JP2528463B2 - 色分解画像修正方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、テレビ画像信号をビデオプリンタ、デジ
タルカラーコピー装置などを用いてハードコピーする場
合のように、異なる表色系間での色修正（カラープルー
フ）に適用して好適な色分解画像修正方法及びその装置
に関する。

［発明の背景］ ビデオプリンタ、デジタルカラーコピー装置などを使
用してテレビ画像信号をハードコピーする場合には、夫
々の表色系が相違するため、再現色を一致させるためな
どの目的から、色修正用として色分解画像修正装置が使
用されることが多い。

例えば、色分解画像修正装置の１つであるカラーマス
キング装置は、周知のように色材（トナー、インク、感
熱転写用インク、印画紙などの色素）の副吸収分をキャ
ンセルして正しい色（中間色）を再現できるようにした
装置である。

すなわち、テレビ画像は加色法によりカラー画像が構
成され、その表色系は蛍光体のR,G,B座標系が使用され
る。これに対して、印画紙などは減色法によりカラー画
像が構成されると共に、その表色系はＬ^＊,u^＊,v_＊など
の表色系が使用される。このような場合には、これら表
色系間で信号データの変換（色修正）を行なう必要があ
るからである。

例えば、第25図に示すカラーマスキング装置10では、
入力されたR,G,Bの３原色画像データを数値演算するこ
とによって、新たな画像データ（色修正後の画像データ
で、この例では、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエロー
Ｙ）を形成し、この新たな画像データC,M,Yに基づいて
カラー画像が記録されるようになされる。

同図において、11はテレビジョン受像機、12はカラー
プリンタ、13は印画紙などの記録媒体を示す。

カラープリンタなどの色彩特性を正確に把握できれ
ば、ある指定した色彩を再現する基本色（３色もしくは
４色）の組合せを正確に求めることができるから、これ
によって色変換誤差が僅少となり、色再現性が格段に向
上する。

ある指定した色彩を再現する基本色（３色もしくは４
色）の組合せを算出する方法として、従来では次の２つ
の方法が知られている。

印画紙などを使用してハードコピーする場合には、第
26図に示すように、単色（Y,M,C）夫々の分光吸収濃度
を測定しておき、濃度加法性を使用して総合吸収特性を
算出する。その後、X,Y,Z、Ｌ^＊,u^＊,v^＊などの表色系
に変換する。

濃度加法性とは、各分光吸収濃度での各色の濃度を加
算して計算する方法をいう。

印刷などにおいては、ノイゲバウア方程式によって基
本色の組合せを推定している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述の算出方法のうち、印画紙の場合は、
実際の系において濃度加法性が成立しない。そのため、
色再現性を推定したときの精度が悪い。

ノイゲバウア方程式を使用する場合においても、これ
が近似式であるためその近似式と実際値とのずれが大き
く、これまた色再現性の精度が充分でない。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を解決
するために開発されたものであって、色修正誤差が少な
く、色再現性を格段に向上させることのできるカラーマ
スキング装置などに適用して好適な色分解画像修正方法
及びその装置を提案するものである。

［問題点を解決するための技術的手段］ 上述の問題点を解決するため、この発明に係る色分解
画像修正方法においては、複数の基本色の組合せにより
得られる再現色を、複数の組合せについて予め出力し、
この各組合せに対する表色系の値を算出すると共に、得
られた表色系の値を用いて、補間・演算を行なって求む
べき中間色を再現する基本色の組合せとして修正するに
当り、算出した表色系の値により形成される空間内に設
定した目標となる中間色を含む表色系の空間領域を、基
本色で構成された座標系の空間領域を対応付けながら順
次分割して、目標となる中間色を含む空間領域を縮小
し、得られた空間領域を演算して求めた表色系の値に対
応する座標系の目標値を、求むべき中間色を再現する基
本色の組合せとして修正するようにしたことを特徴とす
るものである。

また、この発明に係る色分解画像修正装置は、複数の
基本色の組合せにより得られる再現色を、複数の組合せ
について予め出力し、この各組合せに対する表色系の値
を算出し、得られた表色系の値を用いて補間・演算して
得た値を、求むべき中間色を再現する基本色の混合量と
して格納されたメモリを有し、入力された色分解画像情
報によってメモリに格納された色修正データが参照され
ることによって、入力色分解画像情報に対応する修正さ
れた色分解画像情報が得られるようになされると共に、
メモリには、算出した表色系の値により形成される空間
内に設定した目標となる中間色を含む表色系の空間領域
を、基本色で構成された座標系の空間領域に対応付けな
がら順次分割して、目標となる中間色を含む空間領域を
縮小し、得られた空間領域を演算して求めた表色系の値
に対応する座標系の目標値を、求むべき中間色を再現す
る基本色の混合量として格納されていることを特徴とす
るものである。

［作用］ 目標となる中間色に最も近い表色系の値に対応する基
本色で構成される座標系の目標値を補間・演算によって
収束させる方法としては、少なくとも次の２つの手法が
考えられる。

その１つは目標となる中間色が含まれる立体を、表色
系を座標系とを対応付けながら、順次収束させることに
よって最小の立体を求め、この最小立体内に含まれる目
標値を立体を構成する各頂点の値から重み平均によって
算出する方法である。

２つ目は、立体による収束処理ではなく、目標点に最
も近い立体内の１つの頂点を求め、この頂点を表色系と
座標系とを対応付けながら、順次収束させることによっ
て求め、最終的に得られた頂点を目標値として使用する
方法である。

収束演算処理として立体を対象とする場合と、立体の
頂点のみを対象とする場合の相違はあるものの、いづれ
の方法を採用する場合でも、その基本的なステップは以
下のようになる。

第１に、求むべき中間色に近い色調のサンプルを複数
個予め出力するステップ（第１ステップ）がある。

第２に、各サンプルの基本色の混合量と、それに対す
る表色系の値とを調べるステップ（第２ステップ）があ
る。

第３に、サンプルの表色系の値を用いて収束演算を行
なうステップ（第３ステップ）がある。

この第３のステップによって、その中間色を再現する
基本色の混合量が算出されることになる。

第１のステップにおけるサンプルは次のようにして求
められる。

それは、特定の表色系、例えばY,M,C座標系で構成さ
れる基本色に関する離散的なｎ個のポイント（その合計
は、ｎ・ｎ・ｎポイント）の信号によって実際に印画紙
上にカラープリントして、カラーパッチ像が形成され
る。

カラープリントされたこのカラーパッチ像の全ての色
を測定し、その測定データを印画紙の表色系（例えばＬ
^＊,u^＊,v^＊表色系、以下同様）上にプロットすることに
よって、Y,M,C座標系の色がＬ^＊,u^＊,v^＊表色系の値と
して写像される。この写像された値がサンプル値とな
る。

測定データを特定の表色系の値に変換するため、その
表色系に関する特定の変換式が使用される。

第３のステップでは、サンプル値を順次内挿しながら
収束させることによって中間色に最も近いサンプル値を
演算する。その収束サンプル値を基本色の混合量（その
各混合量はY,M,Cの各色修正データ）に対応させる。こ
れら混合量が色修正データとして複数個用意され、これ
らが入力色情報によって参照される。

色分解画像修正装置では、これらの色修正データがテ
ーブル化され、入力色分解画像情報によって対応する色
修正データが参照される。その結果、修正された色分解
画像情報に基づいてカラー画像を記録することができ
る。

［実施例］ 続いて、この発明に係る色分解画像修正方法及び装置
の一例を、立体を基準にして補間・演算処理する場合に
ついて、第１図以下を参照して詳細に説明する。

まず、この発明の基本原理を説明する。説明の都合
上、基本色をY,M,Cの３色とした場合について説明す
る。

印画紙などの記録媒体上における中間色はY,M,Cが濃
度を組合せることで無数に表現できるが、その表現範囲
は立体的に示される。Y,M,Cの座標系で表現すると、そ
の表現範囲は第１図に示すような立方体となる。Y,M,C
の座標系を他の表色系例えば、X,Y,Z表色系に変換する
と、第２図に示すような立体となる。図中、各頂点Ａ〜
ＨはＡ′〜Ｈ′に対応する。

第２図からも明らかなように、この表現範囲を決める
立体は、殆どがいびつであり、各辺は直線になるとは限
らず、複雑な曲面となっている。

この立体の中であれば、Y,M,Cの適当な組合せによ
り、所定の中間色を再現できる。そのため、この立体内
に入るように色修正データを形成しなければならない。
この発明は立体内に入るように、Y,M,Cの混合量を決定
する一方法を提案するものである。

簡単のため、基本色を２色（例えば、ＹとＭ）として
説明し、その後に本来の基本色を使用したアルゴリズム
を説明することにする。

第３図はY,Mの座標系で、これをＬ^＊,u^＊,v^＊表色系
に写像すると、第４図のようになる。正方形の頂点B,C,
G,FはＢ′,C′,G′,F′に対応する。

第３図の各交点（実施例では、５×５＝25の格子点）
の色レベルをカラープリンタに供給して、その色レベル
をもって記録媒体（以下印画紙として説明する）上に記
録してカラーパッチを形成する。

得られたカラーパッチから実際の色を測定し、その測
定した値を表色系の変換式を使用して表色系の値（サン
プル値）に換算し、これを各格子点ごとにプロットした
のが第４図である。

カラーパッチの数は多いに越したことはないが、実際
の色測定に時間が掛かるから、実施例では５×５＝25程
度のカラーパッチが使用される。

さらに多くのカラーパッチを使用してもよい。その場
合、実際にカラーパッチの数を増やしてもよいが、内挿
処理によって、カラーパッチの数を増やしてもよい。例
えば、５×５＝25のカラーパッチの中間を内挿した場合
には、この内挿処理によって、９×９＝81のカラーパッ
チまで拡張されたことになる。

以下に示す例は、５×５＝25のカラーパッチによって
基本色の組合せが推定される。

ここで、第４図に示すように、ある中間色を×（目標
値Ｔ′とする）で示すと、この色を示すY,M座標系の組
合せは、第３図の格子点ａ〜ｄで囲まれる領域内（実際
は３次元領域の立体内）にあるものと推定される。

格子点によって形成される領域のうち、どの領域に入
っているかを調べる演算処理は、第４図の表色系を第３
図の座標系に対応付けながらその領域を収束させて求め
る。

このように、第４図の表色系のみを使用して対応する
領域を補間・演算し、収束結果を第３図の座標系に対応
付けして推定しないのは、第３図の座標系から第４図の
表色系に対する変換は既知であるにも拘らず、この逆の
変換操作は非常に複雑で、未だその好ましい変換式が知
られていないからである。

このようなことから、第３図の座標系に示される目標
値Ｔは次のような処理によって推定しようとするのもで
ある。推定処理操作を第５図及び第６図を参照して詳細
に説明する。

まず、目標値Ｔ′と合計25個の基本格子点（第４図参
照）を使用し、これら25個の基本格子点によって形成さ
れる領域のうち、どの領域内に目標値Ｔ′が存在するか
を、各領域の頂点にあたる格子点と目標値Ｔ′との幾何
学的位置関係を調べることによって判定する。

実際には、各領域にある頂点の座標を後述の判定式に
より調べることで領域が選択される。この領域が第６図
に示すS0′であるものとすれば、第５図においても目標
値Ｔは領域S0′に対応した領域S0の中に入っているもの
と推定できる。

次に、推定された領域S0を４等分する。４等分すべき
合計５個の格子点（分割点）ｅ〜ｉは既に求められてい
る周囲の格子点ａ〜ｄなどを利用して重み平均により算
出する。例えば、周囲の２点あるいは４点の格子点を重
み平均して求める。

この新たに算出された格子点ｅ〜ｉに対応する値が再
び第６図の表色系にプロットされる。

そして、このプロットされた格子点ｅ′〜ｉ′によっ
て分割された４つの領域S1′〜S4′の中から目標値Ｔ′
を含む領域S2′が上述したと同じ手法によって求めら
れ、求められたその領域S2′に対応する第５図の領域S2
が領域S0を４等分して算出される。

このような領域の分割を繰り返すことによって、格子
は次第に狭くなり、ついには収束する。この収束した領
域（第６図において、これを便宜的にS10′とする）を
構成する４つの頂点の値を平均することによって、これ
に対応した領域S10によって囲まれる目標値Ｔが、その
中間色を再現するための基本色の組合せ（Y,M,Cの混合
量）として求められる。

以上の推定操作が与えられた目標値ごとに実行され
る。推定目標値をテーブル化し、その目標値を入力色分
解画像の値で参照するように構成することもできる。

実際に、色分解画像修正装置などに応用する場合に
は、ルックアップテーブルを使用することになる。その
一例は後述する。

基本色として、３色を使用したときのアルゴリズムを
次に説明する。３色の場合には、その収束領域は立体と
なる。

Y,M,C夫々が、０〜255までの256ステップのレベルを
持つものとする。これらのレベルのうち、この例では、
５つのレベルが抽出される。例えば、Y,M,Cの夫々に対
して、0,64,128,192及び255の５つのレベルが抽出され
る。これらの全組合せの色（５×５×５＝125）のカラ
ーパッチが作成される。

カラーパッチの一例を第７図に示す。各カラーパッチ
の表色系としては、CIEのＬ^＊,u^＊,v^＊,L^＊,a^＊,b^＊表
色系が適当である。

カラーパッチは各色とも同一レベル数とは限らない。
すなわち、人間の目の識別能力を考慮してカラーパッチ
を構成するような場合には、一般には各色とも同一レベ
ル数とはならない。それは、人間の目の識別能力はＭ
（マゼンタ）が最も高く、Ｙ（イエロー）が最も低いか
ら、カラーパッチもこれに合わせてＹを少目に、Ｍを多
目にすることが考えられるからである。

第８図はその一例を示すもので、 Ｙ・Ｍ・Ｃ＝３×５×４ の場合を例示した。これによって、カラーパッチ数が減
少するので、その分色の実測時間が短縮される。

これらの関係を一般化すると、次のような関係を満た
すようにY,M,Cのパッチ数PY,PM,PCを設定すればよい。

PY＜PC≦PM 内挿処理によってカラーパッチ数を増やす場合には、
以下のようにする。

基本格子として、５×５×５＝125の場合、Ｌ^＊,u^＊,
v^＊表色系は以下の計算例で示す曲線補間によって内挿
される。

この場合、第９図に示すように、黒丸●を格子点（サ
ンプル点）としたとき、△印と×印が補間すべき点とす
ると、△印のように前後２点ずつ格子点が存在する場合
と、×印のように前後に１点及び３点ある場合とでは、
異なった補間式が使用される。

補間すべき点の表色系を、L_m ^＊，u_m ^＊，v_m ^＊とし、各
サンプル点の表色系を、Ln^＊,un^＊,v^＊（ｎ＝１〜４）
としたとき、前者の場合は以下のような補間式によって
補間される。

L_m ^＊＝−（1/16）L1^＊＋（9/16）L2^＊＋（9/16）L3^＊−
（1/16）L4^＊ u_m ^＊＝−（1/16）u1^＊＋（9/16）u2^＊＋（9/16）u3^＊−
（1/16）u4^＊ v_m ^＊＝−（1/16）v1^＊＋（9/16）v2^＊＋（9/16）v3^＊−
（1/16）v4^＊ 後者の場合には、次の補間式が使用される。

L_m ^＊＝（5/16）L1^＊＋（15/16）L2^＊−（5/16）L3^＊−
（1/16）L4^＊ u_m ^＊＝（5/16）u1^＊＋（15/16）u2^＊−（5/16）u3^＊−
（1/16）u4^＊ v_m ^＊＝（5/16）v1^＊＋（15/16）v2^＊−（5/16）v3^＊−
（1/16）v4^＊ 補間処理の順序の一例を第10図に示す。番号I,II,III
の順序で補間される。

このような補間処理によって、実際は125のカラーパ
ッチしか測定しないにも拘らず、電気的な処理によって
カラーパッチ数を729個まで拡張、増殖することがで
き、そのときのY,M,C座標系で示されるカラーパッチは
第11図のようになる。

これをＬ^＊,u^＊,v^＊の表色系に写像すると第12図に示
すようになる。

同図Ａは第11図の頂点側から見た表色系であり、同図
ＢはＬ^＊,v^＊面側の写像であり、同図ＣはＬ^＊,u^＊面側
の写像である。

このような補間処理によって作成された合計729個の
カラーパッチを使用して、上述した目標値Ｔの推定処理
が実行されるものである。

ここで、目標値Ｔ′がどの立体内に存在するかは、以
下に示すような判定式を満足するか否かによって決定さ
れる。

ある立体に着目したときの８つの頂点の座標を夫々、
Li^＊,ui^＊,vi^＊（ｉ＝１〜８）とし、目標点Ｔ′の座標
を、L_T ^＊，u_T ^＊，v_T ^＊としたとき、 Li^＊≦L_T ^＊ Li^＊≧L_T ^＊ ui^＊≦u_T ^＊ ui^＊≧u_T ^＊ vi^＊≦v_T ^＊ vi^＊≧v_T ^＊ の式を満足したとき、その立体に含まれていると判定す
る。

この判定式は、結局目標点Ｔ′を通る平面（その傾き
によって無数に考えられる）を考え、それにより分割さ
れた２つの空間の双方に、必ず８つの頂点のどれかがあ
る必要性を示している。

上述の例は、その平面としてＬ^＊,u^＊,v^＊の各座標軸
に垂直な平面の場合で、一般式は次のようになる。

αLi^＊＋βui^＊＋γvi^＊≦αL_T ^＊＋βui^＊＋γvi^＊ αLi^＊＋βui^＊＋γvi^＊≧αL_T ^＊＋βui^＊＋γvi^＊ α、β、γ：実数 最終目標値Ｔを全て立体の補間・演算処理によって算
出する場合で、上述の例のように、64の量子化ステップ
によって基本格子の間隔が区切られているときには、上
述の補間処理によって格子間隔（分割間隔）が32になっ
ていることになるから、このような場合には、格子間隔
が16,8,4,2,1の合計５回の収束処理を順次繰り返すこと
によって終了するようなアルゴリズムとなされる。

これによって、充分な精度をもって目標値を推定でき
る。

補間処理によって第11図に示すようなカラーパッチが
得られている場合では、第１回目から第５回目までの収
束処理において、内挿点（立体の各頂点）の算出は、上
述したような曲線的な近似によって算出することもでき
るが、以下に示す例では何れも直線的な近似による場合
である。

直線近似による内挿処理は次のようになる。

第13図に示すような内挿点ｓを仮定したとすると、内
挿点ｓのＬ^＊,u^＊,v^＊表色系をLs^＊,us^＊,vs^＊としたと
きの、その内挿式の一例を次に示す。

内挿さた表色系Ls^＊,us^＊,vs^＊がY,M,C座標系の値に
対応付けられる。

Miは対角の頂点を含み、かつ内挿点ｓを含む直方体の
体積であって、第11図の場合には、 となる。内挿の具体例は後述する色分割画像推定装置の
ところで説明する。

立体を基準にして目標値Ｔに収束させるのではなく、
目標値Ｔ′に近い格子点を基準にして最終目標値Ｔ′を
算出する場合も、上述したとほぼ同様なアルゴリズムで
ある。従って、その詳細な説明は省略する。

ところで、上述では目標値Ｔがいづれも第２図に示す
立体の内部にあるときの推定処理を説明したが、第14図
に示すように立体の外部に存在するときには、以下のよ
うな処理によって推定される。説明を簡略化するためY,
M,C座標系は使用しない。

立体の外部に目標値Ｔ′が存在するのは、出力系の色
再現範囲が、入力系の色再現範囲よりも狭いからであ
る。

この場合には、その色の色相を変化させないで、無彩
色方向に移動させ、その無彩色方向の直線ｌと色再現範
囲の境界と交差する点の色をその目標値Ｔ^＊として使用
するようにするものである。

そして、この場合においても、目標値Ｔ^＊は第３図の
格子点q1、q2を結ぶ線上にあると考え、上述と同様に、
Y,M,C座標系に対応付けながらq1′、q2′（第14図）を
分割収束させることによって推定するものである。

この推定操作のアルゴリズムは上述のアルゴリズムに
加えて、以下のようなアルゴリズムが付加される。

まず、Y,M,Cのいづれかが０若しくは最大であるとき
は、目標値Ｔ′が立体の外側、すなわち色再現範囲外に
あるものと判断する。

その場合には、第15図に示すように、目標値Ｔ′と無
彩色の軸（これはＬ^＊軸の一点）を通る直線を想定し、
その直線（以下収束線という）ｌ及びｕ^＊,v^＊面に対す
る傾きθを以下のように表す。

ｌ＝ar＋ｂ θ＝arc tan（u_T ^＊／v_T ^＊） ここに、a,bは任意の実数であって、第３図のa,bとは
異なる。

色相に加えて、明度も変えないように設定する場合に
は、ｌ＝LT^＊となる。

次に、サンプル点のうち外面にあるものの円筒座標
（θ,r,l）＝（色相、彩度、明度）を計算し、これをメ
モリしておく。

そして、このようにメモリされた外面の各サンプル点
（第16図の黒丸●で示される格子点）のうちで、４つの
サンプル点で構成される最小の四辺形を想定し、それら
の円筒座標を（θi,ri,li）で表す。

４点のうちどれかが必ず、以下の条件式を満足してい
るかどうかがチェックされる。

θ≦θｉ≦θ＋180°（ｉ＝１〜４） θ−90°≦θｉ≦θ＋90°（ｉ＝１〜４） θ−180°≦θｉ≦θ（ｉ＝１〜４） ar_i＋ｂ−l_i≧０（ｉ＝１〜４） ar_i＋ｂ−l_i≦０（ｉ＝１〜４） これらの条件を満たしているときには、設定した最小
の四辺形の中を収束線ｌが通過している可能性が高い。

なお、このような条件式は無数に考えられるが、上述
した条件式はそのうちでも、簡単な演算によって行なえ
る例である。

次に、この四辺形をその頂点からの重み平均によっ
て、第16図に丸印で示す中点を求め、外面を４つに分割
する。

この４面に対して再び、上述の条件式が参照されて、
以後同様な操作が７回繰り返される。そして、この７回
目の頂点に対応するY,M,C座標系の値の平均値を目標値
Ｔの代替値Ｔ^＊として使用するものである。

続いて、この発明に係る上述した色分解画像修正方法
を具体化した色分解画像修正装置（カラーマスキング装
置）の一例を第17図以下を参照して詳細に説明する。

この実施例では、上述のようにして算出された目標
値、つまり色修正データがLUT（ルックアップテーブ
ル）に予め格納されている。例えば、入力系がカラーCR
Tの場合には、B,G,Rによって決まる基本色の座標系（第
11図と同様な座標系）に対応付けられた各格子点の色修
正データが格納され、格子点以外の色修正データは内挿
によって算出される。

入力階調若しくは出力階調が少ない場合には、このよ
うに飛び飛びの色修正データではなく、全ての色修正デ
ータをメモリしておくことができる。

修正色データの内挿処理について第17図を参照して説
明する。

この例では、３つの入力画像データR,G,Bによって決
まる直方体状の空間Ｗ（その対角頂点に内挿点ｓがあ
る）を含む８つの色修正データ（C,M,Yに対応した既知
の算出色修正データP1〜P8）で形成される直方体状の空
間領域Ｖを定める。空間領域W,VはいづれもP1を基準点
とするものである。そして、各色の、 0,32,64,96,128,160,192,224,255 の各点における組合せの色に対して、上述したような色
修正値を持つものとする。このとき、入力画像データR,
G,Bが夫々例えば、 （100,130,150） の値を持っていた場合、以下に示される８点で囲まれる
空間領域の頂点（格子点）の色修正データを用いて内挿
される。

ここに、左辺のPi（ｉ＝１〜８）は空間領域Ｖの各頂
点の座標値を示し、右辺はそのときの色修正データCi,M
i,Yiを示す。

P1: （96,128,128）＝（C1,M1,Y1） P2: （128,128,128）＝（C2,M2,Y2） P3: （96,160,128）＝（C3,M3,Y3） P4: （128,160,128）＝（C4,M4,Y4） P5: （96,128,160）＝（C5,M5,Y5） P6: （128,128,160）＝（C6,M6,Y6） P7: （96,160,160）＝（C7,M7,Y7） P8: （128,160,160）＝（C8,M8,Y8） 依って、これら各頂点Piを持った空間領域Ｖと、入力
画像データによって形成される空間領域Ｗとの関係は第
17図に示すようになる。

空間領域Ｖの各頂点Piに対する重み係数は次のように
して算出される。

重み係数の算出方法としては、上述したＬ^＊,u^＊,v^＊
の表色系における場合と同一の算出式を流用することが
できる。

これは、求めるべき修正値の点の反対の頂点と、内挿
点ｓで作られる直方体の空間領域Ｗの体積を、求めるべ
き修正値の点における重み係数とするものである。

従って、点P8の重み係数は、P1の座標とｓの座標とを
用いて、 （100,130,150）−（96,128,128）＝（4,2,22）より、
ｓとP1とで作られる直方体状の空間領域の体積は、 ４×２×22＝176 となり、これが点P8の重み係数となる。

同様にして、残りの点P1〜P7の重み係数が算出され
る。

P1＝8400 P2＝1200 P3＝560 P4＝80 P5＝18480 P6＝2640 P7＝1232 P8＝176 これら重み係数の和は、立方体状の空間領域Ｖの体積
と同一となり、この例では、32768（ａとする）とな
る。従って、ｓ点における修正値Cs,Ms,Ysは Cs＝1/a（P1C1＋P2C2＋P3C3＋P4C4＋P5C5＋P6C6＋P7C7
＋P8C8） Ms＝1/a（P1M1＋P2M2＋P3M3＋P4M4＋P5M5＋P6M6＋P7M7
＋P8M8） Ys＝1/a（P1Y1＋P2Y2＋P3Y3＋P4Y4＋P5Y5＋P6Y6＋P7Y7
＋P8Y8） となる。すなわち、ある求めたい点ｓ、それを取り囲む
８点の修正値をCi,Mi,Yi（これは表色系の内挿値Ｌ^＊,u
s^＊,vs^＊に対応したY,M,C座標系の値である）とし、夫
々の重み係数をAiとすれば、 で表わすことができる。

上述した色修正データの点は一例である。

実際にはROMの容量などを考慮して色修正データの数
は、２のべき乗に設定される。従って、256kビットのRO
Mを使用する場合には、１色につき32点の色修正データ
（３色全体で、32³＝32768点）を持たせることができ
る。

第18図はカラーマスキング装置10の一例である。

上述の演算式から明らかなように、このカラーマスキ
ング装置10は、 複数の色修正データを記憶する色修正情報記憶手段
（色修正データ記憶手段）20と、 重み付け情報記憶手段（重み係数記憶手段）24と、 参照された色修正データと重み係数とを掛算し、その
値を累積する掛算累算手段30と、及び割算手段からなる
処理手段 とで構成される。このうち、割算手段は構成次第で省略
することができる。

色修正データ記憶手段20は、色補正すべく入力され得
る３色分解画像情報により形成される色空間を複数の空
間領域に分割し、その頂点に位置する３色分解画像情報
の組合せに対する色修正情報が格納されている。

重み係数記憶手段24からは、入力された３色分解画像
情報に基づいて色修正情報記憶手段より選択される複数
の色修正情報夫々に対する重み付け情報が出力される。

処理手段では、入力色分解画像情報に基づいて色修正
データ記憶手段20より選択された複数の色修正情報と、
重み係数に基づいて、最終的に得ようとする修正色分解
画像データが演算されて出力される。

第18図は３つの色修正データC,M,Yを同時に得ようと
する同時式のカラーマスキング装置にこの発明を適用し
た場合であり、第24図は３つの色修正データC,M,Yを、
例えばこれらの順をもって順次出力させるようにした、
いわゆる順次式のカラーマスキング装置にこの発明を適
用した場合である。

続いて、第18図における同時式カラーマスキング装置
10の各部の構成を説明する。

20は色修正データ記憶手段で、この例では各色C,M,Y
に対する色修正データが夫々のLUT21〜23に格納されて
いる。24は重み係数記憶手段で、これもLUTとして構成
されている。

色修正データ記憶手段20及び重み係数記憶手段24に
は、夫々読み出し用のアドレス信号が供給される。その
ため、入力画像データB,G,Rは一旦アドレス信号形成手
段40に供給されて、入力レベルに対応したアドレス信号
が出力される。アドレス信号出力手段も夫々LUT41〜43
で構成される。LUTとしては、バイポーラROMが好適であ
る。これらLUT41〜43には、さらにコントローラ50から
１ビットの振り分け信号が供給されるが、その詳細につ
いては後述する。

入力画像データの入力レベルに対応したアドレス信号
によって参照された色修正データ及び重み係数を示すデ
ータ（以下単に重み係数という）は、計８回にわたり順
次掛算累算手段30側に供給される。

掛算累算手段30は、上述したようにAiKi（KiはC,M,Y
の総称）を順次実行すると共に、それらの和を求めるた
めのものであって、この例では掛算器34〜36と累算器37
〜39とで構成されている。

従って、各掛算器34〜36は、512KビットのROMが使用
され、これらには対応する色修正データ（８ビット）と
重み係数Aiとが供給されて、AiKiの乗算処理が実行さ
れ、そのうちの上位８ビットの乗算出力は後段の累算器
（ALU）37〜39に供給されて順次乗算出力が加算処理さ
れる。

累算器37〜39は16ビットの精度で演算されるが、累算
出力（積和出力）としてはそのうちの上位８ビットが利
用される。これによって、累算出力を重み係数Aiで除し
たと同じ出力が得られることになる。つまり、このよう
にすることによって、割算器を省略できる。

上位８ビットの累算出力は夫々ラッチ回路45〜47によ
ってラッチされる。ラッチパルスはコントローラ50で生
成される。

各部の構成をさらに詳細に説明する。

色修正データ記憶手段20は、図示するように各色C,M,
Yに対応した正確な色修正データが記憶されたLUT21〜23
が使用される。

LUT21〜23として、256Kビット容量のROMを使用した場
合には、入力画像データの最小レベルから最大レベルま
での間を32点だけ抽出する。これによって、１色につき
32点（従って、３色では、32³＝32768点）の色修正デー
タを格納することができる。

従って、256階調の入力レベルであるときには、32点
の配分は、例えば次に示すように、０から順に「８」づ
つ区切って、 0,8,16,・・・・240,248 の、合計32個となるように等分に配分し、33点目となる
249点以上255点までは使用しない。若しくは、249〜255
の点は248として扱う。

このような各配分点での色修正データが正確に算出さ
れ、算出されたこれら複数の色修正データが夫々のLUT2
1〜23に格納されるものである。

なお、このように配分点を32点に設定すると、８ビッ
ト出力の汎用ROMを使用できるから記憶手段20を安価に
構成できるメリットがある。

重み係数記憶手段用のLUT24には、各配分点における
重み係数Aiが格納されている。いま、上述したように８
ビットずつ配分した場合には、８回の重み係数Aiの総計
は、 ８×８×８＝512 となるが、上述のように出力が８ビットの市販の汎用IC
を使用しようとするならば、理論値通りの重み係数（最
大512）を持つと素子が増えるため、この例では理論値
をほぼ1/2に圧縮した近似値が重み係数の実際値として
使用される。

以下に示す例は、８回の重み係数の和が常に256とな
るように設定し、夫々のうちの最大の重み係数は、255
とする。

こうした場合、例えば第17図において、ｓがP1と同じ
位置にあった場合、P1〜P8の各重み係数は、（ ）内に
その理論値で示すように、 P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8 255, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 （512, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0） となり、重み係数の総和は、256となる。

また、ｓがP1とP3と中間で、P1から３（従って、P3か
らは５）だけ離れた位置にあったときには、P1〜P8の各
重み係数は次のようになる。

P1,P2, P3,P4,P5,P6,P7,P8 160, 0, 96, 0, 0, 0, 0, 1 （320, 0,192, 0, 0, 0, 0, 0） となり、この場合の重み係数の総和も、256とるよう
に、各重み係数が適宜選定される。

同様にして、ｓがP1〜P4の面から３だけ離れ、P1,P3,
P5,P7の面から１だけ離れ、そしてP1,P2,P5,P6の面から
５だけ離れていた場合には、次のような重み係数P1〜P8
となる。

P1,P2, P3,P4,P5,P6, P7,P8 53, 7, 88,12,32, 4, 53, 7 （150,15,175,25,63, 9,105,15 となり、この場合の重み係数の総和も、256となるよう
に、各重み係数が適宜選定される。

上述した１ビットの振り分け信号とは、点ｓを含む前
後の色修正データを指定するための制御信号である。

すなわち、説明の便宜上、32個の配分点（格子点）と
それに対応するアドレス信号との関係を第19図に示すよ
うに設定する。

今、入力画像データのレベルが100であったときに
は、色修正データ記憶手段20からこの入力レベルを含む
前後の色修正データ（96と104）が出力されるようなア
ドレス信号（12,13）を形成する必要がある。

そこで、振り分け信号が０のとき、小さい方の色修正
データ（96）が参照されるようなアドレス信号（12）が
出力され、また振り分け信号が１のとき、大きい方の色
修正データ（104）が参照されるようなアドレス信号（1
3）が出力されるようにコントロールされる。

ただし、使用する値の最大値（この場合は248）のと
きで、振り分け信号が０のときには、それ自身の値の色
修正データを選択し、振り分け信号が１のときには小さ
い方の色修正データ（この場合240）を選択する。

振り分け信号は重み係数記憶手段24にも供給される。

ところで、印画紙のような記録媒体を用いた場合で
は、各ロットによって感度差があるから、このような感
度差を考慮するならば、各ロットに応じて複数の感度差
を補正できるような色修正データを持たせる必要があ
る。しかし、このように感度差に応じた色修正データ記
憶手段20を用意することは実際上不可能であり、現実的
ではない。

色修正データ記憶手段20を共通に使用する構成であれ
ば、差程の困難を伴なわないで実現できる。

第20図はそのような構成のときに使用して好適なカラ
ーマスキング装置10の一例であって、入力画像データB,
G,Rは一旦入力値補正用のLUT55〜57を介してカラーマス
キング装置10に供給される。色修正データ記憶手段20に
は、１種類の感度に対応した色修正データが格納されて
いる。

この色修正データ記憶手段20からの色修正データとそ
のときの重み係数とから、修正後の画像データが算出さ
れる。修正された画像データは感度補正用のLUT61〜63
に供給されて、使用する印画紙の感度に応じた補正がな
される。

ここで、感度補正用のLUT61〜63には感度の違いに対
応した複数種の感度補正値が格納されており、使用する
印画紙の感度に合わせてその補正値が選択される。

また、この感度補正用のLUTの入出力特性は、人間の
視覚特性が考慮される。そして、第21図に示すような入
出力特性の感度補正曲線を使用すれば、量子化誤差によ
る擬似輪郭の発生を最少限に抑えることができる。

ところで、上述の例では256階調をフルに使用する構
成とはなされていないが、例えば次に示すような考えを
踏襲すれば、256階調をフルに使用したカラーマスキン
グ装置を実現できる（第24図参照）。

そのためには、まず格子点として８ビット間隔と９ビ
ット間隔とを混合した形で分配する。混合形とすること
によって、８ビット間隔と９ビット間隔との識別信号が
用意される。従って、アドレス信号形成手段40の出力
と、格子点及び識別信号との関係は、第22図に示すよう
に設定される。

その結果、例えば入力が216であったときには、アド
レス信号形成手段40からの出力とコントローラ50からの
出力との関係は、次のようになるように制御される。

振り分け信号 0 1 24へのアドレス信号 6 3 20へのアドレス信号 26 27 識別信号 1 1 ここで、重み係数記憶手段24へのアドレス信号の値
は、振り分け信号が０のとき、入力216に最も近い最小
の格子点210との差（＝６）が選ばれ、また振り分け信
号が１とき、入力216と次の格子点219との差（＝３）が
選択される。

識別信号１は９ビット間隔の格子点を表わし、０は８
ビット間隔の格子点を表わすもので、次のような理由か
ら識別信号が必要となる。

すなわち、格子点の間隔が相違すると、３色の格子点
で作られる空間領域は立方体でなく、直方体となり、そ
の体積は、 512（＝８×８×８）,576（＝８×８×９） 648（＝８×９×９）,729（＝９×９×９） の４通りできる。このため、１辺が８ビットか９ビット
かの識別信号が必要となるわけである。

また、重み係数記憶手段24では、この識別信号にした
がって夫々の重み係数が、その総和がやはり256となる
ように設定されるものである。

例えば、各色の画像データ値が、 （64,143,216） であったときには、第23図に示すものとなる。

従って、図示のような重み係数と色修正データとか
ら、上述した算出式にしたがって最終的な色修正データ
が求められる。

このように格子点のビット間隔を適宜選定すれば、25
6階調をフルに用いることができる。ただし、この場合
には、コントローラ50から上述したような識別信号が生
成されるように構成されるのは勿論である。

第24図は順次式に構成されたカラーマスキング装置10
にこの発明、特に256階調をフルに用いる構成を適用し
た場合であって、第18図と対応する部分には同一の符号
を付し、その説明は省略する。

この例では、最大格子点間距離が９ビットであるた
め、この距離に対応する重み係数参照用のアドレス信号
として４ビットのデータがアドレス信号形成手段（プリ
LUT）40から重み係数記憶手段24側に供給される。アド
レス信号形成手段40からはさらに８ビット間隔と９ビッ
ト間隔の識別端子（１ビット構成）が出力され、これが
重み係数記憶手段24に供給される。

色修正データ用のLUT21〜23には、その制御端子▲
▼にチップを順次選択するための制御信号▲▼，
▲▼，▲▼が供給されて、例えばLUT21〜23の
順で夫々から色修正データが順次読み出されたのち、掛
算累算手段30に供給される。

掛算累算手段30においても、各色の修正値算出が順次
処理されることになる。

掛算累算手段30は、図示するように単一のチップで構
成された掛算累算器が使用され、積和出力（累算出力）
のうち上位８ビットのデータが各色ごとに順次出力され
る。

コントローラ50は９進のカウンタ51と出力タイミング
を調整するためのラッチ回路52とで構成される。カウン
タ51への基準クロックは掛算累算器30のクロック入力端
子Xck,Yckに対して共通に供給され、これのクロックタ
イミングで、X,Y端子に入力された色修正データKiと重
み係数Aiの各データが演算処理される。そして、８回に
亙る積和出力が得られた次のタイミングで出力端子ZOUT
から最終的な色修正データが出力されるように、基準ク
ロックを1/9にカウントダウンしたクロックがZck端子に
供給される。

なお、アキュムレート端子ACCに供給される演算処理
制御パルスにおいて、そのレベルが１のときは、 Ｘ・Ｙ＋Ｑ（Ｑは直前の積和出力） の積和処理が実行される。０レベルの制御パルスは９個
目の基準クロックが得られるタイミングごとに生成さ
れ、これによって積和出力がリセットされて、次の色修
正用演算処理に備えられる。

そのため、このリセット時は端子Yinには、オール０
の重み係数が入力されるように、この記憶手段24の▲
▼端子にリセット信号が供給される。その結果、プル
ダウン抵抗RpによりYinのデータは０となりＸ・Ｙ（＝
０）なるリセット処理が実行されることになる。

上述した実施例は以下のようにも変形することができ
る。

第１に、上述では最終的な色修正データを、８個の格
子点の色修正データから算出するようにしたが、対角頂
点の２点の色修正データから内挿してもよい。このよう
な内挿方法は、特に色修正データとして上述よりもさら
に多くの点の修正データを使用する場合に好適である。

第２に、上述では色修正データをROM構成のLUTに格納
したが、この色修正データ記憶手段としてRAMを使用す
ると共に、色修正データ格納用として別のメモリ（ROM
やディスクメモリなど）を用意し、必要時この別のメモ
リから色修正データを読み出し、これをRAMに書き込ん
で使用することもできる。

この構成によれば、RAMとしてＳ−RAMを使用できるか
ら、演算処理時間のスピードアップ化を図れる。

このように別のメモリを使用し、必要時ダウンロード
する構成では、この別のメモリに、色の反転データ、あ
る出力の色を選択するデータ、照明光の種類によって色
調を変化させたデータ、色強調用のデータなどの特殊効
果用のデータを用意することができる。これらを必要な
とき必要なだけダウンロードして使用すれば、特殊効果
を比較的簡単に作成できる。

第３に、カラーマスキング装置を印刷用に応用する場
合には、色修正データ記憶手段20に黒（スミ）のデータ
を格納したLUTを別に用意するだけでよい。この場合に
は、順次式のカラーマスキング装置として構成した方が
構成を簡略化できるので得策である。

第４に、重み係数の計算方法は、直方体の体積を重み
係数とするのではなく、点Piからの距離の逆数（あるい
はそのｎ乗）として求めてもよい。

第５に、色修正データ記憶手段20,掛算累算手段30の
各段間にラッチ回路を接続すれば、各段間の処理を相互
に分離できるため、高速演算処理が可能となる。

第６に、色空間座標の変換は、（B,G,R）、（Ｌ^＊,a
^＊,b^＊）、（X,Y,Z）などにも適用できることは容易に
理解できよう。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、複数の基本
色の組合せにより得られる再現色を、複数の組合せにつ
いて予め出力し、この各組合せに対する表色系の値を算
出すると共に、得られた表色系の値を用いて、補間・演
算を行なって求むべき中間色を再現する基本色の組合せ
として修正するに当り、算出した表色系の値により形成
される空間内に設定した目標となる中間色を含む表色系
の空間領域を、基本色で構成された座標系の空間領域に
対応付けながら順次分割して、目標となる中間色を含む
空間領域を縮小し、得られた空間領域を演算して求めた
表色系の値に対応する座標系の目標値を、求むべき中間
色を再現する基本色の組合せとして修正するようにした
ものである。

これによれば、実測色データから次第に収束させて、
最終的な目標値を算出し、これを色修正データとしてい
るので、その修正値が非常に正確である。そのため、高
い精度をもって色再現が可能になる。

このようなことから、この発明に係る色分解画像修正
方法及び装置は、カラー画像情報を印画紙や印刷などに
記録する場合に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はY,M,C座標系の説明図、第２図はＬ^＊,u^＊,v^＊
表色系の説明図、第３図は第１図の座標系をさらに簡略
化したY,M座標系の説明図、第４図はそのときの明度及
び彩度を示す表色系の説明図、第５図及び第６図は補間
・演算処理の説明図、第７図及び第８図はカラーパッチ
の一例を示す図、第９図は曲線近似の説明図、第10図は
そのとき得られるサンプル点拡張の説明図、第11図及び
第12図はサンプル点拡張によって得られた座標系及び表
色系の説明図、第13図は内挿処理の説明図、第14図は立
体外に目標値があるときの説明図、第15図は表色系での
色再現範囲を示す円筒座標図、第16図は収束操作の説明
図、第17図は第13図と同様な内挿処理の説明図、第18図
はカラーマスキング装置の一例を示す要部の系統図、第
19図は格子点の配分関係を示す図、第20図はこの発明の
他の例を示す概略的な系統図、第21図はそのときに使用
する感度補正曲線を示す図、第22図及び第23図は振り分
け信号、色修正データ、識別信号などの関係を示す図、
第24図はこの発明の更に他の例を示す第18図と同様な系
統図、第25図は従来の色分解画像修正装置の構成図、第
26図は分光吸収濃度曲線図である。 10……カラーマスキング装置 20……色修正データ記憶手段 30……掛算累算手段 40……アドレス信号形成手段 50……コントローラ Ｖ……空間領域 Ｗ……空間領域 ｓ……内挿点

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の基本色の組合せにより得られる再現
   色を、複数の組合せについて予め出力し、 この各組合せに対する表色系の値を算出すると共に、 得られた表色系の値を用いて、補間・演算を行なって求
   むべき中間色を再現する基本色の組合せとして修正する
   に当り、 上記算出した表色系の値により形成される空間内に設定
   した目標となる中間色を含む表色系の空間領域を、基本
   色で構成された座標系の空間領域に対応付けながら順次
   分割して、上記目標となる中間色を含む空間領域を縮小
   し、得られた空間領域を演算して求めた表色系の値に対
   応する座標系の目標値を、求むべき中間色を再現する基
   本色の組合せとして修正するようにしたことを特徴とす
   る色分解画像修正方法。
2. 【請求項２】複数の基本色の組合せにより得られる再現
   色を、複数の組合せについて予め出力し、この各組合せ
   に対する表色系の値を算出し、得られた表色系の値を用
   いて補間・演算して得た値を、求むべき中間色を再現す
   る基本色の混合量として格納されたメモリを有し、 入力された色分解画像情報によって上記メモリに格納さ
   れた色修正データが参照されることによって、上記入力
   色分解画像情報に対応する修正された色分解画像情報が
   得られるようになされると共に、 上記メモリには、上記算出した表色系の値により形成さ
   れる空間内に設定した目標となる中間色を含む表色系の
   空間領域を、基本色で構成された座標系の空間領域に対
   応付けながら順次分割して、上記目標となる中間色を含
   む空間領域を縮小し、得られた空間領域を演算して求め
   た表色系の値に対応する座標系の目標値を、求むべき中
   間色を再現する基本色の混合量として格納されているこ
   とを特徴とする色分解画像修正装置。