(57)【要約】【課題】  記録媒体のＭＴＦを、記録媒体と色材との相互作用を含めて、簡便な装置で測定できるＭＴＦ測定方法及びその装置を得る。【解決手段】  デジタルプリンタを用いてＭＴＦの測定対象である記録媒体にテストパターンを描画して出力する画像出力ステップと、出力画像を、画像入力手段によって読込む画像入力ステップと、読込んだ入力画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第１のフーリエ変換ステップと、入力画像データから前記出力画像のテストパターンを解析し、該テストパターンの再生画像を得るパターン画像再生ステップと、テストパターンの再生画像を２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第２のフーリエ変換ステップと、第１のフーリエ変換ステップと該第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトル同士を比較して記録媒体のＭＴＦを求めるＭＴＦ算出ステップとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルプリンタを用いてＭＴＦの測定対象である記録媒体にテストパターンを描画して出力する画像出力ステップと、
該出力画像を、画像入力手段によって読込む画像入力ステップと、
読込んだ入力画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第１のフーリエ変換ステップと、
前記入力画像データから前記出力画像のテストパターンを解析し、該テストパターンの再生画像を得るパターン画像再生ステップと、
前記テストパターンの再生画像を２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第２のフーリエ変換ステップと、
前記第１のフーリエ変換ステップと該第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトル同士を比較して前記記録媒体のＭＴＦを求めるＭＴＦ算出ステップとを有することを特徴とするＭＴＦ測定方法。
【請求項２】
前記パターン画像再生ステップが、前記テストパターンの特徴量を測定して、該測定した特徴量に基づいてテストパターンを描画するステップである請求項１記載のＭＴＦ測定方法。
【請求項３】
前記パターン画像再生ステップが、前記入力画像データの濃度を二値化処理して得られる二値化画像を前記テストパターンの再生画像とするステップである請求項１記載ＭＴＦ測定方法。
【請求項４】
前記テストパターン画像が、複数の離散パターンの集合体からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のＭＴＦ測定方法。
【請求項５】
ＭＴＦの測定対象である記録媒体に出力画像として描画されたテストパターンを読込む画像入力部と、
該画像入力部に接続され読込んだ前記出力画像を入力画像データとして記憶する画像記憶部と、
該画像記憶部に接続された前記入力画像データから前記出力画像のテストパターンを解析し、該テストパターンの再生画像を得る画像処理部と、
前記画像記憶部及び該画像処理部に接続され読込んだ入力画像データ及び前記テストパターンの再生画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得るスペクトル解析部と、
前記入力画像データのパワースペクトル及び前記再生画像データのパワースペクトルを比較して前記記録媒体のＭＴＦを求めるＭＴＦ算出部とを具備したことを特徴とするＭＴＦ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の記録性能を表すＭＴＦを測定するＭＴＦ測定方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置（デジタルプリンタ等）によって描画される出力画像は、種々のファクタによって画質の良否が左右されるが、当然のことながら常に安定的な画質の得られることが望ましい。出力画像の再現性を考えた場合、例えば図１０（ａ）に示すテストパターン画像が忠実に再現されれば、記録パターン濃度が図１０（ｂ）に示す矩形状となる。一方、再現性の低い場合には、比較的明瞭に再現される低周波の振幅に対し、高周波が隣接波形同士で重なりあって図１０（ｃ）に示す振幅の小さくなるパターンとなり、その結果、記録パターンの濃淡が出難くなる。
【０００３】
この出力画像の画質変動に大きな影響を及ぼすファクタの一つに、記録媒体の記録解像度（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）がある。この記録媒体のＭＴＦは、記録媒体固有の表面平滑性、内部光散乱特性、色剤等の浸透性・付着性等によって異なる。従って、デジタルプリンタにおいて適切な出力画像を安定的に得るためには、使用する記録媒体のＭＴＦを把握しておくことが重要となる。
【０００４】
このようなＭＴＦ把握方法には、例えば下記特許文献１に開示されるＭＴＦを測定する方法がある。このＭＴＦを測定する装置は、測定する基材（記録媒体）の面に対して垂直に設置された反射光量測定装置と、斜め方向からサイン波像又は矩形波像が投影される様に設置された投影装置とを備え、サイン波像又は矩形波像を基材に投影し、基材に投影された像の反射光量分布を測定し、測定した反射光量分布からモジュレーション又はコントラストを求めることで、基材のＭＴＦを直接測定可能としていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２７４５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来のＭＴＦを測定する方法は、サイン波像又は矩形波像を基材に投影し、基材に投影された像の反射光量分布を測定するため、反射光量測定装置や投影装置等の大掛かりな装置が必要となる欠点があった。また、色材を用いない状態で、記録媒体のみのＭＴＦを測定していたため、記録媒体と色材との相互作用（インク浸透性等）が考慮されておらず、折角求めたＭＴＦも実用性の低い欠点があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、記録媒体のＭＴＦを、記録媒体と色材との相互作用を含めて、簡便な装置で測定できるＭＴＦ測定方法及びその装置を提供し、もって、任意の記録媒体における記録画像の再現性の把握を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は下記構成により達成される。
（１）デジタルプリンタを用いてＭＴＦの測定対象である記録媒体にテストパターンを描画して出力する画像出力ステップと、該出力画像を、画像入力手段によって読込む画像入力ステップと、読込んだ入力画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第１のフーリエ変換ステップと、前記入力画像データから前記出力画像のテストパターンを解析し、該テストパターンの再生画像を得るパターン画像再生ステップと、前記テストパターンの再生画像を２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る第２のフーリエ変換ステップと、前記第１のフーリエ変換ステップと該第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトル同士を比較して前記記録媒体のＭＴＦを求めるＭＴＦ算出ステップとを有することを特徴とするＭＴＦ測定方法。
【０００８】
このＭＴＦ測定方法では、テストパターン画像が、デジタルプリンタによってＭＴＦ測定対象である記録媒体に描画され、その出力画像が画像入力手段によって読込まれる。読込まれた入力画像データからは、フーリエ変換がなされることで、パワースペクトルが得られる。一方、これと併行して入力画像データにおけるテストパターン画像の解析結果から再生画像が得られる。この再生画像データがフーリエ変換されて、パワースペクトルが得られる。再生画像データからフーリエ変換によって得られたパワースペクトルは、記録媒体のＭＴＦによる劣化を含まないものとなる。そして、第１のフーリエ変換ステップと第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトル同士が比較されることで、記録媒体のＭＴＦが求められる。つまり、ＭＴＦによる劣化を含むパワースペクトルが、ＭＴＦによる劣化を含まないパワースペクトルで除算されることで、記録媒体のＭＴＦ特性が得られることになる。
【０００９】
（２）前記パターン画像再生ステップが、前記テストパターンの特徴量を測定して、該測定した特徴量に基づいてテストパターンを描画するステップである（１）記載のＭＴＦ測定方法。
【００１０】
このＭＴＦ測定方法では、測定した特徴量を用いてテストパターンを描画することで、入力画像データに現れているテストパターンを記録処理を経ることなく再現でき、記録処理による画質変化の影響の無い画像を得ることができる。
【００１１】
（３）前記パターン画像再生ステップが、前記入力画像データの濃度を二値化処理して得られる二値化画像を前記テストパターンの再生画像とするステップである（１）記載のＭＴＦ測定方法。
【００１２】
このＭＴＦ測定方法では、入力画像データを単純に二値化することで、テストパターンの再生画像を得ることができ、迅速なＭＴＦ測定が可能となる。
【００１３】
（４）前記  前記テストパターン画像が、複数の離散パターンの集合体からなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載のＭＴＦ測定方法。
【００１４】
このＭＴＦ測定方法では、テストパターン画像として、複数の離散パターンの集合体からなる画像を用いることで、広い周波数成分に対する特性を一度に求めることができる。
【００１５】
（５）ＭＴＦの測定対象である記録媒体に出力画像として描画されたテストパターンを読込む画像入力部と、該画像入力部に接続され読込んだ前記出力画像を入力画像データとして記憶する画像記憶部と、該画像記憶部に接続された前記入力画像データから前記出力画像のテストパターンを解析し、該テストパターンの再生画像を得る画像処理部と、前記画像記憶部及び該画像処理部に接続され読込んだ入力画像データ及び前記テストパターンの再生画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得るスペクトル解析部と、前記入力画像データのパワースペクトル及び前記再生画像データのパワースペクトルを比較して前記記録媒体のＭＴＦを求めるＭＴＦ算出部とを具備したことを特徴とするＭＴＦ測定装置。
【００１６】
このＭＴＦ測定装置では、デジタルプリンタによってテストパターン画像が、ＭＴＦ測定対象である記録媒体に描画される。その出力画像が画像入力手段によって読込まれる。読込まれた入力画像データは、スペクトル解析部によってフーリエ変換がなされ、パワースペクトルが得られる。一方、これと併行して、画像記憶部に記憶された入力画像データは、画像処理部によってテストパターン画像が解析され再生画像が得られる。この再生画像データもまた、スペクトル解析部によってフーリエ変換されて、パワースペクトルが得られる。そして、第１のフーリエ変換ステップと第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトル同士がＭＴＦ算出部によって比較され、記録媒体のＭＴＦが求められる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るＭＴＦ測定方法及びその装置によれば、テストパターン画像を画像入力手段によって入力するのみで、反射光量測定装置や投影装置等の大掛かりな装置を必要とせずに、簡便にＭＴＦを測定することができる。また、その際、デジタルプリンタでテストパターン画像を作成するので、従来の記録媒体だけのＭＴＦを測定する測定方法に比べ、記録媒体と色材の相互作用まで含んだＭＴＦを測定することができ、より適切な再現性が把握可能となる実用的なＭＴＦを得ることができる。この結果、記録媒体のＭＴＦを、記録媒体と色材との相互作用を含めて、簡便な装置にて測定でき、任意の記録媒体に対する実用的な再現性を把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るＭＴＦ測定方法及びその装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るＭＴＦ測定装置のブロック図である。
本実施の形態によるＭＴＦ測定装置１００は、画像入力部１１と、画像記憶部（画像メモリ１３ａ、１３ｂ）１３と、画像処理部１５と、スペクトル解析部１７と、ＭＴＦ算出部１９とに大別して構成される。ＭＴＦ測定装置１００は、デジタルプリンタに使用する記録媒体のＭＴＦを測定する。これにより、その記録媒体が、どれだけ忠実な再現性を持っているかということを把握可能にするものである。
【００１９】
画像入力部１１は、記録媒体の２次元画像を得る装置を指し、平面内の位置に対する明暗・色差の変化を電気信号で捕えるものであれば、何を用いてもよい。市販されているものとしてスキャナ、ＣＣＤカメラなどがある。画像入力部１１は、ＭＴＦの測定対象である記録媒体に出力されたテストパターン画像としての出力画像を読込む。
【００２０】
画像メモリ１３ａ、１３ｂは、画像入力部１１に電気的に接続され、読込んだ同一の出力画像を入力画像データとして記憶する。なお、画像メモリ１３ａ、１３ｂは、一つの画像記憶部１３からなるものであってもよい。画像処理部１５は、画像メモリ１３ａに接続され、入力画像データにおけるテストパターン画像を解析して、このテストパターンの再生画像を得る処理を行う。
【００２１】
スペクトル解析部１７は、画像処理部１５及び画像メモリ１３ｂに電気的に接続され、読込んだ入力画像データ及び再生画像データを２次元フーリエ変換してパワースペクトルを得る処理を行う。ＭＴＦ算出部１９は、スペクトル解析部１７に電気的に接続され、入力画像データのパワースペクトル及び再生画像データのパワースペクトルを比較して、記録媒体のＭＴＦを求める演算処理を行う。
【００２２】
次に、このような構成を有するＭＴＦ測定装置１００を用いてのＭＴＦ測定方法の手順を説明する。
図２は本発明に係るＭＴＦ測定方法の手順を表すブロック図、図３は元データのテストパターン画像の一例を表す模式図、図４は出力画像のフーリエスペクトルを表したグラフである。
ＭＴＦ測定方法では、先ず、画像出力ステップによって、デジタルプリンタを用いてＭＴＦの測定対象である記録媒体２１にテストパターン画像２３が描画されて出力される。テストパターン画像２３は、後述する理由から例えば図３に示す複数の離散パターンの集合体からなり、ここでは円形ドット２４を用いている。なお、テストパターン画像に描画される画像は、円形ドット２４に限られるものではなく、入力したテストパターン画像に対してのズレ量（変形）、輪郭の違い等が識別できればいかなるパターンであってもよい。
【００２３】
この出力画像は、図２に示した画像入力ステップ１１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と略記する。）にて、スキャナ等の画像入力部１１によって読込まれる。画像入力部１１によって読込まれた入力画像データは、画像メモリ１３ａ、１３ｂにそれぞれ記憶される。
【００２４】
次いで、画像メモリ１３ｂに記憶された入力画像データは、スペクトル解析部１７へ送出されて、第１のフーリエ変換ステップ１３にて、２次元フーリエ変換される。フーリエ変換の結果は周波数毎の強度分布（パワースペクトル）として表される。なお、フーリエ変換には様々な手法があるが、ここでは計算の簡略化のためＦＦＴ(Fast Fourier Transform)を用いて行う。上記のフーリエ変化処理によって入力画像データからは、図４に示すパワースペクトルＡが得られる。パワースペクトルでは、ドット間のピッチ（即ち、ドットの配列周期）成分がピーク値Ａｐとなって現れる。なお、図示のパワースペクトルＡは、テストパターン画像における円形ドット２４同士のピッチＬが約１０６μｍ（２４０線／inch）であるときのものである。
【００２５】
図５はテストパターン画像の出力画像を表す模式図、図６は図５に示した出力画像の面積・位置のばらつきを表した拡大図、図７は画像処理部によって出力される再生画像の説明図、図８は再生画像のフーリエスペクトルを表したグラフである。
一方、画像メモリ１３ａに記憶された入力画像データは、ばらつき測定ステップＳ１３にて、入力画像データにおけるテストパターン画像の面積・位置のばらつきが測定される。デジタルプリンタで描画されたテストパターン画像は、図５に示すように、実際にはドットの大小や、ドットの位置ずれが生じている。そのテストパターン画像が画像入力部１１にて読取られる。
【００２６】
ばらつき測定ステップＳ１３では、図６に示すように、記録媒体に記録された円形ドット２５の画像データを用いて、ドット形状、平均ドットサイズＰ（i，j）、ドットのばらつき、ドットの重心位置のばらつきｄ（i，j）が測定され、ばらつきデータが得られる。画像処理部１５は、ＣＧ画像作成ステップＳ１４にて、入力画像データに、測定したばらつきデータを加味して再生画像としてのＣＧ画像を得る演算を行う。即ち、ドットのばらつきを測定し、そのばらつきデータに基づき、ドットのばらついた状態で再生画像としてのドット画像をコンピュータで再現する。これをコンピュータグラフィックス画像（ＣＧ画像）と呼ぶ。
【００２７】
つまり、このＣＧ画像は、図７に示すように、デジタルプリンタへ入力されるテストパターン画像の格子点画像の格子間隔に、ドット形状、ドットサイズＰ（i，j）、ドットの重心位置のばらつきｄ（i，j）等のパラメータが加味されて作成されるものである。具体的には格子点画像にドット形状をコンボリューションすることでドット画像を作成し、その際にサイズのばらつき、位置のばらつき情報を導入した画像を得る。
【００２８】
ここで、本実施の形態では、描画対象が円形ドット２４となることで、ＣＧ画像の作成が、中心位置と半径のデータで済むため容易となり、入力画像データに対するＣＧ画像データが、より簡単にかつ適切に作成可能となる。実際には、読込まれた入力画像データは、例えば色材と記録媒体との相互作用によって歪んだ円形ドット２５となる。ＣＧ画像は、この歪な円形ドットから重心が求められ、その重心を中心に規定の半径で真円の円形ドットが作成される。従って、複雑な形状のテストパターン画像に比べ、面積・位置のばらつきが容易に測定可能となり、且つ比較対象となるＣＧ画像も作成容易となる。
【００２９】
次いで、ＣＧ画像データは、スペクトル解析部１７へ送出され、第２のフーリエ変換ステップＳ１５にて、２次元フーリエ変換され、図８に示すパワースペクトルＢが得られる。ここで得られたパワースペクトルＢは、記録媒体のＭＴＦによる劣化の無いフーリエスペクトルとなる。
【００３０】
図９は図４に示したフーリエスペクトルを図８に示したフーリエスペクトルで除算して得たＭＴＦの補正カーブを表すグラフである。
次いで、第１のフーリエ変換ステップＳ１２で得られたパワースペクトルＡと、第２のフーリエ変換ステップＳ１５で得られたパワースペクトルＢは、ＭＴＦ算出部１９へ送出され、双方のパワースペクトルを比較するパワースペクトル比較処理Ｓ１６がなされる。その後、ＭＴＦ算出ステップＳ１７にて記録媒体のＭＴＦが得られる。
【００３１】
パワースペクトルＡ，Ｂは似ているが、パワースペクトルＡはパワースペクトルＢに比べ全体的に若干減衰したプロファイルとなる。これは記録媒体の高周波成分が再現できていないことに起因する。また、パワースペクトルＡは低周波成分が強くなる傾向があるが、これはノイズ成分が重畳されていることによる。従って、パワースペクトルＡに対し、ＣＧ画像から得たパワースペクトルＢとの比をとることで、記録媒体自体のＭＴＦ特性を算出できることとなる。具体的には、パワースペクトルＡを、パワースペクトルＢで除算することによって、図９に示す空間周波数毎のＭＴＦが得られる。
このようにして得られたＭＴＦは、その記録媒体固有のＭＴＦ補正カーブＣとして記録媒体の特性評価に利用することができる。
【００３２】
従って、上記のＭＴＦ測定装置１００によれば、テストパターン画像２３が、デジタルプリンタによってＭＴＦ測定対象である記録媒体２１に描画され、その出力画像が画像入力部１１によって読込まれる。読込まれた入力画像データからは、フーリエ変換がなされることで、パワースペクトルＡが得られる。一方、これと併行して入力画像データにおけるテストパターン画像の面積・位置のばらつきが測定され、先の入力画像データに、そのばらつきデータが加味されてＣＧ画像が得られる。このＣＧ画像は、例えば真円ドットで形成され、読込まれた入力画像データのままで形成された歪を有する円形ドットとは異なる。
【００３３】
このＣＧ画像データがフーリエ変換されて、パワースペクトルＢが得られる。ＣＧ画像データからフーリエ変換によって得られたパワースペクトルＢは、記録媒体２１のＭＴＦによる劣化を含まないものとなる。そして、第１のフーリエ変換ステップと第２のフーリエ変換ステップとによって得られたパワースペクトルＡ，Ｂ同士が比較されることで、記録処理の影響を含まない記録媒体自身のＭＴＦ特性が求められる。つまり、ＭＴＦによる劣化を含むパワースペクトルＡが、ＭＴＦによる劣化を含まないパワースペクトルＢで除算されることで、記録媒体単独のＭＴＦ特性が得られることになる。
【００３４】
上記のＭＴＦ測定方法及びその装置によれば、テストパターン画像を画像入力部１１によって入力するのみで、反射光量測定装置や投影装置等の大掛かりな装置を必要とせずに、簡便に記録媒体のＭＴＦ特性を測定することができる。また、その際、デジタルプリンタでテストパターン画像を作成するので、従来の記録媒体だけのＭＴＦを測定する測定方法に比べ、記録媒体２１とインク等の色材の相互作用まで含んだＭＴＦを測定することができ、より適切な再現性が把握可能となる実用的なＭＴＦを得ることができる。その結果、記録媒体２１のＭＴＦを、記録媒体２１と色材との相互作用を含めて、簡便な装置にて測定でき、任意の記録媒体２１に対する実用的な再現性を把握することができる。
【００３５】
なお、上記の実施の形態では、円形ドット２５のサイズ、位置のばらつき測定に際し、中心位置と、半径とを計算して求めていたが、入力画像データを画像処理部１５にて、適宜な濃度値で２値化処理を施してもよい。即ち、ばらつき測定ステップに代え、入力画像データを２値化する２値化ステップを実施し、入力画像データに含まれるテストパターンの再生画像を得ることとする。この２値化処理を用いた場合には、ドットの位置・面積を測定する画像解析処理が不要となり、計算量が軽減されて、迅速なＭＴＦ測定が可能となる。
【００３６】
さらに、上記のように測定した記録媒体のＭＴＦを記録装置側にフィードバックすることもできる。即ち、測定したＭＴＦを用いて解像度の選択を行う。具体的には、その解像度を表す「線数」の値を選択する。例えば、ＭＴＦの解像度が高い線数のＡＭスクリーンを採用し、解像度が低ければ低い線数のＭＴＦを採用する。また、インクジェット記録方式の場合では、インク液滴と、打滴間隔（解像度）の選択を行う。このようにして、所望の解像度での記録が可能となり、最適な条件下での記録を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るＭＴＦ測定装置のブロック図である。
【図２】本発明に係るＭＴＦ測定方法の手順を表すブロック図である。
【図３】元データのテストパターン画像の一例を表す模式図である。
【図４】出力画像のフーリエスペクトルを表したグラフである。
【図５】テストパターン画像の出力画像を表す模式図である。
【図６】図４に示した出力画像の面積・位置のばらつきを表した拡大図である。
【図７】画像処理部によって出力されるＣＧ画像の説明図である。
【図８】ＣＧ画像のフーリエスペクトルを表したグラフである。
【図９】図４に示したフーリエスペクトルを図８に示したフーリエスペクトルで除算して得たＭＴＦの補正カーブを表すグラフである。
【図１０】（ａ）に示すテストパターン画像が異なる再現性で出力された結果を（ｂ）、（ｃ）で表した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１…画像入力部（画像入力手段）
１３ａ、１３ｂ…画像メモリ（画像記憶部）
１５…画像処理部
１７…スペクトル解析部
１９…ＭＴＦ算出部
２１…記録媒体
２３…テストパターン画像
２５…円形ドット
１００…ＭＴＦ測定装置
Ａ，Ｂ…パワースペクトル
【図１】
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【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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