JPS61277267A - 色合わせ方法 - Google Patents

色合わせ方法

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JPS61277267A
JPS61277267A JP61122061A JP12206186A JPS61277267A JP S61277267 A JPS61277267 A JP S61277267A JP 61122061 A JP61122061 A JP 61122061A JP 12206186 A JP12206186 A JP 12206186A JP S61277267 A JPS61277267 A JP S61277267A
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JP
Japan
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color
colors
range
space
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP61122061A
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English (en)
Inventor
ポール・エイ・マクマナス
グレゴリ・エル・ホフマン
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Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/6058Reduction of colour to a range of reproducible colours, e.g. to ink- reproducible colour gamut

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に1つの色空間の色画像を他の色空間に
変換する方法、特に映像の赤、緑及び青の螢光体輝度に
よる既知の合成色を、シアン、マゼンタ、黄及び黒のイ
ンクの必要な濃度に変換して、ハードコピーの色を表示
装置が表示した如く、映像色と視覚的に合わせる効果的
な色合わせ方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕力2
−映像表示のハードコピーの色をその表示と合わせなけ
ればならないという場合がある。これらの場合の2つの
例としては、デジタル化した写真の描写の場合、及びグ
ラフィック・アーチストのワーク・ステーション用の検
査コピーの場合がある。ハードコピー技術分野において
は、色の一致が一般的には望ましい。
定義するデータには多くの異なる形式がある。
写真から得た画像は、1組の色分離フィルタを基本とし
た赤(R)、緑(G)、背(B)の値で表わせ、これら
値は明確に定義できるかもしれないし、できないかもし
れない。グラフィック表示装置に独創的に表示された画
像は、この画像の表示に用いる1組のNTSC標準螢光
体の如き1組の螢光体用のRGB駆動輝度の値として表
わせ、そのA %メータは既知かもしれないし、既知で
ないかもしれない。コンピュータが発生した画像は、任
意1組のRGBの定義を基にしておシ、この定義は既知
かもしれないし、既知でないかもしれない。よって、必
要とする色空間の総ての変換に対し、1組の原色を定義
できない。
映像表示装置では、種々の螢光体からの光を加算して色
を合成するが、ハードコピー装置では、使用するインク
による光を減算して色を合成する。
その結果、例えば、表示装置の赤はハードコピーの赤と
同じではない。第3図の色度図に、ある映倫表示(1組
の螢光体)の色範囲Iと、あるインク及び紙の組合わせ
による色範囲(leを示す。この図から、これら2つの
範囲の共通領域は広いが、非共通領域を無視できないこ
とが判る。映像範囲の色がハードコピーの範囲内でない
場合、即ち、到達不能な(範囲外の)場合、この映像範
囲の色をハードコピー範囲内の色で表現しなければなら
ない。このためKは次のような方法がある。まず映像表
示の色でハードコピーの範囲外の総ての色を、最も接近
した到達可能な(範囲内の)色にしてもよい。また、一
致しない色は指定しないように映像範囲を限定してもよ
いが、それはたいていの場合、不都合である。更に、あ
る種のスケールド・マツピング(5caled map
ping )によシ広い色の範囲を狭い範囲に圧縮して
もよいが、これでは映像表示の色とハードコピーの色を
全体的に一致できなくなる。また、範囲内の総ての色を
できるだけ正確に一致させながら、範囲内の色によシ範
囲外の色を代用してもよい。この最後の方法が望ましい
が、それには明るさ、即ち正規化された明るさを、クロ
マの到達できる点まで部分的に下げ、この低下した明る
さが到達できるまでクロマを下げる。
しかし、たとえ原色が一致しても、白は一致しない。映
像の白は、色度において普通の室内光で見た白いコピー
紙と通常非常に異なっている。相互関連した色温度から
見て、映像の白はおそらく6500’K及び9500°
にの間であるが、紙の白は多分4000°に以下である
。視覚的には、映像の白は紙の白に対して青電同然であ
る。映像の白領域をコピーにおける緑色を帯びた青色と
するのは望ましくない。
この問題に関連して次のような現象がある。すなわち、
間接的な太陽光の下で着色した絵を見た後K、白熱光の
みの下で同じ絵を見ると、光源による相互関係色温度が
6500°に0から2600°KK下がる。室内及び室
外において、この絵の白領域に対する色彩計(colo
rimetric 、)の値が変化するが、この白領域
は、室外において緑色を帯びた青色のようには見えず、
室内においては淡黄色のようKは見えない。この現象は
色の一様性に関連している。即ち、広範囲にわたって、
目的とする全領域にわたるある種の平均として白を連続
的に再定義する。
望ましい方法は、螢光体原色の輝度を一様なレベルで組
合わせ、色合わせ機能によシ評価した際、これら輝度に
よシ映像の白の実際の座標ではなく、一致すべき無色の
色度座標を生じるように、螢光体原色の輝度を重みづけ
ることである。
ハードコピー装置において、現在のインク・ジェット・
プリンタはドツトの大きさを制御できない。よって、印
刷業界において利用する中間調の色は、インク・ジェッ
ト・プリンタでは合成できない。通常は矩形配列のアド
レス可能ないくつかの点を定義し、これら点のどれをそ
れらのいかに多くのドツトとするかを判断して、特定の
インク用の微小領域範囲を決定するのみである。これに
は、利用するアドレス可能な点の配列としてのサイドご
との要素の総数Nと同じ総数の矩形配列を作成する。番
号の配列はOからN2−1までの総ての番号を含んでお
シ、・ぞターンがこの配列に埋まるので、紙面のドツト
ができるだけ均一に配分されるように、番号をこの配列
内で位置決めする。
数字配列及びアドレス可能な点の間には、一定の関係が
ある。各アドレス可能な点において、所望の微小領域範
囲を各インクごとに求め、その値をN2と掛算し、その
積を四捨五入し、その結果を特定のアドレス可能な点に
対応する配列番号に加算する。その合計がN2−1よシ
も大きい場合、その点にドツトを印刷し、大きくなけれ
ば印刷しない。これによシ紙に最適な漸次的変化が得ら
れ、システムの最大分解能において、最高コントラスト
の縁を維持できる。更に、コントラストが低下するにつ
れ尖鋭度が悪くなるが、低いコントラスト縁を正確に配
置し、連続できる。インク・ドツトの位置が決定すると
、螢光体出力を求めるのに利用するのと類似した方法に
よシ、得られる色を計算する。輝度が変化しないので、
色が割当てられた微小領域によシ、この色の割当てを重
み付けする。しかし、インク・ドツトがアドレス可能な
点より大きいので、色が所望のものとならない。
これは、良好な色合わせのためには、大き過ぎるドツト
を補正しなげればならないことを意味する。
したがって本発明の目的は、映像色の制限及び利用する
インクの着色剤の不完全な特性の両方を考慮して、ハー
ドコピーの色を表示装置の色に合わせる色変換アルゴリ
ズムを用いた色合わせ方法の提供にある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば、映像の赤e緑・育(RGB)を正規化して、xYZ
色空間における色度座標に変換する。ハードコピーの色
空間をMSW空間に縮小するが、このMSW空間は扱い
易く、ハードコピーの色を2つのインクの混合の1つの
ある割合、単一のインクの1つのある割合、及びコピー
の白のある割合に限定している。XYZ色空間のデータ
をこのMSW(特殊)空間に変換できる。ハードコピー
の範囲外の色を範囲内の色に割当てる。ドツト特性の測
定から得た関数を用いて計算したインク量を変更して、
ハードコピーの非直線性を補正する。適用範囲比を用い
て色シフトを補正する。その結果、映倫色に一致するハ
ードコピー色を表わすシアン、マゼンタ及び黄色(CM
Y)の値が得られる。RGB入力を必要とするコピーに
対しては、CMY値のピットを補完する。結果として得
た色をディザリング・アルfリズムに送シ、これら割合
を紙の上のドラ)K変換する。
〔実施例〕
以下、本発明の好適な実施例を説明する。第1図は本発
明の好適な実施例の概略的な流れ図、第2A及び第2B
図は第1図の詳細な流れ図である。
ハードコピーの色を映像色に合わせる第1ステツプ嬬、
表示装置のカラー・マツプから得た映像RGBデータを
標準C,1,E、即ちXYZ空間に変換する。赤、緑、
青の如き3原色を用いた所定の色を定義するために、こ
れら原色の1つの値は負である。1931年に開催され
たコミジョン・インターナショナルΦデ・レクレラジェ
(Comm1ssionInternational 
de L’gclairage : CI E ) 、
即ち、国際照明委員会は、新たな色座標系において、総
ての成分X、Y及びZは正の値であるように変換を定義
した。C,1,E、図は、平面デカルトXY座標系にお
いて、一般的な馬蹄形スペクトラム軌跡+12であシ(
第3図参照)、スペクトラム色の色度を表わす軌跡α2
上の点は、ナノメータの波長にょシ描いている。XY千
面忙垂直なZ軸が色の輝度を決定する。3角形Iは映像
表示の全範囲、即ち、カラー映像表示装置用に一般に用
いる1組のNTSC螢光体の如き特定の3原色で表示で
きる色を表ゎしている。不規則な多角形tLeは、シア
ン、マゼンタ、黄色(CMY)及び黒のインクと特定の
紙によるインク・ジェット・プリンタの如きハードコピ
ー装置が表示できる色を表わしている。
RGBデータは、映像表示器のカラー・マツプから得た
nビット・ワードの形式である。即ち、0及び2n−1
の間の整数値である。このデータを映像ガンマ用の補正
により0〜1.0の範囲に正規化する。第3図に示した
如く、ハードコピー又は紙の白側は、映像表示の白■と
同□じではない。したがって、XYZ色空間に配置され
、ハードコピーに変換されたときの映像表示の白(2G
は、緑ががった色になる。よって、RGB空間からXY
Z空間への変換は、映像及びハードコピーの白が一致す
るように変換マトリクスを重み付けすることをまず意味
する。すなわち、映倫の白におけるRGBの単位値が紙
の白を発生して、映像表示の中間色をハードコピー装置
による中間色の如く印刷するのを確実にするように、こ
れら単位値を扱う。さて、次の3 X 3−7. )リ
ックス掛算によシ、データをRGB空間からXYZ空間
に変換する。
(1*(ft*G、El]=(x、y、z)  ・・・
(1)ここで、マトリクス乗数Aのパラメータは、白、
一致を行うように重み付げされた特定の1組の螢光体用
の測定データを基にしている。
XYz空間からハードコピー空間に変換するKは、8つ
の未知数、即ち、RGB空間の3つの成分、CMY空間
の3つの成分、白及び黒を必要とする。
xyz空間のノイグノウアー(Neugebauer 
) O方程式は次のようになる。
X=KcC+KmM+KyY+KrR+KgG+KbB
+KwWY=KcC+KmM+KyY+KrR+KgG
+KbB+KwW (2)Z=KcC+KmM+KyY
+KrR+KgG+KbB+KwWしかし、レジスター
ト−ドツトのインク・ジェット・ハードコピー装置にお
いて、互いのトップでCMY成分の2つを重ね合わせて
、組合わせ色(RGB)を形成する。したがって、特定
の色の主要な色合いが例えば緑ならば、R及びB成分を
無視できる。同様に、緑がかった色が黄色よシも青の場
合、M及びY成分を無視できる。これによυノイダノ々
ウアーの方程式が次のように短くなる。
X = KcC+ KgG + KwWY = Kc 
C+ KgG + KwW      ・・・・・・・
・・(3)Z = KcC+ KgG + KwWよっ
て、これら選択を、RGBの最も適切な選択及びCMY
の最も適切な選択に限定することによシ、ノイrノ々ウ
アーの方程式を3つの未知数による3つの方程式に変形
し、この方程式を経験的ではなく系統的に解ける。RG
B成分は、CMY成分の2つの混合(M)であ如、CM
Y成分は単一の色(S)であシ、白(W)はそのままな
ので、この新たな空間をMSW(特殊)空間という。こ
こでは、[X、Y、Z)=(K]*[M、S、W)  
・・・・・・(4)又は、 [M、 8 、W] = CKI−″1*(X、Y、Z
〕  ・・・・・・(5)である。
次のステップでは、XYZ色空間をMSW色空間に変換
する。次のように、RGB成分の6つの可能な組合わせ
がある。
R≧G≧B R≧B≧G G≧R≧B          ・・・・・・・・・・
・・(6)G≧B≧R B≧R≧G B≧G≧R 映像表示データの赤、緑及び青の相対的な大きさに基づ
いて、6つの可能な色補正マトリックスの最初の1つを
選択してこの変換を行う。よって、各色補正マ) IJ
ラックス、RGB値のある領域に対応する。これら領域
の境界に近い色では、最初のマトリックス選択は不正確
であ)、混合した成分又は単一成分において負の値とな
る。「負」のドツトは印刷できないので、有効な解法は
正の値のみから成る。負の値が生じると、次に最も近(
・マトリックスを選択し、XYZからMSWへの変換を
再び行う。はとんどの場合、最初のマトリックスは、混
合した成分及び単一の成分用に総ての正の値を発生する
。単位領域と、混合、単−及び白領域との相違により決
定された総ての正の結果としての黒は次のようになる。
黒=1.0−M−8−W       ・・・・・・・
・・(7)XYZ空間からMSW空間への変換は、3X
3マトリツクスの掛算 CB:]*[:X、Y、Z)=[M、S、W]  ・・
・・・・・・・(8)を意味し、RGB空間からXYZ
空間への変換も3×3マトリツクスの掛算を意味するの
で、RGB空間からMOW空間への直接変換 [:A]*l:B)*[FL、G、B]=CM、S、W
)・・・(9)を利用してもよい。しかし、RGB空間
及びMSW空間の両方を共通XYZ空間に関連させてい
るので、XYZ空間が映像色の世界を・・−トコピー色
の世界から分離する。後述する如く、失なわれたいかな
る差も回復させる。
MSW空間の白成分が負の場合、要求された色は過飽和
であシ、ノ・−トコピーに再生できない。負の白の値は
零に設定する。これは、映倫色範囲α着内であるが、ハ
ードコピー色範囲(Lfi外の色のと等価である。白の
零合わせは、・・−トコピーの白α♂を範囲外の映像色
のに接続する線(24に沿って、/・−トコピー色範囲
αeの周辺(至)に達するまで色をひつげる。この線@
を色の主要波長と呼び、その飽和が減少する間、この色
の主要波長を維持する。
総ての負の値を補正した後、補正した又は補5償したM
SW成分CM’、 S’、 VV’)を加算する。この
合計が1.0を越すと、要求された色は、選択した光源
下でハードコピー装置が達成できるよりも明るくなる。
この状態において、この合計にょシ各成分を割算して、
各成分を正規化し、これら成分の合計を1.0よシも小
さくする。ところで、結果としてのMSW成分(M’、
S′、W′〕はハードコピー装置用の範囲内の色である
。しかし、範囲外の色に対する上述の補償によシ、映像
表示器上で色又は明るさの異なる色は、ハードコピー装
置上の同じ色となる。
したがって、次のステップでは、隣接した色間のくまど
シ又は縁、即ち隣接した色の間の区別を回復する。これ
は、XYZ/MSW変換マトリックスの反転マトリック
ス (A−x) * [: M’、 S’、 W’) = 
(X’、 Y’、 Z’〕−曲a@を用いて、MSW空
間用の新たなY成分を計算して行う。そして、f(Y’
−靭を計算する。y/= Yならば、ハードコピー及び
映像の色は完全に一致する。すなわち、その色は、対応
する範囲の一致部分内にある。rがYよシ大きい場合、
負の白眉の補正の結果、Y及びY′の差に基づく比率を
計算し、この比率を混合した成分及び単一の成分に適用
して黒を付加する。MSW成分を1.0から減算したと
き、黒は残シであり、一般に次のようになる。
黒−1,0−(Mf + 81 +W1 )     
・・・・・・・・・αυここで、この特定の場合にとっ
て、白は負であったので、定義によるWfは零である。
これは、明るさを下げる黒インクを付加する作用がある
。Y′がYよシ小さい場合、成分の合計が1.0よシも
大きい結果、Y及びYの差に基づく比率を計算し、混合
した成分及び単一の成分に適用して白を付加する。
次に、混合した成分及び単一成分を減算した後、白成分
を残シの領域に等しく設定する。すなわち次のようにな
る。
Wf= 1.0− (Mf+ Sf )       
  ・−=−(13上述の2つのステップ、即ち等成員
及びαDでは色度の一致を犠牲にして範囲外の色の明度
差を維持するが、このステップでは色の明度を増加する
一方、その飽和を減少させる。最終的7!kMSWベク
トルは、映像及びハードコピー範囲が一致するところで
、色を正確に合わせる成分を有している。これは、色が
映倫範囲内であるが、ハードコピー範囲外の場合、その
色を範囲内の色に合わせ、色の差を保持する色にその色
を合わせる。
次のステップでは、どのインクを紙上に置くかを決定す
る。すなわち、MSW成分をCMY成分に変換する。イ
ンクの値の割当は、利用した特定のMSW変換マトリッ
クスによる。インクの1つ、即ち、等式(3)に示した
シアン(C)の如き単一の成分が、インクを落とした総
ての場所に現われる。このインクの値は次の通シである
Cmax = 1.0− Wf         、、
、、冊(13混合した成分及び黒に第2のインクが見い
出され、その値は次の通シである。
Cm1d = Bf + Mf、、、、、、、、、0着
ここでBfは黒である。Cmax 十Cm1dの混合に
ょシ、等式(3)の緑(G)の如き混合成分が生じる。
第3のインクは黒内にのみ現われる。
Cmfn = Bf            −−−−
−4−α9CMY’値であるCmax z Cm1d及
びCm1Hは、ストレーシト・ドツト・インク・ジェッ
ト−ハード;−一装置、即ちインクのドツトを他のイン
クの上に重ねて混合成分及び黒成分を形成する装置の所
定色用に利用する各インクの割合を示す。
これらCMYの割合は、可変光学密度によるインクの均
一に供給された量を表わさず、むしろ、紙のある領域に
堆積される各インク滴の割合を表わす。視覚的システム
はドツトのこのパターンを平均化するので、補正色感覚
が生じる。インク滴が重なるので、この視覚的感覚はノ
ぐターン内のドツトの数に対して直線的ではない。この
不規則性を扱うためK、システムの不規則性を補償する
新たな値を含む測定に基づき、ハードコピー・ガンマ補
正参照表の索引としてCMY値を利用する。黒は通常3
色のインクの組合わせではなく独立したインクなので、
黒ガンマ補正表を用いてCm1nを補正する。
Cm idには、2つの問題がある。まず、Cmax及
びCm1dを組合わせると、落ちた第1インクに・よる
紙の表面が湿シによシ、ドツトの重なる量が異なる。こ
の結果、2つの混合のガンマ補正特性となシ、これは各
インク用のガンマ補正特性と異なる。したがって、単一
インクのガンマ補正表ではなく、混合ガンマ補正表(赤
、緑又は青)を用いてCm1dを処理する。第21/C
、Cm1nの従来のガンマ補正には顕著なシフトがある
。これは、対応表によるガンマ補正の後、Cm1dとC
m1nの割合範囲が変化するためである。この問題を避
けるため、最初の非補正値から次のように範囲比を計算
する。
C,R,= (Cm1d −Cm1n )/ (1−C
m1n) ・−・−・αe類、Cm1dガンマ補正表の
反転に対する索引としてCm1nのガンマ補正した値を
利用して、ペース値(base )を発生する。そして
、Cm1dの補正した値を次のように計算する。
Cm1d = base + (C,R,)* (1−
base)−−−・−αη例として、Cm1d f)値
が1/2でCm1nの値が1/4ならば、Cm1dの5
0%はCm1nを力・々−する。次K、ガフーr補正が
Cm1d = 3/8及びCm1n = 1/8ならば
、Cm1dのわずか33チがCm1nをカッ々−して、
所望以上の色となる。この色の比が、ガンマ補正の後に
適当な比を回復する。
Cm1d及びCmaxも同様K。
C,aて =  (Cmax  −Cm1d )/(1
−Cm1d)  ・−−==  (18)Cmax =
 base+C,R,*(1−base)  −−−−
・−・−119となる。ここで、base’は、適当な
CMY(単一色)ガンマ補正表によるガンマ補正したC
m1dの反転ガンマ変換によシ決まる。次に、適当なC
MY表によシ、Cmax’をガンマ補正する。これは新
たなCMYベクトルc c/ 、 M/ 、 Y/−)
を発生し、このベクトルをノ・−トコピー装置に出力す
るか、補完して、RGB入力を必要とするこれら装置用
の新たなRGBベクトルc a/ 、 G/ 、 s/
−、を決定する。次に、適当なディザリング・アルゴリ
ズムによシ、色合わせアルがリズムの出力を処理して、
結果としての色データを紙上のインク滴に変換する。
〔発明の効果〕
したがって本発明によれば、新たなMSW空間を用いて
映像ガンマ、紙及びインクの影響を補正し、インクの相
互作用の範囲比を利用すると共に、適当に選択したガン
マ補正表によシインク・ジェット・ガンマを補正するこ
とによシ、映像RGBをノー−トコピーRGB装置き換
えて、映像の色とノ・−ドコーーの色を合わせることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好適カー実施例の概略的な流れ図、第
2A及び第2B図は第1図の詳細な流れ図、第3図は本
発明を説明するための色度図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2つの混合成分、単一成分及び白成分を有する特殊色デ
    ータに正規化映像色データを変換し、ハードコピーデー
    タの所定範囲外の映像色データを該所定範囲内に変換で
    きるように上記特殊色データを処理し、 該処理された特殊色データをハードコピー色データに変
    換して、 ハードコピーの色を映像表示の色に合わせることを特徴
    とする色合わせ方法。
JP61122061A 1985-05-28 1986-05-27 色合わせ方法 Pending JPS61277267A (ja)

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US737765 1985-05-28
US06/737,765 US4670780A (en) 1985-05-28 1985-05-28 Method of matching hardcopy colors to video display colors in which unreachable video display colors are converted into reachable hardcopy colors in a mixture-single-white (MSW) color space

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EP (1) EP0203448B1 (ja)
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