JP2011155352A - 画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行可能なプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、色再現範囲が制限されたカラー画像出力装置の特性に適応した高精細な彩度補正が可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】色変換装置２０１は、コンピュータ１００から入力される入力カラー画像データを色の三属性情報Pi（Li，Ci，Hi））に色変換する色空間変換部２１０と、色変換された三属性情報Pi（Li，Ci，Hi）に応じて、第２の記憶部２３５からカラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色再現範囲情報抽出部２３２と、抽出された色再現範囲情報に基づいて彩度補正方向を決定し、コンピュータ１００から入力される彩度補正レベルDに応じて補正率を決定し、三属性情報Pi（Li，Ci，Hi）を彩度補正色Po（Lo，Co，Ho）に彩度補正する彩度補正部２３１と、彩度補正色Po（Lo，Co，Ho）をカラー画像出力装置で処理可能な色信号（例えば、ＣＭＹＫ）に変換する色空間変換部２２０とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムに関し、詳細には、入力カラー画像データを、色再現範囲が制限されたカラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムに関する。

例えば、カラースキャナ等を用いて読み取ったカラー画像をプリンタに出力する場合、全体的な彩度が不足している場合は彩度を補正して出力することがある。具体的には、ＲＧＢ入力画像に対して、色差成分を強調したり、明度、彩度および色相をそれぞれ独立で扱うことができる均等知覚色空間における座標系（例えば、Ｌ*ａ*ｂ*座標系、Ｌ*ｕ*ｖ*座標系など）に変換して、彩度に固定係数を乗じることにより、彩度補正を実施することができる。

しかしながら、表現できる彩度には制限があるため、例えば、彩度成分に一律の固定係数を乗じることにより彩度強調補正を実施すると、補正後の彩度が飽和してしまい、色つぶれが起こることがある。

この問題を解決するために、例えば、特許文献１では、入力カラー画像データがとりうる最大彩度と最小彩度を算出し、彩度データがとりうる最大彩度または最小彩度のときは補正せずに，中間彩度のときは補正するように彩度補正曲線を定めて、色つぶれが起きるのを未然に防止して彩度補正処理を行っている。特許文献２では、彩度補正後にＲＧＢに逆変換する際、オーバーフローによって色相が変化しないように適切にゲイン調整している。

しかしながら、上記各特許文献では、入力画像データ（例えば、ＲＧＢ）が属する色空間での飽和による不具合には対応できるが、例えば、プリンタ出力やカラーコピーのように複数の色空間やガマット（デバイスの色再現範囲）を介したカラーマネージメントが必要な場合には、彩度補正する際に、色の階調つぶれが生じるという問題がある。かかる問題を図１４を参照して具体的に説明する。図１４は、従来技術の課題を説明するための図であり、入力カラー画像データの色空間の色再現範囲とカラー画像出力装置の色再現範囲を示しており、縦軸は明度Ｌ*、横軸は彩度Ｃ*である。図１４に示すように、入力カラー画像データが属する色空間において、彩度の飽和を防いでも、プリンタ等のカラー画像出力装置のガマット形状（色再現範囲）が異なる色相において、彩度補正による色つぶれが発生したり、入出力色空間のガマットの関係に応じて、明度を少し変えながら彩度を上げるような処理が困難であり、カラー画像出力装置の色再現能力を有効に活用できない等、効果的な彩度補正ができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、色再現範囲が制限されたカラー画像出力装置の特性に適応した高精細な彩度補正が可能な画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力カラー画像データをカラー画像出力装置で処理可能な色信号に変換する画像処理装置であって、前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換手段と、前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出手段と、前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正手段と、前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色信号に変換する第２の色変換手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力カラー画像データをカラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する画像処理方法であって、前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換工程と、前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出工程と、前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正工程と、前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する第２の色変換工程と、を含むたことを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力カラー画像データをカラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換するためのプログラムであって、前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換工程と、前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出工程と、前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正工程と、前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する第２の色変換工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明にかかる画像処理装置によれば、前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換手段と、前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出手段と、前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正手段と、前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色信号に変換する第２の色変換手段とを備えているので、色再現範囲が制限されたカラー画像出力装置の特性に適応した高精細な彩度補正が可能な画像処理装置を提供することが可能になるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る画像処理システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、図１の画像処理システムにおけるコンピュータおよび画像処理装置の処理機能を説明するための機能構成図である。 図３は、色変換装置の機能構成を示す図である。 図４は、メモリマップ補間法を説明するための図である（その１）。 図５は、メモリマップ補間法を説明するための図である（その２）。 図６は、実施の形態１の彩度補正を説明するための図である。 図７は、色再現範囲情報を説明するための図である。 図８は、ＲＧＢ空間上での最高彩度色を説明するための図である。 図９は、実施の形態２の彩度補正を説明するための図である。 図１０は、実施の形態３の色変換装置の構成例を示す図である。 図１１は、実施の形態４の彩度補正を説明するための図である。 図１２は、実施の形態５の彩度補正を説明するための図である。 図１３は、実施の形態６の彩度補正を説明するための図である。 図１４は、従来の彩度補正の課題を説明するための図である。

以下に、この発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る画像処理システムの構成例を示すブロック図である。画像処理システム１は、図１に示すように、コンピュータ１００と、カラー画像出力装置４０１〜４０３と、カラー画像入力装置５００と、および画像記憶装置６０１〜６０２とが、ＬＡＮ１０等のネットワークを介して互いにデータ通信可能に接続されて構築されている。

さらに、コンピュータ１００には、ディスプレイ（画像表示装置）３００と、画像処理装置２００とが接続されている。コンピュータ１００は、各種のアプリケーションやプリンタ・ドライバ等のソフトウェアを実装可能となっている。ディスプレイ３００は、画像データを表示するための出力装置である。

画像処理装置２００は、コンピュータ１００から供給されるデバイス固有の色信号（例えば、ＲＧＢ信号、ＣＭＹ信号、ＣＭＹＫ信号など）を選択された画像入出力装置固有の色信号への変換や、画像記憶装置６０１〜６０２に画像データの蓄積を実施するために、標準的なＲＧＢ信号やＣＭＹＫ信号等への変換を行う。

カラー画像出力装置４０１〜４０３は、画像データをプリントアウトするための出力装置であり、例えば、カラープリンタの他、プリンタ機能を有するカラー複写機やカラーディスプレイ等の表示装置などで構成することができる。

カラー画像入力装置５００は、画像データを取り込むための入力装置であり、例えば、カラースキャナやディジタルカメラ等で構成することができる。画像記憶装置６０１〜６０２は、カラー画像出力装置４０１〜４０３やコンピュータ１００内に実装することにしてもよく、カラー画像入力装置５００とカラー画像出力装置４０１〜４０３間において、自由に再出力できる構成としてもよい。また、ＬＡＮ１０に接続する機器の種類および数は、図１の例に限定されるものではない。

図２は、図１の画像処理システム１におけるコンピュータ１００および画像処理装置２００の処理機能を説明するための機能構成図である。図２に示すように、コンピュータ１００は、アプリケーション１０１およびプリンタ・ドライバ１０２等のソフトウェアを通して、画像処理装置２００へ描画コマンドを送出する機能を有している。

画像処理装置２００は、色変換装置２０１、レンダリング処理装置２０２、バンドバッファ２０３、階調処理装置２０４、記憶装置（ページメモリ）２０５等を備えている。画像処理装置２００は、コンピュータ１００から送出される描画コマンドをカラー画像出力装置４０１〜４０３が処理可能なデータに変換する機能と画像記憶装置６０１〜６０２に蓄積用のＲＧＢデータに変換する機能とを有している。

コンピュータ１００で描画コマンドを生成するまでの動作について説明する。図２において、まず、オペレータはコンピュータ１００内に実装されたアプリケーション１０１などを用いて、画像データをディスプレイ３００（図１参照）上に表示しながら編集する。編集作業を終了すると、出力するカラー画像出力装置４０１〜４０３を選択して印刷を指示する。ここで、印刷を指示する際、ディスプレイ３００上に設定画面を表示して種々の印刷条件を設定できるようにしておくこともできる。

コンピュータ１００では、アプリケーション１０１から印刷を指示する命令を受け取ると、アプリケーション１０１内部の文書データをプリンタ・ドライバ１０２へ送信する。プリンタ・ドライバ１０２は、文書データを画像処理装置２００が受信可能な描画コマンドに変換した後、画像処理装置２００へ送信する。なお、プリンタ・ドライバ１０２は、画像処理装置２００に描画コマンドを送信する場合に、ハードディスク１０３等の記憶装置を使用して、スプールおよびディスプールの処理を行うことにしてもよい。

次に、画像処理装置２００の動作について説明する。画像処理装置２００では、コンピュータ１００から描画コマンドを受信しながら、色変換装置２０１に描画コマンドの色データ（例えば、ＲＧＢ）を送信する。色変換装置２０１は、受信したＲＧＢ形式の色データに対して色補正と色変換を行い、カラー画像出力装置４０１〜４０３に適した色データ（例えば、ＣＭＹＫ）または画像記憶装置６０１〜６０２に記憶させる標準的なＲＧＢ信号に変換して、レンダリング処理装置２０２に送信する。

レンダリング処理装置２０２は、コマンド形式のデータをラスター形式の画像データに変換してバンドバッファへ２０３に格納する。階調処理装置２０４は、バンドバッファ２０３からラスター形式の画像データを読み出してディザ処理などの階調処理を行い、カラー画像出力装置４０１〜４０３が処理可能な階調データに変換し、変換した階調データをカラー画像出力装置４０１〜４０３に送信する。これにより、カラー画像出力装置４０１〜４０３では、プリントアウトを行うことができる。

なお、図２の例では、レンダリング処理、色変換、階調処理などを、コンピュータ１００、カラー画像出力装置４１〜４０３とは独立した画像処理装置２００で実施するようにしているが、その機能の一部または全部をコンピュータ１００内に実装してもよいし、カラー画像出力装置４０１〜４０３内に実装してもよい。また、カラー画像出力装置４０１〜４０３とは独立に設けられたプリンタ制御装置内に実装してもよい。画像処理装置２００は、ソフトウェアで実現することも可能であり、例えば、コンピュータ内のプログラムとして存在するプリンタ・ドライバで、画像処理装置２００の機能を実現することもできる。

本発明の特徴である色変換部装置２０１の色調整を含む色変換機能を、図３を参照して説明する。図３は、色変換装置２０１の機能構成を示す図である。色変換装置２０１は、図３に示すように、色調整部２３０で採用するデバイス・インディペンデントな色信号に変換（例えば、ＲＧＢ→ＬＣＨ）するための色空間変換部２１０と、色調整部２３０の出力結果をカラー画像出力装置固有の色信号（ＲＧＢ信号やＣＭＹＫ信号など）に変換するための色空間変換部２２０と、本発明の特徴である彩度補正処理を行う色調整部２３０とを備えている。

色調整部２３０は、色空間変換部２１０においてＬＣＨのような色の３属性を表す色でエータ（色の三属性情報）に変換された入力カラー画像データに対して彩度補正を行なう彩度補正部２３１と、入力デバイス（カラー画像入力装置５００）のガマット（色再現範囲）情報２３４ａを記憶する記憶部２３４と、出力デバイス（カラー画像出力装置４０１〜４０３）のガマット情報２３５ａを記憶する第２の記憶部２３５と、並びに入力カラー画像データの３属性に応じて、入力デバイスのガマット情報２３４ａおよび出力デバイスのガマット情報２３５ｂから彩度補正処理に必要な色再現範囲情報を抽出する色再現範囲情報抽出部２３２とで構成されている。

次に、上記構成を有する色変換装置２０１の動作について説明する。以下の説明では、カラー画像出力装置４０１から画像データを出力する場合を例示して説明する。まず、コンピュータ１００は、コンピュータ１００内部で管理されている標準ＲＧＢ画像データを、カラー画像出力装置４０１（図１参照）を用いてプリントアウトするために画像データに変換する場合、通常ディスプレイで表示するためにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分からなる色信号を色変換装置２０１に送信する。

コンピュータ１００から送信されるＲＧＢ信号は、色変換装置２０１の色空間変換部２１０へ送信され、色調整部２３０でハンドリングする色信号に変換される。色調整部２３０でハンドリングする色信号は、知覚均等色空間としてＣＩＥで標準化されているＬ*ａ*ｂ*値を、色の３属性（明度成分、彩度成分、色相成分）に置換したＬＣＨ信号や、ＣＩＥＣＡＭ０２等のカラー・アピアランス・モデルをベースとする種々の観察光源や観察条件下での知覚量を予測できるＬＣＨ信号のような明度、彩度、色相に相当する色成分を有する色信号でもよい。

色空間変換部２１０は、入力されるＲＧＢ信号をＣＩＥＬＡＢベースの明度Ｌ、彩度Ｃ、色相Ｈに準ずる色の三属性を示すカラー入力画像データPi（Li，Ci，Hi）に変換して出力する。この色の三属性を示すカラー入力画像データPi（Li，Ci，Hi）は、コンピュータでハンドリングする標準ディスプレイを想定したＲＧＢ信号から生成されたカラー画像データであるため、そのままではカラー画像出力装置４０１が再現できないような色信号も含まれており、彩度を上げてプリントアウトしようとしても、色の階調つぶれが発生してしまうことがある。

色調整部２３０では、オペレータの要求に応じて彩度補正を実施する。色再現範囲情報抽出部２３２は、色の三属性を示すカラー入力画像データPi（Li，Ci，Hi）に対して、後述する方法に基づいて、入力デバイスのガマット情報２３４ａから入力色信号が属する標準ＲＧＢ色空間で定義されているガマット最外郭（色再現範囲）データと、出力デバイスのガマット情報２３５ｂからカラー画像出力装置４０１が色再現可能な色を抽出して、彩度補正（強調）処理の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として、彩度補正部２３１に出力する。

彩度補正部２３１は、色の３属性を示すカラー入力画像データPi（Li，Ci，Hi）に対して、色再現範囲情報抽出部２３２で抽出された彩度補正（強調）処理の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）に応じた３次元色空間における彩度補正（強調）の方向、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルに応じた彩度補正（強調）率を設定して、彩度補正色としてPo（Lo，Co，Ho）に補正する。色空間変換部２２０は、色調整部２３０から出力されるPo（Lo，Co，Ho）をＣＭＹ信号やＣＭＹＫ信号などのカラー画像出力装置４０１が処理可能な色信号に変換してコンピュータ１００に送信する。コンピュータ１００は、上記の処理によって変換された色信号をカラー画像出力装置４０１に送信することによりプリント出力が行われる。

なお、図３の例では、色空間変換処理及び色調整（彩度補正）処理を、コンピュータ１００，カラー画像出力装置４０１〜４０３とは別個の装置で行うものとしいているが、色空間変換処理及び色調整（彩度補正）処理を行う機能を、コンピュータ１００内に実装してもよく、また、カラー画像出力装置４０１〜４０３内に実装してもよい。また、上記の処理はソフトウェアで実現することも可能であり、例えば、コンピュータ内のプログラムとして存在するプリンタ・ドライバで機能を実現することもできる。

次に、色変換装置２０１の詳細な動作について説明する。まず、色変換を実施する前に、コンピュータ１００から入力デバイスと出力デバイスが指定されると、入出力デバイスの特性、および、ＣＩＥＣＡＭ等の知覚色空間を使用する場合、それを観察する複数の観察環境条件に基づいた、入力デバイスのガマット情報２３４ａおよび出力デバイスのガマット情報２３５ｂが選択される。なお、入力デバイスと出力デバイスが指定されると、色空間変換部（ＲＧＢ→ＬＣＨ）２１０と色空間変換部（ＣＭＹＫ→ＬＣＨ）２２０において演算を実施し、入力デバイスのガマット情報２３４ａおよび出力デバイスのガマット情報２３５ｂに保存することにしてもよい。

色空間変換部（ＲＧＢ→ＬＣＨ）２１０における変換は、広く知られているｓＲＧＢから三刺激値ＣＩＥＸＹＺへの定義、および、三刺激値ＣＩＥＸＹＺから代表的な均等知覚色空間ＣＩＥＬＡＢへの変換式に基づいて変換される。

色空間変換部２２０におけるＬＣＨ→ＣＭＹＫまたはＣＭＹＫ→ＬＣＨの変換は、一義的に定義することが困難であるので、代表格子点の色変換値に対するメモリマップ補間で変換する。ここでは、三次元ＬＵＴによる色変換を実行する。変換アルゴリズムには従来から広く使用されているメモリマップ補間法を用いている。入力されたu＿8bitの画像データ（In＿R，In＿G，In＿B）はu＿8bitに対して、三次元メモリマップ補間が実施される。

メモリマップ補間法は、三次元入力色空間を複数の単位立方体に分割し、さらに分割した各単位立方体を、対称軸を共有している６個の四面体に分割し、単位立方体毎に線形演算によって出力値を求める。線型演算には分割境界の点（＝格子点）のデータをパラメータとして用いる（以下、格子点パラメータと呼ぶ）。実際の処理手順は以下の通りである（出力版毎に同一処理を実行する）。なお、本三次元メモリマップ補間では８分割としている（単位立方体の一辺の長さは２５６／８）。

入力データをX（x，y，z）としたとき、まず、その座標Xを内包する単位立方体を選択する。ここでは、X（x，y，z） =（In＿R、In＿G、In＿B）となる選択された単位立方体内での座標Ｐの下位座標（Δx， Δy， Δz）を求め、下位座標の大小比較により単位四面体を選択し、単位四面体毎に線形補間を実施して、座標Ｐでの出力値Poutを求める。Poutは式全体を単位立方体の一辺の長さを乗算して整数値にしておく。

図４におけるP0〜P7は格子点出力値で、補間係数K0、K1、K2、K3はΔx、Δy、Δzの大小関係に従って決定する。図５における補間用四面体に補間で用いられる格子点で張られる四面体を、表１にそれぞれの分離信号で共通の補間係数の決定ルールを示す。

最終的に、選択された四面体の４点の予め設定された頂点上の出力値と入力の四面体の中における位置（各頂点からの距離）に基づいて、次式（１）により線形補間が実施される。

pout＿c＝K0＿C×Δx＋K1＿C×Δy＋K2＿C×Δz＋K3＿C＜＜5
pout＿m＝K0＿M×Δx＋K1＿M×Δy＋K2＿M×Δz＋K3＿M＜＜5
pout＿y＝K0＿Y×Δx＋K1＿Y×Δy＋K2＿Y×Δz＋K3＿Y＜＜5
・・・（１）

色空間変換部２１０からのカラー入力画像データPi（Li，Ci，Hi）は、色再現範囲情報抽出部２３２に入力される。色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスのガマット情報２３４ａを参照して、同じ色の属性、例えば、図６に示すような、同じ色相と明度をもつ最大彩度色Pdを抽出する。さらに、色再現範囲情報抽出部２３２は、この入力デバイスの最大彩度色Pdと色差最小の関係にあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭の色を、出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭データから検索して、彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として抽出して、彩度補正部２３１に出力する。

ここで、入力デバイスのガマット情報２３５ａは、図７に示すような代表の色相Ｈと明度Ｌに対応した最大彩度値を記述したデータテーブルであり、予めデータを作成しＲＡＭなどのメモリに記憶させておく。参照する色相と明度に対応する最大彩度値を補間演算により算出する。図７の例では、色相角５°、明度１０毎の最高彩度値を表しているが、ステップ幅は任意に設定してよい。また、ステップ幅は均等である必要性はなく、ばらついていてもよい。

上記ガマット情報の作成方法について入力色信号ＲＧＢがｓＲＧＢ信号の場合を例示して説明する。前述した最大彩度色は、図８の太線で示すようなＲ（赤）−Ｍ（マゼンタ）−Ｂ（青）−Ｃ（シアン）−Ｇ（緑）−Ｙ（イエロー）−Ｒ（赤）を結ぶ軌跡上に存在する。例えば，点ＳのＲＧＢ値は、（２５５，０，１２８）で与えられる。このように軌跡上の点は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のうち１つの色成分が０で、もうひとつの色成分が２５５、残りの成分が０〜２５５で表されるような色信号である。この軌跡上の各ＲＧＢ信号に対するＬＣＨを順次計算してテーブルを構築する。ＲＧＢ信号からＬＣＨ信号の変換は、ＩＥＣ６１９６６−２−１で標準化されている変換式に従って、ＲＧＢ→ＸＹＺ変換を行った後、ＸＹＺ→Ｌ*ａ*ｂ*（ＬＣＨ）変換式を用いることにより実行できる。また、入力デバイスのＲＧＢ信号特性がｓＲＧＢ信号以外の場合には、それぞれの色特性に合わせて色変換を行う。

彩度補正部２３１は、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルD（０〜１）に応じた彩度補正（強調）率と彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）に応じて、入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）を、彩度補正色Po（Lo，Co，Ho）に補正する。ここで、彩度補正レベルが最大の場合にPt（Lt，Ct，Ht）に補正されるように設定する。したがって、彩度補正により彩度を上げるに従い色相成分や明度成分も変わることになる。具体的に簡易な例として、彩度補正レベルをD（０〜１）として、線形に推移するケースを挙げると、下式（２）のような彩度補正処理となる。

Lo＝（Lt−Li）／D＋Li
Co＝（Ct−Ci）／D＋Ci
Ho＝（Ht−Hi）／D＋Hi・・・（２）

色空間変換部２２０は、色調整部２３０で算出されたPo（Lo，Co，Ho）をＣＭＹ信号やＣＭＹＫ信号などのカラー画像出力装置４０１が処理可能な色信号に変換してコンピュータ１００へ出力する。

以上説明したように、実施の形態１によれば、色変換装置２０１は、コンピュータ１００から入力される入力カラー画像データ（例えば、ＲＢＧ）を色の三属性情報（例えば、
Pi（Li，Ci，Hi））に色変換する色空間変換部２１０と、色変換された三属性情報Pi（Li，Ci，Hi）に応じて、第２の記憶部２３５からカラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色再現範囲情報抽出部２３２と、抽出された色再現範囲情報に基づいて彩度補正方向を決定し、コンピュータ１００から入力される彩度補正レベルDに応じて補正率を決定し、三属性情報Pi（Li，Ci，Hi）を彩度補正色Po（Lo，Co，Ho）に彩度補正する彩度補正部２３１と、彩度補正色Po（Lo，Co，Ho）をカラー画像出力装置で処理可能な色信号（例えば、ＣＭＹＫ）に変換する色空間変換部２２０とを備えているので、カラープリンタ出力やカラーコピーのように複数の色空間やガマット（カラー入出力デバイスの色再現範囲）を介したカラーマネージメントが必要な場合においても、カラー入出力デバイスのガマットの組み合わせに応じた効果的な彩度補正を可能となる。

また、色再現範囲情報抽出部２３２は、第１の記憶部２３４に格納されている、入力デバイスのガマット情報２３４ａを参照して、同じ色の属性（同じ色相と明度）をもつ最大彩度色Pdを抽出し、さらに、この入力デバイスの最大彩度色Pdと色差最小の関係にあるカラー画像出力装置のガマット最外郭の色を、第２の記憶部２３５に格納されている出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置のガマット最外郭データから検索して、彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として抽出しているので、彩度補正レベルの変化に対して滑らかな彩度変化や隣接する色の連続性に優れたカラー入出力デバイスのガマットの組み合わせに応じた効果的な彩度補正が可能となる。

（実施の形態２）
図９を参照して、実施の形態２にかかる色調整部２３０について説明する。実施の形態２にかかる色調整部２３０の機能構成は、図３と同様である。図９は、実施の形態２にかかる色調整部２３０の彩度補正を説明するための図である。図３において、色空間変換部２１０からの入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）は、色再現範囲情報抽出部２３２に入力される。色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスのガマット情報２３４ａを参照して同じ色の属性、例えば、図９に示すように、同じ色相と明度をもつ最大彩度色Pdを抽出する。さらに、色再現範囲情報抽出部２３２は、この入力デバイスの最大彩度色Pdと色差最小の関係にあるカラー画像出力装置のガマット最外郭の色Pkを、出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭データから検索し、さらに、このPkと同じ色相および明度で、入力カラー画像データと等色相のカラー画像出力装置４０１の最大飽和色と同じ彩度を有する仮想色を彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として設定して、彩度補正部２３１に出力する。彩度補正部２３１の彩度補正処理は、実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。

実施の形態２によれば、色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスの最大彩度色Pdと色差最小の関係にあるカラー画像出力装置のガマット最外郭の色Pkを、出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置のガマット最外郭データから検索し、さらに、このPkと同じ色相および明度で、入力カラー画像データと等色相のカラー画像出力装置の最大飽和色と同じ彩度を有する仮想色を彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として設定するので、明度レベルに応じて入出力カラーデバイスの最大彩度レベルに逆転があっても、彩度補正レベルの変化に対して滑らかな彩度変化や隣接する色の連続性に優れたカラー入出力デバイスのガマットの組み合わせに応じた効果的な彩度補正が可能となる。

（実施の形態３）
図１０を参照して、実施の形態２にかかる色調整部２３０について説明する。図１０は、実施の形態３にかかる色変換装置２０１の構成例を示す図である。図１０において、実施の形態１の図３と同等の機能を有する部位には同一の符号を付し、共通する部分の説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

図１０において、色調整部２３０は、さらに、オペレータがコンピュータ１００で調整パラメータとして設定した色差調整値に基づいて、色差を算出する際の色の三属性情報（ＬＣＨ）に対する重み係数を設定して、色再現範囲情報抽出部２３２に出力する色差調整部２３６を備えている。色再現範囲情報抽出部２３２は、出力デバイスのガマット情報２３５ｂから彩度補正処理に必要な色再現範囲情報を抽出し、入力デバイスの最大彩度色Pdとの色差を算出する際に、色差調整部２３６で設定された重み係数の色差式を使用する。

図１０の色調整部２３０の動作を説明する。色空間変換部２１０からの入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）は、色再現範囲情報抽出部２３２に入力される。色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスのガマット情報２３４ａを参照して同じ色の属性、例えば、同じ色相と明度をもつ最大彩度色Pdが抽出する。色再現範囲情報抽出部２３２は、この入力デバイスの最大彩度色Pdと色差最小の関係にあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭の色を、出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭データから検索して、彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として抽出し、彩度補正部２３１に出力する。色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスの最大彩度色Pdとの色差を算出する際、色差調整部２３６で設定された重み係数の色差式を使用する。

具体的な例としては、以下の色差式（３）に対する明度差、彩度差、色相差に対する重み係数（KL、KC、KH）を調整パラメータとして設定する方法等が挙げられる。

ΔE＝［（ΔL／（KL・SL））²＋（ΔC／（KC・SC））²＋（ΔH／（KH・SH））²］^1/2
・・・（３）
ただし、SL＝1，SC＝1+0.045・CX，SH＝1+0.015・CX

彩度補正部２３１は、実施の形態１と同様に、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルに応じた彩度補正（強調）率と彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）に応じて、彩度補正色としてPo（Lo，Co，Ho）に補正する。

実施の形態３によれば、色差調整部２３２は、色差を算出する際の色の三属性情報に対する重み係数を設定し、設定された重み係数による色差式に応じて、カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出することとしたので、補正対象となる入力画像の特性やオペレータの詳細な要求に応じた効果的な彩度補正が可能となる。

（実施の形態４）
図１１を参照して、実施の形態４にかかる色調整部２３０について説明する。実施の形態４にかかる色調整部２３０の機能構成は、図３と同様である。図１１は、実施の形態４にかかる色調整部２３０の彩度補正を説明するための図である。図３において、色再現範囲情報抽出部２３２は、色空間変換部２１０からの入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）に対し、同じ色の属性、例えば、図１１に示すように、入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）と同じ色相をもつカラー画像出力装置の最大飽和色の色を、出力デバイスのガマット情報２３５にあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭データから抽出して、彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として抽出して、彩度補正部２３１に出力する。

彩度補正部２３１は、実施の形態１と同様に、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルに応じた彩度補正（強調）率と彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）に応じて、彩度補正色としてPo（Lo，Co，Ho）に補正する。

実施の形態４によれば、色再現範囲情報抽出部３２３は、色再現範囲情報として抽出する色に関して、入力カラー画像データと等色相のカラー画像出力装置の最大飽和色を彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として抽出することとしたので、カラー出力デバイスのガマットを最大限に活用した効果的な彩度補正が可能となる。

（実施の形態５）
図１２を参照して、実施の形態５にかかる色調整部２３０について説明する。実施の形態５にかかる色調整部２３０の機能構成は、図３と同様である。図１２は、実施の形態５にかかる色調整部２３０の彩度補正を説明するための図である。図３において、色空間変換部２１０からの入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）は、色再現範囲情報抽出部２３２に入力される。色再現範囲情報抽出部２３２は、入力デバイスのガマット情報２３４ａを参照して、同じ色の属性、例えば、図１２に示すように、同じ色相と明度をもつ最大彩度色Pdを抽出し、さらに、この入力デバイスの最大彩度色Pdの明度成分を、入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）と同じ色相をもつカラー画像出力装置４０１の最大飽和色Pk（Lk，Ck，Hk）の明度Lkに置換した仮想色Pt（Lt，Ct，Ht）を彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）として設定して、彩度補正部２３１に出力する。

彩度補正部２３１は、実施の形態１と同様に、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルに応じた彩度補正（強調）率と彩度拡大する際の目標色Pt（Lt，Ct，Ht）に応じて、彩度補正色としてPo（Lo，Co，Ho）に補正する。

実施の形態５によれば、色再現範囲情報抽出部２３２は、入力カラー画像データと等色相および等明度である入力色空間の最大彩度色Pdについて、彩度を保存しながら明度が入力カラー画像データと等色相の入出力色空間における最大飽和色Pk（Lk，Ck，Hk）の明度と一致するように明度補正した色Pt（Lt，Ct，Ht）を、彩度拡大する際の目標色として設定しているので、彩度補正レベルの変化に対して隣接する色の連続性を保持しながら、カラー出力デバイスのガマットを最大限に活用した効果的な彩度補正が可能となる。

（実施の形態６）
図１３を参照して、実施の形態６にかかる色調整部２３０について説明する。実施の形態６にかかる色調整部２３０の機能構成は、図３と同様である。図１３は、実施の形態６にかかる色調整部２３０の彩度補正を説明するための図である。図３において、色再現範囲情報抽出部２３２は、色空間変換部２１０からの入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）に対し、同じ色の属性、例えば、図１３に示すように、入力色信号Pi（Li，Ci，Hi）と同じ色相をもつカラー画像出力装置の最大飽和色の色Pkを、出力デバイスのガマット情報２３５ａにあるカラー画像出力装置４０１のガマット最外郭データから抽出して、彩度拡大する際の目標色として抽出して、彩度補正部２３１に出力する。この際、色再現範囲情報抽出部２３２は、カラー画像出力装置４０１における色再現範囲（ガマット）の明度レンジを下式（４）のように調整（補正）した後、彩度拡大する際の目標色Pth（Lth，Cth，Hth）として抽出して設定する。

Lth＝（Lk−Bp）×（Wm−Bm）／（Wp−Bp）＋Bm
Cth＝Ck
Hth＝Hk・・・（４）
ただし、
Pi（Li，Ci，Hi）：入力色（明度、彩度、色相）
Pk（Lk，Ck，Hk）：入力色（明度、彩度、色相）
Pth（Lth，Cth，Hth）：明度補正後の目標色（明度、彩度、色相）
Wm：入力デバイスのホワイトポイントのもつ明度
Wp：出力デバイスのホワイトポイントのもつ明度
Bm：入力デバイスのブラックポイントのもつ明度
Bp：出力デバイスのブラックポイントのもつ明度

彩度補正部２３１は、実施の形態１と同様に、コンピュータ１００からオペレータが設定した彩度補正レベルに応じた彩度補正（強調）率と彩度拡大する際の目標色Pth（Lth，Cth，Hth）に応じて、彩度補正色としてPo（Lo，Co，Ho）に補正する。

実施の形態６によれば、色再現範囲情報抽出部２３２は、色再現範囲情報の抽出は、入出力カラー画像データが形成する色空間の明度レンジを合わせてから行なっているため、入出力カラーデバイスのダイナミックレンジの変化に関係なく、カラー出力デバイスのガマットを最大限に活用した効果的な彩度補正が可能となる。

（プログラム）
なお、本発明の画像処理装置は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェイス機器、スキャナ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から構成される装置（ホストコンピュータ等）に適用しても良い。

また、本発明の目的は、上述した画像処理装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（または、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを実行することによっても達成することが可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した画像処理装置の機能を実現することになり、そのプログラムコードまたはそのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記録媒体としては、ＦＤ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ、ＲＯＭなどの光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体を使用することができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した画像処理装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれること言うまでもない。

また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

１ 画像処理システム
１０ ＬＡＮ
１００ コンピュータ
１０１ アプリケーション
１０２ プリンタ・ドライバ
１０３ ハードディスク
２００ 画像処理装置
２０１ 色変換装置
２０２ レンダリング処理装置
２０３ バンドバッファ
２０４ 階調処理装置
２０５ 記憶装置（ページメモリ）
２１０、２２０ 色空間変換部
２３０ 色空間変換部
２３１ 彩度補正部
２３２ 色再現範囲情報抽出部
２３４ 第１の記憶部
２３５ 第２の記憶部
２３６ 色差調整部
３００ 画像表示装置
４０１〜４０３ カラー画像出力装置
５００ カラー画像入力装置
６０１〜６０２ 画像記憶装置

特開２００１−２１８０７８号公報 特開２００４−２５４０６０号公報

Claims (9)

1. 入力カラー画像データをカラー画像出力装置で処理可能な色信号に変換する画像処理装置であって、
   前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換手段と、
   前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出手段と、
   前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正手段と、
   前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色信号に変換する第２の色変換手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記色抽出手段は、少なくとも前記入力カラー画像データと等色相および等明度である入力色空間の最大彩度色と色差最小の関係にある前記カラー画像出力装置のガマット最外郭の色を前記色再現範囲情報として抽出して、彩度拡大する際の目標色として設定し、
   前記彩度補正手段は、前記設定された目標色と前記設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記色抽出手段は、前記抽出した色差最小の関係にある前記カラー画像出力装置のガマット最外郭の色と同じ色相および明度で、前記入力カラー画像データと等色相の前記カラー画像出力装置の最大飽和色と同じ彩度を有する仮想色を彩度拡大する際の目標色として設定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. さらに、
   前記色差を算出する際の色の三属性情報に対する重み係数を設定する色調整手段を備え、
   前記色抽出手段は、前記最大彩度色との色差を算出する際に、前記色調整手段で設定された重み係数の色差式を使用することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記色抽出手段は、少なくとも前記入力カラー画像データと等色相の前記カラー画像出力装置の最大飽和色を前記色再現範囲情報として抽出して、彩度拡大する際の目標色として設定し、
   前記彩度補正手段は、前記設定された目標色と前記設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記色抽出手段は、前記入力カラー画像データと等色相および等明度である入力色空間の最大彩度色について、彩度を保存しながら明度を入力カラー画像データと等色相の入出力色空間における最大飽和色の明度が一致するように明度補正した色を、彩度拡大する際の目標色として設定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記色抽出手段は、前記色再現範囲情報の抽出は、入出力カラー画像データが形成する色空間の明度レンジを合わせてから行なうことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
8. 入力カラー画像データをカラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する画像処理方法であって、
   前記入力カラー画像データを色の三属性情報に色変換する第１の色変換工程と、
   前記色変換された色の三属性情報に応じて、前記カラー画像出力装置の色再現範囲情報を抽出する色抽出工程と、
   前記抽出された色再現範囲情報と設定される彩度補正レベルに応じて、彩度補正の方向と補正率を決定し、決定した彩度補正の方向と補正率に基づいて、前記色変換された色の三属性情報の彩度を補正する彩度補正工程と、
   前記彩度が補正された色の三属性情報を前記カラー画像出力装置で処理可能な色情報に変換する第２の色変換工程と、
   を含むたことを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータが実行可能なプログラム。

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