JP2005094565A - 画像処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ルックアップテーブルを用いて色信号処理を行なう画像処理装置において、任意の色調整ができかつメモリ容量やコストを低減する。
【解決手段】画像入力部１０から入力されたＲＧＢ画像データは、入力階調補正部２２、第１色信号変換部２４を経てＬａｂ色空間のデータとして色調整マトリクス部４２に送られる。色調整マトリクス部４２は、線形マトリクス変換を利用して全Ｌａｂ色空間に亘り明度、彩度、色相を調整する。第２色信号変換部４４は、ルックアップテーブルを利用して、線形マトリクス変換では行なうことができない原稿モードに応じた局所色空間調整および色変換処理を行ない、画像出力部７０に与えるＹＭＣＫデータに変換する。処理モードに関わらず共通のデータを格納する基本部と、基本部１面に対し処理モードに応じたデータを格納する個別対応部を複数面用意し、実際に使用するルックアップテーブルを基本部１面と処理モードの個別対応部で構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置およびこの画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。より詳細には、デジタル複写機、スキャナ、プリンタ、ファクシミリ、ＣＲＴ（陰極線管）などの画像機器と、それらによって構成される画像システムおよびカラーマネージメントシステムなど画像関連ソフトウェアにおける色信号処理に関する。

カラー複写機における色調整方法として、たとえば特許文献１に示されているように、３×３＋定数の線形マトリクス演算によって明度、彩度、色相、グレーバランス調整、ガンマ調整を行なうものが知られている。

特開平５−１４６９９号公報

この特許文献１に記載の調整方法は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）の各色信号を標準信号である明るさや輝度に関わる明度Ｌ^* 信号並びに色に関わるａ^* 信号およびｂ^* 信号（以下“^* ”を省略して示す）に変換し、Ｌａｂ信号に対して、マトリクス演算を施し、所定の調整Ｌａｂ信号に変換する。その後、出力デバイス信号であるＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、およびＣ（シアン）の各色信号に変換し、さらに下色除去処理（ＵＣＲ；Under Colour Removal）によってＫ（黒）を含むＹＭＣＫ信号を生成して、出力デバイスから画像を出力している。

また、カラー複写機において、色変換を行なう画像処理方法としては、マスキング法といわれる、上述の線形マトリクス演算法および高次の非線形マトリクス演算法が知られている。さらに、色変換精度を向上させる方法として、多次元のダイレクトルックアップテーブルを利用した色変換法がある。ダイレクトルックアップテーブルを利用した色変換法は、入力色空間を格子によって分割し、その格子点に対応する出力色空間のデータ（格子点データ）が用意される。

このようなダイレクトルックアップテーブルにおける色調整方法は、入力デバイスと出力デバイスの色再現範囲を合わせる信号圧縮（ガミュート圧縮）が知られているが、一般的にＬａｂ信号において調整され、色調整ではなく色一致を目的としているものである。

また、特許文献２に記載されている“色彩値変換装置”や、特許文献３に記載されている“色補正装置”などでは、ダイレクトルックアップテーブルの前段にアフィン変換やマトリクス変換回路を設けている。

特開平６−２９６２３１号公報 特開平６−２６８８５４号公報

特許文献２，３に記載の技術は、ダイレクトルックアップテーブルは色空間全体について変換を行なうものであって、特に後者の文献に記載されている装置では、高次の非線形な補正を実現するものである。このような構成では、アフィン変換やマトリクス変換回路は、次のダイレクトルックアップテーブルにおける変換精度を向上させるための変換を行なうものであり、原稿モードやユーザの好みなどによって色調整を行なうものではない。

これらの装置において色調整を行なう場合、主な色変換の手段がダイレクトルックアップテーブルであるので、このダイレクトルックアップテーブルを変更することになる。ダイレクトルックアップテーブルによって色調整を行なうためには、予め作成されたパラメータをメモリに常駐させ、ユーザの指定などによって選択されたパラメータをダイレクトルックアップテーブルにセットすることになる。その際、全ての調整項目の組合せを、ダイレクトルックアップテーブルのパラメータで実現するには、膨大な組合せとなり、膨大な量のメモリが必要になり、システム規模および価格が大きくなるという問題がある。

色調整を目的としたものとしては、たとえば特許文献４に記載されている“画像記録装置”などがある。特許文献４に記載の技術は、ダイレクトルックアップテーブルの前段に調整用１次元ルックアップテーブルおよび線形マトリクスによる変換手段を設け、１次元ルックアップテーブルで入力されたＲＧＢ信号をＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格のＹＩＱ信号に変換し、線形マトリクス処理によって明るさ、階調、色相調整を演算してＹ’Ｉ’Ｑ’信号を求め、ダイレクトルックアップテーブルで出力信号へ変換している。さらに、線形マトリクス処理で色調整を可能にしている。

特開平６−２６８８５４号公報

しかし、特許文献４に記載の技術では、色調整は線形マトリクス処理で行なうので、全色空間に対しての調整しかできない。単純なマトリクス演算では、任意の色および色領域についての調整は不可能である。そのような領域については、出力信号への変換を行なうダイレクトルックアップテーブルにおいて調整する必要があるが、この文献ではそのような調整を行なうことはできない。

この問題を解決する一手法として、本願出願人は、全色空間に亘る色調整を行なう第１の色調整部と、局所的な色調整を行なう第２の色調整部とを設けることで、任意の色調整を行なうことができるとともに、メモリ容量やコストを低減することのできる技術を提案している（たとえば特許文献５を参照）。

特開平１０−１９８７９３号公報

また、この特許文献５においては、局所色空間における色調整の一例として、グリッドデータのリセットによるハイライト部のかぶり防止方法も提案している。

しかしながら、特許文献５に記載の技術では、局所色空間についての調整が少し異なるだけでも、それに対応したテーブルデータを持つ必要がある。多数の処理モードに対応しようとすればメモリ容量の増大が一層問題となる。たとえば、ハイライト調整方法が異なるだけでも、それに対応したダイレクトルックアップテーブルのグリッドデータをパラメータとして持ち合わせておかなければならない。その結果、このパラメータを格納するためのＲＯＭ（Read Only Memory）容量増加など、メモリ容量増加とコストアップの要因となる。

たとえば、ジェネレーション（世代）コピー（ＣＯＰＹ）など、階調再現性や墨量などを全く変更せずにハイライト部の調整量のみを僅かに変更する必要があったとする。その場合でも、ダイレクトルックアップテーブルのグリッドデータで調整を行なうとするならば、全く同容量のグリッドデータをもう１面用意する必要があり、パラメータを格納するＲＯＭ容量が増大し大きなコストアップとなってしまう。

また、この問題を避けるために、別の個所でモード間の調整処理（味付け処理）を行なうと、処理があちこちに分散してしまい、煩雑なものとなってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、任意の色調整を行なう際に局所色空間についての調整を少し異なるようにする場合においても、簡易な処理構成であるとともに、メモリ容量やコストを低減することのできる画像処理装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置や画像形成装置は、先ず、ルックアップテーブルとして、画像種別に関わる複数の処理モードにおいて共通に使用される格子点データを格納する基本部と、複数の処理モードのそれぞれにおいて個別に使用される格子点データを格納する個別対応部とを有するものとする。そして、色信号処理部は、複数の個別対応部の中から処理対象の画像に適した処理モードに応じたものを選択して所定の画像処理を行なうものとする。

つまり、ルックアップテーブルの基本部１面に対して、個別対応部のみを処理モードに応じて複数面用意するようにした。色信号処理部は、基本部と処理モードに応じた適切な個別対応部との合成からなる全体のルックアップテーブルを利用して画像処理を行なう。

また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像処理装置や画像形成装置のさらなる有利な具体例を規定する。

本発明に依れば、ルックアップテーブルの基本部１面に対して、個別対応部のみを複数面用意するようにした。これにより、ハイライト再現性の僅かな違いなど、局所色空間についての調整を少し異なるようにする場合であっても、その調整部分についてはルックアップテーブル全体として個別に用意するのではなく、個別対応部のみで対処するようにすることができ、メモリ容量の増加を大きく抑えることができるとともに、処理の集約化が可能となる。調整数が多くても個別対応部で対処することができるから、簡易な処理構成であるとともに、メモリ容量サイズを抑えることやコスト軽減に大きく寄与することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を備えた画像形成装置の一例を示すブロック図である。

この画像形成装置１は、画像を取り込む画像入力部１０と、画像入力部１０が取り込んだ画像に対して主に画像入力部１０の特性と関わりの強い信号処理を行なう前段色信号処理部２０と、原稿のモード判定に関わる処理を行なうモード対応部３０とを備える。

画像入力部１０は、原稿上の画像を所定の画素密度でＲ，Ｇ，Ｂ各８ビットの色データに分解し、画素順次に前段色信号処理部２０に送出する。

前段色信号処理部２０は、画像入力部１０から取り込んだＲ，Ｇ，Ｂの各色データに対して画像入力部１０に依存した階調変換を行なう入力階調補正部２２と、入力階調補正部２２により階調変換されたＲＧＢ色データをＬ，ａ，ｂ各８ビットの色データに変換して出力する第１色信号変換部２４とを有する。入力階調補正部２２および第１色信号変換部２４は、ユーザが設定した原稿モード指定ＴＡＧ情報Ｊ０に従ったパラメータで各部の処理を行なう。

モード対応部３０は、第１色信号変換部２４から入力されたＬａｂデータに基づいて、入力画素が文字部分であるか否かや、文字であれば無彩色および有彩色の何れであるかを判別する文字／写真・色黒分離部３２と、文字／写真・色黒分離部３２による識別結果Ｊ１と、ユーザが設定した原稿モード指定ＴＡＧ情報Ｊ０とに基づいて、原稿モード信号Ｊ２を中段色信号処理部４０、モード切替部５０、および後段色信号処理部６０の各部に送出する原稿モードデコーダ３４とを有する。この原稿モード信号Ｊ２を受け取った各部では、原稿モードに従ったパラメータで各部の処理を行なう。

また画像形成装置１は、前段色信号処理部２０の後段に、主に色調整に関わる信号処理を行なう、本発明の画像処理装置の一実施形態である中段色信号処理部４０と、原稿モードに応じて中段色信号処理部４０から出力される色データを切り替えるモード切替部５０と、モード切替部５０から出力される色データに対して主に出力側と関わりの強い信号処理を行なう後段色信号処理部６０と、可視画像を出力する画像出力部７０とを備える。

中段色信号処理部４０は、第１の表色系（本例ではＬａｂ色空間）の色に対応するｍ次元の色信号（本例ではＬａｂデータ）を全色空間について調整する第１の色信号処理部の一例である色調整マトリクス部４２と、第１の表色系の色に対応するｍ次元の色信号を補間付きルックアップテーブルを用いて第２の表色系（本例ではＹＭＣＫ色空間）の色に対応するｎ次元の色信号（本例ではＹＭＣＫデータ）に変換するとともに局所の色空間について調整する第２の色信号処理部の一例である第２色信号変換部４４とを有する。

たとえば、色調整マトリクス部４２は、線形マトリクス演算法を利用して、全Ｌａｂ色空間に亘り、明度、彩度、および色相を変換することで色調整を行なう。また色調整マトリクス部４２は、グレーバランスやガンマ特性を調整する。これに対して、第２色信号変換部４４は、ダイレクトルックアップテーブルを利用して、明度、彩度、色相、グレーバランス、ガンマ特性を調整するとともに局所的な調整を加えつつ、画像出力部７０に与えるＹＭＣＫデータに変換する。

つまり、この中段色信号処理部４０は、全色空間に亘る色調整を行なう色調整マトリクス部４２と、局所的な色調整を行なう第２色信号変換部４４とを備えてなる。また、本実施形態特有の部分として、第２色信号変換部４４は、ダイレクトルックアップテーブルのグリッドデータを、基本部と個別対応部に分割し、それぞれの記憶部（パラメータＲＯＭ）に個別のグリッドデータを用意するようにしている。この点については、後で詳しく説明する。

色調整を、マトリクス演算とダイレクトルックアップテーブルというように複数の機能ブロックの組合せで実現することで、調整数が多くても、メモリ容量やコストを低減することを可能にしている。加えて、グリッドデータを、基本部と個別対応部に分割し、それぞれを個別に設定できるようにすることで、たとえば原稿モードごとの色調整を実現しつつ、ハイライト再現性に関する微妙な味付けを行なうことを可能とし、そのパラメータ格納領域を、従来に比べ、大幅に縮小できるようにしている。

たとえば、色調整マトリクス部４２は、公知の線形マトリクス演算によって色変換を行なう（たとえば特許文献１の図４を参照）。このとき、変換マトリクスは、明度、彩度、および色相の３つの変換マトリクスの積に分解することができる。この変換マトリクスにおいて、明度を調整する際には明度の調整値Ｄの値を変更すればよく、彩度を調整する際には彩度の調整値Ｋの値を変更すればよく、また色相を調整する場合には角度の調整値θの値を変更すればよい。

各調整値Ｄ，Ｋ，θを段階的に用意しておくことで、それぞれについて何れかのレベルを選択的に用いることができるので調整が簡単となり便利である。勿論、無段階（すなわち連続的に）変更可能に構成することで、ユーザが任意にそれぞれの値を設定できるようにしてもよい。

一方、第２色信号変換部４４は、原稿モード信号Ｊ２に従って、色調整マトリクス部４２における線形マトリクス変換では行なうことができないハイライト部のかぶり防止などの局所色空間調整を含む、原稿モードに対応した色調整および色変換処理を行なってその原稿モードに応じたＹＭＣＫデータに変換する。たとえば、２種類の原稿モードに対応した色調整および色変換処理を行なって２種類のＹＭＣＫデータＳ１，Ｓ２に変換する。たとえばＹＭＣＫデータＳ１は高い色変換精度が必要な写真用の出力値であり、ＹＭＣＫデータＳ２は低い色変換精度しか要しない文字モードや地図モードなどにおける出力値とすることができる。

モード切替部５０は、原稿モード信号Ｊ２に従ってＹＭＣＫデータＳ１，Ｓ２の何れかを選択して出力するセレクタ５２と、セレクタ５２から出力されるＹＭＣＫデータＳ１，Ｓ２の何れかをカラー用として入力される先出し方式のメモリ（以下ＦＩＦＯ（First In First Out）と記す）５４とを有する。またモード切替部５０は、第１色信号変換部２４から出力される明度データＬが黒文字用として入力されるＦＩＦＯ５６と、ＦＩＦＯ５４，ＦＩＦＯ５６の出力、および“０”データの何れかを原稿モード信号Ｊ２に従って選択して色データＤ１（その中身はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色データ）として後段色信号処理部６０に送出するセレクタ５８とを有する。

後段色信号処理部６０は、設定されている拡大率あるいは縮小率（纏めて変倍率という）に従って、主走査方向の拡大あるいは縮小（纏めて変倍という）を行なう主走査縮小拡大部６２と、変倍済みの色データに対してたとえば鮮鋭化処理やノイズ除去などの処理を行なう空間フィルタ処理部６４と、画像出力部７０に応じた階調変換を行なう出力階調補正部６６と、原稿モード信号Ｊ２に従った出力スクリーンを選択する出力スクリーン切替部６８とを有する。なお、副走査方向の拡大縮小は、画像入力部１０の副走査方向の走査速度を変化させて行なうことができる。

画像出力部７０は、後段色信号処理部６０から得られた種々の処理が施された色データＤ２（その中身はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色データ）に基づいて、ＣＲＴ（陰極線管）や液晶などの表示デバイス、あるいは印刷用紙など所定の出力媒体上に可視画像を形成する。

たとえば、画像出力部７０は、画像形成装置１をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャン（ＲＯＳ）ベースのプリントエンジンを備える。プリントエンジンは、後段色信号処理部６０から出力された色データＤ２を受け取ると、レーザ光源が発生する光ビームをポリゴンミラー上の複数の面で反射させて感光性部材を露光し、スキャン走査によって感光性部材上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像して用紙上に転写することで、カラー画像データの可視像化を行なう。

図２は、出力階調補正処理を説明する図である。本実施形態の出力階調補正部６６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各面についてそれぞれ個別に、主に画像出力部７０の階調特性を打ち消し総合的な出力階調特性が線形（リニア）となるように、入力データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して階調変換を行なうように構成されており、この際には、グレーバランスを重視した変換が可能となっている。

従来のものでは、図２（Ａ）に示すように、出力階調補正部にハイライト部（たとえば明度Ｌ≧９５（薄い）、色度ａ，ｂ≦±１０）のかぶりを防止するハイライト調整機能を持たせることがあったが、その場合、色調整機能が出力階調補正部６６側にも分散され処理構成が煩雑になる。加えて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各面の階調特性のバランスが崩れ、グレーバランスが崩れる弊害を避けることが難しかった。

これに対して、本実施形態では、後述するように、ハイライト調整機能を色調整マトリクス部４２に持たせることで、図２（Ｂ）に示すように、出力階調補正部６６における出力階調補正では、グレーバランスを重視し出力色の各面で特性を揃えることができるから、グレーバランスが崩れることを防止することができる。

＜第２色信号変換部の構成の概要＞
図３は、第２色信号変換部４４の一構成例を説明する図である。図３（Ａ）に示すように、第２色信号変換部４４は、ＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit；大規模集積回路）で構成された補間機能付きの３次元ルックアップテーブル色変換である。このダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩのそれぞれの入力信号線並びに出力信号線の役割は、図３（Ｂ）に示す通りである。

ダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩは、ダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部のワークメモリとしての記憶部（ＲＡＭ）への格子点データ（色変換パラメータ）の設定と、色変換時の動作設定と、色変換の３つの部分からなる。

ここで、本実施形態特有の構成として、ダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩで構成された第２色信号変換部４４は、原稿モードごとの色調整の基本となる共通のパラメータを記憶する基本部４６と、たとえばハイライト再現性に関する味付けを行なうなど、原稿モードに応じた色調整に関わる固有のパラメータを記憶する個別対応部４８とを備えている。

なお、実際には、基本部４６および個別対応部４８は、先ず図示しないＲＯＭに、各原稿モード並びに出力色に応じた格子点データ（色変換パラメータ）が格納されるようになっている。そして、処理対象の画像（たとえば原稿を読み取った原稿画像）に適した処理モード（原稿モード）に応じたものが、ダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部の書換え可能なＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部にロードされる。

ダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部の記憶部への格子点データ（色変換パラメータ）の設定は、リセット信号によりレジスタ設定を無効にして、ライトイネーブル信号によってダイレクトルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部の記憶部への格子点データの書き込みを許可し、次にクロック信号のタイミングに従って順次、アドレスに３次元ルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部の記憶部への格子点データアドレスを設定し、設定したアドレスに相当する格子点データを格子点データ信号として与えることによって、所望の色変換パラメータが設定できる。

この設定は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのそれぞれに分解した出力色の版ごとに印刷する画像記録装置の場合、インターイメージ（色と色の変わり目）で、この設定を次の出力色に設定し直せばよい。

色変換時の動作設定は、レジスタ信号および原稿モードデコーダ３４から受け取る原稿モード信号Ｊ２であるＴＡＧ信号によって行なう。色変換時には、Ｌ，ａ，ｂの各信号を入力することによって、先に設定した格子点データを用い、入力信号が格子点から外れるものであるときには補間処理を行なって色変換結果を出力信号Ｄ１として出力する。

ダイレクトルックアップテーブルの色変換パラメータは、図３（Ａ）に示した３次元ルックアップテーブル色変換ＬＳＩ内部の記憶部に格納するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各格子点データを与えることによって設定される。ここでは、格子点に当たる各Ｌ，ａ，ｂの色データが画像出力部７０の出力結果として忠実に再現されることをねらいとして、たとえば、出力予測手法、色再現空間マッピング技術、あるいはニューラルネットワークを応用した予測手法など公知の手法を用いることで、第２色信号変換部４４におけるダイレクトルックアップテーブルのパラメータを設定する（たとえば特許文献１の図３を参照）。

＜第２色信号変換部の第１実施形態＞
図４は、第２色信号変換部４４における局所的な色調整処理の第１実施形態を説明する図であり、ダイレクトルックアップテーブルの基本部４６と個別対応部４８の分割の概念を表している。また、図５は、グリッドパラメータの分割の事例を示した図である。

図４に示すように、ダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴは、基本部４６と個別対応部４８とで構成されている。第１実施形態の特徴部分として、基本部４６の記憶部には、処理対象の画像に適した処理モード（原稿モード）ごとの色調整の基本となる共通の格子点データ（色変換パラメータ）が格納される。これに対して、個別対応部４８の記憶部には、原稿モードごとの色調整に関わり、かつ微妙な調整を行なうための固有の格子点データ（色変換パラメータ）が格納される。

ここで、多数の原稿モードに対応するには、ある程度大きなグループ分けで基本部４６を用意するとともに、グループ内のそれぞれの原稿モードに応じた個別対応部４８用の各グリッドデータを個別に用意しておき、これをそれぞれの記憶部（ＲＡＭ）に個別に設定（ロード）すればよい。ＲＯＭのメモリ容量を低減するため、各データを圧縮して格納しておくとよい。

第２色信号変換部４４は、色信号処理時には、ＲＡＭ上にローディングした格子点データを利用して処理すればよい。基本部４６を変える必要がなく、個別対応部４８のみの変更で足り得る場合は、個別対応部４８のデータのみを入れ替えるだけでよい。

データ圧縮してＲＯＭに格納してある場合には、第２色信号変換部４４は、伸張処理をした後にＲＡＭ上にローディングし、このＲＡＭ上のデータを用いて色信号処理を行なう。これにより、伸張処理はＲＡＭ上にローディングする際に行なうだけでよく、通常の色信号処理のパフォーマンス（特に処理速度）に影響を与えることがない。

格子点で区画される最小構成単位すなわち入力３要素のデータＬａｂからなる格子体（単位立方体）は、基本部４６および個別対応部４８の何れにおいても、それぞれ同サイズとする、つまり均等に区切る。また、モードに対応して用意されるそれぞれの個別対応部４８は、全体のサイズおよび最小構成単位はそれぞれ共通にする。こうすることで、基本部４６と個別対応部４８との繋ぎ目の管理が簡単になる。

たとえば、テトラ・ハイドラ補間演算（４面体補間演算）など公知の補間演算処理を併用することによって、用いるＬＵＴのメモリ容量を小さなものとすることとし、たとえば、入力３要素の上位のビットデータＲＨ，ＧＨ，ＢＨとして４ビットを適用すれば、入力Ｒ，Ｇ，Ｂから任意の１色（出力色）への変換に際し、ダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴへの格納データ数を１７データ×１７データ×１７データ（計４９１３点）と規定できる。この場合のダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴ全体の容量は４９キロバイト程度となる。なお、入力信号に該当する出力値が存在しない場合は、その入力値が示す空間位置の近傍データを用いて補間処理を施し出力値を算出する。

なお、このようなダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴは、出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれに用意される。よって、図５に示すように、基本部４６、および個別対応部４８は、各出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれに設定されることとなる。つまり、出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれについて、ダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴを構成する基本部４６の１面には、複数の原稿モードの集合である１つのグループ（図ではグループＡ）に共通に使用される、そのグループの原稿モードに応じた基本的なグリッドデータが設定される。そして、この基本部４６の１面に対して、個別対応部４８用のグリッドデータをグループ内の個々の原稿モードに応じて複数面用意する。こうすることで、特許文献１の技術に比べて、ＲＯＭ容量の増加の程度を低く抑えることができる。

図６は、モードに応じた個別対応部４８の切替えと、これによるメモリ容量の低減効果について説明する図である。前述のように、基本部４６と個別対応部４８には、モードに応じた色調整を行なうための格子点データを格納するとともに、個別対応部４８は、原稿モードに応じて、微妙な色調整を行なうための固有の格子点データを格納する。よって、局所的な色調整は、第２色信号変換部４４の基本部４６と個別対応部４８で行なうことができる。

たとえば、上述のようにして一度決定された色変換パラメータを、目的（色相、彩度、濃度）に応じて調整する。実際に使用する際は、基本部４６＋個別対応部４８で、ダイレクトルックアップテーブルの記憶部（ＲＡＭ）上にローディングされて色変換が行われる。その後、基本部４６を変える必要がなく、個別対応部４８のみの変更で足り得る場合は、個別対応部４８のみのデータを入れ替えるだけでよい。

なお、図６に示すように、基本部４６も必要に応じて入れ替えてもよい。たとえば、図６（Ａ）に示すように、装置が対応し得る原稿モードとして、大きくは、文字／写真（グループＡ）、文字（グループＢ）、地図（グループＣ）、および写真（グループＤ）の４つのモードを持つものとする。加えて、それぞれのモードは、グループ内において、さらに数種類（たとえばそれぞれ５つ）のモードに細分化されているものとする。たとえば、文字／写真モードの場合、文字寄り、やや文字寄り、中間、やや写真寄り、写真寄りの各モードを持つ。個別対応部４８は、これらの細分化されたモードのそれぞれに応じた適切な色調整が可能な格子点データを格納する。

たとえば、モードに応じて適切な個別対応部４８に入れ替えることで、最も明度が高くかつ彩度の低いデータ（Ｌ，ａ，ｂ＝９５，±１０以内，±１０以内）を“０”として記録紙上にインクが乗らないようにすることで、モードに拘らず、グレーバランスを崩すことなくハイライト部分におけるかぶりを防止することができる。また、モードに応じて適切な個別対応部４８に入れ替えることで、グレー軸あるいはグレー軸とその近傍の格子点のＹＭＣデータを等量にすることで、モードに拘らず、グレーバランスを整えることもできる。あるいは、画像出力部７０で再現できない色、すなわち色再現範囲外の色について、色相、彩度、濃度でそれぞれ調整することも、モードに拘らず適切に行なうことができる。このとき、各格子点について個別に調整することや、関数式を用いて調整することもできる。

従来のダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴを用いた構成では、モードごとにダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴの全体を切り替えなければならず、対応の種類を増やすほどメモリ容量が膨大になる問題があった。たとえば、図６（Ｂ１）に示すように、モードごとのメモリ容量を“１００”とすれば、文字／写真モード内で細分化された５つのモードに対応するためには、トータルのメモリ容量として“１００”×５＝“５００”を必要としていた。

これに対して、本実施形態の構成では、ダイレクトルックアップテーブル全体ではなく、モードの影響が少ない共通部分である基本部４６と、モードに応じた個別の味付け部分の調整用にそれぞれ個別対応部４８を用意し、モードに応じて、そのモードに適した個別対応部４８のみを切り替えるようにしたので、対応の種類を増やしても、メモリ容量の増大の程度を低く抑えることができる。

たとえば、図６（Ｂ２）に示すように、モードごとのメモリ容量“１００”内において、基本部４６が“０〜７０”を担当し、微妙な味付け調整に関わる残りの“７０〜１００”を個別対応部４８が担当するものとすれば、文字／写真モード内で細分化された５つのモードに対応する場合であっても、トータルのメモリ容量としては、共通に使用される基本部４６の“７０”と、各個別対応部４８が担当する“３０”×５＝“１５０”の和である“２２０”で済むようになる。

このように、本実施形態に依れば、基本部４６と個別対応部４８のパラメータを利用することで、メモリ容量の増大を抑えつつ、画質上のねらいを意図した、任意の局所的な調整（色相、彩度、濃度の変更）が可能であり、加えて、グレーバランスを崩すことなく、個別対応部４８にて微妙な味付けをすることができる。この場合の調整指示は、ユーザがコントロールパネルなどのユーザインタフェースを用いて行なう、あるいは保守員がユーザの要望に従って保守点検操作と同様にして行なうなど、種々の形態によって行なうことができる。

なお、基本部４６は、装置が対応可能な全ての原稿モードに対して共通に使用されることに限定されない。たとえば、出力色Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫのうちのＫ色に対応する墨量が大きく異なるモード間では、基本部４６自体も切り替えて使用する必要が生じ得る。たとえば、文字／写真モードと写真モードとでは、図６（Ｃ）に示すように、墨量が大きく異なるので、この各モード（それぞれにおいて細分化されたモードも含む）間で基本部４６を共通に使おうとすると、基本部４６が担当する範囲が少なくなる一方、個別対応部４８が担当する範囲が多くなり、トータルのメモリ容量の低減効果が薄れる。

図では示さないが、文字／写真モードと写真モードのそれぞれにおいて細分化された各５つのモードに対応する場合において、従来の場合には、トータルのメモリ容量として“１００”×１０＝“１０００”を必要とする。これに対して、本実施形態を適用して、たとえば、モードに関わらず基本部４６が“０〜３０”を担当し、味付け調整に関わる残りの“３０〜１００”を個別対応部４８が担当するものとすれば、図６（Ｄ１）に示すように、トータルのメモリ容量としては、共通に使用される基本部４６の“３０”と、各個別対応部４８が担当する“７０”×１０＝“７００”の和である“７３０”となり、メモリ容量の低減効果は存在するものの、まだ多くのメモリ容量を必要としている。

このような場合、文字／写真モードと写真モードとでは、基本部４６も切り替えるようにすることで、基本部４６が担当する範囲を大きくする一方、個別対応部４８が担当する範囲を小さくすることで、トータルのメモリ容量の低減効果を大きくすることができる。

たとえば、図６（Ｄ２）に示すように、文字／写真モードと写真モードの何れにおいてもそれぞれの基本部４６が“０〜７０”を担当し、味付け調整に関わる残りの“７０〜１００”を個別対応部４８が担当するものとすれば、トータルのメモリ容量としては、文字／写真モードと写真モードのそれぞれにおいて共通に使用される基本部４６の“７０”×２と、各個別対応部４８が担当する“３０”×１０＝“３００”の和である“４４０”となり、メモリ容量の低減効果が非常に大きくなる。

以上のように、色調整マトリクス部４２による全体調整と、第２色信号変換部４４による局所調整を併せ持つことにより、色調整によって出力原稿の色をユーザが本当に意図する色により近づけることができる。加えて、微妙な色調整は個別対応部４８にて行なうことができるので、メモリ容量やコストを低減することができる。

つまり、本実施形態で説明した手法を用いることにより、それぞれモードごとに持っていたダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴのグリッドデータを、基本部４６と個別対応部４８と言ったある程度大きなグループ分けて、個別対応部４８のみのグリッドデータを入れ替えることにより、大きなコスト削減が可能となる。

従来であれば、微妙な味付けを行なう場合であっても、ダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴ全体としてグリッドデータを用意しておく必要があったので、多くのメモリ容量を必要としていた。これに対して、この第１実施形態の構成に依れば、原稿モードに応じた微妙な味付けに関わる色調整は、個別対応部４８のグリッドデータを異なるものとして用意しておき、個別対応部４８のデータを入れ替えることで実現するようにしたので、調整数が多くても、メモリ容量やコストを低減することができる。

また、個別対応部４８の交換で間に合わなければ、基本部４６を切り替えることで対処できるし、こうすることで、図６（Ｄ２）に示したように、メモリ容量やコストを大幅に低減することも可能になる。

また、複数のグリッドデータを持てるように、個別対応部４８を多数用意することで、分散していた味付け処理をこの個別対応部４８に集約でき、簡易な処理構成とすることができるから、設計の煩雑さが大きく解消されることにもなる。

つまり、基本部４６を変更せずに、個別対応部４８のみを上書きすることにより、コストアップを抑えながら、味付け処理すなわち微妙な色調整を個別対応部４８にて行なうことができる。たとえば、ハイライト再現性の僅かな違いだけでも、ダイレクトルックアップテーブルＤＬＵＴのグリッドデータとして個別対応部４８に個別に持つことが可能となり、処理の集約化が可能となる。

＜第２色信号変換部の第２実施形態＞
図７は、第２色信号変換部４４における局所的な色調整処理の第２実施形態を説明する図であり、ダイレクトルックアップテーブルの基本部４６と個別対応部４８の分割の概念を表している。第１実施形態の第２色信号変換部４４では、格子点で区画される最小構成単位を、基本部４６および個別対応部４８の何れにおいても、それぞれ同サイズで分割し、かつ、切り分けた境界部分でオーバーラップがなく連続するようにしていたが、この第２実施形態では、図７に示すように、切り分けた境界部分で、オーバーラップを持つようにしている点に特徴を有する。なお、モードに対応して用意されるそれぞれの個別対応部４８は、全体のサイズおよび最小構成単位はそれぞれ共通にする。

こうすることで、基本部４６と個別対応部４８との繋ぎ目にオーバーラップを持つので、この部分では、双方のデータを任意に用いて処理することができる。たとえば、繋ぎ目部分で階調段差が目立たないように、オーバーラップ部分の基本部４６側端から個別対応部４８側端に架けて、個別対応部４８側のデータの利用度合いが次第に強くなるように処理するとよい。なお、オーバーラップ部分では、個別対応部４８側のデータを優先して使う（基本部４６に対する上書き）ようにしてもよい。基本部４６と個別対応部４８との繋ぎ目の管理が多少複雑になるが、きめ細かい色調整を行なうことが可能になる。

＜第２色信号変換部の第３実施形態＞
図８は、第２色信号変換部４４における局所的な色調整処理の第３実施形態を説明する図であり、ダイレクトルックアップテーブルの基本部４６と個別対応部４８の分割の概念を表している。この第３実施形態は、基本部４６と個別対応部４８とに切り分けた境界部分で、オーバーラップを持つようにする第２実施形態の構成に加えて、モードに対応して用意される各個別対応部４８の全体のサイズをモードに応じて自由に設定する、すなわちモード可変にする点に特徴を有する。この場合、個別対応部４８における格子点で区画される最小構成単位のサイズは、基本部４６における最小構成単位のサイズと異なるものとしてよい。

こうすることで、個別対応部４８に設定する格子点データの格納条件を自由に設定できるようになり、色調整の自由度を大幅に広げることができる。基本部４６と個別対応部４８との繋ぎ目にオーバーラップを持つので、この部分では、双方のデータを任意に用いて処理することができるから、継ぎ目で不都合が生じることもない。オーバーラップ部分では格子点の一致がない状態が起こり得るので、基本部４６と個別対応部４８との繋ぎ目の管理が複雑になるが、色調整の自由度を大幅に広げることで、第２実施形態よりも、一層きめ細かい色調整を行なうことが可能になる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

たとえば、上記実施形態では、ＲＯＭに格納してあるデータをＲＡＭ上にローディングし、このＲＡＭ上のデータを用いて色信号処理を行なうように構成していたが、ＲＡＭを利用することなく、ＲＯＭから直接にデータを読み出して色信号処理を行なうように構成してもよい。データ圧縮せずにＲＯＭに格納してある場合には、このような構成でも、色信号処理のパフォーマンス（特に処理速度）に影響を与えることがない。

また、上記実施形態では、ルックアップテーブルに、入力信号の上位複数ビット分にのみ対応した出力値を格子点データを格納しておき、第２色信号変換部は、ルックアップテーブル中に入力信号に該当する出力値が存在しない場合は、その入力値が示す空間位置の近傍格子点データを用いて補間処理を施して出力値を算出するように構成していたが、必ずしもこのような構成に限定されない。

たとえば、入力デバイスの３色の画像データを、出力デバイスの複数色中の１色に変換する処理を、３次元ＬＵＴだけを用いて行なう構成を排除するものではない。たとえば、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号がそれぞれ８ビット信号であり、出力であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの信号も８ビット信号である場合において、入力値の組合せが２４ビット、出力８ビットに対応したＬＵＴを必要とするものであってもよい。この場合でも、ルックアップテーブルの基本部１面に対して、個別対応部のみを処理モードに応じて複数面用意する、上記実施形態で説明した構成を同様に適用でき、メモリ容量サイズやコストを低減することができる。

本発明に係る画像処理装置の一実施形態を備えた画像形成装置の一例を示すブロック図である。 出力階調補正処理を説明する図である。 第２色信号変換部の一構成例を説明する図である。 第２色信号変換部における局所的な色調整処理の第１実施形態を説明する図である。 グリッドパラメータの分割の事例を示した図である。 モードに応じた個別対応部４８の切替えと、これによるメモリ容量の低減効果について説明する図である。 第２色信号変換部における局所的な色調整処理の第２実施形態を説明する図である。 第２色信号変換部における局所的な色調整処理の第３実施形態を説明する図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０…画像入力部、２０…前段色信号処理部、２２…入力階調補正部、２４…第１色信号変換部、３０…モード対応部、３２…文字／写真・色黒分離部、３４…原稿モードデコーダ、４０…中段色信号処理部、４２…色調整マトリクス部、４４…第２色信号変換部、４６…基本部、４８…個別対応部、５０…モード切替部、５２，５８…セレクタ、５４，５６…ＦＩＦＯ、６０…後段色信号処理部、６２…主走査縮小拡大部、６４…空間フィルタ処理部、６６…出力階調補正部、６８…出力スクリーン切替部、７０…画像出力部、Ｊ０…原稿モード指定ＴＡＧ情報、Ｊ１…識別結果、Ｊ２…原稿モード信号

Claims (11)

1. 入力値に対応する出力値を格子点データとして格納するルックアップテーブルを用いて、色に関する所定の画像処理を行なう画像処理装置であって、
   前記ルックアップテーブルは、画像種別に関わる複数の処理モードにおいて共通に使用される格子点データを格納する基本部と、前記複数の処理モードのそれぞれにおいて個別に使用される格子点データを格納する個別対応部とを有しており、
   前記複数の個別対応部の中から処理対象の画像に適した処理モードに応じたものを選択して前記所定の画像処理を行なう色信号処理部
   を備えている
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記色信号処理部は、
   格子点データを書換可能なワークメモリを有し、
   前記基本部に格納されている格子点データを前記ワークメモリにロードするとともに、前記複数の個別対応部中の、処理対象の画像に適した処理モードに応じたものに格納されている格子点データを前記ワークメモリにロードし、このワークメモリにロードした格子点データを使用して前記所定の画像処理を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ルックアップテーブルを構成する前記基本部は、それぞれ異なる複数の処理モードの集合のそれぞれにおいて個別に使用される格子点データを格納し
   前記色信号処理部は、
   前記複数の基本部中の、処理対象の画像に適した処理モードに応じたものに格納されている格子点データを前記ワークメモリにロードする
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記色信号処理部は、
   第１の表色系の色に対応するｍ次元の色信号を全色空間について調整する第１の色信号処理部と、
   前記ルックアップテーブルを用いて、前記第１の表色系の色に対応するｍ次元の色信号を第２の表色系の色に対応するｎ次元の色信号に変換するとともに、局所の色空間について調整する第２の色信号処理部と
   を有することを特徴とする請求項１から３のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２の色信号処理部は、前記局所の色空間についての調整として、ハイライト部のかぶりを防止する処理を行なう
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記ルックアップテーブルは、入力信号の上位複数ビット分にのみ対応した出力値を格子点データとして有し、
   前記第２の色信号処理部は、前記ルックアップテーブル中に入力信号に該当する出力値が存在しない場合は、その入力値が示す空間位置の近傍の格子点データを用いて補間処理を施し出力値を算出する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の画像処理装置。
7. 格子点で区画される最小構成単位のサイズは、前記基本部と前記複個別対応部の何れにおいても同一である
   ことを特徴とする請求項１から６のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記複個別対応部の全体サイズは、前記複数の処理モードの何れにおいても同一である
   ことを特徴とする請求項１から７のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
9. 格子点で区画される最小構成単位のサイズは、前記基本部と前記複個別対応部とで異なり、
   前記複個別対応部の全体サイズは、前記複数の処理モードに応じて設定される
   ことを特徴とする請求項１から６のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記基本部と前記複個別対応部との境界部分においてオーバーラップ部分を有する
    ことを特徴とする請求項１から９のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
11. 入力された画像データに基づいて可視画像を所定の出力媒体に形成する画像出力部を備えた画像形成装置であって、
    請求項１から１０のうちの何れか１項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置から出力された画像データに対して、前記画像出力部が取り扱う出力色の各面についてそれぞれ個別に、前記画像出力部の階調特性を打ち消すことで総合的な出力階調特性が線形となるように階調を補正する出力階調補正部と
    を備え、
    前記画像出力部は、前記出力階調補正部により階調が補正された画像データに基づいて可視画像を形成する
    ことを特徴とする画像形成装置。