JP2013017134A - 画像読取装置、キャリブレーション方法、及びキャリブレーションプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させる。
【解決手段】複合機１は、第１及び第２のテストチャートの濃度パッチの階調値（測色値）をそれぞれ第１及び第２の目標値として記憶している。第２のテストチャートは、第１のテストチャートの濃度範囲外の濃度パッチを含んでいる。更に、複合機１は、第２のテストチャートについて、別の装置の読取デバイスによって得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として記憶している。キャリブレーション時には、第１のテストチャートの濃度パッチが読み取られ、該濃度パッチの階調値が第１の読取値として取得される。そして、取得された第１の読取値及び記憶部に記憶されているデータに基づいて、キャリブレーションが行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は、読取デバイスのキャリブレーションを行う機能を備えた画像読取装置、キャリブレーション方法、及びキャリブレーションプログラムに関する。

従来から、原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する画像読取装置が知られている。画像読取装置が備える読取デバイスは、光源、光学系部品、ＣＣＤ等のセンサ及び回路等を含んで構成されている。これらの構成要素の特性にはばらつきがあるため、読取デバイスによって色の読取特性にばらつきが生じる。このため、一般的に、画像読取装置は、読取デバイスによって読み取られた読取値に対してガンマ補正を行う。ガンマ補正は、測色計等で測定された基準となる目標値に、読取値を近付けるための補正である。ガンマ補正を行う画像読取装置は、予めキャリブレーションを行う必要がある。キャリブレーションには、読取デバイスによって読み取られた実際の読取値を目標値と関連付ける処理が含まれる。

下記特許文献１には、テストチャートを用いてキャリブレーションを行う画像読取装置が記載されている。テストチャートには、濃度が黒から白まで均等に変化した複数の濃度パッチが印刷されている。そして、キャリブレーションの際には、まず、テストチャートが読取デバイスによって読み取られる。そして、各濃度パッチの読取値と、各濃度パッチのグレー濃度を数値化した値とがリニアな関係になるように、読取値をシフトする。この読取値とシフト後の値とを関連付けた変換テーブルが作成されることにより、キャリブレーションが行われる。

特開平５−３４４３３２号公報

キャリブレーションの精度を向上させることにより、色再現性が高まるので、原稿の読取精度を向上させることができる。特に、カラー原稿をＲＧＢに分解して読み取る場合、１つの成分のわずかな量の精度が、混色した後の色再現性に影響が出る。このため、キャリブレーションの精度を向上させることにより、特に、カラー原稿を読み取った際の色再現性を向上させることができる。

ところで、キャリブレーションの際に用いるテストチャートは、濃度パッチを紙に印刷することにより作成されるが、紙には、普通紙、マット紙、印画紙等の様々な種類がある。この紙の種類によって、印刷によって色を再現可能な範囲（色再現範囲）が異なる。例えば、階調値が３０程度以下の黒色のデータを一般的なプリンタによって普通紙に印刷する場合、階調値が変化しても印刷された色の濃度は変化しない。すなわち、階調値が３０程度以下の色は、一般的に、印刷によって普通紙に再現することができない。これに対して、印画紙は、普通紙より色再現範囲が広い。階調値が３０〜２０程度の色であっても印刷によって印画紙に再現することができる。

キャリブレーションについては、読み取る濃度パッチの濃度範囲が広い方が、精度を向上させることができる。そこで、濃度範囲のより広い濃度パッチが印刷されたテストチャートを作成するために、印画紙等の色再現性の広い紙でテストチャートを作成することが考えられる。しかしながら、一般的に、印画紙等の色再現範囲が広い紙は、普通紙に色再現性を良くするための加工を施しているので、普通紙等の色再現範囲が狭い紙より単価が高いという問題がある。

また、印画紙等の色再現範囲の広い紙には、表面が傷つき易い紙がある。表面が傷つき易い紙は、画像読取装置の工場出荷時にキャリブレーションを行う場合、テストチャートを繰り返し使用するに当たって、その使用回数が普通紙より少なくなる。また、画像読取装置にＡＤＦ（自動給紙装置）が搭載されている場合、一般的には、ＡＤＦによってテストチャートを搬送中に読み取った読取値も用いてキャリブレーションが行われる。ＡＤＦを用いる方が、テストチャートが静止した状態で読み取りを行う場合より、テストチャートの表面が傷つき易い。このため、ＡＤＦを用いてキャリブレーションを行うに当たっては、特にテストチャートの耐久性が問題となる。

更に、色再現範囲が広い紙には、色再現範囲が狭い紙と比較して摩擦係数が小さく、平滑性が高いために、色再現範囲が広い紙がある。しかし、平滑性が高い紙は、搬送性が悪い。このため、ＡＤＦによってテストチャートを上手く給紙できない虞がある。以上説明したように、キャリブレーションの精度を向上させるために、色再現範囲の広い紙で作成したテストチャートがキャリブレーション行う際に読み取られる場合、コスト、耐久性、及び搬送性の問題がある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させることが可能な画像読取装置、キャリブレーション方法、及びキャリブレーションプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る画像読取装置は、原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する読取デバイスと、濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、第２のテストチャートについて、読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部と、第１のテストチャートに含まれた濃度パッチが読取デバイスによって読み取られた場合に、生成された読取画像データに基づいて得られた該濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得部と、取得部によって取得された第１のテストチャートの第１の読取値、及び、記憶部に記憶されている第２のテストチャートの第２の読取値を、記憶部に記憶されている第１のテストチャートの第１の目標値、及び、第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーション部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るキャリブレーション方法は、画像読取装置において行われるキャリブレーション方法であって、画像読取装置は、濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、第２のテストチャートについて、読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部を備え、画像読取装置が備える読取デバイスが、第１のテストチャートに含まれた濃度パッチを読み取って、読取画像データを生成する読取ステップと、読取ステップにおいて生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得ステップと、取得ステップにおいて取得された第１のテストチャートの第１の読取値、及び、記憶部に記憶されている第２のテストチャートの第２の読取値を、記憶部に記憶されている第１のテストチャートの第１の目標値、及び、第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーションステップを備えることを特徴とする。

本発明に係るキャリブレーションプログラムは、コンピュータを、原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する読取デバイスと、濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、第２のテストチャートについて、読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部、第１のテストチャートに含まれた濃度パッチが読取デバイスによって読み取られた場合に、生成された読取画像データに基づいて得られた該濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得部、取得部によって取得された第１のテストチャートの第１の読取値、及び、記憶部に記憶されている第２のテストチャートの第２の読取値を、記憶部に記憶されている第１のテストチャートの第１の目標値、及び、第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーション部、として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、キャリブレーションモードにおいて、第１のテストチャートが読取デバイスによって読み取られる。そして、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの階調値が、第１の読取値として取得される。一方、第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値が、第１の目標値として予め記憶されている。また、第１のテストチャートの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値が、第２の目標値として予め記憶されている。更に、第２のテストチャートについて、読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値が、第２の読取値として予め記憶されている。このため、第１のテストチャートの濃度範囲外の濃度パッチのデータ（第２の読取値）も含めて、キャリブレーションを行うことができる。よって、キャリブレーションの精度を向上させることができる。また、第２の読取値が予め記憶されているので、キャリブレーション時には、第２のテストチャートを読み取る必要がない。従って、キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させることが可能となる。

本発明では、第２のテストチャートが、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲より濃い濃度の濃度パッチを含むことが好ましい。また、本発明では、第２のテストチャートが、第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲より淡い濃度の濃度パッチを含むことも好ましい。

これらの構成によれば、第１のテストチャートの濃度範囲より濃い又は淡い濃度の濃度パッチの読取値（第２の読取値）も含めて、キャリブレーションを行うことができる。従って、キャリブレーションの精度を向上させることができる。

本発明では、第１のテストチャートは、普通紙で作成され、第２のテストチャートは、印画紙で作成されていることが好ましい。

この構成によれば、第２のテストチャートが印画紙で作成されているので、第２のテストチャートを作成する際に、普通紙上では再現できない範囲の濃度の濃度パッチを印刷することができる。従って、普通紙上では再現できない濃度範囲の読取値（第２の読取値）を用いて、キャリブレーションを行うことが可能となる。また、キャリブレーションが行われる際に読み取られる第１のテストチャートは、普通紙で作成されているので、コストを抑制できる。また、普通紙は印画紙より耐久性があるので、繰り返し使用するに当たって、その回数を多くすることができる。また、普通紙は印画紙よりＡＤＦによる搬送性に優れているので、搬送が上手くいかないために、再試行する手間を省くことができる。

本発明では、キャリブレーション部が、第１の読取値と第１の目標値との差、及び、第２の読取値と第２の目標値との差が、最小となるように最小二乗法を用いて、第１及び第２の読取値を第１及び第２の目標値と関連付ける関数を決定する際に、第２の読取値及び第２の目標値を重複して用いることが好ましい。

この構成によれば、最小二乗法を用いてキャリブレーションが行われる際に、第２の読取値及び第２の目標値が重複して用いられる。このため、第２の読取値及び第２の目標値の重みをより重くすることができる。従って、第２の読取値及び第２の目標値の影響を大きくして、階調値の小さい範囲又は大きい範囲におけるキャリブレーションの精度を向上させることができる。

本発明によれば、キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させることが可能となる。また、キャリブレーションの精度を向上させることにより、色再現性が高まるので、原稿の読取精度を向上させることができる。特に、カラー原稿を読み取った際の色再現性を向上させることができる。

実施形態に係る画像読取装置が搭載された複合機の構成を示すブロック図である。 複合機が有するＡＤＦについて説明するための図である。 第１のテストチャートの一例を示す図である。 第２のテストチャートの一例を示す図である。 複合機が有する制御部の機能的な構成を示すブロック図である。 複合機が有する記憶部が記憶しているデータを説明するための図である。 ＭＦＰによるキャリブレーションの処理手順を示すフローチャートである。 実施例に係る複合機及び比較例に係る複合機において、予め記憶されていたデータと、キャリブレーション時に読み取ったデータとを示す図である。 実施例に係る複合機及び比較例に係る複合機によるキャリブレーション結果を示すグラフである。 実施形態に係るキャリブレーションプログラムを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。最初に、図１を用いて、実施形態に係る画像読取装置が搭載された複合機１の構成について説明する。図１は、複合機１の構成を示すブロック図である。

複合機１は、スキャン機能、プリント機能、及びＦＡＸ機能を有する。この複合機１は、スキャン機能によって原稿に印刷されている画像又は文字の色をより正確に読み取るために、キャリブレーションを行う機能も有している。複合機１は、これらの機能を発揮するために、操作パネル１０、ディスプレイ１１、ＬＡＮインターフェース１２、ＮＣＵ１３、モデム１４、プリンタ１５、スキャナ１６、画像メモリ１７、及び制御部２０を備えている。

操作パネル１０は、ユーザが複合機１を操作するために、複数の操作ボタンを備えている。ディスプレイ１１は、例えば液晶ディスプレイで構成され、各種の設定内容等を表示する。キャリブレーションを行う際には、操作者が、ディスプレイ１１の表示を参照しながら操作パネル１０を操作することにより、キャリブレーションモードに設定することができる。

ＬＡＮインターフェース１２は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に接続され、ＬＡＮと複合機１との間の情報の入出力を制御する。このため、複合機１は、ＬＡＮを介してパーソナルコンピュータ等の機器と情報の送受信を行うことができる。ＮＣＵ１３は、モデム１４と公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）９０との接続を制御する。このＮＣＵ１３及びモデム１４によって、ＦＡＸの送受信が行われる。プリンタ１５は、電子写真方式のプリンタであり、各種の画像データを用紙に印刷する。

スキャナ１６は、読取デバイス１６ａを備えて構成されている。読取デバイス１６ａは、原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する。この読取デバイス１６ａは、光源、ミラー及びレンズ等の光学部品、ＣＣＤセンサ、及び、信号の出力回路等を有している。ＣＣＤセンサは、ライン式のカラーセンサであり、ライン状に原稿を走査して原稿の画像情報を読み取る。

また、複合機１は、原稿を載置するプラテンガラス、及び原稿を自動的に給紙するためのＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）を備えている。原稿がプラテンガラス上に置かれた場合、フラットベット方式でスキャン処理が行われる。フラットベット方式では、プラテンガラス上に原稿が静止した状態でスキャン処理が行われる。原稿がＡＤＦにセットされた場合は、ＡＤＦ方式でスキャン処理が行われる。ＡＤＦ方式では、原稿がＡＤＦによって搬送されながらスキャン処理が行われる。

図２を参照して、ＡＤＦの機構について簡単に説明する。図２は、ＡＤＦの機構を説明するための図である。ＡＤＦは、原稿トレイ３１から搬送路３２に沿って読取位置３３を経由して排出トレイまで原稿３０を搬送する。なお、図２では、搬送路３２を直線状に表しているが、実際の複合機では、搬送路３２は湾曲し、原稿トレイ３１の下方に排出トレイが設けられている。

原稿トレイ３１上にセットされた原稿３０は、ピックアップローラ３４によってピックアップされ、給紙ローラ３５によって搬送路３２へ給紙される。搬送路３２に給紙された原稿３０は、第１原稿検知センサ３６によって検知される。この原稿３０は、搬送路３２に沿って配置された３対の搬送ローラ３７によって排紙トレイに向けて搬送される。原稿３０の先端が読取位置３３の近くに到達すると、第２原稿検知センサ３８によって検知される。続いて、読取デバイス１６ａによる読取動作が開始される。

読取位置３３には、搬送路３２を挟んで透明ガラス３９と白色のバックプレート４０とが対向して配置され、透明ガラス３９とバックプレート４０との間に原稿３０が搬送される。そして、読取デバイス１６ａによって原稿が読み取られる。原稿３０の後端が、第２原稿検知センサ４０に検知され、読取位置３３を通過すると、読取動作が終了する。そして、原稿３０の先端が、搬送路３２の終端付近に到達すると、第３原稿検知センサ４１によって検出される。続いて、原稿３０は、排出ローラ４２によって排出トレイへ搬送される。以上のように、原稿３０がＡＤＦに搬送されながら読取デバイス１６ａによってスキャン処理が行われる。

図１に示される制御部２０は、物理的な構成要素として、ＣＰＵ１８、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ１９、及びＲＡＭ等を有している。制御部２０は、制御プログラムを実行することにより、複合機１を構成する上記のハードウエアを統合的に制御する。制御プログラムには、キャリブレーションを行うキャリブレーションプログラムが含まれている。このため、制御部２０は、キャリブレーションを行う機能を発揮することができる。

キャリブレーションは、スキャン時にガンマ補正を行うために、予め、読取デバイス１６ａによって読み取られる読取値を目標値と関連付ける処理である。本実施形態のキャリブレーションは、第１のテストチャート及び第２のテストチャートの読取値及び目標値を用いて行われる。図３及び図４を参照して、第１のテストチャート４０及び第２のテストチャート５０について説明する。図３は、第１のテストチャート４０の一例を示す図である。図４は、第２のテストチャート５０の一例を示す図である。なお、図４及び図５においては、色が濃い濃度パッチほど単位面積当たりのドット数を増やして表現しているが、実際の第１及び第２のテストチャートでは、四角形に形成された各濃度パッチが一様に着色されている。

第１のテストチャート４０は、紙４１に複数（本実施形態では５つ）の濃度パッチ６１〜６５が印刷されている。第２のテストチャート５０は、紙５１に複数（本実施形態では９つ）の濃度パッチ６１〜６９が印刷されている。第２のテストチャート５０の紙５１は、第１のテストチャート４０の紙４１より色再現範囲が広い。すなわち、同じ印刷方法により印刷した場合に表現できる階調値の範囲は、第１のテストチャート４０の紙４１より第２のテストチャート５０の紙５１の方が広い。

本実施形態では、第１のテストチャート４０の紙４１が普通紙であり、第２のテストチャート５０の紙５１が印画紙である。普通紙は、一般的に、プリンタにおいて文書等を印刷するために用いられる用紙である。印画紙は、一般的に、写真等を印刷するために用いられる用紙であり、普通紙より高画質な画像を印刷するために用いられる。例えば、普通紙の色再現範囲は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各階調値が３０〜２３０程度の範囲である。これに対して、印画紙の色再現範囲は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各階調値が２０〜２４０程度の範囲である。

第１のテストチャート４０には、普通紙の色再現範囲内で、階調値が段階的に大きくなるように濃度パッチ６１〜６５が印刷されている。測色計によるＲＧＢ各色についての測色値（階調値）が、濃度パッチ６１は５０、濃度パッチ６２は測色値９０、濃度パッチ６３は測色値１３０、濃度パッチ６４は測色値１７０、濃度パッチ６５は測色値２１０となるように印刷されている。すなわち、濃度パッチ６１から濃度パッチ６５まで、濃い色（黒色）から段階的に淡い色（白色）となるように配置されている。

第２のテストチャート５０には、印画紙の色再現範囲内で、階調値が段階的に大きくなるように濃度パッチ６１〜６９が印刷されている。図４において、中央付近に配置された濃度パッチ６１〜６５の濃度（階調値）は、第１のテストチャート４０の濃度パッチ６１〜６５とそれぞれ同じ値である。そして、第２のテストチャート５０は、第１のテストチャート４０に含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチ６６〜６９を含んでいる。

第２のテストチャート５０の濃度パッチ６６，６７は、測色計によるＲＧＢ各色についての測色値が、それぞれ３０、４０となるように印刷されている。すなわち、第２のテストチャート５０は、第１のテストチャート４０に含まれる濃度パッチの濃度範囲より濃い濃度（低い階調値）の濃度パッチ６６，６７を含んでいる。濃度パッチ６８，６９は、測色計によるＲＧＢ各色についての測色値が、それぞれ２２０、２３０となるように印刷されている。すなわち、第２のテストチャート５０は、第１のテストチャート４０に含まれる濃度パッチの濃度範囲より淡い濃度（高い階調値）の濃度パッチ６８，６９を含んでいる。

次に、第１及び第２のテストチャート４０，５０のデータを用いて行われるキャリブレーションについて説明すると共に、図５を参照して、制御部２０が有する機能的な構成要素について説明する。図５は、制御部２０の機能的な構成を示すブロック図である。制御部２０は、記憶部２１、取得部２２、キャリブレーション部２３を備えている。

記憶部２１は、例えば、ＲＯＭ等で構成されている。この記憶部２１は、キャリブレーションを行うためのデータを予め記憶している。キャリブレーションを行うためのデータとは、第１及び第２のテストチャート４０，５０のデータである。図６を参照して、記憶部２１が記憶しているデータについて説明する。

記憶部２１は、第１のテストチャート４０のデータとして、第１の目標値を記憶している。第１の目標値は、第１のテストチャート４０について、測色計によって得られた濃度パッチ６１〜６５の階調値（測色値）である。第１の目標値は、測色計によって測定された測色値に基づいて得られた値であればよく、測色値と同じ値であってもよいし、測色値に任意の補正又は変換を行って、第１の目標値を得ても良い。なお、濃度パッチ６１〜６５は、第１のテストチャート４０と第２のテストチャート５０との双方に含まれている。従って、第２のテストチャート５０の濃度パッチ６１〜６５を測定することにより、第１の目標値を得ることも可能である。

記憶部２１は、第２のテストチャート５０のデータとして、第２の目標値及び第２の読取値を記憶している。第２の目標値は、第２のテストチャート５０について、測色値に基づいて得られた濃度パッチ６６〜６９の階調値（測色値）である。すなわち、第２の目標値は、測色計によって測定された値から算出することができる。なお、測色計によって測定された値に任意の補正又は変換を行って、第１の目標値を得ても良い。

第２の読取値は、第２のテストチャート５０について、複合機１が備える読取デバイス１６ａとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチ６６〜６９の階調値である。例えば、読取デバイス１６ａと同じ機種又は型番の読取デバイスを搭載した装置が、第２のテストチャート５０を読み取ることにより、濃度パッチ６６〜６９の読取値を得ることができる。又は、複合機１と同じ機種又は型番の装置が、第２のテストチャート５０を読み取ることにより、濃度パッチ６６〜６９の読取値を得ることができる。

具体的な例としては、１０００台の複合機を製造する場合に、そのうち１台の複合機１が第２のテストチャートを読み取ることにより得られた第２の読取値を他の９９９台の複合機に記憶させる。また、１０００台の複合機を製造する場合に、そのうち１０台の複合機１が第２のテストチャートを読み取ることにより得られた値を平均し、その平均値を第２の読取値として１０００台の複合機に記憶させてもよい。記憶部２１は、各濃度パッチ６６〜６９の第２の目標値と第２の読取値とを関連付けて記憶している。

キャリブレーションは、例えば、複合機１が製造された後、製造工場内で行われる。なお、キャリブレーションは、工場出荷後に、複合機１を設置するサービスマンが行ってもよいし、ユーザが行ってもよい。キャリブレーションが行われる際には、スキャナ１６の読取デバイス１６ａによって第１のテストチャート４０が読み取られ、読取画像データが生成される。すなわち、第１のテストチャート４０の濃度パッチ６１〜６５が読み取られる。読取デバイス１６ａは、読取画像データに含まれる色データについては、例えば、ＹＣｂＣｒ表色系の出力フォーマットで出力する。スキャナ１６は、上述した読取デバイス１６ａの他、画像処理部２４を備えている。キャリブレーション時において、画像処理部２４は、読取デバイス１６ａから出力される読取画像データに対して、ガンマ補正部２５によるガンマ補正を行わずに、読取画像データを画像メモリ１７へ出力する。

取得部２２は、読取画像データが出力された場合、画像メモリ１７の該読取画像データから濃度パッチ６１〜６５の階調値を第１の読取値として取得する。具体的には、取得部２２は、まず、読取画像データに含まれる色データをＹＣｂＣｒ表色系からＲＧＢ表色系に変換する。そして、取得部２２は、各濃度パッチ６１〜６５が位置している領域内の色データをＲＧＢそれぞれについて複数抽出し、抽出した複数の読取値の平均をＲＧＢそれぞれについて算出する。そして、取得部２２は、ＲＧＢそれぞれについて算出した値を濃度パッチ６１〜６５の第１読取値とする。

このようにして、取得部２２は、キャリブレーションモードにおいて、第１のテストチャート４０について読み取られた値に基づいて、濃度パッチ６１〜６６の階調値を第１の読取値として取得することができる。複合機１が量産された場合、第１のテストチャート４０は機台毎に読み取られ、読取値（第１の読取値）が取得される。一方、第２のテストチャート５０については、機台共通の読取値（第２の読取値）が、１台の装置によって一度取得されれば、その値が量産された複数の複合機１に予め記憶される。

キャリブレーション部２３は、取得部２２により得られた第１のテストチャート４０の第１の読取値、及び、記憶部２１に記憶されている第１のテストチャート４０の第１の目標値を、記憶部２１に記憶されている第２のテストチャート５０の第２の読取値、及び、第２の目標値に関連付けることにより、キャリブレーションを行う。このキャリブレーションは、ガンマ補正用（輝度補正用）のルックアップテーブルを作成する処理である。ルックアップテーブルは、スキャンを実行した際に得られる読取値について、補正前の値と補正後の値とを関連付けたテーブルである。

本実施形態では、記憶部２１に濃度パッチ６１〜６５の目標値（第１の目標値）と、濃度パッチ６６〜６９の目標値（第２の目標値）とが記憶されている。また、記憶部２１には、予め、濃度パッチ６６〜６９の読取値（第２の読取値）が記憶されている。そして、キャリブレーションモードでは、第１のテストチャート４０をスキャンすることにより、濃度パッチ６１〜６５の読取値（第１の読取値）が取得される。これらのデータを用いて、キャリブレーション部２３は、例えば、次の方法によりガンマ補正用のルックアップテーブルを生成する。

第１の読取値及び第２の読取値を合わせた９つの濃度パッチ６１〜６９の読取値をｘｉ（ｉ＝１、２、・・・、９）とする。また、第１の目標値と第２の目標値とを合わせて９つの目標値とする。そして、読取値ｘｉを関数ｙ（ｘ）に代入して得られる値ｙ（ｘｉ）と目標値との差が最小となるように最小二乗法を用いて関数ｙ（ｘ）を決定する。続いて、読取値ｘｉに対して、関数ｙ（ｘ）によって算出される補正値ｙ（ｘｉ）を関連付けて、ガンマ補正用のルックアップテーブルを作成する。

本実施形態の場合、第２の読取値及び第２の目標値のデータ数が、第１の読取値及び第１の目標値のデータ数より少ない。このため、同じ重みで計算した場合、第２の読取値及び第２の目標値による影響が小さくなる。そこで、最小二乗法を用いてルックアップテーブルを生成する際に、第２の読取値及び第２の目標値を重複して用いることが好ましい。これにより、第２の読取値及び第２の目標値の重みを大きくすることができるので、第２の読取値及び第２の目標値による影響を大きくすることができる。

例えば、第２の読取値及び第２の目標値の組、すなわち、目標値（３０，３０，３０）と読取値（３５，３５，３５）の組、目標値（４０，４０，４０）と読取値（４５，４５，４５）の組、目標値（２２０，２２０，２２０）と読取値（２２５，２２５，２２５）の組、目標値（２３０，２３０，２３０）と読取値（２３５，２３５，２３５）の組をデータとして二重に用いる。この場合、第１の読取値及び第２の読取値を合わせた９つの濃度パッチ６１〜６９の読取値は、合計１３個となる。同様に、第１の目標値と第２の目標値とを合わせて１３個の目標値となる。

また、例えば、複数の濃度パッチ６１〜６９の目標値に対して読取値を１対１に対応付けることにより、ガンマ補正用のルックアップテーブルを作成してもよい。この場合、複数の濃度パッチ６１〜６９から得られる読取値の間の値は、補間処理を行うことにより補間することが好ましい。なお、キャリブレーション部２３は、各ＲＧＢについて、目標値及び読取値が共に「０」のデータと「２５５」のデータを用いて、ルックアップテーブルを生成してもよい。

キャリブレーション部２３が作成したルックアップテーブルは、画像処理部２４が備えるガンマ補正部２５によって記憶される。このガンマ補正用のルックアップテーブルは、後に原稿がスキャンされた場合に生成される読取画像データの輝度補正に用いられる。

画像処理部２４は、原稿がスキャンされた時に、読取デバイス１６ａから出力される読取画像データの画像処理を行う。ガンマ補正部２５は、ガンマ補正用のルックアップテーブルを用いてガンマ補正を行う。画像処理部２４によって、画像処理及びガンマ補正が施された読取画像データは、画像メモリ１７に記憶される。その後、ＦＡＸの送信データ又はプリントデータ（コピーデータ）等として用いられる。

引き続いて、図７を参照して複合機１によるキャリブレーションの処理手順について説明する。図７は、複合機１によるキャリブレーションの処理手順を示すフローチャートである。

まず、第１のテストチャート４０が複合機１にセットされ、キャリブレーションを行う旨の入力が受け付けられると、複合機１は、ステップＳ１０１において、キャリブレーションモードに設定される。ステップＳ１０２では、読取ステップが行われる。この読取ステップでは、第１のテストチャート４０が、読取デバイス１６ａによって読み取られ、読取画像データが生成される。すなわち、第１のテストチャート４０に含まれた濃度パッチ６１〜６５が読み取られる。

続いて、ステップＳ１０３では、取得ステップが行われる。この取得ステップでは、読取ステップにおいて生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチ６１〜６５の階調値が、第１の読取値として取得される。そして、ステップＳ１０４では、第１のテストチャート４０の第１の目標値、第２のテストチャートの第２の読取値及び第２の目標値が、記憶部２１から読み込まれる。

続いて、ステップＳ１０５では、キャリブレーションステップが行われる。このキャリブレーションステップでは、取得ステップにおいて得られた第１のテストチャート４０の第１の読取値、及び、記憶部２１から読み込まれた第１のテストチャート４０の第１の目標値を、記憶部２１から読み込まれた第２のテストチャート５０の第２の読取値及び第２の目標値と関連付けることにより、キャリブレーションが行われる。すなわち、ガンマ補正用のルックアップテーブルが、キャリブレーション部２３によって作成される。

以上説明したように、複合機１によれば、第１のテストチャート４０の濃度範囲外の濃度パッチのデータ（第２の読取値及び第２の目標値）も含めて、キャリブレーションを行うことができる。よって、キャリブレーションの精度を向上させることができる。また、第２の読取値が予め記憶されているので、キャリブレーション時には、第２のテストチャートを読み取る必要がない。従って、キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させることが可能となる。また、キャリブレーションの精度を向上させることにより、原稿の読取精度を向上させることができる。特に、カラー原稿を読み取ってＲＧＢに分解する場合、１つの成分のわずかな量の精度が、混色した後の色再現性に影響が出る。このため、キャリブレーションの精度を向上させることにより、特に、カラー原稿の色再現性を向上させることができる。

また、第２のテストチャート５０が印画紙で作成されているので、第２のテストチャート５０を作成する際に、普通紙上では再現できない範囲の濃度の濃度パッチを印刷することができる。従って、普通紙上では再現できない濃度範囲の読取値（第２の読取値）を用いて、キャリブレーションを行うことが可能となる。また、キャリブレーションが行われる際に読み取られる第１のテストチャート４０は、普通紙で作成されているので、コストを抑制できる。また、普通紙は印画紙より耐久性があるので、繰り返し使用するに当たって、その回数を多くすることができる。また、普通紙は印画紙よりＡＤＦによる搬送性に優れているので、搬送が上手くいかないために、再試行する手間を省くことができる。

また、本実施形態では、最小二乗法を用いてキャリブレーションが行われる際に、第２の読取値及び第２の目標値が重複して用いられる。このため、第２の読取値及び第２の目標値の重みをより重くすることができる。従って、第２の読取値及び第２の目標値の影響を大きくして、階調値の小さい範囲又は大きい範囲におけるキャリブレーションの精度を向上させることができる。これにより、混色した後の微妙な色再現性を向上させることができる。

引き続いて、図８及び図９を参照して、実施例に係る複合機のキャリブレーションの精度について、比較例と比較しながら説明する。図８（ａ）は、比較例に係る複合機において、予め記憶されていたデータと、キャリブレーション時に読み取ったデータとを示している。図８（ｂ）は、実施例に係る複合機において、予め記憶されていたデータと、キャリブレーション時に読み取ったデータとを示している。図９（ａ）は、比較例に係る複合機によるキャリブレーション結果を示すグラフである。図９（ｂ）は、実施例に係る複合機によるキャリブレーション結果を示すグラフである。

図８では、太枠内のデータが、予め記憶されているデータである。斜体の太文字は、キャリブレーション時に読み取ったデータを示している。比較例に係る複合機には、第１のテストチャート４０の目標値（第１の目標値）のみ記憶されている。実施例に係る複合機には、第１の目標値に加えて、第２のテストチャート５０の第２の目標値及び第２の読取値が記憶されている。キャリブレーション時に第１のテストチャート４０の読取値（第１の読取値）を取得する点については、比較例は実施例と同様である。

図９のグラフは、横軸がガンマ補正前の階調値を示し、縦軸がガンマ補正後の階調値を示している。図９（ｂ）の実施例に係る複合機のガンマ曲線７１は、図９（ａ）の比較例に係る複合機のガンマ曲線８１より理想的なガンマ曲線に近い。特に、比較例に係る複合機のガンマ曲線８１では、階調値が低い純黒側の部分８２と階調値が高い純白側の部分８３とが歪んでいる。これに対して、実施例に係る複合機によるガンマ曲線７１では、階調値が低い純黒側の部分７２及び階調値が高い純白側の部分７３も理想的なガンマ曲線に近い。このように、実施例に係る複合機１におけるキャリブレーションでは、第１のテストチャートの用紙（普通紙）の色再現範囲外の色について、特に精度が向上する。

複合機では、スキャン時にカラー画像を得るために、ＲＧＢの３成分に分解して色データを得る。このため、比較例に係る複合機では、３成分に普通紙の再現範囲外の成分が含まれていると、その色の読取精度が低下することになる。これに対して、実施例に係る複合機は、普通紙の再現範囲外の純黒側の部分７２及び純白側の部分７３もキャリブレーションの精度が高い。従って、精度良くガンマ補正を行うことができ、読取精度を向上させることができる。特に、図９の比較例と実施例とを比較すると、純黒側の部分が特にキャリブレーションの精度が向上している。従って、第２のテストチャート５０が、第１のテストチャート４０に含まれる濃度パッチの濃度範囲より濃い濃度の濃度パッチ６６，６７を含むことにより、純黒側の部分を特に精度良くガンマ補正を行うことができる。

上述した複合機１の制御部２０は、本発明に係るキャリブレーションプログラムをインストールしたコンピュータを用いて実現することができる。図１０は、キャリブレーションプログラム１００のモジュール構成を示す図である。

コンピュータは、図１に示された複合機１が有する制御部２０のハードウエア構成と同様な構成を有している。すなわち、コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備えている。また、コンピュータは、スキャナと接続されている。キャリブレーションプログラム１００は、例えば、コンピュータがＬＡＮインターフェースと接続されている場合、ネットワークを介してコンピュータに提供される。なお、キャリブレーションプログラム１００は、記録媒体１１１に記録された状態で流通してもよい。記録媒体１１１としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどが該当する。

プログラム１００は、処理を統括するメインモジュール１０１、記憶モジュール１０２、取得モジュール１０３、キャリブレーションモジュール１０４を備えている。ここで、記憶モジュール１０２、取得モジュール１０３、及びキャリブレーションモジュール１０４を上記のコンピュータにおいて動作させることによって実現する機能は、上記複合機１の記憶部２１、取得部２２、キャリブレーション部２３によって発揮される上述した機能と同様である。従って、キャリブレーションプログラム１００が実行されることにより、上記コンピュータを複合機１の制御部２０として機能させることができる。よって、キャリブレーションを行う際に、色再現範囲がより広い紙で作成されたテストチャートを読み取ることなく、キャリブレーションの精度を向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、読取画像データがカラーの場合について説明したが、読取デバイス１６ａによって得られる読取画像データがモノクロであってもよい。この場合、例えば、第１のテストチャート４０を普通紙で作成し、第２のテストチャート５０をコート紙で作成することができる。モノクロの読取画像データは、１成分の色のみを読み取るＣＣＤセンサを有するスキャナによって生成することができる。

また、キャリブレーションは、フラットベット方式とＡＤＦ方式の双方について行われることが好ましい。この場合、フラットベット方式によって行われた場合に生成されるガンマ補正用のルックアップテーブルと、ＡＤＦ方式によって行われた場合に生成されるルックアップテーブルとをそれぞれ記憶する。そして、スキャンがフラットベット方式で行われた場合には、フラットベット方式で生成されたルックアップテーブルを用いてガンマ補正を行う。また、スキャンがＡＤＦ式で行われた場合には、ＡＤＦ方式で生成されたルックアップテーブルを用いてガンマ補正を行う。

また、上記実施形態では、第１のテストチャート４０を普通紙で作成し、第２のテストチャート５０を印画紙で作成することしたが、これに限られない。第２のテストチャート５０が第１のテストチャート４０の濃度範囲外の濃度パッチを含んでいればよい。このために、第２のテストチャート５０は、第２のテストチャート４０の紙より色再現範囲の広い紙で作成されていればよい。

また、上記実施形態では、複合機に本実施形態に係る画像読取装置を搭載した場合について説明したが、これに限られない。本実施形態の画像読取装置を搭載する機器は、プリント、ＦＡＸ、又はネットワーク機能を有していなくてもよい。

１ 複合機
１０ 操作パネル
１１ ディスプレイ
１２ ＬＡＮ インターフェース
１３ ＮＣＵ
１４ モデム
１５ プリンタ
１６ スキャナ
１６ａ 読取デバイス
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 取得部
２３ キャリブレーション部

Claims (7)

1. 原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する読取デバイスと、
   濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、前記第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、前記第２のテストチャートについて、前記読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部と、
   前記第１のテストチャートに含まれた濃度パッチが前記読取デバイスによって読み取られた場合に、生成された読取画像データに基づいて得られた該濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記第１のテストチャートの第１の読取値、及び、前記記憶部に記憶されている前記第２のテストチャートの第２の読取値を、前記記憶部に記憶されている前記第１のテストチャートの第１の目標値、及び、前記第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーション部と、
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第２のテストチャートは、前記第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲より濃い濃度の濃度パッチを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記第２のテストチャートは、前記第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲より淡い濃度の濃度パッチを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記第１のテストチャートは、普通紙で作成され、
   前記第２のテストチャートは、印画紙で作成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記キャリブレーション部は、前記第１の読取値と前記第１の目標値との差、及び、前記第２の読取値と前記第２の目標値との差が、最小となるように最小二乗法を用いて、前記第１及び前記第２の読取値を前記第１及び前記第２の目標値と関連付ける関数を決定する際に、前記第２の読取値及び前記第２の目標値を重複して用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 画像読取装置において行われるキャリブレーション方法であって、
   前記画像読取装置は、濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、前記第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、前記第２のテストチャートについて、前記読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部を備え、
   前記画像読取装置が備える読取デバイスが、第１のテストチャートに含まれた濃度パッチを読み取って、読取画像データを生成する読取ステップと、
   前記読取ステップにおいて生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにおいて取得された前記第１のテストチャートの第１の読取値、及び、前記記憶部に記憶されている前記第２のテストチャートの第２の読取値を、前記記憶部に記憶されている前記第１のテストチャートの第１の目標値、及び、前記第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーションステップを備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
7. コンピュータを、
   原稿を光学的に読み取って読取画像データを生成する読取デバイスと、
   濃度パッチを含む第１のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第１の目標値として予め記憶し、前記第１のテストチャートに含まれる濃度パッチの濃度範囲外の濃度パッチを含む第２のテストチャートについて、測色計による測色値に基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の目標値として予め記憶すると共に、前記第２のテストチャートについて、前記読取デバイスとは別の読取デバイスによって生成された読取画像データに基づいて得られた濃度パッチの階調値を第２の読取値として予め記憶している記憶部、
   前記第１のテストチャートに含まれた濃度パッチが前記読取デバイスによって読み取られた場合に、生成された読取画像データに基づいて得られた該濃度パッチの階調値を第１の読取値として取得する取得部、
   前記取得部によって取得された前記第１のテストチャートの第１の読取値、及び、前記記憶部に記憶されている前記第２のテストチャートの第２の読取値を、前記記憶部に記憶されている前記第１のテストチャートの第１の目標値、及び、前記第２のテストチャートの第２の目標値とそれぞれ関連付けることにより、キャリブレーションを行うキャリブレーション部、
   として機能させることを特徴とするキャリブレーションプログラム。
   

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