JPH07184055A - γ補正手段及び画像処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 様々な階調数の画像情報に合せて最適なγ補
正変換を行うことができるγ補正手段を提供する。 【構成】 画像処理システムのγ特性を補正するγ補正
手段において、受信または入力された様々な階調数の画
像情報あるいは指定された階調数の画像情報に対応して
最適なγ補正変換を行うように構成したγ補正手段。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は様々な階調数の画像形成
が可能なディジタル複写機、プリンタ及びそれらの機能
を含む画像処理システム等に用いられるγ補正手段に係
り、特に様々な階調数の画像情報に対応して最適なγ補
正変換を行うことができるγ補正手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル複写機やプリンタは個
有の階調表現能力を備え、夫々に対応した個有のγ特性
を補正するγ補正回路を備えて画像形成を行なってい
る。図９は従来の画像処理装置を示す図であって、この
ようなγ補正回路として、多くの場合γ補正テーブルを
使用するが、例えば特開平４−１８１８７１号公報に提
示されたカラー画像のγ補正では、図９に示すように、
複数のγ補正テーブルを備え、色空間座標系での色の広
がりに応じ、最適なγ補正テーブルを選択し、そのγ補
正テーブルに従った補正を行っている。画像出力装置が
共通の伝送路に接続されて、転送された画像情報に基づ
いて画像形成を行う場合でも、上記画像出力装置は画像
情報の転送に先立って他のサブシステムへ自分の階調表
現能力を通知しておき、それによって自分の階調数に合
った階調数の画像情報を受信している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】後述するように最適な
γ補正特性は階調数が変ると変わるが、従来のように画
像出力装置が唯一の階調数にしか対応しない場合はγ補
正特性も固定されていても問題ない。しかしながら、近
年のように画像出力装置が伝送路を介して共有される画
像処理システムでは様々の階調数に対応する能力が画像
出力装置に要求されるが、従来技術においては、色空間
座標系での色の広がりに応じて最適なγ補正変換は行う
ことができるが、階調数に合わせて最適なγ補正変換を
行うことができなかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術の問題
を解決し、様々な階調数の画像情報に合せて最適なγ補
正変換を行うことができるγ補正手段を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的に対して、本発
明では、画像処理システムのγ特性を補正するγ補正手
段において、受信または入力された様々な階調数の画像
情報あるいは指定された階調数の画像情報に対応して最
適なγ補正変換を行うように構成したことを特徴とす
る。また、上記γ補正手段及び高階調化回路を備え、画
像出力装置が低階調画像信号を受信または入力したと
き、受信または入力した信号を指定の高階調画像信号に
高階調化した後、γ補正変換を行うことを特徴とする。

【０００６】

【作用】以上の様に受信または入力された様々な階調数
の画像情報あるいは指定された階調数の画像情報に対応
して最適なγ補正変換を行うように構成したので、種々
階調数の異なる画像情報に対して、夫々に最適なγ補正
変換が行われる。また、画像出力装置が低階調画像信号
を受信または入力したとき、受信または入力した信号を
指定の高階調画像信号に高階調化した後、γ補正変換を
行える構成にしたので、低階調画像信号を受信または入
力したときでも、必要に応じて最適なγ補正変換を行っ
た高階調画像を出力できる。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は本発明によるγ補正手段を実施した画像
出力装置の全体構成図である。同図において符号１は通
信制御手段、２は記録制御回路、３は画像形成手段であ
る。更に、上記通信制御手段は図２に示すように、ＣＰ
Ｕ11、ＲＯＭ12、ＲＡＭ13、ラインバッファ１４、伝送
路インターフェイス回路15等から構成され、ＲＯＭ12に
内蔵されたプログラムによりＣＰＵ11が画像情報を他の
サブシステムから受信するための通信制御を行う。ま
た、ＲＯＭ12には画像出力装置全体を管理するプログラ
ムも内蔵されており、ＣＰＵ11はそれに基づいて全体管
理も行う。なお、送信側の動作と画像出力装置の画像形
成動作が同期していて、受信した画像情報は１ライン分
受信する毎に記録制御回路２に渡されるから画像バッフ
ァが１ライン分でよい。この１ライン分の画像情報は第
１画素の画素情報から順に並んだ画素情報列である。１
画素情報は複数ビットで構成され階調（濃度）を表わし
ている。つまり１画素情報が例えば８ビットで構成され
ていれば256 階調で階調を表現しているということであ
る。

【０００８】図３は１画素情報が８ビットで構成されて
いる場合と４ビットで構成されている場合の画像情報の
フォーマット例である。一般に画像出力装置はこのよう
にビット数の異なった２種類の画像情報を受信しても区
別できず、画素と画素の区切りの判断が不可能である。
そこで本画像処理システムでは図３（ａ）及び（ｂ）に
示すような画像情報の転送に先立ち、（ｃ）に示すよう
なフォーマットのパラメータ情報を画像情報の送信元か
ら画像出力装置へ転送する。（ｃ）に示す左から２番目
のフィールド‘階調数’が階調数をビット数で示すもの
であり、例えば図３（ａ）に示すような画像情報を続い
て送る場合は‘階調数’フィールドに８を設定し、
（ｂ）のような画像情報を送る場合は４を設定する。こ
のようにすることによって画像情報の受信側において画
素と画素の区切りを判別可能にしている。

【０００９】しかし、区切りの判別のみだけでは異なる
階調数に対応できない。例えば、本画像出力装置の画像
形成手段３が例えば電子写真方式を採用したものである
場合、階調はレーザ光の発光時間を制御することにより
実現するので記録制御回路２は複数ビットで構成された
各画素情報の値に比例したパルス巾の信号をレーザ（画
像形成手段３に含まれる）に与える必要がある。図４
（ａ）は８ビット構成の画素情報の場合の画素情報とパ
ルス巾の関係を示す図であり、また（ｂ）は４ビット構
成の画素情報の場合について図示したものである。図か
ら明らかなように、記録制御回路２は同じ値の画素情報
値を受け取った場合、画素情報のビット構成つまり階調
数が異なるとパルス巾を同一することができない。つま
り、８ビット構成（256 階調）時のパルス巾を基準に考
えると４ビット構成（16階調）の場合は画素情報値を16
倍してパルス巾を決定する必要がある。一般的にはパル
ス巾Ｐｗは、 Ｐｗ＝Ａ×Ｐ×２５６／Ｂ で求められる。ここでＡは受信した画素情報値、Ｂは階
調数（４ビットの場合は16）である。この例では、Ｐは
階調数が256 、Ａが32の場合のパルス巾で、図４（ａ）
の例では１／32である。そこで上記記録制御回路２は演
算手段を備え、受信情報のパラメータ情報の‘階調数’
と画素情報値を得て、受信した各画素情報毎に上記Ｐｗ
を算出する。あるいはＰｗの算出をＣＰＵ11が行ない、
ＣＰＵ11が記録制御回路２に対し、画素情報列に対応し
た一連のＰｗを渡してもよい。記録制御回路２はγ補正
手段を備える。これは画像形成手段３が図５（ａ）に示
すようなγ特性を有しているときに、これと逆の特性の
図５（ｂ）のようなγ補正特性を有するγ補正変換手段
を備えることによって、図５（ｃ）のようにリニアな入
出力特性にするためである。

【００１０】しかし、次に述べるような理由により、階
調数が異なると最適なγ補正特性が異なる。例えば、各
階調数について、単純に上記算出式を使用すると４階調
の場合、受信した画素情報値は０から３まで変化するこ
とから、Ｐｗは０から６まで変化するのに対し、８階調
の場合は画素情報値は０から７まで変化するのでＰｗは
０から７まで変化する。したがって、同じγ補正変換手
段を使用すると、４階調の場合の方が薄くなってしま
う。一方、４階調時の画素情報値を７／３倍すると、黒
付近と白付近の濃度の画像領域が増加して、中間調が減
少してしまうことになるので採用できない。

【００１１】そこで本発明では、階調数別に異なったγ
補正交換手段を備えて、上記のような問題を解決してい
る。そのための具体的方法としては記録制御回路２また
は通信制御手段１に例えば階調数毎に異なったγ補正変
換テーブルを備える。図６は本発明の一実施例を示す。
同図において31は画素情報レジスタであって、受け取っ
た画素情報列をパラレルにセットする。この図に示す例
では階調数が３種類の例で、それぞれの階調数に対する
最適なγ補正変換テーブルがＲＯＭ33、34、35にあらか
じめセットされている。つまり、入力値がアドレッシン
グ情報として入力されると入力に対応した補正された出
力値が選択されたＲＯＭから出力される。ＲＯＭを選択
するのはパラメータ情報の‘階調数’をデコードするデ
コーダ32の出力である。デコーダ32の出力は１本の信号
線のみが‘１’となり、この信号‘１’によっていずれ
か１個のＲＯＭが選択される。ＲＯＭの出力はトリステ
ートで、選択されなかったＲＯＭの出力はハイインピー
ダンス状態となるのでＲＯＭの出力を図のようにタイＯ
Ｒして、最適出力を得ることができる。

【００１２】以上伝送路を介して相互に通信可能に接続
されたサブシステムとしての画像出力装置の場合につい
て本発明を説明したが、伝送路を介さず、画像入力手段
と画像形成手段が一体化された例えばディジタル複写機
の場合であっても、操作部のような指定手段により指定
された階調数の画像情報に対応して、同様に最適なγ補
正交換手段を選択することにより画像形成を行うことが
できる。その一実施例を図７に示す。同図の画像読取手
段16により原稿から読み取ったたアナログ画像信号はＡ
Ｄ変換器17によりディジタル画素情報列に変換される。
この画素情報は例えば１画素が８ビットつまり256 階調
で構成されており、256 階調のディジタル信号として画
像処理手段18に入力され、ここで様々な画像処理が施さ
れる。

【００１３】画像処理手段18から出力される画素情報の
階調数はＡＤ変換器17から出力された階調数と同じであ
り（例えば256 階調）、この画素情報は階調変換手段19
において、操作部のような階調数指定手段20により与え
られた階調数に従って階調数を変換する。この階調数変
換は入力された複数ビット構成の画素情報の上位ビット
を、指定されたビット数分だけ切り取る（下位ビットを
捨てる）だけでよい。

【００１４】階調数変換手段19から記録制御回路２ａに
与えられる画素情報列は前記図３（ａ）及び（ｂ）のよ
うなフォーマットであり、記録制御回路２ａは画素の区
切りを認識するための情報として前記パラメータ情報中
の‘階調数’フィールドに示される情報と同様な情報を
階調数指定手段20から取得する。記録制御回路２ａに含
まれるγ補正変換手段30は前記図６に示す実施例と同じ
であり、同様の処理が行なわれる。

【００１５】前記伝送路を介した場合の階調数は画像情
報の送出元が例えば画像入力装置（図示していない）な
ら画像入力装置内のＡＤ変換器の変換されたデイジタル
信号の階調数がそのまま通知されるか、同様に伝送路に
接続された操作部を備えた制御処理装置（図示していな
い）から画像入力装置に通知された階調数に従って画像
入力装置において階調数変換を行ない、その階調数が画
像出力装置に通知される。

【００１６】画像出力装置が低階調画像信号を受信また
は入力したとき、必要に応じて受信または入力した信号
を指定の高階調画像信号に高階調化した後、γ補正変換
を行う構成にすることも可能である。このような技術は
伝送路を介した転送のスループットが画像出力装置の出
力スループットよりも低い場合特に有効である。この場
合、画像出力装置が受信する画像情報の階調数は前記の
ように画像情報の送信元から与えられ、画像形成すると
きの階調数は制御処理装置から与えられるか、若しくは
画像出力装置に操作部を備えることにより与えられる。

【００１７】図８によって高階調化の一方法を以下に示
す。この方法では図８（ａ）に示すように、対象とする
画素の高階調化後の階調レベル（濃度）Ｃ’を対象とす
る画素の元のレベルＣだけでなく左（Ｌ）右（Ｒ）のレ
ベルも加味して決定する。Ｃ’を算出する式は次の通り
である Ｃ’＝２Ｃ＋Ｌ＋Ｒ この式に於いて、Ｌ、Ｒは図に示すように高階調化前の
対象画素の左右の画素の濃度値（階調レベル）である。
例えば、高階調化前、Ｌ、Ｃ、Ｒが‘０’及び‘１’の
２値をとりうるとするとＣ’の最小値はＬ、Ｃ、Ｒが共
に‘０’のときで、‘０’である。それに対して、Ｃ’
の最大値はＬ、Ｃ、Ｒが共に‘１’のときで、‘４’で
ある。また、Ｌ、Ｃ、Ｒの各値が任意に‘０’または
‘１’の値をとることによりＣ’は０〜４の範囲で変化
する。つまり、この例では２値から５値へ高階調化され
たことになる。

【００１８】図８（ｂ）に、上記方法を用いた高階調化
回路を示す。図１に示した様に画像出力装置の通信制御
手段１から出力された低階調画像情報は記録制御回路２
内に備えた図８（ｂ）に示すパラレル／シリアル変換回
路21で変換され、３ビットのシリアル・パラレル変換回
路22で再びパラレルデータに変換される。更に、上記
Ｌ、Ｃ、Ｒ３ビットを同時に出力させ、図に示す論理回
路により３ビットのパラレル信号Ｃ’を得ている。Ｃ’
はこの後、前記のようにレーザ発光時間制御回路に与え
られ、レーザ発光時間制御回路はＣ’に従ったパルス巾
の電気信号をレーザ光生成手段に与えてレーザ発光時間
を制御する。なお上記において、Ｃ’はシリアル・パラ
レル変換回路22内のデータを１ビットづつ右へシフトす
る毎に求められ、そのたび毎に所定のタイミングでレー
ザ発光時間制御回路に与えられる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
種々異なる階調数の画像情報に対して最適なγ補正変換
を行うことができる。従って、階調数に合わせて最適な
γ補正変換が行われるので、元の画像に忠実な画像を出
力できる。また、低階調画像信号を受信または入力した
ときでも、指定に応じて、最適なγ補正変換を行った高
階調画像を出力できるので、伝送路を介した転送を伴う
場合など、転送情報量を減らして転送時間を短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるγ補正手段が実施される画像処理
システムの一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示す通信制御手段の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明を説明するための画像情報及びパラメー
タ情報のフォーマットを示す図であり、（ａ）は８ビッ
ト、（ｂ）は４ビット、（ｃ）はパラメータ情報フォー
マット図である。

【図４】本発明によるγ補正手段を説明するための図で
あり、（ａ）は８ビット、（ｂ）は４ビットの場合を示
す図である。

【図５】本発明によるγ補正手段を説明するための図で
あり、（ａ）、（ｂ）は互いに異なる特性図、（ｃ）は
両者の合成特性図である。

【図６】本発明によるγ補正手段の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図７】本発明によるγ補正手段が実施される画像処理
システムの他の実施例を示すブロックである。

【図８】本発明によるγ補正手段が実施される画像処理
システムの他の実施例を説明するための図であり、
（ａ）は諧調の異なる画像情報例を示す図、（ｂ）は高
諧調化回路の具体例を示す図である。

【図９】従来技術によるγ補正手段の例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１…通信制御手段、２…記録制御回路、３…画像形成手
段、11…ＣＰＵ、19…階調数変換手段、20…階調数指定
手段、30…γ補正変換手段、31…画素情報レジスタ、32
…デコーダ、33、34、35…ＲＯＭ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像処理システムのγ特性を補正するγ補
   正手段において、受信または入力された様々な階調数の
   画像情報あるいは指定された階調数の画像情報に対応し
   て最適なγ補正変換を行うように構成したことを特徴と
   するγ補正手段。
2. 【請求項２】上記γ補正手段及び高階調化回路を備え、
   低階調画像信号を受信または入力したとき、受信または
   入力した信号を指定の高階調画像信号に高階調化した
   後、γ補正変換を行うことを特徴とする画像処理システ
   ム。