JP6128827B2 - 画像処理装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。より詳細には、色ずれを補正するための画像処理技術に関する。
カラー画像形成装置としてのカラープリンタは、異なる色を印刷する複数の印刷機構を並べ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを使用して印刷を行う。このようなカラープリンタでは、4色のトナーによる画像を各色毎に記録媒体上に重ねるので、色ずれが発生しやすくなる。通常、プリンタの色ずれは記憶媒体に対して上下方向、または、左右方向に発生する。色ずれは、レーザの取り付け位置の誤差や、記録媒体の搬送速度のムラ、回転体の偏心による回転ムラ等様々な原因によるため、完全に除去することは困難である。そこで、通常トラッピング処理とよばれる画像処理によって色ずれを補正している。
トラッピングとは、隣り合う色のいずれかあるいは両方を少し拡張し、一部を重複させて印刷することで、色版ずれによる白抜けを防止する技術である。トラッピング処理に関する技術として、特許文献1における手法があげられる。この手法は、注目画素の周辺の画素(以下、参照領域という)を用いて注目画素に対するトラップカラーを生成している。トラップカラーとは、色ずれにより生じた白抜けの注目画素に対し、トラッピングを行なう際に用いる色版のデータのことをいう。すなわち、トラップカラーは、拡張される色版のデータのことである。
特許文献1では、参照領域から除外すべき画素が存在するか否かを判定し、白色又は白色に準じた明るい画素(すなわち濃度が低い画素)を不要画素として、参照領域から除外する処理を行っている。これは、濃度が低い(薄い)場合には、色ずれが生じても、白抜けが目立たないことからトラップを行わないためである。この判定は、参照画素の濃度とある閾値とを比較して行われている。
特開2008−141623号公報
しかし、画像によっては、上記閾値近辺の画素が多く存在する場合やグラデーション画像の場合がある。この場合、トラップのON/OFFの切り替わりが発生し、画像劣化を招いてしまう可能性がある。
ここで、図7の(a)、(b)、(c)と図8の(a)、(b)、(c)とを使って課題を説明する。図7の(a)は、入力画像であり、文字部701は一律同じ濃度値のイエロー(Y)で、背景部702は特定の背景パターンによって濃度値にムラがあるシアン(C)である。この入力画像に対して、従来手法のように閾値でトラップのON/OFFを制御して処理した場合の出力結果が図7(b)である。背景702の濃度値にムラがある場合、特に、閾値近辺で幅を持っている場合は、トラップ処理のON/OFFの切り替わりが発生する。図7(b)の黒の矩形703は、従来手法でトラッピング処理が実施される画素である。本例では、背景部702のシアン(C)を文字部のイエロー(Y)の一部に拡張している。すなわち、シアン(C)の画素を追加した画像データに対して印刷を行っている。背景部の濃度値のムラに起因して、トラッピング処理のON/OFFの切り替わりが文字部701内で発生し、出力結果では、文字部701のエッジが滑らかでなくなってしまっている。図7(c)は、理想的な処理結果の例であり、黒の矩形704がトラッピング処理が実施される画素であり、文字部701のエッジで連続的につながっていることが分かる。
図8(a)、(b)、(c)は、図7の領域710、720、及び730それぞれを模式的に拡大した図である。左上を基準にして、左から4画素目、上から5画素目の画素をP(4、5)と呼ぶ。他の画素についても同様に名前をつける。
例えば、以下の条件である場合について説明する。トラップカラー(すなわち、拡張される色版)は、背景部のシアン(C)であるとユーザーにより設定されているものとする。また、トラッピングのON/OFFの条件のトラップカラー(すなわち、シアン)の閾値が50とユーザーにより設定されているものとする。図8(a)に示すように、画素P(3、4)のシアン(C)の濃度値は53、画素P(3、5)のシアン(C)の濃度値は48、画素P(3、6)のシアンの濃度値は51とする。左から5画素目から9画素目の全画素のシアン(C)の濃度は0で、イエロー(Y)の濃度は100とする。さらに、画素P(4、1)から画素P(4、6)と画素P(3、1)から画素P(3、3)の画素も同様に、シアン(C)の濃度は0で、イエロー(Y)の濃度は100とする。参照領域は、注目画素に対して、上と右と下と左の4画素とする。
画素P(4、5)が注目画素の場合、参照領域は、画素P(4、4)、画素P(3、5)、画素P(5、5)、画素P(4、6)である。シアン(C)の濃度が閾値50を超える画素がないため、注目画素P(4、5)にトラッピング処理は行われない。
次に、画素P(4、6)が注目画素の場合、参照領域は、画素P(4、5)、画素P(3、6)、画素P(5、6)、画素P(4、7)である。画素P(3、6)のシアン(C)の濃度は51で閾値の50を超えているので、トラッピングONとなる。このようにトラッピング処理を行うと、図8(b)のような結果が得られる。図8(b)は、従来手法でトラッピング処理を行った場合の出力結果である。図8(b)の画素P(4、5)と画素P(5、8)にトラッピング処理が行われず、トラッピングのON/OFFの切り替わりが発生する。その結果、周囲の画素との濃度が変わってしまい、濃度の段差が目立ち、エッジ部が不自然になっている。従来手法で閾値近辺の濃度を有する画像に対してトラッピングを行った場合に、トラップ処理のON/OFFの切り替わりが発生し、画像不良になることが分かる。図8(c)は理想的なトラッピングの処理結果の例で、画像のエッジが滑らかに繋がっていることが分かる。
本発明に係る画像処理装置は、入力画像に含まれる注目画素のトラップカラーの濃度値を、前記注目画素の周りの参照画素の前記トラップカラーの濃度値を少なくとも用いて決定される補正濃度値に補正するトラッピング処理を行う画像処理手段を有し、前記画像処理手段は、前記トラッピング処理を行う場合に、前記参照画素の前記トラップカラーの濃度値の他に、前記注目画素の、前記トラップカラーとは異なる色版の濃度値も少なくとも用いて前記補正濃度値を決定することを特徴とする。
グラデーション画像や濃度にムラのある画像を含む画像に対して、自然で良好なトラッピング結果を得ることが可能となる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るトラッピング処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態1に係るトラップ率決定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るトラップ率決定方法を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るトラップ率決定方法を説明するための図である。 従来のトラッピング処理の問題を説明するための図である。 図7の一部を拡大した図である。 本発明の実施形態2に係るトラップ率決定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るトラッピング処理を説明するための図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
<実施形態1>
図1は、実施形態1に係る画像形成装置100の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態では画像形成装置100としてデジタル複合機等を想定して説明するが、複合機だけでなく、レーザビームプリンタ及びインクジェットプリンタ等の他のカラープリンタ等の他の印刷デバイスに対しても適用可能である。つまり、各プロセスカラーの画像データに基づく画像を重ね合わせることで、カラー画像を形成する画像形成装置であれば、本発明は適用可能である。
まず、本実施形態に係る画像形成装置100の構成について説明する。図1に示すように、画像形成装置100は、画像読取部101、画像処理部102、記憶部103、CPU104及び画像出力部105を備える。尚、当該画像形成装置は、LANやインターネット等のネットワークを介して、画像データを管理するサーバや、この画像形成装置に対してプリントの実行を指示するパーソナルコンピュータ(PC)等とも接続可能である。
次に、図1に示す画像形成装置の各構成の働きについて説明する。画像読取部101では、入力画像を読み取る。例えば、画像読取部101は例えばプロセスカラーであるCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)のカラー画像等を読み取る。次に、画像処理部102は、送られてきた印刷情報を中間情報(以下、「オブジェクト」という。)に変換し、画像処理部102内のオブジェクトバッファに格納する。この時、濃度補正等の画像処理等が行われる。さらに、画像処理部102は、バッファされたオブジェクトに基づいてビットマップデータを生成し、内部のバンドバッファに格納する。この時、ディザ処理やハーフトーン処理等が行われる。
ここで、トラッピング処理はオブジェクトデータベースで行われる場合、又は、レンダリング後のビットマップに対して行われる場合の2通りがある。本実施形態では主にレンダリング後のビットマップに対して行われる場合を例に挙げて説明する。
次に、図1に示す画像形成装置の記憶部103、CPU104及び画像出力部105における構成や働きについて説明する。記憶部103は、ランダムアクセスメモリ(RAM)や読み出し専用メモリ(ROM)等のさまざまな記憶媒体から構成される。例えば、RAMはデータや各種情報を格納する領域として用いられたり、作業領域として用いられる。一方、ROMは、各種制御プログラムを格納する領域として用いられる。また、CPU104は、ROMに格納されたプログラムに従って各種処理を判断、制御するものとして用いられる。さらに、画像出力部105は、画像を出力(例えば、記録紙等の記録媒体に画像を形成して出力)する働きを持つ。
次に、本実施形態に係る画像形成装置100のハードウェア構成の一例を、図2を参照して説明する。画像読取部101と画像出力部105は、図2に示すように、スキャナ部200とプリンタ部300として一体的に構成されている。スキャナ部200は、原稿給紙ユニット250を搭載する。原稿給紙ユニット250は、原稿を先頭から順に1枚ずつプラテンガラス211上へ給送する。そして、スキャナ部200では、各原稿の読み取り動作が終了する毎に、その原稿をプラテンガラス211から図示の排出トレイに排出する。
スキャナ部200では、原稿がプラテンガラス211上に給送されると、ランプ212が点灯し、移動ユニット213の移動が開始する。この移動ユニット213の移動により、プラテンガラス211上の原稿に対する読み取り走査が行われる。この読み取り走査中、原稿からの反射光は、各ミラー214、215、216及びレンズ217を経て、CCDイメージセンサ(以下、「CCD」と称す)218に導かれ、原稿上の画像がCCD218の撮像面上に結像される。CCD218は、撮像面に結像された画像を電気信号に変換し、この電気信号は所定の処理施された後に画像処理部102に入力される。
一方、プリンタ部300は、画像処理部102から入力された画像データに応じて変調されたレーザ光等の光線を等角速度で回転する回転多面鏡(ポリゴンミラー)に入射させ、反射走査光として感光ドラム323に照射する。
像担持体としての感光ドラム323上には、照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。この静電潜像は、複数の色成分に対応する現像剤をそれぞれ収容する現像剤収容部としての現像器324C、324M、324Y及び324Kからそれぞれ供給されたトナーにより、トナー像(現像画像)として可視像化される。具体的に、感光ドラム323上に形成されたトナー像は、記録媒体としての記録紙に転写され、その際に転写されずに感光ドラム323上に残った微小トナーを回収するといった一連の電子写真プロセスを実行して作像する。その際、記録紙が転写部325の所定位置に巻きつき4回転する間に、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のトナーを持つそれぞれの現像器324C乃至324Kが入れ替わりで順次、電子写真プロセスを繰り返し実行する。4回転の後、4色の複数の色成分のフルカラートナー像が記録紙に転写される。
トナー像が転写された記録紙は、搬送ベルトを介して定着ローラ対(加熱ローラと加圧ローラ)326に送られる。そして、定着ローラ対326は、記録紙を熱圧し、記録紙上のトナー像を記録紙上に定着させる。この定着ローラ対326を通過した記録紙は、排紙ローラ対327により排紙ユニット330に排紙される。
排紙ユニット330は、ソートやステイプル等の後処理を施すことが可能なシート処理装置からなる。また、両面記録モードが設定されている場合には、記録紙を排紙ローラ対327まで搬送した後に、排紙ローラ対327の回転方向を逆転させ、フラッパ328によって再給紙搬送路339へ導く。再給紙搬送路339に導かれた記録紙は、上述したタイミングで感光ドラム323と転写部325との間に再給紙され、この記録紙の裏面にトナー像が転写される。
次に、トラッピング処理の手順について説明する。
図3は、実施形態1に係る画像形成装置100におけるトラッピング処理手順を説明するためのフローチャートである。トラッピング処理は、CPU104による制御に基づいて、記憶部103に記憶されているプログラムに従って画像処理部102において行われる。
まず、CPU104は画像処理部102に入力された画像データ(ビットマップデータ)に対し、トラッピング処理の実行が設定されているか判定する(ステップS301)。例えば、ユーザーがテスト印刷を行い、その印刷結果から色ずれが発生していると判断すると、トラッピング処理をするように画像処理装置に指示を入力し、画像形成装置はその指示に基づいてトラッピング設定を行う。トラッピング設定には、例えばトラップカラー(すなわち、隣接する画素に拡張する色版)の設定が含まれる。また、参照領域として用いる画素の設定が行われても良い。また、どの方向にトラッピングをするかを示す設定が行われても良い。この設定は不図示のUI部で入力され、記憶部103に保持されている。ステップS301の判定の結果、トラッピング設定がOFFであればトラッピング処理を終了する。一方、トラッピング設定がONであれば、画像処理部102は、指定されたトラップカラーを含むトラップカラー設定を取得し、1画素毎に順次注目して以下の処理を行う。
画像処理部102は、注目画素の、ステップS301で取得したトラップカラー以外の色版の濃度が閾値以上であるかを判定する(ステップS302)。後述するように、注目画素のトラップカラー以外の色版の濃度が閾値未満である場合は、色ずれが発生しても注目画素で色ずれが目立ちにくいため注目画素に対するトラッピング処理を実施せず、S306へ進む。閾値以上である場合は、S303へ進む。
画像処理部102は、参照領域として設定されているいずれかの参照画素の、ステップS301で取得したトラップカラーの濃度が閾値以上であるかを判定する(ステップS303)。閾値未満である場合は、色ずれが発生しても注目画素で色ずれが目立ちにくいため注目画素に対するトラッピング処理を実施せず、ステップS306へ進む。何れかの参照画素のトラップカラーの濃度が閾値以上である場合は、トラップ率決定処理(S304)へ進む。
なお、本実施形態においては、後述するようにトラップ率を決定して、トラップ率に応じてトラップカラーを修正する処理が行われる。したがって、ステップS302やステップS303の閾値は、例えば図7及び図8を参照して説明した際の閾値よりも低く設定することができる。すなわち、後述するステップS304に進みやすい値をステップS302とステップS303の閾値として設定してもよい。また、これらの閾値は同じ値でもよいし、異なる値であってもよい。なおトラップ率とは、注目画素におけるトラップカラーの濃度を、参照画素におけるトラップカラーの濃度に対してどの程度の割合とするかを決定する際に用いられる変化率の値である。
画像処理部102は、注目画素と参照画素の濃度値からトラップ率を算出するトラップ率決定処理を行う(ステップS304)。なお、ステップS303で閾値を越えている参照画素が複数ある場合がある。このような場合、ステップS304で用いる参照画素(すなわち、後述のトラップ率決定処理において参照画素として説明する画素)は、閾値を越えている画素のうち、最も濃度が高い画素を用いることができる。トラップ率決定処理(ステップS304)の詳細については後述する。
画像処理部102は、ステップS304で用いられた参照画素のトラップカラーとステップS304で決定されたトラップ率とから注目画素を修正する濃度修正処理を行う(ステップS305)。すなわち、トラップ率に応じた濃度のトラップカラーを注目画素のトラップカラーとする処理を行う。注目画素値は以下の式で導出される。
注目画素のトラップカラーの濃度値=cpix×Rate
ここで、参照画素のトラップカラーの濃度値がcpixでトラップ率がRateである。つまり注目画素のトラップカラーの濃度値は、参照画素のトラップカラーの濃度値と、注目画素及び参照画素の濃度値から決定されるトラップ率とに基づいて決定される。
ただしステップS305においてRate=0である場合はトラッピングを行わないことを示すので、この場合に注目画素のトラップカラーの濃度値を変更せずにそのままの値で出力する(トラッピングしない)。
画像処理部102は、入力された画像の全ての画素に対して処理が行われたか判断する(ステップS306)。次の画素があれば次の画素を注目画素としてS302へと進む。全ての画素について処理が行われたと判断するとトラッピング処理を終了する。
次に、具体的な処理の説明に入る前に、トラッピング処理が必要な場合を説明する。自然なトラッピング処理を行う際には、4つの濃度から総合的に判断しないと自然なトラッピング結果を得ることができない。4つの濃度とは、注目画素のトラップカラーの濃度と、注目画素のトラップカラー以外の色の濃度と、参照画素のトラップカラーの濃度と、参照画素のトラップカラー以外の色の濃度である。以下、図10を用いて具体的に説明する。
図10は、トラッピング処理が必要な場合を説明するための図である。横方向に画素が並んでおり、上段はトラップカラー(すなわち、拡張する色版)を示し、下段はトラップカラー以外の色版を示している。四角の大きさが濃度値を表している。C10、C11、E10、E11は濃度が濃い。C00、C01、E00、E01は濃度が薄い。図10(a)は画像処理部102で処理前の画像で、図10(b)は色ずれによりトラップカラーが左に1画素ずれた場合の画像である。注目画素B1003の濃度は、C00とE10を混色したものである。参照画素B1002の濃度は、C11とE01を混色したものである。図10(a)の画素B1001からB1004と、図10(b)の画素A1001からA1004とは、それぞれ対応した位置の画素であるものとする。
トラッピング処理は、注目画素のトラップカラーの濃度が薄く、注目画素のトラップカラー以外の濃度が濃く、参照画素のトラップカラーの濃度が濃く、参照画素のトラップカラー以外の濃度が薄い場合に必要である。図10(b)に示すように、色ずれによりトラップカラーが左に1画素ずれた場合、画素A1002の濃度が周囲の画素A1001、A1003と比べて薄くなる。このとき、画素A1002は周囲に比べて薄いので、白っぽく見え、白抜けしたように見える可能性がある。よって、注目画素のトラップカラーの濃度が薄く、注目画素のトラップカラー以外の濃度が濃く、参照画素のトラップカラーの濃度が濃く、参照画素のトラップカラー以外の濃度が薄い場合はトラッピング処理が必要であると言える。
上記条件を判断するために、本実施形態では、各画素の各濃度から算出したトラップ率Rate1、Rate2、Rate3、Rate4を用いる。Rate1は、注目画素のトラップカラーの濃度から算出されるトラップ率である。Rate2は、注目画素のトラップカラー以外の色版の濃度から算出されるトラップ率である。Rate3は、参照画素のトラップカラーの濃度から算出されるトラップ率である。Rate4は、参照画素のトラップカラー以外の色版の濃度から算出されるトラップ率である。
そして、本実施形態では、各画素の各色の濃度(4つの濃度)に応じて、段階的にトラップカラーの濃度を制御することで、各画素の各色の濃度がどんなものであっても、自然なトラッピング結果を得ることが可能である。
図6は、トラップ率の決定方法を説明するための図であり、図6(a)はトラッピング処理前の入力画像である。図6(b)は従来手法でトラッピング処理を行った場合の出力結果である。図6(c)は本実施形態でトラッピング処理を行った場合の出力結果である。図6のaからrは各領域内の濃度が同じ濃度の画素群である。各画素群の濃度は以下である。
a:C=153、M=26、Y=0、K=0
b:C=102、M=102、Y=0、K=0
c:C=153、M=102、Y=0、K=0
d:C=26、M=153、Y=0、K=0
e:C=26、M=102、Y=0、K=0
f:C=26、M=153、Y=0、K=0
g:C=153、M=26、Y=0、K=0
h:C=102、M=26、Y=0、K=0
i:C=153、M=102、Y=0、K=0
j:C=153、M=153、Y=0、K=0
また、画素601から画素615は画素群中のある画素である。
次に、図4のフローチャートを図5及び図6を参照して説明する。図4は、トラップ率決定処理の流れを示すフローチャートである。図5は、処理例を説明するための図である。なお、以下ではシアン(C)がトラップカラーとして設定されている場合を例として説明する。またトラップカラー以外の色版はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(B)であるとする。
rm_cpixは注目画素のトラップカラーの濃度である。rm_rpixは注目画素のトラップカラー以外の色版の濃度である。cpixは参照画素のトラップカラーの濃度である。rpixは参照画素のトラップカラー以外の濃度である。閾値M1、M2、M3、M4はそれぞれ、任意の数に設定が可能であり、実施例では、M1は204、M2は51、M3は51、M4は204とする。Slope1、Slope2、Slope3、Slope4は、トラップ率の調整幅で、全て128とする。トラップ率の調整幅の範囲内でトラップ率を段階的に制御することが可能である。Rate1は注目画素のトラップカラーの濃度から算出されるトラップ率である。Rate2は注目画素のトラップカラー以外の色の濃度から算出されるトラップ率である。Rate3は参照画素のトラップカラーの濃度から算出されるトラップ率である。Rate4は参照画素のトラップカラー以外の色の濃度から算出されるトラップ率である。そして、最終的なトラップ率がRateである。さらに、画素の濃度は8ビット(0〜255)の値とする。上記の閾値の値やビット数はいずれも単なる例示に過ぎず、これに限定するものではない。
以下の説明においてトラップカラー以外の色とは、トラップカラー以外の色版のうち何れか1つの色版のことである。以下のステップS401〜S418の処理は、トラップカラーとトラップカラー以外の全色版のそれぞれとの組み合わせについて繰り返し実行される。
画像処理部102は、注目画素のトラップカラーrm_cpixが閾値M1以下であるかを判定する(ステップS401)。注目画素のトラップカラーが閾値M1より大きい場合は、注目画素のトラップカラーの濃度が十分に大きいので、色ずれが発生しても目立ちにくいのでトラップする必要がないと判定し、ステップS418へ移行する。注目画素のトラップカラーが閾値M1以下である場合は、トラップする必要があるかもしれないので、ステップS402へ移行する。
例えば、図6の画素601が注目画素で画素602が参照画素である場合、注目画素のトラップカラーrm_cpixは102で閾値M1の204以下であるのでステップS402に移行する。
画像処理部102は、注目画素のトラップカラーrm_cpixが、閾値M1からSlope1を引いた値より大きいかを判定する(ステップS402)。rm_cpixが(M1−Slope1)より大きい場合は、調整幅の範囲なのでトラップ率の調整を行うためにステップS403へ移行する。rm_cpixが(M1−Slope1)以下の場合は、調整せず、ステップS404へ移行し、Rate1に1を代入してステップS405へ移行する。
画像処理部102は、ステップS403において、以下の式でRate1を算出する。
Rate1 = (M1−rm_cpix)/Slope1
例えば、図6の画素601が注目画素で画素602が参照画素である場合、注目画素のトラップカラーrm_cpixは102なので、
Rate1 = (204−102)/128
≒ 0.80
となる。
例えば、画素603が注目画素で画素604が参照画素である場合、注目画素のトラップカラーrm_cpixは153なので、
Rate1 = (204−153)/128
≒ 0.40
となる。
図5(A)は、Rate1の導出方法のグラフである。注目画素のトラップカラーrm_cpixの濃度が薄いほどトラッピング処理が必要なので、図5(a)に示すように、Rate1は、注目画素のトラップカラーrm_cpixの濃度が薄いほどRate1が高い。注目画素のトラップカラーrm_cpixがM1とM1−Slope1との間にある場合は、段階的あるいは連続的に徐々にRate1が変化することが分かる。従来手法では、M1−Slope1を境にトラッピングのON/OFFが切り替わっており、トラッピングの強度を徐々に変化させる制御を行っていない。このため、従来手法のトラッピングの閾値が128だった場合、図6の画素群bの注目画素のトラップカラーrm_cpixは102で、画素群cの注目画素のトラップカラーrm_cpixは153なので、画素群bにしかトラッピング処理が行われない。図6(b)の画素群kが画素群bに対する画素群aのトラッピングである。画素群cは閾値以上なのでトラッピングが行われていないことが図より分かる。対して、図6(c)は本実施形態の手法でトラッピングを行った場合の処理結果である。画素群kは、Rate1=0.8で、画素群oは、Rate1=0.4でトラッピング処理が行われる。なお、詳細には、後述するS420のRateに基づいてトラッピング処理がされるが、ここでは説明のため、Rate1に基づく処理として説明している。以下で説明するRate2、Rate3、Rate4についても同様である。図6(b)では、画素群bに対してのみトラッピングが行われており、画素群kと画素群cとの境目で段差が発生している。一方、図6(c)の画素群bと画素群cに対しては、それぞれ画素群k、画素群oのようにトラッピング処理がされ、段差が軽減していることが変わる。
画像処理部102は、次に、注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixが閾値M2以上であるかを判定する(ステップS405)。注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixが閾値M2より小さい場合は、色ずれが発生しても目立ちにくいのでトラップする必要がないと判断し、ステップS418へ移行する。注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixが閾値M2以上である場合は、色ずれが目立ちやすいのでステップS406へ移行する。
ステップS406において、画像処理部102は、注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixが閾値M2とSlope2を足した値より小さいかを判定する。rm_rpixが(M2+Slope2)より小さい場合は、調整幅の範囲なのでトラップ率の調整を行うためにステップS407へ移行する。rm_rpixが(M2+Slope2)以上の場合は、調整せず、ステップS408へ移行し、Rate2に1を代入してステップS409へ移行する。
ステップS407において、画像処理部102は、以下の式でRate2を導出する。
Rate2 = (rm_rpix−M2)/Slope2
例えば、図6の画素605が注目画素で画素606が参照画素である場合、注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixは153なので、
Rate2 = (153−51)/128
≒ 0.80
となる。
例えば、図6の画素603が注目画素で画素604が参照画素である場合、注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixは102なので、
Rate2 = (102−51)/128
≒ 0.40
となる。
図5(b)は、Rate2の導出方法のグラフである。注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixの濃度が濃いほどトラッピング処理が必要なので、図5(b)に示すように、Rate2は、注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixの濃度が濃いほどRate2が高い。注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixが閾値M2とM2+Slope2との間にある場合は、段階的あるいは連続的に除所にRate2が変化することが分かる。従来手法では、M2+Slope2を境にトラッピングのON/OFFが切り替わっており、トラッピングの強度を徐々に変化させる制御を行っていない。このため、従来手法のトラッピングの閾値が128だった場合、画素群dの注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixは153で、画素群cの注目画素のトラップカラー以外の色rm_rpixは102なので、画素群dにしかトラッピング処理が行われない。図6(b)の画素群lが画素群dに対する画素群aのトラッピングである。画素群eは閾値以下なのでトラッピングが行われていないことが図より分かる。対して、図6(c)は本実施形態の手法でトラッピングを行った場合の処理結果である。画素群lは、Rate2=0.8で、画素群pは、Rate2=0.4でトラッピング処理が行われる。図6(b)では画素群dに対してのみトラッピングが行われており、画素群lと画素群eとの境目で段差が発生している。一方、図6(c)の画素群bと画素群cに対しては、それぞれ画素群l、画素群pのようにトラッピングが行われ、段差が軽減していることがわかる。
次に、画像処理部102は、参照画素のトラップカラーcpixが閾値M3以上であるかを判定する(ステップS409)。参照画素のトラップカラーcpixが閾値M3より小さい場合は、色ずれが発生しても目立ちにくいのでトラップする必要がないと判断し、ステプS418へ移行する。参照画素のトラップカラーcpixが閾値M3以上である場合は、色ずれが目立ちやすいのでステップS410へ移行する。
画像処理部102は、参照画素のトラップカラーcpixが閾値M3とSlope3とを足した値より小さいかを判定する(ステップS410)。cpixが(M3+Slope3)より小さい場合は、調整幅の範囲なのでトラップ率の調整を行うためにステップS411へ移行する。cpixが(M3+Slope3)以上の場合は、調整せず、ステップS412へ移行し、Rate3に1を代入してステップS413へ移行する。
ステップS411において、画像処理部102は、以下の式でRate3を導出する。
Rate3 = (cpix−M3)/Slope3
例えば、画素609が注目画素で画素610が参照画素である場合、参照画素のトラップカラーcpixは153なので、
Rate3 = (153−51)/128
≒ 0.80
となる。
例えば、画素611が注目画素で画素612が参照画素である場合、参照画素のトラップカラーcpixは102なので、
Rate3 = (102−51)/128
≒ 0.40
となる。
図5(c)は、Rate3の導出方法のグラフである。参照画素のトラップカラーの濃度cpixが濃いほどトラッピング処理が必要なので、図5(c)に示すように、Rate3は、参照画素のトラップカラーの濃度cpixが濃いほどRate3が高い。参照画素のトラップカラーcpixが閾値M3とM3+Slope3との間にある場合は、段階的あるいは連続的に徐々にRate3が変化することが分かる。従来手法では、M3+Slope3を境にトラッピングのON/OFFが切り替わっており、トラッピングの強度を徐々に変化させる制御を行っていない。このため、従来手法のトラッピングの閾値が128だった場合、図6の画素群gの参照画素のトラップカラーcpixは153で、画素群hの参照画素のトラップカラーcpixは102なので、画素群gからしかトラッピング処理が行われない。図6(b)の画素群mが画素群fに対する画素群gのトラッピングである。画素群hは閾値以下なのでトラッピングが行われていないことが図より分かる。対して、図6(c)は本実施形態の手法でトラッピングを行った場合の処理結果である。画素群mは、Rate3=0.8で、画素群qは、Rate3=0.4でトラッピング処理が行われる。図6(b)は、画素群gから画素群fに対してのみトラッピングが行われており、画素群mとhとの境目で段差が発生している。一方、図6(c)の画素群fに対しては、それぞれ画素群m、画素群qのようにトラッピング処理がされ、段差が軽減していることがわかる。
次に、画像処理部102は、参照画素のトラップカラー以外の色rpixが閾値M4以下であるかを判定する(ステップS413)。参照画素のトラップカラー以外の色rpixが閾値M4より大きい場合は、色ずれが発生しても目立ちにくいのでトラップする必要がないと判断し、ステップS418へ移行する。参照画素のトラップカラー以外の色rpixが閾値M4より小さい場合は、トラップする必要があるかもしれないので、ステップS414へ移行する。
画像処理部102は、参照画素のトラップカラー以外の色rpixが閾値M4からSlope4を引いた値より大きいかを判定する(ステップS414)。rpixが(M4−Slope4)より大きい場合は、調整幅の範囲なのでトラップ率の調整を行うためにステップS415へ移行する。rpixが(M4−Slope4)以下の場合は、調整せず、ステップS416へ移行し、Rate4に1を代入してS417へ移行する。
ステップS416において、画像処理部102は、以下の式でRate4を導出する。
Rate4 = (M4−rpix)/Slope4
例えば、画素613が注目画素で画素614が参照画素である場合、参照画素のトラップカラー以外の色rpixは102なので、
Rate4 = (204−102)/128
≒ 0.80
となる。
例えば、画素615が注目画素で画素616が参照画素である場合、参照画素のトラップカラー以外の色rpixは153なので、
Rate4 = (204−153)/128
≒ 0.40
となる。
図5(d)は、Rate4の導出方法のグラフである。参照画素のトラップカラー以外の色rpixの濃度が薄いほどトラッピング処理が必要なので、図5(d)に示すように、Rate4は、参照画素のトラップカラー以外の色rpixの濃度が薄いほどRate4が高い。参照画素のトラップカラー以外の色rpixが閾値M4とM4−Slope4との間にある場合は、段階的あるいは連続的に徐々にRate4が変化することが分かる。従来手法では、M4−Slope4を境にトラッピングのON/OFFが切り替わっており、トラッピングの強度を徐々に変化させる制御を行っていない。このため、従来手法のトラッピングの閾値が128だった場合、画素群iの参照画素のトラップカラー以外の色rpixは102で、画素群jの参照画素のトラップカラー以外の色rpixは153なので、画素群iからしかトラッピング処理が行われない。図6(b)の画素群nが画素群fに対する画素群iのトラッピングである。画素群jは閾値以上なのでトラッピングが行われていないことが図より分かる。対して、図6(c)は本実施形態の手法でトラッピングを行った場合の処理結果である。画素群nは、Rate4=0.8で、画素群rは、Rate4=0.4でトラッピング処理が行われる。図6(b)は、画素群iから画素群fに対してのみトラッピングが行われており、画素群nと画素群jとの境目で段差が発生している。一方、図6(c)の画素群fに対しては、それぞれ画素群n、画素群rのようにトラッピング処理され、段差が軽減していることが変わる。
画像処理部102は、各ステップでトラップが必要ないと判断されたときはトラップ率Rateに0を代入する(ステップS418)。
画像処理部102は、各濃度のトラップ率Rate1、Rate2、Rate3、Rate4から最終的なトラップ率Rateを下記の式から決定する(ステップS417)。
Rate=(Rate1+Rate2+Rate3+Rate4)/4
例えば、画素601が注目画素で画素602が参照画素の場合、各画素の各色に対するトラップ率は以下のようになる。
Rate1=(204−102)/128≒0.8
Rate2=(102−51)/128 ≒0.4
Rate3=(153−51)/128 ≒0.8
Rate4は、参照画素のトラップカラー以外の色rpixが26で、M4−Slope4=76以下なので1となる。
以上から、
Rate=(0.8+0.4+0.8+1)/4
=0.75
となる。
ステップS417あるいはS418において決定されたトラップ率は、トラップカラーと現在処理対象となっているトラップカラー以外のいずれかの色版との組み合わせにおけるトラップ率として画像処理部102によって記憶される。そして処理はステップS419へ移行する。
ステップS419において、画像処理部102は、ステップS401〜S418までの処理をトラップカラーとそれ以外の色版それぞれとの全ての組み合わせについて実行したかを判定する。処理が全ての組み合わせについて実行されている場合、処理はステップS420へ移行する。また、処理が全ての組み合わせについて実行されていない場合、画像処理部102は、処理対象のトラップカラー以外の色を、トラップカラー以外の色版のうち未処理の色版に変更して、処理をステップS401へ移行させる。
ステップS420において、画像処理部102は、ステップS417あるいはS418において記憶された、トラップカラーとトラップカラー以外の色版それぞれとの組み合わせにおけるトラップ率のうち、最もトラップ率の大きいトラップ率を取得する。そして画像処理部102は、取得したトラップ率を最終的なトラップカラーのトラップ率Rateとして決定する。
よって、画素群kのトラップカラーであるシアンの濃度はステップS305において、参照画素のトラップカラーcpixと決定されたトラップ率Rateとを用いて、
cpix×Rate=153×0.75=115
と導出される。
上記で述べたように、トラッピング処理は、注目画素のトラップカラーの濃度が薄く、注目画素のトラップカラー以外の濃度が濃く、参照画素のトラップカラーの濃度が濃く、参照画素のトラップカラー以外の濃度が薄い場合に必要である。各画素の各濃度から導出される各トラップ率Rate1,2,3,4は、上記条件に近ければ近いほど高くなるように導出される。よって各トラップ率Rate1,2,3,4の平均からトラップ率Rateを決定することで、あらゆる状況でも自然なトラッピングを実現することが可能となる。
なお、上記のトラップ率を決定する処理は一例であって、トラップカラー以外の色が複数ある場合には、複数のうち最も参照画素の濃度の高いカラーの色を用いてトラップ率を決定しても良い。また、各色版について求めたトラップ率の平均値を最終的なトラップ率として決定しても良い。また、他の方法によって上記の各処理を行っても良い。重要なのはトラップ率が注目画素及び参照画素の各色版の濃度に応じて徐々に変化するように決定されることである。
また、上記の例では、トラップカラーとそれ以外の何れかの色版との組み合わせにおけるトラップ率Rateは各濃度のトラップ率の平均から決定した。しかしながら、これに限定するものではなく、4つの値の最大値や最小値、重み付けや掛け合わせで決定することも可能である。
以上説明したように、本実施形態では、トラッピングの際のトラップカラーの濃度(トラッピングの強度)を注目画素と参照画素の各色の濃度から調整幅を持たせて段階的あるいは連続的に徐々に制御する。これにより、グラデーション画像や濃度にムラのある画像に対しても、良好なトラッピング結果を得ることが可能である。例えば、印刷された印刷物上のグラデーションに色ずれが発生する場合、グラデーションの濃度の薄い部分に対して薄いトラップカラーを印刷することで、トラッピングで生じ得る段差を解消できる。
また、トラッピングの際に考慮すべき4つの濃度に対するトラップ率Rate1〜Rate4を導出することで、注目画素と参照画素の濃度の関係があらゆる場合でも良好なトラッピング結果が得られる。
本実施形態では、調整幅内のトラップ率の導出方法が線形であったが、これに限定するものではなく、任意の関数や非線形なものでよいことは言うまでもない。
また、上記の例では、CMYKの4色の場合を例に挙げて説明したが、他の色材の組み合わせにおいても適用可能である。
<実施形態2>
次に、実施形態2に係る画像処理を説明する。
本実施形態では、トラップ率を決定する際に処理対象となった参照画素の注目画素からの距離に応じて、重みづけをしてトラップ率を決定する場合を例に挙げて説明する。
図9は、実施形態2に係る画像形成装置100におけるトラッピング処理手順を説明するためのフローチャートである。ステップS901からステップS904までの処理については、図3のステップS301からステップS304と同様の処理とすることができるので、説明を省略する。
画像処理部102は、注目画素と参照画素との距離に応じた重みづけに応じてステップS904で決定されたトラップ率を修正する(ステップS905)。注目画素と参照画素との距離Rとした場合、以下の式を用いてトラップ率を修正する。例えば処理対象となっている参照画素が注目画素から4画素分離れていれば、距離R=4である。
修正したトラップ率Rate´=トラップ率Rate/距離R
画像処理部102は、参照画素と、ステップS905で修正されたトラップ率とから注目画素を修正する濃度修正処理(ステップS906)を行う。注目画素値は以下の式で算出される。
注目画素のトラップカラーの濃度値=cpix×Rate´
ここで、参照画素のトラップカラーの濃度値がcpixでトラップ率がRate´である。ただしステップS305と同様に、Rate´=0の場合は注目画素のトラップカラーの濃度値を変化させずにそのままの値で出力する(トラッピングしない)。
画像処理部102は、入力された画像の全ての画素に対して処理が行われたか判断する(S907)。次の画素があれば次の画素を注目画素としてS902へと進む。全ての画素について処理が行われたと判断するとトラッピング処理を終了する。
以上説明したように、参照画素の注目画素からの距離に応じて重みづけをしてトラップ率を決定することで、トラップ幅が広い場合にトラップ処理によって色が重なっても濃度上昇を防ぐことが可能となる。
<その他の実施例>
上記の各実施形態においては、画像形成装置を例に挙げて説明した。そして、上記の各実施形態の処理は、主として画像形成装置内の画像処理部(画像処理装置)において行われる例を説明した。しかしながら、本発明を画像形成を行う装置と接続される画像処理装置に適用してもよい。
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. 入力画像に含まれる注目画素のトラップカラーの濃度値を、前記注目画素の周りの参照画素の前記トラップカラーの濃度値を少なくとも用いて決定される補正濃度値に補正するトラッピング処理を行う画像処理手段を有し、
    前記画像処理手段は、前記トラッピング処理を行う場合に、前記参照画素の前記トラップカラーの濃度値の他に、前記注目画素の、前記トラップカラーとは異なる色版の濃度値も少なくとも用いて前記補正濃度値を決定することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記画像処理手段は、前記注目画素の前記色版の濃度値が第1の濃度値よりも大きい第2の濃度値である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値に基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第1の濃度値の場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記注目画素の前記色版の濃度値、および、前記注目画素の前記色版の濃度値が大きくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報に基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第2の濃度値である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第1の濃度値の場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置
  4. 前記画像処理手段は、前記トラッピング処理を行う場合に、前記参照画素の前記トラップカラーの濃度値の他に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値も少なくとも用いて前記補正濃度値を決定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像処理装置。
  5. 前記画像処理手段は、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が第1の差よりも大きい第2の差である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値とに基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第1の差である場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
  6. 前記注目画素の前記色版の濃度値、および、前記注目画素の前記色版の濃度値が大きくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報、ならびに、前記参照画素の前記色版の濃度値、および、前記参照画素の前記色版の濃度値が小さくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報に基づいて、
    前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第2の差である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第1の差である場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 入力画像に含まれる注目画素のトラップカラーの濃度値を、前記注目画素の周りの参照画素の前記トラップカラーの濃度値を少なくとも用いて決定される補正濃度値に補正するトラッピング処理を行う画像処理ステップを含み、
    前記画像処理ステップで前記トラッピング処理が行われる場合に、前記参照画素の前記トラップカラーの濃度値の他に、前記注目画素の、前記トラップカラーとは異なる色版の濃度値も少なくとも用いて前記補正濃度値を決定することを特徴とする画像処理方法。
  8. 前記画像処理ステップにおいて、前記注目画素の前記色版の濃度値が第1の濃度値よりも大きい第2の濃度値である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値に基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第1の濃度値の場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。
  9. 前記注目画素の前記色版の濃度値、および、前記注目画素の前記色版の濃度値が大きくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報に基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第2の濃度値である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値が前記第1の濃度値の場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項8に記載の画像処理方法。
  10. 前記画像処理ステップで前記トラッピング処理が行われる場合に、前記参照画素の前記トラップカラーの濃度値の他に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値も少なくとも用いて前記補正濃度値が決定されることを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の画像処理方法。
  11. 前記画像処理ステップにおいて、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が第1の差よりも大きい第2の差である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値とに基づいて、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第1の差である場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項10に記載の画像処理方法。
  12. 前記注目画素の前記色版の濃度値、および、前記注目画素の前記色版の濃度値が大きくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報、ならびに、前記参照画素の前記色版の濃度値、および、前記参照画素の前記色版の濃度値が小さくなるにしたがって前記補正濃度値が段階的に大きくなるように決定されるための情報に基づいて、
    前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第2の差である場合に、前記注目画素の前記色版の濃度値と前記参照画素の前記色版の濃度値との差が前記第1の差である場合に決定される補正濃度値よりも大きい補正濃度値を決定可能であることを特徴とする請求項11に記載の画像処理方法。
  13. コンピュータを、請求項1からのいずれか1項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
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