JPH05336373A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】誤差拡散記録を用いながら疑似輪郭ノイズやテ
クスチャノイズのほとんど気にならない画像記録ができ
る画像記録装置を提供する。 【構成】カラースキャナ１０１等からの入力画像信号１
０２に対して、加算回路１０３、濃度変換回路１０７、
差分処理回路１０８、誤差バッファ１０９、掛算器１１
０および重み係数メモリ１１１からなる誤差拡散処理回
路で誤差拡散処理を施した後、非線形量子化回路１０４
によりハイライト部分の濃度レベル領域やべた濃度直前
の濃度レベル領域など、プリンタ１０６での記録の不安
定な領域を記録信号として使用しないように非線形な量
子化を施して出力画像信号１０５を生成し、プリンタ１
０６に記録信号として供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタに用
いられる画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間調画像を記録する場合に入力画像信
号に施す信号処理の一つとして、誤差拡散法が知られて
いる。誤差拡散法は、入力画像信号と出力画像信号との
濃度誤差が最小となるように２値化処理を行なう手法で
あり、２値表現しか出来ないプリンタなどで中間調画像
と高精細画像を両立させて出力する場合に極めて有効な
手法である。この誤差拡散法を用いて処理した信号をプ
リンタに入力して記録する方法は、誤差拡散記録と呼ば
れる。しかし、誤差拡散記録では滑らかな中間調画像で
特有な構造の模様（テクスチャ）が目立つ欠点があっ
た。

【０００３】この誤差拡散法の欠点を補う目的で、多値
の誤差拡散法や、それに類似した手法である多値の周辺
濃度集積再配分法（「高画質疑似中間調処理のための多
値アルゴリズム」テレビジョン学会誌VOL.44,No.5,pp60
8 〜pp614(1990) ）が知られている。しかし、これらの
手法は多値記録で一般に記録が不安定となるハイライト
部分や高濃度部分で階調の飛びが目立つ現象があり、疑
似輪郭が発生して見苦しい画像となるという問題があ
る。

【０００４】この問題を回避する方法として、ランダム
ノイズを加える方法（例えば「疑似雑音法による階調平
滑化効率」テレビジョン学会誌VOL.40,No.11,pp1113(19
86)参照）が知られている。しかし、この方法では多値
記録部分と、ランダムノイズを加えた部分とでテクスチ
ャの違いが出て、見苦しくなることがあった。

【０００５】階調の飛びを補正する方法としては、ＲＯ
Ｍテーブルなどで信号を予め滑らかになるようにレベル
補正する手法も知られているが、このような階調補正で
はプリンタの経時変化などで濃度変化が生じた場合、ハ
イライト部分や高濃度部分で疑似輪郭が生じることが多
い。

【０００６】また、誤差拡散記録では入力画像信号に下
色除去などの処理を施して４色印字を行うと、ザラツキ
ノイズが目立つ現象がある。特開平３−２０４２７３に
は、各色の選択される時に条件を付けることで、あまり
色がランダムに発生しないようにして、このザラツキノ
イズを押さえる技術が記載されている。しかし、実際の
カラープリンタでは、印字される各色間で色のずれがあ
るため、特定の条件を付けても実際には記録されて色の
重なり合った時にランダムな色の組み合わせとなり、必
ずしもザラツキノイズの低減にはならない。しかも、こ
のように下色除去などの処理を行って４色印字を行う
と、低濃度記録信号の発生が多くなるため、低濃度の記
録が不安定な系では記録されない画点が多くなり、色再
現の低下を起こすことが多い。

【０００７】さらに、カラー複写機やカラープリンタで
は、カラー印字部で各インク色間で相対的な位置ずれが
生じるため、黒文字に色滲みが生じたり、グレーや肌色
部分などの中間調部分の色が、印字された紙面内での位
置により変化したり、出力する紙面毎に異なることがあ
る。この対策として、カラーの中間調再現にスクリーン
角を導入して、各色のスクリーン角を異ならせること
で、局所的に何時も平均的な位置ずれを発生させ、安定
な色再現を図る技術が知られている。しかし、この手法
は文字部での画質劣化が大きく、またモアレノイズが生
じるなどの問題がある。

【０００８】そこで、文字部の画質を向上させる目的で
カラー原稿の文字領域と黒部分の領域の抽出を行い、文
字領域でかつ黒部分の領域に対してのみ、下色除去を１
００％を行い、他の領域に対しては１００％以下の下色
除去を行う技術が特開昭６３−２４０１７５に開示され
ている。しかし、実際には文字領域の１００％正確な抽
出は困難であり、領域を誤識別した場合、例えば中間調
画像領域を誤って文字領域と識別した場合には、１００
％の下色除去のために色変わりやザラツキ感の増加があ
り、極端な下色除去率（墨率）の設定が困難である。ま
た、中間調画像領域でのプリンタのインク色の相対的位
置ずれによる色の変動が生じ、モアレノイズの低減もな
されない。また、文字部以外の領域（ほとんどの印字面
積を占める中間調画像領域）で低率の下色除去を行った
場合には、インク消費量の低減化が図れない。さらに、
下色除去率を変えると厳密な色再現ではその度に色が変
化してしまうため、下色除去率の可変は困難であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の誤差拡散記録の技術では、２値の誤差拡散記録にあり
がちなテクスチャノイズの発生や、多値記録での不連続
点での疑似輪郭ノイズの発生という問題があり、またプ
リンタの階調特性を補正する処理を行っても、経時変化
により階調特性の変動による疑似輪郭が発生するという
問題があった。

【００１０】また、従来のカラー画像記録装置では、誤
差拡散記録で４色印字を行うと、ランダムに発生する色
のノイズによるザラツキ感が生じ、またプリンタに不安
定な階調特性がある場合に忠実な色再現が困難であり、
さらに下色除去の処理による色再現の低下という問題が
あった。

【００１１】さらに、従来のカラー画像記録装置では、
文字部で色滲みが生じるという問題があり、また文字部
の領域と中間調画像領域とで下色除去率を変える手法を
用いると、領域の誤識別により文字領域の色変わりやザ
ラツキ感の増加が生じ、さらにインク消費量が低減され
ないなどの問題があった。

【００１２】本発明の第１の目的は、誤差拡散記録を用
いながら疑似輪郭ノイズやテクスチャノイズのほとんど
気にならない画像記録ができる画像記録装置を提供する
ことにある。

【００１３】本発明の第２の目的は、誤差拡散記録を用
いながら忠実な色再現が可能で、プリンタの階調特性の
不安定性に依存せず、かつザラツキ感の極めて少ない４
色カラー画像記録が可能な画像記録装置を提供すること
にある。本発明の第３の目的は、文字部での色滲みやザ
ラツキを防止でき、またインク消費量の少ないカラー画
像記録ができる画像記録装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
め、第１の発明では誤差拡散処理を行って中間調画像記
録信号を得る処理において、複数レベルの階調数を用い
て記録する場合に、誤差拡散量で補正された信号を閾値
処理する際、記録状態の不安定となる記録レベルを除く
という非線形量子化特性で記録信号を発生させることを
骨子とする。

【００１５】すなわち、第１の発明に係る画像記録装置
は、入力画像信号に対して誤差拡散処理を施す誤差拡散
処理手段と、この誤差拡散処理手段により処理された画
像信号に対して非線形な量子化を施す非線形量子化手段
と、この非線形量子化手段により量子化された画像信号
を記録信号として画像を記録する記録手段とを備えたこ
とを特徴とする。非線形量子化手段は、具体的には誤差
拡散処理手段により処理された画像信号に対して、ハイ
ライト部分の濃度レベル領域およびべた濃度直前の濃度
レベル領域の少なくとも一方の領域を記録信号として使
用しないように非線形な量子化を施すものとする。

【００１６】第２の目的を達成するため、第２の本発明
では印字部の各色での位置ずれがあっても、誤差拡散記
録による色のザラツキノイズを低減するために、またイ
ンク使用量を低減するために、カラー記録の３色のカラ
ー信号もしくは読取りの３色のカラー信号から下色除去
を含む補正を行って得た４色信号に対して、各色独立に
多値の誤差拡散処理を行ってカラー記録信号を得ること
を骨子とする。

【００１７】すなわち、第２の発明に係る画像記録装置
は、３色構成の入力カラー画像信号に対して下色除去を
含む補正処理を施して４色構成のカラー画像信号を得る
補正手段と、この補正手段により得られた４色構成のカ
ラー画像信号に対して、各色独立に多値の誤差拡散処理
を施す誤差拡散処理手段と、この誤差拡散処理手段によ
り処理されたカラー画像信号を記録信号としてカラー画
像を記録するカラー記録手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１８】また、忠実な色再現を達成し、自由度の大
きい下色除去を行うため、３色信号を４色信号に変換
し、実際の印字系で印字し読取り系で測定した信号、も
しくは読取り系で得られると推定される信号から、記録
信号である４色信号との関係を示すテーブルを作成し、
そのテーブルから３色信号を４色信号に変換する。

【００１９】また、下色除去および墨加刷処理により低
濃度レベル記録が多くなり、ザラツキノイズが増加する
問題を押さえるために、墨量が少ないときは３色印字
で、墨の量が多くなるに従い墨量を多くして４色印字す
ることを特徴とする。

【００２０】さらに、多値の誤差拡散処理として記録状
態の不安定な低濃度レベルへの割当てを除去した多値の
誤差拡散処理もしくは記録状態の不安定な低濃度レベル
でのフィードバックループでの重み係数を記録レベルに
対応させた多値の誤差拡散記録処理を用いることを特徴
とする。

【００２１】第３の目的を達成するため、第３の発明に
係る画像記録装置は、３色構成の入力カラー画像信号に
対して文字・線画像領域と中間調画像領域との識別結果
と墨量に基づく補正処理を施して黒を含む４色構成のカ
ラー画像信号を得る補正手段と、この補正手段により得
られた４色構成のカラー画像信号に対して２値または多
値の誤差拡散処理を施す誤差拡散処理手段と、この誤差
拡散処理手段により処理されたカラー画像信号を記録信
号としてカラー画像を記録するカラー記録手段とを備
え、前記補正手段は文字・線画像領域に対しては黒信号
への置換率を中間調画像領域に対するそれより高くし、
中間調画像領域に対しては墨量の減少に応じて黒信号へ
の置換率を低下させることを特徴とする。

【００２２】

【作用】記録状態の不安定な記録レベルによって発生す
ることが原因となっている疑似輪郭などのノイズでは、
階調補正を行っても直ぐに階調特性が変化し、階調特性
に飛びが生じ、階調補正によるノイズ低減効果が得られ
ず、ノイズの低減化が困難である。これに対して、第１
の発明では誤差拡散記録での多値化で、閾値処理により
記録制御レベルの量子化を行うときに、非線形な量子化
特性で記録信号を発生させることにより、記録状態の不
安定な記録レベルの領域（濃度領域）を使用することな
く階調表現を行うので、安定な記録が可能となる。

【００２３】第２の本発明では、各色独立に多値の誤差
拡散処理を行ってカラー記録信号を得ていることによ
り、各色が完全にランダムに発生されるため、プリンタ
の位置ずれがあっても色再現が変動することはない。ま
た、多値の誤差拡散処理を行っているため、色が大きく
変化することがなく、下色除去や墨加刷によるザラツキ
ノイズの発生が防止される。

【００２４】また、色再現での色補正に３色信号と４色
信号との関連を変換テーブルとして作成しておき、３色
信号から４色信号の変換に使用しているため、下色除去
などの処理では一般に処理の前後で色の変化がないこと
が要求されるが、この変換テーブルでこの処理による色
ずれ分を補正するように作用するため、どのような下色
除去処理も可能となる。さらに、一般にプリンタでは低
レベル記録が不得意でザラツキが多くなるので、低レベ
ル記録の多くなる可能性のある時、すなわち墨量が少な
い時には墨記録を行わず、３色記録とすることで低レベ
ル記録を避けられる。また、多値の誤差拡散記録処理で
非線形な量子化特性で量子化することにより、低レベル
の信号発生を押さえることで、ザラツキノイズを低減す
ることができる。

【００２５】第３の発明では、画像領域の識別信号と墨
量によって実際に印字されるインク量を決めているた
め、文字部では１００％の下色除去がなされ、色滲みの
ない鮮明な画像が得られる。一方、中間調画像領域では
墨量が多いときにはほぼ１００％の下色除去がなされ、
インク消費量の削減に寄与する。また、墨量が少ないと
きにはほぼ３色印字のみとなり、ザラツキが防止され
る。また、像域識別信号により、高精細が必要な領域で
ある文字部および高精細記録が必要な記録色での誤差拡
散記録での重み係数マトリクスを変えることで、高精細
な記録と中間調画像領域での滑らかさが両立される。

【００２６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００２７】（第１の実施例）図１は、本発明の第１の
実施例を示すブロック図である。この画像記録装置を複
写機として使用する場合には、スキャナ１０１で原稿を
読み取って得られた画像信号を入力画像信号１０２と
し、またプリンタ装置として使用する場合には、入力端
子１００から入力される画像信号を入力画像信号１０２
とする。この入力画像信号１０２は加算器１０３に入力
され、後述する記録すべき信号と出力画像信号との誤差
が加算される。この加算器１０３の出力信号は、非線形
量子化処理回路１０４に入力される。

【００２８】レーザプリンタは、一般に図２に示すよう
な階調特性を有するものが多い。図２では、縦軸に１−
Ｒ（Ｒ：反射率）をとり、横軸にプリンタへ供給する制
御信号（記録信号）をとっている。ここで、制御信号を
０からＦまでの１６進数で変化させる場合について説明
する。制御量“３”の点（ハイライト部分ａの始まりの
濃度レベル領域）や制御量Ａの点（べた濃度領域ｂの直
前の濃度レベル領域）では、環境条件や電子写真の潜像
条件（レーザパワーの変動など）および現像条件で大き
く変化する。従って、これらの点を記録信号１０５とし
て出力しても、実際のプリンタ１０６では記録されなか
ったり黒く潰れてしまったりして、記録信号１０５とは
大きく異なった濃度の記録がなされてしまうことが多
い。

【００２９】非線形量子化処理回路１０４は例えばＲＯ
Ｍテーブルにより構成され、制御量“３”，“Ａ”を除
く濃度レベル領域で制御信号を発生させる。例えば、図
２で示された○印の制御信号、すなわち、０，４，５，
６，７，８，９，Ｆの８種類のみを発生させる。具体的
には、加算器１０３の出力８ビットのうち、上位４ビッ
トをＲＯＭ（１６アドレス）に入力し、ＲＯＭの出力を
０，０，０，０，４，５，６，７，８，９，Ｆ，Ｆ，
Ｆ，Ｆ，Ｆ，Ｆとすることにより、非線形量子化処理回
路１０４が構成される。

【００３０】この制御信号がプリンタ１０６に入力され
て記録が行われると、実際の濃度は図２のようになるの
で、加算器１０３の出力信号と実際に印字された濃度と
の誤差は、プリンタ１０６の階調特性（図２）で補正さ
れた濃度でその誤差を計算する必要がある。そこで、図
２の階調特性をそのまま濃度変換テーブル１０７とし
て、実際に印字された濃度信号に変換する。この濃度変
換テーブル１０７は、入力を４ビット（１６アドレス）
とし、出力は８ビットとする。

【００３１】次に、濃度変換テーブル１０７から出力さ
れる実際の印字濃度に対応した信号に変換された信号
と、加算器１０３の出力信号との誤差を差分処理回路１
０８で計算し、これを２ライン分の誤差信号のデータを
記憶できる誤差バッファ１０９に入力する。この誤差バ
ッファ１０９に記憶された誤差信号と、重み係数メモリ
１１１から出力される誤差拡散処理のための重み係数マ
トリクスとの積を掛算器１１０で求め、その誤差を加算
器１０３に入力する。

【００３２】重み係数マトリクスは図３に示されている
ような４画素構成であり、係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞ
れ１／１６，５／１６，３／１６，７／１６である。す
なわち、入力画像信号ｆ_mnより（ｋ，ｐ）画素だけ過去
に生じた誤差Ｅ_m-k,n-p を係数α_kpの重み係数マトリク
スで重み付けしてｆ_mnに繰入れて、次の画素の補正値
ｆ′_mnとし、これを非線形量子化処理回路１０４で量子
化する。このとき補正値ｆ′_mnは［数１］で示される。
また、誤差Ｅ_mnは出力濃度信号、すなわち濃度変換テー
ブル１０７の出力信号Ｇ_mnとの差であり、［数２］で示
される。

【００３３】

【数１】

【００３４】

【数２】

【００３５】このようにすることで、プリンタ１０６が
階調の不安定な記録特性を示す図２の濃度レベル領域
ａ，ｂを非線形量子化処理回路１０４において使用する
ことなく、誤差拡散記録により階調の滑らかな特性が得
られる。すなわち、非線形量子化処理回路１０４では１
画素でみると階調の飛びによる濃度誤差が生じているの
で、もし誤差拡散処理を行わないと疑似輪郭ノイズなど
のノイズが生じて、非常に見苦しくなる。［数１］およ
び［数２］の誤差拡散処理を行えば、１画点で生じた誤
差は拡散され、数画素にわたって広がることによって、
これらの濃度誤差を補正することができる。これによ
り、疑似輪郭はほとんど生じなくなる。

【００３６】また、中間調画像は中間レベルの信号が面
積的に多く占めることが多い。しかし、中間レベルの区
間では制御信号は多くの多値レベルに配分されるため、
階調誤差のコントラストは小さく、誤差拡散記録といえ
ども特有のテクスチャノイズはほとんど目立たない。

【００３７】また、プリンタ１０６の不安定な濃度レベ
ル領域である低濃度レベルや高濃度レベル領域での階調
を使用しないための階調誤差は局所的には生じている
が、やはり２値の誤差拡散記録などと比較するとコント
ラストは小さく、テクスチャノイズは目立たない。

【００３８】また、電子写真記録では露光条件や現像条
件で階調特性の変動があるが、この場合でも最も変動し
やすい不安定な濃度レベル領域を使用していないため、
疑似輪郭などの発生はほとんどない。なお、プリンタ１
０６の階調特性が変動した場合には全体的に濃度の変動
は生じるが、全体的な濃度変動である故、大きな濃度特
性の変動が無い限りほとんど気にならない。

【００３９】さらに、この実施例ではプリンタ１０６の
特有の非線形な階調特性を有したままで、濃度変換テー
ブル１０７により階調補正がなされる。このような構成
とすると、プリンタ１０６での制御信号が粗いままで高
精度の階調補正が可能となるため、プリンタ１０６に備
えられている階調制御回路の実現が容易となる。例え
ば、レーザ発光のパルス幅制御で多値制御を実現してい
る場合には、階調制御回路の動作速度があまり高速にな
らず、またクロック周波数を必要以上に上げる必要がな
いため、階調制御回路を低価格の素子で実現することが
可能となる。

【００４０】なお、第１の実施例の変形例として、非線
形量子化処理回路１０４の出力信号を濃度変換テーブル
１０７を介さずに差分処理回路１０８に直接入力して誤
差を計算すると共に、プリンタ１０６の前に濃度変換テ
ーブル１０７の逆テーブル、すなわち図２の階調特性を
補正するテーブル、具体的には縦軸の（１−Ｒ）信号を
等間隔に区分し、それに対応する制御信号を得る補正テ
ーブルを入れて出力信号１０７を補正してもよい。この
ようにしても、階調補正が可能となる。

【００４１】但し、この構成において十分な階調補正す
るには、プリンタ１０６の制御信号のビット数を非線形
量子化処理回路１０４の出力ビット数よりも多くするこ
とが必要となる。また、階調特性の変動に対しては第１
の実施例よりも弱くなる。すなわち、縦軸の（１−Ｒ）
信号での量子化の場合には、記録状態の不安定な濃度レ
ベル領域に近い濃度レベル領域が選ばれることがある。
なお、この様な変形例での利点は記録信号１０５とプリ
ンタ１０６の間にのみ補正テーブルを入れれば良いた
め、種々のプリンタに対する汎用性が増すことである。

【００４２】（第２の実施例）図４は、第２の実施例を
示すブロック図である。図２に示した階調特性は、プリ
ンタ１０６の１画点での階調特性である。しかし、実際
にプリンタ１０６で記録した場合、より詳細に見ると、
隣の画点でどの様な記録がなされたかによって濃度レベ
ルが異なる。すなわち、図５（ａ）のように、べた濃度
画素（黒丸で示す）、もしくは準べた濃度画素（黒三角
で示す）が現在印字しようとしている画点（×印で示
す）を囲んでいる場合や、図５（ｂ）のように、中間濃
度（白丸で示す）、もしくはより薄い濃度（白三角で示
す）が取り囲んでいる場合、さらには図５（ｃ）のよう
に薄い濃度（白三角で示す）が１画点ある場合や全くな
い場合では、それぞれ階調特性は図２の特性とは微妙に
異なる。

【００４３】そこで、この実施例では非線形量子化処理
回路１０４の記録信号１０５を出力バッファ１１２に入
力し、この出力バッファ１１２から２×２の画素の組で
出力信号を読み出す。記録信号１０５は１画素が４ビッ
トで表現されているので、２×２の画素は１６ビットと
なる。従って、濃度変換テーブル１１３は先の実施例と
異なり、１６ビットアドレスとなる。

【００４４】濃度変換テーブル１１３は、２×２の画素
の組でのあらゆる組合わせでの濃度レベルを記憶してお
り、ここで出力バッファ１１２の出力信号は実際での印
字濃度に対応した信号に変換され、図１に示した第１の
実施例と同様に加算器１０３の出力信号との差が差分処
理回路１０８で計算される。これ以外の構成は、第１の
実施例と同様である。このようにすることで、隣接画素
との影響による濃度変化が補正され、安定で正確な階調
特性が得られる。

【００４５】（第３の実施例）次に、カラープリンタに
適用した第３の実施例について図６を参照して説明す
る。カラープリンタ２０５では、カラーインクの重なり
でカラー画像の色を表している。そこで、図２のような
階調特性を調べると、最初に記録したインクの濃度によ
って階調特性が変化する場合が多い。すなわち、カラー
インクの重なり方で階調特性が異なる。そこで第３の実
施例では、この色の組合わせで階調特性の異なる階調を
補正し、さらにはザラツキの多くなる不安定な色の再現
となる組合わせを除いて、安定で滑らかなノイズの少な
い色再現が可能となるようにしている。

【００４６】カラースキャナ２０１または入力端子２０
０から入力された入力カラー画像信号２０２は、加算器
２０３に入力される。入力カラー画像信号２０２は、例
えばＲ，Ｇ，Ｂ信号（３原色信号）であり、またビット
数は各色８ビットである。なお、入力カラー画像信号２
０２は必ずしもＲＧＢ信号である必要はなく、例えばＬ
^* ａ^* ｂ^* 信号であってもよい。

【００４７】加算器２０３の出力信号は、非線形量子化
処理回路２０４に入力される。この非線形量子化処理回
路２０４は先の実施例同様、記録状態の不安定となりや
すいレベルの信号は出力に発生させない役割を持つ。こ
のとき単に一つのインク色のみに対してではなく、イン
クの組合わせで生じるザラツキの多く発生する色の組合
わせも除く。すなわち、カラープリンタ２０５では各色
４ビットの階調制御を行うものを使用する。そこで全て
の色の組み合わせで印字し、その印字サンプルをカラー
スキャナ２０１もしくはこれと等価な特性を持つカラー
センサで読み取る。しかし、一色でも階調特性の不安定
な濃度レベル領域での記録特性は、一般に色重ねしても
ザラツキの多い記録特性となるので、初めから印字サン
プルを作成しなくても良い。このようにすることで、作
業はかなり削減される。また、印字モデルが予想される
場合には実際に全ての色の組合わせを印字するのではな
く、特定の記録サンプルを記録し、他のデータはモデル
より予測してもよい。

【００４８】このようにして印字サンプルでの記録に必
要な信号と、そのＲＧＢ信号の組合わせが求まる。これ
を基に、色変換テーブル２０６を作成する。この色変換
テーブル２０６は、入力は各色４ビット、出力は８ビッ
トのテーブルでよいので、容易に作成可能である。

【００４９】非線形量子化処理回路２０４は、色変換テ
ーブル２０６から印字の不安定やザラツキの多くなる色
の組合わせを除き、次に色変換テーブル２０６の内容と
アドレスを逆にした関係のテーブルとして作成される。
但し、カラープリンタ２０５は４ビット制御で良いた
め、非線形量子化処理回路２０４の入力アドレスも同程
度で良い。すなわち非線形量子化処理回路２０４の入力
アドレスは各色４ビット程度か、色変換の非線形性を考
慮して、各色５ビット程度で良い。このようにすること
で、非線形量子化処理回路２０４を構成するテーブル
（ＲＯＭ）の容量を小さくすることが可能となる。

【００５０】色変換テーブル２０６から出力された各色
８ビットの出力信号は減算器２０７に入力され、加算器
２０３の出力信号との差が計算される。この差は誤差バ
ッファ２０８に入力され、さらに第１の実施例と同様に
重み係数メモリ２０９からの重み係数マトリクスとの積
が掛算器２１０で計算された後、加算器２０３に入力さ
れ、誤差拡散が行われる。

【００５１】この実施例では、カラープリンタ２０５が
熱転写記録のような色の重なりでノイズレベルが大きく
異なる記録系であっても、ノイズの発生しやすい濃度レ
ベルを避けて印字することで、ノイズの少ない記録が可
能となる。また、第２の実施例のように隣接画素の影響
も考慮して補正すれば、さらに高精度の色再現が可能と
なる。

【００５２】（第４の実施例）図７は、本発明の第４の
実施例を示す図である。カラースキャナ３０１または入
力端子３００から入力された入力カラー画像信号３０２
は、一般に読取りの色分解信号であるＲ，Ｇ，Ｂ信号で
あり、色変換テーブル３０３でインク色であるＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ（イエロ、マゼンタ、シアン、墨）信号に変換さ
れる。

【００５３】一般に、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号からＹ，Ｍ，Ｃ信
号への変換は、色の重なり方法が決まれば一意に決ま
る。これに対して、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
信号に変換する方法は自由度がある。Ｋすなわち墨イン
クに関しては、その比率（Ｙ，Ｍ，Ｃで構成される黒成
分と、Ｋで表現する黒成分との比率）に自由度がある。
しかし、色重なりなどの影響やＹ，Ｍ，Ｃで構成される
黒成分（＝min(Ｙ，Ｍ，Ｃ) ）と墨Ｋとの色味の違いな
どから、Ｙ，Ｍ，Ｃで構成される黒成分と墨Ｋとを単純
に置換えることは出来ない。そのため、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号
からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ信号への変換は大変複雑となり、高
精度な色再現が困難となる。

【００５４】そこで、本実施例では図８にその原理を示
すように、まず、ＹＭＣインク信号を発生させ（２
１）、次に一定のアルゴリズムでＹＭＣＫ４色信号を発
生させる（２２）。このとき、ＹＭＣインク信号での再
現色と、一定のアルゴリズムで発生させたＹＭＣＫ４色
信号で決まる再現色との関連には、厳密には色が同じで
なくても良い。すなわち、ある程度の自由度が許されて
いる。例えば、高画質化を目指してより色の再現域が広
くなるように、また経済性を考慮してなるべく色インク
（ＹＭＣ）を使用しない方法などが考えられる。ここで
は使用するインク量（ＹＭＣＫのトータル量）を最小に
するように、ＹＭＣ信号からＹＭＣＫ信号に変換する。
この信号から実際に記録を行うための記録信号処理（２
３）、ここでは誤差拡散処理を行い、プリンタに記録す
る（２４）。記録されたカラーパッチを読取り、色分解
系で読取りＲＧＢ信号を得る。このＲＧＢ信号から４色
信号を得るには、得られたＲＧＢ信号とＹＭＣＫ信号か
らテーブルを作成する。すなわち、図８の矢印の関連を
求める。なお、このとき少ない数の色のパッチから補間
処理を行ってテーブルを作成すると作業は少なくて済
む。また、色変換テーブル３０３を図９のように構成し
て、補間処理を補間処理回路３３で行い、この補間処理
回路３３の出力とＹＭＣＫテーブル３２の出力を加算器
３４で合成してＹＭＣＫ信号を得るようにすれば、ＹＭ
ＣＫテーブル３２をあまり大容量にすることなく、滑ら
かな変換が可能となる。

【００５５】ここで、カラープリンタ３０４が４色を同
時に出力できないタイプ、すなわち色順次出力タイプの
カラープリンタである場合の例について説明する。この
場合の色変換テーブル３０３は、インク色信号であるＹ
ＭＣＫ信号のうちカラープリンタ３０４で出力している
１色について変換を行い、カラープリンタ３０４の出力
色に対応して順次４色の変換を行う。このようにして変
換されたインク色信号に対して、次に加算器３０５で補
正信号を加算する。加算器３０５の出力信号は非線形量
子化処理回路３０６で非線形に量子化される。

【００５６】多くのレーザプリンタや熱転写プリンタで
は、パルス幅などの制御による数レベル以上の記録が可
能である。しかし、等間隔に濃度を多数制御することは
困難であり、一般にハイライト部分、すなわち薄い濃度
レベル領域の記録は不安定になりやすい性質がある。図
１０（ａ）はプリンタの制御量を横軸、縦軸に１−Ｒ
（Ｒ：反射率）をとったものである。このハイライト部
分の濃度レベル領域ａでは環境の少しの変化で（１−
Ｒ）が０となったり、ｂになったりする。非線形量子化
処理回路３０６は、このような薄い濃度レベル領域ａで
の記録を使わないで量子化を行う。すなわち、図１０
（ａ）の○印で示された点での記録レベルのみを採用
し、×印の制御信号を発生しないように非線形量子化処
理回路３０６をテーブルとして作成する。すなわち、図
１０の（ｂ）のような入出力特性の非線形量子化処理回
路３０６をテーブルとして作成する。非線形量子化処理
回路３０６で非線形量子化された信号は出力信号３０７
となり、カラープリンタ３０４に記録用制御信号として
供給される。

【００５７】非線形量子化処理回路３０６で量子化され
た信号は濃度変換テーブル３０８にも入力され、図１０
に示されるように実際に出力されるカラープリンタ３０
４の濃度特性のカーブで変換された後、差分処理回路３
０９により非線形量子化前の信号との誤差が計算され
る。

【００５８】このように非線形量子化処理回路３０６の
出力信号を濃度変換テーブル３０８に入力し、カラープ
リンタ３０４の階調補正をすることで、非線形量子化処
理回路３０６の粗い多値数で量子化された多値プリンタ
の制御により、忠実な階調再現が可能となる。従って、
プリンタ３０４内の多値制御回路が少ない多値数の制御
で可能となるため実現が容易となる。例えば、多値制御
をパルス幅でコントロールしている場合には、多値制御
回路をあまり高速にする必要がない。

【００５９】差分処理回路３０９で得られた誤差信号を
誤差バッファ３１０に入力する。誤差バッファ３１０か
らの誤差信号と、重み係数メモリ３１１からの重み係数
マトリクスとの積を掛算器３１２で演算する。この演算
により、図１１に示すようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの四点に誤
差が拡散される。重み係数はＡ＝1/16，Ｂ＝5/16，Ｃ＝
3/16，Ｄ＝7/16である。拡散された誤差信号は加算器３
０５で加算され、誤差拡散のループに入る。誤差拡散の
ループに入ると、濃度変換された出力すなわちカラープ
リンタ３０８で出力された濃度と、色変換テーブルの出
力信号とが一致するように、このループは働く。非線形
量子化処理回路３０６からは、カラープリンタ３０６の
不安定な出力となる点での制御信号レベル（図１０での
×印）は出力されないが、平均濃度としては色変換テー
ブル３０３と同じ濃度となる。

【００６０】このようにして、階調特性が図１０で示さ
れるような非線形な記録特性であっても、カラープリン
タ３０４からは平均的にはほぼ連続的で補正された階調
特性の出力が得られる。

【００６１】ところで、カラープリンタ３０４は前述し
たように、同時に１色づつしか記録が出来ない。そのた
め、カラースキャナ３０１は４回原稿上を走査する。カ
ラープリンタ３０４は、カラースキャナ３０１の最初の
走査でイエローインクを印字し、以後の走査でマゼンタ
インク、シアンインク、最後に黒インクをそれぞれ印字
する。スキャナ３０１とカラープリンタ３０４は同期を
取って走査および印字をそれぞれ行うが、紙の伸びや機
械精度の限界があり、各色インクでの記録される位置が
ずれる。また、そのずれ方も一定せず、複写する度に異
なる。このように色の位置がずれると、一般に再現され
る色は微妙に異なる。

【００６２】そこで、従来ではスクリーン角を設け、各
色のスクリーン角度をずらして記録している。こうする
ことで、インク色同志の平均的なずれを紙面の位置や複
写する毎の変化をなくし、一定の色再現を可能にする。
このような技術は、良く知られている。しかし、スクリ
ーン角を設けると分解能が低下したり、モアレノイズな
どの発生が見られるなどの欠点があり、印刷などの十分
高精細記録が可能な分野以外では余り用いられていな
い。

【００６３】これに対し、本実施例では各色毎に独立に
誤差拡散処理を施しているため、信号自体が絶えずラン
ダムに変動しており、カラープリンタでの数画点以下の
位置ずれに対しては、紙面のどの位置でも、また複写さ
れる毎でもそのランダムの程度に差はほとんどなく、再
現色の変動は見られないので、安定な色再現が可能とな
る。

【００６４】このようにして、本実施例によると色変換
テーブル３０９で補正された忠実な色再現が可能とな
る。しかし、図１０に見られるようにハイライト部分で
の階調が飛んでいるため、僅かではあるがハイライト部
分での飛びによるテクスチャが見られる。また、色重ね
によってはハイライト部分でのザラツキ感が増すなどの
問題がある。最大墨率で色変換を作成した場合には、使
用するインク量が最も少なくなる利点があるが、下色除
去の作用によりこのハイライト部分の印字信号頻度が増
加する。すなわち、墨加刷を行うとその墨の分だけ色イ
ンクの濃度が低下する。従って、薄い部分ではもともと
色インクが少ない。そこから無彩色部分を墨インクに置
き換えると、色インク量はさらに少なくなり、薄くな
る。このように薄い部分では墨加刷を行うと、プリンタ
にとってはさらに不安定なレベルの記録を増すこととな
る。

【００６５】そこで、濃度の薄い部分では墨加刷・下色
除去を行わずに３色信号のみで記録し、墨を沢山使用す
るレベルで４色印字にすると不安定部分の印字信号頻度
の増加がない。このようにするとインク量の消費は増加
するが、薄い部分での墨への置換えはもともと少ないた
め、実際にはあまり増加しない。

【００６６】次に、このような墨量を変化させる色変換
テーブルの作成方法について説明する。図１２は、図８
で説明した４色信号発生処理２２に対応している。４１
は図８の３色信号発生処理２１で得られたＹＭＣインク
信号であり、黒版信号ＫはここではＹ′，Ｍ′，Ｃ′の
インクの最小値を黒インク版、すなわち墨版Ｋ′（４
２）＝ｍｉｎ（Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′）とする。次に、墨率
Ｐを墨版信号Ｋ′に応じて図１３の破線のように制御
し、一定値ａまではＰ＝０として３色インクのみで印字
を行い、ｂ点まではＰを一定の割合で上げて徐々に４色
印字を増加させる。ｂ点からはＰ＝１００％とする。こ
のようにして墨率Ｐ（４３）を決定し、墨版信号Ｋ′と
墨率Ｐとの積を掛算器４４で計算し、この積を実際の墨
版信号Ｋとする。下色除去されたＹＭＣインク信号４１
は、減算器４５で墨版信号Ｋとの差がとられ、Ｙ′−
Ｋ，Ｍ′−Ｋ，Ｃ′−Ｋ信号に変換される。この様にし
て、３色信号４１から４色信号４６への変換が行われ
る。

【００６７】なお、ここではインクの性質により３色信
号による色再現と４色信号による色再現が異なる場合が
あるが、図８に示したような逆テーブルを作成すれば、
忠実な色再現が可能となる。また、３色印字から４色印
字に切り替える曲線として、図１３の実線のような曲線
を使用すれば、より滑らかに切替えることが可能とな
る。これにより、墨版の少ないときは３色印字で、墨版
が多くなった時には墨率をほぼ１００％にすることが可
能となる。

【００６８】インクがランダムに重なる場合には、下色
除去処理として単にＹＭＣの有彩色から墨版Ｋを削除す
る方法をとると、高濃度での色味の低下が多くなる。図
８で説明した逆テーブル方式によって色補正テーブルを
作成すれば、色再現は保証される。しかし、明度の暗い
部分での色再現をある程度保証するテーブルを作成する
には、細かい刻みで多数のカラーパッチを作成し、その
カラーパッチを読み込んでテーブルを作成しなければな
らず、作業量が増大する。次のような手法を用いれば、
多くのカラーパッチを読み込まずにテーブルの作成が可
能となる。

【００６９】これは等価的に墨加刷による色味の低下を
抑えることに相当している。この色味の低下を抑える方
法として、ＧＣＲ（Gray Component Replacement）の手
法が知られている。ＧＣＲは、実際の４色印字での有彩
色信号をＩ、３色信号での有彩色信号をＩ′とすると、
Ｉが（Ｉ′−Ｋ）／（１−Ｋ）で示される関係となるよ
うに印字する手法である。すなわち、墨Ｋが１に近いと
きには有彩色信号Ｉも１に近くなる。この時ＹＭＣの色
バランスが少しずれるだけで大きく色ずれが生じ、適切
な色変換テーブルの作成が困難となる。これを補正する
には、［数３］によって下色除去を行うと良い。

【００７０】

【数３】

【００７１】図１４（ａ）は、下色除去前のＩ′と下色
除去後のＩとの関係を墨Ｋをパラメータとして示す図で
ある。これにより、墨Ｋが小さいときには色味の低下を
補正する働きがあるが、墨Ｋが大きいときには色味の低
下を補正する働きが小さくなる。しかし、Ｋ＝１のとき
でも下色除去後のＩの変化率は２であり、色バランスの
変動に対しては安定である。［数３］では色味の減少と
色バランスの安定性について調整が出来ないが、［数
４］ではその調整が可能となる。

【００７２】

【数４】

【００７３】［数４］でｎを小さくすれば、薄い色での
色味の減少を防止することが可能となり、ｐを小さくす
ると濃い色での色味の防止が可能であるが、色バランス
の変動に弱くなる。例えばｎ＝０．０３、Ｐ＝０．９と
すると、図１４（ｂ）に示すように良好な結果が得られ
た。このように［数３］または［数４］により、色味の
減少防止と色バランスの変動に対する安定性の向上が図
られる。

【００７４】このように第４の実施例によれば、色変換
テーブルなどでＲＧＢ３色信号からＹＭＣＫ４色信号を
発生し、各色独立に多値の誤差拡散法により中間調処理
を行うことで、テクスチャノイズや色ムラの無い安定な
色再現が可能となる。また、誤差拡散法に非線形量子化
や墨率可変記録を組み合わせることで、記録の不安定な
部分があっても疑似輪郭のない良好な色再現が可能とな
る。さらに、下色除去の関数を工夫することで、色味の
低下の防止や高濃度での色再現の安定化が図れるという
利点がある。

【００７５】（第５の実施例）図７に示した第４の実施
例では、非線形量子化処理回路３０６の出力信号３０７
をカラープリンタ３０４に合わせて濃度変換テーブル３
１３で濃度変換を行ったデータをもとに、差分処理回路
３０９で差分処理を行っている。

【００７６】第５の実施例では、図１５に示すように差
分処理回路３０９は非線形量子化処理回路３０６の出力
信号３０７をそのまま用いている。但し、このようにす
るとカラープリンタ３０４が非線形な階調特性の場合に
は色再現がずれてしまう。そこで、この実施例では非線
形量子化処理回路３０６の出力信号３０７で与えられる
濃度とプリンタ３０４の濃度を一致させるための階調補
正テーブル３１３を設ける。このようにすることで、良
好な色再現が可能となる。

【００７７】本実施例によると非線形量子化処理回路３
０６の出力信号３０７にはカラープリンタ３０４固有の
階調特性が含まれていないため、汎用性が増す。但し、
プリンタ３０４の能力を有効に使用するには、プリンタ
３０４の多値制御数を多くする必要がある。

【００７８】（第６の実施例）第４および第５の実施例
では、忠実な色再現を行おうとすると色変換テーブル３
０３に大容量メモリ（ＲＯＭ）を使用する必要がある。
これに対しては、図９に示したように補間処理回路３３
を併用することで、ＹＭＣＫテーブル３０３の大容量化
を防止できるが、ＹＭＣＫテーブル３０３の作成方法な
どに工夫を必要とする。また、補間処理回路３３もある
程度の回路規模となってしまうことは避けられない。

【００７９】この点を解決するため、第６の実施例では
図１６に示すように、量子化テーブル４０２と色変換テ
ーブル４０３を組合わせ、色変換テーブル４０３をカラ
ープリンタ４０３の量子化レベル数まで削減する。図１
６は、カラープリンタ４０３として同時に４色（ＹＭＣ
Ｋ）を受付けるタイプ、例えばインクジェットプリンタ
や４連ドラム方式の静電記録（電子写真方式）プリンタ
を用いている。勿論、先の実施例のように各色を同時で
はなく、１色ずつ記録するプリンタであっても良い。そ
の場合には、各色印字する毎にカラースキャナとプリン
タを連動させ、インク信号は同時に４色分の計算を行う
こととなる。インク量の計算は４回繰り返し、インク信
号を切替えてプリンタに供給すれば良い。

【００８０】カラースキャナ３０１または入力端子３０
０より入力された入力画像信号３０２であるＲＧＢ信号
を加算器４０１に入力する。加算器４０１は、これまで
の実施例と同様に、誤差を拡散させるためにいままで出
力された誤差を加算する。加算器４０１の出力信号は、
色変換機能を有する量子化テーブル４０２により量子化
される。この量子化テーブル４０２の入力アドレス数
は、カラープリンタ４０３の階調量子数程度か、それよ
り若干多い程度で良い。ここでは色変換での非線形性を
考慮して、カラープリンタ４０３が各色１６階調で、各
色４ビットであるので、量子化テーブル４０２を入力ア
ドレス数をＲＧＢ各色５ビットとして作成した。また、
本実施例ではＲＧＢ信号の８ビットから５ビットへの変
換は、単に上位５ビットを量子化テーブル４０２に入力
することで行っている。なお、場合によっては８ビット
から５ビットへの変換のために量子化テーブルを用いて
もよい。量子化テーブル４０２の出力ビット数は、ＹＭ
ＣＫ各色４ビットである。

【００８１】量子化テーブル４０２の出力信号は、色変
換テーブル４０４でＲＢＧ信号に変換される。この色変
換テーブル４０４は、各色（ＹＭＣＫ４色）４ビットの
データで印字したカラーパッチをＲＧＢセンサで測定し
たものである。このとき、先の実施例のように［数３］
または［数４］で下色除去処理を行ったカラー信号でカ
ラーパッチを作成する。このようにすることで、使用イ
ンク量の削減とプリンタの位置ずれによる色味の減少の
防止が可能となる。また、図１３に示したように墨率Ｐ
を先の実施例のように可変とすることでも色再現の安定
化に役立つ。なお、実際にカラーパッチを作成しなくて
もカラープリンタ４０３の印字モデルがある程度予想で
きる場合には、予測値で色変換テーブル４０４を作成す
る方が効率的である。

【００８２】ここで、量子化テーブル４０２は色変換テ
ーブル４０４の逆変換テーブルとなっている。この時、
不安定な記録特性となるカラーパッチ、具体的にはザラ
ツキの多いカラーパッチや、ほとんど記録されないカラ
ーパッチの信号はアクセスされないように、先の実施例
と同様に除くのが望ましい。このようにすることで、安
定でザラツキ感の少ない記録が可能となる。

【００８３】なお、本実施例では色の組合わせで、記録
の不安定となる色を印字に使用しないことが可能となる
ため、先の実施例で見られるような一色のみの非線形か
らくる記録の不安定性を除くだけでなく、色の重なりで
記録が不安定になるカラーパッチの信号も除くことが可
能となる。量子化テーブル４０２から除かれた色は再現
されなくなるのではなく（一画素での色表現はされなく
なる。）、平均的な意味で誤差拡散記録の原理より色は
再現され、ザラツキの少ない忠実な色再現が可能とな
る。

【００８４】次に、このようにして印字され実際の信号
を予測した信号である色変換テーブル４０４の出力信号
と、印字しようとした目標値である加算器４０１の出力
信号との誤差を減算器４０５で計算して、誤差バッファ
４０６に入力し、これと重み係数メモリ４０８からの重
み係数マトリクスとの積を掛算器４０７で計算して加算
器４０１に入力することにより、この色のずれをフィー
ドバックする。なお、重み係数マトリクスは基本的には
各色同一でよいが、変えてもよい。

【００８５】このように、本実施例によればＲＧＢ信号
からＹＭＣＫ信号への変換を行うテーブル（量子化テー
ブル４０２）を小容量としながら高画質化が可能とな
る。但し、この方式では誤差バッファ４０６などが３チ
ャンネル必要となり、重み係数の演算なども高速化が要
求される。

【００８６】なお、本実施例では量子化テーブル４０２
の出力信号以外の信号をＲＧＢ信号としたが、必ずしも
ＲＧＢ信号である必要はなく、ＹＭＣ信号やＬ^* ａ^* ｂ
^* 信号でも良い。特に、カラープリンタ４０３を使用す
る場合にはＹＭＣ信号やＬ^* ａ^* ｂ^* 信号が有効とな
る。入力画像信号３０２をＹＭＣ信号としたときには、
量子化テーブル４０２の入力ビット数は、カラープリン
タ４０３の量子化レベル数と同程度でよい。

【００８７】入力画像信号３０２をＬ^* ａ^* ｂ^* 信号と
する場合は、誤差バッファ４０６の出力信号に乗じる重
み係数をＬ^* ａ^* ｂ^* で異ならせた方が効率的である。
例えば、Ｌ^* 信号は先の実施例と同様の図１１に示され
た重み係数で良い。しかし、ａ^* やｂ^* 信号は例えばＡ
＝０，Ｂ＝０，Ｃ＝０，Ｄ＝１としても良い。このよう
にすることで、誤差バッファ４０６や掛算器４０７の回
路が簡単となる。

【００８８】（第７の実施例）図１７は、本発明の第７
の実施例を示す図である。カラースキャナ５０１または
入力端子５００から入力された入力画像信号５０２であ
るＲＧＢ信号を加算器５０３に入力する。この加算器５
０３は出力すべき目標値と出力した信号との誤差を拡散
させるために、いままで出力された誤差を加算する。

【００８９】加算器５０３の出力信号は、ＹＭＣ色変換
テーブル５０４でＹＭＣインク量信号に変換される。カ
ラープリンタ５０５は、例えば１６階調を表現可能な多
値カラープリンタである。従って、変換されたインク量
信号はカラープリンタ５０５に入力するために１６値に
量子化される。ＹＭＣ色変換テーブル５０４の入力アド
レス数は、出力カラープリンタ５０５の階調量子数と同
程度か多少多い程度でよい。ここでは色変換での非線形
性を考慮して、カラープリンタ５０５が各色１６階調で
各色４ビットであるので、ＹＭＣ色変換テーブル５０４
の入力アドレス数をＲＧＢ３色各々５ビットとしてテー
ブルを作成した。出力ビット数はＹＭＣ３色各々４ビッ
トである。

【００９０】ＹＭＣ色変換テーブル５０４の出力から補
正前の墨版信号Ｋ′を発生させる。この墨版信号Ｋ′は
ＹＭＣ３色の最小値、Ｋ′＝ｍｉｎ（Ｙ′，Ｍ′，
Ｃ′）であり、最小値回路（ＭＩＮ）５０６で求められ
る。次に、墨率Ｐをテーブル（Ｐ）５０７から決定し、
Ｋ′と墨率Ｐの積を掛算器５０８により計算して、実際
の墨版信号Ｋとする。

【００９１】墨率Ｐは図１８に示すように補正前の墨版
信号により可変される。すなわち、墨率Ｐは曲線ａでは
Ｋ′が小さいときは０（３色印字に対応）、大きくなる
と１（１００％下色除去に相当）になる曲線である。一
方、曲線ｂはＫ′にかかわらず１（１００％下色除去に
相当）である。また、曲線ｃは曲線ａと曲線ｂの中間的
な曲線である。

【００９２】テーブル５０７は、図１８のａ，ｂ，ｃの
各曲線のデータを予め記憶しているＲＯＭからなり、後
に説明する像域識別結果によっていずれかの曲線のデー
タが選択される。すなわち、確実に文字領域であるなら
曲線ｃを選択し、中間調画像であったなら曲線ａが選択
される。また、多少文字らしい場合には曲線ｂが選択さ
れる。このようにして実際に印字される墨版信号Ｋが決
定される。なお、掛算器５０８の出力は４ビットで良い
ため、小容量のＲＯＭで構成しても良い。

【００９３】墨版信号Ｋは下色除去回路５０９に入力
し、ＹＭＣ色変換テーブル５０４の出力信号（Ｙ′，
Ｍ′，Ｃ′）からそれぞれ減じられる。すなわち、実際
の印字信号をＹ，Ｍ，Ｃとすると、これらはＹ＝Ｙ′−
Ｋ，Ｍ＝Ｍ′−Ｋ，Ｃ＝Ｃ′−Ｋとなる。これらの信号
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがカラープリンタ５０５に入力される。

【００９４】一方、信号Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫはＲＧＢ変換テ
ーブル５１０にも入力される。このＲＧＢ変換テーブル
５１０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを実際のプリンタ５０５で印
字してカラースキャナ５０１で読み取ったときのＲＧＢ
信号に変換する。従って、ＲＧＢ変換テーブル５１０は
実際に印字したときの印字データをアドレスとし、出力
をカラースキャナ５０１で読み取った信号ＲＧＢを内容
とするＲＯＭで実現できる。ＲＧＢ変換テーブル５１０
の入力アドレスはＹＭＣＫ各色４ビットで、全部で１６
ビットとなり、出力はＲＧＢ各色８ビットである。

【００９５】ＲＧＢ変換テーブル５１０で変換された信
号と加算器５０３の出力信号との誤差が引算器５１１で
求められ、この誤差が誤差バッファ５１２に入力され
る。誤差バッファ５１２の内容は掛算器５１３に入力さ
れ、誤差拡散の重み係数メモリ５１４の内容との積が計
算されて加算器５０３に戻され、入力画像信号５０２に
誤差の補正値として加算される。

【００９６】誤差拡散の重み係数は、像域識別で中間調
画像と識別された場合には、図１９に示されたＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの４点に拡散される。図の×印は印字される画点
の位置である。このときの各係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれ
ぞれ1/16，5/16，3/16，7/16である。ここでは、各色Ｒ
ＧＢ成分それぞれに対して独立に誤差が拡散される。す
なわち、各色成分独立に入力画像信号ｆ_mnより（ｋ，
ｐ）画素だけ過去に生じた誤差Ｅ_m-k,n-1 を重み係数メ
モリ５１４の係数α_k1で重み付けしてｆ_mnに繰入れて次
の画素の補正値ｆ′_mnとし、ＹＭＣ色変換テーブル５０
４で量子化する。このとき、補正値ｆ′_mnは［数１］で
示される。

【００９７】また、誤差Ｅ_mnは［数２］に示したよう
に、補正値ｆ′_mnと、カラープリンタ５０５で発色した
色成分の信号、すなわちＲＧＢ変換テーブル５１０の出
力信号Ｇ_mnとの差で示される。

【００９８】このようにすることで、墨量Ｋ′の値や像
域識別結果によって墨率Ｐが変り、実効的な墨量Ｋおよ
び下色除去率やＹＭＣの色インク量が変化しても、ＲＧ
Ｂ変換テーブル５１０の出力信号Ｇ_mnとの差が入力画像
信号ｆ_mnに組込まれて拡散され補正されるため、安定な
色再現が可能となる。

【００９９】一方、像域識別で文字領域と識別された場
合には、係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの全てを０として誤差の拡
散を行わないで、解像度を優先させる。また、確実に文
字領域であるとはいえないが、エッジ強調した方が良い
領域と識別された場合にはＤのみを１とし、他のＡ，
Ｂ，Ｃの係数を０とすることで、拡散領域を狭めて画像
のぼけを防止する。

【０１００】次に、像域識別について説明する。入力画
像信号５０２は輝度抽出回路５１５に入力される。この
輝度抽出回路５１５では、（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３で輝度が
計算され、次の像域識別回路５１６に入力される。像域
識別回路５１６の詳細は、図２０に示されている。

【０１０１】図２０において、入力された輝度信号６０
１は高域成分抽出部６０２に入力され、高域成分が抽出
される。すなわち、入力輝度信号６０１をラインメモリ
６０３を通した輝度信号と入力輝度信号６０１が加算器
６０４で加算されることによって入力輝度信号６０１の
低域成分が抽出され、さらにこの低域成分と入力輝度信
号６０１との差が減算器６０５で計算されることによ
り、入力輝度信号６０１の高域成分が抽出される。この
高域成分はパターンマッチング部６０６に入力され、ま
ず２値化回路６０７で２値化された後、ラインメモリ６
０８，６０９に順次入力される。２値化回路６０７およ
びラインメモリ６０８，６０９から３画素ずつ読み出さ
れ、３×３画素のパターンとしてＲＯＭからなるパター
ンテーブル６１０（入力アドレス９ビット）に入力され
る。

【０１０２】パターンテーブル６１０は、予め網点画像
を含む中間調画像や文字画像などのテスト画像の高域成
分の３×３画素のパターンを分類し、文字画像領域のパ
ターン、中間調画像のパターン、および文字に近くエッ
ジを強調した方が良いパターンの３種のパターンに分類
して記憶しておく。

【０１０３】図２１はその一部のパターンを図示したも
ので、（ａ）は文字部のパターン、（ｂ）は文字・およ
び線とは断定できないが、エッジ強調を行った方が良い
パターン、（ｃ）は網点画像などを含む中間調画像のパ
ターンであり、中間調を高精度に再現した方が良いパタ
ーンの例である。パターンテーブル６１０は、これらの
パターンをそれぞれメモリアドレスに対応させ、その出
力（この場合は３種類に分類してするため２ビット）を
内容としたＲＯＭで構成すれば良い。これにより、入力
輝度信号６０１から像域識別信号６１１が求まる。この
識別方法の詳細は、例えば特開昭60-204177 に記載され
ている。

【０１０４】このようにして得られた像域識別信号６１
１に従って、先に説明したように墨率Ｐを切替えること
で、文字部では墨率を高くし（Ｐ＝１）、中間調画像部
では墨量Ｋ′の量により薄い部分での墨率Ｐを小さくす
ることで墨加刷による画像のザラツキを押さえ、墨量の
多いところでは１００％の墨加刷を行っても画像の荒れ
はほとんどないため、墨率Ｐを１とすることで十分な下
色除去を行う。

【０１０５】また、この像域識別信号６１１により誤差
拡散の広がりを変えることで、誤差拡散によるぼけを防
止する。すなわち、文字部については誤差の拡散を行わ
ないで、解像度を優先させる。中間調画像につていは４
画素に誤差を分散させる。これらの中間的な画像ついて
は、隣の画素のみに誤差を伝搬させることで画像のぼけ
を防止する。

【０１０６】このようにすることで、文字はシャープで
色滲みのない画像となり、中間調画像部は滑らかで忠実
な色再現が可能となる。また、墨量の多い部分では十分
な下色除去がなされるため、実効使用インク量は全画像
をすべて１００％の墨加刷を行った場合と余り差はな
く、３色印字と比べ約５０％の消費量となり、経済的な
記録が可能となる。

【０１０７】（第８の実施例）次に、下色除去方式を像
域識別信号により切替えて高画質化を図る第８の実施例
について説明する。なお、他の部分は第７の実施例と同
様である。第７の実施例では、下色除去処理を元のイン
ク量信号から実効的な墨版信号Ｋを差し引いた処理を行
っていた。文字画像ではこの様な処理で問題は生じない
が、中間調画像では各色のインクの重なる合いがランダ
ムになされるため、色味が墨版の重なりで減少してしま
う。第７の実施例では、このような場合でも誤差拡散の
ループによりこの誤差を補正するように働くが、その誤
差の分だけノイズが拡散されることになり、解像度の劣
化やノイズの増加に影響する。

【０１０８】このようにインクの重なる合いがランダム
になされる場合には、下色除去処理として単に有彩色イ
ンクから墨版Ｋを削除すると、高濃度での色味の低下が
多くなる。この色味の低下を抑える方法として、ＧＣＲ
の手法が知られていることは前述した通りである。ま
た、ＧＣＲの欠点を解消するものとして、［数３］また
は［数４］を用いれば、色味の減少防止と色バランスの
変動に対する安定性の向上および黒文字などの高画質化
が可能となる。

【０１０９】そこで、図２２ではこの下色除去処理を下
色除去処理テーブル７０１として構成し、補正前のイン
ク量信号Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′をそれぞれ下色除去処理テー
ブル７０１の入力７０２，７０３，７０４とし、墨版信
号Ｋを入力７０５とし、さらに像域識別信号を入力７０
６とする。そして、像域識別信号に従って文字画像のと
きは単純に墨Ｋを差し引いた信号に変換し、他の画像の
ときは［数３］または［数４］で示された下色除去処理
のテーブルが選択され、変換される。このようにして下
色除去処理を行うと、文字部では滲みの少ないすっきり
とした文字の再現がなされ、中間調部分では黒ずむこと
の少なく高画質化が可能となる。

【０１１０】（第９の実施例）次に、図２３を参照して
墨版発生信号を像域識別信号により切替える第９の実施
例について説明する。第７の実施例では、図１７に示し
たように墨版信号Ｋ′としてＹＭＣの最小値を最小値回
路５０６で求めていた。このようにして墨版信号Ｋ′を
決定すると、自然画の有彩色部分では墨信号が入り過
ぎ、黒ずむことがある。このような場合には、墨版信号
Ｋ′をＹＭＣの最小値ではなく、ＹＭＣ３色の面積率の
積で決定すると、黒ずむことが少なくなる。しかし、こ
うすると文字部などでは墨量が少なくなり、文字品質が
低下する。そこで、本実施例のように墨版発生方式を像
域識別信号により切替えるのが有効である。

【０１１１】図２３は本実施例における墨版発生系を示
すブロック図であり、墨版発生回路８０１は像域識別信
号８０２によって文字領域なら第７の実施例のようにＹ
ＭＣの最小値を出力し、中間調領域ならＹＭＣの積８０
３を出力する。墨版発生回路８０１の具体的な構成とし
ては、ＲＯＭテーブルとして予め計算したものを記憶し
ておけば良い。他の構成は先の実施例と同様である。こ
のようにすることで、文字部ではしっかりとした黒文字
の再現が可能となり、中間調部分では黒ずむことがな
く、自然な色再現が可能となる。

【０１１２】（第１０の実施例）次に、図２４を参照し
てＹＭＣＫの色変換を先に行ってから単色の情報に対し
て誤差拡散記録を行う第１０の実施例について説明す
る。図２４において、入力画像信号５０２はまずＹＭＣ
Ｋ色変換テーブル５２１に入力され、インク量信号に変
換される。このインク量信号は下色除去は行われてな
い。次に、第７の実施例と同様に像域識別信号と補正前
のＹＭＣＫの色変換テーブル５２１からの墨量Ｋ′によ
り墨率（Ｐ）５０７が決定されて実効墨量Ｋが計算さ
れ、これに基づいてインク量信号が下色除去処理回路５
０９で処理される。

【０１１３】下色除去処理回路５０９の出力は、同時に
複数の色が記録されないカラープリンタ５０５（ＹＭＣ
Ｋが画面順次に印字されるタイプのカラープリンタ）に
対応して、印字されている色信号のみの出力が次の加算
器１０３に入力される。加算器５０３の出力信号は多値
化テーブル５２２に入力され、カラープリンタ５０５の
多値レベルに対応した量子化がなされる。これ以後は、
第７の実施例と同様に誤差拡散記録処理されるが、第７
の実施例と異なり誤差の計算は１チャンネルで行われる
ため、誤差バッファ５１２、掛算器５１３および重み係
数メモリ５１４の回路は簡単となる。但し、高画質な色
再現を実現するにはＹＭＣＫ色変換テーブル５２１に大
容量メモリを必要とする。従って、図９で説明したよう
なテーブルの補間処理などを併用することが望ましい。

【０１１４】また、第７の実施例では重み係数をＲＧＢ
各色共通に識別信号で切り替えたのに対し、第１０の実
施例ではＹＭＣのインク色の印字では先の実施例と同様
であるが、墨版を印字しているときのみＹＭＣのインク
色の印字の重み係数とは異なり、解像度を重視するため
に、文字領域では重みマトリクス係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ全
てを０として誤差の拡散をなくすことにより、高精細な
画像を得ている。他の領域ではＤのみ１として誤差の拡
散範囲を小さくし、解像度を優先させる。このようなこ
とを行うことで、黒文字の画質を向上させる。

【０１１５】さらに、第１０の実施例の変形例として、
図には示されていないが、多値化テーブル５２１を像域
識別部５１６の出力信号で制御し、文字領域ならば２値
もしくは数レベルの量子化、中間調領域なら４値以上の
量子化を行って出力することも可能である。このように
することで、多値数が増加すると記録が不安定（ザラツ
キノイズが増加するなどの現象が生じる。）に成りやす
い高精細プリンタでの画質改善に効果的となる。

【０１１６】

【発明の効果】第１の発明によれば、記録装置の不安定
な記録レベルを使用しないで多値誤差拡散記録を行って
いるため、安定な記録が可能となる。また、不安定な記
録レベルに対応した階調の記録レベルは安定な階調レベ
ルの画点の集まりで表現されており、２値誤差拡散記録
のような大きな誤差が生ぜず、テクスチャノイズについ
てもコントラストが低く押さえられるため、ザラツキの
ない高画質化が可能となる。さらに、記録系の安定性を
等価的に向上させ、しかも入力画像信号に対するリニア
リティやダイナミックレンジを広げることが可能となる
ため、入力画像信号の変動や出力記録系の変動に対して
も安定な記録が可能となる。

【０１１７】第２の発明によれば、入力カラー画像信号
から下色除去を行い、墨加刷信号を得て各色独立に多値
誤差拡散処理を行うことで、出力プリンタなどでの位置
ずれがあっても色再現が安定であり、モアレノイズやテ
クスチャノイズのない高画質な画像が得られる。また、
階調特性や色重ねなどで色再現の劣化するプリンタ特性
でも、安定な部分のみを制御信号とすることで、極めて
安定な高画質化が可能となる。さらに、色バランスの変
動などに対しても、安定な色再現を可能とする効果があ
る。

【０１１８】第３の発明によれば、画像領域の識別信号
と墨量によって実際に印字されるインク量を決めている
ため、文字部では１００％の下色除去がなされ、色滲み
のない鮮明な画像が得られる。また、中間調画像領域で
は墨量が多いときには、ほぼ１００％の下色除去がなさ
れるのでインク消費量の削減に寄与し、墨量が少ないと
きにはほぼ３色印字のみとなり、ザラツキの防止が可能
となる。さらに、像域識別信号により、高精細が必要な
領域である文字部および高精細記録が必要な記録色での
誤差拡散記録での重み係数マトリクスを変えることで、
高精細な記録と中間調領域での滑らかさを両立させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すブロック図

【図２】 プリンタの階調特性を示す図

【図３】 誤差拡散法での重み係数マトリクスを示す図

【図４】 本発明の第２の実施例を示すブロック図

【図５】 隣接画素の影響を説明する図

【図６】 本発明の第３の実施例を示すブロック図

【図７】 本発明の第４の実施例を示すブロック図

【図８】 色変換テーブルを作成する考え方を説明する
図

【図９】 色変換テーブルを補間方式で実現する方法を
説明する図

【図１０】 プリンタの階調特性と非線形量子化テーブ
ルの入出力特性を示す図

【図１１】 誤差拡散法での重み係数マトリクスを示す
図

【図１２】 下色除去を行ったときの３色信号から４色
信号を発生する方法を示す図

【図１３】 下色除去および墨加刷での墨率Ｐを可変と
するときの制御曲線を示す図

【図１４】 本発明に基づく下色除去方法での補正前後
の入出力関係を示す図

【図１５】 本発明の第５の実施例を示すブロック図

【図１６】 本発明の第６の実施例を示すブロック図

【図１７】 本発明の第７の実施例を示すブロック図

【図１８】 墨率Ｐの特性を示す図

【図１９】 誤差拡散法での重み係数マトリクスを示す
図

【図２０】 像域識別回路の詳細を示すブロック図

【図２１】 パターンマッチングでのパターンの配置を
説明する図

【図２２】 本発明の第８の実施例に係る下色除去方法
を切替える部分の構成を示すブロック図

【図２３】 本発明の第９の実施例に係る下色除去方法
を切替える部分の構成を示すブロック図

【図２４】 本発明の第１０の実施例を示すブロック図

【符号の説明】

１０３…加算器 １０４…非線形量
子化処理回路 １０６…プリンタ １０７…濃度変換
テーブル １０８…差分処理回路 １０９…誤差バッ
ファ １１１…重み係数メモリ １１２…出力バッ
ファ ３０１…カラースキャナ ３０３…色変換テ
ーブル ３０４…カラープリンタ ３０６…非線形量
子化処理回路 ３０８…濃度変換テーブル ３０９…差分処理
回路 ３１０…誤差バッファ ３１１…重み係数
メモリ ３１３…階調補正テーブル ４０２…量子化テ
ーブル ４０３…カラープリンタ ５０１…カラース
キャナ ５０３…加算器 ５０４…ＹＭＣ色
変換テーブル ５０５…カラープリンタ ５０６…最小値検
出回路 ５０７…墨率メモリ ５０８…掛算器 ５０９…下色除去回路 ５１０…ＲＧＢ色
変換テーブル ５１１…減算器 ５１２…誤差バッ
ファ ５１３…掛算器 ５１４…重み係数
メモリ ５１５…輝度抽出回路 ５１６…像域識別
回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 9068−5Ｃ Ｂ４１Ｊ 2/52 2/525

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力画像信号に対して誤差拡散処理を施す
   誤差拡散処理手段と、 この誤差拡散処理手段により処理された画像信号に対し
   て非線形な量子化を施す非線形量子化手段と、 この非線形量子化手段により量子化された画像信号を記
   録信号として画像を記録する記録手段とを備えたことを
   特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】前記非線形量子化手段は、前記誤差拡散処
   理手段により処理された画像信号に対してハイライト部
   分の濃度レベル領域およびべた濃度直前の濃度レベル領
   域の少なくとも一方の領域を前記記録信号として使用し
   ないように非線形な量子化を施すことを特徴とする請求
   項１記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】３色構成の入力カラー画像信号に対して下
   色除去を含む補正処理を施して４色構成のカラー画像信
   号を得る補正手段と、 この補正手段により得られた４色構成のカラー画像信号
   に対して、各色独立に多値の誤差拡散処理を施す誤差拡
   散処理手段と、 この誤差拡散処理手段により処理されたカラー画像信号
   を記録信号としてカラー画像を記録するカラー記録手段
   とを備えたことを特徴とする画像記録装置。
4. 【請求項４】３色構成の入力カラー画像信号に対して文
   字・線画像領域と中間調画像領域との識別結果と墨量に
   基づく補正処理を施して黒を含む４色構成のカラー画像
   信号を得る補正手段と、 この補正手段により得られた４色構成のカラー画像信号
   に対して２値または多値の誤差拡散処理を施す誤差拡散
   処理手段と、 この誤差拡散処理手段により処理されたカラー画像信号
   を記録信号としてカラー画像を記録するカラー記録手段
   とを備え、 前記補正手段は文字・線画像領域に対しては黒信号への
   置換率を中間調画像領域に対するそれより高くし、中間
   調画像領域に対しては墨量の減少に応じて黒信号への置
   換率を低下させることを特徴とする画像記録装置。