JPH1023282A - 色情報変換方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の所定色を色再現するために決定される
色分解値（ＣＭＹＫ値）を色情報値（Ｌａｂ）から容易
に変換する。 【解決手段】 ３次元のＬａｂ値５２から４次元のＣＭ
ＹＫ値５６へ変換するため、Ｌａｂ−中間３値変換手段
５８、変換係数記憶手段６０、生成された中間３値６
２、中間３値−ＣＭＹＫ変換手段６４から変換手段５４
を構成し、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８は入力された
Ｌａｂ値５２を中間３値６２に変換し、中間３値−ＣＭ
ＹＫ変換手段６４は変換された中間３値６２を用いてＣ
ＭＹＫ値５６を求める。従って、入力された３次元のＬ
ａｂ値５２から最適に４次元のＣＭＹＫ値５６へ変換さ
れ、忠実に色再現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色情報変換方法及
び装置にかかり、所定色の色情報値を該所定色が色再現
されるべく最適な色材量に変換する色情報変換方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数色の原稿や物体の複写物を作成する
ときや多数色の原稿や物体を忠実に表示させるときのた
めに、色を表現する方法の１つとして色分解値がある。
この色分解値は一般的には、印刷では減法混色のＣＭＹ
Ｋ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）、表示で
は加法混色のＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）が用
いられる。この色分解値を用いれば、原稿や物体の各色
を再現できる。

【０００３】近年、実際に多数色の原稿や物体の複写物
を作成する以前に、作成されるべき色を検討する所謂カ
ラーデザインが行われている。このような作成されるべ
き色を検討するために用いられるものとして、原稿や物
体の各色を再現して表示装置上に表示するシミュレーシ
ョン装置や、原稿や物体の各色を再現してプリントを作
成するハードコピー装置等の色再現装置が知られてい
る。この色再現装置では、多数色の原稿や物体の色分解
値を表示装置のデバイス値、例えばＴＶ信号やデジタル
ＲＧＢ出力値（以下、ＲＧＢ値という）、またはハード
コピー装置に備えられた色材の色材量（以下、ＣＭＹＫ
値という）に変換して表示または出力する。これによっ
て、多数色の原稿や物体の複写物を再現した色で表示ま
たは出力できる。

【０００４】ところが、上記の色分解値は、原稿や物体
の色を特定するための装置の特性や色分解値をデバイス
値に変換する装置の特性に依存する。例えば、色を特定
するために原稿や物体を照射するための光源や測色装置
が異なれば、原稿や物体の色は異なる色分解値となる。
また、デバイス値への変換特性が異なれば、原稿や物体
の色は異なる色で再現される。

【０００５】そこで、従来より、再現すべき色が色を特
定するための装置の特性に依存せず、どのような装置で
あっても原稿等の色と同一の色を表す値を表現するため
に、色を装置に依存しない色情報値に一度変換（中間表
現法）している。このような、色を装置に依存しない色
情報値として、ＣＩＥ(Commission Internationale de
I'Eclairage)が規定したＣＩＥ ＸＹＺ値（以下、ＸＹ
Ｚ値という）、または均等知覚色空間ＣＩＥ Ｌ^* ａ^*
ｂ^* 値（以下、Ｌａｂ値という）等の色彩値がある。

【０００６】これら色情報値としてのＸＹＺ値、また
は、Ｌａｂ値等の色彩値を用い、原稿や物体の色を表す
ＲＧＢ値やＣＭＹＫ値等の色分解値を色彩値へ変換した
後に、色修正を行う、所謂デバイスインディペンデント
に色を再現していた。このように、装置に依存しない色
彩値の一致によって、多数色の原稿等について異なる色
再現装置であっても安定した精度で色再現することがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の所謂デバイスイ
ンディペンデントな色情報値としてのＸＹＺ値、また
は、Ｌａｂ値等の色彩値は、３値の各々を要素とする３
次元色空間で定まる。一方、ハードコピー装置等の色再
現装置では、色彩値を、ハードコピー装置に備えられた
色材の色材量、通常、ＣＭＹＫ各色の色材量（以下、Ｃ
ＭＹＫ値という）に変換する必要がある。このＣＭＹＫ
値は、ＣＭＹＫ各色を要素とする４次元空間で定まる。

【０００８】しかしながら、従来、３次元情報と３次元
情報との間の変換は、最小自乗法、補間付きルックアッ
プテーブル法やニューラルネットワーク法等で可能であ
ったが、３次元情報と４次元情報との間の変換は困難で
あった。すなわち、３次元情報であるＸＹＺ値やＬａｂ
値等の色彩値を、４次元情報であるＣＭＹＫ値の色分解
値に、高精度でカラーマッチング（色再現）しつつ変換
することが困難であった。従って、再現した色は原稿等
の色が精度よく再現されないので、一旦近傍の色分解値
に変換した後に、熟練者による値の再設定や多数のプリ
ントを作成して最良のものを選択する等の試行錯誤の繰
り返しが行われていた。このため、ＣＭＹＫ値の色分解
値を用いた従来のハードコピー装置等の色再現装置にお
いて３次元情報であるＸＹＺ値やＬａｂ値等の色彩値か
ら正確に色再現した色を形成するためには、膨大な工数
及び演算量を必要としていた。

【０００９】本発明は、上記事実を考慮して、ハードコ
ピー装置で任意の所定色を色再現するために決定される
色分解値を色情報値から容易に変換できる色情報変換方
法及び装置を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の色情報変換方法は、複数の色
材を各々所定の色材量で組み合わせて出力することによ
って所定色を再現する色再現装置へ入力すべき色情報値
であると共に、該所定色を表す第１表色系の色情報値
を、該色情報値の次元数と一致する次元数でかつ前記第
１表色系と異なる第２表色系の色情報値に変換し、変換
された第２表色系の色情報値を前記色情報値の次元数を
越えた次元数の前記色再現装置で用いる複数の色材の各
色材量に変換するにあたり、前記第１表色系の色情報値
から第２表色系の色情報値への変換は、前記第２表色系
の色情報値を中間値として設定し、前記中間値と、該中
間値を前記色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に
変換する変換により変換したときの各色材量によって形
成された変換色を表す前記第１表色系の色情報値との対
応をプレ特性として予め複数求め、前記複数のプレ特性
に基づいて、前記第１表色系の色情報値と、該第１表色
系の色情報値による色に略一致する前記変換色に対応す
る中間値との関係を、変換特性として求め前記求めた変
換特性に基づいて前記所定色の色情報値を中間値に変換
する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の色情報変換方法であって、前記中間値と、該中間値を
前記色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に変換す
る変換により変換したときの各色材量との対応を予め複
数求めると共に、求めた複数対応の各対応の各色材量
と、該各色材量によって形成された変換色を表す前記第
１表色系の色情報値との対応を予め複数求め、これらの
中間値、各色材量及び色情報値の対応をプレ特性とし複
数求めることを特徴とする。

【００１２】請求項１の発明では、所定色を表す第１表
色系の色情報値を、該色情報値の次元数と一致する次元
数でかつ前記第１表色系と異なる第２表色系の色情報値
に変換し、変換された第２表色系の色情報値を前記色情
報値の次元数を越えた次元数の前記色再現装置で用いる
複数の色材の各色材量に変換する。この色情報値は、色
再現装置で所定色を再現するために色再現装置へ入力す
べき値であり、ＸＹＺ値、または、Ｌａｂ値等の３次元
の色彩値を用いることができる。一方、色再現装置で用
いる複数の色材の各色材量は、ＣＭＹＫ等のように、３
次元の色彩値を越えた４次元の色分解値である。３次元
の色情報値から４次元の色材量への変換では従来の技術
の欄でも説明したが、変換が困難であるため、所定色が
正確に再現されない。そこで、本発明では、第１表色系
の色情報値に対応すると共に次元数が一致する、第１表
色系と異なる第２表色系の色情報値を中間値として設定
する。例えば、第１表色系の色情報値をＬａｂ値とし、
第２表色系の色情報値をＣＭＹ値とするとき、ＣＭＹの
３次元の色彩値を中間値と設定する。この中間値と、中
間値を色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に変換
する変換により変換したときのＣＭＹＫ等の各色材量に
よって形成された変換色を表す第１表色系の色情報値と
の対応をプレ特性として予め複数求める。これらの複数
のプレ特性に基づいて、第１表色系の色情報値と、該第
１表色系の色情報値による色に略一致する変換色を表す
第１表色系の色情報値に対応する中間値との関係を、変
換特性として求める。従って、第１表色系の色情報値に
対応すると共に、変換されたときの各色材量により形成
された変換色が第１表色系の色情報値による所定色と略
一致する中間値は、変換特性から求めることができる。
これによって、第１表色系の任意の色情報値が入力され
たときには、第１表色系の所定色の色情報値に対応する
第２表色系による中間値を用いれば、第１表色系の所定
色の色情報値は所定色が再現されるべき各色材の色材量
に変換され、色再現が正確になされる。このように、求
めた変換特性に基づいて所定色の色情報値を中間値に変
換すれば、３次元の色彩値から４次元の色分解値への変
換が適正に行われ、所定色を正確に再現することができ
る。

【００１３】前記変換特性を求める場合、中間値を変換
した各色材量による変換色を表す第１表色系の色情報値
を求める必要がある。そこで、請求項２の発明では、前
記中間値と、該中間値を色再現装置で用いる複数の色材
の各色材量に変換する変換により変換したときの各色材
量との対応を予め複数求める。これと共に、求めた複数
対応の各対応の各色材量と、該各色材量によって形成さ
れた変換色を表す第１表色系の色情報値との対応を予め
複数求める。この各色材量によって形成された変換色を
表す第１表色系の色情報値は、例えば、各色材量を実際
に形成してできた変換色を測色すれば容易に求めること
ができる。これらの中間値、各色材量及び色情報値の対
応をプレ特性として、予め複数求める。この複数のプレ
特性により、第１表色系の色情報値と、該第１表色系の
色情報値による色に略一致する変換色を表す第１表色系
の色情報値に対応する中間値との関係を求めることがで
きる。従って、これら第１表色系の色情報値と中間値と
の関係を第１表色系の色情報値に対する中間値への変換
特性として求めることができる。これによって、３次元
の色彩値から４次元の色分解値への変換が適正に行わ
れ、所定色を正確に再現することができる。

【００１４】前記色情報変換方法は、請求項３に記載の
発明の色情報変換装置によって実現できる。本発明の色
情報変換装置は、複数の色材を各々所定の色材量で組み
合わせて出力することによって所定色を再現する色再現
装置へ入力すべき色情報値でありかつ該所定色を表す第
１表色系の色情報値を入力するための入力手段と、入力
された第１表色系の色情報値を該色情報値の次元数と一
致する次元数でかつ前記第１表色系と異なる第２表色系
の色情報値に変換する色変換手段と、変換された第２表
色系の色情報値を該色情報値の次元数を越えた次元数の
前記色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に変換す
る色材量変換手段と、を備えた色情報変換装置におい
て、前記色変換手段は、前記第２表色系の色情報値を中
間値として設定しかつ、前記第１表色系の色情報値と、
前記色材量変換手段で変換された複数の色材の各色材量
により形成される変換色が前記第１表色系の色情報値に
よる色と略一致する中間値との関係を表す変換特性を記
憶した記憶手段と、記憶された変換特性に基づいて前記
所定色の色情報値を中間値に変換すると共に、変換され
た中間値を前記色材量変換手段へ出力する中間値変換手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の色情報変換装置において、前記記憶手段は、前記中間
値と、該中間値を前記色再現装置で用いる複数の色材の
各色材量に変換する変換により変換したときの各色材量
との対応を予め複数求めると共に、求めた複数対応の各
対応の各色材量と、該各色材量によって形成された変換
色を表す前記第１表色系の色情報値との対応を予め複数
求め、これらの中間値、各色材量及び色情報値の複数の
対応に基づいて求めた、前記第１表色系の色情報値と、
中間値との関係を表す変換特性を記憶することを特徴と
する。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の色情報変換装置において、前記色変換手段は、第１表
色系の色情報値を、第２表色系の色情報値に変換するよ
うに学習された多層フィードフォワード型ニューラルネ
ットワークであることを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の色情報変換装置において、前記色変換手段は、第１表
色系の色情報値と、第２表色系の色情報値との対応関係
を記憶したルックアップテーブルであることを特徴とす
る。

【００１８】請求項３の発明では、入力手段によって複
数の色材を各々所定の色材量で組み合わせて出力するこ
とによって所定色を再現する色再現装置へ入力すべき色
情報値であると共に、該所定色を表す第１表色系の色情
報値が入力される。この色情報値は請求項１でも説明し
たように、ＸＹＺ値、または、Ｌａｂ値等の色彩値を用
いることができる。入力された第１表色系の色情報値
は、色変換手段によって、この色情報値の次元数と一致
する次元数でかつ第１表色系と異なる第２表色系の色情
報値に変換される。変換された第２表色系の色情報値
は、色材量変換手段によって、この色情報値の次元数を
越えた次元数の前記色再現装置で用いる複数の色材の各
色材量に変換される。上述のように、３次元の色情報値
から４次元の色材量への変換は困難であるため、所定色
が正確に再現されない。そこで、本発明では、第２表色
系の色情報値を中間値として設定し、前記色変換手段の
記憶手段に記憶された第１表色系の色情報値と、色材量
変換手段で変換された複数の色材の各色材量により形成
される変換色が第１表色系の色情報値による色と略一致
する中間値との関係を表す変換特性に基づいて、中間値
変換手段が所定色の色情報値を中間値に変換すると共
に、変換された中間値を前記色材量変換手段へ出力す
る。また、記憶手段は、請求項４にも記載したように、
中間値と、該中間値を前記色再現装置で用いる複数の色
材の各色材量に変換する変換により変換したときの各色
材量との対応を予め複数求めると共に、求めた複数対応
の各対応の各色材量と、該各色材量によって形成された
変換色を表す前記第１表色系の色情報値との対応を予め
複数求め、これらの中間値、各色材量及び色情報値の複
数の対応に基づいて求めた、前記第１表色系の色情報値
と、中間値との関係を表す変換特性を記憶することがで
きる。これによって、３次元の色彩値から４次元の色分
解値への変換が適正に行われ、所定色を正確に再現する
ことができる。

【００１９】前記色変換手段は、請求項５に記載したよ
うに、入力された所定色の色情報値を、変換色の色情報
値に変換するように学習された多層フィードフォワード
型ニューラルネットワークで構成することができる。周
知のように、ニューラルネットワークは、多数の入出力
関係の学習が終了した後にはどのような入力があっても
学習が反映された出力がなされるので、色情報値が入力
されれば、入力された色情報値に対応する所定色が再現
されるべき色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に
対応する中間値を出力する。また、色変換手段は、請求
項６にも記載したように、入力された所定色の色情報値
と、変換色の色情報値との対応関係を記憶したルックア
ップテーブルで構成することができる。このように、ル
ックアップテーブルを用いれば、参照するのみの単純な
処理で迅速に、入力された色情報値に対応する中間値を
出力することができる。このように、任意の色情報値が
入力されたときには変換特性を用い、任意の色情報値に
対応する中間値を用いれば、所定色が再現されるべき各
色材の色材量に変換され、色再現が正確になされる。従
って、設定された変換特性に基づいて色情報値に対応す
る中間値を求め、求めた中間値を所定色の色情報値とし
て変換する。これにより、３次元の色彩値から４次元の
色分解値への変換が適正に行われ、所定色を正確に再現
することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。なお、以下の説明で
は、色彩値はＣＩＥ ＸＹＺ、ＣＩＥ Ｌ^* ａ^* ｂ^* 、
ＣＩＥ Ｌ^*ｕ^* ｖ^* 等が利用可能である。本実施の形
態では、ＣＩＥ Ｌ^* ａ^* ｂ^* （Ｌａｂ値）を用いる
が、（測定により得た）分光分布から次の（１）式に示
すＣＩＥＸＹＺの三刺激値から次の（２）式を用いて導
出可能である。

【００２１】

【数１】

【００２２】本実施の形態は、色彩値が既知の原画像
を、表示装置上でシミュレートする色シミュレーション
装置や色再現してプリントするハードコピー装置の色再
現装置において、任意の色彩値（Ｌａｂ値）を色分解値
（ＣＭＹＫ値）に変換する色変換装置に本発明を適用し
たものである。なお、印刷等において本発明を適用する
場合には、色分解値（ＣＭＹＫ値）の各々を各版を作成
するときのスクリーントーン等の面積比に対応させれば
よい。

【００２３】図３に示すように、本実施の形態の色変換
装置４２は、マイクロコンピュータを含んで構成された
装置本体１０、原稿に記録されている画像を読み取るた
めのスキャナ２４、画像データ入出力装置２６、データ
やコマンドを入力するためのキーボード２８、及びモニ
ター３０から構成されている。装置本体１０は、ＣＰＵ
１２、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、光源の色情報等を記憶
するためのメモリ１８、本体と他の装置との間でデータ
等をやりとりするための入出力装置（以下、Ｉ／Ｏとい
う）２０及びこれらをデータやコマンドが入出力可能な
ように接続されたバス２２から構成されている。このＩ
／Ｏ２０には入力されたデバイス値（ＣＭＹＫ値）に応
じた原画像をプリントするプリンタ３２が接続されてい
る。なお、ＲＯＭ１４には、後述する処理プログラムが
記憶されている。スキャナ２４は、色を数値で表現した
データとして出力するための装置であり、物体（原稿）
に光を照射し、物体からの反射光や透過光の強さを光電
的原理を利用して計測するためのものである。基本的に
は、光源と測光器からなる。一方、画像データ入出力装
置２６は、数値表現された原画像の色彩値（本実施の形
態ではＬａｂ値）が外部記憶手段に記憶されている場合
に、外部記憶手段から読み込むための装置である。この
色彩値はキーボード２８から直接入力してもよい。これ
らのスキャナ２４及び画像データ入出力装置２６は、何
れか一方を備えればよい。

【００２４】図１は、本実施の形態の色変換装置４２の
機能別概略構成を示すブロック図である。本実施の形態
の色変換装置４２では、スキャナ２４または画像データ
入出力装置２６から入力されたＬａｂ値を例えば印刷用
のＣＭＹＫ値の色分解値に変換して出力する。

【００２５】この色変換装置４２は、Ｌａｂ値５２から
ＣＭＹＫ値５６への変換機能を有する変換手段５４を構
成し、機能別に、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８、変換
係数記憶手段６０、生成された中間３値６２、中間３値
−ＣＭＹＫ変換手段６４に分類される。Ｌａｂ−中間３
値変換手段５８は入力された色彩値であるＬａｂ値５２
を後述する中間３値６２に変換するためのものであり、
中間３値−ＣＭＹＫ変換手段６４は変換された中間３値
６２を用いて色分解値であるＣＭＹＫ値５６を求めるの
ものである。この中間３値−ＣＭＹＫ変換手段６４にお
ける変換は、以下の（３）〜（６）式に従ってなされ
る。なお、これらの各手段は、図３に示すハードウェア
資源及び後述するソフトウェア資源を用いて構成され
る。

【００２６】 Ｋ＝ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）・Ｐ（ｍｉｎ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）） ・・・（３） Ｃ＝Ｖ１−Ｋ・Ｑ１（Ｋ） ・・・（４） Ｍ＝Ｖ２−Ｋ・Ｑ２（Ｋ） ・・・（５） Ｙ＝Ｖ３−Ｋ・Ｑ３（Ｋ） ・・・（６） 但し、ｍｉｎ（）：Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のうち最小の数を
求める関数 Ｑ１（Ｋ）：０≦Ｑ１（Ｋ）≦１ Ｑ２（Ｋ）：０≦Ｑ２（Ｋ）≦１ Ｑ３（Ｋ）：０≦Ｑ３（Ｋ）≦１

【００２７】なお、Ｑ１（Ｋ）、Ｑ２（Ｋ）、Ｑ３
（Ｋ）の各々は、上記の関係を満たす条件下であれば何
れの関数を用いてもよい。

【００２８】また、印刷等における中間３値−ＣＭＹＫ
変換手段６４における変換は、従来より採用されてい
る、Ｋ版作成アルゴリズムであるＵＣＲ法やＧＣＲ法を
用いてもよい。

【００２９】上記のＬａｂ−中間３値変換手段５８は、
色彩値（Ｌａｂ値）からその色彩値を得る色分解値（Ｃ
ＭＹＫ値）に変換されるべき中間３値への変換のために
予め構築された変換系で、色彩値（Ｌａｂ値）を中間３
値であるＣＭＹ値に変換する。この変換には、ルックア
ップテーブルまたはニューラルネットワーク等を用いる
ことができる。

【００３０】本実施の形態では、Ｌａｂ−中間３値変換
手段５８にニューラルネットワークを採用した場合を説
明する。このＬａｂ−中間３値変換手段５８は、ニュー
ラルネットワークで構成された変換機能を有すると共
に、それを学習する学習機能を有している。

【００３１】なお、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８は、
学習機能を有さない変換機能のみを有する構成とするこ
とも可能である。すなわち、後述するように、Ｌａｂ−
中間３値変換手段５８は、Ｌａｂ値を当該Ｌａｂ値を再
現するＣＭＹＫ値に変換されるべき中間３値としてのＣ
ＭＹ値に変換するものであるが、Ｌａｂ値をＣＭＹ値に
変換できればよい。従って、Ｌａｂ値と当該Ｌａｂ値を
再現するＣＭＹＫ値に変換されるべきＣＭＹ値との対応
を予め他のニューラルネットワークで学習し、学習され
た他のニューラルネットワークの変換係数を入力するよ
うにして、この変換係数を用いてＬａｂ値をＣＭＹ値に
変換してもよい。つまり、変換係数が入力される構成で
あれば、変換係数を用いてＬａｂ値をＣＭＹ値に変換す
る変換のみの機能でよい。また、Ｌａｂ値と当該Ｌａｂ
値を再現するＣＭＹＫ値に変換されるべきＣＭＹ値との
対応をルックアップテーブルとして記憶して、記憶され
たルックアップテーブルを参照することによって、Ｌａ
ｂ値をＣＭＹ値に変換してもよい。

【００３２】Ｌａｂ−中間３値変換手段５８は、色彩値
（Ｌａｂ値）の各値毎の入力を可能とするために入力層
として色彩値の数（本実施の形態ではＬａｂの３つ）に
応じたニューロンを有し、中間層を介して所定数の中間
値（本実施の形態ではＣＭＹ）を出力するための出力層
として中間値の数（本実施の形態ではＣＭＹの３つ）に
応じたニューロンを有して各々のニューロンがシナプス
によって結合されたニューラルネットワークを構成して
いる。このＬａｂ−中間３値変換手段５８は以下に説明
する学習処理により学習して、所望の色彩値から色分解
値を求める系を得るものである。

【００３３】図４に示すように、Ｌａｂ−中間３値変換
手段５８は、ネットワーク７４及び教師部７６から構成
されている。ネットワーク７４の入力側は教師７６の入
力側と共に接続され、ネットワーク７４の出力側は教師
７６の出力側と共に接続されている。教師７６の修正信
号出力側はネットワーク７４の修正信号入力側に接続さ
れている。ネットワーク７４には、Ｌａｂの各値が入力
されると共に、ＣＭＹの中間３値が出力される。入力の
色彩値に対応する教師信号ＴＣ及び出力の色分解値に対
応する出力信号ＯＣは教師部７６に入力され、教師部７
６はこれらの差分等から得た修正信号ＳＣをネットワー
ク７４に出力する。すなわち、ネットワーク７４に、Ｌ
ａｂの各値が入力されると、ＣＭＹの各中間値が出力さ
れる。学習時には、既知の色彩値及び色彩値に対応する
既知の色分解値は教師信号ＴＣとして教師部７６に入力
され、出力の色分解値に相当する出力信号ＯＣも教師部
７６に入力される。教師部７６はこれら入力された信号
の差分等から得た修正信号ＳＣをネットワーク７４に出
力する。

【００３４】なお、本実施の形態のＬａｂ−中間３値変
換手段５８では、任意のＬａｂ値全てについて中間値で
あるＣＭＹの各値を対応させるため、後述するニューラ
ルネットワークの出力層のユニットはシグモイド特性を
有するように構成され、また出力値は選択的に実在する
ＣＭＹの各値を対応させている。すなわち、シグモイド
特性を有するように構成されることによって、出力値は
実値（正の数）となるが、その出力値が実在するＣＭＹ
の値にならない場合が考えられる。このように、実在す
るＣＭＹの値にならない場合を回避するため、出力値を
実在の値に選択的、例えば、出力値に最も近い実在の値
や出力値の端数を切り上げたり切り下げたりした値に対
応させることができる。

【００３５】このＬａｂ−中間３値変換手段５８に用い
られているニューラルネットワークの一例としては、図
５に示すように、色分解値としてのＬ^* ，ａ^* ，ｂ^* の
３つのユニットＩ１、Ｉ２、Ｉ３から成る入力層、多数
のユニットＭｑ（ｑ≧１）から成る中間層、及び３個の
出力ユニットＵ１, Ｕ２, Ｕ３から成る出力層から構成
されている。なお、本実施の形態では中間層の各ユニッ
ト及び出力層の各ユニットはバイアスユニットに接続さ
れている。

【００３６】中間層のユニットは入出力関係がシグモイ
ド関数によって表される神経回路素子により構成され、
入力層のユニットは入出力関係が線形の神経回路素子で
構成されている。また、出力層のユニットは上記で説明
したようにシグモイド特性を有するように神経回路素子
で構成するが、これに限定されるものではなく、入力層
のユニットと同様に入出力関係が線形の神経回路素子で
構成してもよい。

【００３７】Ｌａｂ−中間３値変換手段５８では、Ｌａ
ｂ値がその入力として与えられると、ネットワークの中
間層のユニットからは次の（７）式に従った出力Ｈｊが
出力される。

【００３８】

【数２】

【００３９】但し、Ｗ^(h) _ijは入力層のｉ番目のユニッ
トと中間層のｊ番目のユニットの結合係数（すなわち重
み）を表し、Ｉ_i は入力層のｉ番目のユニットの出力
（すなわち色情報値）、ｂ_j はバイアスユニットから供
給されるバイアス値を表す。また、出力層のユニットの
出力Ｏ_k も同様に次の（８）式のように表される。

【００４０】

【数３】

【００４１】但し、Ｗ^(O) _jkはｊ番目の中間ユニットと
ｋ番目の出力ユニットの結合係数を表し、またＨ_j は
（７）式で定義される中間層のｊ番目のユニットの出力
値である。また、ｎ、ｍ、ｕはそれぞれ入力層、中間
層、出力層の各々のユニット数である。

【００４２】従って、入力層のユニットへ色彩値を入力
することによって、出力層のユニットから出力Ｏ_k とし
て少なくとも３つのＣＭＹの値が出力される。

【００４３】なお、上記の入力層の各ユニットの特性は
入力をそのまま出力するような特性であり、また、中間
層のユニットの結合係数は次の（９）式で定義される
［０，１］の間で単調増加するシグモイド関数で表され
る特性である。 ｆ（ｘ）＝１／（１＋ｅ^-x） ・・・（９）

【００４４】また、出力層のユニットはシグモイド関数
あるいは線形関数で表される特性である。ただし、出力
層はバイアスユニットからの入力があってもよい。

【００４５】このニューラルネットワークの結合係数
は、出力層の各ユニットの出力と色分解値が既知である
教師信号との誤差を最小にするように予め学習・修正さ
れる。すなわち、Ｌａｂ値からＣＭＹ値への変換を学習
する。本実施の形態では、ニューラルネットワークとし
て、フィードフォワード結合型ニューラルネットワーク
を用いており、該ネットワークの学習方法は各種の方法
があるが、例えば、バックプロパゲーションアルゴリズ
ム（ラメルハート［Runmelhert,D.E and McClelland,J.
L.(Eds),"Parallel Distributied Processing",Explora
ation in the Microstructure of Cognition.Vol1,2,MI
T Press,Cammbridge(1989)参照］）の最急降下法等を用
いることができる。

【００４６】次に、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８にお
けるニューラルネットワークの学習の処理の詳細を図６
を参照してさらに説明する。この学習時には、本実施の
形態では、学習時に用いる教師データとして、色分解値
のＣＭＹを各々２０％づつ変動させた２１６組のＣＭＹ
値により画像を形成し、形成された画像を測色機で測色
した測定値をＬａｂ値を求め、このＬａｂ値を入力教師
データとすると共に、２１６組のＣＭＹ値を出力教師デ
ータとしている。

【００４７】まず、ステップ１５０では、色分解値のＣ
ＭＹを各々２０％づつ変動させた２１６組のＣＭＹ値を
設定する。すなわち、（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（０，０，
０），（０，０，２０），（０，０，４０），（０，
０，６０），（０，０，８０），（０，０，１００），
（０，２０，０），（０，２０，２０），・・・，（１
００，１００，１００）というう組み合わせで設定す
る。次のステップ１５２では設定された２１６組のＣＭ
Ｙ値の各々を上記の（３）〜（６）式に従ってＣＭＹＫ
値を求めて、次のステップ１５４において記憶する。次
のステップ１５６では記憶した２１６組のＣＭＹＫ値の
各々をプリンタ３２へ出力することよって２１６組の色
票をプリントする。このプリントされた２１６組の色票
を次のステップ１５８で測色し、次のステップ１６０に
おいて各々の色彩値（Ｌａｂ値）を求め、記憶する。以
上の処理がニューラルネットワークを学習させるための
教師データの作成である。次のステップ１６２では、プ
リントした複数の色票の色彩値（Ｌａｂ値）を入力教師
信号とし、色票のＣＭＹ値（中間値）を出力教師信号と
して各々ニューラルネットワークに入力し、次のステッ
プ１６４で学習させる。すなわち、ネットワークの出力
（出力教師信号）と教師信号（入力教師信号）との誤差
を最小にするように学習される。以上の処理が終了し
（ステップ１６６）、ニューラルネットワークの学習が
十分に行われた後に、ステップ１６８でネットワークの
構造、ウェイトをメモリ１８（図１の変換係数記憶手段
６０に相当）に記憶し、変換系の構築を終了する。この
ように、学習することによってＬａｂ−中間３値変換手
段５８では、色彩値であるＬａｂ値が入力されると、入
力されたＬａｂ値による任意の色が再現されるべき各色
材量に変換されるための中間３値である３つのＣＭＹ値
を出力する。

【００４８】次に、本実施の形態の色変換装置４２の作
動を図２のフローチャートを参照してさらに説明する。
色変換装置４２の電源が投入または色変換実行開始の指
示がキーボードよりなされると、図２のステップ１００
へ進み、上述のようにしてＬａｂ−中間３値変換手段５
８の学習がなされ、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８に変
換係数が設定される。次のステップ１０２では、色変換
すべき原稿の色彩値（Ｌａｂ値）が読み取られ、次のス
テップ１０４で設定された変換係数によるＬａｂ−中間
３値変換手段５８によって、読み取った色彩値が中間３
値（ＣＭＹ）に変換され、変換された中間３値値（ＣＭ
Ｙ）が記憶される。このステップ１０４の処理は上記説
明したように学習されたニューラルネットワークのＬａ
ｂ−中間３値変換手段５８の動作に相当する。

【００４９】次のステップ１０６では、変換された中間
３値が上記の（３）〜（６）式に従って色分解値（ＣＭ
ＹＫ値）に変換される。このステップ１０６の処理は中
間３値−ＣＭＹＫ変換手段６４の動作に相当する。次の
ステップ１０８では、変換されたＣＭＹＫ値を出力する
ことによってプリント指示がなされる。以上の処理が全
ての色彩値についてなされたのちに（ステップ１１
０）、本ルーチンを終了する。

【００５０】このように、本実施の形態の色変換装置で
は、入力された色彩値をＣＭＹＫ値である色分解値に変
換するときに、一旦、入力された色彩値を中間３値に変
換し、この中間３値をＣＭＹＫ値である色分解値に変換
している。この中間３値は、入力された色彩値が色再現
されたＣＭＹＫ値に変換されるように予め設定されてい
るので、得られる色分解値は正確に入力された色彩値を
再現することができる。従って、本色変換装置を用いれ
ば、原画像の色彩値を容易に変換できる。

【００５１】また、本実施の形態では、中間３値から色
分解値であるＣＭＹＫ値への変換に、関数Ｐ（），
Ｑ（）を用いて設定している。このため、関数Ｐ（），
Ｑ（）の特性を適宜変更して設定することによって、Ｃ
ＭＹＫ値への変換特性を自在に設定することができ、プ
リンタの特性に応じて最適な色変換を設定することがで
きる。すなわち、関数Ｐ（），Ｑ（）の特性を適宜変更
して基準となる色票をプリントする処理を繰り返すこと
によって、高精度な色再現を実現することができる。さ
らに、Ｋ版の作成を自在にコントロールすることがで
き、ユーザの意図する色再現状態を容易に形成すること
ができる。

【００５２】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。本実施の形態は、ＣＭＹ値の色彩値から印刷用のＣ
ＭＹＫ値の色分解値に変換する変換装置へ、Ｌａｂ値の
色彩値入力を可能とする色変換装置に本発明を適用した
ものである。なお、本実施の形態は上記実施の形態と同
様の構成であるため、同一部分には同一符号を付し詳細
な説明を省略する。

【００５３】図７は本実施の形態の色変換装置の機能別
概略構成を含むブロック図である。本実施の形態の色変
換装置では、入力されたＬａｂ値を、印刷用のＣＭＹＫ
値の色分解値に変換するために用いられるＣＭＹ値に変
換して出力する。

【００５４】色変換装置は、ＣＭＹ値６３からＣＭＹＫ
値５６への変換機能を有するＣＭＹ値−ＣＭＹＫ変換装
置６５へ入力させるためのＬａｂ値５２からＣＭＹ値６
３への変換機能を有する変換手段５５を構成し、機能別
に、Ｌａｂ−中間３値変換手段５８と同様の構成のＬａ
ｂ−ＣＭＹ値変換手段５９、及び変換係数記憶手段６０
に分類される。Ｌａｂ−ＣＭＹ変換手段５９は入力され
た色彩値であるＬａｂ値５２を上記説明した中間３値６
２としてＣＭＹ値６３に変換するためのものである。

【００５５】次に、本実施の形態の色変換装置の作動を
説明する。色変換装置の電源が投入または色変換実行開
始の指示がキーボードよりなされると、Ｌａｂ−中間３
値変換手段５８の学習と同様にして、Ｌａｂ−ＣＭＹ値
の学習がなされ、変換係数が設定される（図２のステッ
プ１００に相当）。次に、色変換すべき原稿の色彩値
（Ｌａｂ値）が読み取られ（ステップ１０２に相当）、
設定された変換係数によるＬａｂ−ＣＭＹ値変換手段５
９によって、読み取った色彩値がＣＭＹ値６３に変換さ
れる（ステップ１０４に相当）。次に、変換されたＣＭ
Ｙ値６３が変換装置６５によって色分解値（ＣＭＹＫ値
５６）に変換される（ステップ１０６に相当）。変換さ
れたＣＭＹＫ値を出力することによってプリント指示が
なされる（ステップ１０８に相当）。

【００５６】このように、本実施の形態の色変換装置で
は、入力されたＬａｂによる色彩値をＣＭＹ値に変換
し、出力している。従って、従来のＣＭＹ値からＣＭＹ
Ｋ値への変換が可能な装置へ入力するＣＭＹ値として、
所望するＬａｂ値による色彩値を入力することができ、
変換されたＣＭＹ値は色再現されるようにＣＭＹＫ値に
変換されるので、得られるＣＭＹＫ値は入力された色彩
値を再現することができる。従って、本色変換装置を用
いれば、原画像の色彩値を容易に変換できる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定色を表す第１表色系の色情報値を色再現装置で用いる
複数の色材の各色材量に変換するとき、ＣＭＹＫ等のよ
うに３次元の値を越えた４次元の値に変換する場合であ
っても、第１表色系と異なる第２表色系の色情報値を所
定色が再現されるべき中間値として設定し、予め求めた
第１表色系による色情報値と中間値との変換特性を用い
て、所定色が再現されるべき中間値に変換しているの
で、３次元の値から４次元の値への変換が適正に行わ
れ、所定色を正確に再現することができる、という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる色変換装置の機能
別構成の概略を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかる色変換装置の動作
の流れを示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態にかかる色変換装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図４】ニューラルネットワークの動作を説明するため
の概念イメージ図である。

【図５】ニューラルネットワークの構成を説明するため
の概念イメージ図である。

【図６】ニュラルネットワークの変換系構築時の処理過
程を示すフローチャートである。

【図７】本発明の他の実施の形態にかかる色変換装置の
概略構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 ２４ スキャナ ２６ 画像データ入出力装置 ３２ プリンタ ４２ 色変換装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の色材を各々所定の色材量で組み合
   わせて出力することによって所定色を再現する色再現装
   置へ入力すべき色情報値であると共に、該所定色を表す
   第１表色系の色情報値を、該色情報値の次元数と一致す
   る次元数でかつ前記第１表色系と異なる第２表色系の色
   情報値に変換し、変換された第２表色系の色情報値を前
   記色情報値の次元数を越えた次元数の前記色再現装置で
   用いる複数の色材の各色材量に変換するにあたり、 前記第１表色系の色情報値から第２表色系の色情報値へ
   の変換は、 前記第２表色系の色情報値を中間値として設定し、 前記中間値と、該中間値を前記色再現装置で用いる複数
   の色材の各色材量に変換する変換により変換したときの
   各色材量によって形成された変換色を表す前記第１表色
   系の色情報値との対応をプレ特性として予め複数求め、 前記複数のプレ特性に基づいて、前記第１表色系の色情
   報値と、該第１表色系の色情報値による色に略一致する
   前記変換色に対応する中間値との関係を、変換特性とし
   て求め、 前記求めた変換特性に基づいて前記所定色の色情報値を
   中間値に変換する、 ことを特徴とする色情報変換方法。
2. 【請求項２】 前記中間値と、該中間値を前記色再現装
   置で用いる複数の色材の各色材量に変換する変換により
   変換したときの各色材量との対応を予め複数求めると共
   に、求めた複数対応の各対応の各色材量と、該各色材量
   によって形成された変換色を表す前記第１表色系の色情
   報値との対応を予め複数求め、これらの中間値、各色材
   量及び色情報値の対応をプレ特性とし複数求めることを
   特徴とする請求項１に記載の色情報変換方法。
3. 【請求項３】 複数の色材を各々所定の色材量で組み合
   わせて出力することによって所定色を再現する色再現装
   置へ入力すべき色情報値でありかつ該所定色を表す第１
   表色系の色情報値を入力するための入力手段と、入力さ
   れた第１表色系の色情報値を該色情報値の次元数と一致
   する次元数でかつ前記第１表色系と異なる第２表色系の
   色情報値に変換する色変換手段と、変換された第２表色
   系の色情報値を該色情報値の次元数を越えた次元数の前
   記色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に変換する
   色材量変換手段と、を備えた色情報変換装置において、 前記色変換手段は、 前記第２表色系の色情報値を中間値として設定しかつ、
   前記第１表色系の色情報値と、前記色材量変換手段で変
   換された複数の色材の各色材量により形成される変換色
   が前記第１表色系の色情報値による色と略一致する中間
   値との関係を表す変換特性を記憶した記憶手段と、 記憶された変換特性に基づいて前記所定色の色情報値を
   中間値に変換すると共に、変換された中間値を前記色材
   量変換手段へ出力する中間値変換手段と、 を備えたことを特徴とする色情報変換装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段は、前記中間値と、該中間
   値を前記色再現装置で用いる複数の色材の各色材量に変
   換する変換により変換したときの各色材量との対応を予
   め複数求めると共に、求めた複数対応の各対応の各色材
   量と、該各色材量によって形成された変換色を表す前記
   第１表色系の色情報値との対応を予め複数求め、これら
   の中間値、各色材量及び色情報値の複数の対応に基づい
   て求めた、前記第１表色系の色情報値と、中間値との関
   係を表す変換特性を記憶することを特徴とする請求項３
   に記載の色情報変換装置。
5. 【請求項５】 前記色変換手段は、第１表色系の色情報
   値を、第２表色系の色情報値に変換するように学習され
   た多層フィードフォワード型ニューラルネットワークで
   あることを特徴とする請求項３に記載の色情報変換装
   置。
6. 【請求項６】 前記色変換手段は、第１表色系の色情報
   値と、第２表色系の色情報値との対応関係を記憶したル
   ックアップテーブルであることを特徴とする請求項３に
   記載の色情報変換装置。