JP2002117364A - 画像シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像記録装置から出力されるであろう画像の
反射率分布を高精度に予測する。 【解決手段】 記録密度（２）を基に着目画素のドット
位置を算出する（３）。入力画像データ（１）の近接画
素データ（６）に応じて基本反射率データ（８）から着
目画素のドット反射率データを生成する（７）。着目画
素のドット反射率データを算出されたドット位置に形成
し、各ドット位置のドット反射率データを用いて画像記
録装置の出力画像の反射率分布を算出する（４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種画像記録装置
の定量的な画質評価を行う画像シミュレーション装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像品質は一般的に観察者の主観により
評価され、通常は定性的なものであるが、従来からこの
主観的、定性的な画像品質を客観的、定量的に評価する
試みがなされている。例えば、特開平１−２８６０８４
号公報に示された画像ノイズ（均一な濃度であるべき画
像に発生する濃度ムラによるざらつき）の定量化方法で
は、光学的に読みとった被評価画像の輝度分布を２次元
フーリエ変換した後、１次元化し視覚の空間周波数特性
で補正し、積分した値を評価画像の画像ノイズ（ざらつ
き）としている。これはノイズの中でも目に付きやすい
周波数成分に重みをかけ、主観的なざらつきと客観的な
評価量の対応を良くしている。

【０００３】このように、画像品質の定量評価手法は測
定された物理量を人間の視覚特性で補正することで主観
的な画像品質と客観的な物理量の相関を改善するもので
あり、デジタル出力機の斜め線のギザギザ（ジャギー）
の評価や鮮鋭さの評価にも同様の方法がとられる。例え
ば、特開平１０−２３１９１号公報に記載の画像評価方
法は、汎用のスキャナーで被評価画像を読み取り、画像
ノイズを人間の感覚と相関よく評価するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような画像の
定量化手法の開発により、画像品質を定量的に評価する
ことが可能となったが、評価のためには被評価画像をス
キャナーやマイクロデンシトメータなどの画像入力装置
で光学的に読み取る必要がある。評価のためには高精度
で高解像度の読み取りが必要なため、画像取り込み工程
では十分な速度が得られず、画質評価には非常に時間が
かかる場合が多い。

【０００５】また、評価を行うためには対象となる画像
記録装置が必要であり、製品開発においてはある程度、
画像記録装置の開発が進み、画像出力が可能なレベルに
なっていることが不可欠である。したがって、開発当初
にその画像記録装置の画像品質を予測することはできな
い。

【０００６】例えば、開発中の画像記録装置の画像処理
方法を開発する場合、画像記録装置の開発と同時に着手
しても画像処理手法の良否の評価はできないため、後回
しとなり、短期間での開発が不可欠となっていた。

【０００７】また、開発した画像記録装置の仕様を一部
変更（例えば画像記録装置の記録密度の変更）などした
場合、画像品質がどのように改善されるかを確認するた
めには、仕様を変更した画像記録装置を実際に試作し評
価することになり、評価には非常に時間がかかることに
なる。

【０００８】そのために、例えば実際に画像出力を行う
のではなく、評価対象となる画像記録装置のドット反射
率分布データに基づいて画像記録装置から出力される出
力画像の反射率分布を算出することにより、プリンタな
どの画像記録装置の画像品質を予測し、短時間で評価す
ることを可能に方法もある。

【０００９】しかし、近年のプリンタの高密度化に伴い
孤立１ドットの忠実な再現は難しくなる傾向がある。こ
れは特に電子写真記録方式を用いたプリンタでは顕著で
ある。孤立１ドットが明瞭に再現されないプリンタであ
っても、ある程度ドットが集まったときは明瞭なドット
が形成され、例えばベタ部では必要な濃度が得られるよ
うに設計されているため、入力画像パターンに依らず同
一のドット反射率分布データを用いて出力画像の反射率
分布を算出した場合、低濃度画像と高濃度画像を同時に
精度良くシミュレートすることは困難である。

【００１０】本発明は上記した問題点に鑑みてなされた
もので、本発明の目的は、画像記録装置から出力される
であろう画像の反射率分布を高精度に予測できる画像シ
ミュレーション装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、記録密度を
基に記録される各着目画素のドット位置を算出し、入力
画像データの近接画素データに応じて基本反射率データ
からドット反射率データを生成し、着目画素のドット反
射率データを該着目画素のドット位置に形成し、各ドッ
ト位置に形成されたドット反射率データを用いて画像記
録装置の出力画像の反射率分布を算出する。これによ
り、画像記録装置から出力されるであろう画像の反射率
分布を高精度に予測する。

【００１２】また、本発明では、ドット位置変動が出力
画像に与える影響を評価するとともに、画像記録装置か
ら出力されるであろう画像の反射率分布を、ドット位置
変動を含めてより高精度に予測する。また、本発明で
は、画像記録装置から出力されるであろう画像の反射率
分布を、ドット反射率データの変動を含めてより高精度
に予測する。

【００１３】さらに、本発明では、例えば電子写真記録
装置のように現像、転写、定着といった複数のプロセス
により画像を形成する画像記録装置から出力されるであ
ろう画像の反射率分布をより高精度に予測する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１の構成を示す。
また、図２は、本発明の実施例１の処理フローチャート
である。

【００１５】まず、画像シミュレーション処理に必要な
画像データが入力される（ステップ１００）。本発明に
おいては、シミュレーションの対象装置である画像記録
装置に、ある画像データを入力した場合に出力されるで
あろう画像の反射率分布を得ることを目的としているの
で、ここで入力されるデータとしては、画像データ１が
用意される。また、画像記録装置の基本仕様データであ
る記録密度２も入力される。

【００１６】入力画像データ１は、２値の画像記録装置
（プリンタ）の場合にはドットがＯＮかＯＦＦかを表わ
す０か１かのデータ列（または０か２５５かのデータ
列）であり、また多値の画像記録装置（プリンタ）では
記録するドットの大きさもしくは濃さを表す通常８ｂｉ
ｔ（０〜２５５）のデータ列である。

【００１７】画像記録装置の記録密度２は、一般にはｄ
ｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）で表され、ドット位
置算出部３では、記録密度に基づいて各ドットの記録さ
れるべき位置（記録密度の逆数のピッチでｘ，ｙ両方向
に等間隔に配置される。図４を参照）を算出する（ステ
ップ１０１）。

【００１８】図３は、基本反射率データの一例を示すも
のであり、実際のデータとしてはドットの中心からの距
離（または座標）を変数とした関数の形態（例えば、ｆ
（ｒ）やｆ（ｘ，ｙ）の形）、もしくは２次元のＬＵＴ
（ルックアップテーブル）としてデータ化され保持され
ている。

【００１９】本実施例では、基本反射率データ８は、反
射率データ１と反射率データ２とから構成される。ま
た、本実施例では、反射率データ１は孤立１ドットの反
射率データであり、反射率データ２は、２ドットが連続
形成されるときに適用される（仮想的な）１ドットの反
射率データであり、これらの基本反射率データ８は出力
画像の測定結果または予測・推定により予め準備された
ものである。

【００２０】次に、入力画像データ１の各画素毎の繰り
返し処理（ステップ１０２〜１０７）が始まる。

【００２１】まず、入力画像データ１中の１つの画素が
着目画素として選ばれ（ステップ１０２）、着目画素が
ＯＮ（１）であるか否かが例えば反射率分布算出部４で
判定される（ステップ１０３）。着目画素がＯＦＦ
（０）ならば、その画素は無視され、ステップ１０２に
戻り、次の着目画素が選択される。

【００２２】着目画素がＯＮならば、近接画素データ検
出部６は、入力画像データ１より着目画素の近接画素デ
ータを検出し（着目画素のデータも検出する）（ステッ
プ１０４）、ドット反射率データ生成部７は、検出され
た近接画素データ及び着目画素自身のデータに基づいて
基本反射率データ８から着目画素に適用するドット反射
率データを生成し（ステップ１０５）、反射率分布算出
部４では、着目画素に対応した（つまり、ステップ１０
１で算出された）ドット位置にそのドット反射率データ
を形成する（貼り付ける）（ステップ１０６）。つま
り、そのドット反射率データがドット位置と対応付けら
れて記憶される。

【００２３】図５は、多値プリンタの場合に近接画素デ
ータの検出を説明する図である。本実施例では、着目画
素の隣接する上下左右の隣接４画素分のデータを検出す
るもので、着目画素１では自身のレベルが２５５で隣接
画素がすべて０（０をＯＦＦ、２５５をｆｕｌｌでのＯ
Ｎとする）であるため、ドット反射率データとして反射
率データ１をそのまま使用する。

【００２４】着目画素２では自身のレベルが２５５で右
の隣接画素が２５５（他は０）であるため、ドット反射
率データとして反射率データ２をそのまま使用する。ま
た、着目画素３では自身のレベルが２５５で左の隣接画
素が１２８であるため、反射率データ１と反射率データ
２とから着目画素３のドット反射率データを生成する。
さらに、着目画素４では自身のレベルが１２８で右の隣
接画素が２５５であるため、反射率データ２から着目画
素４のドット反射率データを生成する。図６は、図５に
示す各着目画素のドット反射率データを示す。

【００２５】以下に、ドット反射率データの生成法の一
例を示す。ここでは、基本反射率データは５つの反射率
データからなり、反射率データ１をｆ１（ｘ，ｙ）、反
射率データ２をｆ２（ｘ，ｙ）、…、反射率データ５を
ｆ５（ｘ，ｙ）、記録媒体（紙など）の反射率をＲｐと
し、例えば、着目画素自身のデータがｉ（ｉ＝０〜２５
５）、着目画素の左右上下の隣接画素のデータ和がｊ
（ｊ＝０〜２５５＊４）であるときに、着目画素の反射
率分布ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）は、以下の条件ｆ０，ｊ
（ｘ，ｙ）≡Ｒｐ（着目画素が０（ＯＦＦ）で、近接画
素がｊのとき全要素（ｘ，ｙ）を一定値Ｒｐとする）， ｆ２５５，０（ｘ，ｙ）＝ｆ１（ｘ，ｙ）， ｆ２５５，２５５（ｘ，ｙ）＝ｆ２（ｘ，ｙ）， ｆ２５５，５１０（ｘ，ｙ）＝ｆ３（ｘ，ｙ）， ｆ２５５，７６５（ｘ，ｙ）＝ｆ４（ｘ，ｙ）， ｆ２５５，１０２０（ｘ，ｙ）＝ｆ５（ｘ，ｙ）， ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）≦ｆｉ−１，ｊ（ｘ，ｙ）， ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）≦ｆｉ，ｊ−１（ｘ，ｙ） を満たすように生成される。但し、基本反射率データは
以下の条件 ｆ１（ｘ，ｙ）≦ｆ２（ｘ，ｙ）≦ｆ３（ｘ，ｙ）≦ｆ
４（ｘ，ｙ）≦ｆ５（ｘ，ｙ） を満たすように各要素の値が設定されており、ｆ１
（ｘ，ｙ）は隣接画素がすべてＯＦＦのときの反射率デ
ータ、ｆ２（ｘ，ｙ）は連続する２画素がＯＮ（両方２
５５）のときの仮想的な１ドットの反射率データ、ｆ３
（ｘ，ｙ）はマスク内の連続する３画素がＯＮ（３つと
も２５５）のときの仮想的な１ドットの反射率データ、
ｆ４（ｘ，ｙ）はマスク内の連続する４画素がＯＮ（４
つとも２５５）のときの仮想的な１ドットの反射率デー
タ、ｆ５（ｘ，ｙ）はマスク内のすべての画素がＯＮ
（５つとも２５５）のときの仮想的な１ドットの反射率
データを示している。

【００２６】画像記録装置の特性によっては、ｆ４＝ｆ
５あるいはｆ２＝ｆ３＝ｆ４＝ｆ５などのように簡単化
することができる。

【００２７】因みに、このとき前述した図５の例では、
着目画素１のドット反射率データはｆ２５５，０（ｘ，
ｙ）＝ｆ１（ｘ，ｙ）、着目画素２のドット反射率デー
タはｆ２５５，２５５（ｘ，ｙ）＝ｆ２（ｘ，ｙ）、着
目画素３のドット反射率データはｆ２５５，１２８
（ｘ，ｙ）＝ｆ３（ｘ，ｙ）、着目画素４のドット反射
率データはｆ１２８，２５５（ｘ，ｙ）＝ｆ４（ｘ，
ｙ）のように表現される。

【００２８】この場合、具体的で最も簡単なドット反射
率データの生成法の一例は、 ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）＝Ｒｐ−（ｉ／２５５）・［Ｒｐ−｛（２５５−ｊ）・ｆ１ （ｘ，ｙ）＋ｊ・ｆ２（ｘ，ｙ）｝］ ｊ≦２５５のと き ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）＝Ｒｐ−（ｉ／２５５）・［Ｒｐ−｛（５１０−ｊ）・ｆ２ （ｘ，ｙ）＋（ｊ−２５５）・ｆ３（ｘ，ｙ）｝］ ２５６≦ｊ≦５１０の とき ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）＝Ｒｐ−（ｉ／２５５）・［Ｒｐ−｛（７６５−ｊ）・ｆ３ （ｘ，ｙ）＋（ｊ−５１０）・ｆ４（ｘ，ｙ）｝］ ５１１≦ｊ≦７６５の とき ｆｉ，ｊ（ｘ，ｙ）＝Ｒｐ−（ｉ／２５５）・［Ｒｐ−｛（１０２０−ｊ）・ｆ ４（ｘ，ｙ）＋（ｊ−７６５）・ｆ５（ｘ，ｙ）｝］ ７６６≦ｊのとき のようにして、前述したｆ１（ｘ，ｙ），…，ｆ５
（ｘ，ｙ）から生成する方法である。

【００２９】これらの近接画素検出は少なくとも着目画
素自体がＯＦＦ（０）でないときに行なわれ、ドット反
射率データは、近接画素データ検出結果と着目画素自身
のデータとに基づいて基本反射率データから生成され
る。ここでは、上下左右の隣接４画素を検出するマスク
を使用したが、斜め方向を含む隣接８画素分を検出する
ようにしても良いし、２個以上離れた画素まで検出する
ようにしても良い。このとき、マスク内のデータ値を合
計する場合は、着目画素との距離を考慮したウェイトを
付加することが好ましい。さらに、基本反射率データを
構成する反射率データ数は２や５に限定されない。ま
た、勿論１つの反射率データのみを基本反射率データと
し、これに基づいて各着目画素の１ドット反射率データ
を生成するように構成しても良い。

【００３０】ステップ１０２からステップ１０７の処理
ループが繰り返し実行され、入力画像データ１の全画素
について処理が終わると（ステップ１０７でＹＥＳ）、
反射率分布算出部４で、画像記録装置の出力画像の反射
率分布が算出される（ステップ１０８）。その算出方法
を図４を参照して説明する。

【００３１】図４は、ある入力画像データに対するシミ
ュレーション結果、すなわち出力画像の反射率分布を濃
淡画像として模式的に示したものである。ドットが記録
される位置は画像記録装置の記録密度から求められ、図
４における黒点がドットが記録されるべき位置を示して
いる。ドット位置にドットが記録されるのは、そのドッ
ト位置に対応した入力画像データの画素がＯＮであり、
着目画素において前述したように生成されたドット反射
率データは、着目画素がＯＮであるときに、算出された
ドット位置に形成される（電子データとして貼り付けら
れる）。

【００３２】図４の上側部分に、孤立１ドットである２
つのドットの濃淡パターンが、中央部分に、左右に隣接
した２ドットからなる濃淡パターンが、下側部分に、隣
接した４ドットから濃淡パターンが、それぞれ示されて
いる。

【００３３】反射率分布算出部４では、記録密度よりも
細かなピッチで（図４に破線で示す）各点の反射率を計
算する。例えば点ａの反射率を求める場合には、最も近
いドットＡの中心からの距離（または座標）と、そのド
ット位置に貼り付けられたドット反射率データとに基づ
いて計算する。ドット反射率データが前述のような関数
で与えられている場合には、ドットＡの中心（記録密度
から計算されたドット位置）からの距離（または座標）
を、その関数に代入することによって反射率を計算す
る。また、点ｂのように複数のドット（この例ではドッ
トＡ，Ｂ）からの影響を受けるような点では、ドットＡ
に貼り付けられたドット反射率データとドットＡの中心
からの距離（または座標）を用いて点ｂの反射率を計算
し、またドットＢに貼り付けられたドット反射率データ
とドットＢの中心からの距離（または座標）を用いて点
ｂの反射率を計算し、それら２つの反射率を掛け合わせ
ることにより点ｂの反射率を求める。このようにして出
力画像の各点の反射率を順次求めることにより、出力画
像の反射率分布５が得られる。この算出の際に、前述し
たように、記録密度２によって算出されたドット位置
が、対応する画素のドットの中心（換言すれば反射率分
布の中心）として扱われる。このようにして得られた反
射率分布データ５は、図示しない記憶装置などに出力さ
れ（ステップ１０９）、一連のシミュレーション処理を
終了する。

【００３４】以上のようにして得られた出力画像の反射
率分布を用いることにより、各種画質評価手法を適用で
きる。例えば、反射率分布の平均値をとれば画像濃度が
求まるので、画像記録装置のガンマ特性や階調濃度特性
の評価が可能となる。また、反射率分布をグラフ化した
り、反射率に応じた輝度信号に変換してＣＲＴモニタで
表示することで、簡単な画像の評価が可能となる。ま
た、反射率分布データを画像品質評価装置（またはプロ
グラム）に入力することにより、所望の画質評価量を計
算することができる。例えば、特開平１０−２３１９１
号公報に記載されている画像評価装置に反射率分布デー
タを入力することにより、画像のノイズ評価が可能であ
る。また、入力画像データ１として図７に示すようなラ
インペア画像のデータを入力して反射率分布を求め、そ
の反射率分布からＭＴＦを求めることができる。

【００３５】なお、記録紙の反射率が１．０で近似でき
ない場合、つまり、ドット反射率データの周辺部の反射
率が１（１００％）で近似できない場合がある。この場
合は、図８に示すように、記録媒体（紙など）の反射率
Ｒｐを用い、ドット反射率データをＲｐで除して正規化
したドット反射率データを用いて前述したような出力画
像の反射率分布の計算を行い、その後に、算出した反射
率分布全体にＲｐを乗ずることにより最終的な反射率分
布を求めればよい。

【００３６】また、出力画像の物理量としては反射率に
限定されず、（光学的）濃度、明度など任意の物理量が
使用可能である。また、ドット反射率データについても
同様であり濃度、明度など任意の物理量の分布データを
使用することができ、このときドットの重なり部におけ
る物理量の重ね合わせ方は選択された物理量に応じて設
定される。

【００３７】（実施例２）図９は、本発明の実施例２の
構成を示す。本実施例では、実施例１の構成に、さらに
ドット位置変動データ１３、ドット反射率変動データ１
９、ドット反射率データ変動手段２０、コンボリューシ
ョン演算手段２１、２２、応答関数２３、２４を追加し
て構成している。

【００３８】本実施例では、実施例１で説明したと同様
に反射率分布を計算するが、記録特性の変動データであ
るドット位置変動データ１３が与えられており、ドット
位置変動データ１３と画像記録装置の記録密度１２によ
りドット位置が算出１４されるように構成されている。

【００３９】記録装置の機械的な精度や制御精度などに
より発生する各ドット位置の変動量をデータとして与え
ることで、図１０に示すように本来、記録密度により決
められた位置からずれた位置にドットが記録された場合
の反射率分布の計算が可能となる。

【００４０】画像記録装置においては、様々な要因によ
ってドットの記録位置が変動する。ドット位置変動デー
タの例として、例えばインクジェットプリンタの場合
は、インクの噴射速度ばらつき、噴射角度ばらつき、キ
ャリッジリターン位置ずれ、紙送り精度などによるドッ
ト記録位置の変動が起こる。また、レーザプリンタの場
合は、感光体速度変動、回転多面鏡の面倒れによる走査
位置ずれ、などによるドット記録位置の変動がある。こ
のような要因によるドット記録位置の変動をシミュレー
ションに反映させるためのデータがドット位置変動デー
タ１３である。

【００４１】ドット位置算出部１４においては、記録密
度１２に基づいて算出したドット位置（基本ドット位
置）に、ドット位置変動データ１３から求めた基本ドッ
ト位置からのずれ量を加算することにより、変動を含め
たドット位置を算出する。

【００４２】図１１は、ドット位置変動データをドット
位置変動の空間周波数特性として与えたときのドット位
置を算出するドット位置算出部の構成を示す。基本ドッ
ト位置計算手段３８は、記録密度３７に基づいて基本ド
ット位置を計算する。また、ホワイトノイズ生成手段３
１でホワイトノイズを生成し、そのホワイトノイズをフ
ーリエ変換手段３２によりフーリエ変換（ＦＦＴ）して
周波数空間へ変換する。このフーリエ変換後のデータに
ドット位置変動の空間周波数特性３４をフィルタリング
手段３３で掛け合わせた後、逆ＦＦＴ手段３５でフーリ
エ逆変換することにより、目的とする空間周波数特性を
もったノイズすなわちドット位置変動量が生成される。
このドット位置変動量を加算手段３６によって基本ドッ
ト位置に加算することにより、ドット位置変動データ
（空間周波数特性）に従った位置変動分が付加されたド
ット位置が求められ、これが反射率分布算出部１５へ与
えられる。

【００４３】図１２は、ドット位置変動の空間周波数特
性の一例を示すものであり、記録用紙の送り誤差による
周期的なドット位置変動、画像記録装置の部品加工誤差
によるランダムなドット位置変動、電子写真における感
光体などに関連した低い周波数のドット位置変動など、
種々な空間周波数成分を含んでいる。

【００４４】このように、ドット位置変動のデータを空
間周波数特性として与えることにより、ドット位置変動
を反映させた出力画像の反射率分布を得ることができ、
従って、ドット位置変動が出力画像に与える影響の予
測、評価が可能になる。

【００４５】また実施例２では、ドット反射率データ生
成手段１７で生成されたドット反射率データに対して、
ドット反射率変動データ１９により変動を与えるドット
反射率データ変動手段２０を付加し、変動を付加された
ドット反射率データと、入力画像データと、近接画素デ
ータとから出力画像の反射率分布を算出するように構成
されている。

【００４６】生成されたドット反射率データは、ドット
反射率変動データ１９によりそのサイズ、強度、形状な
どの少なくともいずれかが変動を与えられる。例えば、
複数のノズルを有するインクジェットプリンタでは、各
ノズルの形状バラツキ等により噴射するインク滴のイン
ク量が異なり、記録されるドットの反射率分布が変動す
る。また、レーザプリンタにおいても、その作像工程で
トナーのちりや脱落などにより、形成されるドットの反
射率分布にバラツキが生じる。

【００４７】本実施例では、そのようなドットの反射率
分布の変動を反映した、より高精度なシミュレーション
結果を得るために、ドット反射率変動データ１９に従っ
てドット反射率データ変動手段２０で、近接画素データ
に基づいて生成されたドット反射率データに対して反射
率分布の変動を付加する。

【００４８】ドット反射率変動データ１９としては、例
えば、ドットのサイズ、強度、形状などの変動データで
あり、図１３の例では、ドットサイズ及びドット強度の
変動量（相対値、または絶対値）がドット反射率変動デ
ータとして与えられている。

【００４９】図１３は、ドット反射率データ変動手段の
構成を示す。ドット反射率変動データ１９で示されるド
ットサイズ変動量と、乱数生成手段４０で生成された乱
数（一様乱数、あるいは正規分布に従う乱数）との乗算
を乗算手段４１で行うことによって、ドットサイズ変動
レベルが決定される。このドットサイズ変動レベルに応
じて、演算手段４４で、生成されたドット反射率データ
に演算が施されることにより、ドット反射率分布のサイ
ズ（広がり）が変動させられる。また、ドット反射率変
動データ１９で示されるドット強度変動量と、乱数生成
手段４３で生成された乱数（一様乱数、あるいは正規分
布に従う乱数）との乗算を乗算手段４２で行うことによ
って、ドット強度変動レベルが決定される。このドット
強度変動レベルに応じて、演算手段４５で、上記したよ
うにドットサイズ変動が加えられたドット反射率データ
に演算が施されることにより、ドット反射率分布の強度
が変動させられる。この演算手段４５の演算結果が、反
射率分布算出部１５に与えられるドット反射率データで
ある。

【００５０】図１４、図１５は、それぞれドット反射率
分布のサイズ変動と強度変動を説明した図である。

【００５１】このようにして、ＯＮの着目画素に対応し
たドット位置へのドット反射率データの貼り付けが終わ
ると、反射率分布算出部１５において、前述した実施例
１と同様にして出力画像の反射率分布が算出される。

【００５２】このように、本実施例によれば、ドット位
置変動の影響に加え、ドット反射率分布の変動の影響も
反映させた、より高精度な出力画像の反射率分布を得る
ことができ、それら変動が出力画像に与える影響の予
測、評価が可能となる。

【００５３】さらに本実施例では、算出された出力画像
の反射率分布にコンボリューション演算（畳み込み積
分）２１、２２を行なう。例えば電子写真記録装置のよ
うに現像、転写、定着といった複数のプロセスにより画
像を形成する画像記録装置では、各プロセスで画質の劣
化が生じる。

【００５４】そのような劣化の影響を反映させた出力画
像の反射率分布を得るために、本実施例では、各プロセ
スの劣化特性に応じた応答関数または空間周波数特性の
形で与える。

【００５５】図９に示すように、応答関数として、転写
工程の劣化（ぼけ）特性に応じた応答関数（１）２３、
定着工程の劣化（つぶれ）特性に応じた応答関数（２）
２４が与えられる。この場合、反射率分布算出部１５で
算出された反射率分布（例えば現像後の反射率分布）デ
ータに対して、応答関数（１）２３を用いてコンボリュ
ーション演算２１を行い、その結果に対し、応答関数
（２）２４を用いてコンボリューション演算２２を行う
ことにより、転写工程によるぼけ、定着工程によるつぶ
れの影響を付加した、最終的な反射率分布データ２５を
得る。

【００５６】なお、これら２つの劣化特性を示す応答関
数を１つの応答関数にまとめた形でコンボリューション
演算に与えてもよい。

【００５７】図１６は、劣化特性を空間周波数特性とし
て与えた場合のＦＦＴ演算部の構成を示す。この例で
は、転写工程の劣化特性を表す空間周波数特性（１）４
６と定着工程の劣化特性を表す空間周波数特性（２）４
７が与えられる。反射率分布算出部１５で算出された反
射率データをＦＦＴ手段４８により周波数空間に変換
し、その変換データに対し乗算手段４９で空間周波数特
性（１）４６を乗じ、この結果に対して乗算手段５０で
空間周波数特性（２）４７を乗じ、この結果に逆ＦＦＴ
手段５１でフーリエ逆変換を施すことによって、転写工
程と定着工程による劣化を反映させた最終的な反射率分
布を得る。

【００５８】ここでは、電子写真方式の記録装置の例を
示したが、画像記録装置方式はこれに限るものでなく、
また、記録紙の内部での光の散乱により、紙上に記録さ
れた画像がぼける光学ドットゲインの影響を考慮する場
合などにも適用できる。

【００５９】（実施例３）前述したように、開発中の画
像記録装置においては安定した出力画像を得ることが難
しく、十分な再現性を有する画質評価結果を得ることが
できない。

【００６０】そのために、例えば評価対象となる画像記
録装置の出力画像における複数のドット反射率分布を平
均計算したドット反射率データに基づいて画像記録装置
から出力される出力画像の反射率分布を算出することに
より、プリンタなどの画像記録装置の画像品質を予測
し、短時間で評価する方法がある。

【００６１】しかし、上記した方法のように、ドット反
射率データを単純平均することにより算出すると、ドッ
トのサイズや強度のバラツキまで含んで平均化されるた
め、ドットのプロファイルが変化してしまい、出力画像
の正確な反射率分布を得ることが難しい。

【００６２】本発明の実施例３では、上記した問題点を
改善する。図１７は、本発明の実施例３の構成を示す。
実施例１と相違する点は、ドット反射率データ６７を、
ドット反射率データ算出部６６で算出する点であり、他
の構成要素は実施例１と同様である。

【００６３】ドット反射率データを算出するドット反射
率データ算出部６６は、被評価画像記録装置もしくは同
等特性を有する画像記録装置から出力された複数のドッ
トが形成されたドット出力画像６０を計測する計測手段
（コンピュータに接続されたＣＣＤカメラ、スキャナ、
走査型ミクロ濃度計など）６１と、計測されたドット出
力画像の反射率分布から各ドットの重心位置を中心に、
各ドットの反射率分布を切り出す手段６２と、切り出さ
れた各ドットの反射率分布から各ドットのサイズなどの
特徴量を算出する手段６３と、算出された各ドットの特
徴量に従って各ドットの反射率分布を伸縮することによ
りドットサイズを均一化する手段６４と、均一化された
各ドットの反射率分布を平均化する手段６５から構成さ
れている。

【００６４】図１８は、切り出された各ドットの反射率
分布から各ドットサイズを均一化した後、平均化した反
射率分布を示す。ここで、ドットサイズとはドット径、
ドット面積などであり、算出された各ドットのドットサ
イズ及びその平均値とから各ドットの反射率分布を伸縮
し、ドットサイズの均一化処理を行った後に、平均化す
ることによりドット反射率データ６７を算出する。

【００６５】図１９は、従来の方法によって算出された
反射率分布を示す。図に示すように、ドットサイズが異
なる複数ドットの反射率分布を単純に平均化した場合、
図中の破線で示すように、ドットサイズのバラツキの影
響でドットのプロファイルはその傾きが緩やかになるよ
うに変化してしまう。

【００６６】これに対して、本実施例によれば、ドット
プロファイルを変化させずにより正確なドットプロファ
イルを得ることができる。

【００６７】ドット反射率データ６７を生成した後の反
射率分布の算出方法は、実施例１と同様であるので、そ
の説明を省略する。

【００６８】（実施例４）図２０は、本発明の実施例４
の構成を示す。本実施例は、実施例２の近接画素データ
検出部１６、ドット反射率データ生成部１７、基本反射
率データ１８を、実施例３のドット反射率データ算出部
６６とドット反射率データ６７に置き換えて構成したも
のである。従って、ドット反射率データの生成は実施例
３と同様であり、生成されたドット反射率データに変動
を反映させ、反射率分布を算出する処理は、実施例２と
同様であるので、その詳細な説明は省略する。

【００６９】なお、本発明は専用のハードウェアによっ
て実施してもよいことは当然であるが、汎用のコンピュ
ータを利用し、ソフトウェアで実施してもよい。ソフト
ウェアで実施する場合には、本発明の画像シミュレーシ
ョン機能や処理手順を実現するプログラムが記録媒体な
どに記録されていて、該記録媒体などからプログラムが
コンピュータシステムに読み込まれてＣＰＵによって実
行されることにより、本発明の画像シミュレーションが
実施される。画像データは、例えば予めハードディスク
などに用意されたデータであり、あるいはネットワーク
を介して取り込んだデータである。また、処理結果は、
ハードディスクに書き出されたり、あるいはネットワー
クを介して外部装置に出力される。

【００７０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば
以下のような効果が得られる。 （１）実際に画像出力することができない画像記録装置
に対しても、その出力画像の反射率の分布を求めること
ができるので、出力画像品質の予測、評価が可能とな
る。 （２）着目画素に使用するドット反射率データを、近接
画素データに基づいて基本反射率データから生成してい
るので、出力画像の反射率分布を高精度に求めることが
でき、出力画像品質の予測、評価が可能となる。 （３）ドット位置やドット反射率分布をその変動データ
によって変動させることにより、それらの変動の影響を
反映させた出力画像の反射率分布を得ることができるの
で、ドット位置の変動やドット反射率分布の変動による
影響を含め、出力画像品質を高精度に予測、評価するこ
とが可能となる。出力画像品質のバラツキが大きい（繰
り返し再現性が良好でない）画像記録装置や、出力画像
がノイジー（Ｓ／Ｎ比が良好でない）な画像記録装置で
も、ドット位置やドット反射率分布の変動が出力画像品
質に与える影響を精度よく予測することが可能となる。 （４）例えば、電子写真式画像記録装置の現像、転写、
定着といった１つまたは複数の作像工程でのぼけ、にじ
みなどの画質劣化に対応した応答関数や空間周波数特性
などを用いて、画質劣化を含む出力画像の反射率分布を
精度よく予測することが可能となる。 （５）ドット出力画像から切り出された各ドットの反射
率分布から各ドットサイズを均一化した後に平均化する
ことによりドット反射率データを作成しているので、ド
ットのプロファイルが変化せず、出力画像の反射率分布
を高精度に算出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す。

【図２】本発明の実施例１の処理フローチャートであ
る。

【図３】ドット反射率データの一例を示す。

【図４】出力画像の反射率分布を濃淡画像として模式的
に示す。

【図５】近接画素データの検出を説明する図である。

【図６】図５の各着目画素のドット反射率データを示
す。

【図７】ラインペア画像の例を示す。

【図８】記録媒体の反射率が１で近似できない場合の反
射率データを示す。

【図９】本発明の実施例２の構成を示す。

【図１０】ドット位置変動が付加された出力画像の反射
率分布の一例を濃淡画像として模式的に示す。

【図１１】実施例２に係るドット位置算出部の構成を示
す。

【図１２】ドット位置変動の空間周波数特性の一例を示
す。

【図１３】ドット反射率データ変動手段の構成を示す。

【図１４】ドットサイズ変動量をもつドット反射率変動
データの例を示す。

【図１５】ドット強度変動量をもつドット反射率変動デ
ータの例を示す。

【図１６】転写、定着工程における劣化特性を付加した
反射率分布を得る場合の構成を示す。

【図１７】本発明の実施例３の構成を示す。

【図１８】実施例３によって平均化した反射率分布を示
す。

【図１９】従来の方法によって算出された反射率分布を
示す。

【図２０】本発明の実施例４の構成を示す。

【符号の説明】

１ 入力画像データ ２ 記録密度 ３ ドット位置算出部 ４ 反射率分布算出部 ５ 反射率分布 ６ 近接画素データ検出部 ７ ドット反射率データ生成部 ８ 基本反射率データ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像記録装置に入力画像データを与えた
   ときの出力画像をシミュレートする画像シミュレーショ
   ン装置であって、前記画像記録装置の記録密度を基に記
   録される各着目画素のドット位置を算出する手段と、前
   記入力画像データから着目画素の近接画素データを検出
   する手段と、前記着目画素データと前記近接画素データ
   に応じて前記着目画素のドット反射率データを基本反射
   率データから生成する手段と、前記着目画素のドット反
   射率データを前記算出されたドット位置に形成し、各ド
   ット位置に形成されたドット反射率データを用いて、前
   記画像記録装置の出力画像の反射率分布を算出する手段
   とを備えたことを特徴とする画像シミュレーション装
   置。
2. 【請求項２】 前記ドット位置算出手段は、前記画像記
   録装置の記録密度とドット位置変動データを基に前記記
   録されるドット位置を算出することを特徴とする請求項
   １記載の画像シミュレーション装置。
3. 【請求項３】 前記生成された着目画素のドット反射率
   データを、ドット反射率変動データに基づいて変動させ
   る手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の
   画像シミュレーション装置。
4. 【請求項４】 前記ドット反射率変動データは、ドット
   サイズの変動量、ドット強度の変動量を含む変動データ
   であることを特徴とする請求項３記載の画像シミュレー
   ション装置。
5. 【請求項５】 前記算出された画像記録装置の出力画像
   の反射率分布に対し、所定の応答関数を用いてコンボリ
   ューション演算を行い、最終的な反射率分布を得る手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像シ
   ミュレーション装置。
6. 【請求項６】 前記所定の応答関数は、前記画像記録装
   置の画像形成に関わる１つ以上の工程の劣化特性に応じ
   た応答関数であることを特徴とする請求項５記載の画像
   シミュレーション装置。
7. 【請求項７】 画像記録装置の記録密度を基に記録され
   る各着目画素のドット位置を算出する手段と、前記着目
   画素のドット反射率データを算出する手段と、前記着目
   画素のドット反射率データを前記算出されたドット位置
   に形成し、各ドット位置に形成されたドット反射率デー
   タを用いて、前記画像記録装置の出力画像の反射率分布
   を算出する手段とを備え、前記画像記録装置に入力画像
   データを与えたときの出力画像をシミュレートする画像
   シミュレーション装置であって、前記ドット反射率デー
   タ算出手段は、複数のドットが形成されたドット出力画
   像の反射率分布を計測する手段と、該計測されたドット
   出力画像の反射率分布から各ドット重心位置を中心に各
   ドットの反射率分布を切り出す手段と、該切り出された
   各ドットの反射率分布から各ドットのサイズを算出する
   手段と、該算出された各ドットのサイズに従って各ドッ
   トの反射率分布を伸縮しそのサイズを均一化する手段
   と、該均一化された各ドットの反射率分布を平均化する
   手段を備えたことを特徴とする画像シミュレーション装
   置。