JPH0748869B2

JPH0748869B2 - 色分解画像修正方法

Info

Publication number: JPH0748869B2
Application number: JP62089007A
Authority: JP
Inventors: 博哲洪; 達也金庭
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPS63254889A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、テレビ画像信号をビデオプリンタ、デジタ
ルカラーコピー装置などを用いてハードコピーする場合
のように、異なる表色系間での色修正（カラープルー
フ）に適用して好適な色分解画像修正方法に関する。

［発明の背景］テレビ画像信号をビデオプリンタ、デジタルカラーコピ
ー装置などを使用してハードコピーする場合には、夫々
の表色系が相違するため、再現色を一致させるためなど
の目的から、カラー修正などの色修正用として色分解画
像修正装置が使用されることが多い。

例えば、色分解画像修正装置の１つであるカラーマスキ
ング装置は、周知のように色材（トナー、インク、感熱
転写用インク、印画紙などの色素）の副吸収分をキャン
セルして正しい色（中間色）を再現できるようにするた
めの装置である。

すなわち、テレビ画像は加色法によりカラー画像が構成
され、その表色系は蛍光体のR,G,B座標系が使用され
る。これに対して、印画紙などは減色法によりカラー画
像が構成されると共に、その表色系はＬ^＊,u^＊,v^＊など
の表色系が使用される。このような場合には、これら表
色系間で信号データの変換（色修正）を行なう必要があ
るからである。

例えば、第26図に示すカラーマスキング装置10では、入
力されたR,G,Bの３原色画像データを数値演算すること
によって、新たな画像データ（色修正後の画像データ
で、この例では、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエロー
Ｙ）を形成し、この新たな画像データC,M,Yに基づいて
カラー画像が記録されるようになされる。

同図において、11はテレビジョン受像機、12はカラープ
リンタ、13は印画紙などの記録媒体を示す。

カラープリンタなどの色彩特性を正確に把握できれば、
ある指定した色彩を再現する基本色（３色もしくは４
色）の組合せを正確に求めることができるから、これに
よって色変換誤差が僅少となり、色再現性が格段に向上
する。

ある指定した色彩を再現する基本色（３色もしくは４
色）の組合せを算出する方法として、従来では次の２つ
の方法が知られている。

印画紙などを使用してハードコピーする場合には、第27
図に示すように、単色（Y,M,C）夫々の分光吸収濃度を
測定しておき、濃度加法性を使用して総合吸収特性を算
出する。その後、X,Y,Z,L^＊,u^＊,v^＊などの表色系に変
換する。

濃度加法性とは、各分光吸収濃度での各色の濃度を加算
して計算する方法をいう。

印刷などにおいては、ノイゲバウア方程式によって基本
色の組合せを推定している。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、上述の算出方法のうち、印画紙の場合は、実
際の系において濃度加法性が成立しない。そのため、色
再現性を推定したときの精度が悪い。

ノイゲバウア方程式を使用する場合においても、これが
近似式であるためその近似式と実際値とのずれが大き
く、これまた色再現性の精度が充分でない。

また、例えば、印画紙などの出力系の色再現範囲と、例
えばカラーCRTなどの入力系の色再現範囲とを同一のＬ
^＊,u^＊,v^＊などの表色系で表した場合、この表色系に対
する色再現範囲は一般に相違する。上述のような入力出
力系の場合には、出力表色系の色再現範囲の方が入力系
の色再現範囲より狭くなっている。

そのため、出力表色系の色再現範囲を越えるような色画
像情報が入力したときには、これに対応する出力表色系
の値が存在しない。その結果、従来においては、出力表
色系の色再現範囲を越えるような色画像情報に関する色
修正データを適当に色再現範囲内に圧縮しているため、
色相や、彩度あるいは明度が、人間の視覚特性とは別な
方向に変化しており、甚だ不自然であった。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を解決す
るために開発されたものであって、色修正誤差が少な
く、色再現性を格段に向上させると共に、出力表色系の
色再現範囲を越えるような色画像情報が入力したときで
も、自然な色に再現できるようにしたものである。

［問題点を解決するための技術的手段］上述の問題点を解決するため、この発明に係る色分解画
像修正方法においては、出力系の色再現範囲の方が入力
系の色再現範囲より狭いときで、出力系の色再現範囲を
越えるような色分解画像情報が入力したときには、これ
に対応した出力系の値をその出力表色系の無彩色方向に
下記の式を用いて圧縮し、圧縮して得た値をその出力表
色系の値として修正使用するようにしたものである。

ｌ＝ar＋ｂ θ＝arc tan（p_T/q_T）ここに、ｌ＝ar＋ｂは、無彩色軸Ｌの１点と入力値とが
交わる出力値に圧縮するための仮想線ａは傾きｂは無彩色軸との交点 θは表色系（L,p,q）に対する仮想線ｌ＝ar＋ｂの交差
角度であって、Ｌは明るさを示す座標軸、p,qは色度情
報を示す座標軸［作用］第１に、求むべき中間色に近い色調のサンプルを複数個
予め出力するステップ（第１ステップ）がある。

第２に、各サンプルの基本色の混合量と、それに対する
表色系の値とを調べるステップ（第２ステップ）があ
る。

第３に、出力表色系の色再現範囲外に目標値Ｔ′が存在
するか否かを判定するステップがある（第３ステッ
プ）。

第４に、目標値Ｔ′をその色相を変化させないで、彩度
と明度の双方を同時に圧縮するステップ（第４のステッ
プ）がある。

第５に、彩度と明度の片方を同時に圧縮する際、どの程
度まで圧縮するかを、サンプルの表色系の値を用いて収
束演算するステップ（第５ステップ）がある。

この５つのステップによって、その中間色を再現する基
本色の混合量が算出されることになる。

第１のステップにおけるサンプルは次のようにして求め
られる。

それは、特定の表色系、例えばY,M,C座標系で構成され
る基本色に関する離散的なｎ個のポイント（その合計
は、ｎ・ｎ・ｎポイント）の信号によって実際に印画紙
上にカラープリントする。

カラープリントされた色を測定し、その測定データを印
画紙の表色系（例えばＬ^＊,u^＊,v^＊表色系、以下同様）
上にプロットすることによって、Y,M,C座標系の色がＬ
^＊,u^＊,v^＊表色系の値として写像される。この写像され
た値がサンプル値となる。

測定データを特定の表色系の値に変換するため、その表
色系に関する特定の変換式が使用される。

第３のステップでは、特定の条件式判定ステップであ
り、第４及び第５のステップでは、目標値Ｔ′を出力表
示系の無彩色方向に移動させ、その色再現範囲の境界と
交差する点の色を目標値Ｔ^＊として使用する。

その目標値Ｔ^＊を基本色の混合量（その各混合量はY,M,
Cの各色修正データ）に対応させる。

これら混合量が色修正データとして複数個用意され、こ
れらが入力色情報によって参照される。

色分解画像修正装置では、これらの色修正データがテー
ブル化され、入力色分解画像情報によって対応する色修
正データが参照される。その結果、修正された色分解画
像情報で基づいてカラー画像を記録することができる。

［実施例］続いて、この発明に係る色分解画像修正方法の一例を第
１図以下を参照して詳細に説明する。

まず、この発明の基本原理を説明する。つまり、出力表
色系の色再現範囲内に入るような色画像情報が入力した
ときの修正方法を説明し、その後で色再現範囲外の場合
の修正方法を説明することにする。

説明の都合上、基本色をY,M,Cの３色とした場合につい
て説明する。

記録媒体上の中間色はY,M,Cの濃度を組合せることで無
数に表現できるが、その表現範囲は立体的に示される。
Y,M,Cの座標系で表現すると、その表現範囲は第１図に
示すような立方体となる。Y,M,Cの座標系を他の表色系
例えば、X,Y,Z表色系に変換すると、第２図に示すよう
な立体となる。

図中、各頂点Ａ〜ＨはＡ′〜Ｈ′に対応する。

第２図からも明らかなように、この表現範囲を決める立
体は、殆どがいびつであり、各辺は直線になるとは限ら
ず、また各辺は複雑な局面となっている。

この立体の中であれば、Y,M,Cの適当な組合せにより、
所定の中間色を再現できる。そのため、この立体内に入
るように色修正データを形成しなければならない。この
発明はこの立体内に入るように、Y,M,Cの混合量を決定
する一方法を提案するものである。

簡単のため、基本色を２色（例えば、ＹとＭ）として説
明し、その後に本来の基本色を使用したアルゴリズムを
説明することにする。

第３図はY,Mの座標系で、これをＬ^＊,u^＊,v^＊表色系に
写像すると、第４図のようになる。正方形の頂点B,C,G,
FはＢ′,C′,G′,F′に対応する。

第３図の各交点（実施例では、５×５＝25の格子点）の
色レベルをカラープリンタに供給して、その色レベルを
もって記録媒体（以下印画紙として説明する）上に記録
してカラーパッチを形成する。

得られたカラーパッチから実際の色を測定し、その測定
した値を表色系の変換式を使用して表色系の値（サンプ
ル値）に換算し、これを各格子点ごとにプロットしたの
が第４図である。

カラーパッチの数は多いに越したことはないが、実際の
色測定に時間が掛かるから、実施例では５×５＝25程度
のカラーパッチが使用される。

さらに多くのカラーパッチを使用してもよい。その場
合、実際にカラーパッチの数を増やしてもよいが、内挿
処理によって、カラーパッチの数を増やしてもよい。例
えば、５×５＝25のカラーパッチの中間を内挿した場合
には、この内挿処理によって、９×９＝81のカラーパッ
チまで拡張されたことになる。

以下に示す例は、５×５＝25のカラーパッチによって基
本色の組合せが推定される。

ここで、第４図に示すように、ある中間色を×（目標値
Ｔ′とする）で示すと、この色を示すY,M座標系の組合
せは、第３図の格子点ａ〜ｄで囲まれる領域内にあるも
のと推定される。

どの格子点に一番近いかの演算処理は、第４図の表色系
を第３図の座標系に対応付けながら収束させて求める。

このように、第４図の表色系のみを使用して収束演算
し、収束結果を第３図の座標系に対応付けして推定しな
いのは、第３図の座標系から第４図の表色系に対する変
換は既知であるにも拘らず、この逆の変換操作は非常に
複雑で、今だその好ましい変換式が知られていないから
である。

このようなことから、第３図の座標系に示される目標値
Ｔは次のような処理によって推定しようとするものであ
る。推定処理操作を第５図及び第６図を参照して詳細に
説明する。

まず、目標値Ｔ′と合計25個の基本格子点（第４図参
照）を使用して、この目標値Ｔ′に最も近い格子点が算
出される。

実際には、両者の差が最小となる格子点が算出される。
この格子点がｂ′であるものとすれば、第５図において
も目標値Ｔは格子点ｂ′に対応した格子点ｂに近いもの
と推定できる。

次に、格子点間隔が1/2となるレベル間隔で、格子点ｂ
を囲む合計９個の格子点（分割点）を設定し、それらの
格子点を周囲の格子点の重み平均によって算出する。例
えば、周囲の２点あるいは４点の格子点を重み平均して
求める。

この新たに算出された格子点ｅ〜ｌに対応する値が再び
第６図の表色系にプロットされる。

そして、このプロットされた格子点ｅ′〜ｌ′（計９
個）の中から目標値Ｔ′に最も近い格子点が上述したと
同じ手段によって求められ、その格子点（この例では、
ｈ′）に対応する第５図の格子点ｈと、これを含む８個
の格子点ｍ〜ｔが格子間隔をさらに1/2に狭くすること
で算出される。

このような格子の分割を繰り返すことによって、格子は
次第に狭くなり、ついには収束する。この収束した格子
点の値に対応する第５図の目標値Ｔが、その中間色を再
現するための基本色の組合せ（Y,M,Cの混合量）を示す
ことになる。

以上の推定操作が与えられた目標値ごとに実行される。
推定目標値をテーブル化し、その目標値を入力色分解画
像の値で参照するように構成することもできる。

実際に、色分解画像修正装置などに応用する場合には、
ルックアップテーブルを使用することになる。その一例
は後述する。

基本色として、３色を使用したときのアルゴリズムを次
に説明する。

Y,M,C夫々が、０〜255までの256ステップのレベルを持
つものとする。これらのレベルのうち、この例では、５
つのレベルが抽出される。例えば、Y,M,Cの夫々に対し
て、0,64,128,192及び255の５つのレベルが抽出され
る。これらの全組合せの色（５×５×５＝125）のカラ
ーパッチが作成される。

カラーパッチの一例を第７図に示す。各カラーパッチの
表色系としては、CIEのＬ^＊,u^＊,v^＊,L^＊,a^＊,b^＊表色
系が適当である。

カラーパッチは各色とも同一レベル数とは限らない。す
なわち、人間の目の識別能力を考慮してカラーパッチを
構成するような場合には、一般には各色とも同一レベル
数とはならない。それは、人間の目の識別能力はＭ（マ
ゼンタ）が最も高く、Ｙ（イエロー）が最も低いから、
カラーパッチもこれに合わせてＹを少目に、Ｍを多目に
することが考えられるからである。

第８図はその一例を示すもので、Ｙ・Ｍ・Ｃ＝３×５×４の場合を例示した。これによって、カラーパッチ数が減
少するので、その分色の実測時間が短縮される。

これらの関係を一般化すると、次のような関係を満たす
ようにY,M,Cのパッチ数PY,PM,PCを設定すればよい。

PY＜PC≦PM 内挿処理によってカラーパッチ数を増やす場合に、以下
のようにする。

基本格子として、５×５×５＝125の場合、Ｌ^＊,u^＊,v
^＊表色系は以下の計算例で示す曲線補間によって内挿さ
れる。

この場合、第９図に示すように、黒丸●を格子点（サン
プル点）としたとき、△印と×印が補間すべき点とする
と、△印のように前後２点ずつ格子点が存在する場合
と、×印のように前後に１点及び３点ある場合とでは、
異なった補間式が使用される。

補間すべき点の表色系を、L_m ^＊,u_m ^＊,v_m ^＊とし、各サン
プル点の表色系を、Li^＊,ui^＊,vi^＊（ｉ＝１〜４）とし
たとき、前者の場合は以下のように補間式によって補間
される。

L_m ^＊＝−（1/16）L1^＊＋（9/16）L2^＊＋（9/16）L3^＊ −（1/16）L4^＊ u_m ^＊＝−（1/16）u1^＊＋（9/16）u2^＊＋（9/16）u3^＊ −（1/16）u4^＊ v_m ^＊＝−（1/16）v1^＊＋（9/16）v2^＊＋（9/16）v3^＊ −（1/16）v4^＊後者の場合には、次の補間式が使用される。

L_m ^＊＝（5/16）L1^＊＋（15/16）L2^＊−（5/16）L3^＊ −（1/16）L4^＊ u_m ^＊＝（5/16）u1^＊＋（15/16）u2^＊−（5/16）u3^＊ −（1/16）u4^＊ v_m ^＊＝（5/16）v1^＊＋（15/16）v2^＊−（5/16）v3^＊ −（1/16）v4^＊補間処理の順序の一例を第10図に示す。番号I,II,IIIの
順序で補間される。

このような補間処理によって、実際は125のカラーパッ
チしか測定しないにも拘らず、電気的な処理によってカ
ラーパッチ数を729個まで拡張、増殖することができ、
そのときのY,M,C座標系で示されるカラーパッチは第11
図のようになる。

これをＬ^＊,u^＊,v^＊の表色系に写像すると第12図に示す
ようになる。

同図Ａは第11図の頂点側から見た表色系であり、同図Ｂ
はＬ^＊,v^＊面側の写像であり、同図ＣはＬ^＊,u^＊面側の
写像である。

このような補間処理によって作成された合計729個のカ
ラーパッチを使用して、上述した目標値Ｔの推定処理が
実行されるものである。

ここで、目標値Ｔ′がどの格子点に近いかを演算するに
は、次のような評価関数ΔＥを使用すればよい。

ΔＥ＝|L_T ^＊−Li^＊｜＋|u_T ^＊−ui^＊｜＋|v_T ^＊−vi^＊｜ ΔＥ＝［（L_T ^＊−Li^＊）^２＋（u_T ^＊−ui^＊）^２＋（v_T ^＊−vi^＊）^２］^1/2 評価関数は何れを使用しても差し支えない。

最終目標値Ｔを全て収束演算処理によって算出する場合
で、上述の例のように、64の量子化ステップによって基
本格子の間隔が区切られているときには、上述の補間処
理によって格子間隔（分割間隔）が32になっていること
になるから、このような場合には、格子間隔が16,8,4,
2,1の合計５回の収束処理が順次繰り返すことによって
終了するようなアルゴリズムとなされる。

これによって、充分な精度をもって目標値を推定でき
る。

補間処理によって第11図に示すようなカラーパッチが得
られている場合では、第１回目から第５回目までの収束
処理において、内挿点（立体の各頂点）の算出は、上述
したような曲線的な近似によって算出することもできる
が、以下に示す例では何れも直線的な近似による場合で
ある。

直線近似による内挿処理は次のようになる。

第13図に示すような内挿点ｓを仮定したとすると、内挿
点ｓのＬ^＊,u^＊,v^＊表色系をLs^＊,us^＊,vs^＊としたとき
の、その内挿式の一例を次に示す。

内挿された表色系Ls^＊,us^＊,vs^＊がY,M,C座標系の値に
対応付けられる。

Miは対角の頂点を含み、かつ内挿点ｓを含む直方体の体
積であって、第11図の場合には、となる。内挿の具体例は後述する色分割画像推定装置の
ところで説明する。

さて、この発明においては、出力表色系の色再現範囲外
に目標値Ｔ′が存在するときの、対応する代替目標値Ｔ
^＊を算出する方法を提案するものである。すなわち、第
14図に示すように立体の外部に存在するときには、以下
のような処理によって推定される。説明を簡略化するた
めY,M,C座標系は使用しない。

立体の外部に目標値Ｔ′が存在するのは、出力系の色再
現範囲が、入力系の色再現範囲よりも狭いからである。

この場合には、その色の色相を変化させないで、無彩色
方向に移動させ、その無彩色方向の直線ｌと色再現範囲
の境界と交差する点の色をその目標値Ｔ^＊として使用す
るようにするものである。

そして、この場合においても、目標値Ｔ^＊は第３図の格
子点q1、q2を結ぶ線上にあると考え、上述と同様に、Y,
M,C座標系に対応付けながらq1′、q2′（第14図）を分
割収束させることによって推定するものである。

この推定操作のアルゴリズムは上述のアルゴリズムに加
えて、以下のようなアルゴリズムが付加される。

まず、Y,M,Cのいづれかが０若しくは最大であるとき
は、目標値Ｔ′が立体の外側、すなわち色再現範囲外に
あるものと判断する。

その場合には、第15図に示すように、目標値Ｔ′と無彩
色の軸（これはＬ^＊軸の一点）を通る直線を想定し、そ
の直線（以下収束線という）ｌ及びｕ^＊,v^＊面に対する
傾きθを以下のように表す。

ｌ＝ar＋ｂ θ＝arc tan（p_T ^＊/q_T ^＊）ここに、a,bは任意の実数であって、第３図のa,bとは異
なる。

上式を用いることによって、出力系の色再現範囲外にあ
る目標値Ｔを出力系の（Ｌ^＊,u^＊,v^＊）表色系の点（圧
縮点）として直接求めることができる。因みに、従来で
は明度について圧縮処理を施し、次に彩度方向に圧縮す
るような圧縮処理を行なっているので、処理プロセスが
増え圧縮点を算出するまでの時間がかかってしまう。し
かも、圧縮方向は一義的に決ってしまう。

上式による圧縮処理では、明度と彩度を考慮して直接圧
縮点を求めることができるので処理時間が速いし、圧縮
方向は絵柄などに応じて自由に選ぶことができるから、
その分画質向上に寄与する。

色相に加えて、明度も変えないように設定する場合に
は、ｌ＝LT^＊となる。

次に、サンプル点のうち外面にあるものの円筒座標
（θ,r,l）＝（色相、彩度、明度）を計算し、これをメ
モリしておく。

そして、このようにメモリされた外面の各サンプル点
（第16図の黒丸●で示される格子点）のうちで、４つの
サンプル点で構成される最小の四辺形を想定し、それら
の円筒座標を（θi,ri,li）で表す。

４点のうちどれかが必ず、以下の条件式を満足している
かどうかがチェックされる。

θ≦θｉ≦θ＋180゜（ｉ＝１〜４） θ−90゜≦θｉ≦θ＋90゜（ｉ＝１〜４） θ−180゜≦θｉ≦θ（ｉ＝１〜４） ar_i＋ｂ−l_i≧０（ｉ＝１〜４） ar_i＋ｂ−l_i≦０（ｉ＝１〜４）これらの条件を満たしているときには、設定した最小の
四辺形の中を収束線ｌが通過している可能性が高い。

なお、このような条件式は無数に考えられるが、上述し
た条件式はそのうちでも、簡単な演算によって行なえる
例である。

次に、この四辺形をその頂点からの重み平均によって、
第16図に丸印で示す中点を求め、外面を４つに分割す
る。

この４面に対して再び、上述の条件式が参照されて、以
後同様な操作が７回繰り返される。そして、この７回目
の頂点に対応するY,M,C座標系の値の平均値を目標値Ｔ
の代替値Ｔ^＊として使用するものである。

続いて、この発明に係る上述した色分解画像修正方法を
具体化した色分解画像推定装置（カラーマスキング装
置）の一例を第17図以下を参照して詳細に説明する。

この実施例では、上述のようにして算出された目標値、
つまり色修正データがLUT（ルックアップテーブル）に
予め格納されている。例えば、入力系がカラーCRTの場
合には、B,G,Rによって決まる基本色の座標系（第11図
と同様な座標系）に対応付けられた各格子点の色修正デ
ータが格納され、格子点以外の色修正データは内挿によ
って算出される。

入力階調若しくは出力階調が少ない場合には、このよう
に飛び飛びの色修正データではなく、全ての色修正デー
タをメモリしておくことができる。

修正色データの内挿処理について第17図を参照して説明
する。

この例では、３つの入力画像データR,G,Bによって決ま
る直方体状の空間Ｗ（その対角頂点に内挿点ｓがある）
を含む８つの色修正データ（C,M,Yに対応した既知の算
出色修正データP1〜P8）で形成される直方体状の空間領
域Ｖを定める。空間領域W,VはいづれもP1を基準点とす
るものである。そして、各色の、 0,32,64,96,128,160,192,224,255 の各点における組合せの色に対して、上述したような色
修正値を持つものとする。このとき、入力画像データR,
G,Bが夫々（100,130,150）の値を持っていた場合、以下に示される８点で囲まれる
空間領域の頂点（格子点）の色修正データを用いて内挿
される。

ここに、左辺のPi（ｉ＝１〜８）は空間領域Ｖの各頂点
の座標値を示し、右辺はそのときの色修正データCi,Mi,
Yiを示す。

P1: （96,128,128）＝（C1,M1,Y1） P2: （128,128,128）＝（C2,M2,Y2） P3: （96,160,128）＝（C3,M3,Y3） P4: （128,160,128）＝（C4,M4,Y4） P5: （96,128,160）＝（C5,M5,Y5） P6: （128,128,160）＝（C6,M6,Y6） P7: （96,160,160）＝（C7,M7,Y7） P8: （128,160,160）＝（C8,M8,Y8）依って、これら各頂点Piを持った空間領域Ｖと、入力画
像データによって形成される空間領域Ｗとの関係は第17
図に示すようになる。

空間領域Ｖの各頂点Piに対する重み係数は次のようにし
て算出される。

重み係数の算出方法としては、上述したＬ^＊,u^＊,v^＊の
表色系における場合と同一の算出式を流用することがで
きる。

これは、求めるべき修正値の点の反対の頂点と、内挿点
ｓで作られる直方体の空間領域Ｗの体積を、求めるべき
修正値の点における重み係数とするものである。

従って、点P8の重み係数は、P1の座標とｓの座標とを用
いて、（100,130,150） −（96,128,128）＝（4,2,22）より、ｓとP1とで作られる直方体状の空間領域の体積
は、４×２×22＝176 となり、これが点P8の重み係数となる。

同様にして、残りの点P1〜P7の重み係数が算出される。

P1＝8400 P2＝1200 P3＝560 P4＝80 P5＝18480 P6＝2640 P7＝1232 P8＝176 これら重み係数の和は、立方体状の空間領域Ｖの体積と
同一となり、この例では、32768（ａとする）となる。
従って、ｓ点における修正値Cs,Ms,Ysは Cs＝1/a(P1C1+P2C2+P3C3+P4C4+P5C5+P6C6+P7C7+P8C8) Ms＝1/a(P1M1+P2M2+P3M3+P4M4+P5M5+P6M6+P7M7+P8M8) Ys＝1/a(P1Y1+P2Y2+P3Y3+P4Y4+P5Y5+P6Y6+P7Y7+P8Y8) となる。すなわち、ある求めたい点ｓ、それを取り囲む
８点の修正値をCi,Mi,Yi（これは表色系の内挿値Ls^＊,u
s^＊,vs^＊に対応したY,M,C座標系の値である）とし、夫
々の重み係数をAiとすれば、で表わすことができる。

上述した色修正データの点は一例である。

実際にはROMの容量などを考慮して色修正データの数
は、２のべき乗に設定される。従って、256kビットのRO
Mを使用する場合には、１色につき32点の色修正データ
（３色全体で、32³＝32768点）を持たせることができ
る。

第18図はカラーマスキング装置10の一例である。

上述の演算式から明らかなように、このカラーマスキン
グ装置10は、複数の色修正データを記憶する色修正情報記憶手段（色
修正データ記憶手段）20と、重み付け情報記憶手段（重み係数記憶手段）24と、参照された色修正データと重み係数とを掛算し、その値
を累積する掛算累算手段30と、及び割算手段からなる処
理手段とで構成される。このうち、割算手段は構成次第で省略
することができる。

色修正データ記憶手段20は、色補正すべく入力され得る
３色分解画像情報により形成される色空間を複数の空間
領域に分割し、その頂点に位置する３色分解画像情報の
組合せに対する色修正情報が格納されている。

重み係数記憶手段24からは、入力された３色分解画像情
報に基づいて色修正情報記憶手段より選択される複数の
色修正情報夫々に対する重み付け情報が出力される。

処理手段では、入力色分解画像情報に基づいて色修正デ
ータ記憶手段20より選択された複数の色修正情報と、重
み係数に基づいて、最終的に得らようとする修正色分解
画像データが演算されて出力される。

第18図は３つの色修正データC,M,Yを同時に得ようとす
る同時式のカラーマスキング装置にこの発明を適用した
場合であり、第24図は３つの色修正データC,M,Yを、例
えばこれらの順をもって順次出力させるようにした、い
わゆる順次式のカラーマスキング装置にこの発明を適用
した場合である。

続いて、第18図における同時式カラーマスキング装置10
の各部の構成を説明する。

20は色修正データ記憶手段で、この例では各色C,M,Yに
対する色修正データが夫々のLUT21〜23に格納されてい
る。24は重み係数記憶手段で、これもLUTとして構成さ
れている。

色修正データ記憶手段20及び重み系数記憶手段24には、
夫々読み出し用のアドレス信号が供給される。そのた
め、入力画像データB,G,Rは一旦アドレス信号形成手段4
0に供給されて、入力レベルに対応したアドレス信号が
出力される。アドレス信号出力手段も夫々LUT41〜43で
構成される。LUTとしては、バイポーラROMが好適であ
る。これらLUT41〜43には、さらにコントローラ50から
１ビットの振り分け信号が供給されるが、その詳細につ
いては後述する。

入力画像データの入力レベルに対応したアドレス信号に
よって参照された色修正データ及び重み係数を示すデー
タ（以下単に重み係数という）は、計８回にわたり順次
掛算累算手段30側に供給される。

掛算累算手段30は、上述したようにAiKi（KiはC,M,Yの
総称）を順次実行すると共に、それらの和を求めるため
のものであって、この例では掛算器34〜36と累算器37〜
39とで構成されている。

従って、各掛算器34〜36は、512KビットのROMが使用さ
れ、これらには対応する色修正データ（８ビット）と重
み係数Aiとが供給されれて、AiKiの乗算処理が実行さ
れ、そのうちの上位８ビットの乗算出力は後段の累算器
（ALU）37〜39に供給されて順次乗算出力が加算処理さ
れる。

累算器37〜39は16ビットの精度で演算されるが、累算出
力（積和出力）としてはそのうちの上位８ビットが利用
される。これによって、累算出力を重み係数Aiで除した
と同じ出力が得られることになる。つまり、このように
することによって、割算器を省略できる。

上位８ビットの累算出力は夫々ラッチ回路45〜47によっ
てラッチされる。ラッチパルスはコントローラ50で生成
される。

各部の構成をさらに詳細に説明する。

色修正データ記録手段20は、図示するように各色C,M,Y
に対応した正確な色修正データが記憶されたLUT21〜23
が使用される。

LUT21〜23として、256Kビット容量のROMを使用した場合
には、入力画像データの最小レベルから最大レベルまで
の間を32点だけ抽出する。これによって、１色につき32
点（従って、３色では、32³＝32768点）の色修正データ
を格納することができる。

従って、256階調の入力レベルであるときには、32点の
配分は、例えば次に示すように、０から順に「８」づつ
区切って、 0,8,16・・・・240,248 の、合計32個となるように等分に配分し、33点目となる
249点以上255点までは使用しない。若しくは、249〜255
の点は248として扱う。

このような各配分点での色修正データが正確に算出さ
れ、算出されたこれら複数の色修正データが夫々のLUT2
1〜23に格納されるものである。

なお、このように配分点を32点に設定すると、８ビット
出力の汎用ROMを使用できるから記憶手段20を安価に構
成できるメリットがある。

重み係数記憶手段用のLUT24には、各配分点における重
み係数Aiが格納されている。いま、上述したように８ビ
ットずつ配分した場合には、８回の重み係数Aiの総計
は、８×８×８＝512 となるが、上述のように出力が８ビットの市販の汎用IC
を使用しようとするならば、論理値通りの重み係数（最
大512）を持つと素子が増えるため、この例では理論値
をほぼ1/2に圧縮した近似値が重み係数の実際値として
使用される。

以下に示す例は、８回の重み係数の和が常に256となる
ように設定し、夫々のうちの最大の重み係数は、255と
する。

こうした場合、例えば第17図において、ｓがP1と同じ位
置にあった場合、P1〜P8の各重み係数は、（）内にそ
の論理値で示すように、となり、重み係数の総和は、256となる。

また、ｓがP1とP3との中間で、P1から３（従って、P3か
らは５）だけ離れた位置にあったときには、P1〜P8の各
重み係数は次のようになる。

となり、この場合の重み係数の総和も、256となるよう
に、各重み係数が適宜選定される。

同様にして、ｓがP1〜P4の面から３だけ離れ、P1,P3,P
5,P7の面から１だけ離れ、そしてP1,P2,P5,P6の面から
５だけ離れていた場合には、次のような重み係数P1〜P8
となる。

上述した１ビットの振り分け信号とは、点ｓを含む前後
の色修正データを指定するための制御信号である。

すなわち、説明の便宜上、32個の配分点（格子点）とそ
れに対応するアドレス信号との関係を第19図に示すよう
に設定する。

今、入力画像データのレベルが100であったときには、
色修正データ記憶手段20からこの入力レベルを含む前後
の色修正データ（96と104）が出力されるようなアドレ
ス信号（12,13）を形成する必要がある。

そこで、振り分け信号が０のとき、小さい方の色修正デ
ータ（96）が参照されるようなアドレス信号（12）が出
力され、また振り分け信号が１のとき、大きい方の色修
正データ（104）が参照されるようなアドレス信号（1
3）が出力されるようにコントロールされる。

ただし、使用する値の最大値（この場合は248）のとき
で、振り分け信号が０のときには、それ自身の値の色修
正データを選択し、振り分け信号が１のときには小さい
方の色修正データ（この場合240）を選択する。

振り分け信号は重み係数記憶手段24にも供給される。

ところで、印画紙のような記録媒体を用いた場合では、
各ロットによって感度差があるから、このような感度差
を考慮するならば、各ロットに応じて複数の感度差を補
正できるような色修正データを持たせる必要がある。し
かし、このように感度差に応じた色修正データ記憶手段
20を用意することは実際上不可能であり、現実的ではな
い。

色修正データ記憶手段20を共通に使用する構成であれ
ば、差程の困難を伴なわないで実現できる。

第20図はそのような構成のときに使用して好適なカラー
マスキング装置10の一例であって、入力画像データB,G,
Rは一旦入力値補正用のLUT55〜57を介してカラーマスキ
ング装置10に供給される。色修正データ記憶手段20に
は、１種類の感度に対応した色修正データが格納されて
いる。

この色修正データ記憶手段20からの色修正データとその
ときの重み係数とから、修正後の画像データが算出され
る。修正された画像データは感度補正用のLUT61〜63に
供給されて、使用する印画紙の感度に応じた補正がなさ
れる。

ここで、感度補正用のLUT61〜63には感度の違いに対応
した複数種の感度補正値が格納されており、使用する印
画紙の感度に合わせてその適正値が選択される。

また、この感度補正用のLUTの入出力特性は、人間の視
覚特性が考慮される。そして、第21図に示すような入出
力特性の感度補正曲線を使用すれば、量子化誤差による
擬似輪郭の発生を最小限に抑えることができる。

ところで、上述の例では256階調をフルに使用する構成
とはなされていないが、例えば次に示すような考えを踏
襲すれば、256階調をフルに使用したカラーマスキング
装置を実現できる（第24図参照）。

そのためには、まず格子点として８ビット間隔と９ビッ
ト間隔とを混合した形で配分する。混合形とすることに
よって、８ビット間隔と９ビット間隔との識別信号が用
意される。従って、アドレス信号形成手段40の出力と、
格子点及び識別信号との関係は、第22図に示すように設
定される。

その結果、例えば入力が216であったときには、アドレ
ス信号形成手段40からの出力とコントローラ50からの出
力との関係は、次のようになるように制御される。

振り分け信号 0 1 24へのアドレス信号 6 3 20へのアドレス信号 26 27 識別信号 1 1 ここで、重み係数記憶手段24へのアドレス信号の値は、
振り分け信号が０のとき、入力216に最も近い最小の格
子点210との差（＝６）が選ばれ、また振り分け信号が
１とき、入力216と次の格子点219との差（＝３）が選択
される。

識別信号１は９ビット間隔の格子点を表わし、０は８ビ
ット間隔の格子点を表わすもので、次のような理由から
識別信号が必要となる。

すなわち、格子点の間隔が相違すると、３色の格子点て
作られる空間領域は立方体でなく、直方体となり、その
体積は、 512（＝８×８×８）,576（＝８×８×９） 648（＝８×９×９）,729（＝９×９×９）の４通りできる。このため、１辺が８ビットか９ビット
かの識別信号が必要となるわけである。

また、重み係数記憶手段24では、この識別信号にしたが
って夫々の重み係数が、その総和がやはり256となるよ
うに設定されるものである。

例えば、各色の画像データ値が、（64,143,216）であったときには、第23図に示すものとなる。

従って、図示のような重み係数と色修正データとから、
上述した算出式にしたがって最終的な色修正データが求
められる。

このように格子点のビット間隔を適宜選択すれば、256
階調をフルに用いることができる。ただし、この場合に
は、コントローラ50から上述したような識別信号が生成
されるように構成されるのは勿論である。

第24図は順次式に構成されたカラーマスキング装置10に
この発明、特に256階調をフルに用いる構成を適用した
場合であって、第18図と対応する部分には同一の符号を
付し、その説明は省略する。

この例では、最大格子点間距離が９ビットであるため、
この距離に対応する重み係数参照用のアドレス信号とし
て４ビットのデータがアドレス信号形成手段（プリLU
T）40から重み係数記憶手段24側に供給される。アドレ
ス信号形成手段40からはさらに８ビット間隔と９ビット
間隔の識別信号（１ビット構成）が出力され、これが重
み係数記憶手段24に供給される。

色修正データ用のLUT21〜23には、その制御端子▲
▼にチップを順次選択するための制御信号▲▼，▲
▼，▲▼が供給されて、例えばLUT21〜23の順
で夫々から色修正データが順次読み出されたのち、掛算
累算手段30に供給される。

掛算累算手段30においても、各色の修正値算出が順次処
理されることになる。

掛算累算手段30は、図示するように単一のチップで構成
された掛算累算器が使用され、積合出力（累算出力）の
うち上位８ビットのデータが各色ごとに順次出力され
る。

コントローラ50は９進のカウンタ51と出力タイミングを
調整するためのラッチ回路52とで構成される。カウンタ
51への基準クロックは掛算累算手段30のクロック入力端
子Xck,Yckに対して共通に供給され、これのクロックタ
イミングで、X,Y端子に入力された色修正データKiと重
み係数Aiの各データが演算処理される。そして、８回に
亙る積和出力が得られた次のタイミングで出力端子ＺOU
Tから最終的な色修正データが出力されるように、基準
クロックを1/9にカウントダウンしたクロックがZck端子
に供給される。

なお、アキュムレート端子ACCに供給される演算処理制
御パルスにおいて、そのレベルが１のときは、Ｘ・Ｙ＋Ｑ（Ｑは直前の積和出力）の積和処理が実行される。０レベルの制御パルスは９個
目の基準クロックが得られるタイミングごとに生成さ
れ、これによって積和出力がリセットされて、次の色修
正用演算処理に備えられる。

そのため、このリセット時は端子Yinには、オール０の
重み係数が入力されるように、この記憶手段24の▲
▼端子にリセット信号がされる。その結果、プルダウン
抵抗RpによりYinのデータは０となりＸ・Ｙ（＝０）な
るリセット処理が実行されることになる。

上述した実施例は以下のようにも変形することができ
る。

第１に、上述では最終的な色修正データを、８個の格子
点の色修正データから算出するようにしたが、対角頂点
の２点の色修正データから内挿してもよい。このような
内挿方法は、特に色修正データとして上述よりもさらに
多くの点の修正データを使用する場合に好適である。

第２に、上述では色修正データをROM構成のLUTに格納し
たが、この色修正データ記憶手段としてRAMを使用する
と共に、色修正データ格納用として別のメモリ（ROMや
ディスクメモリなど）を用意し、必要時この別のメモリ
から色修正データを読み出し、これをRAMに書き込んで
使用することもできる。

この構成によれば、RAMとしてＳ−RAMを使用できるか
ら、演算処理時間のスピードアップ化を図れる。

このように別のメモリを使用し、必要時ダウンロードす
る構成では、この別のメモリに、色の反転データ、ある
出力の色を選択するデータ、照明光の種類によって色調
を変化させたデータ、色強調用のデータなどの特殊効果
用のデータを用意することができる。これらを必要なと
き必要なだけダウンロードして使用すれば、特殊効果を
比較的簡単に作成できる。

第３に、カラーマスキング装置を印刷用に応用する場合
には、色修正データ記憶手段20に黒（スミ）のデータを
格納したLUTを別に用意するだけでよい。この場合に
は、順次式のカラーマスキング装置として構成した方が
構成を簡略化できるので得策である。

第４に、重み係数の計算方法は、直方体の体積を重み係
数とするのではなく、点Piがらの距離の逆数（あるいは
そのｎ乗）として求めてもよい。

第５に、色修正データ記憶手段20,掛算累算手段30の各
段間にラッチ回路を接続すれば、各段間の処理を相互に
分離できるため、高速演算処理が可能となる。

第６に、色空間座標の変換は、（B,G,R）、（Ｌ^＊,a^＊,
b^＊）、（X,Y,Z）などにも適用できることは容易に理解
できよう。

出力系の色再現範囲外の色Ｔ′は必ずしも、出力系の色
再現範囲の境界面の色Ｔ^＊に圧縮する必要はなく、境界
面よりも若干内側の色に置き換えることもできる。

この場合、境界面の色Ｔ^＊を利用し、この点を基準にし
て適当な量だけ、内側の色（Ｌ^＊,u^＊,v^＊）を算出し
て、これを目標値として、Y,M,C座標系に対応付けるよ
うにすればよい。

これを示したのが、第25図であって、この場合、入力系
の色再現範囲の境界面上の色T1′は、出力系の色再現範
囲の境界面上の色T1^＊に置き換え、それより内側の色で
出力系の色再現範囲外の色T2′、T3′は夫々出力系の色
再現範囲の色に置き換えるものである。

また、これに従って出力系の色再現内の色で境界付近の
色もさらに、内側（無彩色方向）に置換する。

このときの、T2^＊、T3^＊は境界面の色を基準にして求め
るため、境界面の色（Ｌ^＊,u^＊,v^＊）を一旦求める必要
がある。

この計算式の例としては、様々な計算式を設定できる
が、一例としては第25図に示すように、Ａ点（無彩色軸
上の点）から距離を夫々、 dT1′,dT2′,dT3′， dT1^＊,dT2^＊,dT3^＊としたとき、 dTi^＊＝dTl^＊−α（dTl′−dTi′）ここに、ｉ＝2,3 α＝正数のように選ぶ。

dTi^＊は負にならないように適当なαを決定するとする
ものである。dTi^＊が負になると、色相が反転してしま
うからである。

このようにすると、出力系の色再現範囲外の色を全て境
界面に移すことにならないので、色の変化がスムーズに
なりより自然な色修正データを形成できる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明に係る色分解画像修正方
法においては、出力系の色再現範囲の方が入力系の色再
現範囲より狭いときで、出力系の色再現範囲を越えるよ
うな色分解画像情報が入力したときには、これに対応し
た出力系の値をその出力表色系の無彩色方向に圧縮し、
圧縮して得た値をその出力表色系の値をして修正使用す
るようにしたものである。

これによれば、色相を変化させることなく、彩度及び明
度若しくはその片方のみを変更して代替目標値を算出し
たから、より自然な代替色修正データを得ることができ
る。従って、このような場合でも、色相を変化させない
ため、彩度、明度を変更したにも拘らず、自然な色に再
現されることになる。

出力表色系の無彩色軸Ｌ^＊への圧縮処理に当たっては、
明度への圧縮処理と彩度への圧縮処理を個別に行なうの
ではなく一挙に行なうようにしているので処理時間の短
縮を図れる。また、無彩色軸方向への圧縮に当たって
も、絵柄などを考慮できるのでそれだけ画質も向上す
る。

勿論、この発明では、実測色データから色修正データを
得るようにしているので、その修正値が非常に正確であ
り、高い精度をもって色再現が可能になる。

このようなことから、この発明ではカラー画像情報を印
画紙や印刷などに記録する場合に適用して極めて好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はY,M,C座標系の説明図、第２図はＬ^＊,u^＊,v^＊
表色系の説明図、第３図は第１図の座標系をさらに簡略
化したY,M座標系の説明図、第４図はそのときの明度及
び彩度を示す表色系の説明図、第５図及び第６図は補間
処理の説明図、第７図及び第８図はカラーパッチの一例
を示す図、第９図は曲線近似の説明図、第10図はそのと
き得られるサンプル点拡張の説明図、第11図及び第12図
はサンプル点拡張によって得られた座標系及び表色系の
説明図、第13図は内挿処理の説明図、第14図は立体外に
目標値があるときの説明図、第15図は表色系での色再現
範囲を示す円筒座標図、第16図は収束操作の説明図、第
17図は第13図と同様な内挿処理の説明図、第18図はカラ
ーマスキング装置の一例を示す要部の系統図、第19図は
格子点の配分関係を示す図、第20図はこの発明の他の例
を示す概略的な系統図、第21図はそのときに使用する感
度補正曲線を示す図、第22図及び第23図は振り分け信
号、色修正データ、識別信号などの関係を示す図、第24
図はこの発明の更に他の例を示す第18図と同様な系統
図、第25図はこの発明のさらに他の例の説明に供する線
図、第26図は従来の色分解画像修正装置の構成図、第27
図は分光吸収濃度曲線図である。 10……カラーマスキング装置 20……色修正データ記憶手段 30……掛算累算手段 40……アドレス信号形成手段 50……コントローラＶ……空間領域Ｗ……空間領域ｓ……内挿点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/60 4226−5ＣＨ０４Ｎ 1/46 ＺＢ４１Ｊ 3/00 Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力系の色再現範囲の方が入力系の色再現
範囲より狭いとき、上記出力系の色再現範囲を越えるよ
うな色分解画像情報が入力したときには、これに対応し
た出力系の値をその出力表色系の無彩色方向に下記の式
を用いて圧縮し、圧縮して得た値をその出力表色系の値
として修正使用するようにしたことを特徴とする色分解
画像修正方法。ｌ＝ar＋ｂ θ＝arc tan（p_T/q_T）ここに、ｌ＝ar＋ｂは、無彩色軸Ｌの１点と入力値とが
交わる出力値に圧縮するための仮想線ａは傾きｂは無彩色軸との交点 θは表色系（L,p,q）に対する仮想線ｌ＝ar＋ｂの交差
角度であって、Ｌは明るさを示す座標軸、p,qは色度情
報を示す座標軸
【請求項２】出力表色系の色再現範囲外にある目標値を
出力表色系の色再現範囲内に圧縮するに際し、上記目標
値が出力表色系の色再現範囲の領域よりも遠ざかるにつ
れその圧縮率が大きくなるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲１記載の色分解画像修正方法。