JPH114356A

JPH114356A - カラー変換方法

Info

Publication number: JPH114356A
Application number: JP9186301A
Authority: JP
Inventors: Jay A Gondek; ジェイ・エー・ゴンデック
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】画像をＲＧＢ色空間から６平面ＣＭＹＬc
ＬmＫに変換する方法を提供する。【解決手段】モニタ・ベースの近アナログＲＧＢ色空間
から、ＣＭＹＬcＬmＫプリンタ色空間に画像を変換する
ため、近アナログ色空間内に１組の制御点を与える。各
々の制御点は、出力色空間の対応するインク量を与える
パラメータをもつ。シアンおよびマゼンタについて、制
御点に従って、高い染料ロードのインクおよび低い染料
ロードのインクのいずれかが選択される。１組の制御点
が与えられると、次のステップで、カラー立方体の残り
の未知の点を埋めるために、制御点の間に補間を行う。
補間は、出力色空間にスムーズな色の遷移を与えるよう
に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像を、(コン
ピュータ・モニタ上で見るのに適した)ＲＧＢ(赤、緑、
青)色空間から、インクジェット・プリンタのようなデ
ジタル・カラー・プリンタ上で印刷するのに適した６平
面ＣＭＹＬcＬmＫ(シアン、マゼンタ、黄、明るいシア
ン、明るいマゼンタおよび黒)に変換する方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的に、カラー画像は、選択されるレ
ベルまたは強度で、原色の組合せによってコンピュータ
ー・メモリに表わされる。(コンピュータ画面から来る
光のような)透過光では、可視スペクトルは、典型的に
３つの加色法の原色である赤、緑および青(ＲＧＢ)に分
割される。赤、緑および青が全て組み合わせられると
き、白(Ｗ)が生じ、これらのどの色の使用されないと
き、黒(Ｋ)が生じる(光の欠如)。

【０００３】色が印刷媒体上に置かれるとき、典型的
に、減色法の原色であるシアン、マゼンタおよび黄(Ｃ
ＭＹ)が使用される。染料、顔料または他の着色剤が、
紙または他の媒体のシート上に置かれるとき、着色剤
は、ある周波数の光を吸収し、他のものを反射するまた
は透過するように働く。理論上の周囲の白色光が、その
ような着色剤から反射される、または着色剤を通して濾
過(filter)されるとき、着色剤は、特定の周波数を取り
去り、所望の色を反射するまたは透過する。３つの減色
法の原色のすべての付加は、黒をもたらし、どの減色法
の原色も使用されないとき、全ての光は反射されまたは
透過され、白が生じる。

【０００４】ＲＧＢとＣＭＹのカラー方式の間の関係
は、次の単純な代数式で表わすことができる。

【０００５】

【数１】Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝ＷＣ＋Ｍ＋Ｙ＝ＫＲ＋Ｇ＝ＹＣ＋Ｍ＝ＢＲ＋Ｂ＝ＭＣ＋Ｙ＝ＧＧ＋Ｂ＝ＣＭ＋Ｙ＝Ｒ

【０００６】これらのカラー方式の各々は、３次元座標
系として表現することができ、それによって色空間を定
義する。完全な原色を表わす、軸上の選択点は、カラー
立方体の頂点を形成する。理論上、任意の色を、この立
方体内の点によって表現することができる。ＲＧＢ色空
間は、図３に示され、点Ｒ(赤)、Ｇ(緑)およびＢ(青)
は、カラー立方体の頂点を形成する。Ｒ、ＧおよびＢが
各々0(点0,0,0)に等しい場合、この立方体の頂点は、Ｋ
(黒)であり、３つの加色法の原色すべての付加からなる
立方体の頂点は、Ｗ(白)を生じる。上記式と一致して、
他の３つの頂点は、Ｃ(シアン)、Ｍ(マゼンタ)およびＹ
(黄)である。色空間は、３次元に限定されない。例え
ば、減色法の原色は、しばしば４色ＣＭＹＫ色空間で表
現される。

【０００７】陰極線管(ＣＲＴ)のようなコンピュータ・
モニタは、「近アナログ(near-analog)」カラーと呼ぶ
ことができるものを作り出す。コンピュータ画面上の各
ピクセルは、各原色の２５６の異なるレベル(０から２
５５)によって表現することができる。各原色について
２５６の異なるレベルを用いると、この数の強度レベル
は、人間の目の解像力を十分に超えているため、ＣＲＴ
は、アナログに接近する。しかし、インクジェット・プ
リンタのようなドット・プリンタでは、各ピクセルは、
典型的にオンまたはオフの２レベルだけで表現すること
ができる。近アナログＣＲＴ画像からデジタル・プリン
タ画像に変換するために、典型的に、ハーフトーニング
方法が使用される。ハーフトーニング方法は、各ピクセ
ルの各色について近アナログ強度レベルを評価し、その
ピクセルについてその色のドットを印刷するかどうか決
定するためにディザリングまたは誤差拡散アルゴリズム
を使用する。ハーフトーニングは、モニタＲＧＢ色空間
から出力色空間(例えばＣＭＹまたはＣＭＹＫ)へのカラ
ー変換の前または後のどちらに行なってもよい。

【０００８】上述したように、インクジェット・プリン
タのようなドット・プリンタは、アナログまたは近アナ
ログとは対照的にデジタル・プリンタである。各々の色
の１つのドットのみが使用される場合、ＣＭＹＫプリン
タは、任意の所与のピクセルで、８つの異なる色Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＫおよびＷ(任意のインク・ドッ
トの欠如である白)を作り出すことができる。ドット・
プリンタのデジタル性質は、このように得られる画質を
非常に制限する。

【０００９】アナログ装置のように振る舞うようにドッ
ト・プリンタを作ることができれば、画像の品質は、飛
躍的に高められる。多様な方法が、各ピクセルの色の選
択の数を増やすために工夫されている。これらの方法の
いくつかは、複数の液滴サイズを使用したり、１ピクセ
ルにつき同じ色の複数のより小さいドットを使用した
り、異なった染料ロード(dye load)のドットを使用する
こと、および動的に液滴の大きさを変える試みを含む。

【００１０】この発明は、シアンおよびマゼンタの色に
ついて、２つの染料ロードつまり完全なまたは「高い」
染料ロード、および減らされたまたは「低い」染料ロー
ドを印刷することができるインクジェット・プリンタと
して開示される。それゆえ、利用可能な選択は、Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｌc、ＬmおよびＫであり、ここでＬcは、低い
シアンであり、Ｌmは、低いマゼンタである。黄の異な
ったレベルは、他の原色の異なるレベルよりも人間の目
によって識別しにくいので、黄は、完全な染料ロードの
みで印刷される。この方式を用いて得られる可能な色の
範囲は、大きく増やされ、非常に改善された画質を生
む。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】コンピュータ画面上の
画像がカラー・プリンタのような出力装置に印刷される
とき、カラー変換が、ＲＧＢ色空間からＣＭＹまたは
ＣＭＹＫ色空間へ行われなければならない。上記式を使
用する単純な代数操作が、この変換を与えるように思わ
れる。しかし実際問題として、厳密な代数変換は、ＣＲ
Ｔ上で見られるものからページ上に生じるものへの真の
カラー・マッピングを引き起こさない。このＣＲＴから
ＣＭＹ(Ｋ)出力への非線形性は、使用されるハーフトー
ニング方法や、媒体、インクまたは着色剤の性質等の多
くの要因に起因する。

【００１２】多様な方法が、ページ上に印刷される色を
ＣＲＴ上で見られる色により忠実にするために工夫され
ている。典型的に、これらの方法は、ＣＲＴ上で見られ
る色を、使用される特定の印刷装置で印刷される色に最
もよく近づけることが分かっている、経験的に引き出さ
れる曲線または式に基づく。過剰な計算時間を避けるた
め、これらのカラー変換方法は、典型的に、ルックアッ
プ・テーブルを含む。各々の原色が２５６の可能なレベ
ルを持つという事実によって示されるように、１ピクセ
ルあたりの多数の可能な色が、ＣＲＴ上で利用可能であ
る。このように、ＣＲＴは、１ピクセルあたり２５６×
２５６×２５６、または１６,７７７,２１６の可能な色
の総計をもつ。言及されるＣＭＹＬcＬmＫプリンタで
は、これらの色の各々は、メモリにマッピングされ、ま
たはドットの６つの利用可能な選択の各々のそれ自体の
組合せに変換されなければならない。１６,７７７,２１
６カラーの各々の単純なルックアップ・テーブルは、受
け入れがたいほど多い量のメモリを使用する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、近アナログ
色空間から多次元出力に変換する印刷機構およびカラー
変換方法を提供する。出力色空間は、少なくとも２つの
出力オプションをもつ少なくとも１つの色をもつ。こ
の方法は、(ａ)近アナログ色空間内に１組の制御点を与
えるステップであって、各々の制御点は、対応するパラ
メータの組を出力色空間にもち、少なくとも２つの出力
オプションをもつ少なくとも１つの色のオプション間の
遷移を与える上記ステップと、(ｂ)出力色空間の選択点
のパラメータを決定するために、制御点の間にカラー立
方体内の選択点を補間するステップと、を含む。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の印刷システム
の概略図である。このシステムはホスト・コンピュータ
10、モニタ(ＣＲＴ)12、およびプリンタ14を含む。プリ
ンタ14は、プリンタ制御装置16、および印刷カートリッ
ジ18と20を含む。示される実施例で、印刷カートリッジ
18と20は、走査式の印刷カートリッジである。言い換え
ると、それらは、印刷媒体(例えば紙)上で印刷帯を横切
って前後に駆動され、また印刷媒体は、プリンタを通し
て駆動される。このようにして、ページの全体の印刷領
域は、テキストまたはグラフィックスで領域を満たすよ
うアドレスされることができる。

【００１５】印刷カートリッジ18は、シアン(Ｃ)、マゼ
ンタ(Ｍ)および黄(Ｙ)の３つのタイプのインクを含む、
１インチあたり３００ドット(ＤＰＩ)の３室のカートリ
ッジである。これは、以前に使用されていた印刷カー
トリッジの標準のタイプである。印刷カートリッジ20
は、カートリッジ18の修正されたバージョンであるが、
３つのチェンバーは、低いシアン(Ｌc)、低いマゼンタ
(Ｌm)および黒(Ｋ)を含む。示されるプリンタの高いお
よび低い染料ロードは、低い染料ロードのインクが、高
い染料ロードのインクの染料ロードのおよそ２０％をも
つように選ばれる。ドットがページ上に置かれるとき、
染料ロードは、４つの理論上線形に増加するレベルがこ
れらの色で実現されるように選ばれる。例えば、マゼン
タで、これらのレベルは、０(ドットなし)、Ｌm、Ｍお
よびＭ+Ｌmという組み合わせによって作り出される。低
い染料のインクについて５０％の染料ローディングが、
そのような線形に増加するレベルについては正しい選択
であると思われるかもしれないが、２０％の染料ローデ
ィングの方が、よりよい結果を生じることが経験的に分
かっている。

【００１６】カートリッジ20は、黒のみを含む別のカー
トリッジ22(図２)と交換可能である。カートリッジ20ま
たは22は、プリンタ16に実装されないとき、それは、プ
リントヘッドを乾燥させないようにする「ガレージ」24
(図２)に保持することができる。一般に現在のプリンタ
は、黒カートリッジおよびＣＭＹカートリッジを取り入
れている。図１に示されるシステムは、向上した画質を
提供するための、この基本設計の修正である。このよう
に、既存のプリンタ設計は、黒カートリッジ、またはシ
アンとマゼンタの染料ロードを減らし、小さい黒のチェ
ンバーをもつカラー・カートリッジのいずれかを受容す
るキャリッジを提供することによって、カラー印刷で飛
躍的に向上した画質を提供するように修正される。

【００１７】図４は、コンピュータ10からプリンタ14ま
での情報の標準の流れを示す。最初に、画像が生成さ
れ、またはコンピュータ14のメモリに導入される。コン
ピュータ・モニタ12上に表示されるために、この画像
は、加色法のＲＧＢ色空間で表現される。画面上の各々
のピクセルは、２５６(０から２５５)の強度のレベルの
任意のレベルで、赤、緑および青の各々の色で照射され
ることができる。２５６レベルは、この数のレベルが人
間の目の解像力を越えているため、近アナログであると
考えられる。３色は、それらのそれぞれの２５６のレベ
ルで組み合わせることができ、各ピクセルに１６００万
以上の可能な色を作り出す。２５６レベル(２⁸= ２５
６)を表現するには８ビットを費やす。３原色の各々
は、８ビットを必要とする。従って一般に、ＲＧＢカラ
ー・モニタは、２４ビット・カラー(３×８=２４)を作
り出すといわれる。この画像は、特定のモニタの空間解
像度で表現される。典型的なモニタは、垂直および水平
方向で１インチあたり７５ピクセル(７５ＤＰＩ)を持
つ。

【００１８】ステップ30で、２４ビットＲＧＢカラー画
像は、それがモニタ１２上に表示されることができるよ
うに、コンピュータ１０のメモリに保持される。ステッ
プ32で、画像30は、プリンタの解像度の２４ビットＲＧ
Ｂ画像へ変換される。典型的なインクジェット・プリン
タは、１インチあたり３００ドットの解像度をもつ。し
かし、あるインクジェット・プリンタは、６００ＤＰＩ
または１２００ＤＰＩもの解像度を持つ。典型的に、プ
リンタは、ＣＭＹまたはＣＭＹＫ減色法の原色で印刷す
るが、それでもプリンタをＲＧＢ装置と考えることは、
ステップ３２の画像処理の目的で好都合である。これ
は、３次元が装置の色空間を述べるに十分だからであ
る。カラー・モニタＲＧＢ値を直接にＣＭＹＫまたはＣ
ＭＹＬcＬmＫに適合させようとする試みがなされる場
合、測色学的(colorimetric)な適合を作り出すＣＭＹＫ
またはＣＭＹＬcＬmＫの多数の組み合わせがある。しか
し、ある選択は、他より多くの視覚的な雑音を含み、あ
る選択は、画像のハーフトーン遷移で望ましくない不連
続をもたらすことがあるので、適合する値の全てが、同
じ画質を作り出すわけではない。

【００１９】ステップ34で、この発明は、プリンタＲＧ
Ｂカラー画像を、ＣＭＹＫまたはＣＭＹＬcＬmＫ色空間
に変換する。ＣＭＹＫとＣＭＹＬcＬmＫの間の選択は、
商標「ColorSmart」イメージング(TM，ヒューレット・
パッカード社)で知られるアルゴリズムによって決定さ
れる。画像が、カラー・イメージングの向上から相当の
利益を得ない場合、例えば、コンピュータ作図アプリケ
ーションや発表(presentation)用パッケージから作り出
されるような一様なカラー領域を塗りつぶすコンピュー
タ・グラフィックスの場合、より単純なＲＧＢからＣＭ
ＹＫへの変換を使用することができる。しかし画像が、
走査される絵または写真ような変化するカラー・レベル
の領域を持つ場合、この方法は、ＲＧＢからＣＭＹＬc
ＬmＫへの変換を使用する。

【００２０】ステップ34で補間器(interpolator)が完了
すると、画像は、３平面(ＲＧＢ)画像から６平面(ＣＭ
ＹＬcＬmＫ)画像に変換されたことになる。こうして、
シアンおよびマゼンタで、プリンタは、低い染料ロード
のドットのオプションを持つ。追加の液滴の数を使用す
ることもできるが、任意のタイプの１つのドットのみが
作られると仮定する。このように、プリンタは、６平面
色空間で印刷するように指示され、各々の平面は、１色
について１ピクセルあたり１ビットをもつ。

【００２１】そしてステップ36で、画像がハーフトーニ
ングされ、６平面近アナログ・カラーから６平面デジタ
ル・カラーに画像を変換する。ハーフトーニングは、従
来技術でよく知られており、典型的に、画像の上に「タ
イル(tiled)」される「ディザリング(dithering)・セ
ル」を使用する。同じディザ・セルが、画像全体の上に
使用される。セルの各々のピクセルは、そのピクセルの
アナログまたは近アナログ画像強度レベルに対して比較
される閾値の強度レベル値をもつ。近アナログ画像強
度レベルがハーフトーニング閾値より高い場合、ドット
はその点で印刷される。言い換えると、デジタル・カラ
ー空間は、その色のそのピクセルについて「１」を示
す。画像強度レベルがハーフトーニング閾値より少ない
場合、ドットは印刷されず、デジタル・カラー空間は、
そのピクセルのその色について「０」をもつ。このプロ
セスは、色空間の各々の色について繰り返される。使用
される特定のディザ・セルの閾値は、多様な技法によっ
て確立され、それらの各々は、異なった結果を生む。ま
た各々のハーフトーニング技法は、それ自体の固有の望
ましくない加工(artifacts)をもつ。４平面ではなく６
平面デジタル・カラーを使用する理由の１つは、これら
の加工のいくつかを避けるためである。

【００２２】ステップ38で、画像は、典型的にヒューレ
ット・パッカード社のPrinter Control Language(ＰＣ
Ｌ)で識別されるようなエスケープ・シーケンスによる
効率的な通信プロセスを使用して、プリンタに転送され
る。ステップ36で作り出される画像は、各色のいくつの
ドットがページ上の各々のピクセルで印刷されるかに関
する情報の全てを含む。プリンタ制御装置は、これらの
ドットをいつ印刷するべきか、すなわち１つのパスか、
あるいは複数のパスか決定する。インクジェット印刷の
性質のため、１より多いパスでドットを置き、個々のパ
スを、ある種のチェッカー盤または他のまばらなパター
ンで印刷することがしばしば有益である。また、帯の間
に生じうる加工を隠すために、これらの隙間のパターン
を用いてパスを重ねることが有益である。ドットをどの
パスのどのパターンで置くか決定するこれらの手続き
は、「印刷モード」と呼ばれる。例えば、重ねて、隙
間を印刷する有用な方法は、それが屋根の上に屋根板を
敷く方法を思い起こさせるので、「屋根葺き(shinglin
g)」と呼ばれる。

【００２３】プリンタに依存して、図４に関連して述べ
られる多様な機能を、ホストコンピュータまたはプリン
タで実施することができることが理解されるであろう。
例えば、「洗練された」プリンタでは、ステップ32から
38は、すべてプリンタで実施することができる。一方、
「ダム(dumb)」プリンタ(もっと良く言えば「余計な飾
りのない(sleek)」プリンタ)では、プリンタの記憶メモ
リのコストを節約するために、機能30から38までの全て
を、ホストコンピュータで実施することができる。

【００２４】ここで、プリンタ・ベースの２４ビット３
平面ＲＧＢ画像を、プリンタ・ベースの６平面ＣＭＹＬ
cＬmＫ画像に変換する補間ステップ34に注目する。画像
のＲＧＢは、図３に示されるように、３次元ＲＧＢ色空
間のカラー立方体として表現される要素として考えるこ
とができる。この空間で、Ｒ、ＧおよびＢは、色空間の
軸を形成し、完全な赤、緑および青の色の彩度がもたら
す点は、図示されるように立方体の頂点Ｒ、Ｇ、Ｂであ
る。

【００２５】図４に関してステップ32で述べられるよう
に、プリンタは、モニタからプリンタへの色の適合のた
めに仮想的にＲＧＢカラーで印刷すると考えられ、その
後プロセスで減色法の色空間へ変換され、ハーフトーニ
ングされる。３次元は、プリンタの色空間を表現する
に十分である。また、モニタＲＧＢ画像を例えばＣＭＹ
Ｋに直接に適合させようという試みがなされる場合、所
与のＲＧＢ近アナログ値への測色学的な適合を作り出す
ＣＭＹＫの非常に多くの組合せがある。しかし、ある選
択は、他よりも多くの視覚的な「雑音」を含むことがあ
り、またあるものは、ハーフトーン画像に加工をもたら
すことがあるので、適合するＣＭＹＫ値の全てが、同じ
印刷品質を生じるというわけでない。

【００２６】６つの異なったインク(ＣＭＹＬcＬmＫ)を
もつ図示のプリンタ14を考えるとき、各々の色について
最適のインクの組合せを選択する問題は、より一層難し
くなる。プリンタ14で、低い染料のインクは、高い染料
のインクと組み合わせられ、カラー間の遷移およびカラ
ーから黒への遷移で、より明るい色で視覚的な雑音をあ
まり作り出さないようにする。例えば黄のような明るい
色から緑のような暗い色への遷移のとき、視覚的な雑音
は、最初に低い染料ロードのシアンをより多くの黄の領
域で使用することによってあまり生じなくなり、画像が
十分に暗くなるある点では、黄と共に完全な染料ロード
のシアンを、粒の粗い画像を引き起こすことなく使用す
ることができる。

【００２７】示される６つのインクが画質を最大限にす
るように組み合わせられるべき方法は、重要である。決
定は、一部で、対象の媒体上の実際の結果による経験に
基づかなければならない。示される実施例は、良く振る
舞う、スムーズなプリンタ色空間を実現するために、複
数の染料ロードの印刷システムで複数のインクを組み合
わせる問題について言及する。

【００２８】実際の印刷される結果は、ＲＧＢからＣＭ
ＹまたはＣＭＹＫへの正確な代数変換と線形に一致しな
いので、経験的な結果に基づいて、所与の領域の１つの
染料ロードのドットの強度(Ｃ_IN、Ｍ_IN、Ｙ_IN、Ｋ_IN)の
線形増加に起因する、その領域上に見られる実際の色
(Ｃ_OUT、Ｍ_OUT、Ｙ_OUT、Ｋ_OUT)を示す曲線を生成するこ
とが起こりうる。上述のように、この関係は線形ではな
い。このように、印刷するＣ、ＭおよびＹの量は、線形
化曲線によって与えられる。

【００２９】

【数２】Ｃ_OUT＝Ｆ₁(Ｃ_IN) Ｍ_OUT＝Ｆ₂(Ｍ_IN) Ｙ_OUT＝Ｆ₃(Ｙ_IN) Ｋ_OUT＝Ｆ₄(Ｃ_IN,Ｍ_IN,Ｙ_IN)

【００３０】この手続きの複数の染料ロードへの拡張
は、６つの染料を用いて白からシアン、白からマゼン
タ、白から黄、および白から黒への「ランプ(ramps)」
を定義することであり、その結果、より明るいレベルで
は明るい染料を使用し、ランプが暗いレベルまたは黒へ
移るに従って暗い染料が使用される満足の行く遷移があ
る。このように、印刷するＣ、Ｍ、Ｙ、Ｌc、Ｌm、Ｙお
よびＫの量は線形化曲線によって与えられる。

【００３１】

【数３】Ｃ_OUT＝Ｆ₁(Ｃ_IN) Ｍ_OUT＝Ｆ₂(Ｍ_IN) Ｙ_OUT＝Ｆ₃(Ｙ_IN) Ｌc_OUT＝Ｆ₅(Ｃ_IN) Ｌm_OUT＝Ｆ₆(Ｍ_IN) Ｋ_OUT＝Ｆ₄(Ｃ_IN,Ｍ_IN,Ｙ_IN)

【００３２】この方法は、いくつかの問題をもつ。最も
基本的な問題は、色空間内の全ての遷移を、これらの曲
線のインク値の線形の組合せを用いて実現することがで
きるという仮定である。例えば、赤から黒への遷移は、
赤から白、および白から黒への遷移のために使用される
インクの線形の組合せである。しかし、この技法は、特
に一様なカラーから黒への悪い遷移をもたらす。さら
に、この方法に基づくインクの合計は、媒体にとって非
常に高いインク量を作り出すことがあり、実際には印刷
されることができない１００％を超えるインク量を作り
出すことがある。

【００３３】ある色から他の色への遷移の間、シアンお
よびマゼンタについて、高い染料ロードのインクと低い
染料ロードのインクのいずれかを使用することが多くの
場合好ましい。例えば記述されるＷからＫへの遷移の場
合、高い染料ロードの黒ドットが、非常に明るいグレー
(gray)領域のような他のドットがほとんどない領域で使
用される場合、高い染料ロードの黒ドットは、他方の
明るいエリアの背景に対してくっきりと目立って見え、
結果として粒の粗さが現れる。黄の高い染料ロードと組
み合わせる高い染料ロードのシアンとマゼンタによって
作り出される合成の黒でも、そのような明るいグレー領
域で、ある粒子の粗さを作り出す。しかし、低い染料ロ
ードのシアンとマゼンタ、および高い染料ロードの黄
(黄は明るい色であるので)が使用される場合、それは、
より均一で粒の粗くないグレー表現を作り出す。ある点
では、色は、高い染料ロードのシアン、マゼンタ、また
は黒を使用することが、受け入れがたい粒の粗さを作り
出さないくらい十分に暗い。従って、制御点は、アルゴ
リズムが高い染料ロードのドットに移り変われるところ
で確立されることができる。高い染料ロードのドットを
使うことは、より暗い色を実現することができるので、
画質を下げることなく行われるならば好ましい。また、
高い染料ロードのドットの使用は、ページ上の湿気を少
なくし、費用をおさえる。

【００３４】変換テーブルの生成この発明は、制御点の使用によって、低い染料ロードの
ドットと高い染料ロードのドットの間の遷移を与える。
ＲＧＢを６平面データに変換するために、一組の変換テ
ーブルが作り出される。変換テーブルは、ＲＧＢによっ
て索引を付けられる３次元マトリックスであり、６出力
平面ＣＭＹＬcＬmＫの各々の値を含む。図示される実施
例は、図３に示されるカラー立方体の各々の軸に沿う９
つの点に対応する、Ｒ、ＧおよびＢの各々の軸に沿う９
ステップ(０から８)を使用する。このように、これら９
つの点は、カラー立方体に７２９エントリ(９×９×９=
７２９)をもつ３次元マトリックスを生成する。アルゴ
リズムで、これらのエントリは、最初にUNKNOWNと設定
され、４ステップの処理で完了される。

【００３５】この４ステップの処理は、図５を参照して
以下のように記述される。

【００３６】ステップ１：制御点を指定するこの７２９点のテーブルを生成するときの最初のステッ
プ(図５のステップ50)は、ある制御点を指定することで
ある。制御点は、白から黒、白からＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ
およびＹの各々、そしてＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、ＭおよびＹの
各々から黒への遷移を指定するために提供される。それ
に加えて、制御点は、原色と２次的な色の間の遷移を指
定するために使用される。例えば、黄から赤への遷移で
は、最初に低い染料のマゼンタが黄と共に使用され、オ
レンジ色を生成する。この後、高い染料のマゼンタおよ
び黄が、赤への遷移を完了するために使用される。必要
とされる制御点を経験的に展開するために、１組の制御
点が提供されると、テスト・チャートが印刷され、追加
の制御点を、スムーズな色遷移、最大の色範囲およびイ
ンク範囲を保証するように必要に応じて指定することが
できる。媒体および染料のタイプのように多様な要因に
依存して、これらの制御点は、いくらかより複雑になる
ことがある。以下は、平坦な紙と染料ベースのインクを
用いて有用であることが分かっている３８制御点の１組
である。

【００３７】

【表１】黒から白へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (0,0,0) 16 10 14 0 0 190 (1,1,1) 0 0 12 35 0 135 (2,2,2) 0 0 20 80 45 79 (3,3,3) 0 0 24 110 100 22 (4,4,4) 0 0 22 90 100 0 (6,6,6) 0 0 14 38 38 0 (7,7,7) 0 0 8 16 16 0 (8,8,8) 0 0 0 0 0 0白から赤へ、赤から黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (8,4,4) 0 0 56 0 240 0 (8,2,2) 0 86 113 0 105 0 (8,0,0) 0 134 134 0 0 0 (6,0,0) 0 85 95 100 0 0 (3,0,0) 0 90 93 78 0 70 (2,0,0) 0 85 85 0 0 115白から緑へ、緑から黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (4,8,4) 0 0 40 255 0 0 (0,8,0) 128 0 128 0 0 0 (0,6,0) 85 0 92 0 110 0 (0,2,0) 82 0 82 0 0 12白から青へ、青から黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (5,5,8) 0 0 0 170 170 0 (0,0,8) 120 120 0 0 0 0 (0,0,2) 85 85 0 0 0 115白から黄へ、黄から黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (8,8,0) 0 0 208 0 0 0 (6,6,0) 0 0 165 25 25 0 (4,4,0) 0 0 140 50 50 55 (2,2,0) 0 0 120 0 0 170白からマゼンタへ、マゼンタから黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (8,5,8) 0 0 0 0 255 0 (8,0,8) 0 208 0 0 0 0 (6,0,6) 0 166 20 120 0 0 (2,0,2) 0 150 0 0 0 170白からシアンへ、シアンから黒へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (5,8,8) 0 0 0 255 0 0 (0,8,8) 208 0 0 0 0 0 (0,6,6) 166 0 20 0 120 0 (0,2,2) 160 0 0 0 0 170黄から赤へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (8,5,0) 0 0 180 0 255 0 (8,3,0) 0 58 185 0 140 0黄から緑へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (5,8,0) 0 0 190 147 0 0マゼンタから青へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (5,0,8) 0 190 0 147 0 0シアンから青へ (R,G,B) C M Y Lc Lm K (0,5,8) 190 0 0 0 147 0

【００３８】白から黒への遷移には、カラー立方体のど
の２つの頂点の間にあるよりも多い制御点である６つの
制御点(頂点を数えない)があることに注意する。白が
最も明るい色であり、黒が最も暗い色であるので、この
より多い数の制御点が、この遷移で粒の粗さを避けるた
めに必要とされる。黒の近くで、白への遷移を始めるた
めに、最初に高レベルの黒が、いくらかの黄と共に使用
される。ほぼ完全な黒であるこの領域で、色を明るくし
始めるために、黒の染料が減らされるとともに、最初に
いくらかの明るいシアン、そしていくらかの明るいマゼ
ンタが加えられる。カラー立方体の正確な中心である
(4,4,4)で、遷移は、黒インク無しの、黄、明るいシア
ンおよび明るいマゼンタへ行われる。このように白によ
り近い領域で、より明るい色が、明るいグレー結果を生
成するために使用される。

【００３９】白から赤への遷移には、２つの制御点(8,
4,4)および(8,2,2)がある。白に近い方では、黄および
明るいシアンのみが使用される。中心点(8,4,4)を過ぎ
ると、高マゼンタを、明るいマゼンタと組み合わせて使
用することができる。ただ１つの制御点が、白から緑
(4,8,4)、白から青(5,5,8)、白からシアン(5,8,8)、お
よび白からマゼンタ(8,5,8)への遷移の各々に提供され
る。これらの各々のケースで、白に近い方では、Ｌc、
Ｌm、またはＹのみが指定され、制御点を越えると、他
の色に近い方で、高い染料のＣまたはＭを使用すること
ができる。白から黄へは、制御点は一つも提供されな
い。黄は、出力原色であり、明るい染料のバージョンを
持たない。白が存在するところで完全な染料ロードの黄
ドットは、他の原色よりも粒の荒さを表しにくい。

【００４０】赤から黒へは、３つの制御点がある。緑か
ら黒、黄から黒、マゼンタから黒、およびシアンから黒
への遷移の各々には２つの制御点がある。青から黒へは
ただ１つの制御点がある。青が暗い色であるため、青か
ら黒への遷移では、粒の粗さを避けるために、より少な
い制御点があればよい。黄が明るい色であり、赤がより
暗い色であるので、黄と赤の間には２つの制御点がある
が、黄と緑の間には１つの制御点しかない。マゼンタか
ら青、およびシアンから青への遷移の各々は、ただ１つ
の制御点をもつ。

【００４１】このように、暗い色と明るい色の間の遷移
で、制御点の変化する数が確立される必要がある。一般
的な規則として、２つの色の「暗さ」の違いがはっきり
しているほど、より多くの制御点を確立する必要があ
る。制御点はしばしば、アルゴリズムがシアンとマゼン
タの高い染料ロードと低い染料ロードのバージョンの使
用の間で変わる位置を提供する。また制御点は、合成の
黒(Ｃ＋Ｙ＋Ｍ)と真の黒の使用の変化を与える。

【００４２】ステップ2：線形の補間制御点が提供されたあと、方法の第２のステップ(図５
のステップ52)は、ＲＧＢカラー立方体マトリックスの
７２９エントリに対応する、残っている未知の点を書き
入れるために線形補間を使用することである。この補
間は、色相、明るさおよび色票(chroma)(色の正当性を
評価するときの３つの標準の変数)を通して矛盾がない
遷移を与える方法で行わなければならない。矛盾がな
い遷移を保証するために、段階的なアプローチが、マト
リックスの残りの部分を書き込むために使用される。補
間は、以下の空間遷移に沿ったUNKNOWN点の結果を計算
するために線形補間を使用することによって始まる。

【００４３】

【表２】黒/白の遷移 (0,0,0)から(8,8,8) ＫからＷ黒/カラーの遷移 (0,0,0)から(0,0,8) ＫからＢ (0,0,0)から(8,0,0) ＫからＲ (0,0,0)から(0,8,0) ＫからＧ (0,0,0)から(8,8,0) ＫからＹ (0,0,0)から(0,8,8) ＫからＣ (0,0,0)から(8,0,8) ＫからＭ白/カラーの遷移 (8,8,8)から(0,0,8) ＷからＢ (8,8,8)から(8,0,0) ＷからＲ (8,8,8)から(0,8,0) ＷからＧ (8,8,8)から(8,8,0) ＷからＹ (8,8,8)から(0,8,8) ＷからＣ (8,8,8)から(8,0,8) ＷからＭ原色/２次的な色への遷移 (0,8,8)から(0,8,0) ＣからＧ (8,8,0)から(8,0,0) ＹからＲ (8,8,0)から(0,8,0) ＹからＧ (8,0,8)から(0,0,8) ＭからＢ (0,8,8)から(0,0,8) ＣからＢ (8,0,8)から(8,0,0) ＭからＲ

【００４４】ステップ３：平面補間次の補間ステップ(図５のステップ54)は、カラー立方体
の外側表面を構成する平面と、中間の軸と交差する３平
面について変換テーブル・エントリを書き込む。これら
の平面を定義する点は、以下の通りである。

【００４５】

【表３】６つの立方体側面：白(White)、黄(Yellow)、赤(Red)、マゼンタ(Magenta) 白(White)、シアン(Cyan)、緑(Green)、黄(Yellow) 白(White)、マゼンタ(Magenta)、青(Blue)、シアン(Cyan) 黒(Black)、緑(Green)、黄(Yellow)、赤(Red) 黒(Black)、青(Blue)、マゼンタ(Magenta)、赤(Red) 黒(Black)、緑(Green)、シアン(Cyan)、青(Blue) ３つの中間平面黒(Black)、赤(Red)、白(White)、シアン(Cyan) 黒(Black)、緑(Green)、白(White)、マゼンタ(Magenta) 黒(Black)、青(Blue)、白(White)、黄(Yellow)

【００４６】各々の平面の各々のUNKNOWN点について、
４方向の距離の加重平均を使用する。この距離の加重補
間は、次のように計算される。

【００４７】

【表４】 Total Distance = (その平面の４方向の各々の)すべての点の距離の合計 Norm Factor = すべての点iの(Total Distance/Distance[i])の合計 Result=0 For all points i Result = Result + (Point[i]*(Total Distance/Distance[i])/Norm Factor

【００４８】問題は、ここで示されるような複数の染料
ロードの印刷のために上述の方法を用いて補間するとき
に生じる。４方向の補間を行うとき、補間される任意の
点が、ゼロでない高い染料の値を含む場合、補間の結果
は高い染料を含むであろう。これは、カラー立方体の補
間されるエントリに高い染料インクの値の広がりをもた
らし、それは多くのカラー値について不都合に粒を増加
させる。この問題の解決は、「暗い染料のフィルタ」を
実現することである。以下のフィルタが、有用であるこ
とが分かっている。

【００４９】

【表５】暗い染料 = 暗いシアン、暗いマゼンタ、および黒明るい染料 = 明るいシアン、明るいマゼンタ、およ
び黄 a. ４つの隣り合う点は、対向する対に分割される。 b. １つの対が明るい染料だけを含み、もう一方がある
暗い染料を含む場合、暗い染料を含む対は捨てられ、残
りの点が加重平均を計算するために使用される。 c. しかし、特定の暗い染料を含む１点のみがある場
合、暗い染料の内容は捨てられ、ある量の明るい染料と
置き換えられる。例えば、1点のみが黒を含む場合、そ
の黒は、捨てられ、明るいシアン、明るいマゼンタおよ
び黄から成る、いくらかの量の明るい合成の黒と置き換
えられる。それから４点が、加重平均を計算するために
使用される。

【００５０】ステップ４：３Ｄ補間最終的なステップ(図５のステップ56)は、３Ｄ補間方法
を使うことによってカラー・テーブルの残りを書き込む
ことである。アルゴリズムのこの点で、色空間は、良く
振る舞う遷移を含む平面をもつセグメントに正確に分割
される。カラー変換テーブルの点の残りは、６方向補間
を使用することによって計算される。上、下、前、後、
および左右の最も近い隣り合ったものが、当該の点を計
算するために使用される。４方向補間と類似して、また
フィルタは、暗い染料インクが色空間に広がらないこと
を保証するために必要とされる。使用されるフィルタ
は、それが、２対に代わって３対の点に適用されること
以外は、前のステップで述べたものと全く同じである。
補間は、多くとも４点に代わって多くとも６点が使用
されること以外は、ステップ3で述べたものと全く同じ
である。

【００５１】利点示される技法は、出力装置の色空間を通してインクの量
および遷移を制御するための柔軟な方法を提供する。上
述される特定のアプリケーションに加えて、この技法は
また、装置の色空間を生成するときの類似した問題に適
用することができる。上述の場合、入力値はＲＧＢであ
り、出力値はＣＭＹＬcＬmＫである。また、このアルゴ
リズムは、ＣＭＹまたはＣＩＥＬ^*a^*b^*のような装置か
ら独立した色空間のような他の入力色空間に使用される
インク量を指定するために使用することができる。ＣＩ
ＥＬab色空間入力の場合、インクの制御点は、入力Ｌa
b値に最も良く適合するように選ばなければならず、こ
れらのインクの値は、Lab値の間で、プリンタ空間のス
ムーズな遷移を与えるように補間される。

【００５２】またこのアプローチは、装置の出力インク
が図示されるプリンタ・システムのものと異なるケース
にも適用される。例えば、あるプリンタでは、原色の複
数の同一サイズで同一染料ロードの液滴が、プリンタの
再生可能な色の範囲を拡張するために使用される。また
別のプリンタは、ＣＭＹＲＧＢを含むインクの組、また
はこれらの色の副次的な組み合わせを使用することがで
きる。この方法は、そのようなケースのインク遷移を処
理するときにうまく作用する。

【００５３】さらに、この方法はカラー変換テーブルを
提供するので、示されるアルゴリズムの実現は、簡潔
で、効率的である。カラー変換テーブルは、単にドライ
バーにロードされ、ドライバーは、現在多くのドライバ
ーがカラー・マップの補間アルゴリズムを処理するのと
同じ方法で、これらのカラー変換テーブルに応答する。

【００５４】本発明は例として次の実施態様を含む。（１）近アナログ色空間から、少なくとも２つの出力オ
プションを持つ少なくとも１つの色をもつ多次元の出力
色空間に変換するカラー変換方法であって、上記近アナ
ログ色空間内に１組の制御点を提供するステップであっ
て、制御点の各々が、上記出力色空間に対応するパラメ
ータの組をもち、少なくとも２つの出力オプションをも
つ上記少なくとも１つの色の上記オプション間の遷移を
与える上記ステップと、上記出力色空間の選択点のパラ
メータを決定するために、上記制御点の間に上記カラー
立方体内の選択点を補間するステップと、を含む上記カ
ラー変換方法。

【００５５】（２）上記出力オプションは、インクジェ
ット・インクの着色剤ローディングを変えることによっ
て提供される、上記(1)に従うカラー変換方法。（３）上記出力色空間がカラーＣＭＹＬcＬmＫから成
り、ここでＬcは低い染料ロードのシアンであり、Ｌm
は、低い染料ロードのマゼンタである、上記(2)に従う
カラー変換方法。（４）上記制御点の少なくとも一部は、高い染料ロード
のインクと低い染料ロードのインクの使用の間の遷移を
与える、上記(3)に従うカラー変換方法。

【００５６】（５）近アナログ色空間から、少なくとも
２つの出力オプションをもつ少なくとも１つの色を持つ
多次元の出力色空間に変換するカラー変換方法を使用す
るプリンタであって、制御点の各々が、上記出力色空間
の対応するパラメータの組をもち、制御点が、少なくと
も２つの出力オプションをもつ上記少なくとも１つの色
の上記オプション間の遷移を与える、上記近アナログ色
空間内に１組の制御点を提供し、上記出力色空間の選択
点のパラメータを決定するために、上記制御点の間に、
上記カラー立方体内の選択点を補間するように、動作す
る上記プリンタ。

【００５７】（６）上記出力オプションは、インクジェ
ット・インクの着色剤ローディングを変えることによっ
て与えられる、上記(5)に従うプリンタ。（７）上記出力色空間はカラーＣＭＹＬcＬmＫから成
り、ここで、Ｌcは低い染料ロードのシアンであり、Ｌm
は、低い染料ロードのマゼンタである、上記(6)のプリ
ンタ。（８）少なくとも上記制御点の一部は、高い染料ロード
のインクと低い染料ロードのインクの使用の間の遷移を
与える、上記(7)のプリンタ。

【００５８】

【発明の効果】本発明によると、低い染料ロードのドッ
トおよび高い染料ロードのドットの間の遷移を与える制
御点を使用することにより、スムーズなプリンタ色空間
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の印刷システムの概略図。

【図２】印刷カートリッジ・ガレージの概略図。

【図３】ＲＧＢカラー立方体を示す図。

【図４】ホスト装置とプリンタの間の情報の流れ図。

【図５】この発明のカラー変換方法の流れ図。

【符号の説明】

１０ホストコンピュータ１４プリンタ１６プリンタ制御装置１８、２０印刷カートリッジ２４ガレージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近アナログ色空間から、少なくとも２つの
出力オプションをもつ少なくとも１つの色をもつ多次元
の出力色空間に変換するカラー変換方法であって、上記近アナログ色空間内に１組の制御点を与えるステッ
プであって、各々の制御点は、対応するパラメータの組
を上記出力色空間にもち、上記少なくとも２つの出力オ
プションをもつ少なくとも１つの色の上記オプション間
の遷移を与える上記ステップと、上記出力色空間の選択点のパラメータを決定するため
に、上記制御点の間にカラー立方体内の選択点を補間す
るステップと、を含む上記カラー変換方法。