JPH07264423A

JPH07264423A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH07264423A
Application number: JP6046681A
Authority: JP
Inventors: Hirotetsu Ko; 博哲洪
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー階調画像を、オリジナルよりも少ないレ
ベル数の強度変調と面積変調との組み合わせで表現する
手法において、階調性を高める。【構成】色空間を、ホワイトＷ，イエローＹ，マゼンタ
Ｍ，シアンＣの基本色で表現される小色空間と、ブラッ
クＫ，ブルーＢ，グリーンＧ，レッドＲの基本色で表現
される小色空間と、イエローＹ，マゼンタＭ，シアン
Ｃ，ブルーＢ，グリーンＧ，レッドＲの基本色で表現さ
れる小色空間との３つに分割する。そして、カラー階調
画像信号が前記３つの小色空間のいずれかに所属するか
を判別し、所属する小色空間を表現する原色のいずれか
を画素毎に振り分ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理方法に関し、詳
しくは、カラー階調画像をオリジナルよりもレベル数の
少ない濃度階調（強度変調）と面積階調（面積変調）と
の組み合わせで表現するための画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、デジタルプリンタやデジタル
ファクシミリ等において、オリジナルよりもレベル数の
少ない濃度階調（強度変調）と面積階調（面積変調）と
の組み合わせで中間調を再現するための手法として、組
織的ディザ法やランダムディザ法などの各種ディザ法が
知られている（特開昭６１−３５６７６号公報，特開昭
６３−２１７７６８号公報等参照）。

【０００３】前記組織的ディザ法（２値ディザ法）は、
ディザ・マトリクスの各行列の値を閾値とし、対応する
座標点の画素の濃度と比較して、１（印画又は発光），
０（無印画又は無発光）を決定し２値化する方法であ
り、原画データと閾値とを比較演算するだけ面積階調用
の２値化データを得ることができ、高速演算が可能であ
ること、また、ディザパターン（ディザ・マトリクス）
をＲＯＭに格納しておくことができ、多様なパターンを
用いることができるなどの利点から、広く用いられてい
る。

【０００４】また、前記ランダムディザ法としては、誤
差拡散法がある。この方法は、階調画像データをより少
ないレベル数のデータ（例えば２値）に変換したときの
誤差を、近傍の画素に分散させ、周囲近傍の画素と併せ
て階調表現誤差を低減させるものである（文献：「R.W.
Floyd and L.Steinberg "An Adaptive Algorithm forSp
atial Gray Scale" , SID 75 Digest(1976) 」参照) 。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ディザ
法はカラー画像にも拡張でき、従来は、カラー階調画像
を原色毎にディザ法で処理していた。しかしながら、上
記のようにカラー階調画像において原色毎にディザ法で
処理すると、再現画像上で表現したい色の種類に関係な
く、カラー階調画像を表す原色毎に、１（印画又は発
光）又は０（無印画又は無発光）のいずれかに決定され
ることになる。従って、どの色を表現する場合であって
も、原色（ホワイト，イエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ラック，ブルー，グリーン，レッド）のいずれかが発生
する可能性があった。

【０００６】このため、画像のハイライト部分に突然に
ブラックのドットが生じたり、また、画像のシャドー部
分に突然にホワイトのドットが発生したりすることがあ
った。かかる画像を十分離れて観察するときには問題は
生じないものの、通常の観察距離では、ドットがある程
度判別されるため、画像のざらつき感を与えたり、ま
た、疑似輪郭があるように見えることがあった。

【０００７】一方、文字などのエッジ付近では、本来、
文字色のみで画像が形成されるべきであるが、上記のよ
うに原色がエッジ付近で発生する可能性があるため、文
字色とは全く異なる色が発生して色にじみとなる場合が
あり、これが画質を低下させる原因となっていた。本発
明は上記問題点に鑑みなされたものであり、カラー階調
画像をレベル数の少ない濃度階調（強度変調）と面積階
調（面積変調）との組み合わせで、視覚的に階調するを
高く表現するための画像処理において、画像のざらつき
感を低減し、階調性の高い高品質な中間調を作ることが
できるようにすることを目的とする。

【０００８】また、文字画像などのエッジ部分の品質を
要求されるカラー画像では、エッジ部分に不必要な色が
発生することを確実に回避できるようにし、更に、滑ら
か画像部分では階調性の高い手法を用い、エッジ部分に
おいて鮮鋭性の高い手法を用いることができる適応的な
画像処理方法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】そのため本発明の請求項
１の発明にかかる画像処理方法は、カラー階調画像をオ
リジナルよりもレベル数の少ない濃度階調と面積階調と
の組み合わせで表現する画像処理方法であって、色空間
を基本色の組み合わせが相互に異なる複数の小色空間に
分割し、カラー階調画像の色画像信号が前記複数の小色
空間のいずれに所属するかを判別すると共に、前記色画
像信号が所属する小色空間を表現する複数の基本色のう
ちのいずれか１つの色信号を色画像信号毎に振り分ける
構成としてある。

【００１０】ここで、請求項２の発明にかかる画像処理
方法では、前記小色空間に対する所属が判別される色画
像信号として、誤差拡散法により周囲画素の誤差が加算
された色画像信号を用いる構成とした。また、請求項３
の発明にかかる画像処理方法では、前記複数の小色空間
が、ホワイト，イエロー，マゼンタ，シアンの基本色で
表現される小色空間を含む構成とした。

【００１１】また、請求項４の発明にかかる画像処理方
法では、前記複数の小色空間が、ブラック，ブルー，グ
リーン，レッドの基本色で表現される小色空間を含む構
成とした。更に、請求項５の発明にかかる画像処理方法
では、前記複数の小色空間が、ホワイト，イエロー，マ
ゼンタ，シアンの基本色で表現される小色空間と、ブラ
ック，ブルー，グリーン，レッドの基本色で表現される
小色空間と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブルー，グ
リーン，レッドの基本色で表現される小色空間との３つ
の小色空間からなる構成とした。

【００１２】また、請求項６の発明にかかる画像処理方
法では、前記複数の小色空間それぞれが、イエロー，マ
ゼンタ，シアンのうちのいずれか１色と、ブルー，グリ
ーン，レッドのうちのいずれか１色と、ブラックと、ホ
ワイトとを基本色として表現されるものとした。また、
請求項７の発明にかかる画像処理方法では、前記複数の
小色空間それぞれが、ホワイトとブラックとのいずれか
一方と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブルー，グリー
ン，レッドのうちから選択される３色とを基本色として
表現されるものとした。

【００１３】一方、請求項８の発明にかかる画像処理方
法では、カラー階調画像の特性に応じて画素毎に色空間
の分割構成を変更するものとした。ここで、請求項９の
発明にかかる画像処理方法では、注目画素が画像のエッ
ジ部分に相当するか否かによって前記色空間の分割構成
を変更する構成とした。

【００１４】

【作用】請求項１の発明にかかる画像処理方法による
と、色空間が基本色の組み合わせが相互に異なる複数の
小色空間に分割され、カラー階調画像の色画像信号が前
記複数に分割された小色空間のいずれに所属するかが判
別される。即ち、カラー階調画像の色画像信号を、一定
の基本色の組み合わせで特定するのではなく、複数種の
基本色の組み合わせのいずれかで特定されるようにす
る。

【００１５】そして、所属する小色空間を表現する基本
色のいずれか１つの色信号を色画像信号毎に振り分ける
ことで濃度階調の減少を図る。ここで、いずれの小色空
間に所属するかによって振り分けられる基本色が制限さ
れることになり、以て、ハイライト部におけるブラック
ドットの発生や、シャドー部におけるホワイトドットの
発生を回避することが可能となる。

【００１６】請求項２の発明にかかる方法では、濃度階
調（強度変調）のレベル数を減少させたことによる誤差
を誤差拡散法によって周囲画素に加算する構成とし、以
て、階調表現の誤差の低減を図る。請求項３の発明にか
かる方法では、色空間を分割する複数の小色空間が、ホ
ワイト，イエロー，マゼンタ，シアンの基本色で表現さ
れる小色空間を含んで構成され、少なくとも該小色空間
で規定されるハイライト付近の小色空間と、該小色空間
以外のシャドー付近を含む小色空間とに分けられるよう
にした。そして、前記ホワイト，イエロー，マゼンタ，
シアンの基本色で表現される小色空間に色画像信号が所
属する場合には、ホワイト，イエロー，マゼンタ，シア
ンの基本色のうちのいずれか１つの色信号が色画像信号
毎に振り分けられることになり、ハイライト付近におい
て色の濃いドットが発生することが回避される。

【００１７】請求項４の発明にかかる方法では、色空間
を分割する複数の小色空間が、ブラック，ブルー，グリ
ーン，レッドの基本色で表現される小色空間を含んで構
成され、少なくとも該小色空間で規定されるシャドー付
近の小色空間と、該小色空間以外のハイライト付近を含
む小色空間とに分けられるようにした。そして、前記ブ
ラック，ブルー，グリーン，レッドの基本色で表現され
る小色空間に色画像信号が所属する場合には、ブラッ
ク，ブルー，グリーン，レッドの基本色のうちのいずれ
か１つの色信号が色画像信号毎に振り分けられ、シャド
ー付近において色が薄く明るいドットが発生することが
回避される。

【００１８】請求項５の発明にかかる方法では、前記複
数の小色空間が、ホワイト，イエロー，マゼンタ，シア
ンの基本色で表現されるハイライト付近の小色空間と、
ブラック，ブルー，グリーン，レッドの基本色で表現さ
れるシャドー付近の小色空間と、イエロー，マゼンタ，
シアン，ブルー，グリーン，レッドの基本色で表現され
るハイライトとシャドーとの中間的な小色空間との３つ
の小色空間から構成され、ハイライト付近では色の濃い
ドット発生が、また、シャドー付近では色が薄く明るい
ドットの発生が、更に、ハイライトとシャドーとの中間
的な小色空間では、ブラック及びホワイトドットの発生
が回避されることになる。

【００１９】請求項６の発明にかかる方法では、前記複
数の小色空間それぞれが、イエロー，マゼンタ，シアン
のうちのいずれか１色と、ブルー，グリーン，レッドの
うちのいずれか１色と、ブラックと、ホワイトとの基本
色で表現される。この場合、どの色も、無彩色である２
つ基本色（ブラック及びホワイト）と、オリジナルのカ
ラー階調画像の持つ色相に近い２つの基本色とのいずれ
かで表現されることになり、鮮鋭性が向上すると共に、
色にじみの減少が図られる。

【００２０】請求項７の発明にかかる方法では、前記複
数の小色空間それぞれが、ホワイトとブラックとのいず
れか一方と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブルー，グ
リーン，レッドのうちから選択される３色とを基本色と
して表現される。この場合は、各小色空間が、ブラック
とホワイトとの両方の基本色を含んで表現されることが
ないから、シャドー付近でのホワイトドットの発生及び
ハイライト付近でのブラックドットの発生を回避し得
る。

【００２１】請求項８の発明にかかる方法では、カラー
階調画像の特性に応じて画素毎に色空間の分割構成を変
更し、分割構成の違いによる特性の違いを画素毎に使い
分けることができるようにした。請求項９の発明にかか
る方法では、上記の分割構成の変更を、注目画素が画像
のエッジ部分に相当するか否かによって行なわせるよう
にし、エッジ部分では鮮鋭性を向上させ得る色空間の分
割構成とする一方、それ以外の部分では、ハイライト
部，シャドー部において突然に濃度が異なるドットが打
たれることを回避できる分割構成とすることを可能にし
た。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。第１実施
例は、色剤に対応する３原色（イエローＹ，マゼンタ
Ｍ，シアンＣ）のカラー階調信号Ａy,Ａm,Ａc （８ビッ
トデータ）が入力される構成のプリンタ（或いはディス
プレィ）において、オリジナルよりもレベル数の少ない
２値（ドット有り無し）でカラー階調画像を表現するた
めに階調画像信号を処理し、面積階調（面積変調）の手
法で階調を表現させるものとする。但し、カラー階調信
号は、レッドＲ，グリーンＧ，ブルーＢの３原色で与え
られ、これをＹ，Ｍ，Ｃ系に変換して用いるものであっ
ても良い。

【００２３】まず、第１実施例では、色空間を、図１に
示すように、８つの原色（基本色）ホワイトＷ，イエロ
ーＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫ，ブルーＢ，
グリーンＧ，レッドＲを頂点とする立方体で規定し、更
に、前記色空間を、図２に示すように、３つの小色空間
に分割する。前記３つの小色空間は、Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃの
原色で表現される第１の小色空間、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，
Ｇ，Ｂの原色で表現される第２の小色空間、Ｒ，Ｇ，
Ｂ，Ｋの原色で表現される第３の小色空間からなり、そ
れぞれの小色空間は、原色の組み合わせが相互に異なっ
ている。

【００２４】ここで、前記各小色空間を階調信号上で規
定すると、Ａy,Ａm,Ａc がＹ，Ｍ，Ｃそれぞれの濃度デ
ータ（８ビットデータ）を示すものとすると、Ａy ＋Ａ
m ＋Ａc ≦255 の条件が第１の小色空間の領域に該当
し、255 ＜Ａy ＋Ａm ＋Ａc ＜510 の条件が第２の小色
空間の領域に該当し、Ａy ＋Ａm ＋Ａc ≧510 の条件が
第３の小色空間の領域に該当することになる。

【００２５】ここで、与えられるカラー階調信号Ａy,Ａ
m,Ａc （色画像信号）が、Ａy ＋Ａm ＋Ａc ≦255 なる
条件であって、Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃの原色で表現される（頂
点をＷ，Ｙ，Ｍ，Ｃとする）第１の小色空間に所属する
色であるときには、出力として第１の小色空間を表現す
る前記４つの原色Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃのいずれかのドットを
利用するものとする。

【００２６】また、与えられるカラー階調信号Ａy,Ａm,
Ａc （色画像信号）が、255 ＜Ａy＋Ａm ＋Ａc ＜510
なる条件であって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｇ，Ｂの原色で表
現される（頂点をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｇ，Ｂとする）第２
の小色空間に所属する色であるときには、出力として第
２の小色空間を表現する前記６つの原色Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかのドットを利用するものとする。

【００２７】更に、与えられるカラー階調信号Ａy,Ａm,
Ａc （色画像信号）が、Ａy ＋Ａm＋Ａc ≧510 なる条
件であって、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋの原色で表現される（頂点
をＲ，Ｇ，Ｂ，Ｋとする）第３の小色空間に所属する色
であるときには、出力として第３の小色空間を表現する
前記４つの原色Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋのいずれかのドットを利
用するものとする。

【００２８】即ち、色空間を分割する各小色空間のいず
れに所属するかによって、割り当てられる色の種類が限
定されるようにしてある。但し、ホワイトＷのドット
は、実際にはドットを打たないことを示し、また、イエ
ローＹ，マゼンタＭ，シアンＣのドットは、各色のイン
クによるドット打ちを示し、更に、レッドＲ，グリーン
Ｇ，ブルーＢそれぞれのドットは、Ｙ＋Ｍ，Ｙ＋Ｃ，Ｍ
＋Ｃの重ね合わせを示し、ブラックドットは、Ｙ，Ｍ，
Ｃの重ね合わせか、純粋なブラックインクによるブラッ
クドット打ちを示すものとする。

【００２９】ここで、上記のようにして行なわれるカラ
ー階調信号Ａy,Ａm,Ａc （色画像信号）に対する原色信
号の振り分けの様子を、図３及び図４のフローチャート
に従って詳細に示す。まず、前処理として、後述する誤
差拡散法によって独特の縞パターン（いもむしパター
ン）が発生することを回避するため、乱数テーブル（Ｌ
ＵＴ-random)を作成する（Ｓ１）。前記乱数テーブルの
サイズは、64×64から256 ×256 程度が適当であるが、
コストアップを無視すれば、一定パターンの発生を回避
するためにより大きなサイズのものが望ましい。

【００３０】次に、与えられた３原色カラー階調信号Ａ
y,Ａm,Ａc の各色毎の濃度データを足し合わせ、オリジ
ナル色がいずれかの小色空間に所属するかを判別するた
めのパラメータＣtotal （←Ａy ＋Ａm ＋Ａc ）を算出
する（Ｓ２）。次に、目標値Ｃtargetを決定する（Ｓ
３）。前記目標値Ｃtargetは、各色毎の目標値Ｃtarget
-y, Ｃtarget-m, Ｃtarget-cを足し合わせて決定され
（Ｃtarget←Ｃtarget-y＋Ｃtarget-m＋Ｃtarget-c）、
前記各色毎の目標値Ｃtarget-y, Ｃtarget-m, Ｃtarget
-cは、オリジナルのカラー階調信号Ａy,Ａm,Ａc それぞ
れに、誤差拡散法によって周囲画素から割り振られた各
色毎の誤差値Ａerror-y,Ａerror-m,Ａerror-c 及び前記
乱数テーブルの乱数値を足し合わせて算出される。

【００３１】尚、前記乱数値の代わりに、マトリクスに
設定された固定のノイズを足し合わせる構成としても良
い。続いて、前記パラメータＣtotal に基づいていずれ
の小色空間に所属するかを判別し、所属する小色空間を
表現する原色のいずれかを前記目標値に基づいて振り分
ける処理を実行する（Ｓ４）。かかる処理内容について
は、図４のフローチャートに詳細に示してある。

【００３２】図４のフローチャートにおいて、まず、前
記パラメータＣtotal に基づいて、図１及び図２に示さ
れる３つの小色空間のうちのいずれに所属するかを判別
させる。具体的には、前記パラメータＣtotal が、Ｃto
tal ≦255 ，255 ＜Ｃtotal ＜510 ，Ｃtotal ≧510 の
いずれかであるかを判別する（Ｓ11）。

【００３３】Ｃtotal ≦255 であって、Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃ
の原色で表現される第１の小色空間に所属する場合に
は、前記目標値Ｃtargetが180 以下であるか否かを判別
する（12）。前記目標値Ｃtargetが180 以下である場合
には、前記第１の小色空間の中でもハイライト付近に所
属するものと判断し、当該画素に対して所属する小色空
間の原色の１つであるホワイトＷを振り分ける（Ｓ1
3）。

【００３４】尚、ホワイトＷの振り分けの基準となる前
記180 は例示的なものであり、かかる値に限定されるも
のではないが、Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃの原色で表現される第１
の小色空間の体積を、原色の振り分けに対応して略均等
割りするような値を設定することが好ましい。一方、目
標値Ｃtargetが180 を越える場合には、イエローＹの目
標値Ｃtarget-yがマゼンタＭの目標値Ｃtarget-m以上で
あり、かつ、イエローＹの目標値Ｃtarget-yがシアンＣ
の目標値Ｃtarget-c以上であるか否かを判別する（Ｓ1
4）。

【００３５】そして、マゼンタＭの目標値Ｃtarget-m及
びシアンＣの目標値Ｃtarget-cがイエローＹの目標値Ｃ
target-yを越えない場合には、当該画素に対して所属す
る小色空間の原色の１つであるイエローＹを振り分ける
（Ｓ15）。また、イエローＹの目標値Ｃtarget-yを越え
る目標値が存在する場合には、マゼンタＭの目標値Ｃta
rget-mがシアンＣの目標値Ｃtarget-c以上であるか否か
を判別する（Ｓ16）。

【００３６】そして、マゼンタＭの目標値Ｃtarget-mが
シアンＣの目標値Ｃtarget-c以上であるときには、当該
画素に対して所属する小色空間の原色の１つであるマゼ
ンタＭを振り分る（Ｓ17）。また、マゼンタＭの目標値
Ｃtarget-mがシアンＣの目標値Ｃtarget-c未満であると
きには、当該画素に対して所属する小色空間の原色の１
つであるシアンＣを振り分る（Ｓ18）。

【００３７】即ち、前記パラメータＣtotal によって
Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃの原色で表現される第１の小色空間に対
する所属が判別されると、前記４つの原色（空間の頂点
に相当する色）の中で近接度の最も高い原色が振り分け
られ、当該画素に対しては振り分けられた原色のドット
打ちがなされるようにする。このように、第１の小色空
間に対する所属が判別されているときには、該第１の小
色空間を表現する４つの原色Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃの中でのみ
色の振り分けが行なわれるから、ハイライト付近である
第１の小色空間に所属する色であるのに、面積階調処理
のために色が濃いドット（Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂのドット）が
突発的に打たれることを回避できる。

【００３８】一方、前記パラメータＣtotal がＣtotal
≧510 であってＫ，Ｒ，Ｇ，Ｂの原色で表現される第３
の小色空間に所属する場合には、前記目標値Ｃtargetが
585以上であるか否かを判別する（Ｓ19）。前記目標値
Ｃtargetが585 以上である場合には、前記第１の小色空
間の中でもシャドー付近に所属するものと判断し、当該
画素に対して所属する小色空間の原色の１つであるブラ
ックＫを振り分ける（Ｓ20）。

【００３９】また、目標値Ｃtargetが585 未満であると
きには、イエローＹの目標値Ｃtarget-y，マゼンタＭの
目標値Ｃtarget-m，シアンＣの目標値Ｃtarget-cを比較
し（Ｓ21）、イエローＹの目標値Ｃtarget-yが最も小さ
い場合にはイエローＹの補色であるブルーＢ（マゼンタ
ＭとシアンＣの重ね合わせ）を振り分け（Ｓ22）、シア
ンＣの目標値Ｃtarget-cが最も小さいときには（Ｓ2
3）、シアンＣの補色であるレッドＲ（イエローＹとマ
ゼンタＭの重ね合わせ）を振り分け（Ｓ24）、マゼンタ
Ｍの目標値Ｃtarget-mが最も小さいときにはマゼンタＭ
の補色であるグリーンＧ（イエローＹとシアンＣの重ね
合わせ）を振り分ける（Ｓ25）。

【００４０】このように、第３の小色空間に対する所属
が判別されているときには、該第３の小色空間を表現す
る４つの原色Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂの中でのみ色の振り分けが
行なわれるから、シャドー付近である第３の小色空間に
所属する色であるのに、面積階調処理のために色が薄く
明るい濃いドット（Ｗ，Ｙ，Ｍ，Ｃのドット）が突発的
に打たれることを回避できる。

【００４１】更に、前記Ｃtotal が255 ＜Ｃtotal ＜51
0 であってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｇ，Ｂの原色で表現される
第２の小色空間に所属する場合には、前記目標値Ｃtarg
etが383 以下であるか否かを判別することで（Ｓ26）、
第２の小色空間の中でも第１の小色空間に近い領域であ
るか、或いは第３の小色空間に近い領域であるかを判別
する。

【００４２】そして、前記目標値Ｃtargetが383 以下で
あると判別されたときには、イエローＹの目標値Ｃtarg
et-y，マゼンタＭの目標値Ｃtarget-m，シアンＣの目標
値Ｃtarget-cを比較することで、イエローＹ，マゼンタ
Ｍ，シアンＣの中で近接度の最も高い原色が振り分ける
（Ｓ14〜Ｓ18）。また、前記目標値Ｃtargetが383 を越
えていると、イエローＹの目標値Ｃtarget-y，マゼンタ
Ｍの目標値Ｃtarget-m，シアンＣの目標値Ｃtarget-cを
比較することで、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣの
中で近接度の最も低い原色を判別し、以下判別された原
色に対する補色関係にあるレッドＲ，グリーンＧ，ブル
ーＢのいずれかを振り分ける（Ｓ21〜Ｓ25）。

【００４３】第２の小色空間に所属する場合、即ち、シ
ャドー付近でもなくハイライト付近でもない場合には、
上記のようにして、所属する小色空間を表現するＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｇ，Ｂの原色の中でのみ振り分けが行なわ
れるから、ホワイトＷドットやブラックＫドットが打た
れることがない。上記のようにして、各画素毎に、原色
であるホワイトＷ，イエローＹ，マゼンタＭ，シアン
Ｃ，ブラックＫ，ブルーＢ，グリーンＧ，レッドＲのい
ずれかを振り分けると、かかる振り分け（２値化）によ
る誤差を、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）毎に算出する（Ｓ５）。

【００４４】そして、前記算出された誤差を誤差拡散法
に基づき周囲画素に分配して、周期画素における誤差値
Ａerror-y,Ａerror-m,Ａerror-c を設定する（Ｓ６）。
上記の誤差分配における分配画素と重み付けの例を、図
５又は図６に示してある。図５は、３×３画素の誤差拡
散マトリクスを示してあり、この例では、マトリクスの
中心画素における誤差を、７／16，５／16，３／16，１
／16の一定した重み付けで周囲画素に分配する構成とし
てある。

【００４５】また、図６に示す例は、乱数化された誤差
拡散マトリクスを示し、各周囲画素に対する誤差分配の
重み付けを、ａ／16，ｂ／16，ｃ／16，ｄ／16とし、前
記ａ，ｂ，ｃ，ｄを乱数によって決定させるものであ
る。ここで、整数の乱数を発生させる関数をrand()と
し、除算の余りを求める演算子を％とすると、前記ａ，
ｂ，ｃ，ｄを、ａ＝rand()％17 ｂ＝rand()％（17−ａ）ｃ＝rand()％（17−ａ−ｂ）ｄ＝16−ａ−ｂ−ｃとして決定することができる。

【００４６】上記第１実施例によると、ハイライト部分
（Ａy ＋Ａm ＋Ａc ≦255 ）において、色の濃いドット
が突然に打たれることがなく、また、シャドー部分（Ａ
y ＋Ａm ＋Ａc ≧510 ）においても同様に暗い部分に突
然色が薄く明るいドットが打たれることがない。人間の
視覚特性は、明暗差に対してはバンドパスフィルターの
特性があり、高周波成分に対し僅かな明暗差をも見分け
る能力があるのに対し、同じような明度で色が異なる場
合には、ローパスフィルターの特性を持ち、高周波成分
の差を見分ける能力は低下する。

【００４７】そして、画像のざらつきは主として色度方
向で生じ、この場合人間の目がローパスフィルターの特
性があるため、上記のようにして突然の濃度差を生じさ
せないようにすることで、面積階調（面積変調）による
ざらつき感が低減され、特にハイライト部分でなだらか
な階調感を表現することができる。次に、主として画像
のエッジ部分の画質を高めるために、色空間を上記第１
実施例とは異なる構成で分割する第２実施例について説
明する。

【００４８】本実施例では、カラー階調画像信号Ａy,Ａ
m,Ａc で作られる３次元の色空間を、図７及び図８に示
すように、グレー軸を中心に６つの三角錐状の小色空間
に分割する。該６つの小色空間は、全てブラックＫとホ
ワイトＷとを頂点として持ち、これらとＹ，Ｍ，Ｃの中
の１色とＲ，Ｇ，Ｂの中の１色とによって表現される。

【００４９】そして、前記第１実施例と同様に、与えら
れたカラー階調画像信号Ａy,Ａm,Ａc が前記６つの小色
空間のいずれに所属するかを判別し、所属している小色
空間を表現する原色（頂点に相当する色）のいずれかの
色を近似度の判別に基づいて振り分け、該振り分けられ
た原色に従ってドットを発生させる。具体的には、前述
のように、カラー階調画像信号Ａy,Ａm,Ａc が８ビット
で３原色毎の濃度階調を示すものとしたときに、周囲画
素から与えられた誤差と、オリジナルの階調信号を足し
合わせた各色毎の目標値Ｔy,Ｔm,Ｔc を算出する。ここ
で、更に、ドットを均等に拡散させるためのランダムノ
イズや、固定ノイズを足し合わせる構成であっても良
い。

【００５０】ここで、本実施例では、色空間を分割する
各小色空間が、ブラックＫとホワイトＷとＹ，Ｍ，Ｃの
中の１色とＲ，Ｇ，Ｂの中の１色とを頂点として持つ空
間であるから、ｕ，ｖがインク色であるＹ，Ｍ，Ｃの３
色の中から選択された２色を示すものとすると、Ｒ，
Ｇ，ＢはそれぞれＹ＋Ｍ，Ｙ＋Ｃ，Ｍ＋Ｃとして表され
るから、前記小色空間を表現するブラックＫ及びホワイ
トＷ以外の２色は、ｕ，ｕ＋ｖとして示すことができ
る。また、ｗがホワイトＷを、ｋがブラックＫを示すも
のとする。

【００５１】そして、カラー階調画像信号Ａy,Ａm,Ａc
が、例えばＡu ＞Ａv ＞Ａw の関係にあるときには、所
属する小色空間を表現する各原色に対する近似度Ｂは、
c1が色ｕ（Ｙ，Ｍ，Ｃのいずれか）を、c2が色ｕ＋ｖ
（Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか）を示すものとすると、次式で
算出される。Ｂw ＝255 −Ｔu Ｂc1＝Ｔu −Ｔv Ｂc2＝Ｔv −Ｔw Ｂk ＝Ｔw そして、前記４原色それぞれに対する近似度（Ｂw ，Ｂ
c1，Ｂc2，Ｂk ）の中で最も高い値を判別し、該判別さ
れた近似度に対応する原色を当該画素に割り当てる。

【００５２】上記第２実施例のように、色空間をグレー
軸を中心に６つの三角錐状の小色空間に分割し、各小色
空間が全てブラックＫとホワイトＥとを頂点として持つ
構成とすれば、どの色も、無彩色の２色（ホワイトＷ又
はブラックＫ）と、オリジナルのカラー階調信号の持つ
色相に近い２つの色のいずれかでその画素が表現される
ことになり、鮮鋭性の向上、及び、色にじみの減少を図
ることができる。

【００５３】ところで、上記第２実施例では、カラー階
調信号が３次元信号（典型的にはＹ，Ｍ，Ｃ或いはＲ，
Ｇ，Ｂ）として与えられる構成のものについて述べた
が、プリンタによっては、例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色
の入力Ａy,Ａm,Ａc,Ａk を受け付けＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのイ
ンクによってプリントする構成のものがある。この場合
には、図９のフローチャートに示される第３実施例のよ
うに、Ａy,Ａm,Ａc の入力に対しては、前記各実施例に
示したように、色空間を分割する小色空間に対する所属
を判別し、所属する小色空間を表現する（小色空間の頂
点の）原色を振り分けるようにする一方（Ｓ33）、Ａk
に対しては単独で、組織的ディザ法やランダムディザ法
によって処理させるようにすることができる（Ｓ34）。

【００５４】また、かかる構成におけるブラックＫの量
のコントロールは、前段におけるＲ，Ｇ，Ｂ信号（Ｓ3
1）のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへの変換（Ｓ32）を行なう色変換
手段（例えば変換テーブル＋補間演算）における変換特
性の設定で行なうことが可能である。上記第３実施例に
よれば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の入力Ａy,Ａm,Ａc,Ａk
を受け付ける４色プリンタにおいても、上記各実施例に
示した効果と同様な効果を得ることができる。また、ブ
ラックＫの量は、Ｒ，Ｇ，ＢからＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへの色
変換における特性を変えることで自由に決定可能なた
め、例えばＹ，Ｍ，Ｃで表現できる範囲には一切ブラッ
クＫドットを用いず、暗く彩度の高い部分でのみブラッ
クＫドットを発生させることが可能であり、以て、高い
階調性と広い色域を持つプリンタを実現できる。

【００５５】ところで、上記のように４色のインクＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋでプリントする４色プリンタにおいて、ｔ，
ｕ，ｖがインク色であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの中から選択さ
れた３色であるとすると、無彩色の２色（ホワイトＷ及
びブラックＫ）と、ｔ，ｔ＋ｕ，ｔ＋ｕ＋ｖの３色とに
よって表現される小色空間によって、色空間を24に分割
することが可能である。そして、かかる分割構成におい
ても、以下に示す第４実施例のように、第２実施例と同
様にして所属する小色空間の判別に基づいて色の振り分
けを行なうことが可能である。

【００５６】第４実施例においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの
４色の階調信号Ａy,Ａm,Ａc,Ａk が与えられるが、前記
第２実施例と同様にして、周囲画素から与えられた誤差
と、オリジナルの階調信号を足し合わせた各色毎の目標
値Ｔy,Ｔm,Ｔc,Ｔk を算出する。ここで、更に、ドット
を均等に拡散させるためのランダムノイズや、固定ノイ
ズを足し合わせる構成であっても良い。

【００５７】ここで、本第４実施例で、ｗはホワイト
Ｗ、c1は色ｔ、c2は２色を重ね合わせた色ｔ＋ｕ、c3は
３色を重ね合わせた色ｔ＋ｕ＋ｖ、ｋは４色を重ね合わ
せた色Ｙ＋Ｍ＋Ｃ＋Ｋを示すものとすると、Ａy,Ａm,Ａ
c,Ａk が例えばＡt ＞Ａu ＞Ａv ＞Ａw の関係にあると
きには、各原色Ｗ，ｔ，ｔ＋ｕ，ｔ＋ｕ＋ｖ，Ｙ＋Ｍ＋
Ｃ＋Ｋに対する近似度Ｂw,Ｂc1, Ｂc2, Ｂc3, Ｂk は、
次式で算出される。

【００５８】Ｂw ＝255 −Ｔt Ｂc1＝Ｔt −Ｔu Ｂc2＝Ｔu −Ｔv Ｂc3＝Ｔv −Ｔw Ｂk ＝Ｔw そして、前記５原色それぞれに対する近似度（Ｂw ，Ｂ
c1，Ｂc2，Ｂk ）の中で最も高い値を判別し、該判別さ
れた近似度に対応する原色を当該画素に割り当てる。

【００５９】本第４実施例においても、第２実施例と同
様に、どの色も、無彩色の２色（ホワイトＷ及びブラッ
クＫ）とオリジナルのカラー階調信号の持つ色相に近い
３色のいずれかでその画素が表現されることになり、鮮
鋭性の向上、色にじみの減少の２つの効果がある。とこ
ろで、上記第２及び第４実施例に示した小色空間が無彩
色の２色を含んで表現される画像処理方法（以下、「ア
クロマティック型誤差拡散」と称する）では、画像のエ
ッジ部分の鮮鋭性は向上するものの階調性に乏しく、ま
た、上記第１実施例に示した小色空間が無彩色のうちの
いずれか一方のみを含んで表現される画像処理方法（以
下、「クロマティック型誤差拡散」と称する）では、エ
ッジ部分の鮮鋭性は劣るものの、階調性は高いという、
相反する特性を持っている。

【００６０】そこで、画像に対して処理方法（色空間の
分割構成）を最適化するためには、以下の第５実施例に
示すような適応処理を行なわせることが好ましい。即
ち、図10のフローチャートに示すように、注目画素がオ
リジナル画像におけるエッジ部分であるか否かを判断し
（Ｓ41，Ｓ42）、注目画素がエッジ部分であるときに
は、前記アクロマティック型誤差拡散による処理を行な
わせることでエッジ部分の鮮鋭性を向上させ（Ｓ43）、
注目画素がエッジ部分でない場合には、前記クロマティ
ック型誤差拡散により処理を行なわせることで高い階調
性を実現させる（Ｓ44）。

【００６１】このように、注目画素がエッジ部分である
か否かによってアクロマティック型誤差拡散とクロマテ
ィック型誤差拡散とを使い分ける（色空間の分割構成を
変更する）ようにすれば、エッジ部分の鮮鋭性を向上さ
せつつ、それ以外の画像部分では高い階調性を実現で
き、高品質のカラー画像を提供できる。前記エッジ部分
の判別には、例えば

【００６２】

【数１】

【００６３】のようなコンボリューションマスクによる
フィルターを利用し、各画素に対し、両方の処理を行
い、このときのコンボリューションの値が、例えばどち
らも16以下であれば、エッジ部分でないと判断し、クロ
マティック型誤差拡散を適用する。かかるエッジ判別
は、オリジナルの階調画像のＧ又はＭ信号のみについて
行なわせても良いし、また、次式に示されるような重み
加算を行なった結果を用いる構成としても良い。

【００６４】Ｉ＝ａ・Ａy ＋ｂ・Ａm ＋ｃ・Ａc 上記画像信号Ｉに対してエッジ検出フィルターを適用す
ることで、主に輝度成分の差を検出することが可能にな
る。尚、典型的な輝度算出のための前記重みパラメータ
ａ，ｂ，ｃの値は、ａ＝0.1 ，ｂ＝0.6 ，ｃ＝0.3 で示
される。尚、上記各実施例では、ドットの持ち得る強度
（階調レベル数）を２通り（０又は１）としたが、ドッ
トの持ち得る強度（階調レベル数）が３通り以上である
場合には、色空間を複数の立方体に分割し、その立方体
毎に、上記実施例で示した分割方法を適用することがで
きる。

【００６５】例えばドットの持ち得る強度が３レベル
（０，１，２）とした場合、色空間は８つの立方体に分
割され、この場合に、グレー付近にはアクロマティック
型誤差拡散を適用して鮮鋭性を向上させ、それ以外で
は、クロマティック型誤差拡散を適用して特にハイライ
ト部でなだらかな階調感を表現できるようにすると良
い。誤差拡散法を用いる場合には、暗い部分で虫が這っ
たかのような独特の模様が生じることがあるが、上記実
施例で示したように、例えば目標値にランダムな誤差を
加えるなどすることで、前記模様の発生を回避できる。
ここで、１画素毎に乱数を発生させるのは、時間がかか
り、また、回路規模の増大を招くので、予め64×64から
256 ×256 程度の乱数テーブルを作成しておき、このテ
ーブルを周期的に利用することで、簡易にランダム誤差
の加算を実行させることができる。尚、第１実施例で
は、このような乱数テーブルの操作をしなくても、前述
の独特の模様発生が抑えれる。

【００６６】また、誤差を周囲画素に拡散させる場合
に、誤差マトリクスの重み付けをランダムにして拡散さ
せる方法も、前述のように利用できる。更に、色空間の
分割方法は、上記各実施例に示した例に限られないこと
は明らかであり、例えば図11及び図12に示すような分割
も可能である。図11及び図12に示す分割構成は、原色の
組み合わせとして、（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｗ），（Ｋ，Ｒ，
Ｙ，Ｍ），（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ），（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｂ），
（Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｂ）の４種類を用いて、色空間を５つの
小色空間に分割させている。かかる分割方法は、第１実
施例（クロマティック型誤差拡散）に準ずるものであ
り、かかる分割方法に基づく色の振り分けで、高い階調
性を実現できることになる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明にか
かる画像処理方法によると、色空間を分割することによ
り、カラー階調画像信号の種類によって画像再現に使用
される原色の種類が限定されるため、色にじみを減ら
し、階調性を高めることができる。

【００６８】請求項２の発明にかかる画像処理方法によ
ると、画素毎の階調のレベル数が減少することによる階
調表現誤差の発生を低減できる。請求項３，５，７の発
明にかかる画像処理方法によると、ハイライト部分の表
現に明暗差の少ないドットのみが用いられることになる
ので、ハイライト部分に、突然、人間の目につきやすい
色の濃いドットが打たれることが回避され、高い階調性
を得ることができる。

【００６９】請求項４，５，７の発明にかかる画像処理
方法によると、シャドー部分の表現に明暗差の少ないド
ットのみが用いられることになるので、シャドー部分
に、突然、人間の目につきやすい色が薄く明るいドット
が打たれることが回避され、高い階調性を得ることがで
きる。請求項６の発明にかかる画像処理方法によると、
色空間がグレー軸を中心に分割されることになるから、
いかなるときも大きく色相の異なることがない４つの原
色で表現させることができ、不要な色が生ぜず色にじみ
が減少し、高品位なエッジ部分の表現が可能となる。ま
た、プリンタの特性が変化した場合も、グレー付近は必
ずホワイトとブラックのドットで表現されることから、
グレーバランスは安定するという利点がある。

【００７０】請求項８の発明にかかる画像処理方法によ
ると、カラー画像の特性に応じて分割構成を変更するこ
とで、鮮鋭性の向上効果と、高い階調性の実現とを選択
的に発揮させることができ、画像内で適応な処理が可能
となる。請求項９の発明にかかる画像処理方法による
と、エッジ部分では、色にじみの少ない鮮鋭性の良い画
像再現を行なえると共に、エッジ以外の画像部分では、
明暗差の少ないドットで構成されるため、ざらつき感の
少ない高い階調性の画像再現が行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における色空間の分割構成を示す
図。

【図２】第１実施例における色空間の分割構成を示す
図。

【図３】第１実施例における画像処理の様子を示すフロ
ーチャート。

【図４】第１実施例における画像処理の様子を示すフロ
ーチャート。

【図５】誤差拡散マトリクスの例を説明するための図。

【図６】誤差拡散マトリクスの例を説明するための図。

【図７】第２実施例における色空間の分割構成を示す
図。

【図８】第２実施例における色空間の分割構成を示す
図。

【図９】第３実施例の４色プリンタにおける画像処理の
様子を示すフローチャート。

【図10】第５実施例における画像処理の様子を示すフロ
ーチャート。

【図11】クロマティック型誤差拡散での色空間の分割構
成例を示す図。

【図12】クロマティック型誤差拡散での色空間の分割構
成例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー階調画像をオリジナルよりもレベル
数の少ない濃度階調と面積階調との組み合わせで表現す
る画像処理方法であって、色空間を基本色の組み合わせが相互に異なる複数の小色
空間に分割し、カラー階調画像の色画像信号が前記複数
の小色空間のいずれに所属するかを判別すると共に、前
記色画像信号が所属する小色空間を表現する複数の基本
色のうちのいずれか１つの色信号を色画像信号毎に振り
分ける画像処理方法。
【請求項２】前記小色空間に対する所属が判別される色
画像信号が、誤差拡散法により周囲画素の誤差が加算さ
れた色画像信号であることを特徴とする請求項１記載の
画像処理方法。
【請求項３】前記複数の小色空間が、ホワイト，イエロ
ー，マゼンタ，シアンの基本色で表現される小色空間を
含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載
の画像処理方法。
【請求項４】前記複数の小色空間が、ブラック，ブル
ー，グリーン，レッドの基本色で表現される小色空間を
含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載
の画像処理方法。
【請求項５】前記複数の小色空間が、ホワイト，イエロ
ー，マゼンタ，シアンの基本色で表現される小色空間
と、ブラック，ブルー，グリーン，レッドの基本色で表
現される小色空間と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ルー，グリーン，レッドの基本色で表現される小色空間
との３つの小色空間からなることを特徴とする請求項１
又は２のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項６】前記複数の小色空間それぞれが、イエロ
ー，マゼンタ，シアンのうちのいずれか１色と、ブル
ー，グリーン，レッドのうちのいずれか１色と、ブラッ
クと、ホワイトとを基本色とする小色空間であることを
特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画像処理
方法。
【請求項７】前記複数の小色空間それぞれが、ホワイト
とブラックとのいずれか一方と、イエロー，マゼンタ，
シアン，ブルー，グリーン，レッドのうちから選択され
る３色とを基本色とする小色空間であることを特徴とす
る請求項１又は２のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項８】カラー階調画像の特性に応じて画素毎に色
空間の分割構成を変更することを特徴する請求項１又は
２のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項９】注目画素が画像のエッジ部分に相当するか
否かによって前記色空間の分割構成を変更することを特
徴とする請求項８記載の画像処理方法。