JP2007288590A - 色変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な色再現特性を得ることが可能な色変換方法を提供する。
【解決手段】入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換し（Ｓ１）、装置非依存の色空間に変換された入力色信号を、一般的入力装置における色再現域を包含する仮想入力色空間内に変換し（Ｓ２）、仮想入力色空間内に変換された色信号を、ＣＬＵＴを用いて出力装置依存の色空間に変換する（Ｓ３）。ここで、上記仮想入力色空間の最大彩度点は、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力色を出力色に変換する色変換方法に関する。

従来、カラーデジタル出力装置の色変換技術では、入力色空間の信号を出力色空間の信号へ変換する際に様々な色変換方法が適用されている。例えば、明度を保存したまま彩度を変化させる方法である。しかし、高明度の鮮やかな色は色が抜けて白くなってしまう。また、彩度を保存して明度を変化させる技術もあるが、この場合には鮮やかな色が極端に暗くなってしまい、異なる装置での画像はかなり異なったものとなってしまう。

色の写像を行う技術として、入力色信号の彩度および明度の範囲が出力装置の再現範囲と比較して大きい場合、入力色信号の彩度および明度の双方について、階調を保存するように出力装置の色再現可能領域内に圧縮写像をする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法で大きく異なる色再現可能領域間で圧縮写像を行った場合、高明度高彩度であった色は明度、彩度ともに低下してしまう。

見た目に同じ色を再現しようとする場合や、入力色より望ましい色を再現しようとする場合、単純な変換処理だけでは満足できる結果を得ることができない。

これらの課題に対応するため、入力色空間内に基準点を設定し、その出力色空間内での対応点をあらかじめ決定しておき、他の色はその基準点との相対関係と一定の規則にしたがって変換する方法等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法では、装置非依存の色空間内で多次元ルックアップテーブル（以降、ＣＬＵＴと称す）を用いた色変換を実施する場合には、基準点がＣＬＵＴの格子点と一致せず、補間処理の対象となるため、意図しない色にごりの発生や、変換精度の限界による色再現の誤差の発生を回避することが困難であった。

ところで、例えばポストスクリプト印刷においては、入力ＲＧＢ信号をＬ^*ａ^*ｂ^*信号に変換して、当該Ｌ^*ａ^*ｂ^*信号をＣＬＵＴにより出力ＣＭＹＫ信号に変換する。図１０は、ＲＧＢ色空間の外郭をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間に変換した様子を示す図である。図１０には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間のうち、ある色相におけるＬ^*−Ｃ^*平面（等色相面）が示されている。図１０において、細い実線はＣＬＵＴの格子を示し、プロットされている点はＲＧＢ色空間の外郭の色に対応するＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の色を示す。図１０に示されるように、単純にＲＧＢ→Ｌ^*ａ^*ｂ^*の色空間変換を行った場合、ＲＧＢ色空間の外郭の色はＣＬＵＴの格子点上に乗って来ない。このため、最大彩度の色（純色）が補間対象となってしまい、色にごりが生じてしまう。特に、イエローは、純色から外れた途端に汚い色に見えてしまう。なお、図１０の各プロット点の位置は、モニタ等のデバイスの色再現特性によって変わるものである。

特公平６−３６５４８号公報 特開２００３−１４３４２５号公報 特開２０００−１８４２２２号公報 特開２００２−１５２５３８号公報

そこで、本発明は、良好な色再現特性を得ることが可能な色変換方法を提供する。

本発明に係る色変換方法は、入力色信号を出力色信号に変換する色変換方法において、入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換する工程と、前記装置非依存の色空間に変換された入力色信号を、一般的入力装置における色再現域を包含する仮想入力色空間内に変換する工程と、前記仮想入力色空間内に変換された色信号を、多次元ルックアップテーブル（以降、ＣＬＵＴと称す）を用いて出力装置依存の色空間に変換する工程と、を有し、前記仮想入力色空間の最大彩度点が、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義されていることを特徴とする。

本発明の好適な態様では、前記仮想入力色空間の外郭が、ＣＬＵＴの格子点を頂点とするポリゴンで記述される。

また、本発明の好適な態様では、前記仮想入力色空間の外郭が、ＣＬＵＴの単位補間立体の構成面と一致させたポリゴンで記述される。

また、本発明に係る色変換装置は、上記いずれかの色変換方法を実行することを特徴とする。

また、本発明に係る色変換プログラムは、コンピュータに、上記いずれかの色変換方法を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、良好な色再現特性を得ることが可能な色変換方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態に係る色変換方法の手順を示すフローチャートである。図２は、本実施の形態における色変換の様子を示す図である。以下、図１，２を参照して、本実施の形態に係る色変換方法について説明する。

ステップＳ１では、入力装置依存の色空間１０の入力色信号を装置非依存の色空間２０に変換する。ここで、入力装置依存の色空間１０は、例えばＲＧＢ色空間であり、装置非依存の色空間２０は、例えばＣＩＥ−Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間やＸＹＺ色空間である。上記色空間変換された入力色信号は、装置非依存の色空間２０の入力色域２１内に存在する。ここで、入力色域２１は、入力色信号が取り得る色の範囲である。図２には、ある画像のＲＧＢ信号群に対してステップＳ１の色変換を行って得られたＬ^*ａ^*ｂ^*信号群４１が例示されている。

上記ステップＳ１の色変換処理は、例えば、入力装置依存の色空間の色値と装置非依存の色空間の色値との対応関係が記述されたプロファイル（例えばＩＣＣプロファイル）に従って行われる。

ステップＳ２では、上記ステップＳ１で装置非依存の色空間２０に変換された入力色域２１内の入力色信号を、一般的入力装置における色再現域を包含する仮想入力色空間２２内に変換する。ここで、一般的入力装置における色再現域とは、カラーＣＲＴやカラーＬＣＤなどといった一般的なデバイスにおける、再現可能な色領域（ガマット）である。図２には、信号群４１に対してステップＳ２の色変換を行って得られた信号群４２が示されている。

図３は、仮想入力色空間２２の一例を示す図である。図３では、装置非依存の色空間２０としてＬ^*ａ^*ｂ^*色空間が想定されており、ある色相におけるＬ^*−Ｃ^*平面（等色相面）が示されている。図３において、縦軸は明度を示すＬ^*軸であり、横軸は彩度を示すＣ^*軸である。図３では、一般的入力装置としてモニタＡ，Ｂが想定されており、破線によりモニタＡの色再現域２１Ａが示され、一点鎖線によりモニタＢの色再現域２１Ｂが示されている。仮想入力色空間２２は、実線により示されている。図３に示されるように、仮想入力色空間２２は、一般的入力装置の色再現域を包含するように定義される。好ましくは、仮想入力色空間２２は、一般的入力装置の色再現域を包含するように、かつ出来るだけ小さい領域となるように定義される。

図４は、ステップＳ２における色変換処理を説明するための図である。図４では、装置非依存の色空間２０としてＬ^*ａ^*ｂ^*色空間が想定されており、ある色相におけるＬ^*−Ｃ^*平面が示されている。また、破線により入力色域２１が示され、実線により仮想入力色空間２２が示されている。ステップＳ２では、図４の実線矢印で示されるように、入力色域２１の最大彩度点２１ａの色を、仮想入力色空間２２の最大彩度点２２ａの色に変換する。また、好ましくは、図４の破線矢印で示されるように、入力色域２１の外郭上の色を、仮想入力色空間２２の外郭上の色に変換する。入力色域２１の内部の色については、例えば、そのままの色を維持するようにしてもよいし、外郭上の色と線形の関係を保つように外側に拡張してもよいし、外郭近傍の所定領域の色を外側に拡張し、その内側領域はそのままの色を維持するようにしてもよい。

上記ステップＳ２の色変換処理は、例えば上述したプロファイルに基づいて行われる。

なお、上記ステップＳ１およびＳ２の処理は、次のように実現されてもよい。すなわち、プロファイルを変換し、変換後のプロファイルを用いて入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換することにより実現されてもよい。この場合、プロファイルの変換は、変換後のプロファイルを用いた色変換により実質的に上記ステップＳ１およびＳ２の色変換が実現されるように行われる。

ステップＳ３では、上記ステップＳ２で仮想入力色空間２２内に変換された色信号を、ＣＬＵＴを用いて出力装置依存の色空間３０に変換する。ここで、出力装置依存の色空間３０は、例えば出力装置がプリンタである場合にはＣＭＹＫ空間である。具体的には、ステップＳ３では、ＣＬＵＴと補間演算処理とを併用して、仮想入力色空間２２内の色信号を出力装置依存の色空間３０の色信号（以降、出力色信号と称す）に変換する。

ここで、ＣＬＵＴと補間演算処理とを併用する色変換処理について説明する。ただし、当該色変換処理は広く知られているので、ここでは簡単に説明することとする。

ＣＬＵＴと補間演算処理とを併用する色変換処理では、装置非依存の色空間２０を複数の単位立方体（単位立方格子）に格子状に分割したときの各格子点に対応付けて、出力装置依存の色空間３０における色信号値を格子点データとして保持するＣＬＵＴを用意する。具体的には、ＣＬＵＴは、Ｌ^*ａ^*ｂ^*→ＣＭＹＫ変換では、各格子点の座標（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）と、格子点データ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）との対応関係を示すテーブルである。

そして、立方体補間と呼ばれる補間法では、ある色信号の変換に際しては、当該色信号が属する単位立方体を特定し、特定された単位立方体の８個の格子点を補間に用いる参照格子点として選択する。そして、８個の参照格子点の格子点データを用いて当該色信号に対応する出力色信号を補間演算により求める。

補間法としては、上記の立方体補間の他に、演算量を減らす等の目的で三角柱補間や三角錐補間（四面体補間ともいう）が用いられることも多い。三角柱補間では、図５に示されるように、単位立方体を当該単位立方体の格子点を頂点とする２つの三角柱にさらに分割し、当該三角柱を単位補間立体とする。また、三角錐補間では、図５に示されるように、単位立方体を当該単位立方体の格子点を頂点とする６つの三角錐にさらに分割し、当該三角錐を単位補間立体とする。そして、ある色信号の変換に際しては、当該色信号が属する単位補間立体（三角柱または三角錐）を特定し、特定された単位補間立体を構成する複数（６個または４個）の格子点を参照格子点として選択する。そして、複数の参照格子点の格子点データを用いて当該色信号に対応する出力色信号を補間演算により求める。

上記のようにＣＬＵＴと補間演算処理とを併用するステップＳ３の色変換処理は、仮想入力色空間２２内の色信号を出力装置の色再現域（以降、出力装置色域と称す）２３内に変換するガマット圧縮処理と、装置非依存の色空間２０の色信号を出力装置依存の色空間３０に変換する色空間変換処理とを行うものである。したがって、ＣＬＵＴの格子点データは、仮想入力色空間２２内の色信号が出力装置色域２３内にガマット圧縮されるとともに出力装置依存の色空間３０に色空間変換されるように決められる。この場合、ガマット圧縮の方法としては、例えば上記特許文献１〜４に記載されたものなど、適宜の方法を利用することができる。

図２には、仮想入力色空間２２内の色信号を出力装置色域２３内にガマット圧縮し、得られた装置非依存の色空間２０の色信号を出力装置依存の色空間３０に色空間変換する様子が示されている。また、図２には、信号群４２に対して上記ガマット圧縮を行って得られた信号群４３が示されている。

次に、上記の仮想入力色空間２２について、図６〜９を参照して説明する。

図６は、仮想入力色空間２２の一例を示す図である。図６には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間のうち、ある色相におけるＬ^*−Ｃ^*平面が示されている。図６において、細い実線はＣＬＵＴの格子を示しており、太い実線は仮想入力色空間２２の外郭を示している。図６に示されるように、仮想入力色空間２２の最大彩度点２２ａは、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義される。好適な一態様では、仮想入力色空間２２の各色相の最大彩度点２２ａが、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義される。

図７は、仮想入力色空間２２の別の一例を示す図である。図７では、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間の一部分が三次元的に表現されている。図７において、白丸印はＣＬＵＴの格子点を示しており、太い実線は仮想入力色空間２２の外郭を示している。図７に示されるように、好ましくは、仮想入力色空間２２の外郭は、ＣＬＵＴの格子点を頂点とするポリゴンで記述される。

図８，９は、仮想入力色空間２２の別の一例を示す図である。図８には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間のうち、ある色相におけるＬ^*−Ｃ^*平面が示されている。図８において、細い実線はＣＬＵＴの格子を示しており、太い実線は仮想入力色空間２２の外郭を示している。図９には、仮想入力色空間２２の外郭の一部が三次元的に表現されている。図９において、各三角形は、仮想入力色空間２２の外郭面であるとともに、ＣＬＵＴの単位補間立体（三角錐）の構成面でもある。図８，９に示されるように、より好ましくは、仮想入力色空間２２の外郭は、ＣＬＵＴの単位補間立体の構成面と一致させたポリゴンで記述される。

以下、本実施の形態に係る色変換装置および色変換プログラムについて簡単に説明する。本実施の形態に係る色変換装置は、上記の色変換方法を実行するものである。このような色変換装置は、適宜の構成により実現可能である。例えば、色変換装置は、ソフトウェアとハードウェア資源との協働により実現されてもよいし、専用のハードウェア回路により実現されてもよい。また、本実施の形態に係る色変換プログラムは、コンピュータに、上記の色変換方法を実行させるものである。

以上のとおり、本実施の形態では、入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換し、装置非依存の色空間に変換された入力色信号を、一般的入力装置における色再現域を包含する仮想入力色空間内に変換する。そして、仮想入力色空間内に変換された色信号を、ＣＬＵＴを用いて出力装置依存の色空間に変換する。このとき、仮想入力色空間において最大彩度点は、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義される。このため、本実施の形態によれば、入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換し、装置非依存の色空間に変換された色信号をＣＬＵＴにより出力装置依存の色空間に変換する色変換方法において、入力装置依存の色空間における最大彩度点をＣＬＵＴの格子点に一致させることができ、最大彩度点が補間処理の対象となることを回避することができる。この結果、色にごりや変換精度不足を回避可能となり、良好な色再現特性が得られる。具体的な例では、ポストスクリプト印刷において、純色（特に純色のイエロー）が濁った色で出力されることを回避することができる。

また、仮想入力色空間の外郭をＣＬＵＴの格子点を頂点に持つポリゴンで記述することにより、最大彩度点以外でも色にごり等を回避可能となり、良好な色再現特性が得られる。

また、仮想入力色空間の外郭をＣＬＵＴの単位補間立体の構成面と一致させたポリゴンで記述することにより、補間のアルゴリズムとガマットの記述との整合をとることができ、さらに良好な色再現特性が得られる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。

実施の形態に係る色変換方法の手順を示すフローチャートである。 実施の形態における色変換の様子を示す図である。 仮想入力色空間の一例を示す図である。 図１のステップＳ２における色変換処理を説明するための図である。 補間立体の分割を説明するための図である。 仮想入力色空間の一例を示す図である。 仮想入力色空間の別の一例を示す図である。 仮想入力色空間の別の一例を示す図である。 仮想入力色空間の別の一例を示す図である。 ＲＧＢ色空間の外郭をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間に変換した様子を示す図である。

符号の説明

１０ 入力装置依存の色空間、２０ 装置非依存の色空間、２１ 入力色域、２２ 仮想入力色空間、２２ａ 最大彩度点、２３ 出力装置色域。

Claims (5)

1. 入力色信号を出力色信号に変換する色変換方法において、
   入力装置依存の色空間の入力色信号を装置非依存の色空間に変換する工程と、
   前記装置非依存の色空間に変換された入力色信号を、一般的入力装置における色再現域を包含する仮想入力色空間内に変換する工程と、
   前記仮想入力色空間内に変換された色信号を、多次元ルックアップテーブル（以降、ＣＬＵＴと称す）を用いて出力装置依存の色空間に変換する工程と、を有し、
   前記仮想入力色空間の最大彩度点が、ＣＬＵＴの格子点と一致するように定義されている、
   ことを特徴とする色変換方法。
2. 請求項１に記載の色変換方法において、
   前記仮想入力色空間の外郭が、ＣＬＵＴの格子点を頂点とするポリゴンで記述されることを特徴とする色変換方法。
3. 請求項１に記載の色変換方法において、
   前記仮想入力色空間の外郭が、ＣＬＵＴの単位補間立体の構成面と一致させたポリゴンで記述されることを特徴とする色変換方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の色変換方法を実行することを特徴とする色変換装置。
5. コンピュータに、請求項１〜３のいずれか１項に記載の色変換方法を実行させることを特徴とする色変換プログラム。
   
   
   

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