JP2005176280A

JP2005176280A - カラー画像処理方法およびカラー画像処理装置、カラー画像処理プログラム、記憶媒体

Info

Publication number: JP2005176280A
Application number: JP2003417217A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kubo; 昌彦久保
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】ＨｉＦｉカラーのための色変換処理として、測色的色再現と滑らかな階調表現を保証し、高い色変換精度による色変換処理を高速に実現することが可能なカラー画像処理方法および装置を提供する。
【解決手段】入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号からＹＭＣＫＲＧ色信号に変換する時、Ｒ、Ｇを零とし、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号から最大・最小墨量決定部３１でＫの最大・最小値を決定し、墨量決定部３２でＫを決定する。特色量Ｒは、Ｇを零とし、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号およびＫから最大・最小特色量決定部３３でＲの最大・最小値を決定し、特色量決定部３４でＲを決定する。同様に特色量Ｇは、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号、Ｋ、Ｒから最大・最小特色量決定部３５でＧの最大・最小値を決定し、特色量決定部３６でＧを決定する。ＹＭＣ決定部３７は、決定されたＫ、Ｒ、ＧとＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から残りのＹＭＣを決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力されるカラー画像信号を、カラープリンタなどのカラー画像記録信号に変換するカラー画像処理技術に関するものであり、より詳細には、３色の入力色信号を、特色を含めた５以上のＮ色のカラー画像記録信号に変換する技術に関するものである。

印刷技術では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色プロセス印刷で再現できない鮮やかな色を表現するための技術として、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の原色系インクや蛍光インクなどで構成される特色をＹＭＣＫ４色に加え、色再現を行うことが行われている。特色の色見本としては、Ｐａｎｔｏｎｅ社の色見本などが知られており、１０００色程度の特色が定義されている。

しかしながら、印刷機では最大で８色までしか同時に印刷することができないので、使える特色の数は最大でも８色と非常に少なく、デザイナーからは使用できる特色の数を増やしたいといった要望があった。さらに、特色インクは２０色程度の基本インクを色見本で定義された配合比に従って混合して作成する必要があるが、特色インクの交換時にインク調合作業や印刷機の清掃作業等が発生するため、特色印刷は印刷現場において多大な工数がかかるといった問題があった。

このような問題に対し、印刷技術では、ＹＭＣＫ４色のプロセスカラーに加えてＲＧＢのうち少なくとも１色を加えた５色ないし７色で色再現を行うことにより色域を拡大し、色分解処理により特色を測色的に再現可能とすることを目的としたＨｉＦｉカラー印刷と呼ばれる色再現方法が提案されている。ＨｉＦｉカラー印刷としては、Ｐａｎｔｏｎｅ社のヘキサクローム印刷が広く用いられており、ＹＭＣＫ４色に加えてＲ系のオレンジ（Ｏ）インクとＧインクを加えた６色で色再現を行うことにより、特色の９０％程度を再現できることが知られている。このＨｉＦｉカラー印刷の色再現方法（以下ＨｉＦｉカラーと表記する）は、インクジェット方式や電子写真方式のカラープリンタにもその適用範囲を広げてきており、色域拡大の手法として一般的なものである。

さらに、印刷やカラープリンタにおいては、入力信号としてｓＲＧＢ色空間などのディスプレイやデジタルカメラの色信号が入力される場合があり、ＹＭＣＫ４色プロセスの印刷やカラープリンタの色域はｓＲＧＢ色空間の色域よりも狭いため、忠実再現を目的とした色域拡大の要求がある。このような場合においてもＨｉＦｉカラーによる色域の拡大は有効である。

このように、ＨｉＦｉカラーではカラープリンタの色域を拡大することが可能である。このとき、入力される特色の測色値信号やｓＲＧＢ色信号を良好に再現するためには、入力色信号を５色から７色の画像記録信号に変換する色変換処理が行われる。この色変換処理において、出力物であるプリントの３刺激値を入力色信号の３刺激値と一致させること、すなわち測色的な色再現を実現することが必要である。

現在、業界標準として広く普及しているＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｌｏｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（以後ＩＣＣと表記する）の提案する仕様に基づくカラーマネージメントシステム（以後ＣＭＳと表記する）では、入力色信号となるＲＧＢ色信号など機器依存の色空間から、Ｌ^*ａ^*ｂ^*やＸＹＺ色空間のような機器独立の色信号に変換を行った後に、機器依存の色空間であるカラープリンタのＹＭＣＫ色信号に変換する。このような変換処理を行うことにより、入力色信号と出力の画像記録信号が機器独立色信号において一致するため、測色的色再現を保証することが可能である。このようなＣＭＳとしては、Ａｐｐｌｅ社のＭａｃ（登録商標）ＯＳ上に搭載されているＣｏｌｏｒＳｙｎｃやＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）に搭載されているＩＣＭが代表的なものである。

ＨｉＦｉカラーにおいても、ＩＣＣに準拠したＣＭＳを採用し、測色的色再現を実現することが考えられる。そのためには、Ｌ^*ａ^*ｂ^*やＸＹＺ色空間のような機器独立色信号から５色ないし７色の画像記録信号への色変換を実現すれば良い。このようなＨｉＦｉカラーのための色変換処理の従来技術としては、下記の手法が提案されている。

特許文献１には、ＹＭＣＫＲＧＢの７色プロセスインクで色再現する画像形成装置が記載されている。この画像形成装置では、スキャナーなどの入力機器のＲＧＢ信号から印刷などの出力機器のＹＭＣＫＲＧＢへの色変換をアクロマチック成分とクロマチック成分のＵＣＲにより決定しており、所謂ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅと呼ばれる手法が提案されている。この手法はＨｉＦｉカラーの色変換処理として、最初に提案された手法であり、アルゴリズムも簡便であるため、広く活用されている。

ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅをＩＣＣに準拠した色変換に適用することを考えると、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間のような機器独立色信号を任意の色変換手段によりＲＧＢ色信号に変換し、ＲＧＢ信号にアクロマチック成分とクロマチック成分のＵＣＲ処理を行う方法が考えられる。しかしながら、通常のＵＣＲ処理と同様に、入力色信号であるＲＧＢ色信号と画像記録信号であるＹＭＣＫＲＧＢ色信号との測色的な一致は考慮されていないため、この手法では測色的な色再現を実現できず、色変換精度が悪いといった問題がある。さらに、通常のＵＣＲ処理と同様に、この手法では出力機器の色域を十分に活用できないといった問題があり、ＨｉＦｉカラーで広がった色域を十分活用できないといった問題がある。

これに対し、５色ないし７色からなるＨｉＦｉカラーの色域を３色もしくは４色の組み合わせで構成される色域に分割し、分割色域内において通常の３色もしくは４色のプリンタと同様の手法で測色値からの色変換を行う、所謂分割法と呼ばれる手法が提案されている。例えば特許文献２には、Ｋおよびその他の色相の近い２色を組み合わせた分割色域を用いて、測色的色再現を実現する色変換処理用のダイレクトルックアップテーブル（以下ＤＬＵＴと表記する）の係数を決定する手法が提案されている。また、例えば特許文献３には、Ｋおよびその他の３色を組み合わせた分割色域を用いて測色的色再現を実現する色変換処理用のＤＬＵＴ係数を決定する方法が提案されている。

これらの文献に記載されている分割法は、それぞれの分割色域内での測色的色再現が保証されるため、色変換精度が高いといった利点がある。ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅに比べて演算量が多いが、この手法を用いて直接色変換することはまれであり、通常はＬ^*ａ^*ｂ^*色空間から出力機器の５色から７色の色信号への色変換を行うＤＬＵＴの格子点パラメータを決定する際に用いられるだけであるため、演算量の多さは問題にならない。

このように分割法は、測色的色再現が保証されるため、色変換精度が高いといった利点を有する。しかし、特許文献３にも述べられているように、分割色域の境界において、色分解値が不連続となり、擬似輪郭が発生するといった本質的な問題がある。そこで特許文献３では、分割法により決定したＤＬＵＴの格子点パラメータを平滑化処理することにより、擬似輪郭の発生を抑えている。しかし、平滑化処理により色変換精度が悪化するといった新たな問題が発生する。すなわち分割法では、擬似輪郭の防止と高い色変換精度の実現の両立を図ることができないといった問題がある。

これらの従来技術に対し、発明者は特願２００２−３６０４４５号において、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間などの３変数からなる第１の色信号からＹＭＣに墨および特色を加えた第２の色信号に変換を行う色変換処理方法として、第２の色信号のうちの墨量および特色量を決定し、決定した墨量および特色量と第１の色信号から、第２の色信号の残りのＹＭＣ色信号を第１の色信号と測色的に等しくなるように決定する色変換処理方法を提案した。この方法によって、ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅや分割法の問題点を改善し、測色的色再現の保証と色分解値の連続性を両立させることができる。

この色変換処理方法では、墨量および特色量の決定を、墨量および特色量に関する色信号空間の全探索により決定した墨量および特色量の最大値から最小値の間に決定する方法（以下全探索法と表記する）と、第１の色信号のアクロマチック成分およびクロマチック成分に関するＵＣＲ処理により決定する方法（以下ＵＣＲ法と表記する）で行うことを提案している。全探索法では、画像記録装置の色域をすべて活用することが可能なので、墨量および特色量を変化させても色変換精度は悪化しないという利点を有する。しかし、墨量および特色量に関する色信号空間の全探索に計算時間がかかるといった問題点がある。またＵＣＲ法では、高速に墨量および特色量を決定できるといった利点を有するが、ＵＣＲ率を低くして墨量および特色量を少なくすると再現できる色域が狭くなることにより、色変換精度が悪化するという問題がある。

特に、全探索法では計算時間が墨量および特色量における階調数の色数乗に比例するため、特色の数が多くなると計算時間が大幅に長くなってしまうといった問題がある。例えば階調数を２５６階調とし、墨に加える特色の数を１色とすると全探索に必要な計算回数は２５６²＝６５５３６回であるが、特色の数を２色に増やすと計算回数は２５６³＝１６７７７２１６回と大幅に増えてしまうことがわかる。すなわち、ＨｉＦｉカラーで必要な特色の数である３色の場合では、さらに２５６倍の計算回数が必要になるため、実用的な時間で色変換処理を行うことが困難である。また、計算時間の短縮のために階調数を減らすと、色分解結果の滑らかさが損なわれることによる擬似輪郭の発生や、色変換精度が悪化するなどの問題がある。

米国特許第４８１２８９９号明細書特開平２０００−３２２８４号公報特開平２００１−１３６４０１号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ＨｉＦｉカラーのための色変換処理として、測色的色再現と滑らかな階調表現を保証し、ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅや分割法の問題点を改善するとともに、これらの問題点を改善した従来技術である全探索法およびＵＣＲ法の問題点を改善し、高い色変換精度による色変換処理を高速に実現することが可能なカラー画像処理方法および装置を提供することを目的とするものである。具体的には、測色的色再現と滑らかな階調表現を保証した上で、従来の全探索法の問題である計算時間を高速化することが可能であり、従来のＵＣＲ法の問題である墨量および特色量に関するＵＣＲ率を低くしても色変換精度が悪化しないカラー画像処理方法および装置を提供することを目的とするものである。さらに、このようなカラー画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム及びそのようなプログラムを格納した記憶媒体を提供することを目的とするものである。

本発明は、３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換するカラー画像処理方法および装置において、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段で第１の色信号から第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を決定し、第２の変換ステップあるいは第２の変換手段では、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段で決定した第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号と第１の色信号とから第２の色信号の残りの３変数の色信号を第１の色信号と測色的に等しくなるように決定するものであり、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段では、第１の色信号から前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数のうちの１色目の色信号について色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように決定し、第２の色信号の（Ｎ−３）変数のうちの２色目以降の色信号については、第１の色信号とすでに決定された第２の色信号の１ないし複数の色信号とから色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように１色ごとに順次決定することを特徴とするものである。

特に、第１の色信号が表色系色座標上の機器独立な色信号であるとき、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段では、第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、第１の色信号とすでに決定された前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を入力とし、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数から決定されていない１色の色信号を変化させながら、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の残りの未決定の色信号を零として関数を解くことにより、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号が色域内において入力可能な最大値および最小値を決定するように構成することができる。このような構成によって、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号に関する色信号空間の全探索を行わないで、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を決定することが可能となるため、計算時間の大幅な高速化を実現することが可能となる。

従来技術である全探索法に必要な計算時間は（階調数）^(N-3)に比例するが、本発明では（階調数）×（Ｎ−３）に比例するため、特色の数が多い場合に改善効果が高い。例えば階調数を２５６階調とし、墨に加える特色の数を１色とすると従来技術である全探索法に必要な計算回数は２５６²＝６５５３６回であるが、本発明では２５６×２＝５１２回と大幅に改善されることがわかる。特に、特色の数を２色に増やすと全探索法の計算回数は２５６³＝１６７７７２１６回と大幅に増えるが、本発明では２５６×３＝７６８回とそれほど増えず、特色の数が増えた場合の改善効果が著しい。ＨｉＦｉカラーで必要な特色の数である３色の場合では、従来技術である全探索法では実用的な時間で色変換処理を行うことが困難であったが、本発明では十分実用的な時間で色変換処理を行うことが可能となる。また、従来技術では計算時間の短縮のために階調数を減らすと、色分解結果の滑らかさが損なわれることによる擬似輪郭の発生や、色変換精度が悪化するなどの問題があったが、本発明では階調数を減らす必要が無いため、擬似輪郭の発生や色変換精度が悪化することは無い。さらに本発明では、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を、色域内において入力可能である最大値および最小値の間となるように決定しているので、粒状性などの画質を考慮して、第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号を任意に調整しても色変換精度が悪化しない。

さらに、本発明の第２の変換ステップあるいは第２の変換手段は、第１の色信号が表色系色座標上の機器独立な色信号であるとき、第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、第１の色信号と第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を入力として関数を解くことにより第２の色信号の残りの３変数の色信号を決定するように構成することができる。このような構成によって、測色的色再現を保証することができる。それとともに、関数は色域を分割していないので、色分解結果は連続であり、擬似輪郭が発生することがなく、なめらかな階調表現が可能となる。

また、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段において、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の未処理の１色を処理色としたとき、第１の色信号から処理色の色信号に関するＵＣＲ率Ａを決定し、処理色が色域内において入力可能である最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮから、処理色の色信号ＳＩＧを最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの間となるように
ＳＩＧ＝ＭＩＮ＋（ＭＡＸ−ＭＩＮ）×Ａ
により決定するように構成することができる。このような構成によって、粒状性などの画質を考慮して、第１の色信号に応じて第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号を任意に調整することが可能となり、さらに、調整を行っても色変換精度が悪化しない。

第２の色信号は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色にレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した５色ないし７色の変数とすることができる。これによって、ＨｉＦｉカラーの色変換処理を実現することができる。

また、第１の変換ステップあるいは第１の変換手段において決定される第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数とし、第２の変換ステップあるいは第２の変換手段において決定される３変数の色信号はイエロー、マゼンタ、シアンの変数とすることができる。これによって、粒状性等の画質を考慮して、墨量（Ｋ）と特色量（ＲＧＢ）を任意に設定することが可能となる。
さらに、第１の変換ステップにおいて決定される第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数からなり、１色目に決定される色がブラックであるように構成することができる。このような構成によって、粒状性等の画質に関連が強い墨量を任意に設定することが可能となり、さらに、色変換精度の高い色変換を実現することが可能となる。

第１の色信号として、測色値であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号を用いることができる。これによって、測色的な色再現の一致を実現することができる。

このような本発明の構成によって、ＨｉＦｉカラーに対する色変換処理として要求される測色的色再現を保証するだけでなく、従来の測色的色再現を保証した分割法の問題である擬似輪郭の発生のない、滑らかな階調表現が可能なカラー画像処理方法および装置を提供することが可能となる。加えて、従来の全探索法の問題である計算時間を大幅に短縮することが可能であり、従来のＵＣＲ法の問題である墨量および特色量に関するＵＣＲ率を低くしても色変換精度が悪化しない、あるいはＵＣＲ率をそれほど低くせずに色再現可能なカラー画像処理方法および装置を提供することが可能となる。さらに、粒状性等の画質を考慮して、墨量や特色量を任意に制御することが可能なカラー画像処理方法および装置を提供することが可能となる。

さらに、上述のような構成のカラー画像処理方法あるいはカラー画像処理装置を用いて複数の第１の色信号のそれぞれについて第２の色信号を求め、第１の色信号と第２の色信号との対をパラメータとして、任意の第１の色信号を第２の色信号に変換する色変換手段を設けた構成とすることができる。特に色変換手段として、３入力Ｎ出力のダイレクトルックアップテーブルを用いることができる。これにより、色変換処理を高速に実行することができるだけでなく、色変換精度が高い変換処理を実現することができる。

また、上述のような本発明のカラー画像処理方法は、コンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムとして構成することもできる。さらに、そのようなカラー画像処理プログラムは、記憶媒体に格納して構成することもできる。

本発明によれば、第２の色信号の墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号のうちの１色目を色域内において入力可能である最大値および最小値の間となるように第１の色信号から決定し、（Ｎ−３）変数の色信号のうちの２色目以降は、第１の色信号とすでに決定した色信号から色域内において入力可能である最大値および最小値の間となるように１色ごとに順次決定し、このようにして決定した第２の色信号のうちの墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号と第１の色信号とから第２の色信号の残りの３変数の色信号を第１の色信号と測色的に等しくなるように決定する。特に、第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、第１の色信号とすでに決定された第２の色信号のうちの墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号とを入力とし、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数から決定されていない１色の色信号を変化させながら、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の残りの未決定の色信号を零として関数を解くことにより、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号が色域内において入力可能な最大値および最小値を決定する。

これにより、第２の色信号のうちの墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号に関する色信号空間の全探索を行わないで、第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を決定することが可能となるため、従来技術である全探索法に比べて、計算時間の大幅な短縮を実現することができる。さらに、本発明では、第２の色信号のうちの墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号を、色域内において入力可能である最大値および最小値の間となるように決定しているので、粒状性などの画質を考慮して、第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号を任意に調整しても、色変換精度が悪化せずに高精度な色変換を実現することが可能となった。

さらに、このようにして決定した第２の色信号のうちの墨量および特色量を表す（Ｎ−３）変数の色信号と第１の色信号から、画像出力装置の残りの３変数の色信号であるＹＭＣ色信号を第１の色信号と測色的に等しくなるように、例えば画像出力装置の色変換モデルから数値解法を用いて決定することにより、測色的色再現を保証することが可能となった。特に、従来の測色的色再現を保証した分割法では、擬似輪郭の発生が問題であった。しかし本発明では、色域を分割せずに画像出力装置の色変換モデルを構成しているため、擬似輪郭の発生のない、滑らかな階調表現が可能となった。

さらに本発明によれば、演算量の多い色変換処理を予め行って３次元のＤＬＵＴの色変換パラメータを決定しておき、そのような３次元のＤＬＵＴで直接色変換するように構成することができる。これによって、実際の色変換処理時には非常に高速な色変換を実現することが可能になる。また、ハードウェアで本発明を実現した場合、演算量が少ないため、簡易なハードウェアで実現することができる。

このように本発明は、様々な効果を奏するものである。

図１は、本発明のカラー画像処理装置を用いたカラーＤＴＰシステムの一例を示すブロック図である。図中、１１は原稿編集装置、１２は画像処理装置、１３は画像出力装置、２１は編集装置通信部、２２はフォーマット変換部、２３はラスタライズ部、２４は色変換部、２５は出力装置通信部である。まず、本発明のカラー画像処理装置が適用されるシステムの一例としてカラーＤＴＰシステムを取り上げ、その構成例から説明する。

図１に示すカラーＤＴＰシステムは、全体として、原稿編集装置１１、画像処理装置１２および画像出力装置１３によって構成されている。原稿編集装置１１は、電子的な印刷原稿を作成する装置であり、ページ記述言語やラスターイメージデータの電子原稿データを画像処理装置１２に出力するものである。具体的に、原稿編集装置１１としてはパーソナルコンピュータなどの汎用のコンピュータ上で各種ＤＴＰアプリケーションにより原稿を編集する場合と、専用のコンピュータにより原稿を編集する場合がある。

汎用のコンピュータを使用する場合は、各種のＤＴＰソフトウェアを用いて電子原稿を編集する。作成された電子原稿は例えばＡｄｏｂｅ社のＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）プリンタドライバによりページ記述言語であるＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）に変換され、イーサネット（登録商標）などのネットワークによって画像処理装置１２に出力される。ＤＴＰ用パソコンから画像処理装置１２に送出する際のページ記述言語としては、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）に限られるものではなく、ページ記述言語であればどのようなものでも良いことは明らかである。

専用のコンピュータを使用する場合はＣｏｌｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃＰｒｅｐｒｅｓｓＳｙｓｔｅｍ（以下ＣＥＰＳと表記する）と呼ばれる専用のワークステーションとアプリケーションにより電子原稿を編集することができる。作成された電子原稿は例えばラスターイメージデータの標準規格であるＴＩＦＦ／ＩＴフォーマットや印刷用の電子データとして広く普及しているＳｃｉｔｅｘフォーマット等のラスター情報の形式で、イーサネット（登録商標）などのネットワークにより画像処理装置１２に出力される。もちろん、ＣＥＰＳから画像処理装置１２に送出するラスター情報としてはＴＩＦＦ／ＩＴフォーマットに限られるものではなく、ラスター形式の画像データであればどのような画像フォーマットを用いても良いことは明らかである。

電子原稿での色信号としては、カラーＤＴＰにおいては出力機器として印刷機を想定することが一般的であり、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの所謂ＹＭＣＫ色信号を用いて、電子原稿の色が指定される。また、近年色再現性の拡大により画質向上を狙ったＨｉＦｉカラー印刷と呼ばれる５色以上のインクを用いた印刷技術が存在するが、その場合は通常、特色としてレッド、グリーンおよびブルーを１色ないし３色加えた５色ないし７色の色信号を用いて電子原稿を表現する。特色については、ＤＴＰソフトウェア上に色見本ごとに測色値が定義されており、Ｐａｎｔｏｎｅ社などのメーカと色見本の番号を電子原稿上で指定することにより、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号などの測色値で色が指定される。さらに、最近ではデジタルカメラの普及とｓＲＧＢ色空間などのＲＧＢ色信号の色再現標準化により、カラーＤＴＰにおいてもＲＧＢ色信号を用いて色を指定することが一般的になってきている。

この例におけるカラーＤＴＰシステムは、印刷所や電子原稿を作成する印刷所のクライアントで使用されているものを想定しているが、本発明はこれに限るものでなく、オフィスや家庭などで使用されるカラーＤＴＰシステムであっても良い。例えばオフィスや家庭においては、電子原稿上の色信号としては、ディスプレイの色空間が使用されており、ｓＲＧＢ色空間が一般的に用いられる。

画像処理装置１２は、全体として、編集装置通信部２１、フォーマット変換部２２、ラスタライズ部２３、色変換部２４および出力装置通信部２５によって構成されており、原稿編集装置１１から入力されたコード情報やラスター情報の電子原稿を、画像出力装置１３で出力可能な形式に変換して画像出力装置１３に出力する。

原稿編集装置１１から送信されるＹＭＣＫ、ＹＭＣＫＲＧＢ、ＲＧＢおよびＬ^*ａ^*ｂ^*等の色信号で指定された電子原稿は、編集装置通信部２１によってＬＡＮ等のネットワークを通じて受け取られ、フォーマット変換部２２およびラスタライズ部２３に転送される。ページ記述言語はラスタライズ部２３によって画像出力装置１３で出力可能な形式のラスター形式の画像データに変換されると同時に、色変換処理が行われ、機器独立の色空間であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に変換される。ＴＩＦＦ／ＩＴのようなラスター形式の画像データはフォーマット変換部２２において解像度変換およびフォーマット変換処理され、画像出力装置１３で出力可能な形式のラスター形式の画像データに変換される。同時に、色変換処理が行われ、機器独立の色空間であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に変換される。

ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から転送されるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号は、色変換部２４により画像出力装置１３の色空間の画像記録信号であるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックおよび１色以上の特色を含む５色以上の変数からなる画像記録信号に変換される。以下の説明では、特色の具体例としてレッドを想定し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックとともにレッド、グリーンを用いたＹＭＣＫＲＧの６色の画像記録信号に変換されるものとする。もちろん、使用する特色はレッド、グリーンに限定されるものではないし、特色の数は２色に限られるものではない。

色変換部２４で色変換された画像記録信号は出力装置通信部２５に転送される。出力装置通信部２５では、色変換部２４までの処理が施された画像記録信号を蓄積し、適宜画像出力装置１３に転送することにより、画像処理装置１２と画像出力装置１３との処理速度の違いを吸収する。そして、画像出力装置１３において、ＹＭＣＫＲＧの６色のラスター形式の画像記録信号に従って、用紙上に画像が形成される。

ここで、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２におけるＹＭＣＫ、ＹＭＣＫＲＧＢおよびＲＧＢ色信号からＬ^*ａ^*ｂ^*色信号への色変換処理については、公知のＩＣＣの仕様に基づくＣＭＳにより実現することが可能である。なお、入力信号がＬ^*ａ^*ｂ^*色信号の場合は色変換処理を行わないようにすれば良い。さらに、この例において色変換部２４は、入力される色信号がＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に限定されるものではなく、ＸＹＺ等の表色系座標上の機器独立色空間となるように構成しても良い。また、デバイス色空間であるＲＧＢ色空間であってもｓＲＧＢ色空間のように測色値への変換が定義されている色空間を用いても良いのは明らかである。

画像出力装置１３としては、この例では６色以上の色信号で画像を記録するものであればどのような装置でもよい。例えば電子写真方式のカラープリンタ、印刷、インクジェット方式、熱転写方式および銀塩写真方式などのカラー画像出力装置であれば、どのような画像出力装置でもよい。もちろん、５色色信号で画像を記録する装置の場合には、色変換部で５色の画像記録信号に変換すればよい。

次に、本発明のカラー画像処理装置あるいは本発明のカラー画像処理方法を実現した構成である色変換部２４について説明する。図２は、色変換部の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、３１は最大・最小墨量決定部、３２は墨量決定部、３３，３５は最大・最小特色量決定部、３４，３６は特色量決定部、３７はＹＭＣ決定部、３８は画像記録信号出力部である。

ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から色変換部２４に転送されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号は、最大・最小墨量決定部３１、墨量決定部３２、最大・最小特色量決定部３３，３５、特色量決定部３４，３６およびＹＭＣ決定部３７に入力される。

最大・最小墨量決定部３１では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から画像出力装置１３の色域内で再現可能な墨量Ｋの最大値（以後最大墨量ｍａｘＫと表記する）と最小値（以後最小墨量ｍｉｎＫと表記する）を決定し、墨量決定部３２に転送する。墨量決定部３２では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から墨量Ｋに関するＵＣＲ率（以後墨入れ率と表記する）を決定し、墨量Ｋを入力された最大墨量ｍａｘＫと最小墨量ｍｉｎＫとの間の値になるように墨入れ率を用いて決定する。そして、墨量Ｋを最大・最小特色量決定部３３，３５、ＹＭＣ決定部３７および画像記録信号出力部３８に転送する。

最大・最小特色量決定部３３では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号および墨量Ｋから画像出力装置１３の色域内で再現可能な特色量Ｒの最大値（以後最大特色量ｍａｘＲと表記する）と最小値（以後最小特色量ｍｉｎＲと表記する）を決定し、特色量決定部３４に転送する。特色量決定部３４では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から特色量Ｒに関するＵＣＲ率（以後特色Ｒ入力率と表記する）を決定し、特色量Ｒを入力された最大特色量ｍａｘＲと最小特色量ｍｉｎＲとの間の値になるように特色Ｒ入力率を用いて決定する。そして、特色量Ｒを最大・最小特色量決定部３５、ＹＭＣ決定部３７および画像記録信号出力部３８に転送する。

最大・最小特色量決定部３５では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号および墨量Ｋ、特色量Ｒから画像出力装置１３の色域内で再現可能な特色量Ｇの最大値（以後最大特色量ｍａｘＧと表記する）と最小値（以後最小特色量ｍｉｎＧと表記する）を決定し、特色量決定部３６に転送する。特色量決定部３６では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から特色量Ｇに関するＵＣＲ率（以後特色Ｇ入力率と表記する）を決定し、特色量Ｇを入力された最大特色量ｍａｘＧと最小特色量ｍｉｎＧとの間の値になるように特色Ｇ入力率を用いて決定する。そして、特色量ＧをＹＭＣ決定部３７および画像記録信号出力部３８に転送する。

ＹＭＣ決定部３７では、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量決定部３２から入力された墨量Ｋ色信号と、特色量決定部３４から入力された特色量Ｒ色信号と、特色量決定部３６から入力された特色量Ｇ色信号とから、墨量がＫ色信号および特色量がＲ、Ｇ色信号の条件で、入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に測色的に一致する画像出力装置１３のＹＭＣ色信号を決定し、画像記録信号出力部３８に転送する。

画像記録信号出力部３８は、墨量決定部３２から入力される墨量Ｋ色信号と、特色量決定部３４から入力される特色量Ｒ色信号と、特色量決定部３６から入力される特色量Ｇ色信号と、ＹＭＣ決定部３７から入力されるＹＭＣ色信号を出力装置通信部２５に転送する。これにより、色変換部２４での色変換処理が完了する。

上述の各部について、より詳細に説明してゆく。最大・最小墨量決定部３１は、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から最大墨量ｍａｘＫと最小墨量ｍｉｎＫを決定する。そのために、予め、画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧとそのときの測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*との関係を関数（以後色変換モデルと表記する）として求めておく。そして、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から得られるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇ（Ｒ＝Ｇ＝０）を入力として、色変換モデルを数値的に解くことにより、測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色のＹＭＣ色信号を算出する。つぎに、墨量Ｋと得られたＹＭＣ色信号とによって再現される測色値と、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*との色差を判定することにより、画像出力装置１３の色域内で色再現可能な墨量Ｋの範囲を求める。その範囲の最大値を最大墨量ｍａｘＫ、最小値を最小墨量ｍｉｎＫに決定する。

墨量決定部３２では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から墨入れ率α（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）を決定し、墨量Ｋを入力された最大墨量ｍａｘＫと最小墨量ｍｉｎＫとの間の値になるように次式を用いて決定する。
Ｋ＝ｍｉｎＫ＋（ｍａｘＫ−ｍｉｎＫ）×α（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*） …（１）

最大・最小特色量決定部３３は、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量決定部３２で決定された墨量Ｋから、最大特色量ｍａｘＲと最小特色量ｍｉｎＲを決定する。そのために、予め、画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧとそのときの測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*との関係を色変換モデルとして求めておき、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から得られるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇ（Ｇ＝０）を入力として、色変換モデルを数値的に解くことにより、測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色のＹＭＣ色信号を算出する。つぎに、墨量Ｋおよび特色量Ｒと得られたＹＭＣ色信号によって再現される測色値と、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*との色差を判定することにより、画像出力装置１３の色域内で色再現可能な特色量Ｒの範囲を求める。その範囲の最大値を最大特色量ｍａｘＲ、最小値を最小特色量ｍｉｎＲに決定する。

特色量決定部３４では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から特色Ｒ入力率β（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）を決定し、特色量Ｒを入力された最大特色量ｍａｘＲと最小特色量ｍｉｎＲとの間の値になるように次式を用いて決定する。
Ｒ＝ｍｉｎＲ＋（ｍａｘＲ−ｍｉｎＲ）×β（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*） …（２）

最大・最小特色量決定部３５および特色量決定部３６も最大・最小特色量決定部３３および特色量決定部３４と同様である。最大・最小特色量決定部３５は、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量決定部３２で決定された墨量Ｋ、特色量決定部３４で決定された特色量Ｒから、最大特色量ｍａｘＧと最小特色量ｍｉｎＧを決定する。そのために、予め、画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧとそのときの測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*との関係を色変換モデルとして求めておき、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から得られるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを入力として、色変換モデルを数値的に解くことにより、測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色のＹＭＣ色信号を算出する。つぎに、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇと得られたＹＭＣ色信号によって再現される測色値と、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*との色差を判定することにより、画像出力装置１３の色域内で色再現可能な特色量Ｇの範囲を求める。その範囲の最大値を最大特色量ｍａｘＧ、最小値を最小特色量ｍｉｎＧに決定する。

特色量決定部３６では、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から特色Ｇ入力率γ（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）を決定し、特色量Ｒを入力された最大特色量ｍａｘＧと最小特色量ｍｉｎＧとの間の値になるように次式を用いて決定する。
Ｇ＝ｍｉｎＧ＋（ｍａｘＧ−ｍｉｎＧ）×γ（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*） …（３）

ＹＭＣ決定部３７は、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から得られるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量決定部３２から得られる墨量Ｋ色信号と、特色量決定部３４から得られる特色量Ｒ色信号と、特色量決定部３６から得られる特色量Ｇ色信号とから、上述の色変換モデルを数値的に解くことにより、画像出力装置１３の墨量がＫ色信号で特色量がＲ、Ｇ色信号であり、かつ入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*に測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色のＹＭＣ色信号を決定する。

画像記録信号出力部３８は、画像出力装置１３に入力する画像記録信号ＹＭＣＫＲＧを出力装置通信部２５に転送する。

次に、各部における処理について具体的に説明してゆく。まず、画像出力装置１３の色変換モデルの作成方法について説明する。画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧの任意の組み合わせに対する色パッチを画像出力装置１３にてプリントアウトし、測色計を用いてその時の測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*を測定しておく。

例えば画像記録信号ＹＭＣＫＲＧの組み合わせとして、各色の網点面積率が２０％刻みの６×６×６×６×６×６＝４６６５６個のパッチの組み合わせを画像出力装置１３でプリントアウトし、測色する。測色は、例えば測色計としてＸ−Ｒｉｔｅ社の測色計であるＸ−Ｒｉｔｅ９３８を使用し、測定条件はＤ５０、２度視野のＬ^*ａ^*ｂ^*を測定することにより行うことができる。測定に用いる色パッチの数は任意の数を使用することが可能であるが、色変換モデルの高精度化のためにできるだけ多いパッチ数が望ましい。測定に用いた表色系としては、ここでは均等色空間であるＬ^*ａ^*ｂ^*表色系を使用したが、ＸＹＺ表色系などの他の表色系でも良い。ただし、色変換モデルを解く際に色差を評価するため、均等色空間が好ましい。

次に、得られた複数のＹＭＣＫＲＧとＬ^*ａ^*ｂ^*のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させる。ここでＹＭＣＫＲＧとＬ^*ａ^*ｂ^*との関係は、次の関数で表すことが出来る。
（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）＝Ｆ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） …（４）
ここで、（４）式をそれぞれの色成分に分解すると以下のようになる。
Ｌ^*＝ＦＬ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） …（５）
ａ^*＝Ｆａ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） …（６）
ｂ^*＝Ｆｂ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） …（７）

色変換モデルとして使用するニューラルネットワークとしては、例えば文献「フレキシブルＵＣＲによる高精度色変換〜ニューラルネットワークによる高精度プリンタモデル〜」、村井和昌、ＪａｐａｎＨａｒｄＣｏｐｙ ’９４論文集、ｐｐ．１８１−１８４に示されているニューラルネットワークを用い、バックプロパゲーション法により学習を行うことができる。この文献における画像記録信号はＹＭＣＫ４色であるが、ニューラルネットワークにおける１層目の細胞数を４個から６個に増やすことにより、画像記録信号が６色のＨｉＦｉカラー用の色変換モデルとして使用することが可能である。もちろん、色変換モデルとしてニューラルネットワークを用いるほか、他の多項式モデルや変換テーブル方式の色変換モデルも適用することが可能である。

次に、色変換モデルの数値解法について説明する。ここで、関数Ｆの逆関数は一意に求まらない。しかしＬ^*ａ^*ｂ^*を与え、ＹＭＣＫＲＧの中の３変数を適切に決めれば、（４）式から残りの３変数を求めることができる。例えば、ＫおよびＲ、Ｇを与えるとＹＭＣを決定することができる。ここで、再現すべき色をＬ^*ａ^*ｂ^*とし、与える墨量および特色量をＫおよびＲ、Ｇとすると、再現すべき色と画像記録信号ＹＭＣと墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇの時の色との色差ΔＥ^*ａｂは画像記録信号ＹＭＣの関数として次式で定義される。
ΔＥ^*ａｂ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）＝（（Ｌ^*−ＦＬ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ））²＋（ａ^*−Ｆａ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ））²＋（ｂ^*−Ｆｂ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｒ，Ｇ））²）^1/2 …（８）

非線形方程式である（４）式を解くということは、色差ΔＥ^*ａｂが零になるＹＭＣの値を求めることと同じなので、（４）式を解くという問題を、色差ΔＥ^*ａｂを目的関数とすることによって、目的関数ΔＥ^*ａｂを最小化するＹＭＣを求めるという非線形最適化問題に捉えなおすことができる。従って、シンプレックス法などの非線形最適化手法により（４）式を解くことができる。なお、シンプレックス法については、例えば「非線形計画法」、今野浩著、日科技連出版社、ｐｐ．２８４−２８７にアルゴリズムが紹介されている。シンプレックス法はこのような多変数関数の最適化に適した手法であり、高速に最適値を求めることが可能である。もちろん、シンプレックス法に限らず、非線形最適化手法であればどのような方法を適用しても良く、２分法や黄金分割探索法などの他の非線形最適化手法を適用しても良い。また、ニュートン法などの非線形方程式の数値解法を適用して色変換モデルを解いても良い。

このように、色変換モデルを解くことにより、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号と墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇから、画像出力装置１３の墨量がＫ色信号および特色量がＲ、Ｇ色信号であり、かつ入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*に測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色のＹＭＣ色信号を決定することができる。また、上述の色変換モデルは、画像出力装置１３の色域を分割しないで構成するため、従来技術である分割法で問題となる分割色域境界部における色分解結果の不連続性が原理的に発生せず、擬似輪郭のない滑らかな階調表現が可能となる。

次に、最大・最小墨量決定部３１における最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫの決定方法と、最大・最小特色量決定部３３における最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲの決定方法、および最大・最小特色量決定部３５における最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧの決定方法について説明する。先ほど示したように、色変換モデルである（４）式にＬ^*ａ^*ｂ^*を与え、ＹＭＣＫＲＧの中の３変数を適切に決めれば、数値解法により残りの３変数を求めることができる。すなわち、入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に対して、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを決定すれば、残りのＹＭＣを決定することができる。ここで、色変換モデルである（４）式を解くときに使用する目的関数である（８）式は、入力色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、画像出力装置１３で決定したＹＭＣＫＲＧ色信号で色再現させた色との色差を表しており、色差が零の場合は入力色信号が画像出力装置１３の色域内であることを表し、色差が零より大きい場合は入力色信号が画像出力装置１３の色域外であることを表している。従って、予め設定した墨量Ｋと特色量Ｒ、Ｇの組み合わせに対し、目的関数である（８）式の色差を判定することにより、その墨量Ｋと特色量Ｒ、Ｇの組み合わせが、色域内で再現可能か、不可能かを判定することができる。測色的色再現を保証し、画像出力装置１３の色域を最大限使用することが可能な墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを決定するためには、色域内で再現可能な墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇの範囲を求めて、その範囲内に墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを設定すれば良い。

ここで、色域内で再現可能な墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇの範囲の決定方法について説明する。通常、画像出力装置の色信号の階調数は２５６階調程度に量子化されているが、このような場合に、墨量Ｋと特色量Ｒ、Ｇの全ての組み合わせを計算すると、２５６³＝１６７７７２１６通りもの色差を（８）式を用いて判定する必要がある。従来技術である全探索法では、このような墨量Ｋと特色量Ｒ、Ｇの全ての組み合わせを計算するため、色変換処理に必要な計算時間が長いといった問題点がある。特に、全探索法では計算時間が墨量および特色量における階調数の色数乗に比例するため、特色の数が多くなると計算時間が大幅に長くなってしまい、ＨｉＦｉカラーで必要な特色の数である３色の場合では、実用的な時間で色変換処理を行うことが困難である。

そこで、本発明では最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫを決定する際に、墨量Ｋと特色量Ｒ、Ｇの全ての組み合わせにおける色差を評価せず、特色量Ｒ、Ｇを一定値に固定することにより、色差の計算回数を大幅に減らしている。具体的には、特色量Ｒ、Ｇを零とおき、墨量Ｋについてのみ全ての階調値の色差を判定するように最大・最小墨量決定部３１を構成している。

最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲについても同様に、墨量決定部３２において決定された墨量Ｋを固定し、また特色量Ｇを零とおき、特色量Ｒについてのみ全ての階調値の色差を判定するように最大・最小特色量決定部３３を構成することができる。最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧについても同様であり、墨量決定部３２において決定された墨量Ｋおよび特色量Ｒを固定し、特色量Ｇについてのみ全ての階調値の色差を判定するように最大・最小特色量決定部３５を構成することができる。

これにより、本発明で最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫと、最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲ、最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧを決定するために必要な色差の計算回数は、２５６×３＝７６８通りと、従来技術である全探索法に比べて計算時間を大幅に短縮することが可能となる。特に、本発明では計算時間が墨量および特色量における階調数に色数をかけた数に比例するため、全探索法のように特色の数が多い場合に計算時間が大幅に長くなることはなく、ＨｉＦｉカラーで必要な特色の数である３色の場合においても、実用的な時間で色変換処理を行うことが可能である。

なお、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*が色域外のため最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫ、最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲ、最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧが求められない場合がある。このような場合では、色差の判定結果のうち、色差が最小となる墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを、最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫと最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲと最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧとして決定すれば良い。

上述の例では最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫを決定する際に、特色量Ｒ、Ｇを零に設定したが、特色量Ｒ、Ｇの設定値はこれに限るものではないのは明らかである。ただし、特色量Ｒ、Ｇを零より大きい値に設定した場合では、色域内において特色量Ｒが色再現上不要な領域の色変換精度が悪化するため、零に設定することが望ましい。最大墨量ｍａｘＲおよび最小墨量ｍｉｎＲを決定する場合も同様であり、特色量Ｇの設定値は零に限るものではないが、同様の理由により零に設定することが望ましい。

また、上述の例では墨量Ｋ、特色量Ｒ、特色量Ｇの順に決定しているが、決定する順番はこれに限るものではなく、先に特色量Ｒや特色量Ｇを決定してから、次に墨量Ｋを決定するように構成しても良い。もちろん、他の特色を用いる場合も同様である。ただし、後で示すように、特色量Ｒを先に決定した場合では、墨量Ｋを先に決定する場合よりも色変換精度が悪化するため、墨量Ｋを先に決定することが望ましい。

また、上述の例では、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇの再現可能範囲を、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇの全ての階調値の色差を評価することにより算出した。しかし、再現可能範囲の決定方法はこれに限られものではなく、２分探索アルゴリズムなど、他の方法により最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫと、最大特色ｍａｘＲおよび最小特色ｍｉｎＲ、最大特色ｍａｘＧおよび最小特色ｍｉｎＧを求めても良い。また、階調値の一部の色差を評価することにより求めても良いことは明らかである。

次に、墨量決定部３２では、最大・最小墨量決定部３１で決定した最大墨量ｍａｘＫおよび最小墨量ｍｉｎＫと、ラスタライズ部２３もしくはフォーマット変換部２２から入力される入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*より、上述した（１）式に基づいて、墨量Ｋを最小墨量ｍｉｎＫから最大墨量ｍａｘＫの間の値となるように決定する。（１）式における墨入れ率α（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）は、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*の関数として設定することにより、粒状性等の画質を考慮して墨量Ｋを任意の値に制御することが可能である。具体的には高明度部や高彩度部に墨入れを行うと粒状性が悪化することから、明度が高い領域や彩度の高い領域の墨入れ率を零になるように墨入れ率α（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）を設定すればよい。また、墨入れ率αは入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号を入力とする関数とせず、定率としても良い。

上述の例では、墨量Ｋを最小墨量ｍｉｎＫから最大墨量ｍａｘＫの間の値となるように決定したが、最小墨量ｍｉｎＫが零より大きい領域に墨入れを行いたくない場合には、最小墨量を零に設定しても良い。ただし、最小墨量を零に設定すると低明度部の色域が狭くなり、色変換精度が悪化するので、最小墨量を考慮して墨量Ｋを決定した方が望ましい。

特色量決定部３４では、最大・最小特色量決定部３３で決定した最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲと、ラスタライズ部２３もしくはフォーマット変換部２２より入力される入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*より、上述した（２）式に基づいて、特色量Ｒを最小特色量ｍｉｎＲから最大特色量ｍａｘＲの間の値となるように決定する。（２）式における特色Ｒ入力率β（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）は、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*の関数として設定することにより、粒状性等の画質を考慮して特色量Ｒを任意の値に制御することが可能である。具体的には低彩度部に特色を入力すると粒状性が悪化することから、彩度の低い領域の特色Ｒ入力率を零になるように特色Ｒ入力率β（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）を設定すればよい。また、特色Ｒ入力率βは入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号を入力とする関数とせずに、定率としても良い。

特色量決定部３６も同様であり、最大・最小特色量決定部３５で決定した最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧと、ラスタライズ部２３もしくはフォーマット変換部２２より入力される入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*より、上述した（３）式に基づいて、特色量Ｇを最小特色量ｍｉｎＧから最大特色量ｍａｘＧの間の値となるように決定する。（３）式における特色Ｇ入力率γ（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）は、入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*の関数として設定することにより、粒状性等の画質を考慮して特色量Ｇを任意の値に制御することが可能である。もちろん、特色Ｇ入力率βは入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号を入力とする関数とせずに、定率としても良い。

上述の例では、特色量Ｒを最小特色量ｍｉｎＲから最大特色量ｍａｘＲの間の値となるように、また特色量Ｇを最小特色量ｍｉｎＧから最大特色量ｍａｘＧの間の値となるように決定したが、最小特色量ｍｉｎＲや最小特色量ｍｉｎＧが零より大きい領域に特色をのせたくない場合には、最小特色量を零に設定しても良い。ただし、最小特色量を零に設定すると高彩度部の色域が狭くなり、色変換精度が悪化するので、最小特色量を考慮して特色量Ｒ、Ｇを決定した方が望ましい。

ＹＭＣ決定部３７においても、上記の方法により色変換モデルを解くことにより、ラスタライズ部２３およびフォーマット変換部２２から得られるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と、墨量決定部３２および特色量決定部３４、３６から得られる墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇから、画像出力装置１３の墨量がＫおよび特色量がＲ、Ｇであり、かつ入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*に測色的に一致する画像出力装置１３の残りの３色信号であるＹＭＣ色信号を決定することができる。このようにしてＹＭＣＫＲＧ色信号を決定することによって、測色的色再現を保証することが可能である。また、使用する色変換モデルが画像出力装置１３の色域を分割していないため、従来技術である分割法における問題点である擬似輪郭の発生がない。

上述の説明では、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを先に決定してから、測色的色再現を保証する残りのＹＭＣ色信号を決定するものとして説明したが、先に決定する色信号は墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇに限られるものではない。例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ色信号を先に決定してから、墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇを決定するなど、上述のように６色の色信号を決定する場合には、そのうちの３色を先に決定すればよい。また、画像出力装置１３に渡す色信号の数として、ＹＭＣＫ４色のプロセスカラーに特色であるレッドおよびグリーンの２色を追加した６色のＨｉＦｉカラーの例を示しているが、特色はレッドおよびグリーンに限られるものではないし、特色の数についても２色に限られるものではない。例えばＹＭＣＫ４色のプロセスカラーに特色であるレッド１色を追加した５色の場合や、ＹＭＣＫ４色にオレンジとグリーンを追加した６色の場合や、レッド、グリーンおよびブルーを追加した７色の場合についても、同様な方法で色変換処理を行うことができる。

５色の場合には、最大・最小特色量決定部３５および特色量決定部３６を用いず、あるいは設けずに構成すればよい。また７色の場合には、４色を決定してから残りの３色を決定することになる。３色までは上述の構成により決定でき、その場合の４色目の値を例えば零として処理を行えばよい。そして、４色目の決定は、それまでの３色の決定値を用いて最大量および最小量を決定し、その間となるように入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号を用いて決定すればよい。

最後に画像記録信号出力部３８により出力装置通信部２５に画像出力装置１３に入力する画像記録信号であるＹＭＣＫＲＧ色信号を転送することにより、色変換部２４での色変換処理が完了する。

図３は、本発明と従来技術との色変換特性の比較結果の説明図である。本発明の有効性を確認するために、色変換部２４を本実施例のように構成した場合と、特許文献１（米国特許第４８１２８９９号明細書）に代表されるＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅをＩＣＣに準拠した色変換処理に適用した場合と、特許文献３（特開平２００１−１３６４０１号公報）に代表される分割法をＩＣＣに準拠した色変換処理に適用した場合と、先行出願（特願２００２−３６０４４５号）で提案したＵＣＲ法および全探索法について、色変換精度を評価し、その結果を図３に示している。

本発明においては、（１）式ないし（３）式の墨量および特色量に関するＵＣＲ率を定率と設定し、墨量および特色量に関するＵＣＲ率を同時に０％、５０％および１００％と変化させた場合の色変換精度を、入力色信号と画像出力装置１３での再現色との平均色差ΔＥ^*ａｂで評価した。入力色信号としては、Ｐａｎｔｏｎｅ社の特色色見本における測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*のうち、画像出力装置１３の色域内で再現可能な色見本の測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*を抽出した値を用いた。色変換精度としては、この値を入力色信号とした場合における画像出力装置１３での再現色を色変換モデルから予測した測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*と、入力色信号との平均色差ΔＥ^*ａｂを算出することにより評価を行った。本発明の墨量および特色量の決定順序としては、上述の構成のように先に墨量Ｋを決定してから特色量Ｒ、Ｇを決定する方法（図３で×と実線で示す）と、先に特色量Ｒ、Ｇを決定してから墨量Ｋを決定する方法（図３で×と破線で示す）の２通りの場合について色変換精度の評価を行った。

本発明以外の色変換部２４の構成については、ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅの場合は、公知の３入力３出力ＤＬＵＴによりＬ^*ａ^*ｂ^*色信号からＲＧＢ色信号への変換を行い、ＲＧＢ色信号からＹＭＣＫＲＧ色信号への変換は特許文献１の実施例をそのまま適用した。なお、特許文献１においては、ＵＣＲ率は定義されていないが、墨に相当するアクロマチック成分および特色に相当するクロマチック成分に関するＵＣＲ関数は定率の１００％であると考えられる。図３においても○印で示したようにＵＣＲ率１００％の点のみとなっている。

分割法の場合は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号からＹＭＣＫＲＧ色信号への変換は、本発明と同等な墨と特色の使用方法とするために、特許文献３の実施例におけるｍａｘＢｌａｃｋ（最大墨量に相当する）およびｍａｘＨＦＣ（最大特色量に相当する）の条件と、ｍｉｎＢｌａｃｋ（最小墨量に相当する）およびｍｉｎＨＦＣ（最小特色量に相当する）の条件をそのまま適用した。ｍａｘＢｌａｃｋおよびｍａｘＨＦＣの条件は墨量および特色量に関するＵＣＲ率が１００％の場合と同等であり、ｍｉｎＢｌａｃｋおよびｍｉｎＨＦＣの条件は墨量および特色量に関するＵＣＲ率が０％の場合と同等であると考えられる。分割法では墨量および特色量に関するＵＣＲ率について、０％と１００％以外の任意のＵＣＲ率は設定不可能であるので、本発明で色変換精度を評価した墨量および特色量に関するＵＣＲ率５０％の場合は、評価することが不可能である。図３においてはＵＣＲ率が０％と１００％について△印によって示している。

また、全探索法とＵＣＲ法については、墨量および特色量に関するＵＣＲ率を同時に０％、５０％および１００％と変化させた場合の評価を行った。その他の条件については、先行出願の実施例をそのまま適用した。なお、図３においては全探索法を用いた場合を□印と実線により示し、ＵＣＲ法を用いた場合を□印と破線により示している。

図３から分かるように、ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅでは、他の方法に比べて著しく色変換精度が悪い。これは、ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅでは、通常のＵＣＲ処理と同様に、入力色信号であるＲＧＢ色信号と画像記録信号であるＹＭＣＫＲＧ色信号との測色的な一致は考慮されていないためである。ＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅは処理が簡便なため、色処理に必要な計算量が少なく、色変換結果の連続性も保証されているという利点があるものの、平均色差ΔＥ^*ａｂが１０を超えているため、色差が容易に知覚でき、ＨｉＦｉカラー用の色変換処理として十分な性能があるとは言いがたい。

また分割法では、墨量および特色量に関するＵＣＲ率が０％でも１００％の場合でも平均色差ΔＥ^*ａｂは３以下を実現しており、色差は容易には知覚されないレベルである。これは、分割法が測色的な色再現を保証しているためである。しかしながら、特許文献３に記載されているように、分割法では分割色域の境界において、色分解値が不連続となり、擬似輪郭が発生するといった本質的な問題がある。また、墨量および特色量に関するＵＣＲ率を任意の値に調整することができないため、粒状性等の画質を考慮して、墨量および特色量を調整することが不可能である。

さらに全探索法では、墨量および特色量に関するＵＣＲ率が０％から１００％までの全ての領域において、平均色差ΔＥ^*ａｂは２以下を実現しており、色差は容易には知覚されないレベルであると考えられる。これは全探索法では測色的な色再現を保証していることに加えて、ＵＣＲ率を低くしても色域が変化しないためである。一方、ＵＣＲ法では墨量および特色量に関するＵＣＲ率が５０％以上の領域で平均色差ΔＥ^*ａｂは２以下を実現しており、全探索法との差は少ないが、ＵＣＲ率が０％の領域では平均色差ΔＥ^*ａｂは３以上と悪化しており、全探索法との差が大きくなることがわかる。平均色差ΔＥ^*ａｂが３から６までの間では、同じ色と判定されるレベルではあるが、色差が知覚されるため、ＵＣＲ法でＵＣＲ率を低くすると、全探索法との色変換精度の差が問題になると考えられる。これは、ＵＣＲ法では測色的色再現を保証しているものの、ＵＣＲ率を低くした場合に、色域が狭くなってしまうことが原因である。一方、全探索法では墨量および特色量を決定するために墨量および特色量に関する色空間の全探索を行う必要があり、色変換に必要な計算時間が問題である。

本発明の色変換方法では、図３より分かるように、墨量Ｋを最初に決定することにより、全探索法と同等の色変換精度が得られている。つまり、本発明では従来技術である全探索法に比べて色変換に必要な計算時間を大幅に短縮することを実現した上で、全探索法と同等の色変換精度を実現することが可能であることがわかる。また、特色量を最初に決定した場合では、ＵＣＲ率０％の平均色差はＵＣＲ法よりも低いが、全探索法よりも平均色差が１程度悪化することがわかる。すなわち、色変換精度の観点からは、本発明において墨量Ｋを最初に決定する方が、特色量Ｒを最初に決定するよりも望ましいことがわかる。これは、特色量を先に決定してしまうと、後で決定する墨量Ｋを調整しても色差が大きくなってしまう色が存在するためであると考えられる。なお、本発明では色域を分割しない色変換モデルを用いて色変換を行うので、色分解結果の連続性は保証されており、分割法で問題となる擬似輪郭の発生はない。

以上の結果より、本発明は従来技術である全探索法同等の色変換精度を、全探索法よりも大幅に短縮した計算時間で達成することが可能であり、従来技術であるＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅやＵＣＲ法よりも色変換精度が大幅に優れていることが確認された。なお、本発明や全探索法と同等の色変換精度を実現可能な従来技術としては分割法があるが、分割法では分割色域の境界において、色分解値が不連続となり、擬似輪郭が発生するといった本質的な問題がある。一方、本発明はＫｕｅｐｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅや分割法およびＵＣＲ法に比べてまだ演算量が多いが、上述のような手法を用いて直接色変換することはまれであり、通常は次に説明する本発明の第２の実施例として示すように、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間から出力機器の５色から７色の色信号への色変換を行うＤＬＵＴの格子点パラメータを決定する際に用いられるだけであるため、演算量の多さは問題にならない。

このように、入力色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号から画像出力装置１３の墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇについて、他の色は零もしくは先に決めた値に設定することによって、１色ごとに画像出力装置１３の色変換モデルを数値解法で解くことにより求めた色域内における色再現可能な範囲と、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号から決定される墨入れ率および特色Ｒ入力率、特色Ｇ入力率から決定する。これにより、墨量および特色量に関する色空間の全探索を行う必要がないので、従来技術である全探索法に比べて計算時間を大幅に短縮することが可能であり、粒状性等の画質を考慮して、墨量および特色量を入力色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に対して任意に制御することが可能であり、画像出力装置の色域を全て活用することが可能となる。さらに、上述のように墨量Ｋおよび特色量Ｒ、Ｇと入力色信号Ｌ^*ａ^*ｂ^*から画像出力装置１３の残りの３変数色信号ＹＭＣを機器独立色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*と測色的に等しくなるように画像出力装置１３の色変換モデルを数値解法で決定することにより、測色的色再現を保証することが可能となる。特に、従来の測色的色再現を保証した分割法では擬似輪郭の発生が問題であったが、本発明では色域を分割せずに画像出力装置１３の色変換モデルを構成しているため、擬似輪郭の発生のない、滑らかな階調表現が可能となる。

図４は、色変換部の第２の実施の形態を示すブロック図である。図中、４１は３次元ＤＬＵＴ色変換部である。この色変換部２４の第２の実施の形態では、色変換部２４を３入力６出力の３次元ＤＬＵＴ色変換部４１にて構成した例を示している。

３次元ＤＬＵＴ色変換部４１は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号を入力とし、そのＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に対応するＹＭＣＫＲＧ色信号を出力する３次元のダイレクトルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）で構成されている。例えば、入力のＬ^*ａ^*ｂ^*色信号の各軸を１６分割した値を入力アドレスとし、立方体補間により補間演算を行って画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧを算出する３次元のＤＬＵＴとすることができる。もちろん、補間方式としては立方体補間方式に限らず、公知の補間方式であれば三角柱補間や四面体補間などの他の方式を適用しても良い。また、入力の各軸の分割数も１６分割に限るものではないことは明らかである。

ここでは色変換部２４を３次元のダイレクトルックアップテーブルにて構成したが、３入力６出力の色変換が行えればこれに限られわけではなく、ニューラルネットワークなどの公知の色変換方式であれば他の色変換方式を適用しても良い。さらに、色変換部２４に入力する色信号は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色信号に限定されるものではなく、ＸＹＺ等の表色系座標上の機器独立色空間となるように構成しても良い。また、デバイス色空間であるＲＧＢ色空間であってもｓＲＧＢ色空間のように測色値への変換が定義されている色空間を用いても良い。

図５は、色変換部の第２の実施の形態における３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の色変換パラメータの決定処理の一例を示すフローチャートである。なお、この処理は、上述の色変換部２４の第１の実施の形態における各部で行う処理とほぼ同様である。

まず、Ｓ１において画像出力装置１３の画像記録信号ＹＭＣＫＲＧの任意の組み合わせに対する色パッチを画像出力装置１３にてプリントアウトし、測色計を用いてその時の測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*を測定しておく。画像記録信号ＹＭＣＫＲＧの組み合わせおよび測色条件は、上述の第１の実施の形態と同様でよい。

Ｓ２において、Ｓ１で得られた複数のＹＭＣＫＲＧとＬ^*ａ^*ｂ^*のデータセットを教師データとして、色変換モデルであるニューラルネットワークに学習させる。ニューラルネットワークは、上述の第１の実施で用いたものと同様のものでよい。

Ｓ３において、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対して、特色量Ｒ、Ｇを零とおき、墨量Ｋを振りながらＬ^*ａ^*ｂ^*とＫおよびＲ、Ｇをニューラルネットワークに入力して数値解法で解くことにより、色域内において色再現可能な墨量Ｋの範囲である最大墨量および最小墨量を求める。色変換モデルであるニューラルネットワークの数値解法や最大墨量および最小墨量の決定方法については上述の第１の実施の形態と同様でよい。

Ｓ４において、あらかじめ決定した墨入れ関数により３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対する墨入れ率を求め、最大墨量、最小墨量および墨入れ率から、墨量Ｋを決定する。墨量Ｋの決定には、例えば上述の第１の実施の形態で示した（１）式を用い、第１の実施の形態と同様な方法を用いて決定することができる。

Ｓ５において、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対して、墨量ＫをＳ４で決定した値とおき、また特色量Ｇを零として、特色量Ｒを振りながらＬ^*ａ^*ｂ^*とＫおよびＲ、Ｇをニューラルネットワークに入力して数値解法で解くことにより、色域内において色再現可能な特色量Ｒの範囲である最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲを求める。色変換モデルであるニューラルネットワークの数値解法や、最大特色量ｍａｘＲおよび最小特色量ｍｉｎＲの決定方法については上述の第１の実施の形態と同様でよい。

Ｓ６において、あらかじめ決定した特色入力関数より３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対する特色Ｒ入力率を求め、最大特色量ｍａｘＲ、最小特色量ｍｉｎＲおよび特色Ｒ入力率から、特色量Ｒを決定する。特色量Ｒの決定には、例えば上述の第１の実施の形態で示した（２）式を用い、第１の実施の形態と同様な方法を用いて決定することができる。

特色量Ｇについても同様に、Ｓ７において、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対して、墨量ＫをＳ４で決定した値とおき、また特色量ＲをＳ６で決定した値とおき、特色量Ｇを振りながらＬ^*ａ^*ｂ^*とＫおよびＲ、Ｇをニューラルネットワークに入力して数値解法で解くことにより、色域内において色再現可能な特色量Ｇの範囲である最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧを求める。色変換モデルであるニューラルネットワークの数値解法や、最大特色量ｍａｘＧおよび最小特色量ｍｉｎＧの決定方法については上述の第１の実施の形態と同様でよい。

Ｓ８において、あらかじめ決定した特色入力関数より３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*に対する特色Ｇ入力率を求め、最大特色量ｍａｘＧ、最小特色量ｍｉｎＧおよび特色Ｇ入力率から、特色量Ｇを決定する。特色量Ｇの決定には、例えば上述の第１の実施の形態で示した（３）式を用い、第１の実施の形態と同様な方法を用いて決定することができる。

Ｓ９において、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の入力アドレス値Ｌ^*ａ^*ｂ^*とＳ４で決定した墨量Ｋと、Ｓ６で決定した特色量Ｒと、Ｓ８で決定した特色量Ｇをニューラルネットワークに入力して数値解法で解くことにより、測色的に一致するＹＭＣの値を算出する。ニューラルネットワークの数値解法は、上述の第１の実施の形態と同様な方法を用いればよい。

最後にＳ１０において、Ｓ７により得られた画像記録信号ＹＭＣと、Ｓ４により得られた墨量Ｋと、Ｓ６により得られた特色量Ｒと、Ｓ８により得られた特色量Ｇを３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の格子点に設定することにより、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の色変換パラメータを決定することができる。

このようにして３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の色変換パラメータを予め決定しておく。なお、３次元ＤＬＵＴ色変換部４１に設定されるのは、例えば入力のＬ^*ａ^*ｂ^*色信号の各軸を１６分割した格子点におけるＹＭＣＫＲＧの値である。実際に入力されるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号は格子点に限らず、任意のＬ^*ａ^*ｂ^*色信号が入力される。従って、色変換処理を行う際には、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に基づいて１ないし複数の格子点のアドレスを生成してＹＭＣＫＲＧの値を読み出し、補間処理を行うことによって、入力されたＬ^*ａ^*ｂ^*色信号に対応するＹＭＣＫＲＧ色信号を得ることになる。

このように第２の実施の形態では、上述の第１の実施の形態で示した構成のように色変換部２４で色変換処理を行う際に演算量の多い処理を行わずに、予め作成しておいたダイレクトルックアップテーブルで直接色変換するので、非常に高速に色変換を実現することが可能になる。また、ハードウェアで構成した場合、演算量が少ないため簡易な構成とすることができる。

なお、このようなＤＬＵＴの格子点のＹＭＣＫＲＧの値を求める際に必要な演算量は、従来技術である全探索法などと比べて格段に少なく、ＤＬＵＴを形成する際にも本発明の利点を活かすことができる。

図６は、本発明のカラー画像処理装置の機能またはカラー画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、１０１はプログラム、１０２はコンピュータ、１１１は光磁気ディスク、１１２は光ディスク、１１３は磁気ディスク、１１４はメモリ、１２１は光磁気ディスク装置、１２２は光ディスク装置、１２３は磁気ディスク装置である。

上述の各実施の形態で説明した色変換部２４の機能、あるいはさらに図１に示した色変換部２４以外の画像処理装置１２の構成の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム１０１によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム１０１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク１１１，光ディスク１１２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク１１３，メモリ１１４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム１０１を格納しておき、例えばコンピュータ１０２の光磁気ディスク装置１２１，光ディスク装置１２２，磁気ディスク装置１２３，あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム１０１を読み出し、本発明の画像処理装置の機能または画像処理方法を実行することができる。あるいは、予め記憶媒体をコンピュータ１０２に装着しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム１０１をコンピュータ１０２に転送し、記憶媒体にプログラム１０１を格納して実行させてもよい。

もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、すべてをハードウェアで構成してもよい。また、原稿編集装置１１の構成も含めたプログラムとして構成することもできるし、あるいは画像出力装置１３における制御プログラムとともに１つのプログラムとして構成することもできる。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムとの一体化も可能である。

本発明のカラー画像処理装置を用いたカラーＤＴＰシステムの一例を示すブロック図である。色変換部の第１の実施の形態を示すブロック図である。本発明と従来技術との色変換特性の比較結果の説明図である。色変換部の第２の実施の形態を示すブロック図である。色変換部の第２の実施の形態における３次元ＤＬＵＴ色変換部４１の色変換パラメータの決定処理の一例を示すフローチャートである。本発明のカラー画像処理装置の機能またはカラー画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。

符号の説明

１１…原稿編集装置、１２…画像処理装置、１３…画像出力装置、２１…編集装置通信部、２２…フォーマット変換部、２３…ラスタライズ部、２４…色変換部、２５…出力装置通信部、３１…最大・最小墨量決定部、３２…墨量決定部、３３，３５…最大・最小特色量決定部、３４，３６…特色量決定部、３７…ＹＭＣ決定部、３８…画像記録信号出力部、４１…３次元ＤＬＵＴ色変換部、１０１…プログラム、１０２…コンピュータ、１１１…光磁気ディスク、１１２…光ディスク、１１３…磁気ディスク、１１４…メモリ、１２１…光磁気ディスク装置、１２２…光ディスク装置、１２３…磁気ディスク装置。

Claims

３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換するカラー画像処理方法において、前記第１の色信号から前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を決定する第１の変換ステップと、決定した前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号と前記第１の色信号とから前記第２の色信号の残りの３変数の色信号を前記第１の色信号と測色的に等しくなるように決定する第２の変換ステップを有し、前記第１の変換ステップでは、前記第１の色信号から前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数のうちの１色目の色信号について色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように決定し、前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数のうちの２色目以降の色信号については、前記第１の色信号とすでに決定された前記第２の色信号の１ないし複数の色信号とから色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように１色ごとに順次決定することを特徴とするカラー画像処理方法。
前記第１の色信号は表色系色座標上の機器独立な色信号であり、前記第１の変換ステップでは、前記第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、前記第１の色信号とすでに決定された前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を入力とし、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数から決定されていない１色の色信号を変化させながら、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の残りの未決定の色信号を零として前記関数を解くことにより、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号が色域内において入力可能な最大値および最小値を決定することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像処理方法。
前記第１の色信号は表色系色座標上の機器独立な色信号であり、前記第２の変換ステップでは、前記第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、前記第１の色信号と前記第１の変換ステップで決定された前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号とを入力として前記関数を解くことにより前記第２の色信号の残りの３変数の色信号を決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像処理方法。
前記第１の変換ステップでは、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の未処理の１色を処理色とし、前記第１の色信号から前記処理色の色信号に関するＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒＲｅｍｏｖａｌ）率Ａを決定し、前記処理色が色域内において入力可能である前記最大値ＭＡＸおよび前記最小値ＭＩＮから、前記処理色の色信号ＳＩＧを前記最大値ＭＡＸおよび前記最小値ＭＩＮの間となるように
ＳＩＧ＝ＭＩＮ＋（ＭＡＸ−ＭＩＮ）×Ａ
により決定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
前記第２の色信号は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色にレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した５色ないし７色の変数からなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
前記第１の変換ステップにおいて決定される前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数からなり、前記第２の変換ステップにおいて決定される３変数の色信号はイエロー、マゼンタ、シアンの３色の変数からなることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像処理方法。
前記第１の変換ステップにおいて決定される前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数からなり、１色目に決定される色がブラックであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のカラー画像処理方法。
前記第１の色信号はＬ^*ａ^*ｂ^*色信号であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換するカラー画像処理装置において、前記第１の色信号から前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を決定する第１の変換手段と、該第１の変換手段で決定した前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号と前記第１の色信号とから前記第２の色信号の残りの３変数の色信号を前記第１の色信号と測色的に等しくなるように決定する第２の変換手段を有し、前記第１の変換手段は、前記第１の色信号から前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数うちの１色目の色信号について色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように決定し、前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数のうちの２色目以降の色信号については、前記第１の色信号とすでに決定された前記第２の色信号の１ないし複数の色信号とから色域内で入力可能な最大値および最小値の間となるように１色ごとに順次決定することを特徴とするカラー画像処理装置。
前記第１の色信号は表色系色座標上の機器独立な色信号であり、前記第１の変換手段は、前記第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、前記第１の色信号とすでに決定された前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号を入力とし、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数から決定されていない１色の色信号を変化させながら、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の残り未決定の色信号を零として前記関数を解くことにより、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号が色域内において入力可能な最大値および最小値を決定することを特徴とする請求項９に記載のカラー画像処理装置。
前記第１の色信号は表色系色座標上の機器独立な色信号であり、前記第２の変換手段は、前記第２の色信号と該第２の色信号に対応する表色系色座標上の機器独立色信号との関数をあらかじめ求めておき、前記第１の色信号と前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数の色信号とを入力として前記関数を解くことにより前記第２の色信号の残りの３変数の色信号を決定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のカラー画像処理装置。
前記第１の変換手段は、前記第２の色信号のうちの（Ｎ−３）変数中の未処理の１色を処理色とし、前記第１の色信号から前記処理色に関するＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒＲｅｍｏｖａｌ）率Ａを決定し、前記処理色が色域内において入力可能である前記最大値ＭＡＸおよび前記最小値ＭＩＮから、前記処理色の色信号ＳＩＧを前記最大値ＭＡＸおよび前記最小値ＭＩＮの間となるように
ＳＩＧ＝ＭＩＮ＋（ＭＡＸ−ＭＩＮ）×Ａ
により決定することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
前記第２の色信号は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色にレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した５色ないし７色の変数からなることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
前記第１の変換手段において決定される前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数からなり、前記第２の変換手段において決定される３変数の色信号はイエロー、マゼンタ、シアンの３色の変数からなることを特徴とする請求項１３に記載のカラー画像処理装置。
前記第１の変換手段において決定される前記第２の色信号の（Ｎ−３）変数の色信号は、ブラックとレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色を追加した２色ないし４色の変数からなり、１色目に決定される色がブラックであることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のカラー画像処理装置。
前記第１の色信号はＬ^*ａ^*ｂ^*色信号であることを特徴とする請求項９ないし請求項１５のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換するカラー画像処理装置において、複数の第１の色信号と該第１の色信号のそれぞれについて請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像処理方法あるいは請求項９ないし請求項１６のいずれか１項に記載の画像処理装置によって求めた第２の色信号との対をパラメータとして任意の第１の色信号を第２の色信号に変換する色変換手段を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
前記色変換手段は、３入力Ｎ出力の補間機能を有したダイレクトルックアップテーブルで構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のカラー画像処理装置。
３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換する処理をコンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムにおいて、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするカラー画像処理プログラム。
３変数からなる第１の色信号を５以上のＮ変数からなる第２の色信号に変換する処理をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体において、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体。