JPH02206973A - 色修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラー原稿を読み取ってハードコピーを生成す
る際、特に高速処理を要求されるカラー複写機などに利
用される色修正装置に関するものである。

従来の技術 従来、色修正装置には、線形カラーマスキング方式に基
ずく方式、非線形カラーマスキング方式に基づく方式、
テーブル参照値を補間する方式（例えば特開昭６３−１
６２２４８号公報）などがあるが以下第３のテーブル参
照値補間方式に内容を限定して従来の技術を説明する。

テーブル参照値の補間方式では、入出力関係に制限がな
いためどのような非線形関係も表現できるため色修正誤
差が小さくなる利点があり、複雑な色再現系の色修正方
式として、まだ複雑な色座標系の間の変換を行う演算装
置として最適である。その構成を第８図で説明する。こ
の例は、アドレス形成手段８０１、色修正値記憶手段８
０２、乗算器８０３、累算器８０４、重み記憶手段８０
５、およびコントローラ８０６かもなり、入力色空間を
３２　Ｘ　３２　Ｘ　３２の立方体に分割し、８個の頂
点での色修正値のみを色修正値記憶手段８０２に記憶し
ておき、任意の入力色の色修正値を前記８個の色修正値
より補間している。この際、補間操作には、８点の色修
正値が必要であるためコントローラ８０６がアドレス形
成手段８０１に振りわけ信号８０７を送って異なる８種
のアドレスを生成し８個の頂点位置での色修正値を読み
だし、重みとの乗算と累算を乗算器８０３、累算器８０
４により行って最終的に補間された色修正値が出力され
ることになる。

発明が解決しようとする課題 しかし従来の色修正装置では補間時に、入力色信号が属
する分割領域の８個の頂点での色修正値を知る必要があ
り、この際メモリの読み出しと補間計算の乗算、加算が
８回繰り返されるため、処理時間が増大し、ビデオプリ
ンタなど比較的低速な用途には使えるが高速処理が必要
な複写機などの用途には使えないという課題があった。

本発明はこの課題、即ち高速処理への適応の問題に鑑み
、テーブル記憶容量をあまり増大させないまま高速に補
間処理を行うテーブル参照補間方式の色修正装置を提供
するものである。

課題を解決するだめの手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段は色
修正すべく入力される３色信号が、隣り合うものど５１
〜頂点を共有して色空間全域を埋めつくしている四面体
の集合のいずれに属しているのかを決定するだめの分割
領域決定部と、その決定された四面体を形成する４頂点
の色空間座標と、４頂点での色修正値から、入力信号へ
の重み係数と定数項を算出する係数算出部と、その算出
された係数と入力信号とを積和演算するだめの乗算器加
算器を具備するものである。

作用 以上の本発明の構成によれば、テーブルメモリに収めた
色修正値の読み出しを何度もくりかえし結果的に処理時
間の増大を招くことなく、−回のテーブルメモリの読み
出しにより色修正値の補間が行われるため高速処理が可
能となる。

実施例 まず、本発明の基本構成要素である係数算出部、および
、乗算器、加算器の作用から説明する。

一般に色修正装置の入出力関係は、入力される３色分解
消号ＸＸ、　　Ｖ、　　Ｚ　（例えば、レッド、グリー
ン、ブルー）と出力される色修正信号Ｃ１，Ｃ，２゜Ｃ
，、（一般にハシアン、マゼンタ、イエロー）トの間に
非線形な関係式 ％式％：３） ・・・（第１式） なる関係を有する。しかし、非線形なカーブも入力軸を
十分細かい区間に分割すればその区間内では線形関係を
持つと考えてよい。たとえば第２図には簡単のため、第
１式を１変数に書き替えた場合を図示しであるが、入力
軸であるＸ軸を等しい長さの区間に分割して１次元の分
割領域■〜■を作り、Ｘ軸区間分点をｘ１〜ｘ５とする
と、非線形カーブ２０１が、分割領域ごとに傾きが変化
する連続な折れ線２０２で近似される。この時、各分割
領域原点における色修正値を０１〜Ｃ４とするとこの折
れ線は、第３図で示すように、隣り合う２個の分割領域
にまたがり、最大値をその点での色修正値とし、値が２
個の分割領域外では０となる山型の関数φｉ　（ｘ）の
和 ｃ　＝　Ｄｃｉ　ｇｉ　ｆｘ）　　　　　　　　　−＜
第２式）で表される。ただし、この（２５ｉ（ｘ）は、
以下のようになる。

・・・（第４式） と表される。これをもちいて、４頂点以外でその四面体
の内部に属する信号の色修正値の補間ができる。いま入
力された信号が（ｘ、ｙ、ｚ）で、この信号を囲む四面
体が上の４点からなるものとし、４点での色修正値ｃｉ
、　　ｃｊ、　　ｃｋ、　　ｃｌが既知とすると、 ・・・（第３式） 同じことが３変数でもいえる。３次元での山型関枢ｇｉ
　　（ｘ、　　ｙ、　　ｚ）は、空間を四面体で分割し
て、その１つの頂点（ｘｉ、　ｙｔ、　ｚｉ）で値１を
とり、ノコりの３頂点（Ｘｊｌ　Ｙｊ、　ＺＤ　、　　
（ｘｋ、　Ｙｋ。

ｚｋ）、（ｘｌ、ｙＩ、ｚｌ）ではＯをとる関数であっ
て、以下余白 （第５式） ・・・（第６式） ・・・（第７式） となるから、（Ｘ、　　ｙ、　　Ｚ）での色修正値は、
Ｃ＝ｃｉφｉ　（ｘ、　３７．　　Ｚ）＋ｃＪｅｊ（ｘ
、　ｙ、　　ｚ）＋　・。

ｃｋｇｋ　（ｘ、　ｙ、　　ｚ）＋ｃ１ｇｌ（ｘｉ＋＋
〆一 ＸＸ ψ−メ　− ＸＸ 藁　×　× ・−力！ ＸＸ ＋ ＋ これをｘ、　　ｙ、　　ｚについて、整理するとＣ（Ｘ
、ｙ、ｚ）＝Ｃｘ−ｘ＋Ｃｙ−ｙ＋Ｃｚ−ｚ＋Ｏ ・・・（第９式） となり、係数Ｃｘ　Ｃｙ　Ｃｚと定数項ＣＯが、ｉＩ　
　Ｊｌｋ、　　１ごとに、すなわち四面体ごとに決定す
ることになる。

本発明における係数算出部は、この係数と定数項を記憶
しており、乗算器、加算器は第９式を実行する作用を有
する。

次に、分割領域判定部の作用を説明する。これは、入力
信号が属する四面体を判定するものであるが、重要なこ
とは、隣合う四面体どうしはかならず頂点を共有しなけ
ればならないことである。

この条件を満たすために、分割は２つのステップで行う
。説明の都合上、各入力信号は、８ビツト構成、うち上
位信号を上位３ビツト、下位信号を下位５ビツトとして
いる。

第１の分割は、入力信号の上位信号で行うので、これに
よって、ｘ、　　ｙ、　　ｚの３信号空間を、８×８×
８＝計５１２個の立方体に分割する。

第２の分割は、第１の分割の立方体を５個の四面体に分
割するものであるが、このとき四面体の頂点は、立方体
の頂点自身であり、新たな分割が生ずるわけではなく、
立方体の８個の頂点から４点を選択することに相当する
。

この分割の仕方には、第４図でしめず２タイプ（Ａ）、
、　　（Ｂ）が存在し、いま注目する立方体がタイプ（
Ａ）であるとすると、隣り合う四面体どうしが頂点を共
有するだめには、上下左右の隣り合う立方体は、タイプ
（Ｂ）である必要がある。

第５図は、この立方体の集合の１部分を描いたものであ
り、立方体が８個集まっている状態を２方向に４個ずつ
分割して示している。各立方体は上の条件を満たすよう
にタイプ（Ａ）、　　（Ｂ）が選択されている。この８
個の集合を１単位とすると、この単位は上下左右に接続
しても、四面体どうしの接続条件は満たされる。そこで
、この１単位を、４Ｘ４Ｘ４−計６４個を集めれば、計
５１２個の立方体の第２の分割が全て矛盾なくでき、結
果的にｘ、　　ｙ、　　ｚ信号空間が５１２　Ｘ　５　
＝　２５６０個の四面体で分割される。

なお、タイプ（Ａ）、　　（Ｂ）の場合分けは、立方体
の並ぶ順番をｘ、　　ｙ、　　ｚ各方向について設定し
、その偶数番目、奇数番目を第１の分割をする上位信号
の最下位ピッ）Ｘｌｌ、　　ｙｌｌ、　　Ｚｌｌの組合
わせのみから第１表から決定できる。

第１表 分割のタイプがわかったら、次に実際に第２の分割が行
われる。これは、第１の分割の立方体を第６図のように
、立方体の３頂点を含む平面で切って、５つの四面体を
設定し、信号が属する四面体を、下位信号の不等式の条
件から決定する。

この第２の分割は分割のタイプと上位信号が未知のまま
行われる。即ち、下位信号のみをもちいて、第７図に示
す不等式の条件から第６図（イ）〜（ホ）に示すタイプ
（Ａ）の場合の５通り、第６図（へ）〜図に示すタイプ
（Ｂ）の場合の５通りから、２つの可能な判定が得られ
る。つぎに、上位信号から得られる分割のタイプの結果
をみて２つのうちのいずれかが選択される。

以上のように、本発明の作用としては、入力信号の下位
信号が分割領域判定部へ入力されて第２の分割として当
該信号の属する四面体の判定が２つの可能性として得ら
れ、入力信号の上位信号の最下位ビットかも第２の分割
のタイプが得られて、上述の２つの可能性から１つが選
択される。一方、係数算出部には、上位信号が入力され
ているので信号が属する第１の分割の立方体と、第２の
分割のタイプは当初から分かっている。ここに、分割領
域決定部からの四面体判定が入力されると２５６０個の
四面体から１個が選ばれ、この四面体を形作る４個の頂
点の色信号空間内での座標値が分かる。

この頂点は、第１の分割の際の立方体の頂点のなかから
選ばれるものであるから、その４点における色修正値は
既知なので、係数算出部は第９式の４個の係数を計算し
て出力することができる。この係数と入力信号とが乗算
器、加算器で積和演算されて、求める色信号についての
色修正値が算出される。

このように、本発明はテーブル参照値補間方式の色修正
方式でありながら、色空間の分割領域ごとに異なるマス
キング係数を有する線形マスキング方式に似た作用を行
うものである。

以下本発明の具体的実施例につき第１図を参照して説明
する。第１図において、入力される８ビット信号ｘ、　
　ｙ、　　ｚは、まず以下の３種に分類される。第１は
、その上位信号ＸＩ、　　ｙｌ、　　Ｚｌ（１０２）で
あり、分割領域判定部１０７へ入力され第３は８ビット
信号ｘ、　　ｙ、　　ｚ自身（１０３）であり、乗算器
１１１へ入力される。

以下説明を分かり易くするために、仮に（Ｘ。

ｙ、　　Ｚ）　＝　（１３０，５８，９３）が入力され
たとし、上位信号、下位信号は、各々３ビツト、５ビツ
トをとるものとする。

従って、今の例では、 上位信号ＸＩ、　　ｙｌ、Ｚｌのなかでの最下位ピント
信号Ｘｌｌ、　　ｙｌｌ、　　Ｚｌｌ　（１０４）は、
排他的論理和回路１０５へ入力される。この排他的論理
回路１０５は、前記第１表に従って第１の分割をタイプ
（Ａ）、　　（Ｂ）に場合分けする信号ＴＰＳ（１０６
）を出力する。（ＴＰＳ＝Ｏのときタイプ（Ａ）。

ＴＰＳ＝１のときタイプ（Ｂ）となる。）Ｚ１１＝Ｏｂ
Ｊ　　　−（第１３式） なので、第１表、または第１図からＴＰＳ＝１（タイプ
（Ｂ））となる。

分割領域判定部１０７は、下位信号Ｘ２．ｙ２゜ｚ２か
ら、第６図に示す第２の分割の四面体をタイ７’（Ａ）
、　　（Ｂ）別に２個選択し、第６図の四面体領域番号
ＯＡ、ＯＢを出力する。この選択は第７図のフローチャ
ートに従って行う。なお、フローチャート内のＤとは、
第６図の立方体の一辺の長さである。

この選択は、タイプ別に５個から１個を選ぶので、出力
信号は、上位３ビツトに（Ａ）としての選択値を、下位
３ビツトに（Ｂ）としての選択値を設定し、計６ビツト
信号ＴＥＳＬ２（１０８）として、セレクター１０９に
送られ、セレクター１０９は、ＴＰＳ信号１０６を用い
てＴＥＳＬ２信号１０８の上下３ビツトのいずれかを選
択してＴＥＳＬ信号とし、係数算出部１１０へ送る。

上の数値例では、第７図を見ると、 Ｓｕｍｌ＝５７．　　Ｓｕｍ２＝５３．Ｓｕｍ３＝−１
゜Ｓｕｍ４＝５となり、１）＝２＝３２なので、フロー
チャートより、 ０Ａ＝１，０Ｂ＝０ （タイプ（Ａ）ならば四面体領域番号＝１タイプ（Ｂ）
ならば四面体領域番号＝０）となって、 ＴＥＳＬ２＝ＯＯ１０００ｂ となるが、 前述のようにＴＰＳ＝１なので、ＴＥＳＬ２の下３ビッ
トだけがセレクターを通過して ＴＥＳＬ＝０００　ｂ となる。この分割領域判定部１０７はテーブルメモリと
して実現されている。

係数算出部１１０は、この実施例では、４個のテーブル
メモリで構成されており、その各々へ、上位信号Ｘｉ、
　　ｙｌ、Ｚｌと、第２の分割領域決定信号ＴＥＳＬが
入力される。出力すべきシアン。

マゼンタ、イエローの色種類指定信号１１４も４個のテ
ーブルに同時に入力する。係数算出部１１０が、これら
信号からｘ、　　ｙ、　　ｚと積和すべき係数を算出す
る方法は、以下のようになる。

係数算出部１１０は、まず上位信号ＸＩ、ｙ１゜ｚｌか
ら、第１の分割を行い、入力信号が属する立方体を判定
する。上の例では、立方体は（４゜１．２）で指定され
る一辺が３２のものである。この時ＴＰＳ信号とは独立
に、この立方体の分割タイプ＝（Ｂ）であることおよび
、入力されているＴＥＳＬ信号＝ｏｏｏｂから、四面体
領域番号＝０であることが判る。この時、四面体の４頂
点の位置座標は、 （ｘｌｉ、ｙｌｉ、ｚｌｉ） ＝（ｘｌ＋ｂｘｉ、ｌ＋ｂｙｉ、Ｚｌ−４−ｂＺｉ）（
ｘｌｊ、ｙｌｊ、ｚｔｊ） ＝（ｘ１＋ｂｘｊ、ｙ１＋ｂｙｊ、ｚｔ＋−ｂｚｊ）（
ｘｌに、Ｙｌｋ、ｚｌｋ） ＝（Ｘ１＋ｂＸｋ、ｙｌ＋ｂｙｋ、ｚｌ＋ｂｚｋ）（ｘ
ｌｌ、ｙｌｌ、ｚｌｌ） ＝（ｘｌ＋ｂｘｌ、ｙｌ＋ｂｙｌ、ｚ１＋ｂｚｌ）・・
・（第１４式） から求めるが、ｂｘｉ−ｂｚｌは第２表から求めれは良
い。上の数値例では、第２表から・・・（第１５式） なので、４頂点座標の指標を上位信号で表現すると、 ・・・（第１６式） 第１６式は、上位信号で決まるものであるから、−辺３
２の立方体を単位としており、実際の４頂点の座標は、 ・・・（第１８式） と表記することにし、いま、上述の４点における色修正
値テーブル値が数値として以下のように記憶されている
ものとする。

・・・（第１７式） ここで、立方体の全頂点（ｘｍ、　ｙｎ、　ｚｐ）（ｍ
＝ｏ〜７） （ｎ＝０〜７） （ｐ＝０〜７） の、計５１２個の格子点での色修正値は、あらかじめ既
知とする。色修正値の求め方については、種々の方法が
あり、前記特開昭６３−１６２２４８号公報などにも記
載されているので、ここでは触れない。

この色修正値は、プリンタの３色について、この結果、
第９式に従いｘｔＬ 数項が、以下のように算出される。

（ａ１分母の定数 ２の係数と定 （ｄｉシアン２係数 ＝９２１６／３２７６８＝（１２８１２５（ｅｌシアン
定数項　ＣＯ （第２６式） （第２３式） （ｂｌシアンＸ係数 ｘ ＝２２５２８／３２７６８＝０．６８７５（ｃｌシアン
ｙ係数　Ｃｙ ・・・（第２４式） ＝−６２２５９２／３２７６８＝−１９・・・（第２７
式）マゼンタ、イエローについても同様に （ｆ）マゼンタ　ＭＸ＝０．４３７５　ＭＹ＝０．２１
８７５ＭＺ＝−０．１５６２５　ＭＯ＝−５３（ｇｌイ
ー１−ｔｅｌ−ＹＸ＝０．０９３７５　ＭＹ＝０．０３
１．２５ＹＺ＝１．１５６２５　ＹＯ＝−４１ ＝１０２４０／３２７６８＝０．３１２５（第２５式） ・・・（第２８式） と計算できる。係数算出部１１０は、これら係数の値を
全ての上位信号Ｘｉ、　　ｙｌ、Ｚｌの組み合わせにつ
いて記憶している。第１図の実施例では、係数算出部１
１０の４個のテーブルメモリは、Ｘ。

ｙ、ｚの係数と定数項専用に１個ずつが使われ、個々の
テーブルメモリは、色種類指定信号により、記憶してい
るシアン、イエロー、マゼンタの係数から選んで出力す
る。いま、色種類指定信号１１４はシアンであるとする
と、第１図の４個のテーブルメモリは ＣＸ＝０．６８７５　　Ｃｙ＝０．３１２５　　ＣＺ＝
０．２８１５ＣＯ＝−１９・・・（第２９式） を出力することになる。

次に乗算器１１１に上記の係数ｃｘ、　　ｃｙ、　（：
ｚと、入力信号ｘ、　　ｙ、　　ｚがセットされて３つ
の積が計算され、次に加算器１１２で４個の項を加える
ことにより、 Ｃ＝　（０，６８７５ｘ）　＋　（０，３１２５ｙ）　
＋　（０，２８１５ｚ）　＋　（−１９）・・・（第３
０式） の式の値が入力信号ｘ、ｙ、ｚに対する補間された色修
正値１１３として最終的に出力される。

発明の効果 以上のように本発明の効果としては、係数算出部に収め
た色修正値の読み出しを何度もくりかえし結果的に処理
時間の増大を招くことなく、−回の係数算出部の読み出
しにより色修正値の補間が行われるため高速処理が可能
となり、回路的にも線形マスキング方式に類似している
ため従来の線形マスキング回路構成の積和部分を流用で
きる可能性もある。

また、複雑な非線形項を含む入出力関係が、従来の非線
形マスキングのような高次多項式を含まずに区間分割さ
れた１次式の和で表現できるため色修正に限らずＸＹＺ
＋Ｌ　＊　ａ　＊　ｂ　本などのすでに変換式が既知の
色座標系間の変換を高速に行う装置として有効であり、
本発明の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における色修正装置のブロッ
ク結線図、第２図は同装置の非線形カーブの折れ線近似
特性図、第３図は同装置の折れ線？山型関数の和で構成
する特性図、第４図は同装置の第１の分割の立方体を四
面体に分割する図、第５図は同装置の第Ｊの分割の立方
体どうしの接続を示す図、第６図は同装置の第２の分割
を示す図、第７図は同装置の分割領域判定部のフローチ
ャート、第８図は従来の技術の色修正装置のブロック結
線図である。 １０５・・・排他的論理和回路、１０７・・・分割領域
判定部（テーブルメモリ）　、１０９・・・セレクター
　１１０・・・係数算出部（テーブルメモ！Ｊ）、１１
１・・・乗算器、１１２・・・加算器。 第１図 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝ほか１名第 図 第 図 第 図 第 図 ＜Ａ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿色を３色分解して得られたレッド、グリーン
   、ブルーの信号、あるいは、それぞれをガンマ変換した
   ものに相当する信号が入力され、対応するシアン、マゼ
   ンタ、イエローの３色プリンタ駆動信号を面順次に生成
   する際に、入力信号で作られる色空間を、まず各信号の
   上位数ビットで決定される立方体群へ第１の分割を行い
   、引き続き、各信号の下位数ビットを用いて、上記立方
   体を５個の四面体へ第２の分割を行い、入力された信号
   が上記のいずれの四面体に属するのかを判定する分割領
   域判定部と、前記第１の分割の立方体頂点での色修正値
   が全て既知のとき、前記分割判定手段により判定された
   四面体の４個の頂点の座標とその点での色修正値から、
   レッド係数、グリーン係数、ブルー係数、定数項をそれ
   ぞれ計算する係数算出部と、入力されたレッド、グリー
   ン、ブルーの各信号と前記レッド係数、グリーン係数、
   ブルー係数とを掛け合わせる乗算器と、乗算のその３つ
   の結果と、上記の定数項とを加える加算器を具備する色
   修正装置。
2. （２）第２の分割を行う際、第１の分割を行うためのレ
   ッド、グリーン、ブルーの各信号線の上位ビットのなか
   の最下位ビットが排他的論理和回路によって、２種のタ
   イプに場合分けされて、その結果により、前記第１の分
   割の立方体が５個の四面体に分割される際の分割方法が
   判定され、結果的に前記第２の分割での四面体が、頂点
   を共有しながら全色空間を分割することが可能となるこ
   とを特徴とする請求項１記載の色修正装置。
3. （３）３種の組からとる入力色信号と、同じく３種の組
   からなる出力色信号が任意の色座標空間内の信号である
   ことを特徴とする請求項１記載の色修正装置。