(57)【要約】  【課題】  黒レベルの機差ばらつきがあっても良好な画像が得られるようにすること。  【解決手段】  特定の標準の特性を有する標準スキャナの黒レベル標準値１２２をＥＥＰＲＯＭ１２０から読み込むとともに、黒レベル信号値を取得し、黒レベル標準値１２２と取得された黒レベル信号値とに基づいて、イメージセンサ１１０から出力される機差のばらつきを有した任意の画像信号に対して、標準スキャナの画像信号の特性を基準にした黒レベルのキャリブレーションを行うためのルックアップテーブル１３２を求め、ルックアップテーブル１３２に従って黒レベルのキャリブレーションを行うようにした。このようにして黒レベルのキャリブレーションが行われた画像信号に対して所望の階調変換が行われるので、黒レベルの機差ばらつきがあっても良好な画像が得られる。【選択図】  図１
2005277769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を読み取るイメージセンサと、
前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の特性を基準にした黒レベルのキャリブレーションを行う黒キャリブレーション手段と、
前記標準スキャナの黒レベル標準値を記憶する記憶手段と、
黒レベル信号値を取得する信号値取得手段と、を備え、
前記黒キャリブレーション手段は、前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求め、該黒キャリブレーション情報に従って黒レベルのキャリブレーションを行うことを特徴とするスキャナ。
【請求項２】
さらに、白レベルのキャリブレーションを行う白キャリブレーション手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項３】
前記黒キャリブレーション情報は、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号の信号値を前記標準スキャナの画像信号の特性を有した信号値に変換するために算出したルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスキャナ。
【請求項４】
画像を読み取るイメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して黒レベルのキャリブレーションを行う黒キャリブレーション方法であって、
特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の黒レベル標準値を所定の記憶手段から読み込むステップと、
黒レベル信号値を取得するステップと、
前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求めるステップと、
前記黒キャリブレーション情報に従って黒レベルのキャリブレーションを行うステップと、
を含むことを特徴とする黒キャリブレーション方法。
【請求項５】
前記黒レベル標準値は、色変換のためのプロファイルに関連付けられて提供されたことを特徴とする請求項４に記載の黒キャリブレーション方法。
【請求項６】
画像を読み取るイメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して黒レベルのキャリブレーションをコンピュータに実行させるプログラムであって、
特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の黒レベル標準値を所定の記憶手段から読み込むステップと、
黒レベル信号値を取得するステップと、
前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求めるステップと、
前記黒キャリブレーション情報に従って黒レベルのキャリブレーションを行うステップと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスキャナ、黒キャリブレーション方法及びそのプログラムに係り、特にイメージセンサから出力される画像信号に対して黒レベルのキャリブレーションを行うスキャナ、黒キャリブレーション方法及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スキャナに内蔵された白板を読み取ることによって、白レベルのキャリブレーションが行われていた。
【０００３】
また、特許文献１には、フイルムに露光された画像を読み取る際に、読取対象画像とは別にフイルムの後端部に露光された所定のグレーの複数階調パターン（グレイパッチパターン）を読み取り、当該グレイパッチパターンに基づいて、オペレータにより設定されたグレイバランス条件を再現可能に調整した後、前記読取対象画像の処理を行うようにしたものが記載されている。
【０００４】
一方で、近年、スキャナ、プリンタ、その他のデバイスについて、メーカから提供される種類ごとに異なる特性を考慮して、ＩＣＣ（International Color Consortium）という組織が定義したＩＣＣプロファイルを基準にカラーマッチングを行うようになってきた。
【０００５】
例えば、スキャナの各タイプごとに標準のスキャナの読取特性に応じたＩＣＣプロファイルを当該スキャナのメーカがユーザに提供して、このＩＣＣプロファイルを、ユーザのパーソナルコンピュータ上にインストールした色変換用のプログラムにプラグインすることにより、スキャナのタイプごとに標準のスキャナの読取特性に応じた色変換が可能になる。
【特許文献１】特開２０００−６７２１５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、黒レベルの読取特性は、同一タイプのスキャナであったとしても、スキャナの１台ごとに機差のばらつきがある。そのため、黒レベルのキャリブレーションを行わないスキャナで読み取った画像は、階調及び色にばらつきが生じてしまうことになり、したがって、その画像品質が目標品質に対してばらついてしまうといった問題がある。例えば、標準のスキャナよりも黒レベルでの信号値が大きめとなる読取特性を有したスキャナでは、濃度の最大値が出ず、コントラストのない画像になってしまう。
【０００７】
ＩＣＣプロファイルを基準にカラーマッチングを行う場合であっても、スキャナの各タイプごとにそれぞれ標準の読取特性に対応して色変換を行うのみであり、同一タイプのスキャナ間における１台ごとの機差のばらつきには対応できていない。すなわち、ＩＣＣプロファイルには、一般に、機差ばらつきの中心にある標準スキャナの読取特性に関するデータが記述されており、ユーザのスキャナが機差ばらつきの中心にある標準スキャナと全く同じ読取特性を有している場合には良好な画像が得られるが、ユーザのスキャナが標準スキャナと異なる読取特性を有している場合には、階調及び色が不良な画像となってしまうことになる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、黒レベルの機差ばらつきがあっても良好な画像を得ることができるスキャナ、黒キャリブレーション方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像を読み取るイメージセンサと、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の特性を基準にした黒レベルのキャリブレーションを行う黒キャリブレーション手段と、前記標準スキャナの黒レベル標準値を記憶する記憶手段と、黒レベル信号値を取得する信号値取得手段を備え、前記黒キャリブレーション手段は、前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求め、該黒キャリブレーション情報にしたがって黒レベルのキャリブレーションを行う構成となっている。
【００１０】
この構成によって、所定の記憶手段に記憶された標準スキャナの黒レベル標準値と、取得された黒レベル信号値とに基づいて、イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して標準スキャナの画像信号の特性を基準にした黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報が求められ、該黒キャリブレーション情報にしたがって黒レベルのキャリブレーションが行われるので、スキャナの１台ごとに黒レベルの機差のばらつきがあっても良好な画像が得られる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、さらに、白レベルのキャリブレーションを行う白キャリブレーション手段を備えた構成となっている。
【００１２】
この構成によって、白レベルのキャリブレーションと黒レベルのキャリブレーションとが行われるので、更にばらつきのない良好な画像が得られる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記黒キャリブレーション情報は、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号の信号値を前記標準スキャナの画像信号の特性を有した信号値に変換するために算出したルックアップテーブルである構成となっている。
【００１４】
この構成によって、黒キャリブレーション時にはルックアップテーブルに従って黒キャリブレーションを行えばよいことになり、容易に良好な画像が得られる。
【００１５】
なお、画像信号がＲ，Ｇ，Ｂ等の各色ごとの画像信号である場合には各色ごとにひとつずつルックアップテーブルを形成してもよいし、画像信号がモノクロである場合には全体でひとつのルックアップテーブルを形成してもよい。また、黒レベルの機差ばらつきをなくすための黒キャリブレーション用のルックアップテーブルと標準スキャナを基準とした階調変換用のルックアップテーブルとが、別に形成した場合に限らず、ひとつに形成した場合を含む。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、画像を読み取るイメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して黒レベルのキャリブレーションを行う黒キャリブレーション方法であって、特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の黒レベル標準値を所定の記憶手段から読み込むステップと、黒レベル信号値を取得するステップと、前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求めるステップと、前記黒キャリブレーション情報に従って黒レベルのキャリブレーションを行うステップを含む構成となっている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記黒レベル標準値は、色変換のためのプロファイルに関連付けられて提供された構成となっている。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、画像を読み取るイメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して黒レベルのキャリブレーションをコンピュータに実行させるプログラムであって、特定の標準の特性を有する標準スキャナの画像信号の黒レベル標準値を所定の記憶手段から読み込むステップと、黒レベル信号値を取得するステップと、前記記憶手段に記憶された黒レベル標準値と前記取得された黒レベル信号値とに基づいて、前記イメージセンサから出力される機差のばらつきを有した画像信号に対して前記黒レベルのキャリブレーションを行うための黒キャリブレーション情報を求めるステップと、前記黒キャリブレーション情報に従って黒レベルのキャリブレーションを行うステップを含む構成となっている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、黒レベルの機差ばらつきがあっても安定して良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る一実施形態のスキャナ１００を含む画像読取システムの要部ブロック図である。図１において、スキャナ１００は、画像を読み取るものであり、パーソナルコンピュータ（以下単に「ＰＣ」と称する）２００は、スキャナ１００から出力された画像に対して所望の色変換を施すものである。
【００２２】
スキャナ１００は、主として、プラテン１０２、ランプ１０４、ブラックシャッタ１０６、レンズ１０８、イメージセンサ１１０、アンプ１１２、Ａ／Ｄ変換器１１４、白レベル調整部１１６、入出力回路（Ｉ／Ｏ：Input/Output）１１８、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０、及び、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４０、によって構成されている。
【００２３】
原稿やフイルム等の読取対象媒体がプラテン１０２上に載置されると、ランプ１０４から読取対象媒体に対して光が照射され、読取対象媒体で反射した光がレンズ１０８を介してイメージセンサ１１０に入射される。イメージセンサ１１０から出力されたアナログの画像信号は、アンプ１１２で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１１４でアナログからデジタルに変換された後に、ＲＡＭ１３０に一時記憶される。
【００２４】
ＥＥＰＲＯＭ１２０は、黒レベル標準値１２２、キャリブレーションプログラム１２４、その他の画像読取に必要な各種の情報及びプログラムを予め記憶する不揮発性メモリである。
【００２５】
ここで、黒レベル標準値１２２は、機差のばらつき中心にある標準スキャナで所定の黒レベルを読み取ったときに、その標準スキャナのイメージセンサから出力される画像信号の信号値である。本実施形態において、デジタル値でＥＥＰＲＯＭ１２０に記憶されている。
【００２６】
ＲＡＭ１３０は、ルックアップテーブル（以下単に「ＬＵＴ」と称する）１３２、画像、その他の画像読取に必要な各種の情報を一時的に記憶するものである。
【００２７】
ここで、ＬＵＴ１３２は、画像信号がＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号からなる場合、これらのＲ，Ｇ，Ｂそれぞれに独立して設けられる。また、各色ごとのＬＵＴ１３２は、それぞれ黒キャリブレーションＬＵＴにＬｏｇ変換ＬＵＴをカスケード接続して形成されている。黒キャリブレーションＬＵＴは、所定の黒レベルをイメージセンサ１１０に読み取らせたときにそのイメージセンサ１１０から出力される画像信号の値が黒レベル標準値から離れていた場合、すなわち、当該スキャナ１００の所定の黒レベルに対する画像信号の特性が標準スキャナとは異なる場合に、任意の画像をイメージセンサ１１０で読み取らせたときにイメージセンサ１１０から出力される機差のばらつきを有した画像信号の信号値を標準スキャナの画像信号の特性を有した信号値に変換するために用いられる。Ｌｏｇ変換ＬＵＴは、標準スキャナの画像信号の特性に変換された画像信号に対して、所望の階調変換を行うために用いられる。
【００２８】
ＣＰＵ１４０は、スキャナ１００の各部を統括制御するものである。
【００２９】
第１に、ＣＰＵ１４０は、予め決められた所定の白レベルをイメージセンサ１１０に読み取らせて白レベルのキャリブレーション（白キャリブレーション）を行う。具体的には、プラテン１０２の所定の位置に常設された基準の白色を有する白板をイメージセンサ１１０に読み取らせて、Ａ／Ｄ変換器１１４のリファレンス電圧を白レベル調整部１１６により調整することにより、所定の白レベルに対して所定のデジタル値がＡ／Ｄ変換器１１４から出力されるようにする。
【００３０】
第２に、ＣＰＵ１４０は、予め決められた所定の黒レベルをイメージセンサ１１０に読み取らせて黒レベルのキャリブレーション（黒キャリブレーション）を行う。具体的には、ランプ１０４を消灯するとともにブラックシャッタ１０６を閉じてイメージセンサ１１０に光が入射しない状態（黒状態）とし、この黒状態下でイメージセンサ１１０から出力された画像信号のデジタル値（黒レベル信号値）を黒レベル標準値と比較し、その差分に基づいて黒キャリブレーションＬＵＴを算出する。そして、ＣＰＵ１４０は、ブラックシャッタ１０６を開けるとともにランプ１０４を点灯して、プラテン１０２上の任意の読取対象媒体をイメージセンサ１１０に読み取らせたとき、イメージセンサ１１０から出力された任意の画像信号に対して、黒キャリブレーションＬＵＴに従った黒キャリブレーションを施す。
【００３１】
第３に、ＣＰＵ１４０は、黒キャリブレーションが施された画像信号に対して、標準スキャナを基準に定められたＬｏｇ変換ＬＵＴに従って、所望の階調変換を施す。
【００３２】
ここで、黒キャリブレーションＬＵＴとＬｏｇ変換ＬＵＴとの関係について説明する。黒レベル信号値が黒レベル標準値と同じスキャナの場合、すなわち黒レベルに関して当該スキャナ１００が標準スキャナと同じ特性である場合には、原理的には、図２（ａ）に示すように、任意の１２ビットの画像信号は、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４をスルーし、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６のみにより変換が施されて、８ビットの画像信号として出力される。一方で、黒レベル信号値が黒レベル標準値から離れているスキャナの場合、すなわち黒レベルに関して当該スキャナ１００が標準スキャナと異なる特性である場合には、には、原理的には、図２（ｂ）に示すように、任意の１２ビットの画像信号は、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４及びそれにカスケード接続したＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６の両方により変換が施されて、８ビットの画像信号として出力される。
【００３３】
なお、ＬＵＴ１３２は、黒キャリブレーションＬＵＴとＬｏｇ変換ＬＵＴとで別個なものとして完全には分離しないで、本実施形態では、黒キャリブレーションＬＵＴとＬｏｇ変換ＬＵＴとを一体に形成して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとにそれぞれひとつの変換テーブルとして形成している。すなわち、ＣＰＵ１４０は、黒キャリブレーションと階調変換とを異なるタイミングで行う必要はなく、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４にＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６をカスケード接続して形成された、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとにそれぞれひとつずつのＬＵＴ１３２に従って、黒キャリブレーションと階調変換とをひとつのタイミングで行うようになっている。
【００３４】
なお、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６は、標準スキャナを基準にしてスキャナの種類ごとに予め求めておくこともでき、そのようにした場合には、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４のみ１台ごとに求めればよい。
【００３５】
ＰＣ２００は、主として、入出力回路（Ｉ／Ｏ）２０２、２０４、プロファイル記憶手段２２０、入力画像記憶手段２３２、出力画像記憶手段２３４、及び、色変換手段２４０、によって構成されている。
【００３６】
プロファイル記憶手段２２０は、色変換を行うための各種のＩＣＣプロファイルを記憶するものである。例えば、プロファイル記憶手段２２０には、ＰＣ２００に接続されるスキャナ１００の種類ごとにそのスキャナ１００のメーカから提供されるＩＣＣプロファイル（スキャナＩＣＣプロファイル）２２２と、ＰＣ２００に接続されるプリンタ（図示を省略）の種類ごとにメーカから提供されるＩＣＣプロファイル（プリンタＩＣＣプロファイル）２２４とが記憶されている。スキャナＩＣＣプロファイル２２２はスキャナの種類ごとに標準スキャナの色変換について定義したものである。同様に、プリンタＩＣＣプロファイル２２４はプリンタの種類ごとに標準プリンタの色変換について定義したものである。
【００３７】
ＩＣＣプロファイルの実体は、３ＤＬＵＴ（３Dimensional Lookup Table）であり、以下のような手順で生成されている。
【００３８】
あるスキャナで前述のように白キャリブレーション及び黒キャリブレーションを行って、標準のスキャナの特性に調整がなされた後、入力原稿としてカラーペーパの色再現域を網羅した９×９×９＝７２９個からなるカラーパッチを読み取る。カラーパッチは、予め測色機でＬ＊ａ＊ｂ＊値を測定し、その後、ｓＲＧＢ信号へ変換する。そして、ｓＲＧＢ信号とスキャナでの８ビットのＲＧＢ信号とを対応付けた、９×９×９のデータベースが構築される。このデータベースから、スキャナの８ビットのＲＧＢ信号を等間隔に分割した格子点（例えば３３×３３×３３）のｓＲＧＢ信号値を、補間演算により算出する。このようにして、スキャナの任意の８ビットＲＧＢ信号に対するｓＲＧＢ信号値を求めることが可能な、３ＤＬＵＴからなる、ＩＣＣプロファイルが生成される。
【００３９】
スキャナＩＣＣプロファイル２２２は、ＣＤ等の所定の記録媒体に記録されて、あるいは、インターネットを介して、ユーザに提供される。提供されたスキャナＩＣＣプロファイル２２２をＰＣ２００上の所定の色変換プログラムにプラグインすることにより、スキャナ１００から出力された８ビットＲＧＢ信号を所望の色合いのｓＲＧＢ信号に変換することが可能になる。
【００４０】
具体的には、スキャナ１００から出力された画像信号が、Ｉ／Ｏ２０２を介して入力され、入力画像記憶手段２３２に一旦記憶された後、色変換手段２４０によりスキャナＩＣＣプロファイル２２２に従って所望の色合いに変換される。また、色変換手段２４０によりプリンタＩＣＣプロファイル２２４に従って所望の色合いに変換される。色変換が施された画像は、出力画像記憶手段２３４に一旦記憶された後に、Ｉ／Ｏ２０４を介して、図示を省略したプリンタに出力される。
【００４１】
なお、本実施形態では、本発明における信号値取得手段は主としてＡ／Ｄ変換器１１４によって構成され、本発明における黒キャリブレーション手段は主としてＣＰＵ１４０及び黒キャリブレーションＬＵＴ１３４によって構成されている。
【００４２】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）のフローチャートを用いて黒キャリブレーションの処理について説明する。なお、図３（ａ）は、スキャナ１００でＬＵＴが設定されるまでの準備処理を示し、図３（ｂ）は、スキャナ１００で任意の画像を読み取って黒キャリブレーション及び階調変換を施した画像信号をＰＣ２００に出力するまでの各ステップを示している。
【００４３】
図３（ａ）において、スキャナ１００の電源がオンされると、所定の初期化処理を行って（Ｓ２）、白キャリブレーションを行う（Ｓ４）。白キャリブレーションは、具体的には、プラテン１０２に常設された基準の白色を有する白板をイメージセンサ１１０に読み取らせて、予め決められた値の画像信号がＡ／Ｄ変換器１１４から出力されるように、Ａ／Ｄ変換器１１４のリファレンス電圧を調節する。
【００４４】
次に、黒レベル標準値１２２をＥＥＰＲＯＭ１２０から読み込む（Ｓ６）。
【００４５】
次に、ランプ１０４を消灯し、ブラックシャッタ１０６を閉じて、イメージセンサ１１０に光が入射しない状態（黒状態）にする（Ｓ８）。このような黒状態下でイメージセンサ１１０から出力された画像信号は、アンプ１１２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１４でアナログからデジタルに変換される（Ｓ１０）。そして、黒状態下での画像信号のデジタル値（黒レベル信号値）について、その平均値を算出する（Ｓ１２）。ここで、黒レベルの画像信号はノイジーなので、複数回の読取りを行って平均化することや、主走査方向に平均化することにより、安定した値を取得するようにすると、好ましい。
【００４６】
次に、黒レベル標準値１２２と、黒レベル信号値の平均値との差分に基づいて、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４を算出する（Ｓ１４）。
【００４７】
ここで、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。
【００４８】
なお、図４において、横軸はイメージセンサ１１０の読取対象の原稿の濃度であり、縦軸はデジタルに変換された直後の画像信号値（１２ビット）であって、点線及び実線は原稿の各濃度に対してイメージセンサ１１０から出力される画像信号の入出力特性を示している。なお、点線は、機差のばらつき中心にある標準スキャナの画像信号の入出力特性を示し、実線は、標準スキャナよりも黒レベルの信号値が高くなってしまう（黒レベルの信号値が白レベルの信号値の方に近づいてしまう）、あるスキャナにおける画像信号の入出力特性を示す。このように標準スキャナにおける入出力特性（点線）から離れた入出力特性（実線）を有するスキャナでは、その入出力特性（実線）を標準スキャナの画像信号の入出力特性（点線）に近づけるように変換するための黒キャリブレーションＬＵＴを求める。
【００４９】
図５において、横軸は黒キャリブレーション前の画像信号のデジタル値（黒キャリブレーション入力値）であり、縦軸は黒キャリブレーション後の画像信号のデジタル値（黒キャリブレーション出力値）であって、実線は黒キャリブレーションＬＵＴ１３４の内容を示す。なお、点線は、黒キャリブレーションが不要な場合、すなわち標準スキャナと同じ入出力特性を有したスキャナの場合を示している。
【００５０】
黒キャリブレーションＬＵＴ１３４を算出するには、まず、図４に示す標準スキャナの黒レベル標準値１２２と、実際に使用するスキャナ１００の黒レベル信号値１１４２（ただし平均値を用いている）との、差分を算出し、次に、この差分に基づいて図５に実線で示す黒キャリブレーションＬＵＴ１３４を求める。図４に実線で示す特性のスキャナでは黒い側の出力が標準スキャナと比較して高くなっているので、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４は、図５に示すように黒い側の出力を落とすようなカーブにする。このようなカーブの形状は、黒レベルを合わせる条件や、ピボット点（この点以上の信号値では変化させないことにするその点）等の条件を付与して、２次関数近似する。
【００５１】
次に、所定の階調変換を行うためのＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６を算出する（Ｓ１６）。なお、ここでは、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６の算出方法の説明のためにステップＳ１６を設けたが、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６はスキャナの種類ごとに固定でよいので、ＥＥＰＲＯＭ１２０に予め記憶しておき、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６を算出することなく、ＥＥＰＲＯＭ１２０からＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６を読み込んで用いるようにしてもよい。
【００５２】
図６において、横軸（ｘ軸）は黒キャリブレーション後であって階調変換前の画像信号のデジタル値（階調変換入力値）、縦軸（ｙ軸）は階調変換後の画像信号のデジタル値（階調変換出力値）であり、実線はＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６の内容を示す。このＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６を数式１に示す。
［数式１］
x>Xthのとき
y=255+αlog10((x-black_std)/(4095-black_std)) 
x≦Xthのとき
y=βx
ここで、black_stdは黒レベル標準値１２２、Xthは所定の閾値である。ｘが閾値Xth以下のときには原点を通る傾きβの直線であり、ｘが閾値Xthを越えるときにはＬｏｇ曲線である。なお、閾値Xthにおいて連続するように傾きβを定める。
【００５３】
そして、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４にＬｏｇ変換ＬＵＴ１３６をカスケード接続して、全体のＬＵＴ１３２を形成する（Ｓ１８）。ここで、各ＲＧＢごとにそれぞれひとつずつＬＵＴ１３２が形成されて、ＲＡＭ１３０上に設定される。
【００５４】
次に、スキャナ１００で任意の画像を読み取る際の処理について説明する。
【００５５】
図３（ｂ）において、ブラックシャッタ１０６を開き、ランプ１０４を点灯した状態下で、ランプ１０４の光が照射された読取対象媒体からの反射光が、レンズ１０８を介してイメージセンサ１１０へ入射される（Ｓ２２）。イメージセンサ１１０から出力された画像信号は、アンプ１１２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１４でアナログからデジタル（１２ビット）に変換される（Ｓ２４）。
【００５６】
そして、デジタル化された画像信号に対して、ＣＰＵ１４０により、ＬＵＴ１３２に従った変換が行われる（Ｓ２６）。すなわち、黒キャリブレーションＬＵＴ１３４に従った黒キャリブレーションと、Ｌｏｇ変換ＬＵＴ１３６に従った階調変換とが行われて、８ビットの画像信号が得られる。
【００５７】
黒キャリブレーションと階調変換が施された画像信号は、Ｉ／Ｏ１１８を介してＰＣ２００に対して出力される（Ｓ２８）。
【００５８】
ＰＣ２００では、スキャナ１００から出力された画像信号（８ビットＲＧＢ信号）が入力画像記憶手段２３２に一旦記憶された後、色変換手段２４０により、スキャナＩＣＣプロファイル２２２に基づいて色変換が施されて、所望の色合いのｓＲＧＢ信号が得られる。また、画像のプリントを実行する際には、色変換手段２４０により、プリンタＩＣＣプロファイル２２４に基づいて所望の色合いのプリントが可能な色変換が施される。
【００５９】
スキャナＩＣＣプロファイル２２２及びプリンタＩＣＣプロファイル２２４の両プロファイルに基づいて色変換が施された画像信号は、出力画像記憶手段２３４に一旦記憶された後、Ｉ／Ｏ２０４を介して、図示を省略したプリンタに対して出力される。
【００６０】
したがって、スキャナ１００の機差のばらつきがキャリブレーションされた上で、ＩＣＣプロファイル２２２、２２４によりスキャナの種類ごとの標準スキャナの特性及びプリンタの機種ごとの標準プリンタの特性に基づいて色変換された画像が、用紙にプリントされることになる。したがって、階調及び色の良好な画像がプリントされる。
【００６１】
なお、黒レベル標準値１２２は、スキャナＩＣＣプロファイル２２２に関連付けて、スキャナ１００のユーザに提供されるようにすると、好ましい。
【００６２】
例えば、図７に示すように、あるメーカから提供されるタイプＡのスキャナのＩＣＣプロファイル２２２Ａには、そのタイプＡのスキャナの黒レベル標準値を含む付加情報ファイル２２６Ａが付加されてユーザに提供される一方で、別のメーカから提供されるタイプＢのスキャナのＩＣＣプロファイル２２２Ｂには、そのタイプＢのスキャナの黒レベル標準値を含む付加情報ファイル２２６Ｂが付加されてユーザに提供される。これらのスキャナＩＣＣプロファイル２２２及びその付加情報ファイル２２６は、例えば、ＣＤ（Compact Disk）等の所定の記録媒体に記録されて、あるいは、インターネットを介して、ユーザに提供される。ＰＣ２００では、スキャナＩＣＣプロファイル２２２及びその付加情報ファイル２２６を、図示を省略した記録媒体読取装置によりＣＤ等の記録媒体から選択して読み取るか、あるいは、インターネットを介して、スキャナＩＣＣプロファイル２２２及びその付加情報ファイル２２６を選択して取得する。例えば、ＰＣ２００に接続されたスキャナ１００がタイプＡであれば、タイプＡのスキャナのＩＣＣプロファイル２２２Ａ及びその付加情報ファイル２２６Ａが選択的に取得される。これらのうち、スキャナＩＣＣプロファイル２２２Ａは、ＰＣ２００のプロファイル記憶手段２２０に登録されるとともに、付加情報ファイル２２６Ａに含まれた黒レベル標準値１２２は、接続されたスキャナ１００に送信される。黒レベル標準値１２２をＰＣ２００から受信したスキャナ１００は、その黒レベル標準値１２２をＥＥＰＲＯＭ１２０に登録する。
【００６３】
なお、黒レベル標準値は、スキャナＩＣＣプロファイル２２２の中にタグを設けて属性情報のひとつとして書き込んでおくようにしてもよい。
【００６４】
また、タイプＸのプリンタのＩＣＣプロファイル２２４Ｘ及びタイプＹのプリンタのＩＣＣプロファイル２２４Ｙも選択的に取得されて、ＰＣ２００のプロファイル記憶手段２２０に登録される。
【００６５】
さらに、キャリブレーションプログラム１２４についてもスキャナＩＣＣプロファイル２２２に関連付けてユーザに提供するようにしてもよい。例えば、ＰＣ２００では、図示を省略した記録媒体読取装置により、スキャナＩＣＣプロファイル２２２及びそのキャリブレーションプログラム１２４がＣＤ等の記録媒体から選択的に読み取られる。あるいは、インターネットを介して選択的に取得される。キャリブレーションプログラム１２４は、Ｉ／Ｏ２０２を介して、接続されたスキャナ１００に送信される。そして、キャリブレーションプログラム１２４をＰＣ２００から受信したスキャナ１００は、そのキャリブレーションプログラム１２４をＥＥＰＲＯＭ１２０に登録する。
【００６６】
図８は、他の実施形態のスキャナ１０００を示す要部ブロック図である。図１に示す構成要件と同じ構成要件には、同じ符号を付してあり、詳細な説明を省略する。
【００６７】
図８に示すスキャナ１０００において、ＬＵＴ選択部１１４０は、所定の黒状態下で出力される画像信号の信号値（黒レベル信号値）と、黒レベル標準値１２２との差分に基づいて、ＬＵＴ記憶手段１１３０に予め記憶された複数のＬＵＴの中から適当なＬＵＴ１３２を選択することにより、ＬＵＴ１３４及び１３６を切り替えるようになっている。
【００６８】
ＬＵＴ選択部１１４０は、例えば、ＣＰＵによって構成され、ＬＵＴ記憶手段１１３０は、例えば、ＲＯＭによって構成される。
【００６９】
任意の読取対象媒体がプラテン１０２に載置されてイメージセンサ１１０から任意の画像信号が出力されると、ＬＵＴ選択部１１４０によって切り替えられたＬＵＴ１３４及び１３６に従って、黒レベルキャリブレーション及び階調変換が施される。更に、スキャナＩＣＣプロファイル２２２及びプリンタプロファイル２２４に従って色変換が施された画像信号が、Ｉ／Ｏ２０４を介して出力される。
【００７０】
なお、本発明における黒キャリブレーション手段は主としてＬＵＴ選択部１１４０及び黒キャリブレーションＬＵＴ１３４によって構成されている。
【００７１】
なお、以上の説明において、各スキャナの黒レベル信号値は、ランプ１０４を消灯するとともにブラックシャッタ１０６を閉じて、イメージセンサ１１０に光が入射しないようにして読み取ることにより取得する態様を例に説明したが、本発明は特にこのような態様に限定されるものではない。例えば、ランプ１０４を消灯することのみによって得られた黒状態下で黒レベル信号値を取得する態様としてもよく、また、プラテン１０２の所定の位置に常設された基準の黒色を有する黒板をイメージセンサ１１０に読み取らせて黒レベル信号値を取得する態様としてもよく、さらに、暗電流を測定する態様としてもよい。
【００７２】
また、前述の説明において、黒キャリブレーションＬＵＴを電源オン時に求める場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。例えば、原稿等の読取対象媒体を読み取る直前に黒キャリブレーションＬＵＴを求めるようにしてもよい。
【００７３】
また、前述の説明において、画像信号がＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像信号からなり、ＬＵＴをＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとに求める場合を例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、白黒のスキャナであれば、全体でひとつのＬＵＴを求めるようにしてもよい。
【００７４】
また、前述の説明において、白キャリブレーションを電源オン時に行う場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。例えば、原稿等の読取対象媒体を読み取る直前に白キャリブレーションを行うようにしてもよいし、白レベルが安定した種類のスキャナであれば白キャリブレーションを省略するようにしてもよい。
【００７５】
また、前述の説明において、白キャリブレーションの後、黒キャリブレーションを行う場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、黒キャリブレーションの後に白キャリブレーションを行う場合を含む。
【００７６】
また、前述の説明において、黒レベル標準値が、ばらつき中心にある場合を例に説明したが、基準となる特定の標準の特性を有する標準スキャナで、予め決められた所定の黒レベルを読み取って得たものでもよい。
【００７７】
以上説明した本発明に係る実施形態の内容は、黒キャリブレーション以外のキャリブレーションを行う場合に応用することも可能であり、また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜、設計変更及び改良を施してもよいことはいうまでもない。
【００７８】
また、スキャナの特性は、機差ばらつきだけでなく、環境温度、経年変化に対しても変動するが、本発明によれば、そういった変動に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】一実施形態のスキャナを含む画像読取システムのブロック図
【図２】黒キャリブレーションＬＵＴにＬｏｇ変換ＬＵＴをカスケード接続して構成したＬＵＴの説明に用いる説明図
【図３】黒キャリブレーション処理の流れを示す概略フローチャート
【図４】黒レベルの機差ばらつきの説明に用いる説明図
【図５】黒キャリブレーションＬＵＴの説明に用いる説明図
【図６】Ｌｏｇ変換ＬＵＴの説明に用いる説明図
【図７】ＩＣＣプロファイルと黒レベル標準値との関連付けの説明に用いる説明図
【図８】他の実施形態のスキャナを示すブロック図
【符号の説明】
【００８０】
１００…スキャナ、１０２…スキャナのプラテン、１０４…スキャナのランプ、１０６…スキャナのブラックシャッタ、１０８…スキャナのレンズ、１１０…スキャナのイメージセンサ、１１４…スキャナのＡ／Ｄ変換器、１１６…スキャナの白レベル調整部、１２０…スキャナのＥＥＰＲＯＭ，１２２…黒レベル標準値、１３０…スキャナのＲＡＭ、１３２…ＬＵＴ（ルックアップテーブル）、１３４…黒キャリブレーションＬＵＴ、１３６…Ｌｏｇ変換ＬＵＴ、１４０…スキャナのＣＰＵ、２００…ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、２２０…ＰＣのプロファイル記憶手段、２４０…ＰＣの色変換手段、１１４０…スキャナのＬＵＴ選択部
【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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