JPH05244405A - 色補正方式 - Google Patents

色補正方式

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JPH05244405A
JPH05244405A JP4041100A JP4110092A JPH05244405A JP H05244405 A JPH05244405 A JP H05244405A JP 4041100 A JP4041100 A JP 4041100A JP 4110092 A JP4110092 A JP 4110092A JP H05244405 A JPH05244405 A JP H05244405A
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JP
Japan
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signal
color
space
minimum
coefficient
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JP4041100A
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Kaoru Imao
薫 今尾
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無彩色の再現特性を制御するとともに、補間
する際の色領域間での色ジャンプを生じることなく、高
精度な色補正を可能にする。 【構成】 信号生成部2は、入力RGB信号からミニマ
ム信号k、差分信号X,Y、6個の色相を選択する信号
sを生成する。s2信号生成部3は、kとXの大小関
係、kとYの大小関係、選択信号sに基づいてs2信号
を生成する。信号sをアドレスとしてPα用の係数メモ
リ4を参照し、信号s2をアドレスとしてPβ用の係数
メモリ5を参照し、該読み出された係数を用いて、演算
部6、7は、出力信号P=Pα+Pβ+Pγを計算す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーコピーあるいは
カラーファクシミリ等において、R(赤),G(緑),
B(青)信号をY(イエロー),M(マゼンダ),C
(シアン)信号に変換する色補正方式に関する。
【0002】
【従来の技術】色補正技術とは、カラースキャナで読み
取られた入力色の3色分解信号であるR(赤),G
(緑),B(青)信号をカラープリンタ等の記録系のイ
ンク量を制御するY(イエロー),M(マゼンダ),C
(シアン)信号に変換する技術である。
【0003】従来、斯る変換方式として、線形な歪を補
正する線形マスキング法、非線形な歪を補正する非線形
マスキング法、およびR,G,B値の組み合わせに対応
するY,M,Cの組み合わせを記憶したメモリマップ法
等がある。
【0004】なお、この他に関連する先行技術として
は、例えば、色補正でのUCR処理において、入力信号
のミニマム値を求め、該ミニマム値を黒信号とし、更に
入力信号からミニマム値を引いた信号で行列演算するこ
とによってY,M,C信号を算出する色修正回路がある
(TV学会研究会資料 IPD80−6を参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の線形マ
スキング法は、ハードウェア化が容易であるものの色補
正の精度が不十分であり、また非線形マスキング法は、
高精度な色補正が可能であるが、色補正回路を構成する
乗算器の数が多くなり、ハードウェア規模が大きくな
り、また何れのマスキング法においても、カラー複写機
に必要である色の編集処理を行うことが比較的困難であ
った。これに対して、メモリマップ法は、高精度な色補
正とフレキシブルな色編集が可能であるが、メモリ量が
多くなり、ハードウェア化が困難であるという問題があ
った。
【0006】ところで、無彩色領域は、原画と再生画の
色の違いが目立つことから高精度な再現性が要求され
る。このため、例えば、RGB入力を色成分と無彩色成
分に分離し、各成分を独立にY,M,Cに色変換するこ
とによって、無彩色再現特性を制御した色変換方法があ
る(特開昭64−47174号公報を参照)。しかしな
がら、この従来の方法によると、色成分の行列演算にお
いて領域毎に係数を切り換えているため、領域間での色
の連続性が保証されず、従って色領域間で色ジャンプが
生じて再生画質が著しく劣化するという問題があった。
【0007】本発明の目的は、無彩色の再現特性を制御
することができるとともに、補間する際の色領域間での
色ジャンプを生じることなく、高精度な色補正を可能に
した色補正方式を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、入力RGB信号を出力信
号に変換する方式において、該入力RGB信号のミニマ
ム信号を生成する手段と、該入力RGB信号とミニマム
信号との差分信号を生成する手段と、該入力RGB信号
によって形成される第1、第2および第3の二次元空間
の各空間が所定の領域に分割され、該差分信号に応じ
て、該分割された領域を選択する手段と、該選択された
領域に設定した値を補間することによって第1の信号を
生成する手段と、前記ミニマム信号と差分信号によって
形成される第4、第5および第6の二次元空間の各空間
に所定の値が設定され、該第4の空間に設定された値を
補間した結果と該第5の空間に設定された値を補間した
結果に基づいて、または該第4の空間に設定された値を
補間した結果と該第6の空間に設定された値を補間した
結果に基づいて、または該第5の空間に設定された値を
補間した結果と該第6の空間に設定された値を補間した
結果に基づいて、第2の信号を生成する手段と、前記ミ
ニマム信号に基づいて、第3の信号を生成する手段と、
前記第1、第2、第3の信号に基づいて、前記出力信号
を生成する手段とを備えたことを特徴としている。
【0009】請求項2記載の発明では、前記補間は、前
記各空間上の3点に設定された値に基づいて線形補間す
ることを特徴としている。
【0010】請求項3記載の発明では、前記ミニマム信
号をk、前記差分信号をX、Yと表したとき、a0・X
+a1・Y+a2(a0からa2は係数)を演算する前
記第1の信号生成手段と、a3・k+a4・X+a5・
k+a6・Y+a7(a3からa7は係数)を演算する
前記第2の信号生成手段と、前記第1、第2の信号生成
手段の出力を加算する手段と、前記係数を格納する手段
を設け、前記選択手段の出力と前記ミニマム信号kと前
記差分信号X、Yに応じて、前記格納手段から前記係数
を読み出し、読み出された係数を用いて前記加算を行う
ことを特徴としている。
【0011】請求項4記載の発明では、前記ミニマム信
号をk、前記差分信号をX、Yと表したとき、前記第1
の信号と第2の信号の和である、b0・X+b1・Y+
b2・k+b3(b0からb3は係数)を演算する手段
と、該係数を格納する手段を設け、前記選択手段の出力
と前記ミニマム信号kと前記差分信号X、Yに応じて、
前記格納手段から前記係数を読み出し、読み出された係
数を用いて前記演算を行うことを特徴としている。
【0012】請求項5記載の発明では、前記入力RGB
信号から前記出力信号への変換は、色信号の変換である
ことを特徴としている。
【0013】請求項6記載の発明では、前記第1、第2
および第3の空間の格子点に設定する値を変えることに
より、色加工、色校正を行うことを特徴としている。
【0014】
【作用】信号生成部では、入力RGB信号からミニマム
信号k、差分信号X,Y、6個の色相を選択する信号s
を生成し、s2信号生成部では、kとXの大小関係、k
とYの大小関係、選択信号sに基づいてs2信号を生成
する。信号sをアドレスとしてPα用の係数メモリを参
照し、信号s2をアドレスとしてPβ用の係数メモリを
参照し、該読み出された係数を用いて、出力信号Pが算
出される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。まず、本発明の基本原理について説明す
ると、入力R,G,B信号から出力P(Y,M,または
C)信号への変換が次式(1)に示すように、高精度色
補正式のモデルとして一般的に用いられている非線形の
二次式である場合を考える。
【0016】 P=a1・R+a2・G+a3・B+a4・R*2+a5・G*2+a6・ B*2+a7・R・G+a8・G・B+a9・B・R 式(1) ただし、*は2乗を表す。例えば、B信号がミニマム値
kであるとき、R=r+k,G=g+k,B=kとおく
と、 P=a1・r+a2・g+a4・r*2+a5・g*2+a7・r・g +(2・a4+a7+a9)・k・r+(2・a5+a7+a8)・k・g +(a1+a2+a3)・k+(a4+a5+a6+a7+a8+a9)・k *2=Pα(r,g)+Pβ1(k・r)+Pβ2(k・g)+Pγ(k) 式(2) 本実施例の方式は、上記したB信号がミニマム値kの場
合、Pαをr−g空間で線形補間を行うことによって求
め、Pβ1をk−r空間で線形補間を行うことによって
求め、Pβ2をk−g空間で線形補間を行うことによっ
て求めることによって、高精度な色補正を行っている。
R,G信号がミニマム値kである場合も同様であり、図
2は、ミニマム値kに対応するPα、Pβの線形補間を
示す。
【0017】そして、出力Pは、以下詳述するように、
次にような基本手順によって求められる。すなわち、 入力信号とミニマム信号との差分信号の2次元空間上
で、該空間を分割した領域の格子点上の値(所定の方法
によって予め設定)を用いて線形補間することにより、
Pαを求める。 ミニマム信号と差分信号の2次元空間上で、該空間を
分割した領域の格子点上の値(所定の方法によって予め
設定)を用いて線形補間することにより、Pβを求め
る。 ミニマム信号に基づき、Pγを求める。 出力値Pは、上記算出されたPα、Pβ、Pγを加算
(P=Pα+Pβ+Pγ)することによって算出され
る。
【0018】前述したように、立方体補間、四面体補間
等のメモリマップ法は、空間内のどの部分に非線形歪が
あるかを考慮することなく、基本的にはRGB空間を等
間隔に分割して、単位立方体空間内で補間して出力値を
設定しているが、これに対して本実施例では、非線形2
次変換を基本モデルにして、最適な空間に分割して、線
形補間しているので、より少ないパラメータ(つまり空
間分割数が少なく、小メモリ)で高精度な色補正が可能
となる。
【0019】以下、本発明について詳述する。図3に示
すように、差分信号空間(r−g,g−b,b−rの平
面)上を三角形領域に分割する。すなわち、入力R,
G,B信号の大小関係で6個の色相領域に分割し、分割
された領域の各格子点に前もって出力値を設定してお
く。ただし、分割された領域の境界での色ジャンプを生
じることなく、色の連続性を保証するために、各rgb
軸上の出力値が隣接する面で同一になるようにし、r=
g=0,g=b=0,b=r=0での出力値を0とす
る。なお、上記した領域の分割方法としては、他に12
個の色相領域に分割したり、あるいは更に多数の小さな
三角形領域に分割して高精度な色補正を行うことも可能
である。
【0020】また、図4に示すように、ミニマム信号と
各差分信号で形成される空間(k−r,k−g,k−b
の平面)上を三角形領域に分割し、各格子点に前もって
出力値を設定しておく。ただし、色の連続性を保証する
ために、k,r,g,b軸上の出力値を0にする。
【0021】各面における補間方法としては、例えば4
点を補間(補間演算のために3個の乗算器が必要)する
など種々の方法があるが、3点を線形補間することによ
って、2個の乗算器での演算が可能になり、より小規模
なハードウェアで補間演算を実現することができるの
で、本実施例では、前述したように空間を三角形領域に
分割して、3点補間を例にして説明する。本実施例はこ
れに限定されるものではなく、n角形領域に分割して、
n点補間を行う場合にも適用可能であり、また3点補間
における三角形領域の分割方法についても、種々の分割
方法に適用可能である。
【0022】入力R,G,B信号に基づいて、R,G,
B信号の大小関係を判別してミニマム信号(k)を求
め、またミニマム信号(k)と入力R,G,B信号との
差分信号(X,Y)を求め、そして、差分信号に応じ
て、6個の色相の何れかを選択する識別信号sを生成す
る。
【0023】すなわち、 if(R≧G & G≧B)ならばk=B,X=R−
B,Y=G−B,s=0 if(G>R & R≧B)ならばk=B,X=G−
B,Y=R−B,s=1 if(G≧B & B>R)ならばk=R,X=G−
R,Y=B−R,s=2 if(B>G & G>R)ならばk=R,X=B−
R,Y=G−R,s=3 if(B>R & R≧G)ならばk=G,X=B−
G,Y=R−G,s=4 if(R≧B & B>G)ならばk=G,X=R−
G,Y=B−G,s=5 本実施例の第1の方法; Pαの算出;色相選択信号sに基づいて、格子点上の出
力値(Pa,Pb)を選択し、その値を用いて補間演算
を行う。すなわち、 Pα=Pa・X/ΔI+Pb・Y/ΔI ただし、入出力が256階調の場合、ΔIは256とな
り、/ΔIは、シフト演算によって実行される。図5
は、格子点上の出力値Pa,Pbの設定方法を示す図で
あり、図6は、格子点値P1からP6と色相選択信号s
の関係を示す図である。
【0024】Pβの算出;色相選択信号sの値と、ミニ
マム信号kと差分信号X、ミニマム信号kと差分信号Y
の関係により、格子点上の出力値(P7,P8,P9)
を選択し、その値を用いて補間演算する。すなわち、 Pβ1=a・k/ΔI+b・X/ΔI Pβ2=c・k/ΔI+d・Y/ΔI 例えば、s=0(k−r,k−g空間)の場合は、 Pβ1=a・k/ΔI+b・r/ΔI Pβ2=c・k/ΔI+d・g/ΔI となる。そして、図4に示すように分割した場合、例え
ばk−r平面における(k,r)座標での出力Pβ1
は、 k≧rのとき、2・P7・r/ΔI k<rのとき、2・P7・k/ΔI となる(r=0のとき、Pβ1=0,r=128=ΔI
/2のとき、Pβ1=P7であるので、Pβ1=(P7
/128)・r=2・P7・r/ΔI)。
【0025】図4は、最も簡単な分割方法を示したもの
であるが、図7に示すように、更に小さな三角形領域に
分割することによって、より精度の高い補間が可能にな
る。なお、上記した係数a,b,c,dは、次のように
して設定される。信号sに基づいて、図8のようにG,
H値を設定し、kとXの大小関係、kとYの大小関係と
前記設定したG,H値から、図9に示すように、係数
a,b,c,dを設定する。
【0026】Pγの算出; Pγ=k とする。なお、Pγ=f(k)とし、テーブル変換、折
線近似などの手法によりPγを求め、入出力ガンマ補
正、バランスの調整を図るようにしてもよい(これにつ
いては、既に本出願人は特願平3−348006号とし
て出願している)。本実施例では、入出力のガンマ、バ
ランスが確保されているものとして(つまり、色信号変
換の場合、無彩色入力のときR=G=Bであり、出力を
Y,M,Cとした場合、Y=M=Cのとき無彩色再生
し、かつ入出力のガンマが合うように前処理、後処理さ
れている場合を想定している)、Pγ=kとした。
【0027】Pの算出;Pα、Pβ、Pγを加算して、
出力値P(=Pα+Pβ1+Pβ2+Pγ)を設定す
る。
【0028】本実施例の第2の方法;上記Pα+Pβ1
+Pβ2は、 Pα+Pβ1+Pβ2=Pa・X/ΔI+Pb・Y/ΔI +a・k/ΔI+b・X/ΔI +c・k/ΔI+d・Y/ΔI =(Pa+b)・X/ΔI+(Pb+d)・Y/ΔI +(a+c)・k/ΔI となる。
【0029】そこで、第2の方法では、信号sに基づい
て、Pa,Pbを選択し、sの値と、kとX、kとYの
関係により、a,b,c,dを選択し、 Ax=Pa+b Ay=Pb+d Ak=a+c を演算で求めて、 Pα+Pβ1+Pβ2=Ax・X/ΔI+Ay・Y/ΔI +Ak・k/ΔI を演算することにより、Pを設定する。
【0030】図1は、この第2の方法によって構成され
た本実施例のブロック図である。ガンマ補正部1は、テ
ーブルメモリで構成され、無彩色入力に対してR=G=
Bとなり、かつ入力信号のエネルギに比例した値(反射
率リニア)になるように補正する機能を有する。信号生
成部2は、入力RGB信号から前述した方法によって、
ミニマム信号k、差分信号X,Y、選択信号sを生成す
る。s2信号生成部3は、kとXの大小関係、kとYの
大小関係、選択信号sに基づいて、s2信号を生成す
る。
【0031】4は、Pα用の係数メモリであり、信号s
をアドレスとして係数メモリ4を参照して、Pa,Pb
を読み出す。また、5は、Pβ用の係数メモリであり、
信号s2をアドレスとして係数メモリ5を参照して、
a,b,c,dを読み出す。演算部6は、読み出された
Pa,Pb,a,b,c,dからAx=Pa+b、Ay
=Pb+d、Ak=a+cを演算し、演算部7では、該
算出されたAx,Ay,Akを用いて、Ax・X/ΔI
+Ay・Y/ΔI+Ak・k/ΔIを演算し、更にkを
加算して、Pを出力する。ガンマ補正部8では、最後の
出力のガンマ特性に合うようにガンマ補正を行う。
【0032】本実施例の第3の方法;信号s、kとX、
kとYの関係により、予め計算されメモリ等に格納され
たAx,Ay,Akを選択し、 Pα+Pβ1+Pβ2=Ax・X/ΔI+Ay・Y/ΔI +Ak・k/ΔI を演算することにより、Pを設定する。
【0033】上述した方法1は、本発明の基本的な考え
方であり、出力Pを演算するための乗算器が多数必要に
なる。これに対して、方法2と方法3では、3個の乗算
器で演算が可能となる。方法2は、係数メモリにPa〜
d(またはP1〜P9)相当のデータを格納し、方法3
は、係数メモリにAx〜Ak相当のデータを格納するこ
とから、メモリ容量に関しては、方法2の方が小容量の
メモリで構成することができる。また、演算のためのハ
ードウェア量に関しては、方法3ではAx〜Akを算出
するための加算器が不要になるという利点があり、個々
のケースに応じて方法2、方法3を選択すればよい。
【0034】なお、上記実施例では、スキャナから読み
込んだR,G,B信号を記録系のインク量制御信号Y,
M,C,Bk(黒)に変換する処理について説明した
が、本実施例はこれに限定されるものではなく、例え
ば、スキャナから読み込んだR,G,B信号をNTSC
のR,G,B信号、CIEのR,G,B信号に変換処理
する場合、あるいはNTSCのR,G,B信号、CIE
のR,G,B信号を記録系のインク量制御信号Y,M,
C,Bk(黒)に変換処理するなど、種々の色変換処理
に適用可能である。また、r−g面,g−b面,b−r
面の格子点に設定する値を変えることによって各色相毎
にほぼ独立して色加工を容易に行うことができ、k−
r,k−g,k−b面に設定する値を変えることによっ
ても、更に高精度な色調整が可能となる。
【0035】更に、スキャナなどで読み取った加法混色
系の信号を、減法混色系の信号(YMCK信号)に変更
する場合、一般的には、RGBからY、RGBからM、
RGBからC、RGBからKへの各信号変換について、
その非線形性の度合いが異なっている。従って、それぞ
れの場合で同程度の変換精度を確保するに必要な領域分
割数が異なる。そこで、本発明の他の実施例では、RG
B信号をYMCK信号に変換する際、例えば、RGBか
らYへの補間の精度と、RGBからMへの補間の精度と
を変えるように、領域分割数を設定することも可能であ
り、また小容量のメモリによって色変換が可能となる。
【0036】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1、5記
載の発明によれば、非線形2次変換を基本モデルにし
て、最適な空間に分割して線形補間しているので、より
少ない空間分割数で、従って小容量のメモリで高精度な
色補正が可能となる。また入力信号を色成分信号と無彩
色成分信号に分離し、各成分を独立に制御しているの
で、無彩色の再現特性を制御することができ、さらに隣
接する領域間での色成分の連続性が保証されているの
で、色ジャンプを生じることなく、高精度な色補正が可
能となる。請求項2記載の発明によれば、3点で線形補
間しているので、4点補間に比べてより少ない2個の乗
算器によって、補間演算を行うことができる。
【0037】請求項3記載の発明によれば、出力を演算
するための3個の乗算器と小容量のメモリで構成するこ
とができる。請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載の構成に比べて、加算器の数を削減することができ、
出力演算のためのハードウェア量が低減される。請求項
6記載の発明によれば、rg空間,gb空間,br空間
の格子点に設定する値を変えているので、微妙な色調整
あるいは柔軟な色変換を、各色相毎にほぼ独立して行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック構成図である。
【図2】ミニマム値に対応するPα、Pβの線形補間を
示す図である。
【図3】差分信号空間上を三角形領域に分割した図であ
る。
【図4】ミニマム信号と各差分信号で形成される空間上
を三角形領域に分割した図である。
【図5】格子点上の出力値の設定方法を示す図である。
【図6】格子点値と色相選択信号の関係を示す図であ
る。
【図7】k−r面を更に小さな三角形領域に分割した図
である。
【図8】G,H値の設定を示す図である。
【図9】係数a,b,c,dの設定を示す図である。
【符号の説明】
1、8 ガンマ補正部 2 信号生成部 3 s2信号生成部 4 Pα用の係数メモリ 5 Pβ用の係数メモリ 6,7 演算部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/66 310 8420−5L H04N 1/46 9068−5C

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力RGB信号を出力信号に変換する方
    式において、該入力RGB信号のミニマム信号を生成す
    る手段と、該入力RGB信号とミニマム信号との差分信
    号を生成する手段と、該入力RGB信号によって形成さ
    れる第1、第2および第3の二次元空間の各空間が所定
    の領域に分割され、該差分信号に応じて、該分割された
    領域を選択する手段と、該選択された領域に設定した値
    を補間することによって第1の信号を生成する手段と、
    前記ミニマム信号と差分信号によって形成される第4、
    第5および第6の二次元空間の各空間に所定の値が設定
    され、該第4の空間に設定された値を補間した結果と該
    第5の空間に設定された値を補間した結果に基づいて、
    または該第4の空間に設定された値を補間した結果と該
    第6の空間に設定された値を補間した結果に基づいて、
    または該第5の空間に設定された値を補間した結果と該
    第6の空間に設定された値を補間した結果に基づいて、
    第2の信号を生成する手段と、前記ミニマム信号に基づ
    いて、第3の信号を生成する手段と、前記第1、第2、
    第3の信号に基づいて、前記出力信号を生成する手段と
    を備えたことを特徴とする色補正方式。
  2. 【請求項2】 前記補間は、前記各空間上の3点に設定
    された値に基づいて線形補間することを特徴とする請求
    項1記載の色補正方式。
  3. 【請求項3】 前記ミニマム信号をk、前記差分信号を
    X、Yと表したとき、a0・X+a1・Y+a2(a0
    からa2は係数)を演算する前記第1の信号生成手段
    と、a3・k+a4・X+a5・k+a6・Y+a7
    (a3からa7は係数)を演算する前記第2の信号生成
    手段と、前記第1、第2の信号生成手段の出力を加算す
    る手段と、前記係数を格納する手段を設け、前記選択手
    段の出力と前記ミニマム信号kと前記差分信号X、Yに
    応じて、前記格納手段から前記係数を読み出し、読み出
    された係数を用いて前記加算を行うことを特徴とする請
    求項1記載の色補正方式。
  4. 【請求項4】 前記ミニマム信号をk、前記差分信号を
    X、Yと表したとき、前記第1の信号と第2の信号の和
    である、b0・X+b1・Y+b2・k+b3(b0か
    らb3は係数)を演算する手段と、該係数を格納する手
    段を設け、前記選択手段の出力と前記ミニマム信号kと
    前記差分信号X、Yに応じて、前記格納手段から前記係
    数を読み出し、読み出された係数を用いて前記演算を行
    うことを特徴とする請求項1記載の色補正方式。
  5. 【請求項5】 前記入力RGB信号から前記出力信号へ
    の変換は、色信号の変換であることを特徴とする請求項
    1記載の色補正方式。
  6. 【請求項6】 前記第1、第2および第3の空間の格子
    点に設定する値を変えることにより、色加工、色校正を
    行うことを特徴とする請求項1記載の色補正方式。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003034710A1 (fr) * 2001-10-11 2003-04-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif et procede de conversion de couleur
US7612927B2 (en) 2002-05-15 2009-11-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Image processing device

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