(57)【要約】【課題】  単色相画像の視認性の向上を図るとともに単色相化処理における利便性及びコスト性を改善する。【解決手段】  所定の色変換テーブルを介して変換された画像データにもとづき出力を行う画像形成装置１であって、入力画像の各色値を、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を当該統一する単一の色相において対応した彩度及び明度に変更する単色相化処理を行う単色相化処理部１０と、前記変更後の各色値を、前記色変換テーブルを介して前記他の色空間で表される色値に変換する色変換処理部２０とを備え、単色相化処理部１０は、前記単一の色相に係る所定の彩度及び明度を変更することにより所定の圧縮処理を行う圧縮処理手段１０２を有し、当該圧縮処理後の単一の色相において前記単色相化処理を行う構成としてある。【選択図】  図１
2011155419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の色空間で表される色値と他の色空間で表される色値とを対応づけた色変換テーブルを有し、この色変換テーブルを介して変換された画像データにもとづき出力を行う画像形成装置であって、
入力画像の各色値を、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を当該統一する単一の色相において対応した彩度及び明度に変更する単色相化処理を行う単色相化処理部と、
前記変更後の各色値を、前記色変換テーブルを介して前記他の色空間で表される色値に変換する色変換処理部とを備え、
前記単色相化処理部は、
前記単一の色相に係る所定の彩度及び／又は明度を変更することにより所定の圧縮処理を行う圧縮処理手段を有し、当該圧縮処理後の単一の色相において前記単色相化処理を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
所定の色空間における色相面を、対象色値に応じた最大彩度点と明度軸の両端点を頂点とした平面で表し、
前記圧縮処理手段は、前記圧縮処理として、前記単一の色相に係る色相面の前記最大彩度点の彩度と明度及び明度軸の端点の明度の変更によって当該単一の色相に係る色相面を縮小した所定の被単色相面を形成し、
前記被単色相面に係る色相を前記統一する色相として前記単色相化処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
所定の色空間における色相面を、対象色値に応じた最大彩度点と明度軸の両端点を頂点とした平面で表し、
前記圧縮処理手段は、前記圧縮処理として、前記単一の色相に係る色相面の前記最大彩度点の彩度と明度及び／又は明度軸の端点の明度の変更によって当該単一の色相に係る色相面を縮小した所定の被単色相面を形成し、前記被単色相面に係る色相を前記統一する色相として前記単色相化処理を行い、
前記被単色相面の最大彩度点及び明度軸の端点を変更するための設定値を、一又は二以上のモードに対応付けて保持するモード保持手段と、
入力操作に応じて一のモードを選択する操作入力手段と、を備え、
前記圧縮処理手段は、前記操作選択手段により選択されたモードに応じ、前記保持された設定値にもとづいて前記単一の色相に係る色相面の最大彩度点及び／又は明度軸の端点を変更する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記単一の色相に係る色相面及び当該色相面を縮小した前記被単色相面を彩度と明度にもとづく所定の画像によって表示する表示手段を備える
ことを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
ＲＧＢデータとＣＭＹデータとを対応づけた前記色変換テーブルを有し、
前記単色相化処理部は、
入力画像を形成する各ＲＧＢデータを、色相、彩度及び明度からなるＨＣＢ空間で表されるＨＣＢデータに変換する第一の処理と、
各ＨＣＢデータを、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を前記単一の色相に係る最大彩度値及び／又は明度軸の端点の変更にもとづく所定の圧縮処理が施された後の色相において対応した彩度及び明度のＨＣＢデータに変更する第二の処理と、
前記変更後の各ＨＣＢデータをＲＧＢデータに変換する第三の処理とを行い、
前記色変換処理部は、
前記変換後の各ＲＧＢデータを、前記色変換テーブルを介してＣＭＹデータに変換する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ＨＣＢ空間における色相面を、対象色値に応じた最大彩度点と明度軸の両端点とを頂点とした平面で表し、
前記圧縮処理手段は、
前記圧縮処理として、前記単一の色相に係る色相面の最大彩度点の彩度と明度及び明度軸の端点の変更により当該単一の色相に係る色相面を縮小した所定の被単色相面を形成し、
前記第二の処理が、前記第一の処理による変換後の各ＨＣＢデータの各色相に係る色相面を前記被単色相面に統一するとともに、当該統一される各色相に係る色相面上に示される彩度及び明度の位置関係を前記被単色相面上に示される彩度及び明度の位置関係に対応したＨＣＢデータに変更する
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
一の色空間で表される色値と他の色空間で表される色値とを対応づけた色変換テーブルを有し、この色変換テーブルを介して変換された画像データにもとづき出力を行う画像形成装置のコンピューターを、
入力画像の各色値を、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を当該統一する単一の色相において対応した彩度及び明度に変更する単色相化処理を行う単色相化処理部、及び、
前記変更後の各色値を、前記色変換テーブルを介して前記他の色空間で表される色値に変換する色変換処理部として機能させるとともに、
前記単色相化処理部に、
前記単一の色相に係る所定の彩度及び／又は明度を変更することにより所定の圧縮処理を行わせ、当該圧縮処理後の単一の色相において前記単色相化処理を行わせること
を特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢ形式の入力カラー画像を単色相の画像に変換して出力する画像形成装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラープリンター等の画像形成装置は、ＲＧＢ空間で表される画像データ（ＲＧＢデータ）をＣＭＹ空間で表される画像データ（ＣＭＹデータ）に変換するための色変換テーブル（LUT：Look  Up  Table）を備えている。具体的には、この色変換テーブルによって色変換された後のＣＭＹデータ、すなわち、シアン、マゼンタ、イエロー（又はこれらとブラック）の各色にもとづく画像を同一の紙媒体等に印刷することによってディスプレイ画像と同じ色合いの印刷物を得ることができる。
図１９は、画像形成装置の一般的な構成を示した機能ブロック図である。
同図に示すように、通常、画像形成装置１ａでは、処理対象のＲＧＢデータが色変換処理部２０ａに入力されると、色変換処理部２０ａの色変換テーブルによりＣＭＹＫデータに変換され、加えて、このＣＭＹＫデータがガンマ補正処理部３０ａやスクリーン処理部４０ａによって濃度補正や疑似階調処理が施されて出力される。
このような画像形成装置１ａでは、高階調化やトナーの改良等の基本性能の向上に加え、レジストレーション補正機能、最適ＰＤＬの自動選択機能など、カラー出力の再現性を重視する様々な機能が発揮されるようにしている。
【０００３】
ところが、近年、企業等において、印刷にかかるコスト低減等のため、従業員に対しカラー印刷を抑制し、モノクロ印刷を推進する傾向が出てきている。
また、再現性よりも高速性を重視する場合など、ユーザー単位でモノクロ印刷を望むケースがある。
したがって、単にフルカラーの再現性のみならず、単色相出力する場合の再現性についても視認性の改善等が求められている。
【０００４】
このため、特許文献１には、フルカラー領域の一部の領域に属する色値を所定の単色値に強制的に変換するカラー画像処理方法が提案されている。
このカラー画像処理方法によれば、まず、対象となる画像データ（ＲＧＢ値）をＸＹＺ値に変換し、さらにこれをｘｙＹ値に変換する。そして、このｘｙＹ値が、黒、青、赤、黄、白のうちいずれの領域に属するか否かの判定結果によって、元のＲＧＢ値を対応する単色値に変換するようにしている。
また、特許文献２には、色相軸ごとに色調整を行う装置が提案されている。この装置によれば、色度図における色相軸上を複数に分割して、その中から１つの色相軸を選択できるようにしたうえで、選択した色相軸について明度、彩度、色相の連続的な調整を行うことにより、ユーザーは、直感的かつ高速に、色調整ができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９０７５０号公報
【特許文献２】特開２００４−６４１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の技術では以下のような問題が生じていた。
まず、特許文献１のカラー画像処理方法は、あくまでカラー画像を色相ごとに調整することができるようにしたものであり、本来的に、単色相化を実現する構成とはなっていない。
このため、理論上は単色相化を行うことは可能だが、操作が煩雑になるばかりでなく、処理が複雑化するため、遅延が生じ又は改造等が必要となる。
また、色相のみに着目しているため、明度や彩度が欠落して視認性が低下する場合がある。
これに対し、特許文献２の装置は、色相、明度、彩度を色相軸ごとに調整できるようにしている。
しかしながら、このような調整はユーザーが行う必要があるため、煩わしく、また、色彩学を十分理解していないユーザーが調整する場合など、適切な色味で再現されない問題が生じていた。
さらに、これら従来の技術においては、単色相化処理に際し、トナーの消費量を考慮した構成になっておらず、コスト軽減や環境保護の観点から改善が望まれていた。
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑みなされたものであり、対象画像を明度や彩度を保ちつつ、トナー消費をも考慮した単色相化処理を可能とする画像形成装置及び画像処理プログラムの提供を目的とする。
また、単色相化処理に際し、トナー消費抑制、階調性保持、明度・彩度保持などの各種モードを設定して選択したモードに応じた処理を可能とする画像形成装置及び画像処理プログラムの提供を目的とする。
さらに、単色相化処理の過程や結果を視認可能に表示するとともに、簡易な操作によって所望の単色相化処理を実行することができる画像形成装置及び画像処理プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、一の色空間で表される色値と他の色空間で表される色値とを対応づけた色変換テーブルを有し、この色変換テーブルを介して変換された画像データにもとづき出力を行う画像形成装置であって、入力画像の各色値を、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を当該統一する単一の色相において対応した彩度及び明度に変更する単色相化処理を行う単色相化処理部と、前記変更後の各色値を、前記色変換テーブルを介して前記他の色空間で表される色値に変換する色変換処理部とを備え、前記単色相化処理部は、前記単一の色相に係る所定の彩度及び／又は明度を変更することにより所定の圧縮処理を行う圧縮処理手段を有し、当該圧縮処理後の単一の色相において前記単色相化処理を行うようにしてある。
【０００９】
また、本発明の画像処理プログラムは、一の色空間で表される色値と他の色空間で表される色値とを対応づけた色変換テーブルを有し、この色変換テーブルを介して変換された画像データにもとづき出力を行う画像形成装置のコンピューターを、入力画像の各色値を、各色相を単一の色相に統一するとともに、当該統一される色相における彩度と明度との関係を当該統一する単一の色相において対応した彩度及び明度に変更する単色相化処理を行う単色相化処理部、及び、前記変更後の各色値を、前記色変換テーブルを介して前記他の色空間で表される色値に変換する色変換処理部として機能させるとともに、前記単色相化処理部に、前記単一の色相に係る所定の彩度及び／又は明度を変更することにより所定の圧縮処理を行わせ、当該圧縮処理後の単一の色相において前記単色相化処理を行わせるようにしてある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置及び画像処理プログラムによれば、単色相化処理に際し、トナー消費抑制によるコスト性、モード操作、表示方法等による操作性及び利便性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す第一のブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す第二のブロック図である。
【図３】本実施形態に係る単色相化処理部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ＲＧＢ−ＣＭＹの色変換テーブルを三次元的に表した図である。
【図５】図４に示す色変換テーブルにおいて明度軸を示した図である。
【図６】図５に示す色変換テーブルを明度軸の端点（Ｗ点又はＫ点）方向からの視点にもとづいて表した図である。
【図７】図６を３次元的に表した図である。
【図８】任意の色値を含む色相面を二次元的に表した図である。
【図９】任意の色値を含む色相面と被単色相面とを表した図である。
【図１０】色空間上の色相面に含まれる任意の点Ａの位置関係を求めるため、予め点Ａを含む各三角形の面積とその面積比を求める方法を説明するための図である。
【図１１】本実施形態の圧縮処理の一例を説明するための図である。
【図１２】△ＷＫＰ２の点Ａに対応する被単色相面△ＷＫＰ２’の点Ａ’を示した図である。
【図１３】本実施形態の圧縮処理の他の例を説明するための図である。
【図１４】△ＷＫＰの点Ａに対応する被単色相面△ＷＫ’Ｐ’の点Ａ’を示した図である。
【図１５】本実施形態に係る単色相化モード指定部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】単色相化処理に係る表示手段及び操作手段を説明するための第一の図である。
【図１７】単色相化処理に係る表示手段及び操作手段を説明するための第二の図である。
【図１８】単色相化処理に係る表示手段及び操作手段を説明するための第三の図である。
【図１９】従来の画像形成装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係るプリンタ装置等からなる画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、カラープリンター等の印刷装置であり、ＣＰＵ（Central  Process  Unit）やチップセット等の制御要素、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）等により構成されたコンピューターを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行する演算処理装置である。ＲＯＭは、プログラム及びデータを予め記憶した不揮発性のメモリである。ＲＡＭは、プログラムを実行する際にそのプログラム及びデータを一時的に記憶して、作業領域として用いるメモリである。ＲＯＭに記憶されたプログラムは、ＣＰＵの制御手段に読み込まれることにより、コンピューターに所定の処理を行わせる。このように、プログラムとコンピューターが協働することにより、画像形成装置１のコンピューター内に機能的な構成要素が実現される。
【００１３】
画像形成装置１は、図１に示すように、プログラムとコンピューターとの協働により実現される機能的な構成として、対象画像を単色相の画像データに変換する単色相化処理部１０、対象画像の色値を所定の色変換テーブルによって出力用の色値の画像データに変換する色変換処理部２０、出力濃度補正を行うガンマ補正処理部３０、疑似階調処理を行うスクリーン処理部４０及び選択されたモードにもとづく単色相化処理を実現する単色相化モード指定部７０を備える。
また、図２に示すように、画像形成装置１は、ハードウェア構成として、画像入力装置５０と出力装置６０とを有し、それぞれ図示しないコンピューターや入力デバイスと直接又はケーブル等を介して接続している。ここで、画像入力装置５０は、ＲＧＢデータからなる画像情報を入力する。出力装置６０は、単色相化処理（モード指定にもとづく単色相化を含む）、色変換処理、ガンマ補正処理、スクリーン処理が施された画像データを出力する。
【００１４】
つまり、本実施形態に係る画像形成装置１は、対象の画像情報を画像入力装置５０が入力し、単色相処理部１０、色変換処理部２０、ガンマ補正処理部３０、スクリーン処理部４０及び単色相化モード指定部７０がその画像に対して必要な処理を施し、その後、出力装置６０が画像出力処理を行う。
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。
【００１５】
ここで、本実施形態に係る単色相化処理部について詳細に説明する。
図３は、単色相化処理部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
同図に示すように、単色相化処理部１０は、単色相化処理手段１０１と圧縮処理手段１０２とを備える。
まず、単色相化処理手段１０１は、画像入力装置５０を介して入力された原画像の各ＲＧＢデータをＨＣＢデータに変換する（本発明の第一の処理）。これによりレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂｌ）によって表される入力画像データを、色相値（Ｈ：Ｈｕｅ）、彩度値（Ｃ：Ｃｈｒｏｍａ）、明度値（Ｂ：Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）によって表すことができる。
【００１６】
続いて、単色相化処理手段１０１は、各ＨＣＢデータに含まれる各色相値（Ｈ）を、任意の色相値（Ｈ’）に統一する処理を行う。この色相値（Ｈ’）は、ユーザーの所定操作によって任意の値に設定することができる。
ここで、単色相化処理手段１０１は、この統一処理とともに、彩度値及び明度値をその彩度値と明度値との関係に対応した値に変更する処理を行う（本発明の第二の処理）。具体的には、ＨＣＢ空間上において、統一前（統一される）の色相面上に存在する対象点（色値）の座標を、その色相面上の位置関係を保持しつつ統一先となる（統一する）単一の色相に係る色相面上に写像し、この写像後の座標に相当する彩度値と明度値を変更値として求める。
【００１７】
ただし、本実施形態の単色相化処理手段１０１は、統一先となる単一の色相に係る色相面を縮小した後の色相面に対し前述の写像処理を行う。
具体的には、まず、圧縮処理手段１０２が、ＨＣＢ空間上、この単一の色相に係る色相面の最大彩度点や明度軸を変更することによってその色相面が縮小された色相面（以下、被単色相面と呼称する）を形成する。
次に、単色相化処理手段１０１が、この被単色相面上に対象点を写像することにより、元のＲＧＢデータ（ＲＧＢ）をＨＣＢデータ（Ｈ’Ｃ’Ｂ’）に変更する。
【００１８】
なお、単色相化処理手段１０１は、単色相化処理が施された後の画像データ（Ｈ’Ｃ’Ｂ’）を、元のＲＧＢデータ形式の画像データ（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）に変換する（本発明の第三の処理）。
そして、単色相化処理手段１０１及び圧縮処理手段１０２は、上述の一連の処理を、原画像のすべてのＲＧＢデータについて行う。単色相化処理部１０は、係る処理を介して取得した画像データを色変換処理部２０に受け渡す。
【００１９】
ここで、単色相化処理と圧縮処理について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態では、ＲＧＢデータを８ｂｉｔの色値として表す。例えば、原画像における任意のＲＧＢデータＡを、ＲＧＢ空間に存在する座標として点Ａ又はＡ＝｛ｒ，ｇ，ｂ｝（但し、０≦ｒ，ｇ，ｂ≦２５５）として表す。
【００２０】
図４は、ＲＧＢ−ＣＭＹの色変換テーブルを三次元的に表した図であり、図５は、この色変換テーブルにおいて明度軸を示したものである。
これらの図に示すように、画像形成装置１が有する色変換テーブルは、三次元的に表すことができる。
色変換テーブルをなす立方体の各頂点、すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂｌ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ及びＷは、それぞれ、レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック及びホワイトをそれぞれ示す。
本実施形態においては、立方体の各頂点の座標は、それぞれ、Ｒ＝｛２５５，０，０｝、Ｇ＝｛０，２５５，０｝、Ｂｌ＝｛０，０，２５５｝、Ｃ＝｛０，２５５，２５５｝、Ｍ＝｛２５５，０，２５５｝、Ｙ＝｛２５５，２５５，０｝、Ｋ＝｛０，０，０｝、Ｗ＝｛２５５，２５５，２５５｝とする。
つまり、この色変換テーブルは、ＲＧＢとＣＭＹとが１対１で対応しており、これを参照することによって、ＲＧＢデータに対応したＣＭＹデータを求めることができる。
また、ＷとＫを端点とした明度軸を意識することによって、任意のＲＧＢデータ又はＣＭＹデータに対する明度を認識することができる。
【００２１】
図６は、このような色変換テーブルを明度軸の端点（Ｗ点又はＫ点）方向からの視点にもとづいて表した図である。このようにすると、色変換テーブルにおけるＲＧＢデータとＣＭＹデータとを環状に表すことができる。
例えば、同図において、ＲＧＢデータＡ＝｛ｒ，ｇ，ｂ｝は、レッドの色相面上に存在することを認識することができる。
図７は、図６を３次元的に表した図である。
同図によれば、レッドの色相面（△ＷＫＲ）上に点Ａが存在することを立体的に認識することができる。
このように、一般に、色相面は、任意のＲＧＢデータＡに対応する最大彩度点Ｐと明度軸上の端点Ｗ及びＫとからなる三角形状の平面（色相面）で表すことができる。
なお、最大彩度点Ｐは、対象点及び明度軸を包含する色相面と線分Ｍ−Ｂｌ−Ｃ−Ｇ−Ｙ−Ｒ−Ｍとの交点によって示される。したがって、本実施形態の例では、図６及び図７において点Ａに対応する最大彩度点ＰはＲとなる。
【００２２】
ここで原画像の任意の色値を単色相化する具体的な方法について図８〜図１２を参照しながら詳細に説明する。
まず、図８に示すように、単色相化処理手段１０１が、任意の点Ａを含む色相面を取り出す。同図において、ｘ方向及びｙ方向は、彩度及び明度を示し、それぞれの方向に比例して値が大きくなることを示している。つまり、同図に示す色相面ＷＫＰ２の最大彩度点はＰ２であり、明度軸は線分ＷＫであることを表している。
なお、単色相化処理手段１０１は、最大彩度点に対応する最大彩度値（最大彩度値）Ｐを次式（１）によって求めることができる。
Ｐ＝（Ａ−min（Ａ））／max（Ａ−min（Ａ））×２５５      ・・・（１）
（但し、min［Ａ］は、｛ｒ，ｇ，ｂ｝の内で最小の値、max［Ａ］は、｛ｒ，ｇ，ｂ｝内で最大の値、Ａ−min［Ａ］は、点Ａの各要素からmin［Ａ］を引く事を意味する。max（Ａ−min（Ａ））は、点Ａの各要素について計算されたＡ−min［Ａ］の値の内、最大のものを意味する。）
例えば、△ＷＫＰ２内に存在する任意の点ＡのＲＧＢデータが、Ａ＝｛９５，６３，６３｝である場合、単色相化処理手段１０１は、上記式（１）を適用して、その最大彩度点Ｐ２を、Ｐ２＝｛２５５，２５５，０｝と算出することができる。
【００２３】
次に、単色相化処理手段１０１が、各色相面の統一先である被単色相面を取り出す。
図９は、任意の点Ａを含む色相面と被単色相面とを二次元的に重ねて表した図である。
同図において、点Ａを含む色相面△ＷＫＰ２の最大彩度点Ｐ２は、Ｐ２＝Ｙ＝｛２５５，２５５，０｝とし、被単色相面△ＷＫＰ１の最大彩度点Ｐ１は、Ｐ１＝Ｒ＝｛２５５，０，０｝としている。
このように、ＨＣＢ空間の色相値を固定することにより、ある色相面と他の色相面との明度差を認識することができる。
【００２４】
図１０は、色空間上の色相面に含まれる任意の点Ａの位置関係を求めるため、予め点Ａを含む各三角形の面積とその面積比を求める方法を説明するための図である。
まず、同図においては、次式（２）〜（６）が成り立つ。
Ｓ＝△ＷＫＰ２                                          ・・・（２）
ｓ＝△ＡＷＫ／△ＷＫＰ２                                ・・・（３）
ｔ＝△ＡＫＰ２／△ＷＫＰ２                              ・・・（４）
ｕ＝△ＡＰ２Ｗ／△ＷＫＰ２                              ・・・（５）
Ｓ＝ｓ＋ｔ＋ｕ＝１                                      ・・・（６）
【００２５】
なお、一般に、三次元空間における△ＯＤＥの面積Ｓ0は、Ｏ＝｛Ｏr，Ｏg，Ｏb｝、Ｄ＝｛Ｄr，Ｄg，Ｄb｝、Ｅ＝｛Ｅr,Ｅg，Ｅb｝と仮定すると、次式（７）〜（９）を用いて算出することができる。
ベクトルＯＤ＝Ｄ−Ｏ                                    ・・・（７）
ベクトルＯＥ＝Ｅ−Ｏ                                    ・・・（８）
Ｓ0＝｜ＯＤ×ＯＥ｜／２                                  ・・・（９）
つまり、△ＯＤＥの面積Ｓ0は、ベクトルＯＤとベクトルＯＥの外積を用いて算出することができる。
このため、△ＷＫＰ２における点Ａの位置関係を示す面積比率ｓ、ｔ、ｕは、式（２）〜（９）を用いて求めることができる。
【００２６】
図１１は、本実施形態に係る圧縮処理の一例を説明するための図である。
ここでは、統一先となる単一の色相面△ＷＫＰ１の最大彩度点Ｐ１を縮小して被単色相面△ＷＫＰ２’を求める方法について説明する。
具体的には、圧縮処理手段１０２が、単一色相面△ＷＫＰ１の最大彩度点Ｐ１と点Ｗとからなる線分ＷＰ１と、統一前の色相面△ＷＫＰ２の最大彩度点Ｐ２と点Ｋとからなる線分ＫＰ２との交点Ｘを求め、さらに、この交点Ｘと最大彩度点Ｐ１との中点Ｐ２’を求めることによって、被単色相面△ＷＫＰ２’を求める。
すなわち、単色相化処理手段１０１は、△ＷＫＰ２上に存在する対象点を、圧縮処理手段１０２によって形成された被単色相面△ＷＫＰ２’上に、その位置関係を保持しつつ写像することによって、対象点に相当する色値を単色相化する処理を行う。
【００２７】
演算処理としては、圧縮処理手段１０２が、次式（１０）〜（１３）にもとづいて、まず、線分ＷＰ１と線分ＷＰ２との交点Ｘを求める。
Ｘ＝ｓ（Ｐ１−Ｗ）＋Ｗ                                    ・・・（１０）
Ｘ＝ｔ（Ｐ２−Ｋ）＋Ｋ                                    ・・・（１１）
ｓ（Ｐ１−Ｗ）＋Ｗ＝ｔ（Ｐ２−Ｋ）＋Ｋ                    ・・・（１２）
（Ｐ１の明度値）≦（Ｐ２の明度値）                        ・・・（１３）
【００２８】
つまり、圧縮処理手段１０２は、明度軸の端点の座標：Ｗ＝｛Ｗx，Ｗy｝、Ｋ＝｛Ｋx，Ｋy｝、最大彩度点Ｐ１及びＰ２の座標：Ｐ１＝｛Ｐ１x，Ｐ１y｝、Ｐ２＝｛Ｐ２x，Ｐ２y｝をこれらの方程式に当てはめて解を求めることによって、ｓ、ｔ及び交点Ｘの座標｛Ｘx，Ｘy｝を算出する。式（１０）〜（１２）は、詳細には次式（１０）’〜（１２）’及び（１０）’’〜（１２）’’のようになるので、実際の計算は、これらの式を用いればよい。
Ｘx＝ｓ（Ｐ１x−Ｗx）＋Ｗx                                    ・・・（１０）’
Ｘx＝ｔ（Ｐ２x−Ｋx）＋Ｋx                                    ・・・（１１）’
ｓ（Ｐ１x−Ｗx）＋Ｗx＝ｔ（Ｐ２x−Ｋx）＋Ｋx                    ・・・（１２）’
Ｘy＝ｓ（Ｐ１y−Ｗy）＋Ｗy                                    ・・・（１０）’’
Ｘy＝ｔ（Ｐ２y−Ｋy）＋Ｋy                                    ・・・（１１）’’
ｓ（Ｐ１y−Ｗy）＋Ｗy＝ｔ（Ｐ２y−Ｋy）＋Ｋy                    ・・・（１２）’’
なお、式（１３）に関し、（Ｐ１の明度値）≧（Ｐ２の明度値）となる場合、圧縮処理手段１０２は、ベクトルＫＰ１とベクトルＷＰ２との交点Ｘを求める。
【００２９】
次に、圧縮処理手段１０２は、統一先の単一の色相面△ＷＫＰ１における最大彩度点Ｐ１を縮小した最大彩度点Ｐ２’を求める。
Ｐ２’は、交点Ｘと最大彩度点Ｐ１との中点であるため、圧縮処理手段１０２は、次式（１４）にもとづいてＰ２’を求めることができる。
Ｐ２’＝（Ｘ＋Ｐ１）／２                                  ・・・（１４）
なお、圧縮処理手段１０２によって求められたＰ２’は、単色相化処理手段１０１に渡される。
これにより、単色相化処理手段１０１は、被単色相面△ＷＫＰ２’の各頂点の座標値を取得することができる。
【００３０】
次に、任意のＲＧＢデータＡを、単色相化した後のＲＧＢデータＡ’の算出方法について説明する。すなわち、原画像に含まれる色値であって、任意の色相面に含まれるＲＧＢ値データを、被単色相面上に写像する方法について説明する。
図１２は、ある色相面に含まれる元のＲＧＢデータＡを、被単色相面△ＷＫＰ２’上に写像した場合の当該写像後のＲＧＢデータＡ’を示した図である。
同図に示すように、△ＷＫＰ２’における点Ａ’は、写像前の△ＷＫＰ２における点Ａの位置関係と等しくする必要がある。つまり、△ＷＫＰ２における△ＡＷＫ、△ＡＫＰ２、△ＡＰ２Ｗの面積比率ｓ、ｔ、ｕは、△ＷＫＰ２’における△Ａ’ＷＫ、△Ａ’ＫＰ２、△Ａ’Ｐ２Ｗと同一となるように写像する必要がある。
【００３１】
このため、単色相化処理手段１０１は、予め式（３）〜（５）を用いて求めたｓ，ｔ，ｕを次式（１５）に代入して点Ａ’の座標を算出する。
Ａ’｛ｒ,ｇ,ｂ｝＝ｓ・Ｐ２’｛ｒ,ｇ,ｂ｝＋ｔ・Ｗ｛ｒ,ｇ,ｂ｝＋ｕ・Ｋ｛ｒ,ｇ,ｂ｝
・・・（１５）
このようにして、単色相化処理部１０が、原画像におけるすべてのＲＧＢデータについて、その単色相化後のＲＧＢデータを求める。これにより、一連の単色相化処理は終了し、原画像であるカラー画像が単色相画像に変換される。
【００３２】
他方、点Ａ’の座標については、図１１や図１２で用いた被単色相面と異なる形状の被単色相面を用いて単色相化処理を行うこともできる。
図１３は、本実施形態に係る圧縮処理の他の例を説明するための図である。
例えば、図１３に示すように、圧縮処理手段１０２は、統一先の単一色相面△ＷＫＰにおいて、その最大彩度点ＰをＷ方向に移動するとともに、明度軸の端点ＫをＷ方向に移動することによって色相面△ＷＫＰが縮小された被単色相面△ＷＫ’Ｐ’を形成することができる。
【００３３】
具体的には、圧縮処理手段１０２は、次式（１６）〜（１８）にもとづいてＰ’及びＫ’を求めることができる。
Ｐ’＝ＰＷ・α  （０≦α≦１）                            ・・・（１６）
Ｋ’＝ＫＷ・β  （０≦β≦１）                            ・・・（１７）
０≦（α＝β）≦１                                        ・・・（１８）
なお、圧縮処理手段１０２によって求められたＰ’及びＫ’は、単色相化処理手段１０１に渡される。
これにより、単色相化処理手段１０１は、被単色相面△ＷＫ’Ｐ’の各頂点の座標値を取得することができる。
【００３４】
次に、図１４に示すように、単色相化処理手段１０１が、任意の点Ａを含む色相面におけるＡに関する面積比率ｓ，ｔ，ｕを予め式（３）〜（５）を用いて求めておき、これを次式（１９）に代入して△点Ａ’の座標を算出する。
Ａ’｛ｒ,ｇ,ｂ｝＝ｓ・Ｐ’｛ｒ,ｇ,ｂ｝＋ｔ・Ｗ｛ｒ,ｇ,ｂ｝＋ｕ・Ｋ’｛ｒ,ｇ,ｂ｝
・・・（１９）
【００３５】
そして、このようにして、単色相化処理部１０が、原画像におけるすべてのＲＧＢデータについて、その単色相化後のＲＧＢデータを求める。
このようにすると、最大彩度点Ｐの値を縮小するのみならず、明度軸の幅を縮小するため、単色相化処理に際し、明度・彩度を確保できるとともに、トナーの消費を抑制することができる。
特に、この場合、明度軸のうちＫ側の明度を圧縮するようにしているため、効果的にトナー消費を抑えることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、上述のように２つの圧縮方法について図面とともに説明したが、圧縮処理に用いる被単色相面は係る図１１〜１４示す形態に限定するものではない。
例えば、圧縮処理手段１０２は、最大彩度点を固定し、明度軸の端点のみを変更して被単色相面を形成してもよく、この場合であっても、明度・彩度を相当程度保持することができる。
また、圧縮処理手段１０２は、明度軸のうち点Ｋのみを変更するのではなく、点Ｗのみを変更し、又は、点Ｋと点Ｗの両端点を変更することによって被単色相面を形成する態様であってもよい。
【００３７】
ここで、本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、単色相化モード指定部７０を備えており、ユーザーが指定したモードに応じた様々な態様の単色相化処理を可能とする。
例えば、単色相化処理に際し、ユーザーが選択したモードに応じ、トナー消費量を節約したり、階調性を保持したり、明度・彩度を保持したりすることができる。
このため、単色相化モード指定部７０は、図１５に示すように、操作入力手段７０１と、モード保持手段７０２と、表示手段７０３とを備える。
【００３８】
操作入力手段７０１は、ユーザーの入力操作によって一又は複数のモードの中から所望のモードを選択する処理を行う。
具体的には、図１６〜図１８に示すように、ＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を採用することにより、マウス等の操作にもとづくモード選択と後述する表示手段７０３とをともに可能とするものである。
これにより、ユーザーは、例えば、単色相化に際し、階調性を保持するための「階調数優先モード」、明度・彩度を保持するための「明度・彩度優先モード」、トナー消費量を軽減するための「トナー消費軽減モード」のいずれかを容易に選択することができる。
【００３９】
モード保持手段７０２は、圧縮処理に用いる被単色相面における最大彩度点と明度軸の端点の値を、各モードごとに設定してこれをメモリ等に保持させておく。
具体的には、「明度・彩度優先モード」の場合、最大彩度値の縮小値を設定し、明度軸の端点はそのままの値を設定する。
また、「トナー消費軽減モード」の場合、最大彩度値と明度軸の端点（Ｋ）の縮小値を設定する。
さらに、「階調数優先モード」の場合、最大彩度値と明度軸の端点はそのままの値を設定する。
そして、ユーザーによってあるモードが選択された場合、圧縮処理手段１０２は、その選択されたモードに対応した圧縮処理によって被単色相面を形成し、単色相化処理手段１０１が、この圧縮処理後の被単色相面に対し原画像の色値を写像する処理を行う。
【００４０】
表示手段７０３は、モード設定に伴う単色相化処理の過程や結果を視認できるように画像表示する。
具体的には、表示手段７０３は、図１６〜図１８に示すように、ＧＵＩを介して、単色相化処理のイメージ画像を液晶パネル等に表示する。表示手段７０３は、このイメージ画像を、明度・彩度空間として表すことができる。図１６〜図１８において、明度軸の両端点と最大彩度点とで形成され、内部が明度及び彩度に応じたグラデーションに塗られた三角形の明度・彩度空間が表示される。ここで、明度・彩度空間の左辺の上端がＷ点、下端がＫ点を、残りの頂点が最大彩度点を表す。更に、明度・彩度空間の左側に明度の大小を示すスケールが縦方向に、下側に彩度の大小を示すスケールが横方向に表示される。図１６〜図１８において、選択されているモードには、モード名の左側に×印のチェックが入っている。
【００４１】
例えば、図１６に示すように、「階調数優先モード」が選択された場合、単色相化処理手段１０１は、統一先の色相面そのものを被単色相面として用いる。つまり、この場合、圧縮処理手段１０２は、特段の圧縮処理は行わない。
したがって、「階調数優先モード」が選択された場合、表示手段７０３は、統一先となる色相面の形状そのものを被単色相面のイメージ画像として表示する。
【００４２】
また、図１７に示すように、「明度・彩度優先モード」が選択された場合、圧縮処理手段１０２は、統一先の色相面の最大彩度点の彩度・明度を縮小したものを被単色相面として用いる。
この場合、表示手段７０３は、色相面の最大彩度点を縮小した点と、明度軸の両端点とからなる三角形を被単色相面のイメージ画像として表示する。
【００４３】
また、図１８に示すように、「トナー消費軽減モード」が選択された場合、圧縮処理手段１０２は、統一先の色相面の最大彩度点の彩度・明度及び明度軸の端点（Ｋ）を縮小したものを被単色相面として用いる。
この場合、表示手段７０３は、同図に示すように、色相面の最大彩度点と点Ｗとをそれぞれ縮小した点と点Ｗとからなる三角形を被単色相面のイメージ画像として表示する。
【００４４】
このように、表示手段７０３を介し、統一する単一の色相面とその色相面を縮小した被単色相面をともにイメージ画像として表示することができるため、ユーザーは、単色相化処理に伴う色味の影響を直感的に認識することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、単色相化処理手段１０１が、入力ＲＧＢデータをＨＣＢデータに変換し、そのうちの各色相を所望の色相値（Ｈ’）に統一するとともに、彩度と色相その関係を統一後の色相であって、圧縮処理手段１０２によって圧縮された色相において対応した彩度及び明度のＨＣＢデータ（Ｈ’Ｃ’Ｂ’）に変更するようにしている。
そして、その変更後のＨＣＢデータ（Ｈ’Ｃ’Ｂ’）をＲＧＢデータ（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）に変更し、これを、色変換処理部２０が、所定の色変換テーブルによりＣＭＹデータに変換する処理を介して、単色相化された所定の画像データを出力できるようにしている。
【００４６】
このため、フルカラー画像を任意の色相に統一した単色相画像を取得できることは勿論のこと、単色相化処理に際し、視認性のみならずトナー消費量を意識した処理を行うようにしている。
このため、一定の視認性を確保するのみならず、コスト面についても考慮された単色相化処理を実現することができる。
また、一又は二以上のモードを保持し、ユーザーの利用態様に応じた単色相化処理を容易に実現することができる。
さらに、単色相化処理の過程等を、イメージ画像によって表示することによって、利便性に優れた画像形成装置を実現することができる。
しかも、従来のカラー対応の画像形成装置に標準的に備えられている色変換テーブルをそのまま利用することができるため、特に改造等は不要であり、また、簡単なプログラムの変更によって、本発明を実現することができる。
【００４７】
以上、本発明の画像形成装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる画像形成装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、本発明の画像形成装置１は、ＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換する色変換テーブルを備えることとしているが、他の形式のデータを色変換するテーブルであってもよい。
また、フルカラー用のカラーテーブルとは別個に、本実施形態の単色相化処理を反映させた色変換テーブルを設け、フルカラー処理と単色相化処理とを色変換テーブルの選択を介して処理できるようにすることも可能である。
また、階調数優先モード、明度・彩度優先モードおよびトナー消費軽減モードの他、最大彩度値はそのままの値を設定し、明度軸の端点の縮小値を設定するモードを選択できるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、色変換処理を行うための色変換テーブルを備えた画像形成装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  画像形成装置
１０  単色相化処理部
１０１  単色相化処理手段
１０２  圧縮処理手段
２０  色変換処理部
３０  ガンマ補正処理部
４０  スクリーン処理部
５０  画像入力装置
６０  出力装置
７０  単色相化モード指定部
７０１  操作入力手段
７０２  モード保持手段
７０３  表示手段
【図１】
2011155419.tif 000003
【図２】
2011155419.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011155419.tif 000007
【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】
2011155419.tif 000017
【図１９】
2011155419.tif 000018
【図１６】
2011155419.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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