JP3584971B2 - Color conversion method and color conversion device - Google Patents

Description

【０００８】
ここで、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【０００９】
しかし、式（２７）の単純な線形演算では、印画等の非線形性により良好な変換特性を実現できない。
【００１０】
上記の変換特性を改良した方法が、特公平２−３０２２６号公報の色補正演算装置に開示されており、下記の式（２８）のマトリクス演算式を採用している。
【００１１】
【数７】

【００１２】
ここで、Ｎは定数、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１０である。
【００１３】
上記式（２８）は、無彩色成分と色成分が混在する画像データを直接使用するため、演算の相互干渉が発生する。つまり、係数を１つ変更すると、着目している成分または色相以外にも影響を与え、良好な変換特性を実現できないという課題がある。
【００１４】
また、特開平７−１７０４０４号公報の色変換方法は、この解決策を開示している。図１８は、特開平７−１７０４０４号公報におけるＲ、Ｇ、Ｂ画像データを印刷データＣ、Ｍ、Ｙに変換する色変換方法を示すブロック回路図であり、１００は補数器、１０１はαβ算出器、１０２は色相データ算出器、１０３は多項式演算器、１０４はマトリクス演算器、１０５は係数発生器、１０６は合成器である。
【００１５】
次に、動作を説明する。補数器１００は、画像データＲ、Ｇ、Ｂを入力とし、１の補数処理した補色データＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉを出力する。αβ算出器１０１は、この補色データの最大値βと最小値αおよび各データを特定する識別符号Ｓを出力する。
【００１６】
色相データ算出器１０２は、補色データＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉと最大値βと最小値αを入力とし、ｒ＝β−Ｃｉ、ｇ＝β−Ｍｉ、ｂ＝β−Ｙｉおよびｙ＝Ｙｉ−α、ｍ＝Ｍｉ−α、ｃ＝Ｃｉ−αの減算処理によって、６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを出力する。ここで、これら６つの色相データは、この中の少なくとも２つがゼロになる性質がある。
【００１７】
多項式演算器１０３は、色相データと識別符号を入力とし、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２と、ｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を選択し、それらから多項式データＴ１＝Ｐ１×Ｐ２、Ｔ３＝Ｑ１×Ｑ２及びＴ２＝Ｔ１／（Ｐ１＋Ｐ２）、Ｔ４＝Ｔ２／（Ｑ１＋Ｑ２）を演算し、出力する。
なお、これ以降の説明において、積を表すのに、図中アスターリスク（＊）を用いる場合がある。
【００１８】
係数発生器１０５は、識別信号Ｓの情報をもとに、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）と固定係数Ｕ（Ｅｉｊ）を発生する。マトリクス演算器１０４は、色相データｙ、ｍ、ｃと多項式データＴ１〜Ｔ４および係数Ｕを入力とし、下記の式（２９）の演算結果を色インクデータＣ１、Ｍ１、Ｙ１として出力する。
【００１９】
【数８】

【００２０】
合成器１０６は、色インクデータＣ１、Ｍ１、Ｙ１と無彩色データであるαを加算し、印刷データＣ、Ｍ、Ｙを出力する。したがって、印刷データを求める演算式は、式（３０）となる。
【００２１】
【数９】

【００２２】
なお、式（３０）では、画素集合に対する一般式を開示している。
【００２３】
ここで、図１９（Ａ）〜（Ｆ）は、赤（Ｒ）、青（Ｇ）、緑（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の６つの色相と色相データｙ、ｍ、ｃ、ｒ、ｇ、ｂの関係を模式的に示した図であり、各色相データは、３つの色相に関与している。また、図２０（Ａ）〜（Ｆ）は、上記６つの色相と乗算項ｙ×ｍ、ｒ×ｇ、ｃ×ｙ、ｇ×ｂ、ｍ×ｃ、ｂ×ｒの関係を模式的に示した図であり、それぞれ６つの色相のうち特定の色相に関与していることが分かる。
【００２４】
したがって、式（３０）における６つの乗算項ｙ×ｍ、ｍ×ｃ、ｃ×ｙ、ｒ×ｇ、ｇ×ｂ、ｂ×ｒは、それぞれ赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つの色相のうち特定の色相にのみ関与し、つまり、赤に対してはｙ×ｍ、青に対してはｍ×ｃ、緑に対してはｃ×ｙ、イエローに対してはｒ×ｇ、シアンに対してはｇ×ｂ、マゼンタに対してはｂ×ｒのみが有効な乗算項となる。
【００２５】
また、式（３０）における６つの乗除算項ｙ×ｍ／（ｙ＋ｍ）、ｍ×ｃ／（ｍ＋ｃ）、ｃ×ｙ／（ｃ＋ｙ）、ｒ×ｇ／（ｒ＋ｇ）、ｇ×ｂ／（ｇ＋ｂ）、ｂ×ｒ／（ｂ＋ｒ）についても、それぞれ６つの色相のうち、特定の色相にのみ関与することとなる。
【００２６】
以上より、上述の図１８における色変換方法によると、特定の色相に関与する乗算項および乗除算項に係る係数を変化させることにより、着目している色相のみを、他の色相に影響を与えることなく、調整できる。
【００２７】
また、上記の乗算項は、彩度に対して２次的な演算となり、乗除算項は、彩度に対して１次的な演算となる。したがって、乗算項と乗除算項を共に用いることにより、彩度に対する印画などの非線形性をも補正することができる。
【００２８】
但し、この色変換法においても、好みに応じて、特定の色相の色空間に占める領域の拡大または縮小が望まれる場合、具体的には、マゼンタ〜赤〜イエローと変化する色空間において、赤の占める領域の拡大または縮小が望まれるような場合に、この要求を満たすことが出来ない。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色変換方法または色変換装置は、ＲＯＭなどのメモリによる三次元ルックアップテーブルテーブル変換方式で構成されている場合は、大容量メモリが必要になり、変換特性を柔軟に変更することができない問題点があり、また、マトリクス演算方式で構成される場合は、着目する色相のみを調整できるが、赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つ色相間の変化の度合いを補正できないため、全色空間において良好な変換特性を実現できない問題点があり、さらに、図１９に示されたマトリクス方式による色変換方法あるいは、表示装置が、例えば、印刷装置、陰極線管表示装置あるいは液晶表示装置などのように画像データに対して、反射率あるいは、輝度等で表現される出力が、非線形な階調特性を有する場合には、上述のような高々1
次的な演算あるいは、2 次的な演算の組み合わせのみでは、例えば、液晶表示装置が有するようなＳ字特性などの複雑な階調特性に対しては、良好な変換特性が得られなかった。
【００３０】
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、画像データＲ、Ｇ、Ｂを画素毎に色変換する色変換方法および色変換装置において、赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つの色相に加え、更に赤〜イエロー、イエロー〜緑、緑〜シアン、シアン〜青、青〜マゼンタ、マゼンタ〜赤の６つの色相間の領域を独立に補正することにより、上記６つの色相間の変化の度合いをも補正でき、また変換特性を柔軟に変更でき、さらに、出力装置の有する非線型特性にたいしても良好な変換が可能で、しかも３次元ルックアップテーブルのごとき大容量メモリを必要としない色変換方法または色変換装置を得ることを目的とする。
【００３１】
【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、カラー画像を表す第１の色データを、当該第１の色データに対応する第２の色データに変換する色変換装置であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像を構成する複数の色成分の大きさを表すデータを求め、このデータを用いて当該カラー画像における、赤、緑、または青の色相に有効な第１の演算項、およびイエロー、マゼンタ、またはシアンの色相に有効な第２の演算項を生成する手段と、
上記第１および第２の演算項のうち、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの互いに隣接する２つの色相に有効な演算項を用いて、上記隣接する２つの色相間内の領域に有効な第３の演算項を生成する手段と、
上記第１〜３の演算項に与えられる所定のマトリクス係数を出力するマトリクス係数発生手段と、
上記第１〜３の演算項と、上記第１〜３の演算項に与えられたマトリクス係数との乗算を 含むマトリクス演算により上記第２の色データを求めるマトリクス演算手段と、
上記第２の色データの階調を補正する階調特性変換手段とを備えたものである。
【００３２】
また、この発明に係る色変換方法は、カラー画像を表す第１の色データを、当該第１の色データに対応する第２の色データに変換する色変換方法であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像を構成する複数の色成分の大きさを表すデータを求め、このデータを用いて、赤、緑、または青の色相に有効な第１の演算項、およびイエロー、マゼンタ、またはシアンの色相に有効な第２の演算項を生成し、
上記第１および第２の演算項のうち、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの互いに隣接する２つの色相に有効な演算項を用いて、上記隣接する２つの色相間内の領域に有効な第３の演算項を生成し、
上記第１〜３の演算項に与えられる所定のマトリクス係数を出力し、
上記第１〜３の演算項と、上記第１〜３の演算項に与えられたマトリクス係数との乗算を含むマトリクス演算により上記第２の色データを求め、
上記第２の色データの階調を補正するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施形態による色変換方法および色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、１は入力された画像データＲ、Ｇ、Ｂの最大値βと最小値αを算出し、各データを特定する識別符号Ｓ１を生成して出力するαβ算出手段、２は画像データＲ、Ｇ、Ｂと上記αβ算出手段１からの出力より色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを算出する色相データ算出手段、３は多項式演算手段、４はマトリクス演算手段、５は係数発生手段、６は合成手段、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、階調特性変換手段である。
【００３４】
また、図２は、上記多項式演算手段３の一構成例を示すブロック図である。図において、７は入力された色相データのうちゼロとなるデータを除去するゼロ除去手段、９ａ、９ｂ、９ｃは入力されたデータの最小値を選択し出力する最小値選択手段、１１は上記αβ算出手段１からの識別符号Ｓ１に基づき、演算係数を発生し出力する演算係数発生手段、１０ａ、１０ｂは上記演算係数発生手段１１からの出力が示す演算係数と、最小値選択手段９ａ及び９ｂの出力との乗算を行う演算手段である。
【００３５】
次に動作について説明する。赤、緑、青の三色に対応した入力信号Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは、αβ算出手段１および色相データ算出手段２へと送られ、αβ算出手段１は、入力画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉの最大値βと最小値αを算出して出力するとともに、入力画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉのうち最大値となるデータと最小値となるデータを特定する識別符号Ｓ１を生成し出力する。色相データ算出手段２は、入力画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉと上記αβ算出手段１からの出力である最大値βと最小値αを入力とし、ｒ＝Ｒｉ−α、ｇ＝Ｇｉ−α、ｂ＝Ｂｉ−αおよびｙ＝β−Ｂｉ、ｍ＝β−Ｇｉ、ｃ＝β−Ｒｉの減算処理を行い、６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを出力する。
【００３６】
このとき、上記αβ算出手段１において算出される最大値β、最小値αは、β＝ＭＡＸ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）、α＝ＭＩＮ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）であり、色相データ算出手段２において算出される６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃは、ｒ＝Ｒｉ−α、ｇ＝Ｇｉ−α、ｂ＝Ｂｉ−αおよびｙ＝β−Ｂｉ、ｍ＝β−Ｇｉ、ｃ＝β−Ｒｉの減算処理によって得られているので、これら６つの色相データは、この中の少なくとも２つがゼロになる性質がある。例えば、最大値βがＲｉ、最小値αがＧｉである場合（β＝Ｒｉ、α＝Ｇｉ）は、上記の減算処理よりｇ＝０およびｃ＝０となり、また、最大値βがＲｉ、最小値αがＢｉである場合（β＝Ｒｉ、α＝Ｂｉ）は、ｂ＝０およびｃ＝０となる。すなわち、最大、最小となるＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉの組み合わせにより、少なくとも、ｒ、ｇ、ｂの中で１つ、ｙ、ｍ、ｃの中で１つの合計２つの値がゼロとなることになる。
【００３７】
したがって、上記αβ算出手段１においては、６つの色相データのうちゼロとなるデータを特定する識別符号Ｓ１を生成し出力する。この識別符号Ｓ１は、最大値βと最小値αがＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉのうちどれであるかにより、データを特定する６種類の識別符号Ｓ１を生成することができる。図３は識別符号Ｓ１とＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉにおける最大値βと最小値αおよびゼロとなる色相データの関係を示す図である。なお、図中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すものであり、この限りではなく、他の値であってもよい。
【００３８】
次に、色相データ算出手段２からの出力である６つの色相データｒ、ｇ、ｂおよびｙ、ｍ、ｃは多項式演算手段３へと送られ、また、ｒ、ｇ、ｂについてはマトリクス演算手段４へも送られる。多項式演算手段３には上記αβ算出手段１から出力される識別符号Ｓ１も入力されており、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２と、ｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を選択して演算を行うのであるが、この動作を図２に従って説明する。
【００３９】
多項式演算手段３において、色相データ算出手段２からの色相データとαβ算出手段からの識別符号Ｓ１はゼロ除去手段７へと入力される。ゼロ除去手段７では、識別符号Ｓ１に基づき、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２とｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を出力する。Ｑ１、Ｑ２、Ｐ１、Ｐ２は、例えば図４に示すように決定され、出力される。例えば図３、４から、識別符号Ｓ１＝０となる場合、ｒ、ｂからＱ１、Ｑ２が、ｙ、ｍからＰ１、Ｐ２が得られ、Ｑ１＝ｒ、Ｑ２＝ｂ、Ｐ１＝ｍ、Ｐ２＝ｙとして出力する。なお、上記図３と同様、図４中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すものであり、この限りではなく、他の値であってもよい。
【００４０】
また、最小値選択手段９ａでは、上記ゼロ除去手段７からの出力データＱ１、Ｑ２のうちの最小値Ｔ４＝ｍｉｎ（Ｑ１，Ｑ２）を選択して出力し、最小値選択手段９ｂでは、上記ゼロ除去手段７からの出力データＰ１、Ｐ２のうちの最小値Ｔ２＝ｍｉｎ（Ｐ１，Ｐ２）を選択して出力する。最小値選択手段９ａおよび９ｂから出力されるＴ４およびＴ２が、第１の比較データである。
【００４１】
演算係数発生手段１１には上記αβ算出手段１からの識別符号Ｓ１が入力され、演算手段１０ａ、１０ｂにおいて第１の比較データＴ４およびＴ２に対し乗算を行うための演算係数ａｑ、ａｐを示す信号を識別符号Ｓ１に基づき発生し、演算手段１０ａへ演算係数ａｑを、演算手段１０ｂへは演算係数ａｐを出力する。なお、この演算係数ａｑ、ａｐはそれぞれ識別符号Ｓ１に応じて６種類与えられる。演算手段１０ａでは上記最小値選択手段９ａからの第１の比較データＴ４が入力され、演算係数発生手段１１からの演算係数ａｑと第１の比較データＴ４による乗算ａｑ×Ｔ４を行い、その出力を最小値選択手段９ｃへ送り、演算手段１０ｂでは上記最小値選択手段９ｂからの第１の比較データＴ２が入力され、演算係数発生手段１１からの演算係数ａｐと第１の比較データＴ２による乗算ａｐ×Ｔ２を行い、その出力を最小値選択手段９ｃへ送る。
【００４２】
最小値選択手段９ｃでは、演算手段１０ａおよび１０ｂからの出力の最小値Ｔ５＝ｍｉｎ（ａｐ×Ｔ２、ａｑ×Ｔ４）を選択して出力する。最小値選択手段９ｃから出力されるＴ５が、第２の比較データである。以上、上述した多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５が、多項式演算手段３の出力である。そして、この多項式演算手段３の出力は演算項としてマトリクス演算手段４へと送られる。
【００４３】
一方、図１の係数発生手段５は、識別符号Ｓ１に基づき、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）と固定係数Ｕ（Ｅｉｊ）を発生し、マトリクス演算手段４へと送る。マトリクス演算手段４は、上記色相データ算出手段２からの色相データｒ、ｇ、ｂと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、係数発生手段５からの係数Ｕを入力とし、下記の式（６）の演算結果を画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１として出力する。
【００４４】
【数１０】

【００４５】
なお、式（６）において、（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【００４６】
ここで、図５は、上記マトリクス演算手段４における部分的な一構成例を示すブロック図であり、Ｒ１を演算し出力する場合について示している。図において、１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆは乗算手段、１３ａ、１３ｄ、１３ｅは加算手段である。
【００４７】
次に、図５の動作を説明する。乗算手段１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆは、色相データｒと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５と係数発生手段５からの係数Ｕ（Ｅｉｊ）およびＵ（Ｆｉｊ）を入力とし、それぞれの積を出力する。加算手段１３ａは、各乗算手段１２ｃ、１２ｅの出力である積を入力とし、入力データを加算し、その和を出力する。加算手段１３ｄは加算手段１３ａからの出力と乗算手段１２ｆの出力を加算する。そして加算手段１３ｅは加算手段１３ｄの出力と乗算手段１２ａの出力を加算して、総和を画像データＲ１として出力する。なお、図５の構成例において、色相データｒをｇまたはｂに置換すれば、画像データＧ１、Ｂ１を演算できる。
【００４８】
本実施の形態による色変換方法あるいは、色変換装置の演算速度が問題になる場合には、係数（Ｅｉｊ）と（Ｆｉｊ）は、それぞれの色相データｒ、ｇ、ｂに対応した係数が使用されるので、図５の構成をｒ、ｇ、ｂに対し並列に３つ使用すれば、より高速なマトリクス演算が可能になる。
【００４９】
合成手段６は、上記マトリクス演算手段４からの画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１と上記αβ算出手段１からの出力である無彩色データを示す最小値αが入力され、加算を行い、画像データＲ、Ｇ、Ｂを出力する。よって、上記図１の色変換方法により色変換された画像データＲ、Ｇ、Ｂを求める演算式は、式（１）となる。
【００５０】
【数１１】

【００５１】
ここで、（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１２であり、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｍ、ｙ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｙ、ｃ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｃ、ｍ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ、ｂ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ、ｒ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ、ｇ）、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）であり、ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６は上記図２における演算係数発生手段１１において発生される演算係数である。
【００５２】
なお、式（１）の演算項と図１における演算項の数の違いは、図１における演算項がゼロとなるデータを除く画素毎の演算方法を開示しているのに対して、式（１）は画素集合に対する一般式を開示している点にある。つまり、式（１）の多項式データは、１画素について、１２個のデータを３個の有効データに削減でき、この削減は、色相データの性質を巧みに活用して達成している。
【００５３】
また、有効データの組合せは、着目画素の画像データに応じて変わり、全画像データでは全ての多項式データが有効になる。
【００５４】
図６（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相（赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタ）と色相データｙ、ｍ、ｃ、ｒ、ｇ、ｂの関係を模式的に示したものであり、各色相データはそれぞれ３つの色相に関与している（例えば、図６（Ａ）に示すｙであれば、赤、イエロー、緑の３つの色相に関与する）。
【００５５】
上記式（６）と式（１）は、各色相の１つだけに有効な第１の比較データを含んでいる。この第１の比較データは、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｙ，ｍ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｃ，ｙ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ，ｂ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｍ，ｃ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ，ｒ）の６つである。図７（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相と第１の比較データｈ１ｒ、ｈ１ｙ、ｈ１ｇ、ｈ１ｃ、ｈ１ｂ、ｈ１ｍの関係を模式的に示したものであり、各第１の比較データが特定の色相に関与していることが分かる。
【００５６】
例えば、Ｗを定数として、赤に対してはｒ＝Ｗ、ｇ＝ｂ＝０なので、ｙ＝ｍ＝Ｗ、ｃ＝０となる。したがって、ｍｉｎ（ｙ，ｍ）＝Ｗとなり、他の５つの第１の比較データは全てゼロになる。つまり、赤に対しては、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｙ，ｍ）のみが有効な第１の比較データになる。同様に、緑にはｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｃ，ｙ）、青にはｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｍ，ｃ）、シアンにはｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ，ｂ）、マゼンタにはｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ，ｒ）、イエローにはｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ）だけが有効な第１の比較データとなる。
【００５７】
図８（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相と、第２の比較データｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ｈ１ｃ，ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ｈ１ｃ，ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ｈ１ｍ，ｈ１ｂ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ｈ１ｍ，ｈ１ｒ）の関係を模式的に示したものであり、上記式（１）でのｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）における演算係数ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６の値を１とした場合について示している。図９のそれぞれより、各第２の比較データが赤〜イエロー、イエロー〜緑、緑〜シアン、シアン〜青、青〜マゼンタ、マゼンタ〜赤の６つの色相間の中間領域の変化に関与していることが分かる。つまり、赤〜イエローに対しては、ｂ＝ｃ＝０であり、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｒ）＝ｍｉｎ（ｍｉｎ（ｒ，ｇ），ｍｉｎ（ｙ、ｍ））を除く他の５項は全てゼロになる。よって、ｈ２ｒｙのみが有効な第２の比較データになり、同様に、イエロー〜緑にはｈ２ｇｙ、緑〜シアンにはｈ２ｇｃ、シアン〜青にはｈ２ｂｃ、青〜マゼンタにはｈ２ｂｍ、マゼンタ〜赤にはｈ２ｒｍだけが有効な第２の比較データとなる。
【００５８】
また、図９（Ａ）〜（Ｆ）は上記式（６）および式（１）でのｈｒｙ、ｈｒｍ、ｈｇｙ、ｈｇｃ、ｈｂｍ、ｈｂｃにおける演算係数ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６を変化させた場合の６つの色相と第２の比較データの関係を模式的に示したものであり、図中の破線ａ１〜ａ６で示す場合は、ａｑ１〜ａｑ６をａｐ１〜ａｐ６より大きい値とした場合の特性を示し、破線ｂ１〜ｂ６で示す場合は、ａｐ１〜ａｐ６をａｑ１〜ａｑ６より大きい値とした場合の特性を示している。
【００５９】
すなわち、赤〜イエローに対してはｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ，ａｐ１×ｈ１ｒ）のみが有効な第２の比較データであるが、例えばａｑ１とａｐ１の比を２：１とすると、図９（Ａ）での破線ａ１のように、ピーク値が赤よりに関与する比較データとなり、赤〜イエローの色相間における赤に近い領域に有効な比較データとすることができる。一方、例えばａｑ１とａｐ１の比を１：２とすると、図９（Ａ）での破線ｂ１のような関係となり、ピーク値がイエローよりに関与する比較データとなり、赤〜イエローの色相間におけるイエローに近い領域に有効な比較データとすることができる。同様に、イエロー〜緑にはｈ２ｇｙにおけるａｑ３、ａｐ３を、緑〜シアンにはｈ２ｇｃにおけるａｑ４、ａｐ４を、シアン〜青にはｈ２ｂｃにおけるａｑ６、ａｐ６を、青〜マゼンタにはｈ２ｂｍにおけるａｑ５、ａｐ５を、マゼンタ〜赤にはｈ２ｒｍにおけるａｑ２、ａｐ２を変化させることにより、それぞれの色相間の領域においても、その有効となる領域を変化させることができる。
【００６０】
図１０（ａ）および（ｂ）は、６つの色相および色相間領域と有効な演算項の関係を示している。よって、係数発生手段５において、調整したい色相または色相間の領域に有効な演算項に係わる係数を変化させれば、その着目する色相のみを調整でき、色相間の変化の度合いをも補正することができる。また、多項式演算手段３における演算係数発生手段１１での係数を変化させれば、色相間領域での演算項が有効となる領域を他の色相に影響することなく変化させることができる。
【００６１】
ここで、上記図１による実施の形態１での係数発生手段５での係数の一例を述べる。式（５）は、上記係数発生手段５において発生する係数Ｕ（Ｅｉｊ）の一例を示している。
【００６２】
【数１２】

【００６３】
上記の場合で係数Ｕ（Ｆｉｊ）の係数を全てゼロとすると、色変換を実施しない場合となる。また、下記式（７）では、係数Ｕ（Ｆｉｊ）の係数において、第１の比較データと第２の比較データに係わる係数を例えばＡｒ１〜Ａｒ３、Ａｙ１〜Ａｙ３、Ａｇ１〜Ａｇ３、Ａｃ１〜Ａｃ３、Ａｂ１〜Ａｂ３、Ａｍ１〜Ａｍ３、およびＡｒｙ１〜Ａｒｙ３、Ａｇｙ１〜Ａｇｙ３、Ａｇｃ１〜Ａｇｃ３、Ａｂｃ１〜Ａｂｃ３、Ａｂｍ１〜Ａｂｍ３、Ａｒｍ１〜Ａｒｍ３に示す値とした場合を示す。
【００６４】
【数１３】

【００６５】
上記においては、色相または、色相間の領域のみの調整を行え、変化させたい色相または色相間の領域に関する演算項に係わる係数を定め、他の係数をゼロとすれば、その色相または色相間の領域のみの調整を行える。例えば、赤に関するｈ１ｒに係わる係数Ａｒ１〜
Ａｒ３を設定すれば、赤の色相を変化させ、赤〜イエローの色相間の割合を変化させるにはｈ２ｒｙに係わる係数Ａｒｙ１〜Ａｒｙ３を用いることとなる。
【００６６】
また、多項式演算手段３において、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）における演算係数ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６の値を１、２、４、８、…の整数値で変化させれば、演算手段１０ａおよび１０ｂにおいてビットシフトにより乗算を行うことができる。
【００６７】
以上より、特定の色相に関与する第１の比較データおよび第２の比較データに係る係数を変化させることにより、係数Ｕ（Ｆｉｊ）の係数を独立に補正して、上記６つの色相間の変化の度合いをも補正できる。さらに階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより階調特性変換することにより、２次より高次な非線形性あるいは、１次的な演算あるいは、２次的な演算の組み合わせでは、得ることのできない、例えば、液晶の有するようなＳ字特性など複雑な非線形特性をも補正することができる。よって、変換特性を柔軟に変更できて、しかも大容量メモリを必要としない色変換方法または色変換装置を得ることができる。ここで、階調特性変換手段は、１次元ルックアップテーブルなどにより実現可能であり、その規模は、３次元ルックアップテーブルと比較した場合、はるかに小さいことは、言うまでも無い。
【００６８】
なお、上記実施の形態１では、入力画像データＲ、Ｇ、Ｂをもとに色相データｒ、ｇ、ｂおよびｙ、ｍ、ｃと最大値β、最小値αを算出して各色相に係わる演算項を得て、マトリクス演算後、画像データＲ、Ｇ、Ｂを得る場合として説明したが、上記出力画像データＲ、Ｇ、Ｂを得た後、
Ｒ、Ｇ、Ｂを補色データＣ、Ｍ、Ｙに変換してもよく、上記と同様の効果を奏する。
【００６９】
また、上記実施の形態１では、ハードウェアにより図１の構成の処理を行う場合について説明しているが、ソフトウェアなどにより同様の処理を行う色変換方法としても効果的であることは言うまでもなく、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。また、階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃそれぞれの変換特性は、出力デバイスの特性を考慮して決められるもので、例えばガンマ補正特性などに限定されるものではなく、極端な場合には、直線的な特性のものであっても良い。ただし、直線的な場合であっても、その傾きを個々に変えることにより出力信号のレベルバランスを調整することも可能である。
【００７０】
さらに、上記式（５）、式（７）に示す係数を用いた場合の色変換装置の動作について述べる。図１１乃至１３は、実施の形態１の色変換装置における動作を説明するためのｘｙ色度図である。ここで、ｘｙ色度図は、分光情報からの演算によって求められる２つの値、ｘおよびｙを用いて、色の持つ情報を２次元のグラフ上に表したものであり、画像再生装置１における色再現を、目標とする色再現と共に示したものである。
【００７１】
図において、実線は画像再生装置１における色再現（画像再生装置１において再現可能な色の範囲）を表し、点線は目標とする色再現（目標とする色再現において再現可能な色の範囲）を表す。ここで、画像再生装置１としては、モニター等の表示装置が考えられる。また、目標とする色再現としては、他の種類の表示装置や、理論上または仮想的な色再現等が考えられる。
【００７２】
図１１に示した例による、画像再生装置１において再現可能な色の範囲は、目標とする色再現において再現可能な色の範囲より狭い場合のものであり、色再現を表す三角形の中央付近より、三角形の頂点、および辺に向かって伸びている直線の方向は、それぞれの色の色相を表す。
【００７３】
図１１の例においては、画像再生装置１における色再現と、目標とする色再現においては、それぞれの三角形の中央付近より、三角形の頂点、および辺に向かって伸びている直線の方向は一致していない。このことは、それぞれにおいて再現される色相が一致していないことを表す。
【００７４】
実施の形態１の色変換装置は、６つの色相のそれぞれに対して有効な第１の比較データと、上記色相間領域のそれぞれに対して有効な第２の比較データを持つ。
【００７５】
図１２は、実施の形態１の色変換装置において、第１の比較データに係わる係数の値を調整することにより、画像再生装置１における色再現と、目標とする色再現において再現される色相を一致させた場合を表す色度図である。
【００７６】
図１２において、実線および破線は、画像再生装置１における色再現を表し、実線は第１の比較データに係わる係数の値を調整した場合の色再現を表し、破線は第１の比較データに係わる係数の値を調整しない場合の色再現を表す。また、点線は目標とする色再現を表す。
【００７７】
図１２の例においては、実施の形態１の色変換装置における第１の比較データに係わる係数の値を調整することにより、画像再生装置１における色再現は、目標とする色再現において再現される色相と一致している。しかし、第１の比較データに係わる係数の値を調整した場合の色再現範囲は、第１の比較データに係わる係数の値を調整しない場合の色再現範囲よりも狭くなっている。
【００７８】
図１３は実施の形態１の色変換装置において、第１の比較データに係わる係数のみならず、第２の比較データに係わる係数の値を調整した場合の画像再生装置１における色再現と、目標とする色再現を表す色度図である。
【００７９】
図１３の例においては、第１の比較データおよび第２の比較データに係わる係数の値をともに調整することにより、画像再生装置１における色再現は、目標とする色再現において再現される色相と一致しており、さらに、第１の比較データおよび第２の比較データに係わる係数の値を調整した場合の色再現範囲は、第１の比較データおよび第２の比較データに係わる係数の値を調整しない場合の色再現範囲を維持している。
【００８０】
すなわち、実施の形態１の色変換装置において、第１の比較データおよび第２の比較データに係わる係数の値を調整することにより、色再現範囲を狭めることなく、色相調整が可能となる。
【００８１】
実施の形態２．
実施の形態１では、入力画像データＲ、Ｇ、Ｂをもとに色相データｒ、ｇ、ｂおよびｙ、ｍ、ｃと最大値β、最小値αを算出して各色相に係わる演算項を得て、マトリクス演算後、画像データＲ、Ｇ、Ｂを得る場合として説明したが、入力画像データＲ、Ｇ、Ｂを補色データＣ、Ｍ、Ｙに変換後、入力を補色データＣ、Ｍ、Ｙとして色変換を行うように構成することもできる。
【００８２】
図１４はこの発明の実施形態２による色変換方法および色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、３、４、５、６、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは上記実施の形態１の図１におけるものと同一のものであり、１４は補数手段、１ｂは補色データの最大値βと最小値αおよび色相データを特定するための識別符号Ｓ１を生成するαβ算出手段、２ｂは上記補数手段１４からの補色データＣ、Ｍ、Ｙとαβ算出手段１ｂからの出力より色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを算出する色相データ算出手段である。
【００８３】
次に、動作を説明する。補数手段１４は、画像データＲ、Ｇ、Ｂを入力とし、１の補数処理した補色データＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉを出力する。αβ算出手段１ｂでは、この補色データの最大値βと最小値αおよび各色相データを特定するための識別符号Ｓ１を出力する。
【００８４】
色相データ算出手段２ｂは、補色データＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉと上記αβ算出手段１ｂからの最大値βと最小値αを入力とし、ｒ＝β−Ｃｉ、ｇ＝β−Ｍｉ、ｂ＝β−Ｙｉおよびｙ＝Ｙｉ−α、ｍ＝Ｍｉ−α、ｃ＝Ｃｉ−αの減算処理によって、６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを出力する。ここで、これら６つの色相データは、この中の少なくとも２つがゼロになる性質があり、上記αβ算出手段１ｂから出力される識別符号Ｓ１は、６つの色相データのうちゼロとなるデータを特定するものであり、最大値βと最小値αがＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉのうちどれであるかにより、データを特定する６種類の識別符号となる。この６つの色相データのうちゼロとなるデータと識別符号Ｓ１との関係は上記実施の形態１での説明と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８５】
次に、色相データ算出手段２ｂからの出力である６つの色相データｒ、ｇ、ｂおよびｙ、ｍ、ｃは多項式演算手段３へと送られ、また、ｃ、ｍ、ｙについてはマトリクス演算手段４へも送られる。多項式演算手段３には上記αβ算出手段１ｂから出力される識別符号Ｓ１も入力されており、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２と、ｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を選択して演算を行うのであるが、この動作は上記実施の形態１における図２の動作と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
そして、この多項式演算手段３の出力はマトリクス演算手段４へと送られ、係数発生手段５は、識別符号Ｓ１に基づき、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）と固定係数Ｕ（Ｅｉｊ）を発生し、マトリクス演算手段４へと送る。マトリクス演算手段４は、上記色相データ算出手段２ｂからの色相データｃ、ｍ、ｙと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、係数発生手段５からの係数Ｕを入力とし、下記の式（８）の演算結果を画像データＣ１、Ｍ１、Ｙ１として出力する。
【００８７】
【数１４】

【００８８】
なお、式（８）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【００８９】
なお、マトリクス演算手段４における動作は、上記実施の形態１における図５において、入力される色相データをｃ（またはｍ、ｙ）とし、Ｃ１（またはＭ１、Ｙ１）を演算し出力する場合であり、同様の動作を行うので、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
合成手段６は、上記マトリクス演算手段４からの補色データＣ１、Ｍ１、Ｙ１と上記αβ算出手段１ｂからの出力である無彩色データを示す最小値αが入力され、加算を行い、画像データＣ、Ｍ、Ｙを出力する。よって、上記図１４の色変換方法により色変換された画像データＣ、Ｍ、Ｙを求める演算式は、式（２）となる。
【００９１】
【数１５】

【００９２】
ここで、式（２）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１２であり、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｍ、ｙ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｙ、ｃ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｃ、ｍ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ、ｂ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ、ｒ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ、ｇ）、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）であり、ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６は上記図２における演算係数発生手段１１において発生される演算係数である。
【００９３】
なお、式（２）の演算項と図１４における演算項の数の違いは、図１４における演算項がゼロとなるデータを除く画素毎の演算方法を開示しているのに対して、式（２）は画素集合に対する一般式を開示している点にある。つまり、式（２）の多項式データは、１画素について、１２個のデータを３個の有効データに削減でき、この削減は、色相データの性質を巧みに活用して達成している。
【００９４】
また、有効データの組合せは、着目画素の画像データに応じて変わり、全画像データでは全ての多項式データが有効になる。
【００９５】
そして、上記式（２）の多項式演算手段による演算項は、実施の形態１における式（１）の演算項と同一であり、したがって、６つの色相および色相間領域と有効な演算項の関係は図１０（ａ）および（ｂ）に示す場合と同一となる。よって、実施の形態１と同様、係数発生手段５において、調整したい色相または色相間の領域に有効な演算項に係わる係数を変化させれば、その着目する色相のみを調整でき、色相間の変化の度合いをも補正することができる。また、多項式演算手段３における演算係数発生手段１１での係数を変化させれば、色相間領域での演算項が有効となる領域を他の色相に影響することなく変化させることができる。
【００９６】
ここで、上記実施の形態２での係数発生手段５での係数の一例としては、上記実施の形態１の場合と同様、式（５）による係数Ｕ（Ｅｉｊ）となり、係数Ｕ（Ｆｉｊ）の係数を全てゼロとすると、色変換を実施しない場合となる。また、式（７）に示す係数Ｕ（Ｆｉｊ）の係数において、第１の比較データと第２の比較データに係わる係数により補正を行うことで、色相または色相間の領域のみの調整を行え、変化させたい色相または色相間の領域に関する演算項に係わる係数を定め、他の係数をゼロとすれば、その色相または色相間の領域のみの調整を行える。
【００９７】
以上より、特定の色相に関与する第１の比較データに係る係数を変化させることにより、赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つの色相において着目している色相のみを、他の色相に影響を与えることなく調整でき、更に、第２の比較データに係る係数を変化させることにより、赤〜イエロー、イエロー〜緑、緑〜シアン、シアン〜青、青〜マゼンタ、マゼンタ〜赤の６つの色相間の領域を独立に補正して、上記６つの色相間の変化の度合いをも補正できる。さらに階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより階調特性変換することにより、２次より高次な非線形性あるいは、１次的な演算あるいは、２次的な演算の組み合わせでは、得ることのできない、例えば、液晶の有するようなＳ字特性など複雑な非線形特性をも補正することができる。よって、変換特性を柔軟に変更できて、しかも大容量メモリを必要としない色変換方法または色変換装置を得ることができる。ここで、階調特性変換手段は、１次元ルックアップテーブルなどにより実現可能であり、その規模は、３次元ルックアップテーブルと比較した場合、はるかに小さいことは、言うまでも無い。
【００９８】
なお、上記実施の形態２では、ハードウェアにより図１５の構成の処理を行う場合について説明しているが、ソフトウェアなどにより同様の処理を行う色変換方法としても効果的であることは言うまでもなく、上記実施の形態２と同様の効果を奏する。また、階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃそれぞれの変換特性は、出力デバイスの特性を考慮して決められるもので、例えばガンマ補正特性などに限定されるものではなく、極端な場合には、直線的な特性のものであっても良い。ただし、直線的な場合であっても、その傾きを個々に変えることにより出力信号のレベルバランスを調整することも可能である。
【００９９】
実施の形態３．
実施の形態１ではマトリクス演算手段４における部分的な一構成例を図５に示すブロック図であるとし、式（１）に示すように、色相データと各演算項および無彩色データであるＲ、Ｇ、Ｂの最小値αを加算して画像データＲ、Ｇ、Ｂを出力するよう構成したが、図１５に示すように、係数発生手段において無彩色データである最小値αに対する係数を発生することにより、無彩色成分を調整するよう構成することもできる。
【０１００】
図１５はこの発明の実施形態３による色変換方法および色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、１、２、３、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは上記実施の形態１の図１におけるものと同一のものであり、４ｂはマトリクス演算手段、５ｂは係数発生手段である。
【０１０１】
次に動作を説明する。入力データよりαβ算出手段１において最大値β、最小値αおよび識別符号Ｓ１を求め、色相データ算出手段２により６つの色相データを算出し、多項式演算手段３において演算項を求める動作は上記実施の形態１と同一であるのでその詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１５の係数発生手段５ｂは、識別符号Ｓ１に基づき、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）と固定係数Ｕ（Ｅｉｊ）を発生し、マトリクス演算手段４ｂへと送る。マトリクス演算手段４ｂは、上記色相データ算出手段２からの色相データｒ、ｇ、ｂと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、αβ算出手段１からの最小値αおよび係数発生手段５ｂからの係数Ｕを入力とし、演算を行うのであるが、その演算式は下記の式（９）を使用し、無彩色成分を調整する。
【０１０３】
【数１６】

【０１０４】
なお、式（９）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４である。
【０１０５】
ここで、図１６はマトリクス演算手段４ｂの部分的な構成例を示すブロック図であり、図１６において、１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆ、１３ａ、１３ｄ、１３ｅは上記実施の形態１でのマトリクス演算手段４と同一のものであり、１２ｇは図１におけるαβ算出手段１からの無彩色成分を示す最小値αと係数発生手段５ｂからの係数Ｕを入力とし、その乗算を行う乗算手段、１３ｆは加算手段である。
【０１０６】
次に、図１６の動作を説明する。乗算手段１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆは、色相データｒと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５と係数発生手段５ｂからの係数Ｕ（Ｅｉｊ）およびＵ（Ｆｉｊ）を入力とし、それぞれの積を出力し、加算手段１３ａ、１３ｄ、１３ｅにおいて、それぞれの積および和を加算するのであるが、その動作は実施の形態１におけるマトリクス演算手段４での動作と同一である。乗算手段１２ｇには、αβ算出手段１からの無彩色成分に相当するＲ、Ｇ、Ｂデータの最小値αと係数発生手段５ｂからの係数Ｕ（Ｆｉｊ）が入力されて乗算を行い、その積を加算手段１３ｆへと出力し、加算手段１３ｆで上記加算手段１３ｅからの出力と加算して、総和を画像データＲの出力Ｒとして出力する。なお、図１７の構成例において、色相データｒをｇまたはｂに置換すれば、画像データＧ、Ｂを演算できる。
【０１０７】
ここで、係数（Ｅｉｊ）と（Ｆｉｊ）は、それぞれの色相データｒ、ｇ、ｂに対応した係数が使用され、図１７の構成をｒ、ｇ、ｂに対し並列に３つ使用すれば、高速なマトリクス演算が可能になる。
【０１０８】
以上より、マトリクス演算手段４ｂは各演算項および無彩色データである最小値αに対し係数により演算を行い、色相データと加算して画像データＲ、Ｇ、Ｂを出力し、このときの画像データを求める演算式は、式（３）となる。
【０１０９】
【数１７】

【０１１０】
ここで、式（３）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１３である。
【０１１１】
なお、式（３）の演算項と図１５での演算項の数の違いは、上記実施の形態１の場合と同様に、図１５の多項式データ演算手段における演算項がゼロとなるデータを除く画素毎の演算方法を開示しているのに対して、式（３）は画素集合に対する一般式を開示している点にある。つまり、式（３）の多項式データは、１画素について、１３個のデータを４個の有効データに削減でき、この削減は、色相データの性質を巧みに活用して達成している。
【０１１２】
また、有効データの組合せは、着目画素の画像データに応じて変わり、全画像データでは全ての多項式データが有効になる。
【０１１３】
ここで、上記最小値αに係わる係数を全て１とすると、無彩色データは変換されず、入力データにおける無彩色データと同一の値となる。そして、マトリクス演算において係数を変化させれば、赤みの黒、青みの黒等の選択ができ、無彩色成分を調整できる。
【０１１４】
以上より、特定の色相に関与する第１の比較データと、色相間領域に関与する第２の比較データそれぞれに係る係数を変化させることにより、赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つの色相および６つの色相間領域において着目している色相のみを、他の色相に影響を与えることなく調整できるのみならす、無彩色データである最小値αに係わる係数を変化させることにより、無彩色成分のみのを色相成分に影響を与えることなく調整することができ、例えば標準の黒、赤みの黒、青みの黒等の選択を行うことができる。
【０１１５】
なお、上記実施の形態３では、マトリクス演算後画像データＲ、Ｇ、Ｂを得る場合として説明したが、上記出力画像データＲ、Ｇ、Ｂを得た後、
Ｒ、Ｇ、Ｂを補色データＣ、Ｍ、Ｙに変換してもよく、マトリクス演算における係数を各色相および色相間領域と無彩色データである最小値αに対して変化できれば、上記と同様の効果を奏する。
【０１１６】
また、上記実施の形態１と同様、実施の形態３においても、ソフトウェアなどにより同様の処理を行う色変換方法としても効果的であることは言うまでもなく、上記実施の形態３と同様の効果を奏する。また、階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃそれぞれの変換特性は、出力デバイスの特性を考慮して決められるもので、例えばガンマ補正特性などに限定されるものではなく、極端な場合には、直線的な特性のものであっても良い。ただし、直線的な場合であっても、その傾きを個々に変えることにより出力信号のレベルバランスを調整することも可能である。
【０１１７】
実施の形態４．
実施の形態２では式（２）に示すように、色相データと各演算項および無彩色データである最小値αを加算するよう構成したが、図１７に示すように、係数発生手段において無彩色データである最小値αに対する係数を発生することにより、無彩色成分を調整するよう構成することもできる。
【０１１８】
図１７はこの発明の実施形態４による色変換方法および色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、１４、１ｂ、２ｂ、３、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは上記実施の形態２の図１４におけるものと同一のものであり、４ｂ、５ｂは上記実施の形態３の図１５におけるものと同一のものである。
【０１１９】
次に動作を説明する。入力画像データＲ、Ｇ、Ｂは補数手段１４に入力され、１の補数処理した補色データＣｉ、Ｍｉ、Ｙｉが出力され、αβ算出手段１ｂで最大値β、最小値αおよび識別符号Ｓ１を求め、色相データ算出手段２ｂにより６つの色相データを算出し、多項式演算手段３において演算項を求める動作は上記実施の形態２の補色データＣ、Ｍ、Ｙの場合の処理と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図１７の係数発生手段５ｂは、識別符号Ｓ１に基づき、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）と固定係数Ｕ（Ｅｉｊ）を発生し、マトリクス演算手段４ｂへと送る。マトリクス演算手段４ｂは、上記色相データ算出手段２ｂからの色相データｃ、ｍ、ｙと多項式演算手段３からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、αβ算出手段１ｂからの最小値αおよび係数発生手段５ｂからの係数Ｕを入力とし、演算を行うのであるが、その演算式は下記の式（１０）を使用し、無彩色成分を調整する。
【０１２１】
【数１８】

【０１２２】
なお、式（１０）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４である。
【０１２３】
なお、マトリクス演算手段４ｂにおける動作は、上記実施の形態３における図１６において、入力される色相データをｃ（またはｍ、ｙ）とし、Ｃ（またはＭ、Ｙ）を演算し出力する場合であり、同様の動作を行うので、その詳細な説明は省略する。
【０１２４】
以上より、マトリクス演算手段４ｂは各演算項および無彩色データである最小値αに対し係数により演算を行い、色相データと加算して補色データＣ、Ｍ、Ｙを出力し、このときの画像データを求める演算式は、式（４）となる。
【０１２５】
【数１９】

【０１２６】
ここで、式（４）において（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１３である。
【０１２７】
なお、式（４）の演算項と図１７での演算項の数の違いは、上記実施の形態２の場合と同様に、図１７の多項式データ演算手段における演算項がゼロとなるデータを除く画素毎の演算方法を開示しているのに対して、式（４）は画素集合に対する一般式を開示している点にある。つまり、式（４）の多項式データは、１画素について、１３個のデータを４個の有効データに削減でき、この削減は、色相データの性質を巧みに活用して達成している。
【０１２８】
また、有効データの組合せは、着目画素の画像データに応じて変わり、全画像データでは全ての多項式データが有効になる。
【０１２９】
ここで、上記最小値αに係わる係数を全て１とすると、無彩色データは変換されず、入力データにおける無彩色データと同一の値となる。そして、マトリクス演算において係数を変化させれば、赤みの黒、青みの黒等の選択ができ、無彩色成分を調整できる。
【０１３０】
以上より、特定の色相に関与する第１の比較データと、色相間領域に関与する第２の比較データそれぞれに係る係数を変化させることにより、赤、青、緑、イエロー、シアン、マゼンタの６つの色相および６つの色相間領域において着目している色相のみを、他の色相に影響を与えることなく調整できるのみならす、無彩色データである最小値αに係わる係数を変化させることにより、無彩色成分のみのを色相成分に影響を与えることなく調整することができ、例えば標準の黒、赤みの黒、青みの黒等の選択を行うことができる。
【０１３１】
また、上記実施の形態と同様、実施の形態４においても、ソフトウェアなどにより同様の処理を行う色変換方法としても効果的であることは言うまでもなく、上記実施の形態４と同様の効果を奏する。また、階調特性変換手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃそれぞれの変換特性は、出力デバイスの特性を考慮して決められるもので、例えばガンマ補正特性などに限定されるものではなく、極端な場合には、直線的な特性のものであっても良い。ただし、直線的な場合であっても、その傾きを個々に変えることにより入力信号のレベルバランスを調整することも可能である。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明に係る色変換装置および色変換方法によれば、第１の色データから赤、緑、または青の色相に有効な第１の演算項、およびイエロー、マゼンタ、またはシアンの色相に有効な第２の演算項、ならびに赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの互いに隣接する２つの色相間内の領域に有効な第３の演算項を生成し、これらの演算項を用いたマトリクス演算により第２の色データを求め、さらに第２の色データの階調を補正するので、上記６つの色相、および色相間内の色成分を独立に調整するとともに、当該第２の色データを表示する表示デバイスの非線形特性を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による色変換装置における多項式演算手段３の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による色変換装置における識別符号Ｓ１と最大値βおよび最小値α、０となる色相データの関係の一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による色変換装置における多項式演算手段３のゼロ除去手段７の動作を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１による色変換装置におけるマトリクス演算手段４の一部分の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】６つの色相と色相データの関係を模式的に示した図である。
【図７】この発明の実施の形態１による色変換装置における第１の比較データと色相の関係を模式的に示した図である。
【図８】この発明の実施の形態１による色変換装置における第２の比較データと色相の関係を模式的に示した図である。
【図９】この発明の実施の形態１による色変換装置における多項式演算手段３の演算係数発生手段１１において、演算係数を変化させた場合の比較データによる演算項と色相の関係を模式的に示した図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による色変換装置において各色相および色相間の領域に関与し、有効となる演算項の関係を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による色変換装置における動作を説明するためのｘｙ色度図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による色変換装置における動作を説明するためのｘｙ色度図である。
【図１３】この発明の実施の形態１による色変換装置における動作を説明するためのｘｙ色度図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態３による色変換装置におけるマトリクス演算手段４ｂの一部分の構成の一例を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態４による色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】従来の色変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】従来の色変換装置における６つの色相と色相データの関係を模式的に示した図である。
【図２０】従来の色変換装置におけるマトリクス演算器１０４での乗算項と色相の関係を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１、１ｂ αβ算出手段、 ２、２ｂ 色相データ算出手段、 ３ 多項式演算手段、 ４、４ｂ マトリクス演算手段、 ５、５ｂ 係数発生手段、 ６ 合成手段、 ７ ゼロ除去手段、 ９ａ、９ｂ、９ｃ 最小値選択手段、 １０ａ、１０ｂ 演算手段、 １１ 演算係数発生手段、 １２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ 乗算手段、 １３ａ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ 加算手段、 １４ 補数手段、 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ 階調特性変換手段、 １００ 補数器、 １０１ αβ算出器、 １０２ 色相データ算出器、 １０３ 多項式演算器、 １０４ マトリクス演算器、 １０５ 係数発生器、 １０６ 合成器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to data processing for use in full-color printing-related devices such as printers, video printers, and scanners, image processing devices for creating computer graphics images, and display devices such as monitors. The present invention relates to a color conversion method and apparatus for performing color conversion processing on image data expressed in three colors according to a device to be used.
[0002]
[Prior art]
Color conversion in printing is an indispensable technique for correcting image quality deterioration caused by color mixing and non-linearity of printing due to non-pure color of an ink, and outputting a print image having good color reproducibility. Also, in a display device such as a monitor, when an input color signal is displayed, a color conversion process is performed in order to output (display) an image having desired color reproducibility in accordance with use conditions and the like.
[0003]
Conventionally, there are two types of color conversion methods in the above case, a table conversion method and a matrix operation method.
[0004]
A typical example of the table conversion method is a three-dimensional lookup table method. In this method, image data expressed in red, green, and blue (hereinafter, referred to as “R, G, B”) is input. And R, G, and B image data or complementary color data of yellow, magenta, and cyan (hereinafter, referred to as “Y, M, C”) stored in a memory such as a ROM. Since conversion characteristics can be adopted, there is an advantage that color conversion with excellent color reproducibility can be executed.
[0005]
However, a simple configuration in which data is stored for each combination of image data results in a large-capacity memory of about 400 Mbit. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-227181 discloses a method of compressing the memory capacity, but it still has about 5 Mbits. Therefore, this method requires a large-capacity memory for each conversion characteristic, and thus has a problem that it is difficult to implement an LSI and a problem that it cannot flexibly cope with changes in use conditions and the like.
[0006]
On the other hand, in the matrix operation method, for example, when print data of Y, M, and C is obtained from image data of R, G, and B, the following expression (27) is a basic operation expression.
[0007]
(Equation 6)

[0008]
Here, i = 1 to 3 and j = 1 to 3.
[0009]
However, with the simple linear operation of Expression (27), good conversion characteristics cannot be realized due to non-linearity such as printing.
[0010]
A method for improving the above conversion characteristics is disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 2-330226, which employs a matrix operation expression of the following expression (28).
[0011]
(Equation 7)

[0012]
Here, N is a constant, i = 1 to 3 and j = 1 to 10.
[0013]
Since the equation (28) directly uses image data in which an achromatic component and a color component coexist, mutual interference of calculations occurs. That is, if one coefficient is changed, it affects not only the component or the hue of interest but also a problem that good conversion characteristics cannot be realized.
[0014]
A color conversion method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-170404 discloses this solution. FIG. 18 is a block circuit diagram showing a color conversion method for converting R, G, B image data into print data C, M, Y in JP-A-7-170404, where 100 is a complementer and 101 is αβ calculation 102, a hue data calculator, 103, a polynomial calculator, 104, a matrix calculator, 105, a coefficient generator, and 106, a synthesizer.
[0015]
Next, the operation will be described. The complementer 100 receives the image data R, G, and B as input, and outputs complementary color data Ci, Mi, and Yi that have been subjected to one's complement processing. The αβ calculator 101 outputs a maximum value β and a minimum value α of the complementary color data and an identification code S for specifying each data.
[0016]
The hue data calculator 102 receives the complementary color data Ci, Mi, Yi, the maximum value β, and the minimum value α, and receives r = β-Ci, g = β-Mi, b = β-Yi, y = Yi-α, By subtracting m = Mi−α and c = Ci−α, six hue data r, g, b, y, m, and c are output. Here, these six hue data have a property that at least two of them are zero.
[0017]
The polynomial calculator 103 receives the hue data and the identification code as inputs, and selects two non-zero data Q1, Q2 in r, g, b and two non-zero data P1, P2 in y, m, c. , And calculates and outputs polynomial data T1 = P1 × P2, T3 = Q1 × Q2, T2 = T1 / (P1 + P2), and T4 = T2 / (Q1 + Q2).
In the following description, an asterisk (*) in the figure may be used to represent the product.
[0018]
The coefficient generator 105 generates an operation coefficient U (Fij) and a fixed coefficient U (Eij) of the polynomial data based on the information of the identification signal S. The matrix calculator 104 receives the hue data y, m, and c, the polynomial data T1 to T4, and the coefficient U, and outputs the calculation result of the following equation (29) as color ink data C1, M1, and Y1.
[0019]
(Equation 8)

[0020]
The synthesizer 106 adds the color ink data C1, M1, and Y1 to the achromatic data α, and outputs print data C, M, and Y. Therefore, the operation expression for obtaining the print data is Expression (30).
[0021]
(Equation 9)

[0022]
Expression (30) discloses a general expression for a pixel set.
[0023]
Here, FIGS. 19A to 19F show six hues and hue data of red (R), blue (G), green (B), yellow (Y), cyan (C), and magenta (M). FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a relationship among y, m, c, r, g, and b, and each hue data is related to three hues. FIGS. 20A to 20F schematically show the relationship between the above six hues and the multiplication terms y × m, r × g, c × y, g × b, m × c, and b × r. It can be seen that each is related to a specific hue among the six hues.
[0024]
Therefore, the six multiplication terms y × m, m × c, c × y, r × g, g × b, and b × r in equation (30) are the six of red, blue, green, yellow, cyan, and magenta, respectively. Of only one of the hues, ie, y × m for red, m × c for blue, c × y for green, r × g for yellow, Only g × b for cyan and b × r for magenta are effective multiplication terms.
[0025]
Also, the six multiplication / division terms y × m / (y + m), m × c / (m + c), c × y / (c + y), r × g / (r + g), and g × b / (g + b) in equation (30) ) And b × r / (b + r) also involve only a specific hue among the six hues.
[0026]
As described above, according to the color conversion method in FIG. 18 described above, by changing the coefficients related to the multiplication term and the multiplication / division term related to a specific hue, only the focused hue affects other hues. Without any adjustments.
[0027]
The above multiplication term is a secondary operation with respect to saturation, and the multiplication / division term is a primary operation with respect to saturation. Therefore, by using both the multiplication term and the multiplication / division term, it is possible to correct non-linearity such as printing on the saturation.
[0028]
However, also in this color conversion method, if it is desired to enlarge or reduce the area occupied in the color space of a specific hue according to preference, specifically, in a color space that changes from magenta to red to yellow, This requirement cannot be satisfied when it is desired to enlarge or reduce the area occupied by.
[0029]
[Problems to be solved by the invention]
When the conventional color conversion method or color conversion device is configured by a three-dimensional lookup table conversion method using a memory such as a ROM, a large-capacity memory is required, and the conversion characteristics cannot be flexibly changed. There is a problem, and in the case of a matrix operation method, only the hue of interest can be adjusted, but the degree of change among the six hues of red, blue, green, yellow, cyan, and magenta cannot be corrected. In addition, there is a problem that good conversion characteristics cannot be realized in all color spaces. Further, a color conversion method using a matrix system shown in FIG. 19 or a display device is, for example, a printing device, a cathode ray tube display device, or a liquid crystal display device. If the output expressed in terms of reflectance or luminance has nonlinear tone characteristics, as in UNA at most 1
Good conversion characteristics could not be obtained, for example, with respect to complicated gradation characteristics such as the S-characteristics of a liquid crystal display device only by a combination of a secondary operation and a secondary operation.
[0030]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and a color conversion method and a color conversion apparatus for color-converting image data R, G, and B for each pixel include red, blue, green, yellow, In addition to the six hues of cyan and magenta, and further independently correcting the area between the six hues of red to yellow, yellow to green, green to cyan, cyan to blue, blue to magenta, and magenta to red, The degree of change between the six hues can be corrected, the conversion characteristics can be changed flexibly, and good conversion can be performed even for the non-linear characteristics of the output device, and a large capacity such as a three-dimensional lookup table can be obtained. It is an object to obtain a color conversion method or a color conversion device that does not require a memory.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
The color conversion device according to the present invention includes:A color conversion device that converts first color data representing a color image into second color data corresponding to the first color data,
Data representing the size of a plurality of color components constituting the color image represented by the first color data is obtained, and the data is used to determine the effective color of the red, green, or blue hue in the color image. Means for generating a first operand and a second operand valid for yellow, magenta, or cyan hues;
Of the first and second calculation terms, the calculation terms valid for two adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue, and magenta are used to calculate the area between the two adjacent hues. Means for generating a valid third operation term;
Matrix coefficient generating means for outputting a predetermined matrix coefficient given to the first to third arithmetic terms;
The multiplication of the first to third arithmetic terms and the matrix coefficient given to the first to third arithmetic terms is A matrix operation means for obtaining the second color data by a matrix operation including:
A gradation characteristic conversion unit for correcting the gradation of the second color data.Things.
[0032]
In addition, the color conversion according to the present inventionMethodIsA color conversion method for converting first color data representing a color image into second color data corresponding to the first color data,
Data representing the magnitude of a plurality of color components constituting a color image represented by the first color data is obtained, and a first operation term effective for a red, green, or blue hue is obtained using the data. , And a second operand valid for yellow, magenta, or cyan hues,
Of the first and second calculation terms, the calculation terms valid for two adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue, and magenta are used to calculate the area between the two adjacent hues. Generate a valid third operand,
Outputting predetermined matrix coefficients given to the first to third arithmetic terms,
Calculating the second color data by a matrix operation including multiplication of the first to third operation terms and the matrix coefficient given to the first to third operation terms;
Correcting the gradation of the second color dataThings.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion method and a color conversion device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes αβ calculating means for calculating the maximum value β and the minimum value α of the input image data R, G, and B, and generating and outputting an identification code S1 for specifying each data; , G, B and hue data calculation means for calculating hue data r, g, b, y, m, c from the output from the αβ calculation means 1, 3 is a polynomial calculation means, 4 is a matrix calculation means, 5 is a coefficient The generating means, 6 is a synthesizing means, and 15a, 15b, 15c are gradation characteristic converting means.
[0034]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the polynomial operation means 3. In the figure, reference numeral 7 denotes zero removing means for removing data which becomes zero from the input hue data, 9a, 9b and 9c denote minimum value selecting means for selecting and outputting the minimum value of the input data, and 11 denotes the αβ Based on the identification code S1 from the calculating means 1, the calculating coefficient generating means 10a and 10b for generating and outputting the calculating coefficient include the calculating coefficient indicated by the output from the calculating coefficient generating means 11 and the minimum value selecting means 9a and 9b. This is an operation means for multiplying the output.
[0035]
Next, the operation will be described. The input signals Ri, Gi, Bi corresponding to the three colors of red, green, and blue are sent to the αβ calculating means 1 and the hue data calculating means 2, and the αβ calculating means 1 outputs the input image data Ri, Gi, Bi. A maximum value β and a minimum value α are calculated and output, and an identification code S1 for specifying the maximum value data and the minimum value data among the input image data Ri, Gi, Bi is generated and output. The hue data calculation means 2 receives the input image data Ri, Gi, Bi and the maximum value β and the minimum value α output from the αβ calculation means 1 as input, and r = Ri−α, g = Gi−α, b = Bi-α and y = β-Bi, m = β-Gi, and c = β-Ri, and output six hue data r, g, b, y, m, and c.
[0036]
At this time, the maximum value β and the minimum value α calculated by the αβ calculation means 1 are β = MAX (Ri, Gi, Bi), α = MIN (Ri, Gi, Bi), and the hue data calculation means 2 The six hue data r, g, b, y, m, and c calculated in are as follows: r = Ri-α, g = Gi-α, b = Bi-α and y = β-Bi, m = β-Gi , C = β-Ri, these six hue data have the property that at least two of them are zero. For example, when the maximum value β is Ri and the minimum value α is Gi (β = Ri, α = Gi), g = 0 and c = 0 by the above subtraction processing, and the maximum value β is Ri, minimum When the value α is Bi (β = Ri, α = Bi), b = 0 and c = 0. That is, the combination of the maximum and minimum values of Ri, Gi, and Bi results in at least two values of at least one of r, g, and b and one of y, m, and c being zero. .
[0037]
Therefore, the αβ calculating means 1 generates and outputs an identification code S1 for specifying data that becomes zero among the six hue data. The identification code S1 can generate six types of identification codes S1 for specifying data depending on which of the maximum value β and the minimum value α is Ri, Gi, or Bi. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the identification code S1 and the maximum value β and the minimum value α of Ri, Gi, and Bi, and the hue data that becomes zero. It should be noted that the value of the identification code S1 in the figure is an example, and is not limited to this, and may be another value.
[0038]
Next, the six hue data r, g, b and y, m, c output from the hue data calculating means 2 are sent to the polynomial calculating means 3, and the r, g, b are matrix calculating means. Also sent to 4. The identification code S1 output from the αβ calculating means 1 is also input to the polynomial calculating means 3, and two non-zero data Q1, Q2 in r, g, b and non-zero in y, m, c. The operation is performed by selecting two data P1 and P2. This operation will be described with reference to FIG.
[0039]
In the polynomial calculating means 3, the hue data from the hue data calculating means 2 and the identification code S1 from the αβ calculating means are input to the zero removing means 7. The zero removing means 7 outputs two non-zero data Q1, Q2 in r, g, b and two non-zero data P1, P2 in y, m, c based on the identification code S1. Q1, Q2, P1, and P2 are determined and output as shown in FIG. 4, for example. For example, from FIGS. 3 and 4, when the identification code S1 = 0, Q1 and Q2 are obtained from r and b, and P1 and P2 are obtained from y and m, and Q1 = r, Q2 = b, P1 = m, and P2 = Output as y. It should be noted that the value of the identification code S1 in FIG. 4 is an example, as in FIG. 3, and is not limited thereto, and may be another value.
[0040]
The minimum value selection means 9a selects and outputs the minimum value T4 = min (Q1, Q2) of the output data Q1, Q2 from the zero removal means 7, and the minimum value selection means 9b outputs the zero value. The minimum value T2 = min (P1, P2) of the output data P1, P2 from the removing means 7 is selected and output. T4 and T2 output from the minimum value selecting means 9a and 9b are the first comparison data.
[0041]
The identification code S1 from the αβ calculation means 1 is input to the calculation coefficient generation means 11, and signals indicating calculation coefficients aq and ap for multiplying the first comparison data T4 and T2 in the calculation means 10a and 10b. Is generated based on the identification code S1, and outputs the operation coefficient aq to the operation means 10a and the operation coefficient ap to the operation means 10b. The arithmetic coefficients aq and ap are given six types in accordance with the identification code S1. The operation means 10a receives the first comparison data T4 from the minimum value selection means 9a, performs multiplication aq × T4 by the operation coefficient aq from the operation coefficient generation means 11 and the first comparison data T4, and outputs the result. The first comparison data T2 from the minimum value selection means 9b is input to the minimum value selection means 9c, and the multiplication ap by the operation coefficient ap from the operation coefficient generation means 11 and the first comparison data T2 is input to the calculation means 10b. × T2 and sends its output to the minimum value selection means 9c.
[0042]
The minimum value selecting means 9c selects and outputs the minimum value T5 = min (ap × T2, aq × T4) of the output from the arithmetic means 10a and 10b. T5 output from the minimum value selection means 9c is the second comparison data. As described above, the above-described polynomial data T2, T4, and T5 are the outputs of the polynomial calculation means 3. The output of the polynomial operation means 3 isAs an operation termIt is sent to the matrix operation means 4.
[0043]
On the other hand, the coefficient generating means 5 of FIG. 1 generates the operation coefficient U (Fij) and the fixed coefficient U (Eij) of the polynomial data based on the identification code S1 and sends them to the matrix operation means 4. The matrix calculation means 4 receives the hue data r, g, b from the hue data calculation means 2, the polynomial data T2, T4, T5 from the polynomial calculation means 3 and the coefficient U from the coefficient generation means 5 as inputs. The calculation result of Expression (6) is output as image data R1, G1, and B1.
[0044]
(Equation 10)

[0045]
In equation (6), i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Eij), and i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Fij).
[0046]
Here, FIG. 5 is a block diagram showing an example of a partial configuration of the matrix operation means 4, and shows a case where R1 is calculated and output. In the figure, 12a, 12c, 12e and 12f are multiplication means, and 13a, 13d and 13e are addition means.
[0047]
Next, the operation of FIG. 5 will be described. The multiplication means 12a, 12c, 12e and 12f receive the hue data r, the polynomial data T2, T4 and T5 from the polynomial calculation means 3 and the coefficients U (Eij) and U (Fij) from the coefficient generation means 5, respectively. Outputs the product of The adding means 13a receives the product which is the output of each of the multiplying means 12c and 12e, adds the input data, and outputs the sum. The adding means 13d adds the output from the adding means 13a and the output from the multiplying means 12f. Then, the adding means 13e adds the output of the adding means 13d and the output of the multiplying means 12a, and outputs the sum as image data R1. In the configuration example of FIG. 5, if the hue data r is replaced with g or b, the image data G1 and B1 can be calculated.
[0048]
In the case where the color conversion method or the operation speed of the color conversion device according to the present embodiment is a problem, coefficients (Eij) and (Fij) corresponding to the respective hue data r, g, and b are used. Therefore, if three configurations of FIG. 5 are used in parallel with respect to r, g, and b, higher-speed matrix calculation can be performed.
[0049]
The synthesizing unit 6 receives the image data R1, G1, and B1 from the matrix calculating unit 4 and the minimum value α indicating the achromatic data output from the αβ calculating unit 1 and performs addition. G and B are output. Therefore, the arithmetic expression for obtaining the image data R, G, and B color-converted by the color conversion method of FIG. 1 is represented by Expression (1).
[0050]
[Equation 11]

[0051]
Here, in (Eij), i = 1 to 3 and j = 1 to 3, in (Fij), i = 1 to 3 and j = 1 to 12, and h1r = min (m, y) and h1g = min ( y, c), h1b = min (c, m), h1c = min (g, b), h1m = min (b, r), h1y = min (r, g), h2ry = min (aq1 × h1y, ap1) × h1r), h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r), h2gy = min (aq3 × h1y, ap3 × h1g), h2gc = min (aq4 × h1c, ap4 × h1g), h2bm = min (aq5 × h1m) , Ap5 × h1b), h2bc = min (aq6 × h1c, ap6 × h1b), and aq1 to aq6 and ap1 to ap6 are operation coefficients generated by the operation coefficient generation means 11 in FIG.
[0052]
It should be noted that the difference between the number of operation terms in equation (1) and the number of operation terms in FIG. 1 is that the calculation method for each pixel excluding data in which the operation term in FIG. 1) is that a general formula for a pixel set is disclosed. That is, the polynomial data of the formula (1) can reduce 12 data to 3 valid data for one pixel, and this reduction is achieved by skillfully utilizing the properties of hue data.
[0053]
Further, the combination of valid data changes according to the image data of the pixel of interest, and all polynomial data is valid in all image data.
[0054]
FIGS. 6A to 6F schematically show a relationship between six hues (red, yellow, green, cyan, blue, and magenta) and hue data y, m, c, r, g, and b. Each hue data is associated with three hues (for example, if y shown in FIG. 6A, it is associated with three hues of red, yellow, and green).
[0055]
Equations (6) and (1) above include first comparison data that is valid for only one of each hue. The first comparison data includes h1r = min (y, m), h1y = min (r, g), h1g = min (c, y), h1c = min (g, b), h1b = min (m, c) and h1m = min (b, r). FIGS. 7A to 7F schematically show the relationship between the six hues and the first comparison data h1r, h1y, h1g, h1c, h1b, and h1m. It can be seen that it is involved in a specific hue.
[0056]
For example, assuming that W is a constant, r = W and g = b = 0 for red, so that y = m = W and c = 0. Therefore, min (y, m) = W, and the other five first comparison data are all zero. That is, for red, only h1r = min (y, m) is effective first comparison data. Similarly, h1g = min (c, y) for green, h1b = min (m, c) for blue, h1c = min (g, b) for cyan, and h1m = min (b, r) for magenta. For yellow, only h1y = min (r, g) is effective first comparison data.
[0057]
FIGS. 8A to 8F show six hues, second comparison data h2ry = min (h1y, h1r), h2gy = min (h1y, h1g), h2gc = min (h1c, h1g), h2bc = This schematically shows the relationship of min (h1c, h1b), h2bm = min (h1m, h1b), and h2rm = min (h1m, h1r). , Ap1 × h1r), h2gy = min (aq3 × h1y, ap3 × h1g), h2gc = min (aq4 × h1c, ap4 × h1g), h2bc = min (aq6 × h1c, ap6 × h1b), h2bm = min (aq5) × h1m, ap5 × h1b), calculation coefficients aq1 to aq6 and ap1 to ap in h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r) Shows a case where the value was 1. From each of FIG. 9, each of the second comparison data is related to a change in an intermediate region between six hues of red to yellow, yellow to green, green to cyan, cyan to blue, blue to magenta, and magenta to red. I understand that there is. That is, for red to yellow, b = c = 0, and the other five terms except h2ry = min (h1y, h1r) = min (min (r, g), min (y, m)) All become zero. Therefore, only h2ry is effective second comparison data. Similarly, h2gy for yellow to green, h2gc for green to cyan, h2bc for cyan to blue, h2bm for blue to magenta, and h2bm for magenta to red. Is the second comparison data in which only h2rm is valid.
[0058]
9 (A) to 9 (F) show the case where the arithmetic coefficients aq1 to aq6 and ap1 to ap6 in hry, hrm, hgy, hgc, hbm, hbc in the above equations (6) and (1) are changed. 6 schematically shows the relationship between the six hues and the second comparison data. In the case shown by broken lines a1 to a6 in the figure, the characteristics when aq1 to aq6 are set to values larger than ap1 to ap6 are shown. In the case shown by broken lines b1 to b6, the characteristics when ap1 to ap6 are larger than aq1 to aq6 are shown.
[0059]
That is, for red to yellow, only h2ry = min (aq1 × h1y, ap1 × h1r) is effective second comparison data. For example, if the ratio between aq1 and ap1 is 2: 1, FIG. As shown by the broken line a1 in A), the peak value becomes comparison data related to red rather than red, and can be used as effective comparison data in a region close to red between the hues of red and yellow. On the other hand, for example, when the ratio of aq1 to ap1 is 1: 2, the relationship is as shown by a broken line b1 in FIG. 9A, and the peak value becomes comparison data related to yellow, and the yellow value between red and yellow hues is obtained. Effective comparison data for an area close to. Similarly, aq3 and ap3 in h2gy are used for yellow to green, aq4 and ap4 in h2gc are used for green to cyan, aq6 and ap6 in h2bc are used for cyan and blue, and aq5 and ap5 in h2bm are used for blue to magenta. By changing aq2 and ap2 in h2rm from magenta to red, the effective area can be changed even in the area between the respective hues.
[0060]
FIGS. 10A and 10B show the relationship between the six hues and the inter-hue regions and the valid operation terms. Therefore, if the coefficient generating means 5 changes a coefficient relating to an operation term effective for a hue or an area between hues to be adjusted, only the hue of interest can be adjusted, and the degree of change between hues is also corrected. Can be. Also, by changing the coefficient in the calculation coefficient generation means 11 in the polynomial calculation means 3, the area where the calculation term in the inter-hue area is valid can be changed without affecting other hues.
[0061]
Here, an example of the coefficient in the coefficient generating means 5 in the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. Equation (5) shows an example of the coefficient U (Eij) generated in the coefficient generating means 5.
[0062]
(Equation 12)

[0063]
In the above case, if all the coefficients of the coefficient U (Fij) are set to zero, no color conversion is performed. In the following equation (7), among the coefficients of the coefficient U (Fij), the coefficients relating to the first comparison data and the second comparison data are, for example, Ar1 to Ar3, Ay1 to Ay3, Ag1 to Ag3, Ac1 to Ac3, Ab1 to Ab3, Am1 to Am3, and Ary1 to Ary3, Agy1 to Agy3, Agc1 to Agc3, Abc1 to Abc3, Abm1 to Abm3, and Arm1 to Arm3 are shown.
[0064]
(Equation 13)

[0065]
In the above, only the hue or the region between the hues can be adjusted, and the coefficient relating to the operation term relating to the hue or the region between the hues to be changed is determined. Adjustments can be made only for the area. For example, coefficients Ar1 to h1r related to red are
If Ar3 is set, the coefficients Ary1 to Ary3 relating to h2ry are used to change the red hue and change the ratio between the red and yellow hues.
[0066]
In the polynomial calculation means 3, h2ry = min (aq1 × h1y, ap1 × h1r), h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r), h2gy = min (aq3 × h1y, ap3 × h1g), h2gc = min (Aq4 × h1c, ap4 × h1g), h2bm = min (aq5 × h1m, ap5 × h1b), h2bc = min (aq6 × h1c, ap6 × h1b), the operation coefficients aq1 to aq6 and ap1 to ap6 are 1, .. Can be multiplied by bit shifting in the arithmetic means 10a and 10b.
[0067]
As described above, by changing the coefficients related to the first comparison data and the second comparison data related to the specific hue, the coefficient of the coefficient U (Fij) is independently corrected, and the change between the six hues is changed. Can be corrected. Further, by performing the gradation characteristic conversion by the gradation characteristic conversion means 15a, 15b, and 15c, it cannot be obtained by a non-linearity higher than the second order, a primary operation, or a combination of the secondary operations. For example, a complicated nonlinear characteristic such as an S-shaped characteristic of a liquid crystal can be corrected. Therefore, it is possible to obtain a color conversion method or a color conversion device that can flexibly change the conversion characteristics and does not require a large-capacity memory. Here, the tone characteristic conversion means can be realized by a one-dimensional lookup table or the like, and it is needless to say that the scale is much smaller than that of the three-dimensional lookup table.
[0068]
In the first embodiment, the hue data r, g, b, y, m, and c, the maximum value β, and the minimum value α are calculated based on the input image data R, G, and B, and are related to each hue. Although the case where image data R, G, and B are obtained after obtaining a calculation item and performing a matrix operation has been described, after obtaining the output image data R, G, and B,
R, G, and B may be converted into complementary color data C, M, and Y, and the same effect as described above is achieved.
[0069]
Further, in the first embodiment, the case where the processing of the configuration of FIG. 1 is performed by hardware is described. However, it is needless to say that a color conversion method of performing the same processing by software or the like is also effective. The same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, the conversion characteristics of each of the gradation characteristic conversion units 15a, 15b, and 15c are determined in consideration of the characteristics of the output device, and are not limited to, for example, gamma correction characteristics. It may have a linear characteristic. However, even in the case of a straight line, it is possible to adjust the level balance of the output signal by individually changing the slope.
[0070]
Further, the operation of the color conversion device when the coefficients shown in the above equations (5) and (7) are used will be described. 11 to 13 are xy chromaticity diagrams for explaining the operation of the color conversion device according to the first embodiment. Here, the xy chromaticity diagram expresses information of a color on a two-dimensional graph using two values, x and y, obtained by calculation from spectral information. The color reproduction is shown together with the target color reproduction.
[0071]
In the figure, a solid line represents color reproduction (a range of colors reproducible in the image reproduction device 1) in the image reproduction device 1, and a dotted line represents a target color reproduction (a range of colors reproducible in the target color reproduction). Represent. Here, a display device such as a monitor is considered as the image reproducing device 1. As the target color reproduction, other types of display devices, theoretical or virtual color reproduction, and the like can be considered.
[0072]
The range of colors reproducible in the image reproducing apparatus 1 according to the example shown in FIG. 11 is a case in which the range of colors reproducible in the target color reproduction is narrower than the range near the center of a triangle representing color reproduction. , The vertices of the triangle and the directions of the straight lines extending toward the sides represent the hues of the respective colors.
[0073]
In the example of FIG. 11, in the color reproduction in the image reproducing device 1 and the target color reproduction, the directions of the straight lines extending from the vicinity of the center of each triangle to the vertices and sides of the triangle match. Not. This means that the hues reproduced in each do not match.
[0074]
The color conversion apparatus according to the first embodiment has first comparison data valid for each of the six hues and second comparison data valid for each of the inter-hue regions.
[0075]
FIG. 12 shows that in the color conversion apparatus according to the first embodiment, the color reproduction in the image reproduction apparatus 1 and the hue reproduced in the target color reproduction are adjusted by adjusting the value of the coefficient related to the first comparison data. It is a chromaticity diagram showing the case where it was made to match.
[0076]
In FIG. 12, solid lines and broken lines represent color reproduction in the image reproducing device 1, solid lines represent color reproduction when the values of the coefficients relating to the first comparison data are adjusted, and broken lines represent the first comparison data. This represents color reproduction when the value of the coefficient is not adjusted. The dotted line represents the target color reproduction.
[0077]
In the example of FIG. 12, the color reproduction in the image reproducing device 1 is reproduced in the target color reproduction by adjusting the value of the coefficient relating to the first comparison data in the color conversion device of the first embodiment. Matches hue. However, the color reproduction range when the value of the coefficient related to the first comparison data is adjusted is narrower than the color reproduction range when the value of the coefficient related to the first comparison data is not adjusted.
[0078]
FIG. 13 shows the color reproduction in the image reproducing apparatus 1 in the case where not only the coefficient relating to the first comparison data but also the coefficient relating to the second comparison data are adjusted in the color conversion apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is a chromaticity diagram showing color reproduction.
[0079]
In the example of FIG. 13, the color reproduction in the image reproducing apparatus 1 is adjusted to the hue reproduced in the target color reproduction by adjusting both the values of the coefficients relating to the first comparison data and the second comparison data. And the color reproduction range when the values of the coefficients relating to the first comparison data and the second comparison data are adjusted, the value of the coefficient relating to the first comparison data and the value of the coefficient relating to the second comparison data The color gamut when not adjusted is maintained.
[0080]
That is, in the color conversion apparatus according to the first embodiment, the hue adjustment can be performed without narrowing the color reproduction range by adjusting the values of the coefficients related to the first comparison data and the second comparison data.
[0081]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, the hue data r, g, b and y, m, c, the maximum value β, and the minimum value α are calculated based on the input image data R, G, and B, and the operation term related to each hue is calculated. Although the description has been given of the case where the image data R, G, and B are obtained after the matrix operation, the input image data R, G, and B are converted into the complementary color data C, M, and Y, and then the input is converted to the complementary color data C, M, and The color conversion may be performed as Y.
[0082]
FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion method and a color conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 3, 4, 5, 6, 15a, 15b, and 15c are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, 14 is a complement means, and 1b is a maximum value β and a minimum value of complementary color data. αβ calculating means 2b for generating an identification code S1 for specifying α and hue data, hue data r, g, b based on complementary color data C, M, Y from the complement means 14 and the output from αβ calculating means 1b , Y, m, and c.
[0083]
Next, the operation will be described. Complement means 14 receives image data R, G, and B as input, and outputs complementary color data Ci, Mi, and Yi that have undergone one's complement processing. The αβ calculating means 1b outputs a maximum value β and a minimum value α of the complementary color data and an identification code S1 for specifying each hue data.
[0084]
The hue data calculating means 2b receives the complementary color data Ci, Mi, Yi and the maximum value β and the minimum value α from the αβ calculating means 1b as input, and r = β-Ci, g = β-Mi, b = β-Yi. Then, six hue data r, g, b, y, m, and c are output by subtraction processing of y = Yi-α, m = Mi-α, and c = Ci-α. Here, these six hue data have a property that at least two of them become zero, and the identification code S1 output from the αβ calculating means 1b specifies data which becomes zero among the six hue data. And six types of identification codes for specifying data depending on which of the maximum value β and the minimum value α is Ci, Mi, or Yi. The relationship between the data that becomes zero among the six hue data and the identification code S1 is the same as that described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0085]
Next, the six hue data r, g, b and y, m, and c output from the hue data calculation means 2b are sent to the polynomial calculation means 3, and c, m, and y are calculated by the matrix calculation means. Also sent to 4. The identification code S1 output from the αβ calculating means 1b is also input to the polynomial calculating means 3; two non-zero data Q1, Q2 in r, g, b and non-zero in y, m, c. The operation is performed by selecting the two data P1 and P2. Since this operation is the same as the operation of FIG. 2 in the first embodiment, the detailed description is omitted.
[0086]
The output of the polynomial operation means 3 is sent to the matrix operation means 4, and the coefficient generation means 5 generates an operation coefficient U (Fij) and a fixed coefficient U (Eij) of the polynomial data based on the identification code S1. , To the matrix operation means 4. The matrix calculation means 4 receives the hue data c, m, y from the hue data calculation means 2b, the polynomial data T2, T4, T5 from the polynomial calculation means 3 and the coefficient U from the coefficient generation means 5 as inputs. The calculation result of Expression (8) is output as image data C1, M1, and Y1.
[0087]
[Equation 14]

[0088]
In equation (8), i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Eij), and i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Fij).
[0089]
The operation of the matrix calculation means 4 is a case where the input hue data is c (or m, y) and C1 (or M1, Y1) is calculated and output in FIG. 5 in the first embodiment. Since the same operation is performed, detailed description thereof will be omitted.
[0090]
The synthesizing unit 6 receives the complementary color data C1, M1, and Y1 from the matrix calculating unit 4 and the minimum value α indicating the achromatic color data output from the αβ calculating unit 1b, performs addition, and performs image data C, M and Y are output. Therefore, the arithmetic expression for calculating the image data C, M, and Y color-converted by the color conversion method in FIG. 14 is Expression (2).
[0091]
(Equation 15)

[0092]
Here, in equation (2), i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Eij), i = 1 to 3 and j = 1 to 12 in (Fij), and h1r = min (m, y) , H1g = min (y, c), h1b = min (c, m), h1c = min (g, b), h1m = min (b, r), h1y = min (r, g), h2ry = min ( aq1 × h1y, ap1 × h1r), h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r), h2gy = min (aq3 × h1y, ap3 × h1g), h2gc = min (aq4 × h1c, ap4 × h1g), h2bm = min (aq5 × h1m, ap5 × h1b), h2bc = min (aq6 × h1c, ap6 × h1b), and aq1 to aq6 and ap1 to ap6 are generated by the operation coefficient generation means 11 in FIG. It is a coefficient.
[0093]
It should be noted that the difference between the number of operation terms in equation (2) and the number of operation terms in FIG. 14 is that the method of operation for each pixel excluding data in which the operation term in FIG. 2) is that a general formula for a pixel set is disclosed. That is, the polynomial data of the formula (2) can reduce 12 data to 3 valid data for one pixel, and this reduction is achieved by skillfully utilizing the property of hue data.
[0094]
Further, the combination of valid data changes according to the image data of the pixel of interest, and all polynomial data is valid in all image data.
[0095]
The operation terms of the above equation (2) by the polynomial operation means are the same as the operation terms of the equation (1) in the first embodiment. Therefore, the relationship between the six hues and the inter-hue area and the effective operation terms is This is the same as the case shown in FIGS. 10 (a) and (b). Therefore, as in the first embodiment, if the coefficient generating means 5 changes the coefficient relating to the effective term in the hue to be adjusted or the area between the hues, only the focused hue can be adjusted, and the change between hues can be changed. Can also be corrected. Also, by changing the coefficient in the calculation coefficient generation means 11 in the polynomial calculation means 3, the area where the calculation term in the inter-hue area is valid can be changed without affecting other hues.
[0096]
Here, as an example of the coefficient in the coefficient generating means 5 in the second embodiment, the coefficient U (Eij) according to the equation (5) is used as in the case of the first embodiment, and the coefficient U (Fij) If the coefficients are all zero, no color conversion is performed. Further, by correcting the coefficient of the coefficient U (Fij) shown in the equation (7) by the coefficient relating to the first comparison data and the second comparison data, it is possible to adjust only the hue or the area between the hues, If a coefficient relating to an operation term relating to a hue or a region between hues to be changed is determined and other coefficients are set to zero, only the region between the hues or the region between hues can be adjusted.
[0097]
As described above, by changing the coefficient relating to the first comparison data relating to the specific hue, only the hue of interest in the six hues of red, blue, green, yellow, cyan, and magenta are changed to other hues. Can be adjusted without affecting the second comparison data. Further, by changing the coefficient according to the second comparison data, 6 colors of red to yellow, yellow to green, green to cyan, cyan to blue, blue to magenta, and magenta to red can be obtained. By independently correcting the region between the hues, the degree of change between the above six hues can also be corrected. Further, by performing the gradation characteristic conversion by the gradation characteristic conversion means 15a, 15b, and 15c, it cannot be obtained by a non-linearity higher than the second order, a primary operation, or a combination of the secondary operations. For example, a complicated nonlinear characteristic such as an S-shaped characteristic of a liquid crystal can be corrected. Therefore, it is possible to obtain a color conversion method or a color conversion device that can flexibly change the conversion characteristics and does not require a large-capacity memory. Here, the tone characteristic conversion means can be realized by a one-dimensional lookup table or the like, and it is needless to say that the scale is much smaller than that of the three-dimensional lookup table.
[0098]
In the second embodiment, the case where the processing of the configuration in FIG. 15 is performed by hardware is described. However, it is also effective as a color conversion method that performs the same processing by software or the like.thingNeedless to say, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. Further, the conversion characteristics of each of the gradation characteristic conversion units 15a, 15b, and 15c are determined in consideration of the characteristics of the output device, and are not limited to, for example, gamma correction characteristics. It may have a linear characteristic. However, even in the case of a straight line, it is possible to adjust the level balance of the output signal by individually changing the slope.
[0099]
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, it is assumed that a partial configuration example of the matrix operation means 4 is a block diagram shown in FIG. 5, and as shown in Expression (1), hue data, each operation term, and R, which is achromatic color data, The image data R, G, and B are output by adding the minimum values α of G and B. However, as shown in FIG. 15, the coefficient generation means generates a coefficient for the minimum value α which is achromatic data. Thereby, the achromatic component can be adjusted.
[0100]
FIG. 15 is a block diagram showing an example of a configuration of a color conversion method and a color conversion device according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 1, 2, 3, 15a, 15b, and 15c are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, 4b is a matrix calculation means, and 5b is a coefficient generation means.
[0101]
Next, the operation will be described. The operation of obtaining the maximum value β, the minimum value α and the identification code S1 in the αβ calculating means 1 from the input data, calculating the six hue data by the hue data calculating means 2, and obtaining the operation term in the polynomial calculating means 3 is as described in the above embodiment. Since it is the same as the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
[0102]
The coefficient generation means 5b in FIG. 15 generates the operation coefficient U (Fij) and the fixed coefficient U (Eij) of the polynomial data based on the identification code S1, and sends them to the matrix operation means 4b. The matrix calculation means 4b includes the hue data r, g, b from the hue data calculation means 2 and the polynomial data T2, T4, T5 from the polynomial calculation means 3, the minimum value α from the αβ calculation means 1 and the coefficient generation means 5b. The operation is performed using the coefficient U from the input as an input, and the arithmetic expression thereof uses the following expression (9) to adjust the achromatic component.
[0103]
(Equation 16)

[0104]
In equation (9), i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Eij), and i = 1 to 3 and j = 1 to 4 in (Fij).
[0105]
Here, FIG. 16 is a block diagram showing a partial configuration example of the matrix calculation means 4b. In FIG. 16, reference numerals 12a, 12c, 12e, 12f, 13a, 13d, and 13e denote matrix calculations in the first embodiment. 12g is a multiplication means which receives the minimum value α indicating the achromatic component from the αβ calculation means 1 in FIG. 1 and the coefficient U from the coefficient generation means 5b as inputs and multiplies it by 13f. This is addition means.
[0106]
Next, the operation of FIG. 16 will be described. The multiplication means 12a, 12c, 12e and 12f receive the hue data r, the polynomial data T2, T4 and T5 from the polynomial calculation means 3 and the coefficients U (Eij) and U (Fij) from the coefficient generation means 5b, respectively. Are output, and the addition means 13a, 13d, and 13e add the respective products and sums. The operation is the same as that of the matrix operation means 4 in the first embodiment. The minimum value α of the R, G, and B data corresponding to the achromatic component from the αβ calculation unit 1 and the coefficient U (Fij) from the coefficient generation unit 5b are input to the multiplication unit 12g, and multiplication is performed. To the adding means 13f, and the adding means 13f adds the output from the adding means 13e to output the sum as an output R of the image data R. In the configuration example of FIG. 17, if the hue data r is replaced with g or b, the image data G and B can be calculated.
[0107]
Here, as the coefficients (Eij) and (Fij), coefficients corresponding to the respective hue data r, g, and b are used. If the configuration of FIG. High-speed matrix operation becomes possible.
[0108]
As described above, the matrix operation unit 4b performs an operation on each operation term and the minimum value α which is achromatic color data by a coefficient, adds the calculated hue data, and outputs image data R, G, and B. Is given by Equation (3).
[0109]
[Equation 17]

[0110]
Here, in equation (3), in (Eij), i = 1 to 3, j = 1 to 3, (Fij) i = 1 to 3, and j = 1 to 13.
[0111]
It should be noted that the difference between the number of operation terms in equation (3) and the number of operation terms in FIG. 15 is the same as in the first embodiment except for the data in which the operation terms in the polynomial data operation means in FIG. 15 are zero. While the calculation method for each pixel is disclosed, Expression (3) discloses a general expression for a pixel set. That is, the polynomial data of the equation (3) can reduce 13 data to 4 valid data for one pixel, and this reduction is achieved by skillfully utilizing the property of the hue data.
[0112]
Further, the combination of valid data changes according to the image data of the pixel of interest, and all polynomial data is valid in all image data.
[0113]
Here, if all the coefficients related to the minimum value α are set to 1, the achromatic data is not converted and becomes the same value as the achromatic data in the input data. Then, by changing the coefficient in the matrix operation, it is possible to select reddish black, bluish black, etc., and to adjust achromatic components.
[0114]
As described above, by changing the coefficients relating to the first comparison data relating to the specific hue and the second comparison data relating to the inter-hue region, six colors of red, blue, green, yellow, cyan and magenta are obtained. By changing the coefficient relating to the minimum value α which is achromatic data, only the hue of interest in the three hues and the six inter-hue regions can be adjusted without affecting the other hues. Only the components can be adjusted without affecting the hue components. For example, standard black, reddish black, bluish black, and the like can be selected.
[0115]
Note that, in the third embodiment, the case has been described in which image data R, G, and B after matrix calculation are obtained. However, after obtaining the output image data R, G, and B,
R, G, and B may be converted to complementary color data C, M, and Y. If the coefficients in the matrix operation can be changed with respect to each hue and inter-hue area and the minimum value α that is achromatic color data, the same as the above is performed. It works.
[0116]
Also, as in the first embodiment, the third embodiment is also effective as a color conversion method for performing the same processing by software or the like.thingNeedless to say, an effect similar to that of the third embodiment is provided. Further, the conversion characteristics of each of the gradation characteristic conversion units 15a, 15b, and 15c are determined in consideration of the characteristics of the output device, and are not limited to, for example, gamma correction characteristics. It may have a linear characteristic. However, even in the case of a straight line, it is possible to adjust the level balance of the output signal by individually changing the slope.
[0117]
Embodiment 4 FIG.
In the second embodiment, the hue data is added to each operation term and the minimum value α, which is achromatic data, as shown in Expression (2). However, as shown in FIG. The achromatic component can be adjusted by generating a coefficient for the minimum value α that is data.
[0118]
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion method and a color conversion device according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, 14, 1b, 2b, 3, 15a, 15b, and 15c are the same as those in FIG. 14 of the second embodiment, and 4b and 5b are the same as those in FIG. 15 of the third embodiment. belongs to.
[0119]
Next, the operation will be described. The input image data R, G, and B are input to the complement means 14, and complement color data Ci, Mi, and Yi which have been subjected to one's complement processing are output. The operation of calculating six hue data by the hue data calculating means 2b and obtaining the operation term by the polynomial operation means 3 is the same as the processing for the complementary color data C, M, Y in the second embodiment. Detailed description is omitted.
[0120]
The coefficient generating means 5b in FIG. 17 generates an operation coefficient U (Fij) and a fixed coefficient U (Eij) of polynomial data based on the identification code S1, and sends them to the matrix operation means 4b. The matrix calculating means 4b includes the hue data c, m, y from the hue data calculating means 2b and the polynomial data T2, T4, T5 from the polynomial calculating means 3, the minimum value α from the αβ calculating means 1b, and the coefficient generating means 5b. The calculation is performed by using the coefficient U from the input as an input, and the achromatic component is adjusted using the following equation (10).
[0121]
(Equation 18)

[0122]
In equation (10), i = 1 to 3 and j = 1 to 3 in (Eij), and i = 1 to 3 and j = 1 to 4 in (Fij).
[0123]
The operation of the matrix calculation means 4b is a case where the input hue data is c (or m, y) and C (or M, Y) is calculated and output in FIG. 16 in the third embodiment. Since the same operation is performed, detailed description thereof will be omitted.
[0124]
As described above, the matrix operation means 4b performs an operation on each operation term and the minimum value α which is achromatic color data by using a coefficient, and adds the hue data to output complementary color data C, M, and Y. Is given by equation (4).
[0125]
[Equation 19]

[0126]
Here, in equation (4), in (Eij), i = 1 to 3, j = 1 to 3, (Fij) i = 1 to 3, and j = 1 to 13.
[0127]
The difference between the number of operation terms in equation (4) and the number of operation terms in FIG. 17 is the same as in the second embodiment except for the data in which the operation terms in the polynomial data operation means in FIG. 17 are zero. While the calculation method for each pixel is disclosed, Expression (4) discloses a general expression for a pixel set. That is, the polynomial data of the formula (4) can reduce 13 data to 4 valid data per pixel, and this reduction is achieved by skillfully utilizing the property of the hue data.
[0128]
Further, the combination of valid data changes according to the image data of the pixel of interest, and all polynomial data is valid in all image data.
[0129]
Here, if all the coefficients related to the minimum value α are set to 1, the achromatic data is not converted and becomes the same value as the achromatic data in the input data. Then, by changing the coefficient in the matrix operation, it is possible to select reddish black, bluish black, etc., and to adjust achromatic components.
[0130]
As described above, by changing the coefficients relating to the first comparison data relating to the specific hue and the second comparison data relating to the inter-hue region, six colors of red, blue, green, yellow, cyan and magenta are obtained. By changing the coefficient relating to the minimum value α which is achromatic data, only the hue of interest in the three hues and the six inter-hue regions can be adjusted without affecting the other hues. Only the components can be adjusted without affecting the hue components. For example, standard black, reddish black, bluish black, and the like can be selected.
[0131]
Further, similarly to the above embodiment, the fourth embodiment is also effective as a color conversion method for performing the same processing by software or the like.thingNeedless to say, the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained. Further, the conversion characteristics of each of the gradation characteristic conversion units 15a, 15b, and 15c are determined in consideration of the characteristics of the output device, and are not limited to, for example, gamma correction characteristics. It may have a linear characteristic. However, even in the case of a straight line, it is also possible to adjust the level balance of the input signal by individually changing the slope.
[0132]
【The invention's effect】
According to the color conversion device and the color conversion method according to the present invention,From the first color data, a first operation term valid for a red, green, or blue hue, and a second operation term valid for a yellow, magenta, or cyan hue, and red, yellow, green, cyan, A third operation term effective in an area between two adjacent hues of blue and magenta is generated, second color data is obtained by a matrix operation using these operation terms, and the second color data is further obtained. Since the gradation of is corrected,The above sixHue, And between huesColor componentsAdjust independentlyAnd a display device for displaying the second color data.Non-linear characteristics can be corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a polynomial operation unit 3 in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between an identification code S1 and hue data having a maximum value β and a minimum value α, 0 in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the zero removing means 7 of the polynomial calculating means 3 in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration of a part of the matrix operation means 4 in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a relationship between six hues and hue data.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a relationship between first comparison data and hue in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a relationship between second comparison data and hue in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 schematically shows the relationship between the calculation term and the hue based on the comparison data when the calculation coefficient is changed in the calculation coefficient generation means 11 of the polynomial calculation means 3 in the color conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between operational terms that are involved in each hue and a region between hues in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention and are effective.
FIG. 11 is an xy chromaticity diagram for explaining an operation in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an xy chromaticity diagram for explaining an operation in the color conversion device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 13 is an xy chromaticity diagram for explaining the operation of the color conversion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a configuration of a part of a matrix operation unit 4b in a color conversion device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a color conversion device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional color conversion device.
FIG. 19 is a diagram schematically showing a relationship between six hues and hue data in a conventional color conversion device.
FIG. 20 is a diagram schematically illustrating a relationship between a multiplication term and a hue in a matrix calculator 104 in a conventional color conversion device.
[Explanation of symbols]
1, 1b αβ calculating means, 2, 2b hue data calculating means, 3 polynomial calculating means, 4, 4b matrix calculating means, 5, 5b coefficient generating means, 6 synthesizing means, 7 zero removing means, 9a, 9b, 9c minimum value Selection means, 10a, 10b calculation means, 11 calculation coefficient generation means, 12a, 12c, 12e, 12f, 12g multiplication means, 13a, 13d, 13e, 13f addition means, 14's complement means, 15a, 15b, 15c gradation characteristic conversion Means, 100 complementer, 101 αβ calculator, 102 hue data calculator, 103 polynomial calculator, 104 matrix calculator, 105 coefficient generator, 106 synthesizer.

Claims (17)

A color conversion device that converts first color data representing a color image into second color data corresponding to the first color data,
Data representing the size of a plurality of color components constituting the color image represented by the first color data is obtained, and the data is used to determine the effective color of the red, green, or blue hue in the color image. Means for generating a first operand and a second operand valid for yellow, magenta, or cyan hues;
Of the first and second calculation terms, the calculation terms valid for two adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue, and magenta are used to calculate the area between the two adjacent hues. Means for generating a valid third operation term;
Matrix coefficient generating means for outputting a predetermined matrix coefficient given to the first to third arithmetic terms;
A matrix operation means for obtaining the second color data by a matrix operation including a multiplication of the first to third operation terms and a matrix coefficient given to the first to third operation terms;
A tone conversion unit for correcting the tone of the second color data . 2. The color according to claim 1, wherein the gradation characteristic conversion unit corrects the gradation of the second color data for each of the three primary colors of red, green, blue, or yellow, magenta, and cyan. Conversion device. The means for generating the first and second operation terms is represented by the first color data as data representing the size of a plurality of color components constituting the color image represented by the first color data. Hue data calculation means for obtaining hue data r, g, b, y, m, c representing the size of each of the red, green, blue, cyan, magenta, and yellow color components of an image obtained by removing an achromatic component from a color image With
3. The color conversion apparatus according to claim 1, wherein the first and second operation terms are generated using the hue data . The first color data is composed of color data Ri, Gi, Bi representing the size of each of the red, green, and blue components,
The hue data calculation means uses the color data Ri, Gi, Bi, and the minimum value α and the maximum value β of the color data Ri, Gi, Bi to obtain each hue data r = Ri−α, g = Gi−α, 4. The color conversion apparatus according to claim 3 , wherein b = Bi-α, y = β-Bi, m = β-Gi, and c = β-Ri . The means for generating the first and second operation terms uses hue data to calculate operation terms h1r = min (m, y) and h1g = min (y, c) effective for red, green, or blue hues. , H1b = min (c, m) are generated as the first operation terms, and the operation terms h1y = min (r, g), h1c = min (g, b), effective for the hue of yellow, cyan, or magenta. 5. The color conversion device according to claim 3 , wherein h1m = min (b, r) is generated as a second operation term. Value) . The means for generating the third operation term includes a coefficient generator for generating coefficients ap1 to ap6, aq1 to aq6 for designating a specific area between adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue and magenta. Means, wherein the first and second operation terms h1r, h1g, h1b and h1y, h1c, h1m, which are effective for mutually adjacent hues, are multiplied by the above-mentioned coefficient, and the hue is calculated by multiplying the hue. , The third operation term h2ry = min (aq1 × h1r, ap1 × h1y), h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r), and h2gy = min (aq3 × h1y, ap3) × h1g), h2gc = min (aq4 × h1c, ap4 × h1g), h2bm = min (aq5 × h1m, ap5 × h1b), h2bc = min (aq6 × h1) c, ap6 × color conversion apparatus according to any one of claims 3-5, characterized in that that generates a h1b) (min (a, b ) is a, the value of the smallest ones of the b Represents) . The matrix calculation means includes a matrix coefficient Fij (i = 1 to 3, j = 1 to 12) given to the first to third calculation terms and a matrix coefficient Eij given to the hue data r, g, b. (I = 1 to 3, j = 1 to 3), respectively, and the following matrix operation formula (1) using the first to third operation terms, the matrix coefficient, and the minimum value α of the first color data. 7. The color conversion apparatus according to claim 6 , wherein 1) generates second color data consisting of color data R, G, and B representing red, green, and blue .

The matrix calculation means includes a matrix coefficient Fij (i = 1 to 3, j = 1 to 12) given to the first to third calculation terms and a matrix coefficient Eij given to the hue data c, m, y. (I = 1 to 3, j = 1 to 3), respectively, and the following matrix operation formula (1) using the first to third operation terms, the matrix coefficient, and the minimum value α of the first color data. 7. The color conversion apparatus according to claim 6 , wherein 2) generates second color data including color data C, M, and Y representing cyan, magenta, and yellow .

The matrix calculation means includes a first to third calculation terms, a matrix coefficient Fij (i = 1 to 3, j = 1 to 13) given to the minimum value α of the first color data, and hue data r, Matrix coefficients Eij (i = 1 to 3, j = 1 to 3) given to g and b are generated, and color data R and R representing red, green and blue are calculated by the following matrix operation formula (3). The color conversion device according to claim 6 , wherein the second color data including G and B is generated .

The matrix calculation means includes a first to third calculation terms, a matrix coefficient Fij (i = 1 to 3, j = 1 to 13) given to the minimum value α of the first color data, and hue data c, Matrix coefficients Eij (i = 1 to 3, j = 1 to 3) given to m and y are generated, and color data C and m representing cyan, magenta and yellow are calculated by the following matrix operation formula (4). The color conversion apparatus according to claim 6 , wherein the second color data including M and Y is generated .

The matrix calculation means outputs matrix coefficients Eij (i = 1 to 3, j = 1 to 3) shown in the following equation (5) for the hue data r, g, b or the hue data c, m, y. the color conversion device according to any one of claims 7 to 10, characterized in that.

A color conversion method for converting first color data representing a color image into second color data corresponding to the first color data,
Data representing the magnitude of a plurality of color components constituting a color image represented by the first color data is obtained, and a first operation term effective for a red, green, or blue hue is obtained using the data. , And a second operand valid for yellow, magenta, or cyan hues,
Of the first and second calculation terms, the calculation terms valid for two adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue, and magenta are used to calculate the area between the two adjacent hues. Generate a valid third operand,
Outputting predetermined matrix coefficients given to the first to third arithmetic terms,
Calculating the second color data by a matrix operation including multiplication of the first to third operation terms and the matrix coefficient given to the first to third operation terms;
A color conversion method, wherein the gradation of the second color data is corrected . 13. The color conversion method according to claim 12 , wherein the gradation of the second color data is corrected for each of the three primary colors of red, green, blue, or yellow, cyan, and magenta . As data representing the size of a plurality of color components constituting a color image represented by the first color data, red, an image obtained by removing an achromatic component from the color image represented by the first color data, Hue data r, g, b, y, m, and c representing the size of each color component of green, blue, cyan, magenta, and yellow are obtained,
14. The color conversion method according to claim 12, wherein the first and second operation terms are generated using the hue data . The first color data is composed of color data Ri, Gi, Bi representing the size of each of the red, green, and blue components,
Using the color data Ri, Gi, Bi, and the minimum value α and the maximum value β of the color data Ri, Gi, Bi, each hue data r = Ri−α, g = Gi−α, b = Bi−α, The color conversion method according to claim 14 , wherein y = β-Bi, m = β-Gi, and c = β-Ri are calculated . Using the hue data, the first operation terms h1r = min (m, y), h1g = min (y, c), and h1b = min (c, m), which are effective for red, green, or blue hues, are calculated. And h1y = min (r, g), h1c = min (g, b), and h1m = min (b, r), which are valid for the hue of yellow, cyan, or magenta. claim 14 or 15 color conversion method wherein a generated as (min (a, b) represents the value of which becomes a, a minimum of b). It has coefficient generation means for generating coefficients ap1 to ap6, aq1 to aq6 for designating a specific area in adjacent hues of red, yellow, green, cyan, blue and magenta, and is effective for hues adjacent to each other. A multiplication value obtained by multiplying each of the first calculation terms h1r, h1g, h1b and the second calculation terms h1y, h1c, h1m by the coefficient is used to determine the maximum value in the specific area between the hues. H2ry = min (aq1 × h1r, ap1 × h1y), h2rm = min (aq2 × h1m, ap2 × h1r), h2gy = min (aq3 × h1y, ap3 × h1g), h2gc = min (aq4 × h1c) , ap4 × h1g), h2bm = min (aq5 × h1m, ap5 × h1b), and generates a h2bc = min (aq6 × h1c, ap6 × h1b) The color conversion method according to claim 16, wherein the door (min (a, b) represents the value of which becomes a, a minimum of b).

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