JP5068281B2 - 色変換テーブル調整装置及び色変換テーブル調整プログラム - Google Patents

Description

本発明は、対象となる画像形成装置の色変換の特性を、所望の特性に一致又は近づけるための色変換テーブル調整装置及び色変換テーブル調整プログラムに関する。

従来、ＣＰＵの高速化や低価格化に伴い、画像形成技術の分野においても高性能・多機能を有するハイエンドマシンの普及が進んでいる。
特に、近年は、高画質の要請が高まっており、色再現性に優れたフルカラープリンタ等の需要が増えている。
このため、フルカラープリンタ等を所有するユーザからは、色味に関するクレームや調整依頼が増えている。
典型的には、他のカラーデバイスと同等の色味を求められるケースが多く、例えば、以前使用していた他社製のプリンタで表現される「赤色」と同じ色味の再現を求められることがある。無論、ユーザは色彩学に関する高度な知識を有していないのが一般的であるため、このような大雑把な要求となることが多い。

しかしながら、このような求めに対しても、従来は、色彩学の知識にもとづく高度な知識を有する技術者でしか対応することができなかった。
これは、上述の例のように、「赤色」のみの調整に応じたピンポイントな色調整を行っただけでは、階調性を欠くことになるため、色空間全体を考慮した適切な調整が必要となるからである。
また、プリンタが再現できる色は、メーカ、機種、性能等のみならず、使用環境や経年によっても異なる。
このため、目標機２となる他の画像形成装置（上記の例で言う他社製のプリンタ）の特性を細密に分析し、その分析結果をもって対象装置のＬＵＴ（Look Up Table）のデータを変更する必要があった。
したがって、従来、色味の調整を適切に行うためには、相当の手間、時間、費用を要する問題が生じていた。

このような問題に対し、特許文献１には、目標画像信号と再現画像信号との対応づけを求め、その対応付けにもとづく色変換テーブルを作成することによって、目標画像機器における入力値と出力値との関連付けを、再現画像機器によっても実現する技術が開示されている。
また、同文献には、出力デバイスの性能や環境等の違いによって異なる色域を補うための補正方法が示されており、例えば、再現画像信号の色域外に存在する目標画像信号の色彩値に対しては、色相を維持しつつ、明度が大きく異ならない最大彩度の色を類似色として用いるようにしている。

特許第３４２６３７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている補正方法を画一的に用いると、色合いが保てなくなる場合がある。
これは、対象とする画像形成装置によっては、その色域の境界面の形状が一定しておらず、相対する目標画像信号の色彩値によっても、その色空間における位置関係が不規則なものとなってしまい、再現性や階調性が大きく損なわれてしまうからである。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、本来人間によって行わざるを得なかった画像形成装置における色調整を自動化するとともに、その色調整に際し、被調整値と目標値との色空間上の位置関係に応じた最適な演算処理を行うことによって、階調性及び再現性を損なうことなく所望の色味を実現する色変換テーブル調整装置及び色変換テーブル調整プログラムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の色変換テーブル調整装置は、入力色値と出力色値とが対応づけられた色変換テーブルを有する画像形成装置の色に関する入出力特性を、他の画像形成装置に関する前記入出力特性に一致又は近似させるための色変換テーブル調整装置であって、所定の入力色値にもとづいて前記画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の所定色空間上の位置を示す格子点と、この格子点からなる領域を前記画像形成装置が現に有する色域として求めるとともに、前記所定の入力色値と同値の入力色値にもとづき前記他の画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の前記色空間上の位置を目標点として求める色域取得部と、前記画像形成装置の有する色域内で前記目標点に対応する点を調整点として算出する補間処理部と、前記所定の入力色値を、前記補間処理部が算出した前記調整点の位置に対応する入力色値に変換するための色値調整テーブルを生成する色値調整テーブル生成部と、任意の入力色値を前記色値調整テーブルによって変換し、その変換後の入力色値を、前記色変換テーブルの入力色値として入力させるテーブル編成部とを備えた構成としてある。

また、本発明の色変換テーブル調整プログラムは、入力色値と出力色値とが対応づけられた色変換テーブルを有する画像形成装置の色に関する入出力特性を、他の画像形成装置に関する前記入出力特性に一致又は近似させるためのコンピュータを、所定の入力色値にもとづき前記画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の所定色空間上の位置を示す格子点と、この格子点からなる領域を前記画像形成装置が現に有する色域として求めるとともに、前記所定の入力色値と同値の入力色値にもとづき前記他の画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の前記色空間上の位置を目標点として求める色域取得手段、前記画像形成装置の有する色域内で前記目標点に対応する点を調整点として算出する補間処理手段、前記所定の入力色値を、前記補間処理手段が算出した前記調整点の位置に対応する入力色値に変換するための色値調整テーブルを生成する色値調整テーブル生成手段、任意の入力色値を前記色値調整テーブルによって変換し、その変換後の入力色値を、前記色変換テーブルの入力色値として入力させるテーブル編成手段として機能させるためのプログラムとしてある。

以上のように、本発明の色変換テーブル調整装置及び色変換テーブル調整プログラムによれば、画像形成装置における色味調整に際し、迅速、かつ、容易に所望の色味を再現することができる。

本発明の一実施形態に係る色変換テーブル調整装置（被調整機）の概要を示す概要図である。 本実施形態の被調整機の構成を示すブロック図である。 本実施形態における色域取得処理の際に用いられる測定値を示した図表である。 本実施形態における被調整機の色域と目標機の色域を表示した図である。 本実施形態の被調整機のマッピング処理部の詳細な構成を示したブロック図である。 本実施形態の被調整機の色域と目標点及び最近傍点との関係を示した図である。 本実施形態における四面体判定処理を説明するための説明図である。 本実施形態における四面体補間処理を説明するための説明図である。 本実施形態における細分化部で実行されるベクトル演算を説明するための説明図である。 本実施形態における細分化補正手段で実行される細分化処理を説明するための説明図である。 本実施形態において実行される色変換調整手順を示したフローチャートである。 本実施形態において実行される色変換調整手順の概略を示した図である。

［第一実施形態］
以下、本発明の好ましい実施形態について図１〜図１２を参照して説明する。
まず、本実施形態の色変換テーブル調整装置の概要について図１を用いて説明する。
本実施形態では、画像形成機能を有する当該色変換テーブル調整装置（以下、被調整機１と呼ぶ。）の色変換の特性を、他の画像形成装置（以下、目標機２と呼ぶ。）の特性に近づけることで、被調整機１が、所望の色味とする目標機２の色味を再現することとしている。
このため、図１（ａ）に示すように、被調整機１においては、既存の変換テーブルによって行われる色変換の前工程において、入力色値(RGB形式)を他の入力色値（R'G'B'）に変換するようにしている（RGB to R'G'B）。
具体的には、同図（ｂ）に示すように、被調整機１の変換テーブルの逆変換テーブル（DIC to R'G'B）と目標機２の変換テーブル（RGB to DIC）とを合成させることによって色値調整テーブル（RGB to R'G'B）を新たに生成し、この色値調整テーブルを被調整機１の構成に組み込むことで所望の出力色値（CMYK形式）を得ることとしている。
また、ＤＩＣ（Device Independent Color）、すなわち、「デバイスに依存しない色空間」を利用することによって、機器相互に異なる入出力特性の整合を正確にかつ合理的に行うようにしている。

図２は、本実施形態の被調整機の構成を示すブロック図である。
同図に示すとおり、本実施形態の被調整機１は、集計部１０と、マッピング処理部２０と、色変換処理部３０とを備えている。
また、同図に示すように、被調整機１は、本来、色変換に係る画像形成機能を有しており、ＲＧＢデータ等の入力画像を、色変換処理部３０を介してＣＭＹＫ等の画像に変換し、紙媒体等に出力することができる。

集計部１０は、図２に示すように、色域取得部１１を有している。
色域取得部１１は、被調整機１に固有の色域（ガマット領域）を取得する処理を行う。
具体的には、まず、図３の図表に示すように、一定間隔の入力色値（RGB）にしたがって被調整機１が印刷した一連のカラーチャート（パッチ画像）を、付属する又は外部のスキャナ等で読み取る。
そして、ＲＧＢ値にもとづいて被調整機１が出力した画像を、分光測色法等により測定することによってデバイスに依存しないＸＹＺ値（三刺激値）を得るようにしている。
この結果、図４（白線）に示すように、被調整機１の現在の色域（ガマット領域）と各格子点を取得する。
同図は、測定値（ＸＹＺ値）にもとづき、色域をＬ^*ａ^*ｂ^*空間上に表したものである。

なお、このようなデータ集計に際しては、同じ入力値を複数用いることによって、この結果得られる複数の測定値の中から代表値を利用するようにしている（代表値の選出）。
代表値の選出方法としては、例えば、標準偏差がある一定の閾値を超えるものに対して、段階的に平均との距離を検査して、その距離が最も長いデータを無効として、有効データのみで代表値を算出する方法がある。その他、相加平均、相乗平均、中央値、最頻度値等を用いて代表値を求めてもよい。
また、紙等の被印刷媒体におけるパッチ画像のムラやノイズによる影響を低減させるため、チャートの配列は、乱数をかけて同じ紙面上で不規則に分散させて配列することが好ましい（分散値の計算）。

色域取得部１１は、同様にして目標機２の固有の色域も取得する。
これにより、被調整機１の色域の格子点に対応した目標機２の色域の位置（格子点）を目標点Ｔとして取得する。
具体的には、図３の図表に示すように、被調整機１でのチャート出力に用いた入力色値（RGB）と同じ入力色値(RGB)にもとづき、同様に目標機２からパッチ画像を出力させ、その画像の測定値から座標を求め、ＸＹＺ空間上の目標点Ｔを取得する。なお、同図では、(R,G,B)＝（0,0,32）に対応する(X,Y,Z)＝（5.62,6,4.86）が一目標点Ｔに対応する座標である。
この結果、図４（黒線）に示すように、目標機２の現在の色域及びその目標点Ｔを取得することができる。
すなわち、同図に示すように、デバイスに依存しない共通の色空間（ＸＹＺ空間）上に、被調整機１の色域と目標機２の色域とを共に表すことができ、このため正確な色差算出にもとづく正確な色調整を可能としている。

マッピング処理部２０は、図２に示すように、補間処理部２１、細分化部２２及び補正処理部２３を有している。
また、図５は、本実施形態のマッピング処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
同図に示すように、補間処理部２１は、近傍点検出手段２１１と、内外判定手段２１２と、補間演算手段２１３とを有している。

近傍点検出手段２１１は、集計部１０の色域取得部１１が取得した被調整機１の色域上の格子点と、目標機２の色域上の目標点との距離（色差）を求め、その距離にもとづき任意の目標点の近傍にある格子点（以下、近傍点Ｃｋという（ｋは任意の整数））を求める。
例えば、本実施形態では、最近傍に位置するもの（以下、最近傍点Ｃ１という）から順に４つの近傍点（Ｃ１〜Ｃ４）検出するようにしている。なお、近傍点の数は予め設定することが可能であり、変更することも可能である。

内外判定手段２１２は、任意の目標点Ｔが、被調整機１の色域の内部にあるか外部にあるかを判定する。
具体的には、近傍点Ｃｋに接する複数の立方体ごとにその内外判定を行うことで、目標点Ｔが、被調整機１の色域の内部に有るか否かを判定する。
図６（ａ）は、目標点Ｔと最近傍点Ｃ１との関係を示したものであり、同図（ｂ）は、近傍点Ｃｋの周辺に８個の立方体（Ｃｕ_１〜Ｃｕ_８）が存在する様子を示すものである。
例えば、このような場合、内外判定手段２１２は、まず、Ｃｕ_１の内部に目標点Ｔがあるか否かを分析し、次いで、Ｃｕ_２〜Ｃｕ_８までの同様の判定処理を順次行う。ただし、その途中のいずれかの立方体の内部に目標点Ｔが検出された時点で目標点Ｔは、被調整機１の色域の内部にあると判定され、その目標点Ｔに関する内外判定処理は終了する。
なお、内外判定における判定空間の重複を避けるため、以前に検出した近傍点やその内外判定に用いた周辺の格子点については、検出すべき近傍点の対象から除外するように近傍点検出手段２１１の実行を制御しても良い。

次に、立方体を分割して得られる四面体を用いた内外判定（四面体判定処理）について図面を参照しながら説明する。
図７は、一の立方体を形成する複数の四面体について行われる内外判定処理を説明するための説明図である。
同図（ａ）及び（ｂ）は、立方体Ｃｕ_１を分割することによって、６つの四面体（Ｐｙ_１〜Ｐｙ_６）取得する処理を模式的に示したものである。
具体的には、取得した四面体のそれぞれに対し、四面体を形成する４つの三角平面の方程式Ｆ（ｔ）を求め、その方程式に目標点Ｔの値（ＸＹＺ値）を代入した結果を算出する。
一般に、平面の方程式は、平面の法線ベクトルを（Ｆ_１，Ｆ_２，Ｆ_３）とすると、Ｆ＝Ｆ_１ｘ＋Ｆ_２ｙ＋Ｆ_３ｚ＋Ｆ_４で示すことができる。
なお、△ａｂｃ、△ａｃｄ、△ａｂｄ及び△ｂｃｄの各方程式をそれぞれＦ（１）、Ｆ（２）、Ｆ（３）及びＦ（４）とする。

まず、△ａｂｃの方程式、すなわち、Ｆ（１）に適用して演算を行うため、△ａｂｃの法線ベクトルｎ１をｎ１＝ｂ×ｃ＝（ｎ_ｘ，ｎ_ｙ，ｎ_ｚ）とすると、Ｆ（１）＝ｎ_ｘｘ＋ｎ_ｙｙ＋ｎ_ｚｚ＋Ｆ_４と表すことができる。
また、△ａｂｃの平面上であればＦ（１）＝０となるので、点ａの値を代入すると、ｎ_ｘｘ＋ｎ_ｙｙ＋ｎ_ｚｚ＋Ｆ_４＝０となり、Ｆ_４＝−（ｎ_ｘｘ＋ｎ_ｙｙ＋ｎ_ｚｚ）となる。
したがって、Ｆ（１）＝ｎ_ｘｘ＋ｎ_ｙｙ＋ｎ_ｚｚ−（ｎ_ｘａ_ｘ＋ｎ_ｙａ_ｙ＋ｎ_ｚａ_ｚ）＝ｎ_ｘ（ｘ−ａ_ｘ）＋ｎ_ｙ（ｙ−ａ_ｙ）＋ｎ_ｚ（ｚ−ａ_ｚ）となる。

この式に、目標点Ｔの値を代入してＦ（１）を求めた結果、Ｆ（１）＜０であれば、目標点Ｔは△ａｂｃの内側にあり、Ｆ（１）＝０であれば目標点Ｔは△ａｂｃの平面上にあり、Ｆ（１）＞０であれば目標点Ｔはその平面の外側にあるといった一定の判定要素を得ることができる。
そして、この様な判定処理を、四面体ａｂｃｄを構成する４つの三角平面についてそれぞれ行う。
この結果、すべての三角平面についてＦ（ｔ）＜０となった場合、目標点Ｔは四面体ａｂｃｄの内部にあると判定する。また、いずれかの三角平面についてＦ（ｔ）＝０となった場合にはその三角平面上に目標点Ｔがあると判定する。また、いずれかの三角平面についてＦ（ｔ）＞０となった場合、目標点Ｔは四面体ａｂｃｄの外部にあると判定する。

そして、以上の四面体処理は、目標点Ｔがいずれかの四面体の内部にあることが検知されるまで、つまり、上記例では、Ｃｕ_１を形成するＰｙ_１〜Ｐｙ_６のそれぞれについて順次行う。
この結果、内外判定手段２１２は、いずれかの四面体の内部に目標点Ｔが検知されれば、目標点Ｔは被調整機１の色域の内部にあると判定する。
なお、内外判定手段２１２は、目標点Ｔが被調整機１の内部にあることが判定された時点でその目標点Ｔに関する内外判定を終了し、次の目標点Ｔの内外判定を行うようにする。

補間演算手段２１３は、内外判定手段２１２による内外判定の結果、ある目標点Ｔが、被調整機１の色域の内部にあると判定された場合に、その目標点Ｔを包含する四面体を用いた補間演算（四面体補間処理）によって、その目標点Ｔの座標(X,Y,Z)を求め、その座標を被調整機１における目標点Ｔに対応する調整点とする。
つまり、目標点Ｔが被調整機１の色域の内部にある場合には、その色値に関しては被調整機１によって再現することができる。
したがって、この様な場合、特段の補正処理は必要なく、理論上、目標の色値と同一の色値を被調整機１でも再現することが可能となる。

具体的な演算方法としては、図８に示すように、目標点Ｔが四面体ＡＢＣＤの内部にあるとすると、体積比率にもとづく次の（式１）によって目標点Ｔ（すなわち、調整点）の値を求めることができる。
ただし、目標点をＴとし、四面体ＡＢＣＤの体積をＶ、四面体Ｔ−ＡＢＣの体積をＶ１、四面体Ｔ−ＡＣＤの体積をＶ２、四面体Ｔ−ＡＢＤの体積をＶ３、四面体Ｔ−ＢＣＤの体積をＶ４とする。
そして、求めた調整点の座標（X,Y,Z）からＲＧＢ形式に逆変換を行い、調整すべき入力色値Ｒ’Ｇ’Ｂ’を得る。

細分化部２２は、図５に示すように、最近傍点位置判定手段２２１と、隣接面算出手段２２２と、交点位置判定手段２２３と、距離判定手段２２４と、細分化補正手段２２５とを有している。
最近傍点位置判定手段２２１は、ある目標点Ｔが被調整機１の色域の内部にないと判定された場合にその目標点Ｔの最近傍に位置する格子点（最近傍点Ｃ１）がその色域の境界面上にあるか、色域の内部にあるか否かを判定する。
ここで、最近傍点Ｃ１は、被調整機１の色域を構成する格子点の一部であるため、色域の境界面上にあるか、色域の内部にあるか、を容易に判別することができる。
例えば、被調整機１の色域を取得した時点でその境界面にある格子点の座標やＩＤを記憶させておき、最近傍点位置判定の際に照合するようにしてもよい。

隣接面算出手段２２２は、最近傍点Ｃ１が被調整機１の色域の境界面上にあると判定された場合に、最近傍点Ｃ１に隣接するその境界面上の格子点を求め、求めた複数の格子点と最近傍点Ｃ１とによって形成される隣接面を取得する。
例えば、図９（ａ）に示すように、最近傍点Ｃ１と最近傍点Ｃ１に隣接する色域上の２格子点によって形成される三角平面を検索し、近傍点Ｃ１の周辺に存在する複数の三角平面を隣接面として取得するとよい。

交点位置判定手段２２３は、目標点Ｔと被調整機１の色域の中心点Ｍとを結ぶ線分ＴＭと、その色域の境界面との交点Ｒが、取得した各隣接面上にあるか否かを判定する。
中心点Ｍとしては、図９（ａ）に示すように、ＷｈｉｔｅとＢｌａｃｋからなる明度軸の中間点に設定することができる。
そして、この中心点Ｍと目標点Ｔとを結ぶ線分ＴＭと、色域の境界面上の交点Ｒの座標をベクトル演算にもとづいて求める。

ここで、交点位置判定手段２２３におけるベクトル演算について詳細に説明する。
図９（ｂ）は、同図（ａ）から一隣接面と線分ＴＭを取り出して表した図である。
ここでは、説明の都合上、近傍点Ｃ１をＰとするとともに、この近傍点Ｃ１に隣接する境界面上の２つの格子点をそれぞれＡ、Ｂとし、隣接面を△ＰＡＢとする。
まず、線分ＴＭと、色域の境界面との交点Ｒが、△ＰＡＢの面上に存在する条件を求めると、次の（式２）が成り立つ。

また、交点Ｒは、線分ＴＭ上の点なので、次の（式３）が成り立つ。

そして、（式２）と（式３）にもとづき、交点Ｒの関係式は次の（式４）で示される。

ここで、簡略化のため、上記の（式４）の一部を次の（式５）に置き換える。

したがって、交点Ｒの関係式は、次の（式６）で表すことができる。

そして、上記の（式６）にもとづいて、α、β、γを算出することができる。
なお、目標点Ｔが被調整機の色域の外部にあることが条件となるため、交点Ｒが△ＰＡＢの面上に存在するためには、以下の（式７）を満たす必要がある。
したがって、（式６）にもとづいてα、β、γの値によって交点Ｒの座標を求めることができるとともに、（式７）にもとづいて交点Ｒが隣接面上にあるか否かを判定することができる。

距離判定手段２２４は、線分ＴＭと被調整機１の色域との交点Ｒが、最近傍点Ｃ１の隣接面上にあると判定された場合、その交点Ｒと目標点Ｔとの距離（本発明の第一距離｜ＴＲ｜）と、最近傍点Ｃ１と目標点Ｔとの距離（本発明の第二距離｜ＴＣ１｜）とを対比し、そのいずれが短いかを判定する。
この結果、｜ＴＣ１｜が短いと判定された場合には、細分化処理を行って目標点Ｔに対応する調整点を求める。

細分化補正部２２５は、最近傍点位置判定手段２２１により最近傍点Ｃ１が被調整機１の色域の境界面上にないと判定された場合、すなわち、最近傍点Ｃ１が被調整機１の色域の内部にある格子点であるにも関わらず、係る目標点Ｔが内外判定で四面体の内部に無いと判定された場合には、最近傍点Ｃ１の周辺のＸＹＺ色空間上の格子点を細分化し、目標点Ｔにさらに近傍に位置する細分化した格子点を求め、その点の座標を目標点Ｔに対応する調整点とする。
具体的には、図１０に示すように、最近傍点Ｃ１や最近傍点Ｃ１に隣接する格子点間で色空間を所定数に分割して格子点を増やし、全ての格子点の中から最小距離の格子点の座標を求める。

また、細分化補正部２２５は、交点位置判定手段２２３により交点Ｒが隣接面上にないと判定された場合、同様の細分化処理を経て目標点Ｔに対応する調整点を求める。
さらに、細分化補正部２２５は、距離判定手段２２４により｜ＴＣ１｜が短いと判定された場合にも、同様の細分化処理を経て目標点Ｔに対応する調整点を求める。
そして、これら調整点の座標、即ち、ＸＹＺ値をＲＧＢ形式に逆変換することによって調整すべき入力色値Ｒ’Ｇ’Ｂ’を得る。

補正処理部２３は、距離判定手段２２４により｜ＴＲ｜が短いと判定された場合、交点Ｒの座標を目標点Ｔに対応する調整点の座標とする。

色変換処理部３０は、図２に示すように、色値調整テーブル生成部３１と、テーブル編成部３２とを有する。
色値調整テーブル生成部３１は、所定の入力色値を、補間処理部２１、細分化部２２又は補正処理部２３のいずれかによって算出した調整点の座標にもとづいて求められる入力色値に変換するための色値調整テーブルを生成する。
具体的には、色域取得の際に用いたカラーチャートのＲＧＢと、対応するＲ’Ｇ’Ｂ’とを関連づけた変換テーブル（RGB to R'G'B'）を生成する。

テーブル編成部３２は、任意の入力色値を色値調整テーブルによって変換し、その変換後の入力色値を、元々備えられている色変換テーブルの入力色値として入力させるように、色値調整テーブル生成部３１によって生成された色値調整テーブルと、被調整機１が本来備える色変換テーブルとを論理的に結合させる処理を行う（図１参照）。
これにより、被調整機１に対する任意の入力画像に対し、目標機２の特性に応じた出力を実現できるようになり、所望の色味を再現できることとなる。

次に、このような構成からなる本実施形態の色変換調整手順について図１１及び図１２を参照しながら説明を行う。
図１１は、本実施形態に係る色変換テーブル調整装置の色変換調整の手順を示したフローチャートであり、図１２は、その概略を示した概略図である。

図１１に示すように、まず、本実施形態の色変換テーブル調整装置、すなわち、被調整機１の色域取得部１１は、被調整機１の格子点に対応した任意の目標点Ｔを抽出する（Ｓ１）。例えば、図１２に示すように、パーソナルコンピュータ４０で生成したカラーチャート（入力ＲＧＢ）を被調整機１及び目標機２から各々チャートを印刷する（同図「印刷」参照）。そして、印刷された各チャートを所定の方法でスキャニングすることによって被調整機１と目標機２の現在の色域を測定する（同図「測定」参照）。

次に、図１２に示すように、取得した測定値を用いた演算処理に移行する。
まず、マッピング処理部２０に属する補間処理部２１では、近傍点検出手段２１１が、目標点Ｔの近傍点Ｃｋを検出する（Ｓ２）。
ここで、内外判定手段２１２は、近傍点Ｃｋにもとづき、目標点Ｔに対する内外判定を行う（Ｓ３）。具体的には、近傍点Ｃｋを含む四面体を用いて四面体内部に目標点Ｔがあるか否かを判定する。

内外判定の結果、その目標点Ｔが近傍点Ｃｋを含むいずれかの四面体の内部にあると判定された場合（Ｓ３：内部）、目標点Ｔは被調整機１の色域内にあると判定される。この場合、補間演算手段２１３は、その四面体を用いた四面体補間処理により対応する調整点を求め（Ｓ４）、その調整点の座標（XYZ）から入力色値（R'G'B）を算出する（Ｓ１１）。
内外判定の結果、その目標点Ｔがその近傍点Ｃｋを含むいずれの四面体の内部にないと判定された場合（Ｓ３：外部）、次の近傍点Ｃk+1の検出を試みる（Ｓ５）。
次の近傍点Ｃk+1があれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、Ｓ３に戻り、再度その目標点Ｔについて内外判定を行う。
一方、次の近傍点Ｃk+1がなければ（Ｓ５：ＮＯ）、その目標点Ｔは、被調整機の色域内にはないと判定され、次のステップ（Ｓ６）に進む。

次に、最近傍点位置判定手段２２１は、最近傍点Ｃ１が、被調整機１の色域の境界面上にあるか否かを判定する（Ｓ６）。
この結果、最近傍点Ｃ１が、その境界面上にあると判定された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ７に進む。
Ｓ７では、細分化部２２の隣接面算出手段２２２が、被調整機１の色域の境界面上における最近傍点Ｃ１の隣接面を求め、交点位置判定手段２２３が、目標点Ｔと色域の中心点Ｍを結ぶ線分ＴＭと、境界面との交点Ｒを求め、交点Ｒがその隣接面上にあるか否かを判定する（Ｓ７）。

この結果、交点Ｒが、隣接面上にあると判定されると（Ｓ７：ＹＥＳ）、次に、距離判定手段２２４が所定の距離判定を行う（Ｓ８）。
具体的には、目標点Ｔから交点Ｒに至る距離｜ＴＲ｜と、目標点Ｔから最近傍点Ｃ１に至る距離｜ＴＣ１｜とを比較する。
｜ＴＲ｜が｜ＴＣ１｜よりも短いと判定された場合（Ｓ８：｜ＴＣ１｜＞｜ＴＲ｜）、補正処理部２３は、交点Ｒを調整点とし、その調整点の座標（XYZ）から入力色値（R'G'B'）を算出する（Ｓ９）。
一方、｜ＴＣ１｜が｜ＴＲ｜よりも短いと判定された場合（Ｓ８：｜ＴＣ１｜＜｜ＴＲ｜）、細分化補正手段２２５は、最近傍点Ｃ１周辺を細分化して新たな格子点を求め、これらの格子点の中から目標点Ｔにより近く位置する一の格子点を調整点として求める（Ｓ１０）。
そして、細分化補正手段２２５は、求めた調整点の座標（XYZ）からその入力色値（R'G'B'）を算出する（Ｓ１１）。
なお、Ｓ６において、最近傍点Ｃ１が、その境界面上にないと判定された場合（Ｓ６：ＮＯ）や、Ｓ７において、交点Ｒが隣接面上にないと判定された場合（Ｓ７：ＮＯ）においても、同様の細分化補正処理（Ｓ１０〜Ｓ１１）を行う。

また、Ｓ１〜Ｓ１１までの処理は、予め設定した目標点Ｔのすべてについて行う（ループ１）。

次に、図１２に示すように、演算結果にもとづいて「色の適応」、すなわち、システムインプリメントへの加工を行う。
まず、図１１に示すように、色変換処理部３０の色値調整テーブル生成部３１は、Ｓ１１で取得した調整点の入力色値（R'G'B'）と、これに対応する入力色値（RGB）とにもとづき、色値調整テーブル（RGB to R'G'B'）を生成する（Ｓ１２）。
そして、テーブル編成部３２は、生成した色値調整テーブルと既存の色変換テーブルとを結合する（Ｓ１３）。
これにより、任意に入力されたＲＧＢデータが色値調整テーブルによって一旦Ｒ’Ｇ’Ｂ’に変換（調整）され、続いて、このＲ’Ｇ’Ｂ’が既存の色変換テーブルによってＣＭＹＫに変換されて出力されることとなる。なお、この出力値は、目標機２が有する色変換の特性に既に調整されている。
このため、例えば、図１２に示すリンゴの絵のように、対象となる画像データの色味が所望の色味に自動的に調整されたこととなる。

ここで、上述した本実施形態の色変換テーブル調整装置は、色変換テーブル調整プログラム（ソフトウェア）の命令によりコンピュータで実行される処理，手段，機能によって実現される。色変換テーブル調整プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、所定の処理・機能を行わせる。すなわち、本実施形態の色変換テーブル調整装置（被調整機１）における各処理（色域取得（分散値計算、代表値選出等含む）、補間処理（近傍点検出、内外判定、補間演算）、細分化処理（最近傍点位置判定、隣接面算出、交点位置判定、距離判定、細分化補正）、補正処理、色値調整テーブル生成、テーブル結合など）には、色変換テーブル調整プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現される。
なお、プログラムの全部又は一部は、例えば、磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ，その他任意のコンピュータで読取り可能な記録媒体により提供され、記録媒体から読み出されたプログラムがコンピュータにインストールされて実行される。また、プログラムは、記録媒体を介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもできる。

以上、本実施形態の色変換テーブル調整装置（被調整機１）によれば、効果的に目標機２の色味を再現することができる。
具体的には、被調整機１の色域と目標機２の色域とをデバイスに依存しないＸＹＺ空間上に表し、目標の色値（目標点）と被調整機１の色域との位置関係にもとづいて色調整処理を一度に行うようにしている。このため、従来のように、色値を個々に調整する手間や時間を省くことができる。
具体的な色調整処理としては、まず、目標点Ｔの位置が被調整機１の色域の内部にあれば、四面体補間処理によって目標機２の色味に一致させるようにしている。
また、目標点Ｔの位置が被調整機１の色域の外部にある場合、細分化処理や距離判定を介して目標点Ｔに最も近くに位置する座標を求め、その座標の入力色値に収束させるようにしている。

さらに、このような色調整処理を実現するため、既存の色変換テーブルの改造や、新たな色変換テーブルの生成を行うのではなく、既存の色変換テーブルを効果的に利用するようにしている。
具体的には、入力色値を他の入力色値に変換する色値調整テーブルを新たに組み込み、その変換処理を経て得た入力色値を既存の色変換テーブルを通して出力するようにしている。
この色値調整テーブルは、例えば、入力画像データの色値（RGB）に対して、目標の色又はこれに最も近い色を表現しうる同じ入力形式の他の色値(R'G'B')を求め、この入力画像データの色値（RGB）と、他の色値（R'G'B'）との対応付けることによって生成するようにしている。
このため、従来のように次元が異なる色変換（RGB→CMUK：三次元→四次元）を必要とせず、同次元変換にもとづく簡易演算を可能としている。

以上のように、本実施形態の色変換テーブル調整装置（被調整機１）によれば、他の画像形成装置によって実現する色味を、効率よく、かつ、忠実に再現できるようになる。
また、画像形成機能に特段の改良を加えることなく、所定の演算処理のみによってすべての処理を自動的に実行させることができる。
このため、高度な知識を持たない技術者のみならず、色彩学に知識がない一般的な利用者等によっても、画像形成装置における最適な色味調整が可能となる。
また、従来の画像形成装置をそのまま利用することも可能である。

以上、本発明の色変換テーブル調整装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる色変換テーブル調整装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、カラープリンタなどの印刷装置のみならず、カラーディスプレイやファクシミリ装置などカラー画像処理を行う様々な画像処理装置に応用することができる。

本発明は、カラープリンタやカラーコピー機等、色変換処理を行う画像形成装置に好適に利用することができる。

１ 色変換テーブル調整装置（被調整機）
１０ 集計部
１１ 色域取得部
２０ マッピング処理部
２１ 補間処理部
２１１ 近傍点検出手段
２１２ 内外判定手段
２１３ 補間演算手段
２２ 細分化部
２２１ 最近傍点位置判定手段
２２２ 隣接面算出手段
２２３ 交点位置判定手段
２２４ 距離判定手段
２２５ 細分化補正手段
２３ 補正処理部
３０ 色変換処理部
３１ 色値調整テーブル生成部
３２ テーブル編成部

Claims (10)

1. 入力色値と出力色値とが対応づけられた色変換テーブルを有する画像形成装置の色に関する入出力特性を、他の画像形成装置に関する前記入出力特性に一致又は近似させるための色変換テーブル調整装置であって、
   所定の入力色値にもとづいて前記画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の所定色空間上の位置を示す格子点と、この格子点からなる領域を前記画像形成装置が現に有する色域として求めるとともに、前記所定の入力色値と同値の入力色値にもとづき前記他の画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の前記色空間上の位置を目標点として求める色域取得部と、
   前記画像形成装置の有する色域内で前記目標点に対応する点を調整点として算出する補間処理部と、
   前記所定の入力色値を、前記補間処理部が算出した前記調整点の位置に対応する入力色値に変換するための色値調整テーブルを生成する色値調整テーブル生成部と、
   任意の入力色値を前記色値調整テーブルによって変換し、その変換後の入力色値を、前記色変換テーブルの入力色値として入力させるテーブル編成部と、を備え、
   前記補間処理部は、
   前記色空間上における前記目標点と前記格子点との距離にもとづき当該目標点の近傍に配置する所定数の前記格子点を近傍点として検出する近傍点検出手段と、
   前記近傍点及び／又はその近傍点に隣接する格子点にもとづく内外判定によって、前記目標点が前記色域の内部にあるか否かを判定する内外判定手段と、
   前記目標点が前記色域の内部にあると判定された場合に、その目標点に隣接する格子点にもとづく補間処理によって前記調整点の座標を算出する補間演算手段と、を有する
   ことを特徴とする色変換テーブル調整装置。
2. 前記内外判定手段は、
   前記近傍点及びその近傍点に隣接する格子点により形成される６個の四角形からなる六面体の内部に前記目標点があるか否かによって、当該目標点が前記色域の内部にあるか否かを判定する請求項１記載の色変換テーブル調整装置。
3. 前記内外判定手段は、
   前記六面体を分割して得られる四面体の内部に前記目標点があるか否かによって、当該目標点が前記六面体の内部にあるか否かを判定する請求項２記載の色変換テーブル調整装置。
4. 前記内外判定手段は、
   前記目標点が前記四面体の内部にあるか否かの判別を、当該四面体を形成する４個の三角平面を用いた所定の四面体判定処理によって四面体ごとに行い、いずれかの四面体の内部に前記目標点があると判別した場合にその目標点は前記立方体又は前記色域の内部にあると判定し、すべての四面体の内部に前記目標点がないと判別した場合にその目標点は前記六面体又は前記色域の内部にないと判定する請求項３に記載の色変換テーブル調整装置。
5. 前記近傍点の中から前記目標点に最も近傍にある近傍点を最近傍点として検出する前記近傍点検出手段と、
   前記目標点が前記色域の内部にないと判定された場合に、前記最近傍点が前記色域の境界面上にあるか否かを判定する最近傍点位置判定手段と、
   前記最近傍点が前記色域の境界面上にあると判定された場合に、当該最近傍点に隣接する前記色域の境界面上の格子点を求め、求めた複数の格子点と前記最近傍点とによって形成される隣接面を求める隣接面算出手段と、
   前記目標点と前記色域の中心とを結ぶ線分と前記境界面との交点が前記隣接面の面上にあるか否かを判定する交点位置判定手段と、
   前記交点が前記隣接面の面上にあると判定された場合に、前記交点から前記目標点までの第一距離及び前記最近傍点から前記目標点までの第二距離を測定し、そのいずれが短いかを判定する距離判定手段と、
   前記最近傍点位置判定手段により前記最近傍点が前記色域の境界面上にないと判定された場合、前記交点位置判定手段により前記交点が前記隣接面の内側にないと判定された場合、又は、前記距離判定手段により前記第二距離が短いと判定された場合、前記最近傍点に隣接する各格子点間の座標空間を分割して得られる格子点を含めたすべての格子点の中から前記目標点との距離が最小となる格子点の座標を前記調整点の座標として算出する細分化補正手段と、を備える請求項１乃至４のいずれか一項記載の色変換テーブル調整装置。
6. 前記距離判定手段により前記第一距離が短いと判定された場合、所定のベクトル演算にもとづいて前記交点の座標を前記調整点の座標として算出する補正処理部を備える請求項５記載の色変換テーブル調整装置。
7. 前記所定色空間は、ＸＹＺ空間又はＬ^*ａ^*ｂ^*空間である請求項１乃至６のいずれか一項記載の色変換テーブル調整装置。
8. 前記補間演算手段における前記補間処理は、
   前記色域の内部にあると判定された目標点の座標を、その目標点を包含する一の四面体とその四面体を形成する４つの四面体との体積率にもとづく次式によって求め、その目標点の座標を前記調整点の座標として算出する請求項１乃至７のいずれか一項記載の色変換テーブル調整装置。
   ただし、目標点をＴとし、一の四面体ＡＢＣＤの体積をＶ、四面体Ｔ−ＡＢＣの体積をＶ１、四面体Ｔ−ＡＣＤの体積をＶ２、四面体Ｔ−ＡＢＤの体積をＶ３、四面体Ｔ−ＢＣＤの体積をＶ４とする。
9. 前記内外判定手段における前記四面体判定処理は、
   前記四面体を形成する各三角平面を示す次式Ｆ（ｔ）（ただし、ｔ＝１〜４）を求め、この式に目標点の座標（ｎ_ｘ，ｎ_ｙ，ｎ_ｚ）を代入して得た結果、すべての三角平面についてＦ（ｔ）＜０となった場合、前記目標点はその四面体の内部にあると判定し、いずれかの三角平面においてＦ（ｔ）＝０となった場合、前記目標点はその三角平面上にあると判定し、いずれかの三角平面においてＦ（ｔ）＞０となった場合、前記目標点は四面体の外部にあると判定する請求項４記載の色変換テーブル調整装置。
   Ｆ（ｔ）＝ｎ_ｘ（ｘ−ａ_ｘ）＋ｎ_ｙ（ｙ−ａ_ｙ）＋ｎ_ｚ（ｚ−ａ_ｚ）
   ただし、三角平面の各頂点をａ，ｂ，ｃとした場合の、ベクトルａを（ａ_ｘ，ａ_ｙ，ａ_ｚ）とし、ベクトルｂとベクトルｃとからなる三角平面の法線ベクトルｎをｎ＝ｂ×ｃ＝（ｎ_ｘ，ｎ_ｙ，ｎ_ｚ）とする。
10. 入力色値と出力色値とが対応づけられた色変換テーブルを有する画像形成装置の色に関する入出力特性を、他の画像形成装置に関する前記入出力特性に一致又は近似させるためのコンピュータを、
    所定の入力色値にもとづき前記画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の所定色空間上の位置を示す格子点と、この格子点からなる領域を前記画像形成装置が現に有する色域として求めるとともに、前記所定の入力色値と同値の入力色値にもとづき前記他の画像形成装置が実際に出力した画像からその入力色値の前記色空間上の位置を目標点として求める色域取得手段、
    前記画像形成装置の有する色域内で前記目標点に対応する点を調整点として算出する補間処理手段、
    前記所定の入力色値を、前記補間処理手段が算出した前記調整点の位置に対応する入力色値に変換するための色値調整テーブルを生成する色値調整テーブル生成手段、
    任意の入力色値を前記色値調整テーブルによって変換し、その変換後の入力色値を、前記色変換テーブルの入力色値として入力させるテーブル編成手段、
    として機能させるとともに、
    前記補間処理手段を、
    前記色空間上における前記目標点と前記格子点との距離にもとづき当該目標点の近傍に配置する所定数の前記格子点を近傍点として検出する近傍点検出手段、
    前記近傍点及び／又はその近傍点に隣接する格子点にもとづく内外判定によって、前記目標点が前記色域の内部にあるか否かを判定する内外判定手段、
    前記目標点が前記色域の内部にあると判定された場合に、その目標点に隣接する格子点にもとづく補間処理によって前記調整点の座標を算出する補間演算手段、
    として機能させることを特徴とする色変換テーブル調整プログラム。