CN101652988A - 颜色处理设备、颜色处理方法和记录介质 - Google Patents

Abstract

该颜色处理设备具有以下两个特定特征。通过使用计算单元而根据表示输入颜色的基本刺激值和光谱辅助系数来计算输出颜色，其中所述计算单元通过利用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色。该表的网格点的间隔相对于光谱辅助系数是不均匀的，并且在相关的为0的光谱辅助系数附近的间隔小于在具有大的绝对值的光谱辅助系数附近的间隔。

Description

颜色处理设备、颜色处理方法和记录介质

技术领域

本发明涉及使用接收基本刺激值和光谱辅助系数作为输入的表来实现颜色处理的颜色处理设备、颜色处理方法和记录介质。

背景技术

迄今为止，生成颜色记录设备的输出图像的着色剂的颜色一般是作为减色混合的三原色的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的三种颜色，或者添加了黑色(K)的四种颜色。在这种情况下，将输入图像数据的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三种颜色成分转换成C、M和Y的三种颜色或者包括K的四种颜色，由此使用各颜色的着色剂来生成图像。此外，近年来，颜色再现设备已投入市场，在该颜色再现设备中，除C、M、Y和K四种基本着色剂以外，还添加了如红色、绿色、蓝色、橙色和紫色等的除用作减色混合的三原色以外的其它着色剂、即用作除基本着色剂以外的附加颜色的RGB的三种颜色作为着色剂。这种颜色再现设备可以提供通过使用现有的三种颜色或四种颜色的图像再现所不能实现的颜色再现。

此外，近年来，随着颜色再现设备的迅速普及，针对高图像质量的要求增加，并且已经提出了采用可见波长区域的光谱信息作为要给至颜色再现设备的输入信息。包含这种光谱信息的颜色管理系统(下文中，称为光谱CMS)确定输出颜色，使得相对于要输入的光谱信息的光谱误差变得最小。因而，就色貌而言，无论例如观看条件下的光源等的观看条件如何，都可以生成与输入一致的输出图像，并可以减少条件配色(metamerism)等。

然而，在光谱CMS内，与由现有的CIELAB、CIEXYZ等所表示的三刺激值相比较，要处理的数据的维数明显增加。例如，当以10nm的增量在400nm～700nm的范围内采样光谱信息时，要获得的光谱数据变为31维。为了构建更简单的光谱CMS，在不丢失光谱信息的情况下减少维数并且还有效地进行数据压缩变得重要。

非专利参考文献1已经提出了一种光谱信息的数据压缩方法，一种采用被称为6维LabPQR的光谱色空间来压缩光谱信息的方法。该LabPQR包括L^*a^*b^*值，  因此在L^*a^*b^*值所依赖的特定观看条件下，可以实现与测色颜色再现相同的颜色再现。LabPQR还包括用作光谱信息的PQR，由此可以减少条件配色。

非专利参考文献2已经提出了一种在采用LabPQR的光谱CMS中使用颜色查找表(CLUT)来迅速确定输出颜色的方法。

[非专利参考文献1]：M.Derhak，M.Rosen，“SpectralColorimetry Using LabPQR-An Interim Connection Space”，Color Imaging Conference 2004，美国，Imaging Science andTechnology，2004年11月，第246-250页。

[非专利参考文献2]：S.Tsutsumi，M.Rosen，R.Berns，“Spectral Reproduction using LabPQR：Inverting theFractional-Area-Coverage-to-Spectra Relationship”，InternationalCongress of Imaging Science，美国，Imaging Science andTechnology，2006年5月第107-110页。

发明内容

发明要解决的问题

在用于基于要输入的光谱信息经由6维的光谱色空间LabPQR确定再现设备的输出颜色的方法中，为了使用CLUT来实现光谱CMS，有必要采用6维CLUT。因此，这引起了用于记录CLUT的存储器大小增大的问题。

此外，在非专利参考文献2中，存在对进行了采用由6维LabPQR构成的CLUT的光谱CMS的说明，但根本没有说明用于生成CLUT的方法。

考虑到前述问题已经作出了本发明。针对用于减少条件配色的颜色处理，本发明提供了用于在维持颜色再现精确度的同时减小颜色转换表的存储器大小的设备或方法。

用于解决问题的方案

可以将本发明实现为例如颜色处理设备。该颜色处理设备的特征在于，包括：输入单元，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及计算单元，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；并且，所述表的网格点的间隔相对于所述光谱辅助系数是不均匀的，并且在相关的为O的光谱辅助系数附近的间隔小于在具有大的绝对值的光谱辅助系数附近的间隔。

可以将本发明实现为例如颜色处理设备。该颜色处理设备的特征在于，包括：输入单元，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及计算单元，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的网格点的数量大于所述第二系数的网格点的数量。

可以将本发明实现为例如颜色处理设备。该颜色处理设备的特征在于，包括：输入部件，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及计算部件，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的范围宽于所述第二系数的范围。

可以将本发明实现为例如颜色处理设备。该颜色处理设备的特征在于，包括：输入部件，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及计算部件，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；并且，在所述表中，所述光谱辅助系数的维数根据颜色区域而不同。

发明的效果

本发明可以提供以下颜色处理设备：该颜色处理设备能够在目的在于减少条件配色的颜色处理中，在抑制颜色再现性下降的同时减小颜色转换表的存储器大小。

根据以下结合附图所进行的说明，本发明的其它特征和优势将变得清楚，其中，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或类似的部分。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据第一实施例的颜色处理设备的结构的框图；

图2是示出图1中的光谱信息分解部的结构的框图；

图3是示出光谱信息分解部的操作的流程图；

图4是存储光谱图像的存储器阵列的一个示例；

图5是示出用于确定图2中的光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数的方法的流程图；

图6是从729色的打印块推导出的光谱基本刺激计算函数；

图7是打印块的光谱误差的图；

图8是从打印块推导出的光谱辅助系数计算函数；

图9是利用从打印块计算出的光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数所推导出的PQR值的直方图；

图10是示出图2中的颜色转换表创建单元的结构的框图；

图11是示出颜色转换表创建单元的操作的流程图；

图12是6维颜色转换表的一个示例；

图13是维数根据颜色区域而不同的颜色转换表的一个示例；以及

图14是示出用作第二实施例的颜色转换表创建单元的操作的流程图。

具体实施方式

第一实施例

图1是示出根据用作第一实施例的颜色处理设备的结构的框图。附图标记101表示用于确定输出颜色的值的颜色处理单元。附图标记102表示作为各像素的光谱信息的输入图像数据。附图标记103表示用于将光谱信息分解成基本刺激值和光谱辅助系数的光谱信息分解部。基本刺激值是以CIELAB、CIEXYZ等为代表的特定观看条件下的光源中的三刺激值，或者从三刺激值推导出或计算出的颜色值(例如，RGB)。另一方面，光谱辅助系数与根据基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应。光谱辅助系数用于补充光谱误差。附图标记104表示用于将由基本刺激值和光谱辅助系数组成的对与输出颜色相关的转换表。附图标记105表示用于生成颜色转换表104的颜色转换表创建单元。附图标记106表示颜色处理单元101的基本刺激输入端子，并且附图标记107表示颜色处理单元101的光谱辅助系数输入端子。附图标记108表示用于通过参考颜色转换表104根据基本刺激值和光谱辅助系数来计算输出颜色的输出颜色计算单元。附图标记109表示颜色处理单元101的输出颜色的输出端子，并且附图标记110表示利用颜色再现设备进行图像形成的图像形成单元。

光谱信息分解部

图2示出光谱信息分解部103的结构的框图。附图标记201表示CIE标准观察者函数(standard observer function)和观看条件下光源信息。附图标记202表示用于通过使用CIE标准观察者函数和观看条件下光源信息而根据光谱信息计算三刺激值的三刺激值计算单元。附图标记203表示要用于根据三刺激值计算光谱基本刺激的光谱基本刺激计算函数。

附图标记204表示用于通过使用光谱基本刺激计算函数203而根据三刺激值来计算光谱基本刺激的光谱基本刺激计算单元。附图标记205表示用于将三刺激值转换成均匀色空间上的基本刺激值(L^*a^*b^*)的转换单元。附图标记206表示用于根据光谱基本刺激值和光谱图像数据102之间的光谱误差来计算光谱辅助系数的光谱基本刺激计算函数。附图标记207表示用于通过使用光谱辅助系数计算函数206而根据光谱误差来计算光谱辅助系数(PQR)的光谱辅助系数计算单元。

以下将根据图3中的流程图，针对图2中的光谱信息分解部的操作进行说明。

首先，利用未示出的图像扫描单元顺次扫描光谱图像，以输入各像素中的光谱信息R(i，j，λ)(步骤S301)。图4是存储所输入的光谱图像数据的存储器阵列的一个示例。第一实施例所采用的光谱图像的横向像素数为W，并且其纵向像素数为H。随后，将通过以10nm的增量切割380nm～760nm范围内的可见区域的波长λ所获得的光谱反射率存储在各像素位置处。即，各像素包括36维光谱反射率数据，并且各维的反射率是在0和1之间变化的值。

接着，三刺激值计算单元202根据以下等式，基于像素位置(i，j)处的光谱反射率来计算三刺激值CIEXYZ(步骤S302)。

数学式1

$X(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$Y(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$Z(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$k=\frac{100}{\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}}$

注意，S(λ)是观看条件下的光源的光谱辐射率。在本实施例中，采用CIE D50光源作为光源信息。x(λ)，y(λ)，z(λ)是标准观察者函数。

接着，光谱基本刺激计算单元204使用以下等式，根据三刺激值来计算光谱基本刺激(步骤S303)。

N(i，j，λ)＝T×Nc(i，j)，

Nc(i，j)＝[X(i，j)，Y(i，j)，Z(i，j)]^T

其中，N是表示大小为3 6×1的光谱基本刺激的矩阵，并且T是表示大小为36×3的光谱基本刺激计算函数203的矩阵。预先准备了光谱基本刺激计算函数203。Nc(i，j)是由像素位置(i，j)处的三刺激值构成的3×1的矩阵。

以上表达式的右侧处所述的上标“T”表示转置矩阵(transposed matrix)。如从以上表达式可以理解，光谱基本刺激计算单元204针对三刺激值Nc是相同值的全部组合(条件配色对)计算同一光谱基本刺激。

接着，利用以下等式来计算用作输入光谱图像数据的光谱信息R(i，j，λ)与光谱基本刺激N(i，j，λ)之间的光谱差异(步骤S304)。

B(i，j，λ)＝R(i，j，λ)-N(i，j，λ)

随后，光谱辅助系数计算单元207使用光谱辅助系数计算函数206，根据以下表达式来计算像素位置(i，j)处的光谱辅助系数Np(i，j)(步骤S305)。

Np(i，j)＝V^T×B(i，j，λ)

这里，V是表示大小为36×3的光谱辅助系数计算函数的矩阵。在第一实施例中，光谱辅助系数Np(i，j)包括3个系数，并且将各个系数称为P、Q和R。

因而，在根据步骤S302中计算出的三刺激值Nc获得光谱辅助系数Np时，转换单元205根据三刺激值Nc计算均匀色空间的基本刺激值(步骤S306)。在第一实施例中，采用CIELAB作为均匀色空间。根据以下等式进行从三刺激值Nc到L^*a^*b^*值的转换。

L^*＝116(f(Y/Yn)-16/116)，

a^*＝500(f(X/Xn)-f(Y/Yn))，

b^*＝200(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))

这里，将函数f(x)定义为如下。

f(x)＝x^(1/3)(x＞0.008856)

f(x)＝7.787x+16/116(x≤0.008856)

此外，Xn、Yn和Zn是关注光源下的基准白色的三刺激值。在本实施例中，采用了CIE D50光源下的基准白色的三刺激值。

最后，判断全部的像素是否均已完成了对于光谱辅助系数Np和L^*a^*b^*值的计算(步骤S307)。随后，在存在未处理的像素的情况下，流程返回步骤S301，并旦重复进行从步骤S301到S306的处理。

在第一实施例中，假设将具有L^*a^*b^*值和PQR值这两者的6维色空间称为LabPQR。

光谱基本刺激计算函数、光谱辅助系数计算函数

以下将参考图5中的流程图，针对用于确定光谱基本刺激计算函数203和光谱辅助系数计算函数206的方法进行详细说明。

首先，为了确定以上两个函数，准备了包括多个样本颜色的光谱反射率的数据组(步骤S501)。

在第一实施例中，对于样本颜色，采用了在图像形成单元110中形成的、随机分布在CIELAB空间中的具有729色的不同颜色的打印块。注意，块表示构成均匀颜色分布的颜色图表(colorchart)。随后，对于光谱反射率数据，采用了通过测量这些块所获得的光谱反射率数据。

此外，对于样本颜色，只要数据组分布在色空间内，就不存在上述的限制。例如，可以采用GretagMacbeth ColorChecker、ColorCheckerDC或Munsell Book of Color等。

接着，根据各打印块的输入光谱反射率计算三刺激值Nc(步骤S502)。用于根据光谱反射率计算Nc的方法如上所述。

接着，计算用于根据三刺激值估计输入的光谱反射率的伪逆矩阵(步骤S503)，并且将该伪逆矩阵作为光谱基本刺激计算函数T而保持(步骤S504)。

T＝R×pinv(Nc)

根据本实施例的R是存储了沿行方向的光谱反射率的、包括大小为36×729的光谱反射率组的矩阵。类似地，根据本实施例的Nc是包括大小为3×729的三刺激值组的矩阵。pinv()是用于获得输入矩阵的伪逆矩阵的函数。图6是标绘了与从729色的打印块推导出的矩阵T的各波长相对应的系数的图。

采用了光谱基本刺激计算函数T和三刺激值Nc，由此可以通过使用以下等式来估计输入的光谱反射率。

N＝T×Nc

其中，N等同于光谱基本刺激。

然而，如上所述，对于一组三刺激值Nc唯一地确定光谱反射率，因此，通过使用以上等式无法实现能够对条件配色对(metameric pair)进行分类的光谱估计。

为了对条件配色对进行分类，除三刺激值以外，变得有必要提供考虑了光谱信息的新的辅助指标。因此，利用以下等式来计算所输入的光谱信息R和光谱基本刺激T之间的光谱差异(步骤S505)。

B＝R-N

注意，矩阵B存储729色的打印块的全部光谱误差，并且矩阵的大小是36×729。

图7是标绘样本颜色的光谱误差的图。确定光谱基本刺激计算函数T，以使全体打印块的光谱误差最小化，因此误差集中分布在0附近。

接着，计算光谱误差矩阵B的有效特征矢量(significanteigenyector)vi(步骤S506)，并且如下将第一至第三有效特征矢量作为光谱辅助系数计算函数V而保持(步骤S507)。

V＝(v1，v2，v3)

其中，v1是第一有效特征矢量，v2是第二有效特征矢量，并且v3是第三有效特征矢量。各个有效特征矢量的大小为36×1。图8是标绘与从样本颜色推导出的矩阵V的各波长相对应的系数的图。将针对有效特征矢量的计算进行说明。首先，根据以下等式计算光谱误差矩阵B的协方差矩阵(covariance matrix).

W＝B×B^T

随后，对以下等式求解，以获得协方差矩阵的特定值λi和特定矢量vi(i是矢量的维数)。随后，特定矢量是光谱辅助系数计算函数。

W×vi＝λi×vi

根据以下处理，确定了光谱基本刺激计算函数T和光谱辅助系数计算函数V。

采用由此计算出的光谱基本刺激计算函数T使得能够计算出与光谱误差相对应的光谱辅助系数。根据该光谱辅助系数，针对作为与传统的测色再现相同的刺激值而被处理的条件配色对也能够获得光谱差异。由光谱信息分解部103来进行用于根据光谱反射率推导出三刺激值Nc和光谱辅助系数Np的处理。根据相应的三刺激值Nc和光谱辅助系数Np来估计光谱反射率。使用以下等式进行光谱估计。

R′＝N+B

＝T×Nc+V×Np

其中，R′是估计后的光谱反射率。以上等式右侧的第二项表示条件配色对的光谱差异。

光谱辅助系数的分布

图9是利用光谱基本刺激计算函数T和光谱辅助系数计算函数V计算出的样本颜色的光谱辅助系数Np、即PQR值的直方图。注意，P、Q和R分别是针对第一、第二和第三有效特征矢量的权重系数。除729色的打印块以外，将GretagMacbethColorChecker(24色)、ColorCheckerDC(240色)、Munsell Book ofColor glossy edition(1600色)、着色卡(120色)以及包括例如人类肌肤、植物和天空等的自然界中颜色的物体的光谱反射率(170色)添加至图9所示的直方图。可以得出，该直方图包括一般物体的光谱反射率。

从该直方图可以观察到与PQR值有关的两个特征。

(1)许多样本分布在PQR值变为0附近。

(2)PQR值的变化范围是P＞Q＞R。

首先，第一特征与图7所示的光谱误差的分布密切相关。如上所述，利用光谱辅助系数Np(PQR值)和光谱辅助系数计算函数V来近似光谱误差。因此，在许多样本分布在光谱误差为0附近的情况下，对于光谱辅助系数计算函数V的依赖度变低，并且Np变为接近0的值的样本的频率变高。接着，能够获得第二特征的原因是，将与P值相对应的第一有效特征矢量v 1设置为表示光谱误差的分布范围中的最大方差的方向。Q值和R值分别与第二有效特征矢量v2和第三有效特征矢量v3相对应，因此PQR值的变化范围变为P＞Q＞R。集中于与PQR值有关的两个特征来构建颜色转换表104。

转换表创建单元

图10是示出颜色转换表创建单元105的结构的框图。附图标记1001表示用于设置颜色转换表104的网格点的网格点设置单元。附图标记1002表示用于确定在创建颜色转换表104时所需的参数的初始值的初始值设置单元。附图标记1003表示用于顺次更新参数的环形处理单元。附图标记1004表示用于预测由图像形成单元110所形成的颜色的打印机颜色预测单元。附图标记1005表示基本刺激值的输入端子，并且附图标记1006表示光谱辅助系数的输入端子。附图标记1007表示用于在从输入端子1005和1006输入的基本刺激值和光谱辅助系数与从光谱信息分解部103提供的基本刺激值和光谱辅助系数之间进行比较的评价函数。附图标记1008表示用于通过使用评价函数1007来计算评价值的评价值计算单元。附图标记1009表示用于判断是否结束环形处理的终止判断单元。附图标记1010表示用于搜索要给至打印机颜色预测单元1004的下一输出颜色的最优化单元。

以下将根据图11中的流程图，针对图10中的颜色转换表创建单元的操作进行说明。

首先，网格点设置单元1001设置要创建于颜色转换表中的网格点的位置等(步骤S1101)。在第一实施例中，假设采用了作为基本刺激值的L^*a^*b^*值和作为光谱辅助系数的PQR值。假设要形成的颜色转换表包括LabPQR的光谱空间，并且其维数是6维。假设L^*a^*b^*空间中的网格数是17×17×17，并且如以下所示针对各轴均匀地进行采样。

L^*＝0，6.25，12.5，...，93.75，100，

a^*＝-128，-112，-96，...，112，128，

b^*＝-128，-112，-96，...，112，128

另一方面，通过参考图9中的PQR值的直方图进行非均匀地采样，如下进行PQR空间中的网格点的设置。

P＝-1.2，-0.8，-0.4，-0.2，0，0.2，0.4，0.8，1.2，

Q＝-0.8，-0.4，-0.2，0，0.2，0.4，0.8，

R＝-0.6，-0.2，0，0.2，0.6

因此，PQR空间中的网格点是9×7×5，并且在根据第一实施例的PQR中设置网格点时的特征是：

(1)0附近的间隔小于具有大的绝对值附近的间隔。

(2)在定义区域中，将P设置为相对宽，将Q设置为相对窄，并且其关系是P≥Q≥R。

(3)在网格点中，设置了相对大量的P，但设置了相对少量的Q，并且其关系是P≥Q≥R。

图12示出第一实施例所采用的颜色转换表的一个示例。该表实际上是6维颜色转换表，但为了方便说明，通过将其分割成两个3维颜色转换表来绘制了该表。CIELAB空间中的各网格点保持与PQR空间相对应的特定颜色转换表。作为整个颜色转换表的网格点的数量是17×17×17×9×7×5＝1547595。接着，指定将在初始值设置单元1002处首先被计算的网格点LabPQR_in(n)(其中，n是关注网格点)(步骤S1102)。例如，将LabPQR_in(1)＝(0，-128，-128，-1.2，-0.8，-0.6)设置为初始值。接着，初始值设置单元1002将适当的输出颜色设置为初始值，以进行适当的处理(步骤S1103)。这里，将未示出的随机数生成设备生成随机数的结果设置为初始值。接着，打印机颜色预测单元1004预测输出颜色的光谱反射率(步骤S1104)。对于打印机的光谱预测，采用了光谱Neugebauer模型。接着，光谱信息分解部103将输出颜色的光谱反射率分解成基本刺激值和光谱辅助系数(步骤S1105)。分解方法如上所述。接着，评价值计算单元1008在从网格点设置单元1001提供的关注网格点的LabPQR_in(n)值与从光谱信息分解部103提供的基本刺激值(L^*a^*b^*值)和光谱辅助系数(PQR值)之间进行比较，并且评价两组LabPQR值之间的一致度(步骤S1106)。对于该评价，采用了以下表达式中示出的评价函数1007。

Eva1＝ΔEab+αΔPQR

这里，ΔEab是CIELAB空间中的色差，ΔPQR是PQR空间中的Euclidean距离，并且α是权重系数。在第一实施例中，假设权重系数是α＝9等的一固定值。接着，判断评价值Eva1是否满足终止条件(评价值是否是在一固定值以下，或者在重复环形处理之后评价值Eva1是否收敛)(步骤S 1107)。在不满足终止条件的情况下，在最优化单元1010中更新适当的输出颜色(步骤S1108)，并且重复进行从步骤S1104到步骤S1106的处理。这里，采用拟牛顿法(quasi-Newton)作为最优化单元1010的搜索方法。在评价值满足终止条件的情况下，将输出颜色作为具有LabPQR_in(n)的最佳值存储在颜色转换表中(步骤S1109)。

接着，判断在全部的网格点处是否均已确定了最佳输出值(步骤S1110)，并且尚未在全部的网格点处确定输出值的情况下，更新至未处理的LabPQR值(步骤S1111)。最后，重复进行从步骤S1103到步骤S1109的处理。

因而，创建了颜色转换表104。

注意，已经采用ΔEab作为评价函数1007的色差，但代替ΔEab，可以采用其它色差等式。即使采用了ΔE94、ΔE00或类似于色差的方式也毫无问题。

可以利用以下表达式来计算颜色转换表的存储器大小(字节)。

SIZE＝N_grids×Bo×bo

这里，N_grids表示颜色转换表内的网格点的数量，Bo表示输出颜色的颜色数，并且bo表示呈现输出颜色所需的字节数。作为一个例子，将对采用具有6种输出颜色(Bo＝6)的图像形成设备的情况进行说明。此时，假设bo＝1，并且利用0～255的整数值来表示各输出颜色。假设网格数的设置与先前的例子相同，即17×17×17×9×7×5。利用这种布置所定义的颜色转换表具有1547595个网格点，使得存储器大小是9285570个字节(约1.5兆字节)。例如，在与第一实施例等同的PQR的定义区域中以0.2的均匀间隔设置网格点的情况下，与PQR空间相对应的颜色转换表的网格点的数量是13×9×7。在CIELAB空间中的网格点的设置无变化、如17×17×17等的情况下，颜色转换表所需的存储器大小是约3.8兆字节，这与网格点的不均匀设置相比较，需要约2.5倍多的存储器大小。当与现有的3维测色颜色再现所需的颜色转换表的存储器大小相比较时，在采用了6维颜色转换表的第一实施例中，存储器大小必然增大。因此，增加了2.5倍大的存储器大小引起了成本方面的问题。另一方面，显然可以通过将PQR空间中的网格点的间隔加宽至约0.3来均匀地设置网格点，以防止存储器大小增大。然而，如从图9的直方图显而易见，分布了许多样本的0点附近的网格点的间隔也将设置为更宽，从而导致了参考颜色转换表要获得的输出颜色的精确度降低的缺点。在第一实施例中，针对在多维颜色转换表中难以避免的存储器大小增大等的问题，考虑了分布特性，由此可以利用最小的存储器大小来创建不降低输出的再现精确度的颜色转换表。

输出颜色计算单元

输出颜色计算单元108参考颜色转换表104，针对从基本刺激值输入端子106提供的L^*a^*b^*值以及从光谱辅助系数输入端子107提供的L^*a^*b^*值和PQR值来确定输出颜色。更具体地，输出颜色计算单元108使用关注点附近的颜色转换表的网格点中所存储的输出颜色，通过多维插值处理来确定输出颜色。多维插值处理的例子包括三次插值和四面体插值。

注意，在第一实施例中，已经针对大小为17×17×17×9×7×5的颜色转换表进行了说明，但无需说明，网格点的间隔、网格点的定义区域和网格点的数量可以修改。此外，网格点设置单元1001包括用户界面，因此即使采用了可以根据用户喜好而任意设置网格点的间隔、网格点的定义区域和网格点的数量的布置，也毫无问题。

此外，在第一实施例中，已经说明了在为0的光谱辅助系数附近的间隔小于在具有大的绝对值的光谱辅助系数附近的间隔的颜色转换表作为一个例子，但无需说明，即使在采用光谱辅助系数的相对间隔无变化、并且向光谱辅助系数增加了偏移的颜色转换表的情况下，本发明也可以提供能够在维持颜色再现精确度时抑制颜色转换表的存储器大小的设备或方法。

此外，在第一实施例中，已经针对作为色空间的一个例子的6维LabPQR进行了说明，但伴随CIELAB的光谱空间的维数不限于3维。即使在包括了与第一有效特征矢量相对应的P值和CIELAB的4维色空间、或者包括了与第一有效特征矢量和第二有效特征矢量相对应的PQ值和CIELAB的5维色空间的情况下，也毫无问题。此外，无需说明，即使在采用考虑了第四有效特征矢量以及更多有效特征矢量的7维以上的色空间的情况下，也可以执行本第一实施例。

如上所述，根据第一实施例，使用基调是多维光谱空间LabPQR的颜色转换表确定了输出颜色，由此可以获得能够快速减少条件配色的输出图像。此外，在创建这种颜色转换表时，考虑了在一般物体的反射率的光谱空间PQR中的分布特性，由此可以提供防止了颜色转换表所需的存储器大小增大、并且还不劣化插值处理时的输出颜色的精确度的颜色转换表。

第二实施例

在第一实施例中，已经作出了以下布置：与CIELAB空间相对应的颜色转换表的各个网格点还包括具有相同的维数的光谱空间(PQR)的颜色转换表。在第二实施例中，进行了以下布置：在减少条件配色特别所需的色空间区域中创建高维颜色转换表，并且对于除该区域以外的区域则创建低维颜色转换表。

图13是第二实施例所采用的颜色转换表的一个示例。在第二实施例中，假设减少条件配色特别必需的区域是灰色区域、肌肤色区域、天蓝色区域和绿色区域。假设将这些区域称为重要颜色区域。在第二实施例中，CIELAB空间中的重要颜色区域中所包括的颜色转换表包括6维LabPQR空间，并且针对除这些以外的颜色区域，颜色转换表包括由与第一有效特征矢量和第二有效特征矢量相对应的PQ值和CIELAB构成的5维色空间LabPQ。

以下将根据图14中的流程图，针对根据第二实施例的颜色转换表创建单元105的操作进行说明。

首先，网格点设置单元1001设置创建于颜色转换表中的网格点的位置等(步骤S1101)。注意，对网格点的位置的设置与第一实施例中的相同。接着，将利用6维色空间LabPQR来构建颜色转换表的重要颜色区域设置为如下(步骤S1401)。

灰度区域：0≤L^*≤100，-16≤a^*≤16，-16≤b^*≤16

肌肤色区域：37.5≤L^*≤68.75，0≤a^*≤32，0≤b^*≤32

天蓝色区域：25≤L^*≤56.25，-16≤a^*≤32，-64≤b^*≤-16

绿色区域：37.5≤L^*≤75，-48≤a^*≤0，16≤b^*≤64

接着，初始值设置单元1002执行首先要计算的网格点Lab_in(m1)(其中，m1＝1，2，...4913)(步骤S 1402)。例如，初始值设置单元1002将Lab_in(1)＝(0，-128，-128)设置为初始值。接着，初始值设置单元1002判断Lab_in(m 1)是否与在重要颜色区域内相对应(步骤S 1403)。在判断为Lab_in(m1)包括于重要颜色区域中的情况下，初始值设置单元1002在三维光谱空间PQR中设置初始值PQR_in(m2)(其中，m2＝1，2，...315)(步骤S1404)。例如，初始值设置单元1002设置PQR_in(1)＝(-1.2，-0.8，-0.6)作为初始值。在步骤S1403中判断为输入色Lab_in(m1)位于重要颜色区域外部的情况下，流程进入步骤S1408。后面将说明步骤S1408及之后的处理。

接着，在6维LabPQR空间中，利用针对Lab_in(m1)和PQR_in(m2)的计算得出最佳输出颜色(步骤S1405)。最佳输出颜色的计算方法是与图11的流程图中从步骤S1104到步骤S1109的处理相同的处理，因此将省略对它们的说明。接着，判断是否已完成了针对全部的PQR网格点的输出颜色的确定(步骤S1406)，在已完成的情况下，流程进入步骤S1412。在存在未处理的PQR网格点的情况下，更新PQR值(步骤S1407)，并且重复进行从步骤S1405到步骤S1406的处理。

另一方面，在步骤S1403中判断为Lab_in(m1)位于重要颜色区域外部的情况下，初始值设置单元1002使用5维LabPQ来创建颜色转换表。首先，初始值设置单元1002在2维光谱区域PQ中设置初始值PQ_in(m3)(其中，m3＝1，2，...63)(步骤S1408)。例如，初始值设置单元1002将设置PQ_in(1)＝(-1.2，-0.8)作为初始值。接着，在5维LabPQ空间中，利用针对Lab_in(m1)和PQ_in(m3)的计算来得出最佳输出颜色(步骤S1409)。评价函数1007在步骤S1405中在6维LabPQR空间进行的最优化与5维LabPQ空间的最优化处理之间不同。具体地，利用以下表达式的评价函数确定了输出颜色。

Eva1_PQ＝ΔEab+αΔPQ其中，ΔEab是CIELAB空间中的色差，ΔPQ是PQ空间中的Euclidean距离，并且α是权重系数。在第二实施例中，假设权重系数是例如α＝9等的一固定值。接着，判断是否已完成了针对全部的PQ网格点的输出颜色的确定(步骤S1410)，并且在已完成的情况下，流程进入步骤S1412。在存在未处理的PQ网格点的情况下，更新PQ值(步骤S1411)，并且重复进行从步骤S1409到步骤S1410的处理。最终，判断是否已完成了针对全部的L^*a^*b^*网格点的输出颜色的确定(步骤S1412)，并且在存在未处理的网格点的情况下，更新L^*a^*b^*值(步骤S1413)，并且重复进行从步骤S1403到步骤S1412的处理。

因而，创建了颜色转换表104。

注意，已经采用了ΔEab作为评价函数1007的色差，但针对评价函数可采用的色差表达式不限于此。即使采用了ΔE94、ΔE00或类似于色差的方式也毫无问题。

此外，在第二实施例中，将灰色、肌肤色、天蓝色和绿色确定为重要颜色区域，但可适用于重要颜色区域的范围不限于此。此外，即使在仅将灰色区域确定为重要颜色区域的情况下，或者即使在将几种颜色区域的组合(例如，灰色和肌肤色区域)确定为重要颜色区域的情况下，也可以执行本第二实施例。此外，即使将低饱和度颜色规定为重要颜色区域并将高饱和度颜色确定为不重要颜色区域，也毫无问题。

此外，在第二实施例中，根据颜色区域将混合在同一颜色转换表内的色空间的维数设置为6维和5维，但颜色转换表的维数的组合不限于此。即使在与第二实施例的情况相比降了一维(rank)的5维和4维的组合的情况下，或者在维数差是2的6维和4维的情况下，也毫无问题。此外，即使在维数改变成3级(step)的6维、5维和4维的组合的情况下，或者在考虑了考虑到第四有效特征矢量以及更多有效特征矢量的7维以上的色空间的情况下，本发明必然可以提供在抑制颜色再现性劣化时抑制颜色转换表的存储器大小的设备或方法。

注意，在第二实施例中，已经针对大小为17×17×17×9×7×5的颜色转换表作为一个例子进行了说明，但无需说明，网格点的间隔、网格点的定义区域和网格点的数量可以修改。此外，网格点设置单元1001包括用户界面，并且即使采用能够根据用户喜好而任意设置网格点的间隔、网格点的定义区域和网格点的数量的布置，也毫无问题。

如上所述，根据第二实施例，对于除减少条件配色所需的重要颜色区域以外的颜色区域，将光谱空间中的维数设置为低，由此可以在不劣化重要颜色区域中的颜色再现精确度的情况下进一步抑制颜色转换表所需的存储器大小。

第三实施例

在第一和第二实施例中，当确定用于根据基本刺激值计算光谱基本刺激的光谱基本刺激计算函数203时，采用了包括打印物等的光谱反射率的数据组，但用于确定光谱基本刺激计算函数的方法不限于上述方法。即使进行不采用特定数据组而使用标准观察者函数和观看条件下的光源等来确定光谱基本刺激计算函数的布置，也毫无问题。此外，在第一和第二实施例中，已经针对采用CIELAB作为基本刺激值进行了说明，但即使在采用其它基本刺激的情况下也毫无问题。例如，基本刺激值是以CIELUV、CIEXYZ等为代表的特定观看条件下的光源中的三刺激值的之一，或者是从所述三刺激值推导出或计算出的颜色值(例如，RGB)。此外，即使在采用考虑了表观效应的CIECAM97、CIECAM02等的色貌模型作为基本刺激值的情况下，也可以执行第二和第三实施例。

其它实施例

当将记录有能够实现前述实施例的功能的软件的程序代码的记录介质提供至系统或设备、并且该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)读出和执行记录介质中所存储的程序代码时，也实现了本发明的目的。在这种情况下，从存储介质读出的程序代码自身实现了前述实施例的功能，并且存储有该程序代码的存储介质构成了本发明。

可以使用以下作为用于提供程序代码的存储介质：例如，软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM和DVD。

不仅当计算机执行所读出的程序代码时，而且当运行在计算机上的操作系统(OS)等基于程序代码的指令执行一些或全部实际处理时，可以实现前述实施例的功能。

此外，可以通过以下来实现前述实施例的功能：在将从存储介质读出的程序代码写入设置在插入至计算机中或连接至计算机的功能扩展板或功能扩展单元中的存储器中之后，由装配于该功能扩展板或功能扩展单元中的CPU等来执行一些或全部实际处理。

本发明不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和变形。因此，为了告知公众本发明的范围，添附了以下权利要求书。

Claims (21)

1.一种颜色处理设备，包括：

输入单元，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

计算单元，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，所述表的网格点的间隔相对于所述光谱辅助系数是不均匀的，并且在相关的为0的光谱辅助系数附近的间隔小于在具有大的绝对值的光谱辅助系数附近的间隔。

2.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数与所述光谱误差的主成分相对应。

3.根据权利要求1所述的颜色处理设备，其特征在于，所述基本刺激值是在特定观看条件下的光源中的三刺激值，或者是从所述三刺激值推导出的颜色值。

4.一种颜色处理设备，包括：

输入单元，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

计算单元，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的网格点的数量大于所述第二系数的网格点的数量。

5.根据权利要求4所述的颜色处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数与所述光谱误差的主成分相对应。

6.根据权利要求4所述的颜色处理设备，其特征在于，所述基本刺激值是在特定观看条件下的光源中的三刺激值，或者是从所述三刺激值推导出的颜色值。

7.一种颜色处理设备，包括：

输入部件，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

计算部件，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的范围宽于所述第二系数的范围。

8.根据权利要求7所述的颜色处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数与所述光谱误差的主成分相对应。

9.根据权利要求7所述的颜色处理设备，其特征在于，所述基本刺激值是在特定观看条件下的光源中的三刺激值，或者是从所述三刺激值推导出的颜色值。

10.一种颜色处理设备，包括：

输入部件，用于输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

计算部件，用于通过使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述表中，所述光谱辅助系数的维数根据颜色区域而不同。

11.根据权利要求10所述的颜色处理设备，其特征在于，在所述表中，所述光谱辅助系数的维数根据条件配色的影响程度而不同。

12.根据权利要求10所述的颜色处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数与所述光谱误差的主成分相对应。

13.根据权利要求10所述的颜色处理设备，其特征在于，所述基本刺激值是在特定观看条件下的光源中的三刺激值，或者是从所述三刺激值推导出的颜色值。

14.一种记录介质，其中，将用于通过使用计算机来实现根据权利要求1所述的颜色处理设备的程序记录在计算机可读记录介质上。

15.一种记录介质，其中，将用于通过使用计算机来实现根据权利要求4所述的颜色处理设备的程序记录在计算机可读记录介质上。

16.一种记录介质，其中，将用于通过使用计算机来实现根据权利要求7所述的颜色处理设备的程序记录在计算机可读记录介质上。

17.一种记录介质，其中，将用于通过使用计算机来实现根据权利要求10所述的颜色处理设备的程序记录在计算机可读记录介质上。

18.一种颜色处理方法，包括：

输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色；

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，所述表的网格点的间隔相对于所述光谱辅助系数是不均匀的，并且在相关的为0的光谱辅助系数附近的间隔小于在具有大的绝对值的光谱辅助系数附近的间隔。

19.一种颜色处理方法，包括：

输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色；

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的网格点的数量大于所述第二系数的网格点的数量。

20.一种颜色处理方法，包括：

输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色；

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述光谱辅助系数中包括对光谱信息的影响程度不同的第一系数和第二系数，并且在所述表中，所述第一系数的范围宽于所述第二系数的范围。

21.一种颜色处理方法，包括：

输入基本刺激值和光谱辅助系数；以及

使用输入是基本刺激值和光谱辅助系数的表，来计算与所输入的基本刺激值和所输入的光谱辅助系数相对应的输出颜色；

其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时的光谱误差相对应；

并且，在所述表中，所述光谱辅助系数的维数根据颜色区域而不同。

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