JP4459128B2

JP4459128B2 - 色処理方法およびその装置

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Publication number: JP4459128B2
Application number: JP2005210305A
Authority: JP
Inventors: 尚紀鷲見; 理恵梶原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: US7944595B2; US20070019218A1; JP2007028427A

Description

本発明は、プリンタ用の色変換テーブルを作成する色処理に関する。

プリンタなどの画像出力機器は、ルックアップテーブル（LUT）などを用いて、画像入力機器から入力される画像データの色空間（以下「入力色空間」と呼ぶ）を出力デバイスの色空間（以下「出力色空間」と呼ぶ）へ色変換して画像を出力する。

上記のLUTを作成する際、出力デバイスの色再現範囲へのマッピング処理に、その色再現範囲を測定する必要がある。プリンタを例にすると、その値が等間隔になるように分割した入力信号（パッチデータ）を作成し、パッチデータによって記録紙にパッチを印刷して、パッチを測色する。これにより、格子点上の入力信号に対する出力の色度が分かる。格子点上にない入力信号に対する色度を知りたい場合は、公知の線形補間、四面体補間、立方体補間などの補間処理を行い、その色度を予測する技術が知られている。

図1は格子点上にない入力信号に対する色度を線形補間する手順例を説明する図である。

図1において、点G1は入力RGB = (0, 0, 128)の格子点、点G2は入力RGB = (0, 0, 64)の格子点である。これら格子点G1、G2の中間にある点P、つまり入力RGB = (0, 0, 96)の出力値であるLab値を求める。なお、格子点G1の出力値は(L1, a1, b1)、格子点G2の出力値は(L2, a2, b2)である。

図1に示すように、点Pは格子点G1とG2の中間にあり、格子点G1と点P間の距離d1と、格子点G2と点P間の距離d2は同じである（d1：d2=1：1）。従って、距離の比を重みとして点Pの色度(Lp, ap, bp)を計算すると次のようになる。
Lp = {(L1×d2) + (L2×d1)}/(d1 + d2)
ap = {(a1×d2) + (a2×d1)}/(d1 + d2)
bp = {(b1×d2) + (b2×d1)}/(d1 + d2)

つまり、一方の出力値に他方の距離を掛け、格子点間の距離で割って点Pの出力値にする。従って、近い格子点の出力値ほど大きくな重みを与えることになる。なお、図1に示す例ではd1：d2 = 1：1であるから、以下のように書き換えることができ、単純に格子点G1の出力値と格子点G2の出力値の平均をとるのと変わらない。
Lp = (L1 + L2)/2
ap = (a1 + a2)/2
bp = (b1 + b2)/2

このように、線形補間は、ある入力点を挟む格子点の出力値と距離を用いて、入力点の出力値を単純な計算で求める。

図2は入力信号を等間隔に分割した125個の格子点の入力RGB値と、測色結果のLab値の一例を示す図で、入力RGB値は64刻みの五段階でデータの数は5³=125である。この入力RGB値を32刻み（九段階）にして、格子間隔を倍の細かさにするとデータ数は9³=729に増加する。その際、線形補間を用いれば、新たな格子点の出力値は、当該格子点を挟む、125個の格子点に含まれる二つ格子点の出力値の平均として計算することができる。

デバイスの出力色域の色度情報がたくさんあるほど、正確なマッピングを行うことができる。しかし、デバイスの出力色域のすべてを網羅する色度情報を得ようとすれば、膨大な数のパッチを印刷し、測色することになり、現実的ではない。そこで、デバイスの出力色域の色度情報を増やすために、上記のような補間技術が利用される。

ところで、サーマルヘッドプリンタなどは、熱が蓄積するなどの原因で、まったく同じデータを入力して印刷しても、精密に同じ結果の測色値を得ることは難しい。パッチの並び順を入れ替えたり、パッチの大きさ（面積）を変えるだけで、測色値が大きく変化することもある。また、サーマルヘッドプリンタだけでなく、電子写真方式のプリンタでも、パッチを複数のチャートに分けて印刷し測色すると、例えば一枚目と二枚目では測色値が異なる場合があることが知られている。

従って、パッチを複数のチャートに分けて印刷し、それらの測色結果をつないだデータは信頼性に乏しいという問題がある。つまり、デバイスの出力色域を測色するためのパッチは一枚のチャート（記録紙）に納めることが望ましい。

特開平11-112822号公報は、プリンタにパッチを印刷させ測色した後、この対応関係を用いて線形補間によってRGBの格子点に対応するCMYの座標値を推定する。そして、推定したCMYの座標値に基づき非線形補間によってRGBの格子点を求め、その差を減ずることでCMYの推定座標値を修正し、RGBの格子点に正確に対応するCMYの座標値を取得する技術を提案する。

このようにして、デバイスの出力色域の色度情報をなるべく多くの取得すれば、正確なマッピングが行える。しかし、出力色空間中の暗部には、複雑なインクの切り替わり領域、インクが混在する領域などがあり、当該領域の色は、上記の補間による色予測では好ましい予測結果が得られない。

また、とくにサーマルヘッドプリンタにおいては熱の蓄積による色の変化を防ぐために、一枚の記録紙中にパッチを収めることが望ましく、色度情報の増加は容易ではない。

特開平11-112822号公報

本発明は、格子点のパッチの測色値から格子点に挟まれた、または、囲まれた点の測色値を正確に予測することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。

本発明にかかる色処理は、入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応する第一のパッチデータ、並びに、前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応する第二のパッチデータを生成し、前記第一および第二のパッチデータをターゲットプリンタに供給して、前記第一および第二のパッチデータそれぞれに対応するパッチを同種の別の記録媒体に印刷させ、前記第一のパッチデータに対応するパッチの第一の測色結果、並びに、前記第二のパッチデータに対応するパッチの第二の測色結果を取得し、前記第二の測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の色空間上の距離を重みとして、前記第一の測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算することを特徴とする。

また、前記第二の測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の各成分の差分を重みとして、前記第一の測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算することを特徴とする。

また、入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応する第一のパッチデータに対応するパッチが形成された第一の記録媒体を測定した第一の測定結果を取得し、前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応する第二のパッチデータに対応するパッチが形成された前記第一の記録媒体と同種類の第二の記録媒体を測定した第二の測定結果を取得し、前記第二の測定結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色結果と、前記少なくとも二点の格子点の測色結果の各成分の差分を重みとして、前記第一の測定結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色結果から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色結果を補間演算することを特徴とする。

本発明によれば、格子点のパッチの測色値から格子点に挟まれた、または、囲まれた点の測色値を正確に予測することができる。

以下、本発明にかかる実施例の色処理を図面を参照して詳細に説明する。

以下では、プリンタの色域の各格子点の色度情報（Lab値）を取得するために、記録紙一枚に印刷可能な（または測色可能な）パッチ数を125個と仮定する。そして、125個のパッチを測色後、格子点を増やして729個の格子点に対応する色度情報にする処理を説明する。

図3は色変換用のLUTを作成する処理を説明するフローチャートである。

まず、入力RGB信号（各色8ビット）を64刻みに等間隔に分割したパッチデータを作成し(S1)、当該パッチデータを色分解して125個のパッチを記録紙に印刷し(S2)、パッチを測色する(S3)。この測色によって、125個の格子点に対応する入力RGB値と測色結果のLab値の関係を示すテーブル（図2）が得られる。なお、図2の左端は格子点の番号を、左側は入力RGB値を、右側は入力RGB値に対応するパッチの測色値（Lab値）を示す。図2に示すようなデータ形式は、一般にルックアップテーブル(LUT)と呼ばれ、入力色空間に対して、デバイスの色度（Lab値）の相関を示す。このテーブルの格子点数（データの組）が多ければ多いほどマッピングの際に正確な出力値を得ることができる。

しかし、前述したように、出力色空間の暗部には、複雑なインクの切り替わり領域やインクが混在する領域があり、前述した補間による色予測では好ましい予測結果が得られない領域が存在する。以下では、この問題を解決する処理を説明するが、一例として、入力RGB = (0, 0, 128)の格子点G1と、入力RGB = (0, 0, 64)の格子点G2の中間にある入力RGB = (0, 0, 96)の点PのLab値の計算を説明する。なお、格子点G1、G2の測色結果はステップS3で得られている。

次に、少なくとも格子点G1、G2と点Pの入力RGB信号を含むパッチデータを作成し(S4)、当該パッチデータを色分解してパッチを同種の別の記録紙に印刷する(S5)。このようにして、ステップS3で取得した125点の格子点の中間点を含むパッチを、一枚の記録紙に125パッチ以下で印刷すれば、凡そ六枚の記録紙に分けて印刷することになる。

次に、ステップS5で印刷したパッチを測色する(S6)。点Pの測色結果は(Lp', ap', bp')である。一方、格子点G1、G2の測色結果は、ステップS3の測色結果(L1, a1, b1)、(L2, a2, b2)に対して、ステップS6の測色結果は(L1', a1', b1')、(L2', a2', b2')と異なり、上述した原因により、同じ結果の測色値が得られないとする。

図4は、この測色結果のずれを示す図である。つまり、実線で示すステップS3の測色結果に対して、ステップS6の測色結果は破線で示す状態にある。また、図5はステップS6の測色結果に注目して、格子点G1、G2と点P間の距離d3、d4を示す図である。

次に、ステップS6の測色結果から得られる距離d3とd4、並びに、ステップS3の測色結果を利用して、点Pの正確な色度情報を計算する(S7)。図6は、ステップS3の測定結果に、ステップS6の測色結果から得られる距離d3とd4を適用して、点Pの出力値を計算する様子を示す図である。
Lp = {(L1×d4) + (L2×d3)}/(d3 + d4)
ap = {(a1×d4) + (a2×d3)}/(d3 + d4)
bp = {(b1×d4) + (b2×d3)}/(d3 + d4)
ここで、d3はステップS6の測色結果におけるG1-P間の距離
d4はステップS6の測色結果におけるG2-P間の距離

以上のように、一枚目と二枚目の記録紙が同種で、同じパッチデータを用いたとしても、上述した理由で、同じ測色値が得られない可能性が高い。一方、二枚目の記録紙のパッチ(G1、G2、P)同士の関係は、一枚の記録紙内に収まるので相対的に信頼できると言える。この二枚目の記録媒体のG1、G2、Pの測色値の関係を、一枚目には形成しなかった点Pに対応する測色値を補間により求める材料にすることで、精度の高い補間が可能になる。

また、図1に示す補間方法を適用した場合、精度がよい領域と悪い領域が存在する。とくに、色域の暗い側では複雑なインクの切り替わり、インクが混在する領域があり、精度が悪い領域が多い。そこで、図6に示す補間方法を色域の暗い側の領域に適用し、その他の領域は図1に示す線形補間を行えば、増やす格子点のパッチを含む記録紙の印刷数を減らすことができる。

例えば、上記の暗い側の領域に注目して値32に関する中間の格子点を含むパッチを印刷し、値96、160、225に関する中間の格子点を印刷しない方法をとることができる。そうすれば、3³=81のパッチを印刷するだけで、ステップS4からS6は一枚の記録紙に対する処理で済み、測色の手間を省ける。勿論、ステップS7では、暗い側の領域は図6に示す補間方法で増やす格子点の出力値を計算し、その他の領域は図1に示す補間方法で増やす格子点の出力値を計算することになる。

このようにして、125個の格子点の測色値を729個の格子点の測色値に増加すれば、一枚目に印刷した125個の格子点の出力値を変更することはない。さらに、増やす格子点の測色値（色度情報）を、単純な線形補間による色予測ではなく、より精度の高い方法で色予測して、好ましい予測結果を得ることができる。

［装置の構成］
図7は、図3に示す色処理を行う画像処理装置の構成例を示すブロック図である。

CPU 203は、RAM 204をワークメモリとして、ROM 206やHDD 202に格納されたプログラムを実行し、システムバス208を介して他の構成を制御することで、図3に示す処理を含む様々な処理を実行する。

具体的には、HDD 202に格納された格子点情報から、パッチデータを作成し、パッチデータを画像処理部207に供給してターゲットプリンタ100（インクジェットプリンタまたは電子写真プリンタ）によって印刷する。そして、得られたパッチを測色機300によって測色し、測色結果をHDD 202に格納する。その際、画像処理部207にはターゲットプリンタ用の色分解処理が設定される。

また、CPU 203は、完成した色変換テーブルをHDD 202またはネットワークインタフェイス(I/F) 201を介してネットワーク209に接続されたサーバに格納する。また、格子点情報、または、パッチデータそのものをネットワーク209上のサーバから取得してもよい。

［変形例］
上記では、d3をG1-P間の距離、d4をG2-P間の距離としたが、下のように各成分ごとの距離を考慮すれば、より正確な出力値を得ることができる。つまり、下記の関係を満たす(Lp, ap, bp)を導き出すことで、各成分ごとに精度の高い出力値を得ることができる。
L1'-Lp'間の距離：L2'-Lp'間の距離 = L1-Lp間の距離：L2-Lp間の距離
a1'-ap'間の距離：a2'-ap'間の距離 = a1-ap間の距離：a2-ap間の距離
b1'-bp'間の距離：b2'-bp'間の距離 = b1-bp間の距離：b2-bp間の距離

また、上記では、点Pの出力値を、点Pを挟む二つの格子点の出力値と距離を用いて計算したが、点Pの周囲の四つの格子点を選出し、点Pとそれら格子点の出力値と距離を用いて計算してもよい。

上記では、一枚目の記録紙に基本パッチ（125点）を印刷し、二枚目以降の記録紙に増やす格子点の補助パッチを含むパッチを印刷した。さらに、三枚目、四枚目、…と、補助パッチを含む印刷を増やして図5の補間方法を適用すれば、測色の手間は増えるが、一枚の記録紙に必要なパッチをすべて印刷することなく、プリンタの色域を示す色度情報の精度を、印刷枚数に応じて高めることができる。

また、増やす格子点の位置は、基本パッチに対応する基本格子点の中間に限らない。処理は少々複雑になるが、基本格子点の間の任意位置の格子点を追加して、図5に示す補間方法を適用すればよい。

また、図3には、基本パッチの作成、印刷、測色（S1からS3）と、補助パッチの作成、印刷、測色（S4〜S6）を分離して示したが、基本パッチおよび補助パッチの作成、印刷、測色をまとめて行ってもよい。

このように、プリンタの色域の補間精度が悪いと領域においても、精度の高い色予測が可能になる。

［他の実施例］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、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、一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）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するソフトウェアを記録した記憶媒体（記録媒体）をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（CPUやMPU）が前記ソフトウェアを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施例の機能を実現することになり、そのソフトウェアを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。

また、前記ソフトウェアの実行により上記機能が実現されるだけでなく、そのソフトウェアの指示により、コンピュータ上で稼働するオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、それによっｔ上記機能が実現される場合も含む。

また、前記ソフトウェアがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットのメモリに書き込まれ、そのソフトウェアの指示により、前記カードやユニットのCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。

本発明を前記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するソフトウェアが格納される。

格子点上にない入力信号に対する色度を線形補間する手順例を説明する図、入力信号を等間隔に分割した125個の格子点の入力RGB値と、測色結果のLab値の一例を示す図、色変換用のLUTを作成する処理を説明するフローチャート、測色結果のずれを示す図、格子点G1、G2と点P間の距離d3、d4を示す図、点Pの出力値を計算する様子を示す図、図3に示す色処理を行う画像処理装置の構成例を示すブロック図である。

Claims

入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応するパッチデータを生成し、当該パッチデータをターゲットプリンタに供給して、前記格子点それぞれに対応するパッチを記録媒体に印刷し、前記パッチの測色結果を取得する第一の測色ステップと、
前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応するパッチデータを生成し、当該パッチデータを前記ターゲットプリンタに供給して、前記少なくとも二点の格子点および前記挟まれた、または、前記囲まれた点に対応するパッチを前記記録媒体と同種の記録媒体に印刷し、前記パッチの測色結果を取得する第二の測色ステップと、
前記第二の測色ステップの測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の色空間上の距離を重みとして、前記第一の測色ステップの測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算する補間ステップとを有することを特徴とする色処理方法。
入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応するパッチデータを生成し、当該パッチデータをターゲットプリンタに供給して、前記格子点それぞれに対応するパッチを記録媒体に印刷し、前記パッチの測色結果を取得する第一の測色ステップと、
前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応するパッチデータを生成し、当該パッチデータを前記ターゲットプリンタに供給して、前記少なくとも二点の格子点および前記挟まれた、または、前記囲まれた点に対応するパッチを前記記録媒体と同種の記録媒体に印刷し、前記パッチの測色結果を取得する第二の測色ステップと、
前記第二の測色ステップの測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の各成分の差分を重みとして、前記第一の測色ステップの測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算する補間ステップとを有することを特徴とする色処理方法。
さらに、前記第一の測色ステップの測色結果、および、前記補間ステップの演算結果から前記ターゲットプリンタ用の色変換テーブルを生成する生成ステップを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された色処理方法。
前記第一の測色ステップは、前記入力色空間を均等分割するように前記格子点を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載された色処理方法。
入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応する第一のパッチデータに対応するパッチが形成された第一の記録媒体を測定した第一の測定結果を取得し、
前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応する第二のパッチデータに対応するパッチが形成された前記第一の記録媒体と同種類の第二の記録媒体を測定した第二の測定結果を取得し、
前記第二の測定結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色結果と、前記少なくとも二点の格子点の測色結果の各成分の差分を重みとして、前記第一の測定結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色結果から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色結果を補間演算することを特徴とする色処理方法。
パッチデータを生成し、前記パッチデータをプリンタに供給して、パッチを記録媒体に印刷させるパッチ生成手段と、
前記パッチ生成手段によって、入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応する第一のパッチデータ、並びに、前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応する第二のパッチデータを生成し、前記第一および第二のパッチデータをターゲットプリンタに供給して、前記第一および第二のパッチデータそれぞれに対応するパッチを同種の別の記録媒体に印刷させ、前記第一のパッチデータに対応するパッチの第一の測色結果、並びに、前記第二のパッチデータに対応するパッチの第二の測色結果を取得する取得手段と、
前記第二の測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の色空間上の距離を重みとして、前記第一の測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算する補間手段とを有することを特徴とする色処理装置。
パッチデータを生成し、前記パッチデータをプリンタに供給して、パッチを記録媒体に印刷させるパッチ生成手段と、
前記パッチ生成手段によって、入力色空間を分割した複数の格子点それぞれに対応する第一のパッチデータ、並びに、前記複数の格子点の少なくとも二点と、前記入力色空間において前記少なくとも二点の格子点に挟まれた、または、囲まれた点に対応する第二のパッチデータを生成し、前記第一および第二のパッチデータをターゲットプリンタに供給して、前記第一および第二のパッチデータそれぞれに対応するパッチを同種の別の記録媒体に印刷させ、前記第一のパッチデータに対応するパッチの第一の測色結果、並びに、前記第二のパッチデータに対応するパッチの第二の測色結果を取得する取得手段と、
前記第二の測色結果における、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値と、前記少なくとも二点の格子点の測色値の各成分の差分を重みとして、前記第一の測色結果における、前記少なくとも二点の格子点の測色値から、前記挟まれた、または、前記囲まれた点の測色値を補間演算する補間手段とを有することを特徴とする色処理装置。
画像処理装置を制御して、請求項1から請求項5の何れか一項に記載された色処理を実現することを特徴とするプログラム。
請求項8に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。