JPH0563969A

JPH0563969A - カラー画像記録装置

Info

Publication number: JPH0563969A
Application number: JP3252998A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Koyama; まゆみ小山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】非線形マスキングを色領域毎に線形マスキン
グで近似することにより、簡便な手段で忠実な色再現を
行なうカラー画像複写機を提供する。【構成】色情報信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をＣＩＥ１９３１
標準表色系に変換し、ｘｙ色度図を用いて、色領域を判
別し、色領域毎に決定される色補正係数を用いて、色補
正処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像記録装置に
関し、更に詳細には、色再現特性を改善するためのマス
キング演算装置を備えたカラー画像記録装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間調を持つフルカラー画像を再
生記録する場合、印刷に用いるシアンインク（以下、Ｃ
インクと略す）、マゼンタインク（以下、Ｍインクと略
す）、イエローインク（以下、Ｙインクと略す）の各色
素の分光吸収特性が不完全であり混色時に色の濁りを生
じることや、混色時の３色濃度成分間に相加則不軌、比
例則不軌として知られる線形歪があること、その他、印
字プロセス、記録デバイス、色材などの諸特性に関連し
た様々な歪の発生要因があり、再現色の色純度の低下を
招き、忠実な色再現を損なうことになっている。そこ
で、忠実な色再現を実現するためには色補正が行われて
いる。色補正の手段としては、マスキング処理、ダイレ
クト・マッピング等が知られている。

【０００３】従来のマスキング処理の多くは、主として
線形のマトリクス演算を実行する方法である。即ち、シ
アン、マゼンタ、イエローの３色の信号の組（ｃ、ｍ、
ｙ）に対して、数１に示す式による演算により、原稿か
ら得たレッド、グリーン、ブルーの三色の色情報信号
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に補正を加えた信号（ｃ、ｍ、ｙ）を記
録系に与えて、前記原因による色の濁りを補正する。

【数１】

【０００４】しかしながら、より忠実な色再現を行なう
ためには、このような単純な線形マスキング処理では、
色補正上の自由度の不足等のため、非線形歪に対して充
分な色補正を行なうことが出来ないという問題があっ
た。その問題を解決するために非線形歪をもつ色補正マ
スキング処理が提案されている。例えば、非線形歪をも
つ色補正マスキング処理は、多くの場合、２次項までを
考慮すれば実用的に充分な効果が得られることが特公平
２−４２２７６等により知られている。この場合の色補
正演算は、数２に示す式で与えられている。

【数２】ここで、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は色補正演算器へのレッド、グ
リーン、ブルーの濃度信号入力、（ｃ、ｍ、ｙ）は補正
後のシアン、マゼンタ、イエローの出力信号を表わし、
（ａij）は補正係数マトリクスである。

【０００５】さらに、非線形特性を含む、より厳密な色
補正を行なう手段として、ダイレクト・マッピングが提
案されている。これによれば、レッド、グリーン、ブル
ーの３色分解信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のある組合せに対する
色補正済みの（Ｃ、Ｍ、Ｙ）信号が予め記載されている
テーブルメモリを備えている。そして、読みとった色分
解信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をテーブルメモリを参照して変換
する。この方法は、自由な色補正曲線を導入できること
等の利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非線形
マスキングにおける数２に示す式の演算は、原画像の各
画素毎に行なう必要があり、さらに高速且つ高精度が要
求されるため、高価なかけ算器を必要とし、複雑な構成
となるという問題があった。

【０００７】また、ダイレクト・マッピング方式は、色
情報信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の全ての組合せに対して、プリ
ンタ制御信号（Ｃ、Ｍ、Ｙ）の全ての結果を記憶する必
要があるため、膨大なメモリを必要とし、コストアップ
を生じている。それを回避するために、記憶容量の節約
手段、補正量を可変要素と固定要素とに分けて演算を効
率化する手段などの改良がなされている。しかしなが
ら、これら各手段を加味しても、実際の装置として実現
するには依然として煩雑さがあり、経済的にも問題があ
る。例えば、ｃ、ｍ、ｙを各８ビットのデータとすれ
ば、プリンタ制御信号（ｃ、ｍ、ｙ）の可能な組合せは
２^(3*8 ⁾ ＝２²⁴組となり、出力（ｃ0 、ｍ0 、ｙ0 ）
を引き出すのに（２²⁴）＊３バイトものメモリを要し、
装置が大規模且つ高価となってしまう。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、非線形マスキング処理を色領域
毎に線形マスキングで近似する事により、掛算を用い
ず、また多量のメモリを要せず非線形歪を考慮した色補
正処理を効果的かつ簡便に行なう事のできるカラー画像
記録装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のカラー画像記録装置は、カラー画の色に対応
するｊ色の色情報信号を入力する色情報入力手段と、ｉ
色の色材を用いてカラー画像を形成する記録手段と、ｉ
行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を記憶する記憶手段と、行
列（Ａ）と前記ｊ個の要素からなる色情報信号ｘを用い
てＹ＝（Ａ）ｘなる１次の列ベクトルＹを得る演算手段
とを備え、列ベクトルＹを記録手段の入力信号とするこ
とにより色補正されたカラー画像を形成するカラー画像
記録装置であって、読みとったｊ色をＣＩＥの標準表色
系の座標上の座標点に対応させると共に、前記座標点
が、前記ＣＩＥ標準表色系の可視光領域を複数に分割し
た色再現領域のいずれに属するかを判別する色判別手段
と、前記色判別手段により判別された再現色領域に応じ
て、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を選択する選択手段
とを有している。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のカラー画像記録装
置において、使用者は、色情報入力手段により、カラー
画の色に対応するｊ色の色情報信号を入力する。記憶手
段は、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を記憶する。演算
手段は、行列（Ａ）と前記ｊ個の要素からなる色情報信
号ｘを用いてＹ＝（Ａ）ｘなる１次の列ベクトルＹを演
算する。カラー画像記録手段は、列ベクトルＹに応じ
て、ｉ色の色材を用いてカラー画像を形成する。色判別
手段は、読みとったｊ色をＣＩＥの標準表色系の座標上
の座標点に対応させると共に、座標点が、ＣＩＥ標準表
色系の可視光領域を複数に分割した色再現領域のいずれ
に属するかを判別しする。選択手段は、色判別手段で判
別された再現色領域に応じて、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の
各要素を選択する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、本
実施例のカラー画像複写機の全体の構成を説明する。図
１は、本発明を具体化した一実施例であるマスキング処
理回路を備えたカラー画像複写機１の構成を示す断面図
である。図２は、カラー画像複写機１のカラー画像処理
装置の構成を示すブロック図である。カラー画像複写機
１は、上部にあるカラー画像読み取り部２と色補正処理
装置４と下部にあるカラー画像記録部５とにより構成さ
れている。

【００１２】カラー読み取り部２は、カラー原稿を載せ
る透明な原稿台６、原稿台６を覆う原稿カバー７、原稿
台６に光を照射するスキャナ光源用蛍光灯８、原稿から
の反射した光の方向を転換する反射ミラー１０、反射光
を集光するレンズ１１、集光された光を赤、緑、青色の
各成分に分解するためのフィルター１２、色分解された
光を取り込み電気信号に変換する固体撮像素子１５とよ
り構成されている。ここで、反射ミラー１０、レンズ１
１、フィルター１２及び固体撮像素子１５とは、移動台
９の上に固定され、原稿台６の全面をスキャニングでき
る構成となっている。また、フィルター１２は、レッド
フィルター、グリーンフィルター、ブルーフィルターよ
り構成され、集光された光を赤、緑、青色の各成分に分
解することが可能である。

【００１３】カラー原稿読み取り部２の左端に、原稿送
り台１７、原稿送りローラ１８があり、右端には、原稿
排紙トレイ２０が設置されている。また、カラー読み取
り部２の上面に操作パネル３が設置されている。

【００１４】カラー画像記録部５は、カラー画像複写機
１の下部に構成されている。カラー画像記録部５の右上
側にカラー画像処理等の制御を行うカラー画像処理装置
４がある。カラー画像処理装置４は、固体撮像素子１１
により読みとられた入力データに対して所要の色演算処
理を施すものである。

【００１５】図２に示すように、カラー画像処理装置４
は、固体撮像素子１５より得られた色情報信号に相当す
るカラー原稿情報信号をアナログ電気信号からディジタ
ル電気信号に変換するアナログ・ディジタル変換機（Ａ
／Ｄ変換機）２１と、ディジタル電気信号でカラー原稿
情報の一部を記憶する原稿記憶装置（画像メモリ）２２
と、ＣＩＥの再現色領域毎に最適に求められた色補正係
数などを記憶してあるＲＯＭ２３と、各計算結果を格納
するＲＡＭ２４を用いて各種画像処理を行なうＣＰＵ２
５と、色補正後の信号に基づいて、前記カラー画像記録
部４のレーザ２６を駆動するレーザ制御部２７とにより
構成されている。ＲＯＭ２３に記憶されている再現色領
域毎の色補正行列は、各再現色領域内における再現色差
を最小にするように決定されている。図２においては、
図３に示す再現色領域ア、イ、ウ、エ、オ、カに対応す
る色補正行列をそれぞれＡア、Ａイ、Ａウ、Ａエ、Ａ
オ、Ａカで表している。

【００１６】カラー画像記録部５の中には、レーザ制御
部３１からのレーザ駆動信号に基づいてポリゴンミラー
３０にレーザ光を出射するレーザ変調ユニット３３が構
成されている。感光体ドラム３４はポリゴンミラー３０
で反射されたレーザ光により感光されるように構成され
ている。また帯電器３５は感光体ドラム３４を一様に負
に帯電させるように感光体ドラム３４の回りに構成され
ている。帯電器３５により帯電させられた感光体ドラム
３４にレーザ光を当てることにより作成された感光体ド
ラム３４上の静電潜像に対して、シアン、マゼンタ、イ
エローの各トナーを付着するようにシアン現像器３６、
マゼンタ現像器３７、イエロー現像器３８は構成されて
いる。また、各現像器３６、３７、３８にトナーを供給
するシアン・トナー供給器３９、マゼンタ・トナー供給
器４０、イエロー・トナー供給器４１はカラー画像記録
部５の下部に設置されている。

【００１７】感光体ドラム３４の回りには、トナーが付
着した感光体ドラム３４のトナーを除去するクリーナ４
２が設置されている。そして感光体ドラムの先には、供
給ケース４３より供給された記録用紙に感光体ドラム３
４上のトナーを転写する転写ドラム４４と、転写された
記録用紙を熱定着する定着部４５が設置されている。供
給ケース４３の上方には、定着後の紙を出力トレイ４６
に排出するように記録用紙を送る紙送り部４７が構成さ
れている。

【００１８】次に図１乃至図５を参照して、本実施例の
ディジタル・カラー複写機１の動作を説明する。カラー
原稿の複写は、複写開始ボタンを押すことによって開始
される。原稿送り台１７上のカラー原稿は原稿送りロー
ラ１８により原稿台６に送られる。原稿は、光源移動装
置により副走査方向に移動しながらスキャナ光源用蛍光
灯８より発せられた白色光を反射鏡１０で反射する。カ
ラー画像情報を含んだ反射光は、レンズ１１、フィルタ
１２を通って、固体撮像素子１５で電気信号に変換され
る。フィルタ１２は、赤、緑、青の各成分のみを透過さ
せるもので分割されており、光源移動装置の駆動により
移動台９が移動され、主走査方向の１行分毎にフィルタ
１２は、赤、緑、青の順で変わるようになっている。

【００１９】固体撮像素子１５より得られたアナログ電
気信号は１画素（注目画素）ずつアナログ・ディジタル
変換機２１でディジタル色信号に変換され、原稿記憶装
置２２に格納される。格納された注目画素のディジタル
信号に対して、ＣＰＵ２５を用いて図４に示すように色
補正処理を行なう。まず、注目画素のディジタル信号を
ＣＩＥ１９３１標準表色系の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に
変換する（Ｓ１）。この場合入力されたＲＧＢ信号は入
力系にルータ条件が満たされていれば線形変換でＣＩＥ
−ＸＹＺの値に変換できる。

【００２０】次に、ＣＩＥ−ＸＹＺの値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
からＣＩＥ−ｘｙ色度に変換する（Ｓ２）。このｘｙ
は、色度を表わす変数であり、図３に、ｙｚを用いた色
度図を示す。図３では、標準色度Ｙ、Ｍ、Ｃと、それに
よって生じるＲ、Ｇ、Ｂ及び白色の７点をＰＹ、ＰＭ、
ＰＣ、ＰＲ、ＰＧ、ＰＢ、ＰＷとして示している。この
変換は下式のように行なうことが出来る。ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ……（１）ｙ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ……（２）そして、注目画素が図３に示した領域ア〜カのどの領域
に属するかを判断し（Ｓ３）、図５のフローチャートに
示すようにして対応する色補正係数を前記ＲＡＭ２４よ
り取り出す。

【００２１】この様に、色再現するときの色補正を、Ｃ
ＩＥ表色系における可視領域の区分により、変更してい
る理由を次に説明する。マスキング方式による色補正に
関する各種の対応関係値は曲線で表わされ、しかも、そ
の曲線群は、各値のところで曲線が異なっている。例え
ば、ＭおよびＹインクの濃度が高い部分において、Ｃイ
ンクの量を変化させた場合と、ＭおよびＹインクの濃度
が低い部分において、Ｃインクを同じ量だけ変化させた
場合とでは、出力画のＲ濃度の変化量は異なる。この性
質が、相加則不軌であり、このような非線形な特性を色
空間で一律に線形で近似した場合、誤差が、許容範囲を
越えてしまうことになる。そこで、色空間をいくつかの
領域に分割して、各領域毎に最適な色補正行列で近似す
れば、色再現による誤差が軽減される。

【００２２】そして、再びもとのスキャナ入力の表色系
のＲＧＢ値に変換し、このＲＧＢデータを対数変換を行
い、ＲＧＢ濃度データを求める（Ｓ６）。次に、色補正
係数を用いて、数１に示す式を用いて色補正処理を行な
い、シアン、マゼンタ、イエローのプリンタ制御信号を
決定する（Ｓ７）。

【００２３】上記実施例では、ＣＩＥ−ｘｙ表色系を用
いた場合について説明したが、他の表色系、例えば、Ｃ
ＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ系を用いた場合について次に説明す
る。固体撮像素子１５より得られたアナログ電気信号は
１画素（注目画素）ずつアナログ・ディジタル変換機２
１でディジタル色信号に変換され、原稿記憶装置２２に
格納される。格納された注目画素のディジタル信号に対
して、ＣＰＵ２５を用いて以下のように色補正処理を行
なう。

【００２４】まず、注目画素のディジタル信号をＣＩＥ
１９３１標準表色系の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換す
る（Ｓ１）。この場合入力されたＲＧＢ信号は入力系に
ルータ条件が満たされていれば線形変換でＣＩＥ−ＸＹ
Ｚの値に変換できる。

【００２５】ＣＩＥ−ＸＹＺの値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）からＣ
ＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に
変換は下式のように行なうことが出来る。Ｌ＊＝１１６×（Ｙ／Ｙｎ）１／３−１６ ……（１）ａ＊＝５００×｛（Ｘ／Ｘｎ）１／３−（Ｙ／Ｙｎ）１／３｝ ……（２）ｂ＊＝２００×｛（Ｙ／Ｙｎ）１／３−（Ｚ／Ｚｎ）１／３｝ ……（３）但し、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは完全拡散面のＣＩＥ−ＸＹＺ
三刺激値。

【００２６】そして、注目画素が図６に示した再現領域
ア〜カのどの領域に属するかを判別し（Ｓ３）、図５に
示すようにして対応する色補正係数を前記ＲＡＭ２４よ
り取り出す（Ｓ４）。

【００２７】ここで、さらに別の実施例として、図６で
はａ＊，ｂ＊表色系における再現領域を色相により分割
していたが、図７に示すように彩度を基準にして分割し
てもよい。

【００２８】上記色補正によって得られた各成分毎のプ
リンタ制御信号はレーザ制御部３１４に送られ、このデ
ータに従ってレーザ光が出射され、レーザ光がポリゴン
ミラー３２に反射して、帯電器３５で一様に帯電された
感光体ドラム３４に露光されることによって感光体ドラ
ム３４上に潜像が形成される。潜像に従って、その対応
するデータの分解色によって、シアン現像器３６または
マゼンタ現像器３７またはイエロー現像器３８のどれか
で現像される（トナーが付着される）。そして供給ケー
ス４３より供給された記録用紙は転写ドラム４４に巻き
付けられ現像された感光体ドラム３４から記録用紙に転
写される。また感光体ドラム３４はクリーナ４２を用い
てトナーを除去する。転写された記録用紙は紙送り部４
７の途中で定着部４５で熱定着され出力画トレイ４６に
出力される。

【００２９】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなくその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更
が可能である。例えば、本実施例においては、３色のト
ナーを用いた記録方式であるが、これにブラックトナー
を用いた４色のトナーであってもよい。また本実施例に
おいてはディジタル・カラー複写機を用いているが、カ
ラー原稿読み取り部の無いカラー・プリンタでもかまわ
ない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のカラー画像複写機においては、非線形マスキング
をＣＩＥ標準表色系の再現色領域毎に線形マスキングで
近似しているので、高画質の出力画像を、大量の演算器
や大量のメモリを使うことなくかつ短い演算時間で得る
ことの出来るカラー画像複写機を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるカラー画像複写機の全
体構成を示す断面図である。

【図２】カラー画像複写機のカラー画像処理装置のブロ
ック図である。

【図３】本実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ−ｘ
ｙ色度図である。

【図４】本実施例の色補正手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】本実施例の色補正行列決定手順を示すフローチ
ャートである。

【図６】第二の実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ
−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色彩と彩度による色度図であ
る。

【図７】第三の実施例の色補正行列決定に用いるＣＩＥ
−Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色彩と彩度による色度図であ
る。

【符号の説明】

１ディジタル・カラー複写機２カラー原稿読み取り装置４カラー画像処理装置５カラー画像記録装置１５固体撮像素子２３ＲＯＭ２４ＲＡＭ２５ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画の色に対応するｊ色の色情報信
号を入力する色情報入力手段と、ｉ色の色材を用いてカラー画像を形成する記録手段と、ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を記憶する記憶手段と、行列（Ａ）と前記ｊ個の要素からなる色情報信号ｘを用
いてＹ＝（Ａ）ｘなる１次の列ベクトルＹを得る演算手
段とを備え、列ベクトルＹを前記記録手段の入力信号とすることによ
り色補正されたカラー画像を形成するカラー画像記録装
置において、前記読みとったｊ色をＣＩＥの標準表色系の座標上の座
標点に対応させると共に、前記座標点が、前記ＣＩＥ標
準表色系の可視光領域を複数に分割した色再現領域のい
ずれに属するかを判別する色判別手段と、前記色判別手段により判別された再現色領域に応じて、
ｉ行ｊ列の行列（Ａ）の各要素を選択する選択手段とを
備えたことを特徴とするカラー画像記録装置。