JP2005109975A - 階調調整システム、階調調整方法、及び階調調整システム制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の階調調整において、画像形成装置の現状印刷可能な濃度の上限が現在の基準階調特性より小さい場合に、画像データの上限側で階調がつぶれる。
【解決手段】 ユーザがクライアントコンピュータ３６から階調調整を指示すると、プリントサーバ３２はプリンタ３０に基準画像データを送り、所定の階調パターンを含んだパッチチャートを印刷させる。印刷されたパッチチャートはスキャナ３４により読み取られ、プリントサーバ３２はパッチチャートを読み取った画像データから、現状のプリンタ３０の階調特性を把握する。その上限濃度PDmaxが基準階調特性の最大濃度TDmaxより小さい場合には、プリントサーバ３２は現在、プリンタに設定されている基準階調特性TD(x)（ｘは入力される画像データ値）に基づいて、TD'(x)＝TD(x)・PDmax／TDmaxを計算し、このTD'(x)を新たな基準階調特性としてプリンタ３０に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置の階調調整システム、階調調整方法、及び階調調整システム制御プログラムに関し、特に画像形成装置が形成し得る最大濃度が低下した場合に好適な階調を実現する技術に関する。

画像データに基づいて画像を形成する画像形成装置（複写機、プリンタ等）は、画像データに基づいてトナー量やインク量等を制御し、これにより媒体上に形成される像に画像データに応じた階調が生成される。例えば、電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に帯電潜像を形成するレーザ光の強度を制御することにより潜像に付着するトナー量が加減され、これにより媒体上に階調が生成される。この制御を行うために、画像形成装置は、画像データ（入力値）と媒体上に形成される濃度の目標値である目標濃度（出力値）との対応関係（基準階調特性）を定めた変換テーブルを有する。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置においては、ＣＭＹＫ各成分毎に基準階調特性が設定される。そして、これら色成分毎の基準階調特性を用いて、画像データの各色成分値が各色成分毎の目標濃度に変換され、その目標濃度に応じて定められたレーザ光強度等の制御条件に基づいて、上述のように媒体上へ定着されるトナー量が制御される。

しかしながら、定められた条件で画像形成装置の各部を制御しようとしても使用環境や構成部品の経時変化などの影響に起因して、実際に媒体上に形成される像の濃度は必ずしも一定とならず、目標濃度が達成されるとは限らない。そのため従来より画像形成装置は、階調補正テーブルを保持して、当該テーブルに基づいて媒体上の像の濃度を調節し、目標濃度に近づけるキャリブレーション処理を行っている。階調補正テーブルに格納する補正されたデータを求めるために、所定の階調パターンが表された基準画像データに基づいて画像形成装置で媒体上にパッチチャートを形成し、このパッチチャートに表された階調パターン画像をスキャナ等の画像読み取り装置で再び画像データに変換する。そして、この出力画像データに基づいて、入力した基準画像データに対する出力画像データの相違を打ち消すような補正データが求められ、これが階調補正テーブルに格納される。

図６は、画像データとパッチチャートに印刷された実際の濃度との関係を表す模式的なグラフであり、横軸が画像データを表し、縦軸が濃度に対応する。ここでは画像データは８bitのバイナリデータであり、０〜２５５の範囲の値をとる。一方、縦軸は任意スケールである。同図には、基準階調特性に対応する階調曲線２に加えて、各データ値にて基準階調特性で指示されるよりも濃い濃度で画像形成される場合の階調曲線４及び、各データ値にて基準階調特性で指示されるよりも淡い濃い濃度で画像形成される場合の階調曲線６を例示している。

基準階調特性は基本的に曲線２で表されるように、データ値が大きいほど濃度が濃くなると共に、好適な階調表現が実現されるように各データ値での濃度の変化率が定められる。また通常の基準階調特性の最大濃度は、画像形成装置の標準的な環境、使用条件における能力上限値として設定される。

基準画像データを用いた画像形成及び読み取りにより、実際に形成された濃度についてデータ値ｘの関数PD(x)が得られる。これは基準階調特性で与えられる基準階調曲線２を関数TD(x)とすると、あるデータ値ｘ1にて濃度TD(x1)を得たいところ、実際にはPD(x1)が得られるということである。ここでPD(x1)がTD(x1)に等しければ、基準階調特性について定められる制御条件で画像を形成すればよい。一方、PD(x1)がTD(x1)と相違する場合には、データ値ｘ1に対して媒体上にて濃度TD(x1)が得られるように補正（キャリブレーション）が行われる。例えば、データ値ｘ2でのPD(x)の値PD(x2)がTD(x1)に等しくなる場合には、階調補正テーブルにはデータ値ｘ1に対し、補正されたデータｘ２が格納される。こうすれば、画像形成装置は入力されたデータ値ｘ1を変換して得たデータ値ｘ２に対して出力処理する結果、媒体上には濃度PD(x2)すなわちTD(x1)が実現される。

図７は、図６に示す各階調曲線それぞれについて、階調補正テーブルに格納される階調補正曲線の模式的なグラフを示しており、横軸が入力画像データ、縦軸が補正後の画像データを表す。縦軸の最大値は255であり、基準階調の最大濃度TDmaxと画像形成装置の現状の最大濃度PDmaxが一致する場合、入力データ値255に対応付けられる。画像形成装置の現状の階調特性が、基準階調特性２と一致するならば、階調補正曲線１２は無変換に相当する直線となる。濃い濃度を与える階調曲線４に対しては、各データ値において階調補正曲線１２より小さな値を与える階調補正曲線１４が生成される。一方、淡い濃度を与える階調曲線６に対しては、各データ値において階調補正曲線１２より大きな値を与える階調補正曲線１６が生成される。但し、階調補正曲線１６は入力データ値の上限より手前の点Ｄsにて最大値255に達する。
特開平０７−２６４４２７号公報

画像形成装置には、上記特許文献１に示されるように、形成される画像の最大濃度を上げるように調整可能なものも存在する。しかし、そのような調整機能を有さない画像形成装置は、基準画像データを用いて階調パターン画像を形成する処理において、上述のようにデータ値の上限に対して、標準的な環境、使用条件における能力上限の濃度を与えるように設定される。すなわち、当該処理で形成された階調パターン画像の最大濃度は、当該画像形成装置が現状において実際に実現できる最大濃度となる。よって、画像形成装置の現状の最大濃度PDmaxが、基準階調の最大濃度TDmaxより低い場合、PDmaxを超える濃度を実現するような階調補正データを定めることはできない。図７でデータ値Ｄの上限側（Ｄ≧Ｄs）において階調補正曲線１６に現れる水平部１６’はこのことを表しており、この階調補正データ値が上限値255に保たれる水平部１６’では媒体上に実現される濃度は一定値PDmaxとなる。図８は画像形成装置の現状の最大濃度PDmaxが基準階調の最大濃度TDmaxより低い場合について、キャリブレーション後の階調特性を表す模式的なグラフであり、横軸が画像データ、縦軸が濃度を表す。実線で表す特性がキャリブレーション後の階調曲線２０であり、点線は比較のために示した基準階調曲線１２である。階調曲線２０はデータ値Ｄs以下では基準階調曲線１２に一致するように補正されているが、Ｄsを超える範囲では濃度は一定値PDmaxとなり、データ値の上限において基準階調特性の最大値TDmaxまで到達しない。このように、PDmax＜TDmaxである場合には、キャリブレーションしても階調特性のデータ値の上限側に濃度が一定に保たれる飽和領域が発生する。そのため、実現される最大濃度を調整する手段を持たない画像形成装置においては、当該領域で階調差が生じない、つまり階調がつぶれるという問題を回避できなかった。

本願発明はこの問題を解決するものであって、画像形成装置が形成し得る最大濃度が低下した場合においても好適な階調を実現する階調調整システム、階調調整方法、及び階調調整システム制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る階調調整システムは、画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づいて画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行うものであって、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、前記基準画像データに対する前記画像形成装置の形成像の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置による画像形成の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手段とを有する。

他の本発明に係る階調調整システムは、画像データの色成分値と当該色に対する画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づいて複数の成分色からなる画像を生成する画像形成装置に対して階調調整を行うものであって、前記各成分色それぞれについて、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、前記基準画像データに対する前記画像形成装置の形成像の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置による前記各成分色の画像形成の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、前記画像形成装置の前記各成分色の画像形成濃度上限値に応じて前記各成分色毎に新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手段とを有する。

さらに他の本発明に係る階調調整システムは、複数の画像形成装置を対象としたものであって、前記基準画像入力手段が、前記各画像形成装置に共通の前記基準画像データを入力し、前記階調特性生成手段が、前記各画像形成装置の前記画像形成濃度上限値のうちの最小値に応じて前記複数の画像形成装置に共通の新たな基準階調特性を生成する。

これら本発明の好適な態様は、前記階調特性生成手段が、前記画像形成濃度上限値が現在の前記基準階調特性の最大濃度より小さい場合に、前記新たな基準階調特性を生成する階調調整システムである。

別の本発明に係る階調調整システムは、画像データの色成分値と当該色に対する画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づいて複数の成分色からなる画像を生成する画像形成装置に対して階調調整を行うものであって、前記各成分色それぞれについて、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、前記基準画像データに対する前記画像形成装置の形成像の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の前記各成分色の画像形成の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、前記画像形成装置の前記各成分色の画像形成濃度上限値に基づいて、前記複数の成分色のうちから１つの代表色を選択する代表色選択手段と、前記画像形成装置の前記代表色の画像形成濃度上限値に応じて前記代表色の新たな基準階調特性を生成する第１の階調特性生成手段と、前記代表色の現在の基準階調特性と前記代表色以外の成分色の現在の基準階調特性との相対的な関係に基づき、前記代表色の新たな基準階調特性から、前記代表色以外の前記成分色の新たな基準階調特性を生成する第２の階調特性生成手段とを有する。

本発明の好適な態様は、前記代表色選択手段が、前記各成分色毎の現在の前記基準階調特性の最大濃度に対する画像形成濃度上限値の相対的な大きさに基づいて前記代表色を選択する階調調整システムである。

また別の本発明に係る階調調整システムは、過去に生成された前記基準階調特性を記憶する階調特性記憶手段と、前記階調特性記憶手段に記憶された前記基準階調特性のうちユーザが選択したものを前記画像形成装置に設定する階調特性設定手段とを有する。

本発明に係る階調調整方法は、画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づいて画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行うものであって、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力ステップと、前記基準画像データに対する前記画像形成装置の形成像の濃度を測定する濃度測定ステップと、前記濃度測定ステップでの測定結果に基づいて、前記画像形成装置による画像形成の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出ステップと、前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成ステップとを有する。

本発明に係る階調調整システム制御プログラムは、画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づいて画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整システムを制御するコンピュータに、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手順と、前記基準画像データに対する前記画像形成装置の形成像の濃度を測定する濃度測定手順と、前記濃度測定手順での測定結果に基づいて、前記画像形成装置による画像形成の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手順と、前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手順とを実行させる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。ここではカラープリンタでの印刷で実現される各成分色の階調を調整する形態を示すが、調整の対象装置は複合機等、媒体上に画像を形成する他の画像形成装置とすることができる。図１は、本発明に係る階調調整システムの概略の構成を示すブロック図である。本システムはプリンタ３０、プリントサーバ３２、スキャナ３４、クライアントコンピュータ３６、及びこれらの間でのデータ伝送を可能とするローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信ネットワーク３８を含んで構成される。

プリンタ３０は、ここではＣＭＹＫの４色のトナーを用いて印刷を行う装置とする。クライアントコンピュータ３６は、ユーザの操作に基づいてプリントサーバ３２への印刷指示等を行う。プリントサーバ３２は通信ネットワーク３８等を介して例えばクライアントコンピュータ３６から印刷を依頼された画像データを蓄積する一方、スケジュールを立ててプリンタ３０に画像データを送り印刷させる。特に本システムでは、プリントサーバ３２は、所定の階調パターンを含んだパッチチャートを表す基準画像データをプリンタ３０に入力する機能を有する。階調パターンはＣＭＹＫ各色について設けられる。ここで、パッチチャートは各色毎にページを変えて表してもいいし、１ページに全色の階調パターンを含むものであってもよい。またプリントサーバ３２は、階調調整に係る演算処理を行い、後述するように新たな基準階調特性を生成する機能も有する。スキャナ３４は、基準画像データに基づいてプリンタ３０が媒体上に印刷したパッチチャート上の各色の階調パターンの像の濃度を測定するために設けられたカラースキャナであり、パッチチャートを読み取って画像データに変換する。ここで、画像データが印刷像の濃度測定結果に相当する。プリントサーバ３２はその画像データに基づいてプリンタ３０の現状の印刷濃度の上限値を各色毎に検出する。

図２は、本システムを用いた階調調整の概略の処理フロー図である。階調調整はユーザがクライアントコンピュータ３６からプリントサーバ３２に指示を送ることにより開始される（Ｓ５０）。プリントサーバ３２はクライアントコンピュータ３６からの階調調整実施の指示を受けると、基準画像データをプリンタ３０に入力し、プリンタ３０が当該基準画像データに基づいてパッチチャートを印刷する（Ｓ５５）。

ユーザは印刷されたパッチチャートをスキャナ３４にセットし、クライアントコンピュータ３６からスキャナ３４に読み取りを指示する（Ｓ６０）。スキャナ３４はパッチチャートを読み取ってＲＧＢ画像データを生成し、これをクライアントコンピュータ３６に入力し、そしてクライアントコンピュータ３６は当該画像データをプリントサーバ３２へ転送する（Ｓ６５）。プリントサーバ３２にてこのＲＧＢ画像データはＣＭＹＫ各色の成分に変換され、パッチチャートに表される階調パターンのＣＭＹＫ各色毎の濃度情報が得られる。プリントサーバ３２はパッチチャートの読み取り結果から得られたプリンタ３０の現状の最大濃度PDmaxと、プリンタ３０に現在設定されている基準階調特性の最大濃度TDmaxとをＣＭＹＫ各色別に比較し（Ｓ７０）、その比較結果及びユーザの指示に応じて、いくつか用意された階調調整内容のうちのいずれかを選択し（Ｓ７５）、それを実行する（Ｓ８０）。

図３は調整内容の選択（Ｓ７５）及びその実行（Ｓ８０）の概略の処理フロー図である。プリントサーバ３２は各色毎に現状の最大濃度PDmaxと基準階調特性の最大濃度TDmaxとを比較した結果、いずれの色についてもPDmax≧TDmaxである場合（例えば、各色について、図６に示す基準階調曲線２に対し実際に得られる階調が曲線４であるような場合）には（Ｓ１００）、上に従来技術として述べた通常のキャリブレーション処理が各色毎に実行される（Ｓ１０５）。

例えば、シアン（Ｃ）についての処理Ｓ１０５を具体的に説明する。Ｃのデータ値をｘ、濃度をｎと表し、基準階調曲線２の関数をｎ＝TD_Ｃ(x)、現状得られる階調曲線（例えば曲線４）の関数ｎ＝PD_Ｃ(x)の逆関数をｘ＝PD_Ｃ ^−１(n)と表す。上述のようにPD_Ｃ(x2)がTD_Ｃ(x1)に等しくなる場合には、Ｃの階調補正テーブルにはデータ値ｘ1に対し、補正されたデータｘ’としてデータｘ２が格納される。すなわち、任意のデータ値ｘに対し、次式で与えられるデータｘ’が格納された階調補正テーブルが生成される。

ｘ’＝PD_Ｃ ^−１ (TD_Ｃ(x)) ………（１）

他の色Ｍ，Ｙ，Ｋについても基準階調曲線２の関数TD_Ｍ(x)，TD_Ｙ(x)，TD_Ｋ(x)、及びパッチチャートの測定から得られる現状の階調曲線の関数PD_Ｍ(x)，PD_Ｙ(x)，PD_Ｋ(x)に基づいて、それぞれの色の階調補正テーブルが生成される。

一方、いずれかの色について、現状の最大濃度PDmaxが基準階調特性の最大濃度TDmaxを下回った場合、すなわちPDmax＜TDmaxである場合には（Ｓ１００）、３つの処理内容Ｓ１１０，Ｓ１１５，Ｓ１２０のうちのいずれかがユーザの指示に基づいて選択され（Ｓ１２５）実行される。また、プリントサーバ３２はその処理の選択・実行に先立って、PDmax＜TDmaxとなった色についてその差（TDmax−PDmax）を求め、その差が所定の閾値ALを超えている場合には（Ｓ１３０）、ユーザに対する警告処理を実行する（Ｓ１３５）。

この警告処理は、例えばプリントサーバ３２又はクライアントコンピュータ３６のディスプレイ上に警告表示を行う。警告表示の内容は、濃度低下の発生しているのが何色であるのか、またその程度についての情報を含み得る。またさらに程度が所定値以上になっている場合には、メンテナンス要員を呼んだり、部品交換を促したりする指示を出すようにすることができる。また、過去の階調調整でのPDmax等を記憶しておき、その変化の傾向に基づいて警告を発する条件や警告内容を変更するようにしてもよい。なお、ALの設定や差がALに達したときに警告処理を行うか否か等の設定はユーザが指定可能とすることができる。

さて、以降、順次、忠実性を重視した階調調整処理Ｓ１１０、階調性を重視した階調調整処理Ｓ１１５、カラーバランスを重視した階調調整処理Ｓ１２０を説明する。

まず、忠実性重視処理Ｓ１１０では、プリントサーバ３２は、基本的には処理Ｓ１０５の通常キャリブレーションと同様、Ｃについては（１）式に基づいて、他の色については同様の式に基づいて、各色毎に階調補正テーブルを生成する。但し、PDmax＜TDmaxとなる色の濃度は、従来技術の問題として述べたように、データ値Ｄの上限側（Ｄ＞Ｄs）で現状の最大値PDmaxに飽和してしまう。その結果、Ｄsの近傍で濃度変化が不連続となり、視覚的に違和感を生ずる場合がある。そのため、本システムでは、PDmax＜TDmaxとなる色については、Ｄsの手前からデータ値の上限値にかけて、濃度が連続的に変化するようにスムージング処理を施す。例えば、Ｄr＜Ｄsなる点をパラメータ設定できるようにし、Ｄrでの基準階調曲線の値及び傾きと、Ｄ＝２５５での濃度PDmaxとを境界条件とし、濃度変化率（階調曲線の傾き）がＤrから２５５に向けて線形に減少するようにスムージング関数を定めることができる。この忠実性重視処理では、濃度が飽和しない色については、データ値の全範囲にわたって、また濃度が飽和する色については例えば０〜Ｄrの範囲において、プリンタ３０に当初設定された基準階調特性に基づいた忠実な階調が実現される。

図４は、忠実性重視処理Ｓ１１０により得られる新たな基準階調特性の一例を示す模式的なグラフであり、横軸が画像データを表し、縦軸が濃度に対応する。点線１５０は濃度が飽和しない色に対する新たな基準階調特性を表す。一方、実線１５２が濃度が飽和する色に対する新たな基準階調特性である。

階調性重視処理Ｓ１１５では、プリントサーバ３２は、PDmax＜TDmaxとなる色について、現在の基準階調特性TD(x)にPDmax／TDmaxを乗じる変換を行って、その結果を新たな基準階調特性とする。この新たな基準階調特性はプリンタ３０にそれまでの基準階調特性に代えて設定され階調調整に利用される。例えば、ＣについてのPDmax、TDmaxをそれぞれPD_Ｃmax、TD_Ｃmaxと表すと、PD_Ｃmax＜TD_Ｃmaxである場合には、現在設定されているＣについての基準階調特性TD_Ｃ(x)に基づいて、次式により新たな基準階調特性TD_Ｃ'(x)が生成される。

TD_Ｃ'(x)＝TD_Ｃ(x)・PD_Ｃmax／TD_Ｃmax ………（２）

一方、PDmax＜TDmaxとなるのが他の色についてであって、ＣについてはPD_Ｃmax≧TD_Ｃmaxである場合には、現在の基準階調特性がそのまま使われる。すなわちこの場合には、階調性重視処理Ｓ１１５の結果、出力されるTD_Ｃ'(x)は、
TD_Ｃ'(x)＝TD_Ｃ(x) ………（３）
となる。

ここではＣを例に挙げて説明したが、本処理は各色毎に行われる。すなわち、他の色ＭＹＫについても、それら各色についてのPDmaxであるPD_Ｍmax，PD_Ｙmax，PD_Ｋmaxと、当該各色についてのTDmaxであるTD_Ｍmax，TD_Ｙmax，TD_Ｋmaxと、現在の基準階調特性TD_Ｍ(x)，TD_Ｙ(x)，TD_Ｋ(x)とを用いて、上述のＣについてと同様にしてTD_Ｍ'(x)，TD_Ｙ'(x)，TD_Ｋ'(x)が生成される。この階調性重視処理では、生成される新たな基準階調特性TD'(x)が、データ値の全範囲において元の基準階調特性TD(x)に一定係数を乗じて生成される。これにより、各データ値での濃度は一律に薄くなり得るが、データ値に応じた濃度の変化の様子は元の基準階調特性TD(x)と相似となる。よって、元の基準階調特性と同様の良好な階調が得られる。

図５は、階調性重視処理Ｓ１１５により得られる新たな基準階調特性の一例を示す模式的なグラフであり、横軸が画像データを表し、縦軸が濃度に対応する。点線１６０は濃度が飽和しない色に対する新たな基準階調特性を表す。一方、実線１６２が濃度が飽和する色に対する新たな基準階調特性である。

カラーバランス重視処理Ｓ１２０では、元の基準階調特性にて得られているカラーバランスを維持するように配慮される。つまり、各データ値でのTD_Ｃ'(x)，TD_Ｍ'(x)，TD_Ｙ'(x)，TD_Ｋ'(x)の相互の比率が、TD_Ｃ(x)，TD_Ｍ(x)，TD_Ｙ(x)，TD_Ｋ(x)の相互比率に等しくなるように変換が行われる。この処理では、基準とされる色については（２），（３）式で表されるような階調性重視処理と同様の変換により新たな基準階調特性TD'(x)が生成され、他の色については、このTD'(x)と、TD_Ｃ(x)，TD_Ｍ(x)，TD_Ｙ(x)，TD_Ｋ(x)の相互比率とに基づいて、新たな基準階調特性TD'(x)が生成される。例えば、プリントサーバ３２は基準とされる色として、最も濃度低下の度合いが高い色を選択する。この選択は例えば、現在の基準階調特性TD(x)上にて現最大濃度PDmaxに相当する値を与える入力データｘr、つまりTD^-1(PDmax)に基づいて行われ、最も小さなｘrを与える色を基準色として選択する。

例えば、ここではＣを基準色とする。Ｃについては（２），（３）式で新たな基準階調特性TD_Ｃ'(x)が求められる。他の色については、各データ値ｘに対して次式、
TD_Ｃ'(x)＝TD_Ｃ(z) ………（４）
を満たす変数ｚを媒介にして、
TD_Ｍ'(x)＝TD_Ｍ(z) ………（５）
TD_Ｙ'(x)＝TD_Ｙ(z) ………（６）
TD_Ｋ'(x)＝TD_Ｋ(z) ………（７）
により新たな基準階調特性を求める。つまり、（５），（６），（７）式は、
TD_Ｍ'(x)＝TD_Ｍ(TD_Ｃ ^−１ (TD_Ｃ'(x))) ………（８）
TD_Ｙ'(x)＝TD_Ｙ(TD_Ｃ ^−１ (TD_Ｃ'(x))) ………（９）
TD_Ｋ'(x)＝TD_Ｋ(TD_Ｃ ^−１ (TD_Ｃ'(x))) ………（１０）
となる。各色について生成された新たな基準階調特性はそれまでの各色の基準階調特性に代えてプリンタ３０に設定され階調調整に利用される。

この処理では上述のようにカラーバランスが維持されると共に、基準色を最も濃度低下率の大きい色としているため、当該色だけでなく他色の新しい基準階調特性についてもデータ値上限領域での濃度飽和が生じない。その一方で、複数の色について濃度低下が生じている場合に、その低下率が第２位若しくは第３位の色を基準色として、画像全体の濃度低下を緩和するようにしてもよい。その場合、低下率が第１位の色については濃度飽和が生じるデータ値の範囲は縮小し得るものの完全にはなくならない。その影響は他の色にも及び、カラーバランスを維持するために他の色も低下率第１位の色と同じデータ値範囲で飽和を生じることになるが、この各色の飽和による階調の不自然さは、既に忠実性重視処理で述べたスムージング処理を適用することにより緩和することができる。

プリントサーバ３２は、生成する新たな基準階調特性を登録・保存し、後に再利用可能に構成できる。その構成では、例えばプリントサーバ３２は新たな特性を生成した時点で、それを登録するか否かをユーザに確認する。また登録する場合には、特性を識別する名称をユーザに入力させるように構成することができる。登録された特性は、階調調整開始時にユーザに選択可能とされ、選択された特性を基準として上述の階調調整処理を実行する。ユーザ選択可能とする際には、パッチチャートを測定して得た濃度値に基づいて、再利用可能な特性のみを識別表示等することも好適である。

上述の構成ではプリンタ３０は１台であったが、複数台のプリンタ３０で同じ階調特性での印刷を行いたい場合がある。例えば、通信ネットワーク３８に同機種のプリンタ３０が複数接続され、プリントサーバ３２の制御の下で印刷を行う場合を説明する。その場合には、プリントサーバ３２は共通の基準画像データを各プリンタ３０に送ってパッチチャートを印刷させ、各パッチチャートをスキャナ３４で読み取り、各プリンタ３０の現状の濃度特性を把握する。そして、複数のプリンタ３０のうち最もPDmaxが小さいものについて生成される基準階調特性を各プリンタ３０に設定する。例えば、上述の階調性重視処理では、PD_Ｃmaxが最も小さいプリンタ３０を選択し、そのPD_Ｃmaxを用いて（２）によりTD_Ｃ'(x)を定め、これを各プリンタ３０のＣの新たな基準階調特性として使用する。他の色についても同様である。また、上述のカラーバランス重視処理では、複数のプリンタ３０の各色のうち、濃度低下率の最も大きいPDmaxを選択し、これを基準として各色について新たな基準階調特性を生成し、これを各プリンタ３０に設定する。

本発明に係る階調調整システムの概略の構成を示すブロック図である。 本システムを用いた階調調整の概略の処理フロー図である。 調整内容の選択及びその実行の概略の処理フロー図である。 忠実性重視処理により得られる新たな基準階調特性の一例を示す模式的なグラフである。 階調性重視処理により得られる新たな基準階調特性の一例を示す模式的なグラフである。 画像データとパッチチャートでの実際の濃度との関係を表す模式的なグラフである。 図６に示す各階調曲線それぞれについて、階調補正テーブルに格納される階調補正曲線の模式的なグラフである。 画像形成装置の現状の最大濃度PDmaxが基準階調の最大濃度TDmaxより低い場合について、キャリブレーション後の階調特性を表す模式的なグラフである。

符号の説明

３０ プリンタ、３２ プリントサーバ、３４ スキャナ、３６ クライアントコンピュータ、３８ 通信ネットワーク。

Claims (9)

1. 画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づき、画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整システムであって、
   階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、
   前記基準画像データに対しての前記画像形成装置による形成像の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、
   前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手段と、
   を有する階調調整システム。
2. 画像データの色成分値と当該色に対する画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づき、複数の成分色からなる画像を生成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整システムであって、
   前記各成分色それぞれについて、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、
   前記基準画像データに対しての前記画像形成装置による形成像の前記各成分色の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、
   前記画像形成装置の前記各成分色の画像形成濃度上限値に応じて前記各成分色毎に新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手段と、
   を有する階調調整システム。
3. 複数の画像形成装置を対象とした請求項１又は請求項２に記載の階調調整システムにおいて、
   前記基準画像入力手段は、前記各画像形成装置に共通の前記基準画像データを入力し、
   前記階調特性生成手段は、前記各画像形成装置の前記画像形成濃度上限値のうちの最小値に応じて前記複数の画像形成装置に共通の新たな基準階調特性を生成すること、
   を特徴とする階調調整システム。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の階調調整システムにおいて、
   前記階調特性生成手段は、
   前記画像形成濃度上限値が現在の前記基準階調特性の最大濃度より小さい場合に、前記新たな基準階調特性を生成すること、
   を特徴とする階調調整システム。
5. 画像データの色成分値と当該色に対する画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づき、複数の成分色からなる画像を生成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整システムであって、
   前記各成分色それぞれについて、階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手段と、
   前記基準画像データに対しての前記画像形成装置による形成像の前記各成分色の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手段と、
   前記画像形成装置の前記各成分色の画像形成濃度上限値に基づいて、前記複数の成分色のうちから１つの代表色を選択する代表色選択手段と、
   前記画像形成装置の前記代表色の画像形成濃度上限値に応じて前記代表色の新たな基準階調特性を生成する第１の階調特性生成手段と、
   前記代表色の現在の基準階調特性と前記代表色以外の成分色の現在の基準階調特性との相対的な関係に基づき、前記代表色の新たな基準階調特性から、前記代表色以外の前記成分色の新たな基準階調特性を生成する第２の階調特性生成手段と、
   を有する階調調整システム。
6. 請求項５に記載の階調調整システムにおいて、
   前記代表色選択手段は、
   前記各成分色毎の現在の前記基準階調特性の最大濃度に対する画像形成濃度上限値の相対的な大きさに基づいて前記代表色を選択すること、
   を特徴とする階調調整システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の階調調整システムにおいて、
   過去に生成された前記基準階調特性を記憶する階調特性記憶手段と、
   前記階調特性記憶手段に記憶された前記基準階調特性のうちユーザが選択したものを前記画像形成装置に設定する階調特性設定手段と、
   を有することを特徴とする階調調整システム。
8. 画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づき、画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整方法であって、
   階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力ステップと、
   前記基準画像データに対しての前記画像形成装置による形成像の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出ステップと、
   前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成ステップと、
   を有する階調調整方法。
9. 画像データの入力値と画像形成の目標濃度との対応関係を定める基準階調特性に基づき、画像を形成する画像形成装置に対して階調調整を行う階調調整システムを制御するコンピュータに、
   階調が表された基準画像データを前記画像形成装置に入力する基準画像入力手順と、
   前記基準画像データに対しての前記画像形成装置による形成像の濃度の上限値を検出する画像形成濃度上限検出手順と、
   前記画像形成装置の画像形成濃度上限値に応じて新たな基準階調特性を生成する階調特性生成手順と、
   を実行させることを特徴とする階調調整システム制御プログラム。

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