JP2006505970A - 色原画の色再生を最適化するための方法 - Google Patents

Abstract

ＲＧＢ表色系において存在している原画がＣＭＹＫ表色系によって動作する電子図形プリンタによってプリントアウトされるべきとき、原画が含んでいる色空間がプリンタによって完全に再現することができないことが起こり得る。例えばカラー・マネージメント・システムを用いて、原画の色空間の、プリンタに対する色整合が実施される。プリンタのカラートランスレーション特性は原画を考慮して色再生のプロファイルにおいて確定される。従ってこのプロファイルは画像に依存して作成され、すなわちプリントすべき原画に依存して作成され、従来のように、プリントすべき原画に無関係に作成されるのではない。

Description

画像処理および画像再生もしくは複製の際に（例えばモニタまたはプリンタにおいて）、色記述のために種々の表色系が使用される（ＵＳ６２８１９８４Ｂ１）。入力装置（例えばスキャナー）が色を主にＲＧＢによって特徴付けている一方、色再生装置に対しては１次色（大抵はＣＭＹＫ）の面被覆度の知識が必要である。しかしモニタのような別の色再生装置は色記述のためにＲＧＢも使用している。

図１に基づいてこの問題点について説明する。原画ＢＶは例えばスキャナーＳＣによって第１の表色系において、例えばＲＧＢにおいて表示される。原画ＢＶに対するＲＧＢ画像値は例えばＣＩＥ−ＬＡＢ画像値に変換される。それから原画は色再生装置、例えばプリンタによって出力されるようになっている。プリンタは第２の表色系、例えばＣＭＹＫにおいて動作する。従ってＣＩＥ−ＬＡＢ色値が表色系ＣＭＹＫに変換される。今やプリンタＷＧは原画をＢＶ′として印刷することができる。

これらの色記述はすべて機器に依存している、すなわち例えば２つの異なったスキャナーまたはスキャナーおよびモニタの同じＲＧＢ値が異なっている色を記述する。これらの機器依存性は長年来公知である。それ故に異なっている機器間の正しい色伝達交換（カラーコミュニケーション）を可能にするために、機器に依存している色記述の、機器に無関係な表色系（例えばＣＩＥ−ＬＡＢ）への変換がしばしば行われる。この変換のために通例、色測定装置により色値が突き止められかつ機器に依存している色記述（ＲＧＢ，ＣＭＹＫ）に対応付けられる。このように色を対応付けことができるのは、ICC International COLOR Consortium に従ったカラープロファイルにおいて実施される（アドレス：www. Color.org）ように、テーブルの作成である。この種のカラープロファイルはＤＥ１９９４６５８５Ａ１にも記載されている。しかしテーブルに代わって、色対応付けを記述するための関数を使用することも考えられる。次に、例えば機器色記述と任意の色記述（例えばＣＩＥＬＬＡＢ）との間の色記述の変換規定に対して、色対応付けについて説明する。

色再生装置は基本的に最適な色空間をカバーすることができず、多かれ少なかれ大きな色領域に制限されていることに問題がある。それ故に色再生装置によって再生可能でない色は色変換において変化されなければならない。この色整合のために種々の可能性がある。すなわち例えば、ＩＣＣによるカラー・マネージメント（Color Management）では標準として既に、４つの異なった色対応付けテーブルが決められている。大抵、カラー画像においてできるだけ類似した画像印象を得るように試みられており、この色整合はＩＣＣでは「知覚性」（“perceptual”）と呼ばれている。その際その都度の色再生装置によって実現されない色のみが変化されるのではなく、実現可能な色空間の縁領域にある色も変化される。このことは、異なっている色の間にニュアンス（色彩の濃淡、明暗などのニュアンス）を得るために必要である。

この関係は図２に示されている。そこにはｘｙグラフィック座標（ＣＩＥｘｙＹの部分として）において標準色成分ｘ，ｙ上に理論的に可能な最大の色空間ＦＲ（実線の曲線）および色再生装置、例えばプリンタによって実現可能な色空間ＦＲ−ＷＲ（一点鎖線で示されている曲線）が図示されている。更に、例として色が示されている。原画によって実現可能な色空間が色再生装置によって実現可能な色空間より大きいとき、色整合が行われる（実線の矢印によって図示されている）。その際色再生装置の色空間の外側にある色は色再生装置の色空間に移動される。この圧縮は色再生装置の色空間の外側にあるすべての色に対して行われるが、色再生装置の色空間内にある色に対しても行われて、上に述べた色彩のニュアンスが得られるようにする。

色空間整合の数多くの方法が公知である。いくつかの例は次の文献に見られる：
−IS&T Proceedings of the Eight Color Imaging Conference, 200-11-07 ないし 2000-11-10 in USA, Arizona, Phoenix, Scottsdale, SunBurst Hotel。
−L. MacDonald, J. Morovic, K. Xiado：Topographic gamut mapping algorithm based on experimental ocserver data；IS&T Proceedings of the Eight Color Imaging Conference, 200-11-07 ないし 2000-11-10 in USA, Arizona, Phoenix, Scottsdale, SunBurst Hotel。
−H. Motomura：Ganut Mpping using cokor-categorical weihting method, IS&T Proceedings of the Eight Color Imaging Conference, 200-11-07, Scottsdale。

公知の方法では、それぞれの色再生装置に対するこの種の色対応付けは画像に無関係に行われる。すなわち、すべての理論的に可能な色は色再生装置の色空間にマッピングされなければならない。しかしこのために、再生可能な色空間内にある色も著しく変化されかつその色彩性が低減されることになってしまう。このような理論的に可能な色空間を完全にカバーしてない画像では、画像の色の不必要な変化が招来されることになる。通例、カラー画像の場合制限された色空間しか必要とされないので、大抵の画像は不必要な強さで変化される。

色情報の変換により、全体のカラートランスレーションプロセスにわたって実現可能である色記述が存在していることが保証される。その際この色値変換はそれぞれ個々の機器（または機器クラス）に対しておよび種々異なっているトランスレーションセッティング（モニタにおける輝度セッティング、プリンタにおける用紙の種類など）に対しても突き止められなければならない。このことは今日普通の方法に従ってその都度使用の機器状態に対して１回実施される。

本発明によって解決したい問題点は、原画を色再生装置によってできるだけ色忠実に再生することができる方法を提供することである。ここでは原画によって、その出所には無関係に、色再生装置から出力されるようになっているすべてのカラー画像を表す。例えば、原画はスキャンされた写真であってよいし、コンピュータによって直接生成されたカラー画像であってよい。その際コンピュータに記憶されている原画は既に何回も計算し直されている可能性がある。

この問題点は請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。

ここで本発明により、色再生装置に対する色対応付けは出力されるべき原画に依存して行われる。その際色再生装置の再生特性はこれまでのようにテスト版を介して突き止められる。その際得られる測定データの通常の補正も（平均化、基準点の変更）実施することができる。しかし色空間整合は行われない。その前に、原画に対する必要な色空間は、生じている色を解析することによって作成される。原画のこの色空間情報は原画の作成の際に予め作っておくようにしてもよい。原画がどのように出力されるべきであるかが明らかになったとき初めて、すなわち例えば色再生装置、被印刷材料、セッティングなどが確定したとき、原画の色値と色再生装置の色値との間に個々の色対応付けが、色再生装置がプリンタであるとき大抵はＣＭＹＫにおいて作成される。それからこの色対応付けがテーブル形式において記憶することができる色再生のプロファイルまたは色空間変換関数を形成する。

従って本発明の方法の利点は、色空間整合が原画に依存して種々異なっていること、すなわちそれぞれの原画に対して必要である数だけの色空間整合によって変化されるという点にある。こうして、色再生の改善、画像の鮮鋭度の向上、原画と比べた場合の色エラーの低減、被印刷材料が種々異なっている場合の改善される色整合が生じる。

本発明の方法を「プルーフ」（＝検査すべき機器において出力の際の画像の出現がシミュレーションされる校正刷り）の作成に使用すれば特別有利である。プルーフ機器（特殊なデジタルプルーファー、画像スクリーンなど）が調整すべき色再生装置の色空間を完全に含んでいないとき、説明した方法によりプルーフエラーを回避できない最小値にまで低減することができる。同時に数多くのモチーフにおいて、比較的小さな色空間を有しているプルーフ機器で間に合わせる可能性が開ける。

本発明の発展形態は従属請求項から明らかである。

図示されている実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。

その際：
図３は、原画が色再生装置の色空間に完全に入っている場合の、原画および色再生装置の色空間を示し、
図４は、原画が色再生装置の色空間に完全には入っていない場合の、原画および色再生装置の色空間を示し、
図５は、方法のシーケンスを表しているチャートを示す。

色再生装置の色空間ＦＲ−ＷＧが原画ＢＶ１の色空間ＦＲ−ＢＶを含んでいる、すなわち色再生装置が原画ＢＶ１に含まれているすべての色を生成することができるという例が図示されている。この場合には原画における色空間圧縮は必要ではない。

これに対して図４では、原画ＢＶ２は色再生装置ＷＧの色空間ＦＲ−ＷＧに入らない色を含んでおり、例えば原画ＢＶ２の青の色調は再生することができない。それ故に青の領域でだけ色空間圧縮が必要である。その他の色では色整合は実施されない。

図５から方法のシーケンスを読み取ることができる。まず、色再生装置ＷＧによって実現可能な色空間を検出することができる（ステップ１）。このことは周知の仕方で、すべての可能な色（テストカラー）を出力し、例えばプリントし、かつそれから測定することによって行われる。引き続いて、変更操作される色値の、色再生装置の色値に対する対応付けが確定される（ステップ２）。ステップ３において測定データを公知の仕方で平滑化することができる。ステップ７で特定される、原画ＢＶの色空間を使用して、ステップ４において、色再生装置ＷＧによって再生することができない色領域が求められる。ステップ９において、原画の色空間ＦＲ−ＢＶが色再生装置の色空間ＦＲ−ＷＧより大きいかどうかが検査される。色再生装置の色空間が原画の色空間を完全にカバーしていれば、標準色変換を色空間圧縮なしにロードすることができる（ステップ８）。この画像に無関係な色変換はその前に色再生装置に対して一度所望の状態において（例えば被印刷材料）作成された。ノーの場合にはステップ５において画像に依存した色対応付け、例えば画像に依存したプロファイルが色再生装置に対して作成される。その際、上で説明したように、再生可能でない色領域は色整合方法を用いて色再生装置の色空間に最適に整合される。それから原画はこの色対応付けに相応して画像ＢＶ′としてプリントアウトすることができる（ステップ６）。

本発明の方法は、色再生装置としてプリンタ、殊に電子図形プリンタが使用されると特別有利である。

公知の色再生の問題点を説明するブロック線図 原画および色再生装置の色空間の違いによる問題を説明する図 原画が色再生装置の色空間に完全に入っている場合の、原画および色再生装置の色空間図 原画が色再生装置の色空間に完全には入っていない場合の、原画および色再生装置の色空間図 本発明の方法のシーケンス図

符号の説明

ＢＶ 原画、 ＳＣ スキャナー、 ＲＧＳ 表色系、 ＣＩＥ−ＬＡＢ 表色系、 ＣＭＹＫ 表色系、 ＷＧ 色再生装置、 ＢＶ′ 色再生装置によって生成される画像、 ＰＲ 色再生装置ＷＧのプロファイル、 ＦＲ 最大の色空間、 ＦＲ−ＢＶ 原画の色空間、 ＦＲ−ＷＧ 色再生装置の色空間

Claims (11)

1. カラーの原画を色再生装置によって最適化されて色再生するための方法であって、
   色再生装置（ＷＧ）のカラートランスレーション特性を特徴付ける色対応付けを使用しかつ原画（ＢＶ）の色空間を考慮して画像固有の色対応付けを作成し、
   原画を色再生装置によって画像に固有の色対応付けに従って出力する
   方法。
2. 画像固有の色対応付けを作成するために、原画の色空間が色再生装置の色空間内にないとき、原画の色空間の、色再生装置の色空間に対する整合を行う
   請求項１記載の方法。
3. 色再生装置の色空間が原画の色空間をカバーしている場合には、画像に無関係な標準色対応付けをロードする
   請求項２記載の方法。
4. 標準色対応付けは色再生装置のカラートランスレーション特性を特徴付けている色対応付けを含んでいる
   請求項３記載の方法。
5. 原画（ＢＶ）の色空間の色値を突き止め、
   色再生装置（ＷＦ）の色空間を求め、
   原画および色再生装置の色空間を比較しかつ原画のどの色領域が色再生装置によって再生することができないかを検出し、
   色整合方法によって、原画の直接再生可能ではない色領域の、色再生装置の色空間に対する整合を行いかつそれから画像固有の色対応付けを生成する
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 色再生装置の色対応付けを求める際に、このために必要である色値を平滑化する
   請求項５記載の方法。
7. 色対応付けを色再生のプロファイルとしてテーブルに記憶する
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 色対応付けを関数として記憶する
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
9. 色再生装置はプリンタである
   請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. プリンタは電子図形プリンタである
    請求項９記載の方法。
11. プルーフ装置においてプルーフを作成するための、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法の使用。

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