JP2009071617A - Image processor, image processing method and program - Google Patents

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寿夫 白沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately calibrate a color conversion parameter for other forms having a different characteristic from a form outputting a reference chart even in a color image forming device in which an attachment amount of a color material or a dot area rate greatly varies over time. <P>SOLUTION: When a calibration is designated from a host computer 3, a controller 4 outputs the reference chart into an image forming device 1, and prints out a calibration chart 5 of a form A. The printed chart is subjected to a colorimetry by a chart colorimetry device 2 and colorimetry data is transferred to the controller 4. The controller 4 prepares a new color conversion parameter obtained by correcting a concentration fluctuation of the image forming device 1 by use of the colorimetry data, and replaces the stored color conversion parameter with it. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の紙種を利用可能なカラー画像形成装置において、その出力特性に応じて色変換パラメータを補正する画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関し、例えば、デジタルカラー複写機、カラーレーザープリンタ、インクジェットカラープリンタなどの画像形成装置、及びコンピュータ画像処理装置を具備するカラー画像処理システムに好適な技術に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program for correcting a color conversion parameter in accordance with output characteristics in a color image forming apparatus that can use a plurality of paper types, for example, a digital color copying machine, a color laser, and the like. The present invention relates to a technique suitable for a color image processing system including an image forming apparatus such as a printer and an inkjet color printer, and a computer image processing apparatus.

複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、電子写真方式や感熱方式やインクジェット方式等の記録方式が用いられている。これら各方式の画像形成装置においては、ユーザによる画像形成の高速化・高画質化の要求を満たすために、それぞれの記録方式の特質に応じてさまざまな工夫がなされている。
例えば電子写真方式の画像形成装置においては、微小粒子であるトナーの静電現象を利用しているため、温度や湿度等の環境変化や経時変化による影響を受けて画像濃度が変動したり、あるいは、画像形成装置の構成部品の微小なばらつきによって画像濃度に差異が生じたりすることによって、画像品質を低下させやすいという傾向がある。そこで、画像品質を安定的に維持するために、電子写真方式の画像形成装置には画像濃度調整を行う機能(以下、キャリブレーションと呼ぶ)が備わっているのが一般的である。
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a recording method such as an electrophotographic method, a thermal method, or an ink jet method is used. In each of these types of image forming apparatuses, various measures are taken in accordance with the characteristics of each recording method in order to satisfy the user's request for high-speed image formation and high image quality.
For example, in an electrophotographic image forming apparatus, since the electrostatic phenomenon of toner, which is a fine particle, is used, the image density fluctuates due to the influence of environmental changes such as temperature and humidity and changes over time, or There is a tendency that the image quality is likely to be deteriorated due to a difference in image density caused by minute variations in the components of the image forming apparatus. Therefore, in order to stably maintain image quality, an electrophotographic image forming apparatus generally has a function of adjusting image density (hereinafter referred to as calibration).

例えば、特許文献1、2では基準チャートを所望の画像形成装置で出力し、出力したチャートをスキャナで読み取り、測色計で測色して画像形成装置の出力特性を解析し、C、M、Y、Kの階調値に対し予め定義されている目標値からのずれに応じて、色変換パラメータを補正するようにしている。   For example, in Patent Documents 1 and 2, the reference chart is output by a desired image forming apparatus, the output chart is read by a scanner, the colorimetry is performed by the colorimeter, the output characteristics of the image forming apparatus are analyzed, and C, M, The color conversion parameters are corrected according to the deviation from the target value defined in advance for the Y and K gradation values.

ところで、商業印刷分野などでは種々の用紙が用いられることが多い。これらの用紙は下地の色や紙表面の平滑性が異なっており、同じ画像形成装置で出力しても用紙によって出力画像の色再現特性が異なってしまうという問題がある。そのため、高精度な色再現が必要な用途では用紙ごとにキャリブレーションを行う必要がある。例えば、特許文献3では、複数の紙種用ごとに画質調整パラメータを切り替えてチャートを出力して、目標とする濃度が得られるように調整するようにしている。   By the way, various papers are often used in the commercial printing field. These papers have different background colors and smoothness of the paper surface, and there is a problem that even if they are output by the same image forming apparatus, the color reproduction characteristics of the output image differ depending on the paper. For this reason, it is necessary to perform calibration for each sheet in applications that require highly accurate color reproduction. For example, in Patent Document 3, an image quality adjustment parameter is switched for each of a plurality of paper types, a chart is output, and adjustment is performed so as to obtain a target density.

しかしながら、用紙を変更するたびに基準チャートを出力して多数のカラーパッチを測色し、キャリブレーションを行うことは処理が非常に煩雑である。そこで、特許文献4では、色材1を印刷用紙Aに印刷した場合の分光濃度Sd1(λ)と印刷用紙Aの分光濃度Sdw1(λ)との差に表面状態の違いによる調整係数r1を乗じた後、印刷用紙Cの分光濃度SdWdを加算することにより、印刷用紙Cに色材1を印刷した時の色SDM1(λ)を推定するようにしている。即ち
SDM1(λ)=r1×(Sd1(λ)−Sdw1(λ))+SdWd(λ)
によるモデルを用いて、用紙の紙色及び用紙の表面平滑性を考慮した色再現推定を行っている。
However, each time the paper is changed, it is very complicated to output a reference chart, measure a number of color patches, and perform calibration. Therefore, in Patent Document 4, the difference between the spectral density Sd1 (λ) when the color material 1 is printed on the printing paper A and the spectral density Sdw1 (λ) of the printing paper A is multiplied by the adjustment coefficient r1 due to the difference in surface condition. After that, the spectral density SdWd of the printing paper C is added to estimate the color SDM1 (λ) when the color material 1 is printed on the printing paper C. That is, SDM1 (λ) = r1 × (Sd1 (λ) −Sdw1 (λ)) + SdWd (λ)
Is used to estimate color reproduction in consideration of the paper color of the paper and the surface smoothness of the paper.

特許第2643951号公報Japanese Patent No. 2643951 特許第3520550号公報Japanese Patent No. 3520550 特開2004−341375号公報JP 2004-341375 A 特開2005−142994号公報JP 2005-142994 A

しかしながら、上述した従来技術では、プリンタが変動するたびに全ての用紙ごとにキャリブレーションを行う必要があり、例えば、普通紙、上質紙、アート紙、光沢紙、再生紙等の複数のメディアを記録対象とするカラー・プリンタについて、用紙毎にプリント出力したカラーパッチを測色してガンマ補正テーブルやLUTなどの色変換パラメータを補正する必要があり、処理が煩雑であるという問題があった。   However, in the above-described prior art, it is necessary to perform calibration for every sheet whenever the printer changes. For example, a plurality of media such as plain paper, fine paper, art paper, glossy paper, and recycled paper are recorded. With respect to the target color printer, it is necessary to measure the color patches printed out for each sheet and correct the color conversion parameters such as the gamma correction table and the LUT, resulting in a complicated process.

一方、特許文献4で提案されている方式では、用紙の地色に関する測色データを用いて標準紙以外の色再現を推定しており、比較的容易に複数の紙種に対応する色変換パラメータを求めることができる。この文献で提案されている色推定モデルをみると、色材の付着量によらず印刷用紙Aと印刷用紙Cには比例的な濃度差が生じることを表している。しかし、実際は色材の付着量が多い場合には用紙間の濃度差は小さく、色材の付着量が少ない場合には用紙間の濃度差が大きくなるという傾向がある。   On the other hand, in the method proposed in Patent Document 4, color reproduction other than standard paper is estimated using colorimetric data relating to the ground color of the paper, and color conversion parameters corresponding to a plurality of paper types are relatively easily obtained. Can be requested. The color estimation model proposed in this document shows that a proportional density difference occurs between the printing paper A and the printing paper C regardless of the amount of the color material attached. However, when the amount of color material attached is large, the density difference between sheets tends to be small, and when the amount of color material attached is small, the density difference between sheets tends to be large.

図20を参照してこの現象の要因を説明すると、色材の付着量が多くなると用紙の表面を色材が覆ってしまい(b)、色材表面状態への影響が少なくなるためである。図20(c)は色材の付着量と濃度の関係を示すグラフであるが、図に示すように色材の付着量が増えるとアート紙でも普通紙でも濃度はほぼ同じになる。そのため、特許文献4の方式の場合、色材の付着量の変動幅が大きい画像形成装置に対しては、十分な色推定精度が得られず、キャリブレーションしても目標どおりの色再現を実現することができないという問題がある。   The cause of this phenomenon will be described with reference to FIG. 20. This is because when the amount of color material attached increases, the color material covers the surface of the paper (b), and the influence on the color material surface state is reduced. FIG. 20C is a graph showing the relationship between the color material adhesion amount and the density. As shown in the figure, as the color material adhesion amount increases, the density becomes the same for both art paper and plain paper. For this reason, in the case of the method disclosed in Patent Document 4, sufficient color estimation accuracy cannot be obtained for an image forming apparatus having a large variation range of the amount of adhering color material, and even if calibration is performed, color reproduction as intended is achieved. There is a problem that you can not.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、色材の付着量やドット面積率が経時的に大きく変動するカラー画像形成装置であっても、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを高精度にキャリブレーションできる画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide color conversion parameters for other papers having characteristics different from those of the paper that outputs the reference chart, even in a color image forming apparatus in which the amount of color material attached and the dot area ratio vary greatly with time. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing method, and a program that can be calibrated with high accuracy.

請求項1の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを高精度にキャリブレーションできる画像処理装置を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus that can calibrate color conversion parameters for other papers having different characteristics from the paper that outputs the reference chart with high accuracy.

請求項2の目的は、基準チャートを出力した用紙とは表面平滑性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを、高精度にキャリブレーションできる画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can calibrate color conversion parameters for other papers having different surface smoothness from the paper that outputs the reference chart with high accuracy.

請求項3の目的は、色材の付着量変動に伴う色変動特性を高速かつ高精度に推定可能な画像処理装置を提供することである。   It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of estimating a color variation characteristic associated with variation in the amount of color material attached at high speed and with high accuracy.

請求項4の目的は、推定した色材の付着量から高精度に付着量を求めることが可能な画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of obtaining the adhesion amount with high accuracy from the estimated adhesion amount of the color material.

請求項5の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する適切な色変換パラメータを作成することが可能な画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of generating appropriate color conversion parameters for another sheet having different characteristics from the sheet that outputs the reference chart.

請求項6の目的は、基準チャートを出力した用紙とはドットゲイン特性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを、高精度にキャリブレーションできる画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of highly accurately calibrating color conversion parameters for other paper having different dot gain characteristics from the paper that outputs the reference chart.

請求項7の目的は、基準チャートを出力した用紙とは異なる他の用紙に対するドット面積率を推定可能な画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of estimating the dot area ratio for another sheet different from the sheet that outputs the reference chart.

請求項8の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対するガンマ補正テーブルを高精度にキャリブレーションできる画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of highly accurately calibrating a gamma correction table for another sheet having different characteristics from the sheet that outputs the reference chart.

請求項9の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する補間演算用パラメータを高精度にキャリブレーションできる画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can calibrate interpolation calculation parameters for other papers having different characteristics from the paper that outputs the reference chart with high accuracy.

請求項10の目的は、例えば電子写真プリンタのように、インクの重なりに応じてドット面積率が変化する出力装置であっても色推定可能な画像処理装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of color estimation even in an output apparatus such as an electrophotographic printer in which the dot area ratio changes in accordance with ink overlap.

請求項11の目的は、色材の付着量の多い2次色以上の場合に、少ない負荷で、べた色の色推定が可能な画像処理装置を提供することである。   An object of an eleventh aspect is to provide an image processing apparatus capable of estimating a solid color with a small load in the case of a secondary color or more with a large amount of color material attached.

請求項12の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを高精度にキャリブレーションできる画像処理方法を提供することである。   An object of the twelfth aspect is to provide an image processing method capable of calibrating color conversion parameters for other paper having different characteristics from those of the paper that outputs the reference chart with high accuracy.

請求項13の目的は、基準チャートを出力した用紙とは特性の異なる他の用紙に対する色変換パラメータを高精度にキャリブレーションできるプログラムを提供することである。   The object of the thirteenth aspect is to provide a program that can calibrate the color conversion parameters for other papers having different characteristics from the paper that outputs the reference chart with high accuracy.

本発明は、記録媒体の種類に応じて、入力カラー画像信号を画像形成装置用の出力信号に変換するための色変換パラメータを生成する画像処理装置において、第1の記録媒体を用いて基準チャートを出力するチャート出力手段と、前記出力した基準チャートの測色データを取得する測色データ取得手段と、前記取得した測色データから前記画像形成装置の変動特性値を推定する変動特性推定手段と、前記推定した変動特性値に基づいて、前記第1の記録媒体とは異なる第2の記録媒体に対応する色変換パラメータを作成するパラメータ作成手段とを具備することを最も主要な特徴とする。   The present invention relates to a reference chart using a first recording medium in an image processing apparatus that generates a color conversion parameter for converting an input color image signal into an output signal for an image forming apparatus according to the type of the recording medium. Chart output means for outputting color measurement data acquisition means for acquiring color measurement data of the output reference chart, and fluctuation characteristic estimation means for estimating a fluctuation characteristic value of the image forming apparatus from the acquired color measurement data; The main feature is that it comprises a parameter creating means for creating a color conversion parameter corresponding to a second recording medium different from the first recording medium based on the estimated variation characteristic value.

請求項1、12、13:記録媒体の種類に応じて、入力カラー画像信号を画像形成装置用の出力信号に変換するための色変換パラメータを生成する際に、第1の記録媒体を用いて基準チャートを出力するチャート出力し、前記出力したチャートの測色データを取得し、前記取得した測色データから前記画像形成装置の変動特性値を推定し、前記推定した変動特性値に基づいて、前記第1の記録媒体とは異なる第2の記録媒体に対応する色変換パラメータを作成しているため、第2の記録媒体で基準チャートを出力することなく、第2の記録媒体の色変換パラメータをキャリブレーションすることができる。   Claims 1, 12, and 13: When a color conversion parameter for converting an input color image signal into an output signal for an image forming apparatus is generated according to the type of the recording medium, the first recording medium is used. A chart output for outputting a reference chart, obtaining colorimetric data of the outputted chart, estimating a fluctuation characteristic value of the image forming apparatus from the obtained colorimetry data, and based on the estimated fluctuation characteristic value, Since the color conversion parameter corresponding to the second recording medium different from the first recording medium is created, the color conversion parameter of the second recording medium is output without outputting the reference chart on the second recording medium. Can be calibrated.

請求項2:第1の記録媒体の測色データから色材の付着量を推定しているため、同じ付着量変動が発生しても色変動の振る舞いが異なる記録媒体についても高精度にキャリブレーションを行うことができる。   Claim 2: Since the color material adhesion amount is estimated from the colorimetric data of the first recording medium, even if the same adhesion amount fluctuation occurs, the recording medium with different color fluctuation behavior is calibrated with high accuracy. It can be performed.

請求項3:変動特性値と測色データを対応付けた変動特性テーブルを有しているため、記録媒体ごとの色変動特性を高速かつ高精度に推定することができる。   According to the third aspect of the present invention, since the variation characteristic table in which the variation characteristic value is associated with the colorimetric data is provided, the color variation characteristic for each recording medium can be estimated at high speed and with high accuracy.

請求項4:複数の波長の分光測色データを用いて色材の付着量を推定しているため、色材の付着量が多くて表面散乱の影響が大きな場合であっても色材の付着量を高精度に推定することができる。   Claim 4: Since the color material adhesion amount is estimated using spectral colorimetric data of a plurality of wavelengths, even if the color material adhesion amount is large and the influence of surface scattering is large, the color material adhesion The quantity can be estimated with high accuracy.

請求項5:推定した色材の付着量に基づいて、第2の記録媒体を使用したときのべたパッチの出力色を推定しているため、第2の記録媒体で基準チャートを出力することなく、べたパッチの出力色を高精度に推定できる。   Claim 5: Since the output color of the solid patch when the second recording medium is used is estimated based on the estimated color material adhesion amount, the reference chart is not output on the second recording medium. The output color of a solid patch can be estimated with high accuracy.

請求項6:第1の記録媒体の測色データから出力階調値に対する面積率または面積率の変化率を推定しているため、ドットゲイン特性の異なる記録媒体を使用している場合でも、高精度なキャリブレーションを行うことができる。   [6] Since the area ratio or the rate of change of the area ratio with respect to the output gradation value is estimated from the colorimetric data of the first recording medium, even when a recording medium having different dot gain characteristics is used Accurate calibration can be performed.

請求項7:推定した面積率の変化率を第2の記憶媒体の基準面積率に乗じて、第2の記録媒体を用いてプリント出力する時の出力階調値に対応するドット面積率を求めているため、第2の記録媒体で基準チャートを出力することなく、第2の記録媒体で網点を出力した場合の階調特性を推定することができる。   Claim 7: Multiply the estimated change rate of the area ratio by the reference area ratio of the second storage medium to obtain the dot area ratio corresponding to the output gradation value when printing is output using the second recording medium. Therefore, it is possible to estimate the gradation characteristics when a halftone dot is output on the second recording medium without outputting the reference chart on the second recording medium.

請求項8:推定した変動特性値に基づいて第2の記録媒体を用いた時の出力色を推定する色推定手段を具備しているため、狙いの階調特性を忠実に再現可能なガンマ補正テーブルを作成することができる。   Claim 8: Since the color estimation means for estimating the output color when the second recording medium is used based on the estimated variation characteristic value is provided, the gamma correction capable of faithfully reproducing the target gradation characteristic A table can be created.

請求項9:推定した変動特性値に基づいて第2の記録媒体を用いた時の出力色を推定する色推定手段を具備しているため、狙いの出力色を忠実に再現可能な3次元ルックアップテーブルを作成することができる。   Claim 9: Since there is provided a color estimation means for estimating the output color when the second recording medium is used based on the estimated variation characteristic value, a three-dimensional look capable of faithfully reproducing the target output color You can create uptables.

請求項10:インクの重なりに応じてドット面積率を補正する面積率補正手段を具備しているため、電子写真プリンタのごとく、インクの重なりに応じて面積率が変化するような画像形成装置でも高精度に色予測を行うことができる。   Claim 10: Since an area ratio correcting means for correcting the dot area ratio in accordance with the overlap of the ink is provided, even in an image forming apparatus in which the area ratio changes in accordance with the overlap of the ink, like an electrophotographic printer. Color prediction can be performed with high accuracy.

請求項11:重ね合わせるインクの色数に応じて異なる推定方法を用いてべたパッチの分光反射率を推定しているため、用紙の表面平滑性が影響しにくい2次色〜4次色において簡単に出力色を推定することができる。   Claim 11: Since the spectral reflectance of the solid patch is estimated using different estimation methods depending on the number of colors of the ink to be superimposed, it is easy for secondary to quaternary colors where the surface smoothness of the paper is less likely to be affected. The output color can be estimated.

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1:
1.画像処理システム
図1は、本発明の画像処理システムの全体構成を示す。図1において、1は画像形成装置、2はチャート測色装置、3はホストコンピュータ、4はコントローラである。
また、コントローラ4には、画像処理部10およびキャリブレーション処理20などの処理機能が備わっており、基本的なプリント処理やキャリブレーション処理などを実行することができる。
Example 1:
1. Image Processing System FIG. 1 shows the overall configuration of the image processing system of the present invention. In FIG. 1, 1 is an image forming apparatus, 2 is a chart colorimetric apparatus, 3 is a host computer, and 4 is a controller.
Further, the controller 4 is provided with processing functions such as the image processing unit 10 and the calibration processing 20 and can execute basic print processing, calibration processing, and the like.

ホストコンピュータ3上で動作するアプリケーションからプリントが指示されると、ホストコンピュータ3はプリンタ・ドライバを動作させて、印刷を行う画像情報をコントローラ4へ送信する。コントローラ4では、画像処理部10を動作させて入力された画像情報に対し色変換処理、ラスタライズ処理、ハーフトーン処理などの種々の画像処理を施してプリンタ出力データに変換し、画像形成装置1へ出力する。   When printing is instructed from an application running on the host computer 3, the host computer 3 operates a printer driver to transmit image information to be printed to the controller 4. In the controller 4, the image information input by operating the image processing unit 10 is subjected to various image processing such as color conversion processing, rasterization processing, and halftone processing, and converted into printer output data. Output.

画像形成装置1は、画像データをプリントアウトするための出力装置であって、例えば、電子写真方式やインクジェット方式のカラー・プリンタやカラーファクシミリといった画像形成装置を用いることができる。   The image forming apparatus 1 is an output device for printing out image data. For example, an image forming apparatus such as an electrophotographic or inkjet color printer or a color facsimile can be used.

一方、ホストコンピュータ3からキャリブレーションが指示されると、コントローラ4は内蔵しているキャリブレーション用の基準チャートを画像形成装置1に出力して、用紙A(第1の記録媒体)のキャリブレーション・チャート5をプリント出力する。ここで、基準チャートとは、画像処理部10に記憶されている画像データであり、用紙Aのキャリブレーション・チャート5は、画像形成装置1で用紙A上に出力された出力物を意味する。そして、プリントされたキャリブレーション・チャート5をオペレータがチャート測色装置2で測色して、測色データをコントローラ4に転送する。測色が終了すると、コントローラ4は測色データを用いて、画像形成装置1の濃度変動を補正した新たな色変換パラメータを作成し、記憶されている色変換パラメータと置き換えることでキャリブレーションを実現している。
なお、図1ではチャート測色装置2は画像形成装置1と独立した装置として構成しているが、画像形成装置の紙搬送路上にチャート測色装置2が内蔵されていてもかまわない。また、ホストコンピュータ3にはディスプレイを接続して、キャリブレーションの結果を表示したり、オペレータがキャリブレーション動作を設定するための画面を表示したりしてもよい。
On the other hand, when calibration is instructed from the host computer 3, the controller 4 outputs a built-in calibration reference chart to the image forming apparatus 1 to calibrate the paper A (first recording medium). The chart 5 is printed out. Here, the reference chart is image data stored in the image processing unit 10, and the calibration chart 5 of the paper A means an output product output on the paper A by the image forming apparatus 1. Then, the operator measures the color of the printed calibration chart 5 with the chart colorimetric device 2 and transfers the colorimetric data to the controller 4. When the color measurement is completed, the controller 4 uses the color measurement data to create a new color conversion parameter in which the density variation of the image forming apparatus 1 is corrected, and realizes calibration by replacing the stored color conversion parameter. is doing.
In FIG. 1, the chart colorimetric device 2 is configured as an apparatus independent of the image forming apparatus 1, but the chart colorimetric device 2 may be built in the paper conveyance path of the image forming apparatus. Further, a display may be connected to the host computer 3 to display the result of calibration or to display a screen for the operator to set a calibration operation.

2.画像処理部の構成および動作
図2は、実施例1の画像処理部の構成を示す。図2に示すように、画像処理部10は、色変換処理部100、ラスタライズ処理部200、ハーフトーン処理部300などからなる。以下、図2を参照しながら画像処理部10における動作を説明する。
アプリケーションから送られる画像情報は、通常ディスプレイ表示用のRGB色信号で表される描画コマンド形式のデータである。しかし、ディスプレイとプリンタでは色再現範囲や色再現特性が大きく異なるため、色変換処理部100では描画オブジェクト単位で入力RGBデータを、プリンタの色再現範囲に合うように色域圧縮を行ったCMYK(8ビット)データに変換する。
次に、ラスタライズ処理部200では、色変換処理後のCMYK8ビットの描画データを解釈して、CMYK各色8ビットのビットマップデータに展開する。
ハーフトーン処理部300では、ビットマップイメージに展開されたCMYK画像データ(8ビット)を受けて、画像形成装置1が出力可能な少ないビット数(例えば、1ビット)のCMYK画像データへの変換処理を行う。上記のような画像処理により、画像形成装置1が出力可能なCMYK画像データが作成される。
2. Configuration and Operation of Image Processing Unit FIG. 2 shows the configuration of the image processing unit of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the image processing unit 10 includes a color conversion processing unit 100, a rasterization processing unit 200, a halftone processing unit 300, and the like. Hereinafter, the operation of the image processing unit 10 will be described with reference to FIG.
The image information sent from the application is drawing command format data represented by RGB color signals for normal display display. However, since the color reproduction range and color reproduction characteristics differ greatly between the display and the printer, the color conversion processing unit 100 converts the input RGB data in units of drawing objects into CMYK ( 8 bits).
Next, the rasterization processing unit 200 interprets the CMYK 8-bit drawing data after the color conversion processing and develops it into 8-bit bitmap data of each CMYK color.
The halftone processing unit 300 receives CMYK image data (8 bits) developed into a bitmap image, and converts it into CMYK image data with a small number of bits (for example, 1 bit) that can be output by the image forming apparatus 1. I do. By the image processing as described above, CMYK image data that can be output by the image forming apparatus 1 is created.

3.色変換処理部の構成・動作
図3は、実施例1の色変換処理部100の構成を示す。図3に示すように、色変換処理部100は、補間演算部101、ガンマ補正部102、色変換パラメータ用メモリ103、セレクタ104、パラメータ記憶部105などで構成されている。
3. Configuration / Operation of Color Conversion Processing Unit FIG. 3 illustrates a configuration of the color conversion processing unit 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the color conversion processing unit 100 includes an interpolation calculation unit 101, a gamma correction unit 102, a color conversion parameter memory 103, a selector 104, a parameter storage unit 105, and the like.

パラメータ記憶部105には、画像形成装置1で使用可能な各種用紙に対応した色変換用パラメータが記憶されており、紙種指定部を介してオペレータにより指定された紙種に対応した色変換パラメータがセレクタ104で選択され、色変換パラメータ用メモリ103にロードされる。   The parameter storage unit 105 stores color conversion parameters corresponding to various types of paper usable in the image forming apparatus 1, and color conversion parameters corresponding to the paper type designated by the operator via the paper type designation unit. Is selected by the selector 104 and loaded into the color conversion parameter memory 103.

ここで、色変換パラメータは、補間演算部101で用いる三次元ルックアップテーブル(3D−LUT)およびガンマ補正部102で用いるガンマ補正テーブルなどから成っている。   Here, the color conversion parameters include a three-dimensional lookup table (3D-LUT) used in the interpolation calculation unit 101, a gamma correction table used in the gamma correction unit 102, and the like.

補間演算部101は、色変換パラメータ用メモリ103に記憶されている3D−LUTを参照して、入力画像データをプリンタ用のCMYK8ビットの色データに色変換する。色変換アルゴリズムとしては、四面体補間などのメモリマップ補間法を用いる。メモリマップ補間法では、R、G、Bの各色信号レベルを各々n分割し、各格子点に対応する出力CMYK値を三次元ルックアップテーブルとして予め作成しておき、格子点間に位置する入力RGB値については、近傍の格子点に対応するCMYK階調値を3D−LUTから読み出して補間により出力CMYK値を算出する。   The interpolation calculation unit 101 refers to the 3D-LUT stored in the color conversion parameter memory 103 and converts the input image data into CMYK 8-bit color data for the printer. As the color conversion algorithm, a memory map interpolation method such as tetrahedral interpolation is used. In the memory map interpolation method, R, G, and B color signal levels are each divided into n, and output CMYK values corresponding to the respective grid points are created in advance as a three-dimensional lookup table, and the input located between the grid points is performed. For RGB values, CMYK gradation values corresponding to neighboring grid points are read from the 3D-LUT and output CMYK values are calculated by interpolation.

上記のメモリマップ補間演算は、入出力特性が線形であるほうが高い変換精度が得られるが、画像形成装置1は一般に非線形な歪を持っているため、ガンマ補正部102で画像形成装置1の非線形性を補正するという役割を持っている。ガンマ補正部102は、C、M、Y、K各色のデータ値を1次元のルックアップテーブルでテーブル変換するという簡単な処理となっている。   The above-described memory map interpolation calculation provides higher conversion accuracy when the input / output characteristics are linear. However, since the image forming apparatus 1 generally has non-linear distortion, the gamma correction unit 102 uses the non-linearity of the image forming apparatus 1. Has the role of correcting sex. The gamma correction unit 102 performs a simple process of converting the data values of C, M, Y, and K colors into a table using a one-dimensional lookup table.

さらに、補間演算後のC、M、Y、K階調値に対して目標とする出力濃度を規格値として定義しておくことにより、濃度変動が生じた場合でも、このガンマ補正テーブルの調整だけで、概ね色味を安定させられるというメリットがある。   Furthermore, by defining the target output density as a standard value for the C, M, Y, and K gradation values after the interpolation calculation, even when density fluctuation occurs, only this gamma correction table adjustment is performed. And there is an advantage that the color can be generally stabilized.

上記で説明した処理により、ホストコンピュータ3から入力された画像情報を画像形成装置1に出力することができる。   Through the processing described above, the image information input from the host computer 3 can be output to the image forming apparatus 1.

4.キャリブレーション処理部の説明
(1)キャリブレーション・チャートの出力・測色
次に、キャリブレーション処理の方法について図4のフローチャートを用いて説明する。本実施例では、ガンマ補正テーブルのみをキャリブレーションする場合について説明する。
4). Description of Calibration Processing Unit (1) Calibration Chart Output / Colorimetry Next, a calibration processing method will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, a case where only the gamma correction table is calibrated will be described.

オペレータによりキャリブレーションが指示されると、キャリブレーション処理部20は、画像処理部10を介して予め記憶している(又は外部入力された)基準チャートを画像形成装置1へ出力し、用紙Aのキャリブレーション用のチャート5をプリント出力する(ステップS11)。
この基準チャートとは、キャリブレーション専用に特別にデザインされたCMYK形式の画像データファイルであって、種々の色彩のカラーパッチを配列して成るサンプルチャートを表現したものである。基準チャートを出力する際は、補間演算部101、ガンマ補正部102はスルーにしておく。したがって、このプリントアウトされたキャリブレーション・チャート5には、画像形成装置1のエンジン特性としての入出力特性が現れることになる。
When calibration is instructed by the operator, the calibration processing unit 20 outputs a reference chart stored in advance (or input externally) to the image forming apparatus 1 via the image processing unit 10, and The calibration chart 5 is printed out (step S11).
The reference chart is a CMYK format image data file specially designed exclusively for calibration, and expresses a sample chart in which color patches of various colors are arranged. When outputting the reference chart, the interpolation calculation unit 101 and the gamma correction unit 102 are set to through. Accordingly, the input / output characteristics as the engine characteristics of the image forming apparatus 1 appear in the printed calibration chart 5.

図5は、プリントアウトされるキャリブレーション・チャートの一例である。このチャートは、ガンマテーブルを算出するために、画像形成装置1の1次色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)ごとに出力可能な全階調範囲(0〜255)中から32階調間隔で選んだ8段階の階調値(32、64、…、224、255)でプリントされた矩形領域(以下、パッチという)が一方向に配列されている。但し、ガンマテーブルの作成において8段階に限定される必要はなく、階調数はもっと多くてもなんら問題ない。   FIG. 5 is an example of a calibration chart to be printed out. This chart shows the entire gradation range that can be output for each of the primary colors C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) of the image forming apparatus 1 in order to calculate the gamma table. A rectangular region (hereinafter referred to as a patch) printed with eight gradation values (32, 64,..., 224, 255) selected from (0 to 255) at 32 gradation intervals is arranged in one direction. Yes. However, the creation of the gamma table need not be limited to eight stages, and there is no problem even if the number of gradations is larger.

なお、1次色は印刷で言うとインクそのものの色、つまりCMY(K)である。ちなみに、2次色は1次色のうちの2色を用いて作られる色で、RGBを2次色という場合もある。3次色も同様で3色を用いて作られる。Kを3次色と呼ぶ場合もある。また、矩形領域内の全ての画素に対して均一なインクが打たれているパッチをべたパッチと呼び、画素によってインクが打たれたり打たれなかったりしているパッチを網点パッチと呼ぶことにする。一般には、階調値=255の場合にべたパッチが出力されることになる。   In terms of printing, the primary color is the color of the ink itself, that is, CMY (K). Incidentally, the secondary color is a color created using two of the primary colors, and RGB may be referred to as a secondary color. Tertiary colors are similar and are made using three colors. K may be called a tertiary color. Also, a patch in which uniform ink is applied to all pixels in the rectangular area is called a solid patch, and a patch in which ink is applied or not applied by pixels is called a halftone patch. To do. In general, a solid patch is output when the gradation value = 255.

次に、出力されたキャリブレーション・チャート5をチャート測色装置2によって測色する(ステップS12)。チャート測色装置2は、出力したキャリブレーション・チャート5に含まれる各カラーパッチの色彩値を計測するための装置であって、例えば分光反射計などを使用できる。読取られたカラーパッチの測色データを図示した例を図6に示す。図6は、C、M、Y、K各べたパッチの分光反射率データを図示している。図6の例では、測色データは400〜700nmの波長域に対する10nm間隔での反射率データとなっているが、波長域や波長間隔は異なっていてもよい。   Next, the output calibration chart 5 is measured by the chart colorimetric device 2 (step S12). The chart colorimetric device 2 is a device for measuring the color value of each color patch included in the output calibration chart 5 and can use, for example, a spectral reflectometer. An example illustrating the color measurement data of the read color patch is shown in FIG. FIG. 6 shows spectral reflectance data of solid patches of C, M, Y, and K. In the example of FIG. 6, the colorimetric data is reflectance data at intervals of 10 nm with respect to the wavelength range of 400 to 700 nm, but the wavelength range and wavelength interval may be different.

読取られたキャリブレーション・チャートの測色データは、コントローラ4へ転送される(ステップS13)。キャリブレーション処理部20は、転送された測色データを取得したらコントローラ4内部のHDDなどの記憶装置に一旦保存する。   The read colorimetric data of the calibration chart is transferred to the controller 4 (step S13). After acquiring the transferred color measurement data, the calibration processing unit 20 temporarily stores it in a storage device such as an HDD in the controller 4.

測色データが取得されると、キャリブレーション処理部20はコントローラ4内に保持している基準チャートのデータに基づいて用紙Aに対するガンマ補正テーブル(色変換パラメータ)を作成する(ステップS14)。   When the colorimetric data is acquired, the calibration processing unit 20 creates a gamma correction table (color conversion parameter) for the paper A based on the reference chart data held in the controller 4 (step S14).

(2)用紙Aのガンマ補正テーブルの生成
このガンマ補正テーブルの作成方法について図7、図8を用いて説明する。図8は、ガンマ補正テーブルの算出処理の流れを詳細に示したものである。
(2) Generation of Gamma Correction Table for Paper A A method for creating this gamma correction table will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the flow of the gamma correction table calculation process in detail.

まず、ステップS21で各カラーパッチの測色データから出力濃度IDを求める。例えば、測色データが図6で示したような分光反射率で与えられている場合には、分光反射率を分光濃度に変換した後、出力濃度IDを決定する。分光濃度D(λ)は、分光反射率R(λ)を、
D(λ)=log(1/R(λ))
の式で濃度変換した値である。また、出力濃度IDは上式で求められる波長ごとの分光濃度D(λ)の最大値として求められる。
First, in step S21, an output density ID is obtained from the colorimetric data of each color patch. For example, when the colorimetric data is given by the spectral reflectance as shown in FIG. 6, the output density ID is determined after converting the spectral reflectance into the spectral density. The spectral density D (λ) is the spectral reflectance R (λ),
D (λ) = log (1 / R (λ))
This is the value obtained by density conversion using the formula The output density ID is obtained as the maximum value of the spectral density D (λ) for each wavelength obtained by the above equation.

測色データからは離散的な階調値に対する出力濃度しか得られないため、基準チャートに含まれるカラーパッチの階調値をXとし、実測のプリンタ出力濃度をYとして、Y=f(X)を線形補間あるいは、スプライン近似などを行って256階調全ての出力濃度を求める(ステップS22)。このとき、用紙Aの紙白の出力濃度については予め測定したデータをコントローラ内の記憶装置に保存しておいて、読み出すようにしてもよい。図7(a)のグラフの細線は、上記で求めた階調値0〜255に対応する出力濃度の例である、
256階調分のプリンタ階調値に対する出力濃度が求まると、ステップS23で狙いの出力濃度(目標出力濃度)TDを記憶装置から読み出す。狙いの出力濃度TDとは、前述したようにガンマ補正前のCMYK階調値に対する規格値として定義された濃度であって、図7(a)のグラフの太線(目標出力濃度テーブル)に対応している。
最後に、ステップS24に移り、狙いの出力濃度TDとステップS22で求めた出力濃度からガンマ補正テーブルを作成する。図7(a)のグラフは、変動により理想的な出力濃度特性よりも実際のプリンタの濃度が高くなっている。このような場合は、その濃度変動を相殺するように濃度を低くするようなガンマ補正テーブルに設定する。
具体的には、図9に示すように、濃度が変動したCMYK階調値0〜255がガンマ補正テーブル110に入力され、用紙Aに対する基準のガンマ補正テーブル110を適用して、C’M’Y’K’に変換する。次いで、C’M’Y’K’に対する基準のプリンタ出力濃度特性111(つまり、図7(a)の太線で示す目標出力濃度テーブル)を適用してCMYK階調値に対する狙いの出力濃度TDを求める(特性111により、階調値を濃度に変換)。狙いの出力濃度TDをステップS22で作成した出力濃度特性の逆写像変換112(濃度を階調値に逆変換)を行って、C’’、M’’、Y’’、K’’を求める。このようにして、CMYK⇒C’’、M’’、Y’’、K’’を新たなガンマ補正テーブルとして作成される。
Since only the output density corresponding to the discrete gradation value can be obtained from the colorimetric data, the gradation value of the color patch included in the reference chart is X, the actual printer output density is Y, and Y = f (X) Are subjected to linear interpolation or spline approximation to obtain output densities for all 256 gradations (step S22). At this time, the output density of the paper white of the paper A may be read out by storing data measured in advance in a storage device in the controller. The thin line in the graph of FIG. 7A is an example of the output density corresponding to the gradation values 0 to 255 obtained above.
When the output density for the printer gradation value for 256 gradations is obtained, the target output density (target output density) TD is read from the storage device in step S23. The target output density TD is the density defined as the standard value for the CMYK gradation values before gamma correction as described above, and corresponds to the thick line (target output density table) in the graph of FIG. ing.
Finally, the process proceeds to step S24, and a gamma correction table is created from the target output density TD and the output density obtained in step S22. In the graph of FIG. 7A, the actual printer density is higher than the ideal output density characteristic due to fluctuations. In such a case, the gamma correction table is set so as to lower the density so as to cancel out the density fluctuation.
Specifically, as shown in FIG. 9, CMYK gradation values 0 to 255 with varying density are input to the gamma correction table 110, and the reference gamma correction table 110 for the paper A is applied to obtain C′M ′. Convert to Y'K '. Next, a target printer output density characteristic 111 (that is, a target output density table indicated by a thick line in FIG. 7A) with respect to C′M′Y′K ′ is applied to obtain a target output density TD for CMYK gradation values. Obtain (convert tone value to density by characteristic 111). The target output density TD is subjected to the inverse mapping conversion 112 of the output density characteristic created in step S22 (the density is converted back to the gradation value) to obtain C ″, M ″, Y ″, K ″. . In this way, CMYK => C ″, M ″, Y ″, K ″ are created as new gamma correction tables.

以上の方法で作成したガンマ補正テーブルの例を図7(b)に示す。なお、基準のガンマ補正テーブル及び基準のプリンタ出力濃度特性は製品出荷時に設定されたテーブルであり、予めハードディスク或いはROMなどに記録してあるものとする。   An example of the gamma correction table created by the above method is shown in FIG. The standard gamma correction table and the standard printer output density characteristic are tables set at the time of product shipment, and are recorded in advance on a hard disk or ROM.

ガンマ補正テーブルの作成が終了すると、パラメータ記憶部105に記憶されている用紙Aの色変換パラメータを、作成したガンマ補正テーブルに書き換える(ステップS25)。   When the creation of the gamma correction table is completed, the color conversion parameters of paper A stored in the parameter storage unit 105 are rewritten to the created gamma correction table (step S25).

以上の処理では、濃度を用いてガンマ補正テーブルを作成する場合について説明したが、特に限定されることはなく、明度やその他の色彩値を用いても特に影響はない。また、分光反射率から出力濃度を求める代わりに、スキャナなどの読取り装置やRGBセンサなどから得られる読取り値を濃度に変換するようにしてもかまわない。
(3)用紙X(i)に対するガンマ補正テーブルの作成
図4に戻り、用紙Aに対するガンマ補正テーブルの作成が終了したら、オペレータが用紙A以外のキャリブレーションを行うことを指定しているか否かを判定し(ステップS15)、用紙A以外の用紙についてもキャリブレーションを実行するモードが選択されている場合には、ステップS16へ移りキャリブレーションを続行する。
In the above processing, the case where the gamma correction table is created using the density has been described. However, the present invention is not particularly limited, and there is no particular influence even if the brightness and other color values are used. Further, instead of obtaining the output density from the spectral reflectance, a read value obtained from a reading device such as a scanner or an RGB sensor may be converted into a density.
(3) Creation of Gamma Correction Table for Paper X (i) Returning to FIG. If it is determined (step S15) and a mode for executing calibration is selected for sheets other than the sheet A, the process proceeds to step S16 to continue the calibration.

本実施例では、予め用紙ごとの変動特性テーブルを設定し、該変動特性テーブルを参照して用紙Aとは異なる用紙X(i)(第2の記録媒体)に対するガンマ補正テーブルを作成するようにしている。   In this embodiment, a variation characteristic table for each sheet is set in advance, and a gamma correction table for a sheet X (i) (second recording medium) different from the sheet A is created by referring to the variation characteristic table. ing.

まず、本発明の特徴である変動特性テーブルについて説明する。変動特性テーブルは、用紙X(i)に対する色材の付着量と分光濃度の関係をテーブル化したデータファイルであって、画像形成装置1の1次色ごとに設定されている。図10は、M(マゼンタ)に対する変動特性テーブルの具体例を示す。図10の例では、変動特性テーブルとして、色材の付着量ごとに400〜700nmの波長範囲を50nm間隔で区切った波長に対する分光濃度及びピーク濃度を示す570nmに対する分光濃度が記述されている。ここで、図10の色材の付着量は、理想状態(濃度変動が生じていない状態)の付着量を1.0として正規化した値が記述されているが、実際に付着している色材の重量などであっても良い。   First, the variation characteristic table that is a feature of the present invention will be described. The variation characteristic table is a data file in which the relationship between the adhesion amount of the color material to the paper X (i) and the spectral density is tabulated, and is set for each primary color of the image forming apparatus 1. FIG. 10 shows a specific example of a variation characteristic table for M (magenta). In the example of FIG. 10, the spectral density with respect to the wavelength obtained by dividing the wavelength range of 400 to 700 nm at intervals of 50 nm and the spectral density with respect to 570 nm are described in the variation characteristic table for each adhesion amount of the coloring material. Here, the adhesion amount of the coloring material in FIG. 10 is a normalized value assuming that the adhesion amount in the ideal state (state in which there is no density fluctuation) is 1.0. It may be the weight of the material.

但し、波長間隔としては、50nm間隔に限定される必要はなく、もっと細かくても良いし、もっと粗くても良い。波長間隔が粗い場合には、最も濃度変化を検知しやすい波長(ピーク波長)の分光濃度を含めるようにする方が良い。   However, the wavelength interval need not be limited to the 50 nm interval, and may be finer or coarser. When the wavelength interval is coarse, it is better to include the spectral density of the wavelength (peak wavelength) that most easily detects the density change.

変動特性テーブルに記載する分光濃度は、実際に画像形成装置1を用いて色材の付着量を変えたべたパッチを用紙X(i)上に形成して測色し、その測色データを濃度変換して得られた分光濃度をテーブルの値として設定する。或いは、色材の付着量制御が困難な場合などは、色材の透過特性や紙白の特性から分光濃度を予測する予測モデルを構築し、構築した予測モデルを用いて色材の付着量を変化させた時の分光濃度を求めるようにしても良い。   The spectral density described in the variation characteristic table is measured by actually forming a patch on the paper X (i) with the color material adhering amount changed using the image forming apparatus 1 and measuring the colorimetric data. The spectral density obtained by the conversion is set as a table value. Alternatively, if it is difficult to control the amount of color material attached, build a prediction model that predicts the spectral density from the color material transmission characteristics and paper white characteristics, and use the built prediction model to determine the amount of color material adhesion. You may make it obtain | require the spectral density when changing.

ここで用いるべたパッチの分光濃度の予測モデルとしては、色材の付着量に基づいて分光濃度を予測可能なモデルであって、例えばクベルカ−ムンク理論(P.Kubelka & F.Munk:”Ein Beitrag zur Optik der Ferbanstriche”、Z.tech Physik、12、p.593(1931))や、ウィリアムズ−クラッパ理論(F.C.Williams and Clapper:”Multiple internal reflections in photographic color prints”,J.Opt.Soc.Am.43,p.595(1953))などの方式を用いることができる。   The model for predicting the spectral density of the solid patch used here is a model that can predict the spectral density based on the adhesion amount of the coloring material. For example, Kubelka-Munk theory (P. Kubelka & F. Munk: “Ein Beitrag”). zur Optik der Ferbanstrich ", Z. tech Physik, 12, p. 593 (1931)) and Williams-Clappa theory (FC Williams and Clapper:" Multiple internal reflections in pharmacology. .. Am.43, p.595 (1953)) can be used.

ここで、クベルカ−ムンク理論は、色材の光吸収率と光拡散率、及び紙の反射率から微分方程式を構築して入射光に対する反射率を算出する手法である。また、ウィリアムズ−クラッパ理論は、紙の上に色材がのっている場合に、入射した光が色材層内部で多重反射する様子を光線追跡して反射率を算出する手法である。
ステップS16では、上記の変動特性テーブルなどを用いて、画像形成装置1の変動特性を推定する。以下、図11のフローチャート図を参照しながら変動特性の推定処理について説明する。
Here, the Kubelka-Munk theory is a method of calculating a reflectance with respect to incident light by constructing a differential equation from the light absorptance and light diffusivity of the color material and the reflectance of paper. The Williams-Clapper theory is a method of calculating the reflectance by tracing the state of incident light that is reflected multiple times inside the color material layer when the color material is on the paper.
In step S16, the fluctuation characteristic of the image forming apparatus 1 is estimated using the fluctuation characteristic table or the like. Hereinafter, the fluctuation characteristic estimation processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

・用紙Aの測色データを用いた変動特性の推定
まず、上記の変動特性テーブル及び1次色べたパッチに該当する測色データを使用して、色材の付着量推定を行う(ステップS31)。図12は、色材の付着量が変動した場合のM(マゼンタ)の分光濃度の変化を示す。図12に示すように、分光濃度の変化は波長によって異なっており、分光濃度が高いほど、色材の付着量変動による変化が大きい傾向がある。
そこで、色材の付着量変動に伴う分光濃度の変化幅の大きな波長を色材ごとに決定し、決定した波長の分光濃度を分析することにより色材の付着量を推定する。例えば、M(マゼンタ)の場合は、570nmの分光濃度を用いることで、色材の付着量を高精度に推定できる。測定した分光濃度の値に一致する色材の付着量がない場合は、線形補間などにより色材の付着量を計算する。
Estimation of variation characteristics using colorimetric data of paper A First, the color material adhesion amount is estimated using the above-described variation characteristic table and the color measurement data corresponding to the primary color solid patch (step S31). . FIG. 12 shows changes in the spectral density of M (magenta) when the amount of color material attached varies. As shown in FIG. 12, the change in the spectral density varies depending on the wavelength, and the higher the spectral density, the larger the change due to the variation in the amount of adhering colorant.
Therefore, a wavelength having a large change width of the spectral density accompanying the variation in the color material adhesion amount is determined for each color material, and the color material adhesion amount is estimated by analyzing the spectral density of the determined wavelength. For example, in the case of M (magenta), by using a spectral density of 570 nm, it is possible to estimate the color material adhesion amount with high accuracy. If there is no color material adhesion amount that matches the measured spectral density value, the color material adhesion amount is calculated by linear interpolation or the like.

例えば、出力したチャートのマゼンタべたパッチを測色した結果、波長570nmにおける分光濃度が1.6であった場合、色材の付着量Pmは
Pm=((1.1−1.0)×(1.6−1.5)/(1.65−1.5))+1.0
=1.067
となる。
但し、色材の付着量が多すぎると逆に色材層表面の散乱光が支配的になってしまうために、分光濃度の高い波長における濃度変化が小さくなる傾向がある。その結果、色材の付着量が非常に多い場合にも適用する場合は570nmの反射濃度だけでは、色材の付着量の予測精度が低下してしまうため、他の波長(例えば、450nmと500nm)の分光濃度も併用して色材の付着量を推定する(例えば、3種類の波長から求まる色材の付着量の最大値とする)ことで、より色材の付着量の予測精度を高めることができる。
For example, when the color density of the magenta patch of the output chart is measured, and the spectral density at a wavelength of 570 nm is 1.6, the color material adhesion amount Pm is Pm = ((1.1−1.0) × ( 1.6-1.5) / (1.65-1.5)) + 1.0
= 1.067
It becomes.
However, if the adhesion amount of the coloring material is too large, the scattered light on the surface of the coloring material layer becomes dominant, so that the density change at a wavelength having a high spectral density tends to be small. As a result, when applying even when the amount of color material attached is very large, the prediction accuracy of the amount of color material attached decreases only with the reflection density of 570 nm, and therefore other wavelengths (for example, 450 nm and 500 nm). ) Is also used together to estimate the color material adhesion amount (for example, the maximum color material adhesion amount obtained from three types of wavelengths), thereby further improving the color material adhesion amount prediction accuracy. be able to.

次に、ステップS32へ移り、用紙Aの網点パッチの測色データに基づいて、中間調に
おける変動特性を算出する。本実施例では、中間調における変動特性としてドット面積率
の変化率を求め、用紙によらず面積率の変化率は一定であるものとして扱う。
Next, the process proceeds to step S32, and the fluctuation characteristics in the halftone are calculated based on the colorimetric data of the halftone dot patch of the paper A. In this embodiment, the change rate of the dot area rate is obtained as a variation characteristic in halftone, and the change rate of the area rate is treated as being constant regardless of the paper.

まず、網点パッチの色再現モデルについて説明する。網点パッチの色再現モデルとしては、例えばクラッパ−ユール理論(F.R.clapper and J.A.C.Yule:”The Effect of Multiple Internal Reflections on the Densities of Half−tone Prints on Paper”,J.Opt.Soc.Am.43,p.600(1953))の方式を用いる。クラッパ−ユール理論は色材の反射率、及び面積率からハーフトーンの分光反射率を予測する。ウィリアムズ−クラッパ理論をベースにして、紙内部での多重反射を考慮している。   First, a color reproduction model of a halftone dot patch will be described. As a color reproduction model of a halftone dot patch, for example, Clapper-Yul theory (FR Clipper and JAC Yule: “The Effect of Multiple Internals of the Densities of Half-Prints” .Opt.Soc.Am.43, p.600 (1953)). The clapper-Yule theory predicts the spectral reflectance of the halftone from the reflectance of the color material and the area ratio. Based on the Williams-Clappa theory, multiple reflections inside the paper are considered.

クラッパ−ユール理論のモデル式は、下記の式で表される。   The model formula of the Clapper-Yule theory is expressed by the following formula.

Figure 2009071617
上式において、aiは面積率、R(λ)は分光反射率、を表している。nはユールニールセンのn値と呼ばれるもので、スクリーン線数や記録媒体の内部構造によって変わる定数なので、プリンタ出荷前に用紙の種類ごとに求めておく。一般に、n≧1のときはスクリーン線数が大きいほど、コート紙より上質紙の方が大きな値をとる傾向がある。
Figure 2009071617
In the above equation, ai represents the area ratio, and R (λ) represents the spectral reflectance. Since n is called Yule Nielsen's n value and is a constant that varies depending on the number of screen lines and the internal structure of the recording medium, it is obtained for each type of paper before shipping the printer. In general, when n ≧ 1, the higher the number of screen lines, the larger the quality of the high quality paper than the coated paper.

変動特性テーブルを補正する場合には、色材色と紙色との混色のみを考えればよいため、上式は式2のように単純化できる。   When correcting the variation characteristic table, only the color mixture of the color material color and the paper color needs to be considered, so the above equation can be simplified as shown in Equation 2.

Figure 2009071617
Figure 2009071617

本発明では、色材の付着量変動が生じた場合、n値は一定で面積率am及び分光反射率Rm(λ)が変化するものと想定して色予測を行う。分光反射率Rm(λ)及びRw(λ)は、べたパッチ及び紙白を測色した分光反射率に一致する。   In the present invention, when color material adhesion amount fluctuation occurs, color prediction is performed assuming that the n value is constant and the area ratio am and the spectral reflectance Rm (λ) change. The spectral reflectances Rm (λ) and Rw (λ) coincide with the spectral reflectances obtained by measuring solid patches and paper white.

式2を変形することにより、面積率amは下式で求められる。   By transforming Equation 2, the area ratio am can be obtained by the following equation.

Figure 2009071617
Figure 2009071617

式3を見れば、分光反射率Rm(λ)、Rw(λ)、R(λ)は何れも測色値であり、かつn値も固定とみなしているので、式3により面積率amが網点パッチごとに求められる。   Looking at Equation 3, since the spectral reflectances Rm (λ), Rw (λ), and R (λ) are all colorimetric values and the n value is also fixed, the area ratio am is Required for each halftone patch.

但し、amは波長ごとに異なるため、本実施例では、最も反射率の変化が大きい波長域で計算するようにするが、全ての波長で求めた面積率amを平均するなど他の方法を用いても構わない。   However, since am varies from wavelength to wavelength, in this embodiment, calculation is performed in the wavelength region where the change in reflectance is greatest, but other methods such as averaging the area ratio am obtained at all wavelengths are used. It doesn't matter.

階調値ごとに面積率が求まると、予め設定されている基準の面積率データatと比較し、階調値ごとに面積率の変化率Ar=am/atを求め、変動特性値として記憶媒体或いはメモリに保存しておく(ステップS33)。ここで、基準面積率atは、製品の出荷前に予め設定されている基準の面積率であり、上述したステップS32と同様の方法で求めた面積率に相当する。   When the area ratio is obtained for each gradation value, the area ratio change rate Ar = am / at is obtained for each gradation value by comparing with the reference area ratio data “at” set in advance, and the storage medium is used as the fluctuation characteristic value. Alternatively, it is stored in the memory (step S33). Here, the reference area ratio at is a reference area ratio set in advance before the shipment of the product, and corresponds to the area ratio obtained by the same method as in step S32 described above.

なお、上記の説明では、式3を計算して求めるとしていたが、予め計算しておいて、階調値ごとにピーク反射率と変化率Arの関係を対応付けたテーブルを用意しておき、色材の付着量の場合と同様にテーブル参照によって、変化率Arを求めるようにしても構わない。   In the above description, Equation 3 is calculated and obtained. However, it is calculated in advance, and a table in which the relationship between the peak reflectance and the change rate Ar is prepared for each gradation value is prepared. The change rate Ar may be obtained by referring to the table as in the case of the color material adhesion amount.

・変動特性に基づいてX(i)のガンマ補正テーブルを作成
図4に戻り、ステップS16で変動特性が推定できたら、ステップS17へ移り用紙X(i)のためのガンマ補正テーブルを作成する。
ガンマ補正テーブルの作成手順としては、用紙X(i)に対するべたパッチの出力色を推定してから、階調特性を推定しガンマ補正テーブルを作成する。
Creating a gamma correction table for X (i) based on the fluctuation characteristics Returning to FIG. 4, when the fluctuation characteristics can be estimated in step S16, the process proceeds to step S17 to create a gamma correction table for the paper X (i).
As a procedure for creating the gamma correction table, the output color of the solid patch for the paper X (i) is estimated, and then the tone characteristics are estimated to create the gamma correction table.

べたパッチの出力色は、まず用紙X(i)の変動特性テーブルに基づいて、400nmから700nmの各波長の分光濃度を読み出す。例えば、図13の場合、付着量1.067の分光濃度を推定するために付着量1.0と1.1の分光濃度をテーブルから読取り、線形補間によって付着量1.067での分光濃度を求める(図13の下図)。   For the output color of the solid patch, first, the spectral density of each wavelength from 400 nm to 700 nm is read based on the variation characteristic table of the paper X (i). For example, in the case of FIG. 13, in order to estimate the spectral density of the adhesion amount 1.067, the spectral densities of the adhesion amounts 1.0 and 1.1 are read from the table, and the spectral density at the adhesion amount 1.067 is obtained by linear interpolation. Obtain (lower figure in FIG. 13).

分光濃度D(λ)が求まると、   When the spectral density D (λ) is obtained,

Figure 2009071617
の式により分光反射率R(λ)に変換する。
Figure 2009071617
Is converted into a spectral reflectance R (λ).

次に、ステップS33で求めた面積率の変化率Arに基づいて、用紙X(i)に対する出力濃度特性を計算する。まず、予め設定されている用紙X(i)の基準のドット面積率データを読み出す。次に基準のドット面積率に面積率の変化率Arを乗じ、Ar’を計算する。   Next, the output density characteristic for the paper X (i) is calculated based on the area ratio change rate Ar obtained in step S33. First, reference dot area ratio data of the preset paper X (i) is read. Next, Ar ′ is calculated by multiplying the reference dot area ratio by the area ratio change rate Ar.

次に、上記で推定したX(i)のべたパッチの分光反射率、X(i)の用紙の分光反射率、及び補正したドット面積率Ar’を用いて、式2の予測モデル式により階調値ごとの反射率を計算する。ここで、求める反射率は、全波長である必要はなくピーク波長だけでも構わない。   Next, using the estimated spectral reflectance of the solid patch X (i), the spectral reflectance of the X (i) paper, and the corrected dot area ratio Ar ′, the prediction model equation of Equation 2 is used to calculate the scale. Calculate the reflectance for each key value. Here, the required reflectance does not have to be all wavelengths, and only the peak wavelength may be used.

そして、階調値ごとに求めた反射率を濃度値に変換し、スプライン関数などで近似することにより用紙X(i)の出力濃度特性を求めることができる。   The output density characteristic of the paper X (i) can be obtained by converting the reflectance obtained for each gradation value into a density value and approximating it with a spline function or the like.

(4)ガンマ補正テーブルの作成
X(i)の濃度特性が求まると、用紙Aに対するガンマ補正テーブルを作成した時と同様に、図9の手順でX(i)に対するガンマ補正テーブルを作成する。
(4) Creation of Gamma Correction Table When the density characteristics of X (i) are obtained, the gamma correction table for X (i) is created by the procedure of FIG. 9 in the same manner as when the gamma correction table for paper A is created.

即ち、CMYK階調値0〜255に対して用紙X(i)に対する基準のガンマ補正テーブル110を適用して、C’M’Y’K’に変換し、C’M’Y’K’に対する基準のプリンタ出力濃度特性111を適用してCMYK階調値に対する狙いの出力濃度を求め、求めた狙いの出力濃度をX(i)の出力濃度特性の逆写像変換112を行って、C’’、M’’、Y’’、K’’を求める。   That is, the reference gamma correction table 110 for the paper X (i) is applied to the CMYK gradation values 0 to 255 to convert it to C′M′Y′K ′, and for C′M′Y′K ′. The target printer output density characteristic 111 is applied to obtain the target output density for the CMYK gradation value, and the calculated target output density is subjected to inverse mapping transformation 112 of the output density characteristic of X (i) to obtain C ″. , M ″, Y ″, K ″.

以上の方法により、X(i)のガンマ補正テーブルが作成できたら、色変換処理部100のパラメータ記憶部105に記憶されている色変換パラメータを置き換えることでキャリブレーションが終了する。   When the gamma correction table for X (i) can be created by the above method, the calibration is completed by replacing the color conversion parameters stored in the parameter storage unit 105 of the color conversion processing unit 100.

また、上記の説明では、主に色材の付着量変動の大きい電子写真方式のプリンタを例に説明したが、IJプリンタの場合にも同様の効果を得ることができる。IJ方式の場合は、経時的な変動は小さいが、ヘッドの製造に高い技術が必要なため、ロット間でノズルから放出されるインクの滴量が変化しやすいというような問題がある。そこで、上記で説明した色材の付着量の代わりに滴量を変動特性にすることで、様々な用紙の色変換パラメータを効率よく作成することができる。   Further, in the above description, an electrophotographic printer mainly having a large variation in the amount of adhering color material has been described as an example, but the same effect can also be obtained in the case of an IJ printer. In the case of the IJ method, although the fluctuation with time is small, there is a problem that the amount of ink droplets discharged from the nozzles is easily changed between lots because a high technique is required for manufacturing the head. Therefore, by making the droplet amount a variable characteristic instead of the color material adhesion amount described above, it is possible to efficiently create color conversion parameters for various papers.

実施例2:混色推定による色変換パラメータのキャリブレーション
実施例1では、ガンマ補正テーブルをキャリブレーションする方法について説明した。本実施例ではガンマ補正テーブル及び補間演算で使用する3D−LUTをキャリブレーションする場合について説明する。
Example 2: Calibration of color conversion parameters by color mixture estimation In Example 1, a method for calibrating a gamma correction table has been described. In this embodiment, a case will be described in which a gamma correction table and a 3D-LUT used in an interpolation calculation are calibrated.

本実施例の色変換部100は、図14に示すように補間演算部201、色分解部202、ガンマ補正部203により構成されており、補間演算部201は入力信号をCMY階調値に変換し、色分解部202では墨生成及び下色除去などを行って、CMYK階調値に変換し、その後、ガンマ補正部203でガンマ補正を行うものとする。ここで、色分解部202は固定の色変換処理であって、キャリブレーションを行う必要はない。このように、色分解部202を備えることにより、補間演算部201では3入力3出力の3次元LUTを持てばよいため、キャリブレーション処理を簡素化することができる。なお、CMY3色プリンタの場合には、色分解部202は不要となるのは言うまでもない。   As shown in FIG. 14, the color conversion unit 100 according to the present embodiment includes an interpolation calculation unit 201, a color separation unit 202, and a gamma correction unit 203. The interpolation calculation unit 201 converts an input signal into CMY gradation values. It is assumed that the color separation unit 202 performs black generation and undercolor removal to convert it into CMYK gradation values, and then the gamma correction unit 203 performs gamma correction. Here, the color separation unit 202 is a fixed color conversion process and does not need to be calibrated. In this manner, by including the color separation unit 202, the interpolation calculation unit 201 only needs to have a three-input three-output three-dimensional LUT, so that the calibration process can be simplified. Needless to say, in the case of a CMY three-color printer, the color separation unit 202 is unnecessary.

次に、キャリブレーション方法について説明する。キャリブレーションの全体動作としては、図4のフローチャートと同じであるため、図4を参照しながら説明する。   Next, a calibration method will be described. The overall operation of calibration is the same as that in the flowchart of FIG. 4 and will be described with reference to FIG.

(1)キャリブレーション・チャートの出力・測色
まず、キャリブレーション・チャートの出力(ステップS11)及び測色(ステップS12)を行う。実施例1では、1次色パッチのみの基準チャートを用いたが、本実施例では、1次色パッチに加え、2次色、3次色を加えた基準チャートを用いる。図15は、プリントアウトされるキャリブレーション・チャートの一例である。この例では、チャートの左半分は、画像形成装置1の1次色であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)に関して出力可能な全階調範囲(0〜255)中から32階調間隔で選んだ8段階の階調値(32、64、…、224、255)でプリントされたパッチが一方向に配列されている。
(1) Calibration chart output / colorimetry First, calibration chart output (step S11) and colorimetry (step S12) are performed. In the first embodiment, the reference chart including only the primary color patch is used. However, in this embodiment, the reference chart including the secondary color and the tertiary color in addition to the primary color patch is used. FIG. 15 is an example of a calibration chart to be printed out. In this example, the left half of the chart is the entire gradation range (0 to 0) that can be output for the primary colors C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) of the image forming apparatus 1. 255) Patches printed with eight gradation values (32, 64,..., 224, 255) selected at intervals of 32 gradations are arranged in one direction.

チャートの右半分は、2〜4次色のべたパッチが配置されている。例えば、2次色のべたパッチとしては、C+M、C+Y、M+Y、C+K、M+K、Y+Kの6種類のべたパッチを配置している。チャートの並びについては、特に規定はなく、各パッチはチャートのどの位置に配置されていても構わない。   In the right half of the chart, solid patches of secondary to quaternary colors are arranged. For example, six types of solid patches of C + M, C + Y, M + Y, C + K, M + K, and Y + K are arranged as the secondary color solid patches. The arrangement of the charts is not particularly specified, and each patch may be arranged at any position on the chart.

この基準チャートを実施例1と同様に、補間演算201、ガンマ補正203をスルーにしてプリント出力し、チャート測色装置2で測色する。   As in the first embodiment, the reference chart is printed out through the interpolation calculation 201 and the gamma correction 203, and the chart colorimetric device 2 performs colorimetry.

(2)用紙Aの色変換パラメータの作成
キャリブレーション・チャートの測色データが取得されると(ステップS13)、ステップS14において、キャリブレーション処理部20はガンマ補正テーブル及び3次元LUTの作成を行う。
(2) Creation of color conversion parameters for paper A When the colorimetric data of the calibration chart is acquired (step S13), in step S14, the calibration processing unit 20 creates a gamma correction table and a three-dimensional LUT. .

ここで、ガンマ補正テーブルの作成方法は、実施例1と同じ方法であるため説明を省略し、3次元LUTの作成方法のみ説明する。   Here, the method for creating the gamma correction table is the same as that in the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted. Only the method for creating the three-dimensional LUT will be described.

3次元LUTの作成方法の概略について図16のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS41において、測色したカラーパッチのデータを参照して、色変動を反映した色予測モジュールを構築する。この色予測モジュールは後述するように3次元LUTによる補間演算後のCMY階調値からLab測色値を推定する機能を有している。   An outline of a method for creating a three-dimensional LUT will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S41, a color prediction module reflecting color variations is constructed with reference to the color patch data measured. As will be described later, this color prediction module has a function of estimating Lab colorimetric values from CMY gradation values after interpolation calculation by a three-dimensional LUT.

次に、ステップS42で、3次元LUTの格子点に対応する狙いの出力色(Lt、at、bt)に関するデータを取得する。この狙いの出力色に関するデータは随時計算しても良いし、予めハードディスク或いはROMなどに記録して随時読み出すようにしても構わない。   Next, in step S42, data relating to the target output color (Lt, at, bt) corresponding to the lattice points of the three-dimensional LUT is acquired. Data regarding the target output color may be calculated at any time, or may be recorded in advance on a hard disk or a ROM and read out at any time.

狙いの出力色(Lt、at、bt)を計算する場合には、格子点に対応するRGB階調値に対して用紙Aに対する基準の3次元LUTの格子点出力値C’M’Y’を読み取って、図14における色分解処理202、ガンマ補正203を行ってC’M’Y’K’に変換する。ガンマ補正203で適用するガンマ補正テーブルとしては製品出荷時に設定された基準のガンマ補正テーブルを用いる。そして、C’M’Y’K’階調値に対して基準の測色値推定処理を用いて狙いの出力色(Lt、at、bt)を求める。   When the target output color (Lt, at, bt) is calculated, the grid point output value C′M′Y ′ of the reference three-dimensional LUT for the paper A is used for the RGB gradation values corresponding to the grid points. It is read and converted into C′M′Y′K ′ by performing color separation processing 202 and gamma correction 203 in FIG. As the gamma correction table applied in the gamma correction 203, a reference gamma correction table set at the time of product shipment is used. Then, a target output color (Lt, at, bt) is obtained by using a standard colorimetric value estimation process for the C′M′Y′K ′ gradation value.

基準の測色値推定処理は、変動を含まない場合のプリンタ特性に基づく推定処理であり、製品出荷時に構築されている色予測モジュールを使用する。   The standard colorimetric value estimation process is an estimation process based on printer characteristics when no variation is included, and uses a color prediction module built at the time of product shipment.

狙いの出力色データを取得したら、次に、色変動を反映した色予測モジュールを使用して狙いの出力色(Lt、at、bt)を出力するためのCMY階調値を再計算する(ステップS43)。CMY階調値は、最適化アルゴリズムにより、狙いの出力色と推定したLab値の色差が最小となるCMYの組み合わせを探索する。最適化アルゴリズムとしては、シンプレックス法、山登り法、ニュートン法など多数の方式があるのでいずれを用いても構わない。   Once the target output color data is acquired, the CMY gradation value for outputting the target output color (Lt, at, bt) is then recalculated using the color prediction module reflecting the color variation (step) S43). The CMY tone value is searched for a combination of CMY that minimizes the color difference between the target output color and the estimated Lab value by an optimization algorithm. As an optimization algorithm, there are many methods such as a simplex method, a hill-climbing method, and a Newton method, and any of them may be used.

ここで、経時変動によって画像形成装置1の色再現域が狭くなっている場合には、狙いの出力色(Lt、at、bt)を再現できないことがある。しかし、その場合でも色差最小点を探索しているため、再現可能な出力色のなかで最も狙いの色に近いCMY階調値の組み合わせを求めることができる。   Here, when the color reproduction range of the image forming apparatus 1 is narrowed due to temporal variation, the target output color (Lt, at, bt) may not be reproduced. However, even in such a case, since the minimum point of color difference is searched, it is possible to obtain a combination of CMY tone values that are closest to the target color among the reproducible output colors.

以上の処理により、用紙Aのガンマ補正テーブル及び3次元LUTが作成できたら、色処理部100のパラメータ記憶部105に記憶されている色変換パラメータを置き換える(ステップS44)。   When the gamma correction table and the three-dimensional LUT for paper A are created by the above processing, the color conversion parameters stored in the parameter storage unit 105 of the color processing unit 100 are replaced (step S44).

次に、ステップS41の色予測モジュールの作成方法を詳細に説明する。図17は本実施例における色予測モジュールの構成例である。
図17に示すように、色予測モジュールは、CMY階調値をC’M’Y’K’階調値へ分解する色分解処理部210、各C’M’Y’K’階調値に対しガンマ補正を行うガンマ補正部211、ガンマ補正後のC’’M’’Y’’K’’階調値からLab値を推定する測色値推定部212、ガンマ補正テーブル用の記憶用バッファメモリ213、測色値データの記憶用バッファメモリ214、測色値データに基づいて測色推定用のパラメータを計算する測色値推定パラメータ作成部215などからなる。
Next, the method for creating the color prediction module in step S41 will be described in detail. FIG. 17 is a configuration example of the color prediction module in this embodiment.
As shown in FIG. 17, the color prediction module includes a color separation processing unit 210 that separates CMY gradation values into C′M′Y′K ′ gradation values, and converts the CMY gradation values into C′M′Y′K ′ gradation values. A gamma correction unit 211 that performs gamma correction, a colorimetric value estimation unit 212 that estimates Lab values from the C ″ M ″ Y ″ K ″ gradation values after gamma correction, and a storage buffer for a gamma correction table It comprises a memory 213, a buffer memory 214 for storing colorimetric value data, a colorimetric value estimation parameter creating unit 215 for calculating a colorimetric estimation parameter based on the colorimetric value data, and the like.

ここで、色分解処理部210、ガンマ補正部211は、色変換部100における色分解部202及びガンマ補正部203と同じアルゴリズムとなる。また、キャリブレーション実行時の色再現特性を推定することを目的としているため、ガンマ補正テーブル記憶用バッファメモリ213には、前述した1次色の測色データに基づいてキャリブレーションしたガンマ補正テーブルをロードしてセットする。   Here, the color separation processing unit 210 and the gamma correction unit 211 have the same algorithms as the color separation unit 202 and the gamma correction unit 203 in the color conversion unit 100. Further, since the purpose is to estimate the color reproduction characteristics at the time of calibration execution, the gamma correction table storage buffer memory 213 includes a gamma correction table calibrated based on the above-described primary color measurement data. Load and set.

測色値推定部212は、CMYK階調値からプリント出力色のLab値を予測する機能を有している。例えば、CMYK階調値から以下に詳述する改良クラッパ−ユール・モデルを用いて網点パッチの分光反射率を推定し、推定した分光反射率よりCIEの標準変換式を用いてLab値を求めるようにする。以下、改良クラッパ−ユール・モデル式について具体的に説明するが、本発明はこれに限らず、その他の網点モデルを使用しても実施することも可能である。   The colorimetric value estimation unit 212 has a function of predicting the Lab value of the print output color from the CMYK gradation value. For example, the spectral reflectance of the halftone patch is estimated from the CMYK tone value using the improved clapper-Yule model described in detail below, and the Lab value is obtained from the estimated spectral reflectance using the standard conversion formula of CIE. Like that. Hereinafter, the improved clapper-Yule model formula will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be implemented using other halftone dot models.

改良クラッパ−ユール・モデル式の説明
実施例1で使用したクラッパ−ユールのモデル式(式1)では、1次色の網点データから求めた単色面積率をDemishelの公式に代入して、混色網点の各基準色の面積率を計算するようにしている。
Description of Improved Clapper-Yule Model Equation In the clapper-Yule model equation (Equation 1) used in Example 1, the color mixture is obtained by substituting the monochrome area ratio obtained from the halftone dot data of the primary color into the Demishel formula. The area ratio of each reference color of the halftone dot is calculated.

例として、Yの面積率=30%、Mの面積率=30%を混色した網点パッチの一部を拡大したイメージを図18に示す。この例では、例えばYドットとMドットが重なる領域の面積率は、0.3×0.3=0.09となり、9%の面積率となる。   As an example, FIG. 18 shows an enlarged image of a part of a halftone dot patch in which the area ratio of Y = 30% and the area ratio of M = 30%. In this example, for example, the area ratio of the area where Y dots and M dots overlap is 0.3 × 0.3 = 0.09, which is an area ratio of 9%.

同様に、White(白)=49%、Y=21%、M=21%、Y+M=9%
として計算される。
Similarly, White (white) = 49%, Y = 21%, M = 21%, Y + M = 9%
Is calculated as

このDemishelの公式では、単色の網点と混色の網点で、同じインクの面積率は変化しないという仮定に基づいているが、電子写真プリンタなどでは、1次色の場合と下層に他のトナーがある場合では、色材の付着量が変わる特性がある。言い換えれば、クラッパ−ユール式のように、単色のドット面積率と2、3次色における各インク色のドット面積率が等しいと仮定してしまうと、十分な予測精度が得られない。そこで、混色時のドット面積率を高精度に推定できるようにモデル式を拡張する。   The Demishel formula is based on the assumption that the area ratio of the same ink does not change between a single color halftone dot and a mixed color halftone dot. In the case where there is, there is a characteristic that the adhesion amount of the coloring material changes. In other words, if it is assumed that the dot area ratio of a single color is equal to the dot area ratio of each ink color in the second and third colors as in the clapper-Eule equation, sufficient prediction accuracy cannot be obtained. Therefore, the model formula is expanded so that the dot area ratio during color mixing can be estimated with high accuracy.

即ち、単色パッチにおけるC、M、Y、K各色の面積率を   That is, the area ratio of each color of C, M, Y, K in the single color patch

Figure 2009071617
とすると、インクの重なりを考慮した面積率
Figure 2009071617
Then, the area ratio considering the overlap of ink

Figure 2009071617
は式5で表すことができる。ここで、C、M、Y、K各色の面積率
Figure 2009071617
Can be represented by Equation 5. Here, the area ratio of each color of C, M, Y, K

Figure 2009071617
は実施例1と同様に、キャリブレーション・チャートに含まれる1次色の網点パッチの測色データを(式3)に適用することにより求めることができる。
Figure 2009071617
Can be obtained by applying the colorimetric data of the halftone dot patch of the primary color included in the calibration chart to (Equation 3) as in the first embodiment.

Figure 2009071617
Figure 2009071617

上式において、f()はインクが重なっている場合の面積率の補正を行うための関数である。この補正関数としては、多次多項式やニューラルネットなどの関数を使用する。この関数の最適化には、多数の色パッチを測色する必要があるため、工場出荷前に多数の色パッチを測色して構築しておくようにし、キャリブレーション実効時には変更しない。また、紙種ごとに別々の関数を作成しておくか、紙種によらず同一の関数とするかは予測精度に応じて決めればよい。   In the above equation, f () is a function for correcting the area ratio when the inks overlap. As this correction function, a function such as a multi-degree polynomial or a neural network is used. Since optimization of this function requires measurement of a large number of color patches, a large number of color patches are measured and constructed before shipment from the factory, and are not changed when calibration is performed. Moreover, what is necessary is just to determine according to prediction accuracy whether a separate function is produced for every paper type, or it is set as the same function irrespective of a paper type.

補正面積率   Correction area ratio

Figure 2009071617
が求まると、クラッパ−ユール式に代入して網点パッチの色推定を行う。即ち、(式6)のDemichel式を用いて混色パッチにおける基準色Maの面積率を計算し、(式7)により分光反射率R(λ)を計算する。
Figure 2009071617
Is obtained, the halftone patch color estimation is performed by substituting it into the Clapper-Yule equation. That is, the area ratio of the reference color Ma in the mixed color patch is calculated using the Demichelle expression of (Expression 6), and the spectral reflectance R (λ) is calculated according to (Expression 7).

Figure 2009071617
Figure 2009071617

また、(式7)における基準のべた色の分光反射率R(λ)は、キャリブレーション・チャートに含まれるべたパッチの測色データに相当する。 Further, the spectral reflectance R i (λ) of the reference solid color in (Expression 7) corresponds to the colorimetric data of the solid patch included in the calibration chart.

以上説明したように、キャリブレーション・チャートの測色データに基づいて、分光反射率R(λ)および面積率Maを求めることにより、用紙Aに対する色予測モジュールを構築することができ、構築した色予測モジュールを用いて狙いの出力色を再現するための3次元LUTをキャリブレーションすることができる。 As described above, the color prediction module for the paper A can be constructed by obtaining the spectral reflectance R i (λ) and the area ratio Ma based on the calorimetric data of the calibration chart. A color prediction module can be used to calibrate a three-dimensional LUT for reproducing a target output color.

(3)用紙X(i)の色変換パラメータの作成
用紙Aに対する色変換パラメータの作成が終了すると、ステップS16〜ステップS18において、用紙X(i)に対する色変換パラメータを作成する。
(3) Creation of color conversion parameters for paper X (i) When the creation of color conversion parameters for paper A is completed, color conversion parameters for paper X (i) are created in steps S16 to S18.

用紙X(i)の色変換パラメータを作成するために、用紙Aの測色データに基づいて変動特性を推定し、推定した変動特性に基づいて用紙X(i)に対する色予測モジュールを構築する。   In order to create a color conversion parameter for the paper X (i), a variation characteristic is estimated based on the colorimetric data of the sheet A, and a color prediction module for the sheet X (i) is constructed based on the estimated variation characteristic.

この色予測モジュールについても、前述の改良クラッパ−ユールのモデル式(式5〜式7)を用いる。   Also for this color prediction module, the above-described improved clapper-Yule model formulas (formulas 5 to 7) are used.

用紙X(i)用の改良クラッパ−ユールのモデル式を構築するためには、(式7)における分光反射率データRi(λ)及び面積率Maを求めなければならない。   In order to construct the improved Clapper-Yule model formula for the paper X (i), the spectral reflectance data Ri (λ) and the area ratio Ma in (Formula 7) must be obtained.

分光反射率データRi(λ)としては、4色プリンタの場合、合計2=16色の基準べた色について推定が必要になる。白の分光反射率は、用紙の分光反射率そのものなので予め測定しておけばよい。 The spectral reflectance data Ri (λ) needs to be estimated for a total of 2 4 = 16 reference solid colors in the case of a four-color printer. Since the spectral reflectance of white is the spectral reflectance itself of the paper, it may be measured in advance.

1次色(C、M、Y、K)べた色の分光反射率は、実施例1と同様に用紙Aの測色データから色材の付着量を推定し、色材の付着量から用紙X(i)におけるべた色の分光濃度を求める。   As for the spectral reflectance of the primary colors (C, M, Y, K), the color material adhesion amount is estimated from the colorimetric data of the paper A in the same manner as in the first embodiment, and the paper X is determined from the color material adhesion amount. The spectral density of the solid color in (i) is obtained.

2〜4次色の場合は、色材の付着量と関連付けたテーブルを持つという方法でも良いが、その場合テーブルを作成するために多くの実験が必要となり、あまり現実的ではない。一方、2〜4次色では、色材の付着量が1次色の2、3、4倍となるため、用紙表面の平滑性の影響を受けにくくなり、用紙Aでの色再現と用紙X(i)での色再現の差は小さい。したがって、用紙Aで測色した2、3次色の分光データに対し、用紙の紙色の差のみを補正するだけで十分な予測精度が得られる。   In the case of secondary to quaternary colors, a method of having a table associated with the adhesion amount of the color material may be used, but in that case, many experiments are required to create the table, which is not very realistic. On the other hand, in the secondary to quaternary colors, the amount of color material attached is 2, 3, and 4 times that of the primary color, so that it is less affected by the smoothness of the paper surface, and color reproduction on paper A and paper X The difference in color reproduction in (i) is small. Therefore, sufficient prediction accuracy can be obtained by correcting only the paper color difference of the paper for the spectral data of the secondary and tertiary colors measured on the paper A.

例えば、用紙Aでの2次色べたの分光反射率をRa(λ)、用紙X(i)での2次色べたの分光反射率をRx(λ)、用紙Aの分光反射率をPa(λ)、用紙X(i)の分光反射率をPx(λ)とすると
Rx(λ)=(Ra(λ)*Px(λ))/Pa(λ)
で比較的高精度に求めることができる。
For example, the spectral reflectance of the secondary color solid on the paper A is Ra (λ), the spectral reflectance of the secondary color solid on the paper X (i) is Rx (λ), and the spectral reflectance of the paper A is Pa ( λ) and the spectral reflectance of the paper X (i) is Px (λ), Rx (λ) = (Ra (λ) * Px (λ)) / Pa (λ)
Can be obtained with relatively high accuracy.

面積率Maについては、実施例1と同様に用紙Aで求めた面積率から階調値ごとの面積率の変化率を求め、求めた変化率から用紙X(i)における1次色の面積率   For the area ratio Ma, the change rate of the area ratio for each gradation value is obtained from the area ratio obtained for the paper A as in the first embodiment, and the area ratio of the primary color on the paper X (i) is obtained from the obtained change ratio.

Figure 2009071617
を求める。
Figure 2009071617
Ask for.

そして、1次色の面積率   And the primary color area ratio

Figure 2009071617
から、式5および式6を計算して、式7で用いる面積率Maを求める。
Figure 2009071617
From Equation 5, Equation 5 and Equation 6 are calculated to obtain the area ratio Ma used in Equation 7.

上記で用紙X(i)に適した色予測モジュールが構築できるので、用紙X(i)に対する新たな3次元LUTを作成することができる。3次元LUTの作成方法は、用紙Aに対する3次元LUT作成方法と基本的には同じであり、用紙X(i)に対応する狙いの出力色データを読取り、読み取った出力色を再現するCMY階調値を、最適化アルゴリズムを用いて算出する。   Since the color prediction module suitable for the paper X (i) can be constructed as described above, a new three-dimensional LUT for the paper X (i) can be created. The three-dimensional LUT creation method is basically the same as the three-dimensional LUT creation method for paper A. The CMY floor that reads the target output color data corresponding to paper X (i) and reproduces the read output color. A key value is calculated using an optimization algorithm.

以上の方法により、X(i)のガンマ補正テーブル及び3次元LUTが作成できたら、色処理部100のパラメータ記憶部105に記憶されている色変換パラメータを置き換えることでキャリブレーションが終了する。   When the X (i) gamma correction table and the three-dimensional LUT can be created by the above method, the calibration is completed by replacing the color conversion parameters stored in the parameter storage unit 105 of the color processing unit 100.

実施例3:
図19は、本発明をソフトウェアで実現する場合のシステム構成例を示す。この画像処理システムは、ワークステーション401と画像形成装置(プリンタ)403や測色装置402が接続されている。ワークステーション401は、前記したキャリブレーション処理や色変換処理などの機能を実現するもので、ディスプレイ406、キーボード404、プログラム読取装置412および演算処理装置などで構成されている。演算処理装置は、種々のコマンドを実行可能なCPU407に、ROM409、RAM408がバスで接続されている。また、バスには大容量記憶装置であるHDD411と、ネットワーク上の機器と通信を行なうNIC410が接続されている。
Example 3:
FIG. 19 shows a system configuration example when the present invention is realized by software. In this image processing system, a workstation 401 is connected to an image forming apparatus (printer) 403 and a color measuring device 402. The workstation 401 implements functions such as the above-described calibration processing and color conversion processing, and includes a display 406, a keyboard 404, a program reading device 412, and an arithmetic processing device. In the arithmetic processing unit, a ROM 409 and a RAM 408 are connected to a CPU 407 capable of executing various commands via a bus. Also connected to the bus are an HDD 411 which is a mass storage device and a NIC 410 which communicates with devices on the network.

プログラム読取装置412は、各種のプログラムコードを記憶した記憶媒体、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−R/W、DVD−ROM、DVD−RAMなど)、光磁気ディスク、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置で、例えば、フロッピーディスクドライブ、光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブなどである。   The program reading device 412 is a storage medium storing various program codes, that is, a floppy disk, a hard disk, an optical disk (CD-ROM, CD-R, CD-R / W, DVD-ROM, DVD-RAM, etc.), optical An apparatus for reading a program code stored in a magnetic disk, a memory card, or the like, such as a floppy disk drive, an optical disk drive, or a magneto-optical disk drive.

記憶媒体に記憶されているプログラムコードは、プログラム読取装置412で読み取ってHDD411などに格納され、このHDD411などに格納されたプログラムコードをCPU407によって実行することにより、前記画像処理方法などを実現することができるようになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)やデバイス・ドライバなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前記した機能が達成される場合も含まれる。   The program code stored in the storage medium is read by the program reader 412 and stored in the HDD 411 or the like, and the program code stored in the HDD 411 or the like is executed by the CPU 407 to realize the image processing method or the like. Will be able to. In addition, by executing the program code read by the computer, an OS (operating system) or a device driver running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code. The case where the above-described function is achieved by the processing is also included.

本発明の画像処理システムの全体構成を示す。1 shows an overall configuration of an image processing system of the present invention. 実施例1の画像処理部の構成を示す。1 illustrates a configuration of an image processing unit according to a first exemplary embodiment. 実施例1の色変換処理部の構成を示す。1 illustrates a configuration of a color conversion processing unit according to a first exemplary embodiment. キャリブレーション処理のフローチャートである。It is a flowchart of a calibration process. 実施例1のキャリブレーション・チャート例を示す。An example of a calibration chart of the first embodiment is shown. 実施例1の測色データ例を示す。An example of colorimetric data of Example 1 is shown. 用紙Aに対するガンマテーブルの補正例を示す。A correction example of the gamma table for the paper A will be shown. 実施例1のガンマ補正テーブルの作成処理のフローチャートである。6 is a flowchart of a process for creating a gamma correction table according to the first embodiment. 用紙Aに対するガンマ補正テーブルの作成方式を示す。A method for creating a gamma correction table for paper A will be described. 変動特性テーブルの具体例を示す。A specific example of the fluctuation characteristic table is shown. 変動特性値の算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation process of a fluctuation characteristic value. 色材の付着量変動による分光濃度の変化を示す。The change in spectral density due to the variation in the amount of color material attached is shown. 用紙X(i)のべた分光濃度の推定を説明する図である。It is a figure explaining estimation of the solid spectral density of the paper X (i). 実施例2の色変換処理部の構成を示す。2 shows a configuration of a color conversion processing unit according to a second embodiment. 実施例2のキャリブレーション・チャート例を示す。An example of a calibration chart of Example 2 is shown. 実施例2における、用紙Aに対する3次元LUTの作成処理のフローチャートである。10 is a flowchart of a process for creating a three-dimensional LUT for paper A in the second embodiment. 実施例2の色予測モジュールの構成例を示す。3 shows a configuration example of a color prediction module according to a second embodiment. Demishel式を説明する図である。It is a figure explaining a Demishel formula. 実施例3の構成例を示す。The structural example of Example 3 is shown. 色材の付着量と表面状態の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the adhesion amount of a coloring material, and a surface state.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 チャート測色装置
3 ホストコンピュータ
4 コントローラ
5 キャリブレーション・チャート
10 画像処理部
20 キャリブレーション処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Chart colorimetry apparatus 3 Host computer 4 Controller 5 Calibration chart 10 Image processing part 20 Calibration processing part

Claims (13)

記録媒体の種類に応じて、入力カラー画像信号を画像形成装置用の出力信号に変換するための色変換パラメータを生成する画像処理装置において、第1の記録媒体を用いて基準チャートを出力するチャート出力手段と、前記出力した基準チャートの測色データを取得する測色データ取得手段と、前記取得した測色データから前記画像形成装置の変動特性値を推定する変動特性推定手段と、前記推定した変動特性値に基づいて、前記第1の記録媒体とは異なる第2の記録媒体に対応する色変換パラメータを作成するパラメ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。   A chart for outputting a reference chart using a first recording medium in an image processing apparatus for generating a color conversion parameter for converting an input color image signal into an output signal for an image forming apparatus according to the type of the recording medium An output unit; a calorimetric data acquisition unit that acquires the calorimetric data of the output reference chart; a variation characteristic estimation unit that estimates a variation characteristic value of the image forming apparatus from the acquired colorimetric data; An image processing apparatus comprising: a parameter creating unit that creates a color conversion parameter corresponding to a second recording medium different from the first recording medium based on a variation characteristic value. 前記変動特性値は、色材の付着量あるいは色材の付着量と関連付けられる特性値であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the variation characteristic value is a characteristic value associated with a color material adhesion amount or a color material adhesion amount. 記録媒体ごとに前記変動特性値と前記測色データを対応付けた変動特性テーブルを記憶する記憶手段を具備し、前記変動特性推定手段は、前記測色データ及び前記変動特性テーブルに基づいて、変動特性値を推定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   Storage means for storing a variation characteristic table in which the variation characteristic value and the colorimetric data are associated with each other is provided for each recording medium, and the variation characteristic estimation unit varies based on the colorimetric data and the variation characteristic table. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the characteristic value is estimated. 前記変動特性テーブルは、複数の波長における色材の付着量に対する分光濃度が記述され、複数の波長での分光測色データを用いて、前記色材の付着量の推定を行うことを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。   The variation characteristic table describes a spectral density with respect to the adhesion amount of the color material at a plurality of wavelengths, and estimates the adhesion amount of the color material using spectral colorimetric data at a plurality of wavelengths. The image processing apparatus according to claim 3. 前記推定した色材の付着量を用いて、第2の記憶媒体を使用してプリント出力した時のべたパッチの出力色を推定することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 4, wherein an output color of the solid patch when printed using the second storage medium is estimated using the estimated color material adhesion amount. 前記推定した変動特性値は、ドット面積率あるいはドット面積率の変化率であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the estimated variation characteristic value is a dot area rate or a change rate of the dot area rate. 前記推定した面積率の変化率を第2の記憶媒体の基準面積率に乗じて、前記第2の記録媒体を用いてプリント出力する時の出力階調値に対応するドット面積率を求める手段を具備することを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。   Means for multiplying the estimated change rate of the area ratio by a reference area ratio of the second storage medium to obtain a dot area ratio corresponding to an output gradation value when printing is output using the second recording medium; The image processing apparatus according to claim 6, further comprising: 前記パラメータ作成手段は、推定した変動特性値に基づいて第2の記録媒体を用いた時の出力色を推定する色推定手段を具備し、前記色推定手段を用いて、ガンマ補正テーブルを作成することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The parameter creation means includes color estimation means for estimating an output color when the second recording medium is used based on the estimated variation characteristic value, and creates a gamma correction table using the color estimation means. The image processing apparatus according to claim 1. 前記パラメータ作成手段は、推定した変動特性値に基づいて第2の記録媒体を用いた時の出力色を推定する色推定手段を具備し、前記色推定手段を用いて、3次元ルックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。   The parameter creating means includes color estimation means for estimating an output color when using the second recording medium based on the estimated variation characteristic value, and using the color estimation means, a three-dimensional lookup table is obtained. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is created. 前記色推定手段は、インクの重なりに応じてドット面積率を補正する面積率補正手段と、前記補正された面積率及びべたパッチの分光反射率に基づいて、複数のインクを混色した時の混色分光反射率を求める手段と、前記混色分光反射率に基づいて、3次元ルックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項9記載の画像処理装置。   The color estimation unit includes an area ratio correction unit that corrects a dot area ratio according to ink overlap, and a color mixture when a plurality of inks are mixed based on the corrected area ratio and the spectral reflectance of the solid patch. The image processing apparatus according to claim 9, wherein a three-dimensional lookup table is created based on a means for obtaining a spectral reflectance and the mixed color spectral reflectance. 前記べたパッチの分光反射率の推定は、重ね合わせるインクの色数に応じて異なる推定方法を用いることを特徴とする請求項10記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 10, wherein the estimation of the spectral reflectance of the solid patch uses a different estimation method according to the number of colors of ink to be superimposed. 記録媒体の種類に応じて、入力カラー画像信号を画像形成装置用の出力信号に変換するための色変換パラメータを生成する画像処理方法において、第1の記録媒体を用いて基準チャートを出力し、前記出力した基準チャートの測色データを取得し、前記取得した測色データから前記画像形成装置の変動特性値を推定し、前記推定した変動特性値に基づいて、前記第1の記録媒体とは異なる第2の記録媒体に対応する色変換パラメータを作成することを特徴とする画像処理方法。   In an image processing method for generating a color conversion parameter for converting an input color image signal into an output signal for an image forming apparatus according to the type of the recording medium, a reference chart is output using the first recording medium, The color measurement data of the output reference chart is acquired, the fluctuation characteristic value of the image forming apparatus is estimated from the acquired color measurement data, and the first recording medium is based on the estimated fluctuation characteristic value An image processing method, wherein color conversion parameters corresponding to different second recording media are created. 請求項12記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。   A program for causing a computer to realize the image processing method according to claim 12.
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