JP2007038578A - 画像処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク打ち込み許容量が１次色の最大打ち込み量の２倍を下回る場合、２次色最大量を構成する１次色の割合が一意に決められず、２次色最大量での意図した色相の再現ができない。
【解決手段】 ２次色を構成する１次色の割合を変化させた複数のパッチからなる２次色チャートをプリントし、プリントされた２次色チャートからユーザが１つのチャートを選択し、選択されたチャートの１次色割合に基づいて２次色を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像出力方法、特にインクジェットプリンタにおいて有意義な画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム及びコンピュータ可読記録媒体に関する。

従来から、インクジェットプリンタで、記録媒体（メディア）への印字を、そのメディアに対してインクの滲みや、溢れ等が起こらず、最適な色再現となるように調整された画像処理を行い、印字出力していた（例えば、特許文献１参照）。
特開2003-334934号公報

しかしながら、メディアの種類によってインク打ち込み量が１次色最大量の２倍の量を下回る場合、２次色最大量での１次色の割合を一意に決められず、２次色最大量での意図した色相の再現ができない問題があった。

本発明は、
記録媒体のインク打ち込み量を入力するインク打ち込み量入力手段と、
前記記録媒体のインク打ち込み量から２次色を構成する１次色の割合を変化させた複数のパッチからなる２次色チャートを生成する２次色チャート生成手段と、
２次色を構成する１次色の割合を入力する２次色構成値入力手段と、
前記記録媒体のインク打ち込み量と前記２次色を構成する１次色の割合から画像信号をインク信号へと変換する色分解テーブルを生成する色分解テーブル生成手段と
を設けることにより、
記録媒体の最大インク打ち込み量を入力し、
２次色チャート生成、出力し、
前記２次色チャートから目視による判定により選択された２次色を構成する１次色の割合を入力し、
記録媒体の最大インク打ち込み量と２次色を構成する１次色の割合から色分解テーブルを生成
するものである。

本発明によれば、メディアの種類によってインク打ち込み量が１次色最大量の２倍の量を下回る場合に、２次色最大量を構成する１次色の割合を変更した色分解テーブルを生成することにより、ユーザの希望する色相で得られる最大の彩度の２次色が表現できるようになり、意図した色の再現が可能になる効果がある。

（第１の実施形態）
以下に本願発明の一実施形態を示す。

図１は、本実施形態に係る画像形成システムのハードウエア構成の一例を示す図である。画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータなどである。ＣＰＵ１０１は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム及びドバイスドライバなどを実行することにより、画像処理装置１００の各部を統合的に制御する中央演算処理装置である。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００のワークエリアを提供するメモリである。ＲＯＭ１０３は、ＢＩＯＳなどの起動プログラムなどを格納するメモリである。ＨＤＤ１０４は、ハードディスクドライブなどの固定記憶装置であり、アプリケーションプログラム、オペレーティングシステム及び各種ドライバプログラムなどのコンピュータプログラムに加え、テストパターン画像などの画像データなども記憶する。通信ＩＦ１０５は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮなどの外部の装置とデータ通信を行うためのインタフェースである。表示ＩＦ１０６は、外部又は内部に接続される表示装置１０９に画像情報などを表示制御するための制御部である。操作部１０７は、ポインティングデバイスやキー入力デバイスなどの入力デバイスである。プリンタ１０８は、インクジェット方式やレーザービーム方式により画像をメディア上に形成する画像形成装置である。表示装置１０９は、画像データなどを表示するための液晶ディスプレイなどである。

図２は、画像処理装置１００のソフトウエア構成の一例を示す図である。図１及び図２を用いて、印刷出力する際の流れについて説明する。印刷出力を行うプリンタ１０８としては一般的に普及しているインクジェットプリンタ等を用いることができる。出力画像データを印刷出力するときには、アプリケーション２０２からＯＳ２０１に印刷出力要求を行う。例えば、グラフィックスデータ部分はグラフィックス描画命令で構成され、イメージ画像データ部分はイメージ描画命令で構成される出力画像を示す描画命令群をＯＳ２０１に発行する。

ＯＳ２０１はアプリケーションの出力要求を受け、出力プリンタに対応するプリンタドライバ２０８に描画命令群を発行する。プリンタドライバ２０８はＯＳ２０１から入力した印刷要求と描画命令群を処理しプリンタ１０８で印刷可能な印刷データを作成してプリンタ１０８に転送する。プリンタ１０８がラスタープリンタである場合は、プリンタドライバ２０８では、ＯＳ２０１からの描画命令に対して順次画像補正処理を実行し、そして順次ＲＧＢ２４ビットページメモリに描画命令をラスタライズし、全ての描画命令をラスタライズした後にＲＧＢ２４ビットページメモリの内容をプリンタ１０８が印刷可能なデータ形式、例えばＣＭＹＫデータへと変換して、プリンタ１０８に転送する。

次に、プリンタドライバ２０８で行われる処理を図２を用いて説明する。画像補正処理部３０１は、ＯＳ２０１から入力した描画命令群に含まれる色情報に対して、画像補正処理を行う。この画像補正処理としては例えば、ＲＧＢ色情報を輝度・色差信号に変換し、輝度信号に対して露出補正処理を行い、補正された輝度・色差信号をＲＧＢ色情報に逆変換する。

プリンタ用補正処理部３０２は、まず画像補正処理されたＲＧＢ色情報によって描画命令をラスタライズし、ＲＧＢ２４ビットページメモリ上にラスター画像を生成し、色再現空間マッピングを行うカラーマッチング処理、ＣＭＹＫへの色分解処理、ガンマ補正処理、ハーフトーン処理をおこなって各画素に対してプリンタの色再現性に依存したＣＭＹＫデータを生成し、印刷可能となった画像データをプリンタ１０８に転送する。

１．プリンタ用補正処理
図３は、プリンタドライバ２０８の内部処理構成を模式化した図である。プリンタ用補正処理部３０２における処理ついて詳細に説明する。図４は、プリンタ用補正処理部３０２の詳細ブロック構成の一例を示す図である。尚、以下においては説明の簡単のため、通常３次元で表される色空間を模式的に２次元で表現するものとする（図５等）。

まず、画像補正処理部３０１により、明るさ、コントラスト及び色調などを整えられたＲＧＢ各８ビットの画像データが、プリンタ用補正処理部３０２内の画像信号入力部４０１に入力される。画像信号入力部４０１に入力されたＲＧＢ各８ビットの画像データは、表示装置１０９上で再現される色に対応している。例えば、均等色空間であるＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の座標値においては、（Ｌ＿Ｍｏｎｉｔｏｒ，ａ＿Ｍｏｎｉｔｏｒ，ｂ＿Ｍｏｎｉｔｏｒ）という色を画像データは表している。

ところが、図５からも分かるように、表示装置１０９の色再現空間とプリンタ１０８の色再現空間とは、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊空間等の均等色空間上において一致してはいない。これは、図５に示されるプリンタの色再現空間外、かつ、表示装置の色再現空間内の領域（斜線部）はプリンタにおいて画像形成できないことになる。より具体的には、表示装置１０９上に表現された画像データに対して、後段の色分解処理部４０３でＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換を実行し、出力γ補正処理部４０４で階調補正処理を施し、ハーフトーン処理部４０５で二値化処理を実行した後、画像出力部４０６に出力したとしても、画像形成の不可能な領域、即ちプリンタ１０８において表現不可能な色空間上の領域(斜線部)が発生してしまう。
従ってプリンタ１０８側においては、表示装置１０９で再現可能で、且つプリンタ１０８で再現不可能な色空間上の領域（斜線部）について、擬似的な色（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）、即ち表示装置１０９の発色とは異なる擬似的な色を生成して印刷を行う必要がある。

以下、均等色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊空間を、円筒座標Ｈ（＝ａｔａｎ（ｂ／ａ）），Ｓ（＝ｓｑｒｔ（ａ＊２＋ｂ＊２）），Ｖ（＝Ｌ＊）に写したＨＳＶ空間を考え、該全空間について色空間圧縮を行う場合について説明する。ここで、ａｔａｎ（ｘ）はｘのアークタンジェントを求めるための関数である。また、ｓｑｒｔ（ｘ）は、√ｘを求めるための関数である。

２．カラーマッチング処理部
プリンタ用補正処理部３０２内のカラーマッチング処理部４０２においては、表示装置１０９の色再現空間（モニタガマット）において、プリンタ１０８で再現不可能な領域について圧縮を施すことにより、プリンタ１０８の色再現空間（プリンタガマット）内の点と対応付ける。即ち、カラーマッチング処理部４０２によって処理されたＲＧＢ各８ビットのデータは、プリンタ色再現空間上の点に対応したＲ'Ｇ'Ｂ'各８ビットのデータに変換される。

具体的には、カラーマッチング処理部４０２においては、以下の手順に従って表示装置１０９のＲＧＢ色信号空間からプリンタ１０８のＲ'Ｇ'Ｂ'色信号空間への変換を行う。

図４に示すカラーマッチング処理部４０２においては、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間上でモニタＲＧＢによるガマットがプリンタＲ'Ｇ'Ｂ'ガマットの内側に入るように、例えば明度Ｌ＊を保持したまま彩度Ｓ（＝ｓｑｒｔ（ａ＊×ａ＊＋ｂ＊×ｂ＊））を下げる等の処理を行うことにより圧縮する。この圧縮処理の例を図６に示す。

図６は、彩度（Ｓ）方向へのガマット圧縮をＳＶ平面において概念的に示す図である。該処理によって即ち、モニタＲＧＢ値に対応するプリンタガマット内のＬ＊ａ＊ｂ＊値の組が得られる。圧縮後のモニタガマットがプリンタガマットに収まるようになったら、例えば、色差ΔＥ（＝ｓｑｒｔ（（Ｌ＊'−Ｌ＊）２＋（ａ＊'−ａ＊）２＋（ｂ＊'−ｂ＊）２））が最小となるように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値をキーとして、モニタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とプリンタ（Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'）の組を決定することで、モニタＲＧＢ値に対応するプリンタＲ'Ｇ'Ｂ'値を求めることができる。尚、カラーマッチング処理部４０２を、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を使用して実現することももちろん可能である。

本実施形態では記録媒体（メディア）の種類によりプリンタガマットの大きさが異なるためマッチングテーブル部４０７にメディア毎のＬＵＴとして複数のマッチングテーブルを保持している。

３．色分解処理部
次に、プリンタ用補正処理部３０２内の色分解処理部４０３における処理について説明する。

色分解処理部４０３においては、カラーマッチング処理部４０２でプリンタ用のＲ'Ｇ'Ｂ'に変換された各色８ビットの信号を、プリンタのインク色に対応したＣＭＹＫ各８ビットの信号値へと変換する。このＲ'Ｇ'Ｂ'からＣＭＹＫへの色信号の変換方法としては、例えばカラーマスキングによる方法が知られている。このカラーマスキングによる色変換方法を下式に示す。

これら数式を演算することにより、ＣＭＹ値が得られる。尚、Ｋ（ブラック）の信号値の決定方法としては様々な方法がある。例えば、上記行列式における最右辺を、そのベクトル要素のそれぞれからＫ値を引いたベクトル［Ｄｒ−ＫＤｇ−Ｋ Ｄｂ−Ｋ］ｔに置き換え、インク量に対応する各色信号値ＣＭＹが常に正または０であるという条件を利用してＫ値に拘束を加えつつ、試行鎖誤的にマスキングマトリクスを求めることにより、Ｋ値を決定することができる。尚、色分解処理部４０３をＬＵＴを使用して実現することももちろん可能である。

本実施形態ではメディアの種類により適正インク量が異なるため色分解テーブル部４０８に、メディア毎のＬＵＴとして複数の色分解テーブルを保持している。

４．出力ガンマ補正処理部
次に、プリンタ用補正処理部３０２内の出力ガンマ補正処理部４０４における処理について説明する。

出力ガンマ補正処理部４０４においては、入力画像の色信号をカラーマッチング処理部４０２及び色分解処理部４０３で順次変換して出力されたＣＭＹＫ各８ビットデータを、後段のハーフトーン処理部４０５において処理可能でデータへと変換し、Ｃ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'各８ビットデータを出力する。ハーフトーン処理部４０５は、明度に対する非線形特性を補償すべく、インク別に一次元のＬＵＴを用いた調整を行う。

本実施形態では、メディアの種類により明度の非線形特性が異なるため、ガンマ補正テーブル部４０９にメディア毎のＬＵＴとして複数のガンマ補正テーブルを保持している。

５．ハーフトーン処理部
次に、プリンタ用補正処理部３０２内のハーフトーン処理部４０５における処理について説明する。

ハーフトーン処理部４０５においては、入力画像の色信号をカラーマッチング処理部４０２、色分解処理部４０３及び出力ガンマ補正処理部４０４で順次変換され出力されたＣ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'各８ビットデータを、プリンタ１０８で印刷可能なＣ"Ｍ"Ｙ"Ｋ"各２ビットデータへと変換する。

このハーフトーン処理方法としては、入力されたＣ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'の画像に、例えばベイヤー型の１６×１６のマトリクスをそれぞれあてがい、このマトリクスの要素よりも対応する画像上の画素値が大きい場合には１、画素値が前記マトリクスの要素以下の場合には０とすることによって実現される。また、別のハーフトーン処理方法として誤差拡散法などを用いることもできる。

このようにして得られたプリンタで印刷可能なＣ"Ｍ"Ｙ"Ｋ"各２ビットデータはプリンタ１０８に送られ、メディア上に画像形成される。

６．メディア別テーブル
メディアの種類別に用意されるテーブルは、マッチングテーブル部４０７、色分解テーブル部４０８及びガンマ補正テーブル部４０９にそれぞれ格納される。マッチングテーブル部４０７には、メディアの色再現空間（ガマット）の大きさや形状ごとにテーブルが用意される。また、色分解テーブル部４０８には、メディアのインク打込み量ごとにテーブルが用意される。そして、ガンマ補正テーブル部４０９には、メディアの特性ごとにテーブルが用意される。

これらの複数のテーブルの中から、印刷時に指定されるメディアの種類に対応するテーブルが、用紙種入力部４１０により選択される。

７．２次色編集色分解テーブルの追加
上述の画像形成システムにおいて、２次色編集色分解テーブルを追加するための処理について図７を用いて説明する。

ステップＳ７０１：インク打ち込み量入力部４１４により対象メディアの最大インク打ち込み量を入力する。

ステップＳ７０２：２次色チャート生成部４１５は、ステップＳ７０１で入力されたインク打ち込み量から２次色チャート（図８）の画像データを生成し、ハーフトーン処理部４０５、画像信号出力部４０６を介しプリンタ１０８により対象メディア上に画像形成する。最大インク打ち込み量が１８０％（１次色の最大量を１００％としたとき）の場合に２次色チャートの各パッチの１次色の構成は図９のようなテーブルで設定される。

ステップＳ７０３：２次色チャートが形成された対象メディアを目視し、ＲＧＢそれぞれの２次色を構成する１次色の割合を判定する。図１０にＲの１次色の割合による２次色の色相の変化をa*b*平面において概念的に示している。Ｒの色相をよりＭよりにしたければＲ１を選択し、よりＹよりにしたければＲ５を選択する。

ステップＳ７０４：２次色構成値入力部４１２により、ステップＳ７０３で判定した２次色を構成する１次色の割合を入力する。具体的には２次色チャート（図８）のパッチ番号をＲＧＢそれぞれに入力し、図９のテーブルにより各色の割合を得る。例（Ｒ２，Ｇ３，Ｂ５）
ステップＳ７０５：色分解テーブル生成部４１３は、対象メディアの最大インク打ち込み量と、２次色を構成する１次色の割合から２次色編集色分解テーブルを生成する。生成方法の例として２００％打ち込みの色分解テーブルをベースにして新しい２次色の割合で補間演算することで得る。

ステップＳ７０６：ステップＳ７０５で生成された２次色編集色分解テーブルを色分解テーブル部４０８に登録する。

以上のステップにより、２次色編集色分解テーブルを追加するための処理が行われる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、色材としてインクを用いる場合を例に説明したが、トナーなど他の色材についても同様に本願発明を適用できることはいうまでもない。

前述した実施形態の各機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本願発明の目的が達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本願発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本願発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

なお、本願発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体から、そのプログラムをパソコン通信など通信回線を介して要求者にそのプログラムを配信する場合にも適用できることは言うまでもない。

本実施形態に係る画像形成システムのハードウエア構成の一例を示す図である。 画像処理装置１００のソフトウエア構成の一例を示す図である。 プリンタドライバ２０８の内部処理構成を模式化した図である。 プリンタ用補正処理部３０２の詳細ブロック構成の一例を示す図である。 プリンタの色再現空間と表示装置の色再現空間との相違を説明するための図である。 彩度（Ｓ）方向へのガマット圧縮をＳＶ平面において概念的に示す図である。 ２次色編集色分解テーブルを追加処理の流れを説明するフローチャートである。 ２次色チャートの一例を示す図である。 図８の２次色チャートの各パッチの１次色の構成テーブルを示す図である。 １次色の割合による２次色の色相の変化をa*b*平面において概念的に示す図である。

Claims (4)

1. 記録媒体のインク打ち込み量を入力するインク打ち込み量入力手段と、
   前記記録媒体のインク打ち込み量から２次色を構成する１次色の割合を変化させた複数のパッチからなる２次色チャートを生成する２次色チャート生成手段と、
   ２次色を構成する１次色の割合を入力する２次色構成値入力手段と、
   前記記録媒体のインク打ち込み量と前記２次色を構成する１次色の割合から画像信号をインク信号へと変換する色分解テーブルを生成する色分解テーブル生成手段と
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記記録媒体のインク打ち込み量は１次色の最大量の２倍を下回ることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記２次色チャートのパッチには番号が付けられ、前記２次色構成値入力手段では番号を指定することで１次色の割合を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 記録媒体のインク打ち込み量を入力するステップと、
   前記記録媒体のインク打ち込み量から２次色を構成する１次色の割合を変化させた複数のパッチからなる２次色チャートを生成、印字するステップと、
   前記２次色チャートから目視により２次色を構成する１次色の割合を判定するステップと
   前記２次色を構成する１次色の割合を入力するステップと
   前記記録媒体のインク打ち込み量と前記２次色を構成する１次色の割合から画像信号をインク信号へと変換する色分解テーブルを生成するステップと
   を含むことを特徴とする画像処理方法。

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