JP4126552B2 - 色処理調整装置および色処理調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力された色信号を出力装置が用いる色信号に変換する際に用いる色変換パラメータの調整を行うための技術に関するものである。

カラープリンタなどの出力装置において画像を出力する際には、入力された色信号を出力装置が用いる色信号へ変換する色変換処理が行われる。この色変換処理において用いられる色変換パラメータは、それぞれの機種毎に、あるいはそれぞれの装置毎に、あらかじめ設計され、あるいは計算されて、出力装置に搭載されている。

しかし、出力装置を使用してゆくと、経時的に出力装置の特性が変化してしまう。そのため、当初の色変換パラメータを用いて色変換処理を行うと正しい色再現が行われず、色ズレを起こすことがある。このような色ズレは、長期の時間の経過によって発生するほか、例えば内部の消耗部品の交換などによって発生したり、温度変化や、出力枚数などの短時間の間でも発生する。特に、１ジョブで多数枚の出力を行っている間にも色ズレが発生する場合があり、最初の出力と最後の出力で色がずれているといった場合もある。

このような出力時の色ズレを防止するため、色変換処理時に用いる色変換パラメータを調整して対応している。この色変換パラメータの調整に関して、例えば特許文献１に記載されているキャリブレーション装置及び方法がある。特許文献１では、出力装置から出力されたキャリブレーション用のパッチを測色し、測色値をもとに多次元ルックアップテーブルを調整している。このように多次元ルックアップテーブルを調整することによって、色材単色の場合でも、グレイなどの２次色以上の色範囲の色であっても、部分的な調整が可能である。

具体例として、グレイバランス調整のためのＣＭＹ補正量は、以下に示す感度特性を用いて求められる。

これは、初期状態におけるＬ^* ａ^* ｂ^* 値（Ｌ^*o，ａ^*o，ｂ^*o）、グレイ階調パッチプリントから測色したＬ^* ａ^* ｂ^* 測定値（Ｌ^*p，ａ^*p，ｂ^*p）、あるいは両者の中点において感度特性を計算することができる。

このようにして得られた感度特性は、以下のような行列の形となる。

この式によって、補正後のＣＭＹである（Ｃｏ，Ｍｏ，Ｙｏ）を求めることができる。ここで、（Ｃｐ，Ｍｐ，Ｙｐ）はグレイ階調パッチのＣＭＹ値である。

このような従来の色変換パラメータの調整方法において、利用できるパッチの数が少ない場合や、グレイ軸の近傍のみのパッチを用いた場合、例えば、求めた感度行列の行列式が正則になることがある。このような場合は、逆行列をもたなくなり、補正量を求めることができなくなってしまうという問題があった。

例えば上述のように１ジョブで多数枚の出力を行っている間の色ズレを補正しようとした場合には、多数のパッチを出力することができないため、数少ないパッチによって色変換パラメータの補正を高速に行わなければならない。この数少ないパッチによって、上述のような特許文献１に記載されている従来の調整方法を適用すると、発散して調整できなかったり、あるいは調整量が不安定である等といった不具合が生じる可能性があるという問題があった。

特開２００３−１６９２１９号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、数少ないパッチを用いて精度よく安定して、しかも高速に色変換パラメータの調整を行うことができる色処理調整装置および色処理調整方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、多次元ルックアップテーブルを用いて入力された色信号を出力装置が用いる色信号に変換する際の色変換パラメータを調整する色処理調整装置及び色処理調整方法において、出力装置によって出力した調整する一部の色のパッチの値及び該パッチの測色値と色変換パラメータを作成したときの前記多次元ルックアップテーブル作成時のモデルパッチの値及び測色値とを合成して合成パッチセットを得て、その合成パッチセットを用いて入力色空間と出力色空間の対応付けモデルを再構築し、該モデルを用いて出力装置における所定の目標色について前記色変換パラメータを作成したときの出力色空間における測色値が得られるような入力色空間における値を得て前記所定の目標色からの色ズレを予測することを特徴としている。例えば、出力装置からグレイのパッチを出力し、グレイ軸における色ズレを予測するように構成することができる。

合成パッチセットを得る際には、モデルパッチの値及び測色値に対してグレイ軸からの距離に応じ、例えばグレイ軸から離れるほど大きい重み付けを行い、対応付けモデルに反映させるように構成することができる。これによって、出力装置から出力されたグレイのパッチが存在する周辺ではモデルパッチの影響を少なくすることができる。また、出力装置によって出力したパッチの値及び測色値に対しては、グレイ軸からの距離に応じて、例えばグレイ軸から離れるほど小さい重み付けを行い、対応付けモデルに反映させるように構成することができる。これによって、グレイ軸近辺のパッチの影響を強く反映することができる。

本発明によれば、出力装置によって出力したパッチとともに、色変換パラメータを作成したときのモデルパッチをも用いて調整を行うので、出力装置から出力されたパッチの数が少ない場合でも、モデルパッチを用いることによって多数のパッチのデータを用いて調整を行うことができる。従って、パッチ数が少ないことによる精度低下や計算不能などを防止し、精度よく安定して色変換パラメータの調整を行うことができる。また出力装置から出力されるパッチは少なくてもよいため、例えば１ジョブで多数枚の出力を行っているような場合でも、途中で高速にパッチデータを取得して調整を行うことができるという効果がある。

また、変動前のモデルパッチのデータに対してはグレイ軸付近で低い重みづけを、変動後の出力装置から出力されたパッチのデータに対してはグレイ軸付近で高い重み付けを行うことにより、精度よく調整量を求めることができる。

図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１は測色部、２はパッチセット合成部、３は濃度予測部である。本発明は色変換処理を行う際に用いる色変換パラメータの調整を行うものであり、あらかじめ特定の出力装置に対応した色変換パラメータが算出されている。本発明では、この色変換パラメータを算出する際に用いた色パッチ（モデルパッチ）の値及びその色パッチの測色値を用いて色変換パラメータの調整を行う。

また、色変換パラメータの調整を行う際には、その色変換パラメータが対応する出力装置において、調整時点での色パッチを出力する。ここでは出力される色パッチはグレイの色パッチであるものとし、以後、グレイパッチと呼ぶ。そして、グレイ軸の調整を行うものとする。このグレイパッチは、メンテナンス時のほか、例えば１ジョブで多数枚の出力を行っている途中で出力装置から出力することもできる。出力途中でグレイパッチの出力を行う場合、それほど多量のパッチを出力することはできないが、後述のように本発明では少数のグレイパッチが出力できればグレイ軸の調整を精度よく行うことができる。

さらに、以下の説明では、モデルパッチ、グレイパッチの値はＣＭＹで構成されるものとし、測色値はＬ^* ａ^* ｂ^* であるとして、説明を行う。

測色部１は、色変換パラメータの調整時点で出力装置から出力されたグレイパッチの測色を行う。この測色部１としては、出力装置とは別に設けられた測色器を用いるほか、例えば上述のように多数枚の出力途中で調整を行う場合には、出力装置内に設けられる測色センサによって構成することができる。

パッチセット合成部２は、モデルパッチの値と測色値の対であるモデルパッチセット、及び、グレイパッチの値と測色部１で測色したグレイパッチの測色値との対であるグレイパッチセットを用い、それぞれに対して重みづけを行って、重み付け後のモデルパッチセット及びグレイパッチセットを合成して１つの合成パッチセットを構成する。このようにモデルパッチセットで補うことにより、数少ないグレイパッチによる測色でも、安定した調整を行うことができる。

図２は、モデルパッチセットに対する重み付け関数の一例の説明図である。図２において ^Mｗ_i はｉ番目のモデルパッチに対する重みであり、ｄ_i は同じくｉ番目のモデルパッチの値ＣＭＹのグレイ軸からの距離である。モデルパッチセットに対する重み付けは、例えば図２に示すように、グレイ軸からの距離に応じた重み付けを行うことができ、特に、グレイ軸から離れるほど大きい重み付けを行うことができる。具体例としては、
^Mｗ_i ＝１−１／（１＋ｄ_i ^p）
なる式で重みを与えることができる。ここで、ｐは定数である。グレイ軸は、例えば、ＣＭＹの値が同時にＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０〜１００となるような直線とすればよい。これにより、調整前のグレイ軸近辺のデータには小さい重みづけがされ、周辺のデータはグレイほど変化はないものとし、大きな重みづけがなされる。なお、モデルパッチセットに対する重み付けは、上述の式に限られるものではない。

図３は、グレイパッチセットに対する重み付け関数の一例の説明図である。図３において ^Gｗ_j はｊ番目のグレイパッチに対する重みであり、ｄ_j は同じくｊ番目のグレイパッチの値ＣＭＹのグレイ軸からの距離である。グレイパッチセットに対する重み付けは、例えば図３に示すように、グレイ軸からの距離に応じた重み付けを行うことができるが、モデルパッチセットとは異なり、グレイ軸から離れるほど小さい重み付けを行う。具体例としては、
^Gｗ_j ＝１／（１＋ｄ_j ^p）
なる式で重みを与えることができる。この場合も、ｐは定数である。またグレイ軸についても、例えば、ＣＭＹの値が同時にＣ＝Ｍ＝Ｙ＝０〜１００となるような直線とすればよい。これにより、調整時点でのグレイ軸近辺のデータには大きい重みづけがされることになる。なお、グレイパッチセットに対する重み付けについても、上述の式に限られるものではない。

ここではグレイパッチに対して重み付けを行ったが、例えばグレイパッチはグレイ軸近傍の色のパッチであることを考えれば、すべてのグレイパッチに対して最大の重み（例えば重みの範囲が０〜１なら１）としてもよい。

モデルパッチセットがＩ個のデータ対（ｉ＝１，…，Ｉ）を持ち、グレイパッチセットがＪ個のデータ対（ｊ＝１，…，Ｊ）を持つとき、合成パッチセットのデータ対はＩ＋Ｊ個となる。なお、各データ対はｗ_k （ｋ＝１，…，Ｉ，…，Ｉ＋Ｊ）の重み付けがなされていることになる。

濃度予測部３は、パッチセット合成部２で構成した合成パッチセットを用い、グレイパッチの目標値（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）からのＣＭＹ濃度のズレを予測する。この場合、グレイパッチの測色目標値は、特性が変動する前の値である。予測は、例えば、特開平１０−２６２１５７号公報に記載されている色伝達特性予測方法を用いることにより、重みｗ_k で重み付けされた合成パッチセットを用いて、Ｌ^* ａ^* ｂ^* →ＣＭＹの予測を行うことで実施することができる。もちろん、上記文献に記載されている方法のほか、ニューラルネットワークを用いる方法など、他の方法を用いて予測を行ってもよい。

上述の本発明の実施の一形態について、具体例を用いながら視覚的に説明してゆく。図４は、出力装置の変動による色ズレの説明図である。図４（Ａ）にはＣＭＹ色空間におけるパッチの値の一例を示している。縦の軸はグレイ軸を示しており、ＣＭＹ色空間ではＣ＝Ｍ＝Ｙである。パッチの色を白丸で示している。

色ズレが生じる場合は、グレイパッチの値を出力装置に与え、出力結果を測色すると、当然ながら異なる測色結果が得られる。図４（Ｂ）には、測色結果の一例を示している。図４（Ｂ）において、白丸はあらかじめ色変換パラメータを設定する際（色ズレが生じる前）に用いたモデルパッチ中のグレイのパッチの測色値を示し、黒丸は調整時に出力した（色ズレが生じた後の）グレイパッチの測色値を示している。もちろん、モデルパッチの中にグレイパッチ中のパッチと同一のものが存在する場合もある。このような色ズレは、上述のように様々な要因により発生する。

このように色ズレが発生している場合、この色ズレを補正する必要がある。すなわち、図４（Ａ）に示したパッチの値をグレイパッチの値とするとき、このグレイパッチの値を出力装置の入力とすると、図４（Ｂ）に黒丸で示す測色値が得られるのであるから、この黒丸で示す測色値がほぼ白丸で示す測色値となるようにＣＭＹ色空間の値を調整すればよいことになる。

しかし、色ズレによってＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けは、色変換パラメータを作成したときとは異なってしまっている。そのため、色変換パラメータを生成したときのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けをそのまま利用することはできない。従って、調整の時点でのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けモデルを再構築する必要がある。

従来は、図４（Ｂ）に黒丸で示す調整時の測色値と、白丸で示すもとの測色値のみから、調整の時点でのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けモデルを再構築していたが、パッチ数が少なく誤差が大きいこと、及び、他の色への影響が加味されないことなどから、最適な調整が行われなかった。

本発明では、調整の時点でのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けモデルを再構築する際に、モデルパッチセットのグレイ軸のパッチ以外のパッチをもグレイパッチセットとともに利用することによって、多くのパッチによりモデリングを行う。図５は、モデリングを行う際に用いるパッチの測色値の具体例の説明図である。図５中、白丸はモデルパッチセット中のパッチの測色値を示し、黒丸は調整時に得られたグレイパッチセット中のパッチの測色値を示している。このように多くのパッチのデータを用いることによって、より高精度のモデリングが可能となり、最適な色変換パラメータの調整を行うことができる。

このとき、図５を参照しても分かるように、グレイパッチの測色値の近傍に、対応するモデルパッチの測色値以外の測色値も存在しており、これらの測色値がモデリングに影響することも考えられる。そのため、上述のようにモデルパッチセット及びグレイパッチセットに対して重み付けを行う。例えばグレイパッチセットが存在するグレイ軸に近い部分ではグレイパッチの影響を大きく受けるように重みを重くし、モデルパッチの重みを軽くして影響を小さくする。また、グレイ軸から遠い部分では、モデルパッチのデータが反映されるように重みを重くする。このような重み付けによって、精度の高いモデリングを行うことができる。

このようにして、調整の時点でのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けモデルを再構築したら、その対応付けモデルを用いて、もとの色変換パラメータを得たときのＬａｂ色空間における測色値が得られるようなＣＭＹ色空間の値を得ればよい。図６は、調整後のＣＭＹ色空間の値の予測方法の説明図である。図６（Ａ）に示す白丸及び黒丸は図４（Ｂ）と同様であり、白丸はグレイパッチの測色値を示し、黒丸は調整時に出力したグレイパッチの測色値を示している。もとは白丸で示した測色値であった色が、黒丸で示した測色値の色のように色ズレを起こしているのであるから、白丸で示した値に調整すればよい。従って、白丸で示した測色値が調整の際の目標値である。調整時点でのＣＭＹ色空間とＬａｂ色空間の対応付けモデルを用いてＬａｂ色空間の目標値からＣＭＹ色空間の値を予測することによって、グレイ軸において色変換パラメータを作成したときの色再現を行うためのＣＭＹ色空間の値が得られる。この予測されたＣＭＹ色空間の値を、図６（Ｂ）に三角印によって示している。この予測されたＣＭＹ色空間の値、あるいはもとのモデルパッチの値との色差などを用いて、色変換パラメータを調整すればよい。

このようにして、色変換パラメータの調整を行うことができる。上述のように調整時のモデルを、モデルパッチセット中のグレイ軸以外のパッチをも用いて構築するので、グレイパッチセットのパッチ数が少ない場合でも精度よく安定した色変換パラメータの調整を行うことができる。例えば、１ジョブで多数枚の出力を行っている場合、その途中でグレイパッチセットを出力して測色し、色変換パラメータの調整を行って、色再現をなるべく均一に保つことができる。このような１ジョブの間という短時間での色変換パラメータの調整を可能としている。このとき出力できるグレイパッチセットは、多数枚の出力の途中であるため多くのパッチの出力が無理である場合も多い。本発明では、少ないパッチ数のグレイパッチセットであっても、モデルパッチセットを利用することによって精度と安定性を高めている。

なお、上述の説明では、グレイ軸の調整を行う例を示した。これは、特にグレイについて色再現の問題が生じることが多いためである。しかし本発明はグレイ軸に限られるものではなく、例えば他の原色（１次色）や２次色、３次色であっても、同様に調整を行うことができる。この場合、重み付けはそれぞれ調整する色に応じて行えばよい。

本発明の実施の一形態を示すブロック図である。 モデルパッチセットに対する重み付け関数の一例の説明図である。 グレイパッチセットに対する重み付け関数の一例の説明図である。 出力装置の変動による色ズレの説明図である。 モデリングを行う際に用いるパッチの測色値の具体例の説明図である。 調整後のＣＭＹ色空間の値の予測方法の説明図である。

符号の説明

１…測色部、２…パッチセット合成部、３…濃度予測部。

Claims (12)

1. 多次元ルックアップテーブルを用いて入力された色信号を出力装置が用いる色信号に変換する際の色変換パラメータを調整する色処理調整装置において、前記出力装置によって出力した調整する一部の色のパッチの値及び該パッチの測色値と前記色変換パラメータを作成したときの前記多次元ルックアップテーブル作成時のモデルパッチの値及び測色値とを合成して合成パッチセットを得るパッチセット合成手段と、前記合成パッチセットを用いて入力色空間と出力色空間の対応付けモデルを再構築し該モデルを用いて前記出力装置における所定の目標色について前記色変換パラメータを作成したときの出力色空間における測色値が得られるような入力色空間における値を得て前記所定の目標色からの色ズレを予測する予測手段を有することを特徴とする色処理調整装置。
2. 前記出力装置によって出力するパッチはグレイのパッチであり、前記予測手段は、グレイ軸における色ズレを予測することを特徴とする請求項１に記載の色処理調整装置。
3. 前記パッチセット合成手段は、前記モデルパッチの値及び測色値に対してグレイ軸からの距離に応じた重み付けを行い、前記予測手段における前記対応付けモデルに反映させることを特徴とする請求項２に記載の色処理調整装置。
4. 前記モデルパッチの値及び測色値に対する重み付けは、グレイ軸から離れるほど大きい重み付けを行うことを特徴とする請求項３に記載の色処理調整装置。
5. 前記パッチセット合成手段は、前記出力装置によって出力したパッチの値及び測色値に対してグレイ軸からの距離に応じた重み付けを行い、前記予測手段における前記対応付けモデルに反映させることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の色処理調整装置。
6. 前記出力装置によって出力したパッチの値及び測色値に対する重み付けは、グレイ軸から離れるほど小さい重み付けを行うことを特徴とする請求項５に記載の色処理調整装置。
7. 多次元ルックアップテーブルを用いて入力された色信号を出力装置が用いる色信号に変換する際の色変換パラメータを調整する色処理調整方法において、前記出力装置によって出力した調整する一部の色のパッチの値及び該パッチの測色値と前記色変換パラメータを作成したときの前記多次元ルックアップテーブル作成時のモデルパッチの値及び測色値とをパッチセット合成手段が合成して合成パッチセットとし、前記合成パッチセットを用いて入力色空間と出力色空間の対応付けモデルを再構築し該モデルを用いて前記出力装置における所定の目標色について前記色変換パラメータを作成したときの出力色空間における測色値が得られるような入力色空間における値を得て前記所定の目標色からの色ズレを予測手段が予測することを特徴とする色処理調整方法。
8. 前記出力装置によって出力するパッチはグレイのパッチであり、グレイ軸における色ズレを予測することを特徴とする請求項７に記載の色処理調整方法。
9. 前記合成パッチセットを合成する際には、前記モデルパッチの値及び測色値に対してグレイ軸からの距離に応じた重み付けを行い、前記対応付けモデルに反映させることを特徴とする請求項８に記載の色処理調整方法。
10. 前記モデルパッチの値及び測色値に対する重み付けは、グレイ軸から離れるほど大きい重み付けを行うことを特徴とする請求項９に記載の色処理調整方法。
11. 前記合成パッチセットを合成する際には、前記出力装置によって出力したパッチの値及び測色値に対してグレイ軸からの距離に応じた重み付けを行い、前記対応付けモデルに反映させることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の色処理調整方法。
12. 前記出力装置によって出力したパッチの値及び測色値に対する重み付けは、グレイ軸から離れるほど小さい重み付けを行うことを特徴とする請求項１１に記載の色処理調整方法。

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