JP4159912B2 - 複数の各ルックアップテーブルと補間とを用いた色相補正を備えた色変換方法 - Google Patents
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Description
（関連出願）
本願は、2000年12月19日に出願された米国特許出願第09/741,458号、「複数のルックアップテーブルと補間とを用いたＣＭＹＫカラープリンタのためのブラック生成方法」に関連している。
【０００１】
（発明分野）
本発明はデジタル画像の色変換の分野に属し、特にＲＧＢ入力信号を、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）という４つの色素を備えたプリンタに対応するＣＭＹＫプリンタ信号へと変換する方法を対象とし、また、ＬＣＤディスプレイの色補正といった一般的な色変換方法を対象とする。
【０００２】
（発明の背景）
カラー印刷装置には、ＣＭＹＫ色素と総称される、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）という４つの色素を使用するものが多い。ＣＭＹＫ出力装置では、ＣＭＹＫ色素の１つ以上の組み合わせによって、多くの色彩を生成する事ができる。ＣＭＹＫ装置がＲＧＢ装置として設計される場合には、ＲＧＢの各組み合わせから、ＣＭＹＫに固有の組み合わせを形成する必要がある。
【０００３】
これら固有の組み合わせを計算するために従来用いられてきたのが、下色除去（ＵＣＲ）技術やグレー成分置換（ＧＣＲ）技術である。これらの技術は簡単に実装できるが、Ｋ色素の追加によって利用可能になる色域を十分に活用することができない。
【０００４】
一方、所望の組み合わせを求めてＣＭＹＫ信号空間全体をサーチする他の強力な技術からは良好な成果が得られるが、リアルタイムでのインプリメンテーション（実行）には適していない。
【０００５】
ＣＭＹ色素に加えてＫ色素を使用すると、数多くの効果がある。例えば濃い黒色や微妙な陰影が得られたり、中間色バランスのコントロールが簡単になったりする。カラー管理に適したＣＭＹＫプリンタの概略は次の通りである。すなわち、ＣＩＥＬＡＢ又はsＲＧＢのような測色空間で特定された色を再現するために、Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｋ色素の組み合わせを計算する。前述のように、幾つかの色は複数のＣＭＹＫの組み合わせによって再現される。
【０００６】
ＵＣＲ及びＧＣＲ技術では、まずＲＧＢ信号が変換されて、公称ＣＭＹ信号が得られる。それから、ＣＭＹ色素の配合に基づき、一定量のＣＭＹ色素の代わりにＫ色素が使用される。使用されるＫ色素の量と、除去されるＣＭＹ色素の量とはふつう、Ｃ，Ｍ，Ｙの最小入力量に左右される。通常のインプリメンテーションでは、１本のブラック生成（ＢＧ）曲線と３本のＵＣＲ曲線とが用いられる。これらの曲線は１次元ＬＵＴｓ（ルックアップテーブル）としてインプリメント（実行）され、そこでは、ルックアップテーブルへのインデックスとしてＣＭＹ信号の最小値が使用される。これは公称ＲＧＢ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するモデルを提供する。
【０００７】
こうしたモデルを備えていれば、そのプリンタはＲＧＢプリンタであると考えられる。ＲＧＢプリンタでは、色域内の全ての色について、ＲＧＢ信号と測色空間で特定される色とが１対１関係で対応する。
【０００８】
ＲＧＢプリンタの概略は次の通りである。ＲＧＢ入力立方体を広範囲でサンプリングするための、カラーパッチを有するＲＧＢプリンタターゲットが形成され、ＣＩＥＬＡＢ出力数値が測定される。それから測定データに基づいて、測色空間で特定された色をプリンタＲＧＢ空間へと変換するプリンタプロファイルが作成される。色域外の色を再現するには、色域マッピング技術が用いられる。ＲＧＢプリンタモデルが、プリンタプロファイリング処理のモジュラー設計において極めて有用なのは明白である。
【０００９】
こうした技術は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換処理の複雑さを表に出さず、もっと直観的なＲＧＢ入力色空間をユーザに提供する。また、Windows（登録商標）Graphical Display Interface（GDI）printingのようなアプリケーションもある。こうしたアプリケーションでは、プリンタはＲＧＢ装置としてのみアドレス可能であり、ＲＧＢプリンタモデルの構築を必要とする。
【００１０】
上述の単純なＵＣＲ／ＧＣＲ技術は、特定の色を再現するために「最良の」ＣＭＹＫの組み合わせを選択するのに十分な柔軟性を提供してくれる訳ではない。ＣＭＹＫ数値の一定の組み合わせを用いる単純な技術は能力が低いため、それを用いて得られるＲＧＢプリンタの色域もまた狭いものになる。
【００１１】
ＣＭＹＫの使用をコントロールするもっと高度な方法としては、所望のＣＭＹＫ信号を得るために、ＣＭＹＫプリンタの全色域をサーチするのが一般的である。測色空間で特定される１つの色について考えてみよう。もしも、その色が色域内の色であれば、サーチによって、入力色を再現するＣＭＹＫ信号ベクトルが１つ以上見つかるだろう。これらのＣＭＹＫ信号は、使用されるＫ色素の量（最少量から最大量まで）によって分類される。
【００１２】
所望のＣＭＹＫ信号は、使用されるＫ色素の相対量を特定する事で得られる。これを行うための１つの方法は、発見されたＣＭＹＫ信号ベクトルにおける、Ｋの最少量及び最大量に対するＫの使用量を、パラメータを用いて特定することである。このパラメータは、最適の出力画質を得るための入力色空間における位置関数として設定される。これらの方法では、ＣＭＹＫプリンタ色域が十分活用される。
【００１３】
しかし、プリンタＣＭＹＫ空間全体を広範にサンプリングし、印刷されるターゲットをＣＩＥＬＡＢのような測色空間において測定し、測色空間で特定された各色域内の色に対応可能なＣＭＹＫ信号を全て発見するべく補間を行うプリンタターゲットの構築とは、集約的な計算による「強力な」方法である。
【００１４】
更に、ＣＭＹＫ出力信号は、ＲＧＢ信号空間における入力色と関連しておらず、むしろ測色空間の色と関連している。よって、これらの方法に限って、ＲＧＢプリンタとしてのＣＭＹＫプリンタ設計には使えないのである。
【００１５】
これらは測色空間内の各色を、ＣＭＹＫプリンタ信号に直接変換する３次元カラールックアップテーブルの形成には有用だが、そのルックアップテーブル形成手順には、色域マッピング技術をも組み込む必要があるのは言うまでもない。
【００１６】
印刷にブラック（Ｋ）色素を用いることで、ＣＭＹ色素だけを組み合わせて得られるよりも高い濃度が実現する。ここで解決しなくてはならない問題は次の点にある。すなわち、ＲＧＢ又はＣＭＹ入力値に基づいて使用されるブラック色素の量をどのように決定するのか。また、一旦ブラック色素が導入された後に、他の色素をどのように調整するのか。先述の通り先行技術は、この問題の主な解決策を２つ示している。それは、（１）ＵＣＲタイプの技術と（２）サーチ技術である。関連する特許出願は、ＲＧＢ入力信号をＣＭＹＫ信号に変換する方法の中で、ＣＭＹ立方体の境界線上及び中心を通る対角線上における複数のブラック生成ルックアップテーブルと、補間とを使用する方法を説明している。
【００１７】
米国特許第6,281,984号（Decker他、2001年8月28日付与）「外部から定義された４次元色素（ＣＭＹＫ）を、所定のプリンタに付随した４つのインク（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）について定義された対応する４次元色素へと変換するために改善されたシステム、方法、及びプログラム」は、Ｌａｂ数値のＣＭＹＫ数値への変換について説明している。
【００１８】
米国特許第6,229,580号（Inoue、2001年5月8日付与）「記録されたカラープログラムを有する画像カラー補正装置及び記録媒体」は、特定の色調の色補正と、該特定の色調に関連する複数の色調について説明している。
【００１９】
米国特許第6,191,874号（Yamada 他、2001年2月20日付与）「画像処理装置と方法、及び記録媒体」は、無色の色成分の抽出と、無色の色成分の関数としてのＣＭＹ信号の処理について説明している。
【００２０】
米国特許第6,140,997号（Tanaka、2000年10月31日付与）「ＲＧＢ色空間を人間の感覚に近い色空間へと変換するための色特性抽出装置及び方法」は、各ＲＧＢ画素を色相・彩度・明度（ＨＬＳ）値へと変換することでなされる色処理について説明している。
【００２１】
米国特許第6,137,596号（Decker他、2000年10月24日付与）「３次元色素を３次元色素以上に変換するシステム、方法、及びプログラム」と、米国特許第6,137,594号（Decker他、2000年10月24日）「外部から定義された色素（ＣＭＹＫ）を所定のプリンタに付随した対応する色素(Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’)へと変換するためのシステム、方法、及びプログラム」と、米国特許第6,061,501号（Decker他、2000年5月9日付与）「外部から定義された4つの色素（ＣＭＹＫ）を、所定のプリンタに付随した４つのインク（Ｃ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'）について定義された対応する４次元色素へと変換するシステム、方法、及びプログラム」とは、色空間のカラーパッチをブラック色空間のパッチと結合させて、測定されたＬａｂ数値に基づき、カラーポイント値をブラック色空間の関数として変換する事についてそれぞれ説明している。
【００２２】
米国特許第6,057,931号（McConnell 他、2000年5月2日付与）「カラー画像複写の制御方法及び装置」は、画素化された画像のＨＳＬ数値による色補正について説明している。
【００２３】
米国特許第6,039,434号（Moroney、2000年5月21日付与）「サーマルインクジェットプリンタ又はプロッタにおける閾値化された下色除去及びブラック置換」は、ＲＧＢ信号の減色領域への変換について説明している。
【００２４】
米国特許第5,987,168号（Decker他、1999年11月16日付与）「３次元色素を３次元色素以上に変換するためのシステム、方法、及びプログラム」は、３色空間を４色空間に変換するためのルックアップテーブルの形成について説明している。
【００２５】
米国特許第5,933,252号（Emori他、1999年8月3日付与）「カラー画像処理方法及びそのための装置」は、色の連続性を維持しながら、広い色空間を狭い色空間へと変換することについて説明している。
【００２６】
米国特許第5,894,358号（Ebner 他、1999年4月13日付与）「適用可能な色濃度管理システム」は、全てのトナー適用範囲の加算と選択的なトナー減算とによるＵＣＲ技術について説明している。
【００２７】
米国特許第5,887,124号（Iwasaki他、1999年3月23日付与）「色成分数値に従って制限処理が実行される画像処理装置及び方法」は、色素の使用を制限する事について説明している。
【００２８】
米国特許第5,828,816（Kise他、1998年10月27日付与）「画像処理装置及び画像処理方法」は、青色の再現を改良する技術について説明している。
【００２９】
米国特許第5,764,388号（Ueda他、1998年6月9日付与）「カラー信号の変換方法及び装置」は、色空間信号を有色空間及び無色空間成分を有する信号へと変換することについて説明している。
【００３０】
米国特許第5,719,689号（Terada、1998年2月17日付与）「画像処理装置」は、グレー成分抽出ユニットを用いて、色空間信号を色空間及びブラック信号へ変換することについて説明している。
【００３１】
米国特許第5,717,839号（Ichikawa、1998年2月10日付与）「プリンタに転送された外部ソース用の補正テーブルデータを有する画像処理機及びプリンタ」は、画像入力装置及び画像プリンタに依存して画像を補正するための画像補正ルックアップテーブルを説明している。
【００３２】
米国特許第5,615,312号（Kohler, 1997年3月25日付与）「ビジネスグラフィックス表現モードを有するカラー管理システム」は、カラー画像を改善するＢＧＲ技術について説明している。
【００３３】
米国特許第5,504,821号（Kanamori他、1996年4月2日付与）「容量の小さいメモリを使って、色空間内のカラー画像に3次元色変換を行うための色変換装置」は、ルックアップテーブルと色立方体とを用いて色空間変換を実行する事について説明している。
【００３４】
米国特許第5,146,328号（Yamasaki他、1992年9月8日付与）「カラー信号ネットワークシステム」は、多様な入力・出力装置を備えたネットワーク上で適合する出力フォーマットへとカラー信号を変換するシステムについて説明している。
【００３５】
米国特許第5,113,248号（Hibi他、1992年5月12日付与）「画像形成装置における色除去のための方法と装置」は、色補正を行うＵＣＲシステムについて説明している。
【００３６】
米国特許第4,977,448号（Murata他、1990年12月11日付与）「正確な色再現性能を有するカラー画像処理装置」は、多様な色特性を補正するシステムについて説明している。
【００３７】
米国特許第4,965,664号（Udagawa他、1990年10月23日付与）「個別のカラー信号成分を変換することで、入力カラー画像信号からカラー画像を記録するためのカラー画像信号処理方法及び装置」は、輝度・色相・色度（クロマティック、彩度）信号を多様な出力色空間パラダイムへ変換することについて説明している。
【００３８】
米国特許第4,908,701号（Udagawa、1990年3月13日付与）「画像処理中の色調節のためのカラー画像処理及び装置」は、暗色ポイントの色成分の関数としての色補正について説明している。
【００３９】
米国特許第4,649,423号（Hoffrichter他、1987年 3月10日付与）「色相とカラーの選択的な補正のための方法及び回路調節」は、ＨＳＬ信号の処理による色分解の補正について説明している。
【００４０】
米国特許第4,636,844号（Sasaki、1987年1月13日付与）「カラー画像信号の処理方法」は、色分解の関数としてのブラック信号の処理について説明している。
【００４１】
米国特許第4,553,835（Morgan, Jr., 1985年11月19日付与）「印刷前カラー校正刷りの作成手順」は、画像のイエロー含有量の関数として、色分解校正刷りを作成する事について説明している。
【００４２】
米国特許第4,500,919（Schreiber、1985年2月19日付与）「カラー複写システム」は、最終的な印刷カラー値を補正するためにＣＲＴの３刺激値を使用することについて説明している。
【００４３】
（発明の要約）
色変換方法は、
複数の入力信号を有する第１色領域入力信号セットを用意し、
信号強度に従って第１色領域入力信号セットの入力信号を分類し、
カラー多面体に対応する複数の１次元ルックアップテーブルのセットを設計・形成し、
特定のカラー多面体と共に用いるための１セットのルックアップテーブルを選択し、ここで前記選択は、入力信号セットの関数として確定された多面体の１区分の関数であり、
ルックアップテーブルセット内の数値を、入力信号セットの関数としてルックアップし、
分類された信号強度の関数として重みを生成し、
選択されたルックアップテーブルからの出力値を、選択されたルックアップテーブル及び生成された重みの関数として補間し、所望の色領域信号セットに変換される色領域信号セットを生成することを含む。
【００４４】
本発明の目的は、公称ＲＧＢ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するためのモデルを提供する事である。
【００４５】
本発明の別の目的は、ＲＧＢ信号からＣＭＹＫ信号への局部的な変換制御を可能にする色変換方法を提供する事である。
【００４６】
本発明の更に別の目的は、複数の１次元ＬＵＴｓ（ルックアップテーブル）を用いてＣＭＹＫ色素の使用をコントロールする色変換方法を提供する事である。
【００４７】
更に別の目的は、入力カラー立方体の中心を通る対角線上及び境界線上において、ルックアップテーブルを使用する色変換方法を提供する事である。
【００４８】
更に別の目的は、利用可能なＣＭＹＫ色域の大部分を使う色変換方法を提供する事である。
【００４９】
更に別の目的は、識別可能な色相のずれを補正するための方法を提供する事である。
【００５０】
更に別の目的は、ニュートラルなグレースケールと、正確な色相角度と、ブラックから１次色（原色）／ブラックから２次色（原色との混色）へのカラーランプ（色傾斜）における適切な知覚空間とを維持するための方法を提供する事である。
【００５１】
更に別の目的は、１次色と２次色に対し色相補正を行う事である。
【００５２】
本発明の上記の要約と目的は、本発明の性質を速やかに把握するためのものである。本発明をより徹底的に理解するには、下記の本発明の好ましい実施例を、図面と共に参照して頂きたい。
【００５３】
（好ましい具体例の詳細な説明）
本発明の方法には、ＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）又はＣＭＹ（シアン・マゼンタ・イエロー）信号をＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）信号へと変換するための、柔軟性のある計算構造が含まれる。この計算構造は従来の下色除去（ＵＣＲ）及びグレー成分置換（ＧＣＲ）技術を発展させたものと見なされるかもしれないが、ここでは複数セットの１次元ＣＭＹＫルックアップテーブル（ＬＵＴｓ）が用いられて、ＣＭＹＫ色素の使用がコントロールされる。ルックアップテーブルは、入力信号色立方体における、中心を通る対角線上に、かつ境界線上に配置されて効果を上げる。
【００５４】
これらのルックアップテーブルを適切に設計することで、利用可能なＣＭＹＫ色域の大部分を活用し、しかも一定の非理想的な装置の反応（例：ダウンストリーム・ハーフトーニング及びページマーキング処理の結果生じうる、純色からブラック又はホワイトへの直線に沿った色相のずれ）を補正するような、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モデルが得られる。例えば、ルックアップテーブルは、各純色からホワイト又はブラックへの各ランプ（ramps）における色相角度が一定になるように制約を受けていてもよい。
【００５５】
本発明は、「未処理の」（較正化されていない）出力装置における、最適状態に及ばない色作用の補正という問題を解決する。本発明の方法は、カラー印刷に適用される際に、一般に表示モニター・デジタルカメラ・スキャナで使用されるＲＧＢ入力信号を、大多数のカラープリンタ（例：インクジェット又はレーザプリンタ）で使用される相当量のＣＭＹＫ色素に変換するのに利用される。ここで開示される方法は、ＬＣＤ表示装置の強力な非線形測色作用の補正にも適用される。後者の場合では、本発明はＲＧＢからＣＭＹＫへの変換よりもむしろ、ＲＧＢからＲＧＢの変換を計算する。この応用では、計算構造は僅かに異なったものになる。なぜなら、たった３つのチャネルしか計算する必要がなく、それでいて原理は同一だからである。
【００５６】
本発明の方法は、非線形ＲＧＢからＣＭＹＫ、ＲＧＢからＲＧＢ、又はＲＧＢから他の色空間への変換を確定するための効率的な計算構造であり、ＣＭＹＫプリンタをＲＧＢプリンタとして扱うために用いられる。本発明の方法には、ＲＧＢ色立方体内に入力されたＲＧＢポイントの位置に基づいて出力信号を得る、効率的なテーブルルックアップ及び補間技術が含まれる。ここでは、この計算構造をＣＭＹＫプリンタに適用する際の、本発明の方法の好ましい具体例について説明する。４色以上の色素を使用するカラープリンタ（例えば、Hexachrome TMプリンタ、つまりＣＭＹＫに明るいシアン色素と明るいマゼンタ色素を加えたプリンタ）への拡大的適用はごく簡単であり、本発明の方法を理解した当該分野の技術者にとっては十分可能であると考えられる
追加的な背景説明によって、従来のＵＣＲ及びＧＣＲ技術の簡単なインプリメンテーションを振り返ることにする。本発明の方法はこの簡単なインプリメンテーションを発展させて、出力色素の使用をコントロールするための柔軟性を可能にするような、効率的な計算構造を実現させるものである。
【００５７】
（従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーション）
図１に示すように、ＲＧＢ入力信号空間は概念上、ＲＧＢ又はＣＭＹ色立方体１０と見なされる。ブラックポイント１２（ＲＧＢ信号が０）を原点とし、その３つの軸を各々ＲＧＢとすると、この立方体はＲＧＢ立方体である。或いは、ホワイトポイント１４（ＣＭＹ信号が０）を原点とすると、この立方体はＣＭＹ立方体である。つまり、ＲＧＢ立方体とＣＭＹ立方体とは同じ入力信号空間を示している。ここで、ＲＧＢ及びＣＭＹ信号は本来、次の式（１）の関係にある。
【００５８】
Ｃ＝１．０−Ｒ， Ｍ＝１．０−Ｇ， Ｙ＝１．０−Ｂ （１）
ブラック生成（ＢＧ）曲線及びＵＣＲ曲線の概形は図２（ａ）で表される。ここには３本のＵＣＲ曲線がある（Ｃは二点鎖線、Ｍは破線、Ｙは一点鎖線でそれぞれ示されている）。これらの曲線は通常、互いに僅かに異なるよう形成される。それは入力信号立方体のホワイトからブラックへと、中心を通って伸長する対角線上（図１の直線１６）に存在する、視覚的にニュートラルな生成色を得るためである。これらの曲線は１次元ルックアップテーブルとして簡単にインプリメントされ、またルックアップテーブルへのインデックスは、以下の式（２）にて示した、入力されたＣＭＹ信号の最小値である、
Ｋi＝ｍｉｎ（Ｃi，Ｍi，Ｙi） （２）
任意のＣＭＹ入力信号とＣＭＹＫ出力信号とは、次の等式（３）で得られる。
【００５９】
Ｃo＝Ｃi−ＵＣＲc（Ｋi），
Ｍo＝Ｍi−ＵＣＲm（Ｋi），
Ｙo＝Ｙi−ＵＣＲy（Ｋi），
Ｋo＝ＢＧ（Ｋi） （３）
ここで、図２（ａ）の「ＵＣＲ」及び「ＢＧ」は、ＵＣＲ及びＢＧの関数を表す。また、式（３）における、下付き添え字の「ｏ」は出力、下付き添え字の「ｉ」は入力を表す。
【００６０】
等式（３）と図２（ａ）によると、ブラックポイントでは１００％のＫが用いられ、ＣＭＹの量は大きく減少する。ブラックポイントで１００％のＫを用いる理由は、Ｋ色素がニュートラルで濃いブラックを再現できるからである。ブラックにおけるＣＭＹの量は、印刷処理における色素の全適用範囲を充たすのに必要なだけ減少する。色が明るくなるに従い、相対的に高い比率でＫ色素の量が減少してゆく。一方、Ｃ，Ｍ，Ｙの減少量はＫのそれよりも緩やかである。
【００６１】
入力立方体の中心を通る対角線上において、Ｃ，Ｍ，Ｙの各信号は互いに同等であり、ＣＭＹ入力信号と呼ばれる。信号の範囲はホワイトポイントにおける０％から、ブラックポイントにおける１００％である。中心を通る対角線１６上で図２（ａ）と等式（３）とを結合すると、中心を通る対角線１６上に１次元ＣＭＹＫ出力曲線が得られる（図２（ｂ））。
【００６２】
純粋なシアンからブラックへの境界色線分１８（Ｃからブラック）で、Ｃの入力信号は１００％に固定される。Ｍ及びＹの各入力信号は同等で、ＭＹ入力信号と呼ばれる。これらの信号はＣにおける０％からブラックにおける１００％まで増加する。等式（３）と図２（ａ）を適用することで、Ｃからブラックまでの色線分１８（ここでは無色線分と呼ばれる）上において、ＣＭＹＫ出力信号とＭＹ入力信号との間の関係が得られる（図２（ｃ））。同様に、Ｍからブラックまでの色線分２０と、Ｙからブラックまでの色線分２２と、Ｒからブラックまでの色線分２４と、Ｇからブラックまでの色線分２６と、Ｂからブラックまでの色線分２８とにおいて、１次元ＣＭＹＫ応答出力が得られる。
【００６３】
これらは図１の太線で示される。もう１つの具体例は図２（ｄ）であり、Ｇからブラックまでの色線分２６において出力されるＣＭＹＫ応答を図示している。ここで入力されるＣ及びＹの各信号は１００％に固定され、Ｍの信号はＭにおける０％からブラックにおける１００％まで変動する。図２の曲線は図解のみを目的として示されたものであり、図２（ａ）と図２（ｂ）ないし図２（ｄ）との関係は大体のところを表すに過ぎない。
【００６４】
よって、ＢＧ及びＵＣＲの各曲線は１次元ＣＭＹＫ応答出力曲線を、中心を通る対角線上及び６本の各境界線上に導くために使用される。ここで６本の各境界線とは、ＣＭＹ入力立方体において純色からブラックポイントへ伸長する色線分、簡単に言うと線分のことである。
【００６５】
これはまた、ＢＧ及びＵＣＲの各曲線のインプリメンテーションが柔軟性に欠ける理由も示している。敷衍すれば、もしも図２（ｂ）に示すような、中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線が特定されれば、図２（ａ）のＢＧ及びＵＣＲの各曲線、及び複数の境界線上のＣＭＹＫ応答曲線もまた導くことが出来る。
【００６６】
中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線を適切に設計することで、同対角線上の出力カラーランプもニュートラルなままにコントロールされる。これらの曲線は、中心を通る対角線上のＣＭＹ入力信号に対し、線形と知覚される出力ランプのＬ*（等明度）応答を行うよう形成される。
【００６７】
ただし、もしも出力応答曲線が、中心を通る対角線上の幾つかの制約を充たすように形成される場合には、境界線上における応答もまた固定される。このように、ＣＭＹ入力立方体の異なった領域で、異なったＣＭＹＫ応答を独立して特定することができないという事が、従来のＵＣＲ及びＧＣＲの各アプローチに柔軟性がなく、ＣＭＹＫプリンタの色域を十分に活用できない主要な理由になっている。
【００６８】
以下の説明は、ＲＧＢ画像のＣＭＹＫ印刷という形で表される。もしも中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答出力曲線と、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各々からブラックに到る６本の色線分上のＣＭＹＫ応答出力曲線とが個々に独立して特定できるならば、ＣＭＹＫ使用のコントロールをより柔軟に行えるようになる。これは本発明の重要な特徴である。
【００６９】
ただし、等式（３）の関係がもはや有効でなくなった場合には、ＢＧ曲線及びＵＣＲ曲線に基づく従来のＵＣＲ及びＧＣＲの各インプリメンテーションも、これ以上機能しなくなる。
【００７０】
本発明の方法の計算構造は、独立して、あるいは局所的に特定されたＣＭＹＫ応答曲線を利用して、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫ信号に変換するための、効率的な補間アルゴリズムを具体化している。ＬＣＤの色補正のような別の応用例も、同じように説明できる。
【００７１】
これまでに論じたように、また上記の関連する応用例において、ＵＣＲ型の技術は、全てのＲＧＢカラー入力に対し最適なＣＭＹＫ色素の量を得るのに十分な程度には柔軟ではない。また、拡大サーチを要する他の方法は、計算量が多くなる。これらは３次元カラールックアップテーブルのオフラインでの形成に有用である一方で、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に変換するための独立した計算構造には適していない。
【００７２】
前述の関連出願にて説明される技術では、従来のＵＣＲ型技術よりもＫの使用の柔軟性を向上させるために、補間及び複数のブラック生成ルックアップテーブルが利用される。しかし、上述の関連出願におけるＣＭＹの使用は、依然としてあまり柔軟ではない。
【００７３】
再び図１を参照すると、本発明の方法は、ブラック生成ルックアップテーブルに加えて、ＣＭＹ立方体のブラックから中心を通ってホワイトに到る対角線上に、また、同立方体の境界線上においてブラックから純粋な１次色及び２次色に到る軌跡上に、Ｃ，Ｍ，Ｙの各ルックアップテーブルをも用意する。このようにして本発明は、ＣＭＹ色素の使用の柔軟性を向上させている。
【００７４】
これら各ＣＭＹルックアップテーブルを適切に設計する事で、ニュートラルなグレースケールと、正確な色相角度と、ブラックから１次色及びブラックから２次色までのカラーランプにおける適切な知覚空間とが維持される。
【００７５】
本発明の方法では更に、１次色及び２次色からホワイトに到る軌跡上にもルックアップテーブルが定められる。これらのルックアップテーブルを適切に設計する事で、色相角度や、ホワイトから１次色及び２次色に到るカラーランプの知覚空間もまたコントロールされる。
【００７６】
上記の利点を実現するために必要な計算は、大して複雑なものではない。この計算はハードウェア又はソフトウェアにおける実施例にも適用可能である。各純色の軌跡は閉鎖的な（閉じた）多面体であって、それらの各頂点は（循環順序による）Ｒ，Ｙ，Ｃ，Ｂ，Ｍである。
【００７７】
本明細書において、「上半分（upper half）」又は「下半分（lower half）」という言葉は、ＲＧＢ／ＣＭＹ色立方体の表面における各軌跡を大まかに指し示すために用いられる。「上半分」はＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面にてＣからホワイト、Ｍからホワイト、Ｙからホワイト、Ｒからホワイト、Ｇからホワイト、Ｂからホワイトまで各々伸長する線分を含む表面部分を指す。つまり、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体においてホワイトポイントで交差する３つの色立方体の面をいう。また、「上半分色相調節」とは、「上半分」に含まれる上記各線分上に配置される計６セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブル、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からホワイトポイントまでの境界線上にそれぞれ配置される計６セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブルを用いて、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面または内部の点に対応するＲＧＢ入力信号をＣＭＹ信号に変換する処理を意味する。「下半分」は、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面にてＣからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラックまで各々伸長する線分を含む表面部分を指す。つまり、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体においてブラックポイントで交差する３つの色立方体の面をいう。また、「下半分色相調節及びブラック生成」とは、「下半分」に含まれる上記各線分上およびホワイトからブラックまでの対角線上に配置される計７セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブル、すなわち、Ｃからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラック、ホワイトからブラックまで各々伸長する線分上に配置された計７セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブルを用いて、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面または内部の点に対応する公称ＣＭＹ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換する処理を意味する。これで当該分野の通常の技術者には、本発明の方法が、立方体の上半分又は下半分における特定の問題に注目して実行されるという事が理解できるだろう。ただし、立方体全体の色範囲は、上半分又は下半分のバランスによって確かめられ、変更される。
【００７８】
次に、「色領域」及び「色領域信号セット」について述べる。１セットの色領域及び関連するセットの色領域信号は、例を用いて簡単に説明できる。入力のために１つの色領域信号セットが選択されるが、ここではこれを第１色領域又は第１色領域信号セットと呼ぶ。
【００７９】
最終の色領域、最終の色領域信号セット、又は最終の色素信号セットは第３色領域と呼ぶことにする。この第３色領域は、プリンタ・コピー機・ＬＣＤなどの特定の出力装置のための信号セットを提供するために選択される。中間色領域又は２次色領域のセットの中間色領域信号セットは、本発明の方法を使って生成されるのが普通である。
【００８０】
本発明に基づくＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モジュールの概略的構造を図３で、主として３０で示す。第１ステップでは、各ＲＧＢ信号３２つまり第１色領域からの信号セットの経路が、第１処理ブロックである上半分色相調節部３４を介して定められ、第２セット信号つまり各Ｃ2Ｍ2Ｙ2信号３６、ひいては第２の色領域又は中間色領域が得られる。各Ｃ2Ｍ2Ｙ2信号３６は、更に、第２処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８によって処理され、最終セットの各ＣＭＹＫ色素信号４０、つまり第３の色領域が提供している信号セットが得られる。
【００８１】
全ての色は、１つの色領域がもう１つの色領域に変換されるという意味において、本発明の方法で処理される。ひいては、「処理」という言葉はここでは、立方体の中に存在する幾つかの、あるいは大部分の色の変換を指している。
【００８２】
本発明に基づくＲＧＢからＲＧＢへの変換モジュールの概略的構造は図４で、主として４２で示される。第１ステップでは、ＲＧＢ信号３２の経路が上半分色相調節処理部３４により定められ、第２セット信号３６が得られる。信号セット３６はＲＧＢ又はＣＭＹ信号でありうる。これらの信号は、更に、処理ブロックである下半分色相調節部４４によって処理され、最終の各ＲＧＢ色素信号４６、つまりここで言う所の、補正済みの第１色領域信号セットが得られる。
【００８３】
次に、ＲＧＢからＣＭＹＫへの処理について説明する。印刷に用いられる本発明の方法では、最初に変換モジュール３８が設計され構築される。図１のＣＭＹ入力立方体はブロック３８の処理に用いられる。この処理ブロックのためのパラメータは、ホワイトからブラックへ中心を通って伸長する対角線上と、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からブラックまで伸長する境界線分上の、計７セットのＣＭＹＫの各１次元ルックアップテーブルである。ここで境界線分は、色立方体内部に多面体を、特に４面体を形成するが、ここではこれをカラー４面体又はカラー多面体と呼ぶ。
【００８４】
ＣＭＹＫの各１次元ルックアップテーブルが定められる各線分は、図１の太線でそれぞれ表される。これらの１次元ルックアップテーブルが定められる位置は、前述の関連出願における位置と同じである。ただしその関連出願では、ただ１つの１次元ルックアップテーブル、つまりＫルックアップテーブルのみが、これらの軌跡上に定められていた。
【００８５】
一方、本発明では、ＣＭＹＫに対応する４つの各１次元ルックアップテーブルが各々、これらの軌跡上に定められる。各ＣＭＹＫルックアップテーブルを位置付けることで、Ｋ色素だけではなく、各ＣＭＹ色素の出力をも柔軟にコントロールできるようになる。
【００８６】
中心を通る対角線上及び境界線分上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、これらの線分上における各ＣＭＹＫの出力数値を直接決定する。各ＣＭＹ入力ポイントに対応する、各ＣＭＹＫ出力数値でこれらの線分上に存在しないものは、これらの線分上の出力値に基づく三角補間で求められる（図７も参照）。
【００８７】
グレーバランスの調節は、ホワイトからブラックまでの線分上の色素出力がニュートラルなグレースケールランプを生成するように、中心を通る対角線上の１次元ルックアップテーブルを制限することで可能になる。また、下半分の色相調節は、ブラックから純色に到る１次元ルックアップテーブルを制限して、１次色又は２次色からブラックまでの線分上の色素出力に、ＣＩＥＬＡＢ・ＣＩＥＬＵＶなどの知覚空間における一定の測定色相角度を伴うカラーランプを形成させることで可能になる。テーブル設計に更なる制限が加えられて、グレーランプや、ブラックから１次色及び２次色に到るランプに均一なグラデーションを強制する場合もある。
【００８８】
（ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換に対応する計算構造）
本発明の方法の構造は、プリンタやコピー機といった実際の装置で使用可能なＣＭＹＫ色素信号へと、公称ＲＧＢ信号を変換するモデルを得るためのものである。図３に見るように、この構造は２つの部分を有する。処理ブロックである、上半分色相調節部３４は、ホワイトポイントで交差する３つの立方体表面を備えたＲＧＢ立方体の、「上半分」の面における色相のずれを補正する。処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８はＫの使用をコントロールし、ブラックポイントで交差する３つの立方体表面を備えたＲＧＢ立方体の、「下半分」の面における色相のずれを補正する。
【００８９】
（下半分色相調節及びブラック生成）
ここでは、処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８を詳しく説明する。ブロック３８は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションを発展させたものであり、公称ＣＭＹ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するものである。この処理ブロックのパラメータは、ＣＭＹ立方体の中心を通る対角線上に、また、ＣＭＹ立方体の表面にてＣからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラックまで各々伸長する線分上に配置された、計７セットの各１次元ＣＭＵＫルックアップテーブルである。
【００９０】
図１の各太線は、これら７セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが概念上存在する箇所を表す。これらの各ルックアップテーブルは互いに独立して特定される。これらの各ルックアップテーブルで具体化される曲線は、図２（ｂ）ないし（ｄ）の曲線と同じ概形を有する。図５には、これらの各１次元ルックアップテーブルを用いて、公称の各ＣＭＹ信号を各ＣＭＹＫプリンタ信号に変換する計算構造が示されている。
【００９１】
４面体補間技術においては、３つの信号成分の相対的な強度に基づいて、ユニット信号立方体を６つの４面体に分割できることは周知である。これら６つの４面体は共通辺として、立方体の中心を通る対角線を共有する。図１のＣＭＹ立方体において、６つの４面体の各頂点は、Ｃ−Ｂ−ブラック−ホワイト、Ｃ−Ｇ−ブラック−ホワイト、Ｍ−Ｂ−ブラック−ホワイト、Ｍ−Ｒ−ブラック−ホワイト、Ｙ−Ｇ−ブラック−ホワイト、Ｙ−Ｒ−ブラック−ホワイトである。
【００９２】
これらの各頂点は、以下の各ＣＭＹ入力信号成分の各順序、ＣＭＹ，ＣＹＭ，ＭＣＹ，ＭＹＣ，ＹＣＭ，ＹＭＣに対応している。ここで第１成分は最大であり、最終の成分は最小である。変換処理の第１ステップは、ＣＭＹ入力成分をソータ４８で下降順に、Ｖl，Ｖm，Ｖs（ここでＶl≧Ｖm≧Ｖsである）へと分類することである。
【００９３】
図５の信号Ｖは順序情報を表す。各下付き添え字ｌ，ｍ，ｓは各々、各ＣＭＹ入力信号成分の最大値・中間値・最小値を示している。つまり、Ｖl≧Ｖm≧Ｖsとなる。この順序情報は信号Ｖによりルックアップテーブル選択器５０へと伝えられ、補間用のＣＭＹＫルックアップテーブルの選択に利用される。
【００９４】
順序信号Ｖによって一旦４面体が識別されると、ＣＭＹＫルックアップテーブル選択器（ブロック５０）によって、４面体の３辺における３セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが選択される。
【００９５】
重み生成器５４はｗ1とｗ2とをそれぞれ定め、これらの重みは、選択された各ＣＭＹＫルックアップテーブルと共にＣＭＹＫ補間器５６に入力される。
【００９６】
本発明の方法の補間処理は、前述の関連出願の補間処理と基本的に同じである。図６に示すように、ＣＭＹ入力立方体は６つの４面体に分割される。任意のＣＭＹ入力ポイントについて、それを囲む４面体はＣＭＹ信号の順序情報によって確定される。各ＣＭＹ入力ポイントに対応する各ＣＭＹＫ出力信号は、ホワイト・１次色・隣接する２次色を結ぶ３辺から、それを囲んでいる４面体上のブラックへのＣＭＹＫルックアップテーブルにより補間される。例えば、もしも、ＣＭＹ入力ポイントがＣi≧Ｍi≧Ｙi（ここでｉ＝２である）という条件を充たすならば、そのポイントを囲む４面体は、その頂点が立方体のブラック・ホワイト・シアン・ブルーとなる１つである（図６（ａ））。
【００９７】
ＣＭＹＫ出力信号は、ホワイトからブラックまでの中心を通る対角線上、シアンとブラックを結ぶ線分上、及びブルーとブラックを結ぶ線分上のＣＭＹＫルックアップテーブルからの補間によって確定されることになる。順序信号Ｖは、ＣＭＹ入力ポイントを含む４面体を選択するのに用いられる。
【００９８】
次に、ＣＭＹ入力信号のうち最小のＶｓが、これらの各ＣＭＹＫルックアップテーブルのセット（ＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓ）へのインデックスとして用いられ、３セットの各ＣＭＹＫ中間信号（ＣＭＹＫ(C)、ＣＭＹＫ(P)およびＣＭＹＫ(S)）を各々ルックアップする。
【００９９】
すなわち、この４面体の３辺上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルが、各ＣＭＹＫ出力プリンタ信号を得るのに使用される。そして最後に、ＣＭＹＫ補間器５６によって、３セットの各ＣＭＹＫ中間信号から各ＣＭＹＫ出力信号４０が補間される。
【０１００】
補間処理は重み生成器５４を含み、補間のための各重み係数を生成する。そして、ＣＭＹＫ補間器５６が各重み係数を用いて補間を実行する。補間処理は図７、主として６０で説明される。これは、再順序付けされたＣＭＹ入力信号の座標で選択された４面体である。図７では、ＣＭＹ入力ポイントを含む定数Ｖsの平面と、各ＣＭＹＫルックアップテーブルが存在する４面体の辺との交差が図示される。３つの交差点「Ｃ」,「Ｐ」,「Ｓ」は各々、ＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓへのインデックスと対応しており、特定の４面体を貫通する区画を形成するが、この区画は入力信号セットの関数として定義される。
【０１０１】
本発明の方法は、この幾何学的説明の範囲内で、ポイント「Ｃ」（中央）「Ｐ」（１次）「Ｓ」（２次）の３点を結ぶ三角形内のＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓから検索された数値の直線補間により、最終のＣＭＹＫ信号４０を得る。この３角形内におけるＣＭＹ入力ポイントの相対位置は、三角補間のための各重み係数を定義するものである。これは以下の等式を解くことで求められる。
【０１０２】
【数１】
【０１０３】
図７についての説明を続ける。等式（４）の左手に見えるベクトル（Ｖ1）は、ポイント「Ｃ」に対するＣＭＹ入力ポイントの位置付けを表す。等式（４）の右手に見える第１ベクトル（Ｖ2）は、ポイント「Ｃ」に対するポイント「Ｐ」の位置付けを表す。そして、等式（４）の右手に見える第２ベクトル（Ｖ3）は、ポイント「Ｃ」に対するポイント「Ｓ」の位置付けを表す。この等式の解は以下の式（５）のように求められる。
【０１０４】
【数２】
【０１０５】
これらの各重み係数によって、最終のＣＭＹＫ出力信号４０が次の式（６）のように求められる。
【０１０６】
【数３】
【０１０７】
ここで上付き添え字「(Ｃ)」、「(Ｐ)」、「(Ｓ)」をそれぞれ伴う各ＣＭＹＫ数値は各々、ポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」における各ＣＭＹＫ中間信号にそれぞれ対応している。
【０１０８】
（上半分色相調節）
図５のブロック図に前処理ブロック５８（ここでは第１処理ブロックと呼ばれる）を追加する。この前処理ブロック５８は、各ＲＧＢ信号を各ＣＭＹ信号へと変換するだけであるが、この追加によって、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫ出力信号へと変換するためのモデルが得られる。中心を通る対角線上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、カラーランプがニュートラルなグレーを再現し、かつＬ*出力応答がＲＧＢ入力信号に対し線形であるように設計される。
【０１０９】
また、６つの境界線分上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、適度に大きな色域を再現し、純色からブラックまでの境界線分上のランプにおける色相のずれを補正するよう設計される。立方体内部の各ＣＭＹポイントに対する各ＣＭＹＫ出力信号は、中心を通る対角線上及び境界線上の各ＣＭＹＫ出力信号から補間され、この補間によって、内部のポイントの適正な色相及び線形性といった所望の特性がうまく保持される。上記構成・方法は、本明細書において図３のブロック３８との関連で「１ボックス構造」と説明されている。
【０１１０】
しかし、１ボックス構造は、ＲＧＢ立方体の上半分の面における、各ＣＭＹ入力ポイントに対応する各色相角度の出力には影響しない。なぜなら、これらの面における補間は、Ｒ，Ｍ，Ｂ，Ｃ，Ｇ，Ｙを結んでＲに戻るＲＧＢ立方体中のホワイトポイントと、多面体上で隣接する２つの純色ポイントとにのみ基づいているからである。純色ポイントとホワイトポイントの間に、この領域内にて色相のずれを補正するための補間格子ポイントは存在しない。
【０１１１】
上記影響しないことを改善するために、前述の計算構造には、上半分の面における色相のずれを補正するための「２ボックス構造」と呼ばれる計算構造が用いられる。上半分の色相のずれを処理するための図３のブロック３４は、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹ信号に変換するために、また、各ＲＧＢ信号の色相のずれを補正するために構築される。一方、下半分の色相調節及びブラック生成部としての処理ブロック３８は、中心を通る対角線上のグレーバランスを取るために、また、ＲＧＢ入力立方体の下半分の面における色相のずれの問題を解決するために設計される。
【０１１２】
そのように、上半分の色相調節部としての処理ブロック３４が設計・構築される時には、２次色領域におけるＣ2Ｍ2Ｙ2信号は上記の所望の特性を既に所有している。つまりブロック３４の目的は、ＲＧＢ立方体の上半分の色相のずれの問題を補正する事にある。また、中心を通る対角線上のグレーバランスの問題は既に処理されているため、中心を通る対角線上のＣ2Ｍ2Ｙ2信号は、ここでも等式（１）を使い、ＲＧＢ信号を変換することによって得られる。
【０１１３】
しかし、境界線上では、各ＲＧＢ信号を各ＣＭＹ信号に変換するには、各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルが使用される。本発明の方法では、６セットの各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルが、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からホワイトポイントまでの境界線上にそれぞれ配置される。これらの１次元ルックアップテーブルへのインデックスは各ＲＧＢ入力信号の最小値である。
【０１１４】
Ｗi＝ｍｉｎ（Ｒi，Ｇi，Ｂi） （７）
ブラックからホワイトへ中心を通って伸長する対角線上において、入力された各Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号（ここではＲＧＢ入力信号と称する）は同等であり、等式（１）によるＲＧＢからＣＭＹへの変換が１次元線形関数によって、ブラックで１００％からホワイトで０％までインプリメントされる（図８（ａ））。
【０１１５】
Ｒからホワイトまでの境界線上では、入力されたＲ信号が１００％であり、入力されたＧ信号及びＢ信号（ここではＧＢ入力信号と称する）は同等で、０％から１００％まで推移する。図８（ｂ）のプロットは、Ｒからホワイトまでの境界線上における、ＲＧＢからＣＭＹへの各曲線の典型的なセットを表したものである。Ｃ曲線は０％で一定しているが、これは境界線上の色が最も純粋な色のままだからである。Ｍ曲線とＹ曲線は１００％から０％まで変動するが、降下の勾配は等式（１）が示すようには直線的ではない。
【０１１６】
これらの各曲線は、Ｒからホワイトまでの境界線上で、色素の混合作用又は、ドットが重なり合わない（dot-off-dot）ハーフトーン効果によって生じうる色相のずれを補正するように形成されている。図５に示すように、２ボックス構造はブロック５８とブロック３８の組み合わせでもありうる。
【０１１７】
処理ブロックである、上半分色相調節部３４の詳細は図９に示す。これは、処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８と本質的に同一だが、各入力信号はＲＧＢであり、ソータブロック６２の出力は、順序付けされた各ＲＧＢ信号とその順序情報である。ブロック３４は重み生成器６４と、ＣＭＹルックアップテーブル選択器６６と、ルックアップテーブル６６と、ＣＭＹ補間器７０とを含む。
【０１１８】
この処理ブロックで考察すべきＫ色素は存在しない。両ブロックの違いは、上半分のブロックにブラック（Ｋ）出力信号が存在せず、計算において立方体の各頂点（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）及び（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）の役割が互いに逆転され、つまりＲとＣとが置換され、ＭとＧとが置換される点にある。「ＣＭＹルックアップテーブル選択器及び１次元テーブルルックアップ」ブロックのための７セットの各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルの中で、境界線分上の６セットだけが柔軟に設計される。
【０１１９】
中心を通る対角線上のセットは、図８（ａ）のように固定される。実際には、Ｃ，Ｍ，Ｙからホワイトまでの境界線分上のルックアップテーブルは、知覚上の線形性を達成するよう設計されている。そして、ＲとＧとＢとからホワイトまでの各境界線分上の各ルックアップテーブルは、知覚上の線状性と、色素混合及び／又はドットが重なり合わないハーフトーン処理による色相のずれの補正とを、両方とも達成するように設計されている。
【０１２０】
処理ブロックである上半分色相調節部３４に入力されたパラメータは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各々からホワイトまでの各線分上における、６セットの各ＣＭＹルックアップテーブルである。これらの各線分は図１０に太線で表されている。これらの各線分上の各カラー出力は、同線分上の各ＣＭＹルックアップテーブルによって直接決定される。
【０１２１】
これらの各ルックアップテーブルは、各２次色からホワイトまでの各カラーランプの各色相角度をほぼ一定に保持し、その諧調に対し、知覚上の均一性のような所望の特性を幾つか与えるために設計されている。中には、これらの各ルックアップテーブルを１次色の各諧調について使用する場合もある。
【０１２２】
図７に見る補間処理についての幾何学的説明もまた、処理ブロックである上半分色相調節部３４に対して有効である。しかし、各入力が各ＲＧＢ信号であるため、ＲＧＢ立方体については、各１次色がＲとＧとＢとであり、各２次色がＣとＭとＹとである。各重み係数を得るために、ここにも等式（５）が使用される。各ＣＭＹ信号は次の数式で求められる。
【０１２３】
【数４】
【０１２４】
下半分の色相調節に対応するＣＭＹ立方体の４面体区分と、上半分の色相調節に対応するＲＧＢ立方体の４面体区分とは互いに同一である。このため本発明の方法は、ＲＧＢ立方体における補間のために、前記ＣＭＹ立方体における補間に用いられるのと同じ計算を用いる。
【０１２５】
しかし、「下半分色相調節及びブラック生成部」のブロックによって、中心を通る対角線上のブラックからホワイトまでの各色のグレーバランスが既に取られているため、中心を通る対角線上にＣＭＹルックアップテーブルを求める必要はない。その代わりに、中心を通る対角線上に補間を目的として各ＣＭＹ数値を生成するには、各ＲＧＢ入力信号の座標を単に変換するだけでよい。
【０１２６】
本明細書で開示される技術は、ＲＧＢ、ＣＭＹ又はＣＭＹＫ以外の各出力色素にも適用される。例えば、４面体の境界線上に異なる各ルックアップテーブルを定めることで、ヘキサクローム（HexachromeTM）、ＣｃＭｍＹＫ、又は色素の他の設定法、もしくはＸＹＺ，Ｌａｂのような他の色空間を、信号から色へという単純な計算モデルとして扱う事ができる。
【０１２７】
（計算構造への発展）
これまでに述べた計算構造では、ＲＧＢ又はＣＭＹ立方体において中心を通る対角線上に、また各１次色及び各２次色をブラック及びホワイトポイントと結びつける各境界線分上に、各１次元ルックアップテーブルが位置付けられる。各１次元ルックアップテーブルが配置された各線分上において、得られた各色出力の特性は、正確にコントロールする事ができる。
【０１２８】
しかし、信号入力立方体の他の部分における色出力についてはこれほど正確ではない。というのは、これらが近傍の各ルックアップテーブルによって補間されるからである。
【０１２９】
ＣＭＹＫインクジェットプリンタを使った実験結果に基づき、各ルックアップテーブルが特定される各線分上の所望の特性を見出して、これを入力立方体の他の部分にうまく適用することもできる。
【０１３０】
しかし、時には、入力立方体の他の部分における色出力を正確にコントロールするのが望ましい場合がある。例えば、昔からあるプリンタのブルーポイントは、ＣとＭとが１００％でＹが０％だが、いつも紫がかった色相を有する。Ｃを１００％、Ｙを０％に保ちつつ、Ｍを減らすことで、より自然なブルーポイントを得ることができる。この自然なブルーポイントからブラック及びホワイトポイントまで、各カラーランプに沿った色相応答の出力を、正確にコントロールするのが望ましい場合もある。
【０１３１】
上記計算構造の一般的原理は、各１次色及び各２次色からホワイト及びブラックポイントまでの、中心を通る対角線上や、境界線分上にのみに各１次元ルックアップテーブルを配置することに限定されない。各ルックアップテーブルは、入力された、ＲＧＢ又はＣＭＹ立方体内部の他の線分上にも位置付けられ、そこでの色出力の特性を正確にコントロールしうる。
【０１３２】
しかし、もしも計算構造に対し、より多くの各ルックアップテーブルが追加されれば、補間に使用されるべきルックアップテーブルのセットを選択するための、各入力信号からの順序情報だけが不十分になってしまう。追加の各ルックアップテーブルを利用するためには、追加の処理ステップが必要である。
【０１３３】
選択された４面体内部における、追加の線分上での各ルックアップテーブルの配置を、図１１（ａ）に特に８０にて示す。この例では２本の太線８２、８４上に、追加的な２セットの各ルックアップテーブルが配置される。Ｖｓ軸に垂直な平面は、追加的な線分とポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」で交差し、ポイント「Ａ」及び「Ｂ」でも交差する。入力（input）ポイントを含む三角形８６は平面Ｖｓ＝０に投射される（図１１（ｂ）参照）。
【０１３４】
各中間出力信号は、これら５つの交差点における、直接的なテーブルルックアップによって得られる。その図解は図１１（ｂ）にも示されているが、ここでポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」で囲まれた三角形８６は更に、４つの副次的な三角形（Ｉ〜IV）に分解される。上記△入力ポイントは、各ベクトルの適切なセット及び適切なセットの各ルックアップテーブルを選択するために定められる必要がある。
【０１３５】
上記入力ポイントは、行列（マトリクス）を転置することで代数的にテストされ、４つの三角形のうち何れが上記入力ポイントを含むのか確定される。最終の各出力信号は、入力ポイントを囲む副次的な三角形の３つの各頂点での中間信号から補間される。図１１（ｂ）の分割の図解は例示のためのものに過ぎず、最良の分割図解は特定の適用によって左右される。
【０１３６】
本発明の方法のもう１つの方式では、ＲＧＢ／ＣＭＹ信号立方体が６つ以上の各４面体に分割される。例えば、６つの上述された各４面体の１つ以上が、１次色と隣の２次色とを結ぶ４面体の境界線に追加的な頂点を導入することで分割される。中心を通る対角線や、上述された立方体表面の線分に加えて、他の線分を用いて立方体をもっと細かく分割することもできる。例えば、４面体の底辺に追加の頂点を導入してもよい（ここでＶｓ＝０である）。こうした場合でも、本明細書にて開示されている補間方法は本質的に同様に作用する。主な違いは、入力信号ベクトルを囲む４面体を識別するには、より複雑で高度なアルゴリズムが必要になるという点である。
【０１３７】
（実験結果）
計算構造の開発と発展から考えて、ＲＧＢからＣＭＹＫ、又はＲＧＢからＲＧＢなどの、変換処理の様々な側面をコントロールするのに、この構造を利用しうる事は明らかである。本発明の方法を用いた実験では、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モデルの色相調節及び出力色域の問題が重視され、研究の焦点になっていた。図３に見るように、本発明では２ステップの方法が構築され、「下半分色相調節及びブラック生成部」モジュールのために７セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが、「上半分色相調節部」モジュールのために６セットの各ＣＭＹルックアップテーブルが設計された。プリンタ色域はＣＩＥＬＡＢ空間で表される。色相調節のためには、ＣＩＥＬＵＶ空間における色相角度が補正される。ただし、他の色空間を用いる事もできる。
【０１３８】
ＣＭＹＫインクジェットプリンタの実験結果を、図１２（ａ）と図１２（ｂ）の９０、９６、及び図１３の１１０に示す。図１２（ａ）では、レッドの色相リーフにおける、単純なＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの色域（線９２）と、本発明の方法に基づく計算構造の色域（線９４）とが比較されている。この実験結果から分かるのは、本発明の方法によって陰影領域に、より大きな色域を提供できることである。
【０１３９】
本発明で得られたレッドリーフにおける色域は更に、この色相角度にて、ＣＭＹＫの色域全体と比較される（図１２（ｂ）、９６）。ＣＭＹＫ全色域は線９８であり、本発明の方法の計算構造により得られた色域のリーフは線１００である。図１２からは、本発明の方法で得られた色域のリーフがＣＭＹＫ全色域に極めて近いことが分かる。
【０１４０】
この色相調節上の効果は図１３（ａ）、（ｂ）の１１０、１１６にそれぞれ示されている。どちらの図でも、補正された色相は実線で表される。図１３（ａ）では、グリーンからブラックまでの補正済みの色相線１１２が、従来のインプリメンテーションから得られた色相線１１４と比較されている。また、図１３（ｂ）では、グリーンからホワイトまでの補正済みの色相線１１８と、未補正の色相線１２０とが比較されている。
【０１４１】
各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫプリンタ出力信号に変換するための効率的な計算構造が開発された。この構造はＣＭＹＫプリンタをＲＧＢプリンタとして製造するのに利用される。
【０１４２】
ＲＧＢプリンタの概略を述べるのは比較的簡単だが、それは、ＣＩＥＬＡＢ空間やsＲＧＢ空間のような測色空間で特定される各色と、各ＲＧＢ信号との間に、１対１の対応関係が成立するからである。
【０１４３】
本発明の計算構造は、1次元ＢＧ及びＵＣＲの各ルックアップテーブルを用いた、従来のＵＣＲ及びＧＣＲ技術の単純なインプリメンテーションを発展させたものと考えられかもしれない。この構造では、ＲＧＢ又はＣＭＹの入力立方体の様々な部分に、複数セットの各１次元ルックアップテーブルが効果的に配置されて、製品化されたＲＧＢプリンタの出力応答をコントロールしている。
【０１４４】
各１次元ルックアップテーブルの配置は、ＲＧＢ又はＣＭＹの入力立方体を幾つかの４面体へと本来的に分割し、４面体の各境界線上の各ルックアップテーブルが、４面体内部の入力ポイントに対応するＣＭＹＫ出力信号の補間に利用される。
【０１４５】
本発明の計算構造は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換のための２ステップの処理を構成するのに用いられて、充分に大きな色域を達成し、例えば各ハーフトーン又は各色素によって生じた色相のずれを補正する。実験結果からは、このモデルがＣＭＹＫ全色域とほぼ同じ大きさの色域を達成可能であり、色相のずれをうまく補正できることが分かる。
【０１４６】
この計算構造の応用は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換を行うプリンタだけに限定される訳ではない。それは４つ以上のインク又は色素を備えたプリンタの製造にも応用されうる。また、プリンタ以外の装置の望ましくない作動の補正にも利用されうる。
【０１４７】
このように、複数の各ルックアップテーブル及び補間を用いた、色相調節による色変換方法が開示された。添付された各請求項で定義される発明の範囲内ならば、この方法を更に変化させ、修正できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】下半分色相調節、及びブラック生成のためのＣＭＹ入力立方体を示すグラフである。
【図２】ＢＧ及び各ＵＣＲの各曲線、また両曲線と１次元ＣＭＹＫ応答出力曲線との関係をそれぞれ示す各グラフであって、（ａ）はＢＧ及び各ＵＣＲの各曲線、（ｂ）は中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線、（ｃ）はＣからブラックまでの境界線上におけるＣＭＹＫ応答曲線、（ｄ）はＧからブラックまでの境界線上におけるＣＭＹＫ応答曲線を示す。
【図３】ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換の構造を示すブロック図である。
【図４】ＲＧＢからＲＧＢへの変換の構造を示すブロック図である。
【図５】下半分の色相調節及びブラック生成に関する計算の構造を示すブロック図である。
【図６】（ａ）ないし（ｆ）は６つの４面体に分割されたＣＭＹ入力立方体をそれぞれ示すグラフである。
【図７】テーブルルックアップ及び補間処理の幾何学的説明のためのグラフである。
【図８】（ａ）は固定されたブラックからホワイトまでの線における、１次元のＲＧＢからＣＭＹへの変換を示す曲線を示すグラフであり、（ｂ）は本発明の方法に従って設計されたレッドからホワイトまでの線における、１次元のＲＧＢからＣＭＹへの変換を示す曲線を示すグラフである。
【図９】上半分色相調節に関する計算の構造を示すブロック図である。
【図１０】上半分色相調節のためのＲＧＢ入力立方体を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は入力立方体の範囲内及びその表面上における追加的なルックアップテーブルと、（ｂ）は適切なルックアップテーブルを選択するための方法とを表すグラフである。
【図１２】本発明の方法で得られたレッドリーフの色域の図形的比較をそれぞれ示すグラフであって、（ａ）は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの色域との比較であり、（ｂ）はＣＭＹＫ色域全体との比較である。
【図１３】（ａ）は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの結果生じた色相線、及びグリーンからブラックまでの線上における本発明の方法から生じた色相線、（ｂ）はグリーンからホワイトまでの線上における補正済み及び未補正の色相との間の、ＣＩＥＬＵＶ空間における色相角度の図形的比較をそれぞれ示すグラフである。
本願は、2000年12月19日に出願された米国特許出願第09/741,458号、「複数のルックアップテーブルと補間とを用いたＣＭＹＫカラープリンタのためのブラック生成方法」に関連している。
【０００１】
（発明分野）
本発明はデジタル画像の色変換の分野に属し、特にＲＧＢ入力信号を、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）という４つの色素を備えたプリンタに対応するＣＭＹＫプリンタ信号へと変換する方法を対象とし、また、ＬＣＤディスプレイの色補正といった一般的な色変換方法を対象とする。
【０００２】
（発明の背景）
カラー印刷装置には、ＣＭＹＫ色素と総称される、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）という４つの色素を使用するものが多い。ＣＭＹＫ出力装置では、ＣＭＹＫ色素の１つ以上の組み合わせによって、多くの色彩を生成する事ができる。ＣＭＹＫ装置がＲＧＢ装置として設計される場合には、ＲＧＢの各組み合わせから、ＣＭＹＫに固有の組み合わせを形成する必要がある。
【０００３】
これら固有の組み合わせを計算するために従来用いられてきたのが、下色除去（ＵＣＲ）技術やグレー成分置換（ＧＣＲ）技術である。これらの技術は簡単に実装できるが、Ｋ色素の追加によって利用可能になる色域を十分に活用することができない。
【０００４】
一方、所望の組み合わせを求めてＣＭＹＫ信号空間全体をサーチする他の強力な技術からは良好な成果が得られるが、リアルタイムでのインプリメンテーション（実行）には適していない。
【０００５】
ＣＭＹ色素に加えてＫ色素を使用すると、数多くの効果がある。例えば濃い黒色や微妙な陰影が得られたり、中間色バランスのコントロールが簡単になったりする。カラー管理に適したＣＭＹＫプリンタの概略は次の通りである。すなわち、ＣＩＥＬＡＢ又はsＲＧＢのような測色空間で特定された色を再現するために、Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｋ色素の組み合わせを計算する。前述のように、幾つかの色は複数のＣＭＹＫの組み合わせによって再現される。
【０００６】
ＵＣＲ及びＧＣＲ技術では、まずＲＧＢ信号が変換されて、公称ＣＭＹ信号が得られる。それから、ＣＭＹ色素の配合に基づき、一定量のＣＭＹ色素の代わりにＫ色素が使用される。使用されるＫ色素の量と、除去されるＣＭＹ色素の量とはふつう、Ｃ，Ｍ，Ｙの最小入力量に左右される。通常のインプリメンテーションでは、１本のブラック生成（ＢＧ）曲線と３本のＵＣＲ曲線とが用いられる。これらの曲線は１次元ＬＵＴｓ（ルックアップテーブル）としてインプリメント（実行）され、そこでは、ルックアップテーブルへのインデックスとしてＣＭＹ信号の最小値が使用される。これは公称ＲＧＢ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するモデルを提供する。
【０００７】
こうしたモデルを備えていれば、そのプリンタはＲＧＢプリンタであると考えられる。ＲＧＢプリンタでは、色域内の全ての色について、ＲＧＢ信号と測色空間で特定される色とが１対１関係で対応する。
【０００８】
ＲＧＢプリンタの概略は次の通りである。ＲＧＢ入力立方体を広範囲でサンプリングするための、カラーパッチを有するＲＧＢプリンタターゲットが形成され、ＣＩＥＬＡＢ出力数値が測定される。それから測定データに基づいて、測色空間で特定された色をプリンタＲＧＢ空間へと変換するプリンタプロファイルが作成される。色域外の色を再現するには、色域マッピング技術が用いられる。ＲＧＢプリンタモデルが、プリンタプロファイリング処理のモジュラー設計において極めて有用なのは明白である。
【０００９】
こうした技術は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換処理の複雑さを表に出さず、もっと直観的なＲＧＢ入力色空間をユーザに提供する。また、Windows（登録商標）Graphical Display Interface（GDI）printingのようなアプリケーションもある。こうしたアプリケーションでは、プリンタはＲＧＢ装置としてのみアドレス可能であり、ＲＧＢプリンタモデルの構築を必要とする。
【００１０】
上述の単純なＵＣＲ／ＧＣＲ技術は、特定の色を再現するために「最良の」ＣＭＹＫの組み合わせを選択するのに十分な柔軟性を提供してくれる訳ではない。ＣＭＹＫ数値の一定の組み合わせを用いる単純な技術は能力が低いため、それを用いて得られるＲＧＢプリンタの色域もまた狭いものになる。
【００１１】
ＣＭＹＫの使用をコントロールするもっと高度な方法としては、所望のＣＭＹＫ信号を得るために、ＣＭＹＫプリンタの全色域をサーチするのが一般的である。測色空間で特定される１つの色について考えてみよう。もしも、その色が色域内の色であれば、サーチによって、入力色を再現するＣＭＹＫ信号ベクトルが１つ以上見つかるだろう。これらのＣＭＹＫ信号は、使用されるＫ色素の量（最少量から最大量まで）によって分類される。
【００１２】
所望のＣＭＹＫ信号は、使用されるＫ色素の相対量を特定する事で得られる。これを行うための１つの方法は、発見されたＣＭＹＫ信号ベクトルにおける、Ｋの最少量及び最大量に対するＫの使用量を、パラメータを用いて特定することである。このパラメータは、最適の出力画質を得るための入力色空間における位置関数として設定される。これらの方法では、ＣＭＹＫプリンタ色域が十分活用される。
【００１３】
しかし、プリンタＣＭＹＫ空間全体を広範にサンプリングし、印刷されるターゲットをＣＩＥＬＡＢのような測色空間において測定し、測色空間で特定された各色域内の色に対応可能なＣＭＹＫ信号を全て発見するべく補間を行うプリンタターゲットの構築とは、集約的な計算による「強力な」方法である。
【００１４】
更に、ＣＭＹＫ出力信号は、ＲＧＢ信号空間における入力色と関連しておらず、むしろ測色空間の色と関連している。よって、これらの方法に限って、ＲＧＢプリンタとしてのＣＭＹＫプリンタ設計には使えないのである。
【００１５】
これらは測色空間内の各色を、ＣＭＹＫプリンタ信号に直接変換する３次元カラールックアップテーブルの形成には有用だが、そのルックアップテーブル形成手順には、色域マッピング技術をも組み込む必要があるのは言うまでもない。
【００１６】
印刷にブラック（Ｋ）色素を用いることで、ＣＭＹ色素だけを組み合わせて得られるよりも高い濃度が実現する。ここで解決しなくてはならない問題は次の点にある。すなわち、ＲＧＢ又はＣＭＹ入力値に基づいて使用されるブラック色素の量をどのように決定するのか。また、一旦ブラック色素が導入された後に、他の色素をどのように調整するのか。先述の通り先行技術は、この問題の主な解決策を２つ示している。それは、（１）ＵＣＲタイプの技術と（２）サーチ技術である。関連する特許出願は、ＲＧＢ入力信号をＣＭＹＫ信号に変換する方法の中で、ＣＭＹ立方体の境界線上及び中心を通る対角線上における複数のブラック生成ルックアップテーブルと、補間とを使用する方法を説明している。
【００１７】
米国特許第6,281,984号（Decker他、2001年8月28日付与）「外部から定義された４次元色素（ＣＭＹＫ）を、所定のプリンタに付随した４つのインク（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）について定義された対応する４次元色素へと変換するために改善されたシステム、方法、及びプログラム」は、Ｌａｂ数値のＣＭＹＫ数値への変換について説明している。
【００１８】
米国特許第6,229,580号（Inoue、2001年5月8日付与）「記録されたカラープログラムを有する画像カラー補正装置及び記録媒体」は、特定の色調の色補正と、該特定の色調に関連する複数の色調について説明している。
【００１９】
米国特許第6,191,874号（Yamada 他、2001年2月20日付与）「画像処理装置と方法、及び記録媒体」は、無色の色成分の抽出と、無色の色成分の関数としてのＣＭＹ信号の処理について説明している。
【００２０】
米国特許第6,140,997号（Tanaka、2000年10月31日付与）「ＲＧＢ色空間を人間の感覚に近い色空間へと変換するための色特性抽出装置及び方法」は、各ＲＧＢ画素を色相・彩度・明度（ＨＬＳ）値へと変換することでなされる色処理について説明している。
【００２１】
米国特許第6,137,596号（Decker他、2000年10月24日付与）「３次元色素を３次元色素以上に変換するシステム、方法、及びプログラム」と、米国特許第6,137,594号（Decker他、2000年10月24日）「外部から定義された色素（ＣＭＹＫ）を所定のプリンタに付随した対応する色素(Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’)へと変換するためのシステム、方法、及びプログラム」と、米国特許第6,061,501号（Decker他、2000年5月9日付与）「外部から定義された4つの色素（ＣＭＹＫ）を、所定のプリンタに付随した４つのインク（Ｃ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'）について定義された対応する４次元色素へと変換するシステム、方法、及びプログラム」とは、色空間のカラーパッチをブラック色空間のパッチと結合させて、測定されたＬａｂ数値に基づき、カラーポイント値をブラック色空間の関数として変換する事についてそれぞれ説明している。
【００２２】
米国特許第6,057,931号（McConnell 他、2000年5月2日付与）「カラー画像複写の制御方法及び装置」は、画素化された画像のＨＳＬ数値による色補正について説明している。
【００２３】
米国特許第6,039,434号（Moroney、2000年5月21日付与）「サーマルインクジェットプリンタ又はプロッタにおける閾値化された下色除去及びブラック置換」は、ＲＧＢ信号の減色領域への変換について説明している。
【００２４】
米国特許第5,987,168号（Decker他、1999年11月16日付与）「３次元色素を３次元色素以上に変換するためのシステム、方法、及びプログラム」は、３色空間を４色空間に変換するためのルックアップテーブルの形成について説明している。
【００２５】
米国特許第5,933,252号（Emori他、1999年8月3日付与）「カラー画像処理方法及びそのための装置」は、色の連続性を維持しながら、広い色空間を狭い色空間へと変換することについて説明している。
【００２６】
米国特許第5,894,358号（Ebner 他、1999年4月13日付与）「適用可能な色濃度管理システム」は、全てのトナー適用範囲の加算と選択的なトナー減算とによるＵＣＲ技術について説明している。
【００２７】
米国特許第5,887,124号（Iwasaki他、1999年3月23日付与）「色成分数値に従って制限処理が実行される画像処理装置及び方法」は、色素の使用を制限する事について説明している。
【００２８】
米国特許第5,828,816（Kise他、1998年10月27日付与）「画像処理装置及び画像処理方法」は、青色の再現を改良する技術について説明している。
【００２９】
米国特許第5,764,388号（Ueda他、1998年6月9日付与）「カラー信号の変換方法及び装置」は、色空間信号を有色空間及び無色空間成分を有する信号へと変換することについて説明している。
【００３０】
米国特許第5,719,689号（Terada、1998年2月17日付与）「画像処理装置」は、グレー成分抽出ユニットを用いて、色空間信号を色空間及びブラック信号へ変換することについて説明している。
【００３１】
米国特許第5,717,839号（Ichikawa、1998年2月10日付与）「プリンタに転送された外部ソース用の補正テーブルデータを有する画像処理機及びプリンタ」は、画像入力装置及び画像プリンタに依存して画像を補正するための画像補正ルックアップテーブルを説明している。
【００３２】
米国特許第5,615,312号（Kohler, 1997年3月25日付与）「ビジネスグラフィックス表現モードを有するカラー管理システム」は、カラー画像を改善するＢＧＲ技術について説明している。
【００３３】
米国特許第5,504,821号（Kanamori他、1996年4月2日付与）「容量の小さいメモリを使って、色空間内のカラー画像に3次元色変換を行うための色変換装置」は、ルックアップテーブルと色立方体とを用いて色空間変換を実行する事について説明している。
【００３４】
米国特許第5,146,328号（Yamasaki他、1992年9月8日付与）「カラー信号ネットワークシステム」は、多様な入力・出力装置を備えたネットワーク上で適合する出力フォーマットへとカラー信号を変換するシステムについて説明している。
【００３５】
米国特許第5,113,248号（Hibi他、1992年5月12日付与）「画像形成装置における色除去のための方法と装置」は、色補正を行うＵＣＲシステムについて説明している。
【００３６】
米国特許第4,977,448号（Murata他、1990年12月11日付与）「正確な色再現性能を有するカラー画像処理装置」は、多様な色特性を補正するシステムについて説明している。
【００３７】
米国特許第4,965,664号（Udagawa他、1990年10月23日付与）「個別のカラー信号成分を変換することで、入力カラー画像信号からカラー画像を記録するためのカラー画像信号処理方法及び装置」は、輝度・色相・色度（クロマティック、彩度）信号を多様な出力色空間パラダイムへ変換することについて説明している。
【００３８】
米国特許第4,908,701号（Udagawa、1990年3月13日付与）「画像処理中の色調節のためのカラー画像処理及び装置」は、暗色ポイントの色成分の関数としての色補正について説明している。
【００３９】
米国特許第4,649,423号（Hoffrichter他、1987年 3月10日付与）「色相とカラーの選択的な補正のための方法及び回路調節」は、ＨＳＬ信号の処理による色分解の補正について説明している。
【００４０】
米国特許第4,636,844号（Sasaki、1987年1月13日付与）「カラー画像信号の処理方法」は、色分解の関数としてのブラック信号の処理について説明している。
【００４１】
米国特許第4,553,835（Morgan, Jr., 1985年11月19日付与）「印刷前カラー校正刷りの作成手順」は、画像のイエロー含有量の関数として、色分解校正刷りを作成する事について説明している。
【００４２】
米国特許第4,500,919（Schreiber、1985年2月19日付与）「カラー複写システム」は、最終的な印刷カラー値を補正するためにＣＲＴの３刺激値を使用することについて説明している。
【００４３】
（発明の要約）
色変換方法は、
複数の入力信号を有する第１色領域入力信号セットを用意し、
信号強度に従って第１色領域入力信号セットの入力信号を分類し、
カラー多面体に対応する複数の１次元ルックアップテーブルのセットを設計・形成し、
特定のカラー多面体と共に用いるための１セットのルックアップテーブルを選択し、ここで前記選択は、入力信号セットの関数として確定された多面体の１区分の関数であり、
ルックアップテーブルセット内の数値を、入力信号セットの関数としてルックアップし、
分類された信号強度の関数として重みを生成し、
選択されたルックアップテーブルからの出力値を、選択されたルックアップテーブル及び生成された重みの関数として補間し、所望の色領域信号セットに変換される色領域信号セットを生成することを含む。
【００４４】
本発明の目的は、公称ＲＧＢ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するためのモデルを提供する事である。
【００４５】
本発明の別の目的は、ＲＧＢ信号からＣＭＹＫ信号への局部的な変換制御を可能にする色変換方法を提供する事である。
【００４６】
本発明の更に別の目的は、複数の１次元ＬＵＴｓ（ルックアップテーブル）を用いてＣＭＹＫ色素の使用をコントロールする色変換方法を提供する事である。
【００４７】
更に別の目的は、入力カラー立方体の中心を通る対角線上及び境界線上において、ルックアップテーブルを使用する色変換方法を提供する事である。
【００４８】
更に別の目的は、利用可能なＣＭＹＫ色域の大部分を使う色変換方法を提供する事である。
【００４９】
更に別の目的は、識別可能な色相のずれを補正するための方法を提供する事である。
【００５０】
更に別の目的は、ニュートラルなグレースケールと、正確な色相角度と、ブラックから１次色（原色）／ブラックから２次色（原色との混色）へのカラーランプ（色傾斜）における適切な知覚空間とを維持するための方法を提供する事である。
【００５１】
更に別の目的は、１次色と２次色に対し色相補正を行う事である。
【００５２】
本発明の上記の要約と目的は、本発明の性質を速やかに把握するためのものである。本発明をより徹底的に理解するには、下記の本発明の好ましい実施例を、図面と共に参照して頂きたい。
【００５３】
（好ましい具体例の詳細な説明）
本発明の方法には、ＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）又はＣＭＹ（シアン・マゼンタ・イエロー）信号をＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）信号へと変換するための、柔軟性のある計算構造が含まれる。この計算構造は従来の下色除去（ＵＣＲ）及びグレー成分置換（ＧＣＲ）技術を発展させたものと見なされるかもしれないが、ここでは複数セットの１次元ＣＭＹＫルックアップテーブル（ＬＵＴｓ）が用いられて、ＣＭＹＫ色素の使用がコントロールされる。ルックアップテーブルは、入力信号色立方体における、中心を通る対角線上に、かつ境界線上に配置されて効果を上げる。
【００５４】
これらのルックアップテーブルを適切に設計することで、利用可能なＣＭＹＫ色域の大部分を活用し、しかも一定の非理想的な装置の反応（例：ダウンストリーム・ハーフトーニング及びページマーキング処理の結果生じうる、純色からブラック又はホワイトへの直線に沿った色相のずれ）を補正するような、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モデルが得られる。例えば、ルックアップテーブルは、各純色からホワイト又はブラックへの各ランプ（ramps）における色相角度が一定になるように制約を受けていてもよい。
【００５５】
本発明は、「未処理の」（較正化されていない）出力装置における、最適状態に及ばない色作用の補正という問題を解決する。本発明の方法は、カラー印刷に適用される際に、一般に表示モニター・デジタルカメラ・スキャナで使用されるＲＧＢ入力信号を、大多数のカラープリンタ（例：インクジェット又はレーザプリンタ）で使用される相当量のＣＭＹＫ色素に変換するのに利用される。ここで開示される方法は、ＬＣＤ表示装置の強力な非線形測色作用の補正にも適用される。後者の場合では、本発明はＲＧＢからＣＭＹＫへの変換よりもむしろ、ＲＧＢからＲＧＢの変換を計算する。この応用では、計算構造は僅かに異なったものになる。なぜなら、たった３つのチャネルしか計算する必要がなく、それでいて原理は同一だからである。
【００５６】
本発明の方法は、非線形ＲＧＢからＣＭＹＫ、ＲＧＢからＲＧＢ、又はＲＧＢから他の色空間への変換を確定するための効率的な計算構造であり、ＣＭＹＫプリンタをＲＧＢプリンタとして扱うために用いられる。本発明の方法には、ＲＧＢ色立方体内に入力されたＲＧＢポイントの位置に基づいて出力信号を得る、効率的なテーブルルックアップ及び補間技術が含まれる。ここでは、この計算構造をＣＭＹＫプリンタに適用する際の、本発明の方法の好ましい具体例について説明する。４色以上の色素を使用するカラープリンタ（例えば、Hexachrome TMプリンタ、つまりＣＭＹＫに明るいシアン色素と明るいマゼンタ色素を加えたプリンタ）への拡大的適用はごく簡単であり、本発明の方法を理解した当該分野の技術者にとっては十分可能であると考えられる
追加的な背景説明によって、従来のＵＣＲ及びＧＣＲ技術の簡単なインプリメンテーションを振り返ることにする。本発明の方法はこの簡単なインプリメンテーションを発展させて、出力色素の使用をコントロールするための柔軟性を可能にするような、効率的な計算構造を実現させるものである。
【００５７】
（従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーション）
図１に示すように、ＲＧＢ入力信号空間は概念上、ＲＧＢ又はＣＭＹ色立方体１０と見なされる。ブラックポイント１２（ＲＧＢ信号が０）を原点とし、その３つの軸を各々ＲＧＢとすると、この立方体はＲＧＢ立方体である。或いは、ホワイトポイント１４（ＣＭＹ信号が０）を原点とすると、この立方体はＣＭＹ立方体である。つまり、ＲＧＢ立方体とＣＭＹ立方体とは同じ入力信号空間を示している。ここで、ＲＧＢ及びＣＭＹ信号は本来、次の式（１）の関係にある。
【００５８】
Ｃ＝１．０−Ｒ， Ｍ＝１．０−Ｇ， Ｙ＝１．０−Ｂ （１）
ブラック生成（ＢＧ）曲線及びＵＣＲ曲線の概形は図２（ａ）で表される。ここには３本のＵＣＲ曲線がある（Ｃは二点鎖線、Ｍは破線、Ｙは一点鎖線でそれぞれ示されている）。これらの曲線は通常、互いに僅かに異なるよう形成される。それは入力信号立方体のホワイトからブラックへと、中心を通って伸長する対角線上（図１の直線１６）に存在する、視覚的にニュートラルな生成色を得るためである。これらの曲線は１次元ルックアップテーブルとして簡単にインプリメントされ、またルックアップテーブルへのインデックスは、以下の式（２）にて示した、入力されたＣＭＹ信号の最小値である、
Ｋi＝ｍｉｎ（Ｃi，Ｍi，Ｙi） （２）
任意のＣＭＹ入力信号とＣＭＹＫ出力信号とは、次の等式（３）で得られる。
【００５９】
Ｃo＝Ｃi−ＵＣＲc（Ｋi），
Ｍo＝Ｍi−ＵＣＲm（Ｋi），
Ｙo＝Ｙi−ＵＣＲy（Ｋi），
Ｋo＝ＢＧ（Ｋi） （３）
ここで、図２（ａ）の「ＵＣＲ」及び「ＢＧ」は、ＵＣＲ及びＢＧの関数を表す。また、式（３）における、下付き添え字の「ｏ」は出力、下付き添え字の「ｉ」は入力を表す。
【００６０】
等式（３）と図２（ａ）によると、ブラックポイントでは１００％のＫが用いられ、ＣＭＹの量は大きく減少する。ブラックポイントで１００％のＫを用いる理由は、Ｋ色素がニュートラルで濃いブラックを再現できるからである。ブラックにおけるＣＭＹの量は、印刷処理における色素の全適用範囲を充たすのに必要なだけ減少する。色が明るくなるに従い、相対的に高い比率でＫ色素の量が減少してゆく。一方、Ｃ，Ｍ，Ｙの減少量はＫのそれよりも緩やかである。
【００６１】
入力立方体の中心を通る対角線上において、Ｃ，Ｍ，Ｙの各信号は互いに同等であり、ＣＭＹ入力信号と呼ばれる。信号の範囲はホワイトポイントにおける０％から、ブラックポイントにおける１００％である。中心を通る対角線１６上で図２（ａ）と等式（３）とを結合すると、中心を通る対角線１６上に１次元ＣＭＹＫ出力曲線が得られる（図２（ｂ））。
【００６２】
純粋なシアンからブラックへの境界色線分１８（Ｃからブラック）で、Ｃの入力信号は１００％に固定される。Ｍ及びＹの各入力信号は同等で、ＭＹ入力信号と呼ばれる。これらの信号はＣにおける０％からブラックにおける１００％まで増加する。等式（３）と図２（ａ）を適用することで、Ｃからブラックまでの色線分１８（ここでは無色線分と呼ばれる）上において、ＣＭＹＫ出力信号とＭＹ入力信号との間の関係が得られる（図２（ｃ））。同様に、Ｍからブラックまでの色線分２０と、Ｙからブラックまでの色線分２２と、Ｒからブラックまでの色線分２４と、Ｇからブラックまでの色線分２６と、Ｂからブラックまでの色線分２８とにおいて、１次元ＣＭＹＫ応答出力が得られる。
【００６３】
これらは図１の太線で示される。もう１つの具体例は図２（ｄ）であり、Ｇからブラックまでの色線分２６において出力されるＣＭＹＫ応答を図示している。ここで入力されるＣ及びＹの各信号は１００％に固定され、Ｍの信号はＭにおける０％からブラックにおける１００％まで変動する。図２の曲線は図解のみを目的として示されたものであり、図２（ａ）と図２（ｂ）ないし図２（ｄ）との関係は大体のところを表すに過ぎない。
【００６４】
よって、ＢＧ及びＵＣＲの各曲線は１次元ＣＭＹＫ応答出力曲線を、中心を通る対角線上及び６本の各境界線上に導くために使用される。ここで６本の各境界線とは、ＣＭＹ入力立方体において純色からブラックポイントへ伸長する色線分、簡単に言うと線分のことである。
【００６５】
これはまた、ＢＧ及びＵＣＲの各曲線のインプリメンテーションが柔軟性に欠ける理由も示している。敷衍すれば、もしも図２（ｂ）に示すような、中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線が特定されれば、図２（ａ）のＢＧ及びＵＣＲの各曲線、及び複数の境界線上のＣＭＹＫ応答曲線もまた導くことが出来る。
【００６６】
中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線を適切に設計することで、同対角線上の出力カラーランプもニュートラルなままにコントロールされる。これらの曲線は、中心を通る対角線上のＣＭＹ入力信号に対し、線形と知覚される出力ランプのＬ*（等明度）応答を行うよう形成される。
【００６７】
ただし、もしも出力応答曲線が、中心を通る対角線上の幾つかの制約を充たすように形成される場合には、境界線上における応答もまた固定される。このように、ＣＭＹ入力立方体の異なった領域で、異なったＣＭＹＫ応答を独立して特定することができないという事が、従来のＵＣＲ及びＧＣＲの各アプローチに柔軟性がなく、ＣＭＹＫプリンタの色域を十分に活用できない主要な理由になっている。
【００６８】
以下の説明は、ＲＧＢ画像のＣＭＹＫ印刷という形で表される。もしも中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答出力曲線と、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各々からブラックに到る６本の色線分上のＣＭＹＫ応答出力曲線とが個々に独立して特定できるならば、ＣＭＹＫ使用のコントロールをより柔軟に行えるようになる。これは本発明の重要な特徴である。
【００６９】
ただし、等式（３）の関係がもはや有効でなくなった場合には、ＢＧ曲線及びＵＣＲ曲線に基づく従来のＵＣＲ及びＧＣＲの各インプリメンテーションも、これ以上機能しなくなる。
【００７０】
本発明の方法の計算構造は、独立して、あるいは局所的に特定されたＣＭＹＫ応答曲線を利用して、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫ信号に変換するための、効率的な補間アルゴリズムを具体化している。ＬＣＤの色補正のような別の応用例も、同じように説明できる。
【００７１】
これまでに論じたように、また上記の関連する応用例において、ＵＣＲ型の技術は、全てのＲＧＢカラー入力に対し最適なＣＭＹＫ色素の量を得るのに十分な程度には柔軟ではない。また、拡大サーチを要する他の方法は、計算量が多くなる。これらは３次元カラールックアップテーブルのオフラインでの形成に有用である一方で、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に変換するための独立した計算構造には適していない。
【００７２】
前述の関連出願にて説明される技術では、従来のＵＣＲ型技術よりもＫの使用の柔軟性を向上させるために、補間及び複数のブラック生成ルックアップテーブルが利用される。しかし、上述の関連出願におけるＣＭＹの使用は、依然としてあまり柔軟ではない。
【００７３】
再び図１を参照すると、本発明の方法は、ブラック生成ルックアップテーブルに加えて、ＣＭＹ立方体のブラックから中心を通ってホワイトに到る対角線上に、また、同立方体の境界線上においてブラックから純粋な１次色及び２次色に到る軌跡上に、Ｃ，Ｍ，Ｙの各ルックアップテーブルをも用意する。このようにして本発明は、ＣＭＹ色素の使用の柔軟性を向上させている。
【００７４】
これら各ＣＭＹルックアップテーブルを適切に設計する事で、ニュートラルなグレースケールと、正確な色相角度と、ブラックから１次色及びブラックから２次色までのカラーランプにおける適切な知覚空間とが維持される。
【００７５】
本発明の方法では更に、１次色及び２次色からホワイトに到る軌跡上にもルックアップテーブルが定められる。これらのルックアップテーブルを適切に設計する事で、色相角度や、ホワイトから１次色及び２次色に到るカラーランプの知覚空間もまたコントロールされる。
【００７６】
上記の利点を実現するために必要な計算は、大して複雑なものではない。この計算はハードウェア又はソフトウェアにおける実施例にも適用可能である。各純色の軌跡は閉鎖的な（閉じた）多面体であって、それらの各頂点は（循環順序による）Ｒ，Ｙ，Ｃ，Ｂ，Ｍである。
【００７７】
本明細書において、「上半分（upper half）」又は「下半分（lower half）」という言葉は、ＲＧＢ／ＣＭＹ色立方体の表面における各軌跡を大まかに指し示すために用いられる。「上半分」はＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面にてＣからホワイト、Ｍからホワイト、Ｙからホワイト、Ｒからホワイト、Ｇからホワイト、Ｂからホワイトまで各々伸長する線分を含む表面部分を指す。つまり、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体においてホワイトポイントで交差する３つの色立方体の面をいう。また、「上半分色相調節」とは、「上半分」に含まれる上記各線分上に配置される計６セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブル、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からホワイトポイントまでの境界線上にそれぞれ配置される計６セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブルを用いて、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面または内部の点に対応するＲＧＢ入力信号をＣＭＹ信号に変換する処理を意味する。「下半分」は、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面にてＣからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラックまで各々伸長する線分を含む表面部分を指す。つまり、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体においてブラックポイントで交差する３つの色立方体の面をいう。また、「下半分色相調節及びブラック生成」とは、「下半分」に含まれる上記各線分上およびホワイトからブラックまでの対角線上に配置される計７セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブル、すなわち、Ｃからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラック、ホワイトからブラックまで各々伸長する線分上に配置された計７セットの各１次元ＲＧＢ−ＣＭＹルックアップテーブルを用いて、ＲＧＢ／ＣＭＹ立方体の表面または内部の点に対応する公称ＣＭＹ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換する処理を意味する。これで当該分野の通常の技術者には、本発明の方法が、立方体の上半分又は下半分における特定の問題に注目して実行されるという事が理解できるだろう。ただし、立方体全体の色範囲は、上半分又は下半分のバランスによって確かめられ、変更される。
【００７８】
次に、「色領域」及び「色領域信号セット」について述べる。１セットの色領域及び関連するセットの色領域信号は、例を用いて簡単に説明できる。入力のために１つの色領域信号セットが選択されるが、ここではこれを第１色領域又は第１色領域信号セットと呼ぶ。
【００７９】
最終の色領域、最終の色領域信号セット、又は最終の色素信号セットは第３色領域と呼ぶことにする。この第３色領域は、プリンタ・コピー機・ＬＣＤなどの特定の出力装置のための信号セットを提供するために選択される。中間色領域又は２次色領域のセットの中間色領域信号セットは、本発明の方法を使って生成されるのが普通である。
【００８０】
本発明に基づくＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モジュールの概略的構造を図３で、主として３０で示す。第１ステップでは、各ＲＧＢ信号３２つまり第１色領域からの信号セットの経路が、第１処理ブロックである上半分色相調節部３４を介して定められ、第２セット信号つまり各Ｃ2Ｍ2Ｙ2信号３６、ひいては第２の色領域又は中間色領域が得られる。各Ｃ2Ｍ2Ｙ2信号３６は、更に、第２処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８によって処理され、最終セットの各ＣＭＹＫ色素信号４０、つまり第３の色領域が提供している信号セットが得られる。
【００８１】
全ての色は、１つの色領域がもう１つの色領域に変換されるという意味において、本発明の方法で処理される。ひいては、「処理」という言葉はここでは、立方体の中に存在する幾つかの、あるいは大部分の色の変換を指している。
【００８２】
本発明に基づくＲＧＢからＲＧＢへの変換モジュールの概略的構造は図４で、主として４２で示される。第１ステップでは、ＲＧＢ信号３２の経路が上半分色相調節処理部３４により定められ、第２セット信号３６が得られる。信号セット３６はＲＧＢ又はＣＭＹ信号でありうる。これらの信号は、更に、処理ブロックである下半分色相調節部４４によって処理され、最終の各ＲＧＢ色素信号４６、つまりここで言う所の、補正済みの第１色領域信号セットが得られる。
【００８３】
次に、ＲＧＢからＣＭＹＫへの処理について説明する。印刷に用いられる本発明の方法では、最初に変換モジュール３８が設計され構築される。図１のＣＭＹ入力立方体はブロック３８の処理に用いられる。この処理ブロックのためのパラメータは、ホワイトからブラックへ中心を通って伸長する対角線上と、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からブラックまで伸長する境界線分上の、計７セットのＣＭＹＫの各１次元ルックアップテーブルである。ここで境界線分は、色立方体内部に多面体を、特に４面体を形成するが、ここではこれをカラー４面体又はカラー多面体と呼ぶ。
【００８４】
ＣＭＹＫの各１次元ルックアップテーブルが定められる各線分は、図１の太線でそれぞれ表される。これらの１次元ルックアップテーブルが定められる位置は、前述の関連出願における位置と同じである。ただしその関連出願では、ただ１つの１次元ルックアップテーブル、つまりＫルックアップテーブルのみが、これらの軌跡上に定められていた。
【００８５】
一方、本発明では、ＣＭＹＫに対応する４つの各１次元ルックアップテーブルが各々、これらの軌跡上に定められる。各ＣＭＹＫルックアップテーブルを位置付けることで、Ｋ色素だけではなく、各ＣＭＹ色素の出力をも柔軟にコントロールできるようになる。
【００８６】
中心を通る対角線上及び境界線分上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、これらの線分上における各ＣＭＹＫの出力数値を直接決定する。各ＣＭＹ入力ポイントに対応する、各ＣＭＹＫ出力数値でこれらの線分上に存在しないものは、これらの線分上の出力値に基づく三角補間で求められる（図７も参照）。
【００８７】
グレーバランスの調節は、ホワイトからブラックまでの線分上の色素出力がニュートラルなグレースケールランプを生成するように、中心を通る対角線上の１次元ルックアップテーブルを制限することで可能になる。また、下半分の色相調節は、ブラックから純色に到る１次元ルックアップテーブルを制限して、１次色又は２次色からブラックまでの線分上の色素出力に、ＣＩＥＬＡＢ・ＣＩＥＬＵＶなどの知覚空間における一定の測定色相角度を伴うカラーランプを形成させることで可能になる。テーブル設計に更なる制限が加えられて、グレーランプや、ブラックから１次色及び２次色に到るランプに均一なグラデーションを強制する場合もある。
【００８８】
（ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換に対応する計算構造）
本発明の方法の構造は、プリンタやコピー機といった実際の装置で使用可能なＣＭＹＫ色素信号へと、公称ＲＧＢ信号を変換するモデルを得るためのものである。図３に見るように、この構造は２つの部分を有する。処理ブロックである、上半分色相調節部３４は、ホワイトポイントで交差する３つの立方体表面を備えたＲＧＢ立方体の、「上半分」の面における色相のずれを補正する。処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８はＫの使用をコントロールし、ブラックポイントで交差する３つの立方体表面を備えたＲＧＢ立方体の、「下半分」の面における色相のずれを補正する。
【００８９】
（下半分色相調節及びブラック生成）
ここでは、処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８を詳しく説明する。ブロック３８は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションを発展させたものであり、公称ＣＭＹ信号をプリンタＣＭＹＫ信号へと変換するものである。この処理ブロックのパラメータは、ＣＭＹ立方体の中心を通る対角線上に、また、ＣＭＹ立方体の表面にてＣからブラック、Ｍからブラック、Ｙからブラック、Ｒからブラック、Ｇからブラック、Ｂからブラックまで各々伸長する線分上に配置された、計７セットの各１次元ＣＭＵＫルックアップテーブルである。
【００９０】
図１の各太線は、これら７セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが概念上存在する箇所を表す。これらの各ルックアップテーブルは互いに独立して特定される。これらの各ルックアップテーブルで具体化される曲線は、図２（ｂ）ないし（ｄ）の曲線と同じ概形を有する。図５には、これらの各１次元ルックアップテーブルを用いて、公称の各ＣＭＹ信号を各ＣＭＹＫプリンタ信号に変換する計算構造が示されている。
【００９１】
４面体補間技術においては、３つの信号成分の相対的な強度に基づいて、ユニット信号立方体を６つの４面体に分割できることは周知である。これら６つの４面体は共通辺として、立方体の中心を通る対角線を共有する。図１のＣＭＹ立方体において、６つの４面体の各頂点は、Ｃ−Ｂ−ブラック−ホワイト、Ｃ−Ｇ−ブラック−ホワイト、Ｍ−Ｂ−ブラック−ホワイト、Ｍ−Ｒ−ブラック−ホワイト、Ｙ−Ｇ−ブラック−ホワイト、Ｙ−Ｒ−ブラック−ホワイトである。
【００９２】
これらの各頂点は、以下の各ＣＭＹ入力信号成分の各順序、ＣＭＹ，ＣＹＭ，ＭＣＹ，ＭＹＣ，ＹＣＭ，ＹＭＣに対応している。ここで第１成分は最大であり、最終の成分は最小である。変換処理の第１ステップは、ＣＭＹ入力成分をソータ４８で下降順に、Ｖl，Ｖm，Ｖs（ここでＶl≧Ｖm≧Ｖsである）へと分類することである。
【００９３】
図５の信号Ｖは順序情報を表す。各下付き添え字ｌ，ｍ，ｓは各々、各ＣＭＹ入力信号成分の最大値・中間値・最小値を示している。つまり、Ｖl≧Ｖm≧Ｖsとなる。この順序情報は信号Ｖによりルックアップテーブル選択器５０へと伝えられ、補間用のＣＭＹＫルックアップテーブルの選択に利用される。
【００９４】
順序信号Ｖによって一旦４面体が識別されると、ＣＭＹＫルックアップテーブル選択器（ブロック５０）によって、４面体の３辺における３セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが選択される。
【００９５】
重み生成器５４はｗ1とｗ2とをそれぞれ定め、これらの重みは、選択された各ＣＭＹＫルックアップテーブルと共にＣＭＹＫ補間器５６に入力される。
【００９６】
本発明の方法の補間処理は、前述の関連出願の補間処理と基本的に同じである。図６に示すように、ＣＭＹ入力立方体は６つの４面体に分割される。任意のＣＭＹ入力ポイントについて、それを囲む４面体はＣＭＹ信号の順序情報によって確定される。各ＣＭＹ入力ポイントに対応する各ＣＭＹＫ出力信号は、ホワイト・１次色・隣接する２次色を結ぶ３辺から、それを囲んでいる４面体上のブラックへのＣＭＹＫルックアップテーブルにより補間される。例えば、もしも、ＣＭＹ入力ポイントがＣi≧Ｍi≧Ｙi（ここでｉ＝２である）という条件を充たすならば、そのポイントを囲む４面体は、その頂点が立方体のブラック・ホワイト・シアン・ブルーとなる１つである（図６（ａ））。
【００９７】
ＣＭＹＫ出力信号は、ホワイトからブラックまでの中心を通る対角線上、シアンとブラックを結ぶ線分上、及びブルーとブラックを結ぶ線分上のＣＭＹＫルックアップテーブルからの補間によって確定されることになる。順序信号Ｖは、ＣＭＹ入力ポイントを含む４面体を選択するのに用いられる。
【００９８】
次に、ＣＭＹ入力信号のうち最小のＶｓが、これらの各ＣＭＹＫルックアップテーブルのセット（ＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓ）へのインデックスとして用いられ、３セットの各ＣＭＹＫ中間信号（ＣＭＹＫ(C)、ＣＭＹＫ(P)およびＣＭＹＫ(S)）を各々ルックアップする。
【００９９】
すなわち、この４面体の３辺上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルが、各ＣＭＹＫ出力プリンタ信号を得るのに使用される。そして最後に、ＣＭＹＫ補間器５６によって、３セットの各ＣＭＹＫ中間信号から各ＣＭＹＫ出力信号４０が補間される。
【０１００】
補間処理は重み生成器５４を含み、補間のための各重み係数を生成する。そして、ＣＭＹＫ補間器５６が各重み係数を用いて補間を実行する。補間処理は図７、主として６０で説明される。これは、再順序付けされたＣＭＹ入力信号の座標で選択された４面体である。図７では、ＣＭＹ入力ポイントを含む定数Ｖsの平面と、各ＣＭＹＫルックアップテーブルが存在する４面体の辺との交差が図示される。３つの交差点「Ｃ」,「Ｐ」,「Ｓ」は各々、ＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓへのインデックスと対応しており、特定の４面体を貫通する区画を形成するが、この区画は入力信号セットの関数として定義される。
【０１０１】
本発明の方法は、この幾何学的説明の範囲内で、ポイント「Ｃ」（中央）「Ｐ」（１次）「Ｓ」（２次）の３点を結ぶ三角形内のＬＵＴｃ、ＬＵＴｐ、ＬＵＴｓから検索された数値の直線補間により、最終のＣＭＹＫ信号４０を得る。この３角形内におけるＣＭＹ入力ポイントの相対位置は、三角補間のための各重み係数を定義するものである。これは以下の等式を解くことで求められる。
【０１０２】
【数１】
図７についての説明を続ける。等式（４）の左手に見えるベクトル（Ｖ1）は、ポイント「Ｃ」に対するＣＭＹ入力ポイントの位置付けを表す。等式（４）の右手に見える第１ベクトル（Ｖ2）は、ポイント「Ｃ」に対するポイント「Ｐ」の位置付けを表す。そして、等式（４）の右手に見える第２ベクトル（Ｖ3）は、ポイント「Ｃ」に対するポイント「Ｓ」の位置付けを表す。この等式の解は以下の式（５）のように求められる。
【０１０４】
【数２】
これらの各重み係数によって、最終のＣＭＹＫ出力信号４０が次の式（６）のように求められる。
【０１０６】
【数３】
ここで上付き添え字「(Ｃ)」、「(Ｐ)」、「(Ｓ)」をそれぞれ伴う各ＣＭＹＫ数値は各々、ポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」における各ＣＭＹＫ中間信号にそれぞれ対応している。
【０１０８】
（上半分色相調節）
図５のブロック図に前処理ブロック５８（ここでは第１処理ブロックと呼ばれる）を追加する。この前処理ブロック５８は、各ＲＧＢ信号を各ＣＭＹ信号へと変換するだけであるが、この追加によって、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫ出力信号へと変換するためのモデルが得られる。中心を通る対角線上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、カラーランプがニュートラルなグレーを再現し、かつＬ*出力応答がＲＧＢ入力信号に対し線形であるように設計される。
【０１０９】
また、６つの境界線分上の各ＣＭＹＫルックアップテーブルは、適度に大きな色域を再現し、純色からブラックまでの境界線分上のランプにおける色相のずれを補正するよう設計される。立方体内部の各ＣＭＹポイントに対する各ＣＭＹＫ出力信号は、中心を通る対角線上及び境界線上の各ＣＭＹＫ出力信号から補間され、この補間によって、内部のポイントの適正な色相及び線形性といった所望の特性がうまく保持される。上記構成・方法は、本明細書において図３のブロック３８との関連で「１ボックス構造」と説明されている。
【０１１０】
しかし、１ボックス構造は、ＲＧＢ立方体の上半分の面における、各ＣＭＹ入力ポイントに対応する各色相角度の出力には影響しない。なぜなら、これらの面における補間は、Ｒ，Ｍ，Ｂ，Ｃ，Ｇ，Ｙを結んでＲに戻るＲＧＢ立方体中のホワイトポイントと、多面体上で隣接する２つの純色ポイントとにのみ基づいているからである。純色ポイントとホワイトポイントの間に、この領域内にて色相のずれを補正するための補間格子ポイントは存在しない。
【０１１１】
上記影響しないことを改善するために、前述の計算構造には、上半分の面における色相のずれを補正するための「２ボックス構造」と呼ばれる計算構造が用いられる。上半分の色相のずれを処理するための図３のブロック３４は、各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹ信号に変換するために、また、各ＲＧＢ信号の色相のずれを補正するために構築される。一方、下半分の色相調節及びブラック生成部としての処理ブロック３８は、中心を通る対角線上のグレーバランスを取るために、また、ＲＧＢ入力立方体の下半分の面における色相のずれの問題を解決するために設計される。
【０１１２】
そのように、上半分の色相調節部としての処理ブロック３４が設計・構築される時には、２次色領域におけるＣ2Ｍ2Ｙ2信号は上記の所望の特性を既に所有している。つまりブロック３４の目的は、ＲＧＢ立方体の上半分の色相のずれの問題を補正する事にある。また、中心を通る対角線上のグレーバランスの問題は既に処理されているため、中心を通る対角線上のＣ2Ｍ2Ｙ2信号は、ここでも等式（１）を使い、ＲＧＢ信号を変換することによって得られる。
【０１１３】
しかし、境界線上では、各ＲＧＢ信号を各ＣＭＹ信号に変換するには、各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルが使用される。本発明の方法では、６セットの各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルが、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各々からホワイトポイントまでの境界線上にそれぞれ配置される。これらの１次元ルックアップテーブルへのインデックスは各ＲＧＢ入力信号の最小値である。
【０１１４】
Ｗi＝ｍｉｎ（Ｒi，Ｇi，Ｂi） （７）
ブラックからホワイトへ中心を通って伸長する対角線上において、入力された各Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号（ここではＲＧＢ入力信号と称する）は同等であり、等式（１）によるＲＧＢからＣＭＹへの変換が１次元線形関数によって、ブラックで１００％からホワイトで０％までインプリメントされる（図８（ａ））。
【０１１５】
Ｒからホワイトまでの境界線上では、入力されたＲ信号が１００％であり、入力されたＧ信号及びＢ信号（ここではＧＢ入力信号と称する）は同等で、０％から１００％まで推移する。図８（ｂ）のプロットは、Ｒからホワイトまでの境界線上における、ＲＧＢからＣＭＹへの各曲線の典型的なセットを表したものである。Ｃ曲線は０％で一定しているが、これは境界線上の色が最も純粋な色のままだからである。Ｍ曲線とＹ曲線は１００％から０％まで変動するが、降下の勾配は等式（１）が示すようには直線的ではない。
【０１１６】
これらの各曲線は、Ｒからホワイトまでの境界線上で、色素の混合作用又は、ドットが重なり合わない（dot-off-dot）ハーフトーン効果によって生じうる色相のずれを補正するように形成されている。図５に示すように、２ボックス構造はブロック５８とブロック３８の組み合わせでもありうる。
【０１１７】
処理ブロックである、上半分色相調節部３４の詳細は図９に示す。これは、処理ブロックである、下半分色相調節及びブラック生成部３８と本質的に同一だが、各入力信号はＲＧＢであり、ソータブロック６２の出力は、順序付けされた各ＲＧＢ信号とその順序情報である。ブロック３４は重み生成器６４と、ＣＭＹルックアップテーブル選択器６６と、ルックアップテーブル６６と、ＣＭＹ補間器７０とを含む。
【０１１８】
この処理ブロックで考察すべきＫ色素は存在しない。両ブロックの違いは、上半分のブロックにブラック（Ｋ）出力信号が存在せず、計算において立方体の各頂点（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）及び（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）の役割が互いに逆転され、つまりＲとＣとが置換され、ＭとＧとが置換される点にある。「ＣＭＹルックアップテーブル選択器及び１次元テーブルルックアップ」ブロックのための７セットの各１次元ＲＧＢ-ＣＭＹルックアップテーブルの中で、境界線分上の６セットだけが柔軟に設計される。
【０１１９】
中心を通る対角線上のセットは、図８（ａ）のように固定される。実際には、Ｃ，Ｍ，Ｙからホワイトまでの境界線分上のルックアップテーブルは、知覚上の線形性を達成するよう設計されている。そして、ＲとＧとＢとからホワイトまでの各境界線分上の各ルックアップテーブルは、知覚上の線状性と、色素混合及び／又はドットが重なり合わないハーフトーン処理による色相のずれの補正とを、両方とも達成するように設計されている。
【０１２０】
処理ブロックである上半分色相調節部３４に入力されたパラメータは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各々からホワイトまでの各線分上における、６セットの各ＣＭＹルックアップテーブルである。これらの各線分は図１０に太線で表されている。これらの各線分上の各カラー出力は、同線分上の各ＣＭＹルックアップテーブルによって直接決定される。
【０１２１】
これらの各ルックアップテーブルは、各２次色からホワイトまでの各カラーランプの各色相角度をほぼ一定に保持し、その諧調に対し、知覚上の均一性のような所望の特性を幾つか与えるために設計されている。中には、これらの各ルックアップテーブルを１次色の各諧調について使用する場合もある。
【０１２２】
図７に見る補間処理についての幾何学的説明もまた、処理ブロックである上半分色相調節部３４に対して有効である。しかし、各入力が各ＲＧＢ信号であるため、ＲＧＢ立方体については、各１次色がＲとＧとＢとであり、各２次色がＣとＭとＹとである。各重み係数を得るために、ここにも等式（５）が使用される。各ＣＭＹ信号は次の数式で求められる。
【０１２３】
【数４】
下半分の色相調節に対応するＣＭＹ立方体の４面体区分と、上半分の色相調節に対応するＲＧＢ立方体の４面体区分とは互いに同一である。このため本発明の方法は、ＲＧＢ立方体における補間のために、前記ＣＭＹ立方体における補間に用いられるのと同じ計算を用いる。
【０１２５】
しかし、「下半分色相調節及びブラック生成部」のブロックによって、中心を通る対角線上のブラックからホワイトまでの各色のグレーバランスが既に取られているため、中心を通る対角線上にＣＭＹルックアップテーブルを求める必要はない。その代わりに、中心を通る対角線上に補間を目的として各ＣＭＹ数値を生成するには、各ＲＧＢ入力信号の座標を単に変換するだけでよい。
【０１２６】
本明細書で開示される技術は、ＲＧＢ、ＣＭＹ又はＣＭＹＫ以外の各出力色素にも適用される。例えば、４面体の境界線上に異なる各ルックアップテーブルを定めることで、ヘキサクローム（HexachromeTM）、ＣｃＭｍＹＫ、又は色素の他の設定法、もしくはＸＹＺ，Ｌａｂのような他の色空間を、信号から色へという単純な計算モデルとして扱う事ができる。
【０１２７】
（計算構造への発展）
これまでに述べた計算構造では、ＲＧＢ又はＣＭＹ立方体において中心を通る対角線上に、また各１次色及び各２次色をブラック及びホワイトポイントと結びつける各境界線分上に、各１次元ルックアップテーブルが位置付けられる。各１次元ルックアップテーブルが配置された各線分上において、得られた各色出力の特性は、正確にコントロールする事ができる。
【０１２８】
しかし、信号入力立方体の他の部分における色出力についてはこれほど正確ではない。というのは、これらが近傍の各ルックアップテーブルによって補間されるからである。
【０１２９】
ＣＭＹＫインクジェットプリンタを使った実験結果に基づき、各ルックアップテーブルが特定される各線分上の所望の特性を見出して、これを入力立方体の他の部分にうまく適用することもできる。
【０１３０】
しかし、時には、入力立方体の他の部分における色出力を正確にコントロールするのが望ましい場合がある。例えば、昔からあるプリンタのブルーポイントは、ＣとＭとが１００％でＹが０％だが、いつも紫がかった色相を有する。Ｃを１００％、Ｙを０％に保ちつつ、Ｍを減らすことで、より自然なブルーポイントを得ることができる。この自然なブルーポイントからブラック及びホワイトポイントまで、各カラーランプに沿った色相応答の出力を、正確にコントロールするのが望ましい場合もある。
【０１３１】
上記計算構造の一般的原理は、各１次色及び各２次色からホワイト及びブラックポイントまでの、中心を通る対角線上や、境界線分上にのみに各１次元ルックアップテーブルを配置することに限定されない。各ルックアップテーブルは、入力された、ＲＧＢ又はＣＭＹ立方体内部の他の線分上にも位置付けられ、そこでの色出力の特性を正確にコントロールしうる。
【０１３２】
しかし、もしも計算構造に対し、より多くの各ルックアップテーブルが追加されれば、補間に使用されるべきルックアップテーブルのセットを選択するための、各入力信号からの順序情報だけが不十分になってしまう。追加の各ルックアップテーブルを利用するためには、追加の処理ステップが必要である。
【０１３３】
選択された４面体内部における、追加の線分上での各ルックアップテーブルの配置を、図１１（ａ）に特に８０にて示す。この例では２本の太線８２、８４上に、追加的な２セットの各ルックアップテーブルが配置される。Ｖｓ軸に垂直な平面は、追加的な線分とポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」で交差し、ポイント「Ａ」及び「Ｂ」でも交差する。入力（input）ポイントを含む三角形８６は平面Ｖｓ＝０に投射される（図１１（ｂ）参照）。
【０１３４】
各中間出力信号は、これら５つの交差点における、直接的なテーブルルックアップによって得られる。その図解は図１１（ｂ）にも示されているが、ここでポイント「Ｃ」、「Ｐ」、「Ｓ」で囲まれた三角形８６は更に、４つの副次的な三角形（Ｉ〜IV）に分解される。上記△入力ポイントは、各ベクトルの適切なセット及び適切なセットの各ルックアップテーブルを選択するために定められる必要がある。
【０１３５】
上記入力ポイントは、行列（マトリクス）を転置することで代数的にテストされ、４つの三角形のうち何れが上記入力ポイントを含むのか確定される。最終の各出力信号は、入力ポイントを囲む副次的な三角形の３つの各頂点での中間信号から補間される。図１１（ｂ）の分割の図解は例示のためのものに過ぎず、最良の分割図解は特定の適用によって左右される。
【０１３６】
本発明の方法のもう１つの方式では、ＲＧＢ／ＣＭＹ信号立方体が６つ以上の各４面体に分割される。例えば、６つの上述された各４面体の１つ以上が、１次色と隣の２次色とを結ぶ４面体の境界線に追加的な頂点を導入することで分割される。中心を通る対角線や、上述された立方体表面の線分に加えて、他の線分を用いて立方体をもっと細かく分割することもできる。例えば、４面体の底辺に追加の頂点を導入してもよい（ここでＶｓ＝０である）。こうした場合でも、本明細書にて開示されている補間方法は本質的に同様に作用する。主な違いは、入力信号ベクトルを囲む４面体を識別するには、より複雑で高度なアルゴリズムが必要になるという点である。
【０１３７】
（実験結果）
計算構造の開発と発展から考えて、ＲＧＢからＣＭＹＫ、又はＲＧＢからＲＧＢなどの、変換処理の様々な側面をコントロールするのに、この構造を利用しうる事は明らかである。本発明の方法を用いた実験では、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換モデルの色相調節及び出力色域の問題が重視され、研究の焦点になっていた。図３に見るように、本発明では２ステップの方法が構築され、「下半分色相調節及びブラック生成部」モジュールのために７セットの各ＣＭＹＫルックアップテーブルが、「上半分色相調節部」モジュールのために６セットの各ＣＭＹルックアップテーブルが設計された。プリンタ色域はＣＩＥＬＡＢ空間で表される。色相調節のためには、ＣＩＥＬＵＶ空間における色相角度が補正される。ただし、他の色空間を用いる事もできる。
【０１３８】
ＣＭＹＫインクジェットプリンタの実験結果を、図１２（ａ）と図１２（ｂ）の９０、９６、及び図１３の１１０に示す。図１２（ａ）では、レッドの色相リーフにおける、単純なＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの色域（線９２）と、本発明の方法に基づく計算構造の色域（線９４）とが比較されている。この実験結果から分かるのは、本発明の方法によって陰影領域に、より大きな色域を提供できることである。
【０１３９】
本発明で得られたレッドリーフにおける色域は更に、この色相角度にて、ＣＭＹＫの色域全体と比較される（図１２（ｂ）、９６）。ＣＭＹＫ全色域は線９８であり、本発明の方法の計算構造により得られた色域のリーフは線１００である。図１２からは、本発明の方法で得られた色域のリーフがＣＭＹＫ全色域に極めて近いことが分かる。
【０１４０】
この色相調節上の効果は図１３（ａ）、（ｂ）の１１０、１１６にそれぞれ示されている。どちらの図でも、補正された色相は実線で表される。図１３（ａ）では、グリーンからブラックまでの補正済みの色相線１１２が、従来のインプリメンテーションから得られた色相線１１４と比較されている。また、図１３（ｂ）では、グリーンからホワイトまでの補正済みの色相線１１８と、未補正の色相線１２０とが比較されている。
【０１４１】
各ＲＧＢ入力信号を各ＣＭＹＫプリンタ出力信号に変換するための効率的な計算構造が開発された。この構造はＣＭＹＫプリンタをＲＧＢプリンタとして製造するのに利用される。
【０１４２】
ＲＧＢプリンタの概略を述べるのは比較的簡単だが、それは、ＣＩＥＬＡＢ空間やsＲＧＢ空間のような測色空間で特定される各色と、各ＲＧＢ信号との間に、１対１の対応関係が成立するからである。
【０１４３】
本発明の計算構造は、1次元ＢＧ及びＵＣＲの各ルックアップテーブルを用いた、従来のＵＣＲ及びＧＣＲ技術の単純なインプリメンテーションを発展させたものと考えられかもしれない。この構造では、ＲＧＢ又はＣＭＹの入力立方体の様々な部分に、複数セットの各１次元ルックアップテーブルが効果的に配置されて、製品化されたＲＧＢプリンタの出力応答をコントロールしている。
【０１４４】
各１次元ルックアップテーブルの配置は、ＲＧＢ又はＣＭＹの入力立方体を幾つかの４面体へと本来的に分割し、４面体の各境界線上の各ルックアップテーブルが、４面体内部の入力ポイントに対応するＣＭＹＫ出力信号の補間に利用される。
【０１４５】
本発明の計算構造は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換のための２ステップの処理を構成するのに用いられて、充分に大きな色域を達成し、例えば各ハーフトーン又は各色素によって生じた色相のずれを補正する。実験結果からは、このモデルがＣＭＹＫ全色域とほぼ同じ大きさの色域を達成可能であり、色相のずれをうまく補正できることが分かる。
【０１４６】
この計算構造の応用は、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換を行うプリンタだけに限定される訳ではない。それは４つ以上のインク又は色素を備えたプリンタの製造にも応用されうる。また、プリンタ以外の装置の望ましくない作動の補正にも利用されうる。
【０１４７】
このように、複数の各ルックアップテーブル及び補間を用いた、色相調節による色変換方法が開示された。添付された各請求項で定義される発明の範囲内ならば、この方法を更に変化させ、修正できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】下半分色相調節、及びブラック生成のためのＣＭＹ入力立方体を示すグラフである。
【図２】ＢＧ及び各ＵＣＲの各曲線、また両曲線と１次元ＣＭＹＫ応答出力曲線との関係をそれぞれ示す各グラフであって、（ａ）はＢＧ及び各ＵＣＲの各曲線、（ｂ）は中心を通る対角線上のＣＭＹＫ応答曲線、（ｃ）はＣからブラックまでの境界線上におけるＣＭＹＫ応答曲線、（ｄ）はＧからブラックまでの境界線上におけるＣＭＹＫ応答曲線を示す。
【図３】ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換の構造を示すブロック図である。
【図４】ＲＧＢからＲＧＢへの変換の構造を示すブロック図である。
【図５】下半分の色相調節及びブラック生成に関する計算の構造を示すブロック図である。
【図６】（ａ）ないし（ｆ）は６つの４面体に分割されたＣＭＹ入力立方体をそれぞれ示すグラフである。
【図７】テーブルルックアップ及び補間処理の幾何学的説明のためのグラフである。
【図８】（ａ）は固定されたブラックからホワイトまでの線における、１次元のＲＧＢからＣＭＹへの変換を示す曲線を示すグラフであり、（ｂ）は本発明の方法に従って設計されたレッドからホワイトまでの線における、１次元のＲＧＢからＣＭＹへの変換を示す曲線を示すグラフである。
【図９】上半分色相調節に関する計算の構造を示すブロック図である。
【図１０】上半分色相調節のためのＲＧＢ入力立方体を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は入力立方体の範囲内及びその表面上における追加的なルックアップテーブルと、（ｂ）は適切なルックアップテーブルを選択するための方法とを表すグラフである。
【図１２】本発明の方法で得られたレッドリーフの色域の図形的比較をそれぞれ示すグラフであって、（ａ）は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの色域との比較であり、（ｂ）はＣＭＹＫ色域全体との比較である。
【図１３】（ａ）は従来のＵＣＲ及びＧＣＲインプリメンテーションの結果生じた色相線、及びグリーンからブラックまでの線上における本発明の方法から生じた色相線、（ｂ）はグリーンからホワイトまでの線上における補正済み及び未補正の色相との間の、ＣＩＥＬＵＶ空間における色相角度の図形的比較をそれぞれ示すグラフである。
Claims (5)
- ＲＧＢ色領域の信号をＣＭＹＫ色領域の信号に変換する色変換方法であって、
ＲＧＢ色領域の信号をＣＭＹ色領域の信号に変換する第１色変換工程と、
上記第１色変換工程によって変換されたＣＭＹ色領域の信号をＣＭＹＫ色領域の信号に変換する第２色変換工程とを含み、
上記第２色変換工程は、
ホワイトを示す点、ブラックを示す点、ＲＧＢの各純色を示す点、およびＣＭＹの各純色を示す点を頂点とする色立方体における、ホワイトを示す点からブラックを示す点まで伸長する線分上、および上記各純色を示す点からブラックを示す点まで伸長する線分上に存在する複数の点と、当該各点を上記ＣＭＹＫ色領域の色成分で表現した各色成分の値との対応関係を上記線分毎かつ上記色成分毎に示した１次元ルックアップテーブルの中から、上記ＣＭＹ色領域の信号に応じて色成分毎に３つの１次元ルックアップテーブルを選択する選択工程と、
選択した上記各１次元ルックアップテーブルを用いて上記ＣＭＹ色領域の信号を上記ＣＭＹＫ色領域の信号に変換する変換工程とを含み、
ホワイトを示す点からブラックを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、ニュートラルなグレーを再現し、かつ等明度出力応答がＲＧＢ入力信号に対し線形であるように設計され、上記各純色を示す点からブラックを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、色相のずれを補正するように設計されており、
上記選択工程では、
上記色立方体を、ホワイトを示す点からブラックを示す点まで伸長する線分を辺として含む６つの４面体に分割し、これら６つの４面体の中から上記ＣＭＹ色領域の信号に対応する点を含む４面体を抽出し、この抽出した４面体を構成する４つの頂点のうち、ブラックを示す点から他の３点まで伸長する３つの線分に対応する１次元ルックアップテーブルをＣＭＹＫ色領域の色成分毎に選択し、
上記変換工程では、
上記ＣＭＹ色領域の信号に対応する点の座標を（Ｖｌ，Ｖｍ，Ｖｓ）とし、この座標（Ｖｌ，Ｖｍ，Ｖｓ）の点を含み、かつ上記他の３点を含む平面に平行な平面と、上記３つの線分との各交点Ｃ，Ｐ，Ｓの座標をそれぞれ（Ｖｓ，Ｖｓ，Ｖｓ）、（１，Ｖｓ，Ｖｓ）、（１，１，Ｖｓ）としたときに、重み付け係数ｗ１およびｗ２をｗ１＝（Ｖｌ−Ｖｍ）／（１−Ｖｓ）およびｗ２＝（Ｖｍ−Ｖｓ）／（１−Ｖｓ）に基づいて算出し、上記選択工程で選択した１次元ルックアップテーブルによって上記各交点Ｃ，Ｐ，Ｓに対応するＣＭＹＫ色領域の各色成分の信号を特定し、ＣＭＹＫ色領域の各色成分について、交点Ｃに対応するＣＭＹＫ色領域の信号に（１−ｗ１−ｗ２）を乗じた値と、交点Ｐに対応するＣＭＹＫ色領域の信号にｗ１を乗じた値と、交点Ｓに対応するＣＭＹＫ色領域の信号にｗ２を乗じた値とを加算した値を色変換後の上記ＣＭＹＫ色領域の信号として算出することを特徴とする色変換方法。 - 上記各純色を示す点からブラックを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、色相角度が一定になるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の色変換方法。
- 上記第１色変換工程は、
ホワイトを示す点、ブラックを示す点、ＲＧＢの各純色を示す点、およびＣＭＹの各純色を示す点を頂点とする色立方体における、上記各純色を示す点からホワイトを示す点まで伸長する線分上に存在する複数の点と、当該各点を上記ＣＭＹ色領域の色成分で表現した各色成分の値との対応関係を上記線分毎かつ上記色成分毎に示した１次元ルックアップテーブルの中から、上記ＲＧＢ色領域の信号に応じて色成分毎に２つの１次元ルックアップテーブルを選択する選択工程と、
選択した上記各１次元ルックアップテーブルを用いて上記ＲＧＢ色領域の信号を上記ＣＭＹ色領域の信号に変換する変換工程とを含み、
ＣＭＹの各純色を示す点からホワイトを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、知覚上の線形性を達成するように設計され、ＲＧＢの各純色を示す点からホワイトを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、知覚上の線形性と色素混合及び／又はドットが重なり合わないハーフトーン処理による色相のずれの補正とを達成するように設計されており、
上記選択工程では、
上記色立方体を、ホワイトを示す点からブラックを示す点まで伸長する線分を辺として含む６つの４面体に分割し、これら６つの４面体の中から上記ＲＧＢ色領域の信号に対応する点を含む４面体を抽出し、この抽出した４面体を構成する４つの頂点のうち、ホワイトを示す点から他の３点のうちブラックを示す点を除く２点まで伸長する２つの線分に対応する１次元ルックアップテーブルをＣＭＹ色領域の色成分毎に選択し、
上記変換工程では、
上記ＲＧＢ色領域の信号に対応する点の座標を（Ｖｌ，Ｖｍ，Ｖｓ）とし、この座標（Ｖｌ，Ｖｍ，Ｖｓ）の点を含み、かつ上記他の３点を含む平面に平行な平面と、ホワイトを示す点からブラックを示す点まで伸長する線分との交点Ｃの座標を（Ｖｓ，Ｖｓ，Ｖｓ）、上記平面と上記２つの線分との各交点Ｐ，Ｓの座標をそれぞれ（１，Ｖｓ，Ｖｓ）、（１，１，Ｖｓ）としたときに、重み付け係数ｗ１およびｗ２をｗ１＝（Ｖｌ−Ｖｍ）／（１−Ｖｓ）およびｗ２＝（Ｖｍ−Ｖｓ）／（１−Ｖｓ）に基づいて算出し、上記交点Ｃに対応する上記ＲＧＢ色領域の信号の座標をＣ＝１．０−Ｒ、Ｍ＝１．０−Ｇ、およびＹ＝１．０−Ｂに基づいて変換することによって上記交点Ｃに対応する上記ＣＭＹ色領域の各色成分の信号を特定し、上記選択工程で選択した１次元ルックアップテーブルによって上記各交点Ｐ，Ｓに対応するＣＭＹ色領域の各色成分の信号を特定し、ＣＭＹ色領域の各色成分について、交点Ｃに対応するＣＭＹ色領域の信号に（１−ｗ１−ｗ２）を乗じた値と、交点Ｐに対応するＣＭＹ色領域の信号にｗ１を乗じた値と、交点Ｓに対応するＣＭＹＫ色領域の信号にｗ２を乗じた値とを加算した値を色変換後の上記ＣＭＹ色領域の信号として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の色変換方法。 - 上記各純色を示す点からホワイトを示す点まで伸長する線分に対応する上記１次元ルックアップテーブルは、色相角度を一定にするように設計されていることを特徴とする請求項３に記載の色変換方法。
- 上記第１色変換工程において、
Ｃ＝１．０−Ｒ、Ｍ＝１．０−Ｇ、およびＹ＝１．０−Ｂを演算することによってＲＧＢ色領域の信号をＣＭＹ色領域の信号に変換することを特徴とする請求項１または２に記載の色変換方法。
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