JP7336536B2 - 変換処理方法、印刷物作製方法、及び印刷物作製システム - Google Patents
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Description
このように、3Dプリント技術や2.5D (厚盛り)プリント技術の昨今の進展に伴い、従来の2次元(2D)印刷では実現できていなかった質感をプリント物として再現することの期待感が高まってきている。
このため、対象物の質感を再現するための様々な提案がなされている(特許文献1、非特許文献1参照)。
特許文献1に開示の技術では、再現する対象物の少なくとも色情報と光沢情報を含む質感データを入力し、質感再現装置の質感再現範囲に基づいて、光沢情報を光沢再現範囲にマッピングし、マッピング後の光沢情報を維持して色情報を色再現範囲にマッピングし、マッピング後の色情報と光沢情報が示す質感データに基づいて質感再現装置に出力する出力信号を生成している。
こうして、特許文献1に開示の技術では、再現する対象物の質感と質感再現範囲のミスマッチを解消して、対象物の質感がより適切に再現された再現物を得ることができるとしている。
非特許文献1に開示の技術では、下地となる白色を印刷せずに、半透明材質とUV(UltraViolet;紫外線)硬化インクとの層構造を利用することで印刷物の半透明感(光学質感)を制御する手法を提案している。非特許文献1に開示の技術では、半透明感を表現するために、MTF(Modulated Transfer Function;変調伝達関数)を用い、半透明材質、UVインク、及び印刷物のMTFをプロジェクタから複数の異なる空間周波数で投影し、反射光をR(赤)G(緑)B(青)カメラで撮影することで計測している。半透明感再現においては、計測に基づいて、半透明材質、UVインクの種類、及び重ねる回数等の要因の組合せと半透明感に関するLUT(Lookup table:ルックアップテーブル)を構築し、出力系においてLUT内を探索して要求された半透明感を実現するための要因の組合せを決定している。
例えば、図20に示すように、まず、RGB等のカラーパッチ50に異なる複数(図示例では6種類)の空間周波数の投影光を投影してその反射光を観測してMTF測定を行い、6種類のMTFカラーパッチ54で表されるRGBチャンネルのMTFデータを得る。次に、こうして得られたRGBチャンネルのMTFデータをLUT変換してカラーパッチ70で表されるCMYW等のインク量のデータを得る。こうして得られたCMYW等のインク量のデータを用いて、カラーパッチ50を再現した再現カラーパッチプリント72をプリント出力する。
したがって、例えば、大理石の画像である元画像となる質感再現サンプル52から、同様にして、MTF計測、LUT変換、及びプリント出力を行って再現画像プリント74を得ることができる。
また、非特許文献1に開示の技術では、RGBチャンネルのMTFから、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、及びU(UVインク)のインク量に変換するLUTを利用している。このように、自然界の特性を有限個及び有限量のインクからなるLUTを利用した変換には不可避の誤差が存在する。このため、人の視覚特性、特に人が見た際の色の差を考慮していないため、色の誤差が顕著に視認される場合があるという問題があった。
これは、図15に示すように、0周期で強度1に近く、高周波に向かうにしたがって強度が減少する実線で示すターゲットのMTFのグラフに対して、印刷物におけるMTFを近似しようとすると、LUT変換においてLUT内の最近傍のMTFが選ばれるため、0周期から高周波まで強度0.5近傍で略一定である点線で示すインクによる近似のMTFとなる。
しかしながら、MTFのグラフにおいて、インクの平均的な色を表す0周期における強度の誤差は0.5と大きく、インクの平均的な色に対する誤差は大であり、色の差が顕著に視認されることになる。
又は、分離された内部散乱情報、及び色信号情報として変調伝達関数の値を求め、内部散乱情報、及び色信号情報として求めた変調伝達関数の値をルックアップテーブル変換処理の入力値として用いることが好ましい。
また、視覚特性として、L*a*b*色空間の信号値を利用することが好ましい。
また、ルックアップテーブルの格子点からの距離で与えられるルックアップテーブル変換処理における誤差量の算出において、色信号情報の誤差分の重みと内部散乱情報の誤差分の重みとがそれぞれ異なることが好ましい。
また、変調伝達関数の重みとして、色信号情報と内部散乱情報との比率は、色信号情報の重みが大きいことが好ましい。
また、色信号情報の重みは、内部散乱情報の重みの2倍以上であることが好ましい。
上記第4~第6の態様において、知覚的な均等色空間は、L*a*b*色空間であることが好ましい。
また、 質感特性情報は、周波数0を含む複数の周波数におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値であり、色信号情報は、周波数0におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値であり、内部散乱情報は、周波数0を除く複数の周波数におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値であることが好ましい。
本発明によれば、質感要素である内部散乱性と色再現性とが同時に高精度化された光学質感が再現された質感再現プリント等の印刷物を作製することができる。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするために挙げた一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下に説明する実施形態から変更又は改良され得る。また、当然ながら、本発明には、その等価物が含まれる。
また、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書では、特に断る場合を除き、後述するプリント層の積層方向を上下方向とし、メディアにより近い側を「下側」とし、メディアからより離れている側を「上側」とすることとする。
本発明の第1の実施形態の光学質感再現のための変換処理方法は、質感再現対象物の質感特性情報から質感再現対象物をメディアに再現するために用いるインクのインク量情報にルックアップテーブル(Lookup table:以下、LUTという)を介して変換するためのLUT変換処理を行う変換処理方法であって、質感特性情報を、内部散乱情報と色信号情報とに分離し、分離された内部散乱情報、及び色信号情報をLUT変換処理の入力として用いるものであり、LUT変換処理は、内部散乱情報、及び色信号情報として変調伝達関数(Modulation Transfer Function:以下、MTFという)の値を利用するものである。
本発明の変換処理方法は、質感再現対象物の光学質感、例えば表面の質感を再現した印刷物、即ちインクを用いて作製されたプリント物を作製するために利用される。例えば、質感を再現するための3Dプリント、及び2.5Dプリント(インクを積層したプリント)のように内部散乱性と色再現性を高精度に両立した印刷物(プリント物)作製において利用できる。
また、本発明の変換処理方法は、内部散乱情報と色再現情報を分離したことにより、目的に応じて再現性を重視する質感項目を選択した再現が行えるという更なる効果を奏する。
更には、本発明の変換処理方法は、忠実な再現を目的にするだけでなく、内部散乱性を実際よりも強調した処理による質感の加工を施した印刷物(プリント物)の作製も可能であるという更なる効果を奏する。
本発明の印刷物作製方法、及び印刷物作製システムは、質感再現対象物の光学質感、例えば表面の質感を再現した印刷物、即ちインクを用いて作製されたプリント物、例えば、質感を再現するための3Dプリント、及び2.5Dプリント(インクを積層したプリント)のように内部散乱性と色再現性を高精度に両立した印刷物(プリント物)を作製できる。
本発明の印刷物作製方法、及びシステムは、本発明の変換処理方法と同様の効果を奏する。
まず、本発明に係る光学質感再現のための変換処理方法を実施する印刷物作製システム、即ちプリントシステムの構成について説明する。
図1は、本発明の変換処理方法を実施するプリントシステムの構成を示す構成図である。
図1に示すプリントシステム10は、質感再現対象物12の光学質感を再現する設備であり、厳密には、メディア14上にインク16を用いて光学質感を再現した質感再現プリント18を作製する。
まず、本発明において、「質感再現対象物」12とは、質感再現の対象となる部材であり、以下では、単に対象物12ともいう。対象物の一例としては、表面の質感(厳密には、光学質感)が部位に応じて異なる材料が挙げられ、具体的には、大理石及び花崗岩等の岩石、石、木材、髪の毛、骨、皮膚(肌)、歯、コットン及びシルクなどの天然素材が挙げられる。
即ち、本発明の変換処理方法は、特に、大理石等の石材、肌、及び歯等の内部散乱性を有する物体の質感を再現するプリントにおいて有用である。
以下では、対象物12としては、大理石を代表例として考えられるが、他の材料を対象物12としても良いことは勿論である。
内部散乱情報を表す光散乱性は、光の内部散乱特性(表面下散乱ともいう)のことである。内部散乱は、光が物体に対して照射された際に、図2に示すように、その物体内部で光が反射及び散乱を繰り返すことで、物体表面における光の入射位置から離れた位置から光が出射することである。また、光の内部散乱特性は、光の入射位置から出射位置までの距離(図2に示した距離d)、及び出射位置における光の強度に基づいて特定される。光散乱性データは、内部散乱情報として表される。
また、本発明において、「質感再現プリント」18は、対象物12の光学質感をメディア14の表面上にインク16を用いて再現した印刷物である。質感再現プリント18の表面(視認される側の面)には、対象物12の表面の質感、即ち、色、光散乱、及び模様等が再現されているものである。
質感再現プリント18は、図3に示すように、メディア14と、メディア14の表面(プリント面)に形成されたプリント層17と、によって構成されている。
「メディア」14は、図3に示す質感再現プリント18の基材となるものであって、質感再現印刷用基材であり、光散乱性を有するものである。質感再現印刷に用いられるメディア14は、質感再現印刷用のメディア14である。
質感再現用のメディア14は、白色媒体14aである白色紙の上に薄板状の内部散乱部材14bを積層させて構成される積層体である。
この内部散乱部材14bが、メディア14において、光散乱性を有する層となる。したがって、メディア14は、光散乱性の異なる内部散乱部材14bを有することにより、異なる光散乱性を持つこととなる。
なお、本実施形態において、内部散乱部材14bの各部分の厚みは均一であるが、これに限定されず、内部散乱部材14bの各部分の厚みが均一ではなく変化してもよい。
プリント層17は、プリント面であるメディア14の表面に着弾(付着)したインクの層を積層させた多層構造からなる。また、プリント層17は、対象物12の表面の質感に関するデータ(具体的には、後述の色信号情報及び内部散乱情報)に基づいてメディア14のプリント面上に形成される。
本発明において用いられる「インク」16としては、カラー流体であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の3色のカラーインク、黒色の流体であるK(ブラック)インク、及び白色流体であるW(ホワイトインク)が挙げられるが、この他、透明流体であるクリアインクを用いても良い。なお、クリアインクは、本発明においてプリント層17を形成するために必ず用いられるものではないが、光学質感の再現に有効であれば用いることができる。
ここで、カラーインクは、有色の顔料、又は染料を含有し、カラー印刷に用いられる一般的なインクである。ブラックインクは、カーボンブラックを高濃度にて含有する黒色のインクである。ホワイトインクは、白色の顔料、又は散乱体を含有し、例えば下地印刷等に使用される白色のインクである。クリアインクは、光(具体的には、紫外線)を受けることで、硬化する紫外線硬化型の流体である。なお、クリアインクは、光の照射により硬化可能な透明流体であればよい。また、照射光としては、紫外線、赤外線、及び可視光線等が挙げられる。
次に、質感再現プリント18の部位1bでは、メディア14の内部散乱部材14b上には白色層17bのみが配置され、白色層17bがプリント層17の最表層に配置されることになる。
また、質感再現プリント18の部位1cでは、メディア14の内部散乱部材14b上にはカラー層17aのみが配置され、カラー層17aがプリント層17の最表層に配置されることになる。
なお、図3の部位1aの構成においては、白色層17bの厚みに応じて、内部散乱性の効果が変化する。即ち、白色層17bの厚みが厚いと、メディア14の層に光が行かず、内部散乱による広がりは小さい。逆に、白色層17bの厚みが薄くなるにつれて、メディア14の層の影響による内部散乱による光の広がりは大きくなる。
更に、質感再現プリント18のうち、カラー部分のみの部位1cでは、メディア14の内部散乱部材14b上にカラー層17aが最表層として配置される。このように最表層として内部散乱部材14b上にカラー層17aが設けられることで、カラー層17aの上方から入射された光が、カラー層17aを透過した後に内部散乱部材14bに入射するので、内部散乱部材14bにおいて散乱及び吸収されることになる。これにより、例えば、当該に入射された光が内部散乱によって入射位置から離れた位置で反射する際に、入射位置と反射位置との距離がある程度離れる比較的強い光散乱性が再現される。
なお、本発明においては、白色層17bの下層にKインクによる黒色層を配置したり、その下層等にクリアインクによる透明層を配置することにより、質感を制御しても良い。
続いて、以下に、プリントシステム10について説明する。
プリントシステム10は、図1に示すように、光散乱計測装置20、コンピュータ30、及びプリント層形成装置40を主要構成機器として有し、上述したように、質感再現対象物12から質感再現プリント18を作製する。
以下に、プリントシステム10の各構成機器について個別に説明する。
まず、先に、プリント層形成装置40について説明する。
プリント層形成装置40は、メディア14のプリント面(すなわち、内部散乱部材14bの上側の表面)に向けて流体としてのインク16を吐出して、プリント面上に多層構造のプリント層17を形成する装置である。本実施形態において、プリント層形成装置40は、例えば、インクジェットプリンタによって構成される。
プリント層形成装置40は、図1及び図4に示すように、制御機構42と、移動機構44と、インク吐出機構46と、を有する。移動機構44は、プリント層形成装置40内における移動経路44Rに沿ってメディア14を移動させる。移動機構44は、図4に示すように、駆動ローラ44aによって構成されてもよく、あるいは駆動ベルトによって構成されてもよい。
プリントデータの受信直後に、例えば、プリント層形成装置40の基材導入口(不図示)に所定のメディア14が手差し方式で挿入されると、制御機構42は、このメディア14をピックアップして移動経路44Rに沿って断続的に移動させるように移動機構44を制御する。
そして、プリント面にプリント層17が形成されたメディア14、すなわち質感再現プリント18は、移動機構44によってプリント層形成装置40の排出口まで移動し、排出口からプリント層形成装置40の外に排出される。
光散乱計測装置20は、光散乱性に関する内部散乱情報である光散乱性データを測定する。本発明では、光の散乱特性が変調伝達関数(Modulated Transfer Function;以下、MTFと言う。)にて表される。
ここで、MTFは、物体に入射した光が表面下散乱による広がりによって強度(例えば、輝度値)が低下する反射光の状態を関数として表すもので、縦軸を光の強度、横軸を空間周波数とするものである。即ち、MTFは、互いに波長が異なる複数種類の光の空間周波数に対する光の強度を表すものである。
なお、MTFの計算方法の一例としては、特開2012-205124号公報に記載された方法が挙げられるが、同公報に記載された方法に限定されず、光散乱性を示すMTFを他の方法にて求めてもよい。
例えば、OPTICS LETTERS / Vol. 30, No. 11 / June 1, 2005, “Modulated imaging: quantitative analysis and tomography of turbid media in the special-frequency domain” に記載の方法を用いて、光散乱性を示すMTFを求めてもよい。
なお、本発明では、光散乱性をMTFにて表し、その測定結果を示すMTFデータを光散乱計測装置20によって測定することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、光散乱性を光の点広がりを示す点像分布関数(Point Spread Function;PSF)にて表し、その測定結果を示すデータをMTFデータに変換してもよい。
具体的に説明すると、光散乱計測装置20は、第一に、質感再現対象物12に対して光散乱性の測定を行う。これにより、光散乱計測装置20は、対象物12の表面への入射光に対する光散乱性に関するMTFデータ(以下、第1MTFデータともいう)を測定する。なお、本発明では、対象物12の表面が前述したように複数の単位表面領域に区画され、光散乱計測装置20は、単位表面領域毎の光散乱性を示す第1MTFデータを測定する。
コンピュータ30は、対象物12の光学質感に関するMTFデータ(具体的には、前述の色信号情報、及び内部散乱情報を表すMTFデータ)に基づいて、プリント層17をプリント層形成装置40に形成させる印刷制御装置ということができる。本発明において、コンピュータ30は、例えば、プリント層形成装置40に接続されたホストコンピュータによって構成されている。
以上のように、質感再現用のプリントデータは、前述したように、プリント層17の形成条件を示すデータである。ここで、プリント層17の形成条件とは、カラー層17aの有無等を含む層構成、各インク層の厚み、各インク層におけるドットの密度(濃度)、及び、質感再現用のメディア14が有する内部散乱部材14bの散乱性の種類等のパラメータの組み合わせである。形成条件は、上述したパラメータの各々を変えることで複数決めることができ、その中でプリント層形成時に実際に採用されるものは、再現対象となる質感に応じて選定される。
また、本発明では、メディア14のプリント面におけるプリント層形成範囲が複数の単位領域に区画され、プリント層17の形成時に実際に採用される形成条件が、単位領域毎に設定されることになっている。
図9に、本発明に用いられる質感再現変換LUTによるLUT変換処理のフローの一例を示す図である。
図9に示す質感再現変換LUTによる変換処理においては、質感情報(各単位領域、即ち各画素位置毎の光散乱情報)を、LUTを介してインク量情報に変換する。
まず、図9に示すように、質感特性情報(内部散乱情報及び色信号情報)の取得処理S10において、例えば、質感再現サンプルとなる対象物12の単位領域毎に、光散乱計測装置20によって、質感特性情報、ここでは、RGBの3チャンネルの各色チャンネル毎に複数の周波数、図9に示す例では、6つの周波数(本発明では色信号情報を表す0周波数を含む)の多次元、即ち18次元のMTFデータ(第1MTFデータ)が測定されている。
このようにして、多次元情報変換処理S12では、このような変換LUTを用いて、RGB3チャンネルのMTFデータを、質感再現プリント18の形成条件となるCMYKWのインク16のインク量データと、メディア14の内部散乱層Sの散乱量のデータに変換する。
なお、本発明では、色信号情報を表す0周波数のRGBMTFデータと、それ以外の内部散乱情報を表すRGBMTFデータとは分離される。
したがって、色信号情報を表す0周波数のRGBチャンネルのMTFデータも、同時に高精度の色再現のために、変換LUTによって各色のインク量データ、及びメディア14の散乱量のデータを含む質感再現プリント18の形成条件に変換されている。
予め、色信号情報であるMTFデータ、及び内部散乱情報であるMTFデータの各重み付けデータを求めるのではなく、各MTFデータを各インク量データと、メディア14の散乱量のデータに変換し、変換後の各インク量データと、メディア14の散乱量のデータを所定の比率で重み付けした後に、それぞれ加算して、対象物12を再現するためのプリントデータとしてもよい。
例えば、変換LUTは、以下のようにして作成することができる。
図10は、本発明に用いられる質感再現変換LUTを作成する変換LUT作成処理の一例を示すフローチャートである。
図10に示すように、変換LUT作成方法は、サンプルパターンプリント処理S20、MTFデータ測定処理S22、光散乱性推定処理S24、及びLUT作成処理S26からなる。変換LUT作成方法は、図1に示すプリントシステム10を用いて実施することができる。以下、各処理について個別に説明する。
まず、サンプルパターンプリント処理S20は、プリント層形成装置40により、メディア14のプリント面に前述のサンプルパターンSP1~SP5を形成する処理である。より詳しく説明すると、コンピュータ30がサンプルパターン形成用のプリントデータをプリント層形成装置40に送信し、プリント層形成装置40の制御機構42が当該プリントデータを受信する。なお、サンプルパターン形成用のプリントデータは、予め作成されていて、コンピュータ30内のメモリに記憶されている。
MTFデータ測定処理S22は、光散乱計測装置20が、前述した第2MTFデータ、及び第3MTFデータを測定する処理である。より詳しく説明すると、先ず、光散乱計測装置20は、前述のサンプルパターンプリント処理にてメディア14に印刷された各サンプルパターンSP1~SP5を対象としてMTFデータを測定する。このとき、光散乱計測装置20は、各サンプルパターンSP1~SP5を構成する複数のパターン片の各々の光散乱性(MTF)を測定する。つまり、光散乱計測装置20は、各サンプルパターンSP1~SP5について、そのドット密度(濃度)を変えて、ドット密度毎に光散乱性(MTF)を測定する。これにより、光散乱計測装置20は、インクの種類別に、ドット密度(濃度)毎の光散乱性を示す第2MTFデータを測定する。
そして、光散乱計測装置20は、測定した第2MTFデータ、及び第3MTFデータをコンピュータ30に向けて送信する。
光散乱性推定処理S24は、コンピュータ30が、インクの種類別の第2MTFデータ、及び第3MTFデータに基づいて、プリント層17の形成条件に応じた質感再現プリント18の光散乱性を推定する処理である。ここで、「プリント層17の形成条件に応じた質感再現プリント18の光散乱性」とは、ある形成条件の下でプリント層17を仮に形成した場合に生成される質感再現プリント18の光散乱性である。
また、ここでは、前述したように、プリント層17の形成条件が単位領域毎に設定されることになっており、これに合わせて、光散乱性推定処理S24においても、質感再現プリント18の光散乱性を単位領域毎に推定することになっている。
図11は、図10に示す光散乱性推定処理のフローの一例を示すフローチャートである。図11を参照しながら光散乱性推定処理S24の流れを説明すると、コンピュータ30は、先ず、ステップS30において、プリント層17の形成条件に関する複数の組み合わせを設定する。このステップS30では、上述した形成条件の内容、具体的には、プリント層17を構成するインク層の積層数、各インク層を構成するインクの種類、各インク層の厚み、各インク層におけるドット密度、及び内部散乱部材14bの種類の各々をパラメータとし、想定され得る各パラメータの組み合わせを特定する。
本発明では、光散乱性をMTFにて表すので、光散乱性としてのMTF特性を推定するためには、ステップS30で設定した条件の組み合わせと、ドット密度毎に測定したインク種類別の第2MTFデータと、内部散乱部材14bの種類毎に測定した第3MTFデータとを用いて光散乱解析計算を行うことになる。
なお、上述した光散乱解析計算の具体例としては、例えば、『Kubelka P (1954) New contributions to the optics of intensely light-scattering materials. Part II: Nonhomogeneous layers. J Opt Soc Am 44(4):330-335.』に記載の計算が挙げられる。
LUT作成処理は、複数設定された形成条件に関する組み合わせと、その組み合わせに係る条件の下で再現される光散乱性の推定結果との対応関係を示すLUTを作成する処理である。
先の光散乱性推定処理S24で複数設定された形成条件に関する組み合わせのすべてについて、光散乱性の推定が行われると、形成条件に関する組み合わせと、その組み合わせに係る条件の下で再現される光散乱性の推定結果とが対応付けられ、その対応関係が変換LUTとしてデータ化されて作成される。
こうして、本発明に用いられる変換LUTを作成することができる。
作成された変換LUTは、後に実施される本発明の質感再現のための変換処理方法にて参照される。
次に、本発明の光学質感再現のための変換処理方法の処理フローを含む、対象物12の光学質感を再現した質感再現プリント18を作製する印刷物作製方法の処理フロー、即ち質感再現プリント作製の処理フローを説明する。
図12に、本発明の第1実施形態の変換処理方法を実施する質感再現プリント作製の処理フローの一例を示す。
図12に示すように、質感再現プリント作製の処理フローは、MTFデータ測定処理S40、MTFデータ分離処理S42、LUT変換処理S44、及びプリント出力処理S46から構成される。以下、各処理について個別に説明する。
MTFデータ測定処理S40は、質感再現対象物12の質感特性情報を表すMTFデータを測定する処理である。
MTFデータ測定処理S40では、例えば質感再現対象物12として、カラーパッチ50、及び質感再現サンプル52を用意する。ここで、カラーパッチ50は、例えば、RGB、及び無彩色(NC:Neutral Color)についてそれぞれ濃度の異なる4個のパッチからなる。質感再現サンプル52は、例えば光散乱性を有する大理石のサンプルである。
図12においては、各パッチ毎にRGB3チャンネルについて6つの周波数において測定されたMTFを6枚のカラーパッチ54として表しており、いつのパッチのRGB3チャンネルMTFをグラフ54a、及びグラフ54bとして表している。これらのグラフにおいては、RGBについて、0を含む6つの周波数での強度を示す点を結んだ曲線となっており、これらの点は、全体では、18次元のMTFデータからなる。
MTFデータ分離処理S42は、コンピュータ30において、対象物12の単位表面領域毎の質感特性情報のMTFデータに含まれる内部散乱情報のMTFデータと色信号情報のMTFデータとに分離する処理である。
RGB3チャンネルにおいて6つの周波数における18次元のMTFデータから、色信号情報を表す0周波数のRGBのMTFデータと、内部散乱情報のみを表す0以外の周波数の5つの周波数におけるMTFデータとに分離する。
図12においては、色信号情報を表す0周波数のRGBそれぞれのMTFデータを表す各色のカラーパッチ56R,56G,及び56Bを含むMTFデータを表すカラーパッチ56と、内部散乱情報のみを表す0以外の周波数の5つの周波数におけるMTFデータを表す5枚のカラーパッチ58とが分離されていることを表している。
LUT変換処理S44は、コンピュータ30によって実施される。LUT変換処理S44においては、まず、単位表面領域毎に、分離された色信号情報RGBのMTFデータと、内部散乱情報のみのMTFデータとを、所定比率で重み付けする。次に、それぞれ重み付けされた色信号情報RGBのMTFデータと、内部散乱情報のみのMTFデータとを、それぞれLUT変換して、それぞれインク16のインク量CMYKW、及びメディア14の散乱層Sの散乱量Sを求め、最終的にそれぞれ各色、及び各散乱量毎に加算してプリントデータを得る。
図12においては、変換後のCMYKWの5種類のインク16のインク量データと、メディア14の散乱層(内部散乱部材14b)Sの散乱量とを、6枚のカラーパッチ60で表している。
LUTにおいて、設定されたLUTのMTFデータに対応するプリントデータ、即ちCMYKWの5種類のインク16のインク量データと、メディア14の散乱層(内部散乱部材14b)Sの散乱量とを求める。こうして、MTFデータの入力値が、プリントデータの出力値に変換される。
上述したように、このようなLUT変換において、LUTの格子点からの距離で与えられるLUT変換処理における誤差量の算出において、色信号情報のMTFデータの誤差分の重みと内部散乱情報のMTFデータの誤差分の重みとをそれぞれ異ならしめることが好ましく、内部散乱情報の誤差分の重みより色信号情報の誤差分の重みを小さくすることがより好ましい。
又は、LUT変換において、色信号情報と内部散乱情報との比率において、色信号情報の重みを大きくすることが好ましいのは、上述した通りである。
プリント出力処理S46は、LUT変換処理S44において得られたプリントデータに基づいて、カラーパッチ50の質感が再現されたカラーパッチプリント62、及び、質感再現サンプル52の質感が再現された質感再現プリント64を出力する処理である。
プリント出力処理S46においては、まず、コンピュータ30が、単位領域毎に設定されたプリントデータをプリント層形成装置40に向けて送信する。
次に、プリント層形成装置40がプリントデータに応じて質感再現用のメディア14に多層構造のプリント層17を形成(印刷)する。ここで、プリントデータは、コンピュータ30がLUT変換処理を行って対象物12の質感特性情報に関するMTFデータ(具体的には、色信号情報及び内部散乱情報のMTFデータ)に基づいて作成したものである。したがって、プリント出力処理S46は、対象物12の質感特性情報に関するMTFデータからLUT変換されたプリントデータに基づいてプリント層17を質感再現用のメディア14に形成する処理である。
図13に示すように、この質感再現プリント作製の処理フローは、MTFデータ測定処理S40、Lab変換処理S48、LUT変換処理S50、及びプリント出力処理S46から構成される。以下、各処理について個別に説明するが、MTFデータ測定処理S40、及びプリント出力処理S46は、図13に示す質感再現プリント作製の処理フローのステップと同一であるので、その詳細な説明は省略する。
MTFデータ測定処理S40は、上述したように、質感再現対象物12の質感特性情報を表すMTFデータを単位表面領域毎に測定する処理である。
MTFデータ測定処理S40では、上述したように、例えば質感再現対象物12として、カラーパッチ50、及び質感再現サンプル52のMTFが測定され、各パッチ毎にRGB3チャンネルについて6つの周波数において測定されたMTFの6枚のカラーパッチ54として得られる。
Lab変換処理S48は、コンピュータ30において、対象物12を撮影することによって得られた対象物12の質感特性情報に含まれている内部散乱情報、及び色信号情報のRGB3チャンネルのMTFデータの値を、知覚的な均等色空間、即ちL*a*b*色空間の信号値に変換するものである。
Lab変換処理S48では、RGB3チャンネルにおいて6つの周波数における18次元のMTFデータから、明度を表すL*の6種類のMTFデータ、並びに色相と彩度を示す色度a*、及び色度b*のそれぞれの6種類のMTFデータに変換する。
なお、L*、色度a*、及び色度b*のそれぞれの6種類のMTFデータは、それぞれ6つの周波数に対応しており、その中には、色信号情報を表す0周波数のMTFデータ、及び内部散乱情報のみを表す0以外の周波数の5つの周波数が含まれている。
このLab変換処理S48において、RGB3チャンネルのMTFデータの値は、知覚的な均等色空間(例えば、L*a*b*色空間)の信号値に変換されているので、この後のLUT変換処理S50においても、色再現は、確実にお紺われ、光散乱性(内部散乱情報)の再現に影響を受けにくいので、質感再現プリント18において、色再現性、及び光散乱性が高精度に再現される。
LUT変換処理S50は、図13に示すLUT変換処理S44と同様に、コンピュータ30によって実施される。LUT変換処理S50では、まず、単位表面領域毎に、色信号情報、及び内部散乱情報を含むL*のMTFデータ、a*のMTFデータ、及びb*のMTFデータの3種類のMTFデータを、LUT変換して、インク16のインク量CMYKW、及びメディア14の散乱量Sからなるプリントデータを得る。
図13においても、図12の場合と同様に、変換後のCMYKWの5種類のインク16のインク量データと、メディア14の散乱層(内部散乱部材14b)Sの散乱量とを、6枚のカラーパッチ60で表している。
LUTにおいて、設定されたLUTのMTFデータに対応するプリントデータ、即ちCMYKWの5種類のインク16のインク量データと、メディア14の散乱層(内部散乱部材14b)Sの散乱量とを求める。こうして、MTFデータの入力値が、プリントデータの出力値に変換される。
プリント出力処理S46は、LUT変換処理S50において得られたプリントデータに基づいて、カラーパッチ50の質感が再現されたカラーパッチプリント62、及び、質感再現サンプル52の質感が再現された質感再現プリント64を出力する処理である。
図13に示すプリント出力処理S46においては、プリントデータがLUT変換処理S50において得られたものである点で図12に示すプリント出力処理S46と異なるが、プリントデータが入力となる点では同一であるので、同様に行われる。
図14に、本発明の光学質感再現のためのLUTの利用方法を示すMTFのグラフの一例を示す。一方、図15に、光学質感再現のための従来のLUTの利用方法を示すMTFのグラフを示す。
しかしながら、このMTFのグラフにおいて、インクの平均的な色を表す0周波数における強度の誤差は0.5と大きく、インクの平均的な色に対する誤差は大であり、色の差が顕著に視認されることになることは前述したとおりである。
その結果、再現プリントにおけるインクの平均的な色に対する誤差が小さくなり、視認される色の差が軽減される。一方、周波数空間上、即ちこのグラフ上では、光の広がりを示す高周波部分の誤差は、大きくなっているように見える。しかしながら、インクのMTFは、0周波数に対する割合としては変わっていないので、実空間において、光散乱性のずれ量として人の目に視認される差、即ち光の広がり距離の違いは、同程度である。
したがって、本発明においては、質感の重要な要素である色再現性の再現が良好となり、色再現性、及び光散乱性を高精度に再現できる。
まず、図16に示すように、MTFとは、周波数空間において、対象物の一点に入射した光の点像の広がりを記述するもので、周波数に対する輝度値、又は反射率などの強度(振幅)として表記される。MTFは、同じく、実空間において対象物の一点に入射した光の点像の広がりを記述する点像分布関数(PSF)を周波数領域で表現したものの絶対値である。
なお、図16に示すMTFのグラフにおいて、丸印で囲まれた周波数が0である部分は、平均値を表す。したがって、周波数が0である部分は、RGB等の色のMTFの場合には、RGBの平均的な色を表す。また、周波数が0である部分は、L*a*b*色空間のMTFの場合には、L*の場合平均的な明度を表し、a*b*の場合平均的な色相と彩度を示す。
したがって、図18に示すように、周波数が0である部分で最大の強度を持ち、高周波数に向かって強度が低下する異なる2つのMTFのグラフの半値幅は、概ね一致しているので、図17(A)、及び(B)から分かるように、実空間では、光の散乱の程度(距離)は、概ね同じであると言える。
以上から、本発明においては、対象物の質感特性情報に含まれる内部散乱情報及び色信号情報をLUT変換する際に、周波数空間(MTFデータ)では内部散乱情報(MTFデータ)よりも色信号情報(MTFデータ)を優先させることにより、実空間において、光散乱性を落とさずに、色再現性を高めることができることが分かる。
10 プリントシステム
12 質感再現対象物(対象物)
14 メディア
14a 白色媒体
14b 内部散乱部材
16 インク
17 プリント層
17a カラー層
17b 白色層
18、64 質感再現プリント
20 光散乱計測装置
30 コンピュータ
40 プリント層形成装置
42 制御機構
44 移動機構
44a 駆動ローラ
44R 移動経路
46 インク吐出機構
46S ノズル面
50、54、56、56R、56G、56B、58、60、66L、66a、66b、70 カラーパッチ
52 質感再現サンプル
54a、54b MTFのグラフ
62、72 カラーパッチプリント
72a 領域
74 再現画像プリント
LP 矩形波チャート
LPx 矩形状パターン
Nc,Nm,Ny,Nk,Nw ノズル列
SP1,SP2,SP3,SP4,SP5 サンプルパターン
Claims (15)
- 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現するために用いるインクのインク量情報に、ルックアップテーブルを介して変換するためのルックアップテーブル変換処理を行う変換処理方法であって、
前記質感特性情報を、内部散乱情報と色信号情報とに分離し、
分離された前記内部散乱情報、及び前記色信号情報を前記ルックアップテーブル変換処理の入力として用いるものであり、
前記ルックアップテーブル変換処理は、前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として変調伝達関数の値を利用するものであることを特徴とする変換処理方法。 - 前記質感特性情報として、前記変調伝達関数の値を求め、
前記質感特性情報として求めた前記変調伝達関数の値を前記内部散乱情報としての前記変調伝達関数の値と、前記色信号情報としての前記変調伝達関数の値とに分離し、
前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として求めた前記変調伝達関数の値を前記ルックアップテーブル変換処理の入力値として用いる請求項1に記載の変換処理方法。 - 分離された前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として前記変調伝達関数の値を求め、
前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として求めた前記変調伝達関数の値を前記ルックアップテーブル変換処理の入力値として用いる請求項1に記載の変換処理方法。 - 前記色信号情報は、明度・彩度・色相に対する人の視覚特性を考慮した色信号情報である請求項1~3のいずれか1項に記載の変換処理方法。
- 前記視覚特性として、L*a*b*色空間の信号値を利用する請求項4に記載の変換処理方法。
- 前記ルックアップテーブルの格子点からの距離で与えられる前記ルックアップテーブル変換処理における誤差量の算出において、前記色信号情報の誤差分の重みと前記内部散乱情報の誤差分の重みとがそれぞれ異なる請求項1~5のいずれか1項に記載の変換処理方法。
- 前記変調伝達関数の重みとして、前記色信号情報と前記内部散乱情報との比率は、前記色信号情報の重みが大きい請求項1~6のいずれか1項に記載の変換処理方法。
- 前記色信号情報の重みは、前記内部散乱情報の重みの2倍以上である請求項7に記載の変換処理方法。
- 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現するために用いるインクのインク量情報にルックアップテーブルを介して変換するためのルックアップテーブル変換処理を行う方法であって、
前記質感特性情報に含まれている内部散乱情報と色信号情報として、撮影したRGB信号値における変調伝達関数の値を、L * a * b * 色空間の信号値に変更したものをルックアップテーブル変換処理の入力値として用いることを特徴とする変換処理方法。 - 前記内部散乱情報は、ルックアップテーブル変換処理によってC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(黒)のインク量、及びW(白)のインク量、並びに前記メディアが有する散乱層の散乱量に変換される請求項1~9のいずれか1項に記載の変換処理方法。
- 前記質感特性情報は、周波数0を含む複数の周波数におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値であり、前記色信号情報は、周波数0におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値であり、前記内部散乱情報は、周波数0を除く複数の周波数におけるR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値である請求項1~10のいずれか1項に記載の変換処理方法。
- 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現した印刷物を作製する印刷物作製方法であって、
前記質感特性情報を、内部散乱情報と色信号情報とに分離し、
分離された前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として変調伝達関数の値を用い、
前記内部散乱情報としての前記変調伝達関数の値、及び前記色信号情報としての前記変調伝達関数の値を入力とするルックアップテーブル変換処理によって、前記メディア上に質感を再現したプリント層を形成するためのインクのインク量情報に変換し、
前記インク量情報に基づいて、前記メディア上に前記インクを吐出して前記プリント層を形成し、前記印刷物を作製することを特徴とする印刷物作製方法。 - 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現した印刷物を作製する印刷物作製方法であって、
前記質感特性情報に含まれている内部散乱情報と色信号情報として、撮影したRGB信号値における変調伝達関数の値を、L * a * b * 色空間の信号値に変更し、
前記信号値を入力値として用い、ルックアップテーブル変換処理によって、前記メディア上に質感を再現したプリント層を形成するためのインクのインク量情報に変換し、
前記インク量情報に基づいて、前記メディア上に前記インクを吐出して前記プリント層を形成し、前記印刷物を作製することを特徴とする印刷物作製方法。 - 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現した印刷物を作製する印刷物作製システムであって、
前記質感特性情報を取得する光散乱計測装置と、
ルックアップテーブルを備え、前記ルックアップテーブルを用いたルックアップテーブル変換処理を行って、前記質感特性情報からインクのインク量情報に変換するコンピュータと、
前記インク量情報に基づいて、前記メディア上に前記インクを吐出してプリント層を形成し、前記印刷物を作製するプリント層形成装置と、を有し、
前記コンピュータは、
前記光散乱計測装置によって取得された前記質感特性情報を、内部散乱情報と色信号情報とに分離し、
分離された前記内部散乱情報、及び前記色信号情報として変調伝達関数の値を用い、
前記内部散乱情報としての前記変調伝達関数の値、及び前記色信号情報としての変調伝達関数の値を入力とする前記ルックアップテーブル変換処理によって、前記メディア上に質感を再現したプリント層を形成するための前記インクの前記インク量情報に変換することを特徴とする印刷物作製システム。 - 質感再現対象物の質感特性情報から前記質感再現対象物をメディアに再現した印刷物を作製する印刷物作製システムであって、
前記質感特性情報を取得する光散乱計測装置と、
ルックアップテーブルを備え、前記ルックアップテーブルを用いたルックアップテーブル変換処理を行って、前記質感特性情報からインクのインク量情報に変換するコンピュータと、
前記インク量情報に基づいて、前記メディア上に前記インクを吐出してプリント層を形成し、前記印刷物を作製するプリント層形成装置と、を有し、
前記コンピュータは、
前記光散乱計測装置によって取得された前記質感特性情報に含まれている内部散乱情報と色信号情報として、撮影したR(赤)、G(緑)、及びB(青)の信号値における変調伝達関数の値を、L * a * b * 色空間の信号値に変更し、
前記信号値を入力値として用い、前記ルックアップテーブル変換処理によって、前記メディア上に質感を再現したプリント層を形成するための前記インクの前記インク量情報に変換することを特徴とする印刷物作製システム。
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