JP5932309B2

JP5932309B2 - 色処理装置、色処理方法、及びプログラム

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Description

本発明は、分光測定機の機種間における出力誤差を補正する色処理に関する。

従来より、試料からの反射光を受光して、波長毎の反射率を示す分光反射率を出力する分光測定機としての分光カラーセンサが知られている。一般に分光カラーセンサの測定値は、センサ機種毎によってわずかに異なっている。センサ機種間での測定値の差は、同機種の個体ごとに生じる同機種間での差（機差）と、異なる機種間で生じる異機種間での差（絶対値差）がある。同機種間の差は製造のばらつきに起因し、例えば、組み立て調整のばらつきや受光素子の感度ばらつき等の要因によって生じると考えられる。一方、異機種間の差は、センサ機種毎の照明・受光幾何学条件の違い、波長精度の違い、光源と測定対象用紙のUV（紫外光）成分の影響、該用紙の光沢の影響など、さまざまな要因により発生すると考えられる。また、その他の誤差要因として測定環境の差があげられ、試料を測定する場合に試料の下に敷く素材（バッキング）の色の違いや、温湿度の違いによっても差が生じると考えられる。

このように分光カラーセンサでは、機種や環境の違いによってその測定値に測定誤差を含んでおり、特に高精度な測色を要求される場面においてはこの測定誤差が障害になる。上記誤差は、分光カラーセンサ出力の分光スペクトルにおいて、その波長ズレである横スケール誤差と、分光反射率ズレである縦スケール誤差とに分けられる。図15に、縦スケール誤差の概念を示す。同図の波長λにおいて、リファレンスとしての分光反射率(測定値1)に対する、補正対象となる分光反射率(測定値2)の差分が、縦スケール誤差(分光反射率ズレ)δである。

従来からプリンタに代表される印刷装置においては、所望の色を出力するために色変換ルックアップテーブル（以下、LUT）が用いられている。色変換LUTには、プリンタによる出力色をある一定の状態に保つためのキャリブレーションに用いるLUTや、ICCプロファイルに代表されるカラーマッチングに用いるLUT等がある。近年では、プリンタエンジン内に分光カラーセンサを内蔵している機種がある。このようなプリンタは、印刷ジョブの実行前或いは実行中に、例えば国際標準規格に準拠したIT8 7/3等の色票（以下、パッチ）を印刷し、内蔵の分光カラーセンサで該パッチを測定し、色変換LUTの生成にフィードバックしている。これにより、外部の分光測定機等を用いることなく、カラーマッチング及び印字色の安定化をプリンタの内部処理として行うことが可能になっている。したがって、カラーマッチング及び印字色の安定化を高精度に行うために、プリンタ内蔵の分光カラーセンサによって高精度な測色を行うことが求められており、上述したようなセンサ機種間における測定誤差の補正が望まれる。

分光カラーセンサの機種ごとのセンサ出力の差、すなわち同機種間の誤差（機差）および異機種間の誤差（絶対値差）を補正する手法として、以下のような技術が提案されている。まず、光学フィルタ方式の測定器において、その測定値の彩度，色相，明度を変換することで、センサ出力の三刺激値XYZをリファレンスの測定値に合わせこむ補正を行う技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、分光方式の測定器において、分光スペクトルの波長をリファレンスの分光スペクトルの波長に合わせこむことで、波長ズレ（横スケール誤差）を補正する技術がある（例えば、特許文献２,３参照）。

特開平０５−０２６７３１号公報特開平８−１５１３４号公報特開２００６−２１４９６８号公報

しかしながら、上記従来の彩度，色相，明度の変換による補正は、分光方式の測定機で得られる分光スペクトルに適用することはできなかった。また、分光方式の測定器で得られる分光スペクトルには、センサ機種・環境の違いにより縦スケール誤差（分光反射率方向ズレ）と横スケール誤差（波長方向ズレ）が生じるが、上記従来の分光スペクトルの波長補正では横スケール誤差しか補正されない。したがって、分光スペクトルをリファレンスに合うように高精度に補正することは困難であった。

本発明では上記問題に鑑み、分光測定機の機種間における出力誤差を高精度に補正することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の色処理装置は以下の構成を有する。すなわち、
基準機としての分光測定機でパッチ画像を測定することによって得られる基準分光反射率を入力する第１の入力手段と、
補正対象機としての分光測定機で前記パッチ画像を測定することによって得られる補正対象分光反射率を入力する第２の入力手段と、
前記補正対象分光反射率が前記基準分光反射率に近づくように、前記補正対象分光反射率の波長ごとに補正係数を生成する補正係数生成手段と、
前記補正対象機で測定された分光反射率を波長ごとに前記補正係数により補正する補正手段と、を有し、
前記補正係数生成手段は、それぞれの波長について、前記基準分光反射率と前記補正対象分光反射率との関係を示す近似曲線を算出し、該近似曲線の係数を前記補正係数とし、
前記補正係数は、低輝度領域における第１の近似曲線の係数と、高輝度領域における第２の近似曲線の係数と、を含む
ことを特徴とする。

本発明によれば、分光測定機の機種間における出力誤差を高精度に補正することができる。

第１実施形態におけるプリントシステムの構成例を示すブロック図、分光カラーセンサがパッチを測定する様子を示す図、分光カラーセンサによる測色値算出処理の概念を示す図、補正係数の生成処理を示すフローチャート、基準機と補正対象機とにおける分光スペクトルの相関を示す図、分光スペクトルの相関曲線例を示す図、センサ測定値補正の概念を示す図、第２実施形態におけるプリントシステムの構成例を示すブロック図、アプリケーションのUI例を示す図、第３実施形態における2つの分光スペクトル間の縦スケール誤差および横スケール誤差の概念を示す図、横スケール誤差の検出例を示す図、センサ受光素子の画素位置と検出波長との対応テーブル例を示す図、第４実施形態におけるセンサ機種間差補正処理を示すフローチャート、横スケール校正用パッチの分光反射率を示す図、 2つの分光スペクトル間の縦スケール誤差の概念を示す図、相関曲線の補間処理を説明する図、第１実施形態におけるプリントシステムの様々な構成例を示すブロック図、である。

以下、本発明に係る実施例について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜第１実施形態＞
本実施形態では、電子写真方式プリンタに内蔵された複数の分光カラーセンサ間の同機種間差（機差）を補正する例について説明する。本実施形態においては、プリンタに内蔵される複数の分光カラーセンサのうち、ある1つの個体を基準機とし、他の補正対象機としての分光カラーセンサの分光スペクトルを基準機の分光スペクトルに合わせ込む。具体的にはまず、基準機と分光カラーセンサの測色値である分光スペクトル出力の、縦スケールの相関を取り、相関を表す相関曲線を算出する。そして、該相関曲線を表す補正係数を用いて分光スペクトル出力を補正する。

●プリンタ構成
図1は、本実施形態におけるプリントシステムの構成例を示すブロック図である。同図に示すように本実施形態のプリントシステムでは、PC2とプリンタ装置3が接続されており、PC2によって生成された画像データがプリンタ装置3へ送出されることにより、メディア上に画像が印刷される。

プリンタ装置3の機能部位は、コントローラ部31とエンジン部32とに大別される。コントローラ部31には、カラーマッチング部311、キャリブレーション部312、キャリブレーション用LUT生成部313、およびカラーマッチング用LUT生成部314がある。尚、コントローラ部31には、その他の画像処理に関する様々な機能部位が存在するが、ここでは本実施形態に直接関係しない構成についての説明を省略する。カラーマッチング部311は、ICCプロファイルに代表されるようなカラーマッチング用LUT3111を使用した色調整を行う。カラーマッチング用LUT生成部314では、後述する測色値3243を用いて、カラーマッチング用LUT3111を生成する。キャリブレーション部312は、CMYK各一次元のLUTに代表されるようなキャリブレーション用LUT3121を使用して、印刷状態を一定に保つための画像補正（キャリブレーション）を行う。キャリブレーション用LUT生成部313は、エンジン部32での測色値3243を用いて、キャリブレーション用LUT3121を生成する。本実施形態では、カラーマッチング用LUT3111とキャリブレーション用LUT3121が、色変換LUTとして機能する。

一方、エンジン部32には、レーザー部321、定着部322、分光カラーセンサ323a、323b、323c、323d、およびセンサ信号処理部324がある。分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dはそれぞれ、試料からの反射光を受光して、波長毎の反射率を示す分光反射率を出力する分光測定機である。尚、エンジン部32にはその他にも、紙等のメディアに画像を形成するための様々な機能部位が存在するが、ここでは本実施形態に直接関係しない構成についての説明を省略する。ここで、エンジン部32における印刷画像の生成工程について説明する。まず、不図示の帯電ローラにより、不図示の感光ドラムを帯電させる。そして、レーザー部321が、キャリブレーション部312から送出されたキャリブレーションデータに基づくレーザー光を帯電した感光ドラム上に照射（露光）することで、感光ドラム上に静電潜像を形成する。次に、不図示の現像器で感光ドラム上の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。次に、感光ドラム上のトナー像を不図示の転写ベルトに写し取り、該転写ベルト上のトナー像を記録用紙等のメディアに転写する。そして最後に、定着部322で搬送されてきたメディアに熱と圧力をかけることで、該メディア上にトナーを溶解定着させる。以上より、記録用紙などのメディア上に文字やパッチ等の画像（パッチ画像401等）を印刷することができる。

次に、エンジン部32に内蔵される分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dを用いた測色処理について説明する。4つの分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dは、定着部322から排紙口への搬送経路上に設置されており、搬送されてきたメディア（パッチ画像401）上のパッチを測定する。4つの分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dは図2に示すように、メディア搬送方向に対して直角な水平方向（紙面に沿った方向）に、所定の間隔で並んで設置されているとする。分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dでの測定データは、センサ信号処理部324に送られる。センサ信号処理部324では、後述する処理によって測定データを測色値3243（例えば、分光データ、三刺激値XYZ、CIE L*a*b*等）に変換する。また、センサ機種間差補正部3241において、後述するセンサ機種間差補正処理により同機種間差（センサ機差）の補正が行われる。この補正処理によって機差補正がなされた測色値3243は、キャリブレーション用LUT生成部313、カラーマッチング用LUT生成部314に送信される。センサ機種間差補正係数生成部3242は、センサ機種間差補正を行うために必要な補正係数を生成する。図2に示すようなセンサ機種間補正用のパッチ画像401を分光カラーセンサ323a、323b、323c、323cで測色して得られた測色値に基づき、センサ機種間用に補正係数の生成を行う。

本実施形態におけるプリンタ装置3は、印刷ジョブの実行前や印刷ジョブの実行中に、キャリブレーション用のパッチをメディア（記録用紙）に出力し、内蔵の分光カラーセンサ323a,323b,323c,323dで該パッチを測定する。そして、該測定値に基づいてキャリブレーション用LUT3121を作成・更新することで、プリンタ装置3における色再現性を一定に保っている。また、カラーマッチング用LUT3111についても同様に、カラーマッチング用のパッチをメディアに出力し、内蔵の分光カラーセンサ323a,323b,323c,323dで該パッチを測定した値に基づいて作成・更新する。これにより、プリンタ装置間の色味の違い等を吸収している。

尚、プリンタ装置3が4つの分光カラーセンサ323a,323b,323c,323dを搭載することによって、形成画像上での異なる位置の測定を一度に行うことを可能とする。これにより、測定時間の短縮と、プリンタ装置3から出力されるパッチ画像の用紙数の削減を図ることができる。以下、これら4つのセンサを総じて分光カラーセンサ323と称する。また、キャリブレーション用LUT3121とカラーマッチング用LUT3111の更新のタイミングは、予め設定された内容に基づいて決定することができる。例えば、印刷ジョブを受信する度に、これらを更新するように設定できる。

●分光カラーセンサによる測色処理
以下、分光カラーセンサ323、センサ信号処理部324における測定値算出処理について、図3を用いて説明する。

分光カラーセンサ323は、主に光源112、分光器113、受光素子114、A/D変換器115から構成される。その他、様々な機能部位が存在するが、ここでは本実施形態に直接関係しない構成についての説明を省略する。分光カラーセンサ323において、まず、光源112から発光された光が測定試料111に照射される。次に、測定試料111からの反射光が分光カラーセンサ323に戻り、回折格子等の分光器113で波長ごとの光に分解される。次に、波長ごとに分解された光はCMOSラインセンサ等の受光素子114で電気信号に変換される。次に、受光素子114から出力されたアナログ電気信号はA/D変換器115でデジタルに変換され、センサ信号処理部324に送られる。センサ信号処理部324は、図３では１つだけ図示されている。しかしながら、分光カラーセンサの数だけセンサ信号処理部324が存在してもよい。

センサ信号処理部324では、分光カラーセンサ323からのデジタル信号に対して、ノイズ補正部121で暗電流補正等のノイズ補正処理が行われる。次に分光反射率演算部122で、ノイズ補正後のデータから分光反射率を算出する。分光反射率は、以下の様々な処理を経て算出される。まず、各画素データに対し波長を割り付ける波長割付処理、そして白基準データで除算する正規化処理が行われる。そしてさらに、画素データを間引き、分光カラーセンサ出力の国際標準規格（例えば、波長範囲400〜700nm波長幅10nm刻み）に変換するリサンプリング処理、が行われる。これら分光反射率を算出するための各処理は周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

算出された分光反射率は、センサ機種間差補正部3241で後述するセンサ機種間差補正が行われる。本実施形態におけるセンサ機種間補正は、受光素子出力そのものを補正するのではなく、変換後の分光反射率に対して実施されることに注意する。センサ機種間差補正部3241にて補正された分光反射率は、第１および第２変換部123,124において、三刺激値XYZやCIE L*a*b*に変換され、測色値3243として出力される。

●センサ同機種間差の補正処理
以下、本実施形態におけるセンサ同機種間差（センサ機差）の補正処理について、詳細に説明する。本実施形態では、4つの分光カラーセンサ323a、323b、323c、323dにおける機差を無くすことを目的とする。そのために、4つのうち1つの分光カラーセンサ323aを基準機とし、他の3つの分光カラーセンサ323b、323c、323dを補正対象機として、補正対象機の分光スペクトルを基準機の分光スペクトルに合わせ込む例を示す。尚、補正対象機である複数センサの特性を1つのセンサに合わせる例のみならず、例えば全てのセンサの測色値の平均値を基準値として、仮想的な基準値に合わせるようにしても良い。また、プリンタ装置に組み込まれたセンサを基準機とする例に限らず、プリンタ外部で管理された同機種のセンサを基準機（マスター機）とする構成であっても良い。

本実施形態におけるセンサ同機種間差補正処理は、機差を補正するために必要な補正係数を生成する工程と、生成した補正係数を用いて測色値を補正する工程とに分けられる。以下、それぞれの工程について詳細に説明する。

●補正係数の生成処理
まず、補正係数の生成処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。本処理においては、センサ機種間の差をなくしたいセンサ同士で、図2に示すように同一のパッチ画像401を測定し、その測定値の分光スペクトル（分光反射率）の相関を取ることで補正係数を決定する。

まずS501において、プリンタ装置3は、センサ同機種間差補正用のパッチ画像401を印刷する。このパッチ画像401は、上述したキャリブレーション用やカラーマッチング用のパッチ画像とは異なるものであり、センサ同機種間補正専用のパッチ画像である。ここではパッチ画像401として、それぞれ階調の異なる複数の黒単色パッチ、すなわち黒単色0〜100％、Nステップからなるパッチ（パッチ1〜20）を使用することとする。これは、後述するS503において基準機と補正対象機とで出力(分光スペクトル)の縦スケールの相関を取るために、比較的フラットな分光特性を有する黒単色のパッチ(グレイパッチ)を用いることが適当であると考えられるためである。

次にS502において、4つの分光カラーセンサ323は図2に示すように、S501で印刷され、分光カラーセンサ323の測色位置に搬送されたセンサ同機種間差補正用のパッチ1〜20を測定する。すなわち、1つの基準機323aと、3つの補正対象機323b、323c、323dとで、同一のパッチを測定することになる。これにより、基準機323aを第１の入力手段として基準分光反射率（第１の反射率の組）が得られ、補正対象機323b、323c、323dを第２の入力手段として補正対象分光反射率（第２の反射率の組）が得られる。得られた測定結果は、センサ信号処理部324内のセンサ機種間差補正係数生成部3242にて、機差補正用の補正係数を作成する処理(S503〜S505)において使用される。

S503でセンサ機種間差補正係数生成部3242は、S502で得られた補正対象機323b、323c、323dの測定値である補正対象分光反射率と、基準機323aの測定値である基準分光反射率から、波長毎に補正対象機と基準機との相関をとる。この相関は補正対象機毎にとるため、本実施形態では、基準機323aと補正対象機323b、基準機323aと補正対象機323c、基準機323aと補正対象機323d、の計3つの相関をとることになる。以下、基準機323aを単に基準機と表記し、補正対象機323b、323c、323dをまとめて補正対象機と表記する。

ここで、基準機と補正対象機とにおける分光スペクトルの相関について、図5を用いて詳細に説明する。図5において、基準機による測定値である各パッチの分光反射率が基準分光反射率、すなわち基準センサ出力601として得られ、補正対象機による測定値である各パッチの分光反射率が、補正対象分光反射率、すなわち補正対象センサ出力602として得られる。そして、この補正対象センサ出力602を横軸に、基準センサ出力601を縦軸にとったグラフ上（座標空間上）に、各パッチ1〜20の測定結果を座標として波長毎にマッピングしていくことで、波長毎の相関グラフ603が得られる。例えば、全20パッチを3つの補正対象機で測定した場合、20パッチ分のセンサ間の相関関係が得られるので、補正対象機毎に20プロットがマッピングされ、さらにサンプリングした波長の数だけ相関グラフ603が得られる。なお、相関をとる波長としては、分光測定機出力の標準的な規格である波長範囲380〜730nmが10nm刻みで出力される測定機であれば、波長10nm毎に相関を取ることが望ましい。

次にS504において、S503で得られた各相関グラフ603上のマッピングに対して、最小二乗法による関数フィッティングを行い、補正対象機と基準機との相関関係を表す相関曲線を算出する。この相関曲線は、例えば2次関数などの多次項近似曲線を用いる。

尚、相関をとるセンサ機種の組み合わせによっては、図6に示すように、相関曲線は、相関曲線の傾きが線形である線形領域と、飽和しているとみなされる飽和領域に分けられる場合が考えられる。このような場合には、相関曲線を分割して複数の関数の組み合わせとして表現する、あるいは閾値を設けてある値以下（あるいは以上）の値を一定値とする、等の処理を加えればよい。

一般に、黒に近い領域（低輝度領域）では、白に近い領域（高輝度領域）に比較して誤差が精度（色差）へ与える影響が大きい。そのため、できるだけ誤差を低減するために、相関曲線を分割し、黒に近い領域（低輝度領域）については相関曲線を低次元の近似関数（例えば１次関数など）で表すことが望ましい（図6(b)）。これにより、相関曲線と元の相関グラフとの間の誤差低減や、ノイズに対するロバスト性の向上が期待できる。

また、分割されたそれぞれの領域について相関曲線を求めると、各領域の境目で不連続点ができてしまう。したがって、各領域の境目での相関曲線の連続性を確保するために、以下の重み関数を用いた補間処理を導入してもよい。なお、以下の手法以外に線形補間を用いてもよい。

（相関曲線分割により生じる不連続点における補間処理）
まず、図16(a)のように、低輝度領域での相関曲線をy=f(x)、高輝度領域での相関曲線をy=g(x)、閾値Th±Δtの区間を中間領域と定義する。次に、図16(b)のような重み関数w1、w2を定義する。
ｗ１：ｙ＝−（１／（２Δｔ））ｘ＋（１＋（Ｔｈ／Δｔ））／２
ｗ２：ｙ＝（１／（２Δｔ））ｘ＋（１−Ｔｈ／Δｔ）／２
（Ｔｈ−Δｔ＜ｘ＜Ｔｈ＋Δｔ）

次に、重みw1に低輝度領域での相関曲線y=f(x)をかけ、重みw2に高輝度領域での相関曲線y=g(x)をかけ、両者を足し合わせる。
ｙ＝ｗ１×ｆ（ｘ）＋ｗ２×ｇ（ｘ）

以上により低輝度領域の相関曲線と高輝度領域の相関曲線が均等に組み合わさった、中間領域の補正式が得られる。こうして図16(c)に示すように、各領域の境目での不連続点を取り除くことができる。

また、測色するパッチの明度に応じて受光素子（例えばCMOSセンサ）の蓄積時間を変える機能を有する分光カラーセンサを用いる場合には、蓄積時間ごとに相関曲線を用意しておけば良い。

次にS505において、S504で得られた相関曲線を表す係数を、補正係数として例えばセンサ機種間差補正部3241内の不図示のメモリに保存する。例えば、基準センサ出力601である基準分光反射率をＲstd、補正対象センサ出力602である補正対象分光反射率をＲtrgとして、相関曲線が以下の式(1)で示す2次関数として表現されるとする。この場合、各項の係数a,b,cを補正係数として保存しておけば良い。なお、下式において「Ａ^2」の表記で「Ａの2乗」を示す。

Ｒstd＝ａ・Ｒtrg^2＋ｂ・Ｒtrg＋ｃ・・・(1)
本実施形態では補正係数を波長毎に有することになるため、補正対象機ごとに以下のような値を保持する。例えば、波長400nm〜700nmまでの10nm刻みの各波長毎の相関曲線をそれぞれ101a、101b、・・・、101xとすると、これら各相関曲線は下式のような多項式を用いて表される。すなわち、補正係数として各項の係数(A1、B1、C1、〜A31、B31、C31)を有することになる。

相関101a：Ｒstd＝A1・Ｒtrg^2＋B1・Ｒtrg＋C1
相関101b：Ｒstd＝A2・Ｒtrg^2＋B2・Ｒtrg＋C2
：
：
相関101x：Ｒstd＝A31・Ｒtrg^2＋B31・Ｒtrg＋C31
尚、補正係数として、上記のような係数ではなく、相関曲線を表すLUTを保存しておいても良い。また、分光カラーセンサ323をプリンタ装置3に組み込む前に、予め補正係数を算出しておいても良い。この場合、予め基準機出力との相関曲線を算出し、得られた補正係数をセンサ信号処理部324内に書き込んでおけばよい。

図6及び図16に示されるように相関曲線が２以上の領域に分割される場合、それぞれの領域について、算出された相関曲線の係数が補正係数として保存されうる。

●測定値の補正処理
次に、生成した補正係数を用いて分光カラーセンサの測定値を補正する処理について説明する。上述したように本実施形態では、キャリブレーションLUT生成用およびカラーマッチングLUT生成用のパッチを4つの分光カラーセンサ323を用いて測定するが、その測定値を、S505で保存した補正係数を用いて補正する。図7に、この補正の概念を示す。同図に示すように、S504で得られた補正対象機毎の相関曲線101に基づき、補正対象機の測定値に対して波長毎に補正を施す。例えば、ある波長の相関曲線が上記式(1)の2次関数として表現される場合、補正係数a、b、cが既知の値であれば、補正対象機の出力Ｒtrgを式(1)に代入することで基準機出力Ｒstdを求めることができる。以上の演算を全波長域において行うことにより、補正対象機出力を基準機出力相当に変換することが可能となる。尚、ここでは分光カラーセンサ323aを基準機としているため、分光カラーセンサ323aの出力値は補正しない。

本実施形態では、サンプリングポイント（例えば、図6(a)の各点）は等間隔に配置される。しかしながら、更に精度を向上させるために、以下のようにサンプリングポイントを配置しても良い。既に述べたように、一般的に、黒に近い領域（センサの出力値が小さい領域）は、白に近い領域（センサの出力値が大きい領域）に比較して、測定誤差が生じやすい。よって、白に近い領域よりも黒に近い領域においてサンプリングポイントを増やすことにより、効率的に誤差を低減させることが可能となる（図6(b)）。例えば、基準分光反射率又は補正対象分光反射率に含まれる、少なくとも１つの波長又は全ての波長についての、それぞれのパッチについて測定された測定値（反射率）の組に、より小さい反射率が、より大きい反射率よりも多く含まれるようにすることにより、誤差を低減することができる。具体的な例としては、それぞれのパッチについて測定された測定値（反射率）のうち、より大きい所定数の値の分散が、より小さい所定数の値の分散よりも大きい場合に、誤差を低減することができる。白に近い領域よりも黒に近い領域においてサンプリングポイントを増やすことは、より濃度が低いパッチの数を増やすこと、並びに基準分光反射率及び補正対象分光反射率のうちより濃度が高いパッチについての測定値を無視すること、によって実現できる。

本実施形態において、基準分光反射率と補正対象分光反射率との少なくとも一方の測定の失敗を検知する検知部を設けても良い。測定の失敗の検知方法には以下のようなものがある。
（１）相関曲線を算出した後、相関曲線と各サンプリングポイントとの誤差を計算する。あるサンプリングポイントについて誤差が閾値以上である場合に、測定の失敗を検知する。（図6(c)）
（２）各パッチごとに波長毎の参照分光反射率を記憶しておき、この参照分光反射率と、基準分光反射率と補正対象分光反射率との少なくとも一方との差分値を算出する。この差分値が閾値以上である場合に、測定の失敗を検知する。
（３）各補正係数について上限値、下限値を設けて、この上限値と下限値で定められる範囲を超えた補正係数が取得された場合に、測定の失敗を検知する。
（４）一般的に分光反射率は、連続的に変化し、急激に変化することは少ない。よって、基準分光反射率と補正対象分光反射率との少なくとも一方において、隣接する波長間についての分光反射率の差分値が非常に大きい場合は、測定が失敗していることが多い。よって、隣接する波長について分光反射率の差分が閾値以上である場合に、測定の失敗を検知する。

測定の失敗が検出された波長についてのデータは、補正係数を生成するために使用しない（第１のパッチ画像の第１の波長について測定の失敗が検出された場合、第１のバッチ画像の第１の波長についての測定データ以外を使用して補正係数を生成する）。この場合、測定及び補正係数の生成をやり直してもよい。また、測定の失敗が検出された波長についての補正係数は、他の波長についての補正係数を用いて補間により生成してもよい。または、測定の失敗が検出されたパッチについてのデータは、補正係数を生成するために使用しない。

以上説明したように本実施形態によれば、プリンタ装置に内蔵した複数の分光カラーセンサの機差が小さくなるように、それらの測定値を補正する。したがって、該測定値を用いて作成されるキャリブレーションLUT、カラーマッチングLUTの高精度化が可能となり、プリンタにおける色再現性の安定化およびカラーマッチングの高精度化を実現することができる。

尚、本実施形態のプリンタ装置3においては、補正係数の生成処理および測定値の補正処理を、エンジン部32のセンサ信号処理部324にて行う例を示したが、本発明はこの例に限らない。例えば、図17(a)に示すように該処理をプリンタコントローラ部31内で行う構成としても良いし、あるいは図17(b)に示すようにPC2のアプリケーションソフトウェア上で行う構成としても良い

＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、プリンタ装置3に内蔵される4つの分光カラーセンサ323の機差の補正（分光反射率の縦スケールの補正）を、そのうちの1つの分光カラーセンサ323aの分光スペクトルを基準として行う場合について説明した。これに対し第２実施形態では、プリンタ装置に内蔵される分光カラーセンサの測定値から得られる分光スペクトルを、プリンタ装置外部にある、機種の異なる分光カラーセンサの測定値から得られる分光スペクトルに合わせ込む例を示す。すなわち、プリンタ装置に内蔵された分光カラーセンサを補正対象機とし、その分光スペクトルを、プリンタ装置外部のマスター機に合わせる例を示す。このように第２実施形態では、分光カラーセンサの異機種間差（絶対値差）を補正する。

このように第２実施形態では上述した第１実施形態に対し、基準となる分光スペクトルに係る部分が主として異なる。したがって第２実施形態では、上述した第１実施形態と同様の構成については同一番号を付し、説明を省略する。

●プリンタ構成
図8は、第２実施形態におけるプリントシステムの構成例を示すブロック図である。同図に示すように第２実施形態のプリントシステムでは、上述した第１実施形態で図1に示した構成に対し、分光カラーセンサ323が一台となり、さらに外部基準測色機4を外部接続することを特徴とする。すなわち、プリンタ装置3において生成されたパッチ画像401が、外部基準測色機4で測色され、該測色結果がPC2へ入力される。そして、PC2上でアプリケーションソフトウェア（以下、単にアプリケーションと称する）を動作させることによって、分光カラーセンサ323用の補正係数を生成する。該生成した補正係数は、プリンタ装置3におけるエンジン部32のセンサ信号処理部324に書き込まれる。

●センサ異機種間差の補正処理
以下、本実施形態におけるセンサ異機種間差（絶対値差）の補正処理について、詳細に説明する。上述したように第２実施形態では、プリンタ装置3に内蔵された分光カラーセンサ323を補正対象機とし、外部基準測色機4を基準機として、補正対象機の分光スペクトルを基準機の分光スペクトルに合わせ込む例を示す。第２実施形態におけるセンサ異機種間差補正処理も、補正係数を生成する工程と該補正係数を用いて測定値を補正する工程とに分けられるが、測定値を補正する工程については第１実施形態と同様である。第２実施形態における補正係数の生成処理は、上述した第１実施形態と同様に図4のフローチャートに基づくが、各ステップにおける詳細な動作が異なる。

まずS501において、プリンタ装置3は、センサ異機種間差補正用のパッチ画像401を印刷する。次にS502において、分光カラーセンサ323は図2に示すように、S501で印刷され、分光カラーセンサ323の測色位置に搬送されたセンサ異機種間差補正用のパッチ1〜20を測定する。第２実施形態ではさらに、プリンタ装置3から出力されたパッチ画像401におけるセンサ異機種間差補正用パッチ1〜20を、プリンタ装置3とは別体である外部基準測色機4で測定する。なお、外部基準測色機4によるパッチの測定は、詳細には該測色機4が備える分光カラーセンサによって行われる。外部基準測色機4で測定されるパッチ1〜20は、プリンタ装置3に内蔵された分光カラーセンサ323で測定したパッチと同じものである。

そして、プリンタ装置3に内蔵された分光カラーセンサ323によるパッチ1〜20の測定結果は、センサ信号処理部324を介して測定値3244としてPC2に送信される。また、外部基準測色機4によるパッチ1〜20の測定結果も、測定値41としてPC2に送信される。PC2には、これら測定値を取り込むためのアプリケーションが用意されており、このアプリケーションが、第２実施形態におけるPC2内のセンサ機種間差補正係数生成部21として動作する。ここで図9に、該アプリケーションすなわちセンサ機種間差補正係数生成部21によるUI例を示す。同図によれば、センサ機種間差補正用パッチの印刷指示、プリタ内蔵の分光カラーセンサの測定値3244の取り込み、外部基準測色機4の測定値の取り込み、補正係数3245の生成、補正係数3245の書き込み、の各指示ボタンが表示されることが分かる。すなわちアプリケーション21によって、センサ異機種間差補正処理におけるパッチ印刷から補正係数の書き込みまでの一連の動作が行われることが分かる。

次にS503において、センサ機種間差補正係数生成部21は、S502で得られた内蔵分光カラーセンサ323の測定値である分光スペクトルと、外部基準測色機4の測定値である分光スペクトルから、分光スペクトルの波長毎の相関をとる。そしてS504において、S503で得られた各相関グラフに対して、最小二乗法による関数フィッティングを行い、相関曲線を算出する。なお、S503、S504の処理の詳細は、上述した第１実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。

次にS505において、アプリケーション21は、S504で得られた相関曲線を表す補正係数3245を算出し、センサ機種間差補正部3241に書き込む。これにより、内蔵分光カラーセンサ323と外部基準測色機4との異機種間差を補正するための補正係数が、センサ機種間差補正部3241に保存される。

第２実施形態においても第１実施形態と同様に、以上のように生成された補正係数を用いて、内蔵分光カラーセンサ323の測定値を補正する。すなわち、キャリブレーションLUT生成用およびカラーマッチングLUT生成用のパッチを分光カラーセンサ323で測定した値を、S505で保存した補正係数を用いて補正する。

以上説明したように第２実施形態によれば、プリンタ装置3に内蔵した分光カラーセンサ323と、外部の基準測色機4との異機種間差（絶対値差）が小さくなるように、内蔵分光カラーセンサ323の測定値を補正する。したがって、内蔵分光カラーセンサ323において外部基準測色機4と同等の測定値が得られるため、例えば内蔵分光カラーセンサ323を用いてカラーマッチングLUTを作成する際に、外部基準測色機4を用いて作成した場合と同等のLUTが作成可能となる。

尚、本実施形態では、補正係数の作成をPC2内のアプリケーション21にて行う例を示したが、プリンタ内部のコントローラ部31やエンジン部32内で行うことも可能である。また、分光カラーセンサ323をプリンタ装置3に組み込む前に、その分光スペクトルを異機種間差補正の基準となるセンサ(外部基準測色機4)に合わせておいても良い。また、プリンタ装置3に複数台の分光カラーセンサを内蔵し、該複数台の全てを補正対象機としてそれぞれの分光スペクトルをプリンタ装置外部のマスター機（外部基準測色機4）に合わせることも可能である。

＜第３実施形態＞
以下、本発明に係る第３実施形態について説明する。上述した第１および第２実施形態では、プリンタ装置3に内蔵される分光カラーセンサ323と基準となるセンサとの間における、分光反射率の縦スケール誤差を補正する例を示した。これに対し第３実施形態では、センサ間の分光反射率の縦スケール誤差の補正に加え、更に分光反射率の横スケール（波長軸）誤差の補正を行う例を示す。第３実施形態における横スケール補正としては、校正用光源の輝線に基づく波長補正を行うとする。

センサ機種間(特に異機種間)には、微小な波長ズレが生じる場合がある。図10に、リファレンスである測定値1と補正対象である測定値2とにおける、縦スケール誤差(分光反射率ズレ)δrと、横スケール誤差(波長ズレ)δwの概念を示す。上述した第１および第２実施形態で示した波長毎の反射率相関に基づく補正は、センサ間において波長ズレがないことが前提となる。そのため、測定値1と測定値2において横スケール誤差δwが生じている場合、縦スケール補正のみでは補正対象の分光スペクトルをリファレンスに高精度に合わせこむことが困難である。そのため、縦スケール誤差と横スケール誤差が生じている場合には、まず横スケール(波長方向)を合わせた後に、縦スケールを合わせる必要がある。

●センサ機種間差の補正処理
以下、第３実施形態におけるセンサ機種間差の補正処理について、詳細に説明する。第３実施形態におけるセンサ機種間差補正処理は、横スケール補正処理と、縦スケール補正処理とに分けられるが、後者の縦スケール処理が上述した第１または第２実施形態に相当する。すなわち第３実施形態は、第１または第２実施形態による縦スケール補正を実施するに先立って、横スケール補正を行うことを特徴とする。

ここで、第３実施形態における横スケール補正処理について説明する。まず、基準機と補正対象機の両方において波長校正用光源の光を測定し、光強度分布を得る。ここで、基準機と補正対象機とで同一光を測定する。図11に、波長校正用光源の光を4本測定した場合の各センサ出力例を示す。同図によれば、得られた波長校正用光の4本の輝線(波形ピーク)それぞれにおいて、波長方向のズレδwが生じていることが分かる。

次に、得られた波長校正用光の輝線からセンサ間の波長ズレを検出し、基準機と補正対象機の波長軸を合わせる補正を行う。具体的には、輝線の波形ピークの相対的なズレ情報から、輝線のピーク波長が合うようにセンサ画素位置と検出波長の対応テーブル（図12）を修正する。一般に分光カラーセンサにおいては、その受光素子の画素位置と、検出する光の波長とが、図12に示すような対応テーブルによって予め対応づけられている。この対応テーブルは、センサ信号処理部324内の不図示のメモリに格納されており、分光反射率算出時に各画素データに対し波長を割り付ける波長割付処理において使用される。したがって基準センサ出力を基準波長として補正対象機の波長ズレがなくなるように、対応テーブルにおける画素番号と波長との対応関係を修正することで、波長ズレを補正することができる。

以上のようにセンサ間の横スケール方向補正（波長補正）が行われた後、縦スケール補正すなわち上述した第１または第２実施形態による、基準機と補正対象機間における波長毎の相関曲線を取得し、補正対象機のセンサ出力を補正する。

以上説明したように第３実施形態によれば、基準機と補正対象機との分光反射率方向の誤差のみならず、波長方向の誤差も補正されるため、センサ機種間の差をより高精度に補正することができる。

＜第４実施形態＞
以下、本発明に係る第４実施形態について説明する。上述した第３実施形態では、基準機と補正対象機との分光スペクトルにおける縦スケール誤差と横スケール誤差を補正する例を示し、特に横スケール補正の手法として校正用光源の輝線を用いる例を示した。これに対し第４実施形態では、横スケール補正の手法として、分光反射率の傾斜領域を用いる例を示す。第４実施形態においてはさらに、縦スケール補正と横スケール補正を反復制御することを特徴とする。

●センサ機種間差の補正処理
以下、第４実施形態におけるセンサ機種間差の補正処理について、図13のフローチャートを用いて詳細に説明する。

まずS1501において、基準機と補正対象機で同一光すなわち同一の校正用パッチからの反射光を測定し、その分光反射率を得る。校正用パッチは、横スケール補正用パッチと縦スケール用パッチから構成される。横スケール補正用パッチとしては、分光反射率の曲線が急傾斜を呈する急傾斜領域を含むパッチを使用する。例えば図14(a)〜(c)のそれぞれに示すような、彩度の高いシアン濃度100％パッチ、マゼンタ濃度100％、イエロー濃度100％パッチ等を使用する。また縦スケール補正用パッチとしては、例えば第１実施形態と同様に、黒単色0〜100％、Nステップからなるグレイパッチを使用する。

次にS1502において、S1501で得られた横スケール補正用パッチの分光反射率の傾斜領域から、横スケール方向ズレを補正する。具体的には、分光反射率の傾斜領域における相対的なズレ情報から、傾斜領域を合わせこむように、補正対象機が保持しているセンサ画素位置と検出波長の対応テーブル(図12)を修正する。これにより、基準機と補正対象機間における横スケール補正(波長補正)が行われる。ここで、対応テーブルが更新されることにより、縦スケール補正用のパッチの測定結果に対しても、同様に波長補正が行われる。なお、S1502では分光反射率の傾斜領域を一致させるように横スケール方向ズレ補正を行うが、厳密には縦スケール方向ズレの影響を受け、波長ズレが若干残ってしまう。そのため第４実施形態では、後述するように縦スケール補正・横スケール補正を繰り返し行うことによって、分光反射率間の誤差を許容範囲内まで縮めていく。

次にS1503において、S1501で得られた縦スケール補正用パッチの測定結果に対してS1502の波長補正が適用された後の分光反射率に基づいて、縦スケール方向ズレを補正する。すなわち上述した第１または第２実施形態による、基準機と補正対象機間における波長毎の相関曲線を取得し、補正対象機のセンサ出力を補正する。

そしてS1504において、S1503で補正された分光反射率の一致度を計算する。この一致度の算出方法としては例えば単純に差分をとる等、周知の方法が適用可能であり、どのような手法を用いても構わない。算出された一致度が所定の許容範囲内であれば（又は許容誤差eよりも小さければ）補正処理を終了するが、許容範囲外であればS1502に戻り、上記横スケール補正、縦スケール補正を繰り返す。すなわち、一致度が許容範囲内となった時点における、横スケール補正用の対応テーブル、および縦スケール補正用の補正係数が、キャリブレーション時における横および縦スケール補正に適用される。

図13において、波長補正(S1502)と波長バンド毎の相関に基づく分光反射率補正(S1503)との処理順序は、互いに交換可能である。

以上説明したように第４実施形態によれば、基準機と補正対象機との分光反射率の縦スケール方向ズレ・横スケール方向ズレを高精度に補正することができる。

なお第４実施形態では、分光反射率の横スケール差（波長ズレ）を補正する手法として、分光反射率の傾斜領域を用いる例を示したが、もちろん他の手法を用いても良い。また、縦スケール補正の後に横スケール補正を行っても良い。また、補正対象機における横スケール補正と縦スケール補正との両方を行った結果に対して基準機との一致度を算出する例を示したが、上述した第１および第２実施形態において縦スケール補正結果のみに対して一致度を算出するようにしても良い。すなわち、第１および第２実施形態において、一致度が許容範囲内になるまで、縦スケール補正を繰り返すことも可能である。

＜他の実施形態＞
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のプロセッサ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims

基準機としての分光測定機でパッチ画像を測定することによって得られる基準分光反射率を入力する第１の入力手段と、
補正対象機としての分光測定機で前記パッチ画像を測定することによって得られる補正対象分光反射率を入力する第２の入力手段と、
前記補正対象分光反射率が前記基準分光反射率に近づくように、前記補正対象分光反射率の波長ごとに補正係数を生成する補正係数生成手段と、
前記補正対象機で測定された分光反射率を波長ごとに前記補正係数により補正する補正手段と、を有し、
前記補正係数生成手段は、それぞれの波長について、前記基準分光反射率と前記補正対象分光反射率との関係を示す近似曲線を算出し、該近似曲線の係数を前記補正係数とし、
前記補正係数は、低輝度領域における第１の近似曲線の係数と、高輝度領域における第２の近似曲線の係数と、を含む
ことを特徴とする色処理装置。
前記補正係数生成手段は、第１の近似曲線と第２の近似曲線の不連続点を補正する為に、低輝度領域における第１の近似曲線の係数と、高輝度領域における第２の近似曲線の係数に基づいて、低輝度領域と高輝度領域との中間領域における第３の近似曲線の係数をさらに算出することを特徴とする、請求項１に記載の色処理装置。
前記第１の入力手段は、複数の濃度のパッチ画像のそれぞれについての前記基準分光反射率を入力し、
前記第２の入力手段は、前記複数の濃度のパッチ画像のそれぞれについての前記補正対象分光反射率を入力し、
前記補正係数生成手段は、それぞれの波長について、
複数の濃度のパッチ画像のそれぞれについての前記基準分光反射率から該波長についての第１の反射率の組を取得し、
複数の濃度のパッチ画像のそれぞれについての前記補正対象分光反射率から該波長についての第２の反射率の組を取得し、
前記第２の反射率の組を前記補正係数により補正すると前記第１の反射率の組に近づくように、前記補正係数を生成する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の色処理装置。
前記補正係数生成手段は、複数の濃度のパッチ画像のそれぞれについて、前記第１の反射率の組に含まれる反射率と前記第２の反射率の組に含まれる反射率とで表される座標を座標空間上にプロットし、近似曲線を算出し、該近似曲線の係数を前記補正係数とすることを特徴とする請求項３に記載の色処理装置。
前記補正係数生成手段が用いる、少なくとも１つの波長についての前記第１の反射率の組には、より小さい反射率が、より大きい反射率よりも多く含まれることを特徴とする請求項３又は４に記載の色処理装置。
前記近似曲線は多項式として表され、前記補正対象分光反射率の波長ごとに前記多項式が異なることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項に記載の色処理装置。
色処理装置の内部に複数の分光測定機を備え、
前記複数の分光測定機のいずれか１つを前記基準機とし、その他の分光測定機を前記補正対象機とすることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の色処理装置。
色処理装置に外部接続された分光測定機を前記基準機とし、色処理装置の内部に備えられた分光測定機を前記補正対象機とすることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の色処理装置。
前記パッチ画像は、それぞれ階調の異なる、複数の黒単色パッチからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の色処理装置。
さらに、前記基準機と前記補正対象機において同一光を測定した結果に基づいて、前記分光測定機が備える受光素子の画素位置と波長との対応関係を補正する波長補正手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の色処理装置。
さらに、前記補正手段による補正後の分光反射率について、前記基準分光反射率に対する一致度を算出し、該一致度が所定の許容範囲内となるまで、該補正後の分光反射率を前記補正対象分光反射率として、前記補正係数生成手段による前記補正係数の生成を繰り返すように制御する反復制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の色処理装置。
前記基準分光反射率と前記補正対象分光反射率との少なくとも一方について測定の失敗を検知する検知手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の色処理装置。
前記検知手段により、第１のパッチ画像の第１の波長について測定の失敗が検知された場合、前記第１のパッチ画像の前記第１の波長についての測定データ以外を用いて前記補正係数を生成することを特徴とする請求項１２に記載の色処理装置。
前記補正対象機によって測定される光の波長が、前記基準機によって測定される前記光の波長に近づくように、前記補正対象機で測定された分光反射率に対する波長補正パラメータを生成する補正パラメータ生成手段をさらに備え、
前記補正係数生成手段は、前記波長補正パラメータによる補正後の補正対象分光反射率が前記基準分光反射率に近づくように、前記補正対象分光反射率の波長ごとに反射率補正係数を生成し、
前記補正手段は、前記補正対象機で測定された分光反射率を波長ごとに前記波長補正パラメータ及び前記反射率補正係数により補正する
ことを特徴とする、請求項１乃至１３の何れか１項に記載の色処理装置。
前記補正パラメータ生成手段は、前記反射率補正係数による補正後に、前記補正対象機によって測定される光の波長が、前記基準機によって測定される前記光の波長に近づくように、前記補正対象機で測定された分光反射率に対する波長補正パラメータを再度算出することを特徴とする、請求項１４に記載の色処理装置。
第１の入力手段、第２の入力手段、補正係数生成手段、および補正手段を有する色処理装置における色処理方法であって、
前記第１の入力手段が、基準機としての分光測定機でパッチ画像を測定することによって得られる基準分光反射率を入力し、
前記第２の入力手段が、補正対象機としての分光測定機で前記パッチ画像を測定することによって得られる補正対象分光反射率を入力し、
前記補正係数生成手段が、前記補正対象分光反射率が前記基準分光反射率に近づくように、前記補正対象分光反射率の波長ごとに補正係数を生成し、
前記補正手段が、前記補正対象機で測定された分光反射率を波長ごとに前記補正係数により補正することを特徴とし、
前記補正係数生成手段は、それぞれの波長について、前記基準分光反射率と前記補正対象分光反射率との関係を示す近似曲線を算出し、該近似曲線の係数を前記補正係数とし、
前記補正係数は、低輝度領域における第１の近似曲線の係数と、高輝度領域における第２の近似曲線の係数と、を含むことをさらなる特徴とする、色処理方法。
色処理装置のプロセッサで実行されることにより、該プロセッサを請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の色処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。