CN101196720A - 图像处理装置、图像读取装置、图像形成装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理装置、图像读取装置、图像形成装置及其方法。该图像处理装置包括：第一计算部，基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；第二计算部，基于由所述第一计算部计算出的所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；第三计算部，计算一组因子，该组因子在利用预定的多个本征矢量、与对应的本征矢量相关联的因子、以及基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示所述颜色描述符值时使用；和输出部，输出由所述第三计算部计算出的所述因子。

Description

图像处理装置、图像读取装置、图像形成装置及其方法

技术领域

本发明涉及图像处理装置、图像读取装置以及图像形成装置。

背景技术

当通过包括扫描装置的图像形成装置读取对象时，用光照射该对象，同时利用列传感器(line sensor)或其他光电探测器在三种颜色(即，红色、绿色以及蓝色)的波长区中检测从原稿反射的光。接着，利用包括获得各波长区中的光谱反射率的预定图像处理来生成由四种颜色(即，黄色、品红色、青色以及黑色)的颜色成分组成的多值图像数据。因为波长区的光谱反射率的组合所表示的颜色的数量随着光检测器可以检测到的波长区的数量的增加而增加，所以可以形成忠实地再现对象的颜色的图像。因此，已经出现对允许在更大数量的波长区中检测从对象反射的光(即，按更大数量的颜色来读取对象)的技术的需求。例如，日本专利申请公报第S61-84150号和第H5-110767号中就已经提出了在切换多个滤色器的同时利用四种或更多种颜色来读取对象的技术。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种技术，该技术以更精确的方式获得表示对象的颜色的颜色描述符值，而即使在允许检测反射光的波长区的数量增加情况下也能限制根据从对象反射的光而获得的光谱反射率数据的量。

为了实现上述目的，根据第一方面的发明提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括：第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；和输出部，该输出部输出由所述第三计算部计算出的所述因子。

在根据第二方面的发明中，在可见光的波长范围内，所述虚拟光的理论光谱能量在短波长区和长波长区中要比在其他波长区中相对较大。

在根据第三方面的发明中，所述长波长区的理论光谱能量高于所述短波长区的理论光谱能量。

在根据第四方面的发明中，根据第一方面的所述图像处理装置还包括：着色剂计算部，该着色剂计算部计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示，其中，所述输出部不输出所述因子，而是输出由所述着色剂计算部计算出的着色剂的量。

在根据第五方面的发明中，所述本征矢量的数量是6。

根据第六方面的发明提供了一种图像读取装置，该图像读取装置包括：光源，该光源用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；和输出部，该输出部输出由第三计算部计算出的所述因子。

根据第七方面的发明提供了一种图像形成装置，该图像形成装置包括：光源，该光源用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；着色剂计算部，该着色剂计算部计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示；和图像形成单元，该图像形成单元按所述着色剂计算部确定的量使用所述着色剂在印刷材料上形成图像。

根据第八方面的发明提供了一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；以及输出所述因子。

根据第九方面的发明提供了一种图像读取方法，该图像读取方法包括以下步骤：用具有特定光谱能量分布的光来照射对象；基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；以及输出所述因子。

根据第十方面的发明提供了一种图像形成方法，该图像形成方法包括以下步骤：用具有特定光谱能量分布的光来照射对象；基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子，以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示；以及按所述量使用所述着色剂在印刷材料上形成图像。

根据本发明的第一和第八方面，与没有这种布置的情况相比，可以以更精确的方式获得表示对象的颜色的颜色描述符值，而即使允许检测反射光的波长区的数量增加，也能抑制根据从对象反射的光而获得的光谱反射率数据的量的增加。

根据本发明的第二和第三方面，可以以更精确的方式获得表示对象的颜色的颜色描述符值。

根据本发明的第四方面，可以输出用于形成再现了对象的颜色的图像的着色剂。

根据第五方面所述的本发明的一方面，与没有这种布置的情况相比，可以更多地抑制数据量的增加。

根据本发明的第六和第九方面，与没有这种布置的情况相比，可以以更精确的方式获得表示对象的颜色的颜色描述符值，而即使允许检测反射光的波长区的数量增加，也能抑制根据从对象反射的光而获得的光谱反射率数据的量的增加。

根据本发明的第七和第十方面，与没有这种布置的情况相比，允许以更精确的方式获得表示对象的颜色的颜色描述符值，即使允许检测反射光的波长区的数量增加，本发明也可以抑制根据从对象反射的光而获得的光谱反射率数据的量的增加，而且，可以形成再现了所述对象的颜色的图像。

附图说明

将基于下面的附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，在附图中：

图1是例示了根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的硬件结构的框图；

图2是说明根据第一示例性实施例的图像形成装置的装置结构的图；

图3是说明根据第一示例性实施例的全速率托架的结构的图；

图4是例示了各种光源的光谱能量分布的图；

图5是说明根据第一示例性实施例的列传感器和棱镜的结构的图；

图6是说明根据第一示例性实施例的显影机构的结构的图；

图7是例示了根据第一示例性实施例的本征矢量的图；

图8是例示了根据第一示例性实施例的本征矢量的数量和累积贡献率之间的关系的图；

图9是例示了根据第一示例性实施例的示例性光谱反射率内插函数的图；

图10是例示了根据同一示例性实施例的图像形成装置的操作序列的流程图；

图11是表示按第一示例性实施例的方法计算出的内插函数ρ(λ)和对象的原始光谱反射率的图；

图12是表示针对1000个不同对象获得的由内插函数ρ(λ)表示的光谱反射率与对象的原始光谱反射率之间的差的结果的图；

图13是将由内插函数ρ(λ)表示的光谱反射率与对象的原始光谱反射率之间的差表示为标准偏差的图；

图14是例示了XYZ颜色***的三色刺激值与波长之间的关系的图；

图15是例示了虚拟光源的光谱能量分布的图；以及

图16是例示了根据第二示例性实施例的图像形成装置的操作序列的流程图。

具体实施方式

下面对执行本发明的最佳模式进行说明。应注意到，下面描述的对象O不限于诸如纸和OHP页的页状形状，而是可以为任何形状。另外，可见光范围粗略地对应于400nm到700nm的波长范围。

(1)第一示例性实施例

图1是例示了根据本示例性实施例的图像形成装置1的功能结构的框图。图像形成装置1包括：图像读取部10，其从印刷品等读取图像；图像形成部20，其根据图像数据在印刷页(介质)上形成图像；控制器30，其为包括CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)以及ROM(只读存储器)等的运算单元；诸如HD(硬盘)的存储器40，其存储各种数据和描述由控制器30执行的操作过程的程序；图像处理部50，其对图像数据进行图像处理；控制面板60，其包括各种按钮或触摸板型液晶显示器；以及通信部70，其用作通过网络执行通信的接口装置。更具体地说，图像处理部50包括诸如一组ASIC(专用集成电路)、LSI(大规模集成)电路等的图像处理电路以及用于临时存储图像数据的图像存储器，各种类型的图像处理由对应的图像处理电路来执行。

图2例示了图像形成装置1的装置结构。这种图像形成装置1一般分成图像读取部10和图像形成部20，图像读取部10读取对象并生成图像数据，而图像形成部20根据该图像数据在印刷纸和其他印刷材料上形成调色剂图像。

图像读取部10作为所谓的图像扫描器进行操作，而图像形成部20作为所谓的打印机进行操作。在它们之中，图像读取部10包括：台板玻璃11、台板盖12、全速率托架13、半速率托架14、成像透镜15、列传感器16以及棱镜17。

台板玻璃11是透明玻璃板，其上放置要读取的对象O用于随后的读取。将台板玻璃11布置成使其表面水平。此外，在台板玻璃11的表面上形成有诸如多层介电膜等的减反射层，以降低来自台板玻璃11的表面的反射。这样做是为了防止在如下状态下读取图像：本应读取的源自对象O的表面的反射光成分与源自台板玻璃11的表面的不希望的反射光成分相结合。应注意到，通过设置间隔物等，可以将对象O的表面与台板玻璃11的表面隔开，从而分离了源自对象O的反射光成分和源自台板玻璃11的表面的反射光成分。

按覆盖台板玻璃11的方式而设置的台板盖12通过遮断来自外部的光而有助于读取放置在台板玻璃11上的对象O。

下面对上述全速率托架13的结构进行详细说明。

图3详细示出了全速率托架13的结构。如图3所示，全速率托架13包括第一光源131、第二光源132以及镜133。第一光源131是发射具有特定光谱能量分布的第一照射光的光源，第二光源132是发射具有与第一照射光的光谱能量分布不同的光谱能量分布的第二照射光的光源。更具体地说，第一光源131是发射与标准光(standard illuminant)D₆₅相对应的光的光源，而第二光源132是发射与标准光A相对应的光的光源。

图4例示了各种光源的光谱能量分布。

光D₆₅是在定义为JIS标准的光源的状态接近于6500K(开氏温标)的色温时生成的一种光，并且类似于除直射日光或人造昼光以外的自然照射。如图4所示，光D₆₅的光谱能量分布在整个可见光范围(即，大约400nm到大约700nm的范围)内基本均一。为此，已知光D₆₅一般用于颜色评价。在示例性实施例中，将氙气灯用作近似光D₆₅的光源。光A指的是来自具有2856K的色温的光源的光，光A是这样一种光，其光谱能量在可见光范围中随着波长变得更长而按线性方式增加。在示例性实施例中，将钨丝灯用作这种光A的光源。

第一光源131和第二光源132以预定倾斜角(例如，45°)和强度照射对象O。镜133对从对象O反射的光进行再次反射，形成将光导向半速率托架14的光路(用图3中的虚线指示)。在扫描期间，全速率托架13沿图2中的箭头A或B的方向移动，在用光照射对象O的同时扫描过该对象O的整个表面。

半速率托架14包括镜141和142，并且形成将来自全速率托架13的光导向成像透镜15的光路。另外，半速率托架14由驱动机构(未示出)驱动，并且在扫描期间，以全速率托架13的速度的大约一半的速度沿与全速率托架13相同的方向移动。

在沿将镜142连接至列传感器16的光路上设置成像透镜15和棱镜17，该成像透镜15和棱镜17将源自对象O的光聚焦在列传感器16上。在此，图5更详细地例示了棱镜17和列传感器16的结构。列传感器16例如具有31个光检测器列：16-1、16-2、16-3、…、16-30以及16-31。当从对象O的某一区域反射的光到达棱镜17的位置时，该反射光被棱镜分光。在此，假定属于可见光范围(400nm到700nm)的光以10nm的间隔被分光。结果，如图5中的箭头所示，将从对象O反射的光分成总计31个波长区，即，400-410nm、410-420nm、420-430nm、…、680-690nm以及690-700nm。另一方面，根据这些波长区的数量，列传感器16具有31个光检测器列16-1、16-2、16-3、…、16-30以及16-31，根据个体波长区对这些光检测器的检测灵敏度进行调节。这样，当来自通过在棱镜17中进行***而生成的各波长区的光入射在列传感器16上的对应光检测器列16-1、16-2、16-3、…、16-30以及16-31上时，通过这些光检测器列来检测光的各部分的强度并且根据所述强度生成图像信号。将这些图像信号提供给图像处理部50。

现在将对图像形成部20的结构进行说明。图像形成部20包括：一组送纸盘21，一组传送辊22，一次转印单元23a、23b和23c，中间转印带24，二次转印辊25，支承辊26，一次定影机构27，切换机构28，以及二次定影机构29。

送纸盘21容纳有预定尺寸的页并且提供这些页以供图像形成。尽管在此使用的术语“页”通常指的是一般用于图像形成的纸，诸如所谓的PPC(普通纸复印机)纸等，但是如果需要的话，也可以使用除了印刷纸和其他纸以外的在表面上涂覆有树脂等的材料的页。传送辊22形成将从送纸盘21提供的页传送到支承辊26面对二次转印辊25的位置的传送路线。术语“页传送路线”指的是用图2中的虚线指示的路线。一次转印单元23a、23b和23c形成与所提供的图像数据相对应的调色剂图像，并且将所形成的调色剂图像转印至中间转印带24。

将参照图6对一次转印单元23a和23b的结构进行更详细的说明。应注意到，一次转印单元23a和23b仅就它们使用的调色剂而言不同，而就结构而言是相同的。因此，在此通过省略附于各构成部件的符号(a)和(b)来进行说明。

一次转印单元23包括：光敏鼓231，带电器232，曝光装置233，显影单元234、235、236和237，以及一次转印辊238。光敏鼓231是以形成在其表面上的由OPC(有机光电导体)组成的光电导层作为电荷受体的图像载体，光敏鼓231沿图6中箭头C的方向旋转。包括充电辊的带电器232对光敏鼓231的表面进行均匀的充电。曝光装置233利用激光二极管用光照射光敏鼓231，以在其表面上形成具有预定电位的静电潜像。显影单元234、235、236和237保持有各个不同颜色的调色剂，通过针对光敏鼓231的表面生成预定电位差(显影偏压)并且利用该电位差使调色剂附着于形成在光敏鼓231的表面上的静电潜像，来形成调色剂图像。显影单元234到237形成所谓的旋转型显影装置。一次转印辊238在中间转印带24面对光敏鼓231的位置处生成预定电位差(一次转印偏压)，并且利用该电位差将调色剂图像转印至中间转印带24的表面上。此外，作为单色显影单元的一次转印单元23c仅在其所保持的调色剂的数量的方面与一次转印单元23a和23b不同，而其余的操作实际上是相同的，因而省略了对应的说明。

保持在显影单元234、235、236和237中的调色剂包括由青色、品红色、黄色和黑色这四种颜色，红色、橙色、绿色和蓝色这四种颜色(上述八种颜色被称为“彩色调色剂”)，以及透明颜色(下面称为“透明调色剂”)组成的总计9种颜色。

术语“透明调色剂”指的是不包含着色剂的调色剂，例如通过从外部将SiO₂(二氧化硅)和TiO₂(二氧化钛)添加至低分子量的聚酯树脂而生成的调色剂。在整个图像上形成透明调色剂的调色剂图像具有如下效果：降低了由于图像的不同位置处的调色剂的量的差异而导致的高度分阶并且使图像的表面上的不规则性显得更不明显。

应注意到，尽管根据使用频率等将这些调色剂保持在一次转印单元23a、23b以及23c中的适当位置处，但是希望在彩色调色剂之前转印透明调色剂。这样做是为了将透明调色剂转印为使其覆盖页表面上的彩色调色剂。

返回参照图2，将针对图像形成部20的其余构成部件进行说明。中间转印带24是由驱动机构(未示出)沿图2中的箭头D的方向驱动的环带构件。中间转印带24在光敏鼓231a、231b以及231c面对中间转印带24的位置处被转印(一次转印)上调色剂图像，并且移动该图像以转印(第二转印)到页上。第二转印辊25和支承辊26在中间转印带24面对页的位置处生成预定电位差(二次转印偏压)并且将调色剂图像转印到页上。包括用于向页施加热和压力的辊构件的一次定影机构27将所转印的调色剂图像定影在页的表面上。切换机构28根据形成在页的表面上的调色剂图像的类型来改变页的传送路线。具体地说，在图2中，切换机构28沿图2中的箭头R的方向传送具有包含透明调色剂的调色剂图像的页，而沿图2中的箭头L的方向传送并弹出其他页。

二次定影机构29包括定影带291、加热器292以及散热片293。二次定影机构29使用加热器292向已经在一次定影机构27中经受过加热和加压的页施加额外的热，并且使调色剂再一次重新熔化。接着，二次定影机构29使用散热片293在将页附着于具有平滑表面的定影带291的同时冷却该页，以使调色剂定影。这种定影处理使得可以形成具有光滑、高光泽表面的调色剂图像。

图像读取部10的全速率托架13通过利用来自第一光源131或第二光源132的光照射对象O来读取(下面称为执行“扫描操作”)该对象O。具体地说，将利用来自第一光源13 1的光来照射对象O而进行的扫描操作称为“第一扫描操作”，将由此生成的图像数据称为“第一图像数据”。此外，将通过利用来自第二光源132的光来照射对象O而进行的扫描操作称为“第二扫描操作”，将由此生成的图像数据称为“第二图像数据”。换句话说，图像读取部10执行两种扫描操作，即，第一扫描操作和第二扫描操作。接着，图像处理部50根据在扫描操作期间获得的个体图像信号生成第一图像数据和第二图像数据，并且根据该图像数据计算光谱反射率。

在常规图像形成装置中，将光谱反射率作为离散值而不是作为连续量来处理。换句话说，针对包含在预定波长区(例如，可见光区)中的某波长区，仅计算(提取)预定数量(下面称为提取数量)的光谱反射率。因此，对于所有图像数据，光谱反射率提取数量为(每像素的光谱反射率提取数量)×(像素数)。下面，将允许通过对从某波长区提取的这些“光谱反射率”(离散值)进行回归分析来获得估计值的量(连续量)称为“光谱反射率估计函数”。

如果按本来的连续量来捕获光谱反射率，则通常可以画出一曲线，其中光谱反射率随着波长的逐渐变化而发生平滑变化。因此，当按离散值来提取光谱反射率时，如果波长间隔δ＝10nm，则可以以足够的精度级来表示光谱反射率。此外，为了实现对对象颜色的更忠实的再现，有时可以将波长间隔设置成δ＝5nm。如果将波长间隔设置成δ＝10nm，并且提取光谱反射率的波长区为400nm到700nm，则将针对每个像素提取31个光谱反射率。尽管当利用具有普通结构的图像形成装置时，因为在三个波长区(即，R、G和B)中读取对象，所以通过信号线和总线每像素仅发送三个光谱反射率就足够了，但是在这种情况下，与通常相比，必须通过信号线和总线发送大约多于10倍的光谱反射率数据。因此，将光谱反射率作为数据来发送需要相当多的时间。

因此，在减少根据以波长间隔δ提取的m个光谱反射率所生成的数据的量之后，执行这种发送。更具体地说，利用n个本征矢量的线性组合来表示这m个光谱反射率，其中n是一较小的数。换句话说，如果计算出与预定n个本征矢量相关联的因子，则可以确定光谱反射率估计函数，由此将减少数据量。然而，为了按这种方式减少数据量，必须利用相对少量的本征矢量来表示光谱反射率估计函数。此外，为了防止光谱反射率估计函数的精度降低，必须用具有相对较大的贡献率的本征矢量来表示具有不同特性的光谱反射率。

如上所述，光谱反射率本来是一连续量，并且存在许多这样的波长区，在这些波长区中可以画出表示光谱反射率的平滑变化相对于波长的变化的曲线。换句话说，在许多情况下，相邻波长区的光谱反射率具有相对接近的值。这是由于以下事实：来自相邻波长区的两种光的特性相似，并且当将这些不同种类的光用于照射对象时，就反射光的强度而言也展示出相对接近的特性。因此，可以说，某波长区的光谱反射率与另一波长区的光谱反射率之间存在相关性。因此，使用比光谱反射率提取数量少的数量的本征矢量来表示光谱反射率估计函数，可以提供减少数据量的有效方法。

下面，对用于计算这种基于本征矢量的光谱反射率估计函数的过程进行说明。

首先，针对如何定义本征矢量进行说明。最初，利用假定包含在对象中的表示大量颜色的光谱反射率来形成全域(population)。接着，可以通过对这种全域进行多变量分析(下面，使用主成分分析)来定义本征矢量。因为利用本征矢量的线性组合来表示所有颜色的光谱反射率估计函数，所以优选地用波长与光谱反射率之间的关系相异的尽可能多的光谱反射率来构成全域。按这种方式形成最优光谱反射率全域，提供了不同波长区中的光谱反射率之间的更可靠的相关性。

考虑到上面的描述，例如，如果全域由大约500到1000种颜色的光谱反射率组成，则获得了具有足够精度的光谱反射率估计函数。

通过对这样形成的全域进行主成分分析来定义本征矢量。图7例示了在全域∑上定义的本征矢量。图7针对各个波长示出了被定义为使用六个本征矢量来表示光谱反射率估计函数的本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)的值。应注意到，虽然图7例示了针对任意波长λ通过主成分分析来定义本征矢量的情况，但是例如如果在主成分分析期间使用不同的方法进行计算，则本征矢量将具有不同的特性。

此外，尽管图7中使用的本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)的数量为6个，但是其数量不限于6个。图8示出了本征矢量的数量与对于全域∑的累积贡献率之间的关系。基于图8，可以说，因为对于全域∑的累积贡献率随着本征矢量的数量的增加而增加，所以本征矢量的数量越大越好。然而，因为处理变得更加困难，并且进行处理所需的时间随着本征矢量的数量增长而增加，所以预先确定一数量，该数量足以用于以特定精度计算光谱反射率估计函数。在图8所示的情况中，如果将本征矢量的数量设置成6个，则对于全域∑的累积贡献率大约为98％，这对于对全域∑的光谱反射率估计函数的高度精确计算来说足够大了。此外，如果未包括在全域∑中的光谱反射率包括了与由所述光谱反射率表示的颜色相比拥有相对较小色差的颜色的光谱反射率，则这些光谱差通常会展示出类似的特性，因此，得出的光谱反射率估计函数的精度足够了。

现在考虑利用7个或更多个本征矢量时获得的累积贡献率，该累积贡献率几乎没有展示出增加并且实际上变平了。换句话说，如果使用多于某数量的本征矢量，则仅有数据量增加，而实质上没有提高光谱反射率估计函数的精度。另一方面，如果将本征矢量的数量设置成5个或以下，则进一步减少了光谱反射率估计函数的数据量，但是对于全域∑的累积贡献率也迅速下降。例如，如果将本征矢量的数量设置成2个，则对于全域∑的累积贡献率将为约60％，光谱反射率估计函数的精度即使对于构成全域∑的光谱反射率也稍微不足。因此，希望选择在对于定义的本征矢量全域的累积贡献率与为此所需的数据量之间取得平衡时的本征矢量的数量。

公式1示出了通过对全域∑进行主成分分析而定义的本征矢量e_j(λ)与由此表示的光谱反射率估计函数ρ(λ)之间的关系。下面，假定在400nm到700nm的波长区中，从第一和第二图像数据中提取以δ＝10nm的波长间隔获得的31(＝m)个光谱反射率。此外，利用六个本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)的线性组合来表示光谱反射率估计函数ρ(λ)。

$\mathrm{\ρ}\left(\mathrm{\λ}\right)=\underset{j1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)---\left(1\right)$

在公式(1)中，因子w_j(j＝1到6)是与计算光谱反射率估计函数ρ(λ)所需的本征矢量e_j(λ)相关联的因子。

接下来，基于从图像数据中提取的光谱反射率来确定颜色描述符值，并且根据该颜色描述符值与公式(1)所表示的光谱反射率估计函数之间的关系来计算因子w_j(j＝1到6)。如果将XYZ颜色***的三色刺激(tristimulus)值用作颜色描述符值，则可以利用下面的公式(2)到(7)来计算因子w_j。已公知下面的公式(2)到(7)是光谱反射率与XYZ颜色***的三色刺激值之间的关系表达式，在此使用光谱反射率估计函数ρ(λ)的值。这里，公式(2)到(4)表示标准光D₆₅的三色刺激值的关系表达式，而公式(5)到(7)表示标准光A的三色刺激值的关系。

$X_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(2\right)$

$Y_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(3\right)$

$Z_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(4\right)$

$X_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(5\right)$

$Y_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(6\right)$

$Z_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(7\right)$

应注意到，公式(2)到(4)表示根据第一图像数据确定的三色刺激值X_D65、Y_D65以及Z_D65与光谱反射率估计函数ρ(λ)的值之间的关系，而公式(5)到(7)表示根据第二图像数据确定的三色刺激值X_A、Y_A以及Z_A与光谱反射率估计函数ρ(λ)的值之间的关系。另外，公式(2)到(7)中的单词“vis”表示提取光谱反射率的波长区，该波长区在这种情况下为400nm到700nm。此外，E₆₅(λ)是表示第一光源131的光谱能量分布的公式，而E_A(λ)是表示第二光源132的光谱能量分布的公式。此外，在公式(2)到(7)中，由下面的公式(8)到(10)表示的函数(函数x(λ)、y(λ)以及z(λ)，在x、y以及z上方具有短横线)是XYZ颜色***中的X轴、Y轴以及Z轴的对应颜色匹配函数。

x(λ)    (8)

y(λ)    (9)

z(λ)    (10)

当从第一和第二图像数据中提取了对应的31个光谱反射率时，针对各个单独的光谱反射率确定三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65以及X_A、Y_A、Z_A。在这一点上，公式(2)到(7)变成六个因子w₁到w₆是未知值的6阶线性方程，因此，可以计算出因子w₁到w₆的唯一值。即，因为存在六个作为未知值的因子w_j，所以利用两个不同光源来获得六个不同的三色刺激值。

当计算出因子w₁到w₆的值时，就定义了光谱反射率估计函数ρ(λ)，并且图像形成装置1可以确定在形成图像时所需的调色剂的颜色和数量。此外，因为已经确定了所有的三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65以及X_A、Y_A、Z_A，所以可以根据这些三色刺激值获得近似的颜色。例如，即使用户没有在视觉上确认图像的颜色，仍可根据三色刺激值来确定颜色。

图9针对一给定像素示出了从表示对象的图像数据中提取的光谱反射率、以及由图7所示的本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)表示的示例性光谱反射率估计函数ρ(λ)。图9示出了通过将波长间隔设置成δ＝10nm而提取的31个光谱反射率(离散值)的标绘图，并且示出了一实线，该实线表示通过利用六个本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)来表示光谱反射率而获得的光谱反射率估计函数ρ(λ)(连续量)。从图9中可以看出，光谱反射率估计函数ρ(λ)是一平滑变化的曲线函数，并且展示了与原始光谱反射率实际匹配的特性。即，取决于如何定义本征矢量，可以将与光谱反射率有关的数据量减少约20％，但该光谱反射率估计函数仍然能够表现足够的精度。

接下来，将对图像形成装置1执行的操作过程的细节进行说明。应注意到，光谱反射率估计函数ρ(λ)是利用定义在全域∑上的六个本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)(诸如图7中所示的那些本征矢量)来表示的。

另外，在制造步骤期间，人工地或者利用图像形成装置1自身对由假定包含在对象中的不同颜色的光谱反射率构成的全域∑进行主成分分析，由此定义六个本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)。将定义的本征矢量e₁(λ)到e₆(λ)存储在图像处理部50的内部存储器中。

图10是示出了所执行的操作序列的流程图，其中，图像形成装置1执行对对象O进行扫描的操作并且在印刷纸P上形成图像。

当把要成像的对象O放置在台板玻璃11上，并且操作员发出开始图像形成的指令时，控制器30使图像读取部10通过利用来自第一光源131的光来照射要成像的对象O，从而执行第一扫描操作(步骤S1)。接着，控制器30将生成的图像信号提供给图像处理部50，使其生成第一图像数据(步骤S2)。随后，控制器30使图像读取部10通过利用来自第二光源132的光来照射对象O，从而执行第二扫描操作(步骤S3)。接着，控制器30将生成的图像信号提供给图像处理部50，使其生成第二图像数据(步骤S4)。此后，控制器30使图像处理部50针对形成图像数据的一部分的各个像素，计算光谱反射率(步骤S5)。更具体地说，通过在400nm到700nm的波长区中将波长间隔设置为δ＝10nm，对每个像素计算31个光谱反射率。

随后，控制器30使图像处理部50基于在步骤S5中计算出的光谱反射率针对第一和第二图像数据中的各个单独的像素来计算XYZ颜色***的三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65以及X_A、Y_A、Z_A(步骤S6)。接着，控制器30使图像处理部50计算因子w₁到w₆，从而计算出表示对象O的图像数据的光谱反射率估计函数ρ(λ)(步骤S7)。

随后，控制器30使图像处理部50对图像数据执行颜色空间处理和画面处理，以确定施加至与该图像数据的像素相对应的区域的调色剂的量和颜色(步骤S8)。

在确定调色剂的量时，对于通过由因子w₁到w₆确定的光谱反射率估计函数ρ(λ)表示的颜色，控制器30针对各像素识别诸如青色、品红色、黄色、黑色、红色、橙色、绿色以及蓝色的各颜色的调色剂(着色剂)的比例、面积比以及点形状等。此外，根据由图像数据描述的图像，控制器30可以确定是否使用透明调色剂。例如，当采用的调色剂颜色的数量较小时，诸如当图像数据是单色文档数据时等，控制器30针对这种图像数据将透明调色剂的调色剂量设置成零。此外，当图像数据为多色并且采用的调色剂颜色的数量增加时，控制器30在图像数据的整个面积上施加预定量的透明调色剂。

控制器30向图像形成部20提供包括关于各像素中的各颜色的调色剂的比例、面积比以及点等的信息的图像数据(步骤S9)。根据该图像数据，图像形成部20使用一组调色剂在印刷页P上形成图像(步骤S10)。

具体地说，图像形成部20选择与各颜色的图像数据相对应的一次转印单元23，并且在其中形成与该图像数据相对应的静电潜像。此后，图像形成部20选择由该图像数据指示的调色剂颜色的显影单元(234到237中的任一个)，并且将调色剂施加至所述静电潜像，以形成调色剂图像。一旦通过这样做而形成了各种颜色的调色剂图像，并且一旦执行了将调色剂图像转印到中间转印带24上的一次转印，图像形成部20就执行将调色剂图像转印到页上的二次转印，利用一次定影机构27和二次定影机构29使图像定影，并且弹出该页。这产生了一个表示对象O的图像的复制品，从而图像形成处理终止。

根据上述示例性实施例，一旦根据表示对象的图像数据而计算出预定数量的光谱反射率，图像形成装置1就利用较少数量的本征矢量来计算光谱反射率估计函数。因为本征矢量是由表示假定存在于对象中的颜色的光谱反射率来定义的，所以给定的光谱反射率估计函数实际上是在精度没有任何降低的情况下表示的。因此，即使与常规方法相比更大程度地减少了数据量，仍可忠实地再现对象的颜色。

上述示例性实施例是第一示例性实施例。

(2)第二示例性实施例

接下来，对本发明的第二示例性实施例进行说明。

在第二示例性实施例中，尝试甚至比上述第一示例性实施例更精确地计算光谱反射率估计函数。

图11的实线C表示根据第一示例性实施例的方法计算出的光谱反射率估计函数ρ₁(λ)，而虚线Cr表示对象的原始光谱反射率。如图11所示，计算出的光谱反射率估计函数与对象的原始光谱反射率之间的差，在提取光谱反射率的波长范围的短波长区(大约400nm到440nm)和长波长区(大约660nm到700nm)中具有相对较大的值。

图11例示了具体对象的示例，但是如果针对1000个不同对象获得了按与上述相同的方式计算出的光谱反射率估计函数ρ₁(λ)与对象的原始光谱反射率之间的差，则如图12所示，在这两者之间将存在大约8％的差。应注意到，对象的采样数量画在图12中的X轴上，而所述两者之间的差的比率则画在Y轴上。此外，在图13中，所述两者之间的差被表示为标准偏差。从图13中可以看出，所述两者之间的差在用来提取光谱反射率的波长范围的短波长区和长波长区中增大。

结果，本发明人得出了下面的与光谱反射率估计函数ρ₁(λ)与对象的原始光谱反射率之间的差在短波长区和长波长区中增大的原因有关的假说。

图14表示波长与XYZ颜色***的刺激值之间的关系。波长λ画在X轴上，而相对于波长λ的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)画在Y轴上。因为刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)表示对人眼的刺激的假定数值表示，所以如图14所示，它们覆盖了400nm到700nm的包括可见光波长范围的整个波长范围。另外，在大约400nm到430nm的短波长区中以及在大约650nm到700nm(或大约660nm到700nm)的长波长区中，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)的值较小。换句话说，在XYZ颜色***中，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)对短波长区和长波长区的贡献率小于刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)对其他波长区(中间波长区)的贡献率。另一方面，如果根据第一示例性实施例的方法确定了光谱反射率估计函数ρ₁(λ)，并且尝试忠实地再现对象的颜色(其显现在人眼中的颜色)，则由于如上所述刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)对短波长区和长波长区的贡献小，所以尽管可以在短波长区和长波长区中忠实地再现对象的颜色(其显现在人眼中的颜色)，但是刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)的值在短波长区和长波长区中不一定精确。

我们认为这就是光谱反射率估计函数ρ₁(λ)与对象的原始光谱反射率之间的差在短波长区和长波长区中增大的原因。

因此，第二示例性实施例设想了这样一种情况，在该情况中，设想具有特定光谱能量分布的虚拟的光源，并且使用来自所述光源的照射光来照射对象。为此，仅需第一示例性实施例中使用的第一光源和第二光源之中的一个光源，而不需要另一个光源。应注意到，在第一光源和第二光源之中，第二示例性实施例使用第一光源。虚拟的光源(在下文中称为“虚拟光源”)的光谱能量分布具有补偿上述的刺激值X、Y和Z在短波长区和长波长区中的小贡献率的分布特性。本发明人进行了处理具有各种光谱能量分布的光源的许多实验，并且发现了由光谱反射率估计函数ρ(λ)表示的光谱反射率与对象的原始光谱反射率之间的差变小处的光谱能量。具体地说，如图15所示，在可见光范围中，在430nm到660nm的中间波长范围中光谱能量低，另一方面，在400nm到430nm的短波长区中以及在660nm到700nm的长波长区中光谱能量高。此外，长波长区的光谱能量高于短波长区的光谱能量。

在第二示例性实施例中，基于从图像数据中提取的光谱反射率来确定颜色描述符值，并且根据该颜色描述符值与由公式(1)表示的光谱反射率的光谱反射率估计函数之间的关系来计算最优因子w_j(j＝1到6)。可以根据下面的公式(11)到(16)来计算最优因子w_j。

$X_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(11\right)$

$Y_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(12\right)$

$Z_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(13\right)$

$X_V=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_V\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(14\right)$

$Y_V=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_V\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(15\right)$

$Z_V=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_j\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_V\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(16\right)$

另外，按与第一示例性实施例相同的方式，公式(11)到(13)表示利用光D₆₅进行的扫描操作(第一扫描操作)而确定的三色刺激值X_D65、Y_D65以及Z_D65与光谱反射率的光谱反射率估计函数ρ(λ)的值之间的关系。另外，公式(14)到(16)表示三色刺激值X_V、Y_V以及Z_V与光谱反射率的光谱反射率估计函数ρ(λ)的值之间的关系。如果E₆₅(λ)表示第一光源131的光谱能量分布并且E_V(λ)表示图15所示的虚拟光源的光谱能量分布，则通过将E_V(λ)/E₆₅(λ)乘以利用光D₆₅进行的扫描操作而确定的三色刺激值X_D65、Y_D65以及Z_D65来获得公式(14)到(16)中的三色刺激值X_V、Y_V以及Z_V。应注意到，公式(11)到(16)中的单词“vis”表示提取光谱反射率的波长区，在这种情况下，该波长区为400nm到700nm。

当从第一图像数据中提取了对应的31个光谱反射率时，基于这些反射率来确定三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65。此外，通过将E_V(λ)/E₆₅(λ)乘以三色刺激值X_D65、Y_D65以及Z_D65来获得三色刺激值X_V、Y_V以及Z_V。在这一点上，公式(11)到(16)变成6阶线性方程，其中，六个因子w₁到w₆是未知值，因此可以计算出因子w₁到w₆的唯一值。

通过这样做，如图12的下部所示，由光谱反射率估计函数ρ(λ)表示的光谱反射率与针对1000个不同对象所确定的对象的原始光谱反射率之间的差被保持在4％以内。

图16是示出了所执行的操作序列的流程图，其中，第二示例性实施例的图像形成装置1执行扫描对象O的操作，并且在印刷纸P上形成图像。

在图16中，当把要成像的对象O放置在台板玻璃11上，并且操作员发出开始图像形成的指令时，控制器30使图像读取部10通过利用来自第一光源131的光来照射要成像的对象O，从而执行第一扫描操作(步骤S11)。接着，控制器30将生成的图像信号提供给图像处理部50，使其生成图像数据(步骤S12)。接下来，控制器30使图像处理部50针对形成图像数据的一部分的各个像素计算光谱反射率(步骤S13)。更具体地说，通过在400nm到700nm的波长区中将波长间隔设置为δ＝10nm，对每个像素计算31个光谱反射率。

随后，控制器30接着使图像处理部50基于在步骤S13中计算出的光谱反射率针对第一图像数据的各个单独的像素计算XYZ颜色***的三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65以及X_V、Y_V、Z_V(步骤S14)。接着，控制器30使图像处理部50计算因子w₁到w₆，从而针对表示对象O的图像数据来计算光谱反射率的光谱反射率估计函数ρ(λ)(步骤S15)。

随后，控制器30使图像处理部50对该图像数据执行颜色空间处理和画面处理，以确定分配给与该图像数据的像素相对应的区域的调色剂的量和颜色(步骤S16)。

在确定调色剂的量时，对于通过由因子w₁到w₆确定的光谱反射率的光谱反射率估计函数ρ(λ)表示的颜色，控制器30针对各像素识别诸如青色、品红色、黄色、黑色、红色、橙色、绿色以及蓝色的各颜色的调色剂(着色剂)的比例、面积比以及点形状等。此外，根据由图像数据描述的图像，控制器30可以确定是否使用透明调色剂。例如，当采用的调色剂颜色的数量较小时，诸如当图像数据是单色文档数据时等，控制器30针对这种图像数据将透明调色剂的调色剂量设置成零。此外，当图像数据为多色的并且采用的调色剂颜色的数量增加时，控制器30在图像数据的整个面积上施加预定量的透明调色剂。

控制器30向图像形成部20提供包括关于各像素中的各颜色的调色剂的比例、面积比以及点等的信息的图像数据(步骤S17)。根据该图像数据，图像形成部20使用一组调色剂，以在印刷页P上形成图像(步骤S18)。

具体地说，图像形成部20选择与各颜色的图像数据相对应的一次转印单元23，并且在其中形成与该图像数据相对应的静电潜像。此后，图像形成部20选择由该图像数据指示的调色剂颜色的显影单元，并且将调色剂施加至所述静电潜像，以形成调色剂图像。一旦通过这样做而形成了各种颜色的调色剂图像，并且一旦执行了将调色剂图像转印到中间转印带24上的一次转印，图像形成部20就执行将调色剂图像转印到页上的二次转印，利用一次定影机构27和二次定影机构29使图像定影，并且弹出该页。这产生了一个复制品，即，表示对象O的图像，从而图像形成处理终止。

上述示例性实施例是第二示例性实施例。

应注意到，上述第一和第二示例性实施例可以按下面的方式进行修改。另外，也可以适当地组合下述的各个修改。

尽管示例性实施例描述了并入图像形成装置1中的示例性图像处理部50，但是图像处理部不限于并入图像形成装置中的部件，而例如可以并入用于图像读取的扫描装置中，或者并入执行图像处理的计算机中。在这种情况下，图像处理装置例如向图像形成装置和可记录介质等输出按上述方式确定的因子。另一方面，图像形成装置以及从可记录介质读取这些因子的信息处理器，通过形成这些因子与所存储的本征矢量的线性组合来获得表示颜色的光谱反射率的光谱反射率估计函数。此外，可以计算用于表现由该函数表示的颜色的着色剂的量，并且可以利用计算出的着色剂的量，在印刷材料上形成图像。在这种情况下，与处理大量光谱反射率的常规实践相比，可以减少数据量。因此，与将光谱反射率作为图像数据而输出至图像形成装置和可记录介质等的情况相比，可以减少进行输出所需的时间量，并且可以使存储在可记录介质上的数据量更少。应注意到，当图像处理装置向图像形成装置输出数据时，图像处理装置计算用于表现由通过因子和本征矢量的线性组合表示的函数所表示的颜色的着色剂的量，并且不是输出因子或输出因子与颜色描述符值，可将该图像处理装置设置成输出着色剂的量。

另外，尽管在示例性实施例中提供的说明针对的是并入图像形成装置1中的示例性图像读取装置10，但是图像读取装置不限于并入图像形成装置中的装置，例如，其可以是与图像形成装置分立的装置。

另外，当上述图像处理装置向外部图像形成装置或信息处理器提供因子和三色刺激值时，它可以获取与目的地装置有关的信息并且仅提供内容与所述装置相匹配的数据。例如，如果目的地装置可以利用因子和本征矢量的线性组合而获得光谱反射率的光谱反射率估计函数，则可以将图像处理装置设置成提供因子或提供因子和三色刺激值。在这种情况下，目的地装置可以获得光谱反射率的光谱反射率估计函数，并且再现颜色，从而用户可以在视觉上识别三色刺激值并确定颜色。

另一方面，当即使提供了因子，目的地装置也无法获得光谱反射率的光谱反射率函数时，诸如在目的地装置没有存储本征矢量时，可以将图像处理装置设置成仅提供三色刺激值。通过这样做，目的地装置可以根据三色刺激值再现颜色，而无需接收不必要的因子，这使操作更有效。很自然地，图像处理装置可以一起提供因子和三色刺激值，以使目的地装置可以确定在再现颜色时使用三色刺激值中的哪一个。

换句话说，不管该装置是否具有规定的规格，都将能够再现图像的颜色。

此外，虽然在示例性实施例中提供的说明使用第一光源131作为发出符合标准光D₆₅的光的光源，并且使用第二光源132作为发出符合标准光A的光的光源，但是只要第一光源和第二光源的光谱能量分布在获得光谱反射率的光谱反射率估计函数的波长范围中不同，就可以使用任何类型的光源。因为不管光源的类型为何，基于从图像数据中提取的光谱反射率而获得的三色刺激值的数量都是6个，所以这与本征矢量的数量(其也为6个)相匹配，并且可以根据三色刺激值与本征矢量之间的关系(如公式(2)到(7)以及(11)到(16))而唯一地计算出因子。

此外，尽管在示例性实施例中将本征矢量的数量设置成6个，但是不限于该数量，而是可以按任意方式设置。如上述的图6所示，本征矢量的数量增加得越多，在对于全域的累积贡献率方面的改进就越大，并且光谱反射率的光谱反射率估计函数的精度的改进就越大。例如，如果将本征矢量的数量设置成9个，则累积贡献率甚至将更接近100％。此外，为了唯一地计算出9个因子，针对三色刺激值，将需要9阶线性方程。换句话说，必须获得9个不同的三色刺激值。即，必须利用三个不同的光源进行扫描操作，更具体地说，除了第一和第二扫描操作之外，还要利用例如发出符合辅助标准光D₅₀的光的光源，来执行第三扫描操作。通过这样做，将可以根据光谱反射率的光谱反射率估计函数和9个不同的三色刺激值而唯一地计算出所有因子。

另外，尽管在示例性实施例中，将图像形成装置1设置成一起提供XYZ颜色***中的三色刺激值以及与本征矢量相关联的因子，但是，提供的三色刺激值的类型可以按照希望进行确定。例如，即使提供的值仅为从第一扫描操作获得的三色刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65，或者当它们仅为从第二扫描操作获得的三色刺激值X_A、Y_A和Z_A时，仍然可以根据这些三色刺激值在某条件下确定颜色。另外，数量甚至可以更少。

此外，尽管在示例性实施例中，图像形成装置1使用XYZ颜色***中的三色刺激值作为颜色描述符值，但是也可以使用CIELAB颜色空间色度值。XYZ颜色***中的三色刺激值适于在某观察条件下确定颜色，但它们对于清楚地表现颜色之间的差异而言不方便。因此，因为使用CIELAB颜色空间色度值允许量化颜色之间的差异，所以它们便于在必须确定细微色差的情况下使用。另外，可以使用如下方法，其中，利用XYZ颜色***的三色刺激值获得因子，然后，如果有必要，则执行到CIELAB颜色空间的色度值的转换。另外，也可以使用其他颜色空间(如CIELUV颜色空间)中的颜色描述符值。

此外，尽管在示例性实施例中，利用透明调色剂和八种彩色调色剂(如青色、品红色、黄色、黑色、红色、橙色、绿色以及蓝色)来形成调色剂图像，但是本发明中使用的颜色不限于这些示例。在图像形成装置中可以存储并显影这些调色剂之中的任意数量的调色剂。

尽管在示例性实施例中，列传感器中的光检测器列的数量为31，但是也可以比该数量更小或更大。然而，因为旨在利用比三种常规颜色(即R、G和B)更多的颜色进行读取，所以必须存在4个或更多个光检测器列。另外，可以使用具有单个光检测器行的***，在该行中使用了一组滤色器并且在切换所使用的滤色器时读取对象几次。

出于例示和说明的目的，已经提供了对本发明的示例性实施例的前述说明。该说明不是想要穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。显然，本领域的技术人员容易想到许多修改和变型。选择并说明这些示例性实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够针对适于所构想的具体用途的各种实施例和各种变型例来理解本发明。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (10)

1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；和

输出部，该输出部输出由所述第三计算部计算出的所述因子。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在可见光的波长范围内，短波长区和长波长区中的所述虚拟光的理论光谱能量相对大于其他波长区中的所述虚拟光的理论光谱能量。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述长波长区的理论光谱能量基本上高于所述短波长区的理论光谱能量。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括：

着色剂计算部，该着色剂计算部计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示，

其中，所述输出部不输出所述因子，而是输出由所述着色剂计算部计算出的着色剂的量。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述本征矢量的数量是6。

6.一种图像读取装置，该图像读取装置包括：

光源，该光源用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；

第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；和

输出部，该输出部输出由第三计算部计算出的所述因子。

7.一种图像形成装置，该图像形成装置包括：

光源，该光源用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；

第一计算部，该第一计算部基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

第二计算部，该第二计算部基于由所述第一计算部计算出的所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

第三计算部，该第三计算部计算一组因子，该组因子在利用基于由所述第二计算部计算出的所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；

着色剂计算部，该着色剂计算部计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示；和

图像形成单元，该图像形成单元按所述着色剂计算部确定的量使用所述着色剂在印刷材料上形成图像。

8.一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：

基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；以及

输出所述因子。

9.一种图像读取方法，该图像读取方法包括以下步骤：

用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；

基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；以及

输出所述因子。

10.一种图像形成方法，该图像形成方法包括以下步骤：

用具有特定的光谱能量分布的光来照射对象；

基于照射对象的光的强度以及从该对象反射的光的强度来计算多个波长处的多个光谱反射率，所述光具有特定的光谱能量分布；

基于所述光谱反射率来计算所述对象的颜色描述符值；

计算一组因子，该组因子在利用基于所述颜色描述符值而生成的颜色描述符值集合来表示所述对象的颜色时使用，所述颜色描述符值集合中的每一个颜色描述符值都是由多个本征矢量、分别与对应的本征矢量相关联的所述因子、以及来自光源的基准光的光谱能量或虚拟光的理论光谱能量的线性组合来表示的；

计算用于表现颜色的多种着色剂的量，所述颜色由所述因子和所述本征矢量的线性组合来表示；以及

按所述量使用所述着色剂在印刷材料上形成图像。

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