JPH03204273A - カラー画像処理装置 - Google Patents

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、各原色当たりに２値あるいは階調数が限られ
たカラー記録装置を用いて中間調記録するカラー画像処
理装置に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、写真や印刷によらない電子的な方法によるビクト
リアルカラーハードコピーが用いられるようになってき
ている。即ち、感熱転写方式。

インクシェツト方式、電子写真方式等々である。

しかし、いずれの方式においても記録方式そのものが持
つ階調表現力９色再現力では写真や印刷の画質には及ば
ない。しかし一方で、電子的な記録の中でもいわゆるデ
ィジタルカラー記録は色調整。

画像編集９画像通信などが手軽に行えることから、さら
に高画質化が望まれている。

従来のモノクロのディジタル記録においてその階調性を
上げる手法として、擬似中間調の手法が採られてきた。

代表的な手法としては網点法やデイザ法などがある。こ
れらには記録画像の解像度が著しく劣化するという大き
な問題点があった。

そのため最近は１９７５年にＦｌｏｉｄとＳｔｅｉｎｂ
ｅｒｇによってＡｎ　　Ａｄａｐｔｉｖｅ　　Ａｌｇｏ
ｒｉｔｈｍ　　ｆｏｒＳｐａｔｉａｌ　　Ｇｒａｙ　　
５ｃａｌｅ″ＳＩＤ　　ＤＩＧＥＳＴという論文の中で
提案された誤差拡散法という手法が注目されている。こ
れは２値化処理で発生した画像濃度の誤差を周辺の画素
に分散することによって画像の濃度を保証するものであ
り、連続調の画像も擬似輪郭なしに表現でき、また線画
についても解像度よく再現できる手法である。

これらの擬似中間調手法をカラー画像に適用する場合に
、従来は第３図（Ａ）に示すような手法が採られてきた
。即ち、イメージスキャナ、画像ファイルシステム、画
像編集装置などから出力された信号はレッド（ｒ）、グ
リーン（ｇ）、ブルー（ｂ）の３原色からなっており、
その入力信号の特性に応じて適当な入力補正をした後、
記録に用いるイエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン
（Ｃ）のインクのインク量に変換するマスキング処理な
どを行って記録すべきインク量を決める。なおこのとき
必要に応じて下色除去（ＯＣＲ）などを行いブラック（
ｋ）信号を生成することも多い。従来はこうして得られ
たｙ、　　ｍ、　　ｃ　（、ｋ）のインク量信号に対し
て各インク色ごとに全（独立に上述のモノクロ画像の場
合と同様に擬似中間調処理を行ってきた。

〈発明の解決しようとする問題点〉 その結果従来は、ｙ、　ｍ、　ｃ　（、ｋ）各色ごとの
画像相互の中間調表現パターンの間に全く相関がなく、
特に誤差拡散法を用いた場合に各ドツトが原画像の濃度
に応じて１見ランダムに出現するため、２次色、３次色
を表現する際に減法混色と加法混色とがある確率によっ
て混在し、そのバラツキのために色ムラなどが見られ画
質の低下の一つの原因となっていた。特にブラックのイ
ンクを重ねる場合、そのバラツキが目立ち文字や細線な
どの再現に問題があった。

本発明は以上述べたような、従来のディジタルカラー記
録における擬似中間調手法における問題点を解決し、簡
単な構成で色再現の不安定性を改良し、高画質のカラー
記録画像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、作用〉上述の目的を達
成するため本発明のカラー画像処理装置は入力された複
数カラーコンポーネント信号の相互演算によって、該複
数カラーコンポーネント信号に該当する色空間内の１点
の近傍の表現可能色中４色を選択する手段と、既処理画
素から拡散されてきた誤差成分を加算した後の信号に対
してこの４色のうちの１色を割り付けて出力する手段と
によって構成される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について各色２値化の場合を例に
とって説明する。特に断らない限り基本的に３値以上の
場合についても同様である。

従来の２値化手法において色ムラが発生しやすいのは、
ｙ、　　ｍ、　ｃ　（、ｋ）各インク色ごとに独立に２
値化処理を行っているために、それぞれの色ごとの画像
の中間調表現パターンの間に殆ど相関がなく、２次色、
３次色の中間色を表現する際に確率的にインクが重なっ
たり、重ならなかったりするため、結果として記録装置
が１ドツト当たりに表現可能な色のあらゆる組合せの色
が出現し、ある任意の小面積を見るとそのバラツキによ
って表現したい色からのランダムなズレが生ずるためで
ある。

このような問題は従来のように各色独立に２値化してい
る限りは避けられない問題であった。

従って、以下説明する本発明の実施例では以上の問題点
を解決するために、２値化処理の部分を各インク色ごと
に独立に行うのではなく、入力信号（Ｙ＋　”＋　Ｃ）
というインク量信号の組として捉え、出力信号を記録装
置の表現可能色（各色２値で表現する記録装置の場合に
は、通常、Ｙ（イエロー）。

Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（レッド）、Ｇ（グ
リーン）、Ｂ（ブルー）、Ｋ（ブラック）、Ｗ（ホワイ
ト）の８色のこと）の内の任意の１色に対応付けるよう
にするものである。その対応付ける手段として実施例で
は、各画素ごとの入力信号のインク量信号の組の指す色
空間内のポイントに応じて前記表現可能色のうち特定の
４色をまず限定する。

その４色の選び方はいろいろあるが、基本的に色空間内
でのその４色を表わす点を繋いでできる立体内に前記入
力信号の組の指すポイントが入っているようにしなけれ
ばならない。そうしなければ誤差拡散法の拡散誤差が収
束せずに発散してしまうからである。

次に、既に処理済の周囲の画素から拡散されてきた誤差
成分の組を入力信号の組に加算する。その結果の値によ
って前記４色のうち１色を決定する。

その決定法は、できるだけ４色のうち最も色空間内で近
傍の色を選ぶのが望ましいが、処理の容易さなどの条件
により必ずしもその限りではない。しかし、ここでもあ
まり離れた色に割り付けるとやはりこの画素で発生する
誤差の値が太き（なってしまい、その結果誤差が発散し
てしまうことになる。

なお、本発明の画像処理装置は基本的にあらゆる記録技
術に適用可能であるが、特に色レジスト（各原色の画像
相互のズレ）がほとんど無視し得るような記録方式に好
適である。

本発明の実施例を以下具体的な例としてｙ、ｍ。

Ｃ各色２値の値を出力可能なプリンタの場合を例にとっ
て説明する。

理解を容易にするため、誤差拡散法の拡散マトリクスを
第２図に示すように主走査方向の隣の画素に注目画素で
発生した誤差をすべて加算するようなマトリクスとする
。

本実施例を第４図に示すブロック図を用いて説明する。

マスキングなどの色補正済のインク量信号ｙ、ｍ。

Ｃはまず４色選択回路４に入る。ここで３信号の大小関
係により選択色を表す０〜５の６通り値を持った信号に
変換される。この４色選択回路４における４色の選び方
としては以下の様な方法を採った。

第１図に示すように、ｙ、ｍ、ｃのそれぞれのインク量
を３軸とする色空間を考える。それぞれの色について１
００％のインク量を表す点を繋いでいくと図に示すよう
に六面体ができる。いま考えているプリンタは各色２値
出力が可能なものであるから、第１図において各頂点は
このプリンタが１ドツト当たりに出力可能な８色の色を
表す。

ある画素について入力されたｙ、ｍ、ｃの３色のインク
量の信号の大小を比較し、その大小順により６つの領域
に分割する。すると第１図に示す色空間においてそれぞ
れの領域は８色のうち４色をその頂点とする四面体を作
る。本実施例ではかかる４色を選択するのである。即ち
別の表現をすれば、その４色とは、Ｗ（ホワイト）とＫ
（ブラック）と、入力された信号のうち最も大きい値を
持つ色（１次色）と、その１次色と２番目に大きな値を
持つ色によって作られる色（２次色）の合わせて４色で
ある。

具体的に例を上げると、いまｍ　＞　ｃ　＞　ｙである
とすると選択される４色とは、Ｗ、に、Ｍ、Ｂとなる。

かかる入力された３信号と４色選択回路４の出力値との
関係を第５図に示す。

一方、第４図において入力された３信号は同時に加算器
８ａ〜８ｂに入り、既に処理を終えた一つ前の画素で発
生し、データラッチ７に保持されていた２値化誤差信号
と各色ごとに加算される。その後、２値化回路９ａ〜９
ｃに入り、各色ごとに予め設定された閾値により各色ご
と２値化ｙ、ｍ′、ｃ’　　に変換される。

従来は、こうして各色ごとに得られた２値化信号を記録
部に出力していたが、本実施例においては、さらに出力
色選択回路５に入力される。ここで、前述した４色選択
回路４から出力された選択色信号と各色２値化信号とか
ら記録部へ出力する色を決定するのである。

本実施例においては、第５図の表に示す様に変換した。

即ち、前記４色選択回路４によって選択された４色につ
いてはそのままだが、その他の４色についてはこの表に
よって選択された４色に割り付ける。

その他の４色は基本的にはどの選択色に割り付けても構
わないが、できるだけ色空間内で近傍の選択色に割り付
けるのが望ましい。

この変換はＲＯＭなどにルックアップテーブル（ＬＵＴ
）として設けることによって容易に実現できる。

こうして決定された出力色はそれぞれｙ、ｍＣとして記
録部に出力される。さらに同時にこれらｙ、ｍ、ｃ　　
の信号は２値化誤差計算用の減算器６ａ〜６Ｃに入り、
前記入力３信号ｙ、ｍ、ｃとの差が計算され、データラ
ッチ７に入り、次の画素の計算まで保持される。

以上の手順を全ての画素に対して繰り返すことにより本
実施例の画像処理は行われる。

本実施例により、実際にドツトの配列がどのように変化
するか具体的に数値を用いて説明する。

例として入力される値は空間的に−様な中間色のパター
ンとする。

かかる入力される値はフルドツト、即ちプリンタがベタ
印字を行った場合のレベルを１．０としたとき、（ｙ　
　ｍ　　ｃ）　＝　（０，７０，６０，４）とし、また
各色の閾値はすべて０．５とし、０．５以上の場合には
１．０に、０．５未満の場合にはＯにすることとする。

まず比較のために、従来の誤差拡散法により計算した場
合の出力される値がどうなるかを第１表に示し、本実施
例の方法による結果を第２表に示す。

第１表 （Ｊ　ｍ　Ｃ）　＝　（０，７０，６０，４）の−様パ
ターンを入力した場合第２表 （ｙ　ｍ　ｃ）　＝　（０，７０，６０，４）の−様パ
ターンを入力した場合まず、Ｃｙ　　ｍ　　Ｃ）＝　（
０，７０，６０，４）の−様なパターンの入力であるこ
とから、ｙ＞ｍ＞ｃであり第４図の４色選択回路４の出
力信号はっねにＯとなる。即ち、記録部に出力される色
はに、Ｗ。

Ｒ，Ｙの４色に限定される。従って、第５図の表の最上
段の変換が出力選択回路５によって行われる。

例えば、第２表の画素＃１ではまず２値化の結果出力色
はＲとなるが、これは第５図の表によってそのままＲを
出力する。そこで発生した２値化誤差を次の画素に加算
して、画素＃２について２値化すると、（００１）即ち
Ｃとなるが第５図の表によれば、ＣはＷに変換される。

そしてこの値が記録部に出力されるとともに、２値化誤
差が計算され、次の画素に加算される。

以上を繰り返すことによって２値化される。その結果、
出力される画素はＲＷＫＹＫＲＷＫＷＫの繰返しとなり
、第１表の場合と出現するドツトの色の種類は異なり、
色数は４色に限定されている。

しかし、この処理によって用いられる各色インクのそれ
ぞれの量は同じであり、基本的に色度が狂うことはない
。

さらには記録部がＭＭＣの他にＫを出力できるプリンタ
である場合、Ｋを出力すべき画素は一意にＫを出力する
ことが可能であり、Ｋの下に他の色が隠されてしまうこ
とによる色の狂いが無くなる。

本実施例において、これらの処理を行うために従来法に
加えて組み込むべき回路は、第４図では４．５に示す要
素であり、かかる要素はテーブルＲＯＭなどを用いた簡
単な回路で実現できるためハードウェア化も容易である
。

く他の実施例〉 前記実施例は２値出力のプリンタに対する処理装置の例
であったが、本発明は容易に多値のプリンタの場合にも
適用することができる。

ｙ、ｍ、ｃ各色３値の出力ができるとすると、色空間は
第６図に示す様になる。このとき表現可能色は２７色と
なるが、それぞれの色点を頂点とする８つの六面体に分
割することができる。

従って、第４図に示した４色選択回路４のこの場合の処
理方法として、まずｙ、ｍ、ｃの値から出力すべき色が
８つの六面体のいずれに属するかを決め、その六面体に
ついて前記実施例の２値の場合と同様の処理を行えばよ
い。

また、各色４値以上の場合も全く同様に小六面体のいず
れに属するかの判断を行った後、同様に処理を行えばよ
い。

一方、前記実施例においては誤差拡散のマトリクスは説
明のため最も簡単な拡散マトリクスを用いたが、本実施
例では第４図に示すように誤差拡散法の基本的構成に４
色選択回路４及び出力色選択回路５を組み込んだ構成に
なっており、誤差拡散法の回路における２値化誤差の計
算及びその周囲画素への拡散に対応する部分にはなんら
変更を加えてはいない。従って、拡散マトリクスがどの
様な大きさ、どの様な係数であっても、２値化誤差計算
及びデータラッチ６．７の回路をそれに応じて変えるこ
とにより前記実施例と同様に処理することが可能である
。

本実施例に依れば、従来、各原色ごとに２値化などの擬
似中間調処理をしていたために２次色、３次色を表現す
る際に減法混色と加法混色がバラツキを持って混在する
ために起こっていた色ムラなどの画質の低下を、簡単な
手段を組み込むことで防止することができる。さらに必
要最小限の色数で表現できるため文字や線画の再現も良
好になる。

〈発明の効果〉 以上の様に本発明に依れば簡単な構成で色再現性を安定
化し、高画質のカラー画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における２値の場合の色空
間を示す図、 第２図は、実施例において用いた拡散マトリクスを示す
図、 第３図は、従来の画像処理のフローを示す図、第４図は
、本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第５図は、処理方法を説明するための変換を示す図、 第６図は、本発明の他の実施例における３値の場合の色
空間を示す図である。 ｌ・・・入力補正回路、 ２・・・色補正回路、 ３ａ〜３Ｂｂ・・・擬似中間調処理回路、４・・・４色
選択回路、 ５・・出力色選択回路、 ６ａ〜６ｂ・・・減算器（２値化誤差計算用）、７・・
・データラッチ、 ８ａ〜８ｂ・・・加算器、 ９ａ〜９ｂ・・・２値化回路。 １Ｚ図 顎」図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力された複数カラーコンポーネント信号の相互
   演算によって、該複数カラーコンポーネント信号に該当
   する色空間内の１点の近傍の表現可能色から複数色を選
   択する手段、 既処理画素から拡散されてきた誤差成分を加算した後の
   信号に対し前記複数色のうちの１色を割り付けて出力す
   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。
2. （２）前記複数色はＷ（ホワイト）、Ｋ（ブラック）、
   及び１次色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）から選択された１色、２次色
   （Ｒ、Ｇ、Ｂ）から選択された１色の計４色であること
   を特徴とする請求項（１）記載のカラー画像処理装置。