JP2015095737A - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】非線形マスキングモデルを使用する場合であっても、色予測シミュレーションの予測精度を向上する。
【解決手段】デバイスから出力される色材信号の分解前の信号である中間信号に基づいてデバイスの色予測を行う画像処理装置であって、中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各辺上に、色材信号を構成する各色を割り付ける割付手段と、各辺上に割り付けられた各色のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割する分割手段と、を含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。

入力ＲＧＢ（Red Green Blue）信号と、出力色材信号ＣＭＹＫＲＧ(Cyan Magenta Yellow Black Red Green)との関係を表す色変換テーブルの作成には、（１）各格子点上の入力ＲＧＢ信号と目標再現色（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）との対応関係と、（２）各格子点上の目標再現色（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）を再現するための色材信号の組み合わせ、とを必要とする。そして、（２）の作成には、任意の色材信号組み合わせを入力すると、それらを紙上で混色した時の再現色（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）を算出するための色予測システムが必要であり、その技術は既に知られている。

特許文献１には、色材信号を介して、プリンタＲ´Ｇ´Ｂ´信号を入力し、出力（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）値を算出する色予測システムの予測精度を向上させることを目的として、プリンタＲ´Ｇ´Ｂ´信号空間における均等間隔サンプリング点に加え、色材が切り替わる点に対応するプリンタＲ´Ｇ´Ｂ´信号である非均等間隔サンプリング点を追加することにより、色材が切り替わる付近の階調性を確保し、予測精度低下を防ぐ構成が開示されている。

中間信号から色材信号へ色分解を行う際、色分解の方式や出力インク構成点の配置によっては、色分解後のインク構成において、インクが急峻に変化する場合もあるため、特許文献１に開示された対応は一応有効ではある。

しかし、色材信号数（＝Ｎ）よりも少ない信号数（＜Ｎ）の中間信号（Ｒ´Ｇ´Ｂ´やｃｍｙｋ）を用いて色予測システムを構築する際、従来は、中間信号の階調を均等分割してシステムを構築すると、局地的に予測精度が悪くなるという問題があった。

この問題に対し、色予測システム構築時に色材切り替え点に対応する中間信号の階調値を追加し、色材切り替わり付近の階調性を確保する技術がある。しかしながら、色予測システムに非線形マスキングモデルを使用する場合、この技術では予測精度を向上できないという新たな課題が存在する。

また、特許文献１に開示された技術では、色材信号数（＝Ｎ）よりも少ない信号数（＜Ｎ）の中間信号（Ｒ´Ｇ´Ｂ´）を使用して色予測システムを構築する際、均等間隔サンプリングによる予測精度を改良している。しかしながら、非線形マスキングモデルを使用する場合において、予測精度が悪くなるという問題は依然として解消されていない。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、色予測システムを構築する際、非線形マスキングモデルを使用する場合であっても、予測精度を向上させることが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における画像処理装置は、デバイスから出力される色材信号の分解前の信号である中間信号に基づいて前記デバイスの色予測を行う画像処理装置であって、前記中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各辺上に、前記色材信号を構成する各色を割り付ける割付手段と、前記各辺上に割り付けられた前記各色のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割する分割手段と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、非線形マスキングモデルを使用する場合であっても、色予測シミュレーションの予測精度を向上することが可能な画像処理装置を得ることができる。

色材数が多い場合の色予測システム構築技術について説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像処理装置を構成するプリンタドライバが行う処理を説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の色変換処理部で使用される色変換テーブルの作成方法を構成する各工程について説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の多色色分解方式にて使用する多色色分解テーブルのうち、（ａ）標準的な多色色分解、（ｂ）特色インクの使用を控える色分解、（ｃ）プロセスインクの使用を控える色分解、をそれぞれ割り付ける例について説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の多色色分解工程で実行される処理について説明するフロー図である。 本実施形態に係る画像処理装置のサンプリング点決定工程でなされるサンプリング点決定方式について説明するフロー図である。 本実施形態に係る画像処理装置のサンプリング点について説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の非均等間隔サンプリング点決定工程において、インク構成点間サンプリング数を同一にする理由を説明する図である。 本実施形態に係る画像処理装置の非均等間隔サンプリング点決定工程において、インク構成点間サンプリング数を同一にする理由を説明する図である。

本発明は、非線形マスキングモデルを用いた色予測システムの構築に関するものである。そして、非線形マスキングモデルを使用する場合に必要なモデルの入出力空間でのサンプリング間隔を均等にすることを目的としている。さらに、色分解を行う空間上で隣接する出力インク構成点間の測定点数を等しくすることが特徴となっている。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。本発明は画像処理装置に関し、具体的には、複数の測色値を用いてデバイスの色予測システムを構築する画像処理装置に関する。

まず初めに、出力プロファイルと、色予測シミュレーションの必要性について説明する。スキャナやディジタルカメラ等の入力デバイスと、モニタやプリンタ等の出力デバイスとの間では、複数のカラー入出力デバイス間の色変換特性を表すデータであるプロファイルを用いてカラーマッチングが行われる。

例えば、プリンタの出力用プロファイルは、以下のような方法により作成される。まず、プリンタの色材に依存する色材信号であるＣＭＹＫ値に基づいて、それらの色のカラーパッチを所定数、プリンタによって出力する。そして、そのカラーパッチを測色してプリンタに依存しない色空間の色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*値を得る。これにより、ＣＭＹＫ値とＬ^*ａ^*ｂ^*値との間の関係が求まる。

次に、得られたＣＭＹＫ値からＬ^*ａ^*ｂ^*値への関係を利用して、反復法等によりマスキング係数を決定したり、ＣＭＹＫ値からＬ^*ａ^*ｂ^*値への写像を求めたりする。これにより、逆方向への関係であるＬ^*ａ^*ｂ^*値からＣＭＹＫ値への関係を色修正データとして求める。

上述したプロファイル作成処理において、ＣＭＹＫ値からＬ^*ａ^*ｂ^*値への関係を求める場合、カラーパッチ等のサンプル数が多い程その精度が高くなる。しかしながら、ＣＭＹＫ色空間のすべての色をサンプルとしてプリント出力することは非現実的である。そこで、ＣＭＹＫ値からＬ^*ａ^*ｂ^*値への関係を得るため、色予測システムを以下の方法で構築する。

（１）ＣＭＹＫ等の基本色を測色し、これを刺激値として用いたＮｅｕｇｅｂａｕｅｒ方程式によりＬ^*ａ^*ｂ^*値を求める方法。（２）色空間における距離が等間隔なカラーパッチを測色して、ＣＭＹＫ値とＬ^*ａ^*ｂ^*値との関係を求める。そして、これらのカラーパッチの間の中間色については、線形補間により測色値を推定して同様の関係を求める方法。

（３）上記の方法と同様であるが、カラーパッチを測色して得た関係に対して、より精度を向上させるため曲線補間を行う方法。（４）上記の方法と同様であるが、カラーパッチを測色して得た関係に対して、より精度を向上させるために非線形マスキングモデルを設定して色を予測する方法。

これらの方法で構築されたツールを用いれば、任意のＣＭＹＫ値を入力すると、再現色であるＬ^*ａ^*ｂ^*値を算出することができ、このツールを色予測システムと呼ぶこととする。

次に、色材数が多い場合の色予測システム構築方法について説明する。昨今において、ＣＭＹＫの他にライトシアン、ライトマゼンタ、又はレッドやグリーンの特色等、４色以上の色材を使用するプリンタがある。

この場合、出力プロファイルの作成において、色材信号数（＝Ｎ）よりも少ない信号数（＜Ｎ）の中間信号を用いて色予測システムを構築する技術がある。中間信号としては、Ｒ´Ｇ´Ｂ´やｃｍｙｋ（ライトシアン、ライトマゼンタ、ライトイエロー、ライトブラック）がある。これについて図１を用いて説明する。図１は、色材数が多い場合の色予測システム構築技術について説明する図である。

図１において、モニタＲＧＢデータ１００と目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ１０１とは、入力プロファイルに関するものである。ｃｍｙｋ中間データ１ １０２と、ＣＭＹＫＲＧ色材データ１ １０３と、実測Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ１０４とは、出力プロファイルに関するものである。ここで、ｃｍｙｋ中間データを小文字で、ＣＭＹＫＲＧ色材データを大文字でそれぞれ表すこととする。

色予測システムに使用するデータは、そのままの状態でプリンタに使用される色材信号であっても良いし、所定の変換が行われた後にプリンタに使用される中間信号であっても良い。中間信号と色材信号とは、１対１の対応関係が決まっているため、中間信号を使用すると、測色数を減らすことができ、プリンタに印刷させる色域を容易に選択することができる。また、各色と各階調値との組み合わせのうち、印刷時に使用されない組み合わせを除くことができるので、プリンタから印刷される複数のパッチの測色結果が無駄にならない。

本実施形態例の場合、ｃｍｙｋ中間データ１ １０２からＣＭＹＫＲＧ色材データ１ １０３に対しては、後述する多色色分解処理を通して一意に定まっている。

次に、図１を用いて、モニタとプリンタとのカラーマッチング機能であるＬＵＴ（ルックアップテーブル）構築方法について説明する。ＬＵＴ１０８は、モニタＲＧＢが属する色空間であり、ＲＧＢ軸からなる立方体の各格子点（以下、ＲＧＢ格子点という。）に出力色材データを記載し、各格子間を線形補間する。これが、任意のモニタＲＧＢに対する色材データＣＭＹＫＲＧを得るためのテーブルデータとなる。

中間信号を用いてＬＵＴを得るには以下の手順を行う。（Ｄ１）入力モニタＲＧＢ格子点におけるプリンタ出力による色再現目標値である目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値データ１０１を決定する。（Ｄ２）色予測システムを構築する。サンプリング点上のｃｍｙｋ中間データ１ １０２に後述する多色色分解を施し、ＣＭＹＫＲＧ色材データ１ １０３を得る。対象のプリンタで出力、パッチを測色し、実測Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ１０４を得る。

（Ｄ３）（Ｄ２）のパッチを用い、前述の方法でｃｍｙｋ中間データ１ １０２を入力値とし、Ｌ^*ａ^*ｂ^*値を予測する色予測システム１０５を構築する。（Ｄ４）（Ｄ３）で構築した色予測システム１０５を用いて、目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値データ１０１を再現するためのｃｍｙｋ中間データ２ １０６を全ＲＧＢ格子点に対して得る。

（Ｄ５）また、得られたｃｍｙｋ中間データ２ １０６に対して多色色分解を行い、全ＲＧＢ格子点に対するＣＭＹＫＲＧ色材データ２ １０７を得ておく。（Ｄ６）最後に全ＲＧＢ格子点上の入力モニタＲＧＢ値（１００）に対して、（Ｄ５）で算出したＣＭＹＫＲＧ色材データ２ １０７の関係を得てＬＵＴ１０８とする。

次に、本実施形態に係る画像処理装置の概略構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。

図２において、ホストコンピュータ２００は、ワープロ、表計算、インターネットブラウザ等のアプリケーションソフトウェア２０１、オペレーティングシステム（ＯＳ）２０２を有する。また、アプリケーションソフトウェア２０１からＯＳ２０２へ発行される各種描画命令群を描画処理して、出力画像を表す印刷データを作成するプリンタドライバ２０３を有する。なお、各種描画命令群としては、イメージ描画命令、テキスト描画命令、及びグラフィクス描画命令等がある。

さらに、モニタ２０５に表示する画像データを作成するモニタドライバ２０４等のソフトウェアを有する。ホストコンピュータ２００は、これらソフトウェアを動作させるための各種ハードウェアとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０８、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive）２０７を有する。さらに、ＲＡＭ（Random Access memory）２０９、及びＲＯＭ（Read Only Memory）２１０等を有する。

なお、ホストコンピュータ２００として、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）をＯＳ２０２として、印刷機能を有する任意のアプリケーションソフトウェア２０１をインストールしたパーソナルコンピュータ２００が考えられる。さらに、プリンタ２０６として、例えばインクジェットプリンタを、モニタ２０５として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等が利用可能である。

ホストコンピュータ２００のアプリケーションソフトウェア２０１は、モニタ２０５に表示された画像に基づいて、印刷されるべき出力画像データを作成する。出力画像データとしては、文字等のテキストに分類されるテキストデータ、図形等のグラフィックスに分類されるグラフィックスデータ、写真画像等に分類されるイメージデータ等がある。

そして、出力画像を印刷する場合、アプリケーションソフトウェア２０１からＯＳ２０２に印刷要求が発行され、描画命令群がＯＳ２０２に送られる。描画命令群は、テキストデータ部分はテキスト描画命令、グラフィックスデータ部分はグラフィックス描画命令、イメージデータ部分はイメージ描画命令として構成される。

ＯＳ２０２は、印刷要求を受け付けると、印刷を実行すべきプリンタに対応するプリンタドライバ２０３に対して描画命令群を渡す。プリンタドライバ２０３は、ＯＳ２０２から入力される印刷要求及び描画命令群を処理し、プリンタ２０６が印刷可能な印刷データを作成し、印刷データをプリンタ２０６に転送する。

プリンタ２０６がラスタプリンタである場合、プリンタドライバ２０３は、描画命令群に対して、順次、画像補正処理を行い、ＲＧＢ２４ビットのページメモリに画像をラスタライズする。すべての描画命令がラスタライズされた後、プリンタドライバ２０３は、ページメモリに格納されたＲＧＢデータをプリンタ２０６が印刷可能なデータ形式に変換し、ＣＭＹＫＲＧ色材データをプリンタ２０６に転送する。なお、印刷可能なデータ形式としては、例えばＣＭＹＫＲＧ色材データ等がある。

次に、本実施形態に係る画像処理装置を構成するプリンタドライバが行う処理について説明する。図３は、本実施形態に係る画像処理装置を構成するプリンタドライバが行う処理を説明する図である。

図３において、ラスタ処理部２２０は、ＯＳ２０２から入力されるＲＧＢ色情報を参照して、描画命令に基づいて画像をラスタライズし、ページメモリ上にラスタ画像を生成する。そして、ラスタ画像に対し、色変換処理部２２１における色変換テーブル（以下、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）という。）を用いたＣＭＹＫＲＧへの色変換処理、及び総量規制が施される。さらに、中間調処理部２２２における総量規制、及び中間調処理が施され、各インクに対応するＣＭＹＫＲＧのドット情報としてプリンタ２０６に転送され、画像が形成される。

次に、本実施形態に係る画像処理装置の色変換処理部で使用される色変換テーブルの作成方法について説明する。図４は、本実施形態に係る画像処理装置の色変換処理部２２１で使用される色変換テーブル（ＬＵＴ）の作成方法を構成する各工程について説明する図である。なお、以下に説明する文中の、データＤ１からＤ６は、図１に示すＤ１からＤ６に対応する。

図４において、ステップ（以下、Ｓという。）１１の目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値決定工程では、ＲＧＢ格子点におけるモニタＲＧＢ値をｓＲＧＢの定義にしたがってＬ^*ａ^*ｂ^*空間の値に対応付ける。さらに、プリンタの色域を考慮した色域へのガマット圧縮処理を行い、目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値とする。すなわち、図１に示すように、ＲＧＢ格子点上のモニタＲＧＢデータ１００と、目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ１０１との入力側対応関係を規定したデータＤ１を決定する。

なお、入力側対応関係は、後述するＳ１９のテーブル作成工程までに決定されれば良いため、Ｓ１２工程からＳ１７工程の後に、入力側対応関係決定工程を設けても良いし、Ｓ１１の目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値決定工程が、Ｓ１９のテーブル作成工程に含まれていても良い。勿論、既にＲＧＢ値とＬ^*ａ^*ｂ^*値との入力側対応関係が決定されていれば、本工程を省略することが可能である。

Ｓ１２の多色色分解方式決定工程では、多色色分解方式を決定し、ｃｍｙｋ中間値からＣＭＹＫＲＧ色材値を得るための４−６色関係を規定する。Ｓ１３のサンプリング点決定工程では、多色色分解テーブル作成時におけるｃｍｙ色空間立方体へのインク構成点の割り付け位置に応じてサンプリング点を決定する。そして、Ｓ１６の色予測システム構築工程で使用するカラーパッチのデータＤ２を作成する。生成されるデータは、多色色分解処理後のＣＭＹＫＲＧ色材データである。詳細については後述する。

Ｓ１４の出力工程では、上述のＣＭＹＫＲＧ色材データに対して、総量規制、中間調処理部２２２（図３）で行われるのと同じ総量規制処理、中間調処理を施し、プリンタに出力してカラーパッチを得る。Ｓ１５の測色結果取得工程では、カラーパッチ全てを、測色器により測色し、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間に基づく測色結果を取得する。すなわち、Ｓ１３のサンプリング点決定工程で決定したサンプリング点におけるｃｍｙｋ値を、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間の各成分値に対応付けたサンプルデータＤ３を取得する。

Ｓ１６の色予測システム構築工程では、サンプルデータＤ３を用い、非線形マスキングモデルを使用して、任意のｃｍｙｋ中間信号値からＬ^*ａ^*ｂ^*値を算出するための色予測システムを構築する。Ｓ１７のｃｍｙｋ中間データ生成工程では、Ｓ１１の目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値決定工程において決定したＲＧＢ格子点における目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*値（Ｄ１のＬ^*ａ^*ｂ^*）を再現するためのｃｍｙｋ中間信号を算出する。算出は、Ｓ１６の色予測システム構築工程Ｓ１６で構築した色予測システムを用いる。すなわち、ＲＧＢ格子点におけるＬ^*ａ^*ｂ^*空間の各成分値をｃｍｙｋ値に対応づけたデータＤ４を取得する。

Ｓ１８の多色色分解工程では、Ｓ１７のｃｍｙｋ中間データ生成工程で得られた、ＲＧＢ格子点における色分解前のｃｍｙｋ中間信号に対して、多色色分解テーブルを用いた多色色分解処理を行い、ＣＭＹＫＲＧ色材データを得る。すなわち、ＲＧＢ格子点におけるＣＭＹＫＲＧ色材データＤ５を取得する。Ｓ１９のテーブル作成工程では、ＲＧＢ格子点におけるモニタＲＧＢ値をＣＭＹＫＲＧ値に対応づけたデータＤ６を取得しＬＵＴとする。

次に、本実施形態に係る画像処理装置の多色色分解工程で決定された多色色分解テーブルについて説明する。図５は、本実施形態に係る画像処理装置の多色色分解方式にて使用する多色色分解テーブルについて説明する図である。図５（ａ）は、標準的な多色色分解、（ｂ）は、特色インクの使用を控える色分解、（ｃ）はプロセスインクの使用を控える色分解、について説明する図である。

ｃｍｙ中間信号を入力空間とし、そのｃｍｙ色空間立方体の３次元座標軸とする。ｃｍｙ色空間立方体上の各辺に、色分解後のインク構成であるＣＭＹＫＲＧＢの各インク信号を割り付ける。割り付け後、三角錐補間方法を用いて色分解を行う。三角錐補間の詳細については後述する。

割り付けられるインク構成点は、各インクの記録量を８ビットで表す形式のものとして説明する。以下、Ｋ＝０の多色色分解テーブルの作成方法について説明する。また、以下において、インク構成点を［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝２５５、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）のように表す。

ｃｍｙ色空間立方体の原点である頂点Ｗに白のデータ（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）が割り付けられ、頂点Ｗに対向した頂点に黒のデータ［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝２５５、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）が割り付けられる。頂点Ｗと頂点Ｃ＋Ｍ＋Ｙを結ぶ直線は無彩色の集まりである無彩色軸である。

ｃｍｙ色空間立方体において、頂点Ｗ、頂点Ｃ＋Ｍ＋Ｙ以外の頂点には、１、２次色のべた（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５）のインク構成が割り付けられる。ここで、プロセスインクＣ、Ｍ、Ｙのベタ（＝２５５）データは、図５（ａ）から（ｃ）に示すように、ｃｍｙ色空間立方体の対応したｃ、ｍ、ｙ座標軸上に割り付けるとより良い。このようにした場合、例えばｃ単色が入力されると、補間演算によりＣ単色が出力される等、単色入力に対し対応した単色が出力されるので、いわゆる純色保証が簡単に実現できるという利点がある。また、特色ＲＧＢ各色は、隣接するプロセスインクの頂点と同じ平面で頂点Ｗの対角点に割り付ける。

以下、図５（ａ）の標準的な多色色分解の割り付け例を用いて説明を行う。図５（ａ）は、分かりやすい様にグリーン色相のみを図示している。２次色は、各特色インクとそれに色相的に隣接する一つのプロセスインクとの混合色のべた：［Ｙ＋Ｇ］（Ｙ＝Ｇ＝２５５）、［Ｃ＋Ｇ］（Ｃ＝Ｇ＝２５５）の各インク構成が、色相順、かつ辺の中央に割り付けられる。すなわち、標準的な多色色分解では、［Ｙ＋Ｇ］は頂点ＹとＧの中央、［Ｃ＋Ｇ］は頂点ＣとＧの中央に割り付けられる。同様に、［Ｙ＋Ｒ］は頂点ＹとＲの中央に、［Ｍ＋Ｒ］は頂点ＭとＲの中央に、［Ｃ＋Ｂ］は頂点ＣとＢの中央に、［Ｍ＋Ｂ］は頂点ＭとＢの中央に、それぞれ割り付けられる。

図５（ｂ）は特色インクとそれに色相的に隣接する一つのプロセスインクとの混合色のべた：［Ｙ＋Ｇ］（Ｙ＝Ｇ＝２５５）、［Ｃ＋Ｇ］（Ｃ＝Ｇ＝２５５）を特色側に割り付ける例である。２次色は、各特色インクとそれに色相的に隣接する一つのプロセスインクとの混合色のべた：［Ｙ＋Ｇ］（Ｙ＝Ｇ＝２５５）、［Ｃ＋Ｇ］（Ｃ＝Ｇ＝２５５）の各インク構成が色相順に割り付けられる。しかしながら、頂点Ｇ寄りに割り付けられる。これは、特色の使用を控える多色色分解となる。

図５（ｃ）は、特色インクとそれに色相的に隣接する一つのプロセスインクとの混合色のべた：［Ｙ＋Ｇ］（Ｙ＝Ｇ＝２５５）、［Ｃ＋Ｇ］（Ｃ＝Ｇ＝２５５）をプロセスインク側に割り付ける例である。２次色は、各特色インクとそれに色相的に隣接する一つのプロセスインクとの混合色のべた：［Ｙ＋Ｇ］（Ｙ＝Ｇ＝２５５）、［Ｃ＋Ｇ］（Ｃ＝Ｇ＝２５５）の各インク構成が色相順に割り付けられる。しかしながら、［Ｙ＋Ｇ］は頂点Ｙ寄りに、［Ｃ＋Ｇ］は頂点Ｃ寄りに割り付けられる。同様に［Ｙ＋Ｒ］は頂点Ｙ寄りに、［Ｍ＋Ｒ］は頂点Ｍ寄りに、［Ｃ＋Ｂ］は頂点Ｃ寄りに、［Ｍ＋Ｂ］は頂点Ｍ寄りに、それぞれ割り付けられる。これは、プロセスインクの使用を控える多色色分解となる。このように、ｃｍｙ色空間立方体への、インク構成点割り付け方法は複数存在する。

次に、多色色分解テーブルを用いた多色色分解処理方法について説明する。ｃｍｙ色空間立方体は、インク構成点を頂点とした複数の三角錐（補間立体）に分割される。前述で割り付けられた１、２次色ベタの各点、ｃｍｙ色空間立方体の原点、すなわち、白の割り付け位置である頂点Ｗ、頂点Ｗに対向した黒の頂点［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］を全三角錐の共通の頂点とする。そして、インク構成点を用いて容易に複数の三角錐への分割を行うことができる。

黒［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］が割り当てられた頂点と他の色の割り付け位置により生成可能な最小の三角形を選び、この三角形と白の頂点とを組み合わせ一つの三角錐とする。次に、残りの生成可能な三角形の中から最小のものを選び、これと白の頂点を組み合わせ三角錐とする。この手順を繰り返す方法により、入力色空間立方体の三角錐分割を行うことができる。このようにして分割された三角錐の一部を図５（ａ）から（ｃ）に例示している。

以下、Ｋ＝０の場合における準備処理について説明する。ここでは、上記説明において作成した多色色分解テーブルを使用する。分割した三角錐毎に、三角錐の頂点のｃｍｙ色空間位置に基づいて、三角錐を構成する４つ面の平面式を決定する。この平面式は、後述するように、ｃｍｙ入力信号がどの三角錐に属するのかの判定に用いられる。また、分割した三角錐毎に、三角錐の各頂点のｃｍｙ色空間位置と割り付けられた色データに基づいて、当該三角錐に属するｃｍｙ入力信号に対するＣＭＹＲＧＢ出力信号を生成するための補間演算式を決定する。

補間演算式は、次の数式（１）ように表される。

ここで、Ｘ１１からＸ５４は補間係数である。このような補間演算式の補間係数を次のように決定する。三角錐の４頂点のｃｍｙ色空間位置と、そこに割り付けられた色データ（インク記録量の組み合わせ）を、
（ｃ１、ｍ１、ｙ１）⇒（Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｏ１、Ｇ１）
（ｃ２、ｍ２、ｙ２）⇒（Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｏ２、Ｇ２）
（ｃ３、ｍ３、ｙ３）⇒（Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｏ３、Ｇ３）
（ｃ４、ｍ４、ｙ４）⇒（Ｃ４、Ｍ４、Ｙ４、Ｏ４、Ｇ４）
とすると、４頂点に対する補間演算は、次の数式（２）ように表すことができる。

よって、補間係数Ｘ１１からＸ５４は、次の数式（３）ように決定することができる。

また、ｃｍｙ色空間における平面の一般式は、次の数式（４）のように表すことができる。
Ｐ_c・ｃ＋Ｐ_m・ｍ＋Ｐ_y・ｙ＝１ ・・・（４）

ここで、Ｐ_cからＰ_mは係数であるので、例えば、最初の３点（ｃ１、ｍ１、ｙ１）、（ｃ２、ｍ２、ｙ２）、（ｃ３、ｍ３、ｙ３）を通る平面式は、次の数式（５）のように表すことができる。

よって、

のように決定することができる。

以上、Ｋ＝０の場合のための準備処理について説明した。同様に、Ｋ＝２５５の多色色分解処理を行う。平面式と補間演算式を決定する処理も同様である。

次に、多色色分解処理で実行される処理について説明する。図６は、本実施形態に係る画像処理装置の多色色分解処理で実行される処理について説明するフロー図である。ここで、Ｓ１０１ａからＳ１０３ａはＫ＝０に対応する準備処理、Ｓ１０１ｂからＳ１０３ｂはＫ＝２５５に対応する準備処理である。

Ｓ１０４の処理では、１画素のｃｍｙｋ信号を入力する。Ｓ１０５ａの処理では、ｃｍｙｋ入力信号中のｃｍｙ信号について、Ｓ１０３ａの処理で決定されたＫ＝０の場合の各三角錐の平面式の評価を行う。これにより、Ｓ１０２ａの処理で分割されたＫ＝０用の三角錐の中からｃｍｙ信号が属する一つの三角錐を判定する。

すなわち、ｃｍｙ信号について三角錐を構成する４つ面の平面式を評価し、ｃｍｙ信号のｃｍｙ色空間位置がその４つ面すべての内側にあると判断されたときに、その三角錐に属すると判定する。同様に、Ｓ１０５ｂの処理では、Ｓ１０３ｂの処理で決定されたＫ＝２５５の場合の各三角錐の平面式の評価を行う。そして、Ｓ１０２ｂの処理で分割されたＫ＝２５５用の三角錐の中からｃｍｙ信号が属する一つの三角錐を判定する。

Ｓ１０６ａの処理では、Ｓ１０５ａの処理で判定されたＫ＝０用の三角錐の補間演算式（数式（１）、数式（３））を用いてＫ＝０の場合のＣＭＹＲＧＢ信号を生成する。同様に、Ｓ１０６ｂの処理において、Ｓ１０５ｂの処理において判定されたＫ＝２５５用の三角錐の補間演算式を用いてＫ＝２５５の場合のＣＭＹＲＧＢ信号を生成する。

Ｓ１０７の処理では、Ｓ１０６ａの処理で生成されたＫ＝０の場合のＣＭＹＲＧＢ信号と、Ｓ１０６ｂの処理で算出されたＫ＝２５５の場合のＣＭＹＲＧＢ信号とに基づいて、ＣＭＹＲＧＢ出力信号を決定する。すなわち、ｃｍｙｋ入力信号中のｋ信号に応じた次の数式（７）に示す補間演算により、ＣＭＹＲＧＢ出力信号を決定する。
Ｘ＝（（Ｘａ×（２５５−ｋ）＋Ｘｂ×ｋ）／２５５ ・・・（７）

ただし、Ｘは補間演算結果であるＣＭＹＲＧＢ出力信号中の各インク信号、ＸａはＫ＝０の場合のＣＭＹＲＧＢ信号中の各インク信号、ＸｂはＫ＝２５５の場合のＣＭＹＲＧＢ信号中の各インク信号である。このようにして算出されたＣＭＹＲＧＢ出力信号にＫ信号を組み合わせたＣＭＹＲＧＢ出力信号が、最終的な色分解処理結果である。

以上のように、多色色分解テーブルを用いた多色色分解方式を決定した。なお、ここで決定するのは、ｃｍｙｋ中間データをＣＭＹＫＲＧのデータに置き換える条件、すなわち、ｃｍｙ色空間立方体にインク構成点を割り付けて、多色色分解テーブルを決定することである。これにより、各色と各階調値の組み合わせのうち、印刷時に使用されない組み合わせを除くことができる。よって、プリンタから印刷される複数のパッチの測色結果が無駄にならず、高精度に色変換させることが可能なＬＵＴを作成することができる。

また、ｃｍｙｋ／ＣＭＹＫＲＧデータが１対１の関係となり、かつ、図４に示すＳ１５の処理である測色結果取得工程にて取得する測色結果が、ｃｍｙｋ中間データと１対１の関係になるように４−６色関係を決定する。そうすると、ｃｍｙｋ中間データが異なればＣＭＹＫＲＧ色材データも異なることになる。また、ｃｍｙデータを色変換したＣＭＹＫＲＧ色材データに基づいて印刷されるパッチの測色結果も異なってくるので、ＬＵＴの作成が容易となる。

次に、本実施形態に係る画像処理装置のサンプリング点決定工程でなされるサンプリング点決定方式について説明する。図７は、本実施形態に係る画像処理装置のサンプリング点決定工程でなされるサンプリング点決定方式について説明するフロー図である。また、図８は、本実施形態に係る画像処理装置のサンプリング点について説明する図である。

以後の説明において、図８に示すｃｍｙ色空間立方体の各辺を８分割する。また、ｋは０から２５５を８分割することを前提として、以下ではｋ＝０についての説明を行う。

図７において、Ｓ８１の非均等間隔サンプリング点決定工程では、ｃｍｙ色空間立方体の頂点ではなく辺上に、インク構成点が存在する辺のサンプリング点を決定する。図８において、辺［Ｙ］［Ｇ］、辺［Ｃ］［Ｇ］、辺［Ｍ］［Ｒ］、辺［Ｙ］［Ｒ］が対象である。本実施形態では、これらの辺上のインク構成点間のサンプリング点数を同じにすること、すなわち、各辺上に割り付けられたインク構成点のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割することが特徴となっている。

まず［Ｙ］［Ｙ＋Ｇ］間、及び［Ｙ＋Ｇ］［Ｇ］間をそれぞれ均等４分割し、サンプリング点ｐ０、ｐ１、…、ｐ８を決定する。次に［Ｃ］［Ｃ＋Ｇ］間、及び［Ｃ＋Ｇ］［Ｇ］間をそれぞれ均等４分割し、サンプリング点ｐ９、ｐ１０、…、ｐ１６を決定する。［Ｙ］［Ｙ＋Ｒ］間、［Ｙ＋Ｒ］［Ｒ］間、［Ｍ］［Ｍ＋Ｒ］間、［Ｍ＋Ｒ］［Ｒ］間についてもそれぞれ同様に行い、ｐ１７、ｐ１８、…、ｐ２４、…ｐ３２を決定する。このように、インク構成点間のサンプリング数を同一にする理由は後述する。

Ｓ８２の均等間隔サンプリング点決定工程では、［Ｗ]を通らない残りの辺に対するサンプリング点を決定する。図８において、辺［Ｇ］［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］、辺［Ｒ］［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］、辺［Ｃ］［Ｃ＋Ｍ］、辺［Ｍ］［Ｃ＋Ｍ］、辺［Ｃ＋Ｍ］［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］が対象である。これらの辺上では均等間隔サンプリング点とする。

Ｓ８３の全体サンプリング点決定工程では、ｃｍｙ色空間立方体全体のサンプリング点を決定する。ただし、このとき、色相が切り替わる面上では両色相のサンプリング点を採用する。図８においては、グリーン色相とレッド色相が切り替わる頂点［Ｙ］と頂点［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］を結ぶ辺［Ｙ］［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ］上である。この面上では、グリーン側からのサンプリング点とレッド側からのサンプリング点との両方を採用する。この付近では色相と共にインクも大きく切り換わるため、サンプリング点数は多い方が予測システムの精度が良い。

Ｓ８４のｃｍｙｋ中間データ取得工程では、Ｓ８３の全体サンプリング点決定工程で取得した全てのサンプリング点に対応するｃｍｙ色空間の座標を算出し、ｃｍｙの中間信号とする。同様の処理を、その他のｋについても算出し、ｃｍｙｋ中間データ１ １０２（図１）とする。

Ｓ８５のＤ２データ取得工程では、ｃｍｙｋ中間データ１ １０２に多色色分解処理を行い、ＣＭＹＫＲＧ色材データ１ １０３（図１）を得る。

次に、Ｓ８１の非均等間隔サンプリング点決定工程において、インク構成点間のサンプリング数を同一にする理由を図９、図１０を用いて説明する。図９、図１０は、本実施形態に係る画像処理装置の非均等間隔サンプリング点決定工程において、インク構成点間サンプリング数を同一にする理由を説明する図である。

図９ではａ^*ｂ^*平面におけるガマット外郭を表しており、１、２次色のインク構成を［Ｙ＋Ｇ］等と示す。また、図８に対応するサンプリング点ｐ０、ｐ１、…、ｐ３２を示す。

例えば、［Ｙ］［Ｙ＋Ｇ］間、及び［Ｙ＋Ｇ］［Ｇ］間において、それぞれを均等分割する理由は、［Ｙ］と［Ｇ］の混色である［Ｙ＋Ｇ］の再現色は、ａ^*ｂ^*平面においては、必ず［Ｙ］と［Ｇ］のほぼ中心の色相に再現されるためである。図５（ｂ）、（ｃ）に示したように、ｃｍｙ色空間立方体上において、（Ｙ＋Ｇ）は特色側に割り付けたり（図５（ｂ））、プロセスインク側に割り付けたり（図５（ｃ））することが可能である。しかし、そのような場合、ｃｍｙ色空間立方体上のｃｍｙ軸に対して均等間隔サンプリングを行い、ａ^*ｂ^*平面にサンプリング点をプロットすると粗密がおきる。

図１０（ａ）は、［Ｙ＋Ｇ］を特色［Ｇ］側に割り付け、ｃｍｙ軸に対して均等間隔サンプリングを行った例である。対応する図１０（ｂ）のａ^*ｂ^*平面上では、［Ｙ＋Ｇ］と［Ｇ］との間が粗になっている。このようなサンプリング点で出力したカラーパッチを用いて色予測システムを構築しても、［Ｙ＋Ｇ］から［Ｇ］付近では予測精度が悪い結果となることは明らかである。

よって、ｃｍｙ色空間立方体辺上の割り付け位置に関わらず、インク構成点間のサンプリング数を一定に揃えるのが良い。すなわち、色材信号数（＝Ｎ）よりも少ない信号数（＜Ｎ）の中間信号を使用し、中間信号を入力信号とする色予測システムを構築するには、中間信号を均等分割することは避けるべきである。色材信号数（＝Ｎ）よりも少ない信号数（＜Ｎ）の中間信号を使用し、中間信号を入力信号とする色予測システムを構築するには、色分解を行う空間上で隣接する出力インク構成点間の測定点数を等しくするのが良い。

なお、上記では６色系のインクジェットプリンタについて説明をしてきたが、他の４色プリンタを始めとする色材信号値の切り替えが必須となる系においても、本発明の技術思想が有効になることはいうまでもない。

このように、上述した本実施形態によれば、色分解を行う空間上で隣接する出力インク構成点間の測定点数を等しくし、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間全域で均等間隔サンプリングとなるカラーパッチを用いて色予測システムを構築している。したがって、非線形マスキングモデルを使用しても、比較的高い精度で測色値の推定を行うことができる。換言すれば、少数のカラーパッチで高精度な測色値の推定ができる。また、これを利用して色修正データを作成することができる。

なお、本実施形態は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置等）に適用しても良い。

また、本実施形態は、上述した実施形態を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、システム、又は装置に供給し、そのシステム、又は装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態を実現することになり、そのプログラムを記憶した記憶媒体は本実施形態を構成する。また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、上述した実施形態が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態が実現される場合も含まれる。

そして、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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る。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張カ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又は全部を行い、その処理によっても上述した実施形態が実現され得る。

また、本実施形態を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した各工程に対応するプログラムが格納されることになる。

従来技術の色予測システムは、任意のＲ´Ｇ´Ｂ´値を入力すると、その入力値近傍で四面体補間を行ってＬ^*ａ^*ｂ^*を算出している。四面体補間は入力値の近傍のみに注目する方法であるため、Ｒ´Ｇ´Ｂ´入力空間での均等間隔サンプリング点をベースにして、色材切り替え付近のポイントを追加すれば良い。しかしながら、非線形マスキングモデルを使用する場合、統計理論に基づいた構築がなされるため、色予測システムを構築する空間全域において均等間隔サンプリングであることが必要とされる。従来技術は上記条件を満たさない、すなわち、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間において非均等サンプリングとなるため、非線形マスキング方式を採用する場合、予測精度が悪くなるという問題があった。

本発明によれば、非線形マスキングモデルを使用する場合に必要な入出力空間、すなわち、Ｌａｂ全域でのサンプリング間隔を均等にすることを目的として、色分解を行う空間上で隣接する出力インク構成点間の測定点数を等しくしている。これにより、非線形マスキングモデルを使用する色予測シミュレーションの予測精度を向上することができる。

なお、図４、図６、及び図７に示した本実施形態に係る画像処理装置を構成する各機能ブロックの各動作は、コンピュータ上のプログラムに実行させることもできる。すなわち、画像処理装置のＣＰＵ２０８が、ＲＯＭ２１０格納されたプログラムをロードし、プログラムの各処理ステップが順次実行されることによって実現される。

本発明によれば、非線形マスキングモデルを使用する場合であっても、色予測シミュレーションの予測精度を向上することが可能な画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムが得られる。

以上、本発明の好適な実施形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。

１００ モニタＲＧＢデータ
１０１ 目標Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ
１０２ ｃｍｙｋ中間データ１
１０３ ＣＭＹＫＲＧ色材データ１
１０４ 実測Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ
１０５ 色予測システム
１０６ ｃｍｙｋ中間データ２
１０７ ＣＭＹＫＲＧ色材データ２
１０８ ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
２００ ホストコンピュータ（パーソナルコンピュータ）
２０１ アプリケーション
２０２ ＯＳ
２０３ プリンタドライバ
２０４ モニタドライバ
２０５ モニタ
２０６ プリンタ
２０７ ＨＤＤ
２０８ ＣＰＵ
２０９ ＲＡＭ
２１０ ＲＯＭ
２２０ ラスタ処理部
２２１ 色変換処理部
２２２ 総量規制、中間調処理部

特開２００３−０１８４２１号公報

Claims (9)

1. デバイスから出力される色材信号の分解前の信号である中間信号に基づいて前記デバイスの色予測を行う画像処理装置であって、
   前記中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各辺上に、前記色材信号を構成する各色を割り付ける割付手段と、
   前記各辺上に割り付けられた前記各色のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割する分割手段と、
   を含むことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記中間信号の信号数は、前記色材信号の信号数と比較して少ないことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記色材信号のデータは、入力信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各格子点に前記色材信号を記載し、前記各格子間を線形補間することにより得られる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。
4. 前記中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体は、前記各辺によって構成される複数の三角錐に分割され、前記三角錐のそれぞれに対応する平面式と補間演算式とが決定されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記平面式と前記補間演算式とが決定された後、前記中間信号が入力され、前記中間信号を３次元座標軸とする色空間の位置が前記三角錐の内側にあると判断されると、前記三角錐に対応する補間演算式により、前記色材信号が生成されることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記色材信号は、ＣＭＹＫＲＧ(Cyan Magenta Yellow Black Red Green)信号であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記入力信号は、ＲＧＢ（Red Green Blue）信号であることを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の画像処理装置。
8. デバイスから出力される色材信号の分解前の信号である中間信号に基づいて前記デバイスの色予測を行う画像処理方法であって、
   前記中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各辺上に、前記色材信号を構成する各色を割り付ける工程と、
   前記各辺上に割り付けられた前記各色のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割する工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
9. デバイスから出力される色材信号の分解前の信号である中間信号に基づいて前記デバイスの色予測を行う画像処理装置のコンピュータに、
   前記中間信号を３次元座標軸とする色空間立方体の各辺上に、前記色材信号を構成する各色を割り付ける処理と、
   前記各辺上に割り付けられた前記各色のうち、互いに隣接する色同士を結ぶ辺を均等に分割する処理と、
   を実現させるためのプログラム。

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