JP4692564B2 - 色処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、標準化されたICC(International Color Consortium)プロファイルを用いて出力デバイスの色域情報を生成して、入力色信号に関して色域の内外判定を行い、そして、入力色信号が色域外である場合には、入力色信号を出力デバイスの色域境界面を表すポリゴン面上に写像し、写像された点の色座標値とポリゴンの頂点データとを用いた補間演算により出力デバイスの色信号を算出する色変換方法が記載されている。
本発明は、色データをカラー画像出力装置の出力色空間の色データに色変換処理する際の処理時間を短縮することを目的とする。
本発明の請求項1によれば、色域外部の変換対象色データの色変換データにおいて色域外部の変換対象色データに近接した色域内部の変換対象色データの色変換データが反映されるので、本発明を採用しない場合に比べて、色域外部の変換対象色データに関する色再現性の劣化を抑えることができる。
本発明の請求項1によれば、色域外部の変換対象色データと同一の明度面内に存在する色域内部の変換対象色データの色変換データが用いられることから明度に関する色情報が保持され、本発明を採用しない場合に比べて、色域外部の変換対象色データに関しても色再現性の劣化を抑えることができる。
本発明の請求項1によれば、色域外部の変換対象色データとの色差距離が近接した色域内部の変換対象色データの色変換データがより大きく反映されるので、本発明を採用しない場合に比べて、色再現性の劣化をより抑えることができる。
本発明の請求項2によれば、本発明を採用しない場合に比べて、色変換精度の維持が必要となる領域と高速で演算処理して色変換処理する領域とを自由に設定することができる。
本発明の請求項3によれば、色域外部の変換対象色データの色変換データにおいて色域外部の変換対象色データに近接した色域内部の変換対象色データの色変換データが反映されるので、本発明を採用しない場合に比べて、色域外部の変換対象色データに関する色再現性の劣化を抑えることができる。
本発明の請求項3によれば、色域外部の変換対象色データと同一の明度面内に存在する色域内部の変換対象色データの色変換データが用いられることから明度に関する色情報が保持され、本発明を採用しない場合に比べて、色域外部の変換対象色データに関しても色再現性の劣化を抑えることができる。
本発明の請求項3によれば、色域外部の変換対象色データとの色差距離が近接した色域内部の変換対象色データの色変換データがより大きく反映されるので、本発明を採用しない場合に比べて、色再現性の劣化をより抑えることができる。
本発明の請求項4によれば、本発明を採用しない場合に比べて、色変換精度の維持が必要となる領域と高速で演算処理して色変換処理する領域とを自由に設定することができる。
図1は、本実施の形態が適用される色処理装置1の全体構成を示すブロック図である。図1に示す色処理装置1は、デバイス非依存色空間である例えばL*a*b*色空間の格子点データを取得する格子点データ取得部10、複数の種類の色域(色再現範囲)を記憶する色域記憶部20、色域記憶部20に記憶された複数の種類の色域の何れか一つを選択する色域選択部30、格子点データ取得部10にて取得された格子点データが色域選択部30にて選択された色域の内部(色域境界を含む)または外部の何れに存在するかを判定する色域内外判定部40を備えている。
さらに、色域内外判定部40にて色域の外部に存在すると判定された格子点データを色域内変換色データに基づいて色変換処理する第2色変換処理部70、第2色変換処理部70にて色変換処理された色域外の変換色データを格子点データ取得部10にて取得した格子点データと対応付けて出力する色域外変換色データ出力部80を備えている。
加えて、色域内変換色データ出力部60からの格子点データと対応付けた色域内変換色データと、色域外変換色データ出力部80からの格子点データと対応付けた色域外変換色データとを出力する変換色データ出力部90を備えている。
例えば3次元のL*a*b*色空間では、一般に、明度L*は0〜100、色度a*, b*はそれぞれ−128〜127の範囲で座標値が設定される。そこで、各座標軸における座標値をそれぞれ任意のステップ(例えば、16ステップ)で区切り、区切られた座標値のすべての組み合わせを作成して、これをL*a*b*色空間での格子点データとする。
格子点データ取得部10では、例えばこのようなL*a*b*色空間内の格子点の色座標が格子点データとして取得される。そして、取得された格子点データは色域内外判定部40に送られる。
図3は、色域記憶部20に記憶された3つの色域を示した図である。図3では、L*a*b*色空間を色度b*=0とするL*a*面により色域記憶部20に記憶された3つの色域を表している。ここでの色域記憶部20に記憶された3つの色域それぞれは、例えば後段の第1色変換処理部50にて色変換処理する際に使用される色変換特性モデルと同様にして生成されたデバイス毎の色変換特性モデルを用いて、L*a*b*色空間での色域に予め変換されたものである。
なお、色域選択部30において、ユーザの操作入力に従って複数の種類の色域の何れか一つを選択する構成の他に、例えば格子点データ取得部10にて取得された格子点データの数やL*a*b*色空間内での範囲等に応じて、自動的に複数の種類の色域の何れか一つを選択するように構成してもよい。
そして、色域内外判定部40は、色域外郭ポリゴンの内部に存在すると判定された格子点データを第1色変換処理部50に送る。また、色域外郭ポリゴンの外部に存在すると判定された格子点データを第2色変換処理部70に送る。
図4は、第1色変換処理部50の機能構成を示すブロック図である。第1色変換処理部50は、実データ対入力部51、実データ対記憶部52、加重生成部53、色変換特性モデル算出部54、色変換部55を備えている。
実データ対入力部51は、CMYK色空間において種々の色座標値が組み合わされて生成された色標本(カラーパッチ)の色データ(x1i,x2i,x3i,x4i)と、カラーパッチをL*a*b*色空間において実際に測定(測色)して得られた色データ(y1i,y2i,y3i)との対である実データ対を取得する。
実データ対記憶部52は、実データ対入力部51にて取得された実データ対を記憶する。すなわち、カラーパッチに関するCMYK色空間で表された実データ(x1i,x2i,x3i,x4i)と、それに対応するL*a*b*色空間の実データ(y1i,y2i,y3i)とが対となったn組の実データ対を記憶する。ここで、n,iは整数であってi=1〜nとする。
色変換特性モデル算出部54は、例えば回帰分析等の統計処理によりL*a*b*色空間の色データとCMYK色空間(対象デバイスの出力色空間)の色データとの対応関係を定式化して規定する色変換特性モデルを算出する。すなわち、色変換特性モデル算出部54は、色域内外判定部40から色域内部に存在する格子点データと、実データ対記憶部52から実データ対とを取得する。また、加重生成部53から格子点データとの色差距離に応じた加重を取得する。そして色変換特性モデル算出部54は、実データ対記憶部52から取得した実データに対して、加重生成部53にて生成された加重を施し、加重が施された実データを用いて線形回帰分析を行う。それにより、色域内部に存在するL*a*b*色空間の色(格子点データ)と、L*a*b*色空間の色に対応するCMYK色空間の色(変換色データ)との対応関係を規定する色変換特性モデルを算出する。そして、算出された色変換特性モデルを色変換部55に送る。
第1色変換処理部50では、まず、加重生成部53にて加重Wijを生成する加重生成工程(ステップ101)が行われる。加重生成部53は、色域内外判定部40から変換対象色である色域の内部に存在する格子点データ(y1j,y2j,y3j)を取得する。また、実データ対記憶部52からL*a*b*色空間の実データ(y1i,y2i,y3i)を取得する。そして、色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)と実データ(y1i,y2i,y3i)との信号成分毎の差分を規格化し、この規格化された差分成分からなる規格化信号に関するユークリッド距離に応じて単調減少する、次の(3)式に示した第1の関数Fijで設定される第1の加重W1ijを生成する。
そして、加重生成部53は、(5)式に示したように、第1の加重W1ijと第2の加重W2ijとを結合した加重Wijを生成する。
なお、(3)式のy10,y20,y30、および(4)式のx40はそれぞれ規格化定数であって、ユークリッド距離に応じて第1の加重W1ijおよび第2の加重W2ijの幅を規定する。
加重生成工程(ステップ101)に続く行列成分算出工程(ステップ102)では、色変換特性モデル算出部54により、(2)式の行列の各成分m11,m12,m13,m14,…を求める処理を行う。
色変換特性モデル算出部54は、色域内外判定部40から色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)を取得する。また、実データ対記憶部52からCMYK色空間の実データ(x1i,x2i,x3i,x4i)およびそれに対応するL*a*b*色空間の実データ(y1i,y2i,y3i)を取得する。さらに、加重生成部53から生成された加重Wijを取得する。
そして、色変換特性モデル算出部54は、次の(6)式にて算出される出力変換値(x´1i,x´2i,x´3i,x´4i)と、(6)式にて出力変換値(x´1i,x´2i,x´3i,x´4i)を算出する際に用いたL*a*b*色空間の実データ(y1i,y2i,y3i)と対をなすCMYK色空間の実データ(x1i,x2i,x3i,x4i)との間のユークリッド距離に、加重生成工程(ステップ101)にて生成された加重Wijを乗じた2乗和Ej(次の(7)式)を最小にするという条件の下で、線形回帰分析の一例である最小2乗法により、(2)式の行列の各成分m11,m12,m13,m14,…を求める。
行列成分算出工程(ステップ102)に続く変換値算出工程(ステップ103)では、行列成分算出工程(ステップ102)により求められた行列の各成分m11,m12,m13,m14,…を適用した(2)式に基づき、変換対象色である色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)と格子点データ(y1j,y2j,y3j)から算出された(x4j)とから、変換色データ(x1j,x2j,x3j)を算出する。
色変換特性モデル算出部54は、さらに、この算出された変換色データ(x1j,x2j,x3j)を加重生成部23に送る。加重生成部23は、色変換特性モデル算出部54にて算出された変換色データ(x1j,x2j,x3j)を参照して規格化定数y10,y20,y30,x40を調整し、再び加重Wijを算出する。そして色変換特性モデル算出部54において、再算出された加重Wijにより、(7)式のEjを最小とする行列成分m11,m12,m13,m14,…からなる行列を求める。さらには、この行列成分m11,m12,m13,m14,…を用いて変換色データ(x1j,x2j,x3j)を再度計算する。色変換特性モデル算出部54では、ステップ101の加重生成工程からステップ103の変換値算出工程までの処理を繰り返すことによって変換色データ(x1j,x2j,x3j)を収束させ、精度の高い行列を得る。
色変換部55は、算出した変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)を色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)と対応付けて色域内変換色データ出力部60に送る。そして、色域内変換色データ出力部60から第2色変換処理部70と変換色データ出力部90とに、色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)と対応付けられた変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)が送信される。
図6は、第2色変換処理部70の機能構成を示すブロック図である。第2色変換処理部70は、色域内変換色データ取得部71、色域内変換色データ記憶部72、色相角算出部73、色変換部74を備えている。
色域内変換色データ取得部71は、色域内変換色データ出力部60から、色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)に対応付けられた変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)を取得する。
色域内変換色データ記憶部72は、色域内変換色データ取得部71にて取得された色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)と、色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)に対応付けられた変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)とを一対として記憶する。
また、色相角算出部73は、色域内変換色データ記憶部72から色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)を取得する。さらに、取得した色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)の中から、色域内外判定部40から取得した色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)と同一のa*b*平面内に存在する色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)を抽出する。すなわち、色域内外判定部40から取得した格子点Q(y1q,y2q,y3q)と同じ明度(L*=y1q)を有する色域内部の格子点データ(y1j(=y1q),y2j,y3j)を抽出する。さらには、抽出された同一の明度面の色域内部の格子点データ(y1q,y2j,y3j)の中から、この平面での色域外郭に隣接する格子点データ(y1q,y2j,y3j)を抽出する。
さらに、色相角算出部73は、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)と同一のa*b*面内の色域外郭に隣接する格子点(y1q,y2j,y3j)の中から、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の色相角の次に大きな色相角を有する色域内部の格子点と、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の色相角の次に小さな色相角を有する色域内部の格子点とを選択する。
そして、色相角算出部73は、選択された色域内部の2つの格子点とその色相角に関する情報、および色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)とその色相角に関する情報を色変換部74に出力する。
図7に示したように、まず、色相角算出部73は、色域内外判定部40から取得した色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)に関する色相角θを算出する。次に、色域内変換色データ記憶部72から取得した色域内部の格子点データ(y1j,y2j,y3j)の中から色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)と等明度平面(L*=y1q)内に存在する色域内部の格子点(y1q,y2j,y3j)を抽出する。そして、その中から、この平面(L*=y1q)にて色域外郭に隣接する格子点G1,G2,…,G14を抽出する。そして、格子点G1,G2,…,G14に関する色相角θ1, θ2,…,θ14をそれぞれ算出する。
引き続いて、色相角算出部73は、算出された格子点G1,G2,…,G14に関する色相角θ1,θ2,…,θ14の中から、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の色相角θの次に大きな色相角θ2を有する格子点G2を選択する。さらには、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の色相角θの次に小さな色相角θ1を有する格子点G1を選択する。そして、選択された色域内部の2つの格子点G1,G2とその色相角θ1,θ2に関する情報、さらには、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)とその色相角θに関する情報を色変換部74に出力する。
そして、色変換部74は、2つの格子点G1,G2に関する変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)に基づいて、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)に関する変換色データ(x1q,x2q,x3q,x4q)を算出する。具体的には、2つの格子点G1,G2に関する変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)を、例えば、格子点G1,G2の色相角θ1,θ2と格子点Qの色相角θとを用いて内分する補間演算を行い、色域外部の格子点Qに関する対象デバイスの出力色空間の色データである変換色データ(x1q,x2q,x3q,x4q)を算出する。
また、第2色変換処理部70では、第1色変換処理部50にて算出された変換色データ(x1j,x2j,x3j,x4j)を用いた例えば補間演算等の演算処理により色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の変換色データ(x1q,x2q,x3q,x4q)を算出するので、色域外部の格子点Q(y1q,y2q,y3q)の変換色データ(x1q,x2q,x3q,x4q)を算出するに際して第1色変換処理部50と同様に色変換特性モデルを用いる場合や色域圧縮処理(Gamut Mapping Algorithm)を用いる場合等に比べて、変換色データ(x1q,x2q,x3q,x4q)が短時間で算出される。
次に、色域内外判定部40は、取得した格子点データと色域情報とを比較して、取得した格子点データが選択された色域の内部(色域外郭ポリゴン表面上を含む)に存在するか、または外部に存在するかを判定する(ステップ205)。色域内外判定部40は、選択された色域の内部(色域表面上を含む)に存在すると判定された格子点データを第1色変換処理部50に送る(ステップ206)。一方、選択された色域の外部に存在すると判定された格子点データを第2色変換処理部70に送る(ステップ207)。
第2色変換処理部70は、第1色変換処理部50にて算出された変換色データと色域内部の格子点データとを取得する(ステップ210)。引き続き、第2色変換処理部70は、第1色変換処理部50にて算出された変換色データと色域内部の格子点データとを用いて、例えば補間演算等の演算処理により色域外部の格子点データの変換色データを算出する(ステップ211)。
そして、色変換データ出力部90は、色域選択部30にて選択された色域内部および色域外部の格子点データと、その色変換処理された変換色データとを一対とするデータ群を出力する(ステップ212)。
このようにして、色処理装置1は、色域選択部30にて選択された色域内部および色域外部の格子点データに関する色変換処理を行う。
また、色処理装置1には外部記憶装置100が接続されている。そして、外部記憶装置100には、色処理装置1により実行される処理プログラムが格納されており、色処理装置1がこの処理プログラムを読み込むことによって、本実施の形態の色処理装置1での色変換処理が実行される。
それにより、色空間内での色変換処理に関して重要な領域に関しては色変換精度を維持し、比較的重要の低い領域では、色変換処理の高速化を図っている。それにより、色変換処理の全体としての高速化が図られる。また、色変換処理に関して重要な領域を色域選択部30にて選択するので、色変換精度の維持が必要となる領域と高速で演算処理して色変換処理する領域とが自由に設定される。
Claims (4)
- 第1色空間の変換対象色データを取得する変換対象色データ取得部と、
所定の色域を記憶する色域記憶部と、
前記変換対象色データ取得部にて取得した前記変換対象色データが前記色域記憶部に記憶された前記所定の色域内部に存在するか当該所定の色域外部に存在するかを判定する判定部と、
前記判定部にて前記所定の色域内部に存在すると判定された前記変換対象色データを、前記第1色空間の色と変換先である第2色空間の色との対応関係を規定する色変換特性モデルにより、当該第2色空間の色データに色変換処理する第1色変換処理部と、
前記判定部にて前記所定の色域外部に存在すると判定された前記変換対象色データの色相角と、当該変換対象色データと同一の明度成分を有する当該所定の色域の境界に隣接する当該所定の色域内部の変換対象色データの色相角とを算出し、算出した当該所定の色域内部の変換対象色データの色相角の中から、算出した当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に大きな色相角を有する当該所定の色域内部の変換対象色データと、当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に小さな色相角を有する当該所定の色域内部の変換対象色データとを選択し、選択した当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に大きな色相角を有する当該変換対象色データと当該色相角の次に小さな色相角を有する当該変換対象色データとに対し、選択した当該所定の色域内部の変換対象色データの当該色相角と、当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角とを用いた補間演算を行うことにより、当該所定の色域外部に存在すると判定された当該変換対象色データを前記第2色空間の当該色域内部の色データに色変換処理する第2色変換処理部と
を備えたことを特徴とする色処理装置。 - 前記色域記憶部は、前記変換対象色データ取得部にて取得された前記変換対象色データが色変換処理された色変換データが使用される装置の色域と、当該色域を包含する1または複数の色域とからなる複数の前記所定の色域を記憶するとともに、
前記色域記憶部に記憶された前記複数の所定の色域から一の色域を選択する色域選択部をさらに備え、
前記判定部は、前記変換対象色データが前記色域選択部にて選択された前記一の色域の内部に存在するか当該一の色域の外部に存在するかを判定することを特徴とする請求項1記載の色処理装置。 - コンピュータに、
第1色空間の変換対象色データを取得する機能と、
取得した前記変換対象色データが所定の色域内部に存在するか当該所定の色域外部に存在するかを判定する機能と、
前記所定の色域内部に存在すると判定された前記変換対象色データを、前記第1色空間の色と変換先である第2色空間の色との対応関係を規定する色変換特性モデルにより、当該第2色空間の色データに色変換処理する機能と、
前記所定の色域外部に存在すると判定された前記変換対象色データの色相角と、当該変換対象色データと同一の明度成分を有する当該所定の色域の境界に隣接する当該所定の色域内部の変換対象色データの色相角とを算出し、算出した当該所定の色域内部の変換対象色データの色相角の中から、算出した当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に大きな色相角を有する当該所定の色域内部の変換対象色データと、当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に小さな色相角を有する当該所定の色域内部の変換対象色データとを選択し、選択した当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角の次に大きな色相角を有する当該変換対象色データと当該色相角の次に小さな色相角を有する当該変換対象色データとに対し、選択した当該所定の色域内部の変換対象色データの当該色相角と、当該所定の色域外部の変換対象色データの当該色相角とを用いた補間演算を行うことにより、当該所定の色域外部に存在すると判定された当該変換対象色データを前記第2色空間の当該色域内部の色データに色変換処理する機能と
を実現させることを特徴とするプログラム。 - 取得された前記変換対象色データが色変換処理された色変換データが使用される装置の色域と、当該色域を包含する1または複数の色域とからなる複数の前記所定の色域から一の色域を選択する機能をさらに備え、
前記判定する機能は、前記変換対象色データが選択された前記一の色域の内部に存在するか当該一の色域の外部に存在するかを判定することを特徴とする請求項3記載のプログラム。
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