(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３色の色信号を変換して、墨を含んだ複数色の画像記録信号を求めるカラー画像処理方法において、
複数の墨量に対して、各墨量に対応する前記墨以外の画像記録信号を検出するステップと、
前記各墨量と、各墨量に対応する前記墨以外の前記画像記録信号とに基づいて、前記各墨量に対応した画質予測値を予測するステップと、
前記画質予測値に基づいて墨量を決定するステップと
を有することを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のカラー画像処理方法において、
さらに、前記３色の色信号が示す色を再現するために使用できる最大墨量を求めるステップを有し、
前記墨量を求めるステップでは、前記最大墨量以下の範囲で墨量を求めることを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカラー画像処理方法において、
さらに、前記３色の色信号が示す色を再現するために使用できる最小墨量を求めるステップを有し、
前記墨量を求めるステップでは、前記最小墨量以上の範囲で墨量を求めることを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像処理方法において、
前記画質予測値を予測するステップは、前記画像記録信号と、当該画像記録信号に基づいてプリントアウトされる画像の画質に関する画質予測値との関係を学習させたニューラルネットワークにより実行されることを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像処理方法において、
前記画質予測値を予測するステップは、前記画像記録信号に該当するアドレスに、当該画像記録信号に基づいてプリントアウトされる画像の画質に関する画質予測値を設定したダイレクトルックアップテーブルを用いて実行されることを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項６】
３色の色信号を変換して、墨を含んだ複数色の画像記録信号を求めるカラー画像処理装置において、
複数の墨量に対して、各墨量に対応する前記墨以外の画像記録信号を検出する候補検出手段と、
前記各墨量と、各墨量に対応する前記墨以外の前記画像記録信号とに基づいて、前記各墨量に対応した画質予測値を予測する画像予測手段と、
前記画質予測値に基づいて墨量を決定する墨量最適化手段と
を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項７】
請求項６記載のカラー画像処理装置において、
さらに、前記３色の色信号が示す色を再現するために使用できる最大墨量を求める最大墨量決定手段を有し、
前記墨量最適化手段は、前記最大墨量以下の範囲で墨量を求めることを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のカラー画像処理装置において、
さらに、前記３色の色信号が示す色を再現するために使用できる最小墨量を求める最小墨量決定手段を有し、
前記墨量最適化手段は、前記最小墨量以上の範囲で墨量を求めることを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載のカラー画像処理装置において、
前記画質予測手段は、前記画像記録信号と、当該画像記録信号に基づいてプリントアウトされる画像の画質に関する画質予測値との関係を学習させたニューラルネットワークを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれかに記載のカラー画像処理装置において、
前記画質予測手段は、前記画像記録信号に該当するアドレスに、当該画像記録信号に基づいてプリントアウトされる画像の画質に関する画質予測値を設定したダイレクトルックアップテーブルを有することを特徴とするカラー画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３色の色信号を変換して、墨を含む複数色の画像記録信号を求めるカラー画像処理方法および装置に関し、特に、所定の画質に関して最適な墨量を求めるカラー画像処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー原画を記録再生する際には、通常４色印刷が行われている。すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、および墨の各色の印刷インクに対する色分解版を通して印刷が行われている。このように４色印刷が行われるのは、イエロー、マゼンタ、シアンの３色印刷を行った場合には、インクが理想的な発色特性を持っていない等によって、コントラストに乏しい再生画像しか得られないためである。
このような４色印刷を行う際には、イエロー、マゼンタ、シアンの印刷インクに対していわゆる１００％下色除去が行われる場合がある。この１００％下色除去とは、画像をイエロー、マゼンタ、シアンの３色のうちのいずれか２色と、墨とで再生する方式である。この方式によると、低明度部における色再現領域を広くすることができ、また、高明度部におけるグレー安定性を高く維持することができる。また、この方式によると、高価なカラーインクの消費量を削減でき、ランニングコストを抑制することができるという利点もある。
【０００３】
このように下色除去を４色印刷で行うことには種々の利点があるが、下色除去量と墨量とを入力画像信号に応じてどのように決定するかが非常に困難であるという問題が生じる。例えば、墨は一般に他のカラーインクに比してコントラストが大きいために画像の荒れが比較的目立ちやすく、特に画像の人肌部には入れにくい。また、４色印刷を行う場合には、画像形成装置の振動や、印刷時の紙等の記録媒体の変形および移動により４色の印刷インクの記録位置がずれ易く、色ずれが発生し易いという問題が生じる。このような色ずれを防止するために、各色の網の角度を異ならせる所謂ローテーションスクリーンが利用されている。通常イエロー、マゼンタ、シアンの３色の角度を離すことによりモアレの発生を防止しているが、墨は上記３色のうちのいずれか１色と角度が近くなってしまうために、墨をいれることによりモアレが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、特開平７−８７３４６号公報に記載された発明では、入力３色信号を均等色空間上の３変数色信号に変換し、彩度信号からＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｍｏｖａｌ）率を決定し、均等色空間上の３変数色信号と彩度信号から決まるＵＣＲ率とから墨を含んだ複数色の画像出力信号を決定するようにしている。また、特開平６−２４２５２３号公報には、目標色を再現する最大墨量Ｋｍａｘと、最小墨量Ｋｍｉｎを求めておき、ＫｍａｘとＫｍｉｎとの間の値を墨量に設定する画像処理方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平７−８７３４６号公報に記載された入力色信号の彩度に応じて墨入れ量を決定する方法は、高彩度部における墨入れ量を低減して色再現性を向上でき、また、グレー部の墨入れ量を増加させて絵文字が混在した画像の文字部の再現性を向上できる点で確かに有効である。しかしながら、この方法では、スクリーン構造が知覚されやすいハイライト部のグレー部に必ず墨がのってしまうために、ローテーションスクリーンを利用する画像形成装置を使用している場合には、ハイライト部にモアレが発生してしまうという問題が生じる。また、この方法では、入力色信号の彩度信号から墨入れ量を設定するために、グレー部においてはハイライト部から墨が混入することになり、グレー部のハイライト部の粒状性が悪化するという問題が生じる。さらに、この方法では、特開平６−２４２５２３号公報にも示されているように、４色プリンタで再現可能な最大の色域のうち本質的に使用することができない領域があるため、高濃度部の色再現性が悪いという問題が生じる。
【０００６】
また、特開平６−２４２５２３号公報に示された方法は、目標色を再現する最大墨量Ｋｍａｘと最小墨量Ｋｍｉｎから墨入れ量を決定するために、画像形成装置が４色再現時に有する色再現範囲を保証することができ、十分に高い最大濃度を得ることができる点で確かに効果的である。しかしながら、この方法では、最大墨量Ｋｍａｘと最小墨量Ｋｍｉｎとの間のどの値に墨量を設定すればよいのかについては何も示されておらず、当該公報の実施例に示されているようにＫｍａｘとＫｍｉｎとの間の定率に墨量を設定した場合には、ハイライト部において墨が混入してしまい、粒状性の悪化とモアレの発生してしまうという問題が生じる。
【０００７】
さらに、特開平７−８７３４６号公報で示された方法では、入力色信号の彩度と墨入れ率との関数関係を色変換装置のパラメータ設計者が記述する必要があり、また、特開平６−２４２５２３号公報で示された方法でも、墨量の調整パラメータαを色変換装置のパラメータ設計者が記述する必要があり、いずれの方法を実行する場合においても、良好な画質特性を得るためには、種々の関数関係やパラメータを逐次変更させて実験を行って最適な関数関係やパラメータを見出さなければならず、多大な工数がかかるという問題が生じる。また、最適化された関数関係やパラメータを用いて上記方法を実行しても、必ずしも画質が最高の画像を得られるという保証はない。
本発明の目的は、３色の色信号を画像記録信号に変換する際において、所定の画質を達成するために最適な墨量を簡便に得ることのできるカラー画像処理方法および装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、３色の色信号を変換して、墨を含んだ複数色の画像記録信号を求めるカラー画像処理方法において、複数の墨量に対して、各墨量に対応する前記墨以外の画像記録信号を検出するステップと、前記各墨量と、各墨量に対応する前記墨以外の前記画像記録信号とに基づいて、前記各墨量に対応した画質予測値を予測するステップと、前記画質予測値に基づいて墨量を決定するステップとを有することを特徴とするカラー画像処理方法によって達成される。
また、上記目的は、３色の色信号を変換して、墨を含んだ複数色の画像記録信号を求めるカラー画像処理装置において、複数の墨量に対して、各墨量に対応する前記墨以外の画像記録信号を検出する候補検出手段と、前記各墨量と、各墨量に対応する前記墨以外の前記画像記録信号とに基づいて、前記各墨量に対応した画質予測値を予測する画像予測手段と、前記画質予測値に基づいて墨量を決定する墨量最適化手段とを有することを特徴とするカラー画像処理装置によって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるカラー画像処理方法および装置を図１乃至図４を用いて説明する。まず、本実施の形態によるカラー画像処理装置の概略の構成を図１を用いて説明する。図１は、本カラー画像処理装置を備えたカラー画像出力システムの一例を示している。
【００１０】
本カラー画像出力システムは、画像入力装置１００、画像処理装置２００および画像形成装置３００を有している。
画像入力装置１００は、外部から各種フォーマットのカラー画像を取り込んで、カラー画像信号を出力するものである。本実施の形態では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の各色のデータにつき、それぞれ８ビット、２５６階調の、総計２４ビットのＲＧＢデータからなるカラー画像信号を出力する。
【００１１】
具体的に、画像入力装置１００は、３５ｍｍカラーネガフィルムやポジフィルム、もしくはＡＰＳフイルムなどに代表される銀塩写真フィルムを、ＣＣＤセンサによってＲＧＢデータとして読み取り、またはＫＯＤＡＫ社のＰｈｏｔｏＣＤ（商標）フォーマットのＣＤ−ＲＯＭから画像データを読み取ってＲＧＢデータに変換し、またはＣａｎｏｎ社のＤＣＳ１ｃ（商品名）のようなデジタルカメラから撮影データを取り込んでＲＧＢデータに変換し、またはユーザが他のコンピュータを用いて編集してＭＯやＺｉｐ（ストレージメディアの規格）に代表される記録メディアに保存したカラーイメージデータを、その記録メディアから読み取ってＲＧＢデータに変換し、またはネットワーク上に接続された機器から送信されたイメージ情報をＲＧＢデータに変換し、このＲＧＢデータを画像処理装置２００に転送する機能を有するものである。
【００１２】
画像形成装置３００は、画像処理装置２００から入力された画像記録信号（本実施の形態ではＹＭＣＫデータ）に基づいた画像を用紙上に形成するようになっている。図２は、本発明の画像形成装置３００の一例の概略の構成を示している。図２において、ベルト状の中間転写体５０は、ローラ５−１、５−２、５−３、５−４および加熱ロール２により支持されて図中の矢印方向に回転するようになっている。加熱ロール２に対向して加熱ロール３が配置されている。中間転写体５０の周辺には４つの感光体１−１、１−２、１−３、１−４が配置されている。これら４つの感光体１−１、１−２、１−３、１−４は静電潜像形成用帯電器１５、１６、１７、１８により一様に帯電される。画像処理装置２００から転送されたＣＭＹＫ４色の画像記録信号に基づいて、スクリーンジェネレータ３９０がレーザ光をパルス幅変調する。パルス幅変調されたレーザ光は、レーザスキャナ走査装置３８０により４つの感光体１−１、１−２、１−３、１−４上に水平走査される。これにより４つの感光体１−１、１−２、１−３、１−４上には静電潜像が形成される。
【００１３】
静電潜像が形成された４つの感光体１−１、１−２、１−３、１−４上には、ブラック現像器１１、イエロー現像器１２、マゼンタ現像器１３およびシアン現像器１４によって、それぞれ黒、イエロー、マゼンタ、シアン色のトナー像が形成される。これらトナー像は、順次、転写器５０−１、５０−２、５０−３、５０−４により中間転写体５０へ転写される。この結果、中間転写体５０上には複数色のトナー像が形成される。
この後、用紙トレイ６から給紙装置７によって熱可塑性の樹脂層が表面に塗布されている記録紙が送紙される。当該記録紙は巻回機構８に取付けられたピンロール９−１、９−２によって加熱ロール３に巻回されながら加熱された後、中間転写体５０と密着した状態で加熱ロール２および加熱ロール３によって加圧加熱される。これによって中間転写体５０上の複数色のトナー像は記録紙上の熱可塑性の樹脂層に浸透する。
【００１４】
加熱ロール２および加熱ロール３によって加圧加熱された中間転写体５０および記録紙は、密着したまま移動して、冷却装置４により冷却される。これにより熱可塑性の樹脂層に浸透したトナーは凝集固化し、記録紙との強い接着力を生じる。その後、小曲率なロール５−１において、記録紙は記録紙自体の腰の強さによって中間転写体５０からトナーと共に分離され、外部に出力される。記録紙に転写・定着されたトナー像は、記録紙表面の樹脂層と一体になっているので、当該記録紙の表面は平滑且つ高光沢となる。
【００１５】
感光体１−１、１−２、１−３、１−４としては、各種無機感光体（Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ＣｄＳ等）の他に、各種有機感光体を用いることができる。
トナーとしては、イエロー、マゼンタ、シアン等の色素を含有した熱可塑性のバインダで構成されている公知の材料を用いることができる。本実施の形態では、重量平均分子量５４０００、軟化点１１３℃、平均粒径７μｍのポリエステルトナーを用いている。各色の記録媒体上のトナー量は、トナーの色素の含有量により異なるが、およそ０．４ｍｇ／ｃｍ２  〜  ０．７ｍｇ／ｃｍ２になるように、露光または現像条件として設定されている。本実施の形態では、各色０．６５ｍｇ／ｃｍ２になるように設定されている。
【００１６】
記録媒体としては、市販のキャストコート紙である坪量１２７．９ｇ／ｍ２のエナメルコート紙（米子加工紙株式会社）の表面に７μｍ厚のポリエステルを塗工したものを用いている。塗工するポリエステルとしては、本実施の形態では、重量平均分子量１２３００、数平均分子量３２７０および軟化点１００℃のポリエステルを用いている。
【００１７】
中間転写体５０は、ベース層と表面層との２層構造を有しているものを用いている。ベース層は、カーボンブラックを添加した厚さ７０μｍのポリイミドフィルムを用い、体積抵抗率はカーボンブラックの添加量を変化させて、１０１０Ωｃｍに調整している。なお、ベース層としては、例えば厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高いシートを使用することができ、より具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミドなどのポリマーシート等を用いることができる。
【００１８】
また、表面層としては、本実施の形態では、中間転写体５０から記録紙への同時転写定着を行うときに、トナー像を挟んで中間転写体５０と記録紙とがよく密着するように、ゴム硬度４０度、厚さ５０μｍのシリコン共重合体を用い、感光体１−１、１−２、１−３、１−４から中間転写体５０に静電的に画像乱れなくトナー像を転写するためにシリコン共重合体の体積抵抗率を１０１４Ωｃｍに調整している。
シリコン共重合体は、表面が常温でトナーに対して粘着性を示すとともに、溶融して流動化したトナーを離しやすくする特性を有しているために、記録紙等の記録媒体へトナーを効率的に移行させることができ、表面層には最適である。なお、表面層としては、例えば厚さ１〜１００μｍの離型性の高い樹脂層を使用することができ、より具体的には、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等を用いることができる。
【００１９】
加熱ロール２、３としては、金属ロール、または、金属ロールにシリコンゴム等の耐熱弾性層を有したものを用いることができる。加熱ロール２、３の内部には熱源が配置され、熱源の設定温度はトナー及び記録紙表面の熱可塑性の樹脂層の熱溶融特性によって決定される。本実施の形態では、トナーの軟化点＞樹脂層の軟化点としているので、加熱ロール２の設定温度＞加熱ロール３の設定温度となるように熱源の温度設定を行っている。具体的には、加熱ロール２の熱源の設定温度を１５０℃に設定し、加熱ロール３の熱源の設定温度を１２０℃に設定している。  本実施の形態では、転写・定着時の加熱ロール２、加熱ロール３間の圧力を５ｋｇｆ／ｃｍ２になるように設定してあるが、圧力はこれに限らず、たとえば１ｋｇｆ／ｃｍ２〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲であればよい。また、本実施の形態では、加熱ロール２、加熱ロール３の外径を５０ｍｍとし、各加熱ロール２、３の回転速度を、中間転写体５０の搬送速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃになるように設定している。
また、本実施の形態では冷却装置４の風量を調整することにより、記録紙等の記録媒体を中間転写体５０から剥離する時に、中間転写体５０と接する記録媒体表面の温度が７０℃となるようにしている。
【００２０】
本実施の形態では画像形成装置３００として、タンデムエンジンの電子写真方式のカラープリンターを適用したが、これに限られず、シングルエンジン方式や、中間転写体を用いずに耐熱性を有するベルト感光体を用い、ベルト感光体上に形成された複数色のトナー像を直接記録紙に転写・定着する方式のプリンタであってもよい。また、画像形成装置３００としては、電子写真方式のカラープリンタに限るものではなく、例えば印刷、インクジェット方式、熱転写方式および銀塩写真方式などのカラー画像形成装置であってもよい。
【００２１】
画像処理装置２００は、第１色変換部２１０および第２色変換部２２０を有している。画像入力装置１００から入力されたＲＧＢデータは、第１色変換部２１０によって、均等色空間の一つであるＣＩＥ・Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間のデータに変換される。第１色変換部２１０によって変換されたＬ＊ａ＊ｂ＊データ（第１色信号）は、第２色変換部２２０によって、画像形成装置３００の色空間の画像記録信号、本実施の形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（ブラック）の４色のデータ（第２色信号）に変換されて、画像形成装置３００に転送される。画像入力装置１００からの入力色信号として、本実施の形態では最も一般的なＲＧＢデータを例にとって説明するが、印刷で用いられているＣＭＹＫ色空間や、ＰｈｏｔｏＣＤで用いられるＹＣＣ色空間などの他の色空間のデータであってもよい。
【００２２】
第１色変換部２１０としては、本実施の形態では入力色信号をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の信号に変換するものを用いているが、これに限られず、たとえばＸＹＺ色空間やＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間などのデバイスに依存しない他の色空間の信号に変換するものであってもよい。なお、第１色変換部２１０としては、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊等の均等色空間の信号に変換するものであることがより望ましい。
また、第１色変換部２１０としては、色変換回路として広く用いられているマトリックス演算型の色変換回路やニューラルネットワーク型の色変換回路を使用することが可能であり、本実施の形態ではダイレクトルックアップテーブル型の色変換回路を使用している。
【００２３】
第１色変換部２１０の色変換係数は以下に示す方法で求めることができる。まず、画像入力装置１００に入力するカラー画像の測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を市販の測色計で測定し、入力するカラー画像の測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に対応するＲＧＢデータを求めて、入力測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に対する出力データ（ＲＧＢ）の色変換特性をモデル化する。このような色変換モデルには高次多項式やニューラルネットワークが一般に用いられるが、本実施の形態ではニューラルネットワークを用いるようにした。そして、ニューラルネットワークモデルに非線形最適化手法を適用して逆に解いて、各入力ＲＧＢデータのアドレスに対応する出力Ｌ＊ａ＊ｂ＊色データを求め、これらを第１色変換部２１０の色変換係数として設定した。
【００２４】
次に、本発明の主要部である第２色変換部２２０について図３を用いて詳細に説明する。
最大墨量決定部２２１および最小墨量決定部２２２は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊予測部、ＣＣＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ）部、および２分探索部を有し、入力される測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に対する最大墨量を表すＫｍａｘと最小墨量を表すＫｍｉｎとを決定して墨量最適化部２２４に送る。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊予測部は、ニューラルネットワークにより構成される。このニューラルネットワークは、画像形成を行うプリンタ等の画像形成装置３００のＣＭＹＫとＬ＊ａ＊ｂ＊との対を複数用意しておき、これらの対を教師データとして学習させることによって得られる。ＣＭＹＫとＬ＊ａ＊ｂ＊との関係は、次の関数で表すことができる。
（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）・・・（１）
ここで、通常、関数Ｆの逆関数は求まらない。しかし、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値を与えると共にＣＭＹＫの中の１変数を適切に決めれば、式（１）から残りの３変数を求めることができる。例えば、Ｋの値を与えるとＣＭＹの値を決定することができる。
ＣＣＭ部は、次式に基づいてＣＣＭと呼ばれる公知の手法により、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値およびＫの値からＣＭＹの値を効率的に計算する。
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝Ｇ（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊，Ｋ）・・・（２）
２分探索部は、ＣＣＭ部による計算に使用するＫの値を２分探索アリゴリズムにより振って、ＣＣＭ部により求められるＣＭＹの値が以下に示す式（３）を満たすか否かを判断し、式（３）を満たすＫｍａｘおよびＫｍｉｎを効率的に求める。
０≦Ｃ，Ｍ，Ｙ≦１００％・・・（３）
ここで、式（３）を満たす最も大きいＫの値が最大墨量Ｋｍａｘであり、最も小さいＫの値が最少墨量Ｋｍｉｎである。
【００２５】
画質予測部２２３は、上記同様なＣＣＭ部を有しており、第１色変換部２１０より得られるＬ＊ａ＊ｂ＊データと墨量最適化部２２４より得られる墨量Ｋとからその色の組み合わせ時の画像形成装置３００の画像記録信号ＣＭＹを決定する。ここで、特許請求の範囲にいう候補検出手段は、主にこのＣＣＭ部によって構成される。また、画質予測部２２３は、墨量Ｋと当該画像記録信号ＣＭＹの値とを式（４）に代入して画質予測値Ｑを求め、当該画質予測値Ｑを墨量最適化部２２４に送る。
Ｑ＝Ｈ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）・・・（４）
ここで、Ｈは、墨量Ｋと当該画像記録信号ＣＭＹとによって出力された画像の所定の画質についての予測値（画像予測値Ｑ）を求めるための画質予測関数である。
【００２６】
本実施の形態では、画質予測部２２３は、画像の画質の中の粒状性とモアレとを予測することとしている。粒状性およびモアレを表す心理物理量としては、画像のウイナースペクトルが広く知られている。なお、ウイナースペクトルについては、例えば日本印刷学会誌第２８巻第６号（１９９１）ｐｐ．５３−ｐｐ．５８に記載されている。このウイナースペクトルは値が小さくなるほど、画像の粒状性が良好であり、モアレが少ないことを表わす。本実施の形態では、画像予測値Ｑとして、ウイナースペクトルの逆数を用いることとした。
【００２７】
また、本実施の形態では、画質予測部２２３で使用する画質予測関数Ｈをニューラルネットワークにより構成した。このニューラルネットワークは以下のようにして作成した。すなわち、対象となる画像形成装置３００（たとえば、プリンタ）によりＣＭＹＫの組み合わせに基づいてサンプルをプリントアウトし、当該サンプルをマイクロ濃度計で測定し、測定値からウイナースペクトルを算出し、ウイナースペクトルの逆数の画質予測値Ｑを求め、ＣＭＹＫと画質予測値Ｑとの対を複数用意する。そして、これら複数の対を教師データとしてニューラルネットワークに学習させる。なお、本実施の形態では、画質予測関数Ｈをニューラルネットワークにより構成したが、これに限られず、ＣＭＹＫの４つの入力パラメータから画質予測値Ｑを求められるものであればよく、たとえば多項式やダイレクトルックアップテーブルなどで構成してもよい。
パラメータ入力手段２２５は、画質予測部２２３の画質予測関数Ｈを設定するものである。
【００２８】
墨量最適化部２２４は、最大墨量決定部２２１より得られる最大墨量Ｋｍａｘと最小墨量決定部２２２より得られる最小墨量Ｋｍｉｎとにより、式（５）で示される最大墨量Ｋｍａｘから最小墨量Ｋｍｉｎまでの間にある墨量Ｋの値を画質予測部２２３に送る。
Ｋｍｉｎ≦Ｋ≦Ｋｍａｘ・・・（５）
ここで、Ｋｍｉｎの値に変えて、まったく墨を入れない場合を意味する０としてもよい。この場合には最小墨量決定部２２２を設ける必要がなくなる。しかしながら、画像形成装置３００の色再現範囲のすべてを適切に活用するためには、最小墨量決定部２２２を設け、最小墨量Ｋｍｉｎを用いるようにするのが望ましい。
【００２９】
また、墨量最適化部２２４は、画像予測部２２３に送った各墨量Ｋに対応する画質予測値Ｑを画質予測部２２３より得て、対応する画質予測値Ｑが最も大きい、すなわち、粒状性やモアレが発生しない、あるいは発生しても最小限であると予測される場合の墨量Ｋを最適墨量Ｋｏｐｔとして決定し、当該最適墨量ＫｏｐｔをＣＭＹ決定部２２６とＣＭＹＫ出力部２２７とに送出する。
【００３０】
ＣＭＹ決定部２２６は、上記同様なＣＣＭ部を有しており、第１色変換部２１０から得られる３色色信号Ｌ＊ａ＊ｂ＊と墨量最適化部２２４から得られる最適墨量Ｋｏｐｔとから、画像形成装置３００の最適画像記録信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔを決定して、これら最適画像記録信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔをＣＭＹＫ出力部２２７に送出する。
ＣＭＹＫ出力部２２７は、ＣＭＹ決定部２２６から得られた３色の画像記録信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔと、墨量最適化部２２４から得られる墨量Ｋｏｐｔとを画像形成装置３００に出力するものである。
【００３１】
次に、本発明の主要部である第２色変換部２２０の動作を図４を用いて説明する。最大墨量決定部２２１は、第１色変換部２１０から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データに対する最大墨量を表すＫｍａｘを決定して、当該Ｋｍａｘを墨量最適化部２２４に送り、最小墨量決定部２２２は第１色変換部２１０から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データに対する最小墨量を表すＫｍｉｎを決定して、当該Ｋｍｉｎを墨量最適化部２２４に送る（ステップＳ１）。墨量最適化部２２４は、最大墨量Ｋｍａｘと最小墨量Ｋｍｉｎとの間の墨量Ｋを画質予測部２２３に順次送る。
【００３２】
画質予測部２２３は、第１色変換部２１０から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データと墨量最適化部２２４から入力された墨量Ｋとに基づいて画像形成装置３００の画像記録信号ＣＭＹを決定し（ステップＳ２）、墨量Ｋと決定した画像記録信号ＣＭＹとに基づいて画像予測値Ｑを求め、当該画質予測値Ｑを墨量最適化部２２４に送る（ステップＳ３）。
次いで、墨量最適化部２２４は、求められた画質予測値Ｑが最も大きくなる墨量Ｋを最適墨量Ｋｏｐｔとして決定し（ステップＳ４）、当該最適墨量ＫｏｐｔをＣＭＹ決定部２２６とＣＭＹＫ出力部２２７とに送出する。
【００３３】
ＣＭＹ決定部２２６は第１色変換部２１０から得られる３色色信号Ｌ＊ａ＊ｂ＊と墨量最適化部２２４から得られる最適墨量Ｋｏｐｔから画像形成装置３００の最適画像記録信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔ（ステップＳ５）を決定して、ＣＭＹＫ出力部２２７に送出する。ＣＭＹＫ出力部２２７は、ＣＭＹ決定部２２６から得られた３色の画像記録信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔと墨量最適化部２２４から得られる墨量Ｋｏｐｔを画像形成装置３００に出力する。
【００３４】
このように、画像形成装置の色再現範囲を最大限に保証しつつ、画質の粒状性やモアレの発生がない、あるいは発生しても最小限に抑えることのできる墨量を決定することができ、これにより最適な画質のプリントを確実に得ることができる。また、従来のように墨入れ関数や墨入れ率などのパラメータを求める必要がなく、実験等のトライアンドエラーを繰り返す（試行錯誤する）必要がない。
【００３５】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、粒状性とモアレに関しての画質の予測をするようにしたが、墨量によって変化する画質の要素であればよく、たとえば、光沢度、線再現性、面内均一性等に関して予測するようにしてもよい。また、画質予測値Ｑとしては、人間がサンプルを観察することにより得られる官能評価結果を用いるようにしてもよい。なお、画質予測値Ｑに変えて、画質以外の性能に関する値を用いるようにすると、値として用いた性能を満たす墨量を決定することができる。例えば画質予測値Ｑに変えて、トナー使用量を用いるようにすると、トナーのコストを押さえることができる。
【００３６】
また、上記実施の形態の第２色変換部２２０を３入力４出力のダイレクトルックアップテーブルにて構成するようにしてもよい。このダイレクトルックアップテーブルは、たとえば、入力Ｌ＊ａ＊ｂ＊の各軸を１６分割した値を入力アドレスとし、立方体補間により補間演算を行って画像記録信号ＣＭＹＫを算出するように構成することができる。ダイレクトルックアップテーブルの補間方式としては、立方体補間方式を適用したが、公知の補間方式であれば三角柱補間方式や四面体補間方式などの他の方式を適用してもよい。上記のダイレクトルックアップテーブルの各入力アドレスＬ＊ａ＊ｂ＊に対する各テーブル値としては、上述のステップＳ１〜Ｓ５と同様な処理を実行することによって得られる最適墨量Ｋｏｐｔと最適画像信号ＣｏｐｔＭｏｐｔＹｏｐｔとを設定すればよい。
このように、第２色変換部２２０をダイレクトルックアップテーブルで構成すると、上記実施の形態の効果に加えて、画像処理の高速化を行うことができ、さらに、ダイレクトルックアップテーブルをハードウエアで構成すればリアルタイム処理を実現できる。
【００３７】
また、上記実施の形態の第２色変換部は、３入力４出力の色変換を行える公知の色変換方式を適用した構成にするようにしてもよく、たとえば、ニューラルネットワーク型などの他の色変換方式を適用した構成であってもよい。
また、上記実施の形態において、第１色変換部２１０と第２色変換部２２０とを１つのダイレクトルックアップテーブルなどの色変換器で構成するようにしてもよい。この場合の色変換特性は、第１色変換部２１０と第２色変換部２２０とのそれぞれの色変換パラメータを決定した後に、各色変換パラメータを合成することにより求めることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、３色の色信号を画像記録信号に変換する際に、所定の画質を達成するための最適な墨量を簡便に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像処理装置を有するカラー画像出力システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるカラー画像処理装置の第２変換部の概略の構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態によるカラー画像処理装置の画像処理方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１−１〜１−４  感光体
２  加熱ロール
３  加圧ロール
４  冷却装置
５−１〜５−４  ローラ
６  用紙トレイ
７  給紙装置
８  巻回機構
９−１、９−２  ピンロール
１１  黒現像器
１２  イエロー現像器
１３  マゼンタ現像器
１４  シアン現像器
１５〜１８  静電潜像形成用帯電器
５０  中間転写体
５０−１〜５０−４  転写器
１００  画像入力装置
２００  画像処理装置
２１０  第１色変換部
２２０  第２色変換部
２２１  最大墨量決定部
２２２  最少墨量決定部
２２３  彩度決定部
２２４  墨量決定部
２２５  パラメータ入力部
２２６  ＣＭＹ決定部
２２７  ＣＭＹＫ出力部
３００  画像形成装置
３８０  レーザスキャナ走査装置
３９０  スクリーンジェネレータ
【図１】
0003767189.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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