JP5257158B2 - 色変換装置、色変換方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、入力された色信号を出力デバイスに適した色信号に変換する色変換装置、色変換方法およびプログラムに関する。

従来、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）の開発が盛んに行われている。このＣＭＳの基本は、ＲＧＢ信号で表される画像データの色を数量的に測定し（測色）、これに相当する出力デバイス用の色信号に変換することにある。しかし、電子写真やインクジェットプリンタによる色再現範囲は、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（ガマットマッピング技術ともいう）が知られており、多くの方式が提案されている。

例えば、特許文献１の色域マッピング方法および色域マッピング装置は、入力デバイスの１次、２次色の飽和色を、出力デバイスの１次、２次色の飽和色と合わせるように色域をマッピングする。それに対応して、入力デバイスの１次、２次色の色域稜線を、連続的かつ滑らかに変化するようにマッピングする技術を開示している。

また、特許文献２の色変換装置は、彩度を維持したまま最高彩度点の明度を出力ガマットに合わせた後、出力ガマット内にマッピングする技術を開示している。

さらに、特許文献３の画像処理装置は、入力ガマットの最高彩度点のマッピング先を求め、マッピング先の明度と最高彩度点の明度が一致するように入力ガマットを補正し、その後マッピングする技術を開示している。

上記従来例では、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。また、均等色空間は、明度、彩度、色相といった３つの成分で色が表現可能であり、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とれている。このため、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技術が知られている（特開平１０−８４４８７号公報参照）。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（特開平９−１６８０９７号公報、あるいは特開平９−１８７２７号公報）なども知られている。しかし、このようなガマットマッピング技術にあっては、階調のつぶれ、もしくは彩度の逆転現象が起こり得るという課題があった。

図１１は、従来の色変換装置によって入力ガマットの最外郭上の点Ｐ１、Ｐ２について色相を保存しつつ色相面内で色差が最小となるように出力ガマットの最外郭上にマッピングした状態を説明する図であり、図１２は、従来の色変換装置によって入力ガマットの最外郭上の点Ｐ１、Ｐ２について無彩色軸上の投影目標点に向かって出力ガマットの最外郭上にマッピングした状態を説明する図である。

図１１では、マッピング先である点Ｐ１’、Ｐ２’が同じ点になっており、Ｐ１，Ｐ２の階調差がつぶれている。また、図１２では、マッピング先の点Ｐ１’、Ｐ２’は異なる点となっているため、階調差は残っている。しかし、彩度の変化（左右方向）を見てみると、入力ガマットの最外郭上の点Ｐ１、Ｐ２においては、彩度（Ｐ１）＞彩度（Ｐ２）という関係にあるが、マッピング先である点Ｐ１’、Ｐ２’については、彩度（Ｐ１’）＜彩度（Ｐ２’）という関係となっており、彩度の大小関係が逆転している。これが、上記した彩度の逆転現象という課題を示している。

このような彩度の逆転現象を解決する技術としては、上記特許文献１に示す技術が開発されている。すなわち、入力ガマットの最高彩度点を出力ガマットの最高彩度点にマッピングする方向を求め、その方向と無彩色軸との交点を投影目標点とすることにより、その他の点のマッピングを行うものである。

図１３は、特許文献１におけるガマットマッピング技術を説明する図であり、図１４は、シャドー部がえぐれた形状を持つ出力ガマットに対して図１３と同様のガマットマッピング方法を用いた様子を示す図である。

図１３に示すように、マッピング先の点Ｐ１’、Ｐ２’においては階調つぶれがなく、彩度の逆転現象もないため、良好なガマットマッピングが実現されていることがわかる。しかし、現実には、出力ガマットの形状が、図１３に示すような素直な形状ではない場合も多い。そこで、図１４に示すようなシャドー部がえぐれた形状を持つ出力ガマットを想定し、図１３と同様のガマットマッピング方法を用いた場合、図１４に示すように、マッピング先の点Ｐ１’、Ｐ２’において、階調つぶれがなく、彩度の逆転現象も起きていないが、階調差が逆に拡大しすぎて、階調飛びの危険がある。このように、上記特許文献１のガマットマッピング技術を用いて画像を変換した場合、階調性が大きく異なってくることがあるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、入力された色信号を出力デバイスに適した色信号に変換する際に、彩度の逆転がなく、階調性を保つような色変換を行うことができる色変換装置、色変換方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力された色信号を画像出力装置によって再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置であって、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するライン入力手段と、前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が前記出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正する入力ライン補正手段と、前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングする表面マッピング手段と、前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定する表面近傍判定手段と、を備え、前記表面近傍判定手段が、補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定した場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングする処理を行うこと、を特徴とする。

また、本発明は、入力された色信号を画像出力装置が再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置で実行される色変換方法であって、前記色変換装置は、ライン入力手段、入力ライン補正手段、表面マッピング手段、および、表面近傍判定手段を備え、前記ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するステップと、前記入力ライン補正手段が、前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正するステップと、前記表面マッピング手段が、前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングするステップと、前記表面近傍判定手段が、前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定するステップと、補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定された場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングするステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、入力された色信号を画像出力装置が再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置で実行されるプログラムであって、前記色変換装置は、ライン入力手段、入力ライン補正手段、および表面マッピング手段を備え、前記ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するステップと、前記入力ライン補正手段が、前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正するステップと、前記表面マッピング手段が、前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングするステップと、表面近傍判定手段が、前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定するステップと、補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定された場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングするステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、ライン入力手段により白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力し、入力ライン補正手段により入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように入力ライン全体を補正し、表面マッピング手段により補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号が出力ガマットの内側にあるか外側にあるかに関わらず、出力ガマット表面にマッピングするようにしたため、最高彩度点と白色点もしくは黒色点との間の点について、階調性を保つようなマッピングを行うことができ、彩度の逆転がなく、階調性を保つような色変換を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力し、入力ライン補正手段が、入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、入力ライン全体を補正し、表面マッピング手段が、補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの内側にあるか外側にあるかに関わらず、出力ガマットの表面にマッピングするようにしたため、最高彩度点と白色点もしくは黒色点との間の点について、階調性を保つようなマッピングを行うことができ、彩度の逆転がなく、階調性を保つような色変換を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力し、入力ライン補正手段が、入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、入力ライン全体を補正し、表面マッピング手段が、補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの内側にあるか外側にあるかに関わらず、出力ガマットの表面にマッピングするようにコンピュータに実行させるプログラムとしたため、最高彩度点と白色点もしくは黒色点との間の点について、階調性を保つようなマッピングを行うことができ、彩度の逆転がなく、階調性を保つような色変換を行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。 図２は、明度変換を行う１次元テーブルの一例を示す図である。 図３は、入力ラインが点Ｐｗ、点Ｐｉ、点Ｐｓからなる場合の入力ライン補正部による補正の様子を説明する図である。 図４は、入力ラインが点Ｐｋ、点Ｐｉ、点Ｐｓからなる場合の入力ライン補正部による補正の様子を説明する図である。 図５は、表面近傍判定部による判定処理のフローチャートである。 図６は、点Ｐｗ、点Ｐｓ、点Ｐｋからなる入力ラインの点Ｐｓが低明度方向にマッピングされている場合を説明する図である。 図７は、点Ｐｗ、点Ｐｓ、点Ｐｋからなる入力ラインの点Ｐｓが高明度方向にマッピングされている場合を説明する図である。 図８は、補正ラインに垂直な方向で出力ガマットの表面にマッピングする場合を説明する図である。 図９は、従来例の課題を本発明によって解決できることを示す図である。 図１０は、第３の実施の形態における色変換テーブルの一例を示す図である。 図１１は、従来の色変換装置によって入力ガマットの最外郭上の点Ｐ１、Ｐ２について色相を保存しつつ色相面内で色差が最小となるように出力ガマットの最外郭上にマッピングした状態を説明する図である。 図１２は、従来の色変換装置によって入力ガマットの最外郭上の点Ｐ１、Ｐ２について無彩色軸上の投影目標点に向かって出力ガマットの最外郭上にマッピングした状態を説明する図である。 図１３は、特許文献１におけるガマットマッピング技術を説明する図である。 図１４は、シャドー部がえぐれた形状を持つ出力ガマットに対して図１３と同様のガマットマッピング方法を用いた様子を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる色変換装置、色変換方法およびプログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）で作成、もしくはデジタルカメラ等で撮影されたＲＧＢ画像を構成する色信号を入力し、プリンタ等の画像出力装置により出力可能なＣＭＹＫ信号に変換する色変換装置を例にあげて説明する。本発明における色変換装置は、カラープリンタ、カラーファクス、カラーハードコピーなどの画像処理装置や、パソコン、ワークステーション上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェア等に好適に適用することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる色変換装置の構成を示すブロック図であり、図２は、明度変換を行う１次元テーブルの一例を示す図であり、図３は、入力ラインが点Ｐｗ、点Ｐｉ、点Ｐｓからなる場合の入力ライン補正部による補正の様子を説明する図であり、図４は、入力ラインが点Ｐｋ、点Ｐｉ、点Ｐｓからなる場合の入力ライン補正部による補正の様子を説明する図であり、図５は、表面近傍判定部による判定処理のフローチャートであり、図６は、点Ｐｗ、点Ｐｓ、点Ｐｋからなる入力ラインの点Ｐｓが低明度方向にマッピングされている場合を説明する図であり、図７は、点Ｐｗ、点Ｐｓ、点Ｐｋからなる入力ラインの点Ｐｓが高明度方向にマッピングされている場合を説明する図であり、図８は、補正ラインに垂直な方向で出力ガマットの表面にマッピングする場合を説明する図であり、図９は、従来例の課題を本発明によって解決できることを示す図である。

図１に示すように、本発明の色変換装置１０は、ライン入力手段としてのライン入力部１１、第１の色変換部１２、明度レンジ圧縮部１３、入力ライン補正手段としての入力ライン補正部１４、表面近傍判定手段としての表面近傍判定部１５、表面マッピング手段としての表面マッピング部１６、ガマット外マッピング手段としてのガマット外マッピング部１７、および第２の色変換部１８などにより構成されている。

ライン入力部１１は、ＲＧＢで表現される入力色信号を含む複数の色信号から成る入力ラインを第１の色変換部１２へ入力するものである。まず、入力色信号を色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｌ）からなるＨＳＬ信号に変換する。ここで、色相を示すＨは、０から３６０までの値をとり、彩度を示すＳ、および明度を示すＬは、０から１までの値をとる。続いて、ＨＳＬ信号のうち、入力色信号とＨとＳの値が等しいものから、入力ラインを構成する。つまり、ＲＧＢ信号の特性から、ＨとＳが等しい色信号セットの中で、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間等の人間の知覚に対応した色空間に変換したときの彩度が最も大きくなる色信号、すなわち最高彩度点は、一般的にはＬ＝０．５の色信号である。この最高彩度点を入力ラインの端点として、入力色信号がＬ＞０．５であれば、Ｌ＝１の点である白色点（Ｐｗ）、入力点（Ｐｉ）、最高彩度点（Ｐｓ）の色信号セットを入力ラインとする。そうでなければ、Ｌ＝０の点である黒色点（Ｐｋ）、入力点（Ｐｉ）、最高彩度点（Ｐｓ）の色信号セットを入力ラインとする。

第１の色変換部１２は、入力ラインを構成するＲＧＢ信号（もしくは、ＨＳＬ信号）をＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換するものである。ＰＣで作成されるＲＧＢ信号は、ｓＲＧＢ信号であることがほとんどのため、ここではｓＲＧＢ信号の定義に従ってＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換する。

明度レンジ圧縮部１３は、入力される色信号の明度レンジを出力ガマットの明度レンジに合わせるように圧縮する処理を行うものである。ｓＲＧＢ信号の明度Ｌ＊のレンジは、０〜１００であるが、プリンタの明度Ｌ＊のレンジはそれよりも小さい。ここでは、１５〜９５であるとする。従って、図２に示した明度変換を行う１次元テーブルを用いることにより、明度レンジを出力ガマットに合わせることができる。図２の場合は、明度変換前後の関係が一次式となるような明度変換を行うテーブルとしたが、必ずしもこれに限定されず、一次式とは異なる変換特性を持つような明度変換を行うこともできる。

入力ライン補正部１４は、入力ライン中の最高彩度点が出力ガマット外にあった場合に、入力ライン中の最高彩度点が出力ガマット表面にマッピングされるように、入力ライン全体に対して補正処理を行うものである。図３に示すように、白色点をＰｗ、黒色点をＰｋ、入力ラインの最高彩度点をＰｓとし、元々の入力色信号を点Ｐｉとする。また、補正後の色信号は、Ｐｉ’、Ｐｓ’というように「’」を付けて示している。そして、点Ｐｉは、点Ｐｗと点Ｐｓとの間にあり、図中の破線で示した入力ラインは、点Ｐｗ、点Ｐｉ、点Ｐｓで構成されている。この入力ライン補正部１４による補正処理を図３によって説明する。

まず、入力ライン補正部１４は、入力ラインの最高彩度点Ｐｓが出力ガマット外にあるかどうかを判定する。ここで、出力ガマット外ではない、すなわち、出力ガマット内である場合は、入力ラインに対して補正処理を実施しない。また、図３に示すように、点Ｐｓが出力ガマット外である場合は、点Ｐｓを出力ガマット表面にマッピングする。ここでは、色相を保存しつつ、かつ彩度を保存する方向にマッピングする。ただし、彩度を保存することが不可能な場合、すなわち、点Ｐｓが、同色相の出力ガマットの最高彩度点よりも高彩度な場合は、マッピング先を同色相の出力ガマットの最高彩度点Ｐｓ’とする。

続いて、点Ｐｓ以外の入力ラインに含まれる点について補正する。補正方法としては、白色点Ｐｗおよび黒色点Ｐｋは動かさないマッピングされた点Ｐｓの変化量に応じて、ラインの連続性を保って補正するようにする。具体的には、下記の（１）および（２）式を用いる。
Ｃ＊（Ｐｉ’）＝Ｃ＊（Ｐｉ）×Ｃ＊（Ｐｓ’）／Ｃ＊（Ｐｓ） ……（１）
Ｌ＊（Ｐｉ’）＝Ｌ＊（Ｐｉ）＋｛Ｌ＊（Ｐｓ’）−Ｌ＊（Ｐｓ）｝×｛Ｌ＊（Ｐｉ）−
Ｌ＊（Ｐｗ）｝／｛Ｌ＊（Ｐｓ）−Ｌ＊（Ｐｗ）｝ ……（２）
入力点Ｐｉの彩度Ｃ＊(Ｐｉ)をＣ＊(Ｐｉ’)に、明度Ｌ＊(Ｐｉ)をＬ＊(Ｐｉ’)に変換する。ただし、ここでは点Ｐｉが点Ｐｓと点Ｐｗとの間にある場合の式を示したが、点Ｐｉが点Ｐｓと点Ｐｋとの間にある場合（図４の場合）は、上記（２）式のＬ＊(Ｐｗ)の部分をＬ＊(Ｐｋ)に置き換えた下記（３）式を用いる。

図４に示すように、図１の色変換装置１０の入力ライン補正部１４は、入力ライン中の最高彩度点が出力ガマット外にあった場合、入力ライン中の最高彩度点が出力ガマット表面にマッピングされるように、入力ライン全体に対して補正処理を行う。図４では、白色点をＰｗ、黒色点をＰｋ、入力ラインの最高彩度点をＰｓとし、元々の入力色信号を点Ｐｉとする。また、補正後の色信号は、Ｐｉ’、Ｐｓ’で示している。そして、点Ｐｉは、点Ｐｋと点Ｐｓとの間にあり、図中の破線で示した入力ラインは、点Ｐｋ、点Ｐｉ、点Ｐｓで構成されている。入力ライン補正部１４による図４の補正処理を説明する。

入力ライン補正部１４は、入力ラインの最高彩度点Ｐｓが出力ガマット外にあるかどうかを判定する。最高彩度点Ｐｓが出力ガマット外ではない、すなわち、出力ガマット内である場合は、入力ラインに対して補正処理を実施しない。また、図４に示すように、点Ｐｓが出力ガマット外である場合は、点Ｐｓを出力ガマット表面にマッピングする。ここでは、色相を保存しつつ、かつ彩度を保存する方向にマッピングする。ただし、彩度を保存することが不可能な場合、すなわち、点Ｐｓが、同色相の出力ガマットの最高彩度点よりも高彩度な場合は、マッピング先を同色相の出力ガマットの最高彩度点Ｐｓ’とする。

続いて、点Ｐｓ以外の入力ラインに含まれる点について補正する。補正方法としては、白色点Ｐｗおよび黒色点Ｐｋは動かさないマッピングされた点Ｐｓの変化量に応じて、ラインの連続性を保って補正するようにする。具体的には、上記（１）式と、下記（３）式とを用いる。
Ｌ＊（Ｐｉ’）＝Ｌ＊（Ｐｉ）＋｛Ｌ＊（Ｐｓ’）−Ｌ＊（Ｐｓ）｝×｛Ｌ＊（Ｐｉ）−
Ｌ＊（Ｐｋ）｝／｛Ｌ＊（Ｐｓ）−Ｌ＊（Ｐｋ）｝ ……（３）
入力点Ｐｉの彩度Ｃ＊(Ｐｉ)をＣ＊(Ｐｉ’)に、明度Ｌ＊(Ｐｉ)をＬ＊(Ｐｉ’)に変換する。

表面近傍判定部１５は、入力ライン補正部１４により補正された入力ライン（以下、補正ラインともいう）がガマットの表面近傍に位置するか否かを判定するものである。図５に示すように、表面近傍判定部１５は、第１の判定として、点Ｐｓが出力ガマット内部にあるか否かを判定する（ステップＳ１００）。Ｙｅｓの場合とは、点Ｐｓが元々出力ガマット内部にあり、入力ライン補正部１４による補正が加えられてない場合であって、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置していないと判定する（ステップＳ１０４）。

また、ステップＳ１００において、点Ｐｓが出力ガマット内部に無い場合は、ステップＳ１０１に移行して、第２の判定を行う。すなわち、点Ｐｓが出力ガマットの最高彩度点にマッピングされているか否かが判定される。Ｙｅｓの場合は、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置していると判定される（ステップＳ１０６）。これは、図３あるいは図４のような場合である。

ステップＳ１０１の第２の判定でＮｏの場合は、ステップＳ１０２の第３の判定において、点Ｐｓが低明度方向にマッピングされているか否かを判定する。ステップＳ１０２でＹｅｓの場合とは、例えば、図６のように、入力ラインの点Ｐｓが低明度方向にマッピングされている場合であり、ステップＳ１０５において第４の判定が行われる。

第４の判定では、入力ラインが点Ｐｗと点Ｐｓ、およびその間の点から構成されているか否かを判定し、Ｙｅｓの場合は、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置すると判定する（ステップＳ１０６）。また、Ｎｏの場合は、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置しないと判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、図６に示すように、点Ｐｗと点Ｐｓを結ぶラインは出力ガマットの表面近傍に位置しており、逆に点Ｐｋと点Ｐｓを結ぶラインは、出力ガマットの表面近傍には位置しないことが分かる。

また、ステップＳ１０２の第３の判定でＮｏの場合とは、例えば、図７のように、入力ラインの点Ｐｓが高明度方向にマッピングされている場合であり、ステップＳ１０３において第５の判定が行われる。第５の判定では、入力ラインが点Ｐｋと点Ｐｓ、およびその間の点から構成されているかを判定し、Ｙｅｓの場合は、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置すると判定する（ステップＳ１０６）。また、Ｎｏの場合は、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置しないと判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、図７に示すように、点Ｐｋと点Ｐｓを結ぶラインは出力ガマットの表面近傍に位置しており、逆に点Ｐｗと点Ｐｓを結ぶラインは、出力ガマットの表面近傍には位置しないことが分かる。

このような表面近傍判定部１５の判定処理により、補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置しているか否かが判定され、その判定結果によって次段の処理が異なってくる。すなわち、補正ラインが出力ガマットの近傍に位置している場合は（ステップＳ１０６）、図１に示す表面マッピング部１６に入力される。一方、補正ラインが出力ガマットの近傍に位置していない場合は（ステップＳステップＳ１０４）、図１に示すガマット外マッピング部１７に入力される。

ガマット外マッピング部１７は、補正ラインを構成する各点について、出力ガマット外にあるか否かを判定する。出力ガマット内にある場合はマッピング処理を行う必要はないが、出力ガマット外にある場合には、出力ガマット表面にマッピング処理する必要がある。マッピング方法としては、ここでは例えば色相を保存しつつ、色相面内で色差が最小となる点にマッピングする方法を用いたが、その他の方法を用いても良い。

表面マッピング部１６は、補正ラインを構成する各点について、出力ガマット外にあるか否かは判定せずに、全点を出力ガマット表面にマッピングする処理を行う。補正ラインが出力ガマットの表面近傍に位置している場合は、補正前の入力ラインはおおよそ出力ガマット外に位置しているため、最終的なマッピング先は、出力ガマット近傍であることが望ましい。従って、補正ラインが出力ガマットの外であるかにかかわらず、出力ガマット表面にマッピングするようにする。マッピング方法としては、色相を保存しつつ、補正ラインにおおよそ垂直な方向にマッピングする方法が望ましい。例えば、補正ラインが直線に近い場合は、図８に示すように、色相を保存しつつ、点Ｐｓと点Ｐｗ（もしくは、点Ｐｋ）を結ぶ直線に垂直な方向にマッピングする方法を用いることができる。図８中の矢印は、マッピング方向を示している。

第２の色変換部１８は、マッピングされたＬ＊ａ＊ｂ＊信号を画像出力用のＣＭＹＫ信号に変換するものである。これは、標準的なカラーマネージメントシステムであるＩＣＣプロファイルを用いた色変換技術を用いることができる。

第１の実施の形態によれば、以上のように構成された色変換装置１０により、入力された色信号（ＲＧＢ信号）を画像出力用の色信号（ＣＭＹＫ信号）に変換することができる。特に、本発明の特徴的な構成としては、入力ライン補正部１４と表面マッピング部１６であり、この入力ライン補正部１４により、入力ラインにおける彩度の逆転現象が発生しないよう補正を行う。そして、表面マッピング部１６により、階調性を保ちつつ出力ガマット表面にマッピングすることにより、適切なガマットマッピングを実施することができる。その結果、彩度の逆転現象がなくなり、階調性の保たれる色変換を行うことができる。このため、図１４に示した従来技術において階調性を良好に保つことができない場合であっても、図９に示す矢印のように出力ガマット表面にマッピングすることが可能となるので、階調性を良好に保つことができる。

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、入力ライン補正部１４が入力ラインの最高彩度点Ｐｓのマッピング方法として、色相を保存しつつ、彩度を保存する方向でマッピングを実施することにより、階調性の保たれる色変換処理を行っている。しかし、本発明は、この色変換処理に限定されるものではなく、種々のマッピング方法を採用することができる。

例えば、第２の実施の形態では、色相を保存しつつ、色相面内で色差が最小となる点にマッピングする方法、あるいは、色相を保存することなく、単純に色差が最小となる点にマッピングする方法などを用いることができる。また、入力ラインの最高彩度点Ｐｓがその色相における入力ガマット最高彩度点であり、入力ラインが入力ガマットの最外郭ラインである場合には、常に出力ガマットの最高彩度点にマッピングする方法を用いることも効果的である。

このように、第２の実施の形態によれば、出力ガマットの全領域を無駄なく使用することができ、彩度の逆転がなく、階調性を保つような色変換を行うことが可能となる。

（第３の実施の形態）
図１０は、第３の実施の形態における色変換テーブルの一例を示す図である。この第３の実施の形態では、色変換方法に関する色変換テーブルの作成方法について説明する。

上記第１の実施の形態では、ＲＧＢ画像を入力すると、画素毎に入力ラインを設定し、種々の処理を行ってＣＭＹＫ信号に変換している。しかし、この方法では、大きな画像を変換する際には、処理時間が非常に長くなる可能性がある。このため、第３の実施の形態における色変換テーブル作成方法により、事前にＲＧＢ信号とＣＭＹＫ信号の変換関係を記述した色変換テーブルを作成しておき、画像を変換する際に、色変換テーブルを参照した補間演算を実施することによって、短時間で色変換処理を行えるようにする。

第３の実施の形態における色変換テーブルの作成方法としては、まず、色相（Ｈ）＝０, １５，３０，・・・，３３０，３４５の２４色相、彩度（Ｓ）＝０，１／８，２／８，３／８，４／８，５／８，６／８，７／８，１の９段階について、明度（Ｌ）＝０，１／１６，２／１６，３／１６，・・・，７／１６，０．５の９段階で点を設定したもの、および、明度（Ｌ）＝０．５，９／１６，１０／１６，・・・，１５／１６，１の９段階で点を設定したものを入力ラインとする。すなわち、ＨＳの各値に、Ｌを振った点で構成されたハイライトライン、シャドーラインを作成しておく。

続いて、上記第１の実施の形態で説明した図１の色変換装置１０を用いて全てのラインを構成するＨＳＬ信号をＣＭＹＫ信号に変換する。このＨＳＬ信号に対応する入力ＲＧＢ信号と出力ＣＭＹＫ信号との関係をそのまま色変換テーブルとしても良いが、ここでは図１０に示すように、ＲＧＢで均等に分割された点に対応するＣＭＹＫ信号を色変換テーブルとしている。従って、ＨＳＬで分割された点に対応するＣＭＹＫ信号値を用いて、ＲＧＢで均等分割された点に対応するＣＭＹＫ信号値を求めるようにする。このＣＭＹＫ信号値求める方法としては、補間演算処理を用いて求めれば良い。上記のように作成された色変換テーブルを用いて色変換する際に用いる補間演算処理としては、立方体補間、三角柱補間、四面体補間等の補間方法を用いて行うことができる。

このように、第３の実施の形態によれば、色変換テーブルを作成し、これを利用して色変換処理を行うことによって、短時間で色変換処理を行うことができ、最高彩度点と白色点もしくは黒色点との間の点についても、階調性を保つようなマッピングを行うことができるため、彩度の逆転現象が起きることなく、階調性を保つような色変換を行うことができる。

（第４の実施の形態）
上記第１〜第３の実施の形態における機能を実現させるため、各種のデバイスを動作させる装置あるいはシステム内のコンピュータに対して、前記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第１〜第３の実施の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、およ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として、例えばかかるプログラムコードを格納する記憶媒体は本発明を構成する。この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等を用いることができる。

また、供給されたプログラムコードをコンピュータが実行することにより、上記した第１〜第３の実施の形態における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、上記した第１〜第３の実施の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の形態に含まれる。

さらに、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格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記した第１〜第３の実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。

１０ 色変換装置
１１ ライン入力部
１２ 第１の色変換部
１３ 明度レンジ圧縮部
１４ 入力ライン補正部
１５ 表面近傍判定部
１６ 表面マッピング部
１７ ガマット外マッピング部
１８ 第２の色変換部

特開２００４−０３２１４０号公報 特開２００５−３４８０５３号公報 特開２００３−１４３４２５号公報

Claims (10)

1. 入力された色信号を画像出力装置によって再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置であって、
   白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するライン入力手段と、
   前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が前記出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正する入力ライン補正手段と、
   前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングする表面マッピング手段と、
   前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定する表面近傍判定手段と、を備え、
   補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定された場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングする処理を行うこと、
   を特徴とする色変換装置。
2. 前記出力ガマット外の色信号を出力ガマット表面にマッピングして、出力ガマット内の色信号を維持するガマット外マッピング手段をさらに備え、
   前記表面近傍判定手段が補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置しないと判定した場合、前記ガマット外マッピング手段は、出力ガマット外にあるか否かを判定し、出力ガマット外にある場合は前記ガマット外マッピング手段による処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
3. 前記表面マッピング手段は、前記出力ガマット表面において前記入力ラインの最高彩度点と同色相の最高彩度点と出力ガマットの白色点もしくは黒色点とを結ぶ直線に垂直な方向で出力ガマット表面にマッピングすることを特徴とする請求項１または２に記載の色変換装置。
4. 前記入力ラインは、入力ガマットの白色点もしくは黒色点と、入力ガマットの任意の色相での最高彩度点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の色変換装置。
5. 前記入力ライン補正手段は、前記入力ラインの最高彩度点が出力ガマット表面において前記入力ラインの最高彩度点と同色相の最高彩度点にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の色変換装置。
6. 前記入力ライン補正手段は、前記入力ラインの最高彩度点が出力ガマット表面において前記入力ラインの最高彩度点と同色相かつ同彩度の点にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の色変換装置。
7. 前記入力ライン補正手段は、前記入力ラインの最高彩度点が出力ガマット表面において前記入力ラインの最高彩度点と同色相かつ色相面内で色差が最小となる点にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の色変換装置。
8. 前記入力ライン補正手段は、前記入力ラインの最高彩度点が出力ガマット表面において色差が最小となる点にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の色変換装置。
9. 入力された色信号を画像出力装置が再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置で実行される色変換方法であって、
   前記色変換装置は、ライン入力手段、入力ライン補正手段、表面マッピング手段、および、表面近傍判定手段を備え、
   前記ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するステップと、
   前記入力ライン補正手段が、前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正するステップと、
   前記表面マッピング手段が、前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングするステップと、
   前記表面近傍判定手段が、前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定するステップと、
   補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定された場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングするステップと、
   を含むことを特徴とする色変換方法。
10. 入力された色信号を画像出力装置が再現可能な出力ガマット内の色信号に変換する色変換装置で実行されるプログラムであって、
    前記色変換装置は、ライン入力手段、入力ライン補正手段、および表面マッピング手段を備え、
    前記ライン入力手段が、白色点もしくは黒色点と任意の有彩色点とを結ぶライン上の複数の入力色信号からなる入力ラインを入力するステップと、
    前記入力ライン補正手段が、前記入力ラインの中で最も高い彩度を持つ最高彩度点が出力ガマットの表面にマッピングされるように、前記入力ライン全体を補正するステップと、
    前記表面マッピング手段が、前記補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を、出力ガマットの表面にマッピングするステップと、
    表面近傍判定手段が、前記入力ライン補正手段によって補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置するか否かを判定するステップと、
    補正された入力ライン、もしくは補正された入力ラインを構成する各点が出力ガマットの表面近傍に位置すると判定された場合、前記表面マッピング手段によって補正後の入力ラインに含まれる各入力色信号を出力ガマットの表面にマッピングするステップと、
    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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