(57)【要約】【課題】  画像形成装置において、経年による出力能力の低下を補うキャリブレーションの実行を可能とする。【解決手段】  出力画像の実際の出力値を測定する出力値測定手段２２と、測定出力値と所望出力値とを正規化する第一正規化手段２３及び第二正規化手段２４と、正規化後の測定出力値が所望出力値又はその特性に一致又は近似するように補正テーブルＡ及び補正テーブルＢを生成する第一補正テーブル生成手段２５及び第二補正テーブル生成手段２６と、補正テーブルＡ及び補正テーブルＢを所定比率にもとづき構成することによって補正テーブルＣを生成するハイブリット補正テーブル生成手段２７と、出力対象画像の濃度特性を抽出する濃度特性抽出手段２８と、前記構成比率を濃度特性に応じて設定する補正比率設定手段２９と、からなる構成としてある。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有し、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーション装置であって、
出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定手段と、
前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化手段と、
前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化手段と、
前記第一正規化手段により正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成手段と、
前記第二正規化手段により正規化された前記測定した出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成手段と、
前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成手段と、
出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出手段と、
前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定手段と、を備えることを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド補正テーブル生成手段は、
ハイブリッド補正テーブルＣ＝相対値的補正テーブルＡ×補正比率α＋絶対値的補正テーブルＢ×補正比率β（但し、α＋β＝１（α及びβはそれぞれ０〜１の実数を示す。）とする。）
の演算にもとづいて階調毎にハイブリッド補正テーブルを生成する請求項１記載のキャリブレーション装置。
【請求項３】
前記濃度特性にもとづき、出力対象の画像の濃度が当該装置の最大出力値以下の設定出力値によって対応できる場合には、α＝０とし、又は、β＝１として前記ハイブリッド補正テーブルＣを生成する請求項２記載のキャリブレーション装置。
【請求項４】
前記第一正規化手段は、
最小の所望濃度値をDRmin、最大の所望濃度値をDRmax、所定の階調パラメータをＮとした場合の任意の所望濃度値DRiに対する正規化濃度値DRi’を、
DRi’＝((DRi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×Ｎによって求めるとともに、
最小の測定濃度値をDCmin、最大の測定濃度値をDCmaxとした場合の任意の測定濃度値DCiに対する正規化濃度値DCi’を、
DCi’＝((DCi−DCmin)／(DCmax−DCmin))×Ｎによって求める請求項１乃至３のいずれか一項記載のキャリブレーション装置。
【請求項５】
前記第二正規化手段は、
最小の所望濃度値をDRmin、最大の所望濃度値をDRmax、階調数をＮとした場合の任意の所望濃度値DRiに対する正規化濃度値DRi’’を、
DRi’’＝((DRi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×Ｎによって求めるとともに、
最小の測定濃度値をDCmin、最大の測定濃度値をDCmax、階調数をＮとした場合の任意の測定濃度値DCiに対する正規化濃度値DCi’’を、
DCi’’＝((DCi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×Ｎによって求める請求項１乃至４のいずれか一項記載のキャリブレーション装置。
【請求項６】
画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有し、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーション方法であって、
出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定ステップと、
前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化ステップと、
前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化ステップと、
前記第一正規化ステップにおいて正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成ステップと、
前記第二正規化ステップにより正規化された前記測定した出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成ステップと、
前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成ステップと、
出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出ステップと、
前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定ステップと、を有するキャリブレーション方法。
【請求項７】
画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有する画像形成装置において、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーションプログラムであって、
前記画像形成装置を構成するコンピュータを、
出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定手段、
前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化手段、
前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化手段、
前記第一正規化手段により正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成手段、
前記第二正規化手段により正規化された前記測定出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成手段、
前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成手段、
出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出手段、
前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定手段、として機能させるためのキャリブレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の入出力処理において、入出力特性を改善し又は維持するためのキャリブレーション装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の画像形成装置においては、入力される印刷データに基づき画像データが形成され、トナー濃度が自動調整されたうえで出力されるようになっている。
このような画像形成装置においては、もとの画像の濃度と実際に印刷される画像の濃度とを一致させるために、いわゆるガンマ特性（濃度階調特性）の補正処理が従来から行われている。
【０００３】
図１７は、ガンマ補正処理の一般的な概念を説明するための概念図である。
図１７（ｃ）に示すように、所望のガンマ特性は、入力値と出力値の変化量が線形であること、又は、設計者の意図するように入出力特性が変化することが理想的とされるが、実際には、個々の装置毎にバラツキがあり理想の特性を得ることは困難である。
そこで、画像形成装置では、図１７（ｂ）のような特性を有する所謂ガンマ補正テーブル（ＬＵＴ）を備え、装置完成後の初期設定の段階における固有のガンマ特性（図１７（ａ））を補正することによって所望の特性に近づけるようにしている。
したがって、ガンマ補正テーブルは、画像形成装置のガンマ特性が予め定められていることを前提とすると、所望のガンマ特性さえ決まれば、そのガンマ特性から逆算することによって容易に求めることができる。
【０００４】
ところが、経年変化等により感光体に付着するトナー濃度の出力値が低下するなど、実際のガンマ特性が当初のガンマ特性からずれてくることがある。
このため、従来の画像形成装置においては、定期的、あるいは、出力誤差が閾値を超えたとき等のタイミングで、ガンマ特性を補正する必要があった。
例えば、特許文献１には、いくつかの階調に応じた出力パターンの濃度を実測し、その濃度特性や出力性能を考慮してガンマ補正テーブルを校正するカラー画像処理装置等が開示されている。
【０００５】
特許文献1に掲載されるカラー画像処理装置等によれば、装置が出力しうる実際の最大濃度値が規定の最大濃度値を超える場合には、実際の最大濃度値まで濃度値が滑らかに単調増加するようキャリブレーションを行うようにしている。
また、装置が出力しうる実際の最大濃度値が規定の最大濃度値に満たない場合には、実際の最大濃度値に達した入力値から最大入力値までの範囲は、最大濃度値の出力が行われるように制御するようにしている。
このようなキャリブレーション制御を行うことにより、経年変化により生じた出力性能の低下を補いつつも、一定の階調性を保つことができるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８９６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているカラー画像処理装置においては、所定のサンプルパターンにもとづいて濃度分析を行うようにしているが、これから出力を行う対象画像データに関する濃度分析が行われないため、不特定の出力対象画像に柔軟に対応することができなかった。
つまり、取り扱う画像データによって出力品質が変動するものとなっていた。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、出力対象画像の濃度特性による出力変動を抑え、安定的に良好な入出力特性を実現するキャリブレーション装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のキャリブレーション装置は、画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有し、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーション装置であって、出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定手段と、前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化手段と、前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化手段と、前記第一正規化手段により正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成手段と、前記第二正規化手段により正規化された前記測定した出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成手段と、前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成手段と、出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出手段と、前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定手段と、を備えた構成としてある。
【００１０】
また、本発明のキャリブレーション方法は、画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有し、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーション方法であって、出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定ステップと、前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化ステップと、前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化ステップと、前記第一正規化ステップにおいて正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成ステップと、前記第二正規化ステップにより正規化された前記測定した出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成ステップと、前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成ステップと、出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出ステップと、前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定ステップと、、を有する方法としてある。
【００１１】
また、本発明のキャリブレーションプログラムは、画像処理における入出力特性を補正するための補正テーブルを有する画像形成装置において、前記補正テーブルを介して得られる入出力特性を所望の入出力特性に校正するためのキャリブレーションプログラムであって、前記画像形成装置を構成するコンピュータを、出力画像にもとづいて出力値を測定する出力値測定手段、前記測定した出力値を当該出力値の取り得る範囲にもとづき正規化するとともに、対応する所望出力値を当該所望出力値の範囲に応じて正規化する第一正規化手段、前記測定した出力値と対応する所望出力値とをその所望出力値の範囲にもとづき正規化する第二正規化手段、前記第一正規化手段により正規化された前記測定した出力値の特性が、対応する所望出力値の特性に一致又は近似するように所定の相対値的補正テーブルを生成する第一補正テーブル生成手段、前記第二正規化手段により正規化された前記測定出力値が、対応する所望出力値に一致又は近似するように所定の絶対値的補正テーブルを生成する第二補正テーブル生成手段、前記相対値的補正テーブル及び前記絶対値的補正テーブルを所定の補正比率にもとづき構成することによって所定のハイブリッド補正テーブルを生成するハイブリット補正テーブル生成手段、出力対象の画像データからその濃度特性を抽出する濃度特性抽出手段、前記補正比率を前記濃度特性に応じて設定する補正比率設定手段、として機能させるためのプログラムとしてある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のキャリブレーション装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラムによれば、安定的に良好な入出力特性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図１〜図１３を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明のキャリブレーション装置の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。
図１に示すとおり、本実施形態の画像形成装置（キャリブレーション装置）１００は、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ２００と接続されており、ホストコンピュータ２００から受信した入力画像データをもとに画像形成を行い、印刷処理を行うものである。
具体的に、本実施形態の画像形成装置１００は、印刷データ取得部１０、画像処理部２０、記憶部３０、エンジン制御部４０及びエンジン部５０を備え、各部が連携することで対象画像の入出力処理が円滑に実行されるようになっている。
【００１５】
印刷データ取得部１０は、ホストコンピュータ２００から印刷データを受信する所謂外部インタフェースを構成している。
なお、印刷データ取得部１０によって受信された入力画像データは画像処理部２０に出力される。
画像処理部２０は、印刷データ取得部１０からの入力画像データに対して所定の画像処理を施し、エンジン部５０が処理しうる描画データの形式に変換するものである。
特に、本実施形態においては、入力画像データの濃度特性に応じたハイブリッド補正テーブルＣの生成処理等、入出力特性のキャリブレーションに関連する様々な処理を実行する点に特徴を有している。
【００１６】
ここで、本実施形態に係る画像形成装置１００が備える画像処理部２０の詳細について図面を参照しながら説明を行う。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の画像処理部２０の構成を示したブロック図である。
図２に示すように、画像処理部２０は、画像処理制御手段２１、出力値測定手段２２、第一正規化手段２３，第二正規化手段２４，第一補正テーブル生成手段２５，第二補正テーブル生成手段２６，ハイブリッド補正テーブル生成手段２７、濃度特性抽出手段２８及び補正比率設定手段２９を備えている。
【００１７】
画像処理制御手段２１は、画像処理部２０の各部を統括制御するものであり、主にＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）等によって構成される。
具体的には、ＲＯＭに格納されるキャリブレーションプログラム、その他の各種プログラムにしたがってプロセッサが各種演算・制御処理を行うことで後述する各手段を実行するものである。
【００１８】
出力値測定手段２２は、現状の入出力特性を把握するため所定のパッチ画像等の出力濃度を測定するものである。
具体的には、出力値測定手段２２の制御のもと、現像部５１がサンプルのパッチ画像を転写部５２に現像し、トナーセンサ５３がその画像の濃度測定を実施することによって入出力特性を得ることができる。
【００１９】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置１００の現状の入出力特性を示した第一の入出力特性図である。
同図において、実線は出力値測定手段２２によって取得された現状の入出力特性を示し、破線は予め設定されている設計濃度値を示すものである。
また、図４は、画像形成装置１００に予め備えられている元のガンマ補正テーブルの特性を示した第一のガンマ補正テーブル特性図である。
これらの図に示されるように、画像形成装置１００には、装置固有の入出力特性を補正するため図４に示すような特性を有する補正テーブルが予め備えられているが、経年変化等による出力機能の劣化等によりこの補正テーブルを介して出力処理を行ったとしても、現状の入出力特性は図３の実線に示される形となり、破線で示される設計濃度値との間には相当のギャップ（誤差）があることを認識することができる。
つまり、このギャップを縮小させることによって本実施形態に係るキャリブレーション処理を実行するものである。
なお、出力値測定手段２２によって測定された濃度値の入出力特性は、第一正規化手段２３及び第二正規化手段２４に対して出力される。
【００２０】
第一正規化手段２３及び第二正規化手段２４は、出力値測定手段２２によって測定されたパッチ画像の濃度値（測定濃度値）及び対応する設計濃度値（所望濃度値）をそれぞれ別の方法により正規化するものである。
具体的には、第一正規化手段２３は、測定濃度値（測定出力値）を当該測定濃度値の取り得る範囲にもとづき一定範囲に均等化するとともに、対応する所望濃度値を当該所望濃度値の範囲にもとづき一定範囲に均等化するものである。
【００２１】
例えば、８bit処理で最大２５６階調の処理を行う本実施形態の画像形成装置１００においては、任意の所望濃度値をDRi、出力０における最小の所望濃度値をDRmin、出力２５５における最大の所望濃度値をDRmaxとし、任意の測定濃度値をDCi、出力０における最小の測定濃度値をDCmin、出力２５５における最大の測定濃度値をDCmaxとした場合、DRi、DCiの正規化後の値DRi’、DCi’を次式（１）、（２）にもとづいて求める。
DRi’＝((DRi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×２５５                      （１）
DCi’＝((DCi−DCmin)／(DCmax−DCmin))×２５５                      （２）
（但し、階調値i＝0,1,2,…,254,255とする。）
【００２２】
これによって、元の入出力特性を図５に示すような入出力特性に表すことができる。
図５は、図３に示す元の入出力特性を第一正規化手段２３によって正規化した後の入出力特性を示した第二の入出力特性図である。
図５に示すとおり、正規化後の設計濃度値は破線で示され、正規化後の測定濃度値は実線で示されている。
つまり、双方の特性は、始点及び終点は一致しているが、その傾きが異なっており、階調性の相違を明瞭に認識することができるため、階調性を重視した校正に役立てることができる。
【００２３】
第二正規化手段２４は、測定濃度値とこれに対応する所望濃度値を、当該所望濃度値の範囲にもとづき一定範囲に均等化するものである。
本実施形態においては、任意の所望濃度値DRi及び任意の測定濃度値DCiの正規化後の値DRi’’及びDCi’’を、次式（３）、（４）にもとづいて求める。
DRi’’＝((DRi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×２５５                    （３）
DCi’’＝((DCi−DRmin)／(DRmax−DRmin))×２５５                    （４）
（但し、階調値i＝0,1,2,…,254,255とする。）
【００２４】
これによって、元の入出力特性を図６に示すような入出力特性に表すことができる。
図６は、図３に示す元の入出力特性を第二正規化手段２４によって正規化した後の入出力特性を示した第三の入出力特性図である。
図６に示すとおり、正規化後の設計濃度値は破線で示され、正規化後の測定濃度値は実線で示されている。
つまり、正規化後の出力インク量を最大に設定したとしても、一定以上の濃度（図６に示す０〜約３０の濃度）については再現できないが、反対に、一定の濃度（図６に示す役３０〜２５５の濃度）までは正確にその色値を再現することを認識することができる。
【００２５】
第一補正テーブル生成手段２５は、第一正規化手段２３で正規化された測定濃度値の特性を、同様に正規化された所望濃度値の特性に一致又は近似させることによって、階調性の維持に役立てる相対値的補正テーブル（相対値的ガンマ補正テーブル）Ａを生成するものである。
ここで、相対値的補正テーブルＡの具体的な生成プロセスについて図７及び図８を参照しながら説明を行う。
図７は、相対値的補正に係る入出力特性を示した第四の入出力特性図である。
また、図８は、相対値的補正テーブルの特性を示す第二のガンマ補正テーブル特性図である。
【００２６】
まず、図７に示すように、現状の測定濃度値からなる特性（実線）と設計濃度値の特性（破線）との隔たりを考慮し、一定の階調性を保ちつつ設計濃度値の特性に近づくような目標の入出力特性（一点鎖線）を設定する。
そして、この目標の入出力特性を得るように元の補正テーブルを自動調整する。
具体的には、図８に示す実線の特性を一点鎖線に示す特性になるように元の補正テーブルを調整する。
したがって、このようなプロセスを経ることによって、相対値的補正テーブルＡを生成することができる。
【００２７】
第二補正テーブル生成手段２６は、第二正規化手段２４で正規化された測定濃度値を、同様に正規化された所望濃度値に一致又は近似させることによって設計濃度値の再現性を重視した絶対値的補正テーブル（絶対値的ガンマ補正テーブル）Ｂを生成するものである。
ここで、絶対値的補正テーブルＢの具体的な生成プロセスについて図９及び図１０を参照しながら説明を行う。
図９は、絶対値的補正に係る入出力特性を示した第五の入出力特性図である。
また、図１０は、絶対値的補正テーブルの特性を示す第三のガンマ補正テーブル特性図である。
【００２８】
図９に示すように、現状の測定濃度値に着目し、当該装置によって再現できる濃度値の限界を認識する。つまり、出力インク量を１８４以上に設定しても濃度値０〜１５（１００換算）の画像を出力することはできない。
このため、予めこの限界点を認識し、かかる限界点までは設計濃度値に一致するような目標の入出力特性を設定する。
そして、この目標の入出力特性を得るように元の補正テーブルを自動調整する。
具体的には、図１０に示す実線の特性を二点鎖線に示す特性になるように元の補正テーブルを調整する。
したがって、このようなプロセスを経ることによって、絶対値的補正テーブルＢを生成することができる。
【００２９】
ハイブリッド補正テーブル生成手段２７は、相対値的補正テーブルＡと絶対値的補正テーブルＢとを融合させることによって新たなハイブリッド補正テーブル（ハイブリッドガンマ補正テーブル）Ｃを生成するものである。
具体的には、相対値的補正テーブルＡと絶対値的補正テーブルＢとを、次式（５）にもとづき階調値毎に演算することによって双方を融合したハイブリッド補正テーブルＣを生成することができる。
ハイブリッド補正テーブルＣ＝相対値的補正テーブルＡ×補正比率α＋絶対値的補正テーブルＢ×補正比率β（但し、α＋β＝１（α及びβはそれぞれ０〜１の実数を示す。）とする。）                              （５）
【００３０】
なお、ハイブリッド補正テーブルＣの生成に際しては、図１１及び図１２を参照しつつ以下の事項を考慮することが好ましい。
図１１は、設計濃度値、測定濃度値及び各校正後の測定濃度値の入出力特性を示した第六の入出力特性図である。
また、図１２は、図１１にハイブリッド校正後の測定濃度値の入出力特性を加えた第七の入出力特性図である。
すなわち、図１１に示す各入出力特性に着目し、低濃度部（特性の左寄りの部分）は設計濃度値の再現性を重視し、高濃度部（特性の右よりの部分）は階調性を重視することによって、図１２の点線に示すような入出力特性の取得を試みるようにすると良い。
これは、人間の目は、明度の高い（明るい）色に敏感で、明度の低い（暗い）色には鈍感になるといった視覚特性にも合致するものであり、人間の感性を取り入れた合理的なキャリブレーション手法である。
具体的には以下のプロセスにもとづいてハイブリッド補正テーブルＣの生成が行われる。
【００３１】
例えば、図１１や図１２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００の濃度再現限界点は出力インク量１８４の地点であるため、理論上は、出力インク量１８４までは設計濃度値を再現することが可能である。
ただし、階調性も同時に考慮する必要があるため、例えば、１８４から３４を差し引いた出力インク量１５０までは絶対値的補正を施し、以降は段階的に相対的補正を施すようなハイブリッド補正テーブルを生成する。
【００３２】
また、区間ごとにα、βを変動させてハイブリッド補正テーブルを生成する方法もある。
図１３は、本実施形態に係るハイブリッド補正テーブルＣの生成プロセスを説明するための第四のガンマ補正テーブル特性図である。
同図に示すように、０≦Ｘ≦１５０の色値区間は、α(i)＝０、β(i)＝１でハイブリッド補正テーブルＣを生成するようにする。（但し、Ｘは階調値を示す整数である。また、i＝Ｘとする。以下同様。）
また、１５０＜Ｘ≦１８４の色値範囲は、α(i)＝（０．５／３４）×j（j＝1,2,…33,34）、β(i)＝１−α(i)（但し、j＝i−１５０とする。）と設定してハイブリッド補正テーブルを生成するようにする。
そして、１８４＜Ｘ≦２５５の色値範囲は、α(i)＝β（i）＝０．５と設定してハイブリッド補正テーブルＣを生成するようにする。
【００３３】
このようにハイブリッド補正テーブルを生成し、出力時に使用することにより、現状の出力性能の範囲において、最大出力濃度を十分に活用しつつ、階調性にも考慮したキャリブレーションを実行することが可能となる。
【００３４】
濃度特性抽出手段２８は、出力対象の入力画像データ、すなわちホストコンピュータ２００から受信した画像データから輝度信号を抽出してその濃度特性（輝度特性）を抽出するものである。
本実施形態においては、図１４に示す画像を入力画像データとして濃度特性を抽出した結果、図１５に示すようなヒストグラムを得ることができる。
そして、図１５からは、この入力画像データが階調値１８４以下の画素によって形成されていることを認識することができる。
なお、濃度抽出、すなわち輝度信号の抽出の具体的な方法としては、入力画像データがＲＧＢ値である場合、次式（６）によって輝度信号Ｙに変換でき抽出することができる。
Ｙ＝０．３×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ                              （６）
（但し、０≦Ｒ≦１、０≦Ｇ≦１、０≦Ｂ≦１）
また、ＲＧＢ値に限らず、ＣＭＹＫ値にもとづいて輝度信号を算出することも可能である。
【００３５】
補正比率設定手段２９は、出力対象画像の濃度特性に応じて、ハイブリッド補正テーブルＣを形成する相対値的補正テーブルＡ及び絶対値的補正テーブルＢの比率（α又はβ）を設定するものである。
例えば、前述のとおり、入力画像データの濃度特性を分析すると、この画像は１８４以下の階調値からなる画素によって形成されていることを認識することができる。
端的に言えば、明るめの画像であり、出力インク量をそれほど必要としない画像である。
このような場合、ハイブリッド補正テーブルＣの演算処理においてα＝０とし、β＝１と設定し、絶対値的補正処理のみによってキャリブレーションを実施する。
つまり、入力画像データの濃度が現状の装置の出力性能によって正確に再現できると判断される場合には、相対値的補正テーブルＡは用いず、絶対値的補正テーブルＢのみによってハイブリッド補正テーブルＣを構成する。
【００３６】
記憶部３０は、図１に示すように、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やハードディスクで構成され、ＣＰＵが実行する各種プログラムのワークエリアや他のデータ記憶領域として機能する。
例えば、出力値測定手段２２によって測定したパッチ画像の濃度値データ、濃度特性抽出手段２８によって抽出された輝度信号や濃度特性、予め設定される設計濃度値、第一正規化手段２３や第二正規化手段２４の正規化後のデータなどが一時的又は恒久的に格納される。
特に、本実施形態においては、初期の補正テーブルはもちろんのこと、画像処理部２０で生成された相対値的補正テーブルＡ及び絶対値的補正テーブルＢ、並びに、ハイブリッド補正テーブルＣを格納するようにしている。
【００３７】
エンジン制御部４０は、画像処理部２０により画像処理された描画データをエンジン部５０へ出力し、印刷処理の実行指示を行うものである。
具体的には、ハイブリッド補正テーブルＣによって補正された入出力特性を有する描画データがエンジン制御部４０を介してエンジン部５０に出力される。
【００３８】
エンジン部５０は、エンジン制御部４０から描画データを受け取ると、そのデータに基づき印刷処理を実行する装置であり、さらに、現像部５１、転写部５２及びトナーセンサ５３を備えている。
現像部５１は、印刷対象となる描画データの可視化を行うものであるが、本実施形態においては、予め測定対象とする複数のカラーパッチ画像データの現像処理を実行する。
転写部５２は、エンジン制御部４０による駆動制御によって回転駆動する転写ベルトや転写ドラムによって構成されており、現像部５１により可視化されたカラーパッチ画像のトナー像を担持する。
トナーセンサ５３は、転写部５２付近に対面する形で備えられ、転写ベルト上や転写ドラム上に形成されたトナー画像を読み取る。
なお、トナーセンサ５３は、転写ベルト等に担持された画像に限らず、紙などの印刷媒体に印刷されたパッチ画像を読み取るようにしても良い。
このように、トナーセンサ５３によって読み取られた画像のデータは、エンジン制御部４０を介して画像処理部２０に送られ、出力値測定手段２３によってその濃度が測定される。
【００３９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置のキャリブレーション方法の手順について図１６を参照しつつ説明する。
図１６は、本実施形態に係る画像形成装置のキャリブレーション方法の手順を示したフローチャートである。
はじめに、現像部５１が、現在の入出力特性を示すサンプルのパッチ画像を、紙又は転写ベルト等に描画する（Ｓ１）。
次に、トナーセンサ５３との連携のもと、出力値測定手段２２が転写ベルト等に転写されたパッチ画像の濃度測定を行う（Ｓ２）。
これにより、画像処理制御手段２１は、図３の実線に示すような特性を得ることができ、画像形成装置１００の現状の階調特性（入出力特性）を認識することが可能となる。
【００４０】
ここで、画像処理制御手段２１は、ステップＳ２において取得したパッチ画像の画像データの入出力特性を分析し、いわゆるベタ濃度の値が設計濃度値に比べて薄いか濃いかを判定する（Ｓ３）。
この結果、ベタ濃度の値が、設計濃度値より濃い場合（Ｓ３：濃い）には後述するステップＳ１１にすすむ。
一方、ステップＳ３において、ベタ濃度の値が、設計濃度値よりも薄い場合（Ｓ３：薄い）、第一正規化手段２３は、測定濃度値にもとづく所定のアルゴリズムによって正規化を行う（Ｓ４）。
具体的には、前述の式（１）、（２）によって測定濃度値と設計濃度値の正規化を行う。
また、これにより、図３に示される各入出力特性は、図５のように表すことができるようになる。
【００４１】
次いで、第一補正テーブル生成手段２５は、第一正規化手段２３が正規化した測定濃度値及び設計濃度値にもとづいて相対値的補正テーブルＡを生成する（Ｓ５）。
具体的には、第一補正テーブル生成手段２５は、図８の一点鎖線に示される特性を有する補正テーブルを生成する。
なお、相対値的補正テーブルＡによる入出力特性の校正により、現状の入出力特性は図７の一点鎖線に示す特性に改善される。
【００４２】
次に、第二正規化手段２４は、所望濃度値にもとづく所定のアルゴリズムによって正規化を行う（Ｓ６）。
具体的には、前述の式（３）、（４）によって測定濃度値と設計濃度値の正規化を行う。
これにより、図３に示される各入出力特性は、図６のように表すことができるようになる。
【００４３】
次に、第二補正テーブル生成手段２７は、第二正規化手段２４が正規化した測定濃度値及び設計濃度値にもとづいて絶対値的補正テーブルＢを生成する（Ｓ７）。
具体的には、第二補正テーブル生成手段２７は、図１０の二点鎖線に示される特性を有する補正テーブルを生成する。
なお、絶対値的補正テーブルＢによる入出力特性の校正により、現状の入出力特性は図９の二点鎖線に示す特性に改善される。
【００４４】
ここで、ハイブリッド補正テーブル生成手段２７は、ステップＳ５及びステップＳ７で生成した相対値的補正テーブルＡ及び絶対値的補正テーブルＢを融合させてハイブリッドガンマ補正テーブルＣを生成する（Ｓ８）。
具体的には、前述の式（５）にもとづき階調値毎にハイブリッド補正テーブルＣを求める。
【００４５】
次に、濃度特性抽出手段２８は、出力対象の画像データ、すなわち、ホストコンピュータ２００から受信した入力画像データの濃度特性を抽出する（Ｓ９）。
具体的には、前述の式（６）にもとづいて輝度信号を算出して図１５に示す輝度特性（濃度特性）を求める。
【００４６】
そして、補正比率設定手段２９は、出力対象画像の濃度特性から、その画像データを構成するすべての画素の濃度が本装置の現状の出力能力によって再現できるか否かを判断する（Ｓ１０）。
具体的には、画像データの階調値が、本装置が再現できる最大値又はその最大値以下の所定値（例えば、階調値１８４）以下であるか否かを判断する。
その結果、入力画像の濃度が再現可能である場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、補正比率設定手段２９は、α＝０、β＝１に設定する（Ｓ１１）。
すなわち、絶対値的補正テーブルＢのみによってハイブリッド補正テーブルＣを構成するようにする。
一方、入力画像に再現不可能な濃度値を含むような場合（Ｓ１０：ＮＯ）、特段の補正比率調整は行わず、既にステップＳ８で生成したハイブリッド補正テーブルＣがそのまま維持されることとなる。
【００４７】
なお、補正比率設定手段２９が設定する補正比率のパラメータは任意に設定又は変更することができるため、本実施形態の例のようにα＝０又はβ＝１とする設定に限らず、入力画像の濃度特性に応じて様々なパラメータを設定することが可能である。
例えば、入力画像の濃度特性からその画像が暗めの画像である場合にはαの比率を多めに設定し、また、補正比率を階調値又は階調幅によって各々変動するように設定しても良い。
【００４８】
ここで、上述に示した本発明のキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法は、プログラム（ソフトウェア）の命令によりコンピュータで実行される処理，手段，機能によって実現される。プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、以下に示すような所定の処理・機能を行わせる。すなわち、本発明のキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法における各処理・手段は、本発明のキャリブレーションプログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現される。
なお、キャリブレーションプログラムの全部又は一部は、例えば、磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ，その他任意のコンピュータで読取り可能な記録媒体により提供され、記録媒体から読み出されたプログラムがコンピュータにインストールされて実行される。また、プログラムは、記録媒体を介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもできる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１００によれば、出力値測定手段２２がパッチ画像等、評価用の画像を用いて現状の入出力特性を取得することによって画像処理制御手段２１が現状の入出力特性を認識するようにしている。
また、現状の入出力特性を認識したうえで、第一正規化手段２３及び第二正規化手段２４が測定濃度値及び設計濃度値を正規化することによって、所望の入出力特性との誤差を明示する作用を有する。
次いで、正規化した濃度値又はその特性にもとづき、第一補正テーブル生成手段２５及び第二補正テーブル生成手段２６が相対値的補正テーブルＡ及び絶対値的補正テーブルＢを生成する構成としている。
そして、ハイブリッド補正テーブル生成手段２７が、絶対値的補正テーブルＡ及び補正テーブルＢを融合させることによってハイブリッドガンマ補正テーブルＣを生成するようにしている。
【００５０】
このため、階調性と再現性とが調和されたキャリブレーションを効果的に実行できる構成となっている。
特に、本実施形態においては、濃度特性抽出手段２８が、出力対象の画像データの濃度特性を抽出して、その画素の構成を分析し、その分析の結果にもとづいて補正比率を自動的に設定することも可能となっている。
具体的には、出力対象画像の濃度特性を分析した結果、その画像を形成するすべての画素の濃度が現状の装置能力で対応できる所定の濃度値以下であれば、α＝０、β＝１と設定して絶対値的補正テーブルＢのみによってハイブリッド補正テーブルＣを構成することが可能である。
【００５１】
このため、実際にこれから出力処理を行う対象画像の濃度特性に応じたキャリブレーションを柔軟に実行することが可能となる。
また、本実施形態で説明したように、所定条件を満たす場合には、予め設定した補正比率を適用する構成としているため、キャリブレーションを高速に実施することも可能である。
【００５２】
また、相対値的校正と絶対値的校正との比率をパラメータの設定、変更だけで任意に又は自動的に調整することができるため、人間の視覚特性を活かした校正の他、様々な入出力特性に応じた柔軟なキャリブレーションを動的に実行することが可能となる。
さらに、このようなキャリブレーション処理を大幅なハードウェアの改造等をすることなく、プログラムの設定又は追加・変更だけで容易に実現することができる。
【００５３】
したがって、本実施形態の画像形成装置１００によれば、利便性及び信頼性に優れたキャリブレーション装置を簡易な構成で実現することができる。
また、濃度が最適化された質の高い画像を出力できるため、信頼性に優れた画像形成装置１００を実現することが可能となる。
【００５４】
以上、本発明のキャリブレーション装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るキャリブレーション装置、キャリブレーション方法及びキャリブレーションプログラムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、本発明のキャリブレーション装置として、上述の実施形態ではパーソナルコンピュータに接続されるプリンタを想定した画像形成装置１００を例にあげて説明したが、本発明に係るキャリブレーション装置は、プリンタに限らず、コピー機、ファクシミリ、スキャナ、デジタル複合機等であってもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態に係る画像形成装置においては、階調数を２５６とした場合のキャリブレーション処理について説明をしているが、これに限るものではない。例えば、２ｎの階調数（ｎビット処理）を有する様々な画像形成装置に容易に適用することが可能である。これによって、汎用性、拡張性の高いキャリブレーション装置を実現することができるようになる。
【００５６】
さらに、濃度特性抽出手段２８においては、入力画像データの全体の大凡の濃度特性を認識できれば良いため、入力画像データをバイキュービック法その他の伸縮処理により画素数を小さくした上で輝度信号を求める演算を行っても良い。これにより、キャリブレーション処理のさらなる高速化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ガンマ補正テーブルを備えた画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置画の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の現状の入出力特性を示した第一の入出力特性図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置に予め備えられている元のガンマ補正テーブルの特性を示した第一のガンマ補正テーブル特性図である。
【図５】図３に示す元の入出力特性を第一正規化手段によって正規化した後の入出力特性を示した第二の入出力特性図である。
【図６】図３に示す元の入出力特性を第二正規化手段によって正規化した後の入出力特性を示した第三の入出力特性図である。
【図７】相対値的補正に係る入出力特性を示した第四の入出力特性図である。
【図８】相対値的補正テーブルの特性を示す第二のガンマ補正テーブル特性図である。
【図９】絶対値的補正に係る入出力特性を示した第五の入出力特性図である。
【図１０】絶対値的補正テーブルの特性を示す第三のガンマ補正テーブル特性図である。
【図１１】本実施形態に係る画像形成装置の設計濃度値、測定濃度値及び各校正後の測定濃度値の入出力特性を示した第六の入出力特性図である。
【図１２】図１１にハイブリッド校正後の測定濃度値の入出力特性を加えた第七の入出力特性図である。
【図１３】ハイブリッド補正テーブルの生成プロセスを説明するための第四のガンマ補正テーブル特性図である。
【図１４】本実施形態に係る画像形成装置の出力対象となる画像データを示した例図である。
【図１５】図１４に示す画像データから抽出した濃度特性を示したヒストグラム図である。
【図１６】本実施形態に係る画像形成装置のキャリブレーション方法の手順を示したフローチャートである。
【図１７】ガンマ補正処理の一般的な概念を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
２０  画像処理部
２１  画像処理制御手段
２２  出力値測定手段
２３  第一正規化手段
２４  第二正規化手段
２５  第一補正テーブル生成手段
２６  第二補正テーブル生成手段
２７  ハイブリッド補正テーブル生成手段
２８  濃度特性抽出手段
２９  補正比率設定手段
【図１】
2010130067.tif 000003
【図２】
2010130067.tif 000004
【図３】
2010130067.tif 000005
【図４】
2010130067.tif 000006
【図５】
2010130067.tif 000007
【図６】
2010130067.tif 000008
【図７】
2010130067.tif 000009
【図８】
2010130067.tif 000010
【図９】
2010130067.tif 000011
【図１０】
2010130067.tif 000012
【図１１】
2010130067.tif 000013
【図１２】
2010130067.tif 000014
【図１３】
2010130067.tif 000015
【図１５】
2010130067.tif 000016
【図１６】
2010130067.tif 000017
【図１７】
2010130067.tif 000018
【図１４】
2010130067.tif 000019