JP2007318337A - 画像処理方法、画像処理装置、画像形成装置、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で高速かつ精度良く補間演算を行うことができる画像処理方法、画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、該画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供する。
【解決手段】入出力デバイスの原色（レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー）に加えてブラック、ホワイトなどの色も特定色として格子点に格納する。明度Ｌ* （０〜１００）に対する格子点の数が２５（格子点Ｎｏ．０〜２４）である場合、Ｌ* 軸に関する格子点の位置は、１００を２４等分した位置となる。特定色の位置に最も近いＬ* 値を有する格子点位置を選択し、その格子点が特定色のＬ* 値になるように１次元ＬＵＴ２４２を作成する。これにより、入力画像の画素値であるＬ* 値に基づいて、特定色が格納された格子点を特定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換するための処理を行う画像処理方法、画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、該画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。

近年、デジタルカメラ又はスキャナ等のカラー画像入力装置より入力された画像データ、又は、コンピュータ上で作成された画像データなどは、カラー画像処理装置で所定の色変換処理を行った後、電子写真方式のデジタルカラー複写機、インクジェット方式のカラープリンタ、熱転写方式のカラープリンタ等のカラー画像出力装置で出力して、様々な用途に利用されるようになった。これらのカラー画像出力装置においては、入力された画像データに対して、常に色再現が安定した画像を出力することが必要であり、色変換（色補正）処理が重要な役割を果たしている。

カラー画像処理装置における色変換（色補正）処理では、第１の表色系のＲＧＢ信号（例えば、複写を行う場合はスキャナより読み込まれたＲＧＢ信号、コンピュータからの信号をプリンタに出力する場合はｓＲＧＢ信号など）を取得し、取得した信号を第２の表色系のＣＭＹ信号又はＣＭＹＫ信号（画像形成装置の色材であるトナーの色に相当）に変換して所望の色再現性を得る。

色変換処理は、一般的には、３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いた３次元補間法により行われている。３次元補間法は、例えば、８ビットのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）より構成される色空間を幅（以下、格子幅という）１６で分割し、両端点０、２５６を含む格子点（０、１６、３２、・・・、２４０、２５６）における色補正値を色変換テーブル（３次元ＬＵＴ）に格納しておき、格子点近傍の入力画像データについては、色変換テーブルに格納されている色補正値を用いて線形補間演算により算出して、ＣＭＹ信号又はＣＭＹＫ信号に変換するものである。また、入力画像データとしては、ＲＧＢ信号に代えて、ＲＧＢ信号に基づいて変換され、入出力装置に依存しないＣＩＥＬａｂ空間のＬ* ａ* ｂ* 信号を用いることもできる。

しかし、補間演算は線形補間であるため、第１の表色系の色空間と第２の表色形の色空間の関係が線形であれば誤差は小さいが、線形でない場合は演算誤差が大きくなるという問題がある。通常、上記第１の表色系のＲＧＢ信号又はＬ* ａ* ｂ* 信号と第２の表色系のＣＭＹ信号又はＣＭＹＫ信号との関係は線形でないため、演算誤差が大きくなる場合ある。

そこで、３次元ＬＵＴで補間演算処理を行う前に、第１の表色系のＲＧＢ信号又はＬ* ａ* ｂ* 信号と第２の表色系のＣＭＹ信号又はＣＭＹＫ信号との非線形性を、１次元ＬＵＴを用いて補正することにより補間演算の演算精度を向上させる色変換装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、全空間での誤差和が最小になるように、補間に用いる格子点の値を適応的に決定して、補間演算の精度を向上する色変換装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００３−１１０８６５号公報 特開平７−１８４０７３号公報

しかしながら、特許文献１の色変換装置にあっては、格子点数が少ない場合は、演算精度を向上させることができるものの、格子点数が増加した場合には、比較演算の回数、演算時間が増加し、回路規模も大きくなるという問題があった。

また、特許文献２の色変換装置にあっては、格子点の値を適応的に決定するため、格子点の分散が均等でなくなり、補間演算処理に要する時間が増大する虞がある。また、全空間での誤差を小さくすることはできるものの、画像上の個々の画質が改善されない虞がある。例えば、画像上の暗い部分では、仮に補間演算の誤差が大きい場合でも、視覚的に目立つわけではないが、その部分の補間演算の誤差を小さくすることにより、逆に人間が注目するような、肌色、色の濁りが目立つような原色（黄色などの原色に他の色が混じるような色再現はあまり好まれないことが多い）の誤差が却って取り除けないという虞があった。

また、特許文献１、２などに用いられている従来の３次元補間法には、以下のような問題があった。カラー画像入力装置及びカラー画像出力装置の各デバイスの色空間における１次色、及び１次色を２色混合して得られる２次色（以下、デバイスの原色という。例えば、ＣＭＹの色材を用いる場合、ＣＭＹが１次色、ＲＧＢが２次色になる。）は、同じ色相の中では最も彩度が高い。つまり同じ色相の中で、デバイスの原色は、最大の彩度を有する点を示し、その点より明度が高くなれば彩度は低くなり、また、その点より明度が低くなれば彩度は低くなる。

図７は原色近辺の格子点と出力デバイスのガマットとの関係を明度及び彩度で表される平面に射影した概念図である。なお、ガマットは色域であり、各デバイスが有する色再現可能範囲を示す。図において、明度はＬ* で表し、彩度はＣ* で表している。この場合、彩度Ｃ* は、Ｃ* ＝√（ａ* ² ＋ｂ* ² ）で表される。なお、ａ* 、ｂ* はＣＩＥＬａｂ色空間における色度である。図に示すように、同一色相での最大彩度点（例えば、出力デバイスの原色）が格子点内にある場合は、補間演算したい点が正確に算出できないことがある。

図８は従来の３次元補間法の概念図である。ＣＭＹ信号の出力画像データに色変換する場合、Ｃ、Ｍ、Ｙ夫々に対してシアン用３次元ＬＵＴ、マゼンタ用３次元ＬＵＴ、イエロー用３次元ＬＵＴが用いられる。明度Ｌ* 及び彩度Ｃ* で表される空間における各格子点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ夫々にＣ、Ｍ、又はＹの色補正値が割り当てられ、格子点内の計算点Ｘ（例えば、出力デバイスの原色に相当）の色成分を計算する場合は、図の格子点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各点の色補正値を用いて、補間演算を行って計算を行う。

しかし、計算点Ｘがガマット上の点である場合、格子点Ｃ、Ｄはガマット外の点（出力デバイスで再現できない色）になる。そのため、実際に格子点Ｃ、Ｄが有する色補正値は、ガマット上、又は、ガマット内にあるデータを有することになる（図８ではガマット上の点Ｃ′、Ｄ′を割り当てる）。すなわち、格子点Ｃ、Ｄにおける色補正値は、実際には格子点Ｃ′、Ｄ′の位置にある色補正値になる。この色補正値を用いて補間演算をすると、実際に計算される出力デバイスの原色は、計算点Ｘ′の点となり、再現すべき計算点Ｘの値とは異なる値が計算されるという問題がある。

また、図に示すように、ガマット外の格子点Ｃ、Ｄがガマット内の格子点Ｃ′、Ｄ′に割り当てられているため、補間演算は、格子点Ａ、Ｂ、Ｃ′、Ｄ′の各点の色補正値を用いて行われ、格子点Ｃ′、Ｄ′、及び計算点Ｘで囲まれる領域Ｒ内では補間演算を行うことができないという問題がある。

デバイスの原色については、正確に再現したいという要望があるとともに、ユーザが望むとおりのトナー配分又はインク配分で再現したいという要望もあり、特に出力デバイスの１次色であるシアン、マゼンタ、イエローに関しては、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のみで印字したいなどの要望もある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む第２の表色系の色補正値を記憶し、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定し、特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換することにより、簡便な構成で高速かつ精度良く補間演算を行うことができる画像処理方法、画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置、該画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、特定色は、第１の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色、又は第２の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色であることにより、デバイスの原色を精度良く再現することができる画像処理装置、該画像処理装置を備える画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像処理方法は、複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換するための処理を行う画像処理方法において、前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を記憶し、 前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記色空間の各色成分の格子点を特定し、特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換し、さらに、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定することを特徴とする。

本発明に係る画像処理装置は、複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換するための処理を行う画像処理装置において、前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を記憶する記憶手段と、前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記色空間の各色成分の格子点を特定する特定手段と、特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換する変換手段とを備え、前記特定手段は、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像処理装置は、前記特定色は、前記第１の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色、又は前記第２の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色であることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、前述の本発明に係る画像処理装置を備え、該画像処理装置で変換された出力画像データに基づいて画像を形成することを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点を特定する手段と、コンピュータを、特定された格子点に関連付けられ、特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を特定する手段と、コンピュータを、特定された色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換する手段として機能させ、さらにコンピュータを、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定する手段として機能させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、前述の本発明に係るコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。

本発明にあっては、第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間（例えば、Ｌａｂ色空間）を分割した格子点に関連付けて特定色（例えば、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫ、レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ、ホワイトＷなど）を含む第２の表色系（例えば、ＣＭＹ）の色補正値を記憶し、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色が関連付けられた格子点を特定する。例えば、シアンＣ（出力デバイスの原色）の色成分（色補正値）を格子点に関連付けて記憶しておき、シアンＣに対応する明度Ｌ* （５５．７）を該格子点の明度Ｌ* （例えば、明度Ｌ* を０〜２４の２５個の格子点で分割した場合、５５．７に最も近い格子点である５８．３）に変換することにより、格子点を特定する。また、イエローＹ（出力デバイスの原色）の色成分（色補正値）を格子点に関連付けて記憶しておき、イエローＹに対応する明度Ｌ* （９４．１）を該格子点の明度Ｌ* （例えば、明度Ｌ* を０〜２４の２５個の格子点で分割した場合、９４．１に最も近い格子点である９５．８）に変換することにより、格子点を特定する。これにより、デバイスの原色など特定色を格子点に関連付けるとともに、特定色については色補間演算を行うことなく色変換することができる。

また、本発明にあっては、特定色は、第１の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色、又は第２の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色である。これにより、入出力デバイスの原色を色補間演算することなく色変換することができる。

本発明にあっては、第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む第２の表色系の色補正値を記憶し、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定し、特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換することにより、簡便な構成で高速かつ精度良く補間演算を行うことができる。

また、本発明にあっては、特定色は、第１の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色、又は第２の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色であることにより、デバイスの原色を精度良く再現することができる。

以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る画像処理装置を備える画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、カラー画像入力装置１、カラー画像処理装置２（画像処理装置）、画像形成手段としてのカラー画像出力装置３、各種操作を行うための操作パネル４などを備える。カラー画像入力装置１で原稿を読み取ることにより得られたＲＧＢ（Ｒ：レッド、Ｇ：グリーン、Ｂ：ブルー）のアナログ信号の画像データは、カラー画像処理装置２へ出力され、カラー画像処理装置２で所定の処理が行われ、ＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）のデジタルカラー信号としてカラー画像出力装置３へ出力される。

カラー画像入力装置１は、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）を備えたスキャナであり、原稿画像からの反射光像をＲＧＢのアナログ信号として読み取り、読み取ったＲＧＢ信号をカラー画像処理装置２へ出力する。また、カラー画像出力装置３は、原稿画像の画像データを記録紙上に出力する電子写真方式又はインクジェット方式などのプリンタである。また、カラー画像出力装置３は、ディスプレイ等の表示装置であってもよい。

カラー画像処理装置２は、後述する各処理部を備え、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などにより構成される。

Ａ／Ｄ変換部２０は、カラー画像入力装置１から入力されたＲＧＢ信号を、例えば、８ビットのデジタル信号に変換し、変換後のＲＧＢ信号をシェーディング補正部２１へ出力する。

シェーディング補正部２１は、入力されたＲＧＢ信号に対して、カラー画像入力装置１の照明系、結像系、撮像系などで生じた各種の歪みを取り除く補正処理を行い、補正後のＲＧＢ信号を入力階調補正部２２へ出力する。

入力階調補正部２２は、入力されたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整える処理を行うとともに、下地濃度の除去又はコントラストなど画質調整処理を施す。また、入力階調補正部２２は、濃度信号などカラー画像処理装置２で採用されている画像処理システムが扱い易い信号に変換する処理を行い、処理後のＲＧＢ信号を領域分離処理部２３へ出力する。

領域分離処理部２３は、入力されたＲＧＢ信号に基づき、入力された画像中の各画素が、文字領域、網点領域、写真領域の何れであるかを分離する。領域分離処理部２３は、分離結果に基づいて、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を黒生成下色除去部２５、空間フィルタ処理部２６、階調再現処理部２８へ出力する。

色補正部２４は、入力されたＲＧＢ信号をＣＭＹの色空間に変換し、カラー画像出力装置３の特性に合わせて色補正を行い、補正後のＣＭＹ信号を黒生成下色除去部２５へ出力する。具体的には、色補正部２４は、色再現の忠実化のため、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。なお、色補正部２４の詳細は後述する。

黒生成下色除去部２５は、色補正部２４から入力されたＣＭＹ信号に基づいて、Ｋ（ブラック）信号を生成するとともに、入力されたＣＭＹ信号からＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成し、生成したＣＭＹＫ信号を空間フィルタ処理部２６へ出力する。

黒生成下色除去部２５における処理の一例を示す。例えば、スケルトンブラックによる黒生成を行う処理の場合、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）とし、入力されるデータをＣ、Ｍ、Ｙとし、出力されるデータをＣ′、Ｍ′、Ｙ′、Ｋ′とし、ＵＣＲ（Under Color Removal）率をα（０＜α＜１）とすると、黒生成下色除去処理により出力されるデータ夫々は、Ｋ′＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ、Ｍ、Ｙ）｝、Ｃ′＝Ｃ−αＫ′、Ｍ′＝Ｍ−αＫ′、Ｙ′＝Ｙ−αＫ′で表される。

空間フィルタ処理部２６は、黒生成下色除去部２５から入力されたＣＭＹＫ信号に対して、領域識別信号に基づいたデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行う。これにより、画像データの空間周波数特性が補正され、カラー画像出力装置３における出力画像のぼやけ、又は粒状性劣化を防止する。例えば、空間フィルタ処理部２６は、領域分離処理部２３において文字領域に分離された領域を、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるため、鮮鋭強調処理を施し高周波成分を強調する。また、空間フィルタ処理部２６は、領域分離処理部２３において網点領域に分離された領域を、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理を施す。空間フィルタ処理部２６は、処理後のＣＭＹＫ信号を出力階調補正部２７へ出力する。

出力階調補正部２７は、空間フィルタ処理部２６から入力されたＣＭＹＫ信号に対して、カラー画像出力装置３の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を行い、出力階調補正処理後のＣＭＹＫ信号を階調再現処理部２８へ出力する。

階調再現処理部２８は、領域分離処理部２３から入力された領域識別信号に基づいて、出力階調補正部２７から入力されたＣＭＹＫ信号に対して所定の処理を行う。例えば、階調再現処理部２８は、文字領域に分離された領域を、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるため、カラー画像出力装置３における高周波成分の再現に適するように二値化処理又は多値化処理を行う。

また、階調再現処理部２８は、領域分離処理部２３において網点領域に分離された領域を、最終的に画像を画素に分離して、それぞれの階調を再現できるように階調再現処理（中間調生成）を行う。さらに、階調再現処理部２８は、領域分離処理部２３において写真領域に分離された領域を、カラー画像出力装置３における階調再現性に適するように二値化処理又は多値化処理を行う。

カラー画像処理装置２は、階調再現処理部２８で処理された画像データ（ＣＭＹＫ信号）を記憶部（不図示）に一旦記憶し、画像形成をする所定のタイミングで記憶部に記憶した画像データを読み出し、読み出した画像データをカラー画像出力装置３へ出力する。これらの制御は、例えば、ＣＰＵ（不図示）により行われる。

図２は色補正部２４の構成を示すブロック図である。色補正部２４は、色変換部２４０、色空間変換部２４１などを備え、色変換部２４０は、１次元ＬＵＴ２４２、２４３、２４４、重み付け算出部２４５、アドレス算出部２４６、シアン用３次元ＬＵＴ２４７Ｃ、マゼンタ用３次元ＬＵＴ２４７Ｍ、イエロー用３次元ＬＵＴ２４７Ｙ、補間演算部２４８などを備えている。

色空間変換部２４１は、領域分離処理部２３から入力されたＲＧＢ信号をＣＩＥ１９７６Ｌ* ａ* ｂ* 信号に変換し、変換後のＬ* ａ* ｂ* 信号を色変換部２４０へ出力する。なお、ＲＧＢからＣＭＹ（又はＣＭＹＫ）へと異なる色空間の間で変換する場合に、入出力デバイスに依存しない色空間（Ｌａｂ空間）を介することにより再現性の高い色変換を実現することができる。

１次元ＬＵＴ２４２は、色空間変換部２４１から入力されたＬ* ａ* ｂ* 信号のうち、Ｌ* 信号を所定の入出力特性により変換し、変換後のＬ* 信号を重み付け算出部２４５、アドレス算出部２４６に出力する。より具体的には、１次元ＬＵＴ２４２は、シアン用３次元ＬＵＴ２４７Ｃにおいて、例えば、シアンＣ（出力デバイスの原色）の色成分（色補正値）をある格子点に格納した場合（格子点に関連付けて記憶した場合）、シアンＣに対応する明度Ｌ* （５５．７）を前記格子点の明度Ｌ* （例えば、明度Ｌ* を０〜２４の２５個の格子点で分割した場合、５５．７に最も近い格子点である５８．３）に変換する。なお、詳細については後述する。

１次元ＬＵＴ２４３は、色空間変換部２４１から入力されたＬ* ａ* ｂ* 信号のうち、ａ* 信号を所定の入出力特性により変換し、変換後のａ* 信号を重み付け算出部２４５、アドレス算出部２４６に出力する。

１次元ＬＵＴ２４４は、色空間変換部２４１から入力されたＬ* ａ* ｂ* 信号のうち、ｂ* 信号を所定の入出力特性により変換し、変換後のｂ* 信号を重み付け算出部２４５、アドレス算出部２４６に出力する。

重み付け算出部２４５は、入力されたＬ* ａ* ｂ* 信号に基づいて、所要の重み付けを算出し、算出結果を補間演算部２４８へ出力する。

シアン用３次元ＬＵＴ２４７Ｃは、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 成分に対応するシアンの色補正値を格納する３次元のＬＵＴである。Ｌ* 、ａ* 、ｂ* 成分を２４に分割する場合、２５個の格子点毎に色補正値を格納する。また、マゼンタ用３次元ＬＵＴ２４７Ｍ、イエロー用３次元ＬＵＴ２４７Ｙについても同様である。格子点毎に格納される色補正値には、レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイトなどの特定色（原色を含む）も含まれる。

アドレス算出部２４６は、入力されたＬ* ａ* ｂ* 信号に対応する色補正値をシアン用３次元ＬＵＴ２４７Ｃ、マゼンタ用３次元ＬＵＴ２４７Ｍ、イエロー用３次元ＬＵＴ２４７Ｙから読み出し、読み出した色補正値を補間演算部２４８へ出力する。

補間演算部２４８は、重み付け算出部２４５から入力された重み付け結果、及びシアン用３次元ＬＵＴ２４７Ｃ、マゼンタ用３次元ＬＵＴ２４７Ｍ、イエロー用３次元ＬＵＴ２４７Ｙから読み出された色補正値に基づいて、３次元補間演算を行ってＣＭＹ信号を出力する。

図３は同一色相での最大彩度点を３次元ＬＵＴの格子点に割り当てる場合の一例を示す概念図である。図に示すように、最大彩度点（出力デバイスの原色）に最も近い格子点を出力デバイスの原色の格子点とすることにより、周辺の格子点も移動させている（図では、格子点Ｃを最大彩度点に移動させている）。なお、説明を簡単にするため明度Ｌ* 及び彩度Ｃ* からなる２次元平面上の移動を考える。

２次元平面において、各格子点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ位置は、Ｌ* 値及びＣ* 値で定義される。例えば、格子点Ａ（Ｌ１、Ｃ１）、格子点Ｂ（Ｌ２、Ｃ１）、格子点Ｃ（Ｌ１、Ｃ２）、格子点Ｄ（Ｌ２、Ｃ２）の如くである。格子点Ｃを格子点Ｃ′（出力デバイスの原色に相当）に移動させる場合は、格子点Ｃの値（Ｌ１、Ｃ２）を最大彩度点の値（Ｌ１′、Ｃ２′）に変更する。この場合、明度Ｌ１を有する格子点Ａの明度もＬ１からＬ１′になるため、格子点Ａは格子点Ａ′に移動することになる。同様に、彩度Ｃ２を有する格子点Ｄの彩度もＣ２からＣ２′なるため、格子点Ｄは格子点Ｄ′に移動することになる。

上述の処理により、最大彩度点を格子点上に置く（出力デバイスの原色を格子点に格納する）ことが可能になる。従来のように、３次元ＬＵＴを用いて補間演算する場合に格子点の幅を変更したときには、演算に要する処理時間が増加するが、本発明では、格子点の移動を１次元ＬＵＴ２４２、２４３、２４４によるデータの変換処理により実現する。

次に、１次元ＬＵＴ２４２の構成例を説明する。本実施の形態では、入出力デバイスの原色（レッド、グリーン、ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー）に加えてブラック、ホワイトなどの色も特定色として格子点に格納する（格子点に関連付けて他の色補正値と同様に記憶する）。例えば、明度Ｌ* （０〜１００）に対する格子点の数が２５（格子点Ｎｏ．０〜２４）である場合、Ｌ* 軸に関する格子点の位置は、１００を２４等分した位置となる。

入出力デバイスの原色、ブラック、ホワイトのＬ* 値は、レッドが４７．９１、グリーンが４７．７１、ブルーが２１．０２、シアンが５５．７３、マゼンタが５２．７２、イエローが９４．１０、ブラックが９．７０、ホワイトが１００となる。

入出力デバイスの原色、ブラック、ホワイトの位置に最も近いＬ* 値を有する格子点位置を選択し、その格子点が入出力デバイスの原色、ブラック、ホワイトのＬ* 値になるように対応表を作成する。これにより、入力画像の画素値であるＬ* 値に基づいて、入出力デバイスの原色、ブラック、ホワイトなどの特定色が格納された格子点を特定することができる。

図４は特定色を格子点に移動させる場合の明度Ｌ* 値の例を示す図表である。図に示すように、格子点の位置（Ｎｏ．０〜２４）に対応して、３次元ＬＵＴに入力されるＬ* 値（すなわち、１次元ＬＵＴから出力されるＬ* 値）と格子点上に置く（格納される）Ｌ* 値（すなわち、１次元ＬＵＴに入力されるＬ* 値）とが決定される。例えば、格子点Ｎｏ．１４には、シアンの原色が格納され、シアンのＬ* 値は、５５．７３であり、１次元ＬＵＴにＬ* 値５５．７３が入力された場合、１次元ＬＵＴによりＬ* 値は５８．３３に変換される。

図５は１次元ＬＵＴ２４２のデータ変換例を示すグラフである。図は１次元ＬＵＴ２４２の入出力関係を示すものであり、横軸が格子点上に置くＬ* 値（すなわち、１次元ＬＵＴ２４２に入力されるＬ* 値）を示し、縦軸が３次元ＬＵＴに入力されるＬ* 値（すなわち、１次元ＬＵＴ２４２から出力されるＬ* 値）を示す。１次元ＬＵＴ２４２は、図５で示される入出力関係をＬＵＴのサイズに合わせてサンプリングした値を用いることができる。また、格子点に置く色補正値を変更しない場合は、１次元ＬＵＴ２４２の入出力関係は、線形となる。なお、１次元ＬＵＴ２４３、２４４の構成も同様であるので説明は省略する。

１次元ＬＵＴ２４２を用いたデータの変換例を説明する。入力画像データのＬ* 値が４７．９１（レッド原色）である場合、１次元ＬＵＴ２４２で変換された変換後のＬ* 値は、５０．００となり、これは３次元ＬＵＴの格子点上の点となるため、３次元ＬＵＴに格納されている色補正値（この場合、レッド原色）をそのまま算出する。すなわち、Ｌ* 値が４７．９１の画像データに対して、仮に１次元ＬＵＴ２４２でＬ* 値の変換を行わない場合、補間演算により出力画像データを求めることになるが、上述のように１次元ＬＵＴ２４２でデータの変換を行うことにより、３次元ＬＵＴの格子点上の色補正値（例えば、レッド原色）を用いて出力画像データを求めることができ、補間演算に伴う演算誤差を小さくすることができる。

これにより、入力画像データの画素値が入出力デバイスの原色などの特定色に対応する場合には、入力画像データの画素値に基づいて、１次元ＬＵＴ２４２、２４３、２４４により格子点上の位置を特定し、その格子点に格納された特定色をそのまま補間演算することなく出力画像データに変換することができ、また、３次元ＬＵＴには、その格子点に出力させたい値を直接保持させておくことができるので、誤差がなく出力画像データに変換することができる。また、同様の手法を使って、肌色や、入出力デバイスの非線形性が強く正確な補間が難しいような点も格子点上に置くことができるなど、本発明は優れた効果を奏する。

図６はカラー画像処理装置２（以下、処理部という）の色変換処理の手順を示すフローチャートである。なお、色変換処理は、専用のハードウエア回路で構成するだけでなく、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えたパーソナルコンピュータに、色変換処理の手順を定めたコンピュータプログラムをロードすることによりＣＰＵでコンピュータプログラムを実行させることにより行うこともできる。

処理部は、ユーザからの操作の有無を判定し（Ｓ１１）、操作がない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続け、ユーザからの操作があるまで待機する。ユーザからの操作があった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、処理部は、入力画像データを取得し（Ｓ１２）、取得した入力画像データを１次元ＬＵＴでデータ変換する（Ｓ１３）。

処理部は、変換後のデータに基づいて、重み付けを算出し（Ｓ１４）、３次元ＬＵＴにアクセスするためのアドレスを算出し（Ｓ１５）、３次元ＬＵＴの格子点に格納された色補正値を読み出す。処理部は、重み付け結果及び色補正値に基づいて、補間演算を行い（Ｓ１６）、出力画像データを出力する（Ｓ１７）。これにより、ＲＧＢ信号（又はＬ* ａ* ｂ* 信号）の入力画像データは、例えばＣＭＹ信号又はＣＭＹＫ信号の出力画像データに色変換される。

処理部は、処理の終了要求の有無を判定し（Ｓ１８）、終了要求がない場合（Ｓ１８でＮＯ）、ステップＳ１２以降の処理を続ける。終了要求がある場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、処理部は処理を終了する。

以上説明したように、本発明にあっては、入出力デバイスの原色を含む特定色を３次元ＬＵＴの格子点に格納するとともに、１次元ＬＵＴでデータ変換することにより３次元ＬＵＴの格子点に移動させることにより、簡便な構成で高速かつ精度良く補間演算を行うことができる。また、デバイスの原色を精度良く再現することができる。

上述の実施の形態において、カラー画像入力装置１としては、例えば、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機などが用いられる。また、カラー画像出力装置３としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置、処理結果を記録紙などに出力する電子写真方式又はインクジェット方式のプリンタなどが用いられる。さらに画像形成装置１００としては、ネットワークを介してサーバ装置などに接続するための通信手段としてのモデムなどを備えることもできる。また、カラー画像入力装置１からカラー画像データを取得する代わりに、ネットワークを介して外部記憶装置、サーバ装置などからカラー画像データを取得する構成であってもよい。

本発明はコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータでの読み取り可能な記録媒体に、色変換処理を行うコンピュータプログラムを記録することもできる。この結果、上記画像処理を行うコンピュータプログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理が行われるために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなプログラムメディアであってもよく、図示しない外部記憶装置としてのプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。

いずれの場合においても、格納されているコンピュータプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、コンピュータプログラムを読み出し、読み出されたコンピュータプログラムは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのコンピュータプログラムが実行される方式であってもよい。この場合、ダウンロード用のコンピュータプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク並びにＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にコンピュータプログラムを担持する媒体であってもよい。

また、この場合、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからコンピュータプログラムをダウンロードするように流動的にコンピュータプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからコンピュータプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のコンピュータプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別の記録媒体からインストールされるものであってもよい。

上述の実施の形態では、３次元ＬＵＴに２５個の格子点を設ける構成であったが、格子点数は一例であって、これに限定されるものではない。

上述の実施の形態では、Ｌ* ａ* ｂ* （第１の表色系）からＣＭＹ（第２の表色系）への色変換を例として説明したが、第１の表色系としては、Ｌ* ａ* ｂ* に限定されるものではなく、ＲＧＢでもよく、また、ＣＩＥＸＹＺ（ただし、ＣＩＥはCommission International de l’Eclairage：国際照明委員会）などを用いることもできる。

本発明に係る画像処理装置を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。 色補正部の構成を示すブロック図である。 同一色相での最大彩度点を３次元ＬＵＴの格子点に割り当てる場合の一例を示す概念図である。 特定色を格子点に移動させる場合の明度Ｌ* 値の例を示す図表である。 １次元ＬＵＴのデータ変換例を示すグラフである。 カラー画像処理装置の色変換処理の手順を示すフローチャートである。 原色近辺の格子点と出力デバイスのガマットとの関係を明度及び彩度で表される平面に射影した概念図である。 従来の３次元補間法の概念図である。

符号の説明

１ カラー画像入力装置
２ カラー画像処理装置
３ カラー画像出力装置
２４ 色補正部
２４０ 色変換部
２４１ 色空間変換部
２４２、２４３、２４４ １次元ＬＵＴ
２４５ 重み付け算出部
２４６ アドレス算出部
２４７Ｃ シアン用３次元ＬＵＴ
２４７Ｍ マゼンタ用３次元ＬＵＴ
２４７Ｙ イエロー用３次元ＬＵＴ
２４８ 補間演算部

Claims (6)

1. 複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換するための処理を行う画像処理方法において、
   前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を記憶し、
   前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記色空間の各色成分の格子点を特定し、
   特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換し、
   さらに、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定することを特徴とする画像処理方法。
2. 複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換するための処理を行う画像処理装置において、
   前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点に関連付けて特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を記憶する記憶手段と、
   前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記色空間の各色成分の格子点を特定する特定手段と、
   特定された格子点に関連付けられた色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換する変換手段と
   を備え、
   前記特定手段は、
   入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定するように構成してあることを特徴とする画像処理装置。
3. 前記特定色は、
   前記第１の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色、又は前記第２の表色系の１次色及び／もしくは該１次色を２色混合して得られる２次色であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置を備え、該画像処理装置で変換された出力画像データに基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
5. コンピュータに、複数の色成分からなる第１の表色系の入力画像データを、複数の色成分からなる第２の表色系の出力画像データに変換させるためのコンピュータプログラムにおいて、
   コンピュータを、前記入力画像データの各色成分の画素値に基づいて、前記第１の表色系の複数の色成分により構成される色空間を分割した格子点を特定する手段と、
   コンピュータを、特定された格子点に関連付けられ、特定色を表す色補正値を含む前記第２の表色系の色補正値を特定する手段と、
   コンピュータを、特定された色補正値を用いて補間演算を行い、前記入力画像データを出力画像データに変換する手段と
   して機能させ、
   さらにコンピュータを、入力画像データの画素値が前記特定色に対応する場合、該画素値に基づいて前記特定色を表す色補正値が関連付けられた格子点を特定する手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 請求項５に記載のコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。

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