(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料系の色材によって画像を印刷する画像形成装置の画像処理装置であって、
印刷すべき画像の画像特性を検出する検出手段と、
前記画像特性に基づき、前記画像を印刷した場合の光沢むらの発生度合を予測する予測手段と、
前記光沢むらの発生度合に基づき、前記画像の印刷処理において光沢むらの抑制処理を実行するか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記検出手段は前記画像特性として前記画像の明度画像を作成し、前記予測手段は前記明度画像の明度分布の広がりから前記光沢むらの発生度合を予測することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項３】
前記検出手段は前記画像の明度画像を作成して前記画像特性として前記明度画像の空間周波数分布を算出し、前記予測手段は前記空間周波数分布が示す低周波成分と高周波成分の割合から前記光沢むらの発生度合を予測することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は前記画像をオブジェクト分割して前記画像特性として各オブジェクトの空間周波数特性および明度を算出し、前記予測手段は視覚感度が所定値以上の空間周波数成分からなる、隣り合うオブジェクト間の明度の差から前記光沢むらの発生度合を予測することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項５】
さらに、前記画像形成装置が使用する色材および記録媒体に応じた、明度と光沢度の関係を示すテーブルを格納するメモリを有し、
前記検出手段は前記画像特性として前記画像の明度画像を作成し、前記予測手段は、前記テーブルを参照して、前記明度画像の明度分布を光沢度分布に変換し、前記光沢度分布の広がりから前記光沢むらの発生度合を予測することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前記光沢むらの抑制処理を実行すると判定された場合、前記色材の定着温度を変更することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、前記光沢むらの抑制処理を実行すると判定された場合、前記色材の定着速度を変更することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、前記光沢むらの抑制処理を実行すると判定された場合、記録パス数を変更することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項９】
顔料系の色材によって画像を印刷する画像形成装置の画像処理方法であって、
印刷すべき画像の画像特性を検出し、
前記画像特性に基づき、前記画像を印刷した場合の光沢むらの発生度合を予測し、
前記光沢むらの発生度合に基づき、前記画像の印刷処理において光沢むらの抑制処理を実行するか否かを判定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータ装置を制御して、請求項1から請求項8の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項10に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料系の色材によって画像を形成する際の光沢むらを抑制する画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のインクとして、水に溶解し易い染料を色材とした染料インクが広く用いられている。水を主成分とする染料インクは、溶媒中に溶解した色材が記録媒体の繊維内部に浸透し易い。従って、画像記録後も、記録媒体の表面形状が維持され易く、記録媒体自体の光沢が画像の光沢として維持される。言い換えれば、光沢に優れた記録媒体に染料インクを用いて画像を記録すれば、光沢に優れた画像を容易に得ることができる。従って、染料インクを用いるインクジェット記録装置においては、記録媒体の光沢を調整することにより、画像の光沢を調整可能である。
【０００３】
染料インクは、一般に耐光性が低く、色材の染料分子が光によって分解し、画像が褪色する。また、染料インクで印刷した印刷物は、一般に耐水性が低く、水に濡れると繊維質に浸透した染料分子が水に溶解し、画像の滲みが発生する。
【０００４】
染料インクを使用する場合に発生する耐光性や耐水性の問題を解決するため、近年、色材に顔料を用いた顔料インクの開発が進められている。顔料インクは、分子として存在する染料と異なり、数10nmから数μmの粒子として溶剤中に存在する。顔料インクの色材粒子は、染料インクの色材粒子に比べて大きく、耐候性が高い印刷物が得られる。
【０００５】
顔料インクの色材は、記録媒体内に浸透し難く、記録媒体の表面に堆積する。そのため、顔料インクを付けた領域と顔料インクを付けなかった領域とでは画像表面の微細な形状が異なる。また、画像の濃度や色に応じて色材の使用量が異なる。そのため、色材が記録媒体を被覆する面積が異なり、色材の反射率と記録媒体の表面反射率が異なるため、色材が記録媒体を被覆する面積の違いで光沢に違いが生じる。
【０００６】
上述した理由により、顔料インクを用いて画像を記録すると、画像の濃度や色によって光沢感が異なる「光沢むら」と呼ぶ現象が発生する。光沢むらが発生すると、同一の画像内に光沢が観察されるグロス領域と光沢が観察されないマット領域が混在し、とくに写真画像の場合は好ましくない画像として認識される。
【０００７】
光沢むらは、顔料インクを用いるインクジェット記録装置に限らず、トナーを記録媒体に定着して画像を記録する電子写真方式の記録装置でも発生する。例えば、トナーの付着量が多い領域は、定着によって画像表面の平滑性が高くなる。そのため、光沢が低い普通紙であれば、画像が存在する領域は、画像が存在しない記録紙の表面が剥き出しの領域に比べて、光沢が高くなる。なお、画像が存在する領域の光沢は、トナーの付着量、定着温度、定着速度などに依存して変化することが知られている。
【０００８】
光沢むらを抑制するために、色再現に影響しない実質的に無色透明なインク（以下、クリアインク）を用いる方法が知られている。つまり、有色インクで被覆されていない領域に、クリアインクまたは白色インクを付けて光沢むらを抑制する（例えば、特許文献1）。
【０００９】
また、顔料インクを用いて画像の記録を行う装置で、有色のインクで被覆されていない領域に、黒色より淡い無彩色のインク（以下、淡灰色インク）を付ける方法がある（例えば、特許文献2）。
【００１０】
しかし、特許文献1の発明は、色再現に不要なクリアインクまたは白色インクを記録装置に搭載する必要があり、記録装置の大型化、高価格化を招く。特許文献2の発明も、インク数が増加し、記録装置の大型化や高価格化が避けられない。さらに、有色インクで被覆していない領域に淡灰色インクを記録すれば、入力信号値が(R, G, B)=(255, 255, 255)のインクを付けない領域にも色材を記録することになり、ハイライト域の明度低下を引き起こし、色再現域が縮小する。
【００１１】
また、シアンC、マゼンタM、イエローYの色材に染料インクを用い、ブラックKの色材には顔料インクを用いる記録装置においては、Kの色材とCMYの色材の光沢度の違いによって生じる擬似輪郭が問題になる。この問題を解決するために、特許文献3は、染料インクCMYのみで印刷した光沢度に対して、顔料インクKを混色した光沢度が同等とみなせる範囲を目視または光沢度の測定によって決定し、顔料インクKの最大打込量を決定する方法が開示する。しかし、K色材のみ耐候性の高い顔料インクを使用するため、K色材を使用しない色再現域は耐候性が低いという問題がある。
【００１２】
上記の先行技術は、入力画像に依らず同一処理を行う。光沢むらが目立たない画像に対しても光沢むら抑制処理を実行する。光沢むら抑制処理は、処理速度や光沢以外の画質（粒状性や、筋状の濃度むら（以下、筋）の発生とトレードオフの関係を有する場合があり、光沢むら以外の要素も鑑みて、入力画像に適した処理を実行することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開2002-307755公報
【特許文献２】特開2005-096194公報
【特許文献３】特開2006-041949公報
【特許文献４】特許第3938184号公報
【非特許文献１】Roger P. Dooley and Rodney Shaw「Noise Perception in Electrophotography」Journal of Applied Photographic Engineering Vol. 5, p. 190-196 (1979)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、印刷すべき画像の光沢むらの発生度合を予測し、光沢むらの発生度合に応じて印刷処理を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１６】
本発明にかかる画像処理は、顔料系の色材によって画像を印刷する画像形成装置の画像処理において、印刷すべき画像の画像特性を検出し、前記画像特性に基づき、前記画像を印刷した場合の光沢むらの発生度合を予測し、前記光沢むらの発生度合に基づき、前記画像の印刷処理において光沢むらの抑制処理を実行するか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、印刷すべき画像の光沢むらの発生度合を予測し、光沢むらの発生度合に応じて印刷処理を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例1の画像処理装置の構成例を説明するブロック図。
【図２】画像処理装置の処理を説明するフローチャート。
【図３】プリンタドライバが提供するユーザインタフェイスの詳細を説明する図。
【図４】電子写真プリンタの出力画像における光沢度の変化を説明する図。
【図５】トナーの定着状態を説明する模式図。
【図６】光沢むら予測部の機能構成例を説明するブロック図。
【図７】画像の明度特性の算出方法を説明する図。
【図８】入力画像の明度ヒストグラムの一例、並びに、図8(a)(b)に示す明度範囲をもつ画像の光沢むら指標値の比較を示す図。
【図９】明度範囲と光沢度範囲の関係を示す図。
【図１０】画像の空間周波数特性の一例を示す図、並びに、図10(a)(b)に示す空間周波数特性をもつ画像の光沢むら指標値の比較を示す図。
【図１１】観察距離350mmにおける視覚感度曲線、並びに、視覚感度が閾値を下回る空間周波数の設定方法を説明する図。
【図１２】入力画像の一例、並びに、各オブジェクトを高周波オブジェクトと低周波オブジェクトに分離した様子を示す図。
【図１３】各オブジェクトの代表的な明度値を示す図。
【図１４】光沢むら予測部の機能構成の変形例を説明するブロック図。
【図１５】光沢特性の一例を示す図。
【図１６】光沢むら抑制処理を説明する図。
【図１７】顔料インクを用いるインクジェットプリンタの出力画像における光沢度の変化を説明する図。
【図１８】実施例2の画像処理装置およびプリンタの構成例を説明するブロック図。
【図１９】記録ヘッドの構成例を示す図。
【図２０】実施例2の画像処理装置およびプリンタの動作を説明するフローチャート。
【図２１】切出位置であるY座標Ycutの設定方法を説明する図。
【図２２】記録データの設定を説明する図。
【図２３】明度（信号値）と光沢度の関係例、並びに、中間明度域の設定方法を説明する図。
【図２４】明度（信号値）と写像性の関係例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる実施例の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例1においては、電子写真方式の記録装置（以下、電子写真プリンタ）に本発明を適用する場合を説明する。
【００２１】
［装置の構成］
図1のブロック図により実施例1の画像処理装置の構成例を説明する。
【００２２】
画像入力部101は、印刷対象の画像を表す画像データを入力する。図1においては、記録装置を制御するホスト装置（例えばコンピュータ）の記載は省略するが、ホスト装置のオペレーティングシステム(OS)上でプリンタドライバが稼動する。プリンタドライバのユーザインタフェイス(UI)によって印刷を指示された画像データは、USBやIEEE1394などの汎用のシリアルバスを介して、画像入力部101に入力される。なお、プリンタドライバとは異なるアプリケーションによって編集や加工が施された画像を、当該アプリケーションからプリンタドライバを介して印刷を指示する場合もある。
【００２３】
画像入力部101は、例えば汎用のシリアルバスのインタフェイスであり、ホスト装置や画像入力デバイス（例えばディジタルカメラやスキャナ）などからシリアルバスを介して画像データを入力する。また、画像入力部101は、例えばディスクの読取装置やメモリカードの読取装置であり、メモリカードに格納された画像データやディスクに記録された画像データを入力してもよい。あるいは、画像入力部101は、例えばネットワークインタフェイスであり、ネットワーク上のサーバから画像データを入力してもよい。
【００２４】
光沢むら予測部102は、入力画像の光沢むらの発生度合を印刷前に予測する。光沢むら判定部103は、予測された光沢むらの発生度合に応じて、光沢むら抑制処理を行うか否かを判定する。画像出力部104は、光沢むら抑制処理の実行可否の判定結果に応じて入力画像の印刷処理を行う。
【００２５】
［画像処理］
図2のフローチャートにより画像処理装置の処理を説明する。画像入力部101は、印刷対象の画像を表す画像データを入力し(S201)、光沢むら予測部102は、入力画像を印刷した場合の光沢むらの発生度合（以下、光沢むら指標値）を算出する(S202)。
【００２６】
光沢むら判定部103は、光沢むら指標値が所定の閾値（以下、光沢むら閾値）を超えるか否かを判定し、光沢むら指標値が光沢むら閾値を超える（つまり、光沢むらが大きい）場合は、光沢むら抑制処理の実行を画像出力部104に指示する(S203)。また、光沢むら指標値が光沢むら閾値以下（つまり、光沢むらが小さい）場合は、光沢むら抑制処理の非実行を画像出力部104に指示する(S203)。
【００２７】
画像出力部104は、光沢むら抑制処理の実行が指示されると光沢むら抑制処理を含む印刷処理を実行し(S204)、光沢むら抑制処理の非実行が指示されると通常の印刷処理を実行する(S205)。
【００２８】
画像出力部104は、光沢むら抑制処理を実行しない場合、ユーザが設定した、印刷速度、印刷コスト、光沢以外の画質（粒状性、筋の発生、階調性、鮮鋭性など）に対応する印刷処理を実行する。なお、印刷速度、印刷コスト、光沢以外の画質（粒状性、筋の発生、階調性、鮮鋭性など）の何れかまたは組み合わせを標準設定の印刷処理としてもよい。
【００２９】
［ユーザインタフェイス］
図3によりプリンタドライバが提供するユーザインタフェイス301の詳細を説明する。UI301は、印刷条件を設定するウィンドウであり、グラフィカルユーザインタフェイス(GUI)としてプリンタドライバに実装されている。ユーザは、入力画像欄302を操作して印刷対象の画像データを設定する。また、用紙の種類欄303を操作して画像を記録する記録媒体を設定または選択する。
【００３０】
印刷モード欄304の設定は、ユーザが設定した印刷対象の画像の特性と記録媒体の特性から光沢むら予測部102が算出した光沢むら指標値が光沢むら閾値以下、つまり、光沢むら抑制処理が不要と判断された場合に有効になる。言い換えれば、ユーザは、印刷モード欄304によって、ステップS205の印刷処理において優先する項目を画質（ラジオボタン305）、コスト（同306）、速度（同307）から選択することができる。
【００３１】
以上の設定が終了した後、ユーザは、印刷ボタン308を押して印刷の実行を指示する。また、印刷を中止する場合はキャンセルボタン309を押す。
【００３２】
［電子写真プリンタの出力画像における光沢むら］
記録媒体の光沢の評価は、一般に、正反射光の強度を測定する鏡面光沢度測定法（JIS Z 8741）に準拠する光沢度計の測定値を用いる。また、自動車の外板など高光沢物体の光沢の評価は、試料表面の曇り具合を測定する反射ヘイズ測定法（ISO13803、ASTM E 430）を用いる。また、試料表面に映り込んだ物体の像の鮮明度を測定する写像性測定法（JIS K 7105、JIS H 8686）を用いる。
【００３３】
しかし、電子写真プリンタにおいては、インクジェット方式や昇華型熱転写方式の記録装置、あるいは、銀塩写真と比較して光沢が小さい記録媒体が用いられ、トナー使用量に応じて光沢が変化するが、他の記録装置と比較して光沢の変化は小さい。従って、電子写真プリンタの出力画像の光沢むらの測定は、比較的高光沢の試料の測定に用いる反射ヘイズ測定法や写像性測定法ではなく、鏡面光沢度測定法が望ましい。
【００３４】
図4により電子写真プリンタの出力画像における光沢度の変化を説明する。図4(a)は光沢が比較的小さい例えば普通紙のような記録媒体に印刷を行った場合の入力信号値に対する光沢度（鏡面光沢度測定法に準拠する光沢度計の測定値）の変化401を示す。符号403は記録媒体の光沢度を、符号404は最大信号値（例えば255）に対して得られる光沢度をそれぞれ示す。また、図4(b)は光沢の比較的大きい例えばコート紙のような記録媒体に印刷を行った場合の入力信号値に対する光沢度の変化402を示す。
【００３５】
図5の模式図によりトナーの定着状態を説明する。図5(a)は光沢が比較的小さい例えば普通紙のような記録媒体501のトナー502の定着状態を示し、図4(a)に対応する。図5(b)は光沢の比較的大きい例えばコート紙のような記録媒体503のトナー504の定着状態を示し、図4(b)に対応する。
【００３６】
図5(a)に示すように、記録媒体501の表面と比較して、記録媒体501に定着されたトナー502の表面は（相対的に）平滑である。入力信号値が大きくなるに従い、表面が平滑な記録領域が増加し、出力画像の全体において平滑な領域が増加する。つまり、凹凸が大きい記録媒体501と平滑な記録領域の面積率の変化により、図4(a)に示すように、入力信号値の増加に伴う光沢度の増加が発生する。
【００３７】
一方、図5(b)に示すように、記録媒体503の表面と比較して、記録媒体503に定着されたトナー504の表面の凹凸は（相対的に）大きい。入力信号値が大きくなるに従い、表面の凹凸が大きい記録領域が増加し、出力画像の全体において凹凸が大きい領域が増加する。つまり、平滑な記録媒体503と凹凸が大きい記録領域の面積率の変化により、図4(b)に示すように、入力信号値の増加に伴う光沢度の低下が発生する。
【００３８】
なお、記録媒体に定着されたトナーの表面は、一般に、定着速度が遅いほど、また、定着温度が高いほど平滑になることが知られている。
【００３９】
［光沢むらの予測方法］
図6のブロック図により光沢むら予測部102の機能構成例を説明する。光沢むら予測部102は、画像データ701から画像特性702を検出し、さらに、画像特性702に基づき光沢むら指標値703を算出する。画像特性702は、画像の明度特性、または、画像の明度特性と画像の空間周波数特性からなる情報である。
【００４０】
図7により画像の明度特性の算出方法を説明する。光沢むら予測部102の明度変換部902は、ルックアップテーブル(LUT)を使用して、画素ごとに、画像データ701のRGB値をCIELabのL*値に変換する。そして、各画素の明度値L*から構成される明度画像903を得る。空間周波数算出部904は、明度画像903をフーリエ変換して、画像の空間周波数特性として空間周波数の分布を算出する。なお、光沢むら指標値の算出方法により、空間周波数算出部904は必須な構成ではない。
【００４１】
明度変換部902が使用するLUTは、RGBの各色成分信号値を例えば均等にn等分した三次元LUT(3DLUT)として構成される。つまり、3DLUTの格子点に対応する信号値を画像出力部104に入力して、格子点に対応するパッチを記録媒体に印刷する。そして、印刷したパッチそれぞれについて測色器により明度を測定して、測定した明度値を対応する格子点の出力値として記録する。なお、注目画素のRGB値に対応する格子点が3DLUTに存在しない場合は、RGB値を囲む近傍の複数の格子点（例えば四つの格子点）の出力値から補間演算によって注目画素のL*値を算出する。
【００４２】
上記では、3DLUTによってL*値を算出する例を説明したが、入力信号値と明度値の関係が線形またはガンマ曲線などの非線形な曲線で表されると仮定して、明度値を計算してもよい。あるいは、CIEによって規格化されたRGBからXYZの変換式を用いてXYZ値を算出し、Y値から明度値を算出してもよい。さらに、所定の画像処理が施された場合のドット配置などを予測し、Murray-Davies方程式やNeugebauer方程式などの予測式を用いて、明度値を算出してもよい。また、画像の空間周波数特性は、入力画像をグレイスケール画像に変換し、グレイスケール画像をフーリエ変換することによっても算出することができる。
【００４３】
●予測方法1
入力画像の明度特性から光沢むら指標値を算出する方法を「予測方法1」として説明する。
【００４４】
光沢むら予測部102は、明度画像903から図8に示す明度分布を表すヒストグラム（以下、明度ヒストグラム）を作成する。図8により入力画像の明度ヒストグラムの一例を示す。そして、明度ヒストグラムを参照して、所定の頻度を超える明度域を入力画像の明度の広がりを表す明度範囲とする。図6(a)に示す明度ヒストグラム601においては所定の頻度（閾値）603を超える頻度を有する明度範囲604が入力画像の明度範囲になる。同様に、図6(b)の明度ヒストグラム602においては、閾値603を超える頻度を有する明度範囲605が入力画像の明度範囲になる。
【００４５】
図4に示すように、電子写真プリンタの、明度に対する光沢度の変化は単調増加または単調減少になることが一般的に知られている。図9により明度範囲と光沢度範囲の関係を示す。図9に示すライン610は明度変化に対する光沢度変化を示し、図9(a)に示す画像（狭い明度範囲604）の場合、その光沢度範囲は符号611で示される。一方、図9(b)に示す画像（広い明度範囲605）の場合、その光沢度範囲は符号612で示される。つまり、明度範囲が広いほど、光沢度範囲が広い。従って、画像の明度範囲の最大明度値と最小明度値の差を光沢むら指標値にすることができる。
【００４６】
図8(c)は、図8(a)(b)に示す明度範囲をもつ画像の光沢むら指標値の比較を示す。図8(a)に示す明度範囲604の画像の光沢むら指標値は符号1701で示され、図8(b)に示す明度範囲605の画像の光沢むら指標値は符号1702で示される。符号1703は経験的に設定する光沢むら閾値を示す。図8(c)の例では、図8(b)に示す明度範囲605の画像は、その光沢むら指標値1702が光沢むら閾値1703を超えるとして、光沢むら抑制処理が実行される。
【００４７】
●予測方法2
入力画像の空間周波数特性から光沢むら指標値を算出する方法を「予測方法2」として説明する。
【００４８】
図10により画像の空間周波数特性の一例を示す。図10(a)は高周波成分と比較して低周波成分が多い画像の空間周波数分布を示し、図10(b)は低周波成分と比較して高周波成分が多い画像の空間周波数分布を示す。
【００４９】
非特許文献1によれば、人間の視覚感度は空間周波数によって異なることが明らかで、画像の観察距離に応じて視覚感度曲線を求めることが可能である。図11(a)により観察距離350mmにおける視覚感度曲線を示す。光沢むら予測部102は、図10に示す画像の空間周波数特性と、図11(a)に示す視覚感度曲線の積和演算（下式）によって、光沢むら指標値Sを算出する。
S = ∫P(f)・VTF(f)df      …(1)
ここで、P(f)は空間周波数fにおけるパワースペクトル、
VTF(f)は空間周波数fにおける視覚の空間周波数応答（この例では観察距離350mm、空間周波数fにおける視覚感度曲線が示す値）。
【００５０】
なお、上述したように、電子写真プリンタの、明度に対する光沢度の変化は単調増加または単調減少になることが一般的に知られている。従って、明度を基準に求めた空間周波数特性から光沢むら指標値Sが算出可能である。
【００５１】
図10(c)により図10(a)(b)に示す空間周波数特性をもつ画像の光沢むら指標値の比較を示す。図10(a)に示す空間周波数特性の画像の光沢むら指標値は符号1501で示され、図10(b)に示す空間周波数特性の画像の光沢むら指標値は符号1502で示される。図10(c)に示すように、低周波成分が多い画像の方が光沢むらが発生し易く、光沢むらが認識され易い。
【００５２】
また、視覚感度がある値以下は認識され難い。そこで、図11(b)に示すように、視覚感度曲線が所定値以下になる空間周波数fbを算出する。図11(b)の例は、所定値として例えば視覚感度10%に閾値を設定し、視覚感度が閾値以下になる空間周波数fbは4.5[cycle/mm]である。光沢むら予測部102は、空間周波数fbを境にして高周波成分と低周波成分を分け、画像内の低周波成分の割合を算出し、当該割合を光沢むら指標値としてもよい。
【００５３】
●予測方法3
入力画像の明度特性と空間周波数特性から光沢むら指標値を算出する方法を「予測方法3」として説明する。
【００５４】
光沢むら予測部102は、入力画像に像域分離処理を施し、オブジェクト分割する。そして、各オブジェクトをフーリエ変換して、図11(b)に示す空間周波数fbを境に各オブジェクトを高周波域の空間周波数成分からなるオブジェクトと低周波域の空間周波数成分からなるオブジェクトに分離する。以下では、分離されたオブジェクトを高周波オブジェクト、低周波オブジェクトと呼ぶ。
【００５５】
図12(a)(b)により入力画像の一例を示す。図12(a)に示す画像と図12(b)に示す画像の差はオブジェクト1005の有無だけである。図12(c)(d)により各オブジェクトを高周波オブジェクトと低周波オブジェクトに分離した様子を示す。図12(c)(d)において、ハッチングで示すオブジェクトは高周波オブジェクトであり、その他のオブジェクトは低周波オブジェクトである。図12(c)(d)の例では、オブジェクト1101と1103が高周波オブジェクト、オブジェクト1102、1104、1105が低周波オブジェクトである。
【００５６】
次に、光沢むら予測部102は、明度画像903を参照して各オブジェクトの代表的な明度値を算出する。図13により各オブジェクトの代表的な明度値を示す。
【００５７】
次に、光沢むら予測部102は、低周波成分のオブジェクトについて、隣り合うオブジェクト間の明度差を算出する。図12(c)に示すオブジェクトの場合は、オブジェクト1102と1104、1104と1105の明度差を算出する。図12(d)に示すオブジェクトの場合は、オブジェクト1102と1104を明度差を算出する。そして、算出した明度差の最大値を光沢むら指標値とする。
【００５８】
例えば、白い雲のオブジェクト1105と青い空のオブジェクト1104の明度差が、樹木の幹のオブジェクト1102とオブジェクト1104の明度差に比べて大きいとする。この場合、図12(a)に示す画像の光沢むら指標値は、オブジェクト1105と1104の明度差である。また、図12(b)に示す画像の光沢むら指標値はオブジェクト1102と1104の明度差である。この例では、図12(a)に示す画像において光沢むらが発生し易いことになる。
【００５９】
［光沢むらの予測方法の変形例］
図14のブロック図により光沢むら予測部102の機能構成の変形例を説明する。光沢むら予測部102は、画像データ701から画像特性702を算出し、さらに、画像特性702および光沢特性704に基づき光沢むら指標値703を算出する。
【００６０】
光沢特性704は、画像出力部104が使用する色材の光沢特性と、記録媒体の光沢特性を示す。図4(a)に示す信号値0の光沢度403は色材が記録されない記録媒体の光沢度であり、例えば信号値255の光沢度404は記録媒体が色材で完全に被覆された場合の光沢度、言い換えれば、色材の光沢度である。従って、記録媒体の光沢度403と色材の光沢度404を鏡面光沢度測定法に準拠する光沢度計を用いて測定し、光沢特性704としてメモリに格納する。さらに、信号値の各段階に対応するパッチを印刷し、その光沢度を光沢特性704に含める。図15により光沢特性704の一例を示す。なお、図15は、ある記録媒体に対する、入力信号値と光沢度の関係を示すテーブル例を示すが、入力信号値を明度値に置き換えたテーブルを作成することは容易である。また、図15に示すテーブルは、記録媒体ごとに用意される。もし、画像出力部104が種類が異なる複数セットの色材を利用可能な場合は、色材のセットと記録媒体ごとに用意される。
【００６１】
●予測方法4
光沢特性704を参照して、前述した「予測方法1」において算出される明度範囲に対応する光沢度範囲を算出し、光沢度範囲の最大光沢度と最小光沢度の差を光沢むら指標値とする。あるいは、光沢度範囲の標準偏差を光沢むら指標値にしてもよい。
【００６２】
●予測方法5
光沢特性704を参照して、前述した「予測方法1」において算出される明度ヒストグラムに対応する光沢度分布を示すヒストグラム（以下、光沢度ヒストグラム）を算出する。そして、光沢度ヒストグラムの所定の頻度閾値を超える光沢度範囲を算出し、光沢度範囲の最大光沢度と最小光沢度の差を光沢むら指標値とする。あるいは、光沢度範囲の標準偏差を光沢むら指標値にしてもよい。
【００６３】
●予測方法6
光沢特性704を参照して、明度画像903を光沢度画像に変換し、光沢度画像をフーリエ変換して空間周波数特性を算出する。そして、前述した「予測方法2」と同様に、式(1)のP(f)として光沢度画像の空間周波数fにおけるパワースペクトルを与えて算出される値Sを光沢むら指標値にする。
【００６４】
●予測方法7
光沢特性704を参照して、前述した「予測方法3」におけるオブジェクトの明度情報に対応するオブジェクトの光沢度情報を算出する。そして、隣り合うオブジェクトの光沢度差の最大値を光沢むら指標値にする。
【００６５】
なお、上記では、画像の明度から光沢むらを予測する方法を説明したが、輝度や反射率など明るさを表す指標を利用すれば、同様に光沢むらを予測することが可能である。
【００６６】
［光沢むら抑制処理］
図16により光沢むら抑制処理を説明する。
【００６７】
図5に示すように、電子写真プリンタの出力画像の光沢は、記録媒体の表面の状態と、定着されたトナーの表面の状態に依存する。普通紙のような光沢が小さい記録媒体が選択された場合は、図4(a)にカーブ401で示すように、信号値の増加に伴い光沢度が増加する光沢特性を示す。そこで、普通紙に標準の定着速度と定着温度より速い定着速度または低い定着温度に変更して、トナーの押し潰しを抑制し、定着後のトナーの表面の凹凸を大きくし、信号値に対する光沢特性の変化を図16(a)にカーブ1401で示すようにする。つまり、普通紙に標準の定着速度かつ定着温度における、信号値に対する光沢特性の変化を示すカーブ401に比べて光沢度の変化が小さくなり、光沢むらを低減することができる。
【００６８】
一方、コート紙のような光沢が大きい記録媒体が選択された場合は、図4(b)にカーブ402で示すように、信号値の増加に伴い光沢度が低下する光沢特性を示す。そこで、コート紙に標準の定着速度かつ定着温度より低い定着速度または高い定着温度に変更して、トナーの押し潰しを促進し、定着後のトナーの表面の凹凸を小さくし、信号値に対する光沢特性の変化を図16(b)にカーブ1402で示すようにする。つまり、コート紙に標準の定着速度かつ定着温度における、信号値に対する光沢特性の変化を示すカーブ402に比べて光沢度の変化が小さくなり、光沢むらを低減することができる。
【００６９】
なお、光沢むら抑制処理における定着速度および定着温度は、装置と記録媒体ごとに、経験値に基づき設定する。
【００７０】
あるいは、光沢むら抑制処理として、定着速度や定着温度を変化させず、カラードットを印刷しない領域にクリアトナーを印刷する方法を用いてもよい。
【００７１】
このように、入力画像の画像特性に応じて（さらに色材や記録媒体の光沢特性に応じて）光沢むらの発生度合を予測し、光沢むらの発生度合に応じて光沢むら抑制処理の実行を制御することができる。従って、光沢むらの発生度合が大きい画像は光沢むら抑制処理を行い、光沢むらの発生度合が小さい画像は光沢むら抑制処理を行わずに、画像を印刷することができる。
【実施例２】
【００７２】
以下、本発明にかかる実施例2の画像処理を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００７３】
実施例2においては、インクジェット方式の記録装置（以下、インクジェットプリンタ）に本発明を適用する場合を説明する。
【００７４】
［インクジェットプリンタの出力画像における光沢むら］
インクジェットプリンタにおける光沢むらは、色材として顔料系のインクを用いる場合、画像の明度の変化に伴い光沢が変化することに起因する。また、インクジェットプリンタによって写真を印刷する場合、光沢が大きい光沢紙が用いられることが多々ある。その結果、電子写真プリンタの出力画像と比較して、高いレベルの光沢の変化が発生する。
【００７５】
実施例1では、比較的、光沢が小さい場合を例にしたため、鏡面光沢度測定法を用いる例を説明した。しかし、インクジェットプリンタのように光沢が大きい記録媒体が使用される場合を考慮すると、特許文献4が開示するように、鏡面光沢度だけではなく、さらに写像性（また反射ヘイズ）を用いて光沢度を評価する方が画像の観察者の主観との対応が良好になる。
【００７６】
図17により顔料インクを用いるインクジェットプリンタの出力画像における光沢度の変化を説明する。光沢紙に画像を記録した場合の画像の明度に対する、光沢度（鏡面光沢度測定法に準拠する光沢度計の測定値）の変化2701（図17(a)）と、写像性（写像性測定法に準拠する写像性測定器の測定値）の変化2702（図17(b)）を示す。低明度域から中間明度域までは、画像の明度の増加に伴い光沢度と写像性が増加する。しかし、中間明度域から高明度域は、画像の明度の増加に伴い光沢度は低下し、写像性の変化は殆どないか、緩やかに増加する程度である。
【００７７】
［光沢むらの予測方法］
実施例2における光沢むら予測方法および判定方法は、実施例1と同様である。ただし、光沢が大きい光沢紙を用いる場合、光沢特性として鏡面光沢度に代わり反射ヘイズまたは写像性を用いることができるが、鏡面光沢度と反射ヘイズ、または、鏡面光沢度と写像性を組み合わせて用いることが好ましい。
【００７８】
［装置の構成］
図18のブロック図により実施例2の画像処理装置およびプリンタの構成例を説明する。
【００７９】
画像処理装置180とプリンタ200は、シリアルバスまたはネットワーク190を介して接続される。画像処理装置180の画像バッファ181は、図示しないホスト装置から入力される画像データを格納する。色分解部182は、色分解LUT183を参照して、画像バッファ181に格納された画像データをプリンタ200のインク色へ色分解する。
【００８０】
信号値判定部184は、画像バッファ181に格納された画像データの各画素の信号値を判定する。記録データ設定部185は、信号値判定部184の判定結果と記録データ設定LUT186を参照して、各パスの記録データを設定し、各パスの記録データを記録データメモリ187に格納する。ハーフトーン(HT)処理部188は、多階調の記録データを中間調処理により二値化し、二値化後の画像データをHT画像メモリ189に格納する。
【００８１】
プリンタ200のHT画像メモリ201は、画像処理装置180から出力される画像データを格納する。インク色および吐出量選択部202は、HT画像メモリ201が格納する画像データの値に応じて、記録ヘッド204に搭載されたインク色と記録ヘッド204が吐出可能なインク吐出量の中から、インク色と吐出量を選択する。そして、選択したインク色と吐出量をヘッド制御部203に出力する。
【００８２】
ヘッド制御部203は、移動部205を介して記録ヘッド204の移動を制御し、選択されたインク色と吐出量に基づき記録ヘッド204によるインクの吐出を制御する。つまり、搬送部206によって搬送される記録媒体207に対し縦横に記録ヘッド204を移動して、記録媒体207上に画像を形成する。
【００８３】
図19により記録ヘッド204の構成例を示す。記録ヘッド204は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKの四色のインクと、シアンCに比べて濃度が低い淡シアンLc、マゼンタMに比べて濃度が低い淡マゼンタLmのライトインクを含む六色のインクを吐出する。なお、図19には、説明を簡単にするため、記録紙の搬送方向にノズルを一列に配置した記録ヘッド204を示すが、ノズルの数と配置は任意である。例えば、同一色で吐出量が異なるノズルを有してもよいし、同一吐出量のノズルが複数列あってもよい。また、ノズルがジグザグに配置された構成でもよい。さらに、図19には、ヘッド移動方向に各色のノズル列が並んだ構成を示すが、記録紙の搬送方向に各色のノズル列を並べてもよい。
【００８４】
［画像処理］
図20のフローチャートにより実施例2の画像処理装置180およびプリンタ200の動作を説明する。
【００８５】
まず、画像バッファ181は、入力されるRGB画像データを格納する(S301)。信号値判定部184は、詳細は後述するが、各パスの出力データ値を設定するための情報を得るために、画像バッファ181に格納された画像データの注目画素の値と、所定の閾値を比較し、比較結果を記録データ設定部185に出力する(S302)。一方、色分解部182は、色分解LUT183を使用して、画像バッファ181に格納された注目画素のRGB値を各色のインクの使用量を表すインク値CMYKLcLmに色分解する(S303)。
【００８６】
次に、記録データ設定部185は、走査番号kと、色分解データの切出位置であるY座標Ycut(k)を設定する(S304)。なお、走査番号kの初期値は1、詳細は後述するが、Ycut(k)は走査番号kにおける切出位置（ノズル上端座標）である。そして、詳細は後述するが、記録データ設定LUT186を参照して、色分解後の画像データから走査ごとの記録データを設定し(S305)、設定した記録データを記録データメモリ187に格納する(S306)。
【００８７】
次に、HT処理部188は、記録データメモリ187に格納された記録データの階調数を低減する中間調処理を実行し(S307)、中間調処理後の記録データをHT画像メモリ189に格納する(S308)。ここでは、記録データの階調数を8ビット、中間調処理後の記録データの階調数を1ビット（二値）とする。
【００８８】
本実施例の中間調処理は、少なくとも、記録ヘッド204のノズル列のノズル数×画像の横サイズの記憶領域をもつ記録データメモリ187に格納された記録データに対し、順次、二値データを生成する。従って、HT画像メモリ189も同様に、ノズル列のノズル数×画像の横サイズ分の記憶領域を用意する。
【００８９】
このようにして、ある走査番号kに対する中間調処理が終了し、その結果、一回の記録ヘッド204の走査により形成すべき各色の二値画像（以下、バンドデータ）がHT画像メモリ189に格納される。なお、中間調処理は、誤差拡散法を用いればよいが、その他の方法、例えばブルーノイズマスク系やベイヤ系のディザ法、濃度パターン法を利用してもよい。あるいは、複数の方法を組み合わせてもよい。また、ステップS302からS308の処理は、バンドデータ分、繰り返し実行される。
【００９０】
次に、HT画像メモリ189は、ノズル数×画像の横サイズ分のバンドデータが蓄積されると、バンドデータをプリンタ200に出力する(S309)。
【００９１】
バンドデータが入力されたプリンタ200は、バンドデータをHT画像メモリ201に格納し、バンドデータに適合するインク色と吐出量を選択して画像形成を開始する(S310)。画像形成は、記録媒体207に対して記録ヘッド204を左から右に移動しながら所定の駆動間隔で各ノズルを駆動し、記録媒体207上にドットを記録することにより行われる。なお、本実施例においては、記録媒体207上を記録ヘッド204よって複数回の走査して画像を記録するマルチパス記録方式を用いる。
【００９２】
バンドデータの画像形成が開始されると、記録データ設定部185は、画像バッファ181に格納された画像データすべての処理を終了したか否かを判定し(S311)、未処理の画像データがあれば処理をステップS302に戻す。以上の処理を繰り返して、多階調の画像データに対する画像の形成が完了する。
【００９３】
●Ycutの設定方法
図21により切出位置であるY座標Ycutの設定方法を説明する。図21は八個のノズルが一列に配置された記録ヘッド204を用いて、画像上の同一主走査領域に対する四回の走査で画像を形成する4パス印刷を示している。なお、走査番号kにおける走査後の紙送量LF(k)は一定でなくても本実施例を実現可能だが、簡単のために、紙送り量LF(k)が一定の場合を説明する。
【００９４】
図21に示すように、一般的な4パス印刷は、走査番号k=1において、ノズル2501の下端の1/4のノズル（つまり、ノズル番号n7とn8）を使用して画像を形成する。続いて、走査番号k=2において、走査番号k=1に対して、ノズル長の1/4分、紙送りを行い（つまり、LF(1)=2）、ノズル2501の下端の1/2のノズル（つまりn5〜n8）を使用して画像を形成する。続いて、走査番号k=3において、走査番号k=2に対して、ノズル長の1/4分、紙送りを行い（つまり、LF(2)=2）、ノズルの下端の3/4（つまりn3〜n8）を使用して画像を形成する。以上の画像形成を繰り返して記録データ2502に対応する出力画像を形成する。
【００９５】
図21に示すように、走査番号k=1における色分解データの切出位置であるY座標Ycut(1)は-6、走査番号k=2におけるYcut(2)は-4、…になる。紙送量LF(k)が一定の場合、Ycut(k)を一般化すると下式で表される。
Ycut(k) = -Nzzl ＋ (Nzzl/Pass)×k      …(2)
ここで、Nzzlはノズル列数、
Passは印刷パス数。
【００９６】
なお、走査番号kにおける色分解データの切出位置であるY座標Ycut(k)は、記録データ設定LUT186に記録される。
【００９７】
●記録データの設定方法
図22により記録データの設定(S305)を説明する。図22(b)は各ノズルに対する入力データの分割率を示す。つまり、図22(b)の横軸は、入力ディーティを1とするとき0から1の実数値をとる分割率を示す。各ノズルに対する分割率は、パス数、紙送量、使用ノズル数によって決定され、入力デューティ分割テーブル（記録データ設定LUT186）に記録される。本実施例では、簡単のために、紙送量が一定の例を示す。
【００９８】
図22(c)に示す記録データは、図22(a)に示す色分解データと、図22(b)に示す分割率の積としてで設定される。ただし、ノズルが対応する画像Yアドレスが画像領域外になるときは、記録データを0とする。例えば、走査番号k=1においては、図21に示すように、ノズル列の上端の3/4のノズルが対応する画像Yアドレスが負値になり、それらノズルに対応する記録データとして0が設定される。また、下端の1/4のノズルに対応する記録データには有意な値が設定される。
【００９９】
なお、色分解データの切出位置であるYcut(k)は、走査番号kに依存するため、走査番号k=1〜7の場合、図22(c)のように記録データが設定される。図22(c)の記録データは、色分解データと、記録データ設定LUT186に格納された分割率の積により決まり、紙送りしながら積をとると、領域1の部分で走査番号k＝1〜4の四回の走査で形成される1ラスタの合計値が色分解データと同じになる。領域2、3、4も同様に、1ラスタの合計値が色分解データと同じになる。
【０１００】
［光沢むら抑制処理］
所定のインク量で画像を記録する場合、多数のパスに分割して記録すると、少ないパス数で記録する場合に比べて、光沢は小さくなる傾向がある。そのため、信号値の範囲によりパス数を決定して、再現する画像の濃度や色によって光沢感が異なる光沢むらを低減する。
【０１０１】
図23(a)により明度（信号値）と光沢度の関係例を示す。細実線で表すカーブ2701は、図17(a)と同様、少ないパス数（例えば2パス）で記録した場合の画像の明度（信号値）と光沢度の関係を示す。これに対して、一点鎖線で表すカーブ2101は、できるだけ多くのパス数（例えば4パス）で記録した場合の画像の明度（信号値）と光沢度の関係を示す。図23(a)に示す例では、符号2104で示す明度以上の高明度域と、符号2103で示す明度以下の低明度域はできるだけ少ないパス数で記録を行う。そして、残りの中間明度域ではできるだけ多くのパスに分割して記録を行えば、太実線で表す光沢度のカーブが得られ、画像の明度（信号値）に対する光沢度の変化を抑制することができ、光沢むらを抑制することができる。
【０１０２】
なお、カーブ2701は、所定の記録媒体に2パス印刷を行って、所定の明度に調整した、明度が異なる複数の色票（パッチ）の光沢度の測定値をプロットして得たものである。また、カーブ2101は、同じ記録媒体に4パス印刷を行って、所定の明度に調整した、明度が異なる複数のパッチの光沢度の測定値をプロットして得たものである。なお、各パッチは、所定の明度に調整しなくとも、信号値またはインク量を固定して印刷してもよい。
【０１０３】
図23(b)により中間明度域の設定方法を説明する。上述するように、2パス印刷によりパッチを印刷し、各明度に対する光沢度を測定し、光沢度の測定値から2パス印刷時の平均光沢度2201を算出する。次に、4パス印刷でパッチを印刷し、各明度に対する光沢度を測定し、光沢度の測定値から4パス印刷時の平均光沢度2203を算出する。そして、それら平均光沢度の平均値2202を計算する。
【０１０４】
次に、ある明度において、2パス印刷時の光沢度と平均値2202の差を計算し、4パス印刷時の光沢度と平均値2202の差を計算して、差が小さい方のパス数を、当該明度（信号値）に対するパス数に決定する。このような決定を各明度に対して行えば、2バスと4パスが切り替わる明度2103と2104が得られ、4パス印刷を行う明度2103と2104の間の中間明度域を設定することができる。そして、明度2103と2104の間の中間明度域においてパス数が4になるように、記録データ設定LUT186に記録パス数決定テーブルを格納する。
【０１０５】
なお、上記では、2パス印刷と4パス印刷の例を挙げたが、パス数がn種類（n≧2）のすべてにおいて、同一の議論がなり立つ。
【０１０６】
上記では、明度に対する光沢度の変化からパス数を切り替える方法を説明したが、写像性の変化からパス数を切り替えても構わない。また、光沢度の変化と写像性の変化を用いて、これらの変化が最も小さくくなるように、パス数を切り替えてもよい。
【０１０７】
図24により明度（信号値）と写像性の関係例を示す。一点鎖線で表すカーブ2702は、図17(b)と同様、比較的多くのパス数（例えば4パス）で記録した場合の画像の明度（信号値）と写像性の関係を示す。これに対して、細実線で表すカーブ2301は、比較的少ないパス数（例えば2パス）で記録した場合の画像の明度（信号値）と写像性の関係を示す。図24に示す例では、符号2104で示す明度以上の高明度域と、符号2103で示す明度以下の低明度域は少ないパス数で記録を行う。そして、残りの中間明度域ではできるだけ多くのパスに分割して記録を行えば、太実線で表す光沢度のカーブが得られ、画像の明度（信号値）に対する光沢度の変化を抑制することができ、光沢むらを抑制することができる。
【０１０８】
このように、入力画像の画像特性に応じて（さらに色材や記録媒体の光沢特性に応じて）光沢むらの発生度合を予測し、光沢むらの発生度合に応じて光沢むら抑制処理の実行を制御することができる。従って、光沢むらの発生度合が大きい画像は光沢むら抑制処理を行い、光沢むらの発生度合が小さい画像は光沢むら抑制処理を行わずに、画像を印刷することができる。
【０１０９】
［その他の実施例］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はCPUやMPU等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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