総和が、その他の構造が配置される画素数の総和の4倍以上となる。よってS2108で画素色信号Aの色は色域外郭色ドット配置に対応する信号であると判定される。

一方、S2107で累積画素率カウント変数の値が0.8未満である場合にはS2109に進み、準色域構造セットにおける全ての表面近傍構造セットの処理が終了したか否かを判定する。全ての表面近傍構造セットの処理が終了している場合には、S2110で画素色信号Aは色域外郭色ドット配置に対応しない信号と判定される。一方、S2109で未処理の表面近傍構造セットがある場合にはS2101に戻る。

第2実施形態では、画素色変換テーブルにおいて、以上の検証手順によって「色域外殻色ドット配置に対応する信号」であると判定される画素色信号が、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応付けられることで、広い色域が実現される。

なお、図22に示す検証手順を、画素色変換テーブルにおける色域最外殻色を記録する画素色信号の設定に適用することも可能である。すなわち、S2108で色域外殻色ドット配置に対応すると判定された画素色信号を、色域最外殻の色信号(R",G",B")に対応させて設定すれば良い。

●準色域構造セットの設定処理
以下、第2実施形態における準色域構造セットの設定手順について説明する。上述した図22に示す検証処理も、以下のように設定された準色域構造セットに対して適用される。

図23は、準色域構造セットの設定処理を示すフローチャートであるが、上述した第1実施形態で図20に示した色域構造セットの設定処理を示すフローチャートと同様の処理については同一ステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

まずS2201で、準色域構造セットとして空集合Θを設定する。次にS1702で、記録媒体の各画素として記録可能なドット構造群をリストアップする。次にS1703で、S1702でリストアップしたドット構造群における各ドット構造について、パッチ画像を記録する。次にS1704で、S1703で記録したパッチを測定し、各ドット構造についての色度点を取得する。次にS1705で、S1704で取得した全ての色度点の凸包となる多面体を求める。次にS1706で、S1705で求めた多面体の表面を構成する多角形から、まだ処理の終了していない多角形を1つ選択する。次にS2207で、表面近傍構造セットとして空集合Θを設定する。次にS2208で、S1704で取得した色度点から1つを選択する。次にS2209で、S1706で選択した多角形の内部(辺上を含む)の色度点のうち、S2208で設定した色度点との距離が最短となる色度点を求める。次にS2210で、S2208で選択した色度点と、S2209で求めた色度点との色差をΔE2000の色差式により算出する。次にS2211で、S2210で算出した色差が1以下であるか否かを判定し、1以下であればS2212に進み、1未満であればS2213に進む。S2212では、S2208で選択した色度点に対応するドット構造を表面近傍構造セットに追加することで、表面近傍構造セットを更新する。そしてS2213で、全ての色度点の処理が終了したか否かを判定し、終了していればS2214に進むが、見終了の色度点があればS2208へ進む。S2214では、表面近傍構造セットを準色域構造セットに追加することで、準色域構造セットを更新する。次にS1709で、全ての多角形の処理が終了したか否かを判定し、全ての多角形の処理が終了した場合には処理を終了し、未終了である場合にはS1706に戻る。

以上、図23のフローチャートに示す処理によって、本実施形態の画像記録装置800に対応する準色域構造セットが設定される。該設定された準色域構造セットに対し、上記図22のフローチャートに示した検証処理が行われる。

以上説明したように第2実施形態によれば、色域最外殻の色において、以下の条件を満たすようにドット配置データを生成する。まず、記録媒体上の各画素に記録可能なドット構造の集合を集合Aとし、集合Aのドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとする。また、集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとする。そして、集合Dの各多角形について、集合Aのドット構造であって、次の条件を満たす構造の集合を集合Gとする。すなわち、当該ドット構造の色度点を色度点Eとし、当該多角形の内部(辺上を含む)の点であって色度点Eとの距離が最短となる色度点を色度点Fとし、色度点Eと色度点Fの色差がΔE2000で1以下となるドット構造の集合を集合Gとする。このとき、色域最外殻の色のドット配置データが示すドット構造において、集合Gのドット構造の画素数の総和が、集合Gに含まれないドット構造の画素数の総和の4倍以上となるようにドット配置データを生成する。これにより、新たな記録剤を追加することなく広い色域を実現し、発色性の高い画像記録を行うことが可能となる。

＜第2実施形態の変形例＞
上述した第2実施形態では、色域最外殻の全ての色信号(R",G",B")が色域外殻色ドット配置で記録されるようにドット配置データを生成する例を説明した。しかしながら、当該色域最外殻の色の一部だけが色域外殻色のドット配置で記録された場合にも、従来よりも広い色域を実現できる。このように色域最外殻の色の一部のみについてのドット配置データを制御する例(第2実施形態の変形例)としては、上述した第1実施形態で示した変形例と同様に実現可能である。

＜その他の実施形態＞
上述した各実施形態では、ドット構造として、紙地構造、単色のドットが配置される構造、複数色のドットが重なって配置される構造、を対象とする例を示したが、さらに、複数のドットが並んで配置される構造を含んでも構わない。

また、上記各実施形態では4パス記録を行う例を示したが、主走査の回数は4回に限らず、例えば、2回や8回の主走査による記録を行う構成であっても、本発明は同様に適用可能である。また本発明は、主走査を行わないフルラインタイプのインクジェットプリンタに対しても有効に適用できる。さらに、電子写真プリンタや、昇華型プリンタのような他の記録方式の画像記録装置にも適用できる。この場合、記録剤としてインクの代わりにトナーやインクリボンなどが利用される。

また、上記各実施形態では、画素色変換テーブルを利用してドット配置データを生成する例を説明したが、ドット配置データが色域最外殻色または色域外郭色のドット配置となれば、他の方法によってドット配置データを生成しても構わない。

また、上記各実施形態では、ホストコンピュータと画像記録装置を組み合わせた画像記録システムに対して本発明を適用する例を示したが、本発明をコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられる画像記録装置の形態としても良い。また、リーダ等と組み合わされた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態をとるもの等であってもよい。

また、記録剤の色も上記各実施形態の構成に限らず、無色のクリアインク等、他の色を利用しても良い。また、3種類以下の記録剤しか利用しないモノカラープリントにも適用可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (13)

1. 使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持する保持手段と、
   入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成する生成手段と、
   該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録する画像記録手段と、
   を有し、
   前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
   前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
   色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
   前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
   前記集合Dの各多角形について、前記集合Aのドット構造のうち、その色度点を色度点Eとし、当該多角形の辺を含む内部に位置し、該色度点Eとの距離が最短となる色度点を色度点Fとするとき、該色度点Eと該色度点Fの色差が閾値以下となるドット構造の集合を集合Gとした場合に、
   前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Gに属するドット構造の総和が、該集合Gに属さないドット構造の総和の4倍以上である配置を示すことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記対象色は、前記記録が可能な色であって、各色相において最も彩度の高い色であることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
3. 使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持する保持手段と、
   入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成する生成手段と、
   該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録する画像記録手段と、
   を有し、
   前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
   前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
   色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
   前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
   前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
   前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
   前記対象色は、前記記録が可能な色であって、各色相の各明度において最も彩度の高い色であることを特徴とする画像記録装置。
4. 前記対象色は、各色相で閾値以下である各明度において最も彩度の高い色であることを特徴とする請求項3に記載の画像記録装置。
5. 前記明度の閾値は、各色相において最も彩度の高い色の明度の値であることを特徴とする請求項4に記載の画像記録装置。
6. 前記対象色は、前記色信号値が示す色空間において黒または白以外の隣接する有色頂点同士を結ぶライン上の色であることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
7. 使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持する保持手段と、
   入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成する生成手段と、
   該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録する画像記録手段と、
   を有し、
   前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
   前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
   色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
   前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
   前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
   前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
   前記対象色は、前記色信号値が示す色空間において黒の頂点と有色頂点とを結ぶライン上の色であることを特徴とする画像記録装置。
8. 使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持する保持手段と、
   入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成する生成手段と、
   該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録する画像記録手段と、
   を有し、
   前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
   前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
   色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
   前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
   前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
   前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
   前記対象色は、前記色信号値が示す色空間において黒の頂点と有色頂点からなるプレーン上の色であることを特徴とする画像記録装置。
9. 保持手段、生成手段、および画像記録手段を有する画像記録装置における画像記録方法であって、
   前記保持手段が、使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持し、
   前記生成手段が、入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成し、
   前記画像記録手段が、該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録し、
   前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
   前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
   色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
   前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
   前記集合Dの各多角形について、前記集合Aのドット構造のうち、その色度点を色度点Eとし、当該多角形の辺を含む内部に位置し、該色度点Eとの距離が最短となる色度点を色度点Fとするとき、該色度点Eと該色度点Fの色差が閾値以下となるドット構造の集合を集合Gとした場合に、
   前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Gに属するドット構造の総和が、該集合Gに属さないドット構造の総和の4倍以上である配置を示す
   ことを特徴とする画像記録方法。
10. 保持手段、生成手段、および画像記録手段を有する画像記録装置における画像記録方法であって、
    前記保持手段が、使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持し、
    前記生成手段が、入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成し、
    前記画像記録手段が、該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録し、
    前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
    前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
    色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
    前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
    前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
    前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
    前記対象色は、前記記録が可能な色であって、各色相の各明度において最も彩度の高い色であることを特徴とする画像記録方法。
11. 保持手段、生成手段、および画像記録手段を有する画像記録装置における画像記録方法であって、
    前記保持手段が、使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持し、
    前記生成手段が、入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成し、
    前記画像記録手段が、該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録し、
    前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
    前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
    色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
    前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
    前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
    前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
    前記対象色は、前記色信号値が示す色空間において黒の頂点と有色頂点とを結ぶライン上の色であることを特徴とする画像記録方法。
12. 保持手段、生成手段、および画像記録手段を有する画像記録装置における画像記録方法であって、
    前記保持手段が、使用する記録剤の構成が異なる複数種類のドット構造を配置して画像を記録する際の該複数種類のドット構造の配置比率と、色信号値との対応関係を保持し、
    前記生成手段が、入力された色信号値に対応する前記配置比率に応じてドット配置データを生成し、
    前記画像記録手段が、該生成されたドット配置データに基づいて、記録媒体上に記録剤により前記複数種類のドットを配置して画像を記録し、
    前記記録が可能なドット構造の集合を集合Aとし、
    前記集合Aの各ドット構造に対応する色度点の集合を集合Bとし、
    色空間において前記集合Bの色度点の凸包を成す多面体を多面体Cとし、
    前記多面体Cの表面を構成する多角形の集合を集合Dとし、
    前記集合Aのドット構造のうち、その色度点が前記集合Dの多角形上に位置するドット構造の集合を集合Eとした場合に、
    前記記録が可能な色域の最外殻の色である対象色の色信号値に対する前記配置比率は、前記集合Eの部分集合であるドット構造による配置を示し、
    前記対象色は、前記色信号値が示す色空間において黒の頂点と有色頂点からなるプレーン上の色であることを特徴とする画像記録方法。
13. 画像記録装置に、請求項9から12のいずれか１項に記載された画像記録方法を実行させるためのプログラム。

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