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技術 色信号変換装置、方法、プログラム及び記憶媒体

出願人 キヤノン株式会社
発明者 松岡寛親
出願日 2001年5月11日 (19年7ヶ月経過) 出願番号 2001-141753
公開日 2002年11月22日 (18年1ヶ月経過) 公開番号 2002-335416
状態 未査定
技術分野 カラー・階調 画像処理 FAX画像信号回路 カラー画像通信方式
主要キーワード 拡大モニタ 写像装置 明度上昇 明度変化量 写像計算 倍率拡大 写像関係 導出過程
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (19)

課題

色再現域の異なる表示媒体間で色再現域の相違を吸収すると共に表示画像知覚的一致を計るための従来の写像技術における色信号変換処理手法では、連続した明度の非線型写像により階調性が失われやすかった。

解決手段

第1の色再現域における色信号を、第2の色再現域へ写像変換する色信号変換装置であって、前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第3の色再現域へ写像する色信号変換手段と、前記第3の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第3の色再現域の色再現域境界と第4の色再現域の色再現域境界の比に基いて、彩度範囲に応じて彩度成分を変換することで、前記色信号を前記第4の色再現域へ写像する彩度写像変換手段と、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第4の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界に基いて、明度成分を変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換手段とを備える。

概要

背景

近年、パーソナルコンピュータワークステーションの普及に伴い、デスクトップパブリッシング(DTP)やCADが広く一般に使用されるようになってきた。このような中、コンピュータによってモニタ上で表現される色と、出力媒体上に再現される色とのマッチングを行う色再現技術が重要となってきている。例えばDTPにおいては、カラーモニタカラープリンタとを有するコンピュータシステムにおいて、モニタ上にてカラー画像の作成/編集/加工等を行い、カラープリンタで出力する。ここでユーザは、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とが知覚的に一致していることを強く望む

しかしながら色再現技術において、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とに於いてこのような知覚上の一致を図ることには困難が伴う。この困難さは以下の理由による。

カラーモニタにおいては、蛍光体を用いて特定波長の光を発光することによりカラー画像を表現する。他方、カラープリンタにおいてはインク等を用いて特定波長の光を吸収し、残りの反射光によってカラー画像を表現する。このように画像表示形態が異なることに起因して、両者を比較すると色再現域が大きく異なる。さらに、カラーモニタであっても、液晶モニタ電子銃方式のブラウン管プラズマ方式のモニタとでは色再現域が異なる。またカラープリンタにあっても、紙質等の相違やインクの使用量の相違等により色再現域が異なる。このため、カラーモニタ上の画像とカラープリンタ出力画像、あるいは複数種機種、複数種の紙質にて出力したカラープリンタ出力画像において、これらの画像の色を測色的な意味において完全に一致させることは不可能である。

ここで、これら色再現域の異なる表示媒体間において、色再現域の相違を吸収すると共に表示画像知覚的一致を計る為の技術として、均等表色系を用いて、ある色再現域を別の色再現域内写像するガマットマッピング技術が存在する。ガマットマッピング技術の一例としては、均等表色系において各色相毎に明度彩度を分離し、それぞれを非線形に写像する技術が存在する。

ところが上記の様な従来技術に依り補正されて出力される画像では、モニタ色再現域プリンタ色再現域との形状の相違に起因した知覚上における不自然さが生ずる。モニタ色再現域とプリンタ色再現域とは形状の相違について簡単に説明する。例えば、図4はグリーンの色相におけるプリンタ色再現域の模式図であり、プリンタ色再現域を実線により、モニタ色再現域を点線により示している。図4から明らかな通り、グリーンの色相においてはモニタ色再現域とプリンタ色再現域とは非相似であり、形状が大きく異なる。

次に、図18にレッドの色相における模式図を示す。図18においては、モニタ色再現域を実線により、プリンタ色再現域を点線により示している。図18から明らかな通り、レッドの色相においてはモニタ色再現域とプリンタ色再現域とは比較的相似な形状をしている。そこで係る問題を解決するためには、低彩度部の彩度や中明度部の明度を保存するとともに、モニタ色再現域とプリンタ色再現域とのガマット形状の相違を吸収する非線型なガマットマッピングが有効であり、これを実現する手法が提案されている。

これまで提案された手法は、明度と彩度を分離し、夫々を非線形写像した後、明度成分及び彩度成分を順に補正写像するものや、明度を色度によらず非線形写像した後、明度成分及び彩度成分を順に補正写像するものである。

概要

色再現域の異なる表示媒体間で色再現域の相違を吸収すると共に表示画像の知覚的一致を計るための従来の写像技術における色信号変換処理手法では、連続した明度の非線型写像により階調性が失われやすかった。

第1の色再現域における色信号を、第2の色再現域へ写像変換する色信号変換装置であって、前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第3の色再現域へ写像する色信号変換手段と、前記第3の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第3の色再現域の色再現域境界と第4の色再現域の色再現域境界の比に基いて、彩度範囲に応じて彩度成分を変換することで、前記色信号を前記第4の色再現域へ写像する彩度写像変換手段と、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第4の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界に基いて、明度成分を変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換手段とを備える。

目的

効果

実績

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請求項1

第1の色再現域における色信号を、第2の色再現域へ写像変換する色信号変換装置であって、前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第3の色再現域へ写像する色信号変換手段と、前記第3の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第3の色再現域の色再現域境界と第4の色再現域の色再現域境界の比に基いて、彩度成分を変換することで、前記色信号を前記第4の色再現域へ写像する彩度写像変換手段と、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第4の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界の比に基いて、明度成分を変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換手段とを備えることを特徴とする色信号変換装置。

請求項2

前記色信号変換手段が、前記第1の色再現域における色信号に対して、第1の色再現域と第2の色再現域との明度範囲に応じて明度成分を変換することにより、前記色信号を第3の色再現域へ写像することを特徴とする請求項1に記載の色信号変換装置。

請求項3

前記彩度写像変換手段が、前記第3の色再現域における色信号に対して、色相成分と明度・彩度成分とを抽出する手段と、抽出された色相成分と同一の色相にて、前記第3の色再現域の色再現域境界と前記第4の色再現域の色再現域境界とを算出する第1の色再現域境界算出手段とを備え、前記明度写像変換手段が、前記第4の色再現域における色信号に対して、色度成分と明度成分とを抽出する手段と、抽出した色度成分と同一の色度にて、前記第4の色再現域の色再現域境界と前記第2の色再現域の色再現域境界とを算出する第2の色再現域境界算出手段とを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の色信号変換装置。

請求項4

前記第1の色再現境界算出手段が、あらかじめ前記第4の色再現域の色再現域境界を算出しておくことを特徴とする請求項3に記載の色信号変換装置。

請求項5

前記第1の色再現域の色再現域境界と前記第2の色再現域の色再現域境界との対応関係を定める手段を備え、前記第1の色再現境界算出手段が、前記対応関係より前記第4の色再現域の色再現域境界を定めることを特徴とする請求項4に記載の色信号変換装置。

請求項6

前記彩度写像変換手段が、低彩度部における彩度補正量が小さくなるような非線型彩度写像変換を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の色信号変換装置。

請求項7

前記明度写像変換手段が、中間明度部における明度補正量が小さくなるような非線型明度写像変換を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の色信号変換装置。

請求項8

前記第2の色再現境界算出手段が、前記第1の色再現域と、あらかじめ与えられる第5の色再現域とに基づいて前記第2の色再現域を算出することを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれか1項に記載の色信号変換装置。

請求項9

前記第2の色再現域は、前記第1の色再現域を彩度方向に拡大した色再現域と前記第5の色再現域との積演算により算出されることを特徴とする請求項8に記載の色信号変換装置。

請求項10

第1の色再現域における色信号を、第2の色再現域へ写像変換する色信号変換方法であって、前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第3の色再現域へ写像する色信号変換工程と、前記第3の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第3の色再現域の色再現域境界と第4の色再現域の色再現域境界の比に基いて、彩度成分を変換することで、前記色信号を前記第4の色再現域へ写像する彩度写像変換工程と、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第4の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界の比に基いて、明度成分を変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換工程とを備えることを特徴とする色信号変換方法。

請求項11

前記色信号変換工程が、前記第1の色再現域における色信号に対して、第1の色再現域と第2の色再現域との明度範囲に応じて明度成分を変換することにより、前記色信号を第3の色再現域へ写像することを特徴とする請求項10に記載の色信号変換方法。

請求項12

前記彩度写像変換方法が、前記第3の色再現域における色信号に対して、色相成分と明度・彩度成分とを抽出する工程と、抽出された色相成分と同一の色相にて、前記第3の色再現域の色再現域境界と前記第4の色再現域の色再現域境界とを算出する第1の色再現域境界算出工程とを備え、前記明度写像変換工程が、前記第4の色再現域における色信号に対して、色度成分と明度成分とを抽出する工程と、抽出した色度成分と同一の色度にて、前記第4の色再現域の色再現域境界と前記第2の色再現域の色再現域境界とを算出する第2の色再現域境界算出工程とを備えることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の色信号変換方法。

請求項13

第1の色再現域における色信号を、第2の色再現域へ写像変換する色信号変換プログラムであって、前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第3の色再現域へ写像する色信号変換ステップのコードと、前記第3の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第3の色再現域の色再現域境界と第4の色再現域の色再現域境界の比に基いて、彩度成分を変換することで、前記色信号を前記第4の色再現域へ写像する彩度写像変換ステップのコードと、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第4の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界の比に基いて、明度成分を変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換ステップのコードとを備えることを特徴とする色信号変換プログラム。

請求項14

前記色信号変換ステップのコードが、前記第1の色再現域における色信号に対して、第1の色再現域と第2の色再現域との明度範囲に応じて明度成分を変換することにより、前記色信号を第3の色再現域へ写像することを特徴とする請求項13に記載の色信号変換プログラム。

請求項15

請求項13又は請求項14に記載の色信号変換プログラムを記憶したコンピュータで読取可能な情報記憶媒体

技術分野

0001

本発明は、色再現域の異なる表示媒体間で色再現域の相違を吸収すると共に表示画像知覚的一致を計るための写像技術に関連し、特に階調乱れが生じにくい色再現域の写像手法を提供するための色信号変換装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

背景技術

0002

近年、パーソナルコンピュータワークステーションの普及に伴い、デスクトップパブリッシング(DTP)やCADが広く一般に使用されるようになってきた。このような中、コンピュータによってモニタ上で表現される色と、出力媒体上に再現される色とのマッチングを行う色再現技術が重要となってきている。例えばDTPにおいては、カラーモニタカラープリンタとを有するコンピュータシステムにおいて、モニタ上にてカラー画像の作成/編集/加工等を行い、カラープリンタで出力する。ここでユーザは、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とが知覚的に一致していることを強く望む

0003

しかしながら色再現技術において、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とに於いてこのような知覚上の一致を図ることには困難が伴う。この困難さは以下の理由による。

0004

カラーモニタにおいては、蛍光体を用いて特定波長の光を発光することによりカラー画像を表現する。他方、カラープリンタにおいてはインク等を用いて特定波長の光を吸収し、残りの反射光によってカラー画像を表現する。このように画像表示形態が異なることに起因して、両者を比較すると色再現域が大きく異なる。さらに、カラーモニタであっても、液晶モニタ電子銃方式のブラウン管プラズマ方式のモニタとでは色再現域が異なる。またカラープリンタにあっても、紙質等の相違やインクの使用量の相違等により色再現域が異なる。このため、カラーモニタ上の画像とカラープリンタ出力画像、あるいは複数種機種、複数種の紙質にて出力したカラープリンタ出力画像において、これらの画像の色を測色的な意味において完全に一致させることは不可能である。

0005

ここで、これら色再現域の異なる表示媒体間において、色再現域の相違を吸収すると共に表示画像の知覚的一致を計る為の技術として、均等表色系を用いて、ある色再現域を別の色再現域内へ写像するガマットマッピング技術が存在する。ガマットマッピング技術の一例としては、均等表色系において各色相毎に明度彩度を分離し、それぞれを非線形に写像する技術が存在する。

0006

ところが上記の様な従来技術に依り補正されて出力される画像では、モニタ色再現域プリンタ色再現域との形状の相違に起因した知覚上における不自然さが生ずる。モニタ色再現域とプリンタ色再現域とは形状の相違について簡単に説明する。例えば、図4グリーンの色相におけるプリンタ色再現域の模式図であり、プリンタ色再現域を実線により、モニタ色再現域を点線により示している。図4から明らかな通り、グリーンの色相においてはモニタ色再現域とプリンタ色再現域とは非相似であり、形状が大きく異なる。

0007

次に、図18レッドの色相における模式図を示す。図18においては、モニタ色再現域を実線により、プリンタ色再現域を点線により示している。図18から明らかな通り、レッドの色相においてはモニタ色再現域とプリンタ色再現域とは比較的相似な形状をしている。そこで係る問題を解決するためには、低彩度部の彩度や中明度部の明度を保存するとともに、モニタ色再現域とプリンタ色再現域とのガマット形状の相違を吸収する非線型なガマットマッピングが有効であり、これを実現する手法が提案されている。

0008

これまで提案された手法は、明度と彩度を分離し、夫々を非線形写像した後、明度成分及び彩度成分を順に補正写像するものや、明度を色度によらず非線形写像した後、明度成分及び彩度成分を順に補正写像するものである。

発明が解決しようとする課題

0009

ところが提案された前者の処理手法では、色再現域の写像が完了するまでに明度の非線型写像が2回、彩度の非線型写像が2回施される。このことに起因し、階調の乱れが生じ易い。また、提案された後者の処理手法では、彩度の非線型写像を1回で実現しているものの、処理順序として明度の非線型写像を2回施した後に彩度の非線型写像が施されるため、2回の連続した明度の非線型写像階調により階調性が失われる場合があるという問題がある。

課題を解決するための手段

0010

前記課題を解決し、階調の乱れが生じにくい色再現域の写像手法を提供する為に本発明は、以下の手段を提供する。

0011

前記第1の色再現域における色信号に対して、明度成分を変換し、前記色信号を第4の色再現域へ写像する色信号変換手段と、前記色信号を第4の色再現域へ写像する色信号変換手段と、前記第4の色再現域における色信号に対して、同一色相における前記第4の色再現域の色再現域境界と第5の色再現域の色再現域境界の比に基いて、前記第3の色再現域における彩度範囲に応じて彩度成分のみを変換することで、前記色信号を前記第5の色再現域へ写像する彩度写像変換手段と、前記第5の色再現域における色信号に対して、同一の色度における前記第5の色再現域の色再現域境界と第2の色再現域の色再現域境界に基いて、再度第3の色再現域の明度範囲に応じて明度成分のみを変換することで、前記色信号を前記第2の色再現域に写像する明度写像変換手段とを備える。

0012

また、前記課題を解決するために本発明は、更に以下の手段を提供する。前記彩度写像変換手段が、前記第4の色再現域における色信号に対して、色相成分と明度・彩度成分とを抽出する手段と、抽出された色相成分と同一の色相にて、前記第4の色再現域の色再現域境界と前記第5の色再現域の色再現域境界とを算出する第1の色再現域境界算出手段とを備え、前記明度写像変換手段が、前記第5の色再現域における色信号に対して、色度成分と明度成分とを抽出する手段と、抽出した色度成分と同一の色度にて、前記第5の色再現域の色再現域境界と前記第2の色再現域の色再現域境界とを算出する第2の色再現域境界算出手段とを備える。

発明を実施するための最良の形態

0013

図1は本発明の第1の実施形態としての色信号変換装置のシステム構成を示すブロック図である。前記構成において、101はCPU、102はメインメモリ、103はSCSIインタフェース、104はネットワークインタフェース、105はHDD、106はグラフィックアクセラレータ、107はカラーモニタ、108は色信号変換機、109はカラープリンタ、110はキーボードマウスコントローラ、111はキーボード、112はマウス、113はローカルエリアネットワーク、114はPCIバスである。

0014

上記構成において、HDD105に格納されている画像データは、CPU101からの指令によりSCSII/F103を介してPCIバス114経由によりメインメモリ102に転送される。また、LANに接続されているサーバに格納されている画像データあるいはインターネット上の画像データは、CPU101からの指令によりネットワークI/F104を介してPCIバス114経由によりメインメモリ102に転送される。

0015

前記メインメモリ102に保持されている画像データはCPU101からの指令によりPCIバス114経由によってグラフィックアクセラレータ106に転送される。グラフィックアクセラレータ106は画像データをD/A変換した後ディスプレイケーブルを通じてカラーモニタ107に送信し、カラーモニタ107上に画像データが表示される。

0016

ここで、ユーザがメインメモリ102に保持されている画像をプリンタ109から出力するよう指令すると、まずCPU101が、しかるべきカラーモニタの色再現域情報としかるべきプリンタの色再現域情報とをHDD105からメインメモリ102に転送し、その後に前記2つの色再現域情報を色信号変換装置108へ転送する。さらにCPU101は色信号変換装置108に対して、RGBデータからCMYKデータへの変換のための初期化を行うよう指示する。前記初期化動作に付いては、詳細に後述する。

0017

前記動作が終了すると、前記メインメモリ102に保持されているRGB画像データがCPU101からの指令によりPCIバス114経由によって色信号変換装置108に転送される。色信号変換装置108は、前記RGB画像データに対してガマットマッピングの結果に基づく色信号変換を行った後、プリンタ109へ変換結果であるCMYK画像データを送信する。以上一連の動作の結果として、プリンタ109よりCMYK画像データが出力される。

0018

図2は本発明の第1の実施形態としての色信号変換装置108の構成を示すブロック図である。図2に示した構成において、201はLUT作成部であり、LUT作成部201内の各装置が指定された手順に従って動作することにより、RGBからCMYKへの変換用ルックアップテーブル(LUT)が作成される。

0019

202はRAMであり、LUT作成部201により作成されたLUTを記憶する。203は補間装置であり、入力されたRGBデータに対して出力すべきCMYKデータを、RAM202に記憶されたLUTを用いた補間演算を行うことにより算出する。

0020

215、216は端子であり、端子215からはメインメモリに保持されていたRGB画像データがラスタスキャン方式にてRGBデータ形式により入力され、端子216からは入力されたRGBデータに対応するCMYKデータがプリンタへ出力される。

0021

次に、LUT作成部201内の各装置について述べる。213、214は端子であり、213からはプリンタの色再現域に関する情報が、214からはモニタの色再現域に関する情報が入力される。204はモニタ色域記憶装置であって入力された前記モニタ色再現域情報を記憶し、205はプリンタ色域記憶装置であって入力された前記プリンタ色再現域情報を記憶する。

0022

206は写像パラメータ算出装置であり、前記プリンタ色再現域情報と前記モニタ色再現域情報とを参照して、後述の圧縮動作において必要な圧縮パラメータの算出を行う。207は明度/色相写像装置であり、前記算出された圧縮パラメータと前記モニタ色再現域情報とを参照し、モニタ色再現域に対して明度成分の写像を行う。

0023

また、本装置は色相成分の補正も行う。以後、明度/色相写像装置207によるモニタ色再現域の写像結果を、第1中間写像色再現域呼称する。208は色域記憶装置であり、前記モニタ色再現域の写像結果であるところの第1中間写像色再現域の情報を記憶する。209は彩度写像装置であり、前記算出された圧縮パラメータと前記第1中間写像色再現域情報とを参照し、第1中間写像色再現域内の各色に対して彩度の写像を行う。

0024

前記写像においては各色の少なくとも明度は保存される。以後、彩度写像装置209による第1中間写像色再現域の写像結果を、第2中間写像色再現域と呼称する。210は色域記憶装置であり、前記第1中間写像色再現域のマッピング結果であるところの第2中間写像色再現域の情報を記憶する。211は明度調整色域写像装置であり、前記第2中間写像色再現域情報と写像色再現域情報とを参照し、第2中間写像色再現域をプリンタ色再現域内部へ写像する。

0025

前記写像色再現域は、プリンタ色再現域と前記算出された圧縮パラメータとを参照し、あらかじめ計算され217の色域記憶装置に記憶されている。212はLUT作成装置であり、モニタ色再現域と写像色再現域との対応関係、並びにモニタ上にて所定の色を出力するRGBデータと、プリンタ上にて所定の色を出力するCMYKデータとを参照して、RGBデータからCMYKデータへの変換用LUTを作成する。217は先述の通り、色域記憶装置である。

0026

なお本実施形態においては、上記一連の写像動作においては均等表色系としてL*a*b*色空間を用いる。

0027

上記構成におけるLUT作成部201の動作について説明する。まず初めに、CPU101からの指令によりカラーモニタの色再現域情報ならびにプリンタの色再現域情報が送信される。送信された前記2つの色再現域情報は、それぞれLUT作成部201内のモニタ色域記憶装置204とプリンタ色域記憶装置205にモニタ色再現域情報とプリンタ色再現域情報として記憶される。送信が終了すると、CPU101より色信号変換の為の初期化を行うよう指令される。この指令を色信号変換装置108が受けると、LUT作成部201内部が以下の様に動作する。

0028

まず写像パラメータ算出装置206が動作し、LUT作成部201内部の各装置で必要とする写像色再現域、第1中間写像色再現域境界等の各種パラメータを算出する。前記パラメータ算出に関し、詳細に後述する。

0029

前記パラメータ算出が終了すると、まず明度/色相写像装置207が動作し、均等表色系においてモニタ色再現域を第1中間写像色再現域へ写像する。本実施形態における明度/色相写像装置207による写像動作に関しては詳細に後述するが、図3図4図8の各模式図を用いて簡単な説明を行う。図3はグリーンの色相におけるモニタ色再現域の模式図である。

0030

図4はグリーンの色相におけるプリンタ色再現域の模式図であり、プリンタ色再現域を実線により、モニタ色再現域を点線により示している。図8はグリーンの色相における第1中間写像色再現域の模式図であり第1中間写像色再現域を実線により、モニタ色再現域を1点破線により、プリンタ色再現域を点線により示している。

0031

明度/色相写像装置207は、モニタ色再現域内の色に対して明度成分と色度成分を分離し、明度成分を非線型に写像する。また、色度成分に対しては、適当となるように色相の調整を行う。この動作により、図3に示すモニタ色再現域を、図8に示す第1中間写像色再現域へと写像する。

0032

明度/色相写像装置207による動作が終了すると、第1中間写像色再現域情報が色域記憶装置208へ格納され、続いて彩度写像装置209が動作し、第1中間写像色再現域を第2中間写像色再現域へ写像する。前記彩度写像装置209の動作に関しては詳細に後述するが、図8図12の各模式図を用いて簡単な説明を行う。図12はグリーンの色相における第2中間写像色再現域の模式図であり第2中間写像色再現域を実線により、第1中間写像色再現域を破線により示している。

0033

彩度写像装置209は、第1中間写像色再現域内の色に対して明度成分と色度成分を分離し、明度成分一定のまま、色度成分における彩度成分を非線型に写像する。前記写像により、図8に示した第1中間写像色再現域は図12に示した第2中間写像色再現域に写像される。

0034

明度調整色域写像装置211は中間写像色再現域情報と写像色再現域情報とを参照し、第2中間写像色再現域を写像色再現域への写像する。前記明度調整色域写像装置211の動作に関しては詳細に後述するが、図12図16の各模式図を用いて簡単な説明を行う。図16はグリーンの色相における写像色再現域の模式図であり写像色再現域を実線により、第2中間写像色再現域を破線により示している。

0035

明度調整色域写像装置211は、第2中間写像色再現域内の色に対して明度成分と色度成分を分離し、色度成分一定のまま明度成分のみ非線型写像を行う。尚、写像を実現する明度入出力関数は色度により異なる。前記写像により、図12に示した第2中間写像色再現域は図16に示した写像色再現域に写像される。

0036

次に、LUT作成装置209は最終写像結果であるところの写像色再現域を参照してRGBデータからCMYKデータへの変換用LUTを作成し、RAM202へLUTを書き込む。以上の一連の動作が終了すると、初期化が終了した旨をCPU101へ送信する。

0037

以下において、本実施形態における写像パラメータ算出装置206の動作について説明する。

0038

写像色再現域の導出は次のように行われる。まず、モニタ色再現域を彩度方向に一定倍率拡大した色再現域を作成する。以下、この色再現域を拡大モニタ色再現域と呼ぶ。これらの色再現域の関係を表す模式図を図17に示す。図17は、あるL値に於ける各色域を、a*b*平面に示した模式図である。

0039

実線はプリンタ色再現域を、点線はモニタ色再現域を、一点破線は拡大モニタ色再現域を表す。次に、プリンタ色再現域と拡大モニタ色再現域との積領域に対し、しかるべき加工を施すことにより写像色再現域を定める。写像色再現域の一例をあげると、図17にて実線ならびに2点破線に囲まれた斜線領域の様になる。

0040

また写像パラメータ算出装置206は、第1中間写像色再現域の表面をあらかじめ算出する。モニタ色再現域表面と上記写像色再現域表面との写像関係があらかじめ定められる場合、第1中間写像色再現域表面は、前記写像関係と明度/色相写像装置207におけるモニタ色再現域表面の写像とから一意に定められる。また、前記写像関係があらかじめ定まらない場合、モニタ色再現域表面ならびにプリンタ色再現域表面等から、適当となるように第1中間写像色再現域表面を定める。

0041

以下において、明度/色相写像装置207の動作について説明する。本装置においては、明度成分の非線型写像を、色度に依らない1つの入出力関数により実現する。本実施形態における前記写像の入出力関数は、中程度の明度においては明度を保存するように制御され、最高明度付近ならびに最低明度付近においては入出力関数の微分値が小さくなるように、すなわち圧縮率を高くするよう制御される。

0042

さらに、疑似輪郭等の発生を防止する為、入出力関数はC1連続となるよう制御される。本実施形態により実現される明度成分の非線型写像の一例を図5に示す。尚、以上述べた明度成分の非線型写像の制御パラメータは、写像パラメータ算出装置206により算出され、設定される。

0043

次に色相成分の写像について、図6フローチャートを用いて説明する。まずステップ601にて、写像変換の対象となる色Mを指定する。ステップ602では、色Mに対する色相入出力関数h(・)を写像パラメータ算出装置206から取得する。尚、概色相入出力関数h(・)は明度により変化する。ステップ603では、次式を用いて色相の写像を行う。次式においてHue_mは色Mの色相であり、Hue_m_mappedは写像後の色相である。
Hue_m_mapped = h(Hue_m)
前記色相入出力関数h(・)の1例を模式図に表すと、図7のようになる。図7においては、色相角を、a*b*色度座標系においてb*軸正方向を色相角0radとし、反時計方向への回転を正としたラジアン表記により表している。

0044

以上のべた明度/色相写像装置207の写像動作により、図3の模式図に示すモニタ色再現域は、図8の模式図に示す第1中間写像色再現域へと写像される。図8において、実線により示される色再現域は第1中間写像色再現域であり、1点破線により示される色再現域はモニタ色再現域であり、点線により示される色再現域はプリンタ色再現域である。

0045

以下に於いて、彩度写像装置209の動作について図9のフローチャートを用いて説明する。

0046

彩度写像装置209は、まずステップ901にて写像計算対象となる色Mを定める。尚、ここでの色Mは第1中間写像色再現域における色であって、モニタ色再現域における色を表すものではない。次にステップ902にて色Mと同一の明度/同一の色相における第2中間写像色再現域境界Bpを取得する。ここで第2中間写像色再現域境界は、先述した様にあらかじめ写像パラメータ算出装置206により算出されている。ステップ903では、色Mと同一の明度/同一の色相における第1中間写像色再現域境界Biを計算する。

0047

これらの色M,色Bp、色Biの関係を模式図に表すと、図10の様になる。但し図10において、実線は第2中間写像色再現域の境界を示し、破線は第1中間写像色再現域を示す。続いてステップ904にて、以上のステップに於いて算出した色Bp、色Biから彩度補正の写像を行う入出力関数q(・)を導出する。ここで入出力関数q(・)は、色Bpの彩度をcp、色Biの彩度をciとしたとき、本実施形態では下記の条件を満たすように求める。

0048

・ q(・)の台は[0、ci]
・ q(0) = 0
・ q(ci) = cp
・ q'(0) =1
・ q'(ci) =γ ,γ:γ>0、
・ q'(x)≠0 ,x:0 ≦ x ≦ci
γは最大彩度付近における彩度補正の拡大率/圧縮率を制御する値であり、自動的に定められる。但し、ci>cpの場合はγ<1となり、入出力関数q(・)による写像は圧縮動作となる。ci≦cpの場合はγ≧1となり、入出力関数q(・)による写像は伸張動作となる。

0049

本実施形態においては、入出力関数q (・)としてC2連続な3次スプライン関数を用いる。C2連続な3次スプライン関数を用いることの利点として、端点における条件から接点数に依らず入出力関数q(・)が一意に求まる、という点がある。さらに、入出力関数が滑らかに定義されることから、疑似輪郭の抑制においても効果が期待される。

0050

ここで、本実施形態における入出力関数q(・)の例を図11aならびに図11bに示す。図11aは、ci≦cpの場合を示し、伸張動作となっている。図11bは、ci>cpの場合を示し、圧縮動作となっている。

0051

最後に905のステップにおいて、ステップ904にて求めた入出力関数q(・)を用いて、色Mの彩度を変換する。色Cの彩度をcorg、変換後の彩度をcmodと表記すると、cmod=q(corg)となる。

0052

以上のべた彩度写像装置209の写像動作により、図8の模式図に示す第1中間色再現域は、図12の模式図に示す第2中間写像色再現域へと写像される。図12において、実線により示される色再現域は第2中間写像色再現域であり、破線により示される色再現域は第1中間写像色再現域であり、点線により示される色再現域はプリンタ色再現域である。

0053

以下において、明度調整色域写像装置211の動作について図13のフローチャートを用いて説明する。まずステップ1301にて、写像変換の対象となる色Mを定める。ここでの色Mは第2中間写像色再現域における色である。ステップ1302では、色Mと同一の色度における第2中間写像色再現域の上部境界Buを計算する。ステップ1303では、色Mと同一の色度における第2中間写像色再現域の下部境界Blを計算する。ステップ1304では、色Mと同一の色度における写像色再現域上部境界Bu_mappedを取得し、上部明度補正値Ad_uをBuとBu_mappedとから計算する。

0054

上部明度補正値Ad_u は上部境界Buに対する明度補正値であり、明度上昇方向を正とする実数で与えられる。ステップ1305では、色Mと同一の色度における写像色再現域下部境界Bl_mappedを取得し、下部明度補正値Ad_lをBlとBl_mappedとから計算する。下部明度補正値Ad_l は下部境界Blに対する明度補正値であり、明度上昇方向を正とする実数で与えられる。

0055

ここで、上述のステップにて用いた色M、第2中間写像色再現域上部境界Bu、第2中間写像色再現域下部境界Bl、上部明度補正値Ad_u 、写像色再現域上部境界Bu_mapped、写像色再現域Bl_mapped の関係を図14に示す。図において、実線は第2中間写像色再現域の境界を示し、破線は写像色再現域の境界を示す。

0056

続いてステップ1306では、以上求めたパラメータから明度調整の写像を行う入出力関数p(・)を導出する。ここで本実施形態においては、入出力関数p(・)の導出に当たっては下記の条件を満たすように求められる。尚、LBlはBlの明度であり、LBlmはBl_mappedの明度であり、LBuはBuの明度であり、LBumはBu_mappedの明度である。

0057

・ p(・)の台は[LBl、LBu]
・ p(・)は台において単調増加
・ p(LBl) = LBlm
・ p(LBu) = LBum
・ p(・)は少なくともC1連続
・ p'(LBl) =α,α:α>0、αは圧縮を制御する定数。各色度毎にAd_lに従って定められる。Ad_lが正の場合はα≦1、Ad_lが負の場合はα≧1である。
・ p'(LBu) =β,β:β>0、βは圧縮を制御する定数。各色度毎にAd_uに従って定められる。Ad_uが正の場合はβ≧1、Ad_uが負の場合はβ≦1である。

0058

入出力関数p(・)は上記条件を満たすよう算出されると共に、さらに台の中間部において明度をできるだけ保存するよう、明度変化量ができるだけ少なくなるよう算出される。本実施形態においては、入出力関数p(・)としてC2連続な3次スプライン関数を用いる。C2連続な3次スプライン関数を用いることの利点として、端点における条件から接点数に依らず入出力関数p(・)が一意に求まる、という点がある。

0059

さらに、入出力関数が滑らかに定義されることから、疑似輪郭の抑制においても効果が期待される。ここで、本実施形態における入出力関数p(・)の例を図15aならびに図15bに示す。図15aにおいては、台の中間部において明度がほぼ保たれている一方、明度付近ならびに明度付近では大きく圧縮されている。

0060

ちなみにLBl=40、LBlm=45、Ad_l=5、LBu=68、LBum=64、Ad_u=−4である。また、図15bにおいては、明度調整量Ad_lならびにAd_uの絶対値が大きいことから、台の中間部において明度を保存する機能が働いているものの完全には保存していない。明度付近では大きく伸張され、明度付近では大きく圧縮されている。ちなみにLBl=60、LBlm=46、Ad_l=−14、LBu=84、LBum=75、Ad_u=−9である。尚、当然ながら色Mと同一色度の色は、同一の入出力関数p(・)を用いることとなる。最後に1307のステップにおいて、ステップ1306にて求めた入出力関数p(・)を用いて、色Mの写像前の明度Lmに対して写像後の明度Lm_mappedをLm_mapped= p(Lm)と求めて明度調整の写像を行う。

0061

以上のべた明度調整色域写像装置211の写像動作により、図12の模式図に示す第2中間色再現域は、図16の模式図に示す写像色再現域へと写像される。図16において、実線により示される色再現域は写像色再現域であり、破線により示される色再現域は第2中間写像色再現域であり、点線により示される色再現域はプリンタ色再現域である。

0062

なお本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータインターフェース機器リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機ファクシミリ装置など)に適用してもよい。

0063

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。

0064

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

0065

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリ書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

0066

以上の説明したように本実施の形態によれば、モニタ色再現域とプリンタ色再現域との形状の相違を吸収する色再現域写像が可能となり、モニタ上の画像とプリンタ出力による画像とで色の見えを一致させることが可能となるとともに、疑似輪郭等視覚上の問題を大幅に低減できる。

発明の効果

0067

以上説明したように本発明によれば、モニタ色再現域とプリンタ色再現域との形状の相違を吸収するとともに、階調の乱れが生じ難い色再現域の写像が可能となる。従って、本発明に対応した色再現域写像による補正画像出力においては、モニタ上の画像とプリンタ出力による画像とで色の見えが比較的一致するとともに、疑似輪郭等視覚上の問題を大幅に低減できる。

図面の簡単な説明

0068

図1本発明の実施形態としての色信号変換装置のシステム構成を示すブロック図である。
図2本発明の実施形態としての色信号変換装置の構成を示すブロック図である。
図3グリーンの色相におけるモニタ色再現域を表す模式図である。
図4グリーンの色相におけるモニタ色再現域とプリンタ色再現域とを表す模式図である。
図5明度成分の非線型写像を実現する入出力関数の一例を示す図である。
図6本発明の実施形態における明度/色相写像装置207の色相成分写像動作を示すフローチャート図である。
図7色相成分の写像を実現する色相入出力関数の一例を示す図である。
図8グリーンの色相における第1中間写像色再現域を表す模式図である。
図9本発明の実施形態における彩度写像装置209の動作を示すフローチャート図である。
図10ステップ901〜ステップ903にて得られる各色の空間関係を示す模式図である。
図11彩度成分の非線型写像を実現する入出力関数q (・)の一例を示す図である。
図12グリーンの色相における第2中間写像色再現域を表す模式図である。
図13本発明の実施形態における明度調整色域写像装置211の動作を示すフローチャート図である。
図14ステップ1301〜ステップ1305にて得られる各色の空間関係を示す模式図である。
図15明度成分の非線型写像を実現する入出力関数p (・)の一例を示す図である。
図16グリーンの色相における写像色再現域を表す模式図である。
図17写像色再現域の導出過程を表す模式図である。
図18レッドの色相におけるモニタ色再現域とプリンタ色再現域とを表す模式図である。

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