JP3614291B2 - 色変換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像処理装置に関し、例えば高速の色修正、色補正が必要なカラースキャナ、カラーカメラ、カラーハードコピー装置やカラー画像入力機器、表示機器、出力機器等で、同一の色再現特性を得るためのカラー画像処理装置の色変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー印刷、カラーハードコピーの分野での色変換方法としてはルックアップテーブルを用いた３次元補間が提案されており、例えば特開昭６３−１６２２４８号公報に示されている。
【０００３】
これは図１３（ａ）のように、３次元色空間を複数の単位立方体に分割し、各立方体図形の格子点に予め計算により求めた色補正値を設定しておき、入力色が含まれる単位立方体を選択し、該単位立方体の複数の頂点での出力値を用いて色変換を行う方法である。この例では、図１３（ｂ）のように補間処理に単位立方体の８個の頂点の値を用いていることが特徴であり、求めるべき修正値の点の反対の頂点と、入力点で作られる直方体の空間領域の体積を、求めるべき修正値の点における重み係数とし修正値を求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来における色変換方式では、細かく入力色空間を分割すると、すなわち、格子点間の距離を小さくするほど補間精度は高くなるが、反対に格子点が増加してしまう。このため、格子点に設定する色補正値を格納するメモリ容量が多くなり、その計算のための処理時間も増加し、ハード構成においても複雑になる。さらに、格納する補正値自体を求めることにも非常に時間がかかる。
【０００５】
また、一般の３次元色空間の各軸はその必要な精度が不均一であることが特徴であり、このため色変換に補間方式を使用する場合に、補間に使用するテーブルメモリの各軸のビット数は不均一であることが望ましく、総ビット数が一定の場合にはこのように不均一なビット構成をとることによりメモリ容量を増加させずに人間の視覚特性に合った高品質の色情報の補間が可能となる。しかし、従来の技術では入力信号が作る３次元色空間内の単位立方体を補間の基本単位としているため、人間の視覚特性を考慮した補間ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、３次元色空間を細かく分割して色補正を行うのではなく、特定の軸に沿って予め定めた位置にのみあらかじめ最適な色修正信号データを離散的に配置しておき、色変換の際に入力色に近い位置にある軸に沿って離散的に配置されている代表点を選択し重みづけで線形補間することにより色変換を行い、これによってルックアップテーブルデータが極力削減でき、簡易なハード構成で好ましい色変換処理を実現する色変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、本発明は、第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、
前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸と該直交軸とは別のＮ本の直線とで（Ｎ＋３）本の軸を設定し、３次元立方体の各頂点と前記（Ｎ＋３）本の軸に沿って予め定めた位置に離散的に、かつ、ある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように所定数の代表点を配置し、それぞれの設定軸単位で代表点の集合をグループ化し、前記３次元立方体が前記（Ｎ＋３）本の軸で分割される複数の空間のうち入力信号値が含まれる空間を構成する代表点分散軸群を選択する代表点分散軸選択部と、
前記入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの選択された代表点分散軸から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記３本の直交軸で定められる前記直線上の座標を（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）とすると、前記直線軸は、１本設定され、且つＸａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１１】
本発明は、３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、Ｘａ＝Ｘｂ及びＸｃ＝０、Ｘｂ＝Ｘｃ及びＸａ＝０、Ｘｃ＝Ｘａ及びＸｂ＝０の条件をそれぞれ満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１２】
本発明は、３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、座標３成分が最大値をとる前記３次元立方体の頂点を通り、ＸａおよびＸｂがともに最大値である、ＸｂおよびＸｃがともに最大値である、ＸｃおよびＸａがともに最大値であることをそれぞれ満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１３】
本発明は、前記Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を充たす直線軸上および該軸に沿って配置される離散的な代表点配置密度を、他の軸より高くすることを特徴とする色変換装置である。
【００１４】
本発明は、離散的な代表点の配置密度を中間明度部で高めることを特徴とする色変換装置である。
【００１５】
本発明は、第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸を設定し、前記軸上およびこれら３次元立方体を形成する６つの平面上に所定数の代表点を離散的に配置し、前記６つの平面のうち入力色信号値に近い３つの平面を選択する近傍平面選択部と、入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの前記６つの平面から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、を具備することを特徴とする色変換装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る色変換装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
〔実施の形態１〕 図１は実施の形態１に係る色変換処理部の概略構成を示すブロックであり、入力値が３次元色空間内のどの領域、あるいは、空間に存在するかを判定し、この場合において入力値に近い位置にある軸である代表点分散軸を選択する代表点分散軸選択部１０１、選択された代表点分散軸内においてそれぞれ軸に沿って離散的に配置している代表点の中から入力値の最近傍点となる代表点を選出する代表点選出部１０２、代表点の座標と色補正データを格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０３、選択された代表点を基に重みづけによって色変換を行う線形補間部１０４によって構成される。ここでは、３次元色空間としてＣＭＹ空間で説明するが、ＲＧＢ空間でも同様に成立する。
【００１８】
図２に代表点分散軸と代表点の配置を模式的に示す。図２に示すように、３次元色空間は、原点を中心とし互いに直交する３本の軸すなわちＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸により定められる直交座標系である。この空間内に次の座標を有する頂点Ａ０（０，０，０），Ａ１（１００，０，０），Ａ２（１００，１００，０），Ａ３（０，１００，０），Ａ４（０，０，１００），Ａ５（１００，０，１００），Ａ６（１００，１００，１００），Ａ７（０，１００，１００）から構成される立方体を形成する。ここで、Ｃ軸はＡ０−Ａ１、Ｍ軸はＡ０−Ａ３、Ｙ軸はＡ０−Ａ４の各頂点を通り、上記座標は、順にＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸の座標成分である。そして、更に、Ａ０−Ａ６を通る直線を軸として設定する。この直線軸は、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たしている。したがって、この直線軸をＣ＝Ｍ＝Ｙ軸と呼ぶことにする。尚、上記において、Ｃ軸、Ｍ軸、Ｙ軸の座標の最大値を１００（％）で表している。
【００１９】
図２において代表点はＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸の４本のそれぞれの軸ごとにグループ分けされ、これら４本の軸上の終点（原点を含む）と軸に沿って予め定めた位置に離散的に配置される。ただし、代表点の配置は３次元色空間内において、ある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないような不規則な配置とする。ここでは、ＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点に対して、図３のような色補正データをもつものとするが、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図３の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００２０】
３次元色空間は、図２に示した４本の軸群のうちから入力値と距離の近い順に軸群を考えた場合に、どの軸が含まれるかによって３つの領域に分けられる。それぞれの領域は原点Ｏを頂点とし、Ｃ軸群、Ｍ軸群、Ｙ軸群のうちの２本とＣ＝Ｍ＝Ｙ軸群のそれぞれの軸を３つの母線とする３角錐が、色空間を表す立方体で切り取られたものである。これは、四角錐ＯＡ１Ａ２Ａ３Ａ６、ＯＡ４Ａ５Ａ１Ａ６、ＯＡ３Ａ７Ａ４Ａ６となる。
【００２１】
代表点分散軸選択部１０１は、入力値の３成分の大小関係により入力値が上記３つのどの領域に属するかを判定し、入力値が属する領域を構成する軸群を３本選択する。今、それぞれの領域は２に示した４本の軸のうち３本の軸を母線とする３角錐に区切られ、入力値が含有される３角錐に依存して、対象となる軸群が３本定まる。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（６０％，４０％，３０％）の割合の場合、入力値は２の四角錐ＯＡ１Ａ２Ａ３Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｍ軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。
【００２２】
次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００２３】
今、４（ａ）に示すように入力値をＰ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）とし、入力値の最近傍３点として点Ｐ１（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１）、Ｐ２（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２）、Ｐ３（Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３）を選択したとし、それぞれをベクトルで表わすと、
【００２４】
ここでＰ′１（Ｃ′１，Ｍ′１，Ｙ′１）、Ｐ′２（Ｃ′２，Ｍ′２，Ｙ′２）、Ｐ′３（Ｃ′３，Ｍ′３，Ｙ′３）は図４（ｂ）に示すように、それぞれ点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の色補正データとすると、出力値Ｐ’（Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′）は次式で与えられる。
【００２５】
【数２】
【００２６】
▲１▼と▲２▼よりα、β、γを消去して、Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′について展開すると、
【数３】
【００２７】
なお、入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸のいずれかの軸上にある場合は、原点とその軸の頂点の代表点の２点を用いて線形補間によって出力値Ｐ’を求める。
【００２８】
例えば、図５に示すように入力値Ｐがある軸上にあり、原点Ｏとその軸の頂点Ｐ１（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１）をＬ２：Ｌ１に内分しているとすると、出力値Ｐ’（Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′）は次式で与えられる。
【００２９】
【数４】
【００３０】
また、入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸で構成される領域内にある場合には、その軸群の中から入力値に最も近くなる代表点３点を代表点選出部１０２によって選出し、同様に線形補間を行う。入力値がＣＭ平面、ＭＹ平面、ＣＹ平面上に存在する場合は、入力値が存在する平面の２本の軸群より代表点をそれぞれ選出し、重みづけによって線形補間を行う。
【００３１】
〔実施の形態２〕 次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の概略構成は実施の形態１と同様に１に示されるが、ここでは代表点を配置する軸を増やしており、本実施の形態における代表点の配置を図６に示す。図６では図２と比べて代表点を軸に沿って予め定めた位置に配置する代表点配置軸群を以下のように３本追加している。
【００３２】
つまり、Ａ０−Ａ２、Ａ０−Ａ７、Ａ０−Ａ５を通る直線を更に軸として設定する。これら直線軸は、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、Ｘａ＝Ｘｂ及びＸｃ＝０、Ｘｂ＝Ｘｃ及びＸａ＝０、Ｘｃ＝Ｘａ及びＸｂ＝０の条件を満たしている。したがって、これら直線軸をＣ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０）、Ｙ＝Ｃ軸（Ｍ＝０）と呼ぶことにする。
【００３３】
代表点はＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０）、Ｙ＝Ｃ軸（Ｍ＝０）の７本の軸上の終点（３次元立方体上の８つの頂点上）とこれら７本の軸付近に離散的に、かつある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように配置されており、ここではＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点の座標に対して、図７のような色補正データを持つものとする。
【００３４】
代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図７の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。３次元色空間は図６に示した７本軸のうちから入力値と距離の近い順に軸を３本考えた場合に、どの軸が含まれるかによって６つの領域に分けられる。それぞれの領域は原点Ｏを頂点とし、Ｃ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０軸）、Ｙ＝Ｃ（Ｍ＝０軸）のうち近隣の２本とＣ＝Ｍ＝Ｙ軸を母線とする三角錐である。これは、三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６、ＯＡ１Ａ５Ａ６、ＯＡ２Ａ３Ａ６、ＯＡ３Ａ６Ａ７、ＯＡ４Ａ５Ａ６、ＯＡ４Ａ６Ａ７となる。
【００３５】
そこで、図１の代表点分散軸選択部１０１によって、入力値が上記６つのどの領域に属するかを判断し、属する三角錐が決定されれば最近傍点を選出するために対象となる代表点分散軸が３本定まる。これらの３本の代表点分散軸群を対象として、入力値に最も近い３点を代表点選出部１０２によって選出する。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（８０％、２０％、３０％）の割合の場合、入力値は６の三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｃ＝Ｍ軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００３６】
このように、入力信号値の最近傍点が３点選出されたあと、以下実施の形態１と同様の手順で線形補間によって色変換処理を行う。本実施の形態ではＬＵＴの代表点を配置する軸が増えているため、より高精度の色変換が可能となる。
【００３７】
〔実施の形態３〕 次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の概略構成は実施の形態１と同様に１に示されるが、ここでは代表点を配置する軸を増やしており、本実施の形態における代表点の配置を図８に示す。図８では図２と比べて代表点を軸に沿って予め定めた位置に配置する軸を以下のように３本追加している。
【００３８】
つまり、Ａ６−Ａ２、Ａ６−Ａ７、Ａ６−Ａ５を通る直線を更に軸として設定する。これら直線軸は、座標３成分が最大値をとる前記３次元立方体の頂点Ａ６を通り、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、ＸａおよびＸｂがともに最大値である、ＸｂおよびＸｃがともに最大値である、ＸｃおよびＸａがともに最大値である、すなわち、Ｘａ＝Ｘｂ＝１００、Ｘｂ＝Ｘｃ＝１００、Ｘｃ＝Ｘａ＝１００をそれぞれ満たしている。したがって、これら直線軸をＣ＝Ｍ＝１００軸、Ｍ＝Ｙ＝１００軸、Ｙ＝Ｃ＝１００軸と呼ぶことにする。
【００３９】
代表点は最大となる点として新たに点Ａ６（１００％，１００％，１００％）を中心とし、互いに直交する３本の軸（Ｃ＝Ｍ＝１００軸、Ｍ＝Ｙ＝１００軸、Ｙ＝Ｃ＝１００軸）を追加した計７本の軸の終点（３次元立方体上の８つの頂点上）とこれら７本の軸に沿って予め定めた位置に離散的に配置されている。
【００４０】
これらの新たに追加された３本の軸に沿って予め定めた位置に配置される代表点に関しては、３次元色空間内のそれぞれの軸群において、ある代表点と点Ａ６を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように配置されている。ここではＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点の座標に対して、図９のような色補正データをもつものとする。また、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図９の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００４１】
まず、代表点近傍軸選択部１０１によって、入力値の対象となる軸を３つ選択する。３次元色空間内の入力値の対象軸群は、図８に示した７本の軸群の中から入力値の大小関係によってそれぞれ６つの空間に分割され、入力値を含有する分割された３角錐の母線として定まる。例えば、入力色信号が（Ｃ、Ｍ、Ｙ）＝（８０％、２０％、３０％）の割合の場合、入力値は図８の三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｃ＝Ｍ＝１００軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００４２】
このように、入力信号値の最近傍点が３点選出されると、線形補間部１０４によって以下実施の形態１と同様に線形補間処理で色変換を行う。本実施の形態では新たにＬＵＴの代表点を配置する軸を上記３本追加したことにより、低明度部において色変換の精度向上を図ることができる。
【００４３】
〔実施の形態４〕 次に本発明の第４の実施の形態について説明する。代表点の配置によって画像の色変換精度は大きく異なるが、実施の形態１ではＣ＝Ｍ＝Ｙ軸は常に選出対象となるため、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸に沿って予め定めた位置に配置するデータ配置密度を高くすることにより、より高精度な色変換を行うことが可能となる。
【００４４】
〔実施の形態５〕 次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。明度が非常に高い領域、あるいは非常に低い領域では、人間の目は色の彩度の違いにそれほど敏感でないため、これらの明度領域の変換精度は相対的に低くてもよい。また、自然画像の場合、３次元色空間内の色データ分布は比較的中間明度に集まりやすい、このため、３次元色空間において中間明度部に代表点を多く配置しておくことにより、メモリ量を増加させることなく好ましい色変換が可能となる。
【００４５】
〔実施の形態６〕 次に本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は実施の形態１に係る色変換処理部の概略構成を示すブロック図であり、入力値が３次元色空間内の立方体を形成している６つの平面のうちどの３平面に近いかを判定する近傍平面判定部２０１、判定された３つの平面において平面上に離散的に配置されている代表点の中から入力信号値に最も近くなる代表点をそれぞれ１点ずつ選出する代表点選出部２０２、代表点の座標と色補正データを格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）２０３、選択された代表点を基に重みづけによって色変換を行う線形補間部２０４によって構成される。
【００４６】
図１１に代表点の分散を模式的に示す。図１１において代表点は３次元立方体の８つの頂点と６つの平面上の離散的に配置されている。
ここでは、ＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点に対して、図１２のような色補正データをもつものとするが、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図１２の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００４７】
まず、３次元立方体を形成し代表点が離散的に配置されている６つの平面から入力値の３成分の大小関係により入力値に近い３つの平面を近傍平面判定部２０１によって選択する。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（６０％，４０％，３０％）の割合の場合、入力値は１１においてＣＭ平面（Ｙ＝０）、ＣＹ平面（Ｍ＝０）、ＭＹ平面（Ｃ＝１００）の３つの平面に近くなる。この時、代表点を選択するための対象となる平面は上記３平面に限定される。
【００４８】
次に、代表点が不規則に配置されているこれら３つの平面の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部２０２によって平面ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各平面に離散的に配置されており、各平面ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその平面での最近傍点とする。こうしてそれぞれの３つの平面から入力点に最も近くなる代表点を１点づつ計３点選出し、あとは実施の形態１と同様にこれら３点を用いて線形補間により色変換値を求める。
【００４９】
なお。入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸のいずれかの軸上にある場合は、原点とその軸の頂点の２点を用いて線形補間によって出力値Ｐ’を実施の形態１と同様に求める。
【００５０】
以上の実施の形態は、既にカラープリンタにおいて、実施の形態の特徴である少ない演算量で従来例の色変換と同等の色変換がなし得ることを主観評価で確認しているが、これらの実施の形態は色変換対象がカラープリンタのみに限定されるのではなく、スキャナや、ＣＲＴモニタの色変換を行う場合等、種々の画像入力装置や画像出力装置に対しても同様に適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る色変換装置によれば、あらかじめ３次元色空間内の軸近傍に色補正データを格納している代表点を不規則に配置することによって、色変換における不連続が解消され、また、必要最小限のＬＵＴのみで色変換を行うことができ、演算量およびメモリ容量の削減が可能となる。
【００５２】
また、本発明に係る色変換装置によれば、代表点の数を増やすことにより、色変換精度の向上を図ることができる。
【００５３】
また、本発明に係る色変換装置によれば、新たにＬＵＴの代表点を近傍軸付近に配置する軸を３本追加したことにより、代表点を低明度領域にまで配置することになり、低明度部において色変換の精度向上が可能である。
【００５４】
また、本発明に係る色変換装置によれば、補間の際にＸａ＝Ｘｂ＝Ｘｃ軸近傍の代表点は選択されやすく、この軸付近の代表点の配置密度を高くすることによって、色変換精度の向上を図ることができる。
【００５５】
また、本発明に係る色変換装置によれば、中間明度部の代表点の配置を多くすることにより、メモリ容量を増大させることなく色再現性を向上できる。
【００５６】
また、本発明に係る色変換装置によれば、平面上に代表点を配置することによって、代表点の配置の自由度が増し、３次元色空間内における代表点を人間の視覚特性を考慮して配置できるため、近傍点の探索に使用する演算量およびメモリ容量の削減ができ、ＬＵＴとして用いている代表点の設定も容易に行え、ルックアップテーブルを効率良く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る色変換部の概略構成を示すブロックである。
【図２】実施の形態１に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図３】実施の形態１に係るＬＵＴデータ対応である。
【図４】最近傍３点による線形補間の概略を示す説明である。
【図５】軸上での線形補間の概略を示す説明である。
【図６】実施の形態２に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図７】実施の形態２に係るＬＵＴデータ対応である。
【図８】実施の形態３に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図９】実施の形態３に係るＬＵＴデータ対応である。
【図１０】実施の形態５に係る色変換部の概略構成を示すブロックである。
【図１１】実施の形態５に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図１２】実施の形態５に係るＬＵＴデータ対応である。
【図１３】従来における代表点配置例の概略である。
【符号の説明】
１０１ 代表点分散軸選択部
１０２、２０２ 代表点選出部
１０３、２０３ ＬＵＴ
１０４、２０４ 線形補間部
２０１ 近傍平面判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像処理装置に関し、例えば高速の色修正、色補正が必要なカラースキャナ、カラーカメラ、カラーハードコピー装置やカラー画像入力機器、表示機器、出力機器等で、同一の色再現特性を得るためのカラー画像処理装置の色変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー印刷、カラーハードコピーの分野での色変換方法としてはルックアップテーブルを用いた３次元補間が提案されており、例えば特開昭６３−１６２２４８号公報に示されている。
【０００３】
これは図１３（ａ）のように、３次元色空間を複数の単位立方体に分割し、各立方体図形の格子点に予め計算により求めた色補正値を設定しておき、入力色が含まれる単位立方体を選択し、該単位立方体の複数の頂点での出力値を用いて色変換を行う方法である。この例では、図１３（ｂ）のように補間処理に単位立方体の８個の頂点の値を用いていることが特徴であり、求めるべき修正値の点の反対の頂点と、入力点で作られる直方体の空間領域の体積を、求めるべき修正値の点における重み係数とし修正値を求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来における色変換方式では、細かく入力色空間を分割すると、すなわち、格子点間の距離を小さくするほど補間精度は高くなるが、反対に格子点が増加してしまう。このため、格子点に設定する色補正値を格納するメモリ容量が多くなり、その計算のための処理時間も増加し、ハード構成においても複雑になる。さらに、格納する補正値自体を求めることにも非常に時間がかかる。
【０００５】
また、一般の３次元色空間の各軸はその必要な精度が不均一であることが特徴であり、このため色変換に補間方式を使用する場合に、補間に使用するテーブルメモリの各軸のビット数は不均一であることが望ましく、総ビット数が一定の場合にはこのように不均一なビット構成をとることによりメモリ容量を増加させずに人間の視覚特性に合った高品質の色情報の補間が可能となる。しかし、従来の技術では入力信号が作る３次元色空間内の単位立方体を補間の基本単位としているため、人間の視覚特性を考慮した補間ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、３次元色空間を細かく分割して色補正を行うのではなく、特定の軸に沿って予め定めた位置にのみあらかじめ最適な色修正信号データを離散的に配置しておき、色変換の際に入力色に近い位置にある軸に沿って離散的に配置されている代表点を選択し重みづけで線形補間することにより色変換を行い、これによってルックアップテーブルデータが極力削減でき、簡易なハード構成で好ましい色変換処理を実現する色変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、本発明は、第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、
前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸と該直交軸とは別のＮ本の直線とで（Ｎ＋３）本の軸を設定し、３次元立方体の各頂点と前記（Ｎ＋３）本の軸に沿って予め定めた位置に離散的に、かつ、ある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように所定数の代表点を配置し、それぞれの設定軸単位で代表点の集合をグループ化し、前記３次元立方体が前記（Ｎ＋３）本の軸で分割される複数の空間のうち入力信号値が含まれる空間を構成する代表点分散軸群を選択する代表点分散軸選択部と、
前記入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの選択された代表点分散軸から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記３本の直交軸で定められる前記直線上の座標を（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）とすると、前記直線軸は、１本設定され、且つＸａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１１】
本発明は、３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、Ｘａ＝Ｘｂ及びＸｃ＝０、Ｘｂ＝Ｘｃ及びＸａ＝０、Ｘｃ＝Ｘａ及びＸｂ＝０の条件をそれぞれ満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１２】
本発明は、３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、座標３成分が最大値をとる前記３次元立方体の頂点を通り、ＸａおよびＸｂがともに最大値である、ＸｂおよびＸｃがともに最大値である、ＸｃおよびＸａがともに最大値であることをそれぞれ満たすことを特徴とする色変換装置である。
【００１３】
本発明は、前記Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を充たす直線軸上および該軸に沿って配置される離散的な代表点配置密度を、他の軸より高くすることを特徴とする色変換装置である。
【００１４】
本発明は、離散的な代表点の配置密度を中間明度部で高めることを特徴とする色変換装置である。
【００１５】
本発明は、第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸を設定し、前記軸上およびこれら３次元立方体を形成する６つの平面上に所定数の代表点を離散的に配置し、前記６つの平面のうち入力色信号値に近い３つの平面を選択する近傍平面選択部と、入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの前記６つの平面から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、を具備することを特徴とする色変換装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る色変換装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
〔実施の形態１〕 図１は実施の形態１に係る色変換処理部の概略構成を示すブロックであり、入力値が３次元色空間内のどの領域、あるいは、空間に存在するかを判定し、この場合において入力値に近い位置にある軸である代表点分散軸を選択する代表点分散軸選択部１０１、選択された代表点分散軸内においてそれぞれ軸に沿って離散的に配置している代表点の中から入力値の最近傍点となる代表点を選出する代表点選出部１０２、代表点の座標と色補正データを格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０３、選択された代表点を基に重みづけによって色変換を行う線形補間部１０４によって構成される。ここでは、３次元色空間としてＣＭＹ空間で説明するが、ＲＧＢ空間でも同様に成立する。
【００１８】
図２に代表点分散軸と代表点の配置を模式的に示す。図２に示すように、３次元色空間は、原点を中心とし互いに直交する３本の軸すなわちＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸により定められる直交座標系である。この空間内に次の座標を有する頂点Ａ０（０，０，０），Ａ１（１００，０，０），Ａ２（１００，１００，０），Ａ３（０，１００，０），Ａ４（０，０，１００），Ａ５（１００，０，１００），Ａ６（１００，１００，１００），Ａ７（０，１００，１００）から構成される立方体を形成する。ここで、Ｃ軸はＡ０−Ａ１、Ｍ軸はＡ０−Ａ３、Ｙ軸はＡ０−Ａ４の各頂点を通り、上記座標は、順にＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸の座標成分である。そして、更に、Ａ０−Ａ６を通る直線を軸として設定する。この直線軸は、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たしている。したがって、この直線軸をＣ＝Ｍ＝Ｙ軸と呼ぶことにする。尚、上記において、Ｃ軸、Ｍ軸、Ｙ軸の座標の最大値を１００（％）で表している。
【００１９】
図２において代表点はＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸の４本のそれぞれの軸ごとにグループ分けされ、これら４本の軸上の終点（原点を含む）と軸に沿って予め定めた位置に離散的に配置される。ただし、代表点の配置は３次元色空間内において、ある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないような不規則な配置とする。ここでは、ＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点に対して、図３のような色補正データをもつものとするが、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図３の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００２０】
３次元色空間は、図２に示した４本の軸群のうちから入力値と距離の近い順に軸群を考えた場合に、どの軸が含まれるかによって３つの領域に分けられる。それぞれの領域は原点Ｏを頂点とし、Ｃ軸群、Ｍ軸群、Ｙ軸群のうちの２本とＣ＝Ｍ＝Ｙ軸群のそれぞれの軸を３つの母線とする３角錐が、色空間を表す立方体で切り取られたものである。これは、四角錐ＯＡ１Ａ２Ａ３Ａ６、ＯＡ４Ａ５Ａ１Ａ６、ＯＡ３Ａ７Ａ４Ａ６となる。
【００２１】
代表点分散軸選択部１０１は、入力値の３成分の大小関係により入力値が上記３つのどの領域に属するかを判定し、入力値が属する領域を構成する軸群を３本選択する。今、それぞれの領域は２に示した４本の軸のうち３本の軸を母線とする３角錐に区切られ、入力値が含有される３角錐に依存して、対象となる軸群が３本定まる。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（６０％，４０％，３０％）の割合の場合、入力値は２の四角錐ＯＡ１Ａ２Ａ３Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｍ軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。
【００２２】
次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００２３】
今、４（ａ）に示すように入力値をＰ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）とし、入力値の最近傍３点として点Ｐ１（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１）、Ｐ２（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２）、Ｐ３（Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３）を選択したとし、それぞれをベクトルで表わすと、
【００２４】
ここでＰ′１（Ｃ′１，Ｍ′１，Ｙ′１）、Ｐ′２（Ｃ′２，Ｍ′２，Ｙ′２）、Ｐ′３（Ｃ′３，Ｍ′３，Ｙ′３）は図４（ｂ）に示すように、それぞれ点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の色補正データとすると、出力値Ｐ’（Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′）は次式で与えられる。
【００２５】
【数２】
▲１▼と▲２▼よりα、β、γを消去して、Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′について展開すると、
【数３】
なお、入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸のいずれかの軸上にある場合は、原点とその軸の頂点の代表点の２点を用いて線形補間によって出力値Ｐ’を求める。
【００２８】
例えば、図５に示すように入力値Ｐがある軸上にあり、原点Ｏとその軸の頂点Ｐ１（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１）をＬ２：Ｌ１に内分しているとすると、出力値Ｐ’（Ｃ′，Ｍ′，Ｙ′）は次式で与えられる。
【００２９】
【数４】
また、入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸で構成される領域内にある場合には、その軸群の中から入力値に最も近くなる代表点３点を代表点選出部１０２によって選出し、同様に線形補間を行う。入力値がＣＭ平面、ＭＹ平面、ＣＹ平面上に存在する場合は、入力値が存在する平面の２本の軸群より代表点をそれぞれ選出し、重みづけによって線形補間を行う。
【００３１】
〔実施の形態２〕 次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の概略構成は実施の形態１と同様に１に示されるが、ここでは代表点を配置する軸を増やしており、本実施の形態における代表点の配置を図６に示す。図６では図２と比べて代表点を軸に沿って予め定めた位置に配置する代表点配置軸群を以下のように３本追加している。
【００３２】
つまり、Ａ０−Ａ２、Ａ０−Ａ７、Ａ０−Ａ５を通る直線を更に軸として設定する。これら直線軸は、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、Ｘａ＝Ｘｂ及びＸｃ＝０、Ｘｂ＝Ｘｃ及びＸａ＝０、Ｘｃ＝Ｘａ及びＸｂ＝０の条件を満たしている。したがって、これら直線軸をＣ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０）、Ｙ＝Ｃ軸（Ｍ＝０）と呼ぶことにする。
【００３３】
代表点はＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０）、Ｙ＝Ｃ軸（Ｍ＝０）の７本の軸上の終点（３次元立方体上の８つの頂点上）とこれら７本の軸付近に離散的に、かつある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように配置されており、ここではＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点の座標に対して、図７のような色補正データを持つものとする。
【００３４】
代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図７の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。３次元色空間は図６に示した７本軸のうちから入力値と距離の近い順に軸を３本考えた場合に、どの軸が含まれるかによって６つの領域に分けられる。それぞれの領域は原点Ｏを頂点とし、Ｃ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ軸（Ｙ＝０）、Ｍ＝Ｙ軸（Ｃ＝０軸）、Ｙ＝Ｃ（Ｍ＝０軸）のうち近隣の２本とＣ＝Ｍ＝Ｙ軸を母線とする三角錐である。これは、三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６、ＯＡ１Ａ５Ａ６、ＯＡ２Ａ３Ａ６、ＯＡ３Ａ６Ａ７、ＯＡ４Ａ５Ａ６、ＯＡ４Ａ６Ａ７となる。
【００３５】
そこで、図１の代表点分散軸選択部１０１によって、入力値が上記６つのどの領域に属するかを判断し、属する三角錐が決定されれば最近傍点を選出するために対象となる代表点分散軸が３本定まる。これらの３本の代表点分散軸群を対象として、入力値に最も近い３点を代表点選出部１０２によって選出する。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（８０％、２０％、３０％）の割合の場合、入力値は６の三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｃ＝Ｍ軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００３６】
このように、入力信号値の最近傍点が３点選出されたあと、以下実施の形態１と同様の手順で線形補間によって色変換処理を行う。本実施の形態ではＬＵＴの代表点を配置する軸が増えているため、より高精度の色変換が可能となる。
【００３７】
〔実施の形態３〕 次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の概略構成は実施の形態１と同様に１に示されるが、ここでは代表点を配置する軸を増やしており、本実施の形態における代表点の配置を図８に示す。図８では図２と比べて代表点を軸に沿って予め定めた位置に配置する軸を以下のように３本追加している。
【００３８】
つまり、Ａ６−Ａ２、Ａ６−Ａ７、Ａ６−Ａ５を通る直線を更に軸として設定する。これら直線軸は、座標３成分が最大値をとる前記３次元立方体の頂点Ａ６を通り、直線上の座標（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が、ＸａおよびＸｂがともに最大値である、ＸｂおよびＸｃがともに最大値である、ＸｃおよびＸａがともに最大値である、すなわち、Ｘａ＝Ｘｂ＝１００、Ｘｂ＝Ｘｃ＝１００、Ｘｃ＝Ｘａ＝１００をそれぞれ満たしている。したがって、これら直線軸をＣ＝Ｍ＝１００軸、Ｍ＝Ｙ＝１００軸、Ｙ＝Ｃ＝１００軸と呼ぶことにする。
【００３９】
代表点は最大となる点として新たに点Ａ６（１００％，１００％，１００％）を中心とし、互いに直交する３本の軸（Ｃ＝Ｍ＝１００軸、Ｍ＝Ｙ＝１００軸、Ｙ＝Ｃ＝１００軸）を追加した計７本の軸の終点（３次元立方体上の８つの頂点上）とこれら７本の軸に沿って予め定めた位置に離散的に配置されている。
【００４０】
これらの新たに追加された３本の軸に沿って予め定めた位置に配置される代表点に関しては、３次元色空間内のそれぞれの軸群において、ある代表点と点Ａ６を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように配置されている。ここではＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点の座標に対して、図９のような色補正データをもつものとする。また、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図９の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００４１】
まず、代表点近傍軸選択部１０１によって、入力値の対象となる軸を３つ選択する。３次元色空間内の入力値の対象軸群は、図８に示した７本の軸群の中から入力値の大小関係によってそれぞれ６つの空間に分割され、入力値を含有する分割された３角錐の母線として定まる。例えば、入力色信号が（Ｃ、Ｍ、Ｙ）＝（８０％、２０％、３０％）の割合の場合、入力値は図８の三角錐ＯＡ１Ａ２Ａ６に含有され、対象となる軸群はＣ軸群、Ｃ＝Ｍ＝１００軸群、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸群となる。次に、代表点が不規則に配置されているこの３本の軸群の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部１０２によって軸群ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各軸群に離散的に配置されており、各軸群ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその軸群での最近傍点とする。
【００４２】
このように、入力信号値の最近傍点が３点選出されると、線形補間部１０４によって以下実施の形態１と同様に線形補間処理で色変換を行う。本実施の形態では新たにＬＵＴの代表点を配置する軸を上記３本追加したことにより、低明度部において色変換の精度向上を図ることができる。
【００４３】
〔実施の形態４〕 次に本発明の第４の実施の形態について説明する。代表点の配置によって画像の色変換精度は大きく異なるが、実施の形態１ではＣ＝Ｍ＝Ｙ軸は常に選出対象となるため、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸に沿って予め定めた位置に配置するデータ配置密度を高くすることにより、より高精度な色変換を行うことが可能となる。
【００４４】
〔実施の形態５〕 次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。明度が非常に高い領域、あるいは非常に低い領域では、人間の目は色の彩度の違いにそれほど敏感でないため、これらの明度領域の変換精度は相対的に低くてもよい。また、自然画像の場合、３次元色空間内の色データ分布は比較的中間明度に集まりやすい、このため、３次元色空間において中間明度部に代表点を多く配置しておくことにより、メモリ量を増加させることなく好ましい色変換が可能となる。
【００４５】
〔実施の形態６〕 次に本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は実施の形態１に係る色変換処理部の概略構成を示すブロック図であり、入力値が３次元色空間内の立方体を形成している６つの平面のうちどの３平面に近いかを判定する近傍平面判定部２０１、判定された３つの平面において平面上に離散的に配置されている代表点の中から入力信号値に最も近くなる代表点をそれぞれ１点ずつ選出する代表点選出部２０２、代表点の座標と色補正データを格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）２０３、選択された代表点を基に重みづけによって色変換を行う線形補間部２０４によって構成される。
【００４６】
図１１に代表点の分散を模式的に示す。図１１において代表点は３次元立方体の８つの頂点と６つの平面上の離散的に配置されている。
ここでは、ＬＵＴ１０３はそれぞれの代表点に対して、図１２のような色補正データをもつものとするが、代表点の数および配置間隔はこれに限定されない。図１２の色補正データは、本発明の色変換を適用する機器の特性に応じて決定されるものとする。
【００４７】
まず、３次元立方体を形成し代表点が離散的に配置されている６つの平面から入力値の３成分の大小関係により入力値に近い３つの平面を近傍平面判定部２０１によって選択する。例えば、入力色信号が（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（６０％，４０％，３０％）の割合の場合、入力値は１１においてＣＭ平面（Ｙ＝０）、ＣＹ平面（Ｍ＝０）、ＭＹ平面（Ｃ＝１００）の３つの平面に近くなる。この時、代表点を選択するための対象となる平面は上記３平面に限定される。
【００４８】
次に、代表点が不規則に配置されているこれら３つの平面の中から、入力信号値に最も近い代表点を代表点選出部２０２によって平面ごとに１点づつ、計３点選ぶ。代表点は各平面に離散的に配置されており、各平面ごとに入力点と代表点との距離を最小２乗法により求めて、最も距離が短い代表点をその平面での最近傍点とする。こうしてそれぞれの３つの平面から入力点に最も近くなる代表点を１点づつ計３点選出し、あとは実施の形態１と同様にこれら３点を用いて線形補間により色変換値を求める。
【００４９】
なお。入力値ＰがＣ軸、Ｍ軸、Ｙ軸、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ軸のいずれかの軸上にある場合は、原点とその軸の頂点の２点を用いて線形補間によって出力値Ｐ’を実施の形態１と同様に求める。
【００５０】
以上の実施の形態は、既にカラープリンタにおいて、実施の形態の特徴である少ない演算量で従来例の色変換と同等の色変換がなし得ることを主観評価で確認しているが、これらの実施の形態は色変換対象がカラープリンタのみに限定されるのではなく、スキャナや、ＣＲＴモニタの色変換を行う場合等、種々の画像入力装置や画像出力装置に対しても同様に適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る色変換装置によれば、あらかじめ３次元色空間内の軸近傍に色補正データを格納している代表点を不規則に配置することによって、色変換における不連続が解消され、また、必要最小限のＬＵＴのみで色変換を行うことができ、演算量およびメモリ容量の削減が可能となる。
【００５２】
また、本発明に係る色変換装置によれば、代表点の数を増やすことにより、色変換精度の向上を図ることができる。
【００５３】
また、本発明に係る色変換装置によれば、新たにＬＵＴの代表点を近傍軸付近に配置する軸を３本追加したことにより、代表点を低明度領域にまで配置することになり、低明度部において色変換の精度向上が可能である。
【００５４】
また、本発明に係る色変換装置によれば、補間の際にＸａ＝Ｘｂ＝Ｘｃ軸近傍の代表点は選択されやすく、この軸付近の代表点の配置密度を高くすることによって、色変換精度の向上を図ることができる。
【００５５】
また、本発明に係る色変換装置によれば、中間明度部の代表点の配置を多くすることにより、メモリ容量を増大させることなく色再現性を向上できる。
【００５６】
また、本発明に係る色変換装置によれば、平面上に代表点を配置することによって、代表点の配置の自由度が増し、３次元色空間内における代表点を人間の視覚特性を考慮して配置できるため、近傍点の探索に使用する演算量およびメモリ容量の削減ができ、ＬＵＴとして用いている代表点の設定も容易に行え、ルックアップテーブルを効率良く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る色変換部の概略構成を示すブロックである。
【図２】実施の形態１に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図３】実施の形態１に係るＬＵＴデータ対応である。
【図４】最近傍３点による線形補間の概略を示す説明である。
【図５】軸上での線形補間の概略を示す説明である。
【図６】実施の形態２に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図７】実施の形態２に係るＬＵＴデータ対応である。
【図８】実施の形態３に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図９】実施の形態３に係るＬＵＴデータ対応である。
【図１０】実施の形態５に係る色変換部の概略構成を示すブロックである。
【図１１】実施の形態５に係るＬＵＴの代表点配置の概略である。
【図１２】実施の形態５に係るＬＵＴデータ対応である。
【図１３】従来における代表点配置例の概略である。
【符号の説明】
１０１ 代表点分散軸選択部
１０２、２０２ 代表点選出部
１０３、２０３ ＬＵＴ
１０４、２０４ 線形補間部
２０１ 近傍平面判定部
Claims (7)
- 第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、
前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸と該直交軸とは別のＮ本の直線とで（Ｎ＋３）本の軸を設定し、３次元立方体の各頂点と前記（Ｎ＋３）本の軸に沿って予め定めた位置に離散的に、かつ、ある代表点と原点を結ぶ直線上に他の代表点が存在しないように所定数の代表点を配置し、それぞれの設定軸単位で代表点の集合をグループ化し、前記３次元立方体が前記（Ｎ＋３）本の軸で分割される複数の空間のうち入力信号値が含まれる空間を構成する代表点分散軸群を選択する代表点分散軸選択部と、
前記入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの選択された代表点分散軸から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、
前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、
前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、
を具備することを特徴とする色変換装置。 - 前記３本の直交軸で定められる前記直線上の座標を（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）とすると、前記直線軸は、１本設定され、且つＸａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
- ３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、Ｘａ＝Ｘｂ及びＸｃ＝０、Ｘｂ＝Ｘｃ及びＸａ＝０、Ｘｃ＝Ｘａ及びＸｂ＝０の条件をそれぞれ満たすことを特徴とする請求項２に記載の色変換装置。
- ３本の前記直線軸を更に設定し、該直線軸は、座標３成分が最大値をとる前記３次元立方体の頂点を通り、ＸａおよびＸｂがともに最大値である、ＸｂおよびＸｃがともに最大値である、ＸｃおよびＸａがともに最大値であることをそれぞれ満たすことを特徴とする請求項２に記載の色変換装置。
- 前記Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃの条件を満たす直線上および該軸に沿って配置される離散的な代表点配置密度を、他の軸より高くすることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の色変換装置。
- 離散的な代表点の配置密度を中間明度部で高めることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の色変換装置。
- 第１の３次元色空間上の任意の座標から第２の３次元色空間上の所定の座標への変換を行う色変換装置であって、
前記第１の３次元色空間において、原点を中心とし互いに直交する３本の軸を設定し、前記軸上およびこれら３次元立方体を形成する６つの平面上に所定数の代表点を離散的に配置し、前記６つの平面のうち入力色信号値に近い３つの平面を選択する近傍平面選択部と、
入力色信号値に最も近い前記代表点をそれぞれの前記６つの平面から選出して３つの代表点を得る代表点選出部と、
前記第１の３次元色空間から前記第２の３次元色空間への変換に際して、前記第１の３次元色空間における前記代表点が前記第２の３次元色空間のどの座標に変換されるかを示すルックアップテーブルと、
前記第１の３次元色空間上の入力色信号値を該入力色信号値に対応する前記３つの代表点と前記ルックアップテーブルを用いて線形補間により色変換を行う補間部と、
を具備することを特徴とする色変換装置。
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1998
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