JP2004072272A

JP2004072272A - 画像処理装置及びその方法

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Publication number: JP2004072272A
Application number: JP2002226583A
Authority: JP
Inventors: Suzuko Fukao; 深尾　珠州子; Hirochika Matsuoka; 松岡　寛親
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】任意の色調整指定に基づき、モニタ表示画像上の階調性を保った色調整を、簡便な演算によって行うことは困難であった。
【解決手段】変換対象となる色信号をＲＧＢ表色系上で調整対象点として指定し、前記調整対象点に対する調整量をＬａｂ表色系上で指定する。そして該調整量に基づいて、調整対象点を含む周辺領域の色信号に対する調整関数をＬｃｈ表色系上で算出し、該周辺調整関数をオリジナルの写像関数に加算することにより、Ｌｃｈ色空間上での写像変換を行う。
【選択図】　　図２０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置及びその方法に関し、特に色信号の変換を行う画像処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンピュータシステム等においてモニタに表示された画像をプリンタから印刷出力する際には、モニタとプリンタの色再現域が大きく異なるため、表示画像の知覚的一致を図る技術が必要となる。
【０００３】
こうした、色再現域の異なる表示媒体間において、表示カラー画像の知覚上の相違を吸収する技術として、ある色再現域を別の色再現域内へ写像するガマットマッピング技術が知られている。ガマットマッピング技術の一例として、色相毎でのガマット形状の相違を吸収する写像方法が提案されている。
【０００４】
さらに、階調性を重視したガマットマッピング技術の一例として、写像元である色再現域における色の変化の軌跡を曲線を用いて表現し、これらの曲線の写像によって色再現域の写像を実現する手法が提案されている。
【０００５】
画像に対し、このようなガマットマッピング技術による色変換を一旦施してからプリンタで印刷を行っても、特定の色及びその近傍色についての微調整がさらに必要であると判断される場合がある。或いは、モニタ上の特定色に対して、プリンタ出力される色を正確に指定したい状況も考えられる。このような場合に対応する手法として、色調整の対象となる基準色と該基準色の調整後の色、及び色空間上における調整領域を同一の表色系上で指定して、所望の微調整を行う技術が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の様に同一表色系で調整色ならびに調整量を指定した場合、調整内容を把握し難い。これは、一般に色の調整をＲＧＢ画像を参照しながら調整色の決定等を行うためである。具体的には、ＲＧＢ表色系を用いて調整を行う場合、調整がＲＧＢ画像のどの領域に影響するかは把握し易いが、ＲＧＢ表色系は均等表色系でないが故、その調整効果は把握し難い。他方、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いて調整を行う場合、調整効果を把握し易いものの、調整がＲＧＢ画像のどの領域に影響するかは把握し難い。
【０００７】
さらには、上記従来技術のように、ガマットマッピング技術の写像方法と無関係な調整方法による色調整を行った場合、階調性という点において問題が生じる場合がある。すなわち、調整領域境界における明らかな不連続性は抑制できても、自然な階調変化が保たれずに出力画像における擬似輪郭の原因となりやすい。
【０００８】
そこで本出願人は、色調整が影響する領域ならびに調整の効果が判断しやすく、さらに調整に起因した擬似輪郭等の問題を抑制した色変換を可能とする画像処理装置を提案した。この装置によれば、色変換用の写像関数／曲線を直接変更することにより、モニタに表示されている画像上の階調性を保ちながら所望の色調整を指定可能とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した写像関数／曲線を直接変更する画像処理装置においては、指定される調整点の位置や量によっては、変更後の写像曲線／関数が滑らかに変化せず、自然な階調変化が保たれないケースが発生する。具体的には、明度写像関数として３次のスプライン関数を使用した場合、変更前の写像関数に節点を追加することによって調整点を所望の明度に変更することができる。しかし、変更前のスプライン関数の節点と追加した節点のｘ座標が離れていない場合には、例えば図２３に示すように、変更後の関数にリップルが生じて単調増加とならず、階調が反転してしまう。
【００１０】
こうした問題を回避するためには、追加された節点情報に基いて変更前からの節点を調整する、等の手段が考えられるが、演算が非常に複雑となってしまう上に、リップルの発生を常に抑制できるとは限らない。
【００１１】
本発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、任意の色調整指定に基づく、モニタ表示画像上の階調性を保った色調整を、簡便な演算によって可能とする画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【００１３】
すなわち、色信号を変換する画像処理装置であって、変換対象となる色信号を第１の表色系上で調整対象点として指定する色信号指定手段と、前記調整対象点に対する調整量を前記第１の表色系とは異なる第２の表色系に基づいて対象点調整量として指定する調整量指定手段と、前記対象点調整量に基づいて、前記調整対象点を含む周辺領域の色信号に対する調整量を、前記第２の表色系上で周辺調整量として算出する周辺調整量算出手段と、前記周辺調整量に基づいて、前記第２の表色系上において、第１の色再現域内に位置する色信号を第２の色再現域内へ写像変換する写像変換手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
●システム構成
図１は、本実施形態に係る色変換処理を実行する画像処理装置の構成を示すブロック図であり、画像を表示するカラーモニタ１０１と画像を記録媒体上に印刷するプリンタ１０７が、画像処理装置１０８に接続されている様子を示している。画像処理装置１０８はその構成要素として、画像データをビデオ信号に変換するビデオ信号生成部１０２、画像データを格納するための画像メモリ１０３、モニタ表示と印刷時の色のカラーマッチング処理を行う色信号変換部１０４、色信号変換部１０４に対してさらに特定色の微調整を指定する色調整指定部１０５、画像データをプリンタ駆動信号に変換するための出力画像処理部１０６、を有する。
【００１６】
本実施形態において、処理対象となる画像データは、デジタルカメラ、スキャナ等の画像入力装置によってデジタル化されたデータや、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）として生成されたデータであり、明るさに対応した画素値、すなわちレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の８ビット値として画像メモリ１０３に予め格納されているものとする。
【００１７】
また、カラーモニタ１０１はＣＲＴまたはＬＣＤなどの表示装置であるとする。プリンタ１０７はインクジェット方式によるものであり、出力用紙上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出定着させ、その密度により色の濃淡を表現する。なお、カラーモニタ１０１及びプリンタ１０７としてはこのような形態に限定されず、例えばプリンタ１０７は電子写真方式や熱転写方式等、他の方式によるものであっても良い。
【００１８】
図１に示す画像処理装置において、画像メモリ１０３に格納された画像データは、色信号変換部１０４に供給される。色信号変換部１０４においては、ビデオ信号生成部１０２を経てカラーモニタ１０１に表示される画像と、出力画像処理部１０６を経てプリンタ１０７により印刷される出力画像について、色のマッチングを行う。なお色信号変換部１０４においてはこのマッチング処理を、Ｌａｂ色空間上にて行うとする。マッチング後の入力画像は、出力画像処理部１０６において画素値毎にＣＭＹＫの各インクの吐出が制御されることにより、プリンタ１０７で所望の色が記録媒体上に再現される。
【００１９】
本実施形態においては、上記の手順により印刷された出力画像等に基づき、ある色について更に変更することが望ましいとユーザが判断した場合には、色調整指定部１０５においてユーザが該色の変更を指定し、色調整指定部１０５によって該色の調整を色信号変換部１０４に指示されることにより、所望のカラーマッチング処理が行える。なお本実施形態においては、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの６色相毎に、上述した色調整指定を行うものとする。
【００２０】
図２に、色調整指定部１０５におけるユーザインターフェース（ＵＩ）の一例を示す。ユーザは、このＵＩを用いてまず変更対象の色相を指定し、該色相において色の変更対象となる画素値（ＲＧＢ値）と、その変更後の目標Ｌａｂ値を指定する。
【００２１】
図３は、色信号変換部１０４の構成を示すブロック図である。同図において、２０１，２０２，２０３は端子であり、端子２０１からは色調整指定部１０５よりユーザによって指定された変更対象ＲＧＢ値及び目標Ｌａｂ値が入力され、端子２０２からは画像メモリ１０３に格納されていた画像データのＲＧＢ値が入力される。また端子２０３からは、端子２０２より入力された画像データに対応するＣＭＹＫデータが出力され、出力画像処理部１０６へ送信される。２０４は色変換ＬＵＴ作成部であり、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が作成される。２０５はＬＵＴ記憶部であり、色変換ＬＵＴ作成部２０４によって作成されたＬＵＴを記憶するＲＡＭである。２０６は補間部であり、入力されたＲＧＢデータに対して出力すべきＣＭＹＫデータを、ＬＵＴ記憶部２０５に記憶されたＬＵＴを用いた補間演算を行うことにより算出する。
【００２２】
●色変換ＬＵＴ作成
次に、色変換ＬＵＴ作成部２０４の構成について説明する。２０７はモニタ色域記憶部、２０８はプリンタ色域記憶部であり、それぞれプリンタ／モニタの色再現域情報を記憶するＲＡＭである。２０９は６色相写像部であり、モニタ色再現域内におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面上に分布する標本点をプリンタ色再現域内の色へと写像する。なお、この標本点はＲＧＢ色空間上で規定され、またＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面とは、ＲＧＢ色空間上における値が以下の条件を満たす領域を表す。
【００２３】
・　Ｒ面：Ｇ＝Ｂ＝０，　０≦Ｒ≦２５５
・　Ｇ面：Ｒ＝Ｂ＝０，　０≦Ｇ≦２５５
・　Ｂ面：Ｒ＝Ｇ＝０，　０≦Ｂ≦２５５
・　Ｃ面：Ｒ＝０，　０≦Ｇ＝Ｂ≦２５５
・　Ｍ面：Ｇ＝０，　０≦Ｒ＝Ｂ≦２５５
・　Ｙ面：Ｂ＝０，　０≦Ｒ＝Ｇ≦２５５
２１０は中間領域写像部であり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの６色相に挟まれる領域の写像を行う。２１１は色域記憶部であり、６色相写像部２０９及び中間領域写像部２１０におけるモニタ色域内標本点の写像結果を格納するＲＡＭである。２１２はＬＵＴ作成部であり、モニタ色再現域と色域記憶部２１１に格納された写像結果との対応関係、並びにモニタ上にて所定の色を出力するＲＧＢデータと、プリンタ上にて所定の色を出力するＣＭＹＫデータとを参照して、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータへの変換用ＬＵＴを作成する。
【００２４】
上記構成からなる色変換ＬＵＴ作成部２０４での処理について説明する。なお、本実施形態における色変換ＬＵＴ作成部２０４の写像動作では、均等表色系としてＬ＊ａ＊ｂ＊色空間を用いる。また処理に先立って、任意の方法によりカラーモニタの色再現域情報ならびにプリンタの色再現域情報が入力され、各情報はモニタ色域記憶部２０７とモニタ色域記憶部２０８にそれぞれ記憶されているものとする。
【００２５】
処理が開始されると、まず６色相写像部２０９において、端子２０１より入力される色調整情報（変更対象ＲＧＢ値及び目標Ｌａｂ値）と、各記憶部２０７，２０８に記憶されているモニタ色再現域情報及びプリンタ色再現域情報に基づき、モニタ色再現域内におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面上に分布する標本点をプリンタ色再現域内の色へと写像し、該写像結果を色域記憶部２１１に格納する。なお、６色相写像部２０９における写像処理の詳細については後述する。
【００２６】
次に、中間領域写像部２１０にて６色相写像部２０９における写像結果を参照しながら、モニタ色再現域内における前記６面以外の領域の標本点をプリンタ色再現域内の色へと写像し、写像結果を色域記憶部２１１に格納する。その後、ＬＵＴ作成部２１２において、色域記憶部２１１に格納された最終写像結果とモニタ色再現域との対応関係、並びにモニタ上にて所定の色を出力するＲＧＢデータと、プリンタ上にて所定の色を出力するＣＭＹＫデータとを参照して、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータへの変換用ＬＵＴを作成し、ＬＵＴ記憶部２０５に格納する。以上の手順により、色変換ＬＵＴが作成される。
【００２７】
●６色相写像処理
以下、本実施形態における写像処理について、詳細に説明する。
【００２８】
図４は、６色相写像部２０９の構成を示すブロック図である。３０１，３０２，３０３，３１１は端子であり、端子３０１からはモニタ色再現域情報が入力され、端子３０２からは色調整情報が入力される。また、端子３０３からはプリンタ色再現域情報が入力され、端子３１１からはモニタ色再現域内におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面上に分布する標本点を写像した結果であるＬａｂ値が出力される。
【００２９】
３０４は調整パラメータ演算部であり、色調整指定部１０５において指定された色調整を実現するために必要なパラメータを算出する。３０５は写像パラメータ計算部であり、プリンタ色再現域情報、モニタ色再現域情報、並びに調整パラメータ演算部３０４における計算結果を参照して、後述する写像動作において必要な写像パラメータの算出を行う。
【００３０】
３０６は座標変換部であり、Ｌａｂ値をＬｃｈ座標に変換する。３０７は明度写像部であり、写像パラメータ計算部３０５で算出された写像パラメータとモニタ色再現域情報とを参照して、モニタ色再現域内の標本点に対してＬ信号で表される明度成分のみの写像を行う。以後、明度写像部３０７によるモニタ色再現域の写像結果を、第１中間写像色再現域と呼ぶ。３０８は彩度写像部であり、写像パラメータと第１中間写像色再現域情報とを参照して、第１中間写像色再現域内の各標本点に対してｃ信号で表される彩度の写像を行う。以後、彩度写像部３０８による第１中間写像色再現域の写像結果を、第２中間写像色再現域と呼ぶ。３０９は色相調整部であり、写像パラメータと第２中間写像色再現域とを参照して、第２中間写像色再現域内の各標本点に対してｈ信号で表される色相成分の調整を行う。３１０は座標変換部であり、最終写像結果であるＬｃｈ座標をＬａｂ値へ変換する。
【００３１】
次に、６色相写像部２０９におけるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面の写像処理について、詳細に説明する。まず、色調整指定部１０５において色調整の指定がなされていない状態での写像処理手順について説明し、その後、色調整の指定が行われた際の写像処理手順について説明する。
【００３２】
●●色調整指定が無い場合の写像処理
色調整指定が無い場合の写像処理について、図５のフローチャートに従って説明する。まずステップＳ５０１において、端子３０１より入力されたモニタ色再現域内の標本点に対し、Ｌａｂ値からＬｃｈ座標への座標変換を行う。この座標変換は、変換後のＬｃｈ座標を（Ｌ，Ｃ，Ｈ）とすると、以下の式によって表される。
【００３３】
Ｌ　＝　Ｌ＊
Ｃ　＝　（ａ＊^２　＋　ｂ＊^２）^０．５
Ｈ　＝　ｔａｎ^−１（ｂ＊／ａ＊）
次にステップＳ５０２においては明度写像部３０７が動作し、標本点のＬｃｈ座標（Ｌ，Ｃ，Ｈ）に対し色度成分一定のまま、明度成分のみを、第１中間写像色再現域内の色（Ｌ’，Ｃ，Ｈ）へ写像する。その後、ステップＳ５０３においては彩度写像部３０８が動作し、明度成分のみが写像された色（Ｌ’，Ｃ，Ｈ）に対し明度・色相成分一定のまま、彩度成分のみを、第２中間写像色再現域内の色（Ｌ’，Ｃ’，Ｈ）へ写像する。そしてステップＳ５０４では色相調整部３０９が動作し、ステップＳ５０３の写像結果（Ｌ’，Ｃ’，Ｈ）に対して明度・彩度成分一定のまま、色相成分を調整し、調整結果（Ｌ’，Ｃ’，Ｈ’）を得る。次にステップＳ５０５において、最終写像結果であるＬｃｈ座標（Ｌ’，Ｃ’，Ｈ’）をＬａｂ値へ座標変換し、写像処理を終了する。
【００３４】
●●●明度写像処理
以下、明度写像部３０７における明度成分写像処理について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、Ｇの色相における第１中間色再現域の模式図である。同図において、点線はモニタ色再現域、実線はモニタ色再現域内の色に対して明度成分のみを圧縮／写像した結果として得られる第１中間写像色再現域を表す。本実施形態においては、明度成分の写像を入出力関数ｆ（・）を用いて行う。即ち、明度写像部３０７に入力される色Ｍの明度Ｌ_ｉｎと、出力される色Ｍ’の明度Ｌ_ｏｕｔとの関係は、
Ｌ_ｏｕｔ＝ｆ（Ｌ_ｉｎ）
となる。なお、関数ｆ（・）は、ｎ−１セグメントからなる区分的関数を用いて定義され、下記の条件が成り立つよう制御される。
【００３５】
・　ｆ（・）の台は、［Ｌ_{ｍｉｎ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}，Ｌ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}］
・　台において、ｆ（・）は総ての点で連続
・　ｆ（Ｌ_{ｍｉｎ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　Ｌ_{ｍｉｎ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}
・　ｆ（Ｌ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　Ｌ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}
ここで、Ｌ_{ｍｉｎ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}及びＬ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}はそれぞれ、モニタにおける黒色及び白色のＬ値であり、Ｌ_{ｍｉｎ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}及びＬ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}はそれぞれ、プリンタにおける黒色及び白色のＬ値である。なお、関数ｆ（・）は彩度によって変化する。また、以上述べた明度成分の写像制御パラメータは、写像パラメータ計算部３０５において算出され、明度写像部３０７に設定される。ここで図７に、上述した明度写像関数ｆ（・）の一例を示す。
【００３６】
●●●彩度写像処理
次に、彩度写像部３０８における彩度成分写像処理について、図８を参照して説明する。図８は、Ｇの色相における第２写像色再現域の模式図である。同図において、点線は第１写像色再現域、実線は第１写像色再現域内の色に対して彩度成分のみを圧縮／写像した結果として得られる第２写像色再現域を表す。本実施形態においては、彩度成分の写像を入出力関数ｇ（・）を用いて行う。即ち、彩度写像部３０８に入力される色Ｍ’の彩度Ｃ_ｉｎと出力される色Ｍ’’の彩度Ｃ_ｏｕｔの関係は、
Ｃ_ｏｕｔ＝ｇ（Ｃ_ｉｎ）
となる。なお、関数ｇ（・）は、ｍ−１セグメントからなる区分的関数を用いて定義され、下記の条件が成り立つよう制御される。
【００３７】
・　ｇ（・）の台は、［０，Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}］
・　ｇ（０）　＝　０
・　ｇ（Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　Ｃ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}
ここで、Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}は写像対象の色相面におけるモニタ色域の最大彩度値である。また、Ｃ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}は写像対象の色相面におけるプリンタ色域の最大彩度値である。なお、関数ｇ（・）は明度によって変化する。また、以上述べた彩度成分の写像制御パラメータは、写像パラメータ計算部３０５において算出され、彩度写像部３０８に設定される。ここで図９に、上述した彩度写像関数ｇ（・）の一例を示す。
【００３８】
●●●色相調整処理
次に、色相調整部３０９における色相成分調整処理について説明する。色相調整部３０９においては、第２写像色再現域内の色に対し、その色相成分のみについての調整を、彩度を引数とする関数ｈ（・）を用いて行う。即ち、色相調整部３０９に入力される色Ｍ’’の彩度と色相をそれぞれＣ_ｉｎ、Ｈ_ｉｎとすると、出力される色Ｍ’’’の色相Ｈ_ｏｕｔとの関係は、
Ｈ_ｏｕｔ＝Ｈ_ｉｎ＋ｈ（Ｃ_ｉｎ）
となる。なお、関数ｈ（・）は、ｋ−１セグメントからなる区分的関数を用いて定義され、下記の条件が成り立つよう制御される。
【００３９】
・　ｈ（・）の台は、［０，Ｃ_{ｍａｘ＿ｍａｐｐｅｄ}］
・　ｈ（０）　＝　０
・　ｈ（Ｃ_{ｍａｘ＿ｍａｐｐｅｄ}）　＝　Ｈ_{ｃｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}−Ｈ_{ｃｍａｘ＿ｍａｐｐｅｄ}
ここで、Ｃ_{ｍａｘ＿ｍａｐｐｅｄ}は写像対象の色相面における第２写像色再現域の最大彩度値である。また同じく写像対象の色相面において、Ｈ_{ｃｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}は彩度値がＣ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}である場合のプリンタ色域の色相であり、Ｈ_{ｃｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}は彩度値がＣ_{ｍａｘ＿ｍａｐｐｅｄ}である場合の第２写像色再現域の色相である。なお、関数ｈ（・）は明度によって変化する。以上述べた色相成分の写像制御パラメータは、写像パラメータ計算部３０５により算出され、設定される。ここで図１０に、上述した色相写像関数ｈ（・）の一例を示す。
【００４０】
上述した各写像関数ｆ（・），ｇ（・），ｈ（・）としては、Ｂ−スプライン関数、有理Ｂ−スプライン関数、１次以上のスプライン関数、テイラー展開による高次関数、の何れかを用いることができる。
【００４１】
●●色調整指定がある場合の写像処理
次に、色調整指定部１０５において色調整指定が行われた際の写像処理について説明する。色調整指定部１０５により色調整の指示がなされた場合、上述した色調整指定が無い場合の６色相面の写像処理に対し、更に調整パラメータ演算部３０４における写像パラメータ変更処理を行うことを特徴とする。
【００４２】
この写像パラメータ変更処理の詳細については後述するが、大まかには以下の手順により実行される。まず、６色相面の写像処理に先立ち、座標変換部３０６において調整点のＲＧＢデータに対応する目標Ｌａｂ値をＬｃｈ座標に変換しておく。そして調整パラメータ演算部３０４において、Ｌｃｈ座標に変換された目標値と、写像パラメータ計算部３０５において既に算出された色調整無しの場合の写像パラメータ（以降、オリジナル写像パラメータと呼ぶ）を参照することによって、各種調整パラメータを算出しておく。その後、モニタ色再現域における６色相面内の標本点に対して、上述した図５のフローチャートに示す手順により各写像処理を行う。このとき、上述したように算出された調整パラメータに基づいてオリジナル写像パラメータに変更を加えたパラメータ（以降、調整済み写像パラメータと呼ぶ）を用いて写像処理を行うことにより、所望の色調整を実現する。
【００４３】
●●●調整パラメータ算出
図１１は、調整パラメータ演算部３０４の構成を示すブロック図である。同図において４０１，４０２，４０３，４０８は端子であり、端子４０１からは既に計算された変更前の写像パラメータが、また端子４０２からは調整点の目標値が入力される。さらに端子４０３からはプリンタ色再現域情報が入力され、端子４０８からは写像パラメータの変更情報が出力される。４０４は調整点調整量計算部であり、色調整指定部１０５で指定された調整点における調整量を算出する。４０５は調整量カーブ演算部であり、調整点の周辺における調整量を制御する関数を算出する。４０６は調整量カーブ記憶部であり、調整量カーブ演算部４０５において算出された調整パラメータを記憶するＲＡＭである。４０７は写像関数変更部であり、前記調整量カーブを参照して、オリジナル写像パラメータを変更する。
【００４４】
以下、調整パラメータ演算部３０４における写像パラメータ変更処理について詳細に説明する。
【００４５】
まず図１２に示すフローチャートを参照して、調整パラメータの算出処理について説明する。ここでは、調整点のＲＧＢデータを（ｒ，ｇ，ｂ）、この（ｒ，ｇ，ｂ）に対応するモニタ色再現域の（写像前の）Ｌｃｈ座標を（Ｌ０，Ｃ０，Ｈ０）、端子４０２から入力される目標Ｌｃｈ座標を（Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}，Ｃ_{ｔａｒｇｅｔ}，Ｈ_{ｔａｒｇｅｔ}）とする。
【００４６】
まずステップＳ１２０１において、目標Ｌｃｈ座標がプリンタ色域内に位置するか否かをチェックし、プリンタ色域内であればステップＳ１２０２に進み、色域外であれば入力エラーとし、調整パラメータ算出処理を終了する。ステップＳ１２０２では明度、彩度、色相成分の各調整量を、以下の式により計算する。
【００４７】
Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ}　＝　Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}　−　Ｌ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}
Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ}　＝　Ｃ_{ｔａｒｇｅｔ}　−　Ｃ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}
Ｈ_{ａｄｊｕｓｔ}　＝　Ｈ_{ｔａｒｇｅｔ}　−　Ｈ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}
ここで、（Ｌ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}，Ｃ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}，Ｈ_{ｏｒｉｇｉｎａｌ}）は調整点のオリジナル写像パラメータによる写像値（以降、オリジナル写像値と呼ぶ）であるところのＬｃｈ値であり、Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ}，Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ}，Ｈ_{ａｄｊｕｓｔ}は、それぞれ明度、彩度、色相成分の調整量を表す。
【００４８】
続いてステップＳ１２０３において、調整点周辺部の明度調整量（オリジナル写像値からの変化量）を算出する。ここで図１３に明度の調整量を定義するカーブ（以降、明度調整量カーブと呼ぶ）を示し、該明度調整量カーブについて、図１４を参照して詳細に説明する。図１４において、５０１はＧの色相におけるモニタ色再現域、５０２は写像前の調整点を表し、点線は明度がＬ_０である等明度ラインを表す。
【００４９】
図１３に示す明度調整量カーブは、図１４に示す等明度ライン（点線）上の明度調整量である。本実施形態においては、明度調整量カーブを２以上のセグメントからなるＣ２連続な３次スプライン関数ｆ_ｓ（・）を用いて定義する。関数ｆ_ｓ（・）は、下記の条件が成り立つように設定される。
【００５０】
・　ｆ_ｓ（・）の台は、［０，Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}］
・　ｆ_ｓ（Ｃ_０）　＝　Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ}
・　ｆ_ｓ’（Ｃ_０）　＝　０
・　ｆ_ｓ（０）　＝　０
・　｜ｆ_ｓ（ｔ）｜　≦　｜Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ}｜　：　ｔ≠Ｃ_０，　なお、｜・｜は絶対値を表す。
【００５１】
以上のようにして得られた明度調整量カーブを、調整量カーブ記憶部４０６に格納する。
【００５２】
続いてステップＳ１２０４において、彩度の調整量カーブを設定する。ここで図１５に、彩度の調整量を定義するカーブ（以降、彩度調整量カーブと呼ぶ）を示し、該彩度調整量カーブについて、図１６を参照して詳細に説明する。図１６において、６０１はＧの色相における第１写像再現域、６０２は彩度がＣ_０である等彩度ラインを表す。
【００５３】
図１５に示す彩度調整量カーブは、図１６に示す等彩度ライン（点線）上の彩度調整量である。彩度調整量カーブは明度調整量カーブと同様に、２以上のセグメントからなるＣ２連続な３次スプライン関数ｇ_ｓ（・）を用いて定義される。関数ｇ_ｓ（・）は、下記の条件が成り立つように設定される。
【００５４】
・　ｇ_ｓ（・）の台は、［Ｌ_{ｍｉｎ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}，Ｌ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}］
・　ｇ_ｓ（Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}）　＝　Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ}
・　ｇ_ｓ’（Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}）　＝　０
・　｜ｇ_ｓ（ｔ）｜　≦　｜Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ}｜　：　ｔ≠Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}
以上のようにして得られた彩度調整量カーブを、調整量カーブ記憶部４０６に格納する。
【００５５】
次にステップＳ１２０５において、明度、彩度と同様に、色相の調整量カーブを設定する。ここで図１７に、色相の調整量を定義するカーブ（以降、色相調整量カーブと呼ぶ）を示し、該色相調整量カーブについて、図１８を参照して詳細に説明する。図１８において、７０１はＧの色相における第２写像再現域、７０２は彩度がＣ_{ｔａｒｇｅｔ}である等彩度ラインを表す。
【００５６】
図１７に示す色相調整量カーブは、図１８に示す等彩度ライン（点線）上の色相調整量である。色相調整量カーブは明度調整量カーブ及び彩度調整量カーブと同様に、２以上のセグメントからなるＣ２連続な３次スプライン関数ｈ_ｓ（・）を用いて定義され、且つ下記の条件が成り立つように設定される。
【００５７】
・　ｈ_ｓ（・）の台は、［Ｌ_{ｍｉｎ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}，Ｌ_{ｍａｘ＿ｐｒｉｎｔｅｒ}］
・　ｈ_ｓ（Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}）　＝　Ｈ_{ａｄｊｕｓｔ}
・　ｈ_ｓ’（Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}）　＝　０
・　｜ｈ_ｓ（ｔ）｜　≦　｜Ｈ_{ａｄｊｕｓｔ}｜　：　ｔ≠Ｌ_{ｔａｒｇｅｔ}
以上のようにして得られた色相調整量カーブを、調整量カーブ記憶部４０６に格納し、図１２に示す調整パラメータの算出処理を終了する。
【００５８】
上述した各調整量カーブによれば、その絶対値条件からも明らかなように、調整点における調整量が、その周辺領域における調整量よりも大きくなるように設定されていることが分かる。
【００５９】
●●●写像関数変更処理
上記の手順により各調整パラメータを算出した後、モニタ色再現域における６色相面内の全標本点に対して、図５のフローチャートに示す手順により写像処理を施す。この写像処理においては、上述した色調整無しの場合に用いられる写像関数（以降、オリジナル写像関数と呼ぶ）に対し、調整パラメータに基づく変更を加えてたものが用いられる。具体的には、オリジナル写像関数に加算すべき調整関数を明度、彩度、色相の各成分毎に算出することによって、写像関数を変更する。
【００６０】
以下、標本点の写像前Ｌｃｈ値を（Ｌ，Ｃ，Ｈ）として、写像関数変更部４０７におけるオリジナル写像関数の変更処理について詳細に説明する。
【００６１】
まず、明度写像関数の変更処理について、図１９のフローチャートを参照して説明する。まずステップＳ１９０１において、標本点の彩度Ｃに対応する、明度Ｌ_０における明度調整量Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}を、次式により求める。
【００６２】
Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}　＝　ｆ_ｓ（Ｃ）
ここで、ｆ_ｓは上述した明度調整量カーブを表す。続いてステップＳ１９０２において、明度のオリジナル写像関数ｆ（・）に加算する明度調整関数を設定する。本実施形態ではこの明度調整関数を、２以上のセグメントからなるＣ２連続な３次スプライン関数ｆ_ａｄｊ（・）を用いて定義する。関数ｆ_ａｄｊ（・）は、下記の条件が成り立つように設定される。
【００６３】
・　ｆ_ａｄｊ（・）の台は、［Ｌ_{ｍｉｎ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}，Ｌ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}］
・　ｆ_ａｄｊ（Ｌ_{ｍｉｎ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　ｆ_ａｄｊ（Ｌ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　０
・　ｆ_ａｄｊ（Ｌ_０）　＝　Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}
・　｜ｆ_ａｄｊ（ｔ）｜　≦　｜Ｌ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}｜　：　ｔ≠Ｌ０
なお、Ｌ_０は調整点の写像前の明度である。
【００６４】
次にステップＳ１９０３において、標本点の彩度に対応するオリジナルの明度写像関数ｆ（・）を取得する。その後ステップＳ１９０４において、オリジナルの明度写像関数ｆ（・）に対し、上述した明度調整関数ｆ_ａｄｊ（・）を加算することによって、明度写像関数の変更処理を終了する。なお、変更された明度写像関数ｆ（・）を用いてＬを写像した値を、Ｌ’_{ｃｈａｎｇｅｄ}とする。ここで図２０に、変更された明度写像関数ｆ（・）の例を示す。図２０において、点線は変更前の（オリジナル）明度写像関数、細線は明度調整関数、太線はこれら２つの関数を加算して得られる、変更後の明度写像関数を示す。
【００６５】
次に、彩度写像関数の変更処理について、図２１のフローチャートを参照して説明する。まずステップＳ２１０１において、上述した標本点の写像後の明度値Ｌ’_{ｃｈａｎｇｅｄ}に対応する、彩度Ｃ_０における彩度調整量Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}を、次式により求める。
【００６６】
Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}　＝　ｇ_ｓ（Ｌ’_{ｃｈａｎｇｅｄ}）
ここで、ｇ_ｓは、上述した彩度調整量カーブを表す。さらにステップＳ２１０２において、彩度のオリジナル写像関数ｇ（・）に加算する彩度調整関数を設定する。本実施形態ではこの彩度調整関数を、２以上のセグメントからなるＣ２連続な３次スプライン関数ｇ_ａｄｊ（・）を用いて定義する。関数ｇ_ａｄｊ（・）は、下記の条件が成り立つように設定される。
【００６７】
・　ｇ_ａｄｊ（・）の台は、［０、Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}］
・　ｇ_ａｄｊ（０）　＝　ｇ_ａｄｊ（Ｃ_{ｍａｘ＿ｍｏｎｉｔｏｒ}）　＝　０
・　ｇ_ａｄｊ（Ｃ_０）　＝　Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}
・　｜ｇ_ａｄｊ（ｔ）｜　≦　｜Ｃ_{ａｄｊｕｓｔ＿ａｔ＿ｓａｍｐｌｅＰｔ}｜　：　ｔ≠Ｃ_０
なお、Ｃ_０は調整点の写像前の彩度である。
【００６８】
次にステップＳ２１０３において、標本点の写像後明度に対応するオリジナルの彩度写像関数ｇ（・）を取得する。その後ステップＳ２１０４において、オリジナルの彩度写像関数ｇ（・）に対し、上述した彩度調整関数ｇ_ａｄｊ（・）を加算することによって、彩度写像関数の変更処理を終了する。
【００６９】
なお、色相写像関数の変更処理については、上述した明度写像関数及び彩度写像関数の変更処理と同様であるため、説明を割愛する。
【００７０】
本実施形態においては以上のように変更された写像関数を用いることによって、モニタ色再現域における６色相面内の各標本点に対して、色調整指定を反映した写像処理を行うことができる。
【００７１】
６色相面内の全標本点に対する写像処理が終了すると、次に中間領域写像部２１０において、６色相面に挟まれる領域の写像を行う。当該中間領域の写像については、上述した６色相面の写像結果に基づき、例えば、写像元の色再現域における色変化を曲線で表現して該曲線を写像する等、周知の写像技術を適用することができる。
【００７２】
以上説明したように本実施形態によれば、指定された色調整値に基づき、写像を実現する明度、彩度及び色相の各成分毎の関数について、その調整関数を算出して加算することにより、写像前の階調性を保ちながら、所望する局所的な色調整を実現することができる。
【００７３】
これにより、調整点の位置や量に関わらず、簡便な演算により、モニタ表示画像上の階調性を保ちながら、所望の色調整が可能となる。
【００７４】
なお、本実施形態においては、色調整指定部１０５において調整対象となる色のＲＧＢ値と、該ＲＧＢ値に対応する目標Ｌａｂ値を指定することによって色調整量を指定したが、図２２に示すようなＵＩを用いて、調整点ＲＧＢ値に対応するＬａｂ値の調整量を直接指定しても良い。また同様に、目標Ｌｃｈ値またはＬｃｈ調整量を直接指定することも可能である。
【００７５】
また、色調整指定部１０５において指定する色調整点の数を１としたが、複数の調整点を設けることももちろん可能である。
【００７６】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの６色相における写像処理を、明度、彩度、色相の順に行ったが、この順に限らず、例えば彩度、明度、色相の順で写像を行っても良い。
【００７７】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各面の計６面上に分布するような標本点に対する色調整処理を行う例について説明したが、この６面上に分布しない標本点についても、もちろん同様な色調整が可能である。
【００７８】
【他の実施形態】
なお、本発明は、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、リーダ、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。
【００７９】
また、本発明の目的は、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。
【００８０】
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発明を構成することになる。
【００８１】
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、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、任意の色調整指定に基づく、モニタ表示画像上の階調性を保った色調整を、簡便な演算によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】色調整を指定するユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図３】色信号変換部の構成を示すブロック図である。
【図４】６色相写像部の構成を示すブロック図である。
【図５】６色相写像部における写像処理を示すフローチャートである。
【図６】明度成分写像処理を模式的に示す図である。
【図７】明度成分の写像を実現する入出力関数の一例を示す図である。
【図８】彩度成分写像処理を模式的に示す図である。
【図９】彩度成分の写像を実現する関数の一例を示す図である。
【図１０】色相成分の写像を実現する関数の一例を示す図である。
【図１１】調整パラメータ演算部の構成を示すブロック図である。
【図１２】調整パラメータ算出処理を示すフローチャートである。
【図１３】明度調整量カーブの一例を示す図である。
【図１４】明度調整量カーブを説明するための図である。
【図１５】彩度調整量カーブの一例を示す図である。
【図１６】彩度調整量カーブを説明するための図である。
【図１７】色相調整量カーブの一例を示す図である。
【図１８】色相調整量カーブの一例を説明するための図である。
【図１９】明度写像関数の変更処理を示すフローチャートである。
【図２０】変更前及び変更後における明度写像関数を示す図である。
【図２１】彩度写像関数の変更処理を示すフローチャートである。
【図２２】色調整を指定するユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図２３】従来技術によって明度写像関数を変更した際に、単調増加が保たれない例を示す図である。
【符号の説明】
１０１　カラーモニタ
１０２　ビデオ信号生成部
１０３　画像メモリ
１０４　色信号変換部
１０５　色調整指定部
１０６　出力画像処理部
１０７　プリンタ
１０８　画像処理装置
２０１，２０２，２０３　端子
２０４　色変換ＬＵＴ作成部
２０５　色変換ＬＵＴ記憶部
２０６　補間部
２０７　モニタ色域記憶部
２０８　プリンタ色域記憶部
２０９　６色相写像部
２１０　中間領域写像部
２１１　色域記憶部
２１２　ＬＵＴ作成部
３０１，３０２，３０３，３１１　端子
３０４　調整パラメータ演算部
３０５　写像パラメータ計算部
３０６　座標変換部
３０７　明度写像部
３０８　彩度写像部
３０９　色相写像部
３１０　座標変換部
４０１，４０２，４０３，４０８　端子
４０４　調整点調整量計算部
４０５　調整量カーブ演算部
４０６　調整量カーブ記憶部
４０７　写像パラメータ変更部

Claims

色信号を変換する画像処理装置であって、
変換対象となる色信号を第１の表色系上で調整対象点として指定する色信号指定手段と、
前記調整対象点に対する調整量を前記第１の表色系とは異なる第２の表色系に基づいて対象点調整量として指定する調整量指定手段と、
前記対象点調整量に基づいて、前記調整対象点を含む周辺領域の色信号に対する調整量を、前記第２の表色系上で周辺調整量として算出する周辺調整量算出手段と、
前記周辺調整量に基づいて、前記第２の表色系上において、第１の色再現域内に位置する色信号を第２の色再現域内へ写像変換する写像変換手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
前記調整量指定手段は、前記調整対象点の変換後の目標値を指定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記第２の表色系は均等表色系であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記調整量指定手段は、前記調整量を前記均等表色系の基底成分毎に指定することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
前記調整量指定手段は、前記均等表色系における明度、彩度、色相の各成分毎の調整量が得られるように、前記対象点調整量を指定することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
前記写像変換手段は、前記均等表色系の基底成分毎に、所定の入出力関数による写像変換を行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
前記周辺調整量算出手段は、前記調整対象点及び前記対象点調整量に基づいて、前記均等表色系の基底成分毎に調整関数を算出することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
前記写像変換手段は、前記均等表色系の基底成分毎に、前記入出力関数に前記調整関数を加算して写像変換を行うことを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
前記入出力関数は、Ｂ−スプライン関数、有理Ｂ−スプライン関数、１次以上のスプライン関数、テイラー展開による高次関数、の何れかであることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
前記調整関数は、Ｂ−スプライン関数、有理Ｂ−スプライン関数、１次以上のスプライン関数、テイラー展開による高次関数、の何れかであることを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
前記写像変換手段は、
前記第１の色再現域内に位置する色信号について、その明度成分を写像変換する明度変換手段と、
該明度成分が変換された色信号について、その彩度成分を写像変換する彩度変換手段と、
該彩度成分が変換された色信号について、その色相成分を調整することによって、該色信号を前記第２の色再現域へ位置付ける色相調整手段と、
を有することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
前記第１の表色系はＲＧＢ表色系であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記色信号指定手段は、モニタ表示された画像に基づいて前記調整対象点を指定することを特徴とする請求項１２記載の画像処理装置。
前記色信号指定手段は、前記調整対象点として一点を指定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記色信号指定手段は、前記調整対象点として複数点を指定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
さらに、前記写像変換手段による写像結果に基づいて色変換用のテーブルを作成するテーブル作成手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
色信号を変換する画像処理方法であって、
変換対象となる色信号を第１の表色系上で調整対象点として指定する色信号指定工程と、
前記調整対象点に対する調整量を前記第１の表色系とは異なる第２の表色系に基づいて対象点調整量として指定する調整量指定工程と、
前記対象点調整量に基づいて、前記調整対象点を含む周辺領域の色信号に対する調整量を、前記第２の表色系上で周辺調整量として算出する周辺調整量算出工程と、
前記周辺調整量に基づいて、前記第２の表色系上において、第１の色再現域内に位置する色信号を第２の色再現域内へ写像変換する写像変換工程と、
を有することを特徴とする色信号変換方法。
コンピュータ上で実行されることによって、該コンピュータを請求項１乃至１６のいずれかに記載の画像処理装置として動作させることを特徴とするプログラム。
請求項１８記載のプログラムを記録した記録媒体。