(57)【要約】【課題】３次元画像を印刷する際に色再現精度を向上させること。【解決手段】本発明は、記録媒体の表面に、色材層および凹凸層を形成するための情報を生成する画像処理装置であって、形状を表す形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記形状情報に基づいて、前記色材層の下に形成するための凹凸の高さを示す第１凹凸層情報、および、前記色材層の上に形成するための凹凸の高さを示す第２凹凸層情報を生成する第１の生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の表面に、色材層および凹凸層を形成するための情報を生成する画像処理装置であって、
形状を表す形状情報を取得する形状情報取得手段と、
前記形状情報に基づいて、前記色材層の下に形成するための凹凸の高さを示す第１凹凸層情報、および、前記色材層の上に形成するための凹凸の高さを示す第２凹凸層情報を生成する第１の生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
色情報を取得する色情報取得手段をさらに有し、
前記色情報に基づいて、前記色材層を形成するための色材データを生成する第２の生成手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記形状情報は、画素毎に基準面からの高さを表すデータであり、
前記第１の生成手段は、前記形状情報における画素毎に傾斜角度を求め、当該求めた傾斜角度が所定の閾値角度以下であるか否か判定することにより、前記第１凹凸層情報と前記第２凹凸層情報とを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の生成手段は、前記形状情報に対してローパスフィルタを用いたフィルタ処理を実行することにより、前記第１凹凸層情報を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記形状情報は、画素毎に基準面からの高さを表すデータであり、
前記第１の生成手段は、前記形状情報から前記第１凹凸層情報を生成し、前記形状情報における各画素の画素値と、前記第１凹凸層情報における各画素の画素値との差分を画素毎に算出することにより、前記第２凹凸層情報を生成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１凹凸層情報および前記第２凹凸層情報それぞれを、インクを用いて前記凹凸層を形成する画像形成装置が出力可能な第１凹凸データおよび第２凹凸データに変換する変換手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記色材層および前記凹凸層を形成する画像形成手段と、
色を示す画素値で構成された色情報を取得する色情報取得手段と、
をさらに有し、
前記画像形成手段は、前記第１凹凸層情報に基づく第１凹凸層、前記色情報に基づく前記色材層、前記第２凹凸層情報に基づく第２凹凸層の順に重ねて前記記録媒体上に形成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
記録媒体の表面に、色材層および凹凸層を形成するための情報を生成する画像処理方法であって、
形状を表す形状情報を取得するステップと、
前記形状情報に基づいて、前記色材層の下に形成するための凹凸の高さを示す第１凹凸層情報、および、前記色材層の上に形成するための凹凸の高さを示す第２凹凸層情報を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータに、請求項８に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色および隆起（凹凸）を形成するためのデータを生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、文化財の保全を目的として３ＤプリンタやＵＶ硬化型インクを用いたプリンタによる文化財複製が行われている。例えば、油彩画の複製においては、絵具の色、隆起（以下、凹凸ともいう）、艶（以下、光沢ともいう）の再現が必要になってくる。このような再現技術として特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、再現目標の凹凸を形成するための下層（凹凸層）、色を再現するための画像層（色材層）、光沢感を出すための表面層を順次積層する印刷技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９９０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、凹凸層の上に色材層を形成した場合、急峻な斜面上にはインクを積層させることができず、複数観察角度において色を再現できない場合がある。以下、図１を用いて説明する。図１は、再現された対象における凹凸層と、色材層との関係を説明する模式図である。図１（ａ）は、再現された対象の断面を模式的に表した図である。図１（ｂ）は、凹凸層１０１の上に色材層１０２を形成した際の断面図である。図１（ｂ）に示すように角度αが小さい場合、凹凸層１０１は比較的なだらかな斜面形状を有する。このとき、吐出された色材は斜面上に定着するため、凹凸層１０１は略均一な厚さの色材層１０２で全て被覆される。
【０００５】
一方、図１（ｃ）に示すように角度βが大きい場合、凹凸層１０１は急峻な斜面形状を有する。このとき、吐出された色材は、斜面上で定着する前に斜面下方へとインクが流れてしまうため、図１（ｃ）に示すように部分的に色材層が薄くなる箇所１０３が現れる。このため、例えば図１（ｃ）における矢印の方向から再現された対象を観察した場合、色材層が薄い箇所１０３を直接観察するため色ムラが出現し、色再現精度が低下してしまうという課題があった。
【０００６】
上記の課題に対処するため、色材層を最下層に形成し、凹凸層を色材層の上に無色透明なインク等で形成した場合、凹凸層で光の屈折が起きる。このとき、特に凹凸層の厚さが数百μｍ〜数ｍｍ程度と厚くなると、色材層で反射する光の位置が、凹凸層がない場合と比べて大きく変化するため、再現された対象が不自然に見えてしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、記録媒体の表面に、色材層および凹凸層を形成するための情報を生成する画像処理装置であって、形状を表す形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記形状情報に基づいて、前記色材層の下に形成するための凹凸の高さを示す第１凹凸層情報、および、前記色材層の上に形成するための凹凸の高さを示す第２凹凸層情報を生成する第１の生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、３次元画像を印刷する際に色再現精度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】凹凸層と、色材層との関係を説明する模式図
【図２】実施例１における画像形成装置の構成を示す図
【図３】実施例１における面積階調法による中間調表現を説明する図
【図４】実施例１における３次元画像を形成する動作を説明する図
【図５】実施例１における画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図６】実施例１における制御部のソフトウェア構成例を示すブロック図
【図７】実施例１における画像形成装置が実行する処理の概念を説明する図
【図８】実施例１における画像処理装置が実行する処理のフローチャート
【図９】実施例１における凹凸情報分離処理のフローチャート
【図１０】実施例１における様々な傾斜角度のパターンに対する目視結果を示すテーブル
【図１１】実施例２における凹凸情報分離処理のフローチャート
【図１２】実施例３における制御部のソフトウェア構成例を示すブロック図
【図１３】実施例３における画像処理装置が実行する処理のフローチャート
【図１４】実施例３における層情報作成処理のフローチャート
【図１５】実施例３におけるルックアップテーブルの一例
【図１６】実施例４における制御部のソフトウェア構成例を示すブロック図
【図１７】実施例４における画像処理装置が実行する処理のフローチャート
【図１８】実施例４における光沢データ生成処理のフローチャート
【図１９】実施例４におけるテーブルの例
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、以下で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００１１】
［実施例１］
本実施例における画像処理装置は、用紙などの記録媒体上に、色材層と、凹凸層とを形成する画像形成装置が出力可能なデータを生成する。油彩画などの再現対象物は、概ね２次元的な画像であるものの、表面には微細な凹凸が形成されている。そこで本実施例では、油彩画の表面凹凸を表す形状情報と、色情報に基づいて、色材層と凹凸層を形成し、油彩画を再現する。尚、本明細書では、色材層および凹凸層を含む画像を３次元画像という。
【００１２】
図５は、本実施例における画像処理装置２４の構成図である。画像処理装置２４は、画像形成装置２５と接続されている。本実施例では、画像処理装置２４として、画像形成装置２５用のプリンタドライバをインストールしたパーソナルコンピュータを想定する。また、画像形成装置２５は凹凸層および色材層を含む３次元画像をインクにより形成するインクジェットプリンタを想定する。まず、画像形成装置２５について説明する。図２は、画像形成装置２５の概略構成を示している。
【００１３】
ヘッドカートリッジ２０１は、複数の吐出口を有する記録ヘッドと、この記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとを備え、また、記録ヘッドの各吐出口を駆動する信号などを受信するためのコネクタが設けられている。インクタンクは、凹凸層を形成するためのＵＶ硬化型の無色透明な液体樹脂インク用、色材層を形成するためのシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイトの各色インク用の計６種が独立に設けられている。ヘッドカートリッジ２０１は、キャリッジ２０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ２０２には、コネクタを介してヘッドカートリッジ２０１に駆動信号などを伝達するためのコネクタホルダが設けられている。また、キャリッジ２０２には、紫外光照射装置２１０が搭載されている。紫外光照射装置２１０は、吐出された硬化性のインクを硬化させ記録媒体上に固着させるために制御される。
【００１４】
キャリッジ２０２は、ガイドシャフト２０３に沿って往復移動可能となっている。具体的には、キャリッジ２０２は、主走査モータ２０４を駆動源としてモータプーリ２０５、従動プーリ２０６、およびタイミングベルト２０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置及び移動が制御される。キャリッジ２０２のガイドシャフト２０３に沿った移動を「主走査」といい、この移動の方向を「主走査方向」という。記録媒体２０８は、支持体２０９上に設置されている。キャリッジ２０２に搭載されたヘッドカートリッジ２０１は、吐出口面がキャリッジ２０２から下方へ突出して記録媒体２０８の記録面と平行になるように保持されている。制御部２２１は、ＣＰＵや記憶手段等から構成されており、データに基づいて３次元画像を形成するよう画像形成装置２５の各構成要素の動作を制御する。尚、本実施例では上述の通り、画像形成装置がＵＶ硬化型のインクジェットプリンタであると想定して説明しているが、画像形成装置は、無色透明な液体樹脂インクと、色インクとを吐出可能であれば、この例に限定されない。例えば、ＵＶ硬化型インクの代わりにソリッドインクを用いても良い。また、インクジェット方式の画像形成装置ではなく電子写真方式の画像形成装置に対しても、本実施例を適用できる。
【００１５】
＜３次元画像形成動作＞
以下、図２に示す構成のインクジェットプリンタが実行する３次元画像形成動作について説明する。まず、記録媒体２０８が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３に沿って記録媒体２０８上を主走査方向に移動する。この移動の際に、記録ヘッドの吐出口よりインクが吐出される。紫外光照射装置２１０は記録ヘッドの移動に合わせて紫外光を照射し、吐出されたインクを硬化させ、記録媒体上に固着させる。そして、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３に沿って主走査方向に移動しガイドシャフト２０３の一端に到達すると、キャリッジ２０２はガイドシャフト２１１に沿って主走査方向に垂直な方向に所定量だけ移動する。このキャリッジ２０２の移動を「副走査」といい、この移動の方向を「副走査方向」という。キャリッジ２０２が副走査方向に所定量移動すると、再度キャリッジ２０２はガイドシャフト２０３に沿って主走査方向に移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ２０２が主走査と、副走査とを繰り返すことにより記録媒体２０８上に凹凸層や色材層から成る３次元画像が形成される。
【００１６】
図３は、面積階調法により制御された画像の表現を説明する図である。本実施例では、説明を簡単にするため、画像形成装置の出力解像度で定義される画素毎にインクの吐出（オン）・非吐出（オフ）を制御するものとし、領域内の全画素をオンにした状態を濃度１００％の状態として扱うものとする。尚、こうした画素毎にインクのオン・オフを制御する所謂二値プリンタでは、単一の画素ではオン（濃度１００％）とオフ（濃度０％）との何れかしか表現することができないため、複数の画素の集合で中間調を表現する。図３を用いて説明すると、図中左下に示すように２５％の濃度で中間調表現を行う代わりに、図中右下に示すように１６画素あたり４画素にインクを吐出して面積的に２５（＝４/１６）％の表現を行うことで中間調表現を実現する。他の階調においても同様に表現することが可能である。尚、中間調を表現するための領域内の総画素数やオン画素の配置パターンは、図３に示す例に限定されない。一般的に、配置パターンの導出には、誤差拡散法が利用される。また本実施例では、二値でインク滴の吐出／非吐出を制御するが、多値でインク滴の量を制御し同一の吐出口から記録媒体における１画素内に複数のインク滴を着弾させて一つのドットを形成するマルチドロップレット法を用いても良い。
【００１７】
図４は、記録媒体２０８上をキャリッジ２０２が走査することで３次元画像を形成する動作を説明する図である。キャリッジ２０２による主走査でキャリッジ２０２の幅Ｌだけ画像が形成され、１ラインの画像形成が終了する毎にキャリッジ２０２を副走査方向に距離Ｌずつ移動する。説明を容易にするため、本実施例における画像形成装置が一回の主走査で吐出可能な最大のインク量を、１００％のインク量と表現する。
【００１８】
形成する層が１００％を超えるインク量を必要とする場合には、同じ領域を複数回走査（主走査）する必要がある。例えば、ある領域に５００％のインク量による層を形成する場合は、同じラインを５回走査する。図４を用いて説明すると、領域Ａおよび領域Ｂに対し５００％のインク量による層を形成する場合、領域Ａを５回走査した（図４（ａ））後、キャリッジ２０２を副走査方向にＬだけ搬送し、領域Ｂを５回走査する（図４（ｂ））。尚、走査回数を増やさずに、同じ位置に対してインクの吐出回数を増やすことで、インク量の制御を行っても良い。
【００１９】
＜画像処理装置のハードウェア構成＞
本実施例における画像処理装置２４のハードウェア構成例を、図５に示す。制御部２２０は、ＣＰＵ５０１と、ＲＯＭ５０２と、ＲＡＭ５０３と、汎用インタフェイス（以下、Ｉ／Ｆともいう）５０４と、シリアルＡＴＡ（以下、ＳＡＴＡともいう）Ｉ／Ｆ５０５と、ビデオカード（以下、ＶＣともいう）５０６とを備える。制御部２２０を構成するこれらの構成要素は、システムバス５０７を介して互いに接続されており、システムバス５０７を介しての情報のやり取りが可能である。
【００２０】
ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３をワークメモリとして、ＲＯＭ５０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５１０、汎用ドライブ５１１にマウントされた各種記録メディアなどに格納されたオペレーティングシステム（ＯＳ）や各種プログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ５０１は、システムバス５０７を介して各構成要素を制御する。尚、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムには、後述する本実施例における処理を実行するためのプログラムが含まれる。汎用Ｉ／Ｆ５０４は、例えばＵＳＢなどのシリアルバスインタフェイスである。制御部２２０は、シリアルバス５０８を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス５０９と接続される。ＳＡＴＡ  Ｉ／Ｆ５０５には、ＨＤＤ５１０や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ５１１が接続される。ＣＰＵ５０１は、ＨＤＤ５１０や汎用ドライブ５１１にマウントされた各種記録メディアに対してデータの読み書きを実行する。ＶＣ５０６は、ビデオインタフェイスであり、ディスプレイ５１２と接続される。ＣＰＵ５０１は、プログラム実行により提供されるユーザインタフェイス（以下、ＵＩともいう）をディスプレイ５１２に表示する。そして、ＣＰＵ５０１は、ユーザがこのＵＩを介して入力デバイス５０９を用いて入力した、ユーザ指示を含むユーザ入力を受け付ける。
【００２１】
＜制御部２２０のソフトウェア構成＞
図６は、本実施例における制御部２２０のソフトウェア構成例を示すブロック図である。図６に示すように、制御部２２０は、色情報取得部６０１と、凹凸情報取得部６０２と、凹凸情報分離部６０３と、データ生成部６０４とを備える。データ生成部６０４は、第１凹凸データ生成部６０５と、色材データ生成部６０６と、第２凹凸データ生成部６０７とを備える。色情報取得部６０１は、色情報を取得し、該取得した色情報を色材データ生成部６０６に送る。色情報とは、画素毎の色値から成るビットマップ形式のデータである。本実施例では、色情報は、ＣＩＥＬＡＢ値からｓＲＧＢ変換式によって計算されたＲＧＢ値を画素毎に有するものとする。凹凸情報取得部６０２は、出力したい３次元画像の凹凸（形状）を表す凹凸情報を取得し（形状情報取得）、該取得した凹凸情報を凹凸情報分離部６０３に送る。凹凸情報とは、高さの２次元分布を記述したデータである。出力したい３次元画像が油彩画である場合、キャンパス地を０としたときの高さ（厚みとも言う）である。本実施例では、凹凸情報は、各画素が画素値として基準面からの高さを保持するデータであり、各画素における高さを８ビットの画素値で表現したグレースケール画像とする。以下、このグレースケール画像を凹凸画像ともいう。
【００２２】
凹凸情報分離部６０３は、凹凸情報取得部６０２から凹凸情報を受け取り、該受け取った凹凸情報を、色材層の下に形成するための第１凹凸層情報と、色材層の上に形成するための第２凹凸層情報とに分離する。そして、凹凸情報分離部６０３は、第１凹凸層情報を第１凹凸データ生成部６０５に送り、第２凹凸層情報を第２凹凸データ生成部６０７に送る。第１凹凸層情報および第２凹凸層情報も凹凸情報と同様に、各画素が画素値として基準面からの高さを保持するデータであり、各画素における高さを８ビットの画素値で表現したグレースケール画像である。尚、凹凸情報の分離手法ならびに第１凹凸層情報および第２凹凸層情報の詳細は、後述する。
【００２３】
第１凹凸データ生成部６０５は、凹凸情報分離部６０３から第１凹凸層情報を受け取り、該受け取った第１凹凸層情報を、画像形成装置２５が出力可能な第１凹凸データに変換する。ここでは、画像形成装置２５が１回の走査で形成可能な高さ（厚み）に応じて第１凹凸データを複数回の走査に対応するデータに分解する。色材データ生成部６０６は、色情報取得部６０１から色情報を受け取り、該受け取った色情報を、画像形成装置２５が出力可能な色材データに変換する。ここでは、ＲＧＢ値からなる画像データを画像形成装置２５が出力する色材（例えばシアン、マゼンタ、ブラック、イエロー）のデータに変換する。また、各色に色変換した後、画像形成装置２５が出力可能な階調数にハーフトーン処理するなど、各種処理を実行する。第２凹凸データ生成部６０７は、凹凸情報分離部６０３から第２凹凸層情報を受け取り、該受け取った第２凹凸層情報を、画像形成装置２５が出力可能な第２凹凸データに変換する。画像形成装置２５は、画像処理装置において生成された第１凹凸データ、色材データ、第２凹凸データを取得する。画像形成装置２５は、それらの取得したデータに基づいて、記録媒体上に３次元画像を形成する。
【００２４】
＜本実施例における処理＞
以下、上記のインクジェットプリンタによって実行される本実施例における処理の概要について説明する。積層方式で色および凹凸を再現した場合、図１（ｃ）に示すように斜面の傾斜角度βが大きいと凹凸表面が全て被覆されず、色材層が薄くなる箇所１０３が現れてしまうことは前述した。一方、図１（ｂ）に示すように斜面の傾斜角度αが小さいと、凹凸表面が全て被覆され色材層が略同一の厚さになる。本実施例に係る画像処理装置は、この特性を考慮して３次元画像を形成するためのデータを生成する。
【００２５】
図７は、本実施例における処理の概念図である。図７（ａ）は、凹凸情報取得部６０２が取得する凹凸情報によって再現される凹凸形状の一例を示す断面図である。凹凸情報分離部６０３は、該凹凸情報を例えば、図７（ｂ）に斜線で示す凹凸形状を再現するための第１凹凸層情報と、図７（ｃ）に斜線で示す凹凸形状を再現するための第２凹凸層情報とに分離する。ここで、第１凹凸層情報によって再現される凹凸形状は、図７（ｂ）に示すように、斜面の傾斜角度が小さいために上にインクが定着可能な形状である。一方、第２凹凸層情報によって再現される凹凸形状は、図７（ｃ）に示すように、図７（ａ）に示す凹凸形状と、図７（ｂ）に示す凹凸形状との差分の形状である。尚、本実施例では、第１凹凸層はＵＶ硬化型の無色透明な液体樹脂であるクリアインクを用いて形成されることとし、第１凹凸データは、各画素の画素値が凹凸の高さに対応したクリアインク量であるビットマップデータとして説明する。ただし、第１凹凸層を形成するインクは、このインクに限定されない。例えばホワイトインク等の色インク量であっても良い。色材層データは、前述のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト等の色インク量である。第２凹凸層は、色材層の観察を妨げないため、ＵＶ硬化型の無色透明の液体樹脂であるクリアインクで形成されることが望ましい。
【００２６】
以上説明したように、本実施例では、色材が定着可能な傾斜角度を有する第１凹凸層を色材層の下に形成する。そして、その上層に色材層、第二凹凸層を形成することで３次元画像を形成し、記録媒体上に色および凹凸を再現する。尚、凹凸の再現性の観点から、８０μｍ近傍で高さを制御する場合は、液滴サイズは５０ｐｌ以下が望ましく、１００μｍ近傍で高さを制御する場合は、液滴サイズは９０ｐｌ以下が望ましい。従って、第１凹凸層および第２凹凸層から成る凹凸層が数百μｍ〜数ｍｍ程度と厚くなると再現される対象が不自然に見えることから、第１凹凸層、第２凹凸層ともに５０ｐｌ以下の液滴サイズで形成されることが望ましい。
【００２７】
以下、上記の画像処理装置２４によって実行される本実施例における処理について、図８を用いて説明する。図６に示す各構成は、図８に示すフローチャートに対応するプログラムを、ＣＰＵ５０１が読み出し、実行させることにより実現される。ステップＳ８０１において、色情報取得部６０１は、再現目標の色情報を取得する。本ステップで取得した色情報は、色材データ生成部６０６に送られる。ステップＳ８０２において、凹凸情報取得部６０２は、再現目標の凹凸情報（凹凸画像）を取得する。本ステップで取得した凹凸情報は、凹凸情報分離部６０３に送られる。尚、前述の通り、凹凸情報は、各画素が画素値として基準面からの高さを保持するデータであり、各画素における高さを８ビットの画素値で表現したグレースケール画像である。
【００２８】
ステップＳ８０３において、凹凸情報分離部６０３は、凹凸画像の画素毎に傾斜角度を算出し、該算出した傾斜角度に基づいて、凹凸情報を第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とに分離する。分離後、第１凹凸層情報は第１凹凸データ生成部６０５に送られ、第２凹凸層情報は第２凹凸データ生成部６０７に送られる。尚、ステップＳ８０３の詳細は後述する。
【００２９】
ステップＳ８０４において、第１凹凸データ生成部６０５は、第１凹凸層情報に基づいて、再現目標の凹凸の一部を構成するための第１凹凸データを生成する。尚、本実施例では、８ビットのグレースケールで表現された第１凹凸層情報の画素値を０−１（０％−１００％）の範囲で正規化し、該正規化した画素値をインク量と対応付けする。例えば、第１凹凸層情報における画素値２５５がインク量１００％に対応し、画素値１２８がインク量５０％に対応することとなる。ここで、吐出したインク量に応じて、形成される層はある厚さ、すなわち高さを有する。従って、例えばインク量１００％で形成された層が２０μｍの厚さを有する場合、１００μｍの高さを再現するためには、インク量１００％で形成される層を５層重ねれば良い。すなわちこの場合、第１凹凸層が１００μｍの高さを有するのであれば、インク量１００％で５回の主走査を実行することで、第１凹凸層は形成される。
【００３０】
ステップＳ８０５において、色材データ生成部６０６は、色情報に基づいて色インクで形成される色材層を形成するためのインク量を画素値として持つ色材データを生成する。なお、色材データは記録媒体による色の変化の影響を抑制するために、下地を隠蔽するための特色インクのインク量を含めて生成する。本実施例では、色材データは、前述のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク量に加え、下地を隠蔽するための特色インクとして、ホワイトインクのインク量を格納した、合計５チャンネルのデータとする。ステップＳ８０６において、第２凹凸データ生成部６０７は、第２凹凸層情報に基づいて、傾斜角度が第１凹凸層より大きい第２凹凸層を構成するための第２凹凸データを生成する。尚、第２凹凸データ生成では、第１凹凸層の形成と同様、高さとインク量との対応関係に基づいて、第２凹凸層情報（グレースケール画像）における画素値からインク量を導出する。以上の処理を終えると、画像処理装置２４は、第１凹凸データ、色材データ、第２凹凸データを画像形成装置２５に出力する。
【００３１】
以下、凹凸情報の分離処理（図８のステップＳ８０３）に関して、図９を用いて詳細に説明する。ステップＳ９０１において、凹凸情報分離部６０３は、画素位置を表す変数（ｘ，ｙ）を、初期値である（０，０）に設定する。ステップＳ９０２において、凹凸情報分離部６０３は、凹凸情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ（ｘ，ｙ）を取得する。
【００３２】
ステップＳ９０３において、凹凸情報分離部６０３は、第１凹凸層情報の座標（ｘ−１，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ−１，ｙ）を取得する。ただしｘ＝０の場合は対応する画素値が存在しないので、以下の式（１）により画素値ｈ1（ｘ−１，ｙ）を求める。
ｈ1（ｘ−１，ｙ）＝ｈ（０，ｙ）（ｘ＝０の場合）・・・式（１）
ステップＳ９０４において、凹凸情報分離部６０３は、ステップＳ９０２で取得したｈ（ｘ，ｙ）、及び、ステップＳ９０３で取得したｈ1（ｘ−１，ｙ）に基づき、以下の式（２）を用いて傾斜角度θを算出する。尚、式（２）において、Ｒは凹凸情報（グレースケール画像）の解像度（ｄｐｉ）である。また、ｈmaxは凹凸情報において取り得る最大画素値（本実施例では凹凸情報は８ビットの画素値で表現したグレースケール画像であるので、最大画素値は２５５である）に対応した高さ（ｍｍ）である。
【００３３】
【数１】
2016203616.tif 000003
【００３４】
ステップＳ９０５において、凹凸情報分離部６０３は、ステップＳ９０４で算出した傾きの絶対値｜θ｜が所定の閾値角度θ0以下であるか否かを式（３）により判定する。凹凸情報分離部６０３が式（３）を満たすと判定した場合、処理はステップＳ９０６に進み、凹凸情報分離部６０３が式（３）を満たさないと判定した場合、処理はステップＳ９０７に進む。ここでθ0は、第１凹凸層の斜面上に色インクが被覆可能であり、かつ、再現された対象において色が適正に見えるような角度である。θ0は特に、当該角度のうち最大の角度であることが望ましい。  
｜θ｜≦θ0・・・式（３）
【００３５】
本実施例では、様々な傾斜角度をもつ三角波形状パターンを出力し、この上に色インクを吐出して形成した３次元画像を観察することで、予め閾値角度θ0を決定する。このような観察の結果から、第１凹凸層の斜面における被覆状態を推定できるからである。ただし、θ0を決定する方法は前述の方法に限らない。例えば、傾斜角度が制御された形状であれば、第１凹凸層の形状は三角波形状でなくても構わない。また、ユーザがθ0を直接指定しても良い。
【００３６】
本実施例では、１５°から７５°までの範囲において、傾斜角度を５°ずつ変化させた１３種類の三角波形状パターンについて、上に色インクを吐出して形成した３次元画像を観察することにより、閾値角度θ0を決定した。具体的には、前述の１３種類のパターンを無色透明な液体樹脂インクで形成し、該形成した１３種類のパターンの各々に対し、色インクで形成される色材層による被覆を行った。そして、さらにその上層に、無色透明な液体樹脂インクで層を形成し、３層構造を有する３次元画像の最大高さが１００μｍ又は５００μｍとなるようにした。このようにして形成された３次元画像に対し、目視による観察を行った。図１０はこの観察の結果を示す図である。図１０に示すように、最大高さが１００μｍ、５００μｍどちらの場合であっても、傾斜角度が６５°以上の場合、色ムラが気になるという結果になった。これは、傾斜角度が６５°以上の場合、三角波形状パターンの上層の色材層の厚さが均一でなくなるため、色インクの濃度ムラが発生するからである。一方、傾斜角度が小さい場合においては、三角波形状パターンは色材層（色インク）により被覆されるが、無色透明な液体樹脂インクで形成される最上層の厚さが厚くなることに起因して、色が濁って見える現象が確認された。この現象は、最大高さが５００μｍの場合に特に顕著であり、傾斜角度が２５°以下の場合に色ムラが気になるという結果になった。以上の結果から、好ましくは、θ0は３０°以上６０°以下の範囲内の一値であり、より好ましくは、θ0は４０°以上５０°以下の範囲内の一値である。本実施例では、θ0＝４５°とした。
【００３７】
ステップＳ９０６において、凹凸情報分離部６０３は、式（４）に示すように、第１凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ，ｙ）を、凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）とする。前段のステップＳ９０５にて、θの絶対値がθ0以下、即ち、凹凸情報に基づき再現される凹凸に対して色インクによる被覆を行った場合に、色を適切に再現可能と判定されている。従って、本ステップでは、凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）をそのまま第１凹凸層情報の画素値ｈ1（ｘ，ｙ）として用いている。
ｈ1（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）・・・式（４）
【００３８】
ステップＳ９０７において、凹凸情報分離部６０３は、第１凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ，ｙ）を式（５）または式（６）により算出する。前段のステップＳ９０５にて、θの絶対値がθ0より大きい、即ち、凹凸情報に基づき再現される凹凸に対して色インクによる被覆を行った場合に、色を適切に再現することが困難と判定されている。従って、本ステップでは、被覆可能な角度θ0の傾斜となるように、第１凹凸層情報の画素値ｈ1を生成している。
【００３９】
【数２】
2016203616.tif 000004
【００４０】
【数３】
2016203616.tif 000005
【００４１】
ステップＳ９０８において、凹凸情報分離部６０３は、式（７）に示すように、凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）と、第１凹凸層情報の画素値ｈ1（ｘ，ｙ）との差分を取ることで、第２凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ2（ｘ，ｙ）を求める。
ｈ2（ｘ，ｙ）＝ｈ（ｘ，ｙ）−ｈ1（ｘ，ｙ）・・・式（７） 
【００４２】
ステップＳ９０９において、凹凸情報分離部６０３は、全ての画素に対して画素値ｈ1，ｈ2を求める処理が完了したか否かを判定する。全ての画素に対して画素値ｈ1，ｈ2を求める処理が完了したと凹凸情報分離部６０３が判定した場合、Ｓ８０３における処理は終了する。一方、全ての画素に対して画素値ｈ1，ｈ2を求める処理が完了していないと凹凸情報分離部６０３が判定した場合、処理はステップＳ９１０に進む。ステップＳ９１０において、凹凸情報分離部６０３は、未処理の画素に対する画素値ｈ1，ｈ2を求めるために、画素位置を表す変数（ｘ，ｙ）を更新する。次いで、処理はステップＳ９０２へ戻る。  以上、ステップＳ８０３における凹凸情報の分離処理について詳細に説明した。上記の処理を行うことにより、凹凸情報を、略均一な厚さの色材層を上層に形成可能な第１凹凸層を形成するための第１凹凸層情報と、略均一な厚さの色材層を上層に形成することが困難な第２凹凸層を形成するための第２凹凸層情報とに分離することができる。
【００４３】
本実施例によれば、凹凸情報を、色材層の下に形成するための第１凹凸層情報と、色材層の上に形成するための第２凹凸層情報とに分離する。そして、色材層の下に形成するための第１凹凸データ、色情報に基づく色材データ、色材層の上に形成するための第２凹凸データを生成する。これにより、再現された対象の表面に急峻な斜面がある場合でも、色再現精度が低下するのを防止することが可能となる。またこのとき、第２凹凸層の形状は、再現目標の凹凸の形状と、第１凹凸層の形状との差分の形状であり、色材層の上層に積層される第２凹凸層の厚さは、第１凹凸層の厚さより薄い。従って、表面の第２凹凸層で起きる光の屈折に起因する、色材層で反射する光の位置の位置ずれ量が少なくなるので、凹凸および色を良好に再現することが可能となる。
【００４４】
尚、ステップＳ９０５にてθの絶対値がθ0以下と判定された画素位置においては、凹凸情報に基づいて再現される凹凸は、第１凹凸層情報に基づいて形成される第１凹凸層のみで再現可能である。従って、画像形成装置２５が形成する３次元画像は、傾斜角度の絶対値が閾値角度以下の領域においては（｜θ｜≦θ0）、第１凹凸層と、色材層との２層で形成される。一方、傾斜角度の絶対値が閾値角度よりも大きい領域においては（｜θ｜＞θ0）、３次元画像は、第１凹凸層と、色材層と、第２凹凸層との３層で形成される。
【００４５】
また、本実施例では、色情報と、第２凹凸層情報とを独立に扱っていた。しかしながら、第２凹凸層情報に基づいて制御される第２凹凸層の厚さによって、色の見え方が変化する場合がある。従って、第２凹凸層の厚さに応じて色情報を調整しても良い。この場合、第２凹凸層を形成するために必要となる無色透明な液体樹脂インクの打込み量と、色インクとの関係に基づいて色変換を行えば良い。
【００４６】
さらに、本実施例では、凹凸情報を、第１凹凸層情報および第２凹凸情報という２つ凹凸層情報に分離する場合について説明したが、凹凸情報を３つ以上の凹凸層情報に分離しても良い。凹凸情報が３つ以上の凹凸層情報に分離された場合も、最下層および最上層が凹凸層であり、その層間に色材層が形成されていれば、本実施例を適用できる。
【００４７】
［実施例２］
実施例１では、斜面の傾斜角度θを画素毎に算出して、凹凸情報を、第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とに分離した。しかし、凹凸情報を分離する方法は、傾斜角度を用いるものに限定されない。例えば、凹凸情報を周波数分解すると、低周波成分はなだらかな形状を多く含み、高周波成分は急峻な形状を多く含む傾向がある。従って、周波数成分に応じて凹凸情報を分離しても実施例１と同様の効果を得ることができる。以下、凹凸情報を、低周波成分と、高周波成分とに分ける場合について説明する。ただし以下の説明において、実施例１と共通する内容については、説明を簡易化又は省略する。
【００４８】
以下、実施例２における凹凸情報の分離処理（図８のステップＳ８０３）に関して、図１１を用いて詳細に説明する。ステップＳ１１０１において、凹凸情報分離部６０３は、ローパスフィルタとして、ガウシアンフィルタＦ（ａ，ｂ）を以下の式（８）により算出する。
【００４９】
【数４】
2016203616.tif 000006
【００５０】
式（８）におけるガウシアンフィルタの分散Ｓは、凹凸情報（グレースケール画像）の解像度Ｒを用いて、以下の式（９）により算出される。  
Ｓ＝０．１×Ｒ／２５．４＋０．５（小数点以下切り捨て）・・・式（９）
尚、本実施例では、０．１ｍｍ以上の凹凸空間周期を低周波と考え、これに対応する凹凸空間周波数以下の周波数成分を抽出するためのフィルタを作成しているが、周波数成分はこの例に限定されない。例えば、ユーザが周波数成分を指定しても良い。
【００５１】
ステップＳ１１０２において、凹凸情報分離部６０３は、以下の式（１０）に従って、凹凸情報と、ステップＳ１１０１で作成したローパスフィルタとの畳み込み演算を行う（フィルタ処理）。
【００５２】
【数５】
2016203616.tif 000007
【００５３】
尚、式（１０）において、Ｍは凹凸情報（グレースケール画像）の水平方向の画素数、Ｎは凹凸情報（グレースケール画像）の垂直方向の画素数である。ステップＳ１１０３において、凹凸情報分離部６０３は、第１凹凸層情報を、ステップ１１０２で求めた畳み込み演算結果ｈ’に設定する。
【００５４】
ステップＳ１１０４において、凹凸情報分離部６０３は、凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）と、ステップＳ１１０３で求めた第１凹凸層情報の画素値ｈ1（ｘ，ｙ）との差分を算出して第２凹凸層情報の画素値ｈ2（ｘ，ｙ）を画素毎に求める。これにより、凹凸情報分離部６０３は、第２凹凸層情報を作成する。本実施例により、再現された対象の表面に急峻な斜面がある場合でも、色再現精度が低下するのを防止することが可能となる。また、本実施例では、斜面の傾斜角度を用いることなく、凹凸情報を、第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とに分離する。従って、実施例１で述べたような閾値角度θ0を決定するためのプロセス（観察など）を予め実行する必要がない。
【００５５】
［実施例３］
実施例１、２では、凹凸情報を、第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とに分離し、無色透明の液体樹脂インクを用いて第１凹凸層および第２凹凸層を形成するためのデータを生成した。またこのとき、第１凹凸層と、第２凹凸層との間に色インクによる色材層を形成することで、凹凸および色を再現した。
【００５６】
一方で、無色透明の液体樹脂インクではなく色インクを用いて凹凸層を形成することで、急峻な傾斜角度の凹凸を再現しつつ色も再現することが可能である。しかし、色インクで凹凸を再現した場合、色材層を複数層重ねることで濃度が変化することに起因し、所望の色が再現できない場合がある。例えば、単一色で厚みが異なる物体を再現する場合、色インクだけで凹凸を再現しようとすると、色材層の厚みが薄い部分と、色材層の厚みが厚い部分とで、色の見え方が異なる場合がある。
【００５７】
上記の内容を考慮し、本実施例では、実施例１、２と同様に無色透明の液体樹脂インクおよび色インクで凹凸および色を再現する手法と、色インクだけで凹凸および色を再現する手法とを併用する。以下、本実施例について詳細に説明する。ただし、以下の説明において、実施例１、２と共通する内容については、説明を簡易化又は省略する。
【００５８】
図１２は、本実施例における制御部２２０のソフトウェア構成例を示すブロック図である。図１２に示すように、制御部２２０は、色情報取得部１２０１と、凹凸情報取得部１２０２と、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴともいう）保持部１２０３と、層情報作成部１２０４と、データ生成部１２０５とを備える。データ生成部１２０５は、第１凹凸データ生成部１２０６と、色材データ生成部１２０７と、第２凹凸データ生成部１２０８とを備える。
【００５９】
色情報取得部１２０１および凹凸情報取得部１２０２は、実施例１の色情報取得部６０１および凹凸情報取得部６０２と同様であるため、説明を省略する。ＬＵＴ保持部１２０３は、ＬＵＴを保持する。ＬＵＴ保持部１２０３が保持するＬＵＴの詳細は後述する。層情報作成部１２０４は、色情報取得部１２０１から色情報を受け取るとともに、凹凸情報取得部１２０２から凹凸情報を受け取る。そして、層情報作成部１２０４は、該受け取った色情報および凹凸情報に基づき、ＬＵＴ保持部１２０３に保持されたＬＵＴを用いて、色材層情報と、第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とを作成する。そして、層情報作成部１２０４は、第１凹凸層情報を第１凹凸データ生成部１２０６に送り、色材層情報を色材データ生成部１２０７に送り、第２凹凸層情報を第２凹凸データ生成部１２０８に送る。色材層情報とは、色材層を形成するために用いられるデータであり、画素毎の、色値と、色インクによる層を何層重ねるかを示す重ね回数とから成るデータである。第１凹凸層情報および第２凹凸層情報は、実施例１と同様である。
【００６０】
第１凹凸データ生成部１２０６は、層情報作成部１２０４から第１凹凸層情報を受け取り、該受け取った第１凹凸層情報に基づいて第１凹凸データを生成する。色材データ生成部１２０７は、層情報作成部１２０４から色材層情報を受け取り、該受け取った色材層情報に基づいて色材データを生成する。第２凹凸データ生成部１２０８は、層情報作成部１２０４から第２凹凸層情報を受け取り、該受け取った第２凹凸層情報に基づいて第２凹凸データを生成する。
【００６１】
以下、本実施例における画像処理装置２４によって実行される処理について、図１３を用いて説明する。ステップＳ１３０１、ステップＳ１３０２は、実施例１におけるステップＳ８０１、ステップＳ８０２と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ１３０３において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１３０１で取得した色情報およびステップＳ１３０２で取得した凹凸情報に基づき、ＬＵＴ保持部１２０３で保持されているＬＵＴを用いて、層情報を作成する。ここでいう層情報は、色インクで形成される色材層を形成するために用いられる色材層情報と、無色透明の液体樹脂インクで形成される第１凹凸層および第２凹凸層を形成するために用いられる第１凹凸層情報および第２凹凸層情報とを含む。尚、ステップＳ１３０３の詳細は後述する。
【００６３】
ステップＳ１３０４において、第１凹凸データ生成部１２０６は、ステップＳ１３０３で作成された第１凹凸層情報に基づき、再現目標の凹凸の一部を構成するための第１凹凸データを生成する。ステップＳ１３０５において、色材データ生成部１２０７は、ステップＳ１３０３で作成された色材層情報に基づき、色材データを生成する。前述の通り本実施例では、再現目標の色は色材層によって再現されるが、場合によっては再現目標の凹凸も、色材層によって再現される。ステップＳ１３０６において、第２凹凸データ生成部１２０８は、ステップＳ１３０３で作成された第２凹凸層情報に基づき、再現目標の凹凸の一部を構成するための第２凹凸データを生成する。
【００６４】
以下、層情報の作成処理（図１３のステップＳ１３０３）に関して、図１４を用いて説明する。ステップＳ１４０１において、層情報作成部１２０４は、画素位置を表す変数（ｘ，ｙ）を、初期値である（０，０）に設定する。ステップＳ１４０２において、層情報作成部１２０４は、凹凸情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ（ｘ，ｙ）を取得する。ステップＳ１４０３において、層情報作成部１２０４は、色情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ＲＧＢ（ｘ，ｙ）を取得する。
【００６５】
ステップＳ１４０４において、層情報作成部１２０４は、ＬＵＴ保持部１２０３からＬＵＴを取得する。ここで、ＬＵＴ保持部１２０３に保持されているＬＵＴの一例を図１５に示す。図１５に示すように、ＬＵＴには、等間隔のＲＧＢ各９階調の色の組み合わせが保持されている。ｈRGBは、各ＲＧＢ値の色インクにより形成された１層の色材層の高さ（ｍｍ）を表す。また、このＬＵＴには、各ＲＧＢ値の色インクで１層〜複数層の色材層を形成して測定したＣＩＥＬａｂ値も保持されている。尚、本実施例では、ＲＧＢ値の階調数をそれぞれ９としているが、階調数はこの例に限定されない。また、各ＲＧＢ値の色インクにより形成された色材層の高さとして１層の色材層の高さｈRGBを用いているが、各ＲＧＢ値の色インクにより形成された色材層の高さとして複数層（例えば２層）の色材層の高さを用いても良い。
【００６６】
ステップＳ１４０５において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１４０２で取得したｈ（ｘ，ｙ）が示す高さを、ステップＳ１４０３で取得したＲＧＢ（ｘ，ｙ）に対応する色インクで再現する場合に必要な色インクの重ね回数ｋを式（１１）により算出する。  
【００６７】
【数６】
2016203616.tif 000008
【００６８】
ただし、ｈmaxは実施例１と同様、凹凸情報において取り得る最大画素値に対応する高さ（ｍｍ）である。
【００６９】
ステップＳ１４０６において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１４０３で取得したＲＧＢ（ｘ，ｙ）に対応するインクについて、１層重ねた場合のＬａｂ値およびｋ層重ねた場合のＬａｂ値を、ステップＳ１４０４で取得したＬＵＴを参照して取得する。そして、層情報作成部１２０４は、該取得したＬａｂ値に基づき式（１２）を用いて色差ΔＥを算出する。
【００７０】
【数７】
2016203616.tif 000009
【００７１】
ステップＳ１４０７において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１４０６で算出した色差ΔＥが所定の閾値ε以下であるか否かを式（１３）により判定する。本実施例では、εは３．２とする。層情報作成部１２０４が式（１３）を満たすと判定した場合、色インクを複数層重ねたとしても色に変化が生じないため、色インクだけで再現目標の凹凸を再現可能と判定されている。このとき、処理はステップＳ１４０８に進む。一方、層情報作成部１２０４が式（１３）を満たさないと判定した場合、色インクを複数層重ねると色が変化すると判定されている。このとき、処理はステップＳ１４１１に進む。ステップＳ１４１１以降の処理は、実施例１と同様の、再現目標の凹凸を再現するために、凹凸情報に基づき、色材層の下に形成するための第１凹凸層情報と、色材層の上に形成するための第２凹凸層情報とを生成する処理である。尚、本実施例では、εは３．２としたが、他の値を用いても良い。  
ΔＥ≦ε・・・式（１３）
【００７２】
ステップＳ１４０８において、層情報作成部１２０４は、第１凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ，ｙ）を、０に設定する。ステップＳ１４０９において、層情報作成部１２０４は、色材層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値を、（Ｒ（ｘ，ｙ），Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ），ｋ）に設定する。ステップＳ１４１０において、層情報作成部１２０４は、第２凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ2（ｘ，ｙ）を、０に設定する。ステップＳ１４１１からステップＳ１４１９の処理は、実施例１と略同様である。
【００７３】
ステップＳ１４１１において、層情報作成部１２０４は、第１凹凸層情報の座標（ｘ−１，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ−１，ｙ）を取得する。ただしｘ＝０の場合は、式（１）により画素値ｈ1（ｘ−１，ｙ）を求める。ステップＳ１４１２において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１４０２で取得したｈ（ｘ，ｙ）、及び、ステップＳ１４１１で取得したｈ1（ｘ−１，ｙ）に基づき、式（２）により傾斜角度θを算出する。ステップＳ１４１３において、層情報作成部１２０４は、ステップＳ１４１２で算出した傾きの絶対値｜θ｜が所定の閾値角度θ0以下であるか否かを式（３）により判定する。ステップＳ１４１４において、層情報作成部１２０４は、第１凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ1（ｘ，ｙ）を、ステップＳ１４０２で取得した凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）に設定する。
【００７４】
ステップＳ１４１５において、層情報作成部１２０４は、第１凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ１（ｘ，ｙ）を式（５）または式（６）により算出する。ステップＳ１４１６において、層情報作成部１２０４は、色材層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値を、（Ｒ（ｘ，ｙ），Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ），１）に設定する。ステップＳ１４１７において、層情報作成部１２０４は、凹凸情報の画素値ｈ（ｘ，ｙ）と、第１凹凸層情報の画素値ｈ1（ｘ，ｙ）との差分を取ることで、第２凹凸層情報の座標（ｘ，ｙ）における画素値ｈ2（ｘ，ｙ）を求める。ステップＳ１４１８において、層情報作成部１２０４は、全ての画素に対して画素値ｈ1，ｈ2を求める処理が完了したか否かを判定する。ステップＳ１４１９において、層情報作成部１２０４は、未処理の画素に対する画素値ｈ1，ｈ2を求めるために、画素位置を表す変数（ｘ，ｙ）を更新する。 
本実施例により、再現対象の表面に急峻な斜面がある場合でも、色再現精度が低下するのを防止することが可能となる。また、本実施例では、凹凸の一部を色インクで再現するため、無色透明の液体樹脂インクの消費量をその分低減できる。
【００７５】
[実施例４]
実施例１、２では、凹凸情報を、第１凹凸層情報と、第２凹凸層情報とに分離し、第１凹凸層と、第２凹凸層との間に色インクによる色材層を形成することで、凹凸および色を再現した。しかし、形成される３次元画像の最表層が必ずしも第２凹凸層である必要はない。例えば、光沢を制御するための光沢制御層が第２凹凸層上に形成されても良い。本実施例では、第２凹凸層上にさらに光沢制御層を形成する場合について説明する。ただし以下の説明において、実施例１から３と共通する内容については、説明を簡易化又は省略する。
【００７６】
図１６は、本実施例における制御部２２０のソフトウェア構成例を示すブロック図である。図１６に示すように、制御部２２０は、色情報取得部１６０１と、凹凸情報取得部１６０２と、光沢情報取得部１６０３と、凹凸情報分離部１６０４と、テーブル保持部１６０５と、データ生成部１６０６とを備える。データ生成部１６０６は、第１凹凸データ生成部１６０７と、色材データ生成部１６０８と、第２凹凸データ生成部１６０９と、光沢データ生成部１６１０とを備える。
【００７７】
色情報取得部１６０１および凹凸情報取得部１６０２は、実施例１の色情報取得部６０１および凹凸情報取得部６０２と同様であるため、説明を省略する。光沢情報取得部１６０３は、出力したい３次元画像の光沢の分布を表す光沢情報を取得し、該取得した光沢情報を光沢データ生成部１６１０に送る。光沢情報とは、ＪＩＳＺ８７４１の方法で得られる鏡面光沢度を８ビットの画素値で表現したグレースケール画像とする。凹凸情報分離部１６０４は凹凸情報取得部から凹凸情報を受け取り、該受け取った凹凸情報を第１凹凸層情報と第２凹凸層情報とに分離する。そして、凹凸情報分離部１６０４は第１凹凸層情報を第１凹凸データ生成部１６０７に送り、第２凹凸層情報を第２凹凸データ生成部１６０９と、光沢データ生成部１６１０とに送る。テーブル保持部１６０５は、光沢情報を光沢データへと変換するためのＬＵＴが保持されている。テーブル保持部１６０５が保持するテーブルの詳細は後述する。第１凹凸データ生成部、色材データ生成部、第２凹凸データ生成部は、実施例１、２と同様である。光沢データ生成部１６１０は、光沢情報取得部１６０３から光沢情報を受け取るとともに、凹凸情報分離部１６０４から第２凹凸層情報を受け取る。そして、光沢データ生成部１６１０は、該受け取った光沢情報及び第２凹凸層情報に基づき、テーブル保持部１６０５に保持されたＬＵＴを用いて、光沢層を記録媒体上に形成するための光沢データを生成する。
【００７８】
以下、本実施例における画像処理装置によって実行される処理について図１７を用いて説明する。ステップＳ１７０１、ステップＳ１７０２は、実施例１におけるステップＳ８０１、ステップＳ８０２と同様であるため説明を省略する。ステップＳ１７０３において、光沢情報取得部１６０３は、再現目標の３次元画像の光沢の分布を表す光沢情報を取得する。ステップＳ１７０４〜ステップＳ１７０７は実施例１におけるステップＳ８０３〜ステップＳ８０６と同様であるため説明を省略する。ステップＳ１７０８において、光沢データ生成部１６１０は、第２凹凸層情報、及び、テーブル保持部１６０５が保持するＬＵＴを用いて、光沢情報から光沢データを生成する。具体的には、光沢度をクリアインク量へと変換することで、第２凹凸層上に光沢層を形成するための光沢データを生成する。尚、ステップＳ１７０８の詳細は後述する。
【００７９】
以下、光沢データ生成処理（図１７のステップＳ１７０８）の詳細について、図１８を用いて詳細に説明する。ステップＳ１８０１において、光沢データ生成部１６１０は、第２凹凸層情報（ｈ２とする）を特徴付ける代表的な周波数を算出する。該代表的な周波数を算出するために、まず、第２凹凸層情報ｈ２を、式（１４）に示すように公知のフーリエ変換を用いて周波数成分に分解する。ただし、周波数成分分解に用いる手法は、フーリエ変換に限定されるものではない。例えば、ウェーブレット変換を用いてもよい。
A（ｕ,ｖ）＝ＦＦＴ（H（ｘ，ｙ））・・・式（１４）
【００８０】
次に、周波数分解された画像Ａ（ｕ,ｖ）を用いて、第２凹凸層情報を特徴付ける代表的な周波数（ｆmaxとする）を、式（１５）により算出する。なお、式（１５）において
【００８１】
【数８】
2016203616.tif 000010
【００８２】
とは、関数g(x)を最大化する変数xを求める関数である。なお、本実施例では式（１５）に示すように、周波数空間における最大振幅値を、第２凹凸層情報を特徴付ける代表周波数としたが、凹凸情報を特徴付ける周波数はこれに限らない。例えば、平均周波数や周波数の中央値など他の統計値であってもよい。
【００８３】
【数９】
2016203616.tif 000011
【００８４】
ステップＳ１８０２において、光沢データ生成部１６１０は、ステップＳ１８０１で算出した第２凹凸層情報の代表周波数に対応した光沢の補正係数を、テーブル保持部１６０５に保持されている補正テーブルから取得する。ここで、テーブル保持部１６０５に保持されている補正テーブルの一例を図１９（ａ）に示す。図１９（ａ）に示すように、補正テーブルにおいて、凹凸の周波数ｆと、光沢を補正するための補正係数αとが対応付けられている。一般に、凹凸の周波数が高周波になるにつれて、鏡面光沢度は低下する。従って、補正係数は、図１９（ａ）に示すように、凹凸の周波数が高くなるほど値が小さくなる。なお、周波数ｆmaxに該当する値がテーブルに存在しない場合は、公知の線形補間によって補正係数を算出する。
【００８５】
ステップＳ１８０３において、光沢データ生成部１６１０は、ステップＳ１８０２で取得した補正係数を用いて式（１６）により光沢度を補正し、補正された光沢度（Ｇｏｕｔとする）を算出する。なお、式（１６）において、ＧｉｎはステップＳ１７０３で取得した光沢度、αはステップＳ１８０２で取得した補正係数である。  
Ｇｏｕｔ＝Ｇｉｎ×α・・・式（１６）
【００８６】
ステップＳ１８０４において、光沢データ生成部１６１０は、テーブル保持部１６０５に保持されているテーブルを用いて、ステップＳ１８０３で取得した光沢度Ｇｏｕｔを光沢制御用インク（クリアインク）の量に変換し、処理を終了する。なお、本実施例では、当該インク量に基づくドットパターン及びパス数など所定条件下にてクリアインク量を画像最表面に塗布し、表面粗さを変えることで鏡面光沢度を制御する。図１９（ｂ）に、光沢度をクリアインク量に変換するための変換テーブルの一例を示す。図１９（ｂ）に示すように、光沢度とクリアインク量（％）とが対応付けられている。なお、光沢度Ｇｏｕｔに該当する値がテーブルに存在しない場合は、公知の線形補間によってクリアインク量を取得する。
【００８７】
本実施例により、第２凹凸層の上層に光沢層を設けることにより、光沢を制御することが可能となる。その際、第２凹凸層の形状によって変化する光沢を考慮して、光沢度を光沢制御用のインク量へと変換するため、より適切に光沢を制御することが可能である。
【００８８】
［その他の実施例］
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、そのシステム或いは装置のコンピュータ（または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。
【００８９】
また、前述の実施例では、ソフトウェア処理により制御部２２０を実現する例を記載したが、制御部２２０の各構成は、専用の画像処理回路などにより実現することもできる。また、画像処理装置２４が画像形成装置２５の外部装置である場合を説明したが、画像処理装置２４は、画像形成装置２５に内蔵される形態であってもよい。例えば、図６に示す各構成を回路によって実現し、画像処理装置２４を画像形成装置２５に内蔵する画像処理回路として実現することもできる。
【符号の説明】
【００９０】
凹凸情報取得部・・・６０２
凹凸情報分離部・・・６０３
【図１】
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【図２】
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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３】
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