JP6639138B2 - 画像処理装置および画像処理方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像信号を、出力デバイスが扱う複数の色成分に対応する信号を含む出力信号に変換する画像処理に関する。

インクジェット方式や電子写真方式に代表されるプリンタは、通常、ＲＧＢの色信号を入力として受け取り、その信号をプリンタに搭載された色材の色材量（ＣＭＹＫなど）に変換することで印刷データを生成している。この変換は色分解処理と呼ばれており、現在主流となっている方式に、３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）と補間演算を組み合わせたものがある。

３次元ＬＵＴは、装置の記憶容量を節約するため、通常は入力色空間を１７×１７×１７程度に間引いた格子点上の値のみを保持し、格子点間の値は補間演算により算出する。このとき、補間演算による誤差が生じるため、格子点間の色再現精度が低下してしまうことがある。

そこで、特許文献１および特許文献２では、３次元ＬＵＴの前に非線形な変換を行うための１次元ＬＵＴを備えることにより、３次元ＬＵＴを用いた補間演算における線形性を高め、補間演算による精度悪化を低減する技術が開示されている。これらの技術は、多次元のＬＵＴを用いた補間演算の精度を向上させるために、入力信号を適切に非線形変換する技術と位置づけられる。具体的には、特許文献１では、非線形変換のために１種類の入力信号に応じた１次元ＬＵＴを備える技術が開示されている。また、特許文献２では、３次元ＬＵＴに入力される値の種類、即ちＲＧＢのチャネル毎に異なる１次元ＬＵＴを備える技術が開示されている。

特開２００３−１１０８６５号公報 特開２０１４−１８７６０４号公報

しかしながら、多次元ＬＵＴを用いた補間演算の線形性を高めるための非線形変換は、多次元ＬＵＴに入力される値の種類（例えばＲＧＢ）だけでなく、多次元ＬＵＴから出力される値の種類（例えばＣＭＹＫ）に応じても異なる。そのため、入力信号に応じた非線形変換処理（１次元ＬＵＴ）を備えるだけの構成では、補間誤差による色再現精度悪化の課題は改良の余地がある。特に、濃インクより相対的に濃度の低い淡インクを搭載するインクジェットプリンタでは、明領域で多く用いられる淡インクと暗領域で多く用いられる濃インクとで、非線形性が大きく異なっている。

そこで本発明では、多次元ＬＵＴから出力される値の種類に応じて多次元ＬＵＴから出力される値の非線形性が異なる場合でも、補間演算による精度悪化を低減することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、画像を表し、第１色および第２色を含むｎ（ｎ≧２）色の入力画像信号を、ルックアップテーブルを用いた補間処理を用いて、第１の色材および第２の色材を含む出力デバイスが扱う各色材に対応する出力信号に変換する画像処理装置であって、前記ｎ色の入力画像信号を、前記各色材に対応する信号毎の線形性に応じて、前記ｎ色の入力画像信号それぞれを前記色材毎の変換後画像信号に変換する第１変換手段と、前記第１変換手段により変換された前記色材に対応する前記ｎ色の変換後画像信号を、前記補間処理を用いて前記色材それぞれに対応する前記出力信号に変換する第２変換手段とを有し、前記第１変換手段は、前記第１色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第１の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第２の信号に変換し、前記第２色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第３の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第４の信号に変換し、
前記第２変換手段は、前記第１の信号と前記第３の信号とに応じて前記第１の色材に対応する前記出力信号を出力し、前記第２の信号と前記第４の信号とに応じて前記第２の色材に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする。

本発明により、多次元ＬＵＴから出力される値の種類に応じて多次元ＬＵＴから出力される値の非線形性が異なる場合においても、補間計算による精度悪化を低減することができる。

実施例１における画像形成装置の構成を示したブロック図 変換ＬＵＴの例 ＯＰＧＬＵＴの例 パス分解処理の概念図 画像処理のフローチャート 変換ＬＵＴおよび色分解ＬＵＴの設計フロー（全体） 変換ＬＵＴおよび色分解ＬＵＴの設計フロー（最適化処理） 非線形変換の効果を示す模式図 実施例２における変換ＬＵＴの設計フロー 面毎の曲率評価値の算出方法を示す模式図 実施例３における画像形成装置の構成を示したブロック図 実施例４における画像形成装置の構成を示したブロック図 非線形変換の効果を示す模式図（淡インクを含む場合） 変換ＬＵＴの例（淡インクを含む場合） 実施例６における画像形成装置の構成を示したブロック図 非線形変換部の構成を詳細に示したブロック図 実施例６における画像処理のフローチャート 色分解ＬＵＴの曲率を示した模式図 非線形変換処理部への入力信号を入出力特性の特徴に応じてグルーピングした図 実施例６における変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴの作成フローの全体図 実施例６における変換ＬＵＴの例を示す模式図 複数のグルーピング候補と対応する入力信号の一例を示す図 実施例８における前処理の例を示す図 実施例９における画像処理装置の構成を示したブロック図 実施例９におけるカラーマッチングＬＵＴの一部を示す模式図

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は本発明を限定するものではなく、また、本実施例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。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。

３次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）は、入力値（例えば、ＲＧＢなどの画像信号）および、出力値（例えば、ＣＭＹＫなど、出力デバイスが扱う各色成分に対応する信号）をそれぞれ値が表す色が合うよう対応付けて保持する。本実施例では、入力値および出力値の種類に応じて異なる１次元ＬＵＴを用いることで、補間演算（補間処理）による精度悪化を低減する例について説明する。

（装置の構成）
図１は、本実施例による画像形成装置の構成を示したブロック図である。図１において、画像処理装置１は、プリンタインタフェース又は回路によってプリンタ２に接続されている。なお、画像処理装置１は例えば一般的なパーソナルコンピュータなどにインストールされたプリンタドライバによって構成される。その場合、以下に説明する画像処理装置１の各部は、コンピュータがメモリ（例えばＲＯＭなど）に格納された所定のプログラムを実行することにより実現されることになる。また、画像処理装置１の別の構成例としては、プリンタ２が画像処理装置１を内包してもよい。

画像処理装置１は、画像データ入力端子１０１より印刷対象の画像を表す画像データを入力し、これを出力色毎非線形変換部１０４（以降、変換部１０４とも呼ぶ）に送る。ここで画像データは、例えば８ビットのＲＧＢの画像信号を含むカラー画像データである。

カラーマッチング処理部１０２（以降、処理部１０２とも呼ぶ）は、入力された画像データに対するカラーマッチング処理を行い、ＲＧＢ画像の色を補正する。カラーマッチング処理により、異なる色再現特性を有するプリンタや記録媒体を用いた場合にも、統一的な色再現を得ることができる。カラーマッチング処理に際しては、カラーマッチングＬＵＴ格納部１０３に格納された３次元のカラーマッチングＬＵＴを参照する。カラーマッチングＬＵＴは、ＲＧＢ各８ビットを１７×１７×１７点に間引いた格子点上のみにＲＧＢ値が記述されている。格子点間の値は線形補間により算出する。

変換部１０４は、カラーマッチング処理後の画像データに対する非線形変換を行う。非線形変換処理は、プリンタ２が備えるインク色データ毎に行われる。本実施例ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを記録ヘッド２０１に搭載している。非線形変換処理に際しては、非線形変換ＬＵＴ格納部１０５（以降、格納部１０５とも呼ぶ）に格納された１次元の非線形変換処理に用いる非線形変換ＬＵＴ（以降、変換ＬＵＴとも呼ぶ）を参照する。図２に変換ＬＵＴの例を示す。図２のグラフは、横軸が入力のＲＧＢ値であり、縦軸が非線形変換後のＲＧＢ値である。ＬＵＴ１０５１〜ＬＵＴ１０５４はそれぞれＣＭＹＫに対応した変換ＬＵＴであり、１７格子点上のみにそれぞれ８ビット（２５６階調）の入力データに対応した変換後の値が記述されている。格子点間の値は線形補間により算出する。なお、変換ＬＵＴの作成方法については後述する。

色分解処理部１０６は、変換部１０４で補正された画像データから、プリンタ２が備える４色のインクに対応した４プレーンの８ビットインク値画像を生成する。色分解処理に際しては、色分解ＬＵＴ格納部１０７に格納された３次元の色分解ＬＵＴを参照する。色分解ＬＵＴは、１７×１７×１７点に間引いた格子点上のみに４色のインク値が記述されている。格子点間の値は線形補間により算出する。

本実施例では、３３×３３×３３格子点で予め設計された色分解ＬＵＴに基づき、１７×１７×１７格子点の色分解ＬＵＴを作成して用いる。色分解ＬＵＴの作成方法については後述する。

アウトプットガンマ（ＯＰＧ）処理部１０８は、色分解処理部１０６で生成されたインク値画像に対し、ガンマ補正処理を施す。ガンマ補正処理に際しては、ＯＰＧＬＵＴ格納部１０９に格納された１次元のＯＰＧＬＵＴを参照する。図３にＯＰＧＬＵＴの例を示す。図３のグラフは、横軸が色分解処理後のＣＭＹＫ値であり、縦軸がＯＰＧ処理後のＣＭＹＫ値である。ＯＰＧＬＵＴは、それぞれ８ビット（２５６階調）のデータに対応した補正後の値が記述されている。ＯＰＧＬＵＴは、ＣＭＹＫそれぞれのインクのみを用いて記録した場合に、インク値画像の信号値に対して印刷物の明度が線形に変化するように、インク種類毎に予め値が設定されている。なお、明度の評価値としてはＣＩＥＬＡＢで規定されたＬ＊を用いる。

ハーフトーン処理部１１０は、ＯＰＧ処理部１０８によって得られた各色のインク値画像を２値（または２値以上で入力階調数より少ない階調数の画像）に変換する量子化処理を行う。ハーフトーン処理の方法としては、公知のディザマトリクス法を用いる。ハーフトーン処理部１１０が生成した２値画像データは、出力端子１１１よりプリンタ２へ出力される。

プリンタ２においては、記録ヘッド２０１を記録媒体２０２に対して相対的に縦横に移動することにより、画像処理装置１にて形成された２値画像データを記録媒体上に形成する。本実施例では、記録ヘッド２０１として、インクジェット方式等のものを用いる。記録ヘッド２０１は、複数の記録素子（ノズル）を有する。本実施例ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを記録ヘッド２０１に搭載している。移動部２０３は、ヘッド制御部２０４の制御下で、記録ヘッド２０１を移動する。搬送部２０５は、ヘッド制御部２０４の制御下で、記録媒体を搬送する。なお、本実施例では、記録媒体上で記録ヘッド２０１によって複数回の走査を行って画像を完成させるマルチパス記録方式を用いている。

パス分解処理部２０６は、画像処理装置１により形成された各色の２値画像データおよび、パスマスク格納部２０７から取得したパスマスクに基づき、各色の走査データを生成する。図４は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。記録ヘッド４０１は、一般的には７６８個程度のノズルを有しているが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとする。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。４０２はマスクパターンを示し、各ノズルが記録を行うエリアを黒塗りで示している。各ノズル群が記録するパターンは互いに補完の関係にあり、これらを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。４０３〜４０６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分ずつ搬送される。ここでは簡単のため、４×４のエリアを例にとって説明したが、例えば７６８個のノズルを有する記録ヘッドでの場合、縦方向は７６８エリアを記録パス数で割った数、横方向は２５６エリア程度であるマスクパターン（マスクデータ）が一般的である。

インク色選択部２０８は、走査データに基づき、記録ヘッド２０１に搭載されるインク色の中から、インク色を選択する。

（画像形成処理のフロー）
次に、上述した機能構成を備えた本実施例の画像処理装置１における画像形成処理の各工程について、図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、画像データ入力端子１０１から画像データを取得する（Ｓ５０１）。

次に、処理部１０２は、Ｓ５０１で取得した画像データに対するカラーマッチング処理を行う（Ｓ５０２）。カラーマッチング処理に際しては、カラーマッチングＬＵＴ格納部１０３に格納された３次元のカラーマッチングＬＵＴを参照する。

次に、変換部１０４は、変換を行う出力色の種類を初期化する（Ｓ５０３）。初期のインク種類はシアンインクとして設定する。次に、Ｓ５０３で設定されたインク種類を取得し（Ｓ５０４）、格納部１０５から、Ｓ５０４で取得したインク種類に応じた変換ＬＵＴを取得する（Ｓ５０５）。ここでは、シアンに対応したＬＵＴ１０５１が取得されることになる。

次に、変換部１０４は、Ｓ５０５で取得した変換ＬＵＴを用いて、Ｓ５０２のカラーマッチング処理後の画像信号を、出力信号の各色成分に対応する信号毎の値の変化の特性（例えば線形性）に応じた画像信号に変換することでインク色毎の非線形変換処理を行う（Ｓ５０６）。ここでは、シアンの線形性に応じた画像信号に変換する。

次に、色分解処理部１０６は、Ｓ５０６で変換された画像データから、インク値画像を生成する（Ｓ５０７）。色分解処理に際しては、色分解ＬＵＴ格納部１０７に格納された３次元の色分解ＬＵＴを参照する。ここでは、シアンに対応したインク値画像が生成される。

次に、ＯＰＧ処理部１０８は、Ｓ５０７で生成されたインク値画像に対し、ガンマ補正処理を施す（Ｓ５０８）。ここでは、シアンのインク値画像に対する１次元のＯＰＧＬＵＴが適用される。シアンのＯＰＧＬＵＴは、シアンインクのみを用いて記録した場合にインク値画像の信号値に対して印刷物の明度が線形に変化するように、予め値が設定されている。

次に、全てのインク種類について、ＯＰＧ処理までが完了したかを判定する（Ｓ５０９）。完了している場合には、Ｓ５１０へ進む。完了していない場合には、次のインク色を対象とし、Ｓ５０４へ戻る。本実施例ではインク種類の順番は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順とするが、順番は他のものでもよい。

ハーフトーン処理部１１０は、Ｓ５０８で行われたＯＰＧ処理後の画像データを２値データに変換するハーフトーン処理を行う（Ｓ５１０）。ハーフトーン処理後の２値画像データは、画像全体、或いは単位記録領域毎のバンド幅分といった任意のサイズで、出力端子１１１より出力される。

プリンタ２は、入力端子２０９よりＳ５１０で処理されたハーフトーン画像データを受けとり、パス分解処理部２０６へ送る。パス分解処理部２０６は、該画像データを走査データに変換するパス分解処理を行う（Ｓ５１１）。

次に、Ｓ５１１で変換された走査データに適合するインク色及び吐出量がインク色及び吐出量選択部２０８により選択され、画像形成が開始される（Ｓ５１２）。画像形成においては、記録ヘッド２０１が記録媒体２０２に対して移動しながら、一定の駆動間隔で各ノズルを駆動して記録媒体上に画像を記録する。記録媒体２０２は、走査毎に所定の搬送量だけ搬送され、画像全体が形成される。以上で一連の画像形成処理が完了する。

（非線形変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴの作成方法）
以下、本実施例における変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴの作成方法について説明する。本実施例では、予め設計された３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴに基づき、１７格子点の変換ＬＵＴおよび、１７×１７×１７格子点の色分解ＬＵＴを作成する。

図６は、本実施例における作成フローの全体図である。まず、ループ回数ｉと、ループ回数の上限数Ｎをセットする（Ｓ６０１）。ｉは１、Ｎは１０００で初期化する。

次に、変換ＬＵＴを初期化する（Ｓ６０２）。初期化では、変換ＬＵＴの１７格子点の位置と値が設定される。格子点位置は均等間隔とする。即ち、０、１６、３２、・・・、２４０、２５５の１７点とする。格子点の値は０から２５５の乱数で初期化する。ただし、格子点の値は格子点位置に対して単調増加になるよう設定する。

次に、色分解ＬＵＴを初期化する（Ｓ６０３）。初期化では、色分解ＬＵＴの１７×１７×１７格子点の値が設定される。本実施例では、３３×３３×３３格子点で予め設計された色分解ＬＵＴを間引くことで初期化する。

次に、Ｓ６０２で初期化された非線形ＬＵＴの最適化処理を行う（Ｓ６０４）。最適化の詳細については後述する。

次に、Ｓ６０３で初期化された色分解ＬＵＴの最適化処理を行う（Ｓ６０５）。最適化の詳細については後述する。

次に、Ｓ６０４とＳ６０５の最適化が収束したか否かを判定する（Ｓ６０６）。判定の基準としては、最適化の評価値Ｅが、前回のループ（ｉ−１）から変化しなくなった場合に収束したとみなす。なお、最適化の評価値Ｅは、３３×３３×３３格子点のＬＵＴの値と、非線形変換を施した後に１７×１７×１７格子点のＬＵＴを用いて算出した３３×３３×３３点の値との差分を計算し、差分の２乗和を用いる。Ｅが収束していなければＳ６０４へ戻り、収束していればＳ６０７へ進む。

次に、ｉ回目のループで得られた最適化の評価値Ｅが、これまでで最良の評価値であるかを判定する（Ｓ６０７）。最良評価値であればＳ６０８へ進む。最良評価値でなければＳ６０９へ進む。

Ｓ６０８では、ｉ回目のループで得られた非線形ＬＵＴと色分解ＬＵＴを最良ＬＵＴとして記憶する。また、最良評価値を更新する。

Ｓ６０９では、ループ回数ｉが上限Ｎに達しているかを判定する。達していなければ、ｉに１を加算してＳ６０２へ戻る。達していれば最良ＬＵＴを出力し（Ｓ６１０）、処理を終了する。

上述の処理をＣＭＹＫのインク毎に行うことで、変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴが作成される。

（ＬＵＴの最適化方法）
図７は、Ｓ６０４およびＳ６０５におけるＬＵＴ最適化のフローである。どちらの場合も、以下で説明する共通のフローを用いる。

まず、ＬＵＴの格子点の中から、最初に最適化する点ｐを１つ選択する（Ｓ７０１）。変換ＬＵＴの場合は位置０の点を選択する。色補正ＬＵＴの場合は位置（０、０、０）の点を選択する。

次に、ｓの値を初期化する（Ｓ７０２）。ｓは最適化時の変動幅を表すパラメータである。本実施例ではｓを８で初期化する。

次に、点ｐにおける値に変動を加え、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２の３種類のＬＵＴを作成する（Ｓ７０３）。Ｌ０は変動を加えないもの、Ｌ１はｐの値に＋ｓしたもの、Ｌ２はｐの値に−ｓしたものである。

次に、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２を用いた時の評価値Ｅ０、Ｅ１、Ｅ２を算出する（Ｓ７０４）。評価値は、３３×３３×３３格子点のＬＵＴの値と、非線形変換を施した後に１７×１７×１７格子点のＬＵＴを用いて算出した３３×３３×３３点の値との差分を計算し、差分の２乗和を用いる。すなわち、誤差が少ないほど評価値は小さくなるため、Ｅ０、Ｅ１、Ｅ２のうち最も評価値が小さいものが最良の評価値となる。

次に、評価値Ｅ０、Ｅ１、Ｅ２を比較し、現状のＬＵＴを評価値が最良となるＬＵＴに更新する（Ｓ７０５）。

次に、最良の評価値が収束したかを判定する（Ｓ７０６）。判定の基準としては、Ｓ７０５で比較して求めた最良評価値が、変動なしの評価値であるＥ０であった場合に収束したとみなす。収束していなければＳ７０３へ戻り、収束していればＳ７０７へ進む。

次に、変動幅ｓを更新する（Ｓ７０７）。本実施例では、ｓを２で割った値を新たなｓの値とする。

次に、ｓが１未満であるかを判定する（Ｓ７０８）。１以上であればＳ７０３へ戻り、１未満であればＳ７０９へ進む。

次に、全ての点について最適化が完了したかを判定する（Ｓ７０９）。完了していなければ、次の点を選択しＳ７０２へ戻る。完了していれば処理を終了する。

（効果）
以下、本実施例における、出力色毎の非線形変換の効果について説明する。図８（ａ）は、非線形変換がない場合の色分解ＬＵＴにおける補間処理を示す模式図である。横軸が入力のＲ値、縦軸が出力のインク値を表している。なお、実際の色分解ＬＵＴは入力がＲＧＢの３次元、出力がＣＭＹＫの４次元であるが、簡単のためそれぞれ１次元で示している。また、色分解ＬＵＴの各軸の格子点数は簡単のため５点で示している。図８（ａ）の曲線は再現したいインク曲線を表す。格子点位置Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は均等間隔で配置されており、それぞれがインク値を保持している。格子点間のインク値は、格子点のインク値を線形補間することで算出される。このとき、再現したいインク曲線の非線形性が大きい領域では、補間誤差が大きくなってしまう。図８（ａ）においては、入力値がＲ１より小さい領域で非線形性が強く、補間誤差が大きくなる。

図８（ｂ）は、変換ＬＵＴの例である。横軸が入力のＲ値、縦軸がＲ値を変換したＲ’の値を表している。なお、変換ＬＵＴの格子点数は簡単のため５点で示している。Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれＲ’１、Ｒ’２、Ｒ’３に変換される。格子点間のＲ’値は、格子点のＲ’値を補間することで算出される。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）の非線形補間を用いた場合の色分解ＬＵＴにおける補間処理を示す模式図である。図８（ａ）との違いとして、格子点位置Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が非線形変換によりＲ’１、Ｒ’２、Ｒ’３になっているため、不均等間隔で配置されている。これにより、図８（ａ）において補間誤差が大きくなっていた領域でも、補間誤差が小さく抑えられる。

このように、非線形ＬＵＴによって色分解ＬＵＴの格子点位置を不均等化することが可能であり、適切な格子点配置により補間精度を向上することができる。ここで、インク値の変化を表すインク曲線に対して変換ＬＵＴは、出力信号が表現できる曲線の最大次数より大きい最大次数が好ましいが、同じ次数であってもよい。

このとき注意すべき点として、インク曲線（３次元ＬＵＴでは超曲面）の形状は、インク種類毎に異なっていることが挙げられる。そのため、非線形性が強くなる領域もインク種類毎に異なる。従って、適切な格子点配置は、インク種類毎に異なることになる。

例えば、プリンタ２が相対的に濃度の低い淡インクを搭載する場合を用いて説明する。図１３は、シアンインクおよび淡シアンインクの色分解ＬＵＴを示す模式図である。簡単のため、図８と同様の単純化を行っている。

一般に、濃度の薄い淡インクは、印刷物の粒状感を低減するために用いられ、明領域でのみ用いられる。そのため、図８のグラフにおいて淡シアンインクのインク値は明領域である右寄りに偏在している。一方で、濃インクは暗領域で多く用いられるため、図８のグラフにおいてシアンインクのインク値は暗領域である左寄りに偏在している。

このように、インク種類毎にインク値の特性は異なる。よって、色分解処理における補間誤差を小さくするためには、淡インクについては明領域で格子点を密に配置し、濃インクについては暗領域で格子点を密に配置する必要がある。従って、濃インクと淡インクの変換ＬＵＴは、図１４に示すように、それぞれ異なった特徴を示す。

図１４において、シアンのＬＵＴ１０５１は、暗領域（グラフ左）での傾きが小さく、明領域（グラフ右）での傾きが大きい。この特徴により、色分解処理における格子点は暗領域で密な配置となる。反対に、淡シアンのＬＵＴ１０５５は、明領域（グラフ左）での傾きが大きく、明領域（グラフ右）での傾きが小さい。この特徴により、色分解処理における格子点は明領域で密な配置となる。

上記のように、各インクの用いられ方を考慮した上で、インク毎の格子点配置を制御することは、従来のように、色分解ＬＵＴに入力される値の種類（ＲＧＢ）によってのみ変換ＬＵＴを切り替える処理では実現できない。特に、近年のインクジェットプリンタではインク色数が増大し、ＣＭＹＫの４色に加え、レッドなどの特色や、淡インク、グレイインク、クリアインクなどを備えることがあり、それぞれ用いられ方が異なる。これら全てのインク色に対して、共通の格子点配置を単純に適用しては、補間誤差を低減する効果を十分に活用できていないことになる。

本実施例では、インク種類毎の特性が異なる場合においても、補間誤差を十分に低減することができる。

以上説明したように本実施例によれば、３次元ＬＵＴから出力される値の種類によって望ましい非線形変換が異なる場合においても、補間演算による精度悪化を低減することが可能となる。

（変形例）
なお、上述の実施例では、記録ヘッド２０１の構成として、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを備える例を示したが、インクの種類は限定されない。濃度の薄い淡インク、レッドやグリーン等の特色インク、白色インクを用いてもよい。また、無色透明のクリアインクや、金属調のメタリックインクを用いてもよい。

また、記録ヘッド２０１が吐出するインクの吐出量が制御可能な構成にも適用できる。また、記録ヘッド２０１の構成として、用紙搬送方向に複数ノズルが一列に配置された例を示したが、ノズルの数、配置はこの例に限られるものではない。例えば、同一色でも吐出量が異なるノズル列を有してもよいし、同一吐出量ノズルが複数列あってもよいし、複数ノズルがジグザグに配置されているような構成であってもよい。インク色の配置順序はヘッド移動方向に一列としたが、用紙搬送方向に一列に配置する構成であってもよい。

また、画像データはＲＧＢのカラー画像データとしたが、画像データが表す画像の種類は限定されず、モノクロ画像やＣＭＹＫ画像であってもよい。また、画像データや出力信号には色以外の成分を含んでもよく、例えば光沢を表す光沢情報を含んでもよい。その場合、色分解ＬＵＴは４次元以上の多次元ＬＵＴとなる。

また、非線形ＬＵＴおよび色分解ＬＵＴのビット数、グリッド数はある数に限定されない。特に、非線形ＬＵＴのグリッド数が色分解ＬＵＴのグリッド数よりも多い場合には、色分解ＬＵＴの格子点間でインク曲線を曲げることが可能になり、線形補間の回路を用いて疑似的な非線形補間処理を行うことが可能となり、より好適な補間を実現することができる。

また、非線形変換処理および色分解処理においてＬＵＴを用いる処理（テーブル参照処理）の例について説明したが、非線形変換処理は、ＬＵＴ以外の方法でもよい。例えば、行列を用いた数式演算や任意の数式を用いてもよい。

また、ＯＰＧの設計方法は限定されない。Ｌ＊リニア以外にも、濃度リニア、彩度リニアなど任意の設計方法を用いてよい。

また、ＬＵＴを最適化する方法は任意である。例えば、最適化時の誤差の評価方法は任意であり、インク値の誤差の最大値を用いてもよい。また、インク値からＬ＊ａ＊ｂ＊などの均等色空間の値に変換してから誤差を評価してもよい。また、インク値やＬ＊ａ＊ｂ＊の変化の滑らかさを評価値として用いてもよい。無論、これらを組み合わせた総合評価値を用いてもよい。

ループ回数の上限Ｎ、変動幅ｓの初期値、ｓの更新方法についても限定されない。

また、ハーフトーン処理部１０８におけるハーフトーン処理では、ディザマトリクス法を用いる例を示したが、ハーフトーン処理の方法は限定されない。例えば、公知の誤差拡散法を用いてもよい。

また、パス分解処理部２０６におけるパス分解処理では、パスマスクを用いる例を示したが、パス分解処理の方法は限定されない。例えば、色分解処理部１０４においてパス数分の多値画像を生成し、ハーフトーン処理部１０８で２値化する形態にも適用可能である。また、パス数は任意であり、マルチパス方式を用いずに１パス印字してもよい。

実施例１では、最適化によって変換ＬＵＴを作成する方法について説明した。実施例２では、より簡易な方法として、インク値の曲率情報に基づいて作成する方法について説明する。なお、実施例１と共通の部分については説明を簡易化または省略する。

（曲率情報を用いた非線形変換ＬＵＴの作成方法）
以下、本実施例における変換ＬＵＴの作成方法について説明する。本実施例では、３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴに基づき、１７格子点の変換ＬＵＴを作成する。なお、変換ＬＵＴの両端にあたる２点には、それぞれ０と２５５の固定値を格納する。

図９は、本実施例における作成フローである。まず、設計対象の変換ＬＵＴの種類を初期化する（Ｓ９０１）。本実施例では、シアンインクのＲ軸（図２、１０５１の上のグラフ）を選択する。

次に、色分解ＬＵＴの格子点毎に曲率情報として曲率評価値を算出する（Ｓ９０２）。曲率評価値は、所定の条件を満たす位置として注目格子点の隣接格子点を参照し、各軸について算出される。具体的には、注目格子点位置をＰとし、Ｐにおけるシアンインク値をＣ（Ｐ）とする。また、Ｒ軸方向にＰと隣接する２つの格子点をＰ＋、Ｐ−、それぞれのシアンインク値をＣ（Ｐ＋）、Ｃ（Ｐ−）とする。このとき、ＰにおけるシアンインクのＲ軸方向の曲率は以下の式で得られる。
Ｃ（Ｐ＋）＋Ｃ（Ｐ−）−２×Ｃ（Ｐ）
同様にして、Ｇ軸方向、Ｂ軸方向の曲率も算出し、各軸方向の平均値を格子点Ｐにおける曲率評価値とする。本実施例では、３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴから最表面の格子点を除いた３１×３１×３１格子点の曲率評価値を算出する。

次に、面毎の曲率評価値を算出する（Ｓ９０３）。図１０は、面毎の曲率評価値の算出方法を示す模式図である。ＬＵＴ１００１は、３次元の色分解ＬＵＴであり、簡単のため５×５×５グリッドで図示している。全ての格子点位置における曲率評価値はＳ９０２で算出済みである。Ｒ軸の変換ＬＵＴを作成する際には、Ｒ値が共通となる面毎（ＬＵＴ１００２〜ＬＵＴ１００４）に曲率評価値を算出する。面の曲率評価値としては、面に含まれる格子点の曲率評価値の平均値を用いる。

本実施例では、３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴから両端の２面を除いた３１面の曲率評価値が算出される。

次に、面毎の曲率評価値が大きい順に、すなわち曲率の大きさにより、所定数の面を選択する（Ｓ９０４）。本実施例では、３１面の中から１５個の面を選択する。ここで１５個とは、変換ＬＵＴの格子点数である１７から両端の２点を除いた数である。

次に、選択した面の位置を、変換ＬＵＴに格納する（Ｓ９０５）。本実施例では１７格子点の変換ＬＵＴを用いるため、Ｒ’１〜Ｒ’１５が格納される。変換ＬＵＴの両端の値は０と２５５が格納される。変換ＬＵＴに格納された値は、Ｒ軸に対して単調増加になるようソートする（Ｓ９０６）。

次に、全ての変換ＬＵＴが作成完了したかを判定する（Ｓ９０７）。完了していなければ、次の変換ＬＵＴを作成対象とし、Ｓ９０２に戻る。本実施例では、シアンインクのＲ軸、Ｇ軸、Ｂ軸を作成した後、マゼンタインク、イエローインクと進めていく。なお、作成の順序は任意であり、並列計算することもできる。

全ての変換ＬＵＴが作成完了していれば、処理を終了する。

（変形例）
上述の実施例では、Ｓ９０３における面の曲率評価値として平均値を用いたが、任意の統計量を用いてよい。例えば、最大値、中央値、分散などを組み合わせて用いることができる。

（効果）
以上説明したように本実施例によれば、簡易な方法で変換ＬＵＴを作成し、補間演算による精度悪化を低減することが可能となる。

上述の実施例では、色分解処理部の直前に非線形変換部を備える例について説明したが、直前ではなく、間に他の処理を備えてもよい。実施例３では、色分解処理部と非線形変換との間にカラーマッチング処理部を備える例について説明する。なお、上述の実施例と共通の部分については説明を簡易化または省略する。

図１１は、本実施例による画像形成装置の構成を示したブロック図である。実施例１の構成（図１）との違いは、変換部１０４を、処理部１０２の前に備える点である。

この変更により、図５示す画像形成処理のフローチャートでは、カラーマッチング処理（Ｓ５０２）が、非線形変換処理（Ｓ５０６）と色分解処理（Ｓ５０７）の間に移動する。

変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴの作成方法については、実施例１と同様に、図６、図７に示すフローを用いる。

以上説明したように本実施例によれば、出力色毎非線形変換処理と色分解処理との間に何らかの処理を備える場合においても、補間演算による精度悪化を低減できる。

上述の実施例では、出力色毎の非線形変換部を１つ備える場合について説明した。実施例４では、出力色毎の非線形変換部を複数備える例について説明する。なお、上述の実施例と共通の部分については説明を簡易化または省略する。

図１２は、本実施例による画像形成装置の構成を示したブロック図である。実施例１の構成（図１）との違いは、出力色毎の非線形変換部を複数備える点である。

第１変換部１０４は、色分解処理部１０６における補間精度向上を目的としている。第１格納部１０５は、色分解処理部の出力色であるＣＭＹＫ毎の第１変換ＬＵＴを備える。また、第２変換部１１２は、処理部１０２における補間精度向上を目的としている。第２格納部１１３は、処理部１０２の出力色であるＲＧＢ毎の第２変換ＬＵＴを備える。

この変更により、図５示す画像形成処理のフローチャートでは、出力色毎の非線形変換処理が、カラーマッチング処理についても行われる。

また、第２変換ＬＵＴを作成するには、予め設計された３３×３３×３３格子点のカラーマッチングＬＵＴを用いる。図６、図７に示すフローにおいて、色分解ＬＵＴの代わりにカラーマッチングＬＵＴを対象とし、出力色をＣＭＹＫからＲＧＢに変更すればよい。

以上説明したように本実施例によれば、複数の出力色毎の非線形変換部を備えることで、補間演算による精度悪化を低減することができる。

上述の実施例では、色分解ＬＵＴの出力色（ＣＭＹＫ）毎に非線形変換を行う場合と、色補正ＬＵＴの出力色（ＲＧＢ）毎に非線形変換を行う場合について説明した。実施例５では、これらの出力色の組み合わせ毎に非線形変換を行う例について説明する。なお、上述の実施例と共通の部分については、説明を簡易化または省略する。

本実施例は、変換部１０４における処理が上述の実施例と異なる。上述の実施例では、色分解処理部１０６の出力色であるＣＭＹＫ毎に変換ＬＵＴを備える構成であった。一方、本実施例では、処理部１０２の出力色であるＲＧＢと、色分解処理部の出力色であるＣＭＹＫとの組み合わせ毎に変換ＬＵＴを備える。

この変更により、図２に示す３×４通りの変換ＬＵＴは、３×３×４通りになる。

以上説明したように本実施例によれば、複数の出力色の組み合わせ毎に非線形変換を行うことで、補間演算による精度悪化を低減することができる。

上述の実施例では、色分解ＬＵＴの出力色（ＣＭＹＫ）毎に非線形変換を行う場合と、色補正ＬＵＴの出力色（ＲＧＢ）毎に非線形変換を行う場合、及び、これらの出力色の組み合わせ毎に非線形変換を行う例について説明した。

実施例６では、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じた複数の非線形変換の中から一つの非線形変換を選択し使用する例について説明する。上述の実施例と共通の部分については、説明を簡易化または省略する。

（装置の構成）
図１５は、実施例６における画像形成装置の構成を示したブロック図である。非線形変換部１１０４とそれに含まれる非線形変換処理選択部１１０５（以降、選択部１１０５とも呼ぶ）及び非線形変換処理部１１０６（以降、変換部１１０６とも呼ぶ）が図１と異なる部分である。

非線形変換部１１０４は、カラーマッチング処理後の画像データに対する非線形変換を行う。選択部１１０５は、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じて複数の非線形変換処理の中から一つの非線形変換処理を選択する。変換部１１０６は選択部１１０５が選択した非線形変換処理を用いて非線形変換処理を行う。

実施例６ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、グレイ（ＧＹ）の５色のインクを記録ヘッド２０１に搭載する。カラーマッチング処理後の画像データのＲＧＢの３通りとインク色の５通りの組み合わせである計１５回分の非線形変換処理が行われる。

図１６は、非線形変換部１１０４の構成を詳細に示したブロック図である。変換部１１０６は、変換部１（１１０６＿１）、変換部２（１１０６＿２）、変換部３（１１０６＿３）の３つの処理部から構成される。

カラーマッチング処理後の画像データである入力信号ＩＮ０（Ｒ）、ＩＮ１（Ｇ）、ＩＮ２（Ｂ）は、入力信号切り替えスイッチ１１０８〜１１１０のそれぞれへの入力信号となる。入力信号切り替えスイッチ１１０８〜１１１０は、選択部１１０５で選択される非線形変換処理の選択情報に基づき、入力信号ＩＮ０（Ｒ）、ＩＮ１（Ｇ）、ＩＮ２（Ｂ）を、変換部１、変換部２、変換部３のいずれかの入力となるように出力先を切り替える。非線形変換処理の選択情報とは、入力信号の種類（ＲＧＢ）とインク色の種類（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＧＹ）の組み合わせに対して、変換処０、変換部１、変換部２のうち、どの処理部を選択するかの情報である。非線形変換処理の選択情報の決定方法については後述する。

格納部１０５は、変換部１用ＬＵＴ１０５＿１、変換部２用ＬＵＴ１０５＿２、変換部３用ＬＵＴ１０５＿３の、３つのＬＵＴから構成される。

変換部１１０６＿１は、変換部１用ＬＵＴ１０５＿１を用いて非線形変換処理を行う。同様に、変換部１１０６＿２は、変換部２用ＬＵＴ１０５＿２を用いて非線形変換処理を行い、変換部１１０６＿３は、変換部３用ＬＵＴ１０５＿３を用いて非線形変換処理を行う。

出力信号切り替えスイッチ１１１１、１１１２、１１１３はそれぞれ、変換部０、変換部１、変換部２の出力信号を受け取り、出力信号選択部１１１４の選択信号に基づき、色分解処理部１０６の入力であるＲ’、Ｇ’、Ｂ’のいずれかへ信号を割り振る。変換部１、変換部２、変換部３の出力信号が、どのＲＧＢに対応するかの付帯情報を備える場合にはその情報に基づきＲＧＢの対応付けを行ってもよい。

色分解処理部１０６は、非線形変換部１１０４からの出力信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を用いて、プリンタ２が備える５色のインクに対応した５プレーンの８ビットインク値画像を生成する。色分解処理に際しては、色分解ＬＵＴ格納部１０７に格納された３次元の色分解ＬＵＴを参照する。色分解ＬＵＴは、１７×１７×１７点に間引いた格子点上のみに５色のインク値が記述されている。格子点間の値は線形補間により算出する。本実施例では、３３×３３×３３格子点で予め設計された色分解ＬＵＴに基づき、１７×１７×１７格子点の色分解ＬＵＴを計５色分作成して用いる。

（画像形成処理のフロー）
次に、本実施例における画像形成処理について、図１７のフローチャートを用いて説明する。Ｓ５０１とＳ５０２及びＳ５１０からＳ５１２は、図５と共通の部分であり、説明を省略する。図５とは異なるＳ１７０１からＳ１７１２の各工程について説明する。

非線形変換部１１０４は、以下の処理を行う。まず、変換を行う出力インク色の種類を初期化する（Ｓ１７０１）。初期の出力インク色の種類はシアンインクとする。次に、設定された出力インク色の種類を取得する（Ｓ１７０２）。次に、処理対象とする入力信号の種類を初期化する（Ｓ１７０３）。初期の入力信号の種類はＲとする。次に、設定された入力信号の種類を取得する（Ｓ１７０４）。

次に、非線形変換処理選択部１１０５は、以下の処理を行う。Ｓ１７０２で取得した出力インク色の種類とＳ１７０４で取得した入力信号の種類とで対応付けられる変換部のグループ番号ｇ（ｇは１、２、３のいずれかの値）の情報を取得し、以降の工程で使用される変換ＬＵＴ及び変換部を選択する（Ｓ１７０５）。このとき、グループ番号が１の場合、変換部１用ＬＵＴ及び変換部１（１１０６＿１）が選択される。また、グループ番号が２の場合、変換部２用ＬＵＴ及び変換部２（１１０６＿２）が選択される。また、グループ番号が３の場合、変換部３用ＬＵＴ及び変換部３（１１０６＿３）が選択される。

次に、変換部１１０６は、以下の処理を行う。Ｓ１７０５で選択された変換ＬＵＴを格納部１０５から取得し（Ｓ１７０６）、取得した変換ＬＵＴを用いて非線形変換処理を行う（Ｓ１７０７）。

次に、出力信号選択部１１１４は、Ｓ１７０７での非線形変換処理後の信号がＲＧＢのいずれに対応する信号かの対応付けを行い、出力信号切り替えスイッチ１１１１、１１１２、１１１３をそれぞれ制御することで、非線形変換処理後の信号を色分解処理部１０６の入力であるＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号のいずれかに割り振る（Ｓ１７０８）。

次に、全ての入力信号の種類について、非線形変換処理が完了したかを判定する（Ｓ１７０９）。完了している場合には、Ｓ１７１０へ進む。完了していない場合には、次の入力信号を対象とし、Ｓ１７０４へ戻る。入力信号の種類の順番は、Ｒ、Ｇ、Ｂの順とする。

次に、色分解処理部１０６は、非線形変換部１１０４で補正された画像データから、インク値画像を生成する（Ｓ１７０９）。色分解処理に際しては、色分解ＬＵＴ格納部１０７に格納された３次元の色分解ＬＵＴを参照する。ここでは、シアンに対応したインク値画像が生成される。

次に、ＯＰＧ処理部１０８は、色分解処理部１０６で生成されたインク値画像に対し、ガンマ補正処理を施す（Ｓ１７１１）。ここでは、シアンのインク値画像に対する１次元のＯＰＧＬＵＴが適用される。シアンのＯＰＧＬＵＴは、シアンインクのみを用いて記録した場合にインク値画像の信号値に対して印刷物の明度が線形に変化するように、予め値が設定されている。

次に、全てのインク種類について、ＯＰＧ処理までが完了したかを判定する（Ｓ１７１２）。完了している場合には、Ｓ５１０へ進む。完了していない場合には、次のインク色を対象とし、Ｓ１７０２へ戻る。インク種類の順番は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、グレイの順とする。

以上の処理が、図５とは異なる画像形成処理のフローに関する説明である。

（非線形変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴの作成方法）
以下、本実施例における色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じて入力信号をグルーピングする方法と、グルーピングした結果に基づき変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴを作成する方法について説明する。本実施例では、実施例１と同様、予め設計された３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴに基づき、１７格子点の変換ＬＵＴおよび、１７×１７×１７格子点の色分解ＬＵＴを作成する。

まず、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じて入力信号をグルーピングする方法について説明する。

図１８は、予め設計された３３×３３×３３格子点の色分解ＬＵＴについて、入力信号ＲＧＢのそれぞれの信号値（各グラフの横軸）に対する、インク色Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫ、ＧＹのそれぞれの曲率（各グラフの縦軸）を模式的に示した図である。入力信号ＲＧＢの種類数３とインク色数５を乗じた計１５個のグラフを示している。ここでの曲率は、横軸方向に対するインク値の２階微分の値を、その他２軸の値の全組み合わせにおいて計算し、それらの平均をとった値を表している。

図１９は、変換部への入力信号を入出力特性の特徴に応じて３つのグループにグルーピングした図である。図１８における計１５個の各グラフにおいて、暗部から中間調部の曲率が相対的に大きなものをグループ番号１とし、同様に、中間調から明部の曲率が相対的に大きいものをグループ番号２、曲率の変化が全体的に少ないものをグループ番号３としている。

ここでは、グループ数が３で、各グループとも入力信号を５つずつ含む例を示したが、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じて、グループ数及びそれらに属する入力信号の種類数を設定することができる。例えば、暗部と明部等２か所以上の複数の階調で曲率が相対的に大きいもの、または、全階調にわたって曲率が単調増加あるいは単調減少するものを入出力特性の特徴としてグルーピングできる。グループ数は１以上入力信号の総数（ここでは１５）以下とすることができる。

このとき、グループ数に合わせて、変換部１１０６に含まれる変換部の数が設定される。例えば、グループ数を５つとする場合、変換部１１０６は、変換部１（１１０６＿１）、変換部２（１１０６＿２）、変換部３（１１０６＿３）、変換部４（１１０６＿４）、変換部５（１１０６＿５）の５つの処理部から構成される。

次に、グルーピングした結果に基づき変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴを作成する方法について説明する。

図２０は、実施例６における変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴの作成フローの全体図である。Ｓ６０１、Ｓ６０３、Ｓ６０５からＳ６１０については図６と共通するため説明を省略し、図６とは異なるＳ２００１からＳ２００３の工程について説明する。

Ｓ２００１では、グループ数分の変換ＬＵＴをそれぞれ初期化する。具体的には、グループ番号１に対応する変換部１用ＬＵＴ１０５＿１、変換部２用ＬＵＴ１０５＿２、変換部３用ＬＵＴ１０５＿３をそれぞれ初期化する。

また、Ｓ２００２では、変換部への入力信号に対応する変換ＬＵＴを選択する。変換部への入力信号を図５での表記と同様に、「入力信号の種類＿インク色」で表すとすると、入力信号がグループ１に属するＲ＿Ｃ、Ｇ＿Ｍ、Ｇ＿Ｙ、Ｂ＿Ｙ、Ｂ＿ＢＫの場合、変換部１用ＬＵＴ１０５＿１が選択される。また、入力信号がグループ２に属するＲ＿ＢＫ、Ｒ＿ＧＹ、Ｇ＿ＢＫ、Ｇ＿ＧＹ、Ｂ＿ＧＹの場合、変換部２用ＬＵＴ１０５＿２が選択される。また、入力信号がグループ３に属するＲ＿Ｍ、Ｒ＿Ｙ、Ｇ＿Ｃ、Ｂ＿Ｃ、Ｂ＿Ｍの場合、変換部３用ＬＵＴ１０５＿３が選択される。

次に、Ｓ２００３では、選択された変換ＬＵＴに対して最適化処理を行う。

上述の処理をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＧＹの５色のインクのそれぞれで行うことで、変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴが作成される。

図２１は、実施例６における変換ＬＵＴの例を示す模式図である。（ａ）は、変換部１用ＬＵＴ１０５＿１、（ｂ）は、変換部２用ＬＵＴ１０５＿２、（ｃ）は、変換部３用ＬＵＴ１０５＿３を示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれにおいて、入力ＩＮの各値が出力ＯＵＴの各値に変換される。このとき、（ａ）を用いることで、グループ番号１に含まれる各入力信号に対し、暗部から中間調部の入力信号の値を変換する。また、（ｂ）を用いることで、グループ番号２に含まれる各入力信号に対し、中間調から明部の入力信号の値を変換する。また、（ｃ）を用いることで、グループ番号３に含まれる各入力信号に対し、ほぼ線形に近い変換を行う。

このとき、（ａ）は、暗部から中間調部における色分解ＬＵＴの格子点位置を不均等化させるように作用する。また、（ｂ）は、中間調から明部における色分解ＬＵＴの格子点位置を不均等化させるように作用する。また、（ｃ）は、全階調において色分解ＬＵＴの格子点位置を微小に不均等化するように作用する。このように、非線形ＬＵＴによって色分解ＬＵＴの格子点位置を不均等化することが可能であり、適切な格子点配置により補間精度を向上することができる。

以上説明したように本実施例によれば、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じた複数の非線形変換の中から一つの非線形変換を選択し使用することで、補間演算による精度悪化を低減することが可能となる。

また、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じた分のみの変換ＬＵＴを用意し使用するため、ＬＵＴを格納するメモリ容量及び回路負荷を削減することができる。特に、出力色数の多いプリンタにおいて効果が大きい。また、出力色が追加されても、ＬＵＴを追加することなく対応できる。

実施例６では、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じた複数の非線形変換の中から、一つの非線形変換を選択し、使用する例について説明した。

実施例７では、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じた複数の非線形変換を決定する際に、複数の入力信号のグルーピング先を異ならせた組み合わせを複数作成し、各組み合わせにおいて、変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴに対する最適化処理を行う例について説明する。上述の実施例と共通の部分については、説明を簡易化または省略する。

図２２は、複数のグルーピング候補と対応する入力信号の一例を示す図である。

グルーピング候補番号Ｎｏ．１は、実施例６で説明したように、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴に応じてグルーピングを行った組み合わせである。ただし、この組み合わせにおいて、図１８でのＲ＿Ｙのように、曲率の特徴があまりない場合には、グループ番号１とグループ番号３のいずれにグルーピングするか、必ずしも明確ではない場合がある。そのような場合においては、Ｒ＿Ｙのみをグルーピング候補番号Ｎｏ．１とグルーピング候補番号Ｎｏ．２とで異ならせたグルーピング候補番号Ｎｏ．２を設ける。

また、複数の入力信号を各グループにグルーピングする組み合わせを振って、グルーピング候補番号を設けてもよい。１５通りの入力信号を３つに分ける組み合わせは最大４５５通りあり、色分解ＬＵＴの入出力特性の特徴や後述の最適化処理の計算負荷を鑑みて、候補とする組み合わせを設定することができる。このような組み合わせの例として、グルーピング候補番号Ｎｏ．３及びＮｏ．４を図１８に記載した。グルーピング候補番号Ｎｏ．３は、Ｒ成分に関する入力信号をグループ番号１、Ｇ成分に関する入力信号をグループ番号１、Ｂ成分に関する入力信号をグループ番号３にグルーピングした例である。また、グルーピング候補番号Ｎｏ．４は、Ｒ成分に関する入力信号及びＧ＿Ｃ、Ｇ＿Ｍをグループ番号１、Ｇ成分のＧ＿Ｙ、Ｇ＿ＢＫに関する入力信号をグループ番号１、Ｂ成分に関する入力信号をグループ番号３にグルーピングした例である。

以上のようにして設けた複数のグルーピング候補番号のそれぞれにおいて、実施例６の図２０で説明した、変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴの作成フローを適用し、評価値が最も良くなる場合のグルーピング候補を選択する。選択されたグルーピング候補にて最適化された変換ＬＵＴと色分解ＬＵＴを用いて、色変換を行う。

以上説明したように本実施例によれば、複数の入力信号のグルーピング先を異ならせた組み合わせを複数作成し、各組み合わせにおいて、後述の変換ＬＵＴ及び色分解ＬＵＴに対する最適化処理を行う。これにより、補間演算による誤差が少なくなるグルーピングを選択し、補間演算による誤差を低減することが可能となる。

実施例６及び７では、入力信号に対する出力信号を求めるための変換ＬＵＴを用いて非線形変換の例について説明した。

実施例８では、入力信号の種類によって入力信号の値に対して前処理を行い、前処理した信号値を変換ＬＵＴの入力として非線形変換を行う例について説明する。上述の実施例と共通の部分については、説明を簡易化または省略する。

図２３は、実施例８における前処理の例を示す図である。

（ａ）は前処理なし、（ｂ）は入力値を反転する前処理、（ｃ）は入力値のスケールを変更する前処理、（ｄ）は入力値をシフトする処理である。入力信号ＩＮに対して、（ａ）から（ｄ）のいずれかの前処理を行うことで、ＩＮ’が得られる。このＩＮ’を（ｅ）の変換ＬＵＴの入力とし、ＯＵＴを出力値として得る。なお、（ｅ）の変換ＬＵＴは、予め（ａ）、（ｂ）または（ａ）、（ｃ）または（ａ）、（ｄ）のそれぞれに入力信号が与えられた場合に最適化されたものである。ここでは説明の都合上、これら３通りの場合において同じＬＵＴが得られたものとして、代表して（ｅ）を図示する。

例えば、暗部から中間調部にかけての階調で曲率が相対的に大きく変化する入力信号Ａと、明部から中間調部にかけての階調で曲率が相対的に大きく変化する入力信号Ｂが存在する場合、いずれかの入力信号を前処理（ｂ）を用いて値を反転させることで、入力信号値に対する曲率の変化が大きい領域をほぼ一致させる。これにより、入力信号Ａと入力信号Ｂとを、同一の変換ＬＵＴを用いるグループにグルーピングすることができる。

また、例えば、暗部から中間調部にかけての階調で曲率が相対的に大きく変化する入力信号Ａと、中間調部での階調で曲率が相対的に大きく変化する入力信号Ｃが存在する場合、入力信号Ｃに前処理（ｃ）を用いて値のスケールを変更することで、入力信号値に対する曲率の変化が大きい領域をほぼ一致させる。これにより、入力信号Ａと入力信号Ｂとを、同一の変換ＬＵＴを用いるグループにグルーピングすることができる。

また、例えば、暗部から中間調部にかけての階調で曲率が相対的に大きく変化する入力信号Ａと、暗部から中間調部にかけての階調での曲率の変化が入力信号Ａよりもより広いい範囲の階調で発生する入力信号Ｄが存在する場合、入力信号Ｄを前処理（ｄ）を用いて値のシフトを行うことで、入力信号値に対する曲率の変化が大きい領域をほぼ一致させる。これにより、入力信号Ａと入力信号Ｄとを、同一の変換ＬＵＴを用いるグループにグルーピングすることができる。

このように、各入力信号が属する色分解ＬＵＴの入出力特性に応じて、入力信号の値を前処理することで、複数の入力信号をグルーピングすることができ、前述の最適化処理を行うことで、共通の変換ＬＵＴを設計、使用することができる。

前処理に関しては、同一の変換ＬＵＴを用いることができるように入力信号を変換するものでよく、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に限定されることはない。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の特徴を組み合わせた前処理でもよい。また数式変換、補間演算であってもよい。

以上説明したように本実施例によれば、入力信号の種類によって入力信号の値に対して前処理を行い、前処理した信号値を変換ＬＵＴの入力として非線形変換を行う。それにより、補間演算による精度悪化が少なくなるグルーピングを選択し、補間演算による誤差を低減することが可能となる。また、各色分解ＬＵＴの入出力特性に応じて変換ＬＵＴをグルーピングできるため、ＬＵＴを格納するメモリ容量及び回路負荷をより効果的に削減することができる。特に、出力色数の多いプリンタにおいては、色分解ＬＵＴの入出力特性の類似度が高いインクが多いので、効果が大きい。また、出力色が追加されても、ＬＵＴを追加することなく対応できる。

上述の実施例では、画像形成システムとしてプリンタを用いる例について説明した。実施例６では、ディスプレイを用いる例について説明する。なお、上述の実施例と共通の部分については、説明を簡易化または省略する。

図１５は、本実施例による画像形成システムの構成を示したブロック図である。図１５において、１は画像処理装置、３はディスプレイを示す。

ディスプレイ３は、表示パネル駆動部３０１と、表示パネル３０２を備える。表示パネル駆動部３０１は、入力端子３０３から取得したＲＧＢ信号に基づいて、表示パネル３０２を駆動する。表示パネル３０２は、液晶物質の特性によって決定される光透過率を制御して映像を階調表示する。

図１６は、３次元のカラーマッチングＬＵＴ１０３の一部を示した模式図である。ディスプレイ３の階調特性に応じた色補正を行うため、非線形な変換となっている。出力色毎非線形変換部は、上述の実施例と同様、出力色毎の非線形補正を行う。これにより、カラーマッチングＬＵＴ１０３の格子点位置が不均等化され、適切な格子点配置により補間精度を向上することができる。特に、ディスプレイの色域（色再現範囲）拡張のため、サブピクセルにＲＧＢの３原色の他にＹ（黄色）等の特色を加えた場合や、最高輝度の拡大や低消費電力化のために、サブピクセルにＷ（白色）を加えた場合、Ｙ、Ｗ信号の階調特性はＲＧＢ信号の階調特性とは大きく異なるため、本発明の出力色毎非線形変換は有効である。

以上説明したように本実施例によれば、ディスプレイによる画像表示における色補正処理についても、補間計算による精度悪化を低減することが可能となる。

〔その他の実施例〕
上述の実施例では、プリンタ２がインクジェットプリンタである例について説明したが、他の印刷方式でもよい。例えば、電子写真方式のプリンタや、昇華型のプリンタ、紫外線を照射することで硬化する色材を用いたＵＶプリンタ、３次元物体を形成する３Ｄプリンタであってもよい。また、ディスプレイやプロジェクタなどの画像表示装置に対しても適用可能である。また、写真編集ソフトウェア、ＣＧ制作ソフトウェアなどの画像処理ソフトウェアに対しても適用可能である。

また、本発明は、上述の実施例の１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１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１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。

１ 画像処理装置
１０１ 画像データ入力端子
１０２ 処理部
１０４ 変換部
１０５ 格納部
１１１ 出力端子

Claims (12)

1. 画像を表し、第１色および第２色を含むｎ（ｎ≧２）色の入力画像信号を、ルックアップテーブルを用いた補間処理を用いて、第１の色材および第２の色材を含む出力デバイスが扱う各色材に対応する出力信号に変換する画像処理装置であって、
   前記ｎ色の入力画像信号を、前記各色材に対応する信号毎の線形性に応じて、前記ｎ色の入力画像信号それぞれを前記色材毎の変換後画像信号に変換する第１変換手段と、
   前記第１変換手段により変換された前記色材に対応する前記ｎ色の変換後画像信号を、前記補間処理を用いて前記色材それぞれに対応する前記出力信号に変換する第２変換手段と
   を有し、
   前記第１変換手段は、前記第１色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第１の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第２の信号に変換し、前記第２色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第３の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第４の信号に変換し、
   前記第２変換手段は、前記第１の信号と前記第３の信号とに応じて前記第１の色材に対応する前記出力信号を出力し、前記第２の信号と前記第４の信号とに応じて前記第２の色材に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記線形性は、前記出力信号の曲率を表す曲率情報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. 前記曲率情報は、曲率の大きさ、または、曲率の大きさが所定の条件を満たす位置を表すことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１変換手段による変換は、非線形変換であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２変換手段は、テーブル参照処理、テーブル参照と補間処理、数式演算のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記入力画像信号および出力信号は、画像の光沢を表す光沢情報を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記第１変換手段および前記第２変換手段による変換は、ルックアップテーブルを用いた補間処理であり、
   前記第１変換手段で用いるルックアップテーブルの１次元あたりの格子点数は、前記第２変換手段で用いるルックアップテーブルの１次元あたりの格子点数よりも多いことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記出力信号は、相対的に明るい色材に対応する第１出力信号と、相対的に暗い色材に対応する第２出力信号とを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記出力信号は、相対的に明るい色材に対応する第１出力信号と、相対的に暗い色材に対応する第２出力信号とを含み、
   前記第１変換手段で用いる第１出力信号に対応したルックアップテーブルは、第２出力信号に対応したルックアップテーブルに比べて、暗領域の傾きが相対的に大きく、明領域の傾きが相対的に小さい変換を示すことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
10. 前記第２変換手段は、複数であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. コンピュータを、請求項１乃至請求項１０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。
12. 画像を表す画像信号し、第１色および第２色を含むｎ（ｎ≧２）色の入力を、ルックアップテーブルを用いた補間処理を用いて、第１の色材および第２の色材を含む出力デバイスが扱う各色材に対応する出力信号に変換する画像処理方法であって、
    前記ｎ色の入力画像信号を、前記各色材に対応する信号毎の線形性に応じて、前記ｎ色の入力画像信号それぞれを前記色材毎の変換後画像信号に変換する第１変換工程と、
    前記第１変換工程により変換された前記色材に対応する前記ｎ色の変換後画像信号を、前記補間処理を用いて前記色材それぞれに対応する前記出力信号に変換する第２変換工程と
    を有し、
    前記第１変換工程は、前記第１色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第１の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第２の信号に変換し、前記第２色に対応する入力画像信号を、少なくとも前記第１の色材に対応する変換後画像信号である第３の信号および前記第２の色材に対応する変換後画像信号である第４の信号に変換し、
    前記第２変換工程は、前記第１の信号と前記第３の信号とに応じて前記第１の色材に対応する前記出力信号を出力し、前記第２の信号と前記第４の信号とに応じて前記第２の色材に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする画像処理方法。

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