JP2006020216A

JP2006020216A - キャリブレーション方法

Info

Publication number: JP2006020216A
Application number: JP2004198079A
Authority: JP
Inventors: Yoko Sato; 陽子佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】一次色キャリブレーションとＣＭＹ混色グレーキャリブレーションを行う際に、両方式で使用する２つのパッチチャートを同時に出力・濃度測定することにより、色材混色により生成されるグレーを良好に再現しながら、記録媒体や色材、ユーザの手間を軽減すること。
【解決手段】形成されたパッチの測定結果に基づき、補正テーブルを生成する画像処理方法において、前記形成されたパッチの測定結果を取得し、前記測定結果と一次色キャリブレーションの目標値から、仮の補正テーブルを生成し、前記測定結果から各色材の見かけ転写率を算出し、前記見かけ転写率を用いて、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目標値を求め、前記目標値及び前記測定結果及び前記仮の補正テーブルから、前記補正テーブルを生成することを特徴とするキキャリブレーション方法。
【選択図】図１

Description

個体差や環境変動等によらず、画像形成装置の、特にＣＭＹ混色グレーの出力品質を安定させるキャリブレーション方法に関する。

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出力が変動した際、該画像形成装置の標準状態に戻す技術として、キャリブレーション技術が知られている。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て各単色レベルでキャリブレーションを行っていた。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ているが、ＣＭＹが混色される二次色、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（以下、ＣＭＹ混色グレー）では、色材が他の色成分を持ち、一次色と二次色、三次色との関係が環境によって変化するため、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。

従来は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。一次色キャリブレーション適用後にこの方法を適用することによって、ＣＭＹ混色グレーを良好に再現することができる。
特開２００４−１１２３４２号

しかしながら、上記方法を実現するには、一次色キャリブレーションを行った後にパッチチャートを再度出力し、濃度を測定した後にＣＭＹ混色グレーキャリブレーションを行う必要があり、手間や記録媒体、色材がかさむという問題があった。

本発明は、上述した問題を解決するために、一次色キャリブレーション用パッチチャートとＣＭＹ混色グレーキャリブレーション用パッチチャートを同時に出力・濃度測定することにより、色材混色により生成されるグレーを良好に再現しながら、記録媒体や色材、ユーザの手間を節減することを目的とする。

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）形成されたパッチの測定結果に基づき、補正テーブルを生成する画像処理方法において、
前記形成されたパッチの測定結果を取得し、
前記測定結果と一次色キャリブレーションの目標値から、仮の補正テーブルを生成し、
前記測定結果から各色材の見かけ転写率を算出し、
前記見かけ転写率を用いて、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目標値を求め、
前記目標値及び前記測定結果及び前記仮の補正テーブルから、前記補正テーブルを生成することを特徴とするキャリブレーション方法。

（２）前記色材は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックであることを特徴とする前記（１）記載のキャリブレーション方法。

（３）前記パッチは、記録媒体に形成されていることを特徴とする前記（１）記載のキャリブレーション方法。

（４）前記補正テーブルを生成する際に、前記パッチの実測濃度値を用いて補正値を決定することを特徴とする前記（１）記載のキャリブレーション方法。

（５）前記装置は、出力画像、測定濃度、見かけ転写率、プリンタ補正テーブル、一次色キャリブレーションターゲット、ＣＭＹ混色グレーキャリブレーションターゲットといったデータを格納することができる記憶装置と、中央演算装置及びユーザインターフェース（ＵＩ）を持つコンピュータサーバと、プリンタと、測定機から成ることを特徴とする前記（１）記載のキャリブレーション方法。

本発明によれば、一次色キャリブレーション用パッチチャートとＣＭＹ混色グレーキャリブレーション用パッチチャートを同時に出力・濃度測定することにより、色材混色により生成されるグレーを良好に再現しながら、用紙やユーザの手間とを節減することができるという効果がある。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。

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る。同図において、コンピュータサーバ１０にプリンタ２０と測定機２１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と記憶装置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、一次色キャリブレーションターゲット１８、ＣＭＹ混色グレーターゲット１９を記憶保持する。

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レイアウト例を示す図である。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、Ｋ単色、ＣＭＹ混色グレーのパッチが各２５６階調分配置されている。

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。

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が記録媒体上に形成される。ステップＳ３２において、測定機を用いてＳ３１で出力した階調パッチパターンの夫々について、濃度を測定する。ここで測定機２１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。Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＣＭＹ混色グレーのパッチについては、各パッチについてＣ、Ｍ、Ｙ各成分の濃度値を測定する。

Ｓ３１においてＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各一次色の測定濃度１５と、一次色キャリブレーションターゲット１８を用いて一次色キャリブレーションを行う。一次色キャリブレーションは既知の方法として、ここでは説明を省略する。Ｓ３４では生成されたＣ、Ｍ、Ｙの仮の補正テーブルと、Ｋの補正テーブルを、記憶装置１３に保管しておく。

続いてＣＭＹ混色グレーキャリブレーションを行う。

前出の通り、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。この問題を抑制するために、ステップＳ３５において、ＣＭＹ混色グレーの見かけ転写率を計算する。

ＣＭＹ混色時の各濃度成分が目標のグレーのそれに近くなるよう、ＣＭＹの各単色別に最大濃度を設定する必要がある。

ある階調におけるＣ、Ｍ、Ｙ、ＣＭＹの各濃度成分値をＣ_ＤＣ、Ｃ_ＤＭ、Ｃ_ＤＹ、Ｍ_ＤＣ、Ｍ_ＤＭ、Ｍ_ＤＹ、…、ＣＭＹ_ＤＣ、ＣＭＹ_ＤＭ、ＣＭＹ_ＤＹとした時に、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わかっている［数式１］。

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各インクに対して見かけの転写率Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙを定義する［数式２］。

まとめると、下記のようになる［数式３］。

逆行列計算によりＴｃ、Ｔｍ、Ｔｙを求めると次のようになる［数式４］。

従来の方法では、転写率は、一次色キャリブレーション後に出力したパッチチャートの実測濃度値を用いて計算される。本実施形態では簡略化のため、一次色キャリブレーションを行う前後の、それぞれの階調における転写率はほぼ等しいと仮定し、一次色キャリブレーション前の実測濃度値を利用して転写率を求める。ここで算出された２５６階調分の見かけ転写率６は図２の記憶装置１３に格納される。

次に、ステップＳ３５において求めた転写率を使用し、ステップＳ３６においてＣＭＹ混色グレー補正後の濃度を予測する。その際、予測値が目標のグレーになるように転写率を考慮した上で実測濃度値を用いて補正を行う。以下、その方法について、一次色キャリブレーションからＣＭＹ混色グレーキャリブレーションへの流れと共に説明する。

このとき、Ｃ、Ｍ、Ｙ各一次色の予測濃度値は、一次色キャリブレーション前の測定濃度値から推定する。

ここで、あらかじめ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。

また、ここでは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、
という式が成り立つようなｙ、ｚの組み合わせを探し、それを補正値とする。
上記ｙ、ｚの組み合わせを探す際、その範囲や条件を設定することにより、ユーザの望む精度でのキャリブレーションを行うことができる。

ここで、上記キャリブレーション処理を行う際の評価式や条件の例を示す。
目標とするグレーの各濃度成分値に近いかどうかを判断する評価式として下記の式を使用する。

補正値を選ぶ際に、図４のような流れで処理を行う。これはある階調ａについて補正を行う例である。ステップＳ４１では、次のような制約条件を与え、それを満たすｙ、ｚの組み合わせを求める。

（１）補正後のＭ・Ｙの入力値ｙ、ｚの範囲を、例えば
などのように指定する。これにより、一次色キャリブレーション後の値とＣＭＹ混色グレーキャリブレーション後の値がかけ離れすぎないようにし、一次色キャリブレーションの効果を生かしながら目標のグレーを保つようにする。

（２）評価式からだけでなく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ことを条件とする。また、濃度計の測定誤差を考慮して
の場合には濃度値がほぼ等しいとみなし、数式１０が成り立つことで、同じ大小関係であるとみなす。これはＤＭとＤＹ、ＤＣとＤＹの関係においても同様である。

ステップＳ４２において、上記すべての条件に合致した中から評価式［数式９］の最小値を求める。続いてステップＳ４３では、最小値から［数式９］の誤差範囲以内のものを補正値候補とする。その後、ステップＳ４４において補正値候補の組み合わせ集合から重心を求め、それを最適な補正値として採用する。

以上の処理をすべての階調
について行う。

また上記作業完了後、必要であればステップＳ３７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行うこともできる。

以上の処理を完了し、ステップＳ３８においてＣ、Ｍ、Ｙの補正テーブルが完成する。

なお、本実施例ではステップＳ３４において、Ｃの濃度を固定して補正値を求めたが、代わりにＭやＹを固定しても良い。

またステップＳ３４における、キャリブレーション処理を行う際の評価式や条件は、ユーザの要求する精度に合わせて別に設定しても良い。

また、すべての処理を終了してもプリンタの状態がユーザの望むレベルまで達しない場合は、必要とする精度にあわせて適宜、上記の作業を繰り返しても良い。

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。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。本実施形態におけるキャリブレーション処理を示すフローチャートである。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

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
１８一次色キャリブレーションターゲット
１９ＣＭＹ混色グレーキャリブレーションターゲット
２０プリンタ
２１測定機

Claims

形成されたパッチの測定結果に基づき、補正テーブルを生成する画像処理方法において、
前記形成されたパッチの測定結果を取得し、
前記測定結果と一次色キャリブレーションの目標値から、仮の補正テーブルを生成し、
前記測定結果から各色材の見かけ転写率を算出し、
前記見かけ転写率を用いて、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目標値を求め、
前記目標値及び前記測定結果及び前記仮の補正テーブルから、前記補正テーブルを生成することを特徴とするキャリブレーション方法。
前記色材は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックであることを特徴とする請求項１記載のキャリブレーション方法。
前記パッチは、記録媒体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のキャリブレーション方法。
前記補正テーブルを生成する際に、前記パッチの実測濃度値を用いて補正値を決定することを特徴とする請求項１記載のキャリブレーション方法。
前記装置は、出力画像、測定濃度、見かけ転写率、プリンタ補正テーブル、一次色キャリブレーションターゲット、ＣＭＹ混色グレーキャリブレーションターゲットといったデータを格納することができる記憶装置と、中央演算装置及びユーザインターフェース（ＵＩ）を持つコンピュータサーバと、プリンタと、測定機から成ることを特徴とする請求項１記載のキャリブレーション方法。