JP2000324350A

JP2000324350A - 色変換装置

Info

Publication number: JP2000324350A
Application number: JP11132276A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Iida; 秀延飯田; Osamu Yamada; 修山田; Katsuhiro Kanamori; 克洋金森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】入力機器の色再現範囲を出力機器の色再現範
囲にマッチングさせる場合に、人間が違和感を感じない
ような色に色域変換を行うことを目的とする。【解決手段】色域変換手段103において色域変換を行
う際に、均等色空間における色成分と明度成分から求め
られるパラメータを用いることにより、出力機器105の
色再現範囲に含まれない入力色信号を出力機器105の色
再現範囲内で、かつ視覚的に自然に見えるような信号に
変換する。均等色空間中に３次元的に分布した本パラメ
ータを用いることにより、各色ごとに連続性を保ちつ
つ、各色相で異なった特性を吸収することができるよう
になり、人間が評価した場合に画像を劣化させないよう
な色域変換を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像の入力
機器の色再現範囲と出力機器の色再現範囲の間での、表
示色のマッチングに関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】従来カラー画像において、入力機器と出
力機器の色再現範囲が異なる場合の色信号の色域変換に
関しては、特開平９−４６５３７号公報等に記載されて
いる。特開平９−４６５３７号公報では、出力色空間よ
り大きい色再現範囲では、明度を優先しつつ彩度の低下
も大きくならないように考慮した色域変換を行ってい
る。入力カラーをLabの円柱座標(L1,c1,h1)で表現し、
出力範囲外の色は、同色相面上で、その座標(L1,c1,h1)
とL軸上の点(L2,0,0)を結ぶ直線と、出力範囲外郭との
交点に変換される。ここでL2の決定方法は、入力機器の
色再現範囲の最大、最小輝度が、出力機器の色再現範囲
の最大、最小輝度に線形に縮小する写像において、L1が
変換される先をL2と決定している。

【０００３】本方式の効果は、第１に従来のL軸の中央
（=50程度）に向かった直線と再現範囲の最外郭との交
点を変換先とする方法では、高明度、低明度部の明度の
変換量が比較的大きくなり、視覚的に察知しやすい明度
に関して、高明度がより低く、低明度がより高く補正さ
れることは好ましくないこと、第２に色域変換によって
同色相で同明度の隣接点は、同一点に変換されることな
く、出力機器の色再現範囲の最外郭上に連続に変換され
るため色の連続性が保たれることの2点である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平９−４
６５３７号公報では、従来のL軸の中央（=50程度）に向
かった直線と出力機器の色再現範囲の最外郭との交点を
変換先とする方法に比べて視覚的にやや向上しているも
のの、全ての色相において同一の処理を行っているの
で、全体的に彩度が高い部分で明度が高い入力色信号は
暗めに変換されてしまい、彩度が高い部分で明度の低い
入力色信号は明るめに変換されてしまう。ここで、赤い
色で入力信号に比べて出力された明度が下がってしまう
場合や、シアンの色で入力信号に比べて出力された明度
が上がってしまう場合には、人間の感覚として、非常に
違和感を感じてしまうという傾向がある。従って、上記
特開平９−４６５３７号公報により色域変換を行い出力
された画像を評価した場合、特定の色相によっては、非
常に画質の劣化が目立つ結果になってしまう問題が生じ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、均等色空間において、色成分より算出さ
れるパラメータを規定し、そのパラメータの値に応じて
色域変換におけるパラメータを変化させて実行すること
によって、色ごとの異なった特性を考慮しつつ、最適な
色域変換が行える。例えば前述の赤とシアンにおける画
像劣化の問題に対応する場合には、赤とシアンの方向に
１本の軸を規定し、入力色信号の赤成分が大きい場合
は、明度の高い部分では明度を保存するような傾向で変
換を行い、明度の低い部分では彩度を保存するような傾
向で変換を行う。また、シアン成分が大きい場合は、明
度の高い部分では彩度を保存するような傾向で変換を行
い、明度の低い部分では明度を保存するような傾向で変
換を行う。

【０００６】このように入力色信号により色域変換を行
う際のパラメータを制御することにより、各色ごとに異
なった特性を吸収することができるようになり、人間が
評価した場合に画像を劣化させないような色の割付けを
行うことが可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、入力機
器より得られた色信号を均等色空間へ変換する色信号変
換手段と、均等色空間へ変換された色信号が出力機器の
色再現範囲内かどうかを判定する色域判定手段と、その
色域判定手段により入力機器から得られた色信号が出力
機器の色再現範囲外であると判定された場合に、均等色
空間における色成分から形成されるパラメータの値に応
じて、出力機器の色再現範囲に含まれない入力色信号を
出力機器の色再現範囲内で、かつ視覚的に自然に見える
ような信号に変換する色域変換手段と、前記色域変換手
段により変換された色信号を出力機器に合わせた信号へ
変換する色信号変換手段を有することにより、各色ごと
に異なった特性を吸収することができるようになり、人
間が評価した場合に画像を劣化させないような色域変換
を行うことが可能となる特徴を有する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の色変換装置において、均等色空間における色成分から
形成されるパラメータの値が、均等色空間における色成
分から形成されることにより、均等色空間中の２次元分
布となる特徴を有することにより、各色相における変換
度合いの連続性が保たれるこという特徴を有する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の色変換装置において、均等色空間における色成分から
形成されるパラメータの値が、均等色空間における色成
分から形成されることにより、均等色空間中の２次元分
布となる特徴を有することにより、人間が評価した場合
に画像を劣化させないような色域変換を行うことが可能
となる特徴を有する。

【００１０】請求項４に記載の発明は、色Aと反対色Bに
ついて、規定する軸の方向を360度回転できるようにす
る色域変換手段を有することにより、全ての色相方向に
対して、異なった特性を吸収することができるようにな
り、人間が評価した場合に画像を劣化させないような色
域変換を行うことが可能となる特徴を有する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の色変換装置において、均等色空間における色成分から
形成されるパラメータの値が、均等色空間における明度
成分と色成分から形成されることにより、均等色空間中
の３次元分布となることにより、全ての色相および明度
方向に対して、異なった特性を吸収することができるよ
うになり、人間が評価した場合に画像を劣化させないよ
うな色域変換を行うことが可能となる特徴を有する。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項１から５
のいずれかに記載の色変換装置において、色域判定と色
変換を行う均等色空間がCIE L*a*b*空間であるようにし
たもので、一般的に使用される色空間で色域判定を行う
ことにより装置が簡便になり、もって、簡便に、かつ、
正確に色域判定を行うという作用を有する。

【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項１から５
のいずれかに記載の色変換装置において、色域判定と色
変換を行う均等色空間がCIE L*u*v*空間であるようにし
たもので、一般的に使用される色空間で色域判定を行う
ことにより装置が簡便になり、もって、簡便に、かつ、
正確に色域判定を行うという作用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。

【００１５】（実施の形態１）図１は、本実施の形態１
における変換装置のブロック構成図を示す。ここでは、
標準色空間として、CIE L*a*b*空間とする。

【００１６】本発明では、入力機器より得られたRGBやY
CC等の色信号を、色信号変換手段101により、CIE L*a*b
*信号(L*,a*,b*)へ変換する。次に色域判定手段102によ
り、入力された色信号(L*,a*,b*)が、出力機器により出
力可能であるかどうかを判定する。この色域判定手段10
2により入力色信号(L*,a*,b*)が出力機器により出力可
能な範囲内にあると判断された場合、入力された色信号
(L*,a*,b*)は、そのまま色信号変換手段104へ送られ、
出力機器105に対する出力信号に変換される。

【００１７】一方、色域変換手段102により入力色信号
(L*,a*,b*)が出力機器により出力可能な範囲外にあると
判断された場合、入力色信号(L*,a*,b*)は色域変換手段
103により、出力機器が出力可能な範囲の色信号(L'*,a'
*,b'*)へ変換され、色信号変換手段104へ送られ、出力
機器105に対する出力信号に変換される。

【００１８】次に、本発明の特徴である、人間が評価し
た場合に画像を劣化させないような色域変換について、
（数１）から（数５）および図２から図５を用いて説明
する。まず、図２は均等色空間CIE L*a*b*において、(a
*,b*)で張られる2次元空間をあらわしている。ここで均
等色空間における色成分から形成されるパラメータ（以
降Kと称する）を、図２中の201のように定める。軸K(a
*,b*) 201は、(a*,b*)空間上に45°の角度で定義された
軸であり、入力信号値(L*,a*,b*)のうちの(a*,b*)の値
より算出される。なお、K(a*,b*)の取り得る範囲は（数
１）になるように正規化しておく。

【００１９】

【数１】

【００２０】まず入力色信号(L*,a*,b*)と変換後の色信
号(L'*,a'*,b'*)に関して、L*が50以上の値の場合、L'*
の算出は（数２）により求める。

【００２１】

【数２】

【００２２】また、L'*が50以下の場合は（数３）によ
り求める。

【００２３】

【数３】

【００２４】また、a'*,b'*はa*,b*の値に関わらず（数
４）及び（数５）により求める。

【００２５】

【数４】

【００２６】

【数５】

【００２７】ここで、α1,α2は、圧縮率をあらわし、
取りうる範囲が（数６）及び（数７）で定義される定数
であり、その値は色域変換装置により決定される。

【００２８】

【数６】

【００２９】

【数７】

【００３０】以上のように定義することにより、ここで
入力色信号の赤の彩度が入力機器の色再現範囲における
もっとも高い値の場合について述べる。この場合、（数
１）におけるKの値が１になり、色域圧縮の様子は図３
のようになる。ここで縦軸は明度、横軸は彩度a*,b*か
ら算出される（数８）で定義される値を用いている。

【００３１】

【数８】

【００３２】301は、出力機器の再現可能範囲をあらわ
しており、302は入力機器の再現可能範囲をあらわして
いる。また、矢印は出力機器の再現可能範囲301の外に
ある入力信号を出力する際に、どの値で出力するかとい
う色域変換を行う際の、その圧縮のおおまかな方向を、
入力機器の再現可能範囲のもっとも外側の代表点につい
てのみあらわしている。これを見ると分かるように、L*
>50の場合は明度が保存されて色域変換が行われ、L*<50
の場合には中心方向へ色域変換が行われることにより彩
度が保存される。これは入力信号の成分において、赤の
成分が大きければ大きいほどこの傾向が強まり、人間が
評価した場合に、画像劣化が少なくなる。

【００３３】次に入力色信号のシアンの彩度が入力機器
の色再現範囲におけるもっとも高い値の場合について述
べる。この場合、（数１）におけるKの値が０になり、
色域圧縮の様子は図４のようになる。ここで縦軸は明
度、横軸は彩度a*,b*から算出される（数８）で定義さ
れる値を用いている。

【００３４】図３同様401は、出力機器の再現可能範囲
をあらわしており、402は入力機器の再現可能範囲をあ
らわしている。また、矢印は出力機器の再現可能範囲40
1の外にある入力信号を出力する際に、どの値で出力す
るかという色域変換を行う際の、その圧縮のおおまかな
方向を、入力機器の再現可能範囲のもっとも外側の代表
点についてのみあらわしている。これを見ると分かるよ
うに、L*>50の場合には中心方向へ色域変換が行われる
ことにより彩度が保存され、L*<50の場合は明度が保存
されて色域変換が行われる。これは入力信号の成分にお
いて、シアンの成分が大きければ大きいほどこの傾向が
強まり、人間が評価した場合に、画像劣化が少なくな
る。

【００３５】最後に入力色信号における赤およびシアン
の成分が、大きくない場合について述べる。この場合、
（数１）におけるKの値は０から１1までの間で任意の値
をとりうる。代表的な例としてKの値が0.5近辺の場合の
色域圧縮の様子は図５のようになる。

【００３６】ここで、縦軸は、明度、横軸は彩度a*,b*
から算出される（数８）で定義される値を用いている。

【００３７】図３、図4同様501は、出力機器の再現可能
範囲をあらわしており、502は入力機器の再現可能範囲
をあらわしている。また、矢印は出力機器の再現可能範
囲501の外にある入力信号を出力する際に、どの値で出
力するかという色域変換を行う際の、その圧縮のおおま
かな方向を、入力機器の再現可能範囲のもっとも外側の
代表点についてのみあらわしている。これを見ると分か
るように、L*>50の場合もL*<50の場合も、中心方向へ圧
縮する従来の手法に比べて、明度も保存され、彩度も保
存されるような色域変換が行われていることが分かる。
このような色域圧縮を行うことにより、人間が評価した
場合の画像劣化が少なくなる効果が得られる。

【００３８】（実施の形態２）実施の形態２は、実施の
形態１における色域変換手段を図６に示すように、K軸
を360度方向任意に設定できるようにすることにより、
任意の色Aとその反対色Bの方向に対する特性を吸収でき
るような色域変換を行うことができるようになる。この
ような色域圧縮を行うことにより、人間が評価した場合
の画像劣化が少なくなる効果が得られる。

【００３９】（実施の形態３）実施の形態３は、実施の
形態２における色域変換手段において、K(a*,b*)を均等
色空間における２次元分布とすることにより、各色相ご
とでの変換の連続性が保たれるような効果が得られる。

【００４０】（実施の形態４）実施の形態４は、実施の
形態１における色域変換手段において、図７に示すよう
に、K軸を(a*,b*)の値のみでなく(L*,a*,b*)の値から３
次元的に算出される値とすることにより、色相方向のみ
でなく、明度方向でもそれぞれの色の特性を吸収するこ
とができるようになる。このような色域圧縮を行うこと
により、人間が評価した場合の画像劣化が少なくなる効
果が得られる。

【００４１】（実施の形態５）実施の形態５は、実施の
形態４における色域判定と色変換を、K軸を(a*,b*)の値
のみでなく(L*,a*,b*)の値から３次元的に算出される値
とすることにより、Kは均等色空間における３次元分布
として得られ、その結果、色相方向のみでなく、明度方
向でもそれぞれの色の特性を吸収することができるよう
になる。このような色域圧縮を行うことにより、人間が
評価した場合の画像劣化が少なくなる効果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡便で、
かつ、人間が評価した場合に画像劣化の少ない色変換装
置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による色変換装置の構成を示すブロック
図

【図２】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換で用いられるパラメータ算出の説
明図

【図３】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換の様子を示す説明図

【図４】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換の様子を示す説明図

【図５】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換の様子を示す説明図

【図６】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換で用いられるパラメータ算出の説
明図

【図７】本発明による一実施の形態による色域変換手段
で実行される色域変換で用いられるパラメータ算出の説
明図

【符号の説明】

101 色信号変換手段 102 色域判定手段 103 色域変換手段 104 色信号変換手段 105 出力機器 106 色域変換で用いるパラメータを求めるための軸 301 入力機器における色再現範囲 302 出力機器における色再現範囲 401 入力機器における色再現範囲 402 出力機器における色再現範囲 501 入力機器における色再現範囲 502 出力機器における色再現範囲

フロントページの続き (72)発明者金森克洋神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１号松下技研株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 BA28 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC01 CE18 CG07 DC25 5C077 LL19 MP08 PP31 PP32 PP36 PP43 RR21 5C079 HB01 HB08 HB09 HB11 LA01 LA26 LB02 NA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力機器より得られた色信号を均等色空
間へ変換する色信号変換手段と、均等色空間へ変換され
た色信号が出力機器の色再現範囲内かどうかを判定する
色域判定手段と、その色域判定手段により入力機器から
得られた色信号が出力機器の色再現範囲外であると判定
された場合に、均等色空間における色成分から形成され
るパラメータの値に応じて、出力機器の色再現範囲に含
まれない入力色信号を出力機器の色再現範囲内で、かつ
視覚的に自然に見えるような信号に変換する色域変換手
段と、色域変換手段により変換された色信号を出力機器
に合わせた信号へ変換する色信号変換手段とを有するこ
とを特徴とする色変換装置。
【請求項２】色域変換手段は、均等色空間における色
成分から形成されるパラメータの値が均等色空間におけ
る色成分から形成されることを特徴とする請求項１記載
の色変換装置。
【請求項３】色域変換手段は、色Aとその反対色Bの方
向に軸を規定し、その軸上における値により順次変化さ
せることを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
【請求項４】色変換手段は、色Aと反対色Bについて、
規定する軸の方向を360度回転できるようにすることを
特徴とする請求項３記載の色変換装置。
【請求項５】色域変換手段は、均等色空間における色
成分から形成されるパラメータの値が均等色空間におけ
る明度成分と色成分から形成されることを特徴とする請
求項１記載の色変換装置。
【請求項６】色域判定と色変換を行う均等色空間がCI
E L*a*b*空間であることを特徴とする請求項１から５の
いずれかに記載の色域変換装置。
【請求項７】請求項１における色域判定と色変換を行
う均等色空間がCIE L*u*v*空間であることを特徴とする
請求項１から５のいずれかに記載の色域変換装置。