JPH10173946A

JPH10173946A - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JPH10173946A
Application number: JP8333638A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yabe; 隆司矢部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、ユーザの用途に応じたダーク部分の再現性を色空間
圧縮処理によって補償することを目的とする。【解決手段】対象画像を示す画像データを入力する入
力手段と、ダーク部分に対する色空間圧縮量をマニュア
ル指示に基づき指示する指示手段と、前記ダーク部分に
対する色空間圧縮量に基づき色空間圧縮処理パラメータ
を設定する設定手段と、前記入力画像データに対して、
前記色空間圧縮処理パラメータに基づき色空間圧縮処理
を行う色空間圧縮処理手段とを有することを特徴とする
画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は色空間圧縮処理を行
う画像処理装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、出力デバイスの色再現範囲外の画
像データを含む入力画像データを出力デバイスの色再現
範囲内で最適な画像データに変換する色空間圧縮技術が
考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
色空間圧縮処理によって、ユーザの指示に基づく色調整
を行うことができなかった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、ユーザの用途に応じたダーク部分の再現性を色空間
圧縮処理によって補償することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、対象画像を示す画像データを入力する
入力手段と、ダーク部分に対する色空間圧縮量をマニュ
アル指示に基づき指示する指示手段と、前記ダーク部分
に対する色空間圧縮量に基づき色空間圧縮処理パラメー
タを設定する設定手段と、前記入力画像データに対し
て、前記色空間圧縮処理パラメータに基づき色空間圧縮
処理を行う色空間圧縮処理手段とを有することを特徴と
する。

【０００６】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１に本実施形態に係る画像処理装置の
構成を示す。

【０００７】スキャナー部１０は原稿を走査して原稿を
示すＲ、Ｇ、Ｂ成分で構成される色画像データを生成す
る。この色画像データはスキャナー部が有するＣＣＤの
分光特性に依存しているので、入力マスキング部２０は
色画像データを所定のＲＧＢ色空間（例えばＮＴＳＣ
ＲＧＢ色空間）上の色画像データに変換する。色空間圧
縮部３０は入力マスキング処理が施された色画像データ
に、以下のマトリクス式に基づく色空間圧縮処理を行
う。

【０００８】

【外１】ここでＸはｍｉｎ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）である。

【０００９】これに対し、操作部１００で白黒モード及
び単色の記録材を用いて画像を形成するモードが設定さ
れた場合は、色空間圧縮処理をスルーにするとともに出
力マスキング部のマトリクス係数を比視感度に基づく濃
度データを生成するマトリクス係数に設定し、ＬＯＧ変
換された色画像データから濃度データを生成する。

【００１０】色空間圧縮が施された色画像データは、Ｌ
ＯＧ変換部４０でＹ、Ｍ、Ｃ成分で構成される色画像デ
ータに変換され、出力マスキング処理部５０及びフィル
ター６０で出力マスキング処理及びフィルター処理を行
いプリンター７０に出力され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記録材
によって記録媒体上に画像が形成される。

【００１１】判定部７１は入力マスキングが施された色
画像データに対してエッジ検出及び彩度判定を行い、該
画像データによって表される画素が文字部かイメージ部
かを判定する。

【００１２】出力マスキング処理部５０及びフィルター
６０の処理は判定部７１の判定結果に基づき各画素の種
別に応じた処理を行う。

【００１３】即ち、対象画素が黒文字である場合は、下
色除去（ＵＣＲ）量及び墨入れ（ＧＣＲ）量を増加する
出力マスキング処理を行うとともに、黒エッジ部のＫ成
分のレベルを増加するエッジ強調を行うフィルター処理
を行う。これらの処理によって黒文字を黒トナーを中心
に記録でき色のにじみを抑制することができる。また、
エッジ強調を行うので文字のエッジ部を鮮明にすること
ができる。

【００１４】これに対して、対象画素がイメージである
場合は、階調性や色再現性が高くなるようなマスキング
処理を行うとともに、印刷などの網点で形成される画像
に対してはスムージング処理を含むフィルターを用いる
ことによりモアレを抑制し高品質の画像再現を行うこと
ができる。

【００１５】上述の各処理部はバス１１０を介して接続
されているＣＰＵ７０によって制御される。色空間圧縮
係数、出力マスキング係数及びフィルター係数は操作部
１００の設定や原稿の画像信号分布及び色分布等に基づ
きＣＰＵ７０が設定する。

【００１６】ＣＰＵ７０はＲＯＭ８０に格納されている
プログラムに基づきＲＡＭ９０をワークメモリとして用
いて各処理部の制御及び各係数の演算設定を行う。

【００１７】まず、色空間圧縮処理について説明する。
プリンター７０はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの記録材の特性等に基
づき再現することができる色範囲である色再現範囲が決
まっている。プリンター７０の色再現範囲は実在する全
ての色を包含していないので、図３に示すように原稿に
存在する色がプリンターの色再現範囲外に存在すること
がある。色空間圧縮処理は、この色再現範囲外の色を該
色の色味に最も近い色再現範囲内の色に変換することに
より、再現画像の色味が原稿の色味に近づくようにす
る。

【００１８】本実施形態における色空間圧縮は図３に示
されるように原稿の色再現範囲外に存在するＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）（二次色）及びＣ（シアン）、Ｍ
（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）（一次色）及びＫ（ダー
ク）、Ｗ（ハイライト）の各成分に対応する最外色（高
彩度部）を検出し、該８色成分がプリンター７０の色再
現範囲を示す８色成分に変換されるように圧縮する。

【００１９】式（１）における色空間圧縮係数の設定方
法を説明する。これは図２の本実施形態のシーケンスの
Ｓ１〜Ｓ５に相当する。

【００２０】まず、原稿をプリスキャン（Ｓ１）し、得
られた色画像データに基づき、ＣＰＵにより画像信号の
大きさによりヒストグラム生成をする（Ｓ２）。ここ
で、まず下地レベル（ハイライト部Ｗ）を検出し、それ
ぞれＲＷ、ＧＷ、ＢＷ＝（ＲＧＢ）Ｗとして記憶され
る。次に色分布検出を行い、カラー出力部の色再現範囲
を逸脱する色信号のうち最も彩度の高い色信号（最外
色）を基本原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）について検
出する。そして検出された色分布は、それぞれの基本原
色に対し、（ＲＧＢ）Ｒ、（ＲＧＢ）Ｇ、（ＲＧＢ）Ｂ、（ＲＧ
Ｂ）Ｃ、（ＲＧＢ）Ｍ、（ＲＧＢ）Ｙ＝（ＲＧＢ）Ｌ
Ｌ＝１〜６の形で記憶される。さらに、ダークレベル検出を行う。
例えばＲ＜Ｒ_PDかつＧ＜Ｇ_PDかつＢ＜Ｅ_ＰＤのようにＲＧＢいずれもがある一定値Ｒ_ＰＤ、Ｇ_PD、Ｂ
_PD以下を満たす信号のうち最小の信号をダークレベル
（ＲＧＢ）_D （原稿のＢｋ）として記憶する。ここでＲ
_PD、Ｇ_PD、Ｂ_PDは、本装置で色再現されるうち最も黒い
色のＲＧＢ信号を表す（Ｓ３）。

【００２１】次にＳ４でマトリクス演算係数を求める。
つまり、マトリクス演算（１）の式において、検出され
た下地レベル（ＲＧＢ）_W 、色分布（ＲＧＢ）_L 、ダー
クレベル（ＲＧＢ）_D のそれぞれ２４個の値を変換前の
値Ｒ、Ｇ、Ｂとする。また、これらの各値に対してプリ
ンターで再現可能な最大レベルを予めターゲットとして
記憶しておき、マトリクス演算（１）の変換後の値
Ｒ′、Ｇ′、Ｂ′とすると、それぞれ２４個の連立１次
方程式ができる。こうしてこれらの式を解くことにより
マトリクス係数を算出する。

【００２２】色分布検出（Ｓ３）により検出された８種
類、８＊３＝２４個のＲＧＢ信号は色再現範囲を逸脱し
ていたり、下地がかぶっている画像信号である。

【００２３】例えば、一例として原稿の下地レベルが、
Ｒ＝２４０、Ｇ＝２４０、Ｂ＝２３５であった場合を例
に説明する。なお、本来、白レベルはＲ′＝２５５、
Ｇ′＝２５５、Ｂ′＝２５５が理想値である。

【００２４】また、例えば赤の最外色がＲ＝２００、Ｇ
＝１５、Ｂ＝０という信号であったとする。しかし、通
常ハードコピーの色再現範囲内で最も彩度の高い赤色は
Ｒ′＝１６０、Ｇ′＝２０、Ｂ′＝１０であるとする。

【００２５】上記のマトリクス変換の目的は、検出され
た最外色をハードコピーの色再現範囲にマッピングする
ことであるので、マトリクス変換によって上記ＲＧＢ信
号をＲ′、Ｇ′、Ｂ′にマトリクス変換すればよい。

【００２６】このような対応関係を、白レベル（１
色）、色空間分布（ＹＭＣＲＧＢの６色）、黒レベル
（１色）、系８色全てについて設定すると２４個の連立
１次方程式ができる。未知数として、マトリクス係数ａ
_ijがやはり２４個あるので、一義的に解くことができて
マトリクス係数が決定される。対応関係の一例を以下に
示す。

【００２７】

【外２】以上の手順によって下地レベル、色空間圧縮、ダークレ
ベルの全てに対し所望の変換を行うことができる色空間
圧縮係数を得ることができる。

【００２８】本実施形態によれば、下地レベル（ハイラ
イト部）補正、ダークレベル補正を含む色空間圧縮処理
がマトリクス変換により一括して実現でき、各補正がそ
れぞれの補正に障害を与えることなく、良好な画像を出
力することが可能となる。

【００２９】また、マトリクス演算を用いて色空間圧縮
処理を行っているので、色再現範囲外の階調及び色の連
続性を失うことなく、色再現範囲内に変換することがで
きる。

【００３０】上述の方法によって設定された色空間圧縮
係数を用いて本スキャン（Ｓ５）されて得られた色画像
データに対して色空間圧縮処理等を行い画像形成する
（Ｓ６）。

【００３１】ＬＯＧ変換部４０は色空間圧縮部から出力
された輝度信号であるＲ、Ｇ、Ｂ成分で構成される色画
像データを濃度信号であるＹ、Ｍ、Ｃ成分で構成される
色画像データに以下の式を用いて変換する。

【００３２】Ｃ＝２５５／Ｄｍａｘ×Ｌｏｇ₁₀（Ｒ／２５５）Ｍ＝２５５／Ｄｍａｘ×Ｌｏｇ₁₀（Ｇ／２５５）Ｙ＝２５５／Ｄｍａｘ×Ｌｏｇ₁₀（Ｂ／２５５）（２）この式（２）で示されるＬＯＧ変換処理では原稿濃度を
忠実に再現すべくＤｍａｘに相当する色画像データを２
５５（８ビットの最大値）に変換する。

【００３３】このＬＯＧ変換処理によれば、色空間圧縮
処理を行わない色画像データは、Ｄｍａｘ以下の濃度を
有する原稿中の色（即ち、色再現範囲内の色）を忠実に
再現する色画像データに変換することができる。しかし
ながら、図４（ａ）に示すようにＤｍａｘ以上の濃度を
有する原稿中の色は階調がつぶれてしまう。

【００３４】これに対して、色空間圧縮を行った場合
は、図４（Ｂ）に示す様に原稿の最大濃度を示す色画像
データはＤｍａｘを示す色画像データに変換されるので
高濃度部の階調を保持して再現することができる。

【００３５】出力マスキング処理部５０は、プリンター
部７０で用いるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記録材の特性等に基づ
き、Ｙ、Ｍ、Ｃ成分で構成される色画像データをＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｋ成分で構成される色画像データに変換する。

【００３６】一般に、プリンター部７０は記録媒体の性
質やプロセス条件から良好に画像形成を行うことができ
る記録材の総量の限界がある。したがって、プリンター
を正常に動作させ、形成画像の品質を保持するために記
録材の総量規制を行う必要がある。

【００３７】そこで、本実施例では、出力マスキング部
５０におけるマスキング係数とＵＣＲ量及びＧＣＲ量に
係る係数によって記録材の総量規制を行っている。

【００３８】出力マスキング部５０におけるマスキング
係数とＵＣＲ量及びＧＣＲ量に係る係数は、記録材の特
性等に依存する色再現と記録材の総量規制とに基づき設
定される。

【００３９】したがって、出力マスキング部５０におけ
る処理結果は図５に示されるように、入力濃度と出力濃
度の関係を示す図においてＫ成分の値、およびＹ、Ｍ、
Ｃ成分の値はゆるやかな曲線で示される。

【００４０】図５に示す関係より該マスキング処理の結
果、複数色モード時は色空間圧縮後の濃度値より濃度が
高くなる傾向にある。

【００４１】これに対して、単色モード時は上述した様
に出力マスキング処理部５０において濃度信号であるＣ
ＭＹデータから比視感度に相当する濃度データを生成す
べくマトリクス演算を行うにすぎないので、マスキング
処理及びＵＣＲ・ＧＣＲ処理は行われない。よって、単
色モード時は入力色画像データが有する濃度が忠実にコ
ピーされる出力濃度に反映される。

【００４２】したがって、単色モード時は色空間圧縮処
理による濃度低下を防止するために、色空間圧縮処理を
強制的にスルーにする。

【００４３】なお、該色空間圧縮の処理はＣＰＵ７０に
よって制御される。ＣＰＵ７０は操作部１００によって
白黒モード及び単色モードが設定されたか否かに基づ
き、色空間圧縮処理を行うか否かを自動的に制御する。

【００４４】なお、色空間圧縮処理は色の連続性を保つ
ために原稿全体に対して同一の色空間圧縮係数を用いて
行う。

【００４５】これに対して、判定部７１は画素ごとに種
別を判定し、出力マスキング及びフィルターを設定す
る。

【００４６】したがって、高濃度部及び黒文字部を有す
る原稿に対して色空間圧縮処理、出力マスキング処理及
びフィルター処理を行う場合、色空間圧縮処理は全体に
施されるので黒文字部の濃度を低下させてしまうが、出
力マスキング処理及びフィルター処理が黒文字部用の処
理が設定されるため、黒文字部の濃度は保存され、エッ
ジは強調される。よって高濃度の階調は色空間圧縮処理
によって良好に再現されるとともに、マスキング処理及
びフィルター処理によって黒文字部も鮮明でエッジが強
調され良好に再現される。

【００４７】以上説明したように、実施形態１によれば
複数色モード及び単色モードの各々に適した色空間圧縮
処理を行うことができ、高品質の画像を得ることができ
る画像処理を行うことができる。

【００４８】また、色空間圧縮処理は対象画像ごとに制
御し、空間周波数特性は画像データごとに制御すること
ができるので、各処理の特性に応じた処理単位で色処理
を制御することができ、高品質の画像をえるべく画像処
理をきめ細かく制御することができる。

【００４９】（実施形態２）実施形態１では、色空間圧
縮処理係数を原稿の色分布に基づき自動的に設定してい
たが、例えば、ユーザがマニュアルで微調整できるよう
にしても構わない。即ち、各色ごとに色空間圧縮の度合
いをユーザが微調整し、該微調整結果に基づきターゲッ
トを変換させることにより色空間圧縮係数にユーザの調
整結果が反映させるようにしても構わない。

【００５０】実施形態２では、色空間圧縮部３０の色空
間圧縮係数を、ユーザのマニュアル指示を反映させて設
定する。

【００５１】実施形態２では、フルカラーモード又は単
色モードの設定、フルカラーモード設定時の色空間圧縮
処理を行うか否かの設定の他に、図６に示すように、黒
領域調整の度合いを操作部１００で指示することができ
る。

【００５２】黒領域調整は、図３におけるＢｋｐ及びそ
の周辺範囲に相当する出力画像のダーク部分の階調性を
制御する。

【００５３】デフォルトより黒を弱く設定すると、入力
画像のダーク部分の階調を良好に再現することができ
る。しかしながら、黒文字等の黒べたで再現したい部分
において、階調を付けて再現してしまう可能性がある。
これは、原稿をスキャナーで読み取った時の読み取り誤
差による黒文字部分の色の不一致が原因である。

【００５４】これに対して、デフォルトより黒を強く設
定すると、入力画像の黒文字部を良好に再現することが
できる。しかしながら、出力画像のダーク部分の階調が
つぶれてしまう可能性がある。

【００５５】本実施形態では、黒領域調整の度合いを図
６に示す操作画面で設定することにより、所望の出力画
像のダーク部分の色再現特性を任意に調節することがで
きる。

【００５６】以下、具体的に黒領域調整に応じた色空間
圧縮係数の設定方法を説明する。

【００５７】設定された黒領域調整の度合いに応じて、
ヒストグラムに基づき検出された原稿の黒レベルＲＧＢ
を変更する。

【００５８】デフォルトより黒を弱く設定された場合
は、原稿の黒レベルの値を小さくする。即ち、図３のＢ
ｋの値をＬ^*軸に沿って下方に変更する。

【００５９】一方、デフォルトより黒を強く設定された
場合は、原稿の黒レベルの値を大きくする。即ち、図３
のＢｋの値をＬ^*軸に沿って上方に変更する。

【００６０】このように原稿の黒レベルを変更すること
によりダーク部補正に係る色空間圧縮係数を変更するこ
とができ、ダーク部分に対する圧縮率を制御することが
できる。デフォルトより黒を弱く設定された場合は、ダ
ーク部の圧縮率を大きくし、デフォルトより黒を強く設
定された場合はダーク部の圧縮率を小さくする。

【００６１】なお、予め、色空間圧縮係数のダーク部分
に係る係数を黒領域調整の度合いに対応させて格納して
も構わない。

【００６２】なお、格納されるダーク部分に関する係数
は正だけでなく負の値を用いても構わない。負の係数を
用いることにより、ダーク部分の強調の度合いをより強
くすることができる。よって、黒文字をより鮮明に再現
することができる。

【００６３】（他の実施形態）上述の実施形態では、色
空間圧縮方法として図３に示す方法を用いたが、例えば
（ａ）入力画像データの色相を保存して彩度、明度を変
化させることにより色再現範囲内に入力画像データを色
空間圧縮する色空間圧縮方法でも構わない。

【００６４】また、上述の実施形態では一頁全体に対し
て色空間圧縮するか否かを制御していたが、例えば一頁
の画像の中に、イメージ領域、ＣＧ領域、文字領域等の
特性が異なる領域が含まれる場合は各領域ごとに色空間
圧縮を行うか否かを設定できるようにしても構わない。

【００６５】また、上述の実施形態１では複数色モード
では色空間圧縮を行い、単色モードでは色空間圧縮をス
ルーにするように制御していたが、例えば、複数色モー
ドでは実施形態１と同様に色空間圧縮を行い、単色モー
ドではダークポイントのターゲットに対してリミッタを
かけないように制御しても構わない。

【００６６】また、上述の実施形態１では色再現処理と
してマスキング処理を用いたが、例えばテーブルを用い
てダイレクトマッピング処理はどの他の色再現処理でも
構わない。

【００６７】本発明は複数の機器（例えば、ホストコン
ピュータ、インタフェイス機器、プリンタ、リーダな
ど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器
からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。

【００６８】また、本発明を達成するソフトウェアのプ
ログラムを記録した記録媒体を、システムあるいは装置
に供給し、そのシステムあるいは装置が記録媒体に格納
されたプログラムを読出し実行することによって、本発
明が達成される場合にも適用できることは言うまでもな
い。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例
えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディス
ク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テ
ープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いるこ
とができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ユーザの用途に応じたダーク部分の再現性を色空間圧縮
処理によって補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる画像処理装置の構成
を示すブロック図。

【図２】色空間圧縮処理の流れの１例を示すフローチャ
ート。

【図３】色再現範囲を説明する図。

【図４】色空間圧縮処理の結果を示す図。

【図５】下色処理（ＵＣＲ及びＧＣＲ）の結果を示す
図。

【図６】黒領域調整の度合いを設定する操作画面の１例
を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象画像を示す画像データを入力する入
力手段と、ダーク部分に対する色空間圧縮量をマニュアル指示に基
づき指示する指示手段と、前記ダーク部分に対する色空間圧縮量に基づき色空間圧
縮処理パラメータを設定する設定手段と、前記入力画像データに対して、前記色空間圧縮処理パラ
メータに基づき色空間圧縮処理を行う色空間圧縮処理手
段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】更に、前記入力画像データに対して複数
の記録材を用いて記録媒体上に画像形成を行うべく画像
処理を行う複数色モードと単色モードのいずれのモード
で画像処理を行うかを判定する判定手段と、前記判定手段の結果に基づき前記色空間圧縮処理手段を
制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記色空間圧縮パラメータは前記対象画
像の色分布と、画像形成手段の色再現範囲及び前記ダー
ク部分に対する色空間圧縮量に基づき設定されることを
特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】前記設定手段は、ダーク部分の階調を重
視した場合は圧縮率を大きくすることを特徴とする請求
項１記載の画像処理装置。
【請求項５】更に、対象画像をスキャンするスキャナ
ーと、前記色空間圧縮処理された画像データに基づき画像を出
力する画像出力部を有することを特徴とする請求項１記
載の画像処理装置。
【請求項６】更に、複数のダーク部分に対する色空間
圧縮量に対応させて、ダーク部分の色空間圧縮処理パラ
メータを格納する格納手段を有することを特徴とする請
求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】対象画像を示す画像データを入力し、ダーク部分に対する色空間圧縮量をマニュアル指示に基
づき指示し、前記ダーク部分に対する色空間圧縮量に基づき色空間圧
縮処理パラメータを設定し、前記入力画像データに対して、前記色空間圧縮処理パラ
メータに基づき色空間圧縮処理を行うことを特徴とする
画像処理方法。