JP4766033B2 - 画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像信号を扱う画像処理装置およびプログラムに関する。

プリンタやデジタル複写機等の画像形成装置では、通常、色再現範囲（色域）が入力画像の色域と異なっている。そのため、一般に、入力画像を構成する色信号を画像形成装置が有する色域内の色信号（出力色信号）に変換する処理が行われる。一方、これらの処理を行う装置においては、トナーなどの色材の無駄な消費を抑制する技術が検討されている。

例えば、特許文献１では、記録材の使用量を低減するモードが指定された場合に、中間色空間の明度成分又は輝度成分を通常モードの場合より明るくし、あるいは彩度を下げるように補正することで、色再現性の低下を最小限にしつつ、省記録材を実現する技術が記載されている。
また例えば特許文献２には、カラープリントする画像のオブジェクトの種類毎に色処理用のプロファイルが設定され、このプロファイルを用いて画像データを処理することで、品質を必要とするオブジェクトでは必要なトナー量でプリントし、印刷品質が重要でないオブジェクトではトナー使用量を節約する技術が記載されている。

更に例えば特許文献３では、墨を除く色材の総量の上限値が一定となるように総量制限値を変化させ、墨量ごとに適正総量制限値を算出している。そして、この適正総量制限値をもとに、それぞれの墨量に対応する出力デバイスのデバイス色空間における下側外郭面デバイス色信号を求め、これに対応するデバイス独立色信号を算出し、該デバイス独立色信号と該デバイス独立信号が属する下側外郭面の墨量とからデバイス独立な色信号に対応する適正墨量を算出するためのモデルを作成する。そして、このモデルを用いてデバイス独立色信号から適正墨量を算出し、適正墨量及びターゲットデバイス色信号の墨量から出力デバイス色信号の墨量を算出している。これによって、色材総量の制限が課された出力デバイスで高精度かつ階調性の良い再現を可能としている。

特開２００５−８６２８９号公報 特開２００３−６６７８１号公報 特開２００７−４３２５０号公報

本発明は、視覚特性に応じて効果的に色材を抑制することで、色材を削減した場合であっても、色領域ごとの印象の差を小さくし、印象の変化を抑制した状態にて色材の削減効果を高めることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、所定の色相方向について色材削減率を指定する指定手段と、複数の色材を用いて色再現する画像形成装置の色空間に対し、当該画像形成装置の色再現域の所定の色相方向における最大彩度点から高明度側であって、前記指定手段により指定された色材削減率に応じて当該色再現域の外郭上に生成最大彩度点を形成して当該画像形成装置の色再現域より狭小化させて生成された生成色再現域の情報を取得する色再現域情報取得手段と、画像信号を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記画像信号を、前記色再現域情報取得手段により取得した前記生成色再現域の情報を用いて、前記画像形成装置の信号に変換する変換手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置である。

請求項２に記載の発明は、前記生成色再現域は、前記色再現域の外郭におけるグレイ領域点を高明度側に移動させた、全ての色相方向にて共通する生成グレイ領域点を用いて形成されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置である。
請求項３に記載の発明は、前記変換手段は、前記生成色再現域の外郭に応じて圧縮・伸張方向を変更することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置である。
請求項４に記載の発明は、前記変換手段は、白点と、前記生成色再現域と、前記色再現域とを用いて決定された変換方法により変換することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の画像処理装置である。

請求項５に記載の発明は、前記生成色再現域の前記生成最大彩度点は、原稿および/またはオブジェクトの種類によって異なることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の画像処理装置である。

請求項６に記載の発明は、コンピュータに、所定の色相方向について色材削減率の指定を受ける機能と、複数の色材を用いて色再現する画像形成装置の色空間に対し、当該画像形成装置の色再現域の所定の色相方向における最大彩度点から高明度側であって、指定された色材削減率に応じて当該色再現域の外郭上に生成最大彩度点を形成して当該画像形成装置の色再現域より狭小化させて生成された生成色再現域の情報を取得する機能と、画像信号を取得する機能と、取得した前記画像信号を、取得した前記生成色再現域の情報を用いて、前記画像形成装置の信号に変換する機能とを実現させるプログラムである。

請求項７に記載の発明は、前記生成色再現域は、前記色再現域の外郭におけるグレイ領域点を高明度側に移動させた、全ての色相方向にて共通する生成グレイ領域点を用いて形成されることを特徴とする請求項６記載のプログラムである。
請求項８に記載の発明は、前記変換する機能は、前記生成色再現域の外郭に応じて圧縮・伸張方向を変更することを特徴とする請求項６または７記載のプログラムである。
請求項９に記載の発明は、前記変換する機能は、白点と、前記生成色再現域と、前記色再現域とを用いて決定された変換方法により変換することを特徴とする請求項６乃至８何れか１項記載のプログラムである。
請求項１０に記載の発明は、前記生成色再現域の前記生成最大彩度点は、原稿および/またはオブジェクトの種類によって異なることを特徴とする請求項６乃至９何れか１項記載のプログラムである。

本発明の請求項１によれば、視覚特性に応じて効果的に色材を抑制することが可能となり、高彩度の点は変化させても印象が変わらないという色識別性の特性を有効に利用でき、色材削減により高明度側に変化しても、画像形成装置の外郭を使用するので、印象の変化を抑制した状態にて色材の削減効果を高めることができる。また、色の変化の印象が色相方向により異なる性質を有効に活用でき、印象の変化を抑制しつつ色材削減効果をより高めることが可能となる。

本発明の請求項２によれば、例えば、低彩度領域、低明度領域の段差を軽減し、より滑らかな色再現を実現できる。
本発明の請求項３によれば、デバイス特性に応じた変換が実現でき、色の印象変化の抑制と高い色材削減効果が可能となる。
本発明の請求項４によれば、色材削減のための変換を行った場合でも視覚特性に合わせた変化が期待でき、印象変化の抑制を図ることができる。

本発明の請求項５によれば、例えば、自然画の特性やグラフィックスの特性など、原稿またはオブジェクトの特性に応じた、より好ましい色材削減を実現できる。

本発明の請求項６によれば、コンピュータに対し、視覚特性に応じて効果的に色材を抑制することが可能となり高彩度の点は変化させても印象が変わらないという色識別性の特性を有効に利用でき、色材削減により高明度側に変化しても、画像形成装置の外郭を使用するので、印象の変化を抑制した状態にて色材の削減効果を高める画像処理方法を展開できる。
本発明の請求項７によれば、例えば、低彩度領域、低明度領域の段差を軽減し、より滑らかな色再現を実現できる。
本発明の請求項８によれば、デバイス特性に応じた変換が実現でき、色の印象変化の抑制と高い色材削減効果が可能となる。
本発明の請求項９によれば、色材削減のための変換を行った場合でも視覚特性に合わせた変化が期待でき、印象変化の抑制を図ることができる。
本発明の請求項１０によれば、例えば、自然画の特性やグラフィックスの特性など、原稿またはオブジェクトの特性に応じた、より好ましい色材削減を実現できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は、本実施の形態が適用される色信号変換装置の機能構成を説明するブロック図である。図１に示す色信号変換装置１０は、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、ＣＩＥ−Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊、Ｊｃｈ、ＹＣＣなどの色空間からなる入力カラー画像信号を受け付ける信号受付部１１、信号受付部１１にて受け付けられた信号（例えばＲＧＢ色信号やＹＭＣＫ色信号などのデバイス依存信号）をデバイス非依存色空間の信号（例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊信号）等に変換する入力色空間変換部１２を備えている。この入力色空間変換部１２は、例えばマトリクス変換やＩＣＣプロファイルなどを利用して色空間変換を行うことができる。

また、色信号変換装置１０は、所謂ガミュートマッピング、即ち入力の色再現域から出力の色再現域へ画像信号を圧縮する色再現域圧縮部１３を備えている。更に、色域圧縮処理が施されたデバイス非依存色空間の信号（例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊信号）等を出力デバイスのデバイス依存色空間の信号（例えばＣＭＹＫ）に変換する出力色空間変換部１４、変換された信号を出力デバイス側に向けて出力する信号出力部１５を備えている。信号出力部１５から出力される出力カラー信号は、ＲＧＢ、ＣＭＹＫの他、出力デバイスに適合したＮ次色のカラー画像信号となる場合がある。尚、本実施の形態は、信号受付部１１にて、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊、Ｊｃｈ、ＹＣＣなど、入力の種類に限定されず、入力のデータに関する情報がない場合でもデバイスに出力するものであれば適用することができる。

また、色信号変換装置１０は、色再現域圧縮部１３にて用いられる色再現域情報を記憶し、または生成して記憶する生成色再現域情報記憶・生成部１６を備えている。また、取得した画像信号を後述する生成色再現域の情報を用いて画像形成装置の信号に変換するための各種圧縮情報を記憶する圧縮情報記憶部１７を備えている。生成色再現域情報記憶・生成部１６には、複数の色材を用いて色再現する画像形成装置の色空間に対しこの色空間とは異なる色空間で画像形成装置の色再現域より狭小化させて生成された生成色再現域の情報が記憶されている。または、この画像形成装置の色空間に対して画像形成装置の色再現域より狭小化させ所定の色相方向について色材削減率を異ならせて生成された生成色再現域の情報が記憶されている。また、圧縮情報記憶部１７には、例えば、後述する目標点（ターゲットポイント）の情報や、圧縮処理アルゴリズム等、圧縮処理のための各種情報が記憶されている。

色再現域圧縮部１３では、画像形成装置のデバイス特性や視覚特性を考慮して形成される、色材を削減した生成色再現域（色領域）を用いて色域圧縮処理が行われる。
図２は、色域圧縮処理に用いられる色領域の一例である多面体（ポリゴン）を示した図である。設定されたポリゴンは、生成色再現域情報記憶・生成部１６にて生成/記憶されており、色再現域圧縮部１３に送られる。
一般に、色再現域は一様ではなく、図２に示すような複雑な三次元形状を有している。図２に示す立体の内側が色再現可能な領域であり、その外側は色を再現できない領域である。色再現域を求めるにあたっては、色再現が可能な領域と色再現ができない領域との境界を示す面（外郭面）の情報（外郭情報）を求めておく必要がある。外郭面の形状は一様ではないことから、例えば三角形等の多角形（ポリゴン面）に分割して表現する方法がとられる。本実施の形態において色材削減のために生成された生成色再現域の情報に基づきポリゴンが設定され、このポリゴンの集合で構成された境界面を色域外郭として色域圧縮処理が行われる。

以上のように色信号変換装置１０は構成されるが、この図１に示す色信号変換装置１０の機能構成としては、他の態様を採用することも可能である。
図３（ａ）〜（ｃ）は、色信号変換装置１０の他の構成例（色信号変換装置１０（２）〜１０（４））を示した図である。図３（ａ）に示す色信号変換装置１０（２）は、入力色空間変換部１２、色再現域圧縮部１３および出力色空間変換部１４を一つの色空間信号変換部（色変換係数）２０として構成するものである。図３（ｂ）に示す色信号変換装置１０（３）は、色再現域圧縮部１３を備えず、出力色空間変換部１４にて色削減処理を行う構成を示している。更に、図３（ｃ）に示す色信号変換装置１０（４）は、出力色再現域２１と色再現域圧縮関数とで変換を行うものである。即ち、入力デバイスデータ、出力デバイスデータ、出力色再現域２１、色再現域圧縮関数という構成にて、出力色再現域２１を変更するだけで、色再現域圧縮部１３にて色材使用量を低減させる。例えばWindows Vista（登録商標）などで採用されている色変換に、本実施の形態を適用させることができる。尚、図３（ａ）〜（ｃ）では、生成色再現域情報記憶・生成部１６と圧縮情報記憶部１７の記載を省略している。

ここで、色信号変換装置１０のハードウェア構成について説明する。
図４は、本実施の形態の色信号変換装置１０の内部構成を示すブロック図である。図４に示したように、色信号変換装置１０は、色信号変換処理を実行するに際して、予め定められた処理プログラムに従ってデジタル演算処理を実行する演算手段の一例としてのＣＰＵ２０１、ＣＰＵ２０１の作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ２０２、ＣＰＵ２０１により実行される処理プログラム等が格納される記憶部の一例としてのＲＯＭ２０３、書き換え可能で電源供給が途絶えた場合にもデータを保持できる、電池によりバックアップされたＳＲＡＭやフラッシュメモリ等の記憶部の一例としての不揮発性メモリ２０４、色信号変換装置１０に接続される各部との信号の入出力を制御するインターフェース部２０５を備えている。
また、外部記憶装置２２０には、色信号変換装置１０により実行される処理プログラムが格納されており、色信号変換装置１０がこの処理プログラムを読み込むことによって、本実施の形態の色信号変換装置１０での色信号変換処理が実行される。

すなわち、上記した信号受付部１１、入力色空間変換部１２、色再現域圧縮部１３、出力色空間変換部１４、および信号出力部１５の各機能を実現するプログラムを外部記憶装置２２０から色信号変換装置１０内のＲＯＭ２０３に読み込む。そして、ＲＯＭ２０３に読み込まれたプログラムに基づいて、ＣＰＵ２０１が各種処理を行う。このプログラムは、例えば外部記憶装置２２０としてのハードディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ等の予約領域に格納されたプログラムが、ＲＯＭ２０３にロードされて提供される。また、その他の提供形態として、予めＲＯＭ２０３に格納された状態にて提供される形態がある。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭ２０３を備えている場合には、色信号変換装置１０がアッセンブリされた後に、プログラムだけが提供されてＲＯＭ２０３にインストールされる形態がある。また、インターネット等のネットワークを介して色信号変換装置１０にプログラムが伝送され、色信号変換装置１０のＲＯＭ２０３にインストールされる形態がある。

次に、本実施の形態が適用される色材使用量を抑制した色再現域の設定方法について詳述する。
図１３（ａ）、（ｂ）は、従来の色材削減の例を説明するための図である。図１３（ａ）は明度を変更した場合、図１３（ｂ）は彩度を変更した場合を説明するための図であり、縦軸に明度（Ｌ＊）、横軸に彩度（Ｃ＊）をとっている。図１３（ａ）、（ｂ）では、出力デバイスの色再現域（ガミュート）の外郭断面を模式的に示しており、例えば赤色である場合に、彩度の最も高い点（三角形の頂点）は、（Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ）＝（０，１００，１００，０）の２００％となる。また、出力デバイスの変化の特性方向を点線で示している。図１３（ａ）、（ｂ）にて、黒丸は色材削減前のデータを示し、白丸は色材削減後のデータを示しており、図の矢印方向に変化する様子が示されている。

図１３（ａ）に明度を変更して色材削減を図る方法では、暗い（明度の低い）値から明るい（明度の高い）値に変換されるが、出力デバイスの変化の特性と異なる方向に制御されることから、色が劣化して見えてしまう。また、明度方向に変化すると、高明度側が明るくなり過ぎてしまい、更に、高彩度側は制御することができないことが問題となる。一方、図１３（ｂ）に示す彩度を変更して色材を図る方法では、彩度の高い値から彩度の低い値に変換されるが、やはり出力デバイスの変化の特性と異なる方向に制御されることから、色が劣化して見えてしまう。また、高明度、高彩度領域を削減することができず、更に、飽和色領域以外は彩度が劣化した再現となってしまう。

そこで、本実施の形態では、図１に示す色再現域圧縮部１３または出力色空間変換部１４にて、出力デバイスの特性に合わせるとともに色材使用量を減少させるために変更された色再現域（生成色再現域）を用いて処理を行ない、色材削減（省トナー、トナーセーブ）を行っている。即ち、色再現域圧縮時または出力色空間変換時に、出力デバイス色再現域から色再現域を変更することで色材使用量を減少させる。これによって、色再現を劣化させず、色段差を発生させずに、視覚特性に応じて効果的に色材を抑制する。
この生成色再現域の情報は、予め生成し生成色再現域情報記憶・生成部１６（図１参照）に記憶して用いることができるが、適宜、生成して用いることも可能である。

図５は、色信号変換装置１０の色再現域圧縮部１３（および/または出力色空間変換部１４）にて実行される処理を示したフローチャートである。ここでは、まず入力色空間変換部１２にて画像形成装置（出力デバイス）とは異なる色空間に変換されたカラー画像データ（画像信号）を取得する（ステップ１０１）。ここで、色材削減モードが指定されているか否かを判断し（ステップ１０２）、色材削減モードではない場合には、出力デバイスのそのままの色再現域を用いた圧縮処理を行う（ステップ１０９）。

色材削減モードの指定がある場合には、ユーザ指示があるか否かを判断する（ステップ１０３）。ユーザ指示がある場合には、ユーザ指示情報を取得し（ステップ１０４）、ステップ１０５へ移行する。ユーザ指定がない場合には、対象オブジェクトによる設定を行うか否かで処理が異なる（ステップ１０５）。この対象オブジェクトによる設定を行う場合には、オブジェクト毎の設定情報を取得し（ステップ１０６）、ステップ１０７へ移行する。対象オブジェクトによる設定を行わない場合には、そのままステップ１０７へ移行する。尚、対象オブジェクトによる設定では、原稿の種類によって設定することも可能である。

ステップ１０７では、生成色再現域の生成が行われる。詳細は後述するが、この生成色再現域の生成処理では、主として、高彩度点の設定（ステップ１１１）、グレイ領域点の設定（ステップ１１２）、高彩度点とグレイ領域点の間を設定（ステップ１１３）が行われる。その後、圧縮情報記憶部１７（図１参照）に記憶された情報を用いて、生成色再現域を用いた圧縮処理が実行され（ステップ１０８）、色再現域圧縮部１３の処理が終了し、色再現域圧縮部１３から出力色空間変換部１４へ画像信号が出力される。

次に、ステップ１０７に示す生成色再現域の生成について詳述する。
図６は、本実施の形態が適用される色材削減を行った色再現域を示す図である。図６では、明度軸を中心として色相Ａと色相Ｂの色再現域が示されている。図６の点線で示す領域は出力デバイスの一つであるプリンタ等の画像形成装置の色再現域であり、実線で示す領域は本実施の形態における色材抑制のための設定がなされた生成色再現域を示している。
この図６の実線で示すような生成色再現域を作成するために、
（i）高彩度点（生成最大彩度点）の設定（ステップ１１１）
（ii）グレイ領域点の設定（ステップ１１２）
（iii）高彩度点とグレイ領域点との間の領域設定（ステップ１１３）
が行われる。そして、
（iv）設定された生成色再現域を用いての圧縮処理（ステップ１０８）
が行われる。

まず、上記（i）の『高彩度点の設定（ステップ１１１）』について説明する。
一般に、人は、白の領域に近いところの変化には非常に敏感であるが、彩度の高い部分の変化に対しては敏感ではなく、彩度の高い部分に変化があっても視覚的には識別できない。また、人は、明度が低い場合であってもグレイ領域に近い部分については敏感である。そこで、敏感ではない鈍感な領域である高彩度点については大幅に色材を削減し、敏感な部分については削減をしない/または削減を制限することで、視覚特性に応じて効果的に色材を抑制する。
このために、まず、図６に示すように、各色相における出力デバイス（画像形成装置）の色再現域における最大彩度点よりも高明度側に、高彩度点を設定する。そして、この高彩度点より高明度側（高彩度点と白との間）は、画像形成装置の色再現域の外郭を設定する。

図７（ａ）、（ｂ）は、この高彩度点の設定方法の例を示した図である。図７（ａ）は色相方向にて設定される削減率の例を示し、図７（ｂ）は指定箇所以外の削減率を決定した場合の例を示している。図７（ａ）では、黄色（Yellow）の削減率を０％、赤（Red）の削減率を２０％、マゼンタ（Magenta）の削減率を３０％、青（Blue）の削減率を０％、シアン（Cyan）の削減率を２０％、緑（Green）の削減率を３０％としている。例えば、人間の視覚特性は、色によって感度が異なる。本実施の形態では、かかる視覚特性を考慮して色相方向で削減の量を変えている。

この削減率を用いて、例えば、
（１）画像形成装置の最大彩度点彩度×削減率
（２）白から最大彩度点の距離×削減率
（３）白から最大彩度点の外郭の長さ×削減率
によって高彩度点が設定される。
尚、ユーザによっては所謂ロゴカラーはしっかりと出力したいなど、ユーザによる要求がある場合がある。また、所定の色について、グラフィックスでは気になるが写真では気にならない等、原稿情報から視覚特性を考慮することも有効である。そこで、本実施の形態では、
（４）ユーザまたは原稿情報から指定された点
によって高彩度点を設定することを可能としている。
更に、例えば長さの変化を２０％としても、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの０〜１００％までの値（面積率）が２０％になる、とは限らないことから、
（５）面積率の削減率
により高彩度点を設定することも可能である。
尚、削減率ではなく、彩度・距離・長さの値を直接、指定しても構わない。また、この削減率は、全領域で一律の削減率を設定したり、色相方向で複数の削減率を設定することも可能である。

上記（２）の白から最大彩度点の距離の例として、例えばマゼンタ（Magenta）の場合、Magenta＝（Ｌ_１,ａ_１,ｂ_１）、白＝（Ｌ_ｗ,ａ_ｗ,ｂ_ｗ）、削減率αでは、
（１−α）× √ （Ｌ_１−Ｌ_ｗ）＾２ ＋（ａ_１−ａ_ｗ）＾２ ＋（ｂ_１−ｂ_ｗ）＾２
となり、同一色相、画像形成装置の高明度側の外郭上の点で、上記の彩度の点が、マゼンタ（Magenta）の高彩度点となる。

また、上記（５）における面積率の削減率の例としては、例えばRed削減率２０％の場合に、
削減前の面積率ＣＭＹＫ ＝（０，１００，１００，０）＝（Ｌ_２,ａ_２,ｂ_２）を、
削減後の面積率ＣＭＹＫ ＝（０，８０，８０，０）＝（Ｌ_３,ａ_３,ｂ_３）
と、高彩度点（Ｌ_３,ａ_３,ｂ_３）に設定する。尚、このとき、色相も変化している。

尚、指定箇所以外の削減率は、図７（ｂ）に示すように、隣接する削減率と滑らかに補間される。図７（ｂ）は、横軸に色相をとり、縦軸に削減率（１００％〜０％）をとっている。上記のようにして高彩度点は設定できるが、それ以外の部分についても設定することが必要となる。図７（ｂ）に示す実線は、指定箇所間を直線で結んで削減率を決定している例を示す。また、図７（ｂ）に示す点線は、指定箇所間をスプライン曲線で結んで削減率を決定している例を示している。

次に、以上のようにして設定された高彩度点の補正について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、設定された高彩度点の補正を説明するための図である。図８（ａ）は、色再現域を２次元的に表現したものであり、外側の点線が前述までの高彩度点の設定処理を行う前の色再現域（画像形成装置の色再現域）の外郭を示している。また、内側の実線が高彩度点の設定処理に局所点の補正を施した生成色再現域の外郭を示しており、斜線部分の領域が補正後の生成色再現域である。図８（ｂ）は、色再現域を、色相毎の最大彩度点までの距離で示した図である。ここで、実際の出力デバイスの色空間について、長さで規定して削減を施すと局所的に増減する場合がある。図８（ａ）、（ｂ）では、局所的に減少した箇所として、２点鎖線で補正前の色再現域を示している。この局所的な増減が生じると、グラテーションなどの滑らかさが軽減してしまう。そこで、本実施の形態では、局所点に補正を加え、色再現域の外郭が元の色再現域と同様な形状となるように補正を行っている。

より詳しくは、前述により算出した高彩度点までの距離（図８（ａ）、（ｂ）の２点鎖線で示す補正前）を、高彩度点の設定処理を行う前の色再現域（画像形成装置の色再現域）と比較する。この際に、局所的に変化している部分を抽出し、高彩度点の設定処理を行う前の色再現域と近似した形状となるように補正する。これによって、より好ましい生成色再現域を形成している。

次に、上述した（ii）『グレイ領域点の設定（ステップ１１２）』について、その処理を詳述する。
グレイ領域点は、出力デバイスの外郭近傍か、または、グレイ領域もトナーセーブをするために外郭よりも内側に設定する。そして、他の色相のグレイ領域との段差を解消するために、全部の色相にて共通するグレイ領域制御点を設定する。

図９（ａ）、（ｂ）は、グレイ領域点の設定方法を説明するための図である。図９（ａ）は、実際にグレイ領域点を設定した際の色再現域を示しており、図９（ｂ）は、総量制限値からの設定（後述）を説明するための図である。
このグレイ領域点の設定方法としては、例えば以下の５つを採用できる。
（１）画像形成装置の最低明度点×削減率
（２）画像形成装置の色再現域外郭から設定×削減率
（３）総量規制値のデータから算出した点を元に設定×削減率
（４）ユーザまたは原稿情報から指定された点
（５）グレイ領域と高彩度点の間の点から設定

例えば、上記（１）では、画像形成装置（出力デバイス）の色再現域の中で最も暗く出せる点に削減率を掛け合わせることで、グレイ領域点を設定する。
また、上記（２）における『画像形成装置の色再現域外郭からの設定』では、画像形成装置の色再現域と、（Ｌ,ａ,ｂ）のうちａ，ｂ＝０の点との交点（図９（ａ）に示す交点（△））を算出する。尚、ａ，ｂ＝０以外でも可能である。
ここで、交点Ａ＝（Ｌ_１,ａ_１,ｂ_１）、白＝（Ｌ_ｗ,ａ_ｗ,ｂ_ｗ）、削減率αとすると、
Ｌ ＝ Ｌ_ｗ−（１−α）×（Ｌ_１−Ｌ_ｗ）
として、グレイ領域点を求めることができる。

次に、上記（３）による『総量規制値からの設定方法』について説明する。色材総量は、出力色信号を画像化する際に必要となるトナー等の色材の総量であり、ゼログラフィプリンタやインクジェットプリンタなどの出力デバイスでは、この色材総量に一定の制限が設けられている場合が多い。一般に、４次元のＣＭＹＫ色空間内においては、色座標値（Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ）がそれぞれＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ＝０〜１００の範囲で設定され、かかる場合に、制限のない色材総量は４００％となる。
ここで、例えば総量制限値が３００％の場合、例えば図９（ｂ）に示すような色座標値を持つデバイスを考える。このようなデバイス特性の中で、総量制限値が３００％となる組み合わせの中から、明度が低い点、または色材使用数が少なく明度が低い点を上記の交点Ａに設定して算出する。例えば、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（１００，１００，０，１００）を交点Ａに設定する。
このように、総量制限値がある場合には、総量制限値の面積率の組み合わせから設定する。このとき、色材使用数が少ない組み合わせの明度よりも高明度側に設定する。

上記（４）による『ユーザまたは原稿情報から指定された点』では、例えば、ユーザが設定した総量制限値（例えば２８０％）によってグレイ領域点が設定される。また、原稿情報としては、例えば対象オブジェクトにより設定を行う。例えば、自然画再現については暗い領域をＫ単色で再現すると薄い印象となる。一方、グラフィックスなどでは色味が付くのでグラテーションはＫ単色で再現することが好ましい。このように、対象オブジェクトによって好ましい処理が存在することから、本実施の形態では、使用原稿（対象オブジェクト）に合わせてグレイ領域点を設定することを可能としている。

次に、上記（５）の『グレイ領域と高彩度点の間の点から設定』について説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）は、グレイ領域と高彩度点の間の点から設定する処理を説明するための図である。図１０（ａ）はグレイ領域制御点がトナーセーブを行う場合のグレイ領域点の設定方法を示している。図１０（ｂ）はグレイ領域制御点がトナーセーブを行なわない制御点である場合に、間の点の設定方法を示している。
この『グレイ領域と高彩度点の間の点から設定』に際し、まず、高彩度点とグレイ領域との間は、制御点を設定し色再現域を形成、または、画像形成装置の色再現域を彩度に応じて変換して形成する。
例えば、図１０（ａ）に示すトナーセーブを行う場合に、グレイ領域と高彩度点の間の点として、この２点を滑らかにつなぐための中間点（ｐ点）を設定する。または、画像形成装置の外郭情報を用いて中間点を設定することもできる。そして、色相毎に、各高彩度点とその間の点（中間点）を通る関数（スプライン関数）によってグレイ領域との交点を算出する。そして、複数求めた交点について、例えばこの複数の交点の平均値をグレイ領域点とする。

高彩度点とその間の点、グレイ領域制御点が得られた後、上記（iii）の『高彩度点とグレイ領域点との間の領域設定（ステップ１１３）』を行う。より具体的には、例えば高彩度点とグレイ領域点との間の点を、これらを滑らかにつなぐために設定し、または、画像形成装置の外郭情報を用いて設定する。
例えば、図１０（ｂ）に示すようにグレイ領域制御点がトナーセーブを行わない場合には、図１０（ｂ）に示す中間点（ｑ点）を画像形成装置の色再現域の外郭上の点としてもよい。かかる場合には、図１０（ｂ）に示すｒ点のような中間点を更に追加する。

以上のようにして、色材削減を行ない、出力デバイスと異なる色空間で形成されることとなった色再現域（生成色再現域）が得られる。この色再現域を用いて、上記（iv）の『設定された生成色再現域を用いての圧縮処理（ステップ１０８）』を行う。以下に、この『設定された生成色再現域を用いての圧縮処理（ステップ１０８）』について説明する。

圧縮処理としては、大きく２つの方法がある。
（１）形成した色再現域外郭に応じて圧縮・写像方法を変更する方法
この方法は、まず、最大彩度点よりも明度が高い側（高明度側）では、例えば高彩度の変化に伴いグレイ領域の目標点（ターゲット点）を変更する。また、最大彩度点よりも明度が低い側（低明度側）では、例えばターゲット点から外郭までの距離に応じて変換する。
（２）白点を基準とした圧縮方法
この方法は、一度、通常色域に圧縮した後に、白点に向かって再圧縮をする。この白点に向かう再圧縮では、変動を抑える関数とする。

図１１（ａ）、（ｂ）は、上記（１）の『形成した色再現域外郭に応じて圧縮・写像方法を変更する方法』を説明するための図である。図１１（ａ）は高明度側の圧縮例であり、図１１（ｂ）は低明度側の圧縮例である。図１１（ａ）に示す圧縮では、最大彩度点の明度変化量をマッピングに採用している。そして、高彩度点の変化に伴い、グレイ領域のターゲット点を変更している。

図１１（ａ）に示す高明度側の圧縮例では、マッピングのターゲット点をグレイ軸上に設定し、ターゲット点と外郭との距離に応じてマッピング関数を決定する場合に、ターゲット点を最大彩度点の明度変化量に応じて変更している。変更は白へ近づくほど小さくする。
この図１１（ａ）にて、入力点Ｃの明度をＬｃ、白の明度をＬｗ、入力色再現域の最大彩度点の明度をＬcusp、画像形成装置の色再現域の最大彩度点と生成色再現域の最大彩度点との差をＬdifとすると、ターゲット点Ｌｂは、
Ｌｂ ＝ Ｌｃ ＋ Ｌdif ×（Ｌｗ−Ｌｃ）/（Ｌｗ−Ｌcusp）
で算出される。このＬｂと入力点Ｃを結び、生成色再現域の外郭と交わる点（Ｂ点）に、入力点Ｃの値が圧縮変換される。従来の例えば明度を保存して点Ａに圧縮される場合と比べて、画像形成装置の色再現域の外郭上にて白に近くなる方向に変換される。

一方、図１１（ｂ）に示す低明度側の圧縮例では、グレイ軸上のターゲット点から外郭までの距離に応じた変換方法が用いられている。図１１（ｂ）にて、画像形成装置の色再現域の最大彩度点の明度（グレイ軸上のターゲット点）をＬ１、色材削減のための生成色再現域の最大彩度点の明度（グレイ軸上のターゲット点）をＬ２としている。そして、入力点Ｃと明度Ｌ２とを結び、Ｌ２と入力色再現域の外郭までの距離と、Ｌ２と生成色再現域の外郭までの距離とに応じてマッピング関数（例えば距離の比など）を決定する。これによって、入力点ＣはＢ点に圧縮変換される。これによって、従来の画像形成装置の色再現域から得られるターゲット点Ｌ１を用いて圧縮処理を行う場合はＡ点に圧縮されるが、このＡ点に圧縮される場合と比べ、出力デバイスの視覚特定の変化に合わせた削減が可能となる。

図１２は、上記（２）の『白点を基準とした圧縮方法』を説明するための図である。ここでは、まず、入力点Ｃを、画像形成装置の色再現域（色材削減を行う前）内の点Ａに圧縮・写像を行う。この圧縮・写像は、従来から行われている任意の圧縮方法を採用することができ、ここではその説明を省略する。次いで、このＡ点と白点（ｗ）とを結ぶ直線を引き、この２点を結ぶ直線と生成色再現域（色材削減後）の外郭との交点（ｇ１）と、この直線と画像形成装置の色再現域（色材削減前）の外郭との交点（ｇ２）とから、変換データを算出してＢ点を求める。

より具体的には、白点（ｗ）とＡ点との距離をＥwa、白点（ｗ）とｇ１との距離をＥwg1、白点（ｗ）とｇ２との距離をＥwg2、求めるＢ点と白点（ｗ）との距離をＥwbとすると、
Ｅwb ＝ Ｅwa ×（ Ｅwg1 / Ｅwg2 ）＾α
ここで『α』は、白点（ｗ）に近づくほど変化量を小さく、Ｅwg1に近づくほど変化量を大きくする係数である。
尚、色再現域外郭を全域形成せずに、画像信号ごとに削減率により色再現域外郭を求めて上記処理を行うことも可能である。
この上記（２）の方法によれば、通常、圧縮には多くの時間を要するが、一度圧縮して単純な計算により変換データを取得することができる点で優れている。

このようにして、生成色再現域を用いた圧縮処理が行われる。生成色再現域の情報は、予め生成しておき、生成色再現域情報記憶・生成部１６（図１参照）に記憶して用いることができるが、適宜、生成して用いることも可能である。

以上、詳述したように、本実施の形態では、高彩度点（生成最大彩度点）は画像形成装置の色再現域の外郭上であって最大彩度点より高明度側に設定する。また、高彩度点より高明度側は、画像形成装置の色再現域外郭を設定する。これによって、画像形成装置の高明度側を使用することとなり、色の印象変化を抑制できる。また、外郭上のデータについては、削減により高明度側に変化しても画像形成装置の外郭を使用するので、印象を変化させずに色材を削減できる。更には、高彩度の点は、色識別性の点からも、変化させても印象が変わらない。

また、本実施の形態にて、グレイ領域点は、出力デバイスの外郭付近、またはグレイ領域もトナーセーブを行うことから、外郭の内側に設定する。そして、他の色相のグレイ領域との段差を解消するために、全色相にて共通のグレイ領域制御点を設定している。このように共通点を持つことにより、低彩度領域、低明度領域の段差を生まず、滑らかな色再現を実現できる。また、総量制限値がある場合は、総量制限値の面積率の組み合わせから設定することも有効である。更に、色材使用量が少ない組み合わせの明度よりも高明度側に設定することも好ましい。また更に、ユーザ設定や対象オブジェクトにより設定することもできる。

更に、本実施の形態にて、高彩度点とグレイ領域点との間は、制御点を設定し色再現域を形成している。または、画像形成装置の色再現域を彩度に応じて変換して間を形成する。更に、グレイ領域と高彩度点の間の点は、この２点を滑らかにつなぐために設定し、または画像形成装置の外郭情報を用いて設定する。そして、グレイ領域制御点がトナーセーブを行わない制御点の場合には、この点も画像形成装置の色再現域の外郭上の点とすることも有効である。このように、生成色再現域を幾何学的に形成することで、色段差が発生せずに、滑らかな再現を実現できる。また、圧縮・伸張時に外郭を用いる際、滑らかな外郭を利用することで、色段差の発生を抑制できる。

このように、本実施の形態では、まず、Ｌａｂ空間上における変化に対して色の変化の印象が色により異なることに着目し、特定点として高彩度点（生成最大彩度点）の概念を導入して色領域ごとの制御を実現している。これによって、領域ごとの印象の差を小さくすることが可能となり、印象を変えずに色材を削減することができる。
また、色変換方法として、例えば変換方向を変更することで、高明度領域でも削減効果を期待できる。そして、例えば画像形成装置の特性に応じた変換を行うことで、色の印象を変えない削減効果を更に高めることができる。
更には、例えば色材削減を白からの距離によって行ない、また白方向の制御を行うことで、視覚特性に合わせた変化となり、印象を変えずに色材削減を実現することができる。

本実施の形態が適用される色信号変換装置の機能構成を説明するブロック図である。 色域圧縮処理に用いられる色領域の一例である多面体（ポリゴン）を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、色信号変換装置の他の構成例を示した図である。 本実施の形態の色信号変換装置の内部構成を示すブロック図である。 色信号変換装置の色再現域圧縮部にて実行される処理を示したフローチャートである。 本実施の形態が適用される色材削減を行った色再現域を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、高彩度点の設定方法の例を示した図である。 （ａ）、（ｂ）は、設定された高彩度点の補正を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、グレイ領域点の設定方法を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、グレイ領域と高彩度点の間の点から設定する処理を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、『形成した色再現域外郭に応じて圧縮・写像方法を変更する方法』を説明するための図である。 『白点を基準とした圧縮方法』を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、従来の色材削減の例を説明するための図である。

符号の説明

１０…色信号変換装置、１１…信号受付部、１２…入力色空間変換部、１３…色再現域圧縮部、１４…出力色空間変換部、１５…信号出力部、１６…生成色再現域情報記憶・生成部、１７…圧縮情報記憶部、２０…色空間信号変換部（色変換係数）、２１…出力色再現域

Claims (10)

1. 所定の色相方向について色材削減率を指定する指定手段と、
   複数の色材を用いて色再現する画像形成装置の色空間に対し、当該画像形成装置の色再現域の所定の色相方向における最大彩度点から高明度側であって、前記指定手段により指定された色材削減率に応じて当該色再現域の外郭上に生成最大彩度点を形成して当該画像形成装置の色再現域より狭小化させて生成された生成色再現域の情報を取得する色再現域情報取得手段と、
   画像信号を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した前記画像信号を、前記色再現域情報取得手段により取得した前記生成色再現域の情報を用いて、前記画像形成装置の信号に変換する変換手段と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記生成色再現域は、前記色再現域の外郭におけるグレイ領域点を高明度側に移動させた、全ての色相方向にて共通する生成グレイ領域点を用いて形成されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記変換手段は、前記生成色再現域の外郭に応じて圧縮・伸張方向を変更することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 前記変換手段は、白点と、前記生成色再現域と、前記色再現域とを用いて決定された変換方法により変換することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の画像処理装置。
5. 前記生成色再現域の前記生成最大彩度点は、原稿および/またはオブジェクトの種類によって異なることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の画像処理装置。
6. コンピュータに、
   所定の色相方向について色材削減率の指定を受ける機能と、
   複数の色材を用いて色再現する画像形成装置の色空間に対し、当該画像形成装置の色再現域の所定の色相方向における最大彩度点から高明度側であって、指定された色材削減率に応じて当該色再現域の外郭上に生成最大彩度点を形成して当該画像形成装置の色再現域より狭小化させて生成された生成色再現域の情報を取得する機能と、
   画像信号を取得する機能と、
   取得した前記画像信号を、取得した前記生成色再現域の情報を用いて、前記画像形成装置の信号に変換する機能と
   を実現させるプログラム。
7. 前記生成色再現域は、前記色再現域の外郭におけるグレイ領域点を高明度側に移動させた、全ての色相方向にて共通する生成グレイ領域点を用いて形成されることを特徴とする請求項６記載のプログラム。
8. 前記変換する機能は、前記生成色再現域の外郭に応じて圧縮・伸張方向を変更することを特徴とする請求項６または７記載のプログラム。
9. 前記変換する機能は、白点と、前記生成色再現域と、前記色再現域とを用いて決定された変換方法により変換することを特徴とする請求項６乃至８何れか１項記載のプログラム。
10. 前記生成色再現域の前記生成最大彩度点は、原稿および/またはオブジェクトの種類によって異なることを特徴とする請求項６乃至９何れか１項記載のプログラム。

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