JPH01168454A

JPH01168454A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH01168454A
Application number: JP62328237A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mitsutake; 英明光武; Hidejiro Kadowaki; 門脇　秀次郎; Takeshi Doi; 健土井; Akihito Hosaka; 保坂　昭仁; Kenichi Matsumoto; 憲一松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-07-03
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2713932B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔利用分野〕本発明はデジタルカラー複写機、デジタルカラープリン
タ、カラーファクシミリ等の画像出力装置における色変
換方法に関するものである。

〔従来例〕

ビデオカメラ等のカラー画像の人力装置においてはＲ，
Ｇ、Ｂ等の原色系フィルターを透過した光を受光素子で
検出して３種の独立な色信号を出力することが多い。こ
れらの色信号を用いてカラープリンタ等の画像出力装置
に出力する場合、入力装置、出力装置両者の色特性に応
じてマツチングをとる為に色信号の変換を行う必要があ
る。

例えばデジタル方式のカラー複写機において、スタンド
アロン型として用いる場合の色信号変換のアルゴリズム
例を第６図−ａに示す。カラー原稿入力装置における受
光素子からの入力各８ビットのレッドＲ，グリーンＧ、
ブルーＢ信号をテーブル変換器により対数変換して、各
８ビツトの濃度信号シアンＣ，マゼンタＭ、イエロＹに
直す。入出力装置のマツチングをとる為に第２段目のマ
トリクス変換により各８ビツトのＣ’　、Ｍ’　、Ｙ’
　信号を出力する。このＣ’　、Ｍ’　、Ｙ’　信号の
値に応じて、シアン、マゼンタ、イエロインクの量が決
定される。この色変換系においては、入力装置と出力装
置の色特性が第２段目のマトリクス変換で直接結びつけ
られている。上記の例ではシアン、マゼンタ、イエロ３
色のインクでカラー画像を表現したが、第６図−すに示
すように、下色除去（ＵＣＲ）及び黒抽出を行って、シ
アン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４色で表現するこ
とも可能である。下色除去及び黒抽出を概かに説明する
と、濃度信号Ｃ，Ｍ、Ｙのうち、最も小さい値をブラッ
クインクのインク量（Ｂｋ）とし、シアン、マゼンタ、
イエロ信号を各々、Ｃ，Ｍ、ＹからＢｋを差し引いた値
Ｃ’　、Ｍ’　、Ｙ’　　とすることである。最終的に
出力されるインク量Ｃ’　、Ｍ’　、Ｙ’　はインクの
不要吸収等を考慮したマスキング処理を行うことによっ
てＣ’　、Ｍ’　、Ｙ’　信号から変換・出力される。

上記の例は読取系、出力系間のマツチングを直接とる方
式の場合だが、均等色空間等のような標準色空間におけ
る色度値の入力信号に対して画像を出力する場合も多い
。例えば、Ｌｍ　ａｌｌ　ｂ＊主空間場合に対応する例
を以下に述べる。まずＸ７２色度値とＬ”　ａ”　ｂ”
色度値の関係を示すと、となる。ここにＸｏ、Ｙｏ、Ｚ
ｏは基準白色でのＸ。

Ｙ、２色度値である。スタンドアロンタイプの従来例で
は、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号に対数変換を施したが、ここではＲ
ＧＢ値と類似のｘ、ｙ、ｚ値にＡベキ乗を掛けた値を求
め、それらの線型変換からＬｍ　、　ａ＊　、　ｂ＊値
が求められる。対数変換とＡベキ乗変換は反転を付加す
ればほぼ同等の変換型となる。このことを考慮すると定
数項を含む（４Ｘ４）マトリクスによるマスキング処理
を行うことによって、Ｌ”　、　ａ”　、　ｂ”　＊値
からインク量Ｃ，Ｍ、Ｙ値を求めることができる。ここ
で定数項は反転の為に加えられている。第６図−Ｃにこ
れらの関係を示した。更に下色除去、黒抽出を行って、
シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４色インクで表
現する場合には、第６図−ｄに示すように、まず、第７
図に示すような分光分布をもつシアン、マゼンタ、イエ
ロの理想インクの場合に対応する（４Ｘ４）マトリクス
のマスキング処理を行ってから、下色除去を行い、最後
に実際に用いるシアン。

マゼンタ、イエロインクに対する（３Ｘ３）マスキング
処理を行う方法等が考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例では、入力信号値からインク量への変換に当
ってはマトリクス変換によるマスキング処理を行い、ま
た、ブラックインクを用いる場合は下色除去を行うのが
一般的である。このようなマスキング処理、下色除去、
黒抽出は簡便で有用な方法であるが、反面、ブラックボ
ックス的変換である為、色変換方法としては拡張性に乏
しいものがあった。その例として第６図−すに示した下
色除去・黒抽出を含む色変換の場合を考えてみる。下色
除去において、Ｃ，Ｍ、Ｙ信号値の最小値をブラックイ
ンク量とするのであるが、Ｃ，Ｍ、Ｙ値はそもそも画像
読取系の色特性を含んでいる為、その最小量をブラック
インク量とすること自体に問題がある。また、ブラック
インクだけを独立に扱っている為、シアン、マゼンタ、
イエロインクとの混色時に実際の発色特性がどのように
なるかは明確になっていない。

従って、下色除去・黒抽出の後にシアン、マゼンタ。

イエロについての（３Ｘ　３）マトリクス変換によるマ
スキング処理を行ったとしても、ブラックインクを含む
混色時にどのような発色特性を示すかについても明確で
はない。実際、従来例に示した簡単な下色除去では発色
特性にずれが生じることがわかっており、更に幾つかの
現象論的パラメータを導入することによって変換を重ね
るというような細工が必要になる。これらのことは第６
図−ｄに示した従来例においても起こり得ることである
。

このようにマスキング、下色除去・黒抽出等のブラック
ボックス的変換においては、混色時を含めたインクの発
色特性と入力信号値の結びつきが不明瞭になり易い為、
黒インクの取扱いに問題があるだけでなく、階調特性の
微妙な調整やインクの色再現領域外の色信号の取扱いな
ど付加的な色彩処理に対して、変化させるべき変換パラ
メータの種類、その変化量が複雑かつ、不明確になって
しまうという問題点があった。

〔問題を解決する為の手段〕

以上のような問題点を解決する手段を述べる前に、均等
色空間におけるインクの色度値分布を概観する。ここで
は均等色空間として便宜上Ｌ″ａ＊ｂ＊空間を用いるこ
とにする。

典型的なシアン、マゼンタ、イエロ３色のインクのうち
、１色或いは２色のインクを白色紙上に印刷した混色パ
ッチの色度値をａ＊　ｂｅ平面に斜影したものを第１図
−ａに示す。原点からＣ，Ｍ、Ｙで示した方向へ伸びる
半直線はシアン、マゼンタ、イエロのうち１色だけを用
いてインク量を増加させた時の色度値の方向を示してお
り、丸印で示した各インクの色度変化は色差２〜３以内
でこの半直線上に沿っていることがわかる。ここでは離
散的に示した点間隔がほぼ色差等間隔になるようにイン
ク量を選択しており、園内には、４点ずつが示されてい
る。次に上で選択した各色４点のインク量に対して２色
による混色の場合について色度値を示したのが第１図ａ
のＣ，Ｍ、Ｙ軸以外の点である。ここで原点からＲ２Ｇ
、Ｂで示した方向に伸びる半直線はこのインクによるレ
ッド、グリーン、ブルーの平均的色相を示しており、こ
の半直線と、実際の色度値のずれはやはり２〜３以内に
収っている。

更に点線で囲んだ四辺形の領域内に注目すると、■、■
で示した線分上の点はほぼ色差等間隔に並んでおり、領
域内の点も■、■、■、■の４線分上の点のうち、例え
ば１点鎖線■、■で示すようにインク量が同じ点同志を
結んだ線分の交点近傍上にほぼ分布している（ここでは
黒丸で示した）。上に示した領域は、マゼンタ軸とイエ
ロ軸を２辺としているが他の２つの組合せについても同
等のことが言える。

また、これらの四辺形は平行四辺形にかなり近い形状と
なっている。

これらのことから、３色のインクのうち１色、あるいは
２色を用いて、ある色相方向の色を表現する場合、彩度
値に関係なく、インク量の比を一定にすれば良いことが
わかる。

次にある色相方向を与える３色インクの組合せに対して
、ブラックインクを加えた場合の明度（Ｌ″）及び彩度
（Ｇ町７）の変化を示したものが第１図−すである。色
相方向の変化については色差にして１〜２以内と微小な
変化なので示していない。第１図−す中の無彩色軸■上
の点はブラックインクのみのときの値、軸■上の点は有
彩色インクのみのときの値を示しており、はぼ色差等間
隔になるようにインク量を調節しである。対向する■、
＠軸上の点もほぼ等間隔に分布している。また、この四
辺形の領域内の点は、■、■、■、［相］の４線分上の
点のうち、例えば１点鎖線■、■で示すようにインク量
が同じ点同志を結んだ線分の交点近傍上にほぼ分布して
いる（ここでは黒丸で示した）。これらの関係はどの色
相方向に対しても同じである。

全体をまとめると、階調特性を色差等間隔に調整したイ
エロ、マゼンタ、シアン３色の有彩色インクのうちの２
色及びブラックの１色の無彩色インクによって表現され
る色の色度分布について、■色相方向は有彩色インクの
インク量の比を固定すれば変化しない。

■無彩色インクを加えない時の色度値は、Ｃ，Ｍ。

Ｙ、Ｒ，Ｇ、Ｂ軸の方向及びその軸及び、そのインクで
表現できる最も彩度の高い点の色度値（通常インク量最
大）を与えれば内分法によって全て決定できる。

■更にある色相軸上に分布をもつ■に対応する有彩色イ
ンクに加えて無彩色インクを加えた場合の色度値は、無
彩色インクのみの場合の最も明度の低い点（インク量最
大）及び有彩色インクのインク量も色相方向を保ちつつ
最大加えた点の色度値を与えれば内分法によって全て決
定できる。

ということが言える。

そこで、本発明は、インク量の最大値に対応する色度値
及び複数インクの混色による色度値をパラメータとして
用いることによって、インク量と色度値の関係を簡単な
関係で把握でき、色彩処理について拡張性を拡げた色変
換方法を提供するものである。

〔実施例〕

本発明の実施例においては、均等色空間上で表現した色
信号又は均等色空間上の色度値に対して一意的に対応が
可能な色信号を各インクの量又はインク量と一意的に対
応する信号に変換する為の色変換パラメータとして、各
インクの最高濃度値に対応するインク量により画像担持
体上で表現される単一インクによる色或いは複数インク
による色の前記均等色空間上における色度値および画像
担持体自体の色度値を用いている。

〔実施例１〕シアン、マゼンタ、イエロ３色の有彩色インク及び単一
のブラックインクの４種を用いる場合についての実施例
を示す。

色変換の流れを第２図に示す。以下で各段の詳細を説明
する。まず第１段の色相方向の決定である。

第３図は、第１図−ａに示した点のうち、最外殻に当る
六角形を示しており、６ケの頂点はＣ，Ｍ、Ｙ、Ｒ。

Ｇ、Ｂの最高濃度に対応する色の色度値を表している。

いま、点のを実際に表現したい色とすると、原点とのを
通る半直線が六角形と交わる点を■とする。点■はマゼ
ンタ軸とイエロ軸間の四辺形に属するので、この色相は
マゼンタとイエロインクの組合せで表現される。点■は
レッド軸からみるとマゼンタ軸方向にあるので、マゼン
タインクの方がイエロインクより多く、マゼンタインク
の量を１としたとき、イエロインクの量は線分子７の線
分■に対する比率で与えられる。

第２段では、第１段で決定された色相方向内での色度分
布の決定である。第４図は、マゼンタ（Ｍ）。

レッド（Ｒ）に対する色度値及びＭ、Ｈに対応する有彩
色インクに対してブラックインクを最大量加えた時の色
度値Ｍ’　、Ｒ’　をＬ”ａ“ｂ＊主空間示したもので
ある。２線分■及びＭＲが第１段で求めた色相方向を表
す半年面◎と交わる点を■、■とすると、■、■の色度
値は、Ｍ、Ｍ’　、Ｒ，Ｒ’　　の色度値から内分法に
よって容易に求まる。第５図は、第１段で求めた色相方
向内での、■、（■）、■及び画像担持体の色度［Ｆ］
及びブラックインクだけを最大限与えた時の色度値◎が
示されている。四辺形σｍがこの色相内で表現できる領
域を示す。第３段ではインク量の決定を行う。上記の四
辺形に対して、■のもつ内分比は、容易に定められ、内
分補助線■、■が１．σフと交わる点を■、■とすると
、有彩色インクの量は、σフ／τ１に先に求めたインク
量比をかけた値、無彩色インクの量は■／■より決定さ
れる。以上３段階にわけて色変換の方法を説明したが、
実際にデジタル回路を構成する場合の例を幾つか示す。

第１は、ＣＰＵ、メモリ等を具備したコンピュータ内に
上記のシーケンスを実行するソフトウェアを組み込んで
おき、内分計算等をリアルタイムで行う方法である。こ
の場合、メモリ内に格納するパラメータの選び方は幾つ
か考えられ、最小限数の場合には、最高濃度値に対応す
る各インクの純色或いは混色の色度値だけとなる。これ
に対して計算の負荷を下げる為に、パラメータとして、
各色相半年面内での四辺形の頂点の値を加えることもで
きる。

上記の第１の方法は内分計算等をリアルタイムで行う為
に演算速度に制限がある。そのような場合は、他の方法
として全ての演算結果をメモリ内に参照テーブルとして
展開しておき、入力信号値に対してメモリから出力値を
取出すことも可能である。メモリとしてはあらかじめ作
成されたＲＯＭ。

あるいは装置への電源投入時等にＣＰＵ等を介して計算
した値を格納したＲＡＭ等を用いることができる。

本実施例において必要なパラメータは画像担持体の色度
値最高濃度値に対応するＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ，Ｇ、Ｂの混色
の色度値、及びこれらに最高濃度値のＢｋ（ブラック）
を加えた時の各々の色度値である。この１４色の色度値
を色変換パラメータとして与えると、入力色度値に対し
て出力すべきインク量が定まる。

本実施例の適用例として標準的カラーパッチ１２５色の
色度値を入力信号として画像出力装置で出力されたカラ
ーパッチの色度値を入力信号値と比較すると、平均３〜
４程度の色差がみられた。一方、第６図−ｄで説明した
従来例の方法を適用した場合、平均５〜６程度の色差が
みられる。このように両者の方法とも平均色差を目安に
すると優劣に大差はみられないが、本実施例では各イン
ク量と均等色空間における色度値の相関を変換法に直接
用いている為、黒トナーの使い方として下色除去・黒抽
出に代わるより明確な方法が実現できる。またインクの
色表現領域外の色の処理、色相方向を無彩色軸の周りに
微小回転させるなどの色彩処理の巾を容易に拡げること
ができるという点で大きな優位性を有している。

例えば、表現領域外の色信号の処理例としては、色相方
向を保ち、最も色差の少ない色に射影することなどが容
易に実現できる。

〔その他の実施例〕

第１の実施例では、均等色空間としてＬｌｌ　ａ＄　ｂ
＊空間を用いたが、Ｌ”　ｕ”　ｖ”空間を用いた場合
についても、はぼ同等の取扱いが可能である。但し、こ
の場合には、色相、彩度方向の分離性がやや悪い為、色
差はやや大きくなる。標準カラーパッチ１２５色の色度
値に対して出力した結果ではＬｌｌ　ａ＊　ｂ＊空間で
測定した平均色差は５〜６程度であった。

以上述べた実施例においては、インクという言葉で色担
持体を表現したが、これは液体のインクに限定する訳で
はなく、熱転写プリンタ等に用いるリボン上の固形イン
ク、電子写真に用いる粉末トナーなど様々なものの総称
であり、広い意味での着色材に対応する。

また、実施例では、有彩色インク、無彩色インクとも同
一色相のものは一種だけを用いたが、同一色相のもので
単位色担持体のもつ濃度値の異なるもの複数色を用いて
より細かい階調表現を行う場合等についても適用可能で
ある。

〔効　果〕

以上のことから、本発明によれば、階調特性が色差等間
隔に調整された複数の有彩色インクを用いて画像担持体
上に描画するデジタルカラープリンタにおいて、均等色
空間上で表現した色信号又は均等色空間上の色度値に対
して一意的に対応が可能な色信号を各インクの量又はイ
ンク量と一意的に対応する信号に変換する為の色変換パ
ラメータとして、各インクの最高濃度値に対応するイン
ク量により画像担持体上で表現される単一インクによる
色、或いは複数インクによる色の前記均等色空間上にお
ける色度値を用いることによって、インク量と色度の関
係を簡単な関係で明確に把握でき、色彩処理についての
拡張性を拡げた色変換方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図−ａはシアン、マゼンタ、イエロ３色のインクの
うち１色又は２色のインクを白色紙上に印刷した混色バ
ッチのＬｍ　ａ＄　ｂ＊空間での色度値をａ０ｂ＊平面
に斜影した図、第１図−ｂはある色相方向を与える有彩色インクの組合
せに対して、無彩色インクを加えた場合の色表現範囲を
示した図、第２図は本発明の第一の実施例における色変換方法の流
れ図、第３図は有彩色インクの混合比を求める方法を説明する
図、第４図はある色相方向の色表現範囲を求める方法を示し
た図、第５図は各インク量を求める方法を示した図、第６図−
ａは有彩色インクのみを用いたスタンドアロン型カラー
複写機における色変換方法の従来例のアルゴリズムを示
した図、第６図−ｂはａの方法に加えて、下色除去を行い、無彩
色インクも加えた場合の従来例を示す図、第６図−〇は
標準入力信号（Ｌ”　ｌ　ａ”　ｒ　ｂ”　）に対して
各有彩色インク量を決定する従来例のアルゴリズムを示
した図、第６図−ｄはＣの方法に加えて、下色除去を行い無彩色
インクを加えた場合の従来例を示す図、第７図は理想イ
ンクの分光反射率を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

複数種の着色材を用いて画像を担持体上に形成するため
に、均等色空間上で表現できる色信号を前記着色材の量
に変換する色変換方法において、前記着色材の量の最大
値に対応する色度値及び前記複数の着色材の混色による
色度値をパラメータとして前記着色材の量を求めること
を特徴とする色変換方法。