JP3903541B2 - 色再現方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ画像信号など目標色の色分解された画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に異なる色の原色を加えた４以上の原色を用いて、前記目標色をプリント等に再現する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷や、感熱転写、インクジェット、電子写真等によってフルカラープリントする場合、カラープリントの出力色としては、基本的にはシアン（Ｃ) ，マゼンタ（Ｍ) ，イエロー（Ｙ) ，ブラック（Ｋ) の４色が使われることが多く、再現可能な色域をより拡大することが試みられている。
【０００３】
例えば、特開昭４−３５８４７３号（先行技術１) に示されるものは、色分解画像信号をＣ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色の組合せに変換し、該組合せにより色再現を行っている。
また、特開平６−２３７３５１号（先行技術２) に示されるものは、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色の色材により再現不可能な場合は、基本４色以外の予め定めた特色の色材との配合比を求め、その配合比に応じた色材を用いることにより、基本４色の色材により再現不可能な色を再現して、色域を更に拡大するようにしている。
【０００４】
また、特開昭６−２０９４１６号に示されるものは、特色を表現する色材を用いる領域を指示手段によって指示している。
また、「４色プリンタの測色的色調整」洪 博哲，日本写真学会誌 １９９３年発行、５６巻２号、１１２〜１２２頁（先行技術３) 及び「Po-Chieh Hung,A Smooth Calibration Techniqe Utilizing the Entire Color Gamut of CMYK Printers,Journal of Electronic Imaging,3(4),415〜424(1994) 」（先行技術４) には、４色プリンタにおいて、測色値に基づいて色調整を行う技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術では、それぞれ以下のような課題を有していた。
先行技術１では、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色で目標色を再現しているため、色域が制限され、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋで再現可能な範囲外の目標色の再現が不正確となる。
【０００６】
また、先行技術２, ３では、再現不可能な領域のみ特色を組み合わせるため、再現可能な領域と不可能な領域との境界で不連続点ができてしまい、画質が損なわれる。
さらに、先行技術４, ５も、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色のプリンタのみを対象としており、色の原色は３色までしか考慮されていない。また、これらの考え方は、使用する全ての色の組合せの色を実際に作成し、測色するものであるが、これをｍ色出力プリンタに適用すると、出力色数ｍの増加に従い級数的に組合せが増え、実現が難しくなるという問題があった。例えば、各色５段階に分けて色票を作成する場合、ｍ＝４, ５, ６, ７, ・・・に対し、その組合せ数が、５4 ＝625, ５5 ＝3125, ５6 ＝15625, ５7 ＝78125,・・・と急激に増えていく。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、４以上の色の原色を用いて目標色を再現することにより、広い色域を利用して正確度を高めた色再現方法を提供することを目的とする。
また、測色点数を減らし、効率的に測色できるようにすることを目的とする。
また、色域内に非滑点（不連続点) が発生せず、良好な画質が確保できるようにすることを目的とする。
【０００８】
また、演算を高速に行え、再現時間を短縮できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する色再現方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記目標色を示す前記３変数の組み合わせを求め、
該３変数の組み合わせにより決定された色票を測色し、
前記測色値に基づいて、前記色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を求め、
該対応関係に基づいて、前記目標色の色分解画像信号から４以上の原色を用いて目標色を再現することを特徴とする。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。
【００１０】
請求項１に係る発明によると、
４以上の原色を用いて目標色を再現することにより、広い色域を利用して正確度を高めた色再現を行えると共に、再現に用いる色数より少ない３変数の組み合わせにより決定された色票を測色すれば済むため、測定点数を減らして、効率的な測色が行える。
また、３変数が滑らかな関数に設定されていることにより、グラデーションに非滑点が発生せず、高画質に色再現を行える。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、
前記（目標色の再現に用いられる) 色の３原色が、シアン（Ｃ) ，マゼンタ（Ｍ) ，イエロー（Ｙ) であることを特徴とする。
請求項２に係る発明によると、
プリンタ等で従来用いられている３原色Ｃ，Ｍ，Ｙを用いるため、従来のプリンタの拡張、またはオプションとして利用することができ、操作性が良くなる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、
付加する原色は、レッド（Ｒ) ，グリーン（Ｇ) ，ブルー（Ｂ) の中の少なくとも１つであることを特徴とする。
請求項３に係る発明によると、
Ｃ，Ｍ，Ｙを用いた減色法では、Ｒ，Ｇ，Ｂの色域が狭くなりがちなので、付加する原色で効率的に色域を拡張とすることができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、
目標色を再現する色として前記４以上の原色の他に、ブラック（Ｋ) が組み合わされていることを特徴とする。
請求項４に係る発明によると、
色域をより拡大できると共に、ブラックを３原色を混合して得る場合に比較して目標色の再現に使用する色材の量を節約することができる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、
目標色の色分解信号を直接又は変換された他の同数の色分解信号を入力して再現する各色の信号を出力するルックアップテーブルからの出力値により、又は該出力値を補間演算した値により目標色を再現することを特徴とする。
請求項５に係る発明によると、実際に色再現機器を用いて色再現を行う場合に、ルックアップテーブルを用いることにより、演算時間を短縮でき、また、ルックアップテーブルからの出力値を補間演算することにより、極め細かく色再現を行って高画質画像を得ることができる。また、回路構成がコンパクトになり、コストを削減することができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、
目標色を再現する各色の出力値を、１つのアキュームレータにより同時に演算することを特徴とする。
請求項６に係る発明によると、出力色数が多いので、各色を一つ一つ計算する場合に比較し、汎用のＣＰＵを用いた場合でも高速に計算することができる。
また、請求項７に係る発明は、
目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する際に用いられる、色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を示すテーブルを作成する作成方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記３変数の所定の複数の組み合わせに基づいた前記各原色の値を用いて、複数の色票を作成し、
作成した前記複数の色票を測色した各測定結果と対応する各原色の値の対応関係を表すテーブルを作成することを特徴とする。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
第１の実施の形態では、目標色の色分解画像信号としてテレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を、２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂの計６色の色材を用いて再現（プリント) するプリンタの例を示す。
【００１８】
図１は、本実施の形態のシステム構成を示す。テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル) １により、３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’に変換する。このＬＵＴについては後述するように、従来用いられている手法で作成すればよい。変換された３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’について、予め決定された３変数を用いた振り分け関数を用いた演算器２により、２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂとの６個の原色に振り分けて計６色の色材信号を出力する。
【００１９】
前記３変数を用いた振り分け関数として、例えば以下のような関数を用いる。ここで、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値である。また、３変数が０〜１の範囲とし、Ａjabcは、ｊ色出力時に変数ａa,ａb,ａc が１又は０の時の予め決められた色を示している。
また、６原色（Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂ) を想定したプログラム（Ｃによる) の例を以下に示す。
【００２０】
また、変形例として、６原色（Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂ) で、黒に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂを割り振るもののプログラムの一部を以下に示す。
【００２１】
また、別の実施の形態として、より少ない原色数例えば４原色（Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ) を用いて色再現を行う場合は、同じ計算ルーチンが使用でき、プログラムの一部を示すと以下の通りである。
【００２２】
この他にも計算する手法がある。上の例は、立方体補間に相当するが、例えば三角錐補間（後述の文献参照) や、多項式による関数なども可能である。但し、三角錐補間では、グレー付近で非滑点が発生する。
【００２３】
また、上記の例のように使用する色を選択的に用いることもできる。すなわち、プリンタに接続するヘッドやインクシートに連動して、テーブルを切り換えたり、インクの残量により自動的に使用するインク種類を切り換えたりする。このようにすれば、インクジェットプリンタの場合には、オプションで多色印刷がヘッドカートリッジの接続により自動的に利用でき、また、インクが無くなった場合には、自動的に（または手動的に切り換えて) プリントを続行することができる。
【００２４】
以上のように、４以上の原色を、３変数の組合せにより決定できるため、該組合せにより決定される色票の測色点数は、３以下の原色を用いる場合と同様で済む。即ち、第１の実施の形態の場合、図１において、Ｒ，Ｇ，ＢをＣ’, Ｍ’, Ｙ’に変換する３次元のＬＵＴを作成する際に、前記３つの変数ａ１，ａ２，ａ３をそれぞれ段階的に変化させて得られる６原色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合わせにより作成される色票を測色し、該測色値に基づいてＬＵＴを作成すれば
以下、具体的なＬＵＴの作成方法について説明する。
【００２５】
テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT で表される目標色は、次式により３刺激値Ｘ, Ｙ, Ｚに変換される。
【００２６】
【数１】
【００２７】
更に、次式のように、３刺激値Ｘ, Ｙ, Ｚの関数としてＬ＊, ａ＊, ｂ＊表色系に変換される。
Ｌ＊＝ｆ1(Ｘ, Ｙ, Ｚ)
ａ＊＝ｆ2(Ｘ, Ｙ, Ｚ)
ｂ＊＝ｆ3(Ｘ, Ｙ, Ｚ｝
一方、色再現機器としてのプリンタにおいても、前記Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’で表される色が次式のように３刺激値Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’に変換される。
【００２８】
Ｘ’＝ｆx(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
Ｙ’＝ｆy(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
Ｚ’＝ｆz(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
なお、この関係式をＣ’, Ｍ’, Ｙ’で表される色を変数ａ1 〜ａ3 を段階的に変えて６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて作成した色票を測色することにより設定する。更に、前記３刺激値Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’が次式により表色系Ｌ＊’, ａ＊’, ｂ＊’に変換される。
【００２９】
Ｌ＊’＝ｆ1(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’)
ａ＊’＝ｆ2(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’)
ｂ＊’＝ｆ3(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’｝
上記の関係に基づき、与えられたＬ＊’，ａ＊’，ｂ＊’で表される色からＣ’, Ｍ’, Ｙ’を逆算することができる（P.Hung, "Colorimetric calibration in electronic imaging devices using a look up-table model and int-erpolations, ”J.Electron. imaging2(1),53-61(1993).参照) 。
【００３０】
そして、前記表色系Ｌ＊, ａ＊, ｂ＊と表色系Ｌ＊’, ａ＊’, ｂ＊’とで表した値が一致する条件によって、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT をＣ’，Ｍ’，Ｙ’に変換することができ、複数のサンプル点のデータ値を演算してＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT −Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’変換ＬＵＴを作成することができる。このようにすれば、測色点数は、６原色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合わせについては、該色数６より少ない３変数の段階数による組合せ数でよいため、各変数につき５段階で変化させたとしても５3 ＝125 通りで済む。
【００３１】
また、前記３変数は、目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数として設定されているので、画像の色範囲に応じて色材が選択的に用いられることがなく、階調の飛びが発生しないので、高画質な画像に再現することができる。
また、該ＬＵＴから得られたデータを、下記（ａ) 〜（ｄ) の手法を用いて補間演算することにより、ＬＵＴのデータ点をそれほど多くしなくとも、十分高精度に変換値を求めることができる。
【００３２】
（ａ) 英国特許１３６９７０２（１９７４）
（ｂ) K.Kanamori, H.Kotera, O.Yamada, H.Motomura, R.Ikawa, T.Fumoto, Journal of Electoronic Imaging,2(3),213(1993).
(ｃ) 特開昭５６−１４２３７号
（ｄ) 特開昭５３−１２３２０１号
以上示した第１の実施の形態では、４以上の原色例えば６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて色再現（プリント) する構成としたが、これらの色の原色にＫの色材を加えて色再現する構成とすれば、更に色域が拡がり、より正確度の高い色に再現することができる。図２は、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，ＢにＫを加えて計７色の色材を用いて色再現（プリント) するプリンタのシステム構成を示す。
【００３３】
図において、ＬＵＴ11は、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’とＫとに変換する。演算器12は、変換された３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’について、第１の実施の形態と同様、予め決定された３変数を用いた振り分け関数を用いて２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂとの６個の原色に振り分けて計６色の色材信号を出力する。Ｋについては、前記ＬＵＴ11で求められた値をそのままＫ色材信号として出力する。
【００３４】
ここで、ＬＵＴ11の作成について、３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’にＫを組み合わせても、後述するMaximam Black 、Minimum Black 及びSmoothest Blackの方法を採用し、かつ、Ｋの値が大きくなるにつれて色域の増大率が減少することを利用すれば、十分測定点数を小さい値に設定することができ、膨大なデータ点を測定する必要が無くなる。
【００３５】
また、３変数による制御が可能であるので、この３変数及びブラックを用いることで、測色的に色調整を行う前記先行技術４, ５に示す手法を用いることができる。ここで、測色的にという意味は、三刺激値及びそれから派生されて計算されるＬ＊ａ＊ｂ＊, Ｌ＊ｕ＊ｖ＊またはより複雑な色の見えモデル（Hunt,Nayatani,RLAB,LLAB など) などの色空間で色合わせが行われることをいう。
【００３６】
ここから先は、前記先行技術４，５と同じ方法を用いればよい。階調性を考えると、先行技術５の文献のＫの量を目標色の変化に対するＫ量の変化が滑らかになるように平均化処理するSmoothest Black の方法を用いるのが最もよい。また、インク量を節約するには、Ｋの量を最大とするように処理するMaximam Black 、（疑似階調化などで２値化された画像の) ざらつき感を低減するには、Ｋの量を最小とするように処理するMinimum Black を用いるのがよい。
【００３７】
また、後段の３変数からなる振り分け関数を用いて出力値を演算する手法としては、上記の計算式により、または、同様に上記４つの手法（ａ) 〜（ｄ) のいずれかを用いることもできる。
以上示した実施の形態では、２段階に分けて演算するものを示したが、最も効率的な方法としては、第３の実施の形態として図３に示すように上記のすべての手法を組合せて、テレビ画像信号のＲ，Ｇ，Ｂからプリントの出力色例えばＣ, Ｍ，Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂの６原色あるいはこれにＫを加えた７色の出力値に変換する１つのＬＵＴ21を作成し、該ＬＵＴ21から得られた出力値データそれを上記いずれかの手法を用いて補間演算することができる。このＬＵＴ21の作成の際には、３変数を段階的に変化させたときのＣ, Ｍ，Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂの組合せ、あるいはこれにＫとを組合せることにより決定される色票を測色し、該測色値に基づいてＬＵＴを作成すればよい。この場合も、測色点数は、出力色数より少ない３変数の段階数による組合せ数でよいため、前記の各実施の形態と同様少ない測色点数で済む。
【００３８】
また、前記補間演算の際に、上記（ｄ) の方法などで、補間演算の重み係数の総和が少ない場合、出力信号が８ビット程度であれば、アキュームレータの上位下位に割り振ることで、同時に補間演算を行うことが望ましい（特願平６−００６１４０号参照) 。
このようにすれば、出力色数が多いので、各色を一つ一つ計算する場合に比較し、汎用のＣＰＵを用いた場合でも高速に計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すシステム構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示すシステム構成図。
【符号の説明】
１ ３次元ＬＵＴ
２ 演算器
11 ＬＵＴ
12 演算器
21 ＬＵＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ画像信号など目標色の色分解された画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に異なる色の原色を加えた４以上の原色を用いて、前記目標色をプリント等に再現する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷や、感熱転写、インクジェット、電子写真等によってフルカラープリントする場合、カラープリントの出力色としては、基本的にはシアン（Ｃ) ，マゼンタ（Ｍ) ，イエロー（Ｙ) ，ブラック（Ｋ) の４色が使われることが多く、再現可能な色域をより拡大することが試みられている。
【０００３】
例えば、特開昭４−３５８４７３号（先行技術１) に示されるものは、色分解画像信号をＣ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色の組合せに変換し、該組合せにより色再現を行っている。
また、特開平６−２３７３５１号（先行技術２) に示されるものは、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色の色材により再現不可能な場合は、基本４色以外の予め定めた特色の色材との配合比を求め、その配合比に応じた色材を用いることにより、基本４色の色材により再現不可能な色を再現して、色域を更に拡大するようにしている。
【０００４】
また、特開昭６−２０９４１６号に示されるものは、特色を表現する色材を用いる領域を指示手段によって指示している。
また、「４色プリンタの測色的色調整」洪 博哲，日本写真学会誌 １９９３年発行、５６巻２号、１１２〜１２２頁（先行技術３) 及び「Po-Chieh Hung,A Smooth Calibration Techniqe Utilizing the Entire Color Gamut of CMYK Printers,Journal of Electronic Imaging,3(4),415〜424(1994) 」（先行技術４) には、４色プリンタにおいて、測色値に基づいて色調整を行う技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術では、それぞれ以下のような課題を有していた。
先行技術１では、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色で目標色を再現しているため、色域が制限され、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋで再現可能な範囲外の目標色の再現が不正確となる。
【０００６】
また、先行技術２, ３では、再現不可能な領域のみ特色を組み合わせるため、再現可能な領域と不可能な領域との境界で不連続点ができてしまい、画質が損なわれる。
さらに、先行技術４, ５も、Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｋの基本４色のプリンタのみを対象としており、色の原色は３色までしか考慮されていない。また、これらの考え方は、使用する全ての色の組合せの色を実際に作成し、測色するものであるが、これをｍ色出力プリンタに適用すると、出力色数ｍの増加に従い級数的に組合せが増え、実現が難しくなるという問題があった。例えば、各色５段階に分けて色票を作成する場合、ｍ＝４, ５, ６, ７, ・・・に対し、その組合せ数が、５4 ＝625, ５5 ＝3125, ５6 ＝15625, ５7 ＝78125,・・・と急激に増えていく。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、４以上の色の原色を用いて目標色を再現することにより、広い色域を利用して正確度を高めた色再現方法を提供することを目的とする。
また、測色点数を減らし、効率的に測色できるようにすることを目的とする。
また、色域内に非滑点（不連続点) が発生せず、良好な画質が確保できるようにすることを目的とする。
【０００８】
また、演算を高速に行え、再現時間を短縮できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する色再現方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記目標色を示す前記３変数の組み合わせを求め、
該３変数の組み合わせにより決定された色票を測色し、
前記測色値に基づいて、前記色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を求め、
該対応関係に基づいて、前記目標色の色分解画像信号から４以上の原色を用いて目標色を再現することを特徴とする。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。
【００１０】
請求項１に係る発明によると、
４以上の原色を用いて目標色を再現することにより、広い色域を利用して正確度を高めた色再現を行えると共に、再現に用いる色数より少ない３変数の組み合わせにより決定された色票を測色すれば済むため、測定点数を減らして、効率的な測色が行える。
また、３変数が滑らかな関数に設定されていることにより、グラデーションに非滑点が発生せず、高画質に色再現を行える。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、
前記（目標色の再現に用いられる) 色の３原色が、シアン（Ｃ) ，マゼンタ（Ｍ) ，イエロー（Ｙ) であることを特徴とする。
請求項２に係る発明によると、
プリンタ等で従来用いられている３原色Ｃ，Ｍ，Ｙを用いるため、従来のプリンタの拡張、またはオプションとして利用することができ、操作性が良くなる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、
付加する原色は、レッド（Ｒ) ，グリーン（Ｇ) ，ブルー（Ｂ) の中の少なくとも１つであることを特徴とする。
請求項３に係る発明によると、
Ｃ，Ｍ，Ｙを用いた減色法では、Ｒ，Ｇ，Ｂの色域が狭くなりがちなので、付加する原色で効率的に色域を拡張とすることができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、
目標色を再現する色として前記４以上の原色の他に、ブラック（Ｋ) が組み合わされていることを特徴とする。
請求項４に係る発明によると、
色域をより拡大できると共に、ブラックを３原色を混合して得る場合に比較して目標色の再現に使用する色材の量を節約することができる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、
目標色の色分解信号を直接又は変換された他の同数の色分解信号を入力して再現する各色の信号を出力するルックアップテーブルからの出力値により、又は該出力値を補間演算した値により目標色を再現することを特徴とする。
請求項５に係る発明によると、実際に色再現機器を用いて色再現を行う場合に、ルックアップテーブルを用いることにより、演算時間を短縮でき、また、ルックアップテーブルからの出力値を補間演算することにより、極め細かく色再現を行って高画質画像を得ることができる。また、回路構成がコンパクトになり、コストを削減することができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明は、
目標色を再現する各色の出力値を、１つのアキュームレータにより同時に演算することを特徴とする。
請求項６に係る発明によると、出力色数が多いので、各色を一つ一つ計算する場合に比較し、汎用のＣＰＵを用いた場合でも高速に計算することができる。
また、請求項７に係る発明は、
目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する際に用いられる、色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を示すテーブルを作成する作成方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記３変数の所定の複数の組み合わせに基づいた前記各原色の値を用いて、複数の色票を作成し、
作成した前記複数の色票を測色した各測定結果と対応する各原色の値の対応関係を表すテーブルを作成することを特徴とする。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
第１の実施の形態では、目標色の色分解画像信号としてテレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を、２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂの計６色の色材を用いて再現（プリント) するプリンタの例を示す。
【００１８】
図１は、本実施の形態のシステム構成を示す。テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル) １により、３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’に変換する。このＬＵＴについては後述するように、従来用いられている手法で作成すればよい。変換された３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’について、予め決定された３変数を用いた振り分け関数を用いた演算器２により、２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂとの６個の原色に振り分けて計６色の色材信号を出力する。
【００１９】
前記３変数を用いた振り分け関数として、例えば以下のような関数を用いる。ここで、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値である。また、３変数が０〜１の範囲とし、Ａjabcは、ｊ色出力時に変数ａa,ａb,ａc が１又は０の時の予め決められた色を示している。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
また、上記の例のように使用する色を選択的に用いることもできる。すなわち、プリンタに接続するヘッドやインクシートに連動して、テーブルを切り換えたり、インクの残量により自動的に使用するインク種類を切り換えたりする。このようにすれば、インクジェットプリンタの場合には、オプションで多色印刷がヘッドカートリッジの接続により自動的に利用でき、また、インクが無くなった場合には、自動的に（または手動的に切り換えて) プリントを続行することができる。
【００２４】
以上のように、４以上の原色を、３変数の組合せにより決定できるため、該組合せにより決定される色票の測色点数は、３以下の原色を用いる場合と同様で済む。即ち、第１の実施の形態の場合、図１において、Ｒ，Ｇ，ＢをＣ’, Ｍ’, Ｙ’に変換する３次元のＬＵＴを作成する際に、前記３つの変数ａ１，ａ２，ａ３をそれぞれ段階的に変化させて得られる６原色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合わせにより作成される色票を測色し、該測色値に基づいてＬＵＴを作成すれば
以下、具体的なＬＵＴの作成方法について説明する。
【００２５】
テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT で表される目標色は、次式により３刺激値Ｘ, Ｙ, Ｚに変換される。
【００２６】
【数１】
更に、次式のように、３刺激値Ｘ, Ｙ, Ｚの関数としてＬ＊, ａ＊, ｂ＊表色系に変換される。
Ｌ＊＝ｆ1(Ｘ, Ｙ, Ｚ)
ａ＊＝ｆ2(Ｘ, Ｙ, Ｚ)
ｂ＊＝ｆ3(Ｘ, Ｙ, Ｚ｝
一方、色再現機器としてのプリンタにおいても、前記Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’で表される色が次式のように３刺激値Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’に変換される。
【００２８】
Ｘ’＝ｆx(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
Ｙ’＝ｆy(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
Ｚ’＝ｆz(Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’)
なお、この関係式をＣ’, Ｍ’, Ｙ’で表される色を変数ａ1 〜ａ3 を段階的に変えて６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて作成した色票を測色することにより設定する。更に、前記３刺激値Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’が次式により表色系Ｌ＊’, ａ＊’, ｂ＊’に変換される。
【００２９】
Ｌ＊’＝ｆ1(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’)
ａ＊’＝ｆ2(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’)
ｂ＊’＝ｆ3(Ｘ’, Ｙ’, Ｚ’｝
上記の関係に基づき、与えられたＬ＊’，ａ＊’，ｂ＊’で表される色からＣ’, Ｍ’, Ｙ’を逆算することができる（P.Hung, "Colorimetric calibration in electronic imaging devices using a look up-table model and int-erpolations, ”J.Electron. imaging2(1),53-61(1993).参照) 。
【００３０】
そして、前記表色系Ｌ＊, ａ＊, ｂ＊と表色系Ｌ＊’, ａ＊’, ｂ＊’とで表した値が一致する条件によって、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT をＣ’，Ｍ’，Ｙ’に変換することができ、複数のサンプル点のデータ値を演算してＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT −Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’変換ＬＵＴを作成することができる。このようにすれば、測色点数は、６原色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合わせについては、該色数６より少ない３変数の段階数による組合せ数でよいため、各変数につき５段階で変化させたとしても５3 ＝125 通りで済む。
【００３１】
また、前記３変数は、目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数として設定されているので、画像の色範囲に応じて色材が選択的に用いられることがなく、階調の飛びが発生しないので、高画質な画像に再現することができる。
また、該ＬＵＴから得られたデータを、下記（ａ) 〜（ｄ) の手法を用いて補間演算することにより、ＬＵＴのデータ点をそれほど多くしなくとも、十分高精度に変換値を求めることができる。
【００３２】
（ａ) 英国特許１３６９７０２（１９７４）
（ｂ) K.Kanamori, H.Kotera, O.Yamada, H.Motomura, R.Ikawa, T.Fumoto, Journal of Electoronic Imaging,2(3),213(1993).
(ｃ) 特開昭５６−１４２３７号
（ｄ) 特開昭５３−１２３２０１号
以上示した第１の実施の形態では、４以上の原色例えば６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて色再現（プリント) する構成としたが、これらの色の原色にＫの色材を加えて色再現する構成とすれば、更に色域が拡がり、より正確度の高い色に再現することができる。図２は、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を６原色Ｃ, Ｍ, Ｙ, Ｒ，Ｇ，ＢにＫを加えて計７色の色材を用いて色再現（プリント) するプリンタのシステム構成を示す。
【００３３】
図において、ＬＵＴ11は、テレビ画像信号ＲCRT ，ＧCRT ，ＢCRT を３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’とＫとに変換する。演算器12は、変換された３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’について、第１の実施の形態と同様、予め決定された３変数を用いた振り分け関数を用いて２種類の色の３原色Ｃ, Ｍ, ＹとＲ，Ｇ，Ｂとの６個の原色に振り分けて計６色の色材信号を出力する。Ｋについては、前記ＬＵＴ11で求められた値をそのままＫ色材信号として出力する。
【００３４】
ここで、ＬＵＴ11の作成について、３原色Ｃ’, Ｍ’, Ｙ’にＫを組み合わせても、後述するMaximam Black 、Minimum Black 及びSmoothest Blackの方法を採用し、かつ、Ｋの値が大きくなるにつれて色域の増大率が減少することを利用すれば、十分測定点数を小さい値に設定することができ、膨大なデータ点を測定する必要が無くなる。
【００３５】
また、３変数による制御が可能であるので、この３変数及びブラックを用いることで、測色的に色調整を行う前記先行技術４, ５に示す手法を用いることができる。ここで、測色的にという意味は、三刺激値及びそれから派生されて計算されるＬ＊ａ＊ｂ＊, Ｌ＊ｕ＊ｖ＊またはより複雑な色の見えモデル（Hunt,Nayatani,RLAB,LLAB など) などの色空間で色合わせが行われることをいう。
【００３６】
ここから先は、前記先行技術４，５と同じ方法を用いればよい。階調性を考えると、先行技術５の文献のＫの量を目標色の変化に対するＫ量の変化が滑らかになるように平均化処理するSmoothest Black の方法を用いるのが最もよい。また、インク量を節約するには、Ｋの量を最大とするように処理するMaximam Black 、（疑似階調化などで２値化された画像の) ざらつき感を低減するには、Ｋの量を最小とするように処理するMinimum Black を用いるのがよい。
【００３７】
また、後段の３変数からなる振り分け関数を用いて出力値を演算する手法としては、上記の計算式により、または、同様に上記４つの手法（ａ) 〜（ｄ) のいずれかを用いることもできる。
以上示した実施の形態では、２段階に分けて演算するものを示したが、最も効率的な方法としては、第３の実施の形態として図３に示すように上記のすべての手法を組合せて、テレビ画像信号のＲ，Ｇ，Ｂからプリントの出力色例えばＣ, Ｍ，Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂの６原色あるいはこれにＫを加えた７色の出力値に変換する１つのＬＵＴ21を作成し、該ＬＵＴ21から得られた出力値データそれを上記いずれかの手法を用いて補間演算することができる。このＬＵＴ21の作成の際には、３変数を段階的に変化させたときのＣ, Ｍ，Ｙ, Ｒ，Ｇ，Ｂの組合せ、あるいはこれにＫとを組合せることにより決定される色票を測色し、該測色値に基づいてＬＵＴを作成すればよい。この場合も、測色点数は、出力色数より少ない３変数の段階数による組合せ数でよいため、前記の各実施の形態と同様少ない測色点数で済む。
【００３８】
また、前記補間演算の際に、上記（ｄ) の方法などで、補間演算の重み係数の総和が少ない場合、出力信号が８ビット程度であれば、アキュームレータの上位下位に割り振ることで、同時に補間演算を行うことが望ましい（特願平６−００６１４０号参照) 。
このようにすれば、出力色数が多いので、各色を一つ一つ計算する場合に比較し、汎用のＣＰＵを用いた場合でも高速に計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すシステム構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示すシステム構成図。
【符号の説明】
１ ３次元ＬＵＴ
２ 演算器
11 ＬＵＴ
12 演算器
21 ＬＵＴ
Claims (7)
- 目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する色再現方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記目標色を示す前記３変数の組み合わせを求め、
該３変数の組み合わせにより決定された色票を測色し、
前記測色値に基づいて、前記色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を求め、
該対応関係に基づいて、前記目標色の色分解画像信号から４以上の原色を用いて目標色を再現することを特徴とする色再現方法。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。 - 前記色の３原色は、シアン（Ｃ) ，マゼンタ（Ｍ) ，イエロー（Ｙ) であることを特徴とする請求項１に記載の色再現方法。
- 付加する原色は、レッド（Ｒ) ，グリーン（Ｇ) ，ブルー（Ｂ) の中の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の色再現方法。
- 目標色を再現する色として前記４以上の原色の他に、ブラック（Ｋ) が組み合わされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の色再現方法。
- 目標色の色分解信号を直接又は変換された他の同数の色分解信号を入力して再現する各色の信号を出力するルックアップテーブルからの出力値により、又は該出力値を補間演算した値により目標色を再現することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の色再現方法。
- 目標色を再現する各色の出力値を、１つのアキュームレータにより同時に演算することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の色再現方法。
- 目標色の色分解画像信号に基づいて、少なくとも色の３原色に、その３原色とは異なる黒以外の色の原色を加えた４以上の原色を用いて前記目標色を再現する際に用いられる、色分解画像信号と４以上の原色との対応関係を示すテーブルを作成する作成方法であって、
目標色の変化に対し連続的に変化する滑らかな関数によって３つの変数を決定し、該３つの変数を用いた下記の関数式によって、前記全ての原色を定義し、
前記３変数の所定の複数の組み合わせに基づいた前記各原色の値を用いて、複数の色票を作成し、
作成した前記複数の色票を測色した各測定結果と対応する各原色の値の対応関係を表すテーブルを作成することを特徴とする色再現方法。
Ａｊ＝Ａ j000 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j001 （１−ａ 1) ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j010 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j011 （１−ａ 1) ・ａ 2 ・ａ 3
＋Ａ j100 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・（１−ａ 3)
＋Ａ j101 ａ 1 ・（１−ａ 2) ・ａ 3
＋Ａ j110 ａ 1 ・ａ 2 ・（１−ａ 3)
＋Ａ j111 ａ 1 ・ａ 2 ・ａ 3
但し、ｆｊは関数、ａｉは３変数を示し、Ａｊはｊ色の出力値を示す。
３変数ａｉは、０〜１の範囲とする。
Ａ jabc は、ｊ色出力時に変数ａ a, ａ b, ａ c が１又は０の時の予め決められた色を示す。
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