JP4955082B2 - 画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、無彩色と１色の有彩色とからなる２色画像の画像データを生成する画像処理装置に関するものである。

従来より、フルカラーで画像形成を行うことのできる画像形成装置において、フルカラーに対応する画像データを無彩色と１色の有彩色とからなる２色画像の画像データに変換し、２色画像を印刷する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、カラー画像データにおける彩度が所定程度より低い画素についてはＲ，Ｇ，Ｂの各値を互いに等しい値に変換し、変換後のカラー画像データに基づいて画像形成を行う際、Ｒ，Ｇ，Ｂの各値が等しい画素についてはＫの一色で画像形成し、それ以外の画素についてはＹ、Ｍ、Ｃのうちのいずれか１色で画像形成する技術が開示されている。

また、特許文献２には、ＲＧＢ各色の多値データに基づいて画素が無彩色か有彩色かを判定する無彩色判定手段と、ＲＧＢ各色の多値データを２値化して出力する２値化処理手段と、無彩色と判定された画素については２値化されたデータに基づいて無彩色データを生成して出力する一方、有彩色と判定された画素については２値化されたデータをそのまま出力する色変換手段とを備えたカラー画像処理装置が開示されている。

特開２００５−０６４７０３号公報（平成１７年３月１０日公開） 特開平８−１３９９４２号公報（平成８年５月３１日公開）

しかしながら、上記特許文献１，２の技術では、無彩色領域と有彩色領域との境界部において急激な階調の変化が生じたり、有彩色領域のコントラストが低下したりして画像品位が低下してしまうという問題がある。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コントラストが高く、無彩色領域と有彩色領域との境界部を自然なグラデーションで表現できる、階調性に富んだ２色画像データを生成することにある。

本発明の画像処理装置は、上記の課題を解決するために、多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置であって、上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出部と、上記彩度算出部の算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出部の算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定部と、上記画素判定部によって無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色データ生成部と、上記画素判定部によって有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための単色画像データを含む画素データを生成する有彩色データ生成部と、上記無彩色データ生成部の生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色データ生成部の生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせることによって上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成部とを備えており、上記有彩色データ生成部は、上記有彩色画素について、上記彩度算出部の算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色画像データを生成することを特徴としている。

また、本発明の画像処理方法は、多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理方法であって、上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出工程と、上記彩度算出工程で算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出工程で算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定工程と、上記画素判定工程で無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色画像データ生成工程と、上記画素判定工程で有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための単色画像データを含む画素データを生成する有彩色画像データ生成工程と、上記無彩色画像データ生成工程で生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色画像データ生成工程で生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせて上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成工程とを含み、上記有彩色画像データ生成工程では、上記有彩色画素について、上記彩度算出工程で算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色画像データを生成することを特徴としている。

上記の画像処理装置および画像処理方法によれば、多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出し、算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する。そして、無彩色画素であると判定された画素については黒の画像を形成するための画素データを生成し、有彩色画素であると判定された画素については上記単色の画像を形成するための単色画像データを含む画素データを生成し、無彩色画素の画素データと有彩色画素の画素データとを組み合わせることによって２色カラー画像データを生成する。また、有彩色画素については、算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように単色画像データを生成する。

このように、有彩色画素について当該画素の彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように単色画像データを生成することにより、コントラストが高く階調性に富んだ２色カラー画像を形成することができる。また、有彩色画素の集合からなる有彩色領域と無彩色画素の集合からなる無彩色領域との境界部を滑らかで自然なグラデーションで表現することができる。

また、上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部を備えており、上記無彩色データ生成部は、上記無彩色画素について、上記明度算出部の算出した明度が低い画素ほど黒の濃度が濃くなるように上記画素データを生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、無彩色領域のコントラストを高めることができるので、よりコントラストが高く階調性に富んだ２色カラー画像を形成することができる。

また、上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部を備えており、上記有彩色データ生成部は、上記有彩色画素について、上記単色と黒とを含む画像を形成するための画素データを、上記明度算出部の算出した明度が低い画素ほど黒の濃度が濃くなるように生成する構成としてもよい。

上記の構成によれば、有彩色領域のコントラストをより高くすることができる。

また、上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部を備えており、上記画素判定部は、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、上記有彩色データ生成部は、上記有彩色領域における上記無彩色領域との境界からの距離が所定値未満である上記有彩色画素について上記単色と黒とを含む画像を形成するための画素データを生成する一方、上記境界からの距離が所定値以上である上記有彩色画素については上記単色のみからなる画像を形成するための画素データを生成する構成としてもよい。

また、上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部を備えており、上記画素判定部は、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、上記有彩色データ生成部は、上記有彩色画素について、当該有彩色画素が属する有彩色領域と無彩色領域との境界からの距離が離れている画素ほど黒の濃度が薄くなるように画素データを補正する構成としてもよい。

上記の各構成によれば、有彩色領域の輪郭、すなわち有彩色領域における無彩色領域との境界部におけるコントラストを強調することができる。

また、上記単色は、シアン、マゼンタ、およびイエローのうちのいずれか１色の色材、あるいはシアン、マゼンタ、およびイエローのうちのいずれか２色の色材の組み合わせによって表現される色である構成としてもよい。

上記の構成によれば、シアン、マゼンタ、イエロー、および黒の色材を用いて画像形成を行うための２色カラー画像データとして、コントラストが高く、有彩色領域と無彩色領域との境界部を滑らかで自然なグラデーションで表現できる、階調性に富んだ２色カラー画像を形成することができる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの画像処理装置と、上記画像処理装置によって生成された２色カラー画像データに応じた２色カラー画像を記録材上に形成する画像出力部とを備えている。

上記の構成によれば、コントラストが高く、有彩色領域と無彩色領域との境界部を滑らかで自然なグラデーションで表現できる、階調性に富んだ２色カラー画像を形成することができる。

以上のように、本発明の画像処理装置および画像処理方法は、上記有彩色画素について、上記彩度算出部の算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色画像データを生成する。

それゆえ、コントラストが高く、階調性に富み、有彩色領域と無彩色領域との境界部の階調性を滑らかに表現した２色カラー画像を形成することができる。

図３の色補正部に備えられる２色カラー補正部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 図２の画像形成装置に備えられる色補正部の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は明度と色補正処理およびγ補正処理後のＫの値とを対応付けた色補正テーブルの一例をプロットしたグラフであり、（ｂ）は明度および彩度と色補正処理およびγ補正処理後のＣＭＹの値とを対応付けた色補正テーブルの一例をプロットしたグラフである。 図１の２色カラー補正部に備えられるカラーバランス調整部におけるカラーバランス調整処理結果の例を示す説明図である。 図１の２色カラー補正部における色補正処理結果の例を示す説明図である。

本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明をデジタルカラー複合機に備えられる画像処理装置に適用する場合について主に説明するが、本発明の適用対象はこれに限るものではない。本発明は、多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置であれば適用できる。

図２は、本実施形態にかかるデジタルカラー複合機（画像形成装置）１の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、デジタルカラー複合機１は、画像入力装置（画像入力部）２、画像処理装置３、画像出力装置（画像出力部）４、通信装置（画像入力部）５、操作パネル６、および主制御部７を備えている。

画像入力装置２は、原稿の画像を読み取って画像データ（原稿画像データ）を生成するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの光学情報を電気信号に変換するデバイスを備えたスキャナ部（図示せず）より構成されている。本実施形態では、画像入力装置２は、原稿からの反射光像を、ＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）のアナログ信号として画像処理装置３に出力する。なお、画像入力装置２の構成は特に限定されるものではなく、例えば原稿載置台に載置された原稿を読み取るものであってもよく、原稿搬送手段によって搬送されている原稿を読み取るものであってもよい。

画像処理装置３は、図２に示したように、Ａ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正部１２、領域分離処理部１３、入力階調補正部１４、色補正部１５、空間フィルタ処理部１６、拡大縮小処理部１７、および中間調処理部１８を備えている。

Ａ／Ｄ変換部１１は、画像入力装置２から入力されたＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換してシェーディング補正部１２に出力する。

シェーディング補正部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、画像入力装置２の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施し、領域分離処理部１３に出力する。

領域分離処理部１３は、シェーディング補正部１２あるいは通信装置５から入力されるＲＧＢ信号より、入力画像中の各画素を黒文字領域、色文字領域、網点領域、印画紙写真（連続階調領域）領域の何れかに分離するものである。また、領域分離処理部１３は、分離結果に基づき、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、空間フィルタ処理部１６および中間調処理部１８に出力するとともに、シェーディング補正部１２あるいは通信装置５から入力されたＲＧＢ信号をそのまま入力階調補正部１４に出力する。空間フィルタ処理部１６および中間調処理部１８では、領域分離処理部１３から入力される領域識別信号に基づいて各領域に適した処理が行われる。なお、領域分離処理の方法は特に限定されるものではなく、従来から公知の種々の方法を用いることができる。

入力階調補正部１４は、領域分離処理部１３から入力されたＲＧＢ信号に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号など画像処理装置３において採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施す。また、下地濃度の除去やコントラストなどの画質調整処理を行う。また、入力階調補正部１４は、上記の各処理を施したRGB信号を色補正部１５に出力する。

色補正部１５は、入力階調補正部１４から入力されたＲＧＢ信号（フルカラー画像データ、多色画像データ）をＣＭＹＫ信号（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）に変換するとともに、色再現性を高める処理を行い、空間フィルタ処理部１６に出力する。

なお、本実施形態にかかるデジタルカラー複合機１は、フルカラー印刷モード、モノクロ印刷モード、および２色カラー印刷モード（Ｋと、ＣＭＹの組み合わせによって実現されるＫ以外の１色（指定色）とを用いた印刷を行うモード）を有しており、主制御部７の指示に応じていずれかのモードに基づく色補正処理を行うようになっている。

具体的には、図３に示すように、色補正部１５はフルカラー補正部２１、２色カラー補正部２２、およびモノクロ補正部２３を備えている。そして、フルカラー印刷モードの場合にはフルカラー補正部２１を用いてＲＧＢ信号をフルカラー印刷に対応するＣＭＹＫ信号に変換し、２色カラーモードの場合には２色カラー補正部２２を用いてＲＧＢ信号を２色カラー印刷に対応するＣＭＹＫ信号に変換し、モノクロ印刷モードの場合にはモノクロ補正部２３を用いてＲＧＢ信号をモノクロ印刷に対応する単色（典型的にはＫ）の画像信号に変換する。主制御部７は操作パネル６を介して入力されるユーザからの指示、あるいは通信装置５が他の装置から受信したユーザからの指示に応じて上記各モードのいずれかを選択し、選択したモードに応じて色補正部１５を制御する。

なお、フルカラー補正部２１およびモノクロ補正部２３における色補正処理としては、従来から公知の種々の方法を用いることができる。一方、２色カラー補正部２２は、無彩色領域と有彩色領域との境界部を自然なグラデーションで表現でき、かつ有彩色領域のコントラストが高い２色画像データを生成するための本願独自の方法で色補正処理を行う。２色カラー補正部２２の詳細については後述する。

空間フィルタ処理部１６は、色補正部１５より入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理（強調処理および／または平滑化処理）を行い、空間周波数特性を補正する。これにより、出力画像のぼやけや粒状性劣化を軽減することができる。また、空間フィルタ処理部１６は、空間フィルタ処理を施したＣＭＹＫ信号を拡大縮小処理部１７に出力する。

拡大縮小処理部１７は、空間フィルタ処理部１６から入力されるＣＭＹＫ信号からなる画像データの画像サイズを主制御部７からの指示に応じたサイズに拡大あるいは縮小し、中間調処理部１８に出力する。

中間調処理部１８は、拡大縮小処理部１７から入力される画像データに対して、この画像データに応じた画像を画像出力装置４において用紙等の記録材に出力するための出力γ補正処理、および画像データを画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように処理する階調再現処理（中間調生成処理）を施す。

画像処理装置３において上述した各処理が施された画像データは、一旦、図示しないメモリに記憶されたのち、所定のタイミングで読み出されて画像出力装置４に出力される。

画像出力装置４は、画像処理装置３において上述した各処理が施された画像データを記録材上に出力するものである。画像出力装置４の構成は特に限定されるものではなく、例えば、電子写真方式やインクジェット方式を用いた画像出力装置を用いることができる。

通信装置５は、例えばモデムやネットワークカードより構成される。通信装置５は、ネットワークカード、ＬＡＮケーブル等を介して、ネットワークに接続された他の装置（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ装置、表示装置、他のデジタル複合機、ファクシミリ装置等）とデータ通信を行う。そして、通信装置５は、他の装置から受信した画像データ（ＲＧＢ信号）を画像処理装置３の領域分離処理部１３に出力するとともに、上記他の装置から受信したドライバ（プリンタドライバ）設定情報等の各種設定情報を主制御部７に出力する。

操作パネル６は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部、および設定ボタンなどより構成され（いずれも図示せず）、主制御部７の指示に応じた情報を上記表示部に表示するとともに、上記設定ボタンを介してユーザから入力される情報を主制御部７に伝達する。ユーザは、操作パネル６を介して入力画像データに対する処理モード、印刷枚数、用紙サイズなどの各種情報を入力することができる。

主制御部７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなり、図示しないＲＯＭ等に格納されたプログラムや各種データ、操作パネル６を介してユーザから入力される情報、通信装置５が他の装置から受信した各種設定情報等に基づいて、デジタルカラー複合機１の各部の動作を制御する。

次に、２色カラー補正部２２の詳細について説明する。２色カラー補正部２２は、２色カラー印刷モードの場合に、ＲＧＢのフルカラー画像データ（多値画像データ）に基づいて、Ｋの色材とＣＭＹの色材の組み合わせによって実現されるＫ以外の単色（指定色）とを用いた２色画像を形成するためのＣＭＹＫの画像データ（２色カラー画像データ）を生成するものである。上記指定色は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の中からユーザが操作パネル６あるいはデジタルカラー複合機１と通信を行う他の装置を介して選択するようになっている。

図１は、２色カラー補正部２２の構成を示すブロック図である。この図に示すように、２色カラー補正部２２は、明度・彩度算出部３１、無彩色・有彩色判定部３２、無彩色データ生成部３３、指定色データ生成部３４、γ補正部３５、カラーバランス調整部３６、および総量規制部３７を備えている。

明度・彩度算出部（明度算出部、彩度算出部）３１は、入力階調補正部１４から入力されたＲＧＢ信号に基づいて明度Ｌおよび彩度Ｓを算出し、算出結果を無彩色・有彩色判定部３２に出力する。明度Ｌおよび彩度Ｓの算出方法は特に限定されるものではないが、本実施形態では以下に示す算出式に基づいて算出する。

なお、本実施形態では、明度の算出処理および彩度の算出処理を明度・彩度算出部３１が行うものとしているが、これに限らず、明度の算出処理を行う明度算出部と彩度の算出処理を行う彩度算出部とを別々に設けてもよい（いずれも図示せず）。

無彩色・有彩色判定部（画素判定部）３２は、明度・彩度算出部３１から入力された彩度Ｓの値と予め設定された閾値（本実施形態では１０）とを比較し、彩度Ｓの値が閾値未満の画素を無彩色画素、閾値以上の画素を有彩色画素と判定する。また、互いに隣接する無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域、互いに隣接する有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定する。そして、無彩色画素については当該画素の明度Ｌを無彩色データ生成部３３に出力し、有彩色画素については当該画素の明度Ｌおよび彩度Ｓを指定色データ生成部３４に出力する。

無彩色データ生成部３３は、無彩色画素について、明度Ｌの増加に応じてＫの値が減少する比例式（例えば、Ｋ＝−Ｌ＋２５５）に基づいて当該画素のＫの値（黒画像データ）を算出し、Ｃ，Ｍ，Ｙの値を０とした画素データを生成してＣＭＹＫの画素データをγ補正部３５に出力する。すなわち、無彩色データ生成部３３は、無彩色領域に属する画素（無彩色画素）について、Ｃ，Ｍ，Ｙの値を０とし、明度・彩度算出部３１の算出した明度Ｌが低い画素ほどＫの濃度が濃くなるようにＫの値を設定したＣＭＹＫの画素データを生成する。

指定色データ生成部（有彩色データ生成部）３４は、有彩色領域の画素について、彩度Ｓの増加に応じてＣ，Ｍ，Ｙの値が増加する比例式（例えば、指定色が赤の場合；Ｃ＝０、Ｍ＝Ｓ、Ｙ＝Ｓ、指定色が緑の場合；Ｃ＝Ｓ、Ｍ＝０、Ｙ＝Ｓ、指定色が青の場合；Ｃ＝Ｓ、Ｍ＝Ｓ、Ｙ＝０、指定色がシアンの場合；Ｃ＝Ｓ、Ｍ＝０、Ｙ＝０、指定色がマゼンタの場合；Ｃ＝０、Ｍ＝Ｓ、Ｙ＝０、指定色がイエローの場合；Ｃ＝０、Ｍ＝０、Ｙ＝Ｓ）に基づいて、当該画素の彩度Ｓに比例する指定色の単色画像データを生成し、明度Ｌの増加に応じてＫの値が減少する比例式（例えば、Ｋ＝−Ｌ＋２５５）に基づいて当該画素のＫの値を算出することにより生成したＣＭＹＫの画素データをγ補正部３５に出力する。すなわち、指定色データ生成部３４は、有彩色画素について、明度・彩度算出部３１の算出した彩度Ｓが高い画素ほど指定色の濃度が濃くなるように指定色の画素データ（単色画素データ）を生成する。また、指定色データ生成部３４は、有彩色画素について、明度・彩度算出部３１の算出した明度Ｌが低い画素ほどＫの濃度が濃くなるように黒画像データを生成する。そして、このように生成した黒画像データと単色画像データとを組み合わせたデータを当該画素の画素データとする。

γ補正部（画素データ合成部）３５は、無彩色データ生成部３３および指定色データ生成部３４によって生成された各画素の画素データを組み合わせて２色画像データを生成するとともに、明度Ｌの値と対応付けて予め設定されたＫの補正係数、および彩度Ｓの値と対応付けて予め設定されたＣＭＹの補正係数を用いて上記２色画像データに対してγ補正処理を行う。なお、これら各補正係数をユーザが好みに応じて微調整できるようにしてもよい。

また、本実施形態では、無彩色データ生成部３３および指定色データ生成部３４が生成したＣＭＹＫの画素データに対してγ補正部３５がγ補正処理を行うものとしているが、これに限らず、例えばフルカラー画像データから２色カラー画像データへの色変換処理とγ補正処理とを考慮したＫおよび指定色に対する色補正テーブルをそれぞれ用意しておき、無彩色データ生成部３３および指定色データ生成部３４が各画素の明度Ｌおよび彩度Ｓに基づいて色変換処理およびγ補正処理が施されたＣＭＹＫの画素データを生成するようにしてもよい。図４（ａ）は明度Ｌの値と色変換処理およびγ補正処理後のＫの値とを対応付けた色補正テーブルの一例をプロットしたグラフであり、図４（ｂ）は明度Ｌおよび彩度Ｓと色変換処理およびγ補正処理後のＣＭＹの値（ただし、指定色に応じてＣＭＹのうちのいずれか１色以上が用いられ、用いられない色の値については０に設定される）とを対応付けた色補正テーブルの一例をプロットしたグラフである。

カラーバランス調整部３６は、指定色の色味を微調整するカラーバランス調整処理を行い、カラーバランス調整後のＣＭＹＫの画像データを総量規制部３７に出力する。図５は、彩度Ｓが最大値である場合のカラーバランス調整処理の前後におけるＣＭＹの値の一例を指定色ごとに示した説明図である。彩度Ｓが最大値未満の場合には、例えば、各指定色について、カラーバランス調整前のＣ，Ｍ，Ｙの各値に対して、カラーバランス調整前のＣ，Ｍ，Ｙの値とカラーバランス調整後のＣ，Ｍ，Ｙの値との比を乗じた値をカラーバランス調整後のＣ，Ｍ，Ｙの値として算出する。

図６は、指定色が赤である場合（黒と赤との２色カラー画像を形成する場合）の、入力ＲＧＢ値の異なる複数の画素についての明度Ｌおよび彩度Ｓの算出結果、無彩色領域に属する画素か有彩色領域に属する画素かの判定結果、色補正処理およびγ補正処理後のＣＭＹＫの値、およびカラーバランス処理後のＣＭＹＫの値の例を示す説明図である。なお、カラーバランス処理については、図５の指定色が赤である場合の例に示したように、Ｍ，Ｙの最大値をそれぞれ２１０に設定した。

総量規制部３７は、カラーバランス調整後のＣＭＹＫの画像データに基づいて画像出力装置４で画像形成を行った場合にＣＭＹＫのトナー（色材）消費量の合計が予め規定されているトナー総量規制値を超える画素について、トナー消費量がトナー総量規制値以下になるようにＣＭＹＫの画像データを補正し、補正後のＣＭＹＫの画像データを空間フィルタ処理部１６に出力する。例えば、総量規制前のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナー消費量をそれぞれＣ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１とすると、３００＜Ｋ１＋Ｃ１＋Ｍ１＋Ｙ１である画素について、総量規制後のＣ，Ｍ，Ｙのトナー消費量Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２が、
Ｃ２＝Ｃ１−（（Ｋ１＋Ｃ１＋Ｍ１＋Ｙ１）−３００）／３、
Ｍ２＝Ｃ２−（（Ｋ１＋Ｃ１＋Ｍ１＋Ｙ１）−３００）／３、
Ｙ２＝Ｃ３−（（Ｋ１＋Ｃ１＋Ｍ１＋Ｙ１）−３００）／３
になるようにＣＭＹの値を補正する。

以上のように、本実施形態にかかるデジタルカラー複合機１は、指定色データ生成部３４が、有彩色画素について、明度・彩度算出部３１の算出した彩度Ｓが高い画素ほど２色画像を構成する指定色（黒以外の単色）の濃度が濃くなるように単色画像データを生成する。これにより、コントラストが高く、有彩色領域と無彩色領域との境界部を滑らかで自然なグラデーションで表現した、階調性に富んだ２色カラー画像を形成することができる。

また、無彩色データ生成部３３が、無彩色画素について、明度・彩度算出部３１の算出した明度Ｌが低い画素ほど黒の濃度濃くなるように画素データを生成する。これにより、無彩色領域のコントラストを高めることができる。

また、指定色データ生成部３４が、上記有彩色画素について、上記指定色と黒とからなる画像を形成するための画素データを、明度・彩度算出部３１の算出した明度Ｌが低い画素ほど黒の濃度が濃くなるように生成する。これにより、有彩色領域のコントラストをより高くすることができる。

なお、本実施形態では、全ての有彩色画素について黒と指定色とを含む画素データを生成しているが、これに限るものではない。例えば、有彩色領域に属する有彩色画素のうち、当該有彩色領域と当該有彩色領域に隣接する無彩色領域との境界部からの距離が所定値未満の領域に属する有彩色画素については黒と指定色とを含む画素データを生成し、上記境界部からの距離が所定値以上の領域に属する有彩色画素については黒を含まない指定色のみの画素データ（Ｋ＝０の画像データ）を生成するようにしてもよい。

また、各有彩色画素について黒と指定色とを含む画素データを算出した後、当該有彩色画素が属する有彩色領域と当該有彩色領域に隣接する無彩色領域との境界部からの距離が遠くなるほど黒の濃度が低くなるように黒の画像データを補正するようにしてもよい。

また、本実施形態では、本発明を画像入力装置２で読み取った画像データに応じた画像を記録材上に形成する複写機としての機能と、通信装置５を介して受信した画像データに応じた画像を記録材上に形成するプリンタとしての機能とを有するデジタルカラー複合機１に適用する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、複写機としての機能のみを有する装置に適用してもよく、プリンタとしての機能のみを有する装置に適用してもよい。

また、本実施形態では、デジタルカラー複合機１がフルカラー印刷モード、２色カラー印刷モード、およびモノクロ印刷モードを備えている構成について説明したが、これに限らず、少なくとも２色カラー印刷モードを有していればよい。

また、本実施形態では、本発明をＣＭＹＫの各色材を用いて２色カラー印刷を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置に適用する場合について説明したが、これに限らず、Ｋの色材とＫ以外の１色または複数色の有彩色の色材とを用いて２色カラー印刷を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置であれば適用できる。

また、本実施形態では、入力画像データがＲＧＢのフルカラー画像データである場合について説明したが、これに限らず、入力画像データは３色以上の画像を形成するための多色カラー画像データであればよい。

また、上記実施形態においてデジタルカラー複合機１に備えられる各部（各ブロック）を、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。この場合、デジタルカラー複合機１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるデジタルカラー複合機１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、デジタルカラー複合機１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、デジタルカラー複合機１を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

また、デジタルカラー複合機１の各ブロックは、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、無彩色と有彩色とからなる２色画像の画像データを生成する画像処理装置に適用できる。

１ デジタルカラー複合機（画像形成装置）
２ 画像入力装置（画像入力部）
３ 画像処理装置
４ 画像出力装置（画像出力部）
５ 通信装置（画像入力部）
６ 操作パネル
７ 主制御部
１５ 色補正部
２２ ２色カラー補正部
３１ 明度・彩度算出部（彩度判定部、明度判定部）
３２ 無彩色・有彩色判定部（画素判定部）
３３ 無彩色データ生成部
３４ 指定色データ生成部（有彩色データ生成部）
３５ γ補正部（画素データ合成部）
３６ カラーバランス調整部
３７ 総量規制部

Claims (8)

1. 多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置であって、
   上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出部と、
   上記彩度算出部の算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出部の算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定部と、
   上記画素判定部によって無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色データ生成部と、
   上記画素判定部によって有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための画素データを少なくとも含む画素データを生成する有彩色データ生成部と、
   上記無彩色データ生成部の生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色データ生成部の生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせることによって上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成部と、
   上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部とを備えており、
   上記画素判定部は、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、
   上記有彩色データ生成部は、
   上記有彩色領域における上記無彩色領域との境界からの距離が所定値未満である有彩色画素については当該有彩色画素の画素データとして上記単色の画像を形成するための画素データと黒の画像を形成するための画素データとを組み合わせた画素データを生成する一方、上記境界からの距離が所定値以上である有彩色画素については当該有彩色画素の画素データとして上記単色のみからなる画像を形成するための画素データを生成し、かつ、
   上記有彩色画素について、上記彩度算出部の算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色の画像を形成するための画素データを生成することを特徴とする画像処理装置。
2. 多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理装置であって、
   上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出部と、
   上記彩度算出部の算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出部の算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定部と、
   上記画素判定部によって無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色データ生成部と、
   上記画素判定部によって有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための画素データと黒の画像を形成するための画素データとを組み合わせた画素データを生成する有彩色データ生成部と、
   上記無彩色データ生成部の生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色データ生成部の生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせることによって上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成部と、
   上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出部とを備えており、
   上記画素判定部は、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、
   上記有彩色データ生成部は、
   上記有彩色画素について、上記彩度算出部の算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色の画像を形成するための上記画素データを生成し、かつ、
   上記有彩色領域に属する有彩色画素について、当該有彩色画素が属する有彩色領域と無彩色領域との境界からの距離が離れている画素ほど黒の濃度が薄くなるように黒の画像を形成するための上記画素データを補正することを特徴とする画像処理装置。
3. 上記無彩色データ生成部は、
   上記無彩色画素について、上記明度算出部の算出した明度が低い画素ほど黒の濃度が濃くなるように上記画素データを生成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 上記有彩色データ生成部は、上記有彩色画素の画素データとして上記単色の画像を形成するための画素データと黒の画像を形成するための画素データとを組み合わせた画素データを生成する場合に、上記明度算出部の算出した明度が低い画素ほど黒の濃度が濃くなるように当該画素データを生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 上記単色は、シアン、マゼンタ、およびイエローのうちのいずれか１色の色材、あるいはシアン、マゼンタ、およびイエローのうちのいずれか２色の色材の組み合わせによって表現される色であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   上記画像処理装置によって生成された２色カラー画像データに応じた２色カラー画像を記録材上に形成する画像出力部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理方法であって、
   上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出工程と、
   上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出工程と、
   上記彩度算出工程で算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出工程で算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定工程と、
   上記画素判定工程で無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色画像データ生成工程と、
   上記画素判定工程で有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための画素データを少なくとも含む画素データを生成する有彩色画像データ生成工程と、
   上記無彩色画像データ生成工程で生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色画像データ生成工程で生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせて上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成工程とを含み、
   上記画素判定工程では、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、
   上記有彩色画像データ生成工程では、
   上記有彩色領域における上記無彩色領域との境界からの距離が所定値未満である有彩色画素については当該有彩色画素の画素データとして上記単色の画像を形成するための画素データと黒の画像を形成するための画素データとを組み合わせた画素データを生成する一方、上記境界からの距離が所定値以上である有彩色画素については当該有彩色画素の画素データとして上記単色のみからなる画像を形成するための画素データを生成し、かつ、
   上記有彩色画素について、上記彩度算出工程で算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色の画像を形成するための画素データを生成することを特徴とする画像処理方法。
8. 多色画像の画像データである多色画像データに基づいて、黒の色材と１色の有彩色の色材または複数の有彩色の色材の組み合わせとによって表現される、黒と黒以外の単色とからなる２色カラー画像の画像形成を行うための２色カラー画像データを生成する画像処理方法であって、
   上記多色画像データに基づいて各画素の明度を算出する明度算出工程と、
   上記多色画像データに基づいて各画素の彩度を算出する彩度算出工程と、
   上記彩度算出工程で算出した彩度が予め設定される閾値以上の画素を有彩色画素と判定し、上記彩度算出工程で算出した彩度が上記閾値未満の画素を無彩色画素と判定する画素判定工程と、
   上記画素判定工程で無彩色画素であると判定された画素について、黒の画像を形成するための画素データを生成する無彩色画像データ生成工程と、
   上記画素判定工程で有彩色画素であると判定された画素について、上記単色の画像を形成するための画素データと黒の画像を形成するための画素データとを組み合わせた画素データを生成する有彩色画像データ生成工程と、
   上記無彩色画像データ生成工程で生成した無彩色画素の画素データと上記有彩色画像データ生成工程で生成した有彩色画素の画素データとを組み合わせて上記２色カラー画像データを生成する画素データ合成工程とを含み、
   上記画素判定工程では、互いに隣接する上記有彩色画素の集合からなる領域を有彩色領域と判定し、互いに隣接する上記無彩色画素の集合からなる領域を無彩色領域と判定し、
   上記有彩色画像データ生成工程では、
   上記有彩色画素について、上記彩度算出工程で算出した彩度が高い画素ほど上記単色の濃度が濃くなるように上記単色の画像を形成するための上記画素データを生成し、かつ、
   上記有彩色領域に属する有彩色画素について、当該有彩色画素が属する有彩色領域と無彩色領域との境界からの距離が離れている画素ほど黒の濃度が薄くなるように黒の画像を形成するための上記画素データを補正することを特徴とする画像処理方法。

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