(57)【要約】【課題】入力画像を表す複数の色成分データに応じて最適なドット配置で高品位な画像を高速に処理する。【解決手段】入力画像を表す複数の色成分データに応じて記録部で再現される画像を表す複数の出力色成分データを決定する。画像を表す複数の色成分データを入力し、入力画像を表す複数の色成分データを複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換し、変換されたドットパターンを出力する。そして、入力画像が少なくとも２つの色成分データで表される特定の領域の画像の場合、何れか１つの色成分データを出力色成分データとして決定する。【選択図】      図２０
2004235993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を表す複数の色成分データに応じて出力装置で再現される画像を表す複数の出力色成分データを決定する工程と、
画像を表す複数の色成分データを入力する工程と、
前記入力された画像を表す複数の色成分データを前記複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換する工程と、
前記変換されたドットパターンを出力する工程とを有し、
前記決定する工程では、入力画像が少なくとも２つの色成分データで表される特定の領域の画像の場合、何れか１つの色成分データを出力色成分データとして決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記２つの色成分データはシアンとマゼンタの色成分データであり、前記特定の領域はハイコントラスト領域であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記変換する工程は、
前記入力された画像を表す複数の色成分データに誤差データを加算して誤差補正データとする工程と、
前記誤差補正データに基づき前記複数の色成分データを前記複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換する工程と、
前記変換されたドットパターンに対応する複数の出力色成分データと前記誤差補正データとの差を演算し、前記誤差データとする工程とを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記決定する工程は、記録するメディアの特性に合わせて、前記複数の出力色成分データを変化させることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記複数の出力色成分データは、出力されるドットパターンが記録される記録メディアに応じて決定されることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記複数の出力色成分データは、出力されるドットパターンの着弾精度に応じて決定されることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項７】
入力画像を表す複数の色成分データに応じて出力装置で再現される画像を表す複数の出力色成分データを決定して保持する保持手段と、
画像を表す複数の色成分データを入力する入力手段と、
前記入力された画像を表す複数の色成分データを前記複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換する変換手段と、
前記変換されたドットパターンを出力する出力手段とを有し、
前記保持手段には、入力画像が少なくとも２つの色成分データで表される特定の領域の画像の場合、何れか１つの色成分データが出力色成分データとして保持されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータに請求項１に記載の画像処理方法を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高品位な画像を高速に実現する画像処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばカラーインクジェットプリンタなどで、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを用いて多値画像を出力する場合は、各色独立に誤差拡散法等を用いて疑似階調処理を行っていたため、１色だけについて見ると視覚特性が優れていても、２色以上が重なると必ずしも良好な視覚特性が得られなかった。
【０００３】
例えば、完全にＣ成分によるドットとＭ成分によるドットとを排他的に配置して画像形成すると、Ｃ成分とＭ成分とが５０％ずつの原画像の場合には、例えば図１７に示す（ａ）のように、理想的には全画素がＣインクによるドット或いはＭインクによるドットで埋められることになる。このようにドットが形成された状態で、図１７に示す（ｂ）のように、Ｃインクによるドット位置とＭインクによるドット位置とが何らかの原因で相対的にずれた場合、画像の大部分において、ＣインクによるドットとＭインクによるドットとの重なり合いが生じた画素、即ち、青っぽく見える画素と、何のドットも形成されない白抜け画素とが支配的になる。
【０００４】
従って、インクジェットプリンタのように、キャリッジの走査方向にＣインクを吐出するノズルとＭインクを吐出するノズルとが並んで配置された構成の記録ヘッドを用いて記録を行う場合、キャリッジの走査速度の変動により、その走査方向の位置に従って形成画像が図１７に示す（ａ）或いは（ｂ）のように周期的に変動し、白抜け画素の存在確率も変動することで、人間の目には該当する領域の濃度が周期的に変動して見える。言い換えると、人間の眼には品質の悪い画像となって現れる。
【０００５】
これに対して、ＣインクによるドットとＭインクによるドットとを全く独立に配置して画像形成すると、上述の場合と同様に、Ｃ成分とＭ成分とが５０％ずつの原画像の場合、例えば図１８に示す（ａ）のように、理想的には何も記録されない画素、Ｃインクのみで記録される画素、Ｍインクのみで記録される画素、Ｃインク及びＭインクの両方で記録される画素が満遍なく約２５％ずつの存在確率で形成される。
【０００６】
また、上述のようなＣインクによるドットとＭインクによるドットとを独立に配置した場合は、そのドット形成位置のずれにより、例えば図１８に示す（ｂ）のように、Ｃインクのみで記録されるべき画素に隣のＭインクにより記録される画素が重なる場合もあるが、逆にＣインクとＭインクの両方によって記録されるべき画素がＣインク或いはＭインクのいずれかでしか記録されなくなる可能性もあり、全体としての濃度の変化はＣインクによるドットとＭインクによるドットを完全に排他的に配置した場合に比べると小さい。
【０００７】
従って、ＣインクによるドットとＭインクによるドットとを排他的に配置することはハイライト部分の粒状感を低減させる効果があるとはいえ、逆に画像形成の精度との兼ね合いで、場合によっては中間濃度から高濃度領域で画像の一様性を損なう傾向があるという問題がある。しかし、ハイライト部にのみ着目すると、元々十分離れて各々のドットが配置されているので、ドット位置のずれによる画像品質の劣化は非常に小さく排他的配置を行う効果の方が大きい。
【０００８】
この問題に対しては、２色以上を独立に疑似中階調処理した後に、入力値及び入力値の合計により出力値の修正を行い、同様な改良を行う方法（例えば、特許文献１を参照）が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１７１４２０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、各色独立に疑似中階調処理を行いつつ、２値化の際に条件分岐が必要で処理負荷が重かった。また、図２１に示すように、各成分の値、各成分の差及び各成分の和を用いて排他的に制御する領域を分割した場合にも直線的に分割することになり、実際の色成分に適しない分離になる可能性がある。また、色空間を細かく分離すると、条件分岐も複雑になり、益々処理負荷が重くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、入力画像を表す複数の色成分データに応じて最適なドット配置で高品位な画像を高速に処理することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像処理方法は、入力画像を表す複数の色成分データに応じて出力装置で再現される画像を表す複数の出力色成分データを決定する工程と、画像を表す複数の色成分データを入力する工程と、前記入力された画像を表す複数の色成分データを前記複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換する工程と、前記変換されたドットパターンを出力する工程とを有し、前記決定する工程では、入力画像が少なくとも２つの色成分データで表される特定の領域の画像の場合、何れか１つの色成分データを出力色成分データとして決定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の画像処理装置は、入力画像を表す複数の色成分データに応じて出力装置で再現される画像を表す複数の出力色成分データを決定して保持する保持手段と、画像を表す複数の色成分データを入力する入力手段と、前記入力された画像を表す複数の色成分データを前記複数の出力色成分データに対応するドットパターンに変換する変換手段と、前記変換されたドットパターンを出力する出力手段とを有し、前記保持手段には、入力画像が少なくとも２つの色成分データで表される特定の領域の画像の場合、何れか１つの色成分データが出力色成分データとして保持されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
［構成］
図１は、本実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図１において、入力部１は多値の輝度カラーデータを入力する。尚、入力部１は、入力系に依存する色や階調特性を補正する回路を内蔵しても良い。また、入力部１は、スキャナなどの画像読取装置に限定されるものではなく、画像を記憶した媒体（メモリカードなど）のインターフェースや通信部或いはＭＯＤＥＭ部を有するファクシミリ装置が公知のファクシミリ通信によって受信したカラー画像を変換したＲＧＢ輝度データを入力する場合も含まれる。
【００１５】
色変換部２は、例えば特開平８−２３７４９７号公報などに開示された技術に代表されるテーブルメモリ及び補間演算処理回路などから構成されるが、その詳細な構成は後述する。
【００１６】
量子化処理部３は、変倍、ガンマ補正、ノイズフィルタリング及びエッジ強調などの各種画像処理を実行する回路、量子化回路などから構成される。尚、量子化回路の構成例は後述するが、本実施形態では、例えば特開平１１−５５５３５号公報に開示された色差拡散（ＣＤ：Ｃｏｌｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）法を利用する。
【００１７】
これは、出力デバイスが再現可能な色の組み合わせのうち、入力画像データの色に最も近い色を対応付けるように色空間における距離を各色の組み合わせ毎に計算し、その距離が最小になる色の組み合わせを選択する。そして、対応付けされた色の間の差を他の画素に拡散する構成を、小規模な回路で実現して高速処理と色再現性とを向上させた技術である。
【００１８】
記録部４は、インクジェットプリンタやレーザビームプリンタ等に代表される出力装置であり、メモリから出力されるドットパターンを、ＣＭＹＫ、或いは小ドットｃｍを加えた４色、又は淡Ｃインク、淡Ｍインクを合わせた６色、更にはオレンジやグリーンを加えた多色インクで印刷する。以下、小ドットをｃ、ｍ、淡ドットをＬＣ、ＬＭと記述する。
【００１９】
図２は、図１に示す画像処理装置の具体的な構成例を示すブロック図である。図２において、ＣＰＵ１１は画像処理装置が備える様々な機能を制御し、操作部１５の所定の操作に従い、ＲＯＭ１６に記憶された画像処理のプログラムを実行する。
【００２０】
ＣＣＤを備える読取部１４は、図１の入力部１に対応し、原稿画像を読み取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各色のアナログ輝度データを出力する。尚、読取部１４は、ＣＣＤの代わりに密着型イメージセンサ（ＣＳ）を備えても良い。
【００２１】
また、カードインターフェース２２も図１の入力部１に対応し、例えばディジタルスチルカメラ（ＤＳＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｔｉｌｌ  Ｃａｍｅｒａ）で撮影され、メモリカードなどに記録された画像データを、操作部１５の所定の操作に従い読み込む。尚、このカードインターフェース２２を介して読み込まれた画像データの色空間は、必要ならば、画像処理部１２により、ＤＳＣの色空間（例えばＹＣｂＣｒ）から標準的なＲＧＢ色空間（例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢ）に変換される。また、そのヘッダ情報に基づいて読み込まれた画像データは、有効な画素数への解像度変換など、アプリケーションに必要な様々な処理が必要に応じて施される。
【００２２】
画像処理部１２は、図１に示した色変換部２と量子化処理部３などに対応する。画像処理部１２において、後述する画像処理が行われ、それによって得られる量子化カラーデータはＲＡＭ１７に格納される。そして、ＲＡＭ１７に格納された量子化カラーデータが、図１の記録部４に対応する記録部１３で記録するのに必要な所定量に達すると、記録部１３による記録動作が実行される。
【００２３】
また、不揮発性ＲＡＭ１８は、バッテリバックアップされたＳＲＡＭなどで、画像処理装置に固有のデータなどを記憶する。また、操作部１５は、記憶媒体に記憶された画像データを選択し、記録をスタートさせるためのフォトダイレクトプリントスタートキー、モノクロコピー時やカラーコピー時におけるコピースタートキー、コピー解像度や画質などのモードを指定するモードキー、コピー動作などを停止させるためのストップキー、並びに、コピー数を入力するテンキーや登録キーなどから構成される。ＣＰＵ１１は、これらキーの押下状態を検出し、その状態に応じて各部を制御する。
【００２４】
表示部１９は、ドットマトリクスタイプの液晶表示部（ＬＣＤ）とＬＣＤドライバを備え、ＣＰＵ１１の制御に基づき各種表示を行う。また、記憶媒体に記録されていた画像データのサムネイルを表示する。記録部１３は、インクジェット方式のインクジェットヘッド、汎用ＩＣなどによって構成され、ＣＰＵ１１の制御により、ＲＡＭ１７に格納されている記録データを読み出し、ハードコピーとしてプリント出力する。
【００２５】
駆動部２１は、上述した読取部１４及び記録部１３それぞれの動作における、給排紙ローラを駆動するためのステッピングモータ、ステッピングモータの駆動力を伝達するギヤ、及び、ステッピングモータを制御するドライバ回路などから構成される。
【００２６】
センサ部２０は、記録紙幅センサ、記録紙有無センサ、原稿幅センサ、原稿有無センサ及び記録媒体検知センサなどから構成される。ＣＰＵ１１は、これらのセンサから得られる情報に基づき、原稿及び記録紙の状態を検知する。
【００２７】
［色変換部］
図３は、色変換部２の構成例を示すブロック図である。図３において、三次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）３１は、入力輝度データＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ（各８ビット）の上位４ビット（合計１２ビット）に対応するテーブルデータを出力する。補間部３２は、３Ｄ−ＬＵＴ３１から出力されるデータＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏ、及び入力輝度データＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎの下位４ビット（合計１２ビット）を入力して補間演算を行い、出力輝度データＲｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ（各８ビット）を出力する。この補間演算によって、３Ｄ−ＬＵＴ３１のテーブル容量を低減することができる。尚、３Ｄ−ＬＵＴ３１の格子点の数は、扱う画像の品位及び出力側の特性と、テーブル容量とのバランスにより決定される。
【００２８】
図４は、３Ｄ−ＬＵＴ３１の一例を示す図である。尚、以下では、格子点の数を１７、格子点の間隔を１６とした例を説明する。
【００２９】
入力輝度データＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎの上位４ビットを取り出し、それらビットを結合したもの（１２ビット）を入力アドレスとして、Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、ＢｉｎとＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏとの対応関係を表す図４に示すテーブルを作成する。この場合は、４０９５（２１２−１）個の対応関係が記録されたテーブルになる。
【００３０】
入力輝度データＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎが格子点に相当する場合は、このテーブルから直接、出力データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを得ることができる。しかしながら、全ての入力、即ち、ＲＧＢ各８ビットとして２５６３  ＝１６７７万色分の入出力関係を記述したテーブルを用意することは現実的ではない。そこで、テーブルの格子点（代表点）以外の出力データは、補間部３２による下記の補間処理によって算出するものとする。
【００３１】
１７×１７×１７の格子で区切られた空間（六面体）に入力輝度データを当て嵌めると、六面体に包含される点として、周囲の八個の格子点との関係が定まる。この八個の格子点に対応する出力データＲｏｉ、Ｇｏｉ、Ｂｏｉ（ｉ＝０〜７）から出力輝度データＲｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔを演算することができる。但し、六面体に包含される点（入力輝度データ）を八個の格子点で定義すると計算が煩雑になるので、四個の格子点を結ぶ四面体で更に空間（六面体）を細分化する。
【００３２】
この細分化方法は、基準点との差分を計算して以下のように行う。尚、ここでは簡素化のために、図５を用いて二次元で説明する。図５に示すように、格子の基準点を（ｘ，  ｙ）＝（１６，  １６）、入力（ｘｉｎ，  ｙｉｎ）＝（２８，  ２０）とする。
【００３３】
まず、基準点に対する入力の差分Δｘ＝ｘｉｎ−ｘとΔｙ＝ｙｉｎ−ｙとを比較し、Δｘ＞Δｙならば、入力は図５に示す領域Ａに属するものと判定する。三次元でも同様に、基準点に対する入力の差分を計算し、六個の四面体の何れに属するかを判定することができる。そして、入力が属する四面体が決まれば、その四面体に対応する四つの格子点の出力データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏから線形補間を用いて、入力に対する出力データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを演算することができる。
【００３４】
尚、ここでは、輝度空間から輝度空間への変換を説明したが、次の量子化処理部３へ濃度データ（又は他の色空間のデータ）を入力する必要があれば、輝度−濃度変換又は他の色空間への変換を、上述の変換に統合することができる。その際に、格子点の数を多くすれば、非線形の変換による誤差を小さくし、変換精度を向上させることができる。また、格子間隔は一定でも良いが、精度の高い変換を必要とする領域の格子間隔を密にするために、格子間隔を不均一にしても良い。
【００３５】
［量子化処理部］
図６は、量子化処理部３の詳細な構成例を示すブロック図である。以下では、色成分データを三値化する量子化を説明するが、三値化に限らず、二値化や四値化などでも同様である。
【００３６】
量子化処理部３は、後述するように、各８ビットの入力輝度データＲＧＢを、記録部４が用いる量子化データＹＭＣＫ及びＹＭＣＫｃｍ、ＹＭＣＫＬＣＬＭに対応付ける処理を行う。
【００３７】
図６に示す量子化処理部３は、大きく分けて、前処理を行う部分と、出力パターンの色差拡散を行うＣＤ法ブロック、並びに各種メモリ及びそのインターフェースブロックから構成される。
【００３８】
色変換部２で色変換されたＲＧＢ各８ビットの輝度データは、前処理部２０１によってエッジ強調及びノイズ除去、解像度変換などの各種処理が必要に応じて施され、色空間変換回路２０２に入力される。
【００３９】
色空間変換回路２０２において、ＲＧＢの輝度データはＲＧＢ色空間からＣＭＹ色空間へ変換され、補正回路２０３において記録部４の特性を反映した画像に変換するためのガンマ変換などが施される。尚、この色空間変換及びガンマ変換などは、一般に変換テーブルが利用されるが、これら変換テーブルを一つにまとめると実装上有利である。
【００４０】
補正回路２０３から出力されるＣＭＹデータは、色差加算回路２０４において、後述する前ラインの色差データ及び前画素の色差データが加算される。次に、色差データが加算されたＣＭＹデータに色空間上で最も近い色を再現するインクの組み合わせパターン（出力パターン）を選択するが、この選択はＣＤ法によって行う。また、ＣＭＹデータと出力パターンとの距離を事前に計算してテーブル（出力色テーブル）に格納しておけば、処理負荷を小さくすることができて好ましい。尚、距離の計算は、他の色空間Ｌ＊ａ＊ｂ＊やＹＣｂＣｒで行っても良い。
【００４１】
更に、本実施形態では、処理負荷の軽減を狙って上位ビット切取回路２０５により、色差データが加算されたＣＭＹデータ（合計２４ビット）から、その上位各３ビットを切り取って（合計９ビット）、出力色テーブルへ入力する。
【００４２】
つまり、上位ビット切取回路２０５から出力される合計９ビットのデータは、ＲＡＭインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２０９を介して出力色テーブルが格納されたテーブルメモリ２１０に入力され、合計９ビットのデータに対応する印刷データであるＣＭＹＫ各１ビットのデータ（出力パターン）がＲＡＭＩ／Ｆ部２０９を介してバッファ回路２１１へ出力される。
【００４３】
また、入力データを少ないビット数に変換すれば、当然誤差（色差）を生じ、この誤差によって色再現が悪化する。そこで、ＣＤ法を用いて色差を周辺画素に拡散し、色再現性の悪化を避ける。以下、その詳細を説明する。
●色差の拡散
図６に示す減算回路２０６は、入力データの濃度情報と、選択された出力パターンの濃度情報との色差を計算する。ここで用いる出力パターンの濃度情報は、その出力パターンを所定の条件で印刷した場合の濃度を予測したもの、又は測定により実験的に求めたものを使用する。予測又は測定された濃度情報は、出力色テーブルに対応する出力濃度テーブルとしてテーブルメモリ２１０に格納され、選択された出力パターンに対応する濃度情報がＲＡＭＩ／Ｆ部２０９経由で減算回路２０６に与えられる。
【００４４】
色差分配回路２０７は、計算された色差を各画素に分配する。つまり、色差は重み付けされた後、次画素に加算されるために色差加算回路２０４へ送られると共に、次ラインの画素に拡散されるために色差積算回路２０８に送られる。色差積算回路２０８は、次のラインの各画素に対応する画素ごとに色差の和をとり、ＲＡＭＩ／Ｆ部２１２を介して前ライン色差格納メモリ２１３に格納する。
【００４５】
図７は、量子化処理部３が実行する処理例を示すフローチャートである。カラーコピーやカラープリントが実行されると、前ライン色差格納メモリ２１３及び色変換部２内の各バッファをクリアし（Ｓ１０１）、処理対象画素を示すカウンタＰＩＸを零に初期化し（Ｓ１０２）、原稿画像の読み取り後（又は画像データの入力後）、各種前処理を施した画像データを量子化処理部３のＲＧＢそれぞれに割り振られたレジスタに書き込む（Ｓ１０３）。
【００４６】
尚、解像度を３００ｄｐｉから６００ｄｐｉに変換する本実施形態の場合は、２画素Ｒ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ１、Ｂ０及びＢ１ごとに入力すればアクセス回数及び解像度変換の効率が向上する。
【００４７】
また、量子化処理部３の処理を管理する方法としては、クロック数をカウントする方法が利用可能である。ＣＰＵ１１よりデータが書き込まれるのをトリガとして、システムカウンタがクロックのカウントを開始して、カウント値に基づき処理のタイミングを制御することで、最適な処理回路を設計することができる。また、クロックに同期した処理（回路）が実現されるため、タイミング検証などが容易になる。
【００４８】
例えば、ステップＳ１０３の処理で、アドレスＲ、Ｇ、Ｂの順にデータを書き込む場合、アドレスＢへのデータ書き込みをトリガとして、システムカウンタはクロックのカウントを開始する。そして、システムカウンタは、ソフトウェアによって、又は次の、アドレスＲへのデータ書き込みによってクリアされる。
【００４９】
次に、解像度を変換する（Ｓ１０４）。具体的には、画素Ｒ０及びＲ１から補間画素Ｒｃ０及びＲｃ１を生成する。解像度を３００ｄｐｉから６００ｄｐｉへ変換する場合、前画素及びＲ０をビットシフトして和を取ることによりＲｃ０を生成する。また、Ｇ及びＢＢの画素についても同様に補間を行う。
【００５０】
次に、解像度を変換したＲＧＢデータを、色空間変換回路２０２によりＣＭＹデータに変換する（Ｓ１０５）。尚、ＲＧＢ→ＣＭＹ変換は各色独立に変換することができる。もし、処理負荷に対して処理能力に余裕があれば、他の色空間に変換しても構わない。
【００５１】
次に、記録部４の特性を反映する画像に変換するため、補正回路２０３により、ＣＭＹデータにガンマ変換などを施す（Ｓ１０６）。
【００５２】
以上の処理によって生成されるデータをＣｉ、Ｍｉ及びＹｉとする。
【００５３】
次に、処理対象画素に拡散する前ラインの色差データＣＬを前ライン色差格納メモリ２１３から読み出す（Ｓ１０７）。この色差データＣＬについては後述する。続いて、図８に示すように、前ラインの色差データＣＬ、及び前の画素（直前に処理した画素）の色差データＣＰを、色差加算回路２０４によって処理対象画素のデータＣｉに加算し（Ｓ１０８）、加算結果Ｃｉ＋ＣＬ＋ＣＰを色差加算回路２０４のバッファにデータＩＬＰＣとして格納する。このバッファは符号付き１１ビット幅（−５１２〜＋５１２）のデータを格納可能である。このバッファがオーバフローしないように、ＩＬＰＣが５１２を超える場合は５１２に丸めることで、画像に影響しない範囲で色差加算回路２０４を小規模に実現することができる。
【００５４】
同様の処理をデータＭｉ及びＹｉについても並列に行い、バッファにデータＩＬＰＭ及びＩＬＰＹを格納する。このようにして、前ラインの所定画素及び直前の処理画素それぞれの色差を、処理対象画素のデータに加算したデータを得ることができる。
【００５５】
次に、算出されたデータＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹの各上位３ビットを取り出してアドレスデータＩＬＰＣ’、ＩＬＰＭ’及びＩＬＰＹ’を生成し（Ｓ１０９）、各アドレスデータを図９に示す出力色テーブルへ入力し、色空間上で入力データの色に最も近い出力パターン（Ｃｏ、Ｍｏ、Ｙｏ及びＫｏ）を得て、レジスタに格納する。尚、出力色テーブルは次のように構成されている。
【００５６】
色空間において、データＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹが示す色と、記録部４で実際に得られる色の測定データが示す色Ｃｐ、Ｍｐ及びＹｐとの距離Ｌを次式によって計算し、Ｙｐ、Ｍｐ及びＣｐの値を図９の出力色テーブルに示すような範囲で変更し、Ｌ２の値が最も小さくなるＣｐ、Ｍｐ及びＹｐの組み合わせを求める。そして、Ｃｐ、Ｍｐ及びＹｐの組み合わせに対応する三値のＫｏ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＹｏを、入力データのＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹに対応させた出力色テーブルを作成する。
【００５７】
Ｌ２  ＝  （ＩＬＰＣ  −  Ｃｐ）２  ＋  （ＩＬＰＭ  −  Ｍｐ）２  ＋  （ＩＬＰＹ  −  Ｙｐ）２    …（１）
各画素の出力色データを求めるために、上記の計算を行うとソフト及びハードウェアの負荷が著しく大きくなり、処理に長い時間が必要になる。そこで、本実施形態では、上記の計算結果を予めテーブルに格納しておき、色差を考慮した入力データＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹに基づき、色空間上で入力データの色に最も近い出力パターン（Ｋｏ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＹｏ）を高速に求めている。
【００５８】
更に、テーブルメモリ２１０に記録装置の特性、記録方法、インク及びトナーなどの記録剤の特性、並びに、記録媒体の特性に対応した複数の出力色テーブルを用意することで、最適な出力パターン（Ｋｏ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＹｏ）を高速に求めることができる。また、操作部１５や外部のパソコンなどから出力色テーブルを変更することが可能で、複数ドットや、大きさの異なるドットを利用して画像を表現することが可能になる。
【００５９】
また、入力データＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹはそれぞれ、上述したように、符号付き１１ビットのデータであるが、出力パターンのＫｏ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＹｏはそれぞれ、数ビット（上記の例では２ビット）である。本実施形態では、入力データの上位数ビットにより出力色データを求めることで、出力色テーブルを小さくしている。つまり、入力データＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹの符号を取った各上位３ビット（合計９ビット）のアドレスデータＩＬＰＣ’、ＩＬＰＭ’及びＩＬＰＹ’とすることで、５１２組のテーブルデータで出力色テーブルを構成することができる。
【００６０】
次に、出力パターン（Ｋｏ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＹｏ）をバッファ回路２１１に格納する。この出力パターンは、出力ドットの組合せを示すものである。そして、ＣＭＹＫそれぞれにレジスタを割り振り、データバスのサイズに対応した八画素分のデータが格納されるまで、ステップＳ１０３からＳ１１０までの処理を繰り返す（Ｓ１１１）。そして、八画素分の置換結果のデータがバッファ回路２１１に格納されると、それらデータを読み出す（Ｓ１１２）。
【００６１】
このように、置換結果のデータを八画素分ずつ読み出すことによりＣＰＵ１１からのアクセス数を減らし、更に記録部４のデータ処理方式がライン単位の場合、ソフトウェアによるデータの並べ換えの負荷を軽減することができる。また、副走査方向への出力データが二画素分の場合、出力されたビットを切り分けて別のレジスタに書き込むことで、別ラインのデータとして記録部４に出力することができる。尚、ＣＰＵ１１がワード（１６ビット）単位の転送モードをもてば、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫそれぞれにレジスタを二つずつ割り振り、１６画素分のデータが格納された時点で読み出すようにしても良い。
【００６２】
１ライン分のデータの量子化が終わると（Ｓ１１３）、処理対象ラインがインクリメントされ、処理はステップＳ１０２に戻される。また、一頁分の量子化が終わり（Ｓ１１４）、次頁がある場合には、処理はステップＳ１０１に戻され（Ｓ１１５）、次頁がなければ量子化処理が終了する。
●色差の拡散
図１０は量子化処理の際に生じる色差を拡散する処理例を示すフローチャートである。
【００６３】
処理対象画素の垂直位置を示すカウンタｙを零に初期化し（Ｓ２０１）、処理対象画素の水平位置を示すカウンタｘを零に初期化する（Ｓ２０２）。
【００６４】
出力色テーブルから得られた出力パターン（Ｃｏ、Ｍｏ、Ｙｏ及びＫｏ）に基づき、図１１に示す出力濃度テーブルを参照して出力濃度データＣｐ、Ｍｐ及びＹｐを得る（Ｓ２０３）。ここで、このデータＣｐ、Ｍｐ及びＹｐは、前述したように、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｙｏ及びＫｏに基づき印刷した色の濃度を示すデータである。
【００６５】
減算回路２０６により、入力データＣｉ、Ｍｉ及びＹｉと、出力濃度データＣｐ、Ｍｐ及びＹｐとの色差Ｃｅ、Ｍｅ及びＹｅを求める（Ｓ２０４）。
【００６６】
Ｃｅ  ＝  Ｃｐ  −  Ｃｉ
Ｍｅ  ＝  Ｍｐ  −  Ｍｉ      …（２）
Ｙｅ  ＝  Ｙｐ  −  Ｙｉ
色差分配回路２０７により、色差Ｃｅ、Ｍｅ及びＹｅを近傍画素に拡散する。具体的には、図１２に一例を示すように、処理対象画素の右画素、次ラインの左下画素、下画素及び右下画素の四画素に色差を拡散する。右画素への拡散は、色差加算回路２０４へ拡散データを送る（Ｓ２０５）ことで、また次ラインの三画素への拡散は前ライン色差格納メモリ２１３に拡散データを送る（Ｓ２０６）ことで達成される。また、拡散の割合は次のようなものである。
【００６７】
処理対象画素（ｘ，ｙ）の色差をＥとすると、
左下画素（ｘ−１，ｙ＋１）へ２／１６・Ｅ、
下画素（ｘ，ｙ＋１）  へ５／１６・Ｅ、
右下画素（ｘ＋１，ｙ＋１）へ１／１６・Ｅ、
右画素（ｘ＋１，ｙ）  へ８／１６・Ｅ
更に、１６で割った余りを右画素（ｘ＋１，  ｙ）に分配することで、色差情報を失うことなく反映させることもできる。
【００６８】
従って、色差加算回路２０４による加算（Ｓ２０４）は次のように行われる。
【００６９】
Ｙｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＝  Ｙｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＋  Ｙｅ／２
Ｍｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＝  Ｍｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＋  Ｍｅ／２    …（３）
Ｃｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＝  Ｃｉ（ｘ＋１，  ｙ）  ＋  Ｃｅ／２
以上から、処理対象画素（ｘ，ｙ）に拡散される色差Ｅ（ｘ，ｙ）は次式で表される。
【００７０】
2004235993.tif 000003
上式のうち、前ライン（ｙ−１）分の拡散データは、前ライン色差格納メモリ２１３に格納されている。つまり、色差積算回路２０８は、前ラインの各画素の組について、次式の色差の和を格納することになり、メモリを有効に活用することができる。
【００７１】
ＣＬ  ＝  １／１６・Ｅ（ｘ−１，ｙ−１）＋  ５／１６・Ｅ（ｘ，ｙ−１）＋  ２／１６・Ｅ（ｘ＋１，ｙ−１）  …（５）
また、メモリチップを活用し、アクセス回数を減少させるためには、格納する色差が８ビット（−１２８〜＋１２８）に収まるよう、図１２に示す拡散係数を定めれば良い。また、色差を拡散する領域をさらに広げれば、より忠実な色再現が得られる。
【００７２】
更に、色差は未処理画素へ拡散されるため、処理の方向を左右交互にすれば、色差が特定の方向へのみに拡散されることがなくなり、モアレなどの画質劣化の発生を抑制する効果がある。
【００７３】
次に、カウンタｘをインクリメントし（Ｓ２０７）、１ライン分の処理が終わったか否かを判定し（Ｓ２０８）、１ライン分の処理が終了した場合、カウンタｙを更新し（Ｓ２０９）、一頁分の処理が終わったか否かを判定する（Ｓ２１０）。未了の場合、処理はステップＳ２０３へ戻される。
●出力色テーブルの決定
まず、システムが使用する出力色の組み合わせを決定する。出力色の組み合わせとして、一画素入力に対して副走査方向に二画素の出力データを生成する場合、二画素とも同じ色のドットの組み合わせで構成する場合でも八通りある。
【００７４】
二つのドットが異なる色の場合を、図１３及び図１４を参照して説明する。
【００７５】
ＹドットとＫドットがない場合を考えると、Ｃ＝０、Ｍ＝０の場合はどちらのドットも打たず白色（記録媒体の色）になり、Ｃ＝１、Ｍ＝０の場合はＣドットだけを打ち、Ｃ＝２、Ｍ＝０の場合はＣドットを二つ打ち、Ｃ＝２、Ｍ＝２の場合はＣドット及びＭドットをそれぞれ二つ打つ。これにより、ＹとＣ、ＭとＹ、各色とＫの組み合わせの数分の色空間を表現することができる（図１４参照）。
【００７６】
算術的には３４  ＝８１通りの組み合わせが考えられるが、（Ｃ，  Ｍ，  Ｙ，  Ｋ）＝（１，  １，  １，  ２）など、色空間的に他の組み合わせで置き換えても充分に再現できる色や、インクの打ち込み制限量などの制約により使用できない組み合わせは除外する。残った出力パターンの組み合わせを実際の記録媒体にカラーパッチとして印刷し、印刷したカラーパッチを測色する。つまり、カラーパッチを読取部１４によって読み取って得られるデータの色空間を色空間変換部２０２により変換する。これによって得られる測色データをＣｐ、Ｍｐ及びＹｐとして、各パッチから得られたデータを図１５に示すようなテーブルにする。
【００７７】
そして、前述した式（１）を用いて、ＩＬＰと、Ｃｐ、Ｍｐ及びＹｐとの距離Ｌを求め、距離Ｌが最短になるＣｐ、Ｍｐ及びＹｐ、言い換えれば、カラーパッチを作成したＣＭＹＫデータから図１１に示すようなテーブルを作成する。
【００７８】
この例では、ＩＬＰの５１２種類に関して出力色テーブルを計算するが、コントラストの高い部分、つまり、ＩＬＰが小さい部分では最短の距離を求める候補の中からシアンとマゼンダを同時に印字する組み合わせを排除しておく。そして、排除された組み合わせの中から色差が最も小さいインクドットの組み合わせを求める。また、その他の領域ではシアンとマゼンダを高い密度で打ち込み、必要な濃度を表現できるインクの組み合わせをテーブルとして決定する。
【００７９】
具体的な例を、図１９及び図２０を用いて説明する。ＩＬＰの三次元テーブルデータからＩＬＰＹ＝０の平面を図１９に図示する。図では横軸がＩＬＰＭの値を示し、縦軸がＩＬＰＣの値を示す。色差ΔＥが最小になるように全ての出力色点から計算すると図１９に示すようになる。尚、（ＩＬＰＭ，ＩＬＰＣ）＝（０，０）がドット無し、即ち、白を表し、（ＩＬＰＭ，ＩＬＰＣ）＝（７，７）がシアンインクとマゼンダインクを用いた最大濃度を意味する。
【００８０】
図中のｍはマゼンダドットが、ｃはシアンドットが、ｃ＋ｍはシアンドットとマゼンダドットの組み合わせがそれぞれ選択された出力色テーブルである。簡素化のためにドットの打ち込み階調は省略してある。
【００８１】
図１９に示す出力色テーブルを用いて色分解し、生成した画像において、粒状感の見られる部分の入力データの入力値（ＩＬＰＭ，ＩＬＰＣ、ＩＬＰＹ）から、原因となった出力色を抽出する。そして、その出力色を式（１）を用いて計算する候補から削除する。
【００８２】
ここでは、単純に（ＩＬＰＭ＜３、ＩＬＰＣ＜３の部分でｃ＋ｍの出力色点を全て候補からはずしている。その結果、図２０に示すように、ハイコントラストの特定の領域でｃ＋ｍのドットにならない、２番目に近い出力色を持つ、出力色テーブルを作成している。
【００８３】
このように、本実施形態のＣＤ法は、全ての入力色を入力色に最も近い出力色の組み合わせ（色ドットの組み合わせ）に置き換え、その際に、発生する色差を周辺の画素に拡散する。従って、入力色と出力色の組み合わせとの対応の取り方がＣＤ法を用いて色再現性を高める基本になる。
【００８４】
上述したＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹに対してＣＭＹＫを、ＣＭＹＫに対してＹｐ、Ｍｐ及びＣｐを求める必要があるため、図９及び図１１に示すテーブルをまとめ、図１６に示すテーブルとしてテーブルメモリ２１０に格納するようにする。
【００８５】
尚、ＩＬＰＣ、ＩＬＰＭ及びＩＬＰＹとＣＭＹＫとの対応、並びにＣＭＹＫとＹｐ、Ｍｐ及びＣｐとの対応は、記録部４が同じでも、使用するインクや記録媒体に応じて異なる。
【００８６】
従って、記録部４がサポートするインクや記録媒体などに応じて図１６に示すテーブルを切り替えると高い色再現性が得られる。その際には、テーブルメモリ２１０などのＲＡＭに複数のテーブルを格納せず、コピー毎に又は設定変更毎にＲＯＭなどから所望のテーブルを読み出し、テーブルメモリ２１０に格納しても良い。逆に、記録部４がサポートするインクや記録媒体などに平均的なテーブルをテーブルメモリ２１０に格納することにより、テーブルの簡素化を図ることもできる。
【００８７】
［テーブルの作成］
ここで、量子化処理部３のテーブルと、３Ｄ−ＬＵＴ３１の設計方法を簡単に説明する。
【００８８】
本実施形態における量子化処理部３は、記録メディア（紙の種類など）と記録材（インクなどの特性）とによって特性を規定している。従って、量子化処理部３のテーブルは、最大かつ充分な階調が表現できるように、単純な濃度空間ではなく、各インクの一次色で表現される空間で色差を拡散できるよう設計するものである。つまり、表現可能な色の空間を量子化処理部３へ入力される値に対して最大化するように、テーブルを定義する。
【００８９】
一方、３Ｄ−ＬＵＴ３１は、どのようなＲＧＢ入力値に対してどのような色を表すデータを出力するかを定義する。例えば、特定の色相の彩度を高くするようなテーブルや中間輝度のコントラストを上げるようなテーブルなどを３Ｄ−ＬＵＴとして複数用意することで、量子化処理のテーブルを変更せずに、様々な特徴（色調）をもつ画像を得ることができる。
【００９０】
以上説明した実施形態によれば、高品位の画像を高速処理するシステムを簡易な手法によってパラメータの設計を行うことができる。また、パラメータのみによって設定を変更できるため、要求される記録の品位、記録メディアの特性への対応、インクドットの着弾精度による切換などの柔軟な対応が、テーブルの変更のみによって可能となる。
【００９１】
［他の実施形態］
尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００９２】
また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００９３】
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００９４】
このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００９５】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９６】
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力画像を表す複数の色成分データに応じて最適なドット配置で高品位な画像を高速に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す画像処理装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示す色変換部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】図３に示す三次元ルックアップテーブルの一例を示すブロック図である。
【図５】図３に示す補間部の概念を説明する図である。
【図６】図１に示す量子化処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】量子化処理部が実行する処理例を示すフローチャートである。
【図８】色差の拡散係数の一例を示す図である。
【図９】出力色テーブルの一例を示す図である。
【図１０】量子化処理の際に生じる色差を拡散する処理例を示すフローチャートである。
【図１１】出力濃度テーブルの一例を示す図である。
【図１２】色差の拡散係数の一例を示す図である。
【図１３】出力色テーブルの決定を説明する図である。
【図１４】出力色テーブルの決定を説明する図である。
【図１５】テーブル例を示す図である。
【図１６】テーブル例を示す図である。
【図１７】Ｃ成分とＭ成分とを排他的に配置して画像形成を行う様子を示す図である。
【図１８】Ｃ成分とＭ成分とを独立的に配置して画像形成を行う様子を示す図である。
【図１９】出力色テーブルの例を示す図である。
【図２０】特定領域で「ｃ＋ｍ」を排除した、出力色テーブルの例を示す図である。
【図２１】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１  入力部
２  色変換部
３  量子化処理部
４  記録部
【図１】
2004235993.tif 000004
【図２】
2004235993.tif 000005
【図３】
2004235993.tif 000006
【図４】
2004235993.tif 000007
【図５】
2004235993.tif 000008
【図６】
2004235993.tif 000009
【図７】
2004235993.tif 000010
【図８】
2004235993.tif 000011
【図９】
2004235993.tif 000012
【図１０】
2004235993.tif 000013
【図１１】
2004235993.tif 000014
【図１２】
2004235993.tif 000015
【図１３】
2004235993.tif 000016
【図１４】
2004235993.tif 000017
【図１５】
2004235993.tif 000018
【図１６】
2004235993.tif 000019
【図１７】
2004235993.tif 000020
【図１８】
2004235993.tif 000021
【図１９】
2004235993.tif 000022
【図２０】
2004235993.tif 000023
【図２１】
2004235993.tif 000024