JP5962239B2 - 測色装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、測色装置、画像形成装置およびプログラムに関する。

プリンタなどの画像形成装置では、機器固有の特性による出力のばらつきを抑制して入力に対する出力の再現性を高めるために、カラーマネジメントと呼ばれる処理が行われる。カラーマネジメントは、例えば以下の手法で行われる。まず、基準色の色票（パッチ）の画像を画像形成装置により実際に出力し（以下、画像形成装置が画像として出力したパッチを「パッチ画像」という。）、このパッチ画像を測色装置により測色する。そして、測色したパッチ画像の測色値と、対応する基準色の標準色空間における表色値との差分に基づいて色変換パラメータを生成し、この色変換パラメータを画像形成装置に設定する。その後、画像形成装置は、入力した画像データに応じた画像を出力する際に、設定した色変換パラメータに基づいて、入力した画像データに対して色変換を行い、色変換を行った後の画像データに基づいて画像を出力する。これにより、画像形成装置は、機器固有の特性による出力のばらつきが抑制された再現性の高い画像出力を行うことができる。

以上のようなカラーマネジメントにおいて、パッチ画像を測色する測色装置としては、分光測色器が広く用いられている。分光測色器は、波長ごとの分光反射率が得られるため高精度の測色を行うことができる。しかしながら、分光測色器は多数のセンサを搭載した高価な装置であるため、より安価な装置を用いて高精度の測色を行えるようにすることが要望されている。

測色を安価に実現する方法の一例として、イメージセンサを備える撮像装置により測色対象を被写体として撮像し、撮像により得られる被写体のＲＧＢ値を標準色空間における表色値に変換することが挙げられる。例えば、特許文献１には、測色対象となる被写体の近くに被写体の比較対象となる基準色票を置き、被写体と基準色票とをカラービデオカメラにより同時に撮像して、撮像により得られる基準色票のＲＧＢデータを用いて被写体のＲＧＢデータを補正した上で、被写体のＲＧＢデータを標準色空間における表色値に変換するという技術が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、被写体と光源とカラービデオカメラとの位置関係を保つことが難しく、撮像のたびに撮像条件が変動してしまって、精度のよい測色を行えない虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、精度のよい測色を行うことができる測色装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る測色装置は、撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、前記撮像範囲を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成するとともに、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する生成手段と、前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が前記基準チャートとともに測色対象を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、補正された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データに基づいて、前記測色対象の測色値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を出力する画像出力手段と、前記画像出力手段が出力した出力画像を測色する測色手段と、を備え、前記測色手段は、撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、前記撮像範囲を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成するとともに、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する生成手段と、前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が前記基準チャートとともに前記出力画像を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記出力画像の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、補正された前記基準チャートおよび前記出力画像の画像データに基づいて、前記出力画像の測色値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、前記撮像範囲を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、第１の補正データおよび第２の補正データを記憶する記憶手段と、前記撮像手段が前記基準チャートとともに測色対象を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、補正された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データに基づいて、前記測色対象の測色値を算出する算出手段と、を備えた測色装置を制御するコンピュータに、第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成する機能と、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する機能と、前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを前記記憶手段に記憶させる機能と、を実現させる。

本発明によれば、基準チャートおよび測色対象を撮像することで得られる画像データを正しく補正して、精度のよい測色を行うことができるという効果を奏する。

図１は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。 図２は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。 図３は、キャリッジに搭載される記録ヘッドの配置例を説明する図である。 図４−１は、測色カメラの縦断面図（図４−２中のＸ１−Ｘ１線断面図）である。 図４−２は、測色カメラの内部を透視して示す上面図である。 図４−３は、筐体の底面部を図４−１中のＸ２方向から見た平面図である。 図５は、基準チャートの具体例を示す図である。 図６は、画像形成装置の制御機構の概略構成を示すブロック図である。 図７は、測色装置の制御機構の一構成例を示すブロック図である。 図８は、基準チャートに含まれるグレースケールのパッチ列を拡大して示す図である。 図９は、一定の光量で照明されたグレースケールのパッチ列の各パッチのＲＧＢ値を示す図である。 図１０は、図９に示す各パッチのＲＧＢ値を目標値にするための補正データを示す図である。 図１１は、図１０に示す補正データを用いて補正された各パッチのＲＧＢ値を示す図である。 図１２は、補正データ生成部が生成する第１の補正データおよび第２の補正データの概略図である。 図１３は、第１の光量を決定する処理の手順を示すフローチャートである。 図１４は、第２の光量を決定する処理の手順を示すフローチャートである。 図１５は、センサユニットが基準チャートと測色対象のパッチ画像とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。 図１６は、パッチ画像の測色方法の具体例を説明する図である。 図１７は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値との変換を行う変換式を示す図である。 図１８は、パッチ画像の測色の手順を示すフローチャートである。 図１９は、パッチ画像の測色の手順の変形例を示すフローチャートである。 図２０は、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値に対応するＲＧＢ値を特定する方法を説明する図である。 図２１は、センサユニットが基準チャートとテストパターンとを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。 図２２は、画像の主走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。 図２３は、画像の主走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。 図２４は、画像の副走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。 図２５は、センサユニットが基準チャートとテストパターンとを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。 図２６は、第１変形例の測色カメラの縦断面図である。 図２７は、第２変形例の測色カメラの縦断面図である。 図２８は、第３変形例の測色カメラの縦断面図である。 図２９は、第４変形例の測色カメラの縦断面図である。 図３０−１は、第５変形例の測色カメラの縦断面図である。 図３０−２は、第５変形例の測色カメラにおける筐体の底面部を図３０−１中のＸ３方向から見た平面図である。 図３１は、第６変形例の測色カメラの縦断面図である。 図３２は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。 図３３は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。 図３４は、測色処理の概要を説明する図である。 図３５は、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。 図３６は、初期基準ＲＧＢ値と測色時基準ＲＧＢ値との関係を示す図である。 図３７は、基本測色処理を説明する図である。 図３８は、基本測色処理を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る測色装置、画像形成装置およびプログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した画像形成装置の一例としてインクジェットプリンタを例示するが、本発明は、記録媒体に画像を出力する様々なタイプの画像形成装置に対して広く適用可能である。

＜画像形成装置の機械的構成＞
まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の内部の機械的構成を示す上面図、図３は、キャリッジ５に搭載される記録ヘッド６の配置例を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動して、副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される記録媒体Ｐに対して画像を形成するキャリッジ５を備える。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる。

キャリッジ５には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド６ｙ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド６ｍ、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド６ｃ、およびブラック（Ｂｋ）インクを吐出する複数の記録ヘッド６ｋ（以下、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称する場合は、記録ヘッド６という。）が搭載されている。記録ヘッド６は、その吐出面（ノズル面）が下方（記録媒体Ｐ側）に向くように、キャリッジ５に搭載されている。

記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、画像形成装置１００内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクが供給される。

キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ５は、主走査モータ８の駆動によりタイミングベルト１１が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の主走査方向の移動は、例えば図２に示すように、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ４１がエンコーダシート４０のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構２１を備える。維持機構２１は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。

記録ヘッド６の吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン板２２が設けられている。プラテン板２２は、記録ヘッド６から記録媒体Ｐ上にインクを吐出する際に、記録媒体Ｐを支持するためのものである。本実施形態に係る画像形成装置１００は、キャリッジ５の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン板２２は、複数の板状部材を主走査方向（キャリッジ５の移動方向）に繋いで構成している。記録媒体Ｐは、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン板２２上を、副走査方向に間欠的に搬送される。

記録ヘッド６は、複数のノズル列を備えており、プラテン板２２上を搬送される記録媒体Ｐ上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体Ｐに画像を形成する。本実施形態では、キャリッジ５の１回の走査で記録媒体Ｐに形成できる画像の幅を多く確保するため、図３に示すように、キャリッジ５に、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６とを搭載している。また、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド６ｋは、カラーのインクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃの２倍の数だけキャリッジ５に搭載している。また、記録ヘッド６ｙ，６ｍは左右に分離して配置されている。これは、キャリッジ５の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図３に示す記録ヘッド６の配列は一例であり、図３に示す配列に限定されるものではない。

本実施形態に係る画像形成装置１００を構成する上記の各構成要素は、外装体１の内部に配置されている。外装体１にはカバー部材２が開閉可能に設けられている。画像形成装置１００のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材２を開けることにより、外装体１の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体Ｐを副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体Ｐの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン板２２上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、記録媒体Ｐに画像を形成する。

特に、画像形成装置１００の出力特性を調整するためのキャリブレーションを実施する場合には、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン板２２上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、記録媒体Ｐに測色対象となるパッチ画像２００を形成する。パッチ画像２００は、基準色のパッチを画像形成装置１００が出力することで得られる画像であり、画像形成装置１００の出力特性を反映している。したがって、パッチ画像２００の測色値とそれに対応する基準色の標準色空間における表色値との差分に基づいて色変換パラメータを生成し、この色変換パラメータを用いて色変換を行った後の画像データに基づいて画像を出力することで、画像形成装置１００は再現性の高い画像を出力することができる。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体Ｐに出力したパッチ画像２００を測色するための測色装置を備える。測色装置は、画像形成装置１００により記録媒体Ｐに形成された測色対象のパッチ画像２００を被写体とし、このパッチ画像２００と後述する基準チャート４００とを同時に撮像する測色カメラ４２を備える。測色装置は、測色カメラ４２の撮像によって得られるパッチ画像２００および基準チャート４００の画像データに基づいて、パッチ画像２００の測色値を算出する。なお、この測色装置は、パッチ画像２００の測色値を算出する機能だけでなく、測色カメラ４２の撮像によって得られる画像データを用いて、画像形成装置１００が出力する画像の位置ずれ量を算出する機能も備える。

測色カメラ４２は、図２に示すように、キャリッジ５に対して固定されて設けられ、キャリッジ５と一体となって主走査方向に往復移動する。そして、測色カメラ４２は、記録媒体Ｐに形成された画像（パッチ画像２００の測色時は測色対象となるパッチ画像２００）を被写体とし、この被写体と対向する位置に移動したときに、被写体とその比較対象となる基準チャート４００とを同時に撮像する。なお、ここでの同時に撮像とは、被写体と基準チャート４００とを含む１フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、１フレーム内に被写体と基準チャート４００とを含む画像データを取得すれば、被写体と基準チャート４００とを同時に撮像したことになる。

＜測色カメラの具体例＞
次に、図４−１乃至図４−３を参照しながら、測色カメラ４２の具体例について詳細に説明する。図４−１乃至図４−３は、測色カメラ４２の具体例を示す図であり、図４−１は、測色カメラ４２の縦断面図（図４−２中のＸ１−Ｘ１線断面図）、図４−２は、測色カメラ４２の内部を透視して示す上面図、図４−３は、筐体の底面部を図４−１中のＸ２方向から見た平面図である。

測色カメラ４２は、枠体４２２と基板４２３とを組み合わせて構成された筐体４２１を備える。枠体４２２は、筐体４２１の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板４２３は、枠体４２２の開放端を閉塞して筐体４２１の上面を構成するように、締結部材４２４によって枠体４２２に締結され、枠体４２２と一体化されている。

筐体４２１は、その底面部４２１ａが所定の間隙ｄを介してプラテン板２２上の記録媒体Ｐと対向するように、キャリッジ５に固定される。記録媒体Ｐと対向する筐体４２１の底面部４２１ａには、記録媒体Ｐに形成された被写体（パッチ画像２００）を筐体４２１の内部から撮影可能にするための開口部４２５が設けられている。

筐体４２１の内部には、画像を撮像するセンサユニット４３０が設けられている。センサユニット４３０は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの２次元イメージセンサ４３１と、センサユニット４３０の撮像範囲の光学像を２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に結像する結像レンズ４３２とを備える。２次元イメージセンサ４３１は、センサ面が筐体４２１の底面部４２１ａ側に向くように、例えば、基板４２３の内面（部品実装面）に実装されている。結像レンズ４３２は、その光学特性に応じて定められる位置関係を保つように２次元イメージセンサ４３１に対して位置決めされた状態で固定されている。

筐体４２１の底面部４２１ａのセンサユニット４３０と対向する内面側には、底面部４２１ａに設けられた開口部４２５と隣り合うようにして、基準チャート４００が形成されたチャート板４１０が配置されている。チャート板４１０は、例えば、基準チャート４００が形成された面とは逆側の面を接着面として、筐体４２１の底面部４２１ａの内面側に接着材などにより接着され、筐体４２１に対して固定された状態で保持されている。基準チャート４００は、被写体（パッチ画像２００）の比較対象として、センサユニット４３０により被写体（パッチ画像２００）とともに撮像されるものである。つまり、センサユニット４３０は、筐体４２１の底面４２１ａに設けられた開口部４２５を介して筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）を撮像すると同時に、筐体４２１の底面４２１ａの内面側に配置されたチャート板４１０上の基準チャート４００を撮像する。なお、基準チャート４００の詳細については後述する。

また、筐体４２１の内部には、光路長変更部材４４０が配置されている。光路長変更部材４４０は、光を透過する屈折率ｎ（ｎは任意の数）の光学素子である。光路長変更部材４４０は、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）とセンサユニット４３０との間の光路中に配置され、被写体（パッチ画像２００）の光学像の結像面を基準チャート４００の光学像の結像面に近づける機能を持つ。つまり、本実施形態の測色カメラ４２では、被写体（パッチ画像２００）とセンサユニット４３０との間の光路中に光路長変更部材４４０を配置することによって、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）の光学像の結像面と、筐体４２１の内部の基準チャート４００の結像面とを、ともにセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に合わせるようにしている。なお、図４−１では、光路長変更部材４４０を筐体４２１の底面部４２１ａ上に載置した例を図示しているが、光路長変更部材４４０は必ずしも底面部４２１ａ上に載置する必要はなく、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）とセンサユニット４３０との間の光路中に配置されていればよい。

光路長変更部材４４０を光が通過すると、光路長変更部材４４０の屈折率ｎに応じて光路長が延び、画像が浮き上がって見える。画像の浮上がり量Ｃは、光路長変更部材４４０の光軸方向の長さをＬｐとすると、以下の式で求めることができる。
Ｃ＝Ｌｐ（１−１／ｎ）

また、センサユニット４３０の結像レンズ４３２の主点と基準チャート４００との間の距離をＬｃとすると、結像レンズ４３２の主点と光路長変更部材４４０を透過する光学像の前側焦点面（撮像面）との間の距離Ｌは、以下の式で求めることができる。
Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１−１／ｎ）

ここで、光路長変更部材４４０の屈折率ｎを１．５とした場合、Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１／３）となり、光路長変更部材４４０を透過する光学像の光路長を光路長変更部材４４０の光軸方向の長さＬｐの約１／３だけ長くすることができる。この場合、例えばＬｐ＝９［ｍｍ］とすれば、Ｌ＝Ｌｃ＋３［ｍｍ］となるので、センサユニット４３０から基準チャート４００までの距離と被写体（パッチ画像２００）までの距離との差が３ｍｍとなる状態で撮像すれば、基準チャート４００の光学像の後側焦点面（結像面）と、被写体（パッチ画像２００）の光学像の後側焦点面（結像面）とを、ともにセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１のセンサ面に合わせることができる。

また、筐体４２１の内部には、センサユニット４３０が被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを同時に撮像する際に、これら被写体（パッチ画像２００）および基準チャート４００を照明する照明光源４２６が設けられている。照明光源４２６としては、例えばＬＥＤが用いられる。本実施形態においては、照明光源４２６として２つのＬＥＤを用いる。照明光源４２６として用いるこれら２つのＬＥＤは、例えば、センサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１とともに、基板４２３の内面に実装される。ただし、照明光源４２６は、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板４２３に直接実装されていなくてもよい。

また、本実施形態では、図４−２に示すように、照明光源４２６として用いる２つのＬＥＤを基板４２３側から筐体４２１の底面部４２１ａ側に垂直に見下ろしたときの底面部４２１ａ上の投影位置が、開口部４２５と基準チャート４００との間の領域内となり、且つ、センサユニット４３０を中心として対称となる位置となるように、これら２つのＬＥＤが配置されている。換言すると、照明光源４２６として用いる２つのＬＥＤを結ぶ線がセンサユニット４３０の結像レンズ４３２の中心を通り、且つ、この２つのＬＥＤを結ぶ線に対して線対称となる位置に、筐体４２１の底面部４２１ａに設けられた開口部４２５と基準チャート４００とが配置される。照明光源４２６として用いる２つのＬＥＤをこのように配置することにより、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを、概ね同一の条件にて照明することができる。

ところで、筐体４２１の内部に配置された基準チャート４００と同一の照明条件により筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）を照明するには、センサユニット４３０による撮像時に外光が被写体（パッチ画像２００）に当たらないようにして、照明光源４２６からの照明光のみで被写体（パッチ画像２００）を照明する必要がある。被写体（パッチ画像２００）に外光が当たらないようにするには、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体Ｐとの間の間隙ｄを小さくし、被写体（パッチ画像２００）に向かう外光が筐体４２１によって遮られるようにすることが有効である。ただし、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体Ｐとの間の間隙ｄを小さくしすぎると、記録媒体Ｐが筐体４２１の底面部４２１ａに接触してしまい、画像の撮像を適切に行えなくなる虞がある。そこで、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体Ｐとの間の間隙ｄは、記録媒体Ｐの平面性を考慮して、記録媒体Ｐが筐体４２１の底面部４２１ａに接触しない範囲で小さな値に設定することが望ましい。例えば、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体Ｐとの間の間隙ｄを１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定すれば、記録媒体Ｐが筐体４２１の底面部４２１ａに接触することなく、記録媒体Ｐに形成された被写体（パッチ画像２００）に外光が当たることを有効に防止できる。

なお、照明光源４２６からの照明光を被写体（パッチ画像２００）に適切に照射するには、筐体４２１の底面部４２１ａに設けた開口部４２５の大きさを被写体（パッチ画像２００）よりも大きくし、開口部４２５の端縁で照明光が遮られることで生じる影が被写体（パッチ画像２００）に映り込まないようにすることが望ましい。

＜基準チャートの具体例＞
次に、図５を参照しながら、測色カメラ４２の筐体４２１の内部に配置されるチャート板４１０上の基準チャート４００について詳細に説明する。図５は、基準チャート４００の具体例を示す図である。

図５に示す基準チャート４００は、測色用のパッチを配列した測色用の複数の基準パッチ列４０１〜４０４、ドット径計測用パターン列４０６、距離計測用ライン４０５およびチャート位置特定用マーカ４０７を有する。

基準パッチ列４０１〜４０４は、ＹＭＣの１次色のパッチを階調順に配列したパッチ列４０１と、ＲＧＢの２次色のパッチを階調順に配列したパッチ列４０２と、グレースケールのパッチを階調順に配列したパッチ列（無彩色の階調パターン）４０３と、３次色のパッチを配列したパッチ列４０４と、を含む。ドット径計測用パターン列４０６は、大きさが異なる円形パターンを大きさ順に配列された幾何学形状測定用のパターン列である。

距離計測用ライン４０５は、複数の基準パッチ列４０１〜４０４やドット径計測用パターン列４０６を囲む矩形の枠線として形成されている。チャート位置特定用マーカ４０７は、距離計測用ライン４０５の四隅の位置に設けられていて、各パッチ位置を特定するためのマーカである。測色カメラ４２の撮像により得られる基準チャート４００の画像データから、距離計測用ライン４０５とその四隅のチャート位置特定用マーカ４０７を特定することで、基準チャート４００の位置及び各パターンの位置を特定することができる。

測色用の基準パッチ列４０１〜４０４を構成する各パッチは、測色カメラ４２が撮像を行う際の撮像条件を反映した色味の基準として用いられる。

なお、基準チャート４００に配置されている測色用の基準パッチ列４０１〜４０４の構成は、図５に示す配置例に限定されるものではなく、任意のパッチ列を用いることができる。例えば、可能な限り色範囲を広く特定することのできるパッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色のパッチ列４０１や、グレースケールのパッチ列４０３は、画像形成装置１００に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、基準チャート４００のＲＧＢの２次色のパッチ列４０２は、画像形成装置１００で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成されていてもよく、さらに、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。

基準チャート４００は、測色カメラ４２の筐体４２１の底面部４２１ａに、開口部４２５と隣り合うように配置されているため、センサユニット４３０によってパッチ画像２００などの被写体と同時に撮像することができる。

＜画像形成装置の制御機構の概略構成＞
次に、図６を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図６は、画像形成装置１００の制御機構の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００の制御機構は、上位ＣＰＵ１０７、ＲＯＭ１１８、ＲＡＭ１１９、主走査ドライバ１０９、記録ヘッドドライバ１１１、測色制御部５０、紙搬送部１１２、副走査ドライバ１１３、記録ヘッド６、エンコーダセンサ４１、および測色カメラ４２を備える。記録ヘッド６、エンコーダセンサ４１、および測色カメラ４２は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。

上位ＣＰＵ１０７は、記録媒体Ｐに形成する画像のデータや駆動制御信号（パルス信号）を各ドライバに供給し、画像形成装置１００の全体の制御を司る。具体的には、上位ＣＰＵ１０７は、主走査ドライバ１０９を介して、キャリッジ５の主走査方向の駆動を制御する。また、上位ＣＰＵ１０７は、記録ヘッドドライバ１１１を介して、記録ヘッド６によるインクの吐出タイミングを制御する。また、上位ＣＰＵ１０７は、副走査ドライバ１１３を介して、搬送ローラ１５や副走査モータ１７を含む紙搬送部１１２の駆動を制御する。

エンコーダセンサ４１は、エンコーダシート４０のマークを検知して得られるエンコーダ値を上位ＣＰＵ１０７に出力する。上位ＣＰＵ１０７は、エンコーダセンサ４１からのエンコーダ値を基に、主走査ドライバ１０９を介して、キャリッジ５の主走査方向の駆動を制御する。

測色カメラ４２は、上述したように、筐体４２１の内部に配置された基準チャート４００と、記録媒体Ｐに形成されたパッチ画像２００とをセンサユニット４３０で同時に撮像し、基準チャート４００およびパッチ画像２００の画像データを測色制御部５０に出力する。

測色制御部５０は、測色カメラ４２から取得した基準チャート４００の画像データとパッチ画像２００の画像データとに基づいて、パッチ画像２００の測色値（標準色空間における表色値）を算出する。測色制御部５０が算出したパッチ画像２００の測色値は、上位ＣＰＵ１０７に送られる。測色制御部５０は、測色カメラ４２とともに、本実施形態に係る測色装置を構成している。

また、測色制御部５０は、測色カメラ４２に対して各種設定信号やタイミング信号、光源駆動信号などを供給し、測色カメラ４２による画像の撮像を制御する。各種設定信号は、センサユニット４３０の動作モードを設定する信号や、シャッタスピード、ＡＧＣのゲインなどの撮像条件を設定する信号を含む。これら設定信号は、測色制御部５０が上位ＣＰＵ１０７から取得して、測色カメラ４２に供給する。また、タイミング信号は、センサユニット４３０による撮像のタイミングを制御する信号であり、光源駆動信号は、センサユニット４３０の撮像範囲を照明する照明光源４２６の駆動を制御する信号である。これらタイミング信号および光源駆動信号は、測色制御部５０が生成して、測色カメラ４２に供給する。

また、測色制御部５０は、測色カメラ４２において実施するガンマ補正（センサユニット４３０の明るさに対する感度のリニアリティを補償する補正）に用いる補正データとして、第１の光量の照明下での撮像により得られた画像データに対してガンマ補正を行う場合に用いる第１の補正データと、第１の光量よりも大きい第２の光量の照明下での撮像により得られた画像データに対してガンマ補正を行う場合に用いる第２の補正データとを生成し、測色カメラ４２に送る。なお、測色制御部５０および測色カメラ４２の具体的構成については、詳細を後述する。

ＲＯＭ１１８は、例えば、上位ＣＰＵ１０７で実行する処理手順等のプログラムや各種制御データなどを格納する。ＲＡＭ１１９は、上位ＣＰＵ１０７のワーキングメモリとして利用される。

＜測色装置の制御機構の構成＞
次に、図７を参照しながら、本実施形態に係る測色装置の制御機構について具体的に説明する。図７は、本実施形態に係る測色装置の制御機構の一構成例を示すブロック図である。

本実施形態に係る測色装置は、測色カメラ４２と測色制御部５０とを備える。測色カメラ４２は、上述したセンサユニット４３０と照明光源４２６とに加え、さらに、画像処理部４５と、インターフェース部４６と、補正データ記憶用メモリ（記憶手段）４７と、を備える。

画像処理部４５は、センサユニット４３０により撮像した画像データを処理するものであり、ＡＤ変換部４５１、シェーディング補正部４５２、ガンマ補正部（補正手段）４５３、および画像フォーマット変換部４５４を備える。

ＡＤ変換部４５１は、センサユニット４３０が出力するアナログ信号をＡＤ変換する。

シェーディング補正部４５２は、センサユニット４３０の撮像範囲に対する照明光源４２６からの照明の照度ムラに起因する画像データの誤差を補正する。

ガンマ補正部４５３は、補正データ記憶用メモリ４７に記憶されている第１の補正データまたは第２の補正データを用いて、センサユニット４３０の明るさに対する感度のリニアリティを補償するように、測色カメラ４２から取得された画像データを補正する。補正の対象となる画像データが第１の光量の照明下で撮像されたものであれば、ガンマ補正部４５３は、この画像データを第１の補正データを用いて補正する。また、補正の対象となる画像データが第２の光量の照明下で撮像されたものであれば、ガンマ補正部４５３は、この画像データを第２の補正データを用いて補正する。

画像フォーマット変換部４５４は、画像データを任意のフォーマットに変換する。

インターフェース部４６は、測色制御部５０から送られた各種設定信号、タイミング信号、光源駆動信号、第１の補正データおよび第２の補正データを測色カメラ４２が取得し、また、測色カメラ４２から測色制御部５０へ画像データを送るためのインターフェースである。

補正データ記憶用メモリ４７は、測色制御部５０からインターフェース部４６を介して取得された第１の補正データおよび第２の補正データを記憶するメモリである。この補正データ記憶用メモリ４７に記憶された第１の補正データおよび第２の補正データは、上述したように、ガンマ補正部４５３が、センサユニット４３０の撮像により得られる画像データに対して、センサユニット４３０の明るさに対する感度のリニアリティを補償するガンマ補正を行うために利用される。

測色制御部５０は、フレームメモリ５１と、補正データ生成部（生成手段）５２と、演算部５３と、タイミング信号発生部５４と、光源駆動制御部（光量制御手段）５５と、照明光量記憶用メモリ５６と、飽和判定部（判定手段）５７と、を備える。

フレームメモリ５１は、測色カメラ４２から送られた画像データを一時的に記憶するメモリである。

補正データ生成部５２は、測色カメラ４２の補正データ記憶用メモリ４７に記憶させる第１の補正データおよび第２の補正データを生成するものである。補正データ生成部５２は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサを備え、このプロセッサにより所定のプログラムを実行することによって、第１の生成部５２１、第２の生成部５２２、および記憶制御部５２３の各機能構成を実現する。なお、本実施形態では、補正データ生成部５２の第１の生成部５２１、第２の生成部５２２、および記憶制御部５２３をソフトウェアにより実現しているが、これら機能構成の一部または全部をＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの専用のハードウェアを用いて実現することも可能である。

第１の生成部５２１は、上述した第１の光量で照明された基準チャート４００を撮像することで得られる、グレースケールのパッチ列４０３などの濃度の異なる複数のパッチの画像データに基づいて、上述した第１の補正データを生成する。

第２の生成部５２２は、上述した第２の光量で照明された基準チャート４００を撮像することで得られる、グレースケールのパッチ列４０３などの濃度の異なる複数のパッチの画像データに基づいて、上述した第２の補正データを生成する。

記憶制御部５２３は、第１の生成部５２１により生成された第１の補正データと、第２の生成部５２２により生成された第２の補正データとを、測色カメラ４２の補正データ記憶用メモリ４７に記憶させる。なお、補正データ生成部５２による処理の具体例については、詳細を後述する。

演算部５３は、測色値算出部（算出手段）５３１と、位置ずれ量算出部５３２とを備える。

測色値算出部５３１は、測色カメラ４２のセンサユニット４３０が、筐体４２１の内部に配置された基準チャート４００と測色対象のパッチ画像２００とを同時に撮像したときに、この撮像によって得られるパッチ画像２００の画像データと、基準チャート４００の画像データとに基づいて、パッチ画像２００の測色値を算出する。測色値算出部５３１が算出したパッチ画像２００の測色値は、上位ＣＰＵ１０７へと送られる。なお、測色値算出部５３１による処理の具体例については、詳細を後述する。

位置ずれ量算出部５３２は、本実施形態に係る画像形成装置１００により記録媒体Ｐ上に所定の位置ずれ計測用の画像が出力され、測色カメラ４２のセンサユニット４３０が、筐体４２１の内部に配置された基準チャート４００と画像形成装置１００が出力した位置ずれ計測用の画像とを同時に撮像したときに、この撮像によって得られる位置ずれ計測用の画像の画像データと、基準チャート４００の画像データとに基づいて、画像形成装置１００が出力する画像の位置ずれ量を算出する。位置ずれ量算出部５３２が算出した画像の位置ずれ量は、上位ＣＰＵ１０７へと送られる。なお、位置ずれ量算出部５３２による処理の具体例については、詳細を後述する。

タイミング信号発生部５４は、測色カメラ４２のセンサユニット４３０による撮像のタイミングを制御するタイミング信号を発生して、測色カメラ４２に供給する。

光源駆動制御部５５は、測色カメラ４２の照明光源４２６を駆動するための光源駆動信号を生成して、測色カメラ４２に供給する。この光源駆動制御部５５は、センサユニット４３０の撮像範囲を照明する照明光源４２６の光量を制御する機能を持つ。例えば、画像形成装置１が出力した測色対象のパッチ画像２００を基準チャート４００とともにセンサユニット４３０で撮像する場合、光源駆動制御部５５は、上位ＣＰＵ１０７からパッチ画像２００の濃度を表す画像濃度情報を取得し、パッチ画像２００の濃度を予め定めた閾値と比較する。そして、パッチ画像２００の濃度が閾値以下の場合、光源駆動制御部５５は、照明光源４２６の光量が上述した第１の光量となるように照明光源４２６を駆動制御する。一方、パッチ画像２００の濃度が閾値を超えている場合は、光源駆動制御部５５は、照明光源４２６の光量が上述した第２の光量となるように照明光源４２６を駆動制御する。なお、照明光源４２６の光量は、照明光源４２６に供給する電流量を変えることで制御することができる。また、パッチ画像２００の濃度を表す画像濃度情報は、例えば、上位ＣＰＵ１０７が、パッチ画像２００として出力するパッチのＬ＊値に基づいて生成し、測色制御部５０の光源駆動制御部５５に送ればよい。

照明光量記憶用メモリ５６は、飽和判定部５７による処理により決定された第１の光量および第２の光量を記憶するメモリである。

飽和判定部５７は、光源駆動制御部５５の制御によって照明光源４２６の光量を変えながら、基準チャート４００に含まれるグレースケールのパッチ列４０３などの濃度の異なる複数のパッチのうち、最も濃度が低いパッチと最も濃度が高いパッチの画像データの飽和を判定する。具体的には、飽和判定部５７は、照明光源４２６の光量を基準値から徐々に低下させながら、最も濃度が低いパッチが飽和するか否かを判定する。そして、最も濃度が低いパッチが飽和しなくなる照明光源４２６の光量を探索し、その照明光源４２６の光量を第１の光量として照明光量記憶用メモリ５６に格納する。また、飽和判定部５７は、照明光源４２６の光量を基準値から徐々に上昇させながら、最も濃度が高いパッチが飽和するか否かを判定する。そして、最も濃度が高いパッチが飽和しなくなる照明光源４２６の光量を探索し、その照明光源４２６の光量を第２の光量として照明光量記憶用メモリ５６に格納する。

なお、本発明においては、濃度が低いパッチの画像データが、画像データの階調範囲の最大値を超える場合、つまり白つぶれが生じる場合と、逆に、濃度が高いパッチの画像データが、画像データの階調範囲の最小値未満となる場合、つまり黒つぶれが生じる場合との双方を、画像データが飽和するという。すなわち、本発明においては、画像データの階調範囲の最大値および最小値によって画像データの階調値が制限されている状態を、画像データが飽和していると定義する。

＜補正データ生成部による処理の具体例＞
次に、図８乃至図１２を参照しながら、測色制御部５０の補正データ生成部５２による処理の具体例について説明する。図８は、基準チャート４００に含まれるグレースケールのパッチ列４０３を拡大して示す図である。図９は、一定の光量で照明されたグレースケールのパッチ列４０３の各パッチのＲＧＢ値を示す図である。図１０は、図９に示す各パッチのＲＧＢ値を目標値にするための補正データを示す図である。図１１は、図１０に示す補正データを用いて補正された各パッチのＲＧＢ値を示す図である。図１２は、補正データ生成部５２が生成する第１の補正データおよび第２の補正データの概略図である。

図８に示すように、グレースケールのパッチ列４０３の各パッチに対して、最大濃度（最小明度）の黒のパッチから最小濃度（最大明度）の白のパッチに向かって順番に、パッチＮｏ１〜１２の番号を付す。そして、このパッチＮｏ１〜１２を横軸とし、所定の光量で照明された状態での撮像によって得られる各パッチのＲＧＢ値を縦軸に取ると、図９のようなグラフとなる。図９中の破線のグラフは、パッチＮｏ１〜１２の各パッチのＬ＊値を、画像データ（ＲＧＢ値）の階調範囲（ここでは８ビットデータの１〜２５６のうち１０〜２４０）に均等になるように正規化して求めた目標値を表すグラフである。各パッチのＲＧＢ値とこの目標値との差分を小さくする補正データが、上述したガンマ補正部４５３でのガンマ補正に用いる補正データである。なお、基準チャート４００の各パッチは、予めＬ＊ａ＊ｂ＊値が計測されているため、パッチＮｏ１〜１２の各パッチのＬ＊値は既知の値である。

パッチＮｏ１〜１２の各パッチはグレースケールのパッチ列４０３であるが、測色カメラ４２のセンサユニット４３０の分光感度特性や、照明光源４２６の分光特性などによって、各パッチのＲ値とＧ値とＢ値は一致せず、本例の場合、図９に示すように、Ｒ値やＢ値に比べてＢ値の値が高くなっている。そして、パッチＮｏ１０〜１２付近の低濃度領域では、図中の一点鎖線の枠で示すように、Ｂ値が飽和した状態となっている。一方、パッチＮｏ１，２付近の高濃度領域では、図中の二点鎖線の枠で示すように、Ｒ値やＧ値が飽和した状態となっている。

この図９に示すＲＧＢ値と目標値とから補正データを生成すると、図１０のような補正データが得られる。この図１０から分かるように、Ｂ値に対する補正データは、低濃度領域において急峻な立ち上がりが生じ、Ｒ値に対する補正データやＧ値に対する補正データは、高濃度領域において急峻な立ち下がりが生じている。そして、この図１０に示す補正データを用いて、センサユニット４３０の撮像によって得られる各パッチのＲＧＢ値をガンマ補正部４５３で補正すると、図１１に示すような結果となる。つまり、この図１１から分かるように、図中の一点鎖線の枠で示す低濃度領域においてＢ値が目標値から乖離し、図中の二点鎖線の枠で示す高濃度領域においてＲ値やＧ値が目標値から乖離し、ＲＧＢ値を正しく補正することができない。

そこで、本実施形態に係る測色装置では、補正データ生成部５２の第１の生成部５２１が、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和しない第１の光量の照明下で撮像されたパッチＮｏ１〜１２の各パッチのＲＧＢ値に基づいて、図１２（ａ）に示すような第１の補正データを生成する。この図１２（ａ）に示す補正データは、高濃度領域を除く領域、つまり中間濃度領域から低濃度領域において画像データを正しく補正できる補正データである。なお、図１２（ａ）では１つの補正データのみを図示しているが、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれに対してガンマ補正部４５３において個別に補正する場合は、第１生成部５２１は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれに対応する３つの第１の補正データを生成する。

また、本実施形態に係る測色装置では、補正データ生成部５２の第２の生成部５２２が、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和しない第２の光量の照明下で撮像されたパッチＮｏ１〜１２の各パッチのＲＧＢ値に基づいて、図１２（ｂ）に示すような第２の補正データを生成する。この図１２（ｂ）に示す補正データは、低濃度領域を除く領域、つまり中間濃度領域から高濃度領域において画像データを正しく補正できる補正データである。なお、図１２（ｂ）では１つの補正データのみを図示しているが、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれに対してガンマ補正部４５３において個別に補正する場合は、第２生成部５２２は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれに対応する３つの第２の補正データを生成する。

そして、本実施の形態に係る測色装置では、補正データ生成部５２の記憶制御部５２３が、これら第１の生成部５２１が生成した第１の補正データと、第２の生成部５２２が生成した第２の補正データを、測色カメラ４２の補正データ記憶用メモリ４７に記憶させる。

また、本実施形態に係る測色装置では、ガンマ補正部４５３が、第１の光量の照明下で撮像された測色対象のパッチ画像２００を含む画像データ（ＲＧＢ値）に対して補正を行う場合は、補正データ記憶用メモリ４７に記憶された第１の補正データを用いて補正を行う。また、ガンマ補正部４５３は、第２の光量の照明下で撮像された測色対象のパッチ画像２００を含む画像データ（ＲＧＢ値）に対して補正を行う場合は、補正データ記憶用メモリ４７に記憶された第２の補正データを用いて補正を行う。これにより、低濃度領域から高濃度領域の全域に亘って、測色対象のパッチ画像２００を含む画像データの補正を適正に行うことができる。

なお、測色対象のパッチ画像２００は、上述したように、当該パッチ画像２００の濃度が予め定めた閾値以下の場合に、光源駆動制御部５５による照明光源４２６の光量制御により、照明光量記憶用メモリ５６に記憶された第１の光量で照明された状態で、センサユニット４３０により撮像される。したがって、測色対象のパッチ画像２００を含む画像データに対して第１の補正データを用いた補正を行うことで高濃度領域側の画像データに誤差が生じていたとしても、パッチ画像２００の測色自体に影響はない。また、測色対象のパッチ画像２００は、当該パッチ画像２００の濃度が閾値を超える場合に、光源駆動制御部５５による照明光源４２６の光量制御により、照明光量記憶用メモリ５６に記憶された第２の光量で照明された状態で、センサユニット４３０により撮像される。したがって、測色対象のパッチ画像２００を含む画像データに対して第２の補正データを用いた補正を行うことで低濃度領域側の画像データに誤差が生じていたとしても、パッチ画像２００の測色自体に影響はない。

上述した例では、グレースケールのパッチ列４０３の各パッチを撮像して得られるＲＧＢ値のＲ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれについて、目標値との差を小さくする第１の補正データおよび第２の補正データを個別に生成している。そして、ガンマ補正部４５３において、測色対象のパッチ画像２００を含む画像データのＲ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれを、対応する第１の補正データまたは第２の補正データを用いて個別に補正するようにしている。したがって、ガンマ補正部４５３での補正によって、センサユニット４３０の分光感度特性や光源２４４の分光特性などに起因するＲ値、Ｇ値、Ｂ値のバランスの崩れも同時に補正することができる。つまり、ガンマ補正部４５３での補正によって、画像データのホワイトバランスも同時に補正することができるので、ホワイトバランス補正を別途行う手段を設ける必要はない。

なお、ホワイトバランス補正を別途行う手段を設ける場合は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値に対して共通の第１の補正データおよび第２の補正データを生成し、測色対象のパッチ画像２００を含む画像データに対して、１つの第１の補正データまたは第２の補正データを用いてガンマ補正を行えばよい。

また、上述した例では、グレースケールのパッチ列４０３の各パッチを撮像して得られるＲＧＢ値を用いて第１の補正データおよび第２の補正データを生成しているが、グレースケール以外のパッチのＲＧＢ値を用いて第１の補正データおよび第２の補正データを生成することもできる。例えば、ＲＧＢの２次色のパッチ列４０２のうち、Ｒのパッチ列のＲＧＢ値を用いてＲ値に対応する第１の補正データおよび第２の補正データを生成し、Ｇのパッチ列のＲＧＢ値を用いてＧ値に対応する第１の補正データおよび第２の補正データを生成し、Ｂのパッチ列のＲＧＢ値を用いてＢ値に対応する第１の補正データおよび第２の補正データを生成することができる。

＜飽和判定部による処理の具体例＞
次に、図１３および図１４を参照しながら、測色制御部５０の飽和判定部５７による処理の具体例について説明する。図１３は、飽和判定部５７が第１の光量を決定する処理の手順を示すフローチャートである。図１４は、飽和判定部５７が第２の光量を決定する処理の手順を示すフローチャートである。

まず、図１３に沿って、第１の光量を決定する処理を説明する。図１３のフローチャートの開始時には、照明光源４２６の光量は予め定められた基準の光量に設定されている。そして、まず基準の光量の照明下で、センサユニット４３０により、基準チャート４００を含む画像が撮像される（ステップＳ１０１）。

次に、飽和判定部５７が、ステップＳ１０１での撮像により得られる基準チャート４００の画像データを用い、パッチＮｏ１２のパッチ（濃度が最も低いパッチ）のＲＧＢ値が飽和しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。例えば、飽和判定部５７は、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が予め定めた第１閾値以上であり、且つ、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値とパッチＮｏ１１のパッチ（濃度が２番目に低いパッチ）のＲＧＢ値との差分が予め定めた第２閾値以下の場合に、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和していると判定する。

ステップＳ１０２でパッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和していると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、照明光源４２６の光量を予め定めた所定量だけ低下させる（ステップＳ１０３）。そして、ステップＳ１０１に戻り、所定量だけ低下した光量の照明下で、センサユニット４３０により、基準チャート４００を含む画像が撮像され、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和しているか否かが再度判定される。その後、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和していないと判定されるまで以上の処理が繰り返され、パッチＮｏ１２のパッチのＲＧＢ値が飽和していないと判定されると（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、そのときの照明光源４２６の光量が、第１の光量として照明光量記憶用メモリ５６に記憶される（ステップＳ１０４）。

次に、図１４に沿って、第２の光量を決定する処理を説明する。図１４のフローチャートの開始時においても、照明光源４２６の光量は予め定められた基準の光量に設定されている。そして、まず基準の光量の照明下で、センサユニット４３０により、基準チャート４００を含む画像が撮像される（ステップＳ２０１）。

次に、飽和判定部５７が、ステップＳ２０１での撮像により得られる基準チャート４００の画像データを用い、パッチＮｏ１のパッチ（濃度が最も高いパッチ）のＲＧＢ値が飽和しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。例えば、飽和判定部５７は、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が予め定めた第３閾値以下であり、且つ、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値とパッチＮｏ２のパッチ（濃度が２番目に高いパッチ）のＲＧＢ値との差分が予め定めた第２閾値以下の場合に、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和していると判定する。

ステップＳ２０２でパッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和していると判定された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、照明光源４２６の光量を予め定めた所定量だけ上昇させる（ステップＳ２０３）。そして、ステップＳ２０１に戻り、所定量だけ上昇した光量の照明下で、センサユニット４３０により、基準チャート４００を含む画像が撮像され、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和しているか否かが再度判定される。その後、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和していないと判定されるまで以上の処理が繰り返され、パッチＮｏ１のパッチのＲＧＢ値が飽和していないと判定されると（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、そのときの照明光源４２６の光量が、第２の光量として照明光量記憶用メモリ５６に記憶される（ステップＳ２０４）。

なお、照明光量記憶用メモリ５６には、第１の光量や第２の光量そのものを記憶させるようにしてもよいし、第１の光量を実現するために照明光源４２６に供給する電流値や第２の光量を実現するために照明光源４２６に供給する電流値を記憶させるようにしてもよい。

以上の飽和判定部５７による処理は、本実施形態に係る画像形成装置の出荷前に実施され、第１の光量および第２の光量のデフォルトの値が照明光量記憶用メモリ５６に記憶される。その後、測色カメラ４２のキャリブレーション時などの所定のタイミングで飽和判定部５７による処理が実施され、第１の光量や第２の光量としてデフォルトの値と異なる光量が得られた場合、照明光量記憶用メモリ５６に記憶している情報が更新される。これにより、測色カメラ４２を構成する部品の経時劣化などによって最適光量が変化した場合でも、その変化に対応することができる。

＜パッチ画像の測色方法＞
次に、図１５乃至図２０を参照しながら、本実施形態に係る測色装置を用いたパッチ画像２００の測色方法の具体例について詳細に説明する。図１５は、センサユニット４３０が基準チャート４００と測色対象のパッチ画像２００とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。図１６は、パッチ画像２００の測色方法の具体例を説明する図である。図１７は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値とＸＹＺ値との変換を行う変換式を示す図である。図１８は、パッチ画像２００の測色の手順を示すフローチャートである。図１９は、パッチ画像２００の測色の手順の変形例を示すフローチャートである。図２０は、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値に対応するＲＧＢ値を特定する方法を説明する図である。

パッチ画像２００の測色を行う場合は、まず、画像形成装置１００が任意のパッチを記録媒体Ｐに出力してパッチ画像２００を形成する。そして、測色装置の測色カメラ４２が備えるセンサユニット４３０により、測色カメラ４２の筐体４２１内に配置された基準チャート４００と測色対象のパッチ画像２００とを同時に撮像する。その結果、例えば図１５に示すような基準チャート４００およびパッチ画像２００の画像データが取得される。センサユニット４３０の撮像範囲は、基準チャート４００を撮像する基準チャート撮像領域と、測色対象の被写体であるパッチ画像２００を撮像する被写体撮像領域とを有している。基準チャート撮像領域に対応する画素から出力される画像データが基準チャート４００の画像データとなり、被写体撮像領域に対応する画素から出力される画像データがパッチ画像２００の画像データとなる。なお、ここでは、測色対象の被写体として１つのパッチ画像２００のみを撮像するようにしているが、複数のパッチ画像２００を同時に撮像するようにしてもよい。

センサユニット４３０により撮像された基準チャート４００およびパッチ画像２００の画像データは、画像処理部４５での処理が行われた後、測色カメラ４２からインターフェース部４６を介して測色制御部５０へと送られ、測色制御部５０のフレームメモリ５１に格納される。そして、演算部５３の測色値算出部５３１が、フレームメモリ５１に格納された画像データを読み出して、パッチ画像２００の測色を行う。

測色値算出部５３１は、まず、フレームメモリ５１から読み出した画像データから、基準チャート４００の距離計測用ライン４０５の四隅にあるチャート位置特定用マーカ４０７の位置を、パターンマッチング等により特定する。これにより、画像データにおける基準チャート４００の位置を特定することができる。基準チャート４００の位置を特定した後は、基準チャート４００の各パッチの位置を特定する。

次に、測色値算出部５３１は、基準チャート４００の各パッチの画像データ（ＲＧＢ値）を用いて、測色対象となるパッチ画像２００の画像データ（ＲＧＢ値）を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における表色値であるＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。以下、この変換の具体的な手法について詳細に説明する。

図１６（ｃ）は、図５に示した基準チャート４００の１次色（ＹＭＣ）のパッチ列４０１および２次色（ＲＧＢ）のパッチ列４０２の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上にプロットしたものである。なお、これら各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値は、上述したように予め計測されており、例えば測色制御部５０の内部の不揮発性メモリなどに記憶されている。

図１６（ａ）は、図５に示した基準チャート４００の１次色（ＹＭＣ）のパッチ列４０１および２次色（ＲＧＢ）のパッチ列４０２の各パッチのＲＧＢ値（センサユニット４３０による撮像によって得られる画像データ）を、ＲＧＢ色空間上にプロットしたものである。

図１６（ｂ）は、図１６（ｃ）に示すＬ＊ａ＊ｂ＊値を、所定の変換式を用いてＸＹＺ値に変換し、その変換したＸＹＺ値を、ＸＹＺ色空間上にプロットしたものである。Ｌ＊ａ＊ｂ＊値をＸＹＺ値に変換する場合、図１７（ｂ）に示す変換式（Ｌａｂ⇒ＸＹＺ）により変換することができる。また、ＸＹＺ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する場合、図１７（ａ）に示す変換式（ＸＹＺ⇒Ｌａｂ）により変換することができる。つまり、図１６（ｃ）に示すＬ＊ａ＊ｂ＊値と図１６（ｂ）に示すＸＹＺ値は、図１７（ａ），（ｂ）に示す変換式を用いて相互に変換することができる。

ここで、図１８のフローチャートに沿って、図１５に示す被写体撮像領域内から得られた側色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する手順を説明する。測色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値が、図１６（ａ）に示すＲＧＢ色空間上のＰｒｇｂ点にあったとする。この場合、まず、図１５に示す基準チャート４００の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値のうち、Ｐｒｇｂ点を含む４面体を作ることができる最近傍の４点を検索する（ステップＳ１）。図１６（ａ）の例では、ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３の４点が選択される。ここで、図１６（ａ）に示すＲＧＢ色空間上の４点ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３の各座標値を、ｐ０（ｘ０１，ｘ０２，ｘ０３），ｐ１（ｘ１，ｘ２，ｘ３），ｐ２（ｘ４，ｘ５，ｘ６），ｐ３（ｘ７，ｘ８，ｘ９）とする。

次に、図１６（ａ）に示すＲＧＢ色空間上の４点ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３に対応する図１６（ｂ）に示すＸＹＺ色空間上の４点ｑ０，ｑ１，ｑ２，ｑ３を検索する（ステップＳ２）。ＸＹＺ色空間上の４点ｑ０，ｑ１，ｑ２，ｑ３の各座標値を、ｑ０（ｙ０１，ｙ０２，ｙ０３），ｑ１（ｙ１，ｙ２，ｙ３），ｑ２（ｙ４，ｙ５，ｙ６），ｑ３（ｙ７，ｙ８，ｙ９）とする。

次に、この４面体内の局所空間を線形変換する線形変換マトリックスを求める（ステップＳ３）。具体的には、ＲＧＢ色空間上の４点ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３のうち、任意の対応点の対を決定し（本実施形態では、無彩色に最も近いｐ０，ｑ０とする）、この対応点（ｐ０，ｑ０）を原点とする（ｐ１〜ｐ３、ｑ１〜ｑ３の座標値は、ｐ０，ｑ０からの相対値となる）。

図１６（ａ）に示すＲＧＢ色空間と図１６（ｂ）に示すＸＹＺ色空間との空間間の変換式をＹ＝ＡＸと線形変換できると仮定すると、下記式（１）のように表される。

ここで、ｐ１→ｑ１、ｐ２→ｑ２、ｐ３→ｑ３に写像されるとすると、各係数ａは、下記式（２）〜（１０）のように求めることができる。

次に、この線形変換マトリックス（Ｙ＝ＡＸ）を使って、図１６（ａ）に示すＲＧＢ色空間上の測色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値である点Ｐｒｇｂ（座標値は（Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ））を図１６（ｂ）に示すＸＹＺ色空間上に写像する（ステップＳ４）。ここで得られたＸＹＺ値は、原点ｑ０からの相対値であるため、測色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値Ｐｒｇｂに対応する実際のＸＹＺ値Ｐｘｙｚ（座標値は（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ））は、原点ｑ０（ｙ０１，ｙ０２，ｙ０３）からのオフセット値として、下記式（１１）〜（１３）のようになる。

次に、以上のように求めたパッチ画像２００のＸＹＺ値Ｐｘｙｚを、図１７（ａ）に示した変換式によってＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換し、測色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値Ｐｒｇｂに対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値を求める（ステップＳ５）。これにより、センサユニット４３０の感度が変わったり、照明光源４２６の波長や強度が変化したりした場合でも、測色対象のパッチ画像２００の測色値を正確に求めることができ、高精度の測色を行うことができる。なお、本実施形態では、画像形成装置１００が形成したパッチ画像２００を測色対象としているが、画像形成装置１００が出力した任意の画像を測色対象とすることもできる。例えば、画像形成装置１００が画像を出力しながらその画像の一部を測色し、リアルタイムで画像形成装置１００の出力特性を調整するといった利用が可能である。

なお、上述した処理動作で使用した図１６（ｃ）は、図５に示した基準チャート４００の１次色（ＹＭＣ）のパッチ列４０１および２次色（ＲＧＢ）のパッチ列４０２の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上にプロットしたものである。図５に示した基準チャート４００は、測色カメラ４２の筐体４２１に配置されるため、基準チャート４００を構成するパッチの数が制限されることになる。このため、標準のパッチの中から選別した一部のパッチを用いて図５に示した基準チャート４００を構成することになる。例えば、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒは９２８色あり、その９２８色の中から選択した一部（例えば７２色）を用いて図５に示す基準チャート４００を構成することになる。しかし、標準のパッチの中から選択された一部のパッチのみを用いて測色を行う場合、測色の精度の低下が懸念される。そこで、基準チャート４００を構成するパッチのＲＧＢ値から標準のパッチのＲＧＢ値を類推し、標準のパッチのＲＧＢ値を用いて測色対象のパッチ画像２００の測色を行うことが望ましい。

具体的には、標準のパッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値を記憶しておき、図１９に示すように、センサユニット４３０の撮像により得られた基準チャート４００の各パッチのＲＧＢ値を基に、標準の各パッチに対応するＲＧＢ値を特定し（ステップＳ０）、その特定した標準の各パッチのＲＧＢ値を基に、測色対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値を内包する４点の検索を行う（ステップＳ１’）。

図２０に示すように、基準チャート４００各パッチのＲＧＢ値（ａ）と、その基準チャート４００の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値（ｂ）とは、変換式αで対応しているため（ｂ＝ａ×α）、基準チャート４００を構成する各パッチのＲＧＢ値を基に、変換式αを算出する。また、基準チャート４００の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値は、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値の一部であるため、標準の各パッチのＲＧＢ値（Ａ）と、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値（Ｂ）とは、上記変換式αで対応することになる（Ｂ＝Ａ×α）。このため、上記算出した変換式αを基に、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値に対応するＲＧＢ値を特定することができる。これにより、基準チャート４００の各パッチのＲＧＢ値を基に、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値に対応するＲＧＢ値を特定することができる。

次に、標準の各パッチのＬ＊ａ＊ｂ＊値に対応するＸＹＺ値を基に、測定対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値を内包する４点のパッチに対応するＸＹＺ値を検索する（ステップＳ２’）。

次に、ステップＳ２’で検索した４点のパッチに対応するＸＹＺ値を基に、線形変換マトリックスを算出し（ステップＳ３’）、その算出した線形変換マトリックスを基に、測定対象のパッチ画像２００のＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換する（ステップＳ４’）。次に、ステップＳ４’で変換したＸＹＺ値を上述した変換式を用いてＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する（ステップＳ５’）。これにより、標準の各パッチのＲＧＢ値やＸＹＺ値を基に、測定対象のパッチ画像２００のＬ＊ａ＊ｂ＊値を得ることができ、パッチ画像２００の測色を高精度に行うことができる。なお、標準のパッチとしては、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒに限定されるものではなく、例えば米国で使用しているＳＷＯＰや欧州で使用しているＥｕｒｏ Ｐｒｅｓｓ等の標準色を使用することも可能である。

ところで、本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体Ｐ上にドットマトリクスで画像を形成しており、ＹＭＣＫなどのインクの重ね合わせにより所望の色を再現している。しかし、画像の位置ずれが存在すると、画像劣化が起こるとともに、上述したパッチ画像２００から得られる測色値自体も変化してしまう。

記録媒体Ｐ上に形成した画像の位置ずれが原因で画像の色が変わっている場合に、インクの吐出量だけで画像の色を補正しようとすると、各インクの吐出量のバランスが崩れてしまい、良好な画像が得られなくなる。このため、パッチ画像２００の測色を行う前に、画像の位置ずれを計測して補正することが望ましい。

＜画像の位置ずれ計測方法＞
次に、図２１乃至図２５を参照しながら、本実施形態に係る測色装置を用いた画像の位置ずれ計測方法の具体例について詳細に説明する。図２１は、センサユニット４３０が基準チャート４００とテストパターン２１０とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。図２２および図２３は、画像の主走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。図２４は、画像の副走査位置ずれを計測する方法を説明する図である。図２５は、センサユニット４３０が基準チャート４００とテストパターン２２０とを同時に撮像することで得られる画像データの一例を示す図である。

画像の位置ずれ計測を行う場合は、まず、画像形成装置１００が予め定められた位置ずれ計測用のテストパターン２１０を記録媒体Ｐに形成する。そして、測色装置の測色カメラ４２が備えるセンサユニット４３０により、基準チャート４００と記録媒体Ｐに形成されたテストパターン２１０とを同時に撮像する。その結果、例えば図２１に示すような基準チャート４００およびテストパターン２１０の画像データが取得される。

センサユニット４３０により撮像された基準チャート４００およびテストパターン２１０の画像データは、画像処理部４５での処理が行われた後、測色カメラ４２からインターフェース部４６を介して測色制御部５０へと送られ、測色制御部５０のフレームメモリ５１に格納される。そして、演算部５３の位置ずれ量算出部５３２が、フレームメモリ５１に格納された画像データを読み出して、画像の位置ずれ計測を行う。

図２１に示すテストパターン２１０の下側の領域の縦線（実線）は、上流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン２１０の上側の領域の縦線（実線）は、下流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。また、テストパターン２１０の中間の横線（実線）は、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６との間の副走査方向の相対的な位置ずれを計測するためのパターンである。なお、図２１に示す点線の縦線は、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体Ｐ上に記録される理想的な縦線の位置を示し、実際には記録媒体Ｐ上に記録されない縦線である。

上流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、まず、センサユニット４３０で撮像されたテストパターン２１０の画像データを用いて、記録ヘッド６から所定間隔αずつずらして記録媒体Ｐ上に実際に形成した縦線（実線）の間隔を計測し、その記録媒体Ｐ上に形成した実際の縦線の位置（実線）と、主走査方向の位置ずれがない場合に記録媒体Ｐ上に形成される理想的な縦線の位置（点線）との差分を主走査方向の位置ずれ量として算出する。なお、記録媒体Ｐ上に実際に形成した縦線（実線）の間隔は、最も左側に形成した黒の縦線を主走査位置ずれ計測用の基準線として計測する。

具体的には、図２２に示すように、最も左側に形成した黒の１つ目の縦線を主走査位置ずれ計測用基準線とし、その基準線と、実際に形成した縦線との間隔（ｘ１、ｘ２、ｘ３）を計測する。これにより、実際の縦線の位置を把握することができる。次に、実際の縦線の位置（実線）と、理想的な縦線の位置（点線）との差分（Δｘ１、Δｘ２、Δｘ３）を計測する。２つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分（Δｘ１）は、Δｘ１＝ｘ１−αで求めることができる。また、３つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分（Δｘ２）は、Δｘ２＝ｘ２−２αで求めることができる。また、３つ目の実際の縦線の位置と理想的な縦線の位置との差分（Δｘ３）は、Δｘ３＝ｘ３−３αで求めることができる。この差分（Δｘ１、Δｘ２、Δｘ３）が上流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれである。したがって、この差分（Δｘ１、Δｘ２、Δｘ３）を基に上流側の記録ヘッド６の主走査方向の位置ずれを補正すれば、記録媒体Ｐ上に実際に記録される縦線（実線）の位置が理想的な縦線（点線）の位置となる。

また、下流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれを計測する場合は、上述した図２２に示す方法を用いて行う。ただし、最も左側に形成した黒の１つ目の縦線の位置は、図２３に示すように、主走査位置ずれ計測用基準線の位置とずれている場合がある。このため、最も左側に記録した黒の１つ目の縦線の位置と、主走査位置ずれ計測用基準線の位置との差分（Δｘ０）を求め、その差分（Δｘ０）で最も左側に形成した黒の１つ目の縦線の位置を、主走査位置ずれ計測用基準線の位置（理想位置）に補正した後で、図２２に示す方法を用いて下流側の記録ヘッド６の主走査方向の相対的な位置ずれを計測し、主走査方向の位置ずれを補正する。

また、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６との間の副走査方向のずれを計測する場合は、図２１に示す中央の４本の横線を使用する。これら４本の横線のうち、下側の２本の横線は上流側の記録ヘッド６を用いて記録媒体Ｐ上に形成された線であり、上側の２本の横線は下流側の記録ヘッド６を用いて記録媒体Ｐ上に形成された線である。そして、図２４に示すように、それぞれの横線の間の距離（β１、β２）を計測し、その差分（Δβ＝β１−β２）を、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６との間の副走査方向の位置ずれ量として算出する。この差分（Δβ）を基に、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６との間の副走査方向の位置ずれを補正すれば、それぞれの横線の間の距離（β１、β２）が同じになる。

なお、基準チャート４００の副走査距離基準線と主走査距離基準線とは絶対的な距離であるため、その副走査距離基準線と主走査距離基準線との絶対距離を予め計測して、例えば測色制御部５０の内部の不揮発性メモリなどに記憶しておく。そして、基準チャート４００を撮像して得られる図２１に示す副走査距離基準線と主走査距離基準線の画像上の距離と、記憶している副走査距離基準線と主走査距離基準線との絶対距離とを比較し、画像上の距離と絶対距離との相対比を算出し、上述した被写体撮像領域のテストパターン１１０から得られた位置ずれ量に相対比を乗算することで、実際の位置ずれ量を算出することができる。この実際の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正を行うことで、高精度な位置ずれ補正を行うことができる。

なお、上述した位置ずれ計測方法は、図２１に示すようなラインパターンのテストパターン２１０を用いて画像の位置ずれ計測する方法である。しかし、画像の位置ずれを計測する方法は、上述した方法に限らず、様々な方法が考えられる。例えば、図２５に示すようなドットパターンのテストパターン２２０を用いて、各記録ヘッド６間の幾何学的な位置ずれを計測することも可能である。

図２５に示すテストパターン２２０の場合は、第１の枠３０１内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド６の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することができる。また、第２の枠３０２内のドットを用いて、下流側の記録ヘッド６の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することができる。また、第３の枠３０３内のドットを用いて、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６との間の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することができる。また、第４の枠３０４内のドットを用いて、キャリッジ５の往復動作による記録ヘッド６の主走査・副走査方向の位置ずれ量を計測することができる。

＜実施形態の効果＞
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係る測色装置は、センサユニット４３０により基準チャート４００と測色対象のパッチ画像２００とを同時に撮像し、基準チャート４００の画像データを用いてパッチ画像２００の測色を行うようにしている。また、光量の異なる２つの照明下で撮像された基準チャート４００のグレースケールのパッチ列４０３など、濃度が異なる複数のパッチの画像データを用いて２つの補正データを生成し、この補正データを用いて、センサユニット４３０の明るさに対する感度のリニアリティを補償するように、測色カメラ４２から取得された画像データを補正（ガンマ補正）するようにしている。したがって、本実施形態に係る測色装置によれば、画像データの広い階調範囲の全域に亘って、基準チャートおよび測色対象を撮像することで得られる画像データを正しく補正して、精度のよい測色を行うことができる。

すなわち、撮像装置は一般に撮像素子の感度特性などによる機器固有のガンマ特性を有しているため、このガンマ特性に対応した補正データ（ガンマ補正カーブ）を用いて、被写体の撮像により得られる画像データを補正（ガンマ補正）することで、被写体の濃度（明るさ）分布などを正確に再現できるようにしている。ここで、基準チャート４００が組み込まれた測色カメラ４２では、撮像によって基準チャート４００に含まれる複数のパッチのＲＧＢ値を取得できるので、例えばグレースケールのパッチ列４０３に含まれる各パッチなど、濃度の異なる複数のパッチのＲＧＢ値に基づいて、センサユニット４３０のガンマ特性に応じて画像データを補正するための補正データを簡便に生成することができる。

ただし、一定の光量の照明下で基準チャート４００を撮像した場合、グレースケールのパッチ列４０３に含まれる濃度の異なる複数のパッチのうち、濃度が低いパッチのＲＧＢ値が階調範囲（ＲＧＢ値が取り得る階調値の範囲）の最大値を超えていわゆる白つぶれが生じたり、濃度が高いパッチのＲＧＢ値が階調範囲の最小値未満となっていわゆる黒つぶれが生じたりする場合がある。そして、これら複数のパッチのＲＧＢ値に基づいてガンマ補正カーブを生成すると、画像データのガンマ補正を正しく行うことができず、精度のよい測色を行うことができないという問題がある。

これに対して本実施形態では、光量の異なる２つの照明下で撮像されたグレースケールのパッチ列４０３などの画像データを用いて２つの補正データを生成し、これら２つの補正データを選択的に用いて、センサユニット４３０の明るさに対する感度のリニアリティを補償するように、センサユニット４３０から出力される画像データのガンマ補正を行うようにしているので、画像データの広い階調範囲の全域に亘って、基準チャートおよび測色対象を撮像することで得られる画像データを正しく補正して、精度のよい測色を行うことができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、本実施形態に係る測色装置を備えているため、測色対象の画像を出力しながら画像の測色を精度よく行い、出力特性を適切に調整して高品位な画像の出力を行うことができる。

＜測色カメラの変形例＞
次に、測色カメラ４２の変形例について説明する。以下では、第１変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ａと表記し、第２変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ｂと表記し、第３変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ｃと表記し、第４変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ｄと表記し、第５変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ｅと表記し、第６変形例の測色カメラ４２を測色カメラ４２Ｆと表記する。なお、各変形例において、上述した測色カメラ４２と共通の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

＜第１変形例＞
図２６は、第１変形例の測色カメラ４２Ａの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第１変形例の測色カメラ４２Ａでは、筐体４２１の底面部４２１ａに、パッチ画像２００を撮像するための開口部４２５とは別の開口部４２７が設けられている。そして、この開口部４２７を筐体４２１の外側から閉塞するように、チャート板４１０が配置されている。つまり、上述した測色カメラ４２では、チャート板４１０が筐体４２１の底面部４２１ａのセンサユニット４３０と対向する内面側に配置されていたのに対して、第１変形例の測色カメラ４２Ａでは、チャート板４１０が筐体４２１の底面部４２１ａの記録媒体Ｐと対向する外面側に配置されている。

具体的には、たとえば、筐体４２１の底面部４２１ａの外面側に、チャート板４１０の厚みに相当する深さの凹部が、開口部４２７と連通するように形成されている。そして、この凹部内に、チャート板４１０が、基準チャート４００が形成された面をセンサユニット４３０側に向けて配置されている。チャート板４１０は、たとえば、その端部が開口部４２７の端縁近傍にて接着剤などにより筐体４２１の底面部４２１ａに接合され、筐体４２１と一体化されている。

以上のように構成される第１変形例の測色カメラ４２Ａでは、基準チャート４００が形成されたチャート板４１０を筐体４２１の底面部４２１ａの外面側に配置することにより、上述した測色カメラ４２に比べて、センサユニット４３０からパッチ画像２００までの光路長とセンサユニット４３０から基準チャート４００までの光路長との差を小さくすることができる。

＜第２変形例＞
図２７は、第２変形例の測色カメラ４２Ｂの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第２変形例の測色カメラ４２Ｂでは、第１変形例の測色カメラ４２Ａと同様に、筐体４２１の底面部４２１ａの外面側にチャート板４１０が配置されている。ただし、第１変形例の測色カメラ４２Ａでは、チャート板４１０が接着剤などによって筐体４２１の底面部４２１ａに接合され、筐体４２１と一体化されていたのに対して、第２変形例の測色カメラ４２Ｂでは、チャート板４１０が筐体４２１に対して着脱可能に保持されている。

具体的には、たとえば、第１変形例の測色カメラ４２Ａと同様に、筐体４２１の底面部４２１ａの外面側に開口部４２７と連通する凹部が形成され、この凹部内にチャート板４１０が配置されている。また、第２変形例の測色カメラ４２Ｂは、凹部内に配置されたチャート板４１０を筐体４２１の底面部４２１ａの外面側から押さえ込んで保持する保持部材４２８を備える。保持部材４２８は、筐体４２１の底面部４２１ａに対して取り外し可能に装着されている。したがって、第２変形例の測色カメラ４２Ｂでは、保持部材４２８を筐体４２１の底面部４２１ａから取り外すことにより、チャート板４１０を容易に取り出すことができる。

以上のように、第２変形例の測色カメラ４２Ｂでは、チャート板４１０が筐体４２１に対して着脱可能に保持され、チャート板４１０を容易に取り出すことができるので、基準チャート４００の汚れなどによりチャート板４１０が劣化した場合に、チャート板４１０を交換する作業を簡便に行うことができる。また、上述したシェーディング補正部４５２が照明光源４２６による照度ムラを補正するためのシェーディングデータを得る際に、チャート板４１０を取り出して代わりに白基準板を配置し、この白基準板をセンサユニット４３０で撮像すれば、シェーディングデータの取得を簡便に行うことができる。

＜第３変形例＞
図２８は、第３変形例の測色カメラ４２Ｃの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第３変形例の測色カメラ４２Ｃでは、筐体４２１の開口部４２５を塞ぐミスト防止透過部材４５０が追加されている。本実施形態に係る画像形成装置１００は、上述したように、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン板２２上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、記録媒体Ｐに画像を形成する構成である。このため、記録ヘッド６のノズル列からインクを吐出する際に、霧（ミスト）状の微小なインク粒子（以下、このような微小なインク粒子を「ミスト」という。）が発生する。そして、画像形成時に発生したミストが、キャリッジ５に固定して設けられた測色カメラ４２の筐体４２１の外部から開口部４２５を介して筐体４２１の内部に入り込むと、筐体４２１内部に入り込んだミストがセンサユニット４３０や照明光源４２６、光路長変更部材４４０などに付着して、パッチ画像２００の測色を行う色調整時などに正確な画像データが得られなくなる懸念がある。そこで、第３変形例の測色カメラ４２Ｃでは、筐体４２１の底面部４２１ａに設けられた開口部４２５を、ミスト防止透過部材４５０で覆うことにより、画像形成時に発生したミストが筐体４２１の内部に入り込むことを防止している。

ミスト防止透過部材４５０は、照明光源４２６の光に対して十分な透過率を有する透明な光学素子であり、開口部４２５の全体を覆うことができる大きさの板状に形成されている。ミスト防止透過部材４５０は、筐体４２１の底面部４２１ａに沿って形成されたスリットに装着され、筐体４２１の底面部４２１ａに設けられた開口部４２５の全面を閉止する。ミスト防止透過部材４５０が装着されるスリットは、筐体４２１の側面部にて開口している。ミスト防止透過部材４５０は、この筐体４２１の側面部から挿入されてスリットに装着することができる。また、ミスト防止透過部材４５０は、筐体４２１の側面部から取り外すこともでき、汚れが付着したときなどに適宜交換が可能である。

＜第４変形例＞
図２９は、第４変形例の測色カメラ４２Ｄの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第４変形例の測色カメラ４２Ｄでは、筐体４２１の内部の光路長変更部材４４０が省略されている。光路長変更部材４４０は、上述したように、センサユニット４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長を変更して、センサユニット４３０から基準チャート４００までの光路長に合わせる機能を持つ。しかし、これらの光路長の差がセンサユニット４３０の被写界深度の範囲内であれば、光路長に差が生じていても、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００との双方に焦点の合った画像を撮像することができる。

センサユニット４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサユニット４３０から基準チャート４００までの光路長との差は、概ね、筐体４２１の底面部４２１ａの厚みに間隙ｄを加えた値となる。したがって、間隙ｄを十分に小さな値とすれば、センサユニット４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長とセンサユニット４３０から基準チャート４００までの光路長との差を、センサユニット４３０の被写界深度の範囲内とすることができ、光路長変更部材４４０を省略して部品コストの削減を図ることができる。

なお、センサユニット４３０の被写界深度は、センサユニット４３０の絞り値や結像レンズ４３２の焦点距離、センサユニット４３０と被写体との間の距離などに応じて定まる、センサユニット４３０に固有の特性である。本変形例の測色カメラ４２Ｄにおいては、筐体４２１の底面部４２１ａと記録媒体Ｐとの間の間隙ｄをたとえば１ｍｍ〜２ｍｍ程度の十分に小さな値としたときに、センサユニット４３０から被写体（パッチ画像２００）までの光路長と、センサユニット４３０から基準チャート４００までの光路長との差が被写界深度の範囲内となるように、センサユニット４３０が設計されている。

＜第５変形例＞
図３０−１は、第５変形例の測色カメラ４２Ｅの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。また、図３０−２は、筐体４２１の底面部４２１ａを図３０−１中のＸ３方向から見た平面図である。なお、図３０−２では、筐体４２１の底面部４２１ａにおける照明光源４２６の垂直投影位置（底面部４２１ａに対して垂直に見下ろしたときに投影される位置）を破線で示している。

第５変形例の測色カメラ４２Ｅでは、筐体４２１の底面部４２１ａにおいて、センサユニット４３０から該底面部４２１ａに対して垂直に下ろした垂線上（つまり、センサユニット４３０の光軸中心）に位置して開口部４２５Ｅが設けられ、この開口部４２５Ｅを介して被写体（パッチ画像２００）の撮像を行う。すなわち、第５変形例の測色カメラ４２Ｅでは、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）を撮像するための開口部４２５Ｅが、センサユニット４３０の撮像範囲において略中心に位置するように設けられている。

また、第５変形例の測色カメラ４２Ｅでは、基準チャート４００が形成されたチャート板４１０Ｅが、開口部４２５Ｅの周囲を取り囲むように、筐体４２１の底面部４２１ａに配置されている。たとえば、チャート板４１０Ｅは、開口部４２５Ｅを中心とする円環状に形成され、基準チャート４００が形成された面とは逆側の面を接着面として、筐体４２１の底面部４２１ａの内面側に接着材などにより接着され、筐体４２１に対して固定された状態で保持されている。

また、第５変形例の測色カメラ４２Ｅでは、照明光源４２６として、筐体４２１の側壁を構成する枠体４２２の内周側の４隅に配置された４つのＬＥＤを用いる。照明光源４２６として用いるこれら４つのＬＥＤは、たとえば、センサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１とともに、基板４２３の内面に実装されている。照明光源４２６として用いる４つのＬＥＤをこのように配置することにより、被写体（パッチ画像２００）と基準チャート４００とを、概ね同一の条件にて照明することができる。

以上のように構成される第５変形例の測色カメラ４２Ｅでは、筐体４２１の外部の被写体（パッチ画像２００）を撮像するための開口部４２５Ｅを、筐体４２１の底面部４２１ａにおけるセンサユニット４３０からの垂線上に設け、さらにその開口部４２５Ｅの周囲を取り囲むように、基準チャート４００が形成されたチャート板４１０Ｅを配置しているので、測色カメラ４２Ｅのサイズをコンパクトにしながら、被写体（パッチ画像２００）および基準チャート４００の撮像を適切に行うことができる。

＜第６変形例＞
図３１は、第６変形例の測色カメラ４２Ｆの縦断面図であり、図４−１に示した測色カメラ４２の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第６変形例の測色カメラ４２Ｆでは、第５変形例の測色カメラ４２Ｅと同様に、照明光源４２６として、枠体４２２の内周側の４隅に配置された４つのＬＥＤを用いる。ただし、第６変形例の測色カメラ４２Ｆでは、被写体（パッチ画像２００）や基準チャート４００で正反射される正反射光がセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１に入射しないようにするために、照明光源４２６として用いるこれら４つのＬＥＤを、第５変形例の測色カメラ４２Ｅと比べて、より筐体４２１の底面部４２１ａに近い位置に配置している。

センサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１のセンサ面において、照明光源４２６の正反射光が入射する位置は、画素値が飽和するために正確な情報が得られない場合がある。このため、被写体（パッチ画像２００）や基準チャート４００で正反射される正反射光がセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１に入射する位置に照明光源４２６が配置されていると、被写体（パッチ画像２００）の測色に必要な情報が得られなくなることが懸念される。そこで、第６変形例の測色カメラ４２Ｆでは、図３１に示すように、照明光源４２６として用いるこれら４つのＬＥＤを筐体４２１の底面部４２１ａに近い位置に配置することで、被写体（パッチ画像２００）や基準チャート４００で正反射される正反射光がセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１に入射しないようにしている。なお、図３１中の一点鎖線の矢印は、正反射光の光路をイメージしたものである。

以上のように、第６変形例の測色カメラ４２Ｆでは、被写体（パッチ画像２００）や基準チャート４００で正反射される正反射光がセンサユニット４３０の２次元イメージセンサ４３１に入射しない位置に照明光源４２６を配置しているので、２次元イメージセンサ４３１のセンサ面において被写体（パッチ画像２００）や基準チャート４００の光学像が結像する位置の画素値が飽和することを有効に抑制し、被写体（パッチ画像２００）および基準チャート４００の撮像を適切に行うことができる。

＜パッチ画像の測色方法の変形例＞
次に、図３２乃至図３８を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００によるパッチ画像２００の測色方法の変形例について詳細に説明する。この変形例の測色方法は、画像形成装置１００が初期状態のとき（製造やオーバーフォールなどによって初期状態となっているとき）に実施される前処理と、画像形成装置１００の色調整を行う調整時に実施される測色処理とを含む。

図３２は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。図３２に示すこれらの処理は、前処理として実施される。前処理では、複数の基準パッチＫＰが配列形成された基準シートＫＳが用いられる。基準シートＫＳの基準パッチＫＰは、測色カメラ４２が備える基準チャート４００のパッチと同等のものである。

まず、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰの測色値であるＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図３２の例では、Ｌａｂ値とＸＹＺ値の双方）が、それぞれのパッチ番号に対応させて、例えば測色制御部５０の内部の不揮発性メモリ６０などに設けられるメモリテーブルＴｂ１に格納される。基準パッチＫＣの測色値は、分光器ＢＳなどを用いた測色により事前に得られる値である。基準パッチＫＣの測色値が既知であれば、その値を用いればよい。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＣの測色値を「基準測色値」という。

次に、基準シートＫＳがプラテン板２２上にセットされ、キャリッジ５の移動を制御することで、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＣを被写体として、測色カメラ４２による撮像が行われる。そして、測色カメラ４２の撮像により得られた基準パッチＫＣのＲＧＢ値が、不揮発性メモリのメモリテーブルＴｂ１に、パッチ番号に対応して格納される。つまり、メモリテーブルＴｂ１には、基準シートＫＳに配列形成された複数の基準パッチＫＣそれぞれの測色値とＲＧＢ値が、各基準パッチＫＣのパッチ番号に対応して格納される。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＣのＲＧＢ値を「基準ＲＧＢ値」という。基準ＲＧＢ値は、測色カメラ４２の特性を反映した値である。

画像形成装置１００の上位ＣＰＵ１０７は、基準パッチＫＣの基準測色値および基準ＲＧＢ値が不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１に格納されると、同じパッチ番号の基準測色値であるＸＹＺ値と基準ＲＧＢ値との対に対して、これらを相互に変換する基準値線形変換マトリックスを生成し、不揮発性メモリ６０に格納する。メモリテーブルＴｂ１に基準測色値としてＬａｂ値のみが格納されている場合は、Ｌａｂ値をＸＹＺ値に変換する既知の変換式を用いてＬａｂ値をＸＹＺ値に変換した後に、基準値線形変換マトリックスを生成すればよい。

また、測色カメラ４２が基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＣを撮像する際には、測色カメラ４２に設けられた基準チャート４００も同時に撮像される。この撮像により得られた基準チャート４００の各パッチのＲＧＢ値も、パッチ番号に対応させて、不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１に格納される。この前処理によりメモリテーブルＴｂ１に格納された基準チャート４００のパッチのＲＧＢ値を「初期基準ＲＧＢ値」という。図３３は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。図３３（ａ）は初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をメモリテーブルＴｂ１に格納した様子を示し、初期基準ＲＧＢ値と（ＲｄＧｄＢｄ）ともに、初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をＬａｂ値に変換した初期基準Ｌａｂ値（Ｌｄａｄｂｄ）やＸＹＺ値に変換した初期基準ＸＹＺ値（ＸｄＹｄＺｄ）も対応付けて格納されることを示している。また、図３３（ｂ）は基準チャート４００の各パッチの初期基準ＲＧＢ値をプロットした散布図である。

以上の前処理が終了した後、画像形成装置１００は、外部から入力される画像データや印刷設定等に基づいて、上位ＣＰＵ１０７が、キャリッジ５の主走査移動制御、紙搬送部１１２による記録媒体Ｐの搬送制御および記録ヘッド６の駆動制御を行って、記録媒体Ｐを間欠的に搬送させつつ、記録ヘッド６からのインク吐出を制御して、画像を記録媒体Ｐに出力する。このとき、記録ヘッド６からのインクの吐出量が、機器固有の特性や経時変化などによって変化することがあり、このインクの吐出量が変化すると、ユーザが意図する画像の色とは異なった色で画像形成されることとなって、色再現性が劣化する。そこで、画像形成装置１００は、色調整を行う所定のタイミングで、パッチ画像２００の測色値を求める測色処理を実施する。そして、測色処理により得られた測色値に基づいて色調整を行うことで、色再現性を高める。

図３４は、測色処理の概要を説明する図である。画像形成装置１００は、色調整を行う調整時に、まず、プラテン板２２上にセットされた記録媒体Ｐ上に記録ヘッド６からインクを吐出して、測色対象のパッチ画像２００を形成する。以下、パッチ画像２００が形成された記録媒体Ｐを「調整シートＣＳ」という。この調整シートＣＳには、画像形成装置１００の調整時における出力特性、特に、記録ヘッド６の出力特性を反映したパッチ画像２００が形成されている。なお、測色対象のパッチ画像２００を形成するための画像データは、不揮発性メモリ６０などに予め格納されている。

次に、画像形成装置１００は、図３４に示すように、この調整シートＣＳがプラテン板２２上にセットされるか、調整シートＣＳを作成した段階で排紙することなくプラテン板２２上に保持された状態において、キャリッジ５の移動を制御して、このプラテン板２２上の調整シートＣＳに形成されたパッチ画像２００と対向する位置に測色カメラ４２を移動させる。そして、測色カメラ４２により、パッチ画像２００と測色カメラ４２に設けられた基準チャート４００とを同時に撮像する。測色カメラ４２により同時に撮像されたパッチ画像２００および基準チャート４００の画像データは、画像処理部４５において必要な画像処理が行われた後、測色制御部５０に送られて、フレームメモリ５１に一時保管される。測色カメラ４２に同時に撮像されてフレームメモリ５１に一時保管された画像データのうち、パッチ画像２００の画像データ（ＲＧＢ値）を「測色対象ＲＧＢ値」、基準チャート４００のパッチの画像データ（ＲＧＢ値）を「測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）」という。「測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）」は、不揮発性メモリ６０などに格納される。

測色制御部５０の測色値算出部５３１は、後述する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、フレームメモリ５１に一時保管された測色対象ＲＧＢ値を、初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換する処理を行う（ステップＳ１０）。初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）は、測色対象ＲＧＢ値から、前処理を行った初期状態のときから測色処理を行う調整時に至るまでの間に生じる測色カメラ４２の撮像条件の経時変化、たとえば、照明光源４２６の経時変化や２次元イメージセンサ４３１の経時変化の影響を排除したものである。

その後、測色値算出部５３１は、測色対象ＲＧＢ値から変換された初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を対象として、後述する基本測色処理を実行することにより（ステップＳ２０）、測色対象のパッチ画像２００の測色値であるＬａｂ値を取得する。

図３５は、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図であり、図３６は、初期基準ＲＧＢ値と測色時基準ＲＧＢ値との関係を示す図である。測色値算出部５３１は、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換する処理（ステップＳ１０）を行う前に、この変換に用いる基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する。すなわち、測色値算出部５３１は、図３５に示すように、画像形成装置１００が初期状態のときに前処理として得られた初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）と、調整時において得られる測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）とを不揮発性メモリ６０から読み出し、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓを初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄに変換する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する。そして、測色値算出部５３１は、生成した基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを不揮発性メモリ６０に格納する。

図３６において、図３６（ａ）に白抜き点で示されている点が初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄをｒｇｂ空間でプロットした点であり、塗りつぶし点が、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓをｒｇｂ空間でプロットした点である。図３６（ａ）から分かるように、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓの値が初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄの値から変動しており、これらのｒｇｂ空間上での変動方向は、図３６（ｂ）に示すように概ね同じであるが、色相によってずれの方向が異なる。このように、同じ基準チャート４００のパッチを撮像してもＲＧＢ値が変動する要因としては、照明光源４２６の経時変化、２次元イメージセンサ４３１の経時変化などがある。

このように、測色カメラ４２による撮像によって得られるＲＧＢ値が変動している状態で、パッチ画像２００を撮像することで得られる測色対象ＲＧＢ値を用いて測色値を求めると、変動分だけ測色値に誤差が発生する虞がある。そこで、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄと測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓとの間で、最小２乗法などの推定法を用いて、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓを初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄに変換する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを求め、この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、測色カメラ４２でパッチ画像２００を撮像することにより得られる測色対象ＲＧＢ値を、初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓに変換し、変換した初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓを対象として、後述する基本測色処理を実行することで、測色対象のパッチ画像２００の測色値を精度よく取得できるようにしている。

この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスは、１次だけでなく、さらに高次の非線形マトリックスであってもよく、ｒｇｂ空間とＸＹＺ空間間で非線形性が高い場合には、高次のマトリックスとすることで、変換精度を向上させることができる。

測色値算出部５３１は、上述したように、パッチ画像２００の撮像により得られる測色対象ＲＧＢ値を、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換した後（ステップＳ１０）、この初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を対象として、ステップＳ２０の基本測色処理を行う。

図３７および図３８は、基本測色処理を説明する図である。測色値算出部５３１は、まず、前処理において生成して不揮発性メモリ６０に格納した基準値線形変換マトリックスを読み出し、基準値線形変換マトリックスを用いて初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第１ＸＹＺ値に変換し、不揮発性メモリ６０に格納する（ステップＳ２１）。図３７では、初期化測色対象ＲＧＢ値（３、２００、５）が基準値線形変換マトリックスにより第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）に変換された例を示している。

次に、測色値算出部５３１は、ステップＳ２１で初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）から変換された第１ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第１Ｌａｂ値に変換し、不揮発性メモリ６０に格納する（ステップＳ２２）。図３７では、第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）が既知の変換式により第１Ｌａｂ値（７５、−６０、８）に変換された例を示している。

次に、測色値算出部５３１は、前処理において不揮発性メモリ６０のメモリテーブルＴｂ１に格納された複数の基準測色値（Ｌａｂ値）を検索し、該基準測色値（Ｌａｂ値）のうち、Ｌａｂ空間上において第１Ｌａｂ値に対して距離の近い基準測色値（Ｌａｂ値）を持つ複数のパッチ（近傍色パッチ）の組を選択する（ステップＳ２３）。距離の近いパッチを選択する方法としては、たとえば、メモリテーブルＴｂ１に格納されたすべての基準測色値（Ｌａｂ値）に対して、第１Ｌａｂ値との距離を算出し、第１Ｌａｂ値に対して距離の近いＬａｂ値（図３７では、ハッチングの施されているＬａｂ値）を持つ複数のパッチを選択するといった方法を用いることができる。

次に、測色値算出部５３１は、図３８に示すように、メモリテーブルＴｂ１を参照して、ステップＳ２３で選択した近傍色パッチのそれぞれについて、Ｌａｂ値と対になっているＲＧＢ値（基準ＲＧＢ値）とＸＹＺ値を取り出して、これら複数のＲＧＢ値とＸＹＺ値のなかから、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との組み合わせを選択する（ステップＳ２４）。そして、測色値算出部５３１は、選択した組み合わせ（選択組）のＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換するための選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを、最小二乗法などを用いて求め、求めた選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ６０に格納する（ステップＳ２５）。

次に、測色値算出部５３１は、ステップＳ２５で生成した選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて、初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第２ＸＹＺ値に変換する（ステップＳ２６）。さらに、測色値算出部５３１は、ステップＳ２６で求めた第２ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第２Ｌａｂ値に変換し（ステップＳ２７）、得られた第２Ｌａｂ値を、測色対象のパッチ画像２００の最終的な測色値とする。画像形成装置１００は、以上の測色処理により得られた測色値に基づいて色調整を行うことにより、色再現性が高められる。

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。

また、上述した本実施形態に係る画像形成装置１００や測色装置を構成する各部の制御機能は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実現することができる。

例えば、測色装置の補正データ生成部５２の機能は、測色制御部５０が備えるプロセッサが処理シーケンスを記述したプログラムを実行することによって実現できる。プロセッサにより実行されるプログラムは、例えば、測色制御部５０内部のＲＯＭなどに予め組み込まれて提供される。また、プロセッサが実行するプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するようにしてもよい。

また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

補正データ生成部５２の機能を実現させるためのプログラムは、補正データ生成部５２の各部（第１の生成部５２１、第２の生成部５２２、および記憶制御部５２３）を含むモジュール構成となっており、プロセッサがＲＯＭなどのメモリからこのプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、第１の生成部５２１、第２の生成部５２２、および記憶制御部５２３が主記憶装置上に生成される。

５ キャリッジ
６ 記録ヘッド
４２ 測色カメラ
４２６ 照明光源
４３０ センサユニット
４３１ ２次元イメージセンサ
４５ 画像処理部
４５３ ガンマ補正部
４７ 補正データ記憶用メモリ
５０ 測色制御部
５１ フレームメモリ
５２ 補正データ生成部
５２１ 第１の生成部
５２２ 第２の生成部
５２３ 記憶制御部
５３ 演算部
５３１ 測色値算出部
２００ パッチ画像
４００ 基準チャート

特許第３１２９５０２号公報

Claims (8)

1. 撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、
   濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、
   前記撮像範囲を照明する照明手段と、
   前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、
   第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成するとともに、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する生成手段と、
   前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを記憶する記憶手段と、
   前記撮像手段が前記基準チャートとともに測色対象を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、
   補正された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データに基づいて、前記測色対象の測色値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする測色装置。
2. 前記第１の補正データは、前記複数のパッチの明るさを表す指標値を画像データの階調範囲に正規化して求めた目標値と、前記第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データとの差分を小さくするデータであり、前記第２の補正データは、前記目標値と、前記第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データとの差分を小さくするデータであることを特徴とする請求項１に記載の測色装置。
3. 前記照明手段の光量を変えながら前記パッチの画像データが飽和しているか否かを判定する判定手段をさらに備え、
   前記第１の光量は、前記複数のパッチのうち最も濃度が低いパッチの画像データが飽和しないと判定された光量であり、前記第２の光量は、前記複数のパッチのうち最も濃度が高いパッチの画像データが飽和しないと判定された光量であることを特徴とする請求項１または２に記載の測色装置。
4. 前記補正手段は、前記第１の光量で照明された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第１の補正データを用いて補正し、前記第２の光量で照明された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第２の補正データを用いて補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の測色装置。
5. 前記撮像手段が出力する画像データはＲＧＢデータであり、
   前記第１の補正データおよび前記第２の補正データは、それぞれ、前記ＲＧＢデータのＲ成分を補正する補正データと、Ｇ成分を補正する補正データと、Ｂ成分を補正する補正データとを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の測色装置。
6. 前記複数のパッチは、グレースケールのパッチであることを特徴とする請求項５に記載の測色装置。
7. 記録媒体に画像を出力する画像出力手段と、
   前記画像出力手段が出力した出力画像を測色する測色手段と、を備え、
   前記測色手段は、
   撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、
   濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、
   前記撮像範囲を照明する照明手段と、
   前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、
   第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成するとともに、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する生成手段と、
   前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを記憶する記憶手段と、
   前記撮像手段が前記基準チャートとともに前記出力画像を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記出力画像の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、
   補正された前記基準チャートおよび前記出力画像の画像データに基づいて、前記出力画像の測色値を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 撮像範囲の画像データを出力する撮像手段と、
   濃度が異なる複数のパッチを有し、前記撮像範囲内に配置された基準チャートと、
   前記撮像範囲を照明する照明手段と、
   前記照明手段の光量を制御する光量制御手段と、
   第１の補正データおよび第２の補正データを記憶する記憶手段と、
   前記撮像手段が前記基準チャートとともに測色対象を撮像したときに前記撮像手段から出力される前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データを、前記第１の補正データまたは前記第２の補正データを用いて補正する補正手段と、
   補正された前記基準チャートおよび前記測色対象の画像データに基づいて、前記測色対象の測色値を算出する算出手段と、を備えた測色装置を制御するコンピュータに、
   第１の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第１の補正データを生成する機能と、
   前記第１の光量よりも大きい第２の光量で照明された前記複数のパッチの画像データに基づいて第２の補正データを生成する機能と、
   前記第１の補正データおよび前記第２の補正データを前記記憶手段に記憶させる機能と、を実現させるプログラム。