JP5142884B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に応じた画像処理が可能な画像処理方法及び画像処理装置等に関する。

インク等の色材によって記録媒体に画像を記録する画像記録装置を用いて出力した最終印刷物の画質は、入力したデジタル信号（入力画像信号）の特性、画像記録装置、画像記録材料の特性の影響を受ける。このため、画像記録装置等における画像処理の目的の一つとして、入力信号となるデジタル画像生成時の情報及び入力画像信号自身の特性に応じて入力画像信号を調整することが挙げられる。また、画像記録装置の特性及び記録材料の特性に応じて入力画像信号を適切に調整して出力画像信号を生成することも目的の一つとして挙げられる。

画像記録装置及び記録材料の特性に応じた入力画像信号の調整による出力画像信号の生成とは、記録媒体の種類及び画像の出力条件に合わせて、画像記録装置に搭載される出力色に分解する色分解、画像を２値化する量子化等を行うことということもできる。なお、画像の出力条件としては、画質優先又は速度優先等の印刷品位を表す印刷モードが挙げられる。近年の画像記録装置においては、使用する記録媒体、印刷モード等をユーザ自らが出力条件として設定することにより、その設定に基づいてカラープロファイルが選択される構成が採用されている。そして、画像記録装置の色域に応じた色再現、色分解及び階調補正等の画像処理が実行される。

但し、画像記録装置に未対応の記録媒体をユーザが使用しようとする場合もあり、ユーザが自身の判断により条件を選択することもある。このような場合には、ユーザが選択した条件が、画像記録装置及び記録媒体に対して適切な条件であるとは必ずしも限らない。

そこで、色再現、色分解及び階調補正等の画像処理の条件を画像記録装置及び記録媒体に応じて自動的に選択して画像を出力する技術の確立が期待されている。自動的に画像処理が選択されることになれば、画像処理及び記録媒体に関して十分な知識のないユーザでも画像記録装置を使用しやすくなり、また、ユーザが選択意図とは異なる誤設定をしてしまうことを防ぐことができる。

その一方で、記録媒体の種類が近年増加しているため、記録媒体に応じた画像処理をするために記録媒体のすべての種類についてその特性を把握しておくことは困難である。よって、予め特性を把握しておくのではなく、画像処理の段階で記録媒体の特性を取得することが望ましい。

特許文献１には、記録媒体を判定し、記録媒体に適切な印刷プロファイルを選択して印刷処理を施す技術が記載されている。この技術では、記録媒体の種別の特徴を検知可能なメディアセンサを用い、メディアセンサが検知する情報に対応して記録媒体の種類を判別し、記録媒体に対応する印刷プロファイルを選択している。そして、選択した印刷プロファイルに基づき、記録装置の色域に応じた色再現、色分解及び階調補正等の画像処理を実行している。

色再現、色分解及び階調補正等の画像処理のなかで、階調補正処理に関しては、インクジェットプリンタ等の画像記録装置では個々の記録媒体に関する階調補正曲線をＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等の各々の色について保持している。そして、各階調補正曲線に基づいて画像データを変換する処理を施している。

特許文献２には、画像出力装置に応じて適切な階調補正曲線を算出する技術が記載されている。この技術では、カラープリンタを画像出力装置の例とし、色ごとに階調パッチをテストパッチとして印字し、階調パッチの濃度を測色することによって階調補正曲線を算出している。

特開２００５−６２９１５号公報 特開２００１−２４５１７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、所期の目的は達成されるものの、次のような懸念がある。例えば、記録媒体の種類が同じ（例えば、光沢紙という範疇）であっても、記録媒体での光の吸収及び記録媒体の表面での光の散乱等の記録媒体の光学特性が異なれば、記録媒体に記録した際の記録材料の濃度分布が異なる。このため、結果として記録画像の濃度が異なる場合がある。このような場合、光学特性の異なる記録媒体において記録材料を同じように記録すると、同じ濃度を記録媒体間で再現できなくなる可能性がある。

また、特許文献２の技術のように、記録媒体に出力したテストパッチを測定することによって階調補正を施す場合には、テストパッチを出力するために要する記録材料及び記録媒体のためのコストが大きくなる。特に、前述したように記録媒体の種類が近年増加していることをふまえると、多数の記録媒体に対応するためにその都度の出力、測定を繰り返していては、相当なコストが必要となる。

本発明は、記録媒体が多様化した場合でも記録媒体に応じた適切な画像処理を行うことができる画像処理装置及び画像処理方法等を提供することを目的とする。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

記録媒体の光学特性の一つとして周波数特性が挙げられる。周波数特性とは、記録媒体に光が入射したときの光のぼけを表す尺度の１つであり、その一例として、空間周波数特性（Modulation Transfer Function（ＭＴＦ））が挙げられる。記録媒体のＭＴＦは記録媒体に記録した画像の鮮鋭性に影響し、結果的に記録画像の濃度に影響を及ぼす。このため、ＭＴＦの異なる記録媒体に同じ階調のパターンを記録しても同じ濃度を得られない可能性がある。よって、すべての記録媒体において望ましい階調を実現するためには、出力先の記録媒体の周波数特性を考慮した階調補正処理を行うことが好ましい。

本発明に係る画像処理装置は、記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出手段と、前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、階調補正情報を作成する階調補正情報作成手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る画像処理方法は、記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定ステップと、記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出ステップと、前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、階調補正情報を作成する階調補正情報作成ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の周波数特性に基づいて画像処理を施すことにより、任意の記録媒体に適した出力画像を生成することができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理装置には、記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定部１０１、及びドット情報を予め記憶しているドット情報格納メモリ１０２が設けられている。ドット情報は、階調補正情報作成条件の一例である。更に、ドット情報と周波数特性測定部１０１により測定された記録媒体の周波数特性との２つの入力値から、記録媒体上でのドット濃度の分布を算出するドット濃度分布算出部１０３が設けられている。更に、ドット濃度分布算出部１０３により算出されたドット濃度分布を用いて目標階調を達成するための階調補正情報を設定する階調補正演算部１０４も設けられている。ここで、「ドット」とは、インクジェットプリンタで用いるインク等の記録材料によって記録媒体に形成されものとする。ドット情報の詳細については後述する。また、階調補正情報は、例えば階調補正曲線に関する情報である。ドット濃度分布算出部１０３及び階調補正演算部１０４が階調補正情報作成手段として機能する。以下、各部について説明する。

＜周波数特性測定部１０１＞
図２は、周波数特性測定部１０１の構成を示すブロック図である。この周波数特性測定部１０１には、投光部２０１、受光部２０２、平均画像作成部２０３、及びフーリエ変換部２０４が設けられている。

投光部２０１は、光源（例えば、ハロゲンランプ）を用いて記録媒体に光を照射する。記録媒体に照射する光は、光源の前に設置したスリット板により所定のパターンを形成する。スリット板におけるスリットのパターンの例を図３に示す。このスリット板には、長辺を水平方向にもつ長方形のスリット３ａ及び３ｄ、並びに長辺を垂直方向にもつ長方形のスリット３ｂ及び３ｃを対角線上に配置している。

受光部２０２には受光素子（例えば、ＣＣＤ素子）が設けられており、記録媒体からの反射光を受光し、反射画像を取得する。本実施形態では、図２に示すように、投光部２０１から記録媒体へ入射する光の入射角度を４５度とし、受光部が記録媒体に対して法線方向の反射光を取得する。なお、投光部、記録媒体、受光部の３者の光学的幾何条件は任意である。

平均画像作成部２０３は、受光部２０２により取得された反射画像のデータ（取得画像データ）から平均画像を作成する。画像処理の簡便性を考慮し、本実施形態では、平均画像として、画像データの水平方向に関する平均画像、及び画像データの垂直方向に関する平均画像の２つを作成する。平均画像を用いることにより、測定ノイズ及び記録媒体の測定部位の相違に起因する測定値の変動をキャンセルすることができる。なお、画像データの水平方向から４５度傾斜した方向等の他の方向に関する平均画像を作成して用いてもよい。

水平方向に関する平均画像は、図３に示すスリット３ａ及び３ｄを通って記録媒体上に形成されるパターンの部位を取得画像から抽出して作成する。同様に、水平方向に関する平均画像は、スリット３ｂ及び３ｃを通って記録媒体上に形成されるパターンの部位を取得画像から抽出して作成する。水平方向及び垂直方向に関する平均画像の例を図４に示す。図４（ａ）が水平方向の平均画像、図４（ｂ）が垂直方向の平均画像を示す。記録媒体の周波数特性により、記録媒体上でのパターン光の像がぼけるため、中央から両端に向かってぼける画像となる。

フーリエ変換部２０４は、平均画像に１次元の高速フーリエ変換を施し、記録媒体の水平方向／垂直方向の夫々の周波数特性を算出する。各周波数での振幅をＭＴＦ（空間周波数特性）値とし、ＭＴＦ値を周波数特性として用いる。図５（ａ）に周波数特性の例を示す。グラフの横軸は周波数を表し、縦軸は各周波数に対するＭＴＦ値を示す。記録媒体において光のぼけがない理想的な周波数特性とは、周波数によらずＭＴＦ値が常に「１」となるものをいう。この周波数特性を図５（ｂ）に示す。しかし、実在する記録媒体では、光の吸収及び記録媒体の表面凹凸による散乱によって反射光がぼけるため、実際の周波数特性は図５（ａ）のようになる。つまり、特に高周波成分の再現性が低くなりやすい。

なお、記録媒体の周波数特性の測定では、記録媒体の一箇所を測定した結果から平均周波数特性を算出する必要はなく、記録媒体を移動させる等して複数箇所を計測してその平均より算出してもよい。

＜ドット濃度分布算出部＞
図６は、ドット濃度分布算出部１０３の構成を示すブロック図である。このドット濃度分布算出部１０３には、フーリエ変換部６０１、ドット情報／ドット濃度変換部６０２、及び逆フーリエ変換部６０３が設けられている。

フーリエ変換部６０１には、ドット情報格納メモリ１０２に保持されているドット情報が入力される。ドット情報とは、理想的な周波数特性（図５（ｂ））をもつ記録媒体上にインクを記録した際のドットの濃度分布を示す情報である。つまり、記録媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布ということもできる。以後、このようなドット情報を基本ドット濃度とよぶこととする。図７（ａ）に基本ドット濃度分布を示し、図７（ｂ）にドット中心を通る一次元断面の基本ドット濃度の例を示す。

そして、フーリエ変換部６０１は、実空間上での濃度情報であるドット情報に２次元高速フーリエ変換を施し、周波数空間上での数値Ｄ₀（ｕ，ｖ）に変換する。フーリエ変換部６０１での変換は、例えば次の式（１）で表される。
Ｄ₀（ｕ，ｖ）＝ＦＦＴ（ｄ₀（ｉ，ｊ））・・・（１）

フーリエ変換を行う２次元の方向は、フーリエ変換部２０４での１次元高速フーリエ変換の方向と同一であり、本実施形態では記録媒体の水平方向及び垂直方向である。

ドット情報／ドット濃度変換部６０２は、フーリエ変換部６０１により得られた２次元の周波数空間上でのドット情報Ｄ（ｕ，ｖ）、及び周波数特性測定部１０１により得られた記録媒体の２方向の周波数特性に基づいて、ドット濃度の分布を示す情報を算出する。

なお、周波数特性測定部１０１により得られた記録媒体の水平方向／垂直方向の夫々の周波数特性を夫々ｆ（ｕ）、ｆ（ｖ）とすると、記録媒体の２次元の周波数特性ＭＴＦ（ｕ，ｖ）は、例えば次の式（２）で求めることができる。
ＭＴＦ（ｕ，ｖ）＝ｆ（ｕ）×θ／９０＋ｆ（ｖ）×（９０−θ）／９０・・・（２）
（但し、θは、点（ｕ，ｖ）と原点とを結ぶ直線がｕ軸となす角度である。）

そして、ドット情報／ドット濃度変換部６０２は、どちらも２次元周波数空間上での数値であるドット情報及び記録媒体の周波数特性を用いて、次の式（３）で表わされる変換を行う。
Ｄ（ｕ，ｖ）＝Ｄ₀（ｕ，ｖ）・ＭＴＦ（ｕ，ｖ）・・・（３）

逆フーリエ変換部６０３は、ドット情報／ドット濃度変換部６０２により得られた２次元周波数空間上のドット濃度分布情報Ｄ（ｕ，ｖ）に対し、次の式（４）で表わされる２次元逆フーリエ変換を行うことにより、実空間上での数値ｄ（ｉ，ｊ）を得る。
ｄ（ｉ，ｊ）＝ＦＦＴ^-1（Ｄ（ｕ，ｖ））・・・（４）

図８（ａ）にドット濃度分布算出部１０３により得られるドット濃度の分布を示し、図８（ｂ）にドット中心を通る一次元断面のドット濃度の例を示す。このように、記録媒体に記録したドットを記録媒体の記録面に対して垂直上方向から観察したときに、記録媒体の周波数特性によりドットの輪郭がぼける現象を再現することができる。

なお、投光部、記録媒体、受光部の３者の光学的幾何条件は上述のように任意であるが、ドット濃度分布算出部１０３が算出する記録媒体の周波数特性は光学的幾何条件に応じて変化する。そのため、ドット濃度分布算出部１０３の算出条件を同一にするならば、光学的幾何条件は常に同じであることが好ましい。

＜階調補正演算部＞
図９は、階調補正演算部１０４の構成をブロック図である。この階調補正演算部１０４には、網点率決定部９０１、２値画像作成部９０２、ドット濃度マッピング部９０３、画像濃度算出部９０４、メモリ９０５、階調補正値算出部９０６、及び階調補正曲線設定部９０７が設けられている。

２値画像作成部９０２は、網点率決定部９０１により設定された網点率に従って２値画像を作成する。例えば、網点率が８％の場合には、図１１に示すような２値画像を作成する。

ドット濃度マッピング部９０３は、２値画像作成部９０２により作成された２値画像、及びドット濃度分布算出部１０３により算出されたドット濃度から、記録媒体にドットを記録したときに形成される画像の濃度分布を作成する。例えば、図１１に示すような２値画像が入力された場合には、図１１の黒い区画の中央にドット濃度を割り当てることで、図１２に示すような濃度分布を作成する。

画像濃度算出部９０４は、ドット濃度マッピング部９０３により作成された画像の濃度分布に基づいて、画像の平均濃度を算出する。例えば、図１２に示す画像内での座標（ｘ，ｙ）での濃度をＤ（ｘ，ｙ）、画像のサイズをＷ×Ｈとすると、画像の平均濃度Ｄ_avgは次の式（５）で算出できる。
Ｄ_avg＝（ΣΣＤ（ｘ，ｙ））／（Ｗ×Ｈ）・・・（５）

メモリ９０５には、網点率と面積濃度との関係として、網点率決定部９０１により決定された網点率と画像濃度算出部９０４により算出された画像の平均濃度との関係が記憶される。メモリ９０５の記憶内容は、例えば、図１３に示すように、網点率と画像濃度との対応表として表すことできる。

階調補正値算出部９０６は、メモリ９０５が記憶している網点率と画像濃度との関係に基づいて、階調補正値を算出する。網点率をＸ、画像濃度をＹとしたときの目標階調がＹ＝Ｘ^γで表わされる場合の階調補正値は次のようにして算出される。なお、目標階調は任意である。目標階調Ｙ＝Ｘ^γ、及びメモリ９０５が記憶している網点率と画像濃度との関係は、夫々図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すようなグラフで表すことができる。

図１４（ｂ）に示すように、画像濃度Ｙを実現する網点率はＸである。しかし、目標階調Ｙ＝Ｘ^γを実現するには、網点率がＸ'のときに画像濃度Ｙを実現しなければならず、網点率Ｘ'を網点率Ｘに補正する必要が生じる。その補正係数が階調補正値となる。Ｘ'とＸとの関係を次の式（６）で表わすと、ｐの値が階調補正値となる。
Ｘ＝ｐ×Ｘ'・・・（６）

そして、Ｘ'とＹとの間には、次の式（７）で表わす関係があるので、階調補正値ｐは、式（８）で表わされる。
Ｘ'＝Ｙ^1/γ・・・（７）
ｐ＝Ｘ／Ｙ^1/γ・・・（８）

階調補正値算出部９０６により算出される階調補正値ｐは、例えば図１５に示すようなものとなる。

階調補正曲線設定部９０７は、階調補正値算出部９０６により算出された階調補正値ｐに基づいて階調補正曲線を設定する。階調補正値算出部９０６により、図１５に示すような網点率と階調補正値ｐとの関係が得られている場合の階調補正曲線の設定方法をとしては、次のようなものが挙げられる。一つは、網点率の連続する２点を結ぶ直線を用いて、図１６（ａ）に示すように、階調補正曲線を直線の連続として作成する方法であり、もう一つは、すべての点に漸近するよう、図１６（ｂ）に示すように、滑らかな曲線を求めて設定する方法である。他の方法を採用してもよい。また、階調補正曲線設定部９０７が設定する階調補正曲線の情報は、曲線の式でもよいし、網点率と階調補正値との対応テーブルであるルックアップテーブルでもよい。

ここで、このように構成された階調補正演算部１０４の動作について説明する。図１０は、階調補正演算部１０４の動作を示すフローチャートである。

先ず、ドット濃度分布算出部１０３により算出されたドット濃度が入力されると（ステップＳ１００１）、網点率決定部９０１が網点率を設定する（ステップＳ１００２）。

次いで、２値画像作成部９０２が、網点率決定部９０１により設定された網点率に従って２値画像を作成する（ステップＳ１００３）。

その後、ドット濃度マッピング部９０３が、２値画像作成部９０２により作成された２値画像、及びドット濃度分布算出部１０３により算出されたドット濃度に基づいて、画像の濃度分布を作成する（ステップＳ１００４）。

続いて、画像濃度算出部９０４が、ドット濃度マッピング部９０３により作成された濃度分布より、画像の平均濃度を算出する（ステップＳ１００５）。

そして、網点率決定部９０１により決定された網点率と画像濃度算出部９０４により算出された画像濃度との関係をメモリ９０５に記憶する（ステップＳ１００６）。

そして、網点率決定部９０１が網点率を変更した上で（ステップＳ１００７）、網点率決定部９０１により決定された網点率のすべてについて、ステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理を繰り返す（ステップＳ１００８）。

網点率決定部９０１により決定された網点率のすべてについての処理が終了すると、階調補正値算出部９０６が、メモリ９０５に記憶されている網点率と画像濃度との関係から、階調補正値ｐを算出する（ステップＳ１００９）。

次いで、階調補正曲線設定部９０７が、階調補正情報設定手段として、階調補正値算出部９０６により算出された階調補正値ｐより階調補正曲線を設定する（ステップＳ１０１０）。

このようにして、階調補正演算部１０４は、画像処理条件の一つとして使用可能な階調補正曲線を演算する。

このような画像処理装置において、階調補正曲線を取得する際には、測定対象となる記録媒体として、何も画像が形成されていない状態のものを使用し、その周波数特性を周波数特性測定部１０１に測定させる。そして、ドット濃度分布算出部１０３及び階調補正演算部１０４による処理を経て階調補正曲線が取得される。このような階調補正曲線は、図１７に示すように、入力画像に対する画像処理の際に使用され、記録媒体に適した階調補正が可能となる。なお、周波数特性の測定に際して、測定対象の記録媒体の何も記録されていない部位を用いてもよい。このように、記録媒体上でのパターン光の鮮明度合いをもとに、記録媒体の周波数特性が測定される。

このような第１の実施形態によれば、記録媒体の周波数特性を測定することで、記録媒体に応じたドット濃度を作成することが可能になり、作成したドット濃度を用いることで記録媒体に適した階調補正を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、記録媒体にドットを記録した際のドット情報を予め保持しておき、階調補正に使用することとしている。第２の実施形態では、記録媒体の種類、及び各記録媒体に対応するドット情報を予め保持しておき、記録媒体の種類に応じて階調補正に使用するドット情報を選択する。図１８は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理装置には、記録媒体種類判別部１８０１、及びドット情報選択部１８０３が設けられている。また、ドット情報格納メモリ１０２に代えて、ドット情報格納メモリ１８０２が設けられている。他の構成は、第１の実施形態と同様である。

記録媒体種類判別部１８０１は、記録媒体の種類を判別する。この判別には、例えばメディアセンサが用いられる。メディアセンサは、例えば特許文献１に記載されている。また、この判別に際して、ユーザインターフェースを介して設定される情報を利用してもよい。記録媒体の種類としては、普通紙、光沢紙、及びマット紙等が挙げられる。

ドット情報格納メモリ１８０２は、図１９に示すように、記録媒体の種類とドット情報との対応関係を示す情報を保持している。例えば、図１９に示すドット情報としては、図２０に示すように、ドットの径（大きさ）及び濃度が異なるものが含まれる。

ドット情報選択部１８０３は、ドット情報格納メモリ１８０２を参照し、入力された記録媒体の種類に対応するドット情報を選択する。

このような第２の実施形態では、ドット情報選択部１８０３により記録媒体の種類に応じて選択されたドット情報がドット濃度分布算出部１０３に与えられる。そして、ドット濃度分布算出部１０３が、このドット情報及び周波数特性測定部１０１により取得された周波数特性に基づいてドット濃度の分布を算出する。従って、第２の実施形態によれば、実際に各記録媒体上にドットを記録した際のドット情報を用いた階調補正が可能になる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１及び第２の実施形態では、階調補正のために、予め保持しているドット情報、及び測定した記録媒体の周波数特性から、記録媒体にドットを記録した際のドット濃度を算出している。第３の実施形態では、記録したドットの濃度を測定することによりドット情報を取得する。図２１は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この画像処理装置には、ドット記録部２１０１、ドット濃度取得部２１０２、及びドット情報算出部２１０３が設けられている。また、第１の実施形態とは異なり、ドット情報格納メモリ１０２は設けられていない。他の構成は、第１の実施形態と同様である。本実施形態では、ドット記録部２１０１が階調補正情報作成条件作成手段に相当し、ドット情報算出部２１０３が階調補正情報作成条件変更手段に相当する。

ドット記録部２１０１は、記録媒体Ａ上にドットを記録する。ドット記録部２１０１として、例えば画像出力装置であるインクジェットプリンタが用いられる。この場合、ドット記録部２１０１は、例えば記録媒体Ａ上に１ドットを記録する。

ドット濃度取得部２１０２は、ドット記録部２１０１により記録されたドットの反射画像を、受光素子（例えば、ＣＣＤ素子）等を用いて取得し、この反射画像の画素値と濃度との関係から記録ドット濃度を算出する。記録ドット濃度は、インク（記録材料）の特性に関連している。

ドット情報算出部２１０３は、ドット濃度取得部２１０２により取得された記録ドット濃度からドット情報を算出する。図２２は、ドット情報算出部２１０３の構成を示すブロック図である。このドット情報算出部２１０３には、フーリエ変換部２２０１、記録ドット濃度分布算出部２２０２、及び逆フーリエ変換部２２０３が設けられている。

フーリエ変換部２２０１は、ドット濃度取得部２１０２により取得された記録ドット濃度をｄ₁（ｉ，ｊ）とし、次の式（９）に示すフーリエ変換を行う。
Ｄ₁（ｕ，ｖ）＝ＦＦＴ（ｄ₁（ｉ，ｊ））・・・（９）

記録ドット濃度分布算出部２２０２は、フーリエ変換部２２０１により得られたＤ₁（ｕ，ｖ）に対し、次の式（１０）で表わす演算を行うことにより、記録媒体Ａの周波数特性ＭＴＦ_Aの影響をキャンセルする。
Ｄ（ｕ，ｖ）＝Ｄ₁（ｕ，ｖ）／ＭＴＦ_A（ｕ，ｖ）・・・（１０）

逆フーリエ変換部２２０３は、記録ドット濃度分布算出部２２０２により得られたＤ（ｕ，ｖ）に対し、次の式（１１）で表わす逆フーリエ変換を行うことにより、ドット情報を算出する。このドット情報は記録媒体Ａの周波数特性の影響を含まない値となる。
ｄ（ｉ，ｊ）＝ＦＦＴ^-1（Ｄ（ｕ，ｖ））・・・（１１）

これらのドット記録部２１０１、ドット濃度取得部２１０２、及びドット情報算出部２１０３の処理により、ドット情報を取得することができる。

このような第３の実施形態では、ドット情報算出部２１０３により算出されたドット情報がドット濃度分布算出部１０３に与えられる。そして、ドット濃度分布算出部１０３が、このドット情報及び周波数特性測定部１０１により取得された実際に記録を行う対象である記録媒体Ｂの周波数特性に基づいてドット濃度の分布を算出する。従って、実際に記録媒体上にドットを記録したときのドット情報を用いた階調補正曲線を算出できる。なお、記録媒体Ａ及び記録媒体Ｂが同一であっても、相違するものであってもよい。

なお、第１〜第３の実施形態では、階調補正をするために１ドットの濃度分布を使用している。しかし、実際にドットを記録するときには複数のドットが互いに隣接して記録されたり、ドット同士が重なり合って記録されたりすることがある。このため、１ドットの濃度分布を用いただけでは精度よく階調補正値を算出できない可能性もある。例えば、２値画像作成部９０２において、図２３に示すような２値画像が作成されることもある。つまり、領域Ａでドットが重なり合い、領域Ｂでドットが隣接することがある。そこで、このような２値画像が作成されることを想定しておき、重なり合っているドット（図２４（ａ））及び隣接しているドット（図２４（ｂ））のドット情報を保持しておくことが好ましい。

また、２値画像内で現れる２値のパターンを予め想定し、ドット情報を保持してもよい。例えば、２×２の２値画像では、図２５（ａ）〜（ｃ）に示すような２値のパターンが想定されるので、各々に対して図２６（ａ）〜（ｃ）に示すドット情報を保持してもよい。

また、第１及び第２の実施形態で用いるドット情報、第３の実施形態で測定するドット濃度は、図２４又は図２６に示すようなドットのものでも可能であり、１ドットに限定する必要はない。複数のドット情報を保持することにより、実際に記録媒体上に記録されるドット配置の再現が可能になり、精度よく階調補正値を算出できるようになる。

ここで、周波数特性測定部１０１の他の例について説明する。上述の例では、記録媒体上に照射する光のパターンによって、記録媒体の周波数特性を測定しているが、この例では、記録媒体に記録したパターンを用いて記録媒体の周波数特性を測定する。図２７は、周波数特性測定部１０１の他の例の構成を示すブロック図である。この周波数特性測定部１０１では、スリット板が設けられていない。このため、投光部２０１からの光が記録媒体に一様に照射される。他の構成は、上述の例と同様である。

このような周波数特性測定部１０１を備えた画像処理装置を用いる場合には、画像形成装置等を用いて色材を記録媒体上に形成し、任意のパターンを予め記録しておく。また、形成する色材及び記録バターンについては、周波数特性の測定の際に用いるものとして、専用のものを予め決めておき、決められたものに従って測定する。記録媒体上へのパターンの形成には、最終的に画像を記録する画像形成装置を用いてもよく、他の画像形成装置を用いてもよい。記録パターンの一例を図２８に示す。受光部２０２は、この記録パターンの像を撮影する。記録媒体上での記録パターンの鮮明度合いをもとに、記録媒体の周波数特性を測定することになる。

このような周波数特性測定部１０１を備えた画像処理装置では、記録媒体に記録したパターンに基づいて周波数特性を測定するため、実際に記録媒体上に記録したときと同等の条件下で周波数特性を測定することができる。

なお、これらの実施形態では、ドット濃度を用いた階調補正処理を行っているが、ドット濃度に代えてドットの反射率を用いることもできる。また、分光のドット濃度、分光のドット反射率、及びドットの明度を用いることも可能である。従って、カラーの色材を使用する場合にも階調補正が可能である。また、階調補正の指標となる目標階調の設定は、ユーザインターフェース（ＵＩ）を介してユーザに選択させてもよい。

また、階調補正処理について先に述べた課題は、電子写真方式及び昇華型のプリンタ等の画像形成装置においても同様であり、これらの実施形態によりこの課題を解決することができる。従って、本発明は、インクジェットプリンタの他に、電子写真方式のプリンタ及び昇華型のプリンタ等に適用することもできる

なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記の印刷処理用のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 周波数特性測定部１０１の構成を示すブロック図である。 スリット板におけるスリットのパターンの例を示す図である。 水平方向及び垂直方向に関する平均画像の例を示す図である。 周波数特性の例を示す図である。 ドット濃度分布算出部１０３の構成を示すブロック図である。 基本ドットの濃度分布を示す図である。 ドット濃度分布算出部１０３により得られるドット濃度の分布を示す図である。 階調補正演算部１０４の構成をブロック図である。 階調補正演算部１０４の動作を示すフローチャートである。 網点率が８％の場合の２値画像の例を示す図である。 図１１に示す２値画像から得られる濃度分布を示す図である。 メモリ９０５の記憶内容を示す図である。 網点率と画像濃度との関係を示すグラフである。 階調補正値ｐを示す図である。 階調補正曲線の設定方法を示す図である。 階調補正曲線の使用例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 記録媒体の種類とドット情報との対応関係を示す図である。 図１９に示すドット情報の例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 ドット情報算出部２１０３の構成を示すブロック図である。 ２値画像の例を示す図である。 図２３の例に対して保持しておくことが好ましいドット情報の例を示す図である。 ２×２の２値画像の例を示す図である。 図２５の例に対して保持しておくことが好ましいドット情報の例を示す図である。 周波数特性測定部１０１の他の例の構成を示すブロック図である。 記録パターンの一例を示す図である。

符号の説明

１０１：周波数特性測定部
１０２：ドット情報格納メモリ
１０３：ドット濃度分布算出部
１０４：階調補正演算部
２０１：投光部
２０２：受光部
２０３：平均画像作成部
２０４：フーリエ変換部
１８０１：記録媒体種類判別部
１８０２：ドット情報格納メモリ
１８０３：ドット情報選択部
２１０１：ドット記録部
２１０２：ドット濃度取得部
２１０３：ドット情報算出部

Claims (14)

1. 記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、
   記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出手段と、
   前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、階調補正情報を作成する階調補正情報作成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記周波数特性測定手段は、前記記録媒体の周波数特性として、当該記録媒体の空間周波数特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記周波数特性測定手段は、前記記録媒体の周波数特性として、当該記録媒体の２次元の空間周波数特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記周波数特性測定手段は、前記記録媒体に所定のパターンの光を照射し、その反射光を受光して、当該記録媒体の周波数特性を測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記階調補正情報作成手段は、
   階調補正情報作成条件を作成する階調補正情報作成条件作成手段と、
   前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、前記階調補正情報作成条件を変更する階調補正情報作成条件変更手段と、
   前記階調補正情報作成条件に基づき階調補正情報を作成する階調補正情報設定手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記階調補正情報作成条件は、前記記録媒体への記録に用いられる記録材料の特性に関連していることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記記録材料の特性は、当該記録材料の前記記録媒体上での大きさを含むことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記記録材料の特性は、当該記録材料の前記記録媒体上での濃度を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像処理装置。
9. 前記記録材料の特性は、当該記録材料の前記記録媒体上での反射率を含むことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記記録材料の特性は、当該記録材料の前記記録媒体上での明度を含むことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定ステップと、
    記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出ステップと、
    前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、階調補正情報を作成する階調補正情報作成ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
12. 記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定ステップと、
    記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出ステップと、
    階調補正情報作成条件を作成する階調補正情報作成条件作成ステップと、
    前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、前記階調補正情報作成条件を変更する階調補正情報作成条件変更ステップと、
    前記階調補正情報作成条件に基づき階調補正情報を作成する階調補正情報作成ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
13. コンピュータに、
    記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定ステップと、
    記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出ステップと、
    前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、階調補正情報を作成する階調補正情報作成ステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
14. コンピュータに、
    記録媒体に対して照射された光の反射光から、当該記録媒体の周波数特性を測定する周波数特性測定ステップと、
    記憶媒体の周波数特性の影響を受けていないドットの濃度分布を示すドット情報と、前記測定された周波数特性とから、前記記録媒体上でのドット濃度分布を算出する算出ステップと、
    階調補正情報作成条件を作成する階調補正情報作成条件作成ステップと、
    前記記録媒体上でのドット濃度分布に基づいた画像の平均濃度を求めることで、前記階調補正情報作成条件を変更する階調補正情報作成条件変更ステップと、
    前記階調補正情報作成条件に基づき階調補正情報を作成する階調補正情報作成ステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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