JP4787453B2 - 色変換方法、色変換装置および色変換プログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は色変換方法、色変換装置および色変換プログラムに関し、特に、複雑な色再現特性を有するカラー画像機器に対しても、特別な色再現モデルを必要とせず、その測色データを尊重した色変換方法、色変換装置および色変換プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴモニタなどの画像表示装置に表示されたカラー画像を、プリンタや印刷機などの画像出力装置で色再現を保って印刷する方法は数多く提案されている。例えば、特開平２−２２６８７０号公報では、Ｎ色の基本色の組み合わせによって得られる再現色を出力し、その表色系の値を用いて、目標値に対応する基本色の組み合わせを求める手法を提供している。この方法では、具体的には、Ｎ色の基本色で色再現を行う画像出力装置で、基本色の組み合わせによるカラーパッチを測定して、Ｎ色の組み合わせとその測定値を得る。そして、Ｎ色の基本色空間において、互いに隣り合うカラーパッチを構成した基本色を結びＮ＋１個を頂点とする多面体で隙間なく分割する。例えば、ＣＭＹインクの場合、ＣＭＹインクの３次元空間において互いに隣り合う頂点を結んで得られる四面体（三角錐）群を構成する。ここで、頂点はカラーパッチを構成するＣＭＹインク量であり、ＣＭＹインク空間においてある秩序を保った形で分布するように指定する。そして、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊の３次元空間では、ＣＭＹインク空間における四面体の結合情報をそのまま適用することで、４つの測定値Ｌ＊ｕ＊ｖ＊を結んで得られる四面体群を構成する。
【０００３】
図１５は、ＣＭＹインク空間の分割情報をＬ＊ｕ＊ｖ＊空間に適用した場合を、２次元平面で表したものである。なお、図１５において、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊空間は明度Ｌと彩度Ｃの２次元平面で表されている。ＣＭＹ空間におけるＡ，Ｂ，Ｗ，Ｋの４点は、色空間Ｌ＊ｕ＊ｖ＊空間におけるＡ’，Ｂ’，Ｗ’，Ｋ’にそれぞれ対応する。いま、入力色としてあるＬ＊ｕ＊ｖ＊値が入力された場合、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊空間の四面体群からその入力色が含まれる四面体を探索し、その四面体の４頂点に対応するＣＭＹインク量から、その入力色に対応するＣＭＹインク量を、線形変換を用いて計算する。なお、ある目標値に対応する再現色を実現するＮ色の基本色の組み合わせは、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊においてその目標値を囲む空間を形成する（Ｎ＋１）個の表色値と、この（Ｎ＋１）個の表色値に対応する（Ｎ＋１）個の基本色の組み合わせから計算される。
【０００４】
特開平７―２８８７０６号公報では、ＣＭＹＫ４色インクの組み合わせで色再現を行う画像出力装置の色変換方法を提供している。この方法では、ＣＭＹＫ４色インクの組み合わせで得られる再現色を出力し、それを測色することで、ＣＭＹＫ４色インクと測色値の対応関係を得る。そして、Ｋインク量を固定したときの、残りのＣＭＹ３色インクの組み合わせで表現される色再現域を得て、その色再現域を三角錐で分割する。これを全てのＫインク量について行う。
【０００５】
図１６に例証を示した。つまり、Ｍ階調のＫインク量を測定したときは、画像出力装置の色再現域は、Ｍ個の色再現域で構成されることになる。図１６では、Ｍ＝４である。そして、Ｋインク量が固定されているＭ個の色再現域は、ＣＭＹ３色インク量を頂点とする三角錐で分割されていることになる。分割方法は、特開平２−２２６８７０号公報と同様に、インク空間での分割情報を測色空間における分割情報に適用することで実現できる。いま、ある入力色が与えられた場合、画像出力装置の色再現である測色空間におけるＭ個の色再現域から、その入力色を含む三角錐を１個以上得て、各三角錐の頂点に対応するＣＭＹインク量と各色再現域に割り当てられているＫインク量から入力色に対応するＣＭＹＫインク量を計算する。入力色を含む三角錐がＰ個（Ｐ＞１）以上の場合には、入力色に対応するＣＭＹＫインク量は、ＰセットのＣＭＹＫインク量から得られる。例えば、Ｐセットのうち一つのＣＭＹＫインク量を選択するか、あるいは、ＰセットのＣＭＹＫインク量を用いた内分法等によって計算された１セットのＣＭＹＫインク量が、入力色に対応するＣＭＹＫインク量として出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の色変換方法では、次のような問題がある。
【０００７】
ＣＭＹ３色の基本色によるカラー画像装置において、測色空間における色再現域を三角錐で分割するために、基本色空間において秩序を保って分布する測定点を４頂点とする三角錐で分割した情報を、測色空間における分割にそのまま適用する。図１７では、基本色空間に分布する８点Ｐ１〜Ｐ８を５つの三角錐で分割した状態を表しており、安定な色再現性が得られる場合には、その分割情報を測色空間における対応点に適用しても、Ｐ１’〜Ｐ８’のように各三角錐が重なりあうことなく表現されることを示している。一方、色再現性が不安定である場合、例えば、Ｐ１”〜Ｐ８”で示したように、三角錐（Ｐ１”，Ｐ２”，Ｐ３”，Ｐ５”）と三角錐（ Ｐ２”，Ｐ６”，Ｐ５”，Ｐ８”）が一部の領域（斜線で記した領域）を重複してしまうことになる。この場合、重複している領域に存在する入力色に対しては、カラーデバイス値が一意に決定できないという第１の問題点がある。
【０００８】
また、色変換の精度を高めようとした場合、測色空間でより密に測定点が分布するように、カラー画像出力装置で出力するカラーパッチ数を増やす必要がある。また、カラーパッチの測定の自動化を実現する機器も容易に入手できるようになっており、測色数が多くなることが予想される。しかし、カラーパッチ数を増やすと、第１の問題が起こりやすくなるため、測定するカラーパッチの数に制限（上限）が出来てしまうという第２の問題点がある。
【０００９】
また、ＣＭＹＫ４色の基本色の場合は、ブラックのカラーデバイス値が増えると測色空間での色再現域が小さくなるため、ブラックのカラーデバイス値が増えると第１の問題が起こりやすくなるという第３の問題点がある。
【００１０】
また、従来の色変換方法では、ＣＭＹあるいはＣＭＹＫなどの基本色空間において、秩序を保って分布する測定点を４頂点とする三角錐で分割した情報を、測色空間における分割にそのまま適用する。このとき、基本色空間での三角錐の分割を容易にするため、画像出力装置で出力するカラーパッチを構成するカラーデバイス値を自由に設定できないという第４の問題点がある。
【００１１】
さらに、画像出力装置が５色以上の基本色で色再現を行う場合、基本色空間での多面体分割が複雑になものとなるため、５色以上の基本色の場合、基本色空間での多面体分割は実際的ではないという第５の問題点がある。
【００１２】
本発明の第１の目的は、第１および第３の問題点を解決するために、カラー画像装置の色再現の不安定性に頑健な色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供することにある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、第２の問題点を解決するために、カラー画像装置で出力し測定するカラーパッチ数に関する制限を必要としない色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供することにある。
【００１４】
本発明の第３の目的は、第４の問題点を解決するために、カラー画像装置で出力し測定するカラーパッチを構成するカラーデバイス値を自由に設定できる色変換方法を提供することにある。すなわち、測色空間に均一に分布するようなカラーデバイス値、あるいは、ランダムに発生させたカラーデバイス値とその測色データが与えられた場合に、任意の色に対応するカラーデバイス値を計算する色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供することである。
【００１５】
本発明の第４の目的は、第５の問題点を解決するために、５色以上の基本色で色再現を行うカラー画像装置にも、３色および４色の基本色の時と同様に容易に適用できる色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による色変換方法は、カラー画像機器におけるカラーデバイス値とその測色データのセットを読み込む色データ入力ステップと、三次元色空間に分布する前記測色データで構成される前記カラー画像機器の色再現域をドロネー四面体で分割するドロネー図構成ステップと、前記ドロネー四面体から与えられた入力色が含まれるドロネー四面体を探索するドロネー四面体探索ステップと、前記入力色の前記ドロネー四面体における相対位置および前記ドロネー四面体の４頂点に対応するカラーデバイス値とから前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算するカラーデバイス値計算ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明による色変換方法は、前記ドロネー四面体探索ステップにおいて、与えられた前記入力色が含まれる前記ドロネー四面体が探索できなかった場合、その入力色を前記色再現域の表面に位置するいずれかのドロネー四面体の三角面上の１点に貼り付け、前記三角面上の１点の前記三角面における相対位置と前記三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算する貼り付け処理およびカラーデバイス値計算ステップをさらに有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による色変換方法は、前記ドロネー図構成ステップにおいて、不要な前記ドロネー四面体を削除する処理を含んだ前記ドロネー図構成ステップを有することを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の色変換方法は、前記ドロネー四面体探索ステップと前記カラーデバイス値計算ステップにおいて行われる処理を一つの処理で実現することを特徴とする。
【００２０】
本発明の色変換装置は、前記カラー画像機器におけるカラーデバイス値とその測色データのセットを読み込む色データ入力手段と、前記カラーデバイス値とその測色データのセットを記憶する色データ記憶メモリと、三次元色空間に分布する前記測色データで構成される前記カラー画像機器の色再現域をドロネー四面体で分割するドロネー図構成手段と、前記ドロネー四面体の分割情報を記憶するドロネー四面体記憶メモリと、入力色に対し前記ドロネー四面体から前記入力色が含まれるドロネー四面体を探索するドロネー四面体探索手段と、前記入力色の前記入力色が含まれるドロネー四面体における相対位置およびドロネー四面体の４頂点に対応するカラーデバイス値とから前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算するカラーデバイス値計算手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の色変換装置は、前記ドロネー四面体探索手段において、与えられた前記入力色が含まれるドロネー四面体が探索できなかった場合、その入力色を前記色再現域の表面に位置するいずれかのドロネー四面体の三角面上の１点に貼り付け、前記三角面上の１点の前記三角面における相対位置と前記三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算する貼り付け処理およびカラーデバイス値計算手段を有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の色変換装置は、前記ドロネー図構成手段を、ドロネー図を構成する処理と不要なドロネー四面体を削除する処理を含んだドロネー図構成および整形手段を有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の色変換装置は、前記ドロネー四面体探索手段と前記カラーデバイス値計算手段を、ドロネー四面体探索とカラーデバイス値計算を一つの処理で実現するドロネー図四面体探索およびカラーデバイス値計算手段で置き換えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の色変換プログラムは、上記の色変換装置の機能をコンピュータプログラムで実現することを特徴とする。
【００２５】
従って、本発明の色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムにより、カラー画像装置の色再現の不安定性に頑健で、かつ、測色データを尊重した高精度な色変換が実現できるという効果が得られる。また、カラー画像装置で出力し、測色するカラーパッチの数およびそのカラーパッチを構成するカラーデバイス値の与え方に関する制限を取り去ることができ、自由なカラーパッチの生成が実現できるという効果が得られる。さらに、本発明の色変換方法は、カラー画像装置が５色以上の基本色で色再現を行う場合でも、３色および４色の基本色と同様に容易に適用することができるという効果が得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明の色変換方法について説明する。
本発明の色変換方法は、まず、Ｎ色の基本色で色再現を行うカラー画像装置に対して、任意のデバイス値の組み合わせで構成された複数のカラーパッチを出力あるいは表示する。そして、全てのカラーパッチを測色し、例えば、三刺激値ＸＹＺや均等色空間Ｌ＊ａ＊ｂ＊などの測色データを得る。各カラーパッチのカラーデバイス値とその測色値を記憶しておく。なお、カラーパッチの測色はカラー画像装置の色再現域を獲得することを目的としており、そのサンプリング密度は色変換の精度を左右する。したがって色変換精度を高めるためには、カラー画像装置の色再現域に均一に分布するようにカラーパッチの数を増やせばよい。なお、カラーパッチを構成するカラーデバイス値の選び方については特に制約はないので、カラーデバイス値は、例えば、乱数を利用して発生させた値などを用いれば良い。
【００２８】
次に、３次元色空間に分布する測色データで表されているカラー画像装置の色再現域をドロネー四面体で分割する。この色再現域のドロネー四面体による分割方法は、同一平面上にない４個の測色データを通る球の内部に他の測色データが存在しないように、その４個の測色データを頂点とするドロネー四面体を構成していくことで実現できる。
【００２９】
３次元空間に分布するデータ点に対するドロネー図の構成方法の具体例は、同一平面上にない４個のデータ点で構成される球の内部に別のデータ点が存在しない４個のデータ点の組み合わせを得る。図１のＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の４つデータ点は、球Ｓ１の表面上の点である。そして球Ｓ１の内部には、他のデータ点が存在しない。したがって、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で構成される四面体はドロネー四面体である。そして、このドロネー四面体の４つの三角面に対して、現在のドロネー四面体以外のもう一つのドロネー四面体を構成するデータ点を探索する。図１で示されたＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で構成されるドロネー四面体において、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４で構成される三角面を含んだもう一つのドロネー四面体は、データ点Ｐ５を加えたＰ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の４点で構成されるものである。なお、Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の４点は、球Ｓ２の表面上にあり、球Ｓ２内部には他のデータ点が存在しない状態である。この処理を、ドロネー四面体が新しく追加されなくなるまで実行する。
【００３０】
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が形成する球Ｓ１の内部に、他のデータ点が含まれないかどうかを判定する方法の一例は、Ｓ１の中心点と半径Ｒ１を計算し、そして、その中心点とデータ点の距離Ｌを計算し、半径Ｒ１と距離Ｌとを比較する。距離Ｌが半径Ｒ１より大きければそのデータ点は球Ｓ１の外部に存在することになる。
【００３１】
３次元空間に分布するデータ点が有限個であるが多数存在する場合には、文献、稲垣、「３次元ボロノイ図構成のための数値的に安定な逐次添加法」（情報処理学会論文誌，Vol.35,No.1,pp.1-10,1994)および稲垣、「３次元ドロネー図の構築における退化に起因する問題点とその対策」（信学会論文誌,D-IIVol.J79-D-II,No.10,pp.1696-1703,1996)に記載の母点逐次添加法によるボロノイ図・ドロネー図構成アルゴリズムを利用することで効率的かつ高速に実現できる。
【００３２】
この母点逐次添加法によるボロノイ図・ドロネー図構成アルゴリズムでは、ボロノイ図の数値的安定化を図るために、位相的性質を保つことを最優先している。３次元ボロノイ図が満たすべき位相的性質の必要条件は以下のとおりである。
［１］それぞれの母点は空でないボロノイ領域をもつ。
［２］ボロノイ領域は単連結である。
［３］２つのボロノイ領域は、高々１個のボロノイ面を共有する。
（なお、３次元ボロノイ図であるための必要十分条件は分かっていない。）
与えられた母点集合から任意に選ばれた数個の母点に対するボロノイ図に、新しい母点が添加されたときのボロノイ図更新手続きは、上記３つの位相的性質に矛盾しないことをチェックしながら以下の手続きを進めていく。
【００３３】
[更新手続き]
（１）新しい母点のボロノイ領域に含まれるボロノイ点集合を見つける。その集合を削除した場合、３つの位相的性質が保たれるものを選ぶ。
（２）削除すべきボロノイ点とそれに隣接する残されるボロノイ点を結ぶ辺上に、新しいボロノイ点を作る。
（３）ボロノイ領域ごとに新しく作られたボロノイ点を結んで新しい辺と面と作る。
（４）新しい面で囲まれた領域の内部を削除し、新しい多面体領域を作る。
【００３４】
ドロネー図は、ボロノイ図の双対図形であるから、ボロノイ図が得られれば、ドロネー図も得られたことになる。なお、カラーパッチを測定して得られる色空間に分布するデータ点（母点）が退化の状態になることは、確率的にかなり低いと思われるが、上記ボロノイ図・ドロネー図構成方法のように位相的性質に基づくことにより、退化に対する例外処理が不要となるという利点がある。
【００３５】
なお、上記２つのドロネー図構成アルゴリズムで構成されるドロネー四面体の集合体は、凸包体を形成することになる。したがって、カラー画像装置の色再現域の形状によっては、形成されたドロネー四面体の中から不必要なドロネー四面体を削除する場合もある。不必要なドロネー四面体を削除する方法としては、表面に位置するドロネー四面体について、
（１）ドロネー四面体の形状を三面角の大きさで評価する方法。
（２）表面上の三角面の一辺の長さで評価する方法。
などを用いて、ある閾値を超えるドロネー四面体を削除する処理を行う。この処理は、削除されるドロネー四面体が無くなるまで行う。
【００３６】
上記手法にてドロネー四面体で分割された３次元色空間に分布する測色データの連結情報を記録する方法について説明する。図２は、ドロネー四面体で分割された３次元色空間に分布する測色データの連結情報を記憶するためのデータ構造の一例を表したものである。このデータ構造では、ドロネー四面体に割り当てられている識別番号、そのドロネー四面体を構成する４個の測色データの番号、さらに、ドロネー四面体を構成する４個の三角面のそれぞれについて、その三角面を構成する３個の測色データの番号と、その三角面の隣接情報が記載できるようになっている。ここで、ドロネー四面体の識別番号は、ドロネー図構成時に各ドロネー四面体に通し番号をつけておけばよい。また、隣接情報は、その三角面が他のドロネー四面体に隣接する場合はそのドロネー四面体の識別番号を記載する。隣接するドロネー四面体が無ければ、それを示す識別子を設定すればよい。ドロネー四面体は、少なくとも一つ以上の別のドロネー四面体と隣接する。ドロネー四面体を構成する４個の三角面のうち、別のドロネー四面体に隣接しない三角面が１つでも存在すれば、そのドロネー四面体は色再現域の表面上にあることを意味する。
【００３７】
図３は、Ｐ１〜Ｐ５の５つの測色データで構成される３次元色空間中の色再現域が、２つのドロネー四面体で分割されている状態を表している。（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）で構成されるドロネー四面体を１、（Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５）で構成されるドロネー図四面体を２とする。このときの３次元色空間に分布する測色データの連結情報を記憶するためのデータ構造の一例は、図４の通りである。図４では、三角面に隣接するドロネー四面体が無い場合の識別子を−１としてある。
【００３８】
次に、任意の入力色に対して、３次元色空間における上記ドロネー四面体群から、入力色を含むドロネー四面体を探索する。ドロネー四面体の探索方法は、特開平０６−０２２１２４号公報に記載の方法が利用できる。複数個のドロネー四面体の中からある色を包含するドロネー四面体を１個選択する方法は、ドロネー四面体の４頂点から一点Ａを選び出す。そして、点Ａを通る３つの三角面の交線を、点Ａを始点とするベクトルＶ１，Ｖ２，Ｖ３とおく。また、点Ａと任意の点Ｘを結ぶベクトルをＶとすると、その位置ベクトルＶは、
Ｖ＝ａＶ１＋ｂＶ２＋ｃＶ３ （１）
と書き表せ、係数（ａ，ｂ，ｃ）が、
０＜＝ａ，ｂ，ｃ＜＝１．０かつａ＋ｂ＋ｃ＜＝１．０ （２）
の条件を満たすとき、点Ｘがこのドロネー四面体内部に存在する。なお、入力色がカラー画像装置の色再現域内部に存在する色であれば、この入力色を含むドロネー四面体は少なくとも１個存在する。入力色が、ドロネー四面体の境界面や境界線上にある場合、ドロネー四面体が２個以上存在することになるが、先に探索されたドロネー四面体を目的のドロネー四面体とするなどのルールを設ければよい。
【００３９】
入力色に対応するカラーデバイス値は、探索されたドロネー四面体の４頂点に対応するカラー画像装置におけるカラーデバイス値と、入力色のそのドロネー四面体における相対位置を用いた内挿法によって計算することができる。この内挿法については特開平０６−０２２１２４号公報に記載の方法が利用できる。なお、特開平０６−０２２１２４号公報に記載の方法は、ＣＭＹの３色の基本色について説明されているが、４色以上の基本色についても容易に拡張できる。
【００４０】
なお、上述のドロネー四面体の探索処理とカラーデバイス値の計算処理では、同じ係数（ａ，ｂ，ｃ）がそれぞれの処理で利用されているため、この２つの処理をひとつにまとめることができる。特開平０６−０２２１２４号公報にはその方法の一例が記載されている。
【００４１】
入力色を含むドロネー四面体が１個も探索できなかった場合には、その入力色がカラー画像装置の色再現域外の色であることを示している。そのような入力色については、色再現域の表面を形成している複数の三角面の中から、色再現域内部の点と入力色を結んだ線分と交わる三角面を探索する。そして、この三角面と前記線分との交点を、その入力色のカラー画像装置上での再現色とし、その再現色に対応するカラーデバイス値を計算すればよい。
【００４２】
今、図５に示したように、カラー画像装置の色再現域外部の入力色Ａ（ｘ，ｙ，ｚ）が与えられたとする。この入力色Ａと色再現域内部のある１点である点Ｂ（ｌ，ｍ，ｎ）を結んだ線分ＡＢと、交わる三角面の探索方法の一例は以下のとおりである。線分ＡＢと点Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、点Ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、Ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）で構成される三角面の交点をＸとする。交点Ｘがこの三角面に存在するためには、

【００４３】
で計算される（ａ，ｂ，ｃ）が、
ａ≧０，ｂ≧０，ａ＋ｂ≦１かつ、０≦ｃ≦１．０ （４）
を満たすときである。
【００４４】
すなわち、色再現域の表面を構成する三角面から、式（３）で得られた変数ａ，ｂ，ｃが、条件式（４）を満たす三角面を見つければよい。そして、その三角面と線分ＡＢとの交点Ｘが、入力色Ａの再現色とする。交点Ｘに対応するカラー画像装置のデバイスカラー値は、この三角面の３個の頂点に対応するカラー画像装置のデバイスカラー値と、交点Ｘの三角面上の相対位置を用いた内挿法で計算することができる。例えば、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応するカラー画像装置のＮ色の基本色であるデバイスカラー値がそれぞれ（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，…，Ｘ１），（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，…，Ｘ２），（Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３，…，Ｘ３）である場合は、交点Ｘにおけるデバイスカラー値（Ｃ，Ｍ，Ｙ，…，Ｘ）は以下のとおりである。

【００４５】
ここで、係数ａ，ｂは、式（３）で計算され、条件式（４）を満たしているものである。
【００４６】
入力側の色再現域と出力側の色再現域が分かっている場合には、入力側の色再現域を出力側の色再現域に合わせるための色域圧縮が入力側の色再現域にあらかじめ施される場合がある。入力色は、色域圧縮が施された後のデータが入力されてもよい。さらに、本発明の色変換方法を、入力側の色再現域を出力側の色再現域に合わせるための最適な色域圧縮を得るために方法として利用することも可能である。
【００４７】
以上まとめると、本発明の第１の色変換方法は、図６に示したように、カラー画像機器のカラーデバイス値とその測色データのセットを複数読み込むＳｔｅｐ１と、３次元色空間に分布する測色データで構成される色再現域をドロネー四面体で分割するＳｔｅｐ２と、与えられた入力色についてその色が含まれるドロネー四面体を探索するＳｔｅｐ３と、入力色のドロネー四面体における相対位置およびドロネー四面体の４頂点に対応するカラー画像機器のデバイス値とから入力色に対応するデバイス値を計算するＳｔｅｐ４とから構成される。
【００４８】
また、本発明の第２の色変換方法は、図７に示したように、第一の色変換方法の構成に、Ｓｔｅｐ３において与えられた入力色を含むドロネー四面体が探索できなかった場合に、その入力色を色再現域の表面に位置するいずれかのドロネー四面体の三角面上の１点に貼り付け、この三角面上の１点のこの三角面における相対位置とこの三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、入力色に対応するカラーデバイス値を計算するＳｔｅｐ５をさらに加えた構成となる。
【００４９】
また、本発明の第３の色変換方法は、第１および第２の色変換方法におけるＳｔｅｐ２を、３次元色空間に分布する測色データで構成される色再現域をドロネー四面体で分割した後、不必要なドロネー四面体を削除する処理をさらに含んだＳｔｅｐ２’で置き換えた構成となる。
【００５０】
さらに、本発明の第４の色変換方法は、図８に示したように、第１〜第４の色変換方法におけるＳｔｅｐ３のドロネー四面体の探索処理と、Ｓｔｅｐ４のカラーデバイス値の計算処理を一度の処理にまとめたＳｔｅｐ６に置き換えた構成となる。
【００５１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
図９を参照すると、本発明の第１の実施の形態としての色変換装置１００が示されている。色変換装置１００は、入力として与えられるカラー画像装置のカラーデバイス値とその測色データを読み込む色データ入力手段１と、読み込んだカラーデバイス値と測色データを記憶する色データ記憶メモリ２と、三次元色空間に分布する測色データで構成されるカラー画像機器の色再現域をドロネー四面体で分割するドロネー図構成手段３と、ドロネー四面体の分割情報を記憶するドロネー四面体記憶メモリ４と、入力色に対し、ドロネー四面体からがその入力色が含まれるドロネー四面体を探索するドロネー四面体探索手段５と、入力色のドロネー四面体における相対位置およびドロネー四面体の４頂点に対応するカラーデバイス値とから入力色に対応するカラーデバイス値を計算するカラーデバイス値計算手段６とから構成される。
【００５３】
色変換装置１００の動作を説明する。色データ入力手段１は、入力として与えられるカラー画像装置におけるカラーデバイス値とその測色データを読み込み、データ番号、カラーデバイス値とその測色データを、例えば、図１０に示したように、色データ記憶メモリ２に記録する。ドロネー図構成手段３は、色データ記憶メモリ２に記憶された三次元色空間に分布する測色データで表されるカラー画像機器の色再現域を、測色データを頂点とするドロネー四面体で分割する。このドロネー図を構成する方法は、色変換方法で説明した通りである。そして、ドロネー図構成手段３は、ドロネー四面体の分割情報を、例えば、図４で示されたデータ構造で表現して、ドロネー四面体記憶メモリ４に記録する。ドロネー四面体探索手段５は、与えられた入力色に対して、その入力色が含まれるドロネー四面体を、ドロネー四面体記憶メモリ４に記録されているドロネー四面体群から探索する。入力色が含まれるドロネー四面体の探索方法は、色変換方法で説明した通りである。カラーデバイス値計算手段６は、ドロネー四面体探索手段５で探索されたドロネー四面体における入力色の相対位置と、ドロネー四面体の4頂点に対応するカラーデバイス値から、内挿計算により、入力色に対応するカラー画像装置のカラーデバイス値を計算し、出力する。入力色に対応するカラーデバイス値の計算方法は、色変換方法で説明した通りである。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態としての色変換装置１０１について説明する。図１１は、色変換装置１０１を表すブロック図である。色変換装置１０１は、色変換装置１００の構成に、入力色が含まれるドロネー四面体が探索できない場合、その入力色を色再現域の表面に位置するいずれかのドロネー四面体の三角面上の１点に貼り付け、三角面上の１点の三角面における相対位置と三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、入力色に対応するカラーデバイス値を計算する貼り付け処理およびカラーデバイス値計算手段７を加えたものである。
【００５５】
色変換装置１０１における貼り付け処理およびカラーデバイス値計算手段７以外の手段およびメモリは色変換装置１００と同じ処理動作あるいは記憶メモリとして働く。貼り付け処理およびカラーデバイス値計算手段７は、ドロネー四面体探索手段５において、入力色を含むドロネー四面体が探索できない場合、その入力色を色再現域の表面に位置するいずれかのドロネー四面体の三角面上の１点に貼り付け、三角面上の１点の三角面における相対位置と三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、入力色に対応するカラーデバイス値を計算する。この貼り付け処理方法およびカラーデバイス値の計算方法は、本発明の色変換方法で述べた通りである。
【００５６】
次に、本発明の第３の実施の形態としての色変換装置１０２について説明する。図１２は、色変換装置１０２を表すブロック図である。色変換装置１０２は、色変換装置１０１のドロネー図構成手段３をドロネー図構成および整形手段８に置き換えたものである。
【００５７】
色変換装置１０２におけるドロネー図構成および整形手段８以外の手段およびメモリは色変換装置１０１と同じ処理動作あるいは記憶メモリとして働く。ドロネー図構成および整形手段８は、３次元色空間に分布する測色データで構成される色再現域をドロネー四面体で分割してドロネー図を構成し、その後、不必要なドロネー四面体を削除する処理を行う。ドロネー図構成方法および不要なドロネー四面体の削除方法は、本発明の色変換方法で述べた通りである。
【００５８】
なお、色変換装置１００におけるドロネー図構成手段３をドロネー図構成および整形手段８で置き換えることも可能である。
【００５９】
次に、本発明の第４の実施の形態としての色変換装置１０３について説明する。図１３は、色変換装置１０３を表すブロック図である。色変換装置１０３は、図１２における色変換装置１０２のドロネー四面体探索手段５とカラーデバイス値計算手段６を、ドロネー四面体探索およびカラーデバイス計算手段９に置き換えたものである。
【００６０】
色変換装置１０３におけるドロネー四面体探索およびカラーデバイス計算手段９以外の手段およびメモリは色変換装置１０２と同じ処理動作あるいは記憶メモリとして働く。
【００６１】
色変換方法でも説明したように、入力色を含むドロネー四面体の探索処理と、入力色に対応するカラーデバイス値を計算する処理は、ひとつの処理にまとめることができる。ドロネー四面体探索およびカラーデバイス計算手段９はこれを実現するものである。
【００６２】
なお、色変換装置１００〜色変換装置１０２におけるドロネー四面体探索手段５とカラーデバイス値計算手段６を、ドロネー四面体探索およびカラーデバイス計算手段９に置き換えることも可能である。
【００６３】
色変換装置１００〜１０３をソフトウェアプログラムで実現し、コンピュータに搭載することで色変換を実現するコンピュータシステムを構築することができる。
【００６４】
図１４は、色変換プログラムを搭載したコンピュータシステムの一例を示したものである。図１４のコンピュータシステム２００は、色変換プログラム２０、色変換LUT２１、画像変換プログラム２２を搭載する。コンピュータシステム２００は、入力画像に色変換を施して出力画像を生成する。色変換プログラム２０は、色変換装置１００〜１０３のいずれかをソフトウェアプログラムで実現したものである。あらかじめ設定されている複数の入力色に対して色変換プログラム２０で、出力側のカラー画像装置のカラーデバイス値を計算し、色変換ＬＵＴ２１に記述する。画像変換プログラム２２は、入力画像から読み込んだ、各画素の色を色変換ＬＵＴ２１を用いて出力側のカラー画像装置のカラーデバイス値に変換する。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、次のような効果を奏する。
【００６６】
第１の効果は、カラー画像装置の色再現の不安定性に頑健な、色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供できることである。
【００６７】
その理由は、カラー画像装置のデバイス色空間での三角錐の分割情報を必要とせず、３次元色空間に分布する測色データのみを利用してドロネー図を構成し、カラー画像装置の色再現域をドロネー四面体で分割することができるからである。
【００６８】
本発明による第２の効果は、カラー画像装置で出力し測定するカラーパッチ数に関する制限を必要としない色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供できることである。
【００６９】
本発明による第３の効果は、カラー画像装置で出力し測定するカラーパッチを構成するカラーデバイス値を自由に設定できる色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供できることである。
【００７０】
本発明による第４の効果は、５色以上の基本色で色再現を行うカラー画像装置にも、３色および４色の基本色の時と同様に容易に適用できる色変換方法、色変換装置ならびに色変換プログラムを提供できることである。
【００７１】
上記第２、第３、第４の効果の理由は、いずれも第１の効果の理由と同じく、カラー画像装置のデバイス色空間であらかじめ行う三角錐の分割を行う必要がないからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】３次元空間におけるドロネー図を示した図である。
【図２】ドロネー四面体で分割された３次元色空間に分布する測色データの連結情報を記録するためのデータ構造の一例を示した図である。
【図３】三次元空間における５点に対するドロネー図を説明した図である。
【図４】図３のドロネー図を図２のデータ構造で表現した結果を表す図である。
【図５】三角面の貼り付け処理を説明した図である。
【図６】第１の色変換方法におけるステップを示した図である。
【図７】第２の色変換方法におけるステップを示した図である。
【図８】第４の色変換方法におけるステップを示した図である。
【図９】第１の実施の形態の色変換装置１００のブロック図である。
【図１０】色データ記憶メモリ２に記録される色データの一例を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態の色変換装置１０１のブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態の色変換装置１０２のブロック図である。
【図１３】第４の色変換装置１０３のブロック図である。
【図１４】色変換プログラムを搭載するコンピュータシステムのブロック図である。
【図１５】従来の色変換方法で行われている三角錐の分割手順を示した図である。
【図１６】ＣＭＹＫ４色インクに対応する従来の色変換方法の一手法を示した図である。
【図１７】色再現性が不安定なカラー画像装置に対して従来法が抱える問題点を説明する図である
【符号の説明】
１ 色データ入力手段
２ 色データ記憶メモリ
３ ドロネー図構成手段
４ ドロネー四面体記憶メモリ
５ ドロネー四面体探索手段
６ カラーデバイス値計算手段
７ 貼り付け処理およびカラーデバイス値計算手段
８ ドロネー図構成および整形手段
９ ドロネー四面体探索およびカラーデバイス値計算手段
２０ 色変換プログラム
２１ 色変換ＬＵＴ
２２ 画像変換プログラム
１００ 色変換装置
１０１ 色変換装置
１０２ 色変換装置
１０３ 色変換装置
２００ コンピュータシステム

Claims (7)

1. カラー画像機器の色変換方法であって、前記カラー画像機器におけるカラーデバイス値とその測色データとのセットを読み込む色データ入力ステップと、三次元色空間に分布する前記測色データで構成される前記カラー画像機器の色再現域をドロネー四面体で分割し、三角面の一辺が閾値を超えたドロネー四面体を削除することにより前記カラー画像機器の色再現域を表現するドロネー図を構成するドロネー図構成ステップと、前記ドロネー図から与えられた入力色が含まれるドロネー四面体を探索するドロネー四面体探索ステップと、前記入力色の前記ドロネー四面体における相対位置および前記ドロネー四面体の４頂点に対応するカラーデバイス値から前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算するカラーデバイス値計算ステップとを有することを特徴とする色変換方法。
2. 前記ドロネー四面体探索ステップにおいて、与えられた前記入力色が含まれる前記ドロネー四面体が探索できなかった場合、その入力色と前記カラー画像機器の色再現域内部の点とを結んだ線分と前記色再現域の表面に位置するドロネー四面体の三角面との交点を求める処理を行い、前記カラーデバイス値計算ステップにおいて、前記交点の前記三角面における相対位置と前記三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の色変換方法。
3. 前記ドロネー四面体探索ステップと前記カラーデバイス値計算ステップにおいて行われる処理を一つの処理で実現することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色変換方法。
4. カラー画像機器の色変換装置であって、前記カラー画像機器におけるカラーデバイス値とその測色データのセットを読み込む色データ入力手段と、前記カラーデバイス値とその測色データのセットを記憶する色データ記憶メモリと、三次元色空間に分布する前記測色データで構成される前記カラー画像機器の色再現域をドロネー四面体で分割し、三角面の一辺が閾値を超えたドロネー四面体を削除することにより、前記カラー画像機器の色再現域を表現するドロネー図を構成するドロネー図構成手段と、前記ドロネー図の情報を記憶するドロネー四面体記憶メモリと、入力色に対し前記ドロネー図から前記入力色が含まれるドロネー四面体を探索するドロネー四面体探索手段と、前記入力色の前記入力色が含まれるドロネー四面体における相対位置およびドロネー四面体の４頂点に対応するカラーデバイス値とから前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算するカラーデバイス値計算手段とを有することを特徴とする色変換装置。
5. 前記ドロネー四面体探索手段において、与えられた前記入力色が含まれる前記ドロネー四面体が探索できなかった場合、その入力色と前記カラー画像機器の色再現域内部の点とを結んだ線分と前記色再現域の表面に位置するドロネー四面体の三角面との交点を求める処理を行い、前記カラーデバイス値計算手段において、前記交点の前記三角面における相対位置と前記三角面の３頂点に対応するカラーデバイス値とから、前記入力色に対応するカラーデバイス値を計算する処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の色変換装置。
6. 前記ドロネー四面体探索手段と前記カラーデバイス値計算手段を、ドロネー四面体探索とカラーデバイス値計算を一つの処理で実現するドロネー図四面体探索およびカラーデバイス値計算手段で置き換えたことを特徴とする請求項４または請求項６に記載の色変換装置。
7. コンピュータを請求項４〜請求項６の色変換装置として機能させるためのプログラム。

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