KR19980026475A - 펄스폭 변조방식을 사용하는 색처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력되는 색신호에 따라 삼각파 기준신호의 위상을 다르게 제어함으로서 입력칼라화상의 하이라이트부에서 가법혼색이 이루어지도록 하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 제시한다.

본 발명의 장치는 칼라화상 원고로부터 R,G,B신호로 분리하는 칼라화상입력부; 칼라화상입력부로부터 R,G,B신호를 입력받아 C,M,Y신호로 변환하는 색신호 변환부; 색신호 변환부로부터 C,M,Y신호를 입력받아 3원색 색소의 부흡수 분광특성에 의한 왜곡을 보정하는 색보정부; 색신호의 종류에 따라서 위상이 다른 삼각파 기준신호를 발생하며, 색보정부의 출력과 삼각파 기준신호를 비교하여 소정의 펄스폭변조신호를 출력하는 펄스폭변조 처리부; 펄스폭변조신호에 상응하여 노광용 광원의 턴온/턴오프를 제어하는 전자사진 현상부; 및 사용자 입력에 의한 명령 또는 칼라화상입력부의 출력에 따라서 펄스폭변조 처리부의 삼각파 기준신호의 위상을 제어하는 주제어부를 포함한다.

따라서, 본 발명은 입력칼라화상의 하이라이트부에서 가법혼색이 일어나므로 칼라화상의 하이라이트부에서 색재현 오차를 줄일 수 있으며, 계조재현성이 현저하게 좋아진다.

Description

펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치

본 발명은 색재현 시스템의 색처리장치에 관한 것으로서 특히, 펄스폭변조방식을 이용하는 색처리장치에서 색신호의 종류에 따라 삼각파 기준신호의 위상을 다르게 제어함으로서 입력칼라화상의 하이라이트부에서 가법혼색이 이루어지도록 하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 복사기나 칼라 프린터에 이용되는 인쇄방식으로는 전자사진방식, 잉크젯트방식, 열승화방식 등이 있는데, 열승화방식은 계조재현성이나 색표현 가능영역이 넓은 장점이 있으나 특수코팅용지와 칼라필름을 사용하기 때문에 소모품의 비용이 비싸고, 색의 보존성 및 두꺼운 특수코팅지의 사용에 따른 취급상의 불편한 점이 있다. 반면에, 잉크젯트방식은 기계장치가 간단하고 일반용지에 인쇄가능한 장점이 있으나, 동작원리상 계조재현력 및 고속화에 어려움이 있다. 따라서, 고화질의 칼라복사기나 칼라프린터에는 전자사진방식을 많이 사용하고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 보인 블럭도로서, 아날로그 칼라화상을 입력하여 레드(R), 그린(G), 블루(B)신호로 분리한 후 이에 상응하는 디지탈값을 출력하는 칼라화상입력부(1)와, 칼라화상입력부(1)로부터 R,G,B신호를 입력받아 보색신호인 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 색신호로 변환하는 색신호 변환부(3)와, 색신호 변환부(3)로부터 C,M,Y색신호를 입력받아 출력장치(미도시)의 3원색 색소의 부흡수 분광특성에 의한 왜곡을 보정하는 색보정부(5)와, 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환부(7)와, 비교부(11)에 입력되는 색신호의 종류와 무관하게 동일한 위상의 삼각파 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(9)와, 디지탈-아날로그 변환부(7)의 출력신호와 삼각파 기준신호를 비교하여 펄스폭변조신호를 출력하는 비교부(11)와, 펄스폭변조신호에 상응하여 노광용 광원(미도시)의 턴온/턴오프를 제어하는 전자사진 현상부(13)를 포함한다.

도 2a 내지 도 2c는 비교부(11)에 입력되는 입력농도신호가 색신호에 무관하게 동일할 경우 시안, 마젠타, 옐로우신호 각각에 대한 비교부(11)의 입출력을 보인 파형도이며, 도 2d는 도 1에 도시된 전자사진 현상부(13)에 의해서 인쇄용지에 색소가 중첩된 것을 보이는 파형도이다.

즉, 종래의 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치에서는 동일한 위상을 갖는 삼각파 기준신호와, 입력농도신호를 비교하여 펄스폭변조신호를 발생하므로 색소의 중첩에 의한 감법혼합이 이루어진다.

도 3은 도 1에 도시된 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치에서 입력농도신호와 재현농도신호와의 관계를 보인 도면으로서, 입력농도신호의 크기에 따라서 계조재현특성이 3가지로 구분된다.

T1영역에서는 낮은 입력농도신호가 거의 재현되지 않다가 문턱값에서 재현농도가 갑자기 커지며, T2영역에서는 입력농도신호의 크기에 상응하여 안정된 계조재현특성을 가지며, T3영역에서는 재현농도가 포화되는 특성을 갖는다. 즉, 입력칼라화상의 하이라이트부(T1영역)에서는 계조재현특성이 좋지 않은 경향이 있다.

또한, 칼라출력장치(미도시)에서는 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan)과 같은 감법혼색계의 3원색 중첩에 의하여 칼라 재현을 하므로, 입력화상의 하이라이트부에서 계조표현에 더욱 어려움이 있다.

상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 입력되는 색신호의 종류에 따라서 삼각파 기준신호의 위상을 다르게 제어하여 입력화상의 하이라이트부에서 가법혼색이 일어나도록 처리하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 보인 블럭도이다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 비교부에서의 입출력신호를 보인 파형도이다.

도 2d는 도 1에 도시된 전자사진 현상부에 의해서 색신호가 재현된 것을 보이는 도면이다.

도 3은 도 1에 도시된 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치에서 계조재현특성을 보인 도면이다.

도 4a와 도 4b는 3원색에 의한 색재현의 원리를 보이기 위한 도면이다.

도 5a와 도 5b는 각각 감법혼색에 의한 색재현과 가법혼색에 의한 색재현을 비교하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명에 의한 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 보인 블럭도이다.

도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 비교부에서의 입출력신호를 보인 파형도이다.

도 7d는 도 6에 도시된 전자사진 현상부에 의해서 색신호가 재현된 것을 보이는 도면이다.

일반적으로 색을 재현하는 데에는 감법혼색과 가법혼색의 두가지 방법이 있는데, 도 4a에는 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색 조합에 의한 가법혼색의 예를 도시하였으며, 도 4b에는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)의 3원색 조합에 의한 감법혼색의 예를 보인 도면이다.

가법혼색은 가시광선영역중 장파장 대역에 해당하는 레드(RED), 중파장 대역에 해당하는 그린(GREEN), 단파장 대역에 해당하는 블루(BLUE)의 적절한 분광분포의 합이 인간의 눈에 전달되어 색을 느끼게 되는 색재현방법이다. 반면에, 감법혼색은 시안(CIAN), 마젠타(MAGENTA), 옐로우(YELLOW) 색소의 중첩으로 색을 재현한다.

도 4b에 도시된 감법혼색의 조합은 감법혼색계의 3원색인 시안, 마젠타, 옐로우와 1차색의 중첩에 의한 블루(B), 레드(R), 그린(G)과 1차색 모두의 중첩인 블랙(Black)과 바탕색인 화이트(White)로 이루어 진다. 즉, 도 4a에 도시된 가법혼색과 같음을 알 수 있다. 따라서, 감법혼색계의 3원색 조합으로 만들어지는 임의의 색은 상기 8색의 면적비를 가중치로 하는 가중합에 의한 가법혼색으로 볼 수 있다.

도 5a와 도 5b를 참조하여, 동일한 양의 색소1과 색소2에 의한 감법혼색과 가법혼색의 결과를 살펴보면 다음과 같다.

도 5a와 같이 색소의 중첩에 의한 감법혼색을 하는 경우 색소1의 분광반사율을라 하고, 색소2의 분광반사율을라 하면 혼색분광반사율은 각 색소의 분광반사율의 곱으로 나타난다. 따라서, 감법혼색의 분광반사율을은 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

여기서, *는 각 파장에서의 분광반사율의 곱을 나타낸다.

도 5b와 같이 색소의 병치에 의한 가법혼색을 하는 경우, 각 색소층의 두께는 도 5a에 도시된 색소층의 2배이므로, 각 색소에 의한 분광반사율은 감법혼색일 때의 분광반사율의 제곱이다. 또한, 각 색소의 면적은 도 5a에 도시한 각 색소의 0.5가 된다. 따라서, 가법혼색의 분광반사율은 수학식 2와 같다.

[수학식 2]

수학식 2에서 수학식 1을 빼면 수학식 3과 같다.

[수학식 3]

수학식 3에서 보는바와 같이 같은 색소량으로 혼색을 할 경우 가법혼색의 분광분사율는 감법혼색의 분광반사율보다 항상 크다는 것을 알 수 있다.

즉, 같은 색소량으로 혼색을 할 경우에 가법혼색의 결과가 하이라이트부의 재현에 유리함을 알 수 있다.

도 6은 본 발명에 의한 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치를 보인 블럭도로서, 아날로그 칼라화상을 입력하여 가법혼색계의 삼원색인 R,G,B로 분석한 후 이에 상응하는 디지탈값을 출력하는 칼라화상입력부(61)와, 칼라화상입력부(61)로부터 R,G,B신호를 입력받아 보색신호인 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)신호로 변환하는 색신호 변환부(63)와, 색신호 변환부(63)로부터 C,M,Y신호를 입력받아 출력장치(미도시)의 3원색 색소의 부흡수 분광특성에 의한 왜곡을 보정하는 색보정부(65)와, 디지탈 R,G,B신호를 아날로그 R,G,B신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환부(67)와, 주제어부(50)의 제어에 따라서 위상이 다른 삼각파 기준신호를 발생하며, 디지탈-아날로그 변환부(67)의 출력과 삼각파 기준신호를 비교하여 펄스폭변조신호를 출력하는 펄스폭변조 처리부(600)와, 펄스폭변조신호에 상응하여 노광용 광원(미도시)의 턴온/턴오프를 제어하는 전자사진 현상부(69)와, 사용자 입력에 의한 명령 또는 칼라화상입력부(61)의 출력에 따라서 펄스폭변조 처리부(600)의 삼각파 기준신호의 위상을 제어하는 주제어부(50)를 포함한다.

펄스폭변조 처리부(600)는 주제어부(50)의 제어를 받아 C,M,Y신호에 상응하는 위상제어신호를 발생하는 위상제어기(601)와, 위상제어신호를 입력받아 삼각파 기준신호를 발생하는 기준신호 발생기(603)와, C,M,Y신호와 이에 상응하는 삼각파 기준신호를 입력받아 펄스폭변조신호를 출력하는 비교기(605)를 포함한다.

색보정부(65)는 색신호 변환부(63)로부터 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)를 입력받아 블랙 또는 레드, 그린, 블루를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 고화질의 색재현이 이루어진다.

도 7a 내지 도 7c는 비교기(605)에 입력되는 각 색신호의 입력농도신호와, 이에 상응하는 삼각파 기준신호와, 비교기(605)에서 출력되는 펄스폭변조신호를 나타낸다. 설명의 편의상 입력농도신호는 색의 종류에 상관없이 동일하다고 가정한다.

도 7d는 도 6에 도시된 전자사진 현상부(69)에 의해서 색신호가 재현된 것을 보이는 도면이다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 삼각파 기준신호는 입력되는 색신호의 종류에 따라서 위상이 서로 다르며, 도 7d에 보는 바와 같이 칼라화상의 하이라이트부(T1영역)에서 색소가 병치되어 가법혼색이 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치는 입력되는 색신호의 종류에 따라서 삼각파 기준신호의 위상을 서로 다르게 제어함으로써 입력칼라화상의 하이라이트부에서 계조재현성이 현저하게 좋아진다.

Claims (3)

1. 칼라화상원고로 부터 R,G,B신호로 분리하는 칼라화상입력부;

   상기 칼라화상입력부로부터 R,G,B신호를 입력받아 C,M,Y신호로 변환하는 색신호 변환부;

   상기 색신호 변환부로부터 C,M,Y신호를 입력받아 3원색 색소의 부흡수 분광특성에 의한 왜곡을 보정하는 색보정부;

   색신호의 종류에 따라서 위상이 다른 삼각파 기준신호를 발생하며, 상기 색보정부의 출력과 삼각파 기준신호를 비교하여 소정의 펄스폭변조신호를 출력하는 펄스폭변조 처리부;

   펄스폭변조신호에 상응하여 노광용 광원의 턴온/턴오프를 제어하는 전자사진 현상부; 및

   사용자 입력에 의한 명령 또는 상기 칼라화상입력부의 출력에 따라서 상기 펄스폭변조 처리부의 삼각파 기준신호의 위상을 제어하는 주제어부를 포함하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 색보정부는 시안(Cian), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow)신호를 중첩하여 블랙(Black)신호를 생성함을 특징으로 하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 펄스폭변조 처리부는 소정의 위상제어신호를 입력받아 색신호의 종류에 따라서 위상이 다른 삼각파 기준신호를 발생하는 기준신호 발생기;

   상기 주제어부의 제어에 따라 색신호의 종류에 상응하는 위상제어신호를 발생하는 위상제어기; 및

   색신호와 삼각파 기준신호를 입력받아 소정의 펄스폭변조신호를 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 펄스폭변조방식을 사용하는 색처리장치.