JP5256495B2 - 変換特性連続性向上処理方法、プロファイル平滑化方法、色変換装置、および色変換プログラム - Google Patents
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Description
ここで、レンダリングインテントには、知覚的レンダリングインテント,彩度レンダリングインテント,色彩的レンダリングインテントがある。また、色彩的レンダリングインテントとしては、適用時、絶対的、相対的の各レンダリングインテントが存在する。そして、各レンダリングインテントは必要に応じて使い分けがなされる。
以上のように、各レンダリングインテントは、その趣旨から画像の色変換の意図を反映したものとなっている。
一般的に、色変換が色変換用ルックアップテーブルを用いた補間演算で実現されることが多いが、その場合、なめらかな画像の変換では色変換用ルックアップテーブルの複数の隣接格子点または近傍格子点が変換に使用される。
また、特許文献6のように、ICCプロファイルに対し、デバイスリンクを作成した後のなめらかさを移動平均によって評価し、変換の精度を高める技術も提案されている。
(1)請求項1記載の発明は、複数のレンダリングインテントに対応した複数の色表現方法に対応して、色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持する色彩値−信号値空間変換テーブルの変換特性の連続性を向上させる変換特性連続性向上処理方法であって、前記複数のレンダリングインテントのそれぞれの意図に沿って、前記色彩値−信号値空間変換テーブルの前記複数の色表現方法に応じて前記変換テーブルの前記連続性を向上させる処理を行う、ことを特徴とする変換特性連続性向上処理方法である。
(1)請求項1記載の発明は、複数のレンダリングインテントのそれぞれの意図に沿って、色彩値−信号値空間変換テーブルの複数の色表現方法に応じて変換テーブルの連続性を向上させる処理を行うことにより、利用者が細かな指示を与えることなく、レンダリングインテントの意図に沿ってなめらかな色変換処理を行えるように、変換特性の連続性を向上させることが可能になる。
まず、本発明の実施形態である変換特性連続性向上処理方法、プロファイル平滑化方法および色変換装置ならびに色変換プログラムについて、前提となる部分を説明する。まず、各実施形態で使用される基本的事項について説明する。
ICCプロファイルによる色彩値(PCS色彩値入力)からデバイス値への変換については、1次元テーブル、マトリクスを用いるものもあるが、プリンタデバイスのように色彩値とデバイス値の関係が非線形な関係を有するものは、通常CLUT(Color Look Up Table)と称する多次元入力に対応した信号値の対応関係を設定したルックアップテーブルを用いる。この場合の構成について、図1に示す。
この図1において、色変換装置100は色彩値(PCS色彩値入力)からデバイス値への変換を行う変換部110を有しており、この変換部110内には、LUT111、CLUT112、LUT113を有している。また、色変換装置100内には、変換部110で色変換した結果が平滑になるよう変換部110におけるテーブルを平滑化処理する平滑化処理部120を備えている。
CLUT112は、LUT111による1次元階調変換後のデータをデバイス値に変換する変換部110の中核となる多次元のルックアップテーブルである。
図2は、ICCプロファイルの構造の一例を示しており、プロファイルヘッダ、タグテーブル、複数のタグデータ要素から構成される。
PCSからデバイス値への変換ルックアップテーブルであるCLUT112は、概念的には、図3に例示するようにそれぞれL*,a*,b*軸に関する入力格子点に対する各色デバイス値(ここでは、C、M、Y、Kの4色を具体例にする)の表(テーブル)で構成されている。なお、このCLUTに対応する入出力色数、格子点数などは、ICCプロファイル中の対応するタグデータ要素の中にCLUTとともに定義されている。
ICCの仕様中で“知覚的(Perceptual)”と“色彩的(colorimetric)”、“彩度(saturation)”が定義されている。ここで、知覚的レンダリングインテントが利用者により選択された場合、写真調の滑らかな色再現が通常期待される。一方、色彩的レンダリングインテントが利用者により選択された場合、色の一致が重視される。
このようにICCプロファイルにはレンダリングインテントが定義されており、対応した変換データがタグデータ要素として存在する。
知覚的レンダリングインテントが選択された場合、写真調のなめらかな階調性を有する画像の再現が期待されるため、画像変換特性もなめらかであることが好ましく、対応するルックアップテーブルの平滑化処理を行う。
なお、ここで、mはLUTの格子点数である。色座標値(L*,a*,b*)に対応する格子点座標を(L,a,b)と表記する。以降、色彩値、測色値、心理物理量としての色座標には*を付して(L*,a*,b*)と表記し、格子点としての色座標には*を付さずに(L,a,b)と表記する。
〔B1〕第一実施形態:
各レンダリングインテントのCLUT112を平滑化処理部120により平滑化処理する。この実施形態の平滑化処理において、注目入力格子点を中心とした周囲に対応する各CLUT値との演算により処理後の出力値を得る点は従来と同様である。注目格子点からの相対距離に応じたフィルタ係数を各CLUT値に乗算して色ごとに累積し、各色フィルタ係数の総和で除算した値を注目格子点の処理結果とする。
また、Cyan色の格子点(L,a,b)に関する平滑化を例にとると、次の式(3)(式(3a)〜式(3c))のようになる。
また、フィルタ係数としてのw1(d)の計算は、dL,da,dbのとりうる離散的な組合せに対するdの値に応じてそれらの値を事前に計算して保持しておけばよい。dL,da,dbは整数でそれぞれ-p,-p+1,..,0,..,p-1,pの平滑化範囲を取る。
なお、Cyan以外の他の色(Magenta、Yellow、Black)についても同様に処理する。この場合、注目格子点における各明度の値に応じ注目格子点からの各相対格子距離に対する重み、すなわちフィルタ係数は、図4の特性図のようになる。
平滑化の範囲は注目格子点に関して明度(L)、彩度(a,b)3軸の各軸方向に±1の範囲の格子距離内にある格子点を対象としている。
・知覚的変換に対応するCLUTタグには、単位平滑化処理を2回;
・色彩的変換に対応するCLUTタグには、単位平滑化処理を1回;
・彩度変換に対応するCLUTタグには、単位平滑化処理を行わない;
というように、単位平滑化処理回数を、知覚>色彩>彩度、の順に設定とした。なお、この回数は任意に変更できるが、本実施例においては、知覚的変換での平滑化処理回数を多くしている場合を例示している。
本実施例では、写真調のなめらかな色再現が期待されることの多い知覚的変換での処理回数を相対的に増すことで、平滑化度合いを相対的に強くでき、なめらかな階調再現性がえられる。また、色の正確性が重視される色彩的変換では回数を相対的に減らして緩やかに平滑化度合いを向上させている。こうすることで、色彩的変換における色の一致と平滑性のトレードオフを満足させることができる。さらに、ビジネスグラフィック画像などの彩度を保存することが期待される彩度変換では平滑化しない。このため、純色の色の移動が防止できる。
〔B2〕第二実施形態:
この第二実施形態は以上の第一実施形態の変形例である。
・知覚的変換に対応するCLUTタグには、単位平滑化処理を1回;
・色彩的変換に対応するCLUTには、単位平滑化処理を行わない;
・彩度変換に対応するCLUTには、単位平滑化処理を行わない;
というように、単位平滑化処理回数を、知覚>色彩=彩度=0、の順に設定とした。なお、この回数は任意に変更できる。
〔B3〕第三実施形態:
この第三実施形態では、第一実施形態と第二実施形態に加え選択肢を拡げた状態を想定する。
・知覚的変換に対応するCLUTタグには、単位平滑化処理を3回;
・色彩的変換に対応するCLUTには、単位平滑化処理を2回;
・彩度変換に対応するCLUTには、単位平滑化処理を行わない;
というように、単位平滑化処理回数を、知覚>色彩>彩度、の順に設定とした。なお、この回数は任意に変更できる。
第一実施形態、第二実施形態では平滑化の有無選択に応じた処理であったが、この実施形態のようにすれば、利用者にレンダリングインテントと平滑化の関係を意識させることなく、利用者は平滑化強度を容易かつ適切に設定することができる。
以上の第一実施形態〜第三の実施形態では、各レンダリングインテントに対応させて、単位平滑化処理の繰り返し回数設定により平滑化度合いを設定していた。
・知覚的変換に対応するCLUTタグには、s=20(第一実施形態と同じ);
・色彩的変換に対応するCLUTには、s=10(図8);
・彩度変換に対応するCLUTには、s=2(図9);
を上式(4)に設定してw2(d)を求め、平滑化処理を行う。他の平滑化強度についても、図10を参照して同様にsを設定する。なお、このsの値は、任意に変更することができる。
ここで、以下の式(5)(式(5a)〜式(5c))のように表すことができる。
このようにsを変化させることで、ガウス関数で定義された平滑化フィルタ係数を変化させる。sを大きくすればガウス関数として広がりが大きくなる。すなわち、注目格子点からの距離が離れた点の影響度合いがより大きくなる。sを小さくすればその逆となる。
対して、彩度変換ではごく弱い平滑化度合いとするため、周囲点からの影響を相対的に受けにくい係数設定としている。
こうすることにより、利用者の意図に沿う可能性の高い平滑化が利用者指示やLUTの中身を解析などせずに容易に行うことができるうえ、さらに、平滑化度合いの設定を単位平滑化処理の繰り返し回数設定ではなく、広がり係数sで行うため、第一から第三実施形態と比較して、各レンダリングインテント、および平滑化強度に応じた平滑化度合いをより細かく設定できる利点がある。
上述した第一実施形態における重みw1(d)を、以下の式(6a)〜式(6c)のように求め、下記の式(6d)の重みw4(d)に変更する。こうすれば、明度、彩度に応じた平滑化が可能である。
すなわち、C*=√(a*×a*+b*×b*)である。
すなわち、彩度が低いほど周囲点の影響をうけにくいフィルタ係数設定としている。
さらに、明度、彩度に応じた重みw4(d)については図12と図13とに一例を示す。ここでは、C*=5、C*=20について図12に示し、C*=50、C*=100について図13に示している。
彩度に対するフィルタ係数の対応をレンダリングインテントとの組合せで定義する。第五実施形態では、第一実施形態における重みw1(d)を、前記(5)式の重みw4(d)に変更して用いたが、第六実施形態では、知覚、相対インテントについては第五実施形態と同じ係数を使用し、彩度インテントについてはw4(d)を以下の式(7a)〜式(7f)で定義する係数とする。
こうすれば、写真調のなめらかな色再現が期待されることの多い知覚的変換での処理回数を相対的に増すことで、平滑化度合いを相対的に強くでき、なめらかな階調再現性がえられる。また、色の正確性が重視される色彩的変換では回数を相対的に減らして緩やかに平滑化度合いを向上させて色の一致と平滑性のトレードオフを満足させることができる。
本第六実施形態の変形例として、レンダリングインテントが彩度である変換特性のみ彩度に応じるようにしても良い。知覚、色彩的変換は彩度に応じない。こうすれば、処理を単純化しつつ、ビジネスグラフィック画像などの彩度を保存することが期待される彩度変換では階調再現に主に使用される中間彩度を中心に平滑化し、低彩度、高彩度色は平滑化されないため、純色の出力値、グレー軸付近の出力値は保持される効果が得られる。
第一実施形態から第六実施形態におけるプロファイルに対する上記各平滑化処理は、例えばRIP(ラスターイメージプロセッサ)ソフトウエア中で設定されたプロファイルに関連させて行うことができる。この場合、平滑化の実施有無もしくは強さに関する設定を操作部103からユーザインターフェースで設定させるか、あるいは記憶している設定条件ファイル等を選択することにより設定させ、その設定に基づいてRIPソフトウエアで実行させることができる。あるいはICCプロファイルに対して平滑化処理を行うコンピュータ上のコマンドによって実行させることができる。
例えば、色彩値から信号値への変換時、LUT111のBカーブは、図1の構成のように、PCSL*、a*、b*に対する1次元カーブから構成され、それらの1次元カーブの出力に基づいてCLUT112が参照される。
以上の各実施形態において、初期的な設定、あるいは利用者の指示にもとづくスムージング処理の強弱に関する設定、および注目格子点における彩度の情報を平滑化時の係数に反映させるか否かの設定により平滑化処理部120が変換特性をレンダリングインテント毎に平滑化処理し、それらの変換特性を用いて、平滑化処理後の色、なめらかさを目視確認できるカラーパッチ、グラデーション、自然画等のチャート画像を変換、表示部にカラー表示し、その表示を参照した利用者が操作部103から指示を入力あるいは変更できるようにしておくことも望ましい。こうすれば利用者が印刷することなく、容易に意図を反映できるメリットがある。
〔C2〕その他の実施形態:
以上の実施例では、ICCプロファイルにおける各レンダリングインテントに対して平滑化処理を行う説明を行ったが、ICCプロファイルに限らず、用途または使用目的に応じた複数の色表現方法に対応して色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持する色彩値−信号値空間変換テーブルの変換特性に関して用途または使用目的に関する情報に基づいた処理を行うように適用できる。
すなわち、用途または使用目的に関する情報に基づいて、色彩値−信号値空間変換テーブルの複数の色表現方法に応じて変換テーブルの連続性を向上させる処理を行う。
すなわち、変換特性の連続性向上処理の具体例としては、平滑化処理のほか、例えば近傍格子点出力との2階微分に相当する、差分の差分パラメータから連続性評価値を定義して、その評価値が各格子点で改善するよう、注目格子点出力値を修正する方法などがあげられる。
103 操作部
110 変換部
111 LUT
112 CLUT
113 LUT
120 平滑化処理(連続性向上処理)部
Claims (13)
- 複数のレンダリングインテントに対応した複数の色表現方法に対応して、色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持する色彩値−信号値空間変換テーブルの変換特性の連続性を向上させる変換特性連続性向上処理方法であって、
前記複数のレンダリングインテントのそれぞれの意図に沿って、前記色彩値−信号値空間変換テーブルの前記複数の色表現方法に応じて前記変換テーブルの前記連続性を向上させる処理を行う、
ことを特徴とする変換特性連続性向上処理方法。 - 知覚的レンダリングインテント,彩度レンダリングインテント,色彩的レンダリングインテントのうちの少なくとも複数のレンダリングインテントに対応して色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持するプロファイルデータの変換特性を平滑化処理するプロファイル平滑化方法であって、
前記プロファイルデータの前記複数のレンダリングインテントに応じて、それぞれのレンダリングインテントの意図に沿って前記変換テーブルの前記平滑化処理を行う、
ことを特徴とするプロファイル平滑化方法。 - 前記知覚的レンダリングインテントに対応する前記変換テーブルに対しては、該知覚的レンダリングインテント以外の少なくとも一つの前記レンダリングインテントに対応する変換テーブルに比べて、前記平滑化処理の度合いを強くする、
ことを特徴とする請求項2に記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記色彩的レンダリングインテントに対応する前記変換テーブルに対しては、該色彩的レンダリングインテント以外の少なくとも一つの前記レンダリングインテントに対応する変換テーブルに比べて、前記平滑化処理の度合いを弱くする、
ことを特徴とする請求項2−3のいずれか一項に記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記平滑化の度合いの強弱を、一定の度合いの平滑化処理を実行する回数の増減により実現する、
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記平滑化処理を、前記変換テーブルに対応した多次元の格子点において、注目格子点およびその周辺格子点における出力値と、前記注目格子点からの相対位置に応じて設定されたフィルタ係数を用いた平滑化フィルタ処理により行い、
前記平滑化の度合いの強弱を前記平滑化フィルタ処理に用いる前記フィルタ係数を変更することで行う、
ことを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれか一項に記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記平滑化フィルタ処理のフィルタ係数は、色彩値空間を表現する入力軸のうち、明度もしくは視感反射率の値に応じている、
ことを特徴とする請求項6記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記平滑化フィルタ処理のフィルタ係数は、色彩値空間を表現する入力軸のうち、彩度の入力軸に対応する、
ことを特徴とする請求項7記載のプロファイル平滑化方法。 - 前記彩度の入力軸に対応するフィルタ係数は、レンダリングインテントに応じる、
ことを特徴とする請求項8記載のプロファイル平滑化方法。 - 複数のレンダリングインテントに対応した複数の色表現方法に対応して、色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持する色彩値−信号値空間変換テーブルにより変換を行う変換手段と、
前記変換手段における前記変換テーブルの変換特性の連続性を向上させる連続性向上処理手段と、
を備えた色変換装置であって、
前記連続性向上処理手段は、
前記複数のレンダリングインテントのそれぞれの意図に沿って、前記色彩値−信号値空間変換テーブルの前記複数の色表現方法に応じて前記変換テーブルの前記連続性を向上させる処理を行う、
ことを特徴とする色変換装置。 - 知覚的レンダリングインテント,彩度レンダリングインテント,色彩的レンダリングインテントのうちの少なくとも複数のレンダリングインテントに対応して色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持するプロファイルデータにより、色彩値をデバイス値に変換する変換手段と、
前記変換手段における前記プロファイルデータの変換特性を平滑化処理する平滑化処理手段と、
を備えた色変換装置であって、
前記平滑化処理手段は、
前記プロファイルデータの前記複数のレンダリングインテントに応じて、それぞれのレンダリングインテントの意図に沿って前記変換テーブルの前記平滑化処理を行う、
ことを特徴とする色変換装置。 - 色変換装置で使用される変換テーブルの変換特性の連続性を向上させる処理をするシステムとしてコンピュータを機能させる色変換プログラムであって、
複数のレンダリングインテントに対応した複数の色表現方法に対応して、色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持する色彩値−信号値空間変換テーブルにより変換を行う変換手段、
前記複数のレンダリングインテントのそれぞれの意図に沿って、前記色彩値−信号値空間変換テーブルの前記複数の色表現方法に応じて前記変換テーブルの変換特性の連続性を向上させる処理を行う連続性向上処理手段、
として該コンピュータを機能させることを特徴とする色変換プログラム。 - 色変換装置で使用されるプロファイルを平滑化するシステムとしてコンピュータを機能させる色変換プログラムであって、
知覚的レンダリングインテント,彩度レンダリングインテント,色彩的レンダリングインテントのうちの少なくとも複数のレンダリングインテントに対応して色彩値空間から信号値空間への変換に用いる多次元の変換テーブルを保持するプロファイルデータにより、色彩値をデバイス値に変換する変換手段、
前記プロファイルデータの前記複数のレンダリングインテントに応じて、それぞれのレンダリングインテントの意図に沿って前記変換テーブルの前記平滑化処理を行うことで、前記変換手段における前記プロファイルデータの変換特性を平滑化処理する平滑化処理手段、
として該コンピュータを機能させることを特徴とする色変換プログラム。
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