JP2016039417A - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】出力デバイスの色域端部においても良好な色再現を可能とする画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供する。【解決手段】デバイス非依存の色空間内の点の色値を、出力デバイスの色域内の対応する点の色値に変換するための出力プロファイルを生成する際、出力デバイスの色域の情報から色域端部の特徴点の色値を取得し、出力プロファイルの、上記変換に用いる変換テーブルの出力値が色域端部の特徴点の色値を持つように、出力プロファイルを生成する。【選択図】図3

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラムに関する。
カラーマネジメントシステムにおいて、色変換に用いる業界標準のデータフォーマットとしてICC(International Color Consortium)プロファイルがある。ICCプロファイルを用いた色変換では、まず、スキャナやデジタルカメラなどの入力デバイスからの入力画像信号を、入力デバイスのプロファイル(入力プロファイル)を用いてデバイス非依存信号に変換する。それから、そのデバイス非依存信号を、出力デバイスのプロファイル(出力プロファイル)を用いて出力画像信号へと変換する。プリンタや複合機等の出力デバイスでは、この出力画像信号に基づいて出力を行うことになる。
ここで、ある出力デバイス用の出力画像信号への変換は、例えば、ICCのSpecification ICC.1:2010(Profile version 4.3.0.0)のFigure 2 d)に示される変換方法によって行われる。この変換方法で用いられているCLUTの格子点は、L色空間全域(0≦L≦100,−128≦a≦127,−128≦b≦127)、もしくはXYZ色空間全域(0≦X≦1.0,0≦Y≦1.0,0≦Z≦1.0)について、均等に配置されている。このため実存する入出力デバイスで再現可能な色域内にある格子点数が少なく、色再現の精度が悪いという問題があった。そこで、良好な色再現を実現するために、CLUT等の出力プロファイル用のLUTで用いる格子点の配置を調整する技術が既に知られている。
特許文献1には、複数の光源でも色再現が良好なカラー画像処理方法を提供する目的で、LUTの色彩信号の色空間におけるグリッド点(格子点)の座標データと、所定の色のカラーパッチを測色して得られた測定データを取得し、グリッド点の座標を非線形に変換して、グリッド点の座標に対応するデバイス信号(出力画像信号)の座標を生成し、新たなLUTを形成するようにした構成が開示されている。この特許文献1に開示のものは、その特徴の1つとして、測定データから得られる色域内に含まれるグリッド点については、色域内のグリッド点の座標と測定データを用いて所定の補間処理を行い、色域内に含まれるグリッド点の座標に対応するデバイス信号の座標を生成し、色域内に含まれないグリッド点については、所定の色域圧縮処理を行い、色域内に含まれないグリッド点の座標に対応するデバイス信号の座標を生成するようにすることで、上記目的を達成している。
しかしながら、上記のような格子点の配置を調整する今までの方法では、出力デバイスの色域の内部の格子点を増やすことで、グレーバランスや無彩色軸付近の色の変換精度は向上できていたが、色域端部の色再現について考慮されていなかった。つまり、従来の方法では、色域端部に格子点が配置されないことで、色域圧縮後の格子点の配置が色域端部を削るような配置となってしまい、色域端部における色再現精度が悪くなってしまうという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、出力デバイスの色域端部においても良好な色再現が可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、出力デバイスの色域の情報から色域端部の特徴点の色値を取得し、デバイス非依存の色空間内の点の色値を出力デバイスの色域内の対応する点の色値に変換するための出力プロファイルの、前記変換に用いる変換テーブルの出力値が前記色域端部の特徴点の色値を持つように、前記出力プロファイルを生成する生成部、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、出力プロファイルを用いる出力デバイスにおいて、その色域端部においても良好な色再現が可能となる。
図1は、第1の実施形態の画像処理装置を含むシステム構成例を示すブロック図である。 図2は、一般的な色変換の概念図である。 図3は、第1の実施形態の画像処理装置の主要部を示す機能ブロック図である。 図4は、格子点について説明する図である。 図5Aは、第1の実施形態における11階調の場合のLの入力テーブル(初期状態)を例示した図である。 図5Bは、第1の実施形態における11階調の場合のaの入力テーブル(初期状態)を例示した図である。 図5Cは、第1の実施形態における11階調の場合のbの入力テーブル(初期状態)を例示した図である。 図6Aは、図5Aの入力テーブルの入出力関係をグラフで表した図である。 図6Bは、図5Bの入力テーブルの入出力関係をグラフで表した図である。 図6Cは、図5Cの入力テーブルの入出力関係をグラフで表した図である。 図7は、一般的な色域圧縮について説明する図である。 図8は、第1の実施形態における入力テーブル生成部の機能構成を示したブロック図である。 図9は、第1の実施形態における入力テーブル生成処理について説明するフローチャートである。 図10は、第1の実施形態における特徴点抽出結果を例示した図である。 図11は、第1の実施形態における入力テーブルの生成方法について説明する図である。 図12は、第1の実施形態における入力テーブルの生成方法で入力テーブルを調整し生成した例について説明する図である。 図13は、従来の方法で格子点の配置を調整した一例を示す図である。 図14は、第2の実施形態における入力テーブル生成部の機能ブロック図である。 図15は、第2の実施形態における入力テーブル生成処理のフローについて説明するフローチャートである。 図16Aは、出力値が0付近に集中しているような入力テーブルの入出力関係を実線のグラフで、入出力の関係が均等な場合を点線のグラフで表した図である。 図16Bは、図16Aのグラフに対応する入力テーブルを用いて格子点変換部が変換を行った場合の格子点の間隔を例示した図である。 図17Aは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図17Bは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図17Cは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図18Aは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図18Bは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図18Cは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図19Aは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図19Bは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図19Cは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図20Aは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図20Bは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図20Cは、平滑化処理結果の例について説明する図である。 図21は、各実施形態の画像処理装置の利用形態について説明する図である。 図22は、第1〜2の実施形態にかかる画像処理装置が生成した出力プロファイルを搭載した複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
以下に添付図面を参照して、画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、及びそのプログラムの実施形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の画像処理装置を含むシステム構成例を示すブロック図である。本システムは、画像入力装置10、画像処理装置20、および画像出力装置30を備えている。本実施形態の画像処理装置20は、図2に示す色変換で用いる、出力プロファイルを作成するものである。
なお、図1の例では画像入力装置10、画像処理装置20、および画像出力装置30をそれぞれ別体として示しているが、これらを一体化した、例えば、複合機(MFP(Multi Function Printer))のような構成であってもよい。複合機は、コピー、プリンタ、スキャナ、ファクシミリなどの複数の画像処理機能を備える装置である。画像入力装置10は、カラースキャナ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ(PC)などカラー画像データを画像処理装置20側へ入力する装置であり、画像出力装置30は、プリンタ、各種ディスプレイ、プロジェクタなどのカラー画像を出力する装置である。
図3は、本実施形態の画像処理装置の主要部を示す機能ブロック図である。
本実施形態の画像処理装置20は、格子点情報取得部211、出力色域情報取得部212、入力テーブル生成部213、格子点変換部214、色域圧縮部215、色空間変換部216、およびプロファイル生成部217からなる処理部210を含んで構成される。この画像処理装置20は、上記処理部210に接続される、HDD等の記憶装置や、ディスプレイ装置等の表示装置や、キーボードやタッチパネル等の入力装置を備える通常のコンピュータを利用したハードウェア構成として実現することができる。
処理部210は、具体的には、CPUなどの制御装置と、ROMやRAMなどのメモリを備える(いずれも図示せず)。処理部210は、その起動時に、ROM、または、HDD等からなる記憶装置に記憶されているプログラム(図示せず)を、主記憶となるRAMに展開することにより、上記各機能部の機能を実現する。また、RAMは、画像処理装置20の各部の演算結果等の各種データを一時記憶するためのワークエリアとしても使用される。なお、上記プログラムは、画像処理装置20用に、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。または、上記プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。
格子点情報取得部211は、下記のプロファイル生成部217で生成する出力プロファイルにおける格子点の情報(以下、格子点情報と称す)を、この情報を記憶している画像処理装置20の記憶装置または外部から取得する。前述したように格子点はL色空間(0≦L≦100,−128≦a≦127,−128≦b≦127)、もしくはXYZ色空間(0≦X≦1.0,0≦Y≦1.0,0≦Z≦1.0)の全域に対して、ユーザが設定した任意の分割数に応じて均等に配置されている。例えば、L色空間においてユーザにより分割数が9に設定されれば、Lは、0,12.5,25.0,37.5,…,87.5,100.0のように、100/(9−1)=12.5のステップで分割され、a,bは−128,−96,−64,…,96,127のように、256/(9−1)=32のステップで分割される(ただし、a,bの最大値は127)。そして、図4に示す、L空間内のすべての分割位置の点が格子点となる。なお、以下では、L色空間を例として説明するが、XYZ色空間でも同様に考えることができる。
出力色域情報取得部212は、出力デバイスが再現可能な色域(出力色域)の情報(以下、出力色域情報と称す)を、この情報を記憶している画像処理装置20の記憶装置または外部から取得する。本実施形態では、出力色域の情報(以下、出力色域情報)は、L色空間上での出力色域を示す複数の点(特徴点を含む)と、それらに対応する出力デバイス依存の色の情報を含むものとする。さらに、特徴点について、後述の追加対象格子点位置抽出部2133が格子点位置を抽出する際の優先順位も含んでいるものとする。なお、出力色域は、例えば、L色空間における出力色域の特徴点に対応するパッチ、例えばCMYKプリンタのYellowであれば、{C,M,Y,K}={0,0,100,0}(%)のパッチを出力デバイスから出力して実際に測色したり、Neugebauer、Yule−Nielsen、ニューラルネットワークなどによる周知の色予測モデルを構築し、各点の色を予測したりして得ることができる。
入力テーブル生成部213は、格子点情報取得部211が取得した格子点情報と、出力色域情報取得部212が取得した出力色域情報とを用いて入力テーブルの生成を行う。この入力テーブルは、L,a,bのそれぞれについての、任意の階調数の入出力の関係を定めたテーブルからなる。図5A〜図5Cに、11階調の場合のL,a,bの各テーブル(初期状態)を例示する。図6A〜図6Cは、この各テーブルの入出力関係をグラフで表したものである。なお、図5A〜図5Cの例では、入力側をわかりやすく等間隔としているが、実際は自由に設定可能である。入力テーブル生成部213は、このような各テーブルを、上記格子点情報と出力色域情報とを用いて調整することにより最終的な入力テーブルを生成する。入力テーブルの生成の詳細については、後述する。
格子点変換部214は、入力テーブル生成部213で生成された入力テーブルを用いて格子点の変換を行う。具体的には、格子点変換部214は、まず、入力テーブルの入力値と格子点のL,a,b値をそれぞれ比較して、格子点の値を挟む入力テーブルの入力値を探す。例えば{L,a,b}={12.5,−128,−96}の格子点については、L=12.5が入力テーブルの10と20の間にあることが見つかる。これから、L=12.5の変換値を、入力テーブルの10と20の出力値の線形補間により(48.12−35.11)×(12.5−10)/(20−10)+35.11=38.36として求める。a,bについても同様にして求めると、変換後の値は{L,a,b}={38.36,−128,−69.21}となる。なお、入力テーブルの入力値と格子点のL、a,b値が一致する場合、格子点変換部214は、この入力値に対応する出力値を変換後の値とする。このように入力テーブルを用いて、全格子点のL,a,b値を変換する。なお、XYZ色空間の場合でも同様に行える。
色域圧縮部215は、格子点変換部214で変換された格子点の情報と出力色域情報取得部212が取得した出力色域情報を基に、出力色域外部の格子点変換後の各格子点が出力色域内に収まるよう色域圧縮を行う。色域圧縮とは、各格子点のL値を出力デバイスが再現できる範囲である出力色域内に収まるように、移動させる処理である。この色域圧縮の具体例としては、図7に例示するように、出力色域をポリゴンで表しておいて、格子点からこのポリゴンの表面に向かってベクトルを引いて、その交点を色域圧縮後の点とする方法がある。ここでベクトルをどちらに向けるかは特に決まりはなく、設計者の思想による。例えば、ここでのベクトルの向きは、出力色域外の格子点が、一番近い上記ポリゴン上の面に向かって移動するように、あるいは、色味を変えないためにa,b(XYZ色空間の場合はY,Z)の比を維持して上記ポリゴン上の面に移動するように、決定することができる。
色空間変換部216は、色域圧縮部215による色域圧縮で得られた各格子点の色域圧縮処理後のL値を、出力色域情報取得部212が取得している出力色域情報を基に、出力デバイス用の出力値(例えばCMYK値)に変換する。なお、出力色域情報に、対応する点が含まれていない色域圧縮後の点については、色空間変換部216は、まず、色域情報に含まれるL色空間上の点の内、変換対象の点の近傍の点でこの変換対象の点を囲む点を探す。そして、色空間変換部216は、見つかった点に対応する出力デバイス依存の色の情報(例えば、YMCK値)を用いて、後述の式(1)等を用いた補間演算により変換対象の点の出力デバイス用の出力値を求める。
プロファイル生成部217は、格子点情報が示す各格子点と色空間変換部216で変換された出力デバイス用の出力値の関係を示したLUTを生成し、プロファイル化し出力プロファイルを生成する。
図8は、入力テーブル生成部213の機能構成を示したブロック図である。
入力テーブル生成部213は、特徴点設定部2131、差分値算出部2132、追加対象格子点位置抽出部2133、および制御点追加部2134から構成される。
ここで、入力テーブル生成部213の特徴点設定部2131、差分値算出部2132、追加対象格子点位置抽出部2133、および制御点追加部2134による入力テーブル生成処理について説明する。図9は、入力テーブル生成処理について説明するフローチャートである。
特徴点設定部2131は、出力色域情報取得部212が取得した出力色域情報から出力色域の特徴点の情報を抽出し、ワークエリアに設定する(S100)。図10は、特徴点抽出結果を例示した図である。特徴点設定部2131では、図10に例示するようにL色空間における特徴点を設定している。この特徴点は、出力色域の端部付近に存在する見込みが高い一次色、二次色、白黒の点が該当し、特徴点抽出結果には、それらの点のL値と、下記の追加対象格子点位置抽出部2133が格子点位置を抽出する際の優先順位が格納されている。
なお、特徴点は図10に例示したものには限られず、各特徴点の間の点、例えばRとYの中間に相当する{C,M,Y,K}={0,50,100,0}(%)の点や、WとYの中間に相当する{C,M,Y,K}={0,0,50,0}(%)の点など、許容するリソースや処理時間に応じて、適宜加減することができる。
また、優先順位についても、本実施形態では他の色が混ざった際に目立ちやすい一次色を優先した順位としているが、使用頻度の高いRedの優先順位を上げるなど、ユーザの嗜好や設計者の狙いに応じて、適宜順位を変更してよい。
次にS110において、差分値算出部2132は、まず、S100で特徴点設定部2131が設定した特徴点の情報から1つの特徴点の色値を取得する。
続いてS120において、差分値算出部2132は、a,bについて取得した特徴点の色値と、格子点情報取得部211により取得済みのa=0、b=0の点を除く各格子点の位置(以下、格子点位置)での色値との差分値(例えば、a,bの各々の値について差の大きさをとり総和として求める)を算出する(S120)。このとき、特定の格子点を動かしたくないなどの希望がある場合には、その格子点の位置は算出対象から除外してもよい。なお、上記差分値に代え、特徴点と各格子点との2点間の距離を採用してもよい。
続いてS130において、追加対象格子点位置抽出部2133は、差分値算出部2132で算出したものの中で差分値が最小となる格子点位置を追加対象格子点位置として抽出する。なお、異なる特徴点に対し、同一の格子点位置が抽出される場合、追加対象格子点位置抽出部122は、前述の優先順位に従い、優先順位の高い方の特徴点に対して当該格子点位置が抽出されたものとし、優先順位の低い方の特徴点に対しては、当該格子点位置を除外して抽出を行う。なお、ここで優先順位の低い方の特徴点に対しては、差分値が次に小さい格子点位置を抽出対象とすることとなる。
さらにS140において、追加対象格子点位置抽出部2133は、抽出した格子点位置の色値を入力値とする制御点が入力テーブルに設定済みかどうか判定する。なお、ここでは、入力テーブルのL,a,bの各テーブルの入出力値の組を制御点と呼ぶこととする。
上記判定の結果、既に抽出した格子点位置の色値を入力値とする制御点が既に設定済みである場合には(S140でYes)、S150において、追加対象格子点位置抽出部2133は、その制御点に対応する出力値を特徴点の色値に変更する。その後S160において、その格子点位置を除外してS130に戻り、次に差分が小さい格子点位置を抽出する。このS130、S140、S150、S160での、(1):格子点の位置の抽出、(2):抽出した格子点位置が入力テーブルに設定済みであるかどうかの判定、(3):(1)で抽出した格子点位置の除外の処理は、除外されていない格子点位置を対象に、抽出した格子点位置の値を入力値とする制御点がないと判定されるまで、順次行われる。
S140の判定で、抽出した格子点位置の色値を入力値とする制御点がなかった場合は(S140でNo)、S170において、制御点追加部2134は、抽出した格子点位置の色値を入力値、特徴点の色値を出力値とする制御点を入力テーブルに追加する。
この追加変更後、S180に進み、既に全ての特徴点について処理済みであれば(S180でYes)、一連の処理を終了する。まだ処理が完了していない特徴点があれば(S180でNo)、S110に戻って、全ての特徴点に対して処理済みとなるまで、以降の処理を繰り返す。このようにして、最終的な入力テーブルを生成する。
次に入力テーブルの生成について具体例を挙げ説明する。図11は、入力テーブルの生成方法について説明する図である。
入力テーブルの制御点の数については格子点の配置の際の分割数とは独立に、2〜最大値(8bitならば256、16bitなら65536)までの間で、任意に設定可能である。また、実際にはL、a,bの三次元の色空間を対象としており、L,a,bのそれぞれについて上述の追加処理による入力テーブルの調整が行われるが、以下では、簡便のため、a,bの二次元の空間で説明する。
まず、出力色域における特徴点Pのa値{ap,bp}を取得し、それに最も近い格子点位置を探索する。ここではG{ag、bg}が特徴点Pに最も近い格子点の位置として抽出される(図11左上グラフ参照)。
次に、抽出された最近傍の格子点の位置ag、bgが入力値となっている制御点を入力テーブル内から探索する。
該当する制御点が見つかった場合、その制御点の出力値を特徴点Pの色値ap、bpに変更する(図11右下グラフ参照)。なお、上記探索において該当する制御点が見つからなかった場合、前述のように制御点の追加処理を行う。
この処理が全特徴点に対して行われ、調整された入力テーブルが生成される。
こうして生成された入力テーブルを適用すると、図11の左上グラフの格子点が右下グラフの格子点のように変換される。なお、図11において右下の図は時計回りに90°回転させたものである。
図12は、上記の方法で入力テーブルを調整し生成した例について説明する図である。本実施形態では、格子点変換部214が上述のようにして得られた調整後の入力テーブルを用いて格子点の変換を行い、その変換後の格子点に対して色域圧縮部215が色域圧縮を行うので、出力色域の端部に相当する点に出力色域端部近傍の格子点の位置が一致するように、図12の例では、P→P’、G1→G1’、G2→G2’のように、変換されることになる。このため、出力色域端部近傍の格子点についは色域圧縮処理による色域圧縮が起こらない。これにより出力色域端部の削れの発生を抑制でき、より精度の良い色再現が可能となる。
図13に、参考のため、従来の方法で格子点の配置を調整した一例を示す。従来技術では、図13の斜線で示した領域のように、出力色域の端部において削れが発生する可能性がある。
ここで、本実施形態の方法と従来の方法での処理結果の違いについて、さらに、上述した出力色域外の点Pの信号が入力された場合を例に説明する。なお、補間演算の方法はCMM(Color Management Module)に依存するが、ここでは一般的な例として線形補間を用いるものとする。また、実際の計算はL、a,bの三次元の空間で行われるが、ここでも簡便のためa,bの二次元の空間として説明する。
点Pは格子点G0〜G3で囲まれた点となっている。従来の方法では、色域外に存在する格子点G0とG1は、それぞれ色域圧縮が行われてG0’、G1’となる。
各格子点に対応するCMYK値は、G0’がGreenとYellowの間の線上、G1’がGreenとCyanの線上、G2とG3が色域内部にあることから、以下のような値になる。
G0’:{C,M,Y,K}={c0,0,100,0} (c0≠100)
G1’:{C,M,Y,K}={100,0,y1,0} (y1≠100)
G2:{C,M,Y,K}={c2,m2,y2,0} (c2≠100,m2≠100,y2≠100)
G3:{C,M,Y,K}={c3,m3,y3,0} (c3≠100,m3≠100,y3≠100)
一方、本実施形態の方法によれば、格子点G1は色域外に存在し、色域圧縮が行われてG1’となっているが、G0は色域境界上にあるので動かない。よって、各格子点に対応するCMYK値は、G1’がGreenとYellowの間の線上、G0’=G0がGreen上、G2とG3が色域内部にあることから、以下のような値になる。
G0’:{C,M,Y,K}={100,0,100,0}
G1’:{C,M,Y,K}={c0’,0,100,0} (c0’≠100)
G2:{C,M,Y,K}={c2’,m2’,y2’,0} (c2’≠100,m2’≠100,y2’≠100)
G3:{C,M,Y,K}={c3’,m3,’y3’,0} (c3’≠100,m3’≠100,y3’≠100)
ここで、格子点G0〜G3のa値をそれぞれ{a0,b0}、{a0,b1}、{a1,b1}、{a1,b0}とし、入力点Pのa値を{a,b}とすると、Pに対応するCMYK値は以下の式(式(1))で算出される。
P:{C,M,Y,K}=db×{da×G0’+(1−da)×G3}+(1−db)×{da×G1’+(1−da)×G2}
ただし、da=(a−a1)/(a0−a1)、
db=(b−b0)/(b1−b0)
上記からわかるように、従来の方法では、{C,M,Y,K}={C0,0,100,0}→{100,0,100,0}→{100,0,Y0,0}(ただし、c0<C0<100,y0<Y0<100,c0≠100,y0≠100)の線上の点は取りえないが、本実施形態の方法では、Green上の点、つまり{a,b}が入力された場合は、da=db=0となり、{C,M,Y,K}={100,0,100,0}で再現されるなど、色域端部まで有効に活用した精度の良い色再現となる。
(第2の実施形態)
前述の第1の実施形態では、特徴点に格子点が合うように入力テーブルを生成することで、出力色域の端部においても色再現が良好な出力プロファイルを生成することができた。しかし、色域圧縮後の格子点が形成する多面体(ポリゴン)の各面の大きさに偏りがあり、そのためこの多面体上の面毎の色再現精度に差が生じる。
第2の実施形態においては、第1の実施形態で得られた入力テーブルの制御点の値を基に、入力テーブルを平滑化処理(下記)することで、上記多面体の各面の大きさの偏りを軽減し、面毎の色再現精度の差を抑えるようにする。
図14は、第2の実施形態における入力テーブル生成部213bの機能ブロック図である。前述の第1の実施形態と同様の部分は適宜省略して説明する。
入力テーブル生成部213bは、第1の実施形態の構成に加え、入力テーブル平滑化部2135を含んで構成される。その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
ここで、本実施形態における入力テーブル生成処理について、図15を用いて説明する。図15は、本実施形態における入力テーブル生成処理のフローについて説明するフローチャートである。
S100〜S180においては第1の実施形態と同様の処理が行われる。
S180において全特徴点について一連の処理が完了した後(S180でYes)、S290において、入力テーブル平滑化部2135が、下記のように、調整後の入力テーブルの各制御点にあてはめる曲線が滑らかになるように制御点の平滑化を行う。前述のように、格子点は、格子点変換部214による入力テーブルを用いた線形補間によって変換される。このため、例えば図16Aのグラフに例示されるような、出力値が0付近に集中しているような入力テーブルの場合、変換後の格子点も0付近に集中してしまい、図16Bの実線で示すように格子点の間隔が内側は狭く外側は広くなってしまい、変換後の格子点は、偏りが生じることとなる。このような偏りを生じさせる入力テーブルの制御点を、この制御点にあてはめられる曲線を平滑化することにより、図16Aの点線で示す線に近づけていくと、各格子点の間隔が均等に近づき、偏りが軽減されることとなる。
ここで、平滑化処理の具体的な例について説明する。
ここでは、周知のLOESSを用いて平滑化を行った例を示している。LOESSとは局所重み付き多項式回帰法により、複数の点(ここでは制御点)に曲線をあてはめる方法である。具体的には、下記の式(1)が最小となる多項式f(x)を回帰的に求めるものである。なお、多項式f(x)の次元数は、得たい曲線形状に応じて、所望の値にすることができる。
ここで、xは注目している制御点の入力値、yは注目している制御点の出力値、xiは注目している制御点の近傍の局所領域span内に存在する各制御点の入力値、f(xi)はxiを多項式に入れた際に求まる値、w(dx)はxからの距離に応じて決まり、距離が近くなるほど大きくなる重みをそれぞれ表している。
また、上記spanは入力値全体を1.0として局所領域を表す値であり、例えば8bitの入力信号であった場合、入力値が取れる範囲は0〜256であるので、span=0.25であった場合は、注目点の±32の制御点に対して処理することとなる。
図17A〜図17C、図18A〜図18C、図19A〜図19C、図20A〜図20Cは、spanを切り替えて平滑化を実施した結果を示している。なお、図17A、図18A、図19A、図20A、および図17B、図18B、図19B、図20B中において、実線で示すグラフにおける、a_in,b_inは平滑化後の制御点の入力値を示し、b_out,a_outは平滑化後の制御点の出力値を示す(点線のグラフは平滑化前のもの)。また、図17C、図18C、図19C、図20Cは、a空間における平滑化後の制御点が形成する格子と、出力色域に対応する色域圧縮後の格子点が形成する多面体(ここではa空間上のもの)を示すものである。
これらの図で示すように、span(図中、左上に記載)を大きくするほど平滑化され、格子点間の間隔がより均一となるのが分かる。つまり、色域圧縮後の各格子点が形成する多面体上の面の大きさの偏りが少なくなる。つまり、上記のように平滑化した入力テーブルを用いることで、出力色域に対応する色域圧縮後の各格子点が形成する多面体の面毎の色再現精度の差を抑えることができる。なお、ここでは平滑化処理の方式としてLOESSを用いたが、その他にもLOWESSやスプライン補間など種々の方式を用いてよい。
(利用形態)
続いて、上述の各実施形態の画像処理装置の利用形態について説明する。図21は、各実施形態の画像処理装置の利用形態について説明する図である。
上述した各実施形態の出力プロファイルを生成する画像処理装置20の利用形態としては、メーカーサイドで利用される場合と、ユーザサイド(オフィス、印刷工場など)で利用される場合とがある。メーカーサイドで利用される場合には、設計者が画像形成装置にデフォルトで搭載する出力プロファイルを設計する際や、顧客からのカスタマイズの依頼に応じて出力プロファイルを修正する際などに利用する。この場合には、出力色域情報取得部212や格子点変換部214や色域圧縮部215などを、画像形成装置や情報処理装置などがそれぞれ別々に独立に備えて、設計者が手順に応じて、各装置に対し、それぞれで必要なデータを読み込み、処理を実行させ、処理結果のデータを保存するような形態としてもよい。
一方、ユーザサイドで利用される場合には、印刷装置等のマシンの機差や時間的な変動に対応して、現在のマシンの状態に合った出力プロファイルを作る際に使用される。この場合には、画像処理装置20は、1つのシステムとして提供されるか、もしくはソフトウェアとして提供されて画像処理装置または情報処理装置にインストールされるようにする。また、上記画像処理装置20に備わる各処理部を別々の機器に設ける場合は、各機器に設けた各処理部を連携して動作させることが好ましい。
(その他の実施形態)
前述の第1〜2の実施形態にかかる画像処理装置20が生成する出力プロファイルを、複合機等の画像形成装置に搭載して、この画像形成装置のエンジン部(360)が、この出力プロファイルを用いて色変換を実行して、画像を出力するように構成することができる。このように構成された画像形成装置は、色域端部においても良好な色再現が可能な画像形成装置となる。以下では、複合機のハードウェア構成の一例を説明する。
図22は、第1〜2の実施形態にかかる画像処理装置20が生成した出力プロファイルを搭載した複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本図に示すように、この複合機は、コントローラ310とエンジン部(Engine)360とをPCI(Peripheral Component Interface)バスで接続した構成となる。コントローラ310は、複合機全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部360は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、1ドラムカラープロッタ、4ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部360には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換や入力プロファイルおよび出力プロファイルを用いた色変換などを行う画像処理部分が含まれる。
コントローラ310は、CPU311と、ノースブリッジ(NB)313と、システムメモリ(MEM−P)312と、サウスブリッジ(SB)314と、ローカルメモリ(MEM−C)317と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)316と、ハードディスクドライブ(HDD)318とを有し、ノースブリッジ(NB)313とASIC316との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス315で接続した構成となる。また、MEM−P312は、ROM(Read Only Memory)312aと、RAM(Random Access Memory)312bと、をさらに有する。
CPU311は、複合機の全体制御をおこなうものであり、NB313、MEM−P312およびSB314からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
NB313は、CPU311とMEM−P312、SB314、AGP315とを接続するためのブリッジであり、MEM−P312に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
MEM−P312は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM312aとRAM312bとからなる。ROM312aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM312bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB314は、NB313とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB314は、PCIバスを介してNB313と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部なども接続される。
ASIC316は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP315、PCIバス、HDD318およびMEM−C317をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC316は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC316の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C317を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部360との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC316には、PCIバスを介してFCU(Facsimile Control Unit)330、USB(Universal Serial Bus)340、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インターフェース350が接続される。操作表示部320はASIC316に直接接続されている。
MEM−C317は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)318は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGP315は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM−P312に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
10 画像入力装置
20 画像処理装置
30 画像出力装置
210 処理部
211 格子点情報取得部
212 出力色域情報取得部
213、213b 入力テーブル生成部
214 格子点変換部
215 色域圧縮部
216 色空間変換部
217 プロファイル生成部
2131 特徴点設定部
2132 差分値算出部
2133 追加対象格子点位置抽出部
2134 制御点追加部
2135 入力テーブル平滑化部
特開2002−152530号公報

Claims (9)

  1. 出力デバイスの色域の情報から色域端部の特徴点の色値を取得し、デバイス非依存の色空間内の点の色値を出力デバイスの色域内の対応する点の色値に変換するための出力プロファイルの、前記変換に用いる変換テーブルの出力値が前記色域端部の特徴点の色値を持つように、前記出力プロファイルを生成する生成部、
    を備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記生成部は、
    デバイス非依存の第1色空間における階調数に応じた入力値と出力値の関係を定めた第1テーブルと、
    前記出力プロファイルの変換テーブルに含まれる前記第1色空間における格子点に関する情報を取得する格子点情報取得部と、
    前記出力デバイスの色域に対応する、前記第1色空間における色域の情報を取得する出力色域情報取得部と、
    前記格子点情報取得部で取得した格子点の情報と、前記出力色域情報取得部で取得した前記色域の情報とを基に、前記出力デバイスの色域の少なくとも一次色、二次色のいずれかを含む前記出力デバイスの色域端部の特徴点に対応する前記第1色空間における特徴点の色値を出力値とし、該第1色空間における特徴点に最も近い格子点の色値を入力値とした、前記入力値と前記出力値の関係を前記第1テーブルに設定するテーブル生成部と、
    前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点の色値を、前記テーブル生成部で生成した第1テーブルの入力値の中で、変換対象の格子点の色値を挟む入力値に対応する出力値を用いて変換する格子点変換部と、
    前記格子点変換部で変換した各格子点を前記出力デバイスの色域内に配置させる色域圧縮を行う色域圧縮部と、
    前記色域圧縮部で色域圧縮された各格子点の第1色空間における色値を、前記出力デバイスに依存する第2色空間の色値に変換する色空間変換部と、
    前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点と前記色空間変換部で得られた各格子点に対応する前記第2色空間での色値とを対応付けた変換テーブルを含めた前記出力プロファイルを生成するプロファイル生成部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記テーブル生成部は、
    前記出力色域情報取得部で取得した出力デバイスの色域の情報から、前記特徴点を取得し設定する特徴点設定部と、
    前記格子点情報取得部で取得した格子点の情報が示す各格子点の前記第1色空間における色値と、前記特徴点設定部で設定した各特徴点の色値との差分値を算出する差分値算出部と、
    前記特徴点の各々について前記差分値算出部で算出した差分値が最小となる格子点の位置を前記第1テーブルへの追加対象の格子点位置として抽出する追加対象格子点位置抽出部と、
    前記追加対象格子点位置抽出部で抽出した格子点位置の色値が前記第1テーブルの入力値にない場合、該色値を入力値とし、該格子点との間の前記差分値が最小となる前記特徴点の色値を出力値とした制御点を前記第1テーブルに追加し、前記追加対象格子点位置抽出部で抽出した格子点位置の色値が前記第1テーブルの入力値として既にある場合、該入力値に対応する出力値を、該格子点との間の前記差分値が最小となる前記特徴点の色値に変更する制御点追加部と、
    を備えることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記テーブル生成部は、さらに、生成した前記第1テーブルの制御点の情報を基に、該第1テーブルの各制御点にあてはめた曲線を平滑化することにより、各制御点を調整する平滑化処理部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 出力プロファイルに従って色変換を実行し、画像を出力する画像形成装置において、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像処理装置によって生成された出力プロファイルを搭載し、該出力プロファイルに従って前記色変換を実行することを特徴とする画像形成装置。
  6. デバイス非依存の色空間内の点の色値を、出力デバイスの色域内の対応する点の色値に変換するための出力プロファイルを生成する画像処理装置における画像処理方法であって、
    前記出力デバイスの色域の情報から色域端部の特徴点の色値を取得し、前記出力プロファイルの、前記変換に用いる変換テーブルの出力値が前記色域端部の特徴点の色値を持つように、前記出力プロファイルを生成する
    ことを特徴とする画像処理方法。
  7. 階調数に応じた、デバイス非依存の第1色空間での入力値と出力値の関係を定めた第1テーブルを設ける工程と、
    格子点情報取得部が、前記出力プロファイルの変換テーブルに含まれる前記第1色空間における格子点に関する情報を取得する工程と、
    出力色域情報取得部が、前記出力デバイスの色域に対応する、前記第1色空間における色域の情報を取得する工程と、
    テーブル生成部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点の情報と、前記出力色域情報取得部で取得した前記色域の情報とを基に、前記出力デバイスの色域の少なくとも一次色、二次色のいずれかを含む前記出力デバイスの色域端部の特徴点に対応する前記第1色空間における特徴点の色値を出力値とし、該第1色空間における特徴点に最も近い格子点の色値を入力値とした、前記入力値と前記出力値の関係を、前記第1色空間における階調数に応じた入力値と出力値の関係を定めた第1テーブルに設定する工程と、
    格子点変換部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点の色値を、前記テーブル生成部で生成した第1テーブルの入力値の中で、変換対象の格子点の色値を挟む入力値に対応する出力値を用いて変換する工程と、
    色域圧縮部が、前記格子点変換部で変換した各格子点を前記出力デバイスの色域内に配置させる色域圧縮を行う工程と、
    色空間変換部が、前記色域圧縮部で色域圧縮された各格子点の第1色空間における色値を、前記出力デバイスに依存する第2色空間の色値に変換する工程と、
    プロファイル生成部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点と前記色空間変換部で得られた各格子点に対応する前記第2色空間での色値とを対応付けた変換テーブルを含めた前記出力プロファイルを生成する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。
  8. 出力デバイスの色域の情報から色域端部の特徴点の色値を取得し、デバイス非依存の色空間内の点の色値を、前記出力デバイスの色域内の対応する点の色値に変換するための出力プロファイルの、前記変換に用いる変換テーブルの出力値が前記色域端部の特徴点の色値を持つように、前記出力プロファイルを生成する工程
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  9. 前記プログラムは、
    階調数に応じた、デバイス非依存の第1色空間での入力値と出力値の関係を定めた第1テーブルを設ける工程と、
    格子点情報取得部が、前記出力プロファイルの変換テーブルに含まれる前記第1色空間における格子点に関する情報を取得する工程と、
    出力色域情報取得部が、前記出力デバイスの色域に対応する、前記第1色空間における色域の情報を取得する工程と、
    テーブル生成部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点の情報と、前記出力色域情報取得部で取得した前記色域の情報とを基に、前記出力デバイスの色域の少なくとも一次色、二次色のいずれかを含む前記出力デバイスの色域端部の特徴点に対応する前記第1色空間における特徴点の色値を出力値とし、該第1色空間における特徴点に最も近い格子点の色値を入力値とした、前記入力値と前記出力値の関係を、前記第1色空間における階調数に応じた入力値と出力値の関係を定めた第1テーブルに設定する工程と、
    格子点変換部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点の色値を、前記テーブル生成部で生成した第1テーブルの入力値の中で、変換対象の格子点の色値を挟む入力値に対応する出力値を用いて変換する工程と、
    色域圧縮部が、前記格子点変換部で変換した各格子点を前記出力デバイスの色域内に配置させる色域圧縮を行う工程と、
    色空間変換部が、前記色域圧縮部で色域圧縮された各格子点の第1色空間における色値を、前記出力デバイスに依存する第2色空間の色値に変換する工程と、
    プロファイル生成部が、前記格子点情報取得部で取得した格子点に関する情報が示す各格子点と前記色空間変換部で得られた各格子点に対応する前記第2色空間での色値とを対応付けた変換テーブルを含めた前記出力プロファイルを生成する工程と、
    を含むことを特徴とする請求項8に記載のプログラム。
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