(57)【要約】 【課題】トーンジャンプ等の影響を少なく抑えてプリンタの階調補正を行うことができるカラーグラデーション画像およびプリンタ階調補正方法を提供する。【解決手段】各単位グラデーション画像２６は、階調が連続的に変化する単調な基本グラデーション画像２７に所定の色成分の階調値の揺らぎ（振動）２８を付加したものである。揺らぎは所定の測定領域内に付加された揺らぎ量の総和が所定値（好ましくは０）となるように構成されている。プリントされたグラデーションチャートの測定値は、揺らぎの階調範囲における階調分布の平均値となり、階調代表値の近傍で発生するトーンジャンプがあってもその影響が平準化された値になり、該測定値に基づいて階調補正を行うことでトーンジャンプの影響が緩和される。【選択図】図１０
2010157815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラデーション画像の画像データに基づいてプリンタで出力して得た出力グラデーション画像を測色手段で測定し、その測定結果に基づいて前記プリンタの出力階調を補正するプリンタ階調補正方法において、
前記グラデーション画像は、第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像に所定の色成分の階調値の揺らぎを付加したものであって、前記測色手段による測定領域内に付加された前記揺らぎの総和が所定値となるように構成されたものであり、
前記測定領域における前記基本グラデーション画像の階調代表値と前記所定値と前記測色手段による前記測定領域の測定結果とに基づいて前記プリンタの出力階調を補正する
ことを特徴とするプリンタ階調補正方法。
【請求項２】
前記揺らぎの色成分は、前記基本グラデーション画像を構成する色成分と異なる色成分である
ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項３】
前記揺らぎは、前記測定領域の形状に応じて周期が設定された縞パターンである
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項４】
前記出力グラデーション画像を含むチャートに測定位置を認識するための指標を設け、
前記指標に基づいて認識した位置の測定領域を前記測定手段によって測定する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項５】
前記揺らぎの振幅は、階調補正ルックアップテーブルの単位格子階調差の３分の１以上である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項６】
前記揺らぎは、縞または格子パターンであり、その方向を前記プリンタの特性に応じて設定する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項７】
前記揺らぎの振幅と前記測定領域の大きさの少なくとも一方を、前記プリンタで前記揺らぎの色成分に係るトーンジャンプが予想される階調値の近傍で相対的に大きくする
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項８】
前記揺らぎの色成分は前記基本グラデーション画像を構成する色成分であり、前記測定結果から前記グラデーション画像の階調値とその階調値における前記揺らぎの振幅の大きさとの関係を求め、該関係から、前記色成分に関して前記プリンタでトーンジャンプの発生する階調値を求める
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項９】
前記出力グラデーション画像の測定結果が所定条件を満たす場合に、前記プリンタの階調補正のために使用する前記グラデーション画像の種類を増やす
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項１０】
前記測定結果に基づいてトーンジャンプの現れる階調域を認識し、該階調域にある画像データには、階調補正後に所定の追加工を施す
ことを特徴とする請求項８または９に記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項１１】
前記追加工は、擬似多階調化処理方法の変更と乱数付加処理の少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項１２】
前記揺らぎの振幅と前記測定領域の大きさの少なくとも一方を、該揺らぎの存する階調域に対する視覚特性に応じて設定する
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項１３】
前記出力グラデーション画像のうち、不連続点の存在する領域は測定領域としない
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【請求項１４】
第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像に所定の色成分の階調値の揺らぎを付加し、かつ所定の測色手段による測定領域内に付加された前記揺らぎの総和が所定値となるように構成されている
ことを特徴とするカラーグラデーション画像。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタの階調特性を補正する方法および該補正に用いるカラーグラデーション画像に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ装置で作成した画像やスキャナ装置で光学的に読み取って得た画像に対応する印刷物を意図した色でプリント出力するために、プリンタの階調特性(入力階調値（画像信号値）に対する出力階調値の特性)を測定し、その測定結果に基づいて作成した階調補正特性（例えば、後述のプリンタプロファイルの形式で保存、利用される）によって画像信号を補正することが行われる。
【０００３】
通常、プリンタの階調特性の測定は、所定の色のカラーパッチをプリンタで印刷し、これを測色器で測定するという工程で行われる。カラーパッチはプリンタに与える画像信号が表現し得るすべての色について作成することが望ましい。しかし、表現可能な色（画像信号の各色成分がとり得る階調値の組み合わせ）の数は非常に多く、たとえばｙ（イエロ）、ｍ（マゼンタ）、ｃ（シアン）、ｋ（ブラック）の４つの色成分からなるフルカラープリンタの場合、各色２５６階調とすると４０億以上の階調値の組み合わせ（２５６の４乗値）がある。このため、これらの内のごく一部についてのみカラーパッチを作成し、その中間の階調特性は各種の補間演算によって補間することが行われる。
【０００４】
図３１は、１つの色成分についての補間により求めたプリンタの階調特性の一例を示している。色成分の取り得る階調値（８ビットであれば２５６種類の階調値）のうちの数点を階調代表値ａ１〜ａ６に選択し、各階調代表値ａ１〜ａ６に対応するカラーパッチをプリント出力して測定することで、図中の丸印で示す箇所の測定値が取得される。そして、これらの測定値の中間を、連続的（または直線的）に特性が変化するものとして補間することによって同図の階調特性Ａを求めている。階調代表値は種々とり得るが、概ね１つの色成分につき５個〜９個の範囲で設定される。実際のカラーパッチは、各色成分の階調代表値の組み合わせのすべてについて、あるいはこれら組み合わせの中からさらに選別されたものについて作成される。
【０００５】
図３２は、プリンタの階調特性を元に作成される階調補正特性Ｂの一例を示している。階調補正特性Ｂは、プリンタで所定の出力階調値を得るために必要な入力階調値（画像信号値）の変換特性である。カラーチャート画像のプリント時は、入力画像信号を階調補正特性で階調変換して得た画像信号をプリンタに出力する。ここでも本来の階調補正特性は画像信号値のとり得る全階調数、たとえば８ビット画像であれば２５６階調各々について定義することが望ましいが、これら全てをデータとして保持すると膨大な情報量となってしまうため現実的ではない。そこで、離散的に階調代表値を設定し、各階調代表値と変換後の階調値とを対応付けたＬＵＴ（Look Up Table：ルックアップテーブル）を作成して保存し、隣接する階調代表値の間は直線的（あるいは連続的）に特性が変化するものとして補間される。階調代表値の数は種々とり得るが、概ね１つの色成分につき、１５個〜３３個の範囲で代表値を設定し、これらの全色成分に関する組み合わせで構成される。
【０００６】
また、階調値を連続的に変化させたグラデーションパターンを微小領域毎に測定することで、多数のカラーパッチを配列する場合に比べてチャートの出力枚数を少なくしたプロファイル作成方法がある。たとえば、明度が平面上で連続的に変化しているグラデーションを生成し、これを微小領域毎に測色して測色結果データを取得し、基準パタ−ン画像の色情報と取得した測色結果データとの対応関係を求めて色再現特性を作成する方法がある（特許文献１参照）。また、第１色を縦に、第２色を横にし、各色の階調値を０〜１００パーセントに連続的に変化させた２次元のグラデーションパッチを用いる方法も提案されている（特許文献２参照。）。
【０００７】
さらに、電子写真方式、インクジェットなどプリンタの種別に応じて最適なカラーパッチを配列したチャートを作成してカラー補正を行う装置もある（特許文献３参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１８４６０号公報
【特許文献２】特開２００７−７４５２１号公報
【特許文献３】特開平２００８−７２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複数の階調代表値に対応するカラーパッチをプリントし、それらの測定値を補間して求めたプリンタの階調特性は、階調代表値の中間において階調特性が連続的（または直線的）に変化することを前提としたものである。しかし、大半のデジタルプリンタは擬似多階調処理によって連続階調を実現しているため、画像形成状態の手法によっては、ごく限られた階調値において、トーンジャンプといわれるような階調の不連続を発生することがある。
【００１０】
図３３は、トーンジャンプが発生しているプリンタの階調特性の一例を示している。横軸はプリンタに与えた画像信号値（入力階調値）であり、縦軸はプリント画像を実測して得た階調値（出力階調値）である。実線で示す階調特性Ｃが不連続となっている箇所にトーンジャンプＪが発生している。同図では対比のためにトーンジャンプがない場合の階調特性Ｃ´を破線で示してある。
【００１１】
トーンジャンプは、たとえば、プリント出力するドットの大きさを変化させることによって擬似多階調処理を行っている場合、ドット径が次第に大きく（または小さく）なっていくときに、隣接するドット同士が接触する（または離れる）瞬間に大きく階調が変化することによって発生する。そしてその影響は、画像信号値に対するプリントの光学濃度（実測値。もちろん、たとえば輝度や反射率であっても良い）の不連続となって現れる。
【００１２】
トーンジャンプの発生箇所はプリンタの制御機構に依存し、さまざまな場所で発生する可能性がある。また、同一の機体でも、プリンタの特性変動補正処理に伴い、トーンジャンプの発生する場所（画像信号値）が変化する。
【００１３】
トーンジャンプの発生する画像信号値の近傍にカラーパッチの階調値がある（図３３の例では、階調代表値ａ３にトーンジャンプがある）と、パッチ出力時のプリンタの状態によってカラーパッチの出力階調値に大きな変化が生じ、補間により得られるプリンタの階調特性に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００１４】
図３４はその例を示している。階調代表値ａの近傍でトーンジャンプが発生している場合に、プリンタの特性がわずかに変化すると、トーンジャンプを跨いで測定される測色値に大きな変化が現れている。同図では、トーンジャンプＪの発生階調値が階調代表値ａよりわずかに低い階調値Ｌａである場合のプリンタの階調特性Ｆ２と、トーンジャンプＪの発生階調値が階調代表値ａよりわずかに高い階調値Ｕａである場合のプリンタの階調特性Ｆ１を示している。このようにトーンジャンプＪの発生位置が階調代表値ａを跨いで変動した場合に、その階調代表値ａに係る実測値から補間によって求まる階調特性Ｆ１、Ｆ２に大きな差が生じ、その差は、階調代表値a、その前後にある別の階調代表値(図中左右の一点鎖線で表記)と、階調特性Ｆ１およびＦ２との交点を結んで構成される、グレーで塗りつぶした領域Ｅで示すように、非常に大きくなってしまう。この現象はトーンジャンプに限らず、たとえば、不連続ではないが階調特性が急変する階調域が存在するような場合にも生じる。
【００１５】
前述の特許文献１、２のようにグラデーションパターンを微小領域毎に多数の測定箇所で測定する方法では、トーンジャンプの発生箇所を含めて高い精度でプリンタの階調特性を認識できるが、その微小領域に含まれるグラデーションパターンの階調範囲は極めて狭いのでトーンジャンプの影響を平準化することはできない。このため、高い精度で実測した階調特性に基づいて階調補正特性を作成しても、その後プリンタの階調特性がわずかに変動してトーンジャンプの発生場所が変化すると、その影響を受けやすいという問題があった。
【００１６】
また、第１色と第２色を変化させる二次元のグラデーションチャートを使用したとしても、このグラデーションチャートで表すことのできる色信号の集合は、３次元以上の色空間においては１つの面を構成するに過ぎない。したがって、この面の近傍空間を含めたプリンタ特性を代表する情報を得ることはできず、その面の近傍空間にトーンジャンプの発生箇所が存在したとしてもその影響は測定値に含まれない。このように、該二次元のグラデーションチャートの測色値は、色空間の特性を充分に代表（平準化）した特性と言えるものではなかった。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、第１の目的は、トーンジャンプ等の影響を平準化して安定したプリンタの階調補正を行うことができるプリンタ階調補正方法およびトーンジャンプ等の影響が平準化された測定値を得ることのできるカラーグラデーション画像を提供することにある。また、第２の目的は、グラデーションにより形成される画像信号空間上の線や面内のみならず、その周辺の空間の特性を代表した測定値を得ることのできるカラーグラデーション画像およびこれを使用したプリンタの階調補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１９】
［１］グラデーション画像の画像データに基づいてプリンタで出力して得た出力グラデーション画像を測色手段で測定し、その測定結果に基づいて前記プリンタの出力階調を補正するプリンタ階調補正方法において、
前記グラデーション画像は、第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像に所定の色成分の階調値の揺らぎを付加したものであって、前記測色手段による測定領域内に付加された前記揺らぎの総和が所定値となるように構成されたものであり、
前記測定領域における前記基本グラデーション画像の階調代表値と前記所定値と前記測色手段による前記測定領域の測定結果とに基づいて前記プリンタの出力階調を補正する
ことを特徴とするプリンタ階調補正方法。
【００２０】
上記発明では、第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像に所定の色成分の階調値の揺らぎを付加したグラデーション画像をプリントした出力グラデーション画像を測定してプリンタの階調補正を行う。揺らぎは、所定の測定領域内に付加された揺らぎの総和が所定値となるように計画的に付加されている。揺らぎは、所定の色成分に関する階調値の少なくとも１回以上往復する変化、あるいは振動というようなものであり、揺らぎの階調範囲における階調分布を基本グラデーション画像に付加している。したがって、揺らぎの付加されているグラデーション画像をプリントして得た出力グラデーション画像の測定値は、揺らぎの階調範囲におけるプリンタの階調特性を平均的に表したものになり、該グラデーション画像を使用することで、揺らぎの階調範囲で発生するトーンジャンプ等の影響を適切に平準化し、安定したプリンタ特性の取得と調節が可能になる。
【００２１】
なお、揺らぎは、測定領域における揺らぎの総和が所定値となるように計画的に付加されているので、測定領域における基本グラデーション画像の階調代表値と揺らぎの総和を示す所定値と測色手段による測定領域の測定結果とに基づいてプリンタの出力階調を補正することができる。たとえば、測定値からその所定値を差し引くなどすることで、揺らぎの影響を相殺した階調代表値の特性として測定値を認識してプリンタの階調特性を補正することができる。特に、測定領域における揺らぎの総和が０になるように付加されると好ましい態様となる。たとえば、基本グラデーション画像にその色成分と同一の色成分の揺らぎを総和が０となるように付加した場合、出力グラデーション画像の測定領域における平均階調値は基本グラデーション画像の階調代表値と一致するので、その階調代表値と出力グラデーション画像の測定結果の階調値とからプリンタの階調特性を補正することができる。
【００２２】
［２］前記揺らぎの色成分は、前記基本グラデーション画像を構成する色成分と異なる色成分である
ことを特徴とする［１］に記載のプリンタ階調補正方法。
【００２３】
上記発明では、色空間において基本グラデーション画像が存在する線または面上のみならず、その周辺の空間まで考慮に入れた階調の代表値を取得することができる。たとえば、第１色と第２色についての２次元の基本グラデーション画像に、第３色の揺らぎを付加することで、グラデーション画像は、第１色と第２色で構成される平面を第３色の方向へ揺らぎの振幅に応じて振動させたような波状面を色空間内で表すものとなり、第１色と第２色で構成される平面には存在しないその周辺で発生しているトーンジャンプの影響が平準化された測定値を得ることができる。
【００２４】
［３］前記揺らぎは、前記測定領域の形状に応じて周期が設定された縞パターンである
ことを特徴とする［１］または［２］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００２５】
上記発明では、揺らぎを周期的な縞パターンとし、その周期を測定領域の形状に応じて適切に設定すれば、測定位置に依存した揺らぎの総和の変動を小さくすることができ、大きな揺らぎを与えた場合でも、出力グラデーション画像内の測定位置を自由に決定することができ、目的に応じた階調代表値を、高い精度で得ることができる。
【００２６】
［４］前記出力グラデーション画像を含むチャートに測定位置を認識するための指標を設け、
前記指標に基づいて認識した位置の測定領域を前記測定手段によって測定する
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００２７】
上記発明では、指標を基準に、測色手段の測定領域を出力グラデーション画像に対して正しく位置合わせすることができる。これにより、高い精度で測定できるので、揺らぎの与え方（パターン）に自由度を持たせることができ、たとえば、ユーザ調整用チャートとして好ましい美観を有するチャート構成を実現することができる。指標はチャート内に設けられた特定のマーク（十字線や識別用の特定パターン）でもよいし、出力グラデーション画像のエッジなどでもかまわない。
【００２８】
［５］前記揺らぎの振幅は、階調補正ルックアップテーブルの単位格子階調差の３分の１以上である
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００２９】
上記発明では、階調代表値の中間領域におけるプリント特性を好ましく取得し、効果的に特性の平準化がなされる。
【００３０】
［６］前記揺らぎは、縞または格子パターンであり、その方向を前記プリンタの特性に応じて設定する
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００３１】
上記発明では、たとえばプリンタのスクリーン角度に合致しない方向に縞を配置することで、スクリーンと縞の周期の干渉作用を軽減させ、安定したプリント出力や測定結果を得ることができる。プリンタの特性はスクリーン角度に限らず、揺らぎと干渉する可能性のある各種の特性を含む。
【００３２】
［７］前記揺らぎの振幅と前記測定領域の大きさの少なくとも一方を、前記プリンタで前記揺らぎの色成分に係るトーンジャンプが予想される階調値の近傍で相対的に大きくする
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００３３】
上記発明では、揺らぎの振幅もしくは測定領域の大きさを、平準化が特に必要な階調域で大きく設定することにより、副作用の発生が少ない、より安定した補正効果を得ることができる。
【００３４】
［８］前記揺らぎの色成分は前記基本グラデーション画像を構成する色成分であり、前記測定結果から前記グラデーション画像の階調値とその階調値における前記揺らぎの振幅の大きさとの関係を求め、該関係から、前記色成分に関して前記プリンタでトーンジャンプの発生する階調値を求める
ことを特徴とする［１］乃至［７］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００３５】
上記発明では、トーンジャンプの発生している階調域ではプリント出力時に揺らぎの振幅が増大されるので、グラデーション画像の階調値とその階調値について測定された揺らぎの振幅との関係からトーンジャンプの発生しやすい領域、即ち、階調特性取得時に大きな平準化が必要な領域を簡単に把握することができる。トーンジャンプの発生する階調域を把握できれば、それに応じて、階調域毎に適切な揺らぎの振幅を設定したり、測定する階調代表値を設定したりすることができ、その後の測定作業が容易となる。
【００３６】
［９］前記出力グラデーション画像の測定結果が所定条件を満たす場合に、前記プリンタの階調補正のために使用する前記グラデーション画像の種類を増やす
ことを特徴とする［１］乃至［８］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００３７】
上記発明では、出力グラデーション画像の測定結果からプリンタの階調特性が大きく非線形となっている階調域やトーンジャンプの存在する階調域を特定できるので、そのような階調域については、グラデーション画像の種類を増やす（代表値の間隔をより細かく設定する）。これにより、初回のグラデーション画像の数を少なくでき、かつ作業工数を最小化することができる。グラデーション画像の種類の追加は自動で行ってもよいし、ユーザの承諾を得て行うようにされてもよい。
【００３８】
［１０］前記測定結果に基づいてトーンジャンプの現れる階調域を認識し、該階調域にある画像データには、階調補正後に所定の追加工を施す
ことを特徴とする［８］または［９］に記載のプリンタ階調補正方法。
【００３９】
上記発明では、階調特性の平準化が必要な領域について、トーンジャンプを軽減する等の追加工を行うことで、より好ましいプリント出力結果が得られる補正を行うことができる。
【００４０】
［１１］前記追加工は、擬似多階調化処理方法の変更と乱数付加処理の少なくとも１つを含む
ことを特徴とする［１０］に記載のプリンタ階調補正方法。
【００４１】
上記発明では、追加工として、擬似多階調処理の方法の変更（たとえば、面積変調から周波数変調、ディザマトリックスのパターン変更、スクリーンパターンの切り替え、スクリーン処理から誤差拡散処理、等）や適度な乱数付加を行うことで、簡潔かつ効果的な追加工が行える。
【００４２】
［１２］前記揺らぎの振幅と前記測定領域の大きさの少なくとも一方を、該揺らぎの存する階調域に対する視覚特性に応じて設定する
ことを特徴とする［１］乃至［１１］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００４３】
上記発明では、たとえば、L*a*b*表色系における緑の高彩度色相や、大きな輝度変化を伴わない色調変化による揺らぎなど、信号値の変化に対し、視覚的な知覚の変化が少ない領域においては、信号値の「揺らぎ」によって生ずる可能性のある測定誤差への許容度を大きく設定でき、より大きな「揺らぎ」を与えることができる。これによって、当該領域における階調値をより安定に取得することができ、副作用の発生が少ない、より安定した補正効果が得られる。
【００４４】
［１３］前記出力グラデーション画像のうち、不連続点の存在する領域は測定領域としない
ことを特徴とする［１］乃至［１２］のいずれか１つに記載のプリンタ階調補正方法。
【００４５】
上記発明では、プリントされた出力グラデーション画像に乗ったゴミ、汚れや傷等は、測定画像上では不連続点として現れるので、不連続点の存在する領域は測定領域としないことにより、不良ノイズの影響を受け難くし、簡単で安定した補正結果が得られる。
【００４６】
［１４］第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像に所定の色成分の階調値の揺らぎを付加し、かつ所定の測色手段による測定領域内に付加された前記揺らぎの総和が所定値となるように構成されている
ことを特徴とするカラーグラデーション画像。
【００４７】
上記発明では、揺らぎは、所定の色成分に関する階調値の少なくとも１回以上往復する変化、あるいは振動というようなものである。また測定領域内の揺らぎの総和が所定値となるように計画的に付加されている。このカラーグラデーション画像をプリントして測定すると、色空間において基本グラデーション画像が存在する線または面のみならず、その周辺（揺らぎの階調範囲）が測定範囲に含まれるようになり、測定値は該周辺を含む範囲におけるプリンタの階調特性を平均的に表したものになる。したがって、基本グラデーション画像の存在する線または面の近傍にトーンジャンプ等が発生しても、その影響を平準化して、安定したプリンタ特性の取得と調節が可能になる。カラーグラデーション画像は、画像データでもよいし、用紙に印刷されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明に係るプリンタ階調補正方法によれば、トーンジャンプ等の影響を平準化して安定したプリンタの階調補正を行うことができる。また、本発明に係るカラーグラデーション画像によれば、トーンジャンプ等の影響が平準化された測定値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００５０】
図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ階調補正方法を使用してプリンタの階調補正を行うプリントシステム１０の構成例を示している。プリントシステム１０は、出力対象となる画像データを入力する画像入力部１１と、画像データに階調補正等の画像処理を施す画像処理部１２と、画像処理部１２の出力する画像処理後の画像データに対応する画像を記録紙に印刷して出力するプリンタ部１３と、プリンタ部１３から出力された、色再現性をテストするためのグラデーションチャート２０を測色する測色器１４と、当該プリントシステム１０の動作を統括制御する処理制御部１５と、ユーザから各種指示の入力を受ける指示入力部１６と、各種の操作画面や処理画像が表示される表示部１７と、グラデーションチャート２０の読み取りやコピーする原稿を光学的に読み取って画像データを取得する反射型の原稿スキャナ１８などから構成される。処理制御部１５は、測色器１４で得た測色情報Ｃｄあるいは原稿スキャナ１８でグラデーションチャート２０を読み取って得た画像情報に基づいて階調補正情報（階調補正ＬＵＴ（ルックアップテーブル））を作成する等の処理を行う
【００５１】
画像入力部１１は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークや各種の記憶媒体からプリント対象の画像データを入力する機能を果たす。原稿スキャナ１８は、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向（主走査方向）に１ライン分読み取るカラーラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向（副走査方向）に順次移動させる移動手段と、原稿からの反射光をカラーラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーなどからなる光学経路、カラーラインイメージセンサの出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する変換部などを備えて構成される。
【００５２】
画像処理部１２は、各種の演算回路や論理回路、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などで構成される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成されてもかまわない。
【００５３】
処理制御部１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを主要部として構成される。ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＣＰＵが各種の処理を実行することで、処理制御部１５としての機能が実現される。指示入力部１６は、キーボード、マウスなどで構成される。表示部１７は、液晶ディスプレイなどの表示装置とそのドライバ回路とから構成され、各種の操作画面やプリント対象の画像データに対応する画像やその補正画像などが処理制御部１５からの制御に従って表示される。
【００５４】
プリンタ部１３は、複数の色成分の色材を組み合わせてフルカラー画像を印刷可能なプリンタである。たとえば、ｙ（イエロ）、ｍ（マゼンタ）、ｃ（シアン）、ｋ(ブラック)の色材を用いる電子写真方式のカラープリンタやカラーのインクジェットプリンタなどである。より多色（たとえば、６色や８色など）の色成分でカラープリントを実現するプリンタであってもかまわない。
【００５５】
測色器１４は、出力されたプリントの測定領域の色調を測定する測定装置であり、たとえば測光センサを有し、該センサの開口部内を測定領域（アパーチャ）とし、該開口部を測定物に押し当てて測色する測定装置である。
【００５６】
なお、本発明における「測定領域」とは、測色手段において、実際に測定される領域のことを指す。測色手段は、測色器１４や原稿スキャナ１８である。たとえば、「測定領域」は、
（１）所定のアパーチャ（開口）を有する測色器の場合は当該アパーチャで測定できる範囲、
（２）原稿スキャナ１８でチャートを読み取って得た画像から、測定の単位領域として抽出した画像領域、
をいう。
【００５７】
プリントシステム１０は、通常プリントを行う機能のほか、階調補正用のグラデーションチャート２０をプリンタ部１３で印刷し、このグラデーションチャート２０を測色器１４や原稿スキャナ１８で測色し、その測定結果に基づいて階調補正情報（ここでは、階調補正ＬＵＴ（Look Up Table：ルックアップテーブル））を作成し調整する階調調整機能を実行可能に構成されている。階調補正ＬＵＴは別の装置で作成されてもかまわない。
【００５８】
図２は、プリントシステム１０が行うプリント処理の流れを示している。処理制御部１５は、指示されたプリントが通常プリントかテストプリントかを判別し（ステップＳ１０１）、通常プリントであれば（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、プリント対象の画像データを画像入力部１１もしくは原稿スキャナ１８から入力して取得し（ステップＳ１０２）、これに階調補正（ステップＳ１０３）および擬似多階調処理（ステップＳ１０５）を画像処理部１２で施してプリンタ部１３へ出力する。プリンタ部１３では画像処理部１２から入力された画像データに基づく画像を記録紙上に形成して出力する（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。
【００５９】
処理制御部１５は、指示されたプリントがテストプリントの場合は（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、通常プリントとは異なり、所定のテストプリント用の画像データ（グラデーションチャート画像）を画像処理部１２で演算処理により生成する（ステップＳ１０４）。なお、グラデーションチャート画像は予め別途の装置で作成され、図示省略の記憶部に保存しておき、これを該記憶部から読み出して使用するようにされてもよい。
【００６０】
グラデーションチャート画像に対しては、綺麗に見せるための「絵作り」や、所望の出力階調を得るための階調補正等の処理を施すことは行わず、擬似多階調処理等、プリントに必須の処理のみ行って（ステップＳ１０５）プリント出力する（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。
【００６１】
なお、グラデーションチャート画像に対してステップＳ１０３と同様の階調補正を行ってもよいが、この場合には、たとえば、プリントされたグラデーションチャート２０の測定値をステップＳ１０３で施した階調補正の補正量が相殺されるように補正する処理を要する。
【００６２】
図３は、階調調整機能に係る処理の流れを示している。まず、図２のプリント処理にてテストプリントを行い、グラデーションチャート画像に対応するグラデーションチャート２０を印刷出力する（ステップＳ１２１、Ｓ１２２）。グラデーションチャート画像は複数の単位グラデーション画像を配列して構成されており、各単位グラデーション画像は、階調が単調に（揺らぎに比べて十分緩やかな変化率で）連続変化する基本グラデーション画像に、所定の色成分の階調値の揺らぎを付加したものであり、測定領域内に付加された揺らぎの総和（揺らぎ量の総和）が所定値となるように構成されている。揺らぎについての詳細は後述する。
【００６３】
なお、画像データであるグラデーションチャート画像に基づいてプリンタ部１３でプリント出力したものがグラデーションチャート２０であり、図１に示すように、各単位グラデーション画像に対応する印刷部分が単位グラデーションチャート２１（出力グラデーション画像）である。グラデーションチャート２０には複数の単位グラデーションチャート２１が配列されている。
【００６４】
また、グラデーションチャート２０には、測定位置を認識するための指標となる位置調整用マーカ２２が設けられている。ここでは、直交する２方向を直線で示した位置調整用マーカ２２を単位グラデーションチャート２１が配列されているエリアの４隅外方に設けてある。位置調整用マーカ２２は単位グラデーションチャート２１上での測定位置を認識するための基準位置を特定できるものであればよく、その形状や配置は図１に示すものに限定されず、任意でよい。
【００６５】
次に、この出力されたグラデーションチャート２０を原稿スキャナ１８あるいは測色器１４で測定して、予め定めた複数の階調代表値についての測定値（測色情報Ｃｄ）を取得し（ステップＳ１２３）、それらの測定値の間を所定の補間演算で補間してプリンタの階調特性を得る（ステップＳ１２４）。そして、この階調特性を元に、画像信号を所望の階調でプリント出力するための階調補正情報を算出して記憶する（ステップＳ１２５）。なお、各階調代表値に対応する測定位置は、位置調整用マーカ２２を基準とした相対位置によって認識する。
【００６６】
ここで、階調補正情報の算出方法は公知の種々の方法があり、適宜、取捨選択できる。また、多くの方法では仕上がりの微調整ができるようになっている。そこで、階調補正結果を、頻繁に出力する画像や特徴を掴みやすい画像等の評価画像のプリント結果で確認し（ステップＳ１２６）、結果が良好ではない場合は（ステップＳ１２７；Ｎｏ）、階調補正特性算出の手法や設定パラメータを調節する（ステップＳ１２８）といった作業を、満足のいく結果が得られるまで繰り返し、良好な結果が得られたら（ステップＳ１２７；Ｙｅｓ）処理を終了する。
【００６７】
階調補正情報は、たとえば、ＩＣＣ（InternationalColorConsortium）が提唱するＩＣＣプロファイルなどとして構成される。この場合は、プリンタプロファイルの形式で保存、利用する方法が広く実用化されている。プリンタプロファイルにはＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）やＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）あるいはもっと多色の色成分についての階調値の組み合わせ毎に特性情報を保存した参照テーブル（ＬＵＴ）が階調補正情報として作成され保存される。通常プリントでの階調補正は（図２のステップＳ１０３）、この参照テーブル（ＬＵＴ）を用いて実施される。
【００６８】
図４は、図３のステップＳ１２３およびＳ１２４での処理を詳細に示している。出力されたグラデーションチャート２０を原稿スキャナ１８でスキャンして読み取り（ステップＳ１４１）、取得した画像情報から位置調整用マーカ２２を検出する(ステップＳ１４２)。検出した位置調整用マーカ２２の位置を元に、各単位グラデーションチャート２１の領域を確定する（ステップＳ１４３）。
【００６９】
続いて、確定した単位グラデーションチャート２１から所定の階調代表値に対応する部分領域を抽出し、該部分領域の階調値の平均値を算出し、この値を該部分領域の測定値として取得する（ステップＳ１４４）。上記の測定を該単位グラデーションチャート２１の予定したすべての部分領域について行い（ステップＳ１４５；Ｎｏ→Ｓ１４６）、完了したら(ステップＳ１４５；Ｙｅｓ)、次の単位グラデーションチャート２１について同様に測定を行う（ステップＳ１４７；Ｎｏ→Ｓ１４８）。そして、すべての単位グラデーションチャート２１について測定が完了したら（ステップＳ１４７；Ｙｅｓ）処理を終了する。
【００７０】
このように、グラデーションチャート２０は、カラーパッチ構成のような明確な代表階調値毎の領域区切りが存在しないので、グラデーションチャート２０の外形や、位置調整用のマーカ（指標２２）を基準にして各単位グラデーションチャート２１やその中での部分領域の位置を検索、決定する。また、１つの単位グラデーションチャート２１から複数の階調代表値に対応する情報を得るために、単位グラデーションチャート２１から、さらに小さな部分領域を抽出し、これを測定領域としている。
【００７１】
部分領域の大きさを小さくして測定値を得れば、特定箇所の階調情報を取得できる。一方、部分領域の大きさを大きくすれば、周辺領域まで含めた平均的な階調情報を取得することができる。
【００７２】
図５は、部分領域（測定領域）のサイズを決める処理の流れを示している。部分領域の大きさは求める階調代表値がどの程度の階調範囲を代表するものであるかを元に決めればよい。詳細には、仕上がりの階調補正ＬＵＴの格子点数を設定し（ステップＳ１６１）、この格子点数に対応した格子間隔から、１つの測定値が平均化して表すべき階調範囲を決定する（ステップＳ１６２）。次に、単位グラデーション画像の信号値仕様（階調の変化勾配などを示す情報）を取得し（ステップＳ１６３）、この信号値仕様から、該単位グラデーション画像上での、ステップＳ１６２で決定した階調範囲に対応する部分領域のサイズ・形状（位置を含めてもよい）を決定する(ステップＳ１６４)。なお、単位グラデーション画像内の位置によって階調の変化勾配が異なる場合には、測定位置毎に部分領域のサイズ・形状を決定すればよい。
【００７３】
ここで、本発明に係るグラデーションチャート２０との対比を行うために、従来から使用されているカラーパッチチャートについて説明しておく。
【００７４】
図６は、それぞれが１つの階調代表値を持つカラーパッチを複数種類配列したカラーパッチチャート５００の一例を示している。カラーパッチチャート５００は、系統的に信号値を変化させた一連のパッチ（図では６＊６＝３６パッチ）を１群としたものを単一のカラーパッチチャートとし、これを信号変化の系統を変えていくつも作成し、各々単一のカラーパッチチャート５０１とし、これらを１枚のチャートに配列して構成される。図６の例では、単一のカラーパッチチャート５０１ａを構成する３６個のパッチはそれぞれＣ（シアン）チャンネルとＭ（マゼンタ）チャンネルとＹ（イエロ）チャンネルとＫ（ブラック）チャンネルを合成した（重ねた）ものであり、ＣチャンネルとＹチャンネルについては階調値を少しずつ変えてあり、ＭチャンネルとＫチャンネルについては一定の階調値を持っている。
【００７５】
図７は、図６に示すカラーパッチチャート５００とトーンジャンプが発生する階調との関係を表している。カラーパッチの階調値は例えばＹＭＣＫ画像に対しては各々の要素色に対応した４次元の色空間中に配列されるが、ここでは説明のために２次元（変量ｐ、変量ｑ）に簡略化して示してある。トーンジャンプは各々の変量が、ある階調値となった場合に発生することが多い。図中、変量ｐについては階調値ｐ１において、変量ｑについては階調値ｑ２においてそれぞれトーンジャンプが発生している。また、図中、階調値ｐ１で変量ｐがトーンジャンプを発生する発生面ｓｐ１、および、階調値ｑ２で変量ｑがトーンジャンプを発生する発生面ｓｑ２を、それぞれ一点鎖線で表している。
【００７６】
カラーパッチを用いてプリンタの階調特性を得る場合、ある間隔をあけた階調代表値のカラーパッチでプリンタの階調特性を取得するので、図７に示すように、設定されたカラーパッチの階調代表値ｐｑ３、ｐｑ４、ｐｑ５、ｐｑ６がトーンジャンプの発生階調値ｐ１、ｑ２と合致していない場合には、トーンジャンプが近傍の階調（発生面ｓｐ１、ｓｑ２）に存在しても、その影響を考慮せずに階調情報を取得することになる。
【００７７】
図８は、揺らぎを含まない、従来のグラデーションチャート５１０の一例を示している。このグラデーションチャート５１０は、信号値を系統的、かつ連続的に変化させた一連のチャートを単一のグラデーションチャート５１１とし、これを信号変化の系統を変えていくつも作成し、各々単一のグラデーションチャートとし、これを１枚のチャートに配列して構成される。図８の例では、単一のグラデーションチャート５１１ａはＣチャンネルとＹチャンネルについては階調値が連続的に単調に変化するグラデーションとなっており、ＭチャンネルとＫチャンネルについては適当な階調代表値によるベタ画像となっている。Ｍチャンネル、Ｋチャンネルおよび単一のグラデーションチャート５１１ａについては、一部を部分拡大して示してある。他の系統は、たとえば、ＭチャンネルとＫチャンネルについて必要な階調の組み合わせを選択し、それぞれの組み合わせについて単一のグラデーションチャートを作成して配置する。グラデーションチャートには、位置調整用マーカ２２が配置されている。
【００７８】
図９は、図８に示す従来のグラデーションチャート５１０とトーンジャンプが発生する階調の関係を表している。カラー画像の階調値は例えばＹＭＣＫ画像に対しては各々の要素色に対応した４次元の色空間中に配列されるが、ここでは説明のために２次元（変量ｐ、変量ｑ）に簡略化してある。トーンジャンプは各々の変量が、ある階調値となった場合に発生することが多い。図中、変量ｐについては階調値ｐ１において、変量ｑについては階調値ｑ２においてそれぞれトーンジャンプが発生している。また、階調値ｐ１で変量ｐがトーンジャンプを発生する発生面ｓｐ１、および階調値ｑ２で変量ｑがトーンジャンプが発生する発生面ｓｑ２をそれぞれ一点鎖線で表している。
【００７９】
図８に示すような従来のグラデーションチャート５１０を用いてプリンタの階調特性を得る場合、グラデーションチャート５１０の参照範囲（１つの測定値を得るための測定領域）Ｒｆにトーンジャンプが発生している階調値が包含されていれば、階調代表値の近隣にあるそのトーンジャンプの影響を考慮した代表特性を取得できる。たとえば、図９は、変量ｑが階調値ｑ７に固定され変量ｐが連続的に変化する単一のグラデーションチャートの信号集合５２１と、変量ｑが階調値ｑ８に固定され変量ｐが連続的に変化する単一のグラデーションチャートの信号集合５２２を示している。参照範囲Ｒｆ１、Ｒｆ２のように、単一のグラデーションチャートを測定する際の参照範囲Ｒｆに、変量ｐ＝ｐ１の階調値が含まれれば、発生面ｓｐ１で起こるトーンジャンプの影響を含みかつその影響を平準化した測定値を得ることができる。
【００８０】
しかしながら、グラデーションはある単調な面内にある情報のみを参照するため、たとえばトーンジャンプ発生面ｓｑ２のような、グラデーション面（信号集合面５２１、５２２など）に交わることがないものについては、たとえごく近傍に存在していたとしても、その影響を考慮せずに階調情報を取得することになる。
【００８１】
次に、本発明に係るグラデーションチャート画像の構成例を説明する。図１０は、グラデーションチャート画像２５の構成例を示している。グラデーションチャート画像２５には、複数の単位グラデーション画像２６が配列されると共に、測定位置を認識するための指標として位置調整用マーカ２２が設けられている。単位グラデーション画像２６は、第１の色成分または第１と第２の色成分に関して階調値が連続的に変化する基本グラデーション画像２７に、所定の色成分の階調値の揺らぎ（揺らぎ信号）２８を付加して構成される。揺らぎ２８は、測色手段による測定領域内の揺らぎの総和(揺らぎ量の総和)が所定値となるように構成されている。図１０の例では、基本グラデーション画像２７はＣチャンネルとＹチャンネルの単調なグラデーション画像で構成され、これにＭチャンネルとＫチャンネルの色成分に関する揺らぎ２８を与えている。ここでは、基本グラデーション画像２７を直交する２変量（ＣチャンネルとＹチャンネル）とし、これらに直交する２変量（即ち、ＭチャンネルとＫチャンネル）に揺らぎを与えている。また、縞状の「揺らぎ」を与えている。これにより、ＣチャンネルとＹチャンネルのみ変化する平面内の階調特性のみならず、その周辺の階調についても広く特性を取得することが可能となる。
【００８２】
図８に示すような、揺らぎのない従来のグラデーションチャート５１０では、図９に示すように、グラデーションの存在する面内の情報のみを参照した測定値となるので、たとえごく近傍にトーンジャンプが存在していたとしても、その影響を含まない階調情報が取得される。その結果、グラデーション面の近傍にトーンジャンプ（階調の不連続あるいは急変）が存在すると、チャート出力時のプリンタ特性のわずかの変化で、測定により取得されるプリンタの階調特性が大きく変動してしまい、安定した色再現性を得ることは難しい。揺らぎは、これを防止するために付加された階調値の振動である。
【００８３】
図１１は、本発明の単位グラデーション画像２６とトーンジャンプが発生する階調の関係を表している。カラー画像の階調値は例えばＹＭＣＫ画像に対しては各々の要素色に対応した４次元の色空間中に配列されるが、ここでは説明のために２次元（変量ｐ、変量ｑ）に簡略化している。前述の通り、トーンジャンプは各々の変量が、ある階調値となった場合に発生することが多い。同図では、図９と同様に、変量ｐについては階調値ｐ１において、変量ｑについては階調値ｑ２においてそれぞれトーンジャンプが発生している。また、階調値ｐ１で変量ｐがトーンジャンプを発生する発生面ｓｐ１、および階調値ｑ２で変量ｑがトーンジャンプを発生する発生面ｓｑ２をそれぞれ一点鎖線で表している。
【００８４】
単位グラデーション画像２６は、基本グラデーション画像２７に所定の色成分（信号値）の揺らぎ２８を与えた構造をとっている。たとえば、連続的に変化する信号値（基本グラデーション画像としての色成分）を変量ｐとし、これに直交する変量ｑに揺らぎを付加した単位グラデーション画像を考えると、その単位グラデーション画像の画素信号値の集合は、図１１に示したような波状軌跡３１、３２のようになる。波状軌跡３１は、変量ｑが階調値ｑ７を中心とした揺らぎを有している場合を、波状軌跡３２は変量ｑが階調値ｑ８を中心とした揺らぎを有している場合を示している。これらの波状軌跡３１、３２がどのような波形になるかは、付加する揺らぎの振幅や周期などによって異なる。揺らぎの与え方については後述する。
【００８５】
この単位グラデーション画像２６をプリントしたチャートを測定して測定値を得る際に参照する階調域（参照範囲、図中のグレーの領域）３３の広さは、変量ｑ方向では揺らぎの振幅で定義され、変量ｐ方向ではグラデーションチャートを測定する際の測定領域の面積で定義される。これらは適宜決められてかまわないが、変量ｐ方向と変量ｑ方向とで大きな差が無い、即ち、略一致していることが好ましく、また１つの測定値を得るための階調域３３として適度な広さを持っていることが好ましい。
【００８６】
たとえば、階調域３３を構成する各変量の広さは、求める階調補正ＬＵＴの格子間隔に対し、概ね１／３倍以上に設定することで近傍の特性を良好に含んだ特性値（測定値）を取得することができる。すなわち、階調域３３を構成する変量の１つである揺らぎについてもその振幅を、階調補正ＬＵＴの格子間隔に対し、概ね１／３倍以上に設定することで近傍の特性を良好に含んだ特性値（測定値）を取得することができる。また、階調補正ＬＵＴの格子間隔と同じ幅に設定した場合、当該の階調代表値が主に作用する階調域の略全体を考慮した特性値を得ることができる。揺らぎの振幅をより大きくすると、より広い階調範囲の代表値を得ることになる。余りに大きな振幅を設定した場合、対象階調から大きく離れ、階調関連の乏しいデータも参照することになるため、実用上、格子間隔の２倍以下程度、より精密には１倍程度に設定しておけば、階調代表値近傍の特性を充分に考慮した特性値の取得ができる。
【００８７】
また、対象階調の色度情報（L*a*b*値の概算、推定値等）を元に、揺らぎの振幅を加減しても良い。例えばL*a*b*表色系における緑の高彩度色相や大きな輝度変化を伴わない色調変化によるなど、信号値（階調値）の変化に対し、視覚的な知覚の変化が少ない領域においては、信号値の「揺らぎ」によって生ずる可能性のある測定誤差への許容度を大きく設定でき、より大きな「ゆらぎ」を与えることができる。これによって、当該領域を代表する階調値をより安定に取得することができ、副作用の発生が少ない、より安定した補正効果が得られる。
【００８８】
図１１では、対比のために、図９と同じ従来のグラデーションチャートによる信号集合５２１、５２２を示すと共に、該従来のグラデーションチャートで検出できる（影響を考慮できる）トーンジャンプの発生箇所をダイヤ印で示してある。また、本発明の単位グラデーション画像２６（あるいはグラデーションチャート画像２５）を使用して検出できる（影響を考慮できる）トーンジャンプの発生箇所を三角印で示してある。図示の通り、従来のグラデーションチャートで検出できなかったトーンジャンプ（トーンジャンプ発生面ｓｑ２）を、本発明の単位グラデーション画像２６（あるいはグラデーションチャート画像２５）を使用すれば適切に検出できることが分かる。
【００８９】
なお、揺らぎの方向をグラデーション信号（基本グラデーション画像を構成する信号）により構成される面に対して直交としているのは、信号の揺らぎにより、効果的に階調代表値近傍の多様な情報を取得するためである。たとえば、基本グラデーション画像を２変量の重み付け加算で構成する（この場合、グラデーション信号により構成される面は図１１に斜め線となって現れる）ことも考えられ、この場合、斜め線に対して直交する揺らぎ成分を与えることになる。実用上はグラデーションを構成する変量と揺らぎを構成する変量との間に高い自由度がある（相関が低い）方が好ましく、図１０の例で機構的に分離されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各々の変量をグラデーション信号と揺らぎ信号に割り当てたように、グラデーション信号と揺らぎ信号との間で各々独立した変量を選ぶことがより望ましい。
【００９０】
その他の変量数、例えば変量が２つの場合、一つの変量でグラデーション（基本グラデーション画像）を作成し（通常、楔チャート、あるいはウェッジチャートと呼ばれる画像になる）、もう一つの変量で、所定の測定領域の加算値が略０となるよう、信号の揺らぎを発生させる。この場合のグラデーションチャート画像は、例えば図２３のようなグラデーション画像とする場合、左右方向のグラデーションが変量１、斜め方向に走る縞が変量２による揺らぎで構成された様なパターンとなる。
【００９１】
また変量が３つの場合、２つの変量でグラデーション（基本グラデーション画像）を作成し、もう一つの変量で縞パターン等の揺らぎを与えることになる。変量が４以上（ＹＭＣＫ、あるいはさらにBlue、Orange等の色要素を加えた多色系）の場合、２次元の紙面上でグラデーションとして表すことのできる変量は２つであるから、他の変量を各々縞パターンの揺らぎで表し、縞パターンの干渉が少なくなるよう縞の構成角度を各々ずらして（例えばオフセット印刷における、ＹＭＣＫスクリーンの角度設定方法を利用できる）設定することができる。
【００９２】
ここで、揺らぎとグラデーションとの相違について説明しておく。従来、プリンタ測定用チャートとして存在したグラデーションとは、チャートの位置関係が、その指し示す信号値と結合しており、測定対象階調の最低値から最大値までを意図した分割数で測定可能なように配置されたものである。本発明における「揺らぎ」とは、「意図した分割数」で測定する際に設定されたグラデーションチャート上の測定領域各々の中において所定の信号値変化を与える変量として付加されるものである。
【００９３】
たとえば、図１１に示したように、グラデーションを構成する変量とは異なる変量による「揺らぎ」を与え、近傍トーンジャンプの影響を平準化する場合は、測定領域内において最低１回の階調変移が必要であり、１往復以上の繰り返し階調変移が存在することが好ましい。また、グラデーションを構成する変量と同一の変量による「揺らぎ」を与え、当該階調近傍のトーンジャンプや階調の非線形を観察する場合は、１回の階調変移では意味を成さず、少なくとも1往復を必要とし、２以上の繰り返し階調変移があることが好ましい。
【００９４】
図１２は、グラデーションを構成する変量と同一の変量による「揺らぎ」を与えた場合の例であり、各測定領域３５に２往復のゆらぎを与えた場合の模式図である。横軸はグラデーションパターン上での位置を、縦軸は階調値を示している。揺らぎはグラデーションパターンの信号変移３６とは別に各々の測定領域３５で定義され、各々の測定領域３５におけるグラデーションパターンの信号値に重量される。また、グラデーションを構成する変量と同一の変量による「揺らぎ」を与える場合には、測定領域３５に含まれるグラデーションパターンの階調域３７に比べて、揺らぎ３８のように、揺らぎの階調範囲（振幅）３９が大きいことが好ましい。
【００９５】
次に、階調代表値を補間してプリンタの階調特性を取得する場合に、揺らぎによってトーンジャンプの影響を平準化した測定値を得ることの効果について説明する。説明を簡単にするため、揺らぎを与えた単色成分のみを抜き出した状態として、ベタのパッチ画像に揺らぎを与えた場合を例に、揺らぎの効果を説明する。
【００９６】
図１３は、揺らぎの効果を示す図であり、図３４と同じプリンタの特性Ｆ１、Ｆ２を、揺らぎの付加されたパッチを用いて測定した結果を示している。揺らぎを与えた場合、一つの階調代表値ａに対する測定値は、揺らぎの振動する階調範囲４１（図中の一点差線の横矢印で示す範囲）における階調の分布に基づいて求めた値になる。言い換えると、揺らぎの階調範囲４１における階調分布を平均化（平準化）した値になる。このため、階調代表値ａの近傍で発生したトーンジャンプの影響は好ましく緩和される。
【００９７】
すなわち、プリンタの特性のわずかの変動によりトーンジャンプの発生箇所が階調代表値ａを跨いで変化しても、プリント階調の測定値４２、４３の差（階調格差４４）は少なく、安定している。したがって、トーンジャンプの発生位置が階調代表値ａを跨いだ場合に、階調代表値ａによって取得されるプリンタの階調特性の変化量（グレー領域Ｅ´）も、図３４の領域Ｅに比べて大幅に小さくなっており、プリンタの実際の階調変動を良好に表していることがわかる。この測定結果から作成される階調補正特性も、プリンタの実際の階調特性の変化に応じた適切なものを得ることができる。なお、図１４では、従来のカラーパッチを用いて測定した場合の測定値４５、４６、および階調格差４７を対比のために示してある。
【００９８】
次に、揺らぎの与え方について説明する。
【００９９】
たとえば、図１４に示すように、好ましい態様としての揺らぎは一定の周期（波長）を持って生成される。このような揺らぎの属性には、色成分のほかに、周期、方向、振幅がある。
【０１００】
（１）揺らぎの方向について
揺らぎにより生成する縞は、プリンタのデバイス特性に応じて設定することが好ましい。たとえば、スクリーン方向に対し平行や直交しないように角度を持たせる。すなわち、スクリーンの特性と揺らぎの縞の山や谷が同調しないようにする。これにより、揺らぎの縞パターンとスクリーンパターンの関係に多様な組み合わせが生まれ、より滑らかな測定結果が得られる。また、視感的にもプリンタスクリーンとの干渉状態が見え難くなって、作業の技術的意味合いを把握しないプリンタユーザに無用の不安を与えることを軽減できる効果もある。図１４では、直交する２つのスクリーン方向５２、５３に対してそれぞれ４５度となるように揺らぎの縞の方向５４が設定されている。
【０１０１】
揺らぎに影響を与えるプリンタ特性には、スクリーン処理の方向以外にも、「主走査、副走査方向」「用紙の搬送方向」、が重要な特性として挙げられる。たとえばインクジェットプリンタのように用紙と比較して小さなプリントヘッド(インクを吐出し、紙に付着させる機能部)を用紙搬送方向（この方向を一般に副走査方向と呼ぶ）に対し直交して動かし（この方向を一般に主走査方向と呼ぶ）て、作画する場合、主走査、副走査方向には（スクリーン構造と同様）プリント制御に伴う微細な画像構造が現れる場合がある。揺らぎの方向はこれら画像構造のうち、少なくとも最も明瞭なものについて干渉が発生し難い方向に定義されるとよい。すなわち、平行配置を避け、適度な角度を持って配置されることが望ましい。なお、主走査、副走査の方向はレーザーとポリゴンミラーによる走査露光や、ラインプリントヘッドによるライン露光でも存在し、どちらの場合も、通常、副走査は用紙の搬送により行われる。
【０１０２】
（２）揺らぎの振幅について
図１５は、画像の信号値がとりえる階調範囲と揺らぎの振幅との関係を示している。揺らぎの振幅は、一つの測定値が受け持つ階調域の代表となり得る多様性を与えることが好ましい。たとえば求める階調補正ＬＵＴの格子間隔に対し、概ね１／３倍以上の振幅に設定することで近傍の特性を良好に含んだ特性値が取得できる。かつ、プリンタの特性として当然存在する連続的な階調の非線形性の影響を受け難い幅に設定することが好ましく、階調補正ＬＵＴの格子間隔と同じ幅を設定した場合、当該の代表階調値が主に作用する階調域の略全体を考慮した特性値を得ることができ、より振幅を大きくすると、より広い範囲の代表値を得ることになる。
【０１０３】
余りに大きな振幅を設定した場合、対象階調から大きく離れ、階調関連の乏しいデータも参照することになるため、実用上、階調補正ＬＵＴの格子間隔の２倍以下程度、より精密には１倍程度に設定しておけば、階調代表値近傍の特性を充分に考慮した特性値の取得ができる。
【０１０４】
また、対象階調の色度情報（L*a*b*値の概算、推定値等）を元に、揺らぎの振幅を加減しても良い。たとえばL*a*b*表色系における緑の高彩度色相や大きな輝度変化を伴わない色調変化によるなど、信号値の変化に対し、視覚的な知覚の変化が少ない領域においては、信号値の「揺らぎ」によって生ずる可能性のある測定誤差への許容度を大きく設定でき、より大きな「揺らぎ」を与えることができる。これによって、当該領域における階調値をより安定に取得することができ、副作用の発生が少ない、より安定した補正効果が得られる。
【０１０５】
なお、階調の代表値が取りうる最低濃度や最大濃度に近い（即ち、最低階調値や最大階調値に近い）場合、とり得る振幅には自ずから制約が発生する。その場合、振幅は、図１５の点線Ｇのごとく、適宜小さくしてかまわない。
【０１０６】
また、揺らぎの与え方として、図示のような滑らかな曲線（たとえば正弦波の形態）を例示しているが、これに限らず適宜調整してもかまわない。たとえば揺らぎ信号の出現頻度を出現分布内で一定にする場合には三角波や鋸歯状波の形になるし、揺らぎの最大、最小の頻度をあげたい場合は台形波や角の鈍った矩形波、中間の揺らぎ状態を用いない場合は矩形波、中間の値をいくつかの水準に制限したい場合は階段状の波形を定義できる。一般的用途としては、揺らぎ分布内の出現頻度に大きな偏りがない正弦波や三角波、鋸歯状波やその変形を用いればよい。
【０１０７】
（３）周期について、
グラデーションチャート２０の各単位グラデーションチャート２１を測定する際に、どの位置を測定するかによって、測定領域内の揺らぎ情報（揺らぎの色成分にかかわる階調値）の平均値も変化することになる。たとえば測定領域として、図１４に示すような円形の領域５１を考える。これは原稿スキャナ１８などでチャートを読み取って得た画像情報を円形に切り抜いて抽出した場合や、測色器１４として通常良く用いられる、物理的な円形の開口「アパーチャ」をもつ測色器を用いて測定した場合に相当する。
【０１０８】
図１６は、円形の測定領域５１によるチャートの測定位置を連続的に移動した場合における揺らぎ成分の測定値（信号値）の変化を示している。同図は、測定領域（アパーチャ）のサイズは固定とし、各種の揺らぎの周期について、測定位置の移動量と揺らぎ成分の信号値との関係を示してある。ある変動幅を持った、周期的な特徴を持っていることが分かる。また、測定領域内に揺らぎの半周期しか入らないような場合には移動による信号値の変化が大きく、測定領域内に入る揺らぎの周期数が増えると、移動による信号値の変化は小さくなっている。しかし、あまり揺らぎの周期を細かくすると、揺らぎの周期とスクリーントーンの周期とが近づいてくるので好ましくない。
【０１０９】
図１７は、図１６の信号値の変動幅を「最大値−最小値」で定義し、測定領域となる円の直径によってどう変化するかを示した図である。縦軸は変動幅、横軸は測定領域となる円の直径を揺らぎの周期で除した値を示している。概ね周期を短くしていくことで変動幅も小さくなっていることが分かる。また、図中の各矢印５６で示すように、測定領域となる円の直径（アパーチャ径）に対応した所定の波長で変動幅が特に小さくなっていることが分かる。たとえば８bit階調の画像情報に、±１０程度の揺らぎを与えた場合、図１７において概ね５％以内の変動幅に収まれば揺らぎ成分の信号値の振れ量として１LSB以下となって充分な精度が得られる。
【０１１０】
ここでは、所定形状の測定領域で単位グラデーションチャート２１のどの部分を測定しても、揺らぎ量の総和が同一となるように周期を設定する。すなわち、測定位置にかかわらず、測定領域に揺らぎの縞の谷と山とが同じような比率で入るように揺らぎの周期を決定する。たとえば測定領域が円形アパーチャの場合、揺らぎの周期を（測定器のアパーチャ径）/（揺らぎ周期）を、ｎ＋０．２倍（但しｎは１以上の整数）にすると、即ち、図１７の各矢印５６で示される周期とすると、測定位置を正確に決定しなくても、階調揺らぎ各々の成分が均等に測定器の測定領域（アパーチャ）内に分布し、容易に高い精度の測定ができるようになる。同様に、測定領域（アパーチャ）が矩形の場合は、揺らぎ縞の方向とアパーチャの一辺の方向を直交とし、揺らぎの周期を、（測定領域である矩形アパーチャの１辺の長さ）/（揺らぎ周期）のｎ倍（但しｎは１以上の整数）とすれば、測定位置を正確に決定しなくても、階調揺らぎ各々の成分が均等に測定器の測定領域（アパーチャ）内に分布し、容易に高い精度の測定ができるようになる。図１４では、円形の測定領域（アパーチャ）５１の直径は周期の２．２倍にされている。
【０１１１】
図１８は、グラデーションチャート画像２５の生成フローを示している。前述のように、最適な単位グラデーション画像２６に含まれる揺らぎのパターンは測定器の測定領域（測定領域の大きさや形態、アパーチャの大きさや形態）、プリンタの解像度、スクリーン方向等、いくつかのパラメータで決定される。そこで、プリンタや測定器に関する所要のパラメータを取得し（ステップＳ１８１、Ｓ１８２）、さらに階調補正ＬＵＴの格子間隔等の情報を取得し（ステップＳ１８３）、これらに適合する揺らぎの周期、方向、振幅などを決定し（ステップＳ１８４）、該揺らぎを基本グラデーション画像２７に付加して単位グラデーション画像２６を生成し（ステップＳ１８５）、これらを複数配列したグラデーションチャート画像２５を生成する(ステップＳ１８６)。なお、グラデーションチャート画像２５はあらかじめ生成し、保存しておいてもよいが、測定器やプリンタの情報を取得し、適宜生成させても良い。
【０１１２】
次に、揺らぎのパターンの変形例について説明する。
【０１１３】
グラデーションチャート２０を原稿スキャナ１８で読み取って得た画像情報から測定領域を抽出する場合、位置調整用マーカ２２などの指標を基準にして測定位置を正確に定めることができる。この場合、測定領域内の揺らぎ発生パターンについて測定位置のずれを考慮する必要が無くなる（測定領域内に与えた揺らぎの総和が既知の所定値となる）ため、揺らぎのパターンの自由度が増す。例えば図１９（ａ）に示すような市松模様パターン６１、さらに同図（ｂ）に示すような不定形の繰り返しパターン６２等を用い、これらの中で特徴的な部分、例えば市松模様のパターン境界の交点や、不定形の繰り返しパターンに含まれる特徴パターン（例えば円６２ａ）を検出し、これを基点とした領域を抽出することにすれば、常に一定の揺らぎ量を含む測定領域を抽出することができる。なお、図示の便宜上、揺らぎの階調値が領域内の平均値より＋となる部分を白で、−となる部分をグレーで表してあるが、揺らぎの階調は連続的に変化しているものとする。
【０１１４】
このように測定位置を正確に定めることができる場合には、たとえば、図２０に示すように、各々のチャンネルでまったく別のパターンを取ることもできる。図２０の例では、複数の変量について揺らぎを与えている。チャンネル２、３は測定領域内で揺らぎの最大と最小が１回ずつ現れるようなごく長周期の揺らぎを有し、チャンネル１、４はチャンネル２、３に比べて充分に短い周期（たとえば数分の一）の揺らぎにされている。また各チャンネルの揺らぎの縞の方向を互いに相違させてある。これによって、４変量の揺らぎの相互作用によるモアレが軽減される。なお、図示省略してあるが、単位グラデーション画像６４には、チャンネル１〜４の揺らぎ成分のほかに、連続的に階調値が変化する基本グラデーション画像として他のチャンネルの色成分も合成される。
【０１１５】
なお本発明において、測定領域内での揺らぎ量の総和（もしくは平均値）は充分な精度で０に近い値（実質的に０）であれば、総和が０とみなして良い。また総和（平均値）が０でなくても、ある「把握できる値」(所定値)となっていれば、当該測定領域における階調代表値がその「把握できる値」の分だけずれたと考えればよい。
【０１１６】
プリンタの階調補正は、単位グラデーション画像２６に含まれる基本グラデーション画像２７の各測定領域（部分領域）における階調代表値と、その測定領域における揺らぎ量の総和を示す所定値と、単位グラデーション画像２６をプリントした単位グラデーションチャート２１を前記測定領域について実測して得た測定値とに基づいて行われる。すなわち、揺らぎ量の総和が所定値であれば、揺らぎの色成分については、「基本グラデーション画像２７の測定領域における階調代表値＋所定値」を入力階調値とした場合の出力階調値が実測値であるとして、プリンタの階調特性を取得し、この階調特性から階調補正特性を求めるようにすればよい。また、基本グラデーション画像２７を構成する色成分に揺らぎを与える場合においては、揺らぎ量の総和が実質的に０であれば、基本グラデーション画像の測定領域における階調代表値を入力階調値とした場合の出力階調値が実測値であるとして、プリンタの階調特性を取得し、この階調特性から階調補正特性を求めるようにすればよい。
【０１１７】
ここで、「実質的に０」とは、数値としての厳密な０を定義するものではない。たとえば８bit画像情報を基にした信号処理であれば、「揺らぎ」量の総和が２LSB以下、好ましくは１LSB以下に収まれば実用上充分な数値精度を有しているため、実質的に０と考えても良い。すなわち、必要とする測定精度に対し、充分小さな総和となれば良い。以上のことから、たとえば平均が０にならない場合でも、常に揺らぎの平均が実質的に所定値（たとえば１０±１とか）に収まれば、測定領域における階調代表値をその所定値分だけシフトしたと考えれば同様に処理することができる。
【０１１８】
次に、グラデーションチャート２０上の欠陥箇所を除外して測定を行う方法について説明する。
【０１１９】
グラデーションチャート２０から特性情報を取得する際、たとえばグラデーションチャート２０に傷や汚れがついてしまう場合が想定できる。このような場合、傷や汚れなどにより測定領域として適さない欠陥のある領域を画像情報から検出し、欠陥の影響が予想される近傍領域を含む部分を異常領域として測定領域から除外するとよい。異常領域を除外する方法は、たとえば、
（１）グラデーションチャートを原稿スキャナ１８等で読み取って得たチャート画像に微分フィルタを施し、欠陥部分に発生しているエッジを抽出する方法。正常なチャート部分は連続階調パターンのみで構成されているため、微分フィルタの出力結果は非常に小さくなるので、欠陥部分のみが抽出される。
（２）あらかじめ正常なグラデーションチャートの画像を標準画像として用意しておき、これとのスキャン位置整合を取った上で差分を求める方法、
などがある。
【０１２０】
図２１は、上記（１）、（２）の方法を適用した場合における異常領域の抽出過程を例示し、図２２は異常領域を抽出して除外する処理の流れを示している。グラデーションチャート２０を原稿スキャナ１８で読み取った画像情報から単位グラデーションチャート２１に対応する部分の画像情報を抽出し（ステップＳ２０１）、その中から異常領域を検出する（ステップＳ２０２）。検出の手法は前述した（１）、（２）の手法がある。
【０１２１】
詳細には、手法（２）の場合、正常チャート７１の画像情報（標準画像）を取得し(ステップＳ２１１)、正常チャート７１と傷などの欠陥のある欠陥チャート７２とを位置合わせして差分情報を求め(ステップＳ２１２)、差分が所定値以上となる画素を抽出する（ステップＳ２１３）。これにより欠陥部分のみが浮き出た差分画像７３が得られる。そして、抽出された画素密度が所定値以上となる領域（浮き出た欠陥の近傍を含む部分）を異常領域７４とする（ステップＳ２１４）。
【０１２２】
手法（１）の場合は、欠陥チャート７２の画像情報に微分フィルタを適用し（ステップＳ２２１）、フィルタ適用値が所定の値以上の領域を抽出する(ステップＳ２２２)。これにより、欠陥のエッジ部分のみが強調された微分画像７５が得られる。これにモルフォロジー処理で孤立点を消去し、領域整理等を行うことで、異常領域７４が得られる（ステップＳ２２３）。
【０１２３】
異常領域が特定されたら、グラデーションチャート２０の信号値仕様を取得し（ステップＳ２０３）、異常領域を除く領域の中で測定領域（測定領域となる部分領域）を定義し、先の信号値仕様からその測定領域（部分領域）に対応する信号値（階調代表値や揺らぎ量）を求めて登録する（ステップＳ２０４）。
【０１２４】
次に、揺らぎを与えたグラデーションチャートからトーンジャンプが発生する階調域を推定する場合について説明する。
【０１２５】
図２３は、上記推定に使用するテストグラデーションチャート８１の一例を示している。図２３に示すテストグラデーションチャート８１は、一つの変量（色成分の階調値）をチャート内の横方向の座標に応じて連続的に変化させたグラデーションパターンを作成し（通常、楔チャート、あるいはウェッジチャートと呼ばれる画像になる）、そこに、所定の測定領域の加算値が所定値（略０）となるよう、所定の信号値（所定の色成分の階調値）の揺らぎを発生させた画像の画像データである。なお、揺らぎを発生させる成分はグラデーションパターンを構成する変量であってもよいし、他の変量でもよい。
【０１２６】
図２４は、テストグラデーションチャート８１の機能を説明した図である。信号値（テストグラデーションチャート８１に与えた揺らぎ成分の階調値）の変化に対して出力画像（プリントされたテストグラデーションチャート８１ｂ）の階調値の変化が小さい場所では、揺らぎの縞は薄く、あるいは消える。一方、信号値の変化に対して出力画像の階調値の変化が大きい場所では、揺らぎの縞が濃く出る。
【０１２７】
したがって、トーンジャンプが発生している階調域では、階調変化が大きいので、プリントされたテストグラデーションチャート８１ｂ上の揺らぎがより大きくなる。グラフ８２は、プリントされたテストグラデーションチャート８１ｂ上で測定された揺らぎ量を縦軸に取り、テストグラデーションチャート８１ｂ上の階調代表値（横軸方向の位置）との関係をプロットしたものである。このグラフ８２において、揺らぎ量が大きい階調域にトーンジャンプの発生が予測されることとなる。図中の領域８３は、揺らぎ量が大きい階調域であり、領域８４は、揺らぎ量が０または小さい領域である。
【０１２８】
図２４では説明のために一次元軸上に変量を配置して振幅を取得する楔（あるいはウェッジ）チャートを例示したが、前述のような２次元にグラデーションが配置されたチャートを元に同様の演算を行ってもよく、階調代表値の参照を２変量で行えば同様に処理可能である。
【０１２９】
揺らぎ量が大きい階調域に、振幅の大きい揺らぎを与えた単位グラデーション画像２６を適用することで、プリンタの特性が暴れる場所でも、その暴れが平準化された適切な測定が可能になる。また揺らぎ量が０または小さい階調域では、振幅が小さい揺らぎを与えた、もしくは揺らぎを付加しない単位グラデーション画像２６を適用する。これにより、必要以上の揺らぎが与えられず、その副作用を少なくすることができる。
【０１３０】
図２５は、プリントされたテストグラデーションチャート８１ｂの測定結果を元に、プリンタ階調補正に用いるグラデーションチャート画像２５（これに含まれる各単位グラデーション画像２６）に与える揺らぎの振幅を決定する処理の流れを示している。まず、テストグラデーションチャート８１の画像データを生成あるいは予め作成されているものを読み出し(ステップＳ３０１)、この画像データに基づいてプリンタ部１３でチャートをプリント出力する（ステップＳ３０２）。その出力されたチャートを原稿スキャナ１８でスキャンし読み取ってスキャン画像を取得する（ステップＳ３０３）。
【０１３１】
取得したスキャン画像にはプリントの余白等、余分な画像も含まれているので、スキャン画像の中からテストグラデーションチャート８１に対応する領域を検出し、その部分の画像を切り取って抽出する（ステップＳ３０４）。抽出した画像（読み取りチャート画像とする）から、階調代表値（図２４に示すテストグラデーションチャート８１ｂでは横方向の位置情報が階調代表値に相当する）と、その階調代表値に対応する位置の読み取りチャート画像に現れている揺らぎ量(プリント揺らぎ量、（図２４では、階調代表値に対応する、テストグラデーションチャート８１ｂ上の横方向の位置における、縦方向の信号値揺らぎが相当する)）とを求め、「階調代表値」−「プリント揺らぎ量」特性（図２４のグラフ８２）を取得する（ステップＳ３０５）。
【０１３２】
単位グラデーション画像には、その領域中の場所各々に代表となる階調値があるから、各所の揺らぎ量は、ステップＳ３０５で求めた「階調代表値」−「プリント揺らぎ量」の特性から、対応する階調値についての「プリント揺らぎ量」を求め、これに応じて単位グラデーション画像２６の各所に与える揺らぎ量を決定する。
【０１３３】
すなわち、グラデーションチャート画像２５（および単位グラデーション画像２６）中の所定の部分領域（測定領域）の階調代表値（信号仕様値）を取得し（ステップＳ３０６）、その階調代表値における「プリント揺らぎ量」を、ステップＳ３０５で求めた「階調代表値」−「プリント揺らぎ量」の特性から取得して、該「プリント揺らぎ量」から当該部分領域に与えるべき適切な揺らぎ量を設定する(ステップＳ３０７)。この作業をすべての部分領域について行うまで繰り返し（ステップＳ３０８；Ｎｏ、Ｓ３０９）、全部分領域について終了したら(ステップＳ３０８；Ｙｅｓ)、それぞれの階調代表値の部分領域にその階調代表値に対してステップＳ３０７で設定した揺らぎを付加したにグラデーションチャート画像２５を生成して処理を終了する。
【０１３４】
このようなグラデーションチャート画像２５を使用すれば、トーンジャンプの発生が予測される階調域で揺らぎの振幅が充分にとられているので、トーンジャンプの影響を効果的に平準化し、それ以外の領域では階調代表値の特性により重きを置くことができるので、プリンタの状態に応じた階調特性の取得がより確実に行われるようになる。
【０１３５】
次に、グラデーションチャート画像２５に含める単位グラデーション画像２６の構成数を調整する場合について説明する。
【０１３６】
図２６のように、大きな非線形の階調特性９１を有する階調域で揺らぎ量（振幅）が異なる２つの単位グラデーション画像２６をプリント出力した場合、元の画像情報における揺らぎ成分の階調代表値が同じ場合でもプリントされた単位グラデーションチャート２１における揺らぎ成分の平均実測値に差が生じる。図２６は、所定の基本グラデーション画像に大きい振幅９２の揺らぎを付加した揺らぎ大グラデーション画像をプリントして得た揺らぎ大チャートと、測定領域における揺らぎの平均階調値ａが揺らぎ大グラデーション画像と同一であって前記基本グラデーション画像に振幅９２より小さい振幅９３の揺らぎを付加した揺らぎ小グラデーション画像をプリントして得た揺らぎ小チャートとを測定した場合の測定結果を示している。
【０１３７】
揺らぎ大グラデーション画像と揺らぎ小グラデーション画像は揺らぎの平均階調値ａが同一なので、プリンタの階調特性が直線的な特性であれば、プリントされた両画像の揺らぎの色成分に関する実測値ｂ１、ｂ２に差は生じない。逆に、揺らぎ大チャートの実測値ｂ１と揺らぎ小チャートの実測値ｂ２との差ｄが大きければ、その階調域でプリンタの階調特性が急変していることがわかる。そこで、差ｄが所定値以上となる階調域では、階調代表値の数（単位グラデーション画像２６の種類）を増やすことが望ましい。
【０１３８】
この際、自動的に追加の単位グラデーション画像２６のプリント出力が実施されてもよいが、メッセージを表示し、オペレータに指示を促すことが好ましい。
【０１３９】
図２７は、上記動作の流れを示している。揺らぎ大グラデーション画像と揺らぎ小グラデーション画像を構成し、これらを含むカラーチャート画像を生成し（ステップＳ４０１）、このカラーチャート画像に基づくチャートをプリント出力する（ステップＳ４０２）。このチャートを測定し(ステップＳ４０３)、対応する揺らぎ大チャートと揺らぎ小チャートとの実測値を比較し（ステップＳ４０４）、これらの差が所定値を超える場合は(ステップＳ４０５；Ｎｏ)、図２８に示すような追加選択画面１００を表示部１７に表示し、指示入力部１６から追加の指示の入力を受ける（ステップＳ４０６）。追加選択画面１００で「追加プリント作成」釦１０１が操作された場合は(ステップＳ４０７；Ｙｅｓ)、単位グラデーション画像２６を追加したカラーチャート画像を生成し（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０２へ移行して処理を継続する。
【０１４０】
単位グラデーション画像２６を追加する場合、揺らぎ大チャートと揺らぎ小チャートによって観察した参照点近傍で階調代表値の数（単位グラデーション画像２６の種類）を増やすことが有効であることは当然であるが、これに限定されるものではなく、振幅が大きい方の揺らぎの階調範囲を越えて、新たな階調代表値の単位グラデーション画像２６を増やすようにされてもよい。これは、不連続階調の影響は振幅範囲外にも及んでいる可能性が高いことによる。
【０１４１】
揺らぎ大チャートと揺らぎ小チャートのすべてで差が所定値以内の場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）もしくは追加選択画面１００にて「無視」釦１０２が操作された場合は（ステップＳ４０７；Ｎｏ）、現在のチャートの測定値から階調補正特性を算出して（ステップＳ４０９）本処理を終了する。
【０１４２】
次に、トーンジャンプの発生箇所の検出情報の利用例について説明する。
【０１４３】
図２３に示すようなテストグラデーションチャート８１を使用してトーンジャンプの発生場所が予測された場合は、階調補正特性によって変換した後の画像情報にさらに追加処理を施すことで、より滑らかな階調再現が期待できる。
【０１４４】
図２９は、追加処理を施す場合の処理フローを示している。この処理フローは、追加工条件設定処理フローと、画像処理フローに分けられる。まず、追加工条件設定処理フローが行われる。図２５のステップＳ３０１からＳ３０５に示す方法で、「階調代表値」−「プリント揺らぎ量」特性を取得し（ステップＳ５０１）、これを元にトーンジャンプの発生が予測される特定階調域を定義し、その情報（階調域情報）を保存する（ステップＳ５０２）。
【０１４５】
その後、所定の画像情報をプリントする際に、画像処理フローが行われる。画像処理フローでは、プリント対象の画像情報を取得し(ステップＳ５１１)、この画像情報が示す画像の中から１つの画素ブロックを抽出する（ステップＳ５１２）。たとえば、１６画素×１６画素の領域が１つの画素ブロックとされる。画素ブロックの形状、サイズは、擬似多階調化する場合の単位領域のサイズを基準にするとよい。
【０１４６】
抽出した１つの画素ブロックに対して階調補正処理を行う（ステップＳ５１３）と共に、この画素ブロックの領域の階調代表値（たとえば、平均の階調値）を取得し、この階調代表値が、ステップＳ５０２にて保存した階調域情報が示す特定階調域に含まれるか否か判定する（ステップＳ５１４）。
【０１４７】
特定階調域に含まれる場合は（ステップＳ５１５；Ｙｅｓ）当該画素ブロックに追加の処理を行う（ステップＳ５１６）。すなわち、当該画素ブロックでトーンジャンプの影響が回避されるよう、たとえば、擬似多階調処理の手法を変更する、あるいは微小の乱数情報を重量する、等の追加処理を行う。
【０１４８】
たとえば、画素ブロック内の黒画素数を増やして濃度を濃くする場合に、まず、線が形成されるように黒画素を増やし、その後はその線が太くなるように黒画素数を増やすといった擬似多階調処理の方法を、特定階調域の画素ブロックについて採用することでトーンジャンプの発生を抑える。
【０１４９】
特定階調域に含まれない場合は(ステップＳ５１５；Ｎｏ)当該画素ブロックについては追加の処理は施さず、通常の擬似多階調処理を行う（ステップＳ５１７）。
【０１５０】
以上の処理をすべての画素ブロックについて繰り返し行い（ステップＳ５１８；Ｎｏ、ステップＳ５１９）、すべての画素ブロックに対する処理が終了すると（ステップＳ５１８；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。その後、本処理で画像処理の施された画像情報に基づいてプリント出力が行われる。
【０１５１】
これまでの説明では、プリント出力したチャートを測定してプリンタの階調特性を取得する場合を示したが、たとえば、プリンタが電子写真方式の場合には、プリントせずに測定することができる。
【０１５２】
図３０に示すような、電子写真プロセスを用いたタンデム型のカラー複写機などの画像形成装置では、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色成分毎に、感光体ドラム１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ、および図示省略の像形成部を、矢印１２３方向に周回する無端ベルト状の中間転写体１２２に沿って配置して備えている。各色の感光体ドラム１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ上には図示省略の像形成部によってトナー像が形成される。これらのトナー像は周回する中間転写体１２２上に順次転写されて重ね合わせられて、中間転写体１２２上にカラートナー像が形成される。中間転写体１２２上に形成されたカラートナー像は、転写位置Ｒで用紙に転写され、その後、この用紙が定着器１２４のローラ間を通る際に加圧加熱されて用紙に定着される。
【０１５３】
プリンタ部１３がこのような方式であれば、用紙に定着させる前のトナー像、たとえば、中間転写体１２２のトナー像を、トナー測定部１２５によって直接測定することで、無用な用紙の使用を抑えることができる。この場合、中間転写体１２２上のトナー状態と、実際に用紙上に定着した状態とでは発色の程度が異なることが考えられるため、たとえば、プリントしたグラデーションチャート２０を利用した階調補正を行い、その後の変動に対応する補正を本方法で行うようにすればよい。
【０１５４】
詳細には、一旦、プリントしたグラデーションチャート２０を用いて階調調整を行った後、中間転写体１２２上にそれと同じグラデーションチャート２０のトナー像を形成させ、当該状態における中間転写体１２２上のトナーの発色状態を測定してこれを標準状態として記録する。その後は、この標準状態と合致するよう、用紙に出力しない方法（中間転写体１２２上にグラデーションチャートのトナー像を形成してこれを測定する方法）で階調補正を行うようにすればよい。
【０１５５】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、例示した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ階調補正方法を使用してプリンタの階調補正を行うプリントシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプリントシステムが行うプリント処理を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプリントシステムが行う階調調整の基本的な流れを示す流れ図である。
【図４】グラデーションチャートを測定し階調特性を取得する処理（図３：Ｓ１２３およびＳ１２４）の流れ図である。
【図５】部分領域(測定領域)のサイズの決める処理を示す流れ図である。
【図６】従来から使用されている、１つの階調代表値を持ったカラーパッチを複数種類配列したカラーパッチチャートの一例を示す説明図である。
【図７】図６に示すようなカラーパッチチャートとトーンジャンプが発生する階調との関係を示す説明図である。
【図８】揺らぎを含まない、従来のグラデーションチャートの一例を示す説明図である。
【図９】図８に示す従来のグラデーションチャートとトーンジャンプが発生する階調の関係を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るグラデーションチャート画像の構成例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係るグラデーションチャート画像とトーンジャンプが発生する階調の関係を示す説明図である。
【図１２】揺らぎとグラデーションの相違を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る揺らぎの効果を示す説明図である。
【図１４】揺らぎの与え方を示す説明図である。
【図１５】揺らぎ成分の信号値がとりえる階調範囲と揺らぎの振幅との関係を示す説明図である。
【図１６】円形の測定領域によるチャートの測定位置を連続的に移動した場合の揺らぎ成分の信号値の変化を示すグラフである。
【図１７】図１６の信号値の変動幅を「最大値−最小値」で定義し、測定領域となる円の直径によってどう変化するかを示したグラフである。
【図１８】グラデーションチャート画像の生成工程を示す流れ図である。
【図１９】各種の揺らぎのパターンを示す説明図である。
【図２０】複数の変量について揺らぎを与えた単位グラデーション画像の構成例を示す説明図である。
【図２１】異常領域の抽出過程を例示した説明図である。
【図２２】異常領域を抽出して除外する処理を示す流れ図である。
【図２３】トーンジャンプが発生する階調域を推定するためのテストグラデーションチャートを例示した説明図である。
【図２４】テストグラデーションチャートの機能の説明図である。
【図２５】テストグラデーションチャートの測定結果を元にグラデーションチャート画像に与える揺らぎの振幅を決定する処理を示す流れ図である。
【図２６】平均階調値が同一で振幅が異なる揺らぎが付与された２種類のチャートの測定結果を例示した説明図である。
【図２７】単位グラデーション画像の追加に関する処理を示す流れ図である。
【図２８】追加選択画面の一例を示す正面図である。
【図２９】トーンジャンプが予測される特定階調域の画像に対して追加処理を施す場合の処理を示す流れ図である。
【図３０】電子写真方式のタンデム型のカラープリンタの基本構成を示す説明図である。
【図３１】補間により求めた単色のプリンタ階調特性の一例を示す図である。
【図３２】プリンタの階調特性を元に作成される階調補正特性の一例を示す図である。
【図３３】トーンジャンプが発生しているプリンタの階調特性の一例を示す図である。
【図３４】トーンジャンプの発生箇所が階調代表値を跨いで変動した場合に生じる、補間によるプリンタの階調特性の変動幅を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…プリントシステム
１１…画像入力部
１２…画像処理部
１３…プリンタ部
１４…測色器
１５…処理制御部
１６…指示入力部
１７…表示部
１８…原稿スキャナ
２０…グラデーションチャート
２１…単位グラデーションチャート
２２…位置調整用マーカ
２５…グラデーションチャート画像
２６…単位グラデーション画像
２７…基本グラデーション画像
２８…揺らぎ
３１、３２…波状軌跡
３３…測定される階調域
３５…各々の測定領域
３６…グラデーションパターンの信号変移
３７…１つの測定領域に含まれるグラデーションパターンの階調域
３８…揺らぎ
３９…１つの測定領域に含まれる揺らぎの階調範囲（振幅）
４１…揺らぎの振動する階調範囲
４２、４３…揺らぎを含むカラーパッチの測定値
４４…揺らぎを含むカラーパッチの測定値に生じた階調格差
４５、４６…揺らぎのないパッチの測定値
４７…揺らぎのないパッチの測定値に生じた階調格差
５１…円形の測定領域（直径が揺らぎ周期の２倍の例）
５２、５３…プリンタのスクリーン方向
５４…揺らぎの縞の方向
５６…揺らぎ量の変動幅が特に小さくなっている箇所を示す矢印
６１…市松模様パターン
６２…不定形の繰り返しパターン
６２ａ…基準位置
６４…複数の色成分に揺らぎを与えた単位グラデーション画像
７１…正常チャート
７２…欠陥チャート
７３…差分画像
７４…異常領域
７５…微分画像
８１…テストグラデーションチャート
８２…「階調代表値−プリント揺らぎ量」を示すグラフ
８３…揺らぎ量大の領域
８４…揺らぎ量小の領域
９１…大きな非線形の階調特性
９２…揺らぎ大グラデーション画像に与えた揺らぎの振幅
９３…揺らぎ小グラデーション画像に与えた揺らぎの振幅
１００…追加選択画面
１０１…「追加プリント作成」釦
１０２…「無視」釦
１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ…感光体ドラム
１２２…中間転写体
１２４…定着器
１２５…トナー測定部
ａ…階調代表値
Ｃｄ…測色情報
Ｅ、Ｅ´…トーンジャンプの影響により生じる階調特性の差の領域
Ｆ１、Ｆ２…トーンジャンプのあるプリンタ階調特性
Ｇ…最低階調値や最大階調値により振幅の制限を受けた揺らぎ
Ｌａ、Ｕａ…トーンジャンプ発生階調値
Ｒｆ、Ｒｆ１、Ｒｆ２…グラデーションチャートの参照範囲
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２２】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２６】
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【図３４】
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