高アドレス指定能力を有する電子写真プリンタにおける、ハーフトーンに依存しない時間的色ずれ補正のためのシステム及び方法
【課題】高アドレス指定能力を有する電子写真プリンタにおけるハーフトーンに依存しない時間的色ずれ補正のためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】少なくとも２つの解像度を有しハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成るパッチを含む基本パッチの目標セットを印刷し、目標セットからのプリンタ応答を計測し、計測された応答を用いて、数学的変換によりプリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、数学的変換によりプリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化してハーフトーン・スクリーンを用いる第１の予測結果を生成し、ハーフトーン・スクリーンを用いて計測されたプリンタの応答を予測結果と比較してハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、基本バイナリ・パターンの予測応答と補正因子を用いてプリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、ステップを含む。
【解決手段】少なくとも２つの解像度を有しハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成るパッチを含む基本パッチの目標セットを印刷し、目標セットからのプリンタ応答を計測し、計測された応答を用いて、数学的変換によりプリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、数学的変換によりプリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化してハーフトーン・スクリーンを用いる第１の予測結果を生成し、ハーフトーン・スクリーンを用いて計測されたプリンタの応答を予測結果と比較してハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、基本バイナリ・パターンの予測応答と補正因子を用いてプリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、ステップを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハーフトーンに依存しない時間的色ずれ補正に関連し、より具体的には、高アドレス指定能力を有する電子写真プリンタにおけるそのような補正のためのシステム及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
今日の実業及び科学の世界では、色は伝達の構成要素として必須である。色は、知識の共有を促進し、その結果、デジタル・カラー印刷エンジンの開発に関わる企業は、そのような製品の画質の改善を模索し続けている。画質に影響を及ぼす要素の１つは、長期にわたり、プリンタ上で同じ画質を一貫して生成する能力である。プリンタ上の色は、インク／トナーの変化、温度変動、使用される媒体のタイプ、環境などによってずれ易い。印刷色の予測精度を有効に維持することに対しては、特に印刷媒体は印刷及び表示媒体における商品の正確な表現により大きな重点を置くので、長きにわたる切実な商用ニーズがある。
【０００３】
ほとんど全てのカラー・プリンタは、印刷エンジンなどの性質にかかわらず、若干量の時間的色ずれを示す。一定の色再現を維持するためには、一般的にはプリンタ性能をモニタして、ときどきプリンタに対応する色調整を適用することが必要である。例えばＲ．Ｂａｌａによる非特許文献１に記述されているように、フルカラー特性化は、確かに時間的色ずれを補正することができるが、個々のチャネルの各々に対する１−Ｄ色調応答曲線（ＴＲＣ）較正に基づく、幾つかのより簡単な色補正法が、通常は十分であり、実施するのが遥かに容易である。この１−Ｄ手法はまた、例えばＬ．Ｍｅｓｔｈａ他による特許文献１に説明されているように、色計測のためのインライン・センサの使用にも容易に役立つ。この問題に対して多くの異なった装置及び方法が提案されており、そのほとんどは、大多数の色較正及び色特性化法（上のＲ．Ｂａｌａによる非特許文献１を参照されたい）と同様に、ハーフトーンに依存する。
【０００４】
プリンタの特性変換を確立する最も一般的な技術は、色見本の大きなセット、即ちＣＭＹ（Ｋ）パッチを印刷し計測することと共に、ＣＭＹ（Ｋ）→Ｌａｂマッピングを導くための数学的フィッティング及び補間を含む。特性変換の正確さは、明らかに印刷及び計測されるパッチの数（Ｎ）に依存する。重要なことであるが、これらパッチは連続色調ＣＭＹのデジタル値に対応すること、即ちそれらのバイナリ表現がハーフトーンに依存することに留意されたい。従って、複数のハーフトーン・スクリーンを装備したカラー・プリンタ又はハーフトーン法に対しては、計測及び補正は、ハーフトーンの数と同じ回数だけ繰り返す必要がある。例えば、５つの異なるハーフトーン・スクリーンを装備したＣＭＹＫカラー・プリンタに対しては、４つのチャネルＴＲＣをモニタするには、合計４×５×Ｎ個のパッチを必要とし、ここでＮは、各チャネル及び各ハーフトーン・スクリーンを印刷及び計測するのに選択されるデジタル・レベルの数である。経験により、ハーフトーンＴＲＣは通常は滑らかな曲線ではないので、各ハーフトーンに対するパッチの数Ｎは、あまり小さくすることはできないことが示されている。ＴＲＣの形状は、デジタル・ハーフトーン・スクリーンの設計に依存するだけでなく、プリンタからの物理的出力のドット重複及び他の微視的形状にも依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，７４４，５３１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｒ．Ｂａｌａ、“Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ”、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第５章（ＣＲＣプレス、著作権２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、図１は、２００ライン毎インチ（ｌｐｉ）のハーフトーン・スクリーンに対して計測されたＴＲＣを示す。実線及び破線はそれぞれ、２つの異なる紙基材上のプリントアウトからの結果を表す。どちらのＴＲＣもあまり滑らかではなく、むしろ、区分的性質を有することに留意されたい。十分なレベルで印刷及び計測されなければ、全域（即ち、デジタルレベル０−２２５）に対する真のＴＲＣの正確な推定値は、高度なサンプリング及び補完法を用いても導くことができない。従って、Ｎ＝１６個のパッチ（各着色剤チャネルに対して）でも良好なＴＲＣ推定には十分でないことが分かることは珍しくない。従って、既存の色補正法は、複数のハーフトーン・スクリーンにわたって適用されるとき、時間及び計測集中的となり易いことが分かり、特にインライン補正に対しては望ましくない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の態様により、プリンタの時間的色ずれは、かなり頻繁に個々のチャネルの色調応答曲線（ＴＲＣ）を計測及び取得することによるカラー・プリンタの再較正によって、補正することができる。複数のハーフトーン・スクリーンを装備したプリンタ又はハーフトーン法に対しては、色較正プロセスは、各ハーフトーンの選択に対して繰り返す必要がある。さらに、ドット重複及び他の内在的な微視構造のため、ハーフトーン・スクリーンの本来の色調応答は、めったに滑らかな関数にならない。ハーフトーン・スクリーンの正確な較正を得るためには、印刷するパッチの必要数又はデジタル・レベルの数はあまり少なくすることはできない。従って、ハーフトーンに依存しない色ずれ補正法を開発することが有益であると考えられる。
【０００９】
上の参照文献に開示されたハーフトーンに依存しない色補正法は、６００ｄｐｉまでの同形解像度を有するプリンタに対する２×２バイナリ・プリンタ・モデルに基づく。２×２プリンタ・モデルの基本的仮定は、レンダリングされた物理的スポットが、２つの論理画像ピクセル幅よりも大きくないことである。しかしながら、６００ｄｐｉより遥かに高い印刷解像度を有する高アドレス指定能力の電子写真プリンタは、この仮定に反する。ハーフトーンに依存しない色補正スキームは、様々な解像度の目標に対して、２×２プリンタ・モデルを用いてなされる合成色予測に基づいて開発された。２つの異なる４８００×６００の高アドレス指定能力のプリンタを用いて実施された実験は、提案される色補正が非常に優れており、計測及び計算集中型ハーフトーン依存の方法に匹敵することを確認している。さらに別の利点は、提案されるスキームの計算の簡単さ、及び比色分析装置又は一般のデスクトップ・スキャナによって取得できるパッチ計測値に在る。
【００１０】
本明細書の実施形態において開示されるのは、複数のハーフトーン・スクリーンを装備した高アドレス指定能力のプリンタを特性化するための、モデルベースのハーフトーンに依存しない方法であり、少なくとも２つの解像度を有し且つハーフトーン・スクリーンに依存しない基本的バイナリ・パターンから成るパッチを含んだ基本パッチの目標セットを印刷し、目標セットからのプリンタ応答を計測し、計測された応答を用いる数学的変換により、プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、数学的変換によりプリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化してハーフトーン・スクリーンを用いた第１の予測結果を生成し、このハーフトーン・スクリーンを用いたプリンタの計測応答を予測結果と比較して、ハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、基本的バイナリ・パターンの予測された応答と補正因子を用いて、プリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、ステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハーフトーン・スクリーンに対して計測された例示的なＴＲＣのグラフによる説明である。
【図２】本明細書で開示される方法を実行するための、開示されるシステムの可能な実施形態の例証的な実施例である。
【図３】理想的な非重複プリンタ・モデルの表現である。
【図４】例示的な円形ドットのプリンタ・モデルの表現である。
【図５】開示される方法の態様による、２×２プリンタ・モデルの例示的な表現である。
【図６Ａ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｂ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｃ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｄ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｅ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｆ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｇ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図７】開示される方法による、単一の着色剤プリンタ（例えば、シアン）に対する７つの「ベタの」レベルを定める、７つの２×２バイナリ・パターンを示す。
【図８Ａ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図８Ｂ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図８Ｃ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図９】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１０】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１１】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１２】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１３】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１４】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１５】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１６】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１７】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１８】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１９】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２０】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２１】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２２】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
改良型色補正を適正に特性化するために、２×２プリンタ・モデルを簡単に概説する。以前に、Ｓ．Ｗａｎｇ他は、上記のように白黒及びカラー・プリンタを較正するための、ハーフトーンに依存しないプリンタ・モデル、２×２モデルを提案した。本開示に関して、白黒又は単色用途に対する２×２の概念を簡単に特徴付ける。
【００１３】
理想的な非重複プリンタ・モデルを表す図３に示すような正方形の非重複出力ピクセル１００を生成するハードコピー装置はほとんどない。その代りに、隣接するスポット間の重複は、ほとんどのプリンタに共通であるだけでなく非常に著しい。紙又は基材内での幾何学的重複及び光散乱の組合せは、簡単な白黒プリンタのモデル化にも多くの困難を引き起こす。ドット重複を考慮した最も一般的なプリンタ・モデル（例えば１１０）は、円形ドットのプリンタ・モデルであり、その例を図４に示す。
【００１４】
図５に示す２×２プリンタ・モデルと、図４に示す従来の手法との間の違いは、出力ピクセルの定義である。図５において、長方形１００で表される各出力ピクセルは、円形スポットと一致した中心を有し、プリンタによる物理的出力を表す。出力ピクセルを定義するグリッドは、モデル化の目的のための概念的座標にすぎないことは明白である。グリッド又は座標の何らかの変更は、プリンタの実際の物理的出力には全く影響を及ぼさないことになる。従って、グリッドを図５に示す位置にずらして、物理的出力を表す各スポット２００が、グリッド２１０の１つの交差点に中心をもつようにすることが可能である。
【００１５】
図５のドット・パターンは図４のものと全く同じであるが、図５の新しいグリッドで定義された出力ピクセル内の重複の細部は、図４に示す従来の座標で定義された出力ピクセルとは完全に異なる。従来の円形ドット・モデルにおける２9＝５１２個の異なる重複パターンの代りに、２×２プリンタ・モデルにおいては２4＝１６個だけの異なる重複パターンが存在することを証明するのは難しくない。１６個の異なる重複パターンは、図６Ａ乃至図６Ｇに示す７つのパッチによって表される７つのカテゴリＧ０乃至Ｇ６に、さらに分類することができる。パッチＧ０及びＧ６は、それぞれベタ白及びベタ黒である。パッチＧ１は、互いに鏡像である４つの異なる重複パターンのうちの１つである。同様に、パッチＧ５もまた４つの重複パターンで形成される。パッチＧ２、Ｇ３及びＧ４の各々は、やはり互いに鏡像である２つの異なる重複パターンの１つである。従って、「インク」カバレージ又はグレー・レベルに関しては、７つのパッチの各々の全ピクセルは同一である。言い換えると、各パッチは、ベタ白又はベタ黒のように、ピクセル・レベルでは１つのグレー・レベルのみから成り、このグレー・レベルは、任意のベタ色と同じく正確に計測することができる。
【００１６】
７つの２×２パッチ（Ｔ０−Ｔ６）の理想的なバイナリ表現を図７に示す。ひとたび７つの２×２パッチが印刷され、対応する７つの「ベタ」グレー・レベルが計測されると、２×２プリンタ・モデルは、任意のバイナリ・パターンのグレー出力を予測するのに使用することができる。例えば、図３のバイナリ・パターンの出力は、２×２プリンタ・モデルを用いて図５に示し、表１に記載することができ、ここでＧ０乃至Ｇ６はそれぞれ、対応する７つの２×２パッチＴ０乃至Ｔ６の１つからの計測されたグレー・レベルである（即ち、図３に示すバイナリ出力は、表中の各セルに対する７つの２×２パターンの１つとして表される）。
表１
【００１７】
任意のバイナリ・パターンの平均グレー出力を推定するのに、２×２プリンタ・モデルは、以下の様に、ユール・ニールセン（Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ）修正を加えたノイゲバウア（Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ）方程式を用いる。
【数１】
式１
式中、Ｇi（ｉ＝０から６まで）は７つの２×２パッチの各々の計測されたグレー・レベルであり、ｎiは所与のバイナリ・パターン内の対応する２×２パッチのピクセルの数であり、γはフィッティング・パラメータとして選択されることが多いユール・ニールセン因子である。さらに別の実施例として、図２に示すバイナリ・パターンの平均グレー・レベルは、次式により推定することができる。
【数２】
式２
【００１８】
カラーの２×２プリンタ・モデルは、同様に説明することができ、前に記した参照文献に見出すことができる。２×２プリンタ・モデルは、所与のカラー・プリンタに対する任意のバイナリ・パターンの色出現を予測することができ、２×２モデルによる予測の色の正確さは、例えばインクジェット・プリンタのような比較的均一なスポット形状を有するプリンタに対しては、非常に高い。
【００１９】
色補正又は較正アルゴリズムは、典型的には、その着色剤チャネルの各々（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に沿ったプリンタの応答を用いる。その場合、単色の２×２モデルは、個々の着色剤チャネルに沿ったプリンタの色応答を予測するのに首尾よく用いることができる。しかしながら電子写真プリンタは、通常、孤立した単一ピクセルの均一な円形スポットを生成せず、そのドット重複はインクジェット出力よりも複雑である。電子写真プリンタに適用される２×２プリンタ・モデルは、より大きな予測誤差を生じる可能性がある。しかしながら、これら系統誤差のモデル化は、開示される色補正スキームの態様につながる。例えば、時間とともに、各着色剤及びハーフトーン化アルゴリズムに対して、２×２予測応答は、真のプリンタ応答から一様に外れる。
【００２０】
このことは、数学的には以下のように表される。
【数３】
式３
式中、Ｒtrue（ｔ，ｉ，Ｈ）は、時刻ｔでの、ｉ番目の着色剤の真応答／計測応答に等しく、Ｒ2x2（ｔ，ｉ，Ｈ）は、時刻ｔでの、ｉ番目の着色剤の２ｘ２予測応答に等しく、Ｈは使用されたハーフトーン化法を表し、ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋである。
【００２１】
具体的には、この一様な関係は、次式で与えることができる。
【数４】
式４
式中、Ｒtrue（ｔ，ｉ，Ｈ）は、紙からのｄｅｌｔａＥにおける時刻ｔでの、ｉ番目の着 色剤の真応答／計測応答に等しく、
Ｒ2x2（ｔ，ｉ，Ｈ）は、紙からのｄｅｌｔａＥにおける時刻ｔでの、ｉ番目の着色 剤の２×２の予測応答に等しく、
Ｈは、使用されたハーフトーン化法を表し、ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋである。
これらの説明された関係は、デフォルト又は基準のプリンタ状態ｔ１における、２ｘ２及び真／計測のプリンタ応答の知見が与えられると、ずれた状態ｔ２における真の応答を以下のように推定することができることを表す。
【数５】
式５
【００２２】
或いは、上式はつぎのように書き換えることができる。
【数６】
式６
【００２３】
図２を参照すると、ハーフトーンに依存しない８４、８６の基本バイナリ・パターンと、以前にオフラインで導かれ、選択されたハーフトーン・スクリーン８２に対応してストアされた補正因子（例えば、少なくとも２つの解像度の重み係数の合計）とによってオフラインで決定された開示モデルを用いることにより、特定のハーフトーン・スクリーンのパターン８２に関する減少した数のＣＭＹ試験目標色値８０により、特定のプリンタ装置を特性化できることが分かる。印刷装置の真の色値が計測され９０、誤差計量計算において、ΔＥab９２が計算されて、印刷システム動作を特性化するための変換に用いられる。印刷は、９０に示すように、少なくとも２つの解像度を有し且つハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成る、パッチを含んだパッチの目標セットを印刷するためのマーキング・システムによって実行することができる。９０において参照される計測は、目標セットからのプリンタの応答を計測する比色分析装置によって完了することができ、ここで、色バランス・コントローラが計測された応答を用いて、数学的変換により、プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化する。
【００２４】
基準プリンタ状態ｔ１における、真のプリンタ応答及び２×２プリンタ応答の事前計算されストアされた知見に基づいて、ずれたプリンタ状態ｔ２における真のプリンタ応答の推定値は、ハーフトーンに依存しない２×２パッチ（白パッチの反復計測値を無視して、各着色剤に対して７個、及び４色プリンタに対して２５個）のみを印刷及び計測することによって、正確に定めることができる。上の方程式の重要な仮定は、２×２予測応答からの機能的マッピングが時間に依存しないことである。物理的に、そのようなモデル化は、２×２プリンタ・モデルと真の計測応答と間の差異が、モデルにより作られるジオメトリの仮定に帰されるという事実に動機を与えられたものである。それゆえに、２×２によって仮定されたドット重複ジオメトリの、真のドット重複ジオメトリに対する差異は、平均すると、時間に関わりなく同じになるはず、即ち具体的には２×２応答と真の応答の間の関係は数学的には時間の全域で不変であるはずと仮定することは合理的である。この仮定は、前に記したように、Ｓ．Ｗａｎｇ他による以前の研究で実験的に立証された。
【００２５】
しかしながら、特に６００ｄｐｉより遥かに高い解像度を有する高アドレス指定能力の電子写真プリンタに関しては、２×２プリンタ・モデルによって有意な色応答予測を得ることは困難であり、その理由は２×２プリンタ・モデルに対する前提の基本原理が、レンダリングされた物理的スポットは２つのデジタル・ピクセル幅よりも広くてはならないということであるためである。この前定は、高アドレス指定能力のプリンタに関しては破られる。この困難を考慮して、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック（それぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）の着色剤チャネルの各々に沿ったプリンタの、低解像度」の２×２予測と真の高解像度応答との間の関係を研究した。その結果、同様の不変性が持続し得るが、幾つかの異なる低い解像度からの２×２予測を組み合わせる必要があると判断された。本開示は従って、高アドレス指定能力の電子写真プリンタのための、新規のハーフトーンに依存しない色補正に関連する。
【００２６】
図８Ａ乃至図８Ｃはそれぞれ、実験的に用いられた典型的な８Ｘ高アドレス指定能力のプリンタ（例えば、一方向の解像度が、それに垂直の方向の解像度の８倍）に対する、「低解像度」の２×２パッチを表し、それぞれ、シアン・チャネルを６００、１２００及び２４００×６００の解像度で示す。図８Ａ乃至図８Ｃから明らかなように、デジタル・ファイル内の２×２バイナリ・パターンのピクセル複製により、低解像度の２×２予測を取得すること、及び続いて印刷されたパッチの巨視的計測値を取得することが可能となる。一例として、解像度４８００×６００の８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対しては、「低解像度１Ｘ」の２×２予測は、適切な方向への因子８によるピクセル複製により、６００×６００において２×２パッチを印刷し計測することによって取得される。２×２プリンタ・モデルの仮定がこれらの低解像度において近似的に成り立つので、１つの目的は、低解像度の２×２予測が真の高アドレス指定能力応答からずれる仕方に一定のパターンがあるかどうかを調査することであった。以前に明らかにしたのと類似の不変性が持続するが、幾つかの異なる低解像度からの２×２予測を組み合わせる必要があることが見出された。
【００２７】
具体的には、時刻ｔ２における真の高解像度プリンタ応答の推定値は次式により与えられる。
【数７】
式７
式中、ｉ、Ｈは前と同じであり、ｊは２×２予測の解像度を示し、一例として８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対してはｊ＝１Ｘ，２Ｘ，４Ｘなどである。
【００２８】
図９及び図１０は、それぞれデフォルト（ｔ１）及びずれた（ｔ２）プリンタ状態における、マゼンタ・チャネルに対する２×２予測応答（実線）及び真のプリンタ応答（破線）を示す。１７５ｌｐｉ集合ドットのハーフトーン・スクリーンを用いた。両方の応答は、紙からｄｅｌｔａＥ（ΔＥ）において、例えば電子写真プリンタの４８００×６００（即ち、８Ｘ高アドレス指定能力）に対するものである。図９及び図１０の２×２予測は、２×２パッチを１Ｘの解像度で（即ち、６００×６００バイナリ及び因子８で縮尺）印刷及び計測することにより取得される。解像度２Ｘ及び４Ｘに対する同様のプロットを、それぞれ図１１及び図１２、並びに図１３乃至図１４に示す。
【００２９】
次に図１５を参照すると、方程式７を用いて推定された２×２応答（実線）が、高アドレス指定能力の真の計測応答（破線）に対比して示される。図１５から明白なように、真（破線）の応答と推定された（実線）応答とは、ほぼ完全に重なっている。
【００３０】
別の電子写真高アドレス指定能力のプリンタのシアン・チャネルに対する同様のプロット及び対応する補正を、図１６乃至図２２に示す。２００ｌｐｉ集合ドットのスクリーンをハーフトーン用に用いた。よりに具体的には、図１６は、デフォルト状態ｔ１における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を０．５Ｘの２×２予測に対比して示し、そして図１７はずれた状態ｔ２における同じものを示す。図１８は、デフォルト状態ｔ１における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を１Ｘの２×２予測に対比して示し、図１９は、ずれた状態ｔ２における同じものを示す。図２０及び図２１は、それぞれデフォルト状態（ｔ１）及びずれた状態（ｔ２）における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を２Ｘの２×２予測に対比して示し、図２２は、ずれた状態ｔ２に対する、真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を推定応答に対比して示す。
【００３１】
方程式７における提案された補正の顕著な特徴（方程式７は、１つの解像度のみが用いられて対応する重みが１に等しい方程式６の一般化であることに留意されたい）は、以下の様に要約できる。
【００３２】
Ａ）最低解像度に最大重みを付ける。具体的には、最低解像度は最も堅牢（即ち、計測ノイズなどの影響を受けない）であるが、粗い近似を与え、一方、解像度が高くなるほど、細部をより良く捕捉する。これは、図１６乃至図２２に容易に見ることができる。
【００３３】
Ｂ）実験に使用した重みは、第１の試験プリンタに対してはｗ１＝０．４５、ｗ２＝０．３、ｗ３＝０．２５であり、第２の試験プリンタに対してはｗ１＝０．４８、ｗ２＝０．２９、ｗ３＝０．２３である。これらの重みは一般に、複数のプリンタ状態からのデータに基づいて最適化されるが、この最適化は、１度だけ実行する必要があり（オフラインで）、ひとたび重みが決定されると、それらはそのままリアルタイム較正経路で使用することができる。そのような重みは、例えば、プリンタのそばに表される色バランス・コントローラに関連するメモリにストアできる（図２；９０）ことが企図される。
【００３４】
上の開示を考慮すると、４色プリンタ用の色補正法は、以下のように列挙される。その方法は、例えば、予めプログラムされた命令に従って、又は印刷システムに関連する他の計算プラットフォームにより、図２Ａ、図２Ｂの実施形態に示されるシステム上で実行することができる。
Ｉ．時刻ｔ１（デフォルト又は基準プリンタ状態）において、及び
各着色剤チャネルに対して：
Ａ．必要な数の解像度（少なくとも２つ）において、図７に示す複数（例えば７個） の２×２パッチを印刷し計測する；
Ｂ．各ハーフトーン・スクリーン又は方法に対して：
１．２×２のＴＲＣ推定を得るため、各一定の入力デジタル・レベルに対して：
ａ．出力バイナリ・パターンを導く；
ｂ．２×２プリンタ・モデルを用いてバイナリ・パターンを７レベルのグレー 画像として解釈する；
ｃ．方程式１及び７つの２×２パッチの計測値を用いて平均出力を得る；
２．ｔ１においてそして各解像度に対して、２×２ＴＲＣ予測値をメモリにストア する；
３．異なるレベルの出力を印刷し計測することにより真のＴＲＣを取得し、この真 のＴＲＣをメモリにストアする。
ＩＩ．後に、時刻ｔ２（ずれたプリンタ状態）において、及び
各着色剤チャネルに対して：
Ａ．必要な数の解像度において、図７に示す７つの２×２パッチを印刷し計測する；
Ｂ．各ハーフトーン・スクリーン又は方法に対して：
１．２×２ＴＲＣ推定を得るため、各一定の入力レベルに対して：
ａ．出力バイナリ・パターンを導く；
ｂ．２×２プリンタ・モデルを用いてバイナリ・パターンを７レベルのグレー画 像として解釈する；
ｃ．方程式１及びステップ２ａからの計測結果を用いて平均出力を得る；
２．ｔ２における２×２ＴＲＣ推定及び初期時間ｔ１においてストアされた２× ２推定を用いることにより、方程式７（各デジタル・レベルに対する）における大角 括弧内の補正因子（例えば少なくとも２つの解像度の重み係数の合計）を計算する；
３．上で取得された補正をｔ１（Ｉ．３．）にストアされた真のＴＲＣに施して 、新しい時刻ｔ２における真のＴＲＣを予測する。
４．予測された真のＴＲＣに基づいて、入力画像に対応する調整を行って色ずれ を補正する。
【００３５】
前述のステップはまた、より一般的な形態に特性化することができ、その場合、少なくとも２つの解像度パッチの目標がハーフトーンに依存しないパターンで印刷され、次いで計測されて目標に対するプリンタ応答が特定される。別々の計測を分光光度計測装置の従来の手段によって実施する。次いで、装置のハーフトーンに依存しない特性化を、計測された応答を含む数学的変換によりオフラインでモデル化することができる。「オフライン」は、普通の作業環境においてプリンタがユーザ／顧客指定のタスクを実行しているとき以外に、特性化プロセスが実行されることを意味することを意図したもので、これに対して「オンライン」はそのような顧客環境である。次に、ハーフトーン・スクリーンに依存する特性化が数学的変換によりモデル化されて予測結果が生成される。予測結果は、真の色計測応答と比較されて、用いたハーフトーン・スクリーン印刷のための補正因子が取得される。次に、プリンタの第２のハーフトーンに依存する特性化は、数学的変換及び補正因子を用いてモデル化することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００：出力ピクセル
１１０：プリンタ・モデル
２００：物理的出力
２１０：グリッドの交差点
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハーフトーンに依存しない時間的色ずれ補正に関連し、より具体的には、高アドレス指定能力を有する電子写真プリンタにおけるそのような補正のためのシステム及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
今日の実業及び科学の世界では、色は伝達の構成要素として必須である。色は、知識の共有を促進し、その結果、デジタル・カラー印刷エンジンの開発に関わる企業は、そのような製品の画質の改善を模索し続けている。画質に影響を及ぼす要素の１つは、長期にわたり、プリンタ上で同じ画質を一貫して生成する能力である。プリンタ上の色は、インク／トナーの変化、温度変動、使用される媒体のタイプ、環境などによってずれ易い。印刷色の予測精度を有効に維持することに対しては、特に印刷媒体は印刷及び表示媒体における商品の正確な表現により大きな重点を置くので、長きにわたる切実な商用ニーズがある。
【０００３】
ほとんど全てのカラー・プリンタは、印刷エンジンなどの性質にかかわらず、若干量の時間的色ずれを示す。一定の色再現を維持するためには、一般的にはプリンタ性能をモニタして、ときどきプリンタに対応する色調整を適用することが必要である。例えばＲ．Ｂａｌａによる非特許文献１に記述されているように、フルカラー特性化は、確かに時間的色ずれを補正することができるが、個々のチャネルの各々に対する１−Ｄ色調応答曲線（ＴＲＣ）較正に基づく、幾つかのより簡単な色補正法が、通常は十分であり、実施するのが遥かに容易である。この１−Ｄ手法はまた、例えばＬ．Ｍｅｓｔｈａ他による特許文献１に説明されているように、色計測のためのインライン・センサの使用にも容易に役立つ。この問題に対して多くの異なった装置及び方法が提案されており、そのほとんどは、大多数の色較正及び色特性化法（上のＲ．Ｂａｌａによる非特許文献１を参照されたい）と同様に、ハーフトーンに依存する。
【０００４】
プリンタの特性変換を確立する最も一般的な技術は、色見本の大きなセット、即ちＣＭＹ（Ｋ）パッチを印刷し計測することと共に、ＣＭＹ（Ｋ）→Ｌａｂマッピングを導くための数学的フィッティング及び補間を含む。特性変換の正確さは、明らかに印刷及び計測されるパッチの数（Ｎ）に依存する。重要なことであるが、これらパッチは連続色調ＣＭＹのデジタル値に対応すること、即ちそれらのバイナリ表現がハーフトーンに依存することに留意されたい。従って、複数のハーフトーン・スクリーンを装備したカラー・プリンタ又はハーフトーン法に対しては、計測及び補正は、ハーフトーンの数と同じ回数だけ繰り返す必要がある。例えば、５つの異なるハーフトーン・スクリーンを装備したＣＭＹＫカラー・プリンタに対しては、４つのチャネルＴＲＣをモニタするには、合計４×５×Ｎ個のパッチを必要とし、ここでＮは、各チャネル及び各ハーフトーン・スクリーンを印刷及び計測するのに選択されるデジタル・レベルの数である。経験により、ハーフトーンＴＲＣは通常は滑らかな曲線ではないので、各ハーフトーンに対するパッチの数Ｎは、あまり小さくすることはできないことが示されている。ＴＲＣの形状は、デジタル・ハーフトーン・スクリーンの設計に依存するだけでなく、プリンタからの物理的出力のドット重複及び他の微視的形状にも依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，７４４，５３１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｒ．Ｂａｌａ、“Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ”、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第５章（ＣＲＣプレス、著作権２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、図１は、２００ライン毎インチ（ｌｐｉ）のハーフトーン・スクリーンに対して計測されたＴＲＣを示す。実線及び破線はそれぞれ、２つの異なる紙基材上のプリントアウトからの結果を表す。どちらのＴＲＣもあまり滑らかではなく、むしろ、区分的性質を有することに留意されたい。十分なレベルで印刷及び計測されなければ、全域（即ち、デジタルレベル０−２２５）に対する真のＴＲＣの正確な推定値は、高度なサンプリング及び補完法を用いても導くことができない。従って、Ｎ＝１６個のパッチ（各着色剤チャネルに対して）でも良好なＴＲＣ推定には十分でないことが分かることは珍しくない。従って、既存の色補正法は、複数のハーフトーン・スクリーンにわたって適用されるとき、時間及び計測集中的となり易いことが分かり、特にインライン補正に対しては望ましくない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の態様により、プリンタの時間的色ずれは、かなり頻繁に個々のチャネルの色調応答曲線（ＴＲＣ）を計測及び取得することによるカラー・プリンタの再較正によって、補正することができる。複数のハーフトーン・スクリーンを装備したプリンタ又はハーフトーン法に対しては、色較正プロセスは、各ハーフトーンの選択に対して繰り返す必要がある。さらに、ドット重複及び他の内在的な微視構造のため、ハーフトーン・スクリーンの本来の色調応答は、めったに滑らかな関数にならない。ハーフトーン・スクリーンの正確な較正を得るためには、印刷するパッチの必要数又はデジタル・レベルの数はあまり少なくすることはできない。従って、ハーフトーンに依存しない色ずれ補正法を開発することが有益であると考えられる。
【０００９】
上の参照文献に開示されたハーフトーンに依存しない色補正法は、６００ｄｐｉまでの同形解像度を有するプリンタに対する２×２バイナリ・プリンタ・モデルに基づく。２×２プリンタ・モデルの基本的仮定は、レンダリングされた物理的スポットが、２つの論理画像ピクセル幅よりも大きくないことである。しかしながら、６００ｄｐｉより遥かに高い印刷解像度を有する高アドレス指定能力の電子写真プリンタは、この仮定に反する。ハーフトーンに依存しない色補正スキームは、様々な解像度の目標に対して、２×２プリンタ・モデルを用いてなされる合成色予測に基づいて開発された。２つの異なる４８００×６００の高アドレス指定能力のプリンタを用いて実施された実験は、提案される色補正が非常に優れており、計測及び計算集中型ハーフトーン依存の方法に匹敵することを確認している。さらに別の利点は、提案されるスキームの計算の簡単さ、及び比色分析装置又は一般のデスクトップ・スキャナによって取得できるパッチ計測値に在る。
【００１０】
本明細書の実施形態において開示されるのは、複数のハーフトーン・スクリーンを装備した高アドレス指定能力のプリンタを特性化するための、モデルベースのハーフトーンに依存しない方法であり、少なくとも２つの解像度を有し且つハーフトーン・スクリーンに依存しない基本的バイナリ・パターンから成るパッチを含んだ基本パッチの目標セットを印刷し、目標セットからのプリンタ応答を計測し、計測された応答を用いる数学的変換により、プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、数学的変換によりプリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化してハーフトーン・スクリーンを用いた第１の予測結果を生成し、このハーフトーン・スクリーンを用いたプリンタの計測応答を予測結果と比較して、ハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、基本的バイナリ・パターンの予測された応答と補正因子を用いて、プリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、ステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハーフトーン・スクリーンに対して計測された例示的なＴＲＣのグラフによる説明である。
【図２】本明細書で開示される方法を実行するための、開示されるシステムの可能な実施形態の例証的な実施例である。
【図３】理想的な非重複プリンタ・モデルの表現である。
【図４】例示的な円形ドットのプリンタ・モデルの表現である。
【図５】開示される方法の態様による、２×２プリンタ・モデルの例示的な表現である。
【図６Ａ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｂ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｃ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｄ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｅ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｆ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図６Ｇ】「ベタの」グレー・レベルを表す２×２較正パッチを示す。
【図７】開示される方法による、単一の着色剤プリンタ（例えば、シアン）に対する７つの「ベタの」レベルを定める、７つの２×２バイナリ・パターンを示す。
【図８Ａ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図８Ｂ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図８Ｃ】本明細書で説明される典型的な８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対する、「低解像度」の２×２パッチの代表的な説明図である。
【図９】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１０】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１１】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１２】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１３】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１４】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１５】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１６】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１７】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１８】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図１９】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２０】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２１】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【図２２】開示される実施形態の態様に対する、様々なＴＲＣ曲線のグラフによる説明である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
改良型色補正を適正に特性化するために、２×２プリンタ・モデルを簡単に概説する。以前に、Ｓ．Ｗａｎｇ他は、上記のように白黒及びカラー・プリンタを較正するための、ハーフトーンに依存しないプリンタ・モデル、２×２モデルを提案した。本開示に関して、白黒又は単色用途に対する２×２の概念を簡単に特徴付ける。
【００１３】
理想的な非重複プリンタ・モデルを表す図３に示すような正方形の非重複出力ピクセル１００を生成するハードコピー装置はほとんどない。その代りに、隣接するスポット間の重複は、ほとんどのプリンタに共通であるだけでなく非常に著しい。紙又は基材内での幾何学的重複及び光散乱の組合せは、簡単な白黒プリンタのモデル化にも多くの困難を引き起こす。ドット重複を考慮した最も一般的なプリンタ・モデル（例えば１１０）は、円形ドットのプリンタ・モデルであり、その例を図４に示す。
【００１４】
図５に示す２×２プリンタ・モデルと、図４に示す従来の手法との間の違いは、出力ピクセルの定義である。図５において、長方形１００で表される各出力ピクセルは、円形スポットと一致した中心を有し、プリンタによる物理的出力を表す。出力ピクセルを定義するグリッドは、モデル化の目的のための概念的座標にすぎないことは明白である。グリッド又は座標の何らかの変更は、プリンタの実際の物理的出力には全く影響を及ぼさないことになる。従って、グリッドを図５に示す位置にずらして、物理的出力を表す各スポット２００が、グリッド２１０の１つの交差点に中心をもつようにすることが可能である。
【００１５】
図５のドット・パターンは図４のものと全く同じであるが、図５の新しいグリッドで定義された出力ピクセル内の重複の細部は、図４に示す従来の座標で定義された出力ピクセルとは完全に異なる。従来の円形ドット・モデルにおける２9＝５１２個の異なる重複パターンの代りに、２×２プリンタ・モデルにおいては２4＝１６個だけの異なる重複パターンが存在することを証明するのは難しくない。１６個の異なる重複パターンは、図６Ａ乃至図６Ｇに示す７つのパッチによって表される７つのカテゴリＧ０乃至Ｇ６に、さらに分類することができる。パッチＧ０及びＧ６は、それぞれベタ白及びベタ黒である。パッチＧ１は、互いに鏡像である４つの異なる重複パターンのうちの１つである。同様に、パッチＧ５もまた４つの重複パターンで形成される。パッチＧ２、Ｇ３及びＧ４の各々は、やはり互いに鏡像である２つの異なる重複パターンの１つである。従って、「インク」カバレージ又はグレー・レベルに関しては、７つのパッチの各々の全ピクセルは同一である。言い換えると、各パッチは、ベタ白又はベタ黒のように、ピクセル・レベルでは１つのグレー・レベルのみから成り、このグレー・レベルは、任意のベタ色と同じく正確に計測することができる。
【００１６】
７つの２×２パッチ（Ｔ０−Ｔ６）の理想的なバイナリ表現を図７に示す。ひとたび７つの２×２パッチが印刷され、対応する７つの「ベタ」グレー・レベルが計測されると、２×２プリンタ・モデルは、任意のバイナリ・パターンのグレー出力を予測するのに使用することができる。例えば、図３のバイナリ・パターンの出力は、２×２プリンタ・モデルを用いて図５に示し、表１に記載することができ、ここでＧ０乃至Ｇ６はそれぞれ、対応する７つの２×２パッチＴ０乃至Ｔ６の１つからの計測されたグレー・レベルである（即ち、図３に示すバイナリ出力は、表中の各セルに対する７つの２×２パターンの１つとして表される）。
表１
【００１７】
任意のバイナリ・パターンの平均グレー出力を推定するのに、２×２プリンタ・モデルは、以下の様に、ユール・ニールセン（Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ）修正を加えたノイゲバウア（Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ）方程式を用いる。
【数１】
式１
式中、Ｇi（ｉ＝０から６まで）は７つの２×２パッチの各々の計測されたグレー・レベルであり、ｎiは所与のバイナリ・パターン内の対応する２×２パッチのピクセルの数であり、γはフィッティング・パラメータとして選択されることが多いユール・ニールセン因子である。さらに別の実施例として、図２に示すバイナリ・パターンの平均グレー・レベルは、次式により推定することができる。
【数２】
式２
【００１８】
カラーの２×２プリンタ・モデルは、同様に説明することができ、前に記した参照文献に見出すことができる。２×２プリンタ・モデルは、所与のカラー・プリンタに対する任意のバイナリ・パターンの色出現を予測することができ、２×２モデルによる予測の色の正確さは、例えばインクジェット・プリンタのような比較的均一なスポット形状を有するプリンタに対しては、非常に高い。
【００１９】
色補正又は較正アルゴリズムは、典型的には、その着色剤チャネルの各々（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に沿ったプリンタの応答を用いる。その場合、単色の２×２モデルは、個々の着色剤チャネルに沿ったプリンタの色応答を予測するのに首尾よく用いることができる。しかしながら電子写真プリンタは、通常、孤立した単一ピクセルの均一な円形スポットを生成せず、そのドット重複はインクジェット出力よりも複雑である。電子写真プリンタに適用される２×２プリンタ・モデルは、より大きな予測誤差を生じる可能性がある。しかしながら、これら系統誤差のモデル化は、開示される色補正スキームの態様につながる。例えば、時間とともに、各着色剤及びハーフトーン化アルゴリズムに対して、２×２予測応答は、真のプリンタ応答から一様に外れる。
【００２０】
このことは、数学的には以下のように表される。
【数３】
式３
式中、Ｒtrue（ｔ，ｉ，Ｈ）は、時刻ｔでの、ｉ番目の着色剤の真応答／計測応答に等しく、Ｒ2x2（ｔ，ｉ，Ｈ）は、時刻ｔでの、ｉ番目の着色剤の２ｘ２予測応答に等しく、Ｈは使用されたハーフトーン化法を表し、ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋである。
【００２１】
具体的には、この一様な関係は、次式で与えることができる。
【数４】
式４
式中、Ｒtrue（ｔ，ｉ，Ｈ）は、紙からのｄｅｌｔａＥにおける時刻ｔでの、ｉ番目の着 色剤の真応答／計測応答に等しく、
Ｒ2x2（ｔ，ｉ，Ｈ）は、紙からのｄｅｌｔａＥにおける時刻ｔでの、ｉ番目の着色 剤の２×２の予測応答に等しく、
Ｈは、使用されたハーフトーン化法を表し、ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋである。
これらの説明された関係は、デフォルト又は基準のプリンタ状態ｔ１における、２ｘ２及び真／計測のプリンタ応答の知見が与えられると、ずれた状態ｔ２における真の応答を以下のように推定することができることを表す。
【数５】
式５
【００２２】
或いは、上式はつぎのように書き換えることができる。
【数６】
式６
【００２３】
図２を参照すると、ハーフトーンに依存しない８４、８６の基本バイナリ・パターンと、以前にオフラインで導かれ、選択されたハーフトーン・スクリーン８２に対応してストアされた補正因子（例えば、少なくとも２つの解像度の重み係数の合計）とによってオフラインで決定された開示モデルを用いることにより、特定のハーフトーン・スクリーンのパターン８２に関する減少した数のＣＭＹ試験目標色値８０により、特定のプリンタ装置を特性化できることが分かる。印刷装置の真の色値が計測され９０、誤差計量計算において、ΔＥab９２が計算されて、印刷システム動作を特性化するための変換に用いられる。印刷は、９０に示すように、少なくとも２つの解像度を有し且つハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成る、パッチを含んだパッチの目標セットを印刷するためのマーキング・システムによって実行することができる。９０において参照される計測は、目標セットからのプリンタの応答を計測する比色分析装置によって完了することができ、ここで、色バランス・コントローラが計測された応答を用いて、数学的変換により、プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化する。
【００２４】
基準プリンタ状態ｔ１における、真のプリンタ応答及び２×２プリンタ応答の事前計算されストアされた知見に基づいて、ずれたプリンタ状態ｔ２における真のプリンタ応答の推定値は、ハーフトーンに依存しない２×２パッチ（白パッチの反復計測値を無視して、各着色剤に対して７個、及び４色プリンタに対して２５個）のみを印刷及び計測することによって、正確に定めることができる。上の方程式の重要な仮定は、２×２予測応答からの機能的マッピングが時間に依存しないことである。物理的に、そのようなモデル化は、２×２プリンタ・モデルと真の計測応答と間の差異が、モデルにより作られるジオメトリの仮定に帰されるという事実に動機を与えられたものである。それゆえに、２×２によって仮定されたドット重複ジオメトリの、真のドット重複ジオメトリに対する差異は、平均すると、時間に関わりなく同じになるはず、即ち具体的には２×２応答と真の応答の間の関係は数学的には時間の全域で不変であるはずと仮定することは合理的である。この仮定は、前に記したように、Ｓ．Ｗａｎｇ他による以前の研究で実験的に立証された。
【００２５】
しかしながら、特に６００ｄｐｉより遥かに高い解像度を有する高アドレス指定能力の電子写真プリンタに関しては、２×２プリンタ・モデルによって有意な色応答予測を得ることは困難であり、その理由は２×２プリンタ・モデルに対する前提の基本原理が、レンダリングされた物理的スポットは２つのデジタル・ピクセル幅よりも広くてはならないということであるためである。この前定は、高アドレス指定能力のプリンタに関しては破られる。この困難を考慮して、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック（それぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）の着色剤チャネルの各々に沿ったプリンタの、低解像度」の２×２予測と真の高解像度応答との間の関係を研究した。その結果、同様の不変性が持続し得るが、幾つかの異なる低い解像度からの２×２予測を組み合わせる必要があると判断された。本開示は従って、高アドレス指定能力の電子写真プリンタのための、新規のハーフトーンに依存しない色補正に関連する。
【００２６】
図８Ａ乃至図８Ｃはそれぞれ、実験的に用いられた典型的な８Ｘ高アドレス指定能力のプリンタ（例えば、一方向の解像度が、それに垂直の方向の解像度の８倍）に対する、「低解像度」の２×２パッチを表し、それぞれ、シアン・チャネルを６００、１２００及び２４００×６００の解像度で示す。図８Ａ乃至図８Ｃから明らかなように、デジタル・ファイル内の２×２バイナリ・パターンのピクセル複製により、低解像度の２×２予測を取得すること、及び続いて印刷されたパッチの巨視的計測値を取得することが可能となる。一例として、解像度４８００×６００の８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対しては、「低解像度１Ｘ」の２×２予測は、適切な方向への因子８によるピクセル複製により、６００×６００において２×２パッチを印刷し計測することによって取得される。２×２プリンタ・モデルの仮定がこれらの低解像度において近似的に成り立つので、１つの目的は、低解像度の２×２予測が真の高アドレス指定能力応答からずれる仕方に一定のパターンがあるかどうかを調査することであった。以前に明らかにしたのと類似の不変性が持続するが、幾つかの異なる低解像度からの２×２予測を組み合わせる必要があることが見出された。
【００２７】
具体的には、時刻ｔ２における真の高解像度プリンタ応答の推定値は次式により与えられる。
【数７】
式７
式中、ｉ、Ｈは前と同じであり、ｊは２×２予測の解像度を示し、一例として８Ｘの高アドレス指定能力のプリンタに対してはｊ＝１Ｘ，２Ｘ，４Ｘなどである。
【００２８】
図９及び図１０は、それぞれデフォルト（ｔ１）及びずれた（ｔ２）プリンタ状態における、マゼンタ・チャネルに対する２×２予測応答（実線）及び真のプリンタ応答（破線）を示す。１７５ｌｐｉ集合ドットのハーフトーン・スクリーンを用いた。両方の応答は、紙からｄｅｌｔａＥ（ΔＥ）において、例えば電子写真プリンタの４８００×６００（即ち、８Ｘ高アドレス指定能力）に対するものである。図９及び図１０の２×２予測は、２×２パッチを１Ｘの解像度で（即ち、６００×６００バイナリ及び因子８で縮尺）印刷及び計測することにより取得される。解像度２Ｘ及び４Ｘに対する同様のプロットを、それぞれ図１１及び図１２、並びに図１３乃至図１４に示す。
【００２９】
次に図１５を参照すると、方程式７を用いて推定された２×２応答（実線）が、高アドレス指定能力の真の計測応答（破線）に対比して示される。図１５から明白なように、真（破線）の応答と推定された（実線）応答とは、ほぼ完全に重なっている。
【００３０】
別の電子写真高アドレス指定能力のプリンタのシアン・チャネルに対する同様のプロット及び対応する補正を、図１６乃至図２２に示す。２００ｌｐｉ集合ドットのスクリーンをハーフトーン用に用いた。よりに具体的には、図１６は、デフォルト状態ｔ１における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を０．５Ｘの２×２予測に対比して示し、そして図１７はずれた状態ｔ２における同じものを示す。図１８は、デフォルト状態ｔ１における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を１Ｘの２×２予測に対比して示し、図１９は、ずれた状態ｔ２における同じものを示す。図２０及び図２１は、それぞれデフォルト状態（ｔ１）及びずれた状態（ｔ２）における真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を２Ｘの２×２予測に対比して示し、図２２は、ずれた状態ｔ２に対する、真の高アドレス指定能力のプリンタ応答を推定応答に対比して示す。
【００３１】
方程式７における提案された補正の顕著な特徴（方程式７は、１つの解像度のみが用いられて対応する重みが１に等しい方程式６の一般化であることに留意されたい）は、以下の様に要約できる。
【００３２】
Ａ）最低解像度に最大重みを付ける。具体的には、最低解像度は最も堅牢（即ち、計測ノイズなどの影響を受けない）であるが、粗い近似を与え、一方、解像度が高くなるほど、細部をより良く捕捉する。これは、図１６乃至図２２に容易に見ることができる。
【００３３】
Ｂ）実験に使用した重みは、第１の試験プリンタに対してはｗ１＝０．４５、ｗ２＝０．３、ｗ３＝０．２５であり、第２の試験プリンタに対してはｗ１＝０．４８、ｗ２＝０．２９、ｗ３＝０．２３である。これらの重みは一般に、複数のプリンタ状態からのデータに基づいて最適化されるが、この最適化は、１度だけ実行する必要があり（オフラインで）、ひとたび重みが決定されると、それらはそのままリアルタイム較正経路で使用することができる。そのような重みは、例えば、プリンタのそばに表される色バランス・コントローラに関連するメモリにストアできる（図２；９０）ことが企図される。
【００３４】
上の開示を考慮すると、４色プリンタ用の色補正法は、以下のように列挙される。その方法は、例えば、予めプログラムされた命令に従って、又は印刷システムに関連する他の計算プラットフォームにより、図２Ａ、図２Ｂの実施形態に示されるシステム上で実行することができる。
Ｉ．時刻ｔ１（デフォルト又は基準プリンタ状態）において、及び
各着色剤チャネルに対して：
Ａ．必要な数の解像度（少なくとも２つ）において、図７に示す複数（例えば７個） の２×２パッチを印刷し計測する；
Ｂ．各ハーフトーン・スクリーン又は方法に対して：
１．２×２のＴＲＣ推定を得るため、各一定の入力デジタル・レベルに対して：
ａ．出力バイナリ・パターンを導く；
ｂ．２×２プリンタ・モデルを用いてバイナリ・パターンを７レベルのグレー 画像として解釈する；
ｃ．方程式１及び７つの２×２パッチの計測値を用いて平均出力を得る；
２．ｔ１においてそして各解像度に対して、２×２ＴＲＣ予測値をメモリにストア する；
３．異なるレベルの出力を印刷し計測することにより真のＴＲＣを取得し、この真 のＴＲＣをメモリにストアする。
ＩＩ．後に、時刻ｔ２（ずれたプリンタ状態）において、及び
各着色剤チャネルに対して：
Ａ．必要な数の解像度において、図７に示す７つの２×２パッチを印刷し計測する；
Ｂ．各ハーフトーン・スクリーン又は方法に対して：
１．２×２ＴＲＣ推定を得るため、各一定の入力レベルに対して：
ａ．出力バイナリ・パターンを導く；
ｂ．２×２プリンタ・モデルを用いてバイナリ・パターンを７レベルのグレー画 像として解釈する；
ｃ．方程式１及びステップ２ａからの計測結果を用いて平均出力を得る；
２．ｔ２における２×２ＴＲＣ推定及び初期時間ｔ１においてストアされた２× ２推定を用いることにより、方程式７（各デジタル・レベルに対する）における大角 括弧内の補正因子（例えば少なくとも２つの解像度の重み係数の合計）を計算する；
３．上で取得された補正をｔ１（Ｉ．３．）にストアされた真のＴＲＣに施して 、新しい時刻ｔ２における真のＴＲＣを予測する。
４．予測された真のＴＲＣに基づいて、入力画像に対応する調整を行って色ずれ を補正する。
【００３５】
前述のステップはまた、より一般的な形態に特性化することができ、その場合、少なくとも２つの解像度パッチの目標がハーフトーンに依存しないパターンで印刷され、次いで計測されて目標に対するプリンタ応答が特定される。別々の計測を分光光度計測装置の従来の手段によって実施する。次いで、装置のハーフトーンに依存しない特性化を、計測された応答を含む数学的変換によりオフラインでモデル化することができる。「オフライン」は、普通の作業環境においてプリンタがユーザ／顧客指定のタスクを実行しているとき以外に、特性化プロセスが実行されることを意味することを意図したもので、これに対して「オンライン」はそのような顧客環境である。次に、ハーフトーン・スクリーンに依存する特性化が数学的変換によりモデル化されて予測結果が生成される。予測結果は、真の色計測応答と比較されて、用いたハーフトーン・スクリーン印刷のための補正因子が取得される。次に、プリンタの第２のハーフトーンに依存する特性化は、数学的変換及び補正因子を用いてモデル化することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００：出力ピクセル
１１０：プリンタ・モデル
２００：物理的出力
２１０：グリッドの交差点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のハーフトーン・スクリーンを装備した高アドレス指定能力のプリンタを特性化するための、モデルベースの、ハーフトーンに依存しない方法であって、
少なくとも２つの解像度を有し、ハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成るパッチを含む、基本パッチの目標セットを印刷し、
前記目標セットからのプリンタ応答を計測し、
前記計測された応答を用いて、数学的変換により、前記プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、
前記数学的変換により前記プリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化して、ハーフトーン・スクリーンを用いる第１の予測結果を生成し、
前記ハーフトーン・スクリーンを用いて計測された前記プリンタの応答を前記予測結果と比較して前記ハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、
前記基本バイナリ・パターンの予測応答と前記補正因子を用いて、前記プリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ハーフトーンに依存しない特性化の前記モデル化は、時間的に不変であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モデルは、少なくとも第１の重み係数と第２の重み係数を含み、
前記第１の重み係数は、前記第２の重み係数よりも大きく、そして前記少なくとも２つの解像度のうちの低い解像度の色を計測するのに適用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１】
複数のハーフトーン・スクリーンを装備した高アドレス指定能力のプリンタを特性化するための、モデルベースの、ハーフトーンに依存しない方法であって、
少なくとも２つの解像度を有し、ハーフトーン・スクリーンに依存しない基本バイナリ・パターンから成るパッチを含む、基本パッチの目標セットを印刷し、
前記目標セットからのプリンタ応答を計測し、
前記計測された応答を用いて、数学的変換により、前記プリンタのハーフトーンに依存しない特性化をモデル化し、
前記数学的変換により前記プリンタの第１のハーフトーン依存の特性化をモデル化して、ハーフトーン・スクリーンを用いる第１の予測結果を生成し、
前記ハーフトーン・スクリーンを用いて計測された前記プリンタの応答を前記予測結果と比較して前記ハーフトーン・スクリーンに対応する補正因子を定め、
前記基本バイナリ・パターンの予測応答と前記補正因子を用いて、前記プリンタの第２のハーフトーン依存の特性化をモデル化する、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ハーフトーンに依存しない特性化の前記モデル化は、時間的に不変であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モデルは、少なくとも第１の重み係数と第２の重み係数を含み、
前記第１の重み係数は、前記第２の重み係数よりも大きく、そして前記少なくとも２つの解像度のうちの低い解像度の色を計測するのに適用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１０−１６６５６３（Ｐ２０１０−１６６５６３Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３７８８（Ｐ２０１０−３７８８）
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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