JP2534307B2 - 色変換装置 - Google Patents

色変換装置

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JP2534307B2
JP2534307B2 JP63062127A JP6212788A JP2534307B2 JP 2534307 B2 JP2534307 B2 JP 2534307B2 JP 63062127 A JP63062127 A JP 63062127A JP 6212788 A JP6212788 A JP 6212788A JP 2534307 B2 JP2534307 B2 JP 2534307B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レツド(以下、「R」という)、グリー
ン(以下、「G」という)、およびブルー(以下、
「B」という)からなる画像データ(以下、「R,G,B信
号」という)を、印刷に必要なイエロー(以下、「Y」
という)、マゼンタ(以下、「M」という)およびシア
ン(以下、「C」という)の3色、もしくはブラツク
(以下、「K」という)を含む4色の印刷インキの印写
データに変換する色変換装置に関する。
〔従来の技術〕
従来から知られているこの種の色変換方法および装置
には、特開昭58−178355号公報,特開昭60−220660号公
報および特開昭59−123392号公報などに示されたものが
ある。第1の公報に開示された色変換法は、次式の単純
なマトリクス演算を行つて、Y,M,Cの印写データを得て
いる。
ただし、 である。
この色変換方法は、印刷インキに使用する染料のスペ
クトル分布特性およびその転写特性などに即した調整を
施すことのできる単一の色変換係数が得られないため、
色変換誤差が大きいという欠点がある。
第7図は特開昭60−220660号公報に示された色変換方
法を適用した一構成例を示すブロツク回路図で、(10
1)はマトリクス乗算器、(102)は複数の色変換係数マ
トリクスを備えた色変換係数マトリクステーブル、(10
3)は色変換係数マトリクスを選択する切換器である。
次に動作を説明する。
まず、R,G,B信号が色変換係数マトリクス切換器(10
3)に入力される。色変換係数マトリクス切換器(103)
は、入力された画像信号の色信号R,G,Bの強度を3軸に
とつた色信号空間をあらかじめ区分した複数の領域のい
ずれかに属するかを画素ごとに識別し、識別信号を色変
換係数マトリクステーブル(102)に出力する。色変換
係数マトリクステーブル(102)には、色信号空間の各
領域にそれぞれに対応した複数の色変換係数マトリクス
があらかじめ用意されており、入力された識別信号に対
応する色変換係数マトリクスを、マトリクス乗算器(10
1)に出力する。マトリクス乗算器(101)は、画素ごと
にR,G,B信号と、選択された色変換係数マトリクスとで
マトリクス演算をおこなって、Y,M,C印写データを出力
する。
1つの色変換係数マトリクスは、色信号空間内の限ら
れた領域を受け持ち、それぞれ原画像と印写画像の間の
平均色差が最小となるように色変換係数が選定されてい
るので、再現性の良い印写データが得られる。
しかし、この色変換方法でも、色変換係数マトリクス
の切換え境界部において変換誤差が大きくなる欠点があ
り、入力映像信号の全ての色相,彩度,および明度の組
み合わせについて、それぞれ1つの色変換係数マトリク
スを用意しない限り、最良の色変換を行なうことはでき
ない。
第8図は、特開昭59−123392号公報に示されたテーブ
ル変換を用いた色変換装置のブロツク回路図である。図
において、(100)はROMで、R,G,B信号は、ROM(100)
のアドレス端子に入力され、各アドレス番地に、あらか
じめ収納されているY,M,C印写データをデーブル変換に
よつて色変換を行うように構成されている。
一般に印写データに変換する場合のR,G,B信号は、1
画素についてそれぞれ6ビツト以上のデータを必要とす
る。今、これを6ビツトとすると、1色当りのアドレス
数は218となり、1アドレスあたりY,M,C3色に対してそ
れぞれ1バイト(8ビツト)を必要とするので、ROM(1
00)の総容量は、218×3×8≒6.3Mビツトとなる。
この色変換装置は、最良の色変換を行うことができる
が、大容量のメモリを必要とし、またメモリテーブルの
作成が煩雑となるという欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、従来のマトリクス演算を用いた色変換方
法では、色の三属性(明度、色相、彩度)と染料の混色
性、および非線形特性をもつ転写特性などの印写条件を
満足する単一の色変換係数マトリクスは得られず、ま
た、複数の色変換係数マトリクスを用いた場合でも、各
色変換係数マトリクスが割り当てられている領域の境界
部での色変換誤差が大きくなつて原画像に忠実な印刷画
像が得られず、さらに肌色などの記憶色を再現するため
の微調整ができないという問題点があつた。
また、従来のテーブル変換を用いた色変換装置は、メ
モリの容量が大きくなつて経済的でないという問題点が
あった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、色再現性の良い小容量のメモリで足りる
など構成の簡単な色変換装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る色変換装置は、RGB画像データを画素
毎にY,M,CまたはY,M,C,Kの印写データに変換するものに
おいて、R,G,Bの各画像データから最小レベルのものの
値を無彩色成分値として抽出する無彩色成分抽出手段
と、上記各画像データから上記無彩色成分値を除去した
中間レベルのものの値を第1の色成分値として抽出する
第1の色成分抽出手段と、上記各画像データから上記無
彩色成分値と第1の色成分値とを除去したものを第2の
色成分値として抽出する第2の色成分抽出手段と、抽出
した無彩色成分値、第1の色成分値及び第2の色成分値
を夫々の色成分値に対応した部分色変換データに変換す
る色変換手段と、上記各部分色変換データを色別に合成
して印写データを出力する合成手段とを備えたものであ
る。
〔作用〕
無彩色成分、第1の色成分および第2の色成分に分離
すると、RGB画像信号は、明度を無彩色成分で、第1の
色成分はR,G,Bのうち2つの色を同じ量だけ含む赤,
緑,青のいずれかとなり、第2の色成分はイエロー,マ
ゼンタ,シアンのいずれかとなる。したがつて、これら
の色成分をY,M,C、もしくはY,M,C,Kの印写データに変換
するためのメモリの必要容量は少なくて足り、かつ得ら
れる印写データの微調整が容易に行えるので、色再現性
のよい印写データが得られる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
1図において、(1),(2),(3)はRGB各画像信
号の入力端子、(4),(5),(6)はそれぞれ(R
−G)、(G−B),(B−R)の演算を行う減算器、
(7)は画素ごとにR,G,B信号の大きさを比べ、選択信
号S1,S2,S3を生成して出力するコントロール信号発生
器、(8),(9)はコントロール信号発生器(7)よ
り出力された選択信号で(R−G),(G−B),(B
−R)のうちいずれかを選択する選択器、(10),(1
1)は、選択器(8),(9)の出力データを2の補数
データとする回路で、2の補数データとするか否かをコ
ントロール信号発生器(7)よりの選択信号S21,S31で
決定する。(12)は、画素ごとにRGB信号のうち、最小
値の信号を選択する選択器、(13),(14),(15)は
それぞれ部分色変換をテーブル変換でおこなうためのRO
M、(16)はROM(13),(14),(15)で変換された部
分色変換データを合成する合成器で、減算器(4)ない
し選択器(12)で、RGB画像信号を画素ごとに無彩色成
分α、第1の色成分βおよび第2の色成分γに変換する
RGB/αβγ変換器(18)を構成している。
第2図はこの実施例において、ある画素のRGB信号の
値から、無彩色成分α、第1の色成分βおよび第2の色
成分γの3つの値への変換例を示したものである。
次に動作について説明する。
入力端子(1),(2),(3)に入力されるRGB信
号は、テレビジヨン信号などに使用されるR,G,B信号の
極性を反転したものであり、R,G,B信号が全て“0"の値
をとるときは白を、全て最大値をとるときは黒を示す。
入力されたR,G,B信号は、RGB/αβγ変換器(18)に入
力される。ここで、αは、ある画素のR,G,B信号のうち
の最小値(α=MIN(R,G,B)である。αは、R,G,B信号
それぞれから同一の値αを抜きだした値を表わすので、
R=G=Bとなり、白〜黒の無彩色の階調を示す値とな
る。よつて、αを無彩色成分と呼ぶ。
次に、βは、β=MID(R,G,B)−MIN(R,G,B)であ
る。ここでMIDとは、R,G,B信号のうち中間の値を示す。
βは、最小値以外の2色で構成されるが、その際、R信
号が最小値のときはG+Bの補色の赤を、G信号が最小
値のときはR+Bの補色の緑を、B信号が最小値のとき
はR+Gの補色の青を示す。このとき、最小値が何であ
るか示す信号aをβとともに出力する。
次にγは、γ=MAX(R,G,B)−MID(R,G,B)であり、
最大値の1色のみで構成される。したがつて、最大値が
R信号のときはレツドの補色のシアンを、G信号のとき
はグリーンの補色のマゼンタを、B信号のときはブルー
の補色のイエローを示す。γといつしよに、最大値がR,
G,B信号のうちいずれであるか示す信号dを出力する。
例えば第2図に示したR,G,B信号は、60階調のR信号
と、25階調のG信号と10階調のB信号から成つている
が、これは、10階調の黒(無彩色成分α)と15階調の青
(第1の色成分β)と、35階調のシアン(第2の色成分
γ)に分けられる。
つぎに、RGB/αβγ変換器(18)により変換された無
彩色成分α、第1および第2の色成分β,γは、ROM(1
3),(14),(15)に別々に入力され、テーブル変換
により部分色変換データに変換される。このとき、R,G,
B信号が6ビツトであるとすると、ROM(13)は、64バイ
ト×3(d=R,G,B)×3(Y,M,C)=576バイト、ROM
(14)は、64バイト×3(a=R,G,B)×3(Y,M,C)=
576バイト、ROM(15)は、64バイト×3(Y,M,C)=192
バイトの合計1,344バイトのメモリ容量が必要である。
このようにして第2の色成分γをROM(13)で変換した
部分色変換データ、Y1,M1,C1と、第1の色成分βを、RO
M(14)で変換した部分色変換データY2,M2,C2と、無彩
色成分αをROM(15)で変換した部分色変換データY3,
M3,C3とを合成器(16)で加算して、Y=Y1+Y2+Y3,M
=M1+M2+M3,C=C1+C2+C3として印写データY,M,Cを
出力端子(17)から出力して、色変換を完了する。
次に、RGB/αβγ変換器(18)の構成について説明す
る。
減算器(4),(5),(6)は、それぞれ(R−
G),(G−B)および(B−R)の演算をおこなう。
その際、それぞれの演算の結果がプラスになるか、マイ
ナスになるかで大小を判定することができる。例えば、
(R−G)の結果がプラス、または0になつたとする
と、(R−G)≧0より(R≧G)、マイナスになつた
とすると、(R−G)<0より(R<G)である。ま
た、プラスになつたか、マイナスになつたかは符号ビツ
トにより判別可能で、プラスのときは、“0"、マイナス
のときは“1"となる。減算器(4),(5),(6)
は、R,G,B信号に符号ビツトを1ビツト添えて演算して
いる。(R−G)の符号ビツトをa1,(G−B)の符号
ビツトをa2,(B−R)の符号ビツトをa3とすると、次
表のようにまとめられる。
また、符号ビツトa1,a2,a3がくみあわされた時は、次
表のようになる。
このように、符号ビツトa1,a2,a3の値より、MAX(R,
G,B)と、MID(R,G,B)と、MIN(R,G,B)とを選び出す
ことが可能である。α=MIN(R,G,B),β=MID(R,G,
B)−MIN(R,G,B),γ=MAX(R,G,B)−MID(R,G,B)
より、符号ビツトa1,a2,a3と色成分データα,β,γの
関係を次表に示す。
コントロール信号発生器(7)は、色成分データα,
β,γが上の表のような値がえらばれるように、無彩色
成分αの選択信号S1,第1の色成分βの選択信号S2,およ
び第2の色成分γの選択信号S3を出力し、(R−G),
(G−B)および(B−R)のなかから、選択器
(8),(9)および(12)によつて選びだす。その
際、(G−R),(B−G),(R−B)は、(G−
R)=−(R−G),(B−G)=−(G−B),(R
−B)=−(B−R)と考えられるので、それぞれ(R
−G),(G−B),(B−R)を選びたしたあと、2
の補数をとる。この2の補数計算は、2の補数回路(1
0),(11)によりおこなうが、この2の補数回路は、
コントロール信号発生器(7)より出力された信号S31,
S21により、2の補数の計算をおこなうか否か選択可能
になつている。
このようにして、R,G,B信号を色成分αβγに変換し
たあと、ROM(13),(14),(15)によりそれぞれ部
分的色変換データに変換し、合成器(16)で合成して出
力端子(17)に印写データY,M,Cが出力される。
第3図はRGB/αβγ変換器(18)の他の構成例を示す
ブロツク回路図で、(34)はRGB信号の最小値αを算出
する最小値算出器、(35)はRGB信号から無彩色成分α
をそれぞれ減算する減算器、(36)は(R−α),(G
−α)および(B−α)のうち、最小値を取り除いた2
つの信号X,Zを出力する選択器、(37)は信号X,Zのうち
小さい方の信号の値βを算出する最小値算出器、(38)
は信号X,Zからβをそれぞれ減算する減算器、(39)は
信号(X−β),(Z−β)のうち、大きい方の値をと
り、第2の成分γとして出力する選択器で、他は第1図
の実施例と同様に構成されている。
次に、この動作について説明する。
R,G,B信号は、最小値算出器(34)と、減算器(35)
に入力され、最小値算出器(34)は、α=MIN(R,G,B)
の演算と、R,G,B信号のどれが最小であるか示す符号α
を生成して出力する。減算器(35)は、R,G,B信号から
αを減算して、(R−α),(G−α),(B−α)を
出力する。これら3つの信号のうち最小のものは0にな
る。選択器(36)は、3つの信号、(R−α),(G−
α),(B−α)のうち0になるものをのぞいた残り2
つの信号を、X,Zとして出力する。例えば第2図の例に
示すように、R,G,B信号が各6ビツト0〜63階調であら
わされるとして、R=60,G=25,B=10の場合、B信号が
最小値なので、α=B=10となり、(R−α)=50,
(G−α)=15,(B−α)=0となる。このとき、X
=(R−α)=50,Z=(G−α)=15である。また、a
はBを示す値をとる。同様に、R信号が最小値の場合
は、X=(G−α),Z=(B−α)となり、G信号が最
小値の場合は、X=(R−α),Z=(B−α)となる。
次に、最小値算出器(37)で、データX,Zのうち最小値
をβ=MIN(X,Z)として算出し、βはR,G,B信号のうち
どの信号であるかを示す信号b,信号X,Zのうち、信号b
で示されない信号がR,G,B信号のどの信号であるかを示
す信号dを出力する。例えば第2図に示すように、X=
(R−α)=50,Z=(G−α)=15であるとすると、β
=MIN(X,Z)=15であり、信号bはG信号を、信号dは
R信号を示す信号となる。つまり、β=MID(R,G,B)−
αである。減算器(38)では、信号X,Zよりβを減算し
て、(X−β},(Z−β)を計算する。選択器(39)
では、(X−β),(Z−β)のうち、信号bで示され
る信号を含むものは0となるので、0でない信号をγと
して出力する。第2図の例では、(X−β)=(R−α
−β)=35,(Z−β)=(G−α−β)=0であり、
信号bではG信号が示されるのでγ=35となる。すなわ
ち、γ={MAX(R,G,B)−α−β}={MAX(R,G,B)−
α−MID(R,G,B)+α}={MAX(R,G,B)−MID(R,G,
B)}である。
無彩色成分αはROM(15)で、第1の色成分βはROM
(14)で、第2の色成分γはROM(13)でそれぞれ部分
色変換データに変換されたあと、合成器(16)で合成さ
れて出力端子(17)に出力されるのは同様である。
第4図は、第1図および第3図の実施例のテーブル変
換部分の他の構成例を示すブロツク回路図である。図に
おいて、(20),(21),(22)はテーブル変換用のRO
M、(23),(24)は一時データを保持しておくラツチ
で、他は第3図と同様の構成である。
プリンターにおける色は、イエロー→マゼンタ→シア
ンの3色印写で記録されるが、バツク転写や、印刷イン
クを重ねるとインクがつきにくくなるなどの印刷インク
の特性により、印写された画面の色彩が微妙に変化す
る。したがつて、第1図および第3図の実施例では、色
成分α,β,γを別々に色変換しているが、正確な色再
現のためには、色成分α,β,γは全て関連していると
見る必要がある。この構成例は、ROM(20)から、第2
の色成分γを変換したY1,M1,C1の他に、γの値によつて
第1の色成分βの変換値を切り変える信号k1を出力す
る。また、ROM(21)からは、Y2,M2,C2の他にβの値に
よつて無彩色成分αの変換値を切り変える信号k2を出力
して補正するように構成したものである。
次に動作について述べる。
まず第2の色成分γをROM(20)に入力し、その値に
対応する信号k1の値を読み出してラツチ(23)に保持
し、ROM(21)に入力する。ROM(21)には第1の色成分
βをY2,M2,C2,k2に変換する例えば16種類の変換テーブ
ルを持つており、そのうち信号k1で示された変換テーブ
ルを用いて、第2の色成分βを変換する。同時にROM(2
1)より、信号k2の値を読み出してラツチ(24)に保持
し、ROM(22)に入力する。ROM(22)には、無彩色成分
αをY3,M3,C3に変換する例えば16種類の変換テーブルを
持つており、そのうち信号k2で示された変換テーブルを
用いて無彩色成分αを変換する。合成器(16)では、第
1図の実施例と同様にY=Y1+Y2+Y3,M=M1+M2+M3,C
=C1+C2+C3の加算をおこない、印写データY,M,Cを出
力端子に出力するが、この際、Y2,M2,C2はαの値により
変換値が変わり、Y3,M3,C3はα,βの値により変換値が
変わる。つまり、色成分α,β,γが相互に関連した変
換データを出すことが可能である。
なお、第2の色成分γの変換テーブルには、RGBデー
タが6ビツトで0〜68階調として、64×4(Y1,M1,C1,k
1)×3(d=R,G,B)=768バイトが必要である。ま
た、第1の色成分βの変換テーブルには、信号k1が4ビ
ツトで16通りを指示するとして、64×4(Y2,M2,C2,
k2)×3(a=R,G,B)×16(k1)=12,288バイトが必
要である。また無彩色成分αの変換テーブルには、信号
k2が4ビツトで16通りを指示するとして、64×3(Y3,M
3,C3)×16(k2)=3,072バイトが必要である。よつ
て、この実施例の総メモリ容量は、16,128バイトであ
る。
第5図は、RGB/αβγ変換器(18)で色成分αβγに
分離したあと部分色変換を行うROMをひとつのROMで実現
した構成例のテーブル変換部分の構成を示すブロツク回
路図で、(51)はROMのアドレスを合成するアドレス合
成器、(52)はテーブル変換のためのROM、(53)は補
正信号k1,k2を一時保持するためのラツチ、(54)は、
色成分α,β,γの各色変換データを加算するための加
算器、(55)は加算した色変換データを一時保持してお
くラツチである。
第6図は、この構成例におけるROM(52)のアドレス
マツプの一例である。ここでは、例えば色成分α,β,
γが各6ビツト、補正信号k1,k2が各4ビツト、最小値
の色を示す信号aと最大値の色を示す信号dが各2ビツ
ト、(例えばRが“00"、Gが“01"、Bが“10")、イ
ンク色指定信号が2ビツト(例えばYが“00"、Mが“0
1"、Cが“10"、kが“11")であるとする。
まず、第2の色成分γを変換する。アドレス合成器
(51)で、第2の色成分γと、最大値の色を示す値d
と、必要とするインク色、たとえばYを指定する信号と
を第6図のγをY1にテーブル変換する部分を示すアドレ
ス信号となるようアドレス合成器(51)で合成し、ROM
(52)でY1にテーブル変換し、加算器(54)でラツチ
(55)にラツチされている信号を加算する。このとき、
ラツチ(55)には“0"が入つているようにクリア信号に
より調整しておき、Y1+0=Y1として、ラツチ(55)に
Y1をラツチする。同様にして、γの値より、補正信号k1
をテーブル変換で求め、補正信号k1は、ラツチ(58)に
ラツチする。次に第1の色成分βを変換する。βと、最
小値がどの色かを指示する信号aと、ラツチ(58)にラ
ツチされている補正信号k1と、インク指定信号をアドレ
ス合成器(51)により合成し、ROM(52)からY2を読み
だし、加算器(54)でラツチ(55)にラツチされている
色変換データY1と加算し、Y1+Y2をラツチ(55)にラツ
チしなおす。同様にして、補正信号k2の値も読みだし、
ラツチ(53)にラツチする。次に、無彩色成分αを変換
する。αと、ラツチ(58)にラツチされている補正信号
k2と、インク指定信号をアドレス合成器(51)で合成
し、ROM(52)からY3をよみだし、加算器(54)でラツ
チ(55)にラツチされているY1+Y2と加算し、Y1+Y2
Y3=Yとして、ラツチ(55)にラツチしなおして、出力
端子(17)から出力する。
この構成例で使用するROMの容量は、第4図の構成例
と同様に16,128バイトとなるが、実際には、1バイトを
8ビツトとして、129,024ビツトであり、128KビツトのR
OMで実現できる。
なお、上記実施例では、RGB/αβγ変換器(18)とし
て2つの例を示したが、他の構成でもよい。
また、R,G,B信号をY,M,C,Kの印写データに色変換する
場合には、αをKの印写データに、βとγをY,M,Cの印
写データに変換すれば実現できる。
また、ここでは仮にR,G,B信号をそれぞれ6ビツトと
したが、7ビツト、8ビツトなども同様にあつかえる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、RGB画像データを
無彩色成分α、第1の色成分β、第2の色成分γに分解
し、それぞれ独立に印写データに変換し、これらの印写
データを色別に合成するように構成したので、小容量の
メモリを用いて色再現性がよく、しかも記憶色などの微
調整も可能な色変換装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例のブロツク回路図、第2
図はこの実施例において、ある画素のRGB信号を無彩色
成分α、第1の色成分β、第2の色成分γの3つに分解
する動作と、そのときの各成分の値を示す図、第3図
は、この発明の他の実施例のブロツク回路図、第4図
は、この発明の他の実施例のブロツク回路図、第5図
は、テーブル変換部分の他の構成例を示すブロツク回路
図、第6図は第5図の構成例におけるROMのマツプ図、
第7図および第8図はそれぞれ従来の色変換装置のブロ
ツク図である。 (4),(5),(6),(35),(38)……減算器、
(7)……コントロール信号発生器、(8),(9),
(12),(36),(39)……選択器、(10),(11)…
…2の補数回路、(13),(14),(15),(20),
(21),(22),(52)……ROM、(16)……合成器、
(18)……RGB/αβγ変換器、(34),(37)……最小
値算出器、(23),(24),(53),(55)……ラツ
チ、(51)……アドレス合成器である。 なお、各図中同一記号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レッド(R)、グリーン(G)、ブルー
    (B)をもとに表現された画像データを画素毎に、イエ
    ロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の3色また
    はブラック(K)を加えた4色の印写データに変換する
    色変換装置において、上記R、G、Bの各画像データか
    ら最小レベルのものの値を無彩色成分値として抽出する
    無彩色成分抽出手段と、上記各画像データから上記無彩
    色成分値を除去した中間レベルのものの値を第1の色成
    分値として抽出する第1の色成分抽出手段と、上記各画
    像データから上記無彩色成分値と第1の色成分値とを除
    去したものを第2の色成分値として抽出する第2の色成
    分抽出手段と、上記無彩色成分値、第1の色成分値及び
    第2の色成分値を、夫々の色成分値に対応した部分色変
    換データに変換する色変換手段と、上記各部分色変換デ
    ータを色別に合成して印写データを出力する合成手段と
    を備えた色変換装置。
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