JP2006166327A - 画像形成装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ユーザが望む画像モードに応じて各々のγルックアップテーブルを適応する。
【解決手段】 高濃度部の階調が潰れるようなγルックアップテーブルが階調補正時に生成されたら、潰れを自動的に検出し、潰れに対して、濃度を重視する補正と階調性を重視する補正を施し、2種類のγルックアップテーブルを新たに生成する。
【選択図】 図4
【解決手段】 高濃度部の階調が潰れるようなγルックアップテーブルが階調補正時に生成されたら、潰れを自動的に検出し、潰れに対して、濃度を重視する補正と階調性を重視する補正を施し、2種類のγルックアップテーブルを新たに生成する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、画像形成装置及びその方法に関するものである。
近年、オフィスやコピーショップにおいて、カラー複合機やカラープリンタが設置されるケースが増加している。カラー複合機やカラープリンタのような画像形成装置の濃度安定性を調整する方法として、次のような手段が知られている。図1にこの手法のフローチャートを示す。ステップ101で画像形成装置を起動させて、ステップ102で一つのある特定の階調テストパターンを出力し、ステップ103で出力した階調テストパターンの濃度を画像読取手段にて読み取り、ステップ104で画像形成装置のレーザ出力レベルと読み取った濃度の関係をメモリに格納し、ステップ105で読み取った濃度がその画像形成装置の理想とするターゲットテーブルと一致するようなγルックアップテーブルを作成する手法である。この手法により、耐久による特性変動量や環境条件による変動量に応じて画像品質を安定させることができた。上記手段を一般的に、階調補正手段と呼ぶ。
上記階調補正手段の階調テストパターン出力時に画像形成装置の濃度が非常に薄い場合、生成されたγルックアップテーブルは、図2のように、高濃度部が潰れてしまう。つまり、高濃度部の階調性が失われることを意味している。実画像では、セカンドコピー(コピー出力物を原稿にしてコピーを行うこと)した時に、高濃度部が潰れることが考えられる。
このような問題に対して、階調の潰れを自動的に検出し、ターゲットテーブルデータを変更したり、ガンマルックアップテーブルを変形させたりして、階調の潰れを改善する提案がなされてきた。(特許文献1)
特開平9−172547号公報
上記方法で階調の潰れを改善することにより、階調性は保たれるが、一方で高濃度部において濃度が出なくなるという問題を抱えることになる。それは、高濃度部の階調性を潰すことで、ターゲット濃度に近づけていたのに、高濃度部の潰れを解消することで、ターゲット濃度から離すことになるからである。つまり、文字部やベタ部においては、階調性よりも濃度がしっかり出ることを求められる個所において濃度が出なくなる。また、階調の潰れを自動的に検出し、補正を行う際に、画像形成装置が扱う複数色のうち数色のみに補正をかけてしまうと、せっかく階調補正手段により合わせたグレーバランスを崩すことにもなる。
上記の課題を解決する本発明の第一の要旨は、γルックアップテーブルを自動的に検査し、高濃度部の階調性が潰れていると判別された場合において、階調が保持されるようにγルックアップテーブルに補正をかける第一の補正手段とその修正された第一のγルックアップテーブルを保持する第一の保持手段と、階調は若干保持されるが濃度がしっかり出るように階調性を潰すようにγルックアップテーブルに補正をかける第二の手段その修正された第二のγルックアップテーブルを保持する第二の保持手段を具備することを特徴とする。
第二の要旨は、上記第一、第二の補正手段による補正方法は、複数色のトナーやインクを所有する画像形成装置の場合、グレーバランスを保つように全ての色において補正をかけることを特徴とする。
第三の要旨は、上記第一の保持手段にと第二の保持手段に保持されている各々のγルックアップテーブルをユーザの出力設定に応じて切り替えることを特徴とする。
以上説明してきたように、本発明は、画像形成装置の濃度が十分に出力されていない状況下で階調補正を行うことにより生じる高濃度部の階調潰れに対して、潰れを残しつつ、若干の階調性が得られるような濃度重視用γルックアップテーブルと濃度は下がるが階調性が十分に得られるような階調重視用γルックアップテーブルを作成することにより、ユーザが望む画像モードに応じて各々のγルックアップテーブルを適応することができる。
また、潰れているか否かの判断の基準となる閾値はユーザが決定することが可能である。さらに、複数色で構成される画像形成装置において、数色この補正を行うことによって階調補正作業で合わせたグレーバランスが、高濃度補正部分に関して崩れる可能性があるが、補正量が最大の色に他の色も合わせて、補正する仕組みによりグレーバランスの崩れを最小限にとどめることも可能である。
(第一の実施例)
図5に本発明のフローチャートを示す。
図5に本発明のフローチャートを示す。
本実施例の画像信号処理部について説明する。CCD501により読み込まれた原稿画像の輝度信号は、A/D変換部502に入力されデジタル信号に変換される。このデジタル輝度信号はシェーディング部503に送られ、CCD個々の素子の感度に関するバラツキによる光量ムラがシェーディング補正される。シェーディング補正することにより、CCDの測定再現性が向上する。シェーディング部503で補正された輝度信号は、更にLOG変換部504によりLOG変換される。続いて、LOG変換された信号は、γLUT505に送られ、プリンタ装置が理想とする濃度特性と、γ特性に従って処理された出力画像濃度特性とが一致するように画像信号を変換する。こうして変換された画像信号は、プリンタ部510に送信され、画像形成される。
(γルックアップテーブルの作成)
図2に、読み取った信号を濃度信号に変換された特性と、画像形成装置が最初から持っている理想とするターゲット特性と、濃度信号に変換された特性を理想とするターゲット特性にするために生成されたγルックアップテーブルの特性を示す。
図2に、読み取った信号を濃度信号に変換された特性と、画像形成装置が最初から持っている理想とするターゲット特性と、濃度信号に変換された特性を理想とするターゲット特性にするために生成されたγルックアップテーブルの特性を示す。
以下に、図1と図5を参照して、本実施例におけるCPUとγルックアップテーブルの設定の過程を説明する。
まず、ステップ101では、図5のコントロールパネル507上に表示されている図6の画面から階調補正のスタートスイッチ601をオンすると、パターンジェネレータ506により、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック4色分の64階調の階調テストパターンを形成し、出力する。
記録材上に出力された階調テストパターンの一例を図7に示す。階調テストパターンの濃度は、右上端が最も濃く、左下端が最も薄く、その間は、右から左へ濃度が徐々に下がっていき、2段目、3段目、4段目と濃度が下がっていく。4段を1色分として、シアン701、マゼンタ702、イエロー703、ブラック704の4色分が用意されている。
次に、ステップ103では、出力された階調テストパターンを画像読取装置上に乗せる。その際にコントロールパネル507上に表示される画面の一例として図8を示す。図8の読込みボタン801を押すと、画像読取装置が階調テストパターンを読み取り、CCD501で光量信号に変換する。そして、LOG変換し、読み取り濃度データとして、CPU508が取り込む。ステップ104では、読み取られた濃度データは、階調テストパターンを作成する際のレーザ出力レベルとの関係を求め、メモリ509に格納される。
最後に、ステップ105では、レーザ出力レベルと読み取り濃度の関係と、レーザ出力レベルとその画像形成装置の理想とするターゲット特性の関係より、γルックアップテーブルを生成し、γLUT505に設置される。
(γルックアップテーブルの高濃度部の潰れを補正)
図4に本発明におけるγルックアップテーブルの高濃度部階調潰れ補正に関するフローチャートを示す。ステップ402にて潰れを検出する。γLUT505に設置されたγルックアップテーブルは、再度、メモリ509に格納される。CPU508を用いて以下のような補正が行われる。
図4に本発明におけるγルックアップテーブルの高濃度部階調潰れ補正に関するフローチャートを示す。ステップ402にて潰れを検出する。γLUT505に設置されたγルックアップテーブルは、再度、メモリ509に格納される。CPU508を用いて以下のような補正が行われる。
この補正機能は、高濃度部の階調潰れに対するものであり、肌色や階調に敏感なハイライト部分に関しては、上記のように階調補正手段により作成されたγルックアップテーブルを使用する。
<潰れ検出>
ステップ401において階調補正が終了し、図2のように高濃度部が潰れているγルックアップテーブルが生成されたとして、ステップ402にて、高濃度部の潰れを検出する。方法は、最高濃度から最低濃度部に向けて、γルックアップテーブルの値を検査する。高濃度部が潰れているということは、図9に示すように、検査の途中まで(A点まで)値が同じであることが分かる。ステップ403において、画像形成装置は、閾値が設定されていて、同じ値がどの程度続いているかを検出し、閾値を超えているのか否かにより高濃度部が潰れているか否かを判別する。ステップ403の判別結果から、潰れていなければ、階調補正作業は終了する。潰れているとステップ404にて、階調性重視用γルックアップテーブル5112と濃度重視用γルックアップテーブル5111を生成する。
ステップ401において階調補正が終了し、図2のように高濃度部が潰れているγルックアップテーブルが生成されたとして、ステップ402にて、高濃度部の潰れを検出する。方法は、最高濃度から最低濃度部に向けて、γルックアップテーブルの値を検査する。高濃度部が潰れているということは、図9に示すように、検査の途中まで(A点まで)値が同じであることが分かる。ステップ403において、画像形成装置は、閾値が設定されていて、同じ値がどの程度続いているかを検出し、閾値を超えているのか否かにより高濃度部が潰れているか否かを判別する。ステップ403の判別結果から、潰れていなければ、階調補正作業は終了する。潰れているとステップ404にて、階調性重視用γルックアップテーブル5112と濃度重視用γルックアップテーブル5111を生成する。
次に図9に補正方法の図を示す。
<補正(階調性重視用ルックアップテーブル)>
A点は、上記検査における最高濃度を示す点C点と同等のγルックアップテーブル値γ(C)を持っている最後の点を示している。補正を行うということは、A点は閾値を超えていることを意味している。
A点は、上記検査における最高濃度を示す点C点と同等のγルックアップテーブル値γ(C)を持っている最後の点を示している。補正を行うということは、A点は閾値を超えていることを意味している。
階調性を重視する場合には、まず、最高濃度を示す点C点とA点の線対称の位置(A点からΔcの距離)C‘点を検出する。次に、C点とC‘点を二次曲線により補間する。最後にスムージング処理をA点を中心にして行うことにより、曲線全体に滑らかにする。このようにして、高濃度部の階調性を保持するようなγルックアップテーブル5112を生成する。
<補正(濃度重視用ルックアップテーブル)>
濃度を重視する場合には、階調性の潰れは若干残るように補正をかけなければならない。よって、図9のように最高濃度を示すA点と比較的近いB点を選出する。選出されたB点とA点の線対称の位置(A点からΔbの距離)B‘点を検出する。次に、B点とB‘点を二次曲線により補間する。最後にスムージング処理をA点を中心にして行うことにより、曲線全体に滑らかにする。このようにして、高濃度部の階調性は無いが、現在の画像形成装置の最高濃度は出力できるγルックアップテーブル5111を生成する。
濃度を重視する場合には、階調性の潰れは若干残るように補正をかけなければならない。よって、図9のように最高濃度を示すA点と比較的近いB点を選出する。選出されたB点とA点の線対称の位置(A点からΔbの距離)B‘点を検出する。次に、B点とB‘点を二次曲線により補間する。最後にスムージング処理をA点を中心にして行うことにより、曲線全体に滑らかにする。このようにして、高濃度部の階調性は無いが、現在の画像形成装置の最高濃度は出力できるγルックアップテーブル5111を生成する。
<グレーバランスの保持>
図10にグレーバランスを保持する方法に関するフローチャートを示す。
図10にグレーバランスを保持する方法に関するフローチャートを示す。
ステップ1002にて潰れ検出と補正を行ったのか否かを判断する。行っていなければ、そのまま終了し、階調補正作業自体も終了される。一方、行っていれば、補正を施した全ての色に関して図11に示すようなA点におけるΔDnを算出する。図11は、補正前と補正後のγルックアップテーブルの差異を示している。補正前のγルックアップテーブルの式を
F=γp(x) (数式1)
で示し、補正後のγルックアップテーブルの式を
F=γa(x) (数式2)
で示す。階調潰れが補正されると、γa(A)はγp(A)を下回る。その差分値をΔDnとする。
F=γp(x) (数式1)
で示し、補正後のγルックアップテーブルの式を
F=γa(x) (数式2)
で示す。階調潰れが補正されると、γa(A)はγp(A)を下回る。その差分値をΔDnとする。
ΔDn=γp(A)−γa(A) (数式3)
さらにステップ1003では、補正を施した全ての色のΔDnの中から最大値を選出する。つまり、一番補正量の大きい色を選出し、残りの色は全てそれに合わせる。最大の補正量ΔDnを持つ色が決定したら、その色のΔDn+1とΔDn-1を検出する。両者は、A点前後のポイント、D点とE点における、補正前、補正後の差分を示している。
さらにステップ1003では、補正を施した全ての色のΔDnの中から最大値を選出する。つまり、一番補正量の大きい色を選出し、残りの色は全てそれに合わせる。最大の補正量ΔDnを持つ色が決定したら、その色のΔDn+1とΔDn-1を検出する。両者は、A点前後のポイント、D点とE点における、補正前、補正後の差分を示している。
ΔDn+1=γp(D)−γa(D) (数式4)
ΔDn−1=γp(E)−γa(E) (数式5)
ステップ1005では、以上のように決定したΔDn、ΔDn+1、ΔDn-1、を決定した色以外の全ての色に対して、A点、D点、E点でγルックアップテーブル値から引く。
ΔDn−1=γp(E)−γa(E) (数式5)
ステップ1005では、以上のように決定したΔDn、ΔDn+1、ΔDn-1、を決定した色以外の全ての色に対して、A点、D点、E点でγルックアップテーブル値から引く。
最後に、A点、D点、E点の他に補正を開始するC点と終了するC‘点の値におけるγルックアップテーブル値を二次曲線で補間し、スムージング処理を行い、曲線を滑らかにする。
以上のような処理を行うことで、C‘より濃度が薄い部分、すなわちハイライト側は、本来の階調補正によりグレーバランスが保たれ、C’より濃度が濃い部分、すなわち階調重視用の補正を施した部分に関しては、最大の補正を行った色の補正分に他の色をできるだけ合わせることにより、グレーバランスをできるだけ保つことが可能になる。
濃度重視用γルックアップテーブル5111に関しても上記同様の処理が入る。
以上のように、補正された階調重視用γルックアップテーブル5112と濃度重視用γルックアップテーブル5111は、機器内部の記憶媒体511等に記憶され、必要に応じて、γLUT505に設置する。
(プリント出力時のγルックアップテーブルの切り替え)
高濃度部分の階調が潰れているγルックアップテーブルが生成されると、上記補正により階調重視用γルックアップテーブル5112と濃度重視用γルックアップテーブル5111が生成される。生成された2種類のγルックアップテーブルは、記憶媒体511に格納される。
高濃度部分の階調が潰れているγルックアップテーブルが生成されると、上記補正により階調重視用γルックアップテーブル5112と濃度重視用γルックアップテーブル5111が生成される。生成された2種類のγルックアップテーブルは、記憶媒体511に格納される。
上記2種類のγルックアップテーブルは、ステップ1201のコピー設定時のコピー出力時の原稿モードに応じて、γLUT505に設置される。概略図を図12に示す。
<文字モード>
文字モード1202は、文字をはっきりと表示するコピーモードであり、フィルタ処理等によりエッジ部をシャープにし、濃度も濃い方が望ましい。よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルでは、濃度重視用γルックアップテーブル5111を選択する。
文字モード1202は、文字をはっきりと表示するコピーモードであり、フィルタ処理等によりエッジ部をシャープにし、濃度も濃い方が望ましい。よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルでは、濃度重視用γルックアップテーブル5111を選択する。
ユーザが、コントロールパネル507を介して、文字モードを選択すると、記憶媒体511から濃度重視用γルックアップテーブル5111がγLUT505にセットされる。
<写真モード>
写真モード1204は、階調性を重視するので、よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルでは、階調重視用γルックアップテーブル5112を選択する。
写真モード1204は、階調性を重視するので、よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルでは、階調重視用γルックアップテーブル5112を選択する。
ユーザが、コントロールパネル507を介して、写真モードを選択すると、記憶媒体511から階調重視用γルックアップテーブル5112がγLUT505にセットされる。
<通常モード>
通常モード1203は、文字部分には、エッジ部をシャープにし、濃度も濃くし、写真部分には、階調性を重視する。よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルをステップ1205の像域判定部を利用して両方使用する。像域判定部1205とは、画像データと対応する形で文字部、写真部を識別する信号データを判定する個所である。例えば信号値が0なら写真部で、1なら文字部となる。
通常モード1203は、文字部分には、エッジ部をシャープにし、濃度も濃くし、写真部分には、階調性を重視する。よって補正により生成された2種類のγルックアップテーブルをステップ1205の像域判定部を利用して両方使用する。像域判定部1205とは、画像データと対応する形で文字部、写真部を識別する信号データを判定する個所である。例えば信号値が0なら写真部で、1なら文字部となる。
ユーザが、コントロールパネル507を介して、通常モード1203を選択すると、画像の画素毎に像域信号を像域判定部1205が確認し、写真部の処理の時には、記憶媒体511から階調重視用γルックアップテーブル5112がγLUT505にセットされ、文字部の処理の時には、記憶媒体511から濃度重視用γルックアップテーブル5111がγLUT505にセットされる。
(第二の実施例)
本実施例は、第一の実施例に限った話ではない。
本実施例は、第一の実施例に限った話ではない。
高濃度部が潰れているか否かの判別に使用する閾値をユーザが決定できる。
図3には、ユーザが閾値の調整を行う画像形成装置コントロールパネル画面の一例を示す。
ユーザは、コントロールパネルを利用し、高階調ボタン301を押すと、閾値が小さくなる。逆に高濃度ボタン301を押すと、閾値が大きくなる。閾値が大きければ大きいほど、階調性が少しでも失われていれば、γルックアップテーブルの高濃度部が潰れているという判断を下すことになる。逆に閾値が小さければ、小さいほど、階調性が若干失われていても、γルックアップテーブルの高濃度部が潰れていないという判断を下すことになる。
(第三の実施例)
本発明は、第一、第二の実施例に限った話ではない。
本発明は、第一、第二の実施例に限った話ではない。
プリント時のγルックアップテーブルの切り替えは、コピー画質にのみ適応されるわけではなく、プリント出力時にも適応される。
プリント機能には、レンダリングインテントと呼ばれるものが存在する。レンダリングインテントとは、画像データをプリンタの色再現域にガマットマッピングする際のマッピング方法である。以下の一般的な2つのレンダリングインテントについて、γルックアップテーブルの切り替えを説明する。
<写真調>
階調性を重視するレンダリングインテントで、写真部に適応されるので、記憶媒体511から階調重視用γルックアップテーブル5112がγLUT505にセットされる。
階調性を重視するレンダリングインテントで、写真部に適応されるので、記憶媒体511から階調重視用γルックアップテーブル5112がγLUT505にセットされる。
<鮮やかさ優先>
色の彩度を重視するレンダリングインテントで、一般的には文字部やグラフィック部に適応されることが多いので、記憶媒体511から濃度重視用γルックアップテーブル5111がγLUT505にセットされる。
色の彩度を重視するレンダリングインテントで、一般的には文字部やグラフィック部に適応されることが多いので、記憶媒体511から濃度重視用γルックアップテーブル5111がγLUT505にセットされる。
また、写真、文字、グラフィックが混在している場合には、画像データに対する像域信号を元に文字部には濃度重視用γルックアップテーブル5111、写真部には階調性重視用γルックアップテーブル5112が適応される。また、レンダリングインテントに<色差最小>があるが、このレンダリングインテントも文字にも写真にも適応されるので、像域信号によるきりわけが必要になる。
Claims (8)
- 画像読取手段を持ち、前記画像読取手段を利用した一色以上の色の階調補正を行う階調補正手段を持ち、前記階調補正手段により生成されたγルックアップテーブルの高濃度部の階調が潰れている場合において、階調が潰れていることを自動的に検出できる検出手段と、検出の結果に応じて前記γルックアップテーブルを補正する補正手段であって、前記検出手段により、階調が潰れている場合、階調の潰れを若干改善し、濃度を重視した補正により、前記γルックアップテーブルを補正する第一の補正手段と、階調の潰れを十分に改善し、階調性を重視した補正により、前記γルックアップテーブルを補正する第二の補正手段と、一色以上で前記第一、第二の補正手段によりγルックアップテーブルが補正された場合、補正した度合いが一番大きい色を基準にして、他の補正した色、補正していない色に関しても、同様の補正を行う第三の補正手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
- 前記第一、第二の補正手段により補正された2種類のγルックアップテーブルを記憶媒体に保持する保持手段と、画像出力モードに応じて前記γルックアップテーブルを切り替える第一の切り替え手段を具備することを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。
- 画像データに付随する像域信号に応じて、前記2種類のγルックアップテーブルを切り替える第二の切り替え手段を具備することを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。
- 前記検出手段において、階調の潰れ具合を決定する閾値をユーザがユーザインターフェースを通じて設定できる設定手段を具備することを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。
- 前記検出手段と第一、第二の補正手段を使用するのか否かをユーザにより選択することができることを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。
- 請求項1〜請求項5の何れかに記載の補正手段を実行可能なシステム。
- 請求項1〜請求項5の何れかに記載の補正手段を実行するためのコンピュータ読取可能な記憶媒体。
- 請求項1〜請求項5の何れかに記載の補正手段を実行するためのプログラム。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |