(57)【要約】【課題】カラー画像プリンタに組み込まれている標準的な測色計を用いながらも正確にかつ迅速に階調補正保守作業が実施できる階調補正技術を提供する。【解決手段】画像データを補正する階調補正部４２と、カラーチャートＰｃをプリントするプリントエンジン１２と、プリントされたカラーチャートの各カラーパッチの濃度値を測定する測色計１９と、この測色計から得られた測定濃度値以外の濃度値をこの測定濃度値からシミュレートして疑似濃度値として算出する濃度値シミュレート部４５と、測定濃度値と疑似濃度値が所定の目標濃度値になるように階調補正部を調整する階調補正調整部４４が備えられているカラー画像プリンタ。【選択図】　図５
2004064534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートのための画像データに基づいてプリントエンジンを駆動してカラーチャートをプリントするステップと、プリントされたカラーチャートのカラーパッチの濃度値を測色計を用いて測定するステップと、前記測定濃度値が所定の目標濃度値になるように前記画像データに対する階調補正関係を求めるステップと、前記階調補正関係を用いて前記画像データを補正するステップとからなるカラー画像プリンタのための階調補正方法において、
前記測定濃度値以外の濃度値を前記測定濃度値からシミュレートして疑似濃度値として算出するとともに、この疑似濃度値と前記測定濃度値とが目標濃度値になるように前記階調補正関係が求められることを特徴とするカラー画像プリンタのための階調補正方法。
【請求項２】
前記疑似濃度値として算出される濃度値は前記測色計の有効測定濃度範囲外の濃度値であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像プリンタのための階調補正方法。
【請求項３】
前記疑似濃度値は、前記プリントエンジンの出力階調値と前記測定濃度値の関係を示すセンシトメトリー曲線を多項近似式で回帰することにより得られた多項式に基づいて算出されることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像プリンタのための階調補正方法。
【請求項４】
前記プリントエンジンの出力階調と前記測定濃度値の関係を前記測定濃度と前記センシトメトリー曲線の傾きの関係に置き換えて多項近似式に回帰して、前記疑似濃度値領域を含むセンシトメトリー曲線を求めることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像プリンタのための階調補正方法。
【請求項５】
前記多項近似式は２次式であることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像プリンタのための階調補正方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の階調補正方法を実施するカラー画像プリンタにおいて、
異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートのための画像データを格納する格納部と、前記画像データを補正する階調補正部と、前記画像データに基づいてカラーチャートをプリントするプリントエンジンと、プリントされたカラーチャートの各カラーパッチの濃度値を測定する測色計と、前記測色計から得られた測定濃度値以外の濃度値をこの測定濃度値からシミュレートして疑似濃度値として算出する濃度値シミュレート部と、前記測定濃度値と前記疑似濃度値が所定の目標濃度値になるように前記階調補正部を調整する階調補正調整部が備えられているカラー画像プリンタ。
【請求項７】
前記プリントエンジンは画像データに基づいた露光量で印画紙を露光する露光エンジンであることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像プリンタ。
【請求項８】
前記測色計の有効測定濃度範囲は約２．２Ｄ以下であり、前記疑似濃度値は２を越えて２．５Ｄの範囲であることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像プリンタ。
【請求項９】
使用される印画紙種別を認識する印画紙種別認識部が備えられており、前記測色計の有効測定濃度範囲を越えた濃度範囲で表現される印画紙が認識された場合階調補正作業時に前記濃度値シミュレート部が起動されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のカラー画像プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートのための画像データに基づいてプリントエンジンを駆動してカラーチャートをプリントするステップと、プリントされたカラーチャートのカラーパッチの濃度値を測色計を用いて測定するステップと、前記測定濃度値が所定の目標濃度値になるように前記画像データに対する階調補正関係を求めるステップと、前記階調補正関係を用いて前記画像データを補正するステップとからなるカラー画像プリンタのための階調補正方法、及びそのような階調補正方法を採用したカラー画像プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像データ（以後単に画像データを称する）に基づいてプリントエンジンを駆動して、例えば、印画紙などのような被記録媒体にＣ、Ｍ、Ｙの３色の色を所定の階調で作り出すことによりカラー画像を形成するカラー画像プリンタがあるが、所定の画像データから被記録媒体上に所定のカラー画像を形成するためには、予め画像データに対して階調補正を行っておく必要がある。
【０００３】
一般的な階調補正では、そのカラー画像プリンタを用いて異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートを被記録媒体に形成した後、そのカラーパッチの濃度を測定し、その濃度が目標の濃度となるような階調補正関係が算定され、得られた階調補正関係はルックアップテーブル化され、カラー画像プリンタに構築されている階調補正部に登録される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、特開平１１−６９１６１号公報には、階調の異なる複数のグレーパッチのための画像データに基づいてテストチャートを作成し、各パッチを測色計により測定することで測色値を求め、その測色値から変換された濃度値を目標濃度値と比較することで階調補正関係を求める階調補正方法が開示されている。このような階調補正方法は、濃度計で直接濃度値を求めることに比べて、測色計を用いて得られた測色値を変換して濃度値を求めることで一般的に高精度に濃度値を得ることができるが、画像データの濃度値とプリント出力された画像の濃度値を一致させるための階調補正関係を正確に求めるには、測定カラーパッチの数を増やして多くの測定濃度値を得る必要があり、このことは階調補正保守作業の長時間化を導く。
【０００５】
さらに、正確な階調補正関係を求めるためには、高品質の測色計を必要とするが、そのような測色計は非常に高価であり、一般的なカラー画像プリンタに組み込むことはコスト的に不可能である。このため、基準的な階調補正テーブルをカラー画像プリンタに外付け接続された高品質測色計を用いて作成し、その後の階調補正保守作業は、カラー画像プリンタに組み込まれている標準的な測色計で測定した測定値を前述の高品質の測定計の測定値に変換して階調補正関係を求めていく技術が、特開平１１−３３１６２７号公報に開示されている。しかしながら、いずれにしても高品質な測色計の接続を可能にする入力ポートの実装が必要であるだけでなく、高品質測色計と標準測色計の測定値を変換する技術を実装するためにかなりのハードウエア及びソフトウエア上の負担が生じる。
【０００６】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、カラー画像プリンタに組み込まれている標準的な測色計を用いながらも正確にかつ迅速に階調補正保守作業が実施できる階調補正方法、及びそのような階調補正方法を採用したカラー画像プリンタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートのための画像データに基づいてプリントエンジンを駆動してカラーチャートをプリントするステップと、プリントされたカラーチャートのカラーパッチの濃度値を測色計を用いて測定するステップと、前記測定濃度値が所定の目標濃度値になるように前記画像データに対する階調補正関係を求めるステップと、前記階調補正関係を用いて前記画像データを補正するステップとからなる、本発明による階調補正方法では、前記測定濃度値以外の濃度値を前記測定濃度値からシミュレートして疑似濃度値として算出するとともに、この疑似濃度値と前記測定濃度値とが目標濃度値になるように前記階調補正関係が求められる。
【０００８】
この階調補正方法では、プリント出力されたカラーチャートを測色計によって測定することによって得られた測定濃度値（一般的には測色値から変換して得られる）からシュミレートして算出される疑似濃度値を実際に測定によって得られた測定濃度値とともに、階調補正関係を求める際に利用する。これにより、階調補正関係を求める際に利用される測定濃度値の数が増大し、より精度の高い階調補正関係が得られることになる。
【０００９】
特にこのシミレートして算出される疑似濃度値の利用が大きな利点をもたらす実施形態として、疑似濃度値として算出される濃度値が組み込み測色計の有効測定濃度範囲外の濃度値である場合が挙げられる。つまり、一般的なカラー画像プリンタに組み込まれている標準的な測色計の有効測定濃度範囲は２．２Ｄ程度であり、それ以上の濃度値を測定できない。しかしながら、プリントエンジンないしは被記録媒体の性能向上により、被記録媒体に形成される画像濃度値は大きくなっており、例えば、写真プリントで利用されている特殊な印画紙では２．５Ｄ程度の濃度値までの表現が可能となっている。このような高い濃度まで表現できる被記録媒体の表現能力を生かすためには、そのような高い濃度範囲を含む階調補正関係を求めて、画像データを適切に補正する必要がある。２．５Ｄ程度までの濃度値を測定するには非常に高価な高品質な測色計を使用しなければならないが、そのような測色計を一般的なカラー画像プリンタに組み込むことはコスト的に不可能である。この問題は、２．２Ｄまでの濃度値を組み込みの測色計で測定し、２．２Ｄ〜２．５Ｄの濃度値はその測色計から得られた測定値からシミュレートして擬似的に算定する本発明の方法によって解決することができる。
【００１０】
疑似濃度値を測定済み濃度値からシミュレートして算出するシミュレーション方法の具体例として、本発明では、プリントエンジンの出力階調値と前記測定濃度値の関係を示すセンシトメトリー曲線を多項近似式で回帰することにより得られた多項式に基づいて疑似濃度値を算出するやり方が提案される。例えば、デジタル露光エンジンと印画紙に組み合わせにおいて、露光エンジンの出力階調値である露光量と測定濃度の関係を示すセンシトメトリー曲線は多項式で近似されることから、このセンシトメトリー曲線の多項近似式を使用された露光量（これは画像データの濃度値から決定する数値である）と測定濃度値とから求めることができ、この多項近似式から、その他の濃度値、つまり疑似濃度値を算定することができる。そして、これらの測定濃度値と疑似濃度値が階調補正関係を求めるために利用される。
【００１１】
多項近似式を求める際、その近似多項式の次数が大きくなるほど近似式を特定することが困難になるので、本発明の好適な実施形態の１つでは、プリントエンジンの出力階調と前記測定濃度値の関係を前記測定濃度と前記センシトメトリー曲線の傾きの関係に置き換えて多項近似式に回帰して、前記疑似濃度値領域を含むセンシトメトリー曲線を求めている。つまり、近似しようとする多項式を微分することによりその次数を１つ減らした多項式で近似するのである。例えば、露光エンジンの出力階調値である露光量と測定濃度の関係を示すセンシトメトリー曲線は３次多項式でよく表現することができるので、濃度とその傾きで置き換えるならば、近似しようとする多項式は２次式となり、簡単かつ正確な近似式が得られることになった。
【００１２】
上述したような本発明による階調補正方法を実施するカラー画像プリンタとして、本発明では、異なる複数のカラーパッチからなるカラーチャートのための画像データを格納する格納部と、前記画像データを補正する階調補正部と、前記画像データに基づいてカラーチャートをプリントするプリントエンジンと、プリントされたカラーチャートの各カラーパッチの濃度値を測定する測色計と、前記測色計から得られた測定濃度値以外の濃度値をこの測定濃度値からシミュレートして疑似濃度値として算出する濃度値シミュレート部と、前記測定濃度値と前記疑似濃度値が所定の目標濃度値になるように前記階調補正部を調整する階調補正調整部が備えられたものが提案される。
【００１３】
前述したように本発明による階調補正方法は、プリントエンジンの出力階調値と前記測定濃度値の関係を示すセンシトメトリー曲線に対して特によい結果をもたらすので、プリントエンジンが画像データに基づいた露光量で印画紙を露光する露光エンジンであるカラー画像プリンタが特に好適な実施形態である。さらには、一般的にリーズナブルな価格で入手できる測色計の性能と最新の印画紙の表現能力を考慮するならば、このカラー画像プリントに組み込まれる測色計の有効測定濃度範囲は約２．２Ｄ以下であり、前記疑似濃度値は２．２Ｄを越えて２．５Ｄの範囲であることが特に好適な形態として推奨される。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による階調補正方法を採用したカラー画像プリンタとしての写真プリント装置の外観図であり、この写真プリント装置は、銀塩印画紙Ｐ（以下、印画紙Ｐと称する）に対して露光処理と現像処理とを行う写真プリンタとしてのプリントステーション１Ｂと、このプリントステーション１Ｂで使用されるプリントデータの生成・転送などを行う操作ステーション１Ａとから構成されている。この写真プリント装置はデジタルミニラボとも称せられるものであり、図２からよく理解できるように、プリントステーション１Ｂは２つの印画紙マガジン１１に納めたロール状の印画紙Ｐを該ステーション１Ｂの内部に搬送してプリントサイズに切断すると共に、このように切断された印画紙Ｐに対し、プリントエンジンとしての露光エンジン１２で露光を行い、この露光後の印画紙Ｐを複数の現像処理槽を有した現像処理部１３に送って現像する。乾燥の後に装置上部の横送りコンベア１４からソータ１５に送られた印画紙Ｐ、つまり写真プリントＰは、このソータ１５の複数のトレイ１５ａに対してオーダ単位で仕分けられた状態で集積される。印画紙マガジン１１が装着される装着部には印画紙マガジン１１に付与されている印画紙ＩＤコードを読み取るＩＤコードリーダ１１ａが設けられている。この印画紙ＩＤコードは印画紙Ｐの種別を一義的に特定するものであり、この印画紙ＩＤコードを認識することにより、印画紙マガジン１１に収納されている印画紙Ｐの種別、つまりプリントに使用される印画紙Ｐの種別が認識されることになる。
【００１５】
露光エンジン１２は、操作ステーション１Ａから送られてくるプリントデータに基づいて印画紙Ｐを送りながらＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の光線の照射を印画紙Ｐに対して行うものであり、露光時には印画紙Ｐを副走査方向に搬送しながら、この搬送速度と同期して主走査方向に沿ったライン状に露光を行うよう構成されている。尚、露光ヘッドとしては、露光仕様に応じて、レーザビーム方式、蛍光ビーム方式、液晶シャッター方式、ＤＭＤ方式などの採用が可能であるが、ここではレーザビーム方式が採用されている。又、前記現像処理部１３は露光後の印画紙Ｐを複数の現像処理槽に対して連続的に送るよう多数の圧着ローラ（図示せず）を有した搬送系を備えている。
【００１６】
前記操作ステーション１Ａは、操作テーブル１６を設けたデスク状コンソールの上部位置に写真フィルムＦから撮影画像データを取得するフィルムスキャナ２Ａと、各種情報を表示するモニタ１７とを備えている。さらに操作テーブル１６にはこの写真プリント装置の操作入力部１８として機能するキーボードやマウスや、この写真プリント装置で出力されたセットアップ用カラーチャートのカラーパッチなどの濃度を測定するための測色計１９が備えられている。この測色計１９はその有効測定濃度範囲が約２．２Ｄ程度の標準的な製品である。
【００１７】
また、この操作テーブル１６の下方には、フィルムスキャナ２Ａを通じて写真フィルムＦから読み取られた画像データの処理やプリントデータの生成、プリントステーション１Ｂの制御を行うコントローラ４として機能する汎用コンピュータ（以後単にパソコンと称する）が備えられている。この汎用コンピュータ４にはデジタルカメラの撮影画像メモリとして用いられているスマートメディアやコンパクトフラッシュなどから撮影画像データを取得するメディアリーダ２Ｂも備えられており、前述したフィルムスキャナ２Ａとこのメディアリーダ２Ｂ、さらには通信回線を利用して送られてくる画像データを受信するここでは図示されていない画像データ受信部などを総称して画像データ取得部２と称する。
【００１８】
フィルムスキャナ２Ａは、図２に模式的に示されているように、フィルム搬送ラインの上方に位置する光源２０と、フィルム搬送ラインの下側でこれに対して直交する方向に延びたスリット２１の下方に位置する光学レンズ２２とこの光学レンズ２２によって結像されたフィルムＦの透過光を光電変換するＣＣＤ型のセンサユニット２３を備えている。センサユニット２３はパソコンに装着された画像入力ボードと接続されており、センサユニット２３によって変換されたデジタル画像データは画像入力ボードを介してコントローラ４のメモリに送り込まれる。
【００１９】
デジタルカメラによる撮影画像をコントローラ４に転送する場合は、使用されている撮影画像記録メモリに適したメディアリーダ２Ｂを通じて撮影画像データがコントローラ４のメモリに送り込まれる。
【００２０】
この写真プリント装置のコントローラ４としても用いられているパソコン４は、ＣＰＵを中核部材として、写真プリント装置の種々の動作を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で実装されているが、図３に示されているように、本発明に特に関係する機能部として、カラーチャートデータ格納部４０、色調補正やフィルタリング（ぼかしやシャープネスなど）やトリミングなどの各種フォトレタッチ処理をユーザフレンドリーなユーザインターフェースの環境下で行う画像処理部４１、画像データが表現しているカラーとこの写真プリント装置によって出力される写真プリントＰのカラーをマッチングさせるためにフォトレタッチ処理を完了した画像データに対してルックアップテーブル４２ａから取り出した補正係数に基づいて補正を行う階調補正部４２、補正済みの画像データから露光エンジン１２のためのプリントデータを生成するプリントデータ生成部４３、この写真プリント装置によって出力されたカラーチャートＰｃ（印画紙Ｐに異なる複数の濃度をもつカラーパッチが形成されたもの）から得られる測色計１９による測定濃度値から疑似濃度値を算出する濃度値シミュレート部４５、測定濃度値又は測定濃度値と疑似濃度値から画像データに対する階調補正関係を求めるとともにその階調補正関係からルックアップテーブル４２ａの補正係数を調整する階調補正調整部４４、ＩＤコードリーダ１１ａによって読み取られた印画紙ＩＤコードから現在装填されている印画紙マガジン１１に収納されている印画紙の種類を特定する印画紙種別認識部４６が挙げられる。
【００２１】
次に、測色計１９の有効測定濃度範囲が約２．２Ｄ以下にもかかわらず濃度表現能力が２．５Ｄに達する印画紙Ｐを対象とするケースでのセットアップを例として、この写真プリント装置における階調補正方法を、図４のフローチャートと図５の模式図を用いて説明する。
まず、カラーチャートデータ格納部４０からカラーチャート用画像データを読み出して階調補正部４２に送り込む（＃１）。このカラーチャート用画像データは、種々のグレー階調を表すことになる複数のパッチを作り出すものである。各パッチのための画像データにおいて基本的にはＲ・Ｇ・Ｂの濃度値は同じであるとともに、パッチ毎にその濃度値が段階的に変化しており、このパッチセットは白から黒までを表している。階調補正部４２で標準に設定されたＬＵＴ４２ａを用いて濃度変換されたカラーチャート用画像データはプリントデータ生成部４３によってプリントデータに変換され（＃２）、露光エンジン１２を駆動制御して印画紙Ｐを露光する。露光された印画紙Ｐは現像処理部１３で現像された後乾燥され、カラーチャートＰｃとして横送りコンベア１４上に排出される（＃３）。
【００２２】
このようにして作成されたカラーチャートＰｃを測色計１９に投入することにより、カラーチャートＰｃの各カラーパッチの測色値が得られ、直ちにこの測色値は予め求められている測色値と濃度値との変換関係を用いて、Ｃ・Ｍ・Ｙの濃度値に変換される。この濃度値が測定濃度値となる（＃４）。図６には、その際のセンシトメトリー曲線と呼ばれる測定濃度値と出力階調（露光量）の関係を表すグラフが示されている。このグラフから明らかなように、測色計の有効測定濃度範囲が約２．２Ｄ以下なので、測定濃度値は２．２Ｄまでとなっている。なお、このグラフはＣ（シアン）に関するものであるが他の色に関しても実質的に同様である。それ故、以下の説明ではシアンについての説明だけで、他の色の説明は省略する。
【００２３】
得られたセンシトメトリーから各測定濃度値での傾きを算出して、測定濃度値と傾きの関係をプロットするとともに、このプロットされた点を２次式で回帰する。図７に示された例では、回帰された２次式は、
ｙ＝４．０８５ｘ＊ｘ＋１１．６１７ｘ−０．９４
であり、そのＲ二乗は０．９９６７となっており、測定濃度値と傾きの関係はこの２次関数によって十分に近似されることが理解できる。このようにして算定された２次関数を利用することにより、２．２Ｄを越える濃度値、ここではこれを疑似濃度値と称することにするが、これと傾きとの関係、結果的には疑似濃度値と出力階調（露光量）の関係が得られ、図８に示すような２．２Ｄを越える濃度領域を含む濃度値と出力階調（露光量）との関係が得られた（＃５）。なお、ここで得られた濃度値と出力階調の関係を示すグラフと、実験的に２．５Ｄまでの濃度を測定可能な高性能測色計を用いて得られたグラフはほぼ一致しており、本発明の有効性が実証された。
【００２４】
図８に示すような濃度値と出力階調（露光量）との関係が得られると、直接測色計１９から得られた測定濃度値と濃度値シミュレート部４５で算定された疑似濃度値がカラーチャート画像データにおける目標濃度値となるように露光エンジン１２が駆動するべく、従来から行われていたやり方で階調補正関係を求め（＃６）、その階調補正関係に基づいて階調補正調整部４４が階調補正部４２のＬＵＴ４２ａの補正係数を修正する（＃７）。
【００２５】
なお、このようなセットアップは使用する印画紙Ｐ、つまり装着された印画紙マガジン１１毎に行われるが、使用する印画紙Ｐの濃度表現能力が２．２Ｄ程度であるか、あるいは出力濃度が２．２Ｄ程度で十分な場合には、従来通りの測定濃度値だけを用いたセットアップで済ますことができる。疑似測定濃度値を用いたセットアップを行うかどうかは使用する印画紙Ｐの種別によって決定されるので、印画紙種別認識部４６による印画紙種別の認識結果に応じて自動的に２つのセットアップ方法を切り替えるような構成を採用することも利点のある実施形態となる。
【００２６】
上述したセットアップ、つまり階調補正作業では、測色計１９の有効測定濃度範囲外の濃度値を疑似濃度値として算出してより広い濃度範囲のセットアップを可能にする方法を説明したが、測色計１９の有効測定濃度範囲内でのセットアップにおいて、測定濃度値を少なくし、それらの間の濃度値を疑似濃度値で代用することにより、測色計１９による測色点数を減らし、セットアップを迅速化することも、本発明の好適な実施形態である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による階調補正方法を採用したカラー画像プリンタとしての写真プリント装置の外観図
【図２】図１による写真プリント装置の模式図
【図３】写真プリント装置に組み込まれたパソコンに構築される本発明に関係する主な機能を示す機能ブロック図
【図４】疑似濃度値を用いた階調補正方法の手順を示すフローチャート
【図５】疑似濃度値を用いた階調補正方法の手順を示す模式図
【図６】測定濃度値と出力階調（露光量）の関係を表すグラフ
【図７】測定濃度値と濃度値の傾きの関係とその近似式を表すグラフ
【図８】最終的な算定された測定濃度値及び疑似濃度値と出力階調（露光量）の関係を表すグラフ
【符号の説明】
１Ａ　操作ステーション
１Ｂ　プリントステーション
２Ａ　フィルムスキャナ
２Ｂ　メディアリーダ
４　　パソコン（コントローラ）
１２　　露光エンジン（プリントエンジン）
１９　　測色計
４０　　カラーチャートデータ格納部
４１　　画像処理部
４２　　階調補正部
４２ａ　ＬＵＴ
４３　　プリントデータ生成部
４４　　階調補正調整部
４５　　濃度値シミュレート部
４６　　印画紙種別認識部
【図１】
2004064534.tif 000003
【図２】
2004064534.tif 000004
【図３】
2004064534.tif 000005
【図４】
2004064534.tif 000006
【図５】
2004064534.tif 000007
【図６】
2004064534.tif 000008
【図７】
2004064534.tif 000009
【図８】
2004064534.tif 000010