JP2004120217A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】広い色域を持ったカラー画像をカラー入出力機器間での画像処理において、色空間データの扱い方を改善する。
【解決手段】本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、色表現空間と色変換作業空間とを個別にカラー画像処理に用いる。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、色表現空間と色変換作業空間とを個別にカラー画像処理に用いる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ/カラースキャナなどのカラー画像入力機器と、カラーディスプレイ(カラーモニタ)などのカラー画像表示機器と、カラープリンタなどのカラー画像出力機器との間で、画像データをやり取りし、色変換などの画像処理を行う画像処理装置、画像処理方法、プログラム及びその記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータの普及に伴い、デジタルカメラ、カラースキャナなどの画像入力機器によって画像を入力し、その画像をCRT、LCDなどの画像表示装置を用い画像を表示、確認、さらには編集、加工、修正などを用途に応じて施し、カラープリンタなどの画像出力機器によって画像を出力していた。また最近では、デジタルカメラで撮影した画像を、カラーモニタで表示することなしに、直接カラープリンタで出力するといった利用も多くなってきている。さらに、コンピュータ上で作成したCG画像をカラープリンタで出力するという、画像入力装置を必要としない利用方法もある。
【0003】
上記のように、デジタルカメラ、カラースキャナ、カラーモニタ、カラープリンタなど異なる画像入出力機器間で画像を扱う場合、それぞれの機器の色再現特性や色再現範囲が異なっていた。そこで、異なる画像入出力機器間で色再現を一致させるため、機器間での色信号の交換に標準的な色空間信号を使用し、画像を入出力する目的/用途に応じ、階調性重視(色味重視)/鮮やかさ重視/色差重視などの色処理を行い所望のカラーマッチングを施していた。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−27275
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
機器間での色信号の交換に用いる標準的な色空間信号として、モニタ色空間であるsRGBがある。ところがsRGB色空間の色域は、インクジェットプリンタの色域等に比べ色域が狭いという問題があるため、さらに広い色域を持った標準的な色空間信号としてsYCC、bg−sRGB、scRGBなどがある。しかしながら、これらの色空間は人間の視覚領域を越えるデータをも表現できる広い色域を持った色空間であるにもかかわらず、それら視覚領域外データの取り扱いが定義されていないという問題があった。
【0006】
拡張色域デジタル画像データの取り扱いについては、特開2002−27275において、拡張色域デジタル画像の色値を調整し制限色域内に収まるようにし、さらに制限色域デジタル画像を保存用色空間内で表すことにより保存用空間デジタル画像を得ている。そして、拡張色域デジタル画像と制限色域デジタル画像との差分を表す残存画像を決定し、前記保存用空間デジタル画像と関連付けている。しかしながら特開2002−27275では、対象画像の保存において、保存用画像と残存画像とを用いるという内容であり、広い色域を持ったカラー画像をカラー入出力機器間での画像処理において、色空間データをどのように扱うかが明確に示されていないという問題があった。
【0007】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、色表現空間と色変換作業空間とを個別にカラー画像処理に用いる画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【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、本発明は以下の構成を備える。
【0009】
本発明の画像処理装置は、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理装置において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする。
【0010】
本発明の画像処理方法は、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理方法において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする。
【0011】
本発明の画像処理記録媒体は、画像処理プログラムを記録する記録媒体であって、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有するプログラムを記録することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第一の実施の形態)
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。
【0013】
図1は本発明の一実施形態である画像処理装置の構成を示したブロック図である。1は本発明の実施形態である入力側画像処理装置、2は本発明の実施形態である表示側画像処理装置、3は本発明の実施形態である出力側画像処理装置、4はデジタルカメラやカラースキャナなど画像を入力するための画像入力装置、5はCRTやLCDなど画像を表示するための画像表示装置、6はカラープリンタなど画像を出力するための画像出力装置である。
【0014】
まず、入力側画像処理装置1の内部について述べる。11は入力側画像処理装置1と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、12は画像入力装置4で入力された画像データを入力する画像入力部、13は画像入力装置色空間と色変換作業空間との色変換、および色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、14は他の装置との画像のやり取りの際のデータ量を減らすために、入力された画像の圧縮を行う画像圧縮部、15は入力された画像の色補正を行なう色補正部、16は入力された画像の階調変換を行う階調変換部、17は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファである。
【0015】
次に表示側画像処理装置2の内部について述べる。21は表示側画像処理装置2と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、22は画像表示装置5で表示させる画像データを表示する画像表示部、23は画像表示装置色空間と色変換作業空間との色変換、および色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、24は画像の色補正を行なう色補正部、25は画像の階調変換を行う階調変換部、26は色域の内外判定を行う色域内外判定部、27は色域の圧縮を行う色域圧縮部、28は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファ、29は他の装置とのの画像のやり取りの際のデータ量を減らすために画像の圧縮/伸張を行う画像圧縮伸張部、210はユーザーが表示側画像処理装置2を用いて画像処理の操作を行うためのUI部、211は、色変換作業空間の領域情報を記憶しておく領域情報記憶部である。
【0016】
次に出力側画像処理装置3の内部について述べる。31は出力側画像処理装置3と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、32は画像出力装置6で出力させる画像データを出力する画像出力部、33は色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、34は画像の色補正を行なう色補正部、35は画像の階調変換を行う階調変換部、36は色分解部、37は色域の内外判定を行う色域内外判定部、38は色域の圧縮を行う色域圧縮部、39は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファ、310は画像出力装置6の色域情報を記憶しておく出力色域データ記憶部、311は他の装置から入力した画像の伸張を行う画像伸張部、312は、色変換作業空間の領域情報を記憶しておく領域情報記憶部である。
【0017】
<全体処理>
図2は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図2のフローチャートを用い、画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS201では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS202では、表示側画像処理装置2にて画像処理を行ない、ステップS203では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。
【0018】
<入力側画像処理装置での処理>
図3は、ステップS201において入力側画像処理装置1にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図3のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS301では、画像入力装置4を用い画像入力部4にて画像を入力する。ステップS302では、入力された画像データをデータバッファ17へ書き込む。ステップS303では、色座標変換部13にて、入力装置色空間RiGiBi(0〜1に正規化されたRGB値)から、入力側画像処理装置1の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(1)を用いる。式(1)でのa11〜a33の係数は、あらかじめ決めておくものとする。
【0019】
【外1】
【0020】
ここで、入力装置色空間RiGiBiは、画像入力装置4の固有の色特性を持った色信号であり、また、色変換作業空間R1G1B1は、画像入出力装置の色域を包含する色域を持つ色信号であり、式(2)によって定義される。色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。
【0021】
【外2】
【0022】
ステップS304では、階調変換部16にて、画像入力装置4の固有の階調特性を補正したり、入力された画像データを所望の階調特性データとするための階調補正処理を行なう。ステップS305では、色補正部15にて、画像入力装置4の固有の色特性を補正したり、入力された画像データを所望の色特性データとするための色補正処理を行なう。ステップS306では、色座標変換部13にて、色変換作業空間R1G1B1から、他の装置とのデータをやり取りするための色表現空間scRGBへ色座標変換処理を行う。ここで、色表現空間scRGBは、視覚領域を全て表現することが出来る。この変換には、式(3)〜式(5)を用いる。
【0023】
【外3】
ここで式(3)は、式(2)の逆変換式である。
【0024】
式(4)の色表現空間scRGB(relative scene RGB color space)は、白基準点がをD65であるが、色変換作業空間R1G1B1がD65以外の白基準点を持つ場合は、式(4)の変換
【外4】
を行う前にXYZデータに対しD65への白色変換処理を行なう。
【0025】
【外5】
【0026】
ステップS307では、画像圧縮部14にて、他の装置と画像をやり取りする際の転送負荷を軽減するために画像データを圧縮する。ステップS308では、I/F部11にて、他の装置へ画像を出力し、この処理を終える。
【0027】
<表示側画像処理装置での処理>
図4は、ステップS202において表示側画像処理装置2にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図4のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS401では、I/F部21にて画像を入力する。ステップS402では、入力された画像データをデータバッファ28へ書き込む。ステップS403では、画像圧縮伸張部29にて、画像データ圧縮されている入力画像をデータ伸張する。ステップS404では、色座標変換部23にて、色表現空間scRGBから、表示側画像処理装置2の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(6)〜式(7)および式(2)を用いる。
【0028】
【外6】
【0029】
【外7】
【0030】
ここで、色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。ステップS405では、領域情報記憶部211から色変換作業空間の領域情報を読み出す。ステップS406では、ステップS404にて色座標変換された色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部26にて行う。ステップS407では、ステップS406での判定結果が内部なのか否かの判別を行い、内部ならばステップS409へ進み、外部ならばステップS408へ進む。ステップS408ではステップS406にて色変換作業空間領域の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間領域の外縁部へと色域圧縮部11にて色域圧縮する。ステップS409では、処理対象の画素が入力画像の最後の画素かどうかの判別を行い、最後の画素でなければステップS406へ戻り、最後の画素ならばステップS410へ進む。ステップS410では、階調変換部25および色補正部24にて、画像データを所望の階調特性データや所望の色特性データとするための階調変換処理および色補正処理を行なう。ステップS411では、処理後の画像データを画像表示装置5にて表示するか判断を行い、表示する場合はステップS415へ進み、表示しない場合はステップS412へ進む。ステップS412では、色座標変換部23にて、色変換作業空間R1G1B1から、他の装置とのデータをやり取りするための色表現空間scRGBへ色座標変換処理を行う。この変換には、式(3)〜式(5)を用いる。前述したように、式(4)の色表現空間scRGBは、白基準点がをD65であるが、色変換作業空間R1G1B1がD65以外の白基準点を持つ場合は、式(4)の変換を行う前にXYZデータに対しD65への白色変換処理を行なう。ステップS413では、画像圧縮伸張部29にて、他の装置と画像をやり取りする際の転送負荷を軽減するために画像データを圧縮する。ステップS414では、I/F部21にて、他の装置へ画像を出力し、この処理を終える。ステップS415では、色座標変換部23にて、色変換作業空間R1G1B1から、画像表示装置色空間RdGdBdへ色座標変換処理を行う。この変換には、式(8)を用いる。
【0031】
【外8】
【0032】
ステップS416では、画像表示部22によって画像表示装置5を用い画像を表示し、この処理を終える。
【0033】
<出力側画像処理装置での処理>
図5は、ステップS203において出力側画像処理装置3にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図5のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS501では、I/F部31にて画像を入力する。ステップS502では、入力された画像データをデータバッファ39へ書き込む。ステップS503では、画像伸張部311にて、画像データ圧縮されている入力画像をデータ伸張する。ステップS504では、色座標変換部33にて、色表現空間scRGBから、出力側画像処理装置3の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(6)〜式(7)および式(2)を用いる。ここで、色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。ステップS505では、領域情報記憶部312から色変換作業空間の領域情報を読み出す。ステップS506では、ステップS504にて色座標変換された色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部37にて行う。ステップS507では、ステップS506での判定結果が内部なのか否かの判別を行い、内部ならばステップS509へ進み、外部ならばステップS508へ進む。ステップS508ではステップS506にて色変換作業空間領域の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間領域の外縁部へと色域圧縮部38にて色域圧縮する。ステップS509では、処理対象の画素が入力画像の最後の画素かどうかの判別を行い、最後の画素でなければステップS506へ戻り、最後の画素ならばステップS510へ進む。ステップS510では、階調変換部35および色補正部34にて、画像データを所望の階調特性データや所望の色特性データとするための階調変換処理および色補正処理を行なう。ステップS511では、色変換作業空間R1G1B1から出力装置色空間RoGoBoへ色域圧縮する。色域圧縮には、出力色域データ記憶部310に記憶されている変換テーブルを使用する。この変換テーブルは、たとえば3次元のLUTである。ステップS512では、色分解部36にて、出力装置色空間RoGoBoから出力装置固有の色信号へ色分解する。ステップS513では、階調変換部35にて、ハーフトーニングなどの階調変換処理を行なう。ステップS514では、画像出力部32にて画像出力装置6を用い画像を出力し、この処理を終える。
【0034】
<色変換作業空間の領域情報読み込み>
図6は、ステップS405およびステップS505において、領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から色変換作業空間の領域情報を読み出すフローチャートである。では、図6のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS601では、色変換作業空間の下限である黒色のRGB値を領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から読み込みRk,Gk,Bkへそれぞれセットする。ステップS602では、色変換作業空間の上限である白色のRGB値を領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から読み込みRw,Gw,Bwへそれぞれセットする。ステップS603では、色変換作業空間の3次元情報(LCh値)を読み込み、処理を終える。図11に領域情報記憶部211および領域情報記憶部312に記憶されている色変換作業空間情報の例として、色変換作業空間の黒情報および白情報のRGB値と、色変換作業空間の3次元情報のLCh値を示す。例えば、黒情報は、R=0.0、G=0.0、B=0.0であり、白情報は、R=1.0、G=1.0、B=1.0である。また、三次元情報には、(0.0,0.0,0.0)から(1.0,1.0,1.0)のRGB値の式(3)によって得られるXYZ値を100倍後、式(9.1)〜式(9.4)(白色は、D65を使用)および式(10)によってLCh値を算出し、例えばL値およびh値がそれぞれ10ステップごとの最大彩度のC値を格納するようにする。3次元情報は例えば、L値、h値をそれぞれ10ステップ毎の最大彩度のC値を格納するようにする。
【0035】
【外9】
【0036】
【外10】
【0037】
【外11】
【0038】
ここで、
【外12】
【0039】
ここでは、白色としてD65を用いるため、Xn=95.05,Yn=100.0,Zn=108.91を用いる。そして、式(6)を用い、Lab値からLCh値へ変換する。
【0040】
【外13】
【0041】
<色変換作業空間領域の内外判定処理>
図7は、ステップS406およびステップS506において色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部26および色域内外判定部37にて行うフローチャートである。では、図7のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS701では、色域内外判定フラグOUT値を初期化する。ステップS702では、処理対象画素のR値が色変換作業空間の下限値Rkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS703へ進む。ステップS703では、処理対象画素のG値が色変換作業空間の下限値Gkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS704へ進む。ステップS704では、処理対象画素のB値が色変換作業空間の下限値Bkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS705へ進む。ステップS705では、処理対象画素のR値が色変換作業空間の上限値Rwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合はステップS706へ進む。ステップS706では、処理対象画素のG値が色変換作業空間の上限値Gwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合はステップS707へ進む。ステップS707では、処理対象画素のB値が色変換作業空間の上限値Bwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合は処理を終える。ステップS708では、色域内外判定フラグOUT値に色域外を意味する“1”をセットし、処理を終える。
【0042】
<色変換作業空間内への色変換>
図8は、ステップS408およびステップS508において色変換作業空間の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間の外縁部へと色域圧縮部27および色域圧縮部38にて色域圧縮変換するフローチャートである。では、図8のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS801では、式(3)を用い、色変換作業空間色信号R1G1B1値からXYZ値変換する。ステップS802では、スケールを合わせるためXYZ値をそれぞれ100倍する(前述の式による算出結果は、Yが0〜1となるようにスケーリングされているため)。ステップS803では、式(9.1)〜式(9.4)を用いXYZ値をLab値へ変換する。ステップS803では、白色としてD65を用いるため、Xn=95.05,Yn=100.0,Zn=108.91を用いる。ステップS804では、式(10)を用い、Lab値からLCh値へ変換する。ステップS805では、図9に示すユーザーインターフェースの設定により色変換手法を設定する。色変換手法設定ウインドウ901では、基本的な色変換手法を基本色変換手法設定ウインドウ902を用い設定し、さらに詳細な設定(基本設定に加え優先する変換手法の詳細設定)をしたい場合はチェックボックス903をチェックし、詳細設定ウインドウ904にて詳細設定する。図9では、基本の色変換を色相保存変換として設定し、さらなる優先設定を階調優先としている。設定が終了した場合は、OKボタン905を押下し、設定をキャンセルする場合は、キャンセルボタン906を押下する。ステップS806では、ステップS805にて設定された色変換手法に沿って色変換を行う。ここで、図10は、ステップS806にて行われる色変換の様子を示すグラフであり、基本色変換手法として色相保存が選択された場合において詳細設定ごとに色変換される変換方向が示されている。縦軸は明度Lを示し、横軸は彩度Cを示し、ステップS405およびステップS505にて読み込まれた色変換作業空間1000も示されている。入力色1001は、詳細設定ウインドウ904にて彩度優先が選択された場合は1002へ彩度が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、色差優先が選択された場合は1003へ色差が最小となるよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、階調優先が選択された場合は1003へ階調が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、明度優先が選択された場合は1005へ明度が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換される。ステップS807では、式(10)の逆変換式を用い、LCh値からLab値へ変換する。ステップS808では、式(9.1)〜式(9.4)の逆変換式を用い、Lab値からXYZ値へ変換する。ステップS809では、スケールを戻すためXYZ値をそれぞれ100で除算する。ステップS810では、式(2)を用い、XYZ値から色変換作業空間信号R1G1B1値へ変換し、処理を終える。
【0043】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像表示装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【0044】
(他の実施の形態)
(第二の実施の形態)
以下、本発明に係る第二の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0045】
図12は本発明の第二の実施形態である入力側画像処理装置1および出力側画像処理装置3の構成を示したブロック図である。各部の名称および機能は第一の実施例と同一のため説明を省略する。第一の実施例との違いは、入力側画像処理装置1と出力側画像処理装置3のみで、構成されている点である。
【0046】
<全体処理>
図13は、入力側画像処理装置1、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図13のフローチャートを用い、画像処理装置1、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS1301では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS1302では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。ここで、ステップS1301の処理内容はステップS201と同一であり、ステップS1302の処理内容はステップS203と同一である。
【0047】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【0048】
(第三の実施の形態)
以下、本発明に係る第三の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0049】
図14は本発明の第三の実施形態である入力側画像処理装置1および表示側画像処理装置2および出力側画像処理装置3の構成を示したブロック図である。各部の名称および機能において、第一の実施例と同一のものは説明を省略する。
【0050】
まず、入力側画像処理装置1の内部について述べる。18は入力側画像処理装置1内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部、19は色空間情報をユーザーが設定するUI部である。
【0051】
次に表示側画像処理装置2の内部について述べる。210は色空間情報をユーザーが設定するUI部、212は表示側画像処理装置2内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部である。
【0052】
次に出力側画像処理装置3の内部について述べる。313は出力側画像処理装置3内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部、314は色空間情報をユーザーが設定するUI部である。
【0053】
<全体処理>
図15は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図15のフローチャートを用い、画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS1501では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、入力側画像処理装置1内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部18にて設定し、ステップS1502では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS1503では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、表示側画像処理装置2内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部212にて設定し、ステップS1504では、表示側画像処理装置2にて画像処理を行ない、ステップS1505では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、出力側画像処理装置3内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部313にて設定し、ステップS1506では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。ここで、ステップS1502の処理内容はステップS201と同一であり、ステップS1504の処理内容はステップS202と同一であり、ステップS1506の処理内容はステップS203と同一である。
【0054】
<色空間情報設定UI>
図16は、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、各画像処理装置内で用いる色変換作業空間を、色空間情報設定部18および色空間情報設定部212および色空間情報設定部313にて、ユーザーが設定するためのユーザーインターフェースの例である。色表現空間設定ウィンドウ1602にて、他の装置とのやり取りをする色表現空間を設定する。ここでは色表現空間の例として、sRGB、scRGB、bg−sRGBとユーザーがカスタム設定できる色空間を示しており、色表現空間としてscRGBが選択されている。色変換作業空間設定ウィンドウ1603にて、各画像処理装置内で用いる色変換作業空間を設定する。ここでは色変換作業空間の例として、sRGB、RGB2、RGB3、RGB4、RGB5を示しており、色変換作業空間としてRGB2が選択されている。設定が終了した場合は、OKボタン1604を押下し、設定をキャンセルする場合は、キャンセルボタン1605を押下する。
【0055】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りのための色表現空間と、装置内部での色変換処理のための色変換作業空間とを個別にユーザーが設定することが出来る。
【0056】
(第四の実施の形態)
以下、本発明に係る第四の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0057】
図17は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にてやり取りする画像データの例を示す図である。前記実施例において設定されていた色表現空間情報と色変換作業空間情報とを画像データに添付し、各画像処理装置における処理には、該添付された情報を用い、色変換処理を行なう。ここで、添付する情報は、色表現空間情報として、式(4)〜式(7)の定義式またはその係数を添付し、色変換作業空間として、式(2)、式(3)の定義式またはその係数または図11に示した情報を添付する。
【0058】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りのための色表現空間と、装置内部での色変換処理のための色変換作業空間とを個別に、各画像に添付することで画像ごとに色表現空間や色変換作業空間を設定することが出来る。
【0059】
(他の実施例)
<色表現空間について>
前記実施例では、色表現空間として、scRGBを用いたが、これに限定しない。好ましくは視覚領域を包含する色空間であればよい。しかし、sRGBのように視覚領域を包含していない色空間を用いても良い。
【0060】
<色作業変換空間について>
前記実施例では、色変換作業空間として、式(2)、式(3)にて定義される色空間を用いたが、式(2)、式(3)のように3×3行列式によって定義されるものだけに限定しない。画像入出力装置の色域を包含する色空間であれば、定義方法は問わない。いくつかの式によって定義される色空間や、非線形式にて定義される色空間であってもよく、さらには、LUTにて定義される色空間であっても良い。
【0061】
<色表現空間設定および色変換作業空間設定>
前記実施例では、図16に示す色表現空間設定および色変換作業空間設定の手法を説明したが、設定の手法はこれに限定しない。ユーザーが所望する色空間の設定が出来る手法であればよい。
【0062】
<色変換手法>
前記実施例では、図9に示す色変換手法を説明したが、色変換の手法はこれに限定しない。ユーザー所望の変換手法であればよい。また図10において、各色変換手法の変換方向を説明したが、この変換方向に限定されないのは言うまでもない。また、色変換後の色は、色域の外縁部としたが、色域内部の色へ変換するよう処理してよい事は言うまでもない。色変換に用いる色座標もLCh座標でなくてもよく、色を表す表色系であれば限定しない。また、前記実施例では、白色としてD65を用いたが、これに限らない。
【0063】
<ユーザーインタフェース>
前記実施例では、図9および図16のユーザーインタフェース(以下UI)の例として、ボタンによる選択方法を示したが、これに限定されないことは、言うまでもない。メニュー形式にして、ユーザーに選択させるようなUIでも構わない。また、キーワードを直接入力させるようなUI形式でも構わない。さらには、ユーザーが色変換後の色を色座標中に設定できるよう構成しても良い。つまり、ユーザーの所望の設定ができるようなUI構成であればよい。
【0064】
<色域情報>
前記実施例では、記憶させておく色域情報としてLCh値を用いたが、これに限定しないのは言うまでもない。3次元の色域を表現できる形式であればよい。また、ICCプロファイルなど、あるフォーマットに則った形式で記憶させておいても良い。
【0065】
<添付させる色空間情報>
前記実施例では、図17を用い、色表現空間情報および色変換作業空間情報を画像に添付する例を示したが、添付方法はこれに限定しない。ICCプロファイルなど、あるフォーマットに則った形式で添付させておいても良い。
【0066】
<色変換>
前記実施例では、XYZ値との色変換にYが0〜1となるような正規化した状態での変換式を用いたが、Yが0〜100と正規化するようにしてもよく、これに限定しない事は言うまでもない。
【0067】
<記憶媒体>
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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(R)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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像表示装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図2】第1の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図3】第1の実施例での入力側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図4】第1の実施例での表示側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図5】第1の実施例での出力側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図6】色変換作業空間の領域情報読み込み処理を説明するフローチャートである。
【図7】色変換作業空間領域の内外判定を説明するフローチャートである。
【図8】色変換作業空間内への色変換処理を説明するフローチャートである。
【図9】第1の実施例での表示側画像処理装置におけるユーザーインタフェースの一例である。
【図10】色変換処理を説明する図である。
【図11】色変換作業空間領域情報の一例である。
【図12】第2の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図13】第2の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図14】第3の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図15】第3の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図16】第3の実施例での画像処理装置におけるユーザーインタフェースの一例である。
【図17】第4の実施例での画像データ例である。
【符号の説明】
1 入力側画像処理装置
2 表示側画像処理装置
3 出力側画像処理装置
4 画像入力装置
5 画像表示装置
6 画像出力装置
11 I/F部
12 画像入力部
13 色座標変換部
14 画像圧縮部
15 色補正部
16 階調変換部
17 データバッファ
21 I/F部
22 画像表示部
23 色座標変換部
24 色補正部
25 階調変換部
26 色域内外判定部
27 色域圧縮部
28 データバッファ
29 画像圧縮伸張部
210 UI部
211 領域情報記憶部
31 I/F部
32 画像出力部
33 色座標変換部
34 色補正部
35 階調変換部
36 色分解部
37 色域内外判定部
38 色域圧縮部
39 データバッファ
310 出力色域データ記憶部
311 画像伸張部
312 領域情報記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ/カラースキャナなどのカラー画像入力機器と、カラーディスプレイ(カラーモニタ)などのカラー画像表示機器と、カラープリンタなどのカラー画像出力機器との間で、画像データをやり取りし、色変換などの画像処理を行う画像処理装置、画像処理方法、プログラム及びその記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータの普及に伴い、デジタルカメラ、カラースキャナなどの画像入力機器によって画像を入力し、その画像をCRT、LCDなどの画像表示装置を用い画像を表示、確認、さらには編集、加工、修正などを用途に応じて施し、カラープリンタなどの画像出力機器によって画像を出力していた。また最近では、デジタルカメラで撮影した画像を、カラーモニタで表示することなしに、直接カラープリンタで出力するといった利用も多くなってきている。さらに、コンピュータ上で作成したCG画像をカラープリンタで出力するという、画像入力装置を必要としない利用方法もある。
【0003】
上記のように、デジタルカメラ、カラースキャナ、カラーモニタ、カラープリンタなど異なる画像入出力機器間で画像を扱う場合、それぞれの機器の色再現特性や色再現範囲が異なっていた。そこで、異なる画像入出力機器間で色再現を一致させるため、機器間での色信号の交換に標準的な色空間信号を使用し、画像を入出力する目的/用途に応じ、階調性重視(色味重視)/鮮やかさ重視/色差重視などの色処理を行い所望のカラーマッチングを施していた。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−27275
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
機器間での色信号の交換に用いる標準的な色空間信号として、モニタ色空間であるsRGBがある。ところがsRGB色空間の色域は、インクジェットプリンタの色域等に比べ色域が狭いという問題があるため、さらに広い色域を持った標準的な色空間信号としてsYCC、bg−sRGB、scRGBなどがある。しかしながら、これらの色空間は人間の視覚領域を越えるデータをも表現できる広い色域を持った色空間であるにもかかわらず、それら視覚領域外データの取り扱いが定義されていないという問題があった。
【0006】
拡張色域デジタル画像データの取り扱いについては、特開2002−27275において、拡張色域デジタル画像の色値を調整し制限色域内に収まるようにし、さらに制限色域デジタル画像を保存用色空間内で表すことにより保存用空間デジタル画像を得ている。そして、拡張色域デジタル画像と制限色域デジタル画像との差分を表す残存画像を決定し、前記保存用空間デジタル画像と関連付けている。しかしながら特開2002−27275では、対象画像の保存において、保存用画像と残存画像とを用いるという内容であり、広い色域を持ったカラー画像をカラー入出力機器間での画像処理において、色空間データをどのように扱うかが明確に示されていないという問題があった。
【0007】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、色表現空間と色変換作業空間とを個別にカラー画像処理に用いる画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【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、本発明は以下の構成を備える。
【0009】
本発明の画像処理装置は、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理装置において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする。
【0010】
本発明の画像処理方法は、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理方法において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする。
【0011】
本発明の画像処理記録媒体は、画像処理プログラムを記録する記録媒体であって、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有するプログラムを記録することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第一の実施の形態)
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。
【0013】
図1は本発明の一実施形態である画像処理装置の構成を示したブロック図である。1は本発明の実施形態である入力側画像処理装置、2は本発明の実施形態である表示側画像処理装置、3は本発明の実施形態である出力側画像処理装置、4はデジタルカメラやカラースキャナなど画像を入力するための画像入力装置、5はCRTやLCDなど画像を表示するための画像表示装置、6はカラープリンタなど画像を出力するための画像出力装置である。
【0014】
まず、入力側画像処理装置1の内部について述べる。11は入力側画像処理装置1と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、12は画像入力装置4で入力された画像データを入力する画像入力部、13は画像入力装置色空間と色変換作業空間との色変換、および色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、14は他の装置との画像のやり取りの際のデータ量を減らすために、入力された画像の圧縮を行う画像圧縮部、15は入力された画像の色補正を行なう色補正部、16は入力された画像の階調変換を行う階調変換部、17は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファである。
【0015】
次に表示側画像処理装置2の内部について述べる。21は表示側画像処理装置2と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、22は画像表示装置5で表示させる画像データを表示する画像表示部、23は画像表示装置色空間と色変換作業空間との色変換、および色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、24は画像の色補正を行なう色補正部、25は画像の階調変換を行う階調変換部、26は色域の内外判定を行う色域内外判定部、27は色域の圧縮を行う色域圧縮部、28は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファ、29は他の装置とのの画像のやり取りの際のデータ量を減らすために画像の圧縮/伸張を行う画像圧縮伸張部、210はユーザーが表示側画像処理装置2を用いて画像処理の操作を行うためのUI部、211は、色変換作業空間の領域情報を記憶しておく領域情報記憶部である。
【0016】
次に出力側画像処理装置3の内部について述べる。31は出力側画像処理装置3と他の装置とのデータをやり取りするためのI/F部、32は画像出力装置6で出力させる画像データを出力する画像出力部、33は色変換作業空間と色表現空間との色変換を行う色座標変換部、34は画像の色補正を行なう色補正部、35は画像の階調変換を行う階調変換部、36は色分解部、37は色域の内外判定を行う色域内外判定部、38は色域の圧縮を行う色域圧縮部、39は画像データ処理用に画像データを一時的に保持しておくデータバッファ、310は画像出力装置6の色域情報を記憶しておく出力色域データ記憶部、311は他の装置から入力した画像の伸張を行う画像伸張部、312は、色変換作業空間の領域情報を記憶しておく領域情報記憶部である。
【0017】
<全体処理>
図2は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図2のフローチャートを用い、画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS201では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS202では、表示側画像処理装置2にて画像処理を行ない、ステップS203では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。
【0018】
<入力側画像処理装置での処理>
図3は、ステップS201において入力側画像処理装置1にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図3のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS301では、画像入力装置4を用い画像入力部4にて画像を入力する。ステップS302では、入力された画像データをデータバッファ17へ書き込む。ステップS303では、色座標変換部13にて、入力装置色空間RiGiBi(0〜1に正規化されたRGB値)から、入力側画像処理装置1の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(1)を用いる。式(1)でのa11〜a33の係数は、あらかじめ決めておくものとする。
【0019】
【外1】
【0020】
ここで、入力装置色空間RiGiBiは、画像入力装置4の固有の色特性を持った色信号であり、また、色変換作業空間R1G1B1は、画像入出力装置の色域を包含する色域を持つ色信号であり、式(2)によって定義される。色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。
【0021】
【外2】
【0022】
ステップS304では、階調変換部16にて、画像入力装置4の固有の階調特性を補正したり、入力された画像データを所望の階調特性データとするための階調補正処理を行なう。ステップS305では、色補正部15にて、画像入力装置4の固有の色特性を補正したり、入力された画像データを所望の色特性データとするための色補正処理を行なう。ステップS306では、色座標変換部13にて、色変換作業空間R1G1B1から、他の装置とのデータをやり取りするための色表現空間scRGBへ色座標変換処理を行う。ここで、色表現空間scRGBは、視覚領域を全て表現することが出来る。この変換には、式(3)〜式(5)を用いる。
【0023】
【外3】
ここで式(3)は、式(2)の逆変換式である。
【0024】
式(4)の色表現空間scRGB(relative scene RGB color space)は、白基準点がをD65であるが、色変換作業空間R1G1B1がD65以外の白基準点を持つ場合は、式(4)の変換
【外4】
を行う前にXYZデータに対しD65への白色変換処理を行なう。
【0025】
【外5】
【0026】
ステップS307では、画像圧縮部14にて、他の装置と画像をやり取りする際の転送負荷を軽減するために画像データを圧縮する。ステップS308では、I/F部11にて、他の装置へ画像を出力し、この処理を終える。
【0027】
<表示側画像処理装置での処理>
図4は、ステップS202において表示側画像処理装置2にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図4のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS401では、I/F部21にて画像を入力する。ステップS402では、入力された画像データをデータバッファ28へ書き込む。ステップS403では、画像圧縮伸張部29にて、画像データ圧縮されている入力画像をデータ伸張する。ステップS404では、色座標変換部23にて、色表現空間scRGBから、表示側画像処理装置2の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(6)〜式(7)および式(2)を用いる。
【0028】
【外6】
【0029】
【外7】
【0030】
ここで、色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。ステップS405では、領域情報記憶部211から色変換作業空間の領域情報を読み出す。ステップS406では、ステップS404にて色座標変換された色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部26にて行う。ステップS407では、ステップS406での判定結果が内部なのか否かの判別を行い、内部ならばステップS409へ進み、外部ならばステップS408へ進む。ステップS408ではステップS406にて色変換作業空間領域の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間領域の外縁部へと色域圧縮部11にて色域圧縮する。ステップS409では、処理対象の画素が入力画像の最後の画素かどうかの判別を行い、最後の画素でなければステップS406へ戻り、最後の画素ならばステップS410へ進む。ステップS410では、階調変換部25および色補正部24にて、画像データを所望の階調特性データや所望の色特性データとするための階調変換処理および色補正処理を行なう。ステップS411では、処理後の画像データを画像表示装置5にて表示するか判断を行い、表示する場合はステップS415へ進み、表示しない場合はステップS412へ進む。ステップS412では、色座標変換部23にて、色変換作業空間R1G1B1から、他の装置とのデータをやり取りするための色表現空間scRGBへ色座標変換処理を行う。この変換には、式(3)〜式(5)を用いる。前述したように、式(4)の色表現空間scRGBは、白基準点がをD65であるが、色変換作業空間R1G1B1がD65以外の白基準点を持つ場合は、式(4)の変換を行う前にXYZデータに対しD65への白色変換処理を行なう。ステップS413では、画像圧縮伸張部29にて、他の装置と画像をやり取りする際の転送負荷を軽減するために画像データを圧縮する。ステップS414では、I/F部21にて、他の装置へ画像を出力し、この処理を終える。ステップS415では、色座標変換部23にて、色変換作業空間R1G1B1から、画像表示装置色空間RdGdBdへ色座標変換処理を行う。この変換には、式(8)を用いる。
【0031】
【外8】
【0032】
ステップS416では、画像表示部22によって画像表示装置5を用い画像を表示し、この処理を終える。
【0033】
<出力側画像処理装置での処理>
図5は、ステップS203において出力側画像処理装置3にて行われる画像処理を説明するフローチャートである。以下、図5のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS501では、I/F部31にて画像を入力する。ステップS502では、入力された画像データをデータバッファ39へ書き込む。ステップS503では、画像伸張部311にて、画像データ圧縮されている入力画像をデータ伸張する。ステップS504では、色座標変換部33にて、色表現空間scRGBから、出力側画像処理装置3の内部で色変換作業を行うための色変換作業空間R1G1B1(0〜1に正規化されたRGB値)へ色座標変換を行う。この変換には式(6)〜式(7)および式(2)を用いる。ここで、色変換作業空間は、R1G1B1をγ変換した後の値であるR1’G1’B1’を用いても良い。ステップS505では、領域情報記憶部312から色変換作業空間の領域情報を読み出す。ステップS506では、ステップS504にて色座標変換された色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部37にて行う。ステップS507では、ステップS506での判定結果が内部なのか否かの判別を行い、内部ならばステップS509へ進み、外部ならばステップS508へ進む。ステップS508ではステップS506にて色変換作業空間領域の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間領域の外縁部へと色域圧縮部38にて色域圧縮する。ステップS509では、処理対象の画素が入力画像の最後の画素かどうかの判別を行い、最後の画素でなければステップS506へ戻り、最後の画素ならばステップS510へ進む。ステップS510では、階調変換部35および色補正部34にて、画像データを所望の階調特性データや所望の色特性データとするための階調変換処理および色補正処理を行なう。ステップS511では、色変換作業空間R1G1B1から出力装置色空間RoGoBoへ色域圧縮する。色域圧縮には、出力色域データ記憶部310に記憶されている変換テーブルを使用する。この変換テーブルは、たとえば3次元のLUTである。ステップS512では、色分解部36にて、出力装置色空間RoGoBoから出力装置固有の色信号へ色分解する。ステップS513では、階調変換部35にて、ハーフトーニングなどの階調変換処理を行なう。ステップS514では、画像出力部32にて画像出力装置6を用い画像を出力し、この処理を終える。
【0034】
<色変換作業空間の領域情報読み込み>
図6は、ステップS405およびステップS505において、領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から色変換作業空間の領域情報を読み出すフローチャートである。では、図6のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS601では、色変換作業空間の下限である黒色のRGB値を領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から読み込みRk,Gk,Bkへそれぞれセットする。ステップS602では、色変換作業空間の上限である白色のRGB値を領域情報記憶部211および領域情報記憶部312から読み込みRw,Gw,Bwへそれぞれセットする。ステップS603では、色変換作業空間の3次元情報(LCh値)を読み込み、処理を終える。図11に領域情報記憶部211および領域情報記憶部312に記憶されている色変換作業空間情報の例として、色変換作業空間の黒情報および白情報のRGB値と、色変換作業空間の3次元情報のLCh値を示す。例えば、黒情報は、R=0.0、G=0.0、B=0.0であり、白情報は、R=1.0、G=1.0、B=1.0である。また、三次元情報には、(0.0,0.0,0.0)から(1.0,1.0,1.0)のRGB値の式(3)によって得られるXYZ値を100倍後、式(9.1)〜式(9.4)(白色は、D65を使用)および式(10)によってLCh値を算出し、例えばL値およびh値がそれぞれ10ステップごとの最大彩度のC値を格納するようにする。3次元情報は例えば、L値、h値をそれぞれ10ステップ毎の最大彩度のC値を格納するようにする。
【0035】
【外9】
【0036】
【外10】
【0037】
【外11】
【0038】
ここで、
【外12】
【0039】
ここでは、白色としてD65を用いるため、Xn=95.05,Yn=100.0,Zn=108.91を用いる。そして、式(6)を用い、Lab値からLCh値へ変換する。
【0040】
【外13】
【0041】
<色変換作業空間領域の内外判定処理>
図7は、ステップS406およびステップS506において色信号が色変換作業空間領域の内部に存在するのか外部に存在するのかの判定を色域内外判定部26および色域内外判定部37にて行うフローチャートである。では、図7のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS701では、色域内外判定フラグOUT値を初期化する。ステップS702では、処理対象画素のR値が色変換作業空間の下限値Rkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS703へ進む。ステップS703では、処理対象画素のG値が色変換作業空間の下限値Gkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS704へ進む。ステップS704では、処理対象画素のB値が色変換作業空間の下限値Bkよりも小さいかの判別を行う。小さい場合はステップS708へ進み、小さくない場合はステップS705へ進む。ステップS705では、処理対象画素のR値が色変換作業空間の上限値Rwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合はステップS706へ進む。ステップS706では、処理対象画素のG値が色変換作業空間の上限値Gwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合はステップS707へ進む。ステップS707では、処理対象画素のB値が色変換作業空間の上限値Bwよりも大きいかの判別を行う。大きい場合はステップS708へ進み、大きくない場合は処理を終える。ステップS708では、色域内外判定フラグOUT値に色域外を意味する“1”をセットし、処理を終える。
【0042】
<色変換作業空間内への色変換>
図8は、ステップS408およびステップS508において色変換作業空間の外部に存在すると判定された色信号を色変換作業空間の外縁部へと色域圧縮部27および色域圧縮部38にて色域圧縮変換するフローチャートである。では、図8のフローチャートを用い詳細に説明する。ステップS801では、式(3)を用い、色変換作業空間色信号R1G1B1値からXYZ値変換する。ステップS802では、スケールを合わせるためXYZ値をそれぞれ100倍する(前述の式による算出結果は、Yが0〜1となるようにスケーリングされているため)。ステップS803では、式(9.1)〜式(9.4)を用いXYZ値をLab値へ変換する。ステップS803では、白色としてD65を用いるため、Xn=95.05,Yn=100.0,Zn=108.91を用いる。ステップS804では、式(10)を用い、Lab値からLCh値へ変換する。ステップS805では、図9に示すユーザーインターフェースの設定により色変換手法を設定する。色変換手法設定ウインドウ901では、基本的な色変換手法を基本色変換手法設定ウインドウ902を用い設定し、さらに詳細な設定(基本設定に加え優先する変換手法の詳細設定)をしたい場合はチェックボックス903をチェックし、詳細設定ウインドウ904にて詳細設定する。図9では、基本の色変換を色相保存変換として設定し、さらなる優先設定を階調優先としている。設定が終了した場合は、OKボタン905を押下し、設定をキャンセルする場合は、キャンセルボタン906を押下する。ステップS806では、ステップS805にて設定された色変換手法に沿って色変換を行う。ここで、図10は、ステップS806にて行われる色変換の様子を示すグラフであり、基本色変換手法として色相保存が選択された場合において詳細設定ごとに色変換される変換方向が示されている。縦軸は明度Lを示し、横軸は彩度Cを示し、ステップS405およびステップS505にて読み込まれた色変換作業空間1000も示されている。入力色1001は、詳細設定ウインドウ904にて彩度優先が選択された場合は1002へ彩度が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、色差優先が選択された場合は1003へ色差が最小となるよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、階調優先が選択された場合は1003へ階調が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換され、明度優先が選択された場合は1005へ明度が変化しないよう色変換作業空間の外縁部へ変換される。ステップS807では、式(10)の逆変換式を用い、LCh値からLab値へ変換する。ステップS808では、式(9.1)〜式(9.4)の逆変換式を用い、Lab値からXYZ値へ変換する。ステップS809では、スケールを戻すためXYZ値をそれぞれ100で除算する。ステップS810では、式(2)を用い、XYZ値から色変換作業空間信号R1G1B1値へ変換し、処理を終える。
【0043】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像表示装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【0044】
(他の実施の形態)
(第二の実施の形態)
以下、本発明に係る第二の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0045】
図12は本発明の第二の実施形態である入力側画像処理装置1および出力側画像処理装置3の構成を示したブロック図である。各部の名称および機能は第一の実施例と同一のため説明を省略する。第一の実施例との違いは、入力側画像処理装置1と出力側画像処理装置3のみで、構成されている点である。
【0046】
<全体処理>
図13は、入力側画像処理装置1、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図13のフローチャートを用い、画像処理装置1、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS1301では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS1302では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。ここで、ステップS1301の処理内容はステップS201と同一であり、ステップS1302の処理内容はステップS203と同一である。
【0047】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【0048】
(第三の実施の形態)
以下、本発明に係る第三の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0049】
図14は本発明の第三の実施形態である入力側画像処理装置1および表示側画像処理装置2および出力側画像処理装置3の構成を示したブロック図である。各部の名称および機能において、第一の実施例と同一のものは説明を省略する。
【0050】
まず、入力側画像処理装置1の内部について述べる。18は入力側画像処理装置1内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部、19は色空間情報をユーザーが設定するUI部である。
【0051】
次に表示側画像処理装置2の内部について述べる。210は色空間情報をユーザーが設定するUI部、212は表示側画像処理装置2内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部である。
【0052】
次に出力側画像処理装置3の内部について述べる。313は出力側画像処理装置3内部にて用いる色変換作業空間を設定する色空間情報設定部、314は色空間情報をユーザーが設定するUI部である。
【0053】
<全体処理>
図15は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる画像処理のフローチャートである。では、図15のフローチャートを用い、画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にて行われる色変換処理について詳細に説明する。ステップS1501では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、入力側画像処理装置1内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部18にて設定し、ステップS1502では、入力側画像処理装置1にて画像処理を行ない、ステップS1503では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、表示側画像処理装置2内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部212にて設定し、ステップS1504では、表示側画像処理装置2にて画像処理を行ない、ステップS1505では、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、出力側画像処理装置3内で使用する色変換作業空間を色空間情報設定部313にて設定し、ステップS1506では、出力側画像処理装置3にて画像処理を行ない、処理を終える。ここで、ステップS1502の処理内容はステップS201と同一であり、ステップS1504の処理内容はステップS202と同一であり、ステップS1506の処理内容はステップS203と同一である。
【0054】
<色空間情報設定UI>
図16は、他の装置とのやり取りをする色表現空間や、各画像処理装置内で用いる色変換作業空間を、色空間情報設定部18および色空間情報設定部212および色空間情報設定部313にて、ユーザーが設定するためのユーザーインターフェースの例である。色表現空間設定ウィンドウ1602にて、他の装置とのやり取りをする色表現空間を設定する。ここでは色表現空間の例として、sRGB、scRGB、bg−sRGBとユーザーがカスタム設定できる色空間を示しており、色表現空間としてscRGBが選択されている。色変換作業空間設定ウィンドウ1603にて、各画像処理装置内で用いる色変換作業空間を設定する。ここでは色変換作業空間の例として、sRGB、RGB2、RGB3、RGB4、RGB5を示しており、色変換作業空間としてRGB2が選択されている。設定が終了した場合は、OKボタン1604を押下し、設定をキャンセルする場合は、キャンセルボタン1605を押下する。
【0055】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りのための色表現空間と、装置内部での色変換処理のための色変換作業空間とを個別にユーザーが設定することが出来る。
【0056】
(第四の実施の形態)
以下、本発明に係る第四の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0057】
図17は、入力側画像処理装置1、表示側画像処理装置2、出力側画像処理装置3にてやり取りする画像データの例を示す図である。前記実施例において設定されていた色表現空間情報と色変換作業空間情報とを画像データに添付し、各画像処理装置における処理には、該添付された情報を用い、色変換処理を行なう。ここで、添付する情報は、色表現空間情報として、式(4)〜式(7)の定義式またはその係数を添付し、色変換作業空間として、式(2)、式(3)の定義式またはその係数または図11に示した情報を添付する。
【0058】
以上説明したように本実施例によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りのための色表現空間と、装置内部での色変換処理のための色変換作業空間とを個別に、各画像に添付することで画像ごとに色表現空間や色変換作業空間を設定することが出来る。
【0059】
(他の実施例)
<色表現空間について>
前記実施例では、色表現空間として、scRGBを用いたが、これに限定しない。好ましくは視覚領域を包含する色空間であればよい。しかし、sRGBのように視覚領域を包含していない色空間を用いても良い。
【0060】
<色作業変換空間について>
前記実施例では、色変換作業空間として、式(2)、式(3)にて定義される色空間を用いたが、式(2)、式(3)のように3×3行列式によって定義されるものだけに限定しない。画像入出力装置の色域を包含する色空間であれば、定義方法は問わない。いくつかの式によって定義される色空間や、非線形式にて定義される色空間であってもよく、さらには、LUTにて定義される色空間であっても良い。
【0061】
<色表現空間設定および色変換作業空間設定>
前記実施例では、図16に示す色表現空間設定および色変換作業空間設定の手法を説明したが、設定の手法はこれに限定しない。ユーザーが所望する色空間の設定が出来る手法であればよい。
【0062】
<色変換手法>
前記実施例では、図9に示す色変換手法を説明したが、色変換の手法はこれに限定しない。ユーザー所望の変換手法であればよい。また図10において、各色変換手法の変換方向を説明したが、この変換方向に限定されないのは言うまでもない。また、色変換後の色は、色域の外縁部としたが、色域内部の色へ変換するよう処理してよい事は言うまでもない。色変換に用いる色座標もLCh座標でなくてもよく、色を表す表色系であれば限定しない。また、前記実施例では、白色としてD65を用いたが、これに限らない。
【0063】
<ユーザーインタフェース>
前記実施例では、図9および図16のユーザーインタフェース(以下UI)の例として、ボタンによる選択方法を示したが、これに限定されないことは、言うまでもない。メニュー形式にして、ユーザーに選択させるようなUIでも構わない。また、キーワードを直接入力させるようなUI形式でも構わない。さらには、ユーザーが色変換後の色を色座標中に設定できるよう構成しても良い。つまり、ユーザーの所望の設定ができるようなUI構成であればよい。
【0064】
<色域情報>
前記実施例では、記憶させておく色域情報としてLCh値を用いたが、これに限定しないのは言うまでもない。3次元の色域を表現できる形式であればよい。また、ICCプロファイルなど、あるフォーマットに則った形式で記憶させておいても良い。
【0065】
<添付させる色空間情報>
前記実施例では、図17を用い、色表現空間情報および色変換作業空間情報を画像に添付する例を示したが、添付方法はこれに限定しない。ICCプロファイルなど、あるフォーマットに則った形式で添付させておいても良い。
【0066】
<色変換>
前記実施例では、XYZ値との色変換にYが0〜1となるような正規化した状態での変換式を用いたが、Yが0〜100と正規化するようにしてもよく、これに限定しない事は言うまでもない。
【0067】
<記憶媒体>
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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(R)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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラー画像入出力機器間での画像データのやり取りや色変換などの画像処理において、装置間の画像データのやり取りには視覚領域を全て表現できる色表現空間を用い、装置内部での色変換処理には装置の色域を包含する色変換作業空間とを個別に用いることで、画像入力装置、画像表示装置、画像出力装置間で、視覚領域のデータをやり取りし、かつ、装置に適した色変換を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図2】第1の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図3】第1の実施例での入力側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図4】第1の実施例での表示側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図5】第1の実施例での出力側画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図6】色変換作業空間の領域情報読み込み処理を説明するフローチャートである。
【図7】色変換作業空間領域の内外判定を説明するフローチャートである。
【図8】色変換作業空間内への色変換処理を説明するフローチャートである。
【図9】第1の実施例での表示側画像処理装置におけるユーザーインタフェースの一例である。
【図10】色変換処理を説明する図である。
【図11】色変換作業空間領域情報の一例である。
【図12】第2の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図13】第2の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図14】第3の実施例における画像処理装置のブロック図である。
【図15】第3の実施例での画像処理装置における流れを説明するフローチャートである。
【図16】第3の実施例での画像処理装置におけるユーザーインタフェースの一例である。
【図17】第4の実施例での画像データ例である。
【符号の説明】
1 入力側画像処理装置
2 表示側画像処理装置
3 出力側画像処理装置
4 画像入力装置
5 画像表示装置
6 画像出力装置
11 I/F部
12 画像入力部
13 色座標変換部
14 画像圧縮部
15 色補正部
16 階調変換部
17 データバッファ
21 I/F部
22 画像表示部
23 色座標変換部
24 色補正部
25 階調変換部
26 色域内外判定部
27 色域圧縮部
28 データバッファ
29 画像圧縮伸張部
210 UI部
211 領域情報記憶部
31 I/F部
32 画像出力部
33 色座標変換部
34 色補正部
35 階調変換部
36 色分解部
37 色域内外判定部
38 色域圧縮部
39 データバッファ
310 出力色域データ記憶部
311 画像伸張部
312 領域情報記憶部
Claims (17)
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理装置において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする画像処理装置。
- 前記色表現空間は、前記カラー画像入出力機器間のデータ交換用色空間であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記色変換作業空間は、前記カラー画像入出力機器の内部処理用色空間であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記色表現空間は視覚領域を包含する色空間であり、前記色変換作業空間は前記カラー画像入出力機器の色域を包含する色空間であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記色表現空間情報、および前記色変換作業空間情報を画像データに添付する色空間情報設定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記カラー画像を撮影する画像撮影手段、および前記カラー画像を表示する画像表示手段、および前記カラー画像を印刷する画像印刷手段の少なくともいずれかを備えることを特徴とする請求項1〜請求項5記載の画像処理装置。
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理方法において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有することを特徴とする画像処理方法。
- 前記色表現空間は、前記カラー画像入出力機器間のデータ交換用色空間であることを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
- 前記色変換作業空間は、前記カラー画像入出力機器の内部処理用色空間であることを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
- 前記色表現空間は視覚領域を包含する色空間であり、前記色変換作業空間は前記カラー画像入出力機器の色域を包含する色空間であることを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
- 前記色表現空間情報、および前記色変換作業空間情報を画像データに添付する色空間情報設定工程を有することを特徴とする、請求項7記載の画像処理方法。
- 前記カラー画像を撮影する画像撮影工程、および前記カラー画像を表示する画像表示工程、および前記カラー画像を印刷する画像印刷工程の少なくともいずれかを備えることを特徴とする請求項7〜請求項11記載の画像処理方法。
- 画像処理プログラムを記録する記録媒体であって、カラー画像入出力機器間でのカラー画像処理を行なう画像処理において、前記カラー画像処理に用いる色表現空間と色変換作業空間とを個別に有するプログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像入力もしくは出力処理を行なう画像処理装置であって、カラー画像の入出力時には、視覚領域を全て表現できる色空間のカラー画像信号を用い前記入力もしくは出力を行なう処理手段、前記画像処理装置内部での色変換処理のための色空間に変換する変換手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像入力もしくは出力処理を行なう画像処理方法であって、カラー画像の入出力時には、視覚領域を全て表現できる色空間のカラー画像信号を用い前記入力もしくは出力を行ない、前記画像処理装置内部での色変換処理のための色空間に変換することを特徴とする画像処理方法。
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像入力もしくは出力処理を行なうプログラムであって、カラー画像の入出力時には、視覚領域を全て表現できる色空間のカラー画像信号を用い前記入力もしくは出力を行なうコード、前記画像処理装置内部での色変換処理のための色空間に変換するコードとを有することを特徴とするプログラム。
- カラー画像入出力機器間でのカラー画像入力もしくは出力処理を行なうプログラムが格納された記憶媒体であって、カラー画像の入出力時には、視覚領域を全て表現できる色空間のカラー画像信号を用い前記入力もしくは出力を行なうコード、前記画像処理装置内部での色変換処理のための色空間に変換するコードとを有することを特徴とするプログラムが格納された記憶媒体。
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