JP2012060397A - 色処理装置および色処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】色分解プロファイルにおいて、各格子点を均等色空間上で均等に配置しても、各格子点の間の点においては必ずしも均等な配置とはならないため、格子点間の補間によって出力色を予測した場合、色再現精度が低下してしまう。
【解決手段】まず色分解プロファイルの初期値を設定した初期プロファイルを用意しておく。そして着目格子点とその隣接格子点による補間精度評価値を算出する。具体的には、着目格子点と隣接格子点に対応する色材信号値を初期プロファイルから取得する。それぞれの色材信号値から均等色空間上での色値を予測し、該色値を補間した第１の色値と、それぞれの色材信号値で補間した値から予測した均等色空間上での第２の色値との色差を、補間精度評価値とする。この補間精度評価値が閾値未満になるまで着目格子点の色信号値を更新し、該更新された色信号値に対応する色材信号値を初期プロファイルから取得し、色分解プロファイルにおける当該着目格子点の色材信号値として設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、入力画像の色信号値を画像形成用の色材信号値へと変換する色分解処理の際に用いられる色分解プロファイルを作成する色処理装置および色処理方法に関する。

従来より、入力画像の色信号値を画像形成用の色材信号値へと変換する色分解処理を行う際には、色分解プロファイルとしてのルックアップテーブル(色分解LUT)が参照される。この色分解LUTは、代表的な色信号（代表色）に対応する色分解後の色材信号をユーザが設定しておき、この代表色についての色分解結果を補間することで、色空間全体についてのLUTとして作成されていた（例えば、特許文献１参照）。

ところが、上記色分解LUT作成方法においては、色材量を滑らかにするような補間が行われているものの、再現される色（例えばL*a*b*）に対する平滑性は考慮されていなかった。そのため、生成した色分解LUTを用いた画像形成を行った場合に、擬似輪郭が発生してしまうという課題があった。

この課題を解決するため、色材量から色を予測し、RGB空間に対し、各格子点の再現色が均等色空間上でより均等になるように、色分解LUTを平滑化する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−０３３９３０号公報 特開２００４−３２０６２５号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載された色分解LUTの平滑化方法によれば、各格子点の配置は均等色空間上で均等になるものの、各格子点の間の点においては必ずしも均等な配置にならない、という課題がある。そのため、格子点の間に位置する点の色材量を四面体補間等により求めて出力する出力装置においては、色分解プロファイルの各格子点から四面体補間などにより予測した出力色と、実際に出力される色とに乖離が生じてしまう。このような乖離は、デバイス色とデバイス非依存の色（例えばL*a*b*）との対応関係を示したカラープロファイル（色分解LUTを含む）を用いて出力色を制御するカラーマネジメントシステムにおいて、色再現精度を低下させる要因となる。

そこで本発明は、色分解プロファイルを用いたカラーマネジメントシステムにおいて出力色をより高精度に制御可能とするために、該色分解プロファイルを格子点間の色の補間精度が高くなるように作成することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の色処理装置は以下の構成を備える。

すなわち、入力画像の色空間における格子点の色信号値と、画像形成装置の色材信号値との関係を示す色分解プロファイルを作成する色処理装置であって、前記入力画像の色空間における着目格子点と、該着目格子点に対して予め設定された複数方向に隣接する複数の隣接格子点について、それぞれの色信号値に対応する複数の色材信号値を取得する色材信号値取得手段と、前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値から、色予測モデルを用いて予測される均等色空間上の複数の色値を用いた補間により得られる、前記着目格子点と前記隣接格子点との間の複数の補間対象点それぞれに対する第１の色値を取得する第１の色値取得手段と、前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値を用いた補間から得られる色材信号値から、前記色予測モデルを用いて予測される前記均等色空間上の前記複数の補間対象点それぞれに対する第２の色値を取得する第２の色値取得手段と、前記複数の補間対象点に対し、前記第１の色値と前記第２の色値との色差をそれぞれ算出し、該色差が予め定められた第１の閾値未満になるまで、該着目格子点の色信号値を設定し、該設定した色信号値について前記色材信号値取得手段、前記第１の色値取得手段、および前記第２の色値取得手段、による一連の処理を行うことによって前記色差の算出を繰り返す繰り返し制御手段と、前記繰り返し制御手段で前記色差が前記第１の閾値未満になった場合に、前記設定した色信号値に対応する色材信号値を前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値からの補間により取得し、該取得した色材信号値を、前記着目格子点の前記繰り返し前の色信号値に対する色材信号値として設定する格子点最適化手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、格子点間の色の補間精度が高い色分解プロファイルを作成することができるため、該色分解プロファイルを用いたカラーマネジメントシステムにおいて出力色をより高精度に制御可能となる。

第１実施形態における画像処理システムの概略構成を示すブロック図、 色分解プロファイル作成処理に係る概略構成を示すブロック図、 色分解プロファイルの構成を説明する図、 色分解プロファイル作成処理を示すフローチャート、 入力色空間における色分解プロファイルの各頂点を示す図、 直線上の格子点における色分解例を示す図、 格子点最適化処理を示すフローチャート、 補間精度評価値の算出処理を示すフローチャート、 補間精度評価値を算出する方向を説明する図、 四面体補間に使用される格子点と線分の関係を示す図、 第２実施形態における格子点最適化処理を示すフローチャート、 階調性評価値の算出方法を説明する図、である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関る本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜第１実施形態＞
●システム構成
本実施形態においては、カラーマネジメントシステムにおいて用いられる、色分解プロファイルを、その格子点間の色の補間精度が高くなるように作成する方法を示す。ここで色分解プロファイルとは、入力画像の色空間における格子点の色信号値と、画像形成装置（プリンタ）に対する色材信号値との関係を示すものである。以下、本実施形態では、色処理システムにおいて該プロファイル作成方法を実現するプログラムをアプリケーションとして機能させた場合を例として説明する。

図１は、本実施形態における色処理システムのブロック構成を示す図である。同図において、100はパーソナルコンピュータ等の電子計算機（以下、PC）であり、ハードディスク109、CPU110、RAM111、ROM112等のハードウェアによって構成される。また、105はプリンタであり、画像信号をプリンタ105で印刷出力する際には、PC100においてアプリケーション101からOS102に印刷出力要求を行う。OS102はアプリケーション101の出力要求を受け、プリンタ105に対応するプリンタドライバ103に、描画命令群を発行する。プリンタドライバ103は、OS102から入力した印刷要求と描画命令群を処理し、プリンタ105で印刷可能な印刷データを作成してプリンタ105に転送する。プリンタ105がラスタープリンタである場合には、プリンタドライバ103は、OS102からの描画命令に対して順次画像補正処理を行い、例えばRGB24ビットページメモリにラスタライズする。そして、全ての描画命令をラスタライズした後に、RGB24ビットページメモリの内容をプリンタ105が印刷可能なデータ形式（例えば色材色に対応したC,M,Y,K,Lc,Lmデータ）に変換し、これをプリンタ105に転送する。また、108は測色器であり、107は測色器108の制御を行うための測色器ドライバである。測色器108および測色器ドライバ107は、後述する色分解プロファイル作成処理において、プリンタ105で印字されたパッチ画像のL*a*b*値を測定し、その結果をPC100に入力する。106はモニタであり、OS102からの描画命令にしたがって画像信号やユーザインタフェース等の表示を行う。

上述したように、本実施形態の色処理システムにおいては、アプリケーション101のひとつとして色分解プロファイル作成用のアプリケーションが動作することにより、プリンタドライバ103において参照される色分解プロファイルが作成される。図２は、色分解プロファイル作成アプリケーション205とプリンタドライバ103における概略機能構成を示す図である。201はカラーマッチング処理部であり、画像信号についてモニタ106上で再現される色とプリンタ105で印刷した色とが合うように、該画像信号のRGB値を変換する。この変換は、モニタ106に入力されるRGB値と表示される色との関係、およびプリンタ105に入力されるRGB値と印字される色との関係、をそれぞれ示したプロファイルを参照することで行われる。具体的にはプロファイルとしてICC（International Color Consortium）プロファイルを用いれば良い。さらに、周知のCMM（Color Management Module）が適用可能であるが、本発明は特にその変換方法を限定するものではないため、詳細な説明については割愛する。

202は色分解処理部であり、カラーマッチング処理部201から出力されたR'G'B'の多値データを入力値とし、プリンタ105の各色材の色情報を出力値とした変換（色分解処理）を行う。この出力値としては例えばC（シアン）、M（マゼンタ）、Y（イエロー）、K（ブラック）、Lc（淡シアン）、Lm（淡マゼンタ）等、プリンタ105が有する色材種に対応した次元となる。色分解処理部202における色分解処理は、プリンタ105で使用される印刷用紙やモードに応じた色分解プロファイルを色分解プロファイル保持部204から読み込み、参照することで行われる。

ここで、本実施形態で用いられる色分解プロファイルについて、図３を用いて詳細に説明する。色分解プロファイルは、図３(a)に示すような、RGBで表現される3次元色空間上の立方体を格子状に分割した各格子点に対応する、C,M,Y,K,Lc,Lmのそれぞれ多値の色情報（以下、色材信号値と称する）を格納したルックアップテーブルである。より具体的には、図３(b)に示すように、RGBの3次元色空間での各格子点の位置（座標）情報と、その位置における各色材信号値が対応づけられた形式の情報である。図３(b)において、R,G,B列は、各格子点の位置情報を示す。また、C,M,Y,K,Lc,Lm列は、同一行の格子点位置情報(R,G,B)に対応した、各色材の色材信号値を示す。本実施形態では、入力のRGBデータとして0〜255の値をとる8ビットデータを想定している。また、図３(b)に示す色分解プロファイルは、RGBのそれぞれについて、0〜255の値を32間隔で分割して得られる9点でサンプリングした、全9×9×9＝729点の格子点に対応する色材信号値を格納している。なお、格子点のサンプリング間隔やサンプリング点数、入力ビット数は上記の例に限るものでなく、任意の値とすることが可能である。

色分解処理部202では、入力されたR'G'B'データが、色分解プロファイルの格子点上にない場合、その近傍の格子点データを用いた補間を行うことで、該入力データに対応するC,M,Y,K,Lc,Lmの色材信号値を得る。この補間方法としては一般的に四面体補間が多く用いられるが、立方体補間等、その他の既知のアルゴリズムを適用することも可能である。

203はハーフトーン処理部であり、色分解処理部202から出力されたC,M,Y,K,Lc,Lm多値データを入力し、プリンタ105で再現可能なC,M,Y,K,Lc,Lmの各2ビットデータに変換する。具体的には、例えばベイヤー型の16×16のマトリクスをC,M,Y,K,Lc,Lmの画像それぞれにあてがい、マトリクス要素と対応する画像上の画素値を比較することで2値化を行う。
すなわち、画素値がマトリクス要素よりも大きい場合には当該画素値を1とし、逆にマトリクス要素以下である場合には当該画素値を0とする。なお、このハーフトーニング手法としては誤差拡散法等の他の手法を用いても良い。このようにして得られた、プリンタで印刷可能なC,M,Y,K,Lc,Lmの各2ビットデータは、プリンタ105に送られて印刷出力される。

色分解プロファイル作成アプリケーション205は、本実施形態の色分解プロファイル作成処理を実行するアプリケーションであり、色分解プロファイル作成部206とプリンタ特性入力部207から構成される。プリンタ特性入力部207は、色分解プロファイル作成時に必要となるパッチ画像の測色データ等を、色分解プロファイル作成部206に入力する。色分解プロファイル作成部206では、入力されたパッチ画像の測色データ等に基づいて色分解プロファイルを作成し、該作成された色分解プロファイルは、プリンタドライバ103内の色分解プロファイル保持部204に保存される。

●色分解プロファイル作成処理
以下、色分解プロファイル作成部206における色分解プロファイル作成処理について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。まずS401において、初期の色分解プロファイル（以下、初期プロファイル）を作成する。この初期プロファイルはすなわち、ユーザが代表的な格子点の色情報（色材信号値）を調整することによって作成されるが、その作成方法の詳細については後述する。S401で設定された初期プロファイルは、各格子点の配置が、均等色空間（例えばCIＥL*a*b*空間）上でコントロールされていない。つまりは、RGB空間で均等に配置された各格子点が、均等色空間上で非均等に配置されてしまうことになる。このような色分解プロファイルを使用して印字を行った場合、擬似輪郭の発生等の弊害が生じる可能性があり、ひいては、上述したカラーマッチング処理部201の色変換精度が低下する要因となる。そこで本実施形態では後述するS403で格子点最適化処理を行うことによって、各格子点が均等色空間上でより好適に位置するよう、色情報を決定することを特徴とする。

図４に戻り、次にS402においてプリンタ特性入力部207より、後段のS403における予測処理に必要となるカラーパッチ画像の測色値入力処理を行う。S403では格子点ごとに、取得した色材信号値に応じて均等色空間での色を予測し、均等色空間上で各格子点が好適な位置となるように、各格子点に対応する色材信号値を更新する格子点最適化処理を行う。このときの色予測の方法としては、周知のセル分割ユールニールセン分光ノイゲバウアモデル（Cellular Yule-Nielsen Spectral Neugebauer Model）を適用することができる。このモデルでは、まずC,M,Y,K,Lc,Lmの各多値データを任意の間隔でサンプリングして、C,M,Y,K,Lc,Lm空間上で格子点を形成する（セル分割）。次に、全格子点についての色材信号値の組合せからなる色票を作成してプリンタ105で印字し、該印字された色票を測色器108で測色することにより、全格子点の分光反射率を取得する。格子点外に位置する色材信号値の組合せについての分光反射率は、近傍の格子点の分光反射率からの線形補間によって求めることができる（分光ノイゲバウアモデル）。このとき、ドットゲインによる非線形性をユールニールセンモデルを用いて考慮することで、予測精度を向上させることが可能である。S403にてセル分割ユールニールセン分光ノイゲバウアモデルを用いた色予測を行う場合、S402においては上述した全格子点の色材信号値の組合せからなる色票の作成、印字、測色を行い、該測色結果をアプリケーションに入力する。なお、S403での色予測方法としては、上述したセル分割ユールニールセン分光ノイゲバウアモデルに限らず、例えば分光反射率に替えて三刺激値XYZを測色し、ノイゲバウアモデルを適用して任意の色材信号値の組合せに対するXYZ値を予測してもよい。なお、S403における格子点最適化処理の詳細については後述する。

最後にS404において、S403で格子点位置が最適化された色分解プロファイルを色分解プロファイル保持部204にアップロードし、処理を終了する。

●初期プロファイル作成処理(S401）
以下、上記S401における初期プロファイルの作成処理について、詳細に説明する。ここでは、初期プロファイルをユーザ指示に基づいて作成する例について説明する。

まず、入力画像の色空間上での、色分解プロファイルの格子点における各頂点であるW,C,M,Y,R,G,B,Bkの色材信号値を決定する。図５に、各頂点W,C,M,Y,R,G,B,BkのRGB空間上での位置を示す。ここで、各頂点W,C,M,Y,R,G,B,BkとRGB空間上での格子点の座標(R,G,B)は、以下の対応関係があるものとする。

W＝(255,255,255)、ホワイト、即ちプリント用紙の色を示す
C＝(0,255,255)、シアン原色を示す
M＝(255,0,255)、マゼンタ原色を示す
Y＝(255,255,0)、イエロー原色を示す
R＝(255,0,0)、レッド原色を示す
G＝(0,255,0)、グリーン原色を示す
B＝(0,0,255)、ブルー原色を示す
Bk＝(0,0,0)、ブラック、即ちプリンタの最暗点を示す。

W,C,M,Y,R,G,B,Bkの各頂点に対する色材信号値は、例えば次のように決定することができる。まず、Wは紙白であるので、色材信号値は全て0に設定する。次に、C,M,Y,Bkについては、混色による色の濁りを防ぐため、対応する1種類の色材のみの色材信号値を、印字する用紙やモードに応じて印字可能な最大の色材量とし、その他の色材の色材信号値は0とする。そして2次色であるR、G、Bについては、例えばRの場合、まず色材Mおよび色材Yの2種の色材を用い、合計が最大色材量となる複数の組合せのカラーパッチデータを生成し、プリンタ105にて印刷する。そしてその印刷結果をユーザが目視で確認し、Rに対応する色として好ましい色となる色材Mおよび色材Yの色材量の組合せを選択する。または、印刷したカラーパッチを測色器108を用いて測色し、M、Yの各1次色における色相の中間の色相となる色材の組合せを決定するようにしても良い。なお、G、BについてもRの場合と同様に、Gは色材Yと色材Cの組み合わせ、Bは色材Cと色材Mの組合せから、それぞれ決定できる。なお、各頂点の色材信号値の決定方法は上記方法に限るものではない。

次に、図５に示した各頂点を結ぶ19本の直線上に位置する格子点における色材信号値を決定する。具体的には、頂点W−C,W−M,W−Y,W−R,W−G,W−B,C−Bk,M−Bk,Y−Bk,R−Bk,G−Bk,B−Bk,R−Y,Y−G,G−C,C−B,B−M,M−R,W−Bkのそれぞれを結ぶ全19本の直線である。図６(a)は、頂点Wを含む直線上の格子点における色分解例を示す。同図において横軸は図５に示すW−Cの直線上にある各格子点を示し、縦軸は各格子点に対応した色材信号値および総色材信号値を示している。図中、Wでは全色材の色材信号値が0である。またCにおいては、色材Cが最大色材量となり、その他の色材は0となる。本実施形態では低濃度領域の粒状性を向上させるために淡シアン(Lc)を用いるため、まずWの次の格子点から色材Lcの使用を開始し、格子点ごとにLc量が増していくが、途中からより発色の良い色材Cに切り替えるよう色分解が決定されている。この決定は、例えば図６(a)に示す図をUIとしてモニタ106に表示し、各格子点に対する各色材のインク値をユーザが手動で調整することによって行う。また、該調整結果に基づいてカラーパッチデータを生成し、プリンタ105にて印刷し、該印刷結果における粒状性や色味をユーザが目視で判断できるよう構成してもよい。同様に、頂点Bkを含む直線上の格子点における色分解例を図６(b)に、頂点WおよびBkを含まない直線上の格子点における色分解例を図６(c)に、それぞれ示す。なお、図６(a)〜(c)に示した色分解例およびその決定方法はあくまでも例であって、本発明はこの例に限定されるものではない。

最後に、上記19本の直線上に位置する格子点の色材信号値に基づき、上記以外の全ての格子点における色材信号値を決定する。この方法としては、上記特許文献１に記載された方法等を適用することができる。該方法によれば、色空間をWとBkを含む6つの四面体（W−R−Y−Bk,W−Y−G−Bk,W−G−C−Bk,W−G−B−Bk,W−B−M−Bk、W−M−R−Bk）に分割し、各四面体で補間処理を行うものである。各四面体内部の色材信号値は、四面体を形成する4つの三角形において、上記処理で既知となる各辺の色分解結果から、色材ごとの色材信号値の等高線を引くことで決定される。

以上、初期プロファイルをユーザの調整により作成する例を示したが、この作成方法は上記方法に限らず、例えば類似する用紙やモードに対応した既存の色分解プロファイルを、初期プロファイルとして適用しても良い。

●格子点最適化処理(S403)
以下、上記S403における格子点最適化処理について、図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。まずS701で変数r'g'b'を初期化する。具体的には、対象とする格子点（着目格子点）の位置情報であるRGBと同じ値、すなわち、初期プロファイルである図３(b)のRGB列の値をそのまま、変数r'g'b'の初期値とする。なお、本実施形態で作成される色分解プロファイルの各格子点における色信号値は、初期プロファイルの設定された値、すなわち変数r'g'b'の初期値と同じとなる。次にS702にて、変数r'g'b'に対する補間精度評価値Ｅhを算出するが、その詳細については後述する。そしてS703で、S702における処理によって算出された補間精度評価値Ｅhが十分小さいか否かに応じて処理を分岐する。すなわち、補間精度評価値Ｅhが所定の閾値（第１の閾値）以上である場合にはS704に進み、変数r'g'b'を所定のアルゴリズム（準ニュートン法や減衰最小二乗法など）にしたがって更新して設定した後、処理をS702に戻す。この変数r'g'b'の設定はすなわち、着目格子点のRGB値を中心として、該着目格子点に隣接する隣接格子点のRGB値を超えない範囲で行う。

一方、補間精度評価値Ｅhが第１の閾値未満である場合にはS705に進み、変数r'g'b'に対する各色材の色材信号値を初期プロファイルを参照することで求める。そして、得られた色材信号値を、作成される色分解プロファイルにおける当該格子点（着目格子点）の更新前の色信号値に対する色材信号値として設定する。ここで、色分解プロファイルにおける当該格子点の更新前の色信号値とは、S701で設定された変数r'g'b'初期値である。なお、r'g'b'値に対応する各色材信号値は、後述するようにS702の補間精度評価値算出時にC1,M1,Y1,K1,Lc1,Lm1として取得されているため、S705ではそれらの値をそのまま用いれば良い。

なおS703において、S704およびS702の処理を所定回数繰り返しても補間精度評価値Ｅhが所定の閾値未満にならない場合には、S705に分岐してループ処理を抜ける。このときS705では、当該着目格子点についてS702で算出した補間精度評価値Ｅhのうち、最小であったものに対応するr'g'b'値を決定する。そして、該r'g'b'値について初期プロファイルから得られる各色材の色材信号値を、色分解プロファイルにおける当該格子点の色材信号値に設定する。

上記S701〜S705による最適化処理を、作成する色空間プロファイルの全格子点について行うため、S706で全ての格子点について処理を行ったか否かを判定する。全格子点についての処理が終了していれば格子点最適化処理を終了するが、未処理の格子点がある場合にはS701に戻り、該格子点についての処理を行う。

なお、S706で全格子点についてS701〜S705による最適化処理が終了したと判定された後にも、作成した色分解プロファイルを新たな初期プロファイルとして、その全格子点についてS701〜S705の最適化処理を再度行うことも有効である。このように格子点最適化処理を所定回数繰り返すことによって、より補間精度の高い色分解プロファイルを作成することができる。

本実施形態ではこのように、r'g'b'値を介して各格子点の均等色空間上での位置を最適化することにより、S401で初期プロファイルを作成する際にユーザが調整した色分解の特性を維持したまま、各格子点の色材信号値を最適化することができる。例えば、S401でユーザが濃淡の色材（ＬcとC等）の使用割合を印字結果の粒状性等を考慮して調整することができるが、この割合についてはS403にて変更されない。したがって本実施形態では、粒状性等の画質要素を損なうことなく、格子点の均等色空間上での配置のみが最適化される。

●補間精度評価値算出処理(S702)
以下、上記S702における補間精度評価値Ｅhの算出処理について、図８のフローチャートを用いて詳細に説明する。まずS801において補間精度評価値Ｅhを0で初期化する。そしてS802で、初期プロファイルに基づき、変数r'g'b'の格子点位置に対応するC,M,Y,K,Lc,Lmの色材信号値を求め、それぞれをC1,M1,Y1,K1,Lc1,Lm1とする。この色材信号値取得処理は、例えば図３(b)に示した初期プロファイルに対して既知の四面体補間などの補間アルゴリズムを適用することで、任意のr'g'b'に対する各色材信号値を求めることができる。次にS803では、S802で求めた色材信号値をプリンタ105にて印字した際の均等色空間上の色L*a*b*を予測し、該予測値を格子点色情報L1,a1,b1とする。具体的には、例えばS402で取得した測色情報に基づき、セル分割ユールニールセン分光ノイゲバウアモデルなどを用いて分光反射率を予測する。そして、該予測した分光反射率に対し、例えばD50等の所定の光源の分光特性、およびCIEXYZ表色系の等色関数を掛け合わせることで三刺激値XYZを取得し、これをL*a*b*値に変換する。なお、本実施形態では均等色空間としてCIEL*a*b*色空間を用い、L*a*b*値を予測する例を示したが、本発明はこの例に限らず、例えばCIE CAM97sのJab空間を用いても良い。

次にS804のループ制御により、色分解プロファイルの色空間上において予め定められた全ての方向について、S805〜S811の一連の処理を行う。すなわちS805〜S811は、ある一方向に隣接する格子点を求め、その格子点情報に基づいて実行される。

ここで図９を用いて、上記「予め定められた全ての方向」について説明する。図９(a)において、901は最適化の対象となっている着目格子点である。902、903は、着目格子点901に対し、R軸が増加・減少する方向にそれぞれ隣接する格子点である。同様に、904、905はG軸方向、908、909はB軸方向にそれぞれ隣接する格子点である。また、906、907はR軸方向とG軸方向に同時に増減させた斜め方向にそれぞれ隣接する格子点である。910、911は同様にR軸方向とB軸方向に同時に増減させた方向にそれぞれ隣接する格子点、912、913はG軸方向とB軸方向に同時に増減させた方向にそれぞれ隣接する格子点である。また、914、915は、R軸、G軸、B軸全ての方向で同時に増減させた方向にそれぞれ隣接する格子点である。以上説明した、着目格子点901を原点とし、該原点と902〜915の14点を結ぶ14方向を、本実施形態において「予め定められた全ての方向」とし、以下、単に「全方向」と称する。図９(b)はこの全方向を説明するための模式図であり、図９(a)からR、B平面のみを抽出したものである。このR、B平面においては、図中矢印で示した902と901、903と901、908と901、909と901、910と901、911と901のそれぞれを結ぶ6つのベクトル（方向）において、S805〜S811の処理を実行する。

再び図８に戻り、S805〜S811の処理を説明する。上述した全方向中の1方向について、まずS805で、当該方向に隣接する隣接格子点の色材信号値を取得する。詳細には上記S802と同様に、初期プロファイルから該当する隣接格子点のC,M,Y,K,Lc,Lmの各色材信号値を求め、それぞれを隣接格子点色材信号値C2,M2,Y2,K2,Lc2,Lm2とする。

次にS806,S807にて、第１の色値取得処理を行う。まずS806にて、隣接格子点色材信号値C2,M2,Y2,K2,Lc2,Lm2をプリンタ105にて印字した際の均等色空間上の色L*a*b*を上記S803と同様の色予測モデルを用いて予測し、該予測値を隣接格子点色情報L2,a2,b2とする。そしてS807で、着目格子点と隣接格子点との中間に位置する色情報であるL*a*b*値を、各格子点のL*a*b*値の補間演算により求める。具体的には、各格子点のL*a*b*値の平均値、すなわち上記L1,a1,b1とL2,a2,b2の平均をとり、これを格子点中間色情報L3,a3,b3とする。この格子点中間色情報L3,a3,b3はすなわち、着目格子点と隣接格子点を均等色空間上で線形補間することによって算出された第１の色値である。

次にS808,S809にて、第２の色値取得処理を行う。すなわち、上記S806,S807とは異なる方法によって着目格子点と隣接格子点との中間に位置する色情報L*a*b*値を求める。上記S806,S807では、格子点中間色情報を各格子点のL*a*b*値の補間演算により求めたが、ここでは、各格子点の中間位置に対応する色材信号値を各格子点の色材信号値の補間演算により求め、該色材信号値に対するL*a*b*値を予測する。具体的には、まず、S808にて各格子点の色材信号値C,M,Y,K,Lc,Lmの平均値を求めて格子点中間色材信号値C3,M3,Y3,K3,Lc3,Lm3とする。次にS809で該色材信号値に対するL*a*b*値を上記S803と同様の色予測モデルを用いて予測し、該予測結果を格子点中間色情報L4,a4,b4とする。この格子点中間色情報L4,a4,b4はすなわち、着目格子点と隣接格子点で線形補間した色材信号値から予測される、均等色空間上の第２の色値である。

そして最後にS810において、それぞれが異なる方法によって算出された格子点中間色情報L3,a3,b3とL4,a4,b4との色差ΔＥを、CIE1976等にしたがって算出する。そしてS811で、該算出された色差ΔＥを補間精度評価値Ｅhに加算する。ここで色差ΔＥとは、着目格子点と隣接格子点とを結ぶ線分の中間点において、線形補間により求めた色材信号値をプリンタ105に出力した場合に予測される第２の色値と、各格子点のL*a*b*値から線形補間により算出された第１の色値との差分である。

以上説明したS805〜S811の一連の処理が全方向について行われることにより、当該変数r'g'b'に対する補間精度評価値Ｅhが、全方向での色差ΔＥの総計として算出される。

本実施形態では以上のように、S807にて求めたL*a*b*値（L3,a3,b3）と、S809にて求めたL*a*b*値（L4,a4,b4）との色差が小さくなるように、色分解プロファイルの各格子点を最適化する。これにより、着目格子点と各方向の隣接格子点とを結ぶ線分の中間点において、線形補間により求めた色材信号値をプリンタ105に出力した場合の色と、各格子点のL*a*b*値から線形補間により予測したL*a*b*値との色差が小さくなる。つまりは、各格子点のL*a*b*値のみから、プリンタ105にて出力される色が高精度に予測可能となる。

図９を用いて説明した全方向についてS805〜S811の処理を行って作成された色分解プロファイルを用いることで、周知の四面体補間等の補間アルゴリズムによる補間をより高精度に行うことが可能となる。以下、本実施形態において格子点を最適化することで四面体補間精度が高まる例について、図１０を用いて説明する。図１０は、四面体補間に使用される格子点と線分の関係を説明する図であり、図１０(a)に示す立方体内の任意の点は、図１０(b)〜(g)に示す6つの四面体のいずれかに含まれる。四面体補間時には、これら6つの四面体から、まず対象とする点を含む1つの四面体を選択し、該選択された四面体における4頂点の格子点情報から、任意の点に対応する色情報L*a*b*値、あるいは色材信号値を決定する。したがって本実施形態のように、図１０(b)〜(g)の全ての頂点間を結ぶ直線上にて各線分の補間精度が高くなるように最適化することで、結果的に色分解プロファイルの四面体補間精度が高まることが分かる。本実施形態において図９を用いて説明した全方向は、全格子点で最適化がなされた場合に、色分解プロファイル中の全ての四面体における各辺を含んでいる。なお全方向とは、図９で説明した方向に限らず、例えば各軸の方向、すなわち±R,±G,±Bの6方向のみで構成することも可能であるし、着目格子点とその26近傍の格子点とを結ぶ全ての方向で構成することも可能である。

また本実施形態では、S807,S809にて格子点間の中間点の色情報L*a*b*を算出する例を示したが、格子点間の補間対象点としては中間点に限らず、他の分割点を用いても良い。例えば格子点間を3分割し、各分割位置においてS807,S809と同様にL*a*b*値を求め、それらの平均色差ΔＥを最小化するように構成しても良い。

以上説明したように本実施形態によれば、補間精度評価値Ｅhを最小化するように色分解プロファイルを最適化することにより、擬似輪郭等の弊害が少ない色分解プロファイルを生成することが可能となる。したがって、より高精度に出力色を制御可能なカラーマネジメントシステムが実現される。

＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、各格子点の補間精度評価値Ｅhが最小となるように色分解プロファイルを最適化する例を示した。第２実施形態においてはさらに階調性評価値Ｅcを設け、該Ｅcと補間精度評価値Ｅhを組み合わせた評価値を用いて最適化を行う構成例を示す。なお、第２実施形態において上述した第１実施形態と同様の構成および処理については同一符号を参照するとし、説明を省略する。

●格子点最適化処理(S403)
第２実施形態における色分解プロファイル作成処理も、上述した第１実施形態と同様に図４のフローチャートに従うが、S403の格子点最適化処理が第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態における格子点最適化処理について、図１１のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、図１１においてS701,S702,S704〜S706の各工程は第１実施形態と同様であるため説明を省略し、以下、第１実施形態と異なる工程についてのみ説明する。

S702で補間精度評価値Ｅhを算出した後、S1101において階調性評価値Ｅcを算出する。階調性評価値Ｅcは、RGB空間上で直線に並ぶ格子点が、L*a*b*空間においても直線上に並ぶように格子点を最適化するために用いられる評価値である。ここで、階調性評価値算出方法について図１２を用いて説明する。図１２(a)に示すように、まず着目格子点をＯとする。そして、RGB色空間上で着目格子点Ｏを通る直線ｄについて、該直線上で点Ｏを挟んで隣り合う格子点Ｐ，Ｍの均等色空間(L*a*b*)上での位置をそれぞれ点Ｐd，Ｍdとする。点Ｐd，Ｍdはすなわち、RGB色空間上における直線ｄの、均等色空間上での軌跡上に存在する。そして、点Ｏ，Ｐd，Ｍdのそれぞれに対するL*a*b*値を、第１実施形態におけるS802，S803と同様の方法で予測し、格子点色情報(Lo,ao,bo)，(Lp,ap,bp)，(Lm,am,bm)を得る。

そして、点Ｏ，Ｐd，Ｍdの3点を結ぶ線分についての直線らしさ、すなわち該3点の並びが直線からずれる度合いを示す評価値Ｇdを下式により求める。

そして下式に示すように、点Ｏを通る所定の複数方向についての評価値Ｇdの総和をとることで、着目格子点Ｏの階調性評価値Ｅcを算出する。

Ｅc＝ΣＧd
ここで所定の複数方向としては、例えば図９において以下の1〜7に示す7方向をとることができる。

1．R軸方向：902−901−903を通る直線
2．G軸方向：904−901−905を通る直線
3．B軸方向：908−901−909を通る直線
4．R軸＋G軸方向：906−901−907を通る直線
5．R軸＋B軸方向：910−901−911を通る直線
6．G軸＋B軸方向：912−901−913を通る直線
7．R軸＋G軸＋B軸方向（明度方向）：914−901−915を通る直線
なお、階調性評価値Ｅcを算出するための複数の方向としては上記7方向に限らず、例えば上記1〜3の3方向だけであっても良いし、より多くの方向を定義しても良い。また、階調性評価値Ｅcの算出も上記式に限らず、3点の並びが直線からずれる度合いを示す評価値が得られれば良く、例えば周知の最小二乗法に基づく直線に対する誤差を評価値として適用することも可能である。

第２実施形態においては、S1101で算出された階調性評価値Ｅcを最小化するように、色分解プロファイルの各格子点を最適化する。すなわちS1102において、補間精度評価値Ｅhと階調性評価値Ｅcの重み付け平均値Ｅallを算出し、最終的にS1103で該重み付け平均値Ｅallが最小もしくは十分小さくなるように、各格子点を最適化する。詳細には上述した第１実施形態と同様に、重み付け平均値Ｅallを所定の閾値（第２の閾値）と比較し、Ｅallが第２の閾値未満になるまで、着目格子点の色信号値を更新していく。

第２実施形態ではこのように、2つの評価値ＥhとＥcの重み付け平均値Ｅallを最小化することで、補間精度と階調性のバランスのとれた色分解プロファイルが生成可能となる。なお、Ｅall算出時におけるＥh，Ｅcそれぞれに対する重みwh，wcとしては、予め設定された値であっても良いし、格子点の位置に応じて可変であっても良い。例えば、プリンタ105における色再現範囲の最外郭付近の格子点においてはＥhにかかる重みwhを大きく設定し、補間精度を重視する。一方、色再現範囲の中心付近に位置する格子点においてはＥcにかかる重みwcを大きく設定し、より階調性を重視する等、予め格子点ごとに異なる重みを設定しておいても良い。

以上説明したように第２実施形態によれば、補間精度評価値Ｅhおよび階調性評価値Ｅcの重み付け平均値が最小となるように色分解プロファイルを最適化することにより、擬似輪郭等の弊害が少なく、かつ階調性の良好な色分解プロファイルが生成可能となる。したがって、より高精度に出力色を制御可能なカラーマネジメントシステムが実現される。

＜その他の実施形態＞
上述した第１および第２実施形態においては、C,M,Y,K,Lc,Lmからなる６色の色材を有するプリンタを用いて説明したが、本発明の色処理装置において想定される色材数および種類はこの例に限定されない。

また、上述した第１および第２実施形態においては色分解プロファイル作成アプリケーションに本発明を適用した例を説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えばプリンタ本体に内蔵されたプロファイル作成装置として本発明を機能させることも可能である。

また、上述した第１および第２実施形態においては、均等色空間上での色差が十分に小さくなるように色分解プロファイルの各格子点を最適化する例を示したが、例えばC,M,Y,K,Lc,Lmの各色材信号値を直接最適化することも可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (7)

1. 入力画像の色空間における格子点の色信号値と、画像形成装置の色材信号値との関係を示す色分解プロファイルを作成する色処理装置であって、
   前記入力画像の色空間における着目格子点と、該着目格子点に対して予め設定された複数方向に隣接する複数の隣接格子点について、それぞれの色信号値に対応する複数の色材信号値を取得する色材信号値取得手段と、
   前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値から、色予測モデルを用いて予測される均等色空間上の複数の色値を用いた補間により得られる、前記着目格子点と前記隣接格子点との間の複数の補間対象点それぞれに対する第１の色値を取得する第１の色値取得手段と、
   前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値を用いた補間から得られる色材信号値から、前記色予測モデルを用いて予測される前記均等色空間上の前記複数の補間対象点それぞれに対する第２の色値を取得する第２の色値取得手段と、
   前記複数の補間対象点に対し、前記第１の色値と前記第２の色値との色差をそれぞれ算出し、該色差が予め定められた第１の閾値未満になるまで、該着目格子点の色信号値を設定し、該設定した色信号値について前記色材信号値取得手段、前記第１の色値取得手段、および前記第２の色値取得手段、による一連の処理を行うことによって前記色差の算出を繰り返す繰り返し制御手段と、
   前記繰り返し制御手段で前記色差が前記第１の閾値未満になった場合に、前記設定した色信号値に対応する色材信号値を前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値からの補間により取得し、該取得した色材信号値を、前記着目格子点の前記繰り返し前の色信号値に対する色材信号値として設定する格子点最適化手段と、
   を有することを特徴とする色処理装置。
2. さらに、前記色材信号値によって表現される色空間における格子点について前記画像形成装置によって形成された色票の測色値を入力する測色値入力手段を有し、
   前記第１および第２の色値取得手段で用いられる前記色予測モデルは、前記画像形成装置が前記色材信号値に応じて画像形成を行った際に得られる均等色空間上での色値を、前記測色値を用いて予測するためのモデルであることを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
3. 前記繰り返し制御手段は、前記色材信号値取得手段、前記第１の色値取得手段、および前記第２の色値取得手段、による一連の処理を予め定められた回数繰り返しても前記色差が前記第１の閾値未満にならない場合には、該繰り返しを止めて、該着目格子点の色信号値を、該着目格子点について算出された複数の前記色差のうち、最小であるものに対応する色信号値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置。
4. さらに、前記入力画像の色空間における格子点ごとに、その色信号値に対する色材信号値の初期値を設定した初期プロファイルを作成する初期プロファイル作成手段を有し、
   前記初期プロファイル作成手段は、前記初期プロファイルにおける格子点ごとの色材信号値を、ユーザ指示に応じて設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の色処理装置。
5. 前記入力画像の色空間における着目格子点と、該着目格子点を通る直線上で該着目格子点を挟んで隣接する隣接格子点について、それぞれの色信号値に対応する色材信号値を取得し、該取得した色材信号値から均等色空間上でのそれぞれの色値を予測し、該それぞれの色値の均等色空間上での並びが直線からずれる度合いを、該着目格子点に対する階調性評価値として算出する階調性評価値算出手段と、
   前記着目格子点に対する前記色差と前記階調性評価値の重み付け平均値を算出する重み付け平均手段と、をさらに有し、
   前記繰り返し制御手段は、前記着目格子点に対する前記重み付け平均値が予め定められた第２の閾値未満になるまで、前記着目格子点の色信号値を設定し、該設定した色信号値について、前記色材信号値取得手段、前記第１の色値取得手段、前記第２の色値取得手段、および前記色差の算出、前記階調性評価値の算出、および前記重み付け平均値の算出を繰り返し、
   前記格子点最適化手段は、前記繰り返し制御手段で前記重み付け平均値が前記第２の閾値未満になった場合に、該設定した色信号値に対応する色材信号値を前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値からの補間により取得し、該取得した色材信号値を、前記着目格子点の前記繰り返し前の色信号値に対する色材信号値として設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の色処理装置。
6. 色材信号値取得手段、第１の色値取得手段、第２の色値取得手段、繰り返し制御手段、および格子点最適化手段、を有し、入力画像の色空間における格子点の色信号値と、画像形成装置の色材信号値との関係を示す色分解プロファイルを作成する色処理装置における色処理方法であって、
   前記色材信号値取得手段が、前記入力画像の色空間における着目格子点と、該着目格子点に対して予め設定された複数方向に隣接する複数の隣接格子点について、それぞれの色信号値に対応する複数の色材信号値を取得する色材信号値取得ステップと、
   前記第１の色値取得手段が、前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値から、色予測モデルを用いて予測される均等色空間上の複数の色値を用いた補間により得られる、前記着目格子点と前記隣接格子点との間の複数の補間対象点それぞれに対する第１の色値を取得する第１の色値取得ステップと、
   前記第２の色値取得手段が、前記色材信号値取得手段で取得した複数の色材信号値を用いた補間から得られる色材信号値から、前記色予測モデルを用いて予測される前記均等色空間上の前記複数の補間対象点それぞれに対する第２の色値を取得する第２の色値取得ステップと、
   前記繰り返し制御手段が、前記複数の補間対象点に対し、前記第１の色値と前記第２の色値との色差をそれぞれ算出し、該色差が予め定められた第１の閾値未満になるまで、該着目格子点の色信号値を設定し、該設定した色信号値について前記色材信号値取得ステップ、前記第１の色値取得ステップ、および前記第２の色値取得ステップ、による一連の処理を行うことによって前記色差の算出を繰り返す繰り返し制御ステップと、
   前記格子点最適化手段が、前記繰り返し制御ステップにおいて前記色差が前記第１の閾値未満になった場合に、前記設定した色信号値に対応する色材信号値を前記色材信号値取得ステップにおいて取得した複数の色材信号値からの補間により取得し、該取得した色材信号値を、前記着目格子点の前記繰り返し前の色信号値に対する色材信号値として設定する格子点最適化ステップと、
   を有することを特徴とする色処理方法。
7. コンピュータ装置で実行されることにより、該コンピュータ装置を請求項１乃至５のいずれか１項に記載の色処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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