(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成手段と、
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、
前記作成手段は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成手段と、
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値となるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、
前記作成手段は、注目階調値で作成された単色パッチの測色値と、紙白または最高濃度からの色差が、前記注目階調値で作成された単色パッチ近傍の複数の単色パッチと、紙白または最高濃度からの色差を累積した積算色差から決定される所定の範囲に収まるように前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記注目階調値で作成された混色パッチは、測色手段によって読み取られた前記混色パッチのうち、それぞれの目標階調値との差分が所定値以上のパッチであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記測色値は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成工程と、
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色工程と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成工程によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成工程と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理工程と、を含み、
前記作成工程は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項５記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項７】
単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成工程と、
出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色工程と、
前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成工程によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値となるように階調補正テーブルを作成する作成工程と、
前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理工程と、を含み、
前記作成工程は、注目階調値で作成された単色パッチの測色値と、紙白または最高濃度からの色差が、前記注目階調値で作成された単色パッチ近傍の複数の単色パッチと、紙白または最高濃度からの色差を累積した積算色差から決定される所定の範囲に収まるように前記階調補正テーブルを作成する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項７記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階調を補正する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＹ各単色のγ変換テーブル（階調補正曲線）を求めるために、各単色についてそれぞれ様々な階調値の画像データを出力装置に送って出力させ、出力結果の濃度を測定することで、画像データに対応して所望の濃度が得られるγ変換テーブルを作成する技術がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、単色を目標色に合わせるよう階調補正パラメータを求めた後、混色の測色データと目標色とのずれ量が許容範囲を超えたときに階調補正パラメータを修正し、この修正による急峻な階調変化や階調の逆転が生じないように、階調変化率が所定の許容範囲に収まらない場合に階調補正パラメータの修正率を小さくしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来の技術では、目標特性に合わせるように階調補正テーブルを作成しているが、局所的な階調域での急峻な階調変化によって、階調段差や階調飛び、色味の変化などの階調崩れが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、急峻な階調変化による単色と混色の両方の階調崩れを抑制した階調補正テーブルを作成する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の単色パッチ、および、複数の単色色材を用いて異なる階調値で作成された複数の混色パッチを所定媒体上に出力する画像形成手段と、出力された前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色する測色手段と、前記単色パッチおよび前記混色パッチを測色して得られた測色結果を基に、前記画像形成手段によって出力される前記単色色材の各階調値が、それぞれの目標階調値になるように階調補正テーブルを作成する作成手段と、前記階調補正テーブルを参照して、画像データの入力階調値を変換する処理手段と、を備え、前記作成手段は、注目階調値で作成された混色パッチの測色値が、前記注目階調値で作成された混色パッチ近傍の混色パッチの測色値を線形補間して得られる所定の範囲に収まるように、前記階調補正テーブルを作成することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、急峻な階調変化による単色と混色の両方の階調崩れが抑制された階調補正テーブルを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の画像処理システムの構成例を示す。
【図２】本発明の画像処理部の構成を示す。
【図３】階調補正テーブル作成部の処理フローチャートを示す。
【図４】図３のステップＳ３０３の詳細な処理フローチャートを示す。
【図５】図３のステップＳ３０４の詳細な処理フローチャートを示す。
【図６】階調補正テーブル作成のために画像形成装置が出力するチャートを示す。
【図７】ブラックの測色結果例を示す。
【図８】階調値毎の目標色（ブラック）を示す。
【図９】グレーの測色結果例を示す。
【図１０】階調値毎の目標色（グレー）を示す。
【図１１】ブラックの階調補正テーブルを示す。
【図１２】グレーにおける目標色と測色結果の色差の例を示す。
【図１３】シアンの測色結果例を示す。
【図１４】図１３の測色結果を線形補間により求めた階調値１刻みの測色値を示す。
【図１５】グレーの測色値が存在すべき範囲の算出方法を説明する図である。
【図１６】最新のシアンの階調補正テーブル例を示す。
【図１７】本発明をソフトウエアで実施する場合の画像処理装置のハードウエア構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【００１０】
本発明では、混色(グレー)の測色結果と各単色の許容変化範囲の両方に基づいて各単色の階調補正テーブルを決める。また、混色(グレー)の測色結果に基づき、混色の階調崩れを抑制するよう決める。各単色の許容変化範囲は、単色の階調崩れを抑制するよう定めておく。
【００１１】
本発明は、階調補正テーブルを作成する処理に際して、単色において注目階調の測色値が存在すべき範囲を近傍階調の測色値に基づいて決定し、前記測色値が存在すべき範囲から前記注目階調に対応する階調補正テーブルの許容変化範囲を決定し、前記各単色の許容変化範囲と混色の測色結果に基づいて各単色の階調補正テーブルを決定する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の画像処理システムの構成例を示す。図１において、１０１はホストコンピュータ、１０２は画像処理部、１０３は画像形成装置、１０４は測色装置、１０５は階調補正テーブル作成部、１０６はコントローラである。コントローラ１０６は、画像処理部１０２と階調補正テーブル作成部１０５を備え、プリント処理や階調補正テーブル作成処理などを実行する。
【００１３】
ホストコンピュータ１０１上で動作するアプリケーションからプリント処理が指示されると、ホストコンピュータ１０１は図示しないプリンタドライバを動作させて、印刷を行う画像情報をコントローラ１０６へ送信する。コントローラ１０６は、画像処理部１０２を動作させて入力された画像情報に対して後述の画像処理を施してプリント出力データに変換し、画像形成装置１０３へ出力する。
【００１４】
画像形成装置１０３は、画像データをプリントするための出力装置であって、例えば、電子写真方式やインクジェット方式のカラープリンタやカラーファクシミリといった画像形成装置を用いることが出来る。
【００１５】
一方、ホストコンピュータ１０１から階調補正テーブル作成処理の実行が指示されると、コントローラ１０６は、階調補正テーブルを作成し、階調補正テーブルを更新する。
【００１６】
図２は、本発明の画像処理部１０２の構成を示し、印刷を行う画像情報をプリント出力データに変換する。アプリケーションから送られる画像情報は、通常ディスプレイ表示用のＲＧＢ色信号で表される描画コマンド形式のデータである。そのため、ラスタライズ処理部２０１は、描画コマンドを解釈して、ＲＧＢ各色８ビットのビットマップデータに展開する。次に、ディスプレイとプリンタでは色再現範囲や色再現特性が大きく異なるため、カラーレンダリング処理部２０２は、ディスプレイやプリンタに対応付けられたプロファイルを用いて、ビットマップ画像のＲＧＢデータを、プリンタの色再現範囲に合うように色域圧縮を行ったＲ’Ｇ’Ｂ’データに変換する。
【００１７】
一般的な画像形成装置１０３は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色あるいはそれ以上の色数のインクを用いて画像を形成する。そこで、色分解処理部２０３は、Ｒ’Ｇ’Ｂ’データをプリンタの出力に適した色データに変換する。例えば、画像形成装置１０３がＣＭＹＫの４色を用いる場合には、Ｒ’Ｇ’Ｂ’データからＵＣＲやＵＣＡなどの色分解処理を行うことでＣＭＹＫ４色のデータに変換することが出来る。
【００１８】
次に、階調補正処理部２０４は、階調補正テーブル２０６を参照して、ＣＭＹＫ各色のデータ値を階調変換する。本実施例では、階調補正テーブル２０６として一次元のルックアップテーブルが定義されているものとする。この階調補正テーブル２０６を変更することにより、画像形成装置１０３の濃度特性の変動や個体差を吸収させる。
【００１９】
ハーフトーン（中間調）処理部２０５は、階調補正処理されたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’各色が８ビットの画像データを受けて、画像形成装置１０３が出力可能な少ないビット数のＣＭＹＫ画像データへの変換処理を行う。上記の画像処理により、画像形成装置１０３が出力可能なＣＭＹＫ画像データを作成することが出来る。
【００２０】
図３は、階調補正テーブル作成部１０５の処理フローチャートを示す。図３を用いて、階調補正テーブルの作成方法の概要を説明する。以下、階調値すなわち画像データは、０以上２５５以下の整数値で表され、値が大きいほど濃度が高いことを示すものとする。また、階調補正前のシアン、マゼンタ、イエローの階調値が等しい混色をグレーと呼ぶこととする。
【００２１】
階調補正テーブル作成部１０５は、画像処理部１０２を介して予め記憶しているチャートのデータを階調補正テーブル２０６が作用しないよう、すなわち、階調補正処理部２０４がスルーとなるようにして画像形成装置１０３へ出力し、画像形成装置１０３が印刷用紙にチャートをプリントし、測色装置１０４がプリントされたチャートを測色し、測色結果から目標色を決定する（ステップＳ３０１）。
【００２２】
次に、階調補正テーブル作成部１０５は、前記プリントされたチャートの測色結果から、グレー再現推定モデル関数を作成する（ステップＳ３０２）。
【００２３】
次に階調補正テーブル作成部１０５は、グレーとブラックが目標色に十分近づくよう階調補正テーブルを決定する（ステップＳ３０３）。
【００２４】
次に、階調補正テーブル作成部１０５は、グレーの各階調の測色値が、前記各色と同色の近傍階調の測色値から定めた所定の範囲に収まるように、かつ各単色の階調補正テーブルの入力階調値に対する出力階調値が所定の範囲に収まるように、階調補正テーブルを決定する（ステップＳ３０４）。
【００２５】
図６は、階調補正テーブル作成のために画像形成装置１０３が出力するチャートを示す。図６に示すチャートは、Ｃ００からＣ３２までのシアン単色で描画されたパッチで構成されるＣパッチ列６０１を有する。Ｃ００はシアンの階調値０、Ｃ０１はシアンの階調値８、Ｃ０２はシアンの階調値１６のようにシアンの階調値が８ずつ増加していき、Ｃ３１はシアンの階調値２４８、Ｃ３２はシアンの階調値２５５である画像データをプリントしたものである。ここで各パッチに対して明示していない色の階調値は０である。例えば、Ｃ０１はシアンの階調値８、マゼンタ、イエロー、ブラックの階調値は０である。
【００２６】
前記チャートは同様に、Ｍ００からＭ３２までのマゼンタ単色で描画されたパッチで構成されるＭパッチ列６０２、Ｙ００からＹ３２までのイエロー単色で描画されたパッチで構成されるＹパッチ列６０３、Ｋ００からＫ３２までのブラック単色で描画されたパッチで構成されるＫパッチ列６０４も有する。
【００２７】
さらに、Ｔ００からＴ３２までのシアン、マゼンタ、イエローが等しい階調値の混色、すなわちグレーで描画されたパッチで構成されるＴパッチ列６０５を有する。Ｔ０１はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも８、Ｔ０２はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも１６、Ｔ３２はシアン、マゼンタ、イエローの階調値がいずれも２５５である画像データをプリントしたものである。なお、このときの階調値を用いて、例えばＴ０１は階調値８のグレーと呼ぶこととする。
【００２８】
［ステップＳ３０１の詳細］
ステップＳ３０１の処理内容を説明する。まず、ブラック単色に対して目標色を決定する。プリントされた図６のチャートのＫ００とＫ３２の測色結果から、前者が階調値０、後者が階調値２５５の目標色として、両者間の階調値は線形補間した値を目標色とする。
【００２９】
ここで、ブラック単色の目標色としては測色値Ｌ＊ａ＊ｂ＊のうちＬ＊成分のみを与え、ａ＊成分やｂ＊成分は与えないこととする。図７は、ブラックの測色結果の例を示す。図７に示すように、測色によって得られたＫ００のＬ＊成分が９５．１、Ｋ３２のＬ＊成分が１６．５であった場合、階調値０の目標色はＬ＊＝９５．１、階調値２５５の目標色はＬ＊＝１６．５となり、階調値４８の目標色は、線形補間を行うことで、
Ｌ＊＝９５．１＋（１６．５−９５．１）÷（２５５−０）×４８＝８０．３
となる。各階調に対しても同様に処理を行うことで、図８に示す階調値ごとの目標色（ブラック）を得る。
【００３０】
次に、グレーについて目標色を決定する。グレーの目標色のＬ＊成分は、同じ階調値のブラック単色の目標色のＬ＊とする。グレーの目標色のａ＊、ｂ＊成分は、いずれも−２．５とする。ただし、ａ＊、ｂ＊成分は低い階調値、ここでは階調値９６以下では、階調値０に近づくにつれてＫ０もしくはＴ０のａ＊、ｂ＊に近づくように調整する。また、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊成分とも高い階調値、ここでは階調値１９２以上では、階調値２５５に近づくにつれてＴ３２のＬ＊、ａ＊、ｂ＊に近づくように調整する。
【００３１】
図９は、グレーの測色結果の例を示す。図９に示すように、階調値０のグレーであるＴ００の測色値が（ａ＊，ｂ＊）＝（０．４，−３．４）であった場合、階調値０の目標色は（ａ＊，ｂ＊）＝（０．４，−３．４）、階調値９６の目標色は（ａ＊，ｂ＊）＝（−２．５，−２．５）として、この間の目標色のａ＊、ｂ＊成分はそれぞれ線形補間によって求める。
【００３２】
例えば、階調値４８は、
ａ＊＝０．４＋（−２．５−０．４）÷（９６−０）×４８＝−１．１
ｂ＊＝−３．４＋（−２．５−（−３．４））÷（９６−０）×４８＝−３．０となる。
【００３３】
また、階調値１９２から階調値２５５までの目標色のａ＊、ｂ＊成分は、図９に示すように、階調値２５５のグレーであるＴ３２の測色値が（ａ＊，ｂ＊）＝（−２．３，７．４）であった場合、階調値２５５の目標色は（ａ＊，ｂ＊）＝（−２．３，７．４）、階調値１９２の目標色は（ａ＊，ｂ＊）＝（−２．５，−２．５）として、それぞれ階調値１９２で傾き０となる二次関数をあてはめて求める。
【００３４】
一方、階調値１９２から階調値２５５までの目標色のＬ＊成分は、図８より階調値１９２のブラックの目標色がＬ＊＝３５．９であって、図９より階調値２５５のグレーであるＴ３２の測色値がＬ＊＝２１．４であった場合、階調値１９２から階調値２５５のＬ＊の目標値はこれらの線形補間によって求める。各階調に対して目標色を得ることで、図１０に示す階調値ごとのグレーの目標色を得る。ここで、グレーの目標色のＬ＊成分は、ブラック単色の目標色とは独立して、ブラック単色と同様に、図６のチャートのＴ００とＴ３２の測色結果からリニアになるように求めても良い。
【００３５】
［ステップＳ３０２の詳細］
ステップＳ３０２の処理内容を説明する。ステップＳ３０１でプリントされた図６のチャートの測色結果から、誤差が少なくなるようグレー再現推定モデル関数を作成する。
例えば、推定モデル関数は式１のように表される。
Ｌ＊＝Ｆｌ（Ｃｇ［ｉ］，Ｍｇ［ｊ］，Ｙｇ［ｋ］）＋Ｌ＿ｐａｐｅｒ
ａ＊＝Ｆａ（Ｃｇ［ｉ］，Ｍｇ［ｊ］，Ｙｇ［ｋ］）＋ａ＿ｐａｐｅｒ
ｂ＊＝Ｆｂ（Ｃｇ［ｉ］，Ｍｇ［ｊ］，Ｙｇ［ｋ］）＋ｂ＿ｐａｐｅｒ    式１
【００３６】
式１は、階調補正後の階調値ｉ、ｊ、ｋのそれぞれシアン、マゼンタ、イエローの混色が表現する色を推定するものである。ここで、Ｌ＿ｐａｐｅｒ、ａ＿ｐａｐｅｒ、ｂ＿ｐａｐｅｒは紙の測色値（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を示しており、Ｃｇ［ｘ］、Ｍｇ［ｘ］、Ｙｇ［ｘ］はそれぞれ階調補正後の階調値がｘのシアン、マゼンタ、イエローの紙白との色差である。
色ｐと色ｑの色差ｄＥ（ｐ，ｑ）は以下の数１で表現する。
【００３７】
【数１】
0005903926.tif 000002
ただし、Ｌ（ｃ）、ａ（ｃ）、ｂ（ｃ）は、それぞれ色ｃのＬ＊、ａ＊、ｂ＊の値を表すこととする。
【００３８】
Ｆｌ（  ）、Ｆａ（  ）、Ｆｂ（  ）は推定モデル関数であり、例えば線形関数や高次の多項式、もしくはニューラルネットワークによって表現される関数であって、再現推定モデル関数の作成とは、この関数の係数を決定することを意味する。なお、引数であるＣｇ［ｘ］などが各単色の紙白との色差を意味する推定モデル関数を示したが、それ以外にもＣｇ［ｘ］などが各単色の濃度、もしくは単色の階調値そのものを意味する推定モデル関数であっても良い。
【００３９】
［ステップＳ３０３の詳細］
図４を用いてステップＳ３０３の処理内容を説明する。Ｔ００からＴ３２に相当する階調値である、階調値０、８、１６、…、２４８、２５５のグレーに対して、ステップＳ３０２で作成したグレー推定モデル関数を用いて、各階調のグレーが目標色となるようなシアン、マゼンタ、イエローの階調値を算出する。すなわち、式１のＬ＊、ａ＊、ｂ＊の値が目標色に十分近いシアン、マゼンタ、イエローの階調値を反復計算などによって探索して、シアン、マゼンタ、イエローの階調補正テーブルとする。
【００４０】
また、Ｋ００からＫ３２に相当する階調値である、階調値０、８、１６、…、２４８、２５５のブラック単色に対して、ステップＳ３０１でプリントされた図６のチャートの測色結果から求まるブラック階調値とＬ＊成分の関係から、目標色となるブラックの階調値を探索して、ブラックの階調補正テーブルとする。
【００４１】
ここで、例としてブラックの階調補正テーブルにおける、入力階調値９６に対応する出力階調値を算出する。図８より、階調値４８の目標色はＬ＊＝８０．３である。そこで、図７の測色結果からＬ＊＝８０．３を得る階調値を線形補間によって推測する。図７によると、Ｌ＊＝８０．３に近い測色値が得られたのは階調値４０のときのＬ＊＝８１．８、階調値４８のときのＬ＊＝７９．７である。ここから、Ｌ＊＝８０．３を得る階調値は、
４０＋（８０．３−８１．８）÷（７９．７−８１．８）×（４８−４０）＝４５．７
であることがわかる。各階調に対して同様の処理を行うことで、図１１に示すブラックの入力階調値を出力階調値に変換する階調補正テーブルを得る（ステップＳ４０１）
次に、階調補正処理部２０４はステップ４０１で作成された階調補正テーブルを利用して、画像形成装置１０３が印刷用紙にチャートをプリントし、測色装置１０４はプリントされたチャートを測色する（ステップＳ４０２）。
【００４２】
グレーとブラックについて色毎に、目標色と測色結果との色差を算出して全階調値における色差の総和を算出する。ステップＳ４０１の階調補正テーブルを作成するステップが１回目である場合、もしくは２回目以降で所定階調範囲の色差の総和が前回の値より小さい場合は、再度階調補正テーブルを作成する。そうでなければこれ以上目標色に合わせこむことは困難であると判断して当該色に対して、所定階調範囲の色差の総和が最も小さい、最終回の１回前に作成した階調補正テーブルを採用する。また、予め定めた上限回数に達した場合は、所定階調範囲の色差の総和が最も小さい回の階調補正テーブルを採用する。
【００４３】
図１２は、グレーにおいて所定範囲を階調値０から１９２の階調値８刻みとした色差の例を示す。色差の総和が１回目は２１．９、２回目が１４．３である場合は、再度階調補正テーブルを作成する。その階調補正テーブルを用いて測色した３回目の色差の総和が２８．６であった場合、２回目より色差の総和が大きくなっていることからステップＳ３０３を終了し、２回目の階調補正テーブルを採用することとなる。グレーとブラックの階調補正テーブルが決定するとステップＳ３０３を終了する（ステップＳ４０３）。
【００４４】
２回目以降のステップＳ４０１では、目標色と測色結果の差に基づき、補正した目標値を得るための各単色の階調値を探索して階調補正テーブルとする。例えば、階調値４８のグレーの目標値が（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（８０．３，−１．１，−３．０）であり、階調値４８のグレーであるＴ０６の測色結果が（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（８１．０，−１．６，−３．６）であった場合、この差を加味した、（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（７９．６，−０．６，−２．４）を階調値４８のグレーの目標色としてシアン、マゼンタ、イエローの階調値を探索する。これは、Ｌ＊が８０．３となる階調値を求めたのに対して、実測が８１．０であったことから、グレー推定モデル関数が＋０．７の誤差を持っており、Ｌ＊＝８０．３を得るためには７９．６となる階調値を求めれば良いと判断するためである。
【００４５】
［ステップＳ３０４の詳細］
次に、図５を用いてステップＳ３０４の処理内容を説明する。階調補正処理部２０４がスルーとなるよう出力した図６に示すチャートの測定結果から各単色の階調値と測色値の関係である階調特性を把握する。
【００４６】
ここで、階調特性は紙白である階調値０からの積算色差で表現することとし、階調値ｎにおける積算色差は以下の数２で表現する。なお、階調特性は最高濃度からの積算色差で表現してもよい。
【００４７】
【数２】
0005903926.tif 000003
ただし、ｄＥ（ａ，ｂ）は階調値ａとｂの色差を表すこととする。なお、階調値０の積算色差は０とする。
【００４８】
階調特性を積算色差で表現することで、階調変化の度合いを人間の視覚特性に近い尺度で表現できる。また、階調値と特性値（ここでは積算色差）をどちらも１成分で表現できる（階調特性をＬ＊ａ＊ｂ＊で表現する場合、特性値はＬ＊とａ＊とｂ＊の３成分が必要となる。単色の場合は濃度で表現することにより１成分でよいが、濃度差０．１に対する感じ方の違いが濃度域によって異なる）。
【００４９】
図１３と図１４を用いて、積算色差の算出方法を説明する。図１３は、シアンの測色結果の例である。このシアンの測色結果から、図１４に示すように階調値１刻みの測色値を線形補間により求める。例えば、図１３の階調値０のＬ＊が９５．２３、階調値８のＬ＊が９４．６３であることから、階調値１の測色値Ｌ＊は、
（（９４．６３−９５．２３）×（１／（８−０））＋９５．２３≒９５．１６より９５．１６である。同様にして、ａ＊、ｂ＊も算出し、さらに他の階調値についても算出することで、図１４に示す各階調値におけるＬ＊、ａ＊、ｂ＊を得る。
【００５０】
次に、各階調値において階調値１離れた階調値同士の色差を求める。例えば階調値０と階調値１の色差は数１により、
（（９５．２３−９５．１６）＾２＋（０．４１−０．３４）＾２＋（−３．５０＋３．５７）＾２）＾（１／２）≒０．１２
より０．１２である（＾は、べき乗）。
【００５１】
次に、階調値０からの色差を累積した積算色差を求める。例えば、階調値３階調値４の積算色差は、階調値０と階調値１の色差０．１２、階調値１と階調値２の色差０．１３、階調値２と階調値３の色差０．１２、階調値３と階調値４の色差０．１４の和０．５１である（ステップＳ５０１）。
【００５２】
次に、最新の階調補正テーブルを用いて出力した図６に示すチャートの測定結果からブラックとグレーの各階調の測色値が存在すべき範囲を算出する。すなわち、局所的な急激な階調変化を起こさない階調補正テーブルを導くため、注目する階調の測色値が存在すべき値を、近傍階調の実測値に基づいて決定する。
【００５３】
図１５を用いてグレーの測色値が存在すべき範囲の算出方法を説明する。図１５は、最新の階調補正テーブルによるグレーの各階調値の測色値である。例えば、Ｔ０１のグレー階調値８の存在すべき範囲は、以下のようにして求める。
【００５４】
まず、Ｔ０１を挟むＴ００とＴ０２の測色値から線形補間による階調値８の測色値を求める。Ｌ＊成分については、
（９２．２９−９５．１９）×（８−０）÷（１６−０）＋９５．１９＝９３．７４
より９３．７４である。同様にして、ａ＊、ｂ＊成分についても算出することで、図１５に示すように、
（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（９３．７４，０．１１，−３．３２）
を得る。
【００５５】
階調値８の測色値がこの値（９３．７４，０．１１，−３．３２）になることが、なだらかな階調変化を再現するために適しているが、出力装置などの誤差や階調段差を認識するまでの余裕を考慮して、この値から色差０．８以内であれば階調段差を許容できることとする。すなわち、グレー階調値８がこの値から色差０．８以内（存在すべき範囲）にあることがステップＳ３０４を終了させるための第１の条件とする。
なお、図１５に示すように、このときの階調値８の実測値は
（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝（９３．７７，０．２４，−３．５０）
であり、色差（階調値８の実測値と、線形補間による階調値８の測色値との色差）は０．２２であることから、グレー階調値８は第１の条件を満たしている。
【００５６】
グレーのＴ０１からＴ３１およびブラックのＫ０１からＫ３１の測色値が前記存在すべき範囲（第１の条件）に収まっており、さらにシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルの、入力階調値に対する出力階調値が後述する所定の許容範囲（第２の条件）に収まっていれば、ステップＳ３０４を終了し、そうでなければステップＳ５０３に進む（ステップＳ５０２）。
【００５７】
図１６を用いてシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルが満たすべき第２の条件について説明する。図１６は、最新のシアンの階調補正テーブルの例である。入力階調値８、入力階調値２４に対応する階調補正テーブルの値は、それぞれ出力階調値９、出力階調値２２である。一方、図１４より、階調補正処理部２０４がスルーとなるよう出力したときのシアンの階調値９と２２の積算色差は、それぞれ１．２１、４．３６である。
【００５８】
すなわち、最新の階調補正テーブルを用いた場合、シアンの入力階調値８、２４の画像データは、画像処理部１０２によってそれぞれ出力階調値９、２２に変換され、それらの積算色差は１．２１、４．３６となる画像が画像形成装置１０３から出力されると期待できる。均等かつ連続的に変化する画像データが入力された場合、均等に階調が変化する画像が出力されることが望ましい。そこで、積算色差が均等に変化するよう、シアン階調値８と２４の中間の階調値１６の画像データに対して、積算色差が両者の中間となることを、ステップＳ３０４を終了させるための条件とする。ただし、出力装置などの誤差や階調崩れを認識するまでの余裕を考慮して、この値から０．８以内の差であれば階調崩れを許容できることとする。
【００５９】
前記積算色差の中間の値は、
（１．２１＋４．３６）÷２≒２．７９
より２．７９であり、許容範囲を考慮して、入力階調値１６に対応する出力階調値の積算色差が１．９９以上３．５９以下にあることを条件とする。階調補正処理部２０４がスルーとなるよう出力したときに、この条件に当てはまる階調値は、図１４より１４〜１９（許容範囲）である。すなわち、シアンの入力階調値１６に対する階調補正テーブルの出力階調値は、上記の許容範囲の何れかであることが必要である。
【００６０】
なお、前記測色値の許容範囲は、人間の目に違和感のない色や階調値毎に独立した値を与えることが望ましいが、異なる色でも同じ階調値は同じ値、もしくは同じ色では階調値によらず同じ値としても良い。また、グレーでは許容範囲や判定に色差ではなく、Ｌ＊成分、ａ＊成分、ｂ＊成分、色差の一部、もしくは全部を用いても良い。また、単色では許容範囲や判定に色差の代わりに明度差、もしくは濃度差を用いても良い。
【００６１】
次に、所定の許容範囲に収まっていない階調値を所定の許容範囲に収めるよう階調補正テーブルを変更する。例えば、Ｔ０７とＴ０８のみが所定の許容範囲に収まっていない場合、Ｔ０７とＴ０８を挟むＴ０６とＴ０９の測色値から線形補間によりＴ０７とＴ０８の目標値を定めて、推定モデル関数を用いてその目標値を得るよう、かつ、シアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルが各単色の積算色差について前述の条件を満たすように階調補正テーブルを変更する。
【００６２】
なお、ステップＳ５０５を通過する度に、当初０．８とした階調崩れを許容する色差、および積算色差の許容範囲を徐々に広げるようにしても良い。これにより、いつまでも終了条件を満たす階調補正テーブルが作成できないことを避けられる。また、ある階調値に関して、グレーについて測色値が存在すべき範囲（第１の条件）を満たすことと、各単色の各階調補正テーブルについての第２の条件を満たすことが両立できない場合がある。その場合に対応できるよう、何れの条件を優先するかを予め定めておいても良いし、オペレータに選択させても良い。
【００６３】
また、Ｔ０７とＴ０８以外の階調補正テーブルは変更しない、一度ステップＳ５０２もしくはステップＳ５０５で所定の許容範囲に収まった階調値に対して、以後ステップＳ３０４の中では変更しないとしてもよい。この場合、変更対象となる階調値の数が増えることはない（ステップＳ５０３）。
【００６４】
次に、階調補正処理部２０４がこの階調補正テーブルを利用するようにして画像形成装置１０３へ出力し、画像形成装置１０３が印刷用紙に図６に示すチャートをプリントし、測色装置１０４でプリントされたチャートの３Ｃグレーパッチ列６０５を測色する（ステップＳ５０４）。
【００６５】
ステップＳ５０２と同様に、最新の階調補正テーブルを用いて出力した図６に示すチャートの測定結果から、ブラックとグレーの各階調の測色値が存在すべき範囲を算出し、グレーのＴ０１からＴ３１およびブラックのＫ０１からＫ３１の測色値が前記存在すべき範囲に収まっており、さらにＴ０１からＴ３１に対応するシアン、マゼンタ、イエローの各階調補正テーブルの入力階調値に対する出力階調値が所定の許容範囲に収まっていればステップＳ３０４を終了し、そうでなければ再度ステップＳ５０３に進む（ステップＳ５０５）。
【００６６】
このように、本発明では、単色の階調崩れが発生しないように階調補正パラメータが満たすべき条件を予め定めておき、その条件下で混色の階調崩れを起こさないよう階調補正パラメータを決定することで、単色の階調崩れと混色（Ｃ＝Ｍ＝Ｙのグレー）の階調崩れを同時に抑制する。
【００６７】
また、近傍の階調値の測色値を線形補間することで、階調特性の傾きによらず許容範囲を決定できる（色差０をベストな状態と定められる）。例えば、階調値Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝２４のグレーに対して、階調値１６と階調値３２のグレーの測色値（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を平均して、階調値２４の測色値との色差が所定の値以下となるよう決定する。
【００６８】
また、三次元のＬ＊ａ＊ｂ＊ではなく、一次元の数値である積算色差を用いることで容易に演算処理が行える。人間の目が敏感なＣ＝Ｍ＝Ｙのグレーを条件に与えることで階調補正パラメータの品質を高めることが出来る。さらに、単色の階調崩れと混色の階調崩れの両方を同時に抑制できない場合に、ユーザーに判断させることで、望ましい階調補正パラメータが得られる。
【実施例２】
【００６９】
図１７は、本発明をソフトウエアで実施する場合の画像処理装置のハードウエア構成例を示す。コンピュータ１は、プログラム読取装置１ａ、全体を制御するＣＰＵ１ｂ、ＣＰＵ１ｂのワークエリア等として使用されるＲＡＭ１ｃ、ＣＰＵ１ｂの制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１ｄ、ハードディスク１ｅ、ネットワーク上の機器と通信を行うＮＩＣ１ｆ、マウス１ｇ、キーボード１ｈ、画像データを表示し、ユーザーが画面に直接触れることで情報の入力が可能なディスプレイ２、カラープリンタ等の画像形成装置３、測色装置４を備えている。本画像処理装置は、例えばワークステーションやパーソナルコン
ピュータ等で実現することができる。
【００７０】
このような構成の場合、図１に示す画像処理部、階調補正テーブル作成部の機能はＣＰＵ１ｂに持たせることができ、階調補正テーブル、画像データ、チャートのデータなどを記憶する際には、ＲＡＭ１ｃ、ＲＯＭ１ｄ、ＤＩＳＫ１ｅなどの記憶装置を利用することができる。なお、ＣＰＵ１ｂで行われる処理機能は、例えばソフトウエアパッケージ、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスク等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため図１７に示す例では、情報記録媒体がセットされると、これを駆動する媒体駆動装置（図示せず）が設けられている。
【００７１】
以上により、本発明における画像処理方法は、ディスプレイ等を備えた汎用の計算機システムにＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、この汎用計算機システムの中央演算装置に画像処理を実行させる装置構成においても実施することが可能である。この場合、本発明の画像処理を実行するためのプログラム、すなわちハードウエアシステムで用いられるプログラムは、記録媒体に記録された状態で提供される。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限定されず、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、光磁気ディスクを用いても良い。記録媒体に記録されたプログラムは、ハードウエアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク１ｅにインストールされることにより、このプログラムを実行して、画像処理機能を実現することができる。また、本発明の画像処理方法等を実現するためのプログラムは、記録媒体の形で提供されるのみならず、例えば、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。
【符号の説明】
【００７２】
１０１  ホストコンピュータ
１０２  画像処理部
１０３  画像形成装置
１０４  測色装置
１０５  階調補正テーブル作成部
１０６  コントローラ
２０１  ラスタライズ処理部
２０２  カラーレンダリング処理部
２０３  色分解処理部
２０４  階調補正処理部
２０５  ハーフトーン処理部
２０６  階調補正テーブル
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２０１０−２６３３４５号公報
【図１】
0005903926.tif 000004
【図２】
0005903926.tif 000005
【図３】
0005903926.tif 000006
【図４】
0005903926.tif 000007
【図５】
0005903926.tif 000008
【図６】
0005903926.tif 000009
【図７】
0005903926.tif 000010
【図８】
0005903926.tif 000011
【図９】
0005903926.tif 000012
【図１０】
0005903926.tif 000013
【図１１】
0005903926.tif 000014
【図１２】
0005903926.tif 000015
【図１３】
0005903926.tif 000016
【図１４】
0005903926.tif 000017
【図１５】
0005903926.tif 000018
【図１６】
0005903926.tif 000019
【図１７】
0005903926.tif 000020