JP2008160298A - 色域生成装置、色域生成方法、色域生成プログラム、及び色変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能な色域生成装置、色域生成方法、色域生成プログラム、及び色変換装置を提供する。
【解決手段】色空間信号変換部４は、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、複数の分割色域を異なる生成方法で生成する色域生成部１４を備え、色再現域圧縮部１２は、入力された画像信号を色域生成部１４で生成された色域内の画像信号に変換する。
【選択図】図２

Description

本発明は、色域生成装置、色域生成方法、色域生成プログラム、及び色変換装置に係り、より詳しくは、特に、入力側デバイスと出力側デバイスのカラー画像信号の色再現可能領域が異なる場合にカラー画像信号に対して色変換処理を行う際に用いる色域外郭を作成する色域生成装置、色域生成方法、色域生成プログラム、及び色変換装置に関する。

カラー画像を出力する機器として、例えばＣＲＴやカラーＬＣＤなどの表示装置や、プリンタなどの印刷機器等がある。これらの出力装置では、それぞれの出力方式の違いなどによって、再現可能な色範囲、すなわち色域が異なっている。このため、例えばＣＲＴ上で作成した画像をプリンタで印刷する場合など、異なる出力装置で同じ画像データによる出力を行おうとすると、再現できない色が生じる可能性がある。このような場合、少なくとも再現できない色については最も近いと考えられる色に置き換えて出力し、画像全体としてその出力装置においては最良の画質で再現できるようにしている。このとき、与えられるカラー画像信号を、出力装置の色域内の色に置き換える色の写像（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｐｐｉｎｇ）が必要となる。

色の写像、すなわち色変換を行う従来の技術として、例えば色差が最小となるように色変換する技術があるが、例えばＣＲＴ上で作成した画像を異機種のプリンタで印刷する場合、色差が最小となるように色変換しても、それぞれのプリンタにおける画像の印象が異なって見える、という問題があった。

例えば図８に示すように、パーソナルコンピュータ１００のディスプレイ上に表示された画像１０２を色域の異なるプリンタ１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃで印刷した場合、それぞれの印刷画像１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃが同じ色再現とならない場合がある。

この問題を解決するため、例えば複数種類の装置のそれぞれの色域の共通領域を求め、この共通領域内に色差が最小となるように色変換する技術がある（例えば特許文献１参照）。

例えば図９に示すように、入力側デバイスの色域１０８内の画像信号を、プリンタ１０４Ａ及びプリンタ１０４Ｂの何れにおいても同様な色再現となるように色変換する場合、従来では、プリンタ１０４Ａの色域１１０Ａとプリンタ１０４Ｂの色域１１０Ｂとの共通領域を求め、この共通領域内に入力画像信号をマッピングしていた。
特開２００３−１５３０２０号公報

しかしながら、上記従来技術では、複数種類の装置のうち一つの装置の色域が他の装置の色域と比較して極端に小さい場合、色再現性が悪化する場合がある。特に、広範囲を一色で塗りつぶしたような画像（べた画像）や純色を用いた画像において色再現性が悪化してしまう場合がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能な色域生成装置、色域生成方法、色域生成プログラム、及び色変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の色域生成装置は、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定する設定手段と、前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成する生成手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、複数の分割色域を異なる生成方法で生成するので、適正な形状の色域を形成することが可能となり、例えば同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能となる。

なお、請求項２に記載したように、前記生成手段は、前記複数のデバイスの色域の共通する領域としてのＡＮＤ領域を抽出するＡＮＤ領域抽出手段及び前記複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む領域としてのＯＲ領域を抽出するＯＲ領域抽出手段の少なくとも一方を含むようにしてもよい。

また、請求項３に記載したように、前記生成手段は、前記境界よりも高明度側の前記ＯＲ領域を第１の分割色域、前記境界よりも低明度側の前記ＡＮＤ領域を第２の分割色域として生成するようにしてもよい。

また、請求項４に記載したように、前記設定手段は、複数のデバイスの色域の最大彩度点に基づいて前記境界を設定するようにしてもよい。

また、請求項５に記載したように、前記設定手段は、前記複数のデバイスの色域の大きさに関するパラメータの差に応じて前記境界の設定を異ならせるようにしてもよい。

また、請求項６に記載したように、前記パラメータの差が予め定めた所定閾値以上の場合は、前記分割色域を修正する修正手段をさらに備えた構成としてもよい。

また、請求項７に記載したように、前記色域は、入力側デバイスの色域、出力側デバイスの色域、及び、入力側デバイスの色域と出力側デバイスの色域との中間の色域の何れかであることとすることができる。

請求項８記載の発明の色域生成方法は、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成することを特徴とする。

この発明によれば、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、複数の分割色域を異なる生成方法で生成するので、適正な形状の色域を形成することが可能となり、例えば同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能となる。

請求項９記載の発明の色域生成プログラムは、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定するステップと、前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成するステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この発明によれば、所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、複数の分割色域を異なる生成方法で生成するので、適正な形状の色域を形成することが可能となり、例えば同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能となる。

請求項１０記載の発明の色変換装置は、入力画像信号を、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の色域生成装置により生成された色域内の画像信号に変換する変換手段を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、入力画像信号を、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の色域生成装置により生成された色域内の画像信号に変換するので、例えば同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、同一の画像を複数の出力装置に出力した際に同様の色再現とすることが可能になる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

先ず、はじめに、色変換装置の概略構成を説明する。図１は、本発明に係る色変換装置の概略構成例を示すブロック図である。ここで説明する色変換装置は、ディジタル複写機やプリンタ等といった画像出力装置に搭載され、若しくはその画像出力装置に接続するサーバ装置に搭載され、またはその画像出力装置に動作指示を与えるコンピュータ（ドライバ装置）に搭載されて用いられるもので、同図に示すように、入力部１と、出力部２と、ユーザインタフェース（ 以下「ＵＩ」と略す）部３と、色空間信号変換部４と、を備えたものである。

入力部１は、入力側デバイスからの入力画像信号を取得するためのものである。入力画像信号としては、例えば、ＣＲＴ等に表示させるためのＲＧＢ色空間におけるカラー画像信号が挙げられる。本実施形態では、入力画像信号はＲＧＢ色空間のカラー画像信号である場合について説明する。

出力部２は、出力側デバイスに出力画像信号を出力するためのものである。出力画像信号としては、例えば、プリンタ等に印刷させるためのＹＭＣ色空間あるいはＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号が挙げられる。本実施形態では、出力画像信号はＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号である場合について説明する。

ＵＩ部３は、ユーザーが操作することによって、色空間信号変換部４に対する各種設定を行うためのものである。

色空間信号変換部４は、入力部１が取得した入力画像信号を、出力部２で出力する出力画像信号に変換するためのものである。色空間信号変換部４では、入力画像信号に対して変換処理を行うことにより、入力画像信号を出力画像信号へ変換する。

ここで、この色空間信号変換部４について、さらに詳しく説明する。図２は、色空間信号変換部の概略構成例を示すブロック図である。図例のように、色空間信号変換部４ は、入力色空間変換部１１、色再現域圧縮部１２、出力色空間変換部１３、色域生成部１４、及びメモリ１５と、を備えたものである。

入力色空間変換部１１は、入力画像信号の色空間が後段で用いる色空間と異なる場合に、後段で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば、入力画像信号がＲＧＢ色空間の信号であるのに対して、色再現域圧縮部１２での処理が装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間で行われる場合であれば、入力色空間変換部１１は、ＲＧＢ色空間からＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間への変換を行う。本実施形態では、装置に依存しない色空間としてＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間を用いた場合について説明するが、これに限らず、Ｊｃｈ等の装置に依存しない他の色空間を用いてもよい。

なお、入力画像信号が装置に依存しない色空間の信号である場合には、入力色空間変換部１１における処理は必要ないため、この入力色空間変換部１１を設けなくても構わない。

色再現域圧縮部１２は、入力色空間変換部１１から出力された入力画像信号を、色域生成部１４で生成された色域内の信号にマッピングし、出力画像信号へ変換する。

出力色空間変換部１３は、出力画像信号の色空間がこの出力画像信号を受け取る出力側の画像出力装置で用いる色空間と異なる場合に、その画像出力装置で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば画像出力装置がプリンタ等の場合、その画像出力装置は、ＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間の画像信号を取り扱うものが殆どである。このような場合に、出力色空間変換部１３は、装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間からＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間への色空間変換処理を行う。もちろん、装置に依存しない色空間のまま出力してもよく、この場合には出力色空間変換部１３における処理は不要なため、この出力色空間変換部１３を設けないで画像信号処理装置を構成してもよい。

色域生成部１４は、色再現域圧縮部１２において入力画像信号を色変換する際の、色変換先の色域を表わす色域データを複数のデバイスの色域データに基づいて生成し、これを色再現域圧縮部１２へ出力する。本実施形態では、詳細は後述するが、一例として２つのプリンタの色域データに基づいて色変換先の色域を表わす色域データを生成する。

メモリ１５は、入力側デバイスの色再現域を表す色域データや出力側デバイスの色再現域を表す色域データ、後述する処理ルーチンのプログラム等が記憶されている。なお、本実施形態では、出力側デバイスがプリンタであり、２種類のプリンタの色域データがメモリ１５に予め記憶されているものとする。色域データは、種々公知の手法により得ることができるが、例えば、様々なカラーパッチを印刷し、これを測色してＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間の信号に変換し、必要に応じて補間すること等により得ることができる。

これらの各部１１〜１５は、例えば画像出力装置、サーバ装置またはドライバ装置が具備し、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の組み合わせからなるコンピュータが、所定プログラムを実行することによって、それぞれ実現されたものとすることができる。

次に、色域生成部１４で実行される処理ルーチンについて、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示す処理は、例えばユーザーのＵＩ部３の操作により処理が指示されると実行される。

まず、ステップ１００では、メモリ１５に記憶された２つのプリンタの色域データを読み込む。

ステップ１０２では、複数の所定色相の中から処理対象の色相を設定する。本実施形態では、一例として主要色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙを所定色相とし、これらの中から未処理の色相を設定する。なお、本実施形態では、所定色相を主要色としているが、より精度を上げるために、例えば５度刻みに所定色相を設定するようにしてもよい。

ステップ１０４では、２つのプリンタの色域の大きさに関するパラメータとして、ステップ１０２で設定した処理対象の色相の色相断面の高明度側の面積を各々のプリンタについて算出する。すなわち、各々のプリンタの色域データに基づいて、ＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間のＬ−Ｃ（明度−彩度）断面における高明度側の面積を算出する。

例えば図４（Ａ）に示すように、プリンタＡの色域２０の最大彩度点２２と同一明度のライン２４より高明度側の面積Ａ１と、同図（Ｂ）に示すように、プリンタＢの色域２６の最大彩度点２８と同一明度のライン３０より高明度側の面積Ｂ１と、をそれぞれの色域データに基づいて算出する。

そして、ステップ１０６では、面積が小さい方のプリンタＢの色域２６のライン３０を、プリンタＡの色域２０とプリンタＢの色域２６の少なくとも一方を含む領域３２（図５（Ａ）のハッチングされた領域全て）を分割するための境界線の一部として設定する。なお、図５（Ａ）における符号３３は、入力側デバイスの色域を表わす。

本実施形態では、人間の目にとって高明度側、低彩度側の色の一致に敏感である一方で、べた画像やイエロー等の純色再現を重視する傾向があることから、生成すべき色域の低明度側については、プリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の共通領域であるＡＮＤ領域を設定し、詳細は後述するが高明度側の色域については、プリンタＡ、Ｂの高明度側の面積Ａ１、Ｂ１の差に応じて、プリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の少なくとも一方を含むＯＲ領域又はこのＯＲ領域を修正した領域を設定する。

そこで、ステップ１０８では、ステップ１０４で算出した面積Ａ１と面積Ｂ１との差が予め定めた所定閾値以上であるか否かを判断する。そして、面積Ａ１と面積Ｂ１の差が所定閾値以上でない場合にはステップ１１０へ移行し、所定閾値以上の場合はステップ１１２へ移行する。この所定閾値は、面積Ａ１と面積Ｂ１の差がその値以上である場合には、生成すべき色域のうち高明度側の色域を、前記ＯＲ領域を修正した領域にする必要があると判断できる値に設定される。このように設定するのは、前述したように、色変換先の色域の低明度側については、プリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の共通領域であるＡＮＤ領域を設定するが、このＡＮＤ領域と前記ＯＲ領域とを合わせた色域全体の形状が大きく歪んでしまう場合に、前記ＯＲ領域を修正して色域全体の形状の歪みが小さくなるようにするためである。

ステップ１１０では、図５（Ａ）に示すように、プリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の最大彩度点２２、２８を結んだライン３４を境界線の一部として設定する。

一方、ステップ１１２では、ステップ１０４で算出した面積Ａ１と面積Ｂ１との差が予め定めた所定閾値以上である場合、例えば図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、プリンタＡの色域２０がプリンタＢの色域２６よりもかなり大きい場合には、図７に示すように、面積が大きい方のプリンタＡの色域２０の最大彩度点を、プリンタＡ、Ｂの色域のＡＮＤ領域の外郭ライン３６を延長した延長線３６Ａと、プリンタＡの色域２０の最高明度点３８と最大彩度点２２とを結ぶ外郭ライン４０との交点に変更する。

そして、ステップ１１４では、延長線３６Ａと外郭ライン４０との交点である移動された最大彩度点４２と、プリンタＢの最大彩度点２８とを結ぶ線である延長線３６Ａを境界線の一部として設定する。

ステップ１１６では、設定された境界線に基づいて、処理対象の色相の色域を表わす色域データを生成する。すなわち、面積Ａ１と面積Ｂ１との差が予め定めた所定閾値以上でない場合には、境界線よりも高明度側の色域として、図５（Ｂ）に示すようにプリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の少なくとも一方を含むＯＲ領域４４を設定し、面積Ａ１と面積Ｂ１との差が予め定めた所定閾値以上の場合には、図７（Ｂ）に示すように最大彩度点の変更によってプリンタＡ、Ｂの色域２０、２６の少なくとも一方を含むＯＲ領域４６を最大彩度点の変更によって修正した領域を設定する。また、境界線よりも低明度側の色域として、図５（Ｂ）、図７（Ｂ）に示すように、プリンタＡ、Ｂの色域のＡＮＤ領域４８を設定する。

そして、低明度側のＡＮＤ領域の色域データと、高明度側のＯＲ領域又は修正したＯＲ領域とを合わせた色域全体の色域データとを合わせて色域全体の色域データを生成する。上記のように色域全体を設定するため、図５（Ｂ）、図７（Ｂ）に示すように、高明度側のＯＲ領域又は修正したＯＲ領域と、ＡＮＤ領域とを合わせた色域全体の形状が大きく歪むことがなく、精度良く色変換することが可能となる。

ステップ１１８では、所定色相のうち未処理の所定色相があるか否かを判断し、未処理の所定色相がある場合には、ステップ１０２へ戻って上記と同様の処理を繰り返し、全ての所定色相について処理が終了した場合には、ステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、各所定色相間の色域データを例えば線形補間等の公知の手法により補間し、色域全体の色域データを生成する。そして、ステップ１２２において、生成した色域データを色再現域圧縮部１２へ出力する。

色再現域圧縮部１２では、色域データに基づいて、入力色空間変換部１１から入力された画像信号を、色域生成部１４で生成された色域内の画像信号に変換する。色変換方法としては、種々公知の手法を用いることができ、例えば変換前と変換後の画像信号の色差が最小となるように変換する方法や線形圧縮、非線形圧縮等の方法を用いることができる。例えば特開２００５−１８４６０１号公報、特開２００５−１８４６０２号公報、特開２００５−１９１８０８号公報等に記載された方法を用いることができる。なお、例えば狭い方の色域を有するプリンタＢ用に色変換する場合において、プリンタＢの色域外であってプリンタＡの色域内にマッピングされた場合には、さらにプリンタＢの色域内にマッピングされるように２段階でマッピングする。

このように、本実施形態では、複数種類のデバイスの色域の大きさに応じて色変換先の色域の形状が大きく歪むことがないように色域の生成方法を異ならせるため、精度良く色変換することができる。

なお、本実施形態では、高明度側の色域の面積の差に応じて色域の生成方法を異ならせる場合について説明したが、これに限らず、複数種類のデバイスの色域の最大彩度点の彩度の差に応じて色域の生成方法を異ならせるようにしてもよい。

また、本実施形態では、出力側デバイスとしてのプリンタの色域について本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、スキャナ等の入力側デバイスの色域について本発明を適用してもよいし、入力側デバイスの色域と出力側デバイスの色域との中間の色域について本発明を適用してもよい。

本発明に係る色変換装置の概略構成例を示すブロック図である。 色変換装置における色空間信号変換部の概略構成例を示すブロック図である。 色域生成部で実行される処理のフローチャートである。 色再現域の一例を示す概念図である。 プリンタ及び入力側デバイスの色域の一例を示す図である。 プリンタの色域の一例を示す図である。 プリンタ及び入力側デバイスの色域の一例を示す図である。 従来における同一画像を複数のプリンタで出力した場合について説明するための図である。 従来におけるプリンタ及び入力側デバイスの色域の一例を示す図である。

符号の説明

１ 入力部
２ 出力部
３ ＵＩ部
４ 色空間信号変換部
１１ 入力色空間変換部
１２ 色再現域圧縮部（変換手段）
１３ 出力色空間変換部
１４ 色域生成部（設定手段、生成手段）
１５ メモリ

Claims (10)

1. 所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定する設定手段と、
   前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成する生成手段と、
   を備えた色域生成装置。
2. 前記生成手段は、前記複数のデバイスの色域の共通する領域としてのＡＮＤ領域を抽出するＡＮＤ領域抽出手段及び前記複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む領域としてのＯＲ領域を抽出するＯＲ領域抽出手段の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１記載の色域生成装置。
3. 前記生成手段は、前記境界よりも高明度側の前記ＯＲ領域を第１の分割色域、前記境界よりも低明度側の前記ＡＮＤ領域を第２の分割色域として生成することを特徴とする請求項２記載の色域生成装置。
4. 前記設定手段は、複数のデバイスの色域の最大彩度点に基づいて前記境界を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の色域生成装置。
5. 前記設定手段は、前記複数のデバイスの色域の大きさに関するパラメータの差に応じて前記境界の設定を異ならせることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の色域生成装置。
6. 前記パラメータの差が予め定めた所定閾値以上の場合は、前記分割色域を修正する修正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の色域生成装置。
7. 前記色域は、入力側デバイスの色域、出力側デバイスの色域、及び、入力側デバイスの色域と出力側デバイスの色域との中間の色域の何れかであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の色域生成装置。
8. 所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定し、
   前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成する
   色域生成方法
9. 所定の色空間における複数のデバイスの色域の少なくとも一方を含む所定色域を複数の分割色域に分割するための境界を設定するステップと、
   前記複数の分割色域を異なる生成方法で生成するステップと、
   を含む処理をコンピュータに実行させるための色域生成プログラム。
10. 入力画像信号を、前記請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の色域生成装置により生成された色域内の画像信号に変換する変換手段を備えた色変換装置。

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