JPH04277974A - カラー像再生のためのカラー成分信号処理方法 - Google Patents
カラー像再生のためのカラー成分信号処理方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の補正に関するものであり、特にピクチャー、具体的に
は時間が経過しても色が変化しないピクチャーの様々な
色を表す信号を修正して、原ピクチャーを正しく表すカ
ラー・ピクチャーを再生することに関するものである。
ラー像の再生には、インクを制御する信号の調節が必要
である。カラー像を印刷するシステムのほとんどが、3
色または3刺激値の原理を使用している。この信号は、
再生しようとするカラー像を走査し、3刺激カラー成分
を分解することから生ずる。原像がカラー写真である場
合には、再生物が原像を正確に再生したものであること
が好ましい。カラー・インクとカラー写真の色相−彩度
図は同一ではなく、共に人間の目の反応とは異なる。さ
らに、走査システムによって非線形誤差が導入される。
が、媒体上に印刷されたカラー像の知覚は、減法混色に
対して応答するので、さらに混乱の種が持ち込まれる。 これらの信号間の関係は、ノイゲバウアー(Neuge
bauer)の式によって表すことができるが、正確な
カラー像の再生には、操作員が介入して最終的な調節を
行なう必要があった。これは、版面を製作し、試し刷り
に調節を加えることによって行なわれてきた。現代のシ
ステムでは、カラー・テレビ・モニターを使用し、これ
によって調節がより便利で、早く、安価になる。それで
も、このシステムでは、操作員が、経験を積んでいると
はいえ主観的な判断を用いて介入を行なっている。
システムでは、操作員が介入して、結果の主観的な判断
に基づいてインクを制御する信号を調節する必要があっ
た。通常は、操作員が必要な変更を判断するために試し
刷りが必要である。
は、3つのカラー成分を抽出し、テレビ像を操作して操
作員がこれに美学的補正を加える、カラー原像の再生シ
ステムが記述されている。これには、インクと媒体の特
性に関する知識は不要である。
よれば、CMYインクを減少させ、黒インクをその減少
分だけ増加させて、補正を行なう。これによって、グレ
イ・トーンの再生時に、カラー・キャストが発生しなく
なる。カラー忠実度の調節は、自動的ではない。
よれば、像の品質を電子的に向上させた後に、複写材料
の特性に合わせて調節する。その後、この像を、表示用
CRTの照度に比例して修正した後に、グレイ・バラン
ス(コントラスト)調節の補正を施す。グレイ・バラン
スが狂わないよう、適当な増幅器によってCRTの非線
形特性関数(曲線)を調節したCRTを用いて、この像
を印刷する。カラー印刷の際の非線形性の自動補正に関
する教示はない。
よれば、6つの色相信号を使って、カラー補正を表す多
項式の係数を調節する。この手順では、処理される3つ
のカラー信号の重みを等しくして、そこから生じる6つ
の色相信号で色空間が分割されるようにする。3色印刷
の自動補正については、何も示されていない。
り高速であり、主観的判断の影響が少ないので、カラー
印刷に有用である。また、校正刷の必要もなくなる。さ
らに、本発明は、入力色分解空間を補正し、その結果、
異なる走査システムからの入力値が同時に印刷できる。 印刷する色空間に対するこの補正は、簡単に計算でき、
これによって、インタープリタ式システムのテーブル・
ルックアップなど他のカラー変換方法に容易に適合でき
ないシステムで、変換が効率的に行なえる。
るためのカラー成分信号の処理方法は、再生しようとす
るカラー像を走査して、カラー像のカラー成分を抽出す
ることを含む。これらの成分は、赤、緑及び青の3刺激
値すなわちRGB成分でよい。走査処理によって導入さ
れた誤差は、好ましくは、再生像を作ろうとする媒体上
の試験目標を走査することから生じる信号から導出され
た基準信号に基づいて、ルック・アップ・テーブルを使
って、補正される。
像に導入される不規則性は、使用する個々のインクのパ
ラメータを導出し、信号に非線形の修正を加えることに
よって、操作員が介入する必要なしに補正される。
れる動作のシーケンスを示す流れ図を参照する。図中で
使用する記号は、米国規格協会および国際標準化機構に
よって承認された標準流れ図記号である。以下の説明で
は、1つの動作が、流れ図の特定のブロックによって実
行されるものとして説明する。これは、記述されたブロ
ックによって実行されると言われる結果を生じる命令の
シーケンスをプログラミングし実行することによって、
参照された動作が実行されることを意味するものと解釈
すべきである。実際に使用される命令は、本発明の実施
に使用される特定のハードウェアに応じて変わる。プロ
セッサが異なると異なる命令セットを使用するが、当業
者なら、少なくとも1つの命令セットに習熟しており、
流れ図のブロックに記載された動作を実施することがで
きる。
している。その1つは、段取りと称し、これには、定数
の確立、変数用のメモリ空間の予約、およびサブルーチ
ンへの名前の供給などの動作が含まれる。もう1つが、
呼出しサブルーチンであり、これは、呼出しとリンクの
手順、すなわち、サブルーチンのアドレスの確定と、呼
出し側ルーチンからそのサブルーチンへの引数の供給を
含む。これらの動作は、時として、スタック、すなわち
後入れ先出し(LIFO)バッファとして動作するメモ
リの一部分を使って達成される。アドレス、オペランド
、命令などがスタックに格納される時、その動作をプッ
シュと称する。たとえば、あるオペランドをあるサブル
ーチンに渡そうとする時は、これをスタックにプッシュ
する、すなわちバッファに格納する。このサブルーチン
でその引数が必要になった時には、ポップと称する動作
によって、その引数がスタックの一番上から読み取られ
る。これらの動作は、当技術分野で周知であるので、本
発明を明瞭に理解するために必要な場合を除いて、特に
説明はしない。
ータ・サブルーチンであるかのように説明する。こうす
ると、本発明を理解するのに必要でないすべての段取り
その他の動作、および当業者には周知の実施態様を含め
る必要がなくなる。
図1に示したシステムに類似する。カラー・プリンタ上
で再生しようとする原カラー像を走査し、各画素のカラ
ー成分の値を導出する。
1ページのテキストまたは像あるいはその組合せを構成
する画像要素であり、通常はドットである。白黒印刷の
場合、0の値を有する画素は、通常、白のドットすなわ
ちインクのない状態を表し、1の値を有する画素は、黒
のドットすなわちインクを塗布されたドットを表す。カ
ラー印刷の場合、各画素はより複雑に表現される。特定
のカラー画素は、3基本色または3原色の混合物と見な
される。
青である。所与の画素の色相と彩度は、これらの原色の
何らかの組合せとして表される。加法混色システムは、
たとえばテレビの受像管に使用される。加法混色の原色
とは、像の発生源が、知覚される照明を発する時に使用
される原色である。本明細書では、加法混色の原色を、
RGB領域と称する。
マゼンタおよびイエローである。画素の色は、これらの
原色の何らかの組合せとして表される。減法混色システ
ムは、原色のインクを使用した印刷像に使用される。減
法混色の原色は、照明の反射によって知覚された像が形
成される時に使用される。本明細書では、減法混色の原
色を、CMY領域と称する。
、3つの光感知式走査装置15A、15Bおよび15C
によって走査される。上記の装置は、光ダイオードとす
ることができる。各装置には、フィルタ17A〜17C
が取り付けられ、各装置は、フィルタを通過した色の光
度に対応する信号を生ずる。このフィルタは、赤、緑お
よび青であると見なされる。原始像10は、光源19に
よって照明される。
、走査された画素のRGBカラー成分信号である。これ
らの信号は、ビデオ・プロセッサ103に供給されて、
増幅され適当に調整される。
装置15A〜15Cとビデオ・プロセッサ103は、市
販のカラー・テレビ・カメラを用いて実施することもで
きる。
変換器11A〜11Cによって、デジタル値に変換され
る。各カラー信号のビット数は、カラー・プリンタの制
御に使用される結果として得られる信号に所望される精
度に依存する。後述するように、本発明を実施するには
、0から255までの整数値で十分なので、8ビットを
使用することが可能であるが、さらに高い精度を求める
場合は、拡張整数を用いる16ビットを使用することも
可能である。
非線形性に対してRGB信号を補正し、RGB信号をC
MY領域に変換する。CMY信号の色相と彩度の値は、
カラー・プリンタ107の制御用に自動的に調節され、
その結果、原像ができる限り正確に再生されるようにな
る。
プを示す流れ図である。開始ブロック201で、この処
理を実行するためのサブルーチンに入る。これは、走査
される原像の各画素ごとに実行される。
理ブロック205でデジタル化を含めてカラー成分の分
解が実行される。これらの動作によって、本発明の処理
で使用する信号が供給される。
ナミック・レンジ全体に合わせて補正される。実際には
、この補正によって、グレイ・スケールがカラー空間の
白点を通るようになる。グレイ・スケールは、白点と黒
点をつなぐカラー空間内の線である。このダイナミック
・レンジの補正は、非線形であり、走査システムの非線
形性に対する補正である。
CM1Y1領域に変換する。この変換は、行列の積によ
って実行されるが、この行列の係数は、後述するように
実験的に決定される。この変換は、色相値を変化させる
が彩度は変化させない、線形処理である。
を行なって、前の処理によって低下した彩度を補正する
。これは、上述のようにグレイ・スケール線が正しい黒
点を通るように整形する、グレイ・スケール補正である
。この補正で、連続的な中間トーンが得られ、これによ
って、原像に相応した再生像が生成される。
CMY信号がカラー・プリンタに渡されて、プリンタに
原像を再生させる。別法として、このCMY信号を使用
して、リソグラフィ、オフセットまたは他の印刷技術を
使って、個々の印刷インク用のカラー版面を製作するこ
とも可能である。
素からなり、各画素に変換処理が必要であるので、変換
と補正をできる限り高速で実施できる態様でなければな
らない。したがって、以下の説明では、テーブル・ルッ
クアップと拡張整数演算を使用する実施態様を対象とす
るものである。
ンクの組合せごとに実行されるサブルーチンとして示さ
れている。
ブルーチンに入る処理ブロック403で、白と黒の四角
形の試験目標を走査して、走査システムのダイナミック
・レンジを確認する。白の四角形は、媒体そのものであ
り、黒の四角形は、黒インクを使用して媒体上に印刷さ
れている。走査システムとしてカラー・テレビ・カメラ
を使用する場合、f−ストップは、飽和を防止する最小
値に設定することが好ましい。
布として扱われる。この分布から、各成分の平均値を計
算する。これは、当技術分野の熟練の範囲内にあり、詳
細に説明する必要はない。この試験走査の結果は、6つ
の値、すなわちRwht、Gwht、Bwht、Rbl
k、Gblk、Bblkである。これらの値はそれぞれ
、白四角形走査の赤分布の平均値、白四角形走査の緑分
布の平均値、白四角形走査の青分布の平均値、黒四角形
走査の赤分布の平均値、黒四角形走査の緑分布の平均値
、黒四角形走査の青分布の平均値である。
05で、各カラー成分の線形動的展開テーブルを生成す
ることができるはずである。各テーブルは、各カラー成
分のXwht点をXblk点(Xは、R、GまたはBを
表す)とつなぎ、中間点の値を計算することによって形
成される。各ルックアップ・テーブルは、それぞれが1
バイトまたは2バイト(8ビットまたは16ビット)の
、256個の値を含む。1バイトのみの値を使用するこ
とができるが、この場合には、テーブル・エントリが0
から255まで変化する。2バイトのエントリを使用す
る場合、エントリは、拡張整数演算を表す0から255
00(255.00)まで変化することができ、小数部
2桁が暗黙の前提となる。この結果、より高い精度が得
られるが、これは満足な再生のために必ずしも必要では
ない。この理由から、また開示をわかりやすくする目的
で、1バイトのみのエントリに関してこのテーブルの説
明を行なう。
値のメモリ・アドレスに対するアドレス・オフセットで
ある。各テーブルは、最大256個のエントリ(y値)
を有するが、後述するように、必要メモリを削減するた
めに、エントリ数を減らすことができる。
分走査値を、0から255までのフル・レンジの値に動
的に展開するための、簡単で高速な方法を提供する。レ
ンジの最大値または最小値に、他の値を使用することも
できる。y(出力値)値は、下記の式に従って、x(入
力値)から計算される。 x ≦ Xblkのとき y
= 0
(1)Xblk < x < Xwhtの
とき y = 255(x − Xblk)
/(Xwht − Xblk) (2)x ≧ Xw
htのとき y = 255
(3)
、暗すぎる再生像が生じる。出力レンジには、走査シス
テムと同じ非線形性が含まれる。このシステムの制約は
、原像と同じ色を有する像を再生する際に考慮しなけれ
ばならない。許容できる印刷品質を得るには、カラー・
バランスならびに彩度復元が必要である。これは、各カ
ラー成分の伝達関数ごとに異なる非線形補正値を使用す
ることによって実施される。
像などの像のコントラストの尺度である。各システムは
、それぞれ固有のガンマ係数をもつ。次の式は、ガンマ
係数に関する入力値と出力値の関係を示す式である。
得られたガンマ関数を用いて行なうが、ダイナミック・
レンジの補正と組み合わせることができる。このとき、
上記の式(2)は、次のようになる。
た以下の例示的な値を使用してルックアップ・テーブル
構築の例を説明する。 Rblk = 67 Rwht
= 233 Rγ = 1.8 G
blk = 49 Gwht = 23
4 Gγ = 1.5 Bblk
= 57 Bwht = 176
Bγ = 1.4
よび(2)に上記の値を代入すると、図3に示す曲線が
得られる。破線33は、赤成分の曲線である。線35お
よび31は、それぞれ緑成分と青成分の曲線である。た
だし、実際の出力値は、テーブル内に記憶された整数値
である。赤成分では、最初の非ゼロのy値は、x値が6
8(16進数で44)の位置で発生し、拡張整数演算を
使用すると14.90である。これは、16進数に変換
すると05D2になる。すなわち、10進数1490(
小数点部2桁が暗黙の前提である)は、16ビットの2
進数0000010111010010に変換され、テ
ーブルの原点から16進数44だけオフセットしたアド
レスに記憶される。(16進記数法は、デジタル技術分
野で周知である。)
45だけオフセットした所にあり、21.90または拡
張16進数088Eの値を有する。
ではE8)のとき、yの値は254.15(10進数。 16進拡張整数では6347)になる。x = 2
33(E9)のとき、yの値は最大値の255(639
C)になる。図3の曲線は、10進数のスケールでプロ
ットしたものである。
値(0)と最大値(255)のすべてを記憶する必要は
ない。それ以外の値だけを記憶すれば、テーブルが小さ
くなり、メモリ空間が節約される。
は、走査システムの非線形性を補正すると共に、カラー
成分信号をダイナミック・レンジ全体に広がる等価値に
変換する。
ップは、媒体上に印刷された試験区域を使用して、目標
のインクを走査することである。この例では、処理ブロ
ック407に示すように、目標インクはシアン、マゼン
タおよびイエロー(CMY)である。
走査した結果が、加法混色RGB領域から減法混色CM
Y領域への変換を行なう変換行列の係数になる。加法混
色の赤成分Rから減法混色の赤成分R’への変換は、R
’ = 1 − Rによって行なわれる。シア
ン(C)、マゼンタ(M)またはイエロー(Y)をZで
表すとすると、係数は次式から求められる。 X’ = Z X (256
− X) / 256
(6)CMYインクの各サンプルを走査して得られた連
続する各RGB値を代入すると、9つの係数が得られる
。次の例示的な値から、行列係数の例が導出される。 走査されたインク シアン マゼンタ
イエロー赤成分
27 200 0緑成分
134 28
235青成分 2
03 90 46
の結果を式(6)に代入すると、行列係数が得られる。 たとえば、第1行第1列の係数は次の通りである。 R’ = (256 − 27)
/256 = 0.90
行列は次のようになる。
のRGB値を与える。RGB減法混色領域に関するCM
Y領域の値を得るために、処理ブロック411で、この
行列を逆行列にする。
について1回づつ実行されるだけなので、所望の精度の
浮動小数点演算とすることができる。
中間値であり、処理ブロック413で補正される。式(
8)から得られるCMY値は、原像のカラーの連続的な
中間トーンを正確には再生しないはずである。というの
は、M1およびY1のグレイ・スケールが、シアン値に
対する正しい黒点を通過しないからである。
形補正は、次の通りである。
、グレイ・スケールが白点を通るようになる。黒点は、
値R’ = G’ = B’ = 255
の所にあるので、式(8)にこれらの値を代入すると、
= 139.903、およびY1 = 13
6.274が得られる。
)または(10)のMまたはYにCを代入することによ
って得られる。これより M = M1(1 − C/319)
(12
)および Y = Y1(1 + C/301)
(13
)が得られる。
動作サブルーチンに必要な値が供給される。
る。
ンジを補正するのに使用される値のグラフの例を示す図
である。
される処理の流れ図である。
Claims (5)
- 【請求項1】再生しようとするカラー像を走査して、そ
のカラー像のカラー成分信号を得るステップと、走査ス
テップによって導入された信号の誤差を補正するために
、カラー成分信号を調節するステップと、前記カラー成
分信号をカラー印刷信号に変換するステップと、再生を
行なうのに使用するインクに起因する再生特性の非線形
性に対して、カラー印刷信号を自動的に補正するステッ
プと、補正済みのカラー印刷信号の値に従って、再生し
ようとするカラー像を印刷するステップとを含む、正確
なカラー像再生のためのカラー成分信号処理方法。 - 【請求項2】前記カラー成分信号が、再生しようとする
カラー像の赤、緑および青の色相の値を表すことを特徴
とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】調節ステップが、走査ステップからのカラ
ー成分信号の、ダイナミック・レンジの誤差の補正とガ
ンマ関数を用いた補正とを含むことを特徴とする、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項4】前記変換ステップが、印刷ステップに使用
するインクのサンプルを走査するステップと、カラー変
換係数を表す係数を導出するステップとを含むことを特
徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】カラー印刷信号が、シアン、マゼンタおよ
びイエローのカラー・インク値を表すことを特徴とする
、請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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JP (1) | JP2575560B2 (ja) |
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