JPS63114467A - カラ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばデジタルカラー複写機等ノカラー画像
処理装置に関し、特に下色除去（ＵＣＲ）の改良に間す
るものである。

［従来の技術］ 従来、この種の装置は、例えばイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの４色の色素を重ねて印刷することによ
り、カラー画像の形成を行っていた。このような従来例
をカラープリンタに例をとり、第２図を用いて説明する
。

第２図において、図示しないカラー原稿は入カセ、ンサ
１で読み取られ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色
分解信号となる。次に、Ｒ，Ｇ、Ｂは色変換回路２で輝
度・濃度変換処理及び補色変換処理を施され、出力とし
てイエロー（Ｙ、）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ２）
の３つの色素量が得られる。次にＵＣＲ回路３でブラッ
ク（Ｋ）を決定する。一般的にブラック量はイエロー、
マゼンタ、シアン中の重なった量、即ちＭｒＮ（Ｙ−。

Ｍ、Ｃ，）で演算される。イエロー、マゼンタ、シアン
の量を、上記演算されたブラック量に応じて減らすとい
うＵＣＲ処理（下色除去）によりＹｏｏ、Ｍ’、Ｃ，’
が演算される。また、ブラック量も、出力される画像に
応じて調整されたに′が演算される。即ち、ＵＣＲ回路
３では以下の式の処理が施されることになる。

ブラック量の演算 に＝ＭｆＮ（Ｙ、１Ｍ、Ｃｙ） ＵＣＲ処理 Ｙ６°＝Ｙ、−αア・（Ｋ−βＹ） Ｍ’＝Ｍ−α、・（Ｋ−βＭ） Ｃ，’ｗ　Ｃ，−αＣ・（Ｋ−βＣ） ブラック量の調整 に’＝α、・Ｋ−βえ ここで、α、βは所定の係数で、以下便宜上、夫々勾配
係数、シフト係数と呼ぶ。

このようにして求められたＹｏｏ、Ｍ’、Ｃ，’。

Ｋ′の信号は出力プリンタ４に送られ、それぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの印刷が行なわれる。

上記方法のＵＣＲ処理における係数のうち、勾配成分で
あるαＹ、α、、α。を１に近づけると、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの重なり部分（共通部分）がすべてブラ
ックに置き替わる。この条件において、中間調画像を出
力すると、イエロー、マゼンタ、シアンなどの色成分が
極度に少なくなり、極端な例では一番低い色成分は°０
”になつてしまい、全体的に黒みを帯びた画像となり、
両賞劣化がおこるという問題がある。

一方、αＹ、αＭ、α。を０に近づけると、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの４色の色素が重なる確率
が多くなり、このような４色で印刷した場合に色素の「
とびちり」が生じる傾向が生じる。特に、この「とびち
り」により文字等の線画のエツジから色成分がはみ出す
こととなり、品位が落ちるという問題が生じる。特に文
字は黒で表わされる事が多いので、色成分の「とびちり
」は問題である。

［発明が解決しようとする問題点コ 即ち、前記勾配成分を“１”に近付けると中間調画像の
再生に問題が発生し、反対に“０”に近付けると文字等
の解像度を重視すべき二値性画像の再生に問題が発生し
ていたので、従来は２つの問題が発生しないような固定
的／妥協的な中間値に前記勾配係数を設定していた。

しかし、現実の入力画像は多彩であり、αなる係数が、
従来のように中間調画像と線画像の混在した画像に対し
て固定的な値でもって処理したのでは、高品位の再生画
像は得られない。

そこで、本発明は上記従来技術の問題を克服し、ｔＪｃ
Ｒ処理におけるＵＣＲ量を最適化することにより、カラ
ー中間調画像及び黒文字画像を高品位に出力再現するこ
とのできるカラー画像処理装置を提案することを目的と
している。

［問題点を解決するための手段コ 上記課題を達成するための本発明の構成は、カラー画像
データを処理して減法混色に従う３基本色の色素量を出
力するカラー画像処理装置において、カラー画像データ
から前記３基本色についての色素量を決定する手段と、
上記３基本色の色素量から黒の色素量を決定する手段と
、前記カラー画像データ中の有彩色の程度を演算する手
段と、該有彩色の程度と前記具の色素量に基づいて下色
除去量を決定する手段と、前記３基本色の色素量から前
記下色除去量を除去する下色除去手段とを有する。

［作用］ 上記構成のカラー画像処理装置によると、３基本色の色
素量から黒の色素量を決定する手段が決定したこの黒の
色素量を基本黒色素量とみる。この基本色素量をカラー
画像データ中の有彩色の程度に応じて修正し、それを下
色除去量とする。

［実施例コ 以下、添付図面に従って本発明を実施例に基づいて説明
する。

〈実施例の概略〉 第１図は１本発明のカラー画像処理装置をカラープリン
タに適用した実施例のブロック図である。

カラー原稿はカラー画像入力センサ２０から読み取られ
、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色信号として
出力される。この信号は通常電圧レベルで出力されるの
でＡ／Ｄ変換器２１で各色８ビット２５６階調の信号Ｒ
＋　、Ｂ＋　、Ｇ＋　に変換される。次にシェーディン
グ補正回路２２で光源の光量の不均一性及びＣＣＤセン
サの画素ごとの感度補正が行われ、次に補色変換回路２
３にてＲ２，Ｇ２．Ｂ２　信号がイエロー、マゼンタ、
シアンの各色素の色信号Ｃｙｌ、　Ｍ　Ｉ、Ｙ　＠ｌに
変換される。

また同様に、Ｒ，、Ｇ、、Ｂ２信号は色抽出回路２４に
入り、ＹＩＱ系に変換され、そのうちのＩ、Ｑ成分から
「有彩色の程度」を演算する。後述するように、上記演
算に際しこの「有彩色の程度」はデジタル回路中で処理
し易いように適当に量子化される。

次に、色信号Ｃｙ＋１Ｍ＋、Ｙｅ＋は、黒抽出回路２５
にて、最小値が算出され、これを基本的なブラック量に
、とする。ＵＣＲ量決定回路２６では、色抽出回路２４
で求められた「有彩色の程度」を「非線形変換」して、
非線形変換して得た勾配係数αの値（Ｏ〜１）と前記に
１の値からシフト係数βが決定され、更に此等の係数α
、βとに、とから下記式： ％式％） に従ってＵＣＲ量が決定される。上記「非線形変換」に
ついては後述する。

ＵＣＲ除去回路２７ａ、２７ｂ、２７ｃでは色信号Ｃｙ
ｌ＋　Ｍ＋、Ｙｅ＋からそれぞれＵＣＲ量の値を減算し
、色信号Ｃｙ２．Ｍｚ、Ｙ−ｚを得る。また黒調整回路
２８では、 Ｋ２＝αに１−β に応じた出力濃度調整を行った信号に２を得る。

色信号Ｃ，２，Ｍ　２．Ｙ　−２，Ｋ　２は出力プリン
タ２９に送られ、出力としてカラー画像が得られる。

く「有彩色の程度」の演算〉 さて、色抽出回路２４では、Ｒｘ　、　Ｇ　２　、　Ｂ
　２信号から色成分を抽出する。この取り出し方には様
々な方法が考えられるが、本実施例ではＮＴＳＣカラー
テレビジョン方式で採用されているＹＩＱ信号を用いた
場合の取り出し方について説明する。

ＹＩＱ信号は、ＲＧＢ信号から次式に従って変換される
。

Ｙ自０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ１　−　０．７
４（Ｒ−Ｙ）−０，２７（Ｂ−Ｙ）−０，６Ｒ−０，２
８Ｇ　　−０，３２ＢＱ　　−０，４８（Ｒ−Ｙ）＋　
　０．４１（Ｂ−Ｙ）−０，２１Ｒ−０，５２Ｇ　　＋
　　０．３１Ｂここで、ＮＴＳＣ方式におけるＹ信号は
輝度信号に相当し、色の明るさの成分を持っており、モ
ノクロ信号と等価の関係にある。

また、Ｉ、Ｑ信号は、色相及び彩度など色特有の情報を
゛もっている。第３図にＹＩＱ色空間を１９面上に投影
したものを示す。色成分をもつ一般的な色ＲＧＢ又はＹ
、ＭＣ，などは、原点からだれた所に位置し、逆に黒と
か白は原点上にくる。

従って、無彩色に近い程原点に近くなり、有彩色は原点
から遠くなるという性質がある。

従って、ある画素に対応するカラー画像データがどの程
度の「有彩色性」、即ちｒ有彩色の程度」をもつかは、
ある色空間における原点からの距Ｉａｍ（例えばうｒＴ
ｌ−コーσ７）を演算することにより、定量的に判断で
きることになる。Ｙ　、、Ｍ　。

Ｃ，、Ｋにおけるブラックの色素量はこの「有彩色の程
度」に依存し、一方特に文字等の線画部分は無彩色に近
いということから、上述の１画素毎に「有彩色の程度」
を判断できるＪということは、原画像中に二値性画像と
中間調性画像とが混在していても、勾配係数αを「有彩
色の程度」に応じて可変とすれば、従来例の項で述べた
、より中間調性の強い画像に発生した「黒づみ」の問題
や、線画のエツジ部分で発生した「インクのとびちり」
等の問題は解消するということになる。つまり、「有彩
色の程度」に応じてＵＣＲ処理の係数を変えていく、換
言すれば、無彩色に近いほど勾配係数を大きくし、逆に
有彩色では係数を小さくしていくのである。これが前述
したＵＣＲ量決定回路で行われる「非線形変換」の意味
である。

ここで「有彩色の程度」を示す量を次式で定義する。

ここで、上式中の定数は後述する「有彩色の程度ｊから
勾配係数αを決定するに際して必要な量子化処理をＲＯ
Ｍ化するのに都合が良いように単位長を合わせるための
ものであるに過ぎない。

〈有彩色の程度からαへの非線形変換〉この「有彩色の
程度」の値に応じて勾配係数αを変えた例を第４図に示
す。第４図では、「有彩色の程度」の値を３ビツト（即
ち８段隋に）に量子化し、この量子化された「有彩色の
程度」に対応させてαの値を！７２″′　（ｎは整数Ｏ
〜７）、即ちとりうる範囲はＯ〜１とし、「有彩色の程
度」が大きい程、つまり有彩色である程、勾配係数αを
“０”に近くとり、反対に無彩色である程、勾配係数α
を“１”に近くとるような非線形変換を行っている。尚
、この変換の変形例については後述する。

く具体的回路例〉 第５図は色抽出回路２４の実施例である。色信号Ｒ２，
０２＋　８２なる８ビツトの信号はラッチ回路３０を通
った後、ＲＯＭ３１で定数倍される。ＲＯＭ３１ａＮｆ
には、それぞれ０．６．０．２８゜０．３２．０．２１
．０．５１．０．３１倍したデータが前もって格納され
ている。３２．３２は反転器で補数をとっている。ＲＯ
Ｍ３１　ａの出力はＲＯＭ３１　ｂの出力の補数と共に
加算器３６で加算処理される。

即ち、０．６Ｒ２−０，２８０２を得る。この結果はＲ
ＯＭ３１　ｃの出力の補数（−０，３２−８２）と加算
器３８で２段目の加算処理が行われ、■信号が得られる
。

ここで、加算器３６．３８は正負の符号処理を行なえる
ものであり、それぞれの出力の最上位ビットは符号ビッ
トとなる。

同様に、ＲＯＭ３１ｄ、３１ｅ、３！ｆの出力は反転器
３４、加算器３７．３９により処理されＱ信号を得る。

ＲＯＭ４０は前述の「有彩色の程度」の演算結果が入っ
ており、Ｉ、Ｑ信号をアドレスに入力すると、「有彩色
の程度」の値が出力データとして得られる。この信号は
、ラッチ４１を通した後、上位３ビツトをＵＣＲ量決定
回路２６に出力する。例えば、「有彩色の程度」が０．
１２５（＝２−３）であれば、ラッチ４１の出力は二進
表示で°“１１０“となる。

第６図はＵＣＲ量決定回路２６、及びＵＣＲ除去回路２
７　ａ、　　２７　ｂ、　　２７　ｃの１つにまとめて
示したものである。色信号Ｃｙ＋、　Ｍ　＋、Ｙ　＝＋
、　　Ｋ　１及び「有彩色の程度」の上位３ビツトは、
前段ラッチ５０，５１．５２に保持される。ｔＪｃＲ量
決定回路２６では、先ずＲＯＭ　５３　ａが３ビツトの
「有彩色の程度」から第４図に示したような変換を行っ
て勾配係数αを求める。次にβＲＯＭ５３ｂがα、Ｋｌ
とからシフト係数βを決定する。次にＵＣＲ量演算演算
回路５３ｃｌ、β、αに基づいて、 ＵＣＲ量＝α・（Ｋｌ　　−β） を計算する。このＵＣＲｆｉは反転器５４で補数変換さ
れた後、ＵＣＲ除去回路２７ａ〜２７ｃの夫々に送られ
、それらの内部の加算器５５で色信号Ｃｙ＋、　Ｍ　＋
、Ｙ−＋夫々と加算され、後段ラッチ５６に入る。この
出力はＵＣＲ処理結果Ｃｙ２１　Ｍ　２　。

Ｙｅ２となる。

〈変形例〉 以上説明した実施例では、勾配係数αは各色について同
じものを使っていたが、例えば「有彩色の程度」を求め
るときの「定数」を色毎に変えたり、或いは「有彩色の
程度」からαに変換するＲＯＭ５３ａを色毎に設けたり
してもよい。βについても同様に色毎に変えてもよい。

又、「有彩色の程度」をαに変換するときに、前記実施
例では非線形的に変換したが、第９図の如く線形的に変
換してもよい。

また第７図に示したように、色信号Ｃｙ１１Ｍ１゜’Ｉ
Ｉと「有彩色の程度」の信号をそれぞれＬＵＴ（ルック
アップテーブル）６０，６１．６２に入力し、Ｃｙ２＋
　Ｍ　２．Ｙ　＠２を得るような回路構成をとると、Ｕ
ＣＲ処理の自由度が増える。例えば、「有彩色の程度」
の信号を８ビツトとし、便宜的にこれをＡとすれば、第
８図のように、２５６ステツプの１７Ａ、１／Ａ２のカ
ーブにそった勾配係数αが選べることになる。

又、上記実施例ではＹＩＱ系を用いたが、他の表色系、
例えば輝度信号９色差信号による（Ｙ。

Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）系、又は、明度１色相、彩度による（
Ｙ、Ｈ，Ｃ）系であっても同じである。

（、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）系、もしくは（Ｙ、Ｈ。

Ｃ）系から「有彩色の程度」を求めることは彩度なＣを
求めることに相当する。

又更に、演算回路５３ｃでは、シフト係数βをゼロとし
た時にはに１とαの積は信号のビットシフト回路で構成
することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、減法混色に従うカラー画像データ
において、黒画像データは「有彩色の程度」に対応する
ことに着目して、カラー画像データの「有彩色の程度」
に応じてＵＣＲ量を可変とすることにより、品質が高い
再生画像を得るカラー画像処理装置を提供できる。

特に、本発明の一実施態様によれば、無彩色に近い色は
どＵＣＲ量を多くすることにより、黒文字の再現性が向
上し、また有彩色の多い中間調部ではＵＣＲ量を少なく
することにより、色再現も向上し、高画質のカラー画像
が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をカラープリンタに適用した場合の実施
例のブロック図、 第２図は従来の色信号処理を表わすブロック図、 第３図はＲＧＢ系及びＹ、ＭＣ，系の色のＩＱ画面上の
投影図、 第４図は「有彩色の程度ｊと勾配係数αの関係を示す図
、 第５図は色抽出回路のブロック図、 第６図はＵＣＲ量決定回路及びＵＣＲ処理回路のブロッ
ク図、 第７図はルックアップテーブル変換を用いた時の実施例
、 第８図はαと１／Ａ、１／Ａ’の関係図、′！３９図は
「有彩色の程度」からαへの変換の他の実施例の説明図
である。 図中、 ２４・・・色抽出回路、２５・・・黒抽出回路、２６・
・・ＵＣＲ，！決定回路、２７　ａ　〜２７　ｃ　・・
・Ｕ　ＣＲ除去回路、２８・・・無調整回路、２９・・
・出力プリンタである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 Ｑ軸　　　　　Ｍ 第８図 第９図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像データを処理して減法混色に従う３基
   本色の色素量を出力するカラー画像処理装置において、 前記カラー画像データから前記３基本色についての色素
   量を決定する手段と、 上記３基本色の色素量から黒の色素量を決定する手段と
   、 前記カラー画像データ中の有彩色の程度を演算する手段
   と、 該有彩色の程度と前記黒の色素量に基づいて下色除去量
   を決定する手段と、 前記３基本色の色素量から前記下色除去量を除去する下
   色除去手段とを有するカラー画像処理装置。
2. （２）下色除去量は前記有彩色の程度から、０〜１の値
   をもつ勾配係数を演算し、該勾配係数を有彩色であるほ
   ど１に近く、無彩色である程１に近くなるように選び、
   該勾配係数を前記３基本色の色素量にかけて求める事を
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画像処理
   装置。
3. （３）前記３基本色はイエロー、マゼンタ、シアンであ
   る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画
   像処理装置。
4. （４）前記有彩色の程度は、Ｙ、Ｉ、Ｑ系におけるＩＱ
   空間の原点からの長さに基づいて決定することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のカラー画像処理装置
   。
5. （５）前記有彩色の程度は、Ｙ、Ｈ、Ｃ系における彩度
   に基づいて決定することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のカラー画像処理装置。