JP2008123291A

JP2008123291A - 色処理装置及びプログラム

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Publication number: JP2008123291A
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Inventors: Yasunari Kishimoto; 康成岸本
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Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
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Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2008-05-29
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Abstract

【課題】色域変換に伴って画像に階調のギャップ等が生ずることを抑制しつつ、色域変換を含む色変換を行う。
【解決手段】デバイス非依存色空間上での色域変換のための変換条件を生成するにあたり、変換条件生成用の入力色値を取り出し(60)、所定の色相範囲内の色値か判定し(62)、肯定判定の場合はデバイス非依存色空間上での出力色域外の色値か判定し(64)、肯定判定の場合は入力色値と出力色域外郭との隔たりを表す評価値を演算し(66)、演算した評価値が閾値以下か否か判定する(68)。肯定判定の場合は、変換条件生成用の出力色値として入力色値をそのまま設定することで、色域変換の対象から除外する。色域変換の対象から除外された色値は、デバイスに依存する色空間への色変換の際にクリッピングが行われることで、デバイスの色再現域内の色値へ変換される。
【選択図】図４

Description

本発明は色処理装置及びプログラムに係り、特に、特定の装置に依存しない所定の色空間上での入力色信号の色域が特定装置の色再現域内に収まるように色域変換条件を設定して入力色信号の変換を行う色域変換手段を備えた色処理装置、及び、コンピュータを前記色処理装置として機能させるための色処理プログラムに関する。

カラープリンタやディスプレイ等の画像出力装置が再現可能な色域や、スキャナ等の画像入力装置が取り込み可能な色域は、装置の種別や機種毎に相違しており、例えばディスプレイに表示されている画像をカラープリンタによって印刷出力させる等の場合、ディスプレイへの画像の表示に用いている色信号をカラープリンタへそのまま出力したとすると、双方の装置における色域の相違等により、双方の装置で再現される画像の色は著しく相違する。この色再現の差異を改善する技術として、出力対象の色信号の色を、特定の装置（デバイス）に依存しないデバイス非依存色空間（例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage：国際照明委員会）が推奨したＬ*ａ*ｂ*色空間のような均等知覚色空間や三刺激値ＸＹＺ表色系の色空間、ＣＩＥＣＡＭ０２(Colour Appearance Model 2002)のような色の見えモデルによって規定されるＣＡＭ色空間等）上で、色信号出力対象デバイスの色域内の色に置き換える色域変換(ガマット(Gamut)マッピングともいう)を行うことが従来より提案されている。

色域変換における変換条件の設定は、例えば、所定の変換ルール（マッピングルールともいう）を適用して入力色値を出力色域（出力側のデバイスのデバイス非依存色空間上での色再現域）内の任意の色値（出力色値）へ変換し、両者を対応付けることを、入力色域（入力側のデバイスのデバイス非依存色空間上での色再現域）内に位置する個々の色値を入力色値として各々行うことで実現できる。上記の変換ルールとしては従来より種々のルールが提案されており、例えば特許文献１には、出力色域を算出すると共に、投影目標点（基準アンカー）を算出し、入力色信号が出力色域外であれば入力色信号を投影目標点へ投影し、出力色域外郭との交点を出力色信号とする変換ルールを適用して色域変換条件を設定するにあたり、入力色信号の明度が、上限値よりも大、上限値以下かつ下限値以上、下限値未満、の何れに該当するかに応じて投影目標点の明度を変更する技術が提案されている。
特許第３１７１０８１号公報

しかしながら、基準アンカーを用いる変換ルール等のように、出力色域の形状とは無関係にデバイス非依存空間上での入力色値の移動方向（投影方向）を決定し、入力色値を出力色域の外郭上に投影する（出力色域の外郭との交差位置を出力色値とする）変換ルールでは、デバイス非依存空間上での入力色値の近傍における出力色域の外郭面が、入力色値の移動方向と平行又は平行に近い向きであった場合（例えば基準アンカーが入力色値とほぼ等しい明度であれば、入力色値の近傍における出力色域の外郭面がデバイス非依存空間の明度軸と垂直又は垂直に近い向きであった場合）に、入力色値の僅かな変化に対して出力色値が大きく変化するので、色域変換条件を設定して色域変換を行うと、色域変換後の色信号に階調のギャップや階調の逆転が生じることで階調の連続性が損なわれるという問題がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、色域変換に伴って画像に階調のギャップ等が生ずることを抑制しつつ、色域変換を含む色変換を行うことができる色処理装置及び色処理プログラムを得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る色処理装置は、特定の装置に依存しない所定の色空間上での特定装置の色再現域を表す色再現域情報に基づき、所定の変換ルールを適用して、前記所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように前記入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、設定した色域変換条件に従って入力色信号の色域変換を行う色域変換手段と、入力色信号のうち前記所定の色空間上での位置が前記色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、前記色域変換手段による色域変換対象から除外させる制御手段と、前記色域変換手段による色域変換を経た色信号に対して前記特定装置に依存する色空間への変換を行うと共に、前記色空間変換後に前記特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、前記色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングを行う色変換・クリッピング手段と、を含んで構成されている。

請求項１記載の発明は、特定の装置に依存しない所定の色空間上での特定装置の色再現域を表す色再現域情報に基づき、所定の変換ルールを適用して、所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように前記入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、設定した色域変換条件に従って入力色信号の色域変換を行う色域変換手段を備えている。なお、上記の所定の変換ルール（マッピングルール）は基準アンカーを用いた変換ルールであってもよいし、他の変換ルールであってもよいが、所定の色空間上での出力色域（特定装置の色再現域）外の色値の所定の色空間上での移動方向を、出力色域（特定装置の色再現域）の形状とは無関係に決定する変換ルール（基準アンカーを用いた変換ルールもこれに該当する）が好適である。

ここで、色域変換条件によって設定される色域変換条件は、当該色域変換条件の設定に適用される変換ルールにも依存するが、色域変換に伴って、所定の色空間上での特定装置の色再現域外の一部の色領域内の色値が階調のギャップや階調の逆転を生じさせる色値へ変換されることで、画像の階調の連続性が失われる色域変換条件となることがある。これは、色域変換に伴う上記色領域内の色値の移動方向が、上記出力色域の外郭形状との関係で、色値の僅かな変化に対して出力色値が大きく変化する方向となることが主な理由である。

一方、色信号を特定装置に依存する色空間へ変換する色変換においては、色空間変換後の色値の中に、特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値が存在していた場合、特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングが行われることが一般的である。このクリッピングは色域変換以前の技術であり、或るデバイスでの画像出力に用いた色信号に対し、色域変換を行わずにクリッピングのみを行って別のデバイスにおける画像出力に用いたとすると、双方のデバイスで出力される画像の色が著しく相違するという欠点がある。しかし、特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値が、特定装置の色再現域の外郭からの距離が比較的小さい色領域内の色値であれば、クリッピングにより、当該色値は、特定装置の色再現域の外郭のうち特定装置に依存する色空間上での前記色値との距離がおよそ最小の位置における色値へ変換され、階調のギャップが生ずることが防止されると共に、階調の逆転が生ずる可能性も大幅に低減される。

上記に基づき請求項１記載の発明では、入力色信号のうち所定の色空間上での位置が色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、色域変換手段による色域変換対象から除外させる制御手段を設けている。請求項１記載の発明では、色域変換手段による色域変換を経た色信号に対し、色変換・クリッピング手段により、特定装置に依存する色空間への変換が行われると共に、色空間変換後に特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、前記色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングが行われるので、色域変換手段による色域変換において、所定の色空間上での特定装置の色再現域内に収まるように変換されなかった色値、すなわち色域変換手段による色域変換対象から制御手段によって除外された色値に対しては、色変換・クリッピング手段によるクリッピングが行われることになる。従って、請求項１記載の発明によれば、色域変換に伴って画像に階調のギャップ等が生ずることを抑制しつつ、色域変換を含む色変換を行うことができる。また、請求項１記載の発明では、色域変換条件の設定に適用する変換ルールを変更する必要がないので、色域変換手段による色域変換条件の設定が複雑化することも回避することができる。

ところで、上記の色変換・クリッピング手段によるクリッピングによって、色空間変換後に特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値が適正な色値へ変換される確率は、特定装置に依存する色空間上での変換前の色値と特定装置の色再現域の外郭の最小距離（色の差）が大きくなるに従って低下する。これを考慮すると、請求項１記載の発明において、制御手段は、例えば請求項２に記載したように、所定の色空間上での位置が所定の色空間上での特定装置の色再現域外で、かつ、所定の条件として、所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭との隔たりを表す所定の評価値が閾値以下という条件を満足する色値を、色域変換対象から除外させるように構成することが好ましい。これにより、色変換・クリッピング手段によるクリッピングでは適正な色値へ変換される可能性の低い色値（所定の評価値が閾値よりも大きい色値）については、色域変換対象から除外されないことで、色域変換手段による色域変換が行われるので、色域変換を含む色変換の精度を向上させることができる。

なお、請求項２記載の発明における所定の評価値としては、例えば請求項３にも記載したように、評価対象の色値と所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭との最小距離を表す評価値、所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭上のうち評価対象の色値との色差が最小となる位置と評価対象の色値との距離を表す評価値、評価対象の色値に所定の変換ルールを適用して仮の対応色値を求めたときの評価対象の色値と仮の対応色値との距離を表す評価値の何れかを用いることができるが、評価対象の色値と所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭との隔たりを表す評価値であれば、別の評価値を用いてもよい。

また、色域変換条件によって設定される色域変換条件に従って色域変換を行った場合に階調のギャップや階調の逆転が生ずる色領域は、所定の色空間上での特定装置の色再現域のうち、所定の色空間の明度軸に垂直な方向に対する色再現域の外郭面の角度差が所定値以内となる部分に対応する色領域であることが多いが、所定の色空間上での特定装置の色再現域のうち外郭面が上記のような向きとなっている部分は、一定の色相範囲内に存在していることが殆どである。これを考慮すると、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、所定の条件に、所定の色空間上での特定装置の色再現域のうち、所定の色空間の明度軸に垂直な方向に対する色再現域の外郭面の角度差が所定値以内となる部分に対応する特定の色相範囲内の色値という条件も含めることが望ましい。

このように、色域変換手段による色域変換対象から除外させる色値を、通常の色域変換で階調のギャップや階調の逆転が生ずる可能性が高い特定の色相範囲内に予め制限しておくことで、色域変換手段による色域変換対象から除外させる色値を制御手段が効率良く選択、或いは設定することができ、処理速度の向上、負荷の低減を実現することができる。

請求項５記載の発明に係る色処理プログラムは、コンピュータを、特定の装置に依存しない所定の色空間上での特定装置の色再現域を表す色再現域情報に基づき、所定の変換ルールを適用して、前記所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように前記入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、設定した色域変換条件に従って入力色信号の色域変換を行う色域変換手段、入力色信号のうち前記所定の色空間上での位置が前記色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、前記色域変換手段による色域変換対象から除外させる制御手段、及び、前記色域変換手段による色域変換を経た色信号に対して前記特定装置に依存する色空間への変換を行うと共に、前記色空間変換後に前記特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、前記色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングを行う色変換・クリッピング手段として機能させる。

請求項５記載の発明に係る色処理プログラムは、コンピュータを、上記の色域変換手段、制御手段及び色変換・クリッピング手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項５記載の発明に係る色処理プログラムを実行することで、コンピュータが請求項１に記載の色処理装置として機能することになり、請求項１記載の発明と同様に、色域変換に伴って画像に階調のギャップ等が生ずることを抑制しつつ、色域変換を含む色変換を行うことができる。

以上説明したように本発明は、入力色信号のうち、特定の装置に依存しない所定の色空間上での位置が、所定の色空間上での特定装置の色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように入力色信号の色域を変換する色域変換の対象から除外させ、色域変換を経た色信号に対して特定装置に依存する色空間への変換を行うと共に、色空間変換後に特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングを行うようにしたので、色域変換に伴って画像に階調のギャップ等が生ずることを抑制しつつ、色域変換を含む色変換を行うことができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係るコンピュータ・システム１０の概略構成が示されている。コンピュータ・システム１０は、ＬＡＮ等から成るネットワーク１２に、ＰＣ(Personal Computer：パーソナル・コンピュータ)等から成る複数台のクライアント端末１４と、コンピュータ・システム１０に画像（データ）を入力する入力デバイス１６と、コンピュータ・システム１０から入力された色信号を画像として可視化する出力デバイス１８が各々接続されて構成されている。なお、入力デバイス１６としては、例えば原稿を読み取って色信号を出力するスキャナが、出力デバイス１８としては、例えば入力された色信号が表す画像を用紙へ印刷する画像形成装置（プリンタ、或いはプリンタに複写機やファクシミリ装置としての機能も付加された複合機）が挙げられる。なお、ネットワーク１２はインターネット等のコンピュータ・ネットワークにも接続されていてもよい。

ネットワーク１２に接続された個々のクライアント端末１４は、ＣＰＵ１４Ａ、ＲＡＭ等から成るメモリ１４Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ)１４Ｃ、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１４Ｄを備えており、ネットワークＩ／Ｆ部１４Ｄを介してネットワーク１２に接続されている。また、クライアント端末１４には、出力デバイスの１つである表示装置２０、入力手段としてのキーボード２２及びマウス２４が各々接続されている。なお、スキャナ等の入力デバイス１６や画像形成装置等の他の出力デバイス１８についても、表示装置２０と同様にクライアント端末１４に直接接続されていてもよい。例えば入力デバイス１６としてはスキャナ以外にデジタルスチルカメラ等が挙げられるが、デジタルスチルカメラ等はクライアント端末１４に直接接続される。

また、クライアント端末１４のＨＤＤ１４Ｃには、ＯＳ(Operating System)のプログラム、ＯＳ上で動作し入力デバイス１６や出力デバイス１８を使用する各種のアプリケーション・プログラム、クライアント端末１４で次に述べる色変換処理を行うための色変換プログラムが予め各々インストールされており、色変換処理で使用するプロファイル等の色変換条件を登録可能な色変換条件ＤＢ（データベース）、色予測モデル及びベースデータも各々記憶されている。

本実施形態は、主に色信号を取り扱うカラープロファイル（ＣＬＵＴなど）を生成し、生成したカラープロファイルを用いてディジタル画像信号の色変換処理を行う仕組みの中で、そのカラープロファイル作成時の色域変換に関係している。ここでのカラープロファイルとは色変換処理を行う係数のことであり、係数の格納形式がＩＣＣ（INTERNATIONAL COLOR CONSORTIUM）由来のものであっても他の格納形式であっても限定されるものではない。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係るクライアント端末１４では、或る入力デバイス１６から入力された画像データや、或る出力デバイス１８における画像の出力に用いた画像データを、別のデバイス（出力デバイス１８）における画像の出力に用いる場合に、異なるデバイスで再現、或いは取り込まれる画像の色の見えの差を補正する色変換処理を行う（図２参照）。なお図２では、画像データを入力した入力デバイス１６や先に画像の出力を行った出力デバイス１８を「第１デバイス」、後に画像の出力を行う出力デバイス１８（画像データ出力対象の出力デバイス１８）を「第２デバイス」と表記して示している。

図２に示すように、本実施形態に係る色変換処理は、第１色変換、第２色変換、色域変換、第３色変換及び第４色変換の各処理から構成されている。第１デバイスからクライアント端末１４へ入力される、或いは第１デバイスにおける画像の出力に用いられた色信号は、当該色信号の個々の画素の色を第１デバイスに依存する色空間（第１デバイス依存色空間：例えば第１デバイスがスキャナやデジタルスチルカメラ、表示装置２０等であればＲＧＢ色空間）上の色値で表す色信号であり、当該色信号に対し、本実施形態に係る色変換処理では、第１デバイス依存色空間上の色値を、特定のデバイス（装置）に依存しない色空間（第１のデバイス非依存色空間）上の色値上の色値へ変換する第１色変換を行う。なお、以下では第１のデバイス非依存色空間としてはＬ*ａ*ｂ*色空間やＸＹＺ色空間等が好適である。

次に、第１色変換を経た色信号に対し、第１のデバイス非依存色空間上の色値を、特定のデバイス（装置）に依存せず色域変換に適した色空間（第２のデバイス非依存色空間）上の色値へ変換する第２色変換を行う。なお、第２のデバイス非依存色空間としては、観察条件の影響を排除した色の見えを表す色空間が好適であり、本実施形態では、第２のデバイス非依存色空間として、色の見えモデルであるＣＩＥＣＡＭ０２によって規定される色空間ＪＣｈから求まる色空間Ｊａｂを適用している。なお、色空間Ｊａｂの色属性値ａ,ｂは、色空間ＪＣｈの色属性値Ｃ,ｈから生成したａｃ,ｂｃに相当し、色相及び彩度と相互に変換可能な特徴を有している。また、色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２に代えて色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ９７ｓ等を用いてもよい。

続いて、第２色変換を経た色信号に対し、第１デバイスにおける画像の見えと第２デバイスにおける画像の見えの差（この見えの差は、第１デバイスと第２デバイスの色域の相違に起因する）を補正する色域変換（ガマットマッピングともいう）を行う。なお、本実施形態に係る色域変換の詳細については後述する。

次に、色域変換を経た色信号に対し、第２のデバイス非依存色空間上の色値を、特定のデバイス（装置）に依存しない別の色空間（第３のデバイス非依存色空間）：例えばＬ*ａ*ｂ*色空間）上の色値へ変換する第３色変換を行う。そして第３色変換を経た色信号に対し、第３のデバイス非依存色空間上の色値を、第２デバイスに依存する色空間（第２デバイス依存色空間：例えば第２デバイスが表示装置２０であればＲＧＢ色空間、第２デバイスが画像形成装置であればＣＭＹＫ色空間）上の色値へ変換する第４色変換を行う。上述した各処理から成る色変換処理によって得られた色信号を第２デバイスへ出力し、第２デバイスにおける画像の出力に供することで、第２デバイスによって出力される画像の色の見えを第１デバイスと一致させることができる。

なお、クライアント端末１４のＨＤＤ１４Ｃにインストールされている色変換プログラムには、上述した色変換処理を構成する各処理を行うためのプログラム（第１色変換を行うための第１色変換プログラム、第２色変換を行うための第２色変換プログラム、色域変換を行うための色域変換プログラム、第３色変換を行うための第３色変換プログラム、及び、第４色変換を行うための第４色変換プログラム）が各々付加されており、上記の色変換処理は、色変換プログラムに付加されている第１色変換プログラム、第２色変換プログラム、色域変換プログラム、第３色変換プログラム及び第４色変換プログラムを順に呼び出し、各処理を順に行わせることによって成される。なお、図１では色変換プログラムをＯＳのプログラムと別に示しているが、色変換プログラムはＯＳ標準のプログラムとしてＯＳのプログラムに含まれていてもよい。また、上記の色変換プログラムは本発明に係る色処理プログラムに対応している。

上述した色変換処理のうち、第２色変換及び第３色変換については色変換が定式化されており、単に入力色値を色変換式に代入して出力色値を演算することによって色変換が成されるが、第１色変換、第４色変換及び色域変換については、必要に応じて変換条件を生成して変換を行う必要がある。以下、まず第１色変換及び第４色変換の詳細について説明する。

第１色変換及び第４色変換は、入力色値を出力色値へ変換する変換データ（プロファイル）をＣＬＵＴ（カラールックアップテーブル）にセットし、当該ＣＬＵＴに変換対象の色信号（各画素の色を入力色値で表す色信号）を順次入力することによって成される。ここで、プロファイルの生成方法としては、図３の(1)に示すような、入力色値及び出力色値の一方が既知の各色のパッチ（色票）を生成し（例えば第２デバイスとしての画像形成装置へ色信号を出力する際の第４色変換用のプロファイルを生成する場合、色票の生成は出力色値が既知の色票をプリンタによって印刷させることによって成され、第２デバイスとしてのディスプレイへ色信号を出力する際の第４色変換用のプロファイルを生成する場合には、色票の生成は出力色値が既知の色票をディスプレイに表示させることによって成される）、生成した各色票について、入力色値及び出力色値のうちの未知の色値を測色計等によって各々計測することで、各色票毎に入力色値と出力色値とを対応付けるデータを求め、このデータをプロファイルとして用いる方法が知られている。

しかし、上記の生成方法では膨大な数（ＣＬＵＴの格子点数と同数）の色票を形成し、かつ膨大な数の色票について入力色値又は出力色値を計測する必要があるので、プロファイルの生成に多大な手間がかかるという問題がある。このため、プロファイルの別の生成方法として色予測モデルを用いる方法も利用されている。色予測モデルは、より少数の入力色値と出力色値の対応関係を表すベースデータに基づいて、対応する出力色値が未知の入力色値が入力されると、入力された入力色値に対応する出力色値を各種のアルゴリズムによって推定演算して出力するプログラムである。色予測モデルを用いたプロファイルの生成は、色票から直接プロファイルを生成する場合よりも少数の色票（入力色値又は出力色値が既知の色票）を生成し(図３の(1)も参照)、生成した各色票について入力色値及び出力色値のうちの未知の色値を計測することで、各色票の入力色値と出力色値を対応付けるベースデータを生成する(図３の(2)も参照)。次に、このベースデータを色予測モデルにセットし(図３の(4)も参照)、各入力色値を色予測モデルに順に入力し、色予測モデルから順に出力される出力色値を入力した入力色値と対応付けることで、プロファイルを生成する(図３の(5)参照)。そして、生成したプロファイルをＣＬＵＴに設定する(図３の(6)も参照)ことで、当該ＣＬＵＴで色変換（第１色変換又は第４色変換）を行うことが可能となる。

色予測モデルを用いたプロファイルの生成では、色票から直接プロファイルを生成する場合と比較して、必要な色票の数を大幅に削減することができるので、プロファイル生成の手間を大幅に削減できる。なお、本実施形態において、第１色変換及び第４色変換の変換条件（プロファイル）の生成方法としては、上述した２種類の生成方法のうちの何れを用いてもよいが、ベースデータ及び色予測モデルを使用する生成方法を用いることが望ましい。なお第４色変換では、第４色変換後に、第２デバイス依存色空間における第２デバイスの色再現域に相当する一定の数値範囲（例えば第２デバイス依存色空間がＣＭＹＫ色空間であればＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色が０〜１００、或いは０〜２５５となる範囲）から逸脱している色値に対し、前記一定の数値範囲内に収まるように端数を処理するクリッピングが行われる。

次に、本実施形態に係る色域変換処理について、図４を参照して説明する。なお、この色域変換処理は、クライアント端末１４のＣＰＵ１４Ａによって色域変換プログラムが実行されることで実現される。

ステップ５０では、第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色域外郭（色再現域の外郭）を構成する点（外郭面上の点）を外郭点群として抽出する。一例として、第２デバイスが画像形成装置である場合の、画像形成装置に依存する色空間（ＣＭＹＫ色空間）での画像形成装置の色域外郭の一例を図５に示す。なお、図５(Ａ)はＣＭＹＫ色空間での色域外郭の上側部分を、図５(Ｂ)は下側部分を各々示し、ＣＭＹＫ色空間での画像形成装置の色域外郭全体は、図５(Ａ)及び(Ｂ)に示す立体を合わせた１２面の多面体となる。また、ステップ５０では、第２デバイスの色域外郭面上の任意の位置の点を外郭点群として抽出することができるが、少なくとも、色域外郭の各頂点に相当する点及び色域外郭の各頂点間を結ぶ辺の上に相当する点を外郭点群として抽出することが望ましい。また、辺の上、或いは頂点や辺以外の面の上から抽出する外郭点の間隔は一定であってもよいし、不均等であってもよい。

ステップ５２では、ステップ５０で抽出した外郭点群（第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色域外郭を表す外郭点群）の色値を、まず第３のデバイス非依存色空間上での色値へ変換し（第４色変換（図２）の逆変換を行い）、更に第２のデバイス非依存色空間上での色値Ｊａｂへ変換する（第３色変換（図２）の逆変換を行う）ことで、第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域（出力色域）の外郭を表す外郭点群を求める。ステップ５２の変換を経た外郭点群によって構成される色域外郭（第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭）の一例を図６に示す。なお図６では、色域外郭の各頂点に、図５に示した色域外郭の各頂点のうちの対応する頂点と同一の符号を付して示している。上記処理により、第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭を構成する外郭点群を得ることができる。

次のステップ５４では、ステップ５２の変換によって得られた外郭点群を頂点として連結し、補間等によって外郭面を生成してポリゴン化（多面体化）することで、第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭を多面体として表す出力色域外郭情報を生成する。これにより、生成した出力色域外郭情報に基づき、例えば第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭の評価、定量化を行ったり、汎用の可視化ツールを利用して第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭を３次元的に可視化する等のように、第２のデバイス非依存色空間上での第２デバイスの色域外郭を種々の用途に利用することも容易となる。

なお、ステップ５４における出力色域外郭情報の生成に際しては、例えばステップ５２の変換によって得られた外郭点群のうち、目的とする利用に適した外郭点を選択的に抽出し、抽出した一部の外郭点群のみで連結し、補間等によって外郭面を生成することで、出力色域外郭情報を生成するようにしてもよい。また、出力色域外郭情報を事前に生成してＨＤＤ１４Ｃに記憶しておき、これを単に読み出すことで出力色域外郭情報を取得するようにしてもよい。上記の出力色域外郭情報は本発明に係る色再現域情報に対応している。

次のステップ５６では、第２のデバイス非依存色空間上での第１デバイス（図２参照）の色域外郭（入力色域外郭）を表す入力色域外郭情報を取得する。入力色域外郭情報は、例えば上述したステップ５０〜ステップ５４と同様に、第１デバイス依存色空間上での第１デバイスの色域外郭を構成する外郭点群を抽出し、抽出した外郭点群の色値を、第２のデバイス非依存色空間上の色値へ変換することで、第２のデバイス非依存色空間上での第１デバイスの色域外郭を表す外郭点群を求め、求めた外郭点群を頂点として連結し、補間等によって外郭面を生成してポリゴン化（多面体化）することで生成することができる。また、入力色域外郭情報を事前に生成してＨＤＤ１４Ｃに記憶しておき、これを単に読み出すことで取得するようにしてもよい。

次のステップ５８以降では、入力色域外郭情報及び出力色域外郭情報に基づいて、色域変換のための変換条件（色域変換条件）を生成する処理を行う。すなわち、まずステップ５８では、ステップ５６で取得した入力色域外郭情報に基づき、第２のデバイス非依存色空間上で入力色域内の互いに異なる位置に位置している多数の点のデータを変換条件生成用の入力データ群として生成する。またステップ６０では、ステップ５８で生成した変換条件生成用の入力データ群の中から、単一の入力データ（入力色値）を取り出す。そしてステップ６２では、ステップ６０で取り出した入力色値が所定の色相範囲内の色値か否か判定する。なお、所定の色相範囲としては、第２のデバイス非依存色空間上での出力色域の外郭に、第２のデバイス非依存色空間の明度軸に垂直な方向に対する出力色域の外郭面の角度差θ（図８も参照）が所定値以内となる部分が生じている色相範囲、すなわち色域変換に伴って階調のギャップや階調の逆転が生ずる可能性がある色相範囲を適用することができ、具体的には、例えばＹに相当する色相範囲やＣ〜Ｂに相当する色相範囲を適用することができる。

ステップ６２の判定が肯定された場合はステップ６４へ移行し、ステップ６０で取り出した入力色値が第２のデバイス非依存色空間上で出力色域外に位置しているか否かを判定する。この判定は、例えば図７に示すように、出力色域外郭情報に基づいて、入力色値を含む出力色域の等色相面（ＣＵＳＰともいう）を抽出し、抽出した等色相面における彩度が最大の外郭点を判断し、当該外郭点と明度が等しくかつ明度軸上の色値を基準アンカーに設定し、入力色値と基準アンカーを結ぶ直線が出力色域の外郭と交差しているか否かを判断することで行うことができる。なお、入力色値が出力色域外に位置しているか否かの判定は上記以外の判定方法を用いてもよい。

ステップ６２又はステップ６４の判定が否定された場合、入力色値は、色域変換に伴って階調のギャップや階調の逆転が生ずる色値へ変換される可能性は無いと判断できるので、ステップ７２へ移行し、ステップ６０で取り出した入力色値に対し、色域変換条件生成のための所定の変換ルールを適用し、第２のデバイス非依存色空間上での位置が出力色域外郭情報が表す出力色域外郭内となるように変換することで、変換条件生成用の出力色値を求め、ステップ７４へ移行する。

なお、上記の変換ルールとしては、色域変換（ガマットマッピング）で公知の変換ルールを用いることができ、例えば入力色域のうち出力色域と重複している領域に位置している入力色値については、入力色値をそのまま出力色値として用い（入力色値と出力色値が測色的一致となり）、入力色域のうち出力色域と重複していない領域に位置している入力色値に対しては、出力色域内に収まるように色変換を行って出力色値を求める貼り付け型の変換ルールや、入力色域内の各点の相対的な関係を保存するため全ての入力色値に対して色変換を行って出力色値を求める圧縮伸張型の変換ルールを用いることができる。また、貼り付け型の変換ルールの中にも、明度が保存されるように、出力色域外の色値を出力色域の外郭に色相と明度を変化させずに投影する手法や、彩度保存のために出力色域外の色値を出力色域の外郭に色相を変化させずに投影する手法があり、何れを用いてもよい。また、圧縮伸張型の変換ルールについても、階調が保存されるように色域変換を行う手法があり、これを適用してもよい。更に、領域毎に異なる変換手法を適用する適応型の変換ルールを用いてもよく、例えば貼り付け型と圧縮伸張型を組み合わせた変換ルールを用いてもよい。

一方、ステップ６２，６４の判定が各々肯定された場合は、入力色値は、色域変換に伴って階調のギャップや階調の逆転が生ずる色値へ変換される可能性がある。このため、次のステップ６６では入力色値と出力色域外郭との隔たりを表す評価値を演算する。この評価値としては、例えば図７に示すように、入力色値から出力色域外郭面上に垂線を下ろしたときの垂線の長さ（入力色値と出力色域外郭面との最小距離）を表す評価値を用いることができる。また、これに代えて出力色域の外郭面上のうち入力色値との色差が最小となる位置を求め、当該色差最小の位置と入力色値との距離を表す評価値を用いてもよいし、入力色値に変換ルールを適用して仮の出力色値を求め、入力色値と仮の出力色値との距離を表す評価値を用いてもよい。また、上述した各評価値に重みを付与し、各評価値の加重平均値を最終的な評価値としてもよい。

そしてステップ６８では、ステップ６６で演算した評価値が予め定めた閾値以下か否か判定する。ステップ６８の判定が肯定された場合、例として図８(Ａ)にも示すように、入力色値は、第２のデバイス非依存色空間の明度軸に垂直な方向に対する角度差θが所定値以内の向きとなっている出力色域の外郭面近傍の色領域内に位置している可能性がある。そしてこの場合、色域変換による色値の移動方向と出力色域の外郭面の方向が平行に近いので、図８(Ａ)に示すように、このような色領域内の入力色値１は色域変換に伴って出力色値１へ変換される一方、当該色領域内の入力色値２は色域変換に伴って出力色値２へ変換され、図８(Ａ)に示す出力色値１，２の色差と入力色値１，２の色差を比較しても明らかなように、色域変換に伴って色差が大幅に拡大する。従って、色域変換に伴って階調のギャップが発生する可能性がある。

また、図８(Ａ)に示す入力色値１，２に対しては、例えば出力色域の外郭面のうち色差が最小の位置へ投影する（入力色値との色差が最小の外郭点の色値を出力色値とする）等の変換ルールを適用すれば、階調のギャップが発生することを回避できるが、このような変換ルールを適用した場合、出力色域の外郭面の向き等によっては階調の逆転（入力色値１，２の明度や彩度の大小関係が出力色値で逆転する）が発生する可能性がある。また、上記のような変換ルールは、別の色領域で適正な出力色値が得られないという欠点を有しているので、色領域毎に適用する変換ルールを切り替える必要が生じ、処理が非常に複雑になる。

このため、本実施形態に係る色域変換処理では、ステップ６８の判定が肯定された場合にステップ７０へ移行し、入力色値に対応する変換条件生成用の出力色値として入力色値をそのまま設定した後に、ステップ７４へ移行する。これにより、色信号の色域変換を行っても、現在の入力色値に対しては実質的に変換が行われない一方、第４色変換時に第４色変換後の色値が一定の数値範囲から逸脱している値となることで、前述のクリッピングが行われることになる。なお、ステップ６２〜ステップ７０は本発明に係る制御手段に対応している。

クリッピングは、処理対象の色値（第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色再現域から逸脱している色値）が、第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色再現域の外郭からの距離が比較的小さい色領域内の色値であれば、処理対象の色値が、第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色再現域の外郭上のうち色差がおよそ最小の色値へ変換される、という特性を有している。このため、例として図８に示すように、入力色値１はクリッピングによって図８(Ｂ)に示す出力色値１へ、入力色値２はクリッピングによって図８(Ｂ)に示す出力色値２へ各々変換されることになり、図８(Ｂ)に示す出力色値１，２の色差と入力色値１，２の色差を比較しても明らかなように、クリッピングを行うことで、色再現域から逸脱している色値を色再現域内へ移動させることを、階調のギャップを生じさせることなく実現できる。また、クリッピングは階調の逆転が生ずる確率も低減される。

なお、第２デバイスが表示装置２０である等の場合、第２のデバイス非依存色空間上での出力色域外郭情報が表す出力色域の外郭に、特に大きく抉れた顕著な凹部が生じることがあるが、第２のデバイス非依存色空間上での出力色域外でかつ顕著な凹部の近傍に位置している色値に対して上記のクリッピングを行った場合にも、階調のギャップ等が生ずることを防止できるという効果が得られる。

また、第４色変換時に行われるクリッピングによる処理対象の色値の変換は、第４色変換の変換条件を外挿して求めた変換条件に従って変換を行うことに相当し、処理対象の色値と、第２デバイス依存色空間上での第２デバイスの色再現域の外郭との距離が大きくなるに従って、外挿の精度、すなわち変換精度が低下するので、処理対象の色値がクリッピングによって適正な色値へ変換される確率が低下する、という特性を有している。このため、ステップ６８の判定が否定された場合（入力色値がクリッピングでは適正な色値へ変換される確率の低い色値の場合）はステップ７２へ移行し、前述のように入力色値に対して変換ルールを適用して変換条件生成用の出力色値を求める。

上記のようにして、ステップ６０で取り出した入力色値に対応する変換条件生成用の出力色値（出力データ）を決定すると、次のステップ７４では、先のステップ５８で生成した入力データ群から全ての入力データ（入力色値）を取り出したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ６０に戻り、ステップ７４の判定が肯定される迄ステップ６０〜ステップ７４を繰り返す。

これにより、ステップ５８で生成した入力データ群の全ての入力データ（入力色値）について、対応する変換条件生成用の出力色値（出力データ）が各々決定され、変換条件生成用の出力データ群が生成される。また、第２のデバイス非依存色空間上での出力色域のうち外郭面が第２のデバイス非依存色空間の明度軸に垂直な方向に対する角度差θが所定値以内の向きとなっている部分から距離が閾値以内で、かつ出力色域外の領域内に位置している色値に対しては、ステップ６２、６４，６８の判定が各々肯定され、変換条件生成用の出力色値として入力色値がそのまま設定されることで色域変換対象から除外されるので、本実施形態に係る色域変換処理において、上記領域は色域変換対象から除外されたマージン領域として扱われることになる。

ステップ７４の判定が肯定されるとステップ７６へ移行し、ステップ５８で生成した変換条件生成用の入力データ群と、ステップ６０〜ステップ７４で生成した変換条件生成用の出力データ群を対応付け、変換データとしてＣＬＵＴにセットする。これにより、色域変換条件が生成（ＣＬＵＴにセット）される。そしてステップ８０では、第２デバイスで出力させるべき画像を表し第１色変換及び第２色変換（図２参照）を経た色信号（入力データ）を、ステップ７６で色域変換条件をセットしたＣＬＵＴによって変換することで色域変換を行い、色域変換処理を終了する。なお、上述した色域変換処理のうちステップ５０〜ステップ６０、ステップ７２〜ステップ７８は本発明に係る色域変換手段に対応している。

上記の色域変換が行われた色信号に対しては、第３色変換及び第４色変換（図２参照）が順に行われるが、第４色変換後に、第２デバイス依存色空間における第２デバイスの色再現域に相当する一定の数値範囲から逸脱している色値（先のステップ７０で、変換条件生成用の出力色値として入力色値がそのまま設定された色値）に対しては、前述のように、前記一定の数値範囲内に収まるように端数を処理するクリッピングが行われる。そして、クリッピングを含む第４色変換を経た色信号が第２デバイスへ出力され、第２デバイスにおける画像の出力に用いられる。なお、クリッピングを含む第４色変換は本発明に係る色変換・クリッピング手段に対応している。

これにより、第１デバイスと第２デバイスの色域の相違を主因として生ずる、第１デバイスにおける画像の見えと第２デバイスにおける画像の見えの差が補正される。また、第２のデバイス非依存色空間上での出力色域のうち、外郭面が第２のデバイス非依存色空間の明度軸に垂直な方向に対する角度差θが所定値以内の向きとなっている部分に対応する色領域において、階調のギャップが生じることが防止されると共に、階調の逆転が生ずる確率も低減されるので、第２デバイスによって出力される画像の画質を向上させることができる。

なお、上記では変換条件生成用の個々の入力色値に対して図４のステップ６２，６４，６８の判定を各々行って、色域変換対象から除外するか否かを判定していたが、これに限定されるものではなく、上記各判定に該当するマージン領域を予め判定した後に、個々の入力色値がマージン領域内か否かを判定することで、色域変換対象から除外するか否かを判定するようにしてもよい。

また、上記では入力色値に対して図４のステップ６２，６４，６８の判定を行うことで色域変換対象から除外するか否かを判定する態様を説明したが、色域変換対象から除外する条件（本発明に係る所定の条件）として、例えば、基準アンカーを用いる変換ルールを適用して求めた出力色値と入力色値との距離Ｄ_１と、入力色値との色差最小の外郭点と入力色値との距離Ｄ_２の比（Ｄ_１／Ｄ_２）が閾値以上か否か等のように、他の評価値に基づく判定も加えるようにしてもよい。

また、上記のマージン領域を色値が色域の中か外かの判定（内外判定）に適用し、判定対象の色値がマージン領域内であった場合に、判定対象の色値を色域内と判定してもよいし、色域外と判定してもよいし、利用者の意図に応じて色域内と判定するか色域外と判定するかを切り替えるようにしてもよい。

更に、上記では本発明に係る色処理プログラムに対応する色域変換プログラムがクライアント端末１４のＨＤＤ１４Ｃに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る色処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

本実施形態に係るコンピュータ・システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態における色変換処理の流れを示す概略図である。色変換処理における第１／第４色変換の流れを示す概略図である。色域変換処理の内容を示すフローチャートである。第２デバイスに依存する色空間における第２デバイスの色域外郭の一例を示す概略図である。デバイス非依存色空間における第２デバイスの色域外郭(出力色域)の一例を示す概略図である。入力色値の内外判定及び色域変換対象から除外するか否かの判定の一例を説明するための概略図である。 (Ａ)は色域変換条件設定用の変換ルールを適用して出力色値を求めた場合、(Ｂ)はクリッピングによって出力色値を求めた場合を各々示す概略図である。

符号の説明

１０コンピュータ・システム
１４クライアント端末
１４ＡＣＰＵ
１４Ｂメモリ
１４ＣＨＤＤ
１６入力デバイス
１８出力デバイス

Claims

特定の装置に依存しない所定の色空間上での特定装置の色再現域を表す色再現域情報に基づき、所定の変換ルールを適用して、前記所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように前記入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、設定した色域変換条件に従って入力色信号の色域変換を行う色域変換手段と、
入力色信号のうち前記所定の色空間上での位置が前記色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、前記色域変換手段による色域変換対象から除外させる制御手段と、
前記色域変換手段による色域変換を経た色信号に対して前記特定装置に依存する色空間への変換を行うと共に、前記色空間変換後に前記特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、前記色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングを行う色変換・クリッピング手段と、
を含む色処理装置。
前記制御手段は、前記所定の色空間上での位置が前記色再現域外で、かつ、前記所定の条件として、前記所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭との隔たりを表す所定の評価値が閾値以下という条件を満足する色値を、前記色域変換対象から除外させることを特徴とする請求項１記載の色処理装置。
前記所定の評価値は、前記評価対象の色値と前記所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭との最小距離を表す評価値、前記所定の色空間上での特定装置の色再現域の外郭上のうち前記評価対象の色値との色差が最小となる位置と前記評価対象の色値との距離を表す評価値、前記評価対象の色値に前記所定の変換ルールを適用して仮の対応色値を求めたときの前記評価対象の色値と前記仮の対応色値との距離を表す評価値の何れかであることを特徴とする請求項２記載の色処理装置。
前記所定の条件に、前記所定の色空間上での特定装置の色再現域のうち、前記所定の色空間の明度軸に垂直な方向に対する前記色再現域の外郭面の角度差が所定値以内となる部分に対応する特定の色相範囲内の色値という条件も含まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の色処理装置。
コンピュータを、
特定の装置に依存しない所定の色空間上での特定装置の色再現域を表す色再現域情報に基づき、所定の変換ルールを適用して、前記所定の色空間上での入力色信号の色域が前記色再現域内に収まるように前記入力色信号の色域を変換するための色域変換条件を設定し、設定した色域変換条件に従って入力色信号の色域変換を行う色域変換手段、
入力色信号のうち前記所定の色空間上での位置が前記色再現域外でかつ所定の条件を満足する色値を、前記色域変換手段による色域変換対象から除外させる制御手段、
及び、前記色域変換手段による色域変換を経た色信号に対して前記特定装置に依存する色空間への変換を行うと共に、前記色空間変換後に前記特定装置に依存する色空間上での特定装置の色再現域から逸脱している色値に対し、前記色再現域内に収まるように端数を処理するクリッピングを行う色変換・クリッピング手段
として機能させる色処理プログラム。