JP2006279152A - キャリブレーション方法及び画像変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＦＭスクリーニングによる印刷用の２値面積階調画像を用いてＤＤＣＰで校正物を作成する場合に、校正物の濃度の再現性に優れた画像変換条件を特定できるキャリブレーション方法等を提供する。
【解決手段】 ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像に対して階調補正するためのキャリブレーション方法であって、ＦＭスクリーニングを用いた標準２値面積階調画像の単位画像あたりの網点数または網点の平均サイズを推定するステップと、２値面積階調画像の出力物を用いて単位画像ごとの実効網点面積率を測定するステップと、網点数または網点の平均サイズと実効網点面積率とを用いて２値面積階調画像の補正量を演算するステップとを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、いわゆるＦＭスクリーニングを用いた印刷物の色校正の作成に関し、印刷物に近似した校正物を正確に形成するためのキャリブレーション方法、または、それを用いた画像変換方法に関する。

近年、印刷物の作成工程では、電子的に作成された印刷原稿の多値階調画像を、ＲＩＰ（Raster Image Processor）にて２値面積階調画像に変換し、これを用いて、印刷機により画像担体である印刷紙上に複数色のインキ画像を順次重ねることで、目的とする印刷物を作成するのが一般である。

ところで、印刷物を印刷機で作成する前には、あらかじめ印刷物の校正物（カラープルーフ）を作成することが多い。これは、この校正物を用いて最終的な印刷物の仕上がりを、事前に確認した後、実際の印刷を行うことが望まれることによる。このためには、印刷機とは異なる色材を用いたＤＤＣＰ（Direct Digital Color Proofing）と呼ばれる装置で校正物が作成されることが多い。

通常のＤＤＣＰでは、印刷物との色材の違いによる画質の違いを克服するために、印刷用のＲＩＰ処理とは別に、ＲＩＰ＋ＣＭＳ（Color Management System）を使用して、印刷物用の２値面積階調画像とは異なる２値面積階調画像を作成するのが一般である。そして、このＤＤＣＰ用の２値面積階調画像を用いて校正物を作成することで、印刷物に近い仕上がりの画像を得られるよう工夫している。

しかし、このように異なるＲＩＰ処理を経由すると、印刷で使用する２値面積階調画像とＤＤＣＰで使用する２値面積階調画像とで、網点の角度、線数、形状等が異なる可能性が生じるし、また、文字化け等の不具合が発生する場合もある。さらに、ＤＤＣＰ用の２値面積階調画像の画像データを生成するためのＲＩＰ処理が、印刷用とは別に必要となり、その結果、合計の処理時間が増加する等の問題もあった。

このため、ＤＤＣＰ用の２値面積階調画像を別途用意するのではなく、印刷用の２値面積階調画像をＤＤＣＰ用に画像変換し、この変換された２値面積階調画像を用いて校正物を作成しようとする技術開発も行われている。ＤＤＣＰ用に画像変換処理を行う方法としては、例えば、２値−多値変換、多値−多値変換、多値−２値変換により、元の２値面積階調画像の網点面積率を増減する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、網点が規則的に並んで網点面積の大小だけで階調を表現するいわゆるＡＭスクリーニングによる２値面積階調画像に対しては、特に問題を生じることなく適用することができる。

ところで、ＡＭスクリーニングでは網点１個あたりの面積という単一のパラメータで網点面積率が規定されるが、網点の配置が原則ランダムないわゆるＦＭスクリーニングでは（ここでは、ＡＭスクリーニング以外のスクリーニングをＦＭスクリーニングと呼ぶ）、近年の特性改良に伴い、網点面積率を規定するパラメータが従来のような網点密度だけではなく、複数存在するようになってきている。例えば、網点の大きさがパラメータとなったり、網点面積率によって網点配置の規則性のパラメータが変化する場合もある。そのため、ＦＭスクリーニングによる２値面積階調画像に特許文献１に記載の方法を適用すると、ＤＤＣＰ用の変換結果が一意に定まらないことになり、予期せぬ変換が行われるおそれがある。そのため、校正物が印刷物を再現できないトラブルが生じる結果となりやすい。また、色材の発色特性によっては、網点の大きさと密度から計算される網点面積率が例え同じであっても、網点サイズが小さく網点密度が大きい場合と、網点サイズが大きく網点密度が小さい場合とで、画像の濃度が変わってしまうこともある。このような場合には、特に上記のトラブルが生じやすくなる。
特開２００２−２９０７２２号公報

本発明は、ＦＭスクリーニングによる印刷用の２値面積階調画像を用いてＤＤＣＰで校正物を作成した場合に、校正物の濃度の再現性に優れた画像変換条件を特定できるキャリブレーション方法、または、それを用いた画像変換方法を提供することを課題とする。さらには、色材の違いによる濃度のズレが生じにくいキャリブレーション方法、または、それを用いた画像変換方法を提供することを課題とする。

本発明の第１は、ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像に対して階調補正するためのキャリブレーション方法であって、前記のＦＭスクリーニングを用いた標準２値面積階調画像の単位画像あたりの網点数または網点の平均サイズを推定するステップと、前記２値面積階調画像の出力物を用いて前記単位画像ごとの実効網点面積率を測定するステップと、前記の網点数または網点の平均サイズと前記の実効網点面積率とを用いて前記の２値面積階調画像の補正量を演算するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーション方法である。

ここで、前記の網点数または網点の平均サイズを推定するステップが、網点画素数を測定するステップと、網点境界画素数を測定するステップと、前記の網点画素数と前記の網点境界画素数とから前記網点数または網点の平均サイズを推定するステップとを含んでなることは好ましい。また、前記の出力物が、印刷物を含む少なくとも２種の出力物であることは好ましい。また、前記の補正量が、前記単位画像あたりの網点数の増減量と網点境界画素数の増減量であることは好ましい。

発明の第２は、ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像の階調を調整する画像変換方法であって、前記２値面積階調画像の単位領域ごとの網点面積率を測定するステップと、前記の網点面積率に対して、網点１個あたりに補正すべき補正量を特定したテーブルを用いて、網点ごとに網点画素を増減するステップとを備えたことを特徴とする画像変換方法である。

印刷用ＲＩＰを介したＦＭスクリーニングによる２値面積階調画像を用いて、ＤＤＣＰにより濃度の再現性の良い校正物が得られる。また、色材の違いに起因する濃度のズレが生じにくい。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。印刷物の校正物を作成するには、色校正のための複数の色版に対応する２値面積階調画像を組み合わせて用いるのが通常であるが、ここでは、説明を簡単にするために、１つの２値面積階調画像に関してだけ説明することにする。複数の２値面積画像を用いる場合は、その各々に対して同様にキャリブレーションを行うようにすればよい。

図１は、あるＦＭスクリーニングを用いた任意の２値面積階調画像に対して、キャリブレーションのための補正量を特定する補正テーブルを得る工程を示したフローチャートである。以下、これに沿ってキャリブレーション方法を説明する。

まず、対象とする特定のＦＭスクリーニングに関して、その網点面積率を変えた場合の標準的なステップ画像（電子データ）を用意する。標準ステップ画像例の模式図を図２に示す。図２では、網点面積率が０％（白地）から１００％（ベタ地）までの１０％刻みで、網点面積率が異なる複数の単位画像が示されている。このようなステップ画像は、濃度を網点が０％の白地から１００％のベタ地まで、順次変化させた複数の単位画像からなる多値標準画像をコンピュータで作成し、これに印刷用のＲＩＰ処理を施すことにより得られる。

標準ステップ画像は、用いられるＦＭスクリーニングの種類ごとに異なる。標準ステップ画像は１０％刻みである必要はなく、５％刻みでも良いし、さらに細かく刻んで作成したものでも良い。また、ここに言う網点面積率とは、電子データの単位画像中の全画素数に対する網点画素数の割合を意味し、後述する光学的に測定される実効網点面積率とは異なる。

この標準ステップ画像のうち、網点面積率が１０％の場合の単位画像であるステップ画像Ａを拡大した例を図３に示す。図３では、白地画素１の海の中に、斜線を付して表示された網点画素２からなる互いにほぼ同じ大きさの微小網点１０が、島状にかつランダムに配置されていることがわかる。

また、網点面積率が２０％の場合のステップ画像Ｂを拡大したものの例を図４に示す。図４では、斜線を付して表示された網点画素の数が、図３の画像Ａの場合より増加している。この増加した網点画素には２通りあり、一つめは、図３ですでに存在していた網点１０の境界に直接接していた白地画素が、網点画素に変換された場合であり（例えば、網点画素３）、二つめは、既存の網点とは全く別個に新しい網点を構成している場合である（例えば、網点１２）。つまり、網点面積率が１０％変化した場合に、既存の網点のサイズを変更して網点面積率が変わる場合と、既存の網点のサイズは変化せずに、新しい網点が独立に出現することにより網点面積率が変わる場合とが混在していることになる。

いずれで網点面積率が変化したとしても、単位画像あたりの網点画素の合計数が同じであれば電子的な網点面積率は同じになるが、これらを異なる複数種類の出力装置から画像の出力物をそれぞれ出力して濃度を光学的に測定して実効的な網点面積率を求めてみると、必ずしもそれらが同じ値になるとは限らない。これは、出力物で用いられる色材によっては、網点の大きさによって発色特性が変化するためである。これを克服して色調を合わせるために、２値面積階調画像の補正量を以下のようにして特定する。

まず、用意した標準ステップ画像を画像処理装置に入力する（図１のＳ１０ステップ）。画像処理装置は汎用のパーソナルコンピュータ上に設けられたコンピュータプログラムでも良いし、専用のハードウェアを備えた画像処理装置であっても良く、続いて説明する画像処理ができるものであればよい。なお、画像処理装置には、出力装置としてのＤＤＣＰと、ＤＤＣＰからの出力物の濃度を光学的に測定する測定装置とが接続されているものとする。

次に、Ｓ１０ステップで入力された標準ステップ画像の単位画像ごとに、網点を構成する画素の数（網点画素数）をカウントし、網点面積率を求める（Ｓ２０ステップ）。ここで言う網点面積率とは、上記した電子的な網点面積率をいう。この網点面積率の測定を行わず、標準ステップ画像にあらかじめ付された網点面積率のデータをそのまま用いてもよい。図２の例では、各単位画像の上に記載されている数字がこのあらかじめ与えられた網点面積率のデータを意味する。ここでは、単位画像ごとの網点面積率のデータがあらかじめ与えられていない前提で、単位画像ごとに全画素数と網点画素数とを電子的にカウントし、次いで、全画素数に対する網点画素数の割合（％）を演算して、各単位画像の網点面積率としている。この網点画素数と網点面積率のデータは、図５のデータテーブルに格納される。

次に、標準ステップ画像の各単位画像において網点境界画素数をカウントする（Ｓ３０ステップ）。網点境界画素とは、網点に含まれる画素であって、かつ網点ではない白地画素にも接している画素を言う。また、網点境界画素数とは、対象となる単位画像中における網点境界画素の合計数を言う。網点境界画素数のカウントにあたっては、例えば、３×３のマスクを用いて、注目している画素が網点画素であって、その４近傍の画素のいずれかに白地画素がある場合に、注目画素を網点境界に位置する網点画素とすることができる。また、マスクは４近傍で判断するマスクに限定されるものではなく、例えば、８近傍画素のいずれかに白地画素があるか否かで判断するものであってもよい。この網点境界画素数のデータは、図５に示すデータテーブルに格納される。

次に、標準ステップ画像の単位画像ごとに、上記で求めた網点画素数と網点境界画素数とから、網点の平均的な形状を想定して単位画像内に含まれる網点の平均的なサイズまたは数を推定する（Ｓ４０ステップ）。網点の平均的な形状は、ＦＭスクリーニングの種類ごとにあらかじめ決まっているから、必要により網点形状に対応した係数を適宜掛けて網点数を演算すればよい。数が求められることにより、網点一個の平均的なサイズを求めることができる。このようにして求めた網点数または網点一個の平均的なサイズは、実際の網点数やサイズと必ずしも一致するわけではないが、ほぼ近い値を得ることができる。

このように網点数またはサイズを推定する必要があるのは、ＦＭスクリーニングの場合、網点面積率が変化すると、増減する網点画素が、網点数の増加につながる場合と、網点の平均的なサイズ（大きさ）の増減につながる場合とがあることによる。つまり網点面積率の変動に応じて増減すべき画素数の合計は変化するが、例え画素数の合計が特定されても、網点ごとに増減する画素数は、網点サイズまたは網点数により変わるためである。従って、網点数または１つの網点の平均的なサイズのいずれかが特定されればよい。このようにして得た推定網点数または網点一個あたりの平均的な推定サイズのデータは、図５に示したデータテーブルに格納される。

次に、図５の標準ステップ画像を出力機であるＤＤＣＰに送り、実際に色材と紙や感光材料等の画像担体とを用いて画像の出力物を作成する（Ｓ５０ステップ）。出力機は特に限定されるものではなく、インクジェットプリンタや昇華型プリンタまたは熱転写型プリンタであっても良いし、ハロゲン化銀感光材料をＬＥＤ等で露光・現像して出力するものであってもよい。色材の発色特性からは、画像担体としてハロゲン化銀感光材料を用いる出力機を用いるのが良い。

次に、この標準ステップ画像の出力物を用いて、その各単位画像の濃度を光学的に測定し、実効的な網点面積率に換算する（Ｓ６０ステップ）。測定にあたっては、網点面積率が０％の単位画像と１００％の単位画像では電子的な網点面積率と実効網点面積率とが一致すると考えられるから、これらを基準として、各単位画像の濃度を光学的に測定して実効網点面積率に換算する。これにより、標準ステップ画像の単位画像ごとに実効的な網点面積率の測定値が得られる。このデータも図５に示したデータテーブルに格納される。

次に、標準ステップ画像を用いて、紙にインキを重ねて作成された標準印刷物を用意し、この標準印刷物の各単位画像の濃度を光学的に測定して、実効的な網点面積率に換算する（Ｓ７０ステップ）。測定は、ＤＤＣＰの出力物の測定と同様にすればよい。これらの濃度と実効網点面積率のデータは、図６に示す印刷データテーブルに格納される。このようにすることで、ＤＤＣＰのデータと印刷機のデータとを関係づけることが可能になる。なお、実効網点面積率のデータがあらかじめ与えられている場合には、そのデータを直接画像処理装置に入力するようにしても良い。

次に、図５のデータテーブルと図６の印刷データテーブルに格納されたデータを用いて、対象のＦＭスクリーニングを用いた任意の２値面積階調画像を補正するための補正量を求め、求めた補正量を格納したテーブルを生成する（Ｓ８０ステップ）。補正量は図７に示した補正テーブルに格納される。ここでは、対象とするＦＭスクリーニングを用いた任意の２値面積階調画像の単位領域の網点面積率に対して、網点１個あたりに増減すべき網点画素数を補正量としている。補正量は以下のようにして求める。

まず、ＤＤＣＰ出力を測定して得た実効的な網点面積率から、標準ステップ画像の各ステップごとのドットゲインを求める。各ステップごとのドットゲインは、各ステップの実効的な網点面積率から、各ステップの電子的な網点面積率を減ずることにより得られる。演算結果は図７のテーブルに格納される。

次に、この各ステップごとのドットゲインと図５のテーブルに格納された推定網点数から、網点１個あたりのドットゲインを求める。これは、上記の各ステップごとのドットゲインを推定網点数で除して得られる。演算結果は図７のテーブルに格納される。これで、図５と図７のテーブルから、網点１個あたりのドットゲインと網点数または網点１個あたりの平均的サイズとの対応関係が得られる。

次に、各ステップごとに目標とするドットゲインを定める。これは、ドットゲインを盛り込んだ網点面積率が、印刷出力された標準ステップ画像を測定した図５の実効網点面積率となるように定めればよい。そして、この目標とするドットゲインを推定網点数で除して、各ステップごとに、目標とする網点１個あたりのドットゲインを求める。いずれの演算結果も図７のテーブルに格納される。

次に、目標とする網点サイズを求める。具体的には、上記の網点１個あたりのドットゲインと網点サイズとの対応関係を用いて、上記の目標とする網点１個あたりのドットゲインに対応する網点サイズを求める。演算結果は図７のテーブルに格納される。

そして、これらから補正量（網点１個あたりで増減する画素数）を求める。補正量は、図７のテーブルの目標とする網点サイズから図５のテーブルの平均的な網点の推定サイズを減ずることにより得られる。演算結果は図７のテーブルに格納される。これで対象としているＦＭスクリーニングを用いた任意の２値面積階調画像のための補正テーブルが完成する。

このような補正テーブルが得られれば、対象としているＦＭスクリーニングを用いた任意の２値面積階調画像において、補正テーブルのデータからの内挿または外挿によって、任意の２値面積階調画像のＤＤＣＰの出力物において、対応する印刷物と同じ濃度を得るために網点にどれだけの網点画素を増やしたらよいか、または減らしたらよいかが特定される。このようにすることにより、色材によって生じる可能性がある網点の大きさに依存して網点を構成する単位画素の発色に違いが生じる現象を克服することができ、ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像に対しても、ＤＤＣＰで再現性のよい画像を得ることが可能となる。なお、ここで示した補正テーブルの形式や格納データの種類は、あくまで例示で様々な変型が可能である。補正テーブルは、上記で述べた補正の目的を達成することができるものであればよく、特に形式が限定されるものではない。

次に、この補正テーブルを用いて、ＲＩＰ処理を経た任意の２値面積階調画像のキャリブレーションを行ってＤＤＣＰに適した２値面積階調画像に画像変換する方法について説明する。このフローチャートを図８に示す。なお、上記で得られた補正テーブルが、２値面積階調画像の画像変換装置に組み込まれているものとする。

画像変換装置は、汎用のパーソナルコンピュータ上のコンピュータプログラムや専用のハードウェアで構成することができ、上記の画像処理装置と同じものでも良いし別体でもよい。画像変換装置が画像処理装置と別体の場合は、両者の間に補正テーブルを転送する通信手段を設け、画像変換装置もＤＤＣＰに接続しておくのがよい。

まず、印刷用ＲＩＰ処理を経た任意の２値面積階調画像を画像変換装置に入力する（Ｓ２００ステップ）。この２値面積階調画像をあらかじめ定めた大きさの単位領域に分割し、単位領域ごとに網点画素の数をカウントして網点面積率を求める（Ｓ２１０ステップ）。次に、この電子的な網点面積率の値を用いて、図７の補正テーブルから、単位領域ごとに網点１個あたりに増減すべき網点画素数を読み出す（Ｓ２２０ステップ）。次に、この増減すべき網点画素数のデータを用いて、網点の境界に位置する画素の２値データをランダムに反転し、網点画素を増減する（Ｓ２３０ステップ）。これで、ＤＤＣＰ用に修正された２値面積階調画像が得られる。最後に、この修正された画像を出力装置であるＤＤＣＰに出力して（Ｓ２４０ステップ）、画像変換処理が終了する。

このように処理することにより、印刷用ＲＩＰ処理により、ＦＭスクリーニングを用いて２値面積階調画像に変換された場合であっても、ＤＤＣＰにおける色材の特性などに影響されることなく、再現性のよい出力物を得ることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上に示された発明の具体的態様に限定されるものではない。例えば、ＤＤＣＰや印刷機等の出力機を用いた場合に、実効的な網点面積率が電子的な網点面積率より増加する場合を中心として説明したが、それぞれの療法または一方が減少する場合を含めても良いのは言うまでもない。また、上記の画像処理装置または画像変換装置が、コンピュータプログラムにより汎用のパーソナルコンピュータ上に構成されている場合には、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納しても良い。また、格納にあたっては、プログラムを複数の記録媒体に分割して格納しても良い。

補正テーブルを得る工程の概略を示したフローチャートである。 標準ステップ画像例の模式図である。 単位画像Ａの例の模式図である。 単位画像Ｂの例の模式図である。 データテーブルの例を示した概念図である。 印刷データテーブルの例を示した概念図である。 補正テーブルの例を示した概念図である。 画像変換処理の概略工程を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 白地画素
２ 網点画素
３ 網点境界に増加した網点画素
１０ 網点
１１ 大きくなった網点
１２ 新たに増加した網点

Claims (5)

1. ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像に対して階調補正するためのキャリブレーション方法であって、前記のＦＭスクリーニングを用いた標準２値面積階調画像の単位画像あたりの網点数または網点の平均サイズを推定するステップと、前記２値面積階調画像の出力物を用いて前記単位画像ごとの実効網点面積率を測定するステップと、前記の網点数または網点の平均サイズと前記の実効網点面積率とを用いて前記の２値面積階調画像の補正量を演算するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
2. 前記の網点数または網点の平均サイズを推定するステップが、網点画素数を測定するステップと、網点境界画素数を測定するステップと、前記の網点画素数と前記の網点境界画素数とから前記網点数または網点の平均サイズを推定するステップとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション方法。
3. 前記の出力物が、印刷物を含む少なくとも２種の出力物であることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリブレーション方法。
4. 前記の補正量が、前記単位画像あたりの網点数の増減量と網点境界画素数の増減量であることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリブレーション方法。
5. ＦＭスクリーニングを用いた２値面積階調画像の階調を調整する画像変換方法であって、前記２値面積階調画像の単位領域ごとの網点面積率を測定するステップと、前記の網点面積率に対して、網点１個あたりに補正すべき補正量を特定したテーブルを用いて、網点ごとに網点画素を増減するステップとを備えたことを特徴とする画像変換方法。