JP2009218962A - 色変換出力装置、色変換出力方法、色変換出力プログラム、色変換テーブル、色変換テーブル記録媒体並びに色変換集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の色域圧縮あるいは色域拡張は、所定の色空間内での色度点のシフトや変更で圧縮や拡張を行うため、空間内で色データの分布に偏りや不連続性が生じてしまうという課題があった。
【解決手段】本発明の色変換出力装置は、第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する色変換出力装置であって、前記第一の色域の色データを入力する色入力部１０と、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングする第１の色マッピング部１１と、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングする第２の色マッピング部１２と、前記第１の色マッピング部１１でマッピングした第一の色データと前記第２の色マッピング部１２でマッピングした第二の色データを合成する色合成部１３と、前記合成部で合成した色データを出力デバイスに出力する色出力部１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力色データの色域と異なる色域のデバイスへ色データを変換して出力する色変換出力装置、色変換出力方法、色変換出力プログラム、色変換テーブル、色変換テーブル記録媒体並びに色変換集積回路に関するものである。

異種デバイス、異種メディア間で色再現を実現するためには、入出力デバイスの色域の違いを補正する必要があり、この技術のことを色域変換あるいは色域圧縮拡張と呼ぶ。

例えば画像表示を行う表示出力デバイスとしてはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プロジェクターなどのパネルなどが存在する。これらはそれぞれが再現可能な色域として異なる色域を有している。

このように再現可能な色域はデバイスによって異なるため、例えば或る画像信号を或る表示出力デバイスで表示させる際には、画像信号をその表示出力デバイスに応じた色域に補正することが必要である。

色域の違いを補正するためには、Ｒ、Ｇ、Ｂに代表される各々のデバイス、メディア固有の信号値を、例えばＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会）によるＸＹＺ、Ｌ*ａ*ｂ*、Ｌ*ｕ*ｖ*などの色空間等のデバイス非依存の表色系に変換し、そのデバイス非依存表色系において圧縮拡張を行うことが一般的である。

ところで、色域圧縮の方法としては、大きくコンプレッションとクリッピングに分けられる。

コンプレッションとは、すべての色を圧縮する方法である。すなわち第一の色域から第二の色域への圧縮をする場合、第一の色域内の全ての色を圧縮して、その全ての色が第二の色域に含まれるように色変換を行うものである（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。

なお、圧縮には色域内外の色を線形に圧縮する方法や、色の彩度が大きいほど圧縮率を大きくする非線形な圧縮方法がある。また、色相、彩度あるいは明度によって圧縮の割合を変えたり、色を維持する領域と色を維持しない領域に分割しそれぞれ異なる変換直線により彩度を圧縮する方法などが開示されている（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７参照）。

一方、クリッピングでは、第一の色域の色の内、第２の色域に含まれる色、即ち再現先のデバイスで忠実に再現できる色は忠実に再現し（圧縮しない）、再現不可能な色、つまり再現先デバイスの色域に含まれない色のみ圧縮するという方法である（例えば、特許文献８参照）。

なお、クリッピングには、色域で再現できない色域外の色を、色差が最小になるような方向へ圧縮して再現する方法や明度あるいは彩度が最短の色を選択するなどの方法が開示されている（例えば、特許文献９、特許文献１０参照）。

また、色域の拡張については、例えば、入力された画像の出力側色再現範囲が表色系の値において入力側色再現範囲より広いときに、入出力側の色再現範囲の比に応じて入力側色再現範囲が拡大するように、入力された画像の表色系の値を拡大写像し出力する方法（例えば、特許文献１１参照）や、拡張方法として色座標を線形拡張式により輝度（Ｌ＊）及び彩度（Ｃ＊）の色属性で拡張して変換しデバイスの色域外に外れないように制御する方法などが開示されている（例えば、特許文献１２参照）。
特開昭６０−１０５３７６号公報 特開昭６１−２８８６９０号公報 特開昭６３−２５４８８９号公報 特開平０６−２５５１３０号公報 特開昭６１−２８８６６２号公報 特開平０７−２２００６７号公報 特開２００３−２８３８４６号公報 特開昭６３−１９５７７７号公報 特開平０４−０４００７２号公報 特開２０００−２７８５４６号公報 特開平０３−１５８０７５号公報 特開２００３−１５３０２７号公報

上記で示したように色域の変換とりわけ色域の圧縮方法は、大きくコンプレッションとクリッピングに分けられる。しかしこれら方法にはそれぞれ長所と短所がある。

コンプレッションの場合、各色について相対的な色の関係が変わらないこと、及び階調表現が保たれるという長所がある。ところがその一方で、第二の色域である再現先のデバイスでも忠実に再現可能であった色、つまり圧縮する必要がない色まで圧縮してしまい第一の色域の色味とかなり違って見えたりする。また、非線形な圧縮では滑らかに色が変化する部分で疑似輪郭や疑似階調が現れたりするといった短所がある。

一方、クリッピングの場合、再現可能な色を忠実に再現するという長所がある。しかし、多くの色域外色の圧縮後の色が同じ色になってしまうため、色調の連続性が劣化し階調表現に劣るといった短所がある。

なお色域拡張についても、上記圧縮と同様な短所と長所がある。例えば、赤や緑で色域を大きく拡張すると、肌色や芝生などの色味が変わってしまい人に違和感を与える。

ところで、これら従来の色域変換はいずれもある色空間、例えば、ＸＹＺあるいはＬ*ａ*ｂ*といった空間で、第一の色データの色度点を第二の色データの色度点へどのようにシフトあるいは変更するかを扱ったものである。このためシフトや変更によってどうしても色空間内の色データの分布に偏りや不連続性が生じてしまう可能性があった。

本発明は、前記課題を解決するものであって、第一の色データの色度点を第二の色データの色度点へただシフトあるいは変更するだけでなく、第一の色データから色味を変えたくない色データと、圧縮や拡張によってできるだけ第二の色域、例えば標準化や規格などで決められ色域へ再現したい色データとを設定し、それら２つの色データを適度に合成（ブレンド）する。これによって、設定された２つの色データのどちらか一方が色度点のシフトや変更によって色空間内で分布に偏りや不連続がたとえあったとしてももう一方の色データで緩和され、色の偏りや不連続性を低減すると共に相対的な色関係を変えずに色域変換できる色変換出力装置、色変換出力方法、色変換出力プログラム、色変換テーブル、色変換テーブル記録媒体並びに色変換集積回路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、本発明に係る色変換出力装置は、第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する色変換出力装置にあって、上記第一の色域の色データを入力する色入力部と、第一の色域の色データを上記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングする第一の色マッピング部と、上記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングする第二の色マッピング部と、上記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データを合成する色合成部と、上記合成部で合成した色データを出力デバイスに出力する色出力部と、を備えたことを特徴とする。

なお、上記第一の色域が上記第二の色域よりも広いとき、上記第一の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを第二の色域内へ圧縮マッピングし第一の色データとし、上記第二の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを前記第二の色域の色データとみなし上記第二の色域へマッピングして第二の色データとすることを特徴とする。あるいは、上記第一の色域が上記第二の色域よりも広いとき、上記第一の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを上記第二の色域内へ圧縮マッピングし第一の色データとし、上記第二の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを上記第二の色域の所定の色データへマッピングして第二の色データとすることを特徴とする。

但し、上記圧縮マッピングは、上記第一の色域の色データが上記第二の色域内にあるときは第一の色域のまま色域変位せずにマッピングし、上記第一の色域の色データが上記第二の色域外にあるときは上記第二の色域の色域境界へマッピングすることを特徴とする。

また、上記第一の色域が第二の色域よりも狭いとき、上記第一の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを第二の色域内へ第一の色域のまま色域変位せずにマッピングして第一の色データとし、上記第二の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを前記第二の色域の色データとみなし上記第二の色域の色データへマッピングすることを特徴とする。あるいは、上記第一の色域が上記第二の色域よりも狭い、上記第一の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを上記第二の色域内へ上記第一の色域のまま色域変位せずにマッピングして第一の色データとし、上記第二の色マッピング部は、上記第一の色域の色データを上記第二の色域の所定の色データへマッピングすることを特徴とする。

ところで、上記マッピングは、デバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間のデータに変換してマッピングした後デバイスに依存した色空間に逆変換することを特徴とし、上記色合成部は、色相、彩度および明度によって上記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと上記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データを合成する比率が異なることを特徴とする。更に、上記色合成部は、上記第一の色域の色データの彩度または明度が高くなるにつれ上記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データを合成する比率を高くすることを特徴とする。更に、上記色合成部は、上記第一の色域の色データが肌色など特定の色範囲にある場合、上記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと上記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データを合成する比率を所定の値に設定にすることを特徴とする。

なお、本発明は、このような色変換出力装置として実現できるだけでなく、色変換出力装置に含まれる特徴的な手段をステップとする色変換出力方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させる色変換出力プログラムとして実現したりすることもできる。

さらに、本発明は、色変換出力装置と同等の入出力特性を実現するために参照される色変換テーブルとして実現したり、色変換テーブルを作成する色変換テーブル作成装置として実現したり、色変換テーブル作成装置に含まれる特徴的な手段をステップとする色変換テーブル作成方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させる色変換テーブル作成プログラムとして実現したりすることもできる。

そして、そのような色変換出力プログラム、色変換テーブル、及び色変換テーブル作成プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。また、本発明は、色変換テーブルが記録された色変換テーブル記録媒体に基づき色変換処理をする色変換集積回路として実現できる。

以上のように、本発明に係る色変換出力装置、色変換出力方法、色変換出力プログラム、色変換テーブル、色変換テーブル記録媒体並びに色変換集積回路によれば、入力された色データを異なる色域の色データへ変換してデバイスへ出力する際に、入力色データを２つの異なる色データ、すなわち入力色データの色味を維持した色データと変換先の色域の色として再現する色データとを設定し、それら２つの異なる色データを色相、彩度および明度によって適度に合成すことによって、所定の変換先色域内で相対的な色関係を変えることなく、肌色などの色味も変えずに色階調の連続性を維持できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における色変換出力装置の基本的な構成を示すブロック図である。この色変換出力装置は、第一の色域の入力色データを第二の色域の色データへ変換し出力デバイスへ出力する装置であって、ビデオ、写真などの画像データをＲＧＢなどの色データとして入力する色入力部１０と、色入力部１０で入力された入力色データを第一の色データとしてマッピングする第１の色マッピング部１１と、色入力部１０で入力された入力色データを第二の色データとしてマッピングする第２の色マッピング部１２と、第１の色マッピング部１１でマッピングされた第一の色データと第２の色マッピング部１２でマッピングされた第二の色データを所定の比率でする色合成部１３と、色合成部１３で合成された色データをデスプレイやプリンターなどの色を発生する出力デバイスへ出力する色出力部１４とから構成される。

なお、色出力部１４の出力デバイスの色域は、通常変換先の第二の色域かそれに非常に近似した色域であることが多いが、本発明の実施例では出力デバイスの色域に個体バラツキや経時変化がある場合を考慮し、第二の色域から幾分ずれていることも想定し第二の色域内の色データとして正しく出力させる場合について説明する。

ところで、第１の色マッピング部１１および第２の色マッピング部１２は上記色変換が色域圧縮に係わるものかあるいは色域拡張に係わるものかでそのマッピングは異なる。

色域圧縮、すなわち第一の色域である色入力部１０で入力された入力色データの色域が変換先の第二の色域よりも広い場合、第１の色マッピング部１１は入力色データを第二の色域内へ圧縮マッピングし第一の色データとする。また、第２の色マッピング部１２は、入力色データを第二の色域の色データとみなし第二の色域へマッピングして第二の色データとする。

なお、このときの上記圧縮マッピングは、第一の色域の入力色データが第二の色域内にあるときは第一の色域のまま色域変位せずにマッピングし、第二の色域外にあるときは第二の色域の色域境界へマッピングする。すなわち、上記クリッピングによる色域圧縮を行う。

他方、色域拡張、すなわち第一の色域である色入力部１０で入力された入力色データの色域が変換先の第二の色域よりも狭い場合、第１の色マッピング部１１は入力色データを第二の色域内へ第一の色域のまま色域変位せずにマッピングし第一の色データとする。また、第２の色マッピング部１２は、入力色データを第二の色域の色データとみなし第二の色域へマッピングして第二の色データとする。

まず、色域圧縮、すなわち色入力部１０で入力された第一の色域の入力色データの色域が変換先の第二の色域よりも広い場合について説明する。例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢで撮影された写真をｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）のデスプレイへ出力する場合、図２に示すようにＡｄｏｂｅＲＧＢの色域はｓＲＧＢの色域よりも広いため、色域を圧縮する必要がある。もし、色変換せずにｓＲＧＢの色域へ出力すると色が薄くなり彩度が低下して見える。

色入力部１０は、入ってくる画像データをＲＧＢのリニア（線形）な色データとして入力する。例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢやｓＲＧＢのガンマ（γ）は０．４５なので、入ってきたＲＧＢの色データをレベル幅（８ｂｉｔでは２５５）で除算して正規化（０．０〜１．０の値にした）後、逆γの２．２をベキ乗することでリニア（線形）な値にする。なお、入ってくるデータがＲＧＢのデータでない場合、例えば輝度データと色差データからなる画像データの場合、ＲＧＢデータへ一旦色変換する必要がある。色入力部１０の色データは、第１の色マッピング部１１と第２の色マッピング部１２へ供給される。

第１の色マッピング部１１は、色入力部１０から供給された色データを第二の色域内の色データとして圧縮マッピングする。圧縮マッピングは、色入力部１０から供給されたＲＧＢの色データを一旦デバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間、例えばＣＩＥのＸＹＺの色度値に変換し、その色度値を第二の色域内のＸＹＺ値として、元のＲＧＢの色データへ逆変換する。

例えば、入力色データがＡｄｏｂｅＲＧＢのＲＧＢデータの場合、ＲＧＢからＸＹＺへの変換は式（１）で、第二の色域がｓＲＧＢのデスプレイの場合、ＸＹＺからＲＧＢへの変換は式（２）である。

なお、圧縮マッピングとして本実施例では、基本的に上記で説明したクリッピングを用いる。クリッピングによる色域圧縮は、出力デバイスの色域内で再現可能な色を忠実に再現できるという長所がある。肌色など色味が変わると人に違和感を与える色は入力色データの色度点をできるだけ変位させないようにする必要がある。また、肌色などそれほど彩度が高くない色の範囲は出力デバイスの色域内で再現可能な、しかも入力色データの色度点（例えば、ＸＹＺのような色度値で示される点）をそのまま再現するクリッピング圧縮が適する。

最も単純なクリッピング圧縮は、例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域からｓＲＧＢの色域へ変換する際に、上記式（２）でＲ、ＧまたはＢの値が０以下になった場合その値を０に、１以上の場合は１にすることである。なお、クリッピングについては、色域で再現できない色域外の色を、色差が最小になるような方向へ圧縮する方法や、明度あるいは彩度が最短の色を選択するなどしてもよい。この場合、ＸＹＺ値から式（３）および式（４）でＬ*ａ*ｂ*空間の色度値に変換し明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、色相（Ｈ）を求め、それら値から色差、明度あるいは彩度をもとにクリッピングする。なお、式（３）のＸｎ、Ｙｎ、Ｚｎは、光源の３刺激値であり、例えば標準イルミナントＤ₆₅の場合は（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）＝（９５．０４、１００．００、１０８．８９）である。

第２の色マッピング部１２は、上記第１の色マッピング部１１と同様に一旦デバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間の色度値（例えば、ＸＹＺ）に変換し、その色度値を第二の色域内のＸＹＺ値として、元のＲＧＢの色データへ逆変換する。

但し、第２の色マッピング部１２は、色入力部１０から供給された色データを第二の色域の色データとみなして変換逆変換するので上記式（１）に相当する色変換式が上記式（２）の逆変換となるので色データに変化はない。つまり、入力色データは本来ＡｄｏｂｅＲＧＢ色域のＲＧＢデータであるが、それをｓＲＧＢ色域のＲＧＢデータとみなしてＸＹＺへ変換し、それをｓＲＧＢ色域のＲＧＢデータへ逆変換しても同じ値になる。従って、この場合実際には色入力部１０から供給された色データをそのまま第二の色データとしてもよい。

なお、第２の色マッピング部１２として、色入力部１０から供給されたＲＧＢデータを上記式（１）で変換した後、所定の色度値へマッピングした後上記式（２）でＲＧＢデータに逆変換したものを用いてもよい。例えば、特に第一の色域の境界およびその周辺の色度値が第二の色域の境界およびその周辺の色度値にできるだけシフトするように特定したマッピングや、絵づくりや見栄えの目的で、ある色範囲の色相、彩度あるいは明度を所定の色相、彩度あるいは明度へ変更するため第一の色域の特定の色度値を第二の色域の特定の色度値へ変更したような特定マッピングをしてもよい。この場合、入力色データと第二の色データは異なる。

色合成部１３は、第１の色マッピング部１１でマッピングされた第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の色マッピング部１２でマッピングされた第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を合成する。

合成は、肌色など色味が変わると人に違和感を生じる色はできるだけ圧縮クリッピングされた第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の比率が高くなるように、逆に第二の色域境界およびその近傍の色は第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるようにする。

具体的な合成方法としては、例えば、まず、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）を算出する。例えば、下記の式（５）あるいは上記の式（３）と式（４）を用いてもよい。

式（５）においてＭＡＸ、ＭＩＮはそれぞれＲＧＢ値の最大値および最小値である。

なお、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と異なる場合、すなわち上記特定マッピングの場合は、図３に示すように色入力部１０から入力色データを取得しこの入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）を算出する。

次に、肌色など色味をできるだけ変えたくない色範囲（以下、保存色範囲と呼ぶ）と、そうではない、すなわち圧縮したい色範囲（以下、圧縮色範囲）を色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）で分け、またその色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）の値によって第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）との合成比率を変えて合成する。

合成比率をｒで表しその範囲を０．０〜１．０で示した場合、ｒ＝１．０は第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の値が１００％のとき、ｒ＝０．０は第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の値が１００％のときである。従ってその間のｒ値は、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成したもので、（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）にｒを（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）に１−ｒを乗算して足し合わせたものになる。

但し、上記合成比率ｒは色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）によって異なる。例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域からｓＲＧＢの色域へ変換するとき、色相（Ｈ）については特に緑色（Ｇ）、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）の色領域が狭まるため、この領域で色入力部１０からの第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。また、彩度（Ｓ）についてはすべての色相について彩度が高くなるにつれ第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定するが、色相や明度によってその設定を調整する。明度（Ｖ）については明度が比較的高いとき第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定するが、彩度や色相によってその設定を調整する。

合成比率ｒの基本的な設定は、第一の色域と第二の色域の色域の広さの差（あるいは比）に基づいて設定される。第一の色域が第二の色域よりも広く第二の色域へ色域圧縮する場合、第二の色域を超える第一の色域の広さが大であればある程、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。但し、２つの色域間の色域の広さの差（あるいは比）は色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）によって均一ではなく異なる場合が多いため、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）によって調整する。

図４は、３つの異なる色相（Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２）について２つの色域間の広さの違いとそのときの合成比率の大きさを図的に説明したものである。広い色域の第一の色域からそれより狭い色域の第二の色域へ圧縮する場合を示している。２つの色域間の色域の広さ差は斜線部分で示してある。そしてこの斜線部分の領域が広い程、それはちょうど白い矢印の大きさで示したように、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高く設定する。

更に具体的に、ある色相のある明度のときの彩度（Ｓ）の大きさで合成比率ｒの設定を説明する。図５は２つの色域間の色域の広さの差が小さい（例えば、第一の色域／第二の色域の比が１．２以下）の場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）と第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を合成したものが等しいｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ０になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）がかなり高い閾値Ｓ０から急激に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

また、図６は２つの色域間の色域の広さの差が中ぐらい（例えば、第一の色域／第二の色域の比が１．２〜１．５）の場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ１になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）が中位の閾値Ｓ１からゆるやかに第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

また、図７は２つの色域間の色域の広さの差が大きい（例えば、第一の色域／第二の色域の比が１．５を超える）場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ２になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）がかなり小さい閾値Ｓ２から急激に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

なお、肌色など色味をできるだけ変えたくない上記保存色範囲は、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を合成する比率が高くなるように設定する。例えば、肌色だと色相（Ｈ）で赤、黄色、マゼンタの色範囲で明度（Ｖ）が中位から高い範囲で第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の合成比率を高く、逆に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を低くする。彩度（Ｓ）の閾値の設定では合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値が０．５〜０．８の範囲になるように設定する。

本実施例では上記合成比率ｒの関数としてシグモイドの非線形な関数を使用したが線形な関数でも良い。

なお、第２の色マッピング部１２が上記特定マッピングの場合も基本的に上記の合成比率に従うが、特定マッピングで特に設定されたマッピング範囲について第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

ところで、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を合成することで実際に合成された色データとその色度点はどうなるのか、図８と図９を例として示す。ここでは、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データＲＧＢと同じ場合について説明する。

図８の左端、（ａ）に入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）として第一の色域ＡｄｏｂｅＲＧＢの８ビットのデータ値を、そしてその隣右にそれらデータ値を逆ガンマ変換して上記式（１）でＸＹＺ変換した後Ｙｘｙに直した色度値を、更に右（ｂ）はそれらＹｘｙ値をＸＹＺへ直したのち式（２）で逆変換し第二の色域としてｓＲＧＢへ変換した値をガンマ変換して０から２５５の８ビットの第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）にした値を示す。但し、（ｂ）は上記式（２）でＲＧＢ値が０以下は０に１以上は１にクリップされた値である。（ｃ）は合成された色データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｇ’）を示し、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）（ここでは（ａ）の入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ）と、（ｂ）の第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を上記の設定に沿った合成比率で合成した値の一例である。

上記図８において、（ａ）の入力色データであるＡｄｏｂｅＲＧＢの値は緑（Ｇ）レベル値を変化させ、しかも輝度を示すＹをできるだけ一定にした場合のサンプルデータを示している。

なお、この入力色データの第一の色域のＡｄｏｂｅＲＧＢのデータの色度値と本発明の実施例の一例としての色合成した（ここでは、色域圧縮した）結果のｓＲＧＢのデータのｘｙ色度値を比較したものが図９である。図９において、第一の色域のＡｄｏｂｅＲＧＢのデータのｘｙ値が●（図８の（ａ）のｘｙ値）で、第一の色域ＡｄｏｂｅＲＧＢのデータから第二の色域ｓＲＧＢのデータへ圧縮されたデータのｘｙ値が○（図８の（ｃ）のｘｙ値）である。ＡｄｏｂｅＲＧＢからｓＲＧＢへの色域圧縮の結果は、肌色に近い白色付近の色度値の変位はほとんどなく、また相対的な色関係は変わらずに、色階調の連続性も維持されていることがわかる。

色出力部１４は、色合成部１３で合成された色データを出力する。出力はデスプレイ、プロジェクターあるいはプリンターなどの出力デバイスである。上記の実施例ではその出力デバイスは、通常ｓＲＧＢ色域のデスプレイを前提しているが、本発明の実施例では出力デバイスの色域に個体バラツキや経時変化がある場合を想定し、第二の色域から幾分ずれている出力デバイス１に出力する場合について説明する。

例えば、出力デバイス１の色域が図１０に示すＲＧＢ三原色の色度座標ｘｙ値で表されるとして、合成された色データを上記第二の色域の色データとして正確に出力する場合、合成された色データのｘｙ値（図８の（ｃ）のｘｙ値）をＸＹＺに直し式（６）で変換しＲＧＢのデータにして、ガンマ変換後８ビットＲＧＢ値に直せばよい（図８の（ｄ）のＲＧＢ値）。

なお、上記実施例はＡｄｏｂｅＲＧＢ色域からｓＲＧＢ色域への色域圧縮で説明したが、規格などの特定の色域に限らずその他のより広い色域からより狭い色域へ色域圧縮する場合も同様にして変換できることは言うまでもない。また、出力デバイスの色域が上記第二の色域の非常に近似している場合（例えば、視覚的に色差が識別できない程度の場合）には、第二の色データをそのまま出力デバイスに出力してもよい。

以上の実施例は、第一の色域の入力色データをそれより色域の狭い第二の色域の色データへ変換するとき、すなわち入力色データの色域が出力する第二の色域よりも広いとき、入力色データを第二の色域へ圧縮マッピングした色データと入力色データを第二の色域の色データとして第二の色域へマッピングした色データ（入力色データと同じ）の合成データとして出力する。あるいは、入力色データを第二の色域へ圧縮マッピングした色データと入力色データを第二の色域の特定の色へマッピングした色データ（入力色データと異なる）の合成データとして出力する。このとき合成した色データは、肌色など色味が変化してはいけない色データは再現可能な色域内の色データである第一の色データすなわち圧縮マッピングした色データを主に合成し、第二の色域外の入力色データは第二の色域に依存して再現される入力色データあるいは特定の色へマッピングされた色データを主に合成する。しかも、それらの２つの異なる色データは色相、彩度および明度によって適度に合成して出力されるので、肌色などの色味や出力デバイスの色域内で相対的な色関係を変えることもなく、色階調の連続性を維持できる。

次に、色域拡張、すなわち色入力部１０で入力された色データの色域が第二の色域よりも狭い場合について説明する。例えば、上記色域圧縮とは逆に、ｓＲＧＢで撮影された写真をＡｄｏｂｅＲＧＢ対応のデスプレイへ出力する場合などである。この場合、図２に示すようにＡｄｏｂｅＲＧＢの色域はｓＲＧＢの色域よりも広いため、色域を拡張する必要がある。そのまま何も処理しないでＡｄｏｂｅＲＧＢの色域へ出力すると拡張された色域領域の色が鮮やかに見るが、全体の色バランスが崩れたり色味が変わってしまい人に違和感を与える場合がある。

色域拡張は上記色域圧縮と全体の基本的構成は変わらないが各構成部分が幾分異なる。このため、色域拡張で特に異なる部分を中心に説明する。なお、本実施例は上記色域圧縮の実施例と逆に、ｓＲＧＢからＡｄｏｂｅＲＧＢへの色域変換について説明する。

色入力部１０は、入ってくる画像データをＲＧＢのリニア（線形）な色データとして入力する。ｓＲＧＢのガンマ（γ）は０．４５なので、入ってきたＲＧＢの色データをレベル幅（８ｂｉｔでは２５５）で除算して正規化（０．０〜１．０の値に）後、逆γの２．２をベキ乗することでリニア（線形）な値にする。

第１の色マッピング部１１は、色入力部１０から供給された入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を第二の色域内の第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）としてマッピングする。このときのマッピングは、第二の色域のＡｄｏｂｅＲＧＢ色域内で入力色データのｓＲＧＢ色域内の色度を維持したまま、すなわち、色域変位せずに（拡張や圧縮せずに）マッピングする。

具体的には、ＡｄｏｂｅＲＧＢはｓＲＧＢよりも色域が広いため、色入力部１０から供給されたｓＲＧＢの入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を一旦デバイスに依存しない色空間、例えばＸＹＺのデバイス非依存型色空間のデータに変換した後、そのＸＹＺ値を第二の色域のＡｄｏｂｅＲＧＢの色域内のＲＧＢのデータとして逆変換することが上記のマッピングに相当する。

ｓＲＧＢのＲＧＢからＸＹＺへの変換は式（７）で、ＸＹＺからＡｄｏｂｅＲＧＢのＲＧＢへの変換は式（８）である。

上記式（７）と式（８）によって、ｓＲＧＢからＡｄｏｂｅＲＧＢへマトリック変換されたＲＧＢは、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域内でｓＲＧＢの色域の色度値を保持している（すなち、入力色データの色度を保存した色度保存マッピング）。

第２の色マッピング部１２は、上記色域圧縮と同様で、入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を一旦デバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間、例えばＸＹＺの色度値に変換し、その色度値を第二の色域内のＸＹＺとして、今度は元のＲＧＢの色データへ逆変換する。

但し、第２の色マッピング部１２は、色入力部１０から供給された色データを第二の色域の色データ（すなわち、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域の色データ）とみなして変換逆変換するので上記式（７）に相当する色変換式が上記式（８）の逆変換となるので色データに変化はない。つまり、入力色データは本来ｓＲＧＢ色域のＲＧＢデータであるが、それをｓＡｄｏｂｅＲＧＢ色域のＲＧＢデータとみなしてＸＹＺの値へ変換し、それをＡｄｏｂｅＲＧＢ色域のＲＧＢデータへ逆変換しても同じ値になる。従って、この場合実際には色入力部１０から供給された入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）としてもよい。この場合、入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）は同じである。

なお、第２の色マッピング部１２として、色入力部１０から供給された入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を上記式（７）で変換した後、所定の色度値へマッピングをした後上記式（８）でＲＧＢデータに逆変換したものを用いてもよい。例えば、第一の色域の境界およびその周辺の色データの色度値が第二の色域の境界およびその周辺の色度値へシフトするように特定の色範囲をシフトさせた特定マッピングや、絵づくりや見栄えのため、ある色範囲の色相、彩度あるいは明度を所定の色相、彩度あるいは明度へ変更する目的で、第一の色域の特定の色度値を第二の色域の特定の色度値へ変更するような特定マッピングでもよい。この場合、入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）は異なる。

色合成部１３は、上記第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と上記第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を合成する。

合成は、肌色など色味が変わると人に違和感を生じる色は色度保存マッピングした第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の比率が高くなるように設定する。また、色域境界およびその近傍の色はできるだけ彩度の高い鮮やかな第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

具体的な合成方法は、上記色域圧縮と同様に、まず、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）を算出する。なお、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と異なる場合、すなわち上記特定マッピングの場合は、図３に示すように色入力部１０から入力色データを取得しこの入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）を算出する。

次に、肌色など色味をできるだけ変えたくない保存色範囲と、そうではない、すなわち拡張したい色範囲（以下、拡張色範囲）を色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）で分け、またその色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）の値によって第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）との合成比率を変えて合成する。

合成比率をｒで表しその範囲を０．０〜１．０で示した場合、ｒ＝１．０は第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の値が１００％のとき、ｒ＝０．０は第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の値が１００％のときである。従ってその間のｒ値は、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成したもので、（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）にｒを（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）に１−ｒを乗算して足し合わせたものになる。

但し、上記合成比率ｒは色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）によって異なる。例えば、ｓＲＧＢの色域からＡｄｏｂｅＲＧＢの色域へ変換するとき、色相（Ｈ）については特に緑色（Ｇ）、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）の色域領域が広がるため、この色域領域で色入力部１０からの第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。また、彩度（Ｓ）についてはすべての色相について彩度が高くなるにつれ第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定するが、色相や明度によってその設定を調整する。明度（Ｖ）については明度が比較的高いとき第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定するが、彩度や色相によってその設定を調整する。

合成比率ｒの基本的な設定は、第一の色域と第二の色域の色域の広さの差（あるいは比）に基づいて設定される。第一の色域が第二の色域より狭く第二の色域へ色域拡張する場合、第一の色域を超える第二の色域の広さが大であればある程、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。但し、２つの色域間の色域の広さの差（あるいは比）は色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）によって均一ではなく異なる場合が多いため、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）によって調整する。

図１１は、３つの異なる色相（Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２）について２つの色域間の広さの違いとそのときの合成比率の大きさを図的に説明したものである。狭い色域の第一の色域からそれより広い色域の第二の色域へ拡張する場合を示している。２つの色域間の色域の広さの差は斜線部分で示してある。そしてこの斜線部分の領域が広い程、それはちょうど白い矢印の大きさで示したように、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高く設定する。

更に具体的に、ある色相のある明度のときの彩度（Ｓ）の大きさで合成比率ｒの設定を説明する。図５は２つの色域間の色域の広さの差が小さい（例えば、第二の色域／第一の色域の比が１．２以下）の場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）と第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を合成したものが等しいｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ０になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）がかなり高い閾値Ｓ０から急激に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

また、図６は２つの色域間の色域の広さの差が中ぐらい（例えば、第二の色域／第一の色域の比が１．２〜１．５）の場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ１になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）が中位の閾値Ｓ１からゆるやかに第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

また、図７は２つの色域間の色域の広さの差が大きい（例えば、第二の色域／第一の色域の比が１．５を超える）場合の彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値を示したものである。この場合、合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値がＳ２になるように設定している。すなわち、彩度（Ｓ）がかなり小さい閾値Ｓ２から急激に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

なお、肌色など色味をできるだけ変えたくない保存色範囲は、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を合成する比率が高くなるように設定する。例えば、肌色だと色相（Ｈ）で赤、黄色、マゼンタの色範囲で明度（Ｖ）が中位から高い範囲で第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の合成比率を高くし、逆に第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を低くする。彩度（Ｓ）の閾値の設定では合成比率ｒ＝０．５のときの彩度（Ｓ）の閾値が０．５〜０．８の範囲になるように設定する。

なお、本実施例では上記合成比率ｒの関数としてシグモイドの非線形な関数を使用したが線形な関数でも良い。

第２の色マッピング部１２が上記特定マッピングの場合も基本的に上記の合成比率に従うが、特定マッピングでは特に設定されたマッピング範囲について第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

ところで、第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を合成することで実際に合成された色データとその色度点はどうなるのか、図１２と図１３を例として示す。ここでは、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合について説明する。

図１２の左端、（ａ）に入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）として第一の色域ｓＲＧＢの８ビットのデータ値を、そしてその隣右にそれらデータ値を逆ガンマ変換して上記式（７）でＸＹＺ変換した後Ｙｘｙに直した色度値を、更に右（ｂ）はそれらＹｘｙ値をＸＹＺへ直したのち式（８）で逆変換し第二の色域としてＡｄｏｂｅＲＧＢへ変換した値をガンマ変換して０から２５５の８ビットの第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）にした値を示す。（ｃ）は合成された色データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｇ’）を示し、第二の色データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）（ここでは（ａ）の入力色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ）と、（ｂ）の第一の色データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）を上記の設定に沿った合成比率で合成した値の一例である。

なお、上記図１２において、（ａ）の入力色データであるｓＲＧＢの値は緑（Ｇ）レベル値を変化させ、しかも輝度を示すＹをできるだけ一定にした場合のサンプルデータを示している。この入力色データの第一の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ色度値と本発明の実施例の一例としての色合成した（ここでは、色域拡張した）結果のＡｄｏｂｅＲＧＢのデータのｘｙ色度値を比較したものが図１３である。

図１３において、第一の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ値が●（図１２の（ａ）のｘｙ値）で、第一の色域ｓＲＧＢのデータから第二の色域ＡｄｏｂｅＲＧＢのデータへ拡張されたデータのｘｙ値が○（図１２の（ｃ）のｘｙ値）である。ｓＲＧＢからＡｄｏｂｅＲＧＢへの色域拡張の結果は、肌色に近い白色付近の色度値の変位はほとんどなく、また相対的な色関係は変わらずに、色階調の連続性も維持されていることがわかる。

色出力部１４は、色合成部１３で合成された色データを出力する。出力はデスプレイ、プロジェクターあるいはプリンターなどの出力デバイスである。上記の実施例ではその出力デバイスは、通常ＡｄｏｂｅＲＧＢ色域対応のデスプレイを前提しているが、本発明の実施例では出力デバイスの色域に個体バラツキや経時変化がある場合を想定し、第二の色域から幾分ずれている出力デバイス２に出力する場合について説明する。

例えば、出力デバイス２の色域が図１０に示すＲＧＢ三原色の色度座標ｘｙ値で表されるとして、合成された色データを上記第二の色域の色データとして正確に出力する場合、合成された色データのｘｙ値（図１２の（ｃ）のｘｙ値）をＸＹＺに直し式（９）で変換しＲＧＢのデータにし、ガンマ変換後８ビットＲＧＢ値に直せばよい（図１２の（ｄ）のＲＧＢ値）。

但し、この場合の出力デバイス２の色域はＡｄｏｂｅＲＧＢの色域よりも少し狭いため、式（９）で変換したＲ、ＧまたはＢの値が０以下になった場合その値が０にクリッピングされている。このため、色階調が飽和してしまう場合がある。この対策としては色度の正確さは第二色域の境界付近で少し低下するが、上記第二の色域を出力デバイス２の色域に置き換えることで色階調の連続性を維持できる。

なお、上記実施例はｓＲＧＢ色域からＡｄｏｂｅＢ色域への色域拡張で説明したが、規格などの特定の色域に限らずその他のより狭い色域からより広い色域へ色域拡張する場合も同様にして変換できることは言うまでもない。また、出力デバイスの色域が上記第二の色域の非常に近似している場合（例えば、視覚的に色差が識別できない程度の場合）には、第二の色データをそのまま出力デバイスに出力してもよい。

以上の実施例は、第一の色域の入力色データをそれより色域の広い第二の色域の色データへ変換するとき、すなわち入力色データの色域が出力する第二の色域よりも狭いとき、入力色データを第二の色域へ色域変位させず第一の色域の色度として色度保存マッピングした第一の色データと入力色データを第二の色域の色データとして第二の色域へマッピングした第二の色データ（入力色データと同じ）の合成データとして出力する。あるいは、入力色データを上記色度保存マッピングした第一の色データと入力色データを第二の色域の特定の色へマッピングした色データ（入力色データと異なる第二の色データ）の合成データとして出力する。このとき合成した色データは、肌色など色味が変化してはいけない色データは色度保存マッピングした第一の色データを主に合成し、第一の色域を超える色域は第二の色域に依存して再現される入力色データあるいは特定の色へマッピングされた色データを主に合成する。しかも、それらの２つの異なる色データは色相、彩度および明度によって適度に合成して出力されるので、肌色などの色味や出力デバイスの色域内で相対的な色関係を変えることもなく、色階調の連続性を維持できる。

ところで、上記実施の形態の核となる上記第１の色マッピング部１１、第２の色マッピング部１２並びに色合成部１３の機能は演算装置とメモリを用いたプログラム、或いはＬＵＴ（ルックアップテーブル）、ＬＵＴと演算によっても実行できる。

例えば、ＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）あるいはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４などのインタフェースを介して放送映像、あるいはＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）あるいはメモリカードに記録された画像などの色データを入力する。入力された色データは、一旦メモリバッファに記録される。記録された色データは順次、演算装置（例えばＣＰＵ）へ送られプログラムに沿って上記実施例で示したような色変換の処理をする。色変換処理された色データは出力メモリバッファに一時蓄えられ、出力デバイス（例えばデスプレイ）の出力（あるいは表示）同期にあわせて出力される。

また、上記演算装置とプログラムによる実行ステップをＬＵＴで実現することもできる。すなわち、入力色データを出力色データへマッピングする色の入力出力対応色変換テーブルである。もちろん、上記プログラムやＬＵＴは、色変換装置や演算処理装置の内部あるいは外部のメモリ、あるいはＨＤＤ、ＤＶＤ、不揮発性メモリカードなどの外部記録媒体へ記録しておくことも可能である。更に、上記ＬＵＴを組み込んだ内部メモリとそのメモリのＬＵＴと入力色信号から色変換演算を実行する回路を集積した集積回路として実装することもできる。

なお、色変換のプログラムは、入力色データおよび出力色データの逆ガンマ変換およびガンマ変換、２つの異なる色域間のマトリック演算、ＲＧＢからＨＳＶ（色相、彩度、明度）変換、色マッピング演算並びに色合成演算である。これらの変換および演算は上記実施例で示した手順でプログラムされ実行される。

また、色変換のＬＵＴ（色変換テーブル）は、例えば、入力色データのＲＧＢを出力色データのＲＧＢデータへマッピングするＲＧＢからなる３次元のＬＵＴである。このＬＵＴは入力色データＲＧＢの３次元色空間の値を色合成された結果としての出力色データＲＧＢの３次元空間へ写像したものである。また色変換ＬＵＴの作成は、入力色データＲＧＢを上記実施例で示した２つの色データの合成比率、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）あるいは明度（Ｖ）で２つの色域間の広さの差（あるいは比）に基づいて設定し、その結果としての出力色データＲＧＢ値を色変換ＬＵＴのＲＧＢ格子点のデータとする。３次元のＬＵＴとしては、１６ビット（Ｒ）×１６ビット（Ｇ）×１６ビット（Ｂ）、３２ビット（Ｒ）×３２ビット（Ｇ）×３２ビット（Ｂ）あるいは６４ビット（Ｒ）×６４ビット（Ｇ）×６４ビット（Ｂ）のＲＧＢ格子点からなり、色変換に求められる精度によって決めればよい。更に、ＲＧＢ格子点が少ない場合はその間の値で色の不連続性が生じないように補間演算を組み込んでおいてもよい。

また、色変換出力装置の機能の一部又は全部を集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。これらのＬＳＩは、個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。さらに、色変換のＬＵＴ（色変換テーブル）を参照することで、色変換出力装置と同等の入出力特性を実現する集積回路として実現してもよい。具体的には、記録媒体に記録された色変換テーブルを参照することで色変換処理を実現する色変換集積回路として実現してもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサーで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続及び設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

本発明は、デスプレイ、プロジェクター、プリンターあるいはデジタルカメラなど製品に、ＣＭＳ（カラーマネジメントシステム）として搭載され色域変換などでの色再現性を高めることができる色変換出力装置に適用できる。また、本発明は、色変換出力方法、色変換出力プログラム、色変換テーブル、色変換テーブル記録媒体並びに色変換集積回路に適用できる。

本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる基本的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる異なる色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる基本的な構成を示すもう一つのブロック図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色合成比率の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色合成比率の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色合成比率の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域を規定するＲＧＢ三原色の色度座標ｘｙ値の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における色変換出力装置、色変換出力プログラム、色変換テーブル作成に係わる色域拡張の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 色入力部
１１ 第１の色マッピング部
１２ 第２の色マッピング部
１３ 色合成部
１４ 色出力部

Claims (15)

1. 第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する色変換出力装置であって、
   前記第一の色域の色データを入力する色入力部と、
   前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングする第一の色マッピング部と、
   前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングする第二の色マッピング部と、
   前記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データとを合成する色合成部と、
   前記合成部で合成した色データを出力デバイスに出力する色出力部とを備える
   ことを特徴とする色変換出力装置。
2. 前記第一の色域が前記第二の色域よりも広いとき、前記第一の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内へ圧縮マッピングし第一の色データとし、
   前記第二の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域の色データとみなし前記第二の色域へマッピングして第二の色データとする
   ことを特徴とする請求項１記載の色変換出力装置。
3. 前記第一の色域が前記第二の色域よりも広いとき、前記第一の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内へ圧縮マッピングし第一の色データとし、
   前記第二の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域の所定の色データへマッピングして第二の色データとする
   ことを特徴とする請求項１記載の色変換出力装置。
4. 前記第一の色マッピング部は、前記圧縮マッピングとして、前記第一の色域の色データが前記第二の色域内にあるときは前記第一の色域のまま色域変位せずにマッピングし、前記第一の色域の色データが前記第二の色域外にあるときは前記第二の色域の色域境界へマッピングする
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の色変換出力装置。
5. 前記第一の色域が前記第二の色域よりも狭いとき、前記第一の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内へ前記第一の色域のまま色域変位せずにマッピングして第一の色データとし、
   前記第二の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域の色データとみなし前記第二の色域の色データへマッピングする
   ことを特徴とする請求項１記載の色変換出力装置。
6. 前記第一の色域が前記第二の色域よりも狭いとき、前記第一の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域内へ前記第一の色域のまま色域変位せずにマッピングして第一の色データとし、
   前記第二の色マッピング部は、前記第一の色域の色データを前記第二の色域の所定の色データへマッピングすることを特徴とする請求項１記載の色変換出力装置。
7. 前記第一の色マッピング部及び前記第二の色マッピング部は、前記マッピングとして、デバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間のデータに変換してマッピングした後デバイスに依存した色空間に逆変換する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の色変換出力装置。
8. 前記色合成部は、前記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データとを、色相、彩度および明度に応じて異なる比率で合成する
   ことを特徴とする請求項１記載の色変換出力装置。
9. 前記色合成部は、前記第一の色域の色データの彩度または明度が高くなるにつれ、前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データを合成する比率を高くする
   ことを特徴とする請求項１又は８記載の色変換出力装置。
10. 前記色合成部は、前記第一の色域の色データが特定の色範囲にある場合、前記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データとを合成する比率を所定の値に設定にする
    ことを特徴とする請求項１、８又は９記載の色変換出力装置。
11. 第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する色変換出力方法であって、
    前記第一の色域の色データを入力し、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングし、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングし、
    前記第一の色データと前記第二の色データとを合成し、前記合成した色データを出力デバイスに出力する
    ことを特徴とする色変換出力方法。
12. 第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する色変換出力プログラムであって、
    前記第一の色域の色データを入力する色入力ステップと、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングする第一の色マッピングステップと、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングする第二の色マッピングステップと、
    前記第一の色マッピング部でマッピングした第一の色データと前記第二の色マッピング部でマッピングした第二の色データとを合成する色合成ステップと、
    前記合成部で合成した色データを出力デバイスに出力する色出力ステップとをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とする色変換出力プログラム。
13. 第一の色域の色データを第二の色域の色データへ変換して出力デバイスへ出力する際に参照される色変換テーブルであって、
    前記第一の色域の色データを入力し、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第一の色データとしてマッピングし、
    前記第一の色域の色データを前記第二の色域内での第二の色データとしてマッピングし、
    前記第一の色データと前記第二の色データとを合成し、前記合成した色データに基づき前記第一の色域の色データと前記第二の色域の色データの対応関係を示した色変換テーブルを作成する色変換テーブル作成方法により作成された
    ことを特徴とする色変換テーブル。
14. 請求項１３記載の色変換テーブルが記録された
    ことを特徴とする色変換テーブル記録媒体。
15. 請求項１４記載の色変換テーブル記録媒体に基づいて色変換処理する
    ことを特徴とする色変換集積回路。

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