JPH10224653A - カラープリンタの校正を連続的に更新する装置及び方法 - Google Patents

カラープリンタの校正を連続的に更新する装置及び方法

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JPH10224653A
JPH10224653A JP10004519A JP451998A JPH10224653A JP H10224653 A JPH10224653 A JP H10224653A JP 10004519 A JP10004519 A JP 10004519A JP 451998 A JP451998 A JP 451998A JP H10224653 A JPH10224653 A JP H10224653A
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patch
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ジェイ ハーリントン スティーヴン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラープリンタの色校正を連続的に更新する
方法および装置を提供することである。 【解決手段】 本装置においては、プリンタの使用中に
規則的な間隔で１個または少数のカラーパッチが印刷さ
れる。カラーパッチはセンサで検出され、検出した色と
所望の色との差について判断がなされる。検出されたカ
ラーパッチに対して調整的な色校正値が決定され、プリ
ンタのメモリ内のその色に対し補正がなされる。プリン
タの色域内のすべての色が確実に連続的に更新されるよ
うに、上記の処理が繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーセンサを備え、
色補正用のカラールックアップテーブルを使用するプリ
ンタにおいて、色校正を維持する方法及び装置に関す
る。考え方は、一度にカラールックアップテーブル内の
１つ又は少数のエントリについてカラーを印刷し、測定
し、調整するということにある。この部分色校正は最終
的にすべてのテーブルエントリに及ぶ進行型処理であ
る。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，４１６，６１３号は、複
数のカラーパッチを使用してカラープリンタの応答を校
正する方法を開示している。カラーパッチの一部は試験
用イメージ上の複数の空間的に異なる場所で反復してい
る。米国特許第４，５００，９１９号は、情報をＲＧＢ
からＣＭＹＫへ変換するカラー変換装置を開示してい
る。米国特許第４，２７５，４１３号は、第１色空間と
第２色空間の間の４面内挿法を開示している。米国特許
第２，７９０，８４４号は、イメージの座標をプリンタ
をベースとする第２座標系へ変換する前に、イメージを
第１標準色空間で定義することが望ましいことを述べて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】カラー文書の作成は、
最初にカラーイメージ入力端末装置すなわちスキャナで
原稿を走査することによってカラーイメージを生成する
工程、あるいは代わりにカラーイメージ作成プログラム
に従って動作するワークスーションにおいてカラーイメ
ージを作成する工程と、次にスキャナまたはコンピュー
タで生成されたイメージによって定義された色に従って
カラープリンタでそのイメージを印刷する工程から成る
２工程処理と考えることができる。色補正されたスキャ
ナは、一般に３刺激値の色空間すなわちＲＧＢ（赤、
緑、青）で定義された色に対して仕事をする。一般に、
これらの３刺激値は、ＣＩＥ色空間の標準ＸＹＺ座標の
線形変換の結果、またはこれらの３刺激値の正しい変換
の結果である。コンピュータで生成されたイメージの場
合は、ワークスーションのユーザーインタフェースにお
いてユーザーが定義した色は直ちに色空間値に変換さ
れ、文書の色で定義されたとして装置から送り出され
る。
【０００４】プリンタは、その性質および着色剤によっ
てそのプリンタのために独自に定義されたＣＭＹＫ（シ
アン、マゼンタ、イエロー、キーすなわちブラック）と
呼ばれる色空間の中に存在すると定義することができる
出力を有している。プリンタは、インクまたは着色剤の
複数の層を層状またはハーフトーンドット状にページに
付着させることによって仕事をする。プリンタの応答は
非線形になる傾向がある。従って、プリンタはどんな装
置にも無関係に定義された値を有する第１色空間で情報
を受け取るが、第２色空間で印刷するためにその情報を
変換しなければならない。
【０００５】米国特許第４，５００，９１９号、同第
２，７９０，８４４号、及び同第４，２７５，４１３号
に示されているように、３刺激色空間で仕事をし、その
あとプリンタ着色剤色空間へ変換することが望ましいこ
とはよく知られている。色空間間の変換方法は多く存在
し、それらはすべて一定の入力値に対するプリンタの応
答を測定することから始まる。一般に、一組の色入力値
によってプリンタが駆動され、プリンタの通常の動作で
それらの色入力値が印刷され、印刷された実際の色が色
表示（color specification)に従っていることを調べる
ため、測定が行われる。前記のように、ほとんどのプリ
ンタは非線形応答特性を有している。
【０００６】プリンタの校正は、所望の色を得るためど
んな組の信号をプリンタへ送らなければならないかを見
つけ出す工程を含んでいる。所望の色は一定の装置独立
の事項（device independent terms) （すなわち、明確
に定義された一定の基準）で記述され、プリンタへの信
号は装置依存の事項（device dependent terms) の構成
要素となる。完璧な校正は、得られた用紙上の物質（す
なわち、インク、トナー、染料等）の組合せが所望の色
（すなわち、最初に装置独立事項で記述された色）を生
み出すように装置独立色記述を装置依存色記述に変換す
るであろう。
【０００７】上記米国特許第４，５００，９１９号およ
び同第４，２７５，４１３号では、パッチの測定から得
られた情報はメモリ（たぶん、ＲＯＭメモリまたはＲＡ
Ｍメモリ）に格納されたルックアップテーブルの中に置
かれ、ルックアップテーブルは入力色空間を出力色空間
と関係づける。色空間は３次元であるから、ルックアッ
プテーブルは一般に３次元の表である。スキャナまたは
コンピュータについて、ＲＧＢ空間は３次元座標系の原
点（０，０，０）に黒色を有し、最大値に白色を有する
３次元と定義することができる。８ビットシステムは
（２５５，２５５，２５５）に置かれるであろう。従っ
て、原点から放射する３つの軸線はそれぞれ赤色、緑色
及び青色を定義する。プリンタについては、シアン、マ
ゼンタ、およびイエローを表す軸線で同様な構造を作る
ことができる。ブラックは、通常、別個に付着される別
個のトナーである。しかし、提案した８ビットシステム
の場合、１６×１０6 以上（２５６3 ）の可能な色が存
在するであろう。ＲＧＢからＣＭＹＫへ１：１でマッピ
ングするには、明らかに値が多過ぎる。従って、米国特
許第４，２７５，４１３号において提案されているよう
に、プリンタでは、たぶん１，０００またはそれ以下の
オーダーの比較的少ないサンプルが作られる。従って、
ルックアップテーブルは、お互いの上に載せられた一組
の長方形の平行六面体の隅に関する交点と言うことがで
きる一組の値から構成される。各長方形の容積内に入る
色は、所望の結果の正確さに従って３直線内挿、４面体
内挿、多項式内挿、直線内挿、その他の任意の内挿法を
含む多くの方法を用いて、測定値から内挿することがで
きる。
【０００８】印刷装置の校正を行う一般的な手法は、色
空間内に配分された一組のカラーパッチを生成するこ
と、そのパッチを用紙のような望ましい出力媒体に（出
力色空間で）印刷すること、および一般に高い精度の濃
度計、分光測光器、または同種の装置でパッチの色を測
定し、入力色空間について何が印刷されたかを決定する
ことから成っている。このデータは、後でルックアップ
テーブルにロードすることができる。しかし、上記の校
正を行うには膨大な数の測定値が必要なので、どんな連
続的な自動更新も実施不可能と考えられ、一般に実施さ
れないことは、疑う余地なく理解されるであろう。
【０００９】ルックアップテーブルと内挿法を使用する
カラープリンタのための校正方法を開示している他の参
照文献として、米国特許第５，５０８，８２６号、同第
５，４７１，３２４号、同第５，４９１，５６８号、同
第５，５３９，５２２号、同第５，５２８，３８６号、
同第５，４１６，６１３号、同第５，４８３，３６０号
がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様と
して、カラープリンタの校正を連続的に更新する校正装
置を提供する。本装置は、（１）電子信号に応答して、
シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックに近い複
数の着色剤の組合せを用紙に印刷する多色カラープリン
タと、（２）校正用イメージを複製するためカラープリ
ンタを駆動する電子信号を格納するのに適したメモリ
と、（３）前記校正用イメージが、減法混色着色剤であ
って且つ前記プリンタのガマット（色域）内の既知の可
能な色を表す着色剤の組合せで用紙に印刷されたパッチ
を含んでいることと、（４）通常の動作中に校正用イメ
ージを印刷するようにプリンタを制御するプリンタコン
トローラ、（５）装置独立の測色（device independent
colorimetrics) の面から、用紙に校正用イメージを印
刷する際のプリンタの測色応答（colorimetric respons
e)を測定するのに適したセンサと、（６）装置独立の色
をプリンタの着色剤に関係づけるルックアップテーブル
を格納する装置メモリと、（７）装置独立の色表示（de
vice independent color specification) のため印刷さ
れた色の測定された測色応答を、前記装置メモリに格納
されたルックアップテーブル内の更新値に変換するコン
バータとから成っている。
【００１１】本発明は、第２の態様として、カラープリ
ンタの校正を更新する方法を提供する。本方法は、ａ）
所望の出力色に相当するカラーパッチを測定すること、
ｂ）前記測定した色座標と所望の色座標との差を決定す
ること、ｃ）前記測定したカラーパッチと所望の色出力
との差の関数として測定されたパッチのための補正値を
決定すること、およびｄ）前記計算した補正値に基づい
てプリンタ色変換テーブルを更新することから成ってい
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明するが、各図は発明の実施例を説明するものであり、
発明を限定するものではない。図１は、本発明を実施す
るための基本装置を示す。一般に、本例では、コンピュ
ータワークスーションすなわち文書作成装置１０として
示したイメージソースは、測色の事項（colorimetric t
erms)（一般に本来的にディジタルの）Ｒｃ，Ｇc ，Ｂ
c で定義されたイメージを提供する。一般に、この記述
は、文書を装置独立の事項(device independent terms)
で記述するページ記述言語（ＰＤＬ）の一部であっても
よい。測色事項は、ＣＩＥ色空間（たとえばＬ* ａ* ｂ
* ）、輝度クロミナンス空間（ＬＣ１Ｃ２）等を基準に
することができる。装置独立データを装置依存データへ
変換するため、色空間変換装置２０（たとえば、米国特
許第４，２７５，４１３号に記載されているもの）が使
用される。色空間変換装置２０の出力は、装置依存空間
の面から定義されたイメージ、すなわち着色剤値Ｃx ，
Ｍx ，Ｙx ，Ｋx である。一般に、色空間変換装置２０
は、アドレスすなわち指標としてイメージを記述する装
置独立信号を受け取り、対応する出力として装置依存信
号を生成するルックアップテーブルである。８ビット／
画素／セパレーション方式の例では、１６×１０6 以上
のマッピングが必要であろう。従って、米国特許第４，
２７５，４１３号あるいは米国特許出願第０８／１３
１，１６８号（１９９３年１０月４日出願）に記載され
ているように、ルックアップテーブルに内挿装置が組み
合わされている。内挿装置は、マップされた最も近い出
力色の内挿された関数として内挿された出力色を提供す
る。装置依存着色剤信号Ｃx ，Ｍx ，Ｙx を得たら、ア
ンダーカラーの除去と黒色付加（Ｋ＋）が行われる。代
わりに、表索引によってＫx を見つけ出すことができ
る。黒色付加の後、直線的に増加する着色剤の値は直線
的に増加する測色応答を生み出すように、線形化グレー
バランス装置４０において、色値が線形化される。この
線形化処理は、一組の入力値で作り出された一組のパッ
チの応答を格納する一組のルックアップテーブルによっ
て実施される。その場合、一組の考えられる入力応答を
特徴付けられた出力応答へマップするために、曲線当て
はめルーチンが使用される。直線的に増加する着色剤値
が直線的に増加する測色応答を生み出すように色値を線
形化するより、むしろ等しい量の色がプリンタにおいて
ニュートラルグレーを生み出すように色値をグレーバラ
ンスすることができる。このグレーバランス処理も同様
に一組の入力値で作り出された一組のパッチの応答を格
納する一組のルックアップテーブルによって実施され
る。その場合、一組の考えられる入力応答を特徴付けら
れた出力応答へマップするために、曲線当てはめルーチ
ンが使用される。また、表索引と内挿が１回で済むよう
に、線形化と３次元色変換を組み合わせることもできる
が、これは内挿により大きな誤差をもたらすことがあ
る。どちらの方式を使用しても、その後は、新しい値Ｃ
p ，Ｍp ，Ｙp ，Ｋp を用いてプリンタ５０が駆動され
る。１つの考えられる例においては、着色剤値は、電子
写真式プリンタ、たとえば Xerox 4700 ディジタルカラ
ープリンタにおいて一定の領域に付着させるシアン、マ
ゼンタ、イエロー、およびブラックの各トナーの相対的
な量を表す。類似は最終的に印刷装置のガマット（色
域）に依存するが、印刷されたイメージが原イメージに
測色的に類似した色をもつように、印刷された出力イメ
ージはＲｃ，Ｇc ，Ｂc と関係があることが望まれるＲ
p ，Ｇp ，Ｂp の項で定義すべきであると言うことがで
きる。
【００１３】装置独立データから装置依存データへ変換
する多くの方法があることは疑問の余地なく理解される
であろう。米国特許第４，２７５，４１３号には、方法
自身を変えることができる一方法が記載されている。ま
た、変換テーブルを作った後、３直線（tri-linear) 内
挿すなわち立体内挿と呼ばれる内挿の方法を用いて、限
定された一組の入力値から出力値を計算することができ
る。ルックアップテーブルに格納される値は、上記米国
特許第４，２７５，４１３号に記載されているように実
験的に導くこともできるし、 Po-Chieh Hung, “Tetrah
edral DevisionTechnique Applied to Colorimetric Ca
libration for Imaging Media”,Annual Meeting IS&T,
NJ, May, 1992, pp. 419-422 や、 Po-Chieh Hung,
“Colorimetric Calibration for Scanners and Media
”, SPIE, Vol.1448, Camera andInput Scanner Syste
m,(1991) や、 Sigfredo I.Nin, et al.,“Printing C
IELAB Inages on a CMYK Printer Using Tri-Linear In
terpolation ”, SPIE Proceedings, Vol. 1690, 1992,
pp. 316-324 に記載されているように、実験で得た情
報に基づいて計算または外挿することもできる。
【００１４】上に述べたように、最新のカラープリンタ
は、色表示（color specification)を装置独立フォーマ
ットで受け取ることが多い。プリンタは、その後、それ
らの色表示を、所望の色を生成するために使用する着色
剤の量に変換しなければならない。プリンタは一般に特
性が非線形であるから、所望の色値のための着色剤量を
見つけるため使用するカラールックアップテーブルと内
挿は見つかることが多い。ルックアップテーブルは色表
示の格子について着色剤量を与える。格子点の間に入る
色については、内挿が用いられる。ルックアップテーブ
ルは、一般に、８×８×８（５１２）の格子点または１
６×１６×１６（４０９６）の格子点を使用する。プリ
ンタのための正しいテーブルエントリを決定する処理
は、色校正（color calibration)として知られる。その
処理は、一般に数百または数千のカラーパッチを印刷
し、測定すること、そして測定した値を内挿してカラー
テーブルエントリを決定することを必要とするかなり複
雑な処理である。処理は複雑で、通常は人間の介在を必
要とするので、色校正はまれに実施されるだけである。
プリンタの特性は時間がたつとドリフトすることがあ
り、またカラーテーブル値は不適切になることがあるの
で、ユーザーがすすんで再校正の努力をする前に、著し
い色誤差が生じてしまうことがある。
【００１５】人間が介在せずに、プリンタが自らを連続
的に再校正することが望ましいであろう。このやり方
で、プリンタはすべての挙動のドリフトを絶えず再校正
し、常に正しい色を生成することができるであろう。
【００１６】プリンタ内に濃度計または分光測光器など
のカラーセンサを設置して、カラーパッチがセンサを通
過するとき、カラーパッチの値を測定することができ
る。センサは、一枚の紙、たとえば図２に示した紙の適
当な場所に置かれたパッチの色を測定することができ
る。同様に、プリンタ内の感光ドラムまたはベルト上に
置かれた色を測定することができる。この場合は、紙へ
転写する前に色を生成することができる。しかし、セン
サはページ上の少数のカラーパッチを測定できるだけで
あり、全校正に必要な数百または数千のパッチを測定で
きない。この理由で、たとえセンサがプリンタ内に設置
されていても、自動校正は実行不可能であると思われ
た。
【００１７】本発明は、部分校正の連続する流れを用い
て、カラールックアップテーブルの自動更新を可能にす
るものである。それでもカラールックアップテーブルに
初期値を与えるため最初に全校正を行う必要があるかも
知れない。しかし、その後はプリンタがルックアップテ
ーブルを調整し、維持することにより、プリンタ内のド
リフトや変化を補償するであろう。考え方は、各部分校
正がほんの少数のテーブルエントリを検査し、調整する
だけでよいということである。たぶん各サイクルごとに
１つのテーブルエントリが調べられるだけである。次の
部分校正はテーブル内の別のエントリを調整するであろ
う。部分校正の処理は、最終的にすべてのテーブルエン
トリを調べるように進行中であり、その時点で、調整の
順序を繰り返すことができる。
【００１８】テーブル内のエントリを調整するために、
次のことを行う。問題にするエントリが指標すなわちイ
ンデックス（ｉ，ｊ，ｎ）を有すると仮定する。これは
理想的な色Ｒ（ｉ，ｊ，ｎ），Ｇ（ｉ，ｊ，ｎ），Ｂ
（ｉ，ｊ，ｎ）に相当する。このエントリＣ(i)(j)(n)
，Ｍ(i)(j)(n) ，Ｙ(i)(j)(n) ，Ｋ(i)(j)(n) に関し
てテーブルに指定された着色剤量を使用して、カラーパ
ッチを印刷する。次に、このパッチをセンサで測定し、
生成された実際の色Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′を得る。
【００１９】カラーテーブルインデックス（指標）と所
望のカラー値との関係はもちろんわかっているので、偏
導関数
【外１】 を決定することができる。一般に、インデックスは簡単
なスケールでカラー値に関係付けられる。
【００２０】次に、所望の色値と生成された実際の色と
の差を計算する。 dＲ＝Ｒ(i,j,n)-Ｒ′ dＧ＝Ｇ(i,j,n)-Ｇ′ dＢ＝Ｂ(i,
j,n)-Ｂ′
【００２１】上式と偏導関数を用いて、ルックアップテ
ーブルを補正するのに必要なインデックスのおおよその
調整を決定することができる。
【数１】
【００２２】もしインデックスに対する着色剤の挙動が
わかっていれば、このインデックス調整を着色剤調整へ
変換することができる。これらの偏導関数はカラーテー
ブル内の隣接する値を調べることによって近似すること
ができる。
【数２】
【００２３】以下の偏導関数
【外２】 についても同様な表現が得られる。
【００２４】着色剤に対する調整は次式で表される。
【数３】
【００２５】もしＫ値をルックアップテーブルから直接
取れば、ｄＫは次式で表される。
【数４】
【００２６】更新したエントリ値を得るには、値ｄＣ、
ｄＭ、ｄＹ、ｄＫをカラーテーブルエントリＣ(i)(j)
(n), Ｍ(i)(j)(n), Ｙ(i)(j)(n), Ｋ(i)(j)(n) の対
応するコンポーネントに加えなければならない。
【００２７】プリンタのガマット（色域）内にある色に
ついてだけそれらのエントリを更新する必要があること
に留意されたい。ガマットの境界上の格子点またはそれ
に近い格子点については、偏導関数をいくらか異なるや
り方で近似しなければならないかも知れない。もしそれ
らの隣接する格子点値の１つがガマットの外にあれば、
境界の各側の隣接する格子点値の差を求めることはでき
ない。代わりに、現在格子点値とガマット内にある隣接
する格子点値を使用することができる。たとえば、以下
の式に示す。
【数５】
【００２８】また、導関数を近似するため使用した格子
点の一次内挿を示したが、代替（たとえば、より高次
の）内挿を使用することができる。
【００２９】また、（di, dj, dn) より量が少ない何か
によって色インデックスを調整することを選んでもよ
い。これは所望の補正テーブルへ収斂する際により大き
な安定性を与えることができよう。
【００３０】テーブルエントリの色を調整するため使用
するサンプルパッチはジョブ間のブレークページに印刷
することができるであろう。あるいはロングランが通例
である場合は、廃棄するページに試験パッチを定期的に
印刷することができる。また、区切りページまたは試験
ページに（センサを横切って通過するページの帯に沿っ
て）幾つかの試験パッチを印刷することができるかも知
れない。これにより、上記の各印刷と共に幾つかのテー
ブル値を調整することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置独立イメージ記述を装置依存イメージ記述
へ変換する色変換装置を備えたプリンタのブロック図で
ある。
【図２】本発明に係る校正用試験ターゲットの略図であ
る。
【符号の説明】
１０ 文書作成装置 ２０ 色空間変換装置 ４０ 線形化・グレーバランス装置 ５０ プリンタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カラープリンタの校正を連続的に更新す
    る装置において、 電子信号に応答して、シアン、マゼンタ、イエロー、お
    よびブラックに近い複数の着色剤の組合せを用紙に印刷
    する多色カラープリンタと、 校正用イメージを複製するため前記カラープリンタを駆
    動する電子信号を格納するのに適したメモリと、 前記校正用イメージは、減法混色着色剤であって且つ前
    記プリンタのガマット（色域）内の既知の可能な色を表
    す着色剤の組合せで用紙に印刷されたパッチを含んでい
    ることと、 通常の動作中に校正用イメージを印刷するように前記プ
    リンタを制御するプリンタコントローラと、 装置独立の測色の面から、用紙に校正用イメージを印刷
    する際のプリンタの測色応答を測定するのに適したセン
    サと、 装置独立の色をプリンタの着色剤に関係付けるルックア
    ップテーブルを格納する装置メモリと、 装置独立の色の表示（スぺシフィケーション）のために
    印刷された色の測定された測色応答を、前記装置メモリ
    に格納されたルックアップテーブル内の更新値に変換す
    るコンバータとから成ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記装
    置メモリに格納された全ルックアップテーブルが連続的
    に更新されるように、通常の印刷動作中に、異なるカラ
    ーパッチが印刷されて測定されることを特徴とする装
    置。
  3. 【請求項３】 カラープリンタの校正を更新する方法に
    おいて、 ａ）所望の出力の色に相当するカラーパッチを測定する
    ステップと、 ｂ）前記測定した色座標と所望の色座標との差を決定す
    るステップと、 ｃ）前記測定したカラーパッチと所望の色出力との差の
    関数として測定したパッチに対する補正値を決定するス
    テップと、 ｄ）前記計算した補正値に基づいてプリンタの色変換テ
    ーブルを更新するステップとから成ることを特徴とする
    方法。
JP10004519A 1997-01-21 1998-01-13 カラープリンタの校正を連続的に更新する装置及び方法 Abandoned JPH10224653A (ja)

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