JP2007028148A - 色変換装置、方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、自由度が高い色変換を少ない演算負荷で実現する。
【解決手段】色変換部３０１では、ＲＧＢ信号をＨＬＳ（色相Ｈ、明るさＬ、飽和Ｓ）信号に変換する。補間演算部３０２では、ＲＧＢ信号に応じた補間演算を行い、出力色制御部３０３では、色変換部３０１からの属性情報に基づいてＣＭＹＫＲＧＢから４つの信号を選択する。ＵＣＲ処理部３０４では、出力色制御部３０３から出力される４信号の組み合わせに応じてＵＣＲ率を切り換えて演算を行い、ＣＭＹＫＲＧＢに変換し、コンピュータ１０１に送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、任意のカラー画像入力信号に対応して、特色を含めた５色以上の色材を使用するカラー画像出力装置の色再現を制御する色変換装置、方法、プログラムおよび記録媒体に関し、例えばカラーファクシミリ、カラープリンタ、カラーハードコピー等の画像出力装置や、パソコン、ワークステーション上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェアなどに好適な技術に関する。

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４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International Color Consortium（以後ＩＣＣと表記）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カラーに対応した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（図９）。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、Kueppers Technique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。

Kueppers Technique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手法が提案されている。例えば特許文献２（図１０）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係数を決定する手法が提案されている。また、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ダイレクトルックアップテーブル係数を決定する方法が提案されている。さらに、特許文献４には、ｎ色（ｎ＞４）インクの画像形成装置において、ｍ色のインクからなるｋ個（ｋ＜ｎ）の分割色域を構成し、分割色域ごとのプリンタモデルを作成することにより、色域内は測色的に一致するように、色域外は色差が最小となるようにＣＩＥ色空間からｎ色インク色空間への変換を行う方法が提案されている。さらに、特許文献５には、ＹＭＣＫＯ５色プロセスにおける測色値からの色変換方法が記載されており、ＹＭＣＫ色域内の色はＬ＊ａ＊ｂ＊色空間からＹＭＣＫへの色変換を行い、ＹＭＣＫ色域外の色は特色を加えた分割色域（ＹＯＭＫ色域）を用いて色変換を行う方法が提案されている。

これらの特許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。Kueppers Technique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ダイレクトルックアップテーブルの格子点パラメータを決定する際に用いられることになる。
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。

さらに分割法では、分割色域の分割方法により、境界領域における擬似輪郭以外の問題が発生する。特許文献２、４に示された色域の分割方法では、Ｋを含み隣接する２色もしくは３色で分割色域を構成しているが、この分割方法では、グレー軸がＫ単色となってしまうため、グレーをＹＭＣ３色で再現できないといった問題がある。通常、ＹＭＣ３色のグレーとＫ単色のグレーではＫ単色の方の粒状性が悪いため、この分割方法ではグレー軸近傍の粒状性が悪くなってしまうといった問題が発生する。また、この分割方法では最大濃度を発生する場所がＫ単色ベタ部となってしまい、ＹＭＣＫ４色プロセスにおけるＹＭＣＫ４色ベタ部よりも最大濃度が低く、本来再現できるはずの高濃度部における色域を十分に活用することができないといった問題がある。

これに対し、特許文献３、５では、分割色域のひとつをＹＭＣＫ色域で構成することにより、グレーをＹＭＣ３色で再現でき、また最大濃度の点をＹＭＣＫ４色ベタ部とすることができるため、グレー軸近傍の粒状性の改善と高濃度部の色域を十分に活用することができる。しかしながら、この方式ではＹＭＣＫ色域とＲＧＢを含む分割色域の境界領域における色分解値の不連続性が、特許文献２、４に示された分割方法に比べて非常に大きく、擬似輪郭が発生しやすいといった問題がある。

このように様々な特徴を有する色処理法が提案されているが、実際に画像データの色信号を、カラープリンタなど印刷装置で用いるインクなど色材の色信号に変換する処理（以下、インク色分解処理と称する）では、色分解テーブルを用いるのが一般的である（図１１）。この色分解テーブルの一作成方法として、特許文献６に記載されたものが知られている。色分解テーブルは、一般には、例えばＲ、Ｇ、Ｂの色信号の値で規定される格子点にインクの色信号である、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の値（インク量）を格子点データとして格納したものである。特許文献６に記載の方法は、ＲＧＢ色空間において格子点により構成される立方体を、当該立方体の頂点のうちそれぞれ４点を頂点にもつ６つの四面体に分割し、それぞれの四面体を構成する４つの三角形それぞれを形成する各辺上の格子点について予めインク量（格子点データ）を定め、この辺上の格子点のインク量に基づく補間処理によってこれら辺以外の四面体内部などにおける各格子点のインク量を求める方法である。
この作成方法によれば、色相ごとに墨入れポイントを定めた色分解テーブルを作成できることから、各インクの色再現域を最大限に利用するとともに、ブラックインクドットによる粒状感を良好に低減することができる。しかも、この墨入れに際して、色相間相互の関係を調整しつつ墨入れを行なうことが可能であり、用いるインクの色域全体でその再現域を最大にしつつ粒状感の低減を図ることができる。

また、印刷装置の色材として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの外、シアン、マゼンタ、イエローの２次色であるレッド（Ｒ）やグリーン（Ｇ）等の特色を用いた場合の色分解テーブルの作成方法も記載されており、例えばレッドを新たな色材とする場合、上記立方体の頂点であるＲとＹ、ＲとＭとをそれぞれ結ぶ辺の中間に当るそれぞれ２次色となる格子点を新たな四面体の頂点として設定し、これら四面体についても、同様に、分割した三角形の各辺の格子点データに基づいた補間処理によって、それらの辺以外の四面体内部などにおける格子点のインク量を求めるものである。すなわち、レッドが１次色となることから、このレッドとＹやＭとの２次色である上記それぞれ中間の点を設定することにより、これらの２次色の色相についても同様の墨入れが可能となる。

しかしながら、前記特許文献６で開示される方法では、シアン、マゼンタ、イエローの２次色であるレッド、グリーン、ブルー以外の特色である、例えばオレンジを色材として用いる場合、適切な色分解テーブルを作成できないという問題がある。

すなわち、特許文献６では、特色の色分解テーブルについて、色材として用いられる色、つまり、１次色となる色がＲＧＢ色空間の上記立方体の頂点にある場合についてそのテーブル作成方法を開示する。これに対し、オレンジのような特色は、本来、上記立方体の頂点に位置する色ではない。このため、仮に特許文献６に開示される方法を、オレンジを特色インクとして用いる場合、つまり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの他に特色インクとしてオレンジを用いる場合に適用しようとすると、オレンジを立方体の頂点の一つ、例えば、Ｒの位置におくことが考えられる。しかし、この場合には、オレンジインクの色再現域とイエローインクとマゼンタインクの２次色の色再現域との関係から、この色分解テーブルの均等色空間における格子点密度が不均一となり、結果として精度の高い色分解を行なうことができないことになる。

また、この場合、任意の入力色に対し、特色を含む全ての分解色について代表格子点データの補間処理がそれぞれ実施されることになる。

米国特許第４８１２８９９号明細書 特開２０００−３２２８４号公報 特開２００１−１３６４０１号公報 米国特許第５５６３７２４号明細書 米国特許第５８９２８９１号明細書 特開２００２−３３９３０号公報

上述したように、多くの色分解テーブル作成法が提案されているが、特色インクを使用することによる効果も様々であり、粒状性や複数光源下における色安定性の向上などを考慮する場合は、入力色空間に対して使用するインク毎にダイレクトルックアップテーブルを保持して、インク量を詳細に制御する必要があるが、インクによっては入力色空間の一部でしか使用しないものもあり、効率が悪い。

本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたものであり、
本発明の目的は、例えば、シアン、マゼンタ、イエローの２次色にあたるレッド、グリーン、ブルー以外の特色を使用して、測色的色再現の保証、擬似輪郭のない滑らかな階調表現、高濃度部における最大色域の活用、画質、色安定性、色材総量などを考慮した自由度の高い色変換を比較的少ない演算で実現する色変換装置、方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

即ち、請求項１の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、比較的自由度が高い色変換（色分解）を少ない演算負荷で実現できる色変換装置を提供することである。

請求項２の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、入力色空間に対して擬似輪郭のない滑らかな階調表現を比較的少ない演算で実現できる色変換装置を提供することである。

請求項３の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、画質や複数光源下での色安定性までを考慮した詳細な出力色の制御を比較的少ない演算で実現できる色変換装置を提供することである。

請求項４の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、少ない演算負荷で色変換（色分解）できる色変換装置を提供することである。

請求項５の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、画質や色安定性を考慮した色変換（色分解）を比較的少ないハード量で実現できる色変換装置を提供することである。

請求項６〜８の目的は、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、比較的自由度が高い色変換（色分解）を比較的少ない演算負荷で実現することである。

本発明に関わる第１の発明は、ＲＧＢ等の入力信号を、５色以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換装置において、入力信号に対する色の属性を検出する手段と、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換える手段と、前記出力信号の属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換する手段を有するものである。

本発明に関わる第２の発明は、第１の発明の色変換装置における入力信号に対して検出する色の属性を明度、色相、彩度（飽和度）としている。

本発明に関わる第３の発明は、第１の発明の色変換装置におけるＵＣＲ処理で、出力信号の属性の組み合わせに応じて色信号に関するＵＣＲ率が切り換わるようにしている。

本発明に関わる第４の発明は、第１の発明の色変換装置における前記出力信号の属性の組み合わせで、２次色あるいは３次色の関係にある色信号が含まれる場合はＵＣＲ処理を行わないようにしている。

本発明に関わる第５の発明は、第１の発明の色変換装置における４つの出力信号は、ルックアップテーブルの補間演算により算出し、補色の関係にある色材で前記ルックアップテーブルを共有するようにしている。

本発明に関わる第６の発明は、５種類以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換方法において、入力信号に対する色の属性を検出し、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換え、その属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換するようにしている。

本発明に関わる第１の発明は、ＲＧＢ等の入力信号を、５色以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換装置において、入力信号に対する色の属性を検出する手段と、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換える手段と、前記出力信号の属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換する手段を有するため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、比較的自由度が高い色変換（色分解）を少ない演算負荷で実現する色変換装置を提供することができる。

本発明に関わる第２の発明は、第１の発明の色変換装置における入力信号に対して検出する色の属性を明度、色相、彩度（飽和度）としているため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、入力色空間に対して擬似輪郭のない滑らかな階調表現を比較的少ない演算で実現する色変換装置を提供することができる。

本発明に関わる第３の発明は、第１の発明の色変換装置におけるＵＣＲ処理で、出力信号の属性の組み合わせに応じて色信号に関するＵＣＲ率が切り換わるようにしているため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、画質や複数光源下での色安定性までを考慮した詳細な出力色の制御を比較的少ない演算で実現する色変換装置を提供することができる。

本発明に関わる第４の発明は、第１の発明の色変換装置における前記出力信号の属性の組み合わせで、２次色あるいは３次色の関係にある色信号が含まれる場合はＵＣＲ処理を行わないようにしているため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、少ない演算負荷で色変換（色分解）する色変換装置を提供することができる。

本発明に関わる第５の発明は、第１の発明の色変換装置における４つの出力信号は、ルックアップテーブルの補間演算により算出し、補色の関係にある色材で前記ルックアップテーブルを共有するようにしているため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、画質や色安定性を考慮した色変換（色分解）を比較的少ないハード量で実現する色変換装置を提供することができる。

本発明に関わる第６の発明は、５種類以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換方法において、入力信号に対する色の属性を検出し、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換え、その属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換するようにしているため、５色以上の色材を使用して色域を拡張して再現する際、比較的自由度が高い色変換（色分解）を比較的少ない演算負荷で実現することができる。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
（画像処理システムの構成）
図１は、本発明に係る画像処理システムの一例を示すブロック図である。図１の例では、画像処理システムは、コンピュータ１０１と、コンピュータ１０１に接続された画像表示装置（＝ディスプレイ）１００と、画像出力装置１０２１〜１０２３と、画像入力装置１０２４と、コンピュータ１０１から供給されるデバイス固有の色信号（ＲＧＢ信号、ＣＭＹＫ信号、ＣＭＹＫＲＧＢ信号など）を選択された画像入出力装置固有の色信号に変換する画像処理装置２００で構成されている。

コンピュータ１０１には、各種のアプリケーションやプリンタ・ドライバ等のソフトウェアを実装可能となっている。また、ディスプレイ１００は、画像データを表示するための出力装置であり、画像出力装置１０２１〜１０２３は、画像データをプリントアウトするための出力装置であり、５色以上の色信号で画像を記録する装置も含まれ、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。画像入力装置１０２４は、画像データを取り込むための入力装置であり、画像出力装置１０２１〜１０２３としては、カラー・プリンタの他、プリンタ機能を有するカラー複写機やカラーディスプレイの表示装置など、画像入力装置１０２４としては、カラースキャナやデジタルカメラ等が対象となり、また、画像入出力装置は１０２１〜１０２４の４台に限らず何台接続されていても構わない。

図２は、図１の画像処理システムにおけるコンピュータ１０１および画像処理装置２００の処理機能を説明するための図である。図２を参照すると、コンピュータ１０１は、アプリケーションおよびプリンタ・ドライバ等のソフトウェアを通して、画像処理装置２００へ描画コマンドを送出する機能を有している。

一方、画像処理装置２００は、色変換装置２０１、レンダリング処理装置２０２、バンドバッファ２０３、階調処理装置２０４、ページメモリ（記憶装置）２０５などで構成され、コンピュータ１０１から送られてきた描画コマンドを画像出力装置が処理可能なデータに変換する機能を有している。
（画像処理システムの動作）
コンピュータ１０１で描画コマンドを生成するまでの動作について説明する。まず、オペレータはコンピュータ内に実装されたアプリケーションなどを用いて、画像データをディスプレイ上に表示しながら編集する。そして、編集作業を終了すると、出力する画像出力装置１０２１を選択して印刷を指示する。

ここで、印刷を指示する際、ディスプレイ１００上に設定画面を表示して種々の印刷条件を設定できるようにしておくこともできる。

コンピュータ１０１は、アプリケーションから印刷を指示する命令を受け取ると、アプリケーション内部の文書データをプリンタ・ドライバへ送信する。プリンタ・ドライバは、文書データを画像処理装置２００が受信可能な描画コマンドに変換した後、画像処理装置２００へ送信する。

次に、本実施例における色変換装置の動作について説明する。画像処理装置２００は、コンピュータ１０１と描画コマンドを送受信しながら、色変換装置２０１へ描画コマンドの色データを送信する。色変換装置２０１は、受信したＲＧＢ形式の色データに対して色変換を行い、画像出力装置１０２１〜１０２３に適した色データ（例えば、ＣＭＹＫやＣＭＹＫＲＧＢ）に変換して、レンダリング処理装置２０２へ送信する。レンダリング処理装置２０２は、コマンド形式のデータをラスター形式の画像データに変換してバンドバッファへ２０３に格納する。そして、階調処理装置２０４は、バンドバッファ２０３からラスター形式の画像データを読み出してディザ処理などを適用し、画像形成装置が処理可能な階調データに変換し、画像出力装置１０２１〜１０２３へ生成した階調データを送信する。これにより、画像出力装置１０２１〜１０２３では、プリントアウトを行なうことができる。

ここでは、コンピュータ１０１内部の画像データを、ディスプレイ１００に表示しながら、画像出力装置１０２１を用いてプリントアウトするために画像データを出力する機能を用いて実施例を説明する。

この画像データは、通常ディスプレイ表示するためのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分からなる色信号である。コンピュータが送信したＲＧＢ信号は、色変換装置２０１へ送信され、ＣＭＹＫ信号やＣＭＹＫＲＧＢ信号などの画像出力装置が処理可能な色信号に変換してコンピュータ１００へ送信し、前記の処理によって変換された色信号を画像出力装置１０２１に送信することによりプリント出力が行われる。

尚、図１、図２の例では、レンダリング処理、色変換、階調処理などをコンピュータ１０１、画像出力装置１０２１〜１０２３とは独立した画像処理装置２００で実施するようにしているが、その機能の一部がコンピュータ１０１内に実装されても良いし、あるいは画像出力装置１０２１〜１０２３内に実装されても良い。あるいは、画像出力装置１０２１〜１０２３とは独立に設けられたプリンタ制御装置内に実装されても良い。

また、本発明の画像処理装置２００は、ソフトウェアで実現することも可能である。例えば、コンピュータ内のプログラムとして存在するプリンタ・ドライバで、画像処理装置２００の機能を実現することもできる。
（実施例における色変換装置２０１の構成）
次に、本発明の特徴である色変換装置２０１について図３を用いて説明する。図３に示すように、色変換装置２０１は、ターゲットとなる入力（ここではＲＧＢ）信号を、例えば、ＨＬＳ空間のような色の属性情報に変換する（ＲＧＢ→ＨＬＳ）色変換部３０１、入力信号をアドレスとしてメモリマップ補間を実施して４つの出力信号を算出する補間演算部３０２、（ＲＧＢ→ＨＬＳ）色変換部３０１で求めたターゲット色の属性情報に応じて、前記４つの出力信号の属性（ＣＭＹＫＲＧＢ）を切り換える出力色制御部３０３、前記４つの出力信号の属性（ＣＭＹＫＲＧＢ）の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えて、プリンタ制御信号に変換し、出力色としてコンピュータ１０１に送信するＵＣＲ処理部３０４で構成されている。

（実施例における色変換装置２０１の動作）
次に、色変換装置２０１の動作について説明する。まず、色変換を実施する前に、コンピュータ１０１で入力デバイス（ターゲットとなる画像出力装置）と出力デバイス（ターゲットの色に合わせる画像出力装置）を指定する。

ここでは、コンピュータ１０１内部の画像（ＲＧＢ）データを、ディスプレイ１００に表示しながら、画像出力装置１０２１を用いてプリントアウトするために画像データを出力する機能を想定するため、入力デバイス（ターゲットとなる画像出力装置）がディスプレイ１００、出力デバイス（ターゲットの色に合わせる画像出力装置）が画像出力装置１０２１（カラープリンタ）となる。

コンピュータ１０１は設定された入出力デバイスの特性、例えば、ＲＧＢやＣＭＹＫ等やデバイスに依存しない三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）、ＣＩＥＬＡＢのような表色系の信号を（ＲＧＢ→ＨＬＳ）色変換部３０１に送る。

（ＲＧＢ→ＨＬＳ）色変換部３０１では、Ｏｓｔｗａｌｄカラーシステムに基づく色相Ｈ、明るさＬ、飽和Ｓの信号に変換する。

ＨＬＳカラーモデルはＲＧＢ色立体を変形したもので、図４に示すように、双６角錐部分空間を形成する。色相Ｈは、双６角錐の垂直軸まわりの角度で、ある色相の補色色相は、双６角錐の対角に位置し、軸上０から面上１の垂直軸から半径方向に飽和を測る（グレーはＳ＝０）。明るさは、（双６角錐の低い頂点での）黒には０、（上方の頂点での）白には１である。また最大飽和色は、Ｓ＝１、Ｌ＝０．５となっている。

補間演算部３０２では、入力座標（ＲＧＢ等）に応じた補間演算を行い、出力色制御部３０３において、（ＲＧＢ→ＨＬＳ）色変換部３０１からの属性情報に基づき、５色以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタのデバイス信号であるＣＭＹＫＲＧＢから４つの信号を選択して、ＵＣＲ処理部３０４に送る。

ＵＣＲ処理部３０４では、出力色制御部３０３から出力される４信号の組み合わせに応じて、以下に示すようなＵＣＲ処理に対してＵＣＲ率を切り換えて演算を行い、最終的なプリンタ制御信号（ＣＭＹＫＲＧＢ）に変換し、出力色としてコンピュータ１０１に送信する。

例えば、出力色制御部３０３からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ信号が送られた場合、ＵＣＲ処理部３０４では、以下のような演算が実施される。
Ｋａｃｒｏ＝ｍｉｎ（Ｙ’，Ｍ’，Ｃ’） …（１）
Ｋ＝ＵＣＲａｃｒｏ（Ｈ，Ｌ，Ｓ）×Ｋａｃｒｏ …（２）
Ｙ”＝Ｙ’−Ｋａｃｒｏ …（３）
Ｍ”＝Ｍ’−Ｋａｃｒｏ …（４）
Ｃ”＝Ｃ’−Ｋａｃｒｏ …（５）
ここで、ＫａｃｒｏはＹ’Ｍ’Ｃ’色信号の最小値であり、Ｙ’Ｍ’Ｃ’色信号のアクロマチック成分を表している。ＵＣＲａｃｒｏ（Ｈ，Ｌ，Ｓ）はアクロマチック成分のＵＣＲ関数であり、入力色信号の属性ＨＬＳに対してアクロマチック成分のＵＣＲ率を定義した関数である。例えば、高明度部に墨入れしないことにより粒状性を向上させるため、Ｌが１．０〜０．５の場合はＵＣＲ率を零とし、Ｌが０．５〜０の場合にＵＣＲ率が０％〜１００％まで線形的に変化するように、アクロマチック成分のＵＣＲ関数を設定するとよい。なお、アクロマチック成分のＵＣＲ率は定率とすることもできる。

墨量Ｋは（２）式に示すように、アクロマチック成分Ｋａｃｒｏにアクロマチック成分のＵＣＲ率を乗ずることにより、決定することができる。また、Ｙ”Ｍ”Ｃ”色信号は（３）〜（５）式に示すように、Ｙ’Ｍ’Ｃ’色信号よりアクロマチック成分Ｋａｃｒｏを差し引くことにより、算出することができる。

さらに、Ｙ”Ｍ”Ｃ”色信号から、クロマチック成分に関するＵＣＲ処理により特色量ＲＧＢへの変換を行う。このＵＣＲ処理は公知の方法により実現することが可能である。例えば、以下に示す（６）式および（７）式に基づく演算によりＵＣＲ処理を実現することができる。
Ｓｃｒｏ＝ｍｉｎ（Ｃ１，Ｃ２） …（６）
Ｓ＝ＵＣＲｃｒｏ（Ｈ，Ｌ，Ｓ）×Ｓｃｒｏ …（７）
ここで、Ｙ”Ｍ”Ｃ”色信号のうちの１色は、アクロマチック成分のＵＣＲ処理により零となっており、Ｃ１およびＣ２はＹ”Ｍ”Ｃ”色信号の零でない２色の色信号を表しているが、出力色制御部３０３からＣＭＹＲ（Ｒ成分）が出力されている場合については、ＹとＭに対するクロマチックＵＣＲ処理は実施されない。ＳｃｒｏはＹ’Ｍ’Ｃ’色信号のクロマチック成分を表している。ＵＣＲｃｒｏ（Ｈ，Ｌ，Ｓ）はクロマチック成分のＵＣＲ関数であり、入力色信号の属性ＨＬＳに対してクロマチック成分のＵＣＲ率を定義した関数である。ここでは、クロマチック成分のＵＣＲ率を１００％と定率に設定している。もちろん、クロマチック成分のＵＣＲ率は１００％以外の定率に設定してもよいし、彩度が高い領域のＵＣＲ率を高めるために、ＵＣＲ関数を用いてクロマチック成分のＵＣＲ率を設定するようにしても良い。

このように、クロマチック成分ＳｃｒｏにＵＣＲ率を乗ずることにより、特色量Ｓが決定する。特色量Ｓは、Ｃ１およびＣ２の組み合わせがＹ”Ｍ”のときＲ、Ｍ”Ｃ”のときＢ、Ｙ”Ｃ”のときＧに対応した色信号となり、他の２色の色信号は零となる。

３次元の入力ＲＧＢ（緑、青、赤）信号から、４つの出力値Ｐ１〜Ｐ４への変換は、メモリマップ補間で変換する。メモリマップ補間とは、図５に示すように、ＲＧＢ空間を入力色空間とした場合、ＲＧＢ空間を同種類の立体図形（ここでは立方体）に分割し、入力の座標（ＲＧＢ）おける出力値Ｐを求めるには、前記入力の座標を含む立方体を選択し、該選択された立方体の８点の予め設定した頂点上の出力値と前記入力の前記立方体の中における位置（各頂点からの距離）に基づいて、線形補間を実施する。ここで、本実施例の場合、４つの出力値Ｐ１〜Ｐ４は、補色の関係（ＣとＲ、ＭとＧ、ＹとＢ）にある色材でルックアップテーブルを共有するようにし、補間演算に使用される入力空間上の座標（ＲＧＢ）には、入力空間の色領域（色の属性ＨＬＳ）に応じて、Ｃ（またはＲ）、Ｍ（またはＧ）、Ｙ（またはＢ）、Ｋの値が予め設定してある。

別の実施例においては、実際のＣＭＹＫの組み合わせに対する出力値をベースとした４次元メモリマップ補間演算を用いて行うようにしてもよい。この４次元データのメモリマップ補間法について原理的な説明を行う。

４次元メモリマップ補間演算とは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４信号を軸とする４次元の色空間を複数の単位１６頂点体に分割し、入力信号が属する単位１６頂点体に割り当てられた補間パラメータを用いて補間演算を行うものである。

ここでＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ信号が８ｂｉｔデータで各軸を１５分割した場合を例にとり説明する。８ｂｉｔ信号を１５分割すると、１ステップは２５５／１５＝１７となる。そこで、Ｔｐ＝Ｔ／１７，ΔＴ％１７（Ｔは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色信号値、Ｔｐ，ΔＴは整数値）とすると、
入力信号Ｘは（C=17*Cp+ΔC, M=17*Mp+ΔM、Y=17*Yp+ΔY、K=17*Kp+ΔK）と表される。この入力Ｘを取り囲む１６頂点体の頂点座標（＝格子点）は、
[C,M,Y,K]=[17*Cp,17*Mp,17*Yp,17*Kp],[17*Cp,17*Mp,17*Yp,17*(Kp+1)],
[17*(Cp+1),17*Mp,17*Yp,17*Kp],[17*(Cp+1),17*Mp,17*Yp,17*(Kp+1)],
[17*Cp,17*(Mp+1),17*Yp,17*Kp],[17*Cp,17*(Mp+1),17*Yp,17*(Kp+1)],
[17*Cp,17*Mp,17*(Yp+1),17*Kp],[17*Cp,17*Mp,17*(Yp+1),17*(Kp+1)],
[17*(Cp+1),17*(Mp+1),17*Yp,17*Kp],[17*(Cp+1),17*(Mp+1),17*Yp,17*(Kp+1)],
[17*(Cp+1),17*Mp,17*(Yp+1),17*Kp],[17*(Cp+1),17*Mp,17*(Yp+1),17*(Kp+1)],
[17*Cp,17*(Mp+1),17*(Yp+1),17*Kp],[17*Cp,17*(Mp+1),17*(Yp+1),17*(Kp+1)],
[17*(Cp+1),17*(Mp+1),17*(Yp+1),17*Kp],[17*(Cp+1),17*(Mp+1),17*(Yp+1),17*(Kp+1)]
となる。この単位１６頂点体を図６に示す。図６において単位１６頂点体は本来４次元の立体であるが、図示できないため簡易的に２つの３次元立方体に分割して描いている。即ち、左の立方体は、Ｋの値をＫｐ×Δに固定した時のＣＭＹの単位補間立体であり、右の立方体はＫの格子点を（Ｋｐ＋１）×Δとした時のＣＭＹ空間の単位補間立体である（Δは単位補間立体の格子サイズであり、１５分割の場合にはΔ＝１７である）。

この単位１６面体の補間演算方式としては、単位１６頂点体を２４の５頂点体に分割して５点補間演算を行う方法が知られているが、５点の選び方が２４パターンもあるため５頂点体の判定が複雑になる。そこで、本発明では１６頂点体を図６の点線枠内に示すように６つの８頂点体に分割し、８点補間演算を用いることにした。

８点補間演算では、まずＣ、Ｍ、Ｙの下位データΔＣ，ΔＭ，ΔＹを大小判定して、８頂点体の判定処理を行う。この大小判定の一覧を下記に示す。

８頂点体の選択
判定式 ８頂点体
（ΔＣ ＞＝ΔＭ）＆（ΔＭ ＞＝ΔＹ） Ｔ１
（ΔＣ ＞＝ΔＹ）＆（ΔＭ ＜ ΔＹ） Ｔ２
（ΔＣ ＞＝ΔＭ）＆（ΔＣ ＜ ΔＹ） Ｔ３
（ΔＣ ＜ ΔＭ）＆（ΔＭ ＜ ΔＹ） Ｔ４
（ΔＣ ＜ ΔＹ）＆（ΔＭ ＞＝ΔＹ） Ｔ５
（ΔＣ ＜ ΔＭ）＆（ΔＣ ＞＝ΔＹ） Ｔ６

次に、前述の判定処理で選択された８頂点体を用いて補間演算処理を行う。例として、（Ｔ１）が選択された場合について、図７を用いて補間演算方法を説明する。本発明による補間演算法では、まず８頂点体の対応する２頂点を線形補間し、１つの４面体を作成する。図７の例では、
Pa＝P0＋（P8−P0）×Δｋ
Pb＝P1＋（P9−P1）×Δｋ
Pc＝P3＋（P11−P3）×Δｋ
Pd＝P7＋（P15−P7）×Δｋ （８）
として、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを計算する。但し、Δｋ＝ΔＫ／Δ（０≦Δｋ≦１．０）であり、Ｐｉは各頂点に割り当てられている出力値を意味している。このように、対応する２頂点をＫの下位データを用いて線形補間することにより、４次元補間演算を３次元の四面体補間演算に置き換えることができる。四面体が作成されれば、あとは通常の３次元空間での四面体補間演算と同様に
Ｐ＝αΔＣ／Δ＋βΔＭ／Δ＋γΔＹ／Δ＋δ
＝（Pb−Pa）ΔＣ／Δ＋（Pc−Pb）ΔＭ／Δ＋（Pd−Pc）ΔＹ／Δ＋Pa （９）
として、出力値Ｐを計算できる。
（Ｔ２）〜（Ｔ６）が選ばれた場合にも同様に計算する。各８頂点体と上式の係数α、β、γの対応関係は表１のとおりである。但し、Ｐ（ｉ，ｊ）は頂点Ｐｉと頂点Ｐｊに割り当てられている出力値をΔｋで線形補間した値とする。

本実施例では、上記の計算により４次元の補間演算を行うようにしている。なお、図６では、補間対象領域の１６頂点体を立方体２つで図示したが、本発明は補間対象領域をそれに限定することはなく、辺の長さが異なる１６頂点体や、極座標表示の入力信号等に対応した変形１６頂点体の場合にも適用が可能である。

上述の実施の形態における説明では、画像出力装置の色信号の数として、ＹＭＣＫ４色のプロセスカラーに特色であるＲＧＢ３色を追加した７色のＨｉＦｉカラーの場合について示したが、特色として用いる色及び特色の数はこれに限るものではない。例えば、オレンジにグリーンを追加した６色の場合や、オレンジを追加した５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。

（実施例におけるプログラムコードを記録した記憶媒体の説明）
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やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読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。

図８は、本画像処理システムの具体的な構成例としての情報処理システムの構咸を示すブロック図を示す。この画像処理システムは、ワークステーション等のコンピュータ１０１とプリンタ１０２とディスプレイ１００が接続されている。ワークステーション（コンピュータ１０１）は、前記した色変換の機能を実現するもので、ディスプレイ１００、キーボード１１２、プログラム読取装置１１１および演算処理装置１１０などで構成されている。演算処理装置１１０は、種々のコマンドを実行可能なＣＰＵ１２１に、ＲＯＭ１２３、ＲＡＭ１２２がバスで接続されている。また、バスには大容量記憶装置であるハードディスク等のＤＩＳＫ１２４と、ネットワーク上の機器と通信を行なうＮＩＣ１２５が接続されている。

プログラム読取装置１１１は、各種のプログラムコードを記憶した記憶媒体、すなわち、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ／Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭなど）、光磁気ディスク、メモリカードなどに記憶されているプログラムコードを読み取る装置で、例えば、フロッピーディスクドライブ、光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブなどである。

記憶媒体に記憶されているプログラムコードは、プログラム読取装置で読み取ってＤＩＳＫ１２４などに格納され、このＤＩＳＫ１２４などに格納されたプログラムコードをＣＰＵ１２１によって実行することにより、前記した画像処理方法などを実現することができるようになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、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）やデバイス・ドライバ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記した機能が達成される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読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カ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、その機能拡張カ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。

本発明に係る画像処理システムの一例を示すブロック図である。 画像処理システムにおけるコンピュータと画像処理装置の処理機能を説明するための図である。 本発明の色変換装置の構成を示す。 （ＲＧＢ→ＨＬＳ）色空間変換部を説明する図である。 補間演算部（３入力）を説明する図である。 補間演算部（４入力）を説明する図である。 補間演算部（４入力）の補間演算を説明する図である。 本発明をソフトウェアで実現する場合の構成例を示す。 従来技術１を説明する図である。 従来技術２を説明する図である 従来技術３を説明する図である

符号の説明

１００ ディスプレイ
１０１ コンピュータ
１０２〜１０２３ 画像出力装置
１０２４ 画像入力装置
２００ 画像処理装置

Claims (8)

1. ＲＧＢ信号を含む入力信号を、５種類以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換装置において、入力信号に対する色の属性を検出する手段と、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換える手段と、前記出力信号の属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換する手段を有することを特徴とする色変換装置。
2. 前記入力信号に対する色の属性は、明度、色相、彩度（飽和度）であることを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
3. 前記ＵＣＲ処理は、出力信号の属性の組み合わせに応じて色信号に関するＵＣＲ率が切り換わることを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
4. 前記出力信号の属性の組み合わせにおいて、２次色あるいは３次色の関係にある色信号が含まれる場合はＵＣＲ処理を行わないことを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
5. 前記４つの出力信号は、ルックアップテーブルの補間演算により算出し、補色の関係にある色材で前記ルックアップテーブルを共有することを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
6. ＲＧＢ信号を含む入力信号を、５種類以上の色材を使用して色再現する機能を有するプリンタの制御信号に変換する色変換方法において、入力信号に対する色の属性を検出し、前記色の属性に応じて４つの出力信号の属性を切り換え、その属性の組み合わせに応じてＵＣＲ処理を切り換えてプリンタの制御信号に変換することを特徴とする色変換方法。
7. 請求項６記載の色変換方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
8. 請求項６記載の色変換方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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