JPH04104575A - カラー画像複写装置 - 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３色色分解したカラー画像信号をイエロー（Ｙ
）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）に
色変換し、表示出力するカラー画像複写装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来のカラー画像複写装置での色処理は、例えば、第４
図に示すような構成にて行なっている。

即ち、画像入力装置３０１より入力したＲ、Ｇ。

Ｂ色分解信号を濃度変換回路３０２で輝度（光量）−濃
度変換し、更に黒成分抽出回路３０３、マスキング回路
３０４、そして下色除去（ＵＣＲ）回路３０５にて色変
換処理を行ない、インクジェット方式や電子写真方式を
とるプリンタ（画像出力装置）３０６によって表示出力
を行っている。

上述の各色変換処理においては、従来より様々な最適解
への方式が試みられている。

例えば、マスキング処理においては、輝度−濃度変換後
の濃度信号り、、Ｄ、、Ｄ、よりＹ、Ｍ、Ｃ，に信号を
マトリクス演算により導き、インク及びトナー混色時の
色濁り成分（分光特性の副吸収成分）の補正を行なって
いる。また、近年は、色濃度成分の相加側、比例則の不
軌性よりＹ、Ｍ、Ｃ，にの２次混色項を含めた多次元マ
トリクス係数により非線型マスキングが行なわれている
。

・・・　（１） また、下色除去処理においては、３色信号中の等価中性
濃度（グレイ成分）の除去量、及び黒信号生成量の方法
としてフルブラック方式（１００％ＵＣＲ）やスケルト
ンブラック方式があり、高濃度部の色再現範囲の拡大、
及びシャープネス補足、インク及びトナーの消費量の節
約によるランニングコストの削減の効果があることが一
般に知られている。

第５図を参照して、上述の両方式によるＵＣＲ処理につ
いて説明する。同図において、（ｄ）はＵＣＲ処理前の
Ｙ、Ｍ、Ｃ各色信号とグレイ成分の関係を示す。縦軸に
インク量をとると、３色混色時のグレイ成分Δは、３色
の中の最小値に合致した量となるので、 △＝ＭＩＮ　（Ｙ、Ｍ、Ｃ）　　　　・・・（２）で表
わされる。

フルブラック方式では、第５図（ｅ）に示すように墨量
はグレイ成分に等しく、Ｙ、Ｍ、Ｃはグレイ成分を差し
引いた値となる。即ち、Ｋ＝△　　　　　　　・・・（
３） また、スケルトンブラック方式においては、グレイ成分
にオフセットαを持たせ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色成分からグレイ
成分の差し引き量、及びに成分の生成量を緩和する（第
５図（ｆ）１３照）。即ち、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、 Ｋ＝へ一α　　　　　　　　　　　・・・　（５）で表
わされる。

第５図（ａ）は、ＵＣＲ処理前のグレイ成分とＹ、Ｍ、
Ｃ，に信号の関係を示す。また、（ｂ）、（Ｃ）に上記
両方式によるグレイ成分とＹ、Ｍ、Ｃ，に信号の関係を
示す。

第５図（ａ）に示したように、ＵＣＲ処理前はグレイ成
分は各々同量のＹ、Ｍ、Ｃ信号と等しい。フルブラック
方式においては、グレイ成分は全てに信号に置換されＹ
、Ｍ、Ｃ信号は０である（第５図（ｂ）参照）。

一方、スケルトンブラック方式においては、第５図（Ｃ
）に示すように、グレイ成分が小さいとき（入力画像が
明るい、または彩度が高い）、グレイ成分はＹ、Ｍ、Ｃ
の３色によって印字され、グレイ成分が増加するに従い
に信号が生成され、それが増加してい（。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例において、フルブラック方式
によるＵＣＲは明部でのにインクの印字による画質劣化
、特に原稿下地へのにインク印字による下地かぶり、人
物画像の肌色へのにインク印字による濁り等が著しいと
いう問題がある。

また、スケルトンブラック方式においては、明部から暗
部への連続階調の色再現において、各インクの分光特性
の相違よりＹ、Ｍ、Ｃインク３色重ねの黒色とに信号で
の黒色の整合が取りに（く、色ムラが生じ易いという欠
点がある。更に、暗部で十分なＵＣＲ効果を実現し、か
つ明部での不印字に対処するためにはＫのガンマ値を高
（する必要があり、またこの方式は擬似輪郭が生じ易く
、プリンタの特性等の変動の影響を受は易いという欠点
がある。

上述の墨入れ、ＵＣＲによる弊害が生じる原因は、実際
のプリンタにおいて濃度の加法性が成り立たないという
ことや混色時の濃度の非線型性が多項式近似では補正し
きれない等の理由によるものである。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、複数のＹ、Ｍ、Ｃ，にの組合せについて
プリンタの表示出力を測色することで原稿と出力との条
件等色を成立させながら、墨入れ、ＵＣＲの効果を最大
限に引き出し得るようなカラー画像複写装置を提供する
ことである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の課題を解決するために成されたもので、
上述の課題を解決する一手段として、以下の構成を備え
る。

即ち、原稿上のカラー画像を色成分に分解し、その分解
された画像をデジタル情報として読み取って各色記録材
にて画像を記録出力するカラー画像複写装置であって、
読み取った画像の色分解信号に所定の演算、及び非線形
変換を施す信号変換手段と、前記信号変換手段への演算
係数を設定する設定手段と、前記信号変換手段からの信
号をもとに、読み取った画像の色分解信号と条件等色す
るよう各色記録材の濃度を決定する決定手段とを備える
。

そして、好ましくは、前記設定手段は、読み取った画像
の色分解信号と条件等色するイエロー。

マゼンタ、シアン、ブラックの複数の組合せの内、ブラ
ックの割合が最大となる組合せへ変換されるよう演算係
数を設定する。

また、好ましくは、前記設定手段は、読み取った画像の
色分解信号と条件等色するイエロー、マゼンタ、シアン
、ブラックの複数の組合せの内、原稿画像との色差が最
小で、かつイエロー、マゼンタ、シアンの内の１色を構
成要素として含まない組合せへ変換されるよう演算係数
を設定する。

［作用］ 以上の構成において、原稿画像の色分解信号と表示出力
との条件等色を成立させ、原稿画像を再現する最適な色
信号出力値を決定するように働（。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施例を
詳細に説明する。

〈第１実施例〉 第１図は、本発明に係る第１の実施例であるカラー画像
複写装置の構成を示すブロック図である。

第１図において、原稿画像を色分解して得たＲ、Ｇ、Ｂ
の信号は、ＲＧ　Ｂ　−＝　Ｌ　ａ　ｂ変換回路１０１
に入力されＣＩＥ均等色空間座標ＥＬ　＊　、　ａｌｌ
、ｂｏ）に変換される。ここで均等色空間を用いるのは
、入力された色と出力される色との条件等色を考えやす
（するためであり、また、明度Ｌ０に対して色差ａ＊　
、　ｂｏの有効ビット数を削減し、処理回路の簡略化を
図ることができるからである。

入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号がＮＴＳＣ規格に従う場合、
Ｒ，Ｇ、ＢとＬｌｌ　、　ａｍ　、　ｂｏとは以下の関
係式にて変換することができる。

Ｌ＊＝１１６（Ｙ／ＹＱ　）””−１６ａ　中＝５００
　［（Ｘ／Ｘ　０）　””−（Ｙ／Ｙ　０）　真／ｌ］
　　　　　　　・　　（７）ｂ＊＝２００　［（Ｙ／Ｙ
Ｏ）　””−（Ｚ／ＺＯ）　””］但し、Ｘ＝０．６０
６７Ｒ＋０．１７３６Ｇ＋０．２００１ＢＹ＝０．２９
８８Ｒ＋０．５８６８Ｇ＋０．１１４４Ｂ　　　・・・
　（８）Ｚ＝　　　　　　　　　０．０６６１Ｇ＋１．
１１５０Ｂである。

ＲＧＢ−４Ｌａｂ変換回路１０１の出力し０゜ａｍ　、
　ｂ＊は、各々乗算係数ａｌｌを有する乗算回路１０２
ａ、ｂ、ｃへ送られ、乗算回路１０２ａでは、Ｌ”　Ｘ
　ａ＋＋、　Ｌ”　Ｘ　ａｄｚ、　Ｌ”　Ｘ　ａｄｚの
演算、乗算回路１０２ｂでは、ａ”　×ａ２１＋　ａ　
”　Ｘａ　！２．　ａ　”　Ｘ　ａ　ａｓ、乗算回路１
０２ｃでは、ｂｏＸ　ａ　ｓｌ、　ｂ　”　Ｘ　ａｓｓ
、　ｂ　”　Ｘ　ａｓｓの演算が行なわれ、合計９個の
データが出力される。そして、第１図に示すように各乗
算回路１０２ａ、ｂ、ｃから出力を１個ずつ取り出し、
合計３個のデータを各加算回路１０３ａ、ｂ、ｃへ送る
。加算回路１０３では３個の入力を加算した後、ｙ＝ｆ
　（ｘ）で表される非線形変換を行ない、１個のデータ
を出力する。即ち、加算回路１０３ａ、ｂ、Ｃの出力を
それぞれ３’＋　、Ｖｘ　、Ｖｘとすると、Ｖ＋　　＝
ｆ　　（ａ＋＋Ｌ”　　＋ａｚｔａ”　　＋ａｉ＋ｂ”
　　）ｙ２　＝ｆ　　（ａ＋ｚＬ”　　＋ａｚｚａ’　
　＋　ａｚ□ｔ）”　）Ｖ３　＝ｆ　　（ａ＋ｓＬ”　
　＋ａｚｘａ”　　＋ａ３ｉｔ）”　　）・・・　（９
） となる。

この関数ｙ＝ｆ　（ｘ）は、一般に次のようなシグモイ
ド関数である。

ｙ＝ｆ　（ｘ）＝□ １−　ｅ　−”　　　　・・・（１０）加算回路１０３
の出力３’ｌ　、　ｙｘ　、　３’ｓは、それぞれ乗算
回路１０４ａ、ｂ、ｃに入力され、そこで係数ｂ　ＩＪ
を乗ぜられる。そして、乗算回路１０４ａ、ｂ、ｃの各
々から出力を１個ずつ取り出し、合計３個のデータを各
加算回路１０５ａ、ｂＩｃＩ　ｄへ入力する。この加算
回路１０５は、加算、及び非線形変換回路であり、前述
の加算回路１０３と同様の処理を施す。また、加算回路
１０５の出力は、プリンタ出力のためのＹ（イエロー）
　、　Ｍ　（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック
）信号に相当する。

乗算回路１０２，１０４、及び加算回路１０３．１０５
は一般にニューラルネットワークと呼ばれているもので
あり、脳の神経組織をシュミレートするものとして知ら
れている。また、乗算回路１０２．１０４における乗算
係数ａ　ｌ　Ｊ＋　ｂ　ｌ　Ｊは、後述する方法により
あらかじめ決められている定数である。

尚、加算回路１０５が４個用意されているのは、その出
力がＹ、Ｍ、Ｃ，に４色に対応しているためであるが、
中間層である加算回路１０３は３個である必要はない。

また、乗算回路や加算回路の層が更に多段階に接続され
ていてもよい。

加算回路１０５の出力はセレクター１０６でＹ、Ｍ、Ｃ
，にいずれかが選択された後、Ｄ／Ａコンバータ１０７
に入力され、そこでアナログ信号に変換される０次に、
このアナログ信号と三角波発生回路１０８の出力とがコ
ンパレータ１０９で比較され、その結果がレーザードラ
イバ１１０に入力される。レーザードライバ１１０は、
入力信号に従い半導体レーザー１１１をパルス幅変調す
る。

半導体レーザー１１１からのレーザー光は高速回転する
ポリゴンミラー１１２にて感光ドラム１１３上を走査さ
れ、不図示の現像機構でＹ、Ｍ。

Ｃ，Ｋが面順次で現像され、紙上に転写、定着されて複
写画像を形成する。

次に、乗算係数ａ　Ｉｊ＋　ｂ　、、の決定方法につい
て説明する。尚、ここでは、あるＹ、Ｍ、−Ｃ，にの組
（ｙ、ｍ、Ｃ，ｋ）によって表示出力される、出力色の
し″ａ″ｂ°空間における色度座標が（ｌ　ａ、ｂ）で
あるということがあらかじめわかっているものとする。

本実施例のカラー画像複写装置では、第１図に示したＲ
　Ｇ　Ｂ　−Ｌ　ａ　ｂ変換回路１０１からの（Ｉ２゜
＋　ａ　＋　ｋ）　）信号に対して、加算回路１０５か
ら（３’　＋　ｍ　＋　Ｃ＋　ｋ　）が出力されるよう
に乗算係数ａ＋Ｊ＋ｋ）ＩＪを決定する。これは、入力
（４２＋　ａ　＋ｂ）に対する教師信号が（３’　＋　
ｒｒｌ　＋　Ｃ＋　ｋ　）であることを表わしており、
このような（Ｑ　＋　ａ　＋ｂ）と（ｙ、ｍ、ｃ、ｋ）
の組をあらかじめ複数個用量しておけば、周知の逆伝播
学習側（バックプロパゲーション学習、例えば、Ｄ、　
Ｅ、　Ｒｕｍｅｌｈａｒｔ。

“Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ、Ｖｅｌ、１．２　”ＭＩＴ　Ｐｒｅｓ
ｓ、１９８６）によりａ、Ｊ、ｂ、Ｊを決定することが
できる。

一般に、Ｙ、Ｍ、Ｃ，に４色により表示出力されるプリ
ンタにおいては、（ｙ＋　、ｍＨＨＣ＋　。

ｋ、）で出力される色と、（ｙｚ　＋　ｍ　２１　Ｃ＊
　。

ｋ２）で出力される色とが測色的に等色する場合がある
。これはＹ、Ｍ、Ｃ３色による黒とＫ１色による黒とが
等色するからであり、１つの（ρ。

ａ、ｂ）に対して複数の（Ｖ　ｒ　ｍ　＋　ｃ　＋　ｋ
　）が対応していることを表わしている。

そこで、本実施例では、入力（Ｉ２＋　ａ　＋　ｂ　）
に対して、これと等色する（ｙ＋　ｍ＋　Ｃ＋　ｋ）の
内ｋが最大となるような（３’　＋　ｍ　＋　Ｃ＋　ｋ
　）によって乗算係数ａ　ｌＪ＋　ｂ　ＩＪを学習させ
、決定する。これにより、色再現性を損なうことなく墨
入れ、ＵＣＲ量を最大とすることができる。

第２図に示したフローチャートに従い、乗算係数ａ　ｉ
Ｊ＋　ｂ　ＩＪの学習方法、即ち、入力（’　＋　ａ　
＋ｂ）に対して理想出力（教師信号）となる（ｙ。

ｍ、ｃ、ｋ）の決定方法を説明する。

第２図のステップＳｌｌで、乗算係数演算部１２０は初
期値としてに＝ｏを設定する。ステップＳＬ２で、（３
’＋　ｍ、Ｃ＋　ｋ）に対応するＹ、Ｍ、Ｃ，Ｋを不図
示のプリンタにて出力し、ステップ３１３では、測色部
１２１にてプリンタから出力された色の色度座標（β、
ａ、ｂ）を測色する。ここで求められた（ｙ、ｍ、ｃ、
ｋ）を、入力（β＋ａ＋　ｂ）に対する理想出力とする
。次のステップＳＬ４では、乗算係数演算部１２０がス
テップＳ１３で得られた結果をもとに、乗算係数ａ　ｌ
ｊ＋　ｔ）　ＩＪを決定し、それを乗算回路１０２，１
０４に設定する。

ステップＳ１５で乗算係数演算部１２０はｙ。

ｍ、ｃを各々繰り上げ、次のステップＳ１６で、（ｙ　
＋　ｍ＋　ｃ　）につき所定の組合せの繰り上げが終了
したかの判断を行なう。このステップＳ１６での判断の
結果がＮｏであれば、ステップＳ１２に処理を戻し、Ｙ
ＥＳであればステップＳ１７に進む。このステップＳ１
７では、ｋについてに＋１として値を増やす。

ステップＳ１８で、ｋについて上限値を越えたか否かを
判断し、上限を越えていなければステップＳ１２に戻り
、越えていれば、本乗算係数決定処理を終了する。

以上の処理により、入力値（ρ＋　ａ　＋　ｋ）　）に
対する理想出力（３’　＋　ｍ　＋　Ｃ＋　ｋ　）がた
だ１つ決定される。ここでは、処理をに＝ｏから始めて
いるため、異なる（　’：Ｊ　＋　ｍ　＋　Ｃ、ｋ　）
に対して同じ（β＋　ａ　＋　ｋ）　）が対応している
場合には、常にｋの大きい色信号（Ｖ　＋　ｍ　＋　Ｃ
＋　ｋ　）が（Ｉ２ｔａｒｂ）に対する理想出力として
更新されることになる。つまり、ある入力（ρ、ａ、ｂ
）に対して、出力色が条件等色し、かつｋが最大となる
（ｙ。

ｍ、ｃ、ｋ）値が出力されるように系を学習させること
ができることになる。

尚、（ｙ＋　ｒｒｌ＋　Ｃ１ｋ）のとり得る全ての値に
ついてプリンタから出力される色を測色すると、’／　
＋　ｍ　＋　Ｃ＋　ｋ各色が８ビツトデータの場合、２
５６４通りの出力、及び測色が必要となる。よって本実
施例では、Ｖ　＋　ｍ＋　Ｃ＋　ｋの代表値についてプ
リンタ出力を測色し、他の値については測色値の補間演
算を行って、（Ｉ２．ａ、ｂ）を求めている。

以上述べた方法にて得られた（　ｙ＋　”　＋　Ｃ＋ｋ
）の最適データに対応する乗算係数をカラー画像複写装
置の乗算回路１０２，１０４に設定することで、表示出
力の際、（Ｉ２１　ａ、ｂ）信号に対して、加算回路１
０５から理想出力（ｙ、ｍ、ｃ、ｋ）が出力される。

以上説明したように、本実施例のカラー画像複写装置に
よれば、入力（Ｉ２．　ａ、　ｂ）に対して出力色が条
件等色し、かつ、ｋが最大となる理想出力（３’ｌ　ｍ
、Ｃ１ｋ）を出力するので、色再現性の良いカラー画像
を得ることができるという効果がある。

〈第２実施例〉 次に、本発明に係る第２の実施例について説明する。尚
、本実施例に係るカラー画像複写装置は、上述の第１実
施例と同一構成をとるので、その構成についての説明は
省略する。

そこで、第３図に示したフローチャートを参照して、本
実施例における（ｙ、ｍ、Ｃ，ｋ）の最適データを決定
する方法について説明する。

第３図のステップＳ２１で、乗算係数演算部１２０は初
期値としてに＝ｏを設定する。ステップＳ２２で、（ｙ
＋　ｍ　＋　Ｃ、ｋ　）に対応するＹ、　Ｍ、Ｃ，Ｋを
不図示のプリンタにて出力し、ステップＳ２３で、測色
部１２１はプリンタにて出力された色の色度座標（’　
＋　ａ＋　ｂ　）を測色する。ここで求められた（３’
＋　ｍ＋　Ｃ＋　ｋ）を、入力（氾＋ａ＋ｔ））に対す
る理想出力とする。次のステップＳ２４では、乗算係数
演算部１２０がステップＳ１３で得られた結果をもとに
、乗算係数ａ　ｊｊ＋ｂｌ、を決定し、それを乗算回路
１０２，１０４に設定する。

ステップＳ２５で乗算係数演算部１２０はｙ。

ｍ、ｃの値を変更し、次のステップ３２６で、（ｙ　＋
　ｍ　＋　ｃ　）全ての組合せの内、ｙ＝ｏのとき、ｍ
＝０のとき、及びＣ＝Ｏのときの各々の組についての処
理が終了したかの判断を行なう。つまり、ここでは３’
　＋　ｍ　＋　Ｃの内の１つがＯのときの色度座標（４
２，ａ、　ｂ）を測色し、入力（ρ。

ａ、ｂ）に対応する理想出力（ｙ　＋　ｍ　、ｃ＋　　
ｋ　）を求めている。

ステップＳ２６での判断の結果がＮｏであれば、ステッ
プＳ２２に処理を戻し、ＹＥＳであればステップＳ２７
に進む。ステップＳ２７では、ｋについてに＋１として
値を増やし、ステップ８２８で、ｋについて上限値を越
えたか否かを判断し、上限を越えていなければステップ
Ｓ２２に戻り、越えていれば、本乗算係数決定処理を終
了する。

以上述べた方法にて決定された（　ｙ＋　ｍ　＋　Ｃ＋
ｋ）の最適データに対応する乗算係数をカラー画像複写
装置の乗算回路１０２，１０４に設定することで、表示
出力の際、出力される。

以上説明したように、本実施例のカラー画像複写装置に
よれば、理想出力は常に、Ｖ　＋　ｍ　＋　Ｃの内少な
くとも１つがＯとなることで、１００％ＵＣＲが実現で
きるという効果がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、読み取られた画
像の色分解信号に対する再現色差を最小、かつ墨入れ量
を最大にするＹ、Ｍ、Ｃ，に４色の組合せの最適値を得
ることができ、色再現性を損なうことなく１００％ＵＣ
Ｒが可能となるという効果がある。

また、ニューラルネットワークを模した演算、及び非線
形変換により、再生画像の擬似輪郭の階調とびを抑える
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の実施例であるカラー画像複
写装置の構成を示すブロック図、第２図は第１の実施例
に係る（　３’　＋　ｍ　＋　Ｃ＋ｋ）の決定方法を説
明するフローチャート、第３図は第２の実施例に係る（
ｙ、ｍ、ｃ。 ｋ）の決定方法を説明するフローチャート、第４図は従
来のカラー画像複写装置の色処理構成を示す図、 第５図（ａ）〜（ｆ）は下色除去処理を説明する図であ
る。 図中、１０１−ＲＧ　Ｂ　−＝　Ｌ　ａ　ｂ変換回路、
１０２．１０４・・・乗算回路、１０３，１０５・・・
加算回路、１２０・・・乗算係数演算部、１２１・・・
測色部である。 特許出願人　　　キャノン株式会社−ｒ　−、−””。 し）−町 代理人　弁理士　　　大塚康徳（他１名）　　１・、、
″］′二：ｌ：”、； １２！１ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）原稿上のカラー画像を色成分に分解し、その分解
   された画像をデジタル情報として読み取つて各色記録材
   にて画像を記録出力するカラー画像複写装置であつて、 読み取つた画像の色分解信号に所定の演算、及び非線形
   変換を施す信号変換手段と、 前記信号変換手段への演算係数を設定する設定手段と、 前記信号変換手段からの信号をもとに、読み取つた画像
   の色分解信号と条件等色するよう各色記録材の濃度を決
   定する決定手段とを備えることを特徴とするカラー画像
   複写装置。（２）前記設定手段は、読み取つた画像の色
   分解信号と条件等色するイエロー、マゼンタ、シアン、
   ブラックの複数の組合せの内、ブラックの割合が最大と
   なる組合せへ変換されるよう演算係数を設定することを
   特徴とする請求項１項に記載のカラー画像複写装置。 （３）前記設定手段は、読み取つた画像の色分解信号と
   条件等色するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
   複数の組合せの内、イエロー、マゼンタ、シアンの内の
   １色を構成要素として含まない組合せへ変換されるよう
   演算係数を設定することを特徴とする請求項１項に記載
   のカラー画像複写装置。