JP4810471B2 - 色変換装置、色変換方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上へのカラー画像形成に関わるカラー画像処理装置の色変換装置及び色変換方法及びプログラムに関し、特には外部から画像情報を入力することによって画像形成することが可能なカラーファクシミリ、カラープリンタ、カラー複写機や、コンピュータ上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェアなどに好適なものである。

コンピュータ上のカラー画像データをカラープリンタなどのカラー出力デバイスに出力する際に、画像データの色合わせ処理を行なうカラーマッチングシステム（ＣＭＳ）の開発が盛んである。
ＣＭＳの基本は、ＲＧＢ信号で表される画像データを測色的に一致する出力デバイス用の色信号に変換することである。しかし、電子写真やインクジェットプリンタの色再現範囲は、ディスプレイの色再現範囲に比べて極めて狭いためディスプレイ上の色を忠実に再現することは不可能である。
そこで、従来から出力デバイスが再現できない色を再現可能な色にマッピングする技術（以下、ガマット圧縮技術という）が知られており、多くの方式が提案されている。これらの多くは、入力データをデバイスに依存しない色信号、例えばＣＩＥＬａｂ空間の信号であるＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換し、ＣＩＥＬａｂ空間上でマッピング先を決定する。ＣＩＥＬａｂ空間等の均等色空間は、明度、彩度、色相といった３つの成分で色を表現可能であり、また空間内の距離として定義される色差が人間の感じる色の差とよく対応が取れている。よって、人間が見て違和感の少ないマッピングを行うことができる。
例えば、出力デバイスで再現できない色については、出力デバイスで再現できる色の中で明度差、彩度差、色相差の重みを変えて計算した色差が最小となる色で再現するという技術（特許文献１）が知られている。また、無彩色軸上や入力された色信号と同じ色相の彩度軸上に投影目標点を設定し、出力デバイスのガマット外の色については色相を一定にして出力デバイスのガマット内に圧縮写像する技術（特許文献２、３）などが知られている。

ガマット圧縮技術においては、まずダイナミックレンジを合わせる処理を行い、次に彩度圧縮処理を行うという手順が取られることがある。その概略を図１７に示す。
ダイナミックレンジを合わせる処理は、明度（輝度）方向のレンジを合わせる処理であり、通常、ガマット内部の色も含めて圧縮される。例えば、図１８のような変換特性に従って明度変換を行うことにより、入力ガマットのダイナミックレンジを出力ガマットのダイナミックレンジに合わせる。この結果、入力ガマットが図１７（ｂ）の点線から実線へと補正されることになる。例えば特許文献４において、直線的な変換でダイナミックレンジを合わせる処理が記載されている。また、特許文献４では、明度だけではなく、色度も考慮して無彩色軸を合わせる処理を行っている。
次に、彩度圧縮処理は、ダイナミックレンジを合わせる処理を行った後に、未だ出力ガマットから彩度方向にはみ出ている領域があるため、出力ガマット内にマッピングさせる。例えば、明度、色相一定で彩度方向にマッピングする方法や、色相一定で色差が最小となる出力ガマット内の点にマッピングする方法等がある。

またダイナミックレンジを合わせる処理において忠実な色再現を考慮したものとして特許文献５がある。特許文献５では、最高明度、最低明度が入力デバイスと出力デバイスで異なる場合には、最高明度付近および最高明度付近の明度圧縮率を大きくし、中程度の明度領域においては明度を維持するように明度圧縮を行う方法が記載されている。この方法を用いて明度圧縮を行うと、例えば図１９の点線から実線のように入力ガマットの明度レンジが圧縮される。ここでは、最高明度は入出力デバイスで一致し、最低明度のみが異なるとする。図１９でＬ＊＿ｌｏｗ以上の明度領域においては明度が保存されているため、忠実な色再現が可能となる。
また特許文献６にはダイナミックレンジを合わせるために輝度調整を行う方法が開示されている。
特開平１０−８４４８７号公報 特開平９−１６８０９７号公報 特開平９−１８７２７号公報 特開２００１−０８６３５６公報 特開２０００−１８８６９４公報 特開２００４−３３６６５５公報

ここで、ダイナミックレンジ合わせの処理として、一次式の変換特性をもつ明度変換について説明した。このような直線的な変換の場合、変換前後で階調再現が良く保たれる。しかし、一方で、忠実な色再現からずれるという問題がある。すなわち、この方法では、全ての色について基本的に明度が変化することになる。よって、例えば中間的な明度を持つ無彩色のような、元々出力ガマット内に存在し、忠実な色再現が可能な色についても明度を変化させ、オリジナルとは異なる色を再現してしまうことになる。
また、特許文献５では、Ｌ＊＿ｌｏｗ未満の明度領域においては明度レンジの差を補正するため、明度が圧縮される。例えば、ガマットを等色相面で切った形状を考えた場合、イエロー色相辺りであれば、図１９の明度軸から左側のように、最高彩度点がかなり高明度な位置にあり、低明度側はガマットが狭いため、明度圧縮される領域は多くない。しかし、ブルー色相辺りでは、図１９の明度軸から右側のように、最高彩度点が低明度な位置にあるため、低明度側のガマットが広く、明度圧縮される領域が多くなる。結果として、多くの色が忠実な色を再現しなくなってしまう。
また特許文献６は、上記特許文献５と同様に、オリジナルと異なった色で再現される領域が多く存在してしまう恐れがある。すなわち、彩度のみに応じて調整量を決めているため、高彩度領域についてはオリジナルの色を維持することができるが、低彩度領域については広範囲に渡って輝度調整がされ、オリジナルとは異なった色に調整されてしまう。
本発明はこのような課題を解決するため、ダイナミックレンジを合わせる処理において、忠実な色再現をできる限り保つことを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換装置であって、前記第一の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域内に存在する色信号、もしくは前記第二の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域内に存在する色信号の変換を行う黒色点近傍変換手段と、前記第二の色再現域を示すデータを記憶する記憶手段と、前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の黒色点もしくは前記第二の色再現域の黒色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の黒色点が前記第一の色再現域の黒色点に一致するようにした第三の色再現域を示すデータを作成する処理を行う色再現域補正手段と、前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング手段と、を備え、前記黒色点近傍変換手段は、前記マッピング手段によって色変換された前記第三の色再現域内の色信号に対して処理を行い、前記第一の色再現域の黒色点を前記第二の色再現域の黒色点に変換することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の色変換装置において、前記色信号は、観察環境の違いによらない色の見えを表現した色空間上の色信号であることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の色変換装置において、前記黒色点近傍変換手段は、黒色点からの色差が、小さいほど、前記第一の色再現域から前記第二の色再現域への色信号の変換量を大きくすることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換装置であって、前記第一の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域内に存在する色信号、もしくは前記第二の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域内に存在する色信号の変換を行う白色点近傍変換手段と、前記第二の色再現域を示すデータを記憶する記憶手段と、前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の白色点もしくは前記第二の色再現域の白色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の白色点が前記第一の色再現域の白色点に一致するようにした第三の色再現域を示すデータを作成する処理を行う色再現域補正手段と、前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング手段と、を備え、前記白色点近傍変換手段は、前記マッピング手段によって色変換された前記第三の色再現域内の色信号に対して処理を行い、前記第一の色再現域の白色点を前記第二の色再現域の白色点に変換することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換方法であって、前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域、もしくは前記第二の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域における、前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の黒色点を前記第一の色再現域の黒色点に一致させるようにした第三の色再現域示すデータを作成する第三の色再現域作成ステップと、前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング処理ステップと、前記マッピング処理ステップにより処理された色信号に対し、前記第一の色再現域の黒色点の近傍領域内、もしくは前記第二の色再現域の黒色点の近傍領域内に存在する色信号である場合に第二の色再現域内の色信号への変換を行い、前記第一の色再現域の黒色点を前記第二の色再現域の黒色点に変換する黒色点近傍変換ステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換方法であって、前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域もしくは前記第二の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の白色点を前記第一の色再現域の白色点に一致させるようにした第三の色再現域を示すデータを作成する第三の色再現域作成ステップと、前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング処理ステップと、前記マッピング処理ステップにより処理された色信号に対し、前記第一の色再現域の白色点の近傍領域内もしくは前記第二の色再現域の白色点の近傍領域内に存在する色信号である場合に第二の色再現域内の色信号への変換を行い、前記第一の色再現域の白色点を前記第二の色再現域の白色点に変換する白色点近傍変換ステップと、を含むことを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載された色変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、色が変化する領域が最小限に抑えられるため、ダイナミックレンジを合わせる処理において、忠実な色再現をできる限り保つことが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムを適用した画像出力システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の一実施形態が適用された画像処理システムの全体構成を表すブロック図である。図中、２０１は画像入力装置、２０２はコンピュータ、２０３は画像処理装置、２０４は画像出力装置である。画像入力装置２０１は、画像データを入力するための装置であって、例えば、デジタルスチルカメラやスキャナなどの画像入力デバイスを用いることができる。コンピュータ２０２は、各種のアプリケーション、プリンタドライバ等のソフトウェアを実装可能となっている。画像出力装置２０４は、画像データをプリントアウトするための出力装置であって、例えば、カラープリンタやカラーファクシミリといった画像形成装置を用いることができる。また、ディスプレイのような画像表示を行う出力デバイスであってもよい。
コンピュータ２０２は、画像入力装置２０１によって読み込まれたカラー画像データ、もしくは何らかのアプリケーションによって作成されたカラー画像データを出力する場合には、カラー画像データを含む描画コマンドを画像処理装置２０３に送出する。描画コマンドを受け取った画像処理装置２０３は、色変換処理を含む様々な処理を行うことにより、画像出力装置２０４が処理可能なデータを作成し、画像出力装置２０４へデータを送出する。なお、本画像処理システムでは、画像処理装置２０３をコンピュータ２０２や画像出力装置２０４とは別個のものとして設けられているが、コンピュータ２０２内に実装するように構成してもよいし、画像出力装置２０４内に実装するようにしてもよい。また、画像処理装置２０３は、ソフトウェアで実現することも可能である。例えば、コンピュータ２０２内のプリンタドライバ中で、画像処理装置２０３の機能を実現するようにしてもよい。

図２は、画像処理装置２０３における色変換処理部のブロック図である。コンピュータ２０２から送られてくる入力色信号は、入力デバイスに依存するＲＧＢ信号（入力デバイスＲＧＢ）である。ここでは、モニタの標準的な色信号であるｓＲＧＢ信号であるとする。出力色信号は、出力装置に依存するデバイスＲＧＢ信号（出力デバイスＲＧＢ）である。例えば、プリンタであれば、プリンタの色材信号であるＣＭＹ信号、もしくはＣＭＹＫ信号と一意的に関係付けられている信号と考えればよく、後処理により、最終的には色材信号に変換される。もちろん、直接ＣＭＹ信号もしくはＣＭＹＫ信号に変換する構成にしても良い。
入力デバイス色変換手段２１１は、入力されたｓＲＧＢ信号をデバイスに依存しない色信号に変換する。ここでは均等色空間であるＣＩＥＬａｂ空間の色信号Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を用いる。入力信号であるｓＲＧＢ信号は、ＸＹＺ三刺激値との関係で定義されているため、定義式（１）に従ってＸＹＺ信号に変換し、次に式（２）に従ってＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換すれば良い。
Ｘ＝０．４１２４×Ｒ＋０．３５７６×Ｇ＋０．１８０５×Ｂ
Ｙ＝０．２１２６×Ｒ＋０．７１５２×Ｇ＋０．０７２２×Ｂ
Ｚ＝０．０１９３×Ｒ＋０．１１９２×Ｇ＋０．９５０５×Ｂ
・・・式（１）
Ｌ＊＝１１６（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−１６，（Ｙ／Ｙ₀＞０．００８８５６）
ａ＊＝５００〔（Ｘ／Ｘ₀）^1/3−（Ｙ／Ｙ₀）^1/3〕
（Ｘ₀，Ｙ₀，Ｚ₀は基準反射面の値）
ｂ＊＝２００〔（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−（Ｚ／Ｚ₀）^1/3〕
・・・式（２）

色変換手段２１２は、出力ガマット記憶手段２１３、黒色点近傍変換手段２１４、マッピング手段２１５から成り、入力デバイスの色再現域（入力ガマット）内の色信号（Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号）を出力デバイスの色再現域（出力ガマット）内の色信号（Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号）に変換する。
出力ガマット記憶手段２１３は、出力ガマットを示すデータを記憶する。出力ガマットのデータは、後述する黒色点近傍変換手段２１４、マッピング手段２１５で用いられる。ガマットを示すデータは、色相（Ｈ＊）と明度（Ｌ＊）ごとに対応する最高彩度値（彩度：Ｃ＊）のテーブルとして定義される。Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間での色相Ｈ＊、彩度Ｃ＊は以下の式で計算される。
色相：Ｈ＊＝ａｒｃｔａｎ（ｂ＊／ａ＊）×１８０／π
彩度：Ｃ＊＝（ａ＊）²＋（ｂ＊）²
例えば、色相Ｈ＊については、０°≦Ｈ＊＜３６０°の範囲で１°ごと、明度Ｌ＊については０≦Ｌ＊≦１００の範囲で０．１ごとの最高彩度値をテーブルとすればよい。図３に、とある色相でのガマットデータの例を示す。ただし、概略図のため、Ｌ＊のデータサンプリング幅は、０．１より大きく表現してある。

黒色点近傍変換手段２１４、マッピング手段２１５については、本発明の核となる部分であり、詳細は後述する。
出力デバイス色変換手段２１８は、マッピング手段２１５により出力ガマット内にマッピングされた色信号（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を、出力デバイスに依存する色信号（出力デバイスＲＧＢ信号）に変換する。ここでの色変換は、メモリマップ補間を使用して実行する。このメモリマップ補間は、図４に示すように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間を入力色空間とした場合、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間を同種類の立体図形（ここでは立方体）に分割し、入力の座標（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）における出力値Ｐを求めるには、この入力座標を含む立体を選択し、その選択された立体の頂点上にあらかじめ設定した出力値と入力座標を含む立体の中における位置（各頂点からの距離）に基づいて、補間演算を行う。出力値Ｐは出力デバイスＲＧＢ信号それぞれに相当し、各立体頂点のＬ＊ａ＊ｂ＊信号に対応する出力デバイスＲＧＢ値は、前もって出力デバイスＲＧＢを振ったパッチを測色してＬ＊ａ＊ｂ＊を求め、その結果を用いて設定しておく。出力デバイスＲＧＢ信号に変換することにより、出力デバイスで出力することが可能となる。

次に、本発明の核となる、黒色点近傍変換手段２１４およびマッピング手段２１５の動作を処理手順に沿って説明する。
黒色点近傍変換手段２１４は、入力ガマットの黒色点近傍領域に属する色信号に対してのみ変換を行うことにより、入力ガマットの黒色点が、出力ガマットの黒色点に変換されるようにする。変換による入力ガマットの変化について、図５に明度と彩度の二次元表示で示す。ただし、入力ガマットと出力ガマットの白色点は一致しているとし、入力ガマットの黒色点は無彩色軸（Ｌ＊軸）上にあるとする。また、変換前を点線で、変換後を実線で示す。入力ガマットの黒色点近傍領域は、入力ガマットの黒色点を中心とする球（図５では二次元表示のため円）によって規定しており、その内部に属する色信号についてのみ変換を施し、入力ガマットの黒色点を出力ガマットの黒色点に変換する。また、黒色点近傍領域は、出力ガマットの黒色点を中心とする球で規定することもできる。その場合は、図６のように入力ガマットが変化する。

具体的な変換式としては、式（３）にあるような式を用いる。ただし、変換前の色信号を（Ｌ＊₀，ａ＊₀，ｂ＊₀）、変換後の色信号を（Ｌ＊₁，ａ＊₁，ｂ＊₁）とし、入力ガマットの黒色点をＢｐ０（Ｌ＊_Bp0，ａ＊_Bp0，ｂ＊_Bp0）、出力ガマットの黒色点をＢｐ１（Ｌ＊_Bp1，ａ＊_Bp1，ｂ＊_Bp1）とする。また、ΔＥ_maxは黒色点近傍領域を規定する球の半径であり、変換前の色信号の黒色点からの色差ΔＥがΔＥ_max以上の場合には、色信号は変換されない。式３に従えば、変換前の色信号が入力ガマットの黒色点Ｂｐ０（Ｌ＊_Bp0，ａ＊_Bp0，ｂ＊_Bp0）である場合、すなわちΔＥ＝０の場合は、変換後の色信号は、出力ガマットの黒色点Ｂｐ１（Ｌ＊_Bp1，ａ＊_Bp1，ｂ＊_Bp1）となる。また、変換前の色信号において黒色点との色差ΔＥ≧ΔＥｍａｘである場合には、（Ｌ＊₁，ａ＊₁，ｂ＊₁）＝（Ｌ＊₀，ａ＊₀，ｂ＊₀）となり、変換前と変換後で色信号が維持される。

・・・・式（３）

図７は、入力ガマットの無彩色軸上の色信号の明度Ｌ＊が変換される様子を示す。黒色点近傍領域では、明度Ｌ＊が線形的に変換され、その他の領域では、明度Ｌ＊が維持されていることが分かる。ただし、変換は線形的である必要はなく、例えば、式（４）のような非線形的な変換を行うこともできる。非線形的な変換を行った場合の入力ガマットの無彩色軸上の色信号の明度Ｌ＊が変換される様子を図８に示す。その場合、圧縮後（変換後）の色信号のガマットは、黒色点近傍でより滑らかに変化するため、線形的な変換より望ましい。

・・・・式（４）

マッピング手段２１５は、黒色点近傍変換手段２１４により変換された色信号を、出力ガマット内にマッピングする処理を行う。図９に処理の様子を示す。前記黒色点近傍変換手段による変換の結果として補正された入力ガマットを点線で、出力ガマットを実線で示す。ここでは、出力ガマット内に存在する色信号についてはそのままの色信号として維持し、出力ガマット外に存在する色信号については、明度、色相を一定に保ちつつ彩度を減少させることで、出力ガマットの最外郭にマッピングする方法を用いる。その際、出力ガマット記憶手段２１３に記憶されている出力ガマットのデータを用いて、最外郭を特定する。もちろん、この方法に限らず、様々な方法を用いて出力ガマット内にマッピングすることができる。
例えば、出力ガマット外の色信号について、色相を一定に保ちつつ、等色相面内で色差が最小となる出力ガマット最外郭の点にマッピングする方法等が考えられる。ただし、出力ガマット内に存在する色信号については、できる限り色信号を維持することが好ましい。なぜなら、もし、出力ガマット内に存在する色信号を大きくシフトするような変換を行った場合、黒色点近傍変換手段２１４において黒色点近傍ではない領域で色信号を維持した意味が薄れ、忠実な色再現とならないためである。
このように、黒色点近傍変換手段２１４により、入力ガマットの黒色点を出力ガマットの黒色点に変換する一方で、黒色点近傍でない領域では色信号を維持するため、色が変化する領域が最小限に抑えられ、ダイナミックレンジを合わせつつ、できる限り忠実な色再現を保つことができる。

［第２の実施の形態］
本実施の形態は、第１の実施の形態とは色変換手段の構成が異なる。図１０に色変換手段を含む色変換処理部の概略図を示す。以下、本発明の特徴となる色変換手段について説明する。
本実施の形態の色変換手段２２２は、マッピング手段２２５、黒色点近傍変換手段２２４、出力ガマット記憶手段２２３、黒色点近傍ガマット補正手段２２６から成る。
出力ガマット記憶手段２２３には、第１の実施の形態と同じく、出力ガマットを示すデータが記憶されている。
黒色点近傍ガマット補正手段２２６は、出力ガマット記憶手段２２３に記憶されている出力ガマットに対して補正処理を行う。補正処理の内容としては、出力ガマットの黒色点が入力ガマットの黒色点に一致するように、黒色点近傍領域の出力ガマットの形状を補正する。補正の様子を図１１に示す。出力ガマットは、点線から実線の形状に補正される。図１１では黒色点近傍領域を出力ガマットの黒色点を中心にして規定しているが、図１２のように入力ガマットの黒色点を中心にして規定しても構わない。

以下、マッピング手段２２５、黒色点近傍変換手段２２４の動作について、処理手順に沿って説明する。
色変換手段２２２に入力された色信号（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）は、まずマッピング手段２２５に入力される。マッピング手段２２５は、第１の実施の形態とほぼ同じ処理を行うが、出力ガマットではなく、黒色点近傍ガマット補正手段２２６により補正された補正出力ガマット内に色信号をマッピングするところが異なる。図１３に、マッピング前後の色信号のガマットを示す。ガマットは点線から実線に変化する。
マッピング手段により処理された色信号は、黒色点近傍変換手段２２４に入力される。黒色点近傍変換手段２２４は、第１の実施の形態と同様に、黒色点近傍領域の色信号のみを変換する。ここでの変換は、黒色点近傍ガマット補正手段２２６でのガマット補正の逆変換に相当する変換を行う。そうすることによって、変換後の色信号が再現するガマットは、出力ガマットに一致する。図１４に黒色点近傍変換前後の色信号のガマットを示す。ガマットは点線から実線に変化する。

ここで、黒色点近傍ガマット補正手段２２６と、黒色点近傍変換手段２２４の変換方法について説明する。黒色点近傍ガマット補正手段２２６においては、例えば式（３）を用いて変換することができる。ただし、この場合Ｂｐ０（Ｌ＊_Bp0，ａ＊_Bp0，ｂ＊_Bp0）は出力ガマットの黒色点、Ｂｐ１（Ｌ＊_Bp1，ａ＊_Bp1，ｂ＊_Bp1）は入力ガマットの黒色点を表すことになる。また、変換前の色信号（Ｌ＊₀，ａ＊₀，ｂ＊₀）は出力ガマットを示すデータであり、例えば図３のような色信号の集合である。これを変換することにより、同様の形式の補正出力ガマットを示すデータを作成する。これに伴い、黒色点近傍変換手段２２４では、式（３）による変換の逆変換を行う必要がある。式（３）の逆変換を演算式で表現することは難しいため、最適化手法を用いて逆変換するのが良い。
また、図１２のように黒色点近傍領域を入力ガマットの黒色点を中心にして規定した場合は、黒色点近傍変換手段２２４の方が式（３）による変換となり、黒色点近傍ガマット補正手段２２６が式（３）の逆変換を行うことになる。この場合Ｂｐ０（Ｌ＊_Bp0，ａ＊_Bp0，ｂ＊_Bp0）は入力ガマットの黒色点、Ｂｐ１（Ｌ＊_Bp1，ａ＊_Bp1，ｂ＊_Bp1）は出力ガマットの黒色点を表すことになる。

［第３の実施の形態］
図１５に本実施の形態の色変換手段を含む色変換処理部の概略図を示す。第２の実施の形態と非常に近い構成であるが、出力ガマット記憶手段、ガマット補正手段がなくなり、その代わりに、補正済みの出力ガマットデータを記憶する補正出力ガマット記憶手段２３７を備える。補正出力ガマット記憶手段２３７に記憶する補正出力ガマットデータは、第２の実施の形態のガマット補正手段で行った補正を出力ガマットデータに行うことで作成できる。その他の処理に関しては、第２の実施の形態と同じ処理を実施すれば良い。
このように、前もって補正出力ガマットを作成しておくことで、処理時間の短縮を図ることが可能となる。

［第４の実施の形態］
第１〜第３の実施の形態では黒色点の位置が入力ガマットと出力ガマットで異なる場合の処理について述べたが、もちろん白色点の位置が異なる場合でも同様の処理を行うことができる。
例えば、第１の実施の形態と同様な構成を考えると、黒色点近傍変換手段を白色点近傍変換手段に置き換えれば良い。図１６に白色点が異なる場合の入力ガマット、出力ガマットの様子、また変換後のガマットの変化を示す。変換により、入力ガマットは点線から実線に変化する。

［第５の実施の形態］
第１〜第４の実施の形態では、色変換手段において処理する色信号として、ＣＩＥＬａｂ色信号（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を用いていたが、より良い色信号として色の見えモデル（Color Appearance Model）に基づくものであってもよい。ＣＩＥＬａｂ色信号は、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって決められた色信号であるが、最近では、種々の観察条件下における「色の見え」を一致させるためのモデルとして、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓ、ＣＩＥＣＡＭ０２がＣＩＥより勧告されている。このような色の見えモデルは、観察条件をパラメータとして変換させることにより、より忠実な色再現を可能にしてくれる。すなわち、できる限り忠実な色再現を保ちつつダイナミックレンジを合わせるという本発明の目的において、観察環境の違いに寄らない色の見えを表現した色空間上の色信号は、より適したモデルであると言える。

［第６の実施の形態］
前述した実施形態の機能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
またこの場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。

またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
更に供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
本発明の色変換方法をプログラムで実現することにより、汎用コンピュータ上等で実行することが可能となる。

本発明の一実施形態が適用された画像処理システムの全体構成を表すブロック図である。 本発明の画像処理装置における色変換処理部のブロック図である。 第１の実施の形態におけるある色相でのガマットデータの例を示す図である。 メモリマップ補間を説明する図である。 第１の実施の形態における変換による入力ガマットの変化を明度と彩度の二次元で表示した図である。 黒色点近傍領域を出力ガマットの黒色点を中心とする球で規定した場合の入力ガマットの変化を示した図である。 入力ガマットの無彩色軸上の色信号の明度Ｌ＊が線形的に変換される様子を示した図である。 入力ガマットの無彩色軸上の色信号の明度Ｌ＊が非線形的に変換される様子を示した図である。 第１の実施の形態における黒色点近傍変換手段により変換された色信号を、出力ガマット内にマッピングする処理を示した図である。 第２の実施の形態における色変換処理部の概略を示した図である。 第２の実施の形態における黒色点近傍領域の出力ガマットの形状を補正する様子を示した図である。 第２の実施の形態における黒色点近傍領域の出力ガマットの形状を補正する様子を示した図である。 第２の実施の形態におけるマッピング手段前後の色信号のガマットを示す図である。 第２の実施の形態における黒色点近傍変換手段前後の色信号のガマットを示す図である。 第３の実施の形態における色変換処理部の概略図である。 第３の実施の形態における白色点が異なる場合の入力ガマット、出力ガマットの様子、また変換後のガマットの変化を示す図である。 ガマット圧縮技術における圧縮手順の概要を示す図である。 ガマット圧縮技術における明度の変換特性の一つを示す図である。 従来技術におけるガマット圧縮の概要を示す図である。

符号の説明

２０１…画像入力装置、２０２…コンピュータ、２０３…画像処理装置、２０４…画像出力装置、２１１、２２１、２３１…入力デバイス色変換手段、２１２、２２２、２３２…色変換手段、２１３、２２３…出力ガマット記憶手段、２１４、２２４、２３４…黒色点近傍変換手段、２１５、２２５、２３５…マッピング手段、２１８、２２８、２３８…出力デバイス色変換手段、２２６…黒色点近傍ガマット補正手段、２３７…補正出力ガマット記憶手段

Claims (7)

1. 第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換装置であって、
   前記第一の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域内に存在する色信号、もしくは前記第二の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域内に存在する色信号の変換を行う黒色点近傍変換手段と、
   前記第二の色再現域を示すデータを記憶する記憶手段と、
   前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の黒色点もしくは前記第二の色再現域の黒色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の黒色点が前記第一の色再現域の黒色点に一致するようにした第三の色再現域を示すデータを作成する処理を行う色再現域補正手段と、
   前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング手段と、を備え、
   前記黒色点近傍変換手段は、前記マッピング手段によって色変換された前記第三の色再現域内の色信号に対して処理を行い、前記第一の色再現域の黒色点を前記第二の色再現域の黒色点に変換することを特徴とする色変換装置。
2. 前記色信号は、観察環境の違いによらない色の見えを表現した色空間上の色信号であることを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
3. 前記黒色点近傍変換手段は、黒色点からの色差が、小さいほど、前記第一の色再現域から前記第二の色再現域への色信号の変換量を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の色変換装置。
4. 第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換装置であって、
   前記第一の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域内に存在する色信号、もしくは前記第二の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域内に存在する色信号の変換を行う白色点近傍変換手段と、
   前記第二の色再現域を示すデータを記憶する記憶手段と、
   前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の白色点もしくは前記第二の色再現域の白色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の白色点が前記第一の色再現域の白色点に一致するようにした第三の色再現域を示すデータを作成する処理を行う色再現域補正手段と、
   前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング手段と、を備え、
   前記白色点近傍変換手段は、前記マッピング手段によって色変換された前記第三の色再現域内の色信号に対して処理を行い、前記第一の色再現域の白色点を前記第二の色再現域の白色点に変換することを特徴とする色変換装置。
5. 第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換方法であって、
   前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域、もしくは前記第二の色再現域の黒色点からの色差が所定値以下の領域である黒色点の近傍領域における、前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の黒色点を前記第一の色再現域の黒色点に一致させるようにした第三の色再現域示すデータを作成する第三の色再現域作成ステップと、
   前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング処理ステップと、
   前記マッピング処理ステップにより処理された色信号に対し、前記第一の色再現域の黒色点の近傍領域内、もしくは前記第二の色再現域の黒色点の近傍領域内に存在する色信号である場合に第二の色再現域内の色信号への変換を行い、前記第一の色再現域の黒色点を前記第二の色再現域の黒色点に変換する黒色点近傍変換ステップと、を含むことを特徴とする色変換方法。
6. 第一の色再現域内の色信号を、第二の色再現域内の色信号に変換する色変換方法であって、
   前記第二の色再現域を示すデータに対し、前記第一の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域もしくは前記第二の色再現域の白色点からの色差が所定値以下の領域である白色点の近傍領域における前記第二の色再現域の形状を補正することにより、前記第二の色再現域の白色点を前記第一の色再現域の白色点に一致させるようにした第三の色再現域を示すデータを作成する第三の色再現域作成ステップと、
   前記第三の色再現域を示すデータを参照して、前記第一の色再現域内の色信号を前記第三の色再現域内の色信号に変換するマッピング処理ステップと、
   前記マッピング処理ステップにより処理された色信号に対し、前記第一の色再現域の白色点の近傍領域内もしくは前記第二の色再現域の白色点の近傍領域内に存在する色信号である場合に第二の色再現域内の色信号への変換を行い、前記第一の色再現域の白色点を前記第二の色再現域の白色点に変換する白色点近傍変換ステップと、を含むことを特徴とする色変換方法。
7. 請求項５又は６に記載された色変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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