JP2014093649A - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置の第1の変換手段は、第1の画像機器によって扱われる第1の画像信号を予め定められた色空間の画像信号に変換し、補正手段は、第1の画像機器が表現し得る第1の色域を示す第1の色域情報と第2の画像機器が表現し得る第2の色域を示す第2の色域情報に基づいて、前記第1の変換手段によって変換処理された画像信号を補正し、写像手段は、前記補正手段によって補正処理された画像信号を前記第2の色域内に写像し、第2の変換手段は、前記写像手段によって写像処理された画像信号を前記第2の画像機器によって扱われる第2の画像信号に変換する。
【選択図】図1
Description
請求項1の発明は、第1の画像機器によって扱われる第1の画像信号を予め定められた色空間の画像信号に変換する第1の変換手段と、第1の画像機器が表現し得る第1の色域を示す第1の色域情報と第2の画像機器が表現し得る第2の色域を示す第2の色域情報に基づいて、前記第1の変換手段によって変換処理された画像信号を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正処理された画像信号を前記第2の色域内に写像する写像手段と、前記写像手段によって写像処理された画像信号を前記第2の画像機器によって扱われる第2の画像信号に変換する第2の変換手段を具備することを特徴とする画像処理装置である。
図2〜4を用いて説明する。入力画像信号を出力画像信号へ変換する際に、入出力の色域を用いて変換する色変換に関する技術がある。例えば、入力色域としては、入力装置であるディスプレイ等が表現し得る色域であり、出力色域としては、出力装置であるプリンター等が表現し得る色域である。このような場合、一般的に、入力色域と出力色域の関係は、図2の例に示すように、入力色域210は出力色域220よりも広い。したがって、入力画像信号を出力画像信号へ変換することは、図に示すように入力画像信号212を出力画像信号222へ移動させること、つまり、一様に左方向へ移動させる処理となる。なお、このグラフは、ある色相角における明度と彩度の関係を示しており、縦軸は明度、横軸は彩度であり、上にあるほど明るく、右にあるほど鮮やかであることを示している。
この図2に示した出力色域220を有する出力装置としては、例えば、基本色といわれる4色(C(Cyan)、M(Magenta)、Y(Yellow)、K(blacK))の色材を用いている。
図4(b)の例は、別の色相角における入力色域410bと出力色域430bの関係を示している。入力色域410bと出力色域430bの交差する位置は異なるが、図4(a)と同等の処理が必要となる領域440bと領域450bが生じる。
なお、基本4色に特色を加えた場合に、このような現象が必ず生じるわけではなく、また、全ての色相角において必ず生じるわけではない。特色を加えても、依然として、入力色域が出力色域よりも全体として広い場合、又は色相角によっては入力色域が出力色域よりも全体として広い場合が生じる。例えば、特色としてオレンジを加えた場合には、主にイエロー、マゼンダを示す色相角において、図4(a)の例の領域440aに示すような現象が生じるが、他の色相角では生じないことがある。
図1は、本実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア(コンピュータ・プログラム)、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、それらのモジュールとして機能させるためのコンピュータ・プログラム(コンピュータにそれぞれの手順を実行させるためのプログラム、コンピュータをそれぞれの手段として機能させるためのプログラム、コンピュータにそれぞれの機能を実現させるためのプログラム)、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するの意味である。また、モジュールは機能に一対一に対応していてもよいが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、1つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続(データの授受、指示、データ間の参照関係等)の場合にも用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態に応じて、又はそれまでの状況・状態に応じて定まることの意を含めて用いる。「予め定められた値」が複数ある場合は、それぞれ異なった値であってもよいし、2以上の値(もちろんのことながら、全ての値も含む)が同じであってもよい。また、「Aである場合、Bをする」という意味を有する記載は、「Aであるか否かを判断し、Aであると判断した場合はBをする」の意味で用いる。ただし、Aであるか否かの判断が不要である場合を除く。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク(一対一対応の通信接続を含む)等の通信手段で接続されて構成されるほか、1つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。もちろんのことながら、「システム」には、人為的な取り決めである社会的な「仕組み」(社会システム)にすぎないものは含まない。
また、各モジュールによる処理毎に又はモジュール内で複数の処理を行う場合はその処理毎に、対象となる情報を記憶装置から読み込み、その処理を行った後に、処理結果を記憶装置に書き出すものである。したがって、処理前の記憶装置からの読み込み、処理後の記憶装置への書き出しについては、説明を省略する場合がある。なお、ここでの記憶装置としては、ハードディスク、RAM(Random Access Memory)、外部記憶媒体、通信回線を介した記憶装置、CPU(Central Processing Unit)内のレジスタ等を含んでいてもよい。
なお、入力という用語は、記憶又は処理のために、画像処理装置又はその一部分が受け付けるデータ、データを入れる処理過程、入力過程にかかわる装置、入出力チャネル、又はそれらに関係する状態に関する用語として用いる。
また、入力画像信号補正モジュール120は、第1の色域又は第2の色域の最大彩度の点よりも明度が高い領域であって、同じ彩度において第2の色域の明度が第1の色域の明度よりも高い領域がある場合又は同じ明度において第2の色域の彩度が第1の色域の彩度よりも高い領域がある場合に、補正を行うようにしてもよい。図4(a)の例を用いて説明すれば、入力色域410a又は出力色域430aの頂点よりも上側において、出力色域430aが入力色域410aよりも高明度の領域があればよい。全体において出力色域430aが入力色域410aよりも高明度であってもよいし、一部の領域において出力色域430aが入力色域410aよりも高明度であってもよい。したがって、出力色域430aが入力色域410aよりも低明度の領域、同じである領域が含まれていてもよい。
出力色空間変換モジュール150は、写像モジュール140と接続されている。出力色空間変換モジュール150は、写像モジュール140によって写像処理された画像信号を第2の画像機器によって扱われる第2の画像信号(出力画像信号195)に変換する。第2の画像機器としては、例えば、プリンター等が該当する。出力色空間変換モジュール150による変換は、色空間の変換であり、例えば、La*b*画像情報からCMYK+特色の画像情報への変換であり、この変換処理は、既に知られている技術を用いればよい。そして、出力画像信号195を第2の画像機器が処理する。具体的には、プリンターが印刷する等である。
ステップS502では、入力色空間変換モジュール110が、入力画像信号105を受け付ける。
ステップS504では、入力色空間変換モジュール110が、入力画像信号105をLa*b*色空間に変換する。
ステップS506では、入力画像信号補正モジュール120が、画像信号を補正する。この処理については、図6の例を用いて詳述する。
ステップS508では、写像モジュール140が、画像信号を変換する。
ステップS510では、出力色空間変換モジュール150が、画像信号を基本色+特色の色空間に変換する。
ステップS512では、出力色空間変換モジュール150が、画像信号を出力する。
ステップS602では、画像信号の位置情報を取得する。より詳細には、ある色相角における画像信号の、色空間における位置を算出する。
ステップS604では、補正が必要か否かを判断し、必要である場合はステップS606へ進み、それ以外の場合は処理を終了する(ステップS699)。図7の例を用いて説明すると、ここでの判断は、最大彩度である点784より高明度である領域において、出力色域720が入力色域710よりも広い領域740が存在するか否かを判断し、存在する場合は補正が必要であると判断する。
ステップS608では、色域の交点を抽出し、起点を設定する。図8の例を用いて説明する。入力色域810と出力色域830の交点882を抽出する。そして、写像方向において入力色域810と出力色域830間の距離が最大となる点892を起点として設定する。例えば、写像方向が明度保持の場合は、彩度差が最大となる点が起点となる。なお、この点892は、図に示す位置でなくても、入力色域810が出力色域830よりも狭い範囲(出力色域830上にあって、点880から交点882までの間)にある点であればよい。
ステップS612では、距離×係数を用いて制御点を設定する。図8の例を用いて説明する。起点である点892と入力色域810の交点である点894を通り、高明度側に拡張した点を制御点886とする。係数は予め定められた数とする。
ステップS614では、制御点を用いて画像信号を補正する。図8の例を用いて説明する。点880と制御点886と点884を通るスプライン曲線を生成して、入力色域810を補正して補正後の入力色域850を生成する。
まず、入力色域810と出力色域830が交差する点である交点882を算出する。なお、色域が交差するとは、色域の外郭が交差することをいう。そして、交点882よりも高明度側(出力色域830が入力色域810よりも広い領域)において、予め定められた位置における入力色域810と出力色域830の間の距離を算出する。予め定められた位置として、例えば、写像方向に入力色域810と出力色域830が最も離れている点、その領域の中心、又はその領域において白側(図では左側)寄りの2/3の位置にある点等がある。図8の例では、点894と点892が該当する。したがって、算出する距離は、点894と点892の間の距離である。前述の例で、写像方向が明度方向である場合は、入力色域810と出力色域830の明度差(図では縦方向)が距離である。写像方向が彩度方向である場合は、入力色域810と出力色域830の彩度差(図では横方向)が距離である。写像方向が斜め方向である場合は、入力色域810と出力色域830の明度差の2乗と彩度差の2乗を加えた値の平方根が距離である。
そして、点892からその距離の予め定められた倍数(例えば、2倍)の距離だけ離れた位置にある点を制御点886と設定する。そして、点880(入力色域810と縦軸が交わる点、白)、制御点886、点884(入力色域810の最大彩度点)を通る線を引き、補正後の入力色域850を生成する。点880、制御点886、点884を通る線としては、例えば、直線、スプライン曲線、元の入力色域810を反転させた曲線等であってもよい。
この補正処理によって、入力色域810は補正後の入力色域850に補正されて、補正後の入力色域850は出力色域830よりも広い色域となる。
そして、このような補正を行った場合は、写像モジュール140による写像は、補正後の入力色域850から出力色域830への写像となる。
従来技術は、同じ色相角の画像信号で圧縮される画像信号(図9の例では左側へ移動)と伸張される画像信号(図9の例では右側へ移動)があったため、同じ色合いの中で階調再現性がくずれてしまう。具体的には、同じ色合いである入力画像信号912、916、924、928をそれぞれ従来写像後の信号914、918、922、926へ写像しており、入力画像信号912、916はそれぞれ右方向の従来写像後の信号914、918へ伸張しており、入力画像信号924、928はそれぞれ左方向の従来写像後の信号922、926へ圧縮しており、同じ色相角にある画像信号において圧縮、伸張が混在している。
本実施の形態では、入力色域810を補正後の入力色域850に補正してから、写像における圧縮をするため、同じ色合いで拡張、伸張が混在せず、圧縮されるのみとなる。この結果、階調再現性のくずれを防止することとなる。具体的には、同じ色合いである補正後入力画像信号1014、1018、1024、1028をそれぞれ写像後の信号1012、1016、1022、1026へ圧縮しており、伸張はしていない。
また、入力色域810と出力色域830の差分データを使用して制御点を生成しているため、補正量が必要分だけとなり、補正する拡張量が抑えられることとなる。この結果、入力色域810内部のデータが、変更される量を抑えることとなる。
入力色域810を変更しているため、入力色域810の外郭にある画像信号は、出力色域830の外郭に変換される。具体的には、補正後入力画像信号1018を写像後の信号1016へ、補正後入力画像信号1028を写像後の信号1026へ圧縮している。この結果、にごりを少なくし、広い色域を使うこととなる。
入力色空間変換モジュール110は、入力画像信号補正モジュール1120と接続されている。
そして、入力画像信号補正モジュール1120は、第1の色域と第2の色域が交差する点を抽出し、その交差する点よりも明度が高い領域における基本色による色域と第2の色域の間の距離に基づいて、その第2の色域よりも明度が高くなる側に制御点を生成し、その制御点を通るように画像信号を補正する。具体的には、入力色域情報1132と出力色域情報A(特色)1134を用いて、第1の色域と第2の色域が交差する点を抽出する。そして、出力色域情報B(基本色)1136と出力色域情報A(特色)1134を用いて、距離を算出し、その距離を用いて制御点を生成する。
写像モジュール140は、入力画像信号補正モジュール1120、出力色空間変換モジュール150と接続されている。
出力色空間変換モジュール150は、写像モジュール140と接続されている。
入力色域1210と出力色域1230が交差する点である交点1282を抽出し、その交点1282よりも明度が高い領域(図では上側)における基本4色の色域1220と出力色域1230の間の距離(点1292と点1294間の距離)に基づいて、出力色域1230よりも明度が高くなる側に制御点1286を生成し、その制御点を通るように入力色域1210を補正して、補正後の入力色域1250を生成する。
点1292と点1294間の距離は、写像方向(ここでは彩度方向、図では横方向)で、基本4色の色域1220と基本4色と特色の組み合わせである出力色域1230の距離(彩度差)が最大となる点(点1292と点1294)間の距離とする。そして、その距離を、入力色域1210の点1292と同明度である点1296に加えた点を制御点1286と設定する。そして、白である点1280と制御点1286と入力色域1210の最大彩度点である点1284をスプライン曲線等で結び、入力色域1210を補正後の入力色域1250に補正する。
図12の例と同等の処理によって、制御点a1386を算出する。図12を用いた処理例では、点1380と制御点a1386と点1384を結ぶこととなるが、この図13の例では、点1380と制御点a1386と制御点b1388を結ぶ。制御点a1386は、入力色域1310の最大明度である点1384よりも予め定められた明度補正量1399だけ低い点となるように選択する。そして、出力色域1330の最大明度以上となるように制御点b1388を選択するようにしてもよい。さらに、彩度方向においては、出力色域1330の最大彩度以上であって、入力色域1310の最大彩度以下となるように制御点b1388を選択するようにしてもよい。例えば、選択処理を簡単にするために入力色域1310の最大彩度を制御点b1388の彩度としてもよい。
なお、制御点a1386、制御点b1388の彩度、明度の関係を図14の例に示す。明度補正量が0の場合は、入力画像信号の明度そのままとなる。つまり、補正後の入力色域1350は、入力色域1310の明度を図14の例に示すグラフのように補正している。このような補正の結果、入力色域1310を出力色域1330の形状に近似した補正後の入力色域1350に補正している。
図15の例を用いて、第3の実施の形態による処理例を説明する。
入力色域1510又は特色色域1530の最大彩度の点よりも明度が高い領域であって、特色色域1530の明度が入力色域1510の明度よりも高い領域がある場合に、補正を行うことは、前述の通りである。そして、入力色域1510と特色色域1530の交点1582を抽出することも前述の通りである。
次に、例えば、写像方向で彩度差が最大となり、かつ入力色域1510より特色色域1530が広い領域内の特色色域1530上の点を制御点x1586に設定し、特色色域1530の最大彩度点から色空間における南半球側(下半分)の色域を高明度側に拡張した線と白である点1580と制御点x1586を通る線が結ばれる点を制御点y1588に設定する。そして、白である点1580から制御点x1586までの特色色域1530と、制御点x1586と制御点y1588を通る線を補正後の出力色域1550に設定する。
ただし、この補正によって発生した拡張部分ではつぶれが発生するが、色再現的に重要となる中間調の階調性は保たれる。
また、前述した補正処理を行って、色変換補正係数を生成するようにしてもよい。色変換補正係数は、第1の画像信号を第2の画像信号に変換する際に用いられるものであって、色変換補正係数を用いることによって、前述した補正処理と同等の行うことができるようになる。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、ブルーレイ・ディスク(Blu−ray Disc(登録商標))、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM(登録商標))、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、SD(Secure Digital)メモリーカード等が含まれる。
そして、前記のプログラム又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して
記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化など、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
110…入力色空間変換モジュール
120…入力画像信号補正モジュール
130…色域情報記憶モジュール
132…入力色域情報
134…出力色域情報
140…写像モジュール
150…出力色空間変換モジュール
1120…入力画像信号補正モジュール
1130…色域情報記憶モジュール
Claims (8)
- 第1の画像機器によって扱われる第1の画像信号を予め定められた色空間の画像信号に変換する第1の変換手段と、
第1の画像機器が表現し得る第1の色域を示す第1の色域情報と第2の画像機器が表現し得る第2の色域を示す第2の色域情報に基づいて、前記第1の変換手段によって変換処理された画像信号を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正処理された画像信号を前記第2の色域内に写像する写像手段と、
前記写像手段によって写像処理された画像信号を前記第2の画像機器によって扱われる第2の画像信号に変換する第2の変換手段
を具備することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第2の画像機器は、基本色と該基本色以外の色の色材によって画像を表現するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記第1の色域又は前記第2の色域の最大彩度の点よりも明度が高い領域であって、同じ彩度において前記第2の色域の明度が前記第1の色域の明度よりも高い領域がある場合又は同じ明度において前記第2の色域の彩度が前記第1の色域の彩度よりも高い領域がある場合に、前記補正を行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記第1の色域と前記第2の色域が交差する点を抽出し、該交差する点よりも明度が高い領域における該第1の色域と該第2の色域の間の距離に基づいて、該第2の色域よりも明度が高くなる側に制御点を生成し、該制御点を通るように画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記第1の色域と前記第2の色域が交差する点を抽出し、該交差する点よりも明度が高い領域における前記基本色による色域と該第2の色域の間の距離に基づいて、該第2の色域よりも明度が高くなる側に制御点を生成し、該制御点を通るように画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、前記第2の画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、色変換補正係数を生成する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - コンピュータを、
第1の画像機器によって扱われる第1の画像信号を予め定められた色空間の画像信号に変換する第1の変換手段と、
第1の画像機器が表現し得る第1の色域を示す第1の色域情報と第2の画像機器が表現し得る第2の色域を示す第2の色域情報に基づいて、前記第1の変換手段によって変換処理された画像信号を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正処理された画像信号を前記第2の色域内に写像する写像手段と、
前記写像手段によって写像処理された画像信号を前記第2の画像機器によって扱われる第2の画像信号に変換する第2の変換手段
として機能させるための画像処理プログラム。
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JP5939132B2 (ja) | 2016-06-22 |
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