JP2016182797A - 画像処理装置、画像記録装置、ドット混合比率の設定方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】大きさの異なるドットによって、フェザリングを考慮した高品位の画像を記録することができる画像処理装置、画像記録装置、ドット混合比率の設定方法、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】フェザリングの形態に応じて、大きさの異なるドットの混合比率を異ならせる。
【選択図】図１８

Description

本発明は、大きさの異なるドットによって画像を記録するための画像処理装置、画像記録装置、ドット混合比率の設定方法、およびプログラムに関するものである。

記録装置として、大きさの異なるドットを記録媒体に形成することによって、多階調の画像を記録する装置が知られている。例えば、インクジェット記録装置は、画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッドから異なる体積のインクを吐出することによって、記録媒体上に大きさの異なるドットを形成する。このような記録装置においては、画像データに応じて、大きさの異なるドットの混合比率をどのように設定するかが重要となる。一般に、視認されにくい小さなドットは、記録画像の粒状性を抑えるために多用される傾向にある。一方、小さなドットを多用した場合には、記録画像の高濃度部において濃度むらが発生しやすくなって、それがスジとして視認されるおそれがある。このように、記録画像の粒状性の抑制と、スジの抑制と、はトレードオフの関係にある。

特許文献１には、画像の記録条件および画像データの階調レベルに応じて、大きさの異なるドットの混合比率を設定する方法が記載されている。

特開２０００−７９７１０号公報

記録媒体に付与されるインクは、インクのにじみに違いにより、様々にゆがんだドットを形成することにより、このような現象はフェザリングと称されている。フェザリングは、記録媒体としての紙に使用されている繊維の材質、紙の漉き方による繊維の絡まり方、紙の製造工程で使用される処理剤の種類などによって様々に異なる。

大きさの異なるドットによって画像を記録した場合、その記録画像の粒状性の低下およびスジの発生の度合いは、このようなフェザリングによって大きく異なる。例えば、ある記録媒体に対して最適な混合比率を他の記録媒体に適用した場合に、記録画像の粒状性の低下、あるいはスジの発生を招くおそれがある。

本発明の目的は、大きさの異なるドットによって、フェザリングを考慮した高品位の画像を記録することができる画像処理装置、画像記録装置、ドット混合比率の設定方法、およびプログラムを提供することにある。

本発明の画像処理装置は、大きさが異なる複数種のドットによって記録媒体に画像を記録するための画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数種のドットを形成するための液体によって前記記録媒体に生じるフェザリングの形態に応じて、前記複数種のドットの混合比率を異ならせることを特徴とする。

本発明によれば、フェザリングの影響を考慮して、大きさの異なるドットの混合比率を最適化することにより、高品位の画像を記録することができる。

本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成図である。 図１における記録ヘッドの説明図である。 図１における制御部の説明図である。 本実施形態における量子化処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態における混合比率テーブルの説明図である。 本実施形態におけるディザテーブルの説明図である。 図６のディザテーブルによる量子化処理の説明図である。 本実施形態におけるドット混合比率の処理を説明するためのフローチャートである。 ドット混合比テーブルの説明図である。 本実施形態におけるシミュレーションを説明するためのフローチャートである。 本実施形態における着弾ばらつきデータの一例の説明図である。 シミュレーションにおけるドットの配置例の説明図である。 シミュレーション画像の一例の説明図である。 ドット混合比率が異なるシミュレーション画像の説明図である。 異なる記録媒体におけるフェザリングの説明図である。 パラメータおよび測定パターンの説明図である。 ノズル毎の実測データの説明図である。 ゆらぎのパラメータと、フェザリングと、の関係の説明図である。 シミュレーション結果の説明図である。 Ｘゆらぎと、スジ評価値と、の相関図である。 Ｙゆらぎと、スジ評価値と、の相関図である。 異なる記録媒体において最適化したドット混合比率の説明図である。 異なる記録媒体において最適化したドット混合比率の説明図である。 本発明の第３の実施形態におけるシミュレーションを説明するためのフローチャートである。 図２４のシミュレーションを実行するシミュレーションシステムの説明図である。 本発明の第４の実施形態におけるノズル毎の実測データの説明図である。 重心モーメントと、スジ評価値と、の相関図である。 ディザテーブルの作成方法の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態における記録装置は、液体としてのインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、記録媒体にインクを付与することによって画像を記録するインクジェット記録装置としての適用例である。

＜装置構成＞
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置（画像記録装置）１の構成例を説明するための要部の斜視図である。

本例の記録装置１は、いわゆるフルラインタイプの記録装置であり、記録媒体Ｐの幅に相当する長さのインクジェット記録ヘッド２を用いて画像を記録する。記録ヘッド２として、複数のインク色に対応する複数の記録ヘッドが配備されている。具体的には、イエローインクを吐出する記録ヘッド２Ｙと、マゼンタインクを吐出する記録ヘッド２Ｍと、シアンインクを吐出する記録ヘッド２Ｃと、ブラックインクを吐出する記録ヘッド２Ｂｋと、が配備されている。これらの記録ヘッド２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ．２Ｂｋ）は、記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ｘ方向）と直交する方向（矢印Ｙ方向）に延在する。記録ヘッド２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ．２Ｂｋ）には、それぞれに対応するインクを貯留するインクタンク３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ）に対して、接続配管４によって接続される。インクタンク３は、それぞれ独立して着脱可能である。記録ヘッド２は、搬送ベルト５を挟んでプラテン６と対向する位置に配備され、ヘッド移動部１０によって、プラテン６との対向方向に昇降される。ヘッド移動部１０は、制御部９によって制御される。

記録ヘッド２には、インクを吐出する複数の吐出口と、インクタンク３からインクが供給される共通液室と、この共通液室内のインクを各吐出口へ導くインク流路と、が設けられている。本例においては、吐出口からインクを吐出するため吐出エネルギー発生素子として、ピエゾ素子が備えられている。ピエゾ素子は、ヘッドドライバ２ａを介して制御部９に電気的に接続されており、制御部９から送られてくるオン／オフ信号（吐出／不吐出信号）に応じて変形するように制御される。吐出エネルギー発生素子としては、ピエゾ素子の他、電気熱変換素子（ヒータ）、静電素子、あるいはＭＥＭＳ素子などを用いることができる。

図２（ａ）は、記録ヘッド２を吐出口の方向から見た下面図である。本例の記録ヘッド２は、台形の吐出口ユニット２０が長手方向に４つ配置されており、それらのユニット２０は、ピエゾ素子を備えたアクチュエータユニット（圧電アクチュエータユニット）を構成する。それらの台形のユニット２０の斜辺同士は、記録ヘッド２の短手方向において部分的にオーバーラップしている。図２（ｂ）は、１つのユニット２０における吐出口列の説明図である。本例の場合、互いに接近している吐出口２００の長手方向における間隔Ｐは６００ｄｐｉに対応し、それぞれのユニットにおいて吐出口２００の形成数は２５５８である。本例の記録ヘッド２は、吐出エネルギー発生素子としてピエゾ素子を用いることにより、１つの吐出口２００から吐出するインクの量を異ならせて、大きさが異なる大，中，小のドットを形成することができる。

図１において、記録ヘッド２から、記録ヘッド２の配列間隔の半ピッチずらした位置には、記録ヘッド２の回復処理を行なうためのキャップ７が配置されている。キャップ移動部８は制御部９によって制御され、記録ヘッド２の直下にキャップ７を移動させることにより、吐出口から排出される廃インクをキャップ７に受けさせる。搬送ベルト５は、記録媒体Ｐを搬送するために、ベルト駆動モータ１１に連結される駆動ローラに掛け渡されている。搬送ベルト５は、モータドライバ１２を介して制御部９によって制御される。搬送ベルト５の上流側に設けられている帯電器１３は、搬送ベルト５を帯電させることによって、搬送ベルト５に記録媒体Ｐを密着させる。帯電器１３は、帯電器ドライバ１３ａを介して、制御部９によって通電のオン／オフが切り換えられる。搬送ベルト５上に記録媒体Ｐを供給するための一対の給送ローラ１４は、給送用モータ１５によって回転駆動され、その給送用モータ１５は、モータドライバ１６を介して制御部９によって制御される。

本発明の記録装置１は、このようなフルラインタイプの記録装置に限定されず、例えば、いわゆるシリアルスキャンタイプであってもよい。シリアルスキャンタイプの場合は、記録ヘッドが主走査方向に移動しつつインクを吐出する動作と、記録媒体を副走査方向に搬送する動作、とを繰り返すことによって画像を記録する。要は、記録ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って画像を記録する構成であればよい。

図３（ａ）は、制御部９の構成例の説明図である。制御部９には、データ入力部３１、表示操作部３２、ＣＰＵ３３、記憶部３４、ＲＡＭ３５、画像処理部３６、および記録ヘッド制御部３７が備えられている。

データ入力部３１は、画像入力機器（例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ）から多値の画像データを入力する。ＲＡＭ３５は、ＣＰＵ３３による各種プログラムの実行時にワークエリアとして使用され、各種演算結果や画像処理結果等を一時的に記憶する。表示操作部３２は、ユーザからの指示（例えば、パラメータの設定指示、記録開始の指示）を装置内に入力するための操作部（例えば、タッチパネル、ボタン）と、ユーザに各種情報を表示する表示部（例えば、タッチパネル、ディスプレイ）と、を含む。ＣＰＵ３３は、装置全体の動作を統括的に制御する。例えば、記憶部３４に格納されたプログラムに従って、装置の各部の動作を制御する。記憶部３４は、各種データが格納される。例えば、記録媒体の種類に関する情報、インクに関する情報、温度や湿度等の環境に関する情報、着弾位置の補正に関する情報（レジ調整情報）、記録ヘッド２に関する情報、各種制御プログラム、および３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）等が格納される。

画像処理部３６は、データ入力部３１から入力された多値の画像データに対して、画像処理を施す。例えば、多値の画像データを画素毎にＮ値の画像データに量子化し、その量子化した各画素が示す階調値“Ｋ”に対応するドット配置パターンを割り当てる。より具体的な例としては、２５６階調で表現される多値の画像データの階調値をＫ値に変換する。このような処理においては、多値誤差拡散法、または平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の方法を用いることができる。これにより、画像処理部３６は各吐出口に対応する記録データを生成する。この記録データの生成に際しては、記憶部３４に格納されたレジ調整情報に基づいて、記録媒体へのインクの着弾位置が調整される。記録ヘッド制御部３７は、記録ヘッド２による記録動作を制御する。

制御部９は、このような構成のみに限定されない。例えば、これら構成の一部は、ＣＰＵ３３がＲＡＭ３５をワーク領域として利用して、記憶部３４に格納されたプログラムを実行することによって実現してもよく、また専用回路等のハードウェア構成によって実現してもよい。

図３（ｂ）は、画像処理部３６による記録データの生成処理を説明するためのフローチャートである。

ユーザは、データ入力部３１および表示操作部３２を用いて、記録装置１において記録する画像データを作成することができる。記録を行う際には、データ入力部３１から入力された画像データが画像処理部３６に転送される。画像処理部３６は、前段処理Ｓ１、後段処理Ｓ２、γ補正Ｓ３、量子化処理Ｓ４、および記録データの作成処理Ｓ５を実行する。

前段処理Ｓ１では、表示操作部３２のモニタに表示する画像の色域を、記録装置１によって記録する画像の色域に変換（色域変換）する。具体的には、例えば、記憶部３４に格納されている３次元ＬＵＴを参照することにより、８ビットで表現された画像データＲ，Ｇ，Ｂを記録装置１の色域内の８ビットデータＲ，Ｇ，Ｂに変換する。次の後段処理Ｓ２では、前段処理Ｓ１にて得られた８ビットデータＲ，Ｇ，Ｂが４色のインク（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）によって表現されるように、信号値を変換する。具体的には、記憶部３４に格納されている３次元ＬＵＴを参照することにより、前段処理Ｓ１にて得られた８ビットデータＲ，Ｇ，Ｂを、４色のインクに対応するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの８ビットデータに変換する。

次のγ補正Ｓ３では、後段処理Ｓ２にて得られたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのデータについてγ補正を行う。具体的には、色分解により得られた８ビットデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋが記録装置の階調特性に線形的に対応付けられるように、１次変換を行う。次の量子化処理Ｓ４では、γ補正がなされた８ビットデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋを、所定の量子化処理法によって、２ビットデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに変換する。

記録データ作成処理Ｓ５では、量子化処理Ｓ４にて生成されたインク色毎の２ビットデータに対して、記憶部３４に格納されている記録媒体情報、記録品位情報、および給紙方法等の記録動作に関わる制御情報を付して、記録データを作成する。このようにして生成された記録データは、記録ヘッド制御部３７から記録装置１へ供給される。

次に、量子化処理Ｓ４について説明する。量子化とは、原画像データの階調値（本実施形態では、２５６階調）を、記録装置１が画素毎に表現可能な階調値に変換する処理である。本実施形態では、後述するように、「ドットの形成なし」、「小ドットの形成」、「中ドットの形成」、および「大ドットの形成」に対応する４階調値に変換する。しかし、より多くの階調値への変換を行うようにしてもよい。また、本実施形態における量子化方法はディザテーブルを用いる方法であるが、誤差拡散法を用いてもよい。

図４は、本実施形態における量子化処理を説明するためのフローチャートである。本実施形態においては、２５６×２５６画素サイズのディザテーブルを縦および横方向に繰り返し用いて、量子化処理を行う。ここでは説明を簡単にするために、より小さいサイズのテーブルを用いて説明する。

まず、８ビットの画像データを入力する（ステップＳ１１）。その画像データは、γ補正Ｓ３にて処理された８ビットデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋであり、それぞれ２５６階調に対応する。次に、閾値が画素毎に設定されたディザテーブルを用いて、ドットのオン／オフ（形成／非形成）を判定する。そのディザテーブルは、大きさが異なる複数のドット毎に設定されていて、記憶部３４に記憶されている。本例の場合は、図５のように、大きさが異なる複数種のドットとして大ドット、中ドット、および小ドットが形成され、それらに対応するディザテーブルが図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のように設定されている。

ドットのオン／オフの判定においては、まず、大ドット用のディザテーブル（図６（ａ））を用い、入力画像の画素の階調値ＬＶと、その画素に対応する大ドット用のディザテーブルの位置の閾値ＬＴＨと、を比較する（ステップＳ１２）。階調値ＬＶが閾値ＬＴＨよりも大きい場合は大ドットのオン（形成）と判定し（ステップＳ１５Ａ）、階調値ＬＶが閾値ＬＴＨ未満の場合は、ステップＳ１３に移行する。ステップ１３では、中ドット用のディザテーブル（図６（ｂ））を用い、入力画像の画素の階調値ＬＶと、その画素に対応する中ドット用のディザテーブルの位置の閾値ＭＴＨと、を比較する。階調値ＬＶが閾値ＭＴＨよりも大きい場合は中ドットのオン（形成）と判定し（ステップＳ１５Ｂ）、階調値ＬＶが閾値ＭＴＨ未満の場合は、ステップＳ１４に移行する。ステップ１４では、小ドット用のディザテーブル（図６（ｃ））を用い、入力画像の画素の階調値ＬＶと、その画素に対応する小ドット用のディザテーブルの位置の閾値ＳＴＨと、を比較する。階調値ＬＶが閾値ＳＴＨよりも大きい場合は小ドットのオン（形成）と判定し（ステップＳ１５Ｃ）、階調値ＬＶが閾値ＳＴＨ未満の場合は、ドットの形成なしと判定する（ステップＳ１５Ｄ）。

このような判定処理を入力された画像データの全画素に関して行うことによって、それぞれに画素について、「大ドットのオン」，「中ドットのオン」，「小ドットのオン」，「ドットなし」に対応する４値化された画像データが作成される。４値化後の画像データは、記録装置１の記録解像度に対応する個々の画素に対して、大，中，小のドットのいずれを形成するか、もしくは、それらのドットのいずれを形成しないかを定める２ビット情報である。本実施形態の量子化処理では、このような２ビット、４値化の処理であるが、更に多くのビット数および量子化の処理を行ってもよい。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のディザテーブルには、１〜２５５までの閾値が設定されている。実際には、１６×１６サイズのディザテーブルであるが、ここでは説明を簡単にするために、８×８サイズのマトリックス状のテーブルとする。これらのディザテーブルは、前述したように、図５のような大ドット、中ドット、および小ドットの混合比率を反映したテーブルである。混合比率（ドット混合比率）とは、ある階調のべた領域を記録する際に、その領域内の画素に対して、その領域内に形成されるドットが占める割合をいう。例えば、８×８画素のべた領域において階調値１２８の画像データが入力された場合、図５の混合比率テーブルにおける混合比率は、大ドットが２３％、中ドットが３４％、小ドットが１１％であると仮定する。ディザテーブルは、このような混合比率テーブルを反映している。すなわち、結果的に、８×８画素のべた領域内の全画素に対して、その領域内に形成される大ドット、中ドット、および小ドットが占める割合が２３％、３４％、および１１％となるように、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のディザテーブルの閾値が設定されている。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のディザテーブルに対して、階調値１２８の画像データが入力されたときにオンとなる画素を黒塗りした図である。８×８の全６４画素に対して、オンのドットが占める割合が混合比率となる。記録ヘッド２は、ある階調において、１つの画素に対して１つのサイズのドットしか形成できないため、大ドット用、中ドット用、および小ドット用のディザテーブルにおいて、同じ閾値をもつ画素に関しては、相対的に大きいドットの形成を優先させる。そのため、図７（ｂ），（ｃ）において階調値１２８よりも閾値が小さい画素に関しては、それらのディザテーブルに対応するサイズのドットは形成されず、それらよりも大きいサイズのドットの形成が優先される。

また、このような複数サイズのドットに対応するディザ方式の量子化処理においては、階調値が増加したときのドットの形成方法が制約される。すなわち、何れかのサイズのドットがオンとなった画素に関しては、そのドットよりも大きいサイズがオンとならなければ変化させることができない。そのため、相対的に小さいサイズのドット用のディザテーブルの閾値は、相対的に大きいサイズのドット用のディザテーブルの閾値よりも大きくなることはない。このような制約を満たし、かつ図５のような混合比率テーブルにおける混合比率を全階調において実現するように、複数サイズのドットに対応するディザテーブルを用意する。

本実施形態で用いた複数ドットのディザテーブルの作成方法について、図２８を用いて説明する。まず、予め階調毎に決定されている複数ドットの混合比率とマトリックスの要素の数だけ数字が記載されて、かつ、記録に用いるディザテーブルと等しいテーブルを１枚用意する。本説明では説明を分かりやすくするため、図２８には、３×３のマトリックス上のテーブル１９０１で階調値を最大７にした。そして、一階調ずつ、テーブル１９０１の数値が小さい順に、ドットを配置していく。その一例が配置状態１９０３、１９０４、１９０５であり、配置状態１９０３は階調値１の場合、配置状態１９０４は階調値２の場合、配置状態１９０５が階調値４の場合を示している。そして、これらのドットが配置される最初の階調値から、１を引いた値がその閾値となる。例えば、表１９０２の４の階調値の場合、小ドットは１個、中ドットは４個、大ドットは１個の比率であり、大ドットを３×３のテーブルの数字が一番小さいところに配置し、その後、中ドットと小小ドット置いていく。このとき、大ドットは、この階調で初めて左上に置かれたので、大ドットのディザテーブルの左上の閾値が３になる、というように、複数ドットの閾値を決めていく。テーブル１９０６、１９０７、１９０８は、この混合比率とテーブル１９０１によって作成された複数ドットのディザテーブルである。なお、閾値の配置は、ブルーノイズパターンになることが望ましい。これによれば、記録されるドットの配置を分散したものとすることができる。また、本実施形態は説明を分かりやすくするために、ドットを配置したように表記した。しかし、必ずしもドットを配置する必要はなく、コンピュータ上のプログラムによって、これ準ずる処理を行うようにしてもよい。さらに、本実施形態で説明した複数ドットの配置方法は一例であり、これに限定されるものではない。

＜ドットの混合比率の選択処理＞
次に、複数サイズのドットの混合比率の選択処理方法について説明する。本実施形態では、大，中，小ドットの３つのサイズのドットを用い、それらを形成するためのインクの吐出量は、それぞれ５ｐｌ、７ｐｌ、１２ｐｌである。また、以下においては、単色インクを例にして説明する。しかし、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク、および濃度が薄い淡インクなどの種々のインクに対して同様の処理を行うことによって、それらのドットの混合比率が求めることができる。

＜選択処理のフロー＞
図８（ａ）は、全階調に関する混合比率の選択処理を説明するためのフローチャートである。

まず、全階調０〜２５５の２５６階調の中から、所定数Ｎの階調を離散的に設定する（ステップＳ２１）。より多くの階調を離散的に設定するようにＮを多くした場合には、後述する選択処理を多く実施して、良好な画質が得られやすくなる。しかし、その分、処理時間が増えるため、現実的には、Ｎを１０程度にすることが望ましい。なお、全階調は２５６階調に限定されない。

次に、Ｎ個の階調毎に対応する画像データとして、混合比率が異なる複数の画像データを生成して、それらの画像データに対応する画像を記録あるいはシミュレーションし、それらの画像を画像評価値（評価結果）によって順位付けする（ステップＳ２２）。このような階調毎の処理については後述する。この処理によって、後述する画質評価の対象としての粒状性やスジに対して、良好な結果をもたらす混合比率が順位付けられる。次に、Ｎ個の階調毎に、画質評価値の高いものから順番に選択し、階調性の条件などを考慮して、全階調において滑らかに連続するような混合比率を選択する（ステップＳ２３）。Ｎ個の階調間の混合比率から、線形補間などによって、他の階調の混合比率を求めから、全階調において連続する混合比率を求める。Ｎ個の階調間の混合比率を補完する方法は、線形補間に限定されず、スプライン補間法などを用いてもよい。その後、全階調における混合比率は、図３（ａ）の記憶部３４に格納され、前述した図３（ｂ）の量子化処理（ステップＳ４）において用いられるディザテーブルに反映される。つまり、図８（ａ）のステップＳ２３にて求めた全階調における混合比率を実現するように、図３（ｂ）の量子化処理（ステップＳ４）において用いられるディザテーブルを作成する。前述したように、このディザテーブルによって画像データが４値化される。

＜階調毎の処理のフロー＞
図８（ｂ）は、ステップＳ２２の処理、つまり階調毎の混合比率を画像評価値によって順位付ける処理を説明するためのフローチャートである。

ステップ３１にて、Ｎ個の階調毎に、その階調に対応する画像データとして、大，中，小ドットの混合比率が異なる画像データを作成する（ステップＳ３１）。具体的には、まず、階調毎に、大，中，小ドットの記録率の組み合わせを設定する。本実施形態においては、大，中，小ドットの記録率を０％〜１００％まで１０％ずつ変化させる。また本実施形態では、大，中，小ドットを重ねて形成することができないため、大，中，小ドットの記録率の総和は１００％を超えない。そのため、例えば、記録率の総和が１００％、小ドット記録率が１０％である場合、残りの９０％（１００−１０＝９０（％））が中小ドットの記録率となる。このように、大，中，小ドットの記録率のそれぞれを０％〜１００％まで１０％ずつ変化させる。そして、図９のように、大，中，小ドットのそれぞれの記録率が０％，０％，０％から、大，中，小ドットのそれぞれの記録率が１００％，０％，０％まで変化する混合比率を設定する。記録率が０，１０，２０，・・・，９０，１００の１１（ｋ）個の場合、大，中，小ドットの記録率の組み合わせの数は、Σ（（ｋ＋１）×ｋ／２）となる。本実施形態では、記録率の変化幅を１０％ずつとしたが、良好な画質を得るためには、その変化幅をできるだけ小さくした方がよい。しかし、変化幅を小さくした分、シミュレーションに要する処理時間が増加するため、それを数％程度にすることが望ましい。

次に、Ｎ個の階調毎に、それらの階調に対応する濃度（以下、「目標濃度」という）の画像を記録するための大，中，小ドットの記録率の組み合わせを図９の中から選択する。具体的には、大，中，小ドットのインク体積などを考慮して、Ｎ個の階調毎に対応する混合比率として、図９の混合比率の中から複数の混合比率を選定する。そして、それらの混合比率に対応する画像データに基づいて、画像を記録あるいはシミュレーションし、それらの画像の中から、Ｎ個の階調のそれぞれに対応する濃度に近い画像を複数選出する。そして、それらの選出された画像に対応する画像データを階調毎の画像データの候補として選択する。また、Ｎ個の階調のそれぞれに対応する濃度に近い２つの画像を選出し、それらに対応する画像データから、補完法によって、階調毎の画像データの候補を求めてもよい。

ここでは、Ｎ個の階調に対応する混合比率の候補を求めることを目的としているため、画像データに基づいて記録あるいはシミュレーションする画像は、その画像の濃度が測定できる程度の小さなパッチであればよい。なお、階調レベルが高い高濃度（高デューティ）の画像は、小ドットのみでは記録できないため、図９の混合比率の内のいつくかは、高濃度の画像を記録するための画像データの候補から外れることになる。したがって、図９の混合比率の全て関して記録あるいはシミュレーションする必要はなく、Ｎ個の階調のそれぞれに対応する画像データは、予め絞り込むことができる。また、Ｎ個の階調のそれぞれに対応する画像データの候補の数は、必ずしも同じではない。

さらにステップＳ３１において、画像データの候補における大，中，小ドットの混合比率を用いて、シミュレーションする４値化されたビットマップの画像データを生成する。大，中，小ドットの配置方法としては、誤差拡散法やディザ法等を用いることができる。本実施形態では、前述したようなディザ法を用いて大，中，小ドットの配置方法を決定した。また画像データのサイズは後述する画質評価に必要なサイズ確保する必要がある。本実施形態は、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度のサイズで行った。

次のステップＳ３２では、ステップＳ３１にて生成した画像データによって記録される画像をコンピュータによってシミュレートする。その際には、画像データだけでなく、実際の記録装置の特性などの影響を考慮して、実際の記録画像に近い画像をシミュレートする。

そして、次のステップＳ３３において、シミュレートした画像を評価する。本実施形態の場合は、後述するように、粒状度とスジに関する評価値と、それらを総合的に評価する総合評価値と、を用いる。全ての画像についての評価が完了した後にステップＳ３４からステップＳ３５に移行し、後述するように、評価対象の画像を評価が良いものから並べ替えて、評価値と、大，中，小ドットの混合比率と、を出力する。

＜混合比率が異なる画像データのシミュレーション方法＞
前述したように、図８（ｂ）のステップＳ３２において、大，中，小ドットの混合比率を異ならせた複数の画像データに基づいて、その画像データに基づいて記録される画像をシミュレーションする。その処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。本例のシミュレーションシステムは、コンピュータ上で動作するプログラムによって実現することができる。また、シミュレーションによる出力画像の解像度は、数μｍ程度が望ましい。それより高解像とした場合には、記録媒体上に形成されるドットの形状の精度は高くなるものの、計算処理に要する時間が長くなる。一方、解像度が低すぎた場合には、ドットの形状の精度が低下し、さらに、本実施形態のように後述する着弾ばらつきを使用して画像のシミュレーションを行う場合には、その着弾ばらつきの値が反映しにくくなる。

まず、画像データ、インクドットに関するデータ、および着弾ばらつきデータを読み込む（ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３）。これらのデータの読み込み順序は任意である。

ステップ４１にて読み込まれる画像データは、シミュレーションを実施するためのデータである。本例の場合は、前述したように量子化処理により４値化されたビットマップデータである。ステップＳ４２にて読み込まれるインクドットに関するデータは、シミュレーションに用いる大，中，小のドットの形状、径、およびドットを構成する階調値である。さらに、後述するように、フェザリングの形態の違い起因するドットの歪やドット濃度を反映したデータを入力することにより、フェザリングを考慮したシミュレーションを行うことができる。

また、本例におけるシミュレーションの場合には、ドットを構成する画素の階調値は、大、中、小ドットの総てについて最大値（２５５値）としている。しかし、ドットを構成する画素の全てを同じ階調値にする必要はなく、例えば、大、中、小ドットに対応する階調値を互いに異ならせてもよい。さらには、光学顕微鏡等を用いてドットの濃度を測定し、その値を用いてもよい。特に、明度の高いインク色によって大、中、小ドットの混合比率の選択処理を行う場合には、低い階調値を使用することが望ましい。

ステップＳ４３にて読み込まれる着弾ばらつきデータは、ドットを形成するインク滴が記録媒体に着弾する着弾位置に関して、理想的な着弾位置からのずれ量に関するデータである。また、着弾ばらつきデータとして、記録ヘッドの特性や気流の影響による着弾位置ずれの誤差および吐出量の誤差も含まれる。さらに、経時的に変化する後述の着弾ゆらぎや吐出量ゆらぎもこれに含まれる。このような誤差は、予め記録装置によって記録した記録物から、光学顕微鏡などによって測定することができる。シミュレーションのために入力する着弾ばらつきデータとして、記録ヘッドにおける全ての吐出口に関する誤差の測定値を入力してもよい。しかし、この場合には入力データが膨大となる。そのため、本実施形態では、１００個程度の吐出口に関して、誤差の測定値の中心値と標準偏差を算出し、それらの値が正規分布に従うと想定して全吐出口に関する誤差を算出する。本実施形態における着弾ばらつきデータの一例を図１１に示す。このような着弾ばらつきデータに基づいて、後述するように、Ｘ方向（記録媒体の搬送方向）およびＸ方向と交差（本例の場合は、直交）するＹ方向に関する７つのパラメータを用いて、シミュレーションを行う。また、このような着弾のばらつき量は、インク色毎およびドットサイズ毎に異なるため、それぞれについて７つのパラメータを用意する。

ステップＳ４４においては、シミュレーションする画像のビットマップデータ（画像データ）と着弾ばらつきデータから、インクの着弾位置の座標（ｘｍｍ、ｙｍｍ）を求める。図１２に入力された大，中，小ドットのビットマップデータの一例を示す。入力された画像データの左上の画素を原点（０ｍｍ、０ｍｍ）として、解像度に対応する各ドットの座標を求める。本実施形態の場合は解像度が６００ｄｐｉであるため、図１２中の中ドット１６０１の理想の着弾位置の座標は、（０．０４２３ｍｍ、０.１６９２ｍｍ）となる。その理想の着弾位置に、前述した着弾ばらつきデータを加算することによって、シミュレーションするための着弾位置を確定する。ここで、中ドット１６０１を形成するための吐出口に関するＸ，Ｙ方向の着弾ズレ量が（０．００５ｍｍ、０.０１２ｍｍ）の場合を想定する。この場合、シミュレーションするための着弾位置の座標は、（０．０４７３（＝０．０４２３＋０．００５）ｍｍ、０．１７０４（＝０．１６９２＋０．０１２）ｍｍ）となる。このようにして、全てのドットの着弾位置を確定する。

ステップＳ４５においては、ステップＳ４４にて確定した着弾位置に、ステップＳ４２にて読み込んだインクドットに関するデータに対応するドットを形成するように、シミュレーションを行う。このようなシミュレーションにより、図１３のように、着弾ばらつきデータを反映した画像データが出力される。その画像は、８ビットグレースケールのビットマップ画像である。

このような画像を評価するために、その画像の解像度を変換する。本実施形態において、画像評価に必要な解像度は８００ｄｐｉであるため、シミュレーションによる画像の解像度は８４００ｄｐｉから８００ｄｐｉに変換する。その際、バイキュービック法を用いる。しかし、画像のフォーマット、解像度、および解像度の変換方式などは、必ずしも本実施形態に限定されるものではない。

図１４は、図５の混合比率テーブルにおける階調値１２８に対応する複数の画像をシミュレーションした結果である。図１４（ａ）のシミュレーション画像は中小ドットのみを含むため、スジが目立つものの、粒状感は目立ちにくい。一方、図１４（ｂ）のシミュレーション画像は大ドットを多く含むため、スジは目立ちにくいが、粒状感は目立つ。このように大，中，小ドットの混合比率が異なるシミュレーション画像を後述するように評価して、全階調に関して最適な混合比率テーブルを作成する。そして、その混合比率テーブルにおける全階調の混合比率を実現するように、図３（ｂ）の量子化処理（ステップＳ４）において用いられるディザテーブルが作成される。

＜画質評価値＞
前述したように、図８（ｂ）のステップＳ３３において、シミュレーション画像を評価する。画像の評価値としては、画像の粒状度を表す評価値と、スジを表す評価値と、を用いた。

まず、画像の粒状度を表す評価値について説明する。評価範囲の明度データＩ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換し、空間周波数特性Ｆｉ（ｕ，ｖ）を求める。この空間周波数特性Ｆｉ（ｕ，ｖ）に視覚特性ＶＴＦ２Ｄ（ｕ，ｖ）を掛け、ウィーナースペクトルＷＳＶＴＦ（ｕ，ｖ）を求める。

Ｍ：評価範囲の縦・横画素数
ＤＰＩ：スキャン解像度
Ｒ：ＤｏｏｌｅｙのＶＴＦの式における観察距離
そして、このウィーナースペクトルＷＳＶＴＦ（ｕ，ｖ）の積分値を粒状度評価値Ｇとする。Ｇの値が大きいほど粒状度が大きいことを表している。

次に、画像のスジに関する評価値について説明する。

評価範囲の画像において、画素のライン（ｘ方向）の平均明度を求める。画像の位置（ｘ，ｙ）における明度をＩ（ｘ，ｙ）とすると、ライン平均明度Ｌ＊１Ｄ（ｙ）は、下式によって求められる。

Ｍ：評価範囲の横画素数
次に、ライン毎の平均明度をフーリエ変換し、空間周波数特性Ｆ（ｖ）を求める。この空間周波数特性Ｆ（ｖ）に視覚特性ＶＴＦ１Ｄ（ｖ）を掛け、ウィーナースペクトルＷＳＶＴＦ（ｖ）を求める。

Ｎ：評価範囲の縦画素数
ＤＰＩ：スキャン解像度
Ｒ：ＤｏｏｌｅｙのＶＴＦの式における観察距離
そして、下式により、ウィーナースペクトルＷＳＶＴＦ（ｖ）の積分値を求めて、スジ評価値Ｂとする。Ｂの値が大きいほどスジが大きいことを表している。

なお、これらの粒状度とスジに関する評価値は一例であり、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、粒状性の評価値として、ＲＭＳ粒状度、またはＩＳＯ−ＴＳ２４７９０を用いてもよい。

＜総合的な評価値＞
上記で算出した粒状度評価値Ｇとスジ評価値Ｂを用いて、下式により総合評価値Ｔを算出する。

Ｇ：粒状度評価値
Ｂ：スジ評価値
α：スジ視認限界閾値
β：重み付けパラメータ
この総合評価値Ｔを用いて画像を評価し、その評価が良いものから順に並べ替える。本例の場合は、評価値が小さいものから順に並べ替えることになる。

ここで、この総合評価値に関して詳細に説明する。

我々の検討の結果、スジに関しては、総合評価値Ｔが一定値を越えるまではほとんど視認されず、それが一定値を越えると急激に視認されることが分かった。一方、粒状性に関しては、総合評価値Ｔの連続的な上昇に応じて、連続的に視認されやすくなることが分かった。そこで、スジが視認される総合評価値Ｔの閾値Ｔｔｈを境にして、総合評価値Ｔが閾値Ｔｔｈ以下の画像は、粒状性に関する評価値Ｇによって評価し、総合評価値Ｔが閾値Ｔｔｈを越える画像は、粒状性とスジの総合的な評価値Ｔによって評価する。つまり、スジが視認されない画像に関しては、粒状性とスジのバランスを考慮せずに、粒状性のみを抑制する。一方、スジが視認される画像に関しては、粒状性とスジのバランスを考慮する。

一般的に、これらの評価値は画像の階調毎に変化する。記録媒体、インク、ハーフトーンなどによって多少は異なるものの、一般的に、階調値が低い画像はスジが小さくなる傾向にあり、階調値が高い画像はスジが大きくなる傾向にある。そのため、画像を階調毎に評価することによって、階調値が低い範囲では粒状性を抑制し、階調値が高くなるにしたがって粒状性とスジを抑制することが可能となる。つまり、全階調において良好な画像の記録に役立つ評価ができることになる。

本実施形態では、スジが視認される閾値Ｔｔｈを０．３とした。しかし、記録媒体、インク、ハーフトーンによって閾値Ｔｔｈは異なる。また、それぞれの評価値に対する重み付けパラメータは、記録媒体、記録装置、経過時間、要求画質に応じて、ユーザが自由に変更することができる。また、総合評価値Ｔが閾値Ｔｔｈ以下の場合に、粒状性のみを考慮することに限定されず、スジの評価値をも考慮しても評価してもよい。

＜フェザリングに関する情報の入力方法（１）＞
フェザリングに関する情報として、ドットの歪データを図１０のステップＳ４２において入力することができる。その歪データは、インクドットに関する情報の１つである。図１５に、ドットの歪データの具体例を示す。この歪データは、異なる記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに形成したインクドットのにじみを光学顕微鏡によって観察した結果に基づくものである。本例では、シミュレーションの計算速度を向上させるために、ブラック（ｂｋ）などの単色のインクドットの歪データを用いた。しかし、歪データとして、グレーあるいは色情報をもつＲＧＢデータを用いてもよい。フェザリングによるドットにじみは、あらゆる方向にランダムに起こる現象であるため、歪データを反映させたシミュレーションにおいては、ドットの重心を中心として、ドットの歪をランダムに回転させる。

＜フェザリングに関する情報の入力方法（２）＞
フェザリングに関する情報は、記録媒体毎の着弾ばらつきデータとして、図１０のステップ４３において入力することもできる。記録媒体毎のフェザリングを記録媒体毎の着弾ばらつきデータに反映させることにより、それらのフェザリングを再現することができる。

＜ドットの測定＞
フェザリングを考慮したシミュレーションにおいては、図１６（ａ）のような７つのパラメータを入力する。それらのパラメータを求めるために、次のようにドットを測定する。

測定対象の記録画像は、実際に使用する記録媒体に、記録装置を用いて測定パターンを記録したものである。図１６（ｂ）のように、記録装置に搭載されている記録ヘッド２の吐出口２００からインク滴を吐出させて、記録媒体上にドットＤを形成することにより測定パターンを記録する。図１６（ｂ）においては、模擬的に、吐出口２００に対応するノズルの１つによって、イベント数ｍに対応するｍ個のドットＤが形成されている。図において、ドットＤは略真円で表されている。しかし、実際に記録媒体に形成されるドットＤには、図１５のように、記録媒体の種類に応じた種々の形状のフェザリングが生じる。

図１６（ｂ）のように、ｎ個のノズルのそれぞれによって、イベント数ｍに対応するｍ個のドットを形成する。そして、このような測定パターンの記録結果から、Ｘ方向（記録媒体の搬送方向）におけるドットの理想着弾位置に対して、ドットＤの形成位置がずれる量を（以下、「Ｘヨレ」という）を計測する。同様に、Ｙ方向（ノズルの配列方向）におけるドットの理想着弾位置に対して、ドットＤの形成位置がずれる量（以下、「Ｙヨレ」という）を計測する。このように、記録媒体上のＸ，Ｙ座標上におけるＸ軸方向のドットのずれ量（Ｘヨレ）と、Ｙ軸方向のドットのずれ量（Ｙヨレ）と、を計測する。さらに、それぞれのドットＤの径（以下、「ドット径」という）を計測する。これらのＸヨレ、Ｙヨレ、ドット径は、種々の画像処理方法用いて計測することができる。本例においては、ドットが形成された画像の読み取りデータを２値化して、その２値画像におけるドットＤの重心位置座標と、そのドットＤの理想の重心位置座標と、のズレ量をＸヨレおよびＹヨレとした。また、その２値画像におけるドットＤの形状を真円に換算し、その真円の直径をドット径とした。

このように、イベント１からイベントｍまでのｍ個のイベントにおいて、１番目からｎ番目のｎ個のノズルによって、（ｎ×ｍ）のドットを形成する。図１７は、このように形成されたドットについて、Ｘヨレ、Ｙヨレ、およびドット径の測定結果をまとめた表である。つまり、ｎ（ノズル）×ｍ（イベント）分のデータが測定される。その測定のためには、例えば、ＣＣＤカメラなどのエリアスキャナ或いはラインスキャナを記録装置に搭載して、図１６（ｂ）のような測定パターンの記録結果を読み取る。そして、その読み取り画像を画像処理することにより、ドットの着弾位置の理想位置からのズレ（Ｘヨレ，Ｙヨレ）とドット径を算出することができる。ｎ（ノズル）×ｍ（イベント）分の記録領域はｎ（ノズル）に対応するドットが形成される所定領域であり、この所定領域内のドットに関する測定値のばらつきが、ｎ（ノズル）に対応するドットのゆらぎとなる。また、１つのノズルに対応するドットに関しては、そのドットの測定値のばらつきを算出するための領域は、ｍ（イベント）分の領域となる。

＜パラメータの計算方法＞
フェザリングを考慮したシミュレーションにおいては、図１６（ａ）のような７つのパラメータ（Ｘヨレ，Ｙヨレ，Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，平均ドット径，ドット径ゆらぎ，ノズルばらつき）を用いる。これらのパラメータは、上述したＸヨレ、Ｙヨレ、およびドット径の測定結果から算出する。本例では、下式１１のような一般的な統計処理の公式から求められる「平均値」や「標準偏差」によって、それぞれのパラメータを定義する。

Ａｖｅ：平均値
σ：標準偏差
Ｎ：サンプリング個数（測定ノズル数）
次に、７つのパラメータ（Ｘヨレ，Ｙヨレ，Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，平均ドット径，ドット径ゆらぎ，ノズルばらつき）のそれぞれの計算式について説明する。このようなパラメータを用いてシミュレーションした結果は、前述したように画質評価の対象となる。

＜Ｘヨレの計算方法＞
下式１２は、Ｘヨレの計算式を示す。

ｎ：測定ノズル数
ｍ：測定イベント数
式１２によって、図１７のｎ×ｍ個の実測のＸヨレから、その平均値Ａｖｅ−ｘａｌｌを求めて、最終的に、標準偏差値としてのＸヨレを算出する。

＜Ｙヨレの計算方法＞
Ｘヨレと同様に、下式１３によって、標準偏差値としてのＹヨレを算出する。Ｙ_nzl,eventは、図１７における実測のＹヨレに相当する。

＜Ｘゆらぎの計算方法＞
下式１４は、Ｘゆらぎの計算式である。Ｘ_eventは、図１７における各ノズルに関するｍ個のＸヨレに相当する。

Ｘゆらぎは、ノズル毎のｍイベント内におけるＸヨレのばらつき（標準偏差）をｎノズル分の平均値としたものである。すなわち、先ずは、ノズル毎に、ｍイベント内におけるＸヨレの平均値Ａｖｅ_nzlを計算し、次に、ノズル毎にｍイベント内におけるＸヨレのばらつき（標準偏差）σ_nzlを計算し、最後に、ｎノズル分のσ_nzlの平均値を求めて、これをＸゆらぎとする。

＜Ｙゆらぎの計算方法＞
下式１５は、Ｙゆらぎの計算式であり、その求め方はＸゆらぎと同様である。Ｙ_eventは、図１７における各ノズルのｍ個のＹヨレに相当する。

＜平均ドット径の計算方法＞
下式１６は、平均ドット径（Ｄｏｔ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）の計算式である。この平均ドット径は、ｎ×ｍ個のドット径の測定データの平均値である。

Ｄｏｔ_nzl,eventは、図１７におけるドット径に相当する。

＜ドットゆらぎの計算方法＞
下式１７は、ドット径ゆらぎの計算式である。ｄｏｔ_eventは、図１７における各ノズルのｍ個のドット径に相当する。

同一ノズルのｍイベント分のドット径のデータから平均値Ａｖｅ_nzlを計算してから、ｍイベント内のドット径のばらつき（標準偏差）σ_nzlを求める。最後に、ｎノズル分のσ_nzlから平均値を求めて、それをドット径ゆらぎとする。

＜ノズルばらつきの計算方法＞
下式１８は、ノズルばらつきの計算式である。

ノズルばらつきは、実測したｎノズル間の平均ドット径のばらつき（標準偏差）を意味する。

＜パラメータとフェザリングとの関係＞
記録ヘッドの各ノズルから吐出されるインク滴は、同一ノズルから吐出されたものであれば、本来、そのノズルの電気的あるいは機械的な特性によって吐出方向と吐出量が決定される。このような関係は、本来、使用する記録媒体の種類に依存しない。例えば、インクジェット記録用の専用紙などにおいては、インクによって形成されるドットは略真円となり、Ｘヨレ、Ｙヨレ、およびドット径の値はｍ個のイベント内において安定する。しかし、それらは、大きなフェザリングが生じる普通紙においては安定しない。本実施形態においては、パラメータとしてのゆらぎ（Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，ドット径ゆらぎ）によって、フェザリングの発生の程度の違いを表現する。

＜パラメータとシミュレーションとの関係＞
平均ドット径を除くＸヨレ，Ｙヨレのパラメータは、標準偏差としてシミュレーションシステムに入力される。シミュレーションのプログラムによって、入力された標準偏差を用いてノズル毎に与えるＸヨレとＹヨレを算出する。

例えば、２５６ノズルを使用して６００ｄｐｉの解像度で記録する画像をシミュレーションした場合を想定する。この場合には、標準偏差値として与えられたＸヨレとＹヨレから、計算ソフトのＥｘｃｅｌ（商標）のランダム関数を用いて、その与えられた標準偏差になるようなＸヨレとＹヨレの２５６ノズル分の正規分布データを作成する。このデータをノズル毎のＸヨレおよびＹヨレとして用いる。また、イベント毎のゆらぎに関しては、同様に与えられたＸゆらぎ，Ｙゆらぎの標準偏差値を用いてイベント毎にゆらぎを発生させる。そして、そのゆらぎの値を、先に求めたノズル毎のＸヨレとＹヨレの値に加算することによって、最終的なドットの着弾位置を求める。

また、ノズル毎のドット径としては、先ず、シミュレーションに使用する２５６ノズル全てに対して平均ドット径の値を与え、入力したノズルばらつきの値を標準偏差としてもつように、各ノズルのドット径をばらつかせる。但し、平均値は入力した平均ドット径が保たれる。また、ノズル毎のドット径ゆらぎについては、Ｘゆらぎ、Ｙゆらぎと同様に、イベント毎にゆらぎを与えてドット径を変化させる。

本例では、Ｘヨレ、Ｙヨレ、ノズル毎のドット径は、予め、計算ソフトのＥｘｃｅｌ（商標）がもつランダム関数機能を用いてノズル毎に算出する。その他のＸゆらぎ、Ｙゆらぎ、ドット径ゆらぎは、シミュレーションプログラムによって、関数を用いた計算を実行することにより算出する。但し、これらの算出方法は限定されず、全ての計算をプログラムによって行ってもよい。

＜「ゆらぎ」のパラメータ＞
次に「ゆらぎ」のパラメータについて説明する。図１８は、シミュレーションした結果としての出力画像（シミュレーション画像）のイメージ図であり、ドットの形状は略真円としている。図１８（ａ）においては、各ノズルに対応するドットの径は略同一としている。つまり、ノズルばらつきは、ゼロとしている。各ドットにＸヨレ、およびＹヨレがなくて、理想的な位置に形成された場合には、図１８（ａ）のように、シミュレーション画像にはスジなどは現れない。

一方、あるノズルにＹヨレが発生した場合、フェザリングの小さい普通紙などの記録媒体においては、図１８（ｂ）のように、そのＹヨレに対応する位置にドットがずれて形成されて、スジが目立つ。つまり、フェザリングが小さくて、Ｘゆらぎ、およびＹゆらぎが小さい値であるため、部分Ｐａ，Ｐｂに、Ｙヨレの影響によるスジが目立つ。これに対して、フェザリングが大きな紙などの記録媒体においては、Ｘゆらぎ、およびＹゆらぎが大きいために、図１８（ｃ）のように、同一ノズルによって形成されるドットは、その着弾位置がイベント毎に変化することになる。この結果、部分Ｐａ，Ｐｂのスジが目立たなくなる。図１８（ｃ）に対して、さらに、ドット径ゆらぎを考慮することにより、図１８（ｃ）のように、イベント毎に各ノズルに対応するドットの径が変化する。これにより、部分Ｐａ，Ｐｂのスジがより目立たなくなる。

このようなシミュレーション画像におけるフェザリングの大きさ起因するスジの見え方は、フェザリングの大きさが異なる記録媒体に画像を実際に記録したときのスジの見え方と一致する。すなわち、実際に、異なる種類の記録媒体に画像を記録した場合、記録媒体によってスジの見え方が異なり、フェザリングが大きい紙、つまりインクがにじみやすい紙を使用した方がスジは目立たなくなる。

＜シミュレーションの具体例＞
本発明者らは、ノズル数ｎを４０、イベント数ｍを３０程度としてドットを形成し、それらのドットの実測値から前述した７つのパラメータを計算し、それらの値を、２５６ノズルを使用するシミュレーションに用いた。その結果を図１９に示す。より具体的には、フェザリングの形態が異なる１３種類の普通紙（普通紙ＡからＭ）のそれぞれについて、先述した７つのパラメータを取得した。そして、それらのパラメータを入力して、それぞれの普通紙に対して３種類の異なる濃度の画像を記録した状況をシミュレートし、そのシミュレート画像におけるスジを定量評価した。一方、それぞれの普通紙に３種類の異なる濃度の画像を実際に記録し、その実記録画像におけるスジを定量評価した。両者の定量評価の値は、図１９のような関係となった。図１９には、合計３９点がプロットされており、両者の定量評価の値に高い相関があることが分かった。このことは、シミュレーションを想定する２５６ノズルの全てに関して実測データを取得する必要はなく、代表する４０ノズル程度の実測データからパラメータを算出することによって、高精度のシミュレーションが可能なことを意味する。

（第２の実施形態）
本実施形態では、フェザリングの形態に応じて記録媒体を複数のグループに分け、それぞれのグループに対して、大，中，小の打ち込み比率が異なるテーブルを割り当てる。

グループ分けを数値化する方法としては、次のような第１，第２，第３の方法がある。

＜第１の方法（重心モーメント）＞
フェザリングは、図１５を用いて説明したようにドットの歪みで表すことができ、その歪は、重心モーメントによって数値化できる。
その重心モーメントは、図１５のようなドットについて、ドットを構成する各画素の濃度から求めた重心位置と、そのドットが着弾すべき理想位置と、の距離をもとめ、各画像の濃度の合計値をかけたものである。この値が大きいほどフェザリングの影響が大きいと考えることができる。図２７に、この結果を示す。重心モーメントとスジの間に大きな相関があることがわかる。

＜第２の方法（Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ）＞
Ｘゆらぎ、およびＹゆらぎは、図１８を用いて説明したように、フェザリングと高い相関をもっている。図２０に、その相関の一例を示す図である。図２０の横軸は、Ｘゆらぎ（μｍ）であり、その縦軸は、スジ評価値（大きい場合はスジが目立ち、小さい場合はスジが目立たない）であり、それらは高い相関がある。すなわち、Ｘゆらぎが大きい記録媒体、つまりフェザリングの影響が大きい記録媒体の場合には、スジが目立たなくなる。逆に、Ｘゆらぎが小さい記録媒体、つまりフェザリングの影響が小さい記録媒体の場合には、スジが目立つことになる。図２１は、Ｙゆらぎとスジ評価値の相関の一例を示す図である。Ｙゆらぎとスジ評価値との間にも同様に高い相関がある。したがって、Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎによってフェザリングを数値化して、記録媒体を複数のグループに分けることができる。つまり、複数種の記録媒体に記録された画像の測定値を評価し、その測定値評価の結果に基づいて、それらの記録媒体をグループ分けすることができる。

＜第３の方法（シミュレーション）＞
前述した第１の実施形態において、異なる記録媒体について大，中，小ドットの混合比率を最適化した後、それらの混合比率のプロファイルから、フェザリングの程度に応じて記録媒体を複数のグループに分けることができる。図２２および図２３は、第１の実施形態において、６つの異なる記録媒体について最適化した混合比率を示し、図２２（ａ），（ｂ），（ｃ）、図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、フェザリングの程度が少ない順である。これらの図の横軸は濃度、縦軸は、大，中，小ドットのそれぞれの混合比率である。これら図から、図２２（ａ）における記録媒体はフェザリングの程度が小さいもの、プロファイルが似ている図２２（ｂ），（ｃ）における記録媒体は、フェザリングの程度が中のものとしてグループ分けすることができる。また、プロファイルが似ている図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）における記録媒体は、フェザリングの程度が大のものとして、同一グループに分けすることができる。

第２および第３の方法の説明から明らかなように、フェザリングの程度が大きい記録媒体は、スジが発生しにくく、結果として、より小さなドットを用いることが可能である。一方、フェザリングの程度が小さい記録媒体は、スジが見えやすいため、より大きなドットを用いることによってスジを目立たなくすることができる。

（第３の実施形態）
上述した第１および第２の実施形態においては、大きさの異なるドットによって画像を記録する場合に、フェザリングを考慮したシミュレーションによってドットの最適な混合比率を選択し、その混合比率を実現するためのディザテーブルを作成する。しかし、画像を形成するドットは、必ずしも異なる大きさのものでなくてもよい。

本実施形態は、ドットの大きさの如何に拘らず、フェザリングを考慮したシミュレーションを実行して、フェザリングの影響を反映したシミュレーション画像を生成する場合の適用例である。当然ながら、同じ大きさのドットによって画像を記録する場合を含み、また、フェザリングの影響を反映したシミュレーション画像の活用の目的は問わない。

図２４は、本実施形態におけるシミュレーションを説明するためのフローチャートである。本実施形態におけるシミュレーションは、前述した実施形態と同様に実行される。

まず、測定パターンの記録画像から、前述した７つのパラメータの算出に必要な測定値（Ｘヨレ，Ｙヨレ，ドット径）を取得する（ステップＳ５１）。次に、前述した実施形態と同様に、それらの測定値と式１２から１８に基づいて、７つのパラメータ、つまりＸヨレ，Ｙヨレ，Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，平均ドット径，ドット径ゆらぎ，ノズルばらつきを算出する（ステップＳ５２）。次に、前述した実施形態と同様に、それらのパラメータを用いてフェザリングを考慮したシミュレーションを実行する（ステップＳ５３）。

図２５は、本実施形態におけるシミュレーションシステムの説明図である。

本実施形態においては、記録装置の外部の測定器９０８を用いて、測定パターンの記録画像におけるＸヨレ，Ｙヨレ，ドット径を測定し、さらに、それらの測定値に基づいて前述した７つのパラメータを計算する。前者の測定機能および後者の計算機能は、記録装置がもっていてもよい。計算されたパラメータは、オペレータからユーザーインターフェース９０３を通して、シミュレーションシステムに入力される。シミュレーション対象の元画像９０１は、同様に、ユーザーインターフェース９０３を通して入力されてから、画像データ変換部９０５によって、ノズル情報、着弾データ、ドット径データ、吐出順番等、記録に必要なデータに変換された後、格納される。オペレータによって入力されたパラメータは入力パラメータ記憶部９０７に記憶される。

その後、前述した実施形態と同様のシミュレーションを実行する。まず、インク着弾データ変換部/出力画像データ変換部９０６は、記憶部９０７に記憶されているパラメータを用いて、ノズル毎に与えるＸヨレ，Ｙヨレ，ドット径，ゆらぎ（Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，ドット径ゆらぎ）を計算する。具体的には、画像データ変換部９０５に記憶されている元画像９０１のデータに、ノズル毎のＸヨレ，Ｙヨレ，ドット径，ゆらぎ（Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，ドット径ゆらぎ）を反映させる。その情報に基づいて、それぞれのドットが配置されたシミュレーション画像９０２を出力する。

（第４の実施形態）
前述した第３の実施形態においては、図２４のステップ５２にて実測したｎ×ｍの測定データから、入力パラメータとしての平均ドット径やゆらぎを算出し、それによってフェザリング状態の異なる記録媒体（普通紙など）に対するシミュレーションを実行する。このようなシミュレーションによって、前述した第１の実施形態と同様に、２５６ノズルのそれぞれに対するシミュレーションにおいて、４０ノズル程度の実測値を代表値として用いることにより、良好なシミュレーション結果を得たことができた。つまり、Ｘヨレ、Ｙヨレ、さらには、各ゆらぎを標準偏差によって与えて、外部の計算ソフトのＥｘｃｅｌ（商標）などの関数機能、またはシミュレーションのプログラムによって、ノズル毎のシミュレーション用のデータを作成する。

本実施形態においては、測定時間はかかるものの、シミュレーションを想定した全ノズル（例えば、２５６ノズル）関するデータを記録画像から実測して、それらの値から、ノズル毎の７つのパラメータを求めて、それをそのままシミュレーションに用いる。以下、その方法について説明する。

図２６は、全ての２５６ノズルについて、前述した実施形態における図４のようなドットパターンから、３０イベント分のＸヨレ、Ｙヨレ、およびドット径を測定した結果をまとめた表である。これらの測定データから、以下の手順によって、ノズル毎に与える７つのパラメータを求める。

先ず、ＸヨレとＹヨレは、各ノズルについて、３０イベントの平均値とする。

Xeventは、図２６におけるノズル毎の３０イベントのそれぞれにおけるＸヨレであり、３０イベントの平均値がノズルのＸヨレnzlになる。

ノズル毎のＸゆらぎnzlは、下式２２によって計算される。

Ｘゆらぎnzlは、各ノズルが３０イベントの中において、どの程度のＸヨレのばらつき（標準偏差）をもっているかを表している。

同様に、各ノズルのＹヨレnzlおよびＹゆらぎnzlは、下式２３，２４によって計算される。

Y-eventは、図２６におけるノズル毎の３０イベントのそれぞれにおけるＹヨレであり、３０イベントの平均値がノズルのＹヨレとなる。

次に、各ノズルのドット径は、３０イベント分のドット径の測定値の平均値として下式２５によって計算される。

dot_eventは、図８におけるノズル毎の３０イベントのそれぞれにおけるドット径であり、３０イベントの平均値がノズルの平均ドット径となる。

ドット径ゆらぎnzlは、各ノズルについて測定した３０イベントのドット径データのばらつきであり、下式２６によって計算される。

ノズルばらつきは、測定した２５６ノズルの平均ドット径のばらつきであるため、下式２７によって計算される。

このように、式２１から２７によって、２５６ノズルのそれぞれについて、7つの入力パラメータ（ノズルばらつきは、ノズル毎ではない）が決定される。前述した第３の実施形態においては、外部の測定器あるいは記録装置のシミュレーションプログラムによって与えた標準偏差から、各ノズルのＸヨレ、Ｙヨレ、ドット径、およびゆらぎ（Ｘゆらぎ，Ｙゆらぎ，トッド径ゆらぎ）を決定した。一方、本実施形態においては、計算により求めた各ノズルの標準偏差値をそのまま使用することになる。

本実施形態においては、前述した実施形態と同様に、実画像を再現するシミュレータとしては良好な結果を得ることができた。

（他の実施形態）
本発明は、記録媒体にインクを付与して画像を記録する種々の記録装置に対して広く適用することができ、その記録装置は、例えば、図１のようなフルラインタイプの他、いわゆるシリアルスキャンタイプなどであってよい。また、インクを付与する方式は、インクジェット記録ヘッドを用いる方式のみに特定されない。

本発明の画像処理装置は、ホスト装置として構成することもでき、また、シミュレーション画像を含む画像を記録可能な記録装置と組み合わせてもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２ 記録ヘッド
３６ 画像処理部
３７ 記録ヘッド制御部
２００ 吐出口
Ｐ 記録媒体
Ｄ ドット

Claims (18)

1. 大きさが異なる複数種のドットによって記録媒体に画像を記録するための画像データを生成する画像処理装置であって、
   前記複数種のドットを形成するための液体によって前記記録媒体に生じるフェザリングの形態に応じて、前記複数種のドットの混合比率を異ならせることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記混合比率は、前記フェザリングが大きいほど、大きいドットの比率が小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記混合比率は、前記フェザリングの形態を反映したシミュレーション画像に基づいて設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記シミュレーション画像は、前記混合比率を異ならせた複数のシミュレーション画像であることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記複数種のドットの前記フェザリングの形態に関する測定値を取得する取得手段と、
   前記測定値のばらつきを前記シミュレーション画像に反映させる手段と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記混合比率は、階調に応じて設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記測定値は、前記複数種のドットのそれぞれの重心位置のずれ量、および前記ドットを真円に換算したときの直径のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
8. 前記ずれ量は、前記記録媒体上のＸ，Ｙ座標上におけるＸ軸方向、およびＹ軸方向のうち、少なくとも一方におけるずれ量を含むことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記ばらつきは、所定領域内における前記測定値の標準偏差によって現されることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記シミュレーション画像は、前記複数種のドットのそれぞれを円として表現することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記測定値は、所定のパターンを形成する前記複数種のドットのそれぞれに関するものであることを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 前記測定値は、複数種の記録媒体に形成された前記複数種のドットのそれぞれに関する測定値を含むことを特徴とする請求項５から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 複数種の記録媒体に関する前記測定値を評価する測定値評価手段を備え、
    前記測定値評価手段の評価結果に基づいて、前記複数種の記録媒体をグループ分けすることを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
14. 同一グループの記録媒体に対しては、同一の混合比率を設定することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載の画像処理装置と、
    前記画像データに基づいて画像を記録可能な記録手段と、
    を備えることを特徴とする画像記録装置。
16. インクを吐出可能な記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させる移動手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１５に記載の画像記録装置。
17. 大きさが異なる複数種のドットによって画像を記録するために、前記複数種のドットの混合比率を設定するためのドット混合比率の設定方法であって、
    前記複数種のドットを形成するための液体によって記録媒体に生じるフェザリングの形態に応じて、前記複数種のドットの混合比率を異ならせることを特徴とするドット混合比率の設定方法。
18. 請求項１７に記載のドット混合比率の設定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。