(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明度と色度にて表現される色空間において、出力デバイス色域内における明度軸上の点でかつ明度位置が最低値と最高値との略中間に位置する点から前記色域の外となる色を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と前記色域内の点と前記色域外となる色を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均が小さい場合にはクリッピングにより色域変換を行ない、前記比の平均が大きい場合には非線形圧縮により出力デバイスの色域内に変換することにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように色変換方法を変更することを特徴とする色変換方法。
【請求項２】
明度と色度にて表現される色空間において、出力デバイス色域内における明度軸上の点でかつ明度位置が最低値と最高値との略中間に位置する点から前記色域の外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と前記色域内の点と前記色域外となる明度を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均が小さい場合にはクリッピングにより色域変換を行ない、前記比の平均が大きい場合には非線形圧縮により出力デバイスの色域内に変換することにより、前記色域外となる明度を有する前記画素を前記色域内に入るように色変換方法を変更することを特徴とする色変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像処理機器において、正確に色を再現する際に必要となる色変換方法および色変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、パソコン、カラープリンタ、カラーコピー機、モニタ等のカラー画像の入力、加工、印刷、表示等を行うデバイスはそれぞれ扱える色の範囲が限られている。この扱える色の範囲を色域と呼んでいる。また、各デバイスで想定する入力画像の色空間はデバイス毎に異なっている場合が多い。
【０００３】
したがって、これらのデバイスの内部やデバイス間でカラー画像を扱う場合には、そのデバイスで扱える色域にカラー画像の色を変換する色域変換と、そのデバイスの想定する色空間での量に変換する狭義の色変換処理が必要となる。これらの変換を広義の色変換と呼ぶ。
【０００４】
例えばカラーコピー機ではスキャナで入力したカラー画像を印刷するが、スキャナの色域と実際に印刷できる色域とは異なる。このため、色域変換が必要となる。
【０００５】
また、近年ではパソコンにスキャナ、モニタ、カラープリンタを接続し、スキャナで入力したカラー画像をモニタで修正しカラープリンタで印刷するといった作業が一般的になってきている。よって、これら接続された機器の間での色変換が必要となっている。
【０００６】
モニタからプリンタの色変換の一例を説明すると、モニタ固有の色空間であるRGBを一旦デバイスに依存しないCIE L*a*b*空間（以下、CIELAB空間と略記する）における値に変換する。さらに、その値をプリンタで再現できる色にCIELAB空間において色域変換する。そして、その結果をプリンタの入力信号であるCMYKに変換する。
【０００７】
このとき、RGBからCIELAB空間への変換と、CIELAB空間からCMYKへの変換は、いろいろなRGB値、CMYK値で実際に画像を表示または印刷し、それを測色した結果からルックアップテーブルや線形変換の係数を決めることにより実現されている。
【０００８】
しかし、CIELAB空間におけるモニタの色をプリンタの色に変換する色域変換は、モニタとプリンタの色域が大きく異なるため、原理的に正確な色の再現は不可能で、近似的に色を再現することしかできない。
【０００９】
従来より、この色域変換方法として各種のアルゴリズムが提案されてきた。例えば、特開昭６０−１０５３７６号公報に記載されているものがある。
【００１０】
この公報には、ソースデバイス、つまり色変換元のデバイスの色が、ターゲットデバイス、つまり色変換先のデバイスの色域外にある場合には、無彩色軸上の点とソースデバイスの色とを結ぶ線分と、ターゲットデバイスの色域表面との交点に対応する色にソースデバイスの色を変換することにより色域変換を行うカラー画像出力装置が記載されている。
【００１１】
一般に、色域変換を行うためには、ある色が色域内か外かを判定する必要がある。しかし、それに対して本公報では、全てのデバイスの色域内の色をテーブルとして保持する方法を開示している。ところが、通常Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに８ビットの情報を持つ近年のデバイスにおいては、保持するデータ量が膨大になってしまうため、この手法は実用的でない。
【００１２】
また、ギャマット  マッピング  アルゴリズム  ベースト  オン  サイコフィジカル  エクスペリメント、モロビックおよびルオ、第５回カラー画像会議  (Jan Morovic and M. Ronnier Luo, "Gamut Mapping Algorithms Based on Psychophysical Experiment", The Fifth Color Imaging Conference: Color Science,Systems, and Applications, 1998.）には、特開昭６０−１０５３７６号公報と類似の方法を含めた各種の色域変換の方法の比較が行われている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色域変換は、ターゲットデバイス、つまり出力デバイスの色域のみか、それに加えてソースデバイス、つまり入力デバイスの色域を利用して色域変換を行っている。そして、クリッピングでは出力デバイス色域外の色は全て色域表面に変換されるため、グラデーションなどが良好に再現されないという課題がある。また一方では、画像の色の分布は画像により大きく異なるため、線形圧縮や非線形圧縮と呼ばれる色域変換方法を利用した場合、最悪の場合出力デバイスの色域外の色が画像には含まれていないにも関わらず、不必要な圧縮をしてしまうという課題がある。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、画像の特徴に関わらず良好に色域変換できる色変換方法および色変換装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の色変換方法は、色域変換対象の画像の色が出力デバイスの色域外にどのように分布しているかにより、色域変換方法または明度変換方法を変更するものである。
【００１６】
このように、画像の色の分布により色域変換方法または明度変換方法を変更することで、良好な色変換方法が得られる。また、上述した画像の色の分布によりまず明度を変換し、さらに必要に応じて従来の入出力デバイス色域のみに依存する色域変換を行ったり、上述した色域変換方法を利用することにより、良好な色変換方法が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素が前記画像の全画素数に占める割合により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００１８】
このように、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色変換を実行できる。また、これにより良好な色域変換方法を実現できるという作用を有する。
【００１９】
本発明の第２の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更する。
【００２０】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２１】
本発明の第３の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均と、前記距離の標準偏差とにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２２】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２３】
本発明の第４の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域の内の点から前記色域の外となる色を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と、前記色域内の点と前記色域外となる色を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２４】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２５】
本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれかの色変換方法において、クリッピング、線形圧縮、または非線型圧縮のいずれかを使用した色域変換方法から採用する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２６】
このような色域変換方法から採用する色域変換方法を選択することにより、効率的にかつ良好に色域変換ができる。
【００２７】
本発明の第６の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素が前記画像の全画素数に占める割合により、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更することを特徴とする。
【００２８】
このように、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２９】
本発明の第７の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均により、前記色域外となる明度を有する前記画素を明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法かを変更することを特徴とする。
【００３０】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３１】
本発明の第８の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均と、前記距離の標準偏差とにより、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更することを特徴とする。
【００３２】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３３】
本発明の第９の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域の内の点から前記色域の外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と、前記色域内の点と前記色域外となる明度を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均により、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更する。
【００３４】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３５】
本発明の第１０の態様にかかる色変換方法は、請求項６から請求項９のいずれかに記載の明度変換方法で変換した後の画像を、請求項１から請求項５のいずれかに記載の色域変換方法により色域変換することを特徴とする。
【００３６】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかにより明度変換を変更した後に、彩度や色相を含む色域変換をも、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかにより変更して実行することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３７】
本発明の第１１の態様は、色域変換対象の画像の色が出力デバイスの色域外にどのように分布しているかにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を選択し、選択した色域変換方法で前記画像の色域変換をする色域変換手段と、を具備したことを特徴とする色変換装置である。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、図１を使用して本発明の色変換システムについて説明する。
【００３９】
パソコン１０１には、記憶手段に記憶されたソフトウェア（プログラム）により、各制御部を制御するＣＰＵ１０２が設けられている。記憶手段としては、ハードディスク１０３（以下、ＨＤＤという）、ワークメモリであるＲＡＭ１０４および外部記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１０５が設けられている。各種ソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ１０５に格納されている。ソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ１０５からＨＤＤ１０３にダウンロード後、ＣＰＵ１０２により実行される。また、本発明の色変換方法を実行するソフトウェアもＣＤ−ＲＯＭ１０５に格納されており、ＣＰＵ１０２がこのソフトウェアを読みこむことにより、ＣＰＵ１０２が色変換装置として機能するようになっている。
【００４０】
また、ＰＣ１０１には、画像をＰＣ１０１に入力する装置であるモニタ１０６、スキャナ１０７、デジタルカメラ１０８と、画像をＰＣ１０１から出力するプリンタ１０９が設けられている。
【００４１】
また、以下の各実施の形態においては、モニタ１０６からプリンタ１０９へのCIELAB空間における色域変換を想定する。つまり、モニタ１０６を入力デバイス、プリンタ１０９を出力デバイスとし、モニタ１０６の色域内のCIELAB値をプリンタ１０９の色域内のCIELAB値に変換する。広義の色変換としては、本色変換装置の前後に画像の各画素のモニタ１０６のRGB値のCIELAB値への変換、色域変換後のCIELAB値からプリンタ１０９のCMYK値への変換が必要となるが、これらの手法については、物理的なモデリング手法や、３次元ルックアップテーブル、ニューラルネットワークなどによる方法が既に一般に使用されているため、説明を省略する。
【００４２】
なお、以下の実施の形態では、CIELAB空間を利用しているが、これに限定されるものではなく、CIECAM97s等のその他の色空間を利用しても良い。
【００４３】
また、以下の実施の形態では、モニタ１０６からプリンタ１０９への色域変換を想定しているが、これに限定されるものではなく、スキャナ１０７からプリンタ１０９や、CRTモニタから液晶モニタへの色変換など、あらゆるカラー画像機器間の色域変換に利用することができる。
【００４４】
なお、以下の各実施の形態においては、パソコン１０１上でのソフトウェアにより、色変換装置を実現することを想定しているが、これに限定されるわけではなく、例えばLSI等のハードウェアで実現しても良い。
【００４５】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【００４６】
本色変換装置２０１には、色域外割合判定部２０２が設けられている。色域外割合判定部２０２は、色域変換対象の画像、つまり入力デバイスの画像の各画素のCIELAB値（以下、L、a、bで各要素値を示す）と、出力デバイスの色域情報とを受け取る。そして、色域外割合判定部２０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外割合判定部２０２は、この判定結果から、色域変換対象の画像の出力デバイスの色域外となる画素の色域変換対象の画像の全画素に占める割合（以下、色域外割合と呼ぶ）を計算し、出力する。
【００４７】
また、本色変換装置２０１には、明度変換部２０３が設けられている。明度変換部２０３は、色域外割合判定部２０２から画像の色域外割合と、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取る。そして、明度変換部２０３は、色域外割合の値に応じた異なる方法で、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値の明度（L）のみを変換する。そして、明度変換部２０３は、その変換結果を、色域外割合判定部２０２に入力するとともに、色域変換部２０４に入力する。
【００４８】
色域変換部２０４は、色域外割合判定部２０２から明度変更後の画像の色域外割合と、明度変換部２０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取る。そして、色域変換部２０４は、色域外割合の値に応じた異なる方法で、明度変換後の画像の各画素のCIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として、つまり本発明にかかる色変換装置の出力として、出力デバイスに出力する。
【００４９】
以下、図３を参照しながら、実施の形態１にかかる色域外割合判定部２０２の動作を説明する。図３は実施の形態１にかかる色域外割合判定部の処理のPAD図である。以下、図３に沿って、色域外割合判定部２０２における色域外割合の計算法について説明する。
【００５０】
最初に色域外の色の数をカウントするカウンタCの値を0にする（ＳＴ３０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して出力デバイスの色域外か否かを次のように判定していく処理に移行する。
【００５１】
最初に、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D1を
【００５２】
【数１】
0003719911.tif 000002
で計算する（ＳＴ３０２）。次に、上述した中心点と、この中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D2を計算する（ＳＴ３０３）。距離D2の計算には、多層パーセプトロンなどの学習法を利用するため、詳細な説明は省略する。
【００５３】
次に、距離D1と距離D2を比較し（ＳＴ３０４）、距離D1の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える（ＳＴ３０５）。以上のようにして、全ての画素のCIELAB値に対して出力デバイスの色域外か否かの判定を行い、色域外の画素の数をカウントする。
【００５４】
そして最後にCを画像の全ての画素数で割り、その値R1を色域外割合として出力する（ＳＴ３０６）。
【００５５】
また、色域外割合判定部２０２は、明度変換部２０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めて色域外割合R2を計算する。R2の計算はR1の計算と同様のため、説明を省略する。
【００５６】
以下、明度変換部２０３における明度変換の計算法について説明する。
【００５７】
明度変換部２０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外割合R1の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。
【００５８】
まず、R1が0.１より小さい場合には、色域外の色の割合が少ないことを意味する。この場合、色域外の色の割合が少ないため変換後の画像の階調性が損なわれないので、簡便な変換方法であるクリッピングを使用する。その場合には明度Lは出力デバイスの色域の最低のL値であるLminにクリッピングする。つまり、LがLminより小さい場合には、LはLminに設定し、それ以外の場合はLは変換しない。
【００５９】
なお、本実施例では、R1が0.1より小さい場合に、クリッピングを用いて変換したが、R1の値はこの値以外であっても、変換後の画像の階調性が損なわれないような画像に相当する値であればよい。よって、R1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更しても良い。
【００６０】
次に、０．１＜R1＜０．４の場合には、画像の全体の明るさのバランスを保って圧縮するために、
【００６１】
【数２】
0003719911.tif 000003
でLを線形に圧縮する。これは、一般に色域外の画素の割合が小さい画像は写真であることが多く、写真においては全体の明るさのバランスを保って圧縮することが好まれるからである。
【００６２】
なお、本実施例では、０．１＜R1＜０．４場合に、線形圧縮を用いて変換したが、R1の値はこの値以外であっても全体の明るさのバランスを保って圧縮することが好まれるような画像に相当する値であればよい。よって、R1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００６３】
それ以外の場合には、出力デバイスの色域の彩度を最大限に活用できるように、画像の明度をあまり上げないで圧縮するために
【００６４】
【数３】
0003719911.tif 000004
でLを非線形に圧縮する。これは、一般に色域外の画素の割合が大きい画像はCGやビジネスグラフィックスである場合が多く、暗い色が比較的少なく、かつ、出力デバイスの色域の彩度を最大限に活用するためには、あまり明度を上げない方が望ましいからである。
【００６５】
なお、本実施例では、R1が０．４より大きい場合に、非線形圧縮を用いて変換したが、R1の値はこの値以外であってもあまり明度を上げない方が望ましい画像に相当する値であればよい。よって、R1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００６６】
以上のようにして、明度変換部２０３は色域外割合R1の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【００６７】
次に、色域変換部２０４の動作について説明する。色域変換部２０４は色域外割合判定部２０２で計算された色域外割合R2により色域変換方法を切り替えながら、明度変換後の画像の各画素のCIELAB値を変換する。
【００６８】
まず、R2が０．１より小さい場合には、簡便な方法であるクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ないため、出力デバイスの色域外の色をクリッピングにより出力デバイスの色域の表面の色に変換する。そして、その他の場合には、クリッピングでは色の階調性が失われる可能性が高いため、色の階調性を保つことができる非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。
【００６９】
なお、本実施例では、R1が０．１より小さい場合には、クリッピングを用いて変換したが、R1の値はこの値以外であってもクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ない画像に相当する値であればよい。よって、R1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００７０】
以下、クリッピング、非線形圧縮の方法について図４を参照しながら説明する。図４は、色域変換方法を説明するために、３次元空間を明度を含む平面で切断した断面図である。横軸はCIELAB空間の彩度、縦軸は明度を表す。また、Iは入力デバイス、つまりモニタ１０６のCIELAB色、CはCIELAB空間における（50,0,0）の点、Si、Soはそれぞれ、直線CIとモニタ１０６の色域表面との交点、直線CIと出力デバイスであるプリンタ１０９の色域表面との交点である。また、MはCから距離DMの直線CI上の点である。
【００７１】
以下、図４を参照しながらクリッピングについて説明する。クリッピングにおいては、色域変換前の色のCIELAB値が、出力デバイスの色域内の場合には何もしない。一方、色域変換前の色のCIELAB値が、出力デバイスの色域外の場合、つまり、図４のIのような場合には、IをSoに変換する。クリッピングは、プリンタの色域表面のみ用いるため簡便であるが、図４の線分SoSi上の点は全てSoに変換されるため、特に高彩度の色が多い場合には階調性が損なわれてしまう。
【００７２】
一方、非線形圧縮の場合には、色域変換前の色とCとの距離が距離DMより小さい場合には、何もしない。一方、色域変換前の色が線分MSi上にある場合には、MSiがMSoに対応するように線形に圧縮する。つまり、図４のIの場合、変換後の色OとMとの距離Doは
【００７３】
【数４】
0003719911.tif 000005
により計算する。ここでDiはMとIの距離、DMSiはMとSiの間の距離、DMSoはMとSoの間の距離である。なお、クリッピング、非線形圧縮で必要な色域表面とCとの距離、つまりDMSi、DMSoは多層パーセプトロンを利用した学習法を使用するため、詳細な説明は省略する。
【００７４】
以上のようにして、色域変換部２０４は色域外割合R2が閾値０．１よりも小さい場合、つまり、写真と思われる場合には簡便なクリッピングを行う。そして、それ以外の場合、つまり、CGやビジネスグラフィックスと思われる場合には非線形圧縮により色域変換を行い、高彩度の色の多い画像において高彩度の色の階調性を保った色域変換を行う。
【００７５】
以上のようにして、本実施の形態による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【００７６】
さらに、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【００７７】
また、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかによりまず明度を変換し、さらに必要に応じて従来の入出力デバイス色域のみに依存する色域変換を行ったり、上述した色域変換方法を利用することにより、良好な色域変換方法が得られるようになっている。これにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できる。
【００７８】
なお、実施の形態１では明度変換の後に再度色域外割合を計算しているがこれに限定されるものではなく、最初に計算した色域外割合をそのまま用いてもよい。つまり、R2の代わりにR1を用いても良い。
【００７９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【００８０】
本色変換装置５０１には、色域外距離統計量算出部５０２が設けられている。、色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値と出力デバイスの色域情報とを受け取る。色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素が出力デバイスの色域外の場合は、出力デバイスの色域表面からの距離（以下、色域外距離と呼ぶ）を計算し、さらに色域外と判定した全画素における色域外距離の平均Daveと標準偏差Saveを計算する。
【００８１】
明度変換部５０３は、色域外距離統計量算出部５０２の出力である色域外距離の平均Daveおよび標準偏差Saveと、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離の平均Daveおよび標準偏差Saveに応じた異なる方法で、CIELAB値の明度のみを変換する。そしてその結果を、色域外距離統計量算出部５０２に入力するとともに、色域変換部５０４に入力する。
【００８２】
色域変換部５０４は、色域外距離統計量算出部５０２の出力である色域外距離の平均Daveおよび標準偏差Saveと、明度変換部５０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離の平均および標準偏差に応じた異なる方法で、CIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として出力する。
【００８３】
以下、図６を参照しながら、色域外距離統計量算出部５０２の動作を説明する。図６は、実施の形態２にかかる色域外距離統計量算出部の処理のPAD図である。以下、図６に沿って、色域外距離統計量算出部５０２における色域外距離の平均および標準偏差の計算法について説明する。
【００８４】
最初に、色域外距離統計量算出部５０２は、色域外の色の数をカウントするカウンタC、そして一時変数のS、SSを0に初期化する（ＳＴ６０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して以下の計算を行う。
【００８５】
まず、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D1を計算する（ＳＴ６０２）。次に、上述した中心点とこの中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D2を計算する（ＳＴ６０３）。D1、D2の計算は実施の形態１と同様に行うため、説明は省略する。
【００８６】
次に、距離D1と距離D2を比較し（ＳＴ６０４）、距離D1の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える。さらに、Sに（D1−D2）を加算し、SSに（D1−D2）の自乗を加算する（ＳＴ６０５）。
【００８７】
そして、最後にSをCで割り、色域外距離の平均Dave1を計算し、
【００８８】
【数５】
0003719911.tif 000006
で標準偏差Save1を計算する（ＳＴ６０６）。
【００８９】
なお、色域外距離統計量算出部５０２は、明度変換部５０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めてDave2、Save2を計算するが、その計算はDave1、Save1の計算と同様のため、説明を省略する。
【００９０】
以下、明度変換部５０３における明度変換の計算法について説明する。
【００９１】
明度変換部５０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外距離の平均Dave1、標準偏差Save1の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。実際には、(Dave1+ Save1)の値により明度の変換方法を切り替える。これは、(Dave1+ Save1)で色域外の画素の大半がどこまで分布しているかの目安となるからである。
【００９２】
まず、(Dave1+ Save1)が出力デバイスの明度の最小値Lminの半分よりも小さい場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が少ないことを意味する。その場合には、明度変換部５０３は明度Lを出力デバイスの色域の最低のL値であるLminにクリッピングする。つまり、LがLminより小さい場合には、LはLminに設定し、それ以外の場合はLは変換しない。
【００９３】
そしてそれ以外の場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が多いことを意味するため、（数３）にしたがって、非線形に明度を圧縮する。
【００９４】
以上のようにして、明度変換部５０３は色域外距離の平均Dave1、標準偏差Save1の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【００９５】
次に、色域変換部５０４の動作について説明する。色域変換部５０４は色域外距離統計量算出部５０２で計算された色域外距離の平均Dave2、標準偏差Save2により色域変換方法を切り替えながら、CIELAB値を変換する。
【００９６】
まず、(Dave1+ Save1)が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値である値２０よりも小さい場合は、クリッピングにより色域変換を行う。その他の場合には、明度変換後の色を非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。また、クリッピング、非線形圧縮の方法は実施の形態１と同様の方法により行うため、説明は省略する。
【００９７】
なお、本実施の形態では、階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値として(Dave1+ Save1)の値に２０を採用したが、階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値はこれ以外の値であっても良い。よって、閾値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００９８】
以上のようにして、色域変換部５０４は、色域外距離の平均と標準偏差の和が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値以下の場合にはクリッピングを用いて、その他の場合は非線形圧縮を用いて、明度変換後の色を出力デバイスの色域内の色に変換する。
【００９９】
以上のようにして、実施の形態２による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の色域外距離の平均と標準偏差により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１００】
さらに、画像のデバイス色域外の色の色域外距離の平均と標準偏差により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、デバイス色域外の画像の色のデバイス色域からの距離として、色域外距離を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば色域外の色に対してユークリッド距離を最小とする出力デバイスの色域表面上の点とのユークリッド距離を、デバイス色域外の画像の色のデバイス色域からの距離として用いても良い。
【０１０２】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
本色変換装置７０１には、色域外距離比平均算出部７０２が設けられている。色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値と出力デバイスの色域情報とを受け取る。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素が出力デバイスの色域外の場合は、デバイス色域内の点とデバイス色域外の画素のCIELAB値との距離と、このデバイス色域内の点とデバイス色域外の画素のCIELAB値とを結ぶ直線と出力デバイス色域境界の交点とこのデバイス色域内の点との距離との比（以下、色域外距離比と呼ぶ）の平均を計算する。
【０１０４】
デバイス色域内の点は、色域表面から等距離にある点、つまり色域の重心が望ましく、一般的には(50,0,0)の点を取る。しかし、また、デバイス色域内の点は、(50,0,0)以外であっても、少し軸からずらして(55,2,2)などを用いてもよい。
【０１０５】
明度変換部７０３は、色域外距離比平均算出部７０２の出力である明度変換後の画像の色域外距離比平均と、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離比平均に応じた異なる方法で、CIELAB値の明度のみを変換する。そして明度変換部７０３は、その結果を、色域外距離比平均算出部７０２に入力するとともに、色域変換部７０４に入力する。
【０１０６】
色域変換部７０４は、色域外距離比平均算出部７０２の出力である色域外距離比平均と、明度変換部７０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離比平均に応じた異なる方法でCIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として出力する。
【０１０７】
以下、図８を参照しながら、色域外距離比平均算出部７０２の動作を説明する。図８は実施の形態３にかかる色域外距離比平均算出部７０２の処理のPAD図である。以下図８に沿って、色域外距離比平均算出部７０２における色域外距離比平均の計算法について説明する。
【０１０８】
最初に、色域外距離比平均算出部７０２は、色域外の色の数をカウントするカウンタC、そして一時変数のGを0に初期化する（ＳＴ８０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して以下の計算を行う。
【０１０９】
まず、色域外距離比平均算出部７０２は、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D1を計算する（ＳＴ８０２）。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、上述した中心点とこの中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D2を計算する（ＳＴ８０３）。なお、D1、D2の計算は実施の形態１と同様に行うため、説明は省略する。
【０１１０】
次に、色域外距離比平均算出部７０２は、距離D1と距離D2を比較し（ＳＴ８０４）、距離D1の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える。さらに、GにD1/D2を加算する（ＳＴ８０５）。そして、最後にGをCで割り、色域外距離比平均Gave1を計算する（ＳＴ８０６）。
【０１１１】
なお、色域外距離比平均算出部７０２は、明度変換部７０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めて色域外距離比平均Gave2を計算するが、その計算は色域外距離比平均Gave1の計算と同様のため、説明を省略する。
【０１１２】
以下、明度変換部７０３における明度変換の計算法について説明する。
【０１１３】
明度変換部７０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外距離比平均Gave1の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。
【０１１４】
まず、色域外距離比平均Gave1が１.１よりも小さい場合には、入力された画像の色には出力デバイスの色域外で色域表面から離れた色が少ないことを意味する。その場合には、画像を変換して階調性が損なわれても許容範囲であると考えられるので明度Lは出力デバイスの色域の最低のL値であるLminにクリッピングする。つまり、明度LがLminより小さい場合には、明度LはLminに設定し、それ以外の場合は明度Lは変換しない。
【０１１５】
なお、本実施例では、色域外距離比平均Gave1が１.１より小さい場合には、クリッピングを用いて変換したが、色域外距離比平均Gave1の値はこの値以外であってもクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ない画像に相当する値であればよい。よって、色域外距離比平均Gave1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【０１１６】
そしてそれ以外の場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が多いことを意味するため、（数３）にしたがって、非線形に明度を圧縮する。
【０１１７】
以上のようにして、明度変換部７０３は色域外距離比平均Gave1の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【０１１８】
次に、色域変換部７０４の動作について説明する。色域変換部７０４は色域外距離比平均算出部７０２で計算された色域外距離比平均Gave2により色域変換方法を切り替えながら、CIELAB値を変換する。
【０１１９】
まず、色域変換部７０４は、色域外距離比平均Gave2が１.１よりも小さい場合は、クリッピングにより色域変換を行う。その他の場合には、明度変換後の色を非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。なお、クリッピングの方法は実施の形態１と同様の方法により行うため、説明は省略する。
【０１２０】
以下、非線形圧縮の方法を図４を参照しながら説明する。図４において色域変換前の色とCとの距離が距離DMより小さい場合には、何もしない。
【０１２１】
それ以外の場合は、まず距離CIを距離CSoで割った値をDGを計算する。そして、DGが色域外距離比平均Gave2よりも大きい場合には、DGを色域外距離比平均Gave2に設定しなおす。そして、変換後の色OとMとの距離Doが
【０１２２】
【数６】
0003719911.tif 000007
となるように、線分CSo上の点Oを計算する。ここでDMSoはMとSoの間の距離、DCSoはCとSoの間の距離である。なお、距離DMSoは多層パーセプトロンを利用した学習法でもとめる。
【０１２３】
以上のようにして、色域変換部７０４は、色域外距離比平均が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値以下の場合にはクリッピングを用いて、その他の場合は非線形圧縮を用いて、明度変換後の色を出力デバイスの色域内の色に変換する。また、非線形圧縮の際には、入力デバイスの色域表面の代わりに、画像の色域距離比平均から計算される仮想的な画像色域を用いて圧縮を行うため、不必要な圧縮を回避することができる。
【０１２４】
以上のようにして、実施の形態３による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の色域外距離比平均により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１２５】
さらに、画像のデバイス色域外の色の色域外距離比平均により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１２６】
なお、実施の形態３においては色域外距離比の平均は、色域外の画素の色のみで平均を取ったが、それに限定されるものではなく、色域内の色の場合は色域外距離比を１として、全画素で平均をとっても良い。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の特徴に関わらず良好な色域変換ができる色変換方法および色変換装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる色域変換システムの構成図
【図２】本発明にかかる実施の形態１の色変換装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明にかかる実施の形態１の色変換装置の色域外割合判定部の処理のPAD図
【図４】本発明にかかる実施の形態１の色域変換の方法を説明するために、３次元空間を明度を含む平面で切断した断面図
【図５】本発明にかかる実施の形態２の色変換装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明にかかる実施の形態２の色変換装置の色域外距離統計量算出部の処理のPAD図
【図７】本発明にかかる実施の形態３の色変換装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明にかかる実施の形態３の色変換装置の色域外距離比平均算出部の処理のPAD図
【符号の説明】
２０１、５０１、７０１  色変換装置
２０２  色域外割合判定部
２０３、５０３、７０３  明度変換部
２０４、５０４、７０４  色域変換部
５０２  色域外距離統計量算出部
７０２  色域外距離比平均算出部
【図１】
0003719911.tif 000008
【図２】
0003719911.tif 000009
【図３】
0003719911.tif 000010
【図４】
0003719911.tif 000011
【図５】
0003719911.tif 000012
【図６】
0003719911.tif 000013
【図７】
0003719911.tif 000014
【図８】
0003719911.tif 000015