JP2003087586A - 画像処理方法、装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人間の目の特性を最大限に活かすために、色
相を所定の許容範囲で変化させ色域圧縮における圧縮率
を軽減することにより高精度の色再現を実現する。 【解決手段】 入力色域情報から入力色信号に応じた入
力レンジの端点を求め、出力色域情報から前記入力色信
号に応じた等色相出力レンジの端点と、前記出力色域情
報および許容色相情報から前記入力色信号に応じた許容
色相出力レンジの端点とから、出力レンジの端点を求
め、前記入力色域内の所定点から前記入力レンジの端点
までの線分を、前記入力色域内の所定点から前記等色相
出力レンジの端点を介して前記出力レンジの端点までの
線分に圧縮する色域圧縮条件を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】入力色域を出力色域に色域圧
縮するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】同一のカラー画像を複数の画像入出力装
置において良好に再現するための色処理技術として、カ
ラーマネージメントシステム（ＣＭＳ：Ｃｏｌｏｒ Ｍ
ａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。
図１２に示す、カラープリンタ、カラーモニタ、カラー
複写機等の複数の装置を互いに接続する場合を例とし
て、ＣＭＳについて説明する。ＣＭＳによれば、入力系
の色信号が出力系の色信号へ変換される。

【０００３】具体的には、まず入力系装置に関する所定
の変換式もしくは変換テーブルによって、入力色信号を
装置に依存しないカラーマッチ色空間（代表的には、Ｃ
ＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間）上の信号に変換する。装置
に依存する色空間上の信号をカラーマッチ色空間上の信
号に変換するための所定の変換式もしくは変換テーブル
を、該装置のプロファイルと称する。カラーマッチ色空
間上に変換された信号値は、出力系である各装置のプロ
ファイルを参照して、各出力系装置に依存する色空間上
の信号に変換される。このようにＣＭＳによれば、各装
置のプロファイルに基づき、各装置に依存する色空間と
カラーマッチ色空間との間において色信号を変換するこ
とにより、複数装置間における色合わせが実現される。

【０００４】しかしながら、入力系装置が再現する色を
出力系装置で再現できない場合も存在する。図１３は、
カラーマッチ色空間において、入力系装置の再現する色
の領域（以下色域と呼ぶ）と出力系装置の再現する色域
を模式的に示している。図に示すように、入力系装置の
色域が出力系装置の色域よりも大きい場合、入力系装置
が再現する斜線で示す範囲内の色は、出力系装置では再
現することができない。例えば、モニタに表示されたカ
ラー画像をプリンタに出力する場合、入力系装置である
モニタと出力系装置であるプリンタとでは色域が異な
り、一般に、モニタで表示される色の一部は、プリンタ
によって再現することができない。

【０００５】このような場合には、元の画像情報（階調
性や色合い等）をなるべく保ちつつ、入力系装置の色を
出力系装置の色域内に変換する色修正処理が行われる。
この処理を色域圧縮と呼ぶ。色域圧縮は、通常、人間の
色知覚特性に対応しているＣＩＥ／Ｌ＊Ｃ＊ｈ色空間
（ＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を極座標に変換した色空
間）において行われる。ＣＩＥ／Ｌ＊Ｃ＊ｈのＬ＊は明
るさに対応した明度を、Ｃ＊は鮮やかさに対応した彩度
を、ｈは色の系統に対応した色相を、それぞれ示してい
る。

【０００６】従来の色域圧縮は、色相ｈを一定にして明
度と彩度の２次元平面上で行うのが良いと言われてい
る。これは、人間の色知覚特性が色相の変化に敏感であ
り、色相が変化すると画像の印象が大きく変わるためで
ある。

【０００７】色域圧縮の方法としては、等色相面におい
て、明度を一定にして彩度方向に圧縮する方法（図１
４）、彩度を一定にして明度方向に圧縮する方法（図１
５）、所定の定点に向かって彩度と明度の両方を圧縮す
る方法（図１６）などが提案されている。

【０００８】図１６において、Ｐ０は圧縮定点、Ｐ１は
入力系装置の色域最外郭上の点、Ｐ２は出力系装置の色
域最外郭上の点をそれぞれ示し、線分Ｐ０−Ｐ１上の入
力系装置の色信号が、線分Ｐ０−Ｐ２上の出力系装置の
色信号に線形または非線形変換される。図１７に、提案
されている変換方法の例を模式的に示す。図において１
７０１に基づく変換では、入力色信号は階調を保持しな
がら出力色信号に変換される。また、１７０２に基づく
変換では、出力系装置の色域内の色信号はそのまま出力
され、色域外の色は色域の外郭にクリッピングされる。
さらに、１７０３に基づく変換では、低彩度の色信号は
そのまま出力され、高彩度の色信号は大きく圧縮されて
出力される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように色相を固定して色域圧縮を行う方法においては、
図１７のように圧縮の度合いを変化させるのみに終始
し、人間の目の特性を最大限に活用できていなかった。
そのため、明度又は／及び彩度が大幅に圧縮され、画像
のコントラストや鮮やかさが大きく低下するという問題
があった。

【００１０】本発明は上記問題を鑑みてなされたもので
あり、出力色域が入力色域よりも小さい場合、人間の目
の特性を最大限に活かし、且つ高精度な色再現を行うた
めに、色相を所定の許容範囲で変化させることで、圧縮
率を軽減し、入力系装置のカラー画像を出力系装置でよ
り良好に再現できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理方法は、入力色域を出力色域に色
域圧縮する画像処理方法であって、入力色域情報から入
力色信号に応じた入力レンジの端点を求め、出力色域情
報から前記入力色信号に応じた等色相出力レンジの端点
と、前記出力色域情報および許容色相情報から前記入力
色信号に応じた許容色相出力レンジの端点とから、出力
レンジの端点を求め、前記入力色域内の所定点から前記
入力レンジの端点までの線分を、前記入力色域内の所定
点から前記等色相出力レンジの端点を介して前記出力レ
ンジの端点までの線分に圧縮する色域圧縮条件を求め、
前記色域圧縮条件に基づき前記入力色情報に対して色域
圧縮処理を行うことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】（第一実施形態） ＜ＣＭＳ＞図１は、本実施形態が使用されるＣＭＳの概
要構成を示す図である。同図に示すように本実施形態が
使用されるＣＭＳは、画像入力装置１１、画像入力部１
２、画像処理部１３、画像出力部１４、及び画像出力装
置１５からなる。画像入力装置１１から画像入力部１２
を介して入力されたカラー画像データは、画像処理部１
３において複数装置に共通のカラーマッチ色空間上のデ
ータに変換され、さらに所定の色域圧縮処理が施された
後、画像出力部１４を介して画像出力装置１５に出力さ
れる。尚、画像出力装置１５とは画像を可視化する装置
であり、画像を表示するディスプレイや記録媒体上に画
像を形成するプリンタ等が、代表的な例として挙げられ
る。また、カラーマッチ色空間は、例えば測色に用いら
れる色空間であるＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊が、代表的な例
として挙げられる。

【００１４】画像処理部１３は更に、入力側色空間変換
部１３１、色域圧縮処理部１３２、及び出力側色空間変
換部１３３からなる。入力側色空間変換部１３１におい
ては、画像入力装置１１から画像入力部１２を介して入
力されたカラー画像データ、即ち画像入力装置１１の色
再現範囲に依存した色空間におけるカラー画像データ
を、カラーマッチ色空間（測色色空間）に変換する。色
域圧縮処理部１３２においては、入力側色空間変換部１
３１を介して供給されるカラーマッチ色空間上のカラー
画像データに対して色域圧縮処理を施し、画像出力装置
１５で再現可能な色域内のデータに変換する。出力側色
空間変換１３３においては、色域圧縮処理部１３２によ
って色域圧縮処理が施された測色色空間上のカラー画像
データを、画像出力装置１５の色再現範囲に依存した色
空間におけるカラー画像データに変換した後、画像出力
部１４を介して画像出力装置１５に出力する。

【００１５】＜構成＞図２は、本実施形態の画像処理装
置の構成を示す図である。本実施形態の画像処理装置
は、色信号入力部２０１、入力色信号保持部２０２、入
力色域保持部２０３、出力色域保持部２０４、許容色相
保持部２０５、入力レンジ演算部２０６、入力レンジ保
持部２０７、等色相出力レンジ演算部２０８、等色相出
力レンジ保持部２０９、許容色相出力レンジ演算部２１
０、許容色相出力レンジ保持部２１１、出力レンジ決定
部２１２、出力レンジ保持部２１３、出力色演算部２１
４、出力色信号保持部２１５、及び色信号出力部２１６
からなる。

【００１６】入力色域保持部２０３、出力色域保持部２
０４は、入力系装置の色域情報、出力系装置の色域情報
をそれぞれ格納する。許容色相保持部２０５は、入力色
信号の各色相角に対して、色の違いを許容できる色相の
範囲（許容色相情報）を格納する。入力色信号は、色信
号入力部２０１を介して入力色信号保持部２０２に格納
される。

【００１７】入力レンジ演算部２０６は、入力色信号保
持部２０２に格納された色信号と入力色域保持部２０３
に格納された入力系装置における色域情報とから、入力
レンジの端点を求め、結果を入力レンジ保持部２０７に
格納する。等色相出力レンジ演算部２０８は、入力色信
号保持部２０２に格納された色信号と出力色域保持部２
０４に格納された出力系装置における色域情報とから、
等色相出力レンジの端点を求め、結果を等色相出力レン
ジ保持部２０９に格納する。

【００１８】許容色相出力レンジ演算部２１０は、入力
色信号保持部２０２に格納された色信号と、出力色域保
持部２０４に格納された出力系装置における色域情報
と、許容色相保持部２０５に格納された許容色相情報と
から、許容色相出力レンジの端点を求め、結果を許容色
相出力レンジ保持部２１１に格納する。

【００１９】出力レンジ決定部２１２は、入力レンジ保
持部２０７に格納された入力レンジの端点と、等色相出
力レンジ保持部２０９に格納された等色相出力レンジの
端点と、許容色相出力レンジ保持部２１１に格納された
許容色相出力レンジの端点とから、出力レンジの端点を
決定し、出力レンジ保持部２１３に格納する。

【００２０】出力色信号演算部２１４は、入力レンジ保
持部２０７に格納された入力レンジの端点と、出力レン
ジ保持部２１３に格納された出力レンジの端点とに基づ
いて、入力色信号保持部２０２に格納された入力色信号
に所定の変換を行い、変換後の出力色信号を出力色信号
保持部２１５に格納する。出力色信号保持部２１５に格
納された出力色信号は、色信号出力部２１６を介して出
力される。

【００２１】＜色域情報保持部＞図６及び図１０を参照
して、モニタ色域保持部２０３、プリンタ色域保持部２
０４に格納される色域情報の一例を説明する。色域情報
は、図６に示す色相角ｈの等色相面において、色域最外
郭上の点Ｐと、所定の定点Ｐ’とを結ぶ線分の長さを
ｋ、またこの線分がＰ’を通りＬ＊一定の直線（ｌｃ）
となす角をΦとする時、図１０に示すように、離散的な
ｈ及びΦの値におけるｋの値を保持するテーブルであ
る。任意のｈ及びφにおけるｋの値は、このテーブルを
参照して補間によって求められる。

【００２２】＜色域内外判定＞ＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊色
空間の座標（Ｌ，ａ，ｂ）は、以下の式によって、ｈφ
ｋ色空間の座標（ｈ，φ，ｋ）に変換できる。

【００２３】 ｈ＝ｔａｎ−１（ｂ／ａ） （式１） φ＝ｔａｎ−１（（Ｌ−Ｌ０）／Ｃ） （式２） ｋ＝√｛Ｃ２＋（Ｌ−Ｌ０）２｝ （式３） 但し、 Ｐ’の座標は［Ｌ０，０．０，０．０］ Ｃ＝√（ａ２＋ｂ２） （式４） 上記変換式を用いて、任意の色信号Ｐのｈφｋ座標を求
めることで、点Ｐが色域内にあるか色域外にあるかを判
断することができる。点Ｐ（ｈｐ，φｐ，ｋｐ）のｋの
値ｋｐが、色域情報から得られるｈｐ，φｐにおけるｋ
の値よりも小さければ、点Ｐは色域内にあり、色域情報
から得られるｋの値よりも大きければ、点Ｐは色域外に
ある。

【００２４】＜許容色相情報＞図１１を参照して、許容
色相保持部２０５に格納される許容色相情報の一例を説
明する。許容色相情報は、図１１に示すように、離散的
な色相角ｈの色に対して、色の違いを許容できる色相角
θを保持するテーブルである。このテーブルは、基準色
票に対して色相を変化させたサンプルを用いて官能評価
実験を行い、許容範囲を求めることで作成される。任意
の色相角ｈにおけるθは、このテーブルに基づいて補間
によって求められる。

【００２５】＜色域圧縮方法＞図７に本実施形態におけ
る色域圧縮方法のフローチャートを示す。ステップＳ７
０１において、入力された色信号は色信号入力部２０１
を介して入力色信号保持部２０２に格納される。ステッ
プＳ７０２において、入力レンジ演算部２０６は、入力
色信号保持部２０２に格納された入力色信号と入力色域
保持部２０３に格納された入力系装置の色域情報と、圧
縮定点の座標とから入力レンジの端点を求め、入力レン
ジ保持部２０７に格納する。

【００２６】ステップＳ７０３において、等色相出力レ
ンジ演算部２０８は、入力色信号保持部２０２に格納さ
れた入力色信号と、出力色域保持部２０４に格納された
出力系装置の色域情報と、圧縮定点の座標とから等色相
出力レンジの端点を求め、等色相出力レンジ保持部２０
９に格納する。

【００２７】ステップＳ７０４において、許容色相出力
レンジ演算部２１０は、入力色信号保持部２０２に格納
された入力色信号と、出力色域保持部２０４に格納され
た出力系装置の色域情報と、許容色相保持部２０５に格
納された許容色相情報と、圧縮定点の座標とから許容色
相出力レンジの端点を求め、許容色相出力レンジ保持部
２１１に格納する。

【００２８】ステップＳ７０５において、出力レンジ決
定部２１２は、入力レンジ保持部２０７に格納された入
力レンジの端点と、等色相出力レンジ保持部２０９に格
納された等色相出力レンジの端点と、許容色相出力レン
ジ保持部２１１に格納された許容色相出力レンジの端点
とに基づいて、出力レンジの端点を決定し、出力レンジ
保持部２１３に格納する。

【００２９】ステップＳ７０６において、出力色信号演
算部２１４は、入力レンジ保持部２０７に格納された入
力レンジの端点と、出力レンジ保持部２１３に格納され
た出力レンジの端点とに基づいて、入力色信号保持部２
０２に格納された入力色信号に所定の変換を行い、変換
後の出力色信号を出力色信号保持部２１５に格納する。
ステップＳ７０７において、出力色信号保持部２１５に
格納された出力色信号は、色信号出力部２１６を介して
出力される。

【００３０】＜入力レンジ、等色相出力レンジ、許容色
相出力レンジを求める方法＞図３、図４を参照して入力
レンジの端点、等色相出力レンジの端点、及び許容色相
出力レンジの端点の算出方法を詳細に説明する。図３
は、入力色信号の色相における等色相面で、横軸が彩
度、縦軸が明度を示す。図３において、Ｃｉは入力系装
置の色域最外郭、Ｃｏは出力系装置の色域最外郭、点Ｐ
ｉは入力色信号、そして点Ｐ０は色域圧縮における圧縮
定点（圧縮方向）であり、例えば｛Ｃ＊、Ｌ＊｝＝
｛０．０，５０．０｝である。

【００３１】入力レンジの端点は、点Ｐ０と点Ｐｉを結
ぶ直線と、入力系装置の色域最外郭Ｃｉとの交点Ｐ１で
ある。

【００３２】等色相出力レンジの端点は、点Ｐ０と点Ｐ
ｉを結ぶ直線と、出力系装置の色域最外郭Ｃｏとの交点
Ｐ２である。従来の色域圧縮方法は、入力系装置におけ
る線分Ｐ０−Ｐ１上の点の色（入力レンジ）を、出力装
置における線分Ｐ０−Ｐ２上の点の色（等色相出力レン
ジ）に変換する。

【００３３】図４は、図３の線分Ｐ０−Ｐ１を明度軸周
りに回転させて生成される面を、ａ＊−ｂ＊平面に投影
したものである。図４において、ｈｉは入力色信号の色
相角、Ｃｏは出力系装置の色域最外郭、点Ｐ１は入力レ
ンジの端点、そしてθは許容色相角を示す。また、点Ｐ
３は色相角がｈｉ−θである等色相線ｌｐと出力系装置
の色域最外郭Ｃｏとの交点、点Ｐ４は色相角がｈｉ＋θ
である等色相線ｌｍと出力系装置の色域最外郭Ｃｏとの
交点である。

【００３４】許容色相出力レンジの端点は、出力系装置
の色域最外郭Ｃｏ上の線分Ｐ３−Ｐ４において、点Ｐ１
との距離が所定の距離関数で最も小さい点である。

【００３５】入力レンジを求める手順の一例を図１８の
フローチャートに示す。これは、図７における、ステッ
プＳ７０２を詳細に示すものである。ステップＳ１８０
１において、入力色信号保持部２０２に格納された入力
色信号ベクトルＰｉと圧縮定点ベクトルＰ０から、以下
の式で色信号ベクトルＰを求める。

【００３６】 Ｐ＝（（ΔＥ（Ｐｉ，Ｐ０）＋Ｓ）／ΔＥ（Ｐｉ，Ｐ０））（Ｐｉ−Ｐ０ ） （式５） 但し、色信号ベクトルは、ＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間の
Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の値を要素とし、Ｔ１、Ｔ２を色信号
とする時、ΔＥ（Ｔ１，Ｔ２）は、以下の式６で与えら
れる距離関数である。

【００３７】 Ｔ１＝［Ｌ１，ａ１，ｂ１］、Ｔ２＝［Ｌ２，ａ２，ｂ２］ ΔＥ（Ｔ１，Ｔ２）＝√｛（Ｌ１−Ｌ２）２＋（ａ１−ａ２）２＋（ｂ１ −ｂ２）２｝ （式６） ここで、Ｓは変数で、初期値は０である。

【００３８】ステップＳ１８０２において、入力色域保
持部２０３に格納された色域情報に基づき、色信号ベク
トルＰがモニタの色域内か色域外かを判断し、色域内で
あればステップＳ１８０３に進み、色域外であればステ
ップＳ１８０５に進む。ステップＳ１８０３において
は、色信号ベクトルＰを色信号ベクトル変数Ｐｐに格納
し、ステップＳ１８０４へ進む。ステップＳ１８０４に
おいては、式１９によって、ステップ変数Ｓを更新し、
ステップＳ１８０１に進む。

【００３９】Ｓ＝Ｓ＋ΔＳ （式７） ここで、ΔＳは所定のステップ定数で、ΔＳを小さくす
るとより正確に入力レンジを求めることができる。ステ
ップＳ１８０５においては、色信号ベクトル変数Ｐｐを
入力レンジ保持部２０７に格納する。

【００４０】等色相出力レンジを求める手順の一例を図
１９のフローチャートに示す。これは、図７における、
ステップＳ７０３を詳細に示すものである。

【００４１】ステップＳ１９０１において、入力色信号
保持部２０２に格納された入力色信号ベクトルＰｉと、
圧縮定点ベクトルＰ０とから、式５で色信号ベクトルＰ
を求める。

【００４２】ステップＳ１９０２において、出力色域保
持部２０４に格納された色域情報に基づき、色信号ベク
トルＰが出力系装置の色域内か色域外かを判断し、色域
内であればステップＳ１９０７に進み、色域外であれば
ステップＳ１９０３に進む。ステップＳ１９０３におい
て、式８によって、ステップ変数Ｓを更新する。

【００４３】Ｓ＝Ｓ−ΔＳ （式８） ここで、ΔＳは所定のステップ定数で、ΔＳを小さくす
るとより正確に出力レンジを求めることができる。

【００４４】ステップＳ１９０４では、式５よって、色
信号ベクトルＰを求める。ステップＳ１９０５におい
て、出力色域保持部２０４に格納された色域情報に基づ
き、色信号ベクトルＰが出力系装置の色域内か色域外か
を判断し、色域内であればステップＳ１９０６に進み、
色域外であればステップＳ１９０３に進む。ステップＳ
１９０６において、色信号ベクトルＰを等色相出力レン
ジ保持部２０９に格納する。

【００４５】ステップＳ１９０７では、色信号ベクトル
Ｐを色信号ベクトル変数Ｐｐに格納する。ステップＳ１
９０８において、式７によって、ステップ変数Ｓを更新
する。ステップＳ１９０９において、式５よって、色信
号ベクトルＰを求める。ステップＳ１９１０において、
出力色域保持部２０４に格納された色域情報に基づき、
色信号ベクトルＰが出力系装置の色域内か色域外かを判
断し、色域内であればステップＳ１９０７に進み、色域
外であればステップＳ１９１１に進む。ステップＳ１９
１１において、色信号ベクトル変数Ｐｐを等色相出力レ
ンジ保持部２０９に格納する。

【００４６】許容色相出力レンジを求める手順の一例を
図８のフローチャートに示す。これは、図７における、
ステップＳ７０４を詳細に示すものである。

【００４７】ステップＳ８０１において、許容色相保持
部２０５に格納された許容色相情報と、入力色信号保持
部２０２に格納された入力色信号とから、許容最小色相
角ｈｍｉｎ（図４におけるｈｉ−θ）及び許容最大色相
角ｈｍａｘ（図４におけるｈｉ＋θ）を求める。ステッ
プＳ８０２において、色相角変数ｈに許容色相最小角ｈ
ｍｉｎを格納し、最小距離変数Ｅに想定される最大値を
超える値を格納する。ステップＳ８０３において、色相
角がｈである等色相面をＳ１、入力レンジ保持部２０７
に格納された入力レンジの端点Ｐ１と圧縮定点を結ぶ線
分を、明度軸周りに回転させた際に生成される面をＳ
２、出力色域保持部２０４に格納された出力系装置の色
域情報に基づく色域最外郭面をＳ３、とする時、Ｓ１、
Ｓ２、Ｓ３の交点Ｐｈを求める。

【００４８】ステップＳ８０４において、所定の距離関
数に基づき、点Ｐｈと入力レンジ保持部２０７に格納さ
れた入力レンジの端点Ｐ１との距離Ｅｈを求める。ステ
ップＳ８０５において、ＥｈとＥとを比較し、ＥｈがＥ
よりも小さければ、ステップＳ８０６に進み、それ以外
の場合はステップＳ８０７に進む。ステップＳ８０６に
おいて、最小距離変数ＥにＥｈを格納し、候補点Ｐｘに
Ｐｈを格納する。ステップＳ８０７において、ｈをｈ＋
Δｈで更新する。但し、Δｈは所定のステップ値であ
り、Δｈの値が小さければ、より高い精度で許容色相出
力レンジの端点を求めることができる。ステップＳ８０
８において、ｈとｈｍａｘを比較し、ｈがｈｍａｘより
も大きければ、ステップＳ８０９に進み、それ以外の場
合はステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０９におい
て、許容色相出力レンジの端点に点Ｐｘを格納する。

【００４９】上記Ｐｈを求める手順の一例を図２０のフ
ローチャートに示す。これは、図８における、ステップ
Ｓ８０３を詳細に示すものである。ステップＳ２００１
において、入力色信号保持部２０２に格納された入力色
信号ベクトルＰｉ（Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ）とステップＳ８
０３における色相角ｈと、圧縮定点ベクトルＰ０（Ｌ
０，ａ０，ｂ０）とから、以下の式で色信号ベクトルＰ
ｉ’（Ｌ’，ａ’，ｂ’）を求める。

【００５０】Ｌ’＝Ｌｉ （式９） ａ’＝Ｃ ｃｏｓ（ｈ） （式１０） ｂ’＝Ｃ ｓｉｎ（ｈ） （式１１） 但し、 Ｃ＝√（ａｉ２＋ｂｉ２） （式１２） ステップＳ２００２において色信号ベクトルＰｉ’と圧
縮定点ベクトルＰ０から、以下の式で色信号ベクトルＰ
を求める。

【００５１】 Ｐ＝（（ΔＥ（Ｐｉ’，Ｐ０）＋Ｓ）／ΔＥ（Ｐｉ’，Ｐ０））（Ｐｉ’ −Ｐ０） （式１３） ここで、Ｓは変数で、初期値は０である。ステップＳ２
００３において、出力色域保持部２０４に格納された色
域情報に基づき、色信号ベクトルＰが出力系装置の色域
内か色域外かを判断し、色域内であればステップＳ２０
０８に進み、色域外であればステップＳ２００４に進
む。ステップＳ２００４において、式８によって、ステ
ップ変数Ｓを更新する。ステップＳ２００５において、
式１３よって、色信号ベクトルＰを求める。

【００５２】ステップＳ２００６において、出力系色域
保持部２０４に格納された色域情報に基づき、色信号ベ
クトルＰが出力系装置の色域内か色域外かを判断し、色
域内であればステップＳ２００７に進み、色域外であれ
ばステップＳ２００４に進む。ステップＳ２００７にお
いて、色信号ベクトルＰを図８のステップＳ８０３にお
けるＰｈに格納する。

【００５３】ステップＳ２００８において、色信号ベク
トルＰを色信号ベクトル変数Ｐｐに格納する。ステップ
Ｓ２００９において、式７によって、ステップ変数Ｓを
更新する。ステップＳ２０１０において、式１３よっ
て、色信号ベクトルＰを求める。ステップＳ２０１１に
おいて、出力色域保持部２０４に格納された色域情報に
基づき、色信号ベクトルＰが出力装置の色域内か色域外
かを判断し、色域内であればステップＳ２００８に進
み、色域外であればステップＳ２０１２に進む。ステッ
プＳ２０１２において、色信号ベクトル変数Ｐｐを図８
のステップＳ８０３におけるＰｈに格納する。

【００５４】＜出力レンジの決定方法＞図４を参照して
出力レンジの決定方法を詳細に説明する。所定の距離関
数において、入力レンジの端点（Ｐ１）と等色相出力レ
ンジの端点（Ｐ２）との距離をΔＥ１、入力レンジの端
点（Ｐ１）と許容色相出力レンジの端点（例えばＰ３）
との色差をΔＥ２とする時、 ΔＥ１とΔＥ２がΔＥ１≦ΔＥ２＋ＳＨ（式１４） を満たす場合は、出力レンジの端点を等色相出力レンジ
の端点（Ｐ２）とする。

【００５５】また、 ΔＥ１とΔＥ２がΔＥ１＞ΔＥ２＋ＳＨ（式１５） を満たす場合は、出力レンジの端点を許容色相出力レン
ジの端点（Ｐ３）とする。

【００５６】但し、ＳＨは所定の定数であり、ＳＨを大
きくすると、出力レンジとして等色相出力レンジが採用
されやすくなり、ＳＨを小さくすると許容色相出力レン
ジが採用されやすくなる。

【００５７】図４において出力レンジの端点を点Ｐ３と
すると、出力レンジは、圧縮定点Ｐ０から点Ｐ２を経由
し、点Ｐ３までの、線分Ｐ０−Ｐ２−Ｐ３である。

【００５８】本実施形態の色域圧縮方法では、入力レン
ジである線分Ｐ０−Ｐ１上の点の色を出力レンジである
線分Ｐ０−Ｐ２−Ｐ３上の点の色に変換する。色相一定
の色域圧縮と比較して、線分Ｐ２−Ｐ３の長さだけ出力
レンジが大きくなり、明度及び彩度の圧縮率を軽減する
ことが可能となる。

【００５９】また、出力レンジは、圧縮定点と入力レン
ジの端点を結ぶ線分を、明度軸周りに回転させて生成す
る面上に存在するため、明度は単調に増加又は減少す
る。また、出力レンジの端点の彩度は、等色相出力レン
ジの端点の彩度より大きい／又は等しいため、一般に彩
度も単調に増加又は減少する。さらに、色相の変化は許
容範囲内である。この結果、色相一定の色域圧縮と比較
して、デメリットは無く、より良好な色再現が可能とな
る。

【００６０】出力レンジを決定する手順の一例を図９の
フローチャートに示す。これは、図７における、ステッ
プＳ７０５を詳細に示すものである。

【００６１】ステップＳ９０１において、所定の距離関
数に基づき、入力レンジ保持部２０７に格納された入力
レンジの端点と等色相出力レンジ保持部２０９に格納さ
れた等色相出力レンジの端点との距離ΔＥ１を求める。
ステップＳ９０２において、同様に、入力レンジの端点
と許容色相出力レンジ保持部２１１に格納された許容色
相出力レンジの端点との距離ΔＥ２を求める。ステップ
Ｓ９０３において、ΔＥ１とΔＥ２を比較し、式１４を
満足すればステップＳ９０４に進み、それ以外の場合
は、ステップＳ９０５に進む。

【００６２】ステップＳ９０４では、出力レンジの端点
に等色相出力レンジの端点を格納し、ステップＳ９０５
では、出力レンジの端点に許容色相出力レンジの端点を
格納する。

【００６３】＜色信号変換方法＞図６を参照して入力色
信号の変換方法の一例を説明する。図６において、横軸
は入力値、縦軸は出力値であり、Ｓ１は圧縮定点Ｐ０か
ら入力レンジの端点Ｐ１までの距離、ＳｉはＰ０から入
力色信号Ｐｉまでの距離、Ｓ３はＰ０から出力レンジの
端点Ｐ３までの距離、ＳｏはＰ０から変換後の出力色信
号Ｐｏまでの距離である。色信号の変換は、図６の変換
関数に基づき、以下の式で実施される。図６の変換関数
では、Ｓ３の８割までの値はそのまま出力され、それ以
上の値は線形に圧縮されて出力される。

【００６４】 Ｓｉ≦０．８ｘＳ３ の時 Ｓｏ＝Ｓｉ （式１６） Ｓｉ＞０．８ｘＳ３ の時 Ｓｏ＝（０．２ｘＳ３）／（（Ｓ１−（０．８ｘＳ３））ｘ（Ｓｉ−０． ８ｘＳ３）＋０．８ｘＳ３ （式１７） 圧縮定点Ｐ０から等色相出力レンジの端点Ｐ２までの距
離をＳ２とする時、出力色信号Ｐｏは、Ｐ０、Ｐ２、Ｐ
３の色信号値と上記Ｓｏの値から、以下の式で求められ
る。

【００６５】 Ｓｏ≦Ｓ２ の時 Ｐｏ＝（Ｓｏ／Ｓ２）ｘＰ２＋（（Ｓ２−Ｓｏ）／Ｓ２）ｘＰ０ （ 式１８） Ｓｏ＞Ｓ２ のとき Ｐ０＝（（Ｓｏ−Ｓ２）／（Ｓ３−Ｓ２））ｘＰ３＋（（Ｓ３−Ｓｏ）／ （Ｓ３−Ｓ２））ｘＰ２ （式１９） ＜距離関数＞ステップＳ７０４において許容色相出力レ
ンジを求める時、及びステップＳ７０５において出力レ
ンジを決定する時に使用される距離関数は、例えば以下
のＣＩＥ１９９４色差式に基づいて計算する。

【００６６】 ΔＥ＝√｛（ΔＨ／（１＋０．０１５Ｃ＊ａｖｅ））２＋（Ｌ１−Ｌ２） ２＋（（Ｃ１−Ｃ２）／（１＋０．０４５Ｃ＊ａｖｅ））２｝ （式１ ９） 但し、 ［Ｌ１，ａ１，ｂ１］：色信号１。

【００６７】［Ｌ２，ａ２，ｂ２］：色信号２。

【００６８】Ｃ１＝√｛ａ１２＋ｂ１２｝ Ｃ２＝√｛ａ２２＋ｂ２２｝ Ｃ＊ａｖｅ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／２ Ｅ＝√｛（Ｌ１−Ｌ２）２＋（ａ１−ａ２）２＋（ｂ１
−ｂ２）２｝ ΔＨ＝√｛Ｅ２−（Ｌ１−Ｌ２）２−（Ｃ１−Ｃ２）
２｝ 以上説明したように、本実施形態によれば、画像入出力
装置の色域形状や入力色信号によっては、色相一定の色
域圧縮と比較して出力レンジを大きくすることが可能と
なる。拡大した出力レンジにおいて、明度及び彩度は単
調に増加又は減少し、色相の変化は、許容範囲内であ
る。その結果、見た目に違和感無く、明度及び彩度の圧
縮率を軽減することが可能となり、入力系装置のカラー
画像をより良好に出力系装置で再現することが可能とな
る。

【００６９】（他の実施の形態）上記実施形態における
許容色相、即ち入力色信号の色相に対して許容できる色
相の範囲は、１つ角度定数θを用いて定義されている
が、時計回り方向の許容範囲と、半時計回り方向の許容
範囲とにおいて、異なる値を用いて定義しても良い。さ
らに、許容色相は、等色相出力レンジの端点（図４の点
Ｐ２）の彩度や明度の値によって異なってもよい。この
場合は、色空間において離散的な許容色相のデータを用
意しておき、補間によって必要な点に対応する許容色相
を求めることができる。

【００７０】また、色信号変換方法は、上記実施形態で
示した方法に限らず、従来の技術で説明した図１４、図
１５、図１６の方法や、その他の変換方法を使用しても
良い。

【００７１】また、上記実施形態における圧縮定点は無
彩色軸（Ｃ＊＝０．０）上の一点であったが、これに限
らず、入力色信号によって異なる点であっても良い。例
えば、図１４に示す彩度圧縮方法では、入力色信号の
｛Ｃ＊、Ｌ＊｝を｛Ｃｉ、Ｌｉ｝とする時、圧縮定点Ｐ
０は｛０．０、Ｌｉ｝である。

【００７２】また、上記実施形態におけるカラーマッチ
色空間は、ＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間及び該色空間に
基づくＬ＊Ｃ＊ｈ色空間を仮定したが、ＣＩＥ／Ｌ＊ｕ
＊ｖ＊色空間や、明度と色度からなる色空間で、明度軸
からの距離で彩度を表し、彩度軸の方角で色相を示す他
の色空間を使用しても良い。

【００７３】また、色空間上の２点間の距離を計算する
方法は、上記実施形態における方法に限らず、ＣＩＥ／
１９７６色差式、ＣＭＣ色差式、ＢＦＤ色差式、ＭＬＡ
Ｂ色差式等の他の色差式を使用しても良い。

【００７４】また、図８に示す許容色相出力レンジの端
点を求める処理において、図４に示す線分Ｐ３−Ｐ４上
で、点Ｐ１との距離が最も小さい点を求めているが、こ
の距離最小点の求め方は、図８に示した方法に限らず、
挟み込み法などの他の方法を使用しても良い。

【００７５】また、上記実施形態においては、入力され
た色信号から対応する入力レンジ及び出力レンジを逐次
計算して求めているが、あらかじめ入力色信号に対応す
る入力レンジ及び出力レンジを求めておいても良い。こ
の場合は、色空間において離散的な入力レンジ及び出力
レンジのデータを用意しておき、補間によって必要な入
力色信号に対応する入力レンジ及び出力レンジを求める
ことができる。

【００７６】また、本実施形態は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーグ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用しても良い。

【００７７】また、本実施形態の目的は、前述した実施
形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード
を記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給
し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（または
ＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラ
ムコードを読み出し実行することによっても達成される
ことは言うまでもない。

【００７８】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本実施形態を構成することになる。

【００７９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ
カード、ＲＯＭなどを用いることが出来る。また、コン
ピュータが読み出したプログラムコードを実行すること
により、前述した実施形態の機能が実現されるだけでな
く、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュー
タ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）
などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述
した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは
言うまでもない。

【００８０】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる場合も含まれることは言うまでもない。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、色相を所定の許容範囲
で変化させることで、人間の目の特性を最大限に活かし
色域圧縮における圧縮率を軽減し、高精度な色再現を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態が適応するカラーマネージメントシ
ステムの概要構成を示す図。

【図２】実施形態における構成図。

【図３】実施形態における、入力レンジ及び等色相出力
レンジの求め方を示す図。

【図４】実施形態における、許容色相出力レンジの求め
方を示す図。

【図５】実施形態における、入出力変換関数を示す図。

【図６】実施形態における、色域情報の一例を説明する
図。

【図７】実施形態における、色域圧縮の手順を示すフロ
ーチャート。

【図８】実施形態における、許容色相出力レンジを求め
る手順を示すフローチャート。

【図９】実施形態における、出力レンジを求める手順を
示すフローチャート。

【図１０】実施形態における、色域情報の一例を示す
図。

【図１１】実施形態における、許容色相情報の一例を示
す図。

【図１２】一般的なカラーマネージメントシステムの概
念図。

【図１３】入出力装置の色域の一例を示す模式図。

【図１４】明度保存の色域圧縮方法を示す模式図。

【図１５】彩度保存の色域圧縮方法を示す模式図。

【図１６】無彩軸上の定点に向かって色域圧縮を行う方
法を示す模式図。

【図１７】一般的な入出力変換関数を示す図。

【図１８】実施形態における、入力レンジを求める手順
を示すフローチャート。

【図１９】実施形態における、等色相出力レンジを求め
る手順を示すフローチャート。

【図２０】実施形態における、色信号Ｐｈを求める手順
を示すフローチャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AB13 BA03 BA09 BA17 BA18 BC09 BC19 DA17 EA04 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CE18 CH08 5C077 LL19 MP08 PP35 PP36 PP37 PP48 PQ12 TT02 TT06 5C079 HB06 HB08 HB11 LA26 LB02 MA11 NA03 PA03 PA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力色域を出力色域に色域圧縮する画像
   処理方法であって、 入力色域情報から入力色信号に応じた入力レンジの端点
   を求め、 出力色域情報から前記入力色信号に応じた等色相出力レ
   ンジの端点と、前記出力色域情報および許容色相情報か
   ら前記入力色信号に応じた許容色相出力レンジの端点と
   から、出力レンジの端点を求め、 前記入力色域内の所定点から前記入力レンジの端点まで
   の線分を、前記入力色域内の所定点から前記等色相出力
   レンジの端点を介して前記出力レンジの端点までの線分
   に圧縮する色域圧縮条件を求め、 前記色域圧縮条件に基づき前記入力色情報に対して色域
   圧縮処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 前記出力レンジの端点は、前記入力レン
   ジの端点と前記等色相出力レンジの端点との色差と、前
   記入力レンジの端点と前記許容色相出力レンジの端点と
   の色差とから求められることを特徴とする請求項１記載
   の画像処理方法。
3. 【請求項３】 前記許容色相情報は色相毎に設定されて
   いることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
4. 【請求項４】 前記入力レンジの端点は、前記入力色域
   内の所定点と入力色信号を結ぶ直線と、前記入力色域の
   外郭面との交点であることを特徴とする請求項１記載の
   画像処理方法。
5. 【請求項５】 前記出力レンジの端点は、前記入力色域
   内の所定点と入力色信号を結ぶ直線と、前記出力色域の
   外郭面との交点であることを特徴とする請求項１記載の
   画像処理方法。
6. 【請求項６】 前記許容色相情報は、前記入力色信号に
   対して色の違いが許容できる色相の範囲であることを特
   徴とする請求項１の画像処理方法。
7. 【請求項７】 所定の入力系装置の色信号を、所定の出
   力系装置の色域に対応する色信号に変換して出力する画
   像処理装置において、 入力色信号と、前記入力系装置の色域情報とから、入力
   系装置における入力レンジを求める入力レンジ取得手段
   と、 前記入力色信号と、前記出力系装置の色域情報と、許容
   色相情報とから、出力系装置における出力レンジを求め
   る出力レンジ取得手段と、 前記入力レンジと、前記出力レンジとから、前記入力色
   信号を前記出力系装置の色域内の色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画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記入力レンジ取得手段は、前記入力色
   信号を含む等色相面において、前記入力色信号と所定の
   色信号とを結ぶ直線が、前記入力系装置の色域最外郭面
   と交差する点である第一の色信号を求めることを特徴と
   する請求項７の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記出力レンジ取得手段は、 前記許容色相情報を用いて、前記入力色信号から許容色
   相範囲を求める許容色相範囲取得手段と、 前記所定の色信号と前記第一の色信号とを結ぶ線分を、
   明度軸周りに回転させた時に生成される面と、前記出力
   系装置の色域最外郭面の交線を求める色域取得手段と、 前記色域取得手段によって求められた交線において、前
   記許容色相範囲を満たす線分を求める線分取得手段とを
   有することを特徴とする請求項７の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記出力レンジは、前記線分取得手段
    によって求められた線分上の色信号を端点とすることを
    特徴とする請求項９の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 入力色域を出力色域に色域圧縮する画
    像処理方法を実現するためのプログラムであって、 入力色域情報から入力色信号に応じた入力レンジの端点
    を求め、 出力色域情報から前記入力色信号に応じた等色相出力レ
    ンジの端点と、前記出力色域情報および許容色相情報か
    ら前記入力色信号に応じた許容色相出力レンジの端点と
    から、出力レンジの端点を求め、 前記入力色域内の所定点から前記入力レンジの端点まで
    の線分を、前記入力色域内の所定点から前記等色相出力
    レンジの端点を介して前記出力レンジの端点までの線分
    に圧縮する色域圧縮条件を求め、 前記色域圧縮条件に基づき前記入力色情報に対して色域
    圧縮処理を行うことを実現するためのプログラム。