JP4573045B2 - 色信号対生成装置、色信号対生成方法、色処理装置、色処理方法、色信号対生成プログラム、色処理プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換するための色処理技術に関するものである。

カラー出力デバイスで色を表現する場合、入力された色信号（入力色信号）を、カラー出力デバイスが有する色材（出力色信号）に変換する必要がある。入力色信号は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* やＸＹＺのような測色的色信号と呼ばれる色信号や、ｓＲＧＢやｓＹＣｂＣｒのような標準化された色信号である場合が多い。また、出力色信号は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の主要色成分とともに、Ｋ（ブラック）などの特色成分を含むことが多く、このような場合は、入力色信号よりも次元の高い出力色信号への変換を行わなければならない。

一般に、入力色信号よりも次元の高い出力色信号への変換を行う場合は、出力色信号の未知数を入力色信号の既知数に合わせる必要がある。例えば、入力色信号をＬ^* ａ^* ｂ^* （以下Ｌ^* ａ^* ｂ^* の例で説明する）、出力色信号をＣＭＹＫとした場合に、Ｌ^* ａ^* ｂ^* からＣＭＹＫへ変換を行うには、ＣＭＹＫのうちどれか１つを先に決定しておく必要がある。このような場合は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* からＫを決定して未知数を４から３に減らした上で、Ｌ^* ａ^* ｂ^* とＫからＣＭＹを決定する方法がよく用いられている。

Ｌ^* ａ^* ｂ^* とＫからＣＭＹを決定する場合、ＣＭＹＫからＬ^* ａ^* ｂ^* に変換する色変換モデルを用いることができる。色変換モデルは、ＣＭＹＫとその測色値であるＬ^* ａ^* ｂ^* の対のデータから、データに無い色を統計的に決定するブラックボックスモデル（例えば、特許文献１，特許文献２に記載の色伝達特性予測方法、その他、ニューラルネットワークによる学術的な公知の方法など）と呼ばれるものや、色材の重なりから算出される物理モデル（ノイゲバウアー物理モデルなどの学術的な公知の技術）と呼ばれるものがある。

これらのモデルをＦとした場合、ＣＭＹＫからＬ^* ａ^* ｂ^* に変換する式は以下のようになる。
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ） （数式１）
Ｌ^* ａ^* ｂ^* から、ＣＭＹＫへの変換は、モデルの逆変換をＦ^-1とすると、
（Ｃ、Ｍ、Ｙ）＝Ｆ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ） （数式２）
で表すことができる。このとき重要となるのが、Ｋを決定する方法であり、Ｋは、以下のように、Ｌ^* ａ^* ｂ^* の関数で表されることが多い。
Ｋ＝ｆ（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式３）
数式３を用いる場合は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* の色を再現できる最大のＫ（＝Ｋｍａｘ）と、同じＬ^* ａ^* ｂ^* の色を再現するために最低限必要なＫ（＝Ｋｍｉｎ）の値を算出することが必要となる。Ｋｍａｘ、Ｋｍｉｎは例えば、０≦Ｋ≦１００の間で、探索して求めることができる。さらに、入力されるＬ^* ａ^* ｂ^* に応じて、Ｋｍｉｎ≦Ｋ≦Ｋｍａｘの間で、使用するＫを関数ｆ_K で制御すればよい。例えば、ａ^* ｂ^* が大きい場合（彩度が高い場合）はＫｍｉｎに近づけ、ａ^* ｂ^* が小さい場合（彩度が低い場合）は、Ｋｍａｘに近づけるなど、画質の設定に合わせて数式３を用いる際の関数ｆ_K のパラメータを決定すればよい。

以上は、カラー出力デバイスへの入力色信号をＬ^* ａ^* ｂ^* 、出力色信号をＣＭＹＫとした場合の、Ｌ^* ａ^* ｂ^* からＣＭＹＫへの変換例を示した。以下では、出力色信号が、主要色成分ＣＭＹと特色成分Ｋの他に、特色成分Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）が加わった場合のＣＭＹＫＲＧＢ色材分解例を示す。

カラー出力デバイスの出力色信号がＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の主要色成分の他に、デバイスが再現できる色域を拡張するためのＫ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の特色成分を用いて構成される場合、Ｋだけを決定しただけでは足りず、問題は単純ではない。以下のように、特色成分であるＫＲＧＢを決定する従来の手法は、簡易的なものから複雑なものまで様々である。

特許文献３に記載されている手法は、一般にＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅと呼ばれる手法であり、ＣＭＹＫＲＧＢの色成分を出力色信号とするカラー出力デバイスに対し、入力色信号をスキャナなどのＲＧＢ信号とした場合に、入力色信号の成分の重なり度合いに応じて、ＲＧＢ成分をＣＭＹＫ成分に置換することで、ＲＧＢからＣＭＹＫＲＧＢへの変換を行っている。簡易的な方法のため、実用化は容易であるが、出力デバイスの色域を十分活用することができず、測色的な色の一致を行うことも困難である。

上記の手法を、入力色信号がＬ^* ａ^* ｂ^* である場合に適用した場合は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* からＣＭＹへの変換を行った後に（３次元から３次元の変換なので一意に決定する）、算出されたＣＭＹの重なり度合いに応じてＫＲＧＢに分解すればよいことになる。しかしながら、色域を十分に活用することができず、かつ、測色的な色の一致を行うことができないという問題は、ＲＧＢを入力とした場合と同様である。

これに対し、特許文献４には、分割法と呼ばれる手法について記載されている。例えば、出力デバイスの色域がＣＭＹＫＲＧＢで表される場合は、ＹＭＣＫで表される色域、ＹＭＲＫで表される色域などのように、４色成分で表される色域に分割し、以下のように分割された色域に対して、モデルを使い分ける。

一例として、ＹＭＣＫＲで表される色域を分割してモデル化した例を示す。まずＹＭＣＫ色域については、ＹＭＣＫ色域の色変換モデルをＦ_YMCKとするとき、
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ_YMCK（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） （数式４）
より、
（Ｙ，Ｍ，Ｃ）＝Ｆ_YMCK ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ） （数式５）
によって求めることができる。同様に、ＹＭＲＫ色域については、ＹＭＲＫ色域の色変換モデルをＦ_YMRKとするとき、
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ_YMRK（Ｙ，Ｍ，Ｒ，Ｋ） （数式６）
より、
（Ｙ，Ｍ，Ｒ）＝Ｆ_YMRK ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ） （数式７）
によって求めることができる。Ｇ、Ｂの場合も、数式６や数式７の場合と同様に分割してモデル化することができる。

このような分割法では、分割された色域内で測色的な再現性が保証される。また、分割されたそれぞれの色域を十分に活用することができる。しかしながら、Ｌ^* ａ^* ｂ^* の値に応じてモデルを選択しているため、ＹＭＣＫ色域とＹＭＲＫ色域の境界における色の連続性を保証することが難しい。そのため、上記の方法でＬ^* ａ^* ｂ^* からＣＭＹＫＲＧＢへの色変換テーブルを生成し、出力デバイスに適用した場合、画像に擬似輪郭が発生する可能性が十分にある。この対策として、特許文献４ではさらに、色変換テーブルにスムージングを行っている。しかしながら、スムージングによって色の連続性が滑らかになったとしても、測色的な再現精度は低下してしまう。

以上のように、特許文献４に記載されているような分割法では、測色的な再現精度と、色の連続性のバランスをとることが困難であった。

別の手法として、例えば特許文献５には、数式１〜数式３に示すＣＭＹＫ系を拡張した方法が記載されている。実施例では、ＣＭＹＫＲＧの６色系を例として説明している。数式１の場合と同様に、ＣＭＹＫＲＧ系のモデルをＦとすると、ＣＭＹＫＲＧからＬ^* ａ^* ｂ^* への変換は以下の式で表される。
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） （数式８）
また、数式８の逆変換は、数式２を拡張させると以下のように表すことができる。
（Ｃ、Ｍ、Ｙ）＝Ｆ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ，Ｒ，Ｇ） （数式９）
さらには、数式９で逆変換を行うためには、ＫＲＧを先に決定する必要があるため、ＫＲＧを生成する手法が必要となる。このためには、ＣＭＹＫ系の場合と同様に、Ｌ^* ａ^* ｂ^* を再現できる最大のＫ（＝Ｋｍａｘ）、Ｌ^* ａ^* ｂ^* を再現するのに最低限必要なＫ（＝Ｋｍｉｎ）を探索によって算出する他に、同様にＲｍａｘ、Ｒｍｉｎ、Ｇｍａｘ、Ｇｍｉｎの値を探索しなければならない。これらは、Ｌ^* ａ^* ｂ^* に対して一意に決定するものではなく、同一のＬ^* ａ^* ｂ^* でも、Ｋの値に応じてＲｍａｘ、Ｒｍｉｎ、Ｇｍａｘ、Ｇｍｉｎの値が変化するため、複雑な処理が必要になる。

そこで、特許文献５では、ＲＧを固定し（Ｒ＝０、Ｇ＝０）、Ｌ^* ａ^* ｂ^* からＫｍａｘ、Ｋｍｉｎの探索のみを最初に行う。このように算出されたＫｍａｘ、Ｋｍｉｎと、Ｋ活用率α_K を用いて、以下のようにＫを決定する。
Ｋ＝α_K ・Ｋｍａｘ＋（１−α_K ）Ｋｍｉｎ （数式１０）
次に、数式１０で算出されたＫを固定し、Ｌ^* ａ^* ｂ^* を再現できる最大のＲｍａｘと最低限必要なＲｍｉｎの探索を行う。Ｒｍａｘ、Ｒｍｉｎが算出された後に、数式１０と同様に、Ｒ活用率α_R を用いて、以下のようにＲを決定する。
Ｒ＝α_R ・Ｒｍａｘ＋（１−α_R ）Ｒｍｉｎ （数式１１）
最後に、数式１０、数式１１で算出されたＫとＲを固定し、Ｌ^* ａ^* ｂ^* を再現できる最大のＧｍａｘと最低限必要なＧｍｉｎの探索を行う。Ｇｍａｘ、Ｇｍｉｎが算出された後は、数式１０、数式１１の場合と同様に、Ｇ活用率α_G を用いて、以下のようにＧを決定する。
Ｇ＝α_G ・Ｇｍａｘ＋（１−α_G ）Ｇｍｉｎ （数式１２）

以上のように算出されたＫＲＧとＬ^* ａ^* ｂ^* から、数式９を用いることで、ＣＭＹを算出すればよい。数式１０、数式１１、数式１２におけるＫの活用率α_K 、Ｒの活用率α_R 、Ｇの活用率α_G は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* の値に応じて以下のように変化させればよい。
α_K ＝Ｕ_K （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式１３）
α_R ＝Ｕ_R （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式１４）
α_G ＝Ｕ_G （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式１５）
例えば、数式１３のＵ_K は、ａ^* ｂ^* が小さくなるほど大きな値を出力する関数とすれば、彩度が低い色の場合にＫを多く用いることができる。また、数式１４では、ａ^* ｂ^* が赤方向に大きいほど大きな値を出力する関数とすれば、赤方向の色域を十分に活用できる。数式１５も同様である。

以上、特許文献５で示した方法は、特許文献３に記載されているＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ及び特許文献４に記載されている分割法の問題点を解消し、主要色ＣＭＹの他に特色ＫＲＧＢを含む出力デバイスに対して、測色的な再現が行え、かつ、色成分ＣＭＹＫＲＧＢを連続的に生成する（不連続点がない）ことを可能とした。

しかしながら、特許文献５で示した方法は、Ｋｍａｘ、Ｋｍｉｎ、Ｒｍａｘ、Ｒｍｉｎ、Ｇｍａｘ、Ｇｍｉｎの探索に膨大な時間を要する。通常、測色的な再現を試みる場合は、数式８、数式９で示されるようなモデルを用いることが多いが、例えば、Ｋの探索の幅を２５６段階とすると、Ｋｍｉｎ、Ｋｍａｘを算出するためには、数式８と数式９を２５６回繰り返さなければならない。Ｋを固定し、さらにＲｍａｘ、Ｒｍｉｎの探索のために、数式８と数式９を２５６回、ＫＲを固定し、さらにＧｍａｘ、Ｇｍｉｎの探索のために、数式８と数式９を２５６回繰り返すことになり、合計で２５６×３回もの数式８と数式９の解法が必要となる。解法が簡易なモデルを用いても膨大な回数であることがわかる。さらに、モデルがニューラルネットワークのような非線形モデルの場合は、数式９の解法は、非線形最適化方法などが用いられるが、多くの処理時間を要することが知られている。また、ＣＭＹＫＲＧに加え特色成分Ｂや他の特色成分が入った場合も、その分だけ探索回数が増えることになるので、処理時間を考慮すると実用化が困難であることがわかる。

また、特許文献５で示した方法は、出力デバイスの色材の総量に規制がある場合を考慮していない。例えば、ＣＭＹＫＲＧの６色成分を用いた出力デバイスで、総量規制値が３００％だったとする。色材の網点面積率ＣＭＹＫＲＧは、０〜１００％の範囲の値をもつものとし、特許文献５の方法で算出されたＣＭＹＫＲＧの総量が３５０％だったとする（例：Ｃ＝５０％、Ｍ＝５０％、Ｙ＝５０％、Ｋ＝１００％、Ｒ＝５０％、Ｇ＝５０％など）。このとき、ＣＭＹＫＲＧを総量規制値内にするには、単純に各色成分の比を保存して総和が３５０％にする方法や、色差が最小となるようにＣＭＹＫＲＧを探索する方法などが考えられる。しかし、前者の方法では色差が大幅に増加し測色的な色再現が損なわれてしまう。また後者の方法では、ＣＭＹＫＲＧの連続性が問題になる。さらには、総量規制値内で色差を最小にする探索時間が増えることになる。

特色成分を決定するためのさらに別の方法として、例えば特許文献６においては、ＲＧＢをＹＭＣＫＲＧＢに変換するものであり、ＹＭＣのうちの２色で再現できる最大彩度の色について特色成分を最大として、明度、彩度、色相についてそれぞれ関数に従ってそれぞれの色成分を調整する方法が記載されている。この方法でも色の連続性を確保できる。また、実際に入力されたＲＧＢからＹＭＣＫＲＧＢに変換する処理は、関数の適用のみであるから高速に行うことができる。

しかし、この方法を適用するには関数を適切に設定することが必要となるが、関数の設定は理論的に行われたものではないため実験的に決定するしかない。そのため、関数の決定には膨大な処理が必要となるし、決定された関数が最適なものであるか否かは不明である。これは、上述のように３つのパラメータから７つのパラメータを一意に決定できないことに起因するものであって、特許文献６では設定可能な関数は無限に存在し、また、関数の設定によって特色は変化してしまい一意には決定できないという問題がある。

特許文献７には、一律に単純な関数を適用してＲＧＢからＣＭＹＫＲＧＢを決定することが記載されており、特に特色使用時に低明度部の彩度低下を防止するため、低明度部では特色量を低減することによって色域を拡張することが記載されている。しかし、この特許文献７に記載されているような単純な関数の適用による色変換では、色の一致性が保証されず、また色の一致を考慮しようとすると上述の特許文献６に記載されている技術と同様に関数の設定は非常に困難である。

特開平１０−２６２１５７号公報 特開２００２−８４４３４号公報 米国特許第４８１２８９９号明細書 特開２００１−１３６４０１号公報 特開２００５−１７６２８０号公報 特開２００５−５９３６１号公報 特開２００５−２０５８１２号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、Ｍ個の色成分で構成される変換対象色信号（例えばＬ^* ａ^* ｂ^* のような測色的色信号）を、Ｎ個の色成分で構成されるカラー出力デバイスの変換出力色信号（例えばＣＭＹＫＲＧＢなどの色材色信号）に変換する色処理装置及び色処理方法であって、入力色信号の連続性に対する出力色信号の連続性を確保でき、かつ、出力色信号を高速に算出することができ、さらには色材の総量規制にも対応できる色処理装置および色処理方法を提供することを目的としている。また、そのような色処理装置および色処理方法において利用できる色信号対の生成を行う色信号対生成装置および色信号対生成方法を提供することを目的としている。さらに、そのような色信号対生成装置および色処理装置の機能あるいは色信号対生成方法および色処理方法をコンピュータにより実行するためのプログラムと、そのプログラムを格納した記憶媒体を提供することも目的としている。

本発明の色域設定装置および色域設定方法は、Ｍ個の色成分で構成される入力色空間に属する入力側色信号と対応する、Ｍ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される出力側色信号が属する出力色空間において、前記主要色成分で表される出力側色信号に対応する入力側色信号の位相が保存されたままの状態で前記主要色成分に前記特色成分の少なくとも１つを加えて基本色域色信号を設定して該基本色域色信号により再現可能な色域を基本色域設定手段により基本色域として設定し、前記基本色域の外郭から特色成分を増加または主要色成分を減少させた拡張色域色信号を設定して前記基本色域を拡張した拡張色域を拡張色域設定手段により設定し、前記基本色域色信号及び前記拡張色域色信号を前記入力色空間の前記入力側色信号に変換して該入力側色信号と変換元の前記基本色域色信号または前記拡張色域色信号の前記特色成分のそれぞれとを色信号対生成手段で対応付けて色信号対とすることを特徴とするものである。より具体的には、出力色空間の色信号がＣ、Ｍ、Ｙからなる主要色成分と、ＫおよびＲ、Ｇ、Ｂのうちの少なくとの１つを特色成分として加えた色成分から構成される場合に、まず、少なくとも主要色成分（Ｃ、Ｍ、Ｙ）で表される出力側色信号に対応する入力側色信号の位相が保存されたままの状態で主要色成分に特色成分の少なくとも１つを加えて基本色域色信号を設定して基本色域を設定する。そして、その基本色域の外郭からの特色成分を増加または主要色成分を減少させた拡張色域色信号を設定して拡張色域を設定する。例えば基本色域の外郭からＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち少なくとも１つを増加させ、またはＣ、Ｍ、Ｙのうち少なくとも１つを減少させることによって拡張色域色信号を設定する。このようにして設定された基本色域色信号及び拡張色域色信号は、特色成分の少なくとも１つが一意に対応しているので、この基本色域色信号及び拡張色域色信号に対応する入力側色信号を求めれば、その入力側色信号と特色成分の少なくとも１つが対応づけられる。これによって、色変換の際に変換対象色信号から変換出力色信号の特色成分の少なくとも１つを一意に決定する色信号対を得ることができる。

このときの基本色域色信号は、主要色成分の和の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を増加し、前記主要色成分の差の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を減少することで設定することができる。あるいは、主要色成分のうち彩度を上げる色成分の和の増加に従う特色成分の増加、または、主要色成分のうち彩度を上げる色成分の差の増加に従う特色成分の減少、または、主要色成分のうち彩度を下げる色成分の増加に従う特色成分の減少の少なくとも１つの増減によって設定することができる。

より具体的には、Ｃ、Ｍ、Ｙの和の増加に従いＫを増加し、Ｃ、Ｍ、Ｙの差の増加に従いＫを減少することで基本色域色信号を設定することができる。または、Ｍ、Ｙの和の増加に従うＲの増加、または、Ｍ、Ｙの差の増加に従うＲの減少、または、Ｃの増加に従うＲの減少のうち少なくとも１つの増減により基本色域色信号を設定することができる。あるいは、Ｃ、Ｙの和の増加に従うＧの増加、または、Ｃ、Ｙの差の増加に従うＧの減少、または、Ｍの増加に従うＧの減少のうち、少なくとも１つの増減により基本色域色信号を設定することができる。または、Ｃ、Ｍの和の増加に従うＢの増加、または、Ｃ、Ｍの差の増加に従うＢの減少、または、Ｙの増加に対するＢの減少のうち、少なくとも１つの増減により基本色域色信号を設定することができる。

また拡張色域色信号は、基本色域の外郭から、低明度方向に向かって特色成分のうち少なくとも１つを増加し、また高彩度方向に向かって特色成分のうち少なくとも１つを増加することで設定することができる。より具体的には、基本色域の外郭から、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち少なくとも１つを増加することで設定することができる。

なお、基本色域色信号および拡張色域色信号は、所定の色材総量規制値を満たすように設定することによって、その所定の色材総量規制値の範囲内での色信号対を生成することができ、その範囲内での色変換を実現することができる。

また、本発明の色処理装置及び色処理方法は、入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＭ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換する色処理装置および色処理方法であって、本発明の色信号対生成装置または本発明の色信号対生成方法で得た前記入力色空間の入力側色信号と前記出力色空間の出力側色信号のうちの特色成分のそれぞれとを対応づけた色信号対を用いて前記変換対象色信号から前記変換出力色信号の特色成分を算出し、算出した前記変換出力色信号の特色成分と前記変換対象色信号とから前記変換出力色信号における主要色成分を算出することを特徴とするものである。

例えば出力色空間の色信号がＣ、Ｍ、Ｙからなる主要色成分と、ＫおよびＲ、Ｇ、Ｂのうちの少なくとも１つを特色成分として加えた色成分から構成される場合に、まず変換出力色信号の特色成分について、入力色空間の入力側色信号と出力色空間の出力側色信号のうちの特色成分とを対応づけた色信号対を用いて算出し、算出した変換出力色信号の特色成分と変換対象色信号とから、変換出力色信号の主要色成分を算出すればよい。

また本発明は、本発明の色信号対生成装置の機能または色信号対生成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色信号対生成プログラムおよびその色信号対生成プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体である。さらに本発明は、本発明の色処理装置の機能または色処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色処理プログラムおよびその色処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体である。

本発明によれば、Ｍ個の色成分で構成される入力色信号（例えばＬ^* ａ^* ｂ^* のような測色的色信号）を、Ｎ個の色成分で構成されるカラー出力デバイスの出力色信号（例えばＣＭＹＫＲＧＢなどの色材色信号）に変換する場合に、入力色空間の入力側色信号と出力色空間の出力側色信号のうちのＮ−Ｍ個の色成分とを対応づけた色信号対を用いて、変換対象色信号から変換出力色信号のＮ−Ｍ個の色成分、例えば特色成分を一意に算出し、算出した変換出力色信号のＮ−Ｍ個の色成分と変換対象色信号から、変換出力色信号の残りの色成分、例えば主要色成分を算出する。これによって、例えば特色成分を含む変換出力色信号への色変換を行う場合に、入力色信号の連続性に対する出力色信号の連続性を確保するとともに、高速に色変換を行うことができる。

また、このような色変換を行うために、本発明では入力側色信号から出力側色信号の特色成分のそれぞれを決定するための色信号対を設定する。この色信号対を求めて対にしておくことにより、入力側色信号と出力側色信号のそれぞれの特色成分と対から変換対象色信号に対応する特色成分を一意に決定することができる。この処理は例えば色変換モデルなどを用いることにより高速に行うことができ、上述の本願発明における特色成分を含む色処理を高速に行うことができるという効果がある。

さらに、色材の総量規制値を満たす色変換の処理を行う場合でも、総量規制値を満たす色域を設定し、また総量規制値を満たす入力側色信号と出力側色信号のうちの特色成分を対応づけた色信号対を用いることによって、容易に総量規制値を満たすように色変換を行うことができる。

図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１１は色域設定部、１２は拡張色成分算出部、１３は主要色成分算出部、２１〜２３は第一〜第Ｎ−Ｍ特色成分算出部である。ここではＭ次元の入力色空間の色信号である変換対象色信号を、Ｎ次元（Ｍ＜Ｎ）の出力色空間の色信号である変換出力色信号に変換する。一般に、Ｍ次元からＮ次元への変換（Ｍ＜Ｎ）は、Ｎ−Ｍ個の変数を求めないかぎり解を算出することはできないので、本発明では、Ｍ次元の変換対象色信号に対して、はじめに、変換出力色信号の色成分のうち、Ｎ−Ｍ個の色成分を算出し、得られた変換出力色信号のＮ−Ｍ個の色成分と変換対象色信号とから、変換出力色信号のうちの残りのＭ個の色成分を算出する。

色域設定部１１では、入力色空間の入力側色信号に対して、出力色空間の出力側色信号のうちのＮ−Ｍ個の色成分をそれぞれ一意に対応させることのできる色域を、出力色空間の中で設定する。出力色空間で設定された色域に含まれる入力側色信号と、出力側色信号のＮ−Ｍ個の色成分のそれぞれを対応付け、それぞれの成分と入力側色成分との対を色信号対として算出する。Ｎ−Ｍ個の色成分をそれぞれ第一の色成分〜第Ｎ−Ｍの色成分とし、得られたそれぞれの色成分の色信号対をそれぞれ第一色信号対、…、第Ｎ−Ｍ色信号対とする。

拡張色成分算出部１２は、色域設定部１１において入力側色信号と出力側色信号のうちのＮ−Ｍ個の色成分とを一意に対応づけた色信号対である第一色信号対、…、第Ｎ−Ｍ色信号対を用いて、変換対象色信号から、変換出力色信号のＮ−Ｍ個の色成分を一意に算出する。拡張色成分算出部１２には、算出する色成分毎にＮ−Ｍ個の特色成分算出部を有している。図１においては、第一特色成分算出部２１、第二特色成分算出部２２、第Ｎ−Ｍ特色成分算出部２３のみを示し、それ以外については図示を省略している。

第一特色成分算出部２１は、色域設定部１１で算出された第一色信号対を参照して、変換対象色信号から第一特色成分を算出する。第二特色成分算出部２２ないし第Ｎ−Ｍ特色成分算出部２３においても同様に、第二色成分ないし第Ｎ−Ｍ色成分を算出する。それぞれの第一〜第Ｎ−Ｍ特色成分算出部２１〜２３では、対応する色信号対を用いて色変換モデルを作成し、その色変換モデルを用いて変換対象色信号から一意に第一〜第Ｎ−Ｍ色成分を算出することができる。この色信号対を用いた第一〜第Ｎ−Ｍ色成分の算出は、従来の探索的に行う方法に比べて高速に実行することができる。

主要色成分算出部１３は、拡張色成分算出部１２のＮ−Ｍ個の色成分算出部２１〜２３において算出された第一色成分、第二色成分、…、第Ｎ−Ｍ色成分と変換対象色信号とから、Ｍ次元の出力色信号における残りの色成分（主要色成分）を算出する。変換出力色信号のうちＮ−Ｍ個の色成分については既に求められているので、ここではＭ個の色成分について算出すればよい。既に求められた変換出力色信号のＮ−Ｍ個の色成分と与えられた変換対象色信号のＭ個の色成分とから、変換出力色信号のうちＭ個の色成分を算出するので、求めるＭ個の色成分は一意に決定される。

なお図１に示した構成において、色域設定部１１は、変換対象色信号に対する色変換処理を行う前に第一〜第Ｎ−Ｍ色信号対を算出しておく必要があり、逆に、第一〜第Ｎ−Ｍ色信号対が算出されていれば変換対象色信号に対する色変換処理時には色域設定部１１は不要となる。従って、例えば色域設定部１１を別の色域設定装置として構成し、この色域設定装置によって得られた第一〜第Ｎ−Ｍ色信号対を、拡張色成分算出部１２および主要色成分算出部１３で構成される色処理装置に入力するようにしてもよい。また、拡張色成分算出部１２は、予め第一〜第Ｎ−Ｍ色信号対をもとに色変換モデルを作成しておけば、実際に変換対象色信号に対する色変換処理を行う際には第一〜第Ｎ−Ｍ色信号対は不要である。

図２は、色域設定部の一例を示すブロック図である。図中、３１は基本色域設定部、３２は拡張色域設定部、３３は色信号対生成部である。色域設定部１１は、例えば図２に示すように、基本色域設定部３１、拡張色域設定部３２、色信号対生成部３３などにより構成することができる。

基本色域設定部３１は、出力側色信号における主要色成分の値が取り得る範囲の色に対応する入力側色信号に対して、出力側色信号の特色成分の値を対応づけることで、基本色域を設定する。例えば、主要色成分が増加するに従い、特色成分の値を増加させるように設定してもよいし、目標の画質になるように自由に設定を行うことができる。ただし、本発明では、主要色成分のみで表される出力側色信号に対応する入力側色信号の位相は保存するように設定を行うものとする。なぜならば、主要色成分のみで表した出力側色信号に対応する入力側色信号の位相を保ちつつ、特色成分を設定しなければ、設定後の色域は、入力側色信号に対して複数の特色成分が対応してしまうためである。

このような対応付けは、主要色成分が取り得るすべての値の組み合わせで行うことが望ましいが、現実的には、それぞれの色成分について所定の間隔で得られる値の組み合わせに対し対応付けを行う。このときの値の組み合わせを、ここでは格子点と呼ぶ。上述のようにして格子点について対応する入力側色信号と特色成分を対応付けることにより基本色域を設定することで、主要色成分からなる格子点に特色成分が対応した出力側色信号が生成できる。これを基本色域格子点と呼ぶ。この基本色域格子点は、上述の生成過程から、対応する入力側色信号に対して、出力側色信号の特色成分は一意に対応づけられている。

なお、出力デバイスに色材の総量規制がある場合は、出力側色信号の色成分の総和が総量規制値を満たすように設定すればよい。このように、本発明では、色材の総量を色域の設定時に規制することができる。

基本色域設定部３１で設定された基本色域格子点は、主要色成分の連続性に対して、特色成分の連続性を確保できている。しかしながら、再現可能な色域を十分に活用できていないので、拡張色域設定部３２で色域を拡張する設定を行う。

拡張色域設定部３２は、基本色域設定部３１で設定した基本色域の外郭から、特色成分の増加または主要色成分の減少によって、入力側色信号に対して特色成分が一意に対応する拡張色域を設定する。基本色域設定部３１において主要色成分の値がとりうる範囲の格子点を用いているため、拡張格子点３２では、基本色域格子点の中で、色域の外郭を表す格子点に対し、さらに、特色成分を増加させることで色域を拡張する。出力デバイスに色材の総量規制がある場合は、総量規制値になるまで特色成分を増やせばよい。

このようにして基本色域格子点の値から特色成分を増加させて生成した出力側色信号を拡張色域格子点と呼ぶ。この拡張色域格子点と基本色域格子点によって表現される色域が拡張色域である。拡張色域格子点は、基本色域の外郭から特色成分を単調に増加させた出力側色信号なので、拡張色域格子点で表される出力側色信号に対応する入力側色信号に対して複数の特色成分が対応することはなく、基本色域の場合と同様に、入力側色信号に対して一意に特色成分を対応させることができる。

色信号対生成部３３では、はじめに、基本色域格子点と拡張色域格子点が表す出力側色信号をすべて入力側色信号に変換する。変換は、例えば上述の数式１または数式８に示すような色変換モデルを用いて行えばよい。変換された入力側色信号と、その入力側色信号に対応する変換元の出力側色信号の特色成分のそれぞれを対応付け、それぞれ、第一色信号対、第二色信号対、…、第Ｎ−Ｍ色信号対とすればよい。

以上のように、色域設定部１１では、入力側色信号に対し、出力側色信号の特色成分が一意に対応する色域を設定でき、入力側色信号と出力側色信号の特色成分を対応づける対を算出することができる。

図３は、本発明の実施の一形態における具体例を示すブロック図、図４は、色域設定部の具体例を示すブロック図である。図中、４１はＫ算出部、４２はＲ算出部、４３はＧ算出部、４４はＢ算出部である。ここでは、例えば、カラー出力デバイスの出力色空間がＣＭＹＫＲＧＢの７次元であり、入力色空間が測色的色空間であるＬ^* ａ^* ｂ^* の場合を示している。すなわち、図１におけるＭ＝３、Ｎ＝７の場合を示している。また、出力色空間の色成分のうち、Ｃ、Ｍ、Ｙを主要色成分、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂを特色成分とする。もちろん、本発明では入力色空間、出力色空間ともに任意であるし、主要色成分及び特色成分についても任意に設定することができる。

変換対象色信号に対する色変換を行う前に、色域設定部１１において上述のようにして第一色信号対、第二色信号対、…、第Ｎ−Ｍ色信号対を算出する。ここでは特色成分がＫＲＧＢであるので、入力側色信号とそれぞれの特色成分を対応づけたＬ^* ａ^* ｂ^* −Ｋ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｒ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｇ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｂ色信号対を生成する。

基本色域設定部３１では、主要色成分であるＣＭＹが取り得る範囲におけるＣＭＹ格子点に対して、特色成分ＫＲＧＢの値を対応づけることで基本色域を設定する。図５は、ＣＭＹ色成分の取り得る範囲の説明図である。図５（Ａ）はＣＭＹ色空間におけるＣＭＹがとりうる値のすべての範囲（ＣＭＹ色空間における色域）を示し、図５（Ｂ）はＣＭＹ色空間の色域に対応するＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間の色域を示している。なお、図５（Ｂ）においては、ａ^* ｂ^* はＣ^* として一つの軸で表している。

出力側色信号の各色成分が取り得る値は、色材の網点面積率を表すこととし、０〜１００％とする。点ＰはＣ＝Ｍ＝Ｙ＝１００（％）の点を表し、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間では最も暗い点を表す。点Ｑは、Ｙ＝Ｍ＝１００、Ｃ＝０の点を表し、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間では、最も赤い点を表す。ＣＭＹ色空間における点ＯＰＱをＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間の色域に対応させると、図５（Ｂ）に模式的に示したようになる。

図６は、ＣＭＹの変化に対するＫの変化の一例を示すグラフである。画質の向上のため、通常、明度が低く無彩色の領域ではＫを多く活用し、彩度の高い領域では、主要色及び特色を多く活用している。例えば、図５（Ａ）に示すＣＭＹ色空間において、ＯＰを結ぶ直線上の格子点（これは図５（Ｂ）に示すＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間のＬ^* 軸上のＯＰに対応する）では、図６に示すようにＫの値を設定すればよい。すなわち、ある明度以上ではＫの値を０とし、ある明度以下では徐々にＫの値を増加させるように、Ｋの値を設定すればよい。これにより低明度に向かうに従い、Ｋを多く活用することができる。ＣＭＹの増加（明度の低下）に対して、Ｋを増加（明度の低下）を行っているので、Ｌ^* ａ^* ｂ^* で階調逆転を起こすことはない。この階調の逆転を起こさないことを位相の保存と呼んでいる。

図７は、直線ＯＰからの距離とＫに対する加重の関係の一例を示すグラフである。上述のように彩度の高い領域ではＫの値を小さく設定する。図５におけるＯＰを結ぶ直線から離れるに従い、彩度が大きくなるので、直線ＯＰ上以外の格子点に対しては、図６で設定したＫの値に対し、例えば、図７に示すような加重ｗＫでＫを減少させるように設定することができる。この加重ｗＫを用い、例えば直線ＯＰ上の格子点に対するＫをＫ_OPとしたとき、直線ＯＰ以外のＣＭＹ色空間の格子点に対するＫは、以下の式で設定すればよい。
Ｋ＝ｗＫ・Ｋ_OP （数式１６）
この数式１６においては、ＣＭＹの差の増加（直線ＯＰからの距離の増加、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間では彩度の増加）に対して、Ｋを減少（彩度を増加）させる設定であるので、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間において逆転を起こすことはない（位相の保存）。

図８は、ＣＭＹおよびＫからなる出力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間での色域の一例の説明図である。上述のようにして格子点のＣＭＹと、このＣＭＹに対応して設定されたＫとからなる出力側色信号の色域を、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間で表すと、図８に太線で示すようになる。なお、細線は図５（Ｂ）に示したＣＭＹの色域である。図８から、Ｋを加えたことによってＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における点Ｐがより低明度となり、色域が低明度へ拡張されていることがわかる。

ここまで、ＣＭＹにＫを加える場合について説明した。Ｋも一つの特色成分であり、他の特色成分についても同様の手法を適用することができる。ここでは一例として、特色Ｒに関する設定の説明を行う。なお、ＣＭＹ色空間の格子点に対するＫは、上述のようにして設定した後は固定して考える。

図９は、ＭＹの変化に対するＲの変化の一例を示すグラフ、図１０は、直線ＯＱからの距離とＲに対する加重の関係の一例を示すグラフである。特色Ｒは通常、Ｙ＝Ｍ＝１００のときに最も多く活用するとよい。従って、例えば図５（Ａ）に示したＣＭＹ色空間の直線ＯＱ上の格子点に対して、図９に示すように設定することができる。特色Ｒの場合には直線ＯＱから離れるに従って色相が変わるので、Ｋの設定の場合と同様、図１０に示すような加重ｗＲ１でＲを減少させればよい。

図１１は、Ｃの変化とＲに対する加重の関係の一例を示すグラフである。上述のように特色ＲはＫと同様に変化させることができるが、一方で、特色ＲはＫと異なり、Ｒの反対色であるＣの増加に従って減少させるのが望ましい。この特性を反映させるため、さらに図１１に示すようにＣの増加に従ってＲが減少する加重ｗＲ２を用いるとよい。図１１では、ＣＭＹ色空間の格子点のＣがＣ＝５０のときには、完全にＲ＝０となるように設定している。

図１０に示した加重ｗＲ１と図１１に示した加重ｗＲ２を用いて、ＣＭＹ色空間の直線ＯＱ上以外の格子点に関しては、例えば直線ＯＱ上の格子点に対するＲをＲ_OQとしたとき、以下の式でＲを対応させればよい。
Ｒ＝ｗＲ１・ｗＲ２・Ｒ_OQ （数式１７）

図１２は、ＣＭＹおよびＫ、Ｒからなる出力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間での色域の一例の説明図である。上述のようにして格子点のＣＭＹについてＫを設定し、さらにＲを設定することによって、出力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間での色域は図１２に示すようになる。図１２に示されているように、Ｋの他にＲを設定することで、Ｌ^* ａ^* ｂ^* 色空間における点Ｑが、彩度が増加する方向（この場合は赤方向）へ色域が拡張されていることがわかる。

ここではＲを設定する場合について説明したが、Ｇ、Ｂについても同様である。Ｇの場合は、Ｃ＝Ｙ＝１００のときに最大限活用するように設定し、Ｂの場合は、Ｃ＝Ｍ＝１００のときに最大限活用するように設定すればよい。Ｇ、ＢについてはＲの場合の設定と同様に行えるので、詳細な説明は省略する。

色域設定部１１の基本色域設定部３１では、以上のようにＣＭＹ色空間の格子点に対して特色成分のＫＲＧＢを設定し、これらの色成分により生成される出力側色信号である基本色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点を設定する。この基本色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点によって再現可能な色域を基本色域とする。この基本色域は、ＣＭＹの連続性に対し、特色ＫＲＧＢの連続性を保証している。

しかしながら、図８，図１２からわかるように、最低明度点と最彩度点は拡張できても、再現可能な色域全体を十分に活用できていない。なぜならば、図８からも分かるように、ＣＭＹにＫを設定することで、ＣＭＹの３色で表現できた色域に対して、低明度の色域を無彩色方向に縮小させてしまい、また、図１２からも分かるように、ＣＭＹにＲを設定することで、高明度の色域を低明度方向に縮小させてしまうからである。

そこで、拡張色域設定部３２では、基本色域の外郭から、さらに、色域を拡張する設定を行う。図１３は、基本色域の外郭上の点の一例の説明図、図１４は、基本色域の外郭の拡張方法の一例の説明図である。図１３には、基本色域設定部３１で設定した図１２に示した基本色域を太線で示しており、その基本色域の外郭上の点Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を示している。点Ｇ１はＣ＝１００で表される外郭上の点であり、点Ｇ２はＭＹのいずれかが１００で表される外郭上の点であり、点Ｇ３はＣ＝０で表される外郭上の点である。

点Ｇ１は、Ｋによりさらなる色域の拡張が可能である。例えば、点Ｇ１からＫを増加させると、図１４に矢線で示すように色域を拡張することができる。図１５は、基本色域のＫの増加による拡張方法の具体例の説明図である。具体例として、点Ｇ１を（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（１００，２０，５０，３０，０）とし、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｒの点を固定してＫ＝３０からＫ＝１００まで増加させる。このときのＫの増加の様子を図１５に示している。Ｋ＝１００で拡張できる色域の最外郭となる。また、図１５のグラフには、点Ｇ１におけるＫ以外の色成分の値を示している。

点Ｇ２は、ＫとＲによりさらなる色域の拡張が可能である。例えば、点Ｇ２からＫ及びＲを増加させることによって、図１４において点Ｇ２から矢線で示したように色域を拡張することができる。図１６は、基本色域のＫ及びＲの増加による拡張方法の具体例の説明図である。具体例として、点Ｇ２を（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（２０，１００，８０，３０，４０）とし、Ｃ、Ｍ、Ｙを固定してＫ＝３０からＫ＝１００まで、Ｒ＝４０からＲ＝１００まで増加させる。このときのＫ及びＲの増加の様子を図１６に示している。Ｋを増加させると無彩色方向へ、Ｒを増加させると彩度を上げる方向へ、それぞれ色域が拡張される。このとき、ＫとＲを同時に増加させると、拡張された色域中の出力側色信号に対応する入力側色信号が同一のＬ^* ａ^* ｂ^* 値となってしまう可能性がある。そのため、図１６に示すようにＫとＲは一方が増加中は他方を固定するとよい。

点Ｇ３は、Ｒによりさらなる色域の拡張が可能である。例えば、点Ｇ３からＲを増加させることによって、図１４において点Ｇ３から矢線で示したように色域を拡張することができる。図１７は、基本色域のＲの増加による拡張方法の具体例の説明図である。具体例として、点Ｇ３を（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，１００，５０，０，３０）とし、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの点を固定してＲ＝３０からＲ＝１００まで増加させる。このときのＲの増加の様子を図１７に示している。Ｒの増加により彩度を上げる方向へ色域が拡張される。

図１８は、拡張色域の一例の説明図である。以上のようにして、基本色域から色域を拡張することで、図１８において内側の太線で示した基本色域を外側の太線で示した色域まで拡張することができる。この拡張された色域を拡張色域と呼ぶ。図１８には破線によりＣＭＹＫＲで表される最大限の色域を示しているが、上述のようにして設定した拡張色域は、ＣＭＹＫＲで表される最大限の色域を十分に活用できることがわかる。

なお、ここでは特色としてＫ、Ｒを用いた方向への拡張について説明したが、ＫとＧ、及びＫとＢを用いた方向への拡張も同様に行うことができる。なお、このような基本色域の拡張の際に生成された新たな出力側色信号を拡張色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点とする。基本色域設定部３１によって生成される基本色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点と、拡張色域設定部３２によって生成された拡張色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点とで、ＣＭＹＫＲＧＢ色空間における色域を十分に活用でき、特色成分ＫＲＧＢが一意に決定できる格子点が得られたことになる。

出力デバイスに色材の総量規制がある場合は、その総量規制値となるまで、それぞれの色材を増加させて基本色域を拡張すればよい。図１９は、総量規制値がある場合の基本色域のＫの増加による拡張方法の具体例の説明図である。具体例として、図１５に示した場合と同様に、点Ｇ１を（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（１００，２０，５０，３０，０）とし、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｒの点を固定してＫを増加させる場合であって、色材総量規制値が２８０％（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ＋Ｒ＝２８０の規制）のときには、拡張できる色域の最外郭はＣ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ＋Ｒ＝２８０となるＫ＝８０のときである。この場合、図１９に示すように、Ｋ＝３０からＫ＝８０まで増加させ、基本色域を拡張すればよい。

図１６に示したＫ、Ｒを増加させる場合や、図１７に示したＲを増加させる場合も同様であり、拡張する色域の最外郭で総量規制値を満たすように設定すればよい。図２０は、総量規制値がある場合の拡張色域の一例の説明図である。このように、出力デバイスに色材の総量規制がある場合の拡張色域は、例えば図２０に示すような外郭となり、色材総量規制値を満たす最大限の色域を確保することができる。このような色材総量規制値がある場合の色域の拡張方法は、ＫＧ、ＫＢについても同様である。

色域設定部１１の色信号対生成部３３では、基本色域設定部４１で生成された基本色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点と、拡張色域設定部４２で生成された拡張色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点をＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間の入力側色信号に変換する。変換は例えば、以下のような色変換モデルを用いればよい。
（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ）＝Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ） （数式１８）
数式１８は、従来の技術でも説明したように、特許文献１や特許文献２に記載されている回帰分析を用いた色伝達特性予測方法や、ニューラルネットワークによる学術的な公知の方法を用いて、ＣＭＹＫＲＧＢの色パッチデータと、パッチデータを測色して得られる測色値Ｌ^* ａ^* ｂ^* の対からモデル化することができる。

さらに、変換された入力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* と、その変換元の格子点の特色成分であるＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれそのまま対応づける。これによって、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｋ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｒ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｇ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｂ色信号対が生成される。各色信号対は、それぞれの基本色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点と拡張色域ＣＭＹＫＲＧＢ格子点について生成される。このようにして生成されたＬ^* ａ^* ｂ^* −Ｋ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｒ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｇ色信号対、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｂ色信号対は、拡張色成分算出部１２に渡される。

図３に示した拡張色成分算出部１２では、特色成分としてＫＲＧＢを算出するために、Ｋ算出部４１、Ｒ算出部４２、Ｇ算出部４３、Ｂ算出部４４が設けられている。Ｋ算出部４１は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｋ色信号対を参照して変換対象色信号（Ｌ^* ａ^* ｂ^* ）からＫを一意に決定する。同様にＲ算出部４２は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｒ色信号対を参照して変換対象色信号からＲを一意に決定し、Ｇ算出部４３は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｇ色信号対を参照して変換対象色信号からＧを一意に決定し、Ｂ算出部４４は、Ｌ^* ａ^* ｂ^* −Ｂ色信号対を参照して変換対象色信号からＢを一意に決定する。Ｋ算出部４１、Ｒ算出部４２、Ｇ算出部４３、Ｂ算出部４４におけるＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂの算出は、それぞれの色信号対を用いて以下のようにモデル化すればよい。
Ｋ＝ｆ_K （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式１９）
Ｒ＝ｆ_R （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式２０）
Ｇ＝ｆ_G （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式２１）
Ｂ＝ｆ_B （Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ） （数式２２）

色信号対があれば、数式１８の場合と同様に、公知の技術でモデル化することができるので、数式１９から数式２２の色変換モデルを用いて変換対象色信号からＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂを一意に算出することができる。この色変換モデルを用いた特色成分の算出は、従来の探索的に行う場合に比べて高速に行うことができる。

主要色成分算出部１３では、変換対象色信号Ｌ^* ａ^* ｂ^* と、拡張色成分算出部１２のＫ算出部４１、Ｒ算出部４２、Ｇ算出部４３、Ｂ算出部４４において数式１９〜２２により算出されたＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂから、以下の式によって主要色成分ＣＭＹの値を算出することができる。
ＣＭＹ＝Ｆ^-1（Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^* ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ） （数式２３）
ここで、Ｆ^-1は数式１８の逆変換モデルとすればよい。このようにして求められたＣＭＹと、拡張色成分算出部１２で求めたＫＲＧＢにより、変換対象色信号に対応する変換出力色信号ＣＭＹＫＲＧＢを求めることができる。

このようにして、３次元の色空間であるＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間の変換対象色信号から、７次元の色空間であるＣＭＹＫＲＧ色空間の変換出力色信号を、高速に、しかも一意に求めることができる。

図２１は、本発明の色処理装置や色域設定装置の機能または色処理方法や色域設定方法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、５１はプログラム、５２はコンピュータ、６１は光磁気ディスク、６２は光ディスク、６３は磁気ディスク、６４はメモリ、７１は光磁気ディスク装置、７２は光ディスク装置、７３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各部の機能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５１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５１およびそのプログラムが用いるデータ（生成した色変換モデルのデータを含む）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６１，光ディスク６２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク６３，メモリ６４（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５１を格納しておき、例えばコンピュータ５２の光磁気ディスク装置７１，光ディスク装置７２，磁気ディスク装置７３，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５１を読み出し、本発明の色処理装置や色域設定装置の機能または色処理方法や色域設定方法を実行することができる。あるいは、予め記憶媒体をコンピュータ５２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５１をコンピュータ５２に転送し、記憶媒体にプログラム５１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、あるいは、すべてをハードウェアで構成してもよい。あるいは、他の構成とともに本発明の色変換装置の構成も含めたプログラムとして構成することも可能であり、例えば複写機や画像形成装置における制御プログラムとともに１つのプログラムとして構成することもできる。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムとの一体化も可能である。また、図１に示した構成を一体としてプログラムとするほか、上述のように例えば色域設定部１を別体のプログラムとして構成したり、色変換モデルを作成する処理のように既存の技術を利用できる部分を別体のプログラムで構成するなど、複数のプログラム部分によって本願発明を構成することも可能である。

本発明の実施の一形態を示すブロック図である。 色域設定部の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の一形態における具体例を示すブロック図である。 色域設定部の具体例を示すブロック図である。 ＣＭＹ色成分の取り得る範囲の説明図である。 ＣＭＹの変化に対するＫの変化の一例を示すグラフである。 直線ＯＰからの距離とＫに対する加重の関係の一例を示すグラフである。 ＣＭＹおよびＫからなる出力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間での色域の一例の説明図である。 ＭＹの変化に対するＲの変化の一例を示すグラフである。 直線ＯＱからの距離とＲに対する加重の関係の一例を示すグラフである。 Ｃの変化とＲに対する加重の関係の一例を示すグラフである。 ＣＭＹおよびＫ、Ｒからなる出力側色信号のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間での色域の一例の説明図である。 基本色域の外郭上の点の一例の説明図である。 基本色域の外郭の拡張方法の一例の説明図である。 基本色域のＫの増加による拡張方法の具体例の説明図である。 基本色域のＫ及びＲの増加による拡張方法の具体例の説明図である。 基本色域のＲの増加による拡張方法の具体例の説明図である。 拡張色域の一例の説明図である。 総量規制値がある場合の基本色域のＫの増加による拡張方法の具体例の説明図である。 総量規制値がある場合の拡張色域の一例の説明図である。 本発明の色処理装置や色域設定装置の機能または色処理方法や色域設定方法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。

符号の説明

１１…色域設定部、１２…拡張色成分算出部、１３…主要色成分算出部、２１〜２３…第一〜第Ｎ−Ｍ特色成分算出部、３１…基本色域設定部、３２…拡張色域設定部、３３…色信号対生成部、４１…Ｋ算出部、４２…Ｒ算出部、４３…Ｇ算出部、４４…Ｂ算出部、５１…プログラム、５２…コンピュータ、６１…光磁気ディスク、６２…光ディスク、６３…磁気ディスク、６４…メモリ、７１…光磁気ディスク装置、７２…光ディスク装置、７３…磁気ディスク装置。

Claims (20)

1. Ｍ個の色成分で構成される入力色空間に属する入力側色信号と対応する、Ｍ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される出力側色信号が属する出力色空間において、前記主要色成分で表される出力側色信号に対応する入力側色信号の位相が保存されたままの状態で前記主要色成分に前記特色成分の少なくとも１つを加えて基本色域色信号を設定して該基本色域色信号により再現可能な色域を基本色域とする基本色域設定手段と、前記基本色域の外郭から特色成分を増加または主要色成分を減少させた拡張色域色信号を設定する拡張色域設定手段と、前記基本色域色信号及び前記拡張色域色信号を前記入力色空間の前記入力側色信号に変換して該入力側色信号と変換元の前記基本色域色信号または前記拡張色域色信号の前記特色成分のそれぞれとを対応付けて色信号対とする色信号対生成手段を備えることを特徴とする色信号対生成装置。
2. 前記基本色域設定手段は、前記主要色成分の和の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を増加し、前記主要色成分の差の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を減少させた前記基本色域色信号を設定することを特徴とする請求項１に記載の色信号対生成装置。
3. 前記基本色域設定手段は、前記主要色成分のうち彩度を上げる色成分の和の増加に従う特色成分の増加、または、前記主要色成分のうち彩度を上げる色成分の差の増加に従う特色成分の減少、または、前記主要色成分のうち彩度を下げる色成分の増加に従う特色成分の減少の少なくとも１つの増減によって前記基本色域色信号を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色信号対生成装置。
4. 前記拡張色域設定手段は、前記基本色域の外郭から、低明度方向に向かって、特色成分のうち少なくとも１つを増加することで前記拡張色域色信号を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の色信号対生成装置。
5. 前記拡張色域設定手段は、前記基本色域の外郭から、高彩度方向に向かって、特色成分のうち少なくとも１つを増加することで前記拡張色域色信号を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の色信号対生成装置。
6. 前記拡張色域色信号は、色成分の総和が所定の色材総量規制値を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の色信号対生成装置。
7. 前記入力色空間における色信号は少なくとも３つの色成分で構成され、前記主要色成分はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）であり、特色成分としてＫ（ブラック）とＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の色信号対生成装置。
8. Ｍ個の色成分で構成される入力色空間に属する入力側色信号と対応する、Ｍ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される出力側色信号が属する出力色空間において、前記主要色成分で表される出力側色信号に対応する入力側色信号の位相が保存されたままの状態で前記主要色成分に前記特色成分の少なくとも１つを加えて基本色域色信号を設定して該基本色域色信号により再現可能な色域を基本色域設定手段により基本色域として設定し、前記基本色域の外郭から特色成分を増加または主要色成分を減少させた拡張色域色信号を設定して前記基本色域を拡張した拡張色域を拡張色域設定手段により設定し、前記基本色域色信号及び前記拡張色域色信号を前記入力色空間の前記入力側色信号に変換して該入力側色信号と変換元の前記基本色域色信号または前記拡張色域色信号の前記特色成分のそれぞれとを色信号対生成手段で対応付けて色信号対とすることを特徴とする色信号対生成方法。
9. 前記基本色域色信号は、前記主要色成分の和の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を増加し、前記主要色成分の差の増加に従い、低明度方向の色域を広げる特色成分を減少することで設定することを特徴とする請求項８に記載の色信号対生成方法。
10. 前記基本色域色信号は、前記主要色成分のうち彩度を上げる色成分の和の増加に従う特色成分の増加、または、前記主要色成分のうち彩度を上げる色成分の差の増加に従う特色成分の減少、または、前記主要色成分のうち彩度を下げる色成分の増加に従う特色成分の減少の少なくとも１つの増減によって設定することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の色信号対生成方法。
11. 前記拡張色域色信号は、前記基本色域の外郭から、低明度方向に向かって、特色成分のうち少なくとも１つを増加することで設定することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の色信号対生成方法。
12. 前記拡張色域色信号は、前記基本色域の外郭から、高彩度方向に向かって、特色成分のうち少なくとも１つを増加することで設定することを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の色信号対生成方法。
13. 前記拡張色域色信号は、前記色信号における色成分の総和が所定の色材総量規制値を満たすことを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の色信号対生成方法。
14. 前記入力色空間における色信号は少なくとも３つの色成分で構成され、前記主要色成分はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）であり、特色成分としてＫ（ブラック）とＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項８ないし請求項１３のいずれか１項に記載の色信号対生成方法。
15. 入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＭ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換する色処理装置において、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色信号対生成装置で得た前記入力色空間の入力側色信号と前記出力色空間の出力側色信号のうちの特色成分のそれぞれとを対応づけた色信号対を用いて前記変換対象色信号から前記変換出力色信号の特色成分を算出する拡張色成分算出手段と、前記変換対象色信号と前記拡張色成分算出手段で算出した前記変換出力色信号の特色成分とから前記変換出力色信号における主要色成分を算出する主要色成分算出手段を備えることを特徴とする色処理装置。
16. 入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＭ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換する色処理方法において、請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載の色信号対生成方法で得た前記入力色空間の入力側色信号と前記出力色空間の出力側色信号のうちの特色成分のそれぞれとを対応づけた色信号対を用いて前記変換対象色信号から前記変換出力色信号の特色成分を拡張色成分算出手段で算出し、算出した前記変換出力色信号の特色成分と前記変換対象色信号とから前記変換出力色信号における主要色成分を主要色成分算出手段で算出することを特徴とする色処理方法。
17. コンピュータに、Ｍ個の色成分で構成される入力色空間に属する入力側色信号と、Ｍ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される出力色空間における出力側色信号のうちの特色成分のそれぞれとの対である色信号対を生成する色信号対生成処理を実行させる色信号対生成プログラムであって、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色信号対生成装置の機能または請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載の色信号対生成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色信号対生成プログラム。
18. コンピュータに、入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＭ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換する色処理を実行させる色処理プログラムであって、請求項１５に記載の色処理装置の機能または請求項１６に記載の色処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色処理プログラム。
19. Ｍ個の色成分で構成される入力色空間に属する入力側色信号と、Ｍ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される出力色空間における出力側色信号のうちの特色成分のそれぞれとの対である色信号対を生成する色信号対生成処理をコンピュータに実行させる色信号対生成プログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体において、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色信号対生成装置の機能または請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載の色信号対生成方法をコンピュータに実行させる色信号対生成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。
20. 入力色空間におけるＭ個の色成分で構成される変換対象色信号を、出力色空間におけるＭ個の主要色成分と（Ｎ−Ｍ）個の特色成分のＮ（Ｎ＞Ｍ）個の色成分で構成される変換出力色信号に変換する色処理をコンピュータに実行させる色処理プログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体において、請求項１５に記載の色処理装置の機能または請求項１６に記載の色処理方法をコンピュータに実行させる色処理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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