JP2014204172A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観察照明下における印刷物のソフトプルーフ処理において、記録材に応じた光沢の色付きを再現する。【解決手段】プルーフ対象である画像データの画素ごとに、以下の処理を行う。すなわち、拡散成分特定部102で、当該画素の印刷物から得られる観察照明光の拡散反射成分の色値を特定する。表面インク特定部103で、当該画素の印刷物の最表面に堆積する記録材を特定する。光沢成分特定部104および変角特性特定部105で、特定された記録材の印刷物による観察照明光の正反射成分の色値および変角反射特性をそれぞれ特定する。そしてプルーフ画像生成部106で、特定された拡散反射成分および正反射成分の色値、および変角反射特性からプルーフ色を算出してプルーフ画像を生成する。【選択図】 図1

Description

本発明は、観察照明下における印刷物をモニタ上で再現するソフトプルーフ処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関する。

従来、印刷の分野ではプリンタ等による実印刷物の仕上がり具合をシミュレーションしてデバイス上に表示するソフトプルーフという手法が用いられている。一般的なソフトプルーフでは、実印刷物における拡散反射光の色成分に対してカラーマッチング処理を行い、その色味を表示デバイス上に忠実に再現する。以下に、一般的なソフトプルーフ処理の流れを示す。まず、CMYKのデータからなる印刷用の画像データを標準色空間、例えばL*a*b*に変換する。そして、該色変換により得られたL*a*b*を、予め保持する表示デバイスのプロファイルに基いてRGBデータに変換し、該RGBデータをカラーモニタに入力して画像表示を行うことで、ソフトプルーフが実現する。

一方、近年のソフトプルーフ処理においては、上述した拡散反射成分に加えて、コンピュータグラフィックス(以下、CG)を利用して、鏡面反射光(正反射成分)である光沢成分(照明像の映り込み)も含めてシミュレーションする技術が広まりつつある。例えば、対象印刷物についての、照射された光が各出射角度に対してどのような強度で反射するかを示す特性である変角反射特性(以下、変角特性)を、Phongモデル等のCGモデルで近似して光沢成分を再現している。また、変角特性をより高精度に反映するために、入力される画像データの色ごとに複数のCGモデルを合成し、近似する手法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。

特開2004-126692号公報

しかしながら、ソフトプルーフ処理において上記従来の技術による光沢再現を行った場合、変角特性を再現することはできるが、光沢の色付きを再現することができなかった。ここで光沢の色付きとは、照明像の映り込み(モニタ上のサンプル表面に観察される照明の像)が照明本来の色と異なった色に見える現象である。以下では、インク特性に応じて起こるブロンズ現象を、光沢色付きの主要因であるとして説明する。例えば、上述した特許文献1の手法によって変角特性のみを近似する場合には、インクの違いによる光沢色付きの変化が再現できず、光沢の色付きが白色、あるいは光源色に依存した常に均一の色となってしまっていた。

本発明は上記問題に鑑み、印刷物のソフトプルーフ処理において、記録材に応じた光沢の色付きを再現可能とする画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。

すなわち、観察照明下における印刷物のソフトプルーフを行う画像処理装置であって、プルーフ対象の画像データを入力する入力手段と、前記画像データの画素ごとに、該画素の値の印刷物による観察照明光の拡散反射成分の色値を特定する拡散成分特定手段と、前記画像データの画素ごとに、印刷物の最表面に堆積する記録材を特定する記録材特定手段と、前記特定された記録材の印刷物による前記観察照明光の正反射成分の色値を特定する光沢成分特定手段と、前記画像データの画素ごとに、特定された拡散反射成分の色値と正反射成分の色値からプルーフ色を算出してプルーフ画像を生成するプルーフ画像生成手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、印刷物のソフトプルーフ処理において、記録材に応じた光沢の色付きを再現することができる。

本発明に係る第1実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図、 第1実施形態における拡散成分、光沢成分、変角特性の概念を示す図、 第1実施形態において用いられる各種LUT例を示す図、 第1実施形態における表面インク特定処理を示すフローチャート、 第1実施形態におけるプルーフ画像生成処理を示すフローチャート、 第1実施形態のプルーフ画像生成の際に用いられる仮想観察環境の一例を示す図、 第1実施形態の仮想観察環境における照明強度分布の例を示す図、 第2実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図、 第2実施形態における光沢成分特定処理を示すフローチャート、 第3実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図、 第3実施形態において用いられる各種LUT例を示す図、である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

本発明は、観察照明下における印刷物のソフトプルーフを行う画像処理装置において、プルーフ対象の画像データの画素ごとに以下の処理を行う。まず、該画素の値の印刷物による観察照明光の拡散反射成分の色値を特定する(拡散成分特定処理)。また、該画素の印刷物の最表面に堆積する記録材を特定し(記録材特定処理)、該特定された記録材の印刷物による観察照明光の正反射成分の色値、およびその変角反射特性を特定する(光沢成分特定処理、変角特性特定処理)。そして、特定された拡散反射成分の色値と正反射成分の色値、および変角反射特性からプルーフ色を算出してプルーフ画像を生成する(プルーフ画像生成処理)。このプルーフ画像をモニタ表示することで、記録材依存の光沢色付きについても忠実に再現される。

＜第1実施形態＞
本実施形態においては、実際に印刷装置で印刷を行う前に、カラーモニタに印刷対象の画像を表示し、印刷の仕上がり具合を確認するソフトプルーフシステムの構成およびその処理について説明する。本実施形態では、印刷装置で使用される記録材として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの顔料を含む4種の基本色インクを想定し、その色もしくはその色のデータ、色相を、C、M、Y、Kなどの英大文字の1字で表すものとする。すなわち、Cはシアン色またはそのデータないし色相を、Mはマゼンタ色またはそのデータないし色相を、Yはイエロー色またはそのデータないし色相を、Kはブラック色またはそのデータないし色相をそれぞれ表すものとする。尚、印刷装置において使用されるインク色およびインク数はこの例に限定されないことは言うまでもない。

●システム構成
図1は、本実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態のソフトプルーフシステムは、入力された画像データから拡散反射成分と正反射成分を特定して表示用データを生成する画像処理装置100と、画像処理装置100より入力された表示用データやGUI等を表示する画像表示装置110から構成される。画像表示装置110は、CRTや液晶ディスプレイなどのカラーモニタである。なお、本実施形態におけるシステムの構成としては、上記以外にも様々な構成要素が存在するが、特に本発明の主眼ではない構成についての説明は省略する。

画像処理装置100では、まず画像入力部101によって入力された画像データから、拡散成分特定部102によって拡散反射成分(以下、拡散成分)を、表面インク特定部103によって最表面に堆積するインクの種類を、画素ごとに特定する。次に、特定された表面のインク種に応じて、光沢成分特定部104で正反射成分(以下、光沢成分)を、変角特性特定部105で変角反射特性(以下、変角特性)を特定する。そして最後にプルーフ画像生成部106によって、拡散成分、光沢成分、変角特性に基いてプルーフ画像を生成し、該生成したプルーフ画像を表示用の画像データに変換する。

以下、本実施形態におけるプルーフ画像生成処理について詳細に説明する。まず図2に、拡散成分、光沢成分、変角特性の関係を示す。同図は、光源201より印刷物203に入射した光(入射光)202が反射し、光が複数方向に出射している様子を示し、出射方向による強度の違いを矢印の長さにより表現している。同図において、印刷物203の垂直方向に反射する光204は、照明像が映り込まないために強度が弱くなるが、入射光202の正反射方向に反射する光205は、照明像が映り込むため強度が強くなる。本実施形態では、印刷物203の垂直方向に反射し、照明像が映り込まない反射光204を拡散成分、入射光202の正反射方向への反射光205を光沢成分、と定義する。また、図2において点線206で示した、反射方向によって変化する反射強度特性を、変角特性と定義する。なお、207,208はそれぞれ、反射光204,205を測定するための測定器である。

次に、本実施形態の画像処理装置100を構成する各処理部の動作について、詳細に説明する。

●画像入力処理
画像入力部101には、アプリケーションによって実際に印刷を行う印刷装置に入力するのと同様の画像データが、ユーザ指示に応じて入力される。ここで画像データとしては例えば、CMYKの各インクにおいてドットのオン・オフが定義された1ビットの2値データであるが、画像データはこの例に限定されず、CMYK1ビットの2値データに変換できれば良い。したがって例えば、CMYKの多値データを印刷装置と同様のハーフトーン(HT)処理によって2値データに変換するHT処理部を設けても良い。また、RGBの多値データをCMYK多値の画像データに変換する色分解処理部を設けても良い。

画像入力部101から入力された画像データは、拡散成分特定部102と表面インク特定部103に入力される。以下、画像データが入力された後の、それぞれの処理部における動作について説明する。

●拡散成分特定処理
拡散成分特定部102では、入力された画像データの各画素の値に対応した拡散成分(XYZ値)であるXYZdiffを、内部に予め保持するルックアップテーブル(LUT)から取得する。図3(a)に、この拡散成分LUTの例を示す。拡散成分LUTは、予め以下のように作成されている。まず、再現したい印刷物を出力する印刷装置と同一の印字条件で特定の画像データを出力して得られたチャートを用意する。そして、該チャートについて、該再現したい印刷物の観察時と同一の観察条件、すなわち同一の観察照明光による拡散成分の色値(XYZ値)を測定し、該測定結果に基づいて拡散成分LUTを作成する。特定の画像データとしては、例えばCMYK4色のドットのオンとオフを組み合わせた16色が印字される画像データを用いる。また拡散成分の測色は、例えば図2に示す光源201、印刷物203、測定器207のように、45/0の幾何条件により行う。尚、拡散成分LUTを予め保持していなくても、印刷装置で出力したチャートの測色値をユーザが入力し、該測色値に基いてLUTを作成するようにしても良い。

取得された拡散成分XYZdiffは、後述するプルーフ画像生成部106に入力される。

●表面インク特定処理
表面インク特定部103では、入力されたCMYKの画像データと色毎の刷り順に基き、印刷装置で出力される印刷物の各位置において最表面に堆積するインクの種類を特定する表面インク特定処理を行う。ここでは、インクの刷り順がK、C、M、Yの順番であるとして説明する。

図4に、本実施形態における表面インク特定処理のフローチャートを示す。該処理においては、画像データに記録されている全画素を順に走査するが、その走査順については限定しない。選択された画素ごとに最表面のインクの種類を特定し、画素位置(i,j)におけるインク種類を示す変数Nij{i=0〜X-1,j＝0〜Y-1}に、表面インクIDを記録していく。ここで表面インクIDとは、各色を識別するためのコードであり、本実施形態ではY＝1、M＝2、C＝3、K＝4とし、インクが載らずに紙白となる場合には0を記録する。また、Xは画像の主走査方向の画素数、Yは副走査方向の画素数を表す。

図4では選択された画素について、まずS401で、Yの信号値がドットのオンを示す1であるか否かを判定する。Yドットがオンである場合にはS402に進んでNijに1をセットするが、オフである場合にはS403に進む。S403では、S401と同様にMの信号値がドットのオンを示す1であるか否かを判定する。Mドットがオンであるの場合にはS404に進んでNijに2をセットするが、オフである場合にはS405に進む。S405でも同様に、Cの信号値がドットのオンを示す1であるか否かを判定する。Cドットがオンである場合にはS406に進んでNijに3をセットするが、オフである場合にはS407に進む。S407でも同様に、Kの信号値がドットのオンを示す1であるか否かを判定する。Kドットがオンである場合にはS408に進んでNijに4をセットする。一方、Kドットがオフである場合には打たれるインクの無い紙白領域であるため、S409に進んでNijに0をセットする。

以上の処理により、画素ごとの最表面のインク種類が特定される。尚、表面インク特定は上記の処理順に限定されないことは言うまでもない。表面インクの種類が特定できれば良いため、例えばインクの刷り順がK、Y、M、Cであれば、C、M、Y、Kの順にドットのオン・オフを確認すれば良い。なお、本実施形態では各色がシングルパスで、プリントヘッドの走査方向が一方向である場合を例として説明したが、画像形成順も上記例に限定されない。例えばシングルパスであっても、プリントヘッドの走査方向が双方向である場合には、走査方向ごとの刷り順を考慮して、画素ごとに最終印字されるインクを特定すれば良い。またマルチパスの場合には、走査ごとのパスマスクやプリントヘッドの走査方向を考慮して、画素ごとに最終印字されるインクを特定すれば良い。さらに、インクの濡れ拡がりやドットサイズ、着弾変動までを考慮して、最表面で最も面積が支配的なインクを特定しても良い。

以上のようにして最表面インクの種類が記録された変数Nijは、光沢成分特定部104および変角特性特定部105に入力される。

●光沢成分特定処理
光沢成分特定部104では、表面インク特定部103から入力されたNijに記録されている最表面のインク種類に対応した光沢成分XYZ値XYZSpecを、内部に予め保持するLUTから取得する。図3(b)に、この光沢成分LUTの例を示す。光沢成分LUTは、拡散成分特定部102で用いた拡散成分LUTと同様に、予め測色した値に基いて作成される。すなわち、再現したい印刷物を出力する印刷装置と同一の印字条件で出力したチャートについて測定された、該再現したい印刷物の観察時と同一の観察照明光による正反射成分の色値(XYZ値)から、光沢成分LUTを作成する。特定の画像データとしては、各インクの単体によるパッチ、例えばCMYK4色であれば4色の単色パッチが印字される画像データを用いる。また光沢成分の測色は、例えば図2に示す光源201、印刷物203、測定器208のように、45/45の幾何条件で、上述の4色に紙白を加えた5点で行う。尚、光沢成分LUTを予め保持していなくても、印刷装置で出力したチャートの測色値をユーザが入力し、該測色値に基いてLUTを作成するようにしても良い。

取得された光沢成分XYZSpecは、後述するプルーフ画像生成部106に入力される。

●変角特性特定処理
変角特性特定部105では、表面インク特定部103から入力されたNijに記録されている最表面のインク種類に対応した、光の出射角度kに応じた変角特性Pk(k=-45〜45)を、内部に予め保持するLUTから取得する。図3(c)に、この変角特性LUTの例を示す。変角特性LUTは予め、再現したい印刷物を出力する印刷装置と同一の印字条件で出力したチャートについての、該再現したい印刷物の観察時と同一の観察照明下での測色値から作成する。特定の画像データとしては、上述した光沢成分色LUTと同様に、CMYKによる4色の単色パッチが印字される画像データを用いる。また変角特性の測定は、例えば図2において光源201、印刷物203を固定とし、測定器207や測定器208のように、出射角度kを変えて輝度を測定する。印刷物203(チャート)を測定して得られた輝度Yk{k=-45〜45}と、印刷物203に代えて拡散反射板を同様に測定して得られた輝度Ywk{k=-45〜45}を用いて、以下の式(1)から変角特性Pk{k=-45〜45}を求める。

Pk＝Yk／Ywk …(1)
式(1)からも分かるように変角特性はすなわち、光の出射角度kに応じた拡散成分と光沢成分の比率を示す。

なお、本実施形態では入射角度が45度である場合の変角特性のみを保持する例を示すが、入射角度を可変とした変角特性を保持しても良い。また、変角特性を輝度ではなくXYZ値として保持しても良い。また、ユーザが測定した値を入力し、該測定値に基いて変角特性LUTを作成するようにしても良い。また、出射角度の範囲についても上記例に限定されず、例えば-90〜90度の範囲の変角特性を用いても良い。

取得された変角特性Pkは、後述するプルーフ画像生成部106に入力される。

●プルーフ画像生成処理
プルーフ画像生成部106では、まず仮想空間上に照明と印刷物を配置し、印刷物と映り込む照明の対応関係を算出する。次に、該算出した対応関係と変角特性Pkに基づき、映り込む照明の強度(映り込み強度)を算出する。そして最後に、該映り込み強度に応じて、拡散成分XYZdiffと光沢成分XYZSpecからプルーフ色を算出する。

図5に、本実施形態におけるプルーフ画像生成処理のフローチャートを示す。まずS501で、仮想空間に印刷物を観察する環境(仮想観察環境)を作成する。例えば図6(a)に示すように、まず、壁や天井、床などの物体を配置した仮想空間601を作成する。次に、仮想空間601の中央部に、仮想印刷物611と仮想視点613を設定する。そして最後に、仮想空間601の天井部に仮想照明612を配置する。

仮想空間601の天井部は、図7(a)に示すように複数のエリアに分割され、エリアごとに照明強度Lij{i=0〜X-1,j＝0〜Y-1}を保持する。なお、Xは天井における照明強度検出時の主走査方向のエリア数、Yは副走査方向のエリア数を表し、図7(a)はX=10、Y=8の例を示している。この天井部に、プルーフ画像生成部106が予め保持している仮想照明612を配置する。ここで図7(b)に、図6(a)で示したような2本のライン状をなす仮想照明612の例を示す。図7(b)は、所定の照明の輝度分布を予め測定した値に基き、仮想照明612として、図7(a)に示すエリアサイズでの輝度分布を作成する。図7(c)に、図7(b)で示す仮想照明612が、図7(a)で示す天井部に配置された際の輝度分布例を示す。図7(c)において、仮想照明612が配置されないエリアは初期状態(照明強度0)のままであるとする。尚、本実施形態では、仮想空間と仮想照明を予め保持しておく例を示したが、例えば、ユーザの指定するCGモデルを入力して仮想空間を構築しても良い。

以上のようにS501で仮想観察環境が構築されると、次に仮想印刷物611の画素ごとに、S502〜S504でプルーフ色を算出していく。

S502では、選択された仮想印刷物611上の画素に映り込む天井部のエリアの照明強度Lを特定する。ここで図6(b)に、仮想空間601の断面を示す。図6(b)において、仮想印刷物611上の選択画素が点Gであるとすると、点Gには、仮想空間601において点Gの垂直上方向にある天井部(点Q)が映り込む。仮想印刷物611の法線ベクトルと天井部の交点を点Pとした場合、点Pから点Qまでの距離zは、以下の式(2)を用いて算出できる。

z＝D/(tanθt) …(2)
式(2)において、Dは天井部と点Gの距離を示し、θtは点Gにおける天井部からの垂線と仮想印刷物611からの法線ベクトルとのなす角度を示す。なお本実施形態ではθtを45に固定とするが、これを例えばユーザ指示に応じて可変とすることも可能である。θtを可変とする場合には、変更されるθtに応じた変角特性Pkを保持していれば良い。

以上のように点Pから点Qまでの距離zが算出されることで、図7(c)に示す天井の輝度分布から、選択画素(点G)に映り込むエリアの照明強度Lが特定できる。

次にS503では、S502で特定した照明強度Lと、仮想印刷物611の法線ベクトルと仮想視点613がなす角度θe、および変角特性Pk(k=-45〜45)に基づき、映り込み照明強度SpecStrengthを以下の式(3)より算出する。

SpecStrength＝L×Pθe …(3)
なお、本実施形態では映り込み照明強度を1次元変数であるSpecStrengthとして表現したが、これを多次元の変数としても良い。例えば、XYZの各値に応じた強度を算出しても良い。

次にS504では、拡散成分特定部102と光沢成分特定部104からそれぞれ入力された拡散成分XYZdiffと光沢成分XYZSpec、およびS503で算出した映り込み照明強度SpecStrengthに基き、プルーフ色XYZoutを算出する。この算出は以下の式(4)にしたがう。

Xout＝(Xspec−Xdiff)×SpecStrength＋Xdiff
Yout＝(Yspec−Ydiff)×SpecStrength＋Ydiff …(4)
Zout＝(Zspec−Zdiff)×SpecStrength＋Zdiff
以上のS502〜S504によるプルーフ色算出処理を仮想印刷物611の画素ごとに実行し、全画素についての処理が終了したらループを抜けてS505へ進む。

S505では、S504で算出したプルーフ色を、画像表示装置で表示できるデータ形式に変換する。本実施形態ではXYZ値からsRGB値への変換を行う例を示す。プルーフ画像生成部106は、画像表示装置に対してsRGB＝255,255,255の値を入力した際に表示される画面を予め測定して得られたXYZ値を、XYZdisply値として保持している。S505ではこのXYZdisply値に基づき、S504で算出したプルーフ色XYZoutを正規化したXYZout'を以下の式(5)にしたがって算出する。

Xout'＝Xout／Xdisplay
Yout'＝Yout／Ydisplay …(5)
Zout'＝Zout／Zdisplay
尚、正規化後のXYZout'が1を超える、つまり画像表示装置の表現できる色域を超える場合には、周知のレンジ圧縮手法を用いて表現可能範囲内に収める。

次に以下の式(6)を用いて、XYZout'から画像表示装置入力用のsRGB値を算出する。

sRGB値への変換処理を全画素について完了したら、作成された表示画像を画像表示装置に入力する。

以上説明したように本実施形態によれば、記録材に対応する光沢成分の色を予め保持しておくことで、印刷物表面のインクの種類に応じた光沢の色を特定し、従来の拡散成分に加え、記録材に応じた光沢の色付きを再現することができる。したがって、印刷物そのものの色と、該印刷物への照明の映り込みによる光沢色付きを再現した、より実物に忠実なシミュレーションが可能となる。

＜第2実施形態＞
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、印刷物表面のインクの種類から光沢成分XYZSpecと変角特性Pkを特定するLUT(光沢成分LUT、変角特性LUT)を、予め保持しておく例を示した。第2実施形態では、最表面のインクの屈折率から、光沢成分XYZSpecと変角特性Pkのそれぞれを特定する例を示す。

図8は、第2実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図である。同図において、上述した第1実施形態に示した図1と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。第2実施形態の画像処理部200においては、光沢成分特定部801、インク特性保持部802、変角特性特定部803を有すること特徴とする。

●光沢成分特定処理
光沢成分特定部801では、記録材の波長ごとの屈折率とフレネル方程式から、空気と最表面のインクとの界面で反射する光すなわち光沢成分XYZSpecを特定する。以下、この光沢成分特定処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。

図9によれば、入力された画像データの画素ごとに、S902〜S903で光沢成分XYZSpecを算出する。まずS901で、表面インク特定部103で特定された表面インクの光学特性値である波長ごとの屈折率Ni{i=380〜780}を、インク特性保持部802より取得する。ここでは、380nm〜780nmの波長の屈折率を10nm刻みで用いる例を示すが、屈折率はこの例に限定されず、もっと波長範囲を広げても良いし、データ数を少なくするために刻みを粗くしても良い。また、ユーザによってインクの屈折率を入力するような構成としても良い。

次にS902で、S901で取得した波長ごとの屈折率に基づき、幾何条件が45/45の場合の分光反射率を特定する。なおこの幾何条件は、第1実施形態において光沢成分を測色により予め取得しておく際の幾何条件と同等とした。そして、空気の屈折率を1、光の入射角をθo、インクの屈折率をNi、入射した光の屈折角をθi＝45とし、反射率Ri{i=380〜780}を、フレネル方程式を適用した以下の式(7)により算出する。

次にS903で、S902で算出した空気と表面インクの界面での分光反射率Riと、予め保持された照明の分光分布とに基づき、反射光の光沢成分XYZSpecを特定する。ここで特定した光沢成分XYZSpecは、第1実施形態と同様にプルーフ画像生成部106に入力される。尚、第2実施形態では照明が非偏光である場合を例として説明したが、照明が非偏光である場合を考慮したフレネル方程式に基いて分光反射率Riを求めることも可能である。

●変角特性特定処理
変角特性特定部803では、記録材の波長ごとの屈折率とフレネル方程式から、空気と最表面のインクとの界面で反射する光を反射角度ごとに特定する。すなわち、光沢成分特定部804と同様にまず、表面インク特定部103で特定された表面インクの波長ごとの屈折率Ni{i=380〜780}を、インク特性保持部802より取得する。次に、光の入射角式θiを-45から45まで変えた場合の反射率Rik{i=380〜780,k=-45〜45}を、上記式(7)より算出する。そして、算出した反射率Rikと、予め保持された照明の分光分布から、光の入射角ごとのXYZ値であるXYZk{k=-45〜45}を算出する。算出したXYZkのY値と、予め保持する拡散反射板を用いた場合のYwk{k=-45〜45}から、式(1)を用いて、変角特性Pk{k=-45〜45}を求める。このように特定された変角特性Pkは、第1実施形態と同様にプルーフ画像生成部106に入力される。

以上説明したように第2実施形態によれば、印刷物表面のインク屈折率に応じて光沢の色を特定することができ、第1実施形態と同様に光沢色付きを再現したシミュレーションが可能となる。

＜第3実施形態＞
以下、本発明に係る第3実施形態について説明する。第3実施形態では、入力画像の形式に応じて、その後の処理を切り替えることを特徴とする。図10は、第3実施形態におけるソフトプルーフシステムの構成を示すブロック図である。同図において、上述した第1実施形態に示した図1と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。第3実施形態の画像処理部300においては、入力形式判定部1001、拡散成分特定部1002、光沢成分特定部1003、変角特性特定部1004を有すること特徴とする。拡散成分特定部1002,光沢成分特定部1003、および変角特性特定部1004はそれぞれ、複数のデータ種類に対応する複数の光学特性を予め保持している。そして、入力形式判定部1001で判定された入力画素のデータ種類に応じて、いずれの光学特性を使用するかを切り替える。以下、各部の詳細な動作について説明する。

●入力形式判定処理
入力形式判定部1001では、画像入力部101より入力された入力画像が、既にHT処理が施さてた印刷用データであるか否か、すなわちCMYKの2値データであるか否かを判定する。CMYK2値データであれば第1実施形態と同様に、該画像データを拡散成分特定部1002と表面インク特定部103に入力する。2値の画像データが入力された場合の処理については第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。

一方、入力された画像データがCMYK2値データでなければ、該画像データを拡散成分特定部1002と光沢成分特定部1003、および変角特性特定部1004に入力する。以下、CMYK2値でない画像データとして、RGB8ビットの多値データが入力された場合を例として説明する。

●拡散成分特定処理
拡散成分特定部1002は、CMYK2値データに対して第1実施形態と同様の処理を行う際に参照される第1の拡散成分LUTに加え、RGB多値データを処理する際に参照される第2の拡散成分LUTを保持している。RGB多値データが入力された場合、その各画素の値に対応した拡散成分XYZdiffを、第2の拡散成分LUTから補間演算によって取得する。ここで図11(a)に、RGB多値データ用である第2の拡散成分LUTの例を示す。第2の拡散成分LUTは第1の拡散成分LUTと同様にチャートのXYZ値を測色して作成される。このチャートデータとしては、例えばRGB＝(0,0,0)〜(255,255,255)までの範囲を等間隔に区切った代表点(9分割であれば全729色)の画素値からなるパッチデータを用いる。そしてその測色は、図2で測色器207を用いるような45/0の幾何条件で行う。入力されたRGB多値データが、第2の拡散成分LUTが保持する代表点に合致しない場合には、その周囲の代表点の測色値を用いた周知の補間演算により、拡散成分XYZdiffを取得する。取得された拡散成分XYZdiffは、プルーフ画像生成部106に入力される。

●光沢成分特定処理
光沢成分特定部1003は、第1実施形態と同様に表面インク特定部103から入力された最表面インク種類を示す変数Nijに対する第1の光沢成分LUTに加え、入力されたRGB多値データを処理する際に参照される第2の光沢成分LUTを保持している。RGB多値データが入力された場合、その各画素の値に対応した光沢成分XYZSpecを、第2の光沢成分LUTから補間演算によって取得する。ここで図11(b)に、RGB多値データ用である第2の光沢成分LUTの例を示す。第2の光沢成分LUTも第2の拡散成分LUTと同様にチャートのXYZ値を測色して作成される。このチャートデータも第2の拡散成分LUTと同様のRGBによる代表点の値であり、その測色は図2で測色器208を用いるような45/45の幾何条件で行う。入力されたRGB多値データが、第2の光沢成分LUTが保持する代表点に合致しない場合には、その周囲の代表点の測色値を用いた周知の補間演算により、光沢成分XYZSpecを取得する。取得された光沢成分XYZSpecは、プルーフ画像生成部106に入力される。

●変角特性特定処理
変角特性特定部1004は、第1実施形態と同様に表面インク特定部103から入力された最表面インク種類を示す変数Nijに対する第1の変角特性LUTに加え、入力されたRGB多値データを処理する際に参照される第2の変角特性LUTを保持している。RGB多値データが入力された場合、その各画素の値に対応した変角特性Pk(k=-45〜45)を、第2の変角特性LUTから補間演算によって取得する。ここで図11(c)に、RGB多値データ用である第2の変角特性LUTの例を示す。第2の変角特性LUTも第2の拡散成分LUTと同様にチャートのXYZ値を測色して作成される。なお、このチャートデータおよびその測色方法も第2の拡散成分LUTと同様である。取得された光沢成分XYZSpecは、プルーフ画像生成部106に入力される。

なお、プルーフ画像生成部106以降の処理については第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。

なお、第3実施形態では入力画像データの種類として、CMYK2値データと、RGB多値データの2種類を考慮する例を示したが、CMYK多値データ等、他のデータ種類への分類を考慮することも可能である。すなわち、上記各LUTをデータ種類毎に作成し、適応的に切り替えて使用できれば良い。

以上説明したように第3実施形態によれば、入力された画像データの形式に関わらず、第1実施形態と同様に光沢色付きを再現したシミュレーションが可能となる。

＜その他の実施形態＞
上述した各実施形態においては、表面インクの種類から光沢成分と変角特性を推定する例を示したが、下地となるインクや用紙の特性を考慮しても良い。

また、上記式(4)に従ってプルーフ色のXYZ値からディスプレイ用のsRGB値へ変換する例を示したが、他の表示形式(例えばAdobeRGB)への変換式を用いても良い。また表面インク種類に応じて変角特性を特定する例を示したが、Phongモデル等の周知のCGモデルを用いて変角特性を特定しても良い。

また、1画素ごとに最表面のインク種類を1つ特定して光沢成分を予測する例を示したが本発明はこの例に限らない。例えば、画素に占めるインクの面積率CMYKrateと各色の光沢成分XYZspec_CMYKから、以下の式(8)を用いてインク混色による光沢成分XYZspec'を算出しても良い。

Xspec'=Crate・X(spec_C)+Mrate・X(spec_M)+Yrate・X(spec_Y)+Krate・X(spec_k)
Yspec'=Crate・Y(spec_C)+Mrate・Y(spec_M)+Yrate・Y(spec_Y)+Krate・Y(spec_k)…(8)
Zspec'=Crate・Z(spec_C)+Mrate・Z(spec_M)+Yrate・Z(spec_Y)+Krate・Z(spec_k)
尚、上記各実施形態ではインクの面積率とXYZの値が線形であるものと仮定したが、面積率とXYZの値の非線形性を考慮して、混色した光沢成分XYZspec'を算出しても良い。

また、入力された画像データの画素ごとに表面インクの種類から光沢色付きを特定する例を示したが、画素ごとの表面インクの種類の組み合わせから、ある面積内における光沢の色付きの平均値を特定するようにしても良い。

また本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (12)

1. 観察照明下における印刷物のソフトプルーフを行う画像処理装置であって、
   プルーフ対象の画像データを入力する入力手段と、
   前記画像データの画素ごとに、該画素の値の印刷物による観察照明光の拡散反射成分の色値を特定する拡散成分特定手段と、
   前記画像データの画素ごとに、印刷物の最表面に堆積する記録材を特定する記録材特定手段と、
   前記特定された記録材の印刷物による前記観察照明光の正反射成分の色値を特定する光沢成分特定手段と、
   前記画像データの画素ごとに、特定された拡散反射成分の色値と正反射成分の色値からプルーフ色を算出してプルーフ画像を生成するプルーフ画像生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. さらに、前記特定された記録材の印刷物の変角反射特性を特定する変角特性特定手段を有し、
   前記プルーフ画像生成手段は、前記拡散反射成分の色値と前記正反射成分の色値、および前記変角反射特性から、前記プルーフ色を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
3. 前記記録材特定手段は、前記画像データの印刷における記録材の重ね順から、前記記録材の特定を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
4. 前記拡散成分特定手段は、所定の画素値の印刷物を前記観察照明下で予め測定して得られた拡散反射成分の測定結果から、前記拡散反射成分の色値の特定を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
5. さらに、前記記録材の光学特性を保持する保持手段を有し、
   前記光沢成分特定手段は、前記保持手段に保持された前記記録材の光学特性を用いて、前記正反射成分の色値の特定を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
6. 前記保持手段は、前記記録材の単体による印刷物を前記観察照明下で予め測定して得られた正反射成分の測定結果を保持することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
7. 前記保持手段は、前記記録材の波長ごとの屈折率を保持することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
8. さらに、前記画像データの画素ごとに、データ種類を判定する判定手段を有し、
   前記拡散成分特定手段および光沢成分特定手段は、複数のデータ種類について、それぞれの画素値の印刷物に対する前記観察照明下での測定結果を予め保持し、前記判定手段で判定されたデータ種類に応じた測定結果を用いて、拡散反射成分の色値および正反射成分の色値を特定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
9. 前記判定手段は、前記画像データの画素ごとに、2値データであるか否かを判定することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
10. 前記プルーフ画像生成手段は、前記プルーフ画像を仮想空間上に配置された印刷物として生成することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
11. 入力手段、拡散成分特定手段、記録材特定手段、光沢成分特定手段、およびプルーフ画像生成手段を有し、観察照明下における印刷物のソフトプルーフを行う画像処理装置における画像処理方法であって、
    前記入力手段が、プルーフ対象の画像データを入力し、
    前記拡散成分特定手段が、前記画像データの画素ごとに、該画素の値の印刷物による観察照明光の拡散反射成分の色値を特定し、
    前記記録材特定手段が、前記画像データの画素ごとに、印刷物の最表面に堆積する記録材を特定し、
    前記光沢成分特定手段が、前記特定された記録材の印刷物による前記観察照明光の正反射成分の色値を特定し、
    前記プルーフ画像生成手段が、前記画像データの画素ごとに、特定された拡散反射成分の色値と正反射成分の色値からプルーフ色を算出してプルーフ画像を生成する、ことを特徴とする画像処理方法。
12. コンピュータで実行されることにより、該コンピュータを請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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