JP3744808B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入力信号の色空間を画像出力装置の色空間に変換する場合の画像入力信号に対する画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、モニタ、プリンタ、プロジェクタなどのデバイス毎に色再現領域が異なる。したがって、色再現領域の相違をどのようにして吸収して色再現を行うかが問題となる。
【０００３】
例えば、モニタの色再現領域からプリンタの色再現領域への色変換（色補正）を考えると、モニタの色再現領域内に存在する色であって、プリンタの色再現領域内に存在しない色を、プリンタ色再現領域内のどの色で表現するかが問題となる。
【０００４】
このような色変換処理は、画像データを出力装置によって表現できる色に写像させる方法であり、一般的にカラーマッチング方法と呼ばれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーマネージメントシステムでは、カラーマッチング方法を実現する処理を１方法しか備えておらず、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができなかった。
【０００６】
すなわち、ユーザの好みまたは用途によっては、明度を犠牲にしても忠実な色再現が可能な色変換が好ましい場合もあれば、若干の色のずれは生じるものの明度を保存できる明るさ優先の色変換が好ましい場合もある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現が可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
さらに、上記課題に鑑み、本発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備えて構成される。
【０００９】
以上のように構成された色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置によれば、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備えているので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができる。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備え、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。当該構成の色再現優先の色補正テーブルを用いることによって忠実な色再現が可能となる。
【００１１】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記明るさ優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、画像出力装置の白色点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。当該構成の明るさ優先の色補正テーブルを用いることによって明度を保存しての色再現が可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置であって、色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正テーブルとを選択するための選択手段をさらに備え、選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施すように構成される。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像処理装置であって、前記選択手段が、画像入力信号に応じて、色再現優先の色補正テーブルまたは明るさ優先の色補正テーブルを選択し、当該選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施すように構成される。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理装置であって、前記画像入力信号がコンピュータ信号用の端子から供給される場合には、明るさ優先の色補正テーブルが選択されるように構成される。パーソナルコンピュータからの入力信号の場合には、文字データなどが多く含まれていることが予想されるため、一般的に明るさを保持した方が好ましいからである。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理装置であって、前記画像入力信号がビデオ信号用の端子から供給される場合には、色再現優先の色補正テーブルが選択されるように構成される。テレビジョンからの入力信号の場合には自然画を再生することが多いので、一般的に色を忠実に再現した方が好ましいからである。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理方法であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用い、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。
【００１７】
さらに、請求項８に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いる画像処理をコンピュータに実行させるように構成され、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる色補正テーブル生成装置（以下、「第１色補正テーブル生成装置」と称する）２０Ａの機能ブロック図であり、図２は、本発明の第２実施形態にかかる色補正テーブル生成装置（以下、「第２色補正テーブル生成装置」と称する）２０Ｂの機能ブロック図である。第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成し、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、明るさ優先の色補正を行うための色補正テーブルを生成する。
【００２１】
また、図４は、本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の機能ブロック図である。
【００２２】
ハードウエア構成
図３は、これら色補正テ−ブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を概略ブロック図により示している。
【００２３】
当該実施形態においては、色補正テーブル生成装置および画像処理装置を実現するハードウェアの一例としてコンピュータシステムを採用している。図３は、同コンピュータシステムをブロック図により示している。本コンピュータシステムは、画像入力デバイスとして、スキャナ１１ａとデジタルスチルカメラ１１ｂとビデオカメラ１１ｃとを備えており、コンピュータ本体１２に接続されている。それぞれの入力デバイスは画像をドットマトリクス状の画素で表現した画像データを生成してコンピュータ本体１２に出力可能となっており、ここで同画像データはＲＧＢの三原色においてそれぞれ２５６階調表示することにより、約１６７０万色を表現可能となっている。
【００２４】
コンピュータ本体１２には、外部補助記憶装置としてのフロッピーディスクドライブ１３ａとハードディスク１３ｂとＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃとが接続されており、ハードディスク１３ｂにはシステム関連の主要プログラムが記録されており、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭなどから適宜必要なプログラムなどを読み込み可能となっている。また、コンピュータ本体１２を外部のネットワークなどに接続するための通信デバイスとしてモデム１４ａが接続されており、外部のネットワークに同公衆通信回線を介して接続し、ソフトウェアやデータをダウンロードして導入可能となっている。この例ではモデム１４ａにて電話回線を介して外部にアクセスするようにしているが、ＬＡＮアダプタを介してネットワークに対してアクセスする構成とすることも可能である。この他、コンピュータ本体１２の操作用にキーボード１５ａやマウス１５ｂも接続されている。
【００２５】
さらに、画像出力デバイスとして、ディスプレイ１７ａとカラープリンタ１７ｂとを備えている。ディスプレイ１７ａについては水平方向に８００画素と垂直方向に６００画素の表示エリアを備えており、各画素毎に上述した１６７０万色の表示が可能となっている。この解像度は一例に過ぎず、６４０×４８０画素であったり、１０２４×７６８画素であるなど、適宜、変更可能である。
【００２６】
また、カラープリンタ１７ｂはインクジェットプリンタであり、ＣＭＹＫの四色の色インクを用いてメディアたる印刷用紙上にドットを付して画像を印刷可能となっている。画像密度は３６０×３６０dpiや７２０×７２０dpiといった高密度印刷が可能となっているが、階調表現については色インクを付すか否かといった２階調表現となっている。一方、このような画像入力デバイスを使用して画像を入力しつつ、画像出力デバイスに表示あるいは出力するため、コンピュータ本体１２内では所定のプログラムが実行されることになる。そのうち、基本プログラムとして稼働しているのはオペレーティングシステム（ＯＳ）１２ａであり、このオペレーティングシステム１２ａにはディスプレイ１７ａでの表示を行わせるディスプレイドライバ（ＤＳＰ ＤＲＶ）１２ｂとカラープリンタ１７ｂに印刷出力を行わせるプリンタドライバ（ＰＲＴ ＤＲＶ）１２ｃが組み込まれている。これらのドライバ１２ｂ，１２ｃはディスプレイ１７ａやカラープリンタ１７ｂの機種に依存しており、それぞれの機種に応じてオペレーティングシステム１２ａに対して追加変更可能である。また、機種に依存して標準処理以上の付加機能を実現することもできるようになっている。すなわち、オペレーティングシステム１２ａという標準システム上で共通化した処理体系を維持しつつ、許容される範囲内での各種の追加的処理を実現できる。
【００２７】
このようなプログラムを実行する前提として、コンピュータ本体１２は、ＣＰＵ１２ｅ、ＲＡＭ１２ｆ、ＲＯＭ１２ｇおよびＩ／Ｏ１２ｈなどを備え、演算処理を実行するＣＰＵ１２ｅがＲＡＭ１２ｆを一時的なワークエリアや設定記憶領域として使用したりプログラム領域として使用しながら、ＲＯＭ１２ｇに書き込まれた基本プログラムを適宜実行し、Ｉ／Ｏ１２ｈを介して接続されている外部機器及び内部機器などを制御している。
【００２８】
ここで、基本プログラムとしてのオペレーティングシステム１２ａ上でアプリケーション１２ｄが実行される。アプリケーション１２ｄの処理内容は様々であり、操作デバイスとしてのキーボード１５ａやマウス１５ｂの操作を監視し、操作された場合には各種の外部機器を適切に制御して対応する演算処理などを実行し、さらには、処理結果をディスプレイ１７ａに表示したり、カラープリンタ１７ｂに出力したりすることになる。
【００２９】
かかるコンピュータシステムでは、画像入力デバイスであるスキャナ１１ａなどで画像データを取得し、アプリケーション１２ｄによる所定の画像処理を実行した後、画像出力デバイスとしてのディスプレイ１７ａやカラープリンタ１７ｂに表示出力することが可能である。
【００３０】
本実施形態においては、画像処理装置をコンピュータシステムとして実現しているが、必ずしもかかるコンピュータシステムを必要とするわけではなく、同様の画像データに対して本発明による画像処理が必要なシステムであればよい。例えば、デジタルスチルカメラ内に本発明による画像処理を行う画像処理装置を組み込み、画像処理された画像データを用いてカラープリンタに印字させるようなシステムであっても良い。また、コンピュータシステムを介することなく画像データを入力して印刷するカラープリンタにおいては、スキャナやデジタルスチルカメラまたはモデム等を介して入力される画像データに対して自動的に本発明による画像処理を行って印刷処理するように構成することも可能である。
【００３１】
この他、カラーファクシミリ装置、カラーコピー装置、プロジェクタといった画像データを扱う各種の装置においても当然に適用可能である。
【００３２】
画像処理制御プログラム
本発明による画像処理制御プログラムは、通常、コンピュータ１２が読取可能な形態でフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて流通する。当該プログラムは、メディア読取装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃ、フロッピーディスクドライブ１３ａなど）によって読み取られてハードディスク１３ｂにインストールされる。そして、ＣＰＵが所望のプログラムを適宜ハードディスク１３ｂから読み出して所望の処理を実行するように構成されている。なお、本発明による画像処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構成する。
【００３３】
色補正テーブル生成装置
第１実施形態
第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成する。
【００３４】
画像入力信号をプロジェクタなどの表示装置を用いて再現する場合、入力画像データの色空間と表示装置の色空間とが相違するため、色変換を行う必要がある。
【００３５】
表示装置の色変換方法には、１次元の色補正によるものがある。図８に、表示装置の色変換方法の一例を説明するための図を示す。図８に示す色変換方法では、ＲＧＢの１次元色補正テーブルによって表示装置のカラーバランスおよび輝度特性を補正する。例えば、表示装置の白色の色度を補正するために、図９に示すように、ｒ(R)、ｇ(G)、ｂ(B)の補正カーブをそれぞれ別にする。
【００３６】
しかしながら、当該色変換方法によれば、表示装置で使用されるR,G,Bの輝度レンジは、１次元色補正テーブルの最大入力時における出力、すなわち白色点のバランスによって決定されてしまうため、図１０に示すドット領域のように、このレンジ以上の輝度は使用されないことになる。このため、画像入力信号の色を表示装置によって再現する際、表示装置の色空間を十分に利用できない場合がある。また、１次元色補正テーブルを用いる色補正では正確な色変換を行うことができない。
【００３７】
そこで、第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、明度を犠牲にしても忠実に色を再現できるように、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成する。すなわち、色再現優先の色補正である。
【００３８】
図１において、第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、第１色空間変換部２０ｄと、第２色空間変換部２０ｅと、スケーリング部２０ｆと、第３色空間変換部２０ｇと、生成された色補正ＬＵＴを格納するための色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと、を備えている。これら各構成部分の処理の詳細に関しては後述する。
【００３９】
以下、図５および図６を参照して、図１に示す第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明する。
【００４０】
図５に、第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートを示す。
【００４１】
図５に示すように、第１色補正テーブル生成装置２０Ａの第１色空間変換部２０ｄは、まず、入力データ色空間（画像入力信号の色空間）を中間色空間（ＣＩＥＬＡＢ）に適合するように変換する（ステップ４０）。当該実施形態では、中間色空間がＣＩＥＬＡＢ空間である場合について説明するが、中間色空間をＣＩＥＬＵＶ空間とすることもできる。
【００４２】
【数１】
で示される色特性を有するカラー画像を、
【００４３】
【数２】
で示される色特性を有する表示装置で表示する際、まず、入力データ色空間を中間色空間であるＣＩＥＬＡＢ空間に変換する。この際、ＲＧＢ値から３刺激値ＸＹＺへの変換は式(1)を用い、ＣＩＥＬＡＢ空間への変換は
【００４４】
【数３】
を用いる。ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは入力信号の白色における３刺激値である。
【００４５】
次に、第２色空間変換部２０ｅは、出力装置の色空間（色再現領域）を式(2)によってＲＧＢ値からＸＹＺ値に変換する（ステップ４２）。そして、スケーリング部２０ｆは、ＣＩＥＬＡＢ空間において、入力データ色空間の白色点と、入力データ色空間の白色点と同一色度で且つ出力装置色空間内における最大輝度を有する点がほぼ一致するようにＸＹＺ座標系で
【００４６】
【数４】
のようなスケーリングを行う（ステップ４４）。
【００４７】
ここで、スケーリングとは、色空間の縮尺を変えることである。また、ｘｙ色度座標において、色度（x,y）は、
ｘ＝Ｘ／(Ｘ＋Ｙ＋Ｚ)
ｙ＝Ｙ／(Ｘ＋Ｙ＋Ｚ)
によって表される。
【００４８】
また、ｃはスケーリング定数であり、
【００４９】
【数５】
および
【００５０】
【数６】
によって求まる。
【００５１】
第３色空間変換部２０ｇは、スケーリング後のＸＹＺ値に対して、式(3)〜式(6)のＣＩＥＬＡＢ空間への変換式を適用して、出力装置の色空間をＣＩＥＬＡＢ空間に変換する（ステップ４６）。当該変換による入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図６に示す。
【００５２】
さらに、第３色空間変換部２０ｇは、３次元色補正テーブルの格子点のＲＧＢ値に対して色変換処理を行う（ステップ４８〜５６）。入力画像データのＲＧＢ値を式(1)および式(3)〜式(6)によってＣＩＥＬＡＢ座標に変換する。
【００５３】
所望の色が出力装置の色空間内に存在する場合（ステップ５０、Ｙｅｓ）、
【００５４】
【数７】
によって、ＣＩＥＬＡＢ空間のデータを出力装置の色データに変換して、出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００５５】
一方、所望の色が出力装置の色空間内に存在しない場合（ステップ５０、Ｎｏ）、当該所望の色の明度および彩度を変化させて、出力装置の色空間内に当該所望の色を移動させ（ステップ５２）、その後、式(3)〜式(6)の逆変換により（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）を算出して、式(10)によって出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００５６】
そして、全ての変換対象となるＲＧＢ値に対してステップ４８〜５４における色変換処理を繰返した後（ステップ５６、Ｙｅｓ）、色再現優先の３次元色補正テーブルを生成して色補正ＬＵＴ格納部２０ｃに格納して（ステップ５８）、当該処理を終了する。
【００５７】
第２実施形態
第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、明るさ優先の色補正を行うための色補正テーブルを生成する。図１および図２において、同一の構成部分に対しては同一の参照番号を付す。図２において、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、第１色空間変換部２０ｄと、第２色空間変換部２０ｅと、第４色空間変換部２０ｊと、第３色空間変換部２０ｇと、生成された色補正ＬＵＴを格納するための色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと、を備えている。これら各構成部分の処理の詳細に関しては後述する。第２色補正テーブル生成装置２０Ｂの構成部分は、第１色補正テーブル生成装置２０Ａにおけるスケーリング部２０ｆが、第４色空間変換部２０ｊに置き換えられている点を除いては、第１色補正テーブル生成装置２０Ａと同様である。
【００５８】
以下、図１１および図１２を参照して、図２に示す第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明する。
【００５９】
図１１に、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートを示す。
【００６０】
図１１に示す第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによる色補正テーブル生成処理プログラムは、図５に示す第１色補正テーブル生成装置２０Ａによる色補正テーブル生成処理プログラムのステップ４４における処理が、ステップ４５の処理に置き換わっている点を除き、図５に示す処理と同様である。よって、図５および図１１において共通する処理に関しては同一の参照番号を付す。
【００６１】
図１１に示すように、図２に示す第２色補正テーブル生成装置の第１色空間変換部２０ｄは、まず、入力データ色空間を中間色空間（ＣＩＥＬＡＢ）に適合するように変換する（ステップ４０）。
【００６２】
第１実施形態と同様に、式(1)で示される色特性を有するカラー画像を、式(2)で示される色特性を有する表示装置で表示する際、まず、入力データ色空間を中間色空間であるＣＩＥＬＡＢ空間に変換する。この際、ＲＧＢ値から３刺激値ＸＹＺへの変換は式(1)を用い、ＣＩＥＬＡＢ空間への変換は式(3)〜式(6)を用いる。ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは入力信号の白色における３刺激値である。次に、第２色空間変換部２０ｅは、出力装置の色空間（色再現領域）を式(2)によってＲＧＢ値からＸＹＺ値に変換する（ステップ４２）。
【００６３】
そして、第１実施形態とは異なり第２実施形態では、第４色変換部２０ｊは、ＣＩＥＬＡＢ空間において、入力データ色空間における白色点と、出力装置色空間における白色点とがほぼ一致するようにＸＹＺ座標系で、
Ｘ’＝{Ｘn／(Ｘw−Ｘk)}／(Ｘ−Ｘk) … (8)
Ｙ’＝{Ｙn／(Ｙw−Ｙk)}／(Ｙ−Ｙk) … (9)
Ｚ’＝{Ｚn／(Ｚw−Ｚk)}／(Ｚ−Ｚk) … (10)
によって、（Ｘ,Ｙ,Ｚ）を（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）に変換する（ステップ４４）と、入力データ色空間と出力装置色空間における白点と黒点とがほぼ一致する。ここで、Ｘw、Ｙw、Ｚwは出力装置色空間の白色における３刺激値であり、Ｘk、Ｙk、Ｚkは入力データ色空間および出力装置色空間の黒色における３刺激値である。
【００６４】
第３色空間変換部２０ｇは、変換後のＸＹＺ値に対して、式(3)〜式(6)のＣＩＥＬＡＢ空間への変換式を適用して、出力装置の色空間をＣＩＥＬＡＢ空間に変換する（ステップ４６）。当該変換前の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図１２(ａ)に示し、変換後の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図１２(ｂ)に示す。このようにして、色変換を行うことによって、若干の色のずれは生じるものの明度を保存することができる。すなわち、明るさ優先の色補正である。
【００６５】
さらに、第３色空間変換部２０ｇは、３次元色補正テーブルの格子点のＲＧＢ値に対して色変換処理を行う（ステップ４８〜５６）。入力画像データのＲＧＢ値を式(1)および式(3)〜式(6)によってＣＩＥＬＡＢ座標に変換する。
【００６６】
所望の色が出力装置の色空間内に存在する場合（ステップ５０、Ｙｅｓ）、式(10)によって、ＣＩＥＬＡＢ空間のデータを出力装置の色データに変換して、出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００６７】
一方、所望の色が出力装置の色空間内に存在しない場合（ステップ５０、Ｎｏ）、当該所望の色の明度および彩度を変化させて、出力装置の色空間内に当該所望の色を移動させ（ステップ５２）、その後、式(3)〜式(6)の逆変換により（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）を算出して、式(10)によって出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００６８】
そして、全ての変換対象となるＲＧＢ値に対してステップ４８〜５４における色変換処理を繰返した後（ステップ５６、Ｙｅｓ）、明るさ優先の３次元色補正テーブルを生成して色補正ＬＵＴ格納部２０ｃに格納して（ステップ５８）、当該処理を終了する。
【００６９】
画像処理装置
図４において、画像処理装置２０は、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理された画像データを画像出力装置３０に出力する。ここで、画像データはカラー画像を所定の要素色毎に色分解しつつ、その要素色毎に強弱を表したものであり、有彩色であって所定の比で混合したときにはグレイに代表される無彩色と黒色とからなる。当該実施形態では、ディスプレイなどの画像出力装置３０がＲＧＢデータに基づき色再現を行う場合について説明する。
【００７０】
画像処理装置２０は、ＲＧＢ画像入力信号をＬａｂデータに変換するための第１色変換部２０ａと；第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって生成された色再現優先の色補正テーブルと第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって生成された明るさ優先の色補正テーブルとを少なくとも格納している色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと；色補正ＬＵＴ選択部２０ｉによって選択された色補正テーブル（ＬＵＴ）を色補正ＬＵＴ格納部２０ｃから読み出し、当該読み出された色補正ＬＵＴを参照してＬａｂデータをＬ’ａ’ｂ’データに変換するための色補正部２０ｂと；Ｌ’ａ’ｂ’データをＲ’Ｇ’Ｂ’データに変換するための第２色変換部２０ｈと；を備えている。
【００７１】
次に、図７を参照して、画像処理装置２０の動作について説明する。
【００７２】
図７に示すように、ユーザによって画像出力開始（ステップ７０）が指示されるとともに、所定の３次元色補正ＬＵＴが選択されると（ステップ７２、Ｙｅｓ）、当該所定の３次元色補正ＬＵＴが色補正ＬＵＴ格納部２０ｃから読み出され、ＲＡＭ内に読み込まれる（ステップ７４）。そして、当該３次元色補正ＬＵＴを色補正部２０ｂに組み込み（ステップ７６）、３次元色補正ＬＵＴを参照して補間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う（ステップ７８）。
【００７３】
当該実施形態では、ステップ７２において、ユーザが好みまたは用途などに応じて、色補正ＬＵＴ選択部２０ｉを用いて所望のＬＵＴを選択できるように構成しているが、入力信号に応じて所定の色補正テーブルが選択されるように構成することもできる。例えば、一例として、コンピュータ信号用の端子から供給される画像入力信号の場合には、明るさ優先の色補正テーブルが選択され、ビデオ信号用の端子から供給される画像入力信号の場合には、色再現優先の色補正テーブルが選択されるように構成することもできる。すなわち、コンピュータ信号用の端子からの入力信号の場合には、文字データなどが多く含まれていることが予想されるため、明るさを保持した方が好ましいからであり、一方、ビデオ信号用の端子からの入力信号の場合には自然画を再生することが多いので、色を忠実に再現した方が好ましいからである。
【００７４】
当該実施形態による色補正によれば、画像入力信号の色を出力装置で再現する際、色再現優先の色補正テーブルまたは明るさ優先の色補正テーブルを選択することができるので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる色補正テーブル生成装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる色補正テーブル生成装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明による色補正テ−ブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の機能ブロック図である。
【図５】第１色補正テーブル生成装置２０Ａによる色補正テーブル生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】入力データ色空間と出力装置色空間との関係を説明するための図である。
【図７】画像処理装置２０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】表示装置の色変換方法の一例を説明するための図である。
【図９】色変換方法に使用されるｒ(R)、ｇ(G)、ｂ(B)の色補正カーブを示す図である。
【図１０】色変換方法における問題点を説明するための図である。
【図１１】第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【図１２】 (ａ)は、変換前の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を示す図であり、(ｂ)は、変換後の入力データ色空間と出力装置色空間との関係に示す図である。
【符号の説明】
１０ 画像入力装置
１１ａ スキャナ
１１ｂ デジタルスチルカメラ
１１ｃ ビデオカメラ
１２ コンピュータ本体
１２ａ オペレーティングシステム
１２ｂ ディスプレイドライバ
１２ｃ プリンタドライバ
１２ｄ アプリケーション
１３ａ フロッピーディスクドライブ
１３ｂ ハードディスク
１３ｃ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１４ａ モデム
１５ａ キーボード
１５ｂ マウス
１７ａ ディスプレイ
１７ｂ カラープリンタ
１８ａ カラーファクシミリ装置
１８ｂ カラーコピー装置
２０ 画像処理装置
２０Ａ 第１色補正テーブル生成装置
２０Ｂ 第２色補正テーブル生成装置
２０ａ 第１色変換部
２０ｂ 色補正部
２０ｃ 色補正ＬＵＴ格納部
２０ｄ 第１色空間変換部
２０ｅ 第２色空間変換部
２０ｆ スケーリング部
２０ｇ 第３色空間変換部
２０ｈ 第２色変換部
２０ｉ 色補正ＬＵＴ選択部
２０ｊ 第４色空間変換部
２０ｋ 二値化部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入力信号の色空間を画像出力装置の色空間に変換する場合の画像入力信号に対する画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、モニタ、プリンタ、プロジェクタなどのデバイス毎に色再現領域が異なる。したがって、色再現領域の相違をどのようにして吸収して色再現を行うかが問題となる。
【０００３】
例えば、モニタの色再現領域からプリンタの色再現領域への色変換（色補正）を考えると、モニタの色再現領域内に存在する色であって、プリンタの色再現領域内に存在しない色を、プリンタ色再現領域内のどの色で表現するかが問題となる。
【０００４】
このような色変換処理は、画像データを出力装置によって表現できる色に写像させる方法であり、一般的にカラーマッチング方法と呼ばれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーマネージメントシステムでは、カラーマッチング方法を実現する処理を１方法しか備えておらず、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができなかった。
【０００６】
すなわち、ユーザの好みまたは用途によっては、明度を犠牲にしても忠実な色再現が可能な色変換が好ましい場合もあれば、若干の色のずれは生じるものの明度を保存できる明るさ優先の色変換が好ましい場合もある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現が可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
さらに、上記課題に鑑み、本発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備えて構成される。
【０００９】
以上のように構成された色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置によれば、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備えているので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができる。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備え、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。当該構成の色再現優先の色補正テーブルを用いることによって忠実な色再現が可能となる。
【００１１】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記明るさ優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、画像出力装置の白色点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。当該構成の明るさ優先の色補正テーブルを用いることによって明度を保存しての色再現が可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置であって、色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正テーブルとを選択するための選択手段をさらに備え、選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施すように構成される。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像処理装置であって、前記選択手段が、画像入力信号に応じて、色再現優先の色補正テーブルまたは明るさ優先の色補正テーブルを選択し、当該選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施すように構成される。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理装置であって、前記画像入力信号がコンピュータ信号用の端子から供給される場合には、明るさ優先の色補正テーブルが選択されるように構成される。パーソナルコンピュータからの入力信号の場合には、文字データなどが多く含まれていることが予想されるため、一般的に明るさを保持した方が好ましいからである。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の画像処理装置であって、前記画像入力信号がビデオ信号用の端子から供給される場合には、色再現優先の色補正テーブルが選択されるように構成される。テレビジョンからの入力信号の場合には自然画を再生することが多いので、一般的に色を忠実に再現した方が好ましいからである。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理方法であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用い、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。
【００１７】
さらに、請求項８に記載の発明は、色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いる画像処理をコンピュータに実行させるように構成され、前記色再現優先の色補正テーブルが、入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換するように構成される。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる色補正テーブル生成装置（以下、「第１色補正テーブル生成装置」と称する）２０Ａの機能ブロック図であり、図２は、本発明の第２実施形態にかかる色補正テーブル生成装置（以下、「第２色補正テーブル生成装置」と称する）２０Ｂの機能ブロック図である。第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成し、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、明るさ優先の色補正を行うための色補正テーブルを生成する。
【００２１】
また、図４は、本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の機能ブロック図である。
【００２２】
ハードウエア構成
図３は、これら色補正テ−ブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を概略ブロック図により示している。
【００２３】
当該実施形態においては、色補正テーブル生成装置および画像処理装置を実現するハードウェアの一例としてコンピュータシステムを採用している。図３は、同コンピュータシステムをブロック図により示している。本コンピュータシステムは、画像入力デバイスとして、スキャナ１１ａとデジタルスチルカメラ１１ｂとビデオカメラ１１ｃとを備えており、コンピュータ本体１２に接続されている。それぞれの入力デバイスは画像をドットマトリクス状の画素で表現した画像データを生成してコンピュータ本体１２に出力可能となっており、ここで同画像データはＲＧＢの三原色においてそれぞれ２５６階調表示することにより、約１６７０万色を表現可能となっている。
【００２４】
コンピュータ本体１２には、外部補助記憶装置としてのフロッピーディスクドライブ１３ａとハードディスク１３ｂとＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃとが接続されており、ハードディスク１３ｂにはシステム関連の主要プログラムが記録されており、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭなどから適宜必要なプログラムなどを読み込み可能となっている。また、コンピュータ本体１２を外部のネットワークなどに接続するための通信デバイスとしてモデム１４ａが接続されており、外部のネットワークに同公衆通信回線を介して接続し、ソフトウェアやデータをダウンロードして導入可能となっている。この例ではモデム１４ａにて電話回線を介して外部にアクセスするようにしているが、ＬＡＮアダプタを介してネットワークに対してアクセスする構成とすることも可能である。この他、コンピュータ本体１２の操作用にキーボード１５ａやマウス１５ｂも接続されている。
【００２５】
さらに、画像出力デバイスとして、ディスプレイ１７ａとカラープリンタ１７ｂとを備えている。ディスプレイ１７ａについては水平方向に８００画素と垂直方向に６００画素の表示エリアを備えており、各画素毎に上述した１６７０万色の表示が可能となっている。この解像度は一例に過ぎず、６４０×４８０画素であったり、１０２４×７６８画素であるなど、適宜、変更可能である。
【００２６】
また、カラープリンタ１７ｂはインクジェットプリンタであり、ＣＭＹＫの四色の色インクを用いてメディアたる印刷用紙上にドットを付して画像を印刷可能となっている。画像密度は３６０×３６０dpiや７２０×７２０dpiといった高密度印刷が可能となっているが、階調表現については色インクを付すか否かといった２階調表現となっている。一方、このような画像入力デバイスを使用して画像を入力しつつ、画像出力デバイスに表示あるいは出力するため、コンピュータ本体１２内では所定のプログラムが実行されることになる。そのうち、基本プログラムとして稼働しているのはオペレーティングシステム（ＯＳ）１２ａであり、このオペレーティングシステム１２ａにはディスプレイ１７ａでの表示を行わせるディスプレイドライバ（ＤＳＰ ＤＲＶ）１２ｂとカラープリンタ１７ｂに印刷出力を行わせるプリンタドライバ（ＰＲＴ ＤＲＶ）１２ｃが組み込まれている。これらのドライバ１２ｂ，１２ｃはディスプレイ１７ａやカラープリンタ１７ｂの機種に依存しており、それぞれの機種に応じてオペレーティングシステム１２ａに対して追加変更可能である。また、機種に依存して標準処理以上の付加機能を実現することもできるようになっている。すなわち、オペレーティングシステム１２ａという標準システム上で共通化した処理体系を維持しつつ、許容される範囲内での各種の追加的処理を実現できる。
【００２７】
このようなプログラムを実行する前提として、コンピュータ本体１２は、ＣＰＵ１２ｅ、ＲＡＭ１２ｆ、ＲＯＭ１２ｇおよびＩ／Ｏ１２ｈなどを備え、演算処理を実行するＣＰＵ１２ｅがＲＡＭ１２ｆを一時的なワークエリアや設定記憶領域として使用したりプログラム領域として使用しながら、ＲＯＭ１２ｇに書き込まれた基本プログラムを適宜実行し、Ｉ／Ｏ１２ｈを介して接続されている外部機器及び内部機器などを制御している。
【００２８】
ここで、基本プログラムとしてのオペレーティングシステム１２ａ上でアプリケーション１２ｄが実行される。アプリケーション１２ｄの処理内容は様々であり、操作デバイスとしてのキーボード１５ａやマウス１５ｂの操作を監視し、操作された場合には各種の外部機器を適切に制御して対応する演算処理などを実行し、さらには、処理結果をディスプレイ１７ａに表示したり、カラープリンタ１７ｂに出力したりすることになる。
【００２９】
かかるコンピュータシステムでは、画像入力デバイスであるスキャナ１１ａなどで画像データを取得し、アプリケーション１２ｄによる所定の画像処理を実行した後、画像出力デバイスとしてのディスプレイ１７ａやカラープリンタ１７ｂに表示出力することが可能である。
【００３０】
本実施形態においては、画像処理装置をコンピュータシステムとして実現しているが、必ずしもかかるコンピュータシステムを必要とするわけではなく、同様の画像データに対して本発明による画像処理が必要なシステムであればよい。例えば、デジタルスチルカメラ内に本発明による画像処理を行う画像処理装置を組み込み、画像処理された画像データを用いてカラープリンタに印字させるようなシステムであっても良い。また、コンピュータシステムを介することなく画像データを入力して印刷するカラープリンタにおいては、スキャナやデジタルスチルカメラまたはモデム等を介して入力される画像データに対して自動的に本発明による画像処理を行って印刷処理するように構成することも可能である。
【００３１】
この他、カラーファクシミリ装置、カラーコピー装置、プロジェクタといった画像データを扱う各種の装置においても当然に適用可能である。
【００３２】
画像処理制御プログラム
本発明による画像処理制御プログラムは、通常、コンピュータ１２が読取可能な形態でフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて流通する。当該プログラムは、メディア読取装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃ、フロッピーディスクドライブ１３ａなど）によって読み取られてハードディスク１３ｂにインストールされる。そして、ＣＰＵが所望のプログラムを適宜ハードディスク１３ｂから読み出して所望の処理を実行するように構成されている。なお、本発明による画像処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構成する。
【００３３】
色補正テーブル生成装置
第１実施形態
第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成する。
【００３４】
画像入力信号をプロジェクタなどの表示装置を用いて再現する場合、入力画像データの色空間と表示装置の色空間とが相違するため、色変換を行う必要がある。
【００３５】
表示装置の色変換方法には、１次元の色補正によるものがある。図８に、表示装置の色変換方法の一例を説明するための図を示す。図８に示す色変換方法では、ＲＧＢの１次元色補正テーブルによって表示装置のカラーバランスおよび輝度特性を補正する。例えば、表示装置の白色の色度を補正するために、図９に示すように、ｒ(R)、ｇ(G)、ｂ(B)の補正カーブをそれぞれ別にする。
【００３６】
しかしながら、当該色変換方法によれば、表示装置で使用されるR,G,Bの輝度レンジは、１次元色補正テーブルの最大入力時における出力、すなわち白色点のバランスによって決定されてしまうため、図１０に示すドット領域のように、このレンジ以上の輝度は使用されないことになる。このため、画像入力信号の色を表示装置によって再現する際、表示装置の色空間を十分に利用できない場合がある。また、１次元色補正テーブルを用いる色補正では正確な色変換を行うことができない。
【００３７】
そこで、第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、明度を犠牲にしても忠実に色を再現できるように、忠実な色再現が可能な色補正を行うための色補正テーブルを生成する。すなわち、色再現優先の色補正である。
【００３８】
図１において、第１色補正テーブル生成装置２０Ａは、第１色空間変換部２０ｄと、第２色空間変換部２０ｅと、スケーリング部２０ｆと、第３色空間変換部２０ｇと、生成された色補正ＬＵＴを格納するための色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと、を備えている。これら各構成部分の処理の詳細に関しては後述する。
【００３９】
以下、図５および図６を参照して、図１に示す第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明する。
【００４０】
図５に、第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートを示す。
【００４１】
図５に示すように、第１色補正テーブル生成装置２０Ａの第１色空間変換部２０ｄは、まず、入力データ色空間（画像入力信号の色空間）を中間色空間（ＣＩＥＬＡＢ）に適合するように変換する（ステップ４０）。当該実施形態では、中間色空間がＣＩＥＬＡＢ空間である場合について説明するが、中間色空間をＣＩＥＬＵＶ空間とすることもできる。
【００４２】
【数１】
【００４３】
【数２】
【００４４】
【数３】
【００４５】
次に、第２色空間変換部２０ｅは、出力装置の色空間（色再現領域）を式(2)によってＲＧＢ値からＸＹＺ値に変換する（ステップ４２）。そして、スケーリング部２０ｆは、ＣＩＥＬＡＢ空間において、入力データ色空間の白色点と、入力データ色空間の白色点と同一色度で且つ出力装置色空間内における最大輝度を有する点がほぼ一致するようにＸＹＺ座標系で
【００４６】
【数４】
【００４７】
ここで、スケーリングとは、色空間の縮尺を変えることである。また、ｘｙ色度座標において、色度（x,y）は、
ｘ＝Ｘ／(Ｘ＋Ｙ＋Ｚ)
ｙ＝Ｙ／(Ｘ＋Ｙ＋Ｚ)
によって表される。
【００４８】
また、ｃはスケーリング定数であり、
【００４９】
【数５】
【００５０】
【数６】
【００５１】
第３色空間変換部２０ｇは、スケーリング後のＸＹＺ値に対して、式(3)〜式(6)のＣＩＥＬＡＢ空間への変換式を適用して、出力装置の色空間をＣＩＥＬＡＢ空間に変換する（ステップ４６）。当該変換による入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図６に示す。
【００５２】
さらに、第３色空間変換部２０ｇは、３次元色補正テーブルの格子点のＲＧＢ値に対して色変換処理を行う（ステップ４８〜５６）。入力画像データのＲＧＢ値を式(1)および式(3)〜式(6)によってＣＩＥＬＡＢ座標に変換する。
【００５３】
所望の色が出力装置の色空間内に存在する場合（ステップ５０、Ｙｅｓ）、
【００５４】
【数７】
【００５５】
一方、所望の色が出力装置の色空間内に存在しない場合（ステップ５０、Ｎｏ）、当該所望の色の明度および彩度を変化させて、出力装置の色空間内に当該所望の色を移動させ（ステップ５２）、その後、式(3)〜式(6)の逆変換により（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）を算出して、式(10)によって出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００５６】
そして、全ての変換対象となるＲＧＢ値に対してステップ４８〜５４における色変換処理を繰返した後（ステップ５６、Ｙｅｓ）、色再現優先の３次元色補正テーブルを生成して色補正ＬＵＴ格納部２０ｃに格納して（ステップ５８）、当該処理を終了する。
【００５７】
第２実施形態
第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、明るさ優先の色補正を行うための色補正テーブルを生成する。図１および図２において、同一の構成部分に対しては同一の参照番号を付す。図２において、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂは、第１色空間変換部２０ｄと、第２色空間変換部２０ｅと、第４色空間変換部２０ｊと、第３色空間変換部２０ｇと、生成された色補正ＬＵＴを格納するための色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと、を備えている。これら各構成部分の処理の詳細に関しては後述する。第２色補正テーブル生成装置２０Ｂの構成部分は、第１色補正テーブル生成装置２０Ａにおけるスケーリング部２０ｆが、第４色空間変換部２０ｊに置き換えられている点を除いては、第１色補正テーブル生成装置２０Ａと同様である。
【００５８】
以下、図１１および図１２を参照して、図２に示す第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明する。
【００５９】
図１１に、第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートを示す。
【００６０】
図１１に示す第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによる色補正テーブル生成処理プログラムは、図５に示す第１色補正テーブル生成装置２０Ａによる色補正テーブル生成処理プログラムのステップ４４における処理が、ステップ４５の処理に置き換わっている点を除き、図５に示す処理と同様である。よって、図５および図１１において共通する処理に関しては同一の参照番号を付す。
【００６１】
図１１に示すように、図２に示す第２色補正テーブル生成装置の第１色空間変換部２０ｄは、まず、入力データ色空間を中間色空間（ＣＩＥＬＡＢ）に適合するように変換する（ステップ４０）。
【００６２】
第１実施形態と同様に、式(1)で示される色特性を有するカラー画像を、式(2)で示される色特性を有する表示装置で表示する際、まず、入力データ色空間を中間色空間であるＣＩＥＬＡＢ空間に変換する。この際、ＲＧＢ値から３刺激値ＸＹＺへの変換は式(1)を用い、ＣＩＥＬＡＢ空間への変換は式(3)〜式(6)を用いる。ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは入力信号の白色における３刺激値である。次に、第２色空間変換部２０ｅは、出力装置の色空間（色再現領域）を式(2)によってＲＧＢ値からＸＹＺ値に変換する（ステップ４２）。
【００６３】
そして、第１実施形態とは異なり第２実施形態では、第４色変換部２０ｊは、ＣＩＥＬＡＢ空間において、入力データ色空間における白色点と、出力装置色空間における白色点とがほぼ一致するようにＸＹＺ座標系で、
Ｘ’＝{Ｘn／(Ｘw−Ｘk)}／(Ｘ−Ｘk) … (8)
Ｙ’＝{Ｙn／(Ｙw−Ｙk)}／(Ｙ−Ｙk) … (9)
Ｚ’＝{Ｚn／(Ｚw−Ｚk)}／(Ｚ−Ｚk) … (10)
によって、（Ｘ,Ｙ,Ｚ）を（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）に変換する（ステップ４４）と、入力データ色空間と出力装置色空間における白点と黒点とがほぼ一致する。ここで、Ｘw、Ｙw、Ｚwは出力装置色空間の白色における３刺激値であり、Ｘk、Ｙk、Ｚkは入力データ色空間および出力装置色空間の黒色における３刺激値である。
【００６４】
第３色空間変換部２０ｇは、変換後のＸＹＺ値に対して、式(3)〜式(6)のＣＩＥＬＡＢ空間への変換式を適用して、出力装置の色空間をＣＩＥＬＡＢ空間に変換する（ステップ４６）。当該変換前の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図１２(ａ)に示し、変換後の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を図１２(ｂ)に示す。このようにして、色変換を行うことによって、若干の色のずれは生じるものの明度を保存することができる。すなわち、明るさ優先の色補正である。
【００６５】
さらに、第３色空間変換部２０ｇは、３次元色補正テーブルの格子点のＲＧＢ値に対して色変換処理を行う（ステップ４８〜５６）。入力画像データのＲＧＢ値を式(1)および式(3)〜式(6)によってＣＩＥＬＡＢ座標に変換する。
【００６６】
所望の色が出力装置の色空間内に存在する場合（ステップ５０、Ｙｅｓ）、式(10)によって、ＣＩＥＬＡＢ空間のデータを出力装置の色データに変換して、出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００６７】
一方、所望の色が出力装置の色空間内に存在しない場合（ステップ５０、Ｎｏ）、当該所望の色の明度および彩度を変化させて、出力装置の色空間内に当該所望の色を移動させ（ステップ５２）、その後、式(3)〜式(6)の逆変換により（Ｘ’,Ｙ’,Ｚ’）を算出して、式(10)によって出力装置のＲＧＢ値を算出する（ステップ５４）。
【００６８】
そして、全ての変換対象となるＲＧＢ値に対してステップ４８〜５４における色変換処理を繰返した後（ステップ５６、Ｙｅｓ）、明るさ優先の３次元色補正テーブルを生成して色補正ＬＵＴ格納部２０ｃに格納して（ステップ５８）、当該処理を終了する。
【００６９】
画像処理装置
図４において、画像処理装置２０は、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理された画像データを画像出力装置３０に出力する。ここで、画像データはカラー画像を所定の要素色毎に色分解しつつ、その要素色毎に強弱を表したものであり、有彩色であって所定の比で混合したときにはグレイに代表される無彩色と黒色とからなる。当該実施形態では、ディスプレイなどの画像出力装置３０がＲＧＢデータに基づき色再現を行う場合について説明する。
【００７０】
画像処理装置２０は、ＲＧＢ画像入力信号をＬａｂデータに変換するための第１色変換部２０ａと；第１色補正テーブル生成装置２０Ａによって生成された色再現優先の色補正テーブルと第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって生成された明るさ優先の色補正テーブルとを少なくとも格納している色補正ＬＵＴ格納部２０ｃと；色補正ＬＵＴ選択部２０ｉによって選択された色補正テーブル（ＬＵＴ）を色補正ＬＵＴ格納部２０ｃから読み出し、当該読み出された色補正ＬＵＴを参照してＬａｂデータをＬ’ａ’ｂ’データに変換するための色補正部２０ｂと；Ｌ’ａ’ｂ’データをＲ’Ｇ’Ｂ’データに変換するための第２色変換部２０ｈと；を備えている。
【００７１】
次に、図７を参照して、画像処理装置２０の動作について説明する。
【００７２】
図７に示すように、ユーザによって画像出力開始（ステップ７０）が指示されるとともに、所定の３次元色補正ＬＵＴが選択されると（ステップ７２、Ｙｅｓ）、当該所定の３次元色補正ＬＵＴが色補正ＬＵＴ格納部２０ｃから読み出され、ＲＡＭ内に読み込まれる（ステップ７４）。そして、当該３次元色補正ＬＵＴを色補正部２０ｂに組み込み（ステップ７６）、３次元色補正ＬＵＴを参照して補間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う（ステップ７８）。
【００７３】
当該実施形態では、ステップ７２において、ユーザが好みまたは用途などに応じて、色補正ＬＵＴ選択部２０ｉを用いて所望のＬＵＴを選択できるように構成しているが、入力信号に応じて所定の色補正テーブルが選択されるように構成することもできる。例えば、一例として、コンピュータ信号用の端子から供給される画像入力信号の場合には、明るさ優先の色補正テーブルが選択され、ビデオ信号用の端子から供給される画像入力信号の場合には、色再現優先の色補正テーブルが選択されるように構成することもできる。すなわち、コンピュータ信号用の端子からの入力信号の場合には、文字データなどが多く含まれていることが予想されるため、明るさを保持した方が好ましいからであり、一方、ビデオ信号用の端子からの入力信号の場合には自然画を再生することが多いので、色を忠実に再現した方が好ましいからである。
【００７４】
当該実施形態による色補正によれば、画像入力信号の色を出力装置で再現する際、色再現優先の色補正テーブルまたは明るさ優先の色補正テーブルを選択することができるので、ユーザの好み、用途などに応じた色再現を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる色補正テーブル生成装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる色補正テーブル生成装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明による色補正テ−ブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の機能ブロック図である。
【図５】第１色補正テーブル生成装置２０Ａによる色補正テーブル生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】入力データ色空間と出力装置色空間との関係を説明するための図である。
【図７】画像処理装置２０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】表示装置の色変換方法の一例を説明するための図である。
【図９】色変換方法に使用されるｒ(R)、ｇ(G)、ｂ(B)の色補正カーブを示す図である。
【図１０】色変換方法における問題点を説明するための図である。
【図１１】第２色補正テーブル生成装置２０Ｂによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【図１２】 (ａ)は、変換前の入力データ色空間と出力装置色空間との関係を示す図であり、(ｂ)は、変換後の入力データ色空間と出力装置色空間との関係に示す図である。
【符号の説明】
１０ 画像入力装置
１１ａ スキャナ
１１ｂ デジタルスチルカメラ
１１ｃ ビデオカメラ
１２ コンピュータ本体
１２ａ オペレーティングシステム
１２ｂ ディスプレイドライバ
１２ｃ プリンタドライバ
１２ｄ アプリケーション
１３ａ フロッピーディスクドライブ
１３ｂ ハードディスク
１３ｃ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１４ａ モデム
１５ａ キーボード
１５ｂ マウス
１７ａ ディスプレイ
１７ｂ カラープリンタ
１８ａ カラーファクシミリ装置
１８ｂ カラーコピー装置
２０ 画像処理装置
２０Ａ 第１色補正テーブル生成装置
２０Ｂ 第２色補正テーブル生成装置
２０ａ 第１色変換部
２０ｂ 色補正部
２０ｃ 色補正ＬＵＴ格納部
２０ｄ 第１色空間変換部
２０ｅ 第２色空間変換部
２０ｆ スケーリング部
２０ｇ 第３色空間変換部
２０ｈ 第２色変換部
２０ｉ 色補正ＬＵＴ選択部
２０ｊ 第４色空間変換部
２０ｋ 二値化部
Claims (9)
- 色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理装置であって、
忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、
明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、
を備え、
前記色再現優先の色補正テーブルが、
入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換する、
画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記明るさ優先の色補正テーブルが、
入力画像データの色空間における白色点と、画像出力装置の白色点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換する、画像処理装置。 - 請求項１または２に記載の画像処理装置であって、
色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正テーブルとを選択するための選択手段をさらに備え、
選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施す画像処理装置。 - 請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記選択手段が、画像入力信号に応じて、色再現優先の色補正テーブルまたは明るさ優先の色補正テーブルを選択し、当該選択された色補正テーブルを用いて所望の色補正を施す画像処理装置。 - 請求項４に記載の画像処理装置であって、
前記画像入力信号がコンピュータ信号用の端子から供給される場合には、明るさ優先の色補正テーブルが選択される画像処理装置。 - 請求項４に記載の画像処理装置であって、
前記画像入力信号がビデオ信号用の端子から供給される場合には、色再現優先の色補正テーブルが選択される画像処理装置。 - 色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理方法であって、
忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、
明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、
を用い、
前記色再現優先の色補正テーブルが、
入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換する、
画像処理方法。 - 色補正テーブルを用いて所望の色補正が施された画像入力信号を画像出力装置に供給する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、
明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、
を用いる画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記色再現優先の色補正テーブルが、
入力画像データの色空間における白色点と、当該白色点と同一色度で且つ画像出力装置の色空間内における最大輝度を有する最大輝度点とがほぼ一致するように構成された色空 間において、画像入力信号の色空間内の色点を画像出力装置の色空間内の色点に変換する、
プログラム。 - 請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体。
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