JP6278034B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム Download PDF

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本発明は、印刷画像の濃度を調整する場合、記録材の打ち込み量の変化を考慮しつつ、印刷品質の低下を抑制することが可能な印刷画像の画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
従来の印刷画像の濃度調整としては、互いに異なる有彩色を有する複数の記録材を備える印刷装置に、印刷用の出力データを出力する画像処理装置であって、印刷対象とする画像を構成する各ピクセルについて、チャネル毎の濃度を表した第1の画像データを取得する取得部と、記録材の使用量を設定するための使用量設定値が与えられると、前記使用量設定値に応じた調整値を設定する設定部と、前記第1の画像データの濃度を、設定された前記調整値に応じた濃度に調整する調整部と、濃度が調整された第1の画像データを、各記録材の使用量を表現する第2の画像データに変換する変換部と、前記第2の画像データに基づいて、前記出力データを生成する生成部とを備える画像処理装置が知られている。(特許文献1参照)
また、印刷画像の濃度調整として、下色除去による濃度調整も知られている。(特許文献2,特許文献3参照)
特開2009−141941号公報 特開2006−279922号公報 特開2008−205964号公報
特許文献1に記載の画像処理装置でRGB値で表現された画像データに対して濃度の増加・減少の調節を実行すると、実際に消費されるインク量は調整された濃度に伴って一律に変化せず、濃度を減少させたにもかかわらずインク消費量が増加することもあった。そして、そのインク消費量の変化を予測することが困難であった。
その例を、図6を用いて説明する。
図6(a)は、画像データR(0),G(0),B(0)の濃度を10%減少させて、画像データR(20),G(20),B(20)に調整した場合には、インク消費量はC(0%),M(0%),Y(0%),K(100%)が、C(10%),M(10%),Y(10%),K(75%)となって、インク消費量が増加する。
これに対して、図6(b)は、画像データR(255),G(0),B(0)の濃度を10%減少させて、画像データR(255),G(20),B(20)に調整した場合には、インク消費量はC(0%),M(80%),Y(80%),K(0%)が、C(0%),M(60%),Y(60%),K(0%)となって、インク消費量は減少しているが、インク消費量の変化は予測できる範囲とはいえない。
上述の如く、従来の画像処理装置(方法)では、画像の濃度の減少に対して、インク使用量が減少するとは限らず増加する場合もあり、減少する場合でもインク消費量の減少は予測できる範囲とはいえないという問題があった。
また、従来の濃度調整として、特許文献2,3の下色除去による濃度調整では、カラーインクを除いてブラックインクに置き換える考え方のため、カラーインクとブラックインクを別々に濃度調整したい場合、困難であるという問題点があった。
また、濃度減少を行う目的の一例として、「裏抜け・印刷にじみを防止する」、「印刷に使用するインクコストを削減する」といったものが挙げられる。前者は、物理的に印刷するインク量を減少させる必要があるため、[濃度減少]=[インク打ち込み量減少]が成り立つ必要があり、従来の画像データに対する濃度調整では、実現できない場合がある。更に、後者では、インクコストを削減するための具体的な削減量を考慮して濃度調整を行うため、従来の画像データに対する濃度調整では実現が困難である。
また、カラー/ブラック別々に濃度減少を行う目的の一例として、「黒文字・バーコード等の品質を低下させず、かつブラックインクを増加させずに総インク打ち込み量を指定量減少する」といったものが挙げられる。この場合、従来の下色除去による濃度調整では、ブラックインクを増加させないという事は難しく、また指定量総インク打ち込み量を減少するといった事も困難である。
更に、濃度増加を行う目的の一例として、「埋まりが足りない」といったものが挙げられる。これに対しても、[濃度増加]=[インク打ち込み量増加]が成り立つ必要があり、従来の画像データに対する濃度調整では、実現できない場合がある。
本発明の課題(目的)は、画像濃度の調節をした際に、印刷品質の変化を抑制し、実際に消費されるインク量を調整された濃度に伴って調整させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の画像処理装置は、RGB値で表現された画像データを色変換テーブルを用いて、印刷に必要な記録材毎の単位面積当たりのインク量データに変換する色分解部と、前記色分解部で得られたインク量データに対して、設定された濃度に調整する濃度調整部と、濃度調整された前記インク量データを複数のドットサイズ別のドット量データに変換するドット量発生部と、前記ドット量データにハーフトーン処理を施すハーフトーン処理部とを備えることを特徴とする。
また、前記色分解部で得られた前記インク量データに対して、カラーインク量及びブラックインク量毎に、前記記録材の使用量を設定して濃度を調整することを特徴とする。
また、前記ドット量発生部は、インク量データの変化に伴う、複数のドットサイズ別のドット量発生の変化における、小さいドットサイズから大きなドットサイズの発生に不均一性を持つドット変換テーブルを備えたことを特徴とする。
また、前記色分解部の色変換テーブルには、印刷する際の複数の前記記録材の量の合計に対して、最大インク量の制限が設けられていることを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明の画像処理方法は、RGB値で表現された画像データを色変換テーブルを用いて、印刷に必要な記録材毎の単位面積当たりのインク量データに変換する色分解ステップと、前記色分解ステップで得られたインク量データに対して、カラーインク量及びブラックインク量毎に、設定された濃度に調整する濃度調整ステップと、濃度調整された前記インク量データを、ドット変換テーブルを用いて複数のドットサイズ別のドット量データに変換するドット量発生ステップと、前記ドット量データにハーフトーン処理を施すハーフトーン処理ステップとを含むことを特徴とする。
また、前記ドット変換テーブルは、インク量データの変化に伴う複数のドットサイズ別のドット量発生の変化における、小さいドットサイズから大きなドットサイズの発生に不均一性を持たせていることを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明の画像処理プログラムは、請求項5又は6の画像処理方法の各ステップを画像処理装置に搭載されたコンピューターに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、画像濃度の調節をした際に、印刷品質の変化を抑制し、実際に消費されるインク量を調整された濃度に伴って調整させることが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムが実現できる。
本発明の画像処理装置のシステム構成を示す図である。 図2(a)は、インク量とドットサイズ別のドット発生量との関係を示す。 図2(b)は、RGB値で表された画像データを色変換テーブルLUT2を用いて変換を行い、図2(a)の特性を示すドット変換テーブルを用いたドット分解を実行した場合のデフォルト値(濃度調整をしない場合)を示す図である。 参考例1の処理の手順を示すフローチャートである。 参考例2の処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の処理の手順を示すフローチャートである。 RGB値で表現された画像データに対して濃度の増加・減少の調節を実行する従来の画像処理におけるインク使用量の例を示す図である。
本発明の基本となるシステム構成を図1を用いて説明する。
図1は本発明の画像処理装置のシステム構成を示す図である。
図1において、画像処理装置12は、ホストコンピューター内に画像処理モジュール(ドライバ等)として構成され、アプリケーションからの画像データ(ラスタライズ済の)に対して画像処理を行い、印刷データとしてプリンターに送信する。画像処理モジュール12は、インク色分解部(色分解部)12a、濃度調整部12b、ドット分解部12c、ハーフトーン処理部12e、記録方法処理部12fを備える。
インク色分解部12aは、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の各色の濃度を階調値で表現するRGB形式の画像データ(RGB値)をアプリケーション11から取得し、色変換テーブルLUT2を使用して、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のインク(記録材)の量に対応するCMYK形式の画像データであるインク量データ(CMYK値)に変換する。
濃度調整部12bは、変換されたインク量データ(インク色分解されたインク量に対応する)に対して、カラー(C、M、Y)、ブラック(K)別に指定された濃度に対応するインク量データ(C’,M’,Y’,K’)になるように濃度調整を実行する。
ここで、プリンター2は、ドットを形成することにより印刷画像を形成し、画素毎に3種類の大きさのインク滴(大ドット、中ドット、小ドット)を使い分け(ドット非形成も含む)、かつ、複数の画素を含む所定領域内に形成されるドットの密度を変化させるものである。ドット分解部12cは、これらのドットを形成させるため、色毎に図2(a)に示す特性のドット量発生テーブル(ドット変換テーブル)12dを使用して、濃度調整されたインク量(C’,M’,Y’,K’)を、C、M、Y、K毎に大(L)ドット、中(M)ドット、小(S)ドットの数(ドット発生量)に対応するドット量データに分解する。図2(a)の特性を示すドット量発生テーブル12dは、使用インク量と大、中、小ドット各々の発生量との関係を示し、総インク量の比較的少ない画素に対しては、小ドットの発生量が高く、大ドットの発生量は低くなるように、また、総インク量が多くなるにつれて小ドットの発生量が下がり、代わりに中ドットや大ドットの発生量が高くなるように設定されている。
ハーフトーン処理部12eは、ドット分解部12cで大ドット、中ドット、小ドットのドット数に分解されたドット量データに対して、ハーフトーン処理を施す。ハーフトーン処理は、印刷画像データの階調値に応じて適切な密度でドットが形成されるように、画素毎にドット形成の要否を決定する処理である。ハーフトーン処理の手法としてはディザ法が知られている。ディザ法では、画素と一対一に対応する要素の各々に閾値が設定されたディザマトリクスを用いて各画素について処理対象データの値と閾値の比較を行ない、例えばデータの値が閾値以上であればドット形成要(ON)、データの値が閾値未満であればドット形成不要(OFF)と決定する。
記録方法処理部12fは、ハーフトーン処理後のデータをプリンターが解釈できる印刷データに変換する。
プリンター2は、記録方法処理部12fから出力された印刷データに基づいて印刷部2aで印刷(記録)を行う。
次に、本発明の画像処理装置の画像処理方法に係る動作を説明する。
先ず、本願発明と対比を明確にするために、先ず、画像処理装置でRGB値で表現された画像データに対して濃度の減少の処理を実行した後に、インク量データへインク色分解を実行した場合の処理フローに、RGB値及びCMYK値の一例を適用した例を図3の参考例1(フローチャート1)として説明する。
また、画像処理装置でRGB値で表現された画像データをインク量データへインク色分解した後に、ドット分解されたC、M、Y、K毎の大、中、小ドットの数を示すドット量データに対して、濃度の減少の処理を実行した場合の処理フローを図4の参考例2(フローチャート2)として説明する。
その次に、画像処理装置12で、RGB値で表現された画像データをインク量データ(CMYK値)へインク色分解した後に、インク色分解部で得られたインク量データに対して、濃度調整処理として、カラー(C,M,Y)とブラック(K)の濃度の減少の処理を別々に実行し、そして、ドット分解を行った場合の処理フローを、RGB値及びCMYK値の一例とともに実施例(フローチャート3:図5)として説明する。
以下の説明では、単一の色変換テーブルLUT2を使用して、(R,G,B)=(70,70,70)である画像データに対して、濃度を30%減少させる処理を実行する。
ここで、(R,G,B)=(70,70,70)は、RGB形式の各成分の値R、G、Bが、それぞれ、70、70、70である画像データを示すものとする。また、インク量データ(C,M,Y,K)の各成分は、単位面積あたりの記録材(インク)による被覆率[%]を示すものとする。また、ドット量データは、各色に対して単位面積あたりの大、中、小ドットの数を(大X、中Y、小Z)として表すものとする。なお、(R,G,B)の各値が同じデータが無彩色に対応し、(R,G,B)=(0,0,0)が濃度最大の無彩色であるブラック(K)、(R,G,B)=(255,255,255)が濃度最小の無彩色であるホワイトに対応するものし、(R,G,B)=(70,70,70)は、中間調のグレーの画像データを表している。また、画像データ(R,G,B)=(70,70,70)の濃度を30%減少させたものを(R’,G’,B’)=(100,100,100)とし、インク量データ(C,M,Y,K)=(30%,30%,30%,70%)を30%減少させたものを(C’,M’,Y’,K’)=(21%,21%,21%,49%)として表す。
図2(b)は、画像データ(R,G,B)=(70,70,70)に対して濃度調整を行わない場合の総打ち込みインク量が382[pl]であることを示している(デフォルト)。この場合の総打ち込みインク量は、次のように算出される。画像データ(R,G,B)=(70,70,70)を、色変換テーブルLUT2を使用して、インク量データ(C,M,Y,K)=(30%,30%,30%,70%)に変換する。そして、図2(a)に示す特性のドット量発生テーブル12dでドット分解される。その結果、C、M、Yのドット発生量は、ともに、大ドット、中ドット、小ドット、それぞれ、0、2、50となり、Kのドット発生量は、大ドット、中ドット、小ドット、それぞれ、20、50、40となる。そして、ドットサイズ別の打ち込みインク量の最小単位を、大、中、小ドットサイズ、それぞれ、4、2、1とする場合、総打ち込みインク量は、(0×4+2×2+50×1)×3+(20×4+50×2+40×1)=382となる。ここで、打ち込みインク量は、重量、体積等で表される。
参考例1の画像処理手順を図3のフローチャート1を用いて説明する。
・アプリケーション11からRGB値で表現された画像データ(R,G,B)=(70,70,70)を取得する。(ステップS1)
・減少させる濃度として、(−30%)を指定する。(ステップS2)
・画像データ(R,G,B)=(70,70,70)を、30%減少させた(R’,G’,B’)=(100,100,100)に減少させる。(ステップS3)
・色変換テーブルLUT2を備えたインク色分解部で、30%濃度の減少されたRGB値で表現された画像データ(R’,G’,B’)を印刷に必要なCMYK値のインク量データ(C,M,Y,K)=(35%,35%,35%,45%)に変換する。(ステップS4)
・インク量データ(C,M,Y,K)を図2(a)に示す特性のドット量発生テーブルを用いて複数のドットサイズ別のドット量データに変換する。(ステップS5)
この結果は、図示のとおりで、C、M、Yのドット発生量は、ともに、大、中ト、小ドット、それぞれ、0、15、50となり、Kのドット発生量は、大、中、小ドット、それぞれ、0、50、50となる。そして、総打ち込みインク量は、(0×4+15×2+50×1)×3+(0×4+50×2+50×1)=390となる。
濃度減少前(濃度調整を行わない場合:デフォルト)の総打ち込みインク量は、図2(b)に示す如く382であるので、濃度は30%減少しているにもかかわらず、総打ち込みインク量は増加している。
・前記ドット量データにハーフトーン処理を施す。(ステップS6)
・ハーフトーン処理後のデータにプリンターが解釈できる印刷データに変換してプリンターに送出する。(ステップS7)
参考例2の画像処理手順を図4のフローチャート2を用いて説明する。
・アプリケーション11からRGB値で表現された画像データ(R,G,B)=(70,70,70)を取得する。(ステップS11)
・減少させる濃度として、カラー及びブラック別に(カラー:−30%)(ブラック:−30%を指定する。(ステップS12)
・色変換テーブルLUT2を備えた色分解部で、濃度の減少前のRGB値で表現された画像データを印刷に必要なCMYK値のインク量データ(C,M,Y,K)=(30%,30%,30%,70%)に変換する。(ステップS13)
・濃度減少前のインク量データ(C,M,Y,K)を図2(b)に示す特性のドット量発生テーブル12dを用いて複数のドットサイズ別のドット量データに変換する。(ステップS14)
この結果は、図示のとおりで、C、M、Yのドット発生量は、ともに、大、中、小ドット、それぞれ、0、2、50となり、Kのドット発生量は、大、中、小ドット、それぞれ、20、50、40となる。
・ステップS14で得られたドット量データであるCMYK別の複数のドットサイズ別のドット数をそれぞれ30%減少させる。(ステップS15)
この結果、図示のとおりで、C、M、Yのドット発生量は、ともに、大、中、小ドット、それぞれ、0、1、35となり、Kのドット発生量は、大、中、小ドット、それぞれ、14、35、28となる。そして、この濃度減少(−30%)させた後の総打ち込みインク量は、(0×4+1×2+35×1)×3+(14×4+35×2+28×1)=370となる。
この場合には、総打ち込みインク量は減少しているが、濃度減少後の薄い色でも大ドット(14個)や中ドット(38個)が発生しているので、画質(粒状性等)として好ましくない状態である。
・前記ドット量データにハーフトーン処理を施す。(ステップS16)
・ハーフトーン処理後のデータにプリンターが解釈できる印刷データに変換してプリンターに送出する。(ステップS17)
本発明の実施例の画像処理手順を図5のフローチャート3を用いて説明する。
・アプリケーション11からRGB値で表現された画像データ(R,G,B)=(70,70,70)を取得する。(ステップS21)
・減少させる濃度として、カラー及びブラック別に(カラー:−30%)(ブラック:−30%を指定する。(ステップS22)
・色変換テーブルLUT2を備えたインク色分解部12aで、濃度調整前(濃度の減少前)のRGB値で表現された画像データを印刷に必要な記録材毎の単位面積当たりのインク量データ(C,M,Y,K)=(30%,30%,30%,70%)に変換する。(ステップS23)
・カラーの濃度を減少(−30%)させる。(ステップS24)
その結果インク量データは、(C,M,Y,K)=(30%,30%,30%,70%)から(C’,M’,Y’,K’)=(21%,21%,21%,70%)になる。
・ブラックの濃度を減少(−30%)させる。(ステップS25)
その結果インク量データは、(C’,M’,Y’,K’)=(21%,21%,21%,49%)になる。
・濃度減少後のインク量データを図2(a)に示す特性のドット量発生テーブル12dを用いて複数のドットサイズ別のドット量データに変換する。(ステップS26)
この結果は、図示のとおりで、C、M、Yのドット発生量は、ともに、大、中、小ドット、それぞれ、0、0、40となり、Kのドット発生量は、大、中、小ドット、それぞれ、0、60、50となる。そして、この総打ち込みインク量は、(0×4+0×2+40×1)×3+(0×4+60×2+50×1)=290となる。
濃度減少前(濃度調整を行わない場合:デフォルト)の総打ち込みインク量は382であるので、総打ち込みインク量が減少している。
この場合、実施例では、総打ち込みインク量が減少すると共に、大ドットはなく、中ドット(60個)及び小ドット(170個)であるので、画質(粒状性等)は好ましい状態である。
・前記ドット量データにハーフトーン処理を施す。(ステップS27)
・ハーフトーン処理後のデータにプリンターが解釈できる印刷データに変換してプリンターに送出する。(ステップS28)
前記フローチャート1〜3では、濃度を減少させる例を示しているが濃度の増加後の印刷する際の複数のインクの合計が最大インク量の制限内であれば、濃度を増加させることも可能である。
1:ホストコンピューター11:アプリケーション12:画像処理モジュール(画像処理装置)12a:インク色分解部12b:濃度調整部12c:ドット分解部12d:ドット量発生テーブル12e:ハーフトーン処理部12f:記録方法処理部2:プリンター2a:印刷部

Claims (7)

  1. RGB値で表現された画像データを色変換テーブルを用いて、印刷媒体に対する単位面積あたりのインクによる被覆率を示すCMYKの各成分の値で示された各色のインクの量に対応するインク量データに変換する色分解部と、
    前記RGB値で表現された前記画像データに対して濃度を減少させようとする場合、前記RGB値で表現された前記画像データに対してではなく、前記色分解部で得られた前記インク量データに対して濃度を減少させるように前記CMYKの各成分による被覆率の値を一律に、設定された濃度へ調整する濃度調整部と、
    前記濃度調整部によって濃度調整されたインク量データから、打ち込みインク量の異なる複数のドットサイズ別のドットを発生させる際、ドットサイズ別の打ち込みインク量とドットサイズ別のドット発生量とを乗じた総打ち込みインク量が濃度調整をしない場合に比べて少なくなるように、かつ、前記総打ち込みインク量が少なくなるにしたがってドットサイズがより小さなドットが多くなるように、前記複数のドットサイズ別のドットを発生させるドット分解部と、
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記画像データに対してカラー及びブラック毎に濃度を減少させようとする場合、前記色分解部で得られた前記インク量データに対して、前記濃度調整部は前記カラーの濃度及び前記ブラックの濃度毎に濃度を減少させるように調整する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記ドット分解部は、
    前記インク量データの変化に伴う、前記ドットサイズ別の前記ドット発生量に不均一性を持つドット変換テーブルを備えた、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
  4. 前記色分解部の前記色変換テーブルには、
    各色の前記インク量データの合計に対して、最大値の制限が設けられている、
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. RGB値で表現された画像データを色変換テーブルを用いて、印刷媒体に対する単位面積あたりのインクによる被覆率を示すCMYKの各成分の値で示された各色のインクの量に対応するインク量データに変換する色分解ステップと、
    前記RGB値で表現された前記画像データに対して濃度を減少させようとする場合、前記RGB値で表現された前記画像データに対してではなく、前記色分解ステップで得られた前記インク量データに対して濃度を減少させるように前記CMYKの各成分による被覆率の値を一律に、設定された濃度へ調整する濃度調整ステップと、
    前記濃度調整ステップで濃度調整されたインク量データから、打ち込みインク量の異なる複数のドットサイズ別のドットを発生させる際、ドットサイズ別の打ち込みインク量とドットサイズ別のドット発生量とを乗じた総打ち込みインク量が濃度調整をしない場合に比べて少なくなるように、かつ、前記総打ち込みインク量が少なくなるにしたがってドットサイズがより小さなドットが多くなるように、前記複数のドットサイズ別のドットを発生させるドット量発生ステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
  6. 前記濃度調整ステップでは、前記画像データに対してカラー及びブラック毎に濃度を減少させようとする場合、前記インク量データに対して、前記カラーの濃度及び前記ブラックの濃度毎に前記インク量データを減少させるように調整し、
    前記ドット量発生ステップでは、前記ドットサイズ別の前記ドット発生量に不均一性を持たせているドット変換テーブルにより前記複数のドットサイズ別のドットを発生させる、
    ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
  7. 前記請求項5又は6の画像処理方法の各ステップを画像処理装置に搭載されたコンピューターに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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