JPH0383455A

JPH0383455A - 色補正方法

Info

Publication number: JPH0383455A
Application number: JP1218559A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Suzuki; 博顕鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-09

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ＣＲＴなどの画像表示装置に表示され
た画像をカラープリンタなどの画像出力装置により出力
する際、表示された画像に対し忠実な出力画を得るため
の色補正方法に関する。〔従来の技術〕光透過性発色原理を使用したカラーＣＲＴ等の画像表示
装置に表示された画像を光反射性発色原理を使用したカ
ラープリンタでハードコピーとして出力する場合には、
両者の発色原理の相違から色補正を行わなければ、所望
の発色のハードコピーを得ることはできない。このような色補正の一般的な方法としてはマスキング法
が知られている。マスキング法とは、レフト（Ｒ〉、グ
リーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色の入力データＲ，Ｇ
、Ｂに対してプリンタへの入力データをＲ’、Ｇ’、Ｂ
’とすると以下の式によってデータ変換を行う方式であ
る。この方法を画像表示装置と画像出力装置に導入すると、
画像表示装置の方が表色空間が大きいために、空間の差
は階調の漬れとなって現れる。そこで、さらに画像表示
装置の表色空間を圧縮し、式（１）に代入する方法もあ
る。しかし、それらの方式はいずれも画表色空間がほぼ
等しいか、相似であるときにのみ有効である。また、目標である色を基本色で構成された座標系に対応
付けして収束演算により求める方法や、目標となる中間
色に近い表色系の値を、基本色で構成された座標系の値
に対応付けながら順次収束演算し、求むべき色を基本色
の組合せとして修正するようにした方法（特開昭６３−
２５４８６３等）などがある。〔発明が解決しようとする課題〕ところで、ＣＲＴ／ハードコピー間の色補正において最
も難しい問題は、両者の表色範囲が大きく異なっている
という点である。その違いを第１０図および第１）図の
ＣＩＥＬｔＪＶ空間（以下、ＬＵＶ空間）で示す、第１
０図および第１）図はそれぞれＲＧＢ８ｂｆｔ入力時の
ＰＲ入力量とＣＲＴ空間である。図中の各頂点は、ホワ
イト　（Ｗ）、シアン（Ｃ〉、マゼンタ　（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（
Ｂ）、ブラック（Ｋ）の最大値を表している。図から明らかなように第１０図のＰＰＴ空間が著しく小
さく、単に第１）図に示したＣＲＴ空間を圧縮した形状
ではないことがわかる。この色補正においては、−Ｃ的にはＣＲＴ空間を圧縮し
、ＰＲＴ空間に近づけたあとに多項式近似を行っている
。しかし、両空間は相似関係が成立しないため、圧縮Ｃ
ＲＴ空間とＰＲＴ空間の差は依然として画像の漬れとな
って現れる。もし、任意のＰＲＴ空間の点と同色相の点をＣＲＴ空間
から推定することができれば、両空間の形状とは無関係
に色補正ができるはずである。本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ＣＲＴ空間とＰＲＴ空間の表色範囲
を考慮して色補正を行い、それにより階調の潰れを解消
できる色補正方法を提案することにある。（課題を解決するｋめの手段）上記目的は、互いに異なる表色空間をもつ装置間の色補
正方法において、入力信号を画像表示装置の表色空間の
座標へ変換し、画像表示装置の表色空間における位置関
係を基に、相対的に対応する点を画像出力装置の表色空
間から推測し、予め画像出力装置で出力しておいたプリ
ントサンプルを利用して、推測した点を出力することが
可能な点を画像表示装置の表色空間から導出する第１の
手段によって達成される。また、上記目的は、同様の色補正方法において、入力信
号を画像表示装置の表色空間の座標へ変換し、画像表示
装置の表色空間における位置関係を基に、相対的に対応
する点を画像出力装置の表色空間から推測し、予め画像
出力装置で出力しておいたプリントサンプルを利用し、
推測した点を出力することが可能な点を画像表示装置の
表色空間から導出し、さらに、導出した点とサンプル点
間で多項式近似を行い補正データを求める第２の手段に
よっても連成される。〔作　用〕上記第１の手段における補正方法を、第１図の補正原理
の概略を示す図に基づいて説明する。まず、画像表示装置の表色空間であるＣＲＴ空間１と画
像出力装置の表色空間であるＰＲＴ空間２を、ｕ＊、ｖ
＊、Ｌ’４’を各軸にとったＬＵＶ空間に表したとき、
ＣＲＴ空間空間１全ＰＲＴ空間２内の点Ｓ、すなわちプリントサンプルを求
める。次に、この点Ｓを出力することができる点Ｓ′を
ＣＲＴ空間１から推測する。これにより、Ｓ’＝ｆ（Ｓ）で表せる色補正ｆを得ることができる。これにより、従来方法が圧縮ＣＲＴ空間とＰＲＴ空間で
の色補正であったのに対し、上記方法はＣＲＴ空間対Ｐ
ＲＴ空間とを対応させた色処理であるため、より忠実な
色再現を行うことができる。また、上記第２の手段における補正方法は、上式かられ
かるように第１の手段が点Ｓから点Ｓ′を１点々々対応
させて計算しているので、点の繋がりに滑らかさを欠く
場合が生じる虞があり得る。そこで、第１の手段によって導出したデータをさらに多
項式近似で補間した。これにより、点と点との間が滑ら
かに繋がるようになった。〔実施例〕以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する
。く第１の実施例）まず、上記第１の手段に対応する第１の実施例について
述べる。

【計算原理】

この補正方法の計算課程を第２図に示す。この方法にお
ける処理は以下の４段階に大別できる。すなわち、ＣＲＴ空間１のＲＧＢの各色の人力データを
ＮＴＳＣ方式に基づき、ＬＵＶ空間の座標に変換する（
ステップＳ＋）。次いで、ＬＵＶ空間の座標からＰＲＴ
空間２へ写像する（ステップｓｇ）。そして、さらにＰ
ＲＴ空間２からＣＲＴ空間１へ写像する（ステップＳａ
＋）。ＣＲＴ空間への写像が行われると、ＮＴＳＣ方式
に基づいてＣＲＴ空間１での座標をＣＭＹデータに変換
する（ステップＳ４）。このようにして、ＲＧＢデータからＣＭＹデータへの変
換が行われる。

【空間のモデル化】

前述のステップＳ２、ステップＳ３を表現するには、一
方の空間における点から相対的に他方の空間の点を知る
ことができなければならない。したがって、雨空間の方
程式を明確にする必要がある。以下、第１０図および第１）図のように、空間のフレー
ムを直線で表すモデルを仮定して詳細に説明する。この
モデルにより、３直線で囲まれた空間の各表面は平面の
方程式で示すことができるため、全空間はＷ、Ｃ，Ｍ、
Ｙ、Ｒ，Ｇ、Ｂ、にの８点の座標から算出できることに
なる。入力チータテあルＲＧ　Ｂ各８ｂｉｔ４：ＬＵＶ空間へ
対応させるためには第３図の各処置が必要となる。すな
わち、これらの各処置とは、入力ＲＧＢに対してＣＲＴ
空間１でγ補正を行い（ステップＳ、）、γ補正を行っ
たＲＧＢデータを刺激値ＸＹＺに変換する（ステップＳ
１□）。その後、この変換したＸＹＺ値をＬＵＶ空間に
おける値に変換する（ステップ５１３）・これは具体的には、以下のようになる。 ■）ステップＳ、で処理され、人力ＲＧＢに対し実際に
ＣＲＴへ表示されるデータＲ’Ｇ’Ｂ’は、ＣＲＴのＴ
特性によって下式のように変換される。Ｒ’　＝１００（Ｒ／２５５）”・２Ｇ　’　＝１００（Ｇ／２５５）”°ｚ（２）Ｂ　’　
−１００（Ｂ／２５５）”・２２）ステップＳ１□では
、（２）式による結果をテレビのＮＴＳＣ方式に準じ、
以下の３刺激値ＸＹＺへ変換する。３）ステップＳ１３では、（３）式によるｘｙｚ値をＬ
＊ｕ＊ｖ＊へ変換する。Ｌ　＊　＝１）６（Ｙ／ＹＯ）”’　　−１６但しくｙ
／ｙｏ　＞０．００８８５６）ｕ＊＝１３Ｌ＊（ｕ−ｕ
ｏ　　’）ｖ＊＝１３Ｌ＊（ｖ−Ｖｏ　’）４Ｘ４Ｘ。ＹＹ６但しく　ＸＯ−９８，０６、ｙａ　＝１００．０　、　
　Ｚｏ　＝１）８．２）［ＰＲＴ空間への写像］上記ステップＳ、で算出されたＬ＊ｕ＊ｖ＊データは総
てＣＲＴ空間１内に存在する。そこで、ＣＲＴ空間１に
対する位置関係をもとに、ＣＲＴ空間１内の１点（Ｓ）
をＰＲＴ空間２の１点（Ｓ）へ対応させる。立体的に考
えると、ＣＲＴ空間１をすべてＰＲＴ空間２へ写像する
ことである。［ＣＲＴ空間における任意点の位置関係］第４図は、Ｃ
ＲＴ空間空間上意の点５（ＩＪｓ。Ｖｓ、Ｌｓ）がΔＷＭＲ，ΔＷＭＫ、ΔＷＲＫ。 ΔＲＭＫで囲まれたＳ空間３にあるとき、点Ｓを通り、
かつ、ＵＶ平面に垂直な平面（Ｓ切断平面４）でＳ空間
３を切るときの状態を示す説明図である。なお、切り出
したＳ平面５を第５図に示す。ここで、Ｗ、　　Ｋの座標はぞれぞれｃ　ｏ、　　ｏ、
　ｉｏ。）、（０，０，０”）であり、点ＰはＳ切断平面４とＭ
Ｒの交点である。十Ｕ＊軸とＳ切断平面４とのなす角を
θ（色相角）とすると、θで切断されたＣＲＴ空間の点
はすべてＳ平面５に存在することになる。つまり、ＣＲ
Ｔ空間１に対する点Ｓの位置関係はＳ平面５における位
置関係と等価である。以下に、点ＳのＳ平面５における
位置関係を示す。点Ｓを通りＵＶ平面に平行な直線をＬＸ軸から引く。こ
のＳ直線は（０，Ｏ，Ｌｓ　）　、（Ｔ）、５Ｖｓ、Ｌ
ｓ）を通る直線となる。ここで、点ＰのＬ＊座標をＬＰ
とすると、点Ｔは次の様に求められる。よって、点Ｔはθにおいてり、座標を持つ最外殻点とな
る。ここで、点Ｓと点Ｔの関係をｔｓ　　＝Ｌｓ　　Ｓ
／Ｌｓ　　Ｔ　　　　　　　　　　　（６Ｊとおくと、
ＣＲＴ空間１における任意の点Ｓは上式を満足し、Ｌ＊
座標はり、であるという位置関係が戒り立つ。［ＰＲＴ空間への写像］Ｓ切断平面４によってＰＲＴ空間２から切り出した平面
をＳ平面６とする。このＳ平面６はＳ切断平面４の切り
出しであり、θが等しいことから、Ｐ　ＲＴ空間２にお
いても色相が等価な平面であるといえる。したがって、
点Ｓを点Ｔとの位置関係により相対的にＳ平面６内の点
５を決定すればＰＲＴ空間２への写像が可能となる。そ
こで、点Ｓを求めるためにＬＸと、ｕ）ｋ、ｖ＊座標の
２組みにわけて座標変換を行うことにする。ａ）点ＳのＬ＊座標第６図の様にＣＲＴ空間１のＬ＊範囲はＬ３≦Ｌ本≦Ｌ
８であるのに対し、ＰＲＴ空間２の方は点ｗ、にのように
それぞれ内側へ移動した範囲となる。両者のＬ＊座標をＥ。＋　　ＩｌＫとすると、ｌに　５
１本　≦Ｊ。で表すことができる。そこで、ＣＲＴ空間空間上＊座標
を縮小してＰＲＴ空間２のＬ＊座標へ変換する必要があ
る。ここで、注意を要するのは、Ｌ。のＬｗ、Ｌｘ区間のおける相対位置と、ｌ、のβ−１）
１）における相対位置の違いである。単に、Ｌｓ　／　（ｔ、ｉ、＋　　−ＬＸ　）　　＝ｉｓ　／
　　Ｎ！ｗ−ｆＫ）（７）で１ｓを求めると、Ｌ、と２．が両区間の中点付近のと
きには有効であるが、それ以外のときには不都合が生じ
る。Ｌ、がり。に近づくと点ＴのＬ５＊座標はＬＰ：５ＬＴ≦Ｌ。の狭い範囲を取る。これに対しＥ、が１．ＡとｌＫの中
心付近に存在するとき、ＰＲＴ空間側に上式を用いると
点ｔが点Ｗに近づ（結果となる。っまリ、点Ｐでθにお
ける最高濃度が出力されるはずのものが、点Ｗに集中す
るために低濃度の出力となってしまう。そこで、雨空間
の高濃度部を対応させるためにも点Ｐ、ｐのＬ＊座標に
注目し、ＣＲＴ空間ｌの点ＷをＰＲＴ空間２の点Ｗに、
点Ｋを点ｋにそれぞれ対応させること以外にも、点Ｐを
点ｐへ位置付ける必要がある。そこで、上式を場合分け
してｅ、を求めることにする。これにより、点ＳのＬ＊座標が求められる。ｂ）点Ｓのｕ＊、ｖ＊座標これは、Ｓ平面５における点Ｓの位置関係を求める場合
と同様の過程を踏んで解くことができる。点ＳのＬ＊座標はｌ、である。よって、（０，０゜ｔｓ
　　）を通り、ＵＶ平面に平行なＳ直線９を引く。このとき、ＰＲＴ空間２の最外殻との交点ｔは、となる
。したがって、１３　　Ｓ＝ｔ、　　・　ｌ、ｔ　　　　　　　　　　
　（Ｉω（ただし、ｔ、は式（６）のｔｓ）からｕ＊、ｖ＊座標が決定され、ａ）と併せて点Ｓの座
標（ｕ３　＋　　Ｖｌ　＊　　２．）を得ることができ
る。

【サンプル点の抽出】

ＰＲＴ空間２における点Ｓの位置関係をＵＶ平面の真上
から見たのが第７図である。点Ｓを出力できるＣＲＴ空
間ｌ内の点を求めるために、既知のデータ入力に対する
プリンタの出力測定データを用いる。点Ｓが存在するＳ切断平面４をＬ＊軸を基準に±Δε移
動させ、この領域内にあるサンプルから２点を抽出する
。この抽出における条件は、該当領域内に存在すること
の他に、点Ｓとの色差が最小である、ということである
。色差算出式を以下に示す。ただしΔｌ、＊＝１．−Ｌ＊ Δｕ＊＝ｕ９　−ｕ＊ Δｖ＊＝ｖ３　−ｖ＊最小色差であるこの点を３０とすると、同図において点
Ｓ０は−Δε側に存在しているから、次に色差が最小と
なる点Ｓ１は＋Δε側から抽出する。この様に、選び出
す２点は±Δεの範囲から１点ずつとする。ここで、点
ＳＯ＋Ｓｌに対する入力データを点Ｓ、、Ｓ、で表わす
やＰＲＴ空間２における点ＳＯ＋　　ｓｌを取り囲む微
小空間７に点Ｓが存在することと同様に、ＣＲＴ空間１
においても点Ｓ０．Ｓｔを取り囲む微小空間に点Ｓ′が
存在すると推測することができる。この点Ｓ′の決定の
ためにサンプリングを行うわけである。このサンプリングに使用するデータは、例えば、ＲＧＢ
各８レベルの組合せからなる５１２（−８３）個のデー
タなどである。［ＣＲＴ空間への写像］ＰＲＴ空間２の点ＳＯ＋Ｓｌに対する点Ｓの位置関係を
基に、ＣＲＴ空間１の点Ｓ０．Ｓｔ　から推定し点Ｓを
求める。点ＳＯ＋ＳＩを含む微小空間７と点Ｓ。、Ｓｌを含む微
小空間は共に連続性が成立し、視覚的にも微妙な類似色
の集合体を呈すると考えられる。したがって、微小空間に限って単純な比例計算で点Ｓ′
の位置を導出する。そこで、点ｓ０．ｓ。ｓ、の色相角を第８図の様にそれぞれθ。、θθ１とす
ると、点Ｓは両側の点Ｓ。＋ＳＩ　に対し、ｔθ＝θ／
（θ１−θ。）　　　　　　　　（２）の関係にあると
いえる。したがって、点Ｓ。、Ｓのなす色相角度差から
ｔθを用い点Ｓ′の色相角を算出できる０次に、この色
相角を満足するようにＳ切断平面４をＬ＊軸回りに回転
させた平面をＳ′切切断画面８し、この平面８でＣＲＴ
空簡１を切る　３　を切断平面８とＲＹとの交点を点Ｔ
′とすると第６図と同様な切断面が得られる。これによ
り前述の点ｔ、ｓの関係から、ＰＲＴ空間２への写像と
同じ手順でＳ′を算出することができる。

【色補正データへの変換】

以上の処理を経て求められたＬＵＶ空間の座標は第９図
に示す手順に従って処理される。すなわち、ステップＳ□で、Ｕ、・、　　Ｖ３・、　　
Ｌｓ・側および００式を基にＸＹＺを求め、で、ステップＳ。０９式に基づいてＸＹＺのデータをＲＧＢのデータに変
換する。そして、ステップＳｇ＋で変換したＲＧＢの値
に基づいて濃度／反射率変換を行い、Ｃ−２５５＄１０
−””’ Ｍ＝２５５　　＄１０−””’ Ｙ＝２５５　　＄１０””” ｙａを求める。上式のＣＭＹデータがこの処理方法に使用されるルック
・アップ・テーブル・データとなる。く第２の実施例〉次に第２の実施例について説明する。上記第１の実施例に係る方法では、ＲＧＢ各６　ｂｉｔ
の人力データ（２°３＝２６２１４４遺り）全てに対し
色補正データを計算している。しかし、この計算の推測
に用いるデータは５１２点（ＹＭＣ各８階調の混色：８
’＝５１２）にすぎない。つまり、１対５１２の割合で
推測しなければならないことになる。さらに、第１の実
施例での推測法は単純な線形の計算であるということも
あり、これらが推測率が上がらない原因と考えられる。そこで、対策としてＹＭＣ１ｌｉｉＡ数を増やすことに
よるサンプル点数の増加や推測法の改良が考えられるが
、これらによって別の問題点が生じると予想される。サ
ンプル点は指数的に増加するため、サンプル測定時間や
色補正計算時間がそれにともなって増加することになる
。したがって、ＹＭＣ階調数を単純に増やすことが効果
的であるとは考えにくい、また、推測法の改良について
は非線形化があるが、ＣＲＴ空間、ＰＲＴ空間ともに微
小空間ごとに方程式が異なっていると予想されるため、
極めて複雑な算出法となってしまう可能性がある。そこ
で、上記第１の実施例に係る方法を生かした改善方法の
検討を行った。、改良した方式の処理課程は、１）サンプル点と同じデータのみを第１の実施例で示し
た方法で算出する、２）算出された色補正データ群であるＳ′集合と入力デ
ータ群であるＳ集合間で多項式近似を行う、というものである。すなわち、この第２の実施例では第
１の実施例と同様に点から点にｌ対口こ対応付けた後、
さらにその点の集合に多項式近似（マスキング処理）を
施して補正するもので、ある。使用した２次の多項式を次の開式に示す。ただし　ｉ＝０〜８ｊ−０〜２このようにして補正すると、第１の実施例によって処理
したものと比較して、−船内に滑らかな画像が得られ、
潰れや不連続性の問題が解消される。また、１点々々を
カバーするに足るメモリを必要とせず、計算で処理する
ので、メモリ容量が少なくて済み、ハード構成も簡単に
なる。〔発明の効果〕これまでの説明で明らかなように、互いに異なる表色空
間をもつ装置間の色補正方法において、入力信号を画像
表示装置の表色空間の座標へ変換し、画像表示装置の表
色空間における位置関係を基に、相対的に対応する点を
画像出力装置の表色空間から推測し、予め画像出力装置
で出力しておいたプリントサンプルを利用して、推測し
た点を出力することが可能な点を画像表示装置の表色空
間から導出するように構成した請求項１記載の発明によ
れば、任意の画像出力装置の表色空間の点と同色相の点
を画像表示装置の表色空間から推定し、雨空間の形状と
は無関係に色補正するので、画像が圧縮されることがな
くなり、階調の潰れを解消することができる。また、請求項１記載の方法を実行した後にさらに導出し
た点とサンプル点間で多項式近似を行って補正データを
求める請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発
明の効果に加えて、出力される画像がさらに滑らかにな
り、画像処理を行う装置のハード構成をより簡単にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図はこの発明を説明するためのもので
、第１図はこの発明方法の原理を示す概略説明図、第２
図は実施例に係る変換処理手順を示す図、第３図は入力
されたＲＧＢをＬＵＶ空間に対応させるための処理手順
を示す図、第４図はＬＵＶ空間におけるＳ切断平面を示
す説明図、第５図はＬＵＶ空間におけるＳ平面とＳ平面
を示す説明図、第６図はＣＲＴ空間とＰＲＴ空間におけ
るＬ＊の範囲を示す説明図、第７図はＰＲＴ空間におけ
る点Ｓの位置関係をＵＶ平面の真上からみた説明図、第
８図はＵＶ平面における色相角を示す説明図、第９図は
ＬＵＶ空間で色補正データへ変換するときの変換処理手
順を示す図、第１０図はＰＲＴ空間の色相の関係を示す
説明図、第１）図はＣＲＴ空間の色相の関係を示す説明
図である。 ■・・・・・・ＣＲＴ空間、２・・・・・・ＰＲＴ空間
、３・・・・・・Ｓ空間、４・・・・・・Ｓ切断平面、
５・・・・・・Ｓ平面、６・・・・・・Ｓ平面、７・・
・・・・微小領域、８・・・・・・Ｓ′切断平面、９・
・・・・・Ｓ直線。第１図第２図第３図第９図第４図第５図り末第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに異なる表色空間をもつ装置間の色補正方法
において、入力信号を画像表示装置の表色空間の座標へ
変換し、画像表示装置の表色空間における位置関係を基
に、相対的に対応する点を画像出力装置の表色空間から
推測し、予め画像出力装置で出力しておいたプリントサ
ンプルを利用して、推測した点を出力することが可能な
点を画像表示装置の表色空間から導出することを特徴と
する色補正方法。
（２）互いに異なる表色空間をもつ装置間の色補正方法
において、入力信号を画像表示装置の表色空間の座標へ
変換し、画像表示装置の表色空間における位置関係を基
に、相対的に対応する点を画像出力装置の表色空間から
推測し、予め画像出力装置で出力しておいたプリントサ
ンプルを利用し、推測した点を出力することが可能な点
を画像表示装置の表色空間から導出し、導出した点とサ
ンプル点間で多項式近似を行って補正データを求めるこ
とを特徴とする色補正方法。