CN101312487A

CN101312487A - 颜色信号转换方法和设备及生成映射参数的方法和设备

Info

Publication number: CN101312487A
Application number: CNA2008100997128A
Authority: CN
Inventors: 樋口州吾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-21
Also published as: EP1995947A3; JP4996338B2; US20080291476A1; CN101312487B; JP2008289092A; US7982912B2; EP1995947A2

Abstract

本发明提供了一种颜色信号转换方法和设备及生成映射参数的方法和设备。该颜色信号转换设备用于将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号。首先，设置用于对输入色域执行的色域映射的目标色域，之后，确定用于评价目标色域和使用初始化映射参数对输入色域执行的色域映射的结果之间的差的评价函数。然后，基于评价函数确定映射参数，使得差最小。然后，基于所确定的映射参数和限制条件，将输入色域的颜色信号映射到输出色域。这可以基于已经自动确定的最佳映射参数来实现良好的色域映射。

Description

颜色信号转换方法和设备及生成映射参数的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于将输入色域(gamut)的颜色信号转换成输出色域的颜色信号的颜色信号转换方法和设备，还涉及一种用于生成映射参数的方法和设备。

背景技术

色域映射是一种在均匀色度系统(uniform colorimetricsystem)中将某个色域与其他色域相关联的技术，并作为一种用于在使用具有不同色域的纸张类型、显示介质等时实现知觉匹配的颜色重现的传统技术而公知。已经提出了一种通过多个阶段执行从一维到三维的复杂映射变换的技术(例如，参见日本特开2001-94799)和一种通过将表示颜色变化的灰度表示为曲线来实现色域映射的技术(例如，参见日本特开2002-33929)，作为这种类型的色域映射技术。

具体地，关于黄色(Y)成分，尽管在彩色打印机中有喜欢使用纯色的趋势，但是如果色域映射发生色调(hue)偏差，则青色(C)和品红色(M)成分将污染并弄脏Y成分。这种被弄脏的颜色在Y成分的高亮度范围中突出，并且作为色调的变化在知觉上很明显。因此，已经提出了一种通过分别校正输入和输出色域中的色调偏差来实现知觉上良好的颜色重现的技术(例如，参见日本特开2002-152536)。

然而，根据上述传统技术，在进行从监视器到彩色打印机的色域映射时，需要用户人工调节大量颜色转换参数。除其他因素以外，参数的最佳组合还依赖于监视器和打印机型号，因此用户确定色域映射的最佳控制参数需要花费大量时间。

此外，因为色域映射通常包括多个阶段的映射，因此难以控制映射处理，如果用户要实现期望的颜色重现，则需要有关映射转换的高水平知识。尽管在一些映射转换处理中提供映射参数以使用户更容易控制映射处理，但仍然难以理解映射参数的效果和它们对整个处理的影响。

因此，需要可以获得最佳映射参数的自动调节功能，从而相对于非特定的图像可以实现有效且始终良好的色域映射。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明，本发明的目的是提供一种颜色信号转换方法和颜色信号转换设备，其使得能够在将输入色域的颜色信号转换为输出色域的颜色信号时自动调节映射参数。本发明的另一目的是使得能够通过分别自动校正输入和输出色域中的色调偏差来进行良好的颜色重现。

本发明的一个方面提供了一种颜色信号转换方法，用于通过基于映射参数的色域映射将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号，其特征在于包括：

目标色域设置步骤，用于设置表示对所述输入色域执行的色域映射的目标的目标色域；

初始化步骤，用于对所述映射参数进行初始化；

评价函数确定步骤，用于确定用于评价所述目标色域和使用在所述初始化步骤中初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差的评价函数；

映射参数确定步骤，用于基于所述评价函数来确定所述映射参数，使得所述差最小；以及

映射步骤，用于基于在所述映射参数确定步骤中确定的所述映射参数，将所述输入色域的颜色信号映射到所述输出色域。

本发明的另一个方面提供了一种颜色信号转换设备，用于通过基于映射参数的色域映射将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号，其特征在于包括：

目标色域设置装置，用于设置表示对所述输入色域执行的色域映射的目标的目标色域；

初始化装置，用于对所述映射参数进行初始化；

评价函数确定装置，用于确定用于评价所述目标色域和使用由所述初始化装置初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差的评价函数；

映射参数确定装置，用于基于所述评价函数来确定所述映射参数，使得所述差最小；以及

色域映射装置，用于基于由所述映射参数确定装置确定的所述映射参数，将所述输入色域的颜色信号映射到所述输出色域。

本发明的又一方面提供了一种用于生成映射参数的方法，所述映射参数用于将输入色域的颜色信号映射到输出色域的颜色信号，其特征在于所述方法包括：

获取所述输入色域和表示对所述输入色域执行的色域映射的目标的目标色域；以及

映射参数确定步骤，用于基于所述目标色域和使用初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差，来确定所述映射参数。

本发明的又一方面提供了一种用于生成映射参数的设备，所述映射参数用于将输入色域的颜色信号映射到输出色域的颜色信号，所述设备包括：

色域获取装置，用于获取所述输入色域和表示对所述输入色域执行的色域映射的目标的目标色域；以及

确定装置，用于基于所述目标色域和使用初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差，来确定所述映射参数。

根据本发明，在将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号时，可以自动调节映射参数。此外，通过分别自动校正输入和输出色域中的色调偏差，可以良好地重现颜色。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的系统的配置的例子的框图。

图2是示出根据本发明实施例的由打印机驱动程序执行的颜色转换处理的流程图。

图3A是示出由根据本发明实施例的LUT网格结构数据表示的网格点的图。

图3B是示出根据本发明实施例的颜色校正LUT的结构的例子的图。

图4是示出在自动生成根据本发明实施例的颜色校正LUT时显示的GUI的例子的图。

图5是示出用于自动生成根据本发明实施例的颜色校正LUT的处理的流程图。

图6是示出根据本发明实施例的用于确定评价函数(S 504)的处理的流程图。

图7是针对R色调示出目标色域和初始色域映射处理的结果的例子的图。

图8是示出根据本发明实施例的色域映射处理(S506)的流程图。

图9是针对G色调示出彩色监视器色域、第一中间色域和打印机色域的例子的图。

图10是针对G色调示出第一中间色域、第二中间色域和打印机色域的例子的图。

图11是针对G色调示出第二中间色域、映射结果色域和打印机色域的例子的图。

图12是示出根据本发明实施例的直接映射处理(S804)的流程图。

图13是示出根据本发明实施例的亮度/色调映射处理(S805)的流程图。

图14是示出根据本发明实施例的色调输入/输出函数h80(·)的例子的图。

图15A是示出根据本发明实施例的映射函数10(·)的例子的图。

图15B是示出根据本发明实施例的映射函数150(·)的例子的图。

图15C是示出根据本发明实施例的映射函数1100(·)的例子的图。

图16是示出根据本发明实施例的亮度调节映射处理(S806)的流程图。

图17是示出根据本发明实施例的亮度调节映射处理的图。

图18A是示出根据本发明实施例的用于亮度调节映射的输入/输出函数p(·)的例子的图。

图18B是示出根据本发明实施例的用于亮度调节映射的输入/输出函数p(·)的另一例子的图。

图19是示出根据本发明实施例的饱和度(saturation)调节映射处理(S807)的流程图。

图20是示出根据本发明实施例的饱和度调节映射处理的图。

图21A是示出根据本发明实施例的用于饱和度调节映射的输入/输出函数q(·)的例子的图。

图21B是示出根据本发明实施例的用于饱和度调节映射的输入/输出函数q(·)的例子的图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明的各个示例性实施例、特征和方面。应当注意，在以下实施例中描述的配置仅仅是示例性的，本发明并非意在局限于文中所述和图中所示的配置。

第一实施例

系统配置

图1是示出根据本发明实施例的系统的配置的例子的框图。如图1所示，根据本实施例的系统包括计算机100和打印机109，计算机100用作本实施例中的图像处理设备，打印机109用作图像输出设备的例子。

首先将描述计算机100。可以将通用PC(个人计算机)、WS(工作站)等用作计算机100。

CPU 101使用主存储器102中存储的程序、数据等，对计算机100进行整体控制，并执行如下所述由计算机100执行的处理。主存储器102可以根据需要提供各种区域。这些区域包括用于暂时存储从HDD(硬盘驱动器装置)105加载的程序、数据等的区域、在CPU 101执行各种处理时使用的工作区域等。SCSI接口103用作将HDD 105连接到总线114的接口。网络接口104用作将计算机100连接到网络线路113的接口，网络线路113的例子有LAN、因特网等。注意，网络线路113可以考虑使用各种类型，并不意在将其局限于硬接线(hard-wired)或无线类型。因此，网络接口104依赖于网络线路113。HDD 105存储用于使CPU 101执行如下所述由计算机100执行的处理的OS(操作系统)、程序、数据等以及用于打印机109的驱动软件等。在CPU 101的控制下，根据需要将这些内容加载到主存储器102中，以由CPU 101处理。

图形加速器106进行处理，以将CPU 101处理的图像传输到彩色监视器107。利用CRT、LCD等配置彩色监视器107，并且彩色监视器107能够将CPU 101执行的处理的结果显示为图像、字符等。USB控制器108用作将打印机109连接到总线114的接口。键盘/鼠标控制器110用作将键盘111、鼠标112等连接到总线114的接口。将计算机100的操作者利用键盘¨1和鼠标112输入的指令经由键盘/鼠标控制器110传输到CPU101。

接下来将描述打印机109。打印机通常具有各种记录系统，但是在本实施例中，打印机109的记录系统、功能等并不意在局限于任何特定方式。

系统操作

现在将描述具有图1所示的配置的根据本实施例的系统所执行的操作。本系统能够在彩色监视器107上显示图像以及利用打印机109打印图像。不论执行哪种功能，主存储器102都需要获取图像，并可以考虑用于这种图像获取的各种方法。例如，假设计算机100的操作者使用键盘111和鼠标112来从HDD 105中存储的图像中指定期望的图像。在这样的情况下，CPU 101响应于操作者的指定，从HDD 105读出指定的图像。然后，CPU 101经由SCSI接口103和总线114将读出的图像传输到主存储器102。另一种方法假定计算机100的操作者使用键盘111和鼠标112从连接到网络线路113的装置中存储的图像中指定期望的图像。在这种情况下，CPU 101经由网络接口104和总线114从该装置获取指定的图像，并将其存储在主存储器102中。

然后，CPU 101将所获取的图像从主存储器102传输到图形加速器106。图形加速器106对所传输的图像执行预定处理，然后将处理后的图像传输到彩色监视器107。因此，在彩色监视器107的显示面上显示图像。

接下来，如果计算机100的操作者使用键盘111和鼠标112输入打印图像的指令，则CPU 101将图像从HDD 105传递到打印机109的驱动软件，该驱动软件已经加载在主存储器102中。然后，CPU 101运行该驱动软件。在运行时，驱动软件首先对图像进行颜色转换处理。稍后将描述颜色转换处理。然后，驱动软件将已执行颜色转换处理的图像转换成CMYK图像，并将转换后的CMYK图像经由USB控制器108传输到打印机109。作为这些操作的结果，打印机109将该CMYK图像记录到诸如纸张的记录介质上。

打印机驱动程序执行的颜色转换处理

现在将参考图2描述由于CPU 101运行上述驱动软件而执行的颜色转换处理，图2是示出该处理的流程图。

首先，获取主存储器102中存储的图像数据(S201)。在本实施例中，假设该图像数据是由具有由RGB颜色模型表示的颜色信息的像素构成的图像(换而言之，RGB图像)的数字数据。注意，如上所述，有各种获取图像的方法，对此不应有任何特别限制。

接下来，将颜色校正LUT(Look-Up Table，查找表)加载到主存储器102中(S202)，该颜色校正LUT已经由自动颜色校正LUT生成应用程序(稍后描述)生成，并存储在HDD 105中。

“颜色校正LUT”是将RGB颜色空间中的颜色的网格点坐标值与对应于RGB颜色的L^*a^*b^*颜色空间中的颜色的网格点坐标值相关联的表格，并且例如，如图3B所示配置。图3B是示出颜色校正LUT的配置的例子的图。该颜色校正LUT包括LUT网格结构数据部分和LUT网格点数据部分。如图3B所示，在LUT网格结构数据中示出R、G和B能够采用的值。图3B中的R、G和B都可以采用从0到255之间增量或节距为32的离散值。换而言之，R、G和B能够采用的值为0、32、64等，直到224，最终止于255。

同时，图3A是示出由LUT网格结构数据表示的网格点的图。因为如上所述，R、G和B采用0、32、64...224或255这些值，因此将R轴、G轴和B轴都分成8个相等部分。将每个网格点的坐标值表示为“网格(R/32，G/32，B/32)”。

将图3A所示的与RGB颜色空间中的网格点相对应的L^*a^*b^*颜色空间中的网格点的坐标值写入LUT网格点数据。表示RGB颜色空间中的颜色和L^*a^*b^*颜色空间中的颜色之间的对应关系的这种LUT是公知的，因此不再对其进行进一步说明。

应当注意，在本实施例中提供的例子使用L^*a^*b^*颜色空间作为中间颜色重现颜色空间，该中间颜色重现颜色空间不依赖于输入颜色空间(即，RGB颜色空间)或输出颜色空间(即，CMYK颜色空间)。然而，中间颜色重现颜色空间当然不意在限于L^*a^*b^*；可以使用任何颜色空间，只要它是不依赖于输入和输出颜色空间的均匀颜色空间即可。

返回到图2，使用在步骤S202中获取的颜色校正LUT，来将在步骤S201中获取的图像(在此为R、G和B均由24位表示的图像)转换成L^*a^*b^*定点数据(S203)。将转换后的数据存储在主存储器102中。此外，在该转换处理中使用四面体插值(tetrahedral interpolation)。

接下来，使用预定颜色转换LUT来将通过在步骤S203中执行的转换获得的L^*a^*b^*定点数据转换成32位CMYK图像数据(C、M、Y和K均由32位表示的图像)(S204)。该颜色转换LUT是预先生成并存储在HDD 105中的。同时，将通过在步骤S204中执行的转换获得的32位CMYK图像数据存储在主存储器102中。

然后，经由USB控制器108将通过在步骤S204中执行的转换获得的32位CMYK图像数据输出到打印机109(步骤S205)。

自动颜色校正LUT生成应用程序

现在将描述自动颜色校正LUT生成应用程序，该自动颜色校正LUT生成应用程序生成在上述步骤S202中加载的颜色校正LUT。将自动颜色校正LUT生成应用程序存储在HDD 105中，并在CPU 101的控制下根据需要将其加载到主存储器102中。

在CPU 101执行自动颜色校正LUT生成应用程序时，在彩色监视器107的显示屏幕上显示图4所示的GUI。图4是示出显示用于自动生成颜色校正LUT的GUI的例子的图。对于图4所示的示例性显示，可以指定在输出图像数据时使用的场景模式菜单401、纸张类型菜单402和限制条件菜单403。

使用场景模式菜单401，用户可以从“肖像”、“风景”、“夜景”等的若干预设选项中选择适于图像数据的模式。然后，基于使用场景模式菜单401所进行的选择，将被设置成对应于相关模式的色域设置为目标色域。换而言之，响应于用户的指示，设置目标色域。注意，通过相对于输入色域中的多种颜色将根据场景的目标颜色设置为中间颜色重现颜色空间中的颜色信号来定义目标色域。

使用纸张类型菜单402，用户可以从“标准”、“粗面”、“光面”等的若干预设选项中选择输出图像数据的纸张类型。然后，基于使用纸张类型菜单402所进行的选择，将被设置为对应于相关输出纸张类型的色域设置为打印机109中的色域(即，输出色域)。换而言之，响应于用户的指示，设置打印机109中的色域。

使用限制条件菜单403，设置将输出色域中的特定色调的颜色输出为纯色的限制条件。即，利用本实施例的限制条件设置处理，用户可以选择是否针对诸如黄色、品红色、青色等色调保持打印机109中的纯色。例如，在为黄色选择了“纯色”时执行以下控制。通过在输入色域中连续改变黄色强度获得的从白色到黄色分布的颜色由通过在输出色域中连续改变黄色强度获得的颜色重现，或者换而言之，仅使用打印机109中的纯黄色重现。

这里注意，除使用图4所示的GUI进行指定以外或者替代地，针对场景模式设置可以考虑各种方法。例如，如果将图像数据保存为EXIF文件格式，则可以基于EXIF数据区中记录的信息设置场景模式。

还要注意，本实施例中的输入色域依赖于图像数据的RGB颜色空间，并且因此对应于诸如sRGB色域、Adobe RGB色域等的由普通彩色监视器使用的色域。换而言之，将与RGB颜色空间中的每个网格点相对应的L^*a^*b^*颜色空间中的每个网格点的颜色作为彩色监视器的色域。因此，一旦使用图4所示的GUI进行的设置结束，则将与RGB颜色空间中的每个网格点相对应的L^*a^*b^*颜色空间中的每个网格点的颜色登记为彩色监视器的色域、打印机109的色域以及目标色域。

自动生成颜色校正LUT的处理

现在将描述由前述自动颜色校正LUT生成应用程序执行的自动生成颜色校正LUT的处理。这些描述参考作为示出该处理的流程图的图5。

首先，确保用于主存储器102中的任务的堆存储器(heapmemory)，并执行诸如映射参数初始化的各种初始化处理(S501)。然后，基于使用图4所示的GUI指定的细节来获取彩色监视器的色域、打印机的色域和目标色域，并将其加载到主存储器102中(S502)。此后，通过图4所示的GUI获取用于色域映射处理的限制条件(S503)。在本实施例中，假设仅选择将黄色保持为纯色。

接下来，确定用于确定映射参数的评价函数(S504)。在本实施例中，基于限制条件来确定用于计算评价值的加权系数。稍后将详细描述该处理。

此后，基于评价函数确定最佳映射参数(S505)。在本实施例中用于确定映射参数的处理中，以基于评价函数的评价值是最小值的方式确定映射参数。可以将公知的优化方法用作这种确定方法。例如，可以使用二叉树搜索法、拟牛顿法(quasi-Newton method)等。

最后，基于映射参数执行色域映射处理。换而言之，在L^*a^*b^*颜色空间中将彩色监视器的色域的颜色信号映射到打印机109的色域(S506)。稍后将描述有关色域映射处理的细节。

由此通过该处理完成了在步骤S202中加载的颜色校正LUT

评价函数确定处理

接下来，将参考图6的流程图详细描述在上述步骤S504中执行的确定评价函数的处理。图6是示出在步骤S504中执行的用于确定评价函数的处理的细节的流程图。

在该处理开始时，通过上述步骤S502获得与RGB颜色空间中的每个网格点相对应的L^*a^*b^*颜色空间中的每个网格点的颜色，作为彩色监视器的色域。然后，针对每个网格点，基于在步骤S501中初始化的映射参数，计算通过类似于步骤S506中所示的色域映射处理获得的L^*a^*b^*颜色空间中的网格点的颜色(S600)。在下文中，将如这里所述计算并通过基于初始化映射参数的色域映射处理获得的、L^*a^*b^*颜色空间中的网格点的映射结果称为“初始色域映射处理结果”。

然后，基于所获得的初始色域映射处理结果和在前述步骤S502中加载到主存储器102中的网格点的目标颜色，求得对应网格点之间的亮度差绝对值|ΔL|。在针对所有对应网格点求得亮度差时，求其平均值|ΔLv|(S602)。这里，如果目标值不同于L^*a^*b^*颜色空间的网格点数量或网格点间隔，则使用插值来计算与L^*a^*b^*颜色空间中的网格点相对应的目标颜色。

接下来，从六个RGB CMY色调中选择一个色调，并求得位于所选择的色调的面上的多个网格点的初始色域映射处理结果和对应目标色域之间的色差ΔE(S603)。图7针对红色(R)色调示出目标颜色数据和初始色域映射处理结果之间的关系。在图7中，实线表示初始色域映射处理结果，而虚线表示目标颜色数据。换而言之，求得图7中对应网格点之间的色差，作为ΔE。

接下来，求得针对每个RGB CMY色调求到的ΔE实例的平均值或ΔEi(S604)。这里，ΔEi中的i为表示该色调是RGB CMY中的哪个的下标。

最后，基于以下公式求到验证使用映射参数的色域映射结果和目标颜色之间的差的评价值E，或者换而言之，评价函数(S605)。

E＝|ΔL|+∑(βi×ΔEi)，0＜βi＜1

这里，βi表示基于在步骤S503中获取的限制条件所设置的加权系数。例如，如果作为限制条件的一部分，将黄色选择为纯色，则关于黄色(Y)色调的初始色域映射处理结果和目标色域之间的色差平均值ΔEi自然会增大；因此，使加权系数βi相对减小，从而实现适当的评价函数。

通过这种方式，在本实施例中，可以在评价值E中反映各种因素。然而，最终需要生成用于计算评价值(即，评价函数)的公式，使得评价值越小，映射结果与目标值越接近。

色域映射处理

在下文中将参考图8所示的流程图描述在前述步骤S506中描述的色域映射处理。

首先，获取在前述步骤S502中加载到主存储器102中的彩色监视器的色域、打印机109的色域和目标色域(S801)。这里，如上所述，将与RGB颜色空间中的每个网格点相对应的L^*a^*b^*颜色空间中的每个网格点的颜色登记为彩色监视器的色域、打印机109的色域和目标色域。

接下来，从RGB颜色空间中的网格点选择一种颜色c(S802)。此后，判断颜色c是否是受限制条件限制的颜色，或者换而言之，该颜色是否可以仅通过利用限制条件设置为保持为纯色的颜色来表示(S803)。如果颜色c受限制条件限制，则执行将彩色监视器的色域直接映射到打印机109的色域的处理(S804)。稍后将描述有关该映射处理的细节。

同时，如果颜色c不受限制条件限制，则执行以下系列映射处理。

首先，调节彩色监视器的色域中的颜色的亮度和色调，并求得第一中间色域(S805)。图9针对绿色(G)色调示出彩色监视器的色域901、第一中间色域902和打印机109的色域903。在步骤S805中所示的处理中，将彩色监视器的色域中的颜色分成亮度成分和色度成分，并对亮度成分进行非线性映射。对于色度成分，以适当方式调节其色调。通过该处理，将彩色监视器的色域901映射到第一中间色域902。稍后将描述亮度/色调映射处理的细节。返回到图8，然后调节第一中间色域中的颜色的亮度，并求得第二中间色域(S806)。图10针对绿色(G)色调示出第一中间色域1001、第二中间色域1002和打印机109的色域1003。在步骤S806中所示的处理中，将第一中间色域1001中的颜色分成亮度成分和色度成分，并对亮度成分进行非线性映射，而色度成分保持不变。注意，进行映射的亮度输入/输出函数依赖于色度而不同。通过该处理，将第一中间色域1001映射到第二中间色域1002。稍后将描述亮度调节映射处理的细节。

返回到图8，然后调节第二中间色域中的颜色的饱和度，并将其映射到打印机109的色域(S807)。图11针对绿色(G)色调示出第二中间色域1101、映射结果色域1102和打印机109的色域1103。在步骤S807中所示的处理中，将第二中间色域1101中的颜色分成亮度成分和色度成分，并对色度成分中的饱和度成分进行非线性映射，而亮度成分保持不变。通过该处理，将第二中间色域1101映射到映射结果色域1102。在图11中可以看出，映射结果色域1102几乎完全包含在打印机109的色域1103中。稍后将描述饱和度调节映射处理的细节。

最后，在步骤S808中，判断是否已经针对RGB颜色空间中的所有网格点执行了至此所描述的映射处理(S808)。如果有未处理的网格点，则该处理返回到步骤S802，其中选择尚未被选择的网格点，并对所选择的网格点执行上述映射处理。

直接映射处理

在下文中将参考图12所示的流程图描述在前述步骤S804中描述的直接映射处理。

首先，针对步骤S802中选择的颜色c获取关于RGB颜色空间中的网格点的信息(S1201)。然后，获取作为彩色监视器的色域中的坐标值的坐标值c_i以及作为目标色域中的坐标值的坐标值c_t；这些坐标值对应于在步骤S1201中获取的网格点信息(S1202)。这里，如果RGB颜色空间中的网格点的信息不等于彩色监视器的色域或目标色域中的网格点数量或网格点间隔，则通过插值计算对应于网格点信息的坐标值。

接下来，针对打印机109的色域中的由于限制条件而被指定为保持为纯色的色调获取纯色线l_p，该色调对应于在步骤S1201中获取的网格点信息(S1203)。“纯色线”是指打印机109的色域中的纯色强度连续变化的颜色轨迹，或者换而言之，从白色到纯色的最大浓度的线。例如，如果打印机的色域具有图3A所示的颜色校正LUT所示的颜色分布，则可以通过基于离散网格点的坐标值的插值来计算纯色线。

接下来，获取通过将目标色域的坐标值c_t映射在步骤S1203中获取的纯色线l_p上而生成的坐标值c_p(S1204)。这里使用的映射处理可以采用公知的映射方法。例如，可以使用将色差最小化的映射。

最后，将纯色线l_p上的坐标值c_p设置为与彩色监视器的色域中的网格点信息相对应的坐标值c_i的映射目的地(S1205)。

在本实施例中，针对受使用图4所示的GUI设置的限制条件限制的颜色，执行到纯色线的映射。因此，针对期望纯色的颜色(例如，黄色等)，可以在输入和输出色域中自动校正色调偏差，从而避免由于其他颜色染污造成的弄脏现象，并使得可以进行知觉上良好的颜色重现。

亮度/色调映射处理

在下文中将参考图13所示的流程图描述在前述步骤S805中描述的亮度/色调映射处理。

首先生成用作基准的六个色调输入/输出函数(S1301)。例如，针对六种亮度0、20、40、60、80和100分别生成色调输入/输出函数h0(·)、h20(·)、h40(·)、h60(·)、h80(·)和h100(·)。这里，基于分别控制每种亮度中的六个色调(R、G、B、C、M、Y)中的每个的映射参数h_p，计算色调输入/输出函数h(·)。映射参数h_p表示对每个色调的色调角进行校正的量。这些参数是采用使用假设逆时针方向为正的弧度标记的从-20到20的整数值的色调控制值，并且在步骤S505中设置。换而言之，最优化映射参数h_p，使得基于在步骤S504中设置的评价函数的评价值最小化。

在下文中将详细描述在步骤S1301中用于生成色调输入/输出函数的处理。例如，以在亮度为0的六个色调中的每个的色调控制值作为线性样条，或者换而言之，作为由直线连接的函数，来计算函数h0(·)。以对应亮度下的六个色调中的每个的色调控制值作为线性样条，或者换而言之，作为由直线连接的函数，来以同样方式计算其他函数。从而，针对每种亮度生成色调输入/输出函数。例如，如果对于亮度值80，将R和Y色调的色调角朝正向稍微移动，并将B色调的色调角朝负向稍微移动，则获得由图14中的实线表示的色调输入/输出函数h80(·)。注意在图14中，以b^*轴的正向作为a^*b^*色度坐标系中的色调角0弧度，并使用假设逆时针方向为正的弧度标记来表示色调角。

返回图13，针对对应于RGB颜色空间中的各网格点的每种颜色执行后续处理。因此，首先，从彩色监视器的色域选择一个网格点，并获取对应于所选择的网格点的颜色p(S1302)。此后，使用上述h0(·)、h20(·)、h40(·)、h60(·)、h80(·)和h100(·)生成用于颜色p的色调输入/输出函数h(·)(S1303)。

在下文中将详细描述在步骤S1303中用于计算色调输入/输出函数h(·)的方法。假设颜色p的亮度为x，首先从亮度0、20、40、60、80和100中识别出与紧接在亮度x之上的亮度值“up”相对应的色调输入/输出函数hup(·)和与紧接在亮度x之下的亮度值“lw”相对应的色调输入/输出函数hlw(·)。然后，使用色调输入/输出函数hup(·)和hlw(·)，通过以下公式计算用于颜色p的色调输入/输出函数h(·)。

h(·)＝(hlw(·)×(up-x)+hup(·)×(x-lw))/20

例如，如果x＝70，紧接其上的亮度为80，且紧接其下的亮度为60；因此，使用色调输入/输出函数h 80(·)和h60(·)如下计算用于颜色p的色调输入/输出函数h(·)。

h(·)＝(h60(·)+h80(·))/2

此后，使用以上求得的色调输入/输出函数h(·)，通过以下公式将颜色p的色调Hue_m映射到Hue_m_mapped(S1304)。

Hue_m_mapped＝h(Hue_m)

然后，映射颜色p的亮度成分(S1305)。这里，使用不依赖于色度的单个映射函数将映射前的亮度Lin映射成Lmapped。

Lmapped＝l(Lin)

基于控制总体亮度的映射参数l_all来如下定义在上述公式中的映射函数l(·)。

l_all大于或等于50：

l(·)＝(l50(·)×(100-l_all)+l 100(·)×(l_all-50))/50

l_all小于50：

l(·)＝(l0(·)×(50-l_all)+l50(·)×(l_all)/50

这里，l0(·)、l50(·)和l100(·)为预定函数，其中l0(·)为颜色p的亮度x为0时的映射函数，l50(·)为亮度x为50时的映射函数，而l100(·)为亮度x为100时的映射函数。分别在图15A、15B和15C中示出映射函数l0(·)、l50(·)和l100(·)的形式。从这些图中可以看出，在映射参数l_all为0时，亮度整体较低，而在l_all为100时，亮度整体较高；在l_all为50时，亮度中等。应当注意，在0到100的范围内最优化控制总体亮度的映射参数l_all，使得基于上述评价函数的评价值最小。

再次返回图13，判断是否已经对所有网格点进行了上述系列映射处理(S1306)。如果有未处理的网格点，则该处理返回到步骤S1302，其中选择尚未被选择的网格点，并对所选择的网格点执行上述映射进程。

亮度调节映射处理

在下文中将参考图16所示的示出该处理的流程图描述在前述步骤S806中描述的亮度调节映射处理。

首先，在第一中间色域中选择一种颜色q(S1601)。然后，求得与颜色q相同的色度中的第一中间色域的上边界Bu和下边界Bl(S1602)。接着，求得与颜色q相同的色度中的第二中间色域的上边界Bu_mapped和下边界Bl_mapped(S1603)。图17示出颜色q、上边界Bu、下边界Bl、上边界Bu_mapped和下边界Bl_mapped的例子。在图17中，点划线表示第一中间色域，实线表示第二中间色域，粗实线表示打印机109的色域。图17中色域的形状与图10中所示的例子相同。

返回图16，求得映射亮度调节的输入/输出函数p(·)(S 1604)。作为满足如下条件的C2-连续三次样条函数，计算输入/输出函数p(·)：

-p(·)的范围为[LBl，LBu]

-p(·)在该范围中单调增加

-p(LBl)＝LBlm

-p(LBu)＝LBum

-p(·)至少是C1-连续的

-p’(LBl)＝l_low，l_low＞0，其中l_low是控制相同色度内的最低亮度区域附近的亮度校正的压缩/扩展率的映射参数

-p’(LBu)＝l_high，l_high＞0，其中l_high是控制相同色度内的最高亮度区域附近的亮度校正的压缩/扩展率的映射参数

注意LBl是Bl的亮度，LBlm是Bl_mapped的亮度，LBu是Bu的亮度，而LBum是Bu_mapped的亮度。

此外，在0.5到2.0的范围内最优化控制亮度的映射参数l_low和l_high，使得基于上述评价函数的评价值最小。

图18A和18B示出输入/输出函数p(·)的例子。在图18A中，维持该范围中央部分的亮度。然而，例如，LBl＝40而LBlm＝45，LBu＝68而LBum＝64，换而言之，这表示低亮度区域和高亮度区域被显著压缩。

图18B中亮度的变化大，虽然在该范围的中央部分可以看到亮度保持的特征，但是并不是完全保持。例如，LBl＝60而LBlm＝46，LBu＝84而LBum＝75，换而言之，这表示低亮度区域被显著扩展，而高亮度区域被显著压缩。

返回图16，使用在步骤S1604中求得的输入/输出函数p(·)来转换(映射)颜色q的映射前亮度Lm，并求得映射后亮度Lm_mapped(S1605)。用于这种映射的公式如下。

Lm_mapped＝p(Lm)

此后，判断是否已经针对与RGB颜色空间中的网格点相对应的第一中间色域中的所有网格点执行了上述处理(S1606)。如果有未处理的网格点，则该处理返回到步骤S1601，其中选择尚未选择的网格点的颜色，并重复后续处理。

饱和度调节映射处理

在下文中将参考图19所示的流程图描述在前述步骤S807中描述的饱和度调节映射处理。

首先，在第二中间色域中选择一种颜色r(S1901)。然后，求得与颜色r相同的色度和色调中的第二中间色域的边界Bi(S1902)。此后，求得与颜色r相同的色度和色调中的通过色域映射处理获得的色域的边界Bp(S1903)。图20示出颜色r、边界Bp和边界Bi的例子。在图20中，点划线表示第二中间色域，实线表示通过色域映射处理获得的色域中的边界，粗实线表示打印机109的色域。图20中的色域的形状与图11所示的相同。

参考图19，求得映射饱和度调节的输入/输出函数q(·)(S1904)。作为满足如下条件的C2-连续三次样条函数，计算输入/输出函数q(·)：

-q(·)的范围为[0，ci]

-q(0)＝0

-q(ci)＝cp

-q’(0)＝c_low，其中c_low为控制中低饱和度区域附近的饱和度校正的压缩/扩展率的映射参数

-q’(ci)＝c_high，其中c_high为控制最高饱和度区域附近的饱和度校正的压缩/扩展率的映射参数

-q’(x)≠0，0＜x＜ci

注意，cp为Bp的饱和度，ci为Bi的饱和度。

此外，在0.5到2.0的范围内最优化控制饱和度的映射参数c_low和c_high，使得基于上述评价函数的评价值最小。

图21A和21B示出输入/输出函数q(·)的例子。在图21A中，在扩展高饱和度部分时，饱和度调节值c_low为0.8，从而在低/中饱和度部分中抑制了饱和度。同时，在图21B中，在压缩高饱和度部分时，c_low为1.2，从而在低/中饱和度部分中增强了饱和度。

参考图19，使用在步骤S1804中求得的输入/输出函数q(·)来转换(映射)颜色r的映射前饱和度c_org，并求得映射后饱和度c_mod(S1905)。用于这种映射的公式如下。

c_mod＝q(c_org)

此后，判断是否已经针对与RGB颜色空间中的网格点相对应的第二中间色域中的所有网格点执行了上述处理(S1906)。如果有未处理的网格点，则该处理返回到步骤S1901，其中选择尚未选择的网格点，并重复后续处理。

通过上述处理，将图9所示的彩色监视器的色域901映射到打印机109的色域903。换而言之，完成了颜色校正LUT。

根据至此为止所述的本实施例，为具有不同输出色域的纸张类型、显示介质等设置共同目标色域值，从而能够实现自动匹配的颜色重现。此外，可以在输入和输出色域中自动校正色调偏差，从而避免由于受到其他颜色污染而导致的黄色等被弄脏的现象，并使得可以进行知觉上良好的颜色重现。

其他实施例

注意，本发明可以应用于包括单个装置的设备或由多个装置构成的系统。

此外，可以通过将实现上述实施例的功能的软件程序直接或间接提供给系统或设备，利用该系统或设备的计算机读取所提供的程序代码，然后执行程序代码，来实现本发明。在这种情况下，只要该系统或设备具有程序的功能，则实现模式不必依赖于程序。

因此，由于可以通过计算机实现本发明的功能，因此安装在计算机中的程序代码也实现了本发明。换而言之，本发明的权利要求还覆盖用于实现本发明的功能的计算机程序。

在这种情况下，只要该系统或设备具有程序的功能，则可以以例如目标代码、由解释程序执行的程序或提供给操作系统的脚本数据的任何形式执行程序。

能够用于提供程序的存储介质的例子有软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性存储卡、ROM和DVD(DVD-ROM和DVD R)。

关于提供程序的方法，可以使用客户端计算机的浏览器将客户端计算机连接到因特网上的网址，并可以将本发明的计算机程序或该程序的自动安装压缩文件下载到诸如硬盘的记录介质上。此外，可以通过将构成程序的程序代码分成多个文件并从不同网址下载文件来提供本发明的程序。换而言之，本发明的权利要求还覆盖向多个用户下载通过计算机实现本发明的功能的程序文件的WWW(万维网)服务器。

还可以将本发明的程序加密并存储在诸如CD-ROM的存储介质上，将存储介质分发给用户，允许满足一定要求的用户通过因特网从网站下载解密密钥信息，并允许这些用户使用密钥信息对加密程序进行解密，从而将程序安装在用户计算机中。

除通过计算机执行读取的程序来实现根据实施例的前述功能的情形以外，在计算机上运行的操作系统等可以执行实际处理的全部或部分，从而能够通过这种处理来实现上述实施例的功能。

此外，在将从存储介质读出的程序写入到插入计算机的功能扩展板或连接到计算机的功能扩展单元中提供的存储器之后，安装在功能扩展板或功能扩展单元上的CPU等执行实际处理的全部或部分，从而能够通过这种处理来实现上述实施例的功能。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，从而涵盖所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims

1.一种颜色信号转换方法，用于通过基于映射参数的色域映射将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号，其特征在于包括：

初始化步骤，用于对所述映射参数进行初始化；

2.根据权利要求1所述的颜色信号转换方法，其特征在于，还包括：

限制条件设置步骤，用于设置用于将所述输出色域中的特定色调的颜色输出为纯色的限制条件，

其中，在所述映射步骤中，基于在所述映射参数确定步骤中确定的所述映射参数和所述限制条件，将所述输入色域的颜色信号映射到所述输出色域。

3.根据权利要求2所述的颜色信号转换方法，其特征在于，在所述限制条件设置步骤中，基于来自用户的指示来设置所述特定色调的颜色。

4.根据权利要求2所述的颜色信号转换方法，其特征在于，在所述评价函数确定步骤中，基于所述限制条件来确定所述评价函数。

5.根据权利要求2所述的颜色信号转换方法，其特征在于，在所述映射步骤中，将所述输入色域中设置了所述限制条件的所述特定色调的颜色的颜色信号映射到所述输出色域中的所述特定色调的颜色的纯色线。

6.根据权利要求2所述的颜色信号转换方法，其特征在于，

在所述映射步骤中，对未设置所述限制条件的颜色执行以下处理：

将所述输入色域的颜色信号的亮度和色调映射到第一中间色域；

将所述第一中间色域的颜色信号的亮度映射到第二中间色域；以及

将所述第二中间色域的颜色信号的饱和度映射到所述输出色域。

7.根据权利要求1所述的颜色信号转换方法，其特征在于，在所述目标色域设置步骤中，基于为颜色信号设置的并在输出时使用的场景模式来设置所述目标色域。

8.根据权利要求1所述的颜色信号转换方法，其特征在于，还包括设置所述输出色域。

9.根据权利要求1所述的颜色信号转换方法，其特征在于，将所述输入色域和所述输出色域设置为不依赖于输入颜色空间和输出颜色空间的颜色空间。

10.一种颜色信号转换设备，用于通过基于映射参数的色域映射将输入色域的颜色信号转换成输出色域的颜色信号，其特征在于包括：

初始化装置，用于对所述映射参数进行初始化；

11.根据权利要求10所述的颜色信号转换设备，其特征在于，还包括：

限制条件设置装置，用于设置用于将所述输出色域中的特定色调的颜色输出为纯色的限制条件，

其中，所述映射装置基于由所述映射参数确定装置确定的所述映射参数和所述限制条件，将所述输入色域的颜色信号映射到所述输出色域。

12.一种用于生成映射参数的方法，所述映射参数用于将输入色域的颜色信号映射到输出色域的颜色信号，其特征在于所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：

获取在色域映射中使用的限制条件；以及

基于所述限制条件，确定用于评价所述目标色域和使用初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差的评价函数，

其中，在所述映射参数确定步骤中，基于所述评价函数来确定所述映射参数，使得所述差小。

14.一种用于生成映射参数的设备，所述映射参数用于将输入色域的颜色信号映射到输出色域的颜色信号，所述设备包括：

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，还包括：

条件获取装置，用于获取在色域映射中使用的限制条件；以及

评价函数确定装置，用于基于所述限制条件，确定用于评价所述目标色域和使用初始化的映射参数对所述输入色域执行的色域映射的结果之间的差的评价函数，

其中，所述确定装置基于所述评价函数来确定所述映射参数，使得所述差小。