JP4130550B2 - プロファイル生成装置、プロファイル生成方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
プロファイル生成装置、プロファイル生成方法、プログラムおよび記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの色変換の連続性を高めることが可能なプロファイルを生成するプロファイル生成装置、プロファイル生成方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【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色再現装置では、自己発光か反射かの違いや、階調表現法の違い、用いる原色の違いなどによって色再現特性が異なるため、同じＲＧＢ値、または、ＣＭＹ値、あるいは、ＣＭＹＫ値を入力しても再現される色が大きく異なる。したがって、異なる色再現装置で同じ色を再現するためには、色を装置の特性とは無関係に表現できる装置非依存（Device-Independent）の空間で表し、その空間で同じになるように実際のインク量や、モニタＲＧＢ値などを決定するいわゆる色管理（Color Management）を行う必要がある。
【０００３】
例えば、カラープリンタの場合、スキャナ、プリンタ、モニタなどのＲＧＢ値が国際規格であるｓＲＧＢ値であるという仮定のもとに、規格に従って計算されるＬａｂ値を計算し、プリンタで再現可能な色の内で最もそのＬａｂ値に近い値を持つような色を再現するためのインクの組み合わせに色変換する。そして予め定められたＲＧＢの格子間隔でこの変換を行い、ＲＧＢ値からインク量の色変換を行う色補正テーブル（ＬＵＴ）を予め作成し、プリンタドライバなどに搭載することで、所望の色を再現できるようにするのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般にプリンタの色再現特性は入力ＲＧＢ値に対してどのようなインクの組み合わせを使うか（以下これを「分版」と呼ぶ）の特性によって決定される。この分版は様々な条件を満たすように設計されることから、多くの場合インク量の不連続な変化が伴う。したがって、この分版特性を使ってそのまま作成された色変換テーブルも必ずインク量が不連続に変化する部分が存在し、階調ががたつく原因になる。また、格子にがたつきが存在すると、格子内のデータを求める際に行う線形補間において大きな誤差が発生するため、こうした場合では、色のねじれなども生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、出力される画像の色ねじれや、トーンジャンプを極力抑えつつ、異なる色再現装置間における色管理が可能なプロファイルの生成装置、生成方法、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、カラーチャートの測色値を求める測色手段と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、を備えて構成される。
【０００７】
以上のように構成された、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置によれば、平滑化テーブル生成手段によって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルが生成され、カラーチャート生成手段によって、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させる。そして、測色手段によって、カラーチャートの測色値が求められ、プロファイル生成手段によって、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルが生成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロファイル生成装置であって、前記所望の画像入力データが、画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値を有するように構成される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のプロファイル生成装置であって、前記画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値がＲＧＢ値、ＣＭＹ値またはＣＭＹＫ値であるように構成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプロファイル生成装置であって、前記測色値が、色の見えを表す測色値であるように構成される。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプロファイル生成装置であって、前記色の見えを表す測色値が、Ｌａｂ値、Ｌｕｖ値、ＸＹＺ値またはＣＩＥＣＡＭ9７Ｓであるように構成される。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、色変換テーブルによる変換前後のインク量ベクトルのねじれ量に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、仮想ＣＭＹにおけるねじれ量に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記インク量空間と前記３次元化された仮想CMY空間の両方でねじれを補正することによって、次元圧縮前後の空間の連続性を保持しつつねじれ補正を行えるように構成される。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、目的のインク量からの離れ程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、目的の仮想ＣＭＹからの離れ程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インク量制限をこえる程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インク量が負になったことに基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インクの発生に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成方法であって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成工程と、当該平滑化テーブル生成工程によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成工程と、カラーチャートの測色値を求める測色工程と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成工程と、を備えて構成される。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成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、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成処理と、当該平滑化テーブル生成処理によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成処理と、カラーチャートの測色値を求める測色処理と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５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。
【００２３】
【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。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置２０の機能ブロック図であり、図２は、プロファイル生成装置２０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。
【００２５】
なお、特許請求の範囲に記載の「プロファイル」は、当該実施の形態における「ＩＣＣプロファイル」に対応する。ここで、ＩＣＣプロファイルとは、ＩＣＣ（International Color Consortium）の仕様に準拠する色補正テーブルである。ここで、「色変換テーブル」とは、分版特性を表す特性であり、色補正テーブルのような特定の色補正を加えていない画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値（ＲＧＢ値など）からインク量（ＣＭＹＫｃｍなど）への変換用テーブルである。また、以下の説明において、説明を簡単にするため、色変換テーブルを単に「色変換ＬＵＴ」と称する場合がある。
【００２６】
また、特許請求の範囲に記載の「平滑化テーブル生成手段」は、コスト計算部２０ｇ、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆおよび色変換ＬＵＴ生成部２０ｅに対応し、「カラーチャート生成手段」は、色変換部２０ａに対応する。
【００２７】
ハードウェア構成
当該実施形態においては、プロファイル生成装置２０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２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。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、画像出力デバイスとして、ディスプレイ１７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェクタ１７ｃ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。
【００３０】
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、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（ブラック）ｃ（ライトシアン）ｍ（ライトマゼンタ）の６色のインクを用いて、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と、プロジェクタ１７ｃでの表示を行わせるプロジェクタドライバ１２ｄ（図示せず）が組み込まれている。これらのドライバ１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄはディスプレイ１７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェクタ１７ｃ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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、カラープリンタ１７ｂやプロジェクタ１７ｃに表示出力することが可能である。
【００３４】
本実施形態においては、プロファイル生成装置２０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、画像データに対して本発明によるプロファイル生成処理が可能なシステムであればよい。例えば、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プロファイル生成処理を行うように構成することも可能である。
【００３５】
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。
【００３６】
プロファイル生成装置
図１は、本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置２０の機能ブロック図である。プロファイル生成装置２０の色変換部２０ａは、入力されたＲＧＢ画像データをＣＭＹＫｃｍ画像データに変換し、当該変換されたＣＭＹＫｃｍ画像データに基づき、画像出力装置３０としてのプリンタにカラーチャート５０を印刷させる。一方、プロファイル生成装置２０のＩＣＣプロファイル生成部２０ｉは、印刷されたカラーチャートの測色データを利用してＩＣＣプロファイルを生成する。
【００３７】
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。
【００３８】
また、カラーチャートは、図１に示す画像入力信号のＲＧＢ値のそれぞれを独立に０階調から２５５階調まで所定の階調幅で変化させた場合の画像出力装置３０の出力結果を所定領域毎に配置させたものである。ここで、画像入力信号の各ＲＧＢ値と、対応する出力結果の配置場所は予め判っているものとする。
【００３９】
また、当該実施の形態においては、プロファイル生成装置２０がＲＧＢからＬａｂへの色変換に利用されるＩＣＣプロファイルを生成する場合について説明するが、これ以外の色変換に利用されるＩＣＣプロファイルも同様に生成することができる。すなわち、画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値（ＲＧＢ値、ＣＭＹ値またはＣＭＹＫ値など）から、色の見えを表す測色値（Ｌａｂ値、Ｌｕｖ値、ＸＹＺ値またはＣＩＥＣＡＭ9７Ｓなど）への色変換に利用されるＩＣＣプロファイルも同様に生成することができる。
【００４０】
図１に示すプロファイル生成装置２０は、色変換後の各格子点（グリッド）のデータにおける平滑化の程度を評価するための関数（以下「評価関数」と称する）Ｅを計算するコスト計算部２０ｇと、コスト計算部２０ｇによって計算されたコストを利用して、平滑化処理（以下「スムーシング処理」と称する）を行う色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆと、スムーシングされた各グリッドのデータを利用して、ＣＭＹデータをＣＭＹＫｃｍデータに変換する際、色データの連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを生成する色変換ＬＵＴ生成部２０ｅと、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅによって生成された色変換ＬＵＴを利用して、ＲＧＢデータをＣＭＹＫｃｍデータに変換する色変換部２０ａと、測色部２０ｈによって測色された値を利用して、ＩＣＣプロファイルを生成するＩＣＣプロファイル生成部２０ｉとを備える。
【００４１】
プロファイル生成処理制御プログラム
本発明によるプロファイル生成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、本発明によるプロファイル生成処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構成する。
【００４２】
以下、図３乃至図６を参照して、図１に示すプロファイル生成装置２０によって行われるプロファイル生成処理制御プログラムを説明する。
【００４３】
図３は、色変換ＬＵＴを生成するときのプロファイル生成装置２０の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
各コストの計算処理（Ｓ２２）
図３に示すように、まずコスト計算部２０ｇが、色変換後の各グリッドのデータにおける平滑化の程度を評価するための関数である評価関数Ｅの各コストの計算処理を行う（Ｓ２２）。以下、評価関数Ｅに関して詳細に説明する。
(1) 評価関数ＥはＬＵＴ内のあるグリッドに対して、各条件を満たすことで、より小さな値をとり得るように設計する。例えばインク量に対してスムーシングをする場合、下式のように、各条件により設計されるコスト項の和として表される。
【００４５】
Ｅ＝Eit＋Evt＋Es＋Ev＋Ed＋En＋Eob＋… (1)
ここで、
Eitは、インク量ベクトルのねじれ量のコストであり、
Evtは、仮想ＣＭＹでのねじれ量のコストであり、
Esは、目的のインク量から離れることでのコストであり、
Evは、目的の仮想ＣＭＹから離れることでのコストであり、
Edは、インク量制限を満たさない場合のコストであり、
Enは、インク量が負になった場合のコストであり、
Eobは、インクの発生に関するコストである。
【００４６】
EitおよびEvtは、隣接するグリッド間のねじれに関するコストであり、これらのコストを小さくすることによって、ＣＭＹからＣＭＹＫｃｍに変換する際の隣接グリッド間のねじれを小さくして画像データの色変換による連続性を高めることができる。また、EsおよびEvは、スムーシング前後におけるインク量ベクトルの差から生じるコストであり、同一グリッドの時間的変化によるインク量のベクトル差に関するコストである。さらに、Ed、EnおよびEobは、所定の制限を越えないようにするためのコストである。
【００４７】
以下で、各項について詳細に説明する。ただし、全ての項を必ずしも用いる必要はなく、必要に応じて使用する項を選択できる。また、式(1)はインク量ベクトルに対してスムーシングを行う例であり、その他のベクトル（例えば、ＬａｂやＸＹＺ、ＣＭＹ、その他のさまざまな空間のベクトル）に対しても同様に適応できる。
(2) 評価関数Ｅの各項の一般形
あるベクトルＸに対する評価関数のコスト項Ｅcは、一般的に下式のように表す。
【００４８】
【数１】
ここで、
Ｅcは、コスト（スカラ値）であり、
Ｘは、要素数Ｘである列ベクトルであり、
Ｍは、Y×Xの行列で、ベクトルXをコストの対象となる要素数Yのベクトル
Y=M・Xへと変換する変換行列であり、
ＹTは、要素数Yである列ベクトルであり、
Ｗ1は、要素数Yの列ベクトルで、ベクトルY−YTの各要素へのコストに対する重みを表すベクトルであり、
Ｗ2は、Y×Yの対角行列で、ベクトルY−YTの各要素へのコストに対する重みを表す行列であり、
ｔは転置を表している。
【００４９】
以下の説明において、式(２)の第１式を1次式形式、第２式を2次式形式と称する。
(3) インク量ベクトルのねじれ量のコストＥit（インク量ベクトル空間）
あるグリッドpと隣接するグリッドをpr（以下、「参照グリッド」と称する）とする。また、グリッドpと隣接する、グリッドprとは別のグリッドをpt（以下「遷移グリッド」と称する）とし、さらに、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとする。ここで、それぞれのグリッドp、pr、pt、ptrが保持するインク量ベクトルをそれぞれ、Ip、Ipr、Ipt、Iptrとする。
【００５０】
これらのグリッドの位置関係と、それぞれのグリッドが保持するインク量ベクトルを図５に示す。図５において、IprとIpの差ベクトルが、IptrとIptの差ベクトルに遷移したと考えると、「遷移前後の差ベクトルの変位量」は、両差ベクトルの差ベクトルとして表せる。また、遷移距離を、IptとIpの差ベクトルの大きさと考えると、「遷移前後の差ベクトルの変位量」を遷移距離で除算することにより、「単位遷移距離あたりの、遷移前後の差ベクトルの変位量」を求めることができる。この「単位遷移距離あたりの、遷移前後の差ベクトルの変位量」の大きさの2乗を、グリッドpに隣接する全てのグリッドpr及び、ptに関して加算することにより、グリッドpにおけるインク量ベクトルのねじれ量と定義する。ただし、pr及びptは、pに隣接してさえいれば、同一グリッドであってもかまわない。
【００５１】
このインク量ベクトルのねじれ量をコストとし、式(3)に示す。
【００５２】
【数２】
式(3)において、
tは、あるptであり、
Tは、ptの数であり、
ｒは、あるprであり、
Rは、prの数であり、
Dtは、tにおける遷移距離である。
【００５３】
コストEitが小さいほど、インク量のねじれ量を小さくできる。
【００５４】
ここで、式(3)を式(2)の第２式に照らし合わせると、インク量ベクトルを他の空間のベクトルに変換する必要がないため、Mは単位ベクトルとなり省略できる。また、各要素に重みをかけていないので、W2も単位ベクトルとなり省略できる。XはIpであり、YTはIptr−Ipr−Iptである。1/Dt 2は、あるtでは定数であるため、式(2)の第２式と式(3)とは同じ形をしている。
(4) 仮想ＣＭＹでのねじれ量のコストEvt
通常、インク量への変換はＲＧＢやＣＭＹの３次元空間から行われるため、インク量空間だけでねじれを補正してしまうと元々の3次元空間であるＲＧＢ、または、ＣＭＹ空間とインク数分の次元数Ｉを有するインク量空間との変換関係が非線形に変わってしまう可能性がある。この崩れを最小限に抑えるために、インク量の線形結合で定義される３次元空間上でのねじれ量補正をインク量空間上での補正と同時に行うとより好ましい結果が得られると考えられる。以下にインク量の線形結合で定義される３次元空間（以下仮想ＣＭＹと称す）でのねじれ量に基づくコストEvtを定義する。
【００５５】
Eitの場合と全く同様に、各グリッドにおいて、仮想ＣＭＹベクトルを保持していると考える。このとき、グリッドp、pr、pt、およびptrにおいて保持する仮想ＣＭＹベクトルを、Vp、Vpr、Vpt、およびVptrとする。ここで、仮想ＣＭＹベクトルは、適当な結合係数により、インク量ベクトルの要素を線形結合したものであるので、式(3)のIをVに置き換え、インク量ベクトルから仮想ＣＭＹベクトルへの3×Iの変換行列K（Vp=K・Ip）により、仮想ＣＭＹによるねじれ量のコストEvtは、式(4)として表せる。ただし、Iはインク量ベクトルの要素数である。
【００５６】
【数３】
ここで、Dvtは、tにおける遷移距離で、グリッドp、ptにおける仮想ＣＭＹベクトルの差ベクトルの大きさである。
【００５７】
ここで、式(4)を式(2)第２式と照らし合わせると、式(3)の場合と同様に、両者は同じ形をしていることが分かる。
(5) 目的のインク量から離れることでのコストEs
グリッドpにおけるインク量ベクトルIpは、インク量ベクトルITを理想的な（目的の）ベクトルであるとすると、IpとITの差ベクトルの大きさが大きくなるほどコストが大きいと考えられる。このコストをEsとし式(5)に示す。ただし、WsはI×Iの対角行列で、インク量ベクトルの各要素に対する重み行列である。
【００５８】
【数４】
式(5)においても、式(2)の第２式と同じ形であることが確認できる。
【００５９】
理想的なインク量ベクトルITが予め分かっていることは不可能であり、理想状態により近いインク量ベクトルか、別のターゲットとしてのインク量ベクトルを考えることになる。
(6) 目的の仮想ＣＭＹから離れることでのコストEv
グリッドpにおける仮想ＣＭＹベクトルVpは、仮想ＣＭＹベクトルVTを理想的なベクトルであるとし、式(5)と同様に、変換行列Kを用いて、Evは式(6)のように表す。
【００６０】
【数５】
ただし、Wvは3×3の対角行列で、仮想ＣＭＹベクトルの各要素に対する重み行列である。やはり、式(6)も式(2)の第２式と同じ形である。
【００６１】
このVTもITと同様に、理想的な仮想ＣＭＹベクトルが予め分かっていることは不可能であり、理想状態により近い仮想ＣＭＹベクトルか、別のターゲットとしての仮想ＣＭＹベクトルを考えることになる。
(7) インク量制限を満たさない場合のコストEd
さまざまなインク量ベクトル要素の組み合わせに対して、それらのインク量の合計がある制限値を超えることによるコストである。インク量をあまり多くすると、インクがにじみ好ましくないために評価対象としている。
【００６２】
このとき、インク量ベクトルIpから、インクの組み合わせの合計を表すベクトル（以下、組み合わせベクトル）Dpへの変換行列をN（Dp=N・Ip）とし、その制限値を収めたベクトルをDLとすると、DpとDLの差ベクトルの各要素が、正である場合コストが発生すると考える。これを式で表すと式(7)になる。
【００６３】
【数６】
ここで、Wd1は要素数Dの列ベクトル、Wd2は要素数D×Dの対角行列で、いずれも重みを表す重みベクトル及び、重み行列である。このとき、Wd1、Wd2の各重み要素は、DpとDLの差ベクトルの要素の正負により0を取り得る。ただし、Dは組み合わせベクトルの要素数である。
【００６４】
式(7)は、１次式形式と２次式形式があり、利用する場合いずれかを選択する。また、式(7)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、同じ形をしていることが確認できる。
(8) インク量が負になった場合のコストEn
インク量ベクトルIpの各要素が負である場合にコストが大きくなるとする。これを式(8)に示す。
【００６５】
【数７】
ただし、Wn1は要素数Iの重みベクトル、Wn2はI×Iの対角行列で、重み行列である。Wn1、Wn2のそれぞれの重み要素は、インク量ベクトルIpの各要素が負の値の場合、負の大きさを有する。
【００６６】
式(8)も、１次式形式と２次式形式のいずれかを選択する。また、式(8)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、省略できる部分はあるものの同じ形をしていることが確認できる。
(9) インクの発生に関するコストEob
インク量ベクトルIpのある要素が正の値を保持してはならない場合に、それに反する時に発生するコストである。インクの発生が早くなるとドットの視認性が良くなり粒状感が悪くなるので、当該コストを評価対象とする。これを式(9)に示す。
【００６７】
【数８】
ただし、Wob1は要素数Iの重みベクトル、Wob2はI×Iの対角行列で、重み行列である。Wob1、Wob2のそれぞれの重み要素は、インク量ベクトルIpのある要素が正で、かつ、本来ならば正の値を持ってはいけない場合に、正の値をとる。
【００６８】
式(9)も、１次式形式、２次式形式のいずれかを選択する。また、式(9)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、省略できる部分はあるものの同じ形をしていることが確認できる。
【００６９】
以上(1)〜(9)において各コストを計算した後、以下のスムーシング処理が行われる。
【００７０】
スムーシング処理（Ｓ２４）
図３に示すように、次に、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆが、以下で詳細に説明する各グリッド毎のスムーシング処理を行う（Ｓ２４）。ここで、スムーシング処理とは、評価関数Ｅを最小にするＩpの計算処理である。
(1) グリッドpにおけるＬＵＴスムーシングの概要
グリッドpにおいてＬＵＴをスムーシング（平滑化）することは、式(1)の評価関数Ｅを最小にするによって行われる。式(1)の評価関数Ｅを最小にする任意の方法を用いることができるが、当該実施形態では以下の方法を用いる。
【００７１】
式(1)における各項は式(3)〜式(9)の和の形で示される。つまり、評価関数Ｅの全ての項はIpの各要素を含み、それらの要素に対して最大２次で表される。さらに、２次の場合、１次の２乗であり、必ず下に凸の関数であることが分かる。すなわち、ＥをIpの各要素について偏微分した関数をゼロベクトルと等しくするIpにより、評価関数Ｅは最小値を取り得る。
【００７２】
上記のように、式(3)〜式(9)は全て式(2)と同じ形となる。ここで、式(2)を用いて評価関数Ｅの各項をIp（式(2)の場合はＸ）の各項で偏微分する場合の一般形式を示す。式(2)をＸの各項で偏微分した場合を式(10)に示す。
【００７３】
【数９】
ここで、Ａは要素数Ｘの列ベクトルで、各要素はＥcをＸの各要素Ｘxで偏微分したものである。ただし、xはベクトルＸの要素番号でx=1, 2, ・・・, Xである。
(2) 評価関数ＥのIpの要素による偏微分
式(10)と同様に、式(3)〜式(9)をIpの各要素で偏微分すると以下のようになる。ここで、Ait、Avt、As、Av、Ad、An、Aobは、それぞれEit、Evt、Es、Ev、Ed、En、EobをIpの各要素Ipiで偏微分することにより求まる要素数Ｉの列ベクトルを示す。ただし、iはベクトルIpの要素番号で、i =1, 2, ・・・, Ｉである。
【００７４】
【数１０】
式(12)〜式(18)の合計が評価関数ＥをIpの各要素で偏微分することにより得られるベクトルとなる。このベクトルがゼロベクトルであるとしてIpについて解くと、Ｅを最小にするIpを求めることができる。すなわち、
【００７５】
【数１１】
をIpについて解くことを意味する。ただし、ｆはＥをIpの各要素で偏微分して得られるベクトルを関数の形で表したものであり、0はゼロベクトルを表す。式(19)の第１式右辺の各項は、評価関数である式(1)において選択した項に対応する項だけを使用する。
【００７６】
以上のようにして、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆが、評価関数Ｅを最小にするIpを求めて、当該スムーシング処理を終了する。
【００７７】
ＬＵＴ全体のスムーシング処理（Ｓ２５）
図３に示すように、次に、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆは、以下で詳細に説明する色変換ＬＵＴの全体にわたるスムーシング処理を行う（Ｓ２５）。
【００７８】
ＬＵＴ全体のスムーシング処理を行うのに、グリッドp以外のグリッドにおいて保持しているインク量ベクトルを変化させずにIpのみを補正すれば良い場合、上記の方法により最適なIpを求めることができる。しかし、実際には色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理を行うのに、グリッドp以外のグリッドにおいて保持しているインク量ベクトルも補正しなければならない。そこで、各グリッドのインク量ベクトルを順次補正することを繰り返すことにより、色変換ＬＵＴ全体のスムーシングを行う。
【００７９】
グリッドpのある状態nでのインク量ベクトルを、次の状態へ補正すること（式(19)をIpについて解くこと）をgで表すならば、その補正は一般に式(20)のように表される。
【００８０】
【数１２】
全てのグリッドにおいて、状態nから状態n+1に補正された場合、各々のグリッドにおいてコストＥが、必ずしも小さくなるとは限らない。なぜならば、式(20)のように、状態nにおけるコストＥに基づき、各々のグリッドに関して状態n+1のインク量ベクトルを求めているため、式(20)を求めるにあたって、状態n+1のコストＥは考慮されていないからである。すなわち、コストを小さくすることが目的であるため、大半のグリッドは状態nのコストより、状態n+1のコストの方が小さくなると予想されるが絶対ではない。
【００８１】
そこで、▲１▼全て式(20)により補正（Ｓ４０）、▲２▼コストが大きくなる補正をせず（Ｓ５４）、または▲３▼アニーリング法（Ｓ５６）によりある程度小さいコストの増加を許容して補正する。
【００８２】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、図３のＳ２５に示す色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理についてさらに詳細に説明する。
【００８３】
図４に示すように、Ｓ２５における色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理が開始されると、式(20)のnに０（ゼロ）がセットされ（Ｓ３０）、インク量ベクトルI：
【００８４】
【数１３】
（p＝0, 1, …,P-1）が入力される（Ｓ３２）。ここで、Pはグリッド数を表す。
【００８５】
次に、n＜Nであるか否かが判断され（Ｓ３４）、n＜Nの場合（Ｓ３４，Ｙ）には状態nにおけるグリッドpについてのコスト：
【００８６】
【数１４】
（p＝0, 1, …,P-1）の計算を行い（Ｓ３６）、グリッドp（p＝0, 1, …,P-1）のある状態nでのインク量ベクトルを式(20)を用いて求めて、変数CountをPにセットする（Ｓ３８）。
【００８７】
ここで、Nはスムーシング回数を表し、状態nの最大値がN-1であることを示す。
【００８８】
そして、「すべてのグリッドを補正しない」という条件の場合（Ｓ４０，Ｎ）、pを０（ゼロ）にセットし（Ｓ４２）、p＜Pであるか否かが判断される（Ｓ４４）。
【００８９】
そして、「すべてのグリッドを補正する」という条件の場合（Ｓ４０，Ｙ）またはp＜Pでない場合（Ｓ４４、Ｎ）であって、Countが０（ゼロ）でない場合（Ｓ４６、Ｎ）、n+1をnにセットしてアニーリング法用の確率変数パラメータを小さくして（Ｓ４８）、Ｓ３４に戻る。
【００９０】
一方、p＜Pの場合（Ｓ４４、Ｙ）、状態n+1におけるグリッドpについてのコスト：
【００９１】
【数１５】
が計算され（Ｓ５０）、
【００９２】
【数１６】
であるか否かが判断される（Ｓ５２）。そして、状態n+1におけるグリッドpについてのコストが状態nにおけるグリッドpについてのコスト以上の場合（Ｓ５２、Ｎ）には、「コストが小さくなければ補正しない」という条件か否かが判断され（Ｓ５４）、Ｓ５４において「コストが小さくなければ補正しない」という条件に合致しない場合（Ｓ５４、Ｎ）、「アニーリング法を用いた補正を許可する」という条件か否かが判断される（Ｓ５６）。
【００９３】
そして、「コストが小さくなければ補正しない」という条件にあてはまる場合（Ｓ５４，Ｙ）または「アニーリング法を用いた補正を許可しない」という条件の場合（Ｓ５６，Ｎ）、状態nにおけるグリッドpについてのインク量ベクトル：
【００９４】
【数１７】
を、状態n+1におけるグリッドpについてのインク量ベクトル：
【００９５】
【数１８】
にセットするとともに、変数（Count-１）をCountにセットする（Ｓ６０）。
【００９６】
そして、Ｓ６０の後、または状態n+1におけるグリッドpについてのコストが状態nにおけるグリッドpについてのコストよりも小さい場合（Ｓ５２、Ｙ）、または「アニーリング法を用いた補正を許可する」という条件の場合（Ｓ５６，Ｙ）、（p+1）をpにセットして（Ｓ５８）、Ｓ４４に戻る。
【００９７】
一方、Ｓ３４においてn＜Nでない場合（Ｓ３４，Ｎ）またはＳ４６においてCountが０の場合（Ｓ４６，Ｙ）には、インク量ベクトル：
【００９８】
【数１９】
（p＝0, 1, …,P-1）を出力して(Ｓ６２)、処理を終了する。
【００９９】
そして、ＬＵＴ全体のスムーシング処理（Ｓ２５）の後、図３のＳ２６に戻り、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅは、色変換ＬＵＴを生成する（Ｓ２６）。
【０１００】
以上のようにして、分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを生成することができる。
【０１０１】
図６は、図３において説明した色変換ＬＵＴ生成処理により生成された色変換ＬＵＴを利用して、ＩＣＣプロファイルを生成するときのプロファイル生成装置２０の動作を示すフローチャートである。
【０１０２】
まず、カラーチャート５０を生成するためのＲＧＢ画像データが、色変換部２０ａ及びＩＣＣプロファイル生成部２０ｉに送られる（Ｓ８０）。次に、色変換部２０ａは、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅにより生成された色変換ＬＵＴを参照して補間演算によってＲＧＢ画像データをＣＭＹＫｃｍ画像データに色変換し、色変換後のＣＭＹＫｃｍ画像データからカラーチャート５０を生成し、当該生成されたカラーチャート５０を画像出力装置３０としてのプリンタに印刷させる（Ｓ８２）。
【０１０３】
このように、本実施の形態におけるプロファイル生成装置２０は、評価関数Ｅを利用して生成された色変換ＬＵＴ、すなわち分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを利用して、カラーチャート５０を生成することができる。
【０１０４】
次に、測色部２０ｈは、印刷されたカラーチャート５０中の各格子点毎の色を測色する（Ｓ８４）。なお、測色部２０ｈは、各色の値をＬａｂ空間におけるＬａｂデータで測色する。
【０１０５】
次に、プロファイル生成部２０ｉは、Ｓ８０において取得した、当該カラーチャートの所定領域毎における画像入力データのＲＧＢデータと、当該所定領域毎について測色部２０ｈが測色した測色値であるＬａｂデータとをそれぞれ対応付けて、ＩＣＣプロファイルを生成する（Ｓ８６）。
【０１０６】
このように、本実施の形態におけるプロファイル生成装置２０は、分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを利用して生成したカラーチャート５０を用いて、ＲＧＢデータをＬａｂデータに変換するときに利用するＩＣＣプロファイルを生成することができる。このようにして、プロファイル生成装置２０によって生成されたＩＣＣプロファイルを利用して色変換することにより、色変換後の画像の階調ががたつくのを防ぐことができる。
【０１０７】
以上、本発明を一実施の形態について説明したが、本発明の技術的な範囲は上記記載に限定されるのもではなく、上記実施形態に変更または改良を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置の機能ブロック図である。
【図２】プロファイル生成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３】色変換ＬＵＴを生成するときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】色変換ＬＵＴ全体のスムーシングを行うときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】インク量のねじれ量ベクトルの定義を説明するための図である。
【図６】ＩＣＣプロファイルを生成するときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
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
１７ｃ プロジェクタ
２０ プロファイル生成装置
２０ａ 色変換部
２０ｅ 色変換ＬＵＴ生成部
２０ｇ コスト計算部
２０ｆ 色変換ＬＵＴスムーシング部
２０ｉ ＩＣＣプロファイル生成部
２０ｈ 測色部
３０ 画像出力装置
５０ カラーチャート
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの色変換の連続性を高めることが可能なプロファイルを生成するプロファイル生成装置、プロファイル生成方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【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色再現装置では、自己発光か反射かの違いや、階調表現法の違い、用いる原色の違いなどによって色再現特性が異なるため、同じＲＧＢ値、または、ＣＭＹ値、あるいは、ＣＭＹＫ値を入力しても再現される色が大きく異なる。したがって、異なる色再現装置で同じ色を再現するためには、色を装置の特性とは無関係に表現できる装置非依存（Device-Independent）の空間で表し、その空間で同じになるように実際のインク量や、モニタＲＧＢ値などを決定するいわゆる色管理（Color Management）を行う必要がある。
【０００３】
例えば、カラープリンタの場合、スキャナ、プリンタ、モニタなどのＲＧＢ値が国際規格であるｓＲＧＢ値であるという仮定のもとに、規格に従って計算されるＬａｂ値を計算し、プリンタで再現可能な色の内で最もそのＬａｂ値に近い値を持つような色を再現するためのインクの組み合わせに色変換する。そして予め定められたＲＧＢの格子間隔でこの変換を行い、ＲＧＢ値からインク量の色変換を行う色補正テーブル（ＬＵＴ）を予め作成し、プリンタドライバなどに搭載することで、所望の色を再現できるようにするのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般にプリンタの色再現特性は入力ＲＧＢ値に対してどのようなインクの組み合わせを使うか（以下これを「分版」と呼ぶ）の特性によって決定される。この分版は様々な条件を満たすように設計されることから、多くの場合インク量の不連続な変化が伴う。したがって、この分版特性を使ってそのまま作成された色変換テーブルも必ずインク量が不連続に変化する部分が存在し、階調ががたつく原因になる。また、格子にがたつきが存在すると、格子内のデータを求める際に行う線形補間において大きな誤差が発生するため、こうした場合では、色のねじれなども生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、出力される画像の色ねじれや、トーンジャンプを極力抑えつつ、異なる色再現装置間における色管理が可能なプロファイルの生成装置、生成方法、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、カラーチャートの測色値を求める測色手段と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、を備えて構成される。
【０００７】
以上のように構成された、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置によれば、平滑化テーブル生成手段によって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルが生成され、カラーチャート生成手段によって、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させる。そして、測色手段によって、カラーチャートの測色値が求められ、プロファイル生成手段によって、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルが生成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロファイル生成装置であって、前記所望の画像入力データが、画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値を有するように構成される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のプロファイル生成装置であって、前記画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値がＲＧＢ値、ＣＭＹ値またはＣＭＹＫ値であるように構成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプロファイル生成装置であって、前記測色値が、色の見えを表す測色値であるように構成される。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプロファイル生成装置であって、前記色の見えを表す測色値が、Ｌａｂ値、Ｌｕｖ値、ＸＹＺ値またはＣＩＥＣＡＭ9７Ｓであるように構成される。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、色変換テーブルによる変換前後のインク量ベクトルのねじれ量に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、仮想ＣＭＹにおけるねじれ量に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記インク量空間と前記３次元化された仮想CMY空間の両方でねじれを補正することによって、次元圧縮前後の空間の連続性を保持しつつねじれ補正を行えるように構成される。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、目的のインク量からの離れ程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、目的の仮想ＣＭＹからの離れ程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インク量制限をこえる程度に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インク量が負になったことに基づく評価関数を有しているように構成される。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、前記平滑化程度評価関数が、インクの発生に基づく評価関数を有しているように構成される。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成方法であって、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成工程と、当該平滑化テーブル生成工程によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成工程と、カラーチャートの測色値を求める測色工程と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成工程と、を備えて構成される。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成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、色変換テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数を用いて平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成処理と、当該平滑化テーブル生成処理によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、所望の画像入力データに基づき、カラーチャートを画像出力装置に出力させるカラーチャート生成処理と、カラーチャートの測色値を求める測色処理と、前記所望の画像入力データと、当該画像入力データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５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。
【００２３】
【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。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置２０の機能ブロック図であり、図２は、プロファイル生成装置２０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。
【００２５】
なお、特許請求の範囲に記載の「プロファイル」は、当該実施の形態における「ＩＣＣプロファイル」に対応する。ここで、ＩＣＣプロファイルとは、ＩＣＣ（International Color Consortium）の仕様に準拠する色補正テーブルである。ここで、「色変換テーブル」とは、分版特性を表す特性であり、色補正テーブルのような特定の色補正を加えていない画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値（ＲＧＢ値など）からインク量（ＣＭＹＫｃｍなど）への変換用テーブルである。また、以下の説明において、説明を簡単にするため、色変換テーブルを単に「色変換ＬＵＴ」と称する場合がある。
【００２６】
また、特許請求の範囲に記載の「平滑化テーブル生成手段」は、コスト計算部２０ｇ、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆおよび色変換ＬＵＴ生成部２０ｅに対応し、「カラーチャート生成手段」は、色変換部２０ａに対応する。
【００２７】
ハードウェア構成
当該実施形態においては、プロファイル生成装置２０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２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。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、画像出力デバイスとして、ディスプレイ１７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェクタ１７ｃ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。
【００３０】
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、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（ブラック）ｃ（ライトシアン）ｍ（ライトマゼンタ）の６色のインクを用いて、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と、プロジェクタ１７ｃでの表示を行わせるプロジェクタドライバ１２ｄ（図示せず）が組み込まれている。これらのドライバ１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄはディスプレイ１７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェクタ１７ｃ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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、カラープリンタ１７ｂやプロジェクタ１７ｃに表示出力することが可能である。
【００３４】
本実施形態においては、プロファイル生成装置２０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、画像データに対して本発明によるプロファイル生成処理が可能なシステムであればよい。例えば、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プロファイル生成処理を行うように構成することも可能である。
【００３５】
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。
【００３６】
プロファイル生成装置
図１は、本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置２０の機能ブロック図である。プロファイル生成装置２０の色変換部２０ａは、入力されたＲＧＢ画像データをＣＭＹＫｃｍ画像データに変換し、当該変換されたＣＭＹＫｃｍ画像データに基づき、画像出力装置３０としてのプリンタにカラーチャート５０を印刷させる。一方、プロファイル生成装置２０のＩＣＣプロファイル生成部２０ｉは、印刷されたカラーチャートの測色データを利用してＩＣＣプロファイルを生成する。
【００３７】
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。
【００３８】
また、カラーチャートは、図１に示す画像入力信号のＲＧＢ値のそれぞれを独立に０階調から２５５階調まで所定の階調幅で変化させた場合の画像出力装置３０の出力結果を所定領域毎に配置させたものである。ここで、画像入力信号の各ＲＧＢ値と、対応する出力結果の配置場所は予め判っているものとする。
【００３９】
また、当該実施の形態においては、プロファイル生成装置２０がＲＧＢからＬａｂへの色変換に利用されるＩＣＣプロファイルを生成する場合について説明するが、これ以外の色変換に利用されるＩＣＣプロファイルも同様に生成することができる。すなわち、画像出力装置の色再現特性に依存するデバイス値（ＲＧＢ値、ＣＭＹ値またはＣＭＹＫ値など）から、色の見えを表す測色値（Ｌａｂ値、Ｌｕｖ値、ＸＹＺ値またはＣＩＥＣＡＭ9７Ｓなど）への色変換に利用されるＩＣＣプロファイルも同様に生成することができる。
【００４０】
図１に示すプロファイル生成装置２０は、色変換後の各格子点（グリッド）のデータにおける平滑化の程度を評価するための関数（以下「評価関数」と称する）Ｅを計算するコスト計算部２０ｇと、コスト計算部２０ｇによって計算されたコストを利用して、平滑化処理（以下「スムーシング処理」と称する）を行う色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆと、スムーシングされた各グリッドのデータを利用して、ＣＭＹデータをＣＭＹＫｃｍデータに変換する際、色データの連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを生成する色変換ＬＵＴ生成部２０ｅと、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅによって生成された色変換ＬＵＴを利用して、ＲＧＢデータをＣＭＹＫｃｍデータに変換する色変換部２０ａと、測色部２０ｈによって測色された値を利用して、ＩＣＣプロファイルを生成するＩＣＣプロファイル生成部２０ｉとを備える。
【００４１】
プロファイル生成処理制御プログラム
本発明によるプロファイル生成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、本発明によるプロファイル生成処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構成する。
【００４２】
以下、図３乃至図６を参照して、図１に示すプロファイル生成装置２０によって行われるプロファイル生成処理制御プログラムを説明する。
【００４３】
図３は、色変換ＬＵＴを生成するときのプロファイル生成装置２０の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
各コストの計算処理（Ｓ２２）
図３に示すように、まずコスト計算部２０ｇが、色変換後の各グリッドのデータにおける平滑化の程度を評価するための関数である評価関数Ｅの各コストの計算処理を行う（Ｓ２２）。以下、評価関数Ｅに関して詳細に説明する。
(1) 評価関数ＥはＬＵＴ内のあるグリッドに対して、各条件を満たすことで、より小さな値をとり得るように設計する。例えばインク量に対してスムーシングをする場合、下式のように、各条件により設計されるコスト項の和として表される。
【００４５】
Ｅ＝Eit＋Evt＋Es＋Ev＋Ed＋En＋Eob＋… (1)
ここで、
Eitは、インク量ベクトルのねじれ量のコストであり、
Evtは、仮想ＣＭＹでのねじれ量のコストであり、
Esは、目的のインク量から離れることでのコストであり、
Evは、目的の仮想ＣＭＹから離れることでのコストであり、
Edは、インク量制限を満たさない場合のコストであり、
Enは、インク量が負になった場合のコストであり、
Eobは、インクの発生に関するコストである。
【００４６】
EitおよびEvtは、隣接するグリッド間のねじれに関するコストであり、これらのコストを小さくすることによって、ＣＭＹからＣＭＹＫｃｍに変換する際の隣接グリッド間のねじれを小さくして画像データの色変換による連続性を高めることができる。また、EsおよびEvは、スムーシング前後におけるインク量ベクトルの差から生じるコストであり、同一グリッドの時間的変化によるインク量のベクトル差に関するコストである。さらに、Ed、EnおよびEobは、所定の制限を越えないようにするためのコストである。
【００４７】
以下で、各項について詳細に説明する。ただし、全ての項を必ずしも用いる必要はなく、必要に応じて使用する項を選択できる。また、式(1)はインク量ベクトルに対してスムーシングを行う例であり、その他のベクトル（例えば、ＬａｂやＸＹＺ、ＣＭＹ、その他のさまざまな空間のベクトル）に対しても同様に適応できる。
(2) 評価関数Ｅの各項の一般形
あるベクトルＸに対する評価関数のコスト項Ｅcは、一般的に下式のように表す。
【００４８】
【数１】
Ｅcは、コスト（スカラ値）であり、
Ｘは、要素数Ｘである列ベクトルであり、
Ｍは、Y×Xの行列で、ベクトルXをコストの対象となる要素数Yのベクトル
Y=M・Xへと変換する変換行列であり、
ＹTは、要素数Yである列ベクトルであり、
Ｗ1は、要素数Yの列ベクトルで、ベクトルY−YTの各要素へのコストに対する重みを表すベクトルであり、
Ｗ2は、Y×Yの対角行列で、ベクトルY−YTの各要素へのコストに対する重みを表す行列であり、
ｔは転置を表している。
【００４９】
以下の説明において、式(２)の第１式を1次式形式、第２式を2次式形式と称する。
(3) インク量ベクトルのねじれ量のコストＥit（インク量ベクトル空間）
あるグリッドpと隣接するグリッドをpr（以下、「参照グリッド」と称する）とする。また、グリッドpと隣接する、グリッドprとは別のグリッドをpt（以下「遷移グリッド」と称する）とし、さらに、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとする。ここで、それぞれのグリッドp、pr、pt、ptrが保持するインク量ベクトルをそれぞれ、Ip、Ipr、Ipt、Iptrとする。
【００５０】
これらのグリッドの位置関係と、それぞれのグリッドが保持するインク量ベクトルを図５に示す。図５において、IprとIpの差ベクトルが、IptrとIptの差ベクトルに遷移したと考えると、「遷移前後の差ベクトルの変位量」は、両差ベクトルの差ベクトルとして表せる。また、遷移距離を、IptとIpの差ベクトルの大きさと考えると、「遷移前後の差ベクトルの変位量」を遷移距離で除算することにより、「単位遷移距離あたりの、遷移前後の差ベクトルの変位量」を求めることができる。この「単位遷移距離あたりの、遷移前後の差ベクトルの変位量」の大きさの2乗を、グリッドpに隣接する全てのグリッドpr及び、ptに関して加算することにより、グリッドpにおけるインク量ベクトルのねじれ量と定義する。ただし、pr及びptは、pに隣接してさえいれば、同一グリッドであってもかまわない。
【００５１】
このインク量ベクトルのねじれ量をコストとし、式(3)に示す。
【００５２】
【数２】
tは、あるptであり、
Tは、ptの数であり、
ｒは、あるprであり、
Rは、prの数であり、
Dtは、tにおける遷移距離である。
【００５３】
コストEitが小さいほど、インク量のねじれ量を小さくできる。
【００５４】
ここで、式(3)を式(2)の第２式に照らし合わせると、インク量ベクトルを他の空間のベクトルに変換する必要がないため、Mは単位ベクトルとなり省略できる。また、各要素に重みをかけていないので、W2も単位ベクトルとなり省略できる。XはIpであり、YTはIptr−Ipr−Iptである。1/Dt 2は、あるtでは定数であるため、式(2)の第２式と式(3)とは同じ形をしている。
(4) 仮想ＣＭＹでのねじれ量のコストEvt
通常、インク量への変換はＲＧＢやＣＭＹの３次元空間から行われるため、インク量空間だけでねじれを補正してしまうと元々の3次元空間であるＲＧＢ、または、ＣＭＹ空間とインク数分の次元数Ｉを有するインク量空間との変換関係が非線形に変わってしまう可能性がある。この崩れを最小限に抑えるために、インク量の線形結合で定義される３次元空間上でのねじれ量補正をインク量空間上での補正と同時に行うとより好ましい結果が得られると考えられる。以下にインク量の線形結合で定義される３次元空間（以下仮想ＣＭＹと称す）でのねじれ量に基づくコストEvtを定義する。
【００５５】
Eitの場合と全く同様に、各グリッドにおいて、仮想ＣＭＹベクトルを保持していると考える。このとき、グリッドp、pr、pt、およびptrにおいて保持する仮想ＣＭＹベクトルを、Vp、Vpr、Vpt、およびVptrとする。ここで、仮想ＣＭＹベクトルは、適当な結合係数により、インク量ベクトルの要素を線形結合したものであるので、式(3)のIをVに置き換え、インク量ベクトルから仮想ＣＭＹベクトルへの3×Iの変換行列K（Vp=K・Ip）により、仮想ＣＭＹによるねじれ量のコストEvtは、式(4)として表せる。ただし、Iはインク量ベクトルの要素数である。
【００５６】
【数３】
【００５７】
ここで、式(4)を式(2)第２式と照らし合わせると、式(3)の場合と同様に、両者は同じ形をしていることが分かる。
(5) 目的のインク量から離れることでのコストEs
グリッドpにおけるインク量ベクトルIpは、インク量ベクトルITを理想的な（目的の）ベクトルであるとすると、IpとITの差ベクトルの大きさが大きくなるほどコストが大きいと考えられる。このコストをEsとし式(5)に示す。ただし、WsはI×Iの対角行列で、インク量ベクトルの各要素に対する重み行列である。
【００５８】
【数４】
【００５９】
理想的なインク量ベクトルITが予め分かっていることは不可能であり、理想状態により近いインク量ベクトルか、別のターゲットとしてのインク量ベクトルを考えることになる。
(6) 目的の仮想ＣＭＹから離れることでのコストEv
グリッドpにおける仮想ＣＭＹベクトルVpは、仮想ＣＭＹベクトルVTを理想的なベクトルであるとし、式(5)と同様に、変換行列Kを用いて、Evは式(6)のように表す。
【００６０】
【数５】
【００６１】
このVTもITと同様に、理想的な仮想ＣＭＹベクトルが予め分かっていることは不可能であり、理想状態により近い仮想ＣＭＹベクトルか、別のターゲットとしての仮想ＣＭＹベクトルを考えることになる。
(7) インク量制限を満たさない場合のコストEd
さまざまなインク量ベクトル要素の組み合わせに対して、それらのインク量の合計がある制限値を超えることによるコストである。インク量をあまり多くすると、インクがにじみ好ましくないために評価対象としている。
【００６２】
このとき、インク量ベクトルIpから、インクの組み合わせの合計を表すベクトル（以下、組み合わせベクトル）Dpへの変換行列をN（Dp=N・Ip）とし、その制限値を収めたベクトルをDLとすると、DpとDLの差ベクトルの各要素が、正である場合コストが発生すると考える。これを式で表すと式(7)になる。
【００６３】
【数６】
【００６４】
式(7)は、１次式形式と２次式形式があり、利用する場合いずれかを選択する。また、式(7)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、同じ形をしていることが確認できる。
(8) インク量が負になった場合のコストEn
インク量ベクトルIpの各要素が負である場合にコストが大きくなるとする。これを式(8)に示す。
【００６５】
【数７】
【００６６】
式(8)も、１次式形式と２次式形式のいずれかを選択する。また、式(8)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、省略できる部分はあるものの同じ形をしていることが確認できる。
(9) インクの発生に関するコストEob
インク量ベクトルIpのある要素が正の値を保持してはならない場合に、それに反する時に発生するコストである。インクの発生が早くなるとドットの視認性が良くなり粒状感が悪くなるので、当該コストを評価対象とする。これを式(9)に示す。
【００６７】
【数８】
【００６８】
式(9)も、１次式形式、２次式形式のいずれかを選択する。また、式(9)を式(2)と比較すると、１次式形式、２次式形式ともに、省略できる部分はあるものの同じ形をしていることが確認できる。
【００６９】
以上(1)〜(9)において各コストを計算した後、以下のスムーシング処理が行われる。
【００７０】
スムーシング処理（Ｓ２４）
図３に示すように、次に、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆが、以下で詳細に説明する各グリッド毎のスムーシング処理を行う（Ｓ２４）。ここで、スムーシング処理とは、評価関数Ｅを最小にするＩpの計算処理である。
(1) グリッドpにおけるＬＵＴスムーシングの概要
グリッドpにおいてＬＵＴをスムーシング（平滑化）することは、式(1)の評価関数Ｅを最小にするによって行われる。式(1)の評価関数Ｅを最小にする任意の方法を用いることができるが、当該実施形態では以下の方法を用いる。
【００７１】
式(1)における各項は式(3)〜式(9)の和の形で示される。つまり、評価関数Ｅの全ての項はIpの各要素を含み、それらの要素に対して最大２次で表される。さらに、２次の場合、１次の２乗であり、必ず下に凸の関数であることが分かる。すなわち、ＥをIpの各要素について偏微分した関数をゼロベクトルと等しくするIpにより、評価関数Ｅは最小値を取り得る。
【００７２】
上記のように、式(3)〜式(9)は全て式(2)と同じ形となる。ここで、式(2)を用いて評価関数Ｅの各項をIp（式(2)の場合はＸ）の各項で偏微分する場合の一般形式を示す。式(2)をＸの各項で偏微分した場合を式(10)に示す。
【００７３】
【数９】
(2) 評価関数ＥのIpの要素による偏微分
式(10)と同様に、式(3)〜式(9)をIpの各要素で偏微分すると以下のようになる。ここで、Ait、Avt、As、Av、Ad、An、Aobは、それぞれEit、Evt、Es、Ev、Ed、En、EobをIpの各要素Ipiで偏微分することにより求まる要素数Ｉの列ベクトルを示す。ただし、iはベクトルIpの要素番号で、i =1, 2, ・・・, Ｉである。
【００７４】
【数１０】
【００７５】
【数１１】
【００７６】
以上のようにして、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆが、評価関数Ｅを最小にするIpを求めて、当該スムーシング処理を終了する。
【００７７】
ＬＵＴ全体のスムーシング処理（Ｓ２５）
図３に示すように、次に、色変換ＬＵＴスムーシング部２０ｆは、以下で詳細に説明する色変換ＬＵＴの全体にわたるスムーシング処理を行う（Ｓ２５）。
【００７８】
ＬＵＴ全体のスムーシング処理を行うのに、グリッドp以外のグリッドにおいて保持しているインク量ベクトルを変化させずにIpのみを補正すれば良い場合、上記の方法により最適なIpを求めることができる。しかし、実際には色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理を行うのに、グリッドp以外のグリッドにおいて保持しているインク量ベクトルも補正しなければならない。そこで、各グリッドのインク量ベクトルを順次補正することを繰り返すことにより、色変換ＬＵＴ全体のスムーシングを行う。
【００７９】
グリッドpのある状態nでのインク量ベクトルを、次の状態へ補正すること（式(19)をIpについて解くこと）をgで表すならば、その補正は一般に式(20)のように表される。
【００８０】
【数１２】
【００８１】
そこで、▲１▼全て式(20)により補正（Ｓ４０）、▲２▼コストが大きくなる補正をせず（Ｓ５４）、または▲３▼アニーリング法（Ｓ５６）によりある程度小さいコストの増加を許容して補正する。
【００８２】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、図３のＳ２５に示す色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理についてさらに詳細に説明する。
【００８３】
図４に示すように、Ｓ２５における色変換ＬＵＴ全体のスムーシング処理が開始されると、式(20)のnに０（ゼロ）がセットされ（Ｓ３０）、インク量ベクトルI：
【００８４】
【数１３】
【００８５】
次に、n＜Nであるか否かが判断され（Ｓ３４）、n＜Nの場合（Ｓ３４，Ｙ）には状態nにおけるグリッドpについてのコスト：
【００８６】
【数１４】
【００８７】
ここで、Nはスムーシング回数を表し、状態nの最大値がN-1であることを示す。
【００８８】
そして、「すべてのグリッドを補正しない」という条件の場合（Ｓ４０，Ｎ）、pを０（ゼロ）にセットし（Ｓ４２）、p＜Pであるか否かが判断される（Ｓ４４）。
【００８９】
そして、「すべてのグリッドを補正する」という条件の場合（Ｓ４０，Ｙ）またはp＜Pでない場合（Ｓ４４、Ｎ）であって、Countが０（ゼロ）でない場合（Ｓ４６、Ｎ）、n+1をnにセットしてアニーリング法用の確率変数パラメータを小さくして（Ｓ４８）、Ｓ３４に戻る。
【００９０】
一方、p＜Pの場合（Ｓ４４、Ｙ）、状態n+1におけるグリッドpについてのコスト：
【００９１】
【数１５】
【００９２】
【数１６】
【００９３】
そして、「コストが小さくなければ補正しない」という条件にあてはまる場合（Ｓ５４，Ｙ）または「アニーリング法を用いた補正を許可しない」という条件の場合（Ｓ５６，Ｎ）、状態nにおけるグリッドpについてのインク量ベクトル：
【００９４】
【数１７】
【００９５】
【数１８】
【００９６】
そして、Ｓ６０の後、または状態n+1におけるグリッドpについてのコストが状態nにおけるグリッドpについてのコストよりも小さい場合（Ｓ５２、Ｙ）、または「アニーリング法を用いた補正を許可する」という条件の場合（Ｓ５６，Ｙ）、（p+1）をpにセットして（Ｓ５８）、Ｓ４４に戻る。
【００９７】
一方、Ｓ３４においてn＜Nでない場合（Ｓ３４，Ｎ）またはＳ４６においてCountが０の場合（Ｓ４６，Ｙ）には、インク量ベクトル：
【００９８】
【数１９】
【００９９】
そして、ＬＵＴ全体のスムーシング処理（Ｓ２５）の後、図３のＳ２６に戻り、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅは、色変換ＬＵＴを生成する（Ｓ２６）。
【０１００】
以上のようにして、分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを生成することができる。
【０１０１】
図６は、図３において説明した色変換ＬＵＴ生成処理により生成された色変換ＬＵＴを利用して、ＩＣＣプロファイルを生成するときのプロファイル生成装置２０の動作を示すフローチャートである。
【０１０２】
まず、カラーチャート５０を生成するためのＲＧＢ画像データが、色変換部２０ａ及びＩＣＣプロファイル生成部２０ｉに送られる（Ｓ８０）。次に、色変換部２０ａは、色変換ＬＵＴ生成部２０ｅにより生成された色変換ＬＵＴを参照して補間演算によってＲＧＢ画像データをＣＭＹＫｃｍ画像データに色変換し、色変換後のＣＭＹＫｃｍ画像データからカラーチャート５０を生成し、当該生成されたカラーチャート５０を画像出力装置３０としてのプリンタに印刷させる（Ｓ８２）。
【０１０３】
このように、本実施の形態におけるプロファイル生成装置２０は、評価関数Ｅを利用して生成された色変換ＬＵＴ、すなわち分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを利用して、カラーチャート５０を生成することができる。
【０１０４】
次に、測色部２０ｈは、印刷されたカラーチャート５０中の各格子点毎の色を測色する（Ｓ８４）。なお、測色部２０ｈは、各色の値をＬａｂ空間におけるＬａｂデータで測色する。
【０１０５】
次に、プロファイル生成部２０ｉは、Ｓ８０において取得した、当該カラーチャートの所定領域毎における画像入力データのＲＧＢデータと、当該所定領域毎について測色部２０ｈが測色した測色値であるＬａｂデータとをそれぞれ対応付けて、ＩＣＣプロファイルを生成する（Ｓ８６）。
【０１０６】
このように、本実施の形態におけるプロファイル生成装置２０は、分版特性のがたつきを修正して画像データの色変換の連続性を高めることが可能な色変換ＬＵＴを利用して生成したカラーチャート５０を用いて、ＲＧＢデータをＬａｂデータに変換するときに利用するＩＣＣプロファイルを生成することができる。このようにして、プロファイル生成装置２０によって生成されたＩＣＣプロファイルを利用して色変換することにより、色変換後の画像の階調ががたつくのを防ぐことができる。
【０１０７】
以上、本発明を一実施の形態について説明したが、本発明の技術的な範囲は上記記載に限定されるのもではなく、上記実施形態に変更または改良を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプロファイル生成装置の機能ブロック図である。
【図２】プロファイル生成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３】色変換ＬＵＴを生成するときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】色変換ＬＵＴ全体のスムーシングを行うときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】インク量のねじれ量ベクトルの定義を説明するための図である。
【図６】ＩＣＣプロファイルを生成するときのプロファイル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
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
１７ｃ プロジェクタ
２０ プロファイル生成装置
２０ａ 色変換部
２０ｅ 色変換ＬＵＴ生成部
２０ｇ コスト計算部
２０ｆ 色変換ＬＵＴスムーシング部
２０ｉ ＩＣＣプロファイル生成部
２０ｈ 測色部
３０ 画像出力装置
５０ カラーチャート
Claims (8)
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、色変換テーブルによる変換前後のインク量ベクトルのねじれ量に基づく評価関数Eitを有しており、
前記評価関数Eitは、下記の式（ただし、tは、あるグリッドptを示す添字であり、Tは、ptの数であり、ｒは、あるグリッドprを示す添字であり、Rは、prの数であり、Dtは、tにおける遷移距離であり、それぞれのグリッドp、pr、pt、ptrが保持するインク量ベクトルをそれぞれ、Ip、Ipr、Ipt、Iptrとし、あるグリッドpと隣接するグリッドをprとし、グリッドpと隣接するグリッドprとは別のグリッドをptとし、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとする。）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、仮想ＣＭＹにおけるねじれ量に基づく評価関数Evtを有しており、
前記仮想ＣＭＹとは、インク量の線形結合で定義されるＣＭＹ空間であり、
前記評価関数Evtは、下記の式（ただし、tは、あるグリッドptを示す添字であり、Tは、ptの数であり、ｒは、あるグリッドprを示す添字であり、Rは、prの数であり、Dvtは、tにおける遷移距離で、グリッドp、ptにおける仮想CMYベクトルの差ベクトルの大きさであり、それぞれのグリッドp、pr、pt、およびptrにおいて保持する仮想CMYベクトルを、Vp、Vpr、Vpt、およびVptrとし、あるグリッドpと隣接するグリッドをprとし、グリッドpと隣接するグリッドprとは別のグリッドをptとし、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとし、Vp=K・Ipとし、インク量ベクトルから仮想CMYベクトルへの3×Iの変換行列をKとし、グリッドpが保持するインク量ベクトルをIpとする）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、色補正テーブルによる変換前後のインク量ベクトルのねじれ量に基づく評価関数Eitを有しており、
前記評価関数Eitは、下記の式（ただし、tは、あるグリッドptを示す添字であり、Tは、ptの数であり、ｒは、あるグリッドprを示す添字であり、Rは、prの数であり、Dtは、tにおける遷移距離であり、それぞれのグリッドp、pr、pt、ptrが保持するインク量ベクトルをそれぞれ、Ip、Ipr、Ipt、Iptrとし、あるグリッドpと隣接するグリッドをprとし、グリッドpと隣接するグリッドprとは別のグリッドをptとし、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとする。）により表され、
仮想ＣＭＹとは、インク量の線形結合で定義されるＣＭＹ空間であり、
前記評価関数Evtは、下記の式（ただし、tは、あるグリッドptを示す添字であり、Tは、ptの数であり、ｒは、あるグリッドprを示す添字であり、Rは、prの数であり、Dvtは、tにおける遷移距離で、グリッドp、ptにおける仮想CMYベクトルの差ベクトルの大きさであり、それぞれのグリッドp、pr、pt、およびptrにおいて保持する仮想CMYベクトルを、Vp、Vpr、Vpt、およびVptrとし、あるグリッドpと隣接するグリッドをprとし、グリッドpと隣接するグリッドprとは別のグリッドをptとし、グリッドp、prの位置関係と同じ位置関係をptとなすグリッドをptrとし、Vp=K・Ipとし、インク量ベクトルから仮想CMYベクトルへの3×Iの変換行列をKとし、グリッドpが保持するインク量ベクトルをIpとする）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、目的のインク量からの離れ程度に基づく評価関数Esを有しており、
前記評価関数Esは、下記の式（ただし、グリッドpにおけるインク量ベクトルをIpとし、インク量ベクトルITを理想的なベクトルであるとし、WsはI×Iの対角行列で、インク量ベクトルの各要素に対する重み行列であるとする。）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、目的の仮想ＣＭＹからの離れ程度に基づく評価関数Evを有しており、
前記仮想ＣＭＹとは、インク量の線形結合で定義されるＣＭＹ空間であり、
前記評価関数Evは、下記の式（ただし、グリッドpにおけるインク量ベクトルをIpとし、仮想CMYベクトルVTを理想的なベクトルであるとし、インク量ベクトルから仮想CMYベクトルへの3×Iの変換行列をKとし、Wvは3×3の対角行列で、仮想CMYベクトルの各要素に対する重み行列であるとする。）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、インクがにじまないように定められるインク量制限をこえる程度に基づく評価関数Edを有しており、
前記評価関数Edは、下記の式（ただし、グリッドpが保持するインク量ベクトルをIpとし、インク量ベクトルIpから、インクの組み合わせの合計を表す組み合わせベクトルDpへの変換行列をN（Dp=N・Ip）とし、その制限値を収めたベクトルをDLとし、Wd1は要素数Dの列ベクトル、Wd2は要素数D×Dの対角行列で、いずれも重みを表す重みベクトル及び、重み行列であるとする。）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、インク量ベクトルIpの各要素が負になったことに基づく評価関数Enを有しており、
前記評価関数Enは、下記の式（ただし、グリッドpが保持するインク量ベクトルをIpとし、Wn1は要素数Iの重みベクトル、Wn2はI×Iの対角行列で、重み行列であり、Wn1、Wn2のそれぞれの重み要素は、インク量ベクトルIpの各要素が負の値の場合、負の大きさを有する。）により表される、
- 画像出力装置が出力するカラーチャートを利用してプロファイルを生成するプロファイル生成装置であって、
色補正テーブルによる色変換後の各格子点データにおける平滑化の程度を評価するための平滑化程度評価関数Ｅを最小にするインク量ベクトルＩp（ただし、インク量ベクトルＩpはあるグリッドpが保持するインク量ベクトル）を求め、該インク量ベクトルＩpを各グリッドについて求めることにより平滑化された色変換テーブルを生成する平滑化テーブル生成手段と、
カラーチャートを生成するためのチャート生成用画像データを、当該平滑化テーブル生成手段によって生成される平滑化された色変換テーブルを用いて、色変換してから画像出力装置に与えることにより、前記カラーチャートを前記画像出力装置に出力させるカラーチャート生成手段と、
カラーチャートの測色値を求める測色手段と、
前記チャート生成用画像データと、当該チャート生成用画像データに対応する測色値との対応関係からプロファイルを生成するプロファイル生成手段と、
を備え、
前記平滑化程度評価関数Eが、インク量ベクトルIpのある要素が正の値を保持してはならない場合に、それに反する状態になったことに基づく評価関数Eobを有しており、
前記評価関数Eobは、下記の式（ただし、グリッドpが保持するインク量ベクトルをIpとし、Wob1は要素数Iの重みベクトル、Wob2はI×Iの対角行列で、重み行列であるとし、Wob1、Wob2のそれぞれの重み要素は、インク量ベクトルIpのある要素が正で、かつ、本来ならば正の値を持ってはいけない場合に、正の値をとる。）により表される、
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