JP2010245709A - 色変換テーブルの作成方法及び色変換出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制する。
【解決手段】本発明に係る色変換テーブル作成方法は、第１の色域の入力色データ２０と、第２の色域の出力色データ２４との対応関係を示す色変換テーブルの作成方法であって、入力色データ２１を第２の色域内にマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する第１の色マッピングステップと、第１の変換色データ２２と、入力色データ２１から得られる第２の変換色データ２５とを、第１の色域と第２の色域とに応じた比率で合成することにより合成色データ２３を生成する色合成ステップと、合成色データ２３を、入力色データ２０に対応する出力色データ２４とした色変換テーブルを作成する作成ステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、色変換テーブルの作成方法、及び色変換出力装置に関し、特に、第１の色域の入力色データと、第２の色域の出力色データとの対応関係を示す色変換テーブルの作成方法に関する。

異種デバイス、及び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る。この入出力デバイスの色域の違いを補正する技術のことを色域変換又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）、及び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。

このようにデバイスが再現可能な色域はデバイスごとに異なるため、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、及び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）に規定されるＸＹＺ、Ｌ*ａ*ｂ*、及びＬ*ｕ*ｖ*などの色空間等のデバイス非依存の表色系の値に変換し、そのデバイス非依存表色系の値に圧縮拡張を行うことが一般的である。

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

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。すなわちコンプレッションとは、第１の色域から第２の色域への圧縮をする場合、第１の色域内の全ての色を圧縮することにより、その全ての色が第２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及び特許文献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、及び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、彩度又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とに色域を分割し、分割した領域を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、及び特許文献７参照）。

一方、クリッピングでは、第１の色域の色の内の、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、再現先デバイスの色域で再現できない色を、色差が最小になるような方向へ圧縮して再現する方法、及び明度又は彩度が最短の色を選択するように圧縮する方法が開示されている（例えば、特許文献９、及び特許文献１０参照）。

また、色域の拡張については、例えば、入力された画像に対する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、入力側と出力側と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たうえで出力する方法（例えば、特許文献１１参照）、及び線形拡張式を用いて輝度（Ｌ＊）及び彩度（Ｃ＊）の色属性を拡張することにより色座標を変換し、変換した色座標が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とに分けられる。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、コンプレッションでは、第２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１の色域の色味とかなり違って見えたりするという短所がある。また、コンプレッションでは、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及び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、クリッピングでは、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、赤及び緑で色域を大きく拡張すると、肌色及び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１の色データの色度点を第２の色データの色度点へどのようにシフト又は変更するかを扱ったものである。このためシフト及び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及び不連続性が生じてしまう可能性があった。

以上のように、従来の色域変換では、色味の変化を抑えることと、色の偏り及び不連続性の発生を抑制することとを両立することが困難であるという課題がある。

そこで本発明は、上記課題を解決するものであって、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる色変換テーブルの作成方法及び色変換出力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、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、第１の色域の入力色データと、第２の色域の出力色データとの対応関係を示す色変換テーブルの作成方法であって、前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより第１の色データを生成する第１の色マッピングステップと、前記第１の色データと、前記入力色データから得られる第２の色データとを、前記第１の色域と前記第２の色域とに応じた比率で合成することにより合成色データを生成する色合成ステップと、前記色合成ステップで合成された合成色データを、前記入力色データに対応する前記出力色データとした前記色変換テーブルを作成する作成ステップとを含む。

これによれば、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、入力色データを異なる色域のデバイスへ色域圧縮又は色域拡張して出力する際に、入力色データに基づく２つの異なる色データを所定の合成比率で合成する。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、２つの色データのどちらか一方において、色度点のシフト又は変更によって、色味の変化が発生したとしても、他方の色データで緩和できる。また、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、２つの色データの他方において、色の偏り及び不連続性が発生したとしても、一方の色データで緩和できる。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる。

また、前記第１の色マッピングステップでは、前記第１の色域が前記第２の色域を全て含む場合、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域内へ圧縮マッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

これによれば、入力色データを第２の色データとして用いるので、色変換テーブル作成を簡略化できる。

また、前記第１の色マッピングステップでは、前記圧縮マッピングとして、前記入力色データが前記第２の色域内にある場合は、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記入力色データが前記第２の色域外にある場合は、当該入力色データを前記第２の色域の色域境界へマッピングしてもよい。

これによれば、第１の色データでは、色味の変化が抑制され、第２の色データでは、色の偏り及び不連続性が抑制される。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、色味を維持したい色領域では、第１の色データの合成比率を高くし、色の偏り及び不連続性を抑制したい色領域では、第２の色データの合成比率を高くすることで、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる。

また、前記色合成ステップでは、前記入力色データの色相及び明度における前記第１の色域と前記第２の色域の広さの差が大きくなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

これによれば、色域の広さの差が大きい場合には、出力デバイスで再現可能な色に変換された第２の色データの比率が高くなる。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、第２の色域境界付近で入力色データの色の違いを再現できる。

また、前記色合成ステップでは、前記入力色データが、第１の色範囲にある場合、前記第１の色データを前記合成色データとして出力してもよい。

これによれば、肌色及び芝生などの色味が変わることにより人に違和感を与える色範囲に対しては、色味が維持された第１の色データの合成比率が高くなる。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、人に与える違和感を低減できる。

また、前記第１の色範囲は、肌色であってもよい。

また、前記色合成ステップでは、前記入力色データの彩度が高くなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

また、前記第１の色マッピングステップでは、前記入力色データを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、変換した前記デバイス非依存型色空間のデータを前記第２の色域のデバイスに依存した色空間に逆変換し、当該逆変換したデータが前記第２の色域内にある場合は、当該逆変換したデータを前記第１の色データとし、当該逆変換したデータが前記第２の色域外にある場合は、当該逆変換したデータを前記第２の色域の色域境界のデータに変換し、当該変換したデータを前記第１の色データとしてもよい。

また、前記色変換テーブル作成方法は、さらに、前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップを含み、前記第１の色域が前記第２の色域を全て含む場合、前記第１の色マッピングステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域内へ圧縮マッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記第２の色マッピングステップでは、前記入力色データが前記第１の色域の予め定められた第１の色範囲に含まれる場合、当該入力色データを、前記第２の色域の、前記第１の色範囲に対応付けられた色データへマッピングすることにより前記第２の色データを生成してもよい。

また、前記第１の色域の全てが前記第２の色域に含まれる場合、前記第１の色マッピングステップでは、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

これによれば、第１の色データでは、色味の変化が抑制され、第２の色データでは、色の偏り及び不連続性が抑制される。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、色味を維持したい色領域では、第１の色データの合成比率を高くし、色の偏り及び不連続性を抑制したい色領域では、第２の色データの合成比率を高くすることで、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる。

また、前記色合成ステップでは、前記入力色データの色相及び明度における前記第１の色域と前記第２の色域の広さの差が大きくなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

これによれば、色域の広さの差が大きい場合には、出力デバイスで再現可能な色に変換された第２の色データの比率が高くなる。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、出力デバイスで再現可能な色範囲まで、入力色データをシフトさせた出力色データを生成できる。

また、前記色合成ステップでは、前記入力色データが、第１の色範囲にある場合、前記第１の色データを前記合成色データとして出力してもよい。

これによれば、肌色及び芝生などの色味が変わることにより人に違和感を与える色範囲に対しては、色味が維持された第１の色データの合成比率が高くなる。これにより、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、人に与える違和感を低減できる。

また、前記第１の色マッピングステップでは、前記入力色データを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、変換した前記デバイス非依存型色空間のデータを前記第２の色域のデバイスに依存した色空間に逆変換することにより前記第１の色データを生成してもよい。

また、前記色変換テーブル作成方法は、さらに、前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップを含み、前記第１の色域の全てが前記第２の色域に含まれる場合、前記第１の色マッピングステップでは、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記第２の色マッピングステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域の所定の色データへマッピングすることにより前記第２の色データを生成してもよい。

また、前記色変換テーブル作成方法は、さらに、前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップと、前記入力色データが前記第２の色域内に含まれる否かを判定する色域領域判定ステップとを含み、前記第１の色マッピングステップでは、前記色域領域判定ステップでにより前記入力色データが前記第２の色域内に含まれると判定された場合、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成してもよい。

これによれば、第１の色域及び第２の色域の一方が、他方を包括する場合でなくても、本発明に係る色変換テーブル作成方法は、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制した色域変換を行える。

なお、本発明は、このような色変換テーブル作成方法として実現できるだけでなく、色変換テーブル作成方法に含まれる特徴的なステップを手段とする色変換テーブル作成装置として実現したり、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作成プログラムとして実現したりすることもできる。

また、本発明は、上記色変換テーブル作成方法により作成された色変換テーブルとして実現したり、このような色変換テーブルに基づき色変換処理をする色変換出力装置として実現したりできる。

さらに、本発明は、上記色変換テーブル作成方法と同等の処理を行うことにより、上記色変換出力装置と同等の入出力特性を実現する色変換出力装置として実現したり、このような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。

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出力装置としても実現できる。

さらに、本発明は、上記色変換出力装置又は色変換テーブル作成装置の機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路として実現できる。

以上のように、本発明は、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる色変換テーブルの作成方法及び色変換出力装置を提供できる。

本発明の実施の形態１に係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。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置における異なる規格の色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置によ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１に係る色変換出力装置によ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１に係る色変換出力装置によ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１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置による色変換処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係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。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置における異なる規格の色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る、ＡｄｏｂｅＲＧＢのＲＧＢ三原色の色度座標のｘｙ値を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る、ｓＲＧＢのＲＧＢ三原色の色度座標のｘｙ値を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る、出力デバイス１のＲＧＢ三原色の色度座標のｘｙ値を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る、出力デバイス２のＲＧＢ三原色の色度座標のｘｙ値を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置による色域圧縮の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置による色域拡張の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置による色変換処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係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。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置における異なる規格の色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置における異なる規格の色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置における異なる規格の色域の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色域変換の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置による色変換処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る、３次元ＬＵＴと３次元補間部とで構成した色変換出力装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、合成比率を出力する３次元ＬＵＴを備える色変換出力装置の構成を示す図である。

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。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置は、入力色データを、色味を維持した第１の変換色データに変換し、当該変換色データと、色の偏り及び不連続性の発生していない元の入力色データとを合成し出力する。これにより、本発明に係る色変換出力装置は、色味の変化と、色の偏り及び不連続性とのどちらを重視するかに応じて、合成比率を変化させることにより、色味の変化を抑えつつ、色の偏り及び不連続性の発生を抑制できる。

まず、本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置の構成を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る色変換出力装置１００の基本的な構成を示すブロック図である。図１に示す色変換出力装置１００は、第１の色域の入力色データ２０を第２の色域の出力色データ２４へ変換し出力デバイスへ出力する。また、色変換出力装置１００は、第１の色域の入力色データから得られる第１の色データと第２の色データとを基に、第２の色域の出力色データ２４を生成したうえで出力する。この色変換出力装置１００は、ビデオ、又は写真などの画像データをＲＧＢなどの入力色データ２０を取得したうえで入力色データ２１を出力する色データ取得部１０と、入力色データ２１を所定の色域にマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する第１の色マッピング部１１と、マッピングされた第１の変換色データ２２と色データ取得部１０から直接供給される入力色データ２１とを所定の比率で合成することにより合成色データ２３を生成する色合成部１２と、合成色データ２３を出力色データ２４としてディスプレイ又はプリンターなどの色を発生するデバイスへ出力する色データ出力部１３とを備える。

但し、上記第１の色マッピング部１１のマッピングの仕方は、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異なる。

色域圧縮、すなわち入力色データ２０の色域が出力デバイスの色域よりも広い場合（第１の色域が第２の色域を全て含む場合）、第１の色マッピング部１１は、入力色データ２０を出力デバイスの色域内での色データとして圧縮マッピングする。

他方、色域拡張、すなわち入力色データ２０の色域が出力デバイスの色域よりも狭い場合（第１の色域の全てが第２の色域に含まれる場合）、第１の色マッピング部１１は入力色データ２１を出力デバイスの色域内での色データとしてマッピングする。

まず、色域圧縮、すなわち入力色データ２０の色域が色データ出力部１３により出力される出力色データ２４の色域よりも広い場合について説明する。例えば、Ａｄｏｂｅ（登録商標）で撮影された写真をｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）のディスプレイへ出力する場合、又はＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の映像信号をＢＴ．７０９のディスプレイへ表示する場合である。

図２は、Ａｄｏｂｅ、ＮＴＳＣ、ｓＲＧＢ及びＢＴ．７０９の色域を示す図である。図２に示すようにＡｄｏｂｅ及びＮＴＳＣの色域はｓＲＧＢ及びＢＴ．７０９の色域よりも広いため、色域を圧縮する必要がある。

色データ取得部１０は、外部から入力された画像データ（入力色データ２０）をＲＧＢのリニア（線形）な入力色データ２１に変換する。例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢ及びｓＲＧＢのガンマ（γ）は０．４５なので、色データ取得部１０は、ＲＧＢの入力色データ２０をレベル幅（８ｂｉｔでは２５５）で除算することで正規化（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）な値に変換することにより入力色データ２１を生成する。なお、入力された画像データがＲＧＢの色データでない場合、例えば輝度データと色差データとからなる画像データの場合、色データ取得部１０は、入力された画像データをＲＧＢデータへ一旦色変換したのち、ＲＧＢのリニアな入力色データ２１に変換すればよい。また、色データ取得部１０は、変換した入力色データ２１を第１の色マッピング部１１と色合成部１２とへ供給する。

第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データに圧縮マッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する。ここで、第１の色マッピング部１１は、できるだけ色度が変位しない（色味が変化しない）ように入力色データ２１を圧縮マッピングする。

具体的には、第１の色マッピング部１１は、圧縮マッピングとして、色データ取得部１０から供給されたＲＧＢの入力色データ２１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、変換した色度値を出力デバイスの色域内の色度値に圧縮した後、元のＲＧＢの色データへ逆変換することにより第１の変換色データ２２を生成する。

例えば、入力色データ２０がＡｄｏｂｅＲＧＢのＲＧＢデータの場合、第１の色マッピング部１１は、ＲＧＢからＸＹＺへの変換を、式（１）を用いて行い、出力デバイスがｓＲＧＢのディスプレイの場合、第１の色マッピング部１１は、ＸＹＺからＲＧＢへの変換を、式（２）を用いて行う。

なお、第１の色マッピング部１１は、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。ここで、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。よって、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又は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。つまり、第１の色マッピング部１１は、圧縮マッピングとして、入力色データ２１の色度値が第２の色域内に含まれる場合は、色度が変位（以下、色度変位）しないように入力色データ２１を第２の色域内にマッピングし、入力色データ２１の色度値が第２の色域外にある場合は、当該入力色データ２１を第２の色域の色域境界へマッピングする。

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を用いてもよいし、明度又は彩度が最短の色を選択するなどしてもよい。この場合、第１の色マッピング部１１は、ＸＹＺ値を、式（３）及び式（４）を用いてＬ*ａ*ｂ*空間の色度値に変換したうえで明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、及び色相（Ｈ）を算出する。次に、第１の色マッピング部１１は、算出した明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、及び色相（Ｈ）の値を用いて、色差、明度又は彩度をもとにクリッピングする。なお、式（３）のＸ_ｎ、Ｙ_ｎ、Ｚ_ｎ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（Ｘ_ｎ、Ｙ_ｎ、Ｚ_ｎ）＝（９５．０４、１００．００、１０８．８９）である。

色合成部１２は、色データ取得部１０から出力される入力色データ２１（ＲＧＢ）と上記第１の色マッピング部１１で圧縮マッピングされた第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを、第１の色域と第２の色域とに応じて合成することにより、合成色データ２３を生成する。言い換えると、色合成部１２は、第１の色域の入力色データ２１を第２の色域の色データとみなし、入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを合成する。

ここで色合成部１２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１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の比率が高くなるように、逆に出力デバイスの色域境界及びその近傍の色は入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを合成する。

ここで、入力色データ２１は、第１の色域の入力色データ２１を第２の色域の色データとみなした色データである。つまり、入力色データ２１は、第１の色域の色度を、第２の色域に一定の比率で縮小した色データに相当する。よって、入力色データ２１は、色域変換による色の偏り及び不連続性が発生していない色データである。

具体的な合成方法としては、例えば、まず、色合成部１２は、入力色データ２１（ＲＧＢ）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。例えば、色合成部１２は、下記の式（５）、又は上記式（３）と式（４）とを用いる。

式（５）においてＭＡＸ、ＭＩＮはそれぞれＲＧＢ値の最大値及び最小値である。

次に、色合成部１２は、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、そうでない、すなわち圧縮したい色範囲（以下、圧縮色範囲）とを色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を用いて設定する。また、色合成部１２は、保存色範囲及び圧縮色範囲のそれぞれに対して、その色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）の値によって入力色データ２１（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）との合成比率を変えて入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを合成する。

合成比率をｒで表し、その範囲を０．０〜１．０で示すとした場合、ｒ＝１．０は合成色データ２３において入力色データ２１（ＲＧＢ）の占める割合が１００％のときであり、ｒ＝０．０は合成色データ２３において第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の占める割合が１００％のときである。従ってｒがその間の値の場合は、色合成部１２は、入力色データ２１（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを合成比率ｒで合成する。つまり、色合成部１２は、入力色データ２１（ＲＧＢ）にｒを乗算し、第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）に１−ｒを乗算し、それぞれを足し合わせることにより、合成色データ２３を生成する。

但し、上記合成比率ｒは、入力色データ２１の色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（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、この領域で入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。

また、彩度（Ｓ）については全ての色相について彩度が高くなるにつれ入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、色相及び明度によって合成比率の設定を調整する。

また、明度（Ｖ）については明度が比較的高いとき入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、彩度及び色相によって合成比率の設定を調整する。

また、合成比率ｒの基本的な設定は、第１の色域と第２の色域の色域の広さの差（又は比）に基づいて設定される。第１の色域が第２の色域よりも広く第２の色域へ色域圧縮する場合、第２の色域を超える第１の色域の広さが大であればある程、入力色データ２１（ＲＧＢ）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（又は比）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）によって合成比率を調整する。

図３Ａ〜図３Ｃ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視覚的に示す図である。また、図３Ａ〜図３Ｃでは、広い色域の第１の色域からそれより狭い色域の第２の色域へ圧縮する場合を示している。また、図３Ａ〜図３Ｃでは、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、入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高く設定する。例えば、図３Ａに示す色相Ｈ２では、２つの色域間の色域の広さ差が比較的大きく、図３Ｃに示す色相Ｈ０では、２つの色域間の色域の広さ差が比較的小さく、図３Ｂに示す色相Ｈ１では、２つの色域間の色域の広さ差は、色相Ｈ０と色相Ｈ２の場合の中間である。

更に具体的に、ある色相（例えば図３Ａ〜図３ＣのＨ０〜Ｈ２）のある明度（例えば図３Ａ〜図３Ｃの横軸に示す明度（Ｖ））のときの、彩度（Ｓ）の大きさに対する合成比率ｒの設定を説明する。図４は２つの色域間の色域の広さの差が小さい（例えば、第１の色域／第２の色域の比が１．２以下）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、入力色データ２１（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）との合成の割合が等しい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から急激に入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように設定する。

また、図５は２つの色域間の色域の広さの差が中ぐらい（例えば、第１の色域／第２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からゆるやかに入力色データ２１（ＲＧＢ）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大きい（例えば、第１の色域／第２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から急激に入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように設定する。

このように、２つの色域間の色域の広さの差が大きいほど、広い色域において入力色データ２１が合成色データ２３として用いられる。また、同じ彩度（Ｓ）にて比較した場合、２つの色域間の色域の広さの差が大きいほど、入力色データ２１の合成比率が高くなる。

またこのように、色相（Ｈ）と明度（Ｖ）との組（図３Ａ〜図３Ｃの縦軸）ごとに、図４〜図６に示すような彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値が設定される。

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では、第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を合成する比率が高くなるように設定する。例えば、肌色に対しては、色相（Ｈ）が赤、黄色、及びマゼンタの色範囲で明度（Ｖ）が中位から高い範囲で第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の合成比率を高くし、逆に入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を低くする。また、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。

言い換えると、入力色データ２１が圧縮色範囲に含まれる場合、合成比率ｒは、上述したような２つの色域間の色域の広さ、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、及び明度（Ｖ）により決定され、保存色範囲では、圧縮色範囲と同様の方法で決定される場合よりも、第１の変換色データ２２を合成する比率が高くなるように設定する。例えば、色合成部１２は、入力色データ２１が、第１の色範囲（肌色等）にある場合、第１の変換色データ２２を合成色データ２３として出力する。

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。

次に、入力色データ２０（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを合成した合成色データ２３とその色度点との例を、図７Ａ〜図７Ｃ及び図８に示す。

図７Ａは、第１の色域であるＡｄｏｂｅＲＧＢで８ビットの入力色データ２０（ＲＧＢ）と、当該入力色データ２１（ＲＧＢ）を逆ガンマ変換したうえで上記式（１）を用いてＸＹＺ変換した後のＹｘｙの色度値３０とを示す図である。図７Ｂは、Ｙｘｙの色度値３０をＸＹＺ変換後に上記式（２）を用いて、第２の色域であるｓＲＧＢへ変換し、さらに変換した値をガンマ変換することにより０から２５５の８ビットのＲ’Ｇ’Ｂ’に変換した第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の値を示す図である。但し、第１の変換色データ２２は、上記式（２）でＲＧＢ値が０以下の場合は０に、１以上の場合は１にクリップした値である。図７Ｃは、入力色データ２１であるＡｄｏｂｅＲＧＢのデータと、ｓＲＧＢへ圧縮クリッピングされたデータを上記の設定に沿った合成比率ｒ値で合成した合成色データ２３の値と、当該合成色データ２３のＹｘｙの色度値３１とを示す図である。

上記図７ＡのＡｄｏｂｅＲＧＢのデータ（入力色データ２０）は緑（Ｇ）レベル値を変化させ、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。この色域圧縮変換の結果をｘｙの色度値で比較したのが図８である。図８において、第１の色域のＡｄｏｂｅＲＧＢのデータのｘｙ値（図７ＡのＹｘｙの色度値３０）を黒丸で示し、第１の色域ＡｄｏｂｅＲＧＢのデータから第２の色域ｓＲＧＢのデータへ圧縮されたデータのｘｙ値（図７ＣのＹｘｙの色度値３１）を白丸で示す。このように、ＡｄｏｂｅＲＧＢからｓＲＧＢへ色域圧縮の結果は、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。

色データ出力部１３は、色合成部１２で合成された合成色データ２３を出力色データ２４として出力する。この色データ出力部１３は、出力色データ２４をディスプレイ、プロジェクター又はプリンターなどの出力デバイスに出力する。上記の実施例ではその出力デバイスはｓＲＧＢ色域のディスプレイである。

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。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置１００は、色域の広い入力色データ２１を色域の狭い出力デバイスへ圧縮マッピングした第１の変換色データ２２と、圧縮マッピングせずにデバイス色域に依存して出力する入力色データ２１とを合成した合成色データ２３を出力する。

さらに色変換出力装置１００は、肌色など色味が変化してはいけない色データには、再現可能な色域内の色データ、すなわち圧縮マッピングした第１の変換色データ２２を主に用いる。また、色変換出力装置１００は、出力デバイスで再現できない色域外の入力色データには、出力デバイスの色域に依存して再現される入力色データ２１を主に合成する。さらに色変換出力装置１００は、それらの入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを色相、彩度及び明度によって適度に合成して出力する。これらにより、色変換出力装置１００は、出力デバイスの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色階調の連続性も維持できる。

次に、色域拡張、すなわち入力色データ２０の色域が色データ出力部１３により出力される出力色データ２４の色域よりも狭い場合について説明する。例えば、上記色域圧縮と逆のｓＲＧＢで撮影された写真をＡｄｏｂｅＲＧＢ対応のディスプレイへ出力する場合、又はＢＴ．７０９の映像信号をＮＴＳＣ色域対応のディスプレイへ表示する場合である。図２に示すようにＡｄｏｂｅＲＧＢやＮＴＳＣの色域はｓＲＧＢやＢＴ．７０９の色域よりも広いため、色域を拡張する必要がある。

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、第１の色マッピング部１１と色合成部１２の機能が幾分異なる。また、色データ取得部１０及び色データ出力部１３について扱う入力色データと出力色データが逆になるだけで基本的な仕組みは変わらない。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。

色データ取得部１０は、外部から入力された画像データ（入力色データ２０）をＲＧＢのリニア（線形）な入力色データ２１に変換する。ｓＲＧＢのガンマ（γ）は０．４５なので、色データ取得部１０は、入力されたＲＧＢの入力色データ２０をレベル幅（８ｂｉｔでは２５５）で除算することで正規化（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）な値に変換することにより入力色データ２１を生成する。

第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データにマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する。具体的には、第１の色マッピング部１１は、このときのマッピングとして、出力デバイスのＡｄｏｂｅＲＧＢ色域内でｓＲＧＢ色域の色域を変位させず色度点を維持したまま（色度変位させず）、すなわち、拡張及び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、第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０から供給されたｓＲＧＢの入力色データ２１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、変換したＸＹＺ値を出力デバイスのＡｄｏｂｅＲＧＢの色域のＲＧＢとして逆変換することにより第１の変換色データ２２を生成する。

例えば、第１の色マッピング部１１は、ｓＲＧＢのＲＧＢからＸＹＺへの変換を、式（６）を用いて行い、ＸＹＺからＡｄｏｂｅＲＧＢのＲＧＢへの変換を、式（７）を用いて行う。

上記式（６）と式（７）とによって、ｓＲＧＢからＡｄｏｂｅＲＧＢへマトリクス変換された第１の変換色データ２２（ＲＧＢ）は、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域内でｓＲＧＢの色域の色度点を維持している（すなち、入力色データ２１の色度点を保持した色度保存マッピング）。

色合成部１２は、色データ取得部１０から出力された入力色データ２１（ＲＧＢ）と上記第１の色マッピング部１１でマッピングされた第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを合成することで合成色データ２３を生成する。

ここで色合成部１２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第１の色マッピング部１１でマッピング（上記色度保存マッピング）された第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の比率が高くなるように、逆に出力デバイスの色域境界及びその近傍の色は入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを合成する。

具体的な合成方法は、上記色域圧縮と同様に、まず、入力色データ２１（ＲＧＢ）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（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）及び明度（Ｖ）を用いて分けるとともに、その色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）の値によって入力色データ２１（ＲＧＢ）と上記マッピング（上記色度保存マッピング）された第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）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で示すとした場合、ｒ＝１．０は合成色データ２３において入力色データ２１（ＲＧＢ）の占める割合が１００％のときであり、ｒ＝０．０は合成色データ２３において第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の占める割合が１００％のときである。従ってｒがその間の値の場合は、色合成部１２は、入力色データ２１（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを合成比率ｒで合成する。つまり、色合成部１２は、入力色データ２１（ＲＧＢ）にｒを乗算し、第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）に１−ｒを乗算し、それぞれを足し合わせることにより、合成色データ２３を生成する。

但し、上記合成比率ｒは色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（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、この領域で入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。

また、彩度（Ｓ）については全ての色相について彩度が高くなるにつれ入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、色相及び明度によって合成比率の設定を調整する。

また、明度（Ｖ）については明度が比較的高いとき入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、彩度及び色相によって合成比率の設定を調整する。

また、合成比率ｒの基本的な設定は、第１の色域と第２の色域の色域の広さの差（又は比）に基づいて設定される。第１の色域が第２の色域よりも広く第２の色域へ色域圧縮する場合、第２の色域を超える第１の色域の広さが大であればある程、入力色データ２１（ＲＧＢ）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（又は比）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）によって合成比率を調整する。

図９Ａ〜図９Ｃ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視覚的に示す図である。また、図９Ａ〜図９Ｃでは、狭い色域の第１の色域からそれより広い色域の第２の色域へ拡張する場合を示している。また、図９Ａ〜図９Ｃでは、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、入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高く設定する。例えば、図９Ａに示す色相Ｈ２では、２つの色域間の色域の広さ差が比較的大きく、図９Ｃに示す色相Ｈ０では、２つの色域間の色域の広さ差が比較的小さく、図９Ｂに示す色相Ｈ１では、２つの色域間の色域の広さ差は、色相Ｈ０と色相Ｈ２の場合の中間である。

更に具体的に、ある色相（例えば図９Ａ〜図９ＣのＨ０〜Ｈ２）のある明度（例えば図９Ａ〜図９Ｃの横軸に示す明度（Ｖ））のときの、彩度（Ｓ）の大きさに対する合成比率ｒの設定を説明する。図４は２つの色域間の色域の広さの差が小さい（例えば、第１の色域／第２の色域の比が１．２以下）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、入力色データ２１（ＲＧＢ）と第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）との合成の割合が等しい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から急激に入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように設定する。

また、図５は２つの色域間の色域の広さの差が中ぐらい（例えば、第１の色域／第２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からゆるやかに入力色データ２１（ＲＧＢ）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大きい（例えば、第１の色域／第２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から急激に入力色データ２１（ＲＧＢ）の比率が高くなるように設定する。

このように、２つの色域間の色域の広さの差が大きいほど、広い色域において入力色データ２１が合成色データ２３として用いられる。また、同じ彩度（Ｓ）にて比較した場合、２つの色域間の色域の広さの差が大きいほど、入力色データ２１の合成比率が高くなる。

またこのように、色相（Ｈ）と明度（Ｖ）との組（図９Ａ〜図９Ｃの縦軸）ごとに、図４〜図６に示すような彩度（Ｓ）に対する合成比率ｒの値が設定される。

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では、第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）を合成する比率が高くなるように設定する。例えば、肌色に対しては、色相（Ｈ）が赤、黄色、及びマゼンタの色範囲で明度（Ｖ）が中位から高い範囲で第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の合成比率を高くし、逆に入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を低くする。また、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。

次に、入力色データ２１（ＲＧＢ）と、第１の色マッピング部１１でマッピング（上記色度保存マッピング）された第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）とを合成した合成色データ２３とその色度点との例を、図１０Ａ〜図１０Ｃ及び図１１に示す。

図１０Ａは、第１の色域であるｓＲＧＢで８ビットの入力色データ２０（ＲＧＢ）と、入力色データ２０（ＲＧＢ）を逆ガンマ変換したうえで上記式（６）を用いてＸＹＺ変換した後のＹｘｙの色度値３０とを示す図である。図１０Ｂは、Ｙｘｙの色度値３０をＸＹＺ変換した後式（７）を用いて第２の色域であるＡｄｏｂｅＲＧＢへ変換し、変換した値をガンマ変換することにより０から２５５の８ビットのＲ’Ｇ’Ｂ’に変換した第１の変換色データ２２（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）の値を示す図である。図１０Ｃは、入力色データ２１であるｓＲＧＢのデータと、ＡｄｏｂｅＲＧＢへマッピングされたデータとを上記の設定に沿った合成比率ｒ値で合成した合成色データ２３の値と、当該合成色データ２３のＹｘｙの色度値３１とを示す図である。

上記図１０ＡのｓＲＧＢのデータ（入力色データ２０）は緑（Ｇ）レベル値を変化させ、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。この色域拡張変換の結果をｘｙの色度値で比較したのが図１１である。図１１において、第１の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ値（図１０ＡののＹｘｙの色度値３０）を白丸で示し、第１の色域ｓＲＧＢのデータから第２の色域ＡｄｏｂｅＲＧＢのデータへ拡張されたデータのｘｙ値（図１０ＣのＹｘｙの色度値３１）を黒丸で示す。このように、ｓＲＧＢからＡｄｏｂｅＲＧＢへ色域拡張の結果は、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。

色データ出力部１３は、色合成部１２で合成された合成色データ２３を出力色データ２４として出力する。この色データ出力部１３は、出力色データ２４をディスプレイ、プロジェクター又はプリンターなどの出力デバイスに出力する。上記の実施例ではその出力デバイスはＡｄｏｂｅＲＧＢの色域対応ディスプレイである。

なお、上記実施例はｓＲＧＢ色域からＡｄｏｂｅ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、図１２は、本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置１００の変形例である色変換出力装置１０１の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、外部から入力される入力色データ２０をＲＧＢのリニアな入力色データ２１に変換する前の入力色データ２０を色合成部１２において合成してもよい。

具体的には、図１２に示す色変換出力装置１０１は、色データ取得部１０と、第１の色マッピング部１１と、色データ出力部１３と、色合成部１２とを備える。色データ取得部１０は、外部から入力される入力色データ２０をＲＧＢのリニアな入力色データ２１に変換（逆ガンマ変換）する。第１の色マッピング部１１は、変換された入力色データ２１をマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する。色データ出力部１３は、第１の変換色データ２２を出力デバイスで表示可能なように変換（ガンマ変換）することにより色データ２８を生成する。色合成部１２は、逆ガンマ変換前の入力色データ２０と、色データ２８と合成する。

また、色データ取得部１０、色合成部１２及び、色データ出力部１３をまとめてＬＵＴ（ルックアップテーブル）で構成しても構わないし、色合成部１２のみをＬＵＴで構成しても構わない。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る色変換出力装置１００は、色域の狭い入力色データ２０を、色域の広い出力デバイスの色域内のデータとしてマッピングした第１の変換色データ２２と、マッピングせずにデバイス色域に依存して出力する入力色データ２１とを合成した合成色データ２３として出力する。

さらに色変換出力装置１００は、肌色など色味が変化してはいけない色データについては入力色データの色度点を変えない、すなわち入力色データ２１を出力デバイスの色域内の色データには、色度変位させずにマッピングした第１の変換色データ２２を主に用いる。また色変換出力装置１００は、入力色データ２０の色域を超え出力デバイスで再現可能な色域の色データには、出力デバイスの色域に依存して再現される入力色データ２１を主に用いる。さらに色変換出力装置１００は、それらの入力色データ２１と第１の変換色データ２２と２つの異なる色データを色相、彩度及び明度によって適度に合成する。これらにより、色変換出力装置１００は、出力デバイスの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も維持できる。

次に、色変換出力装置１００の色変換動作の流れを説明する。

図１３は、色変換出力装置１００の色変換動作の流れを示すフローチャートである。

図１３に示すように、まず、色データ取得部１０は、外部から入力される入力色データ２０を取得する（Ｓ１０１）。また、色データ取得部１０は、取得した入力色データ２０をリニア（線形）な入力色データ２１に変換する。

次に、第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データにマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する（Ｓ１０２）。

具体的には、色域圧縮の場合、第１の色マッピング部１１は、入力色データ２１が第２の色域内にある場合は、色度変位させず入力色データ２１を第２の色域内にマッピングし、入力色データ２１が第２の色域外にある場合は、当該入力色データ２１を第２の色域の色域境界へマッピングする。また、色域圧縮の場合、第１の色マッピング部１１は、色度変位させず入力色データ２１を第２の色域内にマッピングする。

次に、色合成部１２は、入力色データ２１と第１の変換色データ２２とを、第１の色域と第２の色域とに応じた比率で合成することにより合成色データ２３を生成する（Ｓ１０３）。具体的には、色合成部１２は、入力色データ２１の色相及び明度における第１の色域と第２の色域の広さの差が大きくなるにつれ、入力色データ２１の比率が高くなるように、第１の変換色データ２２と入力色データ２１とを合成する。

次に、色データ出力部１３は、合成色データ２３を出力色データ２４として出力デバイスに出力する（Ｓ１０４）。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置は、上述した実施の形態１に係る色変換出力装置１００の変形例である。

なお、以下では、上述した実施の形態１と重複する説明は省略し、相違点のみを説明する。

図１４は、本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置２００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２００は、実施の形態１に係る色変換出力装置１００の構成に加え、さらに、色データ取得部１０により出力される入力色データ２１を第２の色域内での第２の変換色データ２５としてマッピングする第２の色マッピング部１４を備える。

なお、出力デバイスの色域は、通常変換先の第２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、本発明の実施の形態２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２の色域から幾分ずれていることも想定したうえで第２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。

第２の色マッピング部１４は、入力色データ２１を第２の色域の色データとみなし第２の色域へマッピングすることにより第２の変換色データ２５を生成する。

まず、色域圧縮、すなわち色データ取得部１０に入力された第１の色域の入力色データ２０の色域が変換先の第２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）のディスプレイへ出力する場合、図１５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。

第２の色マッピング部１４は、上記第１の色マッピング部１１と同様に、入力色データ２１（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の色度値（例えば、ＸＹＺ）に変換し、その色度値を第２の色域内のＸＹＺ値として、元のＲＧＢの色データへ逆変換する。

具体的には、第２の色マッピング部１４は、入力色データ２１上記式（２）の逆変換を用いて、ＸＹＺ値に変換し、その後、上記式（２）を用いてＲＧＢの色データへ変換する。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、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１をそのまま第２の変換色データ２５として出力してもよい。

なお、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を上記式（１）で変換した後、予め定められた色度値を、予め定められた別の色度値へマッピングする特定マッピングを行った後で、上記式（２）を用いてＲＧＢデータに逆変換することにより第２の変換色データ２５を生成してもよい。言い換えると、特定マッピングとは、入力色データ２１の色度値が第１の色域の予め定められた第１の色範囲に含まれる場合、当該入力色データ２１を、第２の色域の、上記第１の色範囲に対応付けられた色データへマッピングすることである。

例えば、第２の色マッピング部１４は、特に第１の色域の境界及びその周辺の色度値が第２の色域の境界及びその周辺の色度値にできるだけシフトするような特定マッピングを行ってもよい。これにより、出力デバイスの色域と同一又は近似した色域内に、色データをシフトできる。または、第２の色マッピング部１４は、絵づくりや見栄えの目的で、ある色範囲の色相、彩度又は明度を所定の色相、彩度又は明度へ変更するために第１の色域の特定の色度値を第２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を行ってもよい。例えば、この特定マッピングは、空の青色を実際より、より青い色度値へシフトさせる。これらの場合、入力色データ２１と第２の変換色データ２５とは異なる。

色合成部１２は、第１の色マッピング部１１でマッピングされた第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の色マッピング部１４でマッピングされた第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成することにより、合成色データ２３を生成する。

ここで色合成部１２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１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の比率が高くなるように、逆に第２の色域境界及びその近傍の色は第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成する。

具体的な合成方法としては、例えば、まず、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合、色合成部１２は、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。例えば、色合成部１２は、上記の式（５）、又は上記の式（３）と式（４）とを用いる。

なお、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と異なる場合、すなわち第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う場合は、図１６に示すように、色合成部１２は、色データ取得部１０から入力色データ２１を取得し、この入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合の、色合成部１２による合成比率ｒの設定方法は、実施の形態１と同様であり説明は省略する。

なお、第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う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は第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合の、色合成部１２による合成比率ｒの設定方法は、実施の形態１と同様であり説明は省略する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合における、第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成した合成色データ２３とその色度点との例は、図７Ａ〜図７Ｃ及び図８と同様であり説明は省略する。

以下、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、色データ出力部１３が、第２の色域から幾分ずれている出力デバイス１に出力色データ２４を出力する場合について説明する。

図１７Ａ〜図１７Ｄは、それぞれ、ＡｄｏｂｅＲＧＢ、ｓＲＧＢ、出力デバイス１及び出力デバイス２のＲＧＢ三原色の色度座標のｘｙ値を示す図である。また、図１８は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ、ｓＲＧＢ及び出力デバイス１の色域を示す図である。

例えば、出力デバイス１の色域が図１７Ｃに示すＲＧＢ三原色の色度座標ｘｙ値で表されるとして、合成色データ２３を上記第２の色域の色データとして正確に出力する場合、色データ出力部１３は、合成色データ２３のｘｙ値（図７ＣのＹｘｙの色度値３１）をＸＹＺに変換したうえで、下記式（８）で変換することによりＲＧＢデータを生成し、生成したＲＧＢデータをガンマ変換した後、８ビットのＲＧＢ値に変換する。これにより、例えば、色データ出力部１３は、図１９に示す出力色データ２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を生成する。

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２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、色データ出力部１３は、合成色データ２３をそのまま出力色データ２４として出力デバイスに出力してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置２００は、第１の色域の入力色データ２０をそれより色域の狭い第２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２０の色域が、出力色データ２４の第２の色域よりも広いとき、入力色データ２１を第２の色域へ圧縮マッピングした第１の変換色データ２２と、入力色データ２１を第２の色域の色データとして第２の色域へマッピングした第２の変換色データ２５（入力色データ２１と同じ）とを合成した合成色データ２３を出力する。または、色変換出力装置２００は、入力色データ２１を第２の色域へ圧縮マッピングした第１の変換色データ２２と、入力色データ２１を第２の色域の特定の色へマッピングした第２の変換色データ（入力色データ２１と異なる）とを合成した合成色データ２３を出力する。

このとき色変換出力装置２００は、肌色など色味が変化してはいけない色データには、再現可能な色域内の色データである第１の変換色データ２２すなわち圧縮マッピングした色データを主に用いる。また、色変換出力装置２００は、第２の色域外の入力色データ２１には、第２の色域に依存して再現される入力色データ、又は特定の色へマッピングされた色データを主に用いる。さらに色変換出力装置２００は、それらの第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを色相、彩度及び明度によって適度に合成して出力する。これらにより、色変換出力装置２００は、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、すなわち入力色データ２０の色域が第２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対応のディスプレイへ出力する場合などである。この場合、図１５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えるが、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。

第２の色マッピング部１４は、上記色域圧縮と同様に、入力色データ２１（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２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。

具体的には、第２の色マッピング部１４は、入力色データ２１を上記式（７）の逆変換を用いてＸＹＺ値に変換し、その後、上記式（７）を用いてＲＧＢの色データへ変換する。つまり、入力色データ２１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、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそのまま第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）として出力してもよい。この場合、入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とは同じである。

なお、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０から供給された入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を上記式（６）で変換した後、予め定められた色度値を、別の予め定められた色度値へ特定マッピングをした後上記式（７）を用いてＲＧＢデータに逆変換することにより第２の変換色データ２５を生成してもよい。例えば、第２の色マッピング部１４は、特に第１の色域の境界及びその周辺の色度値が第２の色域の境界及びその周辺の色度値にできるだけシフトするような特定マッピングを行ってもよい。これにより、出力デバイスの色域と同一又は近似した色域内に、色データをシフトできる。または、第２の色マッピング部１４は、絵づくりや見栄えの目的で、ある色範囲の色相、彩度又は明度を所定の色相、彩度又は明度へ変更するために第１の色域の特定の色度値を第２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を行ってもよい。例えば、この特定マッピングは、空の青色を実際より、より青い色度値へシフトさせる。これらの場合、入力色データ２１と第２の変換色データ２５とは異なる。

色合成部１２は、上記第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と上記第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成することにより合成色データ２３を生成する。

ここで色合成部１２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１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の比率が高くなるように設定する。また、色合成部１２は、色域境界及びその近傍の色はできるだけ彩度の高い鮮やかな第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように設定する。

具体的な合成方法としては、上記色域圧縮と同様に、まず、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合、色合成部１２は、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。なお、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と異なる場合、すなわち第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う場合は、色合成部１２は、図１６に示すように色データ取得部１０から入力色データ２１を取得しこの入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を用いて色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合の、色合成部１２による合成比率ｒの設定方法は、実施の形態１と同様であり説明は省略する。

なお、第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う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は第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合の、色合成部１２による合成比率ｒの設定方法は、実施の形態１と同様であり説明は省略する。

また、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合における、第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成した合成色データ２３とその色度点との例は、図１０Ａ〜図１０Ｃ及び図１１と同様であり説明は省略する。

以下、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、色データ出力部１３が、第２の色域から幾分ずれている出力デバイス２に出力色データ２４を出力する場合について説明する。

図２０は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ、ｓＲＧＢ及び出力デバイス２の色域を示す図である。

例えば、出力デバイス２の色域が図１７Ｄに示すＲＧＢ三原色の色度座標ｘｙ値で表されるとして、合成色データ２３を上記第２の色域の色データとして正確に出力する場合、色データ出力部１３は、合成色データ２３のｘｙ値（図１０ＣのＹｘｙの色度値３１）をＸＹＺに変換したうえで、下記式（９）で変換することによりＲＧＢデータを生成し、生成したＲＧＢデータをガンマ変換した後、８ビットＲＧＢ値に変換する。これにより、例えば、色データ出力部１３は、図２１に示す出力色データ２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を生成する。

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又は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２色域の境界付近で少し低下するが、上記第２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２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、色データ出力部１３は、合成色データ２３をそのまま出力色データ２４として出力デバイスに出力してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る色変換出力装置２００は、第１の色域の入力色データ２０をそれより色域の広い第２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２０の色域が、出力色データ２４の第２の色域よりも狭いとき、入力色データ２１を第２の色域へ色度変位させず第１の色域の色度として色度保存マッピングした第１の変換色データ２２と、入力色データ２１を第２の色域の色データとして第２の色域へマッピングした第２の変換色データ２５（入力色データ２１と同じ）とを合成した合成色データ２３を出力する。または、色変換出力装置２００は、入力色データ２１を上記色度保存マッピングした第１の変換色データ２２と、入力色データ２１を第２の色域の特定の色へマッピングした第２の変換色データ２５（入力色データ２１と異なる）とを合成した合成色データ２３を出力する。

このとき色変換出力装置２００は、肌色など色味が変化してはいけない色データには、色度保存マッピングした第１の変換色データ２２を主に用いる。また、色変換出力装置２００は、第１の色域を超える色域には、第２の色域に依存して再現される入力色データ、又は特定の色へマッピングされた色データを主に用いる。さらに色変換出力装置２００は、それらの第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを色相、彩度及び明度によって適度に合成して出力する。これらにより、色変換出力装置２００は、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、色変換出力装置２００の色変換動作の流れを説明する。

図２２は、色変換出力装置２００の色変換動作の流れを示すフローチャートである。

図２２に示すように、まず、色データ取得部１０は、外部から入力される入力色データ２０を取得する（Ｓ２０１）。また、色データ取得部１０は、取得した入力色データ２０をリニア（線形）な入力色データ２１に変換する。

次に、第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データにマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する（Ｓ２０２）。

また、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データとみなしてマッピングすることにより第２の変換色データ２５を生成する（Ｓ２０３）。

次に、色合成部１２は、第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成することにより合成色データ２３を生成する（Ｓ２０４）。

次に、色データ出力部１３は、合成色データ２３を出力色データ２４として出力デバイスに出力する（Ｓ２０５）。

なお、ステップＳ２０２とステップＳ２０３との順序は任意でよく、ステップＳ２０２の前にステップＳ２０３を行ってもよいし、ステップＳ２０２とステップＳ２０３とを同時に行ってもよい。

なお、上述した実施の形態１に係る色変換出力装置１００の変形例（図１２）と同様に、色データ出力部１３が第１の変換色データ２２及び第２の変換色データ２５を出力デバイスで表示可能なように変換（ガンマ変換）し、色合成部１２が当該変換後の２つのデータを合成してもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置は、上述した実施の形態２に係る色変換出力装置１００の変形例である。

なお、以下では、上述した実施の形態１又は２と重複する説明は省略し、相違点のみを説明する。

図２３は、本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置３００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３００は、実施の形態１に係る色変換出力装置１００の構成に加え、さらに、入力色データ２１における色域が変換後の第２の色域内に含まれる色域領域か含まれない色域領域かを判定する色域領域判定部１５を備える。また、第１の色マッピング部１１の機能が実施の形態２と異なる。

なお、ここでは、色データ出力部１３の出力デバイスの色域は、通常、変換先の第２の色域及びそれに非常に近似した（色域の差が視覚的に識別できない）色域である場合を前提とする。

いま、第１の色域と第２の色域とを、図２４に示すｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）の色域と出力デバイスの色域とを、ｘｙの色度値（以下、ｘｙ色度値）を用いる場合を例に説明する。図２４に示すようにｓＲＧＢの色域と出力デバイスの色域とは一致しない。つまり、黄色などの色範囲では、ｓＲＧＢの色域の方が出力デバイスの色域よりも広く、シアンなどの色範囲では、出力デバイスの色域の方がｓＲＧＢの色域よりも広い。

図２４のように、第１の色域であるｓＲＧＢの入力色データが第２の色域である出力デバイスの色域で完全に包含できない場合、一部の色範囲の色域には色域圧縮を行い、別の一部色範囲の色域には色域拡張を行わないと色の再現範囲、色の階調性及び色の連続性が劣化する。

すなわち、本実施例で言えば、図２５に示す色域領域４０は、第１の色域のｓＲＧＢの色域と第２の色域の出力デバイスの色域とで共通な色域領域である。言い換えると、色域領域４０は、第１の色域のうち第２の色域内に含まれる色域領域である。逆に第１の色域のうち色域領域４０以外の色域領域が第１の色域のうち第２の色域内に含まれない色域領域４１であり、第２の色域のうち色域領域４０以外の色域領域が第２の色域のうち第１の色域内に含まれない色域領域４２である。

従って、ｓＲＧＢの色データを第１の色域から第２の色域へ色域圧縮又は色域拡張する必要がある。すなわち、図２６の矢印で示したようにｓＲＧＢの色域が出力デバイスの色域よりも広い色域領域４１では内向きの矢印で示したようにｓＲＧＢの色データを色域圧縮し、出力デバイスの色域がｓＲＧＢの色域よりも広い色域領域４２では外向きの矢印で示したようにｓＲＧＢの色データを色域拡張する必要がある。

色データ取得部１０は、入力色データ２０を入力色データ２１に変換し、変換した入力色データ２１を、色域領域判定部１５、第１の色マッピング部１１及び第２の色マッピング部１４へ供給する。

色域領域判定部１５は、上記第１の色域であるｓＲＧＢ色域の入力色データ２１が上記第２の色域である出力デバイス色域内に含まれるか否かを判定する。本実施例で言えば、図２５に示す第１の色域のｓＲＧＢの色域と第２の色域の出力デバイスの色域とに共通な色域領域４０に、上記入力色データ２１の色度、例えばｘｙ値が含まれるか否かを判定する。なお、色域領域判定部１５は、入力色データ２１のｘｙ色度値は上記式（６）を用いて入力色データ２１のＲＧＢ値をＸＹＺ値へ変換し、変換したＸＹＺ値と式（１０）とを用いてｘｙ値を算出する。

色域領域判定部１５は、上記入力色データ２１が第２の色域の出力デバイスの色域内に含まれる場合、入力色データ２１の色域が第２の色域内であることを示す色域内識別信号２６を第１の色マッピング部１１へ供給する。逆に、上記入力色データ２１が第２の色域の出力デバイスの色域内に含まれない場合、入力色データ２１の色域が第２の色域外であることを示す色域外識別信号２７を第１の色マッピング部１１へ供給する。

第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０から供給された色データを第２の色域内の色データとしてマッピングする。このとき第１の色マッピング部１１は、上記色域領域判定部１５から入力色データ２１の色域が第２の色域内であることを示す色域内識別信号２６を受けている場合には、第１の色域の色データを第２の色域内へ第１の色域のまま色度変位させずにマッピングする。また、上記色域領域判定部１５から入力色データ２１の色域が第２の色域外であることを示す色域外識別信号２７を受けている場合には、第１の色マッピング部１１は、第１の色域の色データを第２の色域の色域境界へマッピングする。

具体的には、第１の色マッピング部１１は、ＲＧＢの入力色データ２１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又はｘｙの色度値に変換し、その色度値を第２の色域内のＸＹＺ又はｘｙの値としてマッピングし、マッピングしたＸＹＺ又はｘｙの値を元のＲＧＢの色データへ逆変換することにより第１の変換色データ２２を生成する。

入力色データ２１がｓＲＧＢのＲＧＢデータの場合、第１の色マッピング部１１は、ＲＧＢからＸＹＺへの変換を上記式（６）を用いて行う。また、第１の色マッピング部１１は、ｘｙの色度値へは、さらに上記式（１０）を用いて変換する。また、第１の色マッピング部１１は、第２の色域内へマッピング後、元のＲＧＢへ逆変換するために、式（１１）及び式（１２）を用いる。

本実施例のマッピングでは、第１の色マッピング部１１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。ここで、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をできるだけ変位させないようにする必要がある。よって、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、ｘｙ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が適する。

最も単純なクリッピング圧縮は、例えば、ＲＧＢの色域へ変換する際に、上記式（６）、上記式（１０）、上記式（１１）及び上記式（１２）の一連の変換において、上記式（１２）でＲ、Ｇ又は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を用いてもよいし、明度又は彩度が最短の色を選択するなどしてもよい。この場合、第１の色マッピング部１１は、ＸＹＺ値を、上記式（３）及び上記式（４）を用いてＬ*ａ*ｂ*空間の色度値に変換したうえで明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、及び色相（Ｈ）を算出する。次に、第１の色マッピング部１１は、算出した明度（Ｌ）、彩度（Ｃ）、及び色相（Ｈ）の値を用いて、色差、明度又は彩度をもとにクリッピングする。

上記第１の色マッピング部１１でマッピングされた第１の変換色データ２２は色合成部１２へ供給される。

第２の色マッピング部１４は、上記第１の色域の色データを上記第２の色域の色データとみなし第２の色域の色データへマッピングすることにより第２の変換色データ２５を生成する。または、第２の色マッピング部１４は、上記第１の色域の色データを上記第２の色域の所定の色データへ特定マッピングすることにより第２の変換色データ２５を生成する。

第２の色マッピング部１４が第１の色域の色データを第２の色域の色データとみなし第２の色域の色データへマッピングする場合、実質的に第１の色域の色データをそのまま第２の色データとすることと同じである。すなわち、入力色データ２１と第２の変換色データ２５とが同じである。よって、第１の色域のｓＲＧＢの入力色データ２１がそのまま第２の色域である出力デバイスの色域の色データ、つまりデバイスの色域に依存した第２の変換色データ２５として色合成部１２へ供給される。

一方、第２の色マッピング部１４が第１の色域の色データを上記第２の色域の所定の色データへ特定マッピングする場合、第２の色マッピング部１４は、ＲＧＢデータである入力色データ２１を上記の式（６）及び式（１０）で変換した後、所定のｘｙ色度値へマッピングをした後上記の式（１１）及び式（１２）でＲＧＢデータに逆変換することにより第２の変換色データ２５を生成してもよい。

色合成部１２は、第１の色マッピング部１１でマッピングされた第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と、第２の色マッピング部１４でマッピングされた第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成することにより、合成色データ２３を生成する。

ここで色合成部１２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入力色データの色度が変位しない第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の比率が高くなるように第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成する。また、第２の色域境界及びその近傍の色は色再現範囲を確保するためできるだけ第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の比率が高くなるように第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成する。

なお、具体的な合成方法としては、例えば、まず、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合、色合成部１２は、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）から色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。例えば、色合成部１２は、上記式（５）を用いて、又は一旦ＸＹＺに変換後上記の式（３）と式（４）とを用いて色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。

なお、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と異なる場合、すなわち第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う場合は、図２７に示すように色データ取得部１０から入力色データ２１を取得しこの入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を用いて色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｖ）を算出する。

次に、保存色範囲と、圧縮拡張色範囲とを、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｌ）を用いて分ける。また、色合成部１２は、保存色範囲及び圧縮色範囲のそれぞれに対して、その色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｌ）の値によって第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）との合成比率を変えて第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成する。

ここで、合成比率ｒは色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）及び明度（Ｌ）によって異なる。例えば、ｓＲＧＢの色域から出力デバイスの色域へ変換するとき、緑色（Ｇ）の色領域は色相がシアン側にずれており、またシアン（Ｃ）で色域が広くなり黄色（Ｙ）では色域が狭くなっている。ここでは、色再現可能な範囲をできるだけ利用するように、緑色（Ｇ）、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）の色相の色域領域では、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

また、彩度（Ｓ）については全ての色相について彩度が高くなるにつれ入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、色相及び明度によって合成比率の設定を調整する。

また、明度（Ｖ）については明度が比較的高いとき入力色データ２１（ＲＧＢ）の合成比率を高めに設定する。このとき、彩度及び色相によって合成比率の設定を調整する。

また、合成比率ｒの基本的な設定は、第１の色域と第２の色域の色域の広さの差（又は比）に基づいて設定される。第１の色域が第２の色域よりも広く第２の色域へ色域圧縮する場合、第２の色域を超える第１の色域の広さが大であればある程、入力色データ２１（ＲＧＢ）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（又は比）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）によって合成比率を調整する。

また、実施の形態１及び２と同様に、色合成部１２は、色域圧縮及び色域拡張を行う場合ともに、２つの色域間の色域の広さ差が広い程、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高く設定する。

なお、第２の色マッピング部１４が上記特定マッピングを行う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は、色合成部１２は、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）の合成比率を高めに設定する。

次に、第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）と第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）とを合成することで実際に生成された合成色データ２３とそのｘｙ色度値の例を図２８Ａ、図２８Ｂ及び図２９に示す。ここでは、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）が入力色データ２１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同じ場合について説明する。また、入力色データ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、そのＹｘｙの色度値３０とは、図１０Ａと同様であるとする。

図２８Ａは、図１０Ａに示すｘｙ値（Ｙｘｙの色度値３０）を上記の式（１１）と式（１２）とを用いて、第２の色域として出力デバイスのＲＧＢへ逆変換し、さらに逆変換した値をガンマ変換することにより０から２５５の８ビットのＲＧＢ値に変換した第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の値を示す図である。但し、図２８Ａに示すＲＧＢ値は上記式（１２）でＲ、Ｇ、Ｂの値が０以下の場合は０に、１以上の場合は１にクリップした値である。図２８Ｂは第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）、つまり図１０Ａの入力色データ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、図２８Ａの第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）とを上記の設定に沿った合成比率で合成した合成色データ２３のＲＧＢ値と、そのＹｘｙの色度値３１の一例を示す図である。

図２９は、この入力色データ２０の第１の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ色度値と、色変換出力装置３００により色合成された合成色データ２３（出力色データ２４）のｘｙ色度値とを示す図である。図２９において、白丸は、第１の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ値（図１０ＡのＹｘｙの色度値３０）を示し、黒丸は、第１の色域のｓＲＧＢのデータから第２の色域の出力デバイスの色域へ変換された合成色データ２３（図２８ＢのＹｘｙの色度値３１）を示す。図２９に示すように、緑色の色再現範囲をできるだけ広げることができ、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。

また、合成色データ２３とそのｘｙ色度値の別の例を図３０Ａ〜図３０Ｃ、及び図３１に示す。

図３０Ａは、入力色データ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）である第１の色域ｓＲＧＢの８ビットのデータ値と、当該データ値を逆ガンマ変換して上記の式（６）と式（１０）とを用いてｘｙ値に変換したｘｙ色度値３２とを示す図である。図３０Ｂは、ｘｙ色度値３２を上記の式（１１）と式（１２）とを用いて、第２の色域として出力デバイスのＲＧＢへ逆変換し、逆変換した値をガンマ変換することにより０から２５５の８ビットのＲＧＢ値に変換した第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）の値を示す図である。但し、図３０Ｂに示す値は、上記式（１２）でＲ、Ｇ、Ｂの値が０以下の場合は０に、１以上の場合は１にクリップした値である。図３０Ｃは、第２の変換色データ２５（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）、つまり図３０Ａの入力色データ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、図３０Ｂの第１の変換色データ２２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）とを上記の設定に沿った合成比率で合成した合成色データ２３のＲＧＢ値と、そのｘｙ色度値３３との一例を示す図である。

上記図３０Ａの入力色データ２０であるｓＲＧＢの値は、肌色のサンプルデータと黄色（Ｙ）の色範囲のデータとを抽出したものである。

図３１は、図３０Ａに示す入力色データ２０である第１の色域のｓＲＧＢデータのｘｙ色度値と、色変換出力装置３００により色合成した合成色データ２３（出力色データ２４）のｘｙ色度値とを示す図である。図３１において、白丸は、第１の色域のｓＲＧＢのデータのｘｙ値（図３０Ａのｘｙ色度値３２）を示し、黒丸は、第１の色域のｓＲＧＢのデータから第２の色域の出力デバイスの色域へ変換された合成色データ２３のｘｙ値（図３０Ｃのｘｙ色度値）を示す。図３１に示すように点線で囲んだ肌色のサンプルデータの色度は変換前と変換後でその変位が非常に小さい。また、黄色（Ｙ）の色範囲の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。

色データ出力部１３は、色合成部１２で合成された色データを出力する。出力はディスプレイ、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。

なお、上記実施例はｓＲＧＢ色域からある出力デバイスの色域への色変換で説明したが、規格などの特定の色域に限らず、所定の色域の入力色データあるいは入力デバイスから所定の色域の出力デバイスへ色変換する場合も同様に変換できることは言うまでもない。

以上のように、本発明の実施の形態３に係る色変換出力装置３００は、入力色データ２０の第１の色域が、出力色データ２４の第２の色域により完全に包含できない場合、及び、出力色データ２４の第２の色域が、入力色データ２０の第１の色域により完全に包含できない場合であっても、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、色変換出力装置３００の色変換動作の流れを説明する。

図３２は、色変換出力装置３００の色変換動作の流れを示すフローチャートである。

図３２に示すように、まず、色データ取得部１０は、外部から入力される入力色データ２０を取得する（Ｓ３０１）。また、色データ取得部１０は、取得した入力色データ２０をリニア（線形）な入力色データ２１に変換する。

次に、色域領域判定部１５は、入力色データ２１が第２の色域内に含まれるか否かを判定する（Ｓ３０２）。

入力色データ２１が第２の色域内に含まれる場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）、第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を、第２の色域内へ第１の色域のまま色度変位させずにマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する（Ｓ３０３）。

一方、入力色データ２１が第２の色域内に含まれない場合（Ｓ３０２でＮｏ）、第１の色マッピング部１１は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を、第２の色域の色域境界へマッピングすることにより第１の変換色データ２２を生成する（Ｓ３０４）。

ステップＳ３０３又はステップＳ３０４の後、第２の色マッピング部１４は、色データ取得部１０により変換された入力色データ２１を出力色データ２４の色域内の色データとみなしてマッピングすることにより第２の変換色データ２５を生成する（Ｓ３０５）。

次に、色合成部１２は、第１の変換色データ２２と第２の変換色データ２５とを合成することにより合成色データ２３を生成する（Ｓ３０６）。

次に、色データ出力部１３は、合成色データ２３を出力色データ２４として出力デバイスに出力する（Ｓ３０７）。

なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０４と、ステップＳ３０５との順序は任意でよく、例えば、ステップＳ３０２の前にステップＳ３０５を行ってもよいし、ステップＳ３０５と、ステップＳ３０２〜Ｓ３０４のうちいずれかとを同時に行ってもよい。

また、上述した実施の形態１に係る色変換出力装置１００の変形例（図１２）と同様に、色データ出力部１３が第１の変換色データ２２及び第２の変換色データ２５を出力デバイスで表示可能なように変換（ガンマ変換）し、色合成部１２が当該変換後の２つのデータを合成してもよい。

ところで、上記実施の形態１〜３に係る色変換出力装置１００、２００及び３００の機能は、例えば、演算装置とメモリとを備える装置が、プログラムを実行することにより実現できる。

例えば、ＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、又はＩＥＥＥ１３９４などのインタフェースを介して、放送映像、又は、記録媒体（ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はメモリカード）に記録された画像などの色データが、上記装置に入力される。入力された色データは、一旦上記装置が備える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、当該演算装置により実行される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行う。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（例えばディスプレイ）の出力（又は表示）同期にあわせて出力される。

また、本発明は、上記色変換出力装置１００、２００又は３００による特徴的なステップにより算出された、入力色データ２０と出力色データ２４との対応関係を示すＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて実現することもできる。すなわち、本発明は、入力色データ２０と出力色データ２４との対応関係を示す色変換テーブルとして実現してもよい。具体的には、色変換テーブルは、例えば、図７Ａに示す入力色データ２０と、図７Ｃに示す合成色データ２３（出力色データ２４）との対応関係を示す。

さらに、本発明は、上記色変換テーブルを作成する色変換テーブルの作成方法として実現してもよい。具体的には、本発明にかかわる色変換テーブルの作成方法は、上記色変換出力装置１００、２００又は３００による特徴的なステップと、当該ステップで算出された出力色データ２４を、当該入力色データ２０に対応する出力色データ２４とした色変換テーブルを作成する作成ステップとを含む。

もちろん、上記プログラム及びＬＵＴは、色変換出力装置１００〜３００又は上記演算処理装置の内部又は外部のメモリ（ＲＡＭ）に記録しておいたり、ＨＤＤ、ＤＶＤ、又は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。

なお、色変換のプログラムは、入力色データ２０及び出力色データ２４の逆ガンマ変換及びガンマ変換、２つの異なる色域間のマトリクス演算、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を演算装置に実行させる。これらの変換及び演算は上記実施例で示した手順で演算装置により実行される。

また、色変換のＬＵＴ（色変換テーブル）は、例えば、入力色データ２０のＲＧＢを出力色データ２４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２０（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２４（ＲＧＢ）の３次元空間へ写像するためのものである。また色変換ＬＵＴの作成は、入力色データ２０（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（又は比）に基づいて設定し、その結果としての出力色データのＲＧＢ値を色変換ＬＵＴのＲＧＢ格子点のデータとする。３次元のＬＵＴは、例えば、１６（Ｒ）×１６（Ｇ）×１６（Ｂ）、３２（Ｒ）×３２（Ｇ）×３２（Ｂ）又は６４（Ｒ）×６４（Ｇ）×６４（Ｂ）のＲＧＢ格子点からなる。この格子点の数は色変換に求められる精度によって決めればよい。各格子点のデータは例えば８ビット、又は１０ビット等のデータである。

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。

ここで、より具体的にＲＧＢからなる３次元のＬＵＴを用いた構成を、図面を参照しながら説明する。

図３３は、図１に示す色データ取得部１０の入力から色データ出力部１３の出力までの処理を３次元ＬＵＴと３次元補間部とで構成した色変換出力装置４００の構成を示す図である。

入力される入力色データ２０に含まれるＲ信号４１０、Ｇ信号４１１及びＢ信号４１２は、３個の３次元ＬＵＴ４０１、４０２及び４０３に入力される。３次元ＬＵＴ４０１、４０２及び４０３は、それぞれＲ信号４１０、Ｇ信号４１１及びＢ信号４１２を変換することにより（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の位置を含むＬＵＴの格子立方体の８点のデータ４１３、４１４及び４１５を出力する。

これらのデータ４１３、４１４及び４１５はそれぞれ３次元補間部４０４、４０５及び４０６に入力される。３次元補間部４０４、４０５及び４０６は、データ４１３、４１４及び４１５を、データを補間するための元のデータとしてとして使用し、Ｒ信号４１６、Ｇ信号４１７及びＢ信号４１８を生成する。

ＲＧＢ格子点が、例えば１６×１６×１６の場合、３次元補間部４０４、４０５及び４０６は、入力されたＲＧＢの上位４ビットによりどの格子点を使用するかを決定し、下位４ビットにより補間演算における係数を決定する。３次元補間部４０４、４０５及び４０６は、補間演算を３次元的に行い、また、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの軸において補間を行う。

ＲＧＢ格子点が１６×１６×１６であり、ＲＧＢデータが８ビットの場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに１６×１６×１６のＬＵＴが必用となるため、メモリを用いてＬＵＴを構成する場合、使用するメモリ容量としては１６×１６×１６×３×８ビットが必要となる。

また、図１に示す色データ取得部１０の出力から色データ出力部１３の入力までの処理を３次元ＬＵＴと３次元補間部とで構成することも可能である。

さらに、別の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

図３４は、合成比率を出力する３次元ＬＵＴと、その合成比率に応じ、入力された２系統の色データを混合する混合部を備える色変換出力装置５００の構成を示す図である。

入力される入力色データ２０に含まれるＲ信号５１０、Ｇ信号５１１及びＢ信号５１２はそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂにそれぞれ対応する混合部５０４、５０５及び５０６に入力される。また、Ｒ信号５１０、Ｇ信号５１１及びＢ信号５１２は、マトリクス演算部５０１と、３次元ＬＵＴ５０２に入力される。

マトリクス演算部５０１は、図１に示す第１の色マッピング部１１に相当し、上記式（１）、及び式（２）を合わせたマトリクス演算を行うことにより、Ｒ信号５１３、Ｇ信号５１４及びＢ信号５１５を生成する。

３次元ＬＵＴ５０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した合成比率ｒに相当する合成比率データ５１６を生成する。３次元補間部５０３は、合成比率データ５１６に補間演算を行うことにより合成比率データ５１７を生成する。なお、３次元ＬＵＴ５０２及び３次元補間部５０３の動作は、図３３の説明における３次元ＬＵＴ４０１及び３次元補間部４０４の動作と同様である。

また、混合部５０４は、合成比率データ５１７に示される合成比率ｒの割合で、Ｒ信号５１０とＲ信号５１３とを混合することによりＲ信号５１８を生成する。混合部５０５は、合成比率データ５１７に示される合成比率ｒの割合で、Ｇ信号５１１とＧ信号５１４とを混合することによりＧ信号５１９を生成する。混合部５０６は、合成比率データ５１７に示される合成比率ｒの割合で、Ｂ信号５１２とＢ信号５１５とを混合することによりＢ信号５２０を生成する。

ここで、３次元ＬＵＴ４０１ではＬＵＴデータはＲ、Ｇ、Ｂの信号に相当するデータであるが、３次元ＬＵＴ５０２ではＬＵＴデータは合成比率ｒのデータであり、係数に相当するデータである。また、入力データと色マッピング後のデータとは相関があるため、合成比率ｒが合成後のＲＧＢデータに及ぼす影響は、ＲＧＢデータそのものを変化させた場合の影響に比較して小さい。このため、色マッピングにおける変換前後の色域の差に依存はするが、合成比率ｒの精度はＲＧＢデータそのものの精度より低くて良い。例えば、ＲＧＢデータが８ビットに対し合成比率ｒのビットを数ビット小さくしても（例えば５ビット）、出力データを同等レベルの品位とすることが可能となる。

ＲＧＢ格子点が、１６×１６×１６、データが８ビットの場合、ＬＵＴは１６×１６×１６が１個で良く、ビット数が５ビットで可能とすれば、メモリを用いてＬＵＴを構成する場合、使用するメモリ容量としては１６×１６×１６×５ビット×１が必要である。

このため、図３３の色変換出力装置４００の構成と比較すると、色変換出力装置５００では、マトリクス演算部５０１を加える必要があるが、ＬＵＴに必要な容量は１／５程度にできる。よって、色変換出力装置５００をハードウェアで実現した場合、全体として規模を小さくすることが可能である。

また、例えば表示出力デバイスの変更により特性を変更する場合、図３３に示す色変換出力装置４００ではＬＵＴの変更が必要となるが、図３４に示す色変換出力装置５００では、マトリクス演算部５０１がＬＵＴとは別構成のため、マトリクス演算部５０１の設定を変えるのみでよい。つまり、色変換出力装置５００は、特性の変更が容易である。

また、複数の表示出力デバイスに対応する場合、又は、複数のマトリクス演算特性を持ちたい場合に、図３３に示す色変換出力装置４００では複数のＬＵＴのデータを例えばＲＯＭに持つ等の対応が必要となるが、図３４に示す色変換出力装置５００では、マトリクス演算部５０１の９個の係数データを１セットとし、これを複数セット持つのみでよい。

また、色変換出力装置１００、２００及び３００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チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。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１００、２００及び３００と同等の入出力特性を実現する色変換出力装置、又は半導体集積回路として実現してもよい。具体的には、当該色変換出力装置は、上記色変換テーブルと、当該色変換テーブルを用いて入力色データ２０を出力色データ２４に変換する変換部とを備える。また、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出力装置又は半導体集積回路として実現してもよい。また、上述したように、入力色データ２０に含まれるＲＧＢ信号の色信号毎に異なる色変換テーブルを作成する場合には、上記変換部は、入力色データ２０に含まれるＲＧＢ信号の色信号毎に作成された上記色変換テーブルを用いて入力色データ２０を出力色データ２４に変換する。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よい。

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。

また、上記実施の形態１〜３に係る、色変換出力装置１００、２００、３００、及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。

本発明は、ディスプレイ、プロジェクター、プリンター又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、色変換テーブルの作成方法、色変換テーブル記録媒体、及び色変換集積回路に適用できる。

１０ 色データ取得部
１１ 第１の色マッピング部
１２ 色合成部
１３ 色データ出力部
１４ 第２の色マッピング部
１５ 色域領域判定部
２０、２１ 入力色データ
２２ 第１の変換色データ
２３ 合成色データ
２４ 出力色データ
２５ 第２の変換色データ
２６ 色域内識別信号
２７ 色域外識別信号
２８ 色データ
３０、３１ Ｙｘｙの色度値
３２、３３ ｘｙ色度値
４０、４１、４２ 色域領域
１００、１０１、２００、３００、４００、５００ 色変換出力装置
４０１、４０２、４０３、５０２ ３次元ＬＵＴ
４０４、４０５、４０６、５０３ ３次元補間部
４１０、４１６、５１０、５１３、５１８ Ｒ信号
４１１、４１７、５１１、５１４、５１９ Ｇ信号
４１２、４１８、５１２、５１５、５２０ Ｂ信号
４１３、４１４、４１５ データ
５０１ マトリクス演算部
５０４、５０５、５０６ 混合部
５１６、５１７ 合成比率データ

Claims (18)

1. 第１の色域の入力色データと、第２の色域の出力色データとの対応関係を示す色変換テーブルの作成方法であって、
   前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより第１の色データを生成する第１の色マッピングステップと、
   前記第１の色データと、前記入力色データから得られる第２の色データとを、前記第１の色域と前記第２の色域とに応じた比率で合成することにより合成色データを生成する色合成ステップと、
   前記色合成ステップで合成された合成色データを、前記入力色データに対応する前記出力色データとした前記色変換テーブルを作成する作成ステップとを含む
   色変換テーブル作成方法。
2. 前記第１の色マッピングステップでは、前記第１の色域が前記第２の色域を全て含む場合、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域内へ圧縮マッピングすることにより前記第１の色データを生成し、
   前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
   請求項１記載の色変換テーブル作成方法。
3. 前記第１の色マッピングステップでは、前記圧縮マッピングとして、前記入力色データが前記第２の色域内にある場合は、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、前記入力色データが前記第２の色域外にある場合は、当該入力色データを前記第２の色域の色域境界へマッピングする
   請求項２記載の色変換テーブル作成方法。
4. 前記色合成ステップでは、前記入力色データの色相及び明度における前記第１の色域と前記第２の色域の広さの差が大きくなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
   請求項３記載の色変換テーブル作成方法。
5. 前記色合成ステップでは、前記入力色データが、第１の色範囲にある場合、前記第１の色データを前記合成色データとして出力する
   請求項４記載の色変換テーブル作成方法。
6. 前記第１の色範囲は、肌色である
   請求項５記載の色変換テーブル作成方法。
7. 前記色合成ステップでは、前記入力色データの彩度が高くなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
   請求項４記載の色変換テーブル作成方法。
8. 前記第１の色マッピングステップでは、前記入力色データを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、変換した前記デバイス非依存型色空間のデータを前記第２の色域のデバイスに依存した色空間に逆変換し、当該逆変換したデータが前記第２の色域内にある場合は、当該逆変換したデータを前記第１の色データとし、当該逆変換したデータが前記第２の色域外にある場合は、当該逆変換したデータを前記第２の色域の色域境界のデータに変換し、当該変換したデータを前記第１の色データとする
   請求項３記載の色変換テーブル作成方法。
9. 前記色変換テーブル作成方法は、さらに、
   前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップを含み、
   前記第１の色域が前記第２の色域を全て含む場合、前記第１の色マッピングステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域内へ圧縮マッピングすることにより前記第１の色データを生成し、
   前記第２の色マッピングステップでは、前記入力色データが前記第１の色域の予め定められた第１の色範囲に含まれる場合、当該入力色データを、前記第２の色域の、前記第１の色範囲に対応付けられた色データへマッピングすることにより前記第２の色データを生成する
   請求項１記載の色変換テーブル作成方法。
10. 前記第１の色域の全てが前記第２の色域に含まれる場合、前記第１の色マッピングステップでは、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、
    前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
    請求項１記載の色変換テーブル作成方法。
11. 前記色合成ステップでは、前記入力色データの色相及び明度における前記第１の色域と前記第２の色域の広さの差が大きくなるにつれ、前記第２の色データの比率が高くなるように、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
    請求項１０記載の色変換テーブル作成方法。
12. 前記色合成ステップでは、前記入力色データが、第１の色範囲にある場合、前記第１の色データを前記合成色データとして出力する
    請求項１１記載の色変換テーブル作成方法。
13. 前記第１の色マッピングステップでは、前記入力色データを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、変換した前記デバイス非依存型色空間のデータを前記第２の色域のデバイスに依存した色空間に逆変換することにより前記第１の色データを生成する
    請求項１０記載の色変換テーブル作成方法。
14. 前記色変換テーブル作成方法は、さらに、
    前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップを含み、
    前記第１の色域の全てが前記第２の色域に含まれる場合、前記第１の色マッピングステップでは、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、
    前記第２の色マッピングステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色域の所定の色データへマッピングすることにより前記第２の色データを生成する
    請求項１記載の色変換テーブル作成方法。
15. 前記色変換テーブル作成方法は、さらに、
    前記入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第２の色データを生成する第２の色マッピングステップと、
    前記入力色データが前記第２の色域内に含まれる否かを判定する色域領域判定ステップとを含み、
    前記第１の色マッピングステップでは、前記色域領域判定ステップで前記入力色データが前記第２の色域内に含まれると判定された場合、色度が変位しないように当該入力色データを前記第２の色域内にマッピングすることにより前記第１の色データを生成し、
    前記色合成ステップでは、前記第１の色域の前記入力色データを前記第２の色データとみなし、前記第１の色データと前記第２の色データとを合成する
    請求項１記載の色変換テーブル作成方法。
16. 前記色変換テーブルの作成方法は、前記入力色データに含まれるＲＧＢ信号の色信号毎に異なる色変換テーブルを作成する
    請求項１１記載の色変換テーブル作成方法。
17. 第１の色域の入力色データを第２の色域の出力色データへ変換したうえで出力する色変換出力装置であって、
    請求項１記載の色変換テーブルと、
    前記入力色データを取得する色データ取得部と、
    前記色変換テーブルを用いて前記入力色データを前記出力色データに変換する変換部と、
    前記変換部で合成された前記出力色データを出力する色データ出力部とを備える
    色変換出力装置。
18. 第１の色域の入力色データを第２の色域の出力色データへ変換したうえで出力する色変換出力装置であって、
    請求項１６記載の色変換テーブルと、
    前記入力色データを取得する色データ取得部と、
    前記入力色データに含まれるＲＧＢ信号の色信号毎に作成された前記色変換テーブルを用いて前記入力色データを前記出力色データに変換する変換部と、
    前記変換部で合成された前記出力色データを出力する色データ出力部とを備える
    色変換出力装置。

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