JP2013118524A - 色処理装置および色処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】設計条件を満たす色再現域の外郭を、探索的な方法を用いることなく高速かつ容易に得ることができる色処理装置を提供する。
【解決手段】外郭点群生成部１は、出力装置の色再現域の外郭に存在する点群である外郭点群を生成する。また内部点群生成部２は、出力装置の色再現域の内部の点群である内部点群を生成する。設計点群抽出部３は、内部点群生成部２で生成した内部点群の中から、予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する。対応点群設定部４は、設計点群抽出部３で抽出された設計点群を基に、その設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を、外郭点群の各々に対応させて設定する。設計色域外郭生成部５は、外郭点群と対応点群の対を用いて、設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、色処理装置および色処理プログラムに関するものである。

一般に出力装置はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）やＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などの基本の色成分を用いてカラー画像を出力しており、これらの基本の色成分はカラー画像を出力するために必須である。例えば基本の色成分としてＣＭＹを用いる出力装置では、さらに別の色成分を用いる場合がある。一例としては、出力装置によって再現される色の領域である色再現域を、基本の色成分を用いた場合の色再現域よりも明度が下がる方向に拡大する色成分であるＫ（ブラック）成分を用いる場合や、彩度が高くなる方向に拡大する色成分としてＯ（オレンジ）やＧ（グリーン）やＶ（ヴァイオレット）などの特色成分を用いる場合もある。

出力装置においてカラー画像を出力する場合、色成分によって、あるいは色成分全体として、ある条件（以下、設計条件と呼ぶ）が付加される場合がある。例えば、各色成分の値の合計が予め決められている総量制限値以下であるという設計条件が付加される場合がある。また、各色成分に対して値の範囲に制限が課せられている場合がある。このような条件が課せられた場合、出力装置において再現される色の範囲である色再現域は、条件を課さない場合に比べて狭くなってしまうことがある。例えば上述のＫ成分に対しては、使用しなければ再現されない色が存在するのにもかかわらず、画質との関係から設計条件に従って使用が制限されることにより、再現されない色が生じる場合がある。

一方、出力装置に与えられる色信号が表す色が出力装置の色再現域外の色である場合がある。色再現域外の色を表す色信号が与えられた場合、一般的には色再現域の色に変換する処理が施される。そのためには、出力装置により再現される色と再現されない色の境界となる色再現域の外郭を把握しておかなければならない。

設計条件が設定されている場合、その設計条件により色再現域の外郭は異なってくる。そのため、設定されている設計条件に応じた色再現域の外郭を求めなければならない。例えば特許文献１では、設計条件を用いない色再現域の外郭点について設計条件を満たすか否かを判断し、満たしていない場合には外郭点を修正して処理を繰り返すという探索的な方法により、設計条件を満たす色再現域の外郭点を求めている。

特開２００９−３０３０１９号公報

本発明は、設計条件を満たす色再現域の外郭を、探索的な方法を用いることなく高速かつ容易に得ることができる色処理装置および色処理プログラムを提供することを目的とするものである。

本願請求項１に記載の発明は、出力装置の色再現域に存在する点群を生成する点群生成手段と、前記点群の中から予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する設計点群抽出手段と、前記設計点群を基に該設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を前記出力装置の色再現域の外郭に存在する点群である外郭点群の各々に対応させて設定する対応点群設定手段と、前記外郭点群と前記対応点群の対を用いて前記設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する設計色域外郭生成手段を有することを特徴とする色処理装置である。

本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明における前記出力装置が、カラー画像を出力するために必要となる基本の色成分とともに、明度が下がる方向に色域拡大を行う色成分、または、彩度が高くなる方向に色域拡大を行う色成分の少なくとも１つ以上の色成分を用いて画像を出力するものであることを特徴とする色処理装置である。

本願請求項３に記載の発明は、本願請求項１または請求項２に記載の発明における前記点群は装置に独立な色空間における点群であり、前記設計点群抽出手段は、前記色再現域の内部の点群である内部点群を前記設計条件の下で前記出力装置に依存した色空間に変換して有意であるか否かを判定し、有意と判定された点群を抽出して設計点群とすることを特徴とする色処理装置である。

本願請求項４に記載の発明は、本願請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明における前記対応点群設定手段が、前記外郭点群の各点から前記設計点群への距離に基づいて前記対応点群を設定することを特徴とする色処理装置である。

本願請求項５に記載の発明は、本願請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明における前記対応点群設定手段が、前記外郭点群の各点から色再現域の内部の予め決められた点へ向かう直線を設定するとともに前記設計点群への距離に基づいて前記外郭点群の各点に対応する前記設計点群の点をそれぞれ選択し、選択した点をもとに前記外郭点群の各点に対して設定されている前記直線上に前記対応点群を設定することを特徴とする色処理装置である。

本願請求項６に記載の発明は、本願請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明における前記設計色域外郭生成手段が、前記外郭点群を与えると前記対応点群が出力される写像モデルを構成し、該写像モデルを用いて前記出力装置の色再現域の外郭上の点から前記設計条件を満たす色域外郭へ写像して前記設計色域外郭を生成することを特徴とする色処理装置である。

本願請求項７に記載の発明は、本願請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の発明における前記出力装置が、カラー画像を出力するために必要となる基本の色成分とともに、明度が下がる方向に色域拡大を行う色成分、または、彩度が高くなる方向に色域拡大を行う色成分のうち、Ｋ及び少なくとも１つの特色の色成分を用いて画像を出力するものであることを特徴とする色処理装置。

本願請求項８に記載の発明は、コンピュータに、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の色処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする色処理プログラムである。

本願請求項１に記載の発明によれば、設計条件を満たす色域外郭を、探索的な方法を用いることなく高速かつ容易に得ることができる。

本願請求項２に記載の発明によれば、色域拡大を行う成分を有する出力装置に対しても、設計条件を満たす色域外郭を高速かつ容易に得ることができる。

本願請求項３に記載の発明によれば、内部点群の各点について設計条件を満たすか否かの判定を容易に行うことができる。

本願請求項４に記載の発明によれば、出力装置の色再現域の外郭と設計色域外郭を対応づけるための点群の対を容易に設定することができる。

本願請求項５に記載の発明によれば、設計色域外郭を滑らかにかつ精度よく求めるための点群対を、外郭点群の位置関係を保ったまま設定することができる。

本願請求項６に記載の発明によれば、出力装置の色再現域を表す点群を、その連続性を確保して滑らかな設計色域外郭を精度良く生成することができる。

本願請求項７に記載の発明によれば、特色を利用した場合に、外郭の色の連続性を確保して設計条件を満たす色域外郭を得ることができる。

本願請求項８に記載の発明によれば、本願請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。

本発明の実施の一形態を示す構成図である。 色再現域の一例の説明図である。 Ｋの使用率の一例の説明図である。 Ｋの使用率を制御した場合のＫを使用する色領域の一例の説明図である。 Ｋの使用率を制御した場合のＫを使用する色領域の別の例の説明図である。 本発明の実施の一形態における動作の一例を示す流れ図である。 内部点群と設計点群の一例の説明図である。 対応点群の設定の一例の説明図である。 対応点群の設定の別の例の説明図である。 生成された設計色域外郭の一例の説明図である。 特色を用いた場合の色再現域の一例の説明図である。 ＫとＯの使用率を制御した場合のＫとＯを使用する色領域の一例の説明図である。 ＫとＯを用いる場合の内部点群と設計点群の一例の説明図である。 ＫとＯを用いる場合の対応点群の設定の一例の説明図である。 ＫとＯを用いた場合に生成された設計色域外郭の一例の説明図である。 本発明の実施の一形態で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。

図１は、本発明の実施の一形態を示す構成図である。図中、１は外郭点群生成部、２は内部点群生成部、３は設計点群抽出部、４は対応点群設定部、５は設計色域外郭生成部である。ここでは、少なくとも基本の色成分を用いてカラー画像を出力する出力装置を想定し、その出力装置により出力される色再現域であって、予め決められた設計条件によって色再現域が設計条件を課さない場合に比べて狭くなる場合に、その設計条件を満たす色の範囲である設計色域の外郭を生成するものとする。

外郭点群生成部１は、出力装置の色再現域の外郭に存在する点群である外郭点群を生成する。出力装置の色再現域は、何も条件を付していない場合の色の範囲であるほか、これから設計条件として課す条件とは異なる条件が課された色の範囲であってもよい。一例としては、設計条件が特定の色成分に対する条件である場合に、出力装置の色再現域は、各色成分の値の合計に対して予め決められた値（総量制限値）以内であるとする条件が課された後の色の範囲であってもよい。出力装置の色再現域の外郭は既知であるものとし、既知の外郭上に外郭点群を設けるものとする。なお、出力装置の色再現域の外郭上に存在する点群が与えられている場合には、それらの点群を外郭点群として生成したものとして使用する。

内部点群生成部２は、出力装置の色再現域の内部の点群である内部点群を生成する。内部点群の生成方法としては、種々の方法を使用してよい。例えばランダムに生成してもよいし、規則的に生成してもよい。また、ある方法により点群を生成しておいて、出力装置の色再現域の内部となる点群を抽出して内部点群としてもよい。

設計点群抽出部３は、内部点群生成部２で生成した内部点群の中から、予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する。出力装置が使用する色成分に対する条件を設計条件としており、内部点群が当該色成分を用いない色空間の点群である場合には、内部点群を設計条件の下で内部点群の色空間から出力装置が使用する色成分からなる色空間へ変換して有意であるか否かを判定し、有意と判定された点群を抽出して設計点群としてもよい。

対応点群設定部４は、設計点群抽出部３で抽出された設計点群を基に、その設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を、外郭点群の各々に対応させて設定する。一例としては、外郭点群の各点から最短距離にある設計点群の点をそれぞれ求めて対応点群として、外郭点群と対応づけて設定すればよい。あるいは、外郭点群の各点から色再現域の内部の予め決められた点へ向かう直線を設定し、その直線上に対応点群を設定してもよい。その際には、設計点群への距離に基づいて外郭点群の各点に対応する設計点群の点をそれぞれ選択し、選択した点をもとにして直線上に対応点群を設定すればよい。

設計色域外郭生成部５は、外郭点群と対応点群の対を用いて、設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する。対応点群をそのまま用いて設計色域外郭を生成してもよいし、対応点群とは別の点群により設計色域外郭を生成してもよい。後者の場合には、例えば、外郭点群を与えると対応点群が出力される写像モデルを構成し、その写像モデルを用いて、出力装置の色再現域の外郭上の点群から前記設計条件を満たす色域外郭へ写像し、写像された点群を用いて設計色域外郭を生成すればよい。

以下、具体例を用いながら上述の構成についてさらに説明してゆく。以下の説明では、各点群は装置独立な色空間、例えばＣＩＥＬＡＢ色空間の点群であるものとし、出力装置はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の色成分を用いるものとする。また、設計条件はＫの使用率に対する条件であるものとして後述する。

図２は、色再現域の一例の説明図である。図２には出力装置の色再現域の一例を、ＣＩＥＬＡＢ色空間において明度軸を含むある平面について示している。図２（Ａ）において、右上がりの斜線を付した色領域はＣ、Ｍ、Ｙの基本的な３色の色成分により再現される色領域である。これに対して右下がりの斜線を付した色領域では、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の色成分だけでは再現されず、この色領域の色を再現するためにはＫの色成分が必須となる。この図２（Ａ）に示した例では、Ｋの使用を最小限にとどめた場合を示しており、必要となるＫ成分を最小Ｋと称すことにする。この図２（Ａ）に示した場合には、例えば図２（Ａ）中に破線で示した明度の色を考えると、明度軸においてはＫを使用せず、ある色よりも彩度が高い色においてＫを使用しなければならない。

図２（Ｂ）においては、Ｋを最大限に使用する場合を示している。Ｃ、Ｍ、Ｙのいずれか１色あるいは２色を用いて再現される外郭の色を除き、Ｃ、Ｍ、ＹをＫに置き換えることでＫが使用される。従って、破線で示した外郭を除いてＫを使用して再現される。最大限に使用するＫ成分を最大Ｋと称することにする。

図２（Ａ）に示した最小Ｋの場合も、図２（Ｂ）に示した最大Ｋの場合も、色域の形状、大きさは変わらず、各色においては最小Ｋ以上、最大Ｋ以下の範囲でＫ成分を調整することになる。

図２（Ｂ）に示す最大Ｋの場合は、図２（Ａ）に示した最小Ｋの場合と比べて、彩度の上昇によるＫの増加は緩やかである。しかし、Ｋを使用することにより粒状性などの画質上の劣化が現れる場合がある。そこで、最小Ｋ以上、最大Ｋ以下の範囲でＫの使用率を制御する。その際のＫの使用率はＧＣＲ（Ｇｒａｙ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）レートとして知られおり、ＣＭＹＫの４色で色再現を行う場合、ＧＣＲレートでＫを制御することが多い。

図２（Ａ）に示す最小Ｋ（ｍｉｎＫとする）以上、図２（Ｂ）に示す最大Ｋ（ｍａｘＫとする）以下の範囲で、色域の最外郭まで使用するために、例えば、以下の式でＫの使用量を制御している。
Ｋ＝αＫ×ｍａｘＫ＋（１−αＫ）×ｍｉｎＫ （数式１）
ここで、αＫはＬ^* ａ^* ｂ^* に応じて決定するＧＣＲレートである。

図３は、Ｋの使用率の一例の説明図である。ＧＣＲレートであるαＫは、例えば図３に示す明度（Ｌ^* ）や彩度（Ｃ^* ）に応じた関数を用いるとよい。図３に示した例では、図３（Ａ）において高明度ほどＫの使用率を低減し、図３（Ｂ）において高彩度ほどＫの使用率を低減している。

上述の数式１で算出されるＫと、再現する色を表すＬ^* ａ^* ｂ^* から、他の色成分であるＣ、Ｍ、Ｙを算出し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを得る。例えば出力装置に与えた色信号（ＣＭＹＫ）と出力された色の測色値（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）との関係を関数Ｆとすれば、ＣＭＹは、
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝Ｆ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ） （数式２）
によって算出される。出力装置の特性を示す関数Ｆは公知の手法で得られる。例えば、特開平１０−２６２１５７号公報または特開２００２−８４４３４号公報に記載されている重み付き回帰を用いた方法や、ニューラルネットワークによる対応関係の学習モデルなどを使用すればよい。

図４は、Ｋの使用率を制御した場合のＫを使用する色領域の一例の説明図である。図３に示したＧＣＲレートの一例では、画質を優先して彩度（Ｃ^* ）が高くなるにつれて、Ｋの使用量を少なくしている。しかしながら、数式１の制御はｍｉｎＫを使用する式であり、図２（Ａ）にも示したように彩度が高い色でもＫを使用せざるを得ない色が存在する。そのため、Ｋを使用する色範囲は、一例として図４に示すようになる。例えば破線で示した明度においては、ＧＣＲレートの特性から明度軸においてＫの使用量が多く、彩度が増加してある色からはＫは使用されなくなり、さらに彩度が高いある色からＫが使用されることとなる。

図５は、Ｋの使用率を制御した場合のＫを使用する色領域の別の例の説明図である。図５に示した例では、彩度の増加に従ってＫの使用量が増加しないようにした場合を示している。このようなＫの制御を行うには、
Ｋ ＝ αＫ × ｍａｘＫ （数式３）
としてｍｉｎＫを使用しなければよい。この場合、ｍｉｎＫを下回る色については再現されない。数式３で得たＫをもとにＣＭＹを算出しても、有意（例えば網点面積率で０％以上１００％以下の値）は得られない。

図５においては、数式３により算出されたＫにより再現される色の領域の外郭を破線で示している。この破線よりも明度が低い色については、出力装置の特性としては再現されるものの、Ｋの制御を行うための条件を満たさず、再現させない色となる。ここで、Ｋの制御を行うための条件が設計条件であり、この設計条件を満たして再現される色の範囲を設計色域である。上述の特許文献１では、設計色域の外郭を探索により算出しているが、探索の際に色（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）を変えるとｍａｘＫやαＫが変わるので、Ｌ^* ａ^* ｂ^* とともにＫを探索しなければならない。これに対して、以下の説明では探索せずに設計色域の外郭を求める。

図６は、本発明の実施の一形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ１１において、外郭点群生成部１では、ここではＣＩＥＬＡＢ色空間における出力装置の色再現域の外郭に存在するＬ^* ａ^* ｂ^* 点群である外郭点群を生成する。出力装置の色再現域は、上述のようにＣＭＹＫの４色で再現される色域全体とするほか、設計条件以外の条件を付して再現される色の領域としてもよい。ここでは一例として、各色成分の値の合計に対して予め決められた値（総量制限値）以内であるとする条件が課された後の色の範囲であるとする。例えば、特開２００３−８９１２号公報に記載されている、基本の色成分からなる３次元の色空間の外郭を覆うポリゴン集合体を求めて装置に依存しない色空間に変換し、変換したポリゴンの各点から４色の色域外郭を探索する方法により、出力装置の色再現域の外郭上の点群を求めてもよい。あるいは、特開２００５−６３０９３号公報に記載されている、４色の装置依存の色空間でＣ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋの合計が総量制限値を満たす色域の外郭の点群を求め、その点群を装置に依存しない色空間へ変換し、外郭点群としてもよい。もちろん、他の方法により外郭点群を求めてもよいし、予め与えられてもよい。

Ｓ１２において、内部点群生成部２では、出力装置の色再現域の内部に複数の色点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）を設け、内部点群とする。この場合の出力装置の色再現域は、外郭点群生成部１で生成した外郭点群を外郭とする色再現域である。内部点群の生成方法としては限定されない。一例としては、Ｌ^* 、ａ^* 、ｂ^* のそれぞれについて予め決められた範囲において、ある間隔で格子点を生成し、外郭点群生成部１で生成した外郭点群を用いて格子点が出力装置の色再現域内であるか否かの判定を行い、色再現域の内部の格子点を内部点群とすればよい。色再現域内か否かの判定は、外郭点群生成部１で生成した外郭点群をポリゴン化して扱えば容易に行われる。または、ＣＭＹＫ（網点面積率で０％以上１００％以下）の格子点を生成し、そのうち総量制限値内のものを用意しておき、数式２で説明した関数Ｆを用いて、
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ） （数式４）
で算出すれば、色再現域内か否かの判定を行わずに内部点群が得られる。いずれの方法でもよいし、もちろん、他の方法により内部点群を生成してもよい。

Ｓ１３において、設計点群抽出部３では、内部点群生成部２で生成した内部点群の中から、予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する。ここでは設計条件としてＫの使用率を制御しているので、内部点群の各点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）に対してＫの使用率を決定した場合に、そのＫを用いて出力装置で再現されるか否かを判定し、再現される点を抽出して設計点群とする。内部点群の点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）と、その点に対するＫの値から、数式２を用いてＣＭＹの値を求め、得られたＣＭＹの値が有意（網点面積率で０％以上１００％以下）であるか否かを判定すればよい。

Ｋの使用率の制御は、一例としては図３に示した明度に対するＫの使用率と彩度に対するＫの使用率の積などとすればよい。もちろん、Ｋの使用率の制御はこの例に限られないことは言うまでもない。一般形式でＫの使用率αＫを記載すると、
αＫ＝ｆＫ（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式５）
となる。ここで、ｆＫはＬ^* ａ^* ｂ^* の関数であり、画質設計の方針に応じて形状が異なる。

図７は、内部点群と設計点群の一例の説明図である。図中、出力装置の色再現域の外郭を実線で、設計条件を満たす設計色域の外郭を破線で示しており、黒丸と白丸は内部点群である。図５を用いて説明したが、例えば図３に示したＫの使用率の制御を行い、数式３でＫを求めた場合、再現される色の領域がＫの使用率を制御しない場合に比べて狭くなる。そのため、図７に示した内部点群のうちでも、設計条件を満たして再現される色点（白丸で示す）と再現されない色点（黒丸で示す）が存在することになる。白丸で示す設計条件を満たして再現される色点を抽出し、設計点群とすればよい。再現されるか否かは、数式２で示した関数Ｆの逆写像を用いて算出したＣＭＹが有意（網点面積率で０％以上１００％以下）であるか否かで判断すればよい。

図６に戻り、Ｓ１４において、対応点群設定部４では、設計点群抽出部３で抽出された設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を、外郭点群の各々に対応させて設定する。図８は、対応点群の設定の一例の説明図である。対応点群を設定する方法の一例としては、外郭点群の各点から最短距離にある設計点群の点をそれぞれ求めて対応点群とし、外郭点群と対応づけて設定すればよい。図８においては、外郭点群の各点を三角で示し、設計点群の各点を白丸で示している。外郭点群の各点から最短距離にある設計点群の点までを矢線で示しており、矢線の終点の点を対応点群の点とし、矢線の始点の点（外郭点群の点）と矢線の終点の点（設計点群の点であり対応点群の点となる）を対応づけて設定すればよい。

図９は、対応点群の設定の別の例の説明図である。この例では、外郭点群の各点から色再現域の内部の予め決められた点へ向かう直線を設定する。そして、図８において矢線で示した外郭点群の各点から最短距離にある設計点群の点を選択し、選択した点をもとにして直線上に対応点群となる点をそれぞれ設定する。図９（Ｂ）に１つの外郭点群の点について、対応する対応点群の点の設定方法の一例を示している。色再現域の内部の予め決められた点Ｑを×により示し、外郭点群の点Ｐを三角で示し、その外郭点群の点から最短距離にある設計点群の点Ｒを白丸で示している。この例では、点Ｐから点Ｑへ向かう直線に対して点Ｑを射影した点Ｓを対応点群の点として設定し、外郭点群の点Ｐと対応点群の点Ｓとを対応づけておく。このような対応点群の点の設定と対応付けを、外郭点群のそれぞれの点について行えばよい。その状態を図９（Ａ）に示している。黒丸で示した点が対応点群の点であり、直線上に存在する外郭点群の点と対応づけておく。図９（Ｃ）には、外郭点群と対応点群について示している。

図８に示した最短距離にある設計点群を対応点群とする方法では、１つの設計点群の点に対して複数の外郭点群の点が対応づけられる場合がある。図８に示している例でも、１つの設計点群の点に対して２つあるいは３つの外郭点群の点が対応づけられる場合が生じている。これに対して図９に示した直線上に対応点群を配置する方法では、直線上に複数の外郭点群の点が存在していなければ、外郭点群の点と対応点群の点は１対１に対応することになる。さらに、外郭点群の各点の相対位置関係が、対応点群においても保たれる。

図６に戻り、Ｓ１５において、設計色域外郭生成部５は、外郭点群と対応点群の対を用いて、設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する。例えば、対応点群をそのまま設計色域外郭の点としてもよい。一例として、外郭点群として出力装置の色再現域の外郭を構成するためにもともと生成されていた点群を使用しており、例えば図９に示した外郭点群の各点の相対位置が保たれた対応点群が得られている場合、外郭点群の各点のつながりを対応点群の各点に反映させれば設計色域外郭が表されることになる。

あるいは、外郭点群と対応点群の対を用いて、改めて設計色域外郭を生成してもよい。この場合、外郭点群生成部１で外郭点群を生成した際の出力装置の色再現域の外郭上の点から、対応点群で表される設計色域外郭上の点への変換を行えばよい。この変換はＣＩＥＬＡＢ色空間であればＬ^* ａ^* ｂ^* からＬ^* ａ^* ｂ^* への写像であり、写像の関数は、対応関係にある外郭点群と対応点群の対があれば決まる。例えば統計的な手法を用いればよく、特開平１０−２６２１５７号公報または特開２００２−８４４３４号公報に記載されている重み付き回帰を用いた方法や、ニューラルネットワークによる対応関係の学習モデルなどを使用すればよい。写像の関数をＧとし、外郭点群生成部１で外郭点群を生成した際の出力装置の色再現域の外郭上の点を（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）、求める設計色域外郭上の点を（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）’とすれば、
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）’＝Ｇ（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式６）
として設計色域外郭上の点を求め、設計色域外郭を生成すればよい。

図１０は、生成された設計色域外郭の一例の説明図である。設計色域外郭生成部５によって生成された設計色域の外郭を破線によって示している。なお、黒の三角は外郭点群と対応点群の対から得られた関数により生成した設計色域の外郭上の点である。図５で説明したＫの使用率を制御した場合の色域外郭が生成されている。

上述の具体例では、出力装置がＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の色成分を用いる場合について説明した。出力装置によっては、さらに、彩度が高くなる方向に色域拡大を行う特色の色成分を１つ以上用いて画像を出力するものもある。以下の説明では、Ｏ（オレンジ）成分をさらに用い、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｏの５色の色成分を用いる場合について説明する。

図１１は、特色を用いた場合の色再現域の一例の説明図である。図１１にはＯ成分を用いた場合の出力装置の色再現域の一例を、ＣＩＥＬＡＢ色空間において明度軸を含みＯ成分により再現される色を含むある平面について示している。図１１（Ａ）において、斜線を付した色領域はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の色成分だけでは再現されず、Ｏを使用しなければ再現されない色の領域である。この図１１（Ａ）に示した例では、Ｏの使用を最小限にとどめた場合を示しており、必要となるＯ成分を最小Ｏと称すことにする。図１１（Ｂ）においては、Ｏを最大限に使用する場合を示している。Ｃ、Ｍ、Ｙで再現される色であっても、ＭとＹを含めばＭ、ＹをＯに置き換えることによりＯを含む色となる。従って、図１１（Ｂ）において斜線で示した領域の色はＯを使用して再現される。最大限に使用するＯ成分を最大Ｏと称することにする。図１１（Ａ）に示した最小Ｏの場合も、図１１（Ｂ）に示した最大Ｏの場合も、色域の形状、大きさは変わらず、各色においては最小Ｏ以上、最大Ｏ以下の範囲でＯ成分を調整することになる。

最小Ｏを用いた場合、ＣＭＹＫの外郭よりも彩度が高くなると、彩度の増加に伴ってＯ成分が増加するが、最大Ｏを用いた場合に比べて急峻な増加傾向を示すため、ＣＭＹＫの外郭で色の連続性が悪くなる場合がある。また、最大Ｏを用いた場合も、図１１（Ｂ）において太線で示した境界の両側においてＯ成分を利用するか否かが異なることにより、色の連続性が悪くなる場合がある。そこで、最小Ｏ以上、最大Ｏ以下の範囲でＯの使用率を制御する。

図１１（Ａ）に示す最小Ｏ（ｍｉｎＯとする）以上、図１１（Ｂ）に示す最大Ｏ（ｍａｘＯとする）以下の範囲で、色域の最外郭まで使用するために、例えば、以下の式でＯの使用量を制御すればよい。
Ｏ＝αＯ×ｍａｘＯ ＋ （１−αＯ）ｍｉｎＯ （数式７）
ここで、αＯはＬ^* ａ^* ｂ^* に応じて決定する制御係数である。

図１２は、ＫとＯの使用率を制御した場合のＫとＯを使用する色領域の一例の説明図である。上述した具体例のように、ＯとともにＫについても制御することになる。それぞれのＬ^* ａ^* ｂ^* に対して、Ｋの制御範囲をｍｉｎＫ≦Ｋ≦ｍａｘＫとして数式１で制御し、Ｏの制御範囲を数式７で制御すると、図１２（Ａ）に示すように、Ｋを使用する色領域は左上がりの斜線を施した領域になり、Ｏを使用する色領域は一例として右上がりの斜線を施した領域になる。

しかしながら、Ｋについては上述したように、画質設計上、例えばＫは数式３の制御を行うものとすると再現されない色が生じる。図１２（Ｂ）においては、数式３によるＫの制御により再現される色の領域の外郭を破線で示している。この破線よりも明度が低い色については、Ｋの制御により再現されない色となる。この具体例では、色再現域が変化するＫの制御を行うための条件を設計条件とする。もちろん、Ｏの使用量の制御によって色再現域が変化する場合にはＯの制御を行うための条件を設計条件とし、あるいはＫの制御条件とともに設計条件としてもよい。

上述の図６に示した動作例に従って説明する。Ｓ１１において、外郭点群生成部１で出力装置の色再現域の外郭に外郭点群を生成する。この具体例では、出力装置はＣＭＹＫＯの５色を用いるが、このような５以上の色成分を有する場合の色再現域の外郭は、例えば特開２０１０−１８７１４４号公報に記載されているように、出力装置の色空間（ここではＣＭＹＫＯ色空間）において色再現域の外郭となる色を、装置に依存しない色空間（ここではＣＩＥＬＡＢ色空間）に変換する方法など、公知の方法を用いて得ればよい。そして、得られた色再現域の外郭上に外郭点群を生成すればよい。もちろん、設計条件以外の条件を付した色再現域の外郭に従って外郭点群を求めてもよい。例えば、総量制限値を満たす色再現域の外郭上の点群を算出し、外郭点群としてもよい。

Ｓ１２において、内部点群生成部２では、ＣＭＹＫＯの５色を用いる出力装置の色再現域の内部に複数の色点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）を設け、内部点群とする。色再現域は外郭点群生成部１で外郭点群を生成する際の色再現域であり、その色再現域内に生成する内部点群の生成方法は上述の４色の場合の方法でよい。

Ｓ１３において、設計点群抽出部３では、内部点群生成部２で生成した内部点群の中から、予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する。ここで、設計条件としてＫの使用率を制御するとともに、Ｏについても使用率が制御されているので、内部点群の各点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）に対してＫの使用率とＯの使用率を決定し、その場合に出力装置で再現されるか否かを判定し、再現される点を抽出して設計点群とする。

例えば、出力装置に与えた色信号（ＣＭＹＫＯ）と出力された色の測色値（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）との関係を関数Ｆとすれば、出力装置の特性を示す関数Ｆは
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｏ） （数式８）
である。この関数Ｆを用い、ＫとＯはＬ^* ａ^* ｂ^* により決まるので、内部点群の点（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）とその点に対するＫとＯの値から、
（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝Ｆ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ，Ｏ） （数式９）
により残りのＣＭＹが算出される。算出されたＣＭＹの値が有意（網点面積率で０％以上１００％以下）であるか否かを判定し、有意の場合にその内部点群の点を設計点群として抽出すればよい。

Ｋの使用率の制御は、例えば図３に示した例など、上述の具体例の方法でよい。また、Ｏの使用率は、例えば、特開２０１０−２５２３０９号公報に記載されている方法、例えば彩度が高いほどＯの使用率を高く、Ｏの色相からの距離が小さいほどＯの使用率を高くし、あるいはさらに彩度−色相平面でＯの色相を含む色範囲を限定して制御する方法がある。あるいは、特開２０１１−００９８４３号公報に記載されているように、Ｏを最小としてＫを制御し、得られてＫの値に対応したＯの最大値を求め、そのＯの最小値と最大値との範囲でＯを制御してもよい。

図１３は、ＫとＯを用いる場合の内部点群と設計点群の一例の説明図である。図中、黒丸と白丸は内部点群であり、そのうち白丸は設計点群である。黒丸で示した内部点群の点は、Ｋの制御を行う設計条件を課さなければ出力装置により再現されるが、Ｋの制御を行う設計条件下においては出力装置で再現されない色点である。この内部点群の点は設計点群から除外される。白丸で示した内部点群の点は、Ｋの制御を行う設計条件においても出力装置で再現される色点であり、設計点群の点として抽出される。

Ｓ１４において、対応点群設定部４では、設計点群抽出部３で抽出された設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を、外郭点群の各々に対応させて設定する。図１４は、ＫとＯを用いる場合の対応点群の設定の一例の説明図である。対応点群を設定する方法の一例としては、図８を用いて説明した方法や図９を用いて説明した方法を用いればよい。図８を用いて説明した、外郭点群の各点から最短距離にある設計点群の点をそれぞれ求めて対応点群として外郭点群と対応づける場合について図１４（Ａ）に示している。また、図９を用いて説明した、外郭点群の各点から色再現域の内部の予め決められた点へ向かう直線上に、最短距離にある設計点群の点から対応点群となる点を設定する場合について、図１４（Ｂ）に示している。図８、図９と比較して、外郭形状が異なっている。図１４（Ｂ）に示した方法により得られた外郭点群と対応点群の対の一例を図１４（Ｃ）に示している。

Ｓ１５において、設計色域外郭生成部５は、外郭点群と対応点群の対を用いて、設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する。この処理についても上述した具体例の処理でよく、新たに設計色域外郭の点を求める際には数式６で求めればよい。図１５は、ＫとＯを用いた場合に生成された設計色域外郭の一例の説明図である。設計色域外郭生成部５によって生成された設計色域の外郭を破線によって示している。なお、黒の三角は外郭点群と対応点群の対から得られた関数により生成した設計色域の外郭上の点である。図１２（Ｂ）で説明した、ＫおよびＯを用い、Ｋの使用率を設計条件とした場合の色域外郭が生成されている。

なお、上述のＫとＯを用いた場合の説明では、Ｋの使用率を設計条件としたが、Ｏの使用率により再現される色の領域が変化する場合には、Ｏの使用率を設計条件とし、あるいはＫとＯの両方の使用率を設計条件としてもよい。

上述の２つの具体例では、ＣＭＹを基本の色成分とし、さらにＫ、あるいはＫとＯを用いた場合について説明した。もちろん、基本の色成分に追加する色成分はこれに限らず、Ｇ（グリーン）、Ｖ（ヴァイオレット）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）など、種々の色成分であってよく、４色や５色に限らず、６色以上でもよい。例えばＣＭＹＫＲＧＢの７色であってもよいことは言うまでもない。また、基本の色成分としてＲＧＢを用いてもよい。各点群の色空間もＣＩＥＬＡＢ色空間に限らず、Ｌｕｖ色空間やＹＣｂＣｒ色空間などの装置に依存しない他の色空間でもよい。

また、上述の２つの具体例とも、Ｋの使用率を設計条件とした場合について説明したが、他の色成分についてもその色成分に対する条件を課して再現される色の領域が変化する場合には、その条件を設計条件とすればよい。もちろん、いくつかの色成分に渡る条件を設計条件としてもよく、例えば上述のＫとＯの両方の使用率を設計条件とする場合や、各色成分の値の合計に対して条件を課す総量制限値を設計条件とする場合などがある。

得られた設計色域外郭は、例えばこの設計色域外の色を設計色域の色へ変換する際に利用される。設計条件を課していない色再現域の色や、他の出力装置の色再現域、画像取得装置により取得される色域、規格化されているｓＲＧＢ色空間の色域、あるいは装置に依存しない色空間を含む種々の色空間における色域などの色のうち、少なくとも設計色域に含まれない色について、あるいは設計色域内の全部あるいは部分的に、設計色域の色へ変換してもよい。このような変換を行う変換手段を設けた画像処理装置を構成してもよい。もちろんこのほかにも、与えられた色が設計色域に含まれるか否かを判定する際に用いるほか、他の用途に利用してもよいことは言うまでもない。

図１６は、本発明の実施の一形態で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、２１はプログラム、２２はコンピュータ、３１は光磁気ディスク、３２は光ディスク、３３は磁気ディスク、３４はメモリ、４１はＣＰＵ、４２は内部メモリ、４３は読取部、４４はハードディスク、４５はインタフェース、４６は通信部である。

上述の本発明の実施の一形態として説明した各部の機能の全部または部分的に、コンピュータが実行するプログラム２１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム２１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータによって読み取られる記憶媒体に記憶させておけばよい。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取部４３に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部４３にプログラムの記述内容を伝達するものである。例えば、光磁気ディスク３１，光ディスク３２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク３３，メモリ３４（ＩＣカード、メモリカード、フラッシュメモリなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム２１を格納しておき、例えばコンピュータ２２の読取部４３あるいはインタフェース４５にこれらの記憶媒体を装着して、コンピュータからプログラム２１を読み出し、内部メモリ４２またはハードディスク４４（磁気ディスクやシリコンディスクなどを含む）に記憶し、ＣＰＵ４１によってプログラム２１を実行し、上述の本発明の実施の一形態として説明した機能が全部又は部分的に実現される。あるいは、通信路を介してプログラム２１をコンピュータ２２に転送し、コンピュータ２２では通信部４６でプログラム２１を受信して内部メモリ４２またはハードディスク４４に記憶し、ＣＰＵ４１によってプログラム２１を実行して実現してもよい。

コンピュータ２２には、このほかインタフェース４５を介して様々な装置と接続してもよい。例えば情報を表示する表示手段や利用者からの情報を受け付ける受付手段等も接続されていてもよい。また、例えば画像形成装置がインタフェース４５を介して接続され、設計色域外郭を用いて色処理が施された色信号を使用して画像形成装置で画像を形成するように構成してもよい。なお、各構成が１台のコンピュータにおいて動作する必要はなく、処理段階に応じて別のコンピュータにより処理が実行されてもよい。

１…外郭点群生成部、２…内部点群生成部、３…設計点群抽出部、４…対応点群設定部、５…設計色域外郭生成部、２１…プログラム、２２…コンピュータ、３１…光磁気ディスク、３２…光ディスク、３３…磁気ディスク、３４…メモリ、４１…ＣＰＵ、４２…内部メモリ、４３…読取部、４４…ハードディスク、４５…インタフェース、４６…通信部。

Claims (8)

1. 出力装置の色再現域に存在する点群を生成する点群生成手段と、前記点群の中から予め決められた設計条件を満たす点群である設計点群を抽出する設計点群抽出手段と、前記設計点群を基に該設計点群により表される色域の外郭の点群となる対応点群を前記出力装置の色再現域の外郭に存在する点群である外郭点群の各々に対応させて設定する対応点群設定手段と、前記外郭点群と前記対応点群の対を用いて前記設計条件を満たす色域外郭である設計色域外郭を生成する設計色域外郭生成手段を有することを特徴とする色処理装置。
2. 前記出力装置は、カラー画像を出力するために必要となる基本の色成分とともに、明度が下がる方向に色域拡大を行う色成分、または、彩度が高くなる方向に色域拡大を行う色成分の少なくとも１つ以上の色成分を用いて画像を出力するもの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. 前記点群は装置に独立な色空間における点群であり、前記設計点群抽出手段は、前記色再現域の内部の点群である内部点群を前記設計条件の下で前記出力装置に依存した色空間に変換して有意であるか否かを判定し、有意と判定された点群を抽出して設計点群とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色処理装置。
4. 前記対応点群設定手段は、前記外郭点群の各点から前記設計点群への距離に基づいて前記対応点群を設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の色処理装置。
5. 前記対応点群設定手段は、前記外郭点群の各点から色再現域の内部の予め決められた点へ向かう直線を設定するとともに前記設計点群への距離に基づいて前記外郭点群の各点に対応する前記設計点群の点をそれぞれ選択し、選択した点をもとに前記外郭点群の各点に対して設定されている前記直線上に前記対応点群を設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の色処理装置。
6. 前記設計色域外郭生成手段は、前記外郭点群を与えると前記対応点群が出力される写像モデルを構成し、該写像モデルを用いて前記出力装置の色再現域の外郭上の点から前記設計条件を満たす色域外郭へ写像して前記設計色域外郭を生成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の色処理装置。
7. 前記出力装置は、カラー画像を出力するために必要となる基本の色成分とともに、明度が下がる方向に色域拡大を行う色成分、または、彩度が高くなる方向に色域拡大を行う色成分のうち、Ｋ及び少なくとも１つの特色の色成分を用いて画像を出力するものであることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の色処理装置。
8. コンピュータに、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の色処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする色処理プログラム。

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