JPH061001A - カラー画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 プリンタで再現可能な色のうち最適な色を用
いた色再現を行なうことにより、高画質なカラー画像を
形成するカラー画像形成方法。 【構成】 入力信号(R,G,B)に対してプリンタで再現可
能な色に対して最適な色補正を行なう第１の色補正演算
を施し、第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)を得る（ステ
ップ１０２）。第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)を用い
て、入力信号(R,G,B)がプリンタで再現可能な色である
か、再現不可能な色であるかの判断を行ない（ステップ
１０３）。入力信号(R,G,B)が再現可能な色（ｆｌｇ＝
０）の場合にはステップ１０６へ、入力信号(R,G,B)が
再現不可能な色（ｆｌｇ＝１）の場合にはステップ１０
５への分岐を行なう。ステップ１０６において、ｆｌｇ
信号に応じて第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)、もしく
は第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)を記録に用いるイン
ク濃度信号(Y,M,C)として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像をプリント
アウトするカラープリンタ、カラー複写機等のカラー画
像形成方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラープリンタ、カラー複写機等のハー
ドコピー分野のカラー画像形成装置における色再現は、
加法混色原理で用いられる色光の３原色である(R,G,B)
の補色であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の
３色のインクで色光の反射率を調整する減法混色原理に
よる色再現である。

【０００３】図９に昇華型熱転写記録方式のプリンタで
用いられるインクの分光吸収特性の例を示す。

【０００４】このインクの例でもわかるように、現実の
インクの分光吸収特性は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不要吸収成分が存在す
ることから、現実のインクを用いた色再現では希望する
色とは色相が異なり、彩度の低い色が再現される。この
ため希望の色を再現する色補正が必要となる。

【０００５】従来、ハードコピーの分野ではこの色補正
として、マスキングと呼ばれる手法が用いられている。
マスキングのうち最もよく用いられているのは（数１）
に示したように、インク濃度信号(Y,M,C)を３原色輝度
信号(R,G,B)の補色である３原色濃度信号(D_R,D_G,D_B)に
対する線形のマトリクス演算で決定する線形マスキング
と呼ばれるものである。

【０００６】

【数１】

【０００７】線形マスキングは現実のインクを用いた色
再現において、濃度の加法則（Lambert-Beer則）が成り
立ち、色再現が色空間全域にわたり線形演算で表現でき
ることを前提としているが、現実のインクを用いた色再
現では、例えば昇華型熱転写記録方式のプリンタの場合
ではインクの再昇華現象、インクの内部反射等種々の非
線形要因が存在し、厳密には相加則、比例則が成立しな
いことが知られている。

【０００８】そこで、インク濃度信号(Y,M,C)を３原色
濃度信号(D_R,D_G,D_B)に対する高次の多項式で決定する非
線形高次マスキングが提案されている。その中で最も簡
単な２次のマスキング方程式を（数２）に示す。

【０００９】

【数２】

【００１０】これは現実のインクを用いた色再現に存在
する非線形要因も含めて２次式で色補正を行なうもので
あり、２７個の補正係数a0〜a26は濃度差に関する最小
自乗法により決定されたものを用いている（例えば『色
再現のための画像処理』、写真工業別冊「イメージング
Part1」）。

【００１１】また、ハードコピーにおける色再現では色
再現範囲の問題がある。プリンタが記録可能な濃度範囲
は、装置特有の最高記録濃度以下で、かつ記録に使用す
る受像紙の紙面濃度以上である。この記録可能な濃度範
囲と不要吸収成分が存在する現実インクの分光吸収特性
により、再現可能な色再現範囲が制限され、一般的にＣ
ＲＴに比べるとプリンタの色再現範囲は狭いものであ
る。

【００１２】図１０に色再現範囲の例を示す。図１０は
ＣＩＥのＬ^*ｕ^*ｖ^*系均等知覚空間にＣＲＴの色再現範
囲と、プリンタの色再現範囲を三面図で示したものであ
る。同図（ａ）はｕ^*ｖ^*平面に、同図（ｂ）はＬ^*ｕ^*平
面に、同図（ｃ）はＬ^*ｖ^*平面に、それぞれの色再現範
囲を投影した図である。なお、プリンタの色再現範囲は
図９に示した分光吸収特性を有するインクを用いたもの
で、ＣＲＴの色再現範囲はＮＴＳＣ方式のＣＲＴのもの
である。

【００１３】このように、プリンタの色再現範囲はＣＲ
Ｔの色再現範囲に比べて狭いものであることから、記録
すべき入力信号としてプリンタの色再現範囲を越えた色
を要求する信号が入力される場合がある。その場合に
は、上述したような線形マスキングや非線形高次マスキ
ングの演算結果のインク濃度信号(Y,M,C)のうち少なく
とも１色の信号にプリンタで記録不可能な濃度信号、す
なわち紙面濃度より低い、あるいは最高濃度より高い濃
度が存在することになる。

【００１４】従来の技術では、この再現不可能なインク
濃度信号に対しては、紙面濃度より低いインク濃度信号
を要求した場合には紙面濃度に、最高濃度を越えるイン
ク濃度信号を要求した場合には最高濃度に、それぞれリ
ミッタを施して記録を行なっていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
濃度信号と人間が知覚する色とは非線形な関係であるこ
とから、インク濃度信号に対するリミッタは色再現的に
は最適なものとはならないことになる。

【００１６】図１１にマスキング演算結果のインク濃度
信号に対してリミッタを施した場合の色再現の例を示
す。同図Ｐｉ（ｉ＝１〜３）は入力信号が表わす目標色
であり、プリンタで再現不可能な入力信号である。そし
て、同図Ｑｉ（ｉ＝１〜３）は、マスキング演算結果の
インク濃度信号のうち記録不可能なインク濃度信号に対
して、紙面濃度と最高濃度のリミッタを施した場合に再
現される色を表わしたものである。

【００１７】この例のように、従来の技術では入力信号
に対応する目標色がプリンタの色再現範囲を越える場合
に、プリンタで再現可能な色の中に人間がより好ましい
と感じる色が存在するにも関わらず、大きく異なった色
を再現することにより画質の劣化を感じさせる場合があ
るという課題があった。

【００１８】本発明はかかる点に鑑み、プリンタで再現
可能な入力信号に対しては忠実な色再現を行なうと共
に、プリンタで再現不可能な入力信号に対しては再現可
能な色のうち最適な色を再現することのできるカラー画
像形成方法および装置を提供することを目的としてい
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のカラー画像形成方法は、入力信号をプリンタ
で再現可能な色に対して最適な色補正を行ない第１のイ
ンク濃度信号(Y1,M1,C1)に変換する第１の色補正演算工
程と、前記入力信号がプリンタで再現可能な色である
か、再現不可能な色であるかを判断する判断工程と、前
記判断工程がプリンタで再現不可能と判断した入力信号
に対してプリンタで再現可能な色のうち最適な色を再現
する第２のインク濃度信号濃度信号(Y2,M2,C2)に変換す
る第２の色補正演算工程とを行ない、前記判断の結果に
応じて、前記入力信号が再現可能な色である場合には前
記第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)を、前記入力信号が
再現不可能な色である場合には前記第２のインク濃度信
号(Y2,M2,C2)を、それぞれ用いてインク濃度を制御し、
カラー画像を形成するものである。

【００２０】また、本発明のカラー画像形成方法は前記
判断工程が、第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)のうち、
少なくとも１色の信号がプリンタで使用する受像紙の濃
度または０より低い濃度、もしくは記録可能な最高濃度
より高い濃度である場合に、入力信号が再現不可能な色
であると判断するものである。

【００２１】また、本発明のカラー画像形成方法は前記
第２の色補正演算が、記録可能なインク濃度信号に対す
る色再現を予測する色再現予測工程と、入力信号と前記
色再現予測工程の結果である色再現予測の両者から評価
値を計算する評価値計算工程と、前記色再現予測工程
と、前記評価値計算工程を繰り返すことにより、前記評
価値計算工程による評価値が最良となるインク濃度信号
を探索する制御工程からなるものである。

【００２２】さらに、カラー画像形成方法は、逆関数が
存在する関数でプリンタで再現可能な色に対して最適な
色補正を行なう関数を第３の色補正演算とし、色再現予
測工程が前記第３の色補正演算の逆関数を用いてインク
濃度信号を入力信号の色空間の信号に変換するものであ
る。

【００２３】あるいは、本発明のカラー画像形成方法は
前記第１の色補正演算の逆演算を用いてインク濃度信号
を入力信号の色空間の信号に変換するものである。

【００２４】そして、本発明のカラー画像形成装置は、
入力信号の上位ビットを用いて表現される入力信号代表
点をプリンタが再現可能な色に対して最適な色補正を行
なう第１の色補正演算を施すことにより第１のインク濃
度信号(Y1,M1,C1)に変換し、前記入力信号代表点がプリ
ンタで再現可能な色であるか、再現不可能な色であるか
を判断し、前記入力信号代表点のうちプリンタで再現不
可能な入力信号代表点に対して第２の色補正演算を施す
ことによりプリンタで再現可能な色のうち最適な色を再
現する第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)に変換し、前記
判断の結果に応じて、前記入力信号代表点が再現可能な
色である場合には前記第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)
を、前記入力信号代表点が再現不可能な色である場合に
は前記第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)を前記入力代表
点に対するインク濃度信号(Y3,M3,C3)とし、前記インク
濃度信号(Y3,M3,C3)を格納するＲＯＭ、もしくはＲＡＭ
から構成されるメモリ手段と、記録すべき入力信号の各
上位ビットを入力し、前記メモリ手段に与えるアドレス
を発生するアドレス発生手段と、前記メモリ手段から出
力されるインク濃度信号(Y3,M3,C3)と、前記記録すべき
入力信号の各下位ビットの情報を用いて補間演算を行な
い、前記記録すべき入力信号に対するインク濃度信号
(Y,M,C)を決定する補間演算手段とを備え、前記インク
濃度信号(Y,M,C)に応じてカラー記録を行なうものであ
る。

【００２５】

【作用】本発明のカラー画像形成方法は、プリンタで再
現可能な色に対して最適な色補正を行なう第１の色補正
演算により、入力信号を第１のインク濃度信号(Y1,M1,C
1)に変換し、入力信号がプリンタで再現可能な色である
か、再現不可能な色であるかを判断し、判断結果が再現
可能な色である場合には、第１の色補正演算の結果であ
る第１の濃度信号(Y1,M1,C1)を用いてインク濃度を制御
する。あるいは、判断結果が再現不可能な色である場合
には、プリンタが再現可能な色のうち最適な色再現を行
なうことのできるインク濃度信号を出力する第２の色補
正演算を入力信号に対して施し、第２の色補正演算の結
果である第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)を用いてイン
ク濃度を制御し、カラー画像を形成するものである。こ
のようにして、本発明のカラー画像形成方法は入力信号
がプリンタの再現可能な色である場合と共に、再現不可
能な色である場合にもプリンタで再現可能な色のうち最
適な色による色再現が可能となるものである。

【００２６】また、本発明のカラー画像形成方法は、入
力信号がプリンタで再現不可能な色の場合には第１の色
補正演算の結果である第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)
にプリンタで記録不可能な濃度が含まれることになり、
第１のインク濃度信号を用いて入力信号がプリンタで再
現可能な色か、再現不可能な色かを判断することが可能
となる。

【００２７】また、本発明のカラー画像形成方法は、色
再現予測工程において記録可能なインク濃度信号に対す
る色再現を予測し、入力信号と色再現予測の両者から評
価値を計算し、色再現の予測と評価値の計算を繰り返す
ことにより評価値が最良となるインク濃度信号を探索す
ることにより、プリンタで再現不可能な入力信号に対し
て、評価値を最良とするインク濃度信号を決定すること
が可能となる。

【００２８】また、本発明のカラー画像形成方法は、逆
関数が存在する関数でプリンタで再現可能な色に対して
最適な色補正を行なう関数である第３の色補正演算の逆
関数を用いることによりインク濃度信号を入力信号の色
空間の信号に変換し、設定したインク濃度信号に対する
色再現予測が可能となる。

【００２９】あるいは、本発明のカラー画像形成方法
は、第１の色補正演算が入力信号をインク濃度信号に変
換するものであることから、第１のインク濃度演算の逆
演算を用いることによりインク濃度信号を入力信号の色
空間の信号に変換し、設定したインク濃度信号に対する
色再現予測を行なうことが可能となる。

【００３０】また、本発明のカラー画像形成装置は入力
信号の上位ビットで表現される入力信号代表点に対する
インク濃度信号を第１の色補正演算工程、判断工程、第
２の色補正演算工程により求め、予めメモリ手段に格納
するもので、記録を行なう際にはメモリ手段に格納され
た入力信号代表点に対するインク濃度信号と入力信号の
下位ビットの情報を用いた補間演算を行なうことによ
り、入力信号に対するインク濃度信号の決定を行なうこ
とが可能となる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明のカラー画像形成方法に関する
第１の実施例を、イエロー、マゼンタ、シアンの３色の
インクを用いた昇華型熱転写方式のフルカラープリンタ
を用い、ＣＲＴを駆動する３原色輝度信号(R,G,B)に対
するインク濃度信号(Y,M,C)をソフトウェアにより決定
した例について説明する。

【００３２】第１の実施例に用いた実験装置のブロック
構成図を図２に記す。図２において、２０１は本発明の
カラー画像形成方法を実行するＣＰＵ、２０２はＣＰＵ
２０１がプログラムを実行する際にワーク領域として使
用するＲＡＭ、２０３はＣＰＵ２０１が実行するプログ
ラム等を格納するＲＯＭ、２０４は記録すべき入力信号
(R,G,B)を入力すると共に、インク濃度信号(C,M,Y)を出
力するＩ／Ｏ手段、２０５はＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０
２、ＲＯＭ２０３、Ｉ／Ｏ手段２０４を相互に接続する
バス、２０６はＩ／Ｏ手段２０４から出力されるインク
濃度信号(C,M,Y)に応じて、印加エネルギを制御する制
御手段、２０７は制御手段２０６によって制御される印
加エネルギに応じて図示しないインクシートに熱を印加
し、図示しない受像紙にカラー画像を形成するサーマル
ヘッドである。

【００３３】以上のように構成された実験装置におい
て、第１の実施例ではソフトウェアにより本発明のカラ
ー画像形成方法が実行されるが、ＣＰＵ２０１により実
行される処理の全体の流れを図１に、さらに詳細な処理
の流れを図３，図５に示す。

【００３４】まず、図１を用いて全体の処理手順を示
す。ステップ１０１において、記録すべき入力信号(R,
G,B)をＩ／Ｏ手段２０４を介して入力する。

【００３５】ステップ１０２において、入力された入力
信号(R,G,B)に対してプリンタで再現可能な色に対して
最適な色補正を行なう第１の色補正演算を施し、第１の
インク濃度信号(Y1,M1,C1)を得る。

【００３６】ステップ１０３において、第１のインク濃
度信号(Y1,M1,C1)を用いて、入力信号(R,G,B)がプリン
タで再現可能な色であるか、再現不可能な色であるかの
判断を行ない、再現可能な色であると判断した場合には
判断結果を表わすｆｌｇ信号をｆｌｇ＝０、再現不可能
な色であると判断した場合にはｆｌｇ＝１と設定する。

【００３７】ステップ１０４では、ステップ１０３の判
断結果に応じて、入力信号(R,G,B)が再現可能な色（ｆ
ｌｇ＝０）の場合にはステップ１０６へ、入力信号(R,
G,B)が再現不可能な色（ｆｌｇ＝１）の場合にはステッ
プ１０５への分岐を行なう。

【００３８】ステップ１０５では、プリンタで再現不可
能な入力信号(R,G,B)に対して、プリンタで再現可能な
色のうち、最適な色再現を行なうことのできる第２のイ
ンク濃度信号(Y2,M2,C2)を求める第２の色補正演算を行
なう。

【００３９】ステップ１０６において、ｆｌｇ信号に応
じて第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)、もしくは第２の
インク濃度信号(Y2,M2,C2)を記録に用いるインク濃度信
号(Y,M,C)としてＩ／Ｏ手段２０４から出力する。

【００４０】そして、Ｉ／Ｏ手段２０４から出力された
インク濃度信号(Y,M,C)に応じて制御手段２０６がイエ
ロー、マゼンタ、シアンの順に面順次でサーマルヘッド
２０７の熱量を制御することにより、図示しない受像紙
に階調記録を行ないカラー画像を形成する。

【００４１】続いて、ステップ１０２で実行される第１
の色補正演算に関して説明する。本実施例においては、
輝度信号における線形マトリクス演算と、濃度信号にお
ける非線形なマスキング演算を組み合わせた演算を第１
の色補正演算として用いた。以下にその詳細な処理に関
して説明する。

【００４２】まず、入力信号(R,G,B)に対して、プリン
タの色再現の目標であるＣＲＴの蛍光体の分光特性の中
心波長と、プリンタにおいて使用するインクの分光吸収
特性の中心波長のずれを補正する目的で、（数３）の輝
度マトリクス演算を施し、第２の輝度信号(R′,G′,
B′)に変換する。

【００４３】

【数３】

【００４４】次に、（数４）の補色変換により第２の輝
度信号(R′,G′,B′)の各々を減法混色原理に基づく３
原色濃度信号(D_R,D_G,D_B)に変換する。

【００４５】

【数４】

【００４６】そして、インクの不要吸収成分による色濁
りを補正する目的で、非線形なマスキング演算を施す。

【００４７】まず、濃度信号をインクの色材量に相当す
る信号への変換を行なう。具体的にはインクの色材量と
濃度の関係の非線形度合を表わす定数をａ（ａ＞１）と
すると、（数５）に示した第１の非線形変換により補色
変換で得られた３原色濃度信号(D_R,D_G,D_B)の各々を、イ
ンクの色材量に相当する信号(C′,M′,Y′)に非線形変
換する。

【００４８】

【数５】

【００４９】続いて、第１の非線形変換の出力である
(C′,M′,Y′)を（数６）の線形のマトリクス演算によ
り(C′′,M′′,Y′′)に変換する。

【００５０】

【数６】

【００５１】さらに、第１の非線形変換の逆関数であ
り、（数７）で示した第２の非線形変換により(C′′,
M′′,Y′′)の各々を、第１のインク濃度信号(Y1,M1,C
1)に変換する。

【００５２】

【数７】

【００５３】本実施例では、プリンタで再現可能な入力
信号に対する色補正が最適に作用するよう、プリンタで
再現可能な領域に平均的に位置する１００色程度の色票
に対するＣＲＴとプリンタの色再現の誤差の平均値が最
小になるように（数３）の輝度マトリクス演算における
｛ｂ_kl｝、（数６）の線形マトリクス演算における｛ａ
_kl｝(k=1〜3、l=1〜3)、および（数５），（数７）にお
けるａの補正係数を収束演算により決定した。本実施例
で用いた各補正係数を（数８）に示す。

【００５４】

【数８】

【００５５】なお、本実施例で用いた第１の色補正演算
は、プリンタで再現可能な色に対しては平均的に均等色
空間での色差Ｅｕｖ＝４．３で補正することが可能であ
った。

【００５６】本実施例では以上説明した第１の色補正演
算を施して、入力信号(R,G,B)を第１のインク濃度信号
(Y1,M1,C1)に変換するものである。

【００５７】次に、ステップ１０３の、入力信号(R,G,
B)がプリンタで再現可能な色であるか、再現不可能な色
であるかを判断する処理の詳細な説明を行なう。

【００５８】図４にプリンタで用いるイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)の各インクの濃度信号を直交座表
系の軸として表した色空間（以後インク濃度空間と呼
ぶ）におけるプリンタの再現可能な領域を示す。同図
（ａ）はインク濃度空間の斜視図であり、同図（ｂ）は
Ｍ軸上方からＹＣ平面を見た図、同図（ｃ）はＹ軸上方
からＭＣ平面を見た図、同図（ｄ）はＣ軸上方からＹＭ
平面を見た図である。図４に示すように、インク濃度空
間においてはプリンタが再現可能な領域は各インクを用
いて記録可能な濃度で表現される。すなわち、イエロ
ー、マゼンタ、シアン各色の紙面濃度をそれぞれ(Y0,M
0,C0)、記録可能な最高濃度を(Ymax,Mmax,Cmax)で表わ
すと、インク濃度空間でプリンタの再現可能な領域はY=
Y0、M=M0、C=C0、Y=Ymax、M=Mmax、C=Cmaxの６つの面で
囲まれた直方体で表わされる領域になる。

【００５９】このことから、第１の色補正演算がプリン
タで再現可能な色に対して最適な色補正を行なう演算で
ある場合には、入力信号(R,G,B)がプリンタで再現可能
な色か、再現不可能な色かを判断するには、第１の色補
正演算結果の第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)のそれぞ
れが、Y0≦Y1≦Ymax、M0≦M1≦Mmax、C0≦C1≦Cmaxであ
ることを調べることにより判断できる。ステップ１０３
では、第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)のそれぞれが紙
面濃度以上でかつ最高濃度以下であるかを調べている。
図３にステップ１０３の詳細な処理の流れを示す。

【００６０】ステップ３０１では第１のインク濃度信号
(Y1,M1,C1)のうちイエローのインク濃度信号Y1が紙面濃
度以上でかつ最高濃度以下の範囲の値であるかを調べ
る。範囲に入っていない場合には、入力信号は再現不可
能な色であると判断し、ステップ３０５においてｆｌｇ
＝１を設定する。

【００６１】ステップ３０２，３０３では、第１のイン
ク濃度信号(Y1,M1,C1)のマゼンタのインク濃度信号M1、
シアンの濃度信号C1に対して、それぞれ同様の比較を行
なう。

【００６２】そして、第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)
が全て記録可能な濃度信号である場合には、入力信号
(R,G,B)が再現可能な色であるとし、ステップ３０４に
おいてｆｌｇ＝０を設定する。

【００６３】以上のように、本実施例では第１の色補正
演算の結果である第１のインク濃度信号(Y1,M1,C1)を用
いて入力信号(R,G,B)がプリンタで再現可能な色か、再
現不可能な色かの判断を行なう。

【００６４】続いて、ステップ１０５の第２の色補正演
算に関して説明する。本実施例における第２の色補正演
算は入力信号(R,G,B)の色、すなわち色再現の目標色を
求めておき、設定したインク濃度信号を用いた場合のプ
リンタの色再現を予測し、目標色と色再現の予測値から
計算される評価値が最適になるインク濃度信号を求める
ものである。図５は第２の色補正演算の詳細な処理の流
れを示す図である。

【００６５】まず、ステップ５０１で入力信号(R,G,B)
をプリンタの色再現の目標色の色信号に変換する。本実
施例では入力信号としてＣＲＴを駆動する３原色輝度信
号(R,G,B)を用いており、ＮＴＳＣ方式のＣＲＴに３原
色輝度信号を入力した際に再現される３刺激値(Xo,Yo,Z
o)をＮＴＳＣ方式のＣＲＴの出力方程式（数９）で求め
た。

【００６６】

【数９】

【００６７】さらに、人間の視覚特性を考慮して、３刺
激値(Xo,Yo,Zo)を（数１０）によりＬ^*ｕ^*ｖ^*系均等色
空間の座標（Ｌｏ^*ｕｏ^*ｖｏ^*）に変換した。ここで、
（数１０）は国際照明委員会ＣＩＥにより勧告されたＬ
^*ｕ^*ｖ^*系均等色空間への変換式である。

【００６８】

【数１０】

【００６９】次に最適なインク濃度信号を探索するため
に、ステップ５０２においてインク濃度信号の値を設定
する。

【００７０】ステップ５０３においてステップ５０２で
設定されたインク濃度信号を用いた場合の色再現（Ｌｉ
^*ｕｉ^*ｖｉ^*）を予測する。

【００７１】ステップ５０４でステップ５０１で求めた
色再現の目標色（Ｌｏ^*ｕｏ^*ｖｏ^*）と、ステップ５０
３で求めた色再現予測の値（Ｌｉ^*ｕｉ^*ｖｉ^*）を用い
て、設定したインク濃度信号に対する評価値Ｅｕｖを求
める。本実施例では評価値Ｅｕｖを、（数１１）で表す
入力信号の目標色と色再現の予測値の均等色空間での色
差とした。

【００７２】

【数１１】

【００７３】ステップ５０５でステップ５０４で求めた
評価値Ｅｕｖが最小であるかの判断を行ない、最小であ
ると判断した場合にはステップ５０２で設定したインク
濃度信号を第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)として記憶
する。

【００７４】そして、ステップ５０７でインク濃度信号
に関する探索が終了したかを判断し、探索が終了してい
ない場合には、ステップ５０２に分岐して、新たにイン
ク濃度信号を設定して、ステップ５０３〜ステップ５０
７を繰り返すものである。

【００７５】次に、ステップ５０３における設定したイ
ンク濃度信号に対する色再現の予測に関して説明する。
本実施例において用いた第１の色補正演算は、（数
４），（数５），（数７）等の非線形な変換を含み、全
体として非線形な演算であるが、それぞれは逆関数の存
在する関数で表現していることから、インク濃度信号か
ら３原色輝度信号への変換を第１の色補正演算の逆演算
で行なうことが可能である。そこで、本実施例では第１
の色補正演算の逆演算を用いて、設定したインク濃度信
号を入力信号の色空間である３原色輝度信号に変換し、
目標色を求める場合と同様に均等知覚色空間の色信号に
変換した。

【００７６】まず、設定したインク濃度信号(Y2,M2,C2)
に対して、（数１２）の第１の非線形変換を施すことに
より、(Y2′′,M2′′,C2′′)に変換する。

【００７７】

【数１２】

【００７８】そして、（数６）の逆マトリクス演算であ
る（数１３）により(Y2′′,M2′′,C2′′)を(Y2′,M
2′,C2′)に変換する。

【００７９】

【数１３】

【００８０】そして、（数１４）の第２の非線形変換に
より、設定した第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)に対応
する３原色濃度信号(D2_R,D2_G,D2_B)に変換する。

【００８１】

【数１４】

【００８２】さらに、（数１５）の逆補色変換で加法混
色の輝度信号(R2′,B2′,C2′)に変換する。

【００８３】

【数１５】

【００８４】そして、（数１６）の逆輝度マトリクス演
算で、３原色輝度信号(R2,G2,B2)に変換する。

【００８５】

【数１６】

【００８６】さらに、インク濃度信号から得られた３原
色輝度信号(R2,G,2,B2)を入力信号(R,G,B)の場合と同様
に、（数９）によるＣＲＴに表示される３刺激値(Xi,Y
i,Zi)への交換、（数１０）による均等色空間の座標
（Ｌｉ^*，ｕｉ^*，ｖｉ^*）への交換を行なうことによ
り、設定したインク濃度信号を用いた場合の色再現を予
測するものである。

【００８７】先に述べたように本実施例で用いた第１の
色補正演算は、プリンタの再現可能な色に対しては平均
的に均等色空間での色差Ｅｕｖ＝４．３で補正すること
が可能であり、第１の色補正演算の逆関数を用いた本実
施例における色再現予測も色差Ｅｕｖ＝４．３程度での
高精度な色再現予測が可能であった。

【００８８】続いて、第１の実施例における色再現実験
結果を示す。図６は図１１と同様にＣＩＥのＬ^*ｕ^*ｖ^*
系均等色空間における目標色と色再現の結果を示したも
のである。同図Ｐｉ（ｉ＝１〜３）はプリンタで再現不
可能な目標色、Ｑｉ（ｉ＝１〜３）は従来技術であるマ
スキング演算結果のインク濃度信号に紙面濃度と最高濃
度のリミッタを施したインク濃度信号を用いて色再現実
験を行なった結果、そしてＲｉ（ｉ＝１〜３）は本発明
の第１の実施例のカラー画像形成方法を適用した場合の
色再現の実験結果である。

【００８９】同図に示すようにプリンタの色再現不可能
な色に対する評価値Ｅｕｖを（数１５）の均等色空間で
の距離とした本実施例によれば、目標色に対してプリン
タで再現可能な色のうち均等色空間での距離が最小にな
る色を用いた色再現を行なうことができ、画質の劣化を
大きく改善することができた。

【００９０】以上、本発明のカラー画像形成方法の第１
の実施例に関して、実験装置の構成、動作、さらに入力
信号に対するインク濃度信号を決定する処理、実験結果
を説明した。

【００９１】本実施例では入力信号がプリンタで再現可
能な色であるか、再現不可能な色であるかの判断を第１
の色補正演算の結果を用いて行なった。本実施例のよう
に第１の色補正演算の結果を用いることなく判断を行な
うには、例えばプリンタの再現可能な領域を均等色空間
で表現し、予め入力信号をプリンタの再現可能な領域と
比較し、再現可能な色か再現不可能な色かを判断し、判
断結果をテーブルとして使用する方法が考えられる。こ
の判断テーブルを作成するには、プリンタの再現可能な
領域は入力信号の空間では非常に複雑な形状になること
から、判断を行なう際の膨大な手間を要することにな
る。また、入力信号が各色８ｂｉｔ精度の場合２²⁴ｂｉ
ｔの膨大な容量のメモリが必要となる。それに対して、
本実施例における判断方法は第１のインク濃度信号(Y1,
M1,C1)に対する比較演算のみで判断を行なうことが可能
となり、ソフトウェアで実行する場合には処理時間、ハ
ードウェアで構成する場合には回路規模の点で有利であ
る。

【００９２】また、本実施例では設定したインク濃度信
号に対する色再現の予測を、第１の色補正演算の逆演算
により行なった。本実施例のように第１の色補正演算の
逆演算を用いることなく設定したインク濃度信号に対す
る色再現を予測するには、例えばプリンタの色再現可能
な領域の境界に相当する色票、すなわちインク濃度信号
のうち少なくとも１色の信号が紙面濃度あるいは最高濃
度となるインク濃度信号を用いた色票を多数作成し、色
票の測色結果と色票を作成する際に用いたインク濃度信
号との対応付けを行なうテーブルを用い、作成した色票
以外のインク濃度信号に関する予測は補間操作により行
なう方法が考えられる。しかし、この場合には多数の色
票を作成し、測色する際の膨大な手間を要する。また、
プリンタの再現可能な領域は入力信号の空間で非常に複
雑な形状になることから、補間操作により予測する際の
誤差も大きくなる。それに対して、本実施例における色
再現の予測方法は対応付けを行なうテーブルを作成する
手間を作成する労力を要することなく、しかもプリンタ
で再現可能な入力信号に対する第１の色補正演算の補正
精度と同等の精度で色再現予測を行なうことが可能とな
る。

【００９３】次に本発明のカラー画像形成装置に関する
第２の実施例について説明する。本発明の第２の実施例
を各々８ｂｉｔ精度のγ補正された輝度信号(r,g,b)を
入力し、シアン、マゼンタ、イエローの３色のインクを
用い、イエロー、マゼンタ、シアンの順に面順次で受像
紙上に記録する昇華型熱転写記録方式のフルカラープリ
ンタで、ＣＲＴに表示されるカラー画像と等色な色再現
を目的としたビデオプリンタに適用した例について説明
する。

【００９４】第２の実施例は各々８ｂｉｔ精度の入力信
号(r,g,b)の各色上位５ｂｉｔで与えられる３２×３２
×３２個の離散的な代表点に対応するインク濃度信号
(C,M,Y)を予めＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）メ
モリに格納し、この代表点の中間に位置する入力信号に
対する出力は、３次元線形補間方式である８点補間方式
により決定するものである。

【００９５】本実施例の構成及び動作を説明する前に、
図面を用いて補間法について説明する。図８は入力信号
の代表点のうち、８個の代表点Ｐｋ(k=0〜7)で形成され
る単位立方体を記したものである。単位立方体の中間に
位置する入力信号Ｐに対しては、入力信号Ｐを通り入力
空間の各辺に並行な平面で単位立方体を８個の小直方体
に分割し、この小直方体の体積をＶｋ(k=0〜7)、単位立
方体の体積をＶ、ｋ番めの小直方体と対角関係にある代
表点Ｐｋでのインク濃度信号(Yk,Mk,Ck)として、点Ｐで
の主力値(Y,M,C)を（数１７）の補間演算で決定するも
のである。

【００９６】

【数１７】

【００９７】以下、図面を用いて第２の実施例の構成に
ついて説明する。図７は第２の実施例のカラー画像形成
装置のブロック構成図である。

【００９８】７０１は入力信号(r,g,b)の各上位５ｂｉ
ｔを入力し、入力のＣＬＫ信号に同期して入力信号(r,
g,b)が含まれる単位立方体の８個の代表点のアドレスを
出力するアドレス発生手段、７０２はアドレス発生手段
７０１の出力、およびイエロー、マゼンタ、シアンのう
ち記録を行なっている色を表わす２ｂｉｔのＣＯＬＳＥ
Ｌ信号をアドレスとし、アドレスに応じた８ｂｉｔのイ
ンク濃度信号(Y,M,C)を出力するＬＵＴメモリで、本実
施例では１Ｍビット（１２８Ｋバイト）の容量を持つＲ
ＯＭを用い、全容量のうち９６Ｋバイトの領域を使用す
る構成とした。

【００９９】７０３はＣＬＫ信号に同期してカウントア
ップし、（数１７）のｋに相当する３ｂｉｔの信号を出
力するカウンタ、７０４は（数１７）式におけるＶk／
Ｖを重み係数として予め格納してあり、入力信号(r,g,
b)の各下位３ｂｉｔ、カウンタ７０３の出力をアドレス
として入力し、このアドレスに応じた重み係数を出力す
る重み係数テーブルメモリ、７０５は、ＬＵＴメモリ７
０２の出力と重み係数テーブルメモリ７０４の出力との
乗算を行ない、更にＣＬＫ信号に同期して累加算を行な
い、記録に用いるインク濃度信号(Y,M,C)を出力する累
積加算手段、７０６は図示しないインクフィルムに印加
する熱量を制御することにより、累積加算手段７０５の
出力であるインク濃度信号(Y,M,C)に応じて階調カラー
記録を行なう記録制御手段、７０７は記録制御手段７０
６により熱量を制御され、図示しないインクフィルムか
ら図示しない受像紙に転写するインク量を制御し、記録
を行なうサーマルヘッドである。

【０１００】１色目の記録すなわちイエローの記録を行
なう動作について説明する。再現すべき３原色輝度信号
(r,g,b)の各上位５ｂｉｔが表わす値を(r0,g0,b0)とす
ると、アドレス発生手段４１がＣＬＫ信号に同期して順
に(r0,g0,b0)、(r0+1,g0,b0)、(r0,g0+1,b0)、(r0+1,g0
+1,b0)、(r0,g0,b0+1)、(r0+1,g0,b0+1)、(r0,g0+1,b0+
1)、(r0+1,g0+1,b0+1)のアドレスを出力し、そのアドレ
スに応じてＬＵＴメモリ７０２がＹ0〜Ｙ7を出力する。

【０１０１】一方、入力信号(r,g,b)の各下位３ｂｉｔ
およびカウンタ７０３の出力が重み係数テーブル７０４
に入力されて、順次重み係数Ｖ0／Ｖ〜Ｖ7／Ｖが出力さ
れる。

【０１０２】そして、累積加算手段７０５が（数１７）
を実行し、入力信号(r,g,b)に対するイエローのインク
濃度信号Ｙが出力される。

【０１０３】累積加算手段７０５から出力されたインク
濃度信号Ｙの値に応じて記録制御手段７０６がサーマル
ヘッド７０７の熱量を制御して、図示しない受像紙に階
調記録を行なう。

【０１０４】上記動作をイエローの記録１画面について
行なった後、同様の動作をマゼンタ、シアンのインクに
対しても行なう。そして、３色のインクの記録を終え、
所望のフルカラー画像が受像紙上に形成される。

【０１０５】本実施例では入力信号(r,g,b)の３２×３
２×３２個の代表点に対するインク濃度信号をコンピュ
ータを用いて、予め計算により求め、さらに１Ｍｂｉｔ
のＲＯＭに格納した。本実施例におけるインク濃度信号
を求める計算は、入力信号(r,g,b)の３２×３２×３２
個の代表点に対して、定数２．２を用いた（数１８）の
ＣＲＴ逆γ補正を施すことにより、ＣＲＴのγが掛かっ
ていないリニアな３原色輝度信号(R,G,B)に変換し、さ
らに本発明の第１の実施例と同様の処理を行なうことに
より、インク濃度信号(Y,M,C)に変換した。すなわち、
（数１８）により得られたリニアな３原色輝度信号(R,
G,B)に対して（数３）〜（数７）で表わされる第１の色
補正演算を施すことにより第１のインク濃度信号に変換
し、図３に示した処理によりプリンタで再現可能な色
か、再現不可能な色かを判断し、再現可能な色の場合に
は第１のインク濃度信号をＬＵＴメモリ７０２に格納す
るインク濃度信号とし、再現不可能な色の場合には図５
および（数９）〜（数１６）で表わされる第２の色補正
演算により決定された第２のインク濃度信号をＬＵＴメ
モリ７０２に格納するインク濃度信号とした。

【０１０６】

【数１８】

【０１０７】以上、本発明の第２の実施例のカラー画像
形成装置に関する構成、動作、およびＬＵＴメモリに格
納する入力信号に対するインク濃度信号の決定方法に関
して説明した。本発明のカラー画像形成方法はプリンタ
で再現不可能な入力信号に対して最適なインク濃度信号
を決定する第２の色補正演算の演算時間を要することに
なるが、本実施例では予めインク濃度信号をＬＵＴメモ
リに格納することにより、プリンタで再現不可能な入力
信号に対するインク濃度信号の決定もリアルタイムで行
なうことが可能である。また、全ての入力信号に対する
インク濃度信号をメモリに格納するものに比べてメモリ
容量の点で有利である。しかも、第１の実施例と同様に
プリンタで再現不可能な入力信号に対しても、プリンタ
で再現可能な色のうち最適な色を用いた色再現が可能で
あり、画質の劣化を大きく改善することができた。

【０１０８】以上、本発明のカラー画像形成方法、カラ
ー画像形成装置に関する実施例を説明した。

【０１０９】なお、本実施例では入力信号をＣＲＴを駆
動する輝度信号とし、第１の色補正演算を輝度信号にお
ける線形マトリクス演算と、濃度信号における非線形な
マスキング演算を組み合わせた演算としたが、本発明の
カラー画像形成方法の第１の色補正演算は上記の演算に
限定されるものではない。例えば、従来の線形マスキン
グのように逆関数の存在する関数で表現された色補正演
算であれば、第２の色補正演算における設定したインク
濃度信号に対する色再現予測を第１の色補正演算の逆演
算を用いて行なうことが可能である。

【０１１０】あるいは、色再現予測に第１の色補正演算
の逆演算を用いなくとも、例えば第１の色補正演算とし
ては従来の非線形高次マスキングを用いるとともに、入
力信号からインク濃度信号への変換を従来の線形マスキ
ングで表現し、この線形マスキングの逆関数を用いて設
定したインク濃度信号に対する色再現予測を行なうこと
も可能である。この場合には、プリンタで再現可能な入
力信号に対しては非線形高次マスキングの高精度での色
補正が可能であり、プリンタで再現不可能な入力信号に
対しては線形マスキングの精度に応じた色再現予測にお
いて最適な色再現を行なうことが可能となる。

【０１１１】また、本実施例では昇華型熱転写記録方式
のカラープリンタを用いたが、本発明のカラー画像形成
方法、カラー画像形成装置はプリンタの記録方式に限定
されるものではないことは明らかである。

【０１１２】さらに、カラー画像形成装置に関する第２
の実施例ではインク濃度信号を決定する際の補間演算を
体積比を用いた８点補間方式を用いたが、本発明のカラ
ー画像形成装置は補間演算方式に限定されることなく、
他の補間演算方式を用いた場合にも、もしくは補間演算
を用いずにも実現できることは明らかである。

【０１１３】

【発明の効果】以上のように、本発明のカラー画像形成
方法によれば、プリンタで再現可能な入力信号に対して
は第１の色補正演算による第１のインク濃度信号を、プ
リンタで再現不可能な入力信号に対しては第２の色補正
演算により第２のインク濃度信号を、それぞれ用いるこ
とにより、全ての入力信号に対してプリンタで再現可能
な色のうち最適な色を用いた色再現が可能となり、画質
の劣化を大きく改善することが可能となるものである。

【０１１４】また、入力信号がプリンタで再現可能な色
か再現不可能な色であるかの判断を第１の色補正演算の
結果である第１のインク濃度信号を用いることにより、
判断結果を格納するテーブルを作成する際の労力を要す
ることなく、ソフトウェアで実行する際には処理時間を
短くすることが可能であり、ハードウェアで構成する際
には回路規模を小規模にすることが可能となる。

【０１１５】また、色再現予測を第１の色補正演算の逆
演算を用いて行なうことにより、色再現を予測するため
のインク濃度信号と色再現結果を対応付けを行なうテー
ブルを作成する労力を要することなく、第１の色補正演
算の補正精度と同等の補正精度で色再現予測を行なうこ
とが可能となる。

【０１１６】あるいは、逆関数が存在する関数で、プリ
ンタで再現可能な色に対して最適な色補正を行なう関数
を第３の色補正演算とし、この第３の色補正演算の逆関
数を用いてインク濃度信号を入力信号の色空間の信号に
変換することにより色再現を予測する場合には、プリン
タで再現可能な入力信号に対しては第１の色補正演算の
精度に応じた補正が可能であり、かつプリンタで再現不
可能な入力信号に対しては第３の色補正演算の精度に応
じた最適性を有する色再現が可能となる。

【０１１７】さらに、本発明のカラー画像形成装置によ
れば、プリンタで再現不可能な入力信号に対するインク
濃度信号の決定もリアルタイムで行なうことが可能であ
り、プリンタで再現不可能な入力信号を含むフルカラー
画像を高画質に記録することが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のカラー画像形成方法の
処理の全体の流れを示すフローチャート

【図２】同実施例における実験装置のブロック構成図

【図３】同実施例における入力信号が再現可能な色か再
現不可能な色かを判断する詳細なフローチャート

【図４】インク濃度空間においてプリンタで再現可能な
領域を表した図

【図５】同実施例における再現不可能な色に対する第２
の色補正演算の詳細なフローチャート

【図６】同実施例の色再現実験結果を均等色空間で示し
た図

【図７】本発明の第２の実施例のカラー画像形成装置の
ブロック構成図

【図８】同実施例のカラー画像形成装置における補間方
法を説明する図

【図９】昇華型熱転写記録方式のプリンタで用いられる
インクの分光吸収特性の例を示す図

【図１０】ＣＲＴとプリンタの色再現範囲の例を示した
図

【図１１】入力信号がプリンタで再現不可能な色の場合
の従来のカラー画像形成方法による色再現を示した図

【符号の説明】

２０１ ＣＰＵ ２０２ ＲＡＭ ２０３ ＲＯＭ ２０４ Ｉ／Ｏ手段 ２０５ バス ２０６ 制御手段 ２０７ サーマルヘッド ７０１ アドレス発生手段 ７０２ ＬＵＴメモリ ７０３ カウンタ ７０４ 重み係数テーブルメモリ ７０５ 累積加算手段 ７０６ 記録制御手段 ７０７ サーマルヘッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号をプリンタで再現可能な色に対し
   て最適な色補正を行ない第１のインク濃度信号(Y1,M1,C
   1)に変換する第１の色補正演算工程と、前記入力信号が
   プリンタで再現可能な色であるか、再現不可能な色であ
   るかを判断する判断工程と、前記判断工程がプリンタで
   再現不可能と判断した入力信号に対してプリンタで再現
   可能な色のうち最適な色を再現する第２のインク濃度信
   号(Y2,M2,C2)に変換する第２の色補正演算工程とを行な
   い、前記判断の結果に応じて、前記入力信号が再現可能
   な色である場合には前記第１のインク濃度信号(Y1,M1,C
   1)を、前記入力信号が再現不可能な色である場合には前
   記第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)を、それぞれ用いて
   インク濃度を制御し、カラー画像を形成することを特徴
   とするカラー画像形成方法。
2. 【請求項２】判断工程が、第１のインク濃度信号(Y1,M
   1,C1)のうち、少なくとも１色の信号がプリンタで使用
   する受像紙の濃度または０より低い濃度、もしくは記録
   可能な最高濃度より高い濃度である場合に、入力信号が
   再現不可能な色であると判断するものであることを特徴
   とする請求項１記載のカラー画像形成方法。
3. 【請求項３】第２の色補正演算が、記録可能なインク濃
   度信号に対する色再現を予測する色再現予測工程と、入
   力信号と前記色再現予測工程の結果である色再現予測の
   両者から評価値を計算する評価値計算工程と、前記色再
   現予測工程と、前記評価値計算工程を繰り返すことによ
   り、前記評価値計算工程による評価値が最良となるイン
   ク濃度信号を探索する制御工程からなることを特徴とす
   る請求項１記載のカラー画像形成方法。
4. 【請求項４】逆関数が存在する関数でプリンタで再現可
   能な色に対して最適な色補正を行なう関数を第３の色補
   正演算とし、色再現予測工程が、前記第３の色補正演算
   の逆関数を用いてインク濃度信号を入力信号の色空間の
   信号に変換するものであることを特徴とする請求項３記
   載のカラー画像形成方法。
5. 【請求項５】色再現予測工程が、第１の色補正演算の逆
   演算を用いてインク濃度信号を入力信号の色空間の信号
   に変換するものであることを特徴とする請求項３記載の
   カラー画像形成方法。
6. 【請求項６】入力信号の上位ビットを用いて表現される
   入力信号代表点をプリンタが再現可能な色に対して最適
   な色補正を行なう第１の色補正演算を施すことにより第
   １のインク濃度信号(Y1,M1,C1)に変換し、前記入力信号
   代表点がプリンタで再現可能な色であるか、再現不可能
   な色であるかを判断し、前記入力信号代表点のうちプリ
   ンタで再現不可能な入力信号代表点に対して第２の色補
   正演算を施すことによりプリンタで再現可能な色のうち
   最適な色を再現する第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)に
   変換し、前記判断の結果に応じて、前記入力信号代表点
   が再現可能な色である場合には前記第１のインク濃度信
   号(Y1,M1,C1)を、前記入力信号代表点が再現不可能な色
   である場合には前記第２のインク濃度信号(Y2,M2,C2)を
   前記入力信号代表点に対するインク濃度信号(Y3,M3,C3)
   とし、前記インク濃度信号(Y3,M3,C3)を格納するＲＯ
   Ｍ、もしくはＲＡＭから構成されるメモリ手段と、記録
   すべき入力信号の各上位ビットを入力し、前記メモリ手
   段に与えるアドレスを発生するアドレス発生手段と、前
   記メモリ手段から出力されるインク濃度信号(Y3,M3,C3)
   と、前記記録すべき入力信号の各下位ビットの情報を用
   いて補間演算を行ない、前記記録すべき入力信号に対す
   るインク濃度信号(Y,M,C)を決定する補間演算手段とを
   備え、前記インク濃度信号(Y,M,C)に応じてカラー記録
   を行なうことを特徴とするカラー画像形成装置。