JP4250214B2

JP4250214B2 - 色変換方法

Info

Publication number: JP4250214B2
Application number: JP10188097A
Authority: JP
Inventors: 本文人竹
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: US6151136A; JPH10294877A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力色空間の色情報を出力色空間の色情報へ変換する場合における色再現域圧縮技術を用いた色変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーマネジメントを考えないクローズな入出力デバイス一体型の従来色処理系では、入力デバイス各信号のダイナミックレンジは、出力デバイス各信号のダイナミックレンジに１対１で対応する。つまりカラーマネジメントを考えないクローズな色処理系では、色再現域圧縮は自然に行われるが、制御することができない。
【０００３】
これに対し、入力信号を一旦ＸＹＺやＬ^*ａ^*ｂ^*のような測色信号へ変換するカラーマネジメントシステムでは、入出力相互の色再現範囲を考える必要性が生じるが、色再現域圧縮を制御することが可能となる。例えば、図９に示すような色処理系においては、入力デバイスから入力されるＲＧＢなどの入力デバイス依存データ値を入力側変換によって、一旦Ｌ^*ａ^*ｂ^*などの測色データに変換し、この測色データＬ^*ａ^*ｂ^*を出力側変換によって、今度は出力デバイスに応じたＣＭＹなどの出力デバイス依存データ値に変換した後、出力デバイスに出力している。このため、測色データＬ^*ａ^*ｂ^*において、色再現域圧縮によって、入力側の色再現域を出力色再現域に合わせることができる。
このため、今までに色再現域圧縮技術については、種々の方法が提案されてきた。
【０００４】
例えば、特開平６−２５３１３８号公報および同６−２５３１３９号公報には、色空間の部分色空間毎に異なる色マッピング法を指定し、部分色空間の間の連続性を保証した色再現域圧縮技術が開示されている。これらの色再現圧縮技術においては、部分空間の間の連続性を保証する方法としてコンピュータグラフィックス分野のモーフィング技術を採用している。
また、特開平４−１９６６７５号公報および同４−１９６６７６号公報には、明度は入出力色再現範囲双方の無彩色軸の明度の広がりの比に応じて圧縮し、彩度は入出力色再現範囲の共通領域については変換せず、周辺領域については入出力色再現範囲の彩度の広がりに応じて圧縮する色再現域圧縮技術が開示されている。
さらに、特開昭６１−２８８６６２号公報には、出力色再現範囲が入力色再現範囲より小さい場合、明度および彩度を一律にある所定の関数に従って、圧縮する色再現域圧縮技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９に示すような色処理系においては測色再現（見た目通りの再現）することが可能となるが、単に測色再現だけを行うと、出力色再現域外の色はつぶれてしまうために、圧縮して階調を出す必要が出てくる。しかしながら、色再現域の圧縮が大きいと測色再現の忠実性が損なわれてしまう。すなわち、測色再現することと色再現域を圧縮すること（高彩度色の階調を出すこと）は、互いにトレードオフの関係にある。
このため、測色再現を目的とした色変換の場合、色再現域圧縮はできるだけ行わない方が良いが、上記各公報に開示された色再現圧縮技術は、いずれも画像に依存させないで一律に色再現域を圧縮するものであるため、出力媒体の色再現域内に存在している圧縮の不要な画素に対しても圧縮が掛かってしまう欠点がある。すなわち、どの画像に対しても一律に色空間を圧縮するだけであるので、結果として、効果的な画像とそうでない画像、特に測色再現の忠実性が損なわれた画像が得られるという問題点が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、画像を分析することにより、色再現域圧縮の必要な部分だけを圧縮することができ、できるだけ測色再現の忠実性を犠牲にすることなく、画像に依存した最適な色再現域圧縮を行うことのできる色変換方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入力媒体から得られた画像データを測色変換して得られた画像の測色データから、出力媒体色再現域外に存在する画素の色相ヒストグラムを作成し、この色相ヒストグラムの頻度値に対して閾値を設け、この閾値を超えた１以上の色相範囲を抽出し、抽出された各色相範囲毎に明度累積ヒストグラムを作成して明度範囲を求めると共に、各色相範囲毎に前記出力媒体色再現域の色再現境界上を１として規格化して規格化彩度累積ヒストグラムを作成して、前記色相ヒストグラムから抽出された前記１以上の色相範囲の各色相範囲、および各色相範囲毎に前記明度累積ヒストグラムから求められた前記明度範囲に基づいて圧縮対象となる色空間を設定し、また、前記規格化彩度累積ヒストグラムの所定の累積頻度における規格化彩度を用いて圧縮度を求め、求められた前記圧縮度に依存して前記圧縮対象となる色空間を圧縮することにより、前記画像を入力空間から出力空間へ圧縮することを特徴とする色変換方法を提供するものである。
【０００８】
ここで、前記色相ヒストグラム、前記明度累積ヒストグラム、および前記規格化彩度累積ヒストグラムを作成する測色データは、前記画像の測色データを間引いたラフデータであるのが好ましい。
【０００９】
また、前記規格化彩度値を用いて圧縮率を設定し、かつ、前記色相ヒストグラムおよび明度ヒストグラムを用いて圧縮強度を設定し、前記圧縮対象となる色空間の圧縮は、色相を一定に保ちながら、前記圧縮率および圧縮強度を前記圧縮度として用いて、前記圧縮対象となる色空間の彩度および明度を圧縮することによって行なわれるか、あるいは、前記規格化彩度値を用いて圧縮率を設定し、かつ、前記色相ヒストグラムおよび明度ヒストグラムを用いて圧縮強度を設定し、前記圧縮対象となる色空間の圧縮は、前記色再現域外画素の色相を出力媒体色材の色相へ変化させ、かつ、前記圧縮率および圧縮強度を前記圧縮度として用いて、前記圧縮対象となる色空間の彩度および明度を圧縮することによって行なわれるのが好ましい。
【００１０】
また、前記ラフデータは、出力媒体に応じた階調変換であるセットアップが行なわれた前記画像の測色データから得られるものであるのが好ましい。また、前記出力媒体色再現域外に存在する画素は、測色値データを出力デバイスでの再現画像出力に対応するデバイス依存データ信号に変換する出力側変換テーブルを用いて、各画素の測色値データを変換し、変換によって得られたデバイス依存データ信号が、出力媒体の色再現域内に有るか再現域外にあるかで判断されるのが好ましい。また、前記入力空間から前記出力空間へ圧縮された前記画像の不自然さが目立たないように、前記圧縮度を出力画像サイズに応じて変化させるのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る色変換方法を添付の図面に示す好適な実施の形態に基づいてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の色変換方法を実施する色処理系の全体の構成の一実施形態を示すブロック図であり、図２は、本発明の色変換方法の一実施形態を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示す色処理系２０は、入出力デバイスのデバイス依存データ信号を、一旦測色データ信号に変換し、測色データ信号において本発明の色変換方法を実施する色再現域圧縮を含むカラーマネージメントを行う色処理系（カラーマネージメントシステム）であって、入力デバイスのデバイス依存データ信号を測色データ信号に変換する入力側測色変換部２２と、測色変換された測色データ信号にセットアップを行うセットアップ部２４と、本発明の色変換方法を実施する色再現域圧縮部１０と、色再現域の圧縮によって出力色空間に合わせられた測色データ信号を出力デバイスのデバイス依存データ信号に変換する出力側測色変換部２６とを有する。図１に示す色処理系２０は印刷分野における色処理系であるが、本発明はこれに限定されず、色再現域圧縮を含むカラーマネージメントを行う公知の色処理系であってもよい。
【００１３】
入力側測色変換部２２は、デジタルカメラやスキャナなどの入力デバイスで得られたデバイス依存データ信号、例えばＲＧＢデータ信号、ＣＭＹデータ信号などを測色データ信号、例えばＣＩＥによるＸＹＺデータ信号やＬ^*ａ^*ｂ^*信号などに変換するものである。例えば図示例の入力側測色変換部２２においては、デジタルカメラによって撮影された被写体のＲＧＢ画像データ信号を色変換マトリックス、例えば３×３色変換マトリックスによってＸＹＺ測色データ信号に変換し、あるいはスキャナによって光電的に読み取られたリバーサルフィルム原稿（ＲＶ原稿）のＲＧＢ画像データ信号を３次元テーブル、例えば色変換ルックアップテーブル（ＬＵＴ）によってＸＹＺ測色データ信号に変換する。
【００１４】
なお、本発明においては、入力デバイスは、デジタルカメラやスキャナに限定されず、例えばテレビ、ビデオカメラ、テレビカメラ、コンピュータグラフィックスなどのような合成画像を電子的に作成するコンピュータや電子製版システムの画像作成用コンピュータなどであってもよいし、スキャナで読み取られる原稿もＲＶ原稿に限定されず、例えばネガティブフィルム原稿（ネガ原稿）、写真や印刷物などの反射原稿などであってもよい。入力デバイスのデバイス依存データ信号もＲＧＢデータ信号やＣＭＹデータ信号に限定されず、入力デバイスに応じた信号であれば何でもよいし、測色データ信号もＸＹＺデータ信号やＬ^*ａ^*ｂ^*データ信号に限定されず、他の従来公知の測色値であってもよい。また、データ信号の変換方法も、３×３色変換マトリックスや３次元色変換テーブルに限定されず、３×４または３×１０などの色変換マトリックスや３つの１次元ＬＵＴなど公知色変換写像（式、関数）を用いるものであってもよい。
【００１５】
セットアップ部２４は、入力デバイスで得られ、入力側測色変換部２２によって変換された測色データ信号を、出力媒体上に最適に再現するための階調条件を自動設定し、入力側測色変換部２２で求めた測色変換データをセットアップ済の測色変換データに変換するものである。図１に示すように、セットアップ部２４は、入力側測色変換部２２によって変換されたＸＹＺデータ信号と等価中性濃度（以下、ＥＮＤともいう）との順逆両方向変換を行うＥＮＤ順逆変換部３０と、ＥＮＤデータ信号を間引いてラフデータを作成するラフデータ作成部３２と、作成されたラフデータを用いて自動的に階調条件を設定するオートセットアップ部３４とを有する。
図１において、点線で示されるパスフローは、画像に応じたセットアップ用パラメータを設定し、設定されたセットアップ用パラメータを用いて階調を変換するための変換関数またはルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成する。一方、実線で示されるパスフローはこの変換関数またはＬＵＴを使って、入力側測色変換部２２で求めた測色変換データをセットアップ済測色変換データへ変換する本処理のパスフローである。
【００１６】
図示例のセットアップ部２４においては、まず、ＥＮＤ順逆変換部３０において、入力側測色変換部２２から出力されるＸＹＺデータ信号を等価中性濃度（ＥＮＤ）にＥＮＤ順変換マトリックスを使って変換し、次いで、ラフデータ作成部３２において、ＥＮＤ順逆変換部３０で得られたＥＮＤデータを間引いて、例えば、１画面の画像が１２８０×１０００画素の場合、画素数１０６×８３（８７９８）画素のラフデータとする。ラフデータ作成部３２は、後述するラフデータ作成部１４と同一の構成とするのが好ましい。
その後、オートセットアップ部３４では、オートセットアップを用いてＥＮＤラフデータ中のハイライト（ＨＬ）濃度（最小値）およびシャドウ（ＳＤ）濃度（最大値）を自動設定し、それぞれ出力媒体のダイナミックレンジの最小値ＤＨおよび最大値ＤＳに（例えば露出がアンダーやオーバーのフィルム原稿の濃度範囲を常に出力媒体の濃度範囲に合わせるように）設定し、ＥＮＤラフデータを設定された階調を持つＥＮＤラフデータに変換する変換関数（あるいは変換テーブル（１次元ＬＵＴ））を作成する。
入力側測色変換部２２によって変換された測色変換データは、ＥＮＤ順逆変換部３０においてＥＮＤデータへ変換され、この変換関数（またはＬＵＴ）を用いてセットアップ済ＥＮＤデータを作成した後、ＥＮＤ順逆変換部３０においてＥＮＤ逆変換マトリックスを使ってセットアップ済ＸＹＺデータ信号に逆変換する。こうしてセットアップ部２４におけるオートセットアップは終了する。
なお、セットアップ部２４における画像データのオートセットアップの方法は上述した例に限定されるわけではなく、従来公知のオートセットアップの方法を適用してもよいことはいうまでもない。
【００１７】
次に、出力側測色変換部２６は、色再現域圧縮部１０において色空間圧縮されたＸＹＺデータ信号などの測色データ信号をプルーフプリンタや印刷機などの出力デバイスで再現画像として出力するためのデバイス依存データ信号、例えばＣＭＹＫデータ信号に変換するものである。例えば、図示例の出力側測色変換部２６においては、ＸＹＺデータ信号を３次元テーブル（３次元ＬＵＴ）によってプルーフプリンタでカラープルーフとしてまたは印刷機で印刷物として出力するためのＣＭＹＫデータ信号に変換している。ここでは、３次元テーブルとして、原シーン（被写体）に忠実な再現画像を出力するための原シーン忠実再現３次元ＬＵＴおよび標準的な条件で再現画像を出力する標準条件再現３次元ＬＵＴが例示されているが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他の３次元テーブルであってもよい。
【００１８】
また、入力側測色変換部２２同様、この出力側測色変換部２６においても、対象とする出力デバイスや用いられる測色値データ、デバイス依存データおよび色変換方法（逆写像となるが公知の逆写像であればよい）なども上述例に限定されず、公知のものが適用可能である。例えば、出力デバイスとして、写真プリンタ、複写装置、ＣＲＴなどのディスプレイ装置などであってもよいし、デバイス依存データとしては、ＣＭＹ，ＲＧＢなどのデータであってもよい。
【００１９】
色再現域圧縮部１０は、本発明の最も特徴とする部分であって、本発明の色変換方法を実施する。
図２に示すように、色再現域圧縮部１０は、セットアップ後のＸＹＺデータ信号とＬ^*ａ^*ｂ^*データ信号との双方向変換を行う双方向変換部１２と、変換されたＬ^*ａ^*ｂ^*データ信号を間引いてラフデータを作成するラフデータ作成部１４と、作成されたセットアップ後のラフデータによって画像を分析して、色再現域圧縮対象色空間および圧縮度を設定する画像分析部１６と、得られた色再現域圧縮対象色空間および圧縮度を用いて、色空間を圧縮する色空間圧縮部１８とを有する。図２において、点線で示されるパスフローは、画像に応じた色空間圧縮用パラメータつまり、色再現域圧縮対象色空間および圧縮度を設定するパスであり、色空間圧縮に先立って行われる予備処理のパスフローである。一方、実線で示されるパスは、設定された色空間圧縮用パラメータを用いてセットアップ済の測色変換データを色空間圧縮する画像処理パスであり、画像データの圧縮を行う本処理のパスフローである。
【００２０】
双方向変換部１２は、本発明法による色空間圧縮の対象とする色空間をＬ^*ａ^*ｂ^*空間としているので、入力側では、測色変換されたＸＹＺデータをＬ^*ａ^*ｂ^*データに変換し、出力側ではＬ^*ａ^*ｂ^*データをＸＹＺデータに変換するものである。この順逆双方向の変換は、下式に基づき計算される。

【００２１】
ラフデータ生成部１４は、後段の画像分析部１６における画像分析処理を行うのに適正なデータ量とするために、双方向変換部１２で変換されたＬ^*ａ^*ｂ^*データを間引いてラフデータを生成するものであるが、間引き率（または量）もしくはラフデータのデータ量は、特に制限的ではなく、画像分析処理の処理量および要求される精度に応じて適宜選択すればよい。
【００２２】
図示例の色再現域圧縮部１０においては、処理を単純化するためセットアップ部２４におけるオートセットアップ用ラフデータと同じ画素サイズとするのがよい。この場合、１画面の画像の各画素を縦および横方向に対して１／６に間引きした後、さらに２×２画素内を平均化し、最後に縦方向および横方向の画素を１／２に間引く。その結果、１画面の画像が１２８０×１０００画素の場合、ラフデータの画素数は、１０６×８３（８７９８）画素となる。なお、ここで、間引き処理の途中で平均化処理を行うのはノイズの低減を図るためであるが、本発明は、これに限定されず、どのようなラフデータの生成を行ってもよい。
【００２３】
画像分析部１６は、ラフデータ生成部１４で生成された、セットアップ後のラフデータに対し出力媒体色再現域外の画素を抽出し、抽出した画素の色空間内分布状況を分析し、色再現域圧縮対象色空間と圧縮度を決定するものである。
図１に示す色処理系が印刷を対象とするものであるので、画像分析部１６においては、まず、１画面の画像の各画素のＬ^*ａ^*ｂ^*データ（ラフデータ）が、出力媒体である印刷物の色再現域内にあるか色再現域外にあるかを判断し、色再現域外にある画素を抽出する。ここで、１画面の各画素が印刷物再現域外（以下、単に色再現域外ともいう）か否かの判断は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*（ラフデータ）を双方向変換部１２でＸＹＺデータに変換した後、図１に示す出力側測色変換部２６において出力側色変換テーブル（３次元ＬＵＴなど）を用いて、デバイス依存データ信号であるＣＭＹＫデータへ変換することにより、確認することができる。
【００２４】
次に、こうして得られた印刷物再現域外画素の色相Ｈａｂ^*範囲を抽出する。まず、ここでは、印刷物再現域外画素のＬ^*ａ^*ｂ^*データから色相Ｈａｂ^*（Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間のａ^*ｂ^*平面上の極座標の角度方向）を計算し、色相Ｈａｂ^*ヒストグラムを作成し、１：２：１移動平均法によるスムージングを掛ける。こうして得られた色相Ｈａｂ^*ヒストグラム（０°〜３６０°）の一例を図３（ａ）に示す。なお、ここで、色相Ｈａｂ^*ヒストグラムを作成するために移動平均法によるスムージング処理を行うのは、単なる印刷物再現域外画素の色相ヒストグラムでは、図３（ａ）に示すようななめらかな曲線にならず、高周波成分が乗った、微細な凹凸の激しい曲線となるため、後段において閾値によって切り出される色相範囲がずれたり、逆転したりしてかえって不正確になるからである。ここで、移動平均の比率は、１：２：１に限定されず、他の比率であってもよく、公知のものから、適宜選択すればよい。
【００２５】
このようにして得られた印刷物再現域外画素の色相Ｈａｂ^*ヒストグラムの頻度値に対してしきい値（閾値）を設けることにより、印刷物再現域外画素の色相Ｈａｂ^*範囲を抽出する。
ここでは、図３（ａ）に示すような色相Ｈａｂ^*ヒストグラムに対して、図３（ｂ）に示すように閾値４０（画素頻度）を設け、頻度４０以上の色相範囲として、Ｈ₁〜Ｈ₂およびＨ₃〜Ｈ₄を抽出することができる。
ここで、閾値４０は、ラフデータ（８７９８画素）である図示例の場合の値であって、閾値としては、上述した４０に限定されるわけではなく、ラフデータのデータ量（画素数）、画像の種類とサイズ、入出力デバイスのデータの量と精度（階調）、再現画像の要求画質等に応じて適宜設定すればよい。
【００２６】
このようにして求められた印刷物再現域外画素の各色相Ｈａｂ^*範囲にある画素群それぞれについて明度Ｌ^*累積ヒストグラムを作成し、明度Ｌ^*範囲を求め、印刷物再現域外画素群の明度Ｌ^*範囲を抽出する。すなわち、図３（ｂ）に示す色相Ｈａｂ^*ヒストグラムから閾値４０によって抽出された色相Ｈａｂ^*範囲Ｈ₁〜Ｈ₂にある全画素について作成した明度Ｌ^*累積ヒストグラムを図４（ａ）に、色相Ｈａｂ^*範囲Ｈ₃〜Ｈ₄にある全画素について作成した明度Ｌ^*累積ヒストグラムを図４（ｂ）に示す。
こうして得られた各色相範囲Ｈ₁〜Ｈ₂およびＨ₃〜Ｈ₄に対応する図４（ａ）および（ｂ）の明度Ｌ^*累積ヒストグラムにおいて、上下各２％の累積頻度を除いた範囲、すなわち累積頻度２〜９８％の範囲にある明度Ｌ^*の範囲Ｌ₁〜Ｌ₂およびＬ₃〜Ｌ₄をそれぞれ抽出する。ここで、明度Ｌ^*について累積ヒストグラムを使うのは、単なるヒストグラムよりも抽出される明度Ｌ^*の範囲がより安定するからである。
【００２７】
なお、ここで印刷物再現域外画素群の明度Ｌ^*の範囲を求める際に上下各２％の累積頻度を除くのは、ノイズを含む恐れのある明度Ｌ^*あるいは極端な（例えば、明るすぎるまたは暗すぎる）明度Ｌ^*を持つ画素を除いて、適正な明度を持つ画素群だけにするためである。ここで、図示例では、上下各２％の累積頻度部分を除去しているが、本発明はこれに限定されず、画像の種類やサイズ、階調や画質等々に応じて適宜選択すればよい。
【００２８】
先に求められた印刷物再現域外画素の各色相Ｈａｂ^*範囲にある画素群に対し、図５（ａ）に示すように、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間のａ^*ｂ^*平面上で彩度Ｃａｂ^*方向（ａ^*ｂ^*平面上の極座標の半径方向）上の色再現域境界上を１に規格化する。次いで、各色相Ｈａｂ ^* 範囲毎に、規格化した彩度が色再現域外、つまり１．０以上へ出ている度合（色再現域外率）を表した累積ヒストグラム（規格化彩度Ｃａｂ ^* 累積ヒストグラム）を作成する。さらに、各色相Ｈａｂ^*範囲毎に、得られた規格化彩度Ｃａｂ^*累積ヒストグラム（規格化彩度Ｃａｂ^*の色再現域外における色再現域外画素の累積頻度を表わす）から、所定の累積頻度値における規格化彩度Ｃａｂ ^* の値を求め、この値を用いて、圧縮率を求める。
ここで、図３（ｂ）に示す各色相Ｈａｂ^*範囲Ｈ₁〜Ｈ₂およびＨ₃〜Ｈ₄に対応する規格化彩度Ｃａｂ^*累積ヒストグラムをそれぞれ図５（ｂ）および（ｃ）に示す。図５（ｂ）および（ｃ）に示す各々の規格化彩度Ｃａｂ^*積ヒストグラムにおいて、累積頻度２５％に対応する色再現域外における規格化彩度Ｃａｂ^*の値をそれぞれ求めて、Ｃ₁およびＣ₂とする。ここで、彩度Ｃａｂ^*の累積頻度を２５％としているが、本発明はこれに限定されるわけではなく、画像の種類やサイズ、階調、精度、画質等に応じて適宜選択すればよい。
【００２９】
このようにして圧縮率決定パラメータ（規格化彩度値）Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・・）を求めることができる。ここでｉは、色再現域外画素群の各色相範囲にある画素群の番号であり、図示例では色相範囲Ｈ₁〜Ｈ₂に対応する番号が１、色相範囲Ｈ₃〜Ｈ₄に対応する番号が２である。
こうして得られた規格化彩度値Ｃｉ（ｉ＝１，２，・・・）を用いて、下記式（４）によって、圧縮率Ｃｐｉを求めることができる。
Ｃｐｉ＝Ｃｉ−１．０・・・（４）
【００３０】
なお、圧縮率Ｃｐｉは出力画像サイズに応じて変化させてもよい。この場合には、圧縮率Ｃｐｉは、上記式（４）をさらに一般化した下記式（５）によって求めることができる。
Ｃｐｉ＝ｋ（Ｃｉ−１．０）・・・（５）
ここで、ｋは出力画像サイズに依存した係数である。
なお、圧縮率に出力画像サイズを考慮するのは、出力画像サイズが大きい場合には、高彩度色の階調の有無が明瞭に視認され、再現画像の不自然さが目立つことになるが、出力画像サイズが小さい場合には、これが視認されないからである。
【００３１】
ところで、上記式（４）および（５）で示される圧縮率Ｃｐｉは、０．３を最大値とするのがよい。この理由は、圧縮率Ｃｐｉが０．３を越えて大きくなりすぎると、色再現域内の画像の色の彩度が落ちすぎ、あまりにも鮮やかさのない色になりすぎ、不自然な画像となるので好ましくない。従って、本発明においては、圧縮率Ｃｐｉを決定するパラメータである規格化彩度値Ｃｉを決定する累積頻度値は圧縮率Ｃｐｉが０．３を超えない範囲において、画像（シーン）の種類やサイズ、階調や精度、要求画質等に応じて適宜選択すればよい。
【００３２】
次に、色再現域圧縮対象色空間パラメータから色空間の圧縮対象範囲を決定する。
色再現域外画素の色相範囲Ｈ₁〜Ｈ₂、Ｈ₃〜Ｈ₄および明度範囲Ｌ₁〜Ｌ₂、Ｌ₃〜Ｌ₄などの色再現域圧縮対象色空間パラメータを用いて、近隣の色空間との連続性を保つことのできる色再現域圧縮対象色空間強度（以下、単に色空間圧縮強度という）Ｔｉを各色相範囲の画素群ｉ毎に決定する。
【００３３】
例えば、色相Ｈａｂ^*範囲Ｈ₁〜Ｈ₂およびこれに対応する明度Ｌ^*範囲Ｌ₁〜Ｌ₂における色空間圧縮強度Ｔｉの一例を図６に示す。図６に示すように、色再現域外として抽出された色相範囲Ｈ₁〜Ｈ₂と明度範囲Ｌ₁〜Ｌ₂で囲まれる矩形内においては色空間圧縮強度Ｔｉを１．０に設定し、この矩形範囲を色相両方向および明度両方向について外側方向に所定範囲、図示例では色相方向には±２０°および明度方向±２０だけ広げた矩形範囲、すなわち色相範囲Ｈ₁−２０〜Ｈ₂＋２０および明度範囲Ｌ₁−２０〜Ｌ₂＋２０からなる矩形範囲において色空間圧縮強度Ｔｉを０．０に設定して、両矩形範囲で囲まれる範囲の色空間に対しては、色空間圧縮強度Ｔｉを０．０〜１．０まで連続的に変化するように設定する。同様にして、色相Ｈａｂ^*の範囲Ｈ₃〜Ｈ₄、およびこれに対応する明度Ｌ^*の範囲Ｌ₃〜Ｌ₄における色空間圧縮強度を設定することができる。
【００３４】
色空間圧縮強度Ｔｉをこのように設定することにより、色再現域圧縮対象色空間と圧縮対象でない近隣空間との連続性を保つことができる。ところで、図６に示す例において、色空間圧縮強度Ｔｉを０〜１．０まで変化させる色相範囲および明度範囲の拡張幅は、それぞれ±２０°および±２０に設定されているが、本発明はこれに限定されず、色再現域外画素の色相範囲および明度範囲の大きさ、画像（シーン）の種類とサイズ、階調、精度、要求画質等に応じてなめらかに近隣色空間に連続するように適宜選択すればよい。
【００３５】
色空間圧縮部１８は、こうして求められた色再現域圧縮対象色空間強度Ｔｉと先に求められていた圧縮率Ｃｐｉを用いて、セットアップ済側色変換データに対して色再現域外の各色相範囲ｉ毎に、色空間を圧縮する。ここでは、各色相範囲ｉ毎に、彩度Ｃａｂ^*は、上記色再現域圧縮対象色空間強度Ｔｉと圧縮率Ｃｐｉとの積を用いて、下記式（６）に従って、線形に圧縮する。明度Ｌ^*も、各色相範囲ｉ毎に、上記色再現域圧縮対象色空間強度Ｔｉと圧縮率Ｃｐｉとの積を明度Ｌ^*と彩度Ｃａｂ^*に依存させて、下記式（７）に従って、線形に圧縮する。これに対し、色相Ｈａｂ^*は、変化させず、一定に保つ。
Ｃａｂ^*’＝Ｃａｂ^*（１．０−ＣｐｉＴｉ）・・・（６）
Ｌ^*’＝Ｌ^*−（１．０−ＣｐｉＴｉ）ＬｃｉＣｃｉ・・・（７）
ここで、Ｃａｂ^*’およびＬ^*’は、それぞれ色空間圧縮後の彩度および明度であり、Ｃａｂ^*およびＬ^*は、それぞれ圧縮前の彩度および明度である。ＣｃｉおよびＬｃｉは、それぞれ彩度Ｃａｂ^*依存関数および明度Ｌ^*依存関数である。
【００３６】
本発明において用いられる明度Ｌ^*依存関数Ｌｃｉの一例を図７（ａ）に、彩度Ｃａｂ^*依存関数Ｃｃｉの一例を図７（ｂ）に示す。ここで、図７（ａ）に示す、明度Ｌ^*依存関数Ｌｃｉにおいて、明度Ｌ^*＝９０は印刷における紙の濃度を示す定数であり、Ｌ^*＝１０は印刷における最大インク濃度を示す。
また、図７（ｂ）に示す彩度Ｃａｂ^*依存関数Ｃｃｉにおいて、関数値Ｃｃｉ＝１．０に飽和する彩度Ｃａｂ^*＝５０は、印刷物再現域範囲における最大彩度値を示す。
ここで、図７（ａ）および（ｂ）に示される明度依存関数Ｌｃｉおよび彩度依存関数Ｃｃｉならびにこれらに用いられる定数（明度Ｌ^*＝２０，９０，関数値Ｌｃｉ＝１５、彩度Ｃａｂ^*＝５０）は、これらに限定されるわけではなく、対象とする色処理系の入出力デバイス、入出力媒体、画像の種類やサイズ、階調や精度、画質等の条件に応じて適宜選択すればよい。また、これらの関数は、線形な関数ではなく、非線形な関数であっても良いし、色相Ｈａｂ^*に依存させて各定数を変化させても良い。図７（ａ）および（ｂ）に示される明度依存関数Ｌｃｉおよび彩度依存関数Ｃｃｉを用いた色空間圧縮の状態を図８に模式的に示す。彩度方向は圧縮度に比例して圧縮され、明度方向は明度と彩度に依存して圧縮されている。
【００３７】
以上のようにして、色空間圧縮部１８においては、色空間圧縮演算、具体的には色空間圧縮後の明度Ｌ^*’および彩度Ｃａｂ^*’の演算が行なわれる。双方向変換部１２で変換された全画素のセットアップ済測色変換データ（Ｌ^*ａ^*ｂ^*データ）は、色再現域外画素の色相範囲（色再現域圧縮対象色空間）の画素に対して上記式（６）および（７）で演算され、色空間圧縮された画像データが求められ、双方向変換部１２でＸＹＺデータに戻される。
【００３８】
さらに、本発明においては、抽出された色再現域外画素の色相範囲にはすべて本発明法による色空間圧縮を行っているが、いくつかの色相範囲のうち、特定の色相のもののみを選択して、あるいは同一の色相範囲においても異なる位置にある画素群に対して、圧縮するもしくは圧縮しないことを外部から指示または入力するように構成することも可能である。もちろん、予め、色相範囲あるいは色相、彩度および明度の各範囲を指定しておき、圧縮するしないを自動選択させてもよい。
【００３９】
なお、上述した例では、色空間を圧縮する際に、色再現域外画素の色相Ｈａｂ^*の範囲を描出し、その色相範囲のみに色空間圧縮を行うが、色相Ｈａｂ^*自体は変化させずに一定に保っている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、色相も変化させるようにしてもよい。この場合には、色相は、出力媒体の色材の色相へ変化させるのが好ましい。
【００４０】
本発明に係る色変換方法を種々の実施例を挙げて、詳細かつ具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能なことはもちろんである。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、出力媒体色再現域外に存在している画素の色相のみを圧縮の対象としているので、他の色相の画素の色再現に影響を与えないで、色再現域（色空間）の圧縮を行うことができる。
従って、本発明によれば、できるだけ測色再現の忠実性を損なわず、近隣画素との連続性を保ちながら、原画像（オリジナル、例えば被写体や原稿画像）または入力画像と同等の色階調を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る色変換方法を実施する色処理系の全体構成を示す一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る色変換方法を実施する色再現域圧縮部の全体構造およびフローの一実施形態を示すブロック図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示す画像分析部において得られる色再現域外画素の色相Ｈａｂ^*ヒストグラムの一例およびこの色相Ｈａｂ^*ヒストグラムから抽出される色再現域外画素の色相範囲の一例を示すグラフである。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２（ｂ）に示す色再現域外画素群の各色相範囲に対応する明度Ｌ^*累積ヒストグラムの一例を示すグラフである。
【図５】（ａ）は、色再現域外画素群の各色相範囲にある画素群に対して彩度方向上の再現域境界を１に規格化することを説明する説明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図２（ｂ）に示す色再現域外画素群の各色相範囲に対応する規格化彩度Ｃａｂ^*累積ヒストグラムの一例を示すグラフである。
【図６】図２に示す色空間圧縮部において得られる色再現域圧縮対象色空間強度の一例を示すグラフである。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示す色空間圧縮部において得られる明度方向の、色空間圧縮に用いられる明度依存関数の一例および彩度依存関数の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の色変換方法において実施される色空間圧縮を説明する説明図である。
【図９】カラーマネージメントを行う色処理系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０色再現域圧縮部
１２双方向変換部
１４ラフデータ作成部
１６画像分析部
１８色空間圧縮部
２０色処理系
２２入力側測色変換部
２４セットアップ部
２６出力側測色変換部

Claims

入力媒体から得られた画像データを測色変換して得られた画像の測色データから、出力媒体色再現域外に存在する画素の色相ヒストグラムを作成し、
この色相ヒストグラムの頻度値に対して閾値を設け、この閾値を超えた１以上の色相範囲を抽出し、
抽出された各色相範囲毎に明度累積ヒストグラムを作成して明度範囲を求めると共に、
各色相範囲毎に前記出力媒体色再現域の色再現境界上を１として規格化して規格化彩度累積ヒストグラムを作成して、
前記色相ヒストグラムから抽出された前記１以上の色相範囲の各色相範囲、および各色相範囲毎に前記明度累積ヒストグラムから求められた前記明度範囲に基づいて圧縮対象となる色空間を設定し、
また、前記規格化彩度累積ヒストグラムの所定の累積頻度における規格化彩度を用いて圧縮度を求め、
求められた前記圧縮度に依存して前記圧縮対象となる色空間を圧縮することにより、前記画像を入力空間から出力空間へ圧縮することを特徴とする色変換方法。
前記色相ヒストグラム、前記明度累積ヒストグラム、および前記規格化彩度累積ヒストグラムを作成する測色データは、前記画像の測色データを間引いたラフデータであることを特徴とする請求項１に記載の色変換方法。
前記ラフデータは、出力媒体に応じた階調変換であるセットアップが行なわれた前記画像の測色データから得られるものであることを特徴とする請求項２に記載の色変換方法。
前記出力媒体色再現域外に存在する画素は、測色データを出力デバイスでの再現画像出力に対応するデバイス依存データ信号に変換する出力側変換テーブルを用いて、各画素の測色データを変換し、変換によって得られたデバイス依存データ信号が、出力媒体の色再現域内に有るか再現域外にあるかで判断されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の色変換方法。
前記入力空間から前記出力空間へ圧縮された前記画像の不自然さが目立たないように、前記圧縮度を出力画像サイズに応じて変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色変換方法。