JP4785676B2 - カラーマッチング用プロファイルのための変換テーブルを作成する方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、カラー複写機やカラープリンタなどの画像形成装置により形成された画像の色が、観察光源によって異なって見える現象を軽減する技術に関する。

カラー複写機やカラープリンタなどの画像形成装置により形成された画像の色は、観察光源によって異なって見える場合があり、この現象はカラーインコンスタンシー（Color Inconstancy）と呼ばれる。

カラーインコンスタンシーを軽減する技術として、環境光に応じたカラーマッチングを行うもの（例えば、特許文献１）がある。特許文献１によれば、観察光源の分光分布を取得し、各光源の分光分布と色票の分光反射データから、該当する光源下での色票の三刺激値を算出して、プロファイルデータとする。そして、このプロファイルデータを用いて、環境光による色順応を考慮したカラーマッチング処理を行う。
特開２００２−２１８２６６号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、環境光毎に最適なカラーマッチング用のプロファイルを作成するため、必要な作業量が比較的多くなる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より少ない作業量で、画像形成装置により形成された画像に関するカラーインコンスタンシーを軽減することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の方法は、複数の光源に対応したカラーマッチング用プロファイルのための変換テーブルを作成する方法であって、４色以上の色材を用いて画像形成を行う画像形成装置により、該画像形成装置が用いる第１の色空間において予め定められた複数組の色成分データに基づいて、複数のパッチ画像を記録媒体上に形成する形成工程と、分光測色計により第１の光源を含む複数の光源それぞれを用いて、前記複数のパッチ画像それぞれを測色して複数の測色データを得る測色工程と、前記複数の測色データに基づいて、前記複数の光源それぞれにおける、前記複数のパッチ画像それぞれに対応する、装置に依存しない第２の色空間により表現される複数組の色成分データを算出する算出工程と、前記複数のパッチ画像のうち、前記測色工程において前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される色成分データが略同一の値を持つ複数のパッチ画像それぞれに対応する、前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データを選択する選択工程と、前記選択工程で選択された前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データに対応する複数のパッチ画像のうち、前記測色工程において前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される色成分データと、前記測色工程において前記第１の光源以外の各光源を用いて測色することにより得られた各測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される各色成分データとの色差の合計が最小になるパッチ画像に対応する前記第１の色空間により表現される色成分データを、前記変換テーブルの値として設定する設定工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のシステムは、４色以上の色材を用いて画像形成を行う画像形成装置と分光測色計とを備え、複数の光源に対応したカラーマッチング用プロファイルのための変換テーブルを作成するシステムであって、前記画像形成装置が用いる第１の色空間において予め定められた複数組の色成分データに基づいて、複数のパッチ画像を記録媒体上に形成する形成手段と、第１の光源を含む複数の光源それぞれを用いて、前記複数のパッチ画像それぞれを測色して複数の測色データを得る測色手段と、前記複数の測色データに基づいて、前記複数の光源それぞれにおける、前記複数のパッチ画像それぞれに対応する、装置に依存しない第２の色空間により表現される複数組の色成分データを算出する算出手段と、前記複数のパッチ画像のうち、前記測色手段によって前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される色成分データが略同一の値を持つ複数のパッチ画像それぞれに対応する、前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データを選択する選択手段と、前記選択手段で選択された前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データに対応する複数のパッチ画像のうち、前記測色手段によって前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される色成分データと、前記測色手段によって前記第１の光源以外の各光源を用いて測色することにより得られた各測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される各色成分データとの色差の合計が最小になるパッチ画像に対応する前記第１の色空間により表現される色成分データを、前記変換テーブルの値として設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。

なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための最良の形態における記載によって更に明らかになるものである。

以上の構成により、本発明によれば、比較的少ない作業量で、画像形成装置により形成された画像に関するカラーインコンスタンシーを軽減することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。

なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。

［第１の実施形態］
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などがディスプレイに出力するための画像データの色は、一般的に、ＲＧＢ色空間における色成分データ（以下、ＲＧＢデータと呼ぶ）で管理されている。一方、ＰＣなどがプリンタなどの画像形成装置に出力するための画像データの色は、一般的に、ＣＭＹＫ色空間などの、４色以上の色材を用いる色空間における色データ（以下、ＣＭＹＫデータと呼ぶ）で管理されている。そのため、ＰＣが画像形成装置に画像データを出力する場合、しばしば、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換する必要が生じる。

図１は、画像データの色成分データをＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換し、プリンタが印刷のために使用するラスタライズデータを生成するための機能ブロックを示す図である。

画像データは、入力γ変換処理部１０１において、ユーザが指定するγ変換処理（明るさ調整処理）が施される。次に、カラーマッチング処理部１０２において、カラーマッチング処理が施される。そして、インク色分解処理部１０３において、インク色分解処理が施され、色成分データがＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換される。

次に、画像データは、出力γ変換処理部１０４において、ドットゲインを吸収して各インク色濃度が線形になるようにγ変換処理が施される。最後に、ハーフトーン処理部１０５において、各色（ここでは、ＣＭＹＫ）の多値データを２値データに変換する処理が施される。ここでは、この２値データがラスタライズデータである。

そして、ラスタライズデータは、プリンタに出力される。

ここで、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０６は、色成分データをＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換するためのテーブルである。ＬＵＴ１０６は、所定のＲＧＢデータと所定のＣＭＹＫデータを一対一に対応付ける対応情報を保持する。インク色分解処理部１０３は、ＬＵＴ１０６を参照して、色成分データをＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換する。

ところで、異なるＣＭＹＫデータ同士が、理論上は同一の色を表現することがある。例えば、ＣＭＹＫの各成分が取り得る範囲を０乃至２５５とした場合、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（０，０，０，２５５）は黒を表す。一方、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（２５５，２５５，２５５，０）も黒を表す。従って、黒を表すＲＧＢデータである（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）をＣＭＹＫデータに変換する場合、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（０，０，０，２５５）と（２５５，２５５，２５５，０）のどちらに対応付けるかが問題となる。

このとき、ＣＭＹＫ色空間における両色成分データとも理論上は黒を表現しても、人間の目には異なる色に見える場合がある。更に、カラーインコンスタンシーのために、ある光源の下では同じ色に見えても、他の光源の下では異なる色に見える場合もある。そこで、本実施形態では、種々の観察光源の下で安定して同一或いは略同一の色に見えるＣＭＹＫデータをＲＧＢデータに対応付けることにより、カラーインコンスタンシーを軽減する。

以下、図２及び図３を参照して、カラーインコンスタンシーを軽減するＬＵＴ１０６を生成する方法を説明する。説明のために、本実施形態に係るプリンタは、ＣＭＹＫＲ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，Ｂｌａｃｋ，Ｒｅｄ）の５種類の色材を使用するものとする。従って、ＰＣがプリンタに出力するための画像データの色は、ＣＭＹＫＲデータにより管理されている。

図２は、ＬＵＴ１０６にＲＧＢデータとＣＭＹＫＲデータとの対応情報を登録する処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１で、プリンタは、紙などの記録媒体に複数のパッチ画像を印刷する。パッチ画像は、ＣＭＹＫＲデータの各色成分を所定の間隔でスライスして、図３に示す様なＣＭＹＫＲデータを生成し、各ＣＭＹＫＲデータに基づく印刷を行うことにより生成される。図３においては、各色成分が６４（又は６３）の間隔でスライスされているが、この間隔は任意に定めることができるし、等間隔である必要も無い。

ステップＳ２０２で、分光測色計は、Ｄ_５０光源を含む複数の光源において、パッチ画像の分光反射率を測定し、分光反射率データを得る。Ｄ_５０光源は、ＬＵＴ１０６を生成する上で基準となる光源であるが、Ｄ_５０光源以外、例えば、Ｄ_６５光源などを基準としても構わない。

ステップＳ２０３で、ＰＣなどの情報処理装置は、測定した分光反射率に基づき、Ｄ_５０光源を含む複数の光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データを算出する。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データは、ＲＧＢデータやＣＭＹＫＲデータと異なり、ＰＣやプリンタなどの装置に依存しない色空間における色成分データである。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データを算出する方法の詳細は後述する。

ステップＳ２０４で、ＰＣなどの情報処理装置は、Ｄ_５０光源においてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データが略同一となる複数のＣＭＹＫＲデータ全てから構成される組を選択する。例えば、Ｄ_５０光源における赤の色味（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）＝（４４．３５，７４．２７，６８．６０）は、以下の３種類のＣＭＹＫＲデータによる画像パッチから得ることができる（各色成分は８ビットとする）。なお、色成分データのスライス間隔が図３に示す通りである場合は、厳密には以下の（１）及び（３）のパッチ画像は得られないが、ここに示す赤の色味は説明のためのものであると理解して頂きたい。即ち、何らかの特定の色味は、複数種類のＣＭＹＫＲデータから得られるものである。

（１）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，２５３，２４０，０，０）
（２）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，０，０，０，２５５）
（３）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，１００，１１１，０，１２８）
次に、ステップＳ２０５で、ＰＣなどの情報処理装置は、ステップＳ２０４において選択した組について、Ｄ_５０光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データと他の光源それぞれにおけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとの差の合計（差の平均でもよい）を算出する。算出方法の詳細は後述する。そして、差の合計が最小のＣＭＹＫＲデータをＲＧＢデータと対応付けてＬＵＴ１０６に登録する。ＣＭＹＫＲデータに対応するＲＧＢデータの計算方法の詳細は後述する。

図示しないが、ＰＣなどの情報処理装置は、Ｄ_５０光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データが略同一になるすべてのＣＭＹＫＲデータの組についてステップＳ２０４及びＳ２０５の処理を行う。また、Ｄ_５０光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データが単一のＣＭＹＫＲデータのみと対応している場合は、そのＣＭＹＫＲデータをＲＧＢデータと対応付けてＬＵＴ１０６に登録する。

以上のようにして、ＬＵＴ１０６にＲＧＢデータとＣＭＹＫＲデータの対応情報が登録される。

＜まとめ＞
本実施形態において特に重要なことは、ステップＳ２０４及びＳ２０５における処理である。下記の（１）乃至（３）のように、複数のＣＭＹＫＲデータに基づくパッチ画像がＤ_５０光源において赤の色味（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）＝（４４．３５，７４．２７，６８．６０）を持つ場合を考える。

（１）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，２５３，２４０，０，０）
（２）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，０，０，０，２５５）
（３）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ）＝（０，１００，１１１，０，１２８）
これらのＣＭＹＫデータに基づくパッチ画像は、他の光源の下では、一般的に、異なる色味に見える。本実施形態では、他の光源それぞれにおけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとＤ_５０光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとの差の合計が最小となる色成分データをＬＵＴ１０６に登録する。そのため、それぞれ異なる光源の下でも、比較的類似した色味を表現できるＣＭＹＫＲデータがＬＵＴ１０６に登録され、カラーインコンスタンシーが軽減される。

また、本実施形態のコンセプトは、第１の色空間における色成分データを第２の色空間における色成分データに変換する際に、２通り以上の対応が存在する場合に適用可能である。従って、変換元の色成分データはＲＧＢデータに限られるものではないし、変換先の色成分データはＣＭＹＫデータやＣＭＹＫＲデータなどに限られるものではない。

また、Ｄ_５０光源以外の光源としては、Ａ光源、Ｃ光源、Ｄ_６５光源、Ｆ１光源、Ｆ２光源、Ｆ３光源、Ｆ４光源、Ｆ５光源、Ｆ６光源、Ｆ７光源、Ｆ８光源、Ｆ９光源、Ｆ１０光源、Ｆ１１光源、Ｆ１２光源などを使用可能であるが、これらに限定されない。

＜Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データを算出する方法＞
まず、光源ｉの下におけるパッチ画像の三刺激値（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を、式（１）に従って算出する。

ここで、

次に、光源ｉの下における完全拡散反射面が持つ三刺激値（Ｘ’_ｉ，Ｙ’_ｉ，Ｚ’_ｉ）を、式（２）に従って算出する。

そして、光源ｉの下におけるパッチ画像のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データを、式（３）〜（５）に従って算出する。

ここで、

＜Ｄ_５０光源におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データと光源ｉにおけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとの差（色差）ΔＥ_{９４（ｉ）}を算出する方法＞
ΔＥ_{９４（ｉ）}は、式（６）に従って算出される。

ここで、

＜ＣＭＹＫＲデータに対応するＲＧＢデータの計算方法＞
ＣＭＹＫＲデータに対応するＲＧＢデータは、知られている変換式に従って算出される。ここでは、簡単のために、ＣＭＹＫデータをＲＧＢデータに変換する式を示す。

Ｒ＝１−ｍｉｎ（１，Ｃ×(１−Ｋ）＋Ｋ）
Ｇ＝１−ｍｉｎ（１，Ｍ×(１−Ｋ）＋Ｋ）
Ｂ＝１−ｍｉｎ（１，Ｙ×(１−Ｋ）＋Ｋ）

ただし、ＲＧＢデータは、（０〜１，０〜１，０〜１）のように、正規化されているものとする。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、プリンタはＣＭＹＫＲの５色の色材を使用した。第２の実施形態では、プリンタがＲに代えてＧｒ（Ｇｒａｙ）の色材（すなわち、ＣＭＹＫＲＧｒ）を使用する場合について説明する。

なお、本実施形態において、第１の実施形態と共通の部分（特に、図１及び図２）の説明は省略する。

図４は、図３と同様、複数のパッチ画像を生成するための色成分データを示す図である。図４においては、図３と異なり、色成分データは、ＣＭＹＫＧｒの５種類の色成分を持つ。

ここで、Ｄ_５０光源において中間調グレイの色味（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）＝（５０，０，０）を表現するのに、下記の通り複数通りのＣＭＹＫＧｒデータが存在する（各色成分は８ビットとする）。

（１）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｇｒ）＝（１０７，１２３，８２，０，０）
（２）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｇｒ）＝（１０，１４，０，０，２００）
（３）（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｇｒ）＝（５１，６４，３４，０，１２８）
そこで、第１の実施形態と同様、他の光源下においてもＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データを算出して、Ｄ_５０光源下におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データとの差の合計を算出する。そして、差の合計が最も小さい色成分データ（ＣＭＹＫＧｒで−タ）をＲＧＢデータと対応付けてＬＵＴ１０６に登録することにより、カラーインコンスタンシーを軽減できる。

画像データの色成分データをＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換し、プリンタが印刷のために使用するラスタライズデータを生成するための機能ブロックを示す図である。 ＬＵＴ１０６にＲＧＢデータとＣＭＹＫＲデータとの対応情報を登録する処理の流れを示すフローチャートである。 パッチ画像を印刷するための複数のＣＭＹＫＲデータを示す図である。 パッチ画像を印刷するための複数のＣＭＹＫＧｒデータを示す図である。

符号の説明

１０１ 入力γ変換処理部
１０２ カラーマッチング処理部
１０３ インク色分解処理部
１０４ 出力γ変換処理部
１０５ ハーフトーン処理部
１０６ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）

Claims (5)

1. 複数の光源に対応したカラーマッチング用プロファイルのための変換テーブルを作成する方法であって、
   ４色以上の色材を用いて画像形成を行う画像形成装置により、該画像形成装置が用いる第１の色空間において予め定められた複数組の色成分データに基づいて、複数のパッチ画像を記録媒体上に形成する形成工程と、
   分光測色計により第１の光源を含む複数の光源それぞれを用いて、前記複数のパッチ画像それぞれを測色して複数の測色データを得る測色工程と、
   前記複数の測色データに基づいて、前記複数の光源それぞれにおける、前記複数のパッチ画像それぞれに対応する、装置に依存しない第２の色空間により表現される複数組の色成分データを算出する算出工程と、
   前記複数のパッチ画像のうち、前記測色工程において前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される色成分データが略同一の値を持つ複数のパッチ画像それぞれに対応する、前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データを選択する選択工程と、
   前記選択工程で選択された前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データに対応する複数のパッチ画像のうち、前記測色工程において前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される色成分データと、前記測色工程において前記第１の光源以外の各光源を用いて測色することにより得られた各測色データに基づいて前記算出工程において算出された前記第２の色空間により表現される各色成分データとの色差の合計が最小になるパッチ画像に対応する前記第１の色空間により表現される色成分データを、前記変換テーブルの値として設定する設定工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記４色以上の色材のうち、３色はシアン、マゼンタ、イエローであり、それ以外の色は無彩色であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記４色以上の色材のうち、３色はシアン、マゼンタ、イエローであり、それ以外の色はシアン、マゼンタ、イエローとは色が異なる有彩色であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の光源は、Ｄ_５０光源であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. ４色以上の色材を用いて画像形成を行う画像形成装置と分光測色計とを備え、複数の光源に対応したカラーマッチング用プロファイルのための変換テーブルを作成するシステムであって、
   前記画像形成装置が用いる第１の色空間において予め定められた複数組の色成分データに基づいて、複数のパッチ画像を記録媒体上に形成する形成手段と、
   第１の光源を含む複数の光源それぞれを用いて、前記複数のパッチ画像それぞれを測色して複数の測色データを得る測色手段と、
   前記複数の測色データに基づいて、前記複数の光源それぞれにおける、前記複数のパッチ画像それぞれに対応する、装置に依存しない第２の色空間により表現される複数組の色成分データを算出する算出手段と、
   前記複数のパッチ画像のうち、前記測色手段によって前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される色成分データが略同一の値を持つ複数のパッチ画像それぞれに対応する、前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データを選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された前記第１の色空間により表現される複数組の色成分データに対応する複数のパッチ画像のうち、前記測色手段によって前記第１の光源を用いて測色することにより得られた測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される色成分データと、前記測色手段によって前記第１の光源以外の各光源を用いて測色することにより得られた各測色データに基づいて前記算出手段によって算出された前記第２の色空間により表現される各色成分データとの色差の合計が最小になるパッチ画像に対応する前記第１の色空間により表現される色成分データを、前記変換テーブルの値として設定する設定手段と、
   を備えることを特徴とするシステム。

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