JP2681181B2 - 色彩データ補正装置 - Google Patents

色彩データ補正装置

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JP2681181B2
JP2681181B2 JP62272578A JP27257887A JP2681181B2 JP 2681181 B2 JP2681181 B2 JP 2681181B2 JP 62272578 A JP62272578 A JP 62272578A JP 27257887 A JP27257887 A JP 27257887A JP 2681181 B2 JP2681181 B2 JP 2681181B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、色彩データ補正装置に係り、特に、色再現
性の向上に好適な色補正方式に関する。 〔従来の技術〕 従来の色彩データの補正は、『テレビジョン学会全国
大会講演予稿集』1−8(1979)において論じられてい
るように、マトリクスの演算で行っていた。この補正マ
トリクスの係数は、たとえば2乗誤差の総和が最小にな
るように求めた色空間全体に対して最適化されたもので
あった。このように、色彩データの補正は、1つの固定
された補正マトリクスを用いてなされていた。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来方式では、色空間全体に対して最適化した汎
用の補正マトリクスを1つだけ用いているため、すべて
の色彩データに対して一様な補正が可能ではあるが、そ
れぞれの色彩データについては必ずしも満足な補正効果
が得られなかった。 本発明の目的は、種々の色彩データの補正効果を高め
色再現性を向上させることが可能な色彩データ補正装置
を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記目的を達成するために、入力信号をデ
ィジタル化して得られた色彩データにマトリクス演算を
施し色補正を行う演算手段を含む色彩データ補正装置と
して、色彩データに応じて選択使用される複数の補正マ
トリクスを備え、補正マトリクスが、色空間を部分空間
に分割する際に、カラーサンプルを広範囲に均等に分布
するように選択しておき、各カラーサンプルをカラー画
像読取り装置で読取り、色差を求め、分割された各部分
空間に含まれるカラーサンプルの色差の和が同じか近い
値になるように色空間を分割し、分割された部分空間を
用いて補正マトリクスの係数を求めた最適補正マトリク
スの組である色彩データ補正装置を提案するものであ
る。 また、前記最適補正マトリクスの組を、前記各部分空
間について補正マトリクスの係数を求めたマトリクスに
前記入力色彩データの値に応じて重みを付け加算して得
られた補正マトリクスの組とすることもできる。 〔作用〕 本発明においては、複数の補正マトリクスを用意し、
入力色彩データの値に応じて、最適な補正を与えるマト
リクスを選択し、色彩データを補正するので、常に高い
補正効果が得られる。 写真の発色材や印刷インクなどの分光特性によって、
RGB色空間内でデータの存在しない領域が生ずることが
ある。また、色のずれの大きさは、RGB色空間の領域に
よって傾向が異なり、たとえばRの比率が高いデータに
ついては色のずれが大きく、Bの比率が高いデータにつ
いては色のずれが小さいというような偏りが存在する。
そのような場合に、本発明では、上記特性を考慮に入れ
て、色空間を分割するので、最適な補正を与えるマトリ
クスの組を構築できる。 また、各部分領域で色差の和をそろえる方法は種々あ
り、それぞれに分割結果が異なる。各軸について分割し
ていく場合でも、分割する軸の順番が変わると、分割結
果が違うことがあるので、たとえば、各部分割空間につ
いて補正マトリクスの係数を求めたマトリクスに前記入
力色彩データの値に応じて重みを付け加算して得られた
補正マトリクスの組を採用することもできる。 〔実施例〕 図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する。 第2図は、本発明を適用するカラー画像読取り装置の
信号処理回路の一例を示すブロック図である。 CCDラインセンサ等の入力部14からの出力電気信号
は、増幅器15で増幅され、AD変換機16によりディジタル
信号に変換される。この信号は、シェーディング補正回
路17により、照明むらやCCDラインセンサ14の各素子間
の感度のばらつきが原因で生じる変動を補正される。マ
ルチプレクサ18は、各カラーフィルタに対応して、たと
えばホワイト(W),イエロー(Y),シアン(C)の
3色に信号を分割し、色変換回路19に入力する。色変換
回路19では、WYC信号を、たとえばレッド(R),グリ
ーン(G),ブルー(B)の3原色信号に変換する。RG
B信号に変換されたデータは、本発明の対象である色補
正回路20に入力され、光源,光学系、カラーフィルタ等
の分光特性が原因で生じる色のずれを補正され、たとえ
ばカラーディスプレイ等の出力装置21に出力される。 色補正回路20では、光源,光学系、カラーフィルタ等
によって決定される色分解特性に生じる色のずれをマト
リクス演算により補正している。ここでは、3×3のマ
トリクス で補正する場合について説明する。 本発明の色補正回路20の具体的構成の一例を第1図に
示す。入力色彩データRGBは、マトリクス係数ルックア
ップテーブル1に入力される。マトリクス係数ルックア
ップテーブル1は、RGBデータの値をアドレス入力とし
て、9個のマトリクス係数データa11〜a33を出力する。
係数データa11は乗算ルックアップテーブル2に入力さ
れ、この係数データa11とRデータとの乗算結果a11Rが
出力される。同様に、乗算ルックアップテーブル3から
はa12Gが、乗算ルックアップテーブル4からはa13Bが出
力される。加算器11で、これらの出力を加算し、補正出
力R1を得る。その他の補正出力G1,B1も、同様にして得
られる。 第3図は、補正マトリクスの係数を決定する方法の一
例を示すフローチャートである。最初に、色空間SをN
個の部分空間Si(i=1,…,N)に分割する。次に、分割
された部分空間Siにそれぞれにおいて最適化した補正マ
トリクスAi(i=1,…,N)を求める。このような補正マ
トリクスの係数を決めるには、正しいRGBの値が既知の
カラーサンプルを複数用意する。これらのカラーサンプ
ルをカラー画像読取り装置で読取って得たデータについ
て、最小2乗法を用いて補正結果の2乗誤差の総和を最
小にするように補正マトリクスの各係数を決定する。以
上のようにして、各部分空間Siについて補正マトリクス
Aiを決定した後、すべての入力色彩データのRGB値に対
して、補正に使用するマトリクスを割り当て、そのマト
リクスの係数値をマトリクス係数ルックアップテーブル
1にセットする。ここで、色彩データが部分空間Snに属
する場合には、部分空間Snで最適化された補正マトリク
スAnを割り当てる。 色空間Sを部分空間Si(i=1,…,N)に分割するに
は、単純に等分割するのが最も簡単である。RGB色空間
Sを8個の部分空間S1〜S8に等分割した例を第4図に示
す。しかし、実際には、写真の発色材や印刷インクなど
の分光特性によって、RGB色空間内でデータの存在しな
い領域が生ずることがある。また、色のずれの大きさ
は、RGB色空間の領域によって傾向が異なり、たとえば
Rの比率が高いデータについては色のずれが大きく、B
の比率が高いデータについては色のずれが小さいという
ような偏りが存在する。したがって、色空間の分割は、
上記特性を考慮に入れて行うことが望ましい。以下に、
その一例を示す。 補正マトリクスの係数を決定するためのカラーサンプ
ルを、可能な限り広範囲で均等に分布するように選んで
おく。各カラーサンプルについて、カラー画像読取り装
置で読取り、色のずれの大きさ(色差)を計算する。分
割された各部分空間Siにおいて、その部分空間に含まれ
るカラーサンプルの色差の和が同じか近い値になるよう
に、色空間Sを分割する。たとえば、RGBの色空間Sの
R軸について、各部分空間の色差の和が同じくなるよう
な2つの部分空間に分割する。次に、R軸について分割
された各部分空間において、G軸について同様に分割
し、さらにB軸について分割する。実際に分割した例
を、第5図に示す。上記各部分領域で色差の和をそろえ
る方法は種々あり、それぞれ分割結果が異なる。第5図
に示すような、各軸について分割していく場合でも、分
割する軸の順番が変わると、分割結果がまったく違った
ものになるので、注意する必要がある。たとえば、色差
を重みとする重み付き分散を各軸について求め、その値
の大きな順に分割する方法も採用できる。 上記色空間Sを部分空間Siに分割する方法の他にも、
色彩データに対応して補正マトリクスの係数を決定する
方法は多数考えられる。第6図を参照して、補正マトリ
クスの係数決定法の他の例を説明する。 色空間S内のM個の部分空間Si(i=1,…,M)におい
て、各部分空間Siごとに最適化された補正マトリクスAi
(i=1,…,M)を求める。部分空間Siの選び方は任意で
あり、全部分空間を合せたものが色空間Sに一致する必
要はなく、2個またはそれ以上の部分空間の一部または
全部が重複していてもよい。色彩データの補正は、上記
補正マトリクスAi(i=1,…,M)に、それぞれ重みwi
(i=1,…,M)を掛け、加え合せたものを用いて行う。
重みwiは、たとえば色彩データが部分空間Smの内部また
は近傍に存在する場合には、その部分空間Amの重みwmを
増大させるように、入力色彩データの値に応じて変化さ
せる。すべての色彩データに対して重みwiを決め、補正
マトリクスの係数を計算し、マトリクス係数ルックアッ
プテーブル1にAi(i=1,…,M)およびwi(i=1,…,
M)の値をセットする。 部分空間Siおよび重みwiの選び方の具体的な例を次に
示す。RGB色空間Sの部分空間として、R成分の比率が
高い部分空間SR,G成分の比率が高い部分空間SG,B成分の
比率が高い部分空間SBを選ぶ。各色成分の比率を0.8以
上として選んだ部分空間SR,SG,SBを第7図に示す。この
各部分空間SR,SG,SBにおける補正マトリクスAR,AG,AB
重みwR,wG,wBを色彩データの各色成分の比率を定義し、
以下の式により値を求める。 ここで、係数kR,kG,kBは、補正後の色差の2乗和が最
小になるように決定する。このとき、全体の補正マトリ
クスAは、次式で表わされる。 A=wRAR+wGAG+wBAB(5) さらに、第8図に示すように、上記例に無彩色を中心
とする部分空間Swを加えることにより、補正の効果が高
められる。 なお、上記最初の実施例において、RGB色空間を8個
の部分空間に分割しているが、部分空間への分割数は任
意であり、分割数が多くなるほど色再現性は向上する。
しかし、分割数が多くなると、計算量や必要とするカラ
ーサンプルの数が増加するので、必要とする色再現性の
程度によって分割数を決定すればよい。 本実施例では、補正は積和からなるマトリクス演算で
行っており、特にデータのタイプに依存しないので、RG
Bデータに代えてYMCデータやXYZデータを入力としても
よい。また、RGBデータからXYZデータやYMCデータへの
変換は3×3のマトリクス演算で表わせるから、このよ
うな色変換と本実施例で示した補正とを1つのマトリク
ス演算にまとめることが可能であり、たとえば入力をRG
Bデータ、出力をYMCデータとすることができる。 本実施例の3×3のマトリクスは単なる一例であっ
て、補正マトリクスのサイズはこれに限定されない。ま
た、第1図で示したマトリクス演算回路は一つの例であ
り、特にマトリクス演算の方法はいろいろ考えられる。
たとえば、すべての入力色彩データの値について補正出
力値をあらかじめ計算し、ルックアップテーブルにセッ
トしておき、入力色彩データをアドレスとし、ルックア
ップテーブルから補正出力を直接得るようにしてもよ
い。 また本実施例では、カラー画像読取り装置の色補正の
場合について説明したが、本発明はカラープリンタのマ
スキングなど、その他の色彩データの補正にも利用でき
る。 本実施例によれば、簡単な回路構成で、高精度の色補
正が行えるので、色再現性の高いカラー画像読取り装置
を容易に構成できる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、複数の補正マトリクスを用意し、入
力された色彩データの値に応じて、最適な補正を与える
マトリクスを選択し、色彩データを補正するので、常に
適切な補正ができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に用いる色補正回路の一例を示すブロッ
ク図、第2図は本発明を適用するカラー画像読取り装置
の信号処理回路の一例を示すブロック図、第3図は補正
マトリクスの求め方の一例を示すフローチャート、第4
図は色空間を等部分空間に分割した一例を示す図、第5
図は色空間を部分空間に分割した他の例を示す図、第6
図は補正マトリクスの求め方の他の例を示すフローチャ
ート、第7図は色空間内に構成した部分空間の一例を示
す図、第8図は色空間内に構成した部分空間の他の例を
示す図である。 1……マトリクス係数ルックアップテーブル、 2〜10……乗算ルックアップテーブル、11〜13……加算
器、 18……マルチプレクサ、19……色変換回路、20……色補
正回路。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.入力信号をディジタル化して得られた色彩データに
    マトリクス演算を施し色補正を行う演算手段を含む色彩
    データ補正装置において、 前記色彩データに応じて選択使用される複数の補正マト
    リクスを備え、 前記補正マトリクスが、色空間を部分空間に分割する際
    に、カラーサンプルを広範囲に均等に分布するように選
    択しておき、各カラーサンプルをカラー画像読取り装置
    で読取り、色差を求め、分割された各部分空間に含まれ
    るカラーサンプルの色差の和が同じか近い値になるよう
    に色空間を分割し、分割された部分空間を用いて補正マ
    トリクスの係数を求めた最適補正マトリクスの組である ことを特徴とする色彩データ補正装置。 2.特許請求の範囲第1項において、 前記最適補正マトリクスの組が、前記各部分空間につい
    て補正マトリクスの係数を求めたマトリクスに前記入力
    色彩データの値に応じて重みを付け加算して得られた補
    正マトリクスの組である ことを特徴とする色彩データ補正装置。
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JPS62101178A (ja) * 1985-10-29 1987-05-11 Canon Inc 画像情報処理装置

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