JPH03226180A - カラー画像処理方法 - 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〕 この発明は、各原色当たりにｎ値の出力を持つカラー記
録装置を用いて中間調記録または伝送をを行うためのカ
ラー画像処理方法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。すなわち、感熱転写方式、インクジェット方式
、電子写真方式等々である。しかし、何れかの方式にお
いても記録方式そのものが持つ階調表現力８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、いわゆるディジタルカラー記録は色調整１
画像編集１画像通信等が手軽に行えることから、さらに
高画賞化が望まれている。

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、疑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等があるが、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
な問題点が育った。

そのため、最近は１９７５年にＦｌｏｉｄとＳｔｅｉｎ
ｂｅｒｇによってｒＡｎ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ａ１ｇｏ
ｒｉｔｈａ＋　ｆｏｒ　５ｐａ−ｔｉａｌ　ＧｒａｙＳ
ｃａｌｅＪＳＩＤ　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
散することによりて画像の濃度を保証するものであり、
連続調の画像も疑似輪郭なしに表現でき、また、線画に
ついても解像度良く再現できる手法である。

これらの疑似中間調手法をカラー画像に適用する場合に
、従来は第８図に示すような手法が採られてきた。すな
わち、イメージスキャナ、画像ファイルシステム、画像
編集装置等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原色からなフており、そ
の人力信号の特性に応じて適当な入力補正を久方補正回
路１で補正した後、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
るマスキング処理等をマスキング処理回路２で行って記
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（ＵＣＲ）等を行いブラック（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もしくはＹ。

Ｍ、Ｃ，ＢＫのインク量信号に対して各インク色毎に全
く独立に上述のモノクロ画像の場合と同様に疑似中間調
処理を各疑似中間調処理回路３８〜３ｄで行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

その結果、従来はＹ、Ｍ、ＣもしくはＹ、Ｍ。

Ｃ，ＢＫ各色毎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出現するため、二次色、三次
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
、重ならなかったりし、減法混色と加法混色とがある確
率によって混在し、結果として記録装置が！ドツト当た
りに表現可能な色のあらゆる組み合わせの色が出現し、
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ずれが生じ、色むらとして画買
の低下の１つの要因となりていた。

特に、ブラックのインクを重ねる場合、そのばらつきが
目立ち文字や細線などの再現に問題があった。このよう
に、各色独立に２値化する処理系では避けられない重大
な問題点であった。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、色むらのない高画買の疑似中間調を再現できるカ
ラー画像処理方法を得ることを目的とする。

〔ａ！題を解決するための手段〕

この発明に係るカラー画像処理方法は、各カラー成分信
号の合計値と各カラー成分信号相互の大小関係とに基づ
いて印字すべき色データを決定する。

〔作用〕

この発明においては、各カラー成分信号の合計値と各カ
ラー成分信号相互の大小関係とに基づいて印字すべき色
データを決定して行く。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すカラー画像処理方法
を通用する装置構成ブロック図であり、６はこの実施例
の演算手段を構成する減算部で、減算器６８〜６ｃより
構成され、出力色決定回路１５より決定された前画素に
対するカラー記録信号Ｙ１．Ｍｌ、ＣＩと加算手段を構
成する加算部８（加算器８８〜８ｃから構成される）に
より加算処理された加算信号Ｙ＋　、Ｍｌ　、ＣＩ　と
の減算処理を実行し、減算値をデータラッチ７に保持さ
せる。

４は相加手段を構成する加算器で、加算器８８〜８ｃか
ら出力される各色の加算信号ｙ、、Ｍ、。

Ｃ１を相加して相関値を演算し、演算結果を和信号４０
０として第１の比較手段を構成する比較器５に出力する
。比較器５はあらかじめ設定された第１の所定値（しき
い値）Ｔ１が設定され、後述するフローチャートに従フ
て比較し、その比較結果Ｓを選択信号５００として係数
決定回路１２および出力色決定回路１５に出力する。

１０は最大色検出器で、上記加算器８８〜８ｃから出力
される加算信号Ｙｌ　、Ｍｌ　、ＣＩの最大色を検出し
、最大色信号６１０を係数決定回路１２および出力色決
定回路１５に出力する。

１１は最小色検出器で、上記加算器８８〜８Ｃから出力
される加算信号Ｙｌ　、Ｍｌ　、ＣＩの最小色を検出し
、最小色信号６２０を係数決定回路１２および出力色決
定回路１５に出力する。

なお、この実施例では上記最大色検出器１０゜最小色検
出器１１とから解析手段が構成される。

例えばＲＯＭで構成される係数決定回路１２は、最大色
信号６１０．最小色信号６２ｏ１選択信号５００等から
演算器１３に出力する重み係数α、β、γを決定する。

演算器１３はこの発明の色判定値演算手段に対応し、各
色の重み係数α。

β、γと各色の拡散された２値化誤差信号（加算信号Ｙ
１　、Ｍ＋　、ＣＩ　）とから割付は色判定値Ｐを下記
第（１）式に基づいて演算する。

Ｐ＝αＹ１＋βＭ１＋γＣ８・・・・・・（１）１４は
第２の比較手段を構成する比較器で、第２の所定値（し
きい値）Ｔ２と割付は色判定値Ｐとの大小関係を比較し
、２値の判別信号９００を出力色決定回路１５に出力す
る。

この結果、出力色決定回路１５には２値の判別信号９０
０．最大色信号６１ｏ、最小色信号６２０、選択信号５
００が入力される。この結果、出力色決定回路１５はこ
の実施例の信号出力手段を構成し、第２の比較手段（比
較器１４）、第１の比較手段（比較器５）の各比較結果
および解析手段（最大色検出器１０．最小色検出器１１
）の各出力と基づいて出力色を決定するカラー記録信号
Ｙ１．Ｍｌ、ＣＩを生成出力し、疑似中間調を再現する
減法混色と加法混色となるカラー記録信号Ｙ１．Ｍ１．
Ｃ１を生成出力する。

なお、上記！　（１）式値Ｐ中の重み係数α、β。

γのα＋β＋γは「０」もしくは「０」前後の値が望ま
しい。すなわち、α＋β＋γ＝０の関係を満たす時、α
ＹＩ＋βＭ１＋γＣ１の値は、無彩色からの変移、つま
り彩度にほぼ相当する値を持つことになる。従って、−
窓以上の濃度の画素に対して黒あるいは二次色を割り当
てることとし、それ以下の濃度の画素に対しては白ある
いは一次色を割り当てることとし、それぞれ無彩色かそ
れ以外の色を割り付けるかの判断基準として上記割付は
色判定値Ｐを採用する。

更に、前記割付は色判定値Ｐ＝αＹ１＋ＢＭ。

十γＣ８の値が一定値以上のとき、−次あるいは二次色
のうち、いずれかの色に割り付けるかについて、各色の
重み係数α、β、γの値をそれぞれの場合について適当
な値を設定して比較することによって実現する。すなわ
ち、−次色の内の１色を選択する場合には、加算信号Ｙ
、、Ｍ、、Ｃ。

のうち、最大の値を持つものの係数のみを正の値とし、
他の２色の係数を負の値とすることによって実現できる
（詳細は後述する）。

また、二次色の場合も同様に、最小値を持つものの係数
のみを負の値とし、他の２色の係数を正の値とすること
によって実現できる。

このように構成された装置において、各カラー成分信号
の合計値と各カラー成分信号相互の大小関係とに基づい
て印字すべき色データを後述するように決定してゆく。

なお、Ｙｏ　、Ｍｅ　、Ｃｏは３色分解信号を示す。

第２図は誤差拡散マトリクスの一例を説明する模式図で
あり、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。

第３図は、第１図に示した係数決定回路１２における係
数決定処理を説明する図であり、（ａ）はＹ、＋Ｍ、＋
ｃ、＜１．５の場合の重み係数α、β、γの係数値を示
し、（Ｙ＋　、Ｍ＋　、ＣＩ）のうち最大値を示す信号
により個別に重み係数α、β、γが決定される。

（ｂ）はＹ　１　＋　Ｍ　Ｉ＋　ＣＩ≧１．５の場合の
重み係数α、β、γの係数値を示し、（Ｙ＋。

Ｍ、、ＣＩ）のうち最小値を示す信号により個別に重み
係数α、β、γが決定される。

第４図は、第１図に示した出力色決定回路１５の出力色
決定処理を説明する図であり、比較結果Ｓ２割付は色判
定値Ｐ、最大色信号６１０．最小色信号６２０により、
−次〜三次色が決定される。

次に第５図を参照しながらこの発明に係るカラー画像処
理方法における出力色決定処理動作について説明する。

第５図はこの発明に係るカラー画像処理方法における出
力色決定処理手順の一例を説明するフローチャートであ
る。なお、（１）〜（２７）は各ステップを示す。また
、Ｙｌ　、Ｍ＋　、ＣＩの値は「Ｏ」から「１」までの
間の値をとるものとし、「Ｏ」が全く印字をしない状態
の信号、「１」が最大の印字をする状態に対応する信号
とする。

先ず、各画素毎に入力された３色分解信号Ｙ０Ｍａ、Ｃ
Ｑに対して、誤差拡散法を用いて既に処理を終えた画素
から拡散されてきた誤差成乏（ｅ　ｙ　＋　ｅｍ　＋　
ｅＣ）を上記３色分解信号Ｙ０゜Ｍｙ、Ｃｏにそれぞれ
加算値する処理を加算１８８〜８ｃにより行い（１）、
ステップ（１）で得られた加算信号Ｙｉ　２Ｍ１．０１
を加算器４で相承し、それらの相加値ｓ　（＝Ｙ、＋Ｍ
、＋ｃｓ　）を求め（２）、それをあらかじめ決めであ
るしきい個Ｔ！が１．５以上かどうかを判断しく３）、
ＹＥＳならば最小色検出器１１に入力される加算信号Ｙ
’＋　、ＭＩ、Ｃｒのうち、最小値Ｎを示した色を判断
しく４）、加算信号Ｙｓ　と判定した場合には、第３図
（ｂ）に示したように、重み係数α、β。

γを（−２，１，１）としく５）、加算信号Ｍ、と判定
した場合には、第３図（ｂ）に示したように、重み係数
α、β、γを（１，−２，１）としく６）、加算信号Ｃ
，と判定した場合には、第３図（ｂ）に示したように、
重み係数α、β、γを（１，１，−２）としく７）、ス
テップ（１２）以降に進む。

一方、ステップ（３）の判断でＮｏの場合は、最大色検
出器１０に入力される加算信号Ｙ１゜Ｍ、、Ｃ，のうち
、最大値りを示した色が何色かを判断しく８）、加算信
号Ｙ１と判定した場合には、ｆｉ３図（ａ）に示したよ
うに、重み係数α。

β、γを（２，−１，−１）としく９）、加算信号Ｍ１
と判定した場合には、Ｎ３図（ａ）に示したように、重
み係数α、β、γを（−１，２゜−１）としく１０）、
加算信号ｃ１と判定した場合には、第３図（ａ）に示し
たように、重み係数α。

β、γを（−１，−１，２）とする（１１）。

次いで、演算器１３が係数決定回路１２より出力される
重み係数α、β、γおよび加算信号ＹＨ、Ｍｓ　、Ｃｓ
に基づいて割付は色判定値Ｐ−αＹ、＋βＭ１＋γＣ１
を演算する（１２）。

次いで、あらかじめ決めであるしきい値Ｔ１が１．５以
上かどうかを判断しく１３）、ＹＥＳならば演算された
割付は色判定値Ｐがしきい値Ｔ２（＝１．０）以上かど
うかを判断しく１４）、Ｎｏの場合は出力色決定回路１
５の出力色は三次色（黒）を再現するカラー記録信号Ｙ
１．Ｍｌ、ＣＩとして（１，１，１）を出力しく工６）
、ステップ（２０）以降に進む。

一方、ステップ（１４）の判断で、ＹＥＳならば、ステ
ップ（３）の判断で最小値を示した色が何色かを調べ（
１５）、最小の信号値をもつものみ「Ｏ」、それ以外の
２色の信号については「１」を割り当て（すなわち、出
力色決定回路１５の出力色は二次色となる）、最小の信
号値をもつ信号が加算信号Ｙ１である場合には、出力色
決定回路１５がブルーを再現するカラー記録信号Ｙｌ、
Ｍ１．ＣＩとして（０，１，１＞を出力しく１７）、最
小の信号値をもつ信号が加算信号Ｍ１である場合には、
出力色決定回路１５がグリーンを再現するカラー記録信
号Ｙｌ、Ｍ１．ＣＩとして（１，０，１）を出力しく１
８）、最小の信号値をもつ信号が加算信号ＣＩである場
合には、出力色決定回路１５がレッドを再現するカラー
記録信号Ｙｌ、Ｍｌ、ＣＩとして（１，１，Ｏ）を出力
しく１９）、データＥＮＤかどうかを判断しく２０）、
ＹＥＳならば処理を終了する。

次いで、こうして出力色を決定した後、さらに次の画素
の処理のために決定された出力色信号となるカラー記録
信号Ｙｌ、Ｍｌ、Ｃ１と加算信号Ｙ１．Ｍｘ　、ＣＩと
の誤差（２値化誤差）を演算しく２１）、ステップ（１
）に戻る。

一方、ステップ（工３）の判断でＮｏの場合は、演算さ
れた割付は色判定値Ｐがしきい値Ｔ２　（＝１．０）以
上かどうかを判断しく２２）、ＮＯならば出力色決定回
路１５がホワイトを再現するカラー記録信号Ｙ１．Ｍｌ
、Ｃ１として（０，０，０）を出力しく２７）、ステッ
プ（２０）に戻る。

一方、ステップ（２２）の判断で、ステップ（８ンの判
断で最大値りを示した色が何色かを調べ（２３）、最大
の信号値をもつものみ「１」、それ以外の２色の信号に
ついては「０」を割り当て（すなわち、出力色決定回路
１５の出力色は一次色となる）、最大の信号値をもつ信
号が加算信号Ｙｌである場合には、出力色決定回路１５
がイエローを再現するカラー記録信号Ｙｌ、Ｍｌ、ＣＩ
として（ｉ、ｏ、ｏ）を出力しく２４）、ステップ（２
ｏ）に戻る。

また、ステップ（２３）で、最大の信号値をもつ信号が
加算信号Ｍ＋である場合には、出力色決定回路１５がマ
ゼンタを再現するカラー記録信号Ｙｌ、Ｍｌ、ＣＩとし
て（０，１，０）を出力しく２５）、ステップ（２０）
に戻る。

さらに、ステップ（２３）で、最大の信号値をもつ信号
が加算信号Ｃ１である場合には、出力色決定回路１５が
シアンを再現するカラー記録信号Ｙｌ、Ｍ１．Ｃ１とし
て（ｏ、ｏ、ｉ）を出力しく２６）、ステップ（２０）
に戻る。

次に、第６図、第７図を比較参照しながらこの発明によ
る色相関処理に基づくドツト配列の変動状態に説明する
。

第６図、第７図はこの発明に係るカラー画像処理方法に
おける隣接ドツト相関処理に基づくドツト配列の変動状
態を説明する図であり、′ｓ６図が従来の数値変動（し
きい値固定（例えば０．５に対応）に対応し、第７図が
この実施例に基づく数値変動に対応する。なお、金入力
される値は空間的に−様なハイライトの中間色パターン
とする。

また、値はフルドツト、すなわちプリンタがベタ印字を
行った場合のレベルをｒｌ、ＯＪとしたとき、（ｙ、　
ｍ、　ｃ）　＝　（ｏ、ａ　、　０．４　、０．７　）
とする。

先ず、最初は以前の拡散誤差は「０」であるから相加値
Ｓ　（＝−’／ｌ＋Ｍ１　＋Ｃ１）の値は「１゜７」と
なる。この値はしきいＴ、（−１，５）以上でありマゼ
ンタＭが最小であるので、第３図（ｂ）より、重み係数
（α、β、γ）＝（１゜−２，１）となり、割付は色判
定値ｐ＝’αＹ、＋βＭ１＋γＣ，の値は０．　５　（
−１Ｘｏ、６−２父０゜４＋１　ｘｏ、７　）となり、
しきい値Ｔ２　（＝１．０未満であるので出力色は黒（
Ｋ））となる。この出力値と元の値（０，６、０，４、
０，７）との差を計算し２値化誤差を求め、次の画素の
値（−様なパターンであるから必ず０．６　、０．４　
、０．７　）に加算する。すると、画素＃２は第７図に
示すように、（０，２，−０，２，０，４）となる、こ
れもまた同様に相加値Ｓ　（”　Ｙ　ｌ＋　Ｍ　ｔ　＋
　Ｃｒ　）を演算すると、０．４となる。この値はしき
いＴ１　（＝１．５）未満であり、シアンＣが最大であ
るので、第３図（ａ）に示すように、重み係数（α。

β、γ）＝　（−１，−１，２）となり、割付は色判定
値Ｐ＝ａＹ、＋βＭｓ＋ｒＣｓｆ）値は、０゜８となり
、しきい値Ｔ２　　（＝１．０）未満であるので、出力
色は白（Ｗ）となる。同様に次の画素においては、相加
値Ｓ　（＝　Ｙ　１　＋　Ｍ　Ｈ＋　Ｃ（）は２．１で
マゼンタＭが最小であるので、重み係数（α、β、γ）
＝　（１，１，−２）となり、割付は色判定値Ｐ＝αＹ
１＋βＭ１＋γＣ８の値は１．５となり、しきい値Ｔ２
　（＝１．０）以上であるので、出力色は最小のマゼン
タＭのみを「０」として、つまりグリーン（Ｇ）となる
。こうした処理を繰り返して出力値を決定して行く。

この結果、従来のように各色毎に誤差拡散を実行すると
、各画素に出力される色は、ＧＭＧＢＧＹＢＧＭＧの繰
り返しとなり、−次色Ｙ、Ｍと二次色Ｇ、Ｂが混在し、
特に補色の関係にあるＧとＭが隣接することが多いこと
が分かる。補色どうしになるべきドツトが隣接すると、
プリンタの色レジストがずれた時に表現される色のずれ
は大きくなり易く、色むらの要因となる。

これに対し、上記実施例（第７図に示す）によればＫＷ
ＧＫＣＷＫＧＷＫとなり、出現す゛る色は極限られた色
のみになり、色ずれに強くなる。更に、ブラックＫ（黒
）と決定されたドツトに対し黒インクを用いればいわゆ
る下色除去が実現できる。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。

なお、上記実施例では、従来の系の回路構成にＲＯＭ、
加算器、コンパレータ等の簡単なハードロジック回路を
組み入れ入るだけで構成でき、ハードウェアの構成が容
易である。

更に、上記実施例ではしきい値Ｔ１は、１．５に設定し
たが必ずしも、その値に限られず、任意の値を選択する
ことができるが、１．０〜２．０の値が望ましい（ｙ、
ｍ、ｃが「０」〜「１」の値をとるとした場合）。この
範囲を逸脱すると、発生する２値化誤差の値が大きくな
りぎて正確な色再現が行われない恐れがある。

また、しきい値Ｔ２についても同様に、１．０に設定し
ているが、これもこの値には限られるものではなく、０
．５〜２．０が値が望ましい。この範囲を逸脱すると、
発生する２値化誤差が大きくなりぎて正確な色再現が行
われない恐れがある。更に、重み係数α、β、γの値に
ついても上記実施例で示した値に限られず、その値の範
囲としては、α＋β＋γの値が±１．０程度の範囲内で
、かつ前記演算器（１）式において、しきい値１２以上
である時に、割り付けられる色の各色の値（０もしくは
１の組合せ）を代入した時にその値がしきい値１２以上
であることが望ましい。

また、上記実施例において、誤差拡散の拡散マトリクス
として最小のものを用いて説明したが、基本的に発生し
た２値化誤差を周囲に拡散する方法については従来多く
採用されている適当な大きさのマトリクスを採用した方
法をそのまま利用することができる。

なお、上記実施例では画像の２値化処理を説明したがこ
れに限らず、３値化、４値化であってもよい。

更に、種々のプリンタ、例えばミード方式と呼ばれるフ
ルカラー−括転写方式やサーマル記録方式に好適である
が、他の種々のプリンタにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は各カラー成分信号の合
計値と各カラー成分信号相互の大小関係とに基づいて印
字すべき色データを決定するようにしたので、従来のよ
うに各色毎に車に誤差拡散処理場合に比して加法混色と
減法混色とが混在して発生することを低減でき、色ムラ
を低減でき画質を向上できる。

また、各画素の色の相関状態を把握しながら疑似中間調
処理を実行でき、二次色、三次色を表現する際に減法混
色と加法混色がバラツキをもって混在するために起こフ
ていた色むら等の画質低下を簡単な回路構成で防止でき
る。

従って、二次色、三次色を表現する際の減法混色と加法
混色のバラツキを抑制して色むらのない高画質の疑似中
間調を再現できるカラー記録信号を生成出力できる等の
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すカラー画像処理方法
の構成を説明するブロック図、第２図は誤差拡散マトリ
クスの一例を説明する模式図、第３図は、第１図に示し
た係数決定回路における係数決定処理を説明する図、第
４図は、第１図に示した出力色決定回路の出力色決定処
理を説明する図、第５図はこの発明に係るカラー画像処
理方法における出力色決定処理手順の一例を説明するフ
ローチャート、第６図、Ｎ７図はこの発明に係るカラー
画像処理方法における隣接ドツト相関処理に基づくドツ
ト配列の変動状態を説明する図、第８図はこの種のカラ
ー画像処理方法の要部構成を説明するブロック−図であ
る。 図中、４は加算器、５，１４は比較器、６ａ〜６ｃは減
算器、７はデータラッチ、８８〜８ｃは加算器、１０は
最大色検出器、１１は最小色検出器、１２は係数決定回
路、１３は演算器、１５は出力色決定回路である。 第 ２ 図 同 第 図 （８） ＋ｍ、＋ｃ、＜１ ５のとき （ｂ） ｙ、＋ｍ、＋ｃ、≧１ ５のとき 第 ６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 与えられた複数カラー成分信号を成分毎に誤差拡散処理
   するカラー画像処理方法であって、各カラー成分信号の
   合計値と各カラー成分信号相互の大小関係とに基づいて
   印字すべき色データを決定することを特徴とするカラー
   画像処理方法。 カラー画像処理方法。