JP2002152538A - カラー画像信号処理装置及びカラー画像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置に依存しない色空間全体でほぼ良好な色
再現性を実現したカラー画像信号処理装置およびカラー
画像信号処理方法を提供する。 【解決手段】 色変換部１は、装置に依存しない色空間
全体を、色の重要度に応じて複数の領域に分割し、それ
ぞれの領域に対応した色変換処理を第１〜Ｎの色変換処
理部１１−１〜Ｎにおいて行い、入力されたカラー画像
信号を出力装置で色再現可能な色へと変換する。複数の
領域として、最も重要な色の第１の色領域と、主要な装
置で使用する色が存在する第２の色領域と、それ以外の
第３の色領域に分割することができる。第１の色領域で
は、出力装置によって最良の色再現がなされるように色
変換を行う。また、主要な装置で使用する第２の色領域
の色についてはほぼ良好に色再現されるように色変換を
行う。たとえ第３の色領域の色が入力されも、それなり
の色に変換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置に依存しない
色空間のカラー画像を出力装置において再現可能な色領
域内の色のカラー画像に変換するカラー画像信号処理装
置およびカラー画像信号処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像を出力装置に出力する
際には、入力されたカラー画像信号に対して種々の処理
を施している。そのうちの一つとして、色変換処理があ
る。色変換処理としては、入力されたカラー画像信号の
色空間を出力装置が受け取る色空間に変換する色空間変
換処理や、入力されたカラー画像信号が意図した色が出
力装置で再現されるように色の調整を行う色調整処理な
どが行われる。

【０００３】このような色調整処理を行う方法として、
カラー画像を入力したとき、そのカラー画像と出力装置
から出力された画像の色とが測色的に一致するように変
換することが考えられている。しかし、入力されるカラ
ー画像により表現可能な色がすべて出力装置で再現され
ることは少なく、一部の色については出力装置で再現で
きない場合がある。そのような場合には、入力されたカ
ラー画像の色（値）を、出力装置が再現可能な色に何ら
かの形で置き換える必要がある。この処理を、以下では
ガマット圧縮処理と呼ぶ。

【０００４】一般的に知られているガマット圧縮処理の
方法として、色差最小法がある。この方法は、出力装置
に依存しない色空間において、入力されたカラー画像の
信号値（以下、入力色と呼ぶ）が出力装置の色再現範囲
（以下、出力ガマットと呼ぶ）内に収まっているか否か
を判断し、入力色が出力ガマット内ならば何の変換も行
わず、入力色が出力ガマット外の場合には入力色と最も
近い色信号を持つ出力ガマット表面の色信号値に変換す
る方法である。特に、出力装置に依存しない色空間とし
てＣＩＥＬａｂ色空間、色差式をＣＩＥ１９７６色差と
して変換処理を行う場合が多い。以下、装置に依存しな
い色空間としてＣＩＥＬａｂ色空間を用いるものとして
説明する。

【０００５】一方、入力されるカラー画像中に存在する
色範囲は、そのカラー画像がどのような画像であるかに
よって異なる。例えばスキャナなどの画像入力装置を用
いて入力された画像であれば、使用した画像入力装置の
特性に応じた色範囲のカラー画像が入力される。また、
例えばＣＲＴなどを用いて描画されたカラー画像であれ
ば、通常はＣＲＴで表示可能な色範囲のカラー画像が入
力される。これらのカラー画像の色範囲は、装置に依存
しない色空間、例えばＣＩＥＬａｂ色空間の一部にすぎ
ない。

【０００６】これに対して、ユーザが数値で指定した
り、ソフトウェアが装置に関係なく生成したカラー画像
などにおいては、ＣＩＥＬａｂ色空間のいずれの色が指
定されるかわからない。従って、入力されたカラー画像
を出力装置に出力するためのカラー画像に変換するため
には、ＣＩＥＬａｂ色空間全体を、出力ガマット内の色
に変換する必要がある。

【０００７】図１１は、ＣＩＥＬａｂ色空間と出力ガマ
ットの関係の一例の説明図である。図１１では、ＣＩＥ
Ｌａｂ色空間のうち、ある色相におけるＬ^* −Ｃ^* 平面
を示している。図１１に示すように、出力ガマットはＣ
ＩＥＬａｂ色空間の一部であり、出力ガマット外の領域
は非常に広い。そのため、上述の色差最小法によってガ
マット圧縮処理を行うと、出力ガマット外の非常に多く
の色が出力ガマットの表面の少ない色に変換されてしま
う。例えば出力ガマットの外部の色でグラデーションを
表現している場合、ほとんどが同色に変換されてしま
い、グラデーション部分がほとんど単一色で出力されて
しまうといった不具合が生じる。

【０００８】また別のガマット圧縮処理の方法として、
例えば特公平６−３６５４８号公報や特開２０００−１
８４２２２号公報などに記載されているように、ある点
からの入力されたカラー画像の色範囲と出力ガマットと
の距離の比に応じて、カラー画像の色範囲が出力ガマッ
ト内となるように階調を保存して圧縮することが考えら
れている。以下、この方法を目標点圧縮法と呼ぶ。この
目標点圧縮法によれば、例えば出力ガマットの外部の色
でグラデーションを表現している場合でも、出力ガマッ
ト内の色でグラデーションが表現される。そのため、上
述の色差最小法のようにグラデーション部の色差が無く
なるといった不具合が発生しない。

【０００９】しかしこの目標点圧縮法の場合には、もと
もと出力ガマット内であった色についても圧縮され、再
現性が劣化するという問題がある。図１２は、目標点圧
縮法により圧縮された出力ガマット内の色の色再現範囲
の一例の説明図である。上述のように、目標点圧縮法で
は階調を保存するため、出力ガマット内の色についても
圧縮を受けることになる。そのため、もともと出力ガマ
ット内であった色範囲は、図１２に示すような領域に圧
縮されてしまう。特に、入力されるカラー画像の色範囲
がＣＩＥＬａｂ色空間全体であるような場合、上述のよ
うに出力ガマット外の領域が広いため、もともと出力ガ
マット内であった色は図１２においてハッチングを施し
て示した非常に狭い領域内の色に圧縮されてしまう。そ
のため、特に彩度については非常に低下して色再現性が
劣化してしまう。また、多くのカラー画像ではＣＩＥＬ
ａｂ色空間全体を用いることはほとんどなく、再現可能
な高彩度の色についてはほとんど利用されないままとな
るという問題があった。

【００１０】また、上述の各文献に記載されているよう
に、入力されたカラー画像が取り得る色範囲を限定する
ことによって、上述のいずれかの方法を用いてガマット
圧縮処理を行い、良好な色再現を行うことができる。し
かし、入力されるカラー画像によって取り得る色範囲が
異なり、また上述のようにＣＩＥＬａｂ色空間全体を色
範囲とする場合も存在する。そのため、特定の色範囲を
想定してガマット圧縮処理を行うと、その色範囲外の色
については変換できなかったり、あるいは変換できても
色再現性が劣化してしまうという問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、装置に依存しない色空間全
体でほぼ良好な色再現性を実現したカラー画像信号処理
装置およびカラー画像信号処理方法を提供することを目
的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、装置に依存し
ない色空間のカラー画像を出力装置において再現可能な
色領域である出力側色再現域内の色のカラー画像に変換
するカラー画像信号処理装置およびカラー画像信号処理
方法において、装置に依存しない色空間に対して色の重
要度に従って複数の色領域を設定し、色領域ごとに対応
する色変換処理を前記カラー画像に対して行うことを特
徴とするものである。このように、色の重要度に従って
設定した色領域ごとに、それぞれ最適な色変換を行うこ
とによって、装置に依存しない色空間全体においてほぼ
良好な色再現性を実現することができる。

【００１３】例えば色領域として、最も重要な色で構成
される第１の色領域と、前記第１の色領域に含まれる色
の次に重要な色で構成される第２の色領域、およびそれ
以外の第３の色領域を設定し、第１の色領域は色再現上
重要となる色を含む領域とし、第２の色領域は主要装置
で表現される色を包含する色領域のうち第１の色領域以
外の領域とすることができる。特に色再現上重要となる
色を含む第１の色領域については、例えば従来と同様の
手法によって良好な色再現がなされるように色変換を行
うことができる。また第２の色領域については、第１の
色領域ほどではないが、ある程度の色再現を行う。例え
ば、第１の色領域で用いた変換関数を第２の色領域に拡
張した変換関数を用いて変換を行うことができる。さら
に第３の色領域では、ほとんど入力されない色であるの
で、それなりの色再現ができればよい。例えば第３の色
領域から第２の色領域と第３の色領域との境界上へ色信
号を圧縮した後に、第２の色領域の色信号と同様にして
出力側色再現域内の色信号に変換することができる。

【００１４】このように、色の重要度に従って複数の色
領域に分けて色変換を行うことによって、よく利用され
る色領域については良好な再現性を提供し、しかも装置
に依存しない色空間全体において再現性を保証すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示すブロック図である。図中、１は色変換部、２は出力
色空間変換部、１１−１〜１１−Ｎは色変換処理部であ
る。色変換部１は、入力されたカラー画像信号に対して
色変換処理を施して出力ガマット内の色信号に変換し、
出力色空間変換部２へ出力する。このとき色変換部１
は、装置に依存しない色空間を、それぞれの色の重要度
に応じてＮ個の色領域に分け、入力されたカラー画像信
号に含まれる色がいずれの色領域に含まれるかによっ
て、それぞれの色領域に対応する色変換処理をカラー画
像信号に対して行う。図１に示す例では、それぞれの色
領域に対応して第１〜第Ｎの色変換処理部１１−１〜Ｎ
を設けた例を示している。第１の色変換処理部１１−１
は、最も重要な色が含まれる第１の色領域内の色につい
て、出力ガマット内の色への色変換処理を行う。また第
２の色変換処理部１１−２は、第１の色領域に含まれる
色の次に重要な色が含まれる第２の色領域内の色につい
て、出力ガマット内の色への色変換処理を行う。以下同
様であり、第Ｎの色変換処理部１１−Ｎは、最も重要度
が低い（第１〜Ｎ−１の色領域までに含まれなかった）
色について、出力ガマット内の色への色変換処理を行
う。

【００１６】なお、入力されるカラー画像信号として第
１〜ｉの色領域までの色に限定されることが予め分かっ
ている場合には、第ｉ＋１〜Ｎの色変換処理部１１−ｉ
＋１〜Ｎについては処理を行わないようにするほか、カ
ラー画像信号を第ｉの色変換処理部に入力するように構
成してもよい。また、入力されるカラー画像信号の各画
素における色ごとに、いずれの色領域に含まれるかを判
断して、対応する色変換処理部１１に入力するように構
成してもよい。

【００１７】また各色変換処理部は、それぞれが担当す
る色領域について一度に出力ガマットまで変換せず、例
えばより重要度の高い色領域までの変換を行った後に、
変換後の色領域に対応する色変換処理部に処理を依頼し
てもよい。図中の色変換処理部間の矢線は、このように
より重要な色の処理を行う色変換処理部に処理を依頼す
る場合の色信号の流れを示している。

【００１８】出力色空間変換部２は、色変換部１で色変
換処理が施され、出力ガマット内の色によって構成され
た色信号を受け取り、装置に依存しない色空間から出力
装置に依存した色空間への色空間変換を行い、出力カラ
ー画像信号として出力する。

【００１９】図２は、色変換部で設定する複数の色領域
の一例の説明図である。図２では、装置に依存しない色
空間としてＣＩＥＬａｂ色空間を想定し、Ｌ^* 軸を含む
ある色相平面を示している。なお、破線によって出力ガ
マットを示している。領域Ａは、色再現に重要な色を含
む領域を示している。この領域内の色については、最も
良好に色再現されるように色変換処理を行う。この領域
Ａは、例えばカラー画像信号を作成する際に用いられる
一般的なＣＲＴの色領域であったり、あるいは一般的に
用いられるスキャナの色領域などとすることができる。
また、特定の装置やシステムに組み込んで用いる場合に
は、その装置やシステムで多く用いられるＣＲＴやスキ
ャナ等の色領域等としてもよい。この領域Ａに含まれる
色は、頻繁に用いられ、あるいは一般的に用いられる色
であることから、その再現性は非常に重要である。その
ため、この領域Ａ内の色については、出力装置において
最適に色再現されるように色変換処理を行う。

【００２０】領域Ｂは、領域Ａの次に重要な色を含む領
域であり、例えば主要装置で表現される色を包含する色
領域のうち、領域Ａを除いた領域とすることができる。
すなわち、この領域Ｂは、色再現上重要となる色を含む
領域Ａの外郭と、主要装置で表現される色を包含する色
領域の外郭で挟まれた領域である。この領域Ｂは、いつ
も利用される色ではないが、入力されるカラー画像信号
を作成したときに使用した装置、例えばＣＲＴやスキャ
ナなどによっては利用されることもある色の領域であ
る。常に利用される色ではないため、重要度は領域Ａ内
の色に比べて低いが、ユーザが使用する装置として想定
される範囲内であるので、ある程度、良好な色再現が求
められる領域である。そのため、領域Ａの色変換処理に
影響しない程度に良好な色再現が行われるように色変換
処理を行う。

【００２１】領域Ｃは、領域Ａ及び領域Ｂ以外の領域で
あり、例えば主要装置で表現される色を包含する色領域
の外郭外の色の領域である。この領域の色は、通常使用
される機器ではほとんど再現できない色であり、実際に
使用されることはほとんどない。従って、重要度が低い
色である。しかし、例えばユーザが数値設定などによっ
て指定したり、ソフトウェアなどによって数値によりデ
ータを生成したような場合には、入力される可能性があ
る。そのため、入力されたときにそれなりの色が再現さ
れるようにしておく必要があり、そのための色変換処理
を行えばよい。

【００２２】ここでは、装置に依存しない色空間を、色
の重要性によって領域Ａ〜Ｃに分割した例を示したが、
分割数は３に限らず、例えば２あるいは４以上であって
もよい。例えば領域Ａをさらに出力ガマットの内外で分
割し、出力ガマットを最重要色、それ以外の領域Ａの色
を重要色として色変換処理を行ってもよい。また、領域
Ｃや領域Ｄをさらに細分してもよい。

【００２３】以下、図２に示すように装置に依存しない
色空間を分割する場合について、各領域ごとに行う色変
換処理の具体例について説明する。まず、領域Ａにおけ
る色変換処理について説明する。ここでは、領域Ａにお
ける色変換処理として、上述の特開２０００−１８４２
２２号公報に記載されている方法と同様に色相調整処理
及び明度調整処理を行った後に、目標点圧縮法を用いて
色変換処理を行う。この目標点圧縮法を適用する際に、
出力ガマット外の色についてはある程度彩度を維持する
ように改良した方法を用いている。以下、この色変換処
理について簡単に説明しておく。

【００２４】図３は、色相調整処理の概念図である。入
力されたカラー画像信号は、カラー画像の作成時に使用
した機器の影響を受けた色相角により作成されており、
また出力機器においても同様に固有の色相角を有してい
る。そのため、カラー画像の作成時の色相と出力機器か
ら出力されたときの色相には、ずれが生じてしまう。例
えば入力されたカラー画像が機器に依存しない色空間で
作成されていても、出力装置に応じた色相に合わせる必
要がある。そのため、図３に示すように、ＣＩＥＬａｂ
色空間においてはＬ^* 軸を中心として回転移動すること
によって、色相の調整を行う。例えば図３に示した点ア
の色は、回転移動によって点イの色に変更される。な
お、このときの回転角や回転方向は、入力されたカラー
画像信号の色相に応じて決められる。例えばマゼンタ
（Ｍ）は赤（Ｒ）に近づく方向に大きく移動させる。ま
た、青（Ｂ）はシアン（Ｃ）に近づく方向に大きく移動
させるとよい。逆に黄（Ｙ）はほとんど色相を変更しな
くてよい。

【００２５】図４は、明度調整処理の一例の説明図であ
る。図中、破線は入力側の色領域（ここでは領域Ａ）を
示し、実線は出力ガマットを示している。まず、色相調
整処理によって色相を調整した後のカラー画像信号の色
相から、その色相を有し、かつ明度軸（Ｌ^* ）を通る平
面で、入力側の色領域および出力ガマットを切断し、そ
の色相における色空間の断面を得る。このとき、例えば
図４（Ａ）に示すような入力側の色領域および出力ガマ
ットの断面が得られたものとする。なお、この断面にお
ける座標系は、縦軸が明度を示すＬ^* 軸、横軸が彩度を
示すＣ^* 軸となる。図４に示すままでは、入力側の色範
囲における高彩度色について、彩度あるいは明度の低下
が著しくなる場合がある。そのため、まず明度方向の調
整を行ってから、出力ガマットへの色変換を行ってい
る。

【００２６】まず、入力側の色領域の明度レンジ、すな
わち明度の最大値から最小値までを、出力ガマットの明
度レンジに合わせるように、入力側の色領域全体につい
て明度方向の調整を行う。これによって、入力側の色領
域は図４（Ｂ）に破線で示したようになる。

【００２７】さらに、上述のような明度レンジの調整を
施した後の入力側の色領域における最大彩度を有する点
（ＣＵＳＰｉ）の明度と、出力ガマットの最大彩度を有
する点（ＣＵＳＰｏ）の明度との差の範囲内で、所定の
関数によって点（ＣＵＳＰｉ）を調整し、それに合わせ
て入力側の色領域全体の明度方向の調整処理を行う。例
えば図４（Ｂ）に破線で示している色再現可能領域か
ら、最大彩度を有する点（ＣＵＳＰｉ）の明度を調整
し、図４（Ｃ）に破線で示している色領域に調整する。

【００２８】なお、実際には図４（Ａ）に破線で示す入
力側の色範囲（領域Ａ）内の色が図４（Ｃ）に破線で示
す色範囲となるように、所定の関数で明度方向の変換を
行ってもよい。

【００２９】このようにして図４（Ａ）に破線で示す入
力側の色範囲内の色を図４（Ｃ）に破線で示す色範囲内
の色に変換した後、図４（Ｃ）に実線で示す出力ガマッ
ト内の色への変換処理を行う。ここでは出力ガマットに
おいて最大彩度を有する点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも
高いか低いかによって圧縮方向を変えている。明度調整
後のカラー画像信号の明度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度よ
りも高い場合には、出力ガマット外では彩度軸に対して
所定の角度で出力ガマットの外郭へむけて圧縮し、出力
ガマット内では明度を保存したまま彩度のみについて変
換処理する。出力ガマット内で明度を保存することによ
って、高明度の色についてなるべく明るい色で再現でき
るように色変換を行うことができる。また出力ガマット
外では、彩度軸に対して所定の角度で圧縮することによ
って、明度保存で極端に彩度が低下するのを防止してい
る。

【００３０】図５は、明度調整後のカラー画像信号の明
度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも高い場合の色変換処
理の一例の説明図、図６は、線形圧縮法の説明図であ
る。ここでは、線形圧縮法を用いて色変換を行う。明度
調整後のカラー画像信号を示す点（●）を通り、彩度軸
と所定の角度をなす直線を考え、この直線と出力ガマッ
トの外郭との交点（黒の三角）を求める。また、明度調
整後の入力側の色範囲の外郭との交点（同じく黒の三
角）を求めておく。なお、直線が彩度軸となす角度は、
例えば色相に応じて設定しておくことが可能である。さ
らに、彩度軸と所定の角度をなす直線と出力ガマットの
外郭との交点を通り、Ｌ^* 軸に直交する直線（この直線
は明度を保存する）を考える。このようにして得られ
る、交点で屈曲する経路に従って、明度調整後のカラー
画像信号の色変換を行う。

【００３１】次に、この経路に従ってそれぞれの外郭と
Ｌ^* 軸との距離を求める。Ｌ^* 軸と出力ガマットの外郭
との距離はＬ^* 軸に直交する直線における距離であり、
これをＬｏｕｔとする。また、Ｌ^* 軸と明度調整後の入
力側の色範囲の外郭との距離は、Ｌｏｕｔと、彩度軸と
所定の角度をなす直線における出力ガマットの外郭との
交点から明度調整後の入力側の色範囲の外郭の交点まで
の距離Ｌｄとの和、すなわちＬｏｕｔ＋Ｌｄである。こ
れをＬｉｎとする。さらに、Ｌ^* 軸と明度補正後のカラ
ー画像信号を示す点までの距離は、この例では出力ガマ
ットの外側に存在するので、Ｌｏｕｔと、彩度軸と所定
の角度をなす直線における出力ガマットの外郭との交点
から明度調整後のカラー画像信号までの距離との和であ
る。これをＬ’ｉｎとする。なお、明度補正後のカラー
画像信号が出力ガマット内であれば、距離Ｌ’ｉｎは、
Ｌ^* 軸に直交する直線上におけるＬ^* 軸とカラー画像信
号との距離となる。そして、色変換後のカラー画像信号
のＬ^* 軸との距離をＬ’ｏｕｔとする。なお、色変換後
のカラー画像信号は、必ずＬ^* 軸に直交する直線上の点
である。このとき、距離Ｌ’ｏｕｔは、 Ｌ’ｏｕｔ＝（Ｌｏｕｔ／Ｌｉｎ）×Ｌ’ｉｎ によって求めることができる。求められたＬ’ｏｕｔ
は、色変換後のカラー画像信号における彩度を表してい
る。

【００３２】次に、明度調整後のカラー画像信号の明度
のほうが、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合に
は、所定の明度を持つ無彩色を目標点とし、明度調整後
のカラー画像信号の色と目標点を結ぶ直線方向に明度お
よび彩度を変換処理する。このような変換処理によっ
て、低明度の色については見かけ上、類似した色に変換
することができる。なお、目標点としては、例えば点
（ＣＵＳＰｏ）の明度と同じ明度の無彩色（すなわちＬ
^* 軸上の）の点とすることができる。このような目標点
を設定することにより、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも
高い明度調整後のカラー画像信号に対する色変換結果と
の間での色の連続性を保証することができる。

【００３３】図７は、明度調整後のカラー画像信号の明
度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合の色変換処
理の一例の説明図である。この場合も、図６に示した線
形圧縮法を用いて明度および彩度の変換を行う。図７に
示すように、明度調整後のカラー画像信号を示す点およ
び目標点を通る直線を考え、この直線と出力ガマットの
外郭及び入力側の明度調整後の色領域の外郭との交点を
求める。図７では交点を黒い三角形で示している。この
直線と入力側の明度調整後の色領域の外郭との交点から
Ｌ^* 軸までの距離をＬｉｎ、直線と出力ガマットの外郭
との交点からＬ ^* 軸までの距離をＬｏｕｔとする。ま
た、明度補正後のカラー画像信号を示す点からＬ^* 軸ま
での距離をＬ’ｉｎ、変換後のカラー画像信号を示す点
（白丸で図示）からＬ^* 軸までの距離をＬ’ｏｕｔとす
るとき、Ｌ’ｏｕｔは、 Ｌ’ｏｕｔ＝（Ｌｏｕｔ／Ｌｉｎ）×Ｌ’ｉｎ によって求めることができる。この演算処理は、明度と
彩度について別々に行ってもよい。このようにして、色
変換後のカラー画像信号が得られる。

【００３４】このようにして、領域Ａに含まれるカラー
画像信号について、出力ガマット内の色に変換すること
ができる。このとき、上述のような線形圧縮法を用いる
ことによって、出力ガマットを有効に利用して色再現を
行うことができ、また出力ガマット外の色でグラデーシ
ョン表現がなされていても、その色調の変化を再現する
ことが可能である。このように、領域Ａについては、最
適な色再現が行われるように色変換が行われる。なお、
上述の例では、色変換手法として線形圧縮法を用いた
が、もちろん、線形圧縮法以外の手法を用いて明度およ
び彩度の変換を行ってもよい。

【００３５】次に、図２に示す領域Ｂに含まれる色につ
いて、その色変換の概要について説明する。上述のよう
に領域Ｂは、領域Ａの次に重要な色を含む領域である
が、いつも利用される色ではなく、入力されるカラー画
像信号を作成したときに使用した装置、例えばＣＲＴや
スキャナなどによっては利用されることもある色の領域
である。そのため、領域Ａの色変換処理に影響しない程
度に良好な色再現が行われるように色変換処理を行う。

【００３６】ここでは一例として、領域Ａ内のカラー画
像信号に対して色変換の際に用いた変換関数を領域Ｂに
拡張した変換関数を用いることとする。すなわち、出力
ガマットの最大彩度を有する点（ＣＵＳＰｏ）の明度よ
りカラー画像信号の明度が大きいか小さいかによって目
標点を変えて、線形圧縮法により圧縮する。また、カラ
ー画像信号の明度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度より大きい
場合には、出力ガマット内では明度保存、出力ガマット
外では彩度軸と所定の角度をなす直線となる経路に沿っ
て変換する。

【００３７】図８は、領域Ｂのカラー画像信号に対する
色変換処理の一例の説明図である。図８（Ａ）は明度調
整後のカラー画像信号の明度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度
よりも高い場合を示し、図８（Ｂ）は明度調整後のカラ
ー画像信号の明度が点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い
場合を示している。明度調整後のカラー画像信号の明度
が点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも高い場合には、明度調
整後のカラー画像信号を示す点（●）を通り、彩度軸と
所定の角度をなす直線を考え、この直線と出力ガマット
の外郭との交点（黒の三角）を求める。なお、直線が彩
度軸となす角度は、例えば色相に応じて設定しておくこ
とが可能である。さらに、彩度軸と所定の角度をなす直
線と出力ガマットの外郭との交点を通り、Ｌ^* 軸に直交
する直線（この直線は明度を保存する）を考える。

【００３８】このようにして得られる、交点で屈曲する
経路に従って、それぞれの距離を算出する。なお、Ｌｉ
ｎ，Ｌｏｕｔについては領域Ａの場合と同様である。
Ｌ’ｉｎは、Ｌｏｕｔと、彩度軸と所定の角度をなす直
線における出力ガマットの外郭との交点からカラー画像
信号までの距離Ｌｄ’との和、すなわちＬ’ｉｎ＝Ｌｏ
ｕｔ＋Ｌｄ’とする。線形圧縮後のカラー画像信号のＬ
^* 軸との距離をＬ’ｏｕｔとするとき、距離Ｌ’ｏｕｔ
は上述のように、 Ｌ’ｏｕｔ＝（Ｌｏｕｔ／Ｌｉｎ）×Ｌ’ｉｎ によって求めることができる。ここで、（Ｌｏｕｔ／Ｌ
ｉｎ）の値は領域Ａの場合と同様であり、領域Ａを出力
ガマットに圧縮する時の圧縮率である。従って、線形圧
縮後のカラー画像信号は出力ガマット外となる場合があ
る。その場合には、線形圧縮法による色変換を行った
後、出力ガマット内の点となるように２回目の変換を行
う。この２回目の変換方法としては、例えば色差最小法
等を用いることができる。このように、領域Ｂ内の色
は、この例では２段階の色変換によって出力ガマット内
の色に変換される。もちろん、この方法に限らず、例え
ばＬｉｎ＝Ｌ’ｉｎとして圧縮率を変更し、１回の線形
圧縮法によって出力ガマットの外郭の色にマッピングす
るなど、種々の方法を適用可能である。

【００３９】明度調整後のカラー画像信号の明度のほう
が、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合も同様であ
り、図８（Ｂ）に示すように、例えば点（ＣＵＳＰｏ）
の明度と同じ明度の無彩色（すなわちＬ^* 軸上の）の点
を目標点を設定し、この目標点とカラー画像信号とを通
る直線に沿って色変換を行う。なお、この場合もＬｉ
ｎ，Ｌｏｕｔについては領域Ａの場合と同様である。ま
た、目標点とカラー画像信号とを通る直線と出力ガマッ
トの外郭との交点から明度調整後のカラー画像信号まで
の距離をＬｄ’とする。このときＬ’ｉｎ＝Ｌｏｕｔ＋
Ｌｄ’であり、Ｌ’ｏｕｔは、 Ｌ’ｏｕｔ＝（Ｌｏｕｔ／Ｌｉｎ）×Ｌ’ｉｎ によって求めることができる。この場合にも、線形圧縮
法により出力ガマット内の色に変換されない場合には、
２回目の色変換を行えばよい。２回目の色変換方法とし
ては、例えば色差最小法等を用いることができる。

【００４０】このようにして、領域Ｂに含まれるカラー
画像信号について、出力ガマットの外郭の色に変換する
ことができる。このとき、領域Ａで用いた変換関数を拡
張して用いているので、領域Ａにおける色の変換前後の
関係が領域Ｂにおいてもある程度保たれる。そのため、
領域Ａと領域Ｂとの境界付近の色が色変換後に色ずれが
少なくなる。また、２回目の色変換を色差最小法で行う
場合、領域Ｂ内の色は出力ガマットの外郭の色に変換さ
れるため変換後の色数は減少するものの、線形圧縮後で
あるので大きく彩度や明度の低下が発生することなく、
ほぼ良好に色再現可能な色に変換されることになる。な
お、この領域Ｂについても、上述のような線形圧縮法あ
るいは線形圧縮法と色差最小法の組み合わせ以外の方法
を用いて色変換を行ってもよい。

【００４１】次に、図２に示す領域Ｃに含まれる色につ
いて、その色変換の概要について説明する。上述のよう
に領域Ｃは、通常では使用されることがほとんどない色
の領域である。従って、この領域内の色が入力された場
合には、それなりの色が再現されるように変換しておけ
ばよい。図９は、領域Ｃのカラー画像信号に対する色変
換処理の一例の説明図である。この例では、領域Ｃ内の
色は、図９に示すように明度を保ったまま領域Ｂの外郭
へ変換する。その後は領域Ｂ内の色と同様にして圧縮す
る。この場合、領域Ｃ内の色を直接出力ガマット内（こ
の場合には出力ガマットの外郭）の色に変換するほか、
領域Ｂの外郭までの変換を行った後、領域Ｂ内の色とと
もに領域Ｂに対する処理を行ってもよい。また、変換方
法も図９に示すような明度を維持した方法のほか、目標
点に向けて変換するなど、種々の方法を利用することが
できる。

【００４２】以上、各領域ごとの色変換処理について説
明した。これらの処理をまとめると、以下のような処理
を実行すればよい。図１０は、色変換部における動作の
一例を示すフローチャートである。まずＳ２１におい
て、図２に示すような、色の重要度によって分割した領
域Ａ及び領域Ｂを求め（従って領域Ｃも求められる）、
さらに出力ガマットについても求めておく。

【００４３】Ｓ２２において、入力されたカラー画像信
号が領域Ｃであるか否かを判定し、領域Ｃ内の色である
場合には、Ｓ２３において、図９で示したように、明度
を保存したまま領域Ｂの外郭の色に変換する。なお、領
域Ａ及び領域Ｂの色である場合にはＳ２３をスキップす
る。

【００４４】入力されたカラー画像信号が全て領域Ａま
たは領域Ｂ内の色となったら、Ｓ２４において、図３で
説明したように、色相を所定の関数で回転し、色相の調
整処理を行う。そしてＳ２５〜Ｓ２７において、図４で
説明した明度調整処理を行う。すなわち、Ｓ２５におい
て、図４（Ａ）に示したように色相調整処理後の色相に
おける領域Ａと、出力ガマットの断面を取得し、Ｓ２６
において、図４（Ｂ）に示すように領域Ａの明度レンジ
を出力ガマットの明度レンジに合わせる。さらにＳ２７
において、図４（Ｃ）に示すように、領域Ａの最大彩度
を有する点ＣＵＳＰｉと出力ガマットの最大彩度を有す
る点ＣＵＳＰｏの間で所定の関数に従って点ＣＵＳＰｉ
を移動させるように明度調整する。

【００４５】このようにして明度調整されたカラー画像
信号の明度をＳ２８において調べ、出力ガマットの最大
彩度の点ＣＵＳＰｏの明度より大きいか否かを判定す
る。明度調整されたカラー画像信号の明度が点ＣＵＳＰ
ｏの明度より大きい場合には、図５及び図８（Ａ）に示
すようにして色変換処理を行う。すなわち、Ｓ２９にお
いて彩度軸と所定の角度をなし、明度調整されたカラー
画像信号の色を通る直線と、出力ガマットの外郭との交
点を求める。そしてＳ３０において、Ｓ２９で求めた交
点と同明度のＬ^* 軸上の点と、Ｓ２９で求めた交点と、
明度調整されたカラー画像信号の色とによって変換ベク
トルを設定する。この変換ベクトルは図５でも説明した
ようにＳ２９で求めた交点で屈曲した経路となる。そし
てＳ３２において、Ｓ３０で設定した変換ベクトルに従
って色変換を行い、明度調整されたカラー画像信号を出
力ガマット内の色に変換する。なお、領域Ｂ内の色及び
領域Ｂの外郭の色に変換された領域Ｃの色については、
Ｓ３２における変換ベクトルに従った線形圧縮法による
色変換のみでは出力ガマット内の色に変換されない場合
もある。その場合には、２回目の色変換として、例えば
色差最小法などを用いて出力ガマット内の色に変換す
る。

【００４６】またＳ２８で明度調整されたカラー画像信
号の明度が点ＣＵＳＰｏの明度以下であると判断された
場合には、図７及び図８（Ｂ）に示すように色変換処理
を行う。すなわち、Ｓ３１において、Ｌ^* 軸上で出力ガ
マットの最大彩度の点ＣＵＳＰｏと同明度の点を目標点
とし、目標点と明度調整されたカラー画像信号の色とを
結ぶ経路として変換ベクトルを設定する。そしてＳ３２
において、Ｓ３１で設定した変換ベクトルに従って色変
換を行い、明度調整されたカラー画像信号を出力ガマッ
ト内の色に変換する。なお、領域Ｂ内の色及び領域Ｂの
外郭の色に変換された領域Ｃの色については、Ｓ３２に
おける変換ベクトルに従った線形圧縮法による色変換の
みでは出力ガマット内の色に変換されない場合もある。
その場合には、２回目の色変換として、例えば色差最小
法などを用いて出力ガマット内の色に変換する。

【００４７】最後にＳ３３において、図１の出力色空間
変換部２によって出力色空間に必要に応じて変換し、出
力カラー画像信号として出力する。

【００４８】このようにして、領域Ａ〜Ｃのいずれの領
域の色も出力ガマット内（外郭を含む）の色に変換され
る。このとき、色の重要度に応じて領域を分割し、それ
ぞれの領域に応じた色変換がなされるため、例えば領域
Ａでは最適なガマット圧縮処理が行われ、領域Ｂではほ
ぼ良好なガマット圧縮処理が施される。また領域Ｃにお
いても、それなりのガマット圧縮処理が行われる。この
ように、それぞれの領域に含まれる色の重要度に応じて
ガマット圧縮処理を行うことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、装置に依存しない色空間全体の色を出力装置
で色再現可能な色域内の色へ変換する際に、装置に依存
しない色空間を色の重要度に従って複数の色領域に分割
し、それぞれの色領域ごとに適した色変換処理を行う。
これによって、例えば重要な色については最適に色変換
し、重要度が低い色についてはそれなりの色に変換する
といったことが可能になり、装置に依存しない色空間全
体にわたり、ほぼ良好な色再現性を有するカラー画像信
号に変換することができるという効果がある。また、従
来のように装置に依存しない色空間全体を圧縮するため
に重要な色の再現性が低下するといった不具合は発生し
ない。さらに、従来のように一部の入力色範囲について
のみに色変換が限定されることはなく、装置に依存しな
い色空間全体について色変換を行うことができる。

【００５０】特に、装置に依存しない色空間を、最も重
要な色の第１の色領域と、主要な装置で使用する色が存
在する第２の色領域と、それ以外の第３の色領域とに分
割することによって、第１の色領域では最適な色変換に
よって出力装置により最良の色再現を実現することがで
きる。また、第１の色領域から逸脱した色であっても、
主要な装置で使用する第２の色領域の色については良好
な色再現がなされるように、色変換を行うことができ
る。さらにその色領域外の第３の色領域の色はほとんど
入力されることはなく、この第３の色領域の色によって
第１及び第２の色領域の色変換処理が妨げられることは
ない。たとえ色領域外の色が入力された場合でも、第３
の色領域に対応する色変換処理によって、それなりの色
に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の一形態を示すブロック図であ
る。

【図２】 色変換部で設定する複数の色領域の一例の説
明図である。

【図３】 色相調整処理の概念図である。

【図４】 明度調整処理の一例の説明図である。

【図５】 明度調整後のカラー画像信号の明度が点（Ｃ
ＵＳＰｏ）の明度よりも高い場合の色変換処理の一例の
説明図である。

【図６】 線形圧縮法の説明図である。

【図７】 明度調整後のカラー画像信号の明度が点（Ｃ
ＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合の色変換処理の一例の
説明図である。

【図８】 領域Ｂのカラー画像信号に対する色変換処理
の一例の説明図である。

【図９】 領域Ｃのカラー画像信号に対する色変換処理
の一例の説明図である。

【図１０】 色変換部における動作の一例を示すフロー
チャートである。

【図１１】 ＣＩＥＬａｂ色空間と出力ガマットの関係
の一例の説明図である。

【図１２】 目標点圧縮法により圧縮された出力ガマッ
ト内の色の色再現範囲の一例の説明図である。

【符号の説明】

１…色変換部、２…出力色空間変換部、１１−１〜１１
−Ｎ…色変換処理部。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 AA27 AB13 BA01 BC19 CA10 EA08 EA10 5B057 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC02 CE17 CE18 CH18 DB02 DB06 DB09 5C077 LL19 MP08 PP21 PP27 PP28 PP31 PP32 PP33 PP36 PQ08 SS01 SS06 5C079 HB01 HB02 HB08 HB11 LA10 LA26 LB02 MA11 NA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置に依存しない色空間のカラー画像を
   出力装置において再現可能な色領域である出力色再現域
   内の色のカラー画像に変換するカラー画像信号処理装置
   において、前記装置に依存しない色空間に対して色の重
   要度に従って複数の色領域を設定し前記色領域ごとに対
   応する色変換処理を前記カラー画像に対して行う色変換
   手段を有することを特徴とするカラー画像信号処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記色領域として、最も重要な色で構成
   される第１の色領域と、前記第１の色領域に含まれる色
   の次に重要な色で構成される第２の色領域、およびそれ
   以外の第３の色領域が設定されており、前記第１の色領
   域は色再現上重要となる色を含む領域であり、前記第２
   の色領域は、主要装置で表現される色を包含する色領域
   のうち前記第１の色領域以外の領域であることを特徴と
   する請求項１に記載のカラー画像信号処理装置。
3. 【請求項３】 前記色変換手段は、前記第１の色領域を
   出力側色再現域に一致させる変換関数を前記第２の色領
   域に拡張した変換関数を用いて前記第２の色領域内の全
   ての色信号について出力側色再現域内への変換を行うこ
   とを特徴とする請求項２に記載のカラー画像信号処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記色変換手段は、前記第３の色領域内
   の色信号について、前記第３の色領域から前記第２の色
   領域と前記第３の色領域との境界上へ色信号を圧縮した
   後に、前記第２の色領域の色信号と同様にして出力側色
   再現域内の色信号に変換することを特徴とする請求項２
   または請求項３に記載のカラー画像信号処理装置。
5. 【請求項５】 装置に依存しない色空間のカラー画像を
   出力装置において再現可能な色領域である出力色再現域
   内の色のカラー画像に変換するカラー画像信号処理方法
   において、前記装置に依存しない色空間に対して色の重
   要度に従って複数の色領域を設定し、前記色領域ごとに
   対応する色変換処理を前記カラー画像に対して行うこと
   を特徴とするカラー画像信号処理方法。
6. 【請求項６】 前記色領域として、最も重要な色で構成
   される第１の色領域と、前記第１の色領域に含まれる色
   の次に重要な色で構成される第２の色領域、およびそれ
   以外の第３の色領域が設定されており、前記第１の色領
   域は色再現上重要となる色を含む領域であり、前記第２
   の色領域は主要装置で表現される色を包含する色領域の
   うち前記第１の色領域以外の領域であることを特徴とす
   る請求項５に記載のカラー画像信号処理方法。
7. 【請求項７】 前記第２の色領域に対応する色変換処理
   として、前記第１の色領域を出力側色再現域に一致させ
   る変換関数を前記第２の色領域に拡張した変換関数を用
   いて前記第２の色領域内の全ての色信号について出力側
   色再現域内への変換を行うことを特徴とする請求項６に
   記載のカラー画像信号処理方法。
8. 【請求項８】 前記第３の色領域に対応する色変換処理
   として、前記第３の色領域から前記第２の色領域と前記
   第３の色領域との境界上へ色信号を圧縮した後に、前記
   第２の色領域の色信号と同様にして出力側色再現域内の
   色信号に変換することを特徴とする請求項６または請求
   項７に記載のカラー画像信号処理方法。