JPH0354507B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イエロー、マゼンタ、シアンおよび
黒の色ドツトをもつて画素を構成して天然色画像
を記録するカラープリンタ用画像処理装置に関
し、特に、比較的少ないビツト数のデイジタル信
号を用いてカラー画像を忠実に再現し得るように
したものである。

一般に、天然色画像を記録する装置としては、
銀塩写真、カラー複写機等による記録装置が多く
用いられている。これらの記録装置は、天然色画
像を光学的あるいは化学的に処理することによつ
て原画像を忠実に再現するものであるのに対し、
インクジエツトやレーザビームプリンタ（LBP）
等、色ドツトによる記録装置を用いて天然色画像
を再現する試みがなされている。この記録装置
は、シアン、マゼンタ、イエローおよび色バラン
スをよくするためのブラツクの微小ドツトを用
い、その微小ドツトを画像の濃度に応じて記録す
るか否かを制御することにより天然色画像を再現
するようにしたものである。

しかし、視覚の解像度に対しては、１画素の大
きさを200ミクロン径以下に小さくしなければ十
分に満足し得る画像を得られないのであるから、
上述した色ドツトとして得られる50ミクロン径程
度の最小径のドツトを200ミクロン径の画素内に
何個記録し得るかにより階調を表わして中間調を
表現するに当つては、精々16階調程度しか表現し
得ないことになり、この程度の階調数しかない画
像においては、隣接した画素間の階調の相違が目
につくものであるから、階調が徐々に変化してい
る画像部分にては、かかる階調の相違が実際には
存在しない線があたかも実在するように目立つよ
うになり、再生画像の画質を著しく劣化させる。
なお、かかる階調の変化が線をなして目立たない
ようにするには64階調程度以上の階調数を実現し
得ることが必要である。

また、実際には、インクジエツト記録に用いる
色インク、あるいは、レーザビームプリンタに用
いる色トナーによつては、正確に所要の色光吸収
特性を有する記録ドツトが得られず、吸収してほ
しくない色光をも吸収してしまうことになるの
で、例えば、シアンとマゼンタとの色ドツトを等
量記録すれば、本来青色を呈すべきにも拘らず、
紫がかつた色を呈することになる。かかる色調の
ずれを修正する色修正のために、所望の色調に対
してかかる色調のずれが生じないように、予め色
信号に対して一種の行列演算を施して色ドツトの
色調のずれを補正し得るようにする必要がある。
さらに、色バランスをよくするために、三原色の
補色を表わす色ドツトの他にブラツクの色ドツト
を用いる場合には、画素を構成する三補色の色ド
ツトの個数を黒ドツトの個数だけ減らして所望の
色調を再現し得るようにする演算処理も必要であ
る。しかして、かかる演算処理をデイジタル回路
により行なうには、相当の時間を要するので、通
常の画像記録速度に対して色信号の演算処理が間
に合わないことになる。かかる演算処理の遅れを
防いで、高速の演算処理を行なうために、メモリ
装置を用い、色信号をアドレスにしてそのメモリ
装置から、あらかじめ演算処理により色修正を施
して格納しておいた色信号を読出すようにした場
合には、前述した所要の64階調程度の色信号に演
算処理を施すとすると、三補色の各色について６
ビツトのデイジタル信号を取扱うことになり、所
要のメモリ装置に対するアドレス信号が18ビツ
ト、デイジタル色信号が24ビツトとなるので、記
憶容量６メガビツト程度の大容量のメモリ装置を
用いる必要が生ずるので、所要の画像処理装置を
安価に実現することが困難であつた。

本発明の目的は、上述した従来の問題を解決し
てその欠点を除去し、インクジエツト記録やレー
ザビーム記録における色信号の修正に要する演算
処理を安価な構成により行なつて、銀塩写真と同
等の画質を有する天然色画像を記録し得るように
したカラー画像処理装置を提供することにある。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

まず、本発明画像処理装置を用いるカラープリ
ンタの入力装置を第１図に示し、出力装置を第２
図に示してそれぞれ説明する。

第１図示の入力装置において、１は光源、２は
写真フイルムのネガもしくはポジ等の入力物体、
３は光学レンズ、４，５，６は微小な光電変換素
子を例えば1728個１列に配置したイメージセンサ
であり、その受光部には、ブルー、グリーン、レ
ツドの各原色光のみをそれぞれ透過させる色フイ
ルタを付着させて光電変換素子列を覆つてあり、
７，８はハーフミラーであつて、イメージセンサ
４，５，６に対し入射光像をそれぞれ分割して供
給するものであり、９はレンズ３、イメージセン
サ４，５，６等を固定して搭載し、入射光および
光電変換素子列に対して直角の方向に移動する移
動ステージであつて、駆動装置（図示せず）によ
りその移動を行なわさせる。また、１０，１１，
１２は増幅器、１３，１４，１５はアナログ・デ
イジタル変換器であり、イメージセンサ４，５，
６からのアナログ色信号を、増幅器１０，１１，
１２によりそれぞれ増幅した後に、デイジタル色
信号Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１にそれぞれ変換する。

かかる構成の入力装置においては、レンズ３、
ハーフミラー７，８によつて写真フイルム２の像
をイメージセンサ４，５，６上に結像させ、後述
するパルス信号Ｉ１がイメージセンサ４，５，６
に印加される都度、同じく後述するパルス信号Ｊ
２に同期して光電変換素子列から順次にアナログ
色信号を取出し、ついで、デイジタル色信号Ｙ
１，Ｍ１，Ｃ１にそれぞれ変換し、また、かかる
像面の列方向における主走査の都度、移動ステー
ジ９を歩進移動させて副走査を行なわせ、写真フ
イルム２の像面を走査する。

一方、第２図示の出力装置において、２１は回
転ドラム、２２は記録紙、２３は回転ドラム２１
を回転させる駆動モータ、２４はロータリーエン
コーダであつて、回転ドラム２１の回転に同期し
てパルス信号Ｊ０を出力し、回転ドラム２１の１
回転毎に１個のパルス信号Ｉ１を出力する。ま
た、２５はフエーズロツクドループ（PLL）回
路であつて、パルス信号Ｊ０に同期した適切な個
数のパルス信号Ｊ１を出力する。さらに、２６，
２７，２８，２９は遅延回路、３０，３１，３
２，３３はドライバ、３４，３５，３６，３７は
それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラツク
の各色ドツトを記憶するインクジエツトヘツド等
の記録ヘツドである。

かかる構成の出力装置においては、遅延回路２
６，２７，２８，２９により記録ヘツド３４，３
５，３６，３７の間隔に応じてパルス信号Ｙ４，
Ｍ４，Ｃ４，Ｋ４を順次に遅延させ、ドライバ３
０，３１，３２，３３をそれぞれ介して記録ヘツ
ド３４，３５，３６，３７をそれぞれ駆動し、記
録紙２２上に各色ドツトを記録する。また、回転
ドラム２１の回転に応じて記録ヘツドにより記録
紙２２上を主走査方向に走査し、記録ヘツド３
４，３５，３６，３７を固定搭載した移動ステー
ジ（図示せず）の横方向への移動により副走査方
向に走査し、記録紙２２の全面を走査する。

つぎに、本発明画像処理装置の構成例を第３図
に示す。図示の構成において、４１は前述したよ
うな入力装置であり、パルス信号Ｉ１が印加され
ると、パルス信号Ｊ２に同期して、ブルー、グリ
ーン、レツドの各原色画像信号にそれぞれ対応し
たイエロー、マゼンタ、シアンの各デイジタル画
像信号Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１を出力する。４２は前述
したような出力装置であり、記録紙上を主走査方
向に所定の微小間隔にて移動する度毎にパルス信
号Ｊ１を出力し、主走査が１回終了する度毎にパ
ルス信号Ｉ１を出力し、また、パルス信号Ｙ４，
Ｍ４，Ｃ４およびＫ４が印加される度毎にその時
点における記録位置にイエロー、マゼンタ、シア
ンおよびブラツクの各色ドツトを記録する。ま
た、４３，４４はデイジタルカウンタを用いた分
周器であり、入力パルス信号Ｉ１，Ｊ１がそれぞ
れ所定の複数個入来する度毎に１個の出力パルス
信号Ｉ２，Ｊ２を出力する。４５，４６，４７は
デイジタル信号Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１のビツト数をそ
れぞれ減らした形態のデイジタル信号Ｙ２，Ｍ
２，Ｃ２を形成する階調圧縮器であり、４８はそ
れらのデイジタル信号をそれぞれのアドレスとし
て、あらかじめ、それぞれのアドレスに対応させ
て格納してある前述した色修正を施したデイジタ
ル信号Ｙ３，Ｍ３，Ｃ３およびＫ３を読出す色変
換用リードオンリメモリであり、４９，５０，５
１，５２はそれらの各色変換デイジタル信号にそ
れぞれ対応させて、後述するドツトパターンをそ
れぞれ発生させるパターン発生器である。

つぎに、上述した第３図示の構成における各階
調圧縮器４５，４６，４７の詳細構成の例を、特
に、階調圧縮器４５について第４図ａに示す。図
示の構成において、６１，６２はパルス信号Ｉ
２，Ｊ２をそれぞれ所定の個数だけ計数する度毎
に計数値IC２，JC２をそれぞれ出力するカウン
タであり、６３はそれらの計数値IC２，JC２お
よび上述した入力装置４１からのデイジタル画像
信号Ｙ１をアドレスにして、ポジ・ネガ切換え信
号Ｐ／Ｎに応じて記録画像のポジもしくはネガに
対応させてあらかじめ格納してあるビツト数を低
減させたデイジタル信号Ｙ２を読出すリードオン
リメモリであり、このようにその時点における記
録紙上の記録位置に関連した記数値に基づいて、
入力デイジタル画像信号Ｙ１のビツト数を削減し
た形態の出力デイジタル画像信号を形成する。な
お、他の階調圧縮器４６，４７についても同様に
構成すること勿論である。

つぎに、前述した第３図示の構成におけるパタ
ーン発生器４９，５０，５１，５２の詳細構成の
例を、特に、パターン発生器４９について第４図
ｂに示す。図示の構成において、６４，６５は、
上述したカウンタ６１，６２と同様にして、記録
紙上のその時点における記録位置に対応した計数
IC１，JC１をを入力パルス信号Ｉ１，Ｊ１にそ
れぞれ応じて出力するカウンタであり、また、６
６は、上述したリードオンリメモリ６３と同様に
して、入力デイジタル画像信号Ｙ３および上述の
各計数値IC１，JC１をアドレスにして、あらか
じめそれらのアドレスに対応させて格納してある
後述するようなドツトパターンを表わすパターン
信号Ｙ４を出力するリードオンリメモリである。

つぎに、第４図ａにつき前述した階調圧縮器４
５中のリードオンリメモリ６３中に、入力デイジ
タル画像信号Ｙ１のビツト数を削減した形態にし
てあらかじめそれぞれのアドレスに対応して格納
しておく出力デイジタル画像信号Ｙ２のデータの
例を第５図に示す。図示のデータ例において、入
力デイジタル画像信号Ｙ１は、８ビツト構成にて
０〜255のいずれかの値となり、また、カウンタ
６１，６２は、それぞれ４進のカウンタとし、０
〜４のいずれかの計算値を出力するものとする。
しかして、リードオンリメモリ６３に対する各ア
ドレスデータＹ１，IC２，JC２が与えられた時
点においてリードオンリメモリ６３から読出す出
力デイジタル画像信号Ｙ２は、図示の各升目の中
の数値をとるものとし、図示のデータ例において
は、４ビツト構成にて０〜15のいずれかの値とな
る。例えば、計数値IC２＝０，JC２＝３および
入力デイジタル画像信号Ｙ１＝15のときには、出
力デイジタル画像信号Ｙ２＝０となり、また、
IC２＝０，JC２＝０，Ｙ１＝17のときには、Ｙ
２＝２となる。なお、実際には、図示の例による
出力デイジタル画像信号Ｙ２の値を多少変化させ
ることによつて、入力装置における階調性の非線
形的な要素を適切に補正するようにすることもで
き、また、ポジ・ネガ切換え信号Ｐ／Ｎに応じ
て、入力デイジタル画像信号に対し、出力デイジ
タル画像信号を、反転画像に対応したものとする
こともできる。なお、階調圧縮器４６，４７につ
いても、上述と同様になし得ること勿論である。

上述のような構成および作用をなす階調圧縮器
を用いて入力画像信号の階調を記録位置に関連さ
せてランダムに圧縮すれば、画像の濃度が緩かに
変化している部分に、前述したような階調の一斉
変化に伴う不要の線がぼかされるので、画質劣化
を防ぐことができる。

つぎに、前述した各パターン発生器４９，５
０，５１，５２における各リードオンリメモリに
それぞれ格納しておくドツトパターンのデータ例
を第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄにそれぞれ示す。そのう
ち、同図ａに示すパターン発生器４９の例におい
ては、入力デイジタル画像信号Ｙ３を４ビツト構
成にして０〜４のいずれかの値をとるものとし、
図示の升目を塗り潰した点にて出力デイジタル画
像信号Ｙ４が高レベル“１”となる。例えば、計
数値IC１＝１，JC１＝１、入力デイジタル画像
信号Ｙ３＝１のときには、出力デイジタル画像信
号Ｙ４＝１となる。また、同図ｂに示すパターン
発生器５０の例においては、各カウンタに17進の
ものを用いて各計数値IC１，JC１がともに０〜
16のいずれかの値をとるものとし、また、同図ｃ
に示すパターン発生器５１の例においては、同図
ｂにおけると同様に17進のカウンタを用いるが、
形成するパターンの角度が同図ｂにおけるとは逆
になるようにしてあり、さらに、同図ｄに示すパ
ターン発生器５２の例においては、８進カウンタ
を用いて、パターンの角度が45゜になるようにし
てある。

しかして、これらのドツトパターンについて
は、実際には、第７図ａ〜ｅにそれぞれ示すよう
に、例えば３個の記録ドツトを形成する場合にお
いても、記録ドツトが方形よりは円形に近く形成
され、また、にじみ等の変形も生ずるので、同図
ａ〜ｅにそれぞれ示したドツトパターンが示す濃
度がそれぞれ異なるように見える。したがつて、
第６図ａ〜ｄにそれぞれ示したようなドツトパタ
ーンを、３ドツトの場合につき第７図に示したよ
うに、それぞれのドツト配置を多少適切に変化さ
せることにより、出力装置にて得られる記録画像
の階調性の非線形性を補正するようにすることが
でき、さらに、各色毎に上述のようなドツト配置
の多少の変更を、それぞれのパターンの角度を変
化させることによつて行なえば、各色相互間にお
いて生ずるドツトパターンのモアレの発生を防止
することもできる。

以上の説明においては色変換ROMにより、黒
の濃度の計算を行うように説明してきたが、第８
図のアンドゲード７１〜７４とインバータ７５と
から成る回路を第３図示の回路の出力信号Ｙ４，
Ｍ４，Ｃ４，Ｋ４に接続することにより、黒のた
めの色変換ROMを用いなくとも簡単に黒のドツ
トパターンを得ることができる。この回路によれ
ば、パターン発生器から得られる信号Ｙ４，Ｍ
４，Ｃ４のすべてがオンになつた時にのみ信号Ｋ
４をオンとし、その時には、Ｙ４，Ｍ４，Ｃ４は
オフとすることで黒のドツトの記録により不用と
なつたイエロー、マゼンタ、シアンのドツトを除
くことができる。また、Ｙ４，Ｍ４，Ｃ４がオン
となる場所は、パターン発生器により角度ずけを
行つたことにより、信号Ｙ３，Ｍ３，Ｃ３により
ある確率でランダムに発生するので、その確率に
応じた量の黒のドツトを黒の濃度のための計算を
行なわなくても、非常に簡単な回路で実現でき
る。

また、以上に説明してきた例では色変換のため
のメモリーとしてROMを用いる場合について説
明してきたが、このメモリーをRAM（ランダム
アクセスメモリ）にすることにより、その内容を
書き換えて、照明光源が変わつた時における色温
度の調整や、その他の装置の変化による色の変化
の補正を行つたり、また個人の好みにあつた色に
仕上げるための調整を行うこともできる。

更にまた、以上の説明においては、入力装置と
して第１図に示したようなイメージセンサを用い
てネガ・ホジのフイルム画像を入力するようにし
たが、カラー複写機のように、原稿を直接に読取
る場合においても、かかる装置を本発明画像処理
装置の入力装置に用いることができ、また、ビデ
オテープレコーダのように画像を電気信号に変換
したものであつても、一時記憶用メモリを用いる
などして、本発明画像処理装置の入力装置として
用いることができる。さらに、出力装置として
も、第２図に示したようなインクジエツト記録装
置を用い、回転ドラムによつて画面走査を行なう
他に、記録装置としてレーザビームプリンタ等を
用いて平面走査を行なうようなものも使用するこ
とができる。

以上説明した本発明の実施例においては、与え
られたデジタル各色信号に対して中間調処理を行
い、ビツト数を低減させる階調圧縮処理手段を階
調圧縮器４５，４６，４７とした。また本実施例
では、前記処理手段により処理された各色信号を
組み合わせて色修正処理を行う色修正手段を色変
換ROM４８とした。さらに本実施例では、前記
修正手段に処理された各色信号を画像出力手段に
供給する手段をパターン発生器４９〜５２或いは
出力装置４２へのラインとした。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、階調圧縮器を用いて入力デイジタル画像信号
のビツト数を階調性を損なうことなく低減し、さ
らに、階調を圧縮したうえで、色修正用のメモリ
のメモリアドレスとして用いるので、色修正用の
メモリの容量を極度に削減することができ、画像
の品位を低下させることなく、低廉な構成の画像
処理装置を用いて画像記録を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像入力装置の構成例を示す斜視図、
第２図は画像出力装置の構成例を示す斜視図、第
３図は本発明画像処理装置の構成例を示すブロツ
ク線図、第４図ａおよびｂは同じくその階調圧縮
器およびパターン発生器の構成例をそれぞれ示す
ブロツク線図、第５図は同じくその階調圧縮器に
おけるリードオンリメモリのデータ記憶の態様の
例を示す線図、第６図ａ〜ｄは同じくそのパター
ン発生器におけるドツトパターンの例をそれぞれ
示す線図、第７図ａ〜ｅは同じくそのドツトパタ
ーンの変形の例をそれぞれ示す図、第８図は本発
明の変形例を示す回路図である。 １……光源、２……写真フイルム、３……光学
レンズ、４，５，６……イメージセンサ、７，８
……ハーフミラー、９……移動ステージ、１０，
１１，１２……増幅器、１３，１４，１５……ア
ナログ・デイジタル変換器、２１……回転ドラ
ム、２２……記録紙、２３……駆動モータ、２４
……ロータリーエンコーダ、２５……フエーズロ
ツクドループ、２６，２７，２８，２９……遅延
回路、３０，３１，３２，３３……ドライバ、３
４，３５，３６，３７……記録ヘツド、４１……
入力装置、４２……出力装置、４３，４４……分
周器、４５，４６，４７……階調圧縮器、４８…
…色変換用リードオンリメモリ、４９，５０，５
１，５２……パターン発生器、６１，６２，６
４，６５……カウンタ、６３，６４……リードオ
ンリメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 与えられたデジタル各色信号に対して中間調
   処理を行い、ビツト数を低減させる階調圧縮処理
   手段と、 該処理手段により処理された各色信号を組み合
   わせて色修正処理を行う色修正手段と、 該修正手段に処理された各色信号を画像出力手
   段に供給する手段と を有することを特徴とするカラー画像処理装置。