JP4536431B2

JP4536431B2 - カラー出力装置を制御するための方法及びシステム

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Publication number: JP4536431B2
Application number: JP2004173662A
Authority: JP
Inventors: シャーマゴーラヴ; バララジャ; ピエールエルエヌヴァンデュカペルジャン; エスモルツマーティン; ケイメサラリット
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Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2010-09-01
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Description

実施形態は、一般に、カラー画像／テキストの印刷及び表示システムの分野に関する。付加的な実施形態は、カラー・ディスプレイ、カラー・プリンタ及び他のカラー付与装置などのカラー出力装置を調整するための方法及びシステムに関する。

今日のビジネス、経済、及び科学的環境において、色は情報伝達の要素として本質的なものとなってきた。色は、知識及び思想の共有を容易にする。デジタル・カラー文書の出力装置の開発に関わる企業は、自らの製品の精度及び全体的な画像品質を改善することができる技術を、絶えず探っている。

カラー画像は、通常は、各々が単一の原色又は二次色についての１組の色密度信号からなる１つまたはそれ以上の分解として表される。色密度信号は、通常、強度が最小から最大まで変化し、システムのビット密度に対応する多数の諧調度を有するデジタル・ピクセルとして表される。したがって、例えば、通常の８ビット・システムは、原色の各々の２５６階調を提供することができる。
色は、したがって、合わせて見たときに混合色を呈する、ピクセルの各々の強度の組み合わせと考えることができる。通常、プリンタ信号は、減法混色の三原色の信号（すなわち、シアン、マゼンタ及びイエロー）及びブラック信号を含み、これらは共にプリンタの色材信号と考えることができる。色信号の各々は、１つの分解を形成し、他の分解と共に組み合わされたとき、カラー画像を形成する。

文書の交換及び再利用をできるだけ容易にするためには、装置に依存しない方法で文書特性を特定することが望ましい。したがって、色は、装置に依存しない色空間で人間の視覚特質に基づいて特定することが好ましい。出力装置の本来の制御空間（例えば、プリンタのＣＭＹＫ値）は装置非依存性の色空間を構成しないので、所与の色を印刷し又は表示するためには、多くの場合、特定された装置非依存性の色値に対応する装置制御値を求めることが必要である。これは、通常、三段階の手順を利用することで達成することができる。
第１に、所定の装置制御値をもつ１組のカラー・パッチを装置上に出力し、パッチの各々の色を装置非依存性の色座標で測定する。第２に、装置制御値及び対応する測定済みの装置非依存性の色値を用いて、「装置応答前関数」を推定することができる。第３に、「装置応答前関数」を「逆変換」して、「装置補正関数」を得ることができる。
ステップ２の「装置応答前関数(forward device-response function)」は、装置制御値から、該制御値に対応して装置により生成される装置非依存性の色値へのマッピングを表す。ステップ３の「装置補正関数」は、装置非依存性の色の各々を、特定された装置非依存性の色値を出力装置上に生成する装置制御値にマップする。「装置補正関数」は、典型的には、あらかじめ計算され、メモリに記憶される。所与の色を出力装置上に生成するために、対応する装置非依存性の色値を「装置補正関数」によってマップして、制御値を得る。装置をこうした制御値で駆動させると、所望の色が生成できる。

「装置補正関数」を２つの部分、すなわち、装置の直前に置く「キャリブレーション」関数及び「特性付け」関数に分離することが通常行われており、該「装置補正関数」は、装置を、キャリブレーション関数を「通じて」アドレスする。この分離は、従来のＣＭＹＫプリンタのケースについて、図１に示される。図１においては、ＣＭＹＫプリンタとして実行することができる従来システム１００が描かれている。システム１００は、「装置補正関数」１０５及び「キャリブレーション装置」部分１０７に分割することができる。「装置補正関数」１０５は、特性付け部分及びキャリブレーション部分に分割することが可能で、それぞれ、特性付けルーチン１０２及びキャリブレーション・ユニット１０４によって表される。
装置非依存性の色は、入力１１０として特性付けルーチン１０２に与えることが可能で、その出力は、キャリブレーション・ユニット１０４に送ることができる。キャリブレーション・ユニット１０４からの出力は、次には、出力線１１４によって示されるように、出力装置１０６に与えることができる。さらに、線１１２は、代替的なＣＭＹＫ（すなわち、高速エミュレーション）を示す。データは、リプリント・パス・ユニット１０８から出力し、キャリブレーション・ユニット１０４に送ることができる。図１においては、システム１００の「キャリブレーション装置」１０７は、キャリブレーション・ユニット１０４及び出力装置１０６から、一般に構成することができる。

「キャリブレーション変換」の目的は、トレードオフを容易にすることである。「完全装置補正関数」とは異なり、キャリブレーション変換は、出力装置を限定的かつ専用の方法で制御する。しかしながら、完全装置補正関数と比較すると、キャリブレーション変換はまた、実質的に低減された測定労力と共に実質的により低い計算労力しか必要としないという重要な利点を提供する。必要な計算労力量がより低いことによって、キャリブレーション変換を、完全装置補正関数ではあまりにも多くの計算及び／又はメモリが集中する可能性のある高速リアルタイム印刷、画像処理チェーンに組み込むことが可能となる。カラー出力装置、具体的には印刷技術で利用される装置について、キャリブレーションは、ブラック（Ｋ）チャネルについては独立して、及び、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）チャネルについては独立してか又は共にかどちらかで、行うことができる。

説明に役立つ例として、３チャネル（ＣＭＹ）プリンタのケースを考慮するものとする。キャリブレーションの目的は、ＣＭＹから、色空間の選択された領域において所望のプリンタ応答を維持するＣ’Ｍ’Ｙ’へのキャリブレーション変換を求めることである。さらに、キャリブレーション変換は、高速リアルタイム印刷パスに組み込むことができるように、少ないメモリ必要量でも、計算を行う上で効率的であることが求められる。

従来、キャリブレーション変換は、装置の個々のチャネルに対する１次元補正の形式で適用されてきた。ＣＭＹの場合、キャリブレーションは、Ｃ、Ｍ、及びＹチャネルの各々について階調応答補正（ＴＲＣｓ）として適用することができる。図２は、従来の３色１次元キャリブレーション変換システムを示す。図２に示されるように、矢印２０２、２０４及び２０６は、それぞれ、変換２１４、２１６及び２１８への入力を表す。点線２１２は、一般に、個々の変換２１４、２１６、及び２１８から構成することができるキャリブレーション変換全体の境界を示す。出力は、それぞれＣ’、Ｍ’及びＹ’を表す矢印２０８、２１０及び２１１によって示される。したがって、以下の式（１）を図２のシステム２００に対して適用できることが認識されるべきである。
Ｃ’＝ｆ₁（Ｃ）、Ｍ’＝ｆ₁（Ｍ）、Ｙ’＝ｆ₁（Ｙ）（１）

従来の１次元キャリブレーションを用いて、紙からのΔＥに対する所望の１次元応答を３つの１次軸に沿って特定するか、又は、３次元のＣＩＥＬＡＢ応答を、一定の単調性制約を充たす１次元の軌跡に沿って特定するか、どちらかが可能となる。したがって、ＣＭＹ空間の残余部分における変換は、一般に、制御することができないキャリブレーション変換の結果である。
例えば、同じ入力Ｃ値（例えば、Ｍ対Ｙの平面）をもつ全ての入力点は、同じＣ’値にマップできる。こうしたアプローチに伴う問題は、色空間の大部分における応答を潜在的に妥協することで、所望の応答を１次元の軌跡に沿って得られることである。例えば、ＴＲＣｓがグレーバランス型の場合、このことは、時に、ホワイトから装置の二次色（例えばＭ＝ＹかつＣ＝Ｋ＝０のレッド軸に沿って存在する色であり、グリーン及びブルーについても同様である）へのスイープの再生において、望ましくない色相のずれをもたらすことになる。逆に、ＴＲＣｓが独立線形型の場合、このことは、一般に、Ｃ＝Ｍ＝Ｙについてのグレーバランスを生じないこととなる。
ＴＲＣｓは、明らかに、リアルタイム画像処理にとって極めて効果的である。必要メモリ容量も極めて少ない。すなわち、８ビット処理の場合、分離ＴＲＣの各々ついて２５６バイトのメモリが必要であり、合計で７６８バイトの記憶容量となる。さらに、キャリブレーションの導出は、一般に、簡単で汎用的な処理であり、該処理は、純粋なＣ、Ｍ、Ｙのステップウェッジ、及びグレーバランスが望まれる場合にはＣ＝Ｍ＝Ｙ付近の可能性のあるパッチの測定を含む。

キャリブレーションのために個々のチャネルの各々を制御する別の方法として、キャリブレーションを、入力Ｃ、Ｍ、Ｙから出力Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’への完全３次元関数として行ってもよい。こうした処理は、従来は、現在のカラーマネジメント・アーキテクチャにおける特性付けのために利用されてきたが、１つの選択肢として、キャリブレーションに適用することが可能である。このケースでは、式（２）が適用される。
Ｃ’＝ｆ₁（Ｃ、Ｍ、Ｙ）、Ｍ’＝ｆ₂（Ｃ、Ｍ、Ｙ）、Ｙ’＝ｆ₃（Ｃ、Ｍ、Ｙ）（２）
所望の応答は、３次元のＣＭＹ空間におけるいかなる点でも特定することが可能である。このように、所望の応答においていかなる妥協もせずに、唯一の１−１キャリブレーション関数ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃を導くことが可能である。しかしながら、装置ドリフトとの相互作用は、変換においてある程度の滑らかさを必要とすることとなる。

まばらな３次元ＬＵＴｓが補間とともに用いられる場合、処理は、高速印刷処理用途についてはあまりにも計算量が多いものとなるかもしれない。直接ルックアップ型の完全解像度ＬＵＴは、補間をせずに済むが、特に、異なる媒体、ハーフトーンその他のためにいくつかのＬＵＴｓを必要とする場合には、非常に大きなものとなるかもしれない。８ビット処理の場合、例えば、完全３次元ＬＵＴは、３＊（２５６）³＝４８ＭＢの記憶容量を必要とすることになるであろう。キャリブレーションの導出は、任意の３次元制御のために、特性付けに類似したものとなる。典型的には、これは、多くの測定を必要とする。
ＴＲＣｓは、導出及び処理が簡単であるため、魅力的である。しかしながら、ＴＲＣｓは、プリンタ応答全体の制御量を制限する。３次元ＬＵＴｓは、極めて多くの制御を提供するが、導出及び画像処理は、一般に、はるかに複雑である。

したがって、本発明の特徴は、改善されたカラー印刷及び表示の方法並びにシステムを提供することである。
本発明の別の特徴は、カラー・プリンタ、印刷装置及びカラー・ソフトコピー・ディスプレイなどのカラー出力装置を調整するための改善された方法及びシステムを提供することである。
本発明のさらに別の特徴は、カラー出力装置を調整するために２次元キャリブレーション変換を利用する、該カラー出力装置のキャリブレーション方法及びシステムを提供することである。

カラー出力装置を調整するための方法及びシステムに関する本発明の態様が、本明細書に開示される。所定の変換をカラー出力装置に入力される複数の未調整の制御変数に適用して、複数の中間変数を得ることができる。カラー出力装置自体は、一般に、複数の中間変数を制御するための少なくとも３つの独立制御信号により駆動される。
実施形態に従えば、少なくとも１つの制御変数を、複数の中間変数の中の１つ又はそれ以上の中間変数を利用して求めることが可能であり、中間変数の少なくとも１つは、１つ以上の入力変数によって決まる。その後、カラー出力装置のキャリブレーションのために、複数の中間変数の中から１つ又はそれ以上の出力制御変数を計算することが可能であり、そのことにより、中間変数の少なくとも１つは、一般に、未調整の制御変数の集合の中の１つ又はそれ以上の未調整の制御変数によって決まる。
所定の変換は、複数の固定変換を含むアーキテクチャを用いて構成することが可能で、該固定変換の出力は、それぞれに、複数の２次元ルックアップテーブル（ＬＵＴｓ）に提供可能であり、該ＬＵＴは、カラー出力装置のキャリブレーションのために、調整された制御値を発生する。
同じ参照数字が個々の図を通じて同一の又は機能的に類似の要素を指しており、明細書に組み込まれて、明細書の一部を形成する添付図は、本発明の実施形態をさらに示す。

以下の限定されない例において論じられる具体的な値及び構成は変化させることが可能であり、単に本発明の実施形態を記述するために引用され、本発明の範囲を限定する意図を持つものではない。
本発明は、一般に、カラー装置用のキャリブレーション・アーキテクチャにおける２次元キャリブレーション変換の利用に向けられている。本明細書に記載された２次元キャリブレーション方法及びシステムは、従来の１次元キャリブレーションと比べ極めて多くの制御を可能とする一方、メモリ及び計算の必要量は全く妥当なものである。本明細書に記載された発明は、高速印刷用途のためのリアルタイム画像パスにおいて、直ちに具体化することができる。

本明細書に示される詳細な説明を通じて、いくつかの定義を一貫して適用することが可能である。用語「入力制御値」は、一般に、本明細書に記載されたキャリブレーション変換に入力される値を指す。用語「出力制御値」は、キャリブレーション変換から出力され、装置を直接駆動する値を指す。さらに、用語「中間制御値」は、出力変数の計算処理において、入力制御変数から計算される中間変数を指す。

本発明は、また、装置特性の複数の側面についての制御を可能にすることができる。例えば、本明細書に記載された方法及びシステムの一実施形態は、個々のＣ、Ｍ、及びＹ軸に沿って、及び、装置グレー軸（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ、Ｋ＝０）に沿って、及び、例えば装置ブルー軸（Ｃ＝Ｍ、Ｙ＝Ｋ＝０）といった二次色の軸に沿って、装置の動作の独立制御を可能にする。本発明によってもたらされる付加的な制御能力は、他の装置の特性をエミュレートすることが多くの場合求められる非従来型の画像化装置において、特に有用である。こうした装置の例は、オフセット（ＳＷＯＰ）印刷機をエミュレートすることができるＸｅｒｏｘＤｏｃｕｃｏｌｏｒＩＧｅｎ３ゼログラフィー印刷エンジンである。こうした装置の別の例は、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイをエミュレートする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。

図３は、本発明の実施形態に従って実行することができる２次元キャリブレーション変換システム３００を示す。入力制御値３１４、３１６、及び３１８は、図３に示されるように、それぞれ、Ｃ、Ｍ、及びＹ色と関連づけられる。システム３００は、固定変換３２２及びキャリブレーション決定済み２次元ＬＵＴｓ３２４から一般に構成される、キャリブレーション変換３２０をさらに含む。固定変換３２２は、個別変換３０２、３０４及び３０６から構成され、一方、２次元ＬＵＴｓ３２４は、２次元ＬＵＴｓ３０８、３１０及び３１２から構成される。

システム３００は、プリンタ制御用途として２次元ＬＵＴｓを使用することを可能にする。数学的には、キャリブレーション変換３２０のための２次元ＬＵＴｓの概念は、入力ＣＭＹ制御値の、矢印３２６、３２８、及び３３０でそれぞれ示される出力Ｃ’Ｍ’Ｙ’制御値へのマッピングに基づいている。キャリブレーション変換３２０は、出力変数の各々について、入力ＣＭＹの関数として２つの中間制御変数を利用することにより一般的に表すことが可能であり、そのことにより、出力Ｃ’、Ｍ’、及びＹ’は、以下の式（３）から（８）までに示されるように、対応する２つの中間変数を介して求められる。
（ｓ₁，ｔ₁）＝ｖ_i1（Ｃ，Ｍ，Ｙ）（３）
（ｓ₂，ｔ₂）＝ｖ_i2（Ｃ，Ｍ，Ｙ）（４）
（ｓ₃，ｔ₃）＝ｖ_i3（Ｃ，Ｍ，Ｙ）（５）
Ｃ’＝ｆ₁（ｓ₁，ｔ₁）（６）
Ｍ’＝ｆ₂（ｓ₂，ｔ₂）（７）
Ｙ’＝ｆ₃（ｓ₃，ｔ₃）（８）
ここで、ｓ_i、ｔ_iは、入力ＣＭＹ制御値によって決まる中間制御値である。図３に描かれている中間制御値は、一般的に、ｓ₁、ｔ₁、ｓ₂、ｔ₂、及びｓ₃、ｔ₃を含む。出力Ｃ’はｓ₁、ｔ₁によって求めることが可能であり、一方、出力Ｍ’はｓ₂、ｔ₂によって求めることが可能である。同様に、出力Ｙ’は、図３に示されるｓ₃、ｔ₃によって求めることが可能である。

キャリブレーションを目的として、所望の応答は、一定の制約を伴う色空間の複数の曲線に沿って、又は、一定の制約を伴うＣＭＹ空間の２次元多様体に沿って、特定することができる。色空間の残余部分における応答は、直接には制御が及ぼされることのない結果である。実際には、色空間の残余部分上での応答は、特定された曲線又は多様体上での特定されたキャリブレーション応答の副産物である。例えば、第１段階の所定の変換で同じ（ｓ₁、ｔ₁）の組にマップされる入力ＣＭＹ空間の全ての点は、同じ出力Ｃ’値にマップすることになる。

ＣＭＹから中間変数｛ｓ_k、ｔ_k｝への変換は、上述のキャリブレーション・アーキテクチャを利用して達成することが可能な制御に、制約を課すことができる。これらの制約のいくつかは、本発明の特定の実施形態について、本明細書により詳細に記載される。２次元ＬＵＴｓを用いて達成することが可能な所望の制御の例のいくつかもまた、本発明の好ましく、かつ、代替的な実施形態に関して、本明細書に示される。
本明細書に記載されるアプローチの１つの利点は、キャリブレーションが、従来の１次元キャリブレーションを用いて可能であった点に比べて、多くの点で所望の応答を維持できるので、キャリブレーションによって得られる装置安定性は、ほとんどのプリンタについて著しく改善できるということである。さらに、キャリブレーション変換を実行するために、３つの２次元ＬＵＴｓを利用することができる。例えば、補間を用いずに完全解像度のルックアップを使用することで、さらに、ハイエンドの印刷用途について妥当な必要記憶容量及び必要メモリ量とすることができる。
全体的な処理及びメモリの複雑性を低減するためには、パラメータｓ_k、ｔ_kを、入力Ｃ、Ｍ、Ｙの計算上単純な変換とするか、又は、妥当な必要記憶容量となるＬＵＴｓを利用して計算可能とするべきである。さらに、キャリブレーションの導出に必要な労力は、１次元のケースと３次元のケースとの間のどこかに存在することを認識することができる。

図４は、本発明の第１の、かつ、好ましい実施形態に従って、［Ｃ、Ｍ＋Ｙ］をＣ’にマップする２次元キャリブレーションＬＵＴｆ₁を描くグラフ４００を示す。この実施形態の場合、中間変数ｓ_i、ｔ_iは、以下の式（９）から（１４）までに従って、入力ＣＭＹ制御変数によって定めることができる。
ｓ₁＝Ｍ＋Ｙ（９）
ｓ₂＝Ｃ＋Ｙ（１０）
ｓ₃＝Ｃ＋Ｍ（１１）
ｔ₁＝Ｃ（１２）
ｔ₂＝Ｍ（１３）
ｔ₃＝Ｙ（１４）
シアンのマッピングのためのＬＵＴｆ₁は、２つの変数、すなわち、ｉ）入力Ｃ及びii）ＭとＹとの和の関数である。類似の関係は、ｆ₂、ｆ₃、すなわち、マゼンダ及びイエローのマッピングのためのＬＵＴについて、当てはまる。上式に記述されるように、出力制御値Ｍ’は、ＬＵＴｆ₂を利用して、中間変数ｓ₂＝（Ｃ＋Ｙ）及びｔ₂＝Ｍから求めることができる。同様に、出力制御値Ｙ’は、ＬＵＴｆ₃を利用して、中間変数ｓ₃＝（Ｃ＋Ｍ）及びｔ₃＝Ｙから求めることができる。図４は、所望の応答特性を維持することが可能な一定の経路の例を含む、ＬＵＴｆ₁の２次元変域を示す。こうした経路の例は、例えば、次の段落でより詳細に定義される「目標曲線」を含む。

目標曲線(aim curve)は、入力制御変数の空間における曲線と装置非依存性の色空間における曲線との間の所望の対応関係と考えてよい。目標曲線によって確立される対応関係は、入力制御変数に必要とされる所望の応答を表しており、キャリブレーション変換の目的は、典型的には、この対応関係を確立することである。単一の一般的な曲線は、０から１までの範囲の値をとる単一のパラメータｔを用いて、パラメータ化することが可能である。

目標曲線は、次に、例えば、以下の関係（１５）に従って、パラメータｔにより確立される曲線の対応関係として、表現することができる。

ここで、

は、１組の入力制御値を表し、

は、装置のための対応する装置非依存性（例えば、ＣＩＥＬＡＢ）の値を表す。この数式は、目標曲線と呼ぶことができる。

パラメータｔのいかなる所与の値についても、関係（１５）は、入力制御変数

が、応答

を生成し、したがって、１つの点について１つの対応関係を確立すべきであることを特定している。パラメータｔが変化するに従って、その関係は、入力制御変数の空間と、該入力制御変数の空間における曲線からＣＩＥＬＡＢ空間への各点ごとのマッピングが存在するＣＩＥＬＡＢ空間との両方において、曲線を描き出す。

典型的には、目標曲線は、ＣＩＥＬＡＢ空間における中性軸（ａ^*＝ｂ^*＝０）として定められてきており、ＣＭＹ空間において対応する曲線は、Ｃ＝Ｍ＝Ｙにより定められる直線か、又は、ＳＷＯＰ若しくは産業上一般に用いられるＳＷＯＰのバージョン（例えば、市販のＳＷＯＰ）などの基準についての曲線である。しかしながら、このアプローチは、一般化して、任意の曲線に適用してもよい。

目標曲線についての対応関係は、一般に、いかなる任意の装置非依存性の色空間において定めてもよく、ＣＩＥＬＡＢ空間には限定されない。キャリブレーション変換の目的は、目標曲線によって確立された対応関係を保つように、入力制御変数を出力制御変数にマップすることである。すなわち、パラメータｔの値の各々について、入力制御値

がキャリブレーション変換を通じてマップされるとき、その結果の出力制御値は、カラー出力装置を駆動するのに利用することが可能であり、該装置によって生成される応答は、装置非依存性の色表現における

である。

図４に示される例を参照すると、制御は、座標軸Ｃ（すなわち、０から２５５まで）によって示される純粋なＣ軸に沿って達成することができる。さらに、「装置グレー軸」、すなわちＣ＝Ｍ＝Ｙに沿う制御は、線４０６によって示すことができる。装置グレー軸に代わるものとして、オフセット（ＳＷＯＰ）印刷のためのグレー軸に沿う制御が、線４０８によって示される。レッドからブラックへの軸に沿う制御は、線４０４によって示される。最後に、軸４０２は、シアン分解の可変明部（開始点）制御を、他の２つの分解の和の関数として達成するのに用いることができる。軸４１４は、同様に、シアン分解の可変暗部制御を、他の２つの分解の和の関数として与える。

ここで注目すべきは、このスキームを利用して、装置の２次軸に沿う（すなわち、装置ブルー、つまりＣ＝Ｍ、Ｙ＝０の軸、装置グリーン、つまりＣ＝Ｙ、Ｍ＝０の軸、及び装置レッド、つまりＭ＝Ｙ、Ｃ＝０の軸のそれぞれに沿う）いくつかの段階の制御を同時に達成できることである。多くの場合、プリンタの本来のブルー軸（Ｃ＝Ｍ）に沿う色相は、パープルであり、正確にブルーではない。こうしたケースでは、キャリブレーションを利用して、Ｃ＝Ｍ軸に沿うブルーの色相を生成するのが望ましいこととなる。このアプローチは、完全３次元特性付け変換が多くの場合不要な彩度付与パスについて、特に有用となる。このアプローチは、記載された実施形態によって達成することが可能である。いくつかの付加的な解析を用いて、肌色に対応する領域における応答を定めて、制御することも可能である。これらの領域における独立な制御は、多くの場合、カラー出力装置で望まれるが、一般に、標準的な１次元キャリブレーション・アーキテクチャでは達成できない。

ＬＵＴｆ₁のキャリブレーション処理は、これらの軸に沿って所望の目標を達成する必要性をＣ’に与える。これらのＣ’は、２次元ＬＵＴの適切な位置に挿入される。ＬＵＴの残余部分は、次に、何らかの形式の補間か、又は数学的な適合関数を用いて補充される。この処理は、ＬＵＴｓｆ₂及びｆ₃についても繰り返されて、それぞれ、Ｍ’及びＹ’を発生する。関数ｆ₁、ｆ₂、及びｆ₃には、適切な制約をおく必要がある。例えば、ｆ₁は、入力Ｃに関して単調でなければならない。他の制約が、通常は、実際に要求される。

ここで注目すべきは、図４の２次元ＬＵＴにおけるいかなる所与の入力点（ｐ₁、ｐ₂）も、２つの平面Ｃ＝ｐ₁、Ｍ＋Ｙ＝ｐ₂の交差によって形成される、ＣＭＹ空間の線に対応することである。この線に沿うすべての点は、したがって、同じＣ’にマップすることになる。この場合の妥協は、平面全体が同じ出力Ｃ’にマップする１次元キャリブレーションにおいて生じる妥協ほど、深刻なものではない。

８ビットの入力ＣＭＹ画像について、３つの２次元ＬＵＴｓ（例えば、各々のサイズが２５６×５１１バイトのＬＵＴ）を利用することが可能である。したがって、全体のサイズは、４００キロバイトを僅かに下回り、ハイエンドシステムにおいて許容できる必要量である。１６ビット出力についての必要記憶容量もまた８００キロバイトより少ないので、８ビット以上の出力をハーフトーン化に関連して利用させるアーキテクチャもまた、十分に実現可能である。

計算処理は、ｓ_i及び画素当たり３回の２次元テーブル索引を計算するために、３回の加算からなる。これは、一般に３回の乗算、３回の加算、及び画素当たり４回の３次元テーブル索引を必要とする３次元の４面体補間に比べて、実質的に、はるかに費用がかからない。加算演算がボトルネックとなる場合には、こうした演算は、常に、あらかじめ計算して、３つの２次元ＬＵＴｓの別の組に記憶することができる。こうしたアプローチは、順次的２次元ＬＵＴ構造を提供することができる。適切な方策は、利用されるプラットフォームによって、及び、ハードウェアによる支援も必要とされるかどうかということによって決まる。

実行することを目的として、２次元ＬＵＴｓを、該２次元ＬＵＴと均等な（すなわち、同じ変換を表す）１次元ＬＵＴに「展開する」ことができることも当業者に明らかであろう。例えば、８ビットの入力ＣＭＹ画像について、Ｃ及び（Ｍ＋Ｙ）で索引付けされた２次元テーブルは、可変の５１２＊Ｃ＋（Ｍ＋Ｙ）で索引付けされた単一の均等な１次元テーブルに展開することができる。この概念は、一般に、本発明のいかなる実施形態にも適用可能であり、「展開」するために、いくつかの異なるマッピングが可能である。

以前に言及したように、中性軸の付近のパッチだけでなく、１次及び２次軸に沿うステップウェッジを測定することで、キャリブレーションを導出することができる。実施形態は、中性応答がＣ＝Ｍ＝Ｙ軸に沿って要求されるという仮定で記載されてきたが、このことは、本発明の限定的な特徴とはみなされない。本明細書に一般的に記載された２次元キャリブレーションスキームは、したがって、強化されたエミュレーション性能をさらに向上させるだけでなく、キャリブレーション処理が所望の応答を多くの位置で「明確に定める」ので、調整された装置が、従来の１次元キャリブレーションを用いて可能となるものより安定であることを保証する。

図５は、本発明の第２の、かつ、代替的な実施形態に従って、［Ｃ、Ｍ＋Ｙ＋Ｋ］をＣ’にマップする２次元キャリブレーションＬＵＴｆ₁を描くグラフ５００を示す。グラフ５００は、ＣＭＹＫプリンタのキャリブレーションをアドレスする。以下の詳細な説明において、２次元ＬＵＴｓは、Ｋを独立に取り扱うことができるという仮定を用いて、Ｃ、Ｍ及びＹについて示される。中間制御変数ｓ_i、ｔ_iは、以下の式（１６）から（２１）までに従って、入力制御変数Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫによって定めることが可能である。
ｓ₁＝Ｍ＋Ｙ＋Ｋ（１６）
ｓ₂＝Ｃ＋Ｙ＋Ｋ（１７）
ｓ₃＝Ｃ＋Ｍ＋Ｋ（１８）
ｔ₁＝Ｃ（１９）
ｔ₂＝Ｍ（２０）
ｔ₃＝Ｙ（２１）
シアンのマッピングのためのＬＵＴｆ₁は、２つの変数、すなわち、ｉ）入力Ｃ及びii）ＭとＹとＫとの和の関数である。類似の関係は、ｆ₂、ｆ₃、すなわち、マゼンダ及びイエローのマッピングのためのＬＵＴについて、当てはまる。グラフ５００は、したがって、所望の応答特性を維持することが可能な一定の経路の例と共に、ＬＵＴｆ₁の２次元変域を示す。純粋なＣ軸に沿う制御は、座標軸５０４（すなわち、０から２５５まで）によって示すことができる。装置の２次軸（例えば、Ｃ＝Ｍ、Ｙ＝０、Ｋ＝０か、Ｃ＝Ｙ、Ｍ＝０、Ｋ＝０か、Ｃ＝Ｋ、Ｍ＝０、Ｙ＝０）に沿う制御は、一般に、線５０６により示される。装置のＭＹ又はＹＫからブラックへの線に沿う制御は、線５０２により示される。最後に、典型的なＵＣＲ／ＧＣＲについての中性軸に沿う制御は、線５０８により示される。

グラフ５００について、典型的なＵＣＲ／ＧＣＲの方策は、中性軸に沿って仮定される。この方策は、明るいグレー（ここでは、ＣＭＹを混合したブラックの使用が典型的にはより滑らかなグレーを生成する）にはほとんどＫがないものと仮定し、より暗い色に接近していくにつれて、徐々にＫを取り入れる。Ｃ、Ｍ、及びＹ色は、Ｋがインク制限の制約を満足する一定の限界を超えて増加するに従って、減少させられる。入力ＣＭＹＫ空間において結果として得られる曲線は、グラフ５００で５０８として示されるタイプの曲線にマップする。

適切な制約を条件として、所望の応答特性は、多くの場合は望ましいこれらの曲線の各々に沿って特定することができる。ここで注目すべきは、このアーキテクチャを用いると、必要記憶容量は多少増加する（例えば、係数にして約２だけ）が、依然として妥当なものであることである。必要測定量及び必要計算量もまた、このスキームについては妥当である。

本発明の第３の、かつ、代替的な実施形態に従って、プリンタの装置ブルー軸（Ｃ＝Ｍ、Ｙ＝Ｋ＝０）は、多くの場合、モニタのブルーの色相とはまったく異なる色相を有しており、彩度付与の目的では、多くの場合、この特性を補完するのが望ましいことが認識できる。当業者により認識されることになるように、彩度付与の目的は、スイープ、ブロックなどの合成的に生成されるグラフィクスについて、所望の描写特性を獲得することを試みるものである。
しかしながら、従来の１次元キャリブレーションにおいては、これを、個々のチャネル応答を妥協せずに達成することはできない。本実施形態は、この問題を改善することを目的とする。本実施形態について、Ｋ及びＹは共に、独立なチャネル線形化を可能にする従来の１次元ｔｒｃｓによって、並びに、Ｃ’及びＭ’の両方について用いられ、Ｃ及びＭの両方により索引付けされる２次元ＬＵＴｓによって、取り扱われると仮定することができる。その結果のアーキテクチャは、Ｃ及びＭチャネルについての独立なチャネル線形化、及び装置ブルー軸（Ｃ＝Ｍ、Ｙ＝Ｋ＝０）に沿う２次元応答の特定化を可能にする。

一般に注目されるのは、キャリブレーションを、ユーザ・インターフェースを備えるフロントエンドを利用するカラー・プリンタについて実行できることである。このようなインターフェースは、後に測定することができるターゲットを印刷することが可能である。その結果としての測定を利用して、プリンタに読み込ませるキャリブレーション変換を求めることができる。

本発明は、カラー・ディスプレイ装置のキャリブレーションに適用することもできる。通常、ディスプレイのキャリブレーションは、個々の原色チャネル、すなわち、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）のトーン応答を１次元の関数を用いて補正し、この補正が、Ｒ、Ｇ、Ｂのすべての可能な混合色について適用されると仮定することにより達成される。いくつかの表示技術、とりわけＬＣＤについて、中性（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）軸及び２次軸（Ｒ＝Ｇ、Ｒ＝Ｂ、Ｇ＝Ｂ）に沿うディスプレイ応答は、１次軸に沿う応答とは実質的に異なるものとなり得る。このケースでは、提案された２次元キャリブレーション・アーキテクチャを利用して、異なる軸に沿って異なる制御及び補正関数を適用することができる。

様々な他の代替的手法、修正、変形、改良、均等技術、又は、例えば、出願人その他の者により、現在、予期されておらず、認識されておらず、若しくは実質的に成し遂げられていないか又はそのようにされていないであろう、本明細書の教示からの実質的な均等技術は、特許請求の範囲及びそれに対する補正に包まれることも意図していることが認識される。

「装置補正関数」を特性付け及びキャリブレーションに分割する従来システムを示す。従来の３色１次元キャリブレーション変換システムを示す。本発明の実施形態に従って実行することができる２次元キャリブレーション変換システムを示す。本発明の実施形態に従って、［Ｃ、Ｍ＋Ｙ］をＣ’にマップする２次元キャリブレーションＬＵＴｆ₁を描くグラフを示す。本発明の実施形態に従って、［Ｃ、Ｍ＋Ｙ＋Ｋ］をＣ’にマップする２次元キャリブレーションＬＵＴｆ₁を描くグラフを示す。

符号の説明

３００：２次元キャリブレーション変換システム
３０２、３０４、３０６：個別変換
３０８、３１０、３１２：２次元ＬＵＴｓ
３１４、３１６、３１８：入力制御値
３２０：キャリブレーション変換
３２２：固定変換
３２４：２次元ＬＵＴｓ
３２６、３２８、３３０：出力制御値

Claims

カラー出力装置を制御するための方法であって、該方法は、２段階のキャリブレーション変換を提供するものであり、
前記２段階のキャリブレーション変換における第１段階の変換は、複数の中間変数を取得するための、少なくとも２つの入力制御変数に対する固定された所定の変換を含み、
前記２段階のキャリブレーション変換における第２段階の変換は、前記カラー出力装置の制御のための、前記複数の中間変数のうちの２つの中間変数の入力を伴う２次元ルックアップテーブルを利用して前記複数の中間変数から少なくとも１つの出力制御値を計算するよう構成され、ここにおいて、前記中間変数を２つの中間的な可変の設定としてｓ _i ，ｔ _i としたとき（ｉ＝１，２，３）、前記中間変数は、
ＣＭＹ空間におけるキャリブレーション変換においては、
ｓ ₁ ＝Ｍ＋Ｙ
ｓ ₂ ＝Ｃ＋Ｙ
ｓ ₃ ＝Ｃ＋Ｍ
ｔ ₁ ＝Ｃ
ｔ ₂ ＝Ｍ
ｔ ₃ ＝Ｙ
によって決定され、
ＣＭＹＫ空間におけるキャリブレーション変換においては、
ｓ ₁ ＝Ｍ＋Ｙ＋Ｋ
ｓ ₂ ＝Ｃ＋Ｙ＋Ｋ
ｓ ₃ ＝Ｃ＋Ｍ＋Ｋ
ｔ ₁ ＝Ｃ
ｔ ₂ ＝Ｍ
ｔ ₃ ＝Ｙ
によって決定されることを特徴とする方法。
但し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックをあらわす入力制御変数である。
カラー出力装置のためのユーザ・インターフェースを更に備える、請求項１に記載のシステムであって、
前記ユーザ・インターフェースが、ユーザが独立して、入力制御変数空間内での複数のパスに沿った所望の応答を指定することを可能とする
ことを特徴とするシステム。
カラー出力装置を制御するためのシステムであって、該システムは、２段階のキャリブレーション変換手段を提供するものであり、
前記２段階のキャリブレーション変換手段における第１段階の変換手段は、複数の中間変数を取得するための少なくとも２つの入力制御値に適用される固定された所定の変換手段を含み、前記複数の中間変数のうちの少なくとも１つの中間変数は２以上の入力制御値から導かれ、かつ、
前記２段階のキャリブレーション変換手段における第２段階の変換手段は、前記複数の中間変数から少なくとも１つの出力制御値を計算し、ここにおいて、少なくとも１つの出力制御値は、２以上の入力制御値から導かれる前記複数の中間変数の少なくとも１つの中間変数を利用して計算されるよう構成され、ここにおいて、前記中間変数を２つの中間的な可変の設定としてｓ _i ，ｔ _i としたとき（ｉ＝１，２，３）、前記中間変数は、
ＣＭＹ空間におけるキャリブレーション変換においては、
ｓ ₁ ＝Ｍ＋Ｙ
ｓ ₂ ＝Ｃ＋Ｙ
ｓ ₃ ＝Ｃ＋Ｍ
ｔ ₁ ＝Ｃ
ｔ ₂ ＝Ｍ
ｔ ₃ ＝Ｙ
によって決定され、
ＣＭＹＫ空間におけるキャリブレーション変換においては、
ｓ ₁ ＝Ｍ＋Ｙ＋Ｋ
ｓ ₂ ＝Ｃ＋Ｙ＋Ｋ
ｓ ₃ ＝Ｃ＋Ｍ＋Ｋ
ｔ ₁ ＝Ｃ
ｔ ₂ ＝Ｍ
ｔ ₃ ＝Ｙ
によって決定されることを特徴とするシステム。
但し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックをあらわす入力制御変数である。
カラー出力装置のためのユーザ・インターフェースを更に備える、請求項３に記載のシステムであって、
前記ユーザ・インターフェースが、ユーザが独立して、入力制御変数空間内での複数のパスに沿った所望の応答を指定することを可能とする
ことを特徴とするシステム。