JPH0348575A - カラー画像形成装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明《上　カラープリン久　カラー複写機等のカラー
画像形戒装置＆ご関し　特に良好な色修正が可能なフル
カラー画像形或装置に関すも従来の技術 フルカラー記録を行なうために？九Ｃ（シアン）、Ｍ（
マセ１ンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色インクに対して
各々階調記録を行なう必要があも　階調記録（上゛昇華
型熱転写方式や銀塩写真方式に代表されるように単一の
ドット内で濃度を制御できる濃度階調方式と、溶融型熱
転写方式や電子写真方式のようにディザや濃度パターン
により、視覚の積分効果を利用してドットの組合せで階
調を表現する面積階調方式に犬別できも いずれの方式ｋ　色光の３原色であるＲ，　Ｇ，　Ｈに
よる加法混色の補色であるＣ，　Ｍ，　Ｙを用いた減法
混色の原理を用いていも　加法混色（友　３原色による
色再現範囲のみが問題であり、各々の分光分布は色再現
には影響しないのに対し　減法混色ζ友色素の分光分布
が色再現に大きな影響を及ぼも現実のインクの分光吸収
特性（上　中心波長が理想から外れていることと吸収特
性がブロードなため副吸収が存在することか転　記録さ
れた画像の色相が変化し彩度が低下する現象が生じも従
久　これらの問題に対して、印刷分野を中心にマスキン
グと呼ばれる手法が用いられていｔ４式ｌ｛上　線形マ
スキングと呼ばれる手法であり、構成が簡単なことから
広く用いられていも　線形マスキングにより設定される
現実のインクの主濃度はＣ”，ｍ”，ｙ’ζよ まｔ：，，　　ｃ，ｒｎ，ｙ　ＩＩ　　入力をｒ，　ｇ
，　ｂを補色変換した分光濃度であり式２で定義されも ９個の補正係数ａＯからａ８ζよ 多くの色票の組（Ｃ ｒｆｈ’ｊ）に対してその色を実現する現実のインクの
主濃度の組（ｃ’，ｍ’，ｙ’）を求へ　それらの色を
平均的な意味で最小の色差にするものとして求められて
いも この手法Ｃよ３つの色素量による濃度の増加の和力交　
各濃度或分の増加に等しいという相加則が或立すること
、即ち減法混色における濃度の加法則（Ｌａｍｂｅｒｔ
−Ｂｅｅｒ則）が戒り立っことを暗黙に仮定していも ところ力丈　現実のインクを重ね記録したとき１上この
ような濃度の線形性が或り立たないことが知られており
、ある程度の非線形性も表現できる高次のマスキング手
法も提案されている。

式３（よ　その中で最も簡単家　２次のマスキング方程
式であも これ１上　人力のｒ，　ｇ，　ｂを補色変換した分光濃
度ｃ，　ｍ，　ｙニ対シて、その色を表わす現実のイン
クの主濃度をｃ，　ｍ，　ｙの２次式とすることにより
、インクを重ね記録したときの濃度の非線形性を２次式
で近似するものであり、　２７個の補正係数ａＯからａ
２６　１１　　線形マスキングと同様に多くの色票の組
（ｃ，ｍ．ｙ）に対して、平均的な意味で最小の色差に
するものとして求められていも まべ　より重ね濃度の非線形性に対する近似精度を上げ
るために３次以上のものも提案されている。

発明が解決しようとする課題 従来の線形マスキング手法１．ｔ．最適化すべき補正係
数が９個と自由度が少ないた△　補正係数の最適化に要
する労力が少なく、具体構成に際しハードの規模も比較
的小さいた△　色に対する忠実度がそれほど要求されな
い用途には有効な手法であも　しかし　重ね記録した際
の濃度に非線形性を有する現実のインクに対して、線形
演算で補正を行なうた△　色空間全体に対して個々の色
の色差を小さくする補正係数の決定は不可能であり、目
標色に対する色差が大きいという問題点を有していも また　高次のマスキング手法特に３次以上のもの番よ　
良い精度で非線形性を近似できるた△　色再現範囲内の
色空間全体に渡って色差を小さくでき、忠実な色再現を
求める用途には有効である力丈３次のものでも補正係数
の数が５７にもなり、多くの乗算器が必要で膨大なハー
ド規模になる。最も簡単な２次のものを用いたとして振
　補正係数の数は２７になりハード規模はやはり膨大で
あもさらｌ’−　　高次マスキングＣヨ　　係数の数に
よる自由度が増大することか転　記録実験や数値計算を
繰り返して最適な補正係数を決定することが非常に難し
いという問題点を有していも 本発明は　この点に鑑みて、線形マスキングと大差ない
少数の補正係数による小規模なハードで構成でき、かつ
重ね濃度の非線形性に高精度に対応できる非線形の色補
正手法を提供することを目的としていも 課題を解決するための手段 本発明では上記問題点を解決するためｉ，，　　Ｃ，Ｍ
，Ｙ濃度情報を、単調増加でかつその導関数も単調増加
である非線形関数で変換を行なう第１の変換手段と、こ
の出力を入力としたマトリクス手段と、この出力を変換
する第２の変換手段を備えた色補正手法を構成していも 補正係数｛よ　従来の線形マスキング法と同様に３原色
各々の濃度と記録された色度との関係を用いることによ
り定められていも 作用 本発明で（よ　入力されたＲ，　Ｇ，　Ｂ信号を補色変
換し　この濃度信号を第１の変換手段で色素量（色素量
〉に相当する線形性の戒立する色空間へ非線形変換し　
その線形性が戒り立つ空間内で線形マトリクスによる線
形変換を行なり＼　さらに第２の変換手段により濃度色
空間に戻すことにより全体として非線形の色補正を行な
う。

実施例 本発明の構戊について、以下、昇華型熱転写記録方式を
用いたカラープリンタの一実施例に基づいて説明すも 第１図（よ　入力されたＲ，　Ｇ，　Ｂ信号に対してイ
ンクを用いて忠実にその色を記録することを目的とした
本発明の階調プリンタの一実施例であも１，　　２．　
　３は入力された輝度情報Ｒ，　Ｇ，　Ｂを補色変換し
濃度情報Ｃ，　Ｍ，　Ｙに変換する補色変換手比４，　
　５．　　６は補色変換手段１，　　２．　　３の出力
濃度情報Ｃ，　Ｍ，　Ｙ各々を非線形変換する第１の変
換手比７は第１の変換手段４，　　５．　　６の出力Ｃ
ｌ，　Ｍｌ，　Ｙｌと補正係数との積和演算を行ないＣ
２，　Ｍ２，　Ｙ２を出力する線形のマトリクス手１ｉ
１８，９．１０はマトリクス手段７の出力を各々非線形
変換する第２の変換手比　１１は第２の変換手段８，９
．１０の出力濃度情報Ｃ３，　Ｍ３，　Ｙ３により階調
カラー記録を行なう記録制御手１ｉ　　１２は記録制御
手段１１によりサーマルヘッドの熱量で転写する色素量
を制御し記録を行なうヘッドであも 補色変換１上　加法混色原理による輝度情報ｒ，　ｇ，
ｂを減法混色原理に基づくカラープリンタの入力として
用いるため番ヘ　　濃度情報ｅ，ｍ＋３’に変換するも
ので、各色の最大濃度をｄｍａｘとすると、第２図及び
式４で定義されも 減法混色原理で記録を行なう場合、ＣＭＹ３原色を重ね
て記録Ｌ，Ｙインク層はＢの光を吸収しＭインク層はＧ
，　　Ｃインク層はＲの光を中心に吸収するたべ　色素
量により色再現範囲内の任意の色の再現を行なう。とこ
ろ力ｔ　例えば現実のＣインクζ友　ＲだけでなくＧも
吸収すも　言い替えれば　現実のＣインクにぱ　本来の
Ｃ戒分以外にかなりの量のＭ或分を含んでいることにな
り、ＣとＭのインクを合戊してつくる青色ＩＩ　　Ｍ戊
分が過多になり、紫がかった色になん マスキングと｛よ　このときＣに含まれているマゼンタ
或分の分だけＭインクの量を減らすことを意味していも このことを正しく行なうためにＬ　　ｃインク中のマゼ
ンタ或分とＭインクのＭ或分との間の濃度の加減算が戒
立することが必要になん ところ力交　現実のインクで（戴　一般に線形性が戒り
立たな式　第３図（表　現実の昇華型熱転写記録におけ
る記録された色素量と記録濃度との関係を図示したもの
であん　色素量の増加に対して濃度が追従しないことが
判も　第４図（よ　ある色素量で記録した濃度ＤＩとそ
のインクを２回重ねて記録したときの合或濃度Ｄ２をプ
ロットしたものであも　グラフは原点を通る直線に近い
形状を示し傾きはｌと２の中間になん　このグラフから
Ｌ２回重ねて記緑しても濃度は２倍に達しないことが判
も ここで、第３図において、ある色素量ｐで記録したとき
の濃度をＤ１、２ｐの色素量で記録した濃度をＤ２とし
　これを ＤＩ＝ｆ　（ｐ），　Ｄ２−ｆ　（２ｐ）　　　　　　
　　　−−（５）とおく。ｆ｛上　第３図の曲線Ｃの関
数を表わす。

式５で４１ＤＩとＤ２における色素量ｔＬ　　ｐと２ｐ
で２倍の関係にあるので、　２回重ね書きの特性を示す
第４図でＣＬ　　（Ｄ１．Ｄ２）Ｉｔ，　　ほぼ直線Ｌ
上の点となも　従って、第４図での直線Ｌの傾きをｋと
すると ｆ　（２ｐ）＝　ｋ零ｆ　　（１））　　．　　ｌ＜ｋ
＜２　　　　　　−（６）となり、弐〇を満たす解のひ
とつパ Ｄ　＝ｆ　（ｘ）＝　ｘ　””　　　　　　　　　　−
−（７）ただし　ａ＝（ｌｏｇ　２　／ｌｏｇ　ｋ）　
＞１と得られ　式７は第３図の関係の良い近似になる。

また　式７を逆に解くと ｘ　−　Ｄ　”　，　　ａ＞１　　　　　　　　　　−
−（８）になる。

式８（よ　入力された濃度を色素量という線形性が或り
立つ空間への変換を表わしていも　また式７ζよ　色素
量の空間から濃度空間へ戻す変換を意味すも 従って、第１の変換手段４，　　５．　　６Ｇ’ｉ　　
式８で表わされ　第２の変換手段８，　　９，　　１０
１１　　式７で表わせも マトリクス手段７Ｃ戴　　線形性が或り立つ色素量の空
間での座標変換であるたべ　線形マトリクスで良く、弐
〇で表わせも 以上のことか板　第１の変換手段４，　　５．　　６と
マトリクス手段７と第２の変換手段８，９．１０を統合
し　本発明の色補正系をひとつの非線形マスキングとみ
た場合、入出力関係（上　式１０の様になん したがって、本発明の色補正ハａＯからａ８の線形補正
係数と重ね濃度の非線形性を表わす一つの係数ａの合計
１０個という従来の線形マスキングと大差ない少ない自
由度で、重ね濃度の非線形性に対して多項式近似による
高次マスキングより柔軟で精度の高い補正が行えること
が判る。

補正係数の決定は　使用するインクで再現可能な色空間
内からできるだけ均等に抽出した代表色１００色程度の
色に対して、要求される色とプリンタによる再現色の色
の誤差の２乗平均を最小にする最小自乗法を用いて、ａ
Ｏからａ８及びａを最適化している。

本実施例でζ上　式１０の色補正手法をＲＯＭテーブル
と積和演算回路による線形マトリクス演算により構成し
ている。

第１の変換手段４，　　５．　　６ｉ戴　　第５図に示
すように　８ｂｉｔ精度で２５６本（ｘ／２５６）”　
　（０≦ｘ＜　２５５）の非線形演算をＲＯＭテーブル
で構成していも第２の変換手段８，９．１０も同様に　
第６図に示すように２５６零（ｘ／２５６）””　（０
≦ｘ＜　２５５）の演算をＲＯＭテーブルで構戊してい
も 第７図Ｇｅｔ．．　　マトリクス手段７の具体構成の３
分の１を示すものであり、Ｍ２，　　Ｙ２も同一の構戊
で演算できモ２０、　２１、　２２は入力であルＣ１，
Ｍｌ，Ｙｌに対して各々補正係数との積演算を行なう乗
算手既　２３は乗算手段２０，２１、　２２の出力の和
を演算する加算手段であも 次Ｇ，ＱＩＯ個の補正係数ａＯからａ８と非線形変換係
数ａの決定手法を述べも インクの最大濃度と紙面濃度で規定される色再現範囲内
に均等間隔に分布する色を数１０から数１００色選択し
　これらの各々の色を実際に記録した色票の色度と、入
力のＲ，　Ｇ，　Ｂが表現する色度との誤差の金色票に
対する平均を最小にするように設定すム 式１　１　Ｇ＆　　昇華型熱転写プリンタで決定された
補正係数の例であも （以下、余白〉 なお、第１の変換手段４．　　５．　　６と第２の変換
手段８，　　９．　　１０は、この実施例では個別のテ
ーブルで構成したが、連続する他の変換テーブルに含め
て構成しても何等差し支えない。

また本実施例では、マ｝　ＩＪクス手段７を乗算器と加
算器の並列演算を用いて構成したが、一つの乗算器を時
分割に用いて構成することも可能である。さらに、第１
の変換手段４，　　５．　　８と第２の変換手段８，　
　９．　　１０とマトリクス手段７をまとめて１０式で
表現されるＲＯＭテーブルで構成することも可能である
。

なお、式７、式８の関係は、プリンタの記録方式やイン
クの材料によって若干異なるが、式８が関数及び導関数
が単調増加であり、式７が関数は単調増加で導関数が単
調減少であることは共通していも 以上　実施例として、プリンタについて説明を行なった
爪　本発明は　フルカラー複写機等のカラー画像形或装
置においても使用できることは明かである 発明の効果 本発明によれば　線形マスキングに数１０の自由度を追
加し非線形性に対応していた高次マスキングに対し　線
形マスキングにひとつの自由度を追加するだけで高次マ
スキング以上に柔軟に非線形に対応できる高精度な補正
が可能である。

従って、ハード規模が膨大になる高次マスキングに対し
て、線形マスキングと大差無い小規模なハード構戒で高
次マスキングに相当する高精度な・色補正系を実現でき
も また　色補正を実現のために決定すべき自由度が少ない
ため補正係数を少ない繰り返し回数で高精度に決定する
ことが可能になも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるカラープリンタのブ
ロック構成は　第２図は補色変換特性は第３図はインク
の色素量と濃度の関係は　第４図は色素量を倍にしたと
きの濃度の関係は　第５図は第１の変換手段の変換特性
は　第６図は第２の変換手段の変換特性は　第７図はマ
トリクス手段の構戊図であも ｌ、　２、　３・・補色変換手北　４、　５、　６・・
第１の変換手比　７・・マトリクス手北　８、　９、　
ｌＯ・・第２の変換手比　１１・・記録制御手ｉ　　１
２・・サーマルヘッド、　２０．２１、　２２・・乗算
手既２３・・加算手比

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）輝度情報から得たＣ、
   Ｍ、Ｙ（シアン、マゼンタ、イエロー）濃度情報を、単
   調増加でかつその導関数も単調増加である非線形関数で
   変換を行なう第１の変換手段と、この第１の変換手段の
   出力Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１を入力としてマトリクス演算を行
   ないＣ２、Ｍ２、Ｙ２を得るマトリクス手段と、前記Ｃ
   ２、Ｍ２、Ｙ２を単調増加でかつその導関数が単調減少
   である非線形関数で変換を行なう第２の変換手段を備え
   、この第２の変換手段の出力に対応してインク濃度を制
   御し、カラー記録を行なうカラー画像形成装置
2. （２）ｘを入力、ｙを出力、非線形の度合を表わす変数
   をａ（ａ＞１）とするとき、第１の変換手段は、ｙ＝ｘ
   ＾２の非線形関数で構成され、第２の変換手段は、ｙ＝
   ｘ＾１＾／＾６の非線形関数で構成されることを特徴と
   する請求項１記載のカラー画像形成装置。