JP2007151055A - 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡素化された色実現可否判定によって処理時間の短縮やメモリの低減を可能とする画像処理装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る画像処理装置は、機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換する色変換手段と、第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷する画像印刷手段と、色変換手段で変換された第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、第１の色情報値は画像印刷手段によって印刷可能な色の範囲外であると判定する色再現判定手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに係り、特に、カラー画像の色彩を忠実に再現する画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する

多数色の原稿や物体の複写物を作成するときや、多数色の原稿や物体を表示させるときに、色を表現する方法のひとつとして色分解値がある。この色分解値は、一般的には、カラープリントやカラーコピーを含む印刷の分野では減法混色のＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）が用いられる。また、ディスプレー等の表示の分野ではＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）が用いられる。これらの色分解値を用いれば、原稿や物体の色を再現できる。

近年、実際に多数色の原稿や物体の複写物を作成する前に、作成されるべき色を検討する、いわゆるカラーデザインが行われることが多い。このような作成されるべき色を検討するカラーデザインにおいては、原稿や物体の各色を再現してディスプレー装置等に表示するシミュレーション装置や、原稿や物体の各色を再現してプリントを作成するハードコピー装置等の色再現装置が用いられることが多い。

この色再現装置では、例えばディスプレー装置等の場合には、多数色の原稿や物体の色情報をディスプレー装置等のデバイス値、例えば、ＴＶ信号やデジタルＲＧＢ出力値（以下、ＲＧＢ値という）に変換してディスプレー装置等に出力する。また、ハードコピー装置等の場合には、ハードコピー装置等が備えるデバイス値、例えば、ＣＭＹＫ等の色材の色材量値（以下、ＣＭＹＫ値という）に変換して印刷する。ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等で表現される色分解値によって、多数色の原稿や物体の色を再現したディスプレー表示や印刷が可能となる。

しかしながら、ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等の色分解値は、原稿や物体の色を特定するための装置の特性や、例えば蛍光体やカラーフィルター等のディスプレー装置の特性、ＣＭＹＫ等の色材の特性等に依存する。色を特定するために原稿や物体に照射する光源や側色装置が異なれば、原稿や物体の色は異なる色となる。また、ディスプレー装置の特性や、ＣＭＹＫ等の色材の特性が異なれば、原稿や物体の色は異なる色で再現される（この意味で、ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等の色分解値は機器依存型の色情報と呼ばれる）。

そこで、従来から、再現すべき色が色を特定するための装置に依存せず、どのような装置であっても原稿などの色と同一の色を表現するために、色を装置の特性に依存しない色情報に一度変換する手法をとっている。装置の特性に依存しない、機器非依存型の色情報としては、例えば、ＣＩＥ（Commission Internationale de I'Eclairage）が規定したＸＹＺ表色系の三刺激値（以下、ＸＹＺ値という）や、ＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（以下、Ｌａｂ値という）がある。ＸＹＺ値やＬａｂ値等の機器非依存型の色情報を以下、色彩値と呼ぶことにする。

色再現装置において、機器依存型の色分解値から機器非依存型の色彩値に変換し（これを中間表現法と呼ぶ場合がある）、その後に色修正を行うことによって、装置に依存しない色情報で色の再現を調整することが可能となる。この結果、ディスプレー装置の特性や、ＣＭＹＫ等の色材の特性が異なる色再現装置であっても、常に安定した精度の色再現を実現することが可能となる。

しかしながら、上記の中間表現法を用いたとしても、ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等の色分解値は色再現装置の特性に依存するため、色分解値と色彩値との対応が存在しない場合がある。この理由は以下のとおりである。

ＸＹＺ値やＬａｂ値等の色彩値は、光源の分光分布、原稿や物体の対象表面の分光反射率や分光透過率、及び等色関数によって定義されるものであり、人が感じることのできる総ての色彩を表すことができる。即ち、一般的に知られている色度図において、馬蹄形内部の総ての色彩を表すことができる。

これに対して、ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等の色分解値は色再現装置の特性に依存するため、人が感じることのできる総ての色彩を表現できることを保証するものではない。カラープリンタやカラーコピー等のハードコピー装置におけるＣＭＹ値（ＣＭＹＫ値であってもよい）を例にとって説明すると、各Ｃ値、Ｍ値、Ｙ値には最小値と最大値とで決まる規定範囲がある。最小値はゼロでありシアン、マゼンタ、イエローの各色材が出力されない状態に対応する。また、最大値は各色材の最大出力量に略対応するものである。

したがって、ＸＹＺ値やＬａｂ値等の色彩値の空間（以下、色彩値空間という場合がある）で色の調整を行った後に色分解値の空間（以下、色分解値空間という場合がある）に変換した際に、ＣＭＹ値等（色分解値）が規定範囲外となった場合には、規定範囲外となったその色は該当するハードコピー装置では正確な色を表現できないことになる。

実際には、ＣＭＹ値等が負の値の場合にはゼロに、また最大値を超える場合には最大値に強制的に設定することが行われるため、色彩値空間で調整した色と実際にハードコピー装置等で表示（実現）される色とが異なることになる。

このことは、カラーデザイン等で用いられるハードコピー装置等においては特に大きな問題となる。

そこで、色彩値空間で調整した色が該当するハードコピー装置等で忠実に色再現できるか否かの色再現可否判定が必要となる。

特許文献１には、色再現可否の判定に関する技術の一例が開示されている。
特許第３３６０５３１号公報

色再現可否判定については、従来は、ディスプレー装置等の色再現装置で再現可能な色彩値を予め求めておき、この色彩値を用いて色彩値空間における再現可能空間を定め、この再現可能空間の内部に再現すべき色彩値が含まれているか否かを判断することによって色再現可否判定を行っていた。この判定は、再現可能空間をポリゴンで近似して判定したり、色彩値空間を所定の平面に写像して判定したり、これらを組み合わせて判定したりしていた。しかしながら、色彩値空間は３次元空間であるため、これらの判定には膨大な演算量や演算時間を必要としていた。

特許文献１が開示する色再現可否判定は、上記の演算を簡素化するものである。具体的には、まず、判定したい色の色彩値（Ｌａｂ値）を色分解値（ＣＭＹ値）に変換する。この変換（第１の変換）では、総ての色彩値空間の色が色再現装置（例えばプリンタ）で実現可能な色分解値空間（色彩値空間よりも狭い空間）に写像されるように変換される。従って、本来色分解値（ＣＭＹ値）で実現できない色彩値（Ｌａｂ値）であっても強制的に実現可能な色分解値空間に対応づけられる。

次に、色分解値（ＣＭＹ値）に変換された色を色彩値（Ｌａｂ値）に変換する。この変換（第２の変換）は、色再現装置で実現可能な色分解値空間から、総ての色を表現できる色彩値空間に写像するものである。従って写像された空間は全色彩値空間の部分空間に相当することになる。

次に、元の色彩値（Ｌａｂ値）と、第２の変換後の色彩値（Ｌａｂ値）との差（具体的には色彩値空間での距離）を算出し、この差が所定値以上の場合には実現不可と判定し、所定値未満の場合には実現可能と判定する。

判定したい色の色彩値（Ｌａｂ値）が、色再現装置で実現できない場合は、第１の変換で色分解値空間に強制的にシフトされて写像されるため、第２の変換で戻された色彩値（Ｌａｂ値）と元の色彩値（Ｌａｂ値）とは異なる値となる。この数値の差を用いて色再現可否判定を行うものである。

特許文献１は、それ以前の判定方法に比べて容易な判定方法を提供できるとしている。しかしながら、上記の説明のように、少なくとも２回の色変換を必要とし、２つの色彩値の距離を求めて判定するものであり、必ずしも十分な簡素化が実現できたとは言い難く、処理時間短縮や演算に必要となるメモリの低減のためにはさらなる判定方法の簡素化が要望される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡素化された色実現可否判定によって処理時間の短縮やメモリの低減を可能とする画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、請求項１に記載したように、機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換する色変換手段と、前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷する画像印刷手段と、前記色変換手段で変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は前記画像印刷手段によって印刷可能な色の範囲外であると判定する色再現判定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、請求項９に記載したように、機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換するステップと、前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷するステップと、変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は印刷可能な色の範囲外であると判定するステップと、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理プログラムは、請求項１７に記載したように、機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換するステップと、前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷するステップと、変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は印刷可能な色の範囲外であると判定するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係る画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムによれば、簡素化された色実現可否判定によって処理時間の短縮やメモリの低減が可能となる。

本発明に係る画像処理装置及び画像処理方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

（１）第１の実施形態
図１は、本発明に係る画像処理装置１の第１の実施形態の構成例を示す図である。

画像処理装置１は、第１の色情報値を入力する入力手段１０と、入力した第１の色情報値を第２の色情報値に変換する色変換手段２０と、第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷する画像印刷手段３０と、色変換手段２０で変換された第２の色情報値の少なくとも１つの要素が基準範囲外の場合には、第１の色情報値で表される色は画像印刷手段３０によって印刷可能な色の範囲外であると判定する色再現判定手段４０とを備えて構成される。

ここで、第１の色情報値は、印刷装置等の種類や個体間の特性等の機器特性に依存しない（機器非依存型の）色空間上の複数の要素（色空間の座標）で表現されるものである。機器非依存型の色空間には、例えば、ＸＹＺ表色系、ＣＩＥＬＡＢ色空間等がある。

ＸＹＺ表色系では、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの要素（三刺激値）を数値で表現することによって、特定の色を表すことができる（以下、数値で表現されたＸ、Ｙ、Ｚを単にＸＹＺ値という）。

同様に、ＣＩＥＬＡＢ色空間では、Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊の３つの要素（色空間の座標）を数値で表現することによって、特定の色を表すことができる（以下、数値で表現されたＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊を単にＬａｂ値という）。

ＸＹＺ表色系或いはＣＩＥＬＡＢ色空間は、平均的な人間が色彩を感じる能力に基づいて、ＣＩＥ（Commission Nationale de l'Eclairage）が定めたものであり、ＸＹＺ値或いはＬａｂ値によって人間が感じることができる総ての色を表現することができる。

他方、第２の色情報値は、印刷装置等の種類や個体間の特性等の機器特性に依存する（機器依存型の）色空間上の複数の要素（色空間の座標）で表現されるものである。機器依存型の色空間には、例えば、カラーテレビ、カラーディスプレー装置、スキャナー等で用いられるＲＧＢ（赤、緑、青）系の色空間や、カラーコピーやカラープリンタ等のカラー印刷装置等で用いられるＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）系の色空間等がある。

機器依存型の色空間で表現された色は、同じ数値であっても機器の特性によって異なった色として人間に感じられる。例えば、カラー印刷装置等の場合、同じＣＭＹ系の色空間の座標（以下、ＣＭＹ値という）が与えられても、シアン、マゼンタ、イエローの各色材の種類や濃度（或いはドットの密度）等によって発色が異なる。

さらに、機器依存型の色空間は、一般的には、人間が感じることのできる色の総てを表現することができない。シアン、マゼンタ、イエローの各色材の基準範囲、即ち最小濃度から最大濃度までの範囲の総ての組み合わせを用いて混色したとしても、人間が感じることのできる色の範囲の一部は再現できないことが知られている。

図１において、入力手段１０は、ＸＹＺ値或いはＬａｂ値等の第１の色情報値を入力する手段であり、種々の形態を取りうる。

入力手段１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）、インタネット、電話網、専用通信線等の通信インタフェースでもよい。有線、無線を問わない。

また、入力手段１０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の外部の記憶媒体から第１の色情報値を入力する形態であっても良いし、画像処理装置１が内蔵する適宜の内部記憶装置から入力する形態でも良い。

また、入力手段１０は、スキャナーやデジタルカメラ等の画像生成装置から第１の色情報値を入力する形態でも良い。さらに、キーボード、タッチパネル、マウス等のマンマシンインタフェースを介して第１の色情報値を直接入力する形態でも良い。

色変換手段２０は、ＸＹＺ値或いはＬａｂ値等の第１の色情報値をＲＧＢ値等の第２の色情報値に変換する手段である。３値の入力値を異なる３値の出力値に変換するものであり、ロジック回路を用いたハードウェアで実現しても良いし、ソフトウェア（プログラム）をＣＰＵ（コンピュータ）に実行させて実現しても良い。またハードウェアとソフトウェアを組み合わせて実現しても良い。

画像印刷手段３０は、ＣＭＹ値値等の第２の色情報値を入力し、カラー印刷画像を生成する手段である。例えば、ＣＭＹ値の３値に基づいて、或いはＣＭＹ値からさらにブラック（Ｋ値）を生成しこれを付加したＣＭＹＫ値の４値によって色材を組み合わせ色を表現する。画像印刷手段３０は、例えば、カラープリンタ、カラーコピー、カラーファックス、カラー写真現像装置等である。

色再現判定手段４０は、色変換手段２０から出力される第２の色情報値に基づいて、第１の色情報値で表される色が画像印刷手段３０によって印刷可能な色の範囲内であるのか、範囲外であるのかを判定する手段である。具体的には、第２の色情報値の各要素、例えば、ＣＭＹ値が総て基準範囲内の場合には、画像印刷手段３０によって印刷可能な色の範囲内であると判定し、ＣＭＹ値の少なくとも１つの要素が基準範囲外の場合には、画像印刷手段３０によって印刷可能な色の範囲外であると判定する。

色再現判定手段４０は、ロジック回路を用いたハードウェアで実現しても良いし、ソフトウェア（プログラム）をＣＰＵ（コンピュータ）に実行させて実現しても良い。またハードウェアとソフトウェアを組み合わせて実現しても良い。

以上のように構成された画像処理装置１の動作について説明する。なお、第１の色情報値としてはＬａｂ値を、また、第２の色情報値としてはＣＭＹ値を例として説明する。

図２は、色変換手段２０の細部構成例を示した図である。色変換手段２０は、ルックアップテーブル２０１と補間手段２０２を備えて構成される。

ルックアップテーブル２０１は、色変換手段２０に入力されるＬａｂ値からＣＭＹ値に変換する３次元のテーブルである。Ｌａｂ値からＣＭＹ値への変換は一般に非線形な変換であるため、単純なマトリクス演算では変換できない。このため、ルックアップテーブル２０１を用いた変換としている。

入力されたＬａｂ値（Ｌ、ａ、ｂ）をアドレス値としてルックアップテーブル２０１を参照し、そのＬａｂ値に対応するアドレスに格納されているＣＭＹ値を読み出して変換出力とする。ルックアップテーブル２０１のアドレス（Ｌａｂ値）は離散的な値となる（ルックアップテーブル２０１はこの離散値によって３次元空間をグリッド状に構成される）。このため、グリッド間の中間値がＬａｂ値として入力された場合には、近接する複数のアドレスに格納されているＣＭＹ値を用いて補間処理を行なう必要がある。補間処理は補間処理手段２０２によって実現されるが、補間処理自体はは公知の技術で実現できる。

ルックアップテーブル２０１の作成手順とテーブルの具体的な内容を図３および図４を用いて説明する。

図３は、ルックアップテーブル２０１の作成手順を説明する図である。ルックアップテーブル２０１は、画像印刷手段３０で実際に印刷した複数の色サンプル１０１を、色彩計１０２で実測し、実測結果として得られる複数のＬａｂ値１０３のデータに基づいて作成される。

複数の色サンプル１０１は、画像印刷手段３０に複数のＣＭＹ値１００を順次入力して作成する。この際、入力するＣＭＹ値の範囲は、０から最大値で表される各Ｃ、Ｍ、Ｙの基準範囲（０≦Ｃ≦Ｃmax、 ０≦Ｍ≦Ｍmax、 ０≦Ｙ≦Ｙmax）を総てカバーするように順次設定して色サンプル１０１を生成することによって精度の高いルックアップテーブル２０１を作成することができる。

Ｃ、Ｍ、Ｙの各値を８ビット整数値で表した場合、各基準範囲は、０≦Ｃ≦２５５、 ０≦Ｍ≦２５５、 ０≦Ｙ≦２５５となる。

設定した複数（Ｎ個）のＣＭＹ値１００と、その時に印刷された複数（Ｎ個）の色サンプルのＬａｂ値１０３の実測値とから実測データテーブル１０４が得られる。

一方、Ｌａｂ値からＣＭＹ値への変換は、変換式（１）で表される２次多項式によって変換するものとする。

変換式（１）の各係数が求まれば、変換式（１）が確定し、この変換式に基づいてルックアップテーブル２０１を作成することができる。

変換式（１）の各係数は、実測データテーブル１０４のＣＭＹ値１００とＬａｂ値１０３のＮ個の対データから、公知の誤差最小自乗近似法に基づいて求めることができる。データ対の数は多い程求まる係数の精度は上がるが、例えば、Ｎ＝約１０００程度のデータ対によって変換式（１）の各係数を精度よく求めることができる。

なお、本実施形態の説明では、変換式（１）を２次多項式として説明したが、さらに高次（ｎ次）の多項式であっても良い。

図４（ａ）は、ルックアップテーブル２０１の内容を模式的に示したものである。実測に基づいて得られた変換式（１）の右辺に、離散的なＬａｂ値を代入し、得られたＣＭＹ値とＬａｂ値の対をルックアップテーブル２０１のデータとして格納することによってルックアップテーブル２０１が生成される。

ところで、前述したように、機器非依存型のＬａｂ値は、人間が認識できる総ての色をＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊の色空間に表現できる。これに対して、機器依存型のＣＭＹ値は、人間が認識できる色のうち、部分的に表現可能な色空間である。図４（ｂ）は、この関係を示すもので、ＣＭＹ値で表現できる色の範囲をＬ、ａ^＊、ｂ^＊の色空間（説明の簡素化のため、特定のＬ値における（ａ^＊、ｂ^＊）の値を２次元空間で表している）に表現したものである。図４（ｂ）における領域Ａが、ＣＭＹ値で表現（再現）できる色の範囲を模式的に示したものである。

領域Ａの範囲の色は、Ｃ、Ｍ、Ｙを基準範囲（８ビットで表現した場合、０≦Ｃ≦２５５、 ０≦Ｍ≦２５５、 ０≦Ｙ≦２５５の範囲）の中で任意に組み合わせることによって再現できる色である。

これに対して、領域Ａの外側の領域の色は、ＣＭＹ値では表現できない色の範囲である。ＣＭＹ値では表現できないということは、Ｃ、Ｍ、Ｙの少なくとも１つの値が基準範囲を越えていることを意味している。

この関係は、ルックアップテーブル２０１にも当てはまる。ルックアップテーブル２０１にハッチングで示した領域は、図４（ａ）の領域Ａの色に対応する領域である。従って、この領域のＬａｂ値に対応するＣＭＹ値は、いずれも基準範囲内のデータが格納されていることになる。

ちなみに、図４（ｂ）のグリッドは、ルックアップテーブル２０１で実現できる数値が離散値であることを模式的に示したものである。

一方、ルックアップテーブル２０１のハッチングの外側の領域は、ＣＭＹ値では表現（再現）できない色である。この領域のＬａｂ値に対応するＣＭＹ値は、基準範囲外の値（８ビットで表現した場合、Ｃ、Ｍ、Ｙの少なくとも１つが負であるか、或いは２５５を越える値）が格納されていることになる。

このように、ルックアップテーブル２０１の出力値であるＣＭＹ値が、基準範囲内であるのか、基準範囲外であるのかを判定することによって、入力されたＬａｂ値が画像印刷手段３０で再現可能か否かを容易に判定することができる。

この判定は、図１における色再現判定手段４０によって行われる。判定された結果は、画像印刷手段３０によって適宜の形態で印刷される。また、画像処理装置１の外部に出力し、適宜の表示手段で判定結果を例えばカラーモニタに表示させてもよい。

画像表示手段３０への印刷形態は特に限定するものではないが、例えば、色をシミュレーションするためのカラーパッチが入力手段１０から入力されるような場合には、画像印刷手段３０で印刷されるカラーパッチに隣接させて判定結果を文字や記号で印刷する形態でも良い。ユーザは、判定結果の印刷により、画像印刷手段３０に印刷された色が入力されたカラーパッチの色を忠実に再現したものかそうではないのかを容易に知ることができる。

第１の実施形態に係る画像処理装置１によれば、画像印刷手段３０によって印刷される色が入力された色情報（Ｌａｂ値等の第１の色情報値）を忠実に再現した色であるか否かを容易に判定できる。

また、判定は、ルックアップテーブル２０１の出力値であるＣＭＹ値が、基準範囲であるか否かを判定するという非常にシンプルな方法で実現されるため、従来技術に比べて判定に要する処理時間は大幅に短縮される。

また、ルックアップテーブル２０１自体は、入力されたＬａｂ値等の第１の色情報値からＣＭＹ値に変換する為には、もともと必要なものであり、本判定のために新たに付加されるものではない。従ってシステム構成上も簡素な形態で実現することができる。

（２）第２の実施形態
図５は、本発明に係る画像処理装置１ａの第２の実施形態の構成例を示したものである。

第２の実施形態に係る画像処理装置１ａと第１の実施形態に係る画像処理装置１との相違点は、置換手段５０を色変換手段２０と画像印刷手段３０との間に設けた点である。

置換手段５０は、入力された色が画像表示手段３０で忠実に再現することができないと判定された場合に、色変換手段２０から出力されるＣＭＹ値（第２の色情報値）を所定の色を表す色情報値に画素単位で置換する手段である。

入力される色画像が、パラーパッチや色の種類が少ない画像の場合には、色再現判定手段４０の判定結果を例えば文字や記号等で画像印刷手段３０に印刷することも可能である。

しかしながら、入力される色画像が自然画や複雑な図形等の場合には、画素単位で判定結果を提示する必要があり、文字情報等による判定結果の表示方法は適切ではない。

そこで、再現可能と判定された画素はそのままの色情報値とし、忠実な再現が不可能と判定された画素は、周囲の色と識別容易な他の色と置換して表示させるものとしている。

識別容易な他の色は、特に限定するものではないが、例えば、周囲の色と色差が大きくユーザが容易に識別できる色が好ましい。具体的には、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色を減法混色して得えられる「黒」などである。３色を減法混色して得えられる「黒」は、ＣＭＹＫ値で得られる「Ｋ（ブラック）」とも容易に識別可能であるため、識別容易な色として好ましいものである。

第２の実施形態に係る画像処理装置１ａによれば、忠実な再現が不可能と判定された色を画素単位でユーザが容易に識別できる色に置換して印刷する形態としているため、第１の実施形態の効果に加えて、自然画や複雑な図形等の場合であっても判定結果をユーザに容易に知らしめることが可能となる。

（３）第３の実施形態
図６は、第３の実施形態に係る画像処理装置１ｂの構成例を示した図である。第３の実施形態は、第２の実施形態の画像処理装置１ａに、ビット操作手段６０と後処理手段７０とを付加した形態である。

後処理手段７０は、置換手段５０の出力値であるＣＭＹ値に対して、公知の技術を用いてブラック（Ｋ）を生成し、ＣＭＹ値からＣＭＹＫ値に変換する処理を行う。またこの際、下色除去の処理を併せて行っても良い。また、適宜のハーフトーン処理を行う形態としても良い。後処理手段７０の出力が、画像印刷手段３０に供されることになる。

他方、ビット操作手段６０は、色再現判定手段４０による判定を効率よく実現するために付加される手段である。

ビット操作手段６０の具体的な処理例を図７を用いて説明する。

Ｃ，Ｍ，Ｙの各値は、８ビットデータとして取り扱われることが多い。この場合、Ｃ，Ｍ，Ｙの各値は、０から２５５の基準範囲内のデータとして表現される。

ところで、本発明に係る画像処理装置では、ルックアップテーブル２０１の出力であるＣＭＹ値が基準範囲内であるか否かを用いて画像印刷手段３０での色再現判定を行っている。このため、ルックアップテーブル２０１に格納されるＣ，Ｍ，Ｙの各値は、基準範囲外の値も表現できるビット幅を持たせておく必要がある。

そこで、本実施形態では、ルックアップテーブル２０１に格納されるＣＭＹ値を８ビットから１０ビットに拡張することによって基準範囲外の数値も表現できる形態としている。

具体的には、図７（ａ）のように８ビットで表現されたＣ値（Ｍ値、Ｙ値についても同様のため、以下Ｃ値で説明する）をＣ”とすると、Ｃ＝２Ｃ”＋１２８の演算によって求めたＣを１０ビットで表現したものをルックアップテーブル２０１に格納しておく。

この操作により、図７（ｂ）に示したように、基準範囲内のデータは１２８から６３８の範囲に、また、基準範囲外のデータは０から１２７の範囲（負のデータ）或いは６３９から１０２３の範囲にそれぞれ整数値データとして変換されることになる。

１０ビットで表現されたＣＭＹ値は、基準範囲内及び基準範囲外の数値を含むものであり、このＣＭＹ値を用いて色再現判定手段４０において色再現判定を行う。

一方、実際に画像印刷手段３０に出力するＣＭＹ値は、基準範囲外の数値は取り扱うことができないため、基準範囲内の数値に戻す必要があり、この処理をビット操作手段６０で行っている。

具体的には、ルックアップテーブル２０１の出力の１０ビットデータＣに対して、Ｃ’＝（Ｃ―１２８）／２ の演算をビット操作によって実現している。

即ち、Ｃから１２８を減算した後、１ビットシフトさせて（最下位ビットを削除）９ビットデータとすることにより１／２を実現している（図７（ｃ）参照）。

なお、Ｃから１２８を減算した結果が負の場合には、強制的に０とした後に１ビットシフトさせている。また、１ビットシフトしたＣ’が２５５を越える場合にも強制的にＣ’を２５５に設定している。この処理によって基準範囲外のＣ値も強制的に基準範囲内の値に設定されることになる（図７（ｄ）参照）。

以上は、Ｃ値について説明したが、Ｍ値、Ｙ値についても同様の処理を行う。

第３の実施形態に係る画像処理装置１ｂによれば、ルックアップテーブル２０１に格納するＣＭＹ値のビット幅を基準範囲内のＣＭＹ値を表現するビット幅よりも大きく設定することで色再現判定を可能とするとともに、ＣＭＹ値を整数データとして取り扱うことでメモリの節約や処理速度の向上を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明に係る画像処理装置の第１の実施形態における構成例を示す図。 本発明に係る画像処理装置の色変換手段の細部構成例を示す図。 本発明に係る画像処理装置のルックアップテーブルの作成手順を説明する図。 本発明に係る画像処理装置のルックアップテーブルの内容を模式的に説明する図。 本発明に係る画像処理装置の第２の実施形態における構成例を示す図。 本発明に係る画像処理装置の第３の実施形態における構成例を示す図。 本発明に係る画像処理装置のビット操作の概念を説明する図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 画像処理装置
１０ 入力手段
２０ 色変換手段
３０ 画像印刷手段
４０ 色再現判定手段
５０ 置換手段
６０ ビット操作手段
７０ 後処理手段
２０１ ルックアップテーブル
２０２ 補間手段

Claims (17)

1. 機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換する色変換手段と、
   前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷する画像印刷手段と、
   前記色変換手段で変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は前記画像印刷手段によって印刷可能な色の範囲外であると判定する色再現判定手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記色変換手段は、所定のルックアップテーブルに基づく変換である、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ルックアップテーブルは、前記第１の色情報値と前記第２の色情報値とを関係づけるｎ次多項式に基づいて作成され、
   前記ｎ次多項式の係数は、
   前記画像印刷手段によって印刷された複数の色サンプルの色情報を測定し、前記測定によって得られた複数の第１の色情報値と、前記印刷に用いた複数の第２の色情報値とから誤差最小自乗近似法によって算出した係数である、
   請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記色変換手段は、前記第２の色情報値を整数値として出力する所定のルックアップテーブルに基づいて変換し、前記整数値を表す出力ビット数は、前記基準範囲に対応する整数値を表す基準ビット数より多いビット数であり、
   前記色再現判定手段は、前記出力ビット数で表された整数値を用いて判定し、
   前記画像印刷手段は、前記出力ビット数が前記基準ビット数になるようにビット操作した後に印刷する、
   請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記第１の色情報値を入力する手段をさらに備えた、
   請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記色再現判定手段が印刷可能な色の範囲外であると判定した場合には、その色に替えて他の識別容易な色を置換して前記画像印刷手段に出力する置換手段をさらに備えた、
   請求項１に記載の画像処理装置。
7. 前記第２の色情報値はＣＭＹ値であり、
   前記画像印刷手段は、前記ＣＭＹ値からＣＭＹＫ値への変換手段を含む画像印刷手段である、
   請求項１に記載の画像処理装置。
8. 前記第１の色情報値は、ＸＹＺ表色系の三刺激値或いはＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値である、
   請求項１に記載の画像処理装置。
9. 機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換するステップと、
   前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷するステップと、
   変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は印刷可能な色の範囲外であると判定するステップと、
   を備えた画像処理方法。
10. 前記第２の色情報値への変換は、所定のルックアップテーブルに基づく変換である、
    請求項９に記載の画像処理方法。
11. 前記ルックアップテーブルは、前記第１の色情報値と前記第２の色情報値とを関係づけるｎ次多項式に基づいて作成され、
    前記ｎ次多項式の係数は、
    印刷された複数の画像サンプルの色情報を測定し、前記測定によって得られた複数の第１の色情報値と、前記印刷に用いた複数の第２の色情報値とから誤差最小自乗近似法によって算出した係数である、
    請求項１０に記載の画像処理方法。
12. 前記第２の色情報値への変換は、前記第２の色情報値を整数値として出力する所定のルックアップテーブルに基づいて変換し、前記整数値を表す出力ビット数は、前記基準範囲に対応する整数値を表す基準ビット数より多いビット数であり、
    前記判定のステップにおいて、前記出力ビット数で表された整数値を用いて判定し、
    前記印刷のステップにおいて、前記出力ビット数が前記基準ビット数になるようにビット操作した後に印刷する、
    請求項９に記載の画像処理方法。
13. 前記第１の色情報値を入力するステップをさらに備えた、
    請求項９に記載の画像処理方法。
14. 前記判定ステップで印刷可能な色の範囲外であると判定した場合には、その色に替えて他の識別容易な色を置換した後に印刷する、
    請求項９に記載の画像処理方法。
15. 前記第２の色情報値はＣＭＹ値であり、
    前記ＣＭＹ値からＣＭＹＫ値への変換を含む後処理後に印刷する、
    請求項９に記載の画像処理方法。
16. 前記第１の色情報値は、ＸＹＺ表色系の三刺激値或いはＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値である、
    請求項９に記載の画像処理方法。
17. 機器非依存型の色空間上の複数の要素で表現された第１の色情報値を機器依存型の色空間上の複数の要素で表現された第２の色情報値に変換するステップと、
    前記第２の色情報値に基づいた複数の色材の色材料の組み合わせによってカラー画像を印刷するステップと、
    変換された前記第２の色情報値の少なくとも１つの要素が所定の基準範囲外の場合には、前記第１の色情報値は印刷可能な色の範囲外であると判定するステップと、
    をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。

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