JPH0686059A - 色変換方法および装置 - Google Patents
色変換方法および装置Info
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- JPH0686059A JPH0686059A JP4254275A JP25427592A JPH0686059A JP H0686059 A JPH0686059 A JP H0686059A JP 4254275 A JP4254275 A JP 4254275A JP 25427592 A JP25427592 A JP 25427592A JP H0686059 A JPH0686059 A JP H0686059A
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Abstract
ともに、高精度な色補正を可能にする。 【構成】 入力ガンマ補正部1で補正された入力R,
G,B信号は、前処理部2でその大小関係が判定され
て、ミニマム信号が生成され、入力R,G,B信号とミ
ニマム信号との差分信号が生成され、また領域選択信号
が生成される。無彩色出力信号生成部4は、ミニマム信
号に基づいて、無彩色入力に相当する出力P1を生成
し、補間演算部5は、ミニマム信号と差分信号で形成さ
れる空間を三角柱補間により補間演算して出力P2を生
成し、出力P1とP2が加算されて出力信号が生成され
る。
Description
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(マゼンタ),C
(シアン)信号に変換する色変換方法および装置に関す
る。
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(マゼンタ),C
(シアン)信号に変換する技術である。
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。
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)。
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。
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。
することができるとともに、高精度な色補正を可能にし
た色変換方法および装置を提供することにある。
って色補正と明度/彩度/色相を独立に制御する色加工
を可能にした色変換方法および装置を提供することにあ
る。
に、請求項1記載の発明では、入力XYZ信号を出力信
号に変換する方法において、該入力XYZ信号のミニマ
ム信号を生成し、該入力XYZ信号と該ミニマム信号と
の差分信号を生成し、該ミニマム信号と該差分信号によ
って構成される空間を複数の三角柱に分割し、該分割さ
れた三角柱を単位として補間により出力信号に変換する
ことを特徴としている。
号は無彩色信号であり、前記差分信号は第1、第2の色
信号であることを特徴としている。
1、第2の色信号を出力信号に変換する色変換装置にお
いて、無彩色信号に基づいて第1の出力信号を生成する
手段と、無彩色信号と第1、第2の色信号によって形成
される空間を複数の三角柱に分割し、該空間の無彩色信
号軸上の値を0とし、該分割された三角柱を単位として
補間により第2の出力信号を生成する手段と、前記第1
の出力信号と第2の出力信号を加算して出力信号に変換
する手段とを備えたことを特徴としている。
信号を生成する手段は、前記単位三角柱の頂点に設定し
た値に基づいて、あるいは前記単位三角柱毎に設定した
パラメータ群に基づいて補間演算することを特徴として
いる。
信号を生成する手段は、明度を変更制御し、前記第2の
出力信号を生成する手段は、彩度と色相を変更制御し、
前記第1の出力信号と第2の出力信号を加算して出力信
号に変換することを特徴としている。
を出力信号に変換する装置において、該入力XYZ信号
のミニマム信号を生成する手段と、該入力XYZ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X
YZ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三角形領域に分割され、該差分信号
に応じて、該分割された三角形領域を選択する手段と、
該選択された三角形領域の格子点値に基づいて、第1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2の信号を生成する手段と、該第1の信号と第2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。
を出力信号に変換する装置において、該入力XYZ信号
のミニマム信号を生成する手段と、該入力XYZ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X
YZ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三角形領域に分割され、該差分信号
に応じて、該分割された三角形領域を選択する手段と、
該選択された三角形領域の格子点値に基づいて、第1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2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。
における前記第1の信号の値は、連続した値であること
を特徴としている。
形領域への分割は、前記入力XYZ信号の値が小さくな
るに従って段階的に密に分割することを特徴としてい
る。
G,B信号は、前処理部でその大小関係が判定されてミ
ニマム信号が生成される。入力R,G,B信号とミニマ
ム信号との差分信号が生成され、さらに領域選択信号が
生成される。無彩色出力信号生成部は、ミニマム信号に
基づいて、無彩色入力に相当する出力P1を生成する。
補間演算部は、ミニマム信号と差分信号で形成される空
間を単位三角柱に分割し、ミニマム信号と差分信号と領
域選択信号によってメモリから読み出された色変換パラ
メータに基づいて、三角柱の補間演算を行って出力P2
を求める。そして、出力P1とP2が加算されて出力信
号が生成され、高精度な色変換が行われる。
は、入力R,G,B信号の大小関係を判定することによ
ってミニマム信号を生成し、差分信号生成部では、入力
R,G,B信号とミニマム信号との差分信号を生成す
る。無彩色再生信号演算部では、ミニマム信号に基づい
て無彩色再生信号を出力し、マトリックス演算部では、
係数メモリから読み出された係数と差分信号とミニマム
信号との演算によって、色成分再生信号とクロス項補正
信号を出力する。これにより、入力信号が色成分信号と
無彩色成分信号に分離され、各成分が独立に制御される
ので、無彩色の再現性が向上し、高精度な色補正が可能
となる。
的に説明する。図1は、本発明の第1の実施例のブロッ
ク構成図である。図1において、1は、スキャナによっ
て読み込まれたR,G,Bの各信号をガンマ補正する入
力ガンマ補正部、2は、ガンマ補正された入力R,G,
B信号の大小関係を判定することによってミニマム信号
を生成し、入力R,G,B信号とミニマム信号との差分
信号(X,Y)を生成し、さらに、領域選択信号を生成
する前処理部、3は、領域選択信号をアドレスとする色
変換パラメータを蓄積するメモリ部、4は、ミニマム信
号に基づいて、無彩色入力に相当する出力信号P1を生
成する無彩色出力信号生成部、5は、ミニマム信号と差
分信号で形成される空間を、三角柱補間により補間演算
して出力P2を生成する補間演算部、6は、出力P1と
P2を加算してリミット処理するリミット処理部、7
は、リミット処理された信号P3をガンマ補正して出力
信号Pを生成する出力ガンマ補正部である。
ー),M(マゼンタ),C(シアン)などのインク量制
御信号であり、組織的ディザ法などで階調処理された
後、プリンタ部に供給される。
詳述する。スキャナで読み込んだ信号は、基本的に反射
率リニアなデータである。入力ガンマ補正部1は、この
反射率リニアな信号を、無彩色の入力に対してR=G=
Bとなるように、スキャナ信号R,G,Bをルックアッ
プテーブル方式によりガンマ補正する。
いて、R,G,B信号の大小関係を判別して領域選択信
号(s)を設定して、ミニマム信号(L)と、ミニマム
信号(L)と入力R,G,B信号との差分信号(X,
Y)を生成する。図2は、L−X−Y空間を示す図であ
る(この図で、r,g,bは、それぞれr=R−L,g
=G−L,b=B−Lである)。
=R−L,Y=G−L if(G>R & R≧B)ならばs=1,L=B,X
=G−L,Y=R−L if(G≧B & B>R)ならばs=2,L=R,X
=G−L,Y=B−L if(B>G & G>R)ならばs=3,L=R,X
=B−L,Y=G−L if(B>R & R≧G)ならばs=4,L=G,X
=B−L,Y=R−L if(R≧B & B>G)ならばs=5,L=G,X
=R−L,Y=B−L なお、本実施例では、ミニマム信号(L)と差分信号
(X,Y)で構成される空間を、図3に示すように単位
三角柱に分割し、単位三角柱の各格子点に設定した出力
値を補間することにより、空間内の出力を算出している
(なお、この図で、r,g,bは、それぞれr=R−
L,g=G−L,b=B−Lである)。
信号(s)をアドレス入力とするメモリであり、図4に
示すように、後述する単位三角柱毎に設定した4つの色
変換パラメータ(as0,as1,as2,as3)を
組として蓄えたメモリである。本実施例のメモリの構成
例としては、係数をメモリに蓄える場合、アドレスが
s、出力データが4ワード(as0,as1,as2,
as3)のメモリで構成される。
とき、P1=R(=G=B)を出力する。この場合、該
生成部4では特殊な変換を必要とせず、P1=Lとなる
スルーな回路で構成される。ただし、後述する色加工機
能を考慮して、該生成部4はP1=f(L)の変換(テ
ーブル変換)を行う。
ム信号(L)、差分信号(X,Y)とメモリ部3から読
み出された色変換パラメータasiに基づいて、三角柱
の補間演算を行って出力P2を求める。図5は、単位三
角柱を示し、三角柱の頂点(格子点)に設定した出力値
をTi(T0,T1,T2,T3)としたとき、単位三
角柱内の座標(L,X,Y)における出力値P2は、以
下のような補間演算によって算出される。ただし、L軸
上(X=0,Y=0)の格子点値は0とし、L,X,Y
は0〜1に正規化されている。
力値Taは、出力値T0,T1を線形補間することによ
り求める。すなわち、 Ta=T0・X+T1・Y となる。
おける出力値Tbは、出力値T2,T3を線形補間する
ことにより求める。すなわち、 Tb=T2・X+T3・Y となる。
は、Ta、Tbを線形補間することにより求められる。
すなわち、 P2=Ta+(Tb−Ta)・L =T0・X+(T2−T0)・L・X+ T1・Y+(T3−T1)・L・Y =X・(T0+(T2−T0)・L)+ Y・(T1+(T3−T1)・L) 式(1) =X・(as0+as1・L)+Y・(as2+as3・L) 式(2) となる。
リ部3をアクセスして、パラメータasiを読み出し、
上記式(2)に従って演算を行い、出力値P2を算出す
る。
を加算し、オーバーフロー、アンダーフロー処理して、
出力値P3を出力する。すなわち、 if(P1+P2>255) P3=255とし、 if(P1+P2<0) P3=0とし、 else P3=P1+P2 とする。なお、出力P3の信号は、基本的に反射リニア
な信号である。
P3に対して、プリント時に反射リニアになるようにガ
ンマ補正する。この補正処理はテーブル変換によって行
う。
R,G,B信号を記録系のインク量制御信号Y,M,C
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
んだ信号(R,G,B)をNTSCのR,G,B信号、
CIEのR,G,B信号に変換する場合、あるいはNT
SCのR,G,B信号、NTSCのY,I,Q信号、C
IEのR,G,B信号、CIEのL*,a*,b系の信
号などを記録系のインク量制御信号Y,M,Cに変換処
理する場合など、種々の色変換処理に適用可能である。
なお、入力がY,I,Q信号の場合の空間分割例を図6
に示す。この場合、もともと無彩色信号と色信号に分離
されているので、上記実施例で説明したような色成分の
分離処理は不要になる。
分を別々の回路で実行していたが、L軸上に無彩色成分
に対する出力値を設定することにより出力変換すること
も可能であり、この場合は、無彩色出力信号生成部が不
要になる。ただし、補間演算部においては、L軸上の値
が0でないので更に乗算器が1個追加される構成にな
る。
たパラメータ群(asi)をメモリに蓄積して補間演算
している。他の方法としては、単位三角柱の頂点に設定
した値(Ti)をメモリに蓄えて、前述した式(1)に
従って補間演算する方法もある。両者の方法には大きな
差異はないので何れかの方法を適宜選択すればよい。
対応することができる。ここで、色加工とは、例えば黄
色を青色に変える色相変換、あざやかな色再現にする彩
度変換、入出力間でのガニュート(濃度域)を調整する
明度変換&彩度変換をいう。色加工を行う場合、上記し
たように明度/彩度/色相を独立に制御することが好ま
しい。一方、本実施例の色変換方式においては、無彩色
成分と色成分に分離して色変換しているので、ほぼ独立
に制御することが可能となる。
号生成部において、P1=f(L)のテーブル変換によ
って図7に示す変換を実行し、明度変換を行う(図7
は、入出力のガンマ調整に相当し、ハイライト/シャド
ー部を圧縮している)。色相については、r−g−b空
間の角度に相当し、彩度については、r−g−b空間の
原点からの距離に相当している(図8を参照)ので、補
間演算部において、L−X−Y空間に設定する値(Ti
またはasi)を変えることにより色相と彩度の変更制
御が可能となる。また、L−X−Y空間を更に小さく分
割することにより、より高精度な色相と彩度の変更制御
が達成される。
を用いて具体的に説明する。まず、本実施例の基本原理
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(3)に示すよ
うな線形である場合を考える。
=r+k,G=g+k,B=kとすると、前記式(3)
は、 P=a1・(r+k)+a2・(g+k)+a3・k =a1・r+a2・g+(a1+a2+a3)・k =Pα(r,g)+Pγ(k) 式(4) となる。ただし、Pα=a1・r+a2・g,Pγ=
(a1+a2+a3)・kすなわち、出力値(P)から
ミニマム値で決まる値(Pγ)を引いた信号(P−P
γ)は、差分信号Pα(r,g)に対しても線形とな
る。R,G信号がミニマム値である場合も上記したと同
様の関係が成立する。
基本にしたもので、上記した式(4)は線形変換系におけ
るモデルであるが、これをさらに非線形歪の軽減を目的
として、補間法を導入した本実施例の2つの方式A,B
の概要について、以下説明する。
る色成分再生信号と、ミニマム信号に基づく無彩色再生
信号の出力);差分信号の二次元空間上で、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色成分再生信号P
αを求める。すなわち、入力R,G,B信号とミニマム
信号との差をr,g,bとし、B信号がミニマムのとき
は、r−g面で線形補間を行い、R信号がミニマムのと
きは、g−b面で線形補間を行い、G信号がミニマムの
ときは、b−r面で線形補間を行ってPαを求める。
ードウェア構成をより簡単化するために(本実施例で
は、乗算器数が2個)、差分信号の二次元空間を三角形
の領域に分割して線形補間する。例えば、図10に示す
ように、r−g,r−b,b−r面を三角形の領域に分
割し、各領域におけるr,g,bの相対位置をΔr,Δ
g,Δbとしたとき、r−g面では、 Pα=a1・Δr+a2・Δg+a3 g−b面では、 Pα=a4・Δg+a5・Δb+a6 b−r面では、 Pα=a7・Δb+a8・Δr+a9 によってPαを求める。ただし、上記ax(x=1〜
9)は、各領域毎に異なる係数であり、領域の境界(r
=g,g=b,b=r)における出力Pαの連続性が保
たれるように設定する。
に、r−g面における三角形領域の各格子点の出力値を
PA,PB,PCとしたとき、点(Δr,Δg)の出力
Pαは、 Pα=(PC−PB)・Δr+(PA−PB)・Δg+PB となる。また、ミニマム信号に基づいて、無彩色再生信
号Pγを求める。例えば、図12に示すように無彩色軸
を折線近似して、下記の演算を行う(ハードウェア構成
としては、乗算器が1個必要になる)。 Pγ={P(i+1)−Pi}・Δk+Pi このPγの値は、R=G=Bの時の出力値であり、無彩
色の再現特性を制御するものである。そして、上記算出
されたPαとPγを加算することによって出力値Pが算
出される。 P=Pα+Pγ 方式B(上記したPαとPγに、更にクロス項補正信号
Pβを加える);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(5)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。
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+a 8+a9)・k*2 =Pα(r,g)+Pβ(k・r,k・g)+Pγ(k) 式(6) ただし、Pα=a1・r+a2・g+a4・r*2+a
5・g*2+a7・r・g,Pβ=(2・a4+a7+
a9)・k・r+(2・a5+a7+a8)・k・g,
Pγ=(a1+a2+a3)・k+(a4+a5+a6
+a7+a8+a9)・k*2であり、*2は2乗を表
す。
信号Pβを加えることによって高精度な色補正を行った
ものである。Pαは、方式Aと同様に、差分信号の二次
元空間上で、該空間を分割した領域の格子点上の値を用
いて線形補間することにより求める。
の積で求める。B信号がミニマムのときは、c1・k・
rとc2・k・gの積和で、R信号がミニマムのとき
は、c2・k・bとc3・k・gの積和で、G信号がミ
ニマムのときは、c3・k・rとc1・k・bの積和で
Pβを求める。
基づき、折線近似によって求める。
α、Pβ、Pγを加算することによって算出される。
−b面での補間によって、Pγの非線形性は、折線近似
によって、Pβの非線形性は、上記した積和計算を行う
ことによって実現される。
r,g,bの相対位置をΔr,Δg,Δbとしたとき、
r−g面では、 Pα=a1・Δr+a2・Δg+a3 Pβ=c1・k・(Ri+Δr)+c2・k・(Gi+Δg) であり、 Pα+Pβ=(a1+c1・k)・Δr+(a2+c2・k)・Δg+c 1・k・Ri+c2・k・Gi+a3 となり、Ri,Giは2のn乗の値に設定するので、k
・Ri,k・Giはシフト演算によって計算され、結
局、4個の乗算器(c1・kと、・Δrと、c2・k
と、・Δgの乗算)によって演算されることになる。こ
れによって、ハードウェア構成としては、Pα+Pβの
演算に4個の乗算器、Pγの演算に1個の乗算器で構成
することができる。
Bは、無彩色の軸上の出力を明示的に制御できるので、
画質に強い影響を与える黒の再現特性を向上させること
が可能となる。
である。図9において、11は、入力系における原稿の
反射光学濃度と出力データの非線形性をリニアになるよ
うに補正するガンマ補正部、12は、ガンマ補正された
入力R,G,B信号の大小関係を判定することによって
ミニマム信号(k)を生成するミニマム信号生成部、1
3は、入力R,G,B信号とミニマム信号との差分信号
(X,Y)を生成する差分信号生成部、14は、差分信
号に応じて色相選択信号(s=0〜5)を生成する色相
選択信号生成部、15は、各色相毎に、格子点の値に基
づいて計算された補正係数を記憶した係数メモリ、16
は、ミニマム信号に基づいて、無彩色再生信号Pγを算
出する無彩色再生信号演算部、17は、係数メモリから
読みだされた係数(b0〜b3)と差分信号(X,Y)
とミニマム信号の演算{X・(b0+b1・k)+Y・
(b2+b3・k)}を行い(Pα+Pβ)を計算する
マトリックス演算部、18は、Pα,Pβ,Pγを加算
する加算部、19は、255以上の加算部の出力を25
5に、0以下の出力を0にするリミッタ、20は、出力
系の非線形性をリニアになるように補正するガンマ補正
部である。
割する(図13)。 (2)各色相領域を更に階層的な三角形領域に分割する
(図14)。 (3)分割された領域の各格子点にパラメータPij
(i=0〜分割数によって決まる数、j=0〜5)を設
定する。 (4)R=G=Bのときに出力値Pm(m=0〜折線近
似の区間番号)を設定する。
理(図13の場合);入力R,G,B信号に基づいて、
ミニマム信号生成部12は、R,G,B信号の大小関係
を判別してミニマム信号(k)を生成し、また差分信号
生成部13は、ミニマム信号(k)と入力R,G,B信
号との差分信号(X,Y)を生成する。そして、色相選
択信号生成部14は、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を出力する。
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 マトリックス演算部17は、前記情報に基づいて、Pα
を演算する。すなわち、例えば、s=0の領域におい
て、ΔI(=256)における格子点値をP(0,
A),P(0,B)とすると(図15)、Pαは、Pα
=P(0,A)・X/ΔI+P(0,B)・Y/ΔIと
なり、/ΔIは、シフト演算によって実行されるので、
Pαを演算するマトリックス演算部は、加減算器と2個
の乗算器によって構成される。なお、係数メモリ15に
は、P(0,A)/ΔI、P(0,B)/ΔIの値が記
憶される。
てPγを演算(折線近似)する。すなわち、ミニマム信
号(k)の値で、区間番号(m)と区間内の相対変位Δ
kを求める。
号である。そして、mをアドレスとして、区間スタート
に設定されている出力値Pmと区間エンドに設定されて
いる出力値P(m+1)をアクセスして、次式の補間に
よってPγを求める。
算がシフト演算で実行されるので、加減算器と1個の乗
算器によって構成される。なお、上記演算は、テーブル
変換によって実現することもできる。PαとPγは加算
部18によって加算され、出力Pは、P=Pα+Pγと
なる。
割した場合の色補正処理(図14の場合);入力R,
G,B信号に基づいて、ミニマム信号生成部12は、
R,G,B信号の大小関係を判別してミニマム信号
(k)を生成し、また差分信号生成部13は、ミニマム
信号(k)と入力R,G,B信号との差分信号(X,
Y)を生成する。そして、色相選択信号生成部14は、
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を出力する。
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 マトリックス演算部17は、前記情報に基づいてPαを
演算する。三角形内での相対座標(Δx,Δy)で、図
14のように分割された三角形のタイプを選択する。三
角形の位置をpとすると、図14の場合、 0≦X<32のとき p=0 32≦X<64のとき p=1 64≦X<128のとき p=2 128≦X<256のとき p=3 となる。なお、pは、Xの上位ビットを論理演算するこ
とにより判定される。
x=X−Xpとなる。ここで、Xpは、図14の場合、
X0=0,X1=32,X2=64,X3=128であ
る。なお、X−Xpは、マスク演算によって実行され
る。
0,1,2)が次のように選択される。 p=0 のときタイプ0 p≠0 & Δy≦−Δx+ΔIp のときタイプ1 p≠0 & Δy>−Δx+ΔIp のときタイプ2 ここで、図14の場合、ΔI0=32,ΔI1=32,
ΔI2=64,ΔI3=128である。また、三角形の
タイプの選択は、マトリックス演算部17内のコンパレ
ータによって行われる。
タイプに基づいて、Pαを演算する。すなわち、タイプ
0では、三角形の格子点値をPiA,PiBとすると、 Pα=PiA・Δx/ΔIp+PiB・Δy/ΔIp タイプ1では、格子点値をPiA,PiB,P(i+
1),Cとすると、 Pα={P(i+1),C−PiA}・Δx/ΔIp+(PiB−PiA) ・Δy/ΔIp+PiA タイプ2では、格子点値をPiA,P(i+1),B,
P(i+1),Cとすると、 Pα={P(i+1),B+P(i+1),C−2PiA}・Δx/(2・ ΔIp)+{P(i+1),C−P(i+1),B)・Δy/(2・ΔI p)+{2・PiA+P(i+1),B−P(i+1),C}/2 となる。ただし、ΔIpは、2のn乗に設定するので、
(/ΔIp)はシフト演算となり、従って、Pαの演算
は、加減算器と2個の乗算器によって構成される。
にして、ミニマム信号に基づいてPγを演算(折線近
似)する。ミニマム信号(k)の値で、区間番号(m)
と区間内の相対変位Δkを求める。 Δk=mod(k/Δ) (kの上位ビット) m=〔k/Δ〕 (kの下位ビット) ただし、Δは区間長、modは剰余、〔 〕はガウス記
号である。そして、mをアドレスとして、区間スタート
に設定されている出力値Pmと区間エンドに設定されて
いる出力値P(m+1)をアクセスして、次式の補間に
よってPγを求める。
算がシフト演算で実行されるので、加減算器と1個の乗
算器によって構成される。加算部18は、PαとPγを
加算し、出力Pは、P=Pα+Pγとなる。
領域の分割方法とパラメータの設定; (1)R,G,B信号の大小関係で6個の色相領域に分
割する(図13)。 (2)各色相領域を更に階層的な三角形領域に分割する
(図14)。 (3)分割された領域の各格子点にパラメータPij
(i=0〜分割数によって決まる数、j=0〜5)を設
定し、またk・r,k・g,k・bの係数を設定する。 (4)R=G=Bのときに出力値Pm(m=0〜折線近
似の区間番号)を設定する。
理(図13の場合);方式Aと同様に、入力R,G,B
信号に基づいて、ミニマム信号生成部12は、R,G,
B信号の大小関係を判別してミニマム信号(k)を生成
し、また差分信号生成部13は、ミニマム信号(k)と
入力R,G,B信号との差分信号(X,Y)を生成す
る。そして、色相選択信号生成部14は、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を出力
する。
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 マトリックス演算部17は、前記情報に基づいて、Pα
を演算する。ΔI(=256)における格子点値をP
(i,A),P(i,B)とすると、Pαは、Pα=P
(i,A)・X/ΔI+P(i,B)・Y/ΔIとな
り、/ΔIは、シフト演算によって実行されるので、P
αを演算するマトリックス演算部は、加減算器と2個の
乗算器によって構成される。
に、ミニマム信号と差分信号との積で算出される。例え
ば、B信号がミニマムのときは、c1・k・rとc2・
k・gの積和で求められるので、色相に応じて、次のよ
うにして係数cx(x=r,g,b),cy(y=r,
g,b)を、マトリックス演算部17内のマルチプレク
サで選択する。
=cg if(G>R & R≧B)ならばcx=cg cy
=cr if(G≧B & B>R)ならばcx=cg cy
=cb if(B>G & G>R)ならばcx=cb cy
=cg if(B>R & R≧G)ならばcx=cb cy
=cr if(R≧B & B>G)ならばcx=cr cy
=cb マトリックス演算部17は、選択した係数(クロス項の
係数)に基づいて、Pβを演算する。
減算器と乗算器で構成) Pγは、方式Aで説明したものと全く同様にして演算さ
れる。すなわち、ミニマム信号(k)の値で、区間番号
(m)と区間内の相対変位Δkを求める。
号である。そして、mをアドレスとして、区間スタート
に設定されている出力値Pmと区間エンドに設定されて
いる出力値P(m+1)をアクセスして、次式の補間に
よってPγを求める。
算がシフト演算で実行されるので、加減算器と1個の乗
算器によって構成される。
{すなわち、X・(b0+b1・k)+Y・(b2+b
3・k)の如く}、4個の乗算器で構成され、従って、
出力Pの計算は、合計5個の乗算器によって実行され
る。
割した場合の色補正処理(図14の場合);方式Aと同
様にして、入力R,G,B信号に基づいて、ミニマム信
号生成部12は、R,G,B信号の大小関係を判別して
ミニマム信号(k)を生成し、また差分信号生成部13
は、ミニマム信号(k)と入力R,G,B信号との差分
信号(X,Y)を生成する。そして、色相選択信号生成
部14は、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を出力する。
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 マトリックス演算部17は、前記情報に基づいてPαを
演算する。三角形内での相対座標(Δx,Δy)で、図
14のように分割された三角形のタイプを選択する。三
角形の位置をpとすると、図14の場合、 0≦X<32のとき p=0 32≦X<64のとき p=1 64≦X<128のとき p=2 128≦X<256のとき p=3 となる。なお、pは、Xの上位ビットを論理演算するこ
とにより判定される。
x=X−Xpとなる。ここで、Xpは、図14の場合、
X0=0,X1=32,X2=64,X3=128であ
る。なお、X−Xpは、マトリックス演算部17内のマ
スク演算によって実行される。
0,1,2)が次のように選択される。 p=0 のときタイプ0 p≠0 & Δy≦−Δx+ΔIp のときタイプ1 p≠0 & Δy>−Δx+ΔIp のときタイプ2 ここで、図14の場合、ΔI0=32,ΔI1=32,
ΔI2=64,ΔI3=128である。また、タイプの
選択は、マトリックス演算部17内のコンパレータによ
って行われる。
タイプに基づいて、Pαを演算する。すなわち、タイプ
0では、 Pα=PiA・Δx/ΔIp+PiB・Δy/ΔIp タイプ1では、 Pα={P(i+1),C−PiA}・Δx/ΔIp+(PiB−PiA) ・Δy/ΔIp+PiA タイプ2では、 Pα={P(i+1),B+P(i+1),C−2PiA}・Δx/(2・ ΔIp)+{P(i+1),C−P(i+1),B)・Δy/(2・Δ Ip)+{2・PiA+P(i+1),B−P(i+1),C}/2 となる。ただし、ΔIpは、2のn乗に設定するので、
(/ΔIp)はシフト演算となり、従ってPαの演算
は、加減算器と2個の乗算器によって構成される。
クロス項の係数cx(x=r,g,b),cy(y=
r,g,b)が選択される。 if(R≧G & G≧B)ならばcx=cr cy
=cg if(G>R & R≧B)ならばcx=cg cy
=cr if(G≧B & B>R)ならばcx=cg cy
=cb if(B>G & G>R)ならばcx=cb cy
=cg if(B>R & R≧G)ならばcx=cb cy
=cr if(R≧B & B>G)ならばcx=cr cy
=cb マトリックス演算部17は、選択した係数(クロス項の
係数)に基づいて、Pβを演算する。
減算器と乗算器で構成) Pγは前述したと同様にして演算する。ミニマム信号
(k)の値で、区間番号(m)と区間内の相対変位Δk
を求める。
号である。そして、mをアドレスとして、区間スタート
に設定されている出力値Pmと区間エンドに設定されて
いる出力値P(m+1)をアクセスして、次式の補間に
よってPγを求める。
算がシフト演算で実行されるので、加減算器と1個の乗
算器によって構成される。
{X・(b0+b1・k)+Y・(b2+b3・k)}、
4個の乗算器で構成され、従って、出力Pの計算は、合
計5個の乗算器によって実行される。
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信号をディスプ
レイのR,G,B信号に変換処理する場合、あるいはデ
ィスプレイのR,G,B信号を記録系のインク量制御信
号Y,M,C,Bk(黒)に変換処理する場合にも適用
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
独立して色加工を行うことができる。更に、出力段で色
バランスを考慮してガンマ補正が行われる場合は、ミニ
マム信号を出力段に送出すればよく、従って上述したP
γの演算は不要になる。
3記載の発明によれば、プリンタ出力を同心解モデルと
仮定した場合、YMCの大小関係で分割した6つの色相
空間で入出力が線形の関係(RGBの3刺激値とYMC
のドット面積)になるので、色相に分割して色相毎に係
数を切り替えることで高精度な色変換が可能になる。ま
た、色変換において、L−X−Y空間を三角柱に分割し
て補間演算し、非線形項、つまりクロス補正項(L・
X、L・Y)を考慮しているので、高精度な非線形変換
が達成される。また、通常の非線形演算と比べても、本
実施例では、色相空間毎にL・X、L・Yの係数を切り
替えているので、更に高精度な色変換が可能となる。更
に、分割空間の境界において、隣接する空間の何れで補
間演算しても演算結果は同じであるので、分割空間の境
界において色成分の連続性が保証され、色ジャンプを生
じることはない。
力値を0としているので、補間演算部の回路を4個の乗
算器によって構成することができる。
メモリに格納する場合、係数をメモリに格納する場合に
比べてメモリ容量を小さくすることができる。
と色成分に分離して色変換しているので、明度/彩度/
色相を独立に制御することが可能となる。
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、高精度な色補正が可能となる。
号と差分信号との相互影響を補正しているので、更に高
精度な色補正を行うことができる。
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。
領域を密に分割しているので、高精度な無彩色再現の要
求に対しても、きめ細かく制御することができる。
る。
る。
る。
ある。
ある。
る。
ある。
る。
する図である。
演算を説明する図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 入力XYZ信号を出力信号に変換する方
法において、該入力XYZ信号のミニマム信号を生成
し、該入力XYZ信号と該ミニマム信号との差分信号を
生成し、該ミニマム信号と該差分信号によって構成され
る空間を複数の三角柱に分割し、該分割された三角柱を
単位として補間により出力信号に変換することを特徴と
する色変換方法。 - 【請求項2】 前記ミニマム信号は無彩色信号であり、
前記差分信号は第1、第2の色信号であることを特徴と
する請求項1記載の色変換方法。 - 【請求項3】 無彩色信号と第1、第2の色信号を出力
信号に変換する色変換装置において、無彩色信号に基づ
いて第1の出力信号を生成する手段と、無彩色信号と第
1、第2の色信号によって形成される空間を複数の三角
柱に分割し、該空間の無彩色信号軸上の値を0とし、該
分割された三角柱を単位として補間により第2の出力信
号を生成する手段と、前記第1の出力信号と第2の出力
信号を加算して出力信号に変換する手段とを備えたこと
を特徴とする色変換装置。 - 【請求項4】 前記第2の出力信号を生成する手段は、
前記単位三角柱の頂点に設定した値に基づいて、あるい
は前記単位三角柱毎に設定したパラメータ群に基づいて
補間演算することを特徴とする請求項3記載の色変換装
置。 - 【請求項5】 前記第1の出力信号を生成する手段は、
明度を変更制御し、前記第2の出力信号を生成する手段
は、彩度と色相を変更制御し、前記第1の出力信号と第
2の出力信号を加算して出力信号に変換することを特徴
とする請求項3記載の色変換装置。 - 【請求項6】 入力XYZ信号を出力信号に変換する装
置において、該入力XYZ信号のミニマム信号を生成す
る手段と、該入力XYZ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XYZ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三角
形領域に分割され、該差分信号に応じて、該分割された
三角形領域を選択する手段と、該選択された三角形領域
の格子点値に基づいて、第1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2の信号を生成する手
段と、該第1の信号と第2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変換
装置。 - 【請求項7】 入力XYZ信号を出力信号に変換する装
置において、該入力XYZ信号のミニマム信号を生成す
る手段と、該入力XYZ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XYZ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三角
形領域に分割され、該差分信号に応じて、該分割された
三角形領域を選択する手段と、該選択された三角形領域
の格子点値に基づいて、第1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2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
を特徴とする色変換装置。 - 【請求項8】 前記領域の境界における前記第1の信号
の値は、連続した値であることを特徴とする請求項6ま
たは7記載の色変換装置。 - 【請求項9】 前記空間の三角形領域への分割は、前記
入力XYZ信号の値が小さくなるに従って段階的に密に
分割することを特徴とする請求項6または7記載の色変
換装置。
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