JP3707091B2

JP3707091B2 - カラー画像処理装置

Info

Publication number: JP3707091B2
Application number: JP04420795A
Authority: JP
Inventors: 信行竹尾; 斉小勝; 伸児喜多
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JPH08242384A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カラー画像の形式変換に用いて好適なカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタ、カラー複写機等を用いて画像出力を行うためには、その前提として色変換を行うことが必要である。例えば、カラー複写機においては、原稿の読取りはＣＣＤラインセンサ等によって行われ、読取り結果はＲＧＢ（赤、緑および青）の加色系信号として出力されることが一般的である。一方、画像出力はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエローおよび黒）の減色系信号に基づいて行われる。従って、カラー複写機における色変換処理は、これら特定の入出力部を想定して行われる。すなわち、テストパターン原稿を複写した場合に、複写物と原稿とがなるべく一致するように色変換回路が調整される。
【０００３】
また、カラープリンタにおいては、所定の「代表信号」が入力色信号として供給されることを想定して、該カラープリンタの記録色信号への色変換処理が行われる。一般的には、テレビジョン等で用いられているＮＴＳＣＲＧＢ信号が代表信号として用いられている。すなわち、ディスプレイに表示したＮＴＳＣＲＧＢ信号のテストパターンと、該テストパターンをプリントした結果とがなるべく一致するように、色変換処理が行われる。
【０００４】
ところで、現在は各種カラー入出力メディアが多様化し、画像データの形式も多様化している。そして、これら画像データがネットワーク等を介して相互交換されるため、各種の画像データに対して色変換処理を行う必要が生じている。ここで、パーソナルコンピュータ等で用いられている代表的な色空間としては、▲１▼ＲＧＢ空間、▲２▼ＲＧＢ空間からの変形演算によって定義されるＨＳＬおよびＨＳＢ空間、▲３▼記録色そのものを用いるＣＭＹＫ空間など数種類のものが知られている。しかし、色空間の数は少ないにもかかわらず、画像データのデータ形式は多数存在する。これは、「デバイスデペンデント」な形式、すなわち特定の機器に依存するデータ形式が多数存在することによる。
【０００５】
例えば、カラースキャナから出力されるＲＧＢ信号は、一般的にはＮＴＳＣＲＧＢ信号とは異なる。また、複数種類のカラースキャナ間においても、用いられているセンサの分光レスポンスの相違によって差異が生じる。同様に、同一のＣＭＹＫ信号を用いてプリントを行った場合であっても、色材セットが異なればプリント色は異なる。このように、カラースキャナのＲＧＢ信号やプリンタ等のＣＭＹＫ信号は、殆どがデバイスデペンデントな信号である。
【０００６】
かかるデバイスデペンデントな信号を他のデバイスで用いる場合には、デバイスデペンデントな信号とデバイスインデペンデントな信号との対応関係（カラーマッチング）を特定しておく必要がある。なお、「デバイスインデペンデントな信号」とは測色的な色空間（ＣＩＥＸＹＺ、Ｌ^*ａ^*ｂ^*、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*など）に対して周知の定義式を用いて変換可能な信号をいう。上述したＮＴＳＣＲＧＢ信号は、このデバイスインデペンデントな信号である。
【０００７】
ところで、印刷物の原版の製造に先立って画像データをカラープリンタから出力し、印刷物上での色の仕上り具合を予めチェックすること（デジタルカラープルーフィング）が広く行われている。このような用途にカラープリンタを用いる場合、カラーマッチングは特に高精度でなければならない。一方、デバイスデペンデントな信号は非線形であるため、高精度なカラーマッチングを数式で記述することは困難である。例えば入力色信号の種類に応じて変換係数を切り換えながらマトリクス型色変換処理を行うものが知られているが、該方式では充分な色再現精度が得られず、デジタルカラープルーフィング等においては実用に耐えない。
【０００８】
一般的には、正確なカラーマッチングを行うためには、テーブル参照型色変換方式（特開平２−８７１９２号公報等）が最適であると考えられている。この方式においては、入力色信号と出力色信号との対応関係を規定するルックアップテーブル（ＬＵＴ）が設けられ、入力色信号に基づいてＬＵＴを読み出すことによって出力色信号が得られる。従って、入出力色信号の対応関係が非線形であったとしても、ＬＵＴの分解能を細かくすることにより、高精度なカラーマッチングを行うことが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したテーブル参照型色変換方式では、入力色信号のパラメータ数に応じて、所要メモリ容量が指数関数的に増大する。例えば、出力色信号の各パラメータの階調数を「２５６」とし、入力色信号の各パラメータを各々「１６」領域に分割する場合を想定すると、３次元テーブルでは出力色信号の各パラメータに対して「１７³（約５ｋｂｙｔｅ）」のメモリ容量が必要になる。これに対して、４次元テーブルでは「１７⁴（約８５ｋｂｙｔｅ）」のメモリ容量が必要になる。
【００１０】
すなわち、入力色信号がＣＭＹＫ信号である場合には、多大なメモリ容量が必要になる。また、テーブルの出力結果をそのまま出力色信号として用いるのではなく、複数のテーブルの出力に対して補間演算を施し、その結果を出力色信号として用いることが多い。かかる場合は、パラメータ数の増加に伴って補間演算も指数関数的に複雑化する。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＣＭＹＫ信号に対して簡易かつ高精度なカラーマッチングを施すことができるカラー画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の構成にあっては、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の各色の強度から成る入力色信号を、所定の他形式の色信号に変換するカラー画像処理装置において、前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲を複数の区間に区分けする各黒色成分の強度毎に予め定められたルックアップテーブルであって、その各々がその形式の色信号と前記他形式の色信号との対応を表すルックアップテーブルと、前記入力色信号の黒色成分の強度が前記複数の区間の何れに属するかに基づいて、前記複数のルックアップテーブルのうちから、該当する区間の下限を表す第１の強度に対応する第１のルックアップテーブルと、その区間の上限を表す第２の強度に対応する第２のルックアップテーブルとを選択する選択手段と、前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第１のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第１の色信号を出力する第１の変換手段と、前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第２のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第２の色信号を出力する第２の変換手段と、前記入力色信号の黒色の強度に応じて、前記第１の強度と前記第２の強度の内分比を求める内分比算出手段と、前記内分比に基づいて、前記第１の色信号と前記第２の色信号とに対して補間演算を施す補間手段と、を備え、前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲について設けられた複数の区間の各々は、強度が強い範囲に対応する区間ほど広い幅を有していることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２記載の構成にあっては、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の各色の強度から成る入力色信号を、所定の他形式の色信号に変換するカラー画像処理装置において、前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲を複数の区間に区分けする各黒色成分の強度毎に予め定められたルックアップテーブルであって、その各々がその形式の色信号と前記他形式の色信号との対応を表すルックアップテーブルと、前記入力色信号の黒色成分の強度が前記複数の区間の何れに属するかに基づいて、前記複数のルックアップテーブルのうちから、該当する区間の下限を表す第１の強度に対応する第１のルックアップテーブルと、その区間の上限を表す第２の強度に対応する第２のルックアップテーブルとを選択する選択手段と、前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第１のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第１の色信号を出力する第１の変換手段と、前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第２のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第２の色信号を出力する第２の変換手段と、前記入力色信号の黒色の強度に応じて、前記第１の強度と前記第２の強度の内分比を求める内分比算出手段と、前記内分比に基づいて、前記第１の色信号と前記第２の色信号とに対して補間演算を施す補間手段と、前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度または前記第２の強度と一致しているか否かを判定する判定手段とを具備し、前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲について設けられた複数の区間の各々は、強度が強い範囲に対応する区間ほど広い幅を有し、前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度と一致する場合は前記第１の色信号を出力し、前記入力色信号の黒色の強度が前記第２の強度と一致する場合は前記第２の色信号を出力し、前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度または第２の強度の何れとも一致しない場合は前記補間手段における補間演算の結果を出力することを特徴とする。
【００１４】
【作用】
請求項１記載の構成にあっては、第１および第２の変換手段は、入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として、第１および第２の色信号を各々出力する。また、内分比算出手段は、入力色信号の黒色の強度に応じて、第１の強度と第２の強度の内分比を求める。そして、補間手段は、この内分比に基づいて、第１および第２の色信号に対して補間演算を施す。
【００１６】
また、請求項２記載の構成にあっては、第１および第２の変換手段は、入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として、第１および第２の色信号を各々出力する。また、内分比算出手段は、入力色信号の黒色の強度に応じて、第１の強度と第２の強度の内分比を求める。そして、補間手段は、この内分比に基づいて、第１および第２の強度に対して補間演算を施す。一方、判定手段は、入力色信号の黒色の強度が第１または第２の強度と一致しているか否かを判定する。そして、入力色信号の黒色の強度が第１の強度と一致する場合は第１の色信号が出力され、入力色信号の黒色の強度が第２の強度と一致する場合は第２の色信号が出力され、入力色信号の黒色の強度がこれらのうち何れとも一致しない場合は補間手段における補間演算の結果が出力される。
【００１７】
【実施例】
Ａ．実施例の原理
カラーマッチングの一例として、ＣＭＹＫの入力色信号をＬ^*ａ^*ｂ^*の出力色信号に変換することを想定すると、ＣＭＹＫの４次元空間からＬ^*ａ^*ｂ^*の３次元空間への写像は一意に定まり、
【００１８】
【数１】

のように表現することができる。
【００１９】
ここで、Ｋ色を一定にしてＣＭＹ色を変動させた場合、出力色信号の変動範囲はＬ^*ａ^*ｂ^*空間内での立体として表現できる。本発明者らが検討したところによると、Ｋ色の強度が高くなるほど該立体の体積は小さくなる。従って、Ｋ色の強度が高い領域では、入力色信号のうちＣＭＹ色の色変動による色差は小さくなる。
【００２０】
これにより、かかる領域では、Ｋ色を少ないビット数で表現したとしても、色変換の精度を充分に維持することができる。すなわち、Ｋ色の格子点の間隔が大きくなると補間演算を行った際の誤差も大きくなるが、元々Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間内の立体の体積が小さい場合は、近似的に求めた結果においても充分な精度が得られる。従って、Ｋ色の格子点の間隔は、Ｋ色の強度が低い領域では狭くし、Ｋ色の強度が高い領域では広くしておくとよい。
【００２１】
以上により、４入力３出力の色変換は、入力色信号がＣＭＹＫ色である場合には、３入力３出力のルックアップテーブルを組み合わせることにより実現できる。これにより、所要メモリ容量の増大を抑制しつつ高精度なカラーマッチングを施すことが可能になる。
【００２２】
Ｂ．第１実施例
Ｂ−１．実施例の構成
以下、図１を参照して本発明の第１実施例について説明する。
図において１００は入力画像記憶装置であり、入力色信号を記憶する。この入力色信号はＣＭＹＫデータであり、所定のプリンタを想定して各色の強度を「２５６」階調（８ビット）の網点面積率で表現したものである。１〜３は３次元ＬＵＴ群色変換器であり、各々入力色信号のＣＭＹ成分に基づいて、出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を出力する。すなわち、これら３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３は、上述した式(１)における左辺値を出力する。
【００２３】
これら３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３には、Ｋ色の強度に対応する複数のルックアップテーブルが設けられている。次に、４は３次元ＬＵＴ切替装置であり、入力色信号のＫ色成分に基づいて、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３で使用すべきルックアップテーブルを指定するＬＵＴ選択信号を出力する。１０１は出力画像記憶装置であり、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３から出力された出力色信号を記憶する。すなわち、出力画像記憶装置１０１は、独立に読み書き可能な「３つ」のプレーン（Ｌ^*プレーン、ａ^*プレーン、およびｂ^*プレーン）から構成されており、これらプレーンに出力色信号の各成分が記憶される。
【００２４】
６は補助記憶装置であり、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３に記憶されるルックアップテーブルの内容が予め記憶されている。５は制御装置であり、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３が使用される前に、これらルックアップテーブルの内容を３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３に転送する。
【００２５】
次に、３次元ＬＵＴ群色変換器１および３次元ＬＵＴ切替装置４の詳細構成を図４を参照し説明する。
図において３次元ＬＵＴ切替装置４の内部には１次元ＬＵＴ４ａが設けられている。１次元ＬＵＴ４ａは、入力色信号のＫ色成分（８ビット）が何れの区間に属するかに基づいて、上述したＬＵＴ選択信号（２ビット）を出力する。その詳細を図５に示す。
【００２６】
図５において横軸はＫ色成分の変動範囲（０〜２５５）を示しており、この範囲が区間０〜区間３の四区間に分割されている。すなわち、Ｋ色成分が「０」〜「２０」である場合は区間０、「２１」〜「６２」である場合は区間１、「６３」〜「１２５」である場合は区間２、「１２６」〜「２５５」である場合は区間３になる。そして、ＬＵＴ選択信号は、区間の番号（０〜３）を２進２桁で表現した値“００Ｂ”〜“１１Ｂ”（Ｂは２進数を示す）に設定される。
【００２７】
ところで、各区間の幅は一定ではない。すなわち、Ｋ色成分の強度が高くなるほど各区間の幅は広くなっている。これは、「実施例の原理」で述べたように、Ｋ色を少ないビット数で表現したとしても、色変換の精度を充分に維持するためである。
【００２８】
次に、図４に戻り、３次元ＬＵＴ群色変換器１の内部において１ｂ〜１ｅは３次元ＬＵＴであり、上述した区間０〜区間３に対応して設けられている。１ａは１入力４出力のセレクタであり、入力色信号のＣＭＹ成分を、ＬＵＴ選択信号に対応する何れかの３次元ＬＵＴに供給する。ここで、３次元ＬＵＴ１ｂの詳細構成を図２を参照し説明する。
【００２９】
図２において９はＬＵＴ格子点データ記憶部であり、入力色信号のＣＭＹ色の上位「４ビット」（以下、上位ニブルＣ_U,Ｍ_U,Ｙ_Uと呼ぶ）をパラメータとし、出力色信号中の明度信号Ｌ^*の格子点データを記憶する。なお、これら格子点データは、公知の種々の方法で求めるとよい。例えばノイゲバウアー式（「カラーリプロダクションの理論、印刷学会出版部発行」の第２３４頁）を用いてもよく、網点面積率組み合わせによる複数の色サンプルとその測色値をもとに最小二乗法によって高次多項式を求めてもよく、ニューラルネットワークでの学習によって求めてもよい。
【００３０】
８は近傍格子アドレス生成部であり、上位ニブルＣ_U,Ｍ_U,Ｙ_Uが供給されると、複数の上位ニブル（Ｃ_U,Ｍ_U,Ｙ_U）、（Ｃ_U,Ｍ_U,Ｙ_U+1）、（Ｃ_U,Ｍ_U+1,Ｙ_U）、（Ｃ_U,Ｍ_U+1,Ｙ_U+1）、（Ｃ_U+1,Ｍ_U,Ｙ_U）、（Ｃ_U+1,Ｍ_U,Ｙ_U+1）、（Ｃ_U+1,Ｍ_U+1,Ｙ_U）および（Ｃ_U+1,Ｍ_U+1,Ｙ_U+1）に対応するアドレス信号を順次ＬＵＴ格子点データ記憶部９に供給する。これにより、ＬＵＴ格子点データ記憶部９からは、対応する「８」個の明度信号Ｌ^*が順次出力される。なお、何れかの上位ニブルＣ_U,Ｍ_U,Ｙ_Uが“１１１１”である場合に対応するため、ＬＵＴ格子点データ記憶部９には、値“１００００”に対応する明度信号Ｌ^*が記憶されている。このため、「４ビット」に対応する格子点数は「１７」になる。
【００３１】
ここで、ＣＭＹ空間内で、上位ニブル（Ｃ_U,Ｍ_U,Ｙ_U）に対応する点をＰ５、（Ｃ_U,Ｍ_U,Ｙ_U+1）に対応する点をＰ８、（Ｃ_U,Ｍ_U+1,Ｙ_U）に対応する点をＰ６、（Ｃ_U,Ｍ_U+1,Ｙ_U+1）に対応する点をＰ７、（Ｃ_U+1,Ｍ_U,Ｙ_U）に対応する点をＰ１、（Ｃ_U+1,Ｍ_U,Ｙ_U+1）に対応する点をＰ４、（Ｃ_U+1,Ｍ_U+1,Ｙ_U）に対応する点をＰ２、（Ｃ_U+1,Ｍ_U+1,Ｙ_U+1）に対応する点をＰ３と呼ぶ。これらの点をＣＭＹ空間内に配置した様子を図３に示す。また、点Ｐ１〜Ｐ８を頂点とする立体を基本立方体と呼ぶ。また、これらの点Ｐ１〜Ｐ８に対応してＬＵＴ格子点データ記憶部９から読み出されるデータ（明度信号）をデータＤ１〜Ｄ８と呼ぶ。
【００３２】
次に、図２に戻り、１０は補間演算部であり、入力色信号のＣＭＹ色の下位「４ビット」（以下、下位ニブルＣ_L,Ｍ_L,Ｙ_Lと呼ぶ）と、データＤ１〜Ｄ８とに基づいて、入力色信号のＣＭＹ色（全８ビット）に対応する明度信号Ｌ^*を出力する。その詳細を図３を参照して説明する。なお、同図において、点Ｏは入力色信号のＣＭＹ色（全８ビット）によって特定されるＣＭＹ空間内の点である。
【００３３】
図３において基本立方体の各頂点とその内部の点Ｏとの位置関係は下位ニブルＣ_L,Ｍ_L,Ｙ_Lによって決定される。そして、点Ｏを通り、ＹＭ平面、ＭＣ平面、ＣＹ平面に対して各々平行な「３」つの平面によって基本立方体を「８」個の直方体に分割できる。ここで、点ＯとＰ１とを結ぶ線分を対角線とする直方体の体積をＶ１、点ＯとＰ２とを結ぶ線分を対角線とする直方体の体積をＶ２、点ＯとＰ３とを結ぶ線分を対角線とする直方体の体積をＶ３とし、以下同様に各点直方体の体積Ｖ１〜Ｖ８が求められる。
【００３４】
さて、補間演算部１０は、以上のようにして体積Ｖ１〜Ｖ８を求めた後、下式に基づいて最終的な明度信号Ｌ^*を求める。なお、式(８)において、Ｖは体積Ｖ１〜Ｖ８の総和である。
【００３５】
【数２】

【００３６】
以上のように、３次元ＬＵＴ１ｂは、セレクタ１ａから入力色信号のＣＭＹ成分が供給された場合には、明度信号Ｌ^*を出力する。他の３次元ＬＵＴ１ｃ〜１ｅも同様である。また、３次元ＬＵＴ群色変換器２，３も３次元ＬＵＴ群色変換器１と同様に構成されており、これによって各信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*が３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３から出力される。
【００３７】
Ｂ−２．実施例の動作
次に、本実施例の動作を説明する。
まず、補助記憶装置６に記憶されたテーブルデータが各ＬＵＴに転送され、入力画像記憶装置１００には入力色信号としてＣＭＹＫデータが入力される。そして、入力画像記憶装置１００内の入力色信号が順次読み出されると、Ｋ色成分の値に基づいて３次元ＬＵＴ切替装置４からＬＵＴ選択信号が出力される。次に、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３においては、このＬＵＴ選択信号に基づいて３次元ＬＵＴが選択され、選択された３次元ＬＵＴを介して各信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*が出力される。これらの信号は出力画像記憶装置１０１のＬ^*〜ｂ^*プレーンに蓄積されてゆく。
【００３８】
以上説明したように本実施例によれば、３入力３出力のＬＵＴ色変換器を数個設けることによって、ある程度のカラーマッチングを行うことができる。そして、４入力３出力のＬＵＴ色変換器を用いる場合と比較して、３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３の記憶容量をきわめて小さくすることができるから、カラーマッチングを簡易に施すことが可能になる。
【００３９】
Ｃ．第２実施例
Ｃ−１．実施例の構成
次に、本発明の第２実施例を図６を参照し説明する。なお、図において第１実施例の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図において２０は３次元ＬＵＴ切替装置であり、図１における３次元ＬＵＴ切替装置４に代えて設けられている。この３次元ＬＵＴ切替装置２０の構成を図１１に示す。図１１において２０ａは１次元ＬＵＴであり、第１実施例における１次元ＬＵＴ４ａと同様に構成され、入力色信号のＫ色成分に対応してＬＵＴ選択信号を出力する。２０ｂは内分比計算回路であり、各区間（図５参照）内におけるＫ色成分の内分比を計算し出力する。
【００４０】
図６に戻り、２４〜２６は３次元ＬＵＴ群色変換器であり、第１実施例における３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３と同様に構成されている。但し、第１実施例における３次元ＬＵＴ群色変換器１〜３は各々四の３次元ＬＵＴ１ｂ〜１ｅ（図４参照）を有していたのに対して、３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６は各々五の３次元ＬＵＴを有している。３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６に設けられた３次元ＬＵＴは、各々Ｋ色成分の強度「０」、「２１」、「６３」、「１２５」および「２５５」に対応する格子点データが記憶されている。
【００４１】
また、３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６にはセレクタ１ａ（図４参照）に対応するセレクタが設けられているが、これらセレクタはＬＵＴ選択信号で示された区間を挟む二のＫ色強度に対応する３次元ＬＵＴを順次指定する。一例として、Ｋ色成分の強度が「１５」であった場合の３次元ＬＵＴ群色変換器２４の動作を説明する。図５によれば、Ｋ色成分の強度「１５」は区間０に属するため、ＬＵＴ選択信号は“００”になる。このとき、区間０を挟むＫ色の強度は、「０」および「２１」である。従って、３次元ＬＵＴ群色変換器２４内のセレクタによって、「０」および「２１」に対応する３次元ＬＵＴが順次アクセスされ、二の明度信号が順次出力される。以下、これら明度信号をＬ₁ ^*，Ｌ₂ ^*と呼ぶ。
【００４２】
３次元ＬＵＴ群色変換器２５，２６も３次元ＬＵＴ群色変換器２４と同様に構成されており、３次元ＬＵＴ群色変換器２５からは色度信号ａ₁ ^*，ａ₂ ^*が、変換器２６からは色度信号ｂ₁ ^*，ｂ₂ ^*が、各々出力される。次に、２１は補間演算器であり、明度信号Ｌ₁ ^*，Ｌ₂ ^*と３次元ＬＵＴ切替装置２０から出力された内分比とに基づいて、明度信号Ｌ^*を出力する。すなわち、内分比を“Ｎ”とすると、明度信号Ｌ^*は下式で表現される。
【００４３】
【数３】

【００４４】
補間演算器２２，２３も補間演算器２１と同様に構成されている。すなわち、補間演算器２２は色度信号ａ₁ ^*，ａ₂ ^*に基づいて色度信号ａ^*を出力し、補間演算器２３は色度信号ｂ₁ ^*，ｂ₂ ^*に基づいて色度信号ｂ^*を出力する。
【００４５】
Ｃ−２．実施例の動作
次に、本実施例の動作を説明する。まず、第１実施例と同様に、補助記憶装置６に記憶されたテーブルデータが各ＬＵＴに転送され、入力画像記憶装置１００には入力色信号としてＣＭＹＫデータが入力される。そして、入力画像記憶装置１００内の入力色信号が順次読み出されると、Ｋ色成分の値に基づいて３次元ＬＵＴ切替装置２０からＬＵＴ選択信号と内分比を示す信号とが出力される。
【００４６】
次に、３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６においては、このＬＵＴ選択信号に基づいて二の３次元ＬＵＴが順次選択され、選択された３次元ＬＵＴを介して各信号Ｌ₁ ^*，ａ₁ ^*，ｂ₁ ^*，Ｌ₂ ^*，ａ₂ ^*，ｂ₂ ^*が出力される。そして、補間演算器２１〜２３においては、これらの信号と内分比とに基づいて、信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*が出力される。そして、信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*は、出力色信号として、出力画像記憶装置１０１のＬ^*〜ｂ^*プレーンに蓄積されてゆく。
【００４７】
以上説明したように本実施例によれば、補間演算器２１〜２３によって線形補間が行われるから、第１実施例と比較してより高精度に出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を求めることができる。しかも、３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６等の所要メモリ容量は、４入力３出力のＬＵＴ色変換器を用いる場合と比較して、きわめて小さくすることができる。
【００４８】
Ｄ．第３実施例
次に、本発明の第３実施例を図７を参照し説明する。なお、図において第１および第２実施例の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図において３０は３次元ＬＵＴ切替装置であり、図１における３次元ＬＵＴ切替装置４に代えて設けられている。この３次元ＬＵＴ切替装置３０の構成を図１２に示す。図１２において３０ａは１次元ＬＵＴ、３０ｂは内分比計算回路であり、各々第２実施例における１次元ＬＵＴ２０ａおよび内分比計算回路２０ｂと同様に構成され、入力色信号のＫ色成分に対応してＬＵＴ選択信号を出力する。３０ｃは区間閾値判断回路であり、Ｋ色成分の強度が閾値に該当する場合（「０」、「２１」、「６３」、「１２５」または「２５５」のうち何れかである場合）に閾値検出信号を出力する。
【００４９】
図７に戻り、３４〜３６は３次元ＬＵＴ群色変換器であり、第２実施例における３次元ＬＵＴ群色変換器２４〜２６と同様に構成されている。すなわち、３次元ＬＵＴ群色変換器３４〜３６にはセレクタが設けられており、これらセレクタはＬＵＴ選択信号で示された区間を挟む二のＫ色強度に対応する３次元ＬＵＴを順次指定する。但し、本実施例におけるセレクタは、上述した区間閾値判断回路３０ｃから閾値検出信号が出力された場合には、この閾値に対応する一の３次元ＬＵＴのみを指定する。これにより、３次元ＬＵＴ群色変換器３４〜３６からは信号Ｌ₁ ^*，ａ₁ ^*，ｂ₁ ^*のみが出力され、信号Ｌ₂ ^*，ａ₂ ^*，ｂ₂ ^*は出力されないことになる。
【００５０】
３１〜３３は補間演算器であり、第２実施例における補間演算器２１〜２３と同様に構成されている。すなわち、補間演算器３１〜３３は、明度信号Ｌ₁ ^*，Ｌ₂ ^*、色度信号ａ₁ ^*，ａ₂ ^*および色度信号ｂ₁ ^*，ｂ₂ ^*が供給されると、これらの信号に補間演算を施し、出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を出力する。但し、本実施例における補間演算器３１〜３３は、区間閾値判断回路３０ｃから閾値検出信号が出力された場合には、信号Ｌ₁ ^*，ａ₁ ^*，ｂ₁ ^*をそのまま出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*として出力する。すなわち、補間演算は停止される。
【００５１】
上記構成によれば、第２実施例のものと同様の出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*が出力され、出力画像記憶装置１０１に蓄積される。但し、本実施例においては、Ｋ色成分が閾値に該当する場合には、３次元ＬＵＴ群色変換器３４〜３６内で指定される３次元ＬＵＴは各々一つだけになり、補間演算器３１〜３３内の補間演算も省略される。これにより、高精度な出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を高速に出力することが可能になる。
【００５２】
Ｅ．変形例
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
【００５３】
▲１▼上記各実施例にあっては、ＣＭＹＫの入力色信号をＬ^*ａ^*ｂ^*の出力色信号に変換したが、出力色信号はＬ^*ａ^*ｂ^*信号に限定されず、ＲＧＢ信号、ＨＳＬ信号、ＨＳＢ信号、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*信号等、どのようなものであっても良いことは言うまでもない。また、入力色信号の量子化レベルも「２５６」階調に限定されず、任意のものでよい。特に出力色信号が３成分のもの（Ｌ^*ａ^*ｂ^*、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*、ＲＧＢ等）であれば、上記実施例の構成をそのまま適用できる。
【００５４】
▲２▼また、出力色信号が四成分のものであっても、３次元ＬＵＴ群色変換器と出力画像記憶装置１０１内のプレーンとを追加することにより、上記各実施例のものを適用できる。特に出力色信号もＣＭＹＫ形式の場合は、３次元ＬＵＴ群色変換器を追加することなく実現できる可能性が高い。その例を図８〜１０に示す。これらの図は、ＣＭＹＫ形式の出力色信号Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'を出力するように、図１，６，７の構成を変形したものである。
【００５５】
これらの図において、出力色信号Ｃ',Ｍ',Ｙ'を出力するための回路は、上記各実施例で信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を出力する回路と同様に構成されている。但し、これらの変形例では、入出力色信号のＫ色成分の階調変換特性を規定する１次元ＬＵＴ５０が設けられている。すなわち、出力色信号Ｋ'は、入力色信号Ｋを１次元ＬＵＴ５０に入力することによって得られる。これは、ＣＭＹＫ形式の色信号を他のＣＭＹＫ形式の色信号に変換するとき、後者のＫ色成分は前者のＫ色成分のみによって支配される傾向が強いことによる。換言すれば、入力色信号のＣＭＹ成分を無視したとしても、充分な精度で出力色信号Ｋ'を得ることができる。
【００５６】
▲３▼上記各実施例においては立方体補間（図３参照）が用いられたが、補間方法は立方体補間に限定されないことは言うまでもない。例えば、１９９３年第２４回画像コンファレンス論文集第３４７頁〜第３５０頁には三角柱補間や斜三角柱補間が開示されており、四面体補間等の手法も知られている。要するに、本発明に対しては、どのような補間方法を用いてもよい。
【００５７】
▲４▼上記各実施例においては、ＬＵＴ格子点データ記憶部９には、入力色信号の各色の上位ニブルＣ_U,Ｍ_U,Ｙ_Uに対応して格子点データが記憶された。しかし、格子点データは上位ニブルＣ_U,Ｍ_U,Ｙ_Uに対応するものに限られず、全データ幅（８ビット）よりも小さければ種々のビット数のものを用いてもよい。また、ＣＭＹ各色に対して、例えば（４ビット、３ビット、３ビット）のように異なる分割数で格子点データを作成してもよい。また、ＬＵＴ格子点データ記憶部９に全データ幅（８ビット）の格子点データを記憶させてもよく、かかる場合には補間演算部１０は不要になることは言うまでもない。
【００５８】
▲５▼また、上記各実施例においては、近傍格子アドレス生成部８は「８」個のアドレス信号をＬＵＴ格子点データ記憶部９に順次供給したが、ＬＵＴ格子点データ記憶部９を「８」個設け、これらに対して「１」個づつのアドレス信号を同時に供給してもよい。これにより、出力色信号Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を一層高速に得ることが可能になる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の構成によれば、補間演算が行われるから、簡易かつ高精度なカラーマッチングを施すことができる。さらに、請求項２記載の構成によれば、必要な場合にのみ補間演算の結果が用いられるから、簡易、高精度、かつ高速にカラーマッチングを施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】３次元ＬＵＴ１ｂの詳細構成を示すブロック図である。
【図３】３次元ＬＵＴ１ｂの動作説明図である。
【図４】３次元ＬＵＴ群色変換器１および３次元ＬＵＴ切替装置４の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】３次元ＬＵＴ切替装置４の動作説明図である。
【図６】第２実施例の構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施例の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施例の変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施例の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１０】第３実施例の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１１】３次元ＬＵＴ切替装置２０の詳細構成を示すブロック図である。
【図１２】３次元ＬＵＴ切替装置３０の詳細構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ｂ３次元ＬＵＴ（第１の変換手段）
１ｃ３次元ＬＵＴ（第２の変換手段）
１ａセレクタ（選択手段）
２０ｂ内分比計算回路（内分比算出手段）
２１〜２３補間演算器（補間手段）
３０ｂ内分比計算回路（内分比算出手段）
３０ｃ区間閾値判断回路（判定手段）
３１〜３３補間演算器（補間手段）

Claims

シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の各色の強度から成る入力色信号を、所定の他形式の色信号に変換するカラー画像処理装置において、
前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲を複数の区間に区分けする各黒色成分の強度毎に予め定められたルックアップテーブルであって、その各々がその形式の色信号と前記他形式の色信号との対応を表すルックアップテーブルと、
前記入力色信号の黒色成分の強度が前記複数の区間の何れに属するかに基づいて、前記複数のルックアップテーブルのうちから、該当する区間の下限を表す第１の強度に対応する第１のルックアップテーブルと、その区間の上限を表す第２の強度に対応する第２のルックアップテーブルとを選択する選択手段と、
前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第１のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第１の色信号を出力する第１の変換手段と、
前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第２のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第２の色信号を出力する第２の変換手段と、
前記入力色信号の黒色の強度に応じて、前記第１の強度と前記第２の強度の内分比を求める内分比算出手段と、
前記内分比に基づいて、前記第１の色信号と前記第２の色信号とに対して補間演算を施す補間手段と、
を備え、
前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲について設けられた複数の区間の各々は、強度が強い範囲に対応する区間ほど広い幅を有している
ことを特徴とするカラー画像処理装置。
シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の各色の強度から成る入力色信号を、所定の他形式の色信号に変換するカラー画像処理装置において、
前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲を複数の区間に区分けする各黒色成分の強度毎に予め定められたルックアップテーブルであって、その各々がその形式の色信号と前記他形式の色信号との対応を表すルックアップテーブルと、
前記入力色信号の黒色成分の強度が前記複数の区間の何れに属するかに基づいて、前記複数のルックアップテーブルのうちから、該当する区間の下限を表す第１の強度に対応する第１のルックアップテーブルと、その区間の上限を表す第２の強度に対応する第２のルックアップテーブルとを選択する選択手段と、
前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第１のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第１の色信号を出力する第１の変換手段と、
前記入力色信号におけるシアン、マゼンタおよびイエローの各色の強度を入力信号として前記第２のルックアップテーブルを参照し、前記他形式の色信号である第２の色信号を出力する第２の変換手段と、
前記入力色信号の黒色の強度に応じて、前記第１の強度と前記第２の強度の内分比を求める内分比算出手段と、
前記内分比に基づいて、前記第１の色信号と前記第２の色信号とに対して補間演算を施す補間手段と、
前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度または前記第２の強度と一致しているか否かを判定する判定手段と
を具備し、
前記入力色信号の形式における黒色の強度の変動範囲について設けられた複数の区間の各々は、強度が強い範囲に対応する区間ほど広い幅を有し、
前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度と一致する場合は前記第１の色信号を出力し、前記入力色信号の黒色の強度が前記第２の強度と一致する場合は前記第２の色信号を出力し、前記入力色信号の黒色の強度が前記第１の強度または第２の強度の何れとも一致しない場合は前記補間手段における補間演算の結果を出力する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。