JP2002086705A - 画像形成装置及び階調特性評価方法 - Google Patents

画像形成装置及び階調特性評価方法

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JP2002086705A JP2000283124A JP2000283124A JP2002086705A JP 2002086705 A JP2002086705 A JP 2002086705A JP 2000283124 A JP2000283124 A JP 2000283124A JP 2000283124 A JP2000283124 A JP 2000283124A JP 2002086705 A JP2002086705 A JP 2002086705A
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Madoka Shoji
まどか 莊司
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた階調特性を有する画像形成装置及びその
ような画像形成装置をなしえる階調特性評価方法を提供
する。 【解決手段】設定された階調変換カーブから明度の階調
カーブを求め、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カ
ーブを求め、階調カーブと平滑化カーブとの差の最大絶
対値が１（より好ましくは０．６）以下となるかの判断
と、設定された階調変換カーブから明度の階調カーブを
求め、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブを求
め、階調カーブと平滑化カーブとの差のカーブの１次微
分値の最大絶対値が１００（より好ましくは６０）以下
となるかの判断と、設定された階調変換カーブから明度
の階調カーブを求め、階調数の約１／１００の範囲での
平滑化カーブと、階調数の約１／１０の範囲での平滑化
カーブとを求め、２つのカーブの差のカーブの１次微分
値の最大絶対値が１００（より好ましくは６０）以下と
なるかの判断のうち、少なくともいずれか１つの判断を
行うことで、インクジェット方式記録装置４０の階調特
性を適切に評価できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の評
価技術に関し、特に、画像形成装置の階調特性を的確に
評価できる階調特性評価方法及びかかる階調特性評価方
法を適用する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、銀塩感光材料からなる例えば
放射線写真フィルムに患者の被写体画像を写し込み、こ
れを医者の診断に用いることが行われている。しかる
に、放射線写真フィルムは、保存に不便であり、また化
学反応により画像を形成するものであるので、ある程度
画像に径年劣化が生じるという問題がある。
【０００３】これに対し、近年においては、保存や取り
扱いに不便な放射線写真フィルムを使用しないで、放射
線画像情報を得る方法が工夫されるようになってきた。
例えば、輝尽性蛍光体を主体とするイメージングプレー
トを用い、放射線画像を一旦蓄積後、励起光を用いて輝
尽発光光として取り出し、この光を光電変換することに
よって画像信号を得る放射線画像読取装置（Ｃｏｍｐｕ
ｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ、以後ＣＲと略す）が
提案されている。
【０００４】また、最近では放射線蛍光体や放射線光導
電体とＴＦＴスイッチング素子などの２次元半導体検出
器を組み合わせて放射線画像情報を読み取る装置（Ｆｌ
ａｔＰａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＦＰＤと略
す）も提案されている。
【０００５】さらに、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
（Ｘ線ＣＴ装置）や磁気共鳴画像形成装置（ＭＲＩ装
置）など、単純Ｘ線撮影以外の画像入力装置も普及して
いる。また、超音波画像診断装置や電子内視鏡、眼底カ
メラなど、医用画像を提供する複数の異なる方式の医用
画像入力装置が病院内で混在して使われる機会が益々増
えている。これらの医用画像入力装置（モダリティ）
は、画像情報をデジタル信号の形で提供することが多
い。
【０００６】一方、これらの医用画像を診断するに際に
は、透過記録媒体及び／または反射記録媒体に、画像情
報を記録してハードコピーの形で観察する手法が多く採
用されている。医用画像情報を記録媒体に記録する医用
画像記録装置としては、銀塩記録材料を用いた記録媒体
上にレーザ露光することによって画像を記録する方式
や、感熱発色方式、感熱溶融転写方式、感熱昇華熱転写
方式を用いたものが提案されている。また、最近では、
低コストなどのメリットを有するインクジェット方式の
プリンタを用いて、医用画像を記録する可能性にも期待
が寄せられている。これら異なる記録方式の医用画像記
録装置も、病院内で混在して使われる機会が増えてき
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ットプリンタで形成した画像は、ざらつきやすく画質が
比較的悪いという一般的評価がある。本発明者の研究に
よれば、画像の階調がスムーズでないことによって、ざ
らつきが大きくなって画質が劣化することがわかった。
また、階調がスムーズでない一つの理由は、インクジェ
ット方式では疑似中間調処理を用いて画像を形成する
が、この処理が不適切であると、階調がスムーズとなら
ないことが多いことも判っている。従って、プリンタの
階調特性を評価し改良することで、プリンタの形成する
画像の画質を向上させることができるといえる。
【０００８】このような階調特性を評価する手法には、
特開平１１−２５２７４号公報に記載されているよう
に、隣接する階調レベルの明度や濃度差がある閾値以下
かどうかで、階調飛びやつぶれの量を定量化しているも
のがある。しかしながら、階調カーブが折れ線状の場
合、角部分にギャップがあるように見えるが、上述の評
価手法では評価されないという問題がある。
【０００９】かかる従来技術の問題点に鑑み、本発明
は、優れた階調特性を有する画像形成装置及びそのよう
な画像形成装置をなしえる階調特性評価方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の本発明の画像形成
装置は、入力した画像信号に対して擬似中間調処理を行
う画像形成装置であって、前記画像形成装置により形成
した明度及び／又は濃度の異なる画像に基づいて求めら
れる明度の階調カーブと、その階調数の約１／１０の範
囲での平滑化カーブとの差の最大絶対値が１以下となる
階調特性と、前記画像形成装置により形成した明度及び
／又は濃度の異なる画像に基づいて求められる明度の階
調カーブと、その階調数の約１／１０の範囲での平滑化
カーブとの差のカーブの１次微分値の最大絶対値が１０
０以下となる階調特性と、前記画像形成装置により形成
した明度及び／又は濃度の異なる画像に基づいて求めら
れる明度の階調カーブに基づく、階調数の約１／１００
の範囲での平滑化カーブ及び階調数の約１／１０の範囲
での平滑化カーブの差のカーブの１次微分値の最大絶対
値が１００以下となる階調特性のうち、少なくともいず
れか１つの階調特性を有する判断を行うことを特徴とす
る。
【００１１】第２の本発明の画像形成装置は、画像信号
を入力する入力手段と、階調変換カーブを設定する設定
手段と、入力された画像信号に対し、設定された階調変
換カーブに基づいて階調変換処理を行う変換手段と、変
換された画像信号に疑似中間調処理を施す中間調処理手
段と、設定された階調変換カーブの階調特性を評価する
階調特性評価手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】第３の本発明の階調特性評価方法は、画像
形成装置の階調特性を評価する画像評価方法において、
階調カーブの平滑化カーブを利用して階調特性指標を求
めることを特徴とする。
【００１３】
【作用】第１の本発明の画像形成装置は、入力した画像
信号に対して擬似中間調処理を行う画像形成装置であっ
て、前記画像形成装置により形成した明度及び／又は濃
度の異なる画像に基づいて求められる明度の階調カーブ
と、その階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブと
の差の最大絶対値が１以下となる階調特性と、前記画像
形成装置により形成した明度及び／又は濃度の異なる画
像に基づいて求められる明度の階調カーブと、その階調
数の約１／１０の範囲での平滑化カーブとの差のカーブ
の１次微分値の最大絶対値が１００以下となる階調特性
と、前記画像形成装置により形成した明度及び／又は濃
度の異なる画像に基づいて求められる明度の階調カーブ
に基づく、階調数の約１／１００の範囲での平滑化カー
ブ及び階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブの差
のカーブの１次微分値の最大絶対値が１００以下となる
階調特性のうち、少なくともいずれか１つの階調特性を
有するので、高画質な画像を形成することができる。階
調特性の一例としては、階調カーブのスムーズ性があげ
られる。
【００１４】更に、前記画像形成装置はインクジェット
方式であると好ましい。
【００１５】第２の本発明の画像形成装置は、画像信号
を入力する入力手段と、階調変換カーブを設定する設定
手段と、入力された画像信号に対し、設定された階調変
換カーブに基づいて階調変換処理を行う変換手段と、変
換された画像信号に疑似中間調処理を施す中間調処理手
段と、設定された階調変換カーブの階調特性を評価する
階調特性評価手段と、を有するので、自ら階調特性を評
価でき、階調特性が不適切な場合には設定を変更するこ
とで、より高画質な画像を形成できる。
【００１６】更に、前記画像形成装置はインクジェット
方式であると好ましい。
【００１７】又、前記階調特性評価手段は、前記階調変
換カーブの平滑化カーブを利用すると好ましい。
【００１８】更に、前記階調特性評価手段は、設定され
た階調変換カーブから明度の階調カーブを求め、階調数
の約１／１０の範囲での平滑化カーブを求め、階調カー
ブと平滑化カーブとの差の最大絶対値が１以下となるか
の判断と、設定された階調変換カーブから明度の階調カ
ーブを求め、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カー
ブを求め、階調カーブと平滑化カーブとの差のカーブの
１次微分値の最大絶対値が１００以下となるかの判断
と、設定された階調変換カーブから明度の階調カーブを
求め、階調数の約１／１００の範囲での平滑化カーブ
と、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブとを求
め、２つのカーブの差のカーブの１次微分値の最大絶対
値が１００以下となるかの判断のうち、少なくともいず
れか１つの判断を行うと好ましい。
【００１９】又、前記階調特性評価手段の評価により、
設定された階調変換カーブの階調特性が悪いと判断され
たときに警告を発する警告手段を有すると、階調特性が
不適切であることが判るため便利である。
【００２０】更に、前記階調特性評価手段の評価によ
り、設定された階調変換カーブの階調特性が悪いと判断
されたときに、設定された階調変換カーブの変更をする
変更手段を有すると、適切な階調特性を得ることができ
るように階調変換カーブを変更できるので好ましい。
【００２１】又、前記変更手段による階調変換カーブの
変更は、自動的に行われると操作者の手間がかからず便
利である。
【００２２】更に、前記変更手段により変更された階調
変換カーブは、前記階調特性評価手段により再度評価さ
れると好ましい。
【００２３】又、キャリブレーション用のチャート画像
に対応するチャート画像信号を記憶する記憶手段と、前
記チャート画像信号に基づいてチャート画像をプリント
する手段と、測定データを入力するデータ入力手段と、
入力された測定データから補正カーブを作成する作成手
段と、作成された補正カーブを階調変換カーブとして設
定する設定手段とを有すると好ましい。
【００２４】更に、前記データ入力手段は、前記チャー
ト画像の濃度及び／又は明度を測定する計測手段を有す
ると、プリントしたチャート画像の濃度及び／又は明度
が自動で入力されるので好ましい。
【００２５】第３の本発明の画像評価方法は、画像形成
装置の階調特性を評価する画像評価方法において、階調
カーブの平滑化カーブを利用して階調特性指標を求める
ので、適切に階調特性を評価することができる。
【００２６】更に、前記階調カーブを明度空間であらわ
すと好ましい。明度空間によるスケールの方が、濃度空
間によるスケールよりも、人間の目を通して見たときに
自然な変化に感じるので、視覚を通じた評価に、より適
しているからである。
【００２７】又、前記平滑化カーブを利用した階調特性
指標は、階調カーブと平滑化カーブの差により求められ
ると好ましい。かかる場合、平均化カーブは階調数の１
／１０の範囲で求められると好ましい。
【００２８】更に、前記平滑化カーブを利用した階調特
性指標は、階調カーブと平滑化カーブの差のカーブの１
次微分により求められると好ましい。かかる場合、平均
化カーブは階調数の１／１０の範囲で求められると好ま
しい。
【００２９】又、前記平滑化カーブを利用した階調特性
指標として、狭い範囲での平滑化カーブと広い範囲での
平滑化カーブの差のカーブの１次微分により求められる
と好ましい。かかる場合、広い範囲での平均化カーブは
階調数の１／１０の範囲で求められ、狭い範囲での平均
化カーブは階調数の１／１００の範囲で求められると好
ましい。
【００３０】更に、前記階調特性指標の最大絶対値が小
さいほど階調特性がよいと評価すると好ましい。
【００３１】又、前記階調特性指標の絶対値がある閾値
より大きいピークが少ないほど階調特性がよいと評価す
ると好ましい。
【００３２】更に、前記階調特性指標のカーブを二乗し
て積分した値が小さいほど階調特性がよいと評価すると
好ましい。
【００３３】又、前記画像形成装置は、医療に用いる被
写体画像を形成することができ、入力された画像の撮影
装置種別（モダリティ）と、被写体の撮影部位の少なく
とも一つに応じて前記閾値を変更すると好ましい。
【００３４】更に、前記画像形成装置が擬似中間調処理
手段を持っている場合に、上述の階調特性評価は特に有
効である。擬似中間調処理によって階調特性が悪くなる
可能性が高いため、階調特性評価によって画質向上の効
果を期待できるからである。
【００３５】 〔発明の詳細な説明〕以下、本発明を、実施の形態を参
照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる画像形
成装置であるインクジェット方式記録装置４０の斜視図
である。インクジェット方式記録装置４０は、入力した
画像信号に対して誤差拡散やディザなどの疑似中間調処
理を施し、処理された画像信号に基づいてインクジェッ
ト方式でインクを記録媒体に付着させて、中間調を有す
る画像を形成することができるものである。このインク
ジェット方式記録装置４０には、装置本体４１に給送ト
レー４２が、例えば二段に備えられ、いずれか一方、例
えば下方の給送トレー４２にセットされた記録媒体Ｍを
給送して装置本体４１内に送り、画像が形成された記録
媒体Ｍは、排出部４３上に取り出される。
【００３６】図２は、インクジェット方式記録装置４０
の概略構成を示すブロック図である。この実施の形態の
インクジェット方式記録装置４０には、記録媒体搬送手
段１００、記録ヘッドユニット１０１、記録ヘッド搬送
手段１０２及び制御手段１０３が備えられている。記録
媒体搬送手段１００は、記録媒体搬送信号に基づき記録
媒体Ｍを矢印Ａ方向へ搬送する。この記録媒体Ｍの搬送
方向に対して直交する方向に移動可能にプリント手段で
ある記録ヘッドユニット１０１が配置されている。
【００３７】本実施の形態では、この記録ヘッドユニッ
ト１０１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各記録ヘッドが１列に設
けられている。これらのヘッドは一体化されていてもよ
いし、別体に個々に設けてもよい。モノクロ画像用の場
合には、濃度の違うＫ（ブラック）インクのヘッドを複
数設けてもよい。記録ヘッド搬送手段１０２は、制御手
段１０３からのへッド搬送信号に基づき記録ヘッドユニ
ットを矢印Ｂ方向へ移動させ、各記録へッドは、制御手
段１０３からの記録ヘッド制御信号（画像信号に対応）
に基づき記録媒体Ｍ上に画像を形成する。画像処理手段
１０４は、入力手段、設定手段、変換手段、データ入力
手段、作成手段、中間調処理手段を兼ねている。又、制
御手段１０３は、階調特性評価手段、記憶手段を兼ねて
いる。
【００３８】ところで、画像処理手段１０４で行われる
擬似中間調処理は、処理方法によっては階調カーブがス
ムーズではなくなり、画像をプリントしたときにざらつ
きとなって画質を低下させるという問題がある。このた
め、階調特性を評価して階調カーブがスムーズになるよ
うに擬似中間調処理を調整する必要がある。階調特性の
評価方法は、以下の通りである。
【００３９】まず、インクジェット方式記録装置４０に
より、制御手段１０３に記憶された基準となる各画像信
号ごとのパッチ画像をプリントし、各パッチの明度を測
定して明度の階調カーブを求める（図３）。明度を測定
するデンシトメータ（計測手段：不図示）は、インクジ
ェット方式記録装置４０に備えられていると好ましい。
更に、求められた階調カーブを使って、以下３種類の階
調特性評価を行う。測定するパッチは、階調数全部の必
要はないが２００点以上あるほうが精度がよくなる。以
下の評価判断は、制御手段１０３においてなされる。
【００４０】（１）明度の階調カーブから階調特性を評
価する第１の判断手法について説明する。階調カーブ
を、階調数の約１／１０の範囲で平滑化したカーブを求
める。階調数の約１／１０の範囲とは、例えば、１２ｂ
ｉｔ（４０９６階調）の画像については約４００であ
る。ただし、測定したパッチが８階調ごとに５１２点の
場合は、階調で４００の範囲は５０点に相当する。平滑
化カーブは、注目階調の前後の点のデータの平均値を新
たな階調データとすることで求める。例えば、１２ｂｉ
ｔ（４０９６階調）の画像の場合は、信号値１０００の
階調データは、信号値８００から１２００の範囲に相当
する階調データの平均値で求める。平均は、単純平均で
も中心に重みをつけた平均でも構わない。階調カーブの
端の方は平均幅が足りないため、平均できる範囲の点数
で平均する。この平滑化したカーブと階調カーブの差の
カーブを求めて、その最大絶対値が１（より高画質を求
めるときは０．６）以下となるとき、階調特性（スムー
ズ性）がよいと判断する。
【００４１】（２）明度の階調カーブから階調特性を評
価する第２の判断手法について説明する。階調カーブ
を、階調数の約１／１０の範囲で平滑化したカーブを求
める。そしてこの平滑化したカーブと階調カーブの差の
カーブを求めて、１次微分を求める。本実施の形態にお
いては１次微分は、図４に示すように、横軸の信号値の
最小値から最大値までを１に正規化して、隣りとの階調
の差を隣りとの信号の差で割った値としている。この１
次微分値の最大絶対値が１００（より高画質を求めると
きは６０）以下となるとき、階調特性（スムーズ性）が
よいと判断する。
【００４２】（３）明度の階調カーブから階調特性を評
価する第１の判断手法について説明する。階調カーブ
を、階調数の約１／１０の範囲で平滑化したカーブと、
約１／１００の範囲で平滑化したカーブとを求める。そ
してこの２つの平滑化カーブの差のカーブを求めて１次
微分を求める。この１次微分値の最大絶対値が１００
（より高画質を求めるときは６０）以下となるとき、階
調特性（スムーズ性）がよいと判断する。
【００４３】上記の３つの判断手法で階調特性を評価
し、いずれかで階調特性が悪いとされた場合には、疑似
中間調処理条件を調整するか階調補正カーブをかけるな
どして階調カーブをスムーズにする必要がある。階調補
正は、後述するキャリブレーション階調補正カーブに組
み込むこともできる。
【００４４】次に、インクジェット方式記録装置４０に
おける実際の処理例について説明する。図５は、かかる
処理を示すフローチャートである。インクジェット方式
記録装置４０に入力された画像信号は、対応する画像種
に適した階調カーブに基づいて変換される（ステップＳ
１０１）。例えば、ＣＲ画像の場合は濃度リニアになる
ような階調カーブ、ＣＴやＭＲ画像はモニタ表示と同じ
階調に見える階調カーブを利用する。
【００４５】その次に、変換された画像信号は、ステッ
プＳ１０２において、温度や湿度変化などに基づく日々
の変動を吸収するためのキャリブレーション階調カーブ
に基づき補正され、更にインクジェットプリンタに特有
の擬似中間調処理（ステップＳ１０３）を行った後、そ
れに基づき画像がプリントされるようになっている。本
実施の形態においては、各ステップの画像処理それぞれ
について、上述した各階調特性評価が対応している。
【００４６】キャリブレーション階調補正のカーブは、
以下のようにして求めることができる。上述と同様に、
インクジェット方式記録装置４０の記憶手段（不図示）
に内蔵されたキャリブレーション用画像信号に基づい
て、チャート画像をプリントして、そのパッチの濃度を
測定する。かかる測定によって得られた濃度データを、
インクジェット方式記録装置４０に入力すると、その内
部で測定濃度の階調カーブの逆関数が求められ、それに
よりキャリブレーション階調補正カーブを作成すること
ができる。このカーブに基づいて変換することで、信号
値に対して濃度比例となる階調の適切なプリントを行う
ことができる。
【００４７】濃度の測定とデータ入力は、インクジェッ
ト方式記録装置４０とは別の濃度計（デンシトメータ）
を用いて操作者が測定し、インクジェット方式記録装置
４０に数値入力してもいいし、インクジェット方式記録
装置４０に内蔵された濃度計で自動測定し、かつ濃度デ
ータの自動入力を行うようにすることも可能である。
【００４８】しかし、測定し間違えたり、測定データの
入力ミスをしたり、またデータの測定誤差によるばらつ
きで、キャリブレーション階調補正カーブがスムーズに
ならないこともある。スムーズでないカーブのまま利用
するとざらついて画質を劣化させてしまうため、スムー
ジング処理をしたり再測定してスムーズなカーブを設定
する必要がある。
【００４９】より具体的に、かかる処理の流れを説明す
る。まず、インクジェット方式記録装置４０に予め記憶
されているデータに基づいてキャリブレーション用画像
をプリントし、各パッチの濃度を測定して、キャリブレ
ーション階調補正カーブの設定画面（不図示）を介して
濃度データを濃度入力画面で入力する。入力された濃度
データの逆関数からキャリブレーション階調補正カーブ
が求められ、階調特性が評価される。評価された結果、
かかるカーブがスムーズであると判断されれば、そのカ
ーブをキャリブレーション階調補正カーブとして設定
し、キャリブレーションカーブ設定画面は終了する。階
調がスムーズではない場合は、不図示の警告手段によ
り、スムーズでない旨の警告をだして、階調カーブに平
滑化処理をかけたり、濃度を再測定してカーブを再作成
して評価をしなおす。これを階調がスムーズになるまで
繰り返すと好ましい。
【００５０】カーブの平滑化処理とは、近傍何点かの平
均値または重み平均値を新たにその点のデータとしてカ
ーブをなめらかにすることをいう。それにより、カーブ
の細かい変動を少なくすることができる。
【００５１】スムーズでない場合のカーブの再作成につ
いては、いろいろな手法が考えられる。その例を図面を
参照して、以下に示す。図６において、ステップＳ２０
１で、キャリブレーション用のチャート画像をプリント
し、ステップＳ２０２で、濃度測定を行って濃度データ
を入力し、ステップ２０３で、カーブを計算し、ステッ
プＳ２０４でスムーズ性を評価する。ここで、スムーズ
性が良いと判断されれば、ステップＳ２０５でキャリブ
レーション階調補正カーブを設定し、ステップＳ２０６
でスムーズ性がとても悪いと判断されれば、濃度データ
入力画面を表示して、操作者に濃度の再測定を促し、一
方、スムーズ性が少し悪いと判断されれば、キャリブレ
ーション階調補正カーブのスムージング処理をする（ス
テップＳ２０７）ことが考えられる。
【００５２】尚、本実施の形態の変形例としては、図７
のステップＳ２０６’のごとく、あらかじめ決めた回数
（Ｍ回）の評価までは自動的に平滑化処理をして、それ
でもスムーズ性が悪い場合には、その旨を警告して濃度
データ入力画面を表示し、操作者に濃度の再測定を促す
ことも可能である。
【００５３】一方、画像種に適した階調カーブ（Ｓ１０
１）を設定する際も、カーブがスムーズかどうかのスム
ーズ性を評価する必要がある。階調カーブ設定画面で、
階調カーブを操作者が入力する。かかるカーブの入力
は、複数の数値データもしくは関数でも良い。そのカー
ブのスムーズ性を評価して、スムーズ性がよい場合には
その階調カーブを設定する。スムーズ性が悪かった場合
は、その旨警告し再度階調カーブを入力する画面を表示
するか、カーブを平滑化処理すると良い。
【００５４】別の実施の形態について説明する。ここで
使用するデータを１２ｂｉｔとして、階調数全ての４０
９６段のパッチ画像を作成し、インクジェット方式記録
装置４０で出力する。更に、デンシトメータで各パッチ
の明度を測定して、明度空間で階調カーブを求める。な
お、プリンタトータルの階調特性ではなく、擬似中間調
処理部分の階調性を評価することもできる。この場合に
は、４０９６段のパッチ画像信号に擬似中間調処理を行
い、各パッチの平均明度を計算で求めて階調カーブを求
めればよい。
【００５５】階調カーブを求めるためのパッチの数は、
階調数全てではなくてもスムーズ性を求めることはでき
るが、精度が若干劣る。実際にプリントして測定する場
合については、４０９６段も測定することは、手間もか
かるし測定のばらつきもあるため、例えば信号値８ごと
に５１２段について測定することでもよい。ただし、擬
似中間調処理そのものの評価の際には、計算で求められ
るし、計算しなかった階調での不具合を見逃す危険もあ
るため、できるだけ全階調で階調カーブを求めるほうが
よい。
【００５６】次に、階調カーブから階調特性指標を計算
する。１つの手法として、狭い範囲での平均カーブと広
い範囲での平均カーブを求め、その２つの平均カーブの
差のカーブを求め、１次微分値を階調特性の指標カーブ
（すなわち階調特性指標）とする（図８）。狭い範囲と
は、例えば階調数の１／１００ぐらいで、１２ｂｉｔ画
像の場合は信号値で約４０の範囲、広い範囲は１／１０
ぐらいで、同画像の場合は信号値で約４００の範囲で計
算する。平均方法は、前後のデータの単純平均のほかに
中心に多く重み付けした平均でも構わない。ここで、１
次微分とは、信号の最小値から最大値までを１に正規化
して、隣りとの階調の差を隣りとの信号の差で割った値
としている。
【００５７】更に、求めた階調特性の指標カーブからを
もとに以下のように評価する。 （ａ） 階調特性の指標カーブの絶対値がある閾値以上
のピークのある数が多いほど階調特性が悪い。 （ｂ） 階調特性の指標カーブの絶対値のうち最大の値
が大きいほど階調特性が悪い。 （ｃ） 階調特性の指標カーブの２乗の積分値が大きい
ほど階調特性が悪い。
【００５８】例えば、コントラストの少ない胸部Ｘ線画
像の場合、階調がリニアな場合と隣り合わせで比較して
違いがわかるレベルが、階調特性の指標カーブのピーク
値が４０程度と実験から求められている。この値以上を
持つピークの明度で階調カーブがスムーズになっていな
いため、画像上ではざらつきとなってみえてしまう。
【００５９】他のモダリティ（撮影機器）、診断部位で
の閾値は以下のように実験から求められている。
【００６０】実際にその階調の画像を単独で見たときに
は、隣り合わせの比較ほど厳密には違いがわからないた
め、階調特性の指標カーブのピークが１００以上をスム
ーズ性（階調特性）が悪いと評価すると良い。
【００６１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、優
れた階調特性を有する画像形成装置及びそのような画像
形成装置をなしえる階調特性評価方法を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置であるイン
クジェット方式記録装置４０の斜視図である。
【図２】インクジェット方式記録装置４０の概略構成を
示すブロック図である。
【図３】階調カーブの例を示す図である。
【図４】一次微分計算手法を示す図である。
【図５】インクジェット方式記録装置４０の処理の流れ
を示す図である。
【図６】キャリブレーション階調補正カーブ設定の流れ
の一例を示す図である。
【図７】キャリブレーション階調補正カーブ設定の流れ
の変形例を示す図である。
【図８】階調指標カーブ例を示す図である。
【符号の説明】 ４０ インクジェット方式記録装置 １０１ 記録ヘッドユニット １０２ 記録ヘッド搬送手段 １０３ 制御手段 １０４ 画像処理手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EB27 EB42 EC76 ED05 FA10 2C262 AA02 AA24 AB13 BA16 BB03 BB36 BC07 BC10 EA04 FA13 GA02 5B057 AA11 BA25 CA08 CB08 CB12 CE05 CH09 DB02 DB09 5C077 PP02 PP09 PP15 PP43 PP47 RR06 TT05

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力した画像信号に対して擬似中間調処
    理を行う画像形成装置であって、 前記画像形成装置により形成した明度及び／又は濃度の
    異なる画像に基づいて求められる明度の階調カーブと、
    その階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブとの差
    の最大絶対値が１以下となる階調特性と、 前記画像形成装置により形成した明度及び／又は濃度の
    異なる画像に基づいて求められる明度の階調カーブと、
    その階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブとの差
    のカーブの１次微分値の最大絶対値が１００以下となる
    階調特性と、 前記画像形成装置により形成した明度及び／又は濃度の
    異なる画像に基づいて求められる明度の階調カーブに基
    づく、階調数の約１／１００の範囲での平滑化カーブ及
    び階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブの差のカ
    ーブの１次微分値の最大絶対値が１００以下となる階調
    特性のうち、少なくともいずれか１つの階調特性を有す
    ることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 インクジェット方式であることを特徴と
    する請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 画像信号を入力する入力手段と、 階調変換カーブを設定する設定手段と、 入力された画像信号に対し、設定された階調変換カーブ
    に基づいて階調変換処理を行う変換手段と、 変換された画像信号に疑似中間調処理を施す中間調処理
    手段と、 設定された階調変換カーブの階調特性を評価する階調特
    性評価手段と、を有することを特徴とする画像形成装
    置。
  4. 【請求項４】 インクジェット方式であることを特徴と
    する請求項３に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 前記階調特性評価手段は、前記階調変換
    カーブの平滑化カーブを利用することを特徴とする請求
    項３又は４に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項６】 前記階調特性評価手段は、 設定された階調変換カーブから明度の階調カーブを求
    め、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブを求
    め、階調カーブと平滑化カーブとの差の最大絶対値が１
    以下となるかの判断と、 設定された階調変換カーブから明度の階調カーブを求
    め、階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブを求
    め、階調カーブと平滑化カーブとの差のカーブの１次微
    分値の最大絶対値が１００以下となるかの判断と、 設定された階調変換カーブから明度の階調カーブを求
    め、階調数の約１／１００の範囲での平滑化カーブと、
    階調数の約１／１０の範囲での平滑化カーブとを求め、
    ２つのカーブの差のカーブの１次微分値の最大絶対値が
    １００以下となるかの判断のうち、少なくともいずれか
    １つの判断を行うことを特徴とする請求項５に記載の画
    像形成装置。
  7. 【請求項７】 前記階調特性評価手段の評価により、設
    定された階調変換カーブの階調特性が悪いと判断された
    ときに警告を発する警告手段を有することを特徴とする
    請求項３乃至６のいずれかに記載の出す手段と、
  8. 【請求項８】 前記階調特性評価手段の評価により、設
    定された階調変換カーブの階調特性が悪いと判断された
    ときに、設定された階調変換カーブの変更をする変更手
    段を有することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか
    に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項９】 前記変更手段による階調変換カーブの変
    更は、自動的に行われることを特徴とする請求項８に記
    載の画像形成装置。
  10. 【請求項１０】 前記変更手段により変更された階調変
    換カーブは、前記階調特性評価手段により再度評価され
    ることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装
    置
  11. 【請求項１１】 キャリブレーション用のチャート画像
    に対応するチャート画像信号を記憶する記憶手段と、前
    記チャート画像信号に基づいてチャート画像をプリント
    する手段と、測定データを入力するデータ入力手段と、
    入力された測定データから補正カーブを作成する作成手
    段と、作成された補正カーブを階調変換カーブとして設
    定する設定手段とを有することを特徴とする請求項３乃
    至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. 【請求項１２】 前記データ入力手段は、前記チャート
    画像の濃度及び／又は明度を測定する計測手段を有する
    ことを特徴とする請求項３乃至１１のいずれかに記載の
    画像形成装置。
  13. 【請求項１３】 画像形成装置の階調特性を評価する画
    像評価方法において、 階調カーブの平滑化カーブを利用して階調特性指標を求
    めることを特徴とする階調特性評価方法。
  14. 【請求項１４】 前記階調カーブを明度空間であらわす
    ことを特徴とする請求項１３に記載の階調特性評価方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記平滑化カーブを利用した階調特性
    指標は、階調カーブと平滑化カーブの差により求められ
    ることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の階調特
    性評価方法。
  16. 【請求項１６】 前記平滑化カーブを利用した階調特性
    指標は、階調カーブと平滑化カーブの差のカーブの１次
    微分により求められることを特徴とする請求項１３又は
    １４に記載の階調特性評価方法。
  17. 【請求項１７】 前記平滑化カーブを利用した階調特性
    指標として、狭い範囲での平滑化カーブと広い範囲での
    平滑化カーブの差のカーブの１次微分により求められる
    ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の階調特性
    評価方法。
  18. 【請求項１８】 前記階調特性指標の最大絶対値が小さ
    いほど階調特性がよいと評価することを特徴とする請求
    項１３乃至１７のいずれかに記載の階調特性評価方法。
  19. 【請求項１９】 前記階調特性指標の絶対値がある閾値
    より大きいピークが少ないほど階調特性がよいと評価す
    ることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれかに記
    載の階調特性評価方法。
  20. 【請求項２０】 前記階調特性指標のカーブを二乗して
    積分した値が小さいほど階調特性がよいと評価すること
    を特徴とする請求項１３乃至１７のいずれかに記載の階
    調特性評価方法。
  21. 【請求項２１】 前記画像形成装置は、医療に用いる被
    写体画像を形成することができ、入力された画像の撮影
    装置種別と、被写体の撮影部位の少なくとも一つに応じ
    て前記閾値を変更することを特徴とする請求項１９に記
    載の階調特性評価方法。
  22. 【請求項２２】 前記画像形成装置は、疑似中間調処理
    手段を持つことを特徴とする請求項１３乃至２１のいず
    れかに記載の階調特性評価方法。
  23. 【請求項２３】 請求項１３乃至２２のいずれかに記載
    の階調特性評価方法により評価されることを特徴とする
    画像形成装置。
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