JP2012015993A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】混色パッチのパッチ数を削減し、全濃度域において高精度なキャリブレーションを実行する。
【解決手段】ガンマ補正部１は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、の４色の画像データに対して、設定された補正テーブルに従った補正を行う。プリンタ出力部２は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色の単色パッチを階調値に応じて異なる階調比率で重ねたｎ個（ｎ＝１〜９）の混色パッチを、紙面の上に形成する。測色部４は、紙面上に出力された各パッチを、測色器を用いて測色する。単色予測部５は、測色により取得した混色パッチの測色値から、混色の構成要素である単色の濃度を予測する。補正テーブル設定部６は、予測した単色の濃度が目標濃度に合うように補正テーブルを設定する。キャリブレーション用のパッチ出力の際には、直近に実施されたキャリブレーション時に設定された補正テーブルを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高精度なキャリブレーションを行う画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

単色パッチを出力して行う単色キャリブレーションでは、ＣＭＹＫ４色の階調パッチを出力して測色するため、パッチ数が多くなり、以下のような問題がある。

通常、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）は、高画質、標準等の画質モードや、文字、写真等の画像属性に応じて異なるディザを採用している。ＭＦＰでは、ディザ毎に単色階調パッチを出力してスキャナで読み取って、あるいは付属の測色器で手動測色してキャリブレーションを行っている。しかし、ＭＦＰでは、パッチ画像の出力枚数が複数枚になると、環境的にも経済的にも好ましくない。

また、スキャナによる読み取りでは、紙に出力したパッチ画像をスキャナに１枚ずつセットするため手間も時間もかかる。また、パッチ数が多いと、測色器で手動測色するキャリブレーションシステムではユーザーの負担が大きい。

そこで、単色パッチの代わりに混色パッチを出力して、混色パッチの測色値から、単色を目標色値に合わせるための補正量を算出する技術がある。

例えば、特許文献１では、画像記録装置の校正を行う際、シアン、マゼンタ、イエローの各色素が略均等に組み合わされたグレーの色相を有し且つ互いにグレーの濃度が異なるパッチ（テストチャート）をプリント出力している。そして、特許文献１では、該パッチを濃度測定して積分濃度測定値を色素毎に取得する。そして、特許文献１では、積分濃度測定値と積分濃度参照値（目標値）との差分から、解析濃度対応値を色素毎に算出する。そして更に、特許文献１では、算出された解析濃度対応値を用いて、校正のため入力信号を調整する変換条件（一次元ＬＵＴ）を算出している。これによって、特許文献１では、テストチャート画像に用いる記録材の使用量を低減している。

しかし、上記した混色パッチを出力して、混色パッチの測色値から、単色を目標色値に合わせるための補正量を算出する装置では、混色パッチにおける総量規制への配慮が十分ではない。すなわち、電子写真の総量規制は単色のべた出力を１００％とすると一般的に２５０％前後である。また、インクジェットではさらに低い１５０％前後の装置も存在する。そして、３色重ねのグレーでは総量規制は最大３００％になる。このため、上記従来技術では、安定した色での出力が保証されない総量規制範囲外の混色パッチパターンを用いることにより、高濃度側の濃度域でキャリブレーションの精度が悪くなる。

本発明の目的は、全濃度域において高精度なキャリブレーションを行う画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、複数色の単色パッチを階調値に応じて異なる階調比率で重ねた複数の混色パッチを形成するパッチ形成手段と、前記混色パッチを測色する測色手段と、測色して取得した測色値に基づき、前記混色パッチにおける単色の色値を予測する予測手段と、予測した単色の色値を目標色値へ補正する補正テーブルを設定する補正テーブル設定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、混色パッチのパッチ数が削減され、全濃度域において高精度なキャリブレーションを実行できる。

図１は、本実施形態の画像処理装置の構成を示す図である。 図２は、パッチ画像の第１の構成を説明する図である。 図３は、パッチ画像の第２の構成を説明する図である。 図４は、パッチ画像の第３の構成を説明する図である。 図５は、パッチ画像の第４の構成を説明する図である。 図６は、パッチ画像の第５の構成を説明する図である。 図７は、補正テーブル設定部を説明する図である。

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。本実施の形態では、混色パッチから単色の色値を予測するキャリブレーション用のパッチ画像（以下、パッチと称する場合がある）の形成に際して、総量規制範囲内の混色パッチでキャリブレーション用のパッチを形成している。例えば、キャリブレーション用のパッチは、階調昇順に並べた第１の単色パッチと階調降順に並べた第２の単色パッチを重ねて形成した混色パッチである。

なお、単色パッチとは、単色で形成されたパッチを意味する。また、混色パッチとは、複数色の単色パッチを重ねることで形成されたパッチを意味する。

図１は、本発明の画像処理装置の構成を示す。図１において、１はガンマ補正部、２はプリンタ出力部、３はパッチ画像、４は測色部、５は単色予測部、６は補正テーブル設定部である。

ガンマ補正部１は、キャリブレーション用のパッチで構成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、の４色の画像データに対して、設定された補正テーブルに従った補正を行う。プリンタ出力部２はガンマ補正された画像データにハーフトーン処理を施し色材量に変換して紙面にパッチ画像３として出力する。測色部４は、紙面上に出力された各パッチを、測色器を用いて測色し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を取得する。あるいは、測色部４は、スキャナ読取によりＲＧＢ値を取得し、ＲＧＢ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。この変換はＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ変換用の３次元ＬＵＴを予め作成しておけば実現可能である。単色予測部５は、測色により取得した混色パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値から、混色の構成要素である単色の濃度を、近似式を用いて予測する。補正テーブル設定部６は、予測した単色の濃度が目標濃度に合うように補正テーブルを設定する。キャリブレーション用のパッチ出力の際にガンマ補正部１に適用される補正テーブルは、直近に実施されたキャリブレーション時に設定された補正テーブルである。

なお、本実施の形態では、予測する単色の色値および目標色値を濃度で規定し、単色の濃度が目標濃度に合うように補正テーブルを設定する例を説明するが、本発明はこれに限定されない。予測する単色の色値及び目標色値は、色を特定できる属性値であればよい。例えば、単色の色値および目標色値は、濃度以外の例えば紙白のＬａｂ値と単色のＬａｂ値の色差ΔＥ、即ち、Ｌａｂ空間における紙白からの距離で規定してもよい。すなわち、単色の場合、色相方向への変動は微小で無視できるとみなせば濃度や色差ΔＥで色を特定することが可能である。

図２（ａ）は、パッチ画像３の第１の構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色の単色パッチを階調値に応じて異なる階調比率で重ねたｎ個（ｎ＝１〜９）の混色パッチ３００を、紙面３０の上に形成する。なお、本実施の形態では、９個の混色パッチ３００を形成するが、形成する混色パッチ３００の数は２個以上であればよく、９個に限られない。また、本実施の形態では、４色の単色パッチを重ねた混色パッチ３００を紙面３０の上に形成する場合を説明するが、混色パッチ３００は、複数色の単色パッチを重ねればよく、４色に限られない。

なお、混色パッチは、以下のようにして形成されたものである。すなわち、プリンタ出力部２は、各色毎に、階調値の異なる複数の単色パッチを紙面３０上に形成する。そして、プリンタ出力部２は、この単色パッチの形成時に、４色の単色パッチが重なるように形成することによって、混色パッチを形成する。また、プリンタ出力部２は、各混色パッチを構成する単色パッチが、各混色パッチ間で互いに異なる階調比率で重なるように形成する。

なお、混色パッチ間で階調比率が異なる、とは、各混色パッチを構成する複数の単色パッチの階調値の比率が混色パッチ間で異なることを意味する。

図２（ｂ）は、パッチ画像３の第１の構成における混色パッチ３００の詳細な構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｋ（黒色）の単色パッチとＹ（黄色）の単色パッチを所定方向（図２（ｂ）中の左から右方向）に階調値が昇順に変化するようにｎ個（ｎ＝１〜９）並べて形成する。また、プリンタ出力部２は、Ｍ（マゼンタ）の単色パッチとＣ（シアン）の単色パッチを該所定方向に階調値が降順に変化するようにｎ個（ｎ＝１〜９）並べて形成する。このときに、プリンタ出力部２は、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各々の単色パッチを重ねて形成する。これによって、プリンタ出力部２は、４色の単色パッチを重ねたｎ個（ｎ＝１〜９）の混色パッチを形成する。本実施の形態では電子写真プリンタを想定し、総量規制値が２４０％であるとして説明する。図２（ｂ）のように単色パッチを重ねると、全て２００％の総量規制範囲内でｎ個（ｎ＝１〜９）の混色パッチを構成することができる。また、本実施の形態では、階調値全体を均等にサンプリングした単色パッチを重ねている。このため、混色パッチから単色を予測して補正テーブルを作成する際に適切な間隔のサンプリング点から高精度な補正テーブルを作成することが出来る。

図２（ｃ）は、パッチ画像３の第１の構成から、単色予測部５が単色予測する際に使用する近似式の、パラメータを決定するためのパッチ画像を説明する図である。

式１は、４色重ねの混色パッチ（４Ｃ）からＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色濃度を予測する近似式である。なお、式１は、混色Ｌａｂ値をＬ_４Ｃ（ｎ），ａ_４Ｃ（ｎ），ｂ_４Ｃ（ｎ）、単色濃度をＤ_Ｃ（ｎ），Ｄ_Ｍ（ｎ），Ｄ_Ｙ（ｎ），Ｄ_Ｋ（ｎ）とした時の式である。また、式１は、近似式のパラメータに該当するマトリクス係数をｃ１（ｎ）〜ｃ３（ｎ），ｍ１（ｎ）〜ｍ３（ｎ），ｙ１（ｎ）〜ｙ３（ｎ），ｋ１（ｎ）〜ｋ３（ｎ）である。

単色予測部５は、式１のマトリクス係数を混色パッチ毎に予め設定しておく。ｎ＝３の混色パッチから単色を予測する近似式のマトリクス係数設定を例に説明する。４色の単色パッチとその４色の単色パッチを重ねた混色パッチの５パッチを１組として、キャリブレーション用パッチと同様にガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。画像処理装置は、Ｃ＝１９１、Ｍ＝１９１、Ｙ＝６３、Ｋ＝６３を中心に単色パッチの階調値を−１０〜＋１０の間で振った組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。２５６階調における階調値６３は２５％階調（階調値２５５を１００％階調としたときの階調）に相当し、階調値１９１は７５％階調に相当する。測色部４は、出力したパッチを測色する。詳細には、測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｃ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｍ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｙ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｋ（ｎ，ｉ）と、混色パッチのＬａｂ値であるＬ_４Ｃ（ｎ，ｉ），ａ_４Ｃ（ｎ，ｉ），ｂ_４Ｃ（ｎ，ｉ）を取得する。ｉは、ｉ番目の単色パッチと混色パッチから成る組の測色値であることを表す。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式２に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

このように、本実施の形態の画像処理装置によれば、総量規制範囲内の混色パッチで形成されるように、配列を工夫したパッチを出力して測色し、混色パッチの測色値から単色の色値を予測し、予測した単色の色値を目標色値へ補正する補正テーブルを設定する。従って、混色パッチのパッチ数が削減され、全濃度域において高精度なキャリブレーションを実行できる。

図３（ａ）は、パッチ画像３の第２の構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色またはそのうちの３色ないし２色の単色パッチを階調値に応じて異なる色数で重ねたｎ個（ｎ＝１〜９）の混色パッチ３０１、および、単色パッチ３０３を、紙面３１の上に形成する。単色パッチ３０３は、混色パッチ３０１から予測される単色で欠落している階調部分の単色パッチを集めたものである。単色パッチ３０３に含まれる単色階調に関しては、単色予測部５をスルーして測色部４で測色した単色パッチの測色値をそのまま補正テーブル設定部６で使用する。

図３（ｂ）は、パッチ画像３の第２の構成における混色パッチ３０１の詳細な構成を示す。

プリンタ出力部２は、階調値を全て昇順に並べた４色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）の単色パッチを１：１：１：１の階調比率で重ねて形成することによって、ｎ＝１〜５の５つの混色パッチを形成する。プリンタ出力部２は、Ｋを除く３色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）の単色パッチを１：１：１の階調比率で重ねて形成する（つまりＣ：Ｍ：Ｙ：Ｋ＝１：１：１：０の階調比率で重ねる）ことによって、ｎ＝６〜７の２つの混色パッチを形成する。プリンタ出力部２は、更にＹを除く２色（Ｃ、Ｍ）の単色パッチを１：１の階調比率で重ねて形成する（つまりＣ：Ｍ：Ｙ：Ｋ＝１：１：０：０の階調比率で重ねる）ことによって、ｎ＝８〜９の２つの混色パッチを形成する。プリンタ出力部２が、全ての混色パッチをＣ：Ｍ：Ｙ：Ｋ＝１：１：１：１の階調比率で形成すると、ｎ＝６の混色パッチで６２．５％×４＝２５０％階調になる。そして、ｎが６以上の混色パッチで総量規制範囲外になってしまう。また、ｎ≧６の混色パッチをＣ：Ｍ：Ｙ：Ｋ＝１：１：１：０の階調比率で形成すると、ｎ＝８の混色パッチで８７．５％×３＝２６２．５％階調になる。そして、ｎが８以上の混色パッチで総量規制範囲外になってしまう。そこで、本実施の形態の画像処理装置では、重ねる単色の数を階調値に応じて調整することで、総量規制範囲内のパッチだけで構成するようにしている。

式３は、ｎ＝２〜５の混色パッチから単色濃度ＤＣ（ｎ），ＤＭ（ｎ），ＤＹ（ｎ），ＤＫ（ｎ）を予測する近似式である。式３では、混色Ｌａｂ値をＬ４Ｃ（ｎ），ａ４Ｃ（ｎ），ｂ４Ｃ（ｎ）、マトリクス係数をｃ１＿ａ〜ｃ３＿ａ，ｍ１＿ａ〜ｍ３＿ａ，ｙ１＿ａ〜ｙ３＿ａ，ｋ１＿ａ〜ｋ３＿ａとしている。

式４は、ｎ＝６〜７の混色パッチから単色濃度ＤＣ（ｎ），ＤＭ（ｎ），ＤＹ（ｎ）を予測する近似式である。式４では、混色Ｌａｂ値をＬ３Ｃ（ｎ），ａ３Ｃ（ｎ），ｂ３Ｃ（ｎ）、マトリクス係数をｃ１＿ｂ〜ｃ３＿ｂ，ｍ１＿ｂ〜ｍ３＿ｂ，ｙ１＿ｂ〜ｙ３＿ｂとしている。

式５は、ｎ＝８〜９の混色パッチから単色濃度Ｄ_Ｃ（ｎ），Ｄ_Ｍ（ｎ）を予測する近似式である。式５では、混色Ｌａｂ値をＬ_Ｂ（ｎ），ａ_Ｂ（ｎ），ｂ_Ｂ（ｎ）、マトリクス係数をｃ１＿ｃ〜ｃ２＿ｃ，ｍ１＿ｃ〜ｍ２＿ｃとしている。

ここで、単色パッチを同じ比率（階調比率）で重ねた混色パッチで、しかも階調値が大きく離れていなければ、混色特性がかなり近く、混色パッチ毎にマトリクス係数を設定してもマトリクス係数は近い値になる。また、混色パッチ毎でなく共通のマトリクス係数を使用しても実用的に問題のないレベルの精度で単色濃度を近似できることが経験的にわかっている。そのため、本実施の形態の画像処理装置は、ｎ＝２〜５の混色パッチで一つのマトリクス係数、ｎ＝６〜７の混色パッチで一つのマトリクス係数、ｎ＝８〜９の混色パッチで一つのマトリクス係数を共通使用する構成にしている。なお、ｎ＝１では実質、パッチが出力されず紙白の測定値が取得されることになる。このため、ｎ＝１では単色予測部５をスルーして紙白の測色値をそのまま補正テーブル設定部６に使用する。

なお、単色予測部５は、式３〜式５のマトリクス係数を予め設定しておく。

＜式３のマトリクス係数設定方法＞
画像処理装置は、ｎ＝２〜５のパッチの階調値であるＣ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝３１，６３，９５，１２７を中心に階調値を各中心に対して−１０〜＋１０の間で振った単色パッチと混色パッチの組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。測色部４は、出力したパッチ（単色パッチ及び混色パッチ）を測色する。そして測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｃ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｍ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｙ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｋ（ｎ，ｉ）と混色パッチのＬａｂ値であるＬ_４Ｃ（ｎ，ｉ），ａ_４Ｃ（ｎ，ｉ），ｂ_４Ｃ（ｎ，ｉ）を取得する。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式６に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

＜式４のマトリクス係数設定方法＞
画像処理装置は、ｎ＝６〜７のパッチの階調値であるＣ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝１５９，１９１を中心に階調値を各中心に対して−１０〜＋１０の間で振った単色パッチと混色パッチの組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。測色部４は、出力したパッチ（単色パッチ及び混色パッチ）を測色する。そして測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｃ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｍ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｙ（ｎ，ｉ）と、混色パッチのＬａｂ値であるＬ_３Ｃ（ｎ，ｉ），ａ_３Ｃ（ｎ，ｉ），ｂ_３Ｃ（ｎ，ｉ）を取得する。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式７に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

＜式５のマトリクス係数設定方法＞
画像処理装置は、ｎ＝８〜９のパッチの階調値であるＣ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝２２３，２５５を中心に階調値を各中心に対して−１０〜＋１０の間で振った単色パッチと混色パッチの組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。測色部４は、出力したパッチを測色する。そして測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｃ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｍ（ｎ，ｉ）と、混色パッチのＬａｂ値であるＬ_Ｂ（ｎ，ｉ），ａ_Ｂ（ｎ，ｉ），ｂ_Ｂ（ｎ，ｉ）を取得する。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式８に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

図４（ａ）は、パッチ画像３の第３の構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｍ，Ｙ２色の単色パッチを階調値に応じて異なる比率（階調の比率）で重ねたｍ＝１〜９の９個の混色パッチ３０６を紙面３４の上に形成する。また、プリンタ出力部２は、Ｃ，Ｋ２色の単色パッチを階調に応じて異なる比率で重ねたｎ＝１〜９の９個の混色パッチ３０７を、紙面３４の上に形成する。

図４（ｂ）は、パッチ画像３の第３の構成における混色パッチ３０６の詳細な構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｙの単色パッチを階調値が昇順に変化するように並べて形成し、Ｍの単色パッチを逆に階調値が降順に変化するように並べて形成する。これによって、プリンタ出力部２は、これらの２色の単色パッチを重ねたｍ＝１〜９の９個の混色パッチを形成する。

式９は、混色Ｌａｂ値をＬ_Ｒ（ｍ），ａ_Ｒ（ｍ），ｂ_Ｒ（ｍ）、マトリクス係数をｍ１（ｍ）〜ｍ２（ｍ），ｙ１（ｍ）〜ｙ２（ｍ）、単色濃度をＤ_Ｍ（ｍ），Ｄ_Ｙ（ｍ）とした時の、２色重ねの混色パッチからＭとＹの単色濃度を予測する近似式である。

単色予測部５は、ｍ＝１とｍ＝９を除く混色パッチ毎に、式９のマトリクス係数を予め設定しておく。ｍ＝３の混色パッチから単色を予測する近似式のマトリクス係数設定を例に説明する。画像処理装置は、２色の単色パッチとその２色の単色パッチを重ねた混色パッチの３パッチを１組として、Ｍ＝１９１、Ｙ＝６３を中心に階調値を−１０〜＋１０の間で振った組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。測色部４は、出力したパッチを測色する。そして、測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｍ（ｍ，ｉ），Ｄ_Ｙ（ｍ，ｉ）と、混色パッチのＬａｂ値であるＬ_Ｒ（ｍ，ｉ），ａ_Ｒ（ｍ，ｉ），ｂ_Ｒ（ｍ，ｉ）を取得する。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式１０に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

図４（ｃ）は、パッチ画像３の第３の構成における混色パッチ３０７の詳細な構成を示す。プリンタ出力部２は、Ｋの単色パッチを階調値が昇順に変化するように並べて形成し、Ｃの単色パッチを逆に階調値が降順に変化するように並べて形成する。これによって、プリンタ出力部２は、２色の単色パッチを重ねたｎ＝１〜９の９個の混色パッチを形成する。

式１１は、混色Ｌａｂ値をＬ_ＣＫ（ｎ），ａ_ＣＫ（ｎ），ｂ_ＣＫ（ｎ）、マトリクス係数をｃ１（ｎ）〜ｃ２（ｎ），ｋ１（ｎ）〜ｋ２（ｎ）、単色濃度をＤ_Ｃ（ｎ），Ｄ_Ｋ（ｎ）とした時の、２色重ねの混色パッチからＣとＫの単色濃度を予測する近似式である。

単色予測部５は、ｎ＝１とｎ＝９を除く混色パッチ毎に、式１１のマトリクス係数を予め設定しておく。ｎ＝３の混色パッチから単色を予測する近似式のマトリクス係数設定を例に説明する。画像処理装置は、２色の単色パッチとその２色を重ねた混色パッチの３パッチを１組として、Ｃ＝１９１、Ｋ＝６３を中心に階調値を−１０〜＋１０の間で振った組を、ガンマ補正部１を通してプリンタ出力部２から出力する。測色部４は、出力したパッチを測色する。そして、測色部４は、単色パッチの濃度であるＤ_Ｃ（ｎ，ｉ），Ｄ_Ｋ（ｎ，ｉ）と、混色パッチのＬａｂ値であるＬ_ＣＫ（ｎ，ｉ），ａ_ＣＫ（ｎ，ｉ），ｂ_ＣＫ（ｎ，ｉ）を取得する。単色予測部５は、出力した全パッチの測色値を式１２に代入して、回帰分析（平均二乗誤差最小）によりマトリクス係数を求める。

図４（ｂ）、図４（ｃ）のように、２色の単色パッチを階調値昇順と階調値降順で並べた後に重ねると、全て１００％の混色パッチを構成することができる。このため、本実施の形態の画像処理装置では、総量規制が電子写真よりも厳しいインクジェットに適用しても安定した混色パッチでキャリブレーションを実行でき、適用範囲が広がる。また、両端の混色パッチである、ｍ＝１，ｎ＝１，ｍ＝９，ｎ＝９のパッチが単色の１００％階調のパッチになる。このため、この４つのパッチに関しては単色予測部５をスルーして測色値をそのまま補正テーブル設定部６で使用することができる。

ここで、単色の１００％階調は、混色パッチから近似すると近似精度が他の階調よりも悪くなりやすい。その原因は複合的に幾つかある。まず、前述の通り近似式のパラメータであるマトリクス係数は、予測する単色パッチの階調値に対して−１０〜＋１０の間で階調値を振ったパッチの測色値に基づいて設定する。しかし、階調値２５５の単色濃度を予測するマトリクス係数設定では、階調値が最大であるため当然ながら−１０〜０までしか実際には振ることができず、近似精度が悪くなる場合がある。また、図７の説明で後述するが、１００％階調付近では階調性を考慮する必要があり、キャリブレーションで厳密には目標濃度に補正しない（補正テーブルを修正する）ケースがある。近似式のパラメータはマトリクス係数設定に使用した階調値のパッチ付近で精度良く単色予測できるように設定されている。このため、マトリクス係数設定に使用した階調値のパッチの色から大きくずれてしまうとその分近似精度が悪くなる場合がある。また、画像処理装置では、キャリブレーション用パッチを出力する際、ある程度近似精度が保証できる範囲内の混色パッチが出力されるようにしている。具体的には、画像処理装置では、ガンマ補正部１において直近に実施されたキャリブレーション時に設定された補正テーブルにより補正した後にプリンタ出力部２から出力している。しかし、１００％階調パッチの場合は補正テーブルの修正等もある。このため、画像処理装置では、補正テーブルによる補正を行ってから出力してもマトリクス設定で使用した階調パッチからずれた濃度のパッチが出力される場合がある。このため、画像処理装置では、近似精度があまり保証できない場合がある。また、補正テーブルを図７のように１００％階調付近で単色毎に修正すると、混色で色相曲がりが発生し、線形近似式で近似するのが難しくなるということもある。

そこで、画像処理装置では、単色の１００％階調に関しては測色値を使用し、かつ、他の階調に関しては総量規制範囲内の混色パッチからの予測値を使用することが好ましい。このようにすることによって、画像処理装置では、パッチ数を削減しつつ１００％階調付近でキャリブレーション精度が悪くなることを防止でき、全濃度域での高精度なキャリブレーションにより一層近づく。

図５は、パッチ画像３の第４の構成を示す。第４の構成では、プリンタ出力部２は、第１の構成の混色パッチ３００（図２（ａ））に加え、単色の１００％階調の単色パッチ３０４を、紙面３２の上に形成する。単色予測部５は、第１の構成と同様に混色パッチ３００から単色濃度を予測する。なお、１００％階調に関しては、単色パッチを出力して測色部４で測色し、単色予測部５をスルーして、補正テーブル設定部６で測色値そのものを使用する。これは、１００％階調に関しては、混色パッチから近似式により単色濃度を予測すると精度が低下するためである。

図６は、パッチ画像３の第５の構成を示す。プリンタ出力部２は、第２の構成（図３（ａ））の混色パッチ３０２と単色パッチ３０３に加え、ＣとＭの単色の１００％階調の単色パッチ３０５を、紙面３３の上に形成する。単色予測部５は、第２の構成と同様に混色パッチ３０２から単色濃度を予測する。画像処理装置は、単色パッチ３０３に関しては、単色予測部５をスルーして測色部４からの測色値そのものを補正テーブル設定部６で使用する。

単色１００％の階調の単色パッチに関しては、ＹとＫの単色パッチは単色パッチ３０３に含まれるため元々測色値を使用する構成になっている。一方、ＣとＭの単色パッチは第２の構成では、混色パッチから予測していた。それを、混色パッチからｎ＝９の混色パッチを除外して単色パッチ３０５を追加する。これによって、画像処理装置は、第４の構成と同様に、単色の１００％階調に関しては全色、補正テーブル設定部６で測色値そのものを使用する。

図７は、補正テーブル設定部６を説明する図である。補正テーブルは単色毎に設定される。ここではそのうちの１色の補正テーブルについて説明する。

図７（ａ）のテーブルは、０〜２５５の階調値Ｃに対するシアンの目標濃度Ｄｃを表している。目標濃度Ｄｃは、予め決められた固定値であり、キャリブレーションの目標色値になる。

図７（ｂ）のテーブルは、ガンマ補正後の階調値Ｃｇに対して、単色予測部５が混色パッチから予測した単色濃度Ｄｃを表している。前述のパッチ画像３の各構成で示したように、１００％階調付近で予測値でなく単色パッチの実測値を使用する場合は、単色濃度Ｄｃはその部分の階調だけ実測値になる。補正テーブル設定部６は、予測値（場合によっては実測値を含む）のプロットを、多項式近似により滑らかな曲線から成るテーブルに変換する。なお、予測値（実測値）のプロットは、パッチ出力時に含まれるノイズや予測値と実測値の切り替わり部でのギャップを含んでいる。これらの影響により補正テーブルががたつくのを防ぐため、補正テーブル設定部６は、次数３程度の多項式近似により必ずしもプロットを通過しない曲線で近似する。

図７（ｃ）のテーブルは、目標濃度Ｄｃと予測（または実測）濃度Ｄｃが一致するように（ａ）のテーブルと（ｂ）のテーブルを組み合わせて作成したものであり、シアンの補正テーブルになる。

ところで、図示したように、Ｃ＝２５５の目標濃度Ｄｃに対してＣｇ＝２５５の予測（または実測）濃度Ｄｃが小さい場合がある。このような場合には、補正テーブルを設定すると、Ｃが２５５よりも小さい値でＣｇ＝２５５に達してしまい、階調が潰れてしまう（図７（ｃ）の“修正前”参照）。この場合には、補正テーブル設定部６は、一旦テーブルを設定した後、階調が滑らかに変化するように階調値２５５付近のテーブルを修正する（図７（ｃ）の“修正後”参照）。

本実施の形態の画像処理装置では、その装置のコンピュータ（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））が、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶媒体から読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラム自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。コンピュータが、読出したプログラムを実行することにより、前述した実施例の機能が実現される。また、該プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）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述した実施例の機能が実現される。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ってもよい。この場合には、該ＣＰＵの処理によって前述した実施例の機能が実現される。また、本実施の形態の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでもよい。

１ ガンマ補正部
２ プリンタ出力部
４ 測色部
５ 単色予測部
６ 補正テーブル設定部

特開２００３−９４７３２号公報

Claims (10)

1. 複数色の単色パッチを階調値に応じて異なる階調比率で重ねた複数の混色パッチを形成するパッチ形成手段と、
   前記混色パッチを測色する測色手段と、
   測色して取得した測色値に基づき、前記混色パッチにおける単色の色値を予測する予測手段と、
   予測した単色の色値を目標色値へ補正する補正テーブルを設定する補正テーブル設定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記パッチ形成手段は、階調値昇順に並べた第１の単色パッチと、階調値降順に並べた第２の単色パッチと、を重ねて前記混色パッチを形成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記パッチ形成手段は、前記第１の単色パッチ及び前記第２の単色パッチに加えて、階調値昇順に並べた第３の単色パッチと階調値降順に並べた第４の単色パッチと、を重ねて前記混色パッチを形成することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記パッチ形成手段は、前記第１の単色パッチと前記第２の単色パッチとを重ねて形成した混色パッチとは別の位置に、階調値昇順に並べた第３の単色パッチと階調値降順に並べた第４の単色パッチとを重ねた混色パッチを形成することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
5. 前記パッチ形成手段は、階調値に応じて異なる色数の単色パッチを重ねて前記混色パッチを形成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記予測手段は、前記混色パッチを構成する単色の色数に応じたマトリクス係数を用いて、該混色パッチの単色の色値を予測することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 前記パッチ形成手段は、前記混色パッチの他に最大階調の単色パッチを形成し、前記補正テーブル設定手段は、前記混色パッチから予測した単色の色値と該最大階調の単色パッチの測色値に基づいて、前記補正テーブルを設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
8. 複数色の単色パッチを階調値に応じて異なる階調比率で重ねた複数の混色パッチを形成するパッチ形成工程と、
   前記混色パッチを測色する測色工程と、
   測色して取得した測色値に基づき、前記混色パッチにおける単色の色値を予測する予測工程と、
   予測した単色の色値を目標色値へ補正する補正テーブルを設定する補正テーブル設定工程と、
   を備えたことを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項８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。
10. 請求項８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を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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