(57)【要約】【課題】本発明は、ＵＣＲ処理を行う場合にも、色の再現性を向上させることができる階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成方法、階調補正曲線作成装置、および階調補正曲線作成プログラムを提供する。【解決手段】単色パッチについて得られた濃度の測定値と濃度の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成部と、グレーパッチについて得られた測色値の測定値と測色値の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成部と、ＵＣＲ処理において混色のグレー成分がＫに置き換わり始める際の第１および第２の階調補正曲線上の開始位置をそれぞれ算出する開始位置算出部と、第１の階調補正曲線における開始位置よりもシャドウ側の部分と第２の階調補正曲線における開始位置よりもハイライト側の部分とを滑らかに繋いだ第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成部とを備えた。【選択図】        図９
2004248053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の階調補正を定義した階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成方法において、
所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチと、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチとを画像出力装置で出力するパッチ出力過程と、
前記パッチ出力過程で出力された複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量を測定して第１の測定値を得る第１の測定過程と、
前記パッチ出力過程で出力された複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量を測定して第２の測定値を得る第２の測定過程と、
前記第１の測定過程で得られた前記第１の測定値と、前記単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成過程と、
前記第２の測定過程で得られた前記第２の測定値と、前記グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成過程と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる前記第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出過程と、
前記第１の階調補正曲線作成過程で作成された前記第１の階調補正曲線の、前記開始位置算出過程で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、前記第２の階調補正曲線作成過程で作成された前記第２の階調補正曲線の、前記開始位置算出過程で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成過程とを有することを特徴とする階調補正曲線作成方法。
【請求項２】
前記第１の物理量が濃度であり、前記第２の物理量が測色値であることを特徴とする請求項１記載の階調補正曲線作成方法。
【請求項３】
画像の階調補正を定義した階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成装置において、
画像出力装置によって出力された、所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量が測定されて得られた第１の測定値と、前記単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成部と、
画像出力装置によって出力された、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量が測定されて得られた第２の測定値と、前記グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成部と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる前記第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出部と、
前記第１の階調補正曲線作成部で作成された前記第１の階調補正曲線の、前記開始位置算出部で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、前記第２の階調補正曲線作成部で作成された前記第２の階調補正曲線の、前記開始位置算出部で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成部とを備えたことを特徴とする階調補正曲線作成装置。
【請求項４】
コンピュータ内で実行され、該コンピュータによって、画像の階調補正を定義した階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成プログラムにおいて、
画像出力装置によって出力された、所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量が測定されて得られた第１の測定値と、前記単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成部と、
画像出力装置によって出力された、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量が測定されて得られた第２の測定値と、前記グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成部と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる前記第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出部と、
前記第１の階調補正曲線作成部で作成された前記第１の階調補正曲線の、前記開始位置算出部で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、前記第２の階調補正曲線作成部で作成された前記第２の階調補正曲線の、前記開始位置算出部で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成部とを有することを特徴とする階調補正曲線作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像の階調を補正するための階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成方法、階調補正曲線作成装置、およびコンピュータを階調補正曲線作成装置として動作させるための階調補正曲線作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像を表す画像データに、画像を出力しようとする画像出力装置の特性に合わせた色変換処理を施し、さらに色の階調を補正する階調補正処理などを施してから、画像データを画像出力装置に出力することにより、好ましい色を有する所望の画像を作成することが行われている。この階調補正処理においては、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、およびＫ（黒）の各色ごとに、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）等の形式で階調補正曲線を定義しておき、ＣＭＹＫの各画像データを各階調補正曲線に基づいて変換するという処理が行われている。
【０００３】
ここで、上記の階調補正曲線を作成するにあたっては、パーソナルコンピュータ等でＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのそれぞれについて複数の濃度パッチからなるカラーチャートを表す画像データを生成し、その画像データを画像出力装置に送ってカラーチャートを出力し、その出力されたカラーチャートを構成するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋそれぞれの濃度パッチの濃度を測定する。このようにして得た濃度パッチの濃度測定結果と、その濃度パッチを生成したときの画像データの値とを対応付けることにより、階調補正曲線を作成することができる。
【０００４】
階調補正曲線は、基本的には上記のようにして作成することができるが、このようにして作成した階調補正曲線はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色軸方向についてのみ考慮されたものであるため、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色の混色からなるグレー方向については必ずしも完全には調整されたものではない。そこで、従来は、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色からなるグレーの濃度パッチを表す画像データに対し、一旦上記のようにして作成した階調補正曲線を用いて階調補正を行った上でプリント出力し、グレーの濃度パッチの色味を目視等で評価して階調補正曲線を微調整し、その微調整の結果Ｃ，Ｍ，Ｙの各単色の階調が許容範囲内にあり、かつグレーの色味も許容範囲内に入ったか否かを判定し、これらの各単色とグレーとの双方が許容レベルとなるように何度も微調整を繰り返すことにより階調補正曲線を求めている。この場合、上記のように何度も微調整を繰り返すことになり、最終的には高精度な階調補正曲線を得るまでに多大な時間と労力を必要とし、かつ、かなり経験のある人でないとその階調補正曲線の微調整がうまくいかないという問題がある。
【０００５】
そこで、上記問題を解決する方法として、特許文献１には、Ｃ，Ｍ，Ｙ単色の濃度パッチの濃度を測定して第１の階調補正曲線を求めるとともに、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色からなるグレーの濃度パッチを測色してＣ，Ｍ，Ｙ各色ごとの第２の階調補正曲線を求め、このようにして求めた第１の階調補正曲線と第２の階調補正曲線とを所定の重みを付して内分することにより、階調補正用のＣ，Ｍ，Ｙ各色ごとの階調補正曲線を求めるという階調補正曲線作成方法が記載されている。この方法によると、経験に基づいた特別なスキルを必要とせずに、容易に階調補正曲線を作成することができる。
【０００６】
ところで、上述した画像出力装置のうち、印刷機や、インクジェットプリンタや、近年広く用いられている電子写真用プリンタなどは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインクやトナーを重ね合わせることによって全ての色を表現している。本来は、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色だけで全ての色を表現できるはずであるが、これら３色を混色しても十分に濃い黒が得られないなどという問題があり、特にシャドウにおいて深みのある黒を表現するためにＫが用いられている。また、濃い黒を表現するためだけではなく、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｍｏｖａｌ：下色除去）という技法を適用するという理由からも広範にＫが用いられている。ＵＣＲは、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色によって表現されるグレー成分をＫで置き換えることにより、重ねあわされるインクやトナーの総量を減少させる技法である。通常、ＵＣＲにおいては、例えば、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，８０％，９０％，０％）の網点面積率で表現される色を、その色の成分のうち等量のＣ，Ｍ，Ｙ各７０％をそれらと等量のＫ７０％で置き換えて、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（０％，１０％，２０％，７０％）の網点面積率で表現することが行われている。ＵＣＲを行う前の網点面積率で色を表現すると、全インクを合わせて２４０％のインクが重ね合わされることになるが、ＵＣＲを行った後の網点面積率で色を表現すると、重ねあわされるインクを１００％にまで抑えることができる。特に、電子写真用プリンタにはトナーが使われており、多くのトナーを１箇所に重ねあわせようとすると、トナーが詰まってプリンタが故障してしまったり、用紙上に厚く重ねあわされたトナーが剥がれてしまう膜剥がれなどのような不具合が生じる恐れがある。このＵＣＲを適用して、重ねあわされるインクやトナーの総量を制限することにより、これらの不具合を回避することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４５１７１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＵＣＲ処理を適用してインクの総量を制限する場合、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色のグレーがあるところからＫに置き換わってしまうため、Ｋに置き換わってしまった階調部分においては、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のグレーとして階調を制御することができない。この結果、特許文献１に記載された方法によって作成した階調補正曲線を適用すると、特に、多くの混色のグレー成分がＫに置き換えられるシャドー部分の色の再現性が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、ＵＣＲ処理を行う場合にも、色の再現性の低下を抑えることができる階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成方法、階調補正曲線作成装置、およびコンピュータをそのような階調補正曲線作成装置として動作させることのできる階調補正曲線作成プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の階調補正曲線作成方法は、
画像の階調補正を定義した階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成方法において、
所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチと、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチとを画像出力装置で出力するパッチ出力過程と、
パッチ出力過程で出力された複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量を測定して第１の測定値を得る第１の測定過程と、
パッチ出力過程で出力された複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量を測定して第２の測定値を得る第２の測定過程と、
第１の測定過程で得られた第１の測定値と、上記単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成過程と、
第２の測定過程で得られた第２の測定値と、上記グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成過程と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出過程と、
第１の階調補正曲線作成過程で作成された第１の階調補正曲線の、開始位置算出過程で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、第２の階調補正曲線作成過程で作成された第２の階調補正曲線の、開始位置算出過程で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成過程とを有することを特徴とする。
【００１１】
混色中のグレー成分を単色のブラックに置き換える下色除去処理（ＵＣＲ処理）を行う場合、ブラックへの置き換えが行われる階調部分については、グレー成分の色味を調整しても階調を完全には制御することができない。したがって、混色のグレーに関する階調補正曲線に基づいて階調補正処理を行うと、色の再現性が低下してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明の階調補正曲線作成方法は、下色除去処理においてブラックの置き換えが行われない階調部分については、混色のグレーに関する第２の階調補正曲線に従い、ブラックの置き換えが行われる階調部分については、単色に関する第１の階調補正曲線に従い、それらを連続的に合成した第３の階調補正曲線を作成する。このように作成された第３の階調補正曲線に基づいて階調補正処理を行うことにより、特に、多くの混色中のグレー成分がＫに置き換えられるシャドー部分の色の再現性を向上させることができる。
【００１３】
ここで、本発明の階調補正曲線作成方法において、上記の第１の物理量が濃度であり、上記の第２の物理量が測色値であることが好ましい。
【００１４】
本発明の階調補正曲線作成方法をこのような構成とした場合は、単色パッチに関する第１の物理量である濃度を測定して第１の測定値である濃度値を得ることが容易となり、混色のグレーパッチに関する第２の物理量である測色値の目標を表す第２の目標値を簡単に得ることができる。
【００１５】
また、本発明の階調補正曲線作成装置は、
画像出力装置によって出力された、所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量が測定されて得られた第１の測定値と、単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成部と、
画像出力装置によって出力された、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量が測定されて得られた第２の測定値と、グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成部と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出部と、
第１の階調補正曲線作成部で作成された第１の階調補正曲線の、開始位置算出部で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、第２の階調補正曲線作成部で作成された第２の階調補正曲線の、開始位置算出部で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の階調補正曲線作成装置によると、上記第１の階調補正曲線作成部で作成された上記第１の階調補正曲線と、上記第２の階調補正曲線作成部で作成された上記第２の階調補正曲線を合成して、下色除去処理においてブラックへの置き換えがはじまる部分よりもハイライト側では第２の階調補正曲線に従い、ブラックへの置き換えがはじまる部分よりもシャドウ側では第１の階調補正曲線に従い、それらを連続的に合成した第３の階調補正曲線を作成する。このように作成された第３の階調補正曲線に基づいて階調補正処理を行うことにより、ブラックへの置き換えがはじまる部分よりもシャドウ側での色の再現性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の階調補正曲線作成プログラムは、
コンピュータ内で実行され、コンピュータによって、画像の階調補正を定義した階調補正曲線を作成する階調補正曲線作成プログラムにおいて、
画像出力装置によって出力された、所定の単色の、濃度が互いに異なる複数の単色パッチについて、色に関する第１の物理量が測定されて得られた第１の測定値と、単色パッチの色の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線を作成する第１の階調補正曲線作成部と、
画像出力装置によって出力された、複数の単色を重ね合わせたグレーの、濃度が互いに異なる複数のグレーパッチについて、色に関する第２の物理量が測定されて得られた第２の測定値と、グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値とに基づいて第２の階調補正曲線を作成する第２の階調補正曲線作成部と、
複数の単色が重ね合わされた混色中のグレー成分を、単色のブラックに置き換える下色除去処理によって、ブラックへの置き換えがはじまる第１および第２の階調補正曲線上の位置を算出する開始位置算出部と、
第１の階調補正曲線作成部で作成された第１の階調補正曲線の、開始位置算出部で算出された位置よりもシャドウ側の部分と、第２の階調補正曲線作成部で作成された第２の階調補正曲線の、開始位置算出部で算出された位置よりもハイライト側の部分とを合成することによって、連続な第３の階調補正曲線を作成する階調補正曲線合成部とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の階調補正曲線作成プログラムをコンピュータ内で実行させることによって、そのコンピュータを上記のような階調補正曲線作成装置として動作させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態が適用された画像処理システムの全体構成図である。
【００２１】
ここには、カラースキャナ１０が示されており、そのカラースキャナ１０では原稿画像１１が読み取られてＣ，Ｍ，Ｙ，およびＫからなる４色の画像データが生成される。このＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像データは、パーソナルコンピュータ２０に入力される。このパーソナルコンピュータ２０では、カラースキャナ１０で得られた画像データが、後述するカラープリンタ３０に適した画像出力用の画像データに変換される。ここで、図１の説明を中断し、図２を使ってパーソナルコンピュータ２０に備えられている機能について説明する。
【００２２】
図２は、パーソナルコンピュータ２０の機能ブロック図である。
【００２３】
図１に示すパーソナルコンピュータ２０には、色変換装置４０、階調補正装置５０、およびＵＣＲ処理装置６０それぞれとしての機能が備えられている。
【００２４】
パーソナルコンピュータ２０には、図１のカラースキャナ１０に適した色空間の画像データと、カラープリンタ３０に適した色空間の画像データとの対応が定義された、ルックアップテーブル形式の色変換プロファイル４１が予め用意されている。色変換装置４０は、色変換プロファイル４１を参照して、図１のカラースキャナ１０から送られてきた画像データをカラープリンタ３０に適した画像データに変換する。変換された画像データは、階調補正装置５０に送られる。階調補正装置５０は、後述する階調補正曲線５１に従って、色変換装置４０から送られてきた画像データに階調補正処理を施す。階調補正装置５０で階調補正処理が施された画像データを仮にそのまま、図１のカラープリンタ３０で出力すると、カラープリンタ３０で出力された画像中の色部分によっては、多量のインクが重ね合わさって表現されるために、インクが剥がれてしまうことがある。これを回避するため、階調補正処理が施された画像データはＵＣＲ処理装置６０に送られる。ＵＣＲ処理装置６０は、予め用意されているＵＣＲ関数６１に基づき、階調補正装置５０から送られてきた画像データにＵＣＲ処理を施す。このＵＣＲ処理は、画像データが表す画像のグレー成分をＫに置き換えることにより、ＣＭＹ各色の最大出力値を抑える処理である。ＵＣＲ処理装置６０において、カラープリンタ３０で出力する際に重ね合わせるインクの量が調整された画像データは、図１のカラープリンタ３０に送られる。
【００２５】
以上で図２の説明を終了し、図１に戻って説明する。
【００２６】
カラースキャナ１０からパーソナルコンピュータ２０に入力された画像データは、カラープリンタ３０に適した画像出力用の画像データに変換され、さらに、カラープリンタ３０に送られる。カラープリンタ３０では、送られてきた画像データに基づくプリント出力が行われて、プリント画像３１が形成される。
【００２７】
この図１に示す画像処理システムでは、画像データに基づく画像を出力する画像出力装置の一例としてカラープリンタ３０を示したが、このカラープリンタ３０は、電子写真方式のカラープリンタであってもよく、インクジェット方式のカラープリンタであってもよく、そのプリント方式の如何を問うものではない。また、画像出力装置としては、プリンタに限定されるものではなく、印刷機などであってもよい。ただし、ここでは、画像出力装置の一例としてカラープリンタ３０を備えた画像処理システムを前提として説明する。
【００２８】
ここで、この図１に示す画像処理システムにおける、本発明の一実施形態としての特徴は、パーソナルコンピュータ２０の内部で実行される処理内容にあり、以下、このパーソナルコンピュータ２０について説明する。
【００２９】
図３は、図１に１つのブロックで示すパーソナルコンピュータ２０の外観斜視図であり、図４は、そのパーソナルコンピュータ２０のハードウェア構成図である。
【００３０】
このパーソナルコンピュータ２０は、外観構成上、本体装置２１、その本体装置２１からの指示に応じて表示画面２２ａ上に画像を表示する画像表示装置２２、本体装置２１に、キー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード２３、および、表示画面２２ａ上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス２４を備えている。この本体装置２１は、外観上、フレキシブルディスク（以下、ＦＤと省略する）を装填するためのＦＤ装填口２１ａ、およびＣＤ−ＲＯＭを装填するためのＣＤ−ＲＯＭ装填口２１ｂを有する。
【００３１】
本体装置２１の内部には、図４に示すように、各種プログラムを実行するＣＰＵ２１１、ハードディスク装置２１３に格納されたプログラムが読み出されＣＰＵ２１１での実行のために展開される主メモリ２１２、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置２１３、ＦＤ１００が装填されその装填されたＦＤ１００をアクセスするＦＤドライブ２１４、ＣＤ−ＲＯＭ１１０が装填され、その装填されたＣＤ−ＲＯＭ１１０をアクセスするＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５、カラースキャナ１０（図１参照）と接続され、カラースキャナ１０から画像データを受け取る入力インタフェース２１６、カラープリンタ３０に画像データを送る出力インタフェース２１７が内蔵されており、これらの各種要素と、さらに、図３にも示す画像表示装置２２、キーボード２３、マウス２４は、バス２５を介して相互に接続されている。
【００３２】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ１１０には、本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態が適用され、パーソナルコンピュータ２０を本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態として動作させるための階調補正曲線作成プログラムが記憶されている。そのＣＤ−ＲＯＭ１１０はＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５に装填され、そのＣＤ−ＲＯＭ１１０に記憶された階調補正曲線作成プログラムがこのパーソナルコンピュータ２０にアップロードされてハードディスク装置２１３に記憶される。そして、この階調補正曲線作成プログラムが起動されて実行されることにより、図２に示すパーソナルコンピュータ２０は、本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態として動作する。
【００３３】
次に、このパーソナルコンピュータ２０内で実行される、階調補正曲線作成プログラムについて説明する。
【００３４】
図５は、本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態が記憶されたＣＤ−ＲＯＭ１１０を示す概念図である。
【００３５】
階調補正曲線作成プログラム３００は、第１階調補正曲線作成部３１０、第２階調補正曲線作成部３２０、開始位置算出部３３０、および階調補正曲線合成部３４０とで構成されている。ここで、第１階調補正曲線作成部３１０は本発明の階調補正曲線作成プログラムにおける第１の階調補正曲線作成部の一例に相当し、同様に、第２階調補正曲線作成部３２０は第２の階調補正曲線作成部の一例、開始位置算出部３３０は開始位置算出部の一例、および階調補正曲線合成部３４０は階調補正曲線合成部の一例にそれぞれ相当する。階調補正曲線作成プログラム３００の各部の詳細については、図６に示す本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態である階調補正曲線作成装置４００の各部の作用と一緒に説明する。
【００３６】
図６は、この階調補正曲線作成プログラム３００を図１〜図４に示すパーソナルコンピュータ２０にインストールし、パーソナルコンピュータ２０を本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態として動作させるときの階調補正曲線作成装置４００の機能ブロック図である。
【００３７】
図６に示す階調補正曲線作成装置４００は、第１階調補正曲線作成部４１０、第２階調補正曲線作成部４２０、開始位置算出部４３０、および階調補正曲線合成部４４０を備えている。図５に示す階調補正曲線作成プログラム３００を図１〜図４に示すパーソナルコンピュータ２０にインストールすると、階調補正曲線作成プログラム３００の第１階調補正曲線作成部３１０は第１階調補正曲線作成部４１０を構成し、同様に、第２階調補正曲線作成部３２０は第２階調補正曲線作成部４２０を構成し、開始位置算出部３３０は開始位置算出部４３０を構成し、階調補正曲線合成部３４０は階調補正曲線合成部４４０を構成する。
【００３８】
カラーチャート４０１は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各単色ごとの複数の濃度パッチによって構成される単色パッチと、Ｃ，Ｍ，Ｙを重ね合わせたグレーの複数の濃度パッチによって構成されるグレーパッチとで形成されている。カラーチャート４０１の作成方法については、後で詳しく説明する。カラーチャート４０１のうち、単色パッチについて各濃度パッチごとの濃度値が測定され（以下、この単色パッチの濃度値を単色測定値と称する）、単色測定値が第１階調補正曲線作成部４１０に入力される。また、カラーチャート４０１のうち、グレーパッチについて各濃度パッチごとのＬ＊ａ＊ｂ＊の測色値が測定され（以下、このグレーパッチのＬ＊ａ＊ｂ＊の測色値をグレー測定値と称する）、グレー測定値が第２階調補正曲線作成部４２０に入力される。この単色パッチは、本発明にいう単色パッチの一例にあたり、グレーパッチは、本発明にいうグレーパッチの一例に相当する。さらに、「濃度値」は本発明にいう「第１の物理量」の一例、単色パッチを測定した「単色測定値」は本発明にいう「第１の測定値」の一例にあたり、「測色値」は本発明にいう「第２の物理量」の一例、グレーパッチを測定した「グレー測定値」は本発明にいう「第２の測定値」の一例に相当する。
【００３９】
パーソナルコンピュータ２０には、単色パッチについて各濃度パッチごとの目標の濃度値（以下、この目標の濃度値を単色目標値と称する）と、グレーパッチについて各濃度パッチごとの目標のＬ＊ａ＊ｂ＊測色値（以下、この目標の測色値をグレー目標値と称する）が予め記憶されている。この「単色目標値」は本発明にいう「第１の目標値」の一例にあたり、「グレー目標値」は本発明にいう「第２の目標値」の一例に相当する。
【００４０】
第１階調補正曲線作成部４１０は、入力された単色測定値と、予め記憶されている単色目標値とに基づいて、第１階調補正曲線を作成する。この第１階調補正曲線作成部４１０は、本発明の階調補正曲線作成装置における第１の階調補正曲線作成部の一例に相当する。作成された第１階調補正曲線は階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００４１】
第２階調補正曲線作成部４２０は、入力されたグレー測定値とグレー目標値とに基づいて、第２階調補正曲線を作成する。この第２階調補正曲線作成部４２０は、本発明の階調補正曲線作成装置における第２の階調補正曲線作成部の一例にあたる。作成された第２階調補正曲線は階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００４２】
開始位置算出部４３０は、図２に示すＵＣＲ処理装置６０で行われるＵＣＲ処理において、混色中のグレー成分をＫに置き換え始めるときの第１階調補正曲線および第２階調補正曲線上の開始位置をそれぞれ算出する。この開始位置算出部４３０は、本発明の階調補正曲線作成装置における開始位置算出部の一例に相当する。算出された開始位置は、階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００４３】
階調補正曲線合成部４４０には、開始位置算出部４３０から開始位置が送られ、第１階調補正曲線作成部４１０から第１階調補正曲線が送られ、第２階調補正曲線作成部４２０から第２階調補正曲線が送られてくる。階調補正曲線合成部は、第１階調補正曲線のうち開始位置よりもシャドウ側の部分と、第２階調補正曲線のうち開始位置よりもハイライト側の部分とを連続的に合成して、第３階調補正曲線を作成する。作成された第３階調補正曲線は、図２に示す階調補正装置５０において、階調補正曲線５１として用いられる。この諧調補正曲線合成部４４０は、本発明の階調補正曲線作成装置における階調補正曲線合成部の一例にあたる。
【００４４】
階調補正曲線作成装置４００は、基本的には以上のように構成されている。
【００４５】
図７は、図６に示す第３階調補正曲線を作成する一連の手順を示すフローチャートである。以下では、このフローチャートを使って、本発明の階調補正曲線作成方法の一実施形態を適用して第３階調補正曲線を作成する一連の処理について詳しく説明する。
【００４６】
まず、パーソナルコンピュータ２０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ各単色ごとの複数の濃度パッチを表す画像データ、およびＣ，Ｍ，Ｙの単色を重ね合わせた複数の濃度パッチを表す画像データを図１に示すカラープリンタ３０に送る。カラープリンタ３０は、送られてきた画像データに基づき、単色パッチとグレーパッチとでなる図６に示すカラーチャート４０１を作成する（図７のステップＳ１）。ここで、本実施形態では、ＣＭＹの各単色のほか、Ｋについての単色パッチも生成される。
【００４７】
図８は、カラープリンタ３０で作成された、図６にも示すカラーチャート４０１を示す図である。
【００４８】
このカラーチャート４０１には、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単色について２１個ずつの濃度パッチで構成される単色パッチが形成されるとともに、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色のグレーについて１３個の濃度パッチによって構成されるグレーパッチが形成されている。
【００４９】
このカラーチャート４０１を作成するステップＳ１の動作は、本発明の階調補正曲線作成方法におけるパッチ出力過程の一例に相当する。
【００５０】
次に、図８に示すカラーチャート４０１のうち、単色パッチについて、各濃度パッチごとの濃度が測定される（図７のステップＳ２）。この測定自身は、図６の階調補正曲線作成装置４００から離れ、オペレータが、例えば、濃度測定モード付きの測色計等を用いて行う作業である。オペレータは、単色パッチの濃度である単色測定値を測定すると、図３に示すキーボード２３等を使って単色測定値をパーソナルコンピュータ２０に入力する。この単色測定値は、図６の第１階調補正曲線作成部４１０に入力される。単色測定値を測定するステップＳ２の作業は、本発明の階調補正曲線作成方法における第１の測定過程の一例にあたる。
【００５１】
続いて、図８に示すカラーチャート４０１のうち、グレーパッチについて、各濃度パッチごとのＬ＊ａ＊ｂ＊測色値が測定される（図７のステップＳ３）。この測定自身も、ステップＳ２と同様に、オペレータが測色計等を用いて行う作業であり、オペレータがグレーパッチのＬ＊ａ＊ｂ＊測色値であるグレー測定値を測定し、グレー測定値をパーソナルコンピュータ２０に入力すると、グレー測定値は図６の第２階調補正曲線作成部４２０に入力される。このグレー測定値を測定するステップＳ３の作業は、本発明の階調補正曲線作成方法における第２の測定過程の一例に相当する。
【００５２】
尚、ステップＳ２における第１階調補正曲線作成部４１０への単色測定値の入力、およびステップＳ３における第２階調補正曲線作成部４２０へのグレー測定値の入力は、測定データをそのまま信号として出力する機能を有する測色計等を用いて、その測色計とパーソナルコンピュータ２０とを信号ケーブルでつないで、測定値をそのままパーソナルコンピュータ２０（すなわち第１階調補正曲線作成部４１０および第２階調補正曲線作成部４２０）に入力するものであってもよい。
【００５３】
以上で説明したステップＳ１〜ステップＳ３の動作は、図６の階調補正曲線作成装置４００によって行われるものではなく、カラープリンタ３０やオペレータによって行われるものであり、階調補正曲線を作成するための準備動作である。
【００５４】
図９は、階調補正曲線作成装置４００によって行われる、図７のフローチャートにおけるステップＳ４以降の処理内容を示した模式図である。以下では、図９も併せて使って、階調補正曲線作成装置４００内で行われる階調補正曲線を作成するための本処理について説明する。
【００５５】
図６の第１階調補正曲線作成部４１０は、単色測定値が入力されると、予め記憶されている単色目標値（単色パッチの各濃度パッチごとの目標濃度値）と単色測定値とに基づいて第１階調補正曲線を作成する（図７のステップＳ４）。ここで、このステップＳ４での処理によって、Ｃ，Ｍ，Ｙと同様にＫについても階調補正曲線を作成することができる。しかし、Ｋについては、グレーパッチからの情報が存在しないためにステップＳ５以降の処理を行う必要がなく、本発明の階調補正曲線作成方法が適用されない。したがって、以下では、Ｋについての説明を省き、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色についてのみ説明する。まず、図９（Ｄ）に示すように、Ｃ，Ｍ，Ｙの実測濃度値がＣ，Ｍ，Ｙそれぞれの網％を表す実測出力値に変換される。本実施形態においては、実測濃度値は単色測定値にあたる。また、実測濃度値を網％を表す実測出力値に変換するにあたっては、下記のマレイ・デービスの式が用いられる。
【００５６】
【数１】
2004248053.tif 000003
【００５７】
但し、ＤＲは網％に変換しようとしている実測濃度値
ＤＶはベタの濃度値
を表わす。
【００５８】
ここで、図１に示すカラープリンタ３０は、同一機種内であっても１台１台特性が微妙に異なり、したがって、同一階調の画像をプリント出力する場合であっても１台１台についてそれぞれ微妙に異なる階調補正曲線が必要となるが、ここでは、１台１台の機差は無視し、カラープリンタ３０と同一機種の標準的な１台についての階調補正曲線（これを、階調補正標準曲線と称する）が予め用意されており、その階調補正標準曲線がパーソナルコンピュータ２０に記憶されている。本実施形態においては、この階調補正標準曲線が用いられて、上述した単色目標値およびグレー目標値に相当する値が算出される。
【００５９】
図９（Ｅ）の横軸（入力）は、上記の階調補正標準曲線に従って階調補正を行った後のデータ（カラープリンタ３０の入力データ）であり、上記の単色目標値に相当する。図９（Ｅ）の縦軸（出力）は、（１）式に基づいて求めた、網％を表す実測出力値である。図９（Ｅ）は、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色を代表させて１色分のグラフのみ示したものである。
【００６０】
図９（Ｅ）のグラフにおいて、図１に示すカラープリンタ３０が標準的な特性を持ったカラープリンタである場合には、図９（Ｅ）の入力と出力の関係は、図９（Ｅ）に点線で示すようなリニアな関係となるはずであるが、図１に示す実際のカラープリンタ３０は標準的な特性から多少なりとも外れた特性を有するものであり、入力と出力の関係は、図９（Ｅ）に実線で示すような、リニアな関係からは外れた関係となる。
【００６１】
そこで、次に、図９（Ｆ）に示すように、図９（Ｅ）とは逆の関係の曲線を作成する。この図９（Ｆ）に実線で示す曲線５０１は、階調補正標準曲線に従って階調補正された後のデータ（入力データ）を、さらに曲線５０１に従って変換した後にカラープリンタ３０に向けて出力したとき、カラープリンタ３０では、階調補正標準曲線のみで補正されたデータ（入力データ）に対して、図９（Ｆ）に点線で示すリニアな関係を持った画像が出力される。この曲線５０１は、上述した第１階調補正曲線であり、本発明にいう第１の階調補正曲線の一例に相当する。第１階調補正曲線を作成するステップＳ４の動作は、本発明の階調補正曲線作成方法における第１の階調補正曲線作成過程の一例に相当する。作成された第１階調補正曲線は、図６に示す階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００６２】
以上は、単色パッチの測定結果に基づく処理であるが、グレーパッチの測定結果についても同様の処理が行われる。
【００６３】
図６の第２階調補正曲線作成部４２０は、グレー測定値が入力されると、予め記憶されているグレー目標値（グレーパッチの各濃度パッチごとの目標測色値）とグレー測定値とに基づいて第２階調補正曲線を作成する（図７のステップＳ５）。この過程では、まず、図９（Ａ）に示すように、実測によって得られた実測Ｌ＊ａ＊ｂ＊値（グレー測定値）が、予め用意されているカラープリンタ３０のプロファイル（カラープリンタ３０について、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色の出力データ値と、それにより得られた画像上の色（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）との対応関係）に従って、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色を表す実測出力値に変換される。
【００６４】
図９（Ｂ）の横軸（入力）は、上述の階調補正標準曲線に従って階調補正を行った後のカラープリンタ３０に向けて出力されるデータ（カラープリンタ３０の入力データ）であり、上記のグレー目標値に相当する。図９（Ｂ）の縦軸は、カラープリンタ３０のプロファイルに従って得られた実測出力値である。ここには、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色を代表させて１色分のグラフのみ示されている。この図９（Ｂ）のグラフにおいて、図１に示すカラープリンタ３０が前述した標準的な特性のカラープリンタであったときには、図９（Ｂ）の入力と出力との関係は図９（Ｂ）に点線で示すようなリニアな関係となるはずであるが、図１に示す実際のカラープリンタ３０は、標準的な特性から多少なりとも外れた特性を持ち、従って、入力と出力の関係は図９（Ｂ）に実線で示すようにリニアな関係からは外れた関係となる。
【００６５】
そこで、次に、図９（Ｃ）に示すように、図９（Ｂ）とは逆の関係の曲線を作成する。階調補正標準曲線に従って階調補正された後のデータ（入力データ）を、さらにこの図９（Ｃ）に実線で示す曲線５０２に従って変換した後にカラープリンタ３０に向けて出力すると、カラープリンタ３０では、図９（Ｃ）に点線で示すような、階調補正標準曲線のみで補正された後のデータ（入力データ）に対し、リニアな関係の色を持った画像が出力される。
【００６６】
この曲線５０２は、上述した第２階調補正曲線であり、本発明にいう第２の階調補正曲線の一例に相当する。第２階調補正曲線を作成するステップＳ５の動作は、本発明の階調補正曲線作成方法における第２の階調補正曲線作成過程の一例に相当する。作成された第２階調補正曲線は、図６に示す階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００６７】
単色パッチを使って作成された第１階調補正曲線と、グレーパッチを使って作成された第２階調補正曲線とが送られてくると、階調補正曲線合成部４４０は、それらを開始位置算出部４３０に送る。
【００６８】
開始位置算出部４３０は、階調補正曲線合成部４４０から第１階調補正曲線および第２階調補正曲線が送られてくると、図２に示すＵＣＲ関数６１を使って、ＵＣＲ処理装置６０で行われるＵＣＲ処理において混色中のグレー成分がＫに置き換えられ始めるときの、第１階調補正曲線および第２階調補正曲線上での開始位置をそれぞれ算出する（図７のステップＳ６）。この例では、第１階調補正曲線における開始位置は図９（Ｆ）の開始位置Ｐ１、第２階調補正曲線における開始位置は図９（Ｃ）の開始位置Ｐ２と算出されたものとして説明する。第１階調補正曲線および第２階調補正曲線上の開始位置を算出するステップＳ６の動作は、本発明の階調補正曲線作成方法における開始位置算出過程の一例に相当する。算出された開始位置は、図６の階調補正曲線合成部４４０に送られる。
【００６９】
階調補正曲線合成部４４０は、開始位置算出部４３０から開始位置が送られてくると、第１階調補正曲線と第２階調補正曲線とを合成して、第３階調補正曲線を作成する（図７のステップＳ７）。まず、図９（Ｆ）に示す第１階調補正曲線（曲線５０１）において、開始位置Ｐ１よりもシャドウ側の部分５０１ａを取り出す。同様に、図９（Ｃ）に示す第２階調補正曲線（曲線５０２）において、開始位置Ｐ２よりもハイライト側の部分５０２ａを取り出す。続いて、図９（Ｇ）に示すように、第１階調補正曲線のシャドウ側の部分５０１ａと第２階調補正曲線のハイライト側の部分５０２ａとを配置する。これらを合成して、図９（Ｈ）に示す、連続的な１本の曲線５０３を作成するが、次に、この曲線５０３を作成する際の具体的な作成方法について説明する。
【００７０】
図１０は、図９（Ｈ）に示す曲線５０３の作成方法を示す図である。
【００７１】
本実施形態においては、まず、第１階調補正曲線上の開始位置Ｐ１と、第２階調補正曲線上の開始位置Ｐ２とを結んだ直線上の中点Ｐを探索する。続いて、開始位置Ｐ１よりもシャドウ側の位置Ｐ１´と、中点Ｐと、開始位置Ｐ２よりもハイライト側の位置Ｐ２´とを通り、第１階調補正曲線と第２階調補正曲線に滑らかに繋がる補間曲線５０４を作成する。これら第１階調補正曲線上の位置Ｐ１´、補間曲線５０４、および第２階調補正曲線上の位置Ｐ２´が連結されることにより、第１階調補正曲線の開始位置Ｐ１よりもシャドウ側の部分と第２階調補正曲線の開始位置Ｐ２よりもハイライト側の部分とが合成された、図９（Ｈ）に示す連続な曲線５０３が作成される。この曲線５０３は、上述した第３階調補正曲線であり、本発明にいう第３の階調補正曲線の一例に相当する。また、曲線５０３を作成するステップＳ７の動作は、本発明の階調補正曲線作成方法における階調補正曲線合成過程の一例に相当する。尚、本実施形態においては、位置Ｐ１´と中点Ｐと位置Ｐ２´とを通る補間曲線５０４を作成したが、補間曲線は、開始位置Ｐ１と開始位置Ｐ２付近の位置で第１階調補正曲線のシャドウ側の部分５０１ａおよび第２階調補正曲線のハイライト側の部分５０２ａが滑らかに繋がるものであればよい。また、補間曲線は、２点を結ぶ直線であってもよいし、３次曲線など所望の曲線であってもよい。
【００７２】
図６の階調補正曲線合成部４４０で作成された、図９（Ｈ）に曲線５０３として示す第３階調補正曲線は、図２の階調補正装置５０において階調補正曲線５１として用いられ、階調補正曲線５１に基づいて画像データに階調補正処理が施される。階調補正処理が施された画像データは、ＵＣＲ処理装置６０においてＵＣＲ処理が施されることにより、画像データが表す画像の混色のグレー成分がＫに置き換えられてしまう。本実施形態の階調補正曲線作成装置によって作成された階調補正曲線５１は、ＵＣＲ処理でＫへの置き換えが始まるまでは混色グレーの階調補正曲線に従い、Ｋへの置き換えが始まってからは単色の階調補正曲線に従っているため、ＵＣＲ処理が行われる場合であっても適用することができ、特にグレー成分が多量にＫに置き換えられるシャドウ部分の色の再現性を向上させることができる。
【００７３】
なお、上記説明では、本発明にいう「色に関する第１の物理量」の一例として濃度を適用する例が示されているが、本発明にいう「色に関する第１の物理量」は、測色値などであってもよい。
【００７４】
また、上記説明では、本発明にいう「色に関する第２の物理量」の一例として測色値を適用する例が示されているが、本発明にいう「色に関する第２の物理量」は、濃度などであってもよい。
【００７５】
さらに、上記説明では、本発明にいう単色パッチについての第１の測定値としてＣ，Ｍ，Ｙの実測濃度値を採用し、本発明にいうグレーパッチについての第２の測定値としてグレーパッチの実測により得られた測定値を採用しているが、本発明にいう第１の測定値および第２の測定値は、上記の各測定値のみに限定されるものではなく、色に関する物理量を測定して得られる測定値であればどのような測定値であってもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、ＵＣＲ処理を行う場合にも、色の再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用された画像処理システムの全体構成図である。
【図２】図１に示すパーソナルコンピュータの機能ブロック図である。
【図３】パーソナルコンピュータの外観斜視図である。
【図４】パーソナルコンピュータのハードウェア構成図である。
【図５】本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態が記憶されたＣＤ−ＲＯＭを示す概念図である。
【図６】本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態である階調補正曲線作成装置の機能ブロック図である。
【図７】第３階調補正曲線を作成する一連の手順を示すフローチャートである。
【図８】カラーチャートを示す図である。
【図９】図７のフローチャートにおけるステップＳ４以降の処理内容を示した模式図である。
【図１０】図９（Ｈ）に示す曲線の作成方法を示す図である。
【符号の説明】
１０    カラースキャナ
１１    原稿画像
２０    パーソナルコンピュータ
２１ａ    ＦＤ装填口
２１ｂ    ＣＤ−ＲＯＭ装填口
２２    画像表示装置
２２ａ  表示画面
２３    キーボード
２４    マウス
２５    バス
３０    カラープリンタ
３１    プリント画像
４０    色変換装置
４１    色変換プロファイル
５０    階調補正装置
５１    階調補正曲線
６０    ＵＣＲ処理装置
６１    ＵＣＲ関数
１００    ＦＤ
１１０    ＣＤ−ＲＯＭ
２１１    ＣＰＵ
２１２    主メモリ
２１３    ハードディスク装置
２１４    ＦＤドライブ
２１５    ＣＤ−ＲＯＭドライブ
２１６    入力インタフェース
２１７    出力インタフェース
３００    階調補正曲線作成プログラム
３１０    第１階調補正曲線作成部
３２０    第２階調補正曲線作成部
３３０    開始位置算出部
３４０    階調補正曲線合成部
４００    階調補正曲線作成装置
４０１    カラーチャート
４１０    第１階調補正曲線作成部
４２０    第２階調補正曲線作成部
４３０    開始位置算出部
４４０    階調補正曲線合成部
【図１】
2004248053.tif 000004
【図２】
2004248053.tif 000005
【図３】
2004248053.tif 000006
【図４】
2004248053.tif 000007
【図５】
2004248053.tif 000008
【図６】
2004248053.tif 000009
【図７】
2004248053.tif 000010
【図８】
2004248053.tif 000011
【図９】
2004248053.tif 000012
【図１０】
2004248053.tif 000013