JP4423016B2

JP4423016B2 - Image processing apparatus, image processing method, storage medium, and program

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Publication number: JP4423016B2
Application number: JP2003391729A
Authority: JP
Inventors: 直樹西村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP2005157516A

Description

本発明は、第１の色空間の入力色信号を、第１の色空間と色再現範囲の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法及び画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing method and an image processing apparatus for converting an input color signal in a first color space into a color signal in a second color space having a color reproduction range different from that of the first color space.

従来、カラーデータを出力する装置として、モニタやプリンタ（ハードコピー装置）などがあり、モニタはＲＧＢの加法混色で表現され、ハードコピー装置はＣＭＹＫの減法混色で表現されている。 Conventionally, there are monitors, printers (hard copy devices), and the like as devices that output color data. The monitor is expressed by additive color mixing of RGB, and the hard copy device is expressed by subtractive color mixing of CMYK.

一般的にモニタの方がハードコピー装置よりも色再現範囲が広いため、モニタで表示された画像をハードコピー装置で忠実に再現することはできない。 In general, a monitor has a wider color reproduction range than a hard copy device, and thus an image displayed on the monitor cannot be faithfully reproduced by the hard copy device.

そこで、色味の視覚的な一致を図るための技術として色空間圧縮方法がある。この色空間圧縮方法には、以下のような様々な方法がある。
（１）色再現範囲全体を線形にマッピングする方法
（２）色再現範囲外の色だけを色再現範囲の外縁に圧縮する方法
（３）色再現範囲内では元の色を保存するためにできる限り圧縮せず、色再現範囲外の色は色再現範囲の高彩度部へ圧縮することにより階調性を保つ方法。 Therefore, there is a color space compression method as a technique for visually matching colors. The color space compression method includes the following various methods.
(1) A method for linearly mapping the entire color reproduction range (2) A method for compressing only the color outside the color reproduction range to the outer edge of the color reproduction range (3) The original color can be preserved within the color reproduction range A method of maintaining gradation by compressing colors outside the color reproduction range to the high saturation part of the color reproduction range without compression.

しかしながら、上記（１）の方法では、線形にマッピングするため、階調性は損なわれないが、視覚的に異なった色に見えてしまうということが起こる。 However, in the method (1) described above, since the mapping is linear, the gradation is not impaired, but it may appear visually different colors.

また上記（２）の方法では、色再現範囲外のある二点が色再現範囲外縁の同じ位置にマッピングされることがあり、階調性が崩れ画像の持っている情報を失うことになる。 In the method (2), two points outside the color reproduction range may be mapped to the same position on the outer edge of the color reproduction range, so that gradation is lost and information held in the image is lost.

更に上記（３）の方法では、階調性が失われず、かつ彩度が低い部分に関しては元の色が保存されるため、人間の視覚的にもっとも違和感がなく、写真の画像を処理する際の色空間圧縮方法などに用いられる。
特開平０４−１８６９６８号 Furthermore, in the method (3), since the original color is preserved for the low-saturation portions where the gradation is not lost, the human eye is most visually uncomfortable and the photographic image is processed. It is used for the color space compression method.
JP 04-186968 A

上記（３）の方法では、第１の色空間内の色を、第２の色空間内のどのあたりまで圧縮するかといった定義がなく、特に彩度について圧縮部の設定が非常に難しい。 In the method (3), there is no definition of how much the color in the first color space is compressed in the second color space, and it is very difficult to set the compression unit particularly for the saturation.

そこで、上記第１の色空間と第２の色空間を同じ面の数を持った多面体で表現できることに注目する。従来は色空間体積が異なった二つの色空間の信号を変換する際には、色空間の形状が違うたびにそれぞれの明度域・彩度域が異なるため、特に規則性をもたない複雑な演算を行う必要があった。 Therefore, it is noted that the first color space and the second color space can be expressed by a polyhedron having the same number of faces. Conventionally, when converting signals of two color spaces with different color space volumes, the lightness region and saturation region of each color space shape are different, so there is no complicated regularity. It was necessary to perform an operation.

第１の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１の色空間での複数点とそれに対応する第２の色空間の複数点が決定するとそれぞれ四面体を集めた多面体を構成できることから、どのような色域の形状であっても一定の規則に法り、体系的に変換することを目的とする。 The first aspect of the present invention has been made in view of the above points. When a plurality of points in the first color space and a plurality of points in the second color space corresponding to the plurality of points are determined, polyhedrons each collecting tetrahedrons are obtained. Since it can be configured, the object is to systematically convert any color gamut shape according to certain rules.

また上記（３）の方法は、目標色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内に該当する色へ多面体を構成する一平面を用いて変換することができたが、その中間色については目標色の移動に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の線形変換では適切な色味を表現できない部分があった。 In the above method (3), the target color can be converted from the color in the first color space to the corresponding color in the second color space using one plane constituting the polyhedron. For the intermediate color, it is necessary to set the color according to the movement of the target color, and there is a portion where an appropriate color cannot be expressed by linear conversion between planes constituting a simple polyhedron.

第２の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１の色空間を近似した多面体を構成する一平面から第２の色空間を近似した多面体を構成する一平面へ色信号の変換を行う際に単純な線形変換ではなく、できる限り色相のズレを少なくし、かつ目標色の移動に準じた色設定を行うことにより、最適な色変換を行うことを目的とする。 The second aspect of the present invention has been made in view of the above-described points, and a color signal from one plane constituting a polyhedron approximating the first color space to one plane constituting the polyhedron approximating the second color space. It is an object of the present invention to perform optimal color conversion by performing color setting in accordance with the movement of the target color while minimizing hue deviation as much as possible, instead of simple linear conversion.

更に上記（３）の方法は、色域外縁の色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内の目標色へ、単純に外縁同士を結ぶことで色変換することができたが、第１の色空間内部の色についての目標色が設定されているとき、外縁の目標色に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の変換では適切な色域内部の目標色を表現できない。 Furthermore, in the method (3), the color of the outer edge of the color gamut can be converted by simply connecting the outer edges to the target color in the second color space from the color in the first color space. However, when the target color for the color inside the first color space is set, it is necessary to set the color according to the target color of the outer edge, and an appropriate color is required for conversion between one plane constituting a simple polyhedron. The target color inside the area cannot be expressed.

第３の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１色空間の色域内部の点を第２の色空間色域内部の目標点へ色変換する際に、色域外縁の目標点から得られる平面をうまく利用することにより、最適な色変換を行うことを目的とする。 The third aspect of the present invention has been made in view of the above-described points. When a point inside the color gamut of the first color space is color-converted to a target point inside the second color space color gamut, the outer edge of the color gamut. The objective is to perform optimum color conversion by making good use of the plane obtained from the target point.

また上記（３）の方法はどのあたりまで彩度を圧縮し、どのあたりまでの彩度を圧縮しないか、といった彩度圧縮の基準が明確ではなく、また明度に関しても特定の圧縮基準はなく、経験によって圧縮する範囲を決定している部分が多い。 In addition, the method of (3) above does not have clear standards for chroma compression, such as how much saturation is compressed and what is not compressed, and there is no specific compression standard for lightness. There are many parts that determine the compression range based on experience.

第４の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、どのような色空間同士の変換においても体系的に彩度・明度の圧縮を行えるような方法を発明し、人間の目で違和感のない最適な彩度・明度の圧縮を行うことを目的とする。 The fourth aspect of the present invention has been made in view of the above points, and invented a method capable of systematically compressing saturation and lightness in conversion between any color spaces. The purpose is to compress the optimal saturation and lightness without any sense of incongruity.

上述の課題を解決するために本発明は、第１のデバイスに依存する第１の色空間の白黒点を前記第１の色空間とは色域の異なる第２の色空間の白黒点に変換する明度圧縮手段、
前記第１の色空間内の点を前記第１の色空間を多面体化した多面体の外縁に等色相線を用いて移動する外縁移動手段、
前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点の彩度に対する前記第１の色空間内の点の彩度の割合を記憶する記憶手段、
前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点が位置しており、前記第１の色空間を多面体化した多面体を構成する三角形を、前記第２の色空間を多面体化した多面体を構成し、前記第１の色空間を多面体化した多面体を構成する三角形と同じ色を頂点とする三角形に移すための行列を用いて、前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点を変換する変換手段、
前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点の彩度と、前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点を前記変換手段により変換後の点の彩度の彩度割合を算出する算出手段、
前記記憶手段に記憶された彩度の割合と前記算出された彩度割合を用いて、前記第１の色空間内の点を移動した後の外縁上の点の前記変換手段により変換後の点を、前記第２の色空間の内部に彩度圧縮する彩度圧縮手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention converts a monochrome point of a first color space depending on a first device into a monochrome point of a second color space having a color gamut different from that of the first color space. Lightness compression means,
An outer edge moving means for moving a point in the first color space to an outer edge of a polyhedron obtained by polyhedroning the first color space using an equi-hue line;
Storage means for storing a ratio of the saturation of the point in the first color space to the saturation of the point on the outer edge after moving the point in the first color space;
The point on the outer edge after moving the point in the first color space is located, and the triangle constituting the polyhedron obtained by polyhedroning the first color space is converted into the polyhedron in the second color space. A point in the first color space is moved by using a matrix for moving to the triangle having the same color as the triangle constituting the polyhedron that forms the polyhedron obtained by forming the polyhedron in the first color space. Conversion means for converting points on the outer edge after,
Points converted on the outer edge after moving the point in the first color space and points on the outer edge after moving the point in the first color space by the conversion means Calculating means for calculating the saturation ratio of the saturation of
Using the saturation ratio stored in the storage means and the calculated saturation ratio, the point converted on the outer edge after moving the point in the first color space by the conversion means And a saturation compression means for compressing the saturation within the second color space.

以上説明したように、本発明によれば色域の異なる二つの色空間を多面体を用いて色変換することができるため、色空間の違う入力機器どおしの色空間圧縮処理などに用いることができ、入力色信号が表す色に見え方が近い色を表す色信号に変換することが可能となる。 As described above, according to the present invention, two color spaces having different color gamuts can be color-converted by using a polyhedron, so that it can be used for color space compression processing of an input device having a different color space. Therefore, it can be converted into a color signal representing a color that looks similar to the color represented by the input color signal.

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、上記従来の（３）の方法では、第１の色空間内の色を、第２の色空間内のどのあたりまで圧縮するかといった定義がなく、特に彩度において圧縮部の設定が非常に難しく、第１の色空間と第２の色空間を同じ面の数を持った多面体で表現できることに注目し、従来は色空間体積が異なった二つの色空間の信号を変換する際には、色空間の形状が違うたびにそれぞれの明度域・彩度域が異なるため、特に規則性をもたない複雑な演算を行う必要があったという問題を鑑みて、第１の色空間での複数点とそれに対応する第２の色空間の複数点が決定するとそれぞれ四面体を集めた多面体を構成できることから、どのような色域の形状であっても一定の規則に法り、体系的に変換するものである。 (First embodiment)
In the first embodiment, in the conventional method (3), there is no definition of how much the color in the first color space is compressed in the second color space, and compression is performed particularly in saturation. Note that it is very difficult to set the part, and the first color space and the second color space can be expressed by a polyhedron having the same number of faces. Conventionally, the signals of two color spaces with different color space volumes are displayed. In the conversion, the lightness region and the saturation region are different every time the shape of the color space is different. Therefore, in view of the problem that it is necessary to perform a complicated operation without regularity, the first When a plurality of points in the color space and a corresponding plurality of points in the second color space are determined, a polyhedron can be constructed by collecting tetrahedrons. Systematic conversion.

以下、図面を参照しながら本発明に係る第１の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図１に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an image processing apparatus according to the present embodiment. A signal input to the image processing apparatus shown in FIG. 1 is an image signal of a photographic image in a color space depending on some device, and may be, for example, an RGB signal or a CMYK signal.

図１において、１００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に１０２で第２の色空間も多面体化する。１０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。１０１で入力された色信号は必ず１００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊で表される均等色空間を用いて説明する。 In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a conversion unit that makes the first color space polyhedral, and selects several representative points from the first color space (for example, RGBCMY, etc.) and connects them to white and black to obtain a vertex. And is polyhedral (FIG. 2). At the same time, the second color space is also polyhedral at 102. The signal input in 101 is converted into a signal in a standard color space independent of the device. All of the color signals input at 101 always fall within the polyhedron of the first color space indicated at 100. In the present embodiment, description will be made using a uniform color space represented by L ^* a ^* b ^* as the standard color space.

１０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図３、図４に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγのかけ方を変えて圧縮を行う。 In 103, lightness compression is performed. Here, first, the lightness of the polyhedral vertex of the first color space is matched to the lightness of the polyhedral vertex of the second color space, and the saturation is left as it is. The internal points are compressed at the same time as the vertices are matched. As shown in FIGS. 3 and 4, the compression method in the present embodiment cuts a polyhedron on a plane passing through an arbitrary point, and performs compression by changing the method of applying γ above or below the lightness of the maximum saturation.

図３、４では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図３では白黒点の補正を行うためにまず、第１の色空間の白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γ（人間の明るさの知覚に対して均等な歩度である明度において線形圧縮）をかけながら任意点の白黒補正を行う。 3 and 4 show compression when an arbitrary point is located below the lightness of the maximum saturation. In FIG. 3, in order to correct the monochrome point, first, the monochrome point of the first color space is matched with the monochrome point of the second color space. At the same time, black-and-white correction of an arbitrary point is performed while applying perception γ (linear compression at a brightness that is a uniform rate with respect to human brightness perception).

白黒補正後の任意点の明度は
Ｌ'＝（（（Ｌ−Ｃ）／（Ｅ−Ｃ））＾γ）×（Ｄ−Ｃ）＋Ｃ・・・（１）
で表される。 The brightness of an arbitrary point after black and white correction is L ′ = (((LC) / (EC)) ^ γ) × (DC) + C (1)
It is represented by

次に図４では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図４より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝（（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。 Next, FIG. 4 shows a process of adjusting the arbitrary point subjected to the black and white correction to the lightness of the second color space. From FIG. 4, the lightness at an arbitrary point is L ″ = ((L′−C) / (DC)) × (F−H) + H (2) by adjusting the lightness.
It is represented by

１０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図５に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、任意点Ｘ'（元の色）の彩度情報を失わないように
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。 Reference numeral 104 denotes a process of moving an arbitrary point to the outer edge of the polyhedron. In the first color space and the second color space expressed by equal lightness, since data of equal hue lines for each lightness can be used, the hue curve passing through the arbitrary point X is extended as shown in FIG. Take the point to the outer edge Y of the polyhedron. At that time, the saturation ratio of the original position X with respect to the saturation of the outer edge Y so that the saturation information of the arbitrary point X ′ (original color) is not lost (3)
To memorize.

このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙ三角形上に存在する。このように第１の色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。 The arbitrary point Y thus moved to the outer edge is always located on the surface of the polyhedron. Since this polyhedron is made up of a collection of tetrahedrons, each surface has a triangular shape and exists on an arbitrary point Y triangle. A state in which the first color space and the second color space are linked in this way is named GCS (gamut connection space).

この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを１０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す写像より３×３Ｍａｔｒｉｘを用いる。 The positional relationship of the arbitrary point Y within the triangle in the first color space has been found, but this is converted into a position in the second color space at 105. Although there are various conversion methods using GCS, in this embodiment, 3 × 3 Matrix is used from the mapping that moves the three triangles in the first color space to the three triangles in the second color space.

第１の色空間の三角形三点を（ａ_１，ｂ_１，ｃ_１）、（ａ_２，ｂ_２，ｃ_２）、（ａ_３，ｂ_３，ｃ_３）、第２の色空間の三角形三点を（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）、（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）とすると The three triangles of the first color space are represented by (a ₁ , b ₁ , c ₁ ), (a ₂ , b ₂ , c ₂ ), (a ₃ , b ₃ , c ₃ ), and the triangle of the second color space. If the three points are (p ₁ , q ₁ , r ₁ ), (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ , r ₃ )

となる。ここで逆行列をかけると It becomes. Here is the inverse matrix

でＭａｔｒｉｘＡが求まる。 Then Matrix A is obtained.

第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として If an arbitrary point in the first color space is Y = (l, a, b), Y ′ = (l ′, a ′, b ′) in the second color space.

で表される。図６は三角形三点をＷ，Ｂ，Ｍの例を利用してＹをＹ´に変換した場合を示している。 It is represented by FIG. 6 shows a case where Y is converted to Y ′ by using three triangle points as examples of W, B, and M.

ここで彩度割合Ｒを
Ｒ＝第１の色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ´の彩度・・・（７）
として（相対位置を）求めておく。 Here, the saturation ratio R is R = saturation of the first color space outer edge Y / saturation of the second color space outer edge Y ′ (7)
(Relative position).

変換されたＹ'は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを１０６で（３）と（７）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。 Since the converted Y ′ is located at the outer edge (polyhedral surface) of the second color space, it is subjected to non-linear saturation compression at 106 using the two parameters (3) and (7).

図７では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ´をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ´点である。 In FIG. 7, the state of saturation compression is shown from the a * b * plane and the L * C * plane. The point X ′ is the one compressed according to the two parameters along the hue curve passing through Y ′ at the outer edge.

本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹ（複数の目標点）のように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。 According to this embodiment, when it is known that a plurality of representative points such as RGBCMY in the first color space map with the same color as RGBCMY (a plurality of target points) in the second color space. The color signal can be converted based on the color corresponding to the color tone.

従って、第２の色空間での多面体頂点にあたる色が第１の色空間での多面体頂点での目標色であるなど、人間が見て入力色に対して最も近く見える色として設定されていた場合、その他の色も同様に人間が見て違和感のない色として再現することができる。 Therefore, when the color corresponding to the vertex of the polyhedron in the second color space is the target color at the vertex of the polyhedron in the first color space, it is set as the color that is closest to the input color as seen by humans. Similarly, other colors can be reproduced as colors that are not uncomfortable for humans.

以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、それぞれの色空間を四面体の集まりである多面体で表し、第１の色空間に入力された色信号を、彩度情報を記憶しながら第１の色空間外縁での相対位置で表し、第１の色空間外縁から第２の色空間外縁への変換方法と、第２の色空間外縁へ変換された色信号を二つのパラメータを用いて色空間内部へ彩度圧縮できる。 According to the embodiment described above, when the input color signal of the first color space is converted into the color signal of the second color space having a different color gamut, each color space is a polyhedron that is a collection of tetrahedrons. The color signal input to the first color space is represented by a relative position at the outer edge of the first color space while storing the saturation information, and from the outer edge of the first color space to the outer edge of the second color space. And the color signal converted to the outer edge of the second color space can be chroma-compressed into the color space using two parameters.

図６に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図７に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。 As shown in FIG. 6, since color space compression processing is performed from data based on human visual characteristics to a hue system in a wide color space to a hue system in a narrow color space, the saturation is compressed on the same hue. Compared with the conventional method as shown in FIG. 5, it can be converted into a color signal indicating a color that looks similar to the color indicated by the input signal color signal.

（第２の実施例）
第２の実施形態では、従来技術の（３）の方法は、目標色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内に該当する色へ多面体を構成する一平面を用いて変換することができたが、その中間色については目標色の移動に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の線形変換では適切な色味を表現できない部分があることを鑑み、第１の色空間を近似した多面体を構成する一平面から第２の色空間を近似した多面体を構成する一平面へ色信号の変換を行う際に単純な線形変換ではなく、できる限り色相のズレを少なくし、かつ目標色の移動に準じた色設定を行うことにより、最適な色変換を行うものである。 (Second embodiment)
In the second embodiment, the method (3) of the prior art uses a single plane that forms a polyhedron from a color in the first color space to a corresponding color in the second color space with respect to the target color. Although it was possible to convert the intermediate color, it is necessary to set the color according to the movement of the target color, and there is a part that cannot express an appropriate color by linear conversion between planes that constitute a simple polyhedron. In view of the above, when performing color signal conversion from one plane constituting the polyhedron approximating the first color space to one plane constituting the polyhedron approximating the second color space, it is not a simple linear conversion, but a hue as much as possible Optimum color conversion is performed by reducing color misalignment and performing color setting according to the movement of the target color.

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図８は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図８に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。 FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the image processing apparatus according to this embodiment. The signal input to the image processing apparatus shown in FIG. 8 is an image signal of a photographic image in a color space depending on some device, and may be, for example, an RGB signal or a CMYK signal.

図８において、８００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に８０２で第２の色空間も多面体化する。８０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。８０１で入力された色信号は必ず８００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊で表される均等色空間を用いて説明する。 In FIG. 8, reference numeral 800 denotes a conversion unit that makes the first color space polyhedral, and selects several representative points from the first color space (for example, RGBCMY) and connects them to white and black to obtain a vertex. And is polyhedral (FIG. 2). At the same time, the second color space is also polyhedral at 802. The signal input in 801 is converted into a signal in a standard color space independent of the device. All the color signals input in 801 are all contained in the polyhedron of the first color space indicated by 800. In the present embodiment, description will be made using a uniform color space represented by L ^* a ^* b ^* as the standard color space.

８０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図９、図１０に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγ補正処理方法を変えて圧縮を行う。 In 803, lightness compression is performed. Here, first, the lightness of the polyhedral vertex of the first color space is matched to the lightness of the polyhedral vertex of the second color space, and the saturation is left as it is. The internal points are compressed at the same time as the vertices are matched. As shown in FIGS. 9 and 10, the compression method in this embodiment cuts a polyhedron on a plane passing through an arbitrary point, and performs compression by changing the γ correction processing method above or below the brightness of the maximum saturation.

図９、１０では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図９では白黒点の補正を行うためにまず、第１の色空間の白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γをかけながら任意点の白黒補正を行う。 9 and 10 show compression when an arbitrary point is located below the lightness of the maximum saturation. In FIG. 9, in order to correct the monochrome point, first, the monochrome point in the first color space is matched with the monochrome point in the second color space. At the same time, black and white correction of an arbitrary point is performed while applying perception γ.

白黒補正後の任意点の明度は
Ｌ´＝（（（Ｌ−Ｃ）／（Ｅ−Ｃ））＾γ）×（Ｄ−Ｃ）＋Ｃ・・・（１）
で表される。 The brightness of an arbitrary point after black and white correction is L ′ = (((LC) / (EC)) ^ γ) × (DC) + C (1)
It is represented by

次に図１０では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図１０より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝（（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。 Next, FIG. 10 shows a process of adjusting an arbitrary point subjected to black and white correction to the brightness of the second color space. From FIG. 10, the lightness of an arbitrary point is L ″ = ((L′−C) / (DC)) × (F−H) + H (2).
It is represented by

８０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図１１に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。 Reference numeral 804 denotes a process of moving an arbitrary point to the outer edge of the polyhedron. In the first color space and the second color space expressed by equal lightness, since data of equal hue lines for each lightness can be used, the hue curve passing through the arbitrary point X is extended as shown in FIG. Take the point to the outer edge Y of the polyhedron. that time,
r = Saturation ratio of the original position X with respect to the saturation of the outer edge Y (3)
To memorize.

この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを８０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す際、等色相線の移動をできるだけ抑える方法を用いる。 The positional relationship of the arbitrary point Y in the triangle in the first color space has been found, but this is converted into a position in the second color space in 805. There are various conversion methods using GCS, but in this embodiment, a method of suppressing the movement of the equi-hue lines as much as possible when the three triangles in the first color space are moved to the three triangles in the second color space is used.

第１の色空間の三角形三点を（ａ_１，ｂ_１，ｃ_１）、（ａ_２，ｂ_２，ｃ_２）、（ａ_３，ｂ_３，ｃ_３）、とする。この三点を直接第２の色空間の三角形三点（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）、（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）へ線形変換すると三角形の形が第１の空間と第２の空間で著しく異なる場合には色相が大幅に変わってしまうため、変換後の色味のズレが大きくなることが多々あった。 Let the three triangles in the first color space be (a ₁ , b ₁ , c ₁ ), (a ₂ , b ₂ , c ₂ ), (a ₃ , b ₃ , c ₃ ). When these three points are directly linearly converted into three triangular points (p ₁ , q ₁ , r ₁ ), (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ , r ₃ ) in the second color space When the shape of the triangle is remarkably different between the first space and the second space, the hue changes drastically, and thus the color shift after conversion often increases.

そこで第１の空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第１の空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。その結果第１の色空間の変換前の色と線形処理後の第２の色空間の変換後の色が合う。 Therefore, paying attention to the fact that the hue shift decreases when the triangles of the first space and the second space are close to each other, the linear matrix transformation is performed after the triangle of the second space is brought closer to the shape of the triangle of the first space. Was used. As a result, the color before conversion in the first color space matches the color after conversion in the second color space after linear processing.

まず、第２の色空間の三角形三点を、第１の色空間の三角形三点の形へ近づけるために、第２の色空間の三角形三点（ｌ_１，ａ_１，ｂ_１），（ｌ_２，ａ_２，ｂ_２），（ｌ_３，ａ_３，ｂ_３）を、それぞれ第１の色空間の三角形三点（Ｌ_１，Ａ_１，Ｂ_１），（Ｌ_２，Ａ_２，Ｂ_２），（Ｌ_３，Ａ_３，Ｂ_３）の彩度に合わせる。 First, in order to bring the three triangles in the second color space closer to the shape of the three triangles in the first color space, the three triangles (l ₁ , a ₁ , b ₁ ), ( l ₂ , a ₂ , b ₂ ), (l ₃ , a ₃ , b ₃ ) are respectively represented by three triangular points (L ₁ , A ₁ , B ₁ ), (L ₂ , A ₂ , B ₂ ), (L ₃ , A ₃ , B ₃ ).

ただしここではＬ_１＝ｌ_１、Ｌ_２＝ｌ_２、Ｌ_３＝ｌ_３である。 However, here, L ₁ = l ₁ , L ₂ = l ₂ , and L ₃ = l ₃ .

具体的には次のように行う。 Specifically, this is performed as follows.

三角形三点の彩度をそれぞれ The saturation of the three triangle points

として、
（ａ_１，ｂ_１）を通る色相曲線を算出し、その色相曲線に沿って彩度がＣ_１になるところまで延長（短縮）し、その点を（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）とする。 As
A hue curve passing through (a ₁ , b ₁ ) is calculated, and along the hue curve, the saturation is extended (shortened) to C ₁ , and the point is (p ₁ , q ₁ , r ₁ ) To do.

同様に（ａ_２，ｂ_２）は彩度Ｃ_２、（ａ_３，ｂ_３）はＣ_３まで延長（短縮）し、それぞれ求まった点を（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）とする。 Similarly, (a ₂ , b ₂ ) is the saturation C ₂ , (a ₃ , b ₃ ) is extended (shortened) to C ₃ , and the obtained points are (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ , r ₃ ).

これにより第２の色空間の三角形三点の派生形（仮想色空間上の点）（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）、（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）は第１の色空間の三角形三点（Ｌ_１，Ａ_１，Ｂ_１），（Ｌ_２，Ａ_２，Ｂ_２），（Ｌ_３，Ａ_３，Ｂ_３）の形に極めて近くなり、この状態で線形変換を行う。 As a result, three triangular derivations (points in the virtual color space) (p ₁ , q ₁ , r ₁ ), (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ ) in the _second color space , R ₃ ) is extremely in the form of three points (L ₁ , A ₁ , B ₁ ), (L ₂ , A ₂ , B ₂ ), (L ₃ , A ₃ , B ₃ ) in the first color space. The linear transformation is performed in this state.

でＭａｔｒｉｘＡが求まる。 Then Matrix A is obtained.

第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）（仮想色空間）上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として If an arbitrary point in the first color space is Y = (l, a, b), Y ′ = (l ′, a ′, b ′) on a triangular extension (shortening) (virtual color space) of the second color space. As

で表される。図１２は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図１２では、第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換し、
さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点となる。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。 It is represented by FIG. 12 shows the process of converting three triangle points into W ′, B ′, and M ′, and point Y shows an example of conversion into point Y ′. These B ′ and M ′ are obtained as points on the hue curve (broken line) passing through B ″ and M ″ in the second color space and equal to the saturations of B and M, respectively. That is, in FIG. 12, the Y point on the triangle WBM (plane) in the first color space is linearly converted to the triangle W′B′M ′ (plane) in the virtual color space, and converted to the Y ′ point.
Further, the intersection point between the equi-hue line passing through the point Y ′ and the triangle W ″ B ″ M ″ (plane) in the second color space is defined as a point Y ″, which is a point to be obtained. The broken lines represent equal hue lines passing through the points B ″ and M ″, respectively.

ここで求まったＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）は第２の色空間上にあるのではなく、第２の色空間で表された三角形の仮想空間上での三角形内に位置すると考えられるのため、これを第２の色空間表面のＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す必要がある。 The Y ′ point (l ′, a ′, b ′) obtained here is not in the second color space, but is located in the triangle in the virtual space of the triangle represented by the second color space. Therefore, it is necessary to return this to the Y ″ point (l ″, a ″, b ″) on the surface of the second color space.

Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図１２破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。 Since it is necessary to perform processing so that the hue does not shift when the Y ′ point (l ′, a ′, b ′) is returned to the Y ″ point (l ″, a ″, b ″), the Y ′ point ( The hue curve (broken line in FIG. 12) passing through l ′, a ′, b ′) is obtained. Since it is obvious that the Y ″ point (l ″, a ″, b ″) is on the polyhedron surface in the second color space, the hue passing through the Y ′ point (l ′, a ′, b ′). The intersection of the curve and the polyhedron approximating the second color space is the Y ″ point (l ″, a ″, b ″).

ここで彩度割合Ｒを
Ｒ＝第１の色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ’’の彩度・・・（１０）
として求めておく。 Here, the saturation ratio R is R = saturation of the first color space outer edge Y / saturation of the second color space outer edge Y ″ (10)
I ask for it.

変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを８０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。 Since the converted Y ″ is located at the outer edge (polyhedral surface) of the second color space, this is non-linearly compressed at 806 using the two parameters (3) and (10).

図１３では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。 FIG. 13 shows the state of saturation compression from the a * b * plane and the L * C * plane. The X ′ point is a compression of the two parameters along the hue curve passing through Y ′ at the outer edge.

本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹ（目標色）のように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。 According to the present embodiment, when it is known that a plurality of representative points such as RGBCMY in the first color space map with the same color as RGBCMY (target color) in the second color space, Color signal conversion can be performed based on the corresponding color.

以上説明した実施形態によれば、図１２に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図１３に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。 According to the embodiment described above, as shown in FIG. 12, the color space compression processing is performed from data based on human visual characteristics to a hue system in a wide color space to a hue system in a narrow color space. Compared with the conventional method shown in FIG. 13 in which the saturation is compressed, it can be converted into a color signal indicating a color that looks similar to the color indicated by the input signal color signal.

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、色域外縁の色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内の目標色へ、単純に外縁同士を結ぶことで色変換することができたが、第１の色空間内部の色についての目標色が設定されているとき、外縁の目標色に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の変換では適切な色域内部の目標色を表現できないことを鑑み、第１色空間の色域内部の点を第２の色空間色域内部の目標点へ色変換する際に、色域外縁の目標点から得られる平面をうまく利用することにより、最適な色変換を行うものである。 (Third embodiment)
In the third embodiment, the color at the outer edge of the color gamut can be converted by simply connecting the outer edges to the target color in the second color space from the color in the first color space. However, when the target color for the color inside the first color space is set, it is necessary to set the color according to the target color of the outer edge, and an appropriate color gamut is required for conversion between one plane constituting a simple polyhedron. In view of the inability to express the internal target color, a plane obtained from the target point at the outer edge of the color gamut when the point inside the color gamut of the first color space is color-converted to the target point inside the second color space color gamut Is used to perform optimal color conversion.

図１４は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図１４に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。 FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of the image processing apparatus according to the present embodiment. The signal input to the image processing apparatus shown in FIG. 14 is an image signal of a photographic image in a color space depending on some device, and may be, for example, an RGB signal or a CMYK signal.

図１４において、１４００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に１４０２で第２の色空間も多面体化する。１４０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。１４０１で入力された色信号は必ず１４００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊で表される均等色空間を用いて説明する。 In FIG. 14, 1400 is a conversion unit for polyhedralizing the first color space, selecting some representative points from the first color space (for example, RGBCMY, etc.), and connecting them to white / black and vertices And is polyhedral (FIG. 2). At the same time, at 1402, the second color space is also polyhedral. The signal input in 1401 is converted into a signal in a standard color space independent of the device. The color signals input at 1401 are all contained in the polyhedron of the first color space indicated by 1400. In the present embodiment, description will be made using a uniform color space represented by L ^* a ^* b ^* as the standard color space.

１４０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図１５、図１６に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγ補正処理方法を変えて圧縮を行う。 In 1403, lightness compression is performed. Here, first, the lightness of the polyhedral vertex of the first color space is matched to the lightness of the polyhedral vertex of the second color space, and the saturation is left as it is. The internal points are compressed at the same time as the vertices are matched. As shown in FIGS. 15 and 16, the compression method in this embodiment cuts a polyhedron on a plane passing through an arbitrary point, and performs compression by changing the γ correction processing method above or below the lightness of the maximum saturation.

図１５、１６では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図１５では白黒点の補正を行うためにまず、白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γをかけながら任意点の白黒補正を行う。 15 and 16 show compression when an arbitrary point is located below the lightness of the maximum saturation. In FIG. 15, in order to correct the monochrome point, the monochrome point is first matched with the monochrome point of the second color space. At the same time, black and white correction of an arbitrary point is performed while applying perception γ.

次に図１６では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図１６より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝（（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。 Next, FIG. 16 shows a process of adjusting an arbitrary point subjected to black and white correction to the brightness of the second color space. From FIG. 16, the lightness of an arbitrary point is L ″ = ((L′−C) / (DC)) × (F−H) + H (2).
It is represented by

１４０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図１７に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。 Reference numeral 1404 denotes a process of moving an arbitrary point to the outer edge of the polyhedron. In the first color space and the second color space expressed by equal lightness, since data of equal hue lines for each lightness can be used, the hue curve passing through the arbitrary point X is extended as shown in FIG. Take the point to the outer edge Y of the polyhedron. that time,
r = Saturation ratio of the original position X with respect to the saturation of the outer edge Y (3)
To memorize.

このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙは三角形上に存在する。このように第１の色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。 The arbitrary point Y thus moved to the outer edge is always located on the surface of the polyhedron. Since this polyhedron is made up of a collection of tetrahedrons, each surface has a triangular shape, and an arbitrary point Y exists on the triangle. A state in which the first color space and the second color space are linked in this way is named GCS (gamut connection space).

この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを１４０５で第２の色空間における位置に変換する。また、第１の色空間における色域内部の点が第２に色空間において目標点が設定されているとき、上記と同様に第１色空間内部の点を色相に沿わせて第１色空間の色域外縁（多面体表面）まで持っていく。その場合、必ずどこかの三角形内部の点に当たるため、図１８のように一つの三角形をさらに三つの三角形Ａ，Ｂ，Ｃにわけること対応する。また第２の色空間の内部目標点に関しても同様、色相に沿わせて第２色空間の色域外縁まで持っていき、当たった点を含む三角形を三つ三角形Ａ’，ｂ’，Ｃ’にわける。わけられた第１色空間の三角形Ａが第２色空間の三角形Ａ’に、第１色空間の三角形Ｂが第２色空間の三角形Ｂ’に、第１色空間の三角形Ｃが第２色空間の三角形Ｃ’へ変換されると考えることで内部点の色相を合わせこむ。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す際、等色相線の移動をできるだけ抑える方法を用いる。 The positional relationship of the arbitrary point Y in the triangle in the first color space has been found, but this is converted into a position in the second color space in 1405. In addition, when a point in the color gamut in the first color space is secondly set as a target point in the color space, the point in the first color space is set along the hue in the same manner as described above. To the outer edge of the color gamut (polyhedral surface). In that case, since it always hits a point inside a certain triangle, one triangle is further divided into three triangles A, B, and C as shown in FIG. Similarly, the internal target point of the second color space is brought to the outer gamut edge of the second color space along the hue, and the triangle including the hit point is a three triangle A ′, b ′, C ′. Divide into. The divided triangle A of the first color space is the triangle A ′ of the second color space, the triangle B of the first color space is the triangle B ′ of the second color space, and the triangle C of the first color space is the second color. The hue of the internal point is adjusted by considering that it is converted into a triangle C ′ in space. There are various conversion methods using GCS, but in this embodiment, a method of suppressing the movement of the equi-hue lines as much as possible when the three triangles in the first color space are moved to the three triangles in the second color space is used.

第１の色空間の三角形三点を（ａ_１，ｂ_１，ｃ_１）、（ａ_２，ｂ_２，ｃ_２）、（ａ_３，ｂ_３，ｃ_３）とする。従来はこの三点を直接第２の色空間の三角形三点（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）、（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）へ線形変換していたが、これでは三角形の形が第１の空間と第２の空間で著しく異なる場合には色相が大幅に変わってしまうため、変換後の色味のズレが大きくなることが多々あった。 The three triangle points in the first color space are (a ₁ , b ₁ , c ₁ ), (a ₂ , b ₂ , c ₂ ), and (a ₃ , b ₃ , c ₃ ). Conventionally, these three points are directly linear to the three triangular points (p ₁ , q ₁ , r ₁ ), (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ , r ₃ ) in the second color space. In this case, if the shape of the triangle is significantly different between the first space and the second space, the hue will change drastically, so the color shift after conversion often increases. It was.

そこで第１の空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第１の空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。 Therefore, paying attention to the fact that the hue shift decreases when the triangles of the first space and the second space are close to each other, the linear matrix transformation is performed after the triangle of the second space is brought closer to the shape of the triangle of the first space. Was used.

まず、第２の色空間の三角形三点を、第１の色空間の三角形三点の形へ近づけるために、第２の色空間の三角形三点（ｌ_１，ａ_１，ｂ_１），（ｌ_２，ａ_２，ｂ_２），（ｌ_３，ａ_３，ｂ_３）を、それぞれ第１の色空間の三角形三点（Ｌ_１，Ａ_１，Ｂ_１），（Ｌ_２，Ａ_２，Ｂ_２），（Ｌ_３，Ａ_３，Ｂ_３）の彩度に合わせる。
ただしここではＬ_１＝ｌ_１、Ｌ_２＝ｌ_２、Ｌ_３＝ｌ_３である。 First, in order to bring the three triangles in the second color space closer to the shape of the three triangles in the first color space, the three triangles (l ₁ , a ₁ , b ₁ ), ( l ₂ , a ₂ , b ₂ ), (l ₃ , a ₃ , b ₃ ) are respectively represented by three triangular points (L ₁ , A ₁ , B ₁ ), (L ₂ , A ₂ , B ₂ ), (L ₃ , A ₃ , B ₃ ).
However, here, L ₁ = l ₁ , L ₂ = l ₂ , and L ₃ = l ₃ .

でＭａｔｒｉｘＡが求まる。 Then Matrix A is obtained.

第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）（仮想色空間）上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として If an arbitrary point in the first color space is Y = (l, a, b), Y ′ = (l ′, a ′, b ′) on the triangular extension (shortening) (virtual color space) of the second color space. As

で表される。図１９は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図１９では第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換する。 It is represented by FIG. 19 shows a process of converting three triangle points to W ′, B ′, and M ′, and point Y shows an example of conversion to a point Y ′. These B 'and M' are obtained as points on the hue curve (broken line) passing through B "and M" in the second color space and equal to the saturations of B and M, respectively. That is, in FIG. 19, the Y point on the triangle WBM (plane) in the first color space is linearly converted to the triangle W′B′M ′ (plane) in the virtual color space, and converted to the Y ′ point.

さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点である。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。 Further, an intersection point between the equi-hue line passing through the point Y ′ and the triangle W ″ B ″ M ″ (plane) in the second color space is defined as a point Y ″, which is a point to be obtained. The broken lines represent equal hue lines passing through the points B ″ and M ″, respectively.

Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図１９破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。 Since it is necessary to perform processing so that the hue does not shift when the Y ′ point (l ′, a ′, b ′) is returned to the Y ″ point (l ″, a ″, b ″), the Y ′ point ( A hue curve (broken line in FIG. 19) passing through l ′, a ′, b ′) is obtained. Since it is obvious that the Y ″ point (l ″, a ″, b ″) is on the polyhedron surface in the second color space, the hue passing through the Y ′ point (l ′, a ′, b ′). The intersection of the curve and the polyhedron approximating the second color space is the Y ″ point (l ″, a ″, b ″).

変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを２１０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。 Since the converted Y ″ is located at the outer edge (polyhedral surface) of the second color space, this is non-linearly compressed in 2106 using the two parameters (3) and (10).

図２０では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。 In FIG. 20, the state of saturation compression is shown from the a * b * plane and the L * C * plane. The X ′ point is a compression of the two parameters along the hue curve passing through Y ′ at the outer edge.

本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹのように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。 According to the present embodiment, when it is known that a plurality of representative points such as RGBCMY in the first color space map with the same color as RGBCMY in the second color space, the corresponding color The color signal can be converted based on the above.

以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、第１色空間の内部点を色相に沿わせて第１色空間の色域外縁へ貼り付け、変換先の数値（目標点）が予めわかっている場合における第２色空間の目標点を第２色空間の色域外縁へ貼り付け、それぞれ貼り付けられた点によって色域を構成する三角形の一つを三つの三角形に分割する方法と、第１の色空間の入力色信号を、色相を最適に合わせる仮想空間での色信号に変換し、仮想空間上の色信号を第２の色空間の色信号に変換する。図１９に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図２０に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。 According to the embodiment described above, when the input color signal of the first color space is converted into the color signal of the second color space having a different color gamut, the internal point of the first color space is made to follow the hue. Paste to the outer edge of the color gamut of the first color space and paste the target point of the second color space to the outer edge of the color gamut of the second color space when the conversion destination value (target point) is known in advance. A method of dividing one of the triangles constituting the color gamut by the attached points into three triangles, and converting the input color signal in the first color space into a color signal in a virtual space that optimally matches the hue; A color signal in the virtual space is converted into a color signal in the second color space. As shown in FIG. 19, since color space compression processing is performed from data based on human visual characteristics to a hue system in a wide color space to a hue system in a narrow color space, the saturation is compressed on the same hue. Compared with the conventional method as shown in FIG. 5, it can be converted into a color signal indicating a color that looks similar to the color indicated by the input signal color signal.

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、どのあたりまで彩度を圧縮し、どのあたりまでの彩度を圧縮しないか、といった彩度圧縮の基準が明確ではなく、また明度に関しても特定の圧縮基準はなく、経験によって圧縮する範囲を決定している部分が多い点を鑑みてなされたもので、どのような色空間同士の変換においても体系的に彩度・明度の圧縮を行えるような方法を発明し、人間の目で違和感のない最適な彩度・明度の圧縮を行うものである。 (Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, there is no clear standard for saturation compression such as how much saturation is compressed and how much saturation is not compressed, and there is no specific compression standard for brightness, It was made in view of the fact that there are many parts that determine the range to be compressed by experience, inventing a method that can systematically compress saturation and lightness in any conversion between color spaces, It compresses the optimal saturation and lightness without any sense of incongruity with the human eye.

図２１は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図２１に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。 FIG. 21 is a block diagram illustrating an example of the image processing apparatus according to the present embodiment. The signal input to the image processing apparatus shown in FIG. 21 is an image signal of a photographic image in a color space depending on some device, and may be, for example, an RGB signal or a CMYK signal.

図２１において、２１００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。本実施例では（Ｂｒｉｇｈｔ，Ｐｒｉｍａｒｙ，Ｄａｒｋ）×（ＲＧＢＣＭＹ）の１８色と白黒を合わせた２０点から３６面体における明度圧縮を例に説明を行う。また同時に２１０２で第２の色空間も多面体化する。２１０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。２１０１で入力された色信号は必ず２１００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊で表される均等色空間を用いて説明する。 In FIG. 21, reference numeral 2100 denotes a conversion unit for polyhedralizing the first color space, selecting some representative points from the first color space (for example, RGBCMY, etc.) and connecting them to white / black and vertices And is polyhedral (FIG. 2). In this embodiment, a description will be given by taking as an example lightness compression in a 20-sided to 36-hedron that combines 18 colors of (Bright, Primary, Dark) × (RGBCMY) and black and white. At the same time, in 2102, the second color space is also polyhedral. The signal input in 2101 is converted into a signal in a standard color space independent of the device. All the color signals input in 2101 always fall within the polyhedron of the first color space indicated by 2100. In the present embodiment, description will be made using a uniform color space represented by L ^* a ^* b ^* as the standard color space.

２１０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、第１の色空間の彩度はそのままにしておく。つまり第１の色空間をＬａｂ値を（ｌ_１，ａ_１，ｂ_１）、第２の色空間のＬａｂ値を（ｌ_２，ａ_２，ｂ_２）としたとき、単純に第１の色空間を（ｌ_２，ａ_１，ｂ_１）と変換することを意味する。この明度圧縮だけでは第２の色空間にはならず、途中過程の段階であるのでここでは第２の仮想色空間と呼ぶ。 In 2103, brightness compression is performed. Here, first, the lightness of the polyhedron vertex of the first color space is matched with the lightness of the polyhedron vertex of the second color space, and the saturation of the first color space is left as it is. That is, when the first color space is the Lab value (l ₁ , a ₁ , b ₁ ) and the second color space is the Lab value (l ₂ , a ₂ , b ₂ ), the first color space is simply the first color. This means that the space is converted to (l ₂ , a ₁ , b ₁ ). This lightness compression alone does not result in the second color space, but is in the middle of the process, and is referred to as a second virtual color space here.

第１の色空間の任意のＬａｂ値（ｌ_１，ａ_１，ｂ_１）を（ｌ_２，ａ_２，ｂ_２）に変換後、明度圧縮する際に、この（ｌ_２，ａ_２，ｂ_２）が図２２のようなＢｒｉｇｈｔ部の六角形、Ｐｒｉｍａｒｙ部の六角形、Ｄａｒｋ部の六角形それぞれでＲＹＧＣＢＭのどの色とどの色の間に位置するかを判別する。通常はすべてＢｒｉｇｈｔ部、Ｐｒｉｍａｒｙ部、Ｄａｒｋ部で同じ位置になるが、色の境目付近では例えば、Ｂｒｉｇｈｔ部・・・Ｃ−Ｂ間、Ｐｒｉｍａｒｙ部・・・Ｃ−Ｂ間、Ｄａｒｋ部・・・Ｇ−Ｃ間のように一部異なることもある。 When converting an arbitrary Lab value (l ₁ , a ₁ , b ₁ ) in the first color space into (l ₂ , a ₂ , b ₂ ) and then performing lightness compression, this (l ₂ , a ₂ , b ₂ ) determines which color of the RYGCBM is located between the hexagon of the Bright part, the hexagon of the Primary part, and the hexagon of the Dark part as shown in FIG. Normally, all of the Bright part, the Primary part, and the Dark part are in the same position, but in the vicinity of the color boundary, for example, the Bright part ... C-B, the Primary part ... C-B, the Dark part ... There may be some differences such as between GC.

図２３ではＢｒｉｇｈｔ部、Ｐｒｉｍａｒｙ部、Ｄａｒｋ部ともに任意点がＣ−Ｂ間にある場合を示す。 FIG. 23 shows a case where an arbitrary point is between CB in each of the Bright part, the Primary part, and the Dark part.

さらに図２３においてこの任意点が実際、それぞれＢｒｉｇｈｔ部・Ｐｒｉｍａｒｙ部・Ｄａｒｋ部においてどこに位置するかを、任意点を通る位置から判別し、例えば図２４ではＰｒｉｍａｒｙ部がＸ：Ｙに分割されている例を示す。同様にＢｒｉｇｈｔ部・Ｄａｒｋ部でも何対何に分割されているかを算出する。 Further, in FIG. 23, where the arbitrary point is actually located in the Bright part, the Primary part, and the Dark part is determined from the position passing through the arbitrary point. For example, in FIG. 24, the Primary part is divided into X: Y. An example is shown. Similarly, the number of divisions in the Bright part / Dark part is calculated.

その分割割合から第２の仮想色空間上での明度を決定する。例えばＣ−Ｂ間をＸ：Ｙに分けたのであればＣの第２の仮想色空間での明度とＢの第２の仮想色空間での明度をＸ：Ｙにわけた値を算出する。同様に、明Ｃ−明Ｂ間、暗Ｃ―暗Ｂ間も線分比より第２の仮想色空間での明度が算出される。これを断面にしたのが図２５である。 The brightness on the second virtual color space is determined from the division ratio. For example, if the CB is divided into X: Y, a value obtained by dividing the brightness of C in the second virtual color space and the brightness of B in the second virtual color space into X: Y is calculated. Similarly, the lightness in the second virtual color space is calculated from the line segment ratio between light C and light B and between dark C and dark B. FIG. 25 is a cross section of this.

なお、上述のように任意点がＢｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋともに同じエリアにある場合は問題ないが、図２８で示すようにＰｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋ部はＲ−Ｙ間にあるにも関わらず、Ｂｒｉｇｈｔ部がＲ−Ｍ間にあるような場合の断面図は相当複雑になり、図２５で示した断面における最大彩度線よりも上部が図２５では三つにわかれているのに対し、複雑なときには五つになる場合もある。ただし、この分けた部分の差は微差であるため無視でき、すべての場合において主要な三つに分けるように近似する。 As described above, there is no problem if the arbitrary point is in the same area for both Bright, Primary, and Dark. However, as shown in FIG. 28, although the Primary and Dark portions are between RY, the Bright portion is The cross-sectional view in the case of between RM is considerably complicated, and the upper part of the maximum saturation line in the cross section shown in FIG. 25 is divided into three in FIG. In some cases, it may become one. However, the difference between the divided parts is a slight difference and can be ignored. In all cases, the difference is approximated into three main parts.

このようにしてここでは最大彩度線より上部を三つ、下部も三つ、合計６つにわけるモデルで明度圧縮を行う。これを図２５に示す。 In this way, lightness compression is performed using a model in which there are three parts above the maximum saturation line and three parts below the maximum saturation line. This is shown in FIG.

圧縮されるべき第１の色空間の任意点は図２５の６つのエリアのうち、どこに位置するかを判別する。この図２５における任意点は下部真中に位置し、そこでまず明度圧縮、次に明度調整という二段階の過程を経る。 It is determined where an arbitrary point of the first color space to be compressed is located among the six areas in FIG. The arbitrary point in FIG. 25 is located in the middle of the lower portion, where it undergoes a two-step process of lightness compression and then lightness adjustment.

明度圧縮は、図２７に示すように第１の色空間から第２の仮想色空間へ明度変換する際に、白黒点のみを補正した空間への変換となる。この白黒点のみを補正した空間を第１の仮想色空間と呼ぶ。任意点をとおるＬ軸に平行な直線をひき、最大彩度点との交点をＡ，第１の仮想空間との交点をＢ、第１の色空間との交点をＣとする。このＡ、Ｂ、ＣをそれぞれＬ値（明度）として、第１の色空間での任意点を第１の仮想空間へ変換すると変換式は
圧縮後＝（（任意点―Ａ）／（Ｃ−Ａ））＾γ×（Ｂ−Ａ）＋Ａ・・・（１）
となる。γは知覚ガンマであり、中間色の色を調整する際に用いる。 As shown in FIG. 27, the lightness compression is a conversion to a space in which only the monochrome point is corrected when the lightness conversion is performed from the first color space to the second virtual color space. A space in which only the monochrome point is corrected is referred to as a first virtual color space. A straight line parallel to the L axis passing through an arbitrary point is drawn, an intersection point with the maximum saturation point is A, an intersection point with the first virtual space is B, and an intersection point with the first color space is C. When A, B, and C are respectively set to L values (lightness) and an arbitrary point in the first color space is converted into the first virtual space, the conversion formula is after compression = ((arbitrary point−A) / (C− A)) ^ γ × (B−A) + A (1)
It becomes. γ is a perceptual gamma, and is used when adjusting a neutral color.

次に第１の仮想空間から第２の仮想色空間へ変換する、明度調整の過程を図２８を用いて説明する。第１の仮想空間は最大彩度の位置がまだ補正されていない空間であるため、第２の仮想色空間での最大彩度の明度へ変換する必要がある。先ほどの明度圧縮と同様に、圧縮後の点をとおるＬ軸に平行な直線をひき、仮想空間の最大彩度点との交点をＤ、第２の仮想色空間の最大彩度点との交点をＥ、第１の仮想空間との交点をＦ、第２の仮想色空間との交点をＧとする。このＤ、Ｅ、Ｆ、ＧをそれぞれＬ値（明度）として、第１の仮想空間での圧縮後点を第２の仮想色空間へ変換する変換式は、
調整後＝（（圧縮後−Ｄ）／（Ｆ−Ｄ））＾γ×（Ｇ−Ｅ）＋Ｅ・・・（２）
となる。 Next, the brightness adjustment process for converting from the first virtual space to the second virtual color space will be described with reference to FIG. Since the first virtual space is a space in which the position of the maximum saturation has not been corrected yet, it is necessary to convert it to the lightness of the maximum saturation in the second virtual color space. As with the previous lightness compression, draw a straight line parallel to the L axis passing through the point after compression, D is the intersection with the maximum saturation point of the virtual space, and the intersection with the maximum saturation point of the second virtual color space Is E, the intersection with the first virtual space is F, and the intersection with the second virtual color space is G. The conversion equation for converting the post-compression point in the first virtual space into the second virtual color space, where D, E, F, and G are L values (lightness), respectively,
After adjustment = ((after compression−D) / (FD)) ^ γ × (GE) + E (2)
It becomes.

３６面体の断面を６つの部分に分けたどの位置に任意点が存在するかを判別した後は、その位置においてここで示したような明度圧縮・明度調整の二段階を経て第１の色空間から第２の仮想色空間への明度圧縮が行われる。この第２の仮想色空間と第２の色空間は明度情報が同一であるように変換されているため、複雑な演算を行わずに同明度で色相曲線を用いた色変換ができるというメリットがある。 After discriminating at which position the cross section of the 36-hedron is divided into six parts, the first color space passes through the two steps of lightness compression and lightness adjustment as shown here at that position. To the second virtual color space. Since the second virtual color space and the second color space are converted so that the lightness information is the same, there is a merit that color conversion using the hue curve can be performed with the same lightness without performing a complicated calculation. is there.

等明度で表された第２の仮想色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図２９に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、

を求めて記憶させておく。 In the second virtual color space and the second color space expressed by equal lightness, since data of equal hue lines for each lightness can be used, the hue curve passing through the arbitrary point X is extended as shown in FIG. An arbitrary point is taken to the outer edge Y of the polyhedron. that time,

To memorize.

このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙ三角形上に存在する。このように第２の仮想色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。 The arbitrary point Y thus moved to the outer edge is always located on the surface of the polyhedron. Since this polyhedron is made up of a collection of tetrahedrons, each surface has a triangular shape and exists on an arbitrary point Y triangle. A state in which the second virtual color space and the second color space are linked in this way is named GCS (gamut connection space).

この任意点Ｙの第２の仮想色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを２１０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す写像より３×３Ｍａｔｒｉｘを用いる。 The positional relationship of the arbitrary point Y in the triangle in the second virtual color space has been found, but this is converted to a position in the second color space in 2105. Although there are various conversion methods using GCS, in this embodiment, 3 × 3 Matrix is used from the mapping that moves the three triangles in the first color space to the three triangles in the second color space.

そこで第２の仮想空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第２の仮想空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。 Therefore, paying attention to the fact that the hue shift is small when the triangle shape of the second virtual space is close to that of the second space, the linear shape is obtained after the triangle of the second space is brought close to the triangle shape of the second virtual space. Matrix transformation was used.

これにより第２の仮想色空間の点（ｐ_１，ｑ_１，ｒ_１）、（ｐ_２，ｑ_２，ｒ_２）、（ｐ_３，ｑ_３，ｒ_３）は第１の色空間の三角形三点（Ｌ_１，Ａ_１，Ｂ_１），（Ｌ_２，Ａ_２，Ｂ_２），（Ｌ_３，Ａ_３，Ｂ_３）の形に極めて近くなり、この状態で線形変換を行う。 Thus, the points (p ₁ , q ₁ , r ₁ ), (p ₂ , q ₂ , r ₂ ), (p ₃ , q ₃ , r ₃ ) in the second virtual color space are triangles in the first color space. The three points (L ₁ , A ₁ , B ₁ ), (L ₂ , A ₂ , B ₂ ), and (L ₃ , A ₃ , B ₃ ) are very close to each other, and linear transformation is performed in this state.

でＭａｔｒｉｘＡが求まる。 Then Matrix A is obtained.

第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）上を第３の仮想色空間と呼ぶことにする。第３の仮想色空間ではＹ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として If an arbitrary point in the first color space is Y = (l, a, b), the triangle extension (shortening) of the second color space is referred to as a third virtual color space. In the third virtual color space, Y ′ = (l ′, a ′, b ′)

で表される。図３０は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図３０では、第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を第１の仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換する。さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の仮想色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点である。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。 It is represented by FIG. 30 shows a process of converting three triangle points to W ′, B ′, and M ′, and an example in which the point Y is converted to a point Y ′. These B 'and M' are obtained as points on the hue curve (broken line) passing through B "and M" in the second color space and equal to the saturations of B and M, respectively. That is, in FIG. 30, the Y point on the triangle WBM (plane) in the first color space is linearly converted to the triangle W′B′M ′ (plane) in the first virtual color space, and converted to the Y ′ point. . Furthermore, an intersection point between the equi-hue line passing through the point Y ′ and the triangle W ″ B ″ M ″ (plane) in the second virtual color space is defined as a point Y ″, which is a point to be obtained. The broken lines represent equal hue lines passing through the points B ″ and M ″, respectively.

ここで求まったＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）は第２の色空間上にあるのではなく、第３の仮想空間内に位置するため、これを第２の色空間表面のＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す必要がある。 Since the Y ′ point (l ′, a ′, b ′) obtained here is not in the second color space, but is located in the third virtual space, it is represented on the surface of the second color space. It is necessary to return to the Y ″ point (l ″, a ″, b ″).

Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図３０破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。 Since it is necessary to perform processing so that the hue does not shift when the Y ′ point (l ′, a ′, b ′) is returned to the Y ″ point (l ″, a ″, b ″), the Y ′ point ( A hue curve (broken line in FIG. 30) passing through l ′, a ′, b ′) is obtained. Since it is obvious that the Y ″ point (l ″, a ″, b ″) is on the polyhedron surface in the second color space, the hue passing through the Y ′ point (l ′, a ′, b ′). The intersection of the curve and the polyhedron approximating the second color space is the Y ″ point (l ″, a ″, b ″).

ここで彩度率ｒを
ｒ＝第２の仮想色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ’’の彩度・・・（１０）
として求めておく。 Here, the saturation ratio r is r = saturation of the outer edge Y of the second virtual color space / saturation of the outer edge Y ″ of the second color space (10)
I ask for it.

変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを１０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。 Since the converted Y ″ is located at the outer edge (polyhedral surface) of the second color space, it is subjected to non-linear saturation compression at 106 using the two parameters (3) and (10).

この非線形圧縮の方法は次式のように決定させる。 This nonlinear compression method is determined as follows.

（３）式の彩度割合をｘ（％）で（１０）式の彩度率がｒとして、出力値ｙは The saturation value in equation (3) is x (%), the saturation rate in equation (10) is r, and the output value y is

ただしｋ＝２００ｒ−１００である。 However, k = 200r-100.

この結果をグラフ化したのが図３２であり、この要領で彩度圧縮を行う。 This result is graphed in FIG. 32, and saturation compression is performed in this manner.

パラメータ１・・第２の仮想色空間に対する第２の色空間の、任意点をとおる色相上での彩度比ｒ
パラメータ２・・第２の仮想色空間において、任意点をとおる色相上での外縁に対する任意点の彩度をｘ％
この二つにより第２の仮想色空間においてパラメータ２の彩度をｘとしたときの、第２の色空間での彩度ｙが求まる。 Parameter 1 ..Saturation ratio r on the hue passing through an arbitrary point in the second color space with respect to the second virtual color space
Parameter 2 ··· In the second virtual color space, the saturation of the arbitrary point with respect to the outer edge on the hue passing through the arbitrary point is x%
By these two, the saturation y in the second color space is obtained when the saturation of the parameter 2 is x in the second virtual color space.

図３１では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。 In FIG. 31, the state of saturation compression is shown from the a * b * plane and the L * C * plane. The X ′ point is a compression of the two parameters along the hue curve passing through Y ′ at the outer edge.

以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、第１の色空間の入力色信号を、第１の仮想色空間を用いて明度を圧縮・調整して第２の仮想色空間に変換し、色相を最適に合わせるために第２の仮想色空間を第３の仮想色空間を経由して第２の色空間へ変換し、その際第３の仮想色空間から非線形な彩度圧縮を用いる。図２５に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図２６に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。 According to the embodiment described above, when the input color signal of the first color space is converted into the color signal of the second color space having a different color gamut, the input color signal of the first color space is converted to the first color space. The lightness is compressed and adjusted using the first virtual color space to be converted into the second virtual color space, and the second virtual color space is passed through the third virtual color space in order to optimally match the hue. 2 color space, using non-linear saturation compression from the third virtual color space. As shown in FIG. 25, since color space compression processing is performed from data based on human visual characteristics from a hue system in a wide color space to a hue system in a narrow color space, the saturation is compressed on the same hue. Compared with the conventional method as shown in FIG. 5, it can be converted into a color signal indicating a color that looks similar to the color indicated by the input signal color signal.

［変形例］
以上第１〜４の実施形態では、彩度圧縮の際に非線形圧縮方法を用いたが、これに限定されず、例えば線形圧縮等の他の色空間圧縮方法を用いても構わない。 [Modification]
As described above, in the first to fourth embodiments, the nonlinear compression method is used at the time of saturation compression. However, the present invention is not limited to this, and other color space compression methods such as linear compression may be used.

また、以上第１〜４実施形態では非線形彩度圧縮を用いるために任意点を外縁に移動する手段を用いたが、最初から第１の色空間における四面体から第２の色空間における四面体へ線形圧縮用いる等の他の圧縮方法を用いても構わない。 In the first to fourth embodiments, the means for moving an arbitrary point to the outer edge is used in order to use nonlinear saturation compression. From the beginning, the tetrahedron in the first color space to the tetrahedron in the second color space are used. Other compression methods such as linear compression may be used.

また多面体を作る際、図２では１２面体を例に示しているがこの多面体は何面体でも構わず、面数が多いほどより正確な色域を得られる。また第４実施例では３６面体を例にあげているが、これも面数が異なる多面体を用いても構わない。 Further, when making a polyhedron, FIG. 2 shows a dodecahedron as an example, but the polyhedron may be any number of faces, and a more accurate color gamut can be obtained as the number of faces increases. In the fourth embodiment, a 36-hedron is taken as an example, but a polyhedron having a different number of faces may also be used.

また以上第１〜４実施形態では第１の色空間の多面体表面での三角形から第２の色空間の多面体表面での三角形へ変換する際に行列による線形変換を用いたが、他の変換方法や非線形な変換方法を用いても構わない。 Further, in the first to fourth embodiments, the linear transformation by the matrix is used when converting the triangle on the polyhedron surface in the first color space to the triangle on the polyhedron surface in the second color space. Alternatively, a non-linear conversion method may be used.

また、本実施形態では、入力側はモニタのＬａｂ値としたが、それよりも広い任意のＬａｂ値としても色再現範囲が広がるだけで、そのＬａｂ値を通る色相の最も高彩度な点からの目標点を目指しているので、どのようなＬａｂ値を用いても構わない。 In the present embodiment, the input side is the Lab value of the monitor, but the color reproduction range is widened even if the Lab value is wider than that, and the target from the highest saturation point of the hue that passes through the Lab value. Since we are aiming for a point, any Lab value may be used.

尚、本実施形態では、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間を用いたが、例えばＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊色空間やＹＩＱ色空間等の他の色空間を用いても構わない。 In this embodiment, the L ^* a ^* b ^* color space is used. However, other color spaces such as an L ^* u ^* v ^* color space and a YIQ color space may be used.

また、ハードコピー装置（プリンタ）はＬＢＰやインクジェットプリンタ等の画像形成を行うものであれば構わない。更に、熱エネルギーによる膜沸騰を起こして液滴を吐出するタイプのヘッドを用いたものでも構わない。 The hard copy device (printer) may be any device that performs image formation such as an LBP or an ink jet printer. Further, a type of head that ejects droplets by causing film boiling due to thermal energy may be used.

また、外部機器から色信号を入力するのではなく、自機に備えられたＣＣＤ等の読み取り部から色信号を入力しても構わない。 Further, instead of inputting a color signal from an external device, the color signal may be input from a reading unit such as a CCD provided in the own apparatus.

尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。 Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), it is applied to an apparatus (for example, a copier, a facsimile machine, etc.) composed of a single device. It may be applied.

また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。 Another object of the present invention is to supply a recording medium in which a program code of software realizing the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus stores the recording medium in the recording medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the programmed program code.

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium storing the program code constitutes the present invention.

このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。 As a recording medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like is used. be able to.

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, after the program code read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

第１の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the image processing apparatus of a 1st Example. 色空間を多面体化した図である。（ここでは８面体を示す）It is the figure which made the color space polyhedron. (Here shows octahedron) 明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the black-and-white correction process at the time of lightness compression on the L * C * surface. 明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the lightness adjustment process at the time of lightness compression by the L * C * surface. 任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the process of moving the arbitrary point X to an outer edge with the a * b * surface and the L * C * surface. 第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。It is the figure which showed a mode that three points surrounding arbitrary point Y on the outer edge of 1st color space were mapped to the triangle in 2nd color space (GCS). 等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of compressing saturation along an equi-hue line. 第２の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the image processing apparatus of a 2nd Example. 明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the black-and-white correction process at the time of lightness compression on the L * C * surface. 明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the lightness adjustment process at the time of lightness compression by the L * C * surface. 任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the process of moving the arbitrary point X to an outer edge with the a * b * surface and the L * C * surface. 第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。It is the figure which showed a mode that three points surrounding arbitrary point Y on the outer edge of 1st color space were mapped to the triangle in 2nd color space (GCS). 等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of compressing saturation along an equi-hue line. 第３の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the image processing apparatus of a 3rd Example. 明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the black-and-white correction process at the time of lightness compression on the L * C * surface. 明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the lightness adjustment process at the time of lightness compression by the L * C * surface. 任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the process of moving the arbitrary point X to an outer edge with the a * b * surface and the L * C * surface. 特色点を色相に応じて色域外縁に持ってきた際、ある三角形の内部に当たることによって一つの三角形が三つの三角形Ａ，Ｂ，Ｃに分割されている様子を示す。When a special color point is brought to the outer edge of the color gamut in accordance with the hue, one triangle is divided into three triangles A, B, and C by hitting the inside of a certain triangle. 第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。It is the figure which showed a mode that three points surrounding arbitrary point Y on the outer edge of 1st color space were mapped to the triangle in 2nd color space (GCS). 等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of compressing saturation along an equi-hue line. 第４の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the image processing apparatus of a 4th Example. Ｂｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋそれぞれの部分でＲＹＧＣＢＭの六角形で結ばれる様子をＬ軸上から見た図である。It is the figure which looked at a mode that it was connected with the hexagon of RYGCBM in each part of Bright, Primary, and Dark from the L-axis. Ｂｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋすべての部分で任意点がＣ−Ｂ間にある場合を示す。The case where an arbitrary point is between CB in all parts of Bright, Primary, and Dark is shown. Ｐｒｉｍａｒｙ部では任意点がＣ−Ｂ間をＸ：Ｙに分ける線分上にある様子を示す。The primary part shows a state in which an arbitrary point is on a line segment dividing CB between X and Y. 任意点とＬ軸をとおる平面で３６面体を切った断面図である。It is sectional drawing which cut the 36-hedron by the plane which passes along an arbitrary point and the L-axis. Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋ部はＲ−Ｙ間、Ｂｒｉｇｈｔ部はＲ−Ｍ間に任意点が位置する特例を示す。The Primary / Dark part indicates a special case where an arbitrary point is located between RY and the Bright part is located between RM. 第１の色空間から第１の仮想色空間へ明度圧縮する様子を示す。A state in which the brightness is compressed from the first color space to the first virtual color space is shown. 第１の仮想色空間から第２の仮想色空間へ明度調整する様子を示す。明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。A state in which the brightness is adjusted from the first virtual color space to the second virtual color space is shown. It is the figure which showed the lightness adjustment process at the time of lightness compression by the L * C * surface. 任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。It is the figure which showed the process of moving the arbitrary point X to an outer edge with the a * b * surface and the L * C * surface. 第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の仮想色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。It is the figure which showed a mode that three points surrounding arbitrary point Y on the outer edge of 1st color space were mapped to the triangle in 2nd virtual color space (GCS). 等色相線に沿って彩度を非線形圧縮する過程を示す図である。It is a figure which shows the process of carrying out the nonlinear compression of the saturation along an equi-hue line. 二つのパラメータを用いた非線形圧縮の実例を示す。An example of nonlinear compression using two parameters is shown.

Claims

Lightness compression means for converting a monochrome point of a first color space depending on a first device into a monochrome point of a second color space having a different color gamut from the first color space;
An outer edge moving means for moving a point in the first color space to an outer edge of a polyhedron obtained by polyhedroning the first color space using an equi-hue line;
Storage means for storing a ratio of the saturation of the point in the first color space to the saturation of the point on the outer edge after moving the point in the first color space;
The point on the outer edge after moving the point in the first color space is located, and the triangle constituting the polyhedron obtained by polyhedroning the first color space is converted into the polyhedron in the second color space. A point in the first color space is moved by using a matrix for moving to the triangle having the same color as the triangle constituting the polyhedron that forms the polyhedron obtained by forming the polyhedron in the first color space. Conversion means for converting points on the outer edge after,
Points converted on the outer edge after moving the point in the first color space and points on the outer edge after moving the point in the first color space by the conversion means Calculating means for calculating the saturation ratio of the saturation of
Using the saturation ratio stored in the storage means and the calculated saturation ratio, the point converted on the outer edge after moving the point in the first color space by the conversion means And a saturation compression unit for compressing the saturation in the second color space.

A lightness compression step of converting a monochrome point of a first color space depending on a first device into a monochrome point of a second color space having a different color gamut from the first color space;
An outer edge moving step of moving a point in the first color space to an outer edge of a polyhedron obtained by polyhedralizing the first color space using an equi-hue line;
Storing the ratio of the saturation of the point in the first color space to the saturation of the point on the outer edge after moving the point in the first color space;
The point on the outer edge after moving the point in the first color space is located, and the triangle constituting the polyhedron obtained by polyhedroning the first color space is converted into the polyhedron in the second color space. A point in the first color space is moved by using a matrix for moving to the triangle having the same color as the triangle constituting the polyhedron that forms the polyhedron obtained by forming the polyhedron in the first color space. A transformation process that transforms points on the outer edge after,
Saturation of the point on the outer edge after moving the point in the first color space and the point after the conversion in the conversion step of the point on the outer edge after moving the point in the first color space A calculation step of calculating a saturation ratio of the saturation of
Using the saturation ratio stored in the storage step and the calculated saturation ratio, the point on the outer edge after moving the point in the first color space is converted by the conversion step. A saturation compression step of performing saturation compression on the inside of the second color space.