JP2004112342A

JP2004112342A - 画像処理方法及び画像処理装置

Info

Publication number: JP2004112342A
Application number: JP2002272182A
Authority: JP
Inventors: Yoko Sato; 佐藤　陽子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ＣＭＹ混色グレーのキャリブレーション方法においては、見かけ転写率算出時の誤差に起因して、その予測濃度に誤差が生じ、目標とするグレーを再現できず、各単色やＣＭＹ混色グレーの階調性が失われてしまう。
【解決手段】記録媒体上に形成されたパッチの濃度測定結果に基づいて濃度補正テーブルを生成するために、Ｓ３２で前記形成されたパッチの濃度測定結果を取得し、Ｓ３３で前記濃度測定結果から各色材の見かけ転写率を算出し、Ｓ３４で前記見かけ転写率を用いて、所定の目標濃度値を達成するための、前記各色材に対応する色成分の補正値を算出し、Ｓ３６で前記補正値に基づいて前記濃度補正テーブルを生成する。このように各インク色の見かけ転写率を考慮して、ＣＭＹ混色グレーの補正値を算出するため、ＣＭＹ混色グレーの予測濃度値の誤差を軽減することができる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法及び画像処理装置に関し、特に、安定した色再現を可能とする画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に画像形成装置において、個体差や環境変動等の理由により該装置の出力特性が変動してしまった際に、これを標準的な状態に戻すための技術として、キャリブレーション技術が知られている。
【０００３】
従来のキャリブレーション技術においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）といった一次色に対し、各単色レベルでのキャリブレーション（一次色キャリブレーション）を行っていた。この一次色キャリブレーションにより、ある程度の出力特性の安定は得られるが、ＣＭＹの混色によって得られる二次色、三次色の出力特性への影響についてはあまり考慮されていなかった。特に、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色グレーにおいては、各色材が実際には他の色成分を含んでおり、一次色と二次色、三次色との関係が環境によって変化してしまうため、一次色キャリブレーションだけでは理想的なグレーからずれてしまうという問題があった。
【０００４】
上記問題を解決するために、特願２００１−２５５０１８において、色材の各色成分を考慮したＣＭＹ混色グレーキャリブレーション方法が提案されている。この方法においては、Ｃ，Ｍ，Ｙ色トナーの混色時の見かけ転写率を考慮し、各色の最大濃度をそれぞれα倍、β倍、γ倍に調整するための調整係数α，β，γを用いてキャリブレーションカーブを微調整することによって、予想されるグレーを理想的なものに近づけるような補正を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特願２００１−２５５０１８におけるＣＭＹ混色グレーのキャリブレーション方法においては、調整係数α，β，γが１に近い、すなわち、見かけ転写率の関係が崩れないことを前提としていた。
【０００６】
しかしながら実際の画像形成装置においては、見かけ転写率計算時の誤差に起因して、調整係数α，β，γが１からかけ離れてしまうことも起こり、特に低濃度部分においてはその問題が顕著に見られることがある。従って、上述したＣＭＹ混色グレーのキャリブレーション方法では、補正後のＣＭＹ混色グレーの予測濃度に誤差が生じてしまい、目標とするグレーを再現できず、さらには、各単色やＣＭＹ混色グレーの階調性が失われてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、ＣＭＹ混色グレーの予測濃度値の誤差を軽減し、色材混色により生成されるグレーを良好に再現可能なキャリブレーションを実現する画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手法として、本発明の画像処理方法は以下の工程を備える。
【０００９】
すなわち、記録媒体上に形成されたパッチの濃度測定結果に基づいて濃度補正テーブルを生成する画像処理方法であって、前記形成されたパッチの濃度測定結果を取得する濃度値取得工程と、前記濃度測定結果から各色材の見かけ転写率を算出する見かけ転写率算出工程と、前記見かけ転写率を用いて、所定の目標濃度値を達成するための、前記各色材に対応する色成分の補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値に基づいて前記濃度補正テーブルを生成する補正テーブル生成工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
例えば、前記色材は、シアン、マゼンタ、イエローの各色を含むことを特徴とする。
【００１１】
例えば、前記目標濃度値は、前記各色材の混色によって表現される色における、各色成分の濃度値であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図であり、コンピュータサーバ１０にプリンタ１８と測定機１９が接続されている。コンピュータサーバ１０は、中央制御装置１１とユーザインターフェース（ＵＩ）１２、および記憶装置１３を備える。記憶装置１３は、出力画像１４、測定濃度１５、見かけ転写率１６、プリンタ補正テーブル１７を記憶保持している。
【００１４】
図２は、本実施形態におけるキャリブレーション用の階調パッチパターンのレイアウトを示す図である。同図に示す階調パッチパターンがすなわち、記憶装置１３内に出力画像１４として記憶されている。本実施形態における階調パッチパターンは、Ｃ単色、Ｍ単色、Ｙ単色、ＣＭＹ混色グレーの各パッチが、それぞれ２５６階調分配置されている。
【００１５】
図３は、本実施形態におけるキャリブレーション手順を示すフローチャートである。
【００１６】
まずステップＳ３１において、出力画像１４として記憶された、図２に示す階調パッチパターンを記録媒体上に印刷する。次にステップＳ３２において、ステップＳ３１で出力した階調パッチパターンの夫々について、測定機１９を用いて濃度を測定する。このとき、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＣＭＹ混色グレーの各パッチについて、Ｃ，Ｍ，Ｙ各成分の濃度値を測定する。ここで測定機１９は濃度計あるいはスキャナであり、スキャナである場合には輝度濃度変換によって濃度値が得られる。
【００１７】
上記従来例で説明したように、一般にＣ，Ｍ，Ｙ各単色の出力であっても、実際には各色材が他の色成分を含んでいるため、ＣＭＹ混色時のグレーにずれが生じてしまう。そこで本実施形態ではステップＳ３３において、ＣＭＹ混色グレーの見かけ転写率を計算する。以下、その計算方法について説明する。
【００１８】
ここで、ある階調におけるＣ色の各濃度成分値（測定濃度値１５）がＣ_ＤＣ，Ｃ_ＤＭ，Ｃ_ＤＹであったとし、同様にＭ，Ｙ，ＣＭＹの各成分の測定濃度値１５をＭ_ＤＣ，Ｍ_ＤＭ，Ｍ_ＤＹ，…，ＣＭＹ_ＤＣ，ＣＭＹ_ＤＭ，ＣＭＹ_ＤＹとすると、Ｃ，Ｍ，Ｙ各色の各濃度成分の和が、単純にＣＭＹ混色グレーの各濃度成分にはならないことが分かっている。
【００１９】
【数１】

【００２０】
そこで、以下のような線形加法性が成り立つと仮定して、Ｃ，Ｍ，Ｙ各インクに対する見かけの転写率Ｔｃ，Ｔｍ，Ｔｙを定義する。
【００２１】
【数２】

【００２２】
すると、以下の関係が成り立つ。
【００２３】
【数３】

【００２４】
ここで逆行列計算によって、以下のようにＴｃ，Ｔｍ，Ｔｙが見かけ転写率１６として求められる。
【００２５】
【数４】

【００２６】
以上のようにして各インク色の見かけ転写率１６（Ｔｃ，Ｔｍ，Ｔｙ）が求められると、次にステップＳ３４において、ＣＭＹ混色グレーの補正後の濃度値を予測する。その際、予測された濃度値が目標のグレーとなるように、見かけ転写率１６を考慮して、実測された測定濃度１５を補正する。
【００２７】
以下、本実施形態における補正後の濃度値、すなわち補正値の予測演算について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００２８】
まず、各階調ｘ（ｘ＝１，・・・，２５５）において、ＣＭＹ混色グレーの測定濃度１５と見かけ転写率１６とにおいて、以下のような式が成り立つとする。
【００２９】
【数５】

【００３０】
すると、ある階調ａ（１≦ａ≦２５５）においては以下のような関係となる。
【００３１】
【数６】

【００３２】
ここで予め、ＣＭＹ混色グレーのターゲットテーブル（Ｔａｒｇｅｔ_ＤＣ，Ｔａｒｇｅｔ_ＤＭ，Ｔａｒｇｅｔ_ＤＹ）を作成しておくとする。そして、Ｃの濃度を固定し、ＭとＹの濃度を変化させることによって補正を行う。つまり、以下の式が成り立つような階調ｙ，ｚの組み合わせ（以下、（ｙ，ｚ）と記す）を検出し、それを補正値とする。
【００３３】
【数７】

（但し、１≦ｙ，ｚ≦２５５）
このような（ｙ，ｚ）を探す際に、その範囲や条件をユーザ指示に基づいて設定することにより、ユーザの望む精度によるキャリブレーションを行うことができる。
【００３４】
図４のステップＳ４１においては、次の（１），（２）に示すような制約条件を満たすような（ｙ，ｚ）を求める。
【００３５】
（１）　Ｃの入力値ａについて補正を行う際に、補正後のＭ，Ｙの入力値ｙ，ｚの範囲を、例えば「補正する階調の入力値の５０％〜２００％（０．５ａ≦ｙ，ｚ≦２ａ）」等のように指定する。これにより、補正前後の値があまりかけ離れないように制御される。
【００３６】
（２）　後述する評価式のみならず色相の点からも最適な解が得られるよう、ＣＭＹ_ＤＣ，ＣＭＹ_ＤＭ，ＣＭＹ_ＤＹの大小関係が、Ｔａｒｇｅｔ_ＤＣ，Ｔａｒｇｅｔ_ＤＭ，Ｔａｒｇｅｔ_ＤＹの大小関係と等しくなるようにする。また、濃度計の測定誤差を考慮して、
｜Ｔａｒｇｅｔ_ＤＣ−Ｔａｒｇｅｔ_ＤＭ｜　＜　測定誤差
である場合には濃度値がほぼ等しいとみなす。これは、ＤＭとＤＹ，ＤＣとＤＹの関係においても同様である。
【００３７】
次にステップＳ４２において、上記すべての条件に合致した（ｙ，ｚ）の中から、以下に示す評価式の値が最小となるものを求める。この評価式の値が小さいほど、キャリブレーション結果としての濃度値、すなわち予測された濃度値が目標とするグレーの各濃度成分に近いことを示す。
【００３８】
｜ＣＭＹ_ＤＣ−Ｔａｒｇｅｔ_ＤＣ｜＋
｜ＣＭＹ_ＤＭ−Ｔａｒｇｅｔ_ＤＭ｜＋
｜ＣＭＹ_ＤＹ−Ｔａｒｇｅｔ_ＤＹ｜
続いてステップＳ４３において、上記評価式の最小値から、上記評価式の誤差範囲以内にあるもの全てを、補正値候補とする。このように本実施形態においては、補正値を決定する際に評価式や条件式等の指標を利用することによって、最適な補正値を選択することができる。
【００３９】
そしてステップＳ４４において、補正値候補の組み合わせ集合における重心を求め、それを最適な補正値として採用する。
【００４０】
以上の処理を、全ての階調ｘ（ｘ＝１，・・・，２５５）について行うことによって、全階調に対する補正値が求められる。
【００４１】
以上説明したようにステップＳ３４において全階調の補正値が算出された後、必要であればステップＳ３５において、補正値が階調にあわせて単調増加になるように、スムージング処理を施すことも有効である。
【００４２】
そしてステップＳ３６において、以上の処理によって得られた補正値に基づき、プリンタ補正テーブル１７を作成する。
【００４３】
なお、本実施形態ではステップＳ３４において、Ｃの濃度を固定として補正値を求める例を示したが、もちろんＭやＹを固定としても良い。
【００４４】
またステップＳ３４で示した、キャリブレーション処理を行う際の評価式や条件等もこの例に限らず、ユーザの要求する精度に応じて設定しても良い。
【００４５】
また、目標とするグレーの再現性を高めるために、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各単色キャリブレーションを行った後に、本発明を適用しても良い。
【００４６】
以上説明したように本実施形態によれば、各インク色の見かけ転写率を考慮して、ＣＭＹ混色グレーの補正値を算出するため、色材混色により生成されるグレーを良好に再現することができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。
【００４８】
上述した第１実施形態においては、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＣＭＹ混色グレーの２５６階調分の実測値を用いて、理想的な混色グレーに近づくような補正値を算出する例を示したが、各色の２５６階調分のチャートを出力して測定するという一連の作業に手間がかかってしまう。また、ＣＭＹ混色グレーのキャリブレーションを必要とする階調以外の部分についても、同様のキャリブレーションを行ってしまうという無駄な処理が生じてしまう。
【００４９】
そこで第２実施形態においては、キャリブレーション用チャートにおけるパッチパターンの数や階調数を制限することによって、ユーザの所望する精度でのキャリブレーションを、効率よく行うことを目的とする。
【００５０】
図５に、第２実施形態における画像形成装置のブロック構成を示す。同図に示す構成は上述した第１実施形態の図１とほぼ同様であるが、記憶装置１３内に、階調パッチパターンの設定情報を格納するパッチ設定ファイル１８を備えることを特徴とする。
【００５１】
図６は、第２実施形態におけるキャリブレーション用の階調パッチパターンのレイアウトを示す図である。同図に示す階調パッチパターンがすなわち、記憶装置１３内に出力画像１４として記憶されている。本実施形態における階調パッチパターンは、Ｃ単色、Ｍ単色、Ｙ単色、ＣＭＹ混色グレーの各パッチが、入力値１２４までは４刻み、２４４までは８刻み、最後の入力値が２５５となる各４８階調分配置されている。これらのパッチパターンの設定情報はパッチ設定ファイル１８に保持されており、該設定情報が読み込まれることによって、出力画像１４が形成される。なお、パッチ設定ファイル１８は、ユーザの目的や求める精度に応じて書き換え可能である。
【００５２】
図７は、第２実施形態におけるキャリブレーション手順を示すフローチャートである。
【００５３】
まずステップＳ１３１において、出力画像１４として記憶された、図６に示す階調パッチパターンを記録媒体上に印刷する。次にステップＳ１３２において、ステップＳ３１で出力した階調パッチパターンの夫々について、濃度計あるいはスキャナである測定機１９を用いて濃度を測定する。このとき、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＣＭＹ混色グレーの各パッチについて、Ｃ，Ｍ，Ｙ各成分の濃度値を測定する。
【００５４】
第２実施形態においても上述した第１実施形態と同様に、ステップＳ１３３でＣＭＹ混色グレーの見かけ転写率１６（Ｔｃ，Ｔｍ，Ｔｙ）を算出し、これに基づいて各色の補正値を計算する。なお、数式４における逆行列が存在しない場合には、Ｔｃ＝Ｔｍ＝Ｔｙ＝１とする。
【００５５】
そしてステップＳ１３４において、４８階調分の測定濃度値に基づく補間演算を行うことによって、２５６階調分の濃度値を得る。
【００５６】
次にステップＳ１３５において、４８階調分のＣＭＹ混色グレー補正後の濃度値を予測する。その際、予測された濃度値が目標のグレーとなるように、見かけ転写率１６、及びステップＳ１３４で得られた２５６階調分の濃度値を用いて、実測された４８階調分の測定濃度１５を補正する。なお、第２本実施形態における補正後の濃度値、すなわち補正値の予測演算処理は、上述した第１実施形態で図４のフローチャートに示した処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。ステップＳ１３５においてはすなわち、４８階調分についてのＣ，Ｍ，Ｙ補正テーブルが作成される。
【００５７】
その後、ステップＳ１３６で４８階調分の補正入力値を補間計算し、ステップＳ１３７で２５６階調分の補正テーブルが完成する。
【００５８】
以上説明したように第２実施形態によれば、パッチパターンにおける階調数を制限することによって、各インク色の見かけ転写率を考慮したキャリブレーションを、より効率的に行うことができる。
【００５９】
また、ＣＭＹ混色グレーのキャリブレーションを特に必要とする階調部分があれば、該階調部分を主に配置したパッチパターンを使用することによって、所望する階調部分について重点的なキャリブレーションを行うことができる。
【００６０】
【他の実施形態】
なお、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）に適用しても良い。
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、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み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。
【００６１】
この場合、記憶媒体から読み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。
【００６２】
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出来る。
【００６３】
また、コンピュータが読み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動している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。
【００６４】
さらに、記憶媒体から読み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き込まれた後、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または全部を行い、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。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各インク色の見かけ転写率を考慮して、ＣＭＹ混色グレーの補正値を算出するため、ＣＭＹ混色グレーの予測濃度値の誤差を軽減し、色材混色により生成されるグレーを良好に再現できるキャリブレーションを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における階調パッチパターンレイアウトの一例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるＣＭＹ混色グレーキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態における最適な補正値を求める処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態における階調パッチパターンレイアウトの一例を示す図である。
【図７】本実施形態におけるＣＭＹ混色グレーキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　コンピュータサーバ
１１　中央制御装置
１２　ユーザインターフェース
１３　記憶装置
１４　出力画像
１５　測定濃度
１６　見かけ転写率
１７　プリンタ補正テーブル
１８　プリンタ
１９　測定機

Claims

記録媒体上に形成されたパッチの濃度測定結果に基づいて濃度補正テーブルを生成する画像処理方法であって、
前記形成されたパッチの濃度測定結果を取得する濃度値取得工程と、
前記濃度測定結果から各色材の見かけ転写率を算出する見かけ転写率算出工程と、
前記見かけ転写率を用いて、所定の目標濃度値を達成するための、前記各色材に対応する色成分の補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値に基づいて前記濃度補正テーブルを生成する補正テーブル生成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
前記色材は、シアン、マゼンタ、イエローの各色を含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
前記目標濃度値は、前記各色材の混色によって表現される色における、各色成分の濃度値であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
前記目標濃度値は、前記各色材の全ての混色によって表現されるグレー色における、各色成分の濃度値であることを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
前記補正値算出工程においては、前記濃度測定結果に前記見かけ転写率を乗じた場合に前記目標濃度値が達成されるように、前記各色材に対応する色成分の補正値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
前記補正値算出工程においては、前記各色材に対応する色成分のうち、１色成分の値を固定として他の色成分の補正値を算出することを特徴とする請求項５記載の画像処理方法。
前記パッチは、前記各色ごとに所定数の階調分を有することを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
前記所定数は、形成可能な最大階調数であることを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
前記所定数は、形成可能な最大階調数よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
前記最大階調数は２５６であることを特徴とする請求項８または９記載の画像処理方法。
前記パッチは、前記各色ごとに、前記最大階調数を所定ピッチで刻んだ階調分を有することを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
前記パッチは、前記各色ごとに、任意の階調付近についてはより細かくなるように、前記最大階調数を刻んだ階調分を有することを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
前記補正値算出工程においては、複数の補正値を評価した結果に基づいて、有効な補正値を決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
前記評価の方法は、ユーザ指示に基づいて設定されることを特徴とする請求項１３記載の画像処理方法。
記録媒体上に形成されたパッチの濃度測定結果に基づいて濃度補正テーブルを生成する画像処理装置であって、
前記形成されたパッチの濃度測定結果を取得する濃度値取得手段と、
前記濃度測定結果から各色材の見かけ転写率を算出する見かけ転写率算出手段と、
前記見かけ転写率を用いて、所定の目標濃度値を達成するための、前記各色材に対応する色成分の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値に基づいて前記濃度補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
さらに、前記パッチの情報を保持する保持手段と、
前記パッチの情報に基づいて前記パッチを記録媒体上に形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
前記濃度値取得手段は、前記記録媒体上に形成されたパッチの濃度を測定する測定器であることを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
コンピュータ上で実行されることにより、請求項１乃至１４のいずれかに記載された画像処理方法を実現することを特徴とするプログラム。
請求項１８記載のプログラムを記録した記録媒体。