JP2009124326A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】入力色信号の、ＲＧＢ色空間での色相角の大小関係を保持した色再現を行う。
【解決手段】第１色変換部２は、入力データ１をＨＬＳ色空間とＪＣｈ色空間の色信号に変換し、色相補正部３１では、ＨＬＳ色空間の色相角Ｈに従って、ＪＣｈ色空間の色相角ｈの大小関係を補正し、補正後のデータをマッピング部４へ送る。マッピング部４では、色域情報保持部５から画像出力装置の色域情報に基づいて、明度レンジの圧縮、彩度の圧縮を行う。第２色変換部６では、画像出力装置の色域内に変換されたデータを、画像出力装置の画像形成用データに変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、知覚的に等色相に再現可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関し、ディスプレイ、スキャナ、デジタルカメラ、カラープリンタ、カラーファクス、カラーハードコピーなどの色変換装置や、パソコン、ワークステーション上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェア等に好適な技術に関する。

一般に、カラー画像を出力するための機器としてＣＲＴやＬＣＤ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置が普及しているが、これらはそれぞれ出力方式が異なるため、再現可能な色範囲に相違があることが知られている。そのため、例えばＬＣＤ上で作成した画像をプリンタで印刷する場合のように、異なる出力装置で同じ画像データを出力すると、再現できない色が生じる可能性がある。このことから、複数の機器を通じてカラー画像を取り扱う際には、与えられたカラー画像信号を出力装置が再現可能な色にマッピングする技術、いわゆるガマット処理と呼ばれる色変換処理を行うことが必要となる。

従来のガマット処理技術としては、例えば、デバイス非依存色空間上の第１色信号を第２デバイスの色域に属するデバイス非依存色空間上の第２の色信号に変換する際に、デバイス非依存色空間における無彩色軸を含む等色相の曲面もしくは等色相に準じた曲面から無彩色軸を含む半平面に補正して写像した補正デバイス非依存色空間を用いて色域マッピングをするという方法がある（特許文献１を参照）。

また、入力側色空間における色相のひずみが除去されたデバイス非依存色空間における第１の中間色信号に変換し、その第１の中間色信号に対し、色相補正、明度圧縮、彩度圧縮により色域マッピングを行って第２の中間色信号に変換し、デバイス非依存色空間における等色相が、出力側色空間で線形になるように、第２の中間色信号を出力側色空間に変換するという方法がある（特許文献２を参照）。

また、彩度に応じて、均等知覚色空間上の色相を変化させる非線形ラインを、前記均等知覚色空間上の複数の異なる色相の夫々について用意し、入力カラーデータの均等知覚色空間上の色相に対応する非線形ラインを用いてカラー画像出力装置の色再現範囲内に変換するという方法がある（特許文献３を参照）。

さらに、入力色信号Ｐｉと色相が一致した色相上の最大彩度色を基準色信号Ｔとして算出し、出力デバイスのガマットデータを参照し、基準色信号Ｔに対応する出力デバイスの色再現範囲内で色差が最小となる対応色信号Ｍを算出し、出力色相決定部において、対応色信号Ｍに基づいて出力色信号Ｐｏの色相ｈを決定し、マッピング処理部で明度・彩度の成分を計算し、出力色信号Ｐｏとして出力することで、マッピング時の色変わりを小さくする手法もある（特許文献４を参照）。

特開２００４−１０４７７７号公報 特開２００２−１５２５３６号公報 特許第３３３７６９７号公報 特開２００２−２６２１２０号公報

ところで、例えばデバイス依存の色空間をｓＲＧＢとし、デバイス非依存の色空間を色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２（ＣＩＥＣＡＭ０２については、ＣＩＥのテクニカルレポート ＣＩＥ １５９：２００４を参照）の色信号とし、入力ＲＧＢ色信号をＣＩＥＣＡＭ０２の色信号に変換した場合に、色相角の大小関係が逆になるという問題がある。

すなわち、図１１に示すように、ｓＲＧＢ色空間の最外郭上の２点のＲＧＢ値を、それぞれ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，６４，２５５）と、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，２５５）とする。（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，６４，２５５）は、ＨＬＳ空間では（Ｈ，Ｌ，Ｓ）＝（２２５，０．５，１．０）に対応し、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，２５５）は、ＨＬＳ空間では（Ｈ，Ｌ，Ｓ）＝（２４０，０．５，１．０）に対応する。つまり、ＨＬＳ空間では、色相角ＨがそれぞれＨ１＝２２５°、Ｈ２＝２４０°であるが（Ｈ１＜Ｈ２）、ＣＩＥＣＡＭ０２の色空間に変換すると、色相角Ｈ１＝２２５°に対応する色相角ｈがｈ１≒２５８．６°となり、色相角Ｈ２＝２４０°に対応する色相角ｈがｈ２≒２５７．９°となり（ｈ１＞ｈ２）、色相角の大小関係が逆になってしまう。

ここで、ＨＬＳとは、図１４の式（１）に示すように、ＲＧＢと線形式で相互変換できる空間であり、ＲＧＢ空間を、Ｈ（色相）、Ｌ（輝度）、Ｓ（彩度）で表す色空間のことである。

また、図１１の横軸と縦軸はそれぞれＣＩＥＣＡＭ０２のＪａ_Ｃｂ_Ｃ色信号のうち、色度を表すａ_Ｃ及びｂ_Ｃであり、ＣＩＥＣＡＭ０２の色空間を明度、彩度、色相角で表すＪＣｈ色信号とは、図１２に示すように、直交座標系であるか円筒座標系であるかの違いのみである。また、ある色信号の色相角ｈとはａ_Ｃ軸のプラス方向を０°とし、ａ_Ｃ軸プラス方向とある色信号との反時計回り方向のなす角のことである。

このように、デバイス依存のｓＲＧＢ色信号をＣＩＥＣＡＭ０２の色信号に変換する場合に、色相角の大小関係が逆になってしまうが、特許文献１では、このような色相角の大小関係が逆になることを考慮していないため、色域マッピング後に第２のデバイスで色再現すると、色相角の大小関係が逆になったまま再現されてしまうという問題がある。また、デバイス非依存色空間における無彩色軸を含む等色相の曲面もしくは等色相に準じた曲面から無彩色軸を含む半平面に補正して写像した補正デバイス非依存色空間を用いてマッピングするため、デバイス依存の色空間の無彩色軸の色みが変わってしまうという問題もある（ｓＲＧＢの無彩色軸とＪａ_Ｃｂ_Ｃ空間の無彩色軸は完全には一致しない）。

また、特許文献２、３でも同様に、入力側のデバイス依存の色信号をデバイス非依存色空間の色信号に変換した際に、色相角の大小関係が逆になることを考慮していない。

さらに、特許文献４は、色変わりの目立たない、かつ同一色相の入力信号が常に同じ色相の出力信号となるような色域マッピングを行うことができるが、入力信号の色空間によっては、図１３に示すように、青色相の最高彩度点から白色点側において、大きく色相が紫側に寄っており、入力色信号の色相をあまり変化させずに再現すると、入力信号の色相には忠実ではあるが、あまり等色相性の良くない色再現になってしまう（図１３は、ｓＲＧＢの青色相（白色点〜青の最高彩度〜黒色点）をＣＩＥＣＡＭ０２のＪａ_Ｃｂ_Ｃ値へ変換し、ａ_Ｃｂ_Ｃ平面にプロットした図であり、ａ_Ｃのプラス方向に大きく曲がっているのは、白色点〜最高彩度点にかけてのｓＲＧＢ色空間での等色相線である）。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、入力デバイス色空間の入力色信号を出力デバイスの色域内にマッピングする際に、ＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相角の大小関係を補正することにより、入力色空間の色相角の大小関係を保持する共に、入力デバイス色空間における等色相の画像（グラデーション画像等）を出力デバイスにおいて、知覚的に等色相に再現可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

即ち、請求項１の目的は、入力色信号の、ＲＧＢ色空間での色相角の大小関係を保持した色再現を行う画像処理装置を提供することにある。

請求項２の目的は、入力色信号の、ＲＧＢ空間における同一色相の色信号の知覚的な等色相性を向上させると共に色相補正を容易にし、好ましい色再現の色相補正を行う画像処理装置を提供することにある。

請求項３の目的は、入力ＲＧＢ色信号の最高彩度点〜黒色点において、色相の曲がりが少ない、あるいは曲がりがない場合に、不要な色相補正を行わないようにすることで、知覚的に忠実な色相で色再現を行う画像処理装置を提供することにある。

請求項４の目的は、入力色空間の無彩色軸に対して色相補正を行わないようにすることで、入力色信号の無彩色の色みの変化を防止した画像処理装置を提供することにある。

請求項５、６の目的は、入力ＲＧＢ色空間からＣＩＥＣＡＭ０２の色空間に変換した際に、入力ＲＧＢ色空間と、色相角の大小関係が逆になる青色相において、色相角の大小関係を補正する画像処理装置を提供することにある。

請求項７の目的は、等色相性の向上のための色相補正と、色相角の補正とを、あらかじめ補正テーブルとして用意しておき、これに基づき色相補正を行うことで、実際の色相補正時の処理を簡略化することにある。

請求項８の目的は、入力色信号の、デバイス依存のＲＧＢ色空間での色相角の大小関係を保持した色再現を行う画像処理方法を提供することにある。

請求項９の目的は、請求項８に記載の画像処理方法を汎用コンピュータ上で実行可能とすることにある。

本発明は、デバイスに依存した入力ＲＧＢ色信号（以下、第１の色信号）をＨＬＳ色空間の信号（以下、第２の色信号）とＣＩＥＣＡＭ０２空間の色信号（以下、第３の色信号）に変換する手段と、前記第１の色信号に対応した前記第２の色信号における色相角の大小関係が、前記第３の色信号の色相角において保持されるように、前記第３の色信号の色相角の大小関係を補正する第１の補正手段とを備えることを最も主要な特徴とする。

請求項１、８：ＣＩＥＣＡＭ０２色空間において、色相角の大小関係を補正しているので、入力データの属する色空間での、本来の色相角の大小関係を保持した色変換を行うことが可能である。

請求項２：入力データのＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相角を、入力データの属する色空間での最高彩度点のＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相角に近づける色相補正を行っているので、入力データの属する色空間での等色相線が知覚量色空間で大きく曲がっているような場合でも、入力データの本来の色相角の大小関係を保つような色相補正を容易に行うことができると共に、入力データの色空間での等色相データの知覚的な等色相性が向上するような色変換を行うことが可能である。

請求項３：最高彩度点よりも高明度側でのみ入力データの属する色空間の色相の知覚的な曲がりを補正し、低明度側で補正を行わないので、高明度側では色相の曲がりを補正しつつ、低明度側における処理を省くような色変換が可能である。

請求項４：入力データの無彩色に対しては色相補正は行わず、有彩色に対してのみ色相補正を行っているので、色相補正処理による無彩色の色みの変化を防止できる。

請求項５、６：青色相付近の色相においてのみ色相補正を行っているので、青以外の色相において、入力データの色相を忠実に再現する色変換を行うことが可能である。

請求項７：入力データの色相の知覚的な曲がりを補正する色相補正と、ＣＩＥＣＡＭ０２色空間において色相角の大小関係の補正をまとめて行えるため、処理をより簡略化することが可能である。

請求項９：本発明の画像処理方法をプログラムで実現することにより、汎用コンピュータなどで実行することが可能である。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：青色相における色相角の大小関係を補正する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像処理装置の構成を示す。図１において、１は入力データ、２は第１色変換部、３は色相補正部、４はマッピング部、５は色域情報保持部、６は第２色変換部である。

図１（ａ）に示す画像処理装置は、入力データ１を、色相・飽和度（彩度）・明度からなるＨＬＳ色空間の色信号及び、色相補正や色域圧縮を行うための知覚量色空間の色信号（例えば色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈやＱＭｈ）へ変換する第１色変換部２と、入力データ１に対して、知覚量色空間での色相角の大小関係を補正する色相補正部３と、色相補正部３で補正された入力データを、画像出力装置の色域内に収まるようにガマット圧縮を行うマッピング部４と、ガマット圧縮に用いる画像出力装置の色域情報を保持する色域情報保持部５と、マッピング部４により画像出力装置の色域内にマッピングされた入力データを出力装置の画像形成用の色信号に変換する第２色変換部６を有している。実施例１の色相補正部３は、第１色相補正部３１からなる（図１（ｂ））。

図１を用いて動作を説明する。第１色変換部２は、入力データ１が入力されると、そのデータをＨＬＳ色空間とＪＣｈ色空間の色信号に変換し、第１色相補正部３１へ送る。第１色相補正部３１では、入力データに対応したＨＬＳ色信号とＪＣｈ色信号を受け取ると、ＨＬＳ色空間の色相角Ｈに従って、ＪＣｈ色空間の色相角ｈの大小関係を補正し、補正後のデータをマッピング部４へ送る。マッピング部４では、色域情報保持部５から画像出力装置の色域情報を受け取り、これに基づき、明度レンジの圧縮及び彩度の圧縮を行い、色相補正処理の施された入力データが、画像出力装置の色域内に収まるように変換され、第２色変換部６へ送る。第２色変換部６では、画像出力装置の色域内に収まるように変換された入力データを、画像出力装置の画像形成用データに変換する。

図２は、本発明の実施例１の処理フローチャートである。第１色変換部２は、ネットワークインタフェースや各種記憶媒体経由で入力された入力データ１（ここでは、例としてｓＲＧＢ色信号とする）をＨＬＳ色信号と、知覚量色空間の色信号（例として、色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈ色信号とする）へ変換する（Ｓ１０）。

ｓＲＧＢからＨＬＳへの変換は、式（１）により変換する。Ｈは色相（０〜３６０（３６０と０は一致））、Ｓは彩度（０〜１．０）、Ｌは明度（０〜１．０）信号である。また、ｓＲＧＢからＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈへの変換は、ｓＲＧＢからＸＹＺ三刺激値へｓＲＧＢ色空間の定義に基づいて変換した後、ＣＩＥのテクニカルレポート ＣＩＥ １５９：２００４の定義に基づき変換する。なお、Ｊは明度（０〜１００）、Ｃは彩度、ｈは色相角（０〜３６０（０＝３６０））であるが、この場合、ＨＬＳはｓＲＧＢ色空間での色相などを表し、ＪＣｈは知覚量空間での色信号のため、同一の入力データに対するＨとｈの値は異なる。このように、ＨＬＳ及びＪＣｈに変換された入力データは、第１色相補正部３１へ送られる。

第１色相補正部３１では、第１色変換部２から入力データを受け取ると、前述した図１１に示すように、Ｈ＝２２５°（ＣＢＢ色相とする）とＨ＝２４０°（Ｂ色相とする）において、ＨＬＳ色空間とＪＣｈ色空間で色相角の大小関係が逆になっている。そこで、ＪＣｈ色空間において、ＨＬＳ色空間での本来の色相角の位置関係に戻すよう、ＪＣｈ色空間での色相角の大小関係を補正する処理を行う（Ｓ１１）。

具体的には、例えば２２５°≦Ｈ＜２４０°の入力データに対し、図１１の例では、Ｈ１＝２２５°上の点（またはＨ１ライン）を、ｈ２＞ｈ１となるように時計方向に回転させる処理（一律にＪＣｈ色空間における色相角ｈを−５するといった処理）により色相角の大小関係を補正する。

この補正は、入力データの色相角をｈ＿ｉｎ、大小関係を補正するための色相角の補正量をΔｈ、補正後の色相角をｈ＿ｏｕｔとすると、（２）式で与えられる（図３）。
ｈ＿ｏｕｔ＝ｈ＿ｉｎ＋Δｈ ａｔ ２２５°≦Ｈ＜２４０° （２）
図３において、補正前のＨ１がΔｈだけ色相角が補正され、補正後のＨ１となる。これにより、Ｈ１＝２２５°とＨ２＝２４０°のＣＩＥＣＡＭ０２色空間における色相角ｈの大小関係が補正され、ＨＬＳ色空間における色相角Ｈの本来の大小関係が保たれる。

以上のようにして、色相角の大小関係が補正された入力データを、マッピング部４へ送る。マッピング部４では、第１色相補正部３１から入力データを受け取ると、一般的に、ＣＲＴやＬＣＤといった画像表示装置とプリンタのような画像出力装置では、表現できる色域が異なっているため、画像出力装置の色域内に収まるように、明度の圧縮と、彩度の圧縮を行う。

まず、明度圧縮であるが、マッピング部４は、図４に示すような画像出力装置の色域情報を色域情報保持部５から取得する。図４に示す色域情報は、一定明度毎、一定色相角毎の最高彩度の情報と、ＷＰ（白色点）及びＢＰ（黒色点）の知覚量（ＣＩＥＣＡＭ０２のＪａ_Ｃｂ_Ｃ色空間の色信号）とからなる。

明度圧縮は、（３）式により行う。
Ｊ＿ｏｕｔ＝Ｊ＿ｉｎ＊（ＷＰ＿Ｊ−ＢＰ＿Ｊ）／１００．０＋ＢＰ＿Ｊ （３）
但し、Ｊ＿ｉｎは明度圧縮前の入力データの明度、Ｊ＿ｏｕｔは明度圧縮後の入力データの明度、ＷＰ＿Ｊは画像出力装置の白色点の明度、ＢＰ＿Ｊは画像出力装置の黒色点の明度である。

次に、明度圧縮を行った入力データに対し、彩度圧縮を行う。彩度圧縮は、明度圧縮後の入力データがＪ＝１１、Ｃ＝５．０、ｈ＝１．０であるとすると、図４の色域情報のテーブルからＪ＝１１、ｈ＝１の時の最高彩度（ここでは２．７）を参照し、入力データの彩度と比較する（Ｓ１２）。この時、入力データの彩度の方が低い場合は、画像出力装置の色域内と判断し、彩度圧縮は行わず、入力データの彩度が高い場合は、色域情報の最高彩度の情報に置き換える。すなわち、この例では、入力データはＪ＝１１、Ｃ＝２．７、ｈ＝１．０へ圧縮される（Ｓ１３）。明度及び彩度の圧縮方法は上記した明度圧縮後の色相及び明度一定の圧縮に限定されず、公知のマッピング手法を用いても良い。このようにして画像出力装置の色域内にマッピングされた入力データが第２色変換部６へ送られる。

第２色変換部６では、色相補正及びマッピング処理が施された入力データを受け取ると、例えば、画像出力装置の画像形成用データに対して知覚量ＪＣｈを予測する予測モデルや、３Ｄ−ＬＵＴを用いた補間演算等の方法を用いて、入力データを画像形成用データに変換する（Ｓ１４）。

以上説明したように、実施例１によると、ＣＩＥＣＡＭ０２色空間において色相角の大小関係を補正することで、入力データの色空間における本来の色相角の大小関係を維持した色補正が可能となる。

実施例２：青付近の色相におけるＨＬＳ等色相ラインのＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相の曲がりを補正し、さらに色相角の大小関係を補正する。

実施例２の構成は、概ね前述の実施例１と同様で、色相補正部３の構成及び動作が主に異なる。図５は、実施例２の色相補正部３の構成を示す。色相補正部３は、第１色相補正部３１と第２色相補正部３２からなり、第２色相補正部３２が実施例２により追加されている。

図１、５（ａ）を用いて各処理部の構成と動作を説明する。第１色変換部２は、入力データ１が入力されると、そのデータをＨＬＳ色空間とＪＣｈ色空間の色信号に変換し、第２色相補正部３２へ送る。第２色相補正部３２では、入力データに対応したＨＬＳ色信号とＪＣｈ色信号を受け取ると、ＨＬＳ色空間の色相角Ｈに従って、ＪＣｈ色空間の色相角ｈが、同色相角ＨのＨＬＳ空間における最高彩度点の色相角ｈに一致（色相直線）もしくは近づく（狭範囲）ような色相補正を行い、補正後のＪＣｈ色信号をＨＬＳ色信号と共に第１色相補正部３１へ送る。第１色相補正部３１では、ＨＬＳ色信号及び補正後のＪＣｈ色信号を受け取ると、色相角ｈの大小関係を補正し、補正後のデータをマッピング部４へ送る。以下、マッピング部４、色域情報保持部５、第２色変換部６の動作は実施例１と同様である。

次に、各処理部の動作を詳細に説明する。第１色変換部２は、実施例１と同様に、入力データ１（例えばｓＲＧＢ色信号）をＨＬＳ色信号と、知覚量色空間の色信号（例えば、色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈ色信号とする）へ変換し、ＨＬＳ及びＪＣｈに変換された入力データを第２色相補正部３２へ送る。

図６は、第２色相補正部３２の動作を説明する図である。図６において、Ｈ＝２２５°の白色点〜最高彩度点上の１点が補正前の入力データであり、その補正前の入力データの色相角ｈがｈｉｎである。そして、補正前の入力データの色相角ｈ＿ｉｎが、後述する色相角ｈ＿ｓａｔに近づけるように処理され、補正後の入力データとなる（１点から×印へ）。同様に、Ｈ＝２２５°の黒色点〜最高彩度点上の１点が補正前の入力データであり、その補正前の入力データの色相角ｈがｈｉｎであり、補正前の入力データの色相角ｈ＿ｉｎが、色相角ｈ＿ｓａｔに近づけるように処理され、補正後の入力データとなる（１点から×印へ）。

第２色相補正部３２では、色信号を受け取ると、補正前の入力データ（Ｈ＝２２５°）とＨＬＳ色空間で同色相（Ｈ＝２２５°）かつ最高彩度点（Ｓ＝１．０）のＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相角ｈ＿ｓａｔを算出する。例えば、補正前の入力データのＨＬＳ色空間での色相角がＨ＝２２５°である場合、最高彩度点は、Ｈ＝２２５°、Ｓ＝１．０、Ｌ＝０．５であり、このＨＬＳの値を（１）式によりＲＧＢ値に変換し、これをｓＲＧＢ値とみなし、ｓＲＧＢの定義に従いＸＹＺ三刺激値に変換する。そして、ｓＲＧＢの観察環境を考慮してＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈへ変換し、その色相角ｈがｈ＿ｓａｔである。

このようにして算出したｈ＿ｓａｔを用いて、補正前の入力データの色相角ｈ（ｈ＿ｉｎとする）を式（４）により補正する。

ｈ＿ｉｎ＝ａ×（ｈ＿ｓａｔ−ｈ＿ｉｎ）＋ｈ＿ｉｎ （４）
但しａは０〜１の定数
図６は、Ｈ＝２２５°、Ｓ＝１．０を満たす、ある２点（明度に関して、それぞれ０＜Ｌ＜０．５、０．５＜Ｌ＜１．０を満たす、ある２点）について、式（４）において、ａ＝１．０として、Ｈ＝２２５°の最高彩度点の色相角ｈ＿ｓａｔと、ＨＬＳ空間における同一色相角Ｈ＝２２５°の色信号のＣＩＥＣＡＭ０２色空間での色相角ｈが一致するように補正することを示す図である。但し、Ｓ＝０、すなわちｓＲＧＢ色空間における無彩色軸上の入力データ（白色点及び黒色点を含む）は、ｓＲＧＢの全色相共通であり、この補正により、色相角ｈが色相ごとに変わってしまうことを防ぐため、補正は行わない。

図７は、ＨＬＳ色空間で、Ｈ＝２２５°、Ｓ＝１．０の等色相線を示す（Ｈ＝２２５°、Ｓ＝１．０で、Ｌを０〜１の範囲で変化させ、各ＨＬＳ値をＲＧＢへ変換し、それをｓＲＧＢとみなしてＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈ値へ変換し、プロットしている）。このように、ＨＬＳ色空間では色相角がＨ＝２２５°で同色相角であるが、ＣＩＥＣＡＭ０２の色空間へと写像すると白色点から最高彩度点にかけては色相角ｈが大きくなる方向に曲がっている。一方、黒色点から最高彩度点にかけては、低彩度領域で色相角ｈが小さくなる方向にずれているが、高彩度部ではほぼ最高彩度点の色相角ｈと一致している。

このような場合には、式（４）による補正をＬ＞０．５の最高彩度点よりも高明度領域にのみ適用することで、計算量を低減することができ、さらには低明度領域について、入力データの持つ、元々の知覚的な色相の曲がりを忠実に再現することができる。

図１３は、図７と同様にＨＬＳ色空間のＨ＝２４０°の等色相線をＣＩＥＣＡＭ０２のａ_Ｃｂ_Ｃ平面上に表した図である。Ｈ＝２４０°の等色相線は、白色点から最高彩度点にかけて大きく曲がっており、この曲がり方はＨＬＳ色空間の色相角Ｈにより異なる。そのため、前述の第１色相補正３１における最高彩度点付近の色相角の大小関係を補正することで、最高彩度点以外で、色相角Ｈとｈとで、大小関係が入れ替わる可能性がある。このような場合に、第２色相補正部３２における色相補正を行うことで、ほぼ最高彩度点における色相角の大小関係のみを考慮すれば良いため、色相角の大小関係の補正が容易になる。

以上のような色相補正が行われた色信号が第１色相補正部３１へ送られ、実施例１と同様に、色相角の大小関係が補正される。なお、第１色相補正部３１と第２色相補正部３２における処理の順番は、図５（ｂ）に示すように逆でもよい。

そして、色相補正が行われた色信号がマッピング部４に送られ、実施例１と同様に、画像出力装置の色域内にマッピングされ、第２色変換部６において画像形成用の色信号へ変換される。

以上説明したように、実施例２によると、入力データの色相角ｈを、入力データとＨＬＳ色空間における同色相角Ｈの最高彩度点の色相角ｈに近づける処理を行うことで、色相角の大小関係の補正がより容易に行うことができ、さらにＨＬＳ色空間の等色相のデータを、知覚的により等色相に感じられるような色再現を行うことが可能となる。

実施例３：１つのテーブルでまとめて補正する。テーブルの補間により色相を直線化する処理を行うため、若干等色相性は劣るが、色相補正部は１つで済み、装置は簡略化される。

図８は、本発明の実施例３に係る画像処理装置の構成を示す。実施例３は、実施例２の構成に、色相補正パラメータを保持する補正パラメータ保持部７を追加したもので、色相補正部３ａの処理が実施例２と異なる。

前述した実施例と同様に、第１色変換部２は、入力データ１が入力されると、そのデータをＨＬＳ色空間とＪＣｈ色空間の色信号に変換し、色相補正部３ａへ送る。色相補正部３ａでは、入力データ１に対応したＨＬＳ色信号とＪＣｈ色信号を受け取ると、補正パラメータ保持部７より、色相補正パラメータを読み込み、入力データのＨＬＳ色信号と前記色相補正パラメータに基づき、入力データのＪＣｈ色信号に対し、色相補正を行う。そして、色相角ｈを補正した入力データをマッピング部４へ送る。色相補正の施された入力データを受け取ると、マッピング部４は、色域情報保持部５より、画像出力装置の色域情報を読み込み、画像出力装置の色域に基づき、明度レンジの圧縮及び彩度の圧縮を行い、画像出力装置の色域内に収まるように変換する。そして圧縮後のデータを第２色変換部６へ送る。第２色変換部６では、画像出力装置の色域内に収まるよう変換された入力データを、前述の実施例と同様に、画像出力装置の画像形成用データに変換する。

色相補正部３ａの動作を、図８、９を用いて詳細に説明する。色相補正部３ａでは、入力データのＨＬＳ及びＪＣｈ色信号を受け取ると、補正パラメータ保持部７より、色相補正パラメータを読み込む。色相補正パラメータテーブルの一例を図９に示す。このテーブルは、あらかじめＨＬＳ色空間を各成分均等に分割したＨＬＳ格子点に対し、各色相角Ｈごとに、同色相角でＳ＝１．０、Ｌ＝０．５の最高彩度点に、ＪＣｈ色空間での色相角を揃えるための色相角ｈの補正量を求め、その補正量に、さらに各ＨＬＳ色空間の色信号に対し、主観評価等を行って求められた、好ましい色みに調整するための色相補正量を加算したものを補正量（ｄｅｇ．）として保持しておく。ただし、Ｓ＝０の無彩色軸や白色点及び黒色点は補正量は０とする。

そして、入力データに対し、この色相補正パラメータテーブルを補間して、色相補正量を求める。例えば、入力データＨＬＳ色信号がＨ＝１５．０、Ｓ＝０．２５、Ｌ＝０．２５である場合、図中の（Ｈ／Ｓ／Ｌ）＝（０．０／０．０／０．０）、（０．０／０．０／０．５）、（０．０／０．５／０．０）、（０．０／０．５／０．５）、（３０．０／０．０／０．０）、（３０．０／０．０／０．５）、（３０．０／０．５／０．０）、（３０．０／０．５／０．５）の８点を用いて補間し、補正量を求める。補間処理は、ＨＬＳを直交座標系とみなして補間を行ってもよいし、円筒座標系とした補間（特開平９−１８６９０５号公報を参照）を行ってもよい。これにより算出された色相角補正量を入力データに加算し、色相補正を行う。

上記したように補正された入力データが、マッピング部４に送られ、以下、前記した実施例と同様に、画像形成用データに変換される。

以上説明したように、実施例３によると、入力データの属する色空間の色相の曲がりの補正と、知覚量色空間における色相角の大小関係の補正とを、あらかじめ用意された１つの色相補正パラメータを用いて行うことで、実施例１に比べ、色相の曲がりの補正の精度が若干落ちるが、単一の色相補正処理のみで入力データの知覚的な等色相性が向上し、入力データの属する色空間の色相関係を維持した色変換が可能となる。

実施例４：媒体クレームのための実施例。

図１０は、本発明の実施例４に係る画像処理システムのハードウェア構成例を示す。図１０において、コンピュータ１０は、プログラム読取装置１０ａ、全体を制御するＣＰＵ１０ｂ、ＣＰＵ１０ｂのワークエリア等として使用されるＲＡＭ１０ｃ、ＣＰＵ１０ｂの制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１０ｄ、ハードディスク１０ｅ、ＮＩＣ１０ｆ、マウス１０ｇ、キーボード１０ｈ、画像データを表示したりユーザーが画面に直接触れることで情報の入力が可能なディスプレイ１１、カラープリンタ等の画像形成装置１２とを備えている。本画像処理システムは、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータ等で実現することができる。

このような構成の場合、図１に示す第１色変換部２、第２色変換部６、色相補正部３、マッピング部４の機能はＣＰＵ１０ｂに持たせることができる。また、色域情報保持部５の機能は、ＲＡＭ１０ｃ、ＲＯＭ１０ｄ、ＤＩＳＫ１０ｅに持たせたり、ＮＩＣ１０ｆで、外部から入力するようにしても良い。なお、前述の色相補正やマッピングといった画像処理機能は、例えばソフトウェアパッケージ、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクや磁気ディスク等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため、図１０に示す例では、情報記録媒体がセットされると、これを駆動する図示しない媒体駆動装置が設けられている。

以上により、本発明における画像処理装置、画像処理方法は、ディスプレイ等を備えた汎用の計算機システムにＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、この汎用計算機システムの中央演算装置に色空間の変換や色相補正等を実行させる装置構成においても実施することが可能である。この場合、本発明の画像処理を実行するためのプログラム、すなわちハードウェアシステムで用いられるプログラムは、記録媒体に記録された状態で提供される。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限定されず、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、光磁気ディスクなどを用いても良い。記録媒体に記録されたプログラムは、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク１０ｅにインストールされることにより、このプログラムを実行して、色変換等の機能を実現することができる。また、本発明の色変換等の機能を実現するためのプログラムは、記録媒体の形で提供されるのみならず、例えば、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

本発明の実施例１に係る画像処理装置の構成を示す。 実施例１の処理フローチャートを示す。 色相角の大小関係の補正を説明する図である。 出力装置の色域情報を記述したテーブル例を示す。 実施例２の画像処理装置の構成を示す。 実施例２における第２色相補正部の処理を説明する図である。 ｓＲＧＢのＨ＝２２５°の色相における、ＣＩＥＣＡＭ０２の色空間での色相曲がりを説明する図である。 実施例３の画像処理装置の構成を示す。 実施例３における色相補正パラメータ例を示す。 実施例４の構成を示す。 色相角の大小関係が逆になるという問題を説明する図である。 ＣＩＥＣＡＭ０２の色空間（Ｊａ_Ｃｂ_ＣとＪＣｈの関係）を説明する図である。 ｓＲＧＢの青色相（Ｈ＝２２５°）のＣＩＥＣＡＭ０２の色空間での色相曲がりを説明する図である。 ＲＧＢ、ＨＬＳの変換式を示す。

符号の説明

１ 入力データ
２ 第１色変換部
３ 色相補正部
４ マッピング部
５ 色域情報保持部
６ 第２色変換部

Claims (10)

1. デバイスに依存した入力ＲＧＢ色信号（以下、第１の色信号）をＨＬＳ色空間の信号（以下、第２の色信号）とＣＩＥＣＡＭ０２空間の色信号（以下、第３の色信号）に変換する手段と、前記第１の色信号に対応した前記第２の色信号における色相角の大小関係が、前記第３の色信号の色相角において保持されるように、前記第３の色信号の色相角の大小関係を補正する第１の補正手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の補正手段の前段もしくは後段に、さらに色相補正を行う第２の補正手段を備え、前記第２の補正手段は、前記第１の色信号に対応した前記第３の色信号における色相角を、前記第１の色信号に対応した前記第２の色信号における色相角と同色相で、かつ最高彩度点の、前記第３の色信号における色相角に近づける処理を実行することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記第２の補正手段は、前記第１の色信号における中明度よりも高明度側において処理を実行することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記第１、第２の補正手段は、無彩色に対して処理を実行せず、有彩色のみを処理することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第１の補正手段は、青付近の色相において処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記青付近の色相は、前記第２の色信号における色相角が概ねＨ＝２２５〜２４０度であることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. デバイスに依存した入力ＲＧＢ色信号（以下、第１の色信号）をＨＬＳ色空間の信号（以下、第２の色信号）とＣＩＥＣＡＭ０２空間の色信号（以下、第３の色信号）に変換する手段と、前記第１の色信号に対応した前記第２の色信号の色相の曲がりを補正し、前記第３の色信号の色相角の大小関係を補正するパラメータを保持するテーブル手段と、前記テーブル手段を参照して、前記第１の色信号に対して色相補正を行う手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
8. デバイスに依存した入力ＲＧＢ色信号（以下、第１の色信号）をＨＬＳ色空間の信号（以下、第２の色信号）とＣＩＥＣＡＭ０２空間の色信号（以下、第３の色信号）に変換する工程と、前記第１の色信号に対応した前記第２の色信号における色相角の大小関係が、前記第３の色信号の色相角において保持されるように、前記第３の色信号の色相角の大小関係を補正する工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項８記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
10. 請求項８記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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