JP7214404B2 - 画像処理装置及び画像処理方法、プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示したブロック図である。図1に示す画像形成システムは、画像処理装置100と印刷装置200とで構成され、互いにインタフェース又は回路によって接続されている。画像処理装置100は、色分解処理部101、色分解LUT保持部102、ドットサイズ分解処理部103、ドットサイズ分解LUT保持部104、HT処理部105、ドット再配置処理部106、着弾ずれ特性保持部107で構成される。画像処理装置100は、例えば一般的なパーソナルコンピュータ(PC)であって、CPU、RAM、ROM、HDD等を備え、上記各部101~107は、PCにインストールされたプリンタドライバによって実現される。本実施形態では、画像処理装置100が印刷装置とは独立した装置として構成されているが、印刷装置200が画像処理装置100の機能を併有する構成であってもよい。
画像処理装置100に入力された印刷対象のカラーの画像データ(以下、「入力カラー画像データ」と表記)は、不図示の入力画像バッファに格納された後、色分解処理部101に送られる。本実施形態の入力カラー画像データは、各画素が、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3つの色成分をそれぞれ0~255の256階調(8ビット)で表した画素値を持つものとする。
次に、印刷装置200の構成について説明する。なお、本実施形態においては、印刷装置200はフルライン方式のインクジェット記録装置であるとする。印刷装置200は、紙等の記録媒体を記録ヘッド201に対して相対的に移動させつつ、画像処理装置100から受け取った印刷画像データに基づいて各色のインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成する。図4は、記録ヘッド201の構成の一例を示す図である。図4に示すように、本実施形態の記録ヘッド201は、記録媒体202の幅方向全域をカバーする、CMYKの各インクに対応したノズル列を1つずつ有する。各ノズル列は、同一色で同一濃度のインクを複数のサイズ(大、中、小)で吐出可能な吐出口(ノズル)を備える。また、各ノズル列は、記録媒体202の搬送方向に対して一定距離で設置されており、それぞれのノズル列から吐出されるインクで形成される画像を重ねることで、最終的なフルカラー画像が得られる。このとき、ヘッド制御部204は、印刷画像データに基づいて、記録ヘッド201を制御するための駆動信号を生成する。記録ヘッド201は、各ノズル列に対応する駆動信号に基づき、ドットサイズを調整しつつ各インクを記録媒体202上へ吐出することで、画像を形成する。このとき、記録媒体202は、搬送部205によって一定の速度で主走査方向に搬送される。
上述のとおり、本実施形態の記録ヘッド201を構成する各ノズル列は、大中小3種類のドットサイズに対応したインク滴を吐出可能である。一般的に、複数サイズのドットを形成可能な記録ヘッドにおいて、大ドットは、暗部領域において十分に紙面上を被覆するために十分なドット径を形成することが望ましい。そのためには、少なくとも出力解像度で区切った格子の対角を埋めるのに十分なドット径となるようにインク吐出量を設定すればよい。たとえば、出力解像度が600dpiであれば大サイズのドット径は少なくとも60μmより大きくなるように設計されていることが好ましい。
続いて、ドット再配置処理にて参照される着弾ずれ特性データについて説明する。着弾ずれ特性データは、インクの吐出目標となる位置に対して、実際にインクが着弾する位置がどの程度ずれるのか(目標からのずれ量)を示すデータである。この着弾ずれ特性によって、以下の1)~3)の情報が分かる。
1) インクが付着する可能性が十分に低いと見込まれる範囲(インク不付着範囲)
2) インクが付着する可能性が十分に高いと見込まれる範囲(インク付着範囲)
3) インクが付着する可能性と付着しない可能性の両方が一定程度見込まれる範囲(インク付着不安定範囲)
r_x = r_size/2 + r_error_x ・・・式(1a)
r_x´ = r_size/2 - r_error_x ・・・式(1b)
r_y = r_size/2 + r_error_y ・・・式(1c)
r_y´ = r_size/2 - r_error_y ・・・式(1d)
続いて、ドット再配置処理部106におけるドットの再配置処理について説明する。図8は、本実施形態に係る、所定条件を満たすドットペアをより大きな1つのドットに置き換えるドット再配置処理の流れを示すフローチャートである。大中小の3種類のドットサイズの存在を前提とする本実施形態の場合、小ドットペアを中ドットへ置き換えるループ処理と、中ドットペアを大ドットへ置き換えるループ処理とを含むフローになっている。つまり、本実施形態のフローにおけるループ処理の数は、ドットサイズが何種類あるかに依存し、ドットサイズが2種類であれば置き換え処理のループは1つであり、ドットサイズが4種類であれば置き換え処理のループは3つになる。また、図8に示すフローは、各インク色(ここではCMYK)に対してそれぞれ実行される。以下では、K(ブラック)に対する処理を例に説明を行うものとするが、実際の処理においては、CMYKの色毎に図8のフローが繰り返される。なお、各処理の冒頭における記号「S」はステップを意味する。
位置座標(0,0)と(1,1)の2つのオンドットからなるペア
位置座標(1,1)と(1,2)の2つのオンドットからなるペア
位置座標(1,1)と(2,1)の2つのオンドットからなるペア
位置座標(1,2)と(2,1)の2つのオンドットからなるペア
次に、ドット再配置処理において参照される着弾ずれ特性データの生成方法について説明する。前述のとおり、着弾ずれ特性は、色材(インク)が付着する可能性が、十分に低い範囲、十分に高い範囲、その両方の可能性がある範囲を特定可能な情報であって、本実施形態では、図7(b)に示すような楕円のx方向とy方向の径の長さで規定される情報である。以下、図11(a)及び(b)を参照して、着弾ずれ特性としての、楕円のx方向の径の長さr_xとr_x´、y方向の径の長さr_yとr_y´をどのように得るのかを説明する。
なお、本実施形態においては、相対的に小さいドット2発を相対的に大きいドット1発に置き換えている。しかしながら、ドットの変換率はこれに制限されるものではない。例えば、接触状態が変化する可能性のある相対的に小さいドット3発を、相対的に大きいドット2発に置き換えることも可能である。この場合には、相対的に小さいドット3発の合計のインク吐出量と、相対的に大きいドット2発の合計のインク吐出量とを略一致させる(もしくは、濃度が一致するようにインク吐出量を調整する)ことで、置き換えによる濃度変化を抑制することができる。
なお、上記図12のフローでは、中ドットのドット再配置処理(S1209)にてフローの終了となっているが、これに限定されない。例えば、S1209に続いて、着弾ずれによって接触状態が変化する可能性がある中ドットと中´ドットとのペアを1つの大´ドットに置き換えるステップをS1210として実行するようにしてもよい。そうすることで、中ドットと中´ドットとの接触状態の変化を抑制できる。また、この置き換えを行う際には、大´ドットの吐出量を、中ドット1発の吐出量と中´ドット1発の吐出量との合計に等しくなるようにすることで、置き換え処理による濃度変動を抑制できる。
Claims (26)
- インクを吐出して記録媒体上にドットを形成することで画像形成を行うための画像処理装置であって、
濃度再現の異なる2種類以上のドットそれぞれのドットパターンを表現したハーフトーン画像データを取得する取得手段と、
前記2種類以上のドットそれぞれについて、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれ量を示す着弾ずれ特性データを保持する保持手段と、
前記ハーフトーン画像データにおけるドットパターンに従うと、特定の複数ドットにおいてドット間の接触状態が前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって変化する可能性がある場合に、前記特定の複数ドットを同数より少ない他の種類のドットに置き換え、前記ドットパターンを変更するドット再配置手段と、
前記ハーフトーン画像データにおけるドットパターンが示す各ドットの位置と前記着弾ずれデータとに基づき、前記ずれ量を考慮してもインクが付着することが予想されるインク付着範囲と前記ずれ量を考慮した場合にインクの付着が不確実となるインク付着不安定範囲とを特定する特定手段と、
を備え、
前記ドット再配置手段は、前記特定の複数ドットについて、前記インク付着範囲が重複せず、かつ、前記インク付着不安定範囲が重複する場合に、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記特定手段は、ドット同士が接触する可能性のある複数のドットの組合せを記したリストを参照して、前記ドット間の接触状態が変化する可能性がある前記特定の複数ドットを特定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記リストには、ドットの重心間の距離が所定距離よりも大きいドットの組合せが記されていることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記着弾ずれ特性データは、吐出目標位置にインクを吐出した場合に当該インクが付着する可能性のある範囲を特定可能な情報であり、
前記特定手段は、前記特定の複数ドットを構成するドットそれぞれについての前記範囲が重複する場合に、前記ドット間の接触状態が変化する可能性があると判定する
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。 - 前記着弾ずれ特性データは、前記範囲を楕円に近似した場合の短軸と長軸の長さの情報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。
- 前記着弾ずれ特性データは、吐出目標位置にインクを吐出した場合に、当該インクが付着することが見込まれる第1の範囲と、当該インクが付着する可能性と付着しない可能性の両方が見込まれる第2の範囲とを特定可能な情報であり、
前記特定手段は、前記第2の範囲は重複するが、前記第1の範囲は重複しない場合に、前記ドット間の接触状態が変化する可能性があると判定する
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。 - 前記着弾ずれ特性データは、前記第1及び第2の範囲を楕円に近似した場合の短軸と長軸の長さの情報であることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記ドット間の接触状態が変化する可能性のある前記特定の複数ドットは、1ドットあたりの再現濃度が相対的に小さい2つ以上のドットであり、
前記ドット再配置手段は、前記2つ以上のドットを、1ドットあたりの再現濃度が相対的に大きい1つのドットに置き換える
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記ドット間の接触状態が変化する可能性のある前記特定の複数ドットは、前記記録媒体上でのドット径が相対的に小さい2つ以上のドットであり、
前記ドット再配置手段は、前記2つ以上のドットを、前記記録媒体上でのドット径が相対的に大きい1つのドットに置き換える
ことを特徴とする請求項1乃7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記ドット径が相対的に小さい2つ以上のドットは、前記記録媒体上でのドットサイズが同じであることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記ドット径が相対的に小さい2つ以上のドットは、前記記録媒体上でのドットサイズが異なることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記ドット再配置手段は、単位面積あたりの濃度の期待値がドットの置き換えの前後で略一致するように、前記特定の複数ドットを、前記他の種類のドットに置き換えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記ドット再配置手段は、吐出されるインク量がドットの置き換えの前後で略一致するように、前記特定の複数ドットを、前記他の種類のドットに置き換えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記ドット再配置手段は、吐出されるインク量がドットの置き換えの前後で略一致するように、前記特定の複数ドットを、前記他の種類のドットに置き換えた後、当該置き換え後のドットのサイズを、当該置き換え時の前記吐出されるインク量に基づく所定の確率で変更することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記所定の確率は、単位面積あたりの濃度の期待値が前記置き換えを行う前と略一致するような確率であることを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置。
- 前記ハーフトーン画像データは、前記画像形成で用いるインクに対応した画像データに対してハーフトーン処理を行って得られた画像データであり、
前記画像形成で用いるインクに対応した画像データは、前記ドット再配置手段におけるドットの置き換えによって発生し得る濃度変化を打ち消すように補正が施された画像データである
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記補正は、均一な色の領域における濃度変化を抑制する補正であることを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。
- 前記ドット再配置手段によってドットパターンが変更された後のハーフトーン画像データを用いて、前記画像形成を行う画像形成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像形成手段は、前記記録媒体の幅をカバーする長さのノズル列を備えた記録ヘッドを用いて、当該記録ヘッドと前記記録媒体とを相対的に走査することで前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、ノズル列毎に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性よりも、ノズル列間に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性を優先して、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成手段は、前記記録媒体の幅をカバーする長さのノズル列を備えた記録ヘッドを用いて、当該記録ヘッドと前記記録媒体とを相対的に走査することで前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、ノズル列間に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性よりも、ノズル列毎に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性を優先して、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成手段は、前記記録媒体の幅をカバーする長さのノズル列を備えた記録ヘッドを用いて、当該記録ヘッドと前記記録媒体とを相対的に走査することで前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、主走査方向に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性を、前記主走査方向に略直交する副走査方向に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性よりも優先して、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成手段は、ノズル列を備えた記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に主走査し、主走査の方向と略直交する副走査の方向に対して前記記録媒体をノズル列の長さ以下の搬送量で搬送する動作を繰り返し行うことで前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、走査内に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性よりも、走査間に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性を優先して、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成手段は、ノズル列を備えた記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に主走査し、主走査の方向と略直交する副走査の方向に対して前記記録媒体をノズル列の長さ以下の搬送量で搬送する動作を繰り返し行うことで前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、走査間に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性よりも、走査内に発生する、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって前記ドット間の接触状態が変化する可能性を優先して、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成手段は、往復走査により前記画像形成を行い、
前記ドット再配置手段は、往路走査と復路走査の間で発生する前記ドット間の接触状態が変化する可能性に基づいて、ドットの置き換えを行う
ことを特徴とする請求項22又は23に記載の画像処理装置。 - インクを吐出してドットを形成することで記録媒体上に画像形成を行うための画像を生成する画像処理方法であって、
濃度再現の異なる2種類以上のドットそれぞれのドットパターンを表現したハーフトーン画像データを取得する取得ステップと、
前記2種類以上のドットそれぞれについて、前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれ量を示す着弾ずれ特性データを記憶手段に保持する保持ステップと、
前記ハーフトーン画像データにおけるドットパターンに従うと、特定の複数ドットにおいてドット間の接触状態が前記インクの着弾位置の吐出目標位置に対するずれによって変化する可能性がある場合に、前記特定の複数ドットを同数より少ない他の種類のドットに置き換え、前記ドットパターンを変更するドット再配置ステップと、
前記ハーフトーン画像データにおけるドットパターンが示す各ドットの位置と前記着弾ずれデータとに基づき、前記ずれ量を考慮してもインクが付着することが予想されるインク付着範囲と前記ずれ量を考慮した場合にインクの付着が不確実となるインク付着不安定範囲とを特定する特定ステップと、
を含み、
前記ドット再配置ステップでは、前記特定の複数ドットについて、前記インク付着範囲が重複せず、かつ、前記インク付着不安定範囲が重複する場合に、ドットの置き換えを行う、
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17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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