JPH01194673A - カラー画像形成装置、カラー画像処理装置及び方法 - Google Patents

カラー画像形成装置、カラー画像処理装置及び方法

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JPH01194673A
JPH01194673A JP63018815A JP1881588A JPH01194673A JP H01194673 A JPH01194673 A JP H01194673A JP 63018815 A JP63018815 A JP 63018815A JP 1881588 A JP1881588 A JP 1881588A JP H01194673 A JPH01194673 A JP H01194673A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、色補正機能を備えたカラー画像形成装置、カ
ラー画像処理装置及び方法に関するものである。
〔従来の技術〕
カラー画像形成装置は種々知られているがこの中でも感
光体にレーザ光で像露光を行い、それを現像して画像を
得るレーザプリンタを用いたものも良く用いられている
。このようなレーザプリンタは印字品位が高(、高速で
ある等の長所を持っており、例えばカラー複写機等の出
力装置や通常のプリンタとして広く用いられている。こ
のようなレーザプリンタにおいては、画像信号の大きさ
にレーザの発光時間を対応させる変調、いわゆるパルス
幅変調を行って像を形成させている。
この様にパルス幅変調を行うに際し、基準パルスの同期
を変えることに依り第3図のa、  bに示す様な複数
の階調再現性を選択することが出来る。図に示すaの再
現性では全体をシャープに再現出来るがハイライト部が
つぶれてしまう。bの再現性ではハイライト部の階調性
が良いが全体としてシャープな像とすることが難しい。
〔発明の解決しようとする問題点〕
上述の様に階調再現性を切り換えてカラー画像を処理す
る装置ではbの再現性ではハイライト部分の階調性が良
く、色再現性も良い。一方aの再現性ではハイライト部
がつぶれてしまいこの部分では色がつきにくい。したが
って、aの再現性を基準に下色除去量を決めるとbの再
現性では墨量が多くなって、全体に暗い画像となってし
まう問題点があった。
この様な問題点は上述の様にパルス幅変調を行って画像
形成を行う装置に限らず、階調再現性或いはカラー画像
形成条件が変化する装置であれば同様に発生する問題点
であった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり゛、
色再現性が良好なカラー画像形成装置、処理装置及び方
法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため本出願の第1の発明のカラー
画像形成装置は、供給されたカラー画像信号の下色処理
を行う下処理手段、該手段により処理されたカラー画像
信号に応じたカラー画像形成を行う手段であって、画像
形成条件を変更可能なカラー画像形成手段、前記形成条
件に応じ前記下色処理手段の処理状態を制御する手段と
を有する。
また、本出願の第2の発明のカラー画像処理装置は供給
されたカラー画像信号の下色処理を行う下色処理手段、
所定の階調再現性を有し該処理手段により下色処理され
た信号に応じてカラー画像を処理するカラー画像処理手
段、前記カラー画像処理手段の階調再現性に応じ前記下
色処理手段の処理状態を制御する手段とを有する。
また本出願の第2の発明のカラー画像処理方法は供給さ
れたカラー画像信号の下色処理を行うに際し、該カラー
画像信号の階調再現性に応じて下色処理状態を制御する
〔作用〕
上記構成に於いて本出願の第1の発明では前記カラー画
像形成手段の画像形成条件に応じて前記下色処理手段の
処理状態が制御される。
また、第2の発明では前記カラー画像処理手段の階調再
現性に応じて前記下色処理手段の処理状態が制御される
また、第3の発明ではカラー画像信号の階調再現性に応
じて下色処理状態が制御される。
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて、本発明の詳細な説明する。
第4図は、本実施例に用いられるカラー画像読取手段の
装置の概略構成図である。本図において、lは原稿、2
は原稿1を置く原稿台ガラスである。
、3は照明装置であり、4は結像素子アレイである。
5は赤外カットフィルタであり、6は密着型CODカラ
ーセンサ(以下、CCDという)、7は光学系ユニット
である。
まず、カラー原稿の読取りプロセスを説明する。
コピーキー(図示せず)が押下されると照明装置3が原
稿lを照射し、原稿からの反射光が結像素子アレイ4、
赤外カットフィルタ5を通る。そして、CCD6上に原
稿像が結像され、光学系ユニット7矢印の方向へ原稿を
走査してい(。CCD6には、第5図に示すように、各
画素ごとにレッド(R)。
グリーン(G)、ブルー(B)のフィルタが規則正しく
取付けられている。
原稿の走査にともなって、CCD6からの電気信号は第
1−1図に示す信号処理回路により処理される。
第1−1図において6R,6G、6BはCCD6上のR
,G、 B各素子からの信号を表わしている。次に、こ
のR,G、 Bの信号はA/D変換回路11およびLO
G変換回路12に導入され、デジタル信号形態のy、、
 M、、 c、信号に変換される。
このY、、M、、C,信号は、下色除去(以下UCRと
記す)およびスミ入れ処理を行う画像信号生成回路13
に導入され、次式に示す演算処理により、Y2.M2.
C2,Bk3信号を生成する。
(YI、 MI 、 CI )−1−k4> Oのとき
YI = YIkm  (YI 、 MI 、 CI 
)−1nM! = MI  ks  (YI 、 MI
 、 CI )mhCx = CI  ks (YI 
、 MI 、 Q )、i−B kn = ks (Y
I 、 MI 、 CI )、th+ kt曲間曲・・
・凹曲 (i)(Yl 、 Ml 、 CI )−t−
k4≦0のときY2= Y。
M2 = MI C,= C。
B ks = k+ (YI 、 MI 、 CI )
−1,、+ k2曲凹曲曲聞曲 (ii)ここで(YI
 +  MI +  CI )rn+nは、Y、、M、
、C。
のうち最小の信号であり、kI+ k2+ k3+ k
4は定数である。
上述の様に(Y + + MI * CH)manを算
出し、MMCの色材の量を減じることがUCR操作であ
り、k3がUCRfiをきめる係数であり、k4がUC
Rをはじめるポイントをい決める係数である。
UCR量に応じて、各色材のかわりに黒トナー(又は黒
インキなど)を加えることがスミ入れ操作であり、kl
がスミ入れ量をきめる係数、k2がスミ入れをはじめる
ポイントを決める係数である。
ここでに、とに3、またはに2.に4はそれぞれ互いに
異なる値であるが、一致してもよい。
(i) (if)式で示したY2.M2.C2,Bk3
信号を生成する際の定数kl+に2すなわちスミ入れの
係数の決め方にういて以下に述べる。
ただしiは標準カラー原稿(後述する)上の各パッチ(
例えばi=0〜63)を示す。またy /。
M’ 、 C’ は第1−1図におけるY、、M、、C
,に対応し、B k +はに、、に2を決めるに当り、
使用されるカラー画像上の各ポイントの墨量を示し、i
は各ポイントの番号である。
黒の評価関数をφとしてに、、に2をきめる。
−ΣBk+ (Y’+ 、M”l 、C; )−i−]
二〇 従って、 ここで、上式を[E] [F] = [G]として表す
と、F = E−’・Gからに、、に2の係数が求まる
。尚、E−1はEの逆行列である。
このように画像信号生成回路により生成されたY2.M
2.C2,Bk3信号は、色補正回路14に導入され、
次式に示す演算処理を行い、Y3.M3゜C3,Bk3
信号となる。尚、本実施例においては色補正回路14に
おいてはBk信号については何ら演算処理をしないので
Bk2=Bk3となる。
ここでa 11〜a、はそれぞれ色補正のマスキング係
数である。以上の処理はCPU (中央処理装置)20
により制御され、RAM (ランダムアクセスメモリ)
21.ROM (ランダムアクセスメモリ)22には演
算プログラム及びデータを記憶する。
これらY3.M3.C3,Bk3信号は、カラー感熱転
写プリンタ、カラーインクジェットプリンタやカラーレ
ーザビームプリンタなどのカラー画像形成手段(プリン
タ17)によって顕像化される。
第2図は、上記パルス幅変調を行って像形成をする際に
用いられる回路の一例を示したものである。
インターフェース16からのディジタルカラー画像信号
D VlnはラッチlでビデオクロックVCLKでラッ
チされ同期がとられる。この画像信号D VlnはD/
Aコンバータ102でアナログビデオ信号AVに変換さ
れる。D/Aコンバータ102の出力は抵抗103で電
圧レベルに変換された後に2つのコンパレータ104.
 113の一方の入力端子に入力される。
又、積分回路を基本構成とする三角波発生回路は、この
例では2系統用意されており、それぞれVCLKに同期
し、周期が互いに異なるPHCLK、TXCLKを2分
周するJ/にフリップフロップ105,113の出力を
積分する。ここでTXCLKの周波数は、解像力が重要
となるaの周波数となる。一方PHCLKの周波数は周
波数(ただしa>b)になる様設定しである。これらの
分周された50%デユーティのクロックはバッファ10
6,114を通して可変抵抗107a、107bとコン
デンサ108a、108bで構成された積分回路で三角
波となる。そしてコンデンサ109a、  109b、
可変抵抗110a、  110bでバイアス分を調整し
保護抵抗111a、 1llbとバッファアンプ112
a、112bを通して前述のコンパレータ104゜11
5のもう一方の入力端子に入力され、アナログビデオ信
号AVと比較され、2系統のパルス幅変調信号M、Nと
なる。スイッチ118にはこの2つの信号M、Nが入力
されており、CPU20からの制御信号123により文
字原稿の場合はMに、写真原稿の場合はNにセレクタ回
路118で切換えている。
かかる切換えはCPU20の動作に依り行われる。
かかるCPU20の動作について第1−2図を用いて説
明する。
まずモード設定スイッチ26の状態を取り込み(#1)
、写真モードが設定されているかあるいは、文字モード
が設定されているかを判別する(、$3)。
ここで写真モードとは後述する第6図のbに示した中間
調の再現性に相当するモードであり文字モードとは後述
する第6図のaに示した再現性に相当するモードである
。#3で写真モードが設定されている場合にはスイッチ
25をb側にしく#5)、スイッチ118をナントゲー
ト117側に切換える(#7)。
#3で文字モードが設定されている場合にはスイッチ2
5をa側にしく#9)、スイッチ118をナントゲート
116側へ切り換える(#11)。これに依り、プリン
タ17の階調再現性に応じてスミ入れ操作しCR操作及
びマスキング係数を変えることによる色補正を行うこと
が出来る。
ここでかかるカラー画像読取手段に要求される特性は、
同一のカラー原稿を読取ったときの画像出力が同じにな
ることである。
以下そのための補正手段であるマスキング係数の一例に
ついて説明する。
まず、色度座標の判明している標準カラー原稿を第4図
に示した光学系ユニット7により読取らせ、第1図に示
す色補正回路14のY88.  M、、 C,。
Bk3信号が前記目標値になるように、例えば本実施例
においてはマスキング係数を以下の最小2乗法の手順で
決定する。ここでY’ 、  M’ 、  C’  は
第1図におけるY、、M、、C1にそれぞれ対応し、Y
lは夫々目標値であり、iはマスキング係数を決めるに
当り、使用されるカラー画像上の各ポイントの番号であ
り、本実施例では後述する様に64ケ所が選ばれている
イエロー、マゼンタ、シアンの評価関数をそれぞれφY
、φM、φCとおく。すると、イエローについては、 φY=Σ(auYi +auM: +atsC: Yt
)2−(Σy; y;刀=0 −(Σy;Mi )) = 0 同様にして、マゼンタ、シアンについても行うと下式の
ようになる。
ここで、上式を[C] [A] = [D]として表す
と、A=C−’−Dとなるので”11+a33の係数が
求まる。なお、C−1はCの逆行列である。
このようにall〜a33を求める演算をCPU20に
より実行させ、次に求まった新たな係数all〜aゎ。
a44を色補正回路14に入力する。
かくして、標準カラー原稿を読み取ったときのY、M、
C,Bk出力を、常に目標値に近づけるよう制御するこ
とができる。
ところで、上記マスキング係数all〜a33を求める
際に用いる標準カラー原稿について述べると以下のよう
になる。
フルカラーの画像形成手段は通常イエロー。
マゼンタ、シアンの3原色トナーを用いて色再現を行う
カラー画像読取手段からの画像信号は、予め定められた
階調レベル(例えば256階調)でカラー画像形成手段
に伝えられる。このとき用いるカラー画像形成手段にお
いて、3原色はそれぞれ256階調の再現が可能であり
、単色及び複数色の混色で得られる色の数は256 X
 256 X 256種類となる。
理想的にはこれら各色についての再現性を求めマスキン
グ係数を定めることになるが、これでは演算が非常に頻
雑になる。したがって標準カラー原稿の色としてはこれ
らの色の中で、カラー画像を形成する上で重要なハイラ
イト部の再現及び各単色濃度再現及び色再現の範囲が最
大になるようにして選んだ、基準キャラクタ−ジェネレ
イタによる標準カラー原稿を用いるのが良い。
標準カラー原稿の一例として、本実施例ではイエローの
階調レベルのうち0.32. 128.256(ここで
は0は白であり、256はベタ色である)のようにハイ
ライト側の再現を重視した4つのレベルを用意し、これ
と同様にマゼンタ、シアンのレベルも4つのレベルを用
意し、各色4レベルづつ、これらを組合せて64 (=
4X4X4)色を有するパターンを標準カラー原稿とし
てマスキング係数を決めた。
第6図に、パルス幅変調手段の基準信号a1基準信号す
のそれぞれとデジタルカラー画像信号とを比較してパル
ス幅変調し、像形成を行ったときの色再現性を示す。
第6図では、色再現を表わすために用いられる( L*
! a*l b*)表現においてa* b*座標で表わ
しており、L*軸から見下ろした図である。この図では
原点から離れるほど画像濃度及び彩度が上がる傾向にあ
る。直線で囲んだ領域(A)はカラー画像形成手段の色
再現範囲、○印は基準信号aで出力した中間調の色度座
標、X印は基準信号すで出力した中間調の色度座標であ
る。
第6図かられかるように、基準信号aを用いて画像を出
力した場合には、bを用いた場合よりも、中間調画像の
彩度が低い。ここで図中、原点からの距離が短いほど彩
度(彩やかさ)が低い。つまり、bを用いるとaよりも
中間調の彩度再現がよく、彩やかな色再現ができる。一
方aの場合は、第3図と第6図により、色再現範囲がb
よりも高濃度側に重点が置かれることがわかる。これは
先に述べたように文字などの再現に適している。
従って、色補正手段のマスキング係数を決定する際に用
いる評価色としては、bについてはハイライトを重視し
、aについてはbよりも濃度が高いものを選ぶとよい。
bで出力した標準カラー原稿(B)を読取り、基準信号
すを用いて出力した画像について求めたマスキング係数
(b)を用いて画像信号をつくり、基準信号すによりカ
ラー画像形成手段で再現した色の色度を第7図(1)に
Δ印で示す。また上記マスキング係数(b)を用いて、
基準信号aで出力した標準カラー原稿(A)を読取り、
基準信号aにより再現した色の色度を第7図(2)に目
印で示す。
第7図(1)におけるX印と、第7図(2)における○
印はそれぞれ第6図におけるX印と○印に一致する。第
7図(1)、  (2)より、画像形成手段で基準信号
すを用いると全色に対してほぼ均等な再現が可能である
が、基準信号aを用いるとハイライト部の色再現がよく
ない。
同様に基準信号aに対するマスキング係数(a)を用い
て標準カラー原稿(B)を基準信号すで再現したものを
第7図(3)、さらに上記マスキング係数(a)を用い
て、標準カラー原稿(A)を基準信号aで再現したもの
を第7図(4)に示す。第7図(3)。
(4)により、マスキング係数(a)に対して基準信号
すを用いるとハイライト部の再現がよ(ない。
これは第3図におけるaで再現しにくいハイライト部の
色である。一方基準信号aを用いると良好な色再現を得
ることができる。
以上述べたように、上記マスキング係数(a)により変
換されたカラー画像信号と基準信号aとで画像形成を行
い、上記マスキング係数(b)により変換されたカラー
画像信号と基準信号すとで画像形成を行えば、常に良好
な画質が得られる。
次に第8図を用いて本実施例の様に画像信号生成回路1
3を階調再現性に応じて変えることの効果について説明
する。
第8図は基準信号a、 bによる色再現性の違いを示し
た図であり、第6図の様にa*、  b*表面上に示し
た図を、彩度と明度(L*)の座標で表わしたものを示
す。
第8図で○印は基準信号aでイエロー、マゼンタ。
シアンの各単色または混色出力した中間調の座標、X印
は基準信号すで出力した中間調の座標である。
第8図から明らかな様に基準信号すで出力すると、aの
場合よりもハイライト部の明度がひくり、明るい色の再
現色が多い。
つまり、基準信号すを用いた方が71イライト部におい
て明度方向でイエロー、マゼンタ、シアンの各単色また
は混色を用いて再現できる色(無彩色も含む)の数が多
いと言える。逆に基準信号aを用いると、単色または混
色で得られる色の数は、bよりも高濃度部に多い。
したがって、UCRおよびスミ入れの量を決める係数k
l +  k2 +  k31 k4を前述したように
、基準信号aで出力した画像を用いて、求め(これをk
n(a ) ) +  (n ” t +  2+  
a +  4)とする)、kn (a)を用いて基準信
号すで画像を出力すると、全体に暗い画像になる。これ
は第8図に示したように、ハイライト部における明度軸
方向の再現色が基準信号すの方が多いためBk信号を用
いなくても色再現が可能な色に対しても、UCRとスミ
入れが行われていることによる。
逆に、基準信号すについて求めた、UCRおよびスミ入
れの係数kn (b)を用いて基準信号aで画像を出力
するとBk信号が少なく、十分な黒が再現できない。
以上述べたように、UCRおよびスミ入れの係数kn 
(a)を用い、基準信号aで画像を出力すると高い明度
も再現でき、kn (b)を用い基準信号すで画像を出
力すると、ハイライト部の彩やかな色再現が可能となる
以上のように、主に文字原稿の場合、前記マスキング係
数(a)とUCRおよびスミ入れの係数kn (a)に
より変換、生成されたカラー画像信号と基準信号aとで
画像形成を行い、主に写真原稿の場合、前記マスキング
係数(b)とUCRおよびスミ入れの係数、kn (b
)により変換、生成されたカラー画像信号と基準信号す
とを用いて画像形成を行えば、常に原稿に忠実な画質が
得られる。以上のkn (a)、 kn (b)におい
てnの選択は任意にでき、UCRのみ、又はスミ入れの
み、又はOCRとスミ入れのいずれでもよい。
以上述べたマスキング係数とUCR係数と又はスミ入れ
係数と又は基準信号との組合せの選択は、例えば操作部
により文字モードと写真モードを切換ればよい。または
、カラー画像読取手段により原稿を自動認識して基準信
号を切換え、それに伴いマスキング係数とUCR,スミ
入れの係数の切換えを行えるようにすることもできる。
〔他の実施例〕
本実施例では、パルス幅変調を用いたカラー画像形成装
置について説明したが、他の実施例を以下に示す。
レーザの発光量を変化させドツト面積変調により階調再
現をする方式のカラー画像形成装置においても線数を切
換えると、階調再現、色再現等について同様な問題点が
発生することは明らかである。
この様な装置に本発明を適用すれば、画像形成手段の線
数切換に対応して、画像読取手段のマスキング係数及び
/又はUCR係数とスミ入れ係数をそれぞれ用意し、切
換えることにより、忠実な画質の再現が可能となる。
又、一定のレーザ・スポット、又はインクジェットで特
定の画素を形成し、各画素の点灯を選ぶ密度変調法、例
えば従来よく知られているデイザパターン法によるカラ
ー画像形成装置においても、デイザパターンを変更する
と階調再現、色再現等も変化するので、本発明を適用す
ることに依り、それぞれのデイザパターンに対応して、
画像読取手段のマスキング係数と又はOCR係数と又は
スミ入れ係数をそれぞれ用意し、切換えることにより、
忠実な画質の再現が可能となる。
以上説明した本実施例においては供給されたカラー画像
信号の下色処理を行う処理手段として第1図に示した画
像信号生成回路13とし、下色除去操作即ちに3(Y+
 +  M+ r  C1)manを各色の信号から減
算し、且つスミ入れ操作、即ちBk信号としてに+ (
Yl+ Mr+ C1)を用いる様にしたが本発明はこ
の両方の操作を必ずしも必要とせず、どちらか一方のみ
の操作に依ってもよい。またこれらの操作は電気的に行
ってもよいし、光学的に行う様にしてもよい。
また所定の階調再現性を有し、該処理手段により下色処
理された信号に応じてカラー画像を処理するカラー画像
処理手段としてはパルス幅変調を行うことによって得ら
れた信号に応じた画像形成を行うカラーレーザプリンタ
や階調再現性を変えられるカラー感熱転写プリンタやカ
ラーインクジェットプリンタを用いたが、必ずしも画像
形成を行わずに単に電気的に画像信号を処理し、その信
号を外部のプリンタに出力する装置であってもよい。
また本実施例では画像形成条件が変えられるカラー画像
形成手段をカラーレーザプリンタやカラー感熱転写プリ
ンタやカラーインクジェットプリンタを用いたが、本発
明はこれに限らず例えばデイザマトリックスを変更した
り、潜像形成条件や現像条件を変えられたりして、要は
画像形成条件を変えられる手段であればよい。
また、カラー画像処理手段の階調再現性に応じ下色処理
手段の処理状態を制御する手段を第2図に示すスイッチ
回路118の状態を切り換えることに応じて第1図に示
すスイッチ回路25を切り換えるCPU20とした。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明に依れば良好なカラー画像の処
理を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1−1図は本発明の一実施例の装置の構成を示すブロ
ック図、第1−2図はCPU20の動作を説明するフロ
ーチャート、第2図はプリンタ17の内部の回路を示す
ブロック図、第3図はプリンタ17の階調再現特性の差
を示す図、第4図はCCD6を含む画像読取装置の断面
図、第5図はCCD6の表面の拡大図、第6図は標準カ
ラー原稿の色度座標の一部を示す図、第7図(1)〜(
4)は標準カラー原稿の色度と、その像を再生した後の
色度座標を示す図、第8図は標準カラー原稿の像を再生
した際の明度と彩度との関係を示す図である。 6R,6G、 6B・・・CCDからのR,G、  B
信号11・・・A/D変換回路、 12・・・LOG変換回路、 13・・・黒抽出およびUCR回路、 14・・・色補正回路、 l5・・・色変換回路、 16・・・インタフェース部、 17・・・カラープリンタ。 ′礁/−27 オソジ゛炒し濃笈 ′蘂30 第77(?)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)供給されたカラー画像信号の下色処理を行う下色
    処理手段、 該手段により処理されたカラー画像信号に応じたカラー
    画像形成を行う手段であって、画像形成条件を変更可能
    なカラー画像形成手段、前記形成条件に応じ前記下色処
    理手段の処理状態を制御する手段とを有することを特徴
    とするカラー画像形成装置。
  2. (2)前記カラー画像形成手段は前記色補正を行う手段
    により色補正されたカラー画像信号をパルス幅変調する
    変調手段を含み、前記カラー画像形成条件は前記変調手
    段の基準周波数を変えることにより変更可能であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラー画像形
    成装置。
  3. (3)供給されたカラー画像信号の下色処理を行う下色
    処理手段、所定の階調再現性を有し該処理手段により下
    色処理された信号に応じてカラー画像を処理するカラー
    画像処理手段、 前記カラー画像処理手段の階調再現性に応じ前記下色処
    理手段の処理状態を制御する手段とを有することを特徴
    とするカラー画像処理装置。
  4. (4)前記処理する手段は階調再現性が可変である手段
    であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のカ
    ラー画像処理装置。
  5. (5)前記処理手段はカラー画像信号の各原色信号の最
    小値を検出する手段を含み、該最小値に所定の係数を乗
    じた値を下色として各原色信号から除去する手段である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のカラー画
    像処理装置。
  6. (6)前記処理する手段は下色除去された信号に応じて
    カラー画像を形成する手段であることを特徴とする特許
    請求の範囲第3項乃至第5項記載のカラー画像処理装置
  7. (7)供給されたカラー画像信号の下色処理を行うに際
    し、該カラー画像信号の階調再現性に応じて下色処理状
    態を制御するカラー画像処理方法。
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