| 【発明の名称】 |
画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 |
| 【発明者】 |
【氏名】白沢 寿夫
|
| 【要約】 |
【課題】ビジネス文書で重視されるホワイト〜代表色、代表色〜ブラック色について、色相の連続性を保ちつつ色変わりの目立たない色再現を実現する。
【構成】色域マッピング部105は、代表色から黒を結ぶ等色相ラインに対して色相を補正するためのテーブルを設定し、該テーブルを参照して、色空間変換部103からの入力色信号Piの色相(明度、彩度)を補正した信号Pvを出力し、出力装置102のガマットデータを参照して、信号Pvを出力可能な色信号Poに変換する。色空間変換処理部104は色信号Poを出力装置用の色信号に変換する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 入力色信号を画像出力装置の色再現範囲内の色信号に変換する画像処理装置において、複数の代表色を設定する代表色設定手段と、前記代表色と黒を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定する色相設定手段と、前記色相設定手段を参照して前記入力色信号の色相を補正する色相補正手段と、色相が補正された前記入力色信号を画像出力装置の色域内の色信号にマッピングするマッピング手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 【請求項2】 前記色相設定手段は、前記代表色の色相から、前記代表色に対する対応色の色相までの色相を補正する色相補正テーブルで構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 【請求項3】 前記色相補正テーブルは、代表色ごとに独立に設定可能であることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 【請求項4】 前記代表色と白を結ぶ等色相ラインは、前記対応色と同一の色相に補正することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 【請求項5】 入力色信号を画像出力装置の色再現範囲内の色信号に変換する画像処理装置において、複数の代表色を設定する代表色設定手段と、前記代表色と黒を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定する第1の色相設定手段と、前記代表色と白を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定する第2の色相設定手段と、前記第1、第2の色相設定手段を参照して前記入力色信号の色相を補正する色相補正手段と、色相が補正された前記入力色信号を画像出力装置の色域内の色信号にマッピングするマッピング手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 【請求項6】 前記色相設定手段は、等色相ライン上の複数の点について対応色を求める手段と、前記複数の点の色相と前記対応色との関係を基に色相補正テーブルを構築する手段とを備えることを特徴とする請求項1または5記載の画像処理装置。 【請求項7】 前記等色相ライン上の対応色は、視覚実験に基づいた評価式を用いて決定することを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 【請求項8】 色相補正を行わない色領域の設定が可能であることを特徴とする請求項1または5記載の画像処理装置。 【請求項9】 前記色相補正を行わない色領域は、画像出力装置の色再現域を縮小した領域であることを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。 【請求項10】 入力色信号を画像出力装置の色再現範囲内の色信号に変換する画像処理方法において、複数の代表色を設定し、前記代表色と黒を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定し、設定された色相を参照して前記入力色信号の色相を補正し、色相が補正された前記入力色信号を画像出力装置の色域内の色信号にマッピングすることを特徴とする画像処理方法。 【請求項11】 前記色相の設定は、前記代表色の色相から、前記代表色に対する対応色の色相までの色相を補正する色相補正テーブルを用いることを特徴とする請求項10記載の画像処理方法。 【請求項12】 前記色相補正テーブルは、代表色ごとに独立に設定可能であることを特徴とする請求項11記載の画像処理方法。 【請求項13】 前記代表色と白を結ぶ等色相ラインは、前記対応色と同一の色相に補正することを特徴とする請求項10記載の画像処理方法。 【請求項14】 入力色信号を画像出力装置の色再現範囲内の色信号に変換する画像処理方法において、複数の代表色を設定し、前記代表色と黒を結ぶ等色相ラインおよび前記代表色と白を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定し、設定された色相を参照して前記入力色信号の色相を補正し、色相が補正された前記入力色信号を画像出力装置の色域内の色信号にマッピングすることを特徴とする画像処理方法。 【請求項15】 前記色相の設定は、等色相ライン上の複数の点について対応色を求め、前記複数の点の色相と前記対応色との関係を基に構築される色相補正テーブルを用いることを特徴とする請求項10または14記載の画像処理方法。 【請求項16】 前記等色相ライン上の対応色は、視覚実験に基づいた評価式を用いて決定することを特徴とする請求項15記載の画像処理方法。 【請求項17】 色相補正を行わない色領域の設定が可能であることを特徴とする請求項10または14記載の画像処理方法。 【請求項18】 前記色相補正を行わない色領域は、画像出力装置の色再現域を縮小した領域であることを特徴とする請求項17記載の画像処理方法。 【請求項19】 請求項10乃至18のいずれか1項に記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。 【請求項20】 請求項10乃至18のいずれか1項に記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 本発明は、入力装置の色再現範囲と出力装置の色再現範囲が異なる場合に、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に変換する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関し、例えば、カラーファクシミリ、カラープリンタ、カラー複写機などのカラー画像出力装置や、画像出力装置で使用する色変換パラメータを生成するソフトウェアなどに好適な技術に関する。 【背景技術】 【0002】 一般に、カラー画像を出力するための機器としてCRT(Cathode Ray Tube)等の表示装置やプリンタ等の印刷装置が普及しているが、これらはそれぞれ出力方式が異なるため、再現可能な色範囲に相違があることが知られている。そのため、例えばCRT上で作成した画像をプリンタで印刷する場合のように、異なる出力装置で同じ画像データによる出力を行おうとすると、再現できない色が生じる可能性がある。このことから、複数の機器を通じてカラー画像を取り扱う際には、与えられたカラー画像信号を出力装置が再現可能な色にマッピングする技術、所謂ガマット処理と呼ばれる色変換処理を行うことが必要となる。 【0003】 従来のガマット処理技術としては、例えば特許文献1がある。これは、入力された色信号の中で出力デバイスで再現できない色については、出力デバイスで再現できる色の中で明度差、彩度差、色相差の重みを変えて計算した色差が最小となる色で再現するという手法である。 【0004】 また、無彩色軸上や入力された色信号と同じ色相の彩度軸上に投影目標点を設定し、出力デバイスのガマット外の色を色相を一定にして出力デバイスのガマット内に圧縮写像する技術(特許文献2、3を参照)などが知られている。 【0005】 一方、ガマット処理を上記のように入力色信号と同一の色相面内で圧縮写像を行うと、Lab空間の色相歪みのために、青色が紫色に再現されてしまうという問題が生じる。そこで、特許文献4に開示された手法では、色相ごとに非線形ラインを規定し、かかる非線形ラインを用いてガマット処理を行うようにしている。 【0006】 更には、特許文献5〜7に開示されているように、入力信号値を出力信号値に変換する際に、先ず色相変換を行い、その色相角上で明度および彩度をマッピングする技術もある。また、特許文献8に開示されている方式は、入力信号値を一旦中間の写像色再現域に変換(圧縮)した後に、出力信号値に変換(伸張)する手法で、最初に明度レンジ調整(非線形)、色相角変換、彩度変換を行い、その後明度を非線形に出力色再現域内にマッピングする。 【0007】 【特許文献1】特開平10−84487号公報 【特許文献2】特開平9−168097号公報 【特許文献3】特開平9−18727号公報 【特許文献4】特許第3337697号公報 【特許文献5】特開2000−184221号公報 【特許文献6】特開2002−262120号公報 【特許文献7】特開2003−143425号公報 【特許文献8】特開2001−94799号公報 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0008】 しかしながら、上述した従来の手法によるガマット処理では、最適な色制御を行う上で種々の問題を生じていた。例えば、特許文献1で提案された方式では、色再現範囲の形状に応じて最も色差の少ない方向に写像方向が切り替わり、色再現処理前後の色変わりが少ないという特徴があるが、写像方向が出力系の色再現範囲の形状に依存し、写像方向の連続性が保たれない場合が生じる。この結果、連続的に変化する入力色が不連続な写像方向先の色に写像されるため、階調の潰れや飛びといった画質の劣化を生じてしまう。 【0009】 また、特許文献4で提案されている方式では、彩度に応じて色相の歪みを補正する非線形ラインを設定しているため、特許文献2、3のようなLab空間で色相一定のガマット処理を行うよりも、人間の視覚にあった色相に写像することができる。しかし、基本的な考え方は入力色信号を等色相上に圧縮写像するというものであり、プリンタのガマット形状を考慮して再現する色相を決めるという処理をしていない。 【0010】 上記に対し、特許文献5〜8では、プリンタのガマット形状を考慮して特定色に対する色相を決定し、特定色の再現色相にあわせて全体の色相制御を行うガマット処理を提案している。これらの方式では、特に1、2次色の飽和色を同一色相上の色に写像するよりも鮮やかな色に再現することが可能となり、ユーザーの期待した色に近い色再現を行うことができる。しかし、同一色相面或いは同一飽和度の色に対して同じ色相変換を行ってしまうため、色相の連続性を保証するのが容易な反面、色相を補正する必要がない色まで補正されてしまうという問題があった。 【0011】 この問題について更に詳しく説明する。図19は、シアン色相におけるディスプレイのガマットとプリンタのガマットの関係を示した図である。図19において、点線部分の色はハードコピーで再現することができないため、再現可能な色にマッピングしなければならない。上述した方法では、特に飽和色の色変わりを最小にしながら色再現することができる。しかし、飽和色以外に関しては、全て飽和色とおなじ色相で再現してしまうため、色変わりが目立ってしまう。特に図19の太線で示した色はプリンタで再現可能な色にも関わらず、色相補正が行われてしまう例であり、シャドー領域においてディスプレイの表示色と大きく異なる色に再現されてしまうという問題が生じる。 【0012】 特許文献8で提案されている方式では、明度に応じた色相写像関数を使用しているため、上述した方式よりも更に色相角を細かく制御できる。しかし、明度レンジ調整(非線形)、色相角変換、彩度変換をそれぞれ独立に実行しているため、入力色信号が意図しないプリンタ出力色に変換されたり、階調のがたつきを抑制できないという問題があった。また、色相角を調整したい場合には、連続性を考慮しながら明度ごとの色相写像関数を修正する必要があり、色調整が複雑になってしまうという問題があった。 【0013】 上述したように、従来の手法によるカラーガマット処理では、白〜特定色〜ブラックのラインに対して色相の連続性と色の見え一致を両立したような適切な色相制御を行うことが難しかった。例えば、ディスプレイのシアン1次色を、好ましい色で再現しようとして色相を大きくずらすと、ハードコピーで再現可能なシアンとブラックの中間色まで色相が変更されてしまうという問題が生じていた。 【0014】 本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、 本発明の目的は、特にビジネス文書で重視されるホワイト〜代表色、及び代表色〜ブラック色について、色相の連続性を保ちつつ色変わりの目立たない色再現が可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。 即ち、 請求項1の目的は、特に、代表色〜黒において滑らかに色相が変化する色再現が可能な画像処理装置を提供することである。 【0015】 請求項2の目的は、特に、代表色における色再現性を損なうことなく、シャドー色での色変わりが目立たない画像処理装置を提供することである。 【0016】 請求項3の目的は、特に、再現色の色相を色ごとに最適制御することが可能な画像処理装置を提供することである。 【0017】 請求項4の目的は、特に、代表色〜白において色ずれの少ない画像処理装置を提供することである。 【0018】 請求項5の目的は、特に、代表色〜黒と代表色〜白の両方の等色相ラインにおいて再現色の色相を精密に調整できる画像処理装置を提供することである。 【0019】 請求項6の目的は、色相補正テーブルを出力デバイスのガマット形状に応じて、自動的に生成する手段を提供することである。 【0020】 請求項7の目的は、請求項6記載の画像処理装置において高品質な色相補性テーブルを生成することである。 【0021】 請求項8の目的は、出力デバイスで再現できない入力色に対しては適切に色相を補正しつつ、出力デバイスが再現可能な入力色は高精度に忠実な色変換を行う手段を提供することである。 【0022】 請求項9の目的は、請求項8記載の画像処理装置において、出力デバイスの色再現域境界付近で急激な色相変化を生じない画像処理装置を提供することである。 【課題を解決するための手段】 【0023】 本発明は、入力色信号を画像出力装置の色再現範囲内の色信号に変換する画像処理装置において、複数の代表色を設定する代表色設定手段と、前記代表色と黒を結ぶ等色相ラインに対して色相を設定する色相設定手段と、前記色相設定手段を参照して前記入力色信号の色相を補正する色相補正手段と、色相が補正された前記入力色信号を画像出力装置の色域内の色信号にマッピングするマッピング手段とを備えることを最も主要な特徴とする。 【発明の効果】 【0024】 本発明(請求項1、10)によると、代表色〜黒において滑らかに色相が変化する色再現が可能な色域マッピングを行うことができる。 【0025】 本発明(請求項2)によると、色相設定手段が、対応色の色相から代表色の色相まで色相が変化するように色相を補正するため代表色近傍での色連続性に優れた色再現を行うことができる。 【0026】 本発明(請求項3)によると、色相設定手段が、色相補正テーブルを代表色ごとに独立に設定可能であるため、色ごとに最適な色相の補正を行うことができる。 【0027】 本発明(請求項4)によると、代表色と白を結ぶ等色相ラインを、対応色と同一の色相に補正するため、特に色ずれが目立ちやすい白〜飽和色のグラデーションにおいて、色ずれの少ない色再現を行うことができる。 【0028】 本発明(請求項5)によると、特に、代表色〜黒と代表色〜白の両方の等色相ラインにおいて再現色の色相を精密に調整することができる。 【0029】 本発明(請求項6)によると、色相設定手段が、ライン上の複数の点について対応色を求める手段と前記複数の点の色相と前記対応色の関係から、色相補正テーブルを構築する手段とを備えているため、種々の出力デバイスに対して適切な色相補正テーブルを効率的に作成することができる。 【0030】 本発明(請求項7)によると、前記ライン上の対応色を視覚実験に基づいた評価式を用いて決定しているため、ライン上の複数の点に対する期待色が色差最小の色と異なる場合であっても、期待色再現に近い色再現を行うことができる。 【0031】 本発明(請求項8)によると、色相補正を行わない色領域を設定可能なため、出力デバイスで再現できない入力色に対しては適切に色相を補正しつつ、出力デバイスが再現可能な入力色は高精度に忠実な色変換を行うことができる。 【0032】 本発明(請求項9)によると、前記色相補正を行わない色領域を、画像出力装置の色再現域を縮小した領域としているため出力デバイスの色再現域境界付近で急速な色相変化を生じることなく、滑らかな階調再現を行うことができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0033】 以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。 【0034】 実施例1:色相を補正してガマットマッピングを行う基本的な手法 1.画像処理システムの全体構成 図1は、本発明に係る画像処理システムの構成を示す。図1において、100はコンピュータ、101はディスプレイ、102は画像出力装置、103、104は色空間変換部、105は色域マッピング部である。図1に示す画像処理システムは、コンピュータ100、コンピュータに接続されたディスプレイ101と画像出力装置102、コンピュータから供給されるデバイス固有の色信号(RGB信号)を色域マッピング部105で採用するデバイス・インディペンデントな色信号に変換するための色空間変換部103、色域マッピング部105の出力結果を画像出力装置102固有の色信号(CMY信号やCMYK信号など)に変換するための色空間変換部104、および色域マッピング部105を有している。画像出力装置102は、画像データをプリントアウトするための出力装置であって、例えば、カラープリンタやカラーファクシミリといった画像形成装置を用いることができる。 【0035】 2.画像処理システムの動作 コンピュータ100は、コンピュータ内部の画像データを画像出力装置102を用いてプリントアウトするために画像データを出力する。この画像データは、通常ディスプレイで表示するためにR(赤)、G(緑)、B(青)の色成分からなる色信号である。コンピュータ100が送信したRGB信号は、色空間変換部103へ送信され、色域マッピング部105で処理するための色信号に変換される。色域マッピング部105で処理する色信号は、例えば、CIEで標準化されているCIECAM02のように明度、彩度、色相に相当する色成分を有する色信号であればよい。ここでは、色空間変換部103が、入力RGB信号をCIECAM02の明度J、彩度C、色相Hに準ずる色信号Pi(j,c,h)へ変換し、色域マッピング部105へ出力する。 【0036】 上記Pi(j,c,h)信号は、RGB色信号から生成された色信号であるため、そのままでは画像出力装置102が再現できないような色信号が含まれている。そこで、色域マッピング部105では、後述する手段を用いてPi(j,c,h)を画像出力装置102が再現可能な色信号Po(j′,c′,h′)に変換する。色空間変換部104では、色域マッピング部105から出力されたPo(j′,c′,h′)をCMY信号やCMYK信号などの画像出力装置102が処理可能な色信号に変換してコンピュータ100へ送信する。以上の処理によって変換された色信号を画像出力装置102に送信することによりプリント出力が行われる。 【0037】 なお、図1に示す構成例では、色空間変換処理及び色域マッピング処理を、コンピュータ100、画像出力装置102とは別個の装置で実行しているが、色空間変換、色域マッピング処理をコンピュータ100内に実装しても良いし、あるいは画像出力装置102内に実装しても良い。また、前述の処理は、ソフトウェアで実現可能であり、例えば、コンピュータ100内のプログラムとして存在するプリンタドライバなどで機能を実現できる。 【0038】 3.色域マッピング部105の全体構成 図2は、本発明の色域マッピング部105の構成を示す。色域マッピング部105は、代表色設定部11、対応色決定部12、色相テーブル設定部13、入力信号補正部14、マッピング処理部15、出力デバイスのガマットデータ16から構成されている。 【0039】 4.色域マッピング部105の動作 代表色設定部11及び色相テーブル設定部13は、代表色T(i)と、代表色から黒の等色相ラインに対する色相補正テーブルTable(i)を設定する。代表色とは、コンピュータ100から送出される色信号の内、特に色再現を制御したい色である。この代表色は規定の色を用いることもできるし、ユーザーが任意に設定することも可能であるが、通常はRGB空間における最大彩度色(例えば、R,G,B,C,M,Yなど)を設定する。また色相補正テーブルは、代表色から黒を結ぶ等色相ラインに対して、色相補正を行うためのテーブルであって、例えば等色相ラインの位置に対する色相の補正率などを設定する。 【0040】 次に、対応色決定部12では、設定された代表色に対する対応色を決定する。対応色とは、代表色に対する出力デバイスの出力色であって、出力デバイスで再現可能な色を求める処理である。代表色設定部11により代表色Tが指定されると、対応色決定部12では出力デバイスのガマットデータ16を参照しながら、代表色Tに対応する出力デバイスの色再現範囲内の色信号M(jm,cm,hm)を計算する。 【0041】 次に、入力信号補正部14は、色空間変換部103から送信された入力色信号Pi(j,c,h)を、代表色に対する対応色および色相補正テーブルを参照しながら入力色信号Piの明度、色相、彩度を補正した補正入力信号Pv(jv,cv,hv)を計算する。そして、最後に、補正入力信号Pvが出力されると、マッピング処理部15において、出力デバイスのガマットデータ16を参照しながら、出力色信号Po(j′,c′,h′)を算出し、色空間変換部104へ出力する。 なお、出力デバイスのガマットデータとしては、特許文献6で提案しているような色相Hと明度Jに対する最高彩度Cmaxを表したガマットデータを用いることができる。 【0042】 5.色域マッピング部105を構成する各部の詳細説明 (1)代表色設定部11 代表色設定部11では、特に色再現を重視する代表色T(i)を設定する。代表色の設定方法としては、入力RGB信号値で指定する。また、ユーザーが指定する場合にダイアログ画面を表示して設定してもよい。特に設定しない場合には、オフィス文書で多用される、R,G,B,C,M,Yの1、2次色の飽和色を代表色として用いることにする。入力RGB信号値を8ビットで量子化した場合、6色の代表色はR(255、0、0)、G(0、255、0)、B(0、0、255)、C(0、255、255)、M(255、0、255)、Y(255、255、0)となる。なお、飽和色とは、例えばRGB信号値が(255、0、x)、(0、x、255)などの色である(xはドントケア)。 【0043】 もちろん、この6色以外の色を設定してもよいが、基本的には、図3の太線で示す稜線上の色を指定するのが望ましい。 【0044】 代表色が設定されると、代表色設定部11ではRGBで設定されている代表色のCIECAM02のJCH値を計算する。RGB信号からJCH信号の変換は、IEC61966−2−1で標準化されている変換式に従ってRGB→XYZ変換を行った後、XYZ→JCH変換式を用いることにより実行できる。XYZ→JCH変換は、CIE159−2004のテクニカルレポートに詳述されているので説明を省略する。また、入力デバイスのRGB信号特性がsRGB信号以外の場合には、それぞれの色特性に合わせてRGB→XYZ変換を行う。 【0045】 (2)対応色決定部12 代表色が決まると、次に対応色決定部12において代表色T(i)に対する対応色M(i)を決定する。図4は、代表色T(i)と対応色M(i)との対応関係の一例を説明する図である。図4において、21は出力デバイスの色相ho上のガマットである。対応色Mと代表色Tの関係は3次元的な位置関係にあって1つの図で図示できないため、図4(a)に彩度cと色相hの関係図を示し、図4(b)に明度jと彩度cの関係図を示す。但し、図4(b)では、出力デバイスの色相hiにおけるガマット20と色相hoにおけるガマット21を同じ二次元上に重ねて図示している。また、比較のため代表色Tを色相一定でマッピングしたときのマッピング色Toも図示している。 【0046】 代表色T(i)に対する対応色M(i)としては、出力デバイスのガマットに含まれる色信号のうち、代表色T(i)と最も色差が小さくなる色を対応色M(i)とする。このように対応色を決めると、結果的に代表色と対応色の色相は一致しない。 【0047】 例えば、図4(a)及び図4(b)に示す通り、代表色Tの色相hi上でマッピングされているToと、色相ho上の対応色Mとで、明らかに対応色Mの方が代表色Tに近い色となる。この現象は、画像出力装置のガマットの形状が非常に複雑で、色相によって形状が大きく異なることにも起因している。このように、代表色が出力装置の色再現域から離れているような場合、同じ色相上でマッピングするよりも、色相をずらした方がより色変わりの少ない色再現が可能になることが多い。 【0048】 また、色差には通常JCH空間でのユークリッド距離を使用するが、これに限定されるものではなく、例えば、視覚実験に基づいて作成した色再現評価式を用いて色再現が最も向上する対応色Mを求めるようにしても良い。更に、上記で自動的に求めた対応色に満足しない場合には、ユーザーが直接対応色を設定するようにしても構わない。例えば、イエローやマゼンタ色を色濁りのないプリンタの1,2次色で再現したい場合には、対応色を直接指定することができる。 【0049】 (3)色相テーブル設定部13 色相テーブル設定部13では、代表色T(i)から黒を結ぶ等色相ラインに対して色相が代表色T(i)の色相ht(i)から対応色M(i)の色相hm(i)まで連続的に変化するような色相補正テーブルを設定する。本実施例では、等色相ラインとして図5の太線で示すように、入力色空間において代表色(代表点)から黒を結ぶラインを用いる。一方、白と代表色を結ぶラインに対しては、必ず対応色と同じ色相で再現するものとして色相補正テーブルは設定しない。 【0050】 図6は、等色相ラインと色相補正テーブルの関係を示す。図6(b)に示すように、色相補正テーブルとしては明度Jの変化率dに対する色相補正率として与えている。 【0051】 例えば、代表点(代表色)〜黒のライン上の点をX、点Xの明度をTx、代表点の明度をTj、黒点の明度を0とすると、点Xの明度変化率dxは dx=Tx/Tj として定義される。一方、色相補正率は、代表点の色相と対応点の色相との内分比を示しており、例えば、色相補正率が0の場合には、代表点と同一の色相に補正し、色相補正率が1の場合には対応点と同一の色相に補正することを意味する。図6の例では、変化率dxに対する色相補正率がhrxとなっており、入力色Xに対する再現色の色相hxは hx=(hm−ht)*hrx+ht となる。但し、htは代表色の色相、hmは対応色の色相である。 【0052】 ここで、等色相ラインのうち出力デバイスの色再現範囲に含まれる領域20に関しては、忠実な色再現を行うために、できるだけ色相が変化しないようにするのが望ましい。そこで、出力デバイスの色再現範囲に含まれる領域20に対する色相補正率をできるだけ0になるように設定する。その結果、色相補正テーブルは図6(b)に示すような非線形な変換テーブルを用いる。 【0053】 上記した色相補正テーブルは、代表色〜黒を結ぶ複数のラインに対して同一である必要はなく、それぞれ独立にユーザーが設定可能である。あるいは、代表色と対応色の色相に応じて自動で設定するようにしてもよい。また、上記した例ではルックアップテーブル形式で色相補正テーブルを設定しているが、これに限らず、例えば二次式などの変換関数として設定してもよい。 【0054】 (4)入力信号補正部14 入力信号補正部14では、前述の色相補正テーブル及び対応点の情報に基づいて色空間変換部103から送出された入力信号Piの色相、明度、彩度を補正する。以下、図7、8を用いて具体的に説明する。図7は、実施例1の色相補正方法を説明する図であり、図8は、入力信号補正処理のフローチャートである。 入力信号をPi(j,c,h)、代表点T(i)に対する対応点をM(i)とする。また、代表点はR,G,B,C,M,Yの6点とし、1≦i≦6とする。また、代表点T(i)に対応した色相補正テーブルをTable(i)とする。 【0055】 まず、S10において入力信号Piを含む等色相面のうち彩度が最大となる入力色空間内の点Pmax(jm、cm、hm)を求める。具体的な手法としては、予め色相ごとの最大彩度色データを記述したテーブルを用意しておき、入力色信号Piの色相hに対応する最大彩度色データPmaxを読み出せばよい。色相hに対応する最大彩度色データPmaxがテーブルに含まれない場合には、色相h近傍のデータを読み出して補間演算を行うことにより近似的に計算することができる。 【0056】 次に、S11において、Piと色相が隣接する2つの代表色(=隣接代表色)を求める。隣接代表色は、 Diff_h(i−1)=Piの色相hs−代表点T(i−1)の色相ht(i−1) Diff_h(i)=Piの色相hs−代表点T(i)の色相ht(i) をそれぞれ求め、Diff_h(i−1)とDiff_h(i)の符号が反転するかどうかで簡単に求めることができる。 【0057】 隣接代表点T1、T2が求まると、S12で色相の内分比rを計算する。内分比rは r=(PiとT(i−1)の色相の差)/(T(i)とT(i−1)の色相の差) で求まる。 【0058】 次に、Piの明度変化率dsを算出する。まず、S13で入力信号PiとPmaxの明度を比較する。Piの明度jがPmaxの明度jmよりも低い場合には、S14へ進み色相補正テーブルに基づく色相補正量を求める。S14では、Pmaxと黒を結ぶラインに対するPiの明度の変化率dsを計算する。即ち ds=j/jm となる。一方、S13において、Piの明度jがPmaxの明度jmよりも高いと判定された場合は、ds=1とする。 【0059】 S15では、上記の明度変化率dsに基づいてPiに対する色相の補正値を計算する。まず、隣接代表色に対応する、2つの代表色〜黒の等色相ラインに定義されている色相補正テーブルから明度変化率dsに一致する色相補正率hr1、hr2を読み取る。このhr1、hr2はそれぞれ図7における点Ts(i−1)、Ts(i)の色相補正率であるため、Ts(i−1)、Ts(i)の補正後の色相h1、h2は h1=hr1*(jm1−jt1)+jt1 h2=hr2*(jm2−jt2)+jt2 で計算できる。ここで、jt1、jt2は、隣接代表点T1、T2の明度、jm1、jm2は、隣接代表点の対応色の明度である。そして、上記h1、h2を前述した色相の内分比rを用いて、次式で線形補間することにより、Piの補正後の色相hvを求める。 即ち、 hv=r*(h1−h2)+h2 となる。 【0060】 以上の処理により、色相の補正値が決まると、次に、S16、S17において明度・彩度の補正を行う。隣接代表点の明度をjt1、jt2とする。また、隣接代表点の対応色の明度をjm1、jm2とする。この時、補正後のPiの明度jvは、 jv=(jm2−jm1)*(j−jt1)/(jt2−jt1)+jm1 として求めることができる。 【0061】 また、入力色信号がsRGB信号の場合には、入力ガマットよりも広い色再現域を有効に使うために、シアンやブルーの色相において彩度を強調するような処理を加えることが多い。そのような場合には、代表色に対する対応色の彩度を特定色相で強調しておけばよい。即ち、補正後の彩度cvは下式で求めることができる。 cv=c*(r*(cr1−cr2)+cr2) 但し、cr1は、代表色T1における彩度強調率、cr2は代表色T2における彩度強調率を意味する。なお、S16、S17の処理は必ずしも必要ではなく、その場合には、Piの明度j及び彩度cは変更せず、色相のみを補正するだけで良い。 【0062】 (5)マッピング処理部15 マッピング処理部15では、入力信号補正部14で補正した色信号Pv(jv、cv、hv)を出力デバイスのガマットデータ16を参照しながら、出力可能な色信号Po(j′,c′,h′)に変換する。h′については、入力信号補正部14によって求めたhvと一致するので、マッピング処理部15では、残りのj′,c′を求めればよい。この際、PvとPoが同一色相上にあるものと仮想的に考えれば、マッピング処理はPv(jv,cv)からPo(j′,c′)への二次元的な変換を行うものと置き換えて考えることができる。但し、入力信号補正部14で明度補正を行っている場合、明度一定でガマット圧縮すれば代表色に対するマッピング後の色を対応色に一致させることができる。従って、本発明では、マッピング処理は明度一定で彩度のみ圧縮するが、従来(特許文献2、3)から提案されている同一色相面でのガマット処理をそのまま適用してもよい。 【0063】 また、上述のガマット外の色のみをガマット境界面にマッピングする方法以外にも、出力デバイスのガマット外の入力色の階調を保存するように色空間全体を均等に圧縮写像するパーセプチャルマッチングという方法を用いてもよい。 【0064】 以上説明したガマット変換処理により、出力色信号(j′,c′,h′)が求まると、色空間変換処理部104において出力デバイス用の色信号に変換し、プリント出力を行うことにより、色変わりが少なく、かつ色相連続性に優れた色再現を行うことができる。 【0065】 また、上記の例では、入力色信号を計算するごとに入力色信号の補正及びマッピング処理を行っているが、勿論、上記の方法に基づいてRGB空間上の所定のRGB値に対応する出力CMY(K)信号値を求め、その結果を3次元ルックアップテーブルに記憶させておき、色変換処理の際に、3次元ルックアップテーブルから複数の出力値を読み出して補間演算を行うようにしても良い。 【0066】 実施例2:白〜代表色の等色相ラインに対する色相補正テーブルを用いる例 実施例1では、黒〜代表色の等色相ラインに対して色相補正テーブルを設定していた。本実施例では、黒〜代表色の等色相ラインおよび白〜代表色の等色相ラインに対して、色相補正テーブルを設定する。また、実施例1では、デバイス非依存なCIECAM02空間で等色相ラインを規定していた。しかし、PC上のアプリケーションでは、RGB空間で色指定を行う場合がほとんどであるため、デバイス非依存な色空間上の等色相ラインでは所望の色制御が困難な場合が生じる。例えば、プレゼンテーション資料で多用されるブルーから黒のグラデーションの場合、CIECAM02空間上の等色相ラインに一致しない。そこで、本実施例では、RGB空間上で指定される色に対して色相補正量を容易に制御できるように、デバイス依存信号であるHLS空間で色相ラインを設定する方法について説明する。 【0067】 まず、HLS空間について説明する。本実施例で用いるHLSカラーモデルは、RGB色立体を変形したもので、図9に示すように、双6角錐部分空間を形成する。色相Hは、双6角錐の垂直軸まわりの角度で、ある色相の補色色相は、双6角錐の対角に位置し、軸上0から面上1の垂直軸から半径方向に飽和を測る(グレーはS=0)。明るさLは、黒(双6角錐の低い頂点)が0、白(上方の頂点)が1である。また、最大飽和色は、S=1、L=0.5となっている。具体的な変換処理は図11で示した変換式により実施する。 【0068】 HLS空間を用いた場合の色域マッピング処理の構成は、図2と同じであるため説明は省略する。但し、色域マッピング部105の入力はHLS信号であるため、図1の色空間変換部103は、入力色信号をHLS空間の信号に変換して色域マッピング部105に信号を送る。 【0069】 以下、本実施例における色域マッピング部105を構成する各処理部の詳細について説明する。 (1)代表色設定部11 代表色設定部11では、特に色再現を重視する代表色T(i)を、HLS信号値で設定する。例えば、代表色としてシアン色を指定する場合には、h=180、l=0.5、s=1.0となる。オフィス文書で多用される、R,G,B,C,M,Yの1、2次色の飽和色を代表色として用いるのであれば、いずれもl=0.5、s=1.0で、色相hのみが異なることになる。 【0070】 (2)対応色決定部12 代表色が決まると、次に対応色決定部12において代表色T(i)に対する対応色M(i)を決定する。但し、HLS空間でのユークリッド距離を用いて対応色を決定すると、知覚的な色差と合わないため、対応色M(i)は手動で設定する。この時、対応色としてプリンタで再現可能な色を指定するのは煩雑な操作が必要となるので、対応色M(i)の色相のみを設定するだけでよい。 【0071】 (3)色相テーブル設定部13 色相テーブル設定部13では、代表色T(i)から黒を結ぶ等色相ライン及び白から代表色T(i)を結ぶ等色相ラインに対して色相が連続的に変化するような色相補正テーブルを設定する。図10は、本実施例における等色相ラインの概念図である。図では、R(代表色)を通る等色相ラインがM(代表色)よりの色相に補正され、Mを通る等色相ラインがRよりの色相に補正されている。また、WとRの間とWとMの間についても色相を微妙にずらしている。ここで、等色相ラインとは、HSL空間において色相Hが一定なラインを意味する。即ち、S=1で、0.5≦L≦1.0が代表色〜白のラインに該当し、S=1で、0.0≦L≦0.5が黒〜代表色のラインに該当する。このように、HLS空間で等色相ラインを定義した場合、RGB空間における等色相ライン(白〜シアン〜黒)と一致するラインに対して色相補正テーブルを設定することができるため、アプリケーションで使用頻度の高いグラデーションに対して直接的な色制御を行えると言うメリットがある。 【0072】 また、HSL空間では、最大彩度色の明度が一定なので、色相補正テーブルとしてはHSL信号の明度Lに対する色相補正率として設定することができる。色相補正率は、実施例1と同様に代表点の色相と対応色の色相との内分比を用いることができる。 【0073】 (4)入力信号補正部14 入力信号補正部14では、前述の色相補正テーブル及び、対応点の情報に基づいて色空間変換部103から送出された入力信号Piの色相のみを補正する。以下、図12のフローチャートを用いて具体的に説明する。 入力信号をPi(js,cs,hs)、代表点T(i)に対する対応点をM(i)とする。また、代表点はR,G,B,C,M,Yの6点とし、1≦i≦6とする。また、代表点T(i)に対応した色相補正テーブルをH_table(i)とする。 【0074】 次に、S20において、Piと色相が隣接する2つの代表色(隣接代表点)を求める。隣接代表点は、 Diff_h(i−1)=Piの色相hs−代表点T(i−1)の色相ht(i−1) Diff_h(i)=Piの色相hs−代表点T(i)の色相ht(i) をそれぞれ求め、Diff_h(i−1)とDiff_h(i)の符号が反転するかどうかで簡単に求めることができる。 【0075】 隣接代表点が求まると、S21で色相の内分比rを計算する。内分比rは r=(PiとT(i−1)の色相の差)/(T(i)とT(i−1)の色相の差) で求まる。 【0076】 次に、S22においてPiの明度lに基づいてPiに対する色相の補正値を計算する。まず、隣接代表点に対応する、2つの代表色に対応した等色相ラインに定義されている色相補正テーブルから明度lに一致する補正率hr1、hr2を読み取る。明度lが0.5以上の場合には、白〜代表色に設定された色相補正テーブルを用い、明度lが0.5未満の場合には、代表色〜黒に設定された色相補正テーブルから読み取る。そして、hr1、hr2から隣接色相における色相補正値を求める。 h1=hr1*(jm1−jt1)+jt1 h2=hr2*(jm2−jt2)+jt2 ここで、jt1、jt2は、隣接代表点T1、T2の明度、jm1、jm2は、隣接代表点の対応色の明度である。 【0077】 最後に、S23において、前述した色相の内分比rを用いてh1とh2を線形補間することにより、Piの補正後の色相hvを求める。即ち、 hv=r*(h1−h2)+h2 となる。 【0078】 本実施例では、白〜代表色のラインに対して色相補正テーブルを設定しているため、例えば、RGB空間において白〜イエローの色を全て出力デバイスのイエロー単色で再現したい場合などに有効となる。 (5)マッピング処理部15 マッピング処理部15では、まず、入力信号補正部24で補正した色信号Pv(jv、cv、hv)をCIECAM02空間の色信号に変換する。そして、変換されたj、c、h信号を出力デバイスのガマットデータ16を参照しながら、出力可能な色信号Po(j′,c′,h′)に変換する。このガマット圧縮処理の具体的な方法は実施例1と同様である。 【0079】 以上説明したガマット変換処理により、出力色信号(j′,c′,h′)が求まると、色空間変換処理部104において出力デバイス用の色信号に変換し、プリント出力を行うことにより、色変わりが少なく、かつ階調連続性に優れた色再現を行うことができる。 【0080】 実施例3: 前述した実施例では、色相制御テーブルを対応色と代表色の色相に応じて設定するようにしていた。しかし、色相で設定するだけでは、等色相ラインと出力デバイスのガマットとの相対的な関係を適切に反映したような色相補正テーブルにはならない。そこで、本実施例では、出力デバイスのガマット形状によらず適切な色相補正テーブルの設定するための方法について図13を用いて説明する。 【0081】 図13は、実施例3の色相補正テーブルの作成方法のフローチャートである。まず、S30において色相補正テーブルを作成する等色相ラインを設定する。等色相ライン情報としては、代表色の明度,彩度,色相である(jt,ct,ht)値についての情報がわかればよい。 【0082】 次に、S31において制御ポイントxi(jxi,cxi,hx)を設定する。制御ポイントは、図14に示すように等色相ライン上に略等間隔に並んだ複数の点となっている。制御ポイントの点数については特に制約はない。 【0083】 次に、S32において、制御ポイントごとの対応色yi(jyi,cyi,hyi)を算出する。この対応色の算出方法は、実施例1と同様に、代表色と対応色の色差が最も小さくなるように決定しても良いが、色差の代わり視覚実験により構築した色再現評価式を用いる方がより望ましい。 【0084】 全ての制御ポイントについて対応色が求まると、S33において色相補正関数を作成するために、制御ポイントの明度変化率と色相補正率をそれぞれ計算する。即ち 制御ポイントの明度変化率d=jxi/jt 制御ポイントの色相補正率hrx=(hyi−hx)/(ht−hx) となる。上記の計算で求めた明度変化率と色相補正率の例を図15に示す。図15において○点が制御ポイントに対応するプロットである。制御ポイントごとに求めた色相補正率は必ずしも連続的な変化をするとは限らない。例えば、シアン色相の場合、出力デバイスの境界上に位置する制御ポイントにおいて不連続な変化が生じやすい。そこで、図15の○点を色相補正関数で曲線近似することにより、急激な色相変化を抑制する。例えば、色相補正関数としてn次式や指数関数などを用いることで滑らかに近似することができる。 【0085】 色相補正関数が求まると、最後にS34において色相補正関数に所定の明度変化率を代入しながら色相補正値を計算して色相補正テーブルを作成する。 【0086】 上記の方法によれば、等色相ラインと出力デバイスのガマット形状との関係に拠らずに、期待したとおりの色に近い色再現を行うことができる。 【0087】 実施例4: 上述した実施例では、彩度の低い色信号にも色相補正が施されてしまう。そこで、プリンタが再現可能な色信号はできるだけ補正しないようにするための実施例について、図16、図17を用いて説明する。 【0088】 図15は、入力色空間のガマット、出力デバイスのガマット30及び出力デバイスのガマットを縮小したガマット31を示す。また、入力色信号Piを白丸で図示しており、入力色信号と明度及び色相が一致する上記各ガマットとの交点をそれぞれP1,P2,P3としている(P0は無彩色軸上の点)。 【0089】 まず、S40で入力色信号の補正を行わない色再現範囲を決めるためにガマットの縮小率を設定する。補正しない色再現範囲は、出力デバイスのガマットよりも狭ければ何でも良いが、本実施例では簡単のため出力デバイスのガマット30の彩度に一定の縮小率krを乗ずることによって縮小ガマット31を定義するようにしている。 【0090】 次に、S41でP1,P3の彩度値を求める。前述したようにガマットデータとしては色相Hと明度Jに対する最高彩度Cmaxを記述している。従って、入力色信号Piの明度と色相に対応する入力色空間の最高彩度Cmaxを読み取ることによりP3の彩度C3が求まる。同様に、入力色信号Piの明度と色相から、出力デバイスのガマットデータ16を参照することによりP2の彩度C2が求まり、P2の彩度値に上記の縮小率krを乗ずることによりP1の彩度値C1がそれぞれ求まる。 【0091】 P1,P3の彩度がわかると、S42において入力色信号Piの彩度比率srを求める。srは、以下の式で計算する。 sr=(Ci−C1)/(C3−C1) 但し、Ciは入力信号Piの彩度値を表す。 【0092】 次に、S43で入力信号Piの色相補正率を計算する。P3の色相補正率をhrとすると、 入力信号Piの色相補正率=hr*sr として求められる。P3の色相補正率は、実施例1、2で示した方法により求める。色相補正率が求まると、S44では、実施例1と同様にP3の色相とP3の対応色の色相を内分するようにして、Piの色相を計算する。このように彩度比率に応じて色相の補正率を変えることにより、色相補正率を徐々に変化させながら出力デバイスの縮小ガマット内は忠実な色再現を行うようにすることができる。 【0093】 上記した実施例では、彩度比に比例して色相の補正量を制御したが、これに限ることなく、彩度と色相の補正量を非線形な特性となるように補正しても良い。 【0094】 実施例5: 図18は、図1に示す画像処理システムをソフトウェアで実現する場合の構成例を示す。コンピュータ200は、プログラム読取装置203、全体を制御するCPU204、CPU204のワークエリア等として使用されるRAM205、CPU204の制御プログラム等が記憶されているROM206、ハードディスク207、NIC208、マウス209、キーボード210、画像データを表示するためのディスプレイ201、カラープリンタなどの画像形成装置202とを備えている。本画像処理システムは、例えば、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等で実現することができる。 【0095】 ここで、CPU204、ROM206、RAM205、ハードディスク207は、図1に示すコンピュータ100と同様の機能を有している。なお、この場合、図1に示す色空間変換部103、104及び色域マッピング部105の機能も、CPU204に持たせることができる。すなわち、本発明の画像処理装置としての機能をCPU204に持たせることができる。 【0096】 なお、CPU204のような画像処理装置としての機能は、例えば、ソフトウェアパッケージ、具体的には、CD−ROM等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため、図18に示す例では、情報記録媒体がセットされると、これを駆動する媒体駆動装置が設けられている(図示せず)。 【0097】 以上により、本発明における画像処理装置および画像処理方法は、ディスプレイ等を備えた汎用の計算機システムにCD−ROM等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、この汎用計算機システムのマイクロプロセッサに色空間変換処理及びガマット変換処理を実行させる装置構成においても実施することが可能である。この場合、本発明の色空間変換処理及びガマット変換処理を実行するためのプログラム、すなわち、ハードウェアシステムで用いられるプログラムは、記録媒体に記録された状態で提供される。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、CD−ROMに限られるものではなく、例えば、ROM、RAM、フレキシブルディスク、メモリカードといったものが用いられても良い。記録媒体に記録されたプログラムは、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置、例えば、ハードディスク207にインストールされることにより、このプログラムを実行して、色空間変換処理及びガマット変換処理を実現することができる。 また、本発明の色空間変換処理及びガマット変換処理を実現するためのプログラムは、記録媒体の形で提供されるのみならず、例えば、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。 【図面の簡単な説明】 【0098】 【図1】本発明に係る画像処理システムの構成を示す。 【図2】本発明の色域マッピング部の構成を示す。 【図3】代表色を説明する図である。 【図4】代表色と対応色の関係を説明する図である。 【図5】等色相ラインを説明する図である。 【図6】色相補正テーブルと色再現範囲の関係を説明する図である。 【図7】実施例1の色相補正方法を説明する図である。 【図8】実施例1の入力信号補正処理のフローチャートである。 【図9】HLS色空間を説明する図である。 【図10】色相補正テーブルによる色相変化を説明する図である。 【図11】RGB信号からHSL信号への変換式を示す。 【図12】実施例2の入力信号補正処理のフローチャートである。 【図13】実施例3の色相補正テーブル作成方法のフローチャートである。 【図14】実施例3における制御ポイント例を示す。 【図15】実施例3における色相補正関数を説明する図である。 【図16】実施例4の色域マッピング処理を説明する図である。 【図17】実施例4の色相補正方法のフローチャートである。 【図18】本発明をソフトウェアで実現する場合の構成例を示す。 【図19】従来の課題を説明する図である。 【符号の説明】 【0099】 100 コンピュータ 101 ディスプレイ 102 画像出力装置 103、104 色空間変換部 105 色域マッピング部
|
| 【出願人】 |
【識別番号】000006747 【氏名又は名称】株式会社リコー
|
| 【出願日】 |
平成18年6月30日(2006.6.30) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100073760 【弁理士】 【氏名又は名称】鈴木 誠
【識別番号】100097652 【弁理士】 【氏名又は名称】大浦 一仁
|
| 【公開番号】 |
特開2008−11293(P2008−11293A) |
| 【公開日】 |
平成20年1月17日(2008.1.17) |
| 【出願番号】 |
特願2006−180756(P2006−180756) |
|