JPH02167580A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は原稿画像を光電走査などして得られる画像情報
信号を新規な階調変換方式により変換処理し、階調の再
現性に優れた記録画像を形成することができる画像形成
装置に関する。

更に詳しくは、本発明は各稍の原稿画像（モノクロある
いはカラー写真などの連続階調画像や、テレビ系あるい
はコンピュータ系映像信号から得られるビデオ画像など
、記録シート上に複製しようとする対象のものを全て含
む。以下同じ。）から入手される画像を新規な階調変換
式を用いた階調調整機構のもとで変換処理し、この階調
変換された出力信号に基づいて記録シート上に階調や色
調の再現性に優れた原稿画像に対応した画素の分布を有
する記録画像を形成する方法及び装置に関するものであ
る。

（従来技術） 写真のように連続階調を有する原稿画像から複写機等の
画像形成装置を用いて記録シート上に画像を形成する場
合、記録シートとして感光紙を用いるものは原稿のアナ
ログ的処理（露光）により原稿に対応した連続階調を有
する画像が形成（銀塩写真記録）される。一方、感光紙
でなく普通紙に画像を記録する電子写真式複写機による
ものでは、アナログ的処理により画像形成を行なうこと
はできず、濃度階調（グラデーション）の再現が難しく
、特にカラー画像の形成の場合には、前記した濃度階調
とともに色調（カラーバランス）の調整も容易ではない
。

このため、最近では画像形成装置における階調や色調の
再現性を改良する努力が盛んに行なわれている。

この種の画像形成装置における記録画像の形成は、印刷
における写真製版の連続階調から網点階調に変換する手
法と同様に、写真等の連続階調を有する原稿画像を光電
走査などして得られる画像情報信号を処理し、その信号
により原稿画像に対応した階調や色調をもつ画素の分布
から成る画像を記録用シート上に形成しようとするもの
である。

しかしながら、現在の画像形成装置においては、原稿画
像の階調特性を最終的な画素の分布による記録画像に反
映させる際、その画素の分布がどのような特性を有すべ
きか、そのような画素の分布を得るのにはどのようにす
べきか等について、科学的な検討がなされていないため
、満足のいく階調や色調の再現性が得られていないのが
現状である。

即ち、原稿画像」二の所定の標本点の濃度値に対して、
該標本点に対応する記録画像上の画素ブロックにおいて
、該画素ブロックを構成する単位画素の数に対してどの
ような割合で記録すべきであるかということについて、
科学的な相関関係式が開発されておらず、現状では、こ
れら機器メーカーが予め経験、勘あるいは限られた数の
固定条件に基づいて決定したもの（こ依存せざるを得な
い。

そのため、機器メーカーが想定しなかった画質の原稿、
例えば非標準的な（露光オーバの明るすぎる原稿、露光
アンダーの暗すぎる原稿など）カラーフィルム原稿など
の場合、階調や色調に優れた所望の記録画像を得ること
が困難である。従って、標準的画質をもつ原稿は勿論の
こと、前記した非標準原稿からでも所望の画質の記録画
像が得られ、かつ、原稿の画質を任意に変更や修正（階
調や色調の変更や修正）したりできるフレキシビリティ
のある画像形成装置を開発することができないでいる。

これは、前記したように従来の画像形成装置が、原稿画
像上の所定の標本点の濃度値に対して、対応する記録画
像上にどのような画素濃度値を対応させるべきであるか
ということが科学的に解明されていないことを意味する
ものである。

（発明が解決しようとする課題） 従来の画像形成装置における上記した問題を生起させて
いる原因は、連続階調画像などの原稿画像から最終的な
画素の分布による記録画像を形成する際、その最初の段
階で、かつ重要な役割を果たす画像の階調変換の工程に
対する考え方にある。

即ち、原稿画像上の所定の標本点の濃度値を、対応する
記録画像上の画素ブロックにおいて、該画素ブロックを
構成する単位画素の数に対する記録される単位画素の数
の比（以下、画素濃度値ということもある。）に変換す
る際、従来の階調変換に対する考え方が、「科学的に合
理的な階調の変換手段に基づいて行なわなければならな
い」というものでなく、専ら経験と勘に依存するもので
あったことにある。

本発明者はこのような状況に着目し、画像形成工程の究
極的な合理化と品質のすぐれた記録画像の形成のために
は、合理的な画像の階調変換技術を確立しなければなら
ない、との基本的認識の下に鋭意研究を重ねた。

（課題を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は、原稿画像から光電走査
等によって得られる画像情報信号を階調調整機構で処理
し、その処理信号に基づいて記録用シート上に原稿に対
応した画素の分布による記録画像を形成するための画像
形成装置において、前記階調調整機構が、原稿画像から
得られる画像情報信号に基づく原稿画像上での任意の標
本点の基礎濃度値（χ）（該標本点における濃度値と同
画像」二の最明部における濃度値との差）を、形成され
る記録画像において前記標本点に対応する画素ブロック
を構成する単位画素の数に対する記録される単位画素の
数の比（ν）に、下記のく関係式０）〉により変換処理
するものであることを特徴とする画像形成装置に関する
ものである。

〈関係式〉 ・０） 以下、本発明の構成を詳しく説明する。

写真製版においては連続階調を有する画像の濃度を網点
処理によって網点の大きさで表わしているが、ディジタ
ル画像処理による電子写真式の画像形成装置においては
感光体への潜像形成のためにレーザービーム等により走
査しており、その際にビームの径を変化させて多段階の
階調を表わすことは非常に難しい。そのためビームの径
は一定にしておいて、ビームにより形成される最小単位
としての画素のマトリックス状の集合体である画素ブロ
ックにおいて、画素ブロックを構成する単位画素の数と
画像として記録される（即ち、トナー等で記録される）
単位画素の数との比を変えることによって、網点の大き
さに対応させることが多い。勿論、ディジタル画像処理
技術において、前述したようにドツト（規定の大きさを
もつ）の数とか配列を変える階調表現法（ドツトの密度
変調法）のほかに、ドツトの大きさをかえる方法（ドツ
トのサイズ変調法）もある。ここでは前者を例に説明す
る。

ところで画像の表現のための基本的構成要素として考え
られるものは、前記した画素の分布で表現される画素濃
度値（所定の画素ブロックを構成する単位画素の数のう
ち、記録される画素の数の割合及びその分布形態で色濃
度を表現する。）と画像の記録材料（トナー等）の表面
反射濃度とであり、このうち人間の視覚が例えば印刷画
像における網点面積の大きさの１％の差異を濃度差とし
て容易に識別する能力をもっていることかられかるよう
に、画像の形成手段として網点面積の大きさと同じ関係
にある、画素の分布で表現される画素濃度値が極めて重
要な役割を果たす。即ち、ある所定の画素ブロックの記
録される画素において、それらに塗布されるトナー量の
変化と画素の大きさの変化が階調に与える影響を調べて
みると、後者の方が格段に大きく、画素濃度値をどのよ
うに設定すべきかは、極めて重要な問題である。

また前記したことと関連して、画像形成装置により記録
画像を形成しようとする場合、原稿画像の品質内容が千
差万別であること、画像形成工程も多様な特性を有する
ものであること、さらに画像品質の評価基準が一様でな
いことなどの背景を抱えており、これらの複雑、不安定
要因を克服しなければならない。

このようなことから、連続階調画像などの原稿画像を画
素の分布による記録画像に変換するにあたって、作成す
る画素の分布による記録画像における最明部（Ｈ）の画
素ブロックの濃度割合（ｙＨ）と最暗部（Ｓ）の画素ブ
ロックの濃度割合（ｙｓ）とを任意に選択することがで
き、しかも最明部（Ｈ）から最暗部（Ｓ）にいたる画像
の階調を合理的かつ簡便に調整管理することができる手
だてを設けることが是非とも必要である。

このような考え方に立脚して案出したのが本発明の階調
の調整方法、具体的には前記〈関係式の〉で規定される
階調の調整方法である。

まず、前記〈関係式（１）〉の誘導過程から説明する。

本発明者らは、連続階調のカラーフィルム原稿から網点
階調の印刷画像などを作成するとき、合理的に階調の変
換（連続階調の網点階調への変換）を行なわしめるため
に、前記〈関係式（１）〉の前身になる階調変換式を先
に提案した。（特願昭６２１４８９１２号、特願昭６３
−２５９０号参照）。

本発明者らの先に提案した階調変換式（以下〈関係式■
〉という。）は、印刷画像の作成だけでなく、本発明に
係る画素の分布による記録画像の作成など各種の複製画
像の作成時にも用いることができるが、印刷画像の作成
に限定して説明すると下記に示されるものである。

〈関係式（２）〉 ・・・（２） 〈関係式（１）〉とく関係式（２）〉を比較すると、β
値、ｉ値の意味づけが相違し、またぐ関係式〇〉にはｙ
値の規定がない。これらの相違点は後述するとして、本
発明の理解を助けるためにく関係式（２）〉の誘導過程
について説明する。

前記した印刷画像の作成時に用いられる網点面積パーセ
ントの数値（ν）を求めるく関係式（２）〉は、一般に
認められる濃度公式（写真濃度、光学濃度）、即ち Ｄ　＝　ｌｏｇ１０／　Ｉ　＝　ｌｏｇ７　Ｔから誘導
したものである。

この濃度りに関する一般公式を、製版・印刷に適用する
と次のようになる。

製版・印刷における濃度（Ｄ’　）　＝　ｌｏｇ１０■ 〈関係式（２）〉はこの製版・印刷に関する濃度式（Ｄ
′）に、印刷画像のＨ部と８部に所望の大きさの網点を
任意に設定することを可能とし、かつ、連続階調画像上
の任意の標本点における基礎濃度値（１）と、これに対
応した網点階調画像上の標本点における網点の網点面積
パーセントの数値（ｙ）とを合理的に関連づけるという
要請を組込み、理論値と実測値が近似的に合致するよう
に誘導したものである。

前記〈関係式（２）〉を印刷画像を作成するときの画像
の階調変換方法に適用する場合、印刷用紙の反射率（α
）、印刷インキの表面反射率（β）、及び印刷画像濃度
域／ＪＸ稿画像画像濃度域（β）の数値を基礎として、
印刷画像のＨ部と８部に置きたいと所望する網点の大き
さ（ｖ　Ｈｒν５）を任意に選びながら、原稿画像上の
任意の標本点（Ｘ）の基礎濃度値（１）から印刷画像上
の対応した標本点（Ｙ）における網点の網点面積パーセ
ントの数値（ｙ）を求めるように運用される。これによ
り原稿画像（連続階調画像）の濃度階調を印刷画像（網
点階調画像）上にｌ：工に忠実に再現させることができ
る。

尚、多色製版（一般にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）、墨（Ｂ　Ｌ）の４版で１組と考えられ
ている）の場合、基準となる版（多色製版の場合、周知
の如くシアン版（Ｃ）が基準の版となる。）の作業基準
特性曲線、即ち原稿画像の濃度情報値を印刷画像の網点
面積値に変換するための基準となる網点階調特性曲線（
前記したχ値とＶ値をグラフ化して得られる曲線で、こ
れが連続階調を網点階調に変換する作業の基準となる。

）が決まれば、その他の色版の作業基準特性曲線は、基
準となった版のＶの値に印刷インキ各色のグレー・バラ
ンス比に基く適切な調整数値を乗することにより、常に
、合理的に決めることが出来る。

このようにして決められた各色版の作業基準特性曲線は
夫々が合理的な特性曲線であることは勿論のこと、更に
はそれらの特性曲線間の階調および色調に係る相互関係
もまた合理的かつ適切なものである。

即ち、網点階調の印刷画像を連続階調の原稿画像から作
成するとき、その階調変換を前記〈関係式（２）〉に基
づいて行なうならば、従来の経験と勘に頼る画像の階調
変換方法から脱却して、任意かつ合理的に画像の階調の
変換を行なうことができ、しいては階調と密接不可分の
関係にある色調についても合理的に調整することができ
る。これにより人間の視感感覚にとって自然な濃度勾配
、色調を有する印刷画像を得ることができる。以上が、
本発明者らの先に提案した内容である。

しかしながら、その後の研究において前記〈関係式（２
）〉の運用において、一定の限界があることが判明した
。

その限界とは、 ・原稿画像が標準的な品質のものであれば極めて有効で
あるが、非標準的品質であるもの、特に極端に悪い品質
内容のもの（例えば、写真撮像時の露光がオーバーまた
はアンダーであるもの）に十分に対応することができな
いこと、 である。

これを前記〈関係式■〉の運用操作の点から説明すると
、 ・標準的な品質のもの（標準原稿）の場合、β値を決定
する分子に、印刷インキで刺激位の大きい黄色インキの
ベタ刷り濃度値（その代表的濃度値は、０．９〜１．０
である。）を用いて階調変換を行なうとき（なお多色製
版のとき、０版はこの値を用いて製作される。）、極め
て有効ではあるが、特に前記した品質内容の悪い非標準
原稿に対しては十分に満足しえないこと、 ・β値において、非標準原稿に対応するとき、印刷イン
キ（前記したように、黄インキが基準となる。）の表面
反射率やそれ以外の数値を任意に選んで採用しても十分
に満足しえないこと、 などである。

前記した限界を克服するためには、階調変換の作業基準
となる網点階調特性曲線を標準原稿はもとより非標準原
稿にも対応させることが必要で、その曲線の形状を合理
性をもって任意に変更し得るものでなければならない。

検討の結果、本発明者らは、次の条件のもとで階調変換
を行なうとき、満足な結果が得られることを見い出した
。

・β値＝γ／（原稿画像の濃度域値） ・γ値＝正または負の任意の数値 ・β値：上記β値を規定するγ値から、β＝１０−’に
より求められる数値。

以上の条件のもとて前記〈関係式〇〉を運用することに
より、標準的及び非標準的原稿から濃度階調、及びそれ
と密着不可分の色調の再現性に優れた印刷画像に作成す
ることができる。

以上、網点階調の印刷画像の作成を中心に説明してきた
が、前記した階調の変換作業を支える理論は画素の分布
による記録画像の作成にも転用することができることは
いうまでもないことである。

画素の分布による記録画像の作成に適した階調変換式は
、前記した検討結果を組込んで整理すると、〈関係式（
１）＞になることはいうまでもない。

次に、本発明の前記〈関係式（１）〉の各項の意味、運
用面の特質などについて説明する。

本発明の前記〈関係式（１）〉の運用において、原稿画
像の画像情報信号から基礎濃度値（ｘ）を求めなければ
ならない。かかる、濃度情報値は原稿画像の各画素のも
っている濃度に関する物理量を反映するものであればい
ずれでも良く、最広義に解釈されるべきである。同義語
としては、反射濃度、透過濃度、輝度、光量、電流・電
圧値、などがある。これらの濃度情報値は、原稿画像を
光電走査などして濃度情報信号として取り出せばよい。

なお、本発明の前記〈関係式（１）〉において、基礎濃
度値（１）の開側に濃度計による数値（例えば、ポジカ
ラーフィルムの人物画として、０．２〜２゜７０の濃度
値をもつものなどがある。）を、また、１／−Ｈ［最明
部（Ｈ）の画素ブロックに設定される画素濃度値］と一
／ｓ　　［最暗部（Ｓ）の画素ブロックに設定される画
素濃度値］にパーセント数値（例えば５％とか９５％と
いう数値。）を用いると、１／［原稿画像上の任意の標
本点（Ｘ、）に対応する画素ブロック（Ｙ）に記録され
る画素濃度値コはパーセント数値で算出される。

本発明の前記〈関係式０）〉の運用において、次のよう
に変形して利用することはもとより、任意の加工、変形
、誘導するなどして使用することも自由である。

’／＝ＶＨ＋Ｅ（１−１０−”）（”／ｓ　　？Ｈ）前
記の変形例は、α＝１としたものである。これは、記録
用紙（基材）の表面反射率を１００％としたものである
。　αの値としては、実務上１．０として構わない。

また、前記変形例（α＝　１．０）によれば、画素の分
布による記録画像上の最明部Ｈに７８を、最暗部ＳにＶ
ｓを予定した通りに設定することができる。これは、記
録画像上の最明部Ｈにおいては工＝○となること、また
最暗部Ｓにおいては工＝〔原稿画像濃度域〕となること
、即ち、−漏工＝−γとなることから明らかである。

本発明の前記〈関係式（１）〉の運用において、α。

β、γ　（これは、前記したようにβ＝１０ｙによりβ
値を規定する。）の数値は種々の値をとる。本発明にお
いては、これらの数値を適宜選ぶことにより、原稿画像
の品質特性がどのようなものであれ画像の階調の変換処
理を合理的に行うことができる。

即ち、本発明の前記〈関係式（１）〉をベースとした画
像の階調の変換処理法は、原稿画像の階調や色調の再現
、即ち原稿画像の調子を記録画像に工：１に再現させる
うえで極めて有用であるが、その有用さはこれに限定さ
れるものではない。本発明の前記〈関係式（１）〉は、
原稿画像の特性を忠実に再現する以外にも、α、β、γ
値、さらにはνＨ２Ｖｓ値を適宜選択することにより原
稿画像の特性を合理的に変更したり修正したりするうえ
で極めて有用なものである。

これを詳述すると、前記〈関係式（１）〉の運用にあた
り、利用者（作業者）は次のような自由度を有している
ことに留意すべきである。

〈その、１　＞　：　＜関係式（１）〉を、原稿画像に
忠実な画像を形成することを目的に利 用すること。即ち人間の眼で観察 したときの視覚感覚的画像が全く 同じものを得ることを第−義的に 考えて、〈関係式（１）〉を運用する こと。このような階調調整の態度 を本発明では「（画像の）階調（の） 変換」という用語で説明されてい る。

〈その２〉：〈関係式〇）〉を、画像形成の技術的な必
要から、芸術的要請から、 あるいは発注側のニーズ等から原 縞画像を変更または修正するよう に利用すること。即ち人間の眼で 観察したときの視覚感覚的画像そ れ自体が修正または変更されたも のを得ることを第−義的に考えて、 〈関係式（１）〉を運用すること。こ のような階調調整の態度を本発明 では「（画像）階調（の）修正（また は変更）」という用語で説明され ている。

前記〈関係式（１）〉を使用して多色画像を形成する場
合、例えばカラー原稿を画像形成装置により複製する場
合、印刷などの分野において周知の色分解、即ち、カラ
ー原稿からの反射光などをブルー　（Ｂ）、グリーン（
Ｇ）、レット（Ｒ）に分光させて各色毎の濃度情報信号
を入手し、これを前記〈関係式（１）〉を用いた階調調
整機構で処理し、この処理情報に基づいて画像を形成し
ていけば良い。その際、基準となる色版（例えば０版）
に関するν値、即ち基準となる色版の階調特性曲線（γ
値を計算し、χ′値に対するν値をプロットしていくと
、印刷技術における網点階調特性曲線と同様の階調特性
曲線が得られる。）を決め、その他の色版（Ｍ版、Ｙ版
）の階調特性曲線は該基準となる色版のγ値に、各イン
クのグレー・バランス比に基づく適切な調整数値を乗す
ることにより合理的に決めることができるので、これら
の階調特性曲線を利用して画像を形成していけば良い。

前記のようにして決められた各色版についてのν値、即
ち各色版についての階調特性曲線は、〈関係式（１）〉
で規定されるため合理的な特性曲線であることは勿論、
それらの特性曲線間の階調及び色調に係る相互関係も合
理的かつ適切なものである。

本発明の画像形成装置においては、その階調調整機構に
おいて露光走査のビームを〈関係式■〉のアルゴリズム
により変調処理し、かつ予め決められた画素の分布のパ
ターンに従って演算処理して逐次画素を形成していけば
よい。

例えば第５図に示されるように、第５図の（ａ）の列の
場合、記録される画素の分布は記録される画素が増加す
るに従って画素ブロック内で相互に分散した位置関係に
あるが、ほかに例えば画素ブロックの中心部から順次外
方に渦巻き状に広がるようにすることも考えられ、その
場合には写真製版での網点に近似したものとなる。また
第５図（ｂ）の列には、（ａ）の列での画素の数に対応
した面積をもつ網点が示しである。

画素ブロックはここでは４×４のマトリックス型として
説明したが、これにより１７段階の階調が表現される。

一般的にｎＸｎのマトリックス型の画素ブロックでｎ２
＋↑段階の階調（０〜１００％）が表現される。

このようにマトリックス型の画素ブロックにおいて形成
される画素の分布により連続階調両像などの原稿画像の
濃度を表現する方法は、一般的に＝２７ デイザ・マトリックス法と称され周知のものである。（
例えば特開昭５８−８５４３４号、同５８−１１４５６
９号、同５９−５２９６９号、同６０−１４１５８５号
、　同６２−１８６６６３号等に示されている。）。

以上、説明したように、本発明の画像形成装置により記
録画像を形成する場合、その階調調整機構部に、前記〈
関係式（１）〉に基づいて階調変換を行なうハードまた
はソフトを組込むことにより、階調はもとより色調の再
現に優れた記録画像、あるいは原稿画像の画質を任意に
修正または変更した記録画像を得ることができる。

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが
、本発明の要旨を超えない限り、本発明はこれら実施例
のものに限定されない。

前記したように、本発明は、本発明の画像形成装置によ
り記録画像を形成する場合、その階調調整機構部におい
て、〈関係式■〉により階調の変換を行なわしめる点に
最大の特徴を有する。そこで、〈関係式（１）〉の運用
を千金なものとする態様、特にγ値の取扱いから説明す
ることにする。

（実施例） （１）〈関係式０）〉に採用されるγ値の決定法につい
て。

本発明は、本発明の画像形成装置により記録画像を形成
する場合、記録画像の作成過程における中核的な階調の
変換作業を、前記く関係式（υ〉のもとで行なわせるこ
とに最大の特徴を有する。

その場合、明るかったり暗かったりなど品質内容が千差
万別である原稿画像からでも、品質内容が標準的な標準
原稿から形成される記録画像と同質のものが形成される
ことが望ましいことはいうまでもないことである。

そのためには、原稿画像の品質に左右されずに、標準原
稿から得られる記録画像と同質のものを与えるχ値とγ
値の関係を規定する階調特性曲線を入手することが必要
である。本発明のく関係式（１）〉において、この階調
特性曲線の形状を大きく変えることができるのは、γ値
である。

以下、〈関係式（１）〉の運用上、極めて重要な意義を
有するγ値の決定法を説明する。本発明の画像形成装置
は、このγ値を合理的に決定することによって、はじめ
て階調や色調の再現性に優れた記録画像を形成すること
ができる。

種々のγ値に対して、γ値（すなわち、画素濃度値）が
どのように変化するかをみたのが第工表である。第１表
は、γ値を変化させながら（第１表に示されるようにγ
値＝　２．００〜−０．２０を採用）、前記〈関係式０
）〉を、ＶＨ”３％、Ｖｓ＝９５％、α−］、００．β
−１０ｙ、沼−γ／（原稿画像の濃度域値）＝γ／　（
２，８−０，２）の条件のもとで計算して求めた、各濃
度ステップ（第１表には、原稿画像の濃度域を９ステツ
プに区分している。）におけるγ値を示すものである。

（以下余白） 第１表により、γ値を変化させたとき、それぞれに対応
する個別的な階調特性曲線が得られる。

従って、与えられた原稿画像の品質内容から、最適なも
のを設定して階調変換を行えばよいことになる。第工表
の結果を第工図に図示する。

そこで、所定の品質内容をもつ原稿画像が与えられたと
き、〈関係式（１）〉において、採用すべき最適なγ値
を、どのようにして合理的に決定するかが問題となる。

原稿画像として、特に階調や色調の再現が忠実であると
されるモノクロやカラーのフィルムを原稿に用い、その
原稿の画質に則して、採用すべきγ値の決定法を確立す
ることにする。というのは、階調の再現性が高いモノク
ロやカラーフィルム原稿のもとで有効なγ値の決定法が
確立されれば、他の原稿画像にも有用なものであると考
えられるからである。

原稿となるカラーフィルムの画質を詳しく分析すると、
ハイキー（露光オーバーで撮影されたもの。）やローキ
ー（露光アンダーで撮影されたもの。）など、その画質
は標準露光で撮影された標準的なカラーフィルム原稿と
比較して、千差万別である。しかしながら、カラーフィ
ルム原稿の画質の相違は、露光量の相違が原稿の最明部
濃度値Ｈ，に直接的な影響を与えることからみると、　
この点に注目して客観的に規定することができる。

そして、本発明者らが先に提案したように、標準原稿（
露光が適正になされたもの。）の場合、γ値は０．９〜
１．０の値をとることを考えあわせると、Ｈｎとγの相
関をもとめればよいことになる。なお、Ｈｎを選んだ理
由は、階調の再現において最明部近傍の濃度領域が重要
であるからである。理論的には、原稿の最暗部濃度値Ｓ
ｎを選んでもよいことはいうまでもない。

そこで種々のカラーフィルム原稿を用いて、画質の優れ
た記録画像を形成し、　Ｈ，とγ値の関係を求める実験
を行なった。実験資料を第２表に示す。なお、第２表に
おいて実験Ｎα２は標準原稿のもので、γ値として０．
９を採用した。

第２表 （注）ＨｏとＳｎは、所定の個別カラーフィルム原稿の
最明部濃度値と最暗部濃度値を示す。

これらの実験から、γ値は、下式により合理的に決定す
ることができる。

（ｉ）　　第２表のγ。とＨｎの関係を第２図のように
グラフ化した場合（全対数グラフ）、γ□は下式により
求められる。

γｎ＝γ、）：！＝　　Ｉ）ｎ　　ｔａｎａ（ｉｉ）　
　この他、標準原稿（濃度域０．２０〜２．８０）をγ
。＝　１．００のもとで記録画像を形威し、種々のカラ
ーフィルム原稿からこれと同質の記録画像を得る実験を
行なった。その結果、γ。とＨｏの関係を、次のように
規定することができた。

（イ）　γｎ＝１．７０　２．２９６１（Ｑ、ｏｇＨｎ
　＋　１）（γ。、Ｈｎをともに対数スケール で表示したときに得られる関係 式） ％式％） （γ。を通常スケール、Ｈｏを対数 スケールで表示したときに得ら れる関係式） 以上のことから、千差万別の品質内容をもつ原縞画像か
ら本発明の画像形成装置により階調の再現性に優れた記
録画像を複製するには、まず原稿画像のＨ０値からγ□
を決定し、次いでこれを〈関係式（１）〉のγ値として
採用し、階調の変換処理を行えばよいだけである。

本発明の画像形成装置の階調調整機構部において、〈関
係式（１）〉を前記のようにして決定されたγ値のもと
で運用するためには、画像形成装置に各種原稿画像のＨ
ｎを測定する機構、Ｈｎからγ値を計算する機構を付加
すればよい。あるいは、これらの測定や計算をオペレー
ターに任せてもよい。

（２）　〈関係式（１）〉に採用されるγ値の固定化（
定数化）する方法について 本発明の前記〈関係式（１）〉を運用するに当たり、前
記したγ値の決定法は煩雑であるし、この方法によって
作成される記録画像は厳密にいって標準原稿から得られ
る記録画像と相違している。というのは、カラーフィル
ム原稿の最明部濃度値（Ｈｎ）が標準原稿の最明部濃度
値（Ｈｏ）と相違しているということから当然のことで
ある。

先に説明した如く、標準原稿の階調変換に有用な関係式
■において、γ＝０．９（あるいは０．９〜１．０の間
の値）の値で、階調はもとより色調の再現性に優れた複
製画像を作成することができる。従って、〈関係式（１
）〉の運用において、γの値をγ＝０．９などに定数化
するためには、原稿画像の濃度階調の方を標準画像の濃
度階調に調整（修正）しておかなければならない。以下
、γ値の定数化する方法について説明する。

カラーフィルム原稿の場合、前記した濃度階調の調整は
極めて合理的に行なうことができる。これを第３図で説
明する。

周知のごとく、カラーフィルム感材の露光量（Ｘ）（前
述した標本点ＸのＸとは相違する点に留意。）と、その
ときのカラーフィルム濃度（Ｄ）の関係は、第３図の基
本濃度特性曲線で示されるようなものである。

そして、標準原稿と非標準原稿は露光量が適正か否かに
よるものであり、それぞれの濃度特性曲線は、該基本濃
度特性曲線上において特定のレンジを有するものとして
示される。第３図において、前者は基準濃度特性曲線と
して、後者は個別濃度特性曲線として示される（なお、
第３図には非標準原稿として、露出アンダーのものが示
されている。） 従って、非標準原稿の濃度特性を標準原稿の濃度特性に
調整するには、基本濃度特性曲線を関数化することによ
り、極めて容易に行なうことができる。

前記した基本濃度特性曲線は、下記第３表に示されるよ
うに、　Ｄ−ｆＤ（Ｘ）の関数で規定されるものである
（第３表には逆関数も示されている）。

なお、第３表の基本濃度特性曲線の関数化の方法は一例
と解すべきで、もっと簡略化した数式を用いてもよい。

（以下余白） 第３表（基本濃度特性曲線の関数表示の一例）（注）第
３図に示される基本濃度特性曲線において、Ｘ−＋Ｄを
求める関数ｆ　ｏ（Ｘ）、その逆関数となるＤ−＋Ｘを
求める関数ｆ　ｘ（Ｄ）が示さている。

（注）基本濃度特性曲線を忠実に規定するため、Ｘまた
はＤの定義域ごとに数式化している。

カラー原稿の個別濃度特性曲線を、基準濃度特性曲線に
整合させるには、次の手順によれば良い（第３図参照）
。

（５）カラー原稿画像のＨとＳの濃度値とそのカラー原
稿のカラーフィルム感材の基本濃度特性曲線（Ｄ　＝　
ｆ　ｏ（Ｘ））とから、　そのカラー原稿画像の個別濃
度特性曲線を規定し、（ｉｉ）カラー原稿の濃度値Ｄ　
Ｈｎ−Ｄ　ＳｎをＸ＝ｆｘ（Ｄ）に代入して、　Ｘ軸に
おけるカラー原稿画像の値域、ＸＨｎ−Ｘ、Ｓｎを求め
、（ｉｉｉ　）これを基準とする濃度特性曲線のＸ軸上
の値域、ＸＨｏ−ｘｓｏに整合させる。（ｉｖ）次に該
基準濃度特性曲線のＤ軸の値域、Ｄ　Ｈｏ−Ｄ　Ｓｏを
求める。

当然のことながら、カラー原稿の個別濃度特性曲線が基
準濃度特性曲線と一致する場合には、両者の整合は不必
要であることはいうまでもない。

また、基準濃度特性曲線に任意の許容範囲を定めておき
、該許容範囲内にあるときは基準濃度特性曲線と同じで
あると見做して画像処理を行うこともできる。

前記した個別と基準濃度特性曲線の整合手順において、
ＸＲｏ（標準原稿の露光量レンジ）とＸＲ。

（非標準的な色別原稿の露光量レンジ）とは一致しない
ことが常態であることから、ＸＲｎをＸＲｏに整合させ
ることが必要になる（前述の（五）と（ｉｉｉ）の手順
を参照。）。ＸＲｎをＸＲｏに整合には単純整合（最明
部濃度値を同じ値に整合させ、最暗部の整合を不問とす
る態度。）と比例整合（最明部濃度値と最暗部濃度値の
両者を整合させる態度。）がある。第３図においては数
学的に比例整合させる場合が示されている。

第３図に示されるように、個別濃度特性曲線の濃度情報
値（Ｄ　Ｈ１〜１Ｄｓｎの間の濃度情報値ｔＤｎ）を基
本濃度特性曲線Ｄ＝ｆｏ（Ｘ）に代入し、ＸＲ。

を求め、　これをＸＲｏに調整したＸ値により調整を加
えたカラー原稿の濃度情報値（ＤＨＯ〜Ｄ８ｏの間の濃
度情報値、Ｄ。）を入手するわけであるが、ＸＲｎをＸ
Ｒｏに調整した後のＸ値を求める関係式は、簡単な計算
により次のようになる。

（１）単純整合の場合 Ｘ＝ｆｘ（Ｄｎ）±１ｍ ■　比例整合の場合 但し、 ｍ　：必要平行移動量 ＸＲｏ：Ｘ軸上の標準原稿の基準濃度特性曲線の露光量
レンジ ＸＲｎ：Ｘ軸上の非標準的な個別原稿の個別濃度特性の
露光量レンジ カラーフィルム原稿として、標準画質のもの（ＤＨ０＝
０．２０．Ｄｓ０＝２．８０）、ハイキー（露光オーバ
ー）のもの（ＤＨｎ＝０．１０．Ｄｓｎ＝２．７０）、
及びローキー（露出アンダー）のも（７）　（ＤＨｎ＝
０．６０゜Ｄｓｎ”３．２０）を用い、第３表に示され
る基本濃度特性曲線のもとで個別濃度特性曲線を基準濃
度特性曲線に整合させたときの整合資料を下記の第４表
に示す。

（以下余白） 前記した整合実験において、使用した３枚のカラーフィ
ルム原稿の濃度域（ＤＲ）が、いずれも２．６０である
ため、１つは単純整合、他は比例整合によることとした
。

前記第４表のＤｎとＤｏの濃度値において、　Ｄ。

を基準にして〈関係式（１）〉によりν値（画素濃度値
２％）を求めた。結果を第５表に示す。また、第５表の
Ｖ値とり。値の相関関係を第４図に示す。

第４図に示される曲線が、非標準画質の原稿画像から階
調の再現性に優れた記録画像を作成することができる、
χ値とＶ値の相関を規定する階調特性曲線である。

（以下余白） 第５表（階調特性曲線設定資料） 本発明の画像形成装置の階調調整機構部において、〈関
係式■〉のγ値を固定化（定数化）して運用するために
は、画像形成装置に原稿画像の濃度を測定する機構（Ｈ
とＳ、及びＨ−８にわたる濃度の測定）、原稿画像の個
別濃度特性曲線を基準濃度特性曲線に整合させるソフト
やハードを組込まなければならないが、これによりどん
な品質内容の原稿からでも階調や色調に優れた記録画像
を作成することができる。

■　画像形成装置について 本発明の画像形成装置を第６図〜第１１図に基づいて説
明する。

第６図は本発明の第１実施例の画像形成装置のブロック
図である。

第６図に示されるように、本発明の画像形成装置は、原
稿画像の透過光または反射光をＲ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ　（ブルー）に分光して読み取る検出部１と
、検出部工の出力信号をＹ（イエロー）２Ｍ（マゼンタ
）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色分解信号に変換
する色分解部２と、〈関係式（１）〉を用いて適正な画
素の分布による画像階調をもとめる階調調整部３と、こ
の階調調整部３の出力信号に基づいてレーザ光により電
子写真感光体に露光を行なう出力部４とを有し、感光体
に形成された潜像が現像部において現像されてトナー像
となり、記録シートに転写され定着部で定着される。

カラー画像形成のためには成分色ごとに独立した感光体
と現像部とを備えていて各々形成されたトナー像を順次
記録シートに転写するか、あるいは１つの感光体に成分
色の潜像を形成し現像してトナー像とした後に記録シー
トに転写しこのプロセスを各色成分について反復すると
いう手順になる。

検出部ｌは、フォトマルや固体撮像素子（ＣＣＤ）等の
光電変換素子により原稿５の各部の透過光または反射光
を検出し電流としてのＲ，Ｇ、Ｂ、ＵＳＭ各信号を出力
し、この信号をＡ／Ｖ変換部６において電圧信号に変換
する。

色分解部２は、ログアンプ７において、検出部１のＲ，
Ｇ、Ｂ、ＵＳＭそれぞれの電圧信号を対数演算して濃度
に変換、ベーシックマスキング（ＢＭ）８においてこの
濃度からブラック（Ｋ）成分を分離し、さらにＹ、Ｍ、
Ｃの各成分を分離する。次にカラーコレクション（ＣＣ
）部９においてＲ，Ｇ、ＢおよびＹ、Ｍ、Ｃの各原稿色
に対しＹ成分９飢成分、Ｃ成分をコントロールし、さら
に原稿のブラック成分をＵＣＲ／ＵＣＡｍｌＯのＵ　Ｃ
Ｒ（ｕｎｄｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒｅｍｏｖａｌ）　
、またはＵＣＡ（ｕｎｄｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｄｄ
ｊｔｉｏｎ）において、Ｙ、Ｍ。

Ｃの３戊分で表現する比率を決定する。これらＹ。

Ｍ、Ｃ，に成分が得られた後に、従来は階調調整部（Ｉ
ＭＣ）におけるグラデーションコントロール部において
各成分の画素の占める面積比率Ｖｅ　ｒｍｅ　、　ｃｅ
’、　ｋｅ’を求めてこれを逆ｌｏｇ変換していたが、
この実施例においてはグラデーションコントロール部及
び逆ｌｏｇ変換部にかえて調整部１１を用い、　ここで
Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｋからｙｅ　、　ｍｅ’　、　ｃｅ’　。

ｋｅ’への変換を行なっている。調整部１１はく関係式
０）〉のアルゴリズムを内部に持ち、Ｙ、Ｍ、Ｃ。

Ｋそれぞれについて〈関係式（１）〉を適用し、ｙｅ′
。

ｍｅ’　、　Ｃｅ　、　ｋｅ’を求める。

階調調整部１１としては、〈関係式〇〉のアルゴリズム
をソフトウェアとして保有しかつＡ／Ｄ、Ｄ／ＡのＩ／
Ｆ　（インターフェース）を有する汎用コンピュータ、
アルゴリズムを内部ロジックとして汎用ＩＣにより具現
化した電気回路、アルゴリズムの演算結果を保持したＲ
ＯＭを含む電気回路、アルゴリズムを内部ロジックとし
て具現化したＰＡＬ、ゲートアレー、カスタムＩＣ等４
種々の形態をとることができる。レーザービームにより
原稿画像の濃度に対応した像を形成するために前述のよ
うにレーザービームの径及び強度は一定にし、写真製版
の場合の網点の面積に対応するものとして画像ブロック
内で形成される単位画素の数及びその分布を算出しその
データを出力する。

調整部１１によって得られた画素の面積比率はカラーチ
ャンネルセレクタ１２に入力され、カラーチャンネルセ
レクタ■２はｙｅ’　、　ｍｅ’　、　ｃｅ’　、　ｋ
ｅ’を前次選択的に出力する。この出力はＡ／Ｄ変換部
１３によりＡ／Ｄ変換されて、出力部４に入力される。

出力部４では階調調整部３の出力に基づいてドツトコン
トロール部１４においてレーザービームのコントロール
を行なう。

第７図は第２の実施例を示すもので、従来の逆ｌｏｇ変
換部１５をそのまま使用し、゛従って調整部１１におい
ては対数の形でｙｅ’　、　ｍｅ　、　ｃｅ’　、　ｋ
ｅ’が出力される。これによって従来の機器における一
つの構成要素を変換するだけで〈関係式（１）〉を適用
でき、第１実施例によるものよりも少ない変更で既存シ
ステムを本方式によるシステムに改造し得る。

第８図は第３実施例を示すものであり、従来のグラデー
ションコントロール（ＩＭＣ）部１６をそのまま残し、
逆ｌｏｇ変換部■５とこのグラデーションコントロール
部１６との接続を断っている。そして第２実施例と同様
の調整部、即ち対数の形でｙｅ’　、　ｍｅ’　、　ｃ
ｅ’　、　ｋｅ’を出力する調整部１１が採用されてい
る。調整部１１はグラデーションコントロール部１６の
前段からＹ、Ｍ、Ｃ，にの信号をとり、逆ｌｏｇ変換部
１５に変換後の値を出力している。

第９図は第４実施例を示すものであり、逆１０ｇ変換部
１５とカラーチャンネルセレクタ１２をそのまま残し、
この両者の接続を断っている。即ち、調整部１１はグラ
デーションコントロール部１６の前段からＹ、Ｍ、Ｃ，
に信号をとり、直接カラーチャンネルセレクタ１２に接
続しており、Ｙｅ’　ｇｍｅ’　ＨＣｅ’　ｇｋｅ’を
従来システムに拘束されることなく、第１実施例の調整
部におけるのと同程度の最適な処理形態でｙｅ’　、　
ｍｅ’　、　ｃｅ’　、　ｋｅ’を求めることができる
。

そして第３実施例と同様に従来システムのわずかな改造
でシステムを具現化し得る。

第１０図は第５実施例を示すものであり、従来の階調変
換部全体を新たな調整部１１として構成し、この調整部
において〈関係式〇〉を適用し得るようにしている。

第６〜１０図の例において画像形成部では光導電性を有
する感光体にレーザービームの走査により静電潜像を形
成する電子写真式のものであるが、画素の分布により記
録画像を形成する手法として、他の手法、例えば静電記
録式、磁気記録式等種々のものを採用することができる
。

静電記録によるものでは第１１図に示すように移動する
シー１〜状誘電体からなる記録体に近接または接触して
その移動方向に直角をなす方向に多数の電極を配列した
記録ヘッドの各々の電極に電圧を印加して静電潜像を形
成する。この潜像にトナーを付加して現像する工程以降
は電子写真式の場合と同様である。電極の集合体として
の記録ヘッドに対して出力部４のドットコン１〜ロール
部１４からの記録すべき画像に応した出力信号としての
電圧が印加されるのである。また磁気記録式のものでは
記録体として例えばドラム体の表面に磁性体を一様に被
覆したものを用い、その表面に接触した磁気記録ヘッド
に画像情報信号としての電圧を印加しつつ磁気記録ヘッ
ドと記録体面とを相対的に移動させて記録体面上に磁気
潜像を形成する。

この潜像を現像するためには磁性材料によるトナーを用
いることが、そのほかはやはり電子写真式の場合と同様
にして行なわれる。

以上のようにして従来機器の階調調整部を改造すれば、
〈関係式〇〉と他の処理との融合をも行なうことができ
、システムの最適化による高速化、コンパクト化が実現
されるとともに、システム当りのコストパオーマンスを
高めることができる。

なお以上の実施例では色分解部は従来と同様の構成にな
っていたが、〈関係式■〉を使用することによりカラー
コレクション（ＣＧ）部９、ＵＳＲ／ＵＣＡ部ＩＯは必
要なければこれらを省略した色分解部を採用してもよい
。

また一般に使用されている効果に係る部分、例えば本発
明に直接関係のないボケマスクやシャープネス効果など
については以上の実施例では説明を省略している。

（４）　〈関係式〇〉の有用性について次に、本発明の
画像形成装置の階調調整機構に適用されろく関係式〇〉
の有用性について、補足説明する。

これは本発明に対する理解の便を図るための補足説明で
あり、本発明の画像形成装置の階調調整機構に適用され
る〈関係式（］）〉の運用及びその結果の意義を主体と
して詳しく述べる。

（イ）〈関係式（１）〉の運用実験 〈関係式（υ〉を画像形成装置の階調調整機構に組込む
ための基礎実験として、下記の２つの実験を行った。

ａ）　まず第一に通常の簡易計算機、即ち商品名シャー
プピタゴラスＥＬ５０９Ａ（シャープ社製）を用い〈関
係式の〉に所望の数値を当てはめながら、該簡易計算機
を操作することにより下記の第６表（１）（２）（３）
、第７表、第８表に示した画像の階調調整装を作成した
。

その結果、これら作業に要した時間が計算結果の点検時
間を含めてそれぞれ３時間、２時間、２時間であった。

ｂ）　また次の実験も行った。

簡易型パーソナルコンピュータ（ＮＥＣ社製ＰＣ−９８
０１−Ｍ２）に別に求めた所望のソフトをファンクショ
ンデータとして入力し、原稿画像（連続階調画像）の基
礎濃度値（１）をそれに対応した画素の分布による記録
画像上の画素ブロックにおける記録される画素数の比（
ｙ）（以下、記録される画素の面積比率という。）に調
整する作業を行なった。

その結果は当然のことながら上記簡易計算機を使い手計
算した結果と同じ数値が得られた。

しかもこの実験において、同パーソナルコンピュータに
入力するための画像の階調の調整に使うための上記ソフ
トの作成には特別のソフトを使う必要がなく、同パーソ
ナルコンピュータに付属のＮ８８−ＢＡＳＩＣを使い作
成作業を行ったところ、その完成にわずか１時間を要し
たのみであった。

また、原稿画像の基礎濃度値に代えて原稿画像のハイラ
イト（Ｈ）からシャドウ（Ｓ）に及ぶ濃度計による測定
値をそのまま入力できるソフトによっても、目的とする
画像の階調の変換や修正を行なうことができることが確
認された。

これらソフトを用いて、原稿画像上において、所望の濃
度間隔（−例として０．００〜１．００までを０．０５
刻み、１．００〜３．００までを０．１０刻みとした）
を設け、その値を同パーソナルコンピュータに入力指令
することにより、目的とする画素の面積比率（ｙ）を得
ることができた。

さらに、原稿画像上のハイライトからシャドウにいたる
までの、複数箇所の濃度値を入力することにより、それ
らに対応した所望の記録される画素の面積比率（ν）を
得ることができた。

前記したソフトによる記録される画素の面積比率（ｙ）
はポジ画像、ネガ画像のいずれでも単独に、または同時
に出力することができるようにしである。

（ロ）〈関係式（１）〉より求めた計算結果とその有用
性について 次に、前記した第６表（１）■■、第７表、第８表の有
用性について説明する。（なお、各表において、ν値を
画素濃度値としである。） ［第６表（１）■■についてコ 第６表は原稿画像から画像形成装置により白黒画像を形
成する場合、トナー等の画像記録材料の濃度（表中、記
録画像濃度域と表示され、これは〈関係式（１）〉のγ
値に相当するものである。）及び記録される画素の面積
比率の使用範囲（表中、最大画素濃度値と表示され、　
０〜１００％、０〜９８％、０〜９５％の三つのケース
が示されている。）が変化するとき、理想的な階調特性
曲線を得るためには各標本点における画素の面積比率（
Ｖ）（画素濃度値）をどのように設定しなければならな
いかを一覧表にしたものである。

また、この−覧表からトナー等の濃度が同じであっても
記録される画素の面積比率の使用範囲を変えたとき（即
ち、γ値を変えたとき）、理想的な階調特性曲線がどの
ように変化するか、また変化させなければならないかを
知ることができる。

第６表において、ε値を決めるβ値はβ＝　１（１”で
決定される。ちなみに、記録画像濃度域＝γ値＝１．０
のとき、ε＝１／（１−β）＝１．１１１１である。

また、画素濃度値（％）と同行の値は、　β＝Ｏ（ε＝
　１．０）のときの理論値である。

なお連続階調画像などの原稿画像からｌ：１に対応した
画素の分布による白黒画像を形成すること、及び白黒画
像の階調特性を任意に調整することが出来る技術、手法
を体得することは多色画像形成の基本でもある。

［第７表について］ 第７表は第６表と同様に、原稿画像から画像形成装置に
より白黒画像を形成するときに画像形成材料（トナー等
）の濃度が変化した場合（即ち記録画像濃度域＝γ値が
変化した場合）、最大画素濃度値の使用範囲を０％〜１
００％としながら、画像全体のコントラストは別として
、人間の視覚感覚に対して同じ画像の調子、同じような
画質をもつ画像を形成するために必要な各標本点におけ
る画素の面積比率（ν）（画素濃度値）を−覧表にした
ものである。

換言すれば予件が理想的な場合において、使用する画像
形成材料（トナー等）の濃度値に対応した理想的な階調
特性曲線上の各標本点の記録される画素の面積比率（ν
）を−覧表にしたものである。

［第８表について］ 第８表は基本的条件は第７表と同じであるが、最大画素
濃度値の使用範囲（５％〜９５％）を用いた場合、理想
的階調特性曲線上の各標本点において、何％の記録され
る画素の面積比率（Ｖ）（画素濃度値）が設定されるべ
きかを示した表である。

今日まで、印刷画像の作成などにおける色分解作業は、
マスキング技術による色修整（ｃｏｌ、ｏｒｃｏｒｒｅ
ｃｔｊ、ｏｎ　）が第−美的に重視され、画像の階調調
整作業は、基本的には専ら人間の経験と勘、あるいは限
られた数の固定した与件の資料に依存したままである。

このため印刷画像などの複製される画像のサイドに立脚
して、複製画像を作成するときの階調の変換技術を科学
的なものにする必要がある。

本発明のく関係式（１）〉は、複製画像を作成する際の
階調変換を合理的な方法で行なうものである。

またぐ関係式（１）〉により得られた原稿画像の基礎濃
度値（１）と記録される画像画素の面積比率（ｙ）との
相互関係を示す第６表〜第８表のデータは、画像形成時
の色分解作業における基本的な種々の事項について、科
学的な検討を加えるための有用な基礎資料となるもので
ある。

これらの各表から原稿画像と色分解作業との間に存在す
る本質や原理が何であるのか、またその本質や原理と実
務を合理的に整合させるためにはどのようなことに注目
、配慮していかなければならないかを抽出することがで
きる。

（ハ）〈関係式（１）〉の階調の修正（または変更）へ
の適用について 次に〈関係式（１）〉は、画像の階調の変換（即ち連続
階調の原稿画像から忠実度の高い画素の分布による階調
画像への変換）ばかりでなく、原稿画像それ自体を修正
する、いわゆる階調の修正（または変更）にも有効なも
のである。

この画像の階調の修正（または変更）は、形成される記
録画像の縮小拡大率の変更、発注者の意向、カラー原稿
における対象画像の種類、形成される画像の使用目的、
記録用紙の白炭や画像記録材料（インク）の濃度等によ
り行なわなければならない場合がででくるが、いずれの
場合もぐ関係式（１）〉の運用によって合理的に対応す
ることができ、かつ各種の色分解作業を規格、′ＪＩ！
４準化することができる。

また、本発明によりハイライト部やシャドウ部の画像の
階調の修正（または変更）も同様にして行なうことがで
きる。これは第工図に示されるように、採用するγ値に
より階調特性曲線（Ｘ値とγ値の相関を規定する曲線）
の形状を任意に変えることができることから明らかのこ
とである。さらには本発明のく関係式〇〉による階調変
換により、カラー原稿のハイライト部にある色カブリを
特別な対応措置を講することなく、自動的に除去するこ
とが確認された。

（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明は、次のような優れた効果を奏するものである。

■）画像形成のための最も基本的な事項である、連続階
調画像などの原稿画像の濃度値と形成される記録画像（
画素の分布によって記録される画像）における記録され
る画素の面積比率との相関関係を決めるにあたり、従来
は専ら作業者の経験と勘、あるいは限られた数の固定手
性の資料に基づくという非合理的な方法によるものであ
った。これに対して、本発明では、どのような子件の下
にあっても、これを〈関係式（１）〉のもとで合理的に
決定することができる。また連続階調画像などの原稿画
像を画素の分布による記録画像に変換するとき、最も重
要な要件である階調の管理（階調の変換、修正または変
更）の如何は、単に画像の階調のみに止まらず、画像の
色調にも直接的に深い係り合いをもっているため、本発
明により階調と色調を合理的に管理することができる。

即ち、階調の調整機構に本発明のく関係式０）〉のアル
ゴリズムを採り入れた画像形成装置は、階調変換作業（
色分解作業）を理論的、合理的に体系化し、その作業を
単純化することができ、その効果は極めて大きなもので
ある。

２）＜関係式（１）〉を画像形成装置の階調調整機構に
採り入れることにより、機器類が合理化、簡素化され、
製造コストを低減させることが可能である。また、それ
ら機器類の操作も簡易化、明確化され、作業のやり直し
を極端に少なくし、消耗資財の消費を大幅に節約して、
画像形成装置の性能を大幅に向上させることができる。

特に、画像形成装置の性能において、原稿画像の品質が
どのようなものであれ、階調や色調に優れた記録画像を
形成できるという大きなメリットを有する。

３）〈関係式（１）〉を用いた階調調整機構により、原
稿画像の画像情報と切り離して合理的にかつ簡便に画素
の分布による記録画像の品質の評価基準を規定すること
ができる。従って、顧客の多様化したニーズに合理的に
対応することができる。

４）＜関係式（１）〉を採用することにより、画像＝６
７− 形成機器の高度化にともなって必要とされる技術者の教
育、訓練を〈関係式（１）〉の運用を通して効果的に行
なうことができ、かつ日常作業における無用な労力を省
き、新しい創造的研究開発に向ける時間的余裕を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、γ値と階調特性曲線の形状変化の関係を示す
図である。 第２図は、γ。とＨｌの相関関係図である。 第３図は、カラーフィルム原稿画像の個別濃度特性曲線
と基準濃度特性曲線の整合の原理を説明する図である。 第４図は、非標準原稿に対して設定される階調特性曲線
を示す図である。 第５図は（ａ）は、連続階調を有する原稿画像を画素ブ
ロック内での単位画素の分布によって表現する場合の例
を示し、第５図（ｂ）は、（ａ）の場合に対応する写真
製版において網点の大きさで表現する場合を示す図であ
る。 第６図は、本発明の第Ｉ実施例の画像形成装置のブロッ
ク図である。 第７図は、第２実施例の画像形成装置のブロック図であ
る。 第８図は、第３実施例の画像形成装置のブロック図であ
る。 第９図は、第４実施例の画像形成装置のブロック図であ
る。 第１０図は、第５実施例の画像形成装置のブロック図で
ある。 第１１図は、静電記録式における画像形成部を示す図で
ある。 特許出願人　　株式会社　ヤマトヤ商会代理人　弁理士
　水　野　喜　夫 記録層（誘電体） 基層（低抵抗体） １０８７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿画像から得られる画像情報信号を階調調整機構
   で処理し、該処理信号に基づいて記録シート上に対応し
   た画素の分布による記録画像を形成するための画像形成
   装置において、 前記階調調整機構が、画像情報信号に基づく原稿画像上
   での任意の標本点の基礎濃度値（ｘ）（該標本点におけ
   る濃度値と同画像上の最明部における濃度値との差）を
   、形成される記録画像において前記標本点に対応する画
   素ブロックを構成する単位画素の数に対する記録される
   単位画素の数の比（ｙ）に、下記の＜関係式（１）＞に
   より変換処理するものであることを特徴とする画像形成
   装置。 ＜関係式＞ ｙ＝ｙ＿Ｈ＋〔α（１−１０＾−＾κ＾ｘ）〕／〔α−
   β〕（ｙ＿Ｓ−ｙ＿Ｈ）但し、 ｘ：原稿画像上の任意の標本点Ｘの基礎濃 度値。即ち同画像の任意の標本点Ｘに おける濃度値から、同画像の最明部Ｈ における濃度値を差し引いた濃度値。 ｙ：形成される記録画像上において、前記 Ｘに対応する画素ブロックＹを構成す る単位画素の数に対する記録される単 位画素の数の比。 ｙ＿Ｈ：形成される記録画像の最明部Ｈの画素ブロック
   に対して設定される、該画素 ブロックを構成する単位画素の数に対 する記録される単位画素の数の比。 ｙ＿Ｓ：形成される記録画像の最暗部Ｓの画素ブロック
   に対して設定される、該画素 ブロックを構成する単位画素の数に対 する記録される単位画素の数の比。 α：記録用紙の反射率。 β：β＝１０＾−＾γにより求められる数値。 κ：γ／（原稿画像の濃度域）により求められる数値。 γ：任意の係数。 をそれぞれ表わす。 ２、記録シートへの画素の記録のために一様に帯電され
   た光導電性層を有する像形成体上に、レーザービームの
   走査により前記画素の分布を表わす潜像を形成し、該潜
   像をトナーにより現像した後に記録シートに転写し、さ
   らに定着するようにした請求項１に記載の画像形成装置
   。 ３、前記像形成体への潜像の形成、トナーでの現像、記
   録シートへの転写という一連の動作またはその一部を特
   定の色のトナーを用いて行ない、同じ動作を異なる色の
   トナーで行ない、以下同様の動作を必要な色数だけ反復
   して同じ記録シート上に位置合せをして転写した後に定
   着することによりカラー画像を形成するようにした請求
   項２に記載の画像形成装置。 ４、記録シートへの画素の記録のために移動する静電記
   録体に対しその移動方向に直角をなす方向に配列された
   多数の記録電極に電圧を印加して静電記録体に静電潜像
   を形成し、該潜像をトナーで現像した後に記録シートに
   転写し、さらに定着するようにした請求項１に記載の画
   像形成装置。 ５、前記静電記録体への潜像の形成、トナーでの現像、
   記録シートへの転写という一連の動作またはその一部を
   特定の色のトナーを用いて行ない、同じ動作を異なる色
   のトナーで行ない、以下同様の動作を必要な色数だけ反
   復して同じ記録シート上に位置合せをして転写した後に
   定着することによりカラー画像を形成するようにした請
   求項４に記載の画像形成装置。