JP2000278546A - 画像処理装置及び画像処理方法、色域変換テーブル作成装置及び色域変換テーブル作成方法、画像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに色域変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

画像処理装置及び画像処理方法、色域変換テーブル作成装置及び色域変換テーブル作成方法、画像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに色域変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒体

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JP2000278546A
JP2000278546A JP11200838A JP20083899A JP2000278546A JP 2000278546 A JP2000278546 A JP 2000278546A JP 11200838 A JP11200838 A JP 11200838A JP 20083899 A JP20083899 A JP 20083899A JP 2000278546 A JP2000278546 A JP 2000278546A
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color gamut
gamut
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Masahiko Ito
Naoya Kato
雅彦 伊藤
直哉 加藤
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Sony Corp
ソニー株式会社
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    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/06Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour palettes, e.g. look-up tables
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/6058Reduction of colour to a range of reproducible colours, e.g. to ink- reproducible colour gamut

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力系の色域外の色信号を色域圧縮して、入
力系の画像を出力系の色域に対応する画像へと変換する
際に、入力系の色により近い色へと変換できるようにす
る。 【解決手段】 出力系の色域が入力系の色域と異なる場
合に、出力系の色域外の色信号を、下記式で表される色
差式の値を最小にする方向に色域圧縮する。ただし、Δ
*は明度差、ΔC*は彩度差、ΔH*は色相差である。
また、パラメータK群は、所定の定数、或いは、明度L
*,彩度C*,色相h*の関数である。 【数1】

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力系の色域が入
力系の色域と異なる場合に、出力系の色域外の色信号を
色域圧縮することで、入力系の色に近い色を出力できる
ようにした画像処理装置及び画像処理方法に関する。ま
た、本発明は、そのような色域圧縮に用いる色域変換テ
ーブルを作成する色域変換テーブル作成装置及び色域変
換テーブル作成方法に関する。また、本発明は、そのよ
うな色域圧縮を行う画像処理プログラムを記録した記録
媒体に関する。また、本発明は、そのような色域圧縮に
用いる色域変換テーブルを作成する色域変換テーブル作
成プログラムを記録した記録媒体に関する。

【0002】

【従来の技術】近年、カラー画像データを扱うデバイス
の低価格化及び処理速度の高速化が急速に進んでおり、
それに伴い、インターネット等のネットワークを介して
のカラー画像データのやり取りを行うシステムや、コン
ピュータを用いての編集作業をカラー画像をも含めて行
うカラーデスクトップパブリッシング用システムなど、
カラー画像を扱う様々なシステムが急速に普及してい
る。

【0003】しかし、カラー画像を扱うデバイスは、そ
の種類に応じて、表現の可能な色域(色の再現範囲)が
異なる場合が多いので、カラー画像データを異種デバイ
ス間で単純にやり取りすると、再現される色が異なるも
のとなってしまう。例えば、モニタ上に表示された画像
を、プリンタによりハードコピー出力する場合に、モニ
タが表現可能な色域と、プリンタが表現可能な色域とが
異なっていると、モニタ上に表示されていた画像の色
と、プリンタによってハードコピー出力した画像の色と
が、異なるものとなってしまう場合がある。

【0004】そこで、カラー画像を扱う様々なシステム
の普及に伴い、それらのシステム上の異種デバイス間に
おいてカラー画像を同じ色で再現できるようにしようと
いう、いわゆるデバイスインディペンデントカラー(De
vice Independent Color)の概念が要求されるようにな
ってきている。デバイスインディペンデントカラーを実
現するシステムは、一般に、カラーマネージメントシス
テム(Color Management System)と称されており、そ
の代表的な例として、MacOSのColorsyncやWindows98のI
CM等がある。

【0005】カラーマネージメントシステムでは、入出
力デバイスの色信号における物理的な測色値を合わせる
ことによって、デバイスインディペンデントカラーを実
現する。具体的には、例えば、図37に示すように、入
力系デバイス(ビデオカメラ61、スキャナ62、モニ
タ63など)からの色信号を、それらのデバイス毎に色
域変換式又は色域変換テーブルが定義されたデバイスプ
ロファイルに基づき、デバイスに依存しない色空間(C
IE/XYZ、CIE/L***等)における色信号
に変換する。そして、その色信号を出力系デバイス(モ
ニタ63、プリンタ64など)により出力する場合は、
それらのデバイス毎に色域変換式又は色域変換テーブル
が定義されたデバイスプロファイルに基づき、それらの
デバイスに対応した色空間における色信号に変換する。

【0006】このように、カラーマネージメントシステ
ムでは、入力系の色信号から出力系の色信号へ変換する
ときに、デバイスプロファイルに基づいて、デバイスに
依存しない色空間における色信号に一度変換することに
よって、デバイスインディペンデントカラーを実現して
いる。ここで、デバイスプロファイルとは、色域変換式
又は色域変換テーブルが定義されたファイルであり、換
言すれば、デバイスの色信号(RGB、CMYK等)
と、色彩計等により測定した色彩値(XYZ、L**
*等)との関係から算出したパラメータ群等が格納され
たファイルである。

【0007】しかしながら、カラーマネージメントシス
テムを適用したとしても、全てのデバイスで完全に同じ
色を再現することは、物理的に不可能である。なぜな
ら、デバイスは限られた色域(色の再現範囲)しか持っ
ておらず、それらの色域はデバイス毎に大きく異なって
いるからである。すなわち、デバイス毎の色域の差異
が、カラーマネージメントシステムの実現において障壁
となっている。

【0008】このような色域の差異について、CRTモ
ニタとプリンタを例に挙げて説明する。CRTモニタ
は、通常、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3原色の蛍光
体の発色による加法混色で色再現を行うため、色域は使
用する蛍光体の種類によって決定される。一方、プリン
タは、通常、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の
3色のインク(又はブラック(K)も含めた4色のイン
ク)で色再現を行うため、色域は使用するインクによっ
て決定される。また、プリンタの場合は、画像の記録媒
体となる紙の種類や、階調の再現方式などによっても、
再現可能な色域が異なるものとなる。

【0009】そして、通常は、図38に示すように、C
RTモニタの色域と、プリンタの色域とは、異なるもの
となっている。なお、図38は、CRTモニタの典型的
な色域と、プリンタの典型的な色域とを、L*方向に積
分し、a*−b*平面上にプロットした図である。図38
に示すように、全体的に見ると、プリンタの色域がCR
Tモニタの色域よりも小さくなっており、特に緑や青の
色域では、CRTモニタの色域に比べてプリンタの色域
が非常に小さくなっている。また、図38においてあま
り差の出ていない色相においても、図39に示すよう
に、CRTモニタの色域の彩度C*のピークと、プリン
タの色域の彩度C*のピークとが、明度L*の方向にずれ
ているため、CRTモニタ上で表示されていた高明度・
高彩度領域での色をプリンタで再現することは、物理的
に不可能である。

【0010】このように出力系の色域が入力系の色域よ
りも小さい場合には、入力系の全ての色を出力系で再現
することは不可能であり、なんらかの処理を行うことに
よって、出力系の色域内に収まるようにしなくてはなら
ない。このとき、入力系で表現されている画像情報(階
調や色合い等)をなるべく保ちつつ出力系の色域内に収
めることが必要であり、この処理のことを一般に色域圧
縮と呼んでいる。特にプリンタの色域は他のデバイスに
比べて非常に狭いことが多く、プリンタで画像を出力す
る場合に、どのような色域圧縮を適用するかが、色再現
性を左右する場合も少なくない。

【0011】このような色域圧縮の処理は、デバイスに
依存しない共通の色空間、特に人間の視覚特性にあった
色空間(例えば、CIE/L**h色空間)上で行うの
が最も一般的である。具体的には、例えば、図40に示
すように、入力された色信号をデバイスに依存しない色
信号へ変換した後に色域圧縮処理を行うようにしても良
いし、或いは、図41に示すように、デバイスプロファ
イルを作成するときに、色域圧縮も考慮して色域変換式
や色域変換テーブルを定義しておき、デバイスプロファ
イルに基づいて色信号を変換する際に、色域圧縮を同時
に行うようにしてもよい。

【0012】つぎに、色域圧縮の処理について更に詳細
に説明する。

【0013】人間の色に対する知覚には、色の明るさを
表す明度(Lightness)、色の鮮やかさを表す彩度(Chr
oma)、色の系統を表す色相(Hue)の3属性がある。色
域圧縮は、この人間の知覚の3属性に基づいた色空間で
行われるのが一般的であり、そのような色空間として
は、例えば、CIE/L**h色空間が挙げられる。な
お、L**hは、L***やL***を極座標に変換
したものであり、L*は明度、C*は彩度、hは色相を表
しており、この3属性を独立したパラメータとして取り
扱うことができる。

【0014】そして、このような色空間で行われる色域
圧縮の手法は、大きく分けて、1次元の色域圧縮、2次
元の色域圧縮、3次元の色域圧縮の3種類に分類するこ
とができる。

【0015】1次元の色域圧縮は、明度、彩度、色相の
うちのいずれか一つだけを変化させる手法である。1次
元の色域圧縮では、通常、図42に示すように、明度及
び色相を一定に保持して、彩度のみを低下させるのが良
い(R.S.Gentile,E.Walowit,J.P.Allebach, "A Compari
son of Techniques for Color Gamut Mismatch Compens
ation" J.Imaging Tech.,16, pp.176-181,(1990))。

【0016】2次元の色域圧縮は、明度、彩度、色相の
うちのいずれか二つを変化させる手法である。2次元の
色域圧縮を適用する場合は、通常、色相を一定に保持し
て、彩度及び明度を低下させるのが良い。このような2
次元の色域圧縮については、様々な手法が提案されてい
る。例えば、「E.G.Pariser,"An Investigation of Col
or Gamut Reduction Techniques", IS&T Symp. Elec. P
repress Tech. - Color Printing, pp.105-107,(199
1)」において、図43に示すように、色相を一定にし
て、(L*,a*,b*)=(50,0,0)の方向へ圧
縮を行う手法が提案されている。また、特開平9−98
298号公報において、図44に示すように、色相毎に
領域分割を行い、その領域毎に最適な圧縮方向へマッピ
ングを行う手法が提案されている。

【0017】一方、3次元の色域圧縮では、明度や彩度
だけでなく、色相までも含めて、3次元で色域の圧縮を
行う。このような3次元の色域圧縮の手法として、本願
出願人は、特開平10−84487号において、色差式
における3つの項(明度差、彩度差、色相差)のそれぞ
れに重み(以下、圧縮係数と称する。)を付け、そのう
えでの色差が最小となるような方向へ色域圧縮を行う手
法を開示している。

【0018】以下、この3次元の色域圧縮について説明
する。

【0019】2つの色の知覚的な差を定量的に表したも
のを色差という。L***色空間における2つの色
を、(L1,a1,b1)、(L2,a2,b2)とすると、
各属性の差は、下記式(1−1)〜(1−3)にように
それぞれ表すことができ、色差ΔEは、下記式(1−
4)のように表すことができる。

【0020】 ΔL*=L2−L1 ・・・(1−1) Δa*=a2−a1 ・・・(1−2) Δb*=b2−b1 ・・・(1−3) ΔE={(ΔL*2+(Δa*2+(Δb*21/2 ・・・(1−4) ここで、上記式(1−4)で表される色差式を、人間の
知覚の3属性に基づいた色空間で表すために、彩度差Δ
*、色相差ΔH*を、下記式(1−5)〜(1−8)に
示すように定義する。

【0021】 C1={(a12+(b121/2 ・・・(1−5) C2={(a22+(b221/2 ・・・(1−6) ΔC*=C2−C1 ・・・(1−7) ΔH*=s×{2×(C1×C2−a1×a2−b1×b2)}1/2 ・・・(1−8) ただし、式(1−8)において、a2×b1≧a1×b2
場合、s=1であり、a2×b1<a1×b2の場合、s=
−1である。

【0022】このとき、色差ΔEは、下記式(1−9)
のように定義できる。

【0023】 ΔE={(ΔL*2+(ΔC*2+(ΔH*21/2 ・・・(1−9) ここで、ΔL*、ΔC*、ΔH*はそれぞれ2つの色の明
度差、彩度差、色相差を表しており、上記式(1−9)
で表される色差ΔEが小さいほど、2つの色の知覚的な
差が小さいことになる。

【0024】ここで、いくつかの代表点に対して、上記
式(1−9)で表される色差ΔEが一定となる領域(以
下、このような領域のことを、等色差領域と称する。)
を、a*−b*平面上にプロットした例を図45に示す。
すなわち、図45中の×印における色と、当該×印を囲
む円上にプロットされる色との色差は、当該円上の全て
のポイントにおいて、上記式(1−9)で表される色差
ΔEが一定となる。なお、図45では、a*−b*平面上
にプロットしたので等色差領域が円で表されているが、
*を含めた3次元で考察すると、等色差領域は空間上
の球として表される。

【0025】そして、特開平10−84487号で開示
した色域圧縮処理では、上記式(1−9)で表される色
差式における3つの項(明度差、彩度差、色相差)のそ
れぞれに圧縮係数Kl,Kc,Khを付け、その上での色
差が最小となるような方向へ色域圧縮を行うようにして
いる。すなわち、色差式を下記式(1−10)で表され
るものと仮定し、下記式(1−10)で表される色差Δ
Eが最小となるように色域圧縮を行う。

【0026】 ΔE={(ΔL*/Kl2+(ΔC*/Kc2+(ΔH*/Kh21/2 ・・・(1−10) ここで、圧縮係数の値を大きくすると、値を大きくした
圧縮係数に対応した項の属性における圧縮率が大きくな
る。この様子を図46に示す。このように、圧縮係数K
l,Kc,Khをいろいろと変化させることにより、3属
性のうちのどの属性を重視して圧縮するかを決定するこ
とができる。

【0027】すなわち、例えば、3つの圧縮係数のうち
のいずれか1つを大きくすると、1次元的な圧縮に近づ
くことになり、また、同時に2つの圧縮係数を大きくす
ると、2次元的な圧縮に近づくことになる。具体的に
は、圧縮係数Klを大きくしていくと、明度方向への圧
縮率が大きくなり、また、圧縮係数Kcを大きくしてい
くと、彩度方向への圧縮率が大きくなる。また、圧縮係
数Kl及び圧縮係数Kcを大きくしていくと、色相をあま
り動かすことなく、主に明度と彩度を圧縮することとな
り、2次元的な圧縮に近づく。なお、圧縮係数Kl
c,Khを全て1にすると、上記式(1−9)で示した
色差式と同等となる。

【0028】このような圧縮係数の変化に対する等色差
領域の変化を、図47及び図48に示す。図47は、圧
縮係数Kcを大きくした場合の等色差領域の変化を示し
ている。図47において、点線で示した円は、上記式
(1−9)で表される色差式における等色差領域であ
り、実線の楕円が、上記式(1−10)で表される色差
式において、圧縮係数Kcを大きくした場合の等色差領
域を表している。また、図48は、圧縮係数Khを大き
くした場合の等色差領域の変化を示している。図48に
おいて、点線で示した円は、上記式(1−9)で表され
る色差式における等色差領域であり、実線の楕円が、上
記式(1−10)で表される色差式において、圧縮係数
hを大きくした場合の等色差領域を表している。

【0029】図47及び図48からも分かるように、色
差式を圧縮係数Kl,Kc,Khを用いて上記式(1−1
0)のように定義した場合には、圧縮係数Kl,Kc,K
hを変化させることにより、等色差領域を変化させるこ
とができ、結果として、3属性のうちのどの属性を重視
して圧縮するかを変化させることができる。

【0030】

【発明が解決しようとする課題】1次元の色域圧縮や2
次元の色域圧縮の場合には、通常、色相一定のもとで色
域圧縮を行うこととなるが、色域外の色の多い画像等に
おいては、明度方向又は彩度方向に強く圧縮しなければ
ならない。しかし、明度方向の圧縮は、コントラストを
低下させるので、明度方向に強く圧縮すると、画像全体
の立体感が失われてしまう。また、彩度方向の圧縮は、
鮮やかさを低下させるので、彩度方向に強く圧縮する
と、インパクトの無い画像になってしまう。したがっ
て、1次元又は2次元の色域圧縮を行うと、元画像が、
特にコンピュータグラフィック(Computer Graphic)で
作成された画像のように、彩度が非常に高く立体感のあ
る画像である場合、その特徴がかなり失われてしまう。

【0031】このような特徴を出来るだけ失わせないよ
うにするためには、ある程度色相を変化させることで明
度や彩度方向の圧縮率を小さくしたほうが良く、それを
実現するのが、3次元の色域圧縮の手法である。

【0032】しかし、3次元の色域圧縮の手法において
も、ある特定の色相が色相方向に変化しすぎてしまう場
合があるというデメリットもある。この現象が顕著に現
れるのが青領域であり、青領域を含んでいるような画像
に対して、上述したような3次元の色域圧縮を適用する
と、青領域のみが赤みを帯びた画像になってしまうこと
がある。なお、この現象は、1次元や2次元の色域圧縮
でも問題となる場合がある。

【0033】このように青領域の色が赤みを帯びてしま
う原因は、色域圧縮を行う色空間における青領域の色相
がかなりの非線形性を含んでいることにある。例えば、
CIE/L***色空間などは、この青領域の色相線
自体がかなり曲がっている。その様子を示すために、マ
ンセルのV3におけるデータを、CIE/L***
空間にプロットした図を図49に示す。マンセルのデー
タは、人間の視感に基づいて作成されたものであり、人
間の視感に基づいた色空間であれば、マンセルのデータ
は放射状に直線的にプロットできるはずである。しかし
ながら、図49に示すように、CIE/L***色空
間では、特に青領域において、マンセルのデータをプロ
ットした点の軌跡は曲線となっており、このことから
も、CIE/L***色空間では、青領域の色相線が
かなり曲がっていることが分かる。そして、このように
色相線が曲がった領域における色再現性の向上を図るに
は、色相線の曲がりを考慮して色域圧縮を行う必要があ
る。

【0034】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、出力系の色域が入力系の色域
と異なる場合に、出力系の色域外の色信号を色域圧縮す
るにあたって、入力系の色により近い色を出力すること
ができる画像処理装置及び画像処理方法を提供すること
を目的としている。また、本発明は、そのような色域圧
縮に用いる色域変換テーブルを作成する色域変換テーブ
ル作成装置及び色域変換テーブル作成方法を提供するこ
とも目的としている。また、本発明は、そのような色域
圧縮を行う画像処理プログラムを記録した記録媒体を提
供することも目的としている。また、本発明は、そのよ
うな色域圧縮に用いる色域変換テーブルを作成する色域
変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒体を提供
することも目的としている。

【0035】

【課題を解決するための手段】本願出願人が特開平10
−84487号において開示した3次元の色域圧縮の手
法では、式(1−10)に示した色差式を用い、この色
差ΔEが最小となる方向に色域圧縮を行うようにしてい
た。

【0036】 ΔE={(ΔL*/Kl2+(ΔC*/Kc2+(ΔH*/Kh21/2 ・・・(1−10) これに対して、本発明では、色差式を下記式(2−1)
又は(2−2)で示すように定義し、下記式(2−1)
又は(2−2)で表される色差ΔEが最小となる方向に
色域圧縮を行うようにする。このように、色域圧縮に用
いる色差式を改良することにより、色空間における色相
線の曲がり等をも考慮できるようになり、より高精度な
色再現が可能となる。

【0037】

【数7】

【0038】なお、上記式(2−1)及び(2−2)に
おいて、ΔL*は明度差、ΔC*は彩度差、ΔH*は色相
差である。また、Kl,Kc,Kh,Kll,Klc,Klh
cl,Kcc,Kch,Khl,Khc,Khhは、所定の定数、
或いは、明度L*,彩度C*,色相h*の関数である。

【0039】色差式を上記式(2−1)又は(2−2)
に示すように定義することで、色相等に応じて、等色差
領域を任意に変化させることができる。この様子を図1
乃至図4に示す。なお、図1乃至図4において、点線で
示した楕円は、色差式を式(1−10)のように定義し
た場合の等色差領域の一例を表している。そして、図1
及び図2において、実線で示した楕円は、色差式に(Δ
*・ΔC*)の項を入れることで向きを変化させた等色
差領域の一例を表している。また、図3において、実線
で示した楕円は、色差式に(ΔC*・ΔH*)の項を入れ
ることで向きを変化させた等色差領域の一例を表してい
る。また、図4において、実線で示した楕円は、Kch
彩度C*及び色相hの関数として定義することで向きを
変化させた等色差領域の一例を表している。

【0040】色差式に(ΔL*・ΔC*)の項を入れるこ
とで、図1に示すように、等色差領域の向きを、色相h
を一定としたまま、明度L*や彩度C*の方向に変化させ
ることができる。さらに、Klcを明度L*の関数とする
ことによって、明度L*の高い領域は低明度の方向へ、
逆に明度L*の低い領域は高明度の方向へ変化させるよ
うなこともできる。

【0041】したがって、上記式(2−1)又は(2−
2)のように色差式を定義することで、例えば、図2に
示すように、ある一点の方向に向かうように、等色差領
域の向きを変化させることもできる。これにより、例え
ば、2次元の色域圧縮において(L*,a*,b*)=
(50,0,0)の方向へ色域を圧縮する手法のよう
に、ある特定の方向に向かう圧縮を、3次元の色域圧縮
を採用しつつ、実現することが可能となる。

【0042】また、色差式に(ΔC*・ΔH*)の項を入
れることで、図3に示すように、等色差領域を、無彩軸
に向かう方向から、別の方向へと変化させることもでき
る。この項(ΔC*・ΔH*)の導入は、色相線の曲がり
を補正する上で非常に有効な手段である。特に、Kch
色相hの関数として定義すれば、色相線の曲がりの補正
量を色相毎に変化させることもできる。すなわち、Kch
を色相hの関数として、青領域のような色相線の曲がり
の大きい領域は補正量が大きくなるようにし、色相線の
曲がりの小さいところでは補正量が小さくなるようにす
ることで、色相の曲がりに応じた色域圧縮を行うことが
可能となる。

【0043】また、Kchを彩度C*及び色相hの関数と
して定義すれば、図4に示すように、曲がった色相線に
等色差領域が沿うように色差式を定義することも可能で
ある。これは、色域圧縮における青領域の補正に非常に
有効であり、Kchを彩度C*及び色相hの関数として定
義することで、色域圧縮を行ったときに、青領域におい
て色相方向に変化し過ぎてしまうという問題を解決する
ことができる。

【0044】そして、以上のような原理に基づく本発明
に係る画像処理装置は、所定の入力系の画像を所定の出
力系の色域に対応する画像に変換して出力する画像処理
装置であり、出力系の色域が入力系の色域と異なる場合
に、出力系の色域外の色信号を、上記式(2−1)又は
(2−2)で表される色差式の値を最小にする方向に色
域圧縮する色域圧縮手段を備えることを特徴とする。

【0045】また、本発明に係る画像処理方法は、所定
の入力系の画像を所定の出力系の色域に対応する画像に
変換して出力する際に、出力系の色域が入力系の色域と
異なる場合、出力系の色域外の色信号を、上記式(2−
1)又は(2−2)で表される色差ΔEの値を最小にす
る方向に色域圧縮することを特徴とする。

【0046】また、本発明に係る色域変換テーブル作成
装置は、所定の入力系から入力された色信号を所定の出
力系の色域に対応した色信号に変換して出力する際に参
照される色域変換テーブルを作成する装置である。そし
て、入力系の色域内の色のうち出力系の色域外の色を、
上記式(2−1)又は(2−2)で表される色差ΔEの
値を最小にする方向に色域圧縮して、出力系の色域内の
色に対応させ、その結果に基づいて、入力系の色信号と
出力系の色信号との対応関係を示した色域変換テーブル
を作成する色域変換テーブル作成手段を備えることを特
徴とする。

【0047】また、本発明に係る色域変換テーブル作成
方法は、所定の入力系から入力された色信号を所定の出
力系の色域に対応した色信号に変換して出力する際に参
照される色域変換テーブルの作成方法である。そして、
入力系の色域内の色のうち出力系の色域外の色を、上記
式(2−1)又は(2−2)で表される色差ΔEの値を
最小にする方向に色域圧縮して、出力系の色域内の色に
対応させ、その結果に基づいて、入力系の色信号と出力
系の色信号との対応関係を示した色域変換テーブルを作
成することを特徴とする。

【0048】また、本発明に係る第1の記録媒体は、所
定の入力系の画像を所定の出力系の色域に対応する画像
に変換して出力する画像処理プログラムを記録した記録
媒体であり、この画像処理プログラムは、出力系の色域
が入力系の色域と異なる場合に、出力系の色域外の色信
号を、上記式(2−1)又は(2−2)で表される色差
ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮を行う。

【0049】また、本発明に係る第2の記録媒体は、所
定の入力系から入力された色信号を所定の出力系の色域
に対応した色信号に変換して出力する際に参照される色
域変換テーブルを作成する色域変換テーブル作成プログ
ラムを記録した記録媒体であり、この色域変換テーブル
作成プログラムは、入力系の色域内の色のうち出力系の
色域外の色を、上記式(2−1)又は(2−2)で表さ
れる色差ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮して、出
力系の色域内の色に対応させ、その結果に基づいて、入
力系の色信号と出力系の色信号との対応関係を示した色
域変換テーブルを作成する。

【0050】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0051】まず、本発明に係る色域変換テーブルの作
成方法について、デバイスに依存しない色空間での色信
号(以下、色彩信号と称する。)と、デバイスに依存し
た色空間での色信号(以下、デバイス信号と称する。)
との間で色信号の変換を行う際に用いられる色域変換テ
ーブルを作成する場合を例に挙げて詳細に説明する。な
お、色域変換テーブルは、デバイスインディペンデント
カラーを実現するために、デバイス毎に設定されるデバ
イスプロファイルに格納されるテーブルであり、ルック
アップテーブル(Look Up Table)と称される場合もあ
る。

【0052】また、ここでは、デバイスとして、カラー
プリンタ等のように、C(シアン)、M(マゼンダ)、
Y(イエロー)で色を再現するデバイスを想定する。し
たがって、デバイス信号は、CMY色空間に対応したC
MY信号である。一方、色彩信号については、CIE/
***色空間に対応したL***信号であるとす
る。なお、ここでは、色彩信号の色空間をCIE/L*
**色空間とするが、この色空間はデバイスに依存し
ないものであれば良く、例えば、CIE/XYZやCI
E/L**hなどの色空間であっても良いことは言うま
でもない。

【0053】色域変換テーブルは、それぞれのデバイス
に対して、2方向の変換に対応するように、2つのテー
ブルが必要である。1つは、デバイス信号を色彩信号に
変換するためのテーブルであり、以下の説明では、この
テーブルのことを順方向ルックアップテーブルと称す
る。もう1つは、色彩信号をデバイス信号に変換するた
めのテーブルであり、以下の説明では、このテーブルの
ことを逆方向ルックアップテーブルと称する。

【0054】順方向ルックアップテーブルの例を図5に
示すとともに、逆方向ルックアップテーブルの例を図6
に示す。なお、図5及び図6では、CMY信号について
は、各成分の値が0,1,・・・,254,255でそ
れぞれ表されるものとしている。また、L***信号
については、L*が0,1,・・・,99,100で表
され、a*が−128,−127,・・・,127,1
28で表され、b*が−128,−127,・・・,1
27,128で表されるものとしている。

【0055】これらの色域変換テーブルを作成する際
は、先ず、CMY色空間で均等に配置されたN3個のカ
ラーパッチについて、CIE/L***色空間での色
彩値を、分光測色器等により測定する。順方向ルックア
ップテーブルは、この測定データそのものとなる。すな
わち、この測定により、CMY色空間に対応したCMY
信号の各成分の値と、CIE/L***色空間に対応
したL***信号の各成分の値との対応関係を求め、
その対応関係を順方向ルックアップテーブルに登録す
る。これにより、図5に示すように、CMY信号に対応
したL***信号の各成分の値が登録された順方向ル
ックアップテーブルが得られる。

【0056】なお、上記測定を行うに際し、カラーパッ
チはどのような配置にしても構わないが、デバイスの色
空間を十分に満たすような配置とすることが望ましい。
ただし、測定点が少ない場合には、測定データをもとに
補間して、順方向ルックアップテーブルに登録するデー
タ点数を増やすことも可能である。

【0057】一方、逆方向ルックアップテーブルは、以
上のように作成された順方向ルックアップテーブルを逆
変換したテーブルである。ここで、L***色空間
(例えば、0≦L*≦100、−128≦a*≦128、
−128≦b*≦128として定義される色空間)をM3
個に均等に分割したとすると、逆方向ルックアップテー
ブルには、L***色空間を分割した分割線が交わる
グリッドのそれぞれに対応したCMY信号の各成分の値
が登録されることとなる。そして、色域圧縮は、このよ
うに逆方向ルックアップテーブルを作成するときに行
う。

【0058】以下、このような逆方向ルックアップテー
ブルを作成する方法について、図7に示すフローチャー
トを参照しながら詳細に説明する。なお、ここでは、上
述のように色彩値を測定したデータをもとに、逆方向ル
ックアップテーブルを作成するものとする。すなわち、
ここでは、CMY色空間で均等に配置されたN3個のカ
ラーパッチについて、CIE/L***色空間での色
彩値を測定し、その結果から、逆方向ルックアップテー
ブルを作成するものとする。

【0059】N3個の測定データは、図8(a)に示す
ようにCMY色空間上では均等に配置されているが、こ
れらの測定データをL***色空間上にプロットする
と、図8(b)に示すように不規則な配置となってしま
う。しかも、逆方向ルックアップテーブルを作成するに
あたっては、L***色空間をM3個に分割し、その分
割線が交わるグリッドのそれぞれに対応したCMY信号
の各成分の値を求めるわけであるが、図8からも分かる
ように、全てのグリッドが、デバイスに対応したCMY
色空間の色域内になっているとは限らない。したがっ
て、先ず、ステップS1において、L***色空間上
のグリッドが、デバイスに対応したCMY色空間の色域
内かどうかを判定する。

【0060】この判定を行うにあたっては、図9(a)
に示すように、CMY色空間において、N3個の測定デ
ータに対応した(N−1)3個の立方体を考える。この
立方体に対応した領域を、L***色空間に持ってく
ると、図9(b)に示すように、その領域は歪んだ六面
体となる。なお、図9では、簡単のために、CMY色空
間における立方体や、L***色空間における六面体
を一つだけ図示しているが、実際には、N3個の測定デ
ータに対応するように、CMY色空間における立方体
や、L***色空間における六面体が、それぞれ(N
−1)3個あると想定する。

【0061】そして、各六面体を、図10(a)や図1
0(b)に示すように、5個の四面体にそれぞれ分割
し、L***色空間におけるグリッドが、L***
空間内に想定した四面体のうちのいずれかに含まれてい
るか否かを判定する。そして、L***色空間におけ
るグリッドが、いずれかの四面体の内部に位置していれ
ば、そのグリッドに対応した色は、デバイスに対応した
CMY色空間の色域内にあることとなる。この場合は、
ステップS2へ進み、そのグリッドが、いずれの四面体
の内部に位置しているのかを検索する。

【0062】なお、図11のように、L***色空間
におけるグリッド上の点をP(L* p,a* p,b* p)と
し、L***色空間内のある四面体の頂点の座標をそ
れぞれ(L* 0,a* 0,b* 0),(L* 1,a* 1,b* 1),
(L* 2,a* 2,b* 2),(L* 3,a* 3,b* 3)とした場
合、点Pが、その四面体に含まれているならば、下記式
(3−1)において、α≧0,β≧0,γ≧0,且つα
+β+γ≦1が成り立つ。

【0063】

【数8】

【0064】したがって、上記式(3−1)において、
α≧0,β≧0,γ≧0,且つα+β+γ≦1が成り立
つか否かを調べることにより、L***色空間におけ
るグリッドが、四面体の内部に位置しているか否かを判
別することができる。

【0065】ここで、L***色空間における四面体
と、CMY色空間における四面体とは、1対1で対応し
ている。したがって、L***色空間における四面体
のいずれかにおいて、α≧0,β≧0,γ≧0,且つα
+β+γ≦1が成り立てば、L***色空間における
グリッド上の点Pは、デバイスに対応したCMY色空間
の色域に含まれることとなる。

【0066】そして、L***色空間においてグリッ
ド上の点P(L* p,a* p,b* p)が含まれていた四面体
に対応した、CMY色空間における四面体が特定された
ら、ステップS3へ進み四面体補間を行い、L***
色空間における点P(L* p,a* p,b* p)に対応した、
CMY色空間における点P’を求める。具体的には、図
11に示したように、L***色空間における四面体
の頂点の座標をそれぞれ(L* 0,a* 0,b* 0),
(L* 1,a* 1,b* 1),(L* 2,a* 2,b* 2),
(L* 3,a* 3,b* 3)とし、その四面体に対応したCM
Y色空間における四面体の各頂点の座標を、図12に示
すように、それぞれ(c0,m0,y0),(c1,m1
1),(c2,m2,y2),(c3,m3,y3)とした
とき、L***色空間におけるグリッド上の点P(L*
p,a* p,b* p)に対応した、CMY色空間における点
P’(cp,mp,yp)を、下記式(3−2)に示すよ
うに線形補間を行い算出する。

【0067】

【数9】

【0068】以上のようにして、L***色空間にお
けるグリッド上の色彩値に対応した、CMY色空間にお
ける色彩値が求まったら(すなわち、(L* p,a* p,b
* p)に対応した(cp,mp,yp)が求まったら)、そ
の結果に基づいて、ステップS4において、L***
色空間を分割した分割線が交わるグリッドに対応したC
MY信号の各成分の値を決定し、その値を逆方向ルック
アップテーブルに登録する。

【0069】一方、ステップS1において、L***
色空間におけるグリッド上の点が、どの四面体にも含ま
れていないと判別された場合、その点に対応した色彩信
号は、デバイス信号の色域外であり、色域圧縮が必要と
なる。そこで、この場合はステップS5に進み、本発明
のポイントとなる色差式を利用して色域圧縮を行う。そ
して、デバイスに対応したCMY色空間内の色のうち、
***色空間におけるグリッド上の色との色差が最
小となる色を特定し、その色彩値を求める。なお、この
色域圧縮の処理については、後で詳細に説明する。

【0070】そして、色域圧縮を行うことにより、L*
**色空間におけるグリッド上での色彩値に対応し
た、CMY色空間における色彩値が定まったら、その結
果に基づいて、ステップS4に示すように、L***
色空間を分割した分割線が交わるグリッドに対応したC
MY信号の各成分の値を決定し、その値を逆方向ルック
アップテーブルに登録する。

【0071】図7のフローチャートに示した以上のよう
な処理を、L***色空間の全てのグリッドについて
行う。これにより、L***色空間を分割した分割線
が交わるグリッドのそれぞれに対応したCMY信号の各
成分の値が、逆方向ルックアップテーブルに登録される
こととなり、逆方向ルックアップテーブルが完成する。

【0072】つぎに、上記ステップS5で行われる色域
圧縮の処理について、図13に示すフローチャートを参
照しながら詳細に説明する。

【0073】この処理は、L***色空間におけるグ
リッド上の点に対応した色彩信号が、デバイス信号の色
域外であると判断された場合に行われる処理であり、色
域圧縮を行うことにより、L***色空間におけるグ
リッド上の点に対応する、CMY色空間における点を決
定する。換言すれば、デバイスに対応したCMY色空間
の色域外にあるL***信号について、色域圧縮を行
うことにより、当該L***信号の各成分の値に対応
したCMY信号の各成分の値を求める。

【0074】なお、ここでは、CMY信号の各成分の値
が0,1,・・・,254,255でそれぞれ表される
ものとする。また、以下の説明では、CMY信号の各成
分をそれぞれ、単にC,M,Yと表記する。また、デバ
イスに対応したCMY色空間の色域外にあって、色域圧
縮の対象となっている、L***色空間における色彩
値のことを、圧縮対象L***色彩値と称する。ま
た、その色域圧縮処理によって特定される、CMY色空
間における色彩値のことを、圧縮結果CMY色彩値と称
する。

【0075】この色域圧縮処理を行う際は、先ず、ステ
ップS11において、CMY信号の各成分の値を保持す
るための変数i,j,kと、色差の最小値を保持するた
めの変数ΔEminとに、初期値を設定する。具体的に
は、変数i,j,kに0を設定するとともに、変数ΔE
minに十分に大きな所定の値Aを設定する。

【0076】次に、ステップS12において、C=i,
M=j,Y=kに対応した、L***色空間における
色彩値を、上述したカラーパッチの測定データに基づい
て求める。なお、L***色空間における色彩値を求
める際は、必要に応じて、測定データをもとにLagrange
補間等のような非線型補間を行う。

【0077】次に、ステップS13において、圧縮対象
***色彩値と、ステップS12で求めたL***
色空間における色彩値との色差ΔEを算出する。この色
差ΔEを求める色差式が本発明のポイントである。な
お、この色差式については、後で詳細に説明する。

【0078】次に、ステップS14において、ΔEとΔ
minとを比較し、ΔE<ΔEminならばステップS15
へ進み、ΔE<ΔEminでないならばステップS17へ
進む。

【0079】ステップS15では、変数ΔEminに、ス
テップS13で求めた色差ΔEの値を設定する。次に、
ステップS16において、現在のCMYの値(すなわち
変数i,j,kの値)を、メモリに保存し、その後、ス
テップS17へ進む。なお、メモリに保存されるCMY
の値は、ステップS16を通る毎に更新されることとな
る。

【0080】ステップS17では、255を越えない範
囲で、変数i,j,kのうちのいずれかに1を加算す
る。すなわち、このステップS17を通る毎に、(i,
j,k)は、(1,0,0),(1,1,0),(1,
1,1),(2,1,1),・・・,(255,25
5,255)というように、値が加算されていくことと
なる。

【0081】次に、ステップS18において、変数i,
j,kの値が、CMY信号の各成分の値の上限である2
55にまで達しているか否かを判別する。そして、まだ
i=j=k=255となっていない場合には、ステップ
S12へ戻って処理を繰り返す。一方、i=j=k=2
55となっている場合には、ステップS19へ進む。

【0082】ステップS19では、メモリに保存されて
いる変数i,j,kの値を、圧縮結果CMY色彩値とし
て出力する。以上の処理により、L***色空間にお
けるグリッド上の点(すなわち圧縮対象L***色彩
値)に対応した、CMY色空間における点(すなわち圧
縮結果CMY色彩値)が決定される。

【0083】つぎに、上記ステップS13で用いる色差
式について詳細に説明する。

【0084】ここで、圧縮対象L***色彩値を
(L1,a1,b1)とし、上記ステップS12で求めた
***色空間における色彩値を(L2,a2,b2)と
する。

【0085】このとき、それらの色彩値の各属性の差
は、下記式(4−1)〜(4−3)にようにそれぞれ表
すことができる。

【0086】 ΔL*=L2−L1 ・・・(4−1) Δa*=a2−a1 ・・・(4−2) Δb*=b2−b1 ・・・(4−3) ここで、人間の知覚の3属性に基づいた色空間で色差を
表すために、彩度差ΔC*、色相差ΔH*を、下記式(4
−4)〜(4−7)に示すように定義する。

【0087】 C1={(a12+(b121/2 ・・・(4−4) C2={(a22+(b221/2 ・・・(4−5) ΔC*=C2−C1 ・・・(4−6) ΔH*=s×{2×(C1×C2−a1×a2−b1×b2)}1/2 ・・・(4−7) ただし、式(4−7)において、a2×b1≧a1×b2
場合、s=1であり、a2×b1<a1×b2の場合、s=
−1である。

【0088】そして、色差ΔEを、下記式(4−8)又
は下記式(4−9)のように定義する。

【0089】

【数10】

【0090】ここで、ΔL*、ΔC*、ΔH*はそれぞれ
2つの色の明度差、彩度差、色相差を表している。ま
た、Kl,Kc,Kh,Kll,Klc,Klh,Kcl,Kcc
ch,Khl,Khc,Khhは、所定の定数、或いは、明度
*,彩度C*,色相h*の関数である。そして、上記式
(4−8)又は上記式(4−9)で表される色差ΔEが
小さいほど、2つの色の知覚的な差が小さいことにな
る。

【0091】なお、色差式を上記式(4−8)のように
定義する場合、Kll,Kcc,Khhは、下記式(4−1
0)を満足するように設定することが好ましい。また、
色差式を上記式(4−9)のように定義する場合、
l,Kc,Khは、下記式(4−11)を満足するよう
に設定することが好ましい。

【0092】 Kcc≧Khh≧Kll ・・・(4−10) Kc≧Kh≧Kl ・・・(4−11) Kll,Kcc,KhhやKl,Kc,Khを、上記式(4−1
0)や上記式(4−11)を満足するように設定するこ
とで、色域圧縮を行ったときに、圧縮前の色(すなわち
圧縮対象L***色彩値の色)と、圧縮後の色(すな
わち圧縮結果CMY色彩値の色)との視覚的な差をより
少なくすることができる。

【0093】ここで、上記式(4−8)又は上記式(4
−9)のような形で表される色差式の具体的な例を、下
記式(5−1)に示す。

【0094】

【数11】

【0095】なお、上記式(5−1)において、ΔL
BFDは、観察者の順応する輝度をYnとしたとき、下記式
(5−2)に示すように定義される。

【0096】

【数12】

【0097】また、上記式(5−1)において、各属性
における重み係数は、下記式(5−3)に示すように定
義される。

【0098】

【数13】

【0099】上記式(5−1)は、いわゆるBFD色差
式であり、色差ΔEをこのように定義することで、圧縮
前の色(すなわち圧縮対象L***色彩値の色)と、
圧縮後の色(すなわち圧縮結果CMY色彩値の色)との
視覚的な差を非常に少なくすることができる。特に、上
記式(5−1)のような色差式を用いることで、従来の
色域圧縮において大きな問題となっていた青領域につい
ても、赤みを帯びたりすることなく、良好に色域圧縮す
ることができる。

【0100】以上、本発明に係る色域変換テーブル作成
方法について、具体的な例を挙げて詳細に説明してきた
が、このような色域変換テーブル作成方法を実際に行う
際は、例えば、図7及び図13のフローチャートに示し
た処理が記述されたプログラム(すなわち色域変換テー
ブル作成プログラム)を作成し、そのプログラムをコン
ピュータにより実行するようにする。

【0101】また、本発明に係る色域変換テーブル作成
装置は、例えば、図7及び図13のフローチャートに示
した処理が記述されたプログラム(すなわち色域変換テ
ーブル作成プログラム)を実行するコンピュータシステ
ムとして実現される。すなわち、色域変換テーブル作成
装置は、例えば、図7及び図13のフローチャートに示
した処理が記述されてなる色域変換テーブル作成プログ
ラムを実行することにより、図7及び図13のフローチ
ャートに示した処理を実行し、色域変換テーブルを作成
する。

【0102】つぎに、本発明を適用した画像処理装置に
ついて、上述のように作成された色域変換テーブルが格
納されたデバイスプロファイルを用いて、所定の入力系
の画像を所定の出力系の色域に対応する画像に変換して
出力する画像処理装置を例に挙げて説明する。

【0103】このような画像処理装置の一構成例を図1
4に示す。この画像処理装置10は、所定の入力系のデ
バイスから入力された色信号を、デバイスに依存しない
色空間における色信号に変換し、更に、その色信号をモ
ニタやプリンタ等のような出力系のデバイスに対応する
色信号に変換して出力するようになされている。

【0104】この画像処理装置10は、図14に示すよ
うに、各種データ処理を行う中央演算処理装置(CP
U)11と、CPU11によるデータ処理時に必要に応
じて使用されるランダムアクセスメモリ(RAM)12
と、外部記憶装置13とのインターフェースを司る第1
のインターフェース14と、デジタルスチルカメラ15
とのインターフェースを司る第2のインターフェース1
6と、モニタ17とのインターフェースを司る第3のイ
ンターフェース18と、プリンタ19とのインターフェ
ースを司る第4のインターフェース20とを備える。

【0105】外部記憶装置13には、所定の入力系の画
像を所定の出力系の色域に対応する画像に変換する処理
が記述された画像処理プログラムや、色信号の変換に利
用されるデバイスプロファイル等が格納される。

【0106】CPU11は、外部記憶装置13に予め格
納されているプログラムを第1のインターフェース14
を介して読み出し、当該プログラムに従って、必要に応
じてRAM12の領域を使用して、各種データ処理を行
う。具体的に例えば、CPU11は、外部記憶装置13
から画像処理プログラムを読み出して、所定の入力系の
画像を所定の出力系の色域に対応する画像に変換する。
このとき、CPU11は、外部記憶装置13からデバイ
スプロファイルも読み出し、当該デバイスプロファイル
に基づいて色域変換を行う。

【0107】第2のインターフェース16は、デジタル
スチルカメラ15とのインターフェースを司るものであ
り、デジタルスチルカメラ15によって被写体を撮影す
ることにより得られた映像信号は、この第2のインター
フェース16を介して画像処理装置10に入力される。

【0108】第3のインターフェース18は、モニタ1
7とのインターフェースを司るものであり、CPU11
によるデータ処理の結果としてモニタ17に出力される
信号は、この第3のインターフェース18を介して出力
される。

【0109】第4のインターフェース20は、プリンタ
19とのインターフェースを司るものであり、CPU1
1によるデータ処理の結果としてプリンタ19に出力さ
れる信号は、この第4のインターフェース20を介して
出力される。

【0110】この画像処理装置10の動作について、デ
ジタルスチルカメラ15から入力されたRGB信号をC
MY信号に変換してプリンタ19に出力する場合を例に
挙げて説明する。なお、以下に説明する動作は、画像処
理プログラムが外部記憶装置13から読み出されてCP
U11により実行されることで行われる。

【0111】図15に示すように、先ず、ステップS3
1において、デジタルスチルカメラ15によって被写体
を撮影することにより得られた映像信号(RGB信号)
を、デジタルスチルカメラ15から画像処理装置10に
入力する。このとき、CPU11は、第2のインターフ
ェース16を介してデジタルスチルカメラ15からRG
B信号を受け取る。

【0112】次に、ステップS32において、CPU1
1は、RGB信号からL***信号への色域変換を行
う際の対応関係が記述された色域変換テーブルが格納さ
れたデバイスプロファイルを第1のインターフェース1
4を介して外部記憶装置13から読み出す。そして、当
該デバイスプロファイルに基づいて、上記RGB信号
を、デバイスに依存しない色空間であるCIE/L**
*色空間におけるL***信号に変換する。

【0113】次に、ステップS33において、CPU1
1は、L***信号からCMY信号への色域変換を行
う際の対応関係が記述された色域変換テーブルが格納さ
れたデバイスプロファイルを第1のインターフェース1
4を介して外部記憶装置13から読み出す。そして、当
該デバイスプロファイルに基づいて、上記L***
号を、プリンタ19に対応したCMY信号に変換する。

【0114】最後に、ステップS34において、以上の
ようにして得られたCMY信号を、画像処理装置10か
らプリンタ19に出力する。このとき、CPU11は、
以上のようにして得られたCMY信号を、第4のインタ
ーフェース20を介してプリンタ19に出力する。

【0115】この画像処理装置10では、このようにデ
バイスプロファイルに基づいて色域変換を行うことによ
り、所定の入力系(上記の例ではデジタルスチルカメラ
15)からの画像を、所定の出力系(上記の例ではプリ
ンタ19)の色域に対応する画像に変換して出力する。

【0116】なお、上記画像処理装置10では、入力系
のデバイスとしてデジタルスチルカメラ15を例に挙
げ、出力系のデバイスとしてモニタ17とプリンタ19
を例に挙げたが、本発明において使用可能なデバイス
は、これらに限定されるものではなく、画像データの入
出力が可能であるならば、任意のデバイスが使用可能で
あることは言うまでもない。

【0117】また、上記画像処理装置10では、色域変
換テーブルが定義されたデバイスプロファイルを予め作
成しておき、そのデバイスプロファイルに基づいて色信
号の変換を行うようにしたが、色信号の変換を行う毎
に、上記式(4−8)又は上記式(4−9)で表される
色差式に基づく色域圧縮処理の計算を行うようにするこ
とも可能である。

【0118】また、上記画像処理装置10では、デバイ
ス信号をデバイスに依存しない色空間の色信号に一旦変
換するものとしたが、予め使用するデバイスが決まって
いるようなときには、デバイスに依存しない色空間の色
信号への変換を行うことなく、あるデバイスに依存した
色空間での色信号から、他のデバイスに依存した色空間
での色信号への変換を直接行うようにしてもよい。

【0119】また、以上の説明では、色域変換テーブル
が定義されたデバイスプロファイルを使用して色域圧縮
を行う例を挙げたが、本発明は、このようなデバイスプ
ロファイルを使用する場合に限定されるものではなく、
例えば、物理モデル等を用いても再現不可能な色をマッ
ピングするような場合にも適用可能である。すなわち、
本発明は、出力系のデバイスの色域外にあり再現ができ
ない色を、出力系のデバイスの色域内にマッピングする
ような場合に広く適用可能である。

【0120】ところで、色域圧縮を行う際には、2つの
重要な要素がある。第1の要素は、与えられた色をどの
ような方向に圧縮したら良いかという圧縮の方向につい
てであり、第2の要素は、その方向へどのように圧縮し
たら良いかという圧縮の方法についてである。そして、
以上の説明では、主に圧縮の方向をどのように設定する
かについて詳細に説明してきた。そこで、つぎに圧縮の
方法について詳細に説明する。

【0121】圧縮の方法は、図16(a)〜(d)に示
すように、「クリッピング」「線形圧縮」「非線形圧
縮」に分類することができる。なお、図16(a)〜
(d)は、各方法で色域圧縮を行ったときの入力と出力
の関係をそれぞれ示した図である。

【0122】クリッピングは、入力デバイスでは色域内
であるが出力デバイスの色域外である色を、出力デバイ
スにおける色域の外縁上にマッピングし、出力デバイス
の色域内の色については変化させない方法である。この
方法は、画像の彩度を最大限に保存できるが、同じ方向
に圧縮された色については全て同じ色にマッピングされ
てしまい、画像中にそのようなグラデーションが存在す
る場合には、その階調性が失われてしまうことになる。

【0123】線形圧縮は、入力デバイスの色域全体を出
力デバイスの色域に線形に圧縮する方法である。この方
法は、画像のグラデーションを保存することが出来る
が、彩度の低下を引き起こしてしまうことがある。

【0124】非線形圧縮は、非線形関数を使用して入力
デバイスの色域全体を出力デバイスの色域に圧縮する方
法である。この方法は、上記2つの方法の中間的なもの
であり、階調保存も彩度保存もある程度可能である。

【0125】従来より、1次元や2次元の色域圧縮につ
いては、クリッピング、線形圧縮、非線形圧縮のそれぞ
れの方法が提案されている。しかしながら、1次元や2
次元の色域圧縮では、上述したように、元画像が、特に
コンピュータグラフィックで作成された画像のように、
彩度が非常に高く立体感のある画像である場合、その特
徴がかなり失われてしまう。そこで、本発明では、3次
元の色域圧縮を行うようにしている。

【0126】そして、これまでに説明してきた色域圧縮
の例は、3次元の色域圧縮において、圧縮の方法として
クリッピングを採用した例に相当する。しかしながら、
クリッピングでは、上述したように、階調性が失われて
しまうことがある。したがって、3次元の色域圧縮を行
う際も、線形圧縮又は非線形圧縮を採用した方が好まし
い。そこで、3次元の色域圧縮を行う際に、線形圧縮又
は非線形圧縮を採用する場合の手法について、以下に詳
細に説明する。

【0127】なお、ここでは、図17に示すように、入
力デバイスをモニタ、出力デバイスをプリンタとし、そ
れらの間で色信号を変換する際に色域圧縮を行う場合を
例に挙げて説明する。ただし、入出力デバイスともに、
色信号を扱うデバイスであれば、モニタやプリンタ以外
のデバイスであっても良いことも言うまでもない。

【0128】入力画像色信号であるR(レッド)、G
(グリーン)、B(ブルー)は、モニタのデバイスプロ
ファイルにより、デバイスに依存しない色信号であるL
***に変換される。このL***は極座標変換され
て、明度、彩度、色相の3属性を表現可能なL**hに
変換される。この極座標空間で色域圧縮が行われ、その
後再びL***に変換される。さらに、この色信号
は、プリンタのデバイスプロファイルによって、出力画
像色信号であるC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イ
エロー)、K(ブラック)に変換され、出力デバイスで
あるプリンタによって画像が形成される。

【0129】なお、入力画像色信号及び出力画像色信号
は、RGB色空間、CMY色空間、CMYK色空間、Y
CC色空間などの各種色空間のいずれのものであっても
構わない。また、デバイスに依存しない色空間に変換す
る際、当該色空間も、XYZ色空間、L***色空
間、L***色空間などの各種色空間のいずれでもよ
い。ただし、この色空間は、人間の視覚特性にあった色
空間であることが望ましい。

【0130】そして、ここでの色域圧縮は、デバイスに
依存しない色空間を極座標変換して得られる、明度、彩
度及び色相の3属性に基づいたL**h色空間で行うこ
ととする。このときのある色相におけるモニタとプリン
タの色域の例を図18及び図19に示す。

【0131】色域の形状のパターンには、図18に示す
ように、プリンタの色域がモニタの色域に完全に含まれ
るような場合(以下、このような色域形状のことを形状
1と称する。)と、図19に示すように、一部はモニタ
の色域のほうが大きく、一部はプリンタの色域のほうが
大きくなっているような場合(以下、このような色域形
状のことを形状2と称する。)とがある。

【0132】このように、デバイス間での色域はそれぞ
れに異なった形状となっており、全ての色について再現
することは物理的に不可能である。色域圧縮とは、この
ようにプリンタでは再現できないようなモニタの色域
を、プリンタの色域内にマッピングすることである。こ
のとき、入力される画像がより自然に再現されるように
色域圧縮を行う必要がある。そこで、ここでは、3次元
の色域圧縮を行うとともに、その圧縮の方法として、線
形圧縮又は非線形圧縮を採用する。

【0133】ここでの色域圧縮の大まかな流れを図20
に示す。図20に示すように、入力画像色信号は、デバ
イスに依存しない色空間上でL**h_in(点P)とし
て与えられており、色域圧縮を行うことにより、L**
h_outに変換される。このとき、先ず、点Pが、Colori
metric領域に存在するか否かを判定する。なお、Colori
metric領域は、色域圧縮を行わない非圧縮領域であり、
このColorimetric領域については、後で詳細に説明す
る。

【0134】そして、点PがColorimetric領域に存在す
る場合は、L**h_inがそのまま色域圧縮後のデータ
となる。すなわち、点PがColorimetric領域に存在する
場合は、L**h_inの値がそのままL**h_outとし
て出力される。

【0135】一方、点PがColorimetric領域に存在しな
い場合は、先ず、点Pの位置情報を取得する。これは、
Colorimetric領域の外壁からの距離と、モニタの色域の
外壁からの距離との比(m:n)によって決定される。
なお、ここでの「距離」は、後述するように、ある直線
上における距離であり、必ずしも各外壁からの最短距離
であるとは限らない。

【0136】次に、プリンタの色域内において仮想的な
色域(以下、この色域のことを出力系仮想色域と称す
る。)を設定する。この仮想的な色域の外縁は、Colori
metric領域の外壁からの距離と、プリンタの色域の外壁
からの距離とが一定の比(x:y)となるように構成さ
れる。なお、ここでの「距離」も、後述するように、あ
る直線上における距離であり、必ずしも各外壁からの最
短距離であるとは限らない。そして、上記比(x:y)
は、所定の圧縮関数を用いて算出されるものであり、当
該圧縮関数には、線形な関数を用いても良いし、或い
は、べき乗関数やS字関数等の非線形関数を用いても良
い。

【0137】そして、このように設定された出力系仮想
色域と点Pとの間で、所定の評価関数を使用して、点P
の圧縮先又は伸張先の探索を行う。ここで、所定の評価
関数としては、例えば、上述の式(4−8)や式(4−
9)で表される色差式を用いる。すなわち、上記式(4
−8)や上記式(4−9)で表される色差ΔEの値が最
小となるように、点Pを圧縮又は伸張して出力系仮想色
域の外縁上にマッピングする。そして、このマッピング
先の色彩値が、L**h_outとして出力される。

【0138】つぎに、以上のような色域圧縮の手法につ
いて更に詳細に説明する。

【0139】色域圧縮の手法の説明に先立って、まず、
Colorimetric領域について説明する。Colorimetric領域
は、色域圧縮を行わない領域であり、プリンタの色域の
内部に設定される。Colorimetric領域は、例えば、プリ
ンタの色域内に設定されたパラメータKが、Colorimetr
ic領域の外壁上に位置するように設定される。

【0140】ここで、Colorimetric領域は、パラメータ
Kを使用して絶対的に設定するようにしても良いし、或
いは、プリンタやモニタの色域を基準として、プリンタ
やモニタの色域に対して相対的に設定するようにしても
良い。なお、Colorimetric領域を絶対的に設定するとい
うことは、プリンタやモニタの色域形状に関係無くColo
rimetric領域を設定するということであり、例えば図2
1に示すように、パラメータKを通る三角形としてColo
rimetric領域を設定する。一方、相対的に設定するとい
うことは、プリンタやモニタの色域を基準として、それ
らの色域に対して相対的にColorimetric領域を設定する
ということであり、例えば図22に示すように、プリン
タの色域をある方向に対して相対的に減少させることで
Colorimetric領域を設定する。

【0141】ここで、パラメータKは、プリンタの色域
内にあれば、どのような値でも構わない。例えば、図2
1や図22のように、プリンタの色域中で最大の彩度を
有する明度を求め、当該明度上において設定するように
しても良いし、或いは、図23に示すように、プリンタ
の色域中で最大の彩度を有するポイントから、所定の色
彩値のポイント(図23の例では、(L*,a*,b*
=(50,0,0)のポイント)へ向かう直線上におい
て設定するようにしても良い。

【0142】これらの例の場合、パラメータKの彩度C
k=0のとき、Colorimetric領域は全く存在しないこと
となる。また、パラメータKの彩度Ckが、プリンタの
色域における彩度の最大値Cpmaxに等しいとき、Colori
metric領域はプリンタの色域全体となる。

【0143】また、モニタ及びプリンタの色域が上述し
た形状2のような場合、Colorimetric領域は、図24に
示すように、プリンタの色域に対して相対的に設定する
ようにしても良いし、或いは、図25に示すように、モ
ニタとプリンタの共通の色域に対して相対的に設定する
ようにしてもよい。

【0144】ここでのパラメータKも、プリンタの色域
内にあれば、どのような値でも構わない。例えば、図2
4に示すように、プリンタの色域中で最大の彩度を有す
る明度を求め、当該明度上において設定するようにして
も良いし、或いは、図25に示すように、プリンタとモ
ニタの共通の色域中で最大の彩度を有する明度を求め、
当該明度上において設定するようにしても良い。或い
は、プリンタの色域中で最大の彩度を有するポイントか
ら、所定の色彩値のポイントへ向かう直線上において設
定するようにしても良いし、或いは、プリンタとモニタ
の共通の色域中で最大の彩度を有するポイントから、所
定の色彩値のポイントへ向かう直線上において設定する
ようにしても良い。

【0145】なお、パラメータKは、デバイス間の色域
の違いや、入力される画像信号の色分布などを考慮し
て、最適化することが望ましい。例えば、出力デバイス
の色域形状が入力デバイスの色域形状と異なれば異なる
ほど、パラメータKは小さくしたほうが好ましい。ま
た、入力される画像信号に、出力デバイスの色域外の信
号が多ければ多いほど、パラメータKは小さくしたほう
が好ましい。ただし、いずれの場合においても、パラメ
ータKの彩度Ckは、Ck>(Cpmax/2)とすることが
好ましい。

【0146】Colorimetric領域は、プリンタの色域の内
部に、色域圧縮を行わない領域として、以上のようにし
て設定される。ここで、モニタの色域からColorimetric
領域を差し引いた色域を「領域A」とし、プリンタの色
域からColorimetric領域を差し引いた色域を「領域B」
とし、領域Aと領域Bの共通領域を「領域C」とする
と、色域圧縮は、領域Aを領域B及び/又は領域Cへと
圧縮又は伸張することにより行う。なお、モニタ及びプ
リンタの色域が上述した形状1のような場合、領域Bと
領域Cは一致することとなる。

【0147】つぎに、モニタ及びプリンタの色域が上述
した形状1のような場合について、領域Aに存在する点
Pを、どのように色域圧縮するかを説明する。なお、こ
こでのColorimetric領域は、図22に示したように、点
Pの色相面において最大彩度を有する色域の等明度直線
上にパラメータKを設定し、プリンタの色域に対して相
対的に設定した。

【0148】色域圧縮を行うにあたっては、先ず初め
に、点Pの位置情報を取得する。これは、Colorimetric
領域の外壁からの距離と、モニタの色域の外壁からの距
離との比によって決定される。なお、ここでの「距離」
は、ある直線上における距離であり、必ずしも各外壁か
らの最短距離であるとは限らない。すなわち、点Pの位
置情報として取得される比の値は、例えば、図26に示
すように、点Pを通る等明度直線上における内分比から
得ても良いし、或いは、図27や図28に示すように、
点Pと無彩色軸上のある1点とを通る直線上における内
分比から得ても良い。

【0149】そして、ここでは、点Pの位置情報を、図
26に示すように、点Pを通る等明度直線上における内
分比から得ているものと仮定して説明を行う。また、こ
こでは、Colorimetric領域の外壁からの距離と、モニタ
の色域の外壁からの距離との比が(m:n)であったも
のと仮定して説明を行う。

【0150】以上のように点Pの位置情報が取得できた
ら、次に、図29に示すように、出力系仮想色域を設定
する。出力系仮想色域は、プリンタの色域内において仮
想的に設定される色域であり、出力系仮想色域の外壁
は、Colorimetric領域の外壁からの距離と、プリンタの
色域の外壁からの距離との比が、一定の比(x:y)と
なるように設定される。なお、ここでの「距離」は、あ
る直線上における距離であり、必ずしも各外壁からの最
短距離であるとは限らない。また、比(x:y)は、所
定の圧縮関数を用いて算出されるものであり、この比
(x:y)と、点Pの位置情報として取得した比(m:
n)との関係については、後で詳細に説明する。

【0151】ここで、点Pの位置情報を取得するのに利
用した直線上(すなわち、ここでは点Pを通る等明度直
線上)において、Colorimetric領域の外壁からの距離
と、プリンタの色域の外壁からの距離との比が、(x:
y)となるような点を点Qとする。そして、全ての明度
及び色相において、直線PQと平行になるような直線を
仮定する。このとき、出力系仮想色域の外壁は、例え
ば、それらの直線上において、Colorimetric領域の外壁
からの距離と、プリンタの色域の外壁からの距離との比
が(x:y)となるような点の集合となる。

【0152】なお、出力系仮想色域は、点Pの位置情報
を取得するのに利用した直線と関係無く設定しても良
い。例えば、図30や図31に示すように、無彩色軸上
のある1点を通る直線を仮定し、当該直線上において、
Colorimetric領域の外壁からの距離と、プリンタの色域
の外壁からの距離との比が(x:y)となるような点を
点Qとする。そして、そのような点Qの集合を出力系仮
想色域の外壁としても良い。換言すれば、出力系仮想色
域の外壁は、例えば、無彩色軸上のある1点からあらゆ
る方向に放射状に伸ばした直線上において、Colorimetr
ic領域の外壁からの距離と、プリンタの色域の外壁から
の距離との比が(x:y)となるような点の集合として
も良い。

【0153】上述したように、出力系仮想色域の外壁
は、点Qの集合として定義される。この点Qは、Colori
metric領域の外壁からの距離と、プリンタの色域の外壁
からの距離との比が、(x:y)となるような点であ
る。そして、この比(x:y)は、点Pの位置情報とし
て取得した比(m:n)をもとに、所定の圧縮関数を用
いて算出される。以下、この比(x:y)の算出方法に
ついて説明する。

【0154】ここで、点Pの位置情報として取得した比
(m:n)は、点Pを通る等明度直線上における内分比
として得ているものとする。そして、例えば、y/x=
n/mとする場合には、図32に示すように、点Qは点
Pを彩度方向において線形変換することで決定すること
ができる。

【0155】なお、図32において、Cmonは、点PQ
を通る直線とモニタの色域の外壁との交点における彩度
を示しており、Cprnは、点PQを通る直線とプリンタ
の色域の外壁との交点における彩度を示しており、Cco
lは、点PQを通る直線とColorimetric領域の外壁との
交点における彩度を示しており、Cpinは、点Pにおけ
る彩度を示しており、Cpoutは、点Qにおける彩度を示
している。

【0156】図32に示すように、点Pを彩度方向にお
いて線形変換することで点Qを決定する場合には、線形
関数を用いて、点Pにおける彩度Cpinに対応した点Q
における彩度Cpoutを求める。そして、そのCpoutでの
CcolとCprnの内分比を求め、それを上記比(x:y)
とする。

【0157】また、上記比(x:y)は、非線形関数を
用いて算出するようにしても良い。この場合は、例えば
図33や図34に示すように、非線形関数を用いて、点
Pにおける彩度Cpinに対応した点Qにおける彩度Cpou
tを求める。そして、そのCpoutでのCcolとCprnの内
分比を求め、それを上記比(x:y)とする。

【0158】なお、点Pの位置情報として取得する比
(m:n)を、等明度直線上ではなく、図27や図28
に示したように点Pと無彩軸上の1点とを通る直線上に
おける内分比として求めた場合には、明度と彩度につい
て、線形変換又は非線形変換を行う。この場合も、明度
と彩度の両方を考慮すること以外は、図32〜図34に
示した例と同様に、点Qや比(x:y)を決定すること
ができる。

【0159】以上のように出力系仮想色域が設定された
ら、点Pに対応した色信号を、出力系仮想色域の外縁上
にマッピングする。このとき、マッピング先の決定は、
例えば、所定の評価関数を使用して、その評価値を基準
にして行う。すなわち、ここでのマッピングは、例え
ば、所定の評価関数を使用して、点Pの圧縮先又は伸張
先の探索を行って、圧縮後の色信号が最適なものとなる
ように行う。

【0160】ここで、所定の評価関数としては、例え
ば、上述の式(4−8)や式(4−9)で表される色差
式を用いる。すなわち、上記式(4−8)や上記式(4
−9)で表される色差ΔEの値が最小となるように、点
Pを圧縮又は伸張して出力系仮想色域の外縁上にマッピ
ングする。そして、このマッピング先の色彩値が、L*
*h_outとして出力される。

【0161】上記式(4−8)又は上記式(4−9)の
ような形で表される色差式の具体的な例としては、下記
式(6−1)に示すような、いわゆるΔE94色差式や、
下記式(6−2)に示すような、いわゆるBFD色差式
などが挙げられる。

【0162】

【数14】

【0163】すなわち、点Pを圧縮又は伸張してマッピ
ング先を決定する際は、例えば、上記式(6−1)で表
されるΔE94色差式を評価関数として用い、その値が最
小となるように、出力系仮想色域の外縁上にマッピング
するようにしたり、或いは、上記式(6−2)で表され
るBFD色差式を評価関数として用い、その値が最小と
なるように、出力系仮想色域の外縁上にマッピングする
ようにする。

【0164】なお、マッピング先の決定に用いる評価関
数は、これらの例に限定されるものではない。したがっ
て、例えば、今後、更に人間の視覚に適合した色空間や
色差式などが定義されたときには、それらを用いるよう
にしても良い。

【0165】また、評価関数やそのパラメータなどは、
色域圧縮を必要とする全ての色信号に対して全て同じも
のを使用するようにしても構わないが、色相毎や色領域
毎に評価関数やパラメータを変更するようにしても良
い。したがって、例えば、色域圧縮を必要とする色信号
のうち、プリンタの色域外の色信号については、明度、
彩度及び色相の3次元圧縮を行い、プリンタの色域内の
色信号については、明度及び彩度の2次元圧縮を行うよ
うにしても良い。

【0166】具体的には例えば、プリンタの色域内の色
信号については、ΔH*=0として、下記式(6−3)
で表される色差式を評価関数として用い、その値が最小
となるように出力系仮想色域の外縁上にマッピングし、
一方、プリンタの色域外の色信号については、下記式
(6−4)で表される色差式を評価関数として用い、そ
の値が最小となるように出力系仮想色域の外縁上にマッ
ピングする。

【0167】

【数15】

【0168】すなわち、入力画像色信号がプリンタの色
域内に位置する場合には、当該色信号の色相を保ち、明
度及び彩度だけを、上記式(6−3)で表される色差式
を評価関数として用いて変化させ、入力画像色信号がプ
リンタの色域外に位置する場合には、当該色信号の明
度、彩度及び色相を、上記式(6−4)で表される色差
式を評価関数として用いて変化させるようにしても良
い。

【0169】このように、入力画像色信号が、出力デバ
イスの色域内に位置する場合と、出力デバイスの色域外
に位置する場合とで、評価関数を変えることにより、人
間の視覚特性に合った優れた色域圧縮を、より効率良く
行うことが可能となる。換言すれば、出力デバイスの色
域内と色域外とでマッピングの方向を変化させること
で、より自然な画像を再現することが可能となる。

【0170】なお、上記式(6−4)において、K
hhは、プリンタの色域の外壁からの距離の関数として定
義することが好ましい。これにより、プリンタの色域の
外壁からの距離に応じて、評価関数を連続的に変化させ
て、マッピング先の決定を行うことができる。

【0171】以上のようにして、Colorimetric領域の外
壁からの距離と、モニタの色域の外壁からの距離との比
が(m:n)となる色信号を、Colorimetric領域の外壁
からの距離と、プリンタの色域の外壁からの距離との比
が(x:y)で表される出力系仮想色域の外縁上にマッ
ピングする。そして、以上の処理を圧縮対象の入力系画
像色信号全てについて行う。これにより、圧縮の方法と
して線形圧縮又は非線形圧縮を採用し、且つ、明度、彩
度及び色相の3次元を利用した色域圧縮がなされること
となる。

【0172】図35及び図36に、このときの圧縮の様
子を概念的に示す。図35に示すように、モニタの色域
内のある面上の色信号が、その面に対応する出力系仮想
色域の外縁上にマッピングされ、また、図36に示すよ
うに、モニタの色域内の他の面上の色信号が、その面に
対応する出力系仮想色域の外縁上にマッピングされる。
そして、このようなマッピングを、圧縮対象の入力系画
像信号全てについて行う。すなわち、入力画像色信号
は、プリンタの色域内に設定された出力系仮想色域のう
ちのいずれかの外縁上にマッピングされ、これにより、
入力画像色信号がプリンタの色域に対応した色信号に変
換される。

【0173】なお、モニタ及びプリンタの色域が上述し
た形状2のような場合(すなわち、一部はモニタの色域
のほうが大きく、一部はプリンタの色域のほうが大きく
なっているような場合)においても、上述の例とほぼ同
様に色域圧縮を行うことができる。詳細には、モニタ及
びプリンタの色域が上述した形状2のような場合、領域
A(モニタの色域からColorimetric領域を差し引いた色
域)を、領域B(プリンタの色域からColorimetric領域
を差し引いた色域)へと圧縮又は伸張するならば、上述
の例と同様に行えば良く、一方、領域A(モニタの色域
からColorimetric領域を差し引いた色域)を、領域C
(領域Aと領域Bの共通領域)へと圧縮又は伸張するな
らば、上述の説明においてプリンタの色域としていると
ころを、モニタとプリンタの共通の色域と変更すれば良
い。

【0174】以上詳細に説明したように、3次元の色域
圧縮を行う際に、圧縮の方法として線形圧縮又は非線形
圧縮を採用することにより、人間の視覚特性を考慮し
て、人間の視覚特性に合った優れた色域圧縮を行うこと
ができる。換言すれば、本発明を適用することにより、
色域圧縮を施しても、画像のコントラスト、鮮やかさ、
階調性等の情報をあまり損なうことなく、元画像により
近い色の画像を再現できるようになる。

【0175】特に、圧縮の方法としてクリッピングを採
用した場合には、階調性が失われてしまう傾向にあった
が、圧縮の方法として線形圧縮又は非線形圧縮を採用す
ることにより、そのような問題を解決することができ
る。さらに、上述のようにColorimetric領域を設定する
場合は、入力画像に応じてColorimetric領域の設定を変
えることで、その画像に対して最適な色域圧縮を行うこ
ともできる。

【0176】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、入力系の画
像を出力系の色域に対応する画像に変換して出力する際
に、出力系の色域外の色信号を色域圧縮する必要がある
が、本発明によれば、そのような色域圧縮を伴う変換処
理において、入力系の画像の色と出力系の画像の色との
差を少なくすることができる。すなわち、本発明によれ
ば、出力系の色域外の色信号を色域圧縮して、入力系の
画像を出力系の色域に対応する画像へと変換する際に、
入力系の色により近い色へと変換することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】色差式に(ΔL*・ΔC*)の項を入れること
で、等色差領域の向きを、色相hを一定としたまま、明
度L*や彩度C*の方向に変化させた例を示す図である。

【図2】色差式に(ΔL*・ΔC*)の項を入れること
で、ある一点の方向に向かうように、等色差領域の向き
を変化させた例を示す図である。

【図3】色差式に(ΔC*・ΔH*)の項を入れること
で、等色差領域を、無彩軸に向かう方向から、別の方向
へと変化させた例を示す図である。

【図4】Kchを彩度C*及び色相hの関数として定義す
ることで、曲がった色相線に等色差領域が沿うようにし
た例を示す図である。

【図5】色域変換テーブルのうちの順方向ルックアップ
テーブルの例を示す図である。

【図6】色域変換テーブルのうちの逆方向ルックアップ
テーブルの例を示す図である。

【図7】逆方向ルックアップテーブルを作成する際の処
理の流れを示すフローチャートである。

【図8】図8(a)は、カラーパッチの色彩値の測定デ
ータをCMY色空間上にプロットした例を示す図であ
り、図8(b)は当該測定データをL***色空間上
にプロットした例を示す図である。

【図9】図9(a)は、CMY色空間における立方体を
示す図であり、図9(b)は、当該立方体に対応した領
域をL***色空間に持ってきたときの当該領域の形
状の例を示す図である。

【図10】六面体を5個の四面体に分割する例を示す図
である。

【図11】L***色空間内における四面体の頂点の
座標と、L***色空間におけるグリッド上の点とを
示す図である。

【図12】L***色空間内にある四面体に対応した
CMY色空間における四面体の各頂点の座標と、L**
*色空間におけるグリッド上の点に対応したCMY色
空間における点とを示す図である。

【図13】色域圧縮の処理の流れを示すフローチャート
である。

【図14】本発明を適用した画像処理装置の一構成例を
示す図である。

【図15】上記画像処理装置によってRGB信号をCM
Y信号に変換して出力する際の処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図16】圧縮の方法を説明するための図であり、図1
6(a)はクリッピングを行ったときの入力と出力の関
係を示す図、図16(b)は線形圧縮を行ったときの入
力と出力の関係を示す図、図16(c)及び図16
(d)は非線形圧縮を行ったときの入力と出力の関係を
示す図である。

【図17】入力デバイスがモニタ、出力デバイスがプリ
ンタである場合について、入力された色信号をデバイス
に依存しない色信号へ変換した後に色域圧縮処理を行う
場合の信号変換の手順を示す図である。

【図18】モニタとプリンタの色域の一例を示す図であ
る。

【図19】モニタとプリンタの色域の他の例を示す図で
ある。

【図20】3次元の色域圧縮を行うとともに、その圧縮
の方法として線形圧縮又は非線形圧縮を採用した場合の
処理の流れを示すフローチャートである。

【図21】Colorimetric領域の設定の仕方を説明するた
めの図であり、パラメータKを通る三角形としてColori
metric領域を絶対的に設定する例を示す図である。

【図22】Colorimetric領域の設定の仕方を説明するた
めの図であり、プリンタの色域をある方向に対して相対
的に減少させることでColorimetric領域を相対的に設定
する例を示す図である。

【図23】パラメータKの設定の仕方を説明するための
図であり、プリンタの色域中で最大の彩度を有するポイ
ントから、所定の色彩値のポイントへ向かう直線上にお
いてパラメータKを設定する例を示す図である。

【図24】Colorimetric領域の設定の仕方を説明するた
めの図であり、一部はモニタの色域のほうが大きく、一
部はプリンタの色域のほうが大きくなっている場合に、
プリンタの色域に対して相対的にColorimetric領域を設
定する例を示す図である。

【図25】Colorimetric領域の設定の仕方を説明するた
めの図であり、一部はモニタの色域のほうが大きく、一
部はプリンタの色域のほうが大きくなっている場合に、
モニタとプリンタの共通の色域に対して相対的にColori
metric領域を設定する例を示す図である。

【図26】点Pの位置情報の取得の仕方を説明するため
の図であり、点Pの位置情報として取得される比の値
を、点Pを通る等明度直線上における内分比から得る例
を示す図である。

【図27】点Pの位置情報の取得の仕方を説明するため
の図であり、点Pの位置情報として取得される比の値
を、点Pと無彩色軸上のある1点とを通る直線上におけ
る内分比から得る場合の一例を示す図である。

【図28】点Pの位置情報の取得の仕方を説明するため
の図であり、点Pの位置情報として取得される比の値
を、点Pと無彩色軸上のある1点とを通る直線上におけ
る内分比から得る場合の他の例を示す図である。

【図29】出力系仮想色域の設定の仕方を説明するため
の図であり、点Pを通る等明度直線を基準として出力系
仮想色域を設定する例を示す図である。

【図30】出力系仮想色域の設定の仕方を説明するため
の図であり、無彩色軸上のある1点を通る直線を基準と
して出力系仮想色域を設定する場合の一例を示す図であ
る。

【図31】出力系仮想色域の設定の仕方を説明するため
の図であり、無彩色軸上のある1点を通る直線を基準と
して出力系仮想色域を設定する場合の他の例を示す図で
ある。

【図32】圧縮方法を説明するための図であり、点Pを
彩度方向において線形変換することで点Qにおける彩度
Cpoutを決定する例を示す図である。

【図33】圧縮方法を説明するための図であり、点Pに
おける彩度Cpinに対応した点Qにおける彩度Cpout
を、非線形関数を用いて求める場合の一例を示す図であ
る。

【図34】圧縮方法を説明するための図であり、点Pに
おける彩度Cpinに対応した点Qにおける彩度Cpout
を、非線形関数を用いて求める場合の他の例を示す図で
ある。

【図35】線形圧縮又は非線形圧縮により、モニタの色
域内のある面上の色信号が、その面に対応する出力系仮
想色域の外縁上にマッピングされる様子の一例を示す図
である。

【図36】線形圧縮又は非線形圧縮により、モニタの色
域内のある面上の色信号が、その面に対応する出力系仮
想色域の外縁上にマッピングされる様子の他の例を示す
図である。

【図37】カラーマネージメントシステムの概念を示す
図である。

【図38】CRTモニタの典型的な色域とプリンタの典
型的な色域とを、L*方向に積分しa*−b*平面上にプ
ロットした図である。

【図39】CRTモニタの典型的な色域とプリンタの典
型的な色域とを、C*−L*平面上にプロットした図であ
る。

【図40】入力された色信号をデバイスに依存しない色
信号へ変換した後に色域圧縮処理を行う場合の信号変換
の手順を示す図である。

【図41】デバイスプロファイルに基づいて色信号を変
換する際に、色域圧縮を同時に行うようにした場合の信
号変換の手順を示す図である。

【図42】従来の色域圧縮方法の一つである1次元の色
域圧縮における色域圧縮方向の一例を示す図である。

【図43】従来の色域圧縮方法の一つである2次元の色
域圧縮における色域圧縮方向の一例を示す図である。

【図44】従来の色域圧縮方法の一つである2次元の色
域圧縮における色域圧縮方向の他の例を示す図である。

【図45】いくつかの代表点に対して等色差領域をa*
−b*平面上にプロットした図である。

【図46】色差式に付加した圧縮係数を変化させること
により、色域圧縮方向が変化することを示す図である。

【図47】圧縮係数の変化に対する等色差領域の変化の
一例を示す図である。

【図48】圧縮係数の変化に対する等色差領域の変化の
他の例を示す図である。

【図49】マンセルのV3におけるデータを、CIE/
***色空間にプロットした図である。

【符号の説明】

10 画像処理装置、 11 中央演算処理装置(CP
U)、 12 ランダムアクセスメモリ(RAM)、
13 外部記憶装置、 14,16,18,20 イン
ターフェース(I/F)、 15 デジタルスチルカメ
ラ、 17 モニタ、 19 プリンタ

フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC01 CE18 CH07 DB02 DB06 DB09 5C077 MP08 PP31 PP32 PP33 PP35 PP36 PQ23 RR21 5C079 HB01 HB03 HB05 HB06 HB08 HB11 LA26 LB02 NA03 (54)【発明の名称】 画像処理装置及び画像処理方法、色域変換テーブル作成装置及び色域変換テーブル作成方法、画 像処理プログラムを記録した記録媒体、並びに色域変換テーブル作成プログラムを記録した記録 媒体

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の入力系の画像を所定の出力系の色
    域に対応する画像に変換して出力する画像処理装置にお
    いて、 出力系の色域が入力系の色域と異なる場合に、出力系の
    色域外の色信号を、下記式(1)又は(2)で表される
    色差ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮する色域圧縮
    手段を備えることを特徴とする画像処理装置。 【数1】
  2. 【請求項2】 上記色域圧縮手段は、 色域圧縮を行う際に、出力系の色域内における仮想的な
    色域として1以上の出力系仮想色域を設定し、 入力系の画像の色信号を、上記式(1)又は(2)で表
    される色差ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮して、
    各出力系仮想色域のうちのいずれかの外縁上にマッピン
    グすることにより、所定の入力系の画像を所定の出力系
    の色域に対応する画像に変換して出力することを特徴と
    する請求項1記載の画像処理装置。
  3. 【請求項3】 上記色域圧縮手段は、 上記色域圧縮を行う際に、出力系の色域の内部に色域圧
    縮を行わない領域として非圧縮領域を設定するととも
    に、上記出力系仮想色域を非圧縮領域の外側に設定する
    ようにし、 所定の入力系の画像を所定の出力系の色域に対応する画
    像に変換して出力する際に、非圧縮領域の内部に位置す
    る色信号は、色域圧縮することなくそのまま出力するこ
    とを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 上記色域圧縮手段は、上記非圧縮領域
    を、入力系の色域及び/又は出力系の色域を基準とし
    て、入力系の色域及び/又は出力系の色域に対して相対
    的に設定することを特徴とする請求項3記載の画像処理
    装置。
  5. 【請求項5】 上記色域圧縮手段は、上記色域圧縮を行
    う際、入力系の画像の色信号が、出力系の色域内に位置
    する場合には、当該色信号の色相を保ち、明度及び彩度
    だけを変化させ、入力系の画像の色信号が、出力系の色
    域外に位置する場合には、当該色信号の明度、彩度及び
    色相を変化させることを特徴とする請求項2記載の画像
    処理装置。
  6. 【請求項6】 所定の入力系の画像を所定の出力系の色
    域に対応する画像に変換して出力する画像処理装置にお
    いて、 出力系の色域が入力系の色域と異なる場合に、出力系の
    色域内における仮想的な色域として1以上の出力系仮想
    色域を設定し、入力系の画像の色信号を各出力系仮想色
    域のうちのいずれかの外縁上にマッピングして、入力系
    の画像が出力系の色域に対応した画像となるように色域
    圧縮を行う色域圧縮手段を備える画像処理装置。
  7. 【請求項7】 所定の入力系の画像を所定の出力系の色
    域に対応する画像に変換して出力する際に、 出力系の色域が入力系の色域と異なる場合、出力系の色
    域外の色信号を、下記式(1)又は(2)で表される色
    差ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮することを特徴
    とする画像処理方法。 【数2】
  8. 【請求項8】 上記色域圧縮を行う際に、出力系の色域
    内における仮想的な色域として1以上の出力系仮想色域
    を設定し、 入力系の画像の色信号を、上記式(1)又は(2)で表
    される色差ΔEの値を最小にする方向に色域圧縮して、
    各出力系仮想色域のうちのいずれかの外縁上にマッピン
    グすることにより、所定の入力系の画像を所定の出力系
    の色域に対応する画像に変換して出力することを特徴と
    する請求項7記載の画像処理方法。
  9. 【請求項9】 上記色域圧縮を行う際に、出力系の色域
    の内部に色域圧縮を行わない領域として非圧縮領域を設
    定するとともに、上記出力系仮想色域を非圧縮領域の外
    側に設定するようにし、 所定の入力系の画像を所定の出力系の色域に対応する画
    像に変換して出力する際に、非圧縮領域の内部に位置す
    る色信号は、色域圧縮することなくそのまま出力するこ
    とを特徴とする請求項8記載の画像処理方法。
  10. 【請求項10】 上記非圧縮領域を、入力系の色域及び
    /又は出力系の色域を基準として、入力系の色域及び/
    又は出力系の色域に対して相対的に設定することを特徴
    とする請求項9記載の画像処理方法。
  11. 【請求項11】 上記色域圧縮を行う際、入力系の画像
    の色信号が、出力系の色域内に位置する場合には、当該
    色信号の色相を保ち、明度及び彩度だけを変化させ、入
    力系の画像の色信号が、出力系の色域外に位置する場合
    には、当該色信号の明度、彩度及び色相を変化させるこ
    とを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
  12. 【請求項12】 所定の入力系の画像を所定の出力系の
    色域に対応する画像に変換して出力する際に、 出力系の色域が入力系の色域と異なる場合に、出力系の
    色域内における仮想的な色域として1以上の出力系仮想
    色域を設定し、入力系の画像の色信号を各出力系仮想色
    域のうちのいずれかの外縁上にマッピングして、入力系
    の画像が出力系の色域に対応した画像となるように色域
    圧縮を行うことを特徴とする画像処理方法。
  13. 【請求項13】 所定の入力系から入力された色信号を
    所定の出力系の色域に対応した色信号に変換して出力す
    る際に参照される色域変換テーブルの作成装置であっ
    て、 入力系の色域内の色のうち出力系の色域外の色を、下記
    式(1)又は(2)で表される色差ΔEの値を最小にす
    る方向に色域圧縮して、出力系の色域内の色に対応さ
    せ、その結果に基づいて、入力系の色信号と出力系の色
    信号との対応関係を示した色域変換テーブルを作成する
    色域変換テーブル作成手段を備えることを特徴とする色
    域変換テーブル作成装置。 【数3】
  14. 【請求項14】 所定の入力系から入力された色信号を
    所定の出力系の色域に対応した色信号に変換して出力す
    る際に参照される色域変換テーブルの作成方法であっ
    て、 入力系の色域内の色のうち出力系の色域外の色を、下記
    式(1)又は(2)で表される色差ΔEの値を最小にす
    る方向に色域圧縮して、出力系の色域内の色に対応さ
    せ、その結果に基づいて、入力系の色信号と出力系の色
    信号との対応関係を示した色域変換テーブルを作成する
    ことを特徴とする色域変換テーブル作成方法。 【数4】
  15. 【請求項15】 所定の入力系の画像を所定の出力系の
    色域に対応する画像に変換して出力する画像処理プログ
    ラムを記録した記録媒体であって、 上記画像処理プログラムは、出力系の色域が入力系の色
    域と異なる場合に、出力系の色域外の色信号を、下記式
    (1)又は(2)で表される色差ΔEの値を最小にする
    方向に色域圧縮することを特徴とする画像処理プログラ
    ムを記録した記録媒体。 【数5】
  16. 【請求項16】 所定の入力系から入力された色信号を
    所定の出力系の色域に対応した色信号に変換して出力す
    る際に参照される色域変換テーブルを作成する色域変換
    テーブル作成プログラムを記録した記録媒体であって、 上記色域変換テーブル作成プログラムは、入力系の色域
    内の色のうち出力系の色域外の色を、下記式(1)又は
    (2)で表される色差ΔEの値を最小にする方向に色域
    圧縮して、出力系の色域内の色に対応させ、その結果に
    基づいて、入力系の色信号と出力系の色信号との対応関
    係を示した色域変換テーブルを作成することを特徴とす
    る色域変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒
    体。 【数6】
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