JP3926698B2 - 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 - Google Patents
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Description
【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、パーソナルコンピュータ等に画像データを取り込んで画像データ上で画像の編集を行ない、そのような編集の行われた画像データを、カラープリンタ等、画像を出力しようとする画像出力装置の特性に合わせて色変換を行ない、さらに階調補正等を行なって、その画像出力装置に向けて出力し、その画像出力装置で所望の画像を出力することが行なわれている。
【０００３】
パーソナルコンピュータ等では上記のような様々な処理が行なわれるが、そのうち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）の各単色ごとに、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なわれる。
【０００４】
ここで、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わす画像データを生成し、その画像データをカラープリンタ等の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づけることにより、階調補正曲線を作成することができる。
【０００５】
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、上記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色の重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、ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを表わ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なった上でプリント出力し、グレー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行かないと言う問題がある。
【０００６】
そこで、Ｃ，Ｍ，Ｙの単色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、ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを測色しその測色値からＣＭＹ各単色ごとの第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調整自在な所定の重みを付して内分することにより階調補正用のＣＭＹ各単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考えられる。
【０００７】
以下に、この階調補正曲線作成方法を図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１１は、従来の階調補正曲線作成方法における階調補正曲線算出の過程を示す模式図である。
【０００９】
図１１（Ａ）に示すように、グレーの濃度パッチの実測により得られた測色データ（実測Ｌ*ａ*ｂ*値）を、カラープリンタのプロファイル（カラープリンタについてＣ，Ｍ，Ｙの各単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の各単色を表わす実測出力値に変換する。
【００１０】
通常、カラープリンタは同一機種内であっても１台１台特性が微妙に異なり、従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、使用するカラープリンタの色再現の目標となる標準的なプリンタ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）を予め用意し、所定のメモリに記憶しておく。
【００１１】
図１１（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なった後の、カラープリンタに入力されるデータであり、図１１（Ｂ）の縦軸（出力）は、その出力値である。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。
【００１２】
この図１１（Ｂ）のグラフにおいて、使用するカラープリンタが、目標となる標準的なカラープリンタと同じ特性であったときは、図１１（Ｂ）の入力と出力との関係は図１１（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、実際のカラープリンタは、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１１（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。
【００１３】
そこで、次に、図１１（Ｃ）に示すように、図１１（Ｂ）とは逆の関係の曲線７０２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、さらにこの曲線７０２に従って変換した後にカラープリンタに向けて出力すると、カラープリンタでは、図１１（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ことになる。
【００１４】
以上は、グレーパッチの測色データに基づく処理であるが、ＣＭＹの各単色の濃度パッチの濃度測定データについても同様の処理が行なわれる。
【００１５】
ここでは、図１１（Ｄ）に示すようにＣ，Ｍ，Ｙの実測濃度値がＣ，Ｍ，Ｙのそれぞれの網％を表わす実測出力値に変換される。この、実測濃度値を実測出力値に変換するにあたっては、例えば、マレイ・デービスの式などが用いられる。
【００１６】
図１１（Ｅ）の横軸（入力）は、図１１（Ｂ）の横軸（入力）と同様、前述の階調補正標準曲線に従って階調補正を行なった後のデータ（カラープリンタの入力データ）であり、図１１（Ｅ）の縦軸（出力）は、前述のマレイ・デービスの式に基づいて求めた、網％を表わす実測出力値である。図１１（Ｅ）は、図１１（Ｂ）と同じく、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。
【００１７】
これも図１１（Ｂ）の場合と同様、図１１（Ｅ）のグラフにおいて、使用するカラープリンタが標準的な特性を持ったカラープリンタであったときは、図１１（Ｅ）の入力と出力の関係は、図１１（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、実際のカラープリンタ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１１（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。
【００１８】
そこで、次に図１１（Ｆ）に示すように、図１１（Ｅ）とは逆の関係の曲線７０１を作成する。この図１１（Ｆ）に実線で示す曲線７０１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、さらにこの曲線７０１に従って変換した後に、カラープリンタに向けて出力したとき、そのカラープリンタでは、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、図１１（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。
【００１９】
次に、オペレータによるキーボードあるいはマウスなどの操作に応じて、内分演算の重みが設定される。
【００２０】
この重みは、図１１（Ｇ）に示すように、図１１（Ｃ）に実線で示す曲線７０２と、図１１（Ｆ）に実線で示す曲線７０１を内分して新たな曲線を生成するときの、それら図１１（Ｃ），図１１（Ｆ）に示す曲線をどの程度の割合で内分するかを指示するものであり、例えば、この重みとして０％が指示されると、図１１（Ｃ）のグレーパッチに基づく曲線は採用されずに図１１（Ｆ）の単色のパッチに基づく曲線のみが採用され、この重みとして５０％が指示されると、図１１（Ｃ），図１１（Ｆ）の曲線を等分に用いて内分演算が行なわれ、この重みとして１００％が指示されると、図１１（Ｆ）の単色のパッチに基づく曲線は採用されずに図１１（Ｃ）のグレーパッチに基づく曲線のみが採用される。こうして、Ｃ，Ｍ，Ｙの各単色を区別せず、Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれについても同一の重みが設定され、曲線７０３（図１１（Ｈ））が得られる。
【００２１】
ここで、図１１（Ｈ）に示すように、図１１（Ｃ）と図１１（Ｆ）の２つの曲線の重み付け内分により求められた曲線７０３を用いて、階調補正標準曲線が補正される。この補正により得られた階調補正曲線が、カラープリンタで実際に画像をプリント出力しようとするときの実際の画像データの階調補正に用いられる。
【００２２】
上述の階調補正曲線作成方法によれば、特別なスキルを必要とせず、容易に階調補正曲線を作成することができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、単色階調補正曲線およびグレー階調補正曲線をそれぞれ求めた後に、どちらかの階調補正曲線を優先させるか、またはそれぞれの階調補正曲線の誤差の内分比（重み付け）から補正量を求めて最終的な階調補正曲線を作成しているので、グレー階調補正曲線を優先させた場合は、グレー色が重要視される中間階調部分では適応することができるが、網％再現性が重要視されるハイライト部およびシャドー部では適応することができない。また、単色階調補正曲線を優先させた場合は、網％再現性が重要視されるハイライト部およびシャドー部では適応することができるが、グレー色が重要視される中間階調部分では適応することができない。このように、上記の階調補正曲線作成方法では、どちらを優先させても適応できない部分が生じてしまい、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を得ることはできないという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記事情に鑑み、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのでき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。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する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、
上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、
上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、
上記第１の測定過程で得られた上記第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、
上記第２の測定過程で得られた上記第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、
上記第１の階調補正曲線作成過程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過程で作成された上記第２の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００２６】
本発明の階調補正曲線作成方法は、例えば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，の単色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ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを測色しその測色値からＣＭＹ各単色ごとの第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合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するものであるため、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できるＣＭＹ各単色ごとの階調補正曲線を作成することができる。
【００２７】
ここで、上記第１の物理量が濃度であり、上記第２の物理量が測色値であってもよい。
【００２８】
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、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、また第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。
【００２９】
また、上記ハイライト側、上記シャドー側、および上記中間部分それぞれの所定範囲のうち少なくとも１つ以上の所定範囲を設定する範囲設定過程を有し、
上記階調補正曲線合成過程が、上記範囲設定過程で設定された所定範囲を前提として上記第１の階調補正曲線と上記第２の階調補正曲線とを合成するものであることが好ましい。
【００３０】
本発明の階調補正曲線作成方法をこのように構成することにより、ハイライト部と中間部との境界、および中間部とシャドー部との境界を自由に設定することができるので、階調補正曲線を合成する際の自由度を向上させることが可能である。
【００３１】
また、上記目的を達成する本発明の階調補正曲線作成装置は、
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、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、
上記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００３２】
本発明の階調補正曲線作成装置によれば、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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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により、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することができる。
【００３３】
ここで、上記画像出力装置が、画像を表す画像データを入力されてその画像を出力するものであり、
上記複数の単色パッチおよび上記複数のグレーパッチを表す画像データを上記画像出力装置に入力して複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチを出力させるパッチ出力部を備えたものであることが好ましい。
【００３４】
本発明の階調補正曲線作成装置をこのように構成することにより、複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチが簡単に出力されるので、階調補正曲線の作成が容易となる。
【００３５】
また、上記目的を達成する本発明の階調補正曲線作成プログラムは、
コンピュータシステムに組み込まれ、そのコンピュータシステムで、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、
上記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００３６】
本発明の階調補正曲線作成プログラムによれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成するプログラムを、コンピュータシステム上に容易に形成することができる。
【００３７】
なお、本発明の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については、ここでは、その基本形態のみを示すにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の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には、上記の基本形態の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のみではなく、前述した階調補正曲線作成方法の各態様が含まれる。
【００３８】
【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。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態が適用された画像入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【００４０】
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（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、およびＹ（イエロー）からなる３色の画像データが生成される。このＣＭＹ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。この画像出力用の画像データは、カラープリンタ３０に入力され、そのカラープリンタ３０では、入力された画像データに基づくプリント出力が行なわれて、プリント画像３１が形成される。
【００４１】
この図１に示す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、変調されたレーザ光で印画紙を露光してその印画紙を現像する方式の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、印刷機であってもよく、あるいは表示画面上に画像を表示出力するＣＲＴディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置等の画像表示装置であってもよい。
【００４２】
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を備えたシステムを前提として説明する。
【００４３】
ここで、この図１に示すシステムにおける、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。
【００４４】
図２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、図３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。
【００４５】
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を装填するためのフレキシブルディスク装填口２１ａ、およびＣＤ−ＲＯＭを装填するためのＣＤ−ＲＯＭ装填口２１ｂを有する。
【００４６】
本体装置２１の内部には、図３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、フレキシブルディスク１００が装填されその装填されたフレキシブルディスク１００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２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。
【００４７】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ１１０には、このパーソナルコンピュータ２０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が記憶されており、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。
【００４８】
図４は、本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態を示す図である。この階調補正曲線作成プログラムは、図３に示すＣＤ−ＲＯＭ１１０、ハードディスク装置２１３内のハードディスク等の記憶媒体に記憶される。
【００４９】
この階調補正曲線作成プログラム３１０は、第１の階調補正曲線作成部３１１と、第２の階調補正曲線作成部３１２と、階調補正曲線合成部３１３とを有する。
【００５０】
この階調補正曲線作成プログラム３１０の各部の作用については後述する。
【００５１】
図５は、本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【００５２】
この図５に示す階調補正曲線作成装置４００は、パーソナルコンピュータ２０に、図４に示す階調補正曲線作成プログラム３１０がローディングされ、そのパーソナルコンピュータ２０内でその階調補正曲線作成プログラム３１０が実行されることにより実現される。
【００５３】
階調補正曲線作成装置４００には、第１の階調補正曲線作成部４１１と、第２の階調補正曲線作成部４１２と、階調補正曲線合成部４１３と、パッチ出力部４１４とが備えられている。
【００５４】
図５に示す階調補正曲線作成装置４００における第１の階調補正曲線作成部４１１、第２の階調補正曲線作成部４１２、階調補正曲線合成部４１３、およびパッチ出力部４１４は、それぞれ、図４に示すソフトウェア部品としての第１の階調補正曲線作成部３１１、第２の階調補正曲線作成部３１２、階調補正曲線合成部３１３と、各部の機能を実現するために必要な、パーソナルコンピュータ２０（図２，３参照）のハードウェアやＯＳ（オペレーションシステム）等との組合せから構成されている。
【００５５】
この実施形態の階調補正曲線作成装置４００の第１の階調補正曲線作成部４１１には、単色パッチの色の目標を表す第１の目標値を記憶するメモリ４１１ａが備えられ、第２の階調補正曲線作成部４１２には、グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値を記憶するメモリ４１２ａが備えられている。これらのメモリ４１１ａ，４１２ａについては後述する。
【００５６】
図６は、図５に示す階調補正曲線作成装置４００を使って階調補正曲線を作成する方法を示すフローチャートである。
【００５７】
以下、この図６のフローチャートの説明を行なっていく中で、図５に示す階調補正曲線作成装置４００の各部（従って図４に示す階調補正曲線作成プログラム３００の各部）の説明を行なう。
【００５８】
先ず、図６のパッチ出力過程（ステップ（ａ））では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００のパッチ出力部４１４が動作して、ＣＭＹ各単色ごとの複数の単色濃度パッチを表わす単色パッチ、およびこれらＣＭＹの単色を重ね合わせた複数のグレーパッチを表す画像データを、画像出力装置、例えば図１に示すカラープリンタ３０などに入力してこれら複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチを出力させる。また、本実施形態では、Ｃ，Ｍ，Ｙの各単色のほか、Ｋ（黒）についての単色濃度パッチを表わす単色パッチデータも生成される。
【００５９】
なお、本実施形態の階調補正曲線作成装置４００には、パッチ出力部４１４が備えられた例が示されているが、本発明の階調補正曲線作成装置は、必ずしもパッチ出力部を備えた構成である必要はなく、パッチ出力部を備えない構成の場合には、別途用意されたパッチデータ生成装置を用いてパッチデータを生成し、そのパッチデータに基づくパッチを画像出力装置から出力するようにすればよい。
【００６０】
図７は、画像出力装置から出力されたカラーチャートの一例を示す図である。
【００６１】
このカラーチャートには、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単色について２１ステップの濃度パッチが形成されるとともに、Ｃ，Ｍ，Ｙの重色としてのグレーについて１３ステップの濃度パッチが形成されている。
【００６２】
次に、図６の第１の測定過程（ステップ（ｂ））において、図７に示すカラーチャートのうちの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の測定値を得る測定が行なわれる。ここで、色に関する第１の物理量としては、例えば濃度を用いてもよく、あるいは測色値を用いてもよい。
【００６３】
この測定自身は、図５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なう作業である。
【００６４】
ここでは、図７に示すカラーチャートのうちのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単色のパッチについて各単色の濃度が測定されて各パッチごとの濃度値が求められる。
【００６５】
次に、図６の第２の測定過程（ステップ（ｃ））において、図７に示すカラーチャートのうちの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の測定値を得る測定が行なわれる。ここで、色に関する第２の物理量としては、例えば測色値を用いてもよく、あるいは濃度を用いてもよい。
【００６６】
この測定も、図５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なう作業である。
【００６７】
ここでは、図７に示すカラーチャートのうちの複数のグレーパッチについて測色が行なわれて各パッチごとのＬ*ａ*ｂ*の測色値が求められる。
【００６８】
次に、図６の第１の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｄ））の処理が行なわれる。第１の階調補正曲線作成過程では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００により、第１の測定過程（ｂ）で得られた各単色パッチごとの濃度値（第１の測定値）と、濃度値（第１の物理量）の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線が作成される。
【００６９】
階調補正曲線作成装置４００への入力は、例えば、オペレータが図２に示すパーソナルコンピュータ２０のキーボード２２からそのデータをキー入力することにより行なわれる。あるいは、その測定に用いた濃度計が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ものであるときは、その濃度計と図２に示す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、測定データをそのままパーソナルコンピュータ２０（すなわち図５に示す階調補正曲線作成装置４００）に入力してもよい。
【００７０】
次に、図６の第２の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｅ））の処理が行なわれる。第２の階調補正曲線作成過程では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００により、第２の測定過程（ｃ）で得られた各グレーパッチごとの測色値（第２の測定値）と、測色値（第２の物理量）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。
【００７１】
階調補正曲線作成装置４００への入力は、ここでも、例えば、オペレータが図２に示すパーソナルコンピュータ２０のキーボード２２からそのデータをキー入力することにより行なわれる。あるいは、その測定に用いた測色計が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ものであるときは、その測色計と図２に示す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、測定データをそのままパーソナルコンピュータ２０（すなわち図５に示す階調補正曲線作成装置４００）に入力してもよい。
【００７２】
図８は、第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））以降の処理内容を示した模式図である。
【００７３】
図５の階調補正曲線作成装置４００の第１の階調補正曲線作成部４１１にて行なわれる第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））では、第１の測定過程（図６のステップ（ｂ））で得られた第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の階調補正曲線が作成される。
【００７４】
図８（Ｄ）に示すようにＣ，Ｍ，Ｙの実測濃度値がＣ，Ｍ，Ｙのそれぞれの網％を表わす実測出力値に変換される。この、実測濃度値を網％を表わ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。
【００７５】
【数１】
【００７６】
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。
【００７７】
ここで、図１１を参照して説明した従来の階調補正曲線作成方法におけると同様の、使用するカラープリンタの色再現の目標となる標準的なプリンタについての階調補正曲線、すなわち階調補正標準曲線を予め用意し、図５に示す階調補正曲線作成装置４００の、第１の階調補正曲線作成部４１１、および第２の階調補正曲線作成部４１２に備えられたメモリ４１１ａ，４１２ａに記憶しておく。
【００７８】
本実施形態では、上記の階調補正標準曲線が用いられて、本発明にいう第１の目標値および第２の目標値に相当する値が算出される。
【００７９】
図８（Ｅ）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なった後のデータ（カラープリンタ３０の入力データ）であり、本発明にいう第１の目標値に相当する。
【００８０】
図８（Ｅ）の縦軸（出力）は、（１）式に基づいて求めた、網％を表わす実測出力値である。図８（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。
【００８１】
図８（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ったときは、図８（Ｅ）の入力と出力の関係は、図８（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８（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。
【００８２】
そこで、次に図８（Ｆ）に示すように、図８（Ｅ）とは逆の関係の曲線を作成する。この図８（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、さらにこの図８（Ｆ）の曲線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、図８（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。
【００８３】
この図８（Ｆ）に実線で示す曲線５０１は、本発明にいう第１の階調補正曲線の一例に相当する。
【００８４】
尚、Ｋ（黒）の階調補正曲線の作成にあたっては、グレーパッチからの情報は存在しないため、図８の単色のルート（図８（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）の流れ）を経由し、図８（Ｇ）の処理は飛ばして、図８（Ｈ）においてＫについての階調補正標準曲線の補正が行なわれる。
【００８５】
以上は、各単色の濃度パッチの濃度測定データに基づく処理であるが、グレーパッチの測色データについても同様の処理が行なわれる。
【００８６】
図８（Ａ）に示すように、実測により得られた測色データ（実測Ｌ*ａ*ｂ*値）がカラープリンタ３０のプロファイル（カラープリンタ３０についてＣ，Ｍ，Ｙの各単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の各単色を表わす実測出力値に変換される。
【００８７】
図８（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な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、本発明にいう第２の目標値に相当する。図８（Ｂ）の縦軸は、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８（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は、図８（Ｂ）の入力と出力との関係は図８（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８（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。
【００８８】
そこで、次に、図８（Ｃ）に示すように、図８（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８（Ｃ）の曲線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８（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。
【００８９】
この図８（Ｃ）に実線で示す曲線５０２は、本発明にいう第２の階調補正曲線の一例に相当する。
【００９０】
次に、図６に示すフローチャートの範囲設定過程（ステップ（ｆ））における処理が行なわれる。
【００９１】
この範囲設定過程は、階調補正曲線合成過程（ステップ（ｇ））における第３の階調補正曲線を作成する際の階調補正曲線のハイライト側、シャドー側、および中間部分それぞれの所定範囲のうち少なくとも１つ以上の所定範囲を設定するものである。
【００９２】
図９は、本実施形態の範囲設定過程に用いられる設定画面を示す図である。
【００９３】
図９に示すように、この設定画面６００には、ハイライト側入力窓６０１、シャドー側入力窓６０２、およびグレー優先度入力窓６０３が設けられている。
【００９４】
ハイライト側入力窓６０１は、オペレータの操作に応じてハイライト側の所定範囲を入力するための窓であり、シャドー側入力窓６０２は、オペレータの操作に応じてシャドー側の所定範囲を設定するものであり、グレー優先度入力窓６０３は、オペレータの操作に応じて、階調補正曲線合成の際に行われる重み付け処理（後述）の際に重み付けのパラメータとして用いられるグレー優先度を入力するための窓である。例えば、図９に示す例では、ハイライト側入力窓６０１には１０．０％、シャドー側入力窓６０２には９０．０％、グレー優先度入力窓６０３には２０．０％の値がそれぞれ入力された状態が示されている。
【００９５】
上記の範囲設定過程は、本発明の階調補正曲線作成方法にとって必ずしも必須の構成要件ではなく、ハイライト側、シャドー側、および中間部分それぞれの範囲として予め所定の値を設定しておいてもよいが、本実施形態のように、この範囲設定過程において階調補正曲線合成時の第１の階調補正曲線と第２の階調補正曲線の使用範囲を設定できるようにしておくことにより階調補正曲線合成の自由度を高めることができるので、望みの階調補正曲線を得るためには好ましい。
【００９６】
次に、図６の階調補正曲線合成過程（ステップ（ｇ））の処理が行なわれる。この階調補正曲線合成過程では、第１の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｄ））で作成された第１の階調補正曲線と、第２の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｅ））で作成された第２の階調補正曲線とを合成して、階調補正曲線のハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するが、本実施形態では、上記の範囲設定過程（ステップ（ｆ））で設定された所定範囲に基づき、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のハイライト側の部分５０１ａと第２の階調補正曲線（図８（Ｃ））のシャドー側の部分５０１ｂとを合成する（図８（Ｇ））ことによって、ハイライト側およびシャドー側では第１の階調補正曲線５０１と一致し、中間部では第２の階調補正曲線５０２と一致する第３の階調補正曲線５０３（図８（Ｈ））を作成する。
【００９７】
こうして得られた第３の階調補正曲線５０３（図８（Ｈ））は、図８に示す処理の流れから判るように、ＣＭＹの単色およびグレーの双方から、図１に示す１台のカラープリンタ３０に適合した部分がそれぞれ取り出されて１本の曲線として合成された階調補正曲線である。
【００９８】
この階調補正曲線５０３は、図１に示すパーソナルコンピュータ２０において、カラープリンタ３０で実際に画像をプリント出力しようとするときの実際の画像データの階調補正に用いられる。
【００９９】
次に、上記の階調補正曲線合成の際の具体的な方法について詳細に説明する。
【０１００】
図１０は、本実施形態の階調補正曲線合成過程における合成方法を示す図である。
【０１０１】
図９に示す設定画面６００のように、ハイライト側の所定範囲として１０．０％、シャドー側の所定範囲として９０．０％の網％値がそれぞれ入力された場合について説明すると、図１０に示すハイライト側１０．０％のＨ点から所定の長さだけハイライト側に寄ったＨ１点よりもさらにハイライト側では、図８（Ｇ）に示すように、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のハイライト寄りの部分５０１ａ（図８（Ｇ））が用いられ、Ｈ点から所定の長さだけシャドー側に寄ったＨ２点よりもさらにシャドー側では、第２の階調補正曲線５０２（図８（Ｃ））の中間部５０２ａ（図８（Ｇ））が用いられ、Ｈ１点とＨ２点との間にはこの部分を補間する第１の補間曲線５０４が生成される。
【０１０２】
また、上記のハイライト側と同様に、シャドー側においても、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のシャドー寄りの部分５０１ｂと、第２の階調補正曲線５０２（図８（Ｃ））の中間部５０２ａ（図８（Ｇ））との間を補間する第２の補間曲線（図示せず）が生成される。
【０１０３】
これら２本の補間曲線は、２点間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。
【０１０４】
また、これらの補間曲線を生成するに当たり、第１の階調補正曲線５０１または第２の階調補正曲線５０２を重み付けすることによりいずれか一方の階調補正曲線を優先させて補間するようにしてもよい。図９に示す設定画面６００におけるグレー優先度入力窓６０３に例として入力されたグレー優先度２０．０％は、上記の重み付けとして、第２の階調補正曲線５０２（グレー階調）を２０％だけ優先度を高めた重み付けを用いて補間することを意味している。
【０１０５】
こうして、部分５０１ａ、第１の補間曲線５０４、中間部５０２ａ、第２の補間曲線（図示せず）、および部分５０１ｂの５つの部分が連結されて、図８（Ｈ）に示すように第３の階調補正曲線５０３が作成される。
【０１０６】
上述の実施形態によれば、複数の単色パッチについて得られた濃度測定値に基づき作成された第１の階調補正曲線と、複数のグレーパッチについて得られた測色値に基づいて作成された第２の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側およびシャドー側では第１の階調補正曲線と一致し、中間部では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するので、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することができる。
【０１０７】
なお、上記の実施形態では、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、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色値を採用しているが、本発明の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においては、上記の各測定値のみに限定されるものではなく、第１の測定値および第２の測定値は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。
【０１０８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の階調補正曲線作成方法によれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成方法を実現することができる。
【０１０９】
また、本発明の階調補正曲線作成装置によれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成装置を実現することができる。
【０１１０】
また、本発明の階調補正曲線作成プログラムによれば、コンピュータを、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成装置として動作させることのできるプログラムを実現することができる。
【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入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【図２】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の外観斜視図である。
【図３】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。
【図４】本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態を示す図である。
【図５】本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【図６】図５に示す階調補正曲線作成装置４００を使って階調補正曲線を作成する方法を示すフローチャートである。
【図７】画像出力装置から出力されたカラーチャートの一例を示す図である。
【図８】第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））以降の処理内容を示した模式図である。
【図９】本実施形態の範囲設定過程に用いられる設定画面を示す図である。
【図１０】本実施形態の階調補正曲線合成過程における合成方法を示す図である。
【図１１】従来の階調補正曲線作成方法における階調補正曲線算出の過程を示す模式図である。
【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
２１ 本体装置
２１ａ フレキシブルディスク装填口
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
１００ フレキシブルディスク
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
３１０ 階調補正曲線作成プログラム
３１１ 第１の階調補正曲線作成部
３１２ 第２の階調補正曲線作成部
３１３ 階調補正曲線合成部
４００ 階調補正曲線作成装置
４１１ 第１の階調補正曲線作成部
４１２ 第２の階調補正曲線作成部
４１３ 階調補正曲線合成部
４１４ パッチ出力部
５０１，５０２，５０３ 階調補正曲線
５０１ａ，５０１ｂ 部分
５０２ａ 中間部
５０４ 補間曲線
６００ 設定画面
６０１ ハイライト側入力窓
６０２ シャドー側入力窓
６０３ グレー優先度入力窓
７０１，７０２，７０３ 曲線
【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、パーソナルコンピュータ等に画像データを取り込んで画像データ上で画像の編集を行ない、そのような編集の行われた画像データを、カラープリンタ等、画像を出力しようとする画像出力装置の特性に合わせて色変換を行ない、さらに階調補正等を行なって、その画像出力装置に向けて出力し、その画像出力装置で所望の画像を出力することが行なわれている。
【０００３】
パーソナルコンピュータ等では上記のような様々な処理が行なわれるが、そのうち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）の各単色ごとに、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なわれる。
【０００４】
ここで、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わす画像データを生成し、その画像データをカラープリンタ等の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づけることにより、階調補正曲線を作成することができる。
【０００５】
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、上記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色の重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、ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを表わ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なった上でプリント出力し、グレー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行かないと言う問題がある。
【０００６】
そこで、Ｃ，Ｍ，Ｙの単色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、ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを測色しその測色値からＣＭＹ各単色ごとの第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調整自在な所定の重みを付して内分することにより階調補正用のＣＭＹ各単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考えられる。
【０００７】
以下に、この階調補正曲線作成方法を図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１１は、従来の階調補正曲線作成方法における階調補正曲線算出の過程を示す模式図である。
【０００９】
図１１（Ａ）に示すように、グレーの濃度パッチの実測により得られた測色データ（実測Ｌ*ａ*ｂ*値）を、カラープリンタのプロファイル（カラープリンタについてＣ，Ｍ，Ｙの各単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の各単色を表わす実測出力値に変換する。
【００１０】
通常、カラープリンタは同一機種内であっても１台１台特性が微妙に異なり、従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、使用するカラープリンタの色再現の目標となる標準的なプリンタ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）を予め用意し、所定のメモリに記憶しておく。
【００１１】
図１１（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なった後の、カラープリンタに入力されるデータであり、図１１（Ｂ）の縦軸（出力）は、その出力値である。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。
【００１２】
この図１１（Ｂ）のグラフにおいて、使用するカラープリンタが、目標となる標準的なカラープリンタと同じ特性であったときは、図１１（Ｂ）の入力と出力との関係は図１１（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、実際のカラープリンタは、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１１（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。
【００１３】
そこで、次に、図１１（Ｃ）に示すように、図１１（Ｂ）とは逆の関係の曲線７０２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、さらにこの曲線７０２に従って変換した後にカラープリンタに向けて出力すると、カラープリンタでは、図１１（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ことになる。
【００１４】
以上は、グレーパッチの測色データに基づく処理であるが、ＣＭＹの各単色の濃度パッチの濃度測定データについても同様の処理が行なわれる。
【００１５】
ここでは、図１１（Ｄ）に示すようにＣ，Ｍ，Ｙの実測濃度値がＣ，Ｍ，Ｙのそれぞれの網％を表わす実測出力値に変換される。この、実測濃度値を実測出力値に変換するにあたっては、例えば、マレイ・デービスの式などが用いられる。
【００１６】
図１１（Ｅ）の横軸（入力）は、図１１（Ｂ）の横軸（入力）と同様、前述の階調補正標準曲線に従って階調補正を行なった後のデータ（カラープリンタの入力データ）であり、図１１（Ｅ）の縦軸（出力）は、前述のマレイ・デービスの式に基づいて求めた、網％を表わす実測出力値である。図１１（Ｅ）は、図１１（Ｂ）と同じく、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。
【００１７】
これも図１１（Ｂ）の場合と同様、図１１（Ｅ）のグラフにおいて、使用するカラープリンタが標準的な特性を持ったカラープリンタであったときは、図１１（Ｅ）の入力と出力の関係は、図１１（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、実際のカラープリンタ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１１（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。
【００１８】
そこで、次に図１１（Ｆ）に示すように、図１１（Ｅ）とは逆の関係の曲線７０１を作成する。この図１１（Ｆ）に実線で示す曲線７０１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、さらにこの曲線７０１に従って変換した後に、カラープリンタに向けて出力したとき、そのカラープリンタでは、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、図１１（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。
【００１９】
次に、オペレータによるキーボードあるいはマウスなどの操作に応じて、内分演算の重みが設定される。
【００２０】
この重みは、図１１（Ｇ）に示すように、図１１（Ｃ）に実線で示す曲線７０２と、図１１（Ｆ）に実線で示す曲線７０１を内分して新たな曲線を生成するときの、それら図１１（Ｃ），図１１（Ｆ）に示す曲線をどの程度の割合で内分するかを指示するものであり、例えば、この重みとして０％が指示されると、図１１（Ｃ）のグレーパッチに基づく曲線は採用されずに図１１（Ｆ）の単色のパッチに基づく曲線のみが採用され、この重みとして５０％が指示されると、図１１（Ｃ），図１１（Ｆ）の曲線を等分に用いて内分演算が行なわれ、この重みとして１００％が指示されると、図１１（Ｆ）の単色のパッチに基づく曲線は採用されずに図１１（Ｃ）のグレーパッチに基づく曲線のみが採用される。こうして、Ｃ，Ｍ，Ｙの各単色を区別せず、Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれについても同一の重みが設定され、曲線７０３（図１１（Ｈ））が得られる。
【００２１】
ここで、図１１（Ｈ）に示すように、図１１（Ｃ）と図１１（Ｆ）の２つの曲線の重み付け内分により求められた曲線７０３を用いて、階調補正標準曲線が補正される。この補正により得られた階調補正曲線が、カラープリンタで実際に画像をプリント出力しようとするときの実際の画像データの階調補正に用いられる。
【００２２】
上述の階調補正曲線作成方法によれば、特別なスキルを必要とせず、容易に階調補正曲線を作成することができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、単色階調補正曲線およびグレー階調補正曲線をそれぞれ求めた後に、どちらかの階調補正曲線を優先させるか、またはそれぞれの階調補正曲線の誤差の内分比（重み付け）から補正量を求めて最終的な階調補正曲線を作成しているので、グレー階調補正曲線を優先させた場合は、グレー色が重要視される中間階調部分では適応することができるが、網％再現性が重要視されるハイライト部およびシャドー部では適応することができない。また、単色階調補正曲線を優先させた場合は、網％再現性が重要視されるハイライト部およびシャドー部では適応することができるが、グレー色が重要視される中間階調部分では適応することができない。このように、上記の階調補正曲線作成方法では、どちらを優先させても適応できない部分が生じてしまい、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を得ることはできないという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記事情に鑑み、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのでき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。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する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、
上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、
上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、
上記第１の測定過程で得られた上記第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、
上記第２の測定過程で得られた上記第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、
上記第１の階調補正曲線作成過程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過程で作成された上記第２の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００２６】
本発明の階調補正曲線作成方法は、例えば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，の単色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ＣＭＹの重色からなるグレーの濃度パッチを測色しその測色値からＣＭＹ各単色ごとの第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合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するものであるため、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できるＣＭＹ各単色ごとの階調補正曲線を作成することができる。
【００２７】
ここで、上記第１の物理量が濃度であり、上記第２の物理量が測色値であってもよい。
【００２８】
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、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、また第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。
【００２９】
また、上記ハイライト側、上記シャドー側、および上記中間部分それぞれの所定範囲のうち少なくとも１つ以上の所定範囲を設定する範囲設定過程を有し、
上記階調補正曲線合成過程が、上記範囲設定過程で設定された所定範囲を前提として上記第１の階調補正曲線と上記第２の階調補正曲線とを合成するものであることが好ましい。
【００３０】
本発明の階調補正曲線作成方法をこのように構成することにより、ハイライト部と中間部との境界、および中間部とシャドー部との境界を自由に設定することができるので、階調補正曲線を合成する際の自由度を向上させることが可能である。
【００３１】
また、上記目的を達成する本発明の階調補正曲線作成装置は、
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、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、
上記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００３２】
本発明の階調補正曲線作成装置によれば、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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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により、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することができる。
【００３３】
ここで、上記画像出力装置が、画像を表す画像データを入力されてその画像を出力するものであり、
上記複数の単色パッチおよび上記複数のグレーパッチを表す画像データを上記画像出力装置に入力して複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチを出力させるパッチ出力部を備えたものであることが好ましい。
【００３４】
本発明の階調補正曲線作成装置をこのように構成することにより、複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチが簡単に出力されるので、階調補正曲線の作成が容易となる。
【００３５】
また、上記目的を達成する本発明の階調補正曲線作成プログラムは、
コンピュータシステムに組み込まれ、そのコンピュータシステムで、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、
上記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第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。
【００３６】
本発明の階調補正曲線作成プログラムによれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成するプログラムを、コンピュータシステム上に容易に形成することができる。
【００３７】
なお、本発明の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については、ここでは、その基本形態のみを示すにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の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には、上記の基本形態の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のみではなく、前述した階調補正曲線作成方法の各態様が含まれる。
【００３８】
【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。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態が適用された画像入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【００４０】
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（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、およびＹ（イエロー）からなる３色の画像データが生成される。このＣＭＹ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。この画像出力用の画像データは、カラープリンタ３０に入力され、そのカラープリンタ３０では、入力された画像データに基づくプリント出力が行なわれて、プリント画像３１が形成される。
【００４１】
この図１に示す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、変調されたレーザ光で印画紙を露光してその印画紙を現像する方式の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、印刷機であってもよく、あるいは表示画面上に画像を表示出力するＣＲＴディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置等の画像表示装置であってもよい。
【００４２】
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を備えたシステムを前提として説明する。
【００４３】
ここで、この図１に示すシステムにおける、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。
【００４４】
図２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、図３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。
【００４５】
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を装填するためのフレキシブルディスク装填口２１ａ、およびＣＤ−ＲＯＭを装填するためのＣＤ−ＲＯＭ装填口２１ｂを有する。
【００４６】
本体装置２１の内部には、図３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、フレキシブルディスク１００が装填されその装填されたフレキシブルディスク１００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２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。
【００４７】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ１１０には、このパーソナルコンピュータ２０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が記憶されており、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。
【００４８】
図４は、本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態を示す図である。この階調補正曲線作成プログラムは、図３に示すＣＤ−ＲＯＭ１１０、ハードディスク装置２１３内のハードディスク等の記憶媒体に記憶される。
【００４９】
この階調補正曲線作成プログラム３１０は、第１の階調補正曲線作成部３１１と、第２の階調補正曲線作成部３１２と、階調補正曲線合成部３１３とを有する。
【００５０】
この階調補正曲線作成プログラム３１０の各部の作用については後述する。
【００５１】
図５は、本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【００５２】
この図５に示す階調補正曲線作成装置４００は、パーソナルコンピュータ２０に、図４に示す階調補正曲線作成プログラム３１０がローディングされ、そのパーソナルコンピュータ２０内でその階調補正曲線作成プログラム３１０が実行されることにより実現される。
【００５３】
階調補正曲線作成装置４００には、第１の階調補正曲線作成部４１１と、第２の階調補正曲線作成部４１２と、階調補正曲線合成部４１３と、パッチ出力部４１４とが備えられている。
【００５４】
図５に示す階調補正曲線作成装置４００における第１の階調補正曲線作成部４１１、第２の階調補正曲線作成部４１２、階調補正曲線合成部４１３、およびパッチ出力部４１４は、それぞれ、図４に示すソフトウェア部品としての第１の階調補正曲線作成部３１１、第２の階調補正曲線作成部３１２、階調補正曲線合成部３１３と、各部の機能を実現するために必要な、パーソナルコンピュータ２０（図２，３参照）のハードウェアやＯＳ（オペレーションシステム）等との組合せから構成されている。
【００５５】
この実施形態の階調補正曲線作成装置４００の第１の階調補正曲線作成部４１１には、単色パッチの色の目標を表す第１の目標値を記憶するメモリ４１１ａが備えられ、第２の階調補正曲線作成部４１２には、グレーパッチの色の目標を表す第２の目標値を記憶するメモリ４１２ａが備えられている。これらのメモリ４１１ａ，４１２ａについては後述する。
【００５６】
図６は、図５に示す階調補正曲線作成装置４００を使って階調補正曲線を作成する方法を示すフローチャートである。
【００５７】
以下、この図６のフローチャートの説明を行なっていく中で、図５に示す階調補正曲線作成装置４００の各部（従って図４に示す階調補正曲線作成プログラム３００の各部）の説明を行なう。
【００５８】
先ず、図６のパッチ出力過程（ステップ（ａ））では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００のパッチ出力部４１４が動作して、ＣＭＹ各単色ごとの複数の単色濃度パッチを表わす単色パッチ、およびこれらＣＭＹの単色を重ね合わせた複数のグレーパッチを表す画像データを、画像出力装置、例えば図１に示すカラープリンタ３０などに入力してこれら複数の単色パッチおよび複数のグレーパッチを出力させる。また、本実施形態では、Ｃ，Ｍ，Ｙの各単色のほか、Ｋ（黒）についての単色濃度パッチを表わす単色パッチデータも生成される。
【００５９】
なお、本実施形態の階調補正曲線作成装置４００には、パッチ出力部４１４が備えられた例が示されているが、本発明の階調補正曲線作成装置は、必ずしもパッチ出力部を備えた構成である必要はなく、パッチ出力部を備えない構成の場合には、別途用意されたパッチデータ生成装置を用いてパッチデータを生成し、そのパッチデータに基づくパッチを画像出力装置から出力するようにすればよい。
【００６０】
図７は、画像出力装置から出力されたカラーチャートの一例を示す図である。
【００６１】
このカラーチャートには、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単色について２１ステップの濃度パッチが形成されるとともに、Ｃ，Ｍ，Ｙの重色としてのグレーについて１３ステップの濃度パッチが形成されている。
【００６２】
次に、図６の第１の測定過程（ステップ（ｂ））において、図７に示すカラーチャートのうちの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の測定値を得る測定が行なわれる。ここで、色に関する第１の物理量としては、例えば濃度を用いてもよく、あるいは測色値を用いてもよい。
【００６３】
この測定自身は、図５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なう作業である。
【００６４】
ここでは、図７に示すカラーチャートのうちのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単色のパッチについて各単色の濃度が測定されて各パッチごとの濃度値が求められる。
【００６５】
次に、図６の第２の測定過程（ステップ（ｃ））において、図７に示すカラーチャートのうちの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の測定値を得る測定が行なわれる。ここで、色に関する第２の物理量としては、例えば測色値を用いてもよく、あるいは濃度を用いてもよい。
【００６６】
この測定も、図５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なう作業である。
【００６７】
ここでは、図７に示すカラーチャートのうちの複数のグレーパッチについて測色が行なわれて各パッチごとのＬ*ａ*ｂ*の測色値が求められる。
【００６８】
次に、図６の第１の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｄ））の処理が行なわれる。第１の階調補正曲線作成過程では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００により、第１の測定過程（ｂ）で得られた各単色パッチごとの濃度値（第１の測定値）と、濃度値（第１の物理量）の目標を表す第１の目標値とに基づいて第１の階調補正曲線が作成される。
【００６９】
階調補正曲線作成装置４００への入力は、例えば、オペレータが図２に示すパーソナルコンピュータ２０のキーボード２２からそのデータをキー入力することにより行なわれる。あるいは、その測定に用いた濃度計が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ものであるときは、その濃度計と図２に示す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、測定データをそのままパーソナルコンピュータ２０（すなわち図５に示す階調補正曲線作成装置４００）に入力してもよい。
【００７０】
次に、図６の第２の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｅ））の処理が行なわれる。第２の階調補正曲線作成過程では、図５に示す階調補正曲線作成装置４００により、第２の測定過程（ｃ）で得られた各グレーパッチごとの測色値（第２の測定値）と、測色値（第２の物理量）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。
【００７１】
階調補正曲線作成装置４００への入力は、ここでも、例えば、オペレータが図２に示すパーソナルコンピュータ２０のキーボード２２からそのデータをキー入力することにより行なわれる。あるいは、その測定に用いた測色計が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ものであるときは、その測色計と図２に示す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、測定データをそのままパーソナルコンピュータ２０（すなわち図５に示す階調補正曲線作成装置４００）に入力してもよい。
【００７２】
図８は、第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））以降の処理内容を示した模式図である。
【００７３】
図５の階調補正曲線作成装置４００の第１の階調補正曲線作成部４１１にて行なわれる第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））では、第１の測定過程（図６のステップ（ｂ））で得られた第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の階調補正曲線が作成される。
【００７４】
図８（Ｄ）に示すようにＣ，Ｍ，Ｙの実測濃度値がＣ，Ｍ，Ｙのそれぞれの網％を表わす実測出力値に変換される。この、実測濃度値を網％を表わ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。
【００７５】
【数１】
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。
【００７７】
ここで、図１１を参照して説明した従来の階調補正曲線作成方法におけると同様の、使用するカラープリンタの色再現の目標となる標準的なプリンタについての階調補正曲線、すなわち階調補正標準曲線を予め用意し、図５に示す階調補正曲線作成装置４００の、第１の階調補正曲線作成部４１１、および第２の階調補正曲線作成部４１２に備えられたメモリ４１１ａ，４１２ａに記憶しておく。
【００７８】
本実施形態では、上記の階調補正標準曲線が用いられて、本発明にいう第１の目標値および第２の目標値に相当する値が算出される。
【００７９】
図８（Ｅ）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なった後のデータ（カラープリンタ３０の入力データ）であり、本発明にいう第１の目標値に相当する。
【００８０】
図８（Ｅ）の縦軸（出力）は、（１）式に基づいて求めた、網％を表わす実測出力値である。図８（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。
【００８１】
図８（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ったときは、図８（Ｅ）の入力と出力の関係は、図８（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８（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。
【００８２】
そこで、次に図８（Ｆ）に示すように、図８（Ｅ）とは逆の関係の曲線を作成する。この図８（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、さらにこの図８（Ｆ）の曲線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、図８（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。
【００８３】
この図８（Ｆ）に実線で示す曲線５０１は、本発明にいう第１の階調補正曲線の一例に相当する。
【００８４】
尚、Ｋ（黒）の階調補正曲線の作成にあたっては、グレーパッチからの情報は存在しないため、図８の単色のルート（図８（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）の流れ）を経由し、図８（Ｇ）の処理は飛ばして、図８（Ｈ）においてＫについての階調補正標準曲線の補正が行なわれる。
【００８５】
以上は、各単色の濃度パッチの濃度測定データに基づく処理であるが、グレーパッチの測色データについても同様の処理が行なわれる。
【００８６】
図８（Ａ）に示すように、実測により得られた測色データ（実測Ｌ*ａ*ｂ*値）がカラープリンタ３０のプロファイル（カラープリンタ３０についてＣ，Ｍ，Ｙの各単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の各単色を表わす実測出力値に変換される。
【００８７】
図８（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な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、本発明にいう第２の目標値に相当する。図８（Ｂ）の縦軸は、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８（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は、図８（Ｂ）の入力と出力との関係は図８（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８（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。
【００８８】
そこで、次に、図８（Ｃ）に示すように、図８（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８（Ｃ）の曲線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８（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。
【００８９】
この図８（Ｃ）に実線で示す曲線５０２は、本発明にいう第２の階調補正曲線の一例に相当する。
【００９０】
次に、図６に示すフローチャートの範囲設定過程（ステップ（ｆ））における処理が行なわれる。
【００９１】
この範囲設定過程は、階調補正曲線合成過程（ステップ（ｇ））における第３の階調補正曲線を作成する際の階調補正曲線のハイライト側、シャドー側、および中間部分それぞれの所定範囲のうち少なくとも１つ以上の所定範囲を設定するものである。
【００９２】
図９は、本実施形態の範囲設定過程に用いられる設定画面を示す図である。
【００９３】
図９に示すように、この設定画面６００には、ハイライト側入力窓６０１、シャドー側入力窓６０２、およびグレー優先度入力窓６０３が設けられている。
【００９４】
ハイライト側入力窓６０１は、オペレータの操作に応じてハイライト側の所定範囲を入力するための窓であり、シャドー側入力窓６０２は、オペレータの操作に応じてシャドー側の所定範囲を設定するものであり、グレー優先度入力窓６０３は、オペレータの操作に応じて、階調補正曲線合成の際に行われる重み付け処理（後述）の際に重み付けのパラメータとして用いられるグレー優先度を入力するための窓である。例えば、図９に示す例では、ハイライト側入力窓６０１には１０．０％、シャドー側入力窓６０２には９０．０％、グレー優先度入力窓６０３には２０．０％の値がそれぞれ入力された状態が示されている。
【００９５】
上記の範囲設定過程は、本発明の階調補正曲線作成方法にとって必ずしも必須の構成要件ではなく、ハイライト側、シャドー側、および中間部分それぞれの範囲として予め所定の値を設定しておいてもよいが、本実施形態のように、この範囲設定過程において階調補正曲線合成時の第１の階調補正曲線と第２の階調補正曲線の使用範囲を設定できるようにしておくことにより階調補正曲線合成の自由度を高めることができるので、望みの階調補正曲線を得るためには好ましい。
【００９６】
次に、図６の階調補正曲線合成過程（ステップ（ｇ））の処理が行なわれる。この階調補正曲線合成過程では、第１の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｄ））で作成された第１の階調補正曲線と、第２の階調補正曲線作成過程（ステップ（ｅ））で作成された第２の階調補正曲線とを合成して、階調補正曲線のハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するが、本実施形態では、上記の範囲設定過程（ステップ（ｆ））で設定された所定範囲に基づき、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のハイライト側の部分５０１ａと第２の階調補正曲線（図８（Ｃ））のシャドー側の部分５０１ｂとを合成する（図８（Ｇ））ことによって、ハイライト側およびシャドー側では第１の階調補正曲線５０１と一致し、中間部では第２の階調補正曲線５０２と一致する第３の階調補正曲線５０３（図８（Ｈ））を作成する。
【００９７】
こうして得られた第３の階調補正曲線５０３（図８（Ｈ））は、図８に示す処理の流れから判るように、ＣＭＹの単色およびグレーの双方から、図１に示す１台のカラープリンタ３０に適合した部分がそれぞれ取り出されて１本の曲線として合成された階調補正曲線である。
【００９８】
この階調補正曲線５０３は、図１に示すパーソナルコンピュータ２０において、カラープリンタ３０で実際に画像をプリント出力しようとするときの実際の画像データの階調補正に用いられる。
【００９９】
次に、上記の階調補正曲線合成の際の具体的な方法について詳細に説明する。
【０１００】
図１０は、本実施形態の階調補正曲線合成過程における合成方法を示す図である。
【０１０１】
図９に示す設定画面６００のように、ハイライト側の所定範囲として１０．０％、シャドー側の所定範囲として９０．０％の網％値がそれぞれ入力された場合について説明すると、図１０に示すハイライト側１０．０％のＨ点から所定の長さだけハイライト側に寄ったＨ１点よりもさらにハイライト側では、図８（Ｇ）に示すように、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のハイライト寄りの部分５０１ａ（図８（Ｇ））が用いられ、Ｈ点から所定の長さだけシャドー側に寄ったＨ２点よりもさらにシャドー側では、第２の階調補正曲線５０２（図８（Ｃ））の中間部５０２ａ（図８（Ｇ））が用いられ、Ｈ１点とＨ２点との間にはこの部分を補間する第１の補間曲線５０４が生成される。
【０１０２】
また、上記のハイライト側と同様に、シャドー側においても、第１の階調補正曲線５０１（図８（Ｆ））のシャドー寄りの部分５０１ｂと、第２の階調補正曲線５０２（図８（Ｃ））の中間部５０２ａ（図８（Ｇ））との間を補間する第２の補間曲線（図示せず）が生成される。
【０１０３】
これら２本の補間曲線は、２点間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。
【０１０４】
また、これらの補間曲線を生成するに当たり、第１の階調補正曲線５０１または第２の階調補正曲線５０２を重み付けすることによりいずれか一方の階調補正曲線を優先させて補間するようにしてもよい。図９に示す設定画面６００におけるグレー優先度入力窓６０３に例として入力されたグレー優先度２０．０％は、上記の重み付けとして、第２の階調補正曲線５０２（グレー階調）を２０％だけ優先度を高めた重み付けを用いて補間することを意味している。
【０１０５】
こうして、部分５０１ａ、第１の補間曲線５０４、中間部５０２ａ、第２の補間曲線（図示せず）、および部分５０１ｂの５つの部分が連結されて、図８（Ｈ）に示すように第３の階調補正曲線５０３が作成される。
【０１０６】
上述の実施形態によれば、複数の単色パッチについて得られた濃度測定値に基づき作成された第１の階調補正曲線と、複数のグレーパッチについて得られた測色値に基づいて作成された第２の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側およびシャドー側では第１の階調補正曲線と一致し、中間部では第２の階調補正曲線と一致する第３の階調補正曲線を作成するので、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することができる。
【０１０７】
なお、上記の実施形態では、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、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色値を採用しているが、本発明の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においては、上記の各測定値のみに限定されるものではなく、第１の測定値および第２の測定値は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。
【０１０８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の階調補正曲線作成方法によれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成方法を実現することができる。
【０１０９】
また、本発明の階調補正曲線作成装置によれば、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成装置を実現することができる。
【０１１０】
また、本発明の階調補正曲線作成プログラムによれば、コンピュータを、ハイライト部、中間部、およびシャドー部の全階調に適応できる階調補正曲線を作成することのできる階調補正曲線作成装置として動作させることのできるプログラムを実現することができる。
【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入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【図２】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の外観斜視図である。
【図３】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。
【図４】本発明の階調補正曲線作成プログラムの一実施形態を示す図である。
【図５】本発明の階調補正曲線作成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【図６】図５に示す階調補正曲線作成装置４００を使って階調補正曲線を作成する方法を示すフローチャートである。
【図７】画像出力装置から出力されたカラーチャートの一例を示す図である。
【図８】第１の階調補正曲線作成過程（図６のステップ（ｄ））以降の処理内容を示した模式図である。
【図９】本実施形態の範囲設定過程に用いられる設定画面を示す図である。
【図１０】本実施形態の階調補正曲線合成過程における合成方法を示す図である。
【図１１】従来の階調補正曲線作成方法における階調補正曲線算出の過程を示す模式図である。
【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
２１ 本体装置
２１ａ フレキシブルディスク装填口
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
１００ フレキシブルディスク
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
３１０ 階調補正曲線作成プログラム
３１１ 第１の階調補正曲線作成部
３１２ 第２の階調補正曲線作成部
３１３ 階調補正曲線合成部
４００ 階調補正曲線作成装置
４１１ 第１の階調補正曲線作成部
４１２ 第２の階調補正曲線作成部
４１３ 階調補正曲線合成部
４１４ パッチ出力部
５０１，５０２，５０３ 階調補正曲線
５０１ａ，５０１ｂ 部分
５０２ａ 中間部
５０４ 補間曲線
６００ 設定画面
６０１ ハイライト側入力窓
６０２ シャドー側入力窓
６０３ グレー優先度入力窓
７０１，７０２，７０３ 曲線
Claims (5)
- 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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では該第１の階調補正曲線と一致し、中間部分の所定範囲では該第２の階調補正曲線と一致する第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。 - 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。
- 前記ハイライト側、前記シャドー側、および前記中間部分それぞれの所定範囲のうち少なくとも１つ以上の所定範囲を設定する範囲設定過程を有し、
前記階調補正曲線合成過程が、前記範囲設定過程で設定された所定範囲を前提として前記第１の階調補正曲線と前記第２の階調補正曲線とを合成するもの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。 - 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、該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、
前記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、該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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では該第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では該第２の階調補正曲線と一致する第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。 - コンピュータシステムに組み込まれ、そのコンピュータシステムで、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、該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、
前記画像出力装置によって出力された、複数の単色が重ね合わされてなるグレーの、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、該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、
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の階調補正曲線とを合成して、ハイライト側の所定範囲およびシャドー側の所定範囲では該第１の階調補正曲線と一致し、中間的な所定範囲では該第２の階調補正曲線と一致する第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プログラム
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