JP4891162B2 - 画像処理装置ならびにプロファイル作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロファイル作成方法および画像処理装置に関し、詳しくは、プロファイルを介した色変換において用いられる、デバイスに依存しない色空間の規定の仕方に関するものである。

近年、ディジタルカメラやイメージスキャナなどのディジタル機器が普及し、ディジタル画像を手軽に得ることができるようになった。一方、フルカラーハードコピー技術も急速に発展している。特に、インクジェット方式による印刷は、印刷画質が銀塩写真に匹敵するものになり、広く用いられるようになった。また、インターネットなどのネットワークが広く普及し、多くのユーザが、様々なデバイスをネットワークに接続することが可能な環境下にある。そして、このような入出力デバイスが多様な環境では、色域の広いモニタ上のカラー画像を色再現域が異なるプリンタによってハードコピーするといった色域が異なるデバイス間においてカラー画像データの入出力を行う場合が多い。

色域が異なるデバイス間で同じ色の再現を行う技術としてカラーマネージメントシステム（以後、「ＣＭＳ」という）が広く知られている。図１は、このＣＭＳの構成概要を示す図であり、デバイスに依存しない色空間を用いるＣＭＳを示している。

図１において、入力デバイス（カメラ、スキャナなど）と出力デバイス（プリンタ、モニタなど）を接続する場合、入力系の色信号から出力系の色信号への変換を、それぞれのプロファイルと、デバイスに独立な色空間（ＰＣＳ）を介在させて実現する。なお、ＰＣＳには例えばＣＩＥＸＹＺ、ＣＩＥＬａｂなどがある。プロファイルは、各デバイスカラーとＰＣＳを結び付ける変換式、または、デバイスカラーとＰＣＳの関係を予め記述した変換テーブルであるルックアップテーブル（ＬＵＴ）として提供される。

ＣＭＳにおいて各デバイスで色再現をする際、入力デバイスが再現可能な色を出力デバイスで再現するためもしくは出力デバイスで再現可能な色を入力デバイスで取得するために、入出力デバイス間で異なる色域の影響を吸収するガマット圧縮の技術が用いられる。

例えば、特開平６−２２５１３０号公報は、色域が異なる入出力デバイス間における一般的なガマット圧縮の手法を記載する。つまり、入力色空間をデバイスに依存しない色空間の均等色空間に変換し、この色空間の色のうち出力デバイスで再現できない色を、色差最小方向へ圧縮する手法、明度一定方向に彩度に応じて非線形圧縮する手法を記載する。また、特開平４−４００７２号公報に記載された方法は、入力色空間を、デバイスに独立な色空間である均等色空間やＨＶＣ色空間に変換し、この色空間の色が出力先デバイスの色域外か否かを判定する。そして、色域外と判定した場合、その色を、明度と色相が同じで出力先デバイスの再現範囲のうち彩度が最大の色値に圧縮する。
また、特開２００４−１０４６０３号公報は、ＨＶＣ色空間における色相を保ったガマット圧縮の手法を記載する。
特開平６−２２５１３０号公報 特開平４−４００７２号公報 特開２００４−１０４６０３号公報

しかし、上記のように単一の色空間上でガマット圧縮を行った際、対象とする色相によっては圧縮前後で視感的に等色相が保てない場合がある。

例えば、ＣＩＥＬａｂ色空間上で青色を無彩軸に向かいガマット圧縮すると、圧縮後の色は圧縮前の色よりも紫がかって見えることがある。他方、ＣＩＥＬｕｖ色空間上で同様に青色を無彩軸に向かいガマット圧縮すると、この現象は緩和される。反対に、ＣＩＥＬｕｖ色空間上で赤色を無彩軸に向かいガマット圧縮すると、圧縮後の色は圧縮前の色よりもマゼンタがかって見えることがある。ＣＩＥＬａｂ色空間上で同様に赤色を無彩軸に向かいガマット圧縮すると、この現象は緩和される。

このように、各色相を局所的に比較すると、圧縮時の視感的等色相の保存性（以下、視感的等色相性と記述する）は、色空間定義の種類によって大きく異なっている。

色空間の視感的等色相性を評価する方法として、以下のような方法が挙げられる。

まず、注目する色相（ここではＲとする）のプライマリカラー、白、黒、グレーの四色を選び、これらを評価したい色空間（ここではＬａｂとする）上に色変換する。その結果、四色の色座標（ここではＬ値、ａ値、ｂ値となる）が得られる。

次に、プライマリカラーと白、プライマリカラーと黒、プライマリカラーとグレーの各々について、得られた色座標同士を補間することでグラデーションを作成する。なお、グラデーションは連続したものでもよいし、必要十分なステップ数をもたせたパッチでもよい。

得られるグラデーション画像は、例えば図３のようになる。

ここで、グラデーション画像を形成するパッチはすべて、評価したい色空間上で同一の色相角を持つ。

これを視感評価することで、評価したい色空間上における、注目する色相の視感的等色相性を確認できる。

同じ四色について、他の色空間（ここではＬｕｖとする）を用いて同様のグラデーション画像を作成し、先のものと比較することにより、注目する色相においてどちらの色空間のほうが視感的等色相性が高いを比較評価できる。

以上のような手順により、現在広く使われているＣＩＥＬａｂ（以下Ｌａｂという），ＣＩＥＬｕｖ（以下Ｌｕｖという），ＣＩＥＣＡＭ０２（ＪＣｈ）の色空間について主要色相の視感評価をすることで、次のような結果が得られる。

すなわち、各色のイエロー色近傍においては、ＣＩＥＬａｂ色空間が最も視感的等色相性が高く、ブルー色近傍においてはＣＩＥＬｕｖ色空間が、その他の色においてはＣＩＥＣＡＭ０２（ＪＣｈ）が最も視感的等色相性が高い。

なお、視感評価の環境はＤ５０標準光源下で行い、ＣＩＥＣＡＭ０２で指定する環境変数もこれに準ずるものを用いてＪＣｈを算出した。

以上より、既知の技術において開示されている、単一の色空間を用いた色圧縮では、色相によっては視感的等色相性を十分に保証できないことは明らかである。

どの色相においても、圧縮前後で視感的等色相性が十分に保証できるようなガマット圧縮方法が求められている。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。
第１の色再現範囲の色を第２の色再現範囲の色に色変換するプロファイル作成方法であって、
前記第１の色再現範囲、前記第２の色再現範囲それぞれついて、複数の色領域に分割する色領域分割ステップと、
前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号を、前記色領域分割ステップによって分割した色領域ごとに異なる定義の色空間に変換する領域別色空間変換ステップと、
前記領域別色空間変換ステップによって前記第１の色再現範囲が変換された色座標点を前記領域別色空間変換ステップによって第２の色再現範囲が変換された色座標点に色圧縮することで前記プロファイルを作成する作成ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、圧縮前後で視感的等色相が十分に保たれているような色圧縮が実現できる。

以下、本発明にかかる実施例の色処理を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、一例として、入力色空間をディジタルカメラの一般的な入力色空間であるｓＲＧＢ色空間、出力デバイスをインクジェットプリンタとする。本発明によってプロファイルを作成する方法、および作成したプロファイルを用いてコピー機能を実現するマルチファンクションプリンタ装置について説明する。しかしながら以下のプロファイル作成方法は例えば入力色空間をＡｄｏｂｅＳｙｓｔｅｍｓ社により提唱されているＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間、出力色空間をｓＲＧＢ色空間とした時の異なるＲＧＢ色域間でのガマット圧縮などにおいても有効である。また、そのようにして作成したプロファイルを例えばｓＲＧＢディスプレイ装置などに組み込むことで、本実施形態で成しうる効果は同様にえられ、例えばＡｄｏｂｅ画像を良好にディスプレイ表示することが可能となる。

＜ＭＦＰ装置＞
図２は、本発明の実施の形態に係るマルチファンクションプリンタ装置（以下、ＭＦＰ装置）１の概観斜視図である。このＭＦＰ装置１は、ホストコンピュータ（ＰＣ）からデータを受信して印刷する通常のＰＣプリンタとしての機能、スキャナとしての機能を有する。さらにはスキャナで読取った画像をプリンタで印刷するコピー機能、メモリカードなどの記憶媒体に記憶されている画像データを直接読取って印刷する機能、或いはデジタルカメラからの画像データを受信して印刷する機能を備えている。

図２において、ＭＦＰ装置１はフラットベットスキャナなどの読取装置３４、インクジェット式や電子写真式などによる印刷装置３３、および表示パネル３９や各種キースイッチ等を備える操作パネル３５により構成されている。また、ＭＦＰ装置１の背面にはＰＣと通信するためのＵＳＢポート（不図示）が設けられ、ＰＣとの通信が行われる。上記の構成に加え各種メモリカードからデータを読み出すためのカードスロット４２やデジタルカメラとデータ通信を行うためのカメラポート４３、自動で原稿を原稿台にセットするためのオートドキュメントフィーダー（以下ＡＤＦ）３１から構成されている。

図１３は、本実施形態におけるＭＦＰ装置の制御説明用の図面である。

図１３において、ＣＰＵ１１は、画像処理装置が備える様々な機能を制御し、操作部１５の所定の操作に従い、ＲＯＭ１６に記憶された画像処理のプログラムを実行する。

ＣＣＤを備える読取部１４は、図２の読取装置３４に対応し、原稿画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを出力する。なお、読取部１４は、ＣＣＤの代わりに密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を備えてもよい。また、図２のようなＡＤＦ３１を備えれば、連続でオーダーシートを読取る事が出来更に簡便である。

また、カードインターフェイス２２も図２のカードスロット４２に対応し、例えばディジタルスチルカメラ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒｅ 以下ＤＳＣ）で撮影され、メモリカードなどに記録された画像データを、操作部１５の所定の操作に従い読み込む。なお、カードインターフェイス２２を介して読み込まれた画像データの色空間は、必要ならば、画像処理部１２により、ＤＳＣの色空間（例えばＹＣｂＣｒ）から標準的なＲＧＢ色空間（例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢやｓＲＧＢ）に変換される。また、そのヘッダ情報に基づき、読み込まれた画像データは、有効な画素数への解像度変換など、アプリケーションに必要な様々な処理が必要に応じて施される。

また、カメラインターフェイス２３も図２のカメラポート４３に対応し、ＤＳＣに直接接続して画像データを読み込むためのものである。

画像処理部１２においては、図１４の説明として後述する画像解析、変換特性の算出、輝度信号（ＲＧＢ）から濃度信号（ＣＭＹＫ）への変換、スケーリング、ガンマ変換、量子化および誤差拡散等の画像処理が行われ、処理後データは、ＲＡＭ１７に格納される。そして、ＲＡＭ１７に格納された画像処理後のデータが、図２の印刷装置３３に対応する記録部１３で記録するのに必要な所定量に達すると、記録部１３による記録動作が実行される。

また、不揮発性ＲＡＭ１８は、バッテリバックアップされたＳＲＡＭなどで、画像処理装置に固有のデータなどを記憶する。また、操作部１５は、図２の操作パネル３５に相当し、記憶媒体に記憶された画像データを選択し、記録をスタートするためにフォトダイレクトプリントスタートキー、オーダーシートをプリントさせるキー、オーダーシートを読み込ますキー、モノクロコピー時やカラーコピー時におけるコピースタートキー、コピー解像度や画質などのモードを指定するモードキー、コピー動作などを停止するためのストップキー、並びに、コピー数を入力するテンキーや登録キーなどから構成される。ＣＰＵ１１は、これらキーの押下状態を検出し、その状態に応じて各部を制御する。

表示部１９は図２の表示パネル３９に対応し、ドットマトリクスタイプの液晶表示部（ＬＣＤ）およびＬＣＤドライバを備え、ＣＰＵ１１の制御に基づき各種表示を行う。また、記憶媒体に記録されていた画像データのサムネイル画像を表示する。記録部１３は図１の印刷装置３３に対応し、インクジェット方式のインクジェットユニット７０１、汎用ＩＣなどによって構成され、ＣＰＵ１１の制御により、ＲＡＭ１７に格納されている記録データを読み出し、ハードコピーとしてプリント出力する。

駆動部２１は、上述した読取部１４および記録部１３それぞれの動作における、給排紙ローラを駆動するためのステッピングモータ、ステッピングモータの駆動力を伝達するギヤ、および、ステッピングモータを制御するドライバ回路などから構成される。

センサ部２０は、記録紙幅センサ、記録紙有無センサ、原稿幅センサ、原稿有無センサおよび記録媒体検知センサなどから構成される。ＣＰＵ１１は、これらセンサから得られる情報に基づき、原稿および記録紙の状態を検知する。

ＰＣインターフェイス２４はＰＣとＭＦＰ装置１とのインターフェイスであり、ＭＦＰ装置はＰＣインターフェイス２４を介してＰＣからのプリント、スキャンなどの動作を行う。

コピー動作時は、読取装置３４で読取った画像データをＭＦＰ装置内部でデータ処理し、印刷装置３３で印刷する。

操作部１５により、コピー動作が指示されると、読取部１４は原稿台に置かれた原稿を読取る。読取られたデータは画像処理部１２に送られ、後述する画像処理が施された後、記録部１３に送られ、後述する記録処理により、印刷が行われる。

＜画像処理＞
図１４はコピー時に実行される画像処理のフロー図である。この画像処理は図１３の画像処理部１２で実行する。

以下、各ステップについて説明を記述するが、本提案の本質でない処理方法の詳細は割愛する。

読取部１４で読取られＡＤ変換されたデータは、ＳＴＥＰ３０１により撮像素子のばらつきを補正するシェーディング補正が施される。

その後、ＳＴＥＰ３０２で、入力デバイス変換が行われる。これによりデバイス固有であった信号データが、ＩＥＣ（国際電気標準会議；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）により定められたｓＲＧＢやＡｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社により提唱されているＡｄｏｂｅＲＧＢなど、標準的な色空間領域へと変換される。変換方法は、３ｘ３や３ｘ９のマトリクスによる演算方式や、変換規則を記載したテーブルを参照し、それに基づいて決定するルックアップテーブル方式などが挙げられる。

変換されたデータは、ＳＴＥＰ３０３において、補正・加工の処理が施される。処理内容としては、読取りによるボケを補正するエッジ強調処理や、文字の判読性を向上させる文字加工処理、光照射による読取りで発生した裏写りを除去する処理などが挙げられる。本提案の実施例の特徴となる画像加工処理は、このステップで実行するのが望ましい。

ＳＴＥＰ３０４では、拡大縮小処理が実行され、ユーザーにより変倍指定がされている場合や、２枚の原稿を一枚の紙に割り当てる割付けコピーなどで、所望の倍率に変換される。変換方法は、バイキュービックやニアレストネイバーなどの方法が一般的である。

ＳＴＥＰ３０５では、ｓＲＧＢ、Ａｄｏｂｅ ＲＧＢのような標準色な色空間上のデータを、出力デバイスに固有の信号データへと変換する。本実施例では、インクジェット方式のＭＦＰ装置を一例として説明しているので、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどのインク色データへの変換処理が実行される。

後述するプロファイル作成方法によって作成したプロファイルを、このステップでの変換処理に用いることで、本実施形態で得られる効果を好適に得ることができる。

これによりプリンタが記録可能なデータ形式となり、次に説明する記録処理によって記録が行われる。

以下、ＳＴＥＰ３０５で用いるプロファイルの作成方法を説明する。このプロファイルは、図４〜１２を用いて説明する処理を実現するプログラムをインストールしたパーソナルコンピュータ、インクジェットプリンタ、分光光度計、からなるシステムにおいて実現される。

図４は、本実施例による第１の色再現範囲の色を第２の色再現範囲の色に変換するプロファイル作成の全体手順を表すフローチャートである。
Ｓ１０００）
入力色空間（第１の色空間）の色域（第１の色再現範囲）を取得する。すなわち、例えばｓＲＧＢ色空間の色域を表す色立体を取得する。
Ｓ１１００）
出力色空間（第２の色空間）の色域（第２の色再現範囲）を取得する。すなわち、インクジェットプリンタの色域を表す色立体を取得する。
Ｓ１２００）
Ｓ１０００とＳ１１００で得られた色域を比較して、入力色空間における任意の離散点を出力色空間のどこに色圧縮すべきかを算出する。これにより、入力色空間から出力色空間への色圧縮の方法をあらわすルックアップテーブルが作成される。

上述の３ステップについての詳細を順次説明する。

図５は、Ｓ１０００の詳細を表すフローチャートである。

後述のガマット圧縮処理において入力色空間の色域の色相断面を得る必要があるが、色相断面を得るためには、明度軸を端部として断面をなす後述の図１２で説明する半平面と入力色空間の色域との交差部を得る必要が生じる。交差部を得るためには、入力色空間の色域の表面を表す色（以下、表面色）について、断面をなす半平面をまたがる可能性のある点の色座標を十分な数だけ算出しておき、それらから断面における色域の交点を算出すればよい。つまり、入力色空間の色域の表面形状が分かれば、そこから算出できる。

これについて、図１２を用いて説明する。図１２はｘ、ｙ、ｚの直交成分からなる三次元空間を表す。

ここで入力色空間の色域の角度θにおける色相断面を得るためには、角度θの半平面Ｐが入力色空間の表面色とどのように交差するかを得ればよい。例えば、角度θ近傍の表面色のうち任意の複数点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（うちＡとＢは色相角＜θ、ＣとＤは色相角＞θ）によって形成される色域表面について色相断面を得るのであれば、これら四点を結ぶ線分と半平面Ｐの交点を得て、それらを結べばよい。入力色空間の表面色の最明部から最暗部までを同様に処理して結んでいくことで、入力色空間の色域の色相断面を点線のような形で得られる。なお、上述した任意の複数の点のような離散点を頂点とした多面体と平面の断面を得る方法は他にもスプライン補間の利用などによる既知の方法が既にあるため、これらを利用しても良い。

なお、本実施例では「十分な数」として、ｓＲＧＢ色立体をＲＧＢそれぞれ１７グリッドに等間隔に分割した際の表面グリッド点（１５９８点）としたが、入力色空間の表面形状を必要十分な精度で再現できる点の集合があれば、これを用いてもよい。
Ｓ１０１０）
入力色空間の表面を形成する表面色について、三刺激値ＸＹＺを取得する。本実施例では入力色空間はｓＲＧＢ色空間であるので、ｓＲＧＢの定義に従ってＸＹＺを得る。
Ｓ１０２０）
Ｓ１０１０で得られたＸＹＺを変換し、図９、図１０を用いて後述する色領域ごとに視覚的等色相性の高い色空間を組み合わせた色空間上の色座標を得る。なお、本ステップで行う色座標変換の詳細については後述する。
Ｓ１０３０）
得られた色座標をメモリ等に格納する。
Ｓ１０４０）
入力色空間の表面を形成する表面色について、１５９８点全ての色座標を格納し終えていなければ、Ｓ１０１０にもどり処理を繰り返す。格納し終えていれば、処理を終了する。

図６は、Ｓ１１００の詳細を表すフローチャートである。

後述のガマット圧縮処理において出力色空間の色相断面を得る必要があるが、これを得るためには入力色空間と同様に出力色空間の色域の表面形状が分かればよい。本実施例では出力デバイスをインクジェットプリンタとしているが、この色域の表面形状を得るには、例えば予め十分な数だけ表面の色パッチを印刷出力し、分光光度計などで測色すればよい。なお「十分な数」として、インクジェットプリンタの色域を７２９（９×９×９）グリッドに分割した際の表面グリッド点（４１４点）としたが、インクジェットプリンタの色域の表面形状を必要十分な精度で再現できる点の集合があれば、これを用いてもよい。
Ｓ１１１０）
出力色空間の表面色について、三刺激値ＸＹＺを取得する。本実施例ではインクジェットプリンタで印刷出力した表面色パッチを分光光度計で測色するなどしてこれを得る。
Ｓ１１２０）
Ｓ１１１０で得られたＸＹＺを変換し、図９、図１０を用いて後述する色領域ごとに視覚的等色相性の高い色空間を組み合わせた色空間上の色座標を得る。なお、本ステップで行う色座標変換の詳細については後述する。
Ｓ１１３０）
得られた色座標をメモリ等に格納する。
Ｓ１１４０）
出力色空間の表面を形成する表面色について、４１４点全ての色座標を格納し終えていなければ、Ｓ１１１０にもどり処理を繰り返す。格納し終えていれば、処理を終了する。

図７は、Ｓ１２００の詳細を表すフローチャートである。

ここで、入力色空間の１７×１７×１７グリッド点（４９１３点）について、圧縮後の色座標を取得し格納することで、入力色空間（第１の色空間）から出力色空間（第２の色空間）への色空間変換のためのルックアップテーブル（プロファイル）を作成する。これを用いることで、ルックアップテーブル参照と補間処理をおこなうことで、入力色空間のあらゆる色について、出力色空間への色空間変換が可能となる。なお、本実施例ではルックアップテーブルを１７グリッドとしたが、必要な精度に応じて加減してもよい。
Ｓ１２１０）
入力色空間のグリッド点の三刺激値を取得する。本実施例では入力色空間はｓＲＧＢ色空間であるので、ｓＲＧＢの定義に従ってＸＹＺを得る。
Ｓ１２２０）
Ｓ１２１０で得られたＸＹＺを変換し、図９、図１０を用いて後述する色領域ごとに視覚的等色相性の高い色空間を組み合わせた色空間上の色座標を得る。なお、本ステップで行う色座標変換の詳細については後述する。
Ｓ１２３０）
Ｓ１２２０で得られた色座標を円筒極座標に変換し、色相角を得る。
Ｓ１２４０）
Ｓ１２３０で得られた色相角を持ち、明度軸を端部とする半平面と、入力色空間の色域および出力色空間の色域の断面を得る。断面を得る方法については、図１２を用いた前述の説明のとおりである。
Ｓ１２５０）
Ｓ１２４０で得られた、入力色空間の色域断面と、出力色空間の色域断面の形状を元に、入力色空間のグリッド点の色をガマット圧縮する。

ここでガマット圧縮を行う方法は、色相角を固定して行う（ガマット圧縮前後の信号値の色相角が保存される）既知の方法のいずれを用いても良い。

圧縮の方向は、明度方向でも彩度方向でも、または任意のグレー点に向けた放射方向でもよい。これらを入力グリッド点の位置に応じて適宜切り替えまたは組み合わせてももちろんよい。

圧縮の量は、階調の連続性保存を重視して全色域において均等（いわゆるｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ）でも、入力色の再現性を重視して出力色域外のみ圧縮（いわゆるｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ）しても、これらを適宜組み合わせたものでもよい。

本実施例では最も単純な実施形態として、グレー点を圧縮収束点として均等圧縮する方法を図８を用いて説明する。

入力点ｐｉの色座標が得られ、その色相角がＨ（ｓｉ）であった場合を例にとって説明する。

このとき、Ｓｉは入力色空間の色域断面、Ｓｏは出力色空間の色域断面、ｐｇは圧縮収束点となるグレー点である。ｐｉとｐｇを結ぶ線分ｌは圧縮方向を表す。

Ｓｉ，Ｓｏとｌの交点をｐｓｉ，ｐｓｏとした時、入力点ｐｉの色圧縮後の色座標ｐｏは以下の式で求められる。なお、ここで各座標はｐｇを原点としたベクトルで表す。
ｐｏ＝ｐｓｏ×（｜ｐｉ｜／｜ｐｓｉ｜）・・・（式１）
なお、本ステップで述べた色圧縮処理の前後で、圧縮が好適に働くように必要に応じて入出力色空間の形状を変化させたり、圧縮結果を平滑化したりといった処理を行なってもよい。
Ｓ１２６０）
全点格納完了？

入力色空間の全てのグリッド点のガマット圧縮後の色座標を格納し終えていなければ、Ｓ１２１０にもどり処理を繰り返す。格納し終えていれば、処理を終了する。入力色空間の全てのグリッドに対するガマット圧縮後の色座標をインクジェェトプリンタ（デバイス）に依存した色空間に対応づけることで、プロファイルを作成できる。詳細には、インクジェットプリンタによりインクジェットプリンタで再現できる色域に応じたデバイスカラー群に応じたパッチ群を形成し、このパッチを分光光度計で読み取る。分光光度計で読み取られたＣＩＥ−ＸＹＺをＬａｂに変換した値とデバイスカラー群の対応が得られる。この対応を用いて、ガマット圧縮後の色座標とデバイスカラーの対応をつけることで、入力色空間の全てのグリッドに対するガマット圧縮後の色座標をインクジェットプリンタ（デバイス）に依存した色空間に対応づけたプロファイルを作成できる。

以上の処理により、色領域毎に視覚的等色相性が高い色空間上でガマット圧縮を行なうプロファイルを生成できる。そして、このプロファイルを用いて色空間圧縮を行なうことで色相角を固定してガマット圧縮を行なった際に精度のよい（色相変化が少ない）圧縮後のデバイスカラーを得ることができる。

次に、上述のＳ１０２０、Ｓ１１２０、Ｓ１２２０で行った色領域分割を含む色座標変換について説明する。図９は、上述の色座標変換の詳細を表すフローチャートである。
Ｓ１３２０）
色座標変換を行う対象色の三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）から、ＣＩＥＣＡＭ０２のＪＣｈにおける色相角Ｈｕｅ（ＪＣｈ）を得る。
Ｓ１３３０）
対象色がイエロー近傍領域の色であるか否かを、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）によって判別する。

本実施例では７７°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜１１９°をイエロー近傍領域の色とした。この範囲にＨｕｅ（ＪＣｈ）があればＳ１３３１へ進む。範囲外であればＳ１３４０へ進む。
Ｓ１３３１）
色座標変換を行う対象色の三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）から、イエロー近傍において視覚的等色相性の高いＣＩＥＬａｂによる色相角Ｈｕｅ（Ｌａｂ）を求める。
Ｓ１３３２）
Ｓ１３３１で求めたＨｕｅ（Ｌａｂ）にオフセットを加算し、Ｈｕｅ（Ｌａｂ’）を得る。本実施例では、４°を加算する。なお、ここで色相角にオフセットを加算する理由については後述する。
Ｓ１３３３）
対象色がイエロー領域の色であるか否かを、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）によって判別する。

本実施例では９０°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜１０５°をイエロー領域の色とした。この範囲にＨｕｅ（ＪＣｈ）があればＳ１３３４へ進む。範囲外であればＳ１３３５へ進む。尚、９０°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜１０５°をイエロー領域としたが、このイエロー領域は９０°と１０５°の間に限定されるものではなくＨ＝１００°近傍の当業者がイエロー領域とみなせる領域であってもよいことはいうまでも無い。本実施例では９０°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜１０５°を含む当業者がイエロー領域とみなせる領域をＨ＝１００°近傍をイエロー領域とする。
Ｓ１３３４）
Ｓ１３３２で求めたＨｕｅ（Ｌａｂ’）をＮｅｗＨｕｅとする。
Ｓ１３３５）
Ｈｕｅ（Ｌａｂ’）とＨｕｅ（ＪＣｈ）をブレンドし、ＮｅｗＨｕｅを算出する。

ここで、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）をｘとしたときの寄与率ｅｆ１は以下の式によって算出する。
（１０５＜ｘ＜１１９の場合）
ｅｆ１＝（１１９−ｘ）／（１１９−１０５） ・・・（式２）
（７７＜ｘ＜９０の場合）
ｅｆ１＝（７７−ｘ）／（７７−９０） ・・・（式３）
なお、Ｈｕｅ（Ｌａｂ’）の寄与率ｅｆ２は（１−ｅｆ１）とする。

以上より求めたｅｆ１，ｅｆ２を用いて、ＮｅｗＨｕｅを以下の式によって算出する。
ＮｅｗＨｕｅ＝ｅｆ１＊Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＋ｅｆ２＊Ｈｕｅ（Ｌａｂ’）・・・ （式４）
以上の操作により、ＪＣｈの色空間定義に基づく第１の色相角表現と、Ｌａｂの色空間定義に基づく第２の色相角表現（後述の如く色相角にオフセットを与えている）をもとに重み付け平均した第３の色相角表現であるＮｅｗＨｕｅが算出される。なお、この場合、ＪＣｈは第１の色空間定義、Ｌａｂは第２の色空間定義となる。

ここで、Ｓ１３３２においてオフセットを加算する理由は次のとおりである。
ＪＣｈとＣＩＥＬａｂでは、互いに同色（例えばイエロー純色）を表す色相角は異なっている。例えば、先にイエロー領域の境界として設定したＨｕｅ（ＪＣｈ）＝７７°、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＝１１９°の平面は、ＪＣｈ色空間では図１０（ａ）のように表されるが、これをＣＩＥＬａｂ上に投影するとおおむね図１０（ｂ）の実線部のように投影される。ここで、オフセットをかけずにＳ１３３４、Ｓ１３３５によりＮｅｗＨｕｅを得た場合に生じる問題を説明する。

図１０（ｄ）の斜線部のように、９０°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜１０５°をイエロー領域とし、該当する色の色相角ＮｅｗＨｕｅをＨｕｅ（Ｌａｂ）として（オフセットを加算せずに）扱うと、イエロー領域での色相角がイエロー近傍領域より外の領域と同じ色相角となってしまう場合が生じる。この場合のイエロー領域のＮｅｗＨｕｅを図１０（ｅ）に示す。

図より、ＮｅｗＨｕｅが１１８°を超えている領域があることがわかる。これを許して色座標変換を実施すると、イエロー領域内の色とイエロー近傍領域外の色（この場合、グリーン色）で同じ色相角を持つ色が出てきてしまう。

これを防ぐためには、イエロー領域内の色のｎｅｗＨｕｅが確実にイエロー近傍領域内のＨｕｅ（ＪＣｈ）に収まるようにする必要がある。

本実施例ではＳ１３３２においてオフセットを加算することで、予めＨｕｅ（Ｌａｂ’）が図１０（ｃ）の実線の範囲になるように回転する（色相角近似）。この処理を境界近傍における連続性を実現する処理という。これによりイエロー領域のｎｅｗＨｕｅが図１０（ｆ）斜線部の範囲に来るようにすることで、イエロー領域内の色のｎｅｗＨｕｅが確実にイエロー近傍領域内のＨｕｅ（ＪＣｈ）に収まるようにし、イエロー近傍領域と隣接する領域と連続性を実現できる。以上の処理により色空間からイエロー領域を分割し、このイエロー領域のＸＹＺはＬａｂ空間により定義された。
Ｓ１３４０）
対象色がブルー近傍領域の色であるか否かを、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）によって判別する。

本実施例では−１０１°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜−４７°をブルー近傍領域の色とした。この範囲にＨｕｅ（ＪＣｈ）があればＳ１３４１へ進む。範囲外であればＳ１３５０へ進む。
Ｓ１３４１）
色座標変換を行う対象色の三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）から、ブルー近傍において視覚的等色相性の高いＣＩＥＬｕｖによる色相角Ｈｕｅ（Ｌｕｖ）を求める。
Ｓ１３４２）
Ｓ１３４１で求めたＨｕｅ（Ｌｕｖ）にオフセットを加算し、Ｈｕｅ（Ｌｕｖ’）を得る。本実施例では、８．５°を加算する。
Ｓ１３４３）
対象色がブルー領域の色であるか否かを、Ｈｕｅ（ＪＣｈ）によって判別する。

本実施例では−９５°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜−６６°をブルー領域の色とした。この範囲にＨｕｅ（ＪＣｈ）があればＳ１３４４へ進む。範囲外であればＳ１３４５へ進む。尚、−９５°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜−６６°をブルー領域としたが、このブルー領域は−９５°と−６６°の間に限定されるものではなくＨ＝−８０°近傍の当業者がブルー領域とみなせる領域みなせる領域であってもよいことはいうまでも無い。本実施例では−９５°＜Ｈｕｅ（ＪＣｈ）＜−６６°を含む当業者がブルー領域とみなせる領域をＨ＝−８０°近傍をブルー領域とする。
Ｓ１３４４）
Ｓ１３４２で求めたＨｕｅ（Ｌｕｖ’）をＮｅｗＨｕｅとする。
Ｓ１３４５）
Ｈｕｅ（Ｌｕｖ’）とＨｕｅ（ＪＣｈ）をブレンドし、ＮｅｗＨｕｅを算出する。

なお、ここでのブレンド方法はＳ１３３５で行ったものと同様であるので、説明の詳細は割愛する。
Ｓ１３５０）
Ｓ１３２０で求めたＨｕｅ（ＪＣｈ）をＮｅｗＨｕｅとする。
Ｓ１３６０）
色座標変換を行う対象色の三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）から、ＣＩＥＬａｂによる明度Ｌを求める。
Ｓ１３７０）
色座標変換を行う対象色の三刺激値（ＣＩＥＸＹＺ）から、ＣＩＥＬａｂによる彩度Ｃ（Ｌａｂ）を求める。即ち明度と彩度は全領域において同一のＣＩＥＬａｂ色空間定義に基づくＬ・Ｃを用いている。
Ｓ１３８０）
ここまでのステップで求めた、Ｌ・Ｃ（Ｌａｂ）、ＮｅｗＨｕｅを用いて、色座標を求めて出力する。これにより、ＣＩＥＸＹＺからの色座標変換が完了する。以上の処理によりＳ１０２０では、入力色空間の表面のグリッドでイエロー領域についてはＬａｂ空間で定義され、ブルー領域についてはＬｕｖ空間で定義され、その他の領域はＪｃｈで定義された色空間座標に変換できる。これが領域別色空間変換である。

同様のことを、Ｓ１１２０では出力色空間の表面色に対し行ない、Ｓ１２２０では入力色空間の全てのグリッドに対し行なう。

以上のガマット圧縮によると、黄色近辺ではＣＩＥＬａｂ色空間の持つ視感的等色相性が、青色近辺ではＣＩＥＬｕｖ色空間の持つ視感的等色相性が、その他の領域ではＣＩＥＣＡＭ０２におけるＪＣｈ色空間の持つ視感的等色相性が反映されて色圧縮がなされる。

これにより、前述したガマット圧縮を行なうことで全色に渡って視感的等色相性の高い色圧縮処理を実現する。

（他の実施の形態）
以下、本実施例の他の実施形態について説明する。

本実施例では、ガマット圧縮時に色相断面をえるために、予め入力色域と出力色域の表面の複数点の色座標を計算し格納していたが、格納のために空間的・時間的に十分なメモリ領域が確保できないのであれば、これをガマット圧縮時に必要に応じて行っても良い。

本実施例では、複数の色空間をブレンドする際に、色相角成分のみをブレンドしたが、明度成分、彩度成分をともにブレンドしてもよい。これらをブレンドしても、ガマット圧縮時の視感的等色相性は保持される。

本実施例では、ブレンドに使用する色空間はＣＩＥＬａｂ，ＣＩＥＬｕｖ、ＣＩＥＣＡＭ０２としたが、ＨＶＣやＰＣＣＳ等他の色空間について同様に視感的等色相試験を実施し、その結果に基づきブレンドをしてもよい。尚、ＨＶＣは修正マンセル表色系であり、ＰＣＣＳは日本色研配色体系：Practical Color Co-ordinate Systemである。その場合、ブレンドの範囲やブレンド時のオフセット量もそれらの色空間の性質に合わせて適宜設定すればよい。

本実施例では、Ｄ５０光源下での試験結果に基づいてブレンドする色空間および領域を決めたが、本発明による装置の利用が想定される色環境下、装置のユーザ層に即した試験を行い、そこで得た結果を反映して色空間の分割領域を決めてもよい。

本実施例では、ＣＩＥＣＡＭ０２（ＪＣｈ）を採用する色領域が大多数であったため、これらの色領域との親和性を考えて領域区分やブレンド比率の基準をＨｕｅ（ＪＣｈ）としたが、上記試験の結果によってはこれを他の色空間による色相角で実施してもよい。

本実施例では、複数の色空間をブレンドする際に、ブレンド対象の色のＨｕｅ（ＪＣｈ）によって線形的にブレンド比率を変化させたが、各色空間のブレンド比率の総和が１を保ちさえすれば、他の非線形な変化であってもよい。

本実施例では、複数の色空間をブレンドする際に、一方の色空間の色相角にオフセットを加えることで色座標変換時に複数の色を変換した結果に重複が生じないようにしたが、このときに、境界近傍の処理としてオフセットを加えるだけでなく、一方の色空間の色相角幅を変倍してもよい。これについて以下述べる。

ブレンドする色空間同士で、ブレンド対象領域をあらわす色相角のレンジが大きく違っている場合がある。例えば赤色からマゼンタ色にかけてブレンドを行う際、ブレンド対象である片方の色空間Ａで赤色とマゼンタ色の色相角の幅が３０°程度で表される場合がある。またブレンド対象である他方の色空間Ｂで赤色とマゼンタ色の色相角の幅が６０°程度のレンジで表される場合がある。このとき、ブレンド前に色空間Ｂの赤色からマゼンタ色での色相角の幅が３０°となるように予め変倍しておく。これにより、色空間Ａと色空間Ｂとで赤色からマゼンタ色にかけての色相角の１°あたりでの色味の変化が近似し、色味の変化の連続性を保ったブレンドが実施できる。

例えば、色空間Ａと色空間Ｂをブレンドする際に、色空間Ａの色相角を基準にブレンドする場合について説明する。ここで、ブレンド領域の範囲は図１１（ａ）の点線で表される。予め色空間Ｂの色相角にオフセットを加えて、ブレンド領域を写像すると、実線のようになる。ここで、これをこのままブレンドするのでなく、色空間Ｂの色相角を圧縮し、図１１（ｂ）の実線のような形状にしてブレンドすることで、ブレンド後に複数色の色相角が重複することをさらに防ぐことができる。なお、ここで色相角を圧縮することで、異なる色相間の距離は変化するが、等色相角にどの色があるかについては保持されるため、本発明の目的である「視感的等色相性の保存」は達成できる。また、色相角の圧縮について、対象領域について一律に圧縮するのでなく、領域の中心部（圧縮対象の色空間の視感的等色相性が最も反映される部分）で圧縮率を高く、周辺部で圧縮率を低くするようにしてもよい。

また、ブレンド領域と組み合わせる色空間領域によっては角度圧縮（色相角縮小）と同様の手法を用いて角度伸張（色相角拡大）を行っても良い。

前述した実施形態の機能を実現するように前述した実施形態の構成を動作させるプログラムを記憶媒体に記憶させ、該記憶媒体に記憶されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も上述の実施形態の範疇に含まれる。また、前述のプログラムが記憶された記憶媒体はもちろんそのプログラム自体も上述の実施形態に含まれる。

かかる記憶媒体としてはたとえばフロッピー（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、不揮発性メモリカード、ＲＯＭを用いることができる。

また前述の記憶媒体に記憶されたプログラム単体で処理を実行しているものに限らず、他のソフトウエア、拡張ボードの機能と共同して、ＯＳ上で動作し前述の実施形態の動作を実行するものも前述した実施形態の範疇に含まれる。

以上の実施例に拠れば、本発明によれば、圧縮前後で視感的等色相が十分に保たれているような色圧縮が実現できる。

また、複数の色空間の各領域において、色変換対象色と色変換後の色相角の対応関係が各領域で近似するため、複数の色空間の界面近傍での色圧縮を良好に行える。

また、明度・彩度については単一の色空間の定義を用い、式相角についてのみ複数の色空間定義を用いるため、ガマット圧縮時の明度・彩度圧縮比率のされ方については、単一の色空間のもつ特性を考慮するだけで良い、という効果が得られる。

従来よりＣＩＥＬａｂ色空間におけるガマット圧縮が広く知られており、どのように明度・彩度圧縮を行うべきかについては多数の公知技術があるが、それら技術と組み合わせることで、それら技術の効果に加え、視感的等色相が十分に保つことが可能である。

また、異なる色空間定義を用いる領域の境界面近傍において、夫々の視感的等色相保存特性を滑らかに反映させながら切り替えることができ、界面近傍での色圧縮を良好に行える。

ＣＭＳの構成概要を示す図 本実施例によるＭＦＰ装置の概観斜視図 プライマリーカラーと白、黒、グレーのグラデーション画像 本実施例によるプロファイル作成の全体手順を表すフローチャート 本実施例による入力色域取得ステップの詳細を表すフローチャート 本実施例による出力色域取得ステップの詳細を表すフローチャート 本実施例による入力グリッド圧縮先計算ステップの詳細を表すフローチャート 本実施例によるガマット圧縮処理の方法をあらわす図 本実施例による色座標変換ステップの詳細を表すフローチャート 本実施例による色座標変換時のイエロー領域近傍での処理の方法をあらわす図 本実施例の他の実施形態による色相角圧縮処理を表す図 本実施例による入力色空間色域の色相断面算出処理の方法を表す図 本実施例によるＭＦＰ装置の制御説明図 本実施例によるＭＦＰ装置の画像処理のフローチャート

Claims (12)

1. 第１の色再現範囲の色を第２の色再現範囲の色に色変換するプロファイル作成方法であって、
   前記第１の色再現範囲、前記第２の色再現範囲それぞれついて、複数の色領域に分割する色領域分割ステップと、
   前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号を、前記色領域分割ステップによって分割した色領域ごとに異なる定義の色空間に変換する領域別色空間変換ステップと、
   前記領域別色空間変換ステップによって前記第１の色再現範囲が変換された色座標点を前記領域別色空間変換ステップによって第２の色再現範囲が変換された色座標点に色圧縮することで前記プロファイルを作成する作成ステップと、
   を有することを特徴とするプロファイル作成方法。
2. 前記領域別色空間変換ステップは、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬａｂ、ＣＩＥＬｕｖ、ＣＩＥＣＡＭ０２（ＪＣｈ）、ＨＶＣ（修正マンセル表色系）、ＰＣＣＳ（日本色研配色体系）の色空間のいずれかの色空間の色相に色空間変換することを特徴とする請求項１記載のプロファイル作成方法。
3. 前記領域別色空間変換ステップは、
   イエロー色領域においては、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬａｂの色相に色空間変換し、
   ブルー色領域においては、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬｕｖの色相に色空間変換することを特徴とする請求項１記載のプロファイル作成方法。
4. 前記領域別色空間変換ステップは、全領域において、明度・彩度については同一の定義の色空間に変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロファイル作成方法。
5. 前記領域別色空間変換ステップは、全領域において、明度・彩度についてはＣＩＥＬａｂ色空間のＬ・Ｃに色空間変換することを特徴とする請求項４記載のプロファイル作成方法。
6. 前記色圧縮する際に、前記第１の色再現範囲の色座標点の色相角を保持し明度・彩度を圧縮することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロファイル作成方法。
7. 第１の色再現範囲の色を第２の色再現範囲の色に色変換するプロファイルを用いた画像処理装置であって、
   前記第１の色再現範囲、前記第２の色再現範囲それぞれついて、複数の色領域に分割する色領域分割手段と、
   前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号を、前記色領域分割手段によって分割した色領域ごとに異なる定義の色空間に変換する領域別色空間変換手段と、
   前記領域別色空間変換ステップによって前記第１の色再現範囲が変換された色座標点を前記領域別色空間変換ステップによって第２の色再現範囲が変換された色座標点に色圧縮することでプロファイルを作成する作成手段により作成されたプロファイルを用いて、前記第１の色再現範囲の色を前記第２の色再現範囲の色に色変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
8. 前記領域別色空間変換手段は、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬａｂ、ＣＩＥＬｕｖ、ＣＩＥＣＡＭ０２（ＪＣｈ）、ＨＶＣ（修正マンセル表色系）、ＰＣＣＳ（日本色研配色体系）の色空間のいずれかの色相に色空間変換することを特徴とすることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
9. 前記領域別色空間変換手段は、
   イエロー色領域においては、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬａｂの色相に色空間変換し、
   ブルー色領域においては、前記第１の色再現範囲ならびに第２の色再現範囲の信号をＣＩＥＬｕｖの色相に色空間変換することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
10. 前記領域別色空間変換手段は、全領域において、明度・彩度については同一の定義の色空間に変換することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記領域別色空間変換手段は、全領域において、明度・彩度についてはＣＩＥＬａｂ色空間のＬ・Ｃに色空間変換することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
12. 前記色圧縮する際に、前記第１の色再現範囲の色座標点の色相角を保持し明度・彩度を圧縮することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。

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