(57)【要約】【課題】  経時変化による色の変化特性の情報を用いてキャリブレーションを行うことにより、出力直後に色が変動するプリンタであっても、正確なキャリブレーションを行うことができる画像処理装置、そのプログラム及びその記録媒体を提供する。【解決手段】  キャリブレーション機能を有する画像処理装置において、キャリブレーションチャートの測定に用いる濃度計の安定濃度範囲を取得する安定濃度範囲取得手段を有し、安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲に応じてキャリブレーションデータの生成方法を最適化するキャリブレーションデータ生成手段を有し、キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲内と範囲外で、異なる演算手法を用いることを特徴とする。【選択図】        図３
2006159504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリブレーション機能を有する画像処理装置において、
キャリブレーションチャートの測定に用いる濃度計の安定濃度範囲を取得する安定濃度範囲取得手段を有し、
安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲に応じてキャリブレーションデータの生成方法を最適化するキャリブレーションデータ生成手段を有し、
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲内と範囲外で、異なる演算手法を用いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲内では、平滑化処理を行わず、範囲外では平滑化処理を施すことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲内と範囲外で平滑化の強度を変えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲内では、特異点除去処理を行わず、範囲外では特異点除去処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲外では、補正を行わないあるいは補正を行わないのと同様な補正データを生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
キャリブレーションデータ生成手段は、該安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲内と範囲外で特異点除去の強度を変えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
キャリブレーションデータ生成手段は、該安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲内と範囲外の境界領域ではキャリブレーションデータが滑らかに接続される処理を施すことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
測定結果取得手段は、安定濃度範囲外では、同一のキャリブレーションチャートに対して複数回の測定を行い、該キャリブレーションデータ生成手段は、上記複数回の測定結果を平均化する処理を有することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
測定結果取得手段は、あらかじめキャリブレーションチャートとして出力された安定濃度範囲外で同一濃度を有する複数パッチの測定を行い、該キャリブレーションデータ生成手段は、上記複数個の測定結果を平均化する処理を有することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
画像処理装置を制御して請求項１から請求項９のいずれかに記載された画像処理を実行することを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置、そのプログラム及びその記録媒体に関し、特にプリンタなどのキャリブレーション機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのプリントシステムはキャリブレーション機能を有している。キャリブレーションは個体差や環境変化、長期的な経時変化などの様々な要因によって生じる出力色の変動を吸収し、出力結果の均一性、安定性を確保するための手法である。
【０００３】
通常、キャリブレーション用のパッチで構成されるチャートを出力し、これを分光測色計や濃度計、スキャナなどを用いて測色することにより、本来出力すべき目標となる色や濃度との差分を算出し、出力データに対してこの差分を吸収するための変換を施すことによりキャリブレーションを行うものが多い。
【０００４】
たとえば特許文献１では、パッチの濃度を測定する測定器の種類に関わらず常に適切なキャリブレーションを行うことが可能なキャリブレーション手法が開示されている。
【０００５】
一方、メディアやインク、トナー、出力装置などの改良に伴い、画像の濃度範囲や色再現範囲は広がっている。
【特許文献１】特開２００１−２３２９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
キャリブレーションを行う際、キャリブレーションチャートのパッチ濃度を測定してプリンタの出力特性を取得する場合が多い。ここで濃度を測定する計測器には、安定した測定結果が得られる濃度範囲がある。
【０００７】
プリンタの色再現範囲の拡大に伴い、出力濃度が濃度計の安定的な測定可能範囲（以下安定濃度範囲と称する）を超えてしまう場合が出てきた。
【０００８】
範囲を超えた濃度域では、その測定結果は以下のような不安定性を有する。
【０００９】
・誤った測定値が出力される
・連続階調に対する測定結果が不連続となる
・繰り返し測定時の変動が大きい
これらの不安定性は、特に高濃度領域において顕著となる。
【００１０】
こうした不安定性により、キャリブレーションを行っても測定器の測定可能範囲外での出力が安定しないという問題が生じる場合がある。
【００１１】
本発明は、上述の問題を解決するためのもので、測定器の安定的測定可能範囲を超えた領域に対しても、より好ましいキャリブレーションを行うことを目的とする。
【００１２】
本発明の目的は、測定器の測定保証範囲を超える高濃度な出力が可能なプリンタや、測定保証範囲の狭い安価な濃度計を用いた場合であっても、安定したキャリブレーションを実現する装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、キャリブレーション機能を有する画像処理装置であって、
キャリブレーションチャートの測定に用いる濃度計の安定濃度範囲を取得する安定濃度範囲取得手段を有し、
安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲に応じてキャリブレーションデータの生成方法を最適化するキャリブレーションデータ生成手段を有し、
キャリブレーションデータ生成手段は、安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲内と範囲外で、異なる演算手法を用いることを特徴とする。
【００１４】
以上の構成によれば、濃度計の安定濃度範囲内のデータに対しては公知のキャリブレーション処理を行い、また安定濃度範囲外のデータに対しては、その不安定性を低減するための処理を加えることができるようになり、プリンタの出力範囲全体に渡ってより安定したキャリブレーションを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本出願に係る第１の発明によれば、経時変化による色の変化特性の情報を用いてキャリブレーションを行うことにより、出力直後に色が変動するプリンタであっても、正確なキャリブレーションを行うことができるようになる。
【００１６】
本出願に係る発明によれば、該安定濃度範囲取得手段から得た安定濃度範囲情報を用い、安定濃度範囲内と範囲外で、異なる演算手法によりキャリブレーションデータを生成することができるため、濃度計の安定濃度範囲内のデータに対しては公知のキャリブレーション処理を行い、また安定濃度範囲外のデータに対しては、その不安定性を低減するための処理を加えることができるようになり、プリンタの出力範囲全体に渡ってより安定したキャリブレーションを実現することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る一実施形態の画像処理装置を詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
はじめに図２を用いて本発明を適用する画像処理方法の手順を、さらにその画像処理方法を適用した画像処理装置の構成について図３を用いて説明する。
【００１９】
まず、図３において画像処理装置を構成するパーソナルコンピュータ本体、およびプリンタ本体の概要から説明する。同図においてパーソナルコンピュータ１００は、不図示のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、バス、各種入出力インターフェイスなどによって構成され、不図示の記憶装置に記録されたプログラムコードをＣＰＵが実行することにより、ユーザが所望するアプリケーション１１０、プリンタをパーソナルコンピュータから制御するためのプリンタドライバ１２０、キャリブレーションデータ生成ソフト１４０などが動作する。また、各種処理において必要となる情報は、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭなどの記憶手段によって保持されるが、本実施例ではハードディスク１３０に記憶される。また、外部からデータを受け取ることが可能な手段としてデータ入力手段１５１を備えている。これは、キーボードやフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ネットワークカード、シリアルポート、パラレルポート、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４など本発明の運用方法に基づきデータを入力することが可能なデバイスであれはどのようなものでもかまわない。
【００２０】
プリンタ２００はプリントエンジンを中心に構成されるプリント装置本体である。プリンタ２００は不図示のインターフェイスによりパーソナルコンピュータ１００と接続され、パーソナルコンピュータからの指示、あるいは本体に備えた不図示の操作部材からの指示に従い動作する。
【００２１】
次に図３の構成を詳細に参照しながら、図２のフローの内容に関して説明する。
【００２２】
図面では、ステップをＳと記す。
【００２３】
図２のステップ１０１において、キャリブレーションデータ生成の必要があるかどうかがチェックされる。キャリブレーションデータ生成の実施を判断する基準としては、
・システムが新規稼動の場合
・プリンタの部品交換直後の場合
・前回のキャリブレーションから所定の枚数以上をプリントした場合
・保持されているキャリブレーションデータが所定の時間より古い場合
・ユーザから指示があった場合
などがあり、プリンタの運用形態やプリントエンジンの特性などに応じて頻度やタイミングの最適化を図らなければならない。ステップ１０１においてキャリブレーションデータ生成の必要があると判断された場合ステップ１０２に移行する。すでに利用可能なキャリブレーションデータが存在する場合、キャリブレーションデータ生成の必要はないと判断され、ステップ１０８に移行する。
【００２４】
ステップ１０２では、本装置が対応する複数の濃度計の中から、キャリブレーションの測定に用いる濃度計３０２の種類（型式）を選択する。濃度計３０２の選択は、パーソナルコンピュータ１００に接続された不図示の表示装置および入力装置により、実施される。対応する濃度計が１種類のみの場合、ステップ１０２は必要ない。
【００２５】
ステップ１０３では目標濃度特性および安定濃度範囲情報を取得する。ここで目標濃度特性とは、あらかじめ設計された所定のパッチデータ２０１をプリンタによって出力した際に、各パッチデータが最終的にどのような濃度特性で出力されるべきかを表す数値情報である。たとえばパッチデータ２０１が図４のような形態のチャートである場合、図中の各行（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）と図中各列（１０，２０，…，１００）の組み合わせに対応する全てのパッチが、どのような濃度で出力されるべきかという情報が目標濃度特性となる。ここで、ＣＭＹＫは画像を表現する各カラーコンポーネント（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を表し、１０から１００の値は、各カラーコンポーネントの出力レベル（プリントエンジンに対する入力レベル）を表す。ＣＭＹＫの部分はたとえばＲＧＢなどであってもかまわないが、キャリブレーションという機能の特性上、インクジェットプリンタであればインクの１次色に近い色すなわちＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）などに対応させる方が、より制御が容易で好ましい結果が得られることが多い。
【００２６】
同じキャリブレーションチャートを測定しても濃度計の種類（型式）によって計測結果の濃度値は異なっていることが多いので、ステップ１０２で選択した濃度計に対応する目標濃度特性を、ハードディスク内に記録された目標特性情報データベースファイル１３１から取得しておく。
【００２７】
図５の「目標特性」と記述した実線は、シアンに対する目標出力濃度特性の例である。横軸は出力レベル（プリントエンジンへの入力レベル）、縦軸はプリントエンジンにより出力されるプリントの濃度である。この例では、出力レベルとそれによって出力されるべき濃度の関係は線形と定義しており、多くの場合こうした特性が望まれることが多い。しかし、プリンタの用途や、画像処理フロー中でのキャリブレーション処理の場所によって異なる特性が望まれる場合には、目標出力色情報は任意の特性を設定しておけばよい。ここで、定義する目標出力色を表す関数をＲ（Ｌ）とする。Ｌは出力レベルの値であり、Ｒ（Ｌ）はＬに対応する濃度値を表す。なお、本実施例においては、出力レベルＬを０から１００の範囲で表しているが、他の範囲（たとえば０〜２５５、０．０〜１．０など）であってもかまわない。
【００２８】
また、安定測定範囲情報データベース１３２よりステップ１０２で選択した濃度計に対応する安定濃度範囲を取得する。図５で「安定濃度範囲」として示した濃度域が、濃度計が安定して動作する領域となる。
【００２９】
ステップ１０４では、パーソナルコンピュータ１００からの指示やプリンタ２００の不図示の操作部材用いてユーザが操作することにより、パッチの出力が行われる。パッチデータ２０１はプリンタ２００内部のＲＯＭなどの記憶媒体で保持されており、データはハーフトーニング処理部２０２に送られプリントエンジンに適した公知のハーフトーニング処理が施される。ハーフトーニング処理されたデータはインクジェットプリントエンジン２０３に送られ、所定のキャリブレーション用紙にプリントされる。
【００３０】
次にステップ１０５では、ステップ１０４で出力された各パッチの濃度を、濃度計３０２を用いて測定する。図５の測定結果Ａおよび測定結果Ｂは、図４のＣ（シアン）の行の各パッチの濃度を測定した場合の例である。理想的な濃度計が存在した場合に、測定される実際の濃度が図中の実線で示した実濃度である。しかし、濃度計３０２の安定濃度範囲が図示した範囲である場合、その安定濃度範囲外となる領域においては、測定結果Ａのように実濃度を大きく上回る不正な濃度値が得られる場合や、測定結果Ｂのように濃度値が上下に変動するような不正な濃度値が得られる場合もある。また、安定濃度範囲外では測定のたびに、測定結果が変動するといった挙動が発生する場合もある。こうした不正な測定結果を元にキャリブレーションデータを作成しても、安定濃度範囲外の領域では適切なキャリブレーションを行うことはできない。出力レベルに対する出力結果の濃度の特性を、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のデータに対しても測定する。
【００３１】
次にステップ１０６では、ステップ１０５で測色したデータを、データ入力手段１５１を介してパーソナルコンピュータ１００に入力する。データ入力手段１５１としてキーボードを用いる場合、ステップ１０５で測定した濃度データをユーザがキーボードによって入力する。また、データ入力手段１５１にフロッピー（登録商標）ディスクやＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭなどを用いる場合、ステップ１０５で取得した、濃度データを一旦いずれかの外部記憶メディアに保存し、データ入力手段１５１を経由してパーソナルコンピュータ１００に入力する。また、データ入力手段１５１としてネットワークカードや、パラレルポート、シリアルポートなどを用い濃度計３０２と直接パーソナルコンピュータ１００を接続することにより、濃度計３０２の測定結果を直接パーソナルコンピュータ１００に転送すると、人為的なミスを低減することができるためより好ましいシステム構成となる。
【００３２】
次にステップ１０７では、キャリブレーションデータ生成ソフト１４０内部のキャリブレーションデータ生成ソフトモジュール１４１が動作し、データ入力手段１５１を経由して入力されたパッチの測色結果を基にキャリブレーションデータを生成する。
【００３３】
ここで、本発明に係るキャリブレーションデータ生成の方法について図１を用いて説明する。
【００３４】
ステップ００１では、安定濃度範囲内の領域に対するキャリブレーションデータを、公知の生成方法により作成する。
【００３５】
次にステップ００２では、安定濃度範囲外の領域に対するキャリブレーションデータを、範囲内とは異なる方法で作成する。
【００３６】
ここで、範囲内と範囲外でのキャリブレーションデータ生成方法の変え方としては以下の方法が有効である。
【００３７】
（１）安定濃度範囲内は平滑化を行わず、範囲外に対しては平滑化を施してキャリブレーションデータを作成する
（２）安定濃度範囲内は通常の平滑化を行い、範囲外に対しては平滑化の強度を増す
（３）安定濃度範囲内は特異点除去処理を行わず、範囲外に対しては特異点判定を行い、周辺のデータに比べて突出した異常な測定点を特異点として除去
（４）安定濃度範囲内は軽度の特異点除去処理を行い、範囲外に対してはより強度をました特異点除去を行う
（５）測定保証範囲外に対してはあらかじめパッチを複数回測定しておき、測定結果を平均化して処理
（６）測定保証範囲外に対しては複数のパッチを出力し、これらの測定結果を平均化して処理
（７）安定濃度範囲内は通常の処理を行い、範囲外に対しては補正を行わない、もしくは行わないのと等価な補正データを生成
上記特性は、濃度計やプリントエンジンの特性によって任意の手法を選ぶことが望ましい。また、上記手法を組み合わせてキャリブレーションデータを生成するのも有効である。
【００３８】
ステップ００３では、安定濃度範囲内と範囲外でそれぞれ生成したキャリブレーションデータを結合し、データ範囲全域に渡るキャリブレーションデータを生成する。図６はキャリブレーションデータの例である。同図において横軸はキャリブレーション前のデータとなる入力座標、縦軸はキャリブレーション後のデータとなる出力座標を表している。
【００３９】
ステップ００１において同図中の「安定濃度範囲内で得られたキャリブレーションデータ」が、ステップ００２において「安定濃度範囲外で得られたキャリブレーションデータ」が求められている。ステップ３では二つのデータの端点ＡとＢを内挿することで結合部のデータを補う。内挿の方法は公知の様々な方法を用いることができるが、同図においては単純に直線で結んだ場合の例を点線で示してある。
【００４０】
図７〜９は安定濃度範囲の境界部のキャリブレーションデータ例を拡大した図である。濃度計の特性やキャリブレーションデータの生成方法によっては、安定濃度範囲内外で得られるキャリブレーションデータの端点が図７のように単調増加にならない場合や、図８のようにデータが不連続になってしまう場合がある。図７のデータを内挿してキャリブレーションを行った場合や、図８のデータを用いてキャリブレーションを行った場合などには階調反転が生じてしまう。また、安定濃度範囲内外で得られるキャリブレーションデータの端点が図９のように連続かつ単調増加になった場合でも、接続点ではトーンジャンプが発生し画質が低下してしまう。
【００４１】
このような場合には、安定濃度範囲の境界部分では、二つのキャリブレーションデータが滑らかに接続されるように、ベジェ曲線やＢスプラインなど公知の補間処理を行い各図の点線のように滑らかに二つの曲線が接続されるようにすると極めて効果的である。
【００４２】
ステップ００４では、生成されたキャリブレーションデータ保持部１３３に記録して、データの生成が完了し、図２のステップ１０８に移る。
【００４３】
ステップ１０８では、通常のプリント処理を受け付ける状態となり、アプリケーション１１０からプリンタドライバ１２０に対して画像データ１１１が送信され、ドライバ内部の色変換処理部１２１で所定の色変換が行われる。ここでの色変換処理は一般的には入力画像の色特性（たとえばモニタ特性）とプリンタの色特性（ハーフトーニング処理やプリントエンジン、インク、用紙に依存して決まる）の間におけるカラーマッチング処理が施され、さらにＣＭＹＫなどプリンタに送信するのに適切な色空間に画像データが変換される。
【００４４】
その後、キャリブレーション処理部１２２に画像データが渡され、プリンタに送信する各色に対してキャリブレーションによる補正が施される。
【００４５】
すなわち、キャリブレーションデータ保持部１３３で保持しているキャリブレーションデータにより、入力値を変換（キャリブレーション）して出力する。
【００４６】
キャリブレーションしたデータは、プリンタ２００に送信された後、ハーフトーニング処理部２０２においてプリントエンジンに入力可能な２値などのデータに変換される。さらにインクジェットプリントエンジン部２０３において用紙に対してインクの吐出が行われ、出力結果３０３を得ることができる。
【００４７】
本例では図３のパッチデータ２０１はプリンタ内部のＲＯＭなどの記憶媒体に保持しているが、パーソナルコンピュータ１００上にパッチデータを保持し、プリンタに送出するようになっていてもかまわない。また、ハーフトーニング処理もパーソナルコンピュータ１００で行いハーフトーニング処理された結果をプリンタに送出する構成をとってもよい。また、キャリブレーション処理部１２２や色変換処理部１２１をプリンタに内蔵する形態をとってもかまわない。さらに、キャリブレーションデータ生成ソフト１４０やハードディスク１３０内の情報をプリンタに内蔵する形態であってもよい。この場合、プリンタに濃度計３０２に内蔵し、自動的にパッチの測色を行える形態にするとユーザの操作を減らしより好ましい構成となる。
【００４８】
本実施例においては、キャリブレーションの対象となるデータはプリンタのインク色となるＣＭＹＫであったが、ＲＧＢなど他の画像形式のカラーコンポーネント値に対するキャリブレーションを行うように構成してもよい。この場合、パッチデータはＲＧＢデータとするなど、キャリブレーション対象となるデータと同じカラーコンポーネントのパッチデータを用いると、余計な色変換の手間が省略できる。
【００４９】
［その他の実施例］
本発明に係る実施例１においては、図３の構成図に含まれる要素によって画像処理装置を構成した。
【００５０】
しかし、本発明は図１および図２の手順自体、およびその手順を記録した記憶媒体にも適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態における処理フローを説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態における処理フローを説明する図である。
【図３】本発明第１および第２の実施例のシステム構成を説明する図である。
【図４】キャリブレーションに用いるパッチ出力データを説明する図である。
【図５】濃度測定結果例を説明する図である。
【図６】キャリブレーションデータ例を説明する図である。
【図７】キャリブレーションデータの補間例を説明する図である。
【図８】キャリブレーションデータの補間例を説明する図である。
【図９】キャリブレーションデータの補間例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  パーソナルコンピュータ
１１０  アプリケーション
１１１  画像データ
１２０  プリンタドライバ
１２１  色変換処理部
１２２  キャリブレーション処理部
１３０  ハードディスク
１３１  目標濃度特性情報ＤＢ
１３２  安定濃度範囲情報ＤＢ
１３３  キャリブレーションデータ
１４０  キャリブレーションデータ生成ソフト
１４１  キャリブレーションデータ生成モジュール
１５１  データ入力手段
２００  プリンタ
２０１  パッチデータ
２０２  ハーフトーニング処理部
２０３  プリントエンジン
３０１  パッチ出力結果
３０２  濃度計
３０３  出力結果
【図１】
2006159504.tif 000003
【図２】
2006159504.tif 000004
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006159504.tif 000009
【図９】
2006159504.tif 000010
【図４】
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