JPH01228376A - 階調表現方法 - 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】 皇泉上例１分責 本発明は、シアン、マゼンタ、イエロなどの有彩色イン
クと、黒などの無彩色インクとを組合せて混色すること
により、所望の階調を表現する階調表現方法に係り、特
に、例えばインクジェット記録装置などのカラー画像生
成装置において階調を表現する際に使用され、混色時に
おける色ずれの発生が抑制され、かつ、充分に広い濃度
幅をもった階調が表現可能な階調表現方法に関するもの
である。

ｋ來り弦迷 最近では、入力されたカラー画像データに基づいて、所
望の階調をもって表現されたカラー画像を記録紙上に生
成するカラー画像生成装置がさまざまな分野に普及し始
めている。このカラー画像生成装置のうち、インクジェ
ット記録装置にあっては、その階調表現能力がきわめて
優れていることから、アパレルやインテリアなどのデザ
イン関係及び画像処理等の分野、つまり高度な階調表現
能力が要求される分野において主に使用されている。

このインクジェット記録装置は、ノズルより噴射したイ
ンクを記録紙上に付着させることにより、非接触でカラ
ー画像を生成するものである。この際には、第５図（Ａ
）に示すように、減法混色における三原色であるイエロ
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）。

シアン（Ｃ）の３色のインク量を適宜に夫々変化させ、
これらを記録紙上に塗り重ねて減法混色することにより
、記録紙上に所望の階調をもって表現されたカラー画像
を生成している。なお、中間調を表現するには、インク
の濃度を変えることは困難であることから、ドツト径変
調、若しくはドツト密度変調を行ない、これをもって視
覚に訴える濃度を可変として表現される。ところが、プ
リント中に環境条件の変化などの種々の理由によりイン
クの噴射亙あるいは噴射方向が微妙に変動した場合には
、ＣＭＹの３色のインクが本来の位置よりずれて付着す
ることから、色ずれが生じることになる。なお、この色
ずれの発生は、視覚上、特に低階調領域における無彩色
の階調を表現する場合において特に顕著に現われる。

この色ずれの発生を抑制するために種々の提案がなされ
ているが、この−例として、特公昭６２−５７、１４４
号公報に示すように、前述したＣＭＹの３色のインクの
他に、黒（Ｋ）インクを加えた４色のインク、あるいは
ＣＭＹのインクのなかから最小量を呈するインクを除い
た２色に黒インクを加えた３色を使用して階調を表現す
る手法がある。

すなわち一方は、例えば第５図（Ｉ３）に点線で示すよ
うに、ＣＭＹの３色のインク量が等しい部分を、ＣＭ　
Ｙの夫々のインク量から差し引き、この差し引いたイン
ク量と同量の黒インクを加えて４色を使用して階調を表
現する手法（第５図（Ｃ）参照）である。なお、前述し
たＣＭＹの夫々のインク量から等しい部分のインク量、
つまり黒インク量を差し引く処理を下色除去（以下、Ｕ
ＣＲと言う。）と称する。この下色除去の処理後でも、
階調の再現性が損われることはない。また他方は、ＣＭ
Ｙの３色のインクのうち、最小量を呈するインクに着目
してこのインク量分について下色除去を行ない、さらに
このインク量と同量の黒インクを加えて結果的に３色を
使用して階調を表現する手法（第５図（Ｄ）参照）であ
る。ここで、最小量を呈するインクのインク量分につい
て下色除去を行うことを完全ＵＣＲと称し、これに対し
て前述したように、最小量を呈するインクのインク量の
一部分について下色除去を行うことを部分ＵＣＲと称す
る。この部分ＵＣＲ処理を施すことにより得られるＣＭ
ＹＫの４色のインクを使用して階調を表現すれば、黒イ
ンクが使用されることからカラー画像のコントラストを
向上することが可能のなる。さらに、完全ＵＣＲ処理を
施すことにより得られる３色のインクを使用して階調表
現を行えば、黒インク１色のインク量を変調することで
階調が表現されるために、無彩色の階調を表現する際に
おける色ずれの発生が一掃されることはもとより、階調
表現の際に使用するインクの種類が少なくてすむことか
ら、有彩色の階調を表現する際における色ずれの発生を
も抑制することができるという効果がある。

日が解決しようとする課題 しかしながら、上述のように、黒インク１色のインク量
を変調することにより無彩色の階調を表現した場合には
、無彩色の階調を表現する際における色ずれの発生が一
掃できる等の効果がある反面、ＣＭＹの３色、あるいは
ＣＭＹＫの４色のインクを使用して無彩色の階調を表現
した場合と比較して充分に濃度の高い真黒が表現できず
に（第６図参照）、シたがって、この場合には、多階調
を表現することができなくなるという不具合があった。

これは、インクジェット記録装置に使用される黒インク
にあっては、濃度を高くするとインクジェット用のノズ
ルにつまりが生じる虞れがあることから、その濃度が低
目に抑えられているために起こる特有の不具合であり、
色ずれの発生防止と多階調を表現する事との相反する課
題の解決が従来より待たれていた。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、本発
明に係る階調表現方法を、例えばインクジェット記録装
置などのカラー画像生成装置において使用した際に、混
色時における色ずれの発生が抑制され、かつ、多階調を
もって表現されたカラー画像が生成可能な階調表現方法
を提供することを目的としている。

巨頭を　ｉ　るための手Ｖ 上記目的を達成するための本発明は、シアン、マゼンタ
、イエロなどの有彩色インクと、黒などの無彩色インク
とを組合せて混色することにより、所望の階調を表現す
る階調表現方法であって、適当な階調レベルをしきい値
として設定し、該しきい値より低階調領域において完全
下色除去を行ない階調を表現する一方、前記しきい値よ
り高階調領域において階調の上昇に関連して減少する比
率をもって下色除去を行ない階調を表現することを特徴
とする１＠調表現方法である。

胡 上記手段を、例えばインクジェット記録装置に適用すれ
ば、まず、しきい値が、視覚上色すれが目立たない境界
付近の階調レベルに設定され、このしきい値を境界とし
て２つの領域に区分される。

視覚上色ずれが目立つ、しきい値より低階調領域におい
ては、完全下色除去が実行されることから、少ないイン
ク数で階調が表現されるために、カラー画像上において
色ずれが目立たない。なお、低階調領域において無彩色
の階調を表現した際の色ずれは、特に顕著に現れるもの
であるが、この場合には、黒などの無彩色インク１色を
使用して階調が表現されることから、色ずれが一掃され
たカラー画像を得ることができる。一方、しきい値より
高階調領域においては、階調の上昇に関連して減少する
比率をもってされる下色除去が実行されることから、す
なわち、黒などの無彩色インク１色で表現される濃度の
うちの最高濃度に、イエロ、シアン、マゼンタなどの有
彩色インクが徐々に増量されて表現される濃度が重畳さ
れて最終的な濃度が表現されることから、高階調領域に
おいて、滑らかで自然な階調性を有すると共に、多階調
をもって表現されたカラー画像が得られる。

釆施」 以下に、本発明に係る階調表現方法の一実施例について
、図面を参照して詳細に説明する。第１図は、本発明に
係る階調表現方法をインクジェット記録装置に適用した
際における一実施例を表す概略構成図である。

同図に示すように、インクジェット記録装置１には、画
像信号及び制御信号等を転送するための接続ケーブル２
、及び図示しない適当なインターフェースを介して、ホ
ストコンピュータ３より出力されたＲＧＢ信号形態の画
像データが入力されている。この画像データを処理する
ために、インクジェット記録装置１は、内部に次のよう
な処理回路を備えている。

すなわち、ホストコンピュータ３より転送されたＲＧＢ
信号形態の画像データは、インクジェット記録装置１内
に設けられたフレームメモリ４に入力されて、このメモ
リ４の所定のアドレスに格納される。なおここで、ＲＧ
Ｂ信号とは、加法混色における三原色である赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を搬送するための信号を言う
。フレームメモリ４に格納された画像データは、ＲＧＢ
信号形悪の画像データを転送するためのＲＧＢバス５を
介してルックアップテーブル６に入力され、後述するあ
らかじめ用意されたルックアップテーブルを参照しつつ
、インクジェット記録装置１に適合するＣＭＹＫ信号形
態の画像データであって、色ずれが抑制され、かつ充分
に広い濃度幅をもって表現されたカラー画像が形成可能
な画像データに変換される。なお、ＣＭＹＫ信号とは、
減法混色における三原色であるイエロ（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色に、黒（Ｋ）を加えた４色
を搬送するための信号を言う。

ルックアップテーブル６において変換された画像データ
は、ＣＭＹＫ信号形態のドツト変調データを転送するた
めのＣＭＹＫバス７を介して、ラインバッファメモリ８
に入力され、入力されたドツト変調データは各色毎に１
ライン分のデータ単位で順次ラインバッファメモリ８の
所定のアドレスに格納される。そして、ラインバッファ
メモリ８に格納されたドツト変調データは、プリントメ
カニズム９より出力される画像読出しクロックＲＥＡＤ
ＣＬにと同期して読出され、この読出されたドツト変調
データはデータケーブル１０を介してプリントメカニズ
ム９に入力される。この入力されたドツト変調データに
基づいてインクジェットが変調されて記録紙上にプリン
トドツト１１が形成され、これにより全体としてカラー
画像が生成されるようになっている。

次に、上述のように構成されたインクジェット記録装置
の動作を、第２図に示すフローチャートに基づいて詳細
に説明する。

まず、インクジェット記録装置１の図示しない電源スィ
ッチがオンされ（ステップ（以下、Ｓと略称する。〉１
）、インクジェット記録装置１内における制御装置が初
期化されてシステムの起動準備が整うと、制御装置は、
プリントの開始が設定される図示しないプリントスイッ
チがオンされたか否かの監視を開始する（Ｓ２）。プリ
ントスイッチがオンされると、制御装置は、ホストコン
ピュータ１よりフレームメモリ４内へ画像データを取込
む命令を実行しくＳ３）、この画像データをフレームメ
モリ４における所定のアドレスに順次格納する。なお、
画像データを、プリントスイッチがオンされる以前に取
込んでおいても良い。

次に、制御装置は、フレームメモリ４に格納されている
画像データを画素位置に対応して続出し、この画像デー
タのアドレス及びあらかじめ用意されたルックアップテ
ーブルを参照しつつ、ルックアップテーブル６において
所定のデータ変換処理を実行する（Ｓ４）。

ここで、Ｓ４における変換処理の際に参照されるルック
アップテーブルについて、以下に詳細に説明する。

このルックアップテーブルは、前述したように、ＲＧＢ
信号形態の画像データを、インクジェット記録装置１に
適合するＣＭＹＫ信号形態のドラＩ・変調データであっ
て、色ずれの発生が抑制され、かつ多階調をもって表現
されたカラー画像が形成可能なドツト変調データに変換
するためのものである。

初めに、本発明に係る階調表現方法について詳細に説明
する。

まず、画像データの入力濃度のうち、適当な中間濃度値
をしきい値Ｓ１として設定する（第３図（Ａ）参照）。

そして、このしきい値３．１を境界として、しきい値Ｓ
１より低濃度領域において、完全ＯＣＲ処理を施して階
調を表現する一方、しきい値Ｓ１より高濃度領域におい
て、黒インクの量を一定とし、入力濃度の上昇に関連し
て最大濃度部においてそのＵＣＲ比率が０％を含む最小
となるような部分ＵＣＲ処理を施して階調を表現するよ
うにする。なお、第３図（Ｂ）に、線形な濃度特性を例
示した。ここで、しきい値Ｓ１、及び最大濃度部におけ
るＵＣＲ比率は、必要とする濃度曲線に応じて適当に決
定すれば良い。

次に、この階調表現方法を実現するための具体的手段に
ついて、図面に基づいて詳細に説明する。

第４図（Ａ）は、黒インク１色を使用して表現される階
調変化に対応する濃度特性図、第４図（Ｂ）は、ＣＭＹ
の３色のインクを使用して表現される階調変化に対応す
る濃度特性図であり、横軸Ｓは階調レベルを示し、縦軸
りは出力濃度を示している。

まず、第４図（Ｃ）に示すように、複数の階調レベルの
うち、適当なしきい階調レベルＳ２を設定し、このしき
い階調レベルＳ２において、黒インク１色で表現される
最大濃度Ｄｋに到達するように濃度の立上がり特性を設
定する。なお、このしきい階調レベルＳ２は、前述のし
きい値Ｓ１に相当するものである。つまり、濃度特性は
、しきい階調レベルＳ２以前においては、０濃度から最
大濃度Ｄｋまで立上がる一方、しきい階調レベルＳ２以
降の各階調レベルにおける濃度は、前記した最大濃度Ｄ
ｋを維持することとなる。この場合には、しきい階調レ
ベルＳ２において最大濃度Ｄｋが達成されるような完全
ＵＣＲ処理が実行されている。

一方、第４図（Ｄ）に示すように、ＣＭＹの３色のイン
クを使用して、前記したしきい階調レベルＳ２を始点と
する前述した濃度の立上がり特性における傾きと略同−
の傾きを有する濃度の立上がり特性を設定する。なお、
この時の最大濃度Ｄ′ＣＭＹは、前記立上がり特性の傾
きに応じて変位するものである。つまり、濃度特性は、
しきい階調レベルＳ２以前の各階調レベルにおける濃度
は零を維持する一方、しきい階調レベルＳ２以降の各階
調レベルにおける濃度は、しきい階調レベルＳ２を始点
とし、最高階調レベルにおける濃度が前記濃度Ｄ’Ｃ）
ＩＹとなるような立上がり特性を呈する。この場合には
、ＵＣＲ処理が施されずに、しきい階調レベルＳ２以前
の階調を除く、各階調レベルにおける濃度がＣＭＹの３
色のインクを使用して表現されている。そして、第４図
（Ｃ）及び（Ｄ）に示したそれぞれの濃度特性を重畳す
ると、第５図（Ｅ）に示すような濃度特性が得られるが
、この濃度特性を考慮して生成したルックアップテーブ
ルを参照して画像データをドツト変調データに変換し、
このドツト変調データに基づいてカラー画像を形成すれ
ば、本発明の目的を達成できる。

すなわち、前記濃度特性を考慮して生成されたルックア
ップテーブル及び画像データのアドレスを参照して、制
御装置は、フレームメモリ４より順次読出しなＲＧＢ信
号形態の画像データを、ＣＭＹＫ信号形態のドツト変調
データに変換する処理を実行する（Ｓ４〉。さらに、制
御装置は、Ｓ４において変換されたドツト変調データの
うち、各色毎の１ライン分のドツト変調データを順次ラ
インバッファメモリ８の所定のアドレスに格納した後、
ラインバッファメモリ８よりこのドツト変調データを、
プリントメカニズム９よりの読出しクロックＲＥＡＤ　
ＣＬにに同期して順次読出し、プリントメカニズム９に
転送する命令を実行する。そして、このドツト変調デー
タに基づいて、プリントメカニズム９においてインクド
ツトに変調が付与され、これにより、記録紙上にプリン
トドツトが形成される（Ｓ５）。Ｓ５終了後、制御装置
は、最終ラインの画像データがプリントアウトされたか
否かの判断を行ない（Ｓ６）、最終ラインがプリントア
ウトされると８２へ戻り再度プリントスイッチがオンさ
れるまで待ち、一方、最終ラインがプリントアウトされ
ていなければＳ５へ戻り以下のステップを繰り返す。

このようにして得られたカラー画像は、視覚上色ずれが
目立つ、しきいＮｍレベルＳ２より低階調領域において
は完全ＵＣＲ処理が実行されることから、黒インク１色
、あるいは黒インクにＣＭＹの３色から２色のインクを
足した少ないインク数で階調が表現されるために、カラ
ー画像上において色ずれが目立たない。なお、低階調領
域において無彩色の階調を表現した際の色ずれは、特に
顕著に現れるものであるが、この場合には、黒インク１
色を使用して階調が表現されることから、。

色ずれが一掃されたカラー画像を得ることができる。一
方、しきい階調レベルＳ２より高階調領域においては、
黒インク１色で表現される濃度のうちの最高濃度Ｄｋに
、ＣＭＹの３色のインク量が徐々に増足されて表現され
る濃度が重畳されて最終的な濃度が表現されることから
、この場合には、滑らかで自然な階調性をもって表現さ
れたカラー画像が形成されると共に、前述した黒インク
１色で表現される濃度のうちの最高濃度Ｄｋと比較して
、多階調をもって表現されたカラー画像を得ることがで
きる。

なお、−例として、１６階調で表現されたＲＧＢ信号形
態の画像データＲＧＢに対応する、ＲＧＢデータを単に
そのまま変換した場合の黒インクデータＫＯ、本実施例
における黒インクデータにおよびＹＭＣ用補正データδ
を次表に示す。ここで、本実施例で採用した黒インクの
濃度は、ＲＧＢデータにおけるレベル“４゛°と対応す
るものである。

（以下、余白） ＲＧＢ信号形態とＣＭ　Ｙ信号形態との間には次式が成
立する。

Ｋ＝Ｔ’　　（ＫＯ＞ ただし、 ＫＯ＝　［（ＲＭＡＸ　−Ｒ）、（ＧＨＡＸ　−Ｇ）。

（ＢＭＡＸ　−Ｂ）　］　ＨＩＮ Ｋ’　＝ＫＯ−δ であり、Ｔ′は前述の表に示すように信号を変換するた
めに設定されたテーブルを示す。

前述の表において、ＲＧＢデータのレベル“°４°′が
しきい階調レベルＳ２に対応する。この時、黒インクデ
ータには最高階調レベル“１５″となる。

そして、ＲＧＢデータのレベルが゛４°゛以下の場合、
黒インクデータには最高ＰＪ　調レベル“１５′。

に維持され、さらにＹＭＣ用補正データδを出力する。

すなわち、補正データδの出力により、黒インクに加え
てＹＭＣインクの重ね射ちを行なうこととなり、これに
より高階調部において充分に黒の濃度を確保することが
できる。

なお、本実施例中、本発明に係る階調表現方法を、イン
クジェット記録装置に適用した場合を例示して説明した
が、決してこれに限定されるもめではなく、本発明は、
インクジェット記録装置以外の、例えば熱転写記録装置
などのノンインパクト形態の記録装置に適用した際にも
略同様の効果を奏するものである。

凡咀凶勿逮 以上詳細に説明したように、例えば、本発明をインクジ
ェット記録装置に適用すれば、まず、しきい値が、視覚
上色ずれが目立たない境界付近の階調レベルに設定され
、このしきい値を境界として２つの領域に区分される。

ここで、視覚上色ずれが目立つ、しきい値より低階調領
域においては完全下色除去が実行されることから、少な
いインク数で階調が表現されるために、カラー画像上に
おいて色ずれが目立たない。なお、低階調領域において
無彩色の階調を表現した際の色ずれは、特に顕著に現れ
るものであるが、この場合には、黒などの無彩色インク
１色を使用して階調が表現されることから、色ずれが一
掃されたカラー画像を得ることができる。一方、しきい
値より高階調領域においては、階調の上昇に関連して減
少する比率をもってされる下色除去が実行されることが
ら、すなわち、黒などの無彩色インク１色で表現される
濃度のうちの最高濃度に、イエロ、シアン、マゼンタな
どの有彩色インクが徐々に増量されて表現される濃度が
重畳されて最終的な濃度が表現されることから、高階調
領域においては、滑らかで自然な階調性を有すると共に
、多階調をもって表現されたカラー画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る階調表現方法を適用したインク
ジェット記録装置の概略構成図、第２図は、前記インク
ジェット記録装置の動作を表す動作フローチャート、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る諧調表現方法の
説明に供する図、 第４図（Ａ）、　（ｆｓ）、　［Ｃ）、　（Ｄ）、　（
Ｅ）は、本発明に係る階調表現方法をインクジェット記
録装置に適用する際の説明に供する図、 第５図（八）、　（Ｂ）、　（Ｃ）、　（Ｄ）は、従来
例の説明に供する図、 第６図は、従来例の不具合の説明に供する図である。 １・・・インクジェット記録装置、 ４・・・フレームメモリ、 ６・・・ルックアップテーブル、 ８・・・ラインバッファメモリ、 ９・・・プリントメカニズム、 １１・・・プリントドツト。 特許出願人　　　ミノルタカメラ株式会社代理人　　弁
理士　　八　１）　幹　雄（ほか１名） 第１゛図　　゛　第２図 入カニｉＬ 入力［Ｊ− 第４図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）Ｓ
ｋ　　Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ
ＣＭＹＳ２　　　　　Ｓ＋ｃ　　　　　　　　　　　　
　　　Ｓ２　　　　　ＳｃＭｖＳ２　　　　　ＳＣＭＹ
に 文・狭１　　　　　　　　で・３処一 区 χ・狭膚　　　　　　　　Ｎ、ヘペ韻 言四Ｖ買・璽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シアン、マゼンタ、イエロなどの有彩色インクと、黒な
   どの無彩色インクとを組合せて混色することにより、所
   望の階調を表現する階調表現方法であつて、適当な階調
   レベルをしきい値として設定し、該しきい値より低階調
   領域において完全下色除去を行ない階調を表現する一方
   、前記しきい値より高階調領域において階調の上昇に関
   連して減少する比率をもって下色除去を行ない階調を表
   現することを特徴とする階調表現方法。