JP3550456B2

JP3550456B2 - 画像データ処理装置

Info

Publication number: JP3550456B2
Application number: JP03103396A
Authority: JP
Inventors: 孝二中村; 雅之水野
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JPH09224154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、画質を調整することのできるディジタルカラー複写機に適用される画像データ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルカラー複写機は、原稿画像を読み取って画像データを出力するスキャナ部と、スキャナ部が出力する画像データを処理する画像処理部と、画像処理部によって処理された画像データに基づいて画像を形成する画像形成部とを備えている。スキャナ部は、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の加法混色の三原色信号を出力するカラーＣＣＤ（電荷結合素子）と、カラーＣＣＤの出力信号を、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の減法混色の三原色の各カラー画像データに変換する色変換部とを含む。画像処理部は、スキャナ部から出力された信号に適当な処理を施し、さらに黒（ＢＫ）データを生成する。画像形成部は、上記４色のカラー画像データに基づいてレーザ光を出力するレーザ走査部を含んでおり、電子写真方式によって、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の４色のトナーを用いてカラー画像を形成する。
【０００３】
レーザ走査部は、形成すべき画像の階調数によって異なる複数の出力モードを有する場合がある。たとえば、形成すべき画像の濃度を、１画素（１×１マトリクス）を用いて１０２４階調で表現するモードと、２画素（１×２マトリクス）を用いて２０４８階調で表現するモードとを有している。
スキャナ部から出力される画像データは、８ビット（２５６階調）で構成されているのが一般的であるから、画像処理部は、２５６階調の入力画像データから１０２４階調または２０４８階調の画像が形成されるように、画像データを変換する必要がある。ところが、スキャナ部から出力された画像データを単純に４倍または８倍して得たデータをレーザ走査部に与えても、トナーおよび感光体の特性などのため、原稿画像を良好に再現することができない。
【０００４】
そこで、画像処理部は、良好な複写画像を得ることができるように、トナーおよび感光体の特性などに基づいて設定された出力階調曲線に従って、レーザ走査部に与える画像データを決定している。したがって、レーザ走査部が２つの出力モードを有している場合には、２５６階調の入力画像データに対して１０２４階調または２０４８階調で表現できるように、２種類の出力階調曲線が用意されなければならない。具体的には、各出力モードに対応した出力階調曲線をテーブル化したものが、メモリ内に格納されることになる。
【０００５】
ところで、ディジタルカラー複写機は、上述のようにしてカラー原稿画像を忠実に再現する用途の他に、意図的に画質を変更するために用いられることがある。そこで、従来のディジタルカラー複写機の中には、ワンタッチ操作で画質を変更できるようにされたものがある。
このような機能を有するディジタルカラー複写機には、複写画像の画質を複数種類に変更できるように、複数の画質調整キーが備えられている。複写動作の開始前に画質調整キーのうちの１つを押しておけば、そのキーに対応した画質の複写物を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ディジタルカラー複写機にワンタッチ画質調整機能が備えられている場合には、画質の種類にそれぞれ対応した出力階調曲線が必要となる。したがって、結果として、（画質種類数）×（出力モード数）分の出力階調曲線をテーブル化したものを、メモリ内に格納しておかなければならない。よって、多くのテーブルを格納するために、メモリ内の比較的大きな領域が使用されてしまうという問題がある。この問題は、出力モード数が多ければ、さらに顕著になる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、画質調整のために必要な情報量を少なくすることができる画像データ処理装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、入力画像データを出力階調曲線に従って処理し、画質が調整された画像に対応する出力画像データを作成するための装置であって、出力階調曲線と同じ出力値幅を有しており、出力階調曲線を作成する際に基準として用いられる出力階調基準曲線を記憶した出力階調基準曲線記憶手段と、上記出力階調曲線の出力値幅よりも小さな入力値幅およびこの入力値幅に等しい出力値幅を有しており、上記出力階調基準曲線を変更せずに、上記出力階調基準曲線をそのまま出力階調曲線とする際に用いられる無変更曲線を記憶した無変更曲線記憶手段と、上記無変更曲線と同じ入力値幅および出力値幅を有しており、上記出力階調基準曲線を変更して出力階調曲線を作成する際に用いられる複数の階調変更曲線を記憶した階調変更曲線記憶手段と、上記複数の階調変更曲線の中から１つの階調変更曲線を選択する階調変更曲線選択手段と、入力画像データに対応する上記出力階調基準曲線上の出力値を、上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線の入力値幅に対する上記出力階調基準曲線の出力値幅の比である正規化倍率で除算し、上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線上の当該除算値に対応する出力値を求め、さらに、この求めた出力値と上記除算値に対応する上記無変更曲線上の出力値との偏差を求めて、その偏差に上記正規化倍率を乗算し、当該乗算値を入力画像データに対応する上記出力階調基準曲線上の出力値から減算して得られる値を、上記出力階調基準曲線を上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線に基づいて変更して作成されるべき出力階調曲線上の入力画像データに対応する出力画像データとして求める演算手段とを含むことを特徴とする画像データ処理装置である。
【０００９】
この構成によれば、出力階調基準曲線記憶手段に記憶された出力階調基準曲線と階調変更曲線記憶手段に記憶された階調変更曲線とに基づき、画質調整後の出力画像データが得られる。すなわち、複数の階調変更曲線から選択された１つの階調変更曲線に基づいて出力階調基準曲線を変更して作成されるべき出力階調曲線上の値が、演算手段により求められる。このようにして求められた値が、画質が調整された画像に対応する出力画像データに相当する。
【００１０】
つまり、出力階調基準曲線と階調変更曲線との組合せによって出力階調曲線を実質的に作成できるので、画質ごとに対応した出力階調曲線を記憶手段に記憶させておく必要がない。
たとえば、２５６階調の入力画像データに基づいて１０２４階調または２０４８階調の濃度表現を行うモードに対して、それぞれ７種類の画質を表現するには、１４個の出力階調曲線が必要となる。ところが、請求項１記載の構成によれば、２つの出力階調基準曲線および７つの階調変更曲線を記憶手段に記憶させておけばよい。
【００１１】
さらに、たとえば階調変更曲線が８ビットの入力データに対して８ビットの出力データを対応づけるものであれば、出力データが１０ビット（１０２４階調）および１１ビット（２０４８階調）の出力階調曲線をそれぞれ７つ記憶させるときと比べて、記憶手段に記憶させるべき情報量を大幅に少なくできる。
【００１２】
入力画像データに対応する出力階調基準曲線上の出力値をＱｋ、Ｑｋを正規化倍率αで割ることで正規化された値をＰｈ、Ｐｈに対応する階調変更曲線上の値をＱｈとしたときに、出力画像データＱは次式で表される。
【００１３】
Ｑ＝Ｑｋ −α（Ｐｈ −Ｑｈ）
たとえば、出力階調基準曲線上の出力値を正規化倍率で割った値に対応する階調変更曲線上の値に正規化倍率を乗じた値αＱｈを出力画像データとすることが考えられるが、この場合には、出力画像データは正規化倍率αごとの値しかとることができない。しかし、上記の式に従って出力画像データを決定することによって、正規化倍率αごとの値だけでなく、出力階調範囲内の任意の値をとることができる。
【００１４】
また、上記の正規化および非正規化はビットシフトによって達成されてもよいから、上記の式の演算に長い時間を要することはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態が適用されるディジタルカラー複写機の内部構成を簡略化して示す断面図である。このディジタルカラー複写機は、複写機本体１内に、原稿画像を光学的に読み取るためのスキャナ部２と、スキャナ部２で読み取られた画像を処理するための画像処理部４と、画像処理部４によって処理が施された画像データに基づいて原稿像を記録用紙上に再生するための出力部３とを備えている。
【００１６】
複写機本体１の上面には、複写すべき原稿が載置される透明な原稿台５が配置されている。スキャナ部２は、原稿台５に関連して設けられており、矢印Ａに沿って往復変位可能な走査読取部２１を備えている。走査読取部２１には、原稿を照明するための光源２２と、原稿からの反射光を検出して光電変換するためのカラーＣＣＤ素子２３と、原稿の光学像をＣＣＤ素子２３に結像させるためのセルフォックレンズ２４と、ＣＣＤ素子２３の出力をディジタルカラー画像データに変換するための変換回路２５とが含まれている。カラーＣＣＤ素子２３は、各画素に対してたとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタを有するものであり、各画素ごとにＲＧＢの各色成分のアナログ画像信号を出力する。変換回路２５は、ＣＣＤ素子２３が出力するアナログ画像信号を、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色成分の濃度を表すディジタルカラー画像データに変換して、画像処理部４に向けて出力する。
【００１７】
出力部３は、電子写真方式により、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒（ＢＫ）の４色のトナーを用いて画像を形成する。より具体的には、出力部３は、ドラム状の感光体３１と、感光体３１の表面に静電潜像を形成するためのレーザ走査部３２と、感光体３１の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像装置３３と、転写ドラム３４とを備えている。
【００１８】
画像形成時には、感光体３１は図中矢印Ｂ方向に定速回転され、転写ドラム３４は矢印Ｃ方向に定速回転される。その一方で、レーザ走査部３２は、画像処理部３４から与えられる画像データに対応して変調されたレーザビームで感光体３１の表面を露光する。露光前の感光体３１の表面は、メインチャージャ３５によって一様に帯電されている。そのため、感光体３１の表面には、レーザビームによる露光によって、形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。現像装置３３は、感光体３１の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。トナー像は、転写器３６の働きによって、転写ドラム４に巻き付けられた用紙上に転写される。
【００１９】
ディジタルカラー複写機では、上述の動作が４回繰り返される。たとえば、シアンの画像データがレーザ走査部３２に入力されると、シアンに対応した画像が感光体３１に書き込まれる。そして、現像装置３３に備えられているシアン用現像ユニット３３Ｃにより、静電潜像がシアンのトナーで現像されて、トナー像が用紙に転写される。同様にして、マゼンタ、イエローおよび黒の画像データに対応した静電潜像は、それぞれマゼンタ用現像ユニット３３Ｍ、イエロー用現像ユニット３３Ｙおよび黒用現像ユニット３３Ｋにより現像されて、転写ドラム３４に巻き付けられた１枚の用紙に重ねて転写される。
【００２０】
このようにして４色のトナー像が転写された用紙は、分離用放電器３７ａおよび分離爪３７ｂなどの働きによって転写ドラム３４から分離され、搬送ベルト３８を介して定着装置３９に導かれる。定着装置３９は、用紙上のトナー粒子を加熱および加圧して用紙に定着させたうえで、用紙を複写機本体１外に排出する。なお、６１，６２は給紙カセットであり、いずれか一方から、転写ドラム３４に向けて、用紙が供給される。
【００２１】
図２は、画像処理部４の内部構成を説明するためのブロック図である。スキャナ部２が各画素ごとに出力するＣ、ＭおよびＹのカラー画像データは、並列に、入力処理回路４１に与えられる。入力処理回路４１は、原稿の縁部の画像データを取り除いて、記録用紙の縁部に画像が形成されることを防止するとともに、記録用紙上における像形成位置を調整するための処理を行う。また、Ｃ、ＭおよびＹの各色成分の濃度レベルに基づき、入力画像がカラー画像であるか、モノクロ画像であるかを判別する。
【００２２】
入力処理回路４１の出力データは、ＦＩＦＯ（先入れ先出し型メモリ）を介して、画像判別回路４２に与えられる。画像判別回路４２は、個々の画素が、文字画像領域、写真領域および網点領域のうちのいずれかに属するのかを判別する。判別結果は、色補正回路４３、マイクロコンピュータ５０および出力制御回路４５に与えられ、画素が属する領域の種類に応じた適切な処理を行うために活用される。
【００２３】
色補正回路４３は、カラー調整処理、黒生成処理および色補正処理を行う。カラー調整処理とは、画像の明度、色相または彩度を変更する処理である。また、黒生成処理とは、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色成分の画像データの最小値を検出し、この最小値に補正係数（たとえば０．５〜１．０）を乗じることによって、黒成分の画像データを生成する処理である。Ｃ、Ｍ、Ｙの各成分の画像データからは、上記の最小値に補正係数を乗じた値が減じられる。さらに、色補正処理とは、入力されたＣ、ＭおよびＹの各色成分の画像データに対してＣＣＤ素子２３の色フィルタの分光特性ならびにＣ、ＭおよびＹのカラートナーの分光特性を考慮した処理を施すことである。
【００２４】
色補正回路４３からのＣ、Ｍ、ＹおよびＢＫの画像データは、出力色セレクト回路４４に入力される。出力色セレクト回路４４は、各色の画像データをＣ、Ｍ、ＹおよびＢＫの順に１色ずつ選択して出力し、マイクロコンピュータ５０に与える。
このように、入力処理回路４１から出力色セレクト回路４４までは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫの４色の画像データが一緒に処理されるが、出力色セレクト回路４４以降は、画像データは色ごとに処理される。この理由は、上述したように、複写動作が行われる際、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫの４色に対応した４枚の画像が１枚ずつ順に形成されるからである。
【００２５】
マイクロコンピュータ５０は、たとえば、入力された画像データに、画像の明瞭度を高めるための輪郭強調処理や、画像の硬調を和らげるためのソフト化処理などを施す画質補正機能を有している。また、正確な出力階調を得るために、トナーの特性および感光体の特性に基づいて入力された画像データに処理を施す階調調整機能や、コントラストを変化させるための処理を施すコントラスト調整機能などを有している。これらの機能は、マイクロコンピュータ５０により実行されるソフトウェア処理によって実現される。なお、処理の内容およびマイクロコンピュータ５０の構成については、後に詳しく説明する。
【００２６】
マイクロコンピュータ５０による処理が施された画像データは、出力制御回路４５に与えられる。出力制御回路４５は、出力部３に備えられたレーザ走査部３２に与えるべきレーザ発信信号を生成する。
レーザ走査部３２は、たとえば２つのレーザ出力モードを有しており、各出力モードでは、画像の階調を表現する方法が異なる。１つは、形成されるべき画像の階調を、１つの画素（１×１マトリクス）で表現する方法であり、たとえば１０２４階調の濃度を表現することができる。もう１つは、形成されるべき画像の階調を、２つの画素（１×２マトリクス）で分担して表現する方法で、たとえば１画素で１０２４階調の表現が可能であれば、２０４８階調の濃度を表現することができる。出力制御回路４８は、それぞれのモードに応じたレーザ発信信号をレーザ走査部３２に与える。
【００２７】
図３は、マイクロコンピュータ５０の構成を簡略化して示すブロック図である。マイクロコンピュータ５０は、ＣＰＵ５１、バックアップ電源５４付のＲＡＭ５２およびＲＯＭ５３を備えている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶されているプログラムに従って、出力色セレクト回路４４（図２参照）から与えられる入力画像データを処理する。また、ＣＰＵ５１には、複写機本体１（図１参照）の上面に設けられた操作部１０が接続されている。
【００２８】
操作部１０には、複写開始を指示するためのスタートキー１１、複写枚数などを入力するためのテンキー１２、画質を調整するための画質調整キー１３、モード設定キー１４などが備えられている。
画質調整キー１３は、複写画像の画質を変更したいときに使用されるものである。具体的には、画像の画質をたとえば６種類に変更できるように、画質調整キー１３には、シックキー、コントラストキー、ライトキー、クリアキー、スムーズキー、ヘビーキーが備えられている。複写動作が開始される前に画質調整キー１３のうちの１つが選択されて押されると、複写画像の画質が、選択された画質に自動的に変更される。画質調整キー１３が押されないときには、原稿画像を忠実に再現した画像が形成される。
【００２９】
モード設定キー１４には、文字モードキーおよび写真モードキーが含まれている。文字モードキーが押されているときは、レーザ走査部３２の出力モードは、画像濃度を１０２４階調で表現するモードになる。また、写真モードキーが押されているときには、画像濃度を２０４８階調で表現する出力モードになる。
出力色セレクト回路４４（図２参照）から与えられる画像データは、たとえば８ビット（２５６階調）のデータである。しかし、上述したように、レーザ走査部３２が出力するレーザビームによって形成される画像の濃度は、１０２４階調または２０４８階調のどちらかで表現されなければならない。したがって、８ビットの入力画像データを１０ビット（１０２４階調）または１１ビット（２０４８階調）の画像データに変換する必要がある。このとき、８ビットの入力画像データを単に４倍または８倍して得られた１０ビットまたは１１ビットのデータを出力画像データとしても、原稿画像を忠実に再現することは不可能である。なぜなら、形成される画像の階調は、単位画素領域に付着するトナー量によって表されるので、トナーおよび感光体の特性などが階調表現に影響を与えるからである。
【００３０】
そこで、ＲＡＭ５２には、トナーおよび感光体の特性などを考慮して作成された出力階調基準曲線が記憶されている。この出力階調基準曲線に従って出力画像データを決定すれば、原稿画像を忠実に再現できる。具体的には、出力階調基準曲線は、ＣＰＵ５１に与えられる８ビットの画像データをそれぞれ１０ビットおよび１１ビットの画像データに変換するための２種類の曲線が用意されており、それぞれテーブル化されて基準テーブルＫ１および基準テーブルＫ２としてＲＡＭ５２に格納されている。
【００３１】
ところが、画質調整キー１３が押されたときには、原稿画像を忠実に再現するのではなく、画質が変更されなければならない。したがって、出力階調基準曲線とは異なる別の出力階調曲線に従う画像データ処理がなされなければならない。そこで、ＲＡＭ５２には、出力階調基準曲線を各画質に対応した出力階調曲線に変更させるための階調変更曲線がテーブル化されて格納されている。具体的には、操作部１０に備えられている画質調整キー１３からの入力に対応して、７つの階調変更テーブルＨ１ないしＨ７が格納されている。
【００３２】
ＣＰＵ５１は、モード設定キー１４および画質調整キー１３からの入力に基づいて、使用すべき基準テーブルおよび変更テーブルをそれぞれ１つ選択する。そして、選択されたテーブルを使って、入力画像データが処理される。
図４は、基準テーブルＫ１に対応する出力階調基準曲線の一例を示す図である。入力画像データを横軸に、出力画像データを縦軸にとってある。出力階調基準曲線は、基準濃度パターンが形成された所定の基準濃度原稿の濃度が忠実に再現されるように設定されている。
【００３３】
図５は、変更テーブルＨ１ないしＨ７にそれぞれ対応した階調変更曲線を示す図である。入力値を横軸に、出力値を縦軸にとってある。最大入力値および最大出力値は２５５である。
図５（ａ）は、変更テーブルＨ１に対応した階調変更曲線を示す。この階調変更曲線では、入力値に対する出力値が同じ値になっている。つまり、変更テーブルＨ１が用いられたときには、出力階調基準曲線は変更されない。したがって、変更テーブルＨ１は、画質調整キー１３のどれもが押されなかったときに用いられるテーブルであり、このとき原稿画像は忠実に再現される。
【００３４】
図５（ｂ）は、変更テーブルＨ２に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ２は、画質調整キー１３のうちのシックキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ２が用いられたときには、出力階調基準曲線が、入力階調レベルの低い部分では出力階調レベルが上がるように、入力階調レベルが高い部分では出力階調レベルが下がるように変更される。これにより、シックな画質の画像が得られる。
【００３５】
図５（ｃ）は、変更テーブルＨ３に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ３は、画質調整キー１３のうちのコントラストキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ３が用いられたときには、階調変化が大きくなるように、出力階調基準曲線が変更される。これにより、めりはりのきいたコントラストの高い画像が得られる。
【００３６】
図５（ｄ）は、変更テーブルＨ４に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ４は、画質調整キー１３のうちのライトキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ４が用いられたときには、全体的に出力階調レベルが下がるように、出力階調基準曲線が変更される。これにより、軽いタッチの画像が得られる。
【００３７】
図５（ｅ）は、変更テーブルＨ５に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ５は、画質調整キー１３のうちのクリアキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ５が用いられたときには、出力階調基準曲線が、黒データに関して、全体的に出力階調レベルが上がるように変更される。シアン、マゼンタおよびイエローのデータに関しては、入力階調レベルの低い部分では出力階調レベルが下がるように、高い部分では出力階調レベルが上がるように変更される。これにより、クリアな画質の画像が得られる。
【００３８】
図５（ｆ）は、変更テーブルＨ６に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ６は、画質調整キー１３のうちのスムーズキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ６が用いられたときには、出力階調基準曲線が、出力階調レベルの変化が比較的少なくなるように変更される。これにより、滑らかでコントラストの小さな画像が得られる。
【００３９】
図５（ｇ）は、変更テーブルＨ７に対応した階調変更曲線の一例を示す。変更テーブルＨ７は、画質調整キー１３のうちのヘビーキーが押されたときに使用される。変更テーブルＨ７が用いられたときには、出力階調基準曲線が、全体的に出力階調レベルが上がるように変更される。これにより、重いタッチの画像が得られる。
【００４０】
図６は、出力階調基準曲線を階調変更曲線に基づいて変更し、新たな出力階調曲線を作成するための処理を説明するための図である。
なお、以下の説明においては、使用者によって画質調整キー１３のうちのシックキーが押されているときに、値「２００」の画像データがＣＰＵ５１に入力された場合を想定する。また、レーザ走査部３２の出力モードは、１０２４階調で画像濃度を表現するモードであるとする。
【００４１】
図６を参照して、入力画像データ「２００」に対応する出力階調基準曲線Ｌ１上の出力値Ｑｋは「６４４」である。まず、この出力値Ｑｋに対応する階調変更曲線Ｌ２（シックキーに対応）上の値を求めるために、出力値Ｑｋを正規化する。具体的には、出力値Ｑｋを正規化倍率αで割る。正規化倍率αとは、レーザ走査部３２の出力階調数１０２４を階調変更曲線Ｌ２の入力階調数２５６で割ったものであり、上述の想定下では、αは４（＝１０２４／２５６）となる。次に、出力値Ｑｋを正規化倍率αで割った結果Ｐｈ（＝１６１＝６４４÷４）に対する、階調変更曲線Ｌ２上の出力値Ｑｈを求める。図６の例では、出力値Ｑｈは「１２３」である。
【００４２】
さらに、出力値Ｑｈを、出力階調基準曲線Ｌ１の出力値Ｑｋ「６４４」を正規化して求めたＰｈ（＝１６１）から引き、その結果に正規化倍率αをかけて非正規化する。上述の想定では、非正規化されたときの値は「１５２」（＝４×（１６１−１２３））となる。そして、出力階調基準曲線Ｌ１上の出力値Ｑｋ「６４４」から、求めた値「１５２」を引いた値「４９２」が、新たな出力階調曲線Ｌ４上の出力値Ｑとなる。つまり、出力値Ｑは、出力階調曲線Ｌ４上の入力画像データ「２００」に対応する値である。
【００４３】
上述の処理を式にすると、次の第（１）式のように表される。
Ｑ＝Ｑｋ −α（Ｐｈ −Ｑｈ） ‥‥‥（１）
なお、上記式において、（Ｐｈ −Ｑｈ）は、階調変更曲線Ｌ２上の値Ｑｈの無変更曲線Ｌ３からの偏差を表している。無変更曲線Ｌ３は、出力階調基準曲線を変更しないような曲線である。
【００４４】
このようにして、入力画像データに対する出力値Ｑを順次求めることによって、出力階調曲線Ｌ４を作成することができる。ただし、この実施形態においては、実際には出力階調曲線は作成されず、ＣＰＵ５１に入力された画像データに対する値のみが求められる。
出力画像データＱを求める際に、出力値Ｑｈに正規化倍率α（＝４）を乗じることが考えられる。しかし、この場合には、出力画像データＱの下位２ビットは「００」となってしまい、出力画像データＱは正規化倍率α（＝４）ごとの値になる。これに対して、上記第（１）式のようにして出力画像データＱを求めると、入力画像データに対する出力階調基準曲線Ｌ１上の値Ｑｋの下位２ビットのデータが出力画像データＱの下位２ビットのデータとなる。したがって、出力画像データＱは正規化倍率αごとの値だけでなく、出力階調範囲内の任意の値をとることができる。これにより、入力画像データに対する出力画像データを表す曲線は、滑らかに変化する曲線となる。
【００４５】
図７は、出力画像データが生成されるときのＣＰＵ５１の動作を概念的に説明するための図である。ＣＰＵ５１に入力された画像データは、レーザ走査部３２の出力モードに対応した基準テーブルにアドレスとして与えられる。具体的には、モード設定キー１４からの入力が調べられて、レーザ走査部３２の出力モードが画像濃度を１０２４階調で表現するモードと判別されたときは、ＲＡＭ５２に格納されている基準テーブルＫ１のアドレス指定が行われる。また、画像濃度を２０４８階調で表現する出力モードと判別されたときには、ＲＡＭ５２に格納されている基準テーブルＫ２のアドレス指定が行われる。
【００４６】
上述の想定の下では、入力画像データに基づいて基準テーブルＫ１のアドレス指定が行われる。このアドレス指定に基づいて、１０ビットのデータＱｋが得られる。そして、１０ビットのデータＱｋは、上位８ビットを取り出すことによって容易に正規化され、８ビットのデータＰｈ（Ｑｋ／４）となる。
一方、ＣＰＵ５１は、画質調整キー１３からの入力の有無を調べる。画質調整キー１３から入力があったときには、その入力に対応した変更テーブルにデータＰｈをアドレスとして与える。また、画質調整キー１３からの入力が無かったときには、変更テーブルＨ１にデータＰｈをアドレスとして与える。
【００４７】
上述の想定では、画質調整キー１３のシックキーが押されているから、データＰｈに基づいて変更テーブルＨ２のアドレス指定が行われる。このアドレス指定に基づいて、８ビットのデータＱｈが得られる。
次に、変更テーブルＨ２によって変更される前の８ビットの階調データＰｈから、変更後の８ビットのデータＱｈが、減算部７１において減じられる。この結果生成されたデータは、乗算部７２において、上述の正規化倍率αが乗じられることで、非正規化される。上述の想定下では正規化倍率が４であるから、上位ビット側へ２ビットシフトして１０ビットのデータを作成することにより、非正規化が達成される。
【００４８】
さらに、基準テーブルＫ１からの１０ビットのデータＱｋから、乗算部７２において生成された１０ビットのデータが、減算部７３において減算される。この結果作成された１０ビットのデータＱが、出力部３に与えられるべき出力画像データとなる。
このようにして得られたデータＱをレーザ走査部３２に入力すれば、所望の画質の画像を形成することができる。
【００４９】
以上のように、基準テーブルＫ１およびＫ２のうちの１つと、変更テーブルＨ１ないしＨ７のうちの１つとを用いて入力画像データが処理されることで、所望の画質に応じて、レーザ走査部３２に与えるべき出力画像データが作成される。したがって、ＲＡＭ５２には合計９つのテーブルを格納しておくだけで、種々の画質の画像の形成が可能になる。すなわち、２つの出力モードのそれぞれに対して７つの出力階調曲線をテーブル化して、合計１４個のテーブルをＲＡＭ５２に格納しておく必要はない。
【００５０】
具体的には、次式で示す割合で、画質調整用テーブルの記憶容量を削減できる。
【００５１】
【数１】

【００５２】
ゆえに、テーブルを記憶するために、ＲＡＭ５２内の大きな領域が使用されることがない。したがって、レーザ走査部３２の出力モード数が増やされたり、画質の変更パターンがさらに多くされても、ＲＡＭ５２の記憶容量が圧迫されることがない。換言すれば、ＲＡＭ５２としては、小容量のＲＡＭを用いることができる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、ＣＰＵ５１（図３参照）は、実際には出力階調曲線を作成せず、入力された画像データに対する値のみが求められる場合についてのみ説明した。しかし、ＣＰＵ５１の処理速度が速い場合には、画質調整キー１３およびモード設定キー１４からの出力に応じた出力階調曲線を表すテーブルを、基準テーブルＫ１，Ｋ２および変更テーブルＨ１〜Ｈ７に基づいて作成し、この作成されたテーブルに従って出力画像データを作成してもよい。
【００５４】
このときのＣＰＵ５１の動作について、図８に示すフローチャートの流れに従って、図３および図７を参照しながら説明する。
複写動作が開始されると、ＣＰＵ５１は、モード設定キー１４からの入力に基づいて、出力モードに応じた基準テーブルを選択する（ステップＳ１）。また、画質調整キー１３からの入力に応じた変更テーブルを選択する（ステップＳ２）。そして、このときの出力モードに相当する出力階調数が２５６で割られて、正規化倍率αが求められる（ステップＳ３）。
【００５５】
その後、ＣＰＵ５１は、入力データＸを「０」として、この「０」をアドレスとして基準テーブルに与える（ステップＳ４）。基準テーブルから読み出されたデータＱｋが正規化倍率αで割られて、正規化されたデータＰｈが生成される（ステップＳ５）。データＰｈは変更テーブルにアドレスとして与えられて、データＱｈが生成される。そして、データＱｋから、データＰｈからデータＱｈを減じたものに正規化倍率をかけて生成されたデータを減じることで、入力データ「０」に対応した出力データＱが得られる（ステップＳ６）。
【００５６】
次に、このときの入力データＸ（＝０）に１を加えたものを新たな入力データＸとして、基準テーブルのアドレス指定が行われる（ステップＳ７）。すなわち、入力画像データ「１」が、基準テーブルにアドレスとして与えられる。このとき、新たな入力データＸが２５５以下かどうかが、ステップＳ８で判断される。この判断が肯定されたときは、ステップＳ５ないしステップＳ７の処理が行われる。
【００５７】
ステップＳ５ないしステップＳ８の処理が繰り返されて、ステップＳ８の判断が否定されたとき、すなわち、入力データＸが２５６以上になったときに、処理が終了する。
このようにして、入力データ「０〜２５５」に対応する出力データが求められて、テーブルとしてＲＡＭ５２に格納される。このテーブルは、そのときの出力モードおよび選択された画質に相当する出力階調曲線に他ならない。そして、実際に原稿画像が読み取られて、画像データがＣＰＵ５１に入力されると、入力画像データに基づいて該テーブルが検索されて、出力画像データが生成される。
【００５８】
本発明の実施形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、上述の実施形態では、本発明がディジタルカラー複写機に適用される場合について説明したが、パーソナルコンピュータによる画像処理などに適用することもできる。
この他、特許請求の範囲に記載された範囲で、種々の変更を施すことが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、画質の種類ごとおよび出力モードごとなどに出力階調曲線を記憶しておく必要がないので、記憶手段に記憶させるべき情報量を少なくすることができる。したがって、記憶容量の小さな記憶手段を用いることができる。
【００６０】
また、出力画像データは、正規化倍率ごとの出力階調値だけでなく、出力階調範囲内の任意の値をとることができる。したがって、高品位の画像表現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用されるディジタルカラー複写機の内部構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】画像処理部４の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図３】マイクロコンピュータ５０の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図４】基準テーブルＫ１に対応する出力階調基準曲線を示す図である。
【図５】変更テーブルＨ１ないしＨ７にそれぞれ対応した階調変更曲線を示す図である。
【図６】出力階調基準曲線を階調変更曲線に基づいて変更し、新たな出力階調曲線上の値に相当する出力画像データを作成するための処理を説明するための図である。
【図７】出力画像データが生成されるときのＣＰＵ５１の動作を概念的に説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態におけるＣＰＵ５１の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
４画像処理部
１０操作部
５０マイクロコンピュータ
５１ＣＰＵ
５２ＲＡＭ
５３ＲＯＭ

Claims

入力画像データを出力階調曲線に従って処理し、画質が調整された画像に対応する出力画像データを作成するための装置であって、
出力階調曲線と同じ出力値幅を有しており、出力階調曲線を作成する際に基準として用いられる出力階調基準曲線を記憶した出力階調基準曲線記憶手段と、
上記出力階調曲線の出力値幅よりも小さな入力値幅およびこの入力値幅に等しい出力値幅を有しており、上記出力階調基準曲線を変更せずに、上記出力階調基準曲線をそのまま出力階調曲線とする際に用いられる無変更曲線を記憶した無変更曲線記憶手段と、
上記無変更曲線と同じ入力値幅および出力値幅を有しており、上記出力階調基準曲線を変更して出力階調曲線を作成する際に用いられる複数の階調変更曲線を記憶した階調変更曲線記憶手段と、
上記複数の階調変更曲線の中から１つの階調変更曲線を選択する階調変更曲線選択手段と、
入力画像データに対応する上記出力階調基準曲線上の出力値を、上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線の入力値幅に対する上記出力階調基準曲線の出力値幅の比である正規化倍率で除算し、上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線上の当該除算値に対応する出力値を求め、さらに、この求めた出力値と上記除算値に対応する上記無変更曲線上の出力値との偏差を求めて、その偏差に上記正規化倍率を乗算し、当該乗算値を入力画像データに対応する上記出力階調基準曲線上の出力値から減算して得られる値を、上記出力階調基準曲線を上記階調変更曲線選択手段によって選択された階調変更曲線に基づいて変更して作成されるべき出力階調曲線上の入力画像データに対応する出力画像データとして求める演算手段と
を含むことを特徴とする画像データ処理装置。