CN101262551A - 颜色处理设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种颜色处理设备及其方法。要求在发光型装置和非发光型装置之间实现高精确度的颜色匹配。因此，识别源装置的装置类型和目的地装置的装置类型的组合。如果组合了发光型装置和非发光型装置，则将接触型比色计测量的非发光型装置的比色值变换成非接触型比色计的比色值，并使用接触型比色计测量的发光型装置的比色值以及变换后的非发光型装置的比色值来进行根据预定颜色匹配方法的颜色转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理图像数据的颜色处理设备和方法。
背景技术
随着个人计算机和工作站的普及，广泛使用了台式印刷(desktop publishing，DTP)和计算机辅助设计(computer-aideddesign，CAD)。在这种情况下，用于将通过计算机在监视器上再现的颜色与在打印介质上再现的颜色相匹配的颜色再现技术变得重要。例如，DTP在对监视器上的彩色图像执行创建、编辑和修改、然后使得彩色打印机打印出所得的图像的工作流程下运行。在该工作流程中，要求监视器上图像的颜色呈现(colorappearance)与打印机的输出图像的颜色呈现相匹配。
为了使如监视器和打印机等不同装置之间的颜色相匹配，使用颜色管理系统(color management system，CMS)。CMS包括颜色管理模块(color management module，CMM)和装置简档(profile)。CMS使用对应于输入装置的源简档和对应于输出装置的目的地简档来进行实现输入图像和输出图像的颜色匹配的颜色转换处理。
图1是示出从监视器的颜色空间(监视器RGB)到打印机的颜色空间(打印机RGB)的颜色转换处理的图。在这种情况下，作为输入装置的监视器的简档为源简档11，且作为输出装置的打印机的简档为目的地简档12。
CMM 10将监视器RGB形式的图像数据转换成例如装置独立颜色空间(device independent color space，DIC)形式的Lab数据。然后，CMM 10将包括在由源简档11表示的监视器色域中的Lab数据映射到目的地简档12表示的打印机色域。CMM 10还将映射后的Lab数据转换成打印机RGB形式的图像数据。也就是说，CMM 10通过在DIC中进行色域映射来实现不同装置之间的颜色匹配。
在许多情况下，通过使比色计(colorimeter)紧密接触屏幕以避免外部光的影响来测量监视器的比色值。同样，通过使比色计紧密接触物体以避免外部光的影响来测量如对光进行反射的打印介质等物体的比色值。一般而言，接触型比色计可以在短时间内测量颜色。
通过测量来自打印介质的反射光来进行扫描器或者打印机的色度测量。另一方面，通过测量从监视器自身发出的光来进行监视器的色度测量。将如监视器等装置称为发光型装置，或者由于该装置使用光源色来再现颜色，因而将其称为光源色装置。与发光型装置形成对比，将如扫描器或打印机等装置称为非发光型装置，或者由于该装置通过反射的光来表现颜色，即该装置使用物体色来再现颜色，因而将其称为物体色装置。
当使用图1中示出的颜色转换处理时，如果输入和输出装置两者都为非发光型装置，则周围光对观看环境的影响几乎相同，使得可以使用由接触型比色计测量的比色值来匹配颜色。如果输入和输出装置两者都为发光型装置，则周围光对观看环境的影响相对小。因此，可以通过使用由接触型比色计测量的比色值来实现颜色匹配。
打印在打印介质上的打印机的输出图像的颜色接收周围光对观看环境的影响，并且在周围光改变时，颜色的呈现改变。因此，当在对发光型装置和非发光型装置，例如作为输入装置的监视器和作为输出装置的打印机的组合的颜色转换中使用由接触型比色计所测量的比色值时，不能总是获得忠实的颜色匹配结果。换句话说，不能等同地处理均由接触型比色计所测量的发光型装置的比色值和非发光型装置的比色值。
当将能够进行包括周围光等的影响的测量的非接触型比色计用于测量非发光型装置的颜色时，可以等同地处理发光型装置的比色值和非发光型装置的比色值，因此可以实现高精确度的颜色匹配。然而，与接触型比色计相比，非接触型比色计没有广泛地使用。另外，非接触型比色计需要长的测量时间。因此，难以进行高效的颜色测量。
发明内容
一方面，颜色处理设备包括识别器，用于识别源装置的装置类型和目的地装置的装置类型的组合；变换器，用于将接触型比色计的比色值变换成非接触型比色计的比色值；以及颜色转换器，用于使用所述源装置的比色值和所述目的地装置的比色值来进行颜色转换，其中，当所述识别器识别出组合了发光型装置和非发光型装置时，所述变换器将所述接触型比色计测量的所述非发光型装置的比色值变换成所述非接触型比色计的比色值，并且所述颜色转换器使用所述接触型比色计测量的所述发光型装置的比色值和变换后的所述非发光型装置的比色值、根据预定颜色匹配方法来进行所述颜色转换。
另一方面，颜色处理设备包括输入部，用于输入源装置的简档、目的地装置的简档、以及颜色匹配方法的选择信息；判断器，用于基于所述源装置和所述目的地装置的装置类型的组合以及选择的所述颜色匹配方法，判断是否要校正存储在所述源装置或者所述目的地装置的简档中的比色值；变换器，用于在所述判断器判断出有必要进行校正时，变换物体色装置的简档中存储的比色值；以及颜色转换器，用于使用变换后的比色值进行颜色转换。
另一方面，颜色处理方法包括识别步骤，用于识别源装置的装置类型和目的地装置的装置类型的组合；变换步骤，用于将接触型比色计的比色值变换成非接触型比色计的比色值；以及颜色转换步骤，用于使用所述源装置的比色值和所述目的地装置的比色值来进行颜色转换，其中，当所述识别步骤识别出组合了发光型装置和非发光型装置时，所述变换步骤将所述接触型比色计测量的所述非发光型装置的比色值变换成所述非接触型比色计的比色值，并且所述颜色转换步骤使用所述接触型比色计测量的所述发光型装置的比色值以及变换后的所述非发光型装置的比色值、根据预定颜色匹配方法来进行颜色转换。
另一方面，颜色处理方法包括输入源装置的简档、目的地装置的简档、以及颜色匹配方法的选择信息；判断步骤，用于基于所述源装置和所述目的地装置的装置类型的组合以及选择的所述颜色匹配方法，判断是否要校正存储在所述源装置或者所述目的地装置的简档中的比色值；在所述判断步骤判断出有必要进行校正时，变换存储在物体色装置的简档中的比色值；以及使用变换后的比色值进行颜色转换。
根据这些方面，在发光型装置和非发光型装置之间可以实现高精确度的颜色匹配。
根据下面参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
附图说明
图1是示出从监视器RGB到打印机RGB的颜色转换处理的图；
图2是示出装置简档的例子的图；
图3是示出实施例的颜色处理设备的配置的框图；
图4是示出打印机驱动程序的处理的流程图；
图5是示出用于颜色匹配的UI的例子的图；
图6是示出颜色校正LUT的结构的例子的图；
图7是说明比色值的变换处理的流程图；
图8是说明颜色校正LUT的创建的流程图；
图9是示出色域信息的例子的图；
图10是说明根据比色值来生成色域信息的处理的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图详细说明根据本发明的实施例的颜色处理设备及其方法。
第一实施例
设备的配置
图3是示出实施例的颜色处理设备300的配置的框图。
在图3中，CPU 301通过使用存储器302的随机存取存储器(RAM)作为工作存储器来执行操作系统(OS)或者包括存储在存储器302的只读存储器(ROM)和硬盘驱动器(HDD)305中的打印机驱动程序的程序。CPU 301根据通过连接到USB(UniversalSerial Bus，通用串行总线)接口(USB I/F)308的键盘311或者鼠标312输入的用户的指令来执行图像处理(后面描述)。CPU 301还通过系统总线314控制组件(后面描述)。
串行ATA接口(SATA I/F)303是将HDD 305连接至系统总线314的接口。网络接口304是将颜色处理设备300连接至网络313的接口。图形加速器306是将监视器307连接至颜色处理设备300的接口。将如打印机309等输出装置连接至USB I/F 308。还可以将如扫描器等输入装置(未示出)连接至USB I/F 308。
设备的操作
接着说明在将数字图像输出至打印机309时颜色处理设备300的操作。
根据用户的指令，CPU 301启动HDD 305中存储的图像处理应用程序，并控制图形加速器306以将该图像处理应用程序的用户界面(UI)显示在监视器307上。
根据通过UI的用户的指令，CPU 301将HDD 305中存储的图像数据加载至存储器302的预定区域。CPU 301控制图形加速器306以将由存储在存储器302中的图像数据所表示的图像显示在监视器307上。
注意，CPU 301要执行的图像处理应用程序和CPU 301要加载的图像数据不限于HDD 305中存储的程序和数据。它们可以是连接至网络313的服务器中存储的程序和数据。它们还可以是插入到盘驱动器或者连接至USB I/F 308的读取器中的盘或者存储卡中存储的程序和数据。在下面的说明中，将要被加载到存储器302中的图像数据描述为如下的图像数据：在该图像数据中，由无符号的8位数据来表示R、G和B色的每个。然而，图像数据不限于此。
在通过UI接收对显示在监视器307上的图像进行打印的用户的指令时，CPU 301指示打印机驱动程序打印存储在存储器302中的图像数据。打印机驱动程序根据后面要说明的处理将RGB图像数据转换成CMYK图像数据。然后，打印机驱动程序通过USB I/F 308将CMYK图像数据发送至打印机309。打印机309将由接收到的CMYK图像数据表示的图像打印在打印介质上。
打印机驱动程序
图4是示出打印机驱动程序的处理的流程图。
当指示了打印时，打印机驱动程序在存储器302中预约工作区域，并将用于颜色匹配的UI显示在监视器307上(S401)。
图5是示出用于颜色匹配的UI的例子的图。该UI包括用于选择源简档的下拉组合框501、用于选择目的地简档的下拉组合框502以及用于选择颜色匹配方法的单选按钮503等。图5示出“忠实呈现”、“感觉”以及“饱和度”作为匹配方法的名称。还可利用“色度的”、“个人喜好”和“饱和度喜好”等作为颜色匹配的方法的名称。
当用户操作图5中示出的UI以选择源简档、目的地简档及颜色匹配方法并按压OK按钮504时，打印机驱动程序接收这些选择信息(S402)。
然后，打印机驱动程序基于后面要说明的处理、根据所选择的简档的组合以及颜色匹配方法来判断是否变换简档中存储的比色值，并在有必要进行变换时变换比色值(S403)。随后，打印机驱动程序创建颜色校正查找表(LUT)(S404)。注意，后面将说明颜色校正LUT的创建处理的细节。
图6是示出颜色校正LUT的结构的例子的图。颜色校正LUT具有如下数据结构：该数据结构描述RGB颜色空间中网格点的坐标值和对应于各个网格点的Jab颜色空间中再现颜色的坐标值之间的对应关系。该数据结构在其头部分中描述R、G和B值的步长(网格点的坐标值)，然后描述以RGB的顺序嵌套的对应于各个网格点的再现颜色的Jab值。注意，由于颜色校正LUT的数据结构描述了颜色分布，因而有时将颜色校正LUT称为颜色分布数据。
接着，打印机驱动程序参考颜色校正LUT将RGB图像数据转换成固定小数点(fixed-point)Jab数据，并将转换后的数据存储在存储器302的工作区域中(S405)。这种转换使用例如四面体插值。
然后该打印机驱动程序参考打印机309的颜色转换LUT将Jab数据转换成CMYK图像数据，并将转换后的数据存储在存储器302的工作区域中(S406)。注意，将该CMYK图像数据描述为由无符号的8位数据来表示C、M、Y和K色的每个的图像数据，但CMYK图像数据不限于此。
打印机驱动程序将存储器302中存储的CMYK图像数据发送至打印机309(S407)。
比色值的变换处理(S403)
图7是说明比色值的变换处理的流程图。
打印机驱动程序获得用户选择的源简档、目的地简档和颜色匹配方法的信息(S701)。然后该打印机驱动程序判断对应于源简档和目的地简档的装置是否为发光型装置(光源色装置)和非发光型装置(物体色装置)的组合(S702)。如果在步骤S702中为“否”，则认为比色值的变换不必要，并且变换处理结束。
如果在步骤S702中为“是”，打印机驱动程序判断是否选择“忠实呈现”作为颜色匹配方法(S703)。如果在步骤S703中为“否”，则认为比色值的变换不必要，并且变换处理结束。
当颜色匹配方法为“忠实呈现”(色度的)时，打印机驱动程序获得先前存储在非发光型装置的简档中的变换矩阵(S704)。变换矩阵是表示接触型比色计测量的比色值和非接触型比色计测量的比色值之间对应关系的多项式表达式的变换信息。注意，由于在此描述了打印机309进行打印的处理，因此从非发光型装置的打印机简档(目的地简档)获得变换矩阵。例如，当由扫描器读取的图像要显示在监视器上时，从非发光型装置的扫描器简档(源简档)获得变换矩阵。
图2是示出装置简档的例子的图。装置简档包括描述观看条件等的头部分21以及描述装置的比色值的装置数据存储部分22。该实施例中非发光型装置的简档存储变换矩阵23作为专用数据(private data)。
接着，打印机驱动程序通过使用变换矩阵23来变换简档中存储的(由接触型比色计所测量的)比色值(例如，Lab值)，其中，从该简档中获得了该变换矩阵23(S705)。打印机驱动程序将变换后的比色值(例如，Lab值)存储在存储器302的工作区域中。变换后的比色值与非接触型比色计所测量的比色值等同。下文将变换后的比色值称为“伪比色值”。
颜色校正LUT的创建(S404)
图8是说明颜色校正LUT的创建的流程图。
打印机驱动程序输入在步骤S701中获得的源简档和目的地简档的比色值、或者在步骤S705中从变换获得的伪比色值(S801)。
打印机驱动程序对在步骤S801中输入的比色值或者伪比色值进行CIECAM02的正向转换(forward conversion)。在用作为呈现空间的Jab空间中，打印机驱动程序根据比色值或者伪比色值生成输入和输出装置的色域信息(S802)。图9是示出色域信息的例子的图，其中，色域信息由多个多边形的组合来表示。
接着，打印机驱动程序根据颜色匹配方法在Jab空间中进行用于将输入装置的色域映射至输出装置的色域的色域映射(S803)。作为颜色匹配方法，例如，可利用色差最小化方法。通过使用目的地简档的呈现参数(参见图2)的CIECAM02的逆向转换(inverse conversion)，打印机驱动程序将色域映射所得的Jab值转换成XYZ值(S804)。通过使用目的地简档，打印机驱动程序还将色域映射所得的XYZ值转换成RGB值并生成颜色校正LUT(S805)。
注意，如图2所示，呈现参数包括白点(white point)的坐标WP、适应视野的亮度La、表示周围的影响的常量c、色感应系数Nc、适应度的系数F以及背景的相对亮度Yb等。
色域信息的生成(S804)
图10是说明根据比色值在Jab空间中生成色域信息的处理的流程图。
打印机驱动程序从源和目的地简档获得呈现参数(参见图2)(S1001)，并使用CIECAM02的正向转换将比色值的其中之一转换成Jab值(S1002)。随后，打印机驱动程序判断是否存在任何仍未转换成Jab值的比色值(S1003)。如果在步骤S1003中为“是”，则处理返回步骤S1002。如果在步骤S1003中为“否”，则打印机驱动程序根据转换成Jab值的比色值在Jab颜色空间中生成输入和输出装置的色域信息(S1004)。
如上所述，将描述了接触型比色计所测量的比色值和非接触型比色计所测量的比色值之间的对应关系的信息存储为非发光型装置的简档中的变换矩阵。当要对发光型装置和非发光型装置的组合进行颜色转换时，使用该颜色变换矩阵来变换非发光型装置的简档中存储的比色值以生成等同于非接触型比色计所测量的比色值的伪比色值。根据伪比色值生成的非发光型装置的色域信息考虑了观看环境的周围光，因此可以实现高精确度的颜色匹配。换句话说，无须使用非接触型比色计，通过对由接触型比色计所测量的、考虑了观看环境的周围光的比色值进行计算，来实现高精确度的颜色匹配。
图2示出仅一个变换矩阵23存储在简档中的例子。然而，当将根据观看环境的周围光的多个变换矩阵存储在简档中并将观看环境的周围光的选择功能添加给图5中示出的UI时，通过根据用户的观看环境的变换矩阵可以实现更高精确度的颜色匹配。
其它实施例
本发明可应用于由多个装置(例如，主计算机、接口、读取器和打印机)构成的系统或者应用于包括单个装置(例如，复印机、传真机)的设备。
此外，本发明可以通过向计算机系统或设备(例如，个人计算机)提供存储有用于进行上述处理的程序代码的存储介质、通过计算机系统或设备的CPU或MPU从存储介质读取程序代码、然后执行该程序来实现上述实施例的功能。
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码实现根据实施例的功能。
此外，如下存储介质可用于提供程序代码：如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失类型存储卡和ROM等。
此外，在通过执行计算机读取的程序代码可以实现根据以上实施例的上述功能外，本发明包括如下情况，在该情况中，运行在计算机上的OS(操作系统)等根据程序代码的指示进行部分或整个处理，并实现根据上述实施例的功能。
此外，本发明还包括如下情况：在该情况中，在将从存储介质读取的程序代码写入插入计算机中的功能扩展卡或连接到计算机的功能扩展单元中设置的存储器中后，包含在功能扩展卡或功能扩展单元中的CPU等根据程序代码的指示进行部分或全部处理，并实现上述实施例的功能。
在将本发明应用于前述存储介质的情况下，存储介质存储与实施例中说明的流程图相对应的程序代码。
尽管已经参考典型实施例对本发明进行了说明，但应当理解，本发明不限于已经公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (9)
1.一种颜色处理设备，包括：
识别器，用于识别源装置的装置类型和目的地装置的装置类型的组合；
变换器，用于将接触型比色计的比色值变换成非接触型比色计的比色值；以及
颜色转换器，用于使用所述源装置的比色值和所述目的地装置的比色值来进行颜色转换，
其中，当所述识别器识别出组合了发光型装置和非发光型装置时，所述变换器将所述接触型比色计测量的所述非发光型装置的比色值变换成所述非接触型比色计的比色值，并且所述颜色转换器使用所述接触型比色计测量的所述发光型装置的比色值和变换后的所述非发光型装置的比色值、根据预定颜色匹配方法来进行所述颜色转换。
2.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，所述识别器还识别颜色匹配方法的种类，以及
其中，当所述识别器识别出组合了所述发光型装置和所述非发光型装置、且所述颜色匹配方法是用于再现忠实呈现时，所述颜色转换器使用所述接触型比色计测量的所述发光型装置的比色值以及变换后的所述非发光型装置的比色值来进行所述颜色转换。
3.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，将所述变换器使用的变换条件存储在具有所述接触型比色计的比色值的所述非发光型装置的简档中。
4.根据权利要求3所述的颜色处理设备，其特征在于，所述变换条件具有矩阵形式。
5.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，所述颜色转换器根据观看条件来进行所述颜色转换。
6.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，当所述识别器识别出组合了所述发光型装置或者组合了所述非发光型装置时，所述变换器不进行变换。
7.一种颜色处理设备，包括：
输入部，用于输入源装置的简档、目的地装置的简档、以及颜色匹配方法的选择信息；
判断器，用于基于所述源装置和所述目的地装置的装置类型的组合以及选择的所述颜色匹配方法，判断是否要校正存储在所述源装置或者所述目的地装置的简档中的比色值；
变换器，用于在所述判断器判断出有必要进行校正时，变换物体色装置的简档中存储的比色值；以及
颜色转换器，用于使用变换后的比色值进行颜色转换。
8.一种颜色处理方法，包括如下步骤：
识别步骤，用于识别源装置的装置类型和目的地装置的装置类型的组合；
变换步骤，用于将接触型比色计的比色值变换成非接触型比色计的比色值；以及
颜色转换步骤，用于使用所述源装置的比色值和所述目的地装置的比色值来进行颜色转换，
其中，当所述识别步骤识别出组合了发光型装置和非发光型装置时，所述变换步骤将所述接触型比色计测量的所述非发光型装置的比色值变换成所述非接触型比色计的比色值，并且所述颜色转换步骤使用所述接触型比色计测量的所述发光型装置的比色值以及变换后的所述非发光型装置的比色值、根据预定颜色匹配方法来进行颜色转换。
9.一种颜色处理方法，包括如下步骤：
输入源装置的简档、目的地装置的简档、以及颜色匹配方法的选择信息；
判断步骤，用于基于所述源装置和所述目的地装置的装置类型的组合以及选择的所述颜色匹配方法，判断是否要校正存储在所述源装置或者所述目的地装置的简档中的比色值；
在所述判断步骤判断出有必要进行校正时，变换存储在物体色装置的简档中的比色值；以及
使用变换后的比色值进行颜色转换。
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