JP6378578B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
以下では、有色インクと無色インクを用いて、薄膜干渉による構造色の色または強度、あるいは、色および強度を制御して、画像記録装置が再現可能な色域の境界部において色の彩度を向上する、言い替えれば、色域を拡大する例を説明する。
図1のブロック図により実施例の画像処理を実行する情報処理装置の構成例を示す。CPU201は、RAMなどのメインメモリ202をワークメモリとして、ROM209やハードディスクドライブやソリッドステートドライブなどの記憶部203に格納されたプログラムを実行し、システムバス206を介して後述する構成を制御する。なお、ROM209や記憶部203には、後述する画像処理を実現するプログラムや各種データが格納されている。
画像処理装置100の入力画像バッファ102は、汎用I/F204によって実現される入力部101を介して、例えばディジタルカメラ208から入力される印刷対象の画像データをバッファする。色分解部103は、色分解ルックアップテーブル(LUT)104を参照して、入力画像バッファ102が格納する例えばRGB画像データをプリンタ12が備えるインク色に対応する材量データに色分解する。本実施例におけるインク色は、上述したように、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックK、クリアTの五色である。
プリンタ220は、熱転写方式、インクジェット方式などの記録装置で、記録ヘッド221を、記録媒体222に対して相対的に縦横に移動して、画像処理装置100からバンド単位に入力されるHTデータが示す画像を記録媒体222上に形成する。その際、インク色選択部226は、画像処理装置100から入力されるHTデータに対応するインク色を、記録ヘッド221に搭載されたインク色の中から選択する。
図4のフローチャートにより画像処理装置100が実行する画像処理を説明する。なお、図4は1バンド分の処理を示し、図4には示さないが、印刷対象の画像データの全部を処理するまで図4の処理がバンド単位に繰り返される。
C = CLUT_3D(R, G, B);
M = MLUT_3D(R, G, B);
Y = YLUT_3D(R, G, B);
K = KLUT_3D(R, G, B);
T = TLUT_3D(R, G, B); …(1)
ここで、XLUT_3Dは色分解LUT104のX色用の色分解テーブル、
XはC、M、Y、K、T。
記録データ設定部105は、走査番号kと、材量データの切出位置の副走査方向の座標を示すyCUT(k)を設定する(S103)。座標yCUT(k)は、走査番号kにおける材量データの切出位置を示し、記録素子列の上端に相当する。また、走査番号kの初期値は「1」であり、処理ループごとに走査番号kがインクリメントされる。
yCUT(k) = -Nz + (Nz/Pass)×k …(2)
ここで、Nzは記録素子列の記録素子数、
Passはパス数、
図5においてk=1の場合、yCUT(1)=-16+(16/4)×1=-16+4=-12。
図7により記録データ設定テーブル106が格納するテーブルを説明する。図7は紙送り量が列長の1/4の場合のインク値分割率を示す記録データ設定テーブルを表す。図7において、縦軸が記録素子の位置に対応する素子番号を示し、横軸がインク値分割率を示す。図7(a)は、Yインクのインク値分割率を示し、記録素子列の下端の1/2の記録素子に対して0.5が設定され、上端の1/2の記録素子に対して0が設定されている。また、図7(b)は、Tインクのインク値分割率を示し、記録素子列の下端の1/2の記録素子に対して0が設定され、上端の1/2の記録素子に対して0.5が設定されている。
Dy(3) + Dy(7) + Dy(11) + Dy(15) =1.0;
Dt(3) + Dt(7) + Dt(11) + Dt(15) =1.0; …(3)
if (0 ≦ ny < Nz/2) {
Dy(ny) = 0.0;
Dt(ny) = 0.5;
}
if (Nz/2 ≦ ny < Nz) {
Dy(ny) = 0.5;
Dt(ny) = 0.0;
} …(4)
if (0 ≦ ny< Nz) {
YL(ny) = Dy(ny+Nz/4) + Dy(ny+2×Nz/4) + Dy(ny+3×Nz/4);
YH(ny) = Dy(ny) + Dy(ny+Nz/4) + Dy(ny+2×Nz/4) + Dy(ny+3×Nz/4);
} …(5)
if (0 ≦ ny < 4) {
YL(ny) = 1.0;
YH(ny) = 1.0;
}
if (4 ≦ ny < 8) {
YL(ny) = 1.0;
YH(ny) = 1.0;
}
if (8 ≦ ny < 12) {
YL(ny) = 0.5;
YH(ny) = 1.0;
}
if (12 ≦ ny <16) {
YL(ny) = 0.0;
YH(ny) = 0.5;
}
if (0 ≦ ny < 4) {
TL(ny) = 0.5;
TH(ny) = 1.0;
}
if (4 ≦ ny< 8) {
TL(ny) = 0.0;
TH(ny) = 0.5;
}
if (8 ≦ ny< 16) {
TL(ny) = 0.0;
TH(ny) = 0.0;
}
図4に示す処理の説明に戻る。座標yCUT(k)が設定されると、記録データ設定部105は、記録データ設定テーブル106に基づき、各色の材量データから記録走査ごとの記録データを設定する(S104)。
YL(x, ny) = Y(x, ny+yCUT(k))×YL(ny);
YH(x, ny) = Y(x, ny+yCUT(k))×YH(ny);
TL(x, ny) = T(x, ny+yCUT(k))×TL(ny);
TH(x, ny) = T(x, ny+yCUT(k))×TH(ny); …(6)
ここで、Y(x, ny+yCUT(k))は、式(1)により得られる座標(x, ny+yCUT(k))のYデータ、
T(x, ny+yCUT(k))は、式(1)により得られる座標(x, ny+yCUT(k))のTデータ。
記録データ設定部105による記録データの設定(S104)が終了すると、HT処理部107は、記録データをハーフトーン処理によって量子化したHTデータを生成する(S105)。詳細は後述するが、Tインクの記録データは、入力画像バッファ102のRGBチャネルの値に応じてハーフトーン処理される。
まず、図11、図12(a)により有色インクのハーフトーン処理(S105)を説明する。比較器1502は、閾値マトリクス1501の閾値YThとYインクの上位記録データYHを比較して、上位記録データYHを量子化する(S201)。
if (YH < YTh)
Y'H = 0;
else
Y'H = 255; …(7)
if (YL < YTh)
Y'L = 0;
else
Y'L = 255; …(8)
Y' = Y'H - Y'L; …(9)
次に、図11、図12(b)によりTインクのハーフトーン処理(S105)を説明する。色変換部1505は、変換LUT1506を参照して、入力画像バッファ102から取得した注目画素のRGBデータを、プリンタ220の色再現範囲(色域)を示すために適当な色空間(例えばCIELAB空間)の色値に変換する。つまり、注目画素の色値を取得する(S301)。
L = LLUT_3D(R, G, B);
a = aLUT_3D(R, G, B);
b = bLUT_3D(R, G, B); …(10)
ここで、XLUT_3Dは変換LUT1506のX成分用の色変換テーブル、
XはL、a、b。
if (b < bB)
E = 0.0;
else
E = (b - bB)/(100 - bB); …(11)
TTh(i, j) = E×th1(i, j) + (1-E)×th2(i, j); …(12)
ここで、(i, j)は閾値マトリクスのセル位置、
th1(i, j)は閾値マトリクス1510aの閾値、
th2(i, j)は閾値マトリクス1510bの閾値。
if (TH < TTh)
T'H = 0;
else
T'H = 255; …(13)
if (TL < TTh)
T'L = 0;
else
T'L = 255; …(14)
T' = T'H - T'L; …(15)
図14によりHT処理部107が生成するHTデータを説明する。なお、図14においては、量子化後の値255を‘1’、値0を‘0’で表す。図14の左上は走査番号k=1において出力されるHTデータを示す。図10(a)に示すように、走査番号k=1におけるYデータはYH=128、YL=0であり、量子化後、Y'Hは‘1’または‘0’に、Y'Lは全画素‘0’になる。従って、HTデータY'として‘1’または‘0’が出力される。
図16によりイエローの構造色が生じて色域がイエロー方向に拡大する理由を説明する。
以下では、RGB=(255, 255, 128)の場合の薄膜干渉光の抑制について説明する。なお、RGB=(255, 255, 128)は、色変換部1505により色域内部のLab=(90, 0, 50)に変換される(S301)と仮定する。
C = √(a2 + b2);
E = f(C); ただし、0.0≦ E≦ 1.0 …(16)
ここで、Cはクロマ値。
あるいは
D = √{(100- L)2 + (0 - a)2 + (0 - b)2};
E = f(D); ただし、0.0≦ E≦ 1.0 …(17)
ここで、Lab=(100, 0, 0)は白色点、
Dは白色点と注目画素の色のユークリッド距離。
上記では、イエローYの色域拡大を説明したが、他の色相(レッドR、マゼンタM、グリーンG、ブルーB、シアンC、グリーンG)についても同様に薄膜干渉による色域拡大が可能である。図20により他の色相の色域拡大の概要を示す。
上記では、記録走査ごとのディザ処理と、有色インクの記録後に無色インクを記録する制御により、有色色材の上に無色色材をドットの集中度を制御して重畳する例を説明した。しかし、記録走査ごとに誤差拡散処理を行って、上述と同等の制御を行うことが可能である。その場合、ドットの集中度の制御には、誤差拡散法におけるドット集中制御である、所謂、アウトプットフィードバック型の誤差拡散法を用いればよい。
上記では、彩度方向に色域を拡大する薄膜干渉の制御を説明したが、色の濃度(明度方向)に色域を拡大する制御も可能である。
上記では、ドットパターンの集中度を制御することで、無色色材の光学薄膜の膜厚のばらつきを制御して薄膜干渉の強度を制御する例を説明した。しかし、ドットパターンの集中度以外の方法により膜厚のばらつきを制御してもよい。
if (DC(x, y) < ThC(x%Sx, y%Sy))
HC(x, y) =‘0’;
else
HC(x, y) =‘1’; …(18)
ここで、%は剰余演算子、
画素値‘1’はオンドットを表す、
画素値‘0’はオフドットを表す。
PCp(x, y) = HC(x, y) & Mp(x%Sx, y%Sy) …(19)
ここで、pはパス番号(p=1-4)、
&は論理積演算子、
画素値‘1’はオンドットを表す、
画素値‘0’はオフドットを表す。
if (RM(x, y) = ‘0’)
PTp(x, y) = HT(x, y) & MSp(x%Sx, y%Sy);ドット集中
else
PTp(x, y) = HT(x, y) & MBp(x%Sx, y%Sy);ドット分散 …(20)
ここで、pはパス番号(p=5-8)。
if (L(x, y) < 30)
RM(x, y) = ‘1’;薄膜化
else
RM(x, y) = ‘0’;凹凸化 …(21)
図19に示す有色色材と無色色材の二種類の積層構造を形成するために、実施例1では閾値マトリクスを切り替える方法、実施例2、3ではパスマスクを切り替える方法を説明した。積層構造の形成は、その他の方法でも実現可能である。例えば、特許文献5に記載されたグリーンノイズ法による誤差拡散処理を用いれば、透明インクのドットの集中度を色によって変化させることができ、積層構造を形成することができる。また、特許文献6に記載されたインデックスパターンの切り替えによっても積層構造の形成が実現される。また、記録ヘッド221から吐出するCLインクのドットサイズを公知の方法で制御して積層構造の形成を実現することができる。
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (22)
- 記録材として有色色材および高透過率材を用いる画像記録用のデータを生成する画像処理装置であって、
入力画像データを色分解して、各記録材の記録量を表す材量データを生成する色分解手段と、
前記材量データに基づき、画像記録装置における記録走査ごとのハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理を行う生成手段と、を有し、
前記記録走査ごとのハーフトーンデータは、前記有色色材を記録する第一の記録走査における前記有色色材の吐出と、前記高透過率材を記録する第二の記録走査における前記高透過率材の吐出と、を制御するために用いられ、
前記第二の記録走査に対応するハーフトーンデータは、前記画像記録装置が再現可能な色域の境界部について、前記第一の記録走査によって形成された前記有色色材の層の上に前記第二の記録走査によって形成される前記高透過率材の層の厚みを、前記高透過率材の層における薄膜干渉により色付いた正反射光の色の色相が前記有色色材の色相と同一になる又は近似するように、前記高透過率材の吐出を制御するために用いられることを特徴とする画像処理装置。 - 前記生成手段は、
記録材ごとに、前記材量データに基づき、記録走査ごとの記録データを設定する設定手段と、
前記記録走査ごとの記録データに前記ハーフトーン処理を行って、前記記録走査ごとのハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理手段と
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記色分解手段は、前記入力画像データのRGB値に基づき前記高透過率材の材量データを決定する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。
- 前記第二の記録走査に対応するハーフトーンデータは、前記画像記録装置が再現可能な色域の内部について、前記高透過率材の層の厚みのばらつきを大きくするように、前記高透過率材の吐出を制御するために用いられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーン処理手段は、ドット分散型の閾値マトリクスを用いて前記有色色材の記録データをハーフトーン処理し、前記入力画像データの色に基づく閾値マトリクスを用いて前記高透過率材の記録データをハーフトーン処理することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記入力画像データの色が前記画像記録装置の色域の境界部に対応する場合、前記ハーフトーン処理手段は、前記高透過率材の記録データのハーフトーン処理にドット分散型の閾値マトリクスを用いることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記入力画像データの色が前記画像記録装置の色域の内部に対応する場合、前記ハーフトーン処理手段は、前記高透過率材の記録データのハーフトーン処理にドット集中型の閾値マトリクスを用いることを特徴とする請求項5又は6に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーン処理手段は、
前記入力画像データの色が属す前記画像記録装置の色域の領域を示す評価値を計算する評価手段と、
前記評価値に基づきドット分散型の閾値マトリクスとドット集中型の閾値マトリクスを線形結合した閾値マトリクスを生成するマトリックス生成手段と
を有することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記ハーフトーン処理手段は、前記生成された閾値マトリクスを用いて前記高透過率材の記録データを量子化することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記評価手段は、前記入力画像データの色の色度に基づき前記評価値を計算することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記評価手段は、前記入力画像データの色のクロマ値に基づき前記評価値を計算することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記評価手段は、前記入力画像データの色と白色点の距離に基づき前記評価値を計算することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、テーブルを参照して、前記記録データとして第一の記録データと第二の記録データを設定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーン処理手段は、前記第一の記録データと前記第二の記録データをそれぞれハーフトーン処理し、前記ハーフトーン処理した第二の記録データから前記ハーフトーン処理した第一の記録データを減算した結果を前記ハーフトーン処理後の記録データとすることを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- さらに、前記ハーフトーン処理後の記録データを前記画像記録装置に出力する出力手段を有することを請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記高透過率材は、前記有色色材と同一または近似する色相、かつ、前記有色色材よりも高い透過率を有する色材であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーンデータは、二値データであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーンデータは、多値データであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 記録材として有色色材および高透過率材を用いる画像記録用のデータを生成する画像処理装置であって、
入力画像データを色分解して、各記録材の記録量を表す材量データを生成する色分解手段と、
前記材量データに基づき、画像記録装置における記録走査ごとのハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理を行う生成手段と、を有し、
前記記録走査ごとのハーフトーンデータは、前記有色色材を記録する第一の記録走査における前記有色色材の吐出と、前記高透過率材を記録する第二の記録走査における前記高透過率材の吐出と、を制御するために用いられ、
前記第二の記録走査に対応するハーフトーンデータは、前記画像記録装置が再現可能な色域の境界部について、前記高透過率材の層の厚みを、比視感度が高い波長における正反射光の光量が最小になるように、前記高透過率材の吐出を制御するために用いられることを特徴とする画像処理装置。 - 記録材として有色色材および高透過率材を用いる画像記録用のデータを生成する画像処理方法であって、
入力画像データを色分解して、各記録材の記録量を表す材量データを生成し、
前記材量データに基づき、画像記録装置における記録走査ごとのハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理を行い、
前記記録走査ごとのハーフトーンデータは、前記有色色材を記録する第一の記録走査における前記有色色材の吐出と、前記高透過率材を記録する第二の記録走査における前記高透過率材の吐出と、を制御するために用いられ、
前記第二の記録走査に対応するハーフトーンデータは、前記画像記録装置が再現可能な色域の境界部について、前記第一の記録走査によって形成された前記有色色材の層の上に前記第二の記録走査によって形成される前記高透過率材の層の厚みを、前記高透過率材の層における薄膜干渉により色付いた正反射光の色の色相が前記有色色材の色相と同一になる又は近似するように、前記高透過率材の吐出を制御するために用いられることを特徴とする画像処理方法。 - 記録材として有色色材および高透過率材を用いる画像記録用のデータを生成する画像処理方法であって、
入力画像データを色分解して、各記録材の記録量を表す材量データを生成し、
前記材量データに基づき、画像記録装置における記録走査ごとのハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理を行い、
前記記録走査ごとのハーフトーンデータは、前記有色色材を記録する第一の記録走査における前記有色色材の吐出と、前記高透過率材を記録する第二の記録走査における前記高透過率材の吐出と、を制御するために用いられ、
前記第二の記録走査に対応するハーフトーンデータは、前記画像記録装置が再現可能な色域の境界部について、前記高透過率材の層の厚みを、比視感度が高い波長における正反射光の光量が最小になるように、前記高透過率材の吐出を制御するために用いられることを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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