KR0143940B1 - 색 보정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색 보정 장치에 관한 것으로, 특히 칼라 복사 또는 칼라 프린터등에 있어서 감법혼 색의 3원색에 흑색을 추가한 4색으로 색을 재현하는 장치에 관한 것이며, 빛의 3원색인 R,G,B로 분리하는 입력장치와, 빛의 3원색 신호들을 색의 3원색 신호로 변환 해 주는 보색/농도 변환부와, 보색/농도 변환부 출력 신호들로부터 칼라 원고의 명도를 연산하는 명도 연산부, 최대값을 검출하는 최대값 검출부, 최소값을 검출하는 최소값 검출부, 최대값 검출부와 최소값 검출부로 채도를 연산하는 채도 연산부와, 상기 명도 연산부와 채도 연산부의 제어를 받아 최소값 검출부의 출력(KO)을 입력하는 흑색 감마보정부와, 보색/농도 변환부의 출력인 색의 3원색으로부터 실제의 칼라 토너농도 신호로 3차원 보정 연산처리를 하는 색 보정부와, 색 보정부의 출력과 흑색 감마 보정부의 출력을 입력으로하여 칼라 원고가 출력되는 출력 장치로 구성되며, 정확한 색 재현을 위하여 입력 색신호와 출력 색신호 사이에 일의적 대응 관계를 갖는 색 보정을 하면서 흑색 영역에서의 광학적 농도재현 범위 확대, 문자나 선 화상의 선명성 확보, 색료의 소모량을 저감할 수 있는 잇점이 있다.

Description

색 보정 장치

제1도는 종래의 색 보정 장치 블록도.

제2도는 본 발명의 색 보정 장치의 블록도.

제3도는 제2도의 보색/농도 변환부의 실제 구성도.

제4도는 제2도의 명도 연산부의 구성도.

제5도(a)는 제2도의 채도 연산부의 입출력의 진리표.

제5도(b)는 제2도의 채도 연산부의 논리 구성도.

본 발명은 색 보정 장치에 관한 것으로, 특히 칼라 복사 또는 칼라 프린터등에 있어서 감법혼 색의 3원색에 흑색을 추가한 4색으로 색을 재현하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 복사기와 같은 칼라 화상 장치는 원고로부터 화상정보를 측색적으로 색 분해하여 읽어 들이는 입력 장치, 칼라 잉크 또는 토너 등의 색료를 용지에 마킹하는 출력 장치와 입력 장치의 색 분해특성과 출력 장치의 색 발현 특성 사이의 관계를 결정 지어 주는 색 보정장치를 포함하고 있다.

출력 장치는 시안, 마젠타, 옐로우의 3원색의 색료를 중첩하는 감법혼색에 의하여 색을 재현 할 수있다. 그러나 이러한 3원색에 의한 색 재현법은 흑색재현에 있어서의 광학적 농도 한계, 칼라색료의 소모량 과다등의 결점이 있다. 또한 흑색 문자나 선화 재현에 있어서 불완전한 기계적 중첩 정밀도에 따른 화질 열화를 피하기 어렵다. 제1도에 종래 기술의 블록도를 도시 하였으며, 칼라 원고에 광원을 조사하여 반사 광량을 R,G,B의 빛의 3원색으로 분광하는 입력장치(100)와, R,G,B 신호를 각각 보색 농도 신호인 3원색 신호 CO, MO, YO로 변환하는 보색/농도 변환부(110,111,112)와, 흑색 성분인 시안, 마젠타, 옐로우 3색 색료의 최소치 만큼을 흑색 색료 K1으로 대체하고 그 나머지 량에 상응하는 C1,M1,Y1을 출력하는 하색 제거 흑판 생성부(120)와, 상기 하색 제거 흑판 생성부(12)의 출력으로부터 실제 칼라 토너 농도 신호 C,M,Y로 보정 연산 처리를 하는 색보정부(140)와, 하색 제거 흑판 생성부(12)에서 출력된 하색 제거계수에 의해 출력 장치의 흑색 재현 감마 특성에 따라 보정하는 흑색감마 보정부(160)와, 상기 색 보정부(140)의 출력 C,M,Y와 흑색 감마 보정부(160)의 출력 K를 입력하여 칼라 원고가 출력되는 출력 장치(180)으로 구성 된다.

여기서 보는 바와 같이 흑색 성분을 시안, 마젠타, 옐로우의 3색을 중첩하는 대신에 별도의 흑색 색료를 사용하는 4색 재현법이 널리 알려져 있다. 즉 4색 재현법에서는 흑색 성분인 시안, 마젠타, 옐로우, 3색 색료의 최소치 만큼을 제거하는 하색 제거와 그에 상응하는 흑색 색료로 대체하는 흑가쇄에 의하여 원고의 칼라 화상이 재현 된다. 그러나 흑색 성분을 완전히 흑색 색료로 대체하면 계조 재현력이 떨어지고 색의 불연속 부분이 발생하게 됨으로서 다른 예에서는 최대 하색 제거율을 60%정도로 제한하고 원고를 문자영역과 사진 영역을 구분하여 영역적응적으로 하색 제거율을 적용하는 방법이 미국 특허(US 5126838)에 공시 되어있다. 그러나 이러한 방법에서는 입력 색신호와 출력 색신호 사이의 관계가 일의적이지 않기 때문에 정확한 색재현이 어렵고 회로구성이 복잡하게 되는 단점이 있으며, 또한 문자 영역과 사진 영역의 식별 오차 발생시 화상이 심하게 왜곡되는 수가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 정확한 색 재현을 위하여 입력 색신호와 출력 색신호 사이에 일의적 대응 관계를 갖는 색 보정을 하면서 흑색 영역에서의 광학적 농도 재현 범위 확대, 문자나 선 화상의 선명성 확보, 색료의 소모량을 저감할 수 있는 색 보정 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 칼라 화상 재현장치에 색을 재현하는 색보정 장치에 있어서, 칼라 원고에 광원을 조사하여 그곳으로부터 의 반사 광량을 빛의 3원색인 R,G,B로 분리하는 입력 장치; 상기 빛의 3원색인 R,G,B 신호들을 보색 농도 신호인 색의 3원색신호(CO, MO, YO)로 변환 해 주는 보색/농도 변환부: 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호들로부터 칼라 원고의 명도를 연산하기 위한 명도 연산부; 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호인 3원색 신호(CO,MO,YO)들 중에서 최대값을 검출하기 위한 최대값 검출부; 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호인 3원색 신호(CO,MO,YO)들 중에서 최소값을 검출하기 위한최소값 검출부; 상기 최대값 검출부와 최소값 검출부의 출력차에 의해 채도를 연산하기 위한 채도 연산부; 상기 명도 연산부와 채도 연산부 출력의 제어에 따라서 최소값 검출부의 출력(KO)을 입력하여 흑색 토너의 농도를 결정하는 흑색 감마 보정부; 상기 보색/농도 변환부의 출력인 색의 3원색(CO,MO,YO)으로부터 실제의 칼라 토너 농도 C,M,Y로 3차원 보정 연산처리를 하는 색보정부; 상기 색 보정부의 출력 C,M,Y와 흑색 감마 보정부의 출력(K)을 입력으로하여 칼라 원고가 출력되는 출력 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 제2도는 본 발명의 색 보정 장치의 블록도이며, 칼라 원고에 광원을 조사하여 빛의 3원색인 R,G,B로 분리하는 입력 장치(200)와, 상기 R,G,B빛의 3원색신호들을 색의 3원색 신호 CO,MO,YO로 변환 해 주는 보색/농도 변환부(211, 212, 213)와, 상기 보색/농도 변환부(211, 212, 213)의 출력 신호들로부터칼라 원고의 명도를 연산하는 명도 연산부(220), 최대값을 검출하는 최대값검출부(230), 최소값을 검출하는 최소값 검출부(240)와, 상기 최대값 검출부(230)와 최소값 검출부(240)로부터 채도를 연산하는 채도 연산부(250)와, 상기 명도 연산부(220)와 채도 연산부(250)의 제어를 받아 최소값 검출부(240)의 출력(KO)을 입력하는 흑색 감마 보정부(260)와, 상기 보색/농도 변환부(211, 212,213)의 출력인 색의 3원색 CO, MO, YO로부터 실제의 칼라 토너 농도신호 C, M, Y로 3차원 보정 연산처리를 하는 색 보정부(270)와, 상기 색 보정부(270)의 출력 C, M, Y와 흑색 감마 보정부(270)의 출력 K를 입력으로 하여 칼라 원고가 출력되는 출력 장치(400)으로 구성 된다.

제3도는 본 발명에 따른 보색/농도 변환부(210, 211, 212)를 비휘발성 기억소자(ROM)을 이용하여 실제 구성한 예이며, 제어신호(SELECT2~SELECT0, /VDEN, PCLK)와 R,G,B의 입력 신호(T7~T0) 및 출력 색신호(D7~D0)로 구성된다.

제4도는 본 발명에 따른 명도 연산부(220)를 비 휘발성 기억소자(ROM)을 이용하여 실제 구성한 예이며, 제어 신호(LCTN1~LCTNO, /VDEN, PCLK)와 3원색신호의 입력 신호(C7~C5, M7~M4, Y7~Y6) 및 색도 출력 신호(L7~L0)로 구성된다.

제5도는 본 발명의 채도 연산부를 최대값과 최소값의 최상위 2비트(MAX7, 8및 MIN7,8)의 값에 따라 각 비트의 논리곱의 합으로 출력하도록 구성 한 예 이다.

따라서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 제2도~제5도를 참조하여 상세히 설명하면, 일반적으로 입력장치(200)으로 부터의 출력 R, G, B는 다음과 같다.

여기서, P_λ는 조명 광원의 분광 방사 분포, T_λ는 칼라 원고의 분광 반사율, r_λ는 입력 장치의 R 분광 감도, g_λ는 입력 장치의 G분광 감도, b_λ는 입력 장치의 B 분광 감도이다.

그런데 인간의 눈이 느끼는 밝기의 감각은 광 자극의 대수에 비례하는 것으로 알려져 있다. 따라서 보색/농도 변환부(210, 211, 212)에서는 다음과 같은 변환을 하고 그 출력을 칼라 화상 원고의 3원색농도라 한다.

제3도는 비휘발성 기억 소자(ROM)를 이용하여 보색/농도 변환을 하는 룩-엎(Look-Up) 테이블을 구성한 예이다. 즉, 어드레스 신호A7~A0에 R, G, B신호인(T7~T0)가 각각 입력되고, 칩 실렉터(/CS) 입력 신호에는 /VDEN을 인가하고, /OE 신호에 동기 클럭 신호 PCLK를 입력하면 그에 상응하는 대수값을 미리 연산하여 기억 시켜둔 기억 소자의 데이터 값이 보색/농도 신호로서 (Q7~Q0)에서 데이터(D7~D0)로 출력 되는 것이다. 어드레스의 상위 비트(A10, A9, A8)에는 별도로원고 용지의 종류나 화상의 종류에 따른 제어 신호(SELECT2~SELECTO)를 입력하면 최적의 색재현이 가능하게 된다. 그런데 실제의 출력 장치에서는 원색토너의 절약, 채도 및 명도의 재현 특성 개선, 메타머리즘의 개선외에 흑색 문자나 세선 화상의 선명성 개선 등을 위하여 3원색 토너외에 흑색토너를 추가한 4색 재현법이 이용되고 있다. 일반적으로 입력 3원색으로부터 출력 장치의 4원색으로의 함수는 흑토너의 양, 즉, 하색 제거율에 따라서 출력 3원색 토너의 양이 종속적으로 결정된다. 즉, 출력값이 일의적으로 결정되지 않기 때문에 색보정이 복잡하게 된다. 따라서 본 발명에서는 하색 제거율을 입력 색신호로 부터 명도값과 채도값을 연산하여 그 결과에 따라 결정되게하여 일의적인 출력색 농도 신호를 얻도록 하는 것이다. 즉, 보색/농도 변환부(210, 211, 212)의 출력 CO, MO,YO는 최소값 검출부(240)의 출력이 명도 연산부(220)과 채도 연산부(250)의 출력 결과에 따라 흑색 감마 보정부(260)에서는 흑색 토너의 농도량을 검출한 신호(K)를 출력한다. 여기서, 제4도는 명도 연산부(220)의 상세한 회로도이다. 일반적으로 명도는 CIE의 XYZ표색계의 3자극치 X,Y,Z로부터 정의되는 CIELAB 표색계에서 명도지수인 L 값이 많이 이용된다.

단, (X/X_n), (Y/Y_n), (Z/Z_n)는 모두 0.008856보다 큰 값이고 n는 특정의 백색 물체(완전 확산 반사면)에 대한 값이며, X_n, Y_n, Z_n는 표준 광원하에서의 완전 확산면의 3자극치이다.

그러나 본 상세 회로도에서는 입력 R, G, B 화상신호에 대응하는 명도값의 근사값을 미리 계산하여 비 휘발성 메모리(ROM)에 룩-엎(Look-Up)테이블화하 여 구성한 예를 보인 것이다. 즉, 어드레스 신호 A8~A6에 C7~C5, A5~A2에 M7~M4,A1~A0에 T7~Y6 신호가 각각 입력되고, 칩 실렉터(/CS) 입력 신호에는 화상 입력 활성화 신호인 /VDEN을 인가하고, /OE 신호에 동기 클럭 신호 PCLK를 입력하면 그에 상응하는 명도 신호가 연산되어 (Q7~Q0)에서 데이터(L7~L0)로 출력된다. 어드레서의 상위 비트(A10, A9,)에는 원고 용지의 종류나 화상의 종류에 따른 제어 신호제어 신호(LCNT1~LCNTO)를 입력한다. 이 구성예에서는 R, G, B의 입력 화상이 명도에 미치는 가중치에 따라 룩-업 테이블의 입력이 되는 어드레스 비트의 수를 달리 구성 할 수 있음을 보여 주는 예이다. 제5도는 채도 연산부(250)의 출력 표이다. 일반적으로 채도는 앞에서의 수식 (7), (8)에서의 a^*,b^*에 의하여 다음과 같이 정의한다.

본 구성에서는 입력 3자극치의 최대값과 최소값의 차가 채도와 밀접한 관계가 있으므로 이를 4단계로 구분하여 채도로 이용하는 예를 보인 것이다. 보색/농도 변환부(210, 211, 212)에서의 색신호(CO, MO, YO)를 최대값 검출부(230)와 최소값 검출부(240)에서 검출된 최대값과 최소값의 최상위 2비트(MAX7,6 및 MIN7,6)의 값에 따라 채도 출력(SAT7,6)을 제5도(a)와 같이 정의 하면 제5도(b)와 같이 각 비트의 논리곱의 합으로 출력하여 채도를 나타내기 위한 논리회로를 구성 할 수있다.

예를들면, 최소값 2비트(MIN7,6)와 최대값 2비트(MAX7,6)가 각각 00,00일때는 채도값이 00이며, 00, 01일 때는 01이 된다. 색보정부(270)에서는 토 너의 부흡수 특성등을 보정하여 출력 장치로 보내진다. 색 보정부(270)는 보색/농도 변환부(210)의 출력 CO,MO, YO로 부터 흑색 감마 보정부(260)에서 출력 될 흑색 토너의 양을 미리 감안하여 출력 할 3원색 칼라 토너의 농도 신호 C, M, Y의 값을 3차원 룩-엎 테이블과 보간연산에 의해 직접 보정 연산을 하게 된다. 이렇게하여 흑색 농도의 양을 결정하는 흑색 감마 보정부(260)의 출력인 흑토너 농도 신호(K)와 보정된 3원색 토너 신호(C, M, Y)의 4색 신호를 받아 출력 장치(400)에서 입력칼라 원고의 색을 재현하게 된다. 이 출력 장치는 인쇄 방식에 따라 잉크젯트식, 전자 사진 방식, 열승화형 등의 여러 가지 방법이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하색 제거율에 따라 3원색 출력 농도값이 종속적으로 결정되는 색보정 회로에서는 정확한 색보정을 위하여 농도값이 종속적으로 결정되는 색보정 회로에서는 정확한 색보정을 위하여 하색 제거율에 따라색보정 연산 파라메터를 가변 또는 보정 테이블을 교체하여야 한다. 그러나 일의적 색입출력 관계에서는 단일 색보정 연산 파라미터 또는보정 테이블을 구성하면 되므로 회로 구성이 간단하며, 명도와 채도의 값에따라 하색 제거율이 결정된 후에 3원색에 흑색을 추가한 4색으로 색보정을 하기 때문에 넓은 색 재현 범위를 갖을뿐만 아니라, 원색토너의 소모량도 저감 할 수 있고 하색 제거율의 적절한 설정에 따라 선명한 문자나 선화상의 재현을 가능하게 할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 칼라 화상 재현 장치에 색을 재현하는 색보정 장치에 있어서, 칼라 원고에 광원을 조사하여 그곳으로 부터의 반사 광량을 빛의 3원색인 R, G, B 로 분리하는 입력장치; 상기 빛의 3원색인 R, G, B신호들을 보색 농도 신호인 색의 3원색신호(CO, MO, YO)로 변환 해 주는 보색/농도 변환부; 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호들로부터 칼라 원고의 명도를 연산하기 위한 명도 연산부; 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호인 3원색 신호(CO, MO, YO)들 중에서 최대값을 검출하기 위한 최대값 검출부; 상기 보색/농도 변환부의 출력 신호인 3원색 신호(CO, M, YO)들 중에서 최소값을 검출하기 위한 최소값 검출부; 상기 최대값 검출부와 최소값 검출부의 출력차에 의해 채도를 연산하기 위한 채도 연산부; 상기 명도 연산부와 채도 연산부 출력의 제어에 따라서 최소값 검출부의 출력(KO)을 입력하여 흑색 토너의 농도를 결정하는 흑색 감마 보정부; 상기 보색/농도 변환부의 출력인 색의 3원색(CO, MO, YO)으로부터 실제의 칼라 토너 농도 신호 C, M, Y 로 3차원 보정 연산처리를 하는 색 보정부; 상기 색 보정부의 출력 C, M, Y와 흑색 감마 보정부의 출력(K)을 입력으로하여 칼라 원고가 출력되는 출력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
2. 제1항에 있어서, 채도 연산부는 상기 최대값 검출부와 최소값 검출부에서 출력된 최대값과 최소값을 나타내는 각 비트의 논리곱의 합으로 나타내는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
3. 제1항에 있어서, 색보정부는 3차원 룩-엎 테이블과 보간 연산에의해 색을 보정하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
4. 제1항에 있어서, 명도 연산부는 R, G, B 신호의 입력 화상이 명도에 미치는 가중치에 따라 룩-엎 테이블의 입력이 되는 어드레스 비트의 수를 달리 구성하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.