JPH0414382A - レーザービームプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明は原稿画像から得られる画像情報信号を、新規な
階調変換方式により変換処理し、階調の再現性に優れた
複製画像を形成することができるレーザービームプリン
タに関する。

詳しくは、本発明は、各種の原稿画像（本発明において
、記録紙上に複製しようとする全ての対象物が原稿画像
となる。本発明において留意しなければならない点は、
原稿画像とは、通常の意味での原稿画像、例えば、モノ
クロームやカラーの写真画像やビデオ信号（ＴＶ）画像
から複製画像を製作しようとする場合、これら自体が原
稿画像となることはもとより、更に、その元になる風景
、静物、人物などの被写体や被撮像体自体、即ち文字通
り元になる画像を原稿画像という場合がある点である。

）から複製画像を製作するに際して、原稿画像から真の
画像情報値を入手するようにし、これを新規な階調変換
式を用いた階調調整機構のもとて変換処理し、この階調
変換された出力信号に基づ（、Ｘで記録紙上に階調や色
調の再現性に優れた複製画像を形成することができるレ
ーザービームプリンタに関するものである。

更に詳しくは、本発明は、レーザービームプリンタによ
り原稿画像から複製画像を製作するに際して、画像情報
値を各種の画像情報の入力媒体（例えば、写真感光材料
、あるいは二次元ＣＣＤ、フォトマル、フォト・ダイオ
ード、ＣＣＤなどの光電変換素子などが使用される。）
のもめから入手するが（本発明において、原稿画像との
対比で、これら入力媒体のもとにある画像を媒体画像と
総称する。なお、人力媒体のもとで、原稿画像が記録や
蓄積されずに画像情報値を入手するために、羊に処理さ
れる場合も対象とされる。）、媒体画像から入手される
濃度情報値（これは、後述するように最広義に解釈され
るべきものである。）を使用するのでなく、原稿画像か
ら媒体画像を形成するために入力媒体に入力される光量
に相関した画像情報値を使用するようにし、かかる画像
情報値を新規な階調変換式のもとて変換処理する階調調
整機構を有するレーザービームプリンタを提供しようと
するものである。

（従来技術） 写真のような連続階調を有する原稿画像から画像を複製
する場合、記録シートとして感光紙を用いるものは、原
稿（被写体）のアナログ的処理（露光）により原稿（被
写体）に対応した連続階調を有する画像が形成（銀塩写
真記録）される。一方、感光紙でなく普通紙にデジタル
的に画像を記録するレーザービームプリンタにおいては
、前記したアナログ的処理により画像を形成するもので
ないため、濃度階調（グラデション）の再現が難しく、
特にカラー画像の複製の場合には前記した濃度階調とと
もに色調（カラーバランス）の調整も容易ではない。

このため、レーザービームプリンタにおける階調や色調
の再現性を改良する努力が盛んに行われている。レーザ
ービームプリンタにおける複製画像の形成は、印刷にお
ける写真製版の連続階調から網点階調に変換する手法と
同様に、写真等の連続階調を有する原稿画像を光電走査
などして得れらる濃度情報値を処理し、その信号により
原稿画像に対応した階調や色調をもつ画素の分布から成
る画像を記録用紙上に形成しようとするものである。

しかしながら、現在のレーザービームプリンタは、原稿
画像から得られる濃度情報値を複製画像において正しく
濃度階調（グラデーション）が再現させるように処理す
るための階調調整方式が非科学的であるため、満足のい
（濃度階調及びそれと密接な関係を有する色調の再現性
が得られていないのが現状である。

周知のように複製画像の濃度階調は画素の濃度表示方式
に依存する。このような画素の濃度階調を表示する方法
としては、ドツトの大きさで画素の被覆率を変える方法
（サイズ変調法、面積可変ドツト。）と、規定（同一大
の）ドツトの配列数で画素の被覆率を変える方法（密度
変調法、コンスタントドツト。）とがある。

しかしながら、前記したように、原稿画像を従来のレー
ザービームプリンタにより複製しようとする場合、原稿
画像上の所定の標本点（画素）の濃度情報値に対して、
これに対応する複製画像上の画素においてドツトの径の
大小や密度により画素の被覆率（画素ブロックを構成す
る単位画素の数に対して、どのような割合で記録するか
という比率）、即ち画素の濃度階調を規定する１ｍ　（
以下、画素の階調強度値あるいは単に階調強度値という
。）をどのように設定するべきか、またそのような画素
の階調強度値を得るにはどのようにすべきかについて、
科学的な検討がなされていないのが現状である。

即ち、原稿画像上の所定の画素の濃度情報値に対して、
該画素に対応する複製画像上の画素に、どのような画素
の階調強度値を相関させるべきかということについて、
科学的な相関式が開発されておらず、現状では、機器メ
ーカーが予め経験、勘あるいは１ｌｆｆられな数の固定
条件に基づいて決定したものに依存せざるを得ない。

そのため、機器メーカーが想定しなかった画質の原稿画
像、例えば非標準的な（露光オーバの明るすぎる原稿、
露光アンダーの暗すぎる原稿、ハイキーやローキーの原
稿、色カブリや退色した原稿など）−カラーフィルム原
稿などの場合、階調や色調に優れた所望の複製画像を得
ることが極めて困難である。従って、標準的な画質をも
つ原稿画像は勿論のこと、前記した非標準的な原稿画像
からでも所望の画質の複製画像が得られ、かつ、原稿画
像の画質を任意に変更や修正（階調や色調の変更や修正
）したりできるフレキシビリティのあるレーザービーム
プリンタを開発することができないでいる。

これは、従来のレーザービームプリンタが、複製画像を
製作するうえで極めて重要な画像情報値である原稿画像
上の所定の画素の濃度情報値を、対応する複製画像上の
画素の階調強度値に科学的かつ合理的に変換させるとか
できなし・でいることを意味するものである。

（発明が解決しようとする課題） 従来のレーザービームプリンタにおける上記した問題を
生起させている原因は、連続階調画像などの原稿画像か
ら最終的な画素の分布による複製画像を形成する際、そ
の最初の段階で、かつ重要な役割を果す画像の濃度階調
の変換工程に対する考え方にあると認められる。

即ち、原稿画像上の所定の画素の濃度情報値を、対応す
る複製画像上の画素の階調強度値に変換する際、従来の
画像の階調変換技術が科学的に合理的な変換技術に基づ
いて行なうというものでなく、専ら経験と勘に依存する
ものであったことにあると認められる。

本発明者らは、このような状況のもとにおいで、画像形
成工程の究極的な合理化と品質の優れた複製画像を製作
するためには、合理的な画像の階調変換技術を確立しな
ければならないという基本的認識のもとに鋭意、研究を
重ねた。

その結果、レーザービームプリンタにより複製画像を製
作するに際して、画像の複製のために必須の画像情報値
として、該プリンタの画像情報検出（読取）機構、より
具体的にはＣＣＤなとの記録媒体に記録された媒体画像
から入手される画像情報値を使用する従来の方式に変え
て、複製の真に対象となる物（原稿画像）の画像・画報
値を入手するようにし、かつ、このようにして入手され
た画像情報値を特定の階調変換式で処理して階調強度値
を求めるとき、極めて濃度階調の再現性に優れた複製画
像が製作される事を見出した。

前記したように、本発明においては、画像の複製のため
に必須である画像情報値として、どのようなものを使用
するかを重要視しており、従来とは相違した画像情報値
を採用している。

これを、複製の対象となる画像の観点から明らかにする
ため、本発明においてはレーザービムプリンタ画像情報
入手機構を構成する記録媒体系に複製対象物が記録ない
し蓄積される前後を境目にして、 ｆｉｌ複製の真に対象となる物を、媒体画像の元をなす
原稿画像あるいは実体画像といい（通常、原稿画像とい
われているが、本発明の特徴を強調するために実体画像
ともいう。また、原稿画像を被写体や被撮像体とみなす
場合があるので、被写体ともいう。）、 ｆｉｉｌ該記録媒体系に記録あるいは蓄積された物を、
媒体画像という。

即ち、本発明において濃度階調の変換に際して使用され
るべき原稿画像の画像情報値は、媒体画像から入手され
る濃度情報値（これは、後述するように濃度に相関した
物理量であればいずれでもよく、最広義に解釈されるべ
きものである。）ではなく、各記録媒体の有する、濃度
情報値と当該記録媒体に入射される原稿画像からの光量
に相関した画像情報値との関係を規定する特性曲線（以
下、本発明において、どのような記録媒体系においても
、それぞれの記録媒体系が有する前記した特性曲線を濃
度特性曲線と総称する。）を介して求めた光量に相関し
た画像情報値である。そして本発明により該光量に相関
した画像情報値を特定のく階調変換式〉により変換処理
して階調変換用の階調強度値とするとき、原稿画像（実
体画像、被写体）に忠実な画像特性はもとより、任意に
画像特性を修正や変更した複製画像が得られる。

本発明において、前述したように原稿画像（実体画像）
とは、複製の真に対象になる文字通りの原稿画像をいい
、各種の記録媒体上に記録または蓄積されている媒体画
像とは峻別される点に留意しなければならない。

本発明は、従来の各種の記録媒体上に記録された媒体画
像から入手される濃度情報値を重視した複製画像の製作
技術を改め、複製の真の対象となるべき原稿画像、（実
体画像）のもつ画像情報値、即ち原稿画像から記録媒体
系に入射される光量に相関した画像情報値を重視すると
いう全く新しい複製画像の製作技術、特にその中核技術
となる画像の階調変換技術を組込んだし−ザービームプ
リンタを提供しようとするものである。

Ｃ発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は、原稿画像の各画素の濃
度情報値を原稿画像が所定の記録媒体に記録された媒体
画像から入手し、該濃度情報値を階調調整機構で処理し
、該処理信号に基づいて、記録用紙上に１色または多色
の中間調を有する複製画像を形成するためのレーザービ
ームプリンタにおいて、 前記階調調整機構が、 ｆｉｌ原稿画像の各画素の濃度情報値（Ｄｏ値）を、原
稿画像が記録されている記録媒体が固有的に有する濃度
情報値（Ｄ値）と原稿画像から該記録媒体に入射される
光量に相関した画像情報値（Ｘ値）との関係を規定する
濃度特性曲線を利用して、前記各画素の濃度情報値（Ｄ
ｎ値）に対応する光量に相関して画像情報値（Ｘ、値）
に変換し、（□、）更に、該光量に相関した画像情報値
（Ｘｎ値）を、下記〈階調変換式（１）〉により階調調
整のための階調強度値ｃｙ値）に変換すること、 を特徴とするレーザービームプリンタに関するものであ
る。

〈階調変換式（１）〉 以下、本発明の構成について詳しく説明する。

まず、本発明の理論的背景について言及し、本発明の位
置づけを明確にする。

なお、本発明の画像の階調変換の理論は、複製画像の製
作技術として特に代表的な分野である印刷画像の製作時
における階調変換の問題点を解決すべく開発されたので
、印刷画像のスキャナー（モノクロ及びカラースキャナ
）による製作技術との関連で多くが説明される。しかし
、これは説明の便宜のためのものであり、もとよりレー
ザービームプリンタにおける階調変換に際しても同様な
問題点があることから、ここで説明される本発明の階調
変換の理論の価値がこれらレーザービームプリンタにビ
ルトインされるとき、いささかもその価値が減じられる
ものではない。

本発明者らは、画像の階調変換技術に合理的な理論の裏
付けを行ない、かつ前記した各種の原稿画像からでも調
子（濃度階調と色調の両者を含むものである。）の再現
性をもち、さらに進んで所望の調子をもつ複製画像を合
理的に製作するためには、複製画像の製作において中核
的な二つの要素技術、即ち階調変換技術（ｇｒａｄａｔ
ｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌ　と色補正（修正）技術（ｃ
ｏｌｏｕｒ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）のうち、色補正（
修正）技術の向上に先立ち、画像の各画素の濃度階調の
変換を合理的に行なうことができる技術が第一義的に重
視されなければならないと考えている。

前記した点は、代表的にはカラー印刷画像の製作などに
見られるごとく、複製画像の製作において科学的な解析
（マスキング方程式あるいはノイゲバウア方程式による
解析）が比較的に容易である色補正（修正）技術、カラ
ーマツチング技術を画像の濃度階調の変換技術よりも重
視している従来技術に対して、大きな反省をせまるもの
である。

そして、本発明者らは、原稿画像から複製画像を作成す
るときに用いられる現在の画像の濃度階調の変換技術が
、原稿画像、例えば複製画像である印刷画像を作成する
ときのカラーフィルム原稿（原稿画像）について、その
最明部から最暗部に至る濃度特性を合理的に押押してい
ないこと、及び原稿画像の濃度特性を１：１の忠実性を
もって複製画像に変換させるうえで不可欠な両画像（原
稿画像と複製画像）間の相関関係１階調変換式）の決定
に合理的な理論の裏付けがなく、専ら人間の経験と勘に
依存したままである、という基本認識をもっている。

このような基本認識のもとで、先に本発明者らは、画像
の階調変換技術を科学的、合理的なものとするために特
定のく階調変換式〉を提案した（特開昭６４−７７７０
号公報、特願昭６３１１４５９９号、特願昭６３−２０
７３２６号、米国特許第４．８１１，１０８号明細書）
。

しかしながら、本発明者らのその後の研究において、前
記した特定のく階調変換式〉のもとで行なう画像の階調
変換技術に一定の限界があることが見い出された。

この限界事項とは、前記したように複製画像の真の対象
とすべきものは原稿画像（実体画像）であるべきところ
、本発明者らの先の提案を含めて従来の画像の階調変換
技術においては、原稿画像（実体画像）から複製のため
の画像情報値を入手するために複製画像を製作するため
の機器の所定の記録媒体に原稿画像を一端、記録しく即
ち媒体画像となし）、ここから入手される濃度情報値を
手掛かりとして画像の階調変換を行なっているというこ
とである。これでは、記録媒体の感光特性や光電変換特
性に左右されてしまい、原稿画像（実体画像）自体の画
像情報値を利用していることにはならない。

これを、複製画像としてカラー印刷画像を製作する場合
を例に説明する。

カラーフィルム原稿は、写真用感光材料という記録媒体
に静物や人物などの画像が撮影された、本発明でいう媒
体画像である。従って、カラーフィルム原稿（媒体画像
）から濃度情報を検出して、これを画像の階調変換に利
用した場合、被写体（実体画像）の画像情報値を基礎と
するものでなくなる。即ち、従来のカラーフィルム原稿
（媒体画像）を用いた印刷画像の製作技術においては、
被写体から記録媒体である写真用感光材料（写真用感光
乳剤層）へ入ｑｔされる光を所定の露光条件（周知のご
とく、入射光の強さＩと入射時間もの条件のとき、露光
ＨＥはＥ＝Ｉｔで表される。）で記録した写真画像の濃
度情報値を基礎として色分解作業（カラーセパレーショ
ン作業とは、前記したカラーコレクションとグラデーシ
ョンコントロールの両者を含むものである。）を行なっ
ている。

周知のように被写体が撮影された写真用感光材料には現
像により写真濃度ｉｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃｄｅｎｓ
ｉｔｙｌが形成され、これが媒体画像となるものである
。前記した写真濃度（黒化度）と写真用感光材料の露光
量Ｅの相関関係を表す曲線が、写真濃度特性曲線ｉｐｈ
ｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
　ｃｕｒｖｅｌである。これは、縦軸に写真濃度ｆＤｌ
　（Ｄ　＝　ｌｏｇ　ＩＯ／　Ｉ　）　、横軸に露光量
Ｅの対数値（ｌｏｇＥ）をとって表示されるものである
。なお、フィルムや乾板（透過原稿）では透過光の強さ
■と入射光の強さ■０との比が、また印画紙（反射原稿
）では反射光の強さ■と完全反射光の強さＩｏとの比が
用いられることはいうまでもないことである。

典型的な写真濃度特性曲線は、下に凸形状の足部、略直
線状の直線部、上に凸形状の肩部を有するかなり複雑な
曲線（この点は、後述する第１図を参照のこと。）であ
ることは周知のことである。

別言すれば、従来のカラー印刷画像を製作するときの色
分解技術は、前記写真濃度特性曲線の縦軸（濃度値）の
立場から組み立てられた色分解技術であり、被写体から
写真用感光材料に入射される露光量（以下、本発明にお
いては後述するように露光量の絶対値を用いてもあるい
は相対値を用いてもよいことから、広義に［光量に相関
した画像情報値」という。）、即ち前記写真濃度特性曲
線の横軸（光量に相関した画像情報値）の立場から組み
立てられた色分解技術ではない。そして従来技術が色分
解作業の基礎とするカラー原稿画像の濃度情報値は、写
真濃度特性曲線の形状から明らかの如く被写体（実体画
像）の光量に相関した画像情報値とは相違しく別言すれ
ば、被写体の画像情報を線形に与えていない。）、シか
も露光条件や現像条件などの与件の変化により両者の垂
離の様相は千差万別のものとなる。

すなわち、記録媒体である写真用感光花材の感光特性に
影響されるため、媒体画像であるカラーフィルム原稿の
濃度情報値である写真濃度と被写体（実体画像）の光量
に相関した画像情報値とを直線関係（例えば１：１の４
５°の直線関係）で相関させることができない。

方、人間の視覚においては、明暗に対する弁別特性が対
数的であることは周知のことであり、人間は被写体（実
体画像）より視覚系に入射される光量を前記した弁別特
性に基づいてその明暗を評価している。ここでは、濃度
変化の勾？が直線的（リニア）であるものを自然なもの
として感じているのである。

従って、カラー印刷画像の製作において、写真用感光材
料に記録された媒体画像）の濃度値（Ｄ＝ｌｏｇ　■０
／Ｉ　）を手掛かりに作業を進めると、それは写真用感
光花材の感光特性に影響されたあとの濃度情報値を使用
していることになり、複製の真の対象となる被写体（実
体画像）の光量に相関した画像情報値を使用しているこ
とにならない。

本発明者らは、前記した状況を踏まえて、複製画像の製
作において各種の画像の記録媒体（写真用感光花材、あ
るいは二次元ＣＣＤ、フォトマル、フォトダイオード、
ＣＣＤなどの光電変換素子）の感光特性や光電変換特性
によって既に影響されてしまった媒体画像の濃度情報値
を使用することなく、複製の真に対象となる原稿画像（
実体画像、被写体）からの第１次の（生の、原初的な）
光量に相関した画像情報値を基礎として各種の複製画像
を製作する方法について鋭意検討を加えた。

その結果、印刷画像の製作において、 （１）写真濃度特性曲線を使用して、縦軸（Ｄｌｏｇ　
ＩＯ／　Ｉ　）の値から横軸（ｌｏｇＥｌの値を求め（
以下、縦軸をＤ軸、横軸をＸ軸ともいう。）、別言すれ
ば写真濃度特性曲線上で規定される最明部から最暗部に
至るカラーフィルム原稿（媒体画像）のＤ軸上の濃度情
報値（Ｄ値）をＸ軸上に投影させてＸ軸上の画像情報値
（Ｘ値）を求め、 （２）より具体的には媒体画像上の任意の画素のＤ軸上
の濃度値（Ｄｎ値）を該写真濃度特性曲線を介してＸ軸
上に投影して対応する画素の画像情報値（Ｘ、値）（Ｘ
軸は写真濃度特性曲線においては露光量の対数値を示す
が、本発明においてはその絶対値を用いてもあるいはＤ
軸と同じスケーリングで読みとった相対値を用いても等
しく有効であるため、前記したように、これを［被写体
から記録媒体に入射された光量に相関した画像情報値」
、あるいは単に［光量に相関した画像情報値」という。

）を求め、次いで、 （３）前記のようにして得られたＸ。値を基礎とし、か
つ本発明者らが先に提案した特定のく階調変換式〉を運
用して該ｘ０値から網点面積％値を示す階調強度値を求
め、これにより網点の大きさを制御したとき、 被写体（実体画像）に忠実な画像特性を有する優れた網
点階調の印刷画像が得られることを見い出し、た。

本発明の画像の階調変換において、原稿画像（実体画像
）上の任意の画素の濃度情報値を対応する複製画像の画
素の階調強度値に変換するに際し、前記したごとく各種
の記録媒体に記録または蓄積された媒体画像から入手さ
れる濃度情報値をそのまま使用するものではない。即ち
、該濃度情報値から記録媒体系の感光特性や光電変換特
性に影響されない複製の真の対象となる原稿画像（実体
画像、実景）が有する画像情報値（被写体から各種の記
録媒体に入射される光量に相関した画像情報値）を求め
、これを前記したく階調変換式（ｌ）〉のもとで処理し
て階調強度値に変換するという、全く新しい階調変換で
ある点に大きな特徴を有するものである。

次に、本発明の前記（階調変換式（１）〉の導出法や特
質などについて説明する。

レーザービームプリンタにより形成される複製画像にお
いて、その複製画像を構成する基本的構成要素は、所定
の画素における階調強度値と画像の形成材料（トナー）
の表面反射濃度との二つであり、このうち、人間の視覚
が例えば印刷画像における網点面積の大きさの１％の差
異を濃度差として容易に識別する能力を持っていること
かられかるように、画像の形成手段として網点面積の大
きさと同じ関係にある画素の階調強度値が極めて重要な
役割を果たす。例えば、ある所定の画素に設定されるド
ツトに注目して、そのドツト上に塗布するインキの量の
変化とドツトの大きさの変化が濃度階調に与える影響を
調べてみると、後者の方が格段に太き（、階調の再現性
に優れた複製画像の製作において階調強度値をどのよう
に設定すべきかは、極めて重要な問題である。そして、
濃度階調の再現性に優れる複製画像は、色調の再現性に
おいても優れたものであり、これは多くの事例で確認す
ることができる。

また前記したことと関連して、レーザービームプリンタ
により複製画像を製作しようとする場合、原稿画像の品
質内容が千差万別であること、画像の形成工程も多様な
特性を有するものであること、さらに画像品質の評価基
準が一様でないことなどの背景を抱えており、これらの
複雑、不安定要因を克服するメカニズムがレーザービー
ムプリンタの中にビルトインされていることが強く望ま
れている。

このようなことから５連続階調画像などの原稿画像から
レーザービームプリンタにより中間調を有する複製画像
を製作するにあたり、複製画像上の最明部（Ｈ）の画素
の階調強度値（ｙＪと最暗部（Ｓ）の画素の階調強度値
（ｙ８）とを任意に選択することができ、しかも最明部
（Ｈ）から最暗部（Ｓ）にいたる画像の濃度階調を合理
的かつ簡便に調整管理することができる手だてを設ける
ことが是非とも必要である。

このような考え方に立脚して案出したのが本発明の階調
の調整方法、具体的には前記〈階調変換式（１）〉を用
いた階調の調整方法である。

本発明者らは、連続階調のカラーフィルム原稿から網点
階調の印刷画像を製作するとき、合理的に階調の変換（
連続階調の網点階調への変換）を行わしめるために使用
する本発明のく階調変換式（１）〉と同様のく階調変換
式〉を先に提案したが（特開昭６４−７７７０号、特願
昭６３−１１４５９９号参照）、その運用条件は本発明
と全く相違するものである。

前記の先に提案した網点階調の印刷画像を製作するとき
に用いられる網点面積パーセントの数値（ｙ）を求める
〈階調変換式）（これは、前記したように基本骨格は本
発明のく階調変換式（１）〉と同様のものであるが、そ
の運用条件は全く異なるものである。）は、一般に認め
られる濃度公式（写真濃度、光学濃度）から誘導するこ
とができる。即ち を応用すことによって誘導することができる。

この濃度りに関する一般公式を、製版・印刷に適用する
と次のようになる。

十網点面槓×インキの表向反Ｎ羊 この製版・印刷に関する濃度式（Ｄ′）に、印刷画像の
Ｈ部と８部に所望の大きさの網点を任意に設定すること
を可能とし、がっ、連続階調画像（原稿画像）上の任意
の標本点における基礎濃度値（ｘ）と、これに対応した
網点階調画像（印刷画像）上の標本点における網点の網
点面積パーセントの数値（ｙ）とを合理的に関連づける
という要請を組込み、理論値と実測値が近以的に合致す
るように誘導して得たものが、下式で示される〈階調変
換式（２）〉である。

〈階調変換式（２）〉 前記〈階調変換式　（２）〉を印刷画像を製作するとき
の画像の階調変換に適用する場合、α。

３／Ｈ，３／Ｉｔ、γ値を任意に選びながら、原稿画像
上の任意の画素の基礎濃度値（ｘ）から印刷画像上の対
応した画素における網７屯の網点面積パーセントの数値
（ｙ）を求めるように運用される。これにより原稿画像
（連続階調画像）の濃度階調を印刷画像（網点階調画像
）上にｌ：１に忠実に再現させることができるばかりで
なく、所望の画質（所望の濃度階調や色調を有するもの
）の印刷画像を製作することができる。

尚、多色製版（一般にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）、墨（ＢＬ）の４版が１組と考えられて
いる。）の場合、基準となる版Ｃ多色製版の場合、周知
の如くシアン版（Ｃ）が基準の版となる。）の作業基準
特性曲線、即ち原稿画像の濃度情報値を印刷画像の網点
面積値に変換するための作業基準となる網点階調特性曲
線（前記したｙ値とｙ値をグラフ化して得られる曲線で
、これが連続階調を網点階調に変換するための基準とな
るものである。）が決まれば、その他の色版の網点階調
特性曲線は、基準となった版のｙ値に印刷インキ各色の
グレー・バランス比に基く適切な調整数値を乗すること
により、常に、合理的に決めることが出来る。このよう
にして決められた各色版の網点階調特性曲線は夫々が合
理的な特性曲線であることは勿論のこと、更にはそれら
の特性曲線間の階調および色調に係る相互関係もまた合
理的かつ適切なものである。

即ち、連続階調の原稿画像から網点階調の印刷画像を作
成するとき、画像の階調変換を前記〈階調変換式　（２
）〉に基づいて行うならば、従来の経験と勘に頼る画像
の階調変換方法から脱却して、任意かつ合理的に画像の
階調変換を行うことができ、しいでは階調と密接不可分
の関係にある色調についても合理的に調整することがで
きる。これにより人間の視覚感覚にとって自然な濃度勾
配、色調を有する印刷画像を得ることができる。

以上は、複製画像として網点階調の印刷画像を製作する
場合を中心にして説明してきたが、前記したく階調変換
式（２）〉を使用する階調の変換作業を支える理論はレ
ーザービームプリンタによる複製画像の製作にも転用す
ることができることはいうまでもないことである。

しかしながら、前記した〈階調変換式（２）〉を運用し
て複製画像を製作する場合、濃度階調の変換は濃度情報
値を使用するものである。

これに対して、本発明のレーザービームプリンタによる
複製画像の製作に適した画像の階調変換においては、よ
り優れた濃度階調の変換を図るために、階調変換時に採
用すべき原稿画像（実体画像）の画像情報値として、従
来の濃度情報値を使用するかわりに被写体の光量に相関
した画像情報値を採用するものである。前記した従来と
は相違する本発明の階調変換を行なうために〈階調変換
式（２）〉の運用条件を整理すると、〈階調変換式（１
）〉になることはいうまでもないことである。

次に、本発明の前記く階調変換式　（１）〉の各項の意
味、運用面の特質などについて説明する。

本発明の前記〈階調変換式（１）〉の運用において、原
稿画像（実体画像）が所定の記録媒体に記録された媒体
画像から基礎光量値（ｘ）を求めなければならない。前
記したように、基礎光量値（ｘ）は原稿画像が記録ある
いは蓄積されている所定の記録媒体の濃度特性曲線を介
して、原稿画像上の所定の画素の濃度情報値（ｆｌ。

値）を手掛かりにして求められるものである。

本発明において、濃度情報値は媒体画像の各画素のもっ
ている濃度に関する物理量を反映するものであればいず
れでも良く、最広義に解釈されるべきである。同義語と
しては、反射濃度、透過濃度、輝度、電流・電圧値、な
どがある。これらの濃度情報値は、原稿画像を光電走査
などして濃度情報信号として取り出せばよい。なお、本
発明の前記〈階調変換式　（１）〉において、基礎光量
値（ｘ）を濃度特性曲線の縦軸と同じスケーリングによ
り目盛った横軸の光量に相関した画像情報値から求め、
（例えば、ポジカラーフィルムの人物画として、縦軸に
おいて０２〜２７０の濃度値をもつものなどがあるが、
これに対応した横軸の値を採用する。）、また、ｙＨ［
最明部（Ｈ）の画素に設定される階調強度値］とｙｓ　
　Ｃ最暗部（Ｓ）の画素に設定される階調強度値］にパ
ーセント数値（例えば５％とか９５％という画素の被覆
率。）を用いると、ｙ値［原稿画像上の任意の画素に対
応する複製画像上の画素に設定される階調強度値］はパ
ーセント数値で算出される。

本発明の前記〈階調変換式　（１）〉の運用において、
次のように変形して利用することはもとより、任意の加
工、変形、誘導するなどして使用することも自由である
。

ｋＸ ｙ：ｙＨ＋ＩＥ　（１１０Ｎ　ｙｓ　　ｙｏ）前記の変
形例は、ａ＝１としたものである。

これは、複製画像を記録する記録用紙（基材）の表面反
射率を１００％としたものである。αの値としては、記
録用紙を基準として濃度測定機構の零点調整を行なうな
らば実務上１．０として構わない。

また、前記変形例（α＝１．０）によれば、レーザービ
ームプリンタによる複製画像上の最明部ＨにｙＨを、最
暗部Ｓにｙ３を予定した通りに設定することができる。

これは、複製画像上の最明部Ｈにおいてはｘ＝Ｏとなる
こと、また最暗部ＳにおいてはＸ＝［Ｘｓ、、−Ｘ１４
ｎ］となること、即ち、 て−ｋＸ＝−γとなることから明らかである。

本発明の前記〈階調変換式　（１）〉の運用において、
α、β、γ（これは、前記したようにβ＝ｉｏ　　”に
よりβ値を規定する。）の数値は種々の値をとる。本発
明においては、これらの数値を適宜選ぶことにより、原
稿画像の品質特性がどのようなものであれ画像の階調の
変換処理を合理的に行うことができる。

即ち、本発明の前記〈階調変換式　（１）〉をベースと
した画像の階調の変換処理法は、原稿画像の濃度階調や
色調の再現、即ち原稿画像の調子を複製画像に１＝１に
再現させるうえで極めて有用であるが、その有用さはこ
れに限定されるものではない。本発明の前記〈階調変換
式（１）〉は、原稿画像の特性を忠実に再現する以外に
も、該〈階調変換式　（１）〉の性格から容易にわから
ないようにａ、β、γ値、さらにはｙｓ、Ｘｓ値を適宜
選択することにより原稿画像の特性を合理的に変更した
り修正したりするうえで極めて有用なものである。なお
く階調変換式　（１）〉のパラメータのうち、特にγ値
が原稿画像の特性を調整（修正または変更を含む。）す
るうえで大きな役割を果すことは、該〈階調変換式　（
１）〉を運用してみれば容易にわかることである。

前記〈階調変換式　（１）〉を使用して多色画像を形成
する場合、例えばカラーフィルム原稿を用いて複製画像
を製作する場合、印刷などの分野において周知の色分解
技術、即ち、カラー原稿からの反射光などをブルー（Ｂ
）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）に分光させて各色毎
の濃度情報値（β値）に相関した信号を入手し、これを
光量に相関した画像情報値（ｙ値）に変換し、更に前記
〈階調変換式（１）〉を用いた階調調整機構で処理し、
この処理情報値（ｙ値）に基づいてレーザービームプリ
ンタの記録部を調整し画像を形成していけば良い。その
際、基準となる色版（例えば６版）に関するｙ値、即ち
基準となる色版の階調特性曲線（ｙ値を計算し、ｙ値に
対するｙ値をプロットしていくと、前記した印刷技術に
おける網点階調特性曲線と同様の階調特性曲線が得られ
る。）を決め、その他の色版（Ｍ版、Ｙ版）の階調特性
曲線は該基準となる色版のｙ値に、各インクのグレー・
バランス比に基づ（適切な調整数値を乗することにより
合理的に決めることができるので、これらの階調特性曲
線を利用して画像を形成していけば良い。

前記のようにして設定された各色版についての階調特性
曲線は、〈階調変換式（］）〉で規定されるため合理的
な特性曲線であることは勿論、それらの特性曲線間の階
調及び色調に係る相互関係も合理的かつ適切なものであ
る。

次に、各記録媒体のもつ濃度特性曲線を利用して原稿画
像上の任意の画素の濃度情報値（β値）から、各記録媒
体に入射される光量に相関した画像情報値（ｙ値）を求
める方法について説明する。

本発明において、原稿画像（実体画像）から階調変換の
ための画像情報値、特に濃度情報値を入手するため、原
稿画像は種々の記録媒体、例えば写真用感光材料、ある
いは二次元ＣＣＤ、フォトマル、フォトダイオード、Ｃ
ＣＤなどの光電変換素子など、本発明でいう記録媒体に
記録されて媒体画像とされる。そして、原稿画像の各画
素における濃度情報値（Ｄ値）から各記録媒体のもつ固
有の濃度特性曲線（原稿画像の記録媒体系で読みとられ
る濃度情報値と各記録媒体に入射される原稿画像からの
光量に相関する画像情報値との関係を規定する特性曲線
）を介して対応する画素の光量に相関した画像情報値（
Ｘ値）を求めなければならない。そのためには各記録媒
体の濃度特性曲線が正確にあるいは近以的に関数化（数
式化）されなければならない。

ここでは、記録媒体が写真用感光材料であるカラーフィ
ルム原稿（媒体画像）を用いたと色を例にして、写真濃
度特性曲線の数式化法について説明するが、他の記録媒
体の濃度特性曲線の数式化も同様にして行えばよい。な
お、カラフィルム原稿（媒体画像）を用いるとき、複製
の真に対象となるもの（原稿画像）はカラーフィルム原
稿中に撮影されている静物や人物などの被写体（実体画
像）であることは前述した通りである。

写真濃度特性曲線として、第１図に示されるカラーフィ
ルム（フジクローム、富士写真フィルム社製）のものを
使用した。なお、以下の数式化においては、多色製版の
うち基準となる０版用の階調特性曲線を設定することを
前提としているため、第１図にはカラーフィルムのＲ乳
剤層の感光特性曲線（写真濃度特性曲線）が示されてい
る。従って、他の色版（Ｍ版、Ｍ版）に対してはＧ、Ｂ
乳剤層の感光特性曲線（写真濃度特性曲線）も利用でき
ることはいうまでもないことである。

写真濃度特性曲線の数式化にあたっては適宜の方法によ
り数式化すればよく、何等の制限を受けるものではない
。

例えば、縦軸＝　Ｄ　＝＝ｌｏｇＩＯ／　Ｉ　、横軸＝
Ｘ（但し、Ｘ軸の目盛りスケールをＤ軸と一致させるよ
うにした。）とし、ａ、ｂ、ｃ、ｄｅ、ｆを常数とすれ
ば、 （伺写真濃度特性曲線の足の部分（下に凸形状のところ
で、Ｄ値が小さい領域） Ｄ：ａ、ｂｃ・　（Ｘ＋ｄ　）十〇＋ｆ（ＣＩｌ略直練
直線状分Ｃ略直線状のところで、Ｄ値が中間値の領域） Ｄ＝ａ−ｘ十ｂ　　　　または Ｄ＝ａ−Ｘ２＋ｂＸ＋ｃ （ハ）肩の部分（上に凸形状のところで、Ｄ値が大きい
領域） Ｄ　　＝　　ａ　　・　ｌ　　ｏｇ　　（ｂ　　＋　　
（）Ｄｃｌ　　７　　＋　　ｄなどで数式化すればよい
。

第１表に、第１図に示される写真濃度特性曲線を数式化
した内容を示す。第１表には、可能な限り正確に写真濃
度特性曲線を数式化するために、数式化区分を複数とし
ている。

（第１表〉 写真１度特性曲線の開数式−覧表 本発明においては、第１図に示されるようにカラーフィ
ルム原稿（媒体画像）の濃度値を示すＤ軸の目盛と、被
写体（実体画像）のｌｏｇＥで示される画像情報値を示
すＸ軸の目盛が同一であるとしてＤとＸの相関関係を関
数化した。

これは、次の観点から行なった一種の相対化（擬制）で
あり、本発明者らにおいて合理的なものと考えている。

即ち、本来、写真濃度特性曲線においては、Ｘ軸には露
光量Ｅの対数値Ｈｏｇ　Ｅ　＝＝　ｌｏｇ　Ｉ　ｘｔ）
が位置づけられること、これが視覚の明暗に対する弁別
特性が対数的に評価してリニヤ（直線性、線形）なもの
としていることに対応すること、以上の点からみて前記
したＤ軸とＸ軸のスケーリングを同一のものにするとい
う相対化（擬制）は合理的なものであると考える。

後述する実施例で示されるように、この相対化（擬制）
のもとて画像の階調変換において優れた結果を得ること
ができる。なお、本発明において上記の目盛りづけは一
種の簡便法であり、これに限定されないことはいうまで
もないことである。

本発明は、前記したように被写体（実体画像）の各画素
の有するＤ値で表わされる濃度情報値（Ｄｎ値）を基礎
とするのでなく、Ｘ軸で表わされる光量に相関した画像
情報値（Ｘｎ値）を基礎とするものである。そして、写
真濃度特性曲線が第１表に示されるようにり。値とＸ。

値とはＸ＝ｆ（Ｄ）の間数式により相関されているため
、容易にり。値からＸ０値を求めることができる。

以上のようにして、被写体（実体画像）から写真感光乳
材層へ入射される光量に相関した画像情報値（Ｘｎ値）
を容易に得ることができる。

次いで、このようにして合理的に求めた原稿画像（媒体
画像）の各画素におけるＸｎ値を前記〈階調変換式　（
１）〉を使用して、各画素に対応するｙ値を求めること
ができる。

本発明において、該Ｘ０値を表示するＸ軸（横軸）、ｙ
値を表示する縦軸の直交座標系に、Ｘｎ値と対応するｙ
値をプロットすると、階調特性曲線が得られることは前
記した通りである。本発明を従来技術と区別するために
、該階調特性曲線をＸ軸合分解カーブと称し、従来のＤ
軸上の濃度情報値を重視するものをＤ軸合分解カーブと
いう。

前記した本発明により得られるＸ細分解カーブと従来の
Ｄ軸合分解カーブの特徴について説明する。

本発明の（階調変換式　（１））を一定の条件、即ちＱ
、ｙＨ，３’ｓ　、γ値をそれぞれ一定として運用し、
かつ原稿画像として画質が相違している（即ち各原稿の
濃度レンジや濃度情報値が相違している）複数の原稿画
像を使用して夫々のＸ軸合分解カーブ（階調特性曲線）
を求めるとき、得られる夫々のＸ軸合分解カーブ（階調
特性曲線）は、最終製品である複製画像Ｃ例えば印刷画
像）のＨ部からＳ部に至るｙ値の配列状態を全て相対的
に同じ関係にするという特質を有する。これは極めて重
要な本発明の特徴である。別言すれば、後述する実施例
で示されるように、各原稿画像のＸ軸上の光量に相関し
た画像情報値（ｙ値）のレンジが相違していでも（これ
は、原稿画像の画質の相違を反映するもので濃度レンジ
が相違すれば当然のことである。）所定の同一のＸ軸し
ンジに調整すると、本発明により得られるＸ軸合分解カ
ーブ（階調特性曲線）は−本（唯一のもの）に収れんす
るということである。

従って、夫々のＸ軸角分解カーブｃ階調特性曲線）から
、例えば網点の配列状態（ｙ値を網点面積％値に対応さ
せたとき）最終的に複製画像としてどのような画質のも
のが得られるが、校正刷をしなくても事前に正しく評価
することができる。

これに対して、Ｄ！色分解カーブにおいては、夫々の原
稿画像に対応した曲線が得られるものの、前記したよう
にＤ軸上で同一のＤ軸しンジに調整しても、これらは−
本（唯一のもの）に収れんしないものである。即ち、夫
々のＤ軸角分解カーブは階調変換の選択肢を示すにすぎ
ず、夫々のＤ軸角分解カーブに従って校正刷しないと所
定の階調変換が行なわれ、所望の画質の複製画像が製作
されるのか否かを正確に判断することができない関係に
ある。

上記の点と関連して、本発明の〈階調変換式（１）〉の
性格上、α、ｙＨ，ｙｓ、γ値を任意に変えることによ
り（特にγ値を変えることにより）、合理的に階調特性
曲線の形状を変更することができること、即ち階調の変
換作業を管理する作業者は本発明の〈階調変換式（１）
〉のもとて複製画像の階調を任意に所望するものに調整
（修正、変更）することができること、別言すれば該Ｘ
軸合分解カーブのもとて階調の変換作業を合理的に管理
することができる。

以上、本発明のレーザービームプリンタにおける中枢機
構である画像の階調調整機構がもつべき特徴、特質につ
いて、主に印刷画像の製作を例にとり説明してきたが、
（モノクロまたはカラー）スキャナによる印刷画像の製
作法とレザービームプリンタによる複製画像の製作法に
実質的な差異はない。

ただ、レーザービームプリンタにおいては、原稿画像が
写真用感光材料に記録されたもの（特にネガタイプのも
の）となることがまれであり、写真画像を含む印刷物や
カラーやモノクロの写真（ポジ）などが複製の真に対象
となるものであり（実体画像）、これらがプリンタ系の
濃度情報読取機構（ＣＣＤなとの記録媒体系）に記録な
いし蓄積されて媒体画像を形成しく勿論、一過性のもの
であってもよいことはいうまでもないことである。）、
ここから入手される濃度情報値をベースにして複製画像
が製作されている。

記録媒体として、即ち原稿画像（実体画像）から濃度情
報値を入手するために、各種の、例えばＣＣＤ　（二次
元ＣＣＤ）　、フォトマル、フォトダイオード、ＣＣＤ
など光電変換素子が使用されるが、これらの記録媒体は
、写真用感光材料と同様に原稿画像から、これら記録媒
体系に入射される光量に相関した画像情報値により結像
（撮像）するものである。これらの記録媒体は本発明で
いう固有の濃度特性曲線（光電変換特性曲線）を有して
いるので、これらの記録媒体に記録されている媒体画像
から複製画像を製作するに際して、前記カラーフィルム
原稿と同様に濃度特性曲線（光電変換特性曲線）を利用
して基礎光量値（Ｘ）を求め、次いで〈階調変換式（１
）〉により階調変換を行なうようにすればよい。

方、本発明のレーザービームプリンタにおいて、複製（
コピー）の対象物として、写真用感光材料（本発明でい
う記録媒体）に記録されたカラーフィルム原稿（ネガタ
イプ）を使用することができる。このような場合、レー
ザービームプリンタの濃度測定機構（例えばＣＣＤ構成
）より入手される濃度情報値から光量に相関１−だ画像
情報値を求めるのに際して、ＣＣＤの光電変換特性曲線
を用いるのか、あるいは写真濃度特性曲線を用いるのか
が問題になるが、いずれかにより光量に相関した画像情
報値を求めればよい。しかし、モノクロまたはカラーフ
ィルム原稿の場合、複製（コピー）の真に対象となるも
のへ接近しようとするならば、即ち写真用感光材料とい
う記録媒体に記録されている媒体画像の元になる被写体
（実体画像）により近い複写物を製作しようとするなら
ば、写真濃度特性曲線を用いたほうがよい。このことは
、被撮像体が記録媒体（例えばＣＣＤ構成のもの）で記
録された電子スチールカメラ画像やＴＶ用画像からレー
ザービームプリンタにより複製画像を製作しようとする
場合もいえることで、被撮像体を記録している記録媒体
の特性曲線を用いた方がよい。

なお、本発明により複製画像を製作する場合、前記した
記録媒体系を構成するフォトダイオードやＣＣＤなとの
記録媒体として、これら記録媒体の有する固有の濃度特
性曲線（光電変換特性曲線）が規定できれば、既存の記
録媒体で十分であり、これにより階調（濃度階調や色調
）に優れた複製画像が製作される。即ち、高画質の複製
画像を製作しようとして、各種の記録媒体の特性（感光
特性や光電変換特性）を改善する努力が栄んになされて
いるが、本発明により複製画像を製作する場合、必ずし
も各種の記録媒体の高級化、高性能性が要求されず既存
の性能（特性）のもの十分である。これは、本発明のレ
ーザービームプリンタに組込まれる階調変換法によるも
のであり、本発明の他の特徴をなすものである。

以上、説明したように、本発明のレーザービームプリン
タにより複製画像を形成する場合、その階調調整機構部
に、前記〈階調変換式（１）〉に基づいて階調変換を行
うハードまたはソフトを組込むことにより、濃度階調は
もとより色調の再現に優れた複製画像、あるいは原稿画
像の画質を任意に修正または変更した複製画像を得るこ
とができる。

その際、〈階調変換式（１）〉の演算処理により得られ
るｙ値（階調強度値）を濃度表示方式（可変ドツト方式
、コンスタントドツト方式）に対応させればよいことは
いうまでもないことである。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが
、本発明はこれら実施例のものに限定されるものではな
い。

本発明にいおいては、レーザービームプリンタによる複
製画像の製作において中核的な画像の階調変換を前記く
階調変換式　（１）〉のもとで行なわせることに最大の
特徴を有する。従って、まず最終製品である複製画像の
品質を決定づける色分解カーブ（階調特性曲線）の設定
例について説明する。ここでは本発明のＸ軸合分解カー
ブと従来のＤ飴色分解カーブの設定例とその相違点を明
確にする。次いで本発明の〈階調変換式　（１）〉に基
づいて階調変換を行うハトまたはソフトを組込んだ階調
調整機構部を有するレーザービームプリンタについて説
明する。

実施例１　（Ｘ軸合分解カーブの設定）１、実験に使用
し・た濃度特性曲線 濃度特性曲線として第１図（Ｄ−Ｘ直交座標系）に示さ
れる写真濃度特性曲線（Ｆ社製、フジクロームのもの）
を使用した。第１図においてＤ軸（縦軸）はカラー原稿
画像の濃度値を表示する。一方、Ｘ軸は写真濃度特性曲
線においては露光量（ｌｏｇＥ＝　ｌｏｇｌｘ　ｔ　）
を示すが、ここではＤ軸と同じスケーリングで数値化し
た。また、該写真濃度特製曲線の関数式は第１表に記載
されたものを使用した。

２、実験用原稿画像 カラーフィルム原稿（媒体画像）の画質は、−射的には
写真撮影時の露光条件などにより標準的なもの（適性露
光）、非標準的なもの（オーバー／アンダー露光）など
千差万別である。これら千差万別のカラーフィルム原稿
に対して本発明が合理的に対応できるかどうかを検証す
るために、カラーフィルム原稿の濃度レンジ（Ｄｅｎｓ
ｉｔｙ　Ｒａｎｇｅ＝ＤＲ）が相違するもの（Ｄ軸にお
ける濃度レンジが相違するもの）について実験した。

３、Ｘ軸合分解カーブの設定用データの計算第１図の写
真濃度特性曲線を関数化した第１表の関数式を用いて、
各種カラーフィルム原稿のＤ軸上のＤ０値をＸ軸上のｘ
ｎ値に変換した。次いで、該Ｘ。値を〈階調変換式（１
）〉により階調強度値（ｙ値）に変換した。

なお、〈階調変換式　（１）〉の運用条件は以下の通り
である、 ｘ＝Ｘｎ　−ＸＨｌｌ ｙＨ＝５％、　ｙ　ｓ　＝　９５％。

ｙ＝１．００．　　β　＝１０−　′Ｙ　＝０．１．　
　　（２＝１．００に＝γ／Ｘ、。−Ｘ　Ｈｎ＋ （下記第２表■の場合、Ｘ　Ｈ，＝　０．４７８１Ｘ　
ｓ　ｎ＝　２　、２３００となる。その他の場合は第２
表を参照のこと。） 結果を第２表に示す。

第２表において、第２表の■〜■は露光オーバーのもの
（淡い原稿）、第２表の■〜■は適性露光に近いもの、
第２表の■〜［相］は露光アンダーのもの（ａい原稿）
、をそれぞれ示す。

（以下余白） （第２表） 淡いカラー原稿に対するＸ軸角分解カーブの設定用デー
タ（その１）〈第２表〉 適正露光に近いカラー原稿に対する Ｘ軸角分解カーブの設定用デ タ（その２） 〈第２表〉 濃いカラー原稿に対するＸ軸角分解カーブの設定用デー
タ（その３）４、Ｘ軸角分解カーブ 第２表のデータを第２図、第３図に示す。

なお、第２図〜第３図において、縦軸はｙ値を示すが、
横軸の性格が相違することに注意しなければならない。

第２図の横軸は光量に相関した画像情報値を示し、第３
図の横軸はカラーフィルム原稿の濃度値を示す。グラフ
化するに当たり、比較の便室を図るために同一の光量及
び濃度に関するレンジとして調整した数値（本実施例の
場合は２．５０００とした。）を用いた。この調整後の
値は、第２表に（Ｄｎ−）　Ｄ、’　、　　（Ｘ、−）
　Ｘ’として示される。Ｄ、−ＩＤｎ’への調整は、第
２表■の場合、ばよい。同様にＸ。−Ｘｎ’は、 計算すればよい。

第２図は、本発明による階調特性曲線、即ちＸ軸角分解
カーブ（前記したようにＸｎ’とｙの関係）を示し、第
３図はＤ軸角分解カーブ（前記したようにり。′とｙの
関係を示すもので、これは従来の色分解カーブの設定例
とみなすことができる。）を示すものである。

第２図、第３図から明らかな如く、極めて驚くべき事実
を発見することができる。即ち、どのような画質のカラ
ーフィルム原稿を用いようとも、〈階調変換式　（１）
〉中のα、３７Ｈ。

ｙｓ、γ値の四つの値を同一にする場合、第２図に示さ
れるように夫々のＸ軸角分解カーブは一つの同一のカー
ブに収れんしてしまうという驚くべき事実であり、かつ
色分解後に得られるカラー複製画像の調子を統一的に表
示しているという事実である。即ち、本発明の階調特性
曲線（Ｘ軸角分解カーブ）の設定技術によれば、どのよ
うな画質のカラーフィルム原稿を用いようとも、全てｙ
値の配列状態が同一な同質の複製画像を製作することが
できる階調特性曲線が得られる。加えて、レーザービー
ムプリンタにより複製画像を製作しようとする作業者は
、前記のようにして求めたＸ軸角分解カーブを〈階調変
換式　（１）〉中のパラメーター、特にγ値を変えるこ
とにより所望の形状に変更することができる。即ち、前
記したＸ軸角分解カーブをベスとして所望な画質や調子
が得られるように階調を合理的に管理することができる
。

これに対して、第３図に示される従来の色分解カーブの
設定例においては、各カラーフィルム原稿の画質内容に
対応したＤ軸角分解カーブが得られるものの、色分解後
に製作されるカラー印刷画像の調子が全て同じものにな
っているかを夫々のＤ軸角分解カーブからは予め正確に
知ることができない。即ち、従来のＤ軸角分解カーブの
もとでは実際に校正刷をして評価してみないと、最終製
品の画質や調子が適正なものなのかどうか判らないとい
う欠点を有する。

これは、レーザービームプリンタによる色分解作業にお
いて数多くの色分解カーブの中から適切な色分解カーブ
を運び出さなければならないというセットアツプ作業、
及びセットアツプ作業の前工程においてカラー原稿のグ
ルービング作業などが必要であることを意味する。即ち
、従来のＤ軸位分解カーブの設定技術では階調の変換作
業を効率的に実施したり管理することができない。

実施例２（レーザービームプリンタについて） 本発明のレーザービームプリンタを第４図〜第６図に基
づいて説明する。

第４図（ａ）は、本発明のレーザービームプリンタの概
略構成を示すブロック図である。

画像情報検出部（Ｓ）は、フォトマルや固体撮像素子（
ＣＣＤ）などで構成される画像読取り機構を有し、ここ
で複写（印刷物など）は記録ないしは蓄積され、複写対
象物の画像情報としてまず濃度情報値（Ｄｎ）が入手さ
れる。次いで画像情報検出部（Ｓ）は、前記濃度情報値
（Ｄｎ）から、例えばＣＣＤの光電変換特性曲線を利用
して、光量に相関した画像情報値（Ｘ、）　、更には基
礎光量値（Ｘ＝Ｘ、−Ｌｎ＋を入手する。なお、濃度情
報値（Ｄｎ）から光量に相関した画像情報値（Ｘ、）な
どを求める機能は、次に説明する画像処理部（２０）に
組込んでもよい。

画像処理部（２０）は、本発明のく階調変換式（１）〉
のアルゴリズムを有する階調調整機構が組込まれており
、その他は既存の、例えばシェーディング補正回路、γ
補正回路、マスキング処理回路、ＬＩＣＲ処理回路、デ
イザ処理回路、多値化処理回路などから構成される。

原稿画像がカラーである場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ。

Ｋそれぞれについて〈階調変換式（１）〉を適用し、周
知のデイザマトリックス法に基づく各中間調に対応する
、同図（ｂ）のようなドツトパターンを出力する。

即ち、画像情報検出部（Ｓ）から入手される画像情報信
号は、画像処理部（２０）のく階調変換式（１）〉によ
り階調変換され、レーザー管（Ｌ）から出射されるビー
ムを変調し、周知の電子写真技術により感光ドラム−転
写ドラムを通して記録用紙上に階調の再現性が良い記録
画像が現像される。

第５図は本発明の第１の実施例のレーザービムプリンタ
のブロック図である。画像信号として、光電走査して得
られるものを用いでいる。

第５図に示されるように、本発明のレーザビームプリン
タは原稿画像５（これは、本発明でいう実体画像にあた
るものである。）の透過光または反射光をＲ（レッド）
、Ｇ（タリノ）、Ｂ（ブルー）に分光して読み取る検出
部１と、検出部ｌの出力信号をＹ（イエロー）。

Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色分
解信号に変換する色分解部２と、前述した本発明のく階
調変換式（Ｉ）〉を用いて色分解信号を適正な階調画像
が形成されるように処理する階調調整部３と、この階調
調整部３の出力信号に基づいて変調されたレーザにより
感光ドラムを露光、潜像を形成さらに現像、定着する出
力部４との四つのブロックから構成される。

ここに検出部１は、フォトマルや固体撮像素子（ＣＣＤ
）などの画像読取り機構により、原稿５の各部の透過光
または反射光を検出して、原稿５から濃度に相関した画
像情報信号を入手する。即ち、電流値としてのＲ，Ｇ、
Ｂ、ＵＳＭ各信号を出力し、この信号をＡ／Ｖ変換部６
において電圧信号に変換する。

色分解部２は、ログアンプ７において、検出部１のＲ，
Ｇ、Ｂ、ＬＩＳＭそれぞれの電圧信号を対数演算して濃
度に変換し、ベーシックマスキング（ＢＭ）８において
この濃度からブラック（Ｋ）成分を分離し、さらにＹ、
Ｍ、Ｃの各成分を分離する。このときに、例えばＣＣＤ
の光電変換特性曲線を利用して濃度情報値（Ｄ７）を光
量に相関した画像情報（ｉ（Ｘ、）に変換し。

以後、光量に相関した画像情報値（Ｘ、）を使用するよ
うにする。次にカラーコレクション（ＣＣ）部９におい
てＲ，Ｇ、ＢおよびＹ、Ｍ、Ｃの各原稿色に対しＹ成分
９閘成分、Ｃ成分をコントロールし、さらに原稿のブラ
ック成分をＵＣＲ／ＵＣＡ部１ｏのＵ　ＣＲｆｕｎｄｅ
ｒ　ｃｏｌｏｒ　ｒｅｍｏｖａｌｌ　＋　またばＵ　Ｃ
Ａ　（ｕｎｄｅｒ　ｃｏｌｏｒ　ａｄｄｉｔｉｏｎにお
いて、Ｙ、Ｍ、Ｃの３種のインクで表現する比率とＫ（
ブラックインク）で表現する比率を決定する。これらＹ
、Ｍ、Ｃ，に成分が得られた後、階調調整部ＩＩでＹ、
Ｍ、Ｃ，Ｋから各色成分の画素ブロックにおける画素濃
度値、即ち各色成分の実効面積率を示すｙｅ、ｍｅｃｅ
　　、　ｋｅ’への変換を行なう。階調Ｎ整品１１は〈
階調変換式（１）〉のアルゴリズムを内部に持ち、Ｙ、
Ｍ、Ｃ，にそれぞれについて〈階調変換式（１）〉を適
用し、前記ｙｅ、ｍｅ、ｃｅｋｅ’　を求める。

階調調整部１１としては、〈階調変換式（Ｉ）〉のアル
ゴリズムをソフトウェアとして保有しかつＡ／Ｄ、Ｄ／
ＡのＩ／Ｆ（インターフェース）を有する汎用コンピュ
ータ、アルゴリズムをロジックとして汎用ＩＣにより具
現化した電気回路、アルゴリズムの演算結果を保持した
ＲＯＭを含む電気回路、アルゴリズムを内部ロジックと
して具現化したＰＡＬ、ゲートアレイ、カスタム１０等
々種々の形態をとることができる。

階調調整部１１によって得られた各色成分の色濃度情報
に対応する実効面積率はカラーチャンネルセレクタ１２
に入力され、カラーチャンネルセレクタ１２はｙｅ　　
、ｍｅ　　、ｃｅ　　、ｋｅ’を出力する。この出力は
Ａ／Ｄ変換部Ｉ３によりＡ／Ｄ変換されて、ドツトコン
トロール部】４に入力される。その後該ドツトコントロ
ール部の出力に従いレーザー光源１５によって変調され
たレーザー光が出射され、感光ドラム上に静電潜像が形
成される。その後、各色現像機１６ａ＝１６ｂにより形
成された像が記録紙１７上に現像され、次いで定着機１
８により定着される。なお、１９は感光ドラムを一様に
帯電させるための帯電機である。

第６図は本発明の第２の実施例のレーザービムプリンタ
のブロック図である。画像情報検出部（図示せず）から
入手された画像情報信号１０′（これは原稿の濃度情報
信号が光量に相関した画像情報信号に変換されたもので
ある。）を〈階調変換式（１）〉を有する調整部ＩＩ’
に入力し、階調変換処理し、カラーチャンネルセレクタ
１２’を通して各色用光学系１ａ−１ｂに入力する。こ
こから出力される信号に基づいて変調されたレーザービ
ームは、各感光ドラム２ａ’〜２ｄ’上に画像情報信号
に対応した中間調を有する静電潜像を形成し、該潜像は
電子写真ブレセスにより搬送ベルト７′上の記録紙にカ
ラー画像として転写される。

［発明の効果］ 本発明は、次のような優れた効果を奏するものである。

ｌ）　複製画像を製作するうえで最も基本的な事項であ
る、連続階調画像などの原稿画像上の所定の画素の濃度
値と製作される複製画像（画素の分布によって記録され
る画像）上の対応する画素の階調強度値との相関関係を
決めるにあたり、従来は専ら作業者の経験と勘、あるい
は限られた数の固定子件の資料に基づくという非合理的
な方法によるものであった。これに対して、本発明では
、どのような千件の下にあっても、これをく階調変換式
　（１）〉のもとて合理的に決定することができる。ま
た連続階調画像などの原稿画像を画素の分布による複製
画像に変換するとき、最も重要な要素技術である階調の
管理（階調の変換、修正又は変更）の如何は、単に画像
の濃度階調のみに止まらず、画像の色調にも直接的に深
い係り合いをもっているため、本発明により濃度階調と
色調を合理的に管理することができる。即ち、階調の調
整機構に本発明の〈階調変換式　（１）〉のアルゴリズ
ムを採り入れたレーザービームプリンタは、階調変換作
業（色分解作業）を理論的、合理的に体系化し、その作
業を単純化することができ、その効果は極めて大きなも
のである。

２）〈階調変換式　（１）〉のアルゴリズムをレーザー
ビームプリンタの階調調整機構に採り入れることにより
、レーザービームプリンタが合理化、簡素化され、製造
コストを低減させることが可能である。また、操作も簡
易化、明確化され、作業のやり直しを極端に少なくし、
消耗資材の消費を大幅に節約して、レザービームプリン
タの性能を大幅に向上させることができる。特に、レー
ザービームプリンタの性能において、原稿画像の品質が
どのようなものであれ１階調や色調に優れた複製画像を
形成できるという大きなメリットを有する。

３）〈階調変換式　（Ｉ）〉のアルゴリズムを採り入れ
た階調調整機構により、原稿画像の画像情報と切り離し
て合理的に、かつ簡便に画素の分布による記録画像の品
質の評価基準を規定することができる。従って、顧客の
多様化したニーズに合理的に対応することができる。

〈階調変換式　（１））を採用することにより、現在プ
リンタやコピーなどの画像作成機器の高度化にともなっ
て必要とされる技術者の教育、訓練を〈階調変換式　（
１）〉の運用を通じて効果的に行うことができ、かつ日
常作業における無用な労力を省き、新しい創造的開発に
向ける時間的余裕を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カラーフィルムの写真濃度特性曲線を示す。 第２図は、第１図の写真濃度特性曲線に基づいて設定さ
れたＸ軸色分解カーブ（本発明の階調変換において使用
されるもの）を示す。 第３図は、第１図の濃度特性曲線に基づいて設定された
Ｄ軸合分解カーブ（従来例の階調変換において使用され
るもの）を示す。 第４図（ａ）は、本発明のレーザービームプリンタの概
略構成を示すブロック図で、第４図（ｂ）はデイザマト
リックスの説明図である。 第５図は、本発明の第１実施例のレーザービームプリン
タのブロック図である。 第６図は、第２実施例のレーザービームプリンタのブロ
ック図である。 菓　　１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿画像の各画素の濃度情報値を所定の記録媒体に
   記録された媒体画像から入手し、該濃度情報値を階調調
   整機構で処理し、該処理信号に基づいて、記録用紙上に
   １色または多色の中間調を有する複製画像を形成するた
   めのレーザービームプリンタにおいて、 前記階調調整機構が、 （ｉ）原稿画像の各画素の濃度情報値（Ｄ＿ｎ値）を、
   記録媒体の有する濃度情報値（Ｄ値）と原稿画像から該
   記録媒体に入射される光量に相関した画像情報値（Ｘ値
   ）との関係を規定する濃度特性曲線を利用して、前記各
   画素の濃度情報値（Ｄ＿ｎ値）に対応する光量に相関し
   た画像情報値（Ｘ＿ｎ値）に変換し、 （ｉｉ）更に、該光量に相関した画像情報値（Ｘ＿ｎ値
   ）を、下記〈階調変換式（１）〉により階調調整のため
   の階調強度値（ｙ値）に変換すること、 を特徴とするレーザービームプリンタ。 〈階調変換式（１）〉 ｙ＝ｙ＿Ｈ＋｛α（１−１０＾−＾ｋ＾Ｘ）｝／｛α−
   β｝（ｙ＿Ｓ−ｙ＿Ｈ）〔但し、上記〈階調変換式（１
   ）〉において、Ｘ：（Ｘ＿ｎ−Ｘ＿Ｈ＿ｎ）を示す。こ
   れは、前記濃度特性曲線を利用して原稿画像上の任意の
   画素の濃度情報値（Ｄ＿ｎ値）より求めた対応する画素
   の光量に相関した画像情報値（Ｘ＿ｎ）から、原稿画像
   上の最明部（Ｈ部）の濃度情報値（Ｄ＿Ｈ＿ｎ）より該
   濃度特性曲線を介て求めた対応する最明部の光量に相関
   した画像情報値（Ｘ＿Ｈ＿ｎ）を差し引いた基礎光量値
   である。 ｙ：原稿画像上の任意の画素に対応した複製画像上の画
   素に設定される階調強度値。 ｙ＿Ｈ：原稿画像上の最明部（Ｈ部）に予め設定される
   階調強度値。 ｙ＿Ｓ：原稿画像上の最暗部（Ｓ部）に予め設定される
   階調強度値。 α：複製画像を形成させるための記録用紙の表面反射率
   。 β：β＝１０＾−＾γにより決定される数値。 Ｋ：γ／（Ｘ＿Ｓ＿ｎ−Ｘ＿Ｈ＿ｎ） 但し、Ｘ＿Ｓ＿ｎは、原稿画像上の最暗部（Ｓ部）の濃
   度情報値（Ｄ＿Ｓ＿ｎ）より該濃度特性曲線を介して求
   めた対応する最暗部の光量に相関した画像情報値（Ｘ＿
   Ｓ＿ｎ）を示す。 γ：任意の係数。 をそれぞれ表わす。〕 ２、記録シートへの画素の記録のために一様に帯電され
   た光導電性層を有する像形成体上に、レーザービームの
   走査により前記画素の分布を表わす潜像を形成し、該潜
   像をトナーにより現像した後に記録シートに転写し、さ
   らに定着するようにした請求項１に記載のレーザビーム
   プリンタ。 ３、媒体画像が記録媒体としての光電変換素子上に記録
   されたものである請求項１に記載のレーザービームプリ
   ンタ。 ４、記録媒体の濃度特性曲線が、濃度情報値（Ｄ値）と
   原稿画像から記録媒体に入射される光量に相関した画像
   情報値（Ｘ値）の関係を規定する光電変換特性曲線であ
   る請求項３に記載のレーザービームプリンタ。 ５、媒体画像が記録媒体としての写真感光材料上に記録
   されたものである請求項１に記載のレーザービームプリ
   ンタ。 ６、記録媒体の濃度特性曲線が、濃度情報値（Ｄ値）と
   原稿画像から記録媒体に入射される光量に相関した画像
   情報値（Ｘ値）の関係を規定する写真濃度特性曲線であ
   る請求項５に記載のレーザービームプリンタ。