JPH09107483A

JPH09107483A - 色信号変換装置

Info

Publication number: JPH09107483A
Application number: JP7262811A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ueda; 昌史上田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: JP3412987B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プリンタの再現特性を意識せずに作成された
色彩データでも、適切な画像を出力しうる色彩データに
変換する色信号変換装置を提供する。【構成】プリンタ１におけるＣＰＵ２内の入力部１１
がＣＭＹＫからなる色彩データを受け取り、グレー算出
部１２で有彩色であるＣＭＹに含まれるグレー成分を算
出する。Ｋ算出部１３がグレー成分と無彩色であるＫ
（墨）のデータに基づいてＫ値を修正する。ＣＭＹ算出
部１４がグレー成分とＣＭＹ値に基づいて、ＣＭＹ値を
修正し、出力部１５が修正したＣＭＹＫ値を出力して印
字ヘッド４を駆動させて所定のカラー画像の記録紙を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原画像の色彩信号を
変換する装置に関し、特に印刷装置等に供給されるシア
ン、マゼンタ、イエローと無彩色信号である墨（以下Ｃ
ＭＹＫという）との４つの信号からなる色彩信号を、異
なるＣＭＹＫの色彩信号に変換する色信号変換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、色彩信号は視覚の３原色説に基づ
いて、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）表色系やＣＩＥ
（国際照明学会）体系による国際三原色刺激値ＸＹＺ表
色系等に用いられるように３つの値を用いて１つの色を
表示している。ある色を印刷などで再現する場合も、本
来ならば、減法混色の原色であるシアン、マゼンタ、イ
エロー（以下、ＣＭＹという）の３つの値を指定するこ
とで達成できるはずであるが、この減法混色の原色のみ
で全ての色を再現しようとすると、ＣＭＹの各インクが
理想的な光の吸収特性を示さないので、ＣＭＹのインク
を最適の比率で混色しても、再現される黒が十分な濃度
を持たず、締まりの無い（鮮鋭さに欠ける）画像が再現
されてしまうという不具合が生じている。

【０００３】この欠点を解消するためにやむを得ず墨
（以下、Ｋという）である４色目のインクを用いて黒の
濃度を上げ、締まりのある出力画像を再現しようとして
いた。それゆえ印刷においては、ＲＧＢやＣＭＹ等の色
を指定する３つの信号を、Ｋを含む４つの信号に置き換
える必要があった。ところで、ある色を再現しようとす
る場合、理論的にはその色は３つの信号により一意的に
定まるので、前記Ｋである４つ目の信号値を定めること
ができない。そのため、４色目のＫを他の３色から求め
ることができる関数値として扱うことで自由度を減ら
し、４信号値と色を１対１に対応づけようとしている。
このようにしてＫを求めることを墨加刷（以下、ＢＧ;B
lack Generation という）と呼んでいる。さらにこの
時、印刷（塗布）インク量の節約や階調再現性の向上を
図るため、必要があればこのＫに基づいてＣＭＹを修正
することも行われる。これを下色除去（以下、ＵＣＲ;U
nder Color Removalという )、下色拡張（以下、ＵＣ
Ａ;Under Color Addition という）と一般的には呼んで
いる。このＢＧ、ＵＣＲ、ＵＣＡの手法には様々なもの
が提案されている。

【０００４】この中で、現在一般的な手法として検討さ
れているのが、以下に説明するアクロマチック技法と呼
ばれるもので、ドイツを中心とするヨーロッパで多く取
り入られている。アクロマチック技法を簡単に説明する
と、ＣＭＹの有彩色インクのうちの多くても２色と、Ｋ
インクを用いて全ての色を再現しようというものであ
る。この概要についてＣＭＹが入力され、ＣＭＹＫを出
力する場合を例に取り上げて説明する。

【０００５】図５（ａ）は、Ｃ＝１００％、Ｍ＝７５
％、Ｙ＝５０％が入力された状態を示す。この時、入力
されたＣＭＹの値のうちの最小の値に相当する部分ACHR
OM（例では、Ｙ＝５０％に相当する部分）がＫインクに
置き換えられる量であり、アクロマチック・バリュー
（無彩値）と呼び、入力されたＣＭＹの値のうちの最大
値から前記アクロマチック・バリューを差し引いた部分
CHROがＫインクに置き換えられない量であって、クロマ
チック・バリュー（有彩値）と呼ばれる。すなわち、Ｃ
ＭＹの各値のうち最小値がＫに置き換えられるわけであ
る。これは前述のＢＧに該当する。続いて、ＣＭＹのそ
れぞれ入力値からＫに置き換えたアクロマチック・バリ
ューを取り除く。

【０００６】すなわち、Ｋ＝５０％だから、Ｃｏ＝１００％−５０％＝５０％Ｍｏ＝７５％−５０％＝２５％Ｙｏ＝５０％−５０％＝０％となる。この変換後の状態を示すのが図５（ｂ）であり、ＵＣＲ
に該当する。このような手順を踏むことで、ＣＭＹ等の
３つの色彩信号を、ＣＭＹＫ等の４つの色彩信号に適切
に色変換を行うことができる。

【０００７】ところで、パソコン上で動作する各種のア
プリケーションソフトは、主にカラー画像をＣＲＴ上に
出力するため、ＣＲＴの輝度信号であるＲＧＢを色彩信
号として用いている。そして、現在のパソコンにて動作
するアプリケーションソフトはカラー印字に対応すべ
く、前述のような考え方に沿って、ＣＲＴで再現するた
めの色彩信号をＣＭＹＫの色彩信号に変換する機構や、
アプリケーション上で使用する色彩信号そのものがＣＭ
ＹＫ色彩信号になっているものが多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
ようにネットワーク化が進むと、多数のカラープリンタ
とパソコンが接続される機会が多くなっているが、カラ
ープリンタはその機種によって、印刷手法や原色のイン
クの材料等が異なるので、同一のカラー画像データを用
いても機種により出力される画像が著しく異なるという
ことがあった。特にドットゲインといわれる、いわゆる
インクの粒の過剰な潰れによる記録濃度の変化により、
暗部領域での階調再現性が機種により著しく異なってし
まうのであった。

【０００９】そのため、パソコンユーザは、出力するカ
ラープリンタの特性を意識して、当該プリンタ独自の画
像データを作成しなくてはならず面倒であり、さらに、
前述のカラープリンタ特性をユーザが把握するために
は、高価な測色装置を用いるか、高度の経験と知識が必
要になり、素人が簡単に操作できて適性な画像を出力で
きるプリンタ等の製品に適応できるものではなかった。

【００１０】すなわち、前述のＢＧや、ＵＣＲや、ＵＣ
Ａ等の変換方法が、前述したアクロマチック技法の様な
手法だけでなく、様々な変換特性に基づいた手法で行わ
れることを意味し、この様々な変換特性がプリンタの再
現特性に合致していないと、再現画像の画質が悪化する
という問題があり、さらにこの様々な再現特性がプリン
タの再現特性に合致しているのか否かの判定すら困難で
あるという問題があった。

【００１１】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、プリンタに簡単な機構を備える
ことで、プリンタ特性を意識せずに作成された色彩デー
タであっても、適切な画像を出力することのできる色彩
データに変換しうる色信号変換装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の色信号変換装置は、無彩色信
号と有彩色信号とからなる色彩信号を入力する入力手段
と、無彩色信号と前記有彩色信号とに基づいて有彩色信
号に含まれる無彩色成分を算出する無彩色成分算出手段
と、無彩色信号と無彩色成分とに基づいて無彩色出力信
号を算出する無彩色信号算出手段と、有彩色信号と無彩
色成分とに基づいて有彩色出力信号を算出する有彩色信
号算出手段と、無彩色出力信号と有彩色出力信号を出力
する出力手段とを備えたものである。

【００１３】また、請求項２に記載の発明の色信号変換
装置は、請求項１に記載の発明の色信号変換装置におい
て、前記無彩色成分算出手段は有彩色信号に基づいて第
一の中間信号を算出する第一の算出手段と、無彩色信号
と第一の中間信号とに基づいて第二の中間信号を算出す
る第二の算出手段と、第二の中間信号を線形あるいは非
線形に変換する変換手段とを備えるものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の構成を有する色信号変換装置
は、入力手段が無彩色信号と有彩色信号とからなる色彩
信号を受け取る。無彩色成分算出手段が、無彩色信号と
有彩色信号とに基づいて有彩色信号に含まれる無彩色成
分を算出する。また、無彩色信号算出手段が、無彩色信
号と無彩色成分とに基づいて無彩色出力信号を算出す
る。さらに、有彩色信号算出手段が、有彩色信号と前記
無彩色成分とに基づいて有彩色出力信号を算出する。そ
して、出力手段が、無彩色出力信号と有彩色出力信号を
出力する。

【００１５】なお、請求項２記載の構成を有する場合の
無彩色成分算出手段は、請求項１記載の構成を有する場
合の作用に加えて、第一の算出手段が、有彩色信号に基
づいて第一の中間信号を算出する。第二の算出手段が、
無彩色信号と第一の中間信号とに基づいて第二の中間信
号を算出する。変換手段が、第二の中間信号を線形ある
いは非線形に変換するのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施形
態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の色信号変換装置の機能ブロック図であり、その図面を
参照して色信号変換装置の構成について説明する。プリ
ンタ１はパソコン等の外部ＣＰＵ２０とデータ転送可能
な状態で接続されている。プリンタ１には、ＣＰＵ（中
央処理装置）２と、不揮発性ＲＡＭ３と、インクジェッ
ト式等の印字ヘッド４と、キーボード５とから構成され
ている。

【００１７】ＣＰＵ２は、外部ＣＰＵ２０とキーボード
５とからの入力が可能で、不揮発性ＲＡＭ３に記憶され
た情報の読み取り及び書き替え可能であり、印字ヘッド
４にデータ出力可能な状態に接続されている。ＣＰＵ２
の内部には、前記外部ＣＰＵ２０から転送されるイメー
ジ画像データやその色彩信号の入力手段としての入力部
１１と、無彩色成分算出手段としてのグレー算出部１２
と、無彩色信号算出手段としてのＫ算出部１３と、有彩
色信号算出手段としてのＣＭＹ算出部１４と、画像デー
タ及びその色彩信号の出力手段としての出力部１５と、
変換特性修正手段としての修正部２２とが備えられてい
る。

【００１８】入力部１１は、外部ＣＰＵ２０からのイメ
ージ画像データ及びその色彩信号データを受け取り、有
色彩信号であるｃ１（シアン）、ｍ１（マゼンタ）、ｙ
１（イエロー）の信号（データ）と無彩色信号であるｋ
１（墨）との４つの信号をグレー算出部１２とＣＭＹ算
出部１４に出力し、ｋ１の信号をＫ算出部１３に出力可
能なように構成されている。グレー算出部１３は、入力
部１１と不揮発性ＲＡＭ３のデータを受け取り、Ｋ算出
部１３とＣＭＹ算出部１４にデータ出力可能なように構
成されている。Ｋ算出部１３は、入力部１１とグレー算
出部１２のデータを受け取り、ＣＭＹ算出部１４と出力
部１５にデータ出力可能なように構成されている。ＣＭ
Ｙ算出部１４は、入力部１１とグレー算出部１２とＫ算
出部１３のデータを受け取り、出力部１５にデータ出力
可能なように構成されている。出力部１５は、Ｋ算出部
１３とＣＭＹ算出部１４のデータを受け取り、印字ヘッ
ド４にデータ出力可能なように構成されている。

【００１９】なお、修正部１６は、キーボード５からの
データを受け取り、不揮発性ＲＡＭ３内に書き込みされ
ているデータを書換え可能なように構成されている。次
に、図２のメインフローチャートを参照して、本発明の
色彩信号変換装置の動作について説明する。入力部１１
は外部ＣＰＵ２０より出力されるｃ１（シアン）、ｍ１
（マゼンタ）、ｙ１（イエロー）、ｋ１（墨）の４つの
インクの制御信号を受け取る（Ｓ１）。なお、各信号値
は０以上の値で、取り得る最大値をＭａｘとする。ま
た、以下の各式において、＊は乗算記号である。

【００２０】前記各信号をグレー算出部１２に伝達し、
有彩色信号（すなわち、ＣＭＹの３信号であり、ｃ１，
ｍ１，ｙ１とする）に含まれる無彩色成分Ｇを後述する
方法で算出する（Ｓ２）。続いて、Ｋ算出部１３におい
て、無彩色成分Ｇと無彩色信号であるｋ１値を（１）式
に用いてｋ２を算出する（Ｓ３）。 k2＝ k1 ＋G ＊( Max −k1 ) ‥‥‥‥ (1) 続いて、ＣＭＹ算出部１４において、無彩色成分Ｇと、
入力値であるｋ１値と、前記（１）式で算出されたｋ２
値と、前記最大値Ｍａｘとを（２）式に代入してＫＫを
求め、このＫＫの値と入力値であるＣＭＹ値とを、以下
に示す（３）式（３つの式）に代入して、ｃ２、ｍ２、
ｙ２を算出する（Ｓ４）。

【００２１】 KK＝ ( Max− k1 ) / ( Max −K2 ) ‥‥‥‥(2) この（２）式に前記（１）式のK2を代入すると、KK ＝
( Max −k1 ) / Max −k1−G ＊( Max −k1 ) とな
り、( Max−k1 )＝αとすると、 KK ＝α/(α−G ＊α)
＝1/(1−G)となる。そして、 c2＝ (c1−G)＊KK＝(c1−G )/(1−G) m2＝ (m1−G)＊KK＝(m1−G )/(1−G) ‥‥‥‥ (3) y2＝ (y1−G)＊KK＝(y1−G )/(1−G) このようにして算出されたｃ２、ｍ２、ｙ２、ｋ２を、
出力部１５より出力し（Ｓ５）、この色信号に基づいて
印字ヘッド４が記録紙に印字を行う。

【００２２】続いて、図３のサブルーチンフローチャー
トを参照して、グレー算出部１２の動作について説明す
る。まず、グレー算出部１２にＣＭＹＫが入力される
（Ｓ１０）。続いて、有彩色信号であるＣＭＹ値を
（４）式に用いて第一の中間信号Ｍｉｄ１を算出する
（Ｓ１１）。このＭｉｄ１は有彩色信号であるＣＭＹ値
（ｃ１、ｍ１、ｙ１）に残る無彩色成分を示す。

【００２３】 Mid1＝Min( c1 , m1 , y1 ) ‥‥‥‥ (4) なお、Ｍｉｎ（）は（）内の最小値を選択する手続きを
示す。例えば、図５（ａ）のようにc1＝100 ％、m1＝75
％、y1＝50％のときには、50％の値を選択することにな
る。続いて、第一の中間信号Ｍｉｄ１と無彩色信号であ
るＫ値（ｋ１）を（５）式に用いて、第二の中間信号で
あるＭｉｄ２を算出する（Ｓ１２）。このＭｉｄ２はＳ
１１において求められる無彩色成分の内、調整すべき量
を算出するための係数となる。

【００２４】 Mid2＝k1＋Mid1＊( Max − k1 ) ‥‥‥‥ (5) 続いて、第一の中間信号Ｍｉｄ１と第二の中間信号Ｍｉ
ｄ２を次に示す（６）式に用いて、グレー算出部１２か
ら出力する無彩色成分Ｇを算出する（Ｓ１３）。すなわ
ち、この無彩色成分Ｇが最終的に調整する無彩色成分で
ある。 G＝f(Mid2) ＊Mid1 ‥‥‥‥ (6) なお、関数f(Mid2)は、例えば図４に示すような関数を
用いる。

【００２５】例えば、Y＝f(X)としたとき、但しＸ＝Mid
2 0 ≦X＜n1 の時、 Y＝0 となり、n1≦X＜n2 の時、
Y＝(X-n1)/(n2-n1)であり、n2≦X≦Max の時、 Y＝1
となるように設定する。なお、ｎ１、ｎ２は不揮発性
ＲＡＭ３に予め記憶されている値であり、n1≦n2であっ
て、0 ≦n1,n2≦Max を共に満たすものである。従っ
て、例えば、Ｘ＝Mid2＝（n1＋ｎ２)/2 では、Y＝0.5
となり、G＝0.5 ＊Mid1となる。このようにして、この
無彩色成分Ｇを出力する（Ｓ１４）。

【００２６】この場合、Ｓ１１が第一の中間信号算出手
段に該当し、Ｓ１２が第二の中間信号算出手段に該当
し、Ｓ１３が変換手段に該当する。なお、修正部１６を
用いて前記閾値であるｎ１、ｎ２の値を調整することも
できる。このような構成を採用することで次のような効
果がある。まず、（４）式の様な手順を採用すること
で、有彩色信号であるＣＭＹ値の中に残る無彩色成分を
算出することができるので、有彩色信号から無彩色成分
を除去することや、その無彩色成分に相当する量だけ無
彩色信号を増加させることができる。これは、再現色の
色の変化（明度）を極力押えながら、色を再現するため
に使用する総インク量を減少させることにつながる。

【００２７】すなわち、プリンタの種類が異なるとドッ
トゲインの仕方も当然異なるので、プリンタ特性に応じ
た色彩データを作り上げなければならないが、使用する
インク量が極力少なくなるような色彩信号に変換するた
め、ドットゲインの仕方の差による画質の変化は極めて
少なく、プリンタの再現特性の差を意識しなくても済む
ようになる。そのため、ユーザはプリンタの再現特性を
適切に理解する必要がなくなり、この色信号変換装置を
備えたプリンタは非常に扱い易いものとなる。

【００２８】ところで、インク量を常に減少させるよう
な特性にすると、ディザパターンの様な面積階調を用い
て階調再現を行うプリンタの場合には、明部を再現する
総インク量が少ないのでインクが塗布される面積が減少
する。そのため、塗布されるインクの間隔が大きく離れ
るので、再現画像にざらつきが目立つという欠点が現わ
れてしまう。

【００２９】この場合、（６）式のような関数を採用す
ると、明部（Ｍｉｄ２の値が小さい箇所）においては、
有彩色信号から取り除く無彩色成分の量を減少させ、暗
部（Ｍｉｄ２の値が大きい箇所）においては有彩色信号
から取り除く無彩色成分の量を増加させることができる
ので、この問題を解消することができる。すなわち、明
部においては塗布されるＣＭＹＫの総インク量を多くす
る（減少させない）ことができるので、塗布されるイン
クの間隔が狭くなり、再現画像のざらつきが目立ちにく
くなる。逆に、暗部においては塗布される総インク量が
減るため、ドットゲインの差による画質の変動を極力抑
えることができる。

【００３０】キーボード５からの入力により、修正部１
６を介して不揮発性ＲＡＭ３に記憶させた前記ｎ１やｎ
２の値を変更して記憶させることができて、前記（６）
式で示される特性を調整できるので、画像の種類やユー
ザの好みに応じた画質を再現することもできる。なお、
有彩色信号算出手段は無彩色信号と無彩色出力信号の少
なくとも一方の信号に基づいて、有彩色出力信号を算出
するものであってもよい。

【００３１】上記実施例では、無彩色信号算出手段の算
出手法として（１）式を説明し、有彩色信号算出手段の
算出特性として（２）式を説明したが、これだけに限定
されるものではないことはいうまでもない。この他にも
（１）式及び（２）式に代わる変換特性を多数用意し、
どの特性を使用するかをユーザに問う方法も考えられ
る。

【００３２】この場合、Ｋ算出部１３の算出特性を選択
させる機構をつけ加えれば、これが無彩色信号算出特性
修正手段に該当し、ＣＭＹ算出部１４の算出特性を選択
させる機構をつけ加えれば、これが有彩色信号算出特性
修正手段に該当する。そして、Ｋ算出部１３やＣＭＹ算
出部１４に対する種々の変換特性は、不揮発性ＲＡＭ３
等に記憶されることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したことから明かなように、
請求項１に記載の発明の色信号変換装置は、無彩色信号
と有彩色信号とからなる色彩信号を入力する入力手段
と、無彩色信号と前記有彩色信号とに基づいて有彩色信
号に含まれる無彩色成分を算出する無彩色成分算出手段
と、無彩色信号と無彩色成分とに基づいて無彩色出力信
号を算出する無彩色信号算出手段と、有彩色信号と無彩
色成分とに基づいて有彩色出力信号を算出する有彩色信
号算出手段と、無彩色出力信号と有彩色出力信号を出力
する出力手段とを備えたものである。

【００３４】このように、有彩色信号に含まれる無彩色
成分を算出し、これに基づいて有彩色信号と無彩色信号
とを共に修正することにより、ドットゲインの仕方の差
による画質の変化は極めて少なく、プリンタの再現特性
の差を意識しなくても済むようになる。そのため、ユー
ザはプリンタの再現特性を適切に理解する必要がなくな
り、この色信号変換装置を備えたプリンタで印刷する際
に画質変動の少ない色信号に変換することができて、非
常に扱い易いものとすることができるという効果を奏す
る。

【００３５】また、請求項２に記載の発明の色信号変換
装置は、請求項１に記載の発明の色信号変換装置におい
て、前記無彩色成分算出手段は有彩色信号に基づいて第
一の中間信号を算出する第一の算出手段と、無彩色信号
と第一の中間信号とに基づいて第二の中間信号を算出す
る第二の算出手段と、第二の中間信号を線形あるいは非
線形に変換する変換手段とを備えるものであり、これに
より、ユーザの好みや画像の種類に応じた色信号の変換
を行うことができるという効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態の動作を示すメインフローチ
ャートである。

【図３】本発明の実施形態におけるグレー算出部の動作
を説明するフローチャートである。

【図４】本発明の実施形態における変換関数の変換特性
を示す図である。

【図５】従来技術におけるアクロマチック技法を説明す
る図であり、（ａ）は入力値を示し、（ｂ）は出力値を
示す。

【符号の説明】

１プリンタ２ＣＰＵ３不揮発性ＲＡＭ４印字ヘッド５キーボード１１入力部１２グレー算出部１３Ｋ算出部１４ＣＭＹ算出部１５出力部１６修正部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無彩色信号と有彩色信号とからなる色彩
信号を入力する入力手段と、前記色彩信号の内の少なくとも前記有彩色信号に基づい
て、無彩色成分を算出する無彩色成分算出手段と、前記無彩色信号と前記無彩色成分とに基づいて、無彩色
出力信号を算出する無彩色信号算出手段と、前記有彩色信号と前記無彩色成分とに基づいて、有彩色
出力信号を算出する有彩色信号算出手段と、前記無彩色出力信号と前記有彩色出力信号を出力する出
力手段とを備えたことを特徴とする色信号変換装置。
【請求項２】前記無彩色成分算出手段は、前記有彩色
信号に基づいて第一の中間信号を算出する第一の算出手
段と、前記無彩色信号と前記第一の中間信号とに基づいて、第
二の中間信号を算出する第二の算出手段と、前記第二の中間信号を線形あるいは非線形に変換する変
換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の色彩
信号変換装置。