JP2000184224A - 入力カラ―を出力カラ―に変換する方法、及び電子画像形成システム - Google Patents
入力カラ―を出力カラ―に変換する方法、及び電子画像形成システムInfo
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Abstract
ーを出力カラーに変換する方法を提供する。 【解決手段】 多次元カラー変換テーブルにより画定さ
れる入力色空間(32、34、36、38)内に複数の
ノードを非一定密度に離間し、入力カラーアドレスから
成る入力カラーを受信し、それぞれ入力カラーに隣接し
た第1組のノード(V1、V2、V3、V4)及び第2組の
ノード(V5、V6、V7、V8)を複数のノードから選択
し、第1組のノード(V1、V2、V3、V4)からの出力
カラー値を補間して第1の出力カラー境界を生成し、第
2組のノード(V5、V6、V7、V8)からの出力カラー
値を補間して第2の出力カラー境界を生成し、第1の出
力境界と第2の出力境界との間において1次元補間を行
って、出力カラーを生成する。
Description
プテーブルの構造に関し、より具体的には、従来の格子
よりもより柔軟にノードを配置することのできる効率的
な構造に関する。
典型的には、RGBのような3次元座標でカラーを表現
する。一方、多くのプリンタは、例えばRGBのような
入力値に対応する、3次元着色材空間、即ちシアン、マ
ゼンタ、イエロー(CMY)、或いは4次元着色材空
間、即ちシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック
(CMYK)でプリントする。装置独立色空間(装置個
々に定まる色空間)は、画像の中間表現として用いられ
ることが多い。このような装置独立空間としては、一般
的にLC1C2で示される輝度−色差空間が通常選択され
る。使用においては、入力RGBからLC1C2への変
換、及びLC1C2からプリンタ着色材空間への変換が必
要である。輝度−色差空間の一般的な例は、CIE L
*a*b*である。
の間の変換は線形的ではない。実際には、入力色空間と
出力色空間との間の特性及び補正は複雑であるので、多
次元のルックアップテーブル(LUT)を用いて変換を
行うことが多い。一例として、例えばスキャナRGBの
ような3次元入力空間から、例えばCIE L*a*b *
のような3次元出力空間への変換Tを考える。このとき
LUTは、NR×NG×NBノードの3次元直交格子から
成り、ここで、NIはIの軸に沿った格子位置の数であ
り、I=R,G,Bである。各ノード位置で、1つのL
*a*b*値が格納される。次に、所定の入力RGB、つ
まりその包囲矩形セルの位置を定め、且つ、セル頂点即
ちノードに格納されたL*a*b*値間において3次元補
間を行うことにより、変換Tが近似される。
格子に関しては、入力次元数が増加すると、LUTの大
きさが指数関数的に大きくなるという問題がある。1つ
の例を挙げると、Nj=16(3次元格子に対しては、
これが一般的に選択される)の場合、LUTにおけるノ
ードは、3次元入力では4Kノード、4次元入力では6
4Kノード、5入力信号では1Mノードである。多くの
アプリケーションにおいて、カラー変換LUTは3次元
であるので、記憶及びメモリの必要量はそれほど重大な
問題ではない。しかし、入力次元数が3よりも大きい一
般的な例として、4種類以上のインクを用いるプリンタ
の特性関数がある。これは、N次元着色材空間(N>
3)から何らかの3次元比色空間への変換を必要とす
る。このような状況においては、LUTの大きさはかな
りの問題となる。LUTを許容可能な大きさに保つ唯一
の方法は、各入力次元に沿ったノードの数を制限する方
法であるので、精度を犠牲にする可能性がある。
ば、直交格子で表される色空間全体にわたって4Kノー
ドが均等に分散されている、という問題がある。このよ
うに均等に分散されていると、格子ノードに格納された
出力データのうちのいくらかは、隣接したノード間の出
力色調即ちカラーにおけるわずかな又は認識できないほ
どの変化に対応することになる。言い換えれば、いくつ
かの異なる入力アドレスが本質的に同じ出力をもたら
し、事実上LUTの記憶能力のうちのいくらかを浪費す
ることになる。
b*に変換する、LUTの3次元例を考える。図1に関
して、3次元LUTは、軸R、G、及びBに沿った予め
選択されたアドレスにノードを有する、立方体10とし
て表すことができる。入力カラーアドレス構成要素
Rin、Gin、Binで画定される入力カラー12は、典型
的には、予め選択されたアドレスと一致しない。従っ
て、入力カラーアドレス構成要素Rin、Gin、Binは、
入力カラー12に最も近接した8つの頂点V1〜V8を決
定するのに用いられる。入力カラー12に対応する出力
L*a*b*値は、8つの頂点V1〜V8内に格納された出
力カラー値から、何らかの3次元補間形式により近似さ
れる。3次元補間の一般的な形式は、三線、四面体、及
びプリズム補間である。典型的な補間アルゴリズムは、
矩形格子即ちノード構造(即ち、格子は3次元5×5×
5格子のノードである)によって決まる、ということに
注意されたい。
よりもより柔軟にノードを配置することのできる、多次
元LUTのもう1つの構造を提供する。これにより、ノ
ードを必要なところに位置付けるためのより効率的な構
成がもたらされ、従って、LUTの大きさを小さくする
ことができるだけでなく、その他の問題を克服すること
もできる。
カラー変換テーブルを用いて入力カラーを出力カラーに
変換する方法が提供される。このテーブルは、それぞれ
が1つの出力カラー値を含む複数のノードを有する。こ
の方法は、多次元カラー変換テーブルにより画定される
入力色空間内に、複数のノードを特定のタイプの非一定
密度に離間することを含む。入力カラーが受信され、こ
の入力カラーに隣接した第1組のノード及び第2組のノ
ードが選択される。この第1組の及び第2組のノードか
らの出力カラー値が補間されて、第1の及び第2の出力
カラー境界が生成される。次に、この第1の及び第2の
境界に対して1次元補間が行われて、出力カラーが生成
される。
変換テーブルはN個の入力の次元を画定する。ここで、
Nは1よりも大きい整数である。このテーブルは、N−
1個の次元のアレイ即ちテーブルとして構成され、この
N−1個の次元のアレイ即ちテーブルは、残りの1個の
入力の次元に沿って配置されている。前記方法は、N−
1個の次元のテーブル(N−1次元テーブル)に関する
第1の構成要素、及び上記残りの入力の次元に関する第
2の構成要素を、入力カラーにおいて示すことを含む。
選択するステップは、複数のN−1次元テーブルから、
(1)第2の構成要素に隣接したN−1次元テーブルの
うちの1つである第1のテーブルと、(2)第2の構成
要素に(1)とは反対側に隣接したN−1次元テーブル
のうちの1つである第2のテーブルとの両方を選択する
ことを含む。次に、この選択された各テーブルにおい
て、前記第1の構成要素を囲む複数のノードが識別され
る。
非一定密度に離間するステップは、前記第1の構成要素
を囲む複数のノードをローディングすることを含む。
非一定密度に離間するステップは、選択されたノードの
出力カラー値が他のノードの出力画像値とは大きく異な
るように、テーブルにより表される色空間に複数のノー
ドをローディングすることを含む。
ば、電子画像形成システムは、N次元色空間により画定
される入力画像を受信する受信機を備える。ここで、N
は1よりも大きい整数である。入力画像を出力画像に変
換するために、変換プロセッサもまた備えられている。
この変換プロセッサは、それぞれ出力画像値がローディ
ングされた複数のノードを画定する、N次元ルックアッ
プテーブルを備える。N−1個の次元の補間器(N−1
次元補間器)は、入力画像のN−1個の次元に関する第
1の及び第2の出力画像境界値を生成する。1次元補間
器は、この第1の出力画像境界値と第2の出力画像境界
値との間を補間して、出力画像をもたらす。
ルックアップテーブルは、上記残りの入力次元に沿って
離間された複数のN−1次元テーブルを備える。選択さ
れたテーブルは、選択された他のテーブルとは異なるノ
ードの配列を含む。
ブルにおいて、ノードをより効率的に配置することにあ
る。
対する出力の相違に応じて、ルックアップテーブルのノ
ードを最適に配置することにある。
数が増加するとさらに効率性が増すことにある。
ジした部分、並びにI個のさまざまなステップ及びアレ
ンジしたステップにおいて、物理的形式を取り得る。添
付した図面は、好適な実施の形態を例示するためのもの
にすぎず、本発明を限定するためのものではない。
a*b*への3次元−3次元・変換の例を解明するため
に、ルックアップテーブル(複数の多次元カラー変換テ
ーブルで定まる入力色空間)20を、各々の固定された
Bの値における1組のR−G格子22、24、26、2
8として表すことができる。アドレス構成要素Rin、G
in、Bin(Rin、Gin、Bin(本発明の入力カラーアド
レス)はそれぞれ、R、G、Bの色成分値であり、よっ
て、R軸、G軸、B軸の該色成分値に対応する場所を示
す)を画定する入力カラー(入力画像素子(入力画素)
のデジタル表現)30は、電子画像形成システム(の受
信機)(図示せず)により受信され、図示しない変換プ
ロセッサにより次のように処理される。アドレス構成要
素Binは、LUT20における全てのノード(格子点)
の中から、B軸に沿った入力カラー30の両側のR−G
平面に対応するノードを選択するために用いられる。言
い換えれば、アドレス構成要素Binは、全ての2次元
(N−1次元)テーブル、即ち、R−G格子22、2
4、26、28から、下方テーブル24及び上方テーブ
ル26を選択する。下方テーブル24においては、テー
ブル24に対応する固定された又は予め決定されたB=
Bjに対して、入力アドレスRin、Gin(Rin、Gi nに
より定まる場所)を囲む1組のノード、即ち、頂点
V1、V2、V3、V4が識別される。同様に、上方テーブ
ル26においては、テーブル26に対応する予め決定さ
れたB=Bj+1に対して、入力アドレスRin、Gin(R
in、Ginにより定まる場所)を囲む1組のノード、即
ち、頂点V5、V6、V7、V8が識別される。
が、(例えば、双線又は三角方法を用いて)下方組のノ
ードV1、V2、V3、V4に格納されたカラー値に対して
行われ、Rin、Gin、Bjに対応する下方出力カラー境
界(出力画像境界値)Xj(即ち、L*a*b*値)が決定
される(上記変換プロセッサのN−1次元補間器により
行われる)。同様に、上方組のノードV5、V6、V7、
V8に格納されたカラー値が補間され、Rin、Gin、B
j+1に対応する上方出力カラー境界(出力画像境界値)
Xj+1が決定される。残りの入力カラーアドレスBin周
囲の下方出力カラー境界Xj及び上方出力カラー境界X
j+1に対して1次元補間が行われ(図示しない1次元補
間器により行われる)、次のような出力カラーXがもた
らされて、変換が完了する。
1次元補間とに分解することにより、従来の矩形格子構
造における主な制約は取り除かれる。つまり、異なるB
jに対応する2次元R−G格子即ちテーブルは、R−G
平面において一致していなくてもよい。このことは重要
である。(なお、Bに沿ったR−G格子を例にとり説明
したが、Rに沿ったG−B格子、Gに沿ったB−R格子
も同様に適用できる。)
こで、各R−G平面(N−1次元テーブル)32、3
4、36、38は、異なる2次元格子構造(各々異なる
数のノードを有している)を有している。つまり、テー
ブル32は(ノード数が)7×7格子として構成され、
テーブル34は(ノード数が)5×5格子として構成さ
れ、という具合である。(R−G平面32、34、3
6、38により定まる多次元カラー変換テーブルには、
ノードを非一定密度に離間して配置している。)全ての
3次元が同時に補間されるわけではない、ということに
より柔軟性が増し、これにより、所定の変換特性に従っ
てノードを位置付けることができる。言い換えれば、L
UTで表される色空間内の、近似されている関数が急速
に変化する領域には、より多くのノードを配分すること
ができ、一方、より動的でない領域は、より少ないノー
ドで適切に対応することができる。以下に説明するが、
3次元の場合に関するこの論議は、より高い次元に関し
ても容易に当てはめられる。
用を示している。4次元入力色空間は3次元空間に、例
えばCMYKからL*a*b*へ変換されて、プリンタ特
性化が行われる。この場合、入力は4次元量であり、こ
れをCMY次元に対応する1組の3次元テーブルと、K
次元に対応する1次元テーブルとに分解する。複数の3
次元テーブル即ち格子40、42、44、46はそれぞ
れ、C、M、及びYにおいては異なるが、K入力次元に
おいてはさまざまな予め選択されたアドレスに固定され
る。仮に、各3次元格子のノードに対応するCMYK値
をプリントし、得られたプリントのL*a*b*値を測定
すると、図5に示されているような、L*a*b*色空間
における一連の範囲50、52、54、56が得られ
る。範囲体積はそれぞれ、C、M、及びYにおけるばら
つき、並びに固定されたKに対応する。Kの割合が増加
するほど、カラーにおけるばらつき、ゆえに範囲体積は
減少する、ということに注意されたい。K=100%5
6の場合、カラーのばらつきはほとんどないに等しい。
きはないに等しい、というこのような観測から、図6に
示されているようなルックアップテーブルが提案され
る。K=0の場合には、カラーにおける大きなばらつき
を捕らえるのに、比較的細かいC−M−Y格子60が用
いられる。Kが増加するにつれて、C−M−Y格子6
2、64はより粗くなり、K=100%の場合には、大
量のブラックを通して認識できる比較的小さなカラーの
ばらつきを捕らえるのに、最も粗いC−M−Y格子66
が用いられる。
測定された(L*a*b*)値をちょうど通過し、全ての
中間CMYK値に対する区分的線形近似値をもたらす、
ということに注意されたい。このような観測から2つの
ポイントが生じる。第1に、ノード位置における複数の
測定値を平均すると、特性関数をより円滑に且つより確
実に概算することができるであろう。第2に、C、M、
Y、Kをまずそれぞれ出力空間におけるマトリクスに線
形化すると、優れた結果が得られるであろう。つまり、
プリンタ特性化によってCMYKをL*a*b*にマッピ
ングすると、C、M、Y、及びKはまず、「用紙からの
デルタE」(“delta E from paper”)又は「等価中立軸
L*」(“equivalent neutral L*”)のような、L*a*b
*における何らかのマトリクスに構成要素的に線形化さ
れるであろう(これにより、少なくともC、M、Y、K
軸に沿ったLUT近似値の誤差は最小限になるであろ
う)。これを達成する1つの方法としては、別個の第1
のステップとして、各プリンタ区分を線形化する1組の
1次元補正TRCを生成するのが好ましい。そうする
と、全てのCMYK値(即ち、ターゲットから及び画像
からの値)は常に、プリントの前にこれらの線形化TR
Cを通過する。この2パス方法が受け入れられない場合
には、1組のC、M、Y、Kステップウェッジ(stepwed
ge)及び多次元格子値をプリントして、「急いで」線形
化TRCを計算することが可能である。
の軸に沿ったNj個のノードを有する4次元デカルト格
子を用いる。Nj=5の場合、LUTの大きさ(ゆえ
に、必要とされる測定値の数)は、54=625ノード
となる。これは、この提案されたLUT構造が同じ精度
を達成するのに必要とするノードの数の、ちょうど3倍
弱である。この新しい方法では、より多くのノードが、
カラーのばらつきが大きい(即ち、Kの値が小さい)と
思われるところに配置されるので、より効率良く記憶す
ることができる。
する場合のように)入力次元数が増加すると、この新し
い方法がLUTの大きさを大きくさせないで抑制できる
量も増加する。
れに続く1次元補間とに分解するという考えは、再帰的
に用いることができる。つまり、(N−1)次元補間を
今度は、(N−2)次元補間とそれに続く1次元補間と
に分けることができる。このような繰り返しごとに、補
間を行うためのそれほど高くはない計算コストをさらに
かければ、ノード配置におけるさらなる柔軟性が得られ
る。
ある。
た、一定密度に配列したルックアップテーブルのグラフ
図である。
列した多次元ルックアップテーブルのグラフ図である。
ルのグラフ図である。
色空間を、2次元で示した図である。
ップテーブルのグラフ図である。
0、42、44、46、60、62、64、66 格
子 30 入力カラー 50、52、54、56 範囲
Claims (3)
- 【請求項1】 それぞれが1つの出力カラー値を含む複
数のノードから成る多次元カラー変換テーブルを用い
て、入力カラーを出力カラーに変換する方法であって、 前記多次元カラー変換テーブルにより画定される入力色
空間内に、前記複数のノードを非一定密度に離間し、 入力カラーアドレスから成る入力カラーを受信し、 前記複数のノードから、それぞれ前記入力カラーに隣接
した第1組のノード及び第2組のノードを選択し、 前記第1組のノードからの出力カラー値を補間して第1
の出力カラー境界を生成し、また、前記第2組のノード
からの出力カラー値を補間して第2の出力カラー境界を
生成し、 前記第1の出力境界と前記第2の出力境界との間におい
て1次元補間を行って、出力カラーを生成する、 前記方法。 - 【請求項2】 Nは1よりも大きい整数である、N次元
により画定される第1の色空間における入力画像素子の
デジタル表現を受信する受信機と、前記入力画像素子を
出力画像素子に変換する変換プロセッサと、前記出力画
像素子を出力媒体上にもたらす画像出力装置とを備え
る、電子画像形成システムであって、前記変換プロセッ
サが、 出力画像値がローディングされ且つ非一定密度に配置さ
れた複数のノードを画定する、N次元ルックアップテー
ブルと、 入力画像素子のN−1次元に関する第1の及び第2の出
力画像境界値を生成する、N−1次元補間器と、 前記第1の出力画像境界値と前記第2の出力画像境界値
との間を補間することにより出力画像素子をもたらす、
1次元補間器とを備える、 前記電子画像形成システム。 - 【請求項3】 前記ルックアップテーブルが、 残りの入力次元に沿って離間された複数のN−1次元テ
ーブルを備えており、選択されたテーブルが他のテーブ
ルとは異なるノードの配列を含む、 請求項2に記載の電子画像形成システム。
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