(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明るさ成分と明るさ成分以外の成分とに分離された色空間の入力色を、他の色空間の出力色に変換する色変換装置において、
前記入力色の明るさ成分を入力とし、前記出力色の各成分を出力とする多項式の係数を、前記入力色の明るさ成分以外の成分をパラメータとして保持する係数記憶手段と、
前記入力色の明るさ成分以外の成分をパラメータとして前記係数記憶手段から得られる係数を用いて、前記多項式を演算して、前記出力色の各成分を求める多項式演算手段と、
を備えることを特徴とする色変換装置。
【請求項２】
請求項１の色変換装置において、
前記係数記憶手段が、前記入力色の明るさ成分以外の成分の離散的な値についての前記多項式の係数を保持するとともに、
この係数記憶手段から得られる離散的な係数から、補間によって、前記多項式演算手段での多項式演算に用いられる係数を求める係数補間手段を備えることを特徴とする色変換装置。
【請求項３】
請求項１または２の色変換装置において、
前記入力色の色空間がＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間であることを特徴とする色変換装置。
【請求項４】
請求項１または２の色変換装置において、
前記入力色の色空間がＣＭＹＫ色空間であり、前記明るさ成分としてＫが用いられることを特徴とする色変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラープリンタなどに用いられる、ある色空間の入力色を別の色空間の出力色に変換する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタなどでは、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊（＊は、図面中では上付きとするが、明細書中では上付きとしない）色空間などの色空間の画像信号を、色材色空間であるＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）色空間などの色空間の画像信号に変換する。しかし一般に、カラープリンタなどでは、色変換特性の非線形性が非常に強い。そのような場合でも精度よく色変換を行うために、従来、補間機能を備えた多次元ＬＵＴ（多次元ルックアップテーブル）や、多項式による近似が用いられている。
【０００３】
特開平９−１３０６２６号には、カラープリンタの色材色空間であるＣＭＹＫ色空間の画像信号をＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像信号に変換するに当たって、ＣＭＹＫ信号からＣ’Ｍ’Ｙ’信号を求め、そのＣ’Ｍ’Ｙ’信号の大小関係をもとにＣ’Ｍ’Ｙ’色空間を８分割して、各領域で８１項の多項式による近似を行うことによって、高精度の色変換を実現することが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平９−１３０６２６号の方法では、８１項もの多項式を用いるため、多項式の係数を保持するためのメモリ量が多くなるとともに、処理速度が遅くなるという問題がある。また、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間などの色空間からカラープリンタの色材色空間への色変換を行う場合には使えないという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、少ないメモリ量で高速かつ高精度に、しかもカラープリンタの色材色空間への色変換を行う場合にも、色変換することができるようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明では、
明るさ成分と明るさ成分以外の成分とに分離された色空間の入力色を、他の色空間の出力色に変換する色変換装置において、
前記入力色の明るさ成分を入力とし、前記出力色の各成分を出力とする多項式の係数を、前記入力色の明るさ成分以外の成分をパラメータとして保持する係数記憶手段と、
前記入力色の明るさ成分以外の成分をパラメータとして前記係数記憶手段から得られる係数を用いて、前記多項式を演算して、前記出力色の各成分を求める多項式演算手段と、を設ける。
【０００７】
この場合、前記係数記憶手段が、前記入力色の明るさ成分以外の成分の離散的な値についての前記多項式の係数を保持するとともに、この係数記憶手段から得られる離散的な係数から、補間によって、前記多項式演算手段での多項式演算に用いられる係数を求める係数補間手段を備えるものとすることができる。
【０００８】
【作用】
ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間などのように、明るさ成分と明るさ成分以外の成分とに分離された色空間では、その色空間と変換後の任意の色空間との関係において、入力色の明るさ成分に対する出力色の変化が、入力色の明るさ成分以外の成分に対する出力色の変化に比べて、小さく滑らかである。
【０００９】
この発明では、この点に着目して、入力色の明るさ成分を入力とし、出力色の各成分を出力とする、すなわち入力色の明るさ成分から出力色の各成分を算出する多項式の係数を、入力色の明るさ成分以外の成分をパラメータとして、あらかじめ求めておいて、係数記憶手段に保持しておき、この係数記憶手段から得られる係数を用いて、多項式演算手段によって上記の多項式を演算して、出力色の各成分を求めるものである。
【００１０】
したがって、この発明によれば、多項式の次数を小さくすることができるので、係数記憶手段のメモリ量を少なくすることができるとともに、高速かつ高精度の色変換を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態として、Ｄ５０標準光源でのＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間を入力色の色空間とし、あるカラープリンタの色材色空間であるＣＭＹＫ色空間を出力色の色空間として、入力色を出力色に色変換する場合を示す。入力色の各成分Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊および出力色の各成分Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、いずれも８ビットデータで表現されるものとする。
【００１２】
図５は、ａ＊およびｂ＊を０に固定し、Ｌ＊のみを０から１００まで変化させた場合の、ＣＭＹＫの変化を示したものであり、図６は、Ｌ＊を５０に、ｂ＊を０に、それぞれ固定し、ａ＊のみを−１２８から１２７まで変化させた場合の、ＣＭＹＫの変化を示したものであり、図７は、Ｌ＊を５０に、ａ＊を０に、それぞれ固定し、ｂ＊のみを−１２８から１２７まで変化させた場合の、ＣＭＹＫの変化を示したものである。
【００１３】
図５と図６および図７とでは、明らかに特徴が異なっている。すなわち、Ｌ＊に対するＣＭＹＫの変化は、Ｌ＊の再現範囲（このプリンタでは７≦Ｌ＊≦９４）内では、滑らかで、かつ変化率が小さい。これに対して、ａ＊およびｂ＊の再現範囲（−７５≦ａ＊≦７５，−６５≦ｂ＊≦１１５）内では、特にａ＊，ｂ＊が０付近でＣＭＹＫの変化率が大きく変わっている。これは、一般に、無彩色に近い、すなわちａ＊＝ｂ＊＝０に近い範囲の色を再現する場合には、安定した色再現を得る目的で、ＣＭＹの一部をＫに置き換えてＫを生成する下色除去ないし墨生成を行うために、その範囲の特性が異なってしまうことが、主な原因である。
【００１４】
この発明は、このようにＬ＊に対するＣＭＹＫの変化が小さいという、一般的には、明るさ成分と明るさ成分以外の成分とに分離された色空間の入力色の明るさ成分に対する、出力色の各成分の変化が小さいという、特徴を利用することによって、少ないメモリ量で高速かつ高精度の色変換を実現したものである。
【００１５】
〔実施例１〕
図１は、この発明の色変換装置の第１の例を示す。この例では、入力色は、Ｌ＊：０〜１００、ａ＊，ｂ＊：−１２８〜１２７の範囲を、各成分につき８ビットに量子化したＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊データとし、出力色は、各成分につき８ビットに量子化したＣＭＹＫデータとする。
【００１６】
この例の色変換装置は、色変換制御手段１、係数記憶手段２および多項式演算手段３を備える構成とする。色変換制御手段１は、図では省略したが、ＣＰＵ、このＣＰＵが実行すべき後述するような色変換処理ルーチンが書き込まれたＲＯＭ、およびＣＰＵの作業エリアとして動作するＲＡＭなどを有するものとする。
【００１７】
あらかじめ、ａ＊およびｂ＊の、それぞれ−１２８から１２７までの全ての値の組み合わせにつき、Ｌ＊を入力とし、ＣＭＹＫを出力とする、すなわちＬ＊からＣＭＹＫを算出するｎ次多項式の係数ｅを求めておき、その係数ｅを係数記憶手段２に保持しておく。
【００１８】
係数ｅは、ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，ｎ）で表すことができる。ｉは、算出する出力色の成分を示し、例えば、ｉ＝０がＣ、ｉ＝１がＭ、ｉ＝２がＹ、ｉ＝３がＫである。ｎは、高速かつ高精度の色変換を実現できる範囲で任意に決定できるが、この例では、ｎ＝０〜３とする。すなわち、多項式は３次とする。
【００１９】
具体的に、係数記憶手段２には、例えば、図３に示すように、ａ＊が−１２８から１２７まで１ずつ増加し、それぞれのａ＊についてｂ＊が−１２８から１２７まで１ずつ増加した場合のａ＊，ｂ＊の組のそれぞれに対応する、Ｌ＊からＣを算出する多項式（ｉ＝０）、Ｌ＊からＭを算出する多項式（ｉ＝１）、Ｌ＊からＹを算出する多項式（ｉ＝２）、およびＬ＊からＫを算出する多項式（ｉ＝３）の、それぞれ０次から３次までの係数という順で、係数ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，ｎ）を記憶しておく。
【００２０】
このように係数記憶手段２に保持された係数ｅは、色変換制御手段１によって、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のａ＊，ｂ＊をインデックスとして係数記憶手段２から読み出され、多項式演算手段３に送られる。
【００２１】
多項式演算手段３では、その係数ｅを用いて、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のＬ＊から、３次多項式を演算して、出力色ＣＭＹＫを算出する。したがって、その多項式演算、ないし得られる出力色ＣＭＹＫは、
Ｏ（ｉ）＝ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，０）
＋ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，１）Ｌ＊
＋ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，２）Ｌ＊2
＋ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，３）Ｌ＊3  …（１）
で表される。ただし、ｉ＝０〜３、Ｏ（０）＝Ｃ，Ｏ（１）＝Ｍ，Ｏ（２）＝Ｙ，Ｏ（３）＝Ｋである。
【００２２】
図１では、多項式演算手段３を色変換制御手段１とは別の手段として示しているが、係数ｅを用いた多項式演算による出力色ＣＭＹＫの算出は、ＣＰＵを備える色変換制御手段１で行うことができる。したがって、図１に示した機能構成は便宜的なものである。
【００２３】
図２に、この例において色変換制御手段１が行う色変換処理ルーチンを示す。この例の色変換処理ルーチンでは、色変換制御手段１は、まず、ステップＳ１において、１画素の入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊を取り込む。
【００２４】
色変換制御手段１は、次に、ステップＳ２において、その取り込んだ入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のａ＊，ｂ＊を取り出して、係数記憶手段２に記憶されている、そのａ＊，ｂ＊の組み合わせに対応する３次多項式の４個の係数を求めるためのインデックスを生成する。
【００２５】
この例では、係数記憶手段２には、図３に示して上述したように係数ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，ｎ）が記憶されているので、ｉ＝０のＣ算出用の３次多項式の係数を求めるためのインデックスは、
ｉｎｄｅｘ＝（ａ＊×２５６＋ｂ＊）×４  …（２）
で表される。ａ＊＝ｂ＊＝０であれば、ｉｎｄｅｘ＝０であり、ａ＊＝０，ｂ＊＝１であれば、ｉｎｄｅｘ＝４であり、ｉ＝０のＣ算出用の３次多項式の係数を求めるためのインデックスは、０または４の倍数で表される。
【００２６】
ステップＳ２では、また、色変換制御手段１は、出力カウンタ値ｉを０に初期化する。
【００２７】
次に、色変換制御手段１は、ステップＳ３において、出力カウンタ値ｉが４より小さいか否かを判断し、４以上であれば、後述するようにステップＳ８に進むが、３以下であれば、ステップＳ４に進む。
【００２８】
ステップＳ４では、色変換制御手段１は、上記のインデックスｉｎｄｅｘを係数記憶手段２に渡して、係数記憶手段２のテーブルを引き、出力色Ｏ（ｉ）算出用の係数、
ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，０）、
ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，１）、
ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，２）、
ｅ（ａ＊，ｂ＊，ｉ，３）
を求める。
【００２９】
色変換制御手段１は、次に、ステップＳ５において、その求めた係数を多項式演算手段３に渡して、多項式演算手段３によって、その係数を用いて、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のＬ＊から、３次多項式を演算して、出力色Ｏ（ｉ）を算出し、さらに、ステップＳ６において、その算出した出力色Ｏ（ｉ）を、色変換制御手段１中の出力バッファに蓄える。
【００３０】
次に、色変換制御手段１は、ステップＳ７において、インデックスｉｎｄｅｘおよび出力カウンタ値ｉを、それぞれ１だけ進めて、ステップＳ３に戻る。式（２）の値に１を加えたインデックスは、ｉ＝１のＭ算出用の３次多項式の係数を求めるためのインデックスとなり、さらに、これに１を加えたインデックスは、ｉ＝２のＹ算出用の３次多項式の係数を求めるためのインデックスとなり、さらに、これに１を加えたインデックスは、ｉ＝３のＫ算出用の３次多項式の係数を求めるためのインデックスとなる。
【００３１】
そして、上記の処理を繰り返して、出力色Ｏ（０），Ｏ（１），Ｏ（２），Ｏ（３）を順次算出し、ステップＳ３で出力カウンタ値ｉが４に達したと判断したら、色変換制御手段１は、ステップＳ３からステップＳ８に進んで、出力バッファに蓄えられた出力色Ｏ（０），Ｏ（１），Ｏ（２），Ｏ（３）を出力し、１画素についての色変換処理を終了する。
【００３２】
〔実施例２〕
図４は、この発明の色変換装置の第２の例を示す。上述した第１の例は、ａ＊，ｂ＊の全ての値の組み合わせについて、ｎ次（３次）多項式の係数ｅを係数記憶手段２に保持しておく場合である。
【００３３】
これに対して、図４の第２の例では、係数記憶手段２には、ａ＊，ｂ＊の離散的な値の組についての係数ｅ’のみを保持し、ａ＊，ｂ＊の他の値の組については、その係数記憶手段２に保持されている離散的な係数ｅ’から、係数補間手段４において、補間によって係数ｅを求める。
【００３４】
図４では、係数補間手段４を色変換制御手段１とは別の手段として示しているが、係数の補間は、ＣＰＵを備える色変換制御手段１で行うことができる。したがって、図４に示した機能構成は便宜的なものである。
【００３５】
具体的には、例えば、係数記憶手段２には、ａ＊，ｂ＊ともに上位５ビット分の３２個の離散的な値の組について係数ｅ’を保持しておく。
【００３６】
そして、係数補間手段４は、まず、色変換制御手段１から、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のａ＊，ｂ＊を受け取って、それぞれの上位５ビットａ＊’，ｂ＊’を取り出し、その上位５ビットａ＊’，ｂ＊’によって、係数記憶手段２から係数ｅ’として、
ｅ００＝ｅ（ａ＊’，ｂ＊’，ｉ，ｊ）、
ｅ１０＝ｅ（ａ＊’＋１，ｂ＊’，ｉ，ｊ）、
ｅ０１＝ｅ（ａ＊’，ｂ＊’＋１，ｉ，ｊ）、
ｅ１１＝ｅ（ａ＊’＋１，ｂ＊’＋１，ｉ，ｊ）
を求める。
【００３７】
次に、係数補間手段４は、その求めた係数ｅ’と、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のａ＊，ｂ＊の下位５ビットａ＊”，ｂ＊”とから、次の式（３）によって、ｎ次多項式の０次からｎ次までのそれぞれにつき、重み付け平均補間した係数ｅを求める。
【００３８】
0003680912.tif 000002
多項式演算手段３では、この係数補間手段４によって求められた係数ｅを用いて、第１の例と同様に、入力色Ｌ＊ａ＊ｂ＊中のＬ＊から、ｎ次多項式を演算して、出力色ＣＭＹＫを算出する。
【００３９】
この第２の例によれば、係数記憶手段２のメモリ量を、より少なくすることができる。
【００４０】
〔他の実施形態〕
上述した実施形態は、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の入力色を色変換する場合であるが、この発明は、これに限らず、ＣＣＩＲＹＣｒＣｂ色空間、ＣＩＥＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間、ＣＭＹＫ色空間など、明るさ成分と明るさ成分以外の成分とに分離された色空間の入力色を色変換する場合であれば、いかなる場合にも適用することができる。ＣＣＩＲＹＣｒＣｂ色空間ではＹが、ＣＩＥＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間ではＬ＊が、ＣＭＹＫ色空間ではＫが、それぞれ明るさ成分である。
【００４１】
出力色の色空間も、ＣＭＹＫ色空間に限らず、ＣＭＹ色空間やＲＧＢ色空間などを含めて、任意の色空間とすることができる。
【００４２】
多項式の次数は、高速かつ高精度の色変換を実現するために、２，３，４など、２以上の少ない数とすればよい。
【００４３】
【発明の効果】
上述したように、この発明によれば、少ないメモリ量で高速かつ高精度に、しかもカラープリンタの色材色空間への色変換を行う場合にも、色変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の色変換装置を示す図である。
【図２】実施例１の色変換処理ルーチンを示す図である。
【図３】実施例１において係数記憶手段に保持された係数を示す図である。
【図４】実施例２の色変換装置を示す図である。
【図５】Ｌ＊に対するＣＭＹＫの変化の例を示す図である。
【図６】ａ＊に対するＣＭＹＫの変化の例を示す図である。
【図７】ｂ＊に対するＣＭＹＫの変化の例を示す図である。
【符号の説明】
１…色変換制御手段
２…係数記憶手段
３…多項式演算手段
４…係数補間手段
【図１】
0003680912.tif 000003
【図２】
0003680912.tif 000004
【図３】
0003680912.tif 000005
【図４】
0003680912.tif 000006
【図５】
0003680912.tif 000007
【図６】
0003680912.tif 000008
【図７】
0003680912.tif 000009