JP4400734B2 - 色変換係数算出装置および色変換係数算出方法、画像処理装置、色変換係数算出処理プログラム、画像処理プログラム、記憶媒体 - Google Patents

色変換係数算出装置および色変換係数算出方法、画像処理装置、色変換係数算出処理プログラム、画像処理プログラム、記憶媒体 Download PDF

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本発明は、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換する画像処理技術に関するものであり、特に、その変換処理の際に使用する多次元テーブルの色変換係数を生成する技術に関するものである。
より具体的には、第1の画像入出力デバイスの色を第2の画像出力デバイスでシミュレートすることを目的として、適切なデバイス色信号パターン(例えばCMYK)による複数のパッチの測色値を用いた色予測モデルを使用して、入力側の1次元LUT(Look up table)と出力側LUTの両方もしくはどちらか片方と、多次元LUTを用いて色変換を行う画像処理技術であって、その色変換の際に用いる多次元LUTの色変換係数を生成する技術に関するものである。
あるデバイスにおける色再現を他のデバイスでシミュレーションするための技術がある。その技術の一つとして、補間処理を含む多次元LUTを用いる方法がある。この補間処理を含む多次元LUTを用いる方法においては、その補間誤差を低減する目的でこの多次元LUTの前後に1次元LUTを設けて利用する場合が多い。現在の色変換技術の事実上の標準となっているICCプロファイルにおいても、この多次元LUTを1次元LUTではさんだ構成をサポートしている。
近年、ゼログラフィ・プリンタやインクジェットプリンタなどを利用して実施する印刷シミュレーションが盛んになってきた。例えば特許文献1に記載されているように、このような印刷シミュレーションにおいては、測色的一致による忠実な色再現と、再現する画像の質感やコントラストなどを保持するために印刷の墨(K)版の情報をできるだけ維持するK保存が重要である。
また、特許文献1に記載されている色変換係数を算出する方法においては、ターゲットとなるデバイスの色予測モデルと出力するデバイスの色予測モデルを作成して、これらの色予測モデルを使用して1次元LUTや多次元LUTを算出している。より具体的には、まず、ターゲットデバイスの色予測モデルを使用して入力側1次元LUTを算出し、また、出力デバイスの色予測モデルを使用して出力側1次元LUTを算出する。その後、ターゲットデバイスの色予測モデルを構成しているターゲットデバイス色信号に対して入力側1次元LUTを適用して内部ターゲットデバイス色信号に変換し、また、出力デバイスの色予測モデルを構成している出力デバイス色信号に対して出力側1次元LUTを逆方向に適用して内部出力デバイス色信号に変換する。そして、内部ターゲットデバイス色信号及び内部出力デバイス色信号を用いてターゲットデバイスの内部色予測モデルと出力デバイスの内部色予測モデルを新たに作成し、このターゲットデバイスの内部色予測モデルと出力デバイスの内部色予測モデルを使用して多次元LUTを算出している。
ここで、色予測モデルを構成するデバイス色信号と対応するデバイス独立色信号の複数の組は、適切と考えられる複数のデバイス色信号による色パッチを測色器で測色して得られる測色値を使用して作成する場合が多い。上述の特許文献1に記載されている方法では、これらのデバイス色信号に対して1次元LUTを適用してデバイス色信号を変更してしまう。そのため、適切と考えられていたデバイス色信号と測色値等のデバイス独立色信号との対応付けは、デバイス色信号が変更されてしまうことで適切でなくなってしまう。
図10は、1次元LUTの変換特性の一例を示すグラフである。例えば1次元LUTの変換特性が図10に示すような特性であったものとする。一例としてCMYKプリンタの色予測モデルを構築する際に比較的よく用いられるISO 12642のパッチパターンを考えると、このパッチパターン中では、100%,70%,40%,20%,10%,0%というカバレッジが主に使用されている。これらのカバレッジに対して図10に示すような変換特性の1次元LUTを適用すると、それぞれ、100%,約45%,約13%,約3%,約1%,0%というカバレッジに変換されてしまう。そして、このように変換されたカバレッジによるデバイス色信号と対応するデバイス独立色信号により構成される色予測モデルでは、色予測モデルの構成要素であるデバイス色信号のデバイス色空間における分布の粗密の差が大きくなり、色の予測精度が低下してしまうという問題がある。
この問題は、デバイス色信号と対応するデバイス独立色信号の複数の組のデバイス色空間における分布に偏りが発生してしまうことが原因である。そのため、デバイス色信号と対応するデバイス独立色信号の複数の組を使用する色予測モデル、たとえば、ニューラルネットワークによる色予測モデルや特許文献2に記載されている色伝達特性予測方法などにおいて発生する。
特開2002−152543号公報 特開平10−262157号公報
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、色予測モデルを構成するデバイス色信号に1次元LUTを適用することなく、1つのターゲットデバイスの色予測モデルと1つの出力デバイスの色予測モデルを用いて、多次元LUTの色変換係数を算出する色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法を提供することを目的とするものである。また、そのような色変換係数算出装置の機能あるいは色変換係数算出方法をコンピュータによって実行するための色変換係数算出処理プログラムと、そのような色変換係数算出処理プログラムを格納した記憶媒体を提供することを目的とするものである。
さらに、そのような色変換係数算出装置の機能あるいは色変換係数算出方法を用いて算出された色変換係数により色変換を行う多次元テーブルと、その前後の両方あるいは一方に1次元テーブルを設けた画像処理装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して入力側1次元テーブル、多次元テーブル、出力側1次元テーブルを順に適用して、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換する構成において、多次元テーブルの色変換係数を算出する場合には、まず、多次元テーブルのグリッドアドレスに相当する基準ターゲットデバイス色信号に対して入力側1次元テーブルを逆方向に適用してオリジナルターゲットデバイス色信号を算出し、そのオリジナルターゲットデバイス色信号から、そのオリジナルターゲットデバイス色信号と測色的に略一致する第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出する。このオリジナル出力デバイス色信号の算出は、オリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号に変換し、このデバイス独立色信号に対応するオリジナル出力デバイス色信号を算出すればよい。そして、オリジナル出力デバイス色信号に対して出力側1次元テーブルを逆方向に適用することによって、多次元テーブルのグリッドアドレスに対応するグリッド値となる基準出力デバイス色信号を算出する。
上述したような方法によって多次元テーブルの色変換係数を算出する場合に、オリジナルターゲットデバイス色信号から第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出する際には、第1の画像入出力デバイスにおけるデバイス色信号と該デバイス色信号に対応する測色値に基づくベースデータを使用した予測モデルを用いてオリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号に変換し、そのデバイス独立色信号に対応する第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出することができる。
なお、デバイスにおけるベースデータのうちの測色値は入力側1次元テーブルや出力側1次元テーブルにより影響を受けないので、必要に応じて補正してもよい。例えば、第1の画像入出力デバイスと第2の画像出力デバイスにおける白色に相当する測色値が等しくなるようにデバイス独立色空間を補正することができる。
また本発明は、画像処理装置において、上述のようにして色変換係数を算出した多次元テーブルを、入力側1次元テーブルと出力側1次元テーブルを共に用いて、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して変換処理を行うことを特徴とするものである。
さらに本発明は、上述の本発明の色変換係数算出装置の機能あるいは色変換係数算出方法や、本発明の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供するものである。さらにまた、そのようなプログラムを格納した記憶媒体を提供するものである。
本発明によれば、入力側1次元テーブルを用いる構成では、多次元テーブルのグリッドアドレスに相当する基準ターゲットデバイス色信号に対して入力側1次元テーブルを逆方向に適用してオリジナルターゲットデバイス色信号を算出するので、第1の画像入出力デバイスにおけるデバイス色信号とそのデバイス色信号に対応するデバイス独立色信号との対によるベースデータをそのまま用いることが可能になる。同様に出力側1次元テーブルを用いる構成では、多次元テーブルのグリッドアドレスに対応するグリッド値となる基準出力デバイス色信号を算出する際に、オリジナル出力デバイス色信号に対して出力側1次元テーブルを逆方向に適用するので、オリジナル出力デバイス色信号の算出の際には、第2の画像出力デバイスにおけるデバイス色信号とそのデバイス色信号に対応するデバイス独立色信号との対によるベースデータをそのまま用いることが可能になる。従って、ベースデータを用いた色予測モデルにおいて従来発生していた色の予測精度の低下を防止し、任意の入出力機器の色再現特性を任意の出力機器でシミュレートする色変換係数を高精度に算出することができる。
また、本発明の色変換係数算出装置または色変換係数算出方法を用いて算出された色変換係数を設定した多次元テーブルを、入力側1次元テーブルと出力側1次元テーブルと出力側1次元テーブルを共に用い、色変換処理を行うことによって、第1の画像入出力デバイスにおける色を、第2の出力デバイスによって高精度に再現することができるという効果がある。
図1は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態を示すブロック図、図2は、本発明の画像処理装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。図中、1はCMYKアドレスグリッド生成部、2は入力側LUT逆適用部、3は出力デバイス色信号算出部、4は出力側LUT逆適用部、5は多次元LUT出力部、11はターゲットデバイス順色予測部、12は色域圧縮部、13は出力デバイス逆色予測部、21はターゲットデバイスベースデータ、22は出力デバイスベースデータ、31は入力側LUT、32は多次元LUT、33は出力側LUTである。
この第1の実施の形態の説明では、図2に示すような構成により、第1のデバイスの色信号を第2のデバイスの色信号に変換するものとする。ここで、入力側LUT31は、複数の1次元のLUTから構成されており、第1のデバイスの色信号を構成するそれぞれの色信号について個別に変換する。多次元LUT32は、上述の補間処理を含む多次元LUTである。出力側LUT33も、入力側LUT31と同様に複数の1次元のLUTから構成されており、多次元LUT32で変換された色信号を構成するそれぞれの色信号について個別に変換し、第2のデバイスの色信号として出力する。
本発明の画像処理装置では、多次元LUT32の色変換係数を図1に示す構成によって求める。そして、入力側LUT31、多次元LUT32、出力側LUT33をこの順に適用して、第1のデバイスの色信号から第2のデバイスの色信号への変換を行う。各LUTにおいて補間処理を行う際には、既存の種々の補間方法(線形補間、テトラヒドラ補間、キュービック補間など)を利用することができる。
具体例として、第1のデバイスを印刷機とし、第2のデバイスをCMYKプリンタとして色変換を行えば、印刷機に対応した色信号を、CMYKプリンタに対応した色信号へ変換することができる。以下の説明では、第1のデバイスをターゲットデバイス、第2のデバイスを出力デバイスと呼ぶことがある。
なお、入力側LUT31及び出力側LUT33は、多次元LUT32の色変換係数を求める際には、任意の方法で作成し、予め与えられるものとする。例えば入力側LUT31は、各CMYKの単色階調の白色点からの色差ΔEが線形になるような入力側LUT31を算出して使用しても良いし、CMYについては等価中性明度(ENL)になるような入力側LUT31を算出して使用してもよい。また、外部で適切に作成された入力側LUT31を読み込んで使用してもよい。また出力側LUT33についても、例えば各CMYKの単色階調の白色点からの色差ΔEが線形になるような出力側LUT33を算出して使用しても良いし、CMYについては等価中性明度(ENL)になるような出力側LUT33を算出して使用してもよい。また、外部で適切に作成された出力側LUT33を読み込んで使用してもよい。ただし、多次元LUT32の補間誤差を考慮すると、多次元LUT32のグリッド間の線形性を確保するという意味で入力側LUT31を作成する際に用いた手法と同じ方法で算出することが好ましい。
また、以下の説明において、入力側LUT31、および、出力側LUT33の順方向の適用とは、図2に示す色変換の際に適用する方向を意味し、逆方向の適用とは図2に示す色変換の際に適用する際とは逆の方向を意味する。
第1の実施の形態において多次元LUT32の色変換係数を求めるための構成について、図1を用いて説明してゆく。図1においては、ターゲットデバイスを印刷機などのCMYK色信号を扱う機器であるものとし、また出力デバイスをCMYKプリンタなどのCMYK色信号を扱う機器であるとして、CMYK入力、CMYK出力の4次元LUTの色変換係数を決定するものとして説明する。
CMYKアドレスグリッド生成部1は、多次元LUT32のCMYKアドレスを生成する。ここでは一例として、C,M,Y,Kの各軸に等間隔に9つのグリッドを設定し、そのグリッドに相当するCMYKアドレスである基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i を順番に生成するものとする。各軸9つのグリッドを設けたので、iは1から6561(=9×9×9×9)の値をとることになる。なお、各軸のグリッド数は目的に応じて自由に設定することが可能である。
そして、生成したすべての基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して、以下で説明する各部の処理を順に適用すればよい。または、生成したある基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して以下で説明する各部の処理を順に適用することを、すべての基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して繰り返すように構成してもよい。
入力側LUT逆適用部2は、CMYKアドレスグリッド生成部1で生成された基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して、予め与えられた入力側LUT31を逆方向に適用し、オリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iを算出する。
出力デバイス色信号算出部3は、入力側LUT逆適用部2で算出されたオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iと測色的に略一致する出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する。
この第1の実施の形態では、出力デバイス色信号算出部3は、ターゲットデバイス順色予測部11と色域圧縮部12、出力デバイス逆色予測部13を含んで構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定するものではなく、オリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iと測色的に略一致するオリジナル出力デバイス色信号をC”i M”i Y”i K”i を算出できる構成及び方法であればどんな構成及び方法を用いてもよい。例えば、色域圧縮部12を省略したり、より好ましく再現するための補正や環境光などを加味してより見た目に近づけるための補正などを追加した構成であってもよい。
ターゲットデバイス順色予測部11では、入力側LUT逆適用部2で算出されたオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iをデバイス独立色信号に変換する。ここではデバイス独立色信号としてCIELAB色信号を使用する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、CIELUVやCIECAM02、IPTなど他のデバイス独立色信号を使用してもよい。
また、デバイス独立色信号への変換には、ニューラルネットワークによるモデルを使用する方法や回帰モデルを使用する方法、マトリクス変換による方法など、既存の手法を利用して変換することができる。ここでは一例として、特許文献2に記載されている色伝達特性予測方法を用いた予測モデルを使用して、オリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iからデバイス独立色信号であるLi i i を予測する。この予測モデルによる色変換には、デバイス色信号であるCMYKと、そのCMYKに対応するターゲットデバイスのデバイス独立色信号CIELABとの複数の組であるターゲットデバイスベースデータ21を必要とする。そのため、あらかじめターゲットデバイスでデバイス色信号を出力したカラーパッチパターンを測色するなどして、ターゲットデバイスベースデータを取得しておく必要がある。
色域圧縮部12は、ターゲットデバイス順色予測部11で予測したデバイス独立色信号Li i i に対して、出力デバイスの色再現範囲(色域)に入っているか否かを判定し、入っていない場合は既存の方法で出力デバイスの色域外郭上にクリッピングしたり、出力デバイスの色域内部にマッピングしたりして、出力デバイスが再現できるデバイス独立色信号L'ia'ib'iに変換する。なお、色域圧縮方法としては、どのような方法を使用してもよい。ここでは、ターゲットデバイスの特性を表すターゲットデバイスベースデータ21と、出力デバイスの特性を表す出力デバイスベースデータ22を用いて色域外郭情報を作成し、これに基づいて色域圧縮処理を実施することを想定し、色域圧縮部12ではターゲットデバイスベースデータ21と出力デバイスベースデータ22を参照する構成を図1に示している。
出力デバイス逆色予測部13では、出力デバイスが再現できるデバイス独立色信号L'ia'ib'iと、ターゲットデバイスのオリジナルターゲットデバイス色信号K'iとから、できるだけターゲットデバイスのK量を保持したまま、できるだけ忠実にターゲットデバイスにおける色信号であるオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iの色を出力デバイスで再現するカバレッジの組み合わせであるオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を予測する。
ここでは、この予測方法についても特に限定しない。例えば、特許文献1に記載されているK保存逆色予測方法を使用してもよいし、特開2004−112269号公報に記載されている総量規制対応LABK→CMYKモデルを使用してもよい。さらには、K保存にも限定されるものではなく、任意の方法で算出したK量を使用するように構成してもよい。
なお、ターゲットデバイスベースデータ21と出力デバイスベースデータ22を構成するデバイス色信号と測色値の対のうち、測色値については必要に応じて補正してもよい。例えば、ターゲットデバイスと出力デバイスにおける白色に相当する測色値が等しくなるようにデバイス独立色空間を補正することができる。
出力側LUT逆適用部4は、出力デバイス色信号算出部3で算出されたオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i に対して、予め与えられた出力側LUT33を逆方向に適用し、多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを算出する。
多次元LUT出力部5は、出力側LUT逆適用部4で算出した多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを多次元テーブル32として利用できる形式で出力する。例えば、デバイスリンク・ICCプロファイルのようなデファクトスタンダードのプロファイルとして出力することができる。なお、図示していないが、入力側LUT31および出力側LUT33も多次元LUT32と合わせて出力する必要があることは言うまでもない。
図3は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態における動作の概要の説明図である。図1に示した各部間の信号と図2に示す本発明の画像処理装置の第1の実施の形態における構成との関係を図3に示している。CMYKアドレスグリッド生成部1は、上述のように多次元LUT32のCMYKアドレスを生成する。実際に色変換を行う際に多次元LUT32に入力される色信号は任意であるが、この色信号がグリッドに対応する信号であった場合に相当する。
入力側LUT逆適用部2では、CMYKアドレスグリッド生成部1で生成された基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して、予め与えられた入力側LUT31を逆方向に適用し、オリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iを算出する。すなわち、図3において入力側LUT31を色変換の方向とは逆に用いて変換することになる。これによって、基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i は、入力側LUT31による変換を受ける前の、すなわちターゲットデバイスのデバイス色信号となる。このデバイス色信号をオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iとしている。
このようにオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iはターゲットデバイスのデバイス色信号であるので、対応するデバイス独立色信号Li i i をターゲットデバイスのモデル等を用いることによって予測することができる。ターゲットデバイス順色予測部11で、この予測を行って、ターゲットデバイスのデバイス色信号であるオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iに対応するデバイス独立色信号であるLi i i を得る。
デバイス独立色信号Li i i を、出力デバイスの出力として得られれば、ターゲットデバイスと出力デバイスとの出力を測色的に一致させることができる。ここでは、ターゲットデバイスと出力デバイスとの色域が一致しない場合を考慮し、色域圧縮部12によって出力デバイスで再現可能な色域への変換を行い、出力デバイスで再現すべきデバイス独立色信号L'ia'ib'iを得ている。
このデバイス独立色信号L'ia'ib'iは、出力デバイスのモデルなどをそのまま用いて、対応するデバイス色信号を予測することができる。出力デバイス逆色予測部13では、このデバイス独立色信号L'ia'ib'iから出力デバイスのデバイス色信号の予測を行い、オリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を得る。このとき、できるだけターゲットデバイスのK量を保持するため、ターゲットデバイスのオリジナルターゲットデバイス色信号K'iを用いて予測を行っている。
この出力デバイス逆予測部13で予測されたオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i は、図2に示す画像処理装置では入力側LUT逆適用部2で得られたオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iを入力としたときに、出力デバイスの色信号として出力すべき色信号である。
出力側LUT逆適用部4では、上述のように、出力デバイス色信号算出部3で算出されたオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i に対して、出力側LUT33を逆方向に適用し、基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを算出する。すなわち、図3において出力側LUT33を色変換の方向とは逆に用いて変換することになる。これによって、オリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i は、多次元LUT32の出力に対応する色信号である基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iが得られることになる。
最初にCMYKアドレスグリッド生成部1で生成した基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i は、上述のように多次元LUT32のアドレスであり、出力側LUT逆適用部4で得られた基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iは多次元LUT32の出力値である。すなわち、多次元LUT32のアドレスと、そのアドレスに対応する出力値が得られたことになる。従って、CMYKアドレスグリッド生成部1で生成したアドレスに、出力側LUT逆適用部4で得られた基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを設定するように、多次元LUT出力部5で多次元LUT32の色変換係数を生成すればよい。
以上説明したように、この第1の実施の形態によれば、従来のデバイス色信号と対応するデバイス独立色信号によるベースデータのデバイス色信号に対して、1次元LUTを適用せずに、適切に設定されたパターンのまま、ベースデータを利用することができる。そのため、ベースデータを用いた色予測モデルにおいて従来発生していた色の予測精度の低下を防止することができる。例えば、第1のデバイスの色を第2のデバイスでシミュレートする際の色再現の精度低下を防止できる。
なお、本発明は印刷とプリンタの組み合わせに限定されるものではなく、また、出力デバイス逆色予測部13で行っているK保存処理に依存するものでもない。本発明を適用することにより、任意の入出力機器の色再現特性を任意の出力機器でシミュレートする色変換係数を高精度に算出することができる。
図4は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態の変形例を示すブロック図である。図中、図1と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略することがある。6はRGBアドレスグリッド生成部、7は出力デバイス色信号算出部、14は色空間変換部である。この変形例では、ターゲットデバイスをsRGBモニタとし、出力デバイスをCMYKプリンタとするRGB入力、CMYK出力の3次元LUTの色変換係数を決定する例を示している。ターゲットデバイスがsRGBのようなデバイス独立色信号を受け取るデバイスである場合には、ターゲットデバイスのモデルを用いた予測処理は不要であり、この変形例ではそのような場合を示している。従って、この例ではターゲットデバイスのデバイス色信号をsRGBとしているが、これに限らず、CIELAB、CIELUV、CIECAM02、IPTなど、他のデバイス独立色信号の場合でも同様である。
なお、入力側LUT31は、この変形例ではR、G、Bのそれぞれの色信号に対して変換を行う3つの1次元LUTによって構成されることになる。その作成方法については任意であり、例えば、適切なガンマ補正LUTを使用してもよい。この入力側LUT31及び出力側LUT33は、上述の例と同様、予め与えられる。
RGBアドレスグリッド生成部6は、多次元LUT32のRGBアドレスを生成する。ここでは具体例として、RGBの各軸に等間隔の17のグリッドを設定し、そのグリッドに相当するRGBアドレスである基準ターゲットデバイス色信号Ri i i を順番に生成するものとする。各軸17のグリッドを設けたので、iは1から4913(=17×17×17)の値をとることになる。なお、各軸のグリッド数は目的に応じて自由に設定することが可能である。
そして、生成したすべての基準ターゲットデバイス色信号Ri i i に対して、以下で説明する部を順に適用すればよい。または、基準ターゲットデバイス色信号Ri i i を1つ生成しては、以下で説明する各部の処理を順に適用するという処理を、すべての基準ターゲットデバイス色信号Ri i i に対して繰り返すように構成してもよい。
入力側LUT逆適用部2は、RGBアドレスグリッド生成部6で生成された基準ターゲットデバイス色信号Ri i i に対して、予め与えられている入力側LUT31を逆方向に適用し、オリジナルターゲットデバイス色信号R'iG'iB'iを算出する。
出力デバイス色信号算出部7は、入力側LUT逆適用部2で算出されたオリジナルターゲットデバイス色信号R'iG'iB'iと測色的に略一致する出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する。出力デバイス色信号算出部7は、図1に示した例と同様に色域圧縮部12、出力デバイス逆色予測部13と共に、色空間変換部14を含んで構成されている。もちろん、このような構成に限定されるものではなく、色域圧縮部12を省略したり、より好ましく再現するための補正や環境光などを加味して、より見た目に近づけるための補正などを行う構成を追加してもよい。
色空間変換部14では、入力側LUT逆適用部2で算出されたオリジナルターゲットデバイス色信号R'iG'iB'iをデバイス独立色信号Li i i に変換する。この例ではデバイス独立色信号としてCIELAB色信号を使用するが、これに限らず、CIELUVやCIECAM02、IPTなど他のデバイス独立色信号を使用してもよい。また、例えばこの例においてターゲットデバイスのデバイス色信号がCIELABである場合のように、変換する必要がなければ、色空間変換部14を設けずに構成することもできる。
sRGB色信号からCIELAB色信号への変換は、γ補正とマトリクスの組み合わせで実現できることが知られており、ここでは詳細な説明を省略する。なお、この例のようにCMYKプリンタなどとの色合わせを目的としてsRGB色信号からCIELABに変換する際には、色温度変換(D65→D50)も考慮することが好ましい。
色域圧縮部12は、デバイス独立色信号Li i i に対して、出力デバイスの色再現範囲に入っているか否かを判定し、入っていない場合は既存の方法で出力デバイスの色域外郭上にクリッピングしたり、出力デバイスの色域内部にマッピングしたりして、出力デバイスが再現できるデバイス独立色信号L'ia'ib'iに変換する。なお、色域圧縮方法は任意である。例えば、出力デバイスの特性を表す出力デバイスベースデータ22を用いて色域外郭情報を作成し、これに基づいて色域圧縮処理を実施することができ、図4では色域圧縮部12が出力デバイスベースデータ22を参照するように図示している。
出力デバイス逆色予測部13では、出力デバイスが再現できるデバイス独立色信号L'ia'ib'iから、ターゲットデバイスのデバイス色信号であるオリジナルターゲットデバイス色信号R'iG'iB'iの色を出力デバイスでできるだけ再現するカバレッジの組み合わせであるオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を予測する。この予測方法についても特に限定されるものではなく、オリジナルターゲットデバイス色信号R'iG'iB'iと略一致するオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出できる方法であればどんな方法を用いてもよい。なお、この変形例では、オリジナルターゲットデバイス色信号にK成分が独立して存在していないので、出力デバイス逆色予測部13においてK成分についても新たに算出することになる。
出力側LUT逆適用部4は、出力デバイス色信号算出部7で算出されたオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i に対して、予め与えられている出力側LUT33を逆方向に適用し、多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを算出する。
多次元LUT出力部5は、出力側LUT逆適用部4で算出した多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを、多次元LUT32として利用できる形式で出力する。例えば、デバイスリンク・ICCプロファイルのようなデファクトスタンダードのプロファイルとして出力することができる。なお、図示していないが、入力側LUT31および出力側LUT33の色変換係数も多次元LUT32の色変換係数と合わせて出力する必要があることは言うまでもない。
上述の変形例では、ターゲットデバイスのデバイス色信号がデバイス独立な色信号である場合を示した。同様に、出力デバイスがデバイス独立な色信号を受け付ける場合には、出力デバイスベースデータ22を用いずに構成することができる。もちろん、ターゲットデバイス及び出力デバイスとも、デバイス独立な色信号を使用する場合には、出力デバイス色信号算出部7は両者のベースデータを用いずに処理を行えばよい。
このように、ベースデータを使用する場合でも使用しない場合でも、ほぼ同一の構成で、ターゲットデバイスの色を出力デバイスでシミュレートする際の色再現の精度低下を防止することができる。
図5は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第2の実施の形態を示すブロック図、図6は、本発明の画像処理装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。図中の符号は図1と同様であり、重複する説明を省略する。この第2の実施の形態では、入力側LUT31を設けない構成の場合を示している。すなわち、第2の実施の形態における画像処理装置は、多次元LUT32及び出力側LUT33によって色変換を行う。このとき用いる多次元LUT32は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第2の実施の形態により算出された色変換係数を適用したものである。
このような第2の実施の形態における画像処理装置の多次元LUT32で用いる色変換係数を算出する際には、図1,図4で設けていた入力側LUT逆適用部2を設けずに構成すればよい。図5に示した例では、上述の第1の実施の形態における図1に対応したものであり、具体例として、ターゲットデバイスをCMYKの印刷機とし、出力デバイスをCMYKプリンタとして、CMYKの4次元LUTの色変換係数を算出する場合を示している。
この例では、CMYKアドレスグリッド生成部1で生成した基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i が直接、出力デバイス色信号算出部3に入力される。出力デバイス色信号算出部3では、上述の第1の実施の形態においてオリジナルターゲットデバイス色信号が入力された場合と同様にして、基準ターゲットデバイス色信号からオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する。そして、出力側LUT逆適用部4により出力側LUT33を逆方向に適用し、多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる基準出力デバイス色信号C'''iM'''iY'''iK'''iを算出すればよい。
このように、オリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出した後に出力側LUT33を逆方向に適用するので、出力デバイス色信号算出部3でオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する際には、ターゲットデバイスベースデータ21及び出力デバイスベースデータ22をそのまま適用し、高精度に多次元LUT32の色変換係数を算出することができる。
なお、この第2の実施の形態においても、上述の第1の実施の形態と同様の各種の変形が可能であることは言うまでもない。
図7は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第3の実施の形態を示すブロック図、図8は、本発明の画像処理装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。図中の符号は図1と同様であり、重複する説明を省略する。この第3の実施の形態では、出力側LUT33を設けない構成の場合を示している。すなわち、第3の実施の形態における画像処理装置は、入力側LUT31及び多次元LUT32によって色変換を行う。このとき用いる多次元LUT32は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第3の実施の形態により算出された色変換係数を適用したものである。
このような第3の実施の形態における画像処理装置の多次元LUT32で用いる色変換係数を算出する際には、図1,図4で設けていた出力側LUT逆適用部4を設けずに構成すればよい。図7に示した例では、上述の第1の実施の形態における図1に対応したものであり、具体例として、ターゲットデバイスをCMYKの印刷機とし、出力デバイスをCMYKプリンタとして、CMYKの4次元LUTの色変換係数を算出する場合を示している。
この例では、CMYKアドレスグリッド生成部1で生成した基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i について入力側LUT31を逆方向に適用し、オリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iを算出する。出力デバイス色信号算出部3では、入力側LUT逆適用部2で算出されたオリジナルターゲットデバイス色信号C'iM'iY'iK'iと測色的に略一致する出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する。この第3の実施の形態では、出力側LUT33を設けていないので、出力デバイス色信号算出部3で算出されたオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i が、多次元LUT32のグリッドアドレスに対応する出力グリッド値となる。
このように、基準ターゲットデバイス色信号Ci i i i に対して入力側LUT31を逆方向に適用するので、出力デバイス色信号算出部3でオリジナル出力デバイス色信号C”i M”i Y”i K”i を算出する際には、ターゲットデバイスベースデータ21及び出力デバイスベースデータ22をそのまま適用し、高精度に多次元LUT32の色変換係数を算出することができる。なお、この第3の実施の形態においても、上述の第1の実施の形態と同様の各種の変形が可能であることは言うまでもない。
図9は、本発明の各実施の形態の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、41はプログラム、42はコンピュータ、51は光磁気ディスク、52は光ディスク、53は磁気ディスク、54はメモリ、61は光磁気ディスク装置、62は光ディスク装置、63は磁気ディスク装置である。
上述の各実施の形態で説明した本発明の色変換係数算出装置の機能および色変換係数算出方法や、画像処理装置の機能について、その一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム41によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム41およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク51,光ディスク52(CDやDVDなどを含む)、磁気ディスク53,メモリ54(ICカード、メモリカードなどを含む)等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。
これらの記憶媒体にプログラム41を格納しておき、例えばコンピュータ42の光磁気ディスク装置61,光ディスク装置62,磁気ディスク装置63,あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム41を読み出し、本発明の各実施の形態で説明した本発明の色変換係数算出装置の機能および色変換係数算出方法や、画像処理装置の機能を実行することができる。あるいは、あらかじめ記憶媒体をコンピュータ42に装着しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム41をコンピュータ42に転送し、記憶媒体にプログラム41を格納して実行させてもよい。
もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、すべてをハードウェアで構成してもよい。あるいは、他のソフトウェアの一部として組み込むことも可能である。また、例えば上述の第2のデバイスなど、他の装置の一部として組み込むことも可能である。
また、同様の記憶媒体に、本発明の色変換係数算出装置の機能および色変換係数算出方法によって生成された色変換係数を格納しておくことができる。この格納されている色変換係数を使用時あるいは予め、コンピュータに読み取らせておき、当該色変換係数を適用した多次元LUTを用いて、本発明の画像処理装置の機能による色変換処理を行うことができる。
本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態における動作の概要の説明図である。 本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第1の実施の形態の変形例を示すブロック図である。 本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第2の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第3の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の各実施の形態の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。 1次元LUTの変換特性の一例を示すグラフである。
符号の説明
1…CMYKアドレスグリッド生成部、2…入力側LUT逆適用部、3…出力デバイス色信号算出部、4…出力側LUT逆適用部、5…多次元LUT出力部、6…RGBアドレスグリッド生成部、7…出力デバイス色信号算出部、11…ターゲットデバイス順色予測部、12…色域圧縮部、13…出力デバイス逆色予測部、14…色空間変換部、21…ターゲットデバイスベースデータ、22…出力デバイスベースデータ、31…入力側LUT、32…多次元LUT、33…出力側LUT、41…プログラム、42…コンピュータ、51…光磁気ディスク、52…光ディスク、53…磁気ディスク、54…メモリ、61…光磁気ディスク装置、62…光ディスク装置、63…磁気ディスク装置。

Claims (9)

  1. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して入力側1次元テーブル、多次元テーブル、出力側1次元テーブルを順に適用して、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換するための前記多次元テーブルの色変換係数を算出する色変換係数算出装置において、前記多次元テーブルのグリッドアドレスに相当する基準ターゲットデバイス色信号に対して入力側1次元テーブルを逆方向に適用してオリジナルターゲットデバイス色信号を算出する入力側1次元テーブル逆適用手段と、前記入力側1次元テーブル逆適用手段で算出された前記オリジナルターゲットデバイス色信号から第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出する出力デバイス色信号算出手段と、前記出力デバイス色信号算出手段で算出したオリジナル出力デバイス色信号に対して出力側1次元テーブルを逆方向に適用して多次元テーブルの前記グリッドアドレスに対応するグリッド値となる基準出力デバイス色信号を算出する出力側1次元テーブル逆適用手段を有し、前記出力デバイス色信号算出手段は、前記入力側1次元テーブル逆適用手段で算出された前記オリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号に変換するターゲットデバイス順色予測手段と、前記デバイス独立色信号に対応する前記オリジナル出力デバイス色信号を算出する出力デバイス逆色予測手段を有することを特徴とする色変換係数算出装置。
  2. 前記出力デバイス色信号算出手段のターゲットデバイス順色予測手段は、第1の画像入出力デバイスにおけるデバイス色信号と該デバイス色信号に対応する測色値に基づくベースデータを使用した予測モデルを用いて、前記オリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号に変換し、前記出力デバイス逆色予測手段は、前記デバイス独立色信号に対応する第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出することを特徴とする請求項1に記載の色変換係数算出装置。
  3. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して入力側1次元テーブル、多次元テーブル、出力側1次元テーブルを順に適用して、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換するための前記多次元テーブルの色変換係数を算出する色変換係数算出方法において、多次元テーブルのグリッドアドレスに相当する基準ターゲットデバイス色信号に対して入力側1次元テーブルを逆方向に適用してオリジナルターゲットデバイス色信号を入力側1次元テーブル逆適用手段で算出し、前記オリジナルターゲットデバイス色信号から第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を出力デバイス色信号算出手段で算出し、前記オリジナル出力デバイス色信号に対して出力側1次元テーブルを逆方向に適用して多次元テーブルの前記グリッドアドレスに対応するグリッド値となる基準出力デバイス色信号を出力側1次元テーブル逆適用手段で算出するものであり、前記オリジナル出力デバイス色信号の算出は、前記入力側1次元テーブル逆適用手段で算出された前記オリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号にターゲットデバイス順色予測手段で変換し、前記デバイス独立色信号に対応する前記オリジナル出力デバイス色信号を出力デバイス逆色予測手段で算出することを特徴とする色変換係数算出方法。
  4. 前記オリジナルターゲットデバイス色信号から第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出する際に、第1の画像入出力デバイスにおけるデバイス色信号と該デバイス色信号に対応する測色値に基づくベースデータを使用した予測モデルを用いて前記オリジナルターゲットデバイス色信号をデバイス独立色信号に変換し、前記デバイス独立色信号に対応する第2の画像出力デバイスの色信号であるオリジナル出力デバイス色信号を算出することを特徴とする請求項3に記載の色変換係数算出方法。
  5. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して補正を行う入力側1次元テーブルと、第1の画像入出力デバイスの補正後のデバイス色信号を第2の画像出力デバイスの補正前のデバイス色信号に変換する多次元テーブルと、第2の画像出力デバイスの前記補正前のデバイス色信号に対して補正を行う出力側1次元テーブルを有し、前記多次元テーブルは、請求項1に記載の色変換係数算出装置または請求項3に記載の色変換係数算出方法によって算出された色変換係数を用いて変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
  6. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して入力側1次元テーブル、多次元テーブル、出力側1次元テーブルを順に適用して、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換するための前記多次元テーブルの色変換係数を算出する色変換係数算出処理をコンピュータに実行させる色変換係数算出処理プログラムであって、請求項1または請求項2に記載の色変換係数算出装置の機能あるいは請求項3または請求項4に記載の色変換係数算出方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色変換係数算出処理プログラム。
  7. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号を第2の画像出力デバイスのデバイス色信号に変換する画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、請求項5に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
  8. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号に対して入力側1次元テーブル、多次元テーブル、出力側1次元テーブルを順に適用して、第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号から第2の画像出力デバイスのデバイス色信号へ変換するための前記多次元テーブルの色変換係数を算出する色変換係数算出処理をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体において、請求項1または請求項2に記載の色変換係数算出装置の機能あるいは請求項3または請求項4に記載の色変換係数算出方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体。
  9. 第1の画像入出力デバイスのデバイス色信号を第2の画像出力デバイスのデバイス色信号に変換する画像処理をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体において、請求項5に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体。
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