JP2005103921A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粒状性を評価するために画像処理後のデータに基づいて実際に画像を印刷し、印刷結果をスキャナでスキャンする必要があった。
【解決手段】 ドットマトリクス状の画素からなる画像を示す画像データに対して画像処理を実施するにあたり、上記画素毎にドットの形成状態を特定する画像データを取得し、印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを取得し、上記画素より小さなサブ画素にて構成されるサブ画素平面上で上記画像データによって形成されるドットの記録状態を示す記録状態データを作成する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷制御装置に関する。

印刷装置において画像を印刷する際には、通常、ドットマトリクス状の各画素について色成分毎に階調表現した階調データに対して色変換処理やハーフトーン処理、印刷媒体上で隣接するドットを形成するノズルが同じノズルに偏ることを防止するマイクロウィーブ処理など、種々の画像処理を行っている。このような画像処理を経て印刷される印刷物の画質は、当該画像処理の内容に大きく依存している。この画質は種々の視点に基づいて評価することができるが、ノイズや見た目の滑らかさ、すなわち粒状性を評価する手法として周波数解析が知られている（例えば、非特許文献１）。
藤野真著，「Japan Hardcopy '99 論文集」，p.291-294

上述の非特許文献１においては、粒状性を評価するために画像処理後のデータに基づいて実際に画像を印刷し、印刷結果をスキャナでスキャンする必要があった。従って、画像処理の内容を変更して画質を最適化するに際して、画像処理を変更するたびに印刷作業およびスキャン作業が必要となり、非常に時間がかかっていた。この作業には非常に時間がかかるため、画像処理のパラメータを変えながら試行錯誤を繰り返し、画質を最適化することは実質的に不可能であった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、実際に印刷やスキャンを行うことなく印刷物の画質を評価することが可能な画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび印刷制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、画素毎のドットの形成状態を示す画像データを取得し、この画像データによって印刷媒体上に記録されるドットをシミュレートする。すなわち、当該画像データにおいては、各画素毎にドットの形成状態（インクによって形成されるドットの有無（異なるインク滴によって形成するドットの有無を含む））を示しているが、実際に印刷媒体上に記録されるドットの記録状態（印刷媒体上で記録されるドットの様子）を示してはいないので、この記録状態をシミュレートする。

このために本発明では、印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを記憶媒体に記憶しておく。また、ドットの形成状態をシミュレートするために上記画像データにおける各画素より小さなサブ画素を構成する。すなわち、上記ドット形状データと上記各画素のドットの形成状態とを参照すれば、各画素毎におけるドットの有無のみならずその形状を特定することができる。また、上記各画素より小さなサブ画素によってサブ画素平面を形成することによって各画素毎の記録状態を詳細に記述することが可能になり、各画素内でインクが記録される部位と記録されない部位を特定することができる。

サブ画素平面上に記述されたドットの記録状態は、印刷媒体上に記録されるドットの様子に相当するので、実際に印刷やスキャンを行うことなく印刷物の画質を評価することが可能になる。すなわち、印刷やスキャンなど、時間や人手による労力を要する作業が一切不要であり、非常に容易かつ高速にドットの記録状態を得ることができる。この結果、ドットの記録状態を繰り返し算出することも非常に容易になり、多量の画像データであっても非常に容易に評価することが可能になる。従って、上記画像データに対する画像処理について試行錯誤を行って、好ましい画像処理を特定することが可能になる。

ここで、画像データにおいては、画素毎にドットの形成状態を特定することができればよく種々の構成を採用可能である。例えば、ドットの有無（２階調）でドットの形成状態を記述しても良いし、異なる大きさのドットを記録する場合であればそのドットの大きさおよびドットの有無（３階調以上）でドットの形成状態を記述しても良い。ドットを記録する印刷装置において複数色のインクを使用する場合には、各色毎の画像データを用意して各色毎にドットの記録状態をシミュレートすることができる。

このような画像データの例として、ハーフトーン処理を実施した後のデータを採用しても良い。すなわち、コンピュータで扱う画像のデータとしては各画素の色を色成分毎の階調値で表現したデータが一般的であり、この画像のデータを印刷する際には、印刷装置で使用するインクの色毎にその使用量を少数の階調（通常２〜４階調程度）で階調表現した階調データを生成し、さらに、このデータに対してハーフトーン処理を行うことが一般的である。そこで、ハーフトーン処理後のデータを上記画像データとして取得する構成を採用すれば、本発明を一般的な印刷装置に対して適用することができる。

ハーフトーン処理後のデータにおいては、上述のように各画素毎にドットの形成状態を特定しているので、ハーフトーン処理後のデータは上記画像データ取得手段で取得されるデータとしてそのまま採用することが可能である。むろん、ハーフトーン処理のアルゴリズムとしては、種々の構成を採用可能であり、誤差拡散，ディザ等種々のアルゴリズムを採用可能である。また、画像データが示す画像としては、特定の絵や写真であっても良いし、特定のパターン、例えば、特定の色のベタパターンやグラデーションパターンであっても良い。画像の大きさも特に限定されず、種々の大きさの画像についてシミュレート可能である。

記録状態データ作成手段については、上記画素をサブ画素に分割し、サブ画素によってドットマトリクス状のサブ画素平面を形成してドット記録の有無をサブ画素平面上で記述できればよい。上述のように印刷装置において使用するインク色毎の画像データを用意して、各色毎にドットの記録状態をシミュレートする場合には、各色毎に形成されるドットマトリクス状の各画素を重ね合わせることで同じ位置を示す画素を定義することができる。これに伴って、各色毎に同じ位置を示すサブ画素を定義することができ、印刷媒体上での各色インクの重なりを評価することも可能になる。従って、多色の印刷物における記録状態も容易に評価することが可能になる。

ドットの記録状態を評価する手法としては、種々の手法が採用可能であり、その構成例として、上記サブ画素毎の色彩値を評価する構成を採用可能である。すなわち、サブ画素毎の色彩値を特定することができれば、各サブ画素が集まって形成するドットの明度，彩度，色相を評価することが可能になる。さらに、これらの色彩値が判明していれば、各ドットが集まって形成する画像における画質、例えば、粒状性や階調性を評価することが可能になる。つまり、各サブ画素毎に色彩値を特定することができれば、各ドットについての微視的な色の評価も巨視的な画質の評価も実施することができる。

色彩値は各種手法で算出することが可能であるが、各ドットの分光反射率から算出するのが好ましい。すなわち、分光反射率を特定していれば、任意の光源下でのドットの色を特定することが可能になり、高い自由度で各ドットの色や画質を評価することが可能になる。本発明においては、上記サブ画素によってドットの形状を記述するので、各ドットは複数の連続するサブ画素に渡っている。これらのサブ画素について同じ色のドットであれば同じ分光反射率であると定義すれば、容易にドットの色を評価することが可能になるが、むろん、散乱等の影響を考慮して分光反射率補正し、あるいは演算過程で補正を行ってドットの端と中央とで異なる色彩値になるようにしても良い。

尚、各サブ画素によって形成される色を評価するに際し、各色毎の分光反射率が判明していれば、各色を重畳した結果として得られる色彩値を算出することも可能である。例えば、同じ位置に相当するサブ画素の分光反射率同士を波長毎に乗じて得られた分光反射率を重畳後のドットの分光反射率とする構成等を採用可能である。また、上述のように各ドットについての巨視的な画質を評価するために各サブ画素の色彩値を算出する際には、ドットを形成しないサブ画素については印刷媒体の分光反射率になるとすればよい。

また、分光反射率に基づいて算出する色彩値として明度を採用すると簡単かつ効果的にドットの色や画質を評価することができる。すなわち、人間の目は彩度や色相と比較して明度の変化に敏感であるので、各サブ画素が集まって形成するドットや各ドットが集まって形成する画像における画質を評価する際に明度に基づいて評価を行えば、１種類の色成分のみに基づいて効果的に評価を行うことが可能になる。むろん、詳細に評価を行うのであれば、明度，彩度，色相のうち、２種類以上の色成分に基づいて評価を行っても良い。

画質を評価する際の好適な構成例として画像の粒状性を評価しても良い。このとき、上記記録状態データに基づいて粒状性を評価するための粒状性指標を算出する。すなわち、記録状態データから上記画像データによって形成されるドットの記録状態を取得することができるので、各記録状態において形成される粒状感を数値化し、粒状性指標とすれば、粒状性を定量化し、客観的に粒状性を評価することが可能になる。この結果、評価者の好み等、主観に影響されることがなくなるので、粒状性を評価する際の評価の質が向上する。

粒状性指標としては、種々の指標を採用可能であるが、その好適な構成例として空間周波数を評価する指標を採用可能である。すなわち、サブ画素平面に形成されるドットにおける明度の空間周波数は単位長さ当たりの明度振幅に相当するので、この空間周波数によれば、サブ画素平面上のドットの粒状性やノイズを定量化することが可能になる。空間周波数による評価を行う際には、サブ画素平面を２次元実空間として定義し、各サブ画素についての明度をフーリエ変換することによって２次元逆空間上のスペクトルを取得すればよい。

むろん、人間の目においては、明度の空間周波数毎に応答特性が異なるので、上記明度の空間周波数に対して視覚の空間周波数特性（ＶＴＦ：Visual Transfer Function）を乗じて粒状性指標を算出しても良い。また、人間の目においては、画像全体の明度によって粒状性の感じ方が異なるので、画像全体の明度に依存する補正係数を上記粒状性指標に含めるように構成しても良い。

さらに、上記画像データが示す画像全体の粒状性を評価するため、各サブ画素毎に算出される値を積分しても良い。また、明度以外の色成分も考慮して粒状性を評価することも可能である。例えば、上記色彩値として、明度成分，赤−緑成分，黄−青成分を算出し、それぞれをフーリエ変換した後、各色成分毎に予め定義された視覚の空間周波数特性を乗じて粒状性指標を算出すればよい。

尚、印刷やスキャンを実行することなく上述のような空間周波数によって実用的な粒状性の評価を可能にしたのは、上記画像データにおける各画素をそれより小さなサブ画素に分割したことが大きく寄与している。すなわち、上記画素毎にドットの有無を定義するのみでは印刷媒体上に形成されるドットの形状や色毎のドットの重なり具合を詳細に定義できないが、サブ画素レベルでドットの記録状態を記述することにより、ドットの形状を含めた状態で空間周波数を評価することが可能になる。この結果、印刷やスキャンを実施しなくても実際に人間の目が感じる粒状性を的確に表現することが可能になる。

また、各サブ画素レベルでドットの記録状態を記述するための構成例として、印刷媒体上に形成される典型的な形状のドットを想定し、上記ドット形状データによってその大きさを特定する構成を採用しても良い。すなわち、シミュレートする印刷装置によって形成する典型的な形状のドットが印刷媒体上に記録されると想定すれば、その大きさを特定するパラメータをドット形状データとすることにより、容易にサブ画素平面上でドット形状を記述することが可能になる。

ドットの典型的な形状としては種々の形状を採用可能であり、例えば、略楕円状のドットを採用することが可能である。すなわち、キャリッジを主走査させながらノズルからインク滴を飛翔させるインクジェット方式のプリンタにおいては、印刷媒体に対して主走査方向に相対速度を有しながらインク滴が飛翔するので、ドット形状が楕円になることが多い。そこで、ドット形状を楕円とすれば、当該インクジェット方式のプリンタに対して本発明を適用し、ドットの記録状態を評価することが可能になる。また、この場合、上記パラメータとして、楕円の長径や短径を示す値等を採用可能である。

むろん、ドットの典型的な形状としては、楕円に限定されないし、上記パラメータとしても２種類の値のみで記述することに限定されない。むろん、典型的な形状を複数個想定しても良い。また、上記ノズルからインクを吐出する際にインクが複数のインク滴に分離するような場合には、分離して記録される複数のドットの典型的な形状およびその大きさを示すデータによって上記ドット形状データを構成すればよい。この場合、両ドットの位置を特定できるようなパラメータをドット形状データに含むと好ましい。

さらに、サブ画素平面上でドットの記録状態を記述する際に好適な構成例として、上記画像データによって記録される各ドットの形成位置を示すドット位置データを利用する構成を採用しても良い。すなわち、上記サブ画素が各画素より小さな画素であることにより、各ドットの形成位置をサブ画素平面上で調整することが可能になる。そこで、ドット位置データにおいては、各ドットについて、サブ画素単位で形成位置を特定できるようにしておき、上記記録状態データ作成手段にて上記ドット形状を決定するとともにサブ画素平面上の詳細なドット形成位置を決定する。

このように、ドットの形成位置をサブ画素平面上で調整可能にすれば、印刷装置における種々の印刷条件や上記画像データの差異や各色毎に形成するドット位置の差異に応じて変動するドットの形成位置を詳細に記述することが可能になる。例えば、インク吐出機構に形成された複数のノズルからインクを吐出する印刷装置においては、ドットの形成位置がインクの吐出特性に依存する。また、インク吐出特性が特定の性質であるとすれば特定のドット形成位置が決まるので、このドット形成位置を基準のドット形成位置とすることができる。

従って、インク吐出特性によってドット形成位置が変動するときに、基準のドット形成位置からの変動量を特定すれば、変動後のドット形成位置を特定することができる。そこで、この変動量をサブ画素の単位で記述してドット位置データとすることにより、ドットの形成位置を調整することが可能になる。尚、基準のドット形成位置としては、インク吐出特性が特定の特性であるときのドット形成位置を示していればよく、例えば、上記画素の中央にドットが形成される場合のドット形成位置等を採用可能である。

また、インク吐出特性としては、上記複数のノズル毎のインク吐出特性であっても良いし、インク吐出機構を駆動することに起因して変動するインク吐出特性であっても良い。例えば、前者のノズル毎のインク吐出特性としては、ノズルから吐出されるインクの量や方向、速度が挙げられる。すなわち、各ノズルにおける製造誤差に起因してノズルから吐出されるインクの量や方向、速度等が変動し、これによってインク滴の記録位置が変動する。そこで、各ノズル毎に基準のドット形成位置から変動する量をドット位置データとすれば、各ノズルの製造誤差を加味して上記ドットの記録状態を算出することが可能になる。

さらに、インク吐出機構を駆動することに起因して変動するインク吐出特性としては、インク吐出機構、例えばノズルを備えるキャリッジや紙送りローラ等を駆動してインク吐出の反復動作をすることにより生じるドット形成位置の相対的な誤差が挙げられる。すなわち、キャリッジを移動させ、停止させ、再び移動させるというように反復動作をさせると、反復の過程で厳密にドット形成位置を再現できず誤差が生じ得る。また、紙送りローラ等の駆動を繰り返して紙を送る際にもターゲットの紙送り量を毎回厳密に再現できずに誤差が生じ得る。そこで、これらの誤差を示すデータを上記ドット形成位置から変動する量を示すドット位置データとすれば、各インク吐出機構の駆動に起因する変動を加味して上記ドットの記録状態を算出することが可能になる。

さらに、インク吐出機構による印刷にて複数の複雑な制御を実施可能な場合には画像データが共通であっても各ドットを形成するインクを吐出するノズルが異なることがあり得るので、インク吐出機構の制御法に基づいて各ドットを形成するノズルを特定するのが好ましい。このための構成例としては、上記インク吐出機構における主走査および副走査の制御法と同インク吐出機構に形成された複数のノズルの配置とを制御法データに記述しておき、これを参照する構成を採用可能である。

すなわち、主走査の制御法としては、キャリッジが一定方向に移動している場合にのみ印刷を行う制御法および双方向ともに印刷を行う制御や１ライン分のドット形成を複数回の主走査で行う制御等、種々の制御法を採用し得る。また、主走査の制御法が異なれば各ドットを形成するためのノズルやインク吐出機構の駆動誤差が異なる。従って、主走査の手法として各種の手法があり得る場合には制御法データに記述し、制御法を特定できるようにする。

副走査の制御法としては、主走査方向にドットが記録されていない線状の部位やドットが重なり合って記録される線状の部位が発生することを防止したり、同じノズルから吐出されるインクによって隣接するドットが形成されることを防止するなどのために、副走査方向の紙送り量を調整する種々の制御法を採用し得る。この場合も副走査の制御法が異なれば各ドットを形成するためのノズルやインク吐出機構の駆動誤差が異なる。従って、副走査の手法として各種の手法があり得る場合には制御法データに記述し、制御法を特定できるようにする。

また、上記複数のノズルの配置は印刷装置によって様々である。例えば、ある色のインクを記録するためにインク吐出機構に形成されるノズルの数は印刷装置の機種によって様々であるし、ノズルの配置方法、配置の順序等も様々である。そこで、複数のノズルの配置を示すデータも制御法データに含めることにする。この結果、当該制御法データを参照することにより、各種の制御法およびノズル配置に対応しつつインクを吐出するノズルを一義的に特定することが可能になる。

以上のようにドット位置データや制御法データを使って各種誤差や制御法毎に異なるドットの記録状態を算出することができれば、誤差や制御法が異なる非常に多くの場合について非常に容易にドットの記録状態を得ることができる。また、多くの画像データについて非常に容易にドットの記録状態を算出することができる。従って、非常に容易に試行錯誤を行うことができ、画像データを形成するためのハーフトーン処理や色変換処理等の画像処理，画像データ自体についてどのようなものが最適であるかを容易に把握することができる。また、各種誤差が生じても画質に大きな劣化を与えないような制御法や画像処理を把握し、最適なものを抽出することができる。むろん、最適化という意味では、他の観点、例えば印刷速度やインクの使用量などを併せて考慮した上で最適な制御法や画像処理を把握する構成にしても良い。

ところで、上述した画像処理装置は、単独で実施される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で他の方法とともに実施されることもあるなど、発明の思想としては各種の態様を含むものであって、適宜、変更可能である。また、上述したドットの記録状態を示す記録状態データを作成する手法において、所定の手順に従って処理を進めていく手順に発明が存在するとも言える。したがって、本発明は方法としても適用可能であり、請求項１３にかかる発明においても、同様の作用となる。また、本発明を実施しようとする際に、コンピュータにて所定のプログラムを実行させる場合もある。従って、本発明は、そのプログラムとしても適用可能であり、請求項１４にかかる発明においても、同様の作用となる。

むろん、請求項２〜請求項１２に記載された構成を上記方法やプログラムに対応させることも可能であることは言うまでもない。また、いかなる記憶媒体もプログラムを提供するために使用可能である。例えば、磁気記録媒体や光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。また、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現される場合においても本発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記録しておいて必要に応じて適宜読み込む形態のものも含まれる。さらに、一次複製品、二次複製品などの複製段階についても同等である。

また、請求項１５にかかる発明のように、階調データに対して画像処理を施して印刷を実行する印刷制御装置の付属機能として提供することも可能である。すなわち、一般的な印刷制御処理においては、表色系を変換する色変換処理やハーフトーン処理等を実施して画素毎にドットの形成状態を特定した画像データを生成するので、この印刷制御装置に対して本発明の機能を付加する。このとき、所望の画像処理を選択できるように構成する。かかる構成により、印刷制御装置において実施可能な各画像処理の結果に基づいて印刷を実行した場合のドットの記録状態を算出することが可能になる。

むろん、この構成において、上記請求項２〜請求項１２に対応した構成を採用することも可能である。例えば、上述のようにドット位置データや制御法データを使って各種誤差や制御法毎に異なるドットの記録状態を算出する場合に、上記所定の入力装置を介して、上記印刷装置に備えられたインク吐出機構における主走査および副走査の制御法を受け付けるように構成することも可能である。むろん、上記画像処理の選択や制御法の選択においては、直接的に画像処理や制御法を特定しても良いし、印刷時のモード、例えば、高画質モードや速度優先モード等を選択することによって間接的に選択されるように構成しても良い。また、印刷制御装置によって印刷を実行する際に、予めドットの記録状態を把握することができるので、利用者の要求や好みに合致した印刷がなされるか否かを予め把握することが可能になる。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）印刷制御装置の構成：
（２）シミュレーション処理：
（２−１）サブ画素平面における記録状態データの作成：
（２−２）粒状性指標の算出：
（３）他の実施形態：

（１）印刷制御装置の構成：
図１は本発明にかかる印刷制御装置となるコンピュータの概略構成を示すブロック図である。コンピュータ１０は演算処理の中枢をなす図示しないＣＰＵや記憶媒体としてのＲＯＭやＲＡＭ等を備えており、ＨＤＤ１５等の周辺機器を利用しながら所定のプログラムを実行することができる。コンピュータ１０にはＩ／Ｏ１９ａを介してキーボード１２やマウス１３等の操作用入力機器が接続されており、Ｉ／Ｏ１９ｂを介して表示用のディスプレイ１８も接続されている。さらに、プリンタ４０とはＵＳＢ用Ｉ／Ｏ１９ｃを介して接続されている。

本実施形態におけるプリンタ４０は複数色のインクを充填するインクカートリッジを色毎に着脱可能な機構を備えており、この機構にＣＭＹＫＯＧ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、オレンジ、グリーン）の各インクのカートリッジを搭載する。プリンタ４０においては、これらのインク色を組み合わせて多数の色を形成可能であり、これにより印刷媒体上にカラー画像を形成する。本実施形態におけるプリンタ４０はインクジェット方式のプリンタであるが、インクジェット方式の他にもレーザー方式等、種々のプリンタに対して本発明を適用可能である。

さらに、ＣＭＹＫＯＧの６色の有色インクを使用する構成が必須ではなく、ＣＭＹＫの４色やＣＭＹＫＯＧＤＹ（ダークイエロー）の７色を使用する構成であってもよい。むろん、他の色、例えばｌｃ（ライトシアン）やｌｍ（ライトマゼンタ）をＯ，Ｇインクの代わりに使用してもよいし、Ｋインクについて濃淡インクを使用してもよい。

本コンピュータ１０の構成は簡略化して説明しているが、パーソナルコンピュータとして一般的な構成を有するものを採用することができる。むろん、本発明が適用されるコンピュータはパーソナルコンピュータに限定されるものではない。この実施形態はいわゆるデスクトップ型コンピュータであるが、ノート型であるとか、モバイル対応のものであっても良い。また、コンピュータ１０とプリンタ４０の接続インタフェースも上述のものに限る必要はなくパラレルインタフェースやＳＣＳＩ接続，無線接続など種々の接続態様を採用可能であるし、今後開発されるいかなる接続態様であっても同様である。

さらに、本実施形態においてはコンピュータ１０によって印刷制御装置を構成しているが、プリンタに搭載するプログラム実行環境によって本発明にかかる印刷制御処理を実施可能に構成し、プリンタに対して直接的に接続されるデジタルカメラから画像データを取得して印刷制御処理を行うものであっても良い。すなわち、このプリンタにおける印刷制御処理をコンピュータにてシミュレートする構成であっても良い。むろん、同様の構成においてデジタルカメラにて印刷制御処理を実施する構成に本発明を適用することは可能であるし、他にも分散処理によって本発明にかかる印刷制御処理を実施する構成など種々の構成に本発明を適用可能である。画像を取り込むスキャナと画像を印刷するプリンタとが一体となったいわゆる複合機における印刷制御処理について本発明を適用してもよい。

本実施形態にかかるコンピュータ１０では、プリンタドライバ（ＰＲＴＤＲＶ）３０と入力機器ドライバ（ＤＲＶ）２１とディスプレイドライバ（ＤＲＶ）２２とがＯＳ２０に組み込まれている。ディスプレイＤＲＶ２２はディスプレイ１８における印刷対象画像やプリンタのプロパティ画面等の表示を制御するドライバであり、入力機器ＤＲＶ２１はＩ／Ｏ１９ａを介して入力される上記キーボード１２やマウス１３からのコード信号を受信して所定の入力操作を受け付けるドライバである。

ＰＲＴＤＲＶ３０では図示しないアプリケーションプログラムから印刷指示が行われた画像や後述するパッチの画像について所定の処理を行って印刷を実行可能である。さらに、実際の印刷を行うことなく、印刷媒体上に形成されるドットの記録状態をシミュレートすることができる。ＰＲＴＤＲＶ３０は、印刷を実行するために画像データ取得モジュール３１と色変換モジュール３２とハーフトーン処理モジュール３３と印刷データ作成モジュール３４とを備えている。また、ドットの記録状態をシミュレートするためにシミュレーションモジュール３５を備えている。

画像データ取得モジュール３１は、ＨＤＤ１５からＲＧＢデータ１５ａを取得し、プリンタで印刷を行う際の解像度により、画素数に過不足があれば必要に応じて補間等によって画素数を減らし、または増加させるモジュールである。このＲＧＢデータはＲＧＢ（レッド，グリーン，ブルー）の各色成分を階調表現して各画素の色を規定したドットマトリクス状のデータであり、本実施形態では各色２５６階調であり、ｓＲＧＢ規格に従った表色系を採用したデータである。

本実施形態においてはこのＲＧＢデータを例にして説明するが、ＹＣｂＣｒ表色系を採用したＪＰＥＧ画像データやＣＭＹＫ表色系を採用したデータ等、種々のデータを採用可能である。むろん、Ｅｘｉｆ２．２規格（Ｅｘｉｆは社団法人電子情報技術産業協会の登録商標）に準拠したデータ、Print Image Matching（PIM:PIMはセイコーエプソン株式会社の登録商標）に対応したデータ等について本発明を適用することもできる。

色変換モジュール３２は、ＨＤＤ１５に保存されているＬＵＴ１５ｂを参照して、上記ＲＧＢデータの表色系をＣＭＹＫＯＧ表色系に変換するモジュールである。すなわち、ＬＵＴ１５ｂはｓＲＧＢ表色系とＣＭＹＫＯＧ表色系とのそれぞれによって色を表現するとともに両者を対応づけ、複数の色についてこの対応関係を記述したテーブルである。従って、ｓＲＧＢ表色系で表現した任意の色に関し、その周りの色であってＬＵＴ１５ｂに規定されたｓＲＧＢの色を参照すれば補間演算によって当該任意の色に対応したＣＭＹＫＯＧ表色系の色を算出することができ、色変換を実施することができる。このＬＵＴ１５ｂは予め複数のテーブルが用意してあり、印刷媒体の種類や解像度など印刷条件毎に対応づけられている。

尚、変換後のＣＭＹＫＯＧデータも各色成分を階調表現して各画素の色を規定したドットマトリクス状のデータであり、本実施形態では各色２５６階調である。ハーフトーン処理モジュール３３は、このＣＭＹＫＯＧデータを参照して、各画素の色を２５６より少ない階調（本実施形態では２階調）で表現したハーフトーン画像データを色毎に生成するモジュールである。印刷データ作成モジュール３４は、ハーフトーン画像データを受け取ってプリンタ４０で使用される順番にデータを並べ替え、一回の主走査にて使用されるデータを単位にして逐次プリンタ４０に出力する。この結果、プリンタ４０はＲＧＢデータ１５ａが示す画像を印刷する。

（２）シミュレーション処理：
一方、シミュレーションモジュール３５は、上記ハーフトーン画像データを受け取って、プリンタ４０の印刷を経ることなくドットの記録状態をシミュレートし、この記録状態における粒状性を評価する粒状性指標をディスプレイ１８に出力するモジュールである。このために、シミュレーションモジュール３５は、ハーフトーン画像データ取得部３５ａとパラメータ取得部３５ｂとサブ画素平面形成部３５ｃと記録状態データ作成部３５ｄと明度算出部３５ｅと粒状性指標算出部３５ｆとを備えている。

記録状態のシミュレートは、ＰＲＴＤＲＶ３０の図示しないプロパティ画面において、シミュレートの開始を指示することによって実施される。図２は、このシミュレーション処理を示すフローチャートである。シミュレーション処理が開始されると、利用者はマウス１３等を操作して上記ＲＧＢデータ１５ａの印刷条件を入力し、ＰＲＴＤＲＶ３０はこの印刷条件を示すデータを取得し、シミュレーション時の印刷条件として受け付ける（Ｓ１００）。このとき、後述のシミュレーション処理に必要な印刷条件を示すデータはパラメータデータ１５ｃとしてＨＤＤ１５に記録する。

尚、ここではシミュレートのために印刷条件を特定するのみであり、実際に印刷を実行するために印刷条件を指定するのではない。また、印刷を実行するために必要な総ての情報（例えば、印刷時のモードや解像度、速度等）が印刷条件になり得るが、総ての印刷条件を利用者によって選択させる必要はなく、未入力の印刷条件はデフォルトの印刷条件を利用するように構成しても良い。印刷条件が確定したら、上記画像データ取得モジュール３１と色変換モジュール３２とハーフトーン処理モジュール３３とは、この印刷条件に従ってそれぞれの処理を行う。

すなわち、画像データ取得モジュール３１はＲＧＢデータ１５ａを取得し、上記印刷条件として特定された印刷解像度を参照する。そして、プリンタ４０にて画像を形成する際の各画素数を算出し、上記ＲＧＢデータ１５ａの画素数と比較する。これにより、ＲＧＢデータ１５ａの画素数に過不足があれば、補間処理等によって画素数を調整する（ステップＳ１０５）。

色変換モジュール３２は上記印刷条件として特定された印刷媒体の種類や解像度等に対応したＬＵＴ１５ｂを選択し、当該ＬＵＴ１５ｂを参照して上記ＲＧＢデータ１５ａあるいは画素数が調整されたデータの表色系を変換する（ステップＳ１１０）。すなわち、ＣＭＹＫＯＧ各色の階調データを生成する。ハーフトーン処理モジュール３３は当該色変換後の階調データに対してハーフトーン処理を実施する。上記印刷条件としてハーフトーンアルゴリズムが指定可能である場合には指定されたアルゴリズムでハーフトーン処理を実施する（ステップＳ１１５）。シミュレーション処理ではなく印刷を実行する際には、図２の破線に示すように、当該ハーフトーン処理の後に上記印刷データ作成モジュール３４が上述の処理を行って印刷を実行する。

（２−１）サブ画素平面における記録状態データの作成：
シミュレーション処理においては、ステップＳ１１５の後、上記シミュレーションモジュール３５のハーフトーン画像データ取得部３５ａが上記ハーフトーン処理後のデータを取得し、シミュレーションモジュール３５の各モジュールがステップＳ１２０以降の処理を行って粒状性指標を算出する。本実施形態においては、ＨＤＤ１５に上述のパラメータデータ１５ｃとドット形状データ１５ｄと分光反射率データ１５ｅとが記録された状態で粒状性指標の算出を行う。

図３はパラメータデータ１５ｃの例を説明する説明図である。パラメータデータ１５ｃは、上述のようにして利用者に入力された印刷条件を示すデータと予め決められたデータとを含む。同図においては、上記印刷条件として取得した主走査方向の解像度（Ｘ解像度）と副走査方向の解像度（Ｙ解像度）、インクの色数および印刷媒体の種類が記述されている。

Ｘ解像度とＹ解像度は解像度をｄｐｉ等の単位で指定したデータであり、同図においてはそれぞれ1440dpi，720dpiである。インクの色数はプリンタ４０に搭載されるインクの色数であり、本実施形態では６色が指定されることによってＣＭＹＫＯＧの各インク色を特定している。むろん、インクの色自体を直接的に指定しても良い。印刷媒体は写真用紙等媒体の種類を示すデータであるが、複数種類の媒体を選択可能に構成していないのであれば、当該印刷媒体を示すデータは必須ではない。

図３に示す例においては、予め決められたデータとして”サブ画素数／画素”およびノズル数が記述されている。このサブ画素数／画素はハーフトーン処理後のデータにおける各画素をそれより小さなサブ画素に分割する際の分割数を示しており、図３においては各画素を縦横２０個のサブ画素に分割することを示している。むろん、この分割数は利用者が印刷条件として指定しても良いし、２０に限定されるわけではない。ノズル数は、プリンタ４０に搭載されるキャリッジに形成されたノズルの副走査方向の数を示している。尚、パラメータデータ１５ｃには、以上の例以外にも粒状性指標を算出する際に必要な種々のデータを記述可能であり必要に応じて各種データを記述し、利用可能である。

図４はドット形状データ１５ｄの例を説明する説明図である。ドット形状データ１５ｄは印刷媒体上に記録されるドットをサブ画素平面上で再現するために、ドットの形状および大きさを特定するためのパラメータをノズル毎に記述したデータである。本実施形態においては、ドットの形状が楕円形であると予め決められており、楕円の長径および短径によってその形状および大きさを特定するようにしてある。また、図４に示す例では、インク滴がノズルから印刷媒体に達するまでにインク滴が２つに分離する場合にも対応できるように第１ドットと第２ドットの大きさおよび両者の相対距離をパラメータとして記述できるようになっている。

すなわち、第１ドットの主走査方向サイズ（Ｘ₀）および副走査方向サイズ（Ｙ₀）と第２ドットの主走査方向サイズ（Ｘ₁）および副走査方向サイズ（Ｙ₁）を記述可能であり、さらに、第１ドットと第２ドットとの相対距離を主走査方向の距離（Ｘ₂）と副走査方向の距離（Ｙ₂）で記述可能である。また、各パラメータは各ノズル毎，インクの色毎に記述され、図４に示すようなドット形状データのセットが印刷媒体の種類毎に予め用意されている。

図４の下部には各パラメータによって特定されるドットの形状を示している。第１ドットと第２ドットにおいては、ドット形状データ１５ｄによって指定される各走査方向のサイズを長径あるいは短径とした楕円を形成し、各ドットの形状とする。各ドットの相対距離は両者の中心からの距離として特定可能である。尚、ドット形状データ１５ｄは、上記プリンタ４０に搭載されるキャリッジに形成された各ノズルから実際にインクを吐出するとともに印刷媒体での形状および大きさを計測することによって作成され、各パラメータの値はサブ画素単位で決められている。従って、サブ画素平面上で各走査方向のサイズを一義的に特定可能である。

図４に示す例では、Ｃインクについてノズル番号１にて形成される第１ドットの主走査方向サイズが４６，副走査方向サイズが２４である。また、第２ドットのサイズは主走査方向，副走査方向ともに”０”である。このため、相対距離も”０”である。この場合、インク滴が飛翔中に分離しないことを示しており、一回のインク滴の吐出によって第１ドットが一つ形成されることになる。

また、プリンタ４０に備えられたキャリッジを主走査方向に移動させながらインク滴を吐出すると、インク滴は印刷媒体に対して主走査方向に相対速度を持ちながら飛翔し、印刷媒体上で主走査方向と長径とが略平行な楕円のドットを形成する。従って、ドット形状は一般的には図４の下部に示すように主走査方向が長径となった楕円であるが、むろん、長径方向が限定されることはないし、長径と短径を同じ値にすることによって円形のドットであるとしても良い。また、ドットの分離数を３以上にしても良いし、複数のサブ画素によって構成されるドット形状のパターン自体を示すデータを記録するようにしても良い。

図５は分光反射率データ１５ｅの例を説明する説明図である。分光反射率データ１５ｅは印刷媒体上に記録したドットの反射率を複数の光の波長に対応づけて示すデータである。この反射率はプリンタ４０にて使用する各色のインクおよび印刷媒体に対してインクを記録しない状態（図５におけるＷ）について予め決められている。例えば、図５の上部には、Ｃインクの分光反射率（Ｒ（λ））を示しており、このような分光反射率を予め測定し、波長３８０nmから７８０nmまで１０nm間隔で反射率を特定して分光反射率データ１５ｅとする。また、分光反射率データにおいても図５に示すようなデータのセットが印刷媒体の種類毎に予め用意されている。

本実施形態においては、各印刷媒体におけるインク量制限の最大値で所定の大きさのパッチを印刷し、所定の光源下で当該パッチを測色することによって分光反射率を取得している。すなわち、このようにして得られた分光反射率が各ドットを観察したときの分光反射率であるとしている。尚、このような分光反射率の取得法は一例であり、所定のインク記録率でパッチを印刷し、印刷媒体上のドットの面積とドットが記録されていない部分の面積との比率を利用して各色の分光反射率を算出してもよく、種々の構成を採用可能である。また、本発明においては、各サブ画素毎に色彩値（本実施形態では明度）を算出することができればよく、この意味では、分光反射率を示すデータを用意することが必須というわけではない。例えば、単色での色彩値および複数色を重ね合わせたときの色彩値を示すデータを予め用意する構成を採用可能である。

上記図２に示すフローにおいて、上述のようにハーフトーン画像データ取得部３５ａが上記ハーフトーン処理後のデータを取得すると、パラメータ取得部３５ｂは上記ＨＤＤ１５に記録されたパラメータデータ１５ｃから必要なデータを適宜取得する（ステップＳ１２０）。本実施形態においては、Ｘ解像度，Ｙ解像度，色数，印刷媒体，サブ画素数／画素のそれぞれを示すデータを取得する。

次にサブ画素平面形成部３５ｃは、ドットの記録状態をシミュレートするためのサブ画素平面を形成する（ステップＳ１２５）。すなわち、上記ハーフトーン画像データ取得部３５ａが取得したデータにおける各画素を上記パラメータデータ１５ｃのサブ画素数／画素で分割し、分割して得られたサブ画素によってシミュレートを行う平面を形成する。すなわち、ハーフトーン画像データのドットマトリクスをさらに分解能の高いドットマトリクスにする。尚、具体的な処理としては、サブ画素の各画素について記録状態データを特定できるように配列を定義するなどして実現可能である。

図６は、本実施形態におけるシミュレーション処理を説明するための説明図である。同図において、左上にはハーフトーン処理後のハーフトーン画像データを示し、同図中央にはサブ画素平面を示している。すなわち、同図中央に示すように画素より小さな矩形で形成される平面をサブ画素平面と考える。尚、図６では、サブ画素平面の左上の端を座標（０，０）とし、主走査方向の座標をｘ，副走査方向の座標をｙとしている。サブ画素平面を形成したら、記録状態データ作成部３５ｄが上記ドット形状データ１５ｄを参照し、このサブ画素平面上でドット形状をシミュレートする（ステップＳ１３０）。

すなわち、上記ハーフトーン処理後のハーフトーン画像データにおいては各画素についてドットを形成するか否かを２階調で指定しているので、このハーフトーン画像データから各画素に対応するサブ画素上にドットを形成するか否かを決定することができる。また、本実施形態におけるプリンタ４０は、特定の主走査および副走査の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動する。従って、上記印刷データ作成モジュール３４における並べ替え処理と同様の処理内容によって上記ハーフトーン画像データにおける各画素のドットを形成するノズルを特定することができる。そこで、ドット形状データ１５ｄを参照すれば、各画素に対応するサブ画素において形成されるドットの形状を詳細に特定することができる。むろん、上記制御法を示すデータを予めＨＤＤ１５に記録しておき、このデータを参照してノズルを特定しても良い。

本実施形態においては、各画素の中心を基準の位置としており、上記第１ドットの中心がこの基準の位置に相当するようにドットを配置する。この処理を全画素に対して行えば、図６にハッチをかけて示すようにサブ画素平面上にドットを形成することができる。以上のように、ドットの形状を詳細に特定しつつサブ画素平面上にドットを形成したら、上記ステップＳ１２０で取得した色数の全色についてドットを形成する処理が終了したか否か判別し（ステップＳ１３５）、全色について終了したと判別されるまでステップＳ１２５以降の処理を繰り返す。このようにして得られるデータが上記記録状態データである。

（２−２）粒状性指標の算出：
全色についてサブ画素平面上にドットを形成したら、各インク色によって形成されるドットが人間の目によってどのように視認されるのかを評価できるようにするために、明度算出部３５ｅは各インクを重畳した状態での明度を算出する（ステップＳ１４０）。すなわち、所定の光源を想定し、上記ステップＳ１２０で取得した印刷媒体に対応した分光反射率と人間の目の分光感度とから三刺激値ＸＹＺを算出し、さらにこの三刺激値ＸＹＺからＬ^*ａ^*ｂ^*値を算出する。

得られたＬ^*が明度であり、サブ画素平面上の各座標について明度が特定されることになる（これをＬ（ｘ，ｙ）と表記する）。尚、各インク色毎のサブ画素平面において座標（ｘ，ｙ）は同じ位置に相当するので、異なるインク色のサブ画素平面で同じ座標上にドットが形成されている場合には、各色の分光反射率を互いに乗じて重畳された分光反射率として明度を算出すればよい。座標（ｘ，ｙ）にドットが形成されていない場合には、印刷媒体における明度（上記分光反射率データ１５ｅのＷ）がＬ（ｘ，ｙ）となる。Ｌ（ｘ，ｙ）が得られたら、粒状性指標算出部３５ｆが当該Ｌ（ｘ，ｙ）に基づいて画像の粒状性を評価するための粒状性指標を算出する（ステップＳ１４５）。

図７は粒状性指標を算出する際のフローチャートであり、図８は粒状性指標を算出する様子を説明する説明図である。本実施形態において、粒状性指標は画像の明度を空間周波数（cycle/mm）で評価する。このために、まず図８の左端に示す明度Ｌ（ｘ，ｙ）に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）を実施する（ステップＳ２００）。図７，図８においては得られた空間周波数のスペクトルをＳ（ｕ，ｖ）として示している。尚、スペクトルＳ（ｕ，ｖ）は実部Ｒｅ（ｕ，ｖ）と虚部Ｉｍ（ｕ，ｖ）とからなり、Ｓ（ｕ，ｖ）＝Ｒｅ（ｕ，ｖ）＋ｊＩｍ（ｕ，ｖ）である。

ここで、（ｕ，ｖ）は（ｘ，ｙ）の逆空間の次元を持つが、本実施形態において（ｘ，ｙ）は座標として定義され、実際の長さの次元に対応させるには解像度等を考慮しなければならない。従って、Ｓ（ｕ，ｖ）を空間周波数の次元で評価する場合も次元の変換が必要である。そこで、まず、座標（ｕ，ｖ）に対応した空間周波数の大きさｆ（ｕ，ｖ）を算出するため、シミュレート対象となっている画像の最低周波数を算出する（ステップＳ２０５）。シミュレート対象となっている画像の最低周波数は、シミュレート対象のハーフトーン画像データで印刷される印刷結果において１回振動する周波数であり、主走査方向と副走査方向とのそれぞれについて定義される。

すなわち、主走査方向の最低周波数ｅ_uはＸ解像度／（主走査方向の画素数×２５．４），副走査方向の最低周波数ｅ_vはＹ解像度／（副走査方向の画素数×２５．４）と定義される。尚、Ｘ解像度，Ｙ解像度は上記ステップＳ１２０で取得したデータである。また、ここでは１インチを２５．４mmとしている。各走査方向の最低周波数ｅ_u，ｅ_vが算出されれば、任意の座標（ｕ，ｖ）における空間周波数の大きさｆ（ｕ，ｖ）は（（ｅ_u・ｕ）²＋（ｅ_v・ｖ）²））^1/2として算出することが可能になる。

一方、人間の目は、空間周波数の大きさｆ（ｕ，ｖ）に応じて明度に対する感度が異なり、当該視覚の空間周波数特性は、例えば、図８の中央下部に示すＶＴＦ（ｆ）のような特性である。この図８におけるＶＴＦ（ｆ）はＶＴＦ（ｆ）＝5.05×ｅｘｐ（-0.138・ｄ・π・ｆ／１８０）×（１−ｅｘｐ（-0.1・ｄ・π・ｆ／１８０））である。尚、ここでｄは印刷物と目の距離でありｆは上記空間周波数の大きさｆである。このｆは上述（ｕ，ｖ）の関数として表現されているので、視覚の空間周波数特性ＶＴＦは（ｕ，ｖ）の関数ＶＴＦ（ｕ，ｖ）とすることができる。

上述のスペクトルＳ（ｕ，ｖ）に対してこのＶＴＦ（ｕ，ｖ）を乗じれば、視覚の空間周波数特性を考慮した状態でスペクトルＳ（ｕ，ｖ）を評価することができる。また、この評価を積分すればサブ画素平面全体について空間周波数を評価することができる。そこで、本実施形態においては、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理で積分までの処理を行っており、まず、（ｕ，ｖ）を双方とも”０”に初期化し（ステップＳ２１０）、ある座標（ｕ，ｖ）での空間周波数ｆ（ｕ，ｖ）を算出する（ステップＳ２１５）。また、この空間周波数ｆにおけるＶＴＦを算出する（ステップＳ２２０）。

ＶＴＦが得られたら、当該ＶＴＦの２乗とスペクトルＳ（ｕ，ｖ）の２乗とを乗じ、積分結果を代入するための変数Ｐｏｗとの和を算出する（ステップＳ２２５）。すなわち、スペクトルＳ（ｕ，ｖ）は実部Ｒｅ（ｕ，ｖ）と虚部Ｉｍ（ｕ，ｖ）とを含むので、その大きさを評価するため、まず、ＶＴＦの２乗とスペクトルＳ（ｕ，ｖ）の２乗とによって積分を行う。そして、座標（ｕ，ｖ）の総てについて以上の処理を実施したか否かを判別し（ステップＳ２３０）、全座標（ｕ，ｖ）について処理を終了したと判別されなければ、未処理の座標（ｕ，ｖ）を抽出してステップＳ２１５以降の処理を繰り返す。尚、ＶＴＦは図８に示すように空間周波数の大きさが大きくなると急激に小さくなってほぼ”０”となるので、座標（ｕ，ｖ）の値域を予め所定の値以下に制限することにより必要充分な範囲で計算を行うことができる。

積分が終了したら、Ｐｏｗ^1/2／全サブ画素数を算出する（ステップＳ２３５）。すなわち、変数Ｐｏｗの平方根によって上記スペクトルＳ（ｕ，ｖ）の大きさの次元に戻すとともに、全サブ画素数で除して規格化する。この規格化により、元のハーフトーン画像データの画素数に依存しない客観的な指標（図７のＩｎｔ）を算出している。むろん、ここでは規格化を実施できればよいので、上記ハーフトーン画像データの画素数で除して規格化しても良い。また、規格化によれば、画像の大きさに関わらず粒状性を評価することができるが、同じ画素数の画像について画像処理等のパラメータを変更して繰り返し粒状性を評価するのであれば、必ずしも規格化は必要ない。

本実施形態においては、さらに、印刷物全体の明度による影響を考慮した補正を行って粒状性指標としている。すなわち、本実施形態においては、空間周波数のスペクトルが同じであっても印刷物全体が明るい場合と暗い場合とでは人間の目に異なった印象を与え、全体が明るい方が粒状性を感じやすいものとして補正を行う。このため、まず、全画素について明度Ｌ（ｘ，ｙ）を足し合わせ、全画素で除することにより、画像全体の明度の平均Ａｖｅを算出する（ステップＳ２４０）。

そして、画像全体の明るさによる補正係数ａ（Ｌ）をａ（Ｌ）＝（（Ａｖｅ＋１６）／１１６）^0.8と定義し、この補正係数ａ（Ｌ）を算出（ステップＳ２４５）するとともに上記Ｉｎｔに乗じて粒状性指標ＧＩとする（ステップＳ２５０）。尚、補正係数としては、明度の平均によって係数の値が増減する関数であればよく、他にも種々の関数を採用可能である。以上の処理によって粒状性指標ＧＩを算出したら、上記粒状性指標算出部３５ｆはディスプレイＤＲＶ２２を介して所定の制御信号を出力させ、この粒状性指標ＧＩをディスプレイ１８上に表示させる（ステップＳ２５５）。

この粒状性指標は、ハーフトーン画像データによって印刷を行った場合の印刷物の粒状性を示しているので、実際に印刷を行うことなくハーフトーン画像データの粒状性を評価することができる。本実施形態において上記図２，図７に示したフローでは粒状性指標ＧＩをディスプレイ１８に表示して処理を終了するものであるが、むろん、一旦粒状性指標ＧＩを算出してからさらに印刷条件の変更を受け付け、再度粒状性指標ＧＩを算出する処理を繰り返すように構成しても良い。

すなわち、上記印刷条件を変えて粒状性指標ＧＩの算出を繰り返せば、各種印刷条件下での粒状性指標ＧＩを容易に算出することができ、入力したＲＧＢデータにおいて最も高画質の得られる画像処理を決定することができる。むろん、画質のみを評価することが必須ではなく、予想される印刷速度等も考えて最も好ましい画像処理を決定するようなことも可能である。

例えば、複数の解像度について粒状性指標ＧＩを算出すれば、あるハーフトーン画像データに対して粒状性の観点から最低限必要な解像度を把握することができる。また、ある解像度以上にしても粒状性が大きく向上しないのであれば画質向上効果のない無用の高解像化を防止し、印刷速度の低下を防止することができ、印刷時の総合的な品質を最適化することができる。また、ＬＵＴを複数個用意しておき、各ＬＵＴを参照して色変換した結果から粒状性指標ＧＩを算出したり、複数の補間手法によって色変換を実施した結果から粒状性指標ＧＩを算出することにより、粒状性の観点から最適な色変換手法を把握したり、色変換の速度を加味して最適な色変換手法を把握することが可能である。さらに、複数のハーフトーンアルゴリズムによって処理をした結果から粒状性指標を算出することにより、粒状性の観点から最適なアルゴリズムを把握したり、ハーフトーン処理の速度を加味して最適なアルゴリズムを把握すること等が可能である。

（３）他の実施形態：
上述の実施形態においては、各ノズルから吐出されたインクが基準の位置に記録されるが、各ノズルから吐出されたインクによって形成されるドットの形状が異なり得ることを考慮してシミュレートを行っていた。この実施形態は、本発明を実施する際の一実施形態であり、ドットの形成位置が基準の位置からずれ得ることを考慮しても良い。例えば、各ノズルから吐出されたインクが基準のドット形成位置からずれるずれ量を予めデータ化しておけば、記録状態データを作成する際にドット形成位置を微調整することができる。

図９は、このデータの例を説明する説明図である。ドット位置データ１５ｆは、上記キャリッジに形成された複数のノズル毎に、基準の位置からのずれをサブ画素単位で記述したデータである。すなわち、同じ条件でインク滴を吐出した場合であっても複数のノズル同士ではインク滴の記録位置に誤差が生じる。そこで、プリンタ４０において各ノズルからインクを吐出させて記録位置を計測し、ずれ量を示すデータとする。このとき、あるノズルにおける記録位置を基準のドット形成位置とし、この基準のドット形成位置にドットを形成するノズルは主走査方向のずれ（Ｘ）と副走査方向のずれ（Ｙ）とがともに”０”であるとする。図９に示す例においては、上記画素の中心が基準のドット形成位置になるようにしている。

基準のドット形成位置からずれが生じる場合には、主走査方向および副走査方向につき、そのずれ量に相当するサブ画素をドット位置データとして記述する。尚、このドット位置データ１５ｆは、ノズル毎に記述されるので各インク色毎にずれが記述される。このドット位置データ１５ｆは、予めＨＤＤ１５に記録される。シミュレーション処理を行うための構成および処理フローは上述の実施形態とほぼ同様であるが、記録状態データ作成部３５ｄにおける処理が異なっている。

すなわち、ステップＳ１３０においては、上記ドット形状データ１５ｄを参照して各ノズルによって形成されるドットの形状を特定するとともに、上記ドット位置データ１５ｆを参照してドットの形成位置を調整する。図９に示すデータを例に説明すれば、ノズル番号１では主走査方向のずれ（Ｘ）と副走査方向のずれ（Ｙ）とがともに”０”であるので、図９の下部に示すようにノズル番号１から吐出されるインクについては基準のドット形成位置にドットが形成されることとする。

ノズル番号２では主走査方向のずれ（Ｘ）が”２”、副走査方向のずれ（Ｙ）が”１”である。従って、ノズル番号２のドットについては、基準のドット形成位置である画素の中心から主走査方向にサブ画素２個，副走査方向にサブ画素１個ずらした位置Ｐにドットが形成されることとする。以上のように、各ノズル間の誤差も加味しながらドットの記録状態を特定し、これに基づいて粒状性指標ＧＩを算出すれば、ノズル間の誤差を含めて印刷画質を評価することが可能になる。また、ノズル間の誤差を含めて粒状性指標ＧＩを評価することができるので、上述のように複数の画像処理について粒状性指標ＧＩを算出することにより、誤差が含まれていたとしても高画質を維持できるような画像処理を上記複数の画像処理から抽出することができる。

本発明において考慮できる誤差は、以上のようなノズル間誤差に限られない。例えば、キャリッジの送り誤差を考慮しても良い。図１０は、送り誤差を考慮する際のドット位置データの例を説明する説明図である。ドット位置データ１５ｇは、主走査の回数（パス）毎に、基準の位置からのずれをサブ画素単位で記述したデータである。すなわち、上記キャリッジは主走査と副走査を繰り返してドットを記録するので、キャリッジを主走査方向に駆動するときの駆動誤差や紙送りローラにおける送り誤差に起因してドットの記録位置に誤差が生じ得る。そこで、プリンタ４０において各ノズルからインクを吐出させて記録位置を計測し、ずれ量を示すデータとする。このとき、あるパスにおける記録位置を基準のドット形成位置とし、この基準のドット形成位置にドットを形成するパスは主走査方向のずれ（Ｘ）と副走査方向のずれ（Ｙ）とがともに”０”であるとする。図１０に示す例においては、上記画素の中心が基準のドット形成位置になるようにしている。

基準のドット形成位置からずれが生じる場合には、主走査方向および副走査方向につき、そのずれ量に相当するサブ画素をドット位置データとして記述する。尚、このドット位置データ１５ｇにおいては、各インク色毎に各パスで生じる基準のドット形成位置からのずれを記述する。また、パス数の上限（図１０の＃Ｎ）としては特に限定されないが、プリンタ４０において印刷可能な最大の印刷媒体サイズに対応させるのが好ましい。例えば、Ａ４サイズの印刷媒体の全面に印刷を行う場合に必要なパス数がパス数の上限となる。

このドット位置データ１５ｇは、予めＨＤＤ１５に記録される。シミュレーション処理を行うための構成および処理フローは上述の実施形態とほぼ同様であるが、記録状態データ作成部３５ｄにおける処理が異なっている。すなわち、ステップＳ１３０においては、上記ドット形状データ１５ｄを参照して各パスによって形成されるドットの形状を特定するとともに、上記ドット位置データ１５ｇを参照してドットの形成位置を調整する。図１０に示すデータを例に説明すれば、パス番号１では主走査方向のずれ（Ｘ）と副走査方向のずれ（Ｙ）とがともに”０”であるので、図１０の下部に示すようにパス番号１から吐出されるインクについては基準のドット形成位置にドットが形成されることとする。

パス番号２では主走査方向のずれ（Ｘ）が”２”、副走査方向のずれ（Ｙ）が”−１”である。従って、パス番号２のドットについては、基準のドット形成位置である画素の中心から主走査方向にサブ画素２個，副走査の逆方向にサブ画素１個ずらした位置Ｐ’にドットが形成されることとする。以上のように、各パス間の誤差も加味しながらドットの記録状態を特定し、これに基づいて粒状性指標ＧＩを算出すれば、パス間の誤差を含めて印刷画質を評価することが可能になる。また、パス間の誤差を含めて粒状性指標ＧＩを評価することができるので、上述のように複数の画像処理について粒状性指標ＧＩを算出することにより、誤差が含まれていたとしても高画質を維持できるような画像処理を上記複数の画像処理から抽出することができる。

尚、上述のノズル間誤差と送り誤差とは同時に発生しうる。そこで、上記ドット位置データ１５ｆ，１５ｇの双方を予め作成しておき、上記ステップＳ１３０にて双方のドット位置データが示すずれ量を上記基準のドット形成位置に加えてドット形成位置を調整する構成を採用しても良い。また、図９，図１０に示す例では、サブ画素単位でずれ量を表現しているので、画素をサブ画素に分割する分割数や解像度等に対応させておく必要があり、これらの条件が変わればその条件に対応したドット位置データを参照することになる。むろん、この構成は一例であり、上述のようにして計測したずれ量を長さの単位で記述しておき、解像度や画素の分割数に応じてサブ画素単位でのずれ量を算出する構成を採用しても良い。

また、上述の実施形態においては、特定の主走査および副走査の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動するプリンタ４０を想定していたが、各種の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動するプリンタ４０において本発明を適用することも可能である。すなわち、制御法が異なればあるハーフトーン画像データの同じ画素であってもその画素のドットを形成するためのノズルやパスが異なる。そこで、制御法に基づいてノズルを特定できるように構成する。

図１１は、主走査および副走査の制御法とキャリッジに形成された複数のノズルの配置とを示す制御法データの例を説明する説明図である。同図に示す制御法データ１５ｈには、ノズルの配置としてノズル数とノズル密度が記述されている。ノズル数はキャリッジにおいて副走査方向に並べられたノズルの数を示しており、図１１では簡単のためにノズル数を”７”としているが、通常は１８０個など、より多数のノズルである。ノズル密度は、副走査方向に並べられたノズルの密度をｄｐｉ単位で示している。すなわち、副走査方向の１インチ当たりのノズル数によって密度を示している。図１１に示す例ではノズル密度が記述されていないが、ノズルを特定するためにノズル密度が必要であれば、ここにデータを記述する。

また、主走査の制御法としてパス数と記録パターンとを記述可能である。パス数は、主走査方向の１ライン（ラスタ）を何回のパスで満たすのかを示しており、記録パターンは２回以上のパスで１ラスタを満たす場合に隣り合うドットをどのパスで記録するのかを示している。例えば、”０”が先のパス、”１”が後のパスを示すように定義し、記録パターンとして”０１０１１０１０”としておけば、各ドットを記録するためのパスを特定することが可能である。図１１に示す例では、パス数が”１”であるので、記録パターンは記述されていない。

副走査の制御法としては、送り量とオーバーラップノズル数とオーバーラップパターンとを記述可能である。送り量は副走査時の送り量をラスタ数単位で示したデータである。すなわち、上記Ｙ解像度によれば１ラスタの長さが判明する（例えば、Ｙ解像度が720dpiの場合には1/720インチ）ので、送り量をラスタ数で示すことにより、一回当たりの実際の副走査送り量が判明する。オーバーラップノズル数は副走査方向の上端と下端に形成された複数のノズルで同じパスを埋める（オーバーラップ）ように制御する際に、そのノズル数を示すデータである。オーバーラップパターンはあるラスタにおいて上端と下端のどちらでどの位置のドットを形成するのかを示すデータである。図１１に示す例では、オーバーラップ制御を行わないこととし、オーバーラップノズル数とオーバーラップパターンとは記述されていない。

図１１の左側には、同図に示す制御法データ１５ｈの内容における制御を例示してある。ここに示すラスタは主走査方向の１ラインであり、上から順にラスタ番号を付けて示している。パス番号はパスの回数であり、この番号の下に各パスにおけるノズルの位置を実線の丸で示し、上から順に１〜７のノズル番号を付している。尚、この例では、副走査方向の解像度が720dpi，副走査方向のノズル密度が180dpiであることを想定しており、各ノズルの間の距離は４ラスタ分に相当する。

制御法データ１５ｈにおいて送り量が”５”となっているので、パス番号２においては、副走査方向に５ラスタ分送られる。この送り量を繰り返すと、ラスタ番号１３以下においては番号のラスタにドットを記録するノズルが存在するようになる。そこで、制御法データ１５ｈに従った制御ではラスタ番号１２より上にはドットを記録せず、ラスタ番号１３より下にドットを記録する。従って、上記ハーフトーン画像データにおける一番上のラスタにおいては４番のノズルでドットが形成される。

以上のように、制御法データ１５ｈを利用すれば、各ラスタのドットを形成するノズルを特定することができるので、上記ステップＳ１３０において、上記制御法データ１５ｈを参照してノズルを特定し、上記ドット形状データ１５ｄを参照してドットの形状を特定する。この結果、複雑な制御を行う場合であっても容易にその制御法における粒状性指標ＧＩを算出することが可能になる。尚、上記制御法データ１５ｈを参照すれば、図１１の左側に示すようにパス番号も分かる（すなわち、主走査の回数を特定可能である）ので、上記ドット位置データ１５ｇを参照して送り誤差を考慮することもできる。むろん、上記ドット位置データ１５ｆを参照してノズル間の誤差を考慮することもできる。

図１１においては、省略したが、むろん、上記パス数が２の場合は記録パターンを示すデータを使ってノズルを特定することができるし、オーバーラップの制御を行うときもオーバーラップノズル数およびオーバーラップパターンを示すデータを使ってノズルを特定することができる。むろん、他の制御法でキャリッジおよび紙送りローラを駆動する場合には、他のパラメータを制御法データ１５ｈに記述してその制御法において各ドットを形成するドットやパスを特定すればよい。他のノズル配置、例えば、副走査方向に多数のノズルを並べてノズルアレイを形成するとともにこのノズルアレイを主走査方向に並べ、同じ色のインクを吐出するように構成する場合には、そのノズル配置を示すデータを制御法データ１５ｈに記述し、このデータと制御法を示すデータとによって各ドットを形成するドットやパスを特定すればよい。

さらに、双方向印刷を実施可能なプリンタや一回当たりのインク吐出量を調整可能なプリンタに対して本発明を適用することも可能である。図１２はこの場合に用意するデータを示す説明図である。上記パラメータデータ１５ｃとしては、上述のパラメータに加えて双方向印刷を実施するか否かを示すデータと一回当たりのインク吐出量を調整するか否かを示すデータとを記述する。尚、この例では、一回当たりのインク吐出量を３段階（小中大）に調整可能である。

双方向印刷においては主走査方向の往復双方でインクを吐出し、単方向印刷においては往復いずれか一方でインクを吐出する。従って、上記ドット形状データや分光反射率データ、ドット位置データは、双方向と単方向とで異なり得る。そこで、双方向用データと単方向用データとを予め用意しておく。このように構成しておけば、双方向、単方向いずれにおいても上記記録状態データを算出することが可能になる。

小中大３種のインク滴それぞれにおいては、記録されるドットの形状、分光反射率、誤差に起因するドットの形成位置が異なるので、小中大それぞれについて予め上記ドット形状データや分光反射率データ、ドット位置データを作成し、用意しておく。この場合、上記ハーフトーン画像データは、小中大それぞれについてドットを記録するか否かを示したデータとなり、各インク色について３個のハーフトーン画像データとなる。

記録状態データの作成に際しては、このハーフトーン画像データを取得し、各ドットの大きさに応じたドット形状データや分光反射率データ、ドット位置データを参照すれば、各インク色および各大きさのドットを重畳した結果の記録状態データを算出することが可能である。以上のようにして算出した記録状態データに基づいて粒状性指標ＧＩを算出すれば、双方向印刷時の粒状性を評価することが可能になるし、小中大３種のインク滴を使用する場合の粒状性を評価することが可能になる。

印刷制御装置の概略構成を示すブロック図である。 シミュレーション処理を示すフローチャートである。 パラメータデータの例を説明する説明図である。 ドット形状データの例を説明する説明図である。 分光反射率データの例を説明する説明図である。 シミュレーション処理を説明するための説明図である。 粒状性指標を算出する際のフローチャートである。 粒状性指標を算出する様子を説明する説明図である。 ドット位置データの例を説明する説明図である。 ドット位置データの例を説明する説明図である。 制御法データの例を説明する説明図である。 双方向印刷、小中大ドットを使用する場合のデータの例を説明する説明図である。

符号の説明

１０…コンピュータ、１５ａ…ＲＧＢデータ、１５ｂ…ＬＵＴ、１５ｃ…パラメータデータ、１５ｄ…ドット形状データ、１５ｅ…分光反射率データ、１５ｆ，１５ｇ…ドット位置データ、１５ｈ…制御法データ、３１…画像データ取得モジュール、３２…色変換モジュール、３３…ハーフトーン処理モジュール、３４…印刷データ作成モジュール、３５…シミュレーションモジュール、３５ａ…ハーフトーン画像データ取得部、３５ｂ…パラメータ取得部、３５ｃ…サブ画素平面形成部、３５ｄ…記録状態データ作成部、３５ｅ…明度算出部、３５ｆ…粒状性指標算出部、４０…プリンタ

Claims (15)

1. ドットマトリクス状の画素からなる画像を示す画像データに対して画像処理を実施する画像処理装置であって、
   上記画素毎にドットの形成状態を特定する画像データを取得する画像データ取得手段と、
   印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを記憶する記憶媒体と、
   上記ドット形状データを参照し、上記画素より小さなサブ画素にて構成されるサブ画素平面上で上記画像データによって形成されるドットの記録状態を示す記録状態データを作成する記録状態データ作成手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 上記記録状態データ作成手段は、上記画像データによって形成されるドットの分光反射率を示す分光反射率データから各サブ画素毎の色彩値を算出して上記記録状態を示す記録状態データとすることを特徴とする上記請求項１に記載の画像処理装置。
3. 上記記録状態データ作成手段は、上記分光反射率データから各サブ画素毎の明度を算出して上記記録状態を示す記録状態データとすることを特徴とする上記請求項２に記載の画像処理装置。
4. 上記作成された記録状態データに基づいて上記画像データによって印刷される画像の粒状性を評価する粒状性指標を作成する粒状性指標作成手段を具備することを特徴とする上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 上記粒状性指標は、上記サブ画素毎の明度の空間周波数を評価する指標であることを特徴とする上記請求項４に記載の画像処理装置。
6. 上記ドット形状データは、印刷媒体上に形成される典型的な形状のドットについてその大きさを上記サブ画素平面上で特定するためのデータであることを特徴とする上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 上記記憶媒体は上記画像データによって記録される各ドットの形成位置を示すドット位置データを記憶しており、上記記録状態データ作成手段は上記ドット形状データによって上記サブ画素平面上でのドット形状を決定するとともに上記ドット位置データによって当該サブ画素平面上でのドットの位置を決定することを特徴とする上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像処理装置。
8. 上記ドット位置データは、印刷装置が備えるインク吐出機構に形成された複数のノズルからインクを吐出する際のインク吐出特性によって基準のドット形成位置から変動する量を示すデータであることを特徴とする上記請求項７に記載の画像処理装置。
9. 上記ドット位置データは、上記複数のノズル毎に上記基準のドット形成位置から変動する量を示したデータであることを特徴とする上記請求項７または請求項８のいずれかに記載の画像処理装置。
10. 上記ドット位置データは、上記インク吐出機構が駆動することによって上記基準のドット形成位置から変動する量を示したデータであることを特徴とする上記請求項７〜請求項９のいずれかに記載の画像処理装置。
11. 上記記録媒体は印刷装置に備えられたインク吐出機構における主走査および副走査の制御法と同インク吐出機構に形成された複数のノズルの配置とを示す制御法データを記憶しており、上記記録状態データ作成手段は上記制御法データを参照して上記画像データに従って各ドットを記録する際にインクを吐出するノズルを特定することを特徴とする上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像処理装置。
12. 上記画像データは、印刷装置で使用するインクの色毎に各画素のインク使用量を階調表現した階調データに対してハーフトーン処理を実施して得られたデータであることを特徴とする上記請求項７〜請求項１１のいずれかに記載の画像処理装置。
13. ドットマトリクス状の画素からなる画像を示す画像データに対して画像処理を実施する画像処理方法であって、
    上記画素毎にドットの形成状態を特定する画像データを取得する画像データ取得工程と、
    印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを取得し、上記画素より小さなサブ画素にて構成されるサブ画素平面上で上記画像データによって形成されるドットの記録状態を示す記録状態データを作成する記録状態データ作成工程とを具備することを特徴とする画像処理方法。
14. ドットマトリクス状の画素からなる画像を示す画像データに対して画像処理を実施する画像処理プログラムであって、
    上記画素毎にドットの形成状態を特定する画像データを取得する画像データ取得機能と、
    印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを所定の記憶媒体に記憶しておく記憶媒体と、
    上記ドット形状データを参照し、上記画素より小さなサブ画素にて構成されるサブ画素平面上で上記画像データによって形成されるドットの記録状態を示す記録状態データを作成する記録状態データ作成機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
15. ドットマトリクス状の画素の色を色成分毎に階調表現した階調データを取得し、当該階調データに対して画像処理を行って印刷を実行する印刷制御装置であって、
    所定の入力装置を介して画像処理を示すデータの入力を受け付ける画像処理受付手段と、
    上記階調データを取得し、上記受け付けたデータで特定される画像処理を実施して、上記画素毎にドットの形成状態を特定した画像データを取得する画像データ取得手段と、
    印刷媒体上に記録されるドットの形状を示すドット形状データを記憶する記憶媒体と、
    上記ドット形状データを参照し、上記画素より小さなサブ画素にて構成されるサブ画素平面上で上記画像データによって形成されるドットの記録状態を示す記録状態データを作成する記録状態データ作成手段とを具備することを特徴とする印刷制御装置。
    
    

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