JP2004187027A

JP2004187027A - 階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラム、階調補正曲線作成方法および画像処理装置

Info

Publication number: JP2004187027A
Application number: JP2002351979A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kawai; 宏幸河合
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】簡単かつ短時間の処理で高精度な階調補正曲線を作成できるようにする。
【解決手段】入力画像データを画像出力装置３の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成するのにあたって、前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置３で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得し、取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を算出し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する機能を、階調補正曲線作成装置１４に備えさせる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラムおよび階調補正曲線作成方法に関し、さらにはその階調補正曲線を用いて入力画像データを所望階調の画像出力をするための出力画像データに変換する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンピュータ内で取り扱われる画像データをプリンタ等の画像出力装置で出力する場合には、その画像データに対して色変換処理やハーフトーン処理等といった各種画像処理が施されるが、これら各種画像処理の一つに階調補正処理がある。階調補正処理は、入力値を順次変化させたときの出力結果の濃度特性や測色値の特性等が、プリンタエンジンやトナー色材等といった画像出力装置の出力特性に依存することから、その出力特性に応じた階調の補正を入力画像データに対して行い、その入力画像データを所望の出力結果を得るための出力画像データに変換する処理である。ここで、所望の階調の画像出力とは、入力画像データに対する出力結果の濃度特性や測色値の特性等が線形あるいはそれに準ずるような関係を持ち、濃度ジャンプや濃度反転等が起こらない出力のことをいう。
【０００３】
このような階調補正処理は、通常、入力画像データと出力画像データとの関係を規定する階調補正曲線に基づいて行われる。そして、階調補正曲線は、画像出力装置の出力特性に応じて同一機種同一モードあたり一つのものが予め作成され、これが階調補正処理を行う画像処理装置、例えば画像データを取り扱うコンピュータ内またはその画像データを出力する画像出力装置内の画像処理装置に保持記憶される。ところが、画像出力装置の出力特性には同一機種であっても個体差があるので、その個体差による差異を吸収するためには、画像出力装置毎に階調補正曲線を作成する必要がある。また、出力特性は経時変化等によっても変化する可能性があるので、初期段階と同様の出力結果を得るためには、随時階調補正曲線を作成し直し、これを反映させる必要がある。
【０００４】
これらのことから、従来、階調補正処理に必要となる階調補正曲線については、これを自動作成する技術が提案されている。具体的には、その一例として、入力値を段階的に順次変化させた複数の画像パッチについての画像出力装置での出力結果に基づいて、階調補正曲線上に乗るべき複数の候補点を演算し、さらに各候補点の間を高次曲線で近似して補間することによって、階調補正曲線を自動的に作成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２３３３４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、階調補正曲線の作成にあたっては、通常画像パッチの出力結果を光学的に読み取ったり測色したりすることで複数の候補点を得るため、画像出力装置の出力特性や読み取り（測色）の精度等によっては、各候補点が単調増加にならない箇所や各候補点の間の傾きが急変する箇所等が出現する場合もあり得る。このような場合に、各候補点の間を単に補間して階調補正曲線を作成したのでは、単調増加でない箇所や傾きが急変する箇所等の影響により、階調補正曲線として適切でないものが得られるおそれがある。このことから、上述した従来における階調補正曲線作成方法では、各候補点の間を高次曲線で近似して補間しているのである。
【０００７】
しかしながら、高次曲線による近似補間には、複雑な演算処理を伴う。そのために、従来の階調補正曲線作成方法では、迅速な階調補正曲線の作成が困難になることが考えられる。また、複雑な演算処理のために、複雑な演算回路構成や大容量のメモリ領域が必要になってしまう可能性もある。
【０００８】
そこで、本発明は、簡単かつ短時間の処理で高精度な階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラムおよび階調補正曲線作成方法、並びにその階調補正曲線を用いた画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された階調補正曲線作成装置である。すなわち、入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成装置であって、前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を算出し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する演算手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された階調補正曲線作成プログラムである。すなわち、入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成プログラムであって、コンピュータを、前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を算出し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する演算手段として機能させることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された階調補正曲線作成方法である。すなわち、入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成方法であって、前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得し、取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を計算し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された画像処理装置である。すなわち、入力画像データに階調補正を施して出力画像データを得る階調補正手段と、前記階調補正手段が基にする階調補正曲線をテーブル形式または数式形式で保持記憶する曲線保持手段とを備えるとともに、前記曲線保持手段が保持記憶する階調補正曲線は、前記入力画像データの値の段階的変化に対応した複数の画像パッチについての測色結果から得た各画像パッチ間の色差の累積和に基づいて作成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成の階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラムおよび画像処理装置、並びに上記手順の階調補正曲線作成方法によれば、いずれも、階調補正曲線が各画像パッチ間の色差の累積和に基づいて作成される。つまり、色差の累積和を基にすることから、作成後の階調補正曲線の変化は、入力画像データの値の段階的変化に応じて必ず単調増加となり、また傾きが急変することもない。しかも、単に色差を累積していけばよいため、階調補正曲線の作成のために複雑な演算処理を必要とすることもない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラム、階調補正曲線作成方法および画像処理装置について説明する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
先ず、はじめに、本発明に係る画像処理装置について説明する。図１は、本発明に係る画像処理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。ここで説明する画像処理装置１は、例えばディジタルカラー複写機やカラープリンタ、あるいはこれらと接続するコンピュータに搭載されて用いられるもので、ＣＰＵ２からの印刷命令信号に従いつつ、ＲＧＢ空間で色が表現され、かつ、０〜２５５の整数値のデータ形式である入力画像データを、ＣＭＹＫ空間で色が表現され、かつ、０〜２５５のｎ値のデータ形式である出力画像データに変換して、プリンタエンジン等の画像出力部３へ出力するものである。ただし、色空間やデータ形式等は一例に過ぎず、これに限定されるものではない。
【００１６】
このような変換処理を行うために、画像処理装置１では、図例のように、画像データ受信部１１と、色変換処理部１２と、墨版生成・下色除去処理部１３と、階調補正処理部１４と、ハーフトーン処理部１５と、画像データ送信部１６とを備えている。
【００１７】
画像データ受信部１１は、ＣＰＵ２からの印刷命令により、０〜２５５の整数値のデータ形式であるＲＧＢデータ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を受け取るものである。色変換処理部１２は、数式計算あるいはテーブル参照方式により、画像データ受信部１１からのＲＧＢデータ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を０〜２５５の整数値のデータ形式であるＣＭＹデータ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）に変換するものである。墨版生成・下色除去処理部１３は、数式計算あるいはテーブル参照方式により、色変換処理部１２からのＣＭＹデータ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）を０〜２５５の整数値のデータ形式であるＣＭＹＫデータ（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）に変換するものである。階調補正処理部１４は、数式計算あるいはテーブル参照方式により、墨版生成・下色除去処理部１３からのＣＭＹＫデータ（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）を０〜２５５の整数値のデータ形式であるＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）に変換するものである。ハーフトーン処理部１５は、数式計算あるいはテーブル参照方式により、階調補正処理部１４からのＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）を０〜２５５のｎ値のデータ形式であるＣＭＹＫデータ（Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３，Ｋ３）に変換するものである。画像データ送信部１６は、ハーフトーン処理部１５からのＣＭＹＫデータ（Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３，Ｋ３）を出力画像データとして、画像出力部３へ出力するものである。
【００１８】
これらの各部１１〜１６のうち、階調補正処理部１４は、画像出力部３の出力特性に応じた階調補正をすべく、ＣＭＹＫデータ（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）をＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）に変換するものである。階調補正処理部１４では、その変換を、階調補正曲線を基にした数式計算あるいはテーブル参照方式によって行うが、その階調補正曲線に大きな特徴を有している。詳しくは、階調補正曲線が従来とは異なる手法で作成されており、また画像出力部３の個体差や経時変化等に対応すべく随時作成し直し得るようになっている。つまり、階調補正処理部１４は、本発明に係る階調補正曲線作成装置としての機能を有したものである。
【００１９】
なお、階調補正処理部１４を含む上述した各部１１〜１６は、例えばディジタルカラー複写機やカラープリンタに搭載されて好適なように、専用ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｅｄＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等のハードウエア回路によって構成することが考えられるが、例えばコンピュータ上で動作するプリンタドライバのようにソフトウエアによって構成したものであっても構わない。また、その場合には、ソフトウエア構成はコンピュータ内にインストールされているのではなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであっても、または有線若しくは無線による通信手段を介して配信されるものであってもよい。つまり、本実施形態で説明する画像処理装置１および階調補正処理部１４は、コンピュータを画像処理装置または階調補正曲線作成装置として機能させるための画像処理プログラムまたは階調補正曲線作成プログラムによっても実現することが可能である。
【００２０】
次に、以上のような画像処理装置１における階調補正処理部１４、すなわち階調補正曲線作成装置として機能する階調補正処理部１４について詳しく説明する。図２は、図１の画像処理装置における階調補正処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。図例のように、階調補正処理部１４は、画面入力制御部２１、画像データメモリ２２、階調補正処理制御部２３、階調補正処理記憶部２４、画像変換制御部２５およびテスト印刷データ記憶部２６を備えているとともに、表示ディスプレイ２７および操作部２８と接続されている。なお、表示ディスプレイ２７としては、例えばコンピュータのＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）画面やプリンタ等のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）パネルを用いればよい。また、操作部２８としては、例えばコンピュータのキーボードおよびやプリンタ等の操作パネルを用いればよい。
【００２１】
画面入力制御部２１は、階調補正曲線の作成に必要となる各種情報を表示ディスプレイ２７および操作部２８との間で授受し、その授受内容に対応した各命令信号を階調補正処理制御部２３へ送出するものである。画像データメモリ２２は、画面入力制御部２１が授受する各種情報、特に後述する階調補正曲線作成のダイアログボックス画面を表示するためのデータを格納しているものである。階調補正処理制御部２３は、画面入力制御部２１からの各命令信号に応じて、階調補正曲線を作成するための演算処理を行うものである。階調補正処理記憶部２４は、階調補正処理制御部２３での演算結果である階調補正曲線を保持記憶するものである。画像変換制御部２５は、墨版生成・下色除去処理部１３からのＣＭＹＫデータ（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）を、階調補正処理制御部２３での演算結果である階調補正曲線に基づいて変換し、ＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）としてハーフトーン処理部１５に送出するものである。テスト印刷データ記憶部２６は、階調補正曲線の作成に必要となるもので、後述するテスト印刷パターンを印刷するためのデータを格納しているものである。
【００２２】
続いて、このような構成の階調補正処理部１４における処理動作例、特に階調補正曲線を作成する場合の処理動作例について、すなわち本発明に係る階調補正曲線作成方法について説明する。図３は、階調補正曲線作成の手順の概要の一例を示すフローチャートである。階調補正曲線の作成にあたっては、先ず、コンピュータまたはプリンタ等の操作者が操作部２８上で所定操作を行う。その所定操作があると、画面入力制御部２１は、画像データメモリ２２から必要なデータを取り出して、表示ディスプレイ２７にダイアログボックス画面を表示させる（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。
【００２３】
ここで、表示ディスプレイ２７が表示するダイアログボックス画面について説明する。図４は、階調補正曲線作成のためのダイアログボックス画面の一具体例を示す説明図である。図例のように、ダイアログボックス画面３０は、操作部２８の操作によってクリックや押下等される対象として、色選択タグ３１、測定値入力ボックス３２、テスト印刷ボタン３３、読込ボタン３４、計算ボタン３５、保存ボタン３６、ＯＫボタン３７、キャンセルボタン３８を備えている。
【００２４】
色選択タグ３１は、階調補正曲線を計算する色成分を選択するためのものである。具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色成分が選択可能となっている。したがって、表示ディスプレイ２７上では、色選択タグ３１の選択に応じて、各色成分毎のダイアログボックス画面３０（計４枚）のいずれかが表示されることになる。
【００２５】
測定値入力ボックス３２は、テスト印刷パターン上の複数の画像パッチについての測色結果を入力するためのものである。具体的には、例えばＡ〜Ｐの１６個の画像パッチについての測色結果を、それぞれＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値によって入力可能となっている。なお、画像パッチの測色結果については、その詳細を後述するが、必ずしもＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値である必要はなく、他の色空間における色値であっても構わない。
【００２６】
テスト印刷ボタン３３は、階調補正曲線の作成に必要なテスト印刷パターンの印刷指示を行うためのものである。読込ボタン３４は、測定値入力ボックス３２に入力すべき各測色結果の読み込み指示を行うためのものである。計算ボタン３５は、読み込んだ測色結果に基づく階調補正曲線作成の計算を指示するためのものである。保存ボタン３６は、計算した階調補正曲線の保存を指示するためのものである。ＯＫボタン３７は、計算した階調補正曲線を確定してダイアログボックス画面３０を閉じる指示を行うためのものである。キャンセルボタン３８は、計算した階調補正曲線を確定しないでダイアログボックス画面３０を閉じる指示を行うためのものである。
【００２７】
このようなダイアログボックス画面３０上でテスト印刷ボタン３３がクリックや押下等されたか否かによって、画面入力制御部２１は、図３に示すように、新たな階調補正曲線を得るためのテスト印刷を行うか否かを判断する（Ｓ１０２）。そして、この判断結果がテスト印刷を行う（Ｙｅｓ）場合には、階調補正処理部１４および画像データ送信部１６を通じて、画像出力部３でテスト印刷パターンのテスト印刷が行われる（Ｓ１０３）。すなわち、画面入力制御部２１からの命令信号に応じて、テスト印刷データ記憶部２６に格納されているデータが、画像変換制御部２５でＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）に変換され、画像データ送信部１６を通じて画像出力部３へ送出され、その画像出力部３でテスト印刷パターンとして印刷出力されるのである。
【００２８】
ここで、画像出力部３が印刷出力するテスト印刷パターンについて説明する。図５は、階調補正曲線作成のためのテスト印刷パターンの一具体例を示す説明図である。図例のように、テスト印刷パターン４０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色成分について、例えばＡ〜Ｐの１６個の画像パッチ４１を備えている。なお、画像パッチ４１の数は、ダイアログボックス画面３０上の測定値入力ボックス３２の数と対応しているものとする。そして、これら各色成分毎の１６個の画像パッチ４１は、その階調値が段階的に変化している。例えば、画像出力部３で印刷出力する出力画像データが０〜２５５のｎ値のデータ形式であるＣＭＹＫデータであれば、その階調値がＡ＝０、Ｂ＝１７、Ｃ＝３４、Ｄ＝５１、Ｅ＝６８、Ｆ＝８５、Ｇ＝１０２、Ｈ＝１１９、Ｉ＝１３６、Ｊ＝１５３、Ｋ＝１７０、Ｌ＝１８７、Ｍ＝２０４、Ｎ＝２２１、Ｏ＝２３８、Ｐ＝２５５といった具合である。
【００２９】
このようなテスト印刷パターン４０が画像出力部３で用紙上に印刷出力された後は、図３に示すように、そのテスト印刷パターン４０上における各画像パッチ４１が測色計にて測色されることになる（Ｓ１０４）。この測色は、コンピュータまたはプリンタ等の操作者が、広く一般に知られている測色計を用いて行えばよいため、ここではその説明を省略する。
【００３０】
そして、テスト印刷パターン４０上の各画像パッチ４１の測色後、あるいはテスト印刷を行わない場合（Ｓ１０２でＮｏ）には、続いて、画面入力制御部２１は、ダイアログボックス画面３０上の測定値入力ボックス３２に測色結果のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が入力されたか否かによって、新たな階調補正曲線の作成を行うか否かを判断する（Ｓ１０５）。ただし、測色計が階調補正処理部１４と接続されており、読込ボタン３４のクリックや押下等に応じて測色計での測色結果が階調補正処理部１４にロードされるように構成されている場合には、その読込ボタン３４がクリックや押下等されたか否かによって、新たな階調補正曲線の作成の要否を判断しても構わない。
【００３１】
この判断結果が階調補正曲線の作成を行う（Ｙｅｓ）場合には、操作部２８の操作により測定値入力ボックス３２に入力されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値、または測色計からロードされて読み込まれたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が、画像データメモリ２２に各画像パッチ４１の測色値として格納され、その後の階調補正曲線作成処理に用いられることになる（Ｓ１０６）。
【００３２】
その後、ダイアログボックス画面３０上における計算ボタン３５がクリックや押下等されると、画面入力制御部２１は、階調補正曲線作成の計算を指示する旨の命令信号を階調補正処理制御部２３へ与える。これにより、階調補正処理制御部２３は、詳細を後述する手法による演算処理を行って、階調補正曲線を作成する（Ｓ１０７）。階調補正処理制御部２３が階調補正曲線を作成すると、画面入力制御部２１は、ダイアログボックス画面３０上の保存ボタン３６がクリックや押下等されたか否かによって、その階調補正曲線を保存するか否かを判断する（Ｓ１０８）。この判断結果が階調補正曲線の保存を行う（Ｙｅｓ）場合には、階調補正処理制御部２３が作成した階調補正曲線は、階調補正処理記憶部２４に保存されることになる（Ｓ１０９）。
【００３３】
そして、その後にダイアログボックス画面３０上のＯＫボタン３７がクリックや押下等されると、階調補正処理制御部２３は、それ以降、階調補正処理記憶部２４に保存させた階調補正曲線を、新たな階調補正曲線として使用することを決定する（Ｓ１１０，Ｓ１１１）。これにより、画像変換制御部２５は、それ以降、階調補正処理記憶部２４が記憶保持している階調補正曲線に基づいてデータ変換処理を行うことになる。なお、ＯＫボタン３７のクリックや押下等の後は、ダイアログボックス画面３０が閉じられる。
【００３４】
一方、ダイアログボックス画面３０上のキャンセルボタン３８がクリックや押下等され、階調補正処理記憶部２４内の階調補正曲線を使用しないと判断した場合（Ｓ１１０でＮｏ）、または新たな階調補正曲線の作成を行わないと判断した場合（Ｓ１０５でＮｏ）、若しくは階調補正処理制御部２３が作成した階調補正曲線を保存しないと判断した場合（Ｓ１０８でＮｏ）には、階調補正処理制御部２３は、階調補正曲線についての設定内容を無効とする（Ｓ１１２）。そして、キャンセルボタン３８のクリックや押下等の後は、ダイアログボックス画面３０が閉じられる。
【００３５】
ここで、階調補正処理制御部２３が階調補正曲線を作成する際に行う演算処理（図３におけるＳ１０７参照）について詳しく説明する。ここでは、階調値が段階的に変化するＣ色成分の各画像パッチＡ〜Ｐについての測色結果Ｃ_０〜Ｃ_１５のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が、以下の表に示す通りであるものとする。
【００３６】
【表１】

【００３７】
このような測色結果Ｃ_０〜Ｃ_１５がダイアログボックス画面３０上の測定値入力ボックス３２に入力されると、あるいは読み込まれると、階調補正処理制御部２３は、その測色結果Ｃ_０〜Ｃ_１５から階調値の段階的変化の順に各画像パッチＡ〜Ｐの間の色差ΔＥを認識する。具体的には、以下に示す（１）式を用いて、階調値の段階的変化の順に、隣接する各測定結果Ｃ_０〜Ｃ_１５同士の間の色差ΔＥを算出する。なお、ここでの色差ΔＥは、互いの色の差を数量的に表した絶対値のことをいう。
【００３８】
【数１】

【００３９】
そして、それぞれの色差ΔＥを算出すると、階調補正処理制御部２３は、以下に示す（２）式を用いて、その色差ΔＥの累積和を出力値Ｅとして算出する。
【００４０】
【数２】

【００４１】
出力値Ｅを算出した後は、階調補正処理制御部２３では、その出力値Ｅに対する正規化処理を行う。画像出力部３の出力特性を吸収しつつ、階調補正曲線をリニアな形に近づけるには、入力値に対する出力値の逆変換曲線を求めればよいからである。つまり、０〜２５５の出力値（整数値）に対する、０〜２５５の入力値（整数値）のテーブルを作成し、テーブル参照により階調補正を行えるようにすべく、出力値Ｅに対する正規化処理を行う。この正規化処理は、以下に示す（３）式を用いて行えばよい。
【００４２】
【数３】

【００４３】
図６は、本発明に係る階調補正曲線作成方法により作成された階調補正曲線の一具体例を示す説明図である。上述した階調補正処理制御部２３による演算処理の結果をグラフ上にプロットすると、図例のような階調補正曲線が得られることになる。この図例の階調補正曲線では、０〜２５５の出力値（整数値）に対する０〜２５５の入力値（整数値）が矢印の方向で示されている。
【００４４】
階調補正処理制御部２３では、以上に説明した演算処理を、Ｃ色成分だけではなく、Ｍ，Ｙ，Ｋの各色成分についても行い、各色についての階調補正曲線を生成する。なお、上述した説明では、階調補正曲線の生成にあたり、画像パッチの数が１６個である場合、すなわち階調値の変化が１６段階である場合を例に挙げたが、その数は増減があっても全く同様に階調補正曲線の生成が可能である。また、それぞれの階調値についても適宜設定すればよい。
【００４５】
以上に説明したように、本実施形態の階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラム、階調補正曲線作成方法および画像処理装置によれば、階調補正曲線が各画像パッチ間の色差の累積和に基づいて作成される。つまり、絶対値の累積和を基にすることから、作成後の階調補正曲線の変化は、入力画像データの値の段階的変化に応じて必ず単調増加となる。したがって、出力値に対する入力値の関係のテーブルを作成することにより、濃度の反転等の発生しない高画質な階調補正を実現する階調補正曲線を簡単に作成することができる。また、色差の累積の形で表しているため、急激な濃度変化が発生する箇所についても、全体からの比率としての変化分は抑えられた値となっており、その出現頻度および程度が非常に低いものとなる。つまり、階調補正曲線の傾きが急変することもない。しかも、階調補正曲線の作成のため演算処理は、色差の累積和を求めるという単純計算で済むため、条件の違い等による複雑な処理を要することがなく、簡単かつ短時間で階調補正曲線を作成することができる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、階調補正曲線の作成にあたって、所定のテスト印刷パターン４０の印刷結果の測色を行い、その測色結果を階調補正処理制御部２３が取得して演算処理を行うため、階調補正曲線の作成者の違いによって作成された階調補正曲線がばらついてしまうこともない。
【００４７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明に係る階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラム、階調補正曲線作成方法および画像処理装置の第２の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、主に上述した第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００４８】
図７は、階調補正処理部の他の構成例を示すブロック図である。図例のように、ここで説明する階調補正処理部１４′は、画像読込部５１、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換テーブル５２、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３、階調補正処理制御部５４、階調補正処理記憶部５５、画像変換制御部５６およびテスト印刷データ記憶部５７を備えているとともに、画像入力部５８と接続されている。なお、階調補正処理制御部５４、階調補正処理記憶部５５、画像変換制御部５６およびテスト印刷データ記憶部５７は、第１の実施の形態で説明した階調補正処理制御部２３、階調補正処理記憶部２４、画像変換制御部２５およびテスト印刷データ記憶部２６と略同様のものである。また、画像入力部５８は、テスト印刷パターン上の各画像パッチを光学的にＲＧＢ信号として読み取るもので、例えばスキャナを用いることが考えられる。
【００４９】
画像読込部５１は、画像入力部５８からＲＧＢ信号を受け取って、これをＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３へ送出するものである。ＲＧＢ→Ｌａｂ変換テーブル５２は、ＲＧＢ空間→Ｌａｂ空間の対応テーブルを予め格納しているものである。なお、この対応テーブルは、公知のものを用いればよい。ＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３は、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換テーブル５２が格納する対応テーブルに基づいて、画像読込部５１からのＲＧＢ信号をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換するものである。
【００５０】
なお、このような構成の階調補正処理部１４′には、画像出力部３に加えて画像入力部５８が接続されたシステムにて用いられることから、テスト印刷ボタンとテストパターン読込ボタン（ただし、いずれも図示せず）が付設されているものとする。テスト印刷ボタンは、第１の実施の形態におけるテスト印刷ボタン３３と同様に、テスト印刷パターン（図５参照）を画像出力部３に印刷出力させるためのものである。また、テストパターン読込ボタンは、テスト印刷パターンを画像入力部５８に読み取らせるためのものである。
【００５１】
続いて、このような構成の階調補正処理部１４′における処理動作例について説明する。図８は、階調補正曲線作成の手順の概要の他の例を示すフローチャートである。図例のように、階調補正処理部１４′では、テスト印刷ボタンが操作されると、テスト印刷パターンのテスト印刷を実行する（Ｓ２０１）。すなわち、テスト印刷データ記憶部５７に格納されているデータを、画像変換制御部５６がＣＭＹＫデータ（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）に変換し、画像データ送信部１６を通じて画像出力部３へ送出し、その画像出力部３がテスト印刷パターンとして印刷出力する。
【００５２】
その後、テスト印刷パターンが印刷出力された用紙が画像入力部５８にセットされ、テストパターン読込ボタンが操作されると、階調補正処理部１４′では、その画像入力部５８にて読み取られたＲＧＢ信号を画像読込部５１が受け取る（Ｓ２０２）。そして、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３が、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換テーブル５２が格納する対応テーブルを基に、そのＲＧＢ信号をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する（Ｓ２０３）。
【００５３】
このとき、テスト印刷パターンを読み取る際に予め各色成分の各階調パターンの位置がわかっているので、ＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３では、それぞれのパターンのＲＧＢ値をエリア平均により求めることができる。また、事前に画像入力部５８の特性からＲＧＢとＬａｂの対応を調べておき、テーブル参照方式で格納しておいても構わない。このようなＲＧＢ→Ｌａｂ変換部５３での変換処理によって、各色成分の各階調パターンの測色値（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値）が間接的に計算により求められることになる。
【００５４】
このＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値は、その後の階調補正曲線作成処理に用いられることになる（Ｓ２０４，Ｓ２０５）。ただし、階調補正曲線作成処理については、第１の実施の形態の場合と同様なので、ここではその説明を省略する。
【００５５】
以上に説明したように、本実施形態の階調補正曲線作成装置、階調補正曲線作成プログラム、階調補正曲線作成方法および画像処理装置においても、階調補正曲線が各画像パッチ間の色差の累積和に基づいて作成されることから、濃度の反転等が発生せず、また傾きが急変することもない高画質な階調補正を実現する階調補正曲線を、複雑な演算処理を要することなく簡単に作成することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、階調補正曲線の作成にあたって、画像出力部３にて出力したテストパターンをそのまま画像入力部５８に読み込ませて、自動的に階調補正曲線を作成することが可能であるため、非常に容易に階調補正曲線の作成を行うことができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力画像データに階調補正を施して出力画像データを得る場合に必要となる階調補正曲線を、各画像パッチ間の色差の累積和を基に作成することから、濃度の反転を回避し濃度ジャンプを極力抑えた階調補正曲線を簡単かつ短時間に作成することができる。つまり、簡単かつ短時間の処理で高精度な階調補正曲線を作成することができる。しかも、その階調補正曲線を用いて階調補正処理を行えば、濃度反転や濃度ジャンプ等がないことから、結果として高画質な印刷出力を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る画像処理装置における階調補正処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る階調補正曲線作成の手順の概要の一例を示すフローチャートである。
【図４】階調補正曲線作成のためのダイアログボックス画面の一具体例を示す説明図である。
【図５】階調補正曲線作成のためのテスト印刷パターンの一具体例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る階調補正曲線作成方法により作成された階調補正曲線の一具体例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る画像処理装置における階調補正処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る階調補正曲線作成の手順の概要の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…画像処理装置、３…画像出力部、１４，１４′…階調補正処理部、２１…画面入力制御部、２２…画面データメモリ、２３，５４…階調補正処理制御部、２４，５５…階調補正処理記憶部、２５，５６…画像変換制御部、２６，５７…テスト印刷データ記憶部、２７…表示ディスプレイ、２８…操作部、３０…ダイアログボックス画面、３１…色選択タグ、３２…測定値入力ボックス、３３…テスト印刷ボタン、３４…読込ボタン、３５…計算ボタン、３６…保存ボタン、３７…ＯＫボタン、３８…キャンセルボタン、４０…テスト印刷パターン、４１…画像パッチ、５１…画像読込部、５２…ＲＧＢ→Ｌａｂ変換テーブル、５３…ＲＧＢ→Ｌａｂ変換部、５８…画像入力部

Claims

入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成装置であって、
前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を算出し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する演算手段と
を備えることを特徴とする階調補正曲線作成装置。
入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成プログラムであって、
コンピュータを、
前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を算出し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する演算手段
として機能させることを特徴とする階調補正曲線作成プログラム。
入力画像データを画像出力装置の階調特性に合った出力画像データに補正するための階調補正曲線を生成する階調補正曲線作成方法であって、
前記入力画像データの値の段階的変化に対応して前記画像出力装置で形成された複数の画像パッチについての測色結果を取得し、
取得した測色結果から前記段階的変化の順に各画像パッチの間の色差を認識して当該色差の累積和を計算し、当該累積和と前記入力画像データの値との関係から前記階調補正曲線を作成する
ことを特徴とする階調補正曲線作成方法。
入力画像データに階調補正を施して出力画像データを得る階調補正手段と、
前記階調補正手段が基にする階調補正曲線をテーブル形式または数式形式で保持記憶する曲線保持手段とを備えるとともに、
前記曲線保持手段が保持記憶する階調補正曲線は、前記入力画像データの値の段階的変化に対応した複数の画像パッチについての測色結果から得た各画像パッチ間の色差の累積和に基づいて作成されたものである
ことを特徴とする画像処理装置。