JP2005175876A - 色信号処理方法および装置、カラープロファイル作成方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対応付け手段1では、カラーチャートを測色してLab色彩値とCMYKLk(シアン、マゼンタ、イエロー、濃ブラックK、淡ブラックLk)出力信号との対応関係(LabK→Lk写像関数、Lab→CMY写像関数、CMYKLk→Lab写像関数)を構築する。色信号変換処理手段2は、構築した対応関係を参照して、入力信号(Lab色彩値)を出力信号(CMYKLk)へ変換する。
【選択図】図1
Description
(1)種々の光源環境下でのメタメリズム解消
(2)粒状性低減
(3)色再現域拡大
という面でメリットが大きい。
(1)メタメリズム解消
ブラックインクは分光反射率特性がフラットなため、グレー色を濃ブラック及び淡ブラックで再現することで、観察光源が変化した場合でも色味が安定する。
(2)エンジン変動に対する安定性向上
グレー色を濃ブラック及び淡ブラックのみで再現されていれば、エンジンが変動した場合でもグレー色が色づくことが無く、色バランスが良好な色再現ができる。
(3)インク使用量の低下
CMY3色で再現していた色を淡ブラックで置き換えるとインク使用量を減らすことができる。
本発明の目的は、入力色彩値に応じて適切な濃ブラックインク及び淡ブラックインクを出力することが可能な色信号処理方法および装置、カラープロファイル作成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
即ち、
請求項1では、濃ブラックと淡ブラックを用いた画像形成装置においてインク使用量が少なく高画質な5色プリンタの色信号処理方法を提供することを目的としている。
まず、本発明の基本原理について説明する。Lab信号を入力として、CMYKLkの出力信号に変換する場合、3入力5出力の変換系のため解は無限に存在することになる。そこで、まずK版の出力信号を他の手段で決定してから、LabK→CMYLkとする変換方法が考えられる。この変換は4入力4出力の変換系のため解を1つに決められそうだが、実際には同じLabK信号に対して複数のCMYLk信号が対応しているために、解を決定することができない。
図1は、本発明に係る色信号処理方法を説明するための構成図である。同図に示すように本実施例の色信号処理方法は、まずカラーチャートを測色して色彩値と出力信号との対応関係の構築を行う工程または手段1と、構築した対応関係を参照しながら入力信号であるLab色彩値をCMYKLk信号へ色信号変換処理を行う工程または手段2に大別される。
色彩値と出力信号の対応付け工程または手段1における、対応関係の構築方法について図2のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップ100において、メモリM10に記憶したCMYKLkの出力データに基づいて、多数の色票を含むカラーチャートをプリンタへ出力する。色票としては、例えばCMYKLkの各出力信号を20%刻みで出力する場合、6^5=7776組もの色票が必要になる(^は、べき乗)。しかし、本発明では最大墨条件に基づく色変換処理を行うことを目的としているため、最大墨条件を満たさない色票は不要となりプリントすべき色票の数を大幅に減らすことが出来る。最大墨条件を満たすにはCMYのいずれかの出力信号が0であることから、6^5−53*6*6=3276組の色票を出力すればよい。また、上記は20%刻みの場合の色票を出力する例だが、刻み幅に限定はないし、また色材の種類によって刻み幅が異なっても構わない。
LabK信号に対して淡ブラックLkの出力信号を対応付けるための写像関数を構築する方法について説明する。写像関数としては、ニューラルネットワーク(例えば、特開平5−347703号公報)や色予測方法(例えば、特開平8−211684号公報)、或いは4次元LUTなどの非線形関数を用いることができ、本発明では特に限定するものではない。本実施例では、例としてニューラルネットワークを用いる場合について説明する。
CMYKLk→Lab写像関数;
上記と同様の手法を用いてLab色彩値に対してCMY出力信号を対応付けるためのLab→CMY写像関数とCMYKLk出力信号に対してLab色彩値を対応付けるためのCMYKLk→Lab写像関数をそれぞれ構築する。即ち、ステップ103では前述の3276組のLab色彩値を入力教師信号とし、CMY出力信号を出力教師信号としてニューラルネットワークを繰り返し学習させる。学習が終了すると、ネットワークの構造、ウェイトを写像パラメータとし外部記憶装置M13に記憶する。最大墨条件の場合、Lab色彩値に対応するCMYの組み合わせは、1組しかないのでこのような3入力3出力の写像関数を構築することができる。
すべての写像関数を構築し終わると、色信号変換処理工程または手段2は、各写像関数を参照することで入力されたLab色彩値をCMYKLk出力信号に変換する。この色信号の変換方法について、図3のフローチャートを用いながら説明する。
図6は、最適化処理の構成を示す。図において点線10で囲まれたところは、実施例1の色信号変換処理手段2(色信号処理を実施する機能モジュール)に該当する。即ち、図6の動作としては、複数のLab色彩値を前述した実施例に記載した方法でCMYKLk信号に変換する。次に、算出したCMYKLk信号に基づき、インク使用量及び粒状度を総合的に評価11する。そして、評価結果が良くなるようにK生成パラメータ12を修正するという手順を繰り返しながらK生成パラメータ12の最適化を行う。例えば実施例1の墨生成方法を用いる場合には基本6色相+無彩色軸に対して、開始点及び飽和点を設定するので合計14個のパラメータを最適化することになる。
次に、総合評価方法について、図7のフローチャートを用いて具体的に説明する。本実施例の総合画質評価手段11では、インク使用量、粒状度の2つの評価値を算出し、それらに基づいて最終的に総合評価値を算出する。そこで、まず、ステップ301においてインク使用量を評価するための複数のL*a*b*空間上の点を抽出しておく。そして、ステップ302において総インク使用量を計算する。次にステップ303において、粒状度評価用の評価点を抽出し、ステップ303で粒状度の総合評価値を算出する。そして、ステップ304において、インク使用量と粒状度の総合評価値を算出する。本実施例では、評価項目ごとに異なる評価点を用いるようにしているが、同じ評価点を用いても構わない。
・インク使用量の評価
まず、ステップ301において、インク使用量を評価するためのLab色彩値(=評価色彩値)を決定する。インク使用量は、元来入力される画像ごとに異なるものであるが、最適化処理は時間がかかるので画像が入力されるたびに最適化を行うことは現実的ではない。そこで、平均的なインク使用量を求めることにする。即ち、Lab色空間上で均等に分布するように評価色彩値を決定する。但し、プリンタの色域外の色彩値を評価色彩値に含めると色域圧縮の処理が必要になってしまい、処理が煩雑になってしまう。従って、色域内の色彩値のみを使用することにする(図8)。具体的には、Lab色空間上で間隔dで並ぶ格子点を決定し、各格子点がプリンタの色域内か外かを判定する。そして、色域内と判定されたLab値を評価色彩値として記憶する。色域内か否かは、前述したLab→CMY写像関数による変換を行って、CMYの値が適切な値となるかどうかをチェックすればよい。そして、決定した評価色彩値は最適化の過程で繰り返し読み出せるように、メモリに記憶する。
次に、ステップ302で決定した評価色彩値を用いてインク量評価値を計算する。即ち、評価色彩値に対し、実施例1で説明したLab→CMYKLk変換を行って、それぞれのCMYKLk出力値を求める。最適化を始める最初の工程では、K生成パラメータは初期パラメータを使用する。処理パラメータとしては、例えば、濃ブラックの開始点を全色相で1.0、飽和点を全色相で0.0とするようなもので構わない。
Tz=C+M+Y+K+Lk
となる。上式では、C,M,Y,K,Lkの出力信号がそれぞれインク使用量を比例関係にあるということを仮定しているが、より高精度に行うためには、C,M,Y,K,Lkをそれぞれ予め出力信号とインク使用量の対応関係を測定し構築したLUTなどで実際のインク量に変換するのが望ましい。そして、複数ある各評価色彩値ごとのインク使用量を合計してインク量評価値とする。
・粒状度の評価
次に、ステップ303及び304で粒状度の評価を行う。粒状度は、同じ入力色であっても、CMYKの組み合わせによって大きく異なることがある。例えばハイライトのグレーをK一色で再現するのとCMYで再現するのとでは、ざらつきが大きく違うことがあり、一般的にはKを入れない方が、粒状度としては良い場合が多い。
総合画質評価手段11における粒状度算出部では、個々のCMYKLkから粒状度を求め、平均値を粒状度評価値とする。他にも、最悪値や分散を用いることも可能である。CMYKLkから粒状度を求める方法は、理想的には、CMYKLkすべての組み合わせに対して色票を出力し、今河等による「ハーフトーンカラー画像のノイズ評価方法」(Hardcopy'96 論文集、189-192頁、1996年)などにより粒状度を実測して、CMYKLkと粒状度の対応関係を記録しておけばよいが、色票の数が膨大であるため現実的ではない。そこで、一部の組み合わせに対してのみ実測して5次元ルックアップテーブルを作成しておき、それ以外の組み合わせが入力された場合には、メモリマップ補間演算を行って求めるようにすればよい。しかし、この場合であっても5次元のルックアップテーブルとなると格子点の数が多く実測に多大な労力を要する。
・総合評価
総合画質評価手段11は、インク使用量評価値と粒状度評価値に基づいて、総合評価値を算出する。まず、インク使用量評価値、粒状度評価値とも、規格化する。例えば、インク使用量は濃ブラックインクを最大利用した場合のインク使用量を1として規格化する。
(総合評価値)=α(インク量評価値)+β(粒状度評価値)
この値が最大となるように、最適化手法により墨生成パラメータを決定すればよい。ただし、α、βは、インク使用量を低く抑えたいか、画質を重視するかなどで異なってかまわない。以上説明した最適化手法により、インク使用量と粒状度を考慮して、最適な色補正パラメータを決定することができる。
、本体と他の装置との間でデータ等をやりとりするためのNIC25及びこれらをデータやコマンドが入出力可能なように接続されたバスから構成されている。
等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため、図15の例では、情報記録媒体がセットされるとき、これを駆動する媒体駆動装置26が設けられている。
2 色信号変換処理手段
Claims (15)
- 均等色空間で表された色彩値を濃ブラック及び淡ブラックと3種類の有彩色の出力信号に変換する色信号処理方法であって、前記出力信号に従って記録された色が前記色彩値と測色的に一致し、かつ3種類の有彩色の出力信号の総和が最小となるように濃ブラック及び淡ブラックの出力信号を決定すること特徴とする色信号処理方法。
- 均等色空間で表された色彩値を濃ブラック及び淡ブラックと3種類の有彩色の出力信号に変換する色信号処理方法であって、前記色彩値を基に濃ブラックの出力信号を求め、前記色彩値と前記濃ブラックの出力信号に基づいて淡ブラックの出力信号を求め、前記有彩色の出力信号を前記色彩値と測色的に一致するように求めることを特徴とする色信号処理方法。
- 5種類の色材の出力信号を変化させた多数の色票を画像出力装置で出力し、前記出力色票を測色して均等色空間で表された色彩値を取得し、前記色彩値と濃ブラックの出力信号から淡ブラックの出力信号への写像変換関数を作成し、前記写像変換関数を用いて、前記淡ブラックの出力信号を求めることを特徴とする請求項2記載の色信号処理方法。
- 均等色空間で表された色彩値を濃ブラック及び淡ブラックと3種類の有彩色の出力信号に変換する色信号処理方法であって、前記色彩値を基に淡ブラックの出力信号を求め、前記色彩値と前記淡ブラックの出力信号に基づいて濃ブラックの出力信号を求め、前記有彩色の出力信号を前記色彩値と測色的に一致するように求めることを特徴とする色信号処理方法。
- 5種類の色材の出力信号を変化させた多数の色票を画像出力装置で出力し、前記出力色票を測色して均等色空間で表された色彩値を取得し、前記色彩値と淡ブラックの出力信号から濃ブラックの出力信号への写像変換関数を作成し、前記写像変換関数を用いて、前記濃ブラックの出力信号を求めることを特徴とする請求項4記載の色信号処理方法。
- 前記写像変換関数は、前記3種類の有彩色のうち、いずれか1つの色材の出力信号が0である色票の色彩値を用いて作成することを特徴とする請求項3または5記載の色信号処理方法。
- 前記有彩色のうち、いずれか1つの色材の出力信号が0である色票の色彩値を用いて、色彩値から前記有彩色の出力信号への写像変換関数を作成し、前記写像変換関数を用いて、均等色空間で表された色彩値から前記有彩色の出力信号を求めることを特徴とする請求項1、2または4記載の色信号処理方法。
- 均等色空間上の複数の色彩値について、濃ブラック及び淡ブラックを含む5種類の色材の出力信号を求め、得られた出力信号の組を基に、少なくともインク量及び粒状度を評価し、前記評価結果に応じて、濃ブラックまたは淡ブラックの出力信号を非線形最適化することを特徴とする請求項2または4記載の色信号処理方法。
- 前記粒状度は、3種類の有彩色のうち2色と濃ブラックおよび淡ブラックの出力信号を入力とする4次元ルックアップテーブルを用いて算出することを特徴とする請求項8記載の色信号処理方法。
- 前記最適化を行う場合に、無彩色軸上の色彩値に対しては、濃ブラックと淡ブラックのみで再現するように制約を加えることを特徴とする請求項8記載の色信号処理方法。
- 前記非線形最適化は、濃ブラック及び淡ブラックの色材の出力信号のみを再計算することを特徴とする請求項8記載の色信号処理方法。
- 入力色信号を濃ブラック及び淡ブラックと3種類の有彩色の出力信号に変換するためのカラープロファイル作成方法であって、前記入力信号を均等色空間で表された色彩値に変換し、前記色彩値を基に淡ブラック以外の出力信号を求め、前記色彩値と前記濃ブラックの出力信号に基づいて淡ブラックの出力信号を求め、前記5種類の色材の出力信号に従って、補間パラメータを設定することを特徴とするカラープロファイル作成方法。
- 均等色空間上の色彩値を濃ブラック及び淡ブラックを含む5種類の出力信号に変換する色信号処理装置であって、前記色彩値から濃ブラックの出力信号を求める第1の手段と、前記色彩値と前記濃ブラックの出力信号に基づいて淡ブラックの出力信号を求める第2の手段と、前記濃ブラック及び淡ブラックの出力信号に対する残りの3色の出力信号を、最大墨条件を満たすように求める第3の手段とを具備することを特徴とする色信号処理装置。
- 均等色空間上の色彩値を濃ブラック及び淡ブラックを含む5種類の出力信号に変換するためのプログラムであって、前記色彩値から濃ブラックの出力信号を求める手順と、前記色彩値と前記濃ブラックの出力信号に基づいて淡ブラックの出力信号を求める手順と、前記濃ブラック及び淡ブラックの出力信号に対する残りの3色の出力信号を、最大墨条件を満たすように求める手順とをコンピュータに実行させるプログラム。
- 均等色空間上の色彩値を濃ブラック及び淡ブラックを含む5種類の出力信号に変換するためのプログラムを記録した記録媒体であって、前記色彩値から濃ブラックの出力信号を求める手順と、前記色彩値と前記濃ブラックの出力信号に基づいて淡ブラックの出力信号を求める手順と、前記濃ブラック及び淡ブラックの出力信号に対する残りの3色の出力信号を、最大墨条件を満たすように求める手順とをコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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