JP2012209733A - 色域外郭情報生成装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】出力装置に依存しない色空間上にランダムに分布する、色域外郭上にある複数の点から、色域外郭を特定する情報を生成すること。
【解決手段】出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像し、当該写像により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割してその結果を分割情報として生成し、当該分割情報に基づいて外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、色域外郭情報生成装置及びプログラムに関する。

デバイス色空間における色域外郭上の外郭点のうち、色材総量制限値設定部で設定された色材総量制限値を満たす外郭点によって、上半外郭、下半外郭をそれぞれ上半外郭構築部、下半外郭構築部で構築する。また、色材総量制限値となる規制外郭を規制外郭構築部で構築し、上半外郭、下半外郭、規制外郭により、色材総量制限値を満たすデバイス色空間における色域外郭を求める。この色域外郭上の外郭点を、色空間変換部で任意の色空間の色信号に変換することにより、任意の色空間での色域外郭を求めるという技術が特許文献１に開示されている。

特開２００６−３５２４７５号公報

出力装置（デバイス）非依存な色空間上にランダムに分布する、色域外郭上にある複数の点から、色域外郭を特定する情報を生成すること。

請求項１記載の発明は、色域外郭情報生成装置であって、出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像する写像手段と、前記写像手段により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割し、その結果を分割情報として生成する分割手段と、前記分割手段により得られた分割情報に基づいて、前記外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する手段と、を含むこととしたものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の色域外郭情報生成装置であって、前記写像手段は、前記色空間内に仮想の球体を形成し、前記外郭点のそれぞれと当該球体の中心とを結ぶ線と、当該球体の表面との各交点の座標を得ておき、当該各交点を、色空間内に予め定めた面内へ立体射影することで、複数の外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像することとしたものである。

請求項３記載の発明は、プログラムであって、コンピュータを、出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像する写像手段と、前記写像手段により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割し、その結果を分割情報として生成する分割手段と、前記分割手段により得られた分割情報に基づいて、前記外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する手段と、として機能させることとしたものである。

請求項１記載の発明によると、出力装置に依存しない色空間上にランダムに分布する、色域外郭上にある複数の点から、色域外郭を特定する情報を生成できる。
請求項２記載の発明によると、仮想の球体を用いて、複数の外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像した上で、色域外郭を特定する情報を生成できる。
請求項３記載の発明によると、出力装置に依存しない色空間上にランダムに分布する、色域外郭上にある複数の点から、色域外郭を特定する情報を生成できる。

本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置の例を表す構成ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置における位相保存写像部の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置における位相保存写像の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置における位相保存写像の例を表すもう一つの説明図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置における別の位相保存写像の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る色域外郭情報生成装置の処理例を表すフローチャート図である。

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。本実施の形態に係る色域外郭情報生成装置１は、デバイス非依存（device independent）な色の情報を、出力対象デバイスの色再現可能範囲に写像する、いわゆるガモット（Gamut）・マッピング等において必要となる色域外郭の情報を得るもので、カラープリンタや、カラーの画像形成装置、スキャナ等を複合的に含んだ複合機、あるいはカラーの印刷機、さらにはそれらを制御するコンピュータ等の情報処理装置に備えられ、利用されるものである。

本実施の形態の色域外郭情報生成装置１は、図１に例示するように、制御部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４を含んで構成される。

ここで制御部１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプログラム制御デバイスであり、記憶部１２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態では、この制御部１１が、出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像し、この写像により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割し、その結果を分割情報として生成する。そして制御部１１は、当該三角形分割により得られた分割情報に基づいて、外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する処理を行う。この制御部１１の詳しい処理の内容については後に述べる。

記憶部１２は、メモリデバイス等であり、制御部１１によって実行されるプログラムを保持する。この記憶部１２に格納されたプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）等のコンピュータ可読な記録媒体に格納されて提供され、この記憶部１２に複写等されて格納されたものであってもよい。また、この記憶部１２は、制御部１１のワークメモリとしても動作する。

入力部１３は、外部の装置から情報の入力を受け入れるインタフェース装置であり、本実施の形態では、予め定めた、出力装置に依存しない色空間内（以下、対象色空間と呼ぶ）の立体で表される出力対象デバイスの表現可能色域の表面に存在する複数の点（外郭点）について、それらの上記対象色空間内での座標を表す情報の入力を受け入れる。そして入力部１３は、当該受け入れた情報を制御部１１に出力する。

ここで出力装置に依存しない色空間（Device independent color space）とは、例えばＸＹＺやＬ*ａ*ｂ*等の色空間である。また外郭点の情報は出力対象デバイスで出力した画像を測色したデバイス色空間上での外郭点の情報に基づき、これらを色変換して得ることができる。また、ＩＣＣ（International Color Consortium）で定義される標準画像の色再現域（Ｌ*ａ*ｂ*色空間上で定義される）であるＲＭＧ（Reference Media Gamut）に基づいて得ることもできる。さらに、出力対象デバイスで形成した画像から抽出した色に対応する色空間内の点の集まりから外郭点を抽出してもよい。これらの外郭点の取得・抽出の方法は、広く知られている方法を採用できるので、その詳細な説明を省略する。

出力部１４は、制御部１１から入力される指示に従って、対象色空間内で、出力対象デバイスの色再現可能範囲を表す立体形状を特定する情報である、色域外郭情報を出力する。

次に制御部１１による、色域外郭情報の生成処理の例について説明する。本実施の形態の制御部１１は、機能的には図２に例示するように、外郭点受入部２１と、位相保存写像部２２と、三角形分割情報生成部２３と、適用部２４とを含んで構成される。また、本実施の形態のある例では、位相保存写像部２２は図３に例示するように、球体生成部３１と、球面写像部３２と、平面射影部３３とを含む。

外郭点受入部２１は、Ｌ*ａ*ｂ*色空間など出力装置に依存しない対象色空間における複数の外郭点の情報を受け入れる。位相保存写像部２２は、対象色空間内に生成した仮想の平面Ｐに対し、位相を保存しつつ、受け入れた外郭点を射影する。図３に例示した構成を備える場合、この位相保存写像部２２の球体生成部３１は、対象色空間内に仮想的な球体Ｓを生成する。この仮想球体Ｓの中心（基準点座標）は、外郭点受入部２１が受け入れた外郭点が存在する仮想的な面の内側にあるようにする。一例として、中心の座標は、外郭点受入部２１で受け入れたＮ個の外郭点の座標の平均としてもよい。すなわち、各外郭点の座標が（ｘi，ｙi，ｚi）で表されるとき（ｉ＝１，２，…，Ｎ）、中心の座標を、（Σｘi／Ｎ，Σｙi／Ｎ，Σｚi／Ｎ）と定めてもよい。また別の例では、仮想的な球体Ｓの中心を、対象色空間の定義域の中心（Ｌ*ａ*ｂ*の場合は、Ｌ*＝５０．０、ａ*＝０．０、ｂ*＝０．０）としてもよい。この仮想的な球体Ｓの半径についてはどのようにしてもよいが、例えば色空間ごとに予め定めた値としてもよい。例えばＬ*ａ*ｂ*の場合は、半径ｒ＝０．５としてもよい。

球面写像部３２は、入力された外郭点（ｘi，ｙi，ｚi）（ただしｉ＝１，２，…，Ｎ）を、仮想的な球体Ｓの表面に写像する。この写像の際、各外郭点の隣接関係（写像前の最近傍の外郭点は、写像後も最近傍となるように）を変えないように、位相を保存した状態で写像を行う。具体的には、仮想球体Ｓの中心（基準点座標）Ｏと写像の対象となる外郭点とを結ぶ線分、または当該線分を延長した線と、仮想球体Ｓの表面との交点の座標（ｕi，ｖi，ｗi）を得て、当該交点座標を、写像の対象となる外郭点の写像先とする（図４（ａ））。球面写像部３２は、もとの外郭点を識別する識別情報（ここでは番号ｉとする）及び対応する外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と、対応する写像後の座標（ｕi，ｖi，ｗi）とを互いに関連づけて記憶部１２に保持する（図４（ｂ））。

平面射影部３３は、球面写像部３２が外郭点を写像して得た球体Ｓの表面上の各点（ｕi，ｖi，ｗi）を、さらに二次元の平面Ｐ上に写像する。この写像においても位相を保存した状態で写像を行う。この写像は、図５（ａ）に例示するような、立体射影（ステレオグラフ射影）を用いればよい。この立体射影では写像先の平面Ｐを仮想球体Ｓに接する位置に配し、仮想球体Ｓと平面Ｐとの接点と仮想球体Ｓの中心とを結ぶ線分を延長し、当該延長した線分と、平面Ｐに対する側の球体Ｓの表面との交点を極とする。

そして平面射影部３３は、この極と、球面写像部３２が外郭点を写像して得た球面Ｓ上の各点（ｕi，ｖi，ｗi）とを結ぶ各線分を延長し、当該延長した各線分と、平面Ｐとの各交点（ξi，ηi，ζi）を写像先の座標とする。そしてもとの外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と、写像後の座標（ｕi，ｖi，ｗi）とを関連づけた表において、写像前の座標（ｕi，ｖi，ｗi）を、対応する写像後の座標（ξi，ηi，ζi）で置き換える（図５（ｂ））。これにより、元の外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と平面Ｐに写像した後の座標（ξi，ηi，ζi）とが互いに関連づけられた表が得られる。この例のようにして、位相保存写像部２２は、対象色空間内に生成した仮想の平面Ｐ上に、位相を保存しつつ、受け入れた外郭点を射影する。

三角形分割情報生成部２３は、位相保存写像部２２が写像して得た平面Ｐ上の各点（ξi，ηi，ζi）を頂点として、三角形分割処理を実行する。この三角形分割の処理は、ドロネーの三角形分割として広く知られた処理を適用できるので、ここでの詳しい説明を省略する。このドロネーの三角形分割の処理により、三角形分割時に辺で結ばれるべき平面Ｐ上の複数対の点（点のペア）が見出される。具体的には三角形分割情報生成部２３は、ドロネーの三角形分割により、辺で結ばれる頂点の識別情報の組を三角形分割情報として生成する。

一例としてこの三角形分割情報は、各点の識別情報ごとに、当該識別情報に隣接する他の点の識別情報（辺で結ばれる識別情報のリスト）を関連づけたものである。

適用部２４は、三角形分割情報生成部２３が生成した三角形分割情報を参照し、対象色空間内にある各外郭点ｉ＝１，２，…，Ｎについて、次の処理を実行する。具体的に、識別情報ｉに関連づけられた他の点の識別情報を読み出し、当該読み出した識別情報に関連づけられている識別情報で特定される外郭点と、識別情報ｉで特定される外郭点とを辺で結ぶ。これにより対象色空間内で三角形分割された仮想的な面を生成する。この面が、対象色空間内で、出力対象デバイスの色再現可能範囲の外郭（の少なくとも一部）を表すものとなり、この面が閉じていれば、この面で囲まれる対象色空間内の立体形状が、出力対象デバイスの色再現可能範囲を表すことになる。適用部２４は、これにより得られた立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として出力する。この情報は、適用部２４で生成した対象色空間内の立体形状を表現できるものであればどのようなものでも構わない。例えば、外郭点の座標情報と、三角形分割情報とを含むものであってもよい。

また位相保存写像部２２は、ここまでに説明したものには限られない。例えば球面写像部３２は、入力された外郭点（ｘi，ｙi，ｚi）（ただしｉ＝１，２，…，Ｎ）を、仮想的な球体Ｓの表面に写像する際、位相を保存する写像として、次のようなものを用いてもよい。

すなわち、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間であれば、

として、Ｌ*Ｃ*平面で、

と表すことのできる二次曲線の回転体（ただしＬ*0は、仮想的な球の中心座標のＬ*成分の値）を用い、写像の対象となる外郭点ｉ＝１，２，…，Ｎのそれぞれについて、回転体上に外郭点が存在するときのα＝αi（ただしｉ＝１，２，…，Ｎ）を求める。

そして外郭点ｉについて、仮想球体Ｓの中心（基準点座標）と当該外郭点ｉとを含む平面Ｑで、

で表される二次曲線の回転体を切って得た二次曲線と、仮想球体との交点を求める。この交点は２つ得られるが、外郭点ｉに近い側の交点を選択して、その座標（ｕi，ｖi，ｗi）を得て、当該交点座標を、写像の対象となる外郭点の写像先とする（図６）。

そして球面写像部３２は、もとの外郭点を識別する識別情報（ここでは番号ｉとする）及び対応する外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と、対応する写像後の座標（ｕi，ｖi，ｗi）とを互いに関連づけて記憶部１２に保持する。この例のように、外郭点のそれぞれと当該球体の中心とを非線形な関数（ここでは二次関数としたがこれに限らない）で表される曲線で結び、当該曲線と仮想球体Ｓとの交点を写像先とすることとしてもよい。なお、この場合、仮想球体の半径は、写像した点同士の間隔が計算機イプシロンを下回らない程度に大きく設定する。

次に、本実施の形態に係る色域外郭情報生成装置１の動作例について図７を参照しつつ述べる。利用者は、出力対象デバイスの出力した画像等から得た、Ｌ*ａ*ｂ*色空間など出力装置に依存しない対象色空間における複数の外郭点の情報を入力する。

色域外郭情報生成装置１は、この情報を受け入れて（Ｓ１）、対象色空間内に仮想的な球体Ｓを生成する（Ｓ２）。そして色域外郭情報生成装置１は、入力された外郭点（ｘi，ｙi，ｚi）（ただしｉ＝１，２，…，Ｎ）を、位相を保存しながら（つまり連続的な変形を行う写像により）仮想的な球体Ｓの表面に写像する（Ｓ３）。色域外郭情報生成装置１は、外郭点を識別する識別情報（ここでは番号ｉとする）及び対応する外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と、対応する写像後の座標（ｕi，ｖi，ｗi）とを互いに関連づけて記憶する。

次に色域外郭情報生成装置１は、外郭点を写像して得た仮想球体Ｓの表面上の各点（ｕi，ｖi，ｗi）を、さらに対象色空間内の仮想的な平面Ｐ上に写像する（Ｓ４）。この写像も位相を保存する（つまり連続的変形を行う写像である）ものとする。色域外郭情報生成装置１は、もとの外郭点の座標（ｘi，ｙi，ｚi）と、写像後の座標（ｕi，ｖi，ｗi）とを関連づけた表において、写像前の座標（ｕi，ｖi，ｗi）を、それぞれ対応する写像後の座標（ξi，ηi，ζi）で置き換える。これにより、元の外郭点の識別情報と、それらの座標（ｘi，ｙi，ｚi）とに対し、それぞれを平面Ｐに写像した後の座標（ξi，ηi，ζi）を互いに関連づけた表が得られる。

色域外郭情報生成装置１は、平面Ｐ上の各点（ξi，ηi，ζi）を頂点として、三角形分割処理を実行する（Ｓ５）。この三角形分割の処理は、ドロネーの三角形分割として広く知られた処理を適用できる。この三角形分割の処理により、三角形分割時に辺で結ばれるべき平面Ｐ上の複数対の点（点のペア）が見出される。

さらに色域外郭情報生成装置１は、当該三角形分割情報を参照し、対象色空間内にある各外郭点ｉ＝１，２，…，Ｎについて、当該外郭点と辺で結ばれるべき他の外郭点の情報を得て、これらを辺で結ぶ。これにより対象色空間内で三角形分割された仮想的な面を生成する（Ｓ６）。

本実施の形態の色域外郭情報生成装置１は、また、次のような場合にも利用できる。すなわち、従来の方法で再現可能な色域を表す面を出力装置に依存する色空間内で生成しておき、これを出力装置に非依存な色空間、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間に変換する。このときには、外郭点を結んでできる面に不具合のある可能性がある。

そこで、不具合があるとして利用者が認識する範囲（L*a*b*色空間内の領域）を利用者に指定させ（例えばある（L*,a*,b*）の位置から指定した半径の球内の範囲）、この指定された範囲にある外郭点の情報を、本実施の形態の色域外郭情報生成装置１に入力し、本実施の形態の色域外郭情報生成装置１により面を形成させ、この形成した面の情報（三角形分割の情報）で、従来の方法で生成した三角形分割の情報のうち対応する外郭点に係る部分を置き換える。これにより、出力装置非依存の色空間内で直接、複数の外郭点を三角形分割できることとなり、不具合を解消した部分的な面を生成できる。

１ 色域外郭情報生成装置、１１ 制御部、１２ 記憶部、１３ 入力部、１４ 出力部、２１ 外郭点受入部、２２ 位相保存写像部、２３ 三角形分割情報生成部、２４ 適用部、３１ 球体生成部、３２ 球面写像部、３３ 平面射影部。

Claims (3)

1. 出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像する写像手段と、
   前記写像手段により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割し、その結果を分割情報として生成する分割手段と、
   前記分割手段により得られた分割情報に基づいて、前記外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する手段と、
   を含む色域外郭情報生成装置。
2. 前記写像手段は、前記色空間内に仮想の球体を形成し、前記外郭点のそれぞれと当該球体の中心とを結ぶ線と、当該球体の表面との各交点の座標を得ておき、当該各交点を、色空間内に予め定めた面内へ立体射影することで、複数の外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像する請求項１記載の色域外郭情報生成装置。
3. コンピュータを、
   出力装置に依存しない色空間内の複数の座標のそれぞれにある外郭点を、それぞれ位相を保存しつつ二次元内の対応する点に写像する写像手段と、
   前記写像手段により得られた二次元内の複数の点の凸包内部を三角形分割し、その結果を分割情報として生成する分割手段と、
   前記分割手段により得られた分割情報に基づいて、前記外郭点をその境界に含む色空間内の立体形状を特定する情報を、色域外郭情報として生成する手段と、
   として機能させるプログラム。

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