JPH07209772A - 色出力用画像処理方法及び装置 - Google Patents

色出力用画像処理方法及び装置

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JPH07209772A
JPH07209772A JP614094A JP614094A JPH07209772A JP H07209772 A JPH07209772 A JP H07209772A JP 614094 A JP614094 A JP 614094A JP 614094 A JP614094 A JP 614094A JP H07209772 A JPH07209772 A JP H07209772A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は色出力用画像処理方法及び装置に関
し、Y,M,C,Kが作ることのできる最大色域を常に
利用しつつ、色を変化させずに純粋にブラックの比率に
より変化する画質をコントロールし、画像に応じて適応
的にブラックの比率を変化させ、最適な画質を作ること
ができる色出力用画像処理方法及び装置を提供すること
を目的としている。 【構成】 Y,M,C,K(イエロー,マゼンタ,シア
ン,ブラック)を用いた色出力用画像処理方法におい
て、色変換用LUT(ルックアップテーブル)に、予め
入力画像信号と出力画像信号との関係を所定の方法によ
り記憶させておき、該色変換用LUTに画像信号入力と
ブラック量をコントロールするブラック量コントロール
信号を与えて、色出力信号を得るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は色出力用画像処理方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】印刷技術においては、カラー原画の記録
再生の際には、Y,M,C,K(イエロー,マゼンタ,
シアン,ブラック)の4色を用いた印刷が行われる。
Y,M,Cに加えて、Kを用いるのは、Y,M,Cの3
色印刷の場合、インクが理想的な発色特性を持っておら
ず、画像のコントラストに乏しい再生画像しか得られな
いためである。
【0003】ところで、印刷業界では、ブラックをコン
トロールすることはできたが、ブラックの決定方法が色
彩工学に直接関係しておらず、ブラックを変化させるこ
とで色調や彩度が変化する。例えばUCA(Under
Color Addition)でブラック量を増や
すと、暗くなりかつ彩度が低下する。また、UCR(U
nder Color Removal)により、3原
色をブラックで置き換えると、深みのある黒がなくなり
かつ彩度が低下するという問題がある。
【0004】前記した4色印刷の場合、Y,M,Cの印
刷インクに対して所謂100%下色除去(100%UC
R)が行われることがある。これは、画像をY,M,C
の3色のうちの2色とブラックとで再生する方式であ
り、低明度部における色再現領域が広くなると共に、高
明度部におけるグレー安定性を高く維持することができ
るためである。また、100%UCRにより、高価なカ
ラーインクの消費量が減少するという効果もある。
【0005】図8はこの種の画像処理装置の従来例を示
すブロック図である(特開平5−292306号)。こ
の画像処理装置は、カラー画像入力装置で読み込まれた
3色画像信号について、画像モード及び代表色等の情報
に応じて黒(ブラック)を含んだ4色の画像出力信号を
生成するものである。具体的には、原稿読み取り情報を
知覚的に等歩的な均等色空間上の3変数色信号に変換
し、この均等色空間上の3変数色信号で表される色を、
前記画像出力信号のうち、いずれか2色及び黒で実質的
に相当する色へ変換する場合における黒の量を求め、こ
のブラック量を画像出力信号における最大値とし、前記
画像入力装置からの入力情報に応じて実際のブラック量
を決定し、次いで知覚的に等歩的な均等色空間上での前
記3変数色信号を用いて、決定された実際のブラック量
に対する黒を除いた3色の画像出力信号のそれぞれの色
量を決定するものである。
【0006】図において、1は原稿情報を3色に分解し
て読み取るカラー画像入力装置であり、読み取られた原
稿情報は、例えばカラー画像入力装置1内に設けられた
A/D変換器(図示せず)によりディジタル信号に変換
され、3色色信号R,G,Bとしてパラレルに出力され
る。これら色信号R,G,Bは、図示しない等価中性明
度変換回路により、等価中性明度信号RE ,GE ,BE
に変換された後、明度・色度分離手段2に入力される。
該明度・色度分離手段2は、入力信号座標系RE ,GE
,BE を知覚的に等歩度であり、かつデバイス・イン
デペンデントな座標系に変換する手段であり、その座標
系としては、例えばL系が用いられる。
【0007】入力信号座標系(RE ,GE ,BE )を
(L)表色系に変換するには、例えば非線形
マスキング法が用いられる。明度・色度分離手段2から
出力されるL信号は、フルブラック(FB)
色変換手段3に入力される。該FB色変換手段3は、L
信号からY,M,Cの3色の内の2色と黒へ
の変換を並列実行する前段部3−1と、並列実行した演
算結果から真のブラック量を選択する後段部3−2から
なる。そして、後段部3−2からは、入力画像信号L
を、Y,M,Cの3色の内の2色と黒とで再現
する場合のブラック量の最大値Kmax が出力される。こ
のブラック量Kmax は、入力画像信号をY,M,C,K
の4色で忠実実行する場合に設定可能な黒の上限値を与
える。
【0008】一方、明度・色度分離手段2から出力され
るL信号は、絵・文字分離手段7とブラック
量調整手段4に入力され、ブラック量調整手段4でブラ
ック量調整係数αが決定される。絵・文字分離手段7
は、注目画素の輝度信号を、図示しなかラインメモリに
蓄えられた周辺画素の輝度信号と比較することにより、
注目画素が絵部か文字部かの判定をする。ブラック量調
整手段4は、注目画素の色度信号と絵・文字分離手段7
からの判定結果を基に、ブラック量調整係数αを出力す
る。
【0009】明度・色度分離手段2から出力されるL
信号はFB色変換手段3に入力される。FB色
変換手段3は、L信号の上位Qビットからフ
ルブラック再現時の上位Rビットを出力するテーブル変
換部3−1と、黒の下位R’ビットを補間演算により決
定する補間演算部3−2からなる。前段部3−1は、L
信号に対して各32段階の代表点を持ち、フ
ルブラック再現時のブラック量Kmax ’を8ビット精度
で記憶する。後段部3−2は、入力L 信号の
下位3ビットと前段部3−1からのブラック量Kmax ’
を基に、テーブル内の格子点間の補間演算を行ない、8
ビット精度でブラック量Kmax を算出する。
【0010】この時、前段部3−1のテーブルの内容と
しては、予め入力画像信号Lをフルブラッ
ク、即ちY,M,Cの3色の内の2色と黒とで再現する
場合のブラック量が記憶されている。従って、FB色変
換手段3から出力されるブラック量Kmax は、入力信号
をY,M,C,Kの4色で忠実再現する場合に設定可能
な黒の上限値を示している。
【0011】ブラック量調整手段4からは、このブラッ
ク量Kmax を基に実際にブラック量を決定するためのブ
ラック量調整信号ENLk が出力される。このブラック
量調整信号ENLk とL信号は、色変換テー
ブル5−1に入力され、補間演算手段5−2を経てイエ
ロー信号ENLy ,マゼンタ信号ENLm ,シアン信号
ENLc に変換される。この補間演算手段5−2からの
出力信号ENLy ,ENLm ,ENLc は第1の階調補
正手段6−1に入る。第1の階調補正手段6−1の出力
は、第2の階調補正手段6−2を経て出力信号Y,M,
C,Kとして出力される。ここで、第2の階調変換手段
6−2において、前記したブラック量調整信号ENLk
が入力され、ブラック量が調整される。これら第1及び
第2の階調補正手段6−1,6−2は、色変換テーブル
5−1の容量を削減し、補間演算手段5−2の精度を向
上させるために必要なものである。
【0012】このような装置によれば、忠実な色再現を
前提として決定されるブラック量の設定範囲の中で、色
再現以外の画質向上を考慮した黒加刷量を先ず決定し、
その黒加刷量に対して忠実再現を満足するための3色出
力信号を決定するので、忠実な色再現と色以外の画質向
上を両立させることができる。
【0013】以下に示す例は、出願人が既に提案した画
像処理方法である。 (1)Maximum Black法(特開平2−13
6848号) 色座標が指定された時、その色座標を示すY,M,C,
K(イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック)の組み合
わせを推定する場合に、与えられた色座標を示すY,
M,C,Kの組み合わせの内、Kの値が最大濃度値とな
るY,M,C,Kの組み合わせを、離散的に与えられた
色座標の各特定点についてそれぞれ求めると共に、これ
ら離散的な組み合わせによるY,M,C,Kのカラーパ
ッチを作成し、作成されたカラーパッチの測色値から、
上記特定点以外の色座標に対応するY,M,C,Kの座
標値を推定するようにしたもの。ある色を再現するの
に、ブラック量を最大限利用するもので、これにより総
インク量を節約し、グレー付近の鮮鋭性を高めることが
できる。
【0014】(2)Minimum Black法(特
願平4−266718号) 色座標が指定された時、その色座標を示すY,M,C,
K(イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック)の組み合
わせを推定する場合に、与えられた色座標を示すY,
M,C,Kの組み合わせの内、Kの値が最小濃度値とな
るY,M,C,Kの組み合わせを、離散的に与えられた
色座標の各特定点についてそれぞれ求めると共に、これ
ら離散的な組み合わせによるY,M,C,Kのカラーパ
ッチを作成し、作成されたカラーパッチの測色値から、
上記特定点以外の色座標に対応するY,M,C,Kの座
標値を推定するようにしたもの。ある色を再現するの
に、ブラック量を最少限利用するもので、これにより階
調性を可能な限り高めることができる。
【0015】(3)Smooth Black法(特願
平5−25534号) 使用可能なプリンタの色域を最大限利用しながら、前記
Maximum Black法,Minimum Bl
ack法から、その中間的なブラックの使用方法を決定
し、必要に応じてスムージング(平均化処理)する。こ
こで、スムージングとは、前記ブラック量の決定を、目
標色の指定の色要素の増減に対して同一方向に増減する
ように設定した画像入力信号の組み合わせに対するブラ
ック量のデータを、隣接するデータと共に平均化処理す
ることをいう。この場合、平均化処理は、平均化して更
新されたデータについて、更にデータ値が収束するまで
繰り返してもよい。これにより、擬似輪郭の生じない滑
らかな画像信号を得ることができる。
【0016】図9はスムージング処理の例を示す図であ
る。YとMに対するKの値を等高線の形で示している。
図に示すように、スムージングの回数を増やしていく
と、ブラック量は(d)に示すように次第に収束する。
この時のKの状態が最も滑らかなK変化と考えられ、
Y,MはKに依存して決定されるため、Y,Mの変化も
滑らかになる。
【0017】得られたY,M,C,Kに対して、その間
を補間する方法としては、例えばUSP4477833
号にその一例が示されている。この補間方法は、3色入
力の画像データに対して、ALU(論理演算ユニット)
を用いて三角錐補間により各色毎に重み演算を行なうも
のである。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の技術ではブラック量をコントロールすることはできて
いたが、測色的に調整されていないため、ブラック量に
応じてプリント色が変化してしまい、色を変化させずに
ブラック量をコントロールすることができなかった。ま
た、ブラック量を変えると、使用可能な色域が変化して
しまうという問題があった。このため、純粋にブラック
量を変えるのではなく、出力画面の色をコントロールす
るための手段として利用せざるを得なかった。
【0019】また、図8について説明した従来装置で
は、Y=0,M=0,C=0の条件で作られる組み合わ
せの中から目標色を再現するブラック量を計算するた
め、YMCKプリンタの最大の色域を使用することがで
きなかった(K=maxの条件が欠落している)。ま
た、前記条件は単純に任意のブラック量の割合を決定す
るようにしているので、特に色域境界付近ではブラック
量を減らしていった時に、それと同時に色域が縮退する
ため、色域外となってしまい、そのプリンタの最大色域
を利用しきれないという問題があった。
【0020】図10は従来の手法で使用できない色域を
示す図である。図の斜線領域が使用できない色域を示し
ている。(a)はY=0,M=0という条件の場合を、
(b)はK=0という条件の場合をそれぞれ示してい
る。いずれも縦軸Lは明度を、横軸Cは彩度をそれ
ぞれ示している。(a)において、斜線領域はK=ma
xの場合を示し、(b)において斜線領域AはY=ma
xの場合を、斜線領域BはM=maxの場合をそれぞれ
示している。特に、色域境界付近の色がブラック量調整
値によっては、上の理由で同じ色を維持できず、彩度の
低下を招いていた。
【0021】図8の従来例によれば、4次元のLUTを
,ブラック量について作成することになっ
ているが、これを実施した場合、使用不可能なブラック
量についての組み合わせは利用されないため、メモリを
有効に利用できなかった。更に、使用可能なブラック
量,使用不可能なブラック量にまたがる値については、
補間演算が不可能であった。
【0022】また、出願人が提案したMaximum
Black法,Minimum Black法,Smo
oth Black法では、黒の利用方法が連続的に選
択できないという問題があった。また、画像の色や形状
に応じて適応的に変化させることはできなかった。更
に、前述したUSP4477833号では、3色入力の
画像データに対してALUを用いて三角錐補間を利用し
て、各色毎に重み計算を行なうため計算時間がかかって
いた。また、4次元の入力データに対する手法は開示さ
れていなかった。
【0023】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、第1にY,M,C,Kが作ることのでき
る最大色域を常に利用しつつ、色を変化させずに純粋に
ブラックの比率により変化する画質をコントロールし、
画像に応じて適応的にブラックの比率を変化させ、最適
な画質を作ることができる色出力用画像処理方法及び装
置を提供することを目的とし、第2にブラック量コント
ロール信号を分離することによりユーザの使用目的に従
い、簡単にかつ自由度が高くブラック量を変更できるよ
うにすることができ、Y,M,C,Kの色素量,網点率
の変化をなだらかにしてプリンタの条件変化に対して擬
似輪郭を見えにくくすることができる色出力用画像処理
方法及び装置を提供することを目的とし、第3に高速に
Y,M,C,K出力のLUTの補間演算を行なうことが
できる色出力用画像処理方法及び装置を提供することを
目的としている。
【0024】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、Y,M,C,K(イエロー,マゼンタ,シア
ン,ブラック)を用いた色出力用画像処理方法におい
て、色変換用LUT(ルックアップテーブル)に、予め
入力画像信号と出力画像信号との関係を所定の方法によ
り記憶させておき、該色変換用LUTに画像信号入力と
ブラック量をコントロールするブラック量コントロール
信号を与えて、色出力信号を得るようにしたことを特徴
としている。
【0025】
【作用】色変換用LUTは前記したMaximum B
lack法,MinimumBlack法,Smoot
h Black法等の手法を用いて、内蔵データを決定
する。そして、入力信号としての画像信号に加え、ブラ
ック量をコントロールする信号を色変換用LUTに入力
するようにした。これにより、前記したようなY,M,
C,Kが作ることのできる最大色域を常に利用しつつ、
色を変化させずに純粋にブラックの比率により変化する
画質をコントロールし、画像に応じて適応的にブラック
の比率を変化させ、最適な画質を作ることができ、ブラ
ック量コントロール信号を分離することによりユーザの
使用目的に従い、簡単にかつ自由度が高くブラック量を
変更できるようにすることができ、Y,M,C,Kの色
素量,網点率の変化をなだらかにしてプリンタの条件変
化に対して擬似輪郭を見えにくくすることができる色出
力用画像処理方法及び装置を提供することができる。
【0026】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の原理ブロック図である。図
において、10は入力画像機器信号とブラック量コント
ロール信号を受ける色変換用のLUTと補間演算器であ
る(以下LUT・補間演算器という)。入力画像機器信
号としては、3色の場合R,G,B信号,L
信号,L信号等が考えられ、4色の場合Y,
M,C,K信号が考えられる。図の破線は4色入力の場
合を示している。3色入力の場合、ブラック量コントロ
ール信号と合わせて4信号入力となり、4色入力の場
合、ブラック量コントロール信号と合わせて5信号入力
となる。入力信号、例えばY,M,C,KがLUTにア
ドレスとして入力されると、これらアドレスで選択され
るY,M,C,Kの組み合わせが複数決定される。その
複数の組み合わせのうち、LUTのアドレスとして入力
されるブラック量コントロール信号により1つが決定さ
れる。
【0027】3次元の信号、例えばテレビ信号等が入力
される場合には、4次元のLUTを用い、4次元の信
号、例えば印刷用のY,M,C,K等が入力される場合
には、5次元のLUTを用いることができる。色変化L
UTには、前述したMinimum BlackからM
aximum Blackまで少しずつ変化させたデー
タを格納しておき、これをブラック量コントロール信号
で適当なデータを選択し、或いは補間演算器で補間さ
せ、ブラック量を画像に応じて変化させることにより出
力信号Y,M,C,Kを得る。なお、ブラック量コント
ロール信号のビット数は画像信号のビット数よりも少な
くてもよい。
【0028】図2は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、11は入力画像機器信号を受けて、
画像信号に応じたブラック量コントロール信号を発生す
るブラック量コントロール信号発生器である。図におい
て、破線は4色入力の場合を示している。ブラック量コ
ントロール信号発生器11から出力されるブラック量コ
ントロール信号は、切り替えスイッチSW1を介してL
UT・補間演算器10に入る。この実施例では、ブラッ
ク量コントロール信号をユーザ定義により作成できるよ
うになっており、切り替えスイッチSW1を介してLU
T・補間演算器10に入るようになっている。従って、
切り替えスイッチSW1により、ブラック量コントロー
ル信号発生器11の出力又はユーザ定義値のいずれか一
方が選択され、LUT・補間演算器10にブラック量コ
ントロール信号として入力されるようになっている。つ
まり、ユーザの選択により何れをブラック量コントロー
ル信号として用いるか、切り替えスイッチSW1により
切り替えられるようになっている。
【0029】LUT・補間演算器10からは、補間され
た画像出力信号Yo,Mo,Co,Koが出力される。
ここで、ブラック量コントロール信号は、画像の色,種
類(自然階調,網点,文字),画像の色分布等に応じて
変化させるとよい。
【0030】上述したように、入力画像信号からブラッ
ク量コントロール信号を作成する場合、ブラック量コン
トロール信号発生器11としては、 LUTを用いる LUTと補間を用いる 関数発生器を用いる 肌色と灰色の両方又はその片方についてブラック量
パラメータを制御する 画像信号のヒストグラムを用いる のいずれかの方法を含むようにすることができる。
【0031】次に、色再現LUTを決定する方法につい
て説明する。図3は色再現LUTの決定方法の一例を示
すフローチャートである。この実施例では、中間値とし
てMaximum Black法とMinimum B
lack法の重み平均を割り振るものである。先ず、境
界条件となるブラック量の決定を行なう(S1)。具体
的には、Maximum Black法とMinimu
m Black法によるブラック量を計算する。この手
法で、全色域が利用できるうちの最大のブラック量の利
用方法と、最小のブラック量の利用方法が規定される。
【0032】次に、中間的ブラック量の決定をする(S
2)。つまり、両方のブラック量Kmax とKmin から中
間LUTのための中間的なブラック量Knew を重み平均
により計算する。この計算式は、例えばブラック量係数
をβとして Knew =(1−β)Kmin +βKmax となる。
【0033】次に、求まったブラック量に対する他の色
(Y,M,C)の測色的計算を行なう(S3)。つま
り、求まったブラック量に対する他の色(Y,M,C)
をカラーパッチを用いて測色的に計算し、多次元LUT
に記憶する。次に、ステップS2のブラック量のレベル
を変更する(S4)。
【0034】次に、全てのブラック量の分割レベルに対
する処理が終了したかどうかチェックする(S5)。全
てのブラック量の分割レベルに対する処理が終了してい
ない場合には、ステップS2,S3を繰り返す。全ての
ブラック量の分割レベルに対する処理が終了した場合に
は、色再現LUTの決定処理を終了する。
【0035】上述の処理において、必ずしも全ての段階
について計算しなくても、ブラック量を間引きして計算
し、その間は補間してもかまわない。例えば、ブラック
量のレベルを33とした時、レベル1,5,9,13,
17,21,25,29,33について各LUTを計算
し、その間のレベルは補間することができる。これによ
り、計算量を削減することができる。
【0036】具体的な使用例では、入力信号が3色の場
合(例えばR,G,B)は、信号について17レベル、
ブラック量コントロール信号について17レベルについ
て計算すれば、17×17×17×17×4のLUTと
なり、たかだか334084バイトの容量のメモリで実
現される。ブラックレベルの数を下げ、9レベルとする
と、9×17×17×17×4となり、167042バ
イトのメモリで実現することもできる。
【0037】ステップS2とS3の計算時に、ブラック
に対してはSmooth Black法で用いられる計
算式を用いて、入力をいったんL等の座標系
に変換して5回程度のスムージングを行ない、その後に
他の色Y,M,Cを決定するようにしてもよい。この場
合、両端の値は完全なMaximum Black又は
Minimum Blackにはならないが、これらの
手法の欠点(プリンタが変動した時、平滑でない色の部
分で擬似輪郭が見える)が緩和される。なお、この場合
も全色域の使用は保証される。
【0038】次に、他の色再現LUTの決定法について
説明する。この方法は、中間値として完全にスムージン
グされた手法を設定するものである。完全な中間値を作
るには、スムージング(平均化処理)を繰り返す。例え
ば、前述したSmoothBlack法で用いられる計
算式を用いて100回程度のスムージングを行なう。M
aximum Black法側では、Maximum
Blackからスタートして、スムージングの回数でコ
ントロールする(Minimum Black法ではそ
の逆)。中間とMaximum Blackの中間(即
ち1/4)では、約20回のスムージングが適当であっ
た。即ち、ブラックコントロール信号のレベルを5レベ
ルとすると、 Minimum Black Minimum Blackのブラック量に対して
20回のスムージング Minimum Black又はMaximum
Blackに対して100回以上のスムージング Maximum Blackのブラック量に対して
20回のスムージング Maximum Black となるように設定する。ブラック量コントロールをより
細かく行なう場合には、この中間的なスムージング回数
を選択すればよい。
【0039】次に、LUTに設定された値を更に補間す
る方法について説明する。補間方法は、例えば特開昭5
7−208765号に記載された方法に限定されるもの
ではなく、いかなる補間方法でもよい。例えば、三角錐
補間(特開昭63−123201号参照)、三角柱,四
角錐,立方体等を用いた補間方法と、より高次元の補間
でこれらを組み合わせたもの、例えば4次元では、5点
(三角錐補間に相当),8点経間(三角柱補間に相
当),16点補間(立方体補間に相当)等でもかまわな
い。
【0040】次に、黒パラメータの作成方法について説
明する。黒パラメータを作成する作成手段に格納するデ
ータは、以下の基準に従がう必要があり、これらの基準
の中から適宜選択することが望ましい。
【0041】 グレー付近はブラックの比率を高め
る。 肌色付近はブラックの比率を低める。 鮮鋭性を高めたい色にはブラックの比率を高め、階
調性を高めるためにはブラックの比率を下げる。
【0042】同じ画面に対して同じ手法(パラメータ)
ではなく、画面の位置,レイアウト,文字・画像の判別
結果,読み込み原稿の違い(例えば元の画像が網点画像
かどうか)等で、適応的に変化させてもかまわない。ま
た、黒パラメータを作成する場合、入力画像のヒストグ
ラムを求め、グレー成分が多いものは金属物等が写って
いるものとしてMaximum Blackに近いブラ
ック量コントロール信号を与え、肌色に相当する成分が
多いものはMinimum Blackに近いブラック
量コントロール信号を与えることもできる。この場合、
1つの画像では同じブラック量コントロール信号が与え
られるため、ブラック量コントロール信号はダイナミッ
クに変化しないためことから、ブラック量コントロール
信号の段階は多くなくてもよい(例えば5段階程度)。
【0043】次に、ブラック量コントロール信号の作成
に関数発生器を用いる実施例について説明する。入力信
号としてR,G,Bをもつ時、ブラック量コントロール
信号を以下の式で計算して算出する。
【0044】
【数1】
【0045】ここで、Ar,Ag,AbはそれぞれR,
G,Bの入力信号のディジタル値を表し、0〜255に
変化するものとする。Pkはブラック量コントロール信
号で、同じく0〜255の範囲で変化する。この値が2
55の時はグレー付近であることを示し、ブラック量は
Maximum Black法で決定された値を選択す
る。また、この値が0の時は、彩度が高いことを示し、
ブラック量はMinimum Black法で決定され
た値を選択するようにする。なお、(1)式はあくまで
一例であり、他のいかなる設定でもかまわない。
【0046】次に、LUTと補間を用いた黒パラメータ
の作成方法について説明する。先ず、前記(1)式の関
数式を計算し、その値をLUTに格納する。また、局所
的にブラック量をコントロールしたい色については、そ
の色を中心になだらかに値を変化させることが望まし
い。例えば、NTSC信号に準拠したテレビ用の画像信
号で、標準的な肌色信号値はR,G,B=(160,1
30,100)であり、この付近ではMinimum
Blackに近いブラック量コントロールを利用し、こ
の値から離れるに従って、デフォルトセッティングにな
るように設定する。
【0047】図4はLUTによるブラック量コントロー
ルの例を示す図である。図において、縦軸はブラック量
パラメータ、横軸はRGB,L等の色座標で
ある。原点はグレーレベルを示している。(a)におい
て、f1はデフォルトブラック量を、f2はこれに乗算
すべき肌色に対する重み係数である。特性f1に特性f
2を乗算すると、(b)のf3に示すような特性が得ら
れる。この特性をブラック量コントロール信号として用
いる。この結果、肌色近辺では、ブラック量が少ない理
想的なブラック量コントロール信号が得られる。例え
ば、図4に示すようにブラック量コントロール信号とし
て、グレー付近に近づくほどその値が大きくなる(Ma
ximum Blackの手法に近づく、即ちプリント
時のブラックインク量が多くなり、総インク量が節約で
きる)セッティングを基本とし、肌色付近の色は階調性
を増すために、ブラック量コントロール信号を下げ、黒
を使用しないようにする。
【0048】このようにすることで、画像の主観評価基
準の重要なポイントであるグレー部と肌色部のそれぞれ
の要求を満たすことができる。即ち、前者ではなるべく
ブラックを使用して再現することで鮮鋭性を増し、かつ
総インク量を節約し、後者ではなるべくブラックを使用
しないで再現することで階調性を増し、なだらかな画像
を作ることができる。
【0049】図8に示す方法では、最大ブラック量の発
生のためのLUTと補間装置,ブラック量を調整するた
めの装置等を分割しているため、ハードウェア構成が複
雑であり、また入力信号をLに置き換えてい
るためLUTと補間装置が2段になり、信号の劣化を引
き起こす欠点がある。これに対して、本発明では1個の
LUTを使用しているため、信号の劣化が生じない。
【0050】次に、4色入力の場合のメモリ削減と補間
装置の簡便化について説明する。入力が4色の場合、こ
れら入力に加えてブラック量コントロール信号とで5信
号入力となる。5次元LUTを使用すると、補間装置が
複雑になり、またメモリが増える。例えば、17×17
×17×17×4=5679428バイトとなる。この
ため、図5に示すような構成を用いる。図5は本発明の
他の実施例を示す構成ブロック図である。図2と同一の
ものは、同一の符号を付して示す。入力画像信号Yi,
Mi,Ci,Kiは第1のLUT・補間演算器20Aに
入り、中間的な3次元の値として出力される。出力され
る3次元の信号は、CIELABのL,L
,RGB,YCC,YIQ等、測色的に定義さ
れている3変数が考えられる。
【0051】この第1のLUT・補間演算器20Aを通
過することで、4変数が3変数の信号に変換され、変数
が1つ減る。第2のLUT・補間演算器20Bにこの3
変数信号とブラック量コントロール信号が入り、出力信
号Yo,Mo,Co,Koが出力される。つまり、この
実施例によれば4変数入力のLUT・補間演算器を20
A,20Bと2個用いることにより、5次元LUTを用
いる必要がなくなる。
【0052】なお、図に示す実施例では、ブラック量コ
ントロール信号を第1のLUT・補間演算器20Aの出
力から作成している。つまり、第1のLUT・補間演算
器20Aの出力はブラック量コントロール信号発生器1
1に入り、該ブラック量コントロール信号発生器11か
らブラック量コントロール信号が出力される。このブラ
ック量コントロール信号は切り替えスイッチSW1を介
して第2のLUT・補間演算器20B入るようになって
いる。ブラック量コントロール信号としては、ブラック
量コントロール信号発生器11の他に、ユーザ定義のコ
ントロール信号も用いることができるようになってい
る。これら2つのブラック量コントローラ信号は、切り
替えスイッチSW1によりいずれか一方が選択され、第
2のLUT・補間演算器20Bに入力れさる。この実施
例によれば、4次元LUTを2個用いることにより、メ
モリ容量としては、例えば17×17×17×17×4
×2=668168バイトとなり、メモリ容量を少なく
することができる。また、2個同じ補間演算器又はソフ
トウェアルーチンを利用できるため、コストダウンにも
寄与する。
【0053】次に、4出力の4次元のLUTと補間装置
の実施例について説明する。この種の装置としては、例
えば特開平2−226868号,特開昭57−2087
65号等に示されている。ここでは、特開昭57−20
8765号で示された手法を、一般の64ビットCPU
装置を用いて高速に4次元の補間を行なう場合について
説明する。4次元の補間の場合、5回の補間演算が必要
となる。8ビットの入出力の場合で、LUTの容量は1
7×17×17×17×4とする。この場合、格子間の
距離は、ディジタルカウントで16ずつ(0,16,3
2,48,64,80,96,112,128,14
4,160,176,192,208,224,24
0,255)の最後の値を除き等間隔とする。最後の間
隔が1だけ狭いが、これは実用上問題ない。
【0054】先ず、図6に示すような4入力,4出力の
LUT10Aを用意する。同図において、(a)は入力
画像信号R,G,Bとブラック量コントロール信号Bk
の上位アドレスを、(b)は入力信号に対応するY,
M,C,Kの組み合わせをそれぞれ示している。次に、
元のLUTの2倍の容量のメモリ12を用意し、ある入
力の組み合わせ(R,G,B,Bk )に対し、出力値
(4バイト)とし、図7に示すように値0とC,Y,
M,K値とを交互に配置されるようなデータ変換を行な
う。図において、12Aはメモリより構成される64ビ
ットレジスタである。各C,M,Y,K値の上位2バイ
トには0が立っている。以上で前処理が終了する。
【0055】(1)今、ある変換すべき3色データR,
G,Bとブラック量コントロール信号Bk が入力された
ものとする。ここで、この入力データを16で徐算し、
その商を色変換LUT10Aのアドレスとし、その余り
を補間のための重み係数とする。例えば入力データが
(R,G,B,Bk )=(132,111,21,19
3)であれば、その商は(Rh ,Gh ,Bh ,Bkh)=
(8,6,1,12)、余りは (Rl ,Gl ,Bl ,Bkl)=(4,15,5,1)と
なる。
【0056】入力データの徐算した余り(Rl ,Gl ,
Bl ,Bkl)=(4,15,5,1)の大小関係から、
4次元の超立方体の16個の頂点の中から、24組ある
5個の補間に利用される座標のオフセットを求める。こ
の場合、余りの大小関係はGl >Bl >Rl >Bklであ
るので、例えばオフセットとして(0,0,0,0),
(0,1,0,0),(0,1,1,0),(1,1,
1,0),(1,1,1,1)を与える。これらオフセ
ットは、余りの大小関係に応じて予めテーブル化してお
くとよい。
【0057】この時の重み係数は、(16−15)=
1,(15−5)=10,(5−4)=1,(4−1)
=3,(1)となる。次に、積算するレジスタ(8バイ
ト)12Bを0に初期化する。
【0058】 オフセットした時のLUTの値と、重
み係数をALU(乗算器でもよい)13で掛け合わせる
時に、ALU13には先ず (Rh ,Gh ,Bh ,Bkh)=(8,6,1,12)+
(オフセット)で示されるLUT10Aの値(Ci,M
i,Yi,Ki)8バイトがロードされる。
【0059】 ロードされた値に重み係数Wi(最初
は1)が乗算される。 積算レジスタ12Bにこの乗算結果が移され、累積
される。 からを合計5回繰り返す。
【0060】この乗算によれば、予めレジスタの上位バ
イトは0に初期設定されているので、累積演算によりそ
れぞれのデータがオーバフローすることはない。次に、
この積算用レジスタ12Bの値を取り出し、16で徐算
する。つまり、4ビット右にシフトさせる。次に、この
レジスタの並び(C,Y,M,K)を元の画像データの
並び(C,M,Y,K)に変換する。これにより、補間
されたC,M,Y,Kデータが得られたことになる。得
られた画像データは、画像ファイルメモリ(図示せず)
に格納する。次に、前記(1)のステップに戻り、次の
画像データの補間演算を行なう。
【0061】図7の実施例では数値演算装置として64
ビットCPUを用いた場合を例にとった。しかしながら
本発明はこれに限るものではなく、32ビットCPUを
用いることもできる。この場合、上述した乗算を2回に
分けて行なう必要があり、従来の方法と比較して1.5
倍程度の高速化となる。また、入力画像信号の次元数は
3に限るものではなく、何次元でも同様に計算すること
ができる。また、出力データはY,M,C,K4色に限
るものではなく、Y,M,C3色でも可能である。この
場合、従来の場合に比較して1.2倍程度の高速化とな
った。画像データのビット数も8ビットに限るものでは
なく、任意のビット数のものであってもよい(図7の構
成では11ビットまで計算できる)。
【0062】上述の図7の説明では、LUTの全ての色
に対して同時に、重み係数データを掛け合わせる場合に
ついて説明した。しかしながら、本発明はこれに限るも
のではない。例えば、n次元のLUTの補間演算をする
時、LUTの3色乃至4色の値の内、複数の色データに
対して同時に重み係数を乗算するようにしてもよい。
【0063】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば以下のような効果が得られる。 CMYK出力色変換LUTにブラック量コントロー
ル信号を加えてコントロールできるようにしたため、色
を変化させずブラック量のみを変えることができる。ま
た、ブラック量は中間的な値を選ぶことができる。
【0064】 LUTのデータは、Maximum
BlackとMinimum Black又はこれをス
ムージングした値を上限,下限にして格納しているた
め、いかなる入力の組み合わせでもYMCKプリンタの
能力最大限の色域が利用できる。
【0065】 多次元のLUTの入力として、必ず全
色域が利用できる範囲でのブラック量コントロール信号
を用いるため、LUTを無駄なく利用でき、ブラック量
を簡単な演算式で設定することができる。
【0066】 ブラック量コントロール信号は、どの
値をとっても全色域の利用が保証されているので、最大
ブラック量を毎回計算しなくてもすみ、コストダウンに
寄与する。ブラック量コントロール信号は、入力画像信
号に応じて変化するため、入力画像信号の特性に応じて
最適な方法が選べる。また、その方法は使用者が切り換
えることもできる。
【0067】 LUTのデータは、(スムージング処
理された時)Y,M,C,K各色の変化が均等色空間に
対して滑らかに行われるように設定されるため、プリン
タが濃度変動した時、擬似輪郭が見えづらい。
【0068】 補間演算を行なうに際し、画像データ
が8ビットであること,3角錐補間では重みデータの総
数が16であるため、1バイトおきにレジスタにデータ
をセットすることで同時に各色に重み係数を掛け合わせ
ても隣の色データを破壊しないという特徴を生かした手
法である。これにより、特開昭57−208765号で
示された手法を4色に対し、5回の乗算で完了すること
ができる。従来は、各色毎に計算していたため、合計2
0回の演算が必要であったが、この手法では、従来の1
/4の計算量である。但し、データの再配置が必要なた
め、現実には2〜3倍の高速化となる。また、重み係数
が16、即ち2のべき乗であるので、最後の徐算がビッ
トシフトにより置き換えられ、高速化を図ることができ
る。また、複数の乗算器を1つで置き換えられるため、
コストダウンに寄与する。また、32ビット、64ビッ
トの中央演算装置を利用するため汎用性が高くなる。
【0069】このように、本発明によれば、色変換用L
UTに予め入力画像信号と出力画像信号との関係を所定
の方法により記憶させておき、該色変換用LUTに画像
信号入力とブラック量をコントロールするブラック量コ
ントロール信号を与えることにより、第1にY,M,
C,Kが作ることのできる最大色域を常に利用しつつ、
色を変化させずに純粋にブラックの比率により変化する
画質をコントロールし、画像に応じて適応的にブラック
の比率を変化させ、最適な画質を作ることができる色出
力用画像処理方法及び装置を提供することを目的とし、
第2にブラック量コントロール信号を分離することによ
りユーザの使用目的に従い、簡単にかつ自由度が高くブ
ラック量を変更できるようにすることができ、Y,M,
C,Kの色素量,網点率の変化をなだらかにしてプリン
タの条件変化に対して擬似輪郭を見えにくくすることが
できる色出力用画像処理方法及び装置を提供することを
目的とし、第3に高速にY,M,C,K出力のLUTの
補間演算を行なうことができる色出力用画像処理方法及
び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図3】色再現LUTの決定方法の一例を示すフローチ
ャートである。
【図4】LUTによるブラック量コントロール信号の設
定例を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図6】4次元LUTの例を示す図である。
【図7】本発明による補間方法の説明図である。
【図8】画像処理装置の従来例を示すブロック図であ
る。
【図9】スムージング処理の例を示す図である。
【図10】従来の手法で使用できない色域を示す図であ
る。
【符号の説明】
10 LUT・補間演算器

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Y,M,C,K(イエロー,マゼンタ,
    シアン,ブラック)を用いた色出力用画像処理方法にお
    いて、 色変換用LUT(ルックアップテーブル)に、予め入力
    画像信号と出力画像信号との関係を所定の方法により記
    憶させておき、 該色変換用LUTに画像信号入力とブラック量をコント
    ロールするブラック量コントロール信号を与えて、色出
    力信号を得るようにしたことを特徴とする色出力用画像
    処理方法。
  2. 【請求項2】 前記色変換用LUTには、Maximu
    m Black(マクシマム・ブラック),Minim
    um Black(ミニマム・ブラック)の各手法又は
    これらを基にそれからスムージングされる手法を含み、 更に、その間はMaximum Black,Mini
    mum Blackの両手法の中間的な手法を含むこと
    を特徴とする請求項1記載の色出力用画像処理方法。
  3. 【請求項3】 前記中間的な手法は、Maximum
    Blackで使用されるブラック量を上限とし、Min
    imum Blackで使用されるブラック量を下限と
    して、これらの中間量を用いることを特徴とする請求項
    2記載の色出力用画像処理方法。
  4. 【請求項4】 前記中間的な手法は、スムージング(平
    均化処理)により行われることを特徴とする請求項2記
    載の色出力用画像処理方法。
  5. 【請求項5】 前記色変換用LUTは、入力信号の数に
    ブラック量のコントロール信号を加えて、1次元増やし
    た多次元LUTと補間部から構成されることを特徴とす
    る請求項1記載の色出力用画像処理方法。
  6. 【請求項6】 前記ブラック量コントロール信号は、入
    力画像信号を処理して得るようにしたことを特徴とする
    請求項1記載の色出力用画像処理方法。
  7. 【請求項7】 前記ブラック量コントロール信号は、使
    用者が必要に応じて切り替えることができるようにした
    ことを特徴とする請求項1記載の色出力用画像処理方
    法。
  8. 【請求項8】 前記画像信号からブラック量コントロー
    ル信号を作成する際に、 LUTを用いる LUTと補間を用いる 関数発生器を用いる 肌色と灰色の両方又はその片方についてブラック量
    パラメータを制御する 画像信号のヒストグラムを用いる のいずれかの方法を含むことを特徴とする請求項6記載
    の色出力用画像処理方法。
  9. 【請求項9】 前記ブラック量コントロール信号のビッ
    ト数を、画像信号のそれよりも少なくしたことを特徴と
    する請求項1記載の色出力用画像処理方法。
  10. 【請求項10】 Y,M,C,K(イエロー,マゼン
    タ,シアン,ブラック)を用いた色出力用画像処理装置
    において、予め入力画像信号と出力画像信号との関係を
    所定の方法により記憶させた色変換用LUT(ルックア
    ップテーブル)を具備し、該色変換用LUTに画像信号
    入力とブラック量をコントロールするブラック量コント
    ロール信号を与えて、色出力信号を得るようにしたこと
    を特徴とする色出力用画像処理装置。
  11. 【請求項11】 n次元のLUTの補間演算をする時、
    LUTの3色乃至4色の値の内、複数の色データに対し
    て同時に重み係数を乗算するようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の色出力用画像処理方法。
  12. 【請求項12】 前記補間演算を行なうに際し、32ビ
    ット又は64ビットの数値演算を行なうようにしたこと
    を特徴とする請求項11記載の色出力用画像処理方法。
  13. 【請求項13】 n次元のLUTの補間演算をする時、
    LUTの3色乃至4色の値の内、複数の色データに対し
    て同時に重み係数を乗算するようにしたことを特徴とす
    る請求項10記載の色出力用画像処理装置。
  14. 【請求項14】 前記補間演算を行なうに際し、32ビ
    ット又は64ビットの数値演算装置を用いるようにした
    ことを特徴とする請求項13記載の色出力用画像処理装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108540126A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 成都海存艾匹科技有限公司 基于三维可写存储器的可编程门阵列
JP2022050949A (ja) * 2020-09-18 2022-03-31 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置及びプログラム

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