(57)【要約】 【課題】  複数の処理方法を用いて減色処理を行う画像処理装置において、処理の効率化を図ることができる技術を提供する。【解決手段】  本発明は、画像出力装置で画像を出力するために画像データの階調数を削減する画像処理装置である。本画像処理装置は、処理内容が異なる複数の減色処理方法を用いて画像データの各画素の階調数を複数色の各々毎に所定の階調数に削減する減色部を備える。ここで、複数の減色処理方法は、比較的に多くの画素を含む第１の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に多い第１の処理方法と、比較的に少ない画素を含む第２の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に少ない第２の処理方法とを含むことを特徴とする。【選択図】  図１１
2005086309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力するために、与えられた画像データの階調数を削減する画像処理装置であって、
処理内容が異なる複数の減色処理方法を用いて、前記画像データの各画素の階調数を前記複数色の各々毎に前記所定の階調数に削減する減色部を備え、
前記複数の減色処理方法は、
比較的に多くの画素を含む第１の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に多い第１の処理方法と、
比較的に少ない画素を含む第２の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に少ない第２の処理方法と、
を含むことを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記第１の画素ブロックは、副走査方向に連続するＮ（Ｎは１以上の整数）本の主走査線を含むブロックであり、
前記第２の画素ブロックは、副走査方向に前記Ｎ個の幅を有するとともに、主走査方向にＭ（Ｍは１以上の整数）個の幅を有する画素の集合である、画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像処理装置であって、
前記第１の処理方法は、少なくとも一部の処理に誤差拡散法を用いた方法であり、
前記第２の処理方法は、組織的ディザ法のみを用いた方法である、画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、さらに、
与えられた画像データの表色系を変換して、各画素の色を表す画素値を、前記画像出力装置で利用可能な前記複数色で各画素の色を表するための各色の多階調データに変換する色変換部を備える、画像処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像処理装置であって、
前記画像出力装置は、前記複数種類のインクを印刷媒体上に吐出することによってドットを形成することが可能であり、
前記減色部は、前記複数の減色処理方法を用い、前記画像データの各画素の階調値に応じて前記複数種類のインクで形成されるドットの各画素における形成状態を表すドットデータを生成する、画像処理装置。
【請求項６】
所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力する画像出力装置であって、
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記所定の階調数に削減された画像データに応じて画像を出力する画像出力部と、
を備えることを特徴とする画像出力装置。
【請求項７】
所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力するために、与えられた画像データの階調数を削減する画像処理方法であって、
処理内容が異なる複数の減色処理方法を用いて、前記画像データの各画素の階調数を前記複数色の各々毎に前記所定の階調数に削減する減色工程を備え、
前記減色工程は、
比較的に多くの画素を含む第１の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に多い第１の処理工程と、
比較的に少ない画素を含む第２の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に少ない第２の処理工程と、
を含むことを特徴とする、画像処理方法。
【請求項８】
所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力するために、与えられた画像データの階調数を削減する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
処理内容が異なる複数の減色処理方法を用いて、前記画像データの各画素の階調数を前記複数色の各々毎に前記所定の階調数に削減する減色機能を前記コンピュータに実現させるプログラムを備え、
前記減色機能は、
比較的に多くの画素を含む第１の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に多い第１の処理機能と、
比較的に少ない画素を含む第２の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に少ない第２の処理機能と、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの階調数を削減するための減色処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷媒体や液晶画面といった表示媒体上の各画素にドットを形成することで画像を表現する画像表示装置が各種画像機器の出力装置として広く使用されている。これらの画像表示装置が各画素において表現可能な階調数は、与えられた画像データの階調数よりも少ない場合がある。たとえば与えられた画像データの各画素における階調数が２５６階調であるのに対して、画像表示装置である印刷装置の各画素における階調数がドットの形成の有無といった２階調しかない場合がある。このような場合には、画像表示装置で画像を表示するために、与えられた画像データの階調数を削減するための画像処理（減色処理）が行われる。
【０００３】
減色処理の方法としては、たとえば組織的ディザ法や誤差拡散法といった方法がある。組織的ディザ法は、演算処理量が少ないため高速に処理できるという特徴がある。一方、誤差拡散法は、演算処理量は多いが高画質を実現することができるという特徴がある。このような特徴を活かすために、画質への影響が比較的に大きな色については誤差拡散法を用いる一方、画質への影響が比較的に小さな色については組織的ディザ法を用いるといった複数の処理方法を用いて減色処理を行うことも提案されている。
【０００４】
これら複数の処理方法は、異なる処理特性を有することがある。たとえば誤差拡散法は、隣接する多くの画素を一括して処理するとＣＰＵのパイプライン処理を活かして高速に処理できるという特性を有する。一方、組織的ディザ法は、少ない画素毎に処理すると、中間データを減らすことができるので、これによりメモリの消費量を削減して処理の効率化を図ることができるという特性を有する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２５４８８号公報
【０００６】
しかし、従来は、減色処理の方法が異なっても共通の画素を対象として順次処理していたため、上記の特性を活かした効率の良い減色処理を実現することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の処理方法を用いて減色処理を行う画像処理装置において、処理の効率化を図ることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力するために、与えられた画像データの階調数を削減する画像処理装置であって、
処理内容が異なる複数の減色処理方法を用いて、前記画像データの各画素の階調数を前記複数色の各々毎に前記所定の階調数に削減する減色部を備え、
前記複数の減色処理方法は、
比較的に多くの画素を含む第１の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に多い第１の処理方法と、
比較的に少ない画素を含む第２の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色を切り替える方法であって各画素における各色毎の演算処理量が比較的に少ない第２の処理方法と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像処理装置によれば、演算処理量が比較的に多い減色処理では比較的に多くの画素を含む画素ブロック毎に各色の処理が行われ、演算処理量が比較的に少ない減色処理では比較的に少ない画素を含む画素ブロック毎に各色の処理が行われるので、演算処理量が比較的に多い減色処理ではＣＰＵのパイプライン処理を活かして高速に処理できるとともに、演算処理量が比較的に少ない減色処理ではメモリの消費量を削減して処理の効率化を図ることができる。ここで、「画素ブロック」とは、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方で連続する画素の集合を意味し、単一の画素も含まれる。
【００１０】
上記画像処理装置において、前記第１の画素ブロックは、副走査方向に連続するＮ（Ｎは１以上の整数）本の主走査線を含むブロックであり、
前記第２の画素ブロックは、副走査方向に前記Ｎ個の幅を有するとともに、主走査方向にＭ（Ｍは１以上の整数）個の幅を有する画素の集合であるようにしても良い。
【００１１】
このように、各画素ブロックの副走査方向の幅（いずれもＮ個の画素幅）を統一すれば、各減色処理の対象となる画素の選択処理を簡略化することができる。なお、Ｎの値は、２ないし３の値が好ましいことが実験によって確認されている。
【００１２】
上記画像処理装置において、前記第１の処理方法は、少なくとも一部の処理に誤差拡散法を用いた方法であり、
前記第２の処理方法は、組織的ディザ法のみを用いた方法であるようにしても良い。
【００１３】
このように、本発明は、減色処理に広く使用されている誤差拡散法と組織的ディザ法とを使用する場合に適用可能である。他の利用可能な減色処理方法としては、たとえば平均誤差最小法や濃度パターン法といった減色処理方法がある。
【００１４】
上記画像処理装置において、さらに、与えられた画像データの表色系を変換して、各画素の色を表す画素値を、前記画像出力装置で利用可能な前記複数色で各画素の色を表するための各色の多階調データに変換する色変換部を備えるようにしても良い。
【００１５】
本発明の画像出力装置は、所定の階調数で複数色を出力可能な画像出力装置で画像を出力する画像出力装置であって、
上記画像処理装置と、
前記所定の階調数に削減された画像データに応じて画像を出力する画像出力部と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
ここで、画像出力装置には、たとえば、インクジェットカラープリンタやＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、プロジェクタといった種々のものがある。
【００１７】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、たとえば画像処理方法、それらの方法や上記装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
Ａ．装置の構成：
図１は、本発明の一実施例としての印刷システムの構成を示すブロック図である。この印刷システムは、印刷制御装置としてのコンピュータ９０と、印刷部としてのカラープリンタ２０と、を備えている。なお、カラープリンタ２０とコンピュータ９０の組み合わせを、広義の「印刷装置」と呼ぶことができる。
【００１９】
コンピュータ９０では、所定のオペレーティングシステムの下で、アプリケーションプログラム９５が動作している。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が組み込まれており、アプリケーションプログラム９５からは、これらのドライバを介して、カラープリンタ２０に転送するための印刷データＰＤが出力されることになる。アプリケーションプログラム９５は、処理対象の画像に対して所望の処理を行い、また、ビデオドライバ９１を介してＣＲＴ２１に画像を表示する。
【００２０】
プリンタドライバ９６の内部には、解像度変換モジュール９７と、色変換モジュール９８と、減色モジュール９９と、印刷データ生成モジュール１００と、色変換テーブルＬＵＴと、記録率テーブルＤＴと、が備えられている。これらの機能については後述する。
【００２１】
プリンタドライバ９６は、印刷データＰＤを生成する機能を実現するためのプログラムに相当する。プリンタドライバ９６の機能を実現するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で供給される。このような記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【００２２】
図２は、カラープリンタ２０の概略構成図である。カラープリンタ２０は、紙送りモータ２２によって印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する副走査駆動部と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３０を紙送りローラ２５の軸方向（主走査方向）に往復動させる主走査駆動部と、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０（「印刷ヘッド集合体」とも呼ぶ）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２２，キャリッジモータ２４，印刷ヘッドユニット６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ９０に接続されている。
【００２３】
図３は、印刷ヘッド２８の下面におけるノズルＮｚの配列を示す説明図である。印刷ヘッド２８の下面には、着色材を含む有色インクと透明な改善インクＣＬをそれぞれ吐出するためのノズル列が形成されている。本実施例では、有色インクとして、ブラックインクＫ、シアンインクＣ、淡シアンインクＬＣ、マゼンタインクＭ、淡マゼンタインクＬＭ、イエローインクＹの各インクが使用されている。
【００２４】
有色インクは、６つのインクＫ、Ｃ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙに限られるものではなく、印刷画像の画質の好みなどに応じて任意に設定することができる。たとえば、４つのインクＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙを利用可能としても良く、ブラックインクＫのみを利用可能としても良い。また、イエローインクＹよりも明度の低いダークイエロインクや、ブラックインクＫよりも明度の高いグレイインクや、ブルーインクや、レッドインクや、グリーンインクなどを利用することができるように組み合わせても良い。
【００２５】
改善インクＣＬとしては、他のインクと同様の光沢を有するとともに、他のインクの発色性を改善させる無色透明なインクを用いても良い。このような改善インクとして、たとえば、特開平８−６００５９号公報に記載のインクを使用することができる。このような改善インクを利用すれば、光沢のムラの抑制や発色性の改善といった印刷画像の画質を改善を実現させることができる。また、耐水性や耐光性を良くするインクを改善インクＣＬとして用いることで、印刷画像の耐水性や耐光性を改善することもできる。
【００２６】
各ノズルには、各ノズルを駆動してインク滴を吐出させるための駆動素子としてのピエゾ素子が設けられている。印刷時には、印刷ヘッド２８が主走査方向ＭＳに移動しつつ、各ノズルからインク滴が吐出される。
【００２７】
図４は、ノズルＮｚとピエゾ素子ＰＥの構造を示す説明図である。ピエゾ素子ＰＥは、ノズルＮｚまでインクを導くインク通路６８に接する位置に設置されている。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に電圧を印加することにより、インク通路６８の側壁のひとつを変形させてインク滴ＩｐをノズルＮｚの先端から高速に吐出させている。
【００２８】
図５は、インクが吐出される際のノズルＮｚの２種類の駆動波形と吐出される２つのサイズのインク滴ＩＰｓ、ＩＰｍとの関係を示した説明図である。図５（ａ）は、単体で小ドットを形成可能な小インク滴ＩＰｓを吐出するための駆動波形を示しており、図５（ｂ）は、単体で中ドットを形成可能な中インク滴ＩＰｍを吐出するための駆動波形を示している。
【００２９】
小インク滴ＩＰｓは、以下のようにインク吸収過程とインク吐出過程の２つの過程を経てノズルＮｚから吐出させることができる。
（１）インク供給過程（ｄ１ｓ）：この過程では、インク通路６８（図４）が拡張されて図示しないインクタンクからインク通路６８にインクが供給される。インク通路６８の拡張は、ピエゾ素子ＰＥに印加する電位を低くして、これを収縮させることによって行われる。
（１）インク吐出過程（ｄ２）：この過程では、インク通路６８が圧縮されてノズルＮｚからにインクが吐出される。インク通路６８の圧縮は、ピエゾ素子ＰＥに印加する電位を高くして、これを膨張させることによって行われる。
【００３０】
中インク滴ＩＰｍは、インク吸収過程において、図５（ｂ）に示されるように電位を比較的ゆっくりと低下させることによって、小インク滴ＩＰｓと同様に吐出させることができる。電位をゆっくりと低下させることによりインク通路６８をゆっくりと拡張させると、図示しないインクタンクからより多くのインクを供給させることができるからである。
【００３１】
このように、電位の低下速度を速くすると、図５（ａ）に示されるようにインク界面ＭｅがノズルＮｚの内側に大きくへこんだ状態でインク吐出過程に移行することになるため、吐出されるインク滴が小さくなる。一方、電位の低下速度を遅くすると、図５（ｂ）に示されるようにインク界面ＭｅがノズルＮｚの内側に小さくへこんだ状態でインク吐出過程に移行することになるため、吐出されるインク滴が大きくなる。本実施例では、このようにインク供給過程における電位の変化速度を変動させることによってインク滴の大きさを変化させている。
【００３２】
図６は、小インク滴ＩＰｓと中インク滴ＩＰｍとを用いて大中小の３つのサイズのドットを同一位置に形成する様子を示す説明図である。駆動波形Ｗ１は、小インク滴ＩＰｓを吐出するための波形であり、駆動波形Ｗ２は、中インク滴ＩＰｍを吐出するための波形である。図６から分かるように、本実施例では、小インク滴ＩＰｓを吐出するための駆動波形Ｗ１が出力された後、一定時間経過後に中インク滴ＩＰｍを吐出するための駆動波形Ｗ２が出力されている。
【００３３】
このようなタイミングで２つの駆動波形Ｗ１、Ｗ２をピエゾ素子ＰＥに出力しているのは、小インク滴ＩＰｓと中インク滴ＩＰｍの着弾位置を一致させるためである。すなわち、図６から分かるように、平均飛翔速度が比較的に遅い小インク滴ＩＰｓを先に吐出させて、一定時間経過後に平均飛翔速度が比較的に速い中インク滴ＩＰｍを吐出させると着弾位置を一致させることができる。なお、平均飛翔速度とは、吐出から着弾までの飛翔速度の平均値を意味し、減速率が大きい場合には低下する。
【００３４】
ただし、現実には、主走査方向の移動速度に比較してインク滴ＩＰｓ、ＩＰｍのの吐出速度が極めて大きいため、インク滴ＩＰｓが飛翔途中で後から吐出されるインク滴ＩＰｍに合体して大ドットを形成可能な大インク滴ＩＰLが形成されることになる。なお、図６は、図を分かりやすくするために主走査方向の移動速度を誇張して示している。 
【００３５】
以上説明したハードウェア構成を有するカラープリンタ２０は、紙送りモータ２２により印刷用紙Ｐを搬送しつつ、キャリッジ３０をキャリッジモータ２４により往復動させ、同時に印刷ヘッド２８のピエゾ素子を駆動して、各色インク滴の吐出を行い、大中小のインクドットを形成して印刷用紙Ｐ上に多色多階調の画像を形成する。
【００３６】
Ｂ．第１実施例における印刷データ生成処理：
図７は、本発明の実施例における印刷データ生成処理のルーチンを示すフローチャートである。印刷データ生成処理とは、カラープリンタ２０に供給するための印刷データＰＤを生成するためにコンピュータ９０で行われる処理である。
【００３７】
ステップＳ１００では、プリンタドライバ９６（図１）は、アプリケーションプログラム９５から画像データを入力する。この入力処理は、アプリケーションプログラム９５による印刷命令に応じて行われる。ここで、画像データは、ＲＧＢデータであるものとしている。
【００３８】
ステップＳ２００では、解像度変換モジュール９７は、入力されたＲＧＢ画像データの解像度（すなわち、単位長さ当りの画素数）を印刷解像度に変換する。ここで、「印刷解像度」とは、カラープリンタ２０においてドットが形成されるピッチに相当する。
【００３９】
ステップＳ３００では、ＲＧＢ画像データをカラープリンタ２０が利用可能なインクの多階調データに変換する。色変換処理は、色変換テーブルＬＵＴを参照しつつ行われる。
【００４０】
図８は、本発明の実施例における色変換処理で用いられる色変換テーブルＬＵＴを示す説明図である。色変換テーブルＬＵＴでは、ＲＧＢ各色の階調値が互いに直交する３つの軸にとられるとともに、これらの３つの軸で定義された空間が格子状に細分化されている。細分化された各格子点には、ＲＧＢ各色の階調値で表された色を有色インクと改善インクで表現するための各インクの階調値が格納されている。
【００４１】
色変換モジュール９８は、色変換テーブルＬＵＴを参照しつつ色変換を行う。たとえば、画像データのＲ、Ｇ、およびＢの各階調値がそれぞれＲＡ、ＧＡ、およびＢＡである場合には、まず色変換テーブルＬＵＴ上の座標（ＲＡ、ＧＡ、ＢＡ）で表される点Ａを含むような立方体ｄＶを探索する。立方体ｄＶは、点Ａを含むように選択された８個の格子点を頂点とする立方体である。
【００４２】
色変換モジュール９８は、これら８個の格子点に格納されている有色インク（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＬＣ、ＬＭ）と改善インクＣＬの階調値を読み出す。
【００４３】
図９は、有色インクの吐出量と改善インクの吐出量との間の関係の一例を示すグラフである。図９（ａ）は、有色インクの吐出量ＶＳと、改善インクの吐出量ＶＣＬと間の関係を示している。図９（ｂ）は、有色インクの吐出量ＶＳと、有色インクと改善インクの吐出量の合計値ＶＴ（＝ＶＳ＋ＶＣＬ）との間の関係を示している。横軸は有色インクの吐出量ＶＳであり、縦軸は、凡例で示されたインクの吐出量である。
【００４４】
図９から分かるように、たとえば印刷媒体が光沢紙である場合には、有色インクが吐出されない空白領域に多くの改善インクが吐出されるように改善インクの吐出量が決定されている。このような決定がなされているのは、比較的光沢の強い印刷媒体に印刷する場合において、吐出された有色インクの量が多い領域ほど光沢が強くなる傾向があるので、ドットが形成されない白画素に対して、より多くの改善インクを吐出するようにすれば光沢のムラを抑制することができるからである。
【００４５】
ステップＳ４００では、減色モジュール９９は、減色処理を行う。減色処理とは、本実施例では多階調データの階調数をカラープリンタ２０が各印刷画素で表現可能な階調数である４階調に減少させる処理である。この４階調は、本実施例では、「ドットの形成なし」、「小ドットの形成」、「中ドットの形成」、および「大ドットの形成」で表現される。減色処理は、本実施例では、組織的ディザ法と誤差拡散法といった処理内容が異なる２つの減色処理方法を用いて行われる。
【００４６】
図１０は、処理内容が異なる２つの減色処理方法を用いた減色処理の方法を示す説明図である。図１０（ａ）は、各インク毎に生成された７つの多階調データを示している。図１０（ｂ）は、各多階調データの各画素における減色処理の方法を示している。
【００４７】
多階調データには、６つの有色インクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭ、Ｋ、Ｙの多階調データと、改善インクＣＬの多階調データとが含まれている（図１０（ａ））。６つの有色インクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭ、Ｋ、Ｙの多階調データのうち、４つの有色インクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データは、誤差拡散法によって減色処理が行われる。一方、残り２つの有色インクＫ、Ｙと改善インクＣＬの多階調データは、組織的ディザ法によって減色処理が行われる。
【００４８】
４つのインクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データの減色処理に誤差拡散法を使用するのは、これらのインクのドットの分散性が画質に比較的に大きな影響を与えるからである。一方、他の３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データの減色処理に組織的ディザ法を使用するのは、これらのインクドットの分散性の劣化が画質に大きな影響を与えないことを考慮して処理速度を優先させたためである。
【００４９】
図１１は、本発明の第１実施例における減色処理の方法を示す説明図である。上述のように、本実施例では、４つのインクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭと他の３つのインクの多階調データの減色処理には、それぞれ誤差拡散法と組織的ディザ法とが使用される。ここで、誤差拡散法を用いた減色処理では、多くの画素から構成されるラスタ毎に処理が行われるのに対して、組織的ディザ法を用いた減色処理では、各画素毎に処理が行われる。
【００５０】
図１２は、４つのインクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データに対して誤差拡散法を用いて行われる減色処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ４１０では、減色モジュール９９（図１）は、減色処理の対象となる４つのインクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データのうちのいずれか１つを選択する。なお、本実施例では、誤差拡散法を用いて行われる減色処理が特許請求の範囲における「第１の処理方法」に相当する。
【００５１】
ステップＳ４１２では、減色モジュール９９は、処理対象となる画素を選択する。画素の選択は、Ａ列の画素（図１０）、Ｂ列の画素といったように主走査方向に順に行われる。
【００５２】
ステップＳ４１４では、減色モジュール９９は、ドット記録率テーブルＤＴ（図１）を参照しつつ大ドット用のレベルデータＬＶＬを設定する。レベルデータとは、ドットの記録率を値０〜２５５の２５６段階に変換したデータをいう。
【００５３】
図１３は、大中小の３つのサイズのドットのレベルデータの決定に利用されるドット記録率テーブルＤＴを示す説明図である。ドット記録率テーブルＤＴの横軸には、階調値（０〜２５５）、左側の縦軸には、ドット記録率（％）、右側の縦軸には、レベルデータ（０〜２５５）が示されている。この図の中の曲線ＳＤが小ドットの記録率を、曲線ＭＤが中ドットの記録率を、曲線ＬＤが大ドットの記録率をそれぞれ示している。
【００５４】
レベルデータＬＶＬは、大ドットのドット記録率を変換したデータであり、また、レベルデータＬＶＭは、中ドットのドット記録率を、レベルデータＬＶＳは、小ドットのドット記録率を、それぞれ変換したデータである。たとえば、この図に示される例では、多階調データの階調値がｇｒ１であれば、大ドットのレベルデータＬＶＬは、曲線ＬＤを用いてゼロと求められ、中ドットのレベルデータＬＶＭは、曲線ＭＤを用いてＬｍ１と求められ、小ドットのレベルデータＬＶＳは、曲線ＳＤを用いてＬｓ１と求められる。
【００５５】
ステップＳ４１６では、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＬに応じて大ドットの形成の有無を決定する。この決定は、誤差拡散法を用いて行われる。
【００５６】
図１４は、本発明の第１実施例における誤差拡散処理の内容を示す説明図である。図１４（ａ）は、誤差拡散処理の流れを示すフローチャートである。図１４（ｂ）は、誤差の拡散方法として周囲の画素に拡散される誤差の重み係数を示す説明図である。図１４（ｂ）の例では、着目画素が主走査の右方向にシフトしていくことを前提としている（ステップＳ４１２）。「着目画素」とは、ドット形成の有無の決定の処理対象となる画素である。本実施例では、誤差拡散の重み係数として、Ｆｌｏｙｄ  ＆  Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ型が採用されている。
【００５７】
ステップＳ３６０では、減色モジュール９９は、着目画素に対して処理済みの他の複数の印刷画素から拡散されている拡散誤差ｅｒを読み込む。ステップＳ３６２では、減色モジュール９９は、着目画素の画像データＤｔを読み込むとともに、読み込まれた画像データＤｔに対して拡散誤差ｅｒを加えて補正データＤｃを生成する。画像データＤｔは、この例では大ドットのレベルデータＬＶＬである。
【００５８】
ステップＳ３６４では、減色モジュール９９は、補正データＤｃを予め設定されている閾値Threと比較する。この結果、補正データＤｃが閾値Threよりも大きい場合には、ドットを形成する旨が決定される（ステップＳ３６６）。一方、補正データＤｃが閾値Threよりも小さい場合には、ドットを形成しない旨が決定される（ステップＳ３６８）。
【００５９】
ステップＳ３７０では、減色モジュール９９は、階調誤差を算出するとともに、誤差を周囲の未処理の印刷画素に拡散する。階調誤差は、補正データＤｃとドットの形成の有無の決定によって生じた現実の階調値との間の差である。たとえば、補正データＤｃの階調値が「２２３」で、ドットの形成によって現実に生じた階調値が２５５であるとすると、階調誤差は、「−３２」（＝２２３−２５５）となる。
【００６０】
階調誤差は、誤差拡散の重み係数（図１４（ｂ））を使用して周囲の未処理の印刷画素に拡散される。たとえば着目画素の右隣の印刷画素に対しては、「−１４」（＝−３２×７／１６）の誤差が拡散されることになる。誤差の拡散が終了すると、処理がステップＳ４１８（図１４）とステップＳ４３２のいずれかに戻る。処理がステップＳ４３２に戻るのは、大ドットが形成される旨が決定されたときである。処理がステップＳ４１８に戻るのは、大ドットが形成されない旨が決定されたときである。
【００６１】
ステップＳ４１８では、減色モジュール９９は、中ドットのレベルデータＬＶＭを設定する。設定方法は、大ドットのレベルデータＬＶＬの設定と同様である。ステップＳ４２０では、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＭに応じて中ドットの形成の有無を決定する。この決定は、大ドットと同様の処理を用いて行われる。さらに、小ドットについても大ドットや中ドットと同様の処理が行われる（ステップＳ４２２、Ｓ４２４、Ｓ４２８、Ｓ４３０）。
【００６２】
このような処理がラスタに属する全ての画素について行われると（ステップＳ４３４）、処理がステップＳ４３６に進む。ステップＳ４３６において、未処理のインクの多階調データが残っている場合には、ステップＳ４１０に戻って未処理のインクの多階調データいずれかを選択する。
【００６３】
以上の処理が対象となる４つの全インクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データについて行われると（ステップＳ４３６）、処理がステップＳ５００（図７）に進められる。
【００６４】
このように、誤差拡散による減色処理では、ラスタ毎に属する全ての画素の処理が完了してから多階調データの切替が行われる。ラスタ毎に多階調データの切替が行われるのは、誤差拡散処理では、着目画素のドット形成有無の決定処理に着目画素に隣接する画素の処理結果（拡散誤差）が利用されため、コンピュータ９０が有する図示しないＣＰＵが備える図示しないキャッシュのヒット率を高めることができるからである。
【００６５】
さらに、隣接する画素は、同一あるいは近似する階調値を有する場合が多いため、処理を主走査方向や副走査方向に進めていく際に処理の予測可能性が高いという特徴がある。このため、上述のＣＰＵでパイプライン処理において行われる分岐予測が当たる可能性も高くなるため、処理速度を高めることができるという利点がある。
【００６６】
このような処理の効率化は、誤差拡散法のように演算処理量が比較的に多い処理で顕著な効果を奏する。誤差拡散法で演算処理量が比較的に多いのは、組織的ディザ法と異なり補正データＤｃの生成や誤差の拡散といった演算が行われるからである。
【００６７】
ステップＳ５００では、減色モジュール９９は、３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データに対して組織的ディザ法による減色処理を行う。３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データに対して組織的ディザ法が使用されているのは、前述のようにこれらのインクのドットの分散性は画質に大きな影響を与えないため処理速度を画質に優先させたからである。
【００６８】
図１５は、３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データに対して組織的ディザ法を用いて行われる減色処理の流れを示すフローチャートである。この減色処理では、ドットの形成の有無が誤差拡散法でなく組織的ディザ法によって行われる（ステップＳ４１６ａ、ステップＳ４２０ａ、ステップＳ４２４ａ）。なお、本実施例では、組織的ディザ法を用いて行われる減色処理が特許請求の範囲における「第２の処理方法」に相当する。
【００６９】
ステップＳ４１０ａでは、減色モジュール９９は、処理対象となる画素を選択する。選択の方法は、誤差拡散を用いた減色処理と同様である。ステップＳ４１２ａでは、減色モジュール９９は、減色処理の対象となる３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データのうちのいずれか１つを選択する。
【００７０】
ステップＳ４１４では、減色モジュール９９は、誤差拡散を用いた減色処理と同様にドット記録率テーブルＤＴを参照しつつ大ドット用のレベルデータＬＶＬを設定する。
【００７１】
ステップＳ４１６ａでは、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＬに応じて大ドットの形成の有無を決定する。この決定は、組織的ディザ法を用いて行われる。
【００７２】
図１６は、組織的ディザ法によるドット形成の有無の決定方法を示す説明図である。図１６（ａ）は、組織的ディザ法によるドット形成の有無の考え方を示す説明図である。図示の都合上、一部の画素についてのみ示す。図１６（ａ）に示す通り、レベルデータＬＶＬの各画素とディザテーブルの対応箇所の大小を比較する。レベルデータＬＶＬの方がディザテーブルに示された閾値ＴＨＬよりも大きい場合にはドットを形成し、レベルデータＬＶＬの方が小さい場合にはドットを形成しない。図１６（ａ）中でハッチングを付した画素がドットを形成する画素を意味している。
【００７３】
図１６（ｂ）は、ブラックインクで形成されるのブラックドットの判定に用いられるディザマトリックスと、イエロインクで形成されるイエロドットと改善インクＣＬで形成される透明ドットの判定に用いられるディザマトリックスの関係について示す説明図である。この実施例では、図に示すように、ブラックドットについては第１のディザマトリックスＴＭを用い、イエロドットと透明ドットについては第１のディザマトリックスと全く異なる第２のディザマトリックスＵＭを用いている。本実施例では先に述べた通り６４×６４のマトリックスを用いているが、図１６（ｂ）には図示の都合上４×４のマトリックスで示している。
【００７４】
ブラックドットとイエロドットとでドット形成の有無の基準となる閾値が異なるように構成されているのは、ブラックドットとイエロドットとが重ねて形成される確率を低減させるためである。すなわち、ブラックドットとイエロドットとで同じディザマトリックスを用いてオン・オフの判定を行えば、ドットがオンになりやすい画素が両者で一致する。つまり、ブラックドットがオフとなるときにはイエロドットもオフになる可能性が高い。この結果、ブラックドットの記録率は所望の記録率よりも低くなる可能性があることになる。
【００７５】
本実施例ではこのような現象を回避するため、両者でディザマトリックスを変えている。つまり、オンになりやすくなる画素の位置を、ブラックドットとイエロドットとで変えることで、それぞれが適切に形成されるように構成されている。なお、ディザマトリックスの切替は、ステップＳ４１２ａにおけるインク選択時に行われる。
【００７６】
一方、イエロドットと透明ドットでは、同一のディザマトリックスが使用されている。すなわち、ディザマトリックスの切替は行われず、イエロドットの形成の有無の判断の直前あるいは直後に透明ドットの形成の有無の判断が行われることになる。これは、透明ドットは、透明であるため重ねて形成されても画質に過大な影響を与えないことを考慮して、ディザマトリックスの切替に要する処理時間を削減するように構成されているからである。なお、ブラックドットと透明ドットとで、同一のディザマトリックスが使用されるように構成しても良い。
【００７７】
ステップＳ４１６ａにおいて、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＬが閾値ＴＨＬよりも大きい場合には、大ドットをオンにすべきと判断する（ステップＳ４３２）。一方、ステップＳ４１６ａにおいて、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＬが閾値ＴＨＬよりも小さい場合には、大ドットを形成すべきではないと判断するとともに、処理をステップＳ４１８に進める。
【００７８】
ステップＳ４１８では、減色モジュール９９は、中ドットのレベルデータＬＶＭを設定する。設定方法は、大ドットのレベルデータＬＶＬの設定と同様である。ステップＳ４２０ａでは、減色モジュール９９は、レベルデータＬＶＭに応じて中ドットの形成の有無を決定する。この決定は、大ドットと同様の処理を用いて行われる。さらに、小ドットについても大ドットや中ドットと同様の処理が行われる（ステップＳ４２２、Ｓ４２４ａ、Ｓ４２８、Ｓ４３０）。
【００７９】
このような処理が対象となる３つの全てのインクの多階調データについて行われると（ステップＳ４３４ａ）、処理がステップＳ４３６ａに進む。この際、処理が完了した画素についてはドットデータの生成が完了していることになるので、印刷データ生成モジュール１００に順次送信される。これにより、減色モジュール９９に使用されるメモリを順次開放してメモリの使用量を削減することができる。さらに、画素毎にドットデータを生成する場合には、色変換処理（ステップＳ３００（図７））についても処理対象となる画素毎に行えば良いので、これによってもメモリの消費を削減することができる。
【００８０】
このように、組織的ディザを用いた減色処理においては、ＣＰＵにおける処理の効率化よりもメモリの使用量の削減が優先されている。これは、組織的ディザを用いた減色処理では、演算処理量が比較的に少ないため、メモリの使用量を削減する方が効率的な処理につながるからである。
【００８１】
ステップＳ４３６ａにおいて、未処理の画素が残っている場合には、ステップＳ４１０ａに戻って処理対象となる画素を選択する。これらの処理がラスタに属する全ての画素について行われると（ステップＳ４３６ａ）、処理がステップＳ６００（図７）に進められる。
【００８２】
ステップＳ６００では、印刷データ生成モジュール１００は、各印刷画素におけるドットの形成状態を表すドットデータを、カラープリンタ２０に転送すべきデータ順に並べ替えて、最終的な印刷データＰＤとして出力する。印刷データＰＤは、各主走査時のドットの記録状態を示すラスタデータと、副走査送り量を示すデータと、を含んでいる。なお、ステップＳ５００とステップＳ６００の処理は、本実施例では、前述のようにメモリの使用量を削減するために平行して行われている。
【００８３】
このように、第１実施例では、演算処理量が比較的に多い誤差拡散法を用いた減色処理では画素を多く含むラスタ毎に処理が行われ、演算処理量が比較的に少ない組織的ディザ法を用いた減色処理では画素毎に処理が行われる。この結果、演算処理量が比較的に多い減色処理ではＣＰＵのパイプライン処理を活かして高速に処理できるとともに、演算処理量が比較的に少ない減色処理ではメモリの消費量を削減して処理の効率化を図ることができる。なお、本実施例では、ラスタと画素は、それぞれ特許請求の範囲における「第１の画素ブロック」と「第２の画素ブロック」とに相当する。
【００８４】
Ｃ．第２実施例における印刷データ生成処理：
図１７は、本発明の第２実施例における組織的ディザ法で減色処理が実行される単位となる画素ブロックを示す説明図である。本実施例では、各画素毎に処理される第１実施例と異なり、縦横２列ずつの４つの印刷画素Ｐa 、Ｐb 、Ｐc 、Ｐd をまとめることによって画素ブロックＰｓが生成されている。なお、本実施例では、画素ブロックＰｓが特許請求の範囲における「第２の画素ブロック」に相当する。
【００８５】
このように、組織的ディザ法で減色処理が実行される単位は、複数の画素を含む画素ブロックであっても良い。ただし、この例の場合には、誤差拡散法で減色処理が実行される単位は、副走査方向の画素の幅が一致するように連続する２本のラスタであることが好ましい。こうすれば、各減色処理の対象となる画素の選択処理を簡略化することができるからである。なお、この場合には、画素ブロックＰｓを含む２本のラスタラインからなるブロックが「第１の画素ブロック」に相当することになる。
【００８６】
なお、副走査方向の画素の幅は、必ずしも１画素や２画素である必要はない。しかし、２ないし３の画素幅が好ましいことが実験によって確認されている。
【００８７】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、たとえば次のような変形も可能である。
【００８８】
Ｄ−１．上述の各実施例では、ピエゾ素子を備えるインクジェットプリンタを例に説明したが、いわゆるノズルに備えたヒータに通電することによりインク内に生じるバブルでインクを吐出するタイプのプリンタを始め種々のプリンタその他の印刷装置に適用可能である。
【００８９】
さらに、本発明は、印刷装置に限られず、ＣＲＴディスプレイやＬＣＤディスプレイといったモニタの他プロジェクタその他の画像を表示可能な装置を出力装置として用いる場合に適用できる。
【００９０】
Ｄ−２．上述の各実施例では、演算処理量が比較的に少ない組織的ディザと、演算処理量が比較的に多い誤差拡散とを用いてドットを形成するか否かを決定する２値化処理が行われているが、たとえば平均誤差最小法や濃度パターン法といった他の減色処理方法や３つ以上の複数の方法を用いて減色処理を行う場合にも適用することができる。本発明は、一般に、演算処理量が異なる複数の方法を用いて減色処理を行う画像処理装置に適用でき、演算処理量の差が大きいほど奏する効果が顕著となる特質を有する。ここで、「演算処理」とは、算術演算子や論理演算子といった演算子を用いて行われる処理を意味する。
【００９１】
Ｄ−３．上述の各実施例では、各インクについて誤差拡散法と組織的ディザ法の一方のみが使用されているが、たとえばシアンインクの大ドットについては組織的ディザを使用し、シアンインクの小ドットについては誤差拡散を使用するように構成しても良い。
【００９２】
Ｄ−４．上述の各実施例では、演算処理量が比較的に多い減色処理方法では各ラスタの処理が完了する毎に処理対象となる色が切り替えられ、演算処理量が比較的に少ない減色処理方法では正方形の画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色が切り替えられているが、他の形状の画素ブロックでも良い。本発明は、一般に、演算処理量が比較的に多い減色処理方法では比較的に多くの画素を含む画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色が切り替えられ、演算処理量が比較的に少ない減色処理方法では比較的に少ない画素を含む画素ブロックの処理が完了する毎に処理対象となる色が切り替えれるように構成されていればよい。
【００９３】
このように、演算処理量が比較的に多い減色処理方法では比較的に多くの画素を含む画素ブロック毎に処理が行われるように構成しているのは、図示しないＣＰＵでパイプライン処理において行われる分岐予測が当たる可能性も高くなるため処理速度を高めることができるからである。分岐予測が当たる可能性も高くなるのは、画素ブロック内で隣接する画素は、同一あるいは近似する階調値を有する場合が多いため、処理を主走査方向や副走査方向に進めていく際に処理の予測可能性が高いという性質があるからである。
【００９４】
Ｄ−５．上述の各実施例では、ブラックインクは、組織的ディザ法で処理されているが、誤差拡散法で処理するように構成しても良い。さらに、イエロインクについても誤差拡散法で処理し、改善インクについてのみ組織的ディザ法するように構成しても良い。
【００９５】
Ｄ−６．上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図１に示したプリンタドライバ９６の機能の一部または全部を、プリンタ２０内の制御回路４０が実行するようにすることもできる。この場合には、印刷データを作成する印刷制御装置としてのコンピュータ９０の機能の一部または全部が、プリンタ２０の制御回路４０によって実現される。
【００９６】
本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施例としての印刷システムの構成を示すブロック図。
【図２】カラープリンタ２０の概略構成図。
【図３】印刷ヘッド２８の下面におけるノズルＮｚの配列を示す説明図。
【図４】ノズルＮｚとピエゾ素子ＰＥの構造を示す説明図。
【図５】インクが吐出される際のノズルＮｚの２種類の駆動波形と吐出される２つのサイズのインク滴ＩＰｓ、ＩＰｍとの関係を示した説明図。
【図６】小インク滴ＩＰｓと中インク滴ＩＰｍとを用いて大中小の３つのサイズのドットを同一位置に形成する様子を示す説明図。
【図７】本発明の実施例における印刷データ生成処理のルーチンを示すフローチャート。
【図８】本発明の実施例における色変換処理で用いられる色変換テーブルＬＵＴを示す説明図。
【図９】有色インクの吐出量と改善インクの吐出量との間の関係の一例を示すグラフ。
【図１０】処理内容が異なる２つの減色処理方法を用いた減色処理の方法を示す説明図。
【図１１】本発明の第１実施例における減色処理の方法を示す説明図。
【図１２】４つのインクＣ、Ｍ、ＬＣ、ＬＭの多階調データに対して誤差拡散法を用いて行われる減色処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】大中小の３つのサイズのドットのレベルデータの決定に利用されるドット記録率テーブルＤＴを示す説明図。
【図１４】本発明の第１実施例における誤差拡散処理の内容を示す説明図。
【図１５】３つのインクＫ、Ｙ、ＣＬの多階調データに対して組織的ディザ法を用いて行われる減色処理の流れを示すフローチャート。
【図１６】組織的ディザ法によるドット形成の有無の決定方法を示す説明図
【図１７】本発明の第２実施例における組織的ディザ法で減色処理が実行される単位となる画素ブロックを示す説明図。
【符号の説明】
【００９８】
２０…カラープリンタ
２１…ＣＲＴ
２２…紙送りモータ
２４…キャリッジモータ
２５…紙送りローラ
２８…印刷ヘッド
３０…キャリッジ
３２…操作パネル
４０…制御回路
５６…コネクタ
６０…印刷ヘッドユニット
６８…インク通路
９０…コンピュータ
９１…ビデオドライバ
９５…アプリケーションプログラム
９６…プリンタドライバ
９７…解像度変換モジュール
９８…色変換モジュール
９９…減色モジュール
１００…印刷データ生成モジュール
【図１】
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【図２】
2005086309.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005086309.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005086309.tif 000009
【図８】
2005086309.tif 000010
【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】
2005086309.tif 000015
【図１４】
2005086309.tif 000016
【図１５】
2005086309.tif 000017
【図１６】
2005086309.tif 000018
【図１７】
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