JPH0750761A - 独立タイプの入・出力機で構成される画像処理システムの色再現法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像処理システムがオープン化され、システ
ムを構成する機器が各種各様の独立したもので構成され
るに従って、各機器に依存しない色の再現法（ＤＩＣ）
が強く求められている。本発明は、このニーズに答える
ものである。 【構成】 オープン化された画像処理システムにおい
て、該システムのＤＩＣを行なう法が、 ・入力機側に、カラーフィルム原稿から濃度値でなく光
量値を入取する機能をもたせ、 ・出力機側に、下記＜階調変換式＞により階調強度値
（ｙ値）を出力する機能をもたせる、ことを特徴とす
る。 ｙ＝ｙ_H ＋［α（１−10^-k・x ）／（α−β）］・（ｙ
_S −ｙ_H ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最近のオープン化され
た画像処理システム、即ち、画像処理システムを構成す
る各要素（機器）が、夫々の機能に専門特化した独立タ
イプのもので構成される画像処理システムに適用される
新規な色再現法に関する。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、前記したオープ
ン化された画像処理システムにおける最大の問題、即ち
各機器が独立しているということから由来する色の忠実
かつ正確な再現（カラー・リプロダクション）が困難で
あるという問題を解消するための新規な色再現法に関す
るものである。

【０００３】

【従来の技術】最近の画像処理システムは、カラー入力
機（イメージセッタ、アウトプットスキャナ）、プラッ
トフォーム（コンピュータによる画像処理部、ＣＰＵ
部）、カラー出力機（イメージセッタ、アウトプットス
キャナ）などシステムを構成する各要素がそれぞれの機
能に専門特化して独立し、同一メーカの機器はもとより
他社メーカの機器で構成されるようになって来ており、
いわゆるオープン化が進展している。

【０００４】この種のオープン化された画像処理システ
ムの典型例は、ＤＴＰ（Desk TopPublishing デスク
トップ パブリッシング）システムである。このＤＴＰ
システムにおいて、ユーザは自社業務の実態に適合させ
て、システムを構成する入・出力機などを自由に組合わ
せてシステムを構成しているのが実情であり、システム
構成のフレキシビリティーが大きいという特徴を有して
いる。

【０００５】周知のごとく、ＤＴＰシステムにおいて、
文字、図形、画像などの各データはコンピュータのデー
タと同一次元でとらえられ、処理されている。そして、
これらデータ処理のための中核的なコンピュータ言語は
ポストスクリプト（商標名）であり、これが標準として
普及したことが、ＤＴＰシステムの実用化の大きな要因
であるといわれている。いうまでもなく、ＤＴＰシステ
ムにおいては、画像データは前記ＰＳ（ポストスクリプ
ト）言語で記述され、ＰＳフォーマットでストアされ
る。また、出力に際しては、コンピュータが画像データ
をＰＳ言語で解釈し、画像データを出力、展開する。前
記したＤＴＰシステムは、1992年に従来の製版作業にバ
イパスして、入力から出力までを完結処理することが開
始され、例えばカラー雑誌のある部分をＤＴＰシステム
に依存した製版システムとすることが行なわれ、ＤＴＰ
システムの実用化の時代を迎えたといわれている（「日
本写真学会誌」（社）日本写真学会編、1993.3月号、第
11頁〜第26頁）。

【０００６】ところで、システムがオープン化される
と、システムが各種各様の機器で構成されるとから、特
に問題になる点は、画像の品質、象徴的には色の再現性
を各機器間でどのように一定に維持（色の一貫性）する
かという点である。前記した点は、ＤＴＰシステムで製
作される製品の品質において、文字部分に比較して画像
部分の品質が極めて高い評価基準で判定されることか
ら、当然のことである。

【０００７】このため、ＤＴＰシステムなどにみられる
オープン化された画像処理システムにおいて、カラーマ
ネージメント（色管理）システムを導入し、カラー
（色）の問題においてもオープン化するシステム（オー
プンカラーシステム）を構築しようとする動きがある。
例えば、Adope 社は、出力装置の中にカラースペース
（color space ，色空間）の変換機能を持たせるように
し、ホストコンピュータから出力装置側へ所望する変換
アルゴリズムや参照テーブル（ＬＵＴ）をダウンロード
させるという考え方を採用している。なお、前記変換機
能は、出力装置の出力形態に応じて、例えばレーザプリ
ンタなどのプリンタ画像（ＣＭＹＫ系）やＣＲＴ（液晶
表示系も含む）（ＲＧＢ系）画像などの出力形態に応じ
て、複数のカラースペースに対応されることはいうまで
もないことである。

【０００８】前記したカラーマネージメントの基本とな
るカラースペース（色空間）としては、例えばＲＧＢ表
色系やＸＹＺ表色系、更にはＸＹＺ表色系から数学的変
換（マトリクス変換）により変換したＬａｂ、Ｌｕｖな
ど、ＣＩＥ（国際照明委員会）から種々の表色系が提案
されている。しかしながら、測色条件（視野角、採用す
る光源）などの制約からして、現実の色世界（色知覚）
を正確に反映しているとはいえず、現在も統一基準を見
い出すには至っておらず、研究が続行されているところ
である。

【０００９】前記したカラーマネジメントシステムの構
築において、各種各様のシステム構成機器間において、
機器に依存しないカラーの再現法を確立するという意味
で、ＤＩＣ（Device Independant Color，機器非依存性
の色再現法）というコンセプトが重要になって来てい
る。前記ＤＩＣを確立する（忠実かつ正確なカラーを再
現する）ための一つの方法として、前記したようにマト
リクス変換により、例えばＲＧＢ→ＸＹＺ→Ｌａｂを導
出し、該Ｌａｂを共通の画像データとして各機器間で使
用するというアプローチが提案されている。しかし、こ
のアプローチは、ＣＩＥの各種のカラースペース（色空
間）が前記したような制約、限界を有するものであり、
十分なものであるとはいえない。

【００１０】また、次善の策として前記アプローチを採
用するにしても、現実の画像処理の実務において、次に
示すような欠点を容易に抽出することが出来る； (1) 所定の入力スキャナによりカラーの原稿画像、典型
的には撮影対象物が忠実に撮影（記録）されていると認
められているカラーフィルム原稿（transparencyタイ
プ）からＲＧＢの画像情報（濃度情報）を入取すると
き、前記画像情報は使用するフィルムの特性曲線（ＲＧ
Ｂ毎の写真濃度特性曲線とも言われている。）に依存し
たものである。 (2) 前記した点は同一種類のフィルムにおいて、撮影条
件などを統一して標準的な原稿を作成し、該標準原稿の
画像データを参照ベースにして、個々の非標準画像の画
像データを処理するというアプローチを採用しても同じ
ことである。 (3) 画像原稿を撮影するために使用されるフィルムは各
種各様のものがあり、これらは夫々に別々の特性曲線
（写真濃度特性曲線）を有しており、このような状況の
もとにおいて、例えば所定のフィルムの標準原稿から入
手した画像データとしてのＣＩＥのＬａｂは、共通デー
タ（参照ベース）としての意味を持たない。

【００１１】(4) 所定の入力スキャナ系において、ＲＧ
Ｂ→ＸＹＺ表色系の変換は、通常、下記の式１、または
式２により行なわれるものである；

【００１２】

【式１】

【００１３】

【式２】

【００１４】しかしながら、前記式１の［ＳＦＣ］（sc
anner calibration function, スキャナのキャリブレー
ション関数）、あるいは式２のγ（ガンマー）補正値に
おいて、各種各様の入力スキャナ系において統一した関
数やγ（ガンマー）値を採用することができるのかどう
かという問題がある。統一的な関数やγ値が採用出来た
としても、前記した欠点、即ちフィルムの特性曲線に対
する依存性からは脱却することが出来ない。

【００１５】一方、オープン化されたＤＴＰシステムな
どの画像処理システムにおいて、出力側のカラー出力機
（イメージセッタ、アウトプットスキャナ）をみると、
例えばハーフトーン画像を出力するものをみると、出力
画像を形成するための階調変換式がまちまちであり、統
一がとれているとはいうことが出来ない。周知のよう
に、カラーフィルム原稿画像（ＲＧＢ系）のダイナミッ
クレンジと出力画像（ＣＭＹ系）のダイナミックレンジ
に大きな相違があるため、ハーフトーン画像の製作にお
いては、合理的に階調（ここでは色調と濃度階調を含む
概念である。）の圧縮や階調変換（連続階調からハーフ
トーン階調への変換）を行なわれなければならない。そ
の際、色調と濃度階調を統一的に調整を図りながら階調
の圧縮や変換を行なわなければならないが、既存の出力
機器において、特に重要な濃度階調の変換が経験や勘に
基づいたものであり、決して理論的なものであるという
ことはできない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したＤ
ＴＰシステムなどにみられるオープン化された画像処理
システムにおいて、特に画像処理の面で困難とされてい
るＤＩＣ（機器非依存性の色再現法）を確立するための
新規な方法を提供しようとするものである。本発明は、
特に、オープン化された画像処理システムのうち、 ・カラー画像情報を入力するカラー入力機に対して、原
稿画像として、典型的に使用されているカラーフィルム
原稿画像から画像情報を入取する際に、該カラーフィル
ムの特性曲線（写真濃度特性曲線）を利用して「光量
値」という画像情報を入取、保持する機能を持たせ、か
つ、 ・カラー画像情報を出力するカラー出力機に対して、特
定の＜階調変換＞により階調（色調と濃度階調の両者を
含む。）を変換し出力する機能を持たせる、ことによ
り、ＤＩＣを確立するものである。本発明により従来シ
ステムの欠点が解消され、色の再現性（色の一貫性）が
システム内あるいはシステム間で維持される。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、カラー画像情報の入力、出力が独立タイプの入
・出力機で構成される画像処理システムにおいて、該シ
ステムのＤＩＣ（機器非依存性の色再現）を行なう方法
が、(i) カラー画像情報を入力するカラー入力機が、カ
ラーフィルム原稿をスキャンしてＲＧＢデータ（濃度情
報値）を入取し、次いで前記カラーフィルムの濃度特性
曲線を利用してＲＧＢデータ（濃度情報値）を光量値に
変換するとともに前記光量値データを保持すること、(i
i) カラー画像情報を出力するカラー出力機が、前記カ
ラー入力機から前記光量値データを入取するとともに下
記＜階調変換式＞により前記光量値データを階調変換
し、所望の色再現を行なうこと、から成ることを特徴と
する独立タイプの入・出力機で構成される画像処理シス
テムの色再現法に関するものである。 ＜階調変換式＞ ｙ＝ｙ_H ＋［α（１−10^-k・x ）／（α−β）］・（ｙ
_S −ｙ_H ） ただし、上記＜階調変換式＞において、 ｘ：ｘ＝（ｘ_n −ｘ_H ）で示される基礎光量値。これ
は、カラーフィルム原稿上の任意の画素（ｎ点）の濃度
値（Ｄ_n ）から、原稿の撮影に使用したカラーフィルム
のＤ軸（濃度を表わす。）とＸ軸（光量に相間した画像
情報値を表わす。）のＤ−Ｘ直交座標系で規定される濃
度特性曲線を介して求めた光量に相関した画像情報値
（ｘ_n ）と、原稿上の最明部（Ｈ部）の濃度値（Ｄ_H ）
に対応する光量に相関した画像情報値（ｘ_H ）の差を示
す。 ｙ：原稿上の任意の画素（ｎ点）に対応する複製画像上
の画素の階調強度値。 ｙ_H ：原稿上のＨに対応する複製画像上のＨに対して、
予め設定される階調強度値。 ｙ_S ：原稿上のＳに対応する複製画像上のＳに対して、
予め設定させる階調強度値。 α：複製画像の記録媒体の表面反射率。 β：β＝１０^−γにより決められる数値。 ｋ：ｋ＝γ／（ｘ_s −ｘ_H ）により決められる数値。但
し、ｘ_s は、原稿上の最暗部（Ｓ部）の濃度値（Ｄ_S ）
から前記Ｄ−Ｘ直交座標系で規定される濃度特性曲線を
介して求めた光量に相関した画像情報値を示す。 γ：任意の係数。をそれぞれ表わす。

【００１８】以下、本発明の技術的構成について詳しく
説明する。前記したように、本発明のオープン化された
ＤＴＰシステムなどの画像処理システムにおいて、シス
テムを構成する機器のうち、特に画像処理にとって重要
な入力側機器と出力側機器に前記した機能を保持させ
て、システムの構成や機能などに依存しない色再現法、
いわゆるＤＩＣを確立しようとするものである。

【００１９】前記したオープン化されたＤＴＰシステム
のシステム構成機器としては、以下のものが例示され
る。 ・カラー入力機として、ＨＯＲＩＺＯＮ，ＡＲＣＵＳ
ＰＬＵＳ，ＶＩＳＩＯＮ ３５（以上、ＡＦＧＡ社
製）；Chroma Graph（ライノタイプ ヘル社製）；スマ
ートスキャナＰＳ，スマートウＰＳ，スマートウＰＳ，
リーフスキャン３５、リーフスキャン４５（以上、サイ
テックス社製）；ジェナスキンＤＴ−１０３０ＡＩ（大
日本スクリーン製造社製）；Color Getter II pro ， C
olor Getter II（丸紅エレクトロニクス社製）；ＡＲＴ
ＳＣＡＮ（コベルコ社製）；ＤＵＡＬ ＳＣＡＮ ＤＳ
−５０５５（シンコウデンキ社製）；ＳｃａｎＭａｋｅ
ｒII，同４５Ａ、同１８５０Ｓ（以上、ＴＡＸＡＮ社
製）；ＱＣＳ−２４６２、Ｓｃａｎｍａｓｔｅｒ Ｄ４
０００（以上、イマプロ社製）；ＳｃａｎＭａｔｅ（バ
イナリー社製）；ＧＴ−８０００、同６０００（以上、
エプソン社製）；ＲＦＳ２０３５（コダック社製）；Ｉ
ＳＯＭＥＴ ４０５カラースキャナー（ＩＳＯＭＥＴ社
製）；ＭＡＧＮＡＳＣＡＮ ２００ｉ（富士−クロスフ
ィールド社製）；ＣＯＯＬＳＣＡＮ（ニコン社製）；Ｘ
ＲＳ、ＵＭＡＸ６３０，ＵＭＡＸ１２００、Ｂａｒｎｅ
ｙｓｃａｎ３５１５、Ｉｍａｐｒｏ，ＡｒｔｉｘＣ＋
５、Ｎｉｋｏｎ ８−bit ，同１２−bit 、Ｎｅｗ Ｌ
ｅａｆ（Autorange）、Ｏｌｄ Ｌｅａｆ（Autorange
），Ｓｈａｒｐ ＪＸ６００、Ｓｈａｒｐ ＪＸ３２
０（以上、Ｍａｃ社製）；Ｌｅａｆ ３５，Ｏｐｔｒｏ
ｎｉｃｓ，ｒｇｂ Ｃｏｌｏｒ，ＯｐｔｏＳｃａｎ，Ａ
ｇｆａ Ｆｏｃｕｓ， Ａｇｆａ ＡＣＳ−１００，Ｈ
ｏｗｔｅｌｅ Ｄ４０００（以上、ＰＰＴ社製）；Ｏｐ
ｔｒｏｎｉｃｓ，Ｓｃｒｅｅｎ １０１５（以上、ＤＴ
Ｉ社製）、などがある。

【００２０】・カラー出力機として、Ｓｅｌｅｃｔ Ｓ
ｅｔ（５０００、７０００）、Ａｃｃｕｓｅｔ １００
０（以上、ＡＧＦＡ社製）；Ｌｉｎｏｔｒｏｎｉｃ２６
０，同３３０、同５３０、同６３０、同８３０、同９３
０、Ｒ３０２０ＰＳ、Ｐ３０３０ＰＳ（以上、Linotype
-Hell 社製）；Ｇｅｎａｓｅｆｔ ２０３５、同１０６
５（以上、大日本スクリーン製造社製）、などがある。

【００２１】次に、本発明のカラー入力機とカラー出力
機の間でＤＩＣ（機器非依存性の色再現法）を確立する
ための技術的構成について、詳しく説明する。本発明の
カラー入力機側において保持すべき機能は、カラーフィ
ルム原稿から入取する画像情報として、原稿画像の撮影
のために使用したカラーフィルムにおいて、該フィルム
がもつ固有の特性を取り去った画像情報を入取出来るよ
うにするという点である。通常、連続階調のカラーフィ
ルム原稿からハーフトーン階調、例えば網点階調の複製
画像を製作する場合、カラーフィルム原稿からＲＧＢフ
ィルターを介して各乳材層の（出力側のＣＭＹに対応さ
せた）濃度情報値を入取し、該濃度情報値を階調変換し
て複製画像が製作される。なお、本発明において前記
「階調変換」とは、色調（カラートーン）と濃度階調
（グラデーション）を包含する意味で用いている。従っ
て、前記したＤＩＣは、当然に「階調変換」という用語
に深く関係しており、本発明において「階調変換」が機
器非依存性のものであるとき、ＤＩＣが確立されたと考
える。

【００２２】前記したように、従来の複製画像の製作に
おいては、画像情報値として「濃度情報値」をベースに
したものである。これに対して、本発明は、カラーフィ
ルム原稿の画質に左右されずに、例えばオーバー／ノー
マル／アンダー露光の原稿、ハイキー／ローキーの原
稿、各種の色カブリのある原稿あるいは褪色（フェーデ
ィング）した原稿などに左右されずに、例えば優れた画
質のＤＴＰ画像（カラー雑誌など）を作成するために、
階調変換のための画像情報として、濃度値ではなく光量
値を使用する。これは従来技術ときわだった相違をなし
ている点である。本発明において、階調変換に際して画
像原稿のもつ「濃度値」ではなく「光量値」を利用する
理由は、次の通りである。前記した画質の異なる種々の
原稿画像を合理的に階調変換するためには、カラーフィ
ルム感材がそれぞれ固有的に有する写真濃度特性曲線に
依存してしまった「濃度値」を利用するのでなく、撮影
時に該カラーフィルム感材に入射される被写体（原稿画
像の文字通りのベースとなるもの。実際の風景など実体
画像といってもよい。）からの光量値を利用すれば、該
写真濃度特性曲線（写真感材の特性）に依存しない画像
情報であるために、どんな画質の原稿であっても合理的
に統一的に階調変換できるのではないか、という本発明
者らの創意に基づくものである。

【００２３】そのために、カラー入力機は、カラーフィ
ルム原稿から、複製画像の製作において真の画像情報と
なる「光量値」を入取する機能を持たなければならな
い。前記光量値は当該原稿画像が撮影されているカラー
写真フィルム感材（感光性乳剤）の特性曲線、いわゆる
写真濃度特性曲線（photographic characteristiccurve
）を用いて、写真濃度（photographic desity ）から
容易に求めることができる。なお、前記写真濃度特性曲
線は、縦軸を濃度（Ｄ）、横軸（Ｘ）を露光量とするＤ
−Ｘ直交座標系で表わされるものである。そして、前記
光量値を求めるためには、画像原稿が撮影されているカ
ラー写真フィルム感材の写真濃度特性曲線を関数化しな
ければならない。これにより原稿画像中の任意の画素点
（ｎ点）の濃度値（Ｄ_n ）から対応する画素の光量値
（ｘ_n ）値を求めることができる。写真濃度特性曲線は
各写真感材メーカーから技術資料などとして与えられて
いるものを関数化すればよい。

【００２４】例えば、図１にＥＫ社製エクタクローム6
4、プロフェッショナルフィルム（デーライト）の写真
濃度特性曲線を示す。写真濃度特性曲線を関数化する方
式は、特に限定されず、所望の方式に従えばよい。いう
までもないが、図１に図示されているように、カラー写
真フィルムのＲ／Ｇ／Ｂの各感光乳剤は、夫々の特性曲
線を有しているので、これらを関数化し、対応色版の製
作のための光量値を求めなければならない。表１に、そ
の結果を示す。なお、表１には、可能な限り正確に写真
濃度特性曲線を数式化するために、数式化区分を複数と
している。

【００２５】

【表１】

【００２６】本発明においては、図１に示されるような
写真濃度特性曲線を関数化するとき、カラー写真原稿の
濃度値を示すＤ軸の目盛り（スケール）と、被写体（実
体画像）のlog Ｅで示される光量値を示すＸ軸の目盛り
を同一なものとしてＤとＸの関数化が行なわれた。この
Ｄ軸とＸ軸に関するスケーリングは、次の観点から行っ
たもので、本発明者らにおいて全く合理的なものと考え
ている。即ち、写真濃度特性曲線においては、該Ｘ軸に
は露光量Ｅの対数値（log Ｅ＝log Ｉ×ｔ）が位置づけ
られ、この物理量は人間の視覚の明暗に対する対数的な
弁別特性により評価される。一方Ｄ軸の濃度に関する物
理量も人間の視覚においては対数的に評価される。従っ
て、Ｄ軸とＸ軸を相関させるとき同一スケーリングのも
とで行なっても何等の不合理はないと考える。なお、本
発明において上記の目盛りづけは一種の簡便法であり、
これに限定されないことは言うまでもないことである。
例えば、図１に示されるＤ軸とＸ軸の数値関係で関数化
してもよい。前記した相対的な意味を含ませて、本発明
においては、Ｘ軸の物理量を、露光量を含む概念である
「光量値」という用語で表現している。

【００２７】本発明は、前記したように階調変換に際し
てカラー写真原稿の濃度値（Ｄ_n 値）を基準とするので
はなく、被写体（実体画像、実景）が与えてくれる画像
情報値、即ちＸ軸で表わされる光量値（ｘ_n 値）を基礎
とするものである。前記した如く、写真濃度特性曲線の
関数化により表１に示されるＤ_n 値とｘ_n値とはｘ＝Ｆ
(D) の関数式により相関されているため、容易にＤ_n 値
からｘ_n 値を求めることができる。本発明のカラー入力
機は、前記手法によりカラーフィルム原稿上の各画素
（ｎ点）の濃度値（Ｄ_n ）値から対応する光量値
（ｘ_n ）を求め、該光量値データを所望のメモリーにス
トアする機能を有するものである。

【００２８】そして、前記した濃度値（Ｄ_n ）から対応
する光量値（ｘ_n ）を求めるには、既存のカラー入力機
の濃度測定機構に、Ｄ_n →ｘ_n への変換プログラムを介
在させることにより、即ちソフト対応により容易に求め
ることが出来る。前記ソフトプログラムとしては、カラ
ーフィルム原稿としてよく使用されるフィルムについ
て、それらの写真濃度特性曲線を関数化した内容のもの
であることが好ましいことはいうまでもないことであ
る。そして、入校されるカラーフィルム原稿の各銘柄に
対応させて、Ｄ_n →ｘ_n 値を求めるようにすればよい。
これらフィルムの種類としては、前記した図１のＥＫ社
製エクタクローム64、エクラクローム・デュープフィル
ム6121、エクタクローム50（プロフェッショナルフィル
ム、タングステン）、エクタクローム200 （プロフェッ
ショナルフィルム3036）、コダクローム25（プロフェッ
ショナル、タングステン）、エクタクローム200 （プロ
フェッショナル・デーライト）など、ＡＧＦＡ社のAGFA
CHROME-1000-RS 、50-RS、200-RS、100-RS など、富士フ
ィルム社製のフジクローム−50（プロフェッショナル、
デーライト）、フジクローム100 （プロフェッショナ
ル、デーライト）などがある。

【００２９】前記した各種フィルムの写真濃度特性曲線
の関数化したＤ_n とｘ_n の関係式のうち、前記表１のほ
かの例示を、表２〜表３に示す。表２のものは、AGFACH
ROME-1000-RS、表３のものはフジクローム50（プロフェ
ッショナルＤ）を示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】次に、ＤＩＣを実現するためのカラー出力
機の構成について説明する。本発明のカラー出力機は、
前記したカラー入力機側で求めた画像情報値としての光
量値（ｘ_n ）を受取り、前記＜階調変換式＞を使用して
色分解、即ち階調変換を行なう機能を有するものであ
る。本発明の＜階調変換式＞を運用して得られる出力デ
ータを、横軸（Ｘ軸）に光量値（ｘ_n ）、縦軸に階調強
度値（ｙ）をとって図示すれば、当業界で一般的に「色
分解カーブ」あるいは「階調変換カーブ」といわれてい
るものになることはいうまでもないことである。

【００３３】前記「色分解カーブ」という用語を使用し
て従来技術と本発明の色分解法、即ち広義の階調変換法
を区別する場合、次の区分法（命名法）が有効である。 (1) 従来の色分解法は、前述したように写真濃度特性曲
線の濃度軸（Ｄ軸）に位置づけられる濃度情報値に立脚
して行なわれるため、Ｄ軸色分解カーブに依存した色分
解法である。 (2) これに対して、本発明の色分解法は写真濃度特性曲
線の光量値（Ｘ軸）に位置づけられる光量情報値に立脚
して行なわれるため、Ｘ軸色分解カーブに依存した色分
解法である。 本発明カラーの出力機において、該出力機が網点階調の
複製画像を形成するものである場合、後述するように光
量値（ｘ_n ）を前記＜階調変換式＞に代入することによ
り階調強度値として網点面積％（dot area％）が計算さ
れ、Ｘ軸色分解カーブが設定されることになる。

【００３４】次に、本発明の前記した＜階調変換式＞の
誘導過程とその特質について、ここで簡単に説明する。
ＤＴＰシステムにおいて複製画像として網点階調の印刷
画像を製作する場合、原稿画像中の各画素に対応した印
刷画像上の画素に設定される網点面積％の数値（ｙ）を
求める＜階調変換式＞は、一般に認められている濃度公
式（写真濃度、光学濃度）、即ち Ｄ＝log Ｉo ／Ｉ＝log １／Ｔ ただし、Ｉo ＝入射光量、 Ｉ ＝反射光量又は透過光量、 Ｔ ＝Ｉ／Ｉo ＝反射率又は透過率、 を基礎として誘導することができる。この濃度Ｄに関す
る一般公式を、製版・印刷に適用すると次のようにな
る。 製版・印刷における濃度（Ｄ' ）＝log Ｉo ／Ｉ＝ log
（単位面積×紙の反射率）／｛（単位面積−網点面積）
×紙の反射率＋網点面積×インキの表面反射率｝＝log
αＡ／［ａ｛Ａ−（ｄ₁ ＋ｄ₂ …ｄ_n ）｝＋β（ｄ₁ ＋
ｄ₂ ＋…ｄ_n ）］ ここで、 Ａ：単位面積、 ｄ_n ：単位面積内にある夫々の網点面積、 α：印刷用紙の反射率、 β：印刷インキの表面反射率、 である。本発明はこの製版・印刷に関する濃度式（Ｄ'
）を基本として、画像情報として濃度値でなく光量値
を使用するとともに連続階調である原稿画像上の標本点
（画素）（ｎ点）における基礎光量値（ｘ）と、これに
対応した網点階調である印刷画像上の標本点における網
点の網点面積％値の数値（ｙ）との関連づけが理論値と
実測値が合致するように、前記＜階調変換式＞を誘導し
たものである。

【００３５】本発明の前記＜階調変換式＞の運用におい
ては、一般にｙ_H ，ｙ_S のパラメーターは定数化されて
おり、例えば多色（ＣＭＹ）製版の場合、Ｃ版のｙ_CHに
５％、ｙ_CSに９５％、ＭおよびＹ版ではｙ_MH＝ｙ_YHに３
％、ｙ_MS＝ｙ_YSに９０％という網点面積％が使用され
る。なお、前記＜階調変換式＞の運用において、濃度計
により測定したＤ_n 値との関連で求めたｘ_n 値を使用
し、ｙ_H と、ｙ_S に百分率数値（％値）を用いると、ｙ
値も百分率数値で算出される。本発明の＜階調変換式＞
の運用において、他の重要なパラメータであるγの値
は、以下に示す理由でＣ版用Ｘ軸色分解カーブの設定に
おいて、γ値＝0.45に固定してよい。これは、本発明者
らにより本発明の＜階調変換式＞の開発過程で画像情報
値として濃度値を採用する階調変換式を開発した経緯か
ら導かれたものであり、多くの実験例により支持されて
いる。しかしながら、該パラメータγは、Ｘ軸色分解カ
ーブの形状を合目的に変化させることができること、別
言すればγ値を合目的に操作することにより所望の階調
特性（色調を含む。）を有する印刷物を製作することが
できるため、極めて重要なパラメータであり、前記した
値に固定されるものではない。本発明の＜階調変換式＞
のパラメータの数値設定は、所与の被写体（実体画像）
の調子をあくまでも忠実に印刷画像に再現させようとす
る立場と、意識的に調子を調整（修正または変更）した
印刷画像を製作しようとする立場、により相違してく
る。後者の場合、γ値を意識的に変化させることによ
り、Ｘ軸色分解カーブの形状を所望のものに（即ち所望
の階調のものに）変更することができるため、種々の調
子の印刷画像が得られる。例えばＸ軸色分解カーブの形
状を上に凸形状としたいとき（Ｈ部〜中間調の調子を強
調したいとき）は、γ値を０より大きいプラスの値と
し、ほぼ直線上にしたい解きはγ値を０に近づけ、逆に
下に凹形状としたいとき（中間調〜シャドウ部の調子を
強調したいとき）は、γ値をマイナスの値とすればよ
い。

【００３６】本発明の前記＜階調変換式＞の運用におい
て、次のように変形して利用することはもとより、任意
の加工、変形、誘導するなどして使用することも自由で
ある。 ｙ＝ｙ_H ＋［α（１−10^-k・x ）／（α−β）］・（ｙ
_S −ｙ_H ） 但し、Ｅ＝１／（１−β）＝１／（１−10^−γ） 前記の変形例は、α＝１としたものである。これは、例
えば印刷画像を表現するために用いられる印刷用紙（基
材）の表面反射率を１００％としたものである。αの値
としては、任意の値を取り得るが、実務上紙の白度に零
点調整するため１．０として構わない。前記変形例（α
＝１．０）によれば、印刷画像上の最明部Ｈにｙ_H を、
最暗部Ｓｙ_S を予定していた通りに設定することがで
き、これは前記＜階調変換式＞の大きな特徴をなしてい
る。このことは、印刷画像上の最明部Ｈにおいては、定
義によりｘ＝（ｘ_n −ｘ_H ）＝０となること、また最暗
部Ｓにおいてはｘ＝ｘ_S −ｘ_H となること、即ち −ｋ・ｘ＝−γ・（ｘ_S −ｘ_H ）／（ｘ_S −ｘ_H ）＝−
γ となることから明らかである。このように、本発明の＜
階調変換式＞（α＝１とする変形例）を利用することに
より、常に予定した通りのｙ_H とｙ_S を印刷画像上のＨ
部とＳ部に設定することができ、このことは利用者が作
業結果を考察する上で極めて重要なことである。例えば
印刷画像におけるｙ_H とｙ_S に所望する値を設定し、γ
値を変化させると（但し、α＝１．０）、各種のＸ軸色
分解カーブが得られる。そして、これらのＸ軸色分解カ
ーブのもとで製作した印刷画像をγ値との関係で容易に
評価することができる。

【００３７】特に製版実務において重要な点は、本発明
で得られるＸ軸色分解カーブが、従来のＤ軸色分解カー
ブと相違して最終製品としての印刷画像のＨ〜Ｓに至る
階調特性、調子特性を表示しているという点である。即
ち、製版業者は、所定のｙ_H、ｙ_S 及びγ値のもとで得
られるＸ軸色分解カーブから、その形状の考察を通じて
最終印刷画像の仕上がり（調子）を適確に予測すること
ができる。これは、画質が相違する（例えば露光条件が
相違する）複数の原稿画像に対して、夫々の設定された
Ｘ軸色分解カーブが全て１つの同じ色分解カーブに収斂
するという本発明の階調変換法の大きな特徴によるもの
である。これに対して、従来のＤ軸色分解カーブ（同じ
ｙ_H 、ｙ_S 及びγ値を採用する。）は、画質の異なる夫
々の原稿画像に対応するカーブが得られ、その形状は複
雑なものである。従って、製版作業は、そのカーブを考
察しただけでは最終の印刷画像がどのようなものである
かを的確に予測することができない。前記したことの意
味は極めて重要であり、製版作業者は各色版（Ｃ，Ｍ，
Ｙ）と墨版（Ｂ）のＸ軸色分解カーブを例えばモニター
表示させることにより、最終印刷画像の仕上がりを的確
に予測することができるため、各種の校正作業を不要な
ものとすることができる。即ち、本発明により直接製版
（ダイレクト・プレート製版法）が可能となる。

【００３８】また、本発明の前記＜階調変換式＞の運用
において、ｋ値がγ値になるように、即ち、（ｘ_S −ｘ
_H ）値が１．０になるように正規化してもよい。このよ
うなｘ_H 〜ｘ_S のダイナミックレンジを０〜１＝１．０
に正規化するとＸ軸色分解カーブ相互間の比較検討が容
易になるとともに、＜階調変換式＞の計算が極めて容易
のものとなる。もとよりダイナミックレンジ内の各画素
の光量値（ｘ）も、該正規化に準じて変化するが、相対
的な変化であるため色分解カーブの設定に何等の支障を
きたすものではない。なお、以下の説明において、ｙ値
の計算は、正規化後の値を用いて計算したものである。
本発明の前記＜階調変換式＞を運用して、多色製版（一
般に、Ｃ版、Ｍ版、Ｙ版、Ｂ（スミ）版の四版が一組と
考えられている。）用の各色版のＸ軸色分解カーブを設
定するには、所望の製版設計のもとに前記Ｃ版と同様に
行なえばいい。

【００３９】以上、本発明のカラー出力機として、カラ
ー入力機との結合関係のもとで、網点階調の印刷画像を
製作する例（厳密には、製版プロセスの例）を示した
が、本発明はこれに限定されない。カラー出力機が、前
記ＣＭＹまたはこれにスミ（Ｂ）を加えた多色系の印刷
画像を製作するものであっても、ＲＧＢ系のＣＲＴ画像
（液晶表示画像も含む）であってもよいことはいうまで
もないことである。この場合、前記＜階調変換式＞と類
似の階調変換式がカラーテレビジョンの画質改善に有効
であることは、本発明者らにより先に提案されているこ
ところである（U.S.patent NO.5,014,120 、特願昭63-1
75081 号）。なおＣＲＴ表示画像の場合、パラメータα
は好適にはα＝1.0 で運用される。

【００４０】カラー出力機のハード構成としては、既存
する所望の出力機の画像変換処理部（階調変換部）にお
いて、該画像変換処理部のコンピュータにより前記＜階
調変換式＞のもとでｙ値（階調強度値）を求めるととも
に、該ｙ値に基づいて機器の記録部（記録ヘッド）の電
流値や電圧値、あるいはその印加時間などを制御し、ハ
ーフトーン画像（複製画像）の色再現を行なえばよい。
なお、本発明において、前記＜階調変換式＞による計算
は、入・出力間に介在する例えば編集用ワークステーシ
ョンあるいはプラットホームのコンピュータで計算さ
せ、その結果を出力機が受取り、出力するようにしても
よいことはいうまでもないことである。前記コンピュー
タの計算処理部には、前記＜階調変換式＞により光量値
（ｘ_n）を、例えば網点階調の画像を製作するための電
流信号値に変換することができるソフトが組込まれる。
このようなソフトとしては、前記＜階調変換式＞のアル
ゴリズムをもつものであれば特別に制約を受けず、該ア
ルゴリズムを内部ロジックとして有するＰＡＬ、ゲート
アレイ、カスタムＩＣなど種々の形態をとることが出来
る。

【００４１】オープン化された画像処理システムにおい
て、特に入・出力機の構成は、例えば図３に示されるよ
うに構成される。図３に示されるように、オープン化さ
れた画像処理システムは、カラー入力機(i) 、中央ステ
ーション（ワークステーション、ＣＰＵ）(a) 、カラー
出力機(ii)から構成される。なお、中央ステーション
(a) に接続する(b) は他の入力機、(c) は他の出力機を
示す。また、図３のものは一つの例示であり、本発明は
これに限定されないことはいうまでもないことである。

【００４２】カラー入力機(i) は、次のように構成すれ
ばよい。カラー入力機(i) の検出部１は、入力機に貼着
されたカラーフィルム原稿５の各画素の透過光を検出
し、電流値としてのＲ，Ｇ，Ｂ，ＵＳＭ各信号を出力
し、この信号をＡ／Ｕ変換部６において電圧信号に変換
する。カラー入力機(i) の画像情報（光量値）入取部２
は、ログアンプ７において、検出部１のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｕ
ＳＭそれぞれの電圧信号を対数演算して濃度値をもと
め、更にカラーフィルムの写真濃度特性曲線を利用して
光量値を求める。画像情報（光量値）入取部２のベーシ
ックマスキング（ＢＭ）部８は、前記したＲＧＢの画像
情報値からグレー（Ｋ）成分を分離し、更に光量値化さ
れた光量値ベースのＣＭＹの各成分を分離し、所望のメ
モリーにストアする。また、カラーコレクション（Ｃ
Ｃ）部９は、カラーフィルム原稿のＲＧＢ及びＹＭＣの
各色に対しＣ版、Ｍ版、Ｙ版成分をコントロールし、更
にカラーフィルム原稿のグレー成分をＵＣＲ／ＵＣＡ部
10のＵＣＲ（under color removal ）、またはＵＣＡ
（under color addition）において、Ｙ，Ｍ，Ｃの３版
で表現する比率とＫ版で表現する比率を決定する。これ
らの光量値ベースのデータも所望のメモリーにストアす
る。

【００４３】カラー出力機(ii)は、次のように構成すれ
ばよい。カラー出力機(ii)の階調調整部３は、前記カラ
ー入力機(i) から入手した光量値データを所定の＜階調
変換式＞で処理し、階調の調整を行なうところである。
特に階調変換部１１は、本発明の＜階調変換式＞のアル
ゴリズムをソフトウェアとして保有しかつＡ／Ｄ、Ｄ／
ＡのＩ／Ｆ（インターフェース）を有する汎用コンピュ
ータ、アルゴリズムをロジックとして汎用ＩＣにより具
現化した電気回路、アルゴリズムの演算結果を保持した
ＲＯＭを含む電気回路、アルゴリズムを内部ロジックと
して具現化したＰＡＬ、ゲートアレイ、カスタムＩＣ等
々種々の形態をとることができる。勿論、計算機能を出
力機(ii)に保有させてもよいし、あるいは中央ステーシ
ョン(a) に保有させてもよい。階調変換部１１によって
得られた網点実効面積率（ｃｅ',ｍｅ',ｙｅ')はカラー
チャンネルセレクター１２に入力され、カラーチャンネ
ルセレクタ１２はｙｅ' 、ｃｅ' ，ｋｅ' を順次選択的
に出力する。この出力はＡ／Ｄ変換部１３によりＡ／Ｄ
変換されて、出力部４に入力される。出力部４では、階
調変換部３の出力にもとづいてドットコントロール部１
４においてレーザビームのコントロールを行なう。

【００４４】

【実施例】

(i) オープン化された画像処理システムにおいて、カラ
ー入力機としてＡＧＦＡ社製のＣＣＤ光学系を有するＨ
ＯＲＩＺＯＮ、カラー出力機（ポストスクリプト対応の
イメージセッタ スキャナ）としてＡＧＦＡ社製のレー
ザービームにより網点を形成するSelect Set 7000 、を
それぞれ入・出力機として使用し、印刷画像を製作する
ための製版実務において、本発明によりＤＩＣ（機器非
依存性の色再現）が実現されるかどうか検証した。な
お、カラーフィルム原稿としては、図１に示されるＥＫ
社製エタクローム６４（プロフェッショナルフィルム、
デーライト）を使用した。また、出力製品のカラープル
ーフとしてＤＵＰＯＮ社のクロマリン法を使用した。

【００４５】(ii) カラー入力機における光量値
（ｘ_n ）データの入力法 カラー入力機側において、カラーフィルム原稿から各画
素の光量値（ｘ_n ）を求める手順は図２に示される。ま
ず、カラー入力機であるＨＯＲＩＺＯＮは、光学系にＣ
ＣＤを用いており、ＣＣＤ読み取値（０〜２５５の２５
６階調）と濃度値の関係を所定のグレースケールを使用
して決める。次いで、カラーフィルムの写真濃度特性曲
線から光量値（ｘ_n ）を求める。前記した手順をソフト
化し、ＣＣＤの読み取り値から自動的に光量値（ｘ_n ）
が入取されるようにした。

【００４６】(iii) カラー出力機における網点面積％値
（ｙ値）の計算法 前記カラー入力機から光量値（ｘ_n ) データを受け取る
とともに、カラー出力機から出力される網点面積％値
（ｙ値）を、＜階調変換式＞を次の条件のもとで運用し
て求めた。 ・（Ｃ版用） γ値＝0.4000， ｙ_H ＝５％， ｙ_S ＝
９５％ ・（Ｍ，Ｙ用）γ値＝0.13000, ｙ_H ＝３％， ｙ_S ＝
９０％ （注）各色版（Ｃ，Ｍ，Ｙ）間の製版設計は、中間調
（網点面積％値＝50％）のところで、Ｃ版とＭ，Ｙ版の
網点面積％値の差が１０％となるようにγ値を調整し
た。当業者において、Ｃ版に対するＭ，Ｙ版の中間調の
網点面積％値の差を１０％とし、印刷画像のグレーバラ
ンス、カラーバランスを維持することは常法のものであ
る。

【００４７】前記した条件のもとで入・出力機側におい
て得られるデータを、下記の表４に示す。

【００４８】

【表４】

【００４９】(iv) 比較実験 本発明のオープンシステムを構成する前記入・出力機を
用いて得られる実験結果を比較する意味で、当業者にお
いて製版実務においてハイエンド（高品質の印刷画像を
与えるという意味）のカラースキャナとして知られてい
るＩＳＯＭＥＴ社製455 DIGITAL COLOR SCANNER に、本
発明の二つの技術的構成を組込んで実験した。即ち、該
ハイエンドスキャナの濃度検出部に濃度値（Ｄ_n ）から
光量値（ｘ_n ）を求めるソフトを組み込み、かつ階調変
換部に＜階調変換式＞を運用できるソフトを同時に組ん
で実験を行なった。

【００５０】本発明の前記オープンシステムを構成する
前記入・出力機のもとで得られる実験結果は、全く満足
のいくものであった。即ち、オープンシステム下で得ら
れた刷版は、原稿画像の色調や濃度階調をよく再現して
おり、ハイエンドスキャナから得られる結果と同質のも
のであった。これは、本発明により、オープン化された
画像処理システムにおいて、ＤＩＣ（機器非依存性の色
再現法）が確立されたことを証明するものである。

【００５１】

【発明の効果】本発明により、カラー画像情報の入力、
出力が独立タイプの入・出力機で構成される画像処理シ
ステムにおいて、該システムのＤＩＣ（Device Indepen
dent color, 機器非依存性の色再現法）を確立すること
ができる。このことの意義は、画像処理システムがスタ
ンド アローン（stand alone ）タイプからユーザの製
品構成、作業環境などを反映して、ますますオープン化
している現状に鑑み極めて重要なものである。即ち、画
像処理システムは、種々のメーカーが製造している各種
各様の関連機器（カラー入力機、カラー出力機、中央制
御機器など）を所望する態様で組合わせて構成されると
いう時代になっており、システムがオープン化すればす
るほど、画像処理のうちで最も困難でかつ最も高い品質
が要求される色の統一的再現性（色再現の一貫性）が求
められているからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラーフィルム原稿の作成に使用されたフィ
ルム感材の写真濃度特性曲線の一例である。

【図２】 カラー入力機側で光量値（Ｘ_ｎ）を求めるた
めの手順を説明する図である。

【図３】 オープン化された画像処理システムの一実施
態様を説明する図である。

【符号の説明】

（ｉ）……カラー入力機 （１）……検出部 （２）……画像情報（光量値）入取部 （ｉｉ）……カラー出力機 （３）……階調調整部 （１１）……階調変換部 （４） ……出力部 （ａ）……中央ステーション （ｂ）……他の入力機 （ｃ）……他の出力機

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｔ 1/00 5/00 Ｈ０４Ｎ 1/46 9191−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０ Ａ 4226−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/46

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像情報の入力、出力が独立タイ
   プの入・出力機で構成される画像処理システムにおい
   て、該システムのＤＩＣ（機器非依存性の色再現）を行
   なう方法が、 (i) カラー画像情報を入力するカラー入力機が、カラー
   フィルム原稿をスキャンしてＲＧＢデータ（濃度情報
   値）を入取し、次いで前記カラーフィルムの濃度特性曲
   線を利用して前記ＲＧＢデータ（濃度情報値）を光量値
   に変換するとともに前記光量値データを保持すること、 (ii) カラー画像情報を出力するカラー出力機が、前記
   カラー入力機から前記光量値データを入取するとともに
   下記＜階調変換式＞により前記光量値データを階調変換
   し、所望の色再現を行なうこと、 から成ることを特徴とする独立タイプの入・出力機で構
   成される画像処理システムの色再現法。 ＜階調変換式＞ ｙ＝ｙ_H ＋［α（１−10^-k・x ）／（α−β）］・（ｙ
   _S −ｙ_H ） ただし、上記＜階調変換式＞において、 ｘ：ｘ＝（ｘ_n −ｘ_H ）で示される基礎光量値。これ
   は、カラーフィルム原稿上の任意の画素（ｎ点）の濃度
   値（Ｄ_n ）から、原稿の撮影に使用したカラーフィルム
   のＤ軸（濃度を表わす。）とＸ軸（光量に相間した画像
   情報値を表わす。）のＤ−Ｘ直交座標系で規定される濃
   度特性曲線を介して求めた光量に相関した画像情報値
   （ｘ_n ）と、原稿上の最明部（Ｈ部）の濃度値（Ｄ_H ）
   に対応する光量に相関した画像情報値（ｘ_H ）の差を示
   す。 ｙ：原稿上の任意の画素（ｎ点）に対応する複製画像上
   の画素の階調強度値。 ｙ_H ：原稿上のＨに対応する複製画像上のＨに対して、
   予め設定される階調強度値。 ｙ_S ：原稿上のＳに対応する複製画像上のＳに対して、
   予め設定させる階調強度値。 α：複製画像の記録媒体の表面反射率。 β：β＝１０^−γにより決められる数値。 ｋ：ｋ＝γ／（ｘ_s −ｘ_H ）により決められる数値。 但し、ｘ_s は、原稿上の最暗部（Ｓ部）の濃度値
   （Ｄ_S ）から前記Ｄ−Ｘ直交座標系で規定される濃度特
   性曲線を介して求めた光量に相関した画像情報値を示
   す。 γ：任意の係数。 をそれぞれ表わす。
2. 【請求項２】 カラー出力機が、ＣＭＹＫ系のハーフト
   ーン出力画像を形成するものである請求項１に記載の色
   再現法。
3. 【請求項３】 カラー出力機が、ＲＧＢ系のＣＲＴ出力
   画像を形成するものである請求項１に記載の色再現法。