JPH05328113A - 色補正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハ−ドウェア構成を更に簡単化し、高精度な
色補正を行うとともに無彩色の再現制御を可能にする。 【構成】 色信号の下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂは
比較器１に入力されて、その大小が比較され、６個の四
面体の内から１個の四面体を選択する信号ｓが出力され
る。色信号の上位ビット信号ｒ，ｇ，ｂはメモリ５に入
力され、複数の立方体から１つの立方体が選択され、選
択された立方体の補正係数ａ４がメモリから読みだされ
る。上位ビット信号と選択信号ｓがメモリ２、３、４に
入力され、四面体の補正係数ａ１，ａ２，ａ３が読みだ
される。この補正係数と下位ビット信号とを乗算器６、
７、８で乗算し、その結果とａ４とを加算器９で加算
し、リミッタ１０を介してＹの色補正出力を得る。

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）信号からＹ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ
（シアン）の信号を求める色補正方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の濃度信号からＹ（イエロー），Ｍ（マゼン
ダ），Ｃ（シアン）のインク制御量を求める色補正方法
として、補間による方法が幾つか提案されている。その
第１の方法は、Ｒ，Ｇ，Ｂ空間を複数の単位立方体に分
割し、各単位立方体の８個の格子点に予め計算で求めた
色補正値を設定し、格子点の中間に位置する入力色分解
信号の色補正値を、８個の色補正値を線形補間すること
によって算出する方法である。この方法は、線形補間時
に８回の積和計算をしなければならないことから、処理
時間が増大し、またハードウェア構成が複雑になるばか
りでなく、隣接する単位立方体の境界では補間値の変化
分が不連続になるという問題があった。

【０００３】これを解決する第２、第３の方法として、
四面体分割による補間方法がある。第２の方法は、Ｒ，
Ｇ，Ｂ空間を複数の単位立方体に分割し、分割された単
位立方体を更に複数の四面体に分割し、各四面体の各頂
点における色修正値をメモリに記憶しておき、入力ＲＧ
Ｂ信号の上位のビットデータによって単位立方体を選択
し、該選択された単位立方体から、下位のビットデータ
によって四面体を選択し、入力ＲＧＢ信号に対応する色
修正値を、選択された四面体の色修正値により線形補間
することによって求める方法である（特公昭５８−１６
１８０号公報）。

【０００４】第３の方法は、Ｒ，Ｇ，Ｂ空間を複数の単
位立方体に分割し、分割された単位立方体を更に５個の
四面体に分割し、各四面体毎に補正係数をメモリに蓄積
しておき、入力ＲＧＢ信号の上位のビットデータによっ
て単位立方体を選択し、該選択された単位立方体から、
下位のビットデータによって四面体を選択し、該選択さ
れた四面体の補正係数と入力ＲＧＢ信号との積和演算を
行うことにより色修正する方法である（特開平２−２０
６９７３号公報、画像電子学会誌 第１８巻第５号 １
９８９ ｐｐ３１９−３２８）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した第２の方法に
よれば、８点補間に比べて計算式が簡単化され、従って
高速に演算処理されるものの、乗算器数が４個で構成さ
れているためハードウェア量が多くなるという課題があ
った。

【０００６】また、上記第３の方法は、積和演算を行う
乗算器と加算器の数がそれぞれ３個で構成されるのでハ
ードウェアが更に簡単化される。しかしながら、乗算器
への一方の入力として、ＲＧＢ信号の全ビット幅が乗算
器に入力されるため、乗算器の規模が大きくなるという
課題があった。更に、５個に分割された四面体がＲ＝Ｇ
＝Ｂとなる辺を有していないので無彩色を再現制御する
ことが困難であるという課題があった。

【０００７】本発明の目的は、ハードウェア構成を更に
簡単化し、高精度な色補正を行うとともに無彩色の再現
制御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に記載の発明では、Ｒ，Ｇ，Ｂ空間を複数
の立方体に分割し、該分割された立方体を６個の四面体
に分割し、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号の上位ビット信号
で前記立方体の一つを選択し、該選択された立方体か
ら、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号の下位ビット信号で前記
四面体の一つを選択し、該選択された四面体に設定され
た補正係数を用いてイエロー、マゼンダ、シアンの色補
正信号を生成することを特徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明では、前記補正係数
は、前記各四面体毎に設定されている補正係数と、前記
各立方体毎に設定されている補正係数とからなることを
特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明では、前記分割され
た各四面体は、２つの格子点を共有するように分割され
ていることを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の発明では、前記立方体の
各格子点に、最小自乗法で算出したイエロー、マゼン
ダ、シアンの値を設定し、前記補正係数を該設定された
イエロー、マゼンダ、シアンの値から求めることを特徴
としている。

【００１２】請求項５に記載の発明では、前記設定され
たイエロー、マゼンダ、シアンの値を制御することによ
り、前記補正係数を調整することを特徴としている。

【００１３】

【作用】色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの下位ビット信号Δｒ，Δ
ｇ，Δｂが比較器に入力されて、Δｒ，Δｇ，Δｂの大
小が比較され、６個の四面体の内から１個の四面体を選
択する四面体選択信号ｓが出力される。色信号Ｒ，Ｇ，
Ｂの上位ビット信号ｒ，ｇ，ｂはメモリに入力されて、
複数個の立方体から１つの立方体が選択され、選択され
た立方体の補正係数ａ４がメモリから読みだされて加算
器に入力される。上位ビット信号ｒ，ｇ，ｂと四面体選
択信号ｓが第１、第２、第３のメモリに入力され、四面
体の補正係数ａ１，ａ２，ａ３が前記各メモリから読み
だされる。この読みだされた補正係数ａ１，ａ２，ａ３
と下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂとを乗算器で乗算
し、その結果と補正係数ａ４とを加算器で加算すること
によりイエロー、マゼンダ、シアンの色補正出力を得
る。

【００１４】従って、本発明によれば、従来のものに比
べてよりハードウェア構成を簡単化することができ、高
速処理が可能になる。また、高精度な色補正が可能とな
るとともに、無彩色の再現特性が向上する。

【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。先ず、本発明の分割方法と、メモリに記
憶する補正係数について説明する。前述した第１から第
３の方法と同様に、入力色空間Ｒ，Ｇ，Ｂの各座標を２
のｎ乗個に分割し、色空間Ｒ，Ｇ，Ｂを２の３ｎ乗個の
立方体に分割する。図２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各座標を４分
割し、６４個の立方体に分けた図である。いま、Ｒ，
Ｇ，Ｂのビット幅をｆビット（一般的には、各色を２５
６階調で表現する場合、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ８ビット
となる）として、Ｒ，Ｇ，Ｂを Ｒ＝ｒ＋Δｒ，Ｇ＝ｇ＋Δｇ，Ｂ＝ｂ＋Δｂ と表し、ｆビットを上位のｎビットと下位の（ｆ−ｎ）
ビットに分け、Ｒ，Ｇ，Ｂの各上位のｎビットをｒ，
ｇ，ｂに、下位の（ｆ−ｎ）ビットをΔｒ，Δｇ，Δｂ
に対応させると、Ｒ，Ｇ，Ｂの各上位ｎビットによっ
て、先に２の３ｎ乗個に分割された立方体の内の１つが
選択されることになる。そして、下位（ｆ−ｎ）ビット
は、選択された立方体内での相対位置Δｒ，Δｇ，Δｂ
を示すことになる。

【００１６】本発明では、上記立方体を更に６個の四面
体に分割する。この四面体への分割は、隣接する立方体
間で各四面体が稜線を共有するように分割する。すなわ
ち、図３に示すようにＧ＝Ｂ平面、Ｂ＝Ｒ平面、Ｒ＝Ｇ
平面によって６分割する。このように四面体が稜線を共
有するように分割しているので、言い替えると、立方体
内の各四面体が二つの格子点（ＲＧＢ値がそれぞれ小さ
い格子点とその対角線上の格子点）を共有しているの
で、四面体境界で色が不連続になることはなく、連続性
が保たれる。

【００１７】そして、６個の四面体は、上記した立方体
内での相対位置Δｒ，Δｇ，Δｂの大小関係によって何
れの四面体であるかを選択できる。相対位置Δｒ，Δ
ｇ，Δｂの大小関係の大小関係は以下の通りである。

【００１８】 Δｒ＜Δｇ＜Δｂ Δｇ≦Δｒ＜Δｂ Δｇ＜Δｂ≦Δｒ Δｂ≦Δｇ≦Δｒ Δｂ≦Δｒ＜Δｇ Δｒ＜Δｂ≦Δｇ 一例として、Δｂ≦Δｒ＜Δｇによって選択される四面
体を図４に示す。

【００１９】さて、このようにして分割された四面体の
各頂点（即ち、この頂点は立方体の各格子点となる）に
おける入力Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の値に対するＹ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シアン）信号の出力値を予
め最小二乗法によって算出しておく。一般的に、入力
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号と出力Ｙ，Ｍ，Ｃ信号の間は非線形の関
係にあるが、Ｒ，Ｇ，Ｂ空間を十分に細分化すれば、入
出力関係は線形で近似できる。このことから、各四面体
内部の色補正値（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、例えばＹについて
は、 Ｙ＝ａ１×Ｒ＋ａ２×Ｇ＋ａ３×Ｂ＋ｋ のように線形の色補正式によって表すことができる。こ
こで、ａ１，ａ２，ａ３，ｋ（定数）は補正係数であ
り、各補正係数は、四面体の各頂点の座標を（Ｒ１，Ｇ
１，Ｂ１）、（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）、（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ
３）、（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）とし、各頂点の座標におけ
る出力値（上記したように算出する）をＹ１，Ｙ２，Ｙ
３，Ｙ４とすると、各頂点の座標値とその出力値を色補
正式に代入し、連立方程式を解くことによって、数１、
数２のように求められる。

【００２０】

【数１】

【００２１】

【数２】

【００２２】上記色補正式にＲ＝ｒ＋Δｒ，Ｇ＝ｇ＋Δ
ｇ，Ｂ＝ｂ＋Δｂを代入して、展開すると、 Ｙ＝ａ１×Ｒ＋ａ２×Ｇ＋ａ３×Ｂ＋ｋ ＝ａ１×（ｒ＋Δｒ）＋ａ２×（ｇ＋Δｇ）＋ａ３×（ｂ＋Δｂ）＋ｋ ＝ａ１×Δｒ＋ａ２×Δｇ＋ａ３×Δｂ＋ａ４ となる。ただし、ａ４＝ａ１×ｒ＋ａ２×ｇ＋ａ３×ｂ
＋ｋである。Ｍ，Ｃについても同様である。上記式から
明らかなように、補正係数ａ１，ａ２，ａ３は各四面体
毎に決定される値であり、ａ４は６個の四面体に共通つ
まり立方体毎に決まる値となる。本発明では、後述する
ようにこれらの補正係数ａ１，ａ２，ａ３，ａ４がメモ
リに蓄積される。

【００２３】以下、本発明の具体的実施例を図１を参照
しつつ詳細に説明する。図１は、入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂ
からＹ（イエロー）の色補正信号を出力する本発明の色
補正装置のブロック構成図である。Ｍ（マゼンダ）、Ｃ
（シアン）用の色補正装置も全く同様に構成される。

【００２４】図１において、１は、入力色信号Ｒ，Ｇ，
Ｂの下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂを比較する比較器
であり、比較器１からは６個の四面体の一つを選択する
信号ｓが出力される。２、３、４は、それぞれ各四面体
毎の補正係数ａ１，ａ２，ａ３を記憶しているメモリで
ある（ｎ＝２つまり立方体を６４個に分割したとする
と、四面体の数は３８４個となり、各メモリには３８４
個分の補正係数が記憶されることになる）。５は、各立
方体の補正係数ａ４を記憶しているメモリである。６、
７、８は、各メモリから出力される補正係数と下位ビッ
ト信号Δｒ，Δｇ，Δｂを乗算する乗算器である。９
は、乗算器６、７、８の出力を加算する加算器である。
１０は、加算器の出力が２５５以上のときは値を２５５
に、マイナスのときは値を０に設定するリミッタであ
る。

【００２５】入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが各８ビット構成で
あり、上位ビットｒ，ｇ，ｂが２ビット、下位ビット信
号Δｒ，Δｇ，Δｂが６ビットであるとして、説明す
る。色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが入力すると、各色信号が上位ビ
ット信号ｒ，ｇ，ｂと下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂ
に分離され、下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂは比較器
１に入力されて、Δｒ，Δｇ，Δｂの大小が比較され、
６個の四面体の内から１個の四面体を選択する３ビット
幅の四面体選択信号ｓが出力される。分離された上位ビ
ット信号ｒ，ｇ，ｂはメモリ５に入力されて、６４個の
立方体から１つの立方体が選択され、選択された立方体
の補正係数ａ４がメモリから読みだされて加算器９に入
力される。

【００２６】一方、上位ビット信号ｒ，ｇ，ｂと四面体
選択信号ｓがメモリ２、３、４に入力され、上位ビット
信号ｒ，ｇ，ｂによって６４個の立方体から１つの立方
体が選択され、該選択された立方体から四面体選択信号
ｓによって１個の四面体が選択され（つまり、信号ｒ，
ｇ，ｂ，ｓによって３８４個の四面体から１個選択され
る）、その四面体の補正係数ａ１，ａ２，ａ３がそれぞ
れメモリ２、３、４から読みだされる。上記した色補正
式に従って、この読みだされた補正係数ａ１，ａ２，ａ
３と下位ビット信号Δｒ，Δｇ，Δｂとを乗算器６、
７、８で乗算し、その結果と補正係数ａ４とを加算器９
で加算し、リミッタ１０を介してＹの色補正出力を得
る。この色補正出力Ｙがイエローのインク制御量信号と
なって図示しないカラープリンタ等に供給される。Ｍ，
Ｃについても同様である。

【００２７】また、本発明では、前記したように設定し
たＹ，Ｍ，Ｃ値を微調整することにより、更に高精度な
色補正が達成できる。すなわち、例えばＲ＝Ｇ＝Ｂの格
子点を制御することによって、黒の再現性をコントロー
ルすることができるので、画質に大きな影響を与える無
彩色の再現特性を向上することができる。

【００２８】本発明と前述した従来の第２の方法とを比
較すると、本発明では、メモリには補正係数が蓄えら
れ、色補正時に該補正係数と入力ＲＧＢ値との線形演算
を行い、３個の乗算器を備えたハードウェアで構成され
ているのに対し、従来の第２の方法では、格子点出力値
と入力ＲＧＢ値との積和演算を４個の乗算器で行ってい
ることから、ハードウェア量が大きくなる。

【００２９】また、本発明と前述した第３の方法とを比
較すると、本発明では、立方体内の各四面体の補正係数
において、そのバイアス値（ａ４）が同じ値であるの
で、ｎ個の立方体に分割した場合、係数を記憶するメモ
リ容量は１９×ｎバイト（ＲＧＢ積の係数；ｎ×６×３
＋バイアス；ｎ）であるのに対して、第３の方法では、
バイアス値が異なるので、係数を記憶するメモリ容量は
２０×ｎバイト（ＲＧＢ積の係数；ｎ×５×４）とな
り、本発明の方がよりメモリ容量を少なくすることがで
きる。

【００３０】また、本発明では、乗算器への一方の入力
がＲＧＢの下位ビットデータ（Δｒ，Δｇ，Δｂ）であ
るのに対し、第３の方法ではＲＧＢ信号の全ビット幅が
乗算器に入力されるため、本発明の乗算器の規模は第３
の方法のものに比べて小さくなる。更に、本発明の四面
体分割方法によれば、分割された四面体がＲ＝Ｇ＝Ｂの
辺を有しているので、無彩色の再現制御が容易になるの
に対して、第３の方法では５個に分割された四面体がＲ
＝Ｇ＝Ｂとなる辺を有していないので無彩色を再現制御
することが難しい。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１、２に
記載の発明によれば、従来のものに比べてよりハードウ
ェア構成を簡単化することができるので、高速処理が可
能になる。また、請求項３、４、５に記載の発明によれ
ば、高精度な色補正が可能となるとともに、無彩色の再
現特性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂからイエローの色補正信
号を出力する本発明の色補正装置のブロック構成図であ
る。

【図２】Ｒ，Ｇ，Ｂの各座標を４分割し、６４個の立方
体に分けた図である。

【図３】Ｇ＝Ｂ平面、Ｂ＝Ｒ平面、Ｒ＝Ｇ平面によって
６分割された四面体の図である。

【図４】Δｂ≦Δｒ＜Δｇによって選択される四面体の
図である。

【符号の説明】

１ 比較器 ２、３、４、５ メモリ ６、７、８ 乗算器 ９ 加算器 １０ リミッタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｒ，Ｇ，Ｂ空間を複数の立方体に分割
   し、該分割された立方体を６個の四面体に分割し、入力
   されたＲ，Ｇ，Ｂ信号の上位ビット信号で前記立方体の
   一つを選択し、該選択された立方体から、入力された
   Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の下位ビット信号で前記四面体の一つを
   選択し、該選択された四面体に設定された補正係数を用
   いてイエロー、マゼンダ、シアンの色補正信号を生成す
   ることを特徴とする色補正方式。
2. 【請求項２】 前記補正係数は、前記各四面体毎に設定
   されている補正係数と、前記各立方体毎に設定されてい
   る補正係数とからな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】 前記分割された各四面体は、２つの格子
   点を共有するように分割されている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】 前記立方体の各格子点に、最小自乗法で
   算出したイエロー、マゼンダ、シアンの値を設定し、前
   記補正係数を該設定されたイエロー、マゼンダ、シアン
   の値から求める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】 前記設定されたイエロー、マゼンダ、シ
   アンの値を制御することにより、前記補正係数を調整す
   ることを特徴とする請求項４記載の色補正方式。