JPS58114569A - カラー画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イエロー、マゼンタ、シアンによび黒の色ド
ツトをもって画素を構成して天然色画像を記録するカラ
ープリンタ用画像処理装置に関し、特に、比較的少ない
ビット数のディジタル信号を用いてカラー画像を忠実に
再現し得るようにしたものである。

一般に、天然色画像を記録する装置としては、銀塩写真
、カラーコピア等による記録装置が多く用いられて〜・
る。これらの記録装置は、天然色画像を光学的あるいは
化学的に処理することによって原画像を忠実に再現する
ものであるのに対し、インクジェットやレーザビームプ
リンタ（ＬＢＰ）等１色ドツトによる記録装置を用いて
天然色画像を再現する試みがなされている。この記録装
置は、シアン、マゼンタ、イエロー？よヒ色バランスを
よくするためのブラックの微小ドツトを用い、その微小
ドツトを画像の濃度に応じて記録するか否かを制御する
ことにより天然色画像を再現するようにしたものである
。

しかし、視覚の解像度に対しては、１画素の大きさを２
０θミクロン径以下に小さくしなければ十分に満足し得
る画像を得られないのであるから。

上述した色ドツトとして得られる５０ミクロン径程度の
最小径のドツトをコθθ　ミクロン径の画素内に何個記
録し得るかにより階調を表わして中間調を表現するに当
っては、精々１６階調程度しか表現し得ないことになり
、この程度の階調数しかない画像に８いては、隣接した
画素間の階調の相違が目につくものであるから、階調が
徐々に変化している画像部分にては、かかる階調の相違
が実際には存在しない線があたかも実在するように目立
つようになり、再生画像の画質を著しく劣化させる。な
？、かかる階調の変化が線をなして目立たないようにす
るにはるグ階調程度以上の階調数を実現し得ることが必
要である。

また、実際には、インクジェット記録に用いる色インク
、あるいは、レーザビームプリンタに用いる色トナーに
よっては、正確に所要の色光吸収特性を有する記録ドツ
トが得られず、吸収してほしくない色光をも吸収してし
まうことになるので、例えば、シアンとマゼンタとの色
ドツトを等量記録すれば、本来青色を呈すべきにも拘ら
ず、紫がかった色を呈することになる。かかる色調のず
れを修正する色修正のために、所望の色調に対してかか
る色調のずれが生じないように、予め色信号に対し℃一
種の行列演算を施して色ドツトの色調のずれを補正し得
るようにする必要がある。さらに、色バラ７スをよくす
るために、三原色の補色を表わす色ドツトの他にブラッ
クの色ドツトを用いる場合には、画素を構成する三補色
の色ドツトの個数を黒ドツトの個数だけ減らして所望の
色調を再現し得るようにする演算処理も必要である。

しかして、かかる演算処理をディジタル回路により行な
うには、相当の時間を要するので、通常の画像記録速度
に対して色信号の演算処理が間に合わないことになる。

かかる演算処理の遅れを防いで、高速の演算処理を行な
うために、メモリ装置を用い、色信号をアドレスにして
そのメモリ装置から、あらかじめ演算処理により色修正
を施して格納しておいた色信号を読出すようにした場合
には、前述した所要の６４階階調度の色信号に演算処理
を施すとすると、三補色の各色について６ビツトのディ
ジタル信号を取扱うことになり、所要のメモリ装置に対
するアドレス信号が／ざビット、ディジタル色信号が、
２１Ｉビツトとなるので、記憶容量６メガビツト程度の
大容量のメモリ装置を用いる必要が生ずるので、所要の
画像処理装置を安価に実現することが困難であった。

本発明の目的は、上述した従来の問題を解決してその欠
点″を除去し、インクジェット記録やレーザビーム記録
に？ける色信号の修正に要する演算処理を安価な構成に
より行なって、銀塩写真と同等の画質を有する天然色画
像を記録し得るようにしたカラープリンタ用画像処理装
置を提供することにある。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する・まず、
本発明画像処理装置を用いるカラープリンタの入力装置
を第１図に示し、出力装置を第２図に示してそれぞれ説
明する。

第１図示の入力装置において、／は光源、コは写真フィ
ルムのネガもしくはポジ等の大刃物体、３は光学レンズ
、１，５．Ａは微小な光電変換素子を例えば／’１２ｇ
＠／列に配置したイメージセンサであり、その受光部に
は、ブルー、グリーン、レッドの各原色光のみをそれぞ
れ透過させる色フィルタを付着させて光電変換素子列を
覆ってあり、ワ、、ｇはハーフミラ−であって、イメー
ジセンサ４４、！；、Ａに対し入射光像をそれぞれ分割
して供給するものであり、ｑはレンズ３％イメージセン
サｌ、ｊ、Ａ等を固定して搭載し、入射光Ｒよび光電変
換素子列に対して直角の方向に移動する移動ステ；ジで
あって、駆動装置（図示せず）によりその移動を行なわ
させる。また、１０．／／、／コは増幅器、／３　、　
／４’、　／！ｔはアナログ・ディジタル変換器であり
、イメージセンサダ、夕。乙からのアナログ色信号を、
増幅器ｌθ、／／、／２によりそれぞれ増幅した後に、
ディジタル色信号Ｙ／、Ｍ／。

Ｃ／にそれぞれ変換する。

かかる構成の入力装置に？いては、レンズ３゜ハーフミ
ラ−７、ｇによって写真フィルムコの像をイメージセン
サ’ｌ、！、Ａ上に結像させ、後述するパルス信号１／
がイメージセンサダ、左、乙に印加される都度、同じく
後述するパルス信号Ｊコに同期して光電変換素子列から
順次にアナログ色信号を取出し、ついで、ディジタル色
信号Ｙ／、Ｍ／、ＣＩにそれぞれ変換し、また、かかる
像面の列方向に？ける主走査の都度、移動ステーシタを
歩進移動させて副走査を行なわせ、写真フィルムコの像
面を走査する。

一方、第２図示の出力装置において、コ／は回転トラム
、２−は記録紙、−３は回転ドラムＪ／を回転させる駆
動モータ、２ｑはロータリーエンコーダであって、回転
ドラム！／の回転に同期してパルス信号ＪＯを出力し、
回転ドラム、２／の／回転毎に１個のパルス信号１／を
出力する。また。

コＳはフェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路であって
、パルス信号Ｊθに同期した適切な個数のパルス信号Ｊ
／を出力する。さらに、コロ、コク、ｕｆ。

コ９は遅延回路１．？（７，、？／、、？コ、３３はド
ライバ、３り、３！；、３ｔ、３７はそれぞれイエロー
、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ドツトを記憶する
インクジェットヘッド等の記録ヘッドである。

かかる構成の出力装置にＳいては、遅延回路コロ、コア
、２ｇ、、２９により記録ヘッド３グ、３３．３　Ａ。

３７の間隔に応じてパルス信号Ｙｌ、Ｍ’＠、Ｃ＆、に
４ｔを順次に遅延させ、ドライバ３０，３／、３２，３
．３をそれぞれ介して記録ヘッド３’ｌ、３！、３Ａ、
３りをそれぞれ駆動し、記録紙ココ上に各色ドツトを記
録する。また１回転ドラム２１の回転に応じて記録ヘッ
ドにより記録紙、２ｕ上を主走査方向に走査し、記録ヘ
ッド３ダ、３り、３Ａ、３７を固定搭載した移動ステー
ジ（図示せず）の横方向への移動により副走査方向に走
査し、記録紙２２の全面を走査する。

つぎに、本発明画像処理装置の構成例を第３図に示す。

図示の構成において、りｌは前述したような入力装置で
あり、パルス信号Ｉ／が印加されると、パルス信号Ｊ、
２に同期して、ブルー、グリーン、レッドの各原色画像
信号にそれぞれ対応しタイエロー、マゼンタ、シアンの
各ディジタル画像信号Ｙ／、Ｍ／、ＣＩを出力する。ダ
コは前述したような出力装置であり、記録紙上を主走査
方向に所定の微小間隔にて移動する度毎にパルス信号Ｊ
／を出力し、主走査が１回終了する度毎にパルス信号Ｉ
／を出力し、また、パルス信号ＹＩＩ、Ｍダ。

ｃｌＩｇよびＫｌが印加される度毎にその時点にＲげる
記録位置にイエロー、マゼンタ、シアンＳよびブラック
の各色ドツトを記録する。また、４ｔ３゜ダダはディジ
タルカウンタを用いた分周器であり、入カバルス信号１
／、Ｊ／がそれぞれ所定の複数個入来する度毎に１個の
出力パルス信号１．ｔ、Ｊ２を出力する。１１ｇ、ＩＩ
Ａ、４４りはディジタル信号Ｙ／、Ｍ／、ＣＩのビット
数をそれぞれ減らした形態のディジタル信号Ｙ、２．Ｍ
コ、Ｃλを形成する階調圧縮器であり、ｌＩｔはそれら
のディジタル信号をそれぞれのアドレスとして、あらか
じめ、それぞれのアドレスに対応させて格納しである前
述した色修正を施したディジタル信号Ｙ、？　、Ｍ、？
　、　Ｃ３ｊｊよびに３を読出す色変換用リードオンリ
メモリであり、ｌ１９．ｊθ、！；／、３２はそれらの
各色変換ディジタル信号にそれぞれ対応させて、後述す
るドツトパターンをそれぞれ発生させるパターン発生器
である。

つぎに、上述した第３図示の構成にｇける各階調圧縮器
＆！、！４．４’りの詳細構成の例を、特に、階調圧縮
器ｌＩＳについて第４図神１に示す。図示の構成に８い
て、Ａ／、ムコはパルス信号１．２．Ｊｌをそれぞれ所
定の個数だけ計数する度毎に計数値ＩＣｊ、ＪＣ，２を
それぞれ出力するカウンタであり。

６３はそれらの計数値ＩＣ２，ＪＣ２および上述した入
力装置グｌからのディジタル画像信号Ｙ／をアドレスに
して、ポジ・ネガ切換え信号Ｐ／′Ｎに応じて記録画像
のポジもしくはネガに対応させてあらかじめ格納しであ
るビット数を低減させたディジタル信号Ｙコを読出すリ
ードオンリメモリであり、このようにその時点における
記録紙上の記録位置に関連した計数値に基づいて、入力
ディジタル画像信号Ｙ／のビット数を削減した形態の出
力ディジタル画像信号を形成する。なお、他の階調圧縮
器４（Ａ　、！−７についても同様に構成すること勿論
である。

つぎに、前述した第３図示の構成にＭけるパターン発生
器クワ、５θ、！；／、！？２の詳細構成の例を、特に
、パターン発生器クワについて第４図１ｂ＋に示す。図
示の構成において、６ダ、６５は、上述したカウンタ６
１，６コと同様にして、記録紙上のその時点における記
録位置に対応した計数ＩＣ／。

ＪＣ／を入力画像信号１／、Ｊ／にそれぞれ応じて出力
するカウンタであり、また、Ａ乙は、上述したり一ドオ
ンリメモリｔ３と同様にして、入力ディジタル画像信号
Ｙ　３　ｊｃ；よび上述の各計数値Ｉｃｙ　　、　　Ｊ
Ｃ／　　をアドレスにし℃１あらかじめそれらのアドレ
スに対応させて格納しである後述するようなドツトパタ
ーンを表わすパターン信号ｙ＋を出力するリードオンリ
メモリである・つぎに、第４図１ｂ＋につき前述した階
調圧縮器ｌＩＳ中のリードオンリメモリ６３中に、入力
ディジタル画像信号Ｙ／のビット数を削減した形態にし
℃あらかじめそれぞれのアドレスに対応して格納してお
く出力ディジタル画像信号Ｙλのデータの例を第５図に
示す。図示のデータ例ＫＲいて、入力ディジタル画像信
号Ｙ／は１ｇビット構成にてθ〜２！ｒ左のいずれかの
値となり、また、カウンタＡ／、Ａ、２は、それぞれ４
進のカウンタとし、０−＋のいずれかの計数値を出力す
るものとする。

しかして、リードオンリメモリ６３に対する各アドレス
データＹ（、ＩＣ，２，ＪＣ，１，が与えられた時点に
おいてリードオンリメモリＡ３から読出す出力デイジタ
ル画像信号Ｙコは、図示の各升目の中の数値をとるもの
とし、図示のデータ例においては、ダビット構成にて０
−／！のいずれかの値となる。

例えば、計数値ＩＣ２＝ｔ）、ＪＣ，２＝３に；よび入
力ディジタル画像信号Ｙ／−７ｊ；のときには、出力デ
イジタル画像信号Ｙコ＝０となり、また、ＩＣコ式θ、
ＪＣコヒ０．Ｙ／＝／りのときには。

Ｙコ＝コとなる。なお、実際には２図示の例による出力
ディジタル画像信号Ｙ、２の値を多少変化させることに
よって、入力装置に？ける階調性の非線形的な要素を適
切に補正するよ５にすることもでき、また、ポジ・ネガ
切換え信号Ｐ／’Ｎに応じて、入力ディジタル画像信号
に対し、出力ディジタル画像信号を、反転画像に対応し
たものとすることもできる。なお１階調圧縮器１４．＋
７についても、上述と同様になし得ること勿論である。

上述のような構成？よび作用をなす階調圧縮器を用いて
入力画像信号の階調を記録位置に関連させてランダムに
圧縮すれば、画像の濃度が緩かに変化している部分に、
前述したような階調の一斉変化に伴う不要の線がばかさ
れるので、画質劣化を防ぐことができる。

つぎに、前述した各パターン発生器”　９　ｍ　！ｒθ
。

ｓｉ、ｓ、ｔに？ける各リードオンリメモリにそれぞれ
格納しておくドツトパターンのデータ例を第６図１＆ｌ
　、　ｔｂｌ　、　＋ＣＩ　Ｉ　ｆｄｌにそれぞれ示す
。そのうち、同図（ａｌに示すパターン発生器クワの例
にｇいては、入力ディジタル画像信号Ｙ３をダビット構
成にしてθ〜ダのいずれかの値をとるものとし１図示の
升目を塗り潰した点にて出力ディジタル画像信号Ｙ４ｆ
が高レベル”／Ｎとなる。例えば、計数値ＩＣ／＝　／
　、ＪＣ／＝　／、入力ディジタル画像信号Ｙｊ＝／の
ときには、出力デイジタル画像信号Ｙグ＝ｌとなる。ま
た、同図ｆｌ）ｌに示すパターン発生器Ｓθの例にＲい
ては、各カウンタにｌり進のものを用いて各計数値ＩＣ
／、ＪＣ／がともにＯ〜ｌ乙のいずれかの値をとるもの
とし、また、同図１ｅｌに示すパターン発生器５／の例
においては、同図ｔｂ＋に？げると同様にｌり進のカウ
ンタを用いるが、形成するパターンの角度が同図１ｂｌ
におげろとは逆になるようにしてあり、さらに、同図ｆ
ｄ）に示スパターン発生器！λの例においては、！進カ
ウンタを用いて、バター／の角度がグＳ°になるように
しである。

しかして、これらのドツトパターンについては。

実際には、第７図体１〜体）にそれぞれ示すように。

例えば３個の記録ドツトを形成する場合においても、記
録ドツトが方形よりは円形に近く形成され。

また、にじみ等の変形も生ずるので、同図ＪＩＬｌ〜＋
ｅ＋にそれぞれ示したドツトパターンが示す濃度がそれ
ぞれ異なるように見える。したがって、第６図（ａｔ〜
ｌｄｌにそれぞれ示したようなドツトパターンを、３ド
ツトの場合につき第７図に示したように、それぞれのド
ツト配置を多少適切に変化させることにより、出力装置
にて得られる記録画像の階調性の非線形性を補正するよ
うにすることができ、さらに、各色毎に上述のようなド
ツト配置の多少の変更を、それぞれのパターンの角度を
変化させることＫよって行なえば、各色相瓦間Ｋｇいて
生ずるドツトパターンのモアレの発生を防止することも
できる。

以上の説明に２いては色変換ＲＯＭにより、黒ＣＦ、に
７％に接続することにより、黒のための色変換ＲＯＭを
用いなくとも簡単に黒のドツトパターンを得ることがで
きる。この回路によれば、パターン発生器から得られる
信号Ｙ４（、Ｍグ、ｃｇのすべてがオンになった時にの
み信号に４（をオンとし、その時には、Ｙ４（、Ｍ９．
Ｃ＆はオフとすることで黒のドツトの記録により不用と
なったイエロー、マゼンダ、シアンのドツトを除くこと
ができる。また、Ｙ＆、Ｍグ、Ｃダがオンとなる場所は
、パターン発生器により角度ずげを行ったことにより、
信号Ｙ、？、Ｍ３．Ｃ３によりある確率でランダムに発
生するので、その確率に応じた量の黒のドツトを黒の濃
度のための計算を行なわなくても、非常に簡単な回路で
実現できる。

また、以上に説明し℃きた例では色変換のためのメモリ
ーとしｃＲ０Ｍを用いる場合について説明してきたが、
このメモリーをＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）に
することにより、その内容を書き換えて、照明光源が変
わった時における色温度の調整や、その他の装置の変化
による色の変化の補正を行ったり、また個人の好みにあ
った色に仕上げるための調整を行うこともできる。

更にまた、以上の説明においては、入力装置として第１
図に示したようなイメージセンサを用いてネガ・ホジの
フィルム画像を入力するようにしたが、カラーコピアの
ように、原稿を直接に読取−／Ｓ　− る場合においても、かかる装置を本発明画像処理装置の
入力装置に用いることができ、また、ビデオテープレコ
ーダのように画像を電気信号に変換したものであっても
、一時記憶用メモリを用いるなどして、本発明画像処理
装置の入力装置として用いることができる。さらに、出
力装置としても、第２図に示したようなインクジェット
記録装置を用い、回転ドラムによって画面走査を行なう
他に、記録装置とじ℃レーザビームプリンタ等を用いて
平面走査を行なうようなものも使用することができる。

以上の説明から明らかなように１本発明によれば、階調
圧縮器を用いて入力ディジタル画像信号のビット数を階
調性を損なうことなく低減し、さらに、階調を圧縮した
うえで、色修正用のメモリのメモリアドレスとして用い
るので、色修正用のメモリの容量を極度に削減すること
ができ、画像の品位を低下させることな（、低廉な構成
の画像処理装置を用いて画像記録を行なうことができる
。

【図面の簡単な説明】

１６− 第１図は画像入力装置の構成例を示す斜視図、第２図は
画像出力装置の構成例を示す斜視図、第３図は本発明画
像処理装置の構成例を示すブロック線図、第４図ｆａｔ
および（１３）は同じくその階調圧縮器Ｓよびパターン
発生器の構成例をそれぞれ示すブロック線図、第５図は
同じくその階調圧縮器にＫけるリードオンリメモリのデ
ータ記憶の態様の例を示す線図、第６図体１〜＋ｄｌは
同じくそのパターン発生器に？けるドツトパターンの例
をそれぞれハ・・光源、　　　　　　　コ・・・写真フ
ィルム、３・・・光学レンズ、　　　　”　ｅ　ｋ　ｉ
　Ａ・−・イメージセンサ。 ７、ざ・・・ハーフミラ−１タ・・・移動ステージ。 １０、／／、／、２・・・増幅器。 ／３．／１．／３川アナログ・ディジタル変換器、コバ
・・回転ドラム１．２２・・・記録紙。 、２３・・・駆動モータ、 ２４！・・・ロータリーエンコーダ、 ＋２５川フエーズロツクドループ。 ２Ａ、コク、２ｇ、コ９・・・遅延回路、３０．Ｊ／、
３２．．３３・・・　ドライバ、３ダ、３！ｊ′３１．
．３７・・・記録ヘッド、Ｆ／・・・入力装置、　　　
ｌｌコ・・・出力装置、ａ３，１Ｉｒｔ・・・分周器、 グ５．グＡ、ｌＩ７・・・階調圧縮器、ｌ／、ｇ・・・
色変換用リードオンリメモリ。 ゲタ、Ｓθ、、ｔ／−５コ・・・パターン発生器、１、
／、ｌ、２．Ａダ、６５・・・カウンタ。 Ａ、？、４Ａ　　・・・　リードオンリメモリ。 特許　出　願人　　キャノン株式会社 第４図 （ｂ） Ｃ２ Ｙｆ　−θ　　　　　１２ 第５図　７　ａ　ｑ １４　　　　　　　／！；　　　　　　　／６３３　　
　　　　　　　　　　４．３ ３　　　　　４　　　　　．５　　　　　６ｔ□　　　
　　　ｔ　／　　　　　　ｔ２　　　　　　ｔ３ｔ　７
　　　　　１８　　　　　　　　　　　　　．３２２ｄ
ｏ　　　　　　　　　　　　　２５６に３＝０　　　　
　　　　　　　　　／１５ ＜ｃｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ異なる色を呈する複数種類の色ドツトのうち少
   なくとも７種類の色ドツトにより画素を構成して画像を
   記録するカラープリンタに用いる画像処理装置において
   、黒を除く各色毎に、画素の階調を表わす色ドツトの個
   数を示すディジタル信号のビット数を、そのビット数お
   よび画素の配列に関連した数値をアドレスにしてその数
   値に応じたランダムな偏差を有する少ないビット数のデ
   ィジタル信号をメモリより読出して低減することにより
   、当該画素の階調を圧縮し、その階調を圧縮したディジ
   タル信号をアドレスにして各色間にて色調を修正した黒
   を含む各色毎の修正ディジタル信号を他のメモリから読
   出し、その修正ディジタル信号Ｓよび画素の配列に関連
   した数値をアドレスにして黒を含む各色毎の記録パター
   ン信号をさらに他のメモリから読出してそれぞれ記録す
   るようにしたことを特徴とするカラープリンタ用画像処
   理装置。