JP4215348B2 - 印刷不可能な色値を印刷可能な色値に変換する方法、カラー画像を再生する画像再生システム、及び、この画像再生システムに適した色変換手段を備える制御手段 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色パラメータにより画成された色空間に位置する所定の色範囲の境界の外側に位置するこの色空間の第１の色座標により定められる第１の色値を、前記色範囲の前記境界上に位置する前記色空間の第２の色座標により定められる第２の色値に変換する、選択規則に従って前記色空間において前記第１の色座標に最も近くに位置する前記境界の部分を決定する段階を備える方法に関する。
【０００２】
本発明は、また、色パラメータにより画成された色空間での色座標に対応する第１の色値信号よりなる電気的入力画像信号を受ける入力手段と、該入力手段に接続され、対応する色座標が前記色空間に位置する所定の色範囲内にある第２の色値信号よりなる電気的出力画像信号を生成する処理手段と、制御手段に接続され、再生信号を生成する出力手段と、前記出力手段に接続され、前記所定の色範囲内に位置する色座標を有する色の再生に適した、供給される画像再生信号に応じたカラー画像を再生する画像再生装置とを備え、前記処理手段は、前記所定の色範囲の外側に位置する第１の色座標に対応する第１の色値信号を、前記所定の色範囲の境界上に位置する第２の色座標に対応する第２の色値信号へ変換するよう適合された色変換手段を備える、カラー画像を再生する画像再生システムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
かかる種類の方法は、入力色が例えば印刷装置等の画像再生装置により再生できない場合の問題を述べた国際特許出願ＷＯ９５／２２８６６より公知である。この問題は、例えばスキャナー、ディスプレイ、又はグラフィックページ合成ソフトウェアプログラム等の画像信号源が、印刷装置やディスプレイ等の画像再生装置とは異なる色範囲（色域とも称される）を有することに起因する。印刷装置では、再生されるべき色範囲は、主に、インクジェットプリンタの場合には用いられる原色インクにより定められ、電子写真式プリンタの場合は原色トナーにより定められる。
【０００４】
この問題は、一般には、全入力色範囲を圧縮して再生可能な出力色範囲に適合させることにより解決される。この方法の欠点は、元々出力色範囲内にある値を含む全ての入力色値が変化させられることである。別の方法は、出力色範囲内にない色値のみを、出力色範囲の境界の最も近い値に変換する。この方法はクリッピングとして知られている。この方法では、色値が定義される色空間での入力色と、これに最も近い出力色との間の最小ユークリッド距離が計算される。この方法は上記特許出願でも述べられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
クリッピングの周知の欠点は、互いに異なる入力色値が１つの同じ出力色値に変換され得ることである。クリッピングの別の欠点は、隣接する２つの入力色値が互いに離れた２つの出力色値に変換され得ることである。これは、特に、出力色範囲の境界が不連続的な形態を有し、色空間での境界が鋭い外向きの突起を有する場合に起こる。かかる突起は、通常は、原色を混合して得られる低彩度の混合色に比べて彩度の高い原色に対応している。この場合、入力色空間のずっと外側にある色値はこれら突起に最も近いことが多いため、入力色値は突起の間にある色値よりも突起に対応する色値へ変換されることになる。
【０００６】
本発明の目的は、これらの欠点を排除することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法は、前記選択規則に従って、前記第１の色座標の前記境界からの距離に応じて、前記境界の前記最も近い部分を、前記色空間において前記第１の色座標から遠くに位置する前記境界の部分だけ延長し、前記境界の前記延長部に基づいて前記第２の色座標を得る、各段階を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る再生システムは、前記色変換手段は、前記所定の色範囲の境界の延長部に位置する色座標に基づいて前記第２の色座標に対応する前記第２の色値信号を生成するよう適合され、該延長部は、前記第１の色座標からより大きい距離に位置し、前記第１の色座標の前記境界からの距離に応じて定められることを特徴とする。
【０００９】
第１の色座標の最も近くに位置する境界の部分を変換のために用いることに代えて、より遠くに位置する境界の部分も考慮される。こうして、より多くの候補が提供されるため、第２の色座標の決定への境界の非連続性の影響が低減される。変換される第１の色座標と境界との間の色空間における距離を考慮することで境界の延長部の大きさは漸進的に変化し、これにより、境界の近くに位置する第１の色座標に対して、境界から遠くに位置する色座標よりも少ない候補が与えられる。
【００１０】
本方法の別の実施例は、前記延長する段階が、前記色空間で定義される前記第１の座標から第１及び第２の距離の間に位置する前記境界の部分を選択する段階を備え、前記第１の距離は前記境界の前記第１の色座標に最も近い前記部分と前記第１の色座標との間の距離に相当し、前記第２の距離は前記第１の距離よりも大きいことを特徴とする。このようにして、境界の延長部は明確に決定され、この延長部に対応する色座標は常に第１の色座標から特定の最大距離内に位置する。
【００１１】
本方法の有利な一実施例は、前記第１の距離の定数倍に等しい値だけ前記第１の距離を大きくすることにより前記第２の距離を得ることを特徴とする。この場合、第１の色座標が境界に近いほど、選択される境界の延長部は小さくなり、究極的には第１の色座標に一致する。こうして、出力色空間内に変換される第１の色座標への連続的な関係が得られる。
【００１２】
本発明の一実施例は、更に、前記色空間における２つの色値間の距離を、少なくとも２つの色パラメータについての対応する色座標間の差の二乗和に基づいて決定することを特徴とする。これは、距離のユークリッド定義と等価であり、色空間での一般的な距離の定義である。明度Ｌ、彩度Ｃ、及び色相Ｈに対する色パラメータで画成された色空間において、平面内の距離は、例えば、パラメータＬ及びＣのみにより求められ、空間内の距離はパラメータＬ、Ｃ、及びＨにより求められる。
【００１３】
本方法の更なる実施例は、距離を決定する際、各色パラメータに対して異なる重み係数で重み付けされた差の二乗和をとることを特徴とする。距離計算の際に色パラメータの一つ、例えば色相に大きな重みを与えることにより、色相Ｈのずれが低減される。
本方法の更なる実施例では、前記境界の前記延長部の前記選択された色値の平均を求めることにより前記第２の色座標を得る。境界上に位置する全ての色値を考慮することにより、第２の色座標の決定に対する境界形状の非連続性の影響が低減される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る方法及び再生装置について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は、スキャナー３から供給される電気的画像信号Ｂ２又はコントローラ４を介して受信された印刷信号Ｐからの電気的画像信号Ｂ１を参照してプリンタ２により画像を印刷するのに適した画像再生装置１の構成を示す図である。制御ユニット５は各ユニットによる画像信号Ｂ１及びＢ２の処理を、各ユニットに供給される制御信号ＣＴＲＬにより調整する。操作者は制御ユニット５を介してこの処理に介入することができる。画像信号Ｂ１及びＢ２は適当なメモリ手段６に一時的に格納され得る。画像処理ユニット７は、制御ユニット５から与えられる制御信号ＣＴＲＬに従って画像信号Ｂ１及びＢ２を処理し、出力画像信号Ｏを生成する。出力画像信号Ｏは、再生信号Ｒとしてプリンタ２への供給に適するように出力手段８により適合される。
【００１５】
スキャナー３は、ＣＣＤ等の光電変換器により原稿をスキャンし、スキャンされた各画像要素に対してカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成するように適合されている。このカラー画像信号は、赤、緑、及び青の各色の反射光量を連続的に示している。カラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、アナログデジタル変換器により、それぞれ８ビットでデジタル形式に変換される。
【００１６】
同様に、コントローラ４は、例えばページ合成ワークステーションやデータ処理コンピュータにより生成された電気的印刷信号Ｐをカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂへ変換するように適合されている。この場合、印刷信号Ｐは特定の文字を特定の色で印刷するための文字コマンドを含んでおり、コントローラ４は、この文字コマンドを各画像要素毎にカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂへ変換しなければならない。
この処理は、しばしば、ラスタライジングと称される。
【００１７】
メモリ手段６は、好ましくは少なくとも１つの完全な画像に対する電気的画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂをデジタル形式で格納するように適合されている。メモリ手段６は、例えば、ＲＡＭ等の半導体メモリや磁気式ディスクメモリを備える。
画像処理ユニット７は、拡大縮小、シャープニング、スムーシング等の所要のフィルタ処理操作、及びスキャナー３又はコントローラ４からの入力色からプリンタ２の出力色への変換等の画像フィルタ処理動作制御ユニット５により要求される画像処理操作を実行する。出力手段８は、８ビット多値出力画像信号Ｏを１ビット再生信号Ｒへ変換する。この処理は、ハーフトーン化とも称される。
【００１８】
プリンタ２は、光導電体を備える電子写真式であってよい。光導電体の表面では、レーザ照射又はＬＥＤ照射により再生信号Ｒに応じた帯電像が形成され、インク粉トナーが現像される。また、プリンタ２は、インクジェット式であってもよい。インクジェット式プリンタでは、液体インクが情報担体上に直接噴射される。３色印刷の場合、通常、シアン、マゼンタ、及び黄のインク又はトナーが用いられる。４色印刷の場合には黒が加えられ、７色印刷の場合には、例えば、赤、緑、及び青のインク又はトナーが更に加えられる。
【００１９】
図１に示す画像再生装置１は、カラー複写機の場合のようにユニットの組立体として示されている。本発明に係る装置は、また、スキャナー３、コントローラ４、及びプリンタ２が分離して配置され、適当な通信網でのみ相互に接続された構成とすることもできる。
図２は、図１の画像処理ユニット７及び出力手段８をより詳細に示す。ここで、画像処理ユニット７は、増幅・オフセット補正ユニット９を備えている。スキャナー３からユニット９へ供給されるカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、メモリ手段６へ格納される前に、各ＣＣＤ素子のオフセット及び増幅の双方について独立に補正される。例えば拡大、縮小、画像位置シフト、色変換等の操作者により要求される画像処理機能を実行可能な機能ユニット１０もまた設けられる。
【００２０】
画像情報のシャープニング及びスムーシングや、スキャナー及びプリンタの特性を補正するための解像度変換等の必要とされる更なる画像処理はフィルタユニット１１で実行される。最後に、分離ユニット１２は、供給された入力色をプリンタ２により印刷されるべき色に変換する。この場合、供給されるカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、色印象に関して対応するカラー画像信号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋに変換される。分離ユニット１２には測定及び校正により予め得られた変換規則が設けられている。この変換規則は、実時間変換のための係数のマトリクスであってもよく、あるいは、各入力色に対する出力色が特定されたテーブルであってもよい。プリンタ２では再生されない色のクリッピングもまた分離ユニット１２で実行される。このことは、スキャナー３により又はコントローラ４を介して供給されるＲ，Ｇ，Ｂ信号で表された色のうち、プリンタ２によって再生可能な対応色が分離ユニット１２によりＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ信号に見出されない色には、特定の規則に従って再生可能な色が割り当てられることを意味する。クリッピングの場合、割り当てられる色は、通常、プリンタ２により再生可能な色範囲の境界に位置する隣接色である。分離及びクリッピングに加えて、ＯＤ補正もまた分離ユニット１２で行われる。
【００２１】
出力手段８は、多値８ビット信号を二値１ビット信号に変換するハーフトーンユニット１３を備えている。多値信号に対応するグレイ値表示は、例えば誤差拡散法即ちディザ法に基づく適当なアルゴリズムにより、二値出力信号の群を選択することにより得られる。バッファ手段１４は、プリンタ２へ供給されるべき再生信号を一時的に格納するために用いられる。
【００２２】
「色空間」という語を説明するため、図３に、ＣＩＥーＬａｂ色空間の色パラメータＬ，ａ，ｂにおいて起こり得る色範囲を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂ又はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋで定義される色は装置に依存するため、１９３１年に設立された国際照明委員会（ＣＩＥ）は装置と独立の色空間を定義した。かかる色空間の２つがＣＩＥ−Ｌａｂ色空間及びＸＹＺ色空間である。ＣＩＥ−ＸＹＺ色空間は、白色を基準として正規化されれば、ＲＧＢ色空間からの線形変換により得ることができる。また、ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間はＣＩＥ−ＸＹＺ色空間から非線形変換により得ることができる。この場合も、やはり白色を基準とすることが必要とされる。ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間の別の利点は、知覚される明度に対応する非色パラメータＬと、色及び彩度を定義する色パラメータａ及びｂとへの分割である。色パラメータａ及びｂが共にゼロであれば、色は問題とならず、白に対するＬ＝１００と黒に対するＬ＝０との間を動くグレイ値のみが問題となる。色パラメータａ及びｂにより構成されるベクトルが平面内でなす角は例えば赤や黄等の色を表し、ベクトルの絶対値は色の彩度を表す。
【００２３】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、プリンタ２により再生可能な特性色範囲１５を示す。ここで、彩度が最大の色値として、インク又はトナーにより構成される原色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ及びこれらを混合することにより得られる二次色Ｒ，Ｇ，Ｂ、又は、トナー又はインクとして存在する原色Ｒ，Ｇ，Ｂが示されている。上記の色は色空間に不規則な形状の色範囲１５の突出コーナー点を形成している。原色及び二次色を混合することにより得られる色は一般に彩度が低くＬ軸に近い。説明のため、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、対応する色パラメータの値を色パラメータＬ，ａ，ｂの三つ組（Ｌ，ａ，ｂ）として示している。図３（Ａ）は、色範囲１５の正面図（「赤」側）であり、図３（Ｂ）は、これに対応する背面図（「シアン」側）である。色範囲１５の境界即ち外表面が、原色及び二次色の間を凹状に延びる接続線を備える不連続的な形状を有することが明らかである。
【００２４】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、プリンタ２により再生可能な色範囲１５の一例であるが、カラースキャナーにより知覚された原稿の色範囲についても同様の例を示すことができる。カラーディスプレイにより生成され得る色範囲についても同じである。
図４は、Ｌａｂ空間内でのＬ軸に垂直な種々のＬ値に対するａｂ平面における実線１９及び破線２０を通る２つの異なる色範囲１７及び１８の断面図である。色範囲１７及び１８が互いに一致せず、また、色範囲１７及び１８の境界１９及び２０が連続的に延びることなく原色及び二次色により画成される突起を有することが明らかであろう。
【００２５】
図１に示す本発明に係る画像再生装置において、図４に破線で示される色範囲１８は、スキャナー３により知覚されたままの、又は、コントローラ４を介して供給されたままの原稿の色範囲に相当する。図４に実線で示される小さい方の色範囲１７は、プリンタ２により再生されるべき色範囲に相当する。従って、図２に示す分離ユニット１２は、供給されたＲＧＢ色空間の色をＣＭＹＫ色空間の対応する色へ変換する役割（実際の分離）を有するのみならず、大きな入力色範囲をクリッピングしてより小さな出力色範囲を与える役割を有している。ただし、本発明において、この処理が上記色空間で行われることは本質的ではない。上記の画像再生装置において、変換が先ずＲＧＢ色空間からＣＩＥ−ＸＹＺ色空間を経てＣＩＥ−Ｌａｂ色空間へと行われ、次に、Ｌａｂ色空間でクリッピング及び分離が行われ、その後、ＣＭＹＫ色空間への最終的な変換が行われるようにすることも可能である。
【００２６】
図５（Ａ）は、詳細には画成されていない色空間において、境界が破線２０で示される大きな色空間１８を、境界が実線１９で示される小さな又は異なる位置にある色範囲１７へ画像化する公知の原理を示している。この原理は圧縮として知られており、より大きな色範囲１８が縮小されたレプリカ２１へ圧縮され、レプリカ２１の全ての色は小さい色範囲１７の内側に位置する。従って、この場合、圧縮前から小さな色範囲１７の内側にあった色を含めて、圧縮される色範囲１８の全ての色は変化させられる。圧縮の利点は、相互の色差が維持されることである。しかし、圧縮の欠点は、全ての色の彩度が低下することである。
【００２７】
図５（Ｂ）は、クリッピングの原理を示す。この場合、大きな色範囲１８の色のうち小さな色範囲１７の外側に位置する色のみが、小さな色範囲１７の境界１９上の色へ変換される。しかし、クリッピングの欠点は、色間の差が消滅し又は増加することである。
図６は、クリッピングの上記欠点を詳細に示す。図６は、ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間における色範囲１７のＬ軸に垂直な平面内の部分を示す。色範囲１７の外側にある第１の色２２は、種々のアルゴリズムにより、境界１９上に位置する色へ変換され得る。かかるアルゴリズムの一例として、ａｂ平面内での角度により定義される色を保とうとするクリッピングアルゴリズムがある。これは、クリッピングされる色２２をベクトル２３に沿ってＬ軸に向けてシフトさせることにより行われる。図６において、Ｌ軸の位置は参照番号２５で示されている。この場合、おそらくは彩度及び輝度を犠牲にして色が保持される。別のクリップアルゴリズムでは、クリッピングされる色２２から最も近い境界１９上の点が探索される。これは、図６においてベクトル２４に沿ったシフトにより示されている。どのクリッピングアルゴリズムを選択するかは別にして、色空間における「最小距離」が常に明確に定義されているわけではない点を認識することは重要である。
【００２８】
色空間は、例えば、ユークリッド幾何学空間として解釈することができる。ｎ個のパラメータで定義されるｎ次元空間の場合、２つの点Ｙi 及びＹj の間の距離ρ（Ｙi Ｙj ）は
ρ(Ｙi Ｙj）＝√（（Ｙi1−Ｙj1)2+ ... +(Ｙin−Ｙjn)2) （１）
で与えられる。
【００２９】
このユークリッド幾何学的距離概念は以下の記載において用いられるが、例えば、色空間をリーマン空間と解釈すること等により、異なる距離概念を用いることも同様に可能である。
ユークリッド距離概念から始めると、例えばＣＩＥ−Ｌａｂ色空間における距離ΔＥlab は
ΔＥlab ＝[(ΔＬ)2＋(Δａ)2＋(Δｂ)2]1/2 （２）
により与えられる。
【００３０】
他の色空間でも同様の距離を定義することができる。なお、「色計測委員会（Colour Measurement Committee）により紹介されたＬＣＨ色空間での距離を表す下記のＣＭＣ表現のように、知覚補正を加えることも可能である。
ΔＥCMC ＝［(ΔＬ/ＳL) 2＋(ΔＣab/ＳC) 2＋
(ΔＨab/ＳH)2] 1/2 （３）
ただし、ＳL、ＳC、及びＳHは知覚補正項である。これに関連して、ＬＣＨ空間はデカルトＬａｂ空間に等価な円筒空間であることに留意されるべきである。ＬＣＨ空間において、Ｈ（色相）は角度であり、Ｃ（彩度）はＬ軸に垂直な平面内でのベクトルの長さを与える。
【００３１】
上記表現の変形は、変換された色のＨ値がより大きな度合いで保持されるように、色成分Ｈに対してより大きな重みを与えることにより得られる。この表現は、重み付けΔＥCMC距離と称される。
ΔＥCMC ＝｛3/(2+w)[(ΔＬ*/ＳL)2＋(ΔＣ*ab/ＳC)2＋
w(ΔＨ*ab/ＳH)2]｝1/2 （４）
なお、典型的なｗの値は例えば４である。
【００３２】
更に、例えばＣ（彩度）を省略することにより距離概念を２つの色パラメータに限定することも可能である。
ΔＥCMC ＝［(ΔＬ*/ＳL)2＋(ΔＨ*ab/ＳH)2］1/2 （５）
距離に関する上記の表現を常にグラフィック的に再生できるわけではないが、図６は、所与の距離表現において、色値が最も近い色値に変換された場合に起こり得る問題を適切に表している。最小距離に基づくクリッピングアルゴリズムの場合、色値２２及び２６がそれぞれベクトル２４及び２７に沿って同じ色値２８へ変換されることは明らかである。更に、図６に示す状況において、互いに近接する色値２６及び２９は、遠く離れた色値２８及び３０へ変換される。色範囲の境界１９の非連続的形状がこの原因であることも明らかである。特に、原色により与えられる色値の間の境界が凹形状である色範囲は上記の欠点を有することとなる。
【００３３】
図７は、上記欠点を排除することが可能な本発明に係るクリッピングアルゴリズムの一実施例を示す図である。
図７は、ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間のＬ軸に垂直な平面内での色範囲１７の境界１９を示している。色範囲１７は原色及び二次色Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂにより定義される。これらの色値は、対応する符号を付して示している。この色空間において、色範囲１７へ変換されるべき色値３１から境界１９の最も近い色値への最小距離Ｘが決定される。図７において、最も近い色値は色値Ｇである。この最小距離Ｘは円３２によって示される色値３１から見た最小範囲を画成する。次に、第１の円３２の半径よりも最小距離ＸをＮで除した値だけ大きな半径を有する第２の円３３を決定することによって、より大きな第２の範囲が決定される。こうして決定された第１及び第２の範囲は、色範囲１７内に、その内部の境界１９上に位置する色値が選択されるようなマージンを画成する。この境界１９の部分が太線３４で示されている。この部分上に位置する色値を用いて、色値３１が変換されなければならない色値が決定される。一実施例では、円３２及び３３の間に位置する境界の色値の算術平均が決定される。このようにして、色値３１は色値３５へ変換される。
【００３４】
最小距離Ｘが小さくなるほど、上記マージンも小さくなるので、境界１９の直ぐ近傍に位置する色値に対して連続的な関係が得られる。原色及び二次色に対応する色値に起因する境界１９の形状の非連続性の影響は緩和され、これにより、図６に示される問題は、ある程度残るにしても大幅に低減される。
なお、本発明に係る方法を平面内の円を参照して説明したが、円形範囲を球形範囲に置き換えることにより本発明を３次元空間に適用することができる。また、範囲の形状やマージンの決定方法を変えることにより他の実施例を得ることもできる。重要なのは、境界のより大きな部分が変換が行われるべき最終的な色を決定するのに用いられ、選択された境界のサイズは最小距離Ｘの大きさに依存することである。
【００３５】
図８は、図７で説明した本発明に係る方法の第１の実施例を示す。本方法によれば、ルックアップテーブルに、入力され得る色値が入力値として、また、対応する出力色値が入力値に結合された出力値として、それぞれ格納される。このように予め定められたルックアップテーブルからの色値の探索は、常に色値を再計算するのに比べて迅速に行うことができる。
【００３６】
先ず、ステップ３６では、ＣＭＹＫプリンタの第１の再生可能な色値が出力色値として選択される。
ステップ３７において、これに対応する入力値がＲ，Ｇ，Ｂの値として決定される。選択可能なＣＭＹＫ値及び選択可能なＲＧＢ値は共にそれぞれの色空間における（任意に選択された）グリッドにより定義される。ＣＭＹＫ値が選択可能なＲＧＢ値に正確に対応しない場合、最も近い選択可能なＲＧＢ値が選択される。かかる分離は、校正平面及び色彩計を参照することにより実行することができるので、詳細には説明しない。
【００３７】
ステップ３８において、ＣＭＹＫ色値に属するＲＧＢ色値が、対応する入出力色値としてルックアップテーブルに格納される。次の再生可能なＣＭＹＫ値が、これに対応するＲＧＢ色値を見出すべく、新たな選択ステップ３９において選択される。このプロセスはステップ４０を経て、全ての再生可能なＣＭＹＫ色値について繰り返される。こうして、ルックアップテーブルは、入力色値及びこれに対する再生可能な出力色値により埋められる。
【００３８】
ルックアップテーブルに存在する出力色値の一つが起こり得る入力色値に対して選択されなければならない。この目的のため、ステップ４１においてＲＧＢ色値である第１の起こり得る入力色値が選択される。ステップ４２では、このＲＧＢ値がステップ３６〜４０で既に見出されており、従って、ルックアップテーブルに既に収容されているか否かが判別される。肯定判別された場合、ステップ５２において次の起こり得るＲＧＢ色値が選択される。一方、ステップ４２において、選択されたＲＧＢ色値がルックアップテーブルに存在していないと判別された場合は、ステップ４４において、この選択された色値とルックアップテーブルに既に格納されている色値との間の最小距離ΔＥminが決定される。この目的のため、上記した表現の何れか一の表現を用いて色空間での２つの色値間の距離が決定される。この決定は、必ずしもＲＧＢ色空間又はＣＭＹＫ色空間で行われる必要はなく、公知の変換により、例えば装置と独立なＣＩＥ−Ｌａｂ色空間で行うこともできる。
【００３９】
必要ならば、色範囲の境界上に位置するＲＧＢ値のみが収容された中間テーブルを用いることもできる。かかる中間テーブルはステップ４０の後に埋めることができる。
ステップ４５では、ステップ４４で見出された最小距離ΔＥminを用いて図６で述べたマージンが決定される。この場合、マージンは、選択されたＲＧＢ色値又は例えばＣＩＥ−Ｌａｂ色空間でのその対応値からの色空間における第１及び第２の距離範囲に位置する範囲により決定される。一実施例において、第１の距離範囲の半径は最小距離ΔＥminで与えられ、第２の距離範囲の半径は、
ΔＥmin＋ΔＥmin／Ｎ （６）
で与えられる。
【００４０】
ここで、Ｎは好ましくは１より大きい。一実施例においてＮは１０である。ただし、上記した式とは別の関数を用いることも可能である。重要なことは、第２の距離範囲の半径が最小距離ΔＥminに依存し、ΔＥminが小さいほど小さくなることである。ステップ４６では、ルックアップテーブルに現れ、色範囲の境界上に位置し、かつ、上記マージンの内側に位置する全てのＲＧＢ値が選択される。ステップ４７では、こうして選択されたＲＧＢ色値に基づいて平均ＲＧＢ色値が決定される。この場合、平均ＲＧＢ色値は次式で示すように色パラメータ（Ｒ，Ｇ，Ｂの三つ組で与えられる。
【００４１】
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ΣＲi／n，ΣＧi／n，ΣＢi／n） （７）
なお、ｎはステップ４６で選択されたＲＧＢ色値の個数である。
一実施例において、選択された色値に基づいて各色パラメータに対する算術平均が決定される。ステップ４８では、この平均値がルックアップテーブルに存在し、色範囲の境界上に位置するか否かが判別される。この判別は例えば上述した境界上に位置するＲＧＢ値の中間テーブルを用いて容易に行うことができる。ステップ４８で否定判別されれば、ステップ４９において、境界上に位置する最も近いＲＧＢ値が選択される。この場合、好ましくはステップ４６で選択されたＲＧＢ値から選択される。ステップ５０では、平均ＲＧＢ色値又は平均ＲＧＢ値に最も近い値に対応し、選択されたＲＧＢ色値の一部を構成するＣＭＹＫ色値がルックアップテーブルから引き出される。次にステップ５１において、ＣＭＹＫ色値がクリッピングされた色値としてステップ４１又は５２で選択されたＲＧＢ色値に割り当てられる。
【００４２】
このプロセスは、ステップ５２及び５３を経て、起こり得る全てのＲＧＢ色値に対して繰り返される。最終的な結果は、再生可能なＲＧＢ入力色値の変換のみならず再生不可能なＲＧＢ入力色値の変換が与えられたルックアップテーブルであり、後者の変換は本発明に係る方法に従って得られたものとなる。
なお、ステップ４７において上記平均を計算することにより平均ＲＧＢ色値を決定することに代えて、例えば、球面３３により画成される湾曲境界面の中央位置を求めても良い。
【００４３】
図９は、図２に示す分離ユニット１２を詳細に示す。図９に示す如く、分離ユニット１２には、図８を参照して述べた方法で得られたルックアップテーブルを収容するメモリ手段５３が設けられている。この場合、メモリは好ましくは例えばＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等の半導体メモリである。かかるメモリは高速であり、かつ、電源を必要としない。しかし、他の装置では、同じ目的のためにＲＡＭや、更には磁気式又は光学式記憶媒体を用いることが有利な場合もある。
【００４４】
ＲＧＢ色値に対応する８ビット入力色値信号Ｒ，Ｇ，Ｂは入力バッファ５４にバッファされた後、適当なアドレッシング論理部５５に供給され、メモリ手段５３に格納されたルックアップテーブルから入力色値信号に対応する入力アドレスが選択される。この入力アドレスに格納された出力値は、対応する出力色信号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを生成する出力バッファ５６を介して読み出される。
【００４５】
図９は、本発明に係る分離ユニット１２に、入力色信号から出力色信号への予め計算された変換が格納される場合を示しているが、この変換を毎回計算し、又は、少なくとも再生不可能な色値のクリッピングのみ計算することも同様に可能である。
図１０は、本発明の画像再生装置の分離ユニット１２の第２実施例を詳細に示す。この分離ユニット１２に設けられたメモリ手段５７は、再生可能な入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの出力色信号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋへの変換用のルックアップテーブルのみを備えている。このルックアップテーブルに存在しない入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、本発明の方法により別途決定される。この目的のため、分離ユニット１２は決定・制御ユニット５８を備えている。決定・制御ユニット５８では、ルックアップテーブルを参照して変換を決定できるか又はこのルックアップテーブルの値に対してクリッピングを実行しなければならないかが判定される。かかる判定のため、受信された８ビット入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは一時的に入力バッファ５９に格納され、その後、決定・制御ユニット５８は、アドレッシングユニット６０を介して、入力色値がルックアップテーブルに存在するか否かを検査する。存在すれば、対応する出力色値が読み出されて出力バッファ６１に供給され、この出力色値に対応する出力色信号Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋが生成される。入力色値がルックアップテーブルに存在しなければ、距離決定ユニット６２において、図８を参照して述べた方法に従って、ルックアップテーブルに収容される色値との色空間における最小距離ΔＥminが決定される。次に、マージン決定ユニット６３は、色空間における図７に示したマージンを決定する。第１選択ユニット６４は、このマージンを用いてメモリ手段５７からマージン内に位置する色値を選択する。次に、平均化ユニット６５は選択された色値について平均色値を決定する。第２選択ユニット６６は、この平均色値を参照して、図８に関して述べた方法に従って、ルックアップテーブルから再生用出力色値を選択する。この出力色値は最終的に出力バッファ６１へ送られる。
【００４６】
当業者には、ルックアップテーブルを用い又は常に計算を行うことが、どのような状況下でどの程度好ましいかは明らかであろう。これは、画像再生装置の型式のみならず必要なハードウェアのコスト及び速度にも依存する。ハードウェアに関して、図１０で述べたユニットをディスクリートデジタル回路として構成してもよく、又は、中央演算プロセッサにより実行されるソフトウェアプログラム内のプログラムモジュールとして構成してもよい。後者の場合、同じプログラが先ずルックアップテーブルを埋め、続いてこのルックアップテーブルを用いるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 受信された電気的画像信号に応じて画像を印刷する画像再生装置を示す図である。
【図２】 図１の画像再生装置における色値信号の処理を示す図である。
【図３】 ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間での色範囲を示す図である。
【図４】 ２つの異なる色範囲の断面を示す図である。
【図５】 図５（Ａ）は色値の圧縮の原理を示す図である。
図５（Ｂ）は色値のクリッピングの原理を示す図である。
【図６】 色空間での最小距離に基づく色値クリッピングの種々の例を示す図である。
【図７】 色空間の外側に位置する色値を変換する本発明の原理を示す図である。
【図８】 本発明に係る方法を示す図である。
【図９】 本発明に係る画像再生装置の第１実施例を示す図である。
【図１０】 本発明に係る画像再生装置の第２実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像再生装置
２ プリンタ
３ スキャナー
４ コントローラ
６、５３、５７ メモリ手段
７ 画像処理ユニット
８ 出力手段
１２ 分離ユニット
１５、１７、１８ 色範囲
１９ 境界
５８ 決定・制御ユニット

Claims (14)

1. 色パラメータにより画成された色空間に位置する色範囲の境界の外側に位置するこの色空間の第１の色座標を有する第１の色値を、前記色範囲の前記境界上に位置する前記色空間の第２の色座標を有する第２の色値に変換する方法であって、
   前記色空間で定義される前記第１の色座標から第１の距離と第２の距離との間に位置する前記境界の部分を選択する段階であって、
   前記第１の距離は、前記第１の色座標から前記境界までの最短距離に相当し、
   前記第２の距離は、前記第１の距離を定倍数で乗算した数に等しく、前記定倍数は１よりも大きい段階と、
   前記境界の選択された部分にある色値の平均を求める段階と、
   前記平均が前記境界の一部を構成する場合には、前記平均に基づいて前記第２の色座標を設定し、さもなければ、
   前記境界上にある色値に基づいて前記第２の色座標を前記平均の最も近くに設定する段階とを含むことを特徴とする方法。
2. 前記定倍数が、1.1以上2以下であることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記色空間における２つの色値間の距離を、少なくとも２つの色パラメータについての対応する色座標間の差の二乗和に基づいて決定することを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載の方法。
4. 距離を決定する際、各色パラメータに対して異なる重み係数で重み付けされた差の二乗和をとることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間又はＣＩＥ−ＸＹＺ色空間で実行することを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の方法。
6. 色パラメータにより画成された色空間の第１の色座標により定められる第１の色値を、前記色空間に位置し前記第１の色座標を含まない所定の色範囲の境界上に色座標が位置する第２の色値に変換する方法であって、
   入力値として前記第１の色値を有し、出力値として前記第２の色値を有する、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の方法により生成した変換テーブルを用いて前記変換を行うことを特徴とする方法。
7. 色パラメータにより画成された色空間での色座標に対応する第１の色値信号よりなる電気的入力画像信号を受ける入力手段と、
   該入力手段に接続され、対応する色座標が前記色空間に位置する所定の色範囲内にある第２の色値信号を有する電気的出力画像信号を生成する処理手段と、
   制御手段に接続され、再生信号を生成する出力手段と、
   前記出力手段に接続され、前記所定の色範囲内に位置する色座標を有する色の再生に適した、供給される画像再生信号を参照してカラー画像を再生する画像再生装置とを備え、
   前記処理手段は、
   前記色空間内に位置する色範囲の境界外に位置する、色パラメータによって画成される色空間内の第１の色座標を有する第１の色値を、前記色範囲の前記境界上に位置する第２の色座標を有する第２の色値へ変換するよう適合された色変換手段を備える、カラー画像を再生する画像再生システムであって、前記色変換手段は、
   前記色空間で定義される前記第１の色座標から第１の距離と第２の距離との間に位置する前記境界の部分を選択するよう適合され、
   前記第１の距離は、前記第１の色座標から前記境界までの最短距離に相当し、
   前記第２の距離は、前記第１の距離を定倍数で乗算した数に等しく、前記定倍数は１よりも大きく、前記色変換手段は、
   前記境界の選択された部分にある色値の平均を求め、
   前記平均が前記境界の一部を構成する場合には、前記平均に基づいて前記第２の色座標を設定し、さもなければ、
   前記境界上にある色値に基づいて前記第２の色座標を前記平均の最も近くに設定するよう更に適合されることを特徴とする画像再生システム。
8. 前記定倍数が、1.1以上2以下であることを特徴とする請求項７記載の画像再生システム。
9. 前記色変換手段は、色空間の２つの色値間の距離を少なくとも２つの色パラメータについての対応する色座標間の差の二乗和に基づいて決定することにより、前記第２の色値信号を生成するよう適合されていることを特徴とする請求項７又は８の何れか一項に記載の画像再生システム。
10. 前記色変換手段は、各色パラメータについての差の重み付け二乗和に基づいて決定することにより、前記第２の色値信号を生成するよう適合されていることを特徴とする請求項９記載の画像再生システム。
11. 前記色変換手段は、ＣＩＥ−Ｌａｂ色空間又はＣＩＥ−ＸＹＺ色空間の色座標に基づいて前記第２の色値信号を生成するよう適合されていることを特徴とする請求項７乃至１０のうち何れか一項に記載の画像再生システム。
12. 前記色変換手段は、対応する入力コードを受けると所定の出力コードを生成するメモリ手段を備え、
    前記色変換手段は、前記第１の色座標に対応する入力コードを前記メモリ手段に供給し、その結果前記メモリ手段により生成される前記出力コードを参照して前記第２の色値信号を生成するよう適合されていることを特徴とする請求項７乃至１１のうち何れか一項に記載の画像再生システム。
13. 前記画像再生装置は、供給される画像担体にカラー画像を印刷するのに適した印刷装置として構成され、前記所定の色範囲は前記印刷装置によって再生可能な色範囲に対応することを特徴とする請求項７乃至１２のうち何れか一項に記載の画像再生システム。
14. 請求項７乃至１２のうち何れか一項に記載の色変換手段を備える制御手段。

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