JP2000350022A

JP2000350022A - 画像処理方法及び装置

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Publication number: JP2000350022A
Application number: JP2000062271A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nochida; 淳後田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2000-12-15
Also published as: US6831756B1

Abstract

(57)【要約】【課題】階調数の欠落を生じることなく少ないメモリ
で、出力装置の階調再現特性に基づき、入力画像を階調
数変換できる画像処理方法及び装置を提供する。【解決手段】プリンタ１９の出力ドット数補正ルック
アップテーブル（ＬＵＴ）１１に基づき、入力画像の階
調数より多い階調数のしきい値を有する母マスク１０か
ら入力画像の階調数より少ない階調数のしきい値を有す
る子マスクを子マスク生成ユニット１４が生成し、生成
された子マスク１５のしきい値を用いてハーフトーン処
理ユニット１７が入力画像の各画素をハーフトーン処理
し、処理されたハーフトーン画像がプリンタ１９で出力
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像の階調数
よりも少ない階調数の出力装置へ画像を出力するため
に、しきい値マスクを用いて階調数変換を行う画像処理
方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２値の出力装置で多値（多階調）
の画像を表現するためのハーフトーン処理として組織的
ディザ法やブルーノイズマスク法などが知られている。
これらの方法では通常、入力画像の画素値に対して出力
画像のオンドット数が比例して増える。例えば、入力画
像が８ビットの精度の場合、“０”〜“２５５”の入力
値に対し、出力画像のオンドット数は２５５画素当たり
“０”〜“２５５”画素となる。一方、一般にインクジ
ェットプリンタなどの出力装置では、メカニカル及び光
学的ドットゲインにより入力値に比例した出力とはなら
ない。

【０００３】そのため、出力装置の特性を打ち消すため
の補正処理が必要であった。補正の方法としては、８ビ
ットの入力に対して補正した８ビットの値を出力するル
ックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて入力値を補正
し、補正した入力値をハーフトーン処理する方法やドッ
トの増え方が非線形となるしきい値マスクを用いる方法
などが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のルックアップテーブルを用いる方法では、ルック
アップテーブルの入力と出力のレベル数が同じ場合、入
力画像の階調数がルックアップテーブルの参照により欠
落するという欠点があった。

【０００５】また、ドットの増え方が非線形となるしき
い値マスクを用いる方法では、印刷に用いる用紙の種類
により出力特性が異なる場合など、異なる特性の数だけ
しきい値マスクが必要であるという欠点があった。

【０００６】更に、入力画像の特性が補正の目標とする
特性と異なる場合、追加の補正処理が必要となり、それ
により入力画像の階調数を保持できなくなるという欠点
があった。

【０００７】本発明は上述した従来技術の欠点を除去
し、入力画像の階調数を欠落することなく少ないメモリ
で、出力装置の階調再現特性に応じた階調変換を行い、
高画質な画像を出力することができる画像処理方法及び
装置の提供を目的とする。

【０００８】また本発明は、プリンタで使用する紙の種
類やプリンタの状態に応じた階調再現特性に基づき入力
画像の階調数より多い階調数のしきい値を有する第１の
しきい値マスクから入力画像の階調数と同じ階調数のし
きい値を有する第２のしきい値マスクを生成すること
で、少ないメモリで階調再現特性を補正することができ
る画像処理方法及び装置の提供を目的とする。

【０００９】また本発明は、プリンタで使用する紙の種
類に応じた出力特性のＬＵＴと、入力値に対する出力濃
度の関係から、小マスクのしきい値を生成することによ
り、異なる出力特性を有する複数の紙種に対して少ない
メモリ量で、任意の入出力特性になるように画像を補正
することができる画像処理方法及び装置の提供を目的と
する。

【００１０】また本発明は、プリンタで使用する紙の種
類に応じた色毎の出力特性のＬＵＴと、色毎に指定した
入出力特性から色毎のしきい値マスクを生成することに
より、任意のカラーバランスによるカラー画像の出力
を、少ないメモリ量で行うことができる画像処理方法及
び装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理装置は、入力画像の階調数より多
い階調数のしきい値を有する第１のしきい値マスクを記
憶しているしきい値マスク記憶手段と、複数の階調再現
特性から１つの階調再現特性を選択する選択手段と、前
記選択手段により選択された階調再現特性に基づき前記
しきい値マスク記憶手段に記憶されている第１のしきい
値マスクから入力画像の階調数と同じ階調数のしきい値
を有する第２のしきい値マスクを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された第２のしきい値マスクを
用いて入力画像の階調数を変換する変換手段と、前記変
換手段により変換された画像を出力装置へ出力する出力
手段とを有することを特徴とする。

【００１２】また上記目的を達成するために、本発明の
画像処理方法は、複数の階調再現特性から１つの階調再
現特性を選択する選択工程と、前記選択工程で選択され
た階調再現特性に基づき、入力画像の階調数より多い階
調数のしきい値を有する、記憶されている第１のしきい
値マスクから前記入力画像の階調数と同じ階調数のしき
い値を有する第２のしきい値マスクを生成する生成工程
と、前記生成工程で生成された第２のしきい値マスクを
用いて入力画像の階調数を変換する変換工程と、前記変
換工程で変換された画像を出力装置へ出力する出力工程
とを有することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態を詳細に説明する。

【００１４】［第１の実施形態］図１は、第１の実施形
態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
同図において、１０はＲＯＭ等で構成される母しきい値
マスク（母マスク）であり、縦・横それぞれ２５６項目
からなり、各項目には“１”から“６５５３６”の何れ
かの値が格納されている。１１はＲＯＭ等で構成される
出力ドット数補正ルックアップテーブル（ＬＵＴ）であ
り、紙種毎に予め測定によって決定された補正値が格納
されている。１２は紙種設定ユニットであり、ユーザが
紙種を設定するものである。１３はＬＵＴ選択ユニット
であり、選択された紙種に基づき、複数の出力ドット数
補正ルックアップテーブル１１から１つのＬＵＴを選択
するためのものである。１４は子マスク生成ユニットで
あり、選択されたＬＵＴに従って母マスク１０から後述
する子しきい値マスクを生成する。

【００１５】１５はＲＡＭ等で構成される子しきい値マ
スク（子マスク）であり、母マスク１０と同じ数の項目
（縦・横それぞれ２５６項目）からなり、各項目には
“１”から“２５５”の何れかの値が格納される。１６
は多値画像データを格納する多値画像メモリ（ＲＡＭ）
であり、多値画像データの各画素値は８ビットで、
“０”から“２５５”の何れかの値を持つ。１７はハー
フトーン処理ユニットであり、多値画像データの各画素
値と子マスク１５のしきい値を順次比較し、ハーフトー
ン画像の各画素を生成し格納する。１８はハーフトーン
画像メモリ（ＲＡＭ）であり、ハーフトーン処理された
ハーフトーン画像を格納する。１９は２値プリンタであ
り、ハーフトーン画像を出力する。

【００１６】本画像処理装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍから構成される制御部（不図示）を備えており、各構
成要素はその制御部により制御される。

【００１７】以下、本画像処理装置により画像を処理出
力するための処理手順を説明する。まず、本画像処理装
置のユーザがプリンタ１９にセットする紙の種類を紙種
設定ユニット１２により指定する。例えば、普通紙、コ
ート紙、光沢紙の何れか一種類を指定する。次に、ＬＵ
Ｔ選択ユニット１３が出力ドット数補正ＬＵＴ１１から
ユーザによって指定された紙種に対応するＬＵＴを選択
し、子マスク生成ユニット１４へ渡す。子マスク生成ユ
ニット１４では、詳細は後述する方法により、選択され
たＬＵＴに従って母マスク１０から子マスク１５を生成
する。そして、ハーフトーン処理ユニット１７が多値画
像メモリ１６に格納された画像データの各画素値と子マ
スク１５の各しきい値を順次比較し、ハーフトーン画像
の各画素のオン・オフを決定する。そして、決定された
ハーフトーン画像の各画素のオン・オフに従ってプリン
タ１９が紙面上に画像を形成する。

【００１８】図２は、本実施形態による母マスク１０の
一例を示す図である。図示するように、各ます目の値が
個々のしきい値であり、“１”から“６５５３６”の何
れかの値が格納されている。入力画像データの階調数は
８ｂｉｔの２５６であり、母マスクの階調数はこの階調
数より多い６５５３６である。ここで、欄外左端の各数
字は左端列のマスクのアドレスであり、欄外上部の各数
字は左端からのオフセットである。また、個々のしきい
値は左端列のアドレスにオフセット値を足したアドレス
によりアクセスされる。このようなしきい値マスクを生
成する方法としては、例えばブルーノイズマスク法、ボ
イド・クラスター法等が知られている。図３は、本実施
形態による出力ドット数補正ルックアップテーブル（Ｌ
ＵＴ）１１の一例を示す図である。図示するように、
“０”から“２５５”の入力値に対して“０”から“６
５５３６”のオンドット数が対応付けられている。

【００１９】図４は、図３に示すＬＵＴに従って母マス
ク１０から生成した子マスク１５の一例を示す図であ
る。図示するように、各ます目の値が個々のしきい値で
あり、“１”から“２５５”の何れかの値が格納され
る。つまり、子マスク１５は入力画像データと同じ階調
数のしきい値で構成される。また、欄外の各数字は図２
と同様にしきい値のアドレスを示すものである。

【００２０】次に、ハーフトーン処理ユニット１７によ
るハーフトーン処理について詳細に説明する。

【００２１】図５は、本実施形態におけるハーフトーン
処理を示すフローチャートである。まず、画像データ中
の処理対象画素の縦方向座標を指定するための画素アド
レスカウンタＹを“０”に初期化する（ステップＳ１０
１）。そして、同様に横方向座標を指定するための画素
アドレスカウンタＸを“０”に初期化する（ステップＳ
１０２）。次に、画素アドレスカウンタＸ及びＹにより
次式で指定される多値画像の画素値を入力値として取得
する（ステップＳ１０３）。

【００２２】多値画素アドレス＝Ｘ＋Ｙ×画像横サイズ次に、画素アドレスカウンタＸ及びＹのそれぞれ下位８
ビットで指定される子マスク１５のしきい値を取得する
（ステップＳ１０４）。しきい値のアドレスは次式で求
められる。

【００２３】しきい値アドレス＝Ｘ₈＋Ｙ₈×子マスク横
サイズここで、Ｘ₈はＸの下位８ビット、Ｙ₈はＹの下位８ビッ
トである。次に、入力値としきい値を比較し（ステップ
Ｓ１０５）、入力値がしきい値以上であれば、ハーフト
ーン画像メモリ１８の対応する画素値をオンに（ステッ
プＳ１０６）、入力値がしきい値より小さければ、ハー
フトーン画像メモリ１８の対応する画素値をオフにする
（ステップＳ１０７）。尚、ハーフトーン画像メモリ１
８の対応する画素値のアドレスは次式で求められる。

【００２４】ハーフトーン画素アドレス＝Ｘ＋Ｙ×画像
横サイズ次に、画素アドレスカウンタＸと画像横サイズを比較し
（ステップＳ１０８）、画素アドレスカウンタＸが画像
横サイズより小さければ画素アドレスカウンタＸの値を
１増やし（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０３に戻
り、上述の処理を繰り返す。また、画素アドレスカウン
タＸが画像横サイズと等しければ、画像アドレスカウン
タＹと画像縦サイズを比較する（ステップＳ１１０）。
ここで、画像アドレスカウンタＹが画像縦サイズより小
さければ、画素アドレスカウンタＹの値を１増やし（ス
テップＳ１２０）、ステップＳ１１１に戻り、上述の処
理を繰り返す。また、画素アドレスカウンタＹが画像縦
サイズに等しければハーフトーン処理を終了する。

【００２５】次に、出力ドット数補正ルックアップテー
ブル（ＬＵＴ）１１により母マスク１０から子マスク１
５を生成する処理について説明する。

【００２６】図６は、第１の実施形態による子マスク１
５の生成処理を示すフローチャートである。まず母マス
ク及び子マスクの位置を指定するためのマスクアドレス
カウンタを“０”にリセットする（ステップＳ２０
１）。そして、入力値を“１”に初期化する（ステップ
Ｓ２０２）。次に、入力値に対するオンドット数をＬＵ
Ｔ１１から取得する（ステップＳ２０３）。例えば、図
３に示すＬＵＴにおいて、入力値が“１”の場合はオン
ドット数は“５”となる。そして、母マスク１０のマス
クアドレスカウンタで指定された位置のしきい値とオン
ドット数を比較する（ステップＳ２０４）。例えば、図
２に示す母マスクにおいて、マスクアドレス０のしきい
値は“２６１０６”である。

【００２７】ここで、母マスク１０のマスクアドレスカ
ウンタで指定された位置のしきい値がオンドット数より
大きい場合には、入力値を１増やし（ステップＳ２０
５）、ステップＳ２０３に戻り、上述の処理を繰り返
す。また、しきい値がオンドット数以下の場合には、子
マスク１５のマスクアドレスカウンタで指定された位置
のしきい値として現在の入力値を設定する（ステップＳ
２０６）。今、母マスク１０のアドレス０のしきい値が
２６１０６で入力値１のオンドット後は５なので、ステ
ップＳ２０４の比較の結果Ｓ２０５へ進む。その後、図
３の入力値１３９の時のオンドット数が初めて図２のし
きい値２６１０６を越えるので、１３９が子マスクのア
ドレス０の値となる。そして、マスクアドレスカウンタ
とマスクサイズとを比較する（ステップＳ２０７）。こ
こで、マスクアドレスカウンタの値がマスクの終端に達
していなければ、マスクアドレスカウンタの値を１進め
（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０２に戻り、上述
の処理を繰り返す。また、マスクアドレスカウンタの値
がマスクの終端に達していれば、子マスク１５の作成処
理を終了する。

【００２８】次に、出力ドット数補正ルックアップテー
ブル（ＬＵＴ）１１を作成する動作について説明する。
ある特定用紙、例えばコート紙に対するプリンタの出力
特性を求め、その出力特性を補正して、入力に対して期
待される出力、例えば入力値に比例して濃度が増すよう
な階調再現特性を得るための補正値を求める。具体的な
手順としては、まず図７に示すような入力値とオンドッ
ト比率の関係を持つ、無補正のＬＵＴを用いて子マスク
を生成する。図８は無補正ＬＵＴの例を示す図である。
入力値Ｉに対してオンドット数Ｏが次式のように対応し
ている。

【００２９】Ｏ＝Ｉｎｔ｛（Ｉ／２５５）×６５５３６｝ここで、Ｉｎｔ（ｘ）はｘの整数部を求める関数であ
る。

【００３０】次に、図９に示すような入力値が段階的に
増加するステップチャートをハーフトーン化し、プリン
タによりＬＵＴを作成する対象の用紙に出力する。そし
て、出力したステップチャートの各パッチの濃度を濃度
計により測定する。図１０は、パッチの入力値と濃度測
定値の一例を示す図である。同図において、濃度Ｄ’は
プリンタの変動及び測定誤差を吸収するために測定値を
スムージングした値である。ここでは、以下のような移
動平均を用いる。

【００３１】Ｄ'(ｉ)＝{Ｄ(ｉ−１)＋Ｄ(ｉ)＋Ｄ(ｉ＋１)}／３（０＜ｉ＜８）Ｄ'(ｉ)＝Ｄ(ｉ) （ｉ＝０，ｉ＝８）ここで、ｉはパッチ番号、Ｄ（ｉ）はパッチ番号ｉの濃
度値、Ｄ’（ｉ）はスムージングした濃度値である。

【００３２】このようにして、各用紙に対するプリンタ
の出力特性を求めることができる。次に、出力特性を持
つプリンタにおいて、入力に対して濃度が比例して増加
するような関係を得るための補正テーブルの求め方につ
いて説明する。

【００３３】図１１に示すＩ象限のグラフは最終的に得
たい総合特性、即ち入力値に対して濃度が比例する特性
を表したものである。図１２は、図１０の結果をグラフ
にしたものである。また、III象限のグラフは図１２に
示す階調再現特性において入力値をオンドット比率に換
算し、縦軸と横軸を入れ替えたものである。ここで、入
力値１２８に対する補正値を求める場合を考える。Ｉ象
限の総合特性グラフから入力値に対して求められる出力
濃度は０．８である。即ち、III象限の特性グラフから
濃度０．８の出力を得るためにはオンドット比率を３６
％にすればよいことが分かる。

【００３４】従って、補正テーブルは入力値１２８に対
して３６％の比率でドットをオンにすれば良いことが分
かる。つまり、入力値１２８に対するオンドット数は、
図３に示した如く６５５３６×０．３６≒２３５９２と
なる。このようにして、全ての入力値に対する補正値を
求めることができる。

【００３５】このように第１の実施形態によれば、紙種
に応じたＬＵＴを持つことにより、全ての紙種に対応し
たマスクパターンを持つ場合よりも少ないメモリ量で、
途中の演算により精度を落とすことなく、プリンタの出
力特性を補正することが可能となる。

【００３６】尚、本実施形態では、出力装置として２値
プリンタを例に説明したが、本発明はこれに限るもので
はなく、入力画像の階調数よりも少ない階調数のプリン
タであれば本発明を適用することができる。

【００３７】［第２の実施形態］次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。

【００３８】図１３は第２の実施形態による画像処理装
置の構成を示すブロック図である。図示するように、第
２の実施形態では、図１に示した第１の実施形態の画像
処理装置に、画像データのγ値を指定するためのγ指定
ユニット２０及び画像データを表示するためのＣＲＴデ
ィスプレイ２１を加えたものである。尚、出力ドット数
補正ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２２には、用紙毎
のプリンタの出力特性が格納されている。このＬＵＴ２
２の詳細については後述する。

【００３９】通常、ＣＲＴディスプレイでは入力信号の
強度Ｖに対して各画素の輝度Ｙは、次式に示されるよう
にγ乗の特性を持つ。

【００４０】Ｙ＝Ｖ^γ 従って、ＣＲＴディスプレイ２１に表示されている画像
と同じ明るさの画像をプリンタ１９で出力するためには
ＣＲＴディスプレイ２１のγを考慮した補正を行う必要
がある。以下、図１４を参照してγ値が１．０の場合と
２．２の場合の補正値の算出方法を説明する。

【００４１】図１４に示すＩ象限のグラフは最終的に得
たい総合特性、即ち入力値に対してγ値１．０（実線）
及び２．２（点線）の反射率となる特性を示すものであ
る。また、IV象限のグラフは濃度と反射率の関係を表す
もので、反射率をＲ、濃度をＤとしたとき次式で示され
る。

【００４２】Ｒ＝１０^-D 更に、 III象限のグラフはある用紙に対するプリンタの
出力特性を示したものである。ここで、γ値１．０の場
合の入力値１２８に対する補正値は次のようにして求め
られる。まずＩ象限のグラフから入力値１２８に対する
出力の反射率は０．５である。そして、IV象限のグラフ
から反射率０．５は濃度０．３である。III象限のグラ
フから濃度０．３の出力を得るためにはオンドット比率
を１８％にすればよいことが分かる。

【００４３】従って、補正テーブルは入力値１２８に対
して１８％の比率でドットをオンにすれば良いことが分
かる。このようにして、全ての入力値に対する補正値を
求めることができる。

【００４４】図１５は、第２の実施形態による子マスク
の生成処理を示すフローチャートである。このフローチ
ャートは、不図示の制御部によって実行される。図示す
るように、図１５に示すステップＳ３０３，Ｓ３０４に
おける処理が第１の実施形態の図６に示すステップＳ２
０３における処理に相当するものである。第２の実施形
態では、ＬＵＴ２２には、プリンタの出力特性、即ち濃
度とオンドット数との関係が格納されており、子マスク
生成ユニット１４が入力値に対する出力濃度を計算し
（ステップＳ３０３）、その出力濃度に基づいてＬＵＴ
２２から出力ドット数を求める（ステップＳ３０４）。
例えば、γ値が２．２の画像を出力する場合、ステップ
Ｓ３０３では次式による演算を行う。

【００４５】Ｄ＝−２．２ｌｏｇ₁₀ ^(I/255) 図１６は、第２の実施形態によるＬＵＴ２２の一例を示
す図である。この例では、ある用紙に対するプリンタの
出力特性をテーブル化したものである。濃度値に対して
オンドット数が対応付けられている。但し、濃度値は
０．０１刻みとしてメモリ量を節約している。そして、
第２の実施形態では、精度を上げるために図１６の濃度
値に対するオンドット数に基づき、補間演算でオンドッ
ト数を求める。

【００４６】ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３
で求められた濃度値Ｄから、図１６を参照して、次式の
ような演算によりオンドット数Ｏを求める。

【００４７】ｉ＝Ｉｎｔ（Ｄ×１００）Ｏ＝（Ｏ[ｉ＋１]−Ｏ[ｉ]）×（Ｄ×１００−ｉ）＋Ｏ
[ｉ] ここで、ｉはＬＵＴのアドレス、Ｏ[ｉ]はｉに対応する
オンドット数である。例えば、濃度値Ｄが０．０２５の
場合、ｉは２となり、Ｏ＝（６８−２９）×（２．５−
２）＋２９＝４８．５となる。

【００４８】ステップＳ３０５〜Ｓ３０９の処理はＳ２
０４〜Ｓ２０８の処理と同一である。

【００４９】このように第２の実施形態によれば、紙種
に応じた出力特性のＬＵＴと、入力値に対する出力濃度
の関係から、子マスクのしきい値を逐次生成することに
より、異なる出力特性を有する複数の紙種に対して少な
いメモリ量で、途中の演算により精度を落とすことな
く、任意の入出力特性になるように画像を補正し、出力
することが可能となる。

【００５０】［第３の実施形態］次に、図面を参照しな
がら本発明に係る第３の実施形態を詳細に説明する。

【００５１】図１７は第３の実施形態による画像処理装
置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態で
は、イエロー、マゼンタ、シアンの３色のインクを用い
てカラー画像を印刷するものであり、ハーフトーン処理
はイエロー、マゼンタ、シアンの各色成分毎に行われ
る。同図において、３４はイエロー画像処理装置であ
り、イエロー成分のハーフトーン処理及び印刷を行う。
３５はマゼンタ画像処理装置であり、マゼンタ成分のハ
ーフトーン処理及び印刷を行う。３６はシアン画像処理
装置であり、シアン成分のハーフトーン処理及び印刷を
行う。尚、各色成分の画像処理装置は同一の構成、即ち
子しきい値マスク１５、多値画像メモリ１６、ハーフト
ーン処理ユニット１７、ハーフトーン画像メモリ１８、
及びプリンタ１９から構成される。また、各色成分のハ
ーフトーン処理ユニットの動作は第１の実施形態の動作
と同じである。

【００５２】３１はルックアップテーブル（ＬＵＴ）で
あり、イエロープリンタの用紙毎の出力特性が格納され
ている。３２はＬＵＴであり、マゼンタプリンタの用紙
毎の出力特性が格納されている。３３はＬＵＴであり、
シアンプリンタの用紙毎の出力特性が格納されている。
そして、３０はカラーバランス調整ユニットであり、各
色成分の入出力特性を任意に調整できるように構成され
ている。

【００５３】一般に、カラー印刷においては、インクの
不要吸収などにより各インクを同じ濃度で重ねて印刷し
ても無彩色グレーとはならない。そのため、無彩色グレ
ーを印刷するためには各インクの入出力特性を調節する
必要がある。

【００５４】図１８は、ある用紙に対して無彩色グレー
を出力するためのカラーバランスを示す図である。縦軸
は各インクを単独で印刷し、ステータスＴの分光フィル
タを通して測定した反射濃度である。横軸は３色のイン
クを重ねて印刷したグレーの反射濃度である。例えば、
濃度０．８の無彩色グレーを出力するためには、濃度
０．３のイエローインクと、濃度０．４のマゼンタイン
クと、濃度０．８のシアンインクとを重ねて印刷すれば
良いことを示している。

【００５５】この図１８の特性はカラーバランス調整ユ
ニット３０から入力される。

【００５６】本画像処理装置によりカラー画像を印刷す
る際、子マスク生成ユニット１４は以下の手順により各
色成分毎の子しきい値マスクを生成する。

【００５７】イエロー成分のハーフトーン処理において
は、まずカラーバランス調整ユニットとイエロープリン
タ出力特性ＬＵＴ３１からイエローの入力値に対する補
正値を求める。

【００５８】イエロー、マゼンタ、シアンの各入力値Ｉ
と濃度ＥＮＤが、ＥＮＤ＝Ｉ×１．６／２５５の関係にあるとする。イエローのすべての入力値０から
２５５に対し、上式から濃度ＥＮＤを求める。次に濃度
ＥＮＤから、図１８によりグレーバランスを取るための
イエロー濃度Ｄを求める。

【００５９】次に、イエロー濃度Ｄを出力するためのオ
ンドット数を求める。これは第２の実施形態と同様な手
順により行うことができる。すなわち、イエロー成分の
ある用紙に対する出力特性ＬＵＴが図１６に示された形
式で格納されているとすれば、イエロー濃度Ｄに対する
オンドット数Ｏは次式で求められる。

【００６０】ｉ＝Ｉｎｔ（Ｄ×１００）Ｏ＝（Ｏ[ｉ＋１]−Ｏ[ｉ]）×（Ｄ×１００−ｉ）＋Ｏ
[ｉ] ここで、ｉはＬＵＴのアドレス、Ｏ[ｉ]はｉに対応する
オンドット数である。このようにしてイエローのすべて
の入力値に対するオンドット数を求めた後、第１及び第
２の実施形態と同様な方法により、子しきい値マスクを
生成する。

【００６１】以上の処理を各色成分毎に行うことによ
り、グレーバランスを保ったカラー画像のハーフトーン
処理を行うための、しきい値マスクを生成することがで
きる。このように、第３の実施形態によれば、紙種に応
じたインク毎の出力特性のＬＵＴ３１〜３３と、インク
毎に任意に指定した入出力特性からインク毎のしきい値
マスクを逐次生成することにより、任意のカラーバラン
スによるカラー画像の出力を、少ないメモリ量で、途中
の演算による精度を落とすことなく、行うことができ
る。

【００６２】［第４の実施形態］図１９は本発明の第４
の実施形態である画像処理装置の構成を示したブロック
図である。図１と同一の構成要素には同一の符号を付し
ている。

【００６３】プリンタ１９は電子写真方式により画像を
形成するもので、露光装置１０１、感光ドラム１０２、
現像装置１０３、中間転写体１０４、濃度検知センサー
１０５、給紙ローラ１０６、定着装置１０７、転写装置
１０８、印刷用紙１０９等から構成される。１１０は濃
度検出センサの出力から濃度補正テーブルを求める補正
演算ユニットである。

【００６４】まず、プリンタ１９の印字動作について説
明する。

【００６５】感光ドラム１０２は、導電性のドラム基体
の表面に有機光半導体等の感光層を設けて構成されたも
のであり、図示しない駆動手段により所定の周速度で回
転駆動される。さらに、図示しない帯電器により、感光
ドラムの表面７０２は所定の極性および電位に均一に帯
電される。

【００６６】露光装置１０１は、ハーフトーン画像メモ
リ１８からの画像データに応じて図示しないレーザダイ
オード及び走査装置によりレーザ光を感光ドラム１０２
の表面に照射する。感光ドラム１０２の表面には、レー
ザ光の照射部分の帯電電荷が除去され、画像情報に対応
した静電潜像が形成される。尚、露光装置１０１として
は、上述のものに代えて、発光ダイオードアレイを使用
することもできる。

【００６７】現像装置１０３は感光ドラム上の静電潜像
にトナーを付着させてトナー像として現像する。

【００６８】感光ドラム１０２上のトナー像は、図示し
ない一次転写手段により中間転写体１０４上に一次転写
される。中間転写体１０４はドラム状の形状で、感光ド
ラム１０２に接触配置されている。尚、中間転写体とし
ては、ドラムに代えて、ベルトを使用することもでき
る。

【００６９】トナー像の一次転写後、感光ドラム１０２
上に残ったトナーは、図示しないクリーニング装置によ
り除去される。

【００７０】一次転写像は、転写装置１０８により印刷
用紙１０９に転写される。印刷用紙１０９は給紙装置１
０６により中間転写体１０４と転写装置１０８の間に供
給される。トナーが転写された印刷用紙は、定着装置１
０７により加熱、圧着され、印刷用紙上に定着される。

【００７１】以上一連の動作により、ハーフトーン画像
が印刷用紙上に形成される。

【００７２】このようなプリンタは、使用する環境（温
度、湿度）、トータルプリント枚数等の諸条件により画
像濃度が変動することがある。これを避けるため、感光
ドラムまたは中間転写体上に濃度検知用のトナー画像を
試験的に形成し、その濃度を自動的に検知し、この検知
結果をハーフトーン処理にフィードバックし、安定した
画像を得るようにしている。以下、プリンタの変動を補
正する手順を説明する。

【００７３】まず、図７に示すような入力値とオンドッ
ト比率の関係を持つ、無補正のＬＵＴを用いて子マスク
を生成する。図８は無補正ＬＵＴの例を示す図である。
入力値Ｉに対してオンドット数Ｏが次式のように対応し
ている。

【００７４】Ｏ＝Ｉｎｔ｛（Ｉ／２５５）×６５５３６｝ここで、Ｉｎｔ（ｘ）はｘの整数部を求める関数であ
る。

【００７５】次に、図９に示すような入力値が段階的に
増加するステップチャートをハーフトーン化し、プリン
タにより中間転写体１０４に画像を形成する。そして、
出力したステップチャートの各パッチの濃度を濃度検知
センサ１０５により測定する。濃度検知信号は補正演算
ユニット１１０により解析され、印刷用紙上での予想濃
度に変換される。濃度の予測は予め実験によりセンサ出
力電圧と印刷濃度の関係を測定しておき、その対応関係
を推定することにより行う。図２０は濃度検知センサ１
０５の出力電圧Ｖと予測濃度Ｄの一例を示した図であ
る。

【００７６】次に、入力値に対して濃度が比例して増加
するような関係を得るための補正ＬＵＴテーブルを求め
る。図１１に示すＩ象限のグラフは最終的に得たい綜合
特性、すなわち、入力値に対して濃度が比例する特性を
表したものである。またIII象限のグラフは入力値をオ
ンドット比率に換算し、オンドット比率と出力濃度との
関係を示したものである。ここで、入力値１２８に対す
る補正値を求める場合を考える。Ｉ象限の総合特性グラ
フから、入力値に対して求められる出力濃度は０．８で
ある。すなわち、III象限の特性グラフから濃度０．８
の出力を得るためにはオンドット比率を３６％にすれば
良いことが分かる。

【００７７】従って、補正テーブルは入力値１２８に対
して３６％の比率でドットをオンにすればよいことが分
かる。このようにしてすべての入力値に対する補正値を
求めることができる。

【００７８】実際の印刷時には、補正テーブルをもとに
第１の実施形態と同様な手順により、子マスクを生成
し、ハーフトーン画像を形成する。

【００７９】尚、濃度検知信号に加え、温度や湿度等の
環境データを解析に使用することにより予測精度を向上
させることもできる。

【００８０】以上のような構成により、環境（温度、湿
度）やプリント枚数等の諸条件により画像濃度の変動す
ることがない、安定した出力を得ることができる。

【００８１】尚、本発明は複数の機器（例えば、ホスト
コンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタ
など）から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。

【００８２】また、本発明の目的は前述した実施形態の
機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録
した記憶媒体を、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（ＣＰＵ若しくはＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、達成されることは言うまでも
ない。

【００８３】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００８４】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，
ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−
ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカー
ド，ＲＯＭなどを用いることができる。

【００８５】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００８６】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処
理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も
含まれることは言うまでもない。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力画像の階調数を欠落することなく少ないメモリで、
出力装置の階調再現特性に応じた階調変換を行い、高画
質な画像を出力することができる。

【００８８】また、プリンタで使用する紙の種類やプリ
ンタの状態に応じた階調再現特性に基づき入力画像の階
調数より多い階調数のしきい値を有する第１のしきい値
マスクから入力画像の階調数と同じ階調数のしきい値を
有する第２のしきい値マスクを生成することで、少ない
メモリで階調再現特性を補正することができる。

【００８９】また、プリンタで使用する紙の種類に応じ
た出力特性のＬＵＴと、入力値に対する出力濃度の関係
から、小マスクのしきい値を生成することにより、異な
る出力特性を有する複数の紙種に対して少ないメモリ量
で、任意の入出力特性になるように画像を補正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による画像処理装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】第１の実施形態による母マスク１０の一例を示
す図である。

【図３】第１の実施形態による出力ドット数補正ルック
アップテーブル（ＬＵＴ）１１の一例を示す図である。

【図４】図３に示すＬＵＴに従って母マスク１０から生
成した子マスク１５の一例を示す図である。

【図５】第１の実施形態によるハーフトーン処理を示す
フローチャートである。

【図６】第１の実施形態による子マスク１５の生成処理
を示すフローチャートである。

【図７】入力値とオンドット比率の関係を示す図であ
る。

【図８】無補正ＬＵＴの例を示す図である。

【図９】入力値が段階的に増加するステップチャートを
示す図である。

【図１０】パッチの入力値と濃度測定値の一例を示す図
である。

【図１１】入力値に対して濃度が比例する特性を示す図
である。

【図１２】出力装置の階調再現特性を示す図である。

【図１３】第２の実施形態による画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図１４】入力値に対してγ値１．０（実線）及び２．
２（点線）の反射率となる特性を示す図である。

【図１５】第２の実施形態による子マスクの生成処理を
示すフローチャートである。

【図１６】第２の実施形態によるＬＵＴ２２の一例を示
す図である。

【図１７】第３の実施形態による画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図１８】ある用紙に対して無彩色グレーを出力するた
めのカラーバランスを示す図である。

【図１９】第４の実施形態による画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図２０】濃度検知センサの出力電圧と予測濃度との関
係を示した図である。

【符号の説明】

１０母しきい値マスク（母マスク）１１出力ドット数補正ルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）１２紙種設定ユニット１３ＬＵＴ選択ユニット１４子マスク生成ユニット１５子しきい値マスク（子マスク）１６多値画像メモリ１７ハーフトーン処理ユニット１８ハーフトーン画像メモリ１９プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C262 AA24 AA27 AB07 AB17 BA10 BB03 BB14 BC10 BC17 CA08 EA11 FA13 GA02 5B057 CA01 CA08 CB01 CB08 CC01 CE11 5C077 LL12 LL17 LL19 MM27 MP08 NN02 NN04 NN06 PP15 PP33 PP37 PQ08 PQ20 PQ23 RR06 RR16 SS01 SS05 TT02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像の階調数より多い階調数のしき
い値を有する第１のしきい値マスクを記憶しているしき
い値マスク記憶手段と、複数の階調再現特性から１つの階調再現特性を選択する
選択手段と、前記選択手段により選択された階調再現特性に基づき前
記しきい値マスク記憶手段に記憶されている第１のしき
い値マスクから入力画像の階調数と同じ階調数のしきい
値を有する第２のしきい値マスクを生成する生成手段
と、前記生成手段により生成された第２のしきい値マスクを
用いて入力画像の階調数を変換する変換手段と、前記変換手段により変換された画像を出力装置へ出力す
る出力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】前記選択手段は、画像を出力する紙の種
類を指定する指定手段を含み、指定された紙の種類に応
じた階調再現特性を選択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】前記階調再現特性は、複数の入力値のそ
れぞれに対する出力ドット数を表す特性であり、前記生
成手段は、第１のしきい値マスクのしきい値と選択され
た階調再現特性の出力ドット数を比較し、比較結果に応
じて入力値を決定し、その決定した値を第２のしきい値
マスクのしきい値と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４】更に、ガンマ特性を指定するガンマ特性
指定手段を有し、前記生成手段は、前記選択手段により選択された階調再
現特性と前記ガンマ特性指定手段により指定されたガン
マ特性に基づき前記しきい値マスク記憶手段に記憶され
ている第１のしきい値マスクから第２のしきい値マスク
を生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５】前記階調再現特性は、濃度検知用の複数
のパッチを紙に出力し、その出力されたパッチの濃度を
測定し作成され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６】前記階調再現特性は、前記出力装置内で
濃度検知用の複数のパッチを形成し、形成されたパッチ
の濃度を測定し作成され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】更に、カラーバランスを指示するカラー
バランス指示手段を有し、前記生成手段は、前記選択手段により選択された階調再
現特性と前記カラーバランス指示手段により指示された
ガンマ特性に基づき前記しきい値マスク記憶手段に記憶
されている第１のしきい値マスクから第２のしきい値マ
スクを生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】複数の階調再現特性から１つの階調再現
特性を選択する選択工程と、前記選択工程で選択された階調再現特性に基づき、入力
画像の階調数より多い階調数のしきい値を有する、記憶
されている第１のしきい値マスクから前記入力画像の階
調数と同じ階調数のしきい値を有する第２のしきい値マ
スクを生成する生成工程と、前記生成工程で生成された第２のしきい値マスクを用い
て入力画像の階調数を変換する変換工程と、前記変換工程で変換された画像を出力装置へ出力する出
力工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】前記選択工程は、画像を出力する紙の種
類を指定する指定工程を含み、指定された紙の種類に応
じた階調再現特性を選択することを特徴とする請求項８
に記載の画像処理方法。
【請求項１０】前記階調再現特性は、複数の入力値の
それぞれに対する出力ドット数を表す特性であり、前記
生成工程は、第１のしきい値マスクのしきい値と選択さ
れた階調再現特性の出力ドット数を比較し、比較結果に
応じて入力値を決定し、その決定した値を第２のしきい
値マスクのしきい値とすることを特徴とする請求項８に
記載の画像処理方法。
【請求項１１】更に、ガンマ特性を指定するガンマ特
性指定工程を有し、前記生成工程は、前記選択工程で選択された階調再現特
性と前記ガンマ特性指定工程で指定されたガンマ特性に
基づき前記記憶されている第１のしきい値マスクから第
２のしきい値マスクを生成することを特徴とする請求項
８に記載の画像処理方法。
【請求項１２】前記階調再現特性は、濃度検知用の複
数のパッチを紙に出力し、その出力されたパッチの濃度
を測定し作成されることを特徴とする請求項８に記載の
画像処理方法。
【請求項１３】前記階調再現特性は、前記出力装置内
で濃度検知用の複数のパッチを形成し、形成されたパッ
チの濃度を測定し作成されることを特徴とする請求項８
に記載の画像処理方法。
【請求項１４】更に、カラーバランスを指示するカラ
ーバランス指示工程を有し、前記生成工程は、前記選択工程で選択された階調再現特
性と前記カラーバランス指示工程で指示されたガンマ特
性に基づき前記記憶されている第１のしきい値マスクか
ら第２のしきい値マスクを生成することを特徴とする請
求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１５】画像処理方法のプログラムコードが記
憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であっ
て、複数の階調再現特性から１つの階調再現特性を選択する
選択工程のコードと、選択された階調再現特性に基づき、入力画像の階調数よ
り多い階調数のしきい値を有する、記憶されている第１
のしきい値マスクから前記入力画像の階調数と同じ階調
数のしきい値を有する第２のしきい値マスクを生成する
生成工程のコードと、生成された第２のしきい値マスクを用いて入力画像の階
調数を変換する変換工程のコードと、変換された画像を出力装置へ出力する出力工程のコード
とを有することを特徴とする記憶媒体。