(57)【要約】【課題】  色変換において擬似輪郭などの画像障害を抑制しつつ、全体として精度の高い色再現を可能とする色変換パラメータを生成する。【解決手段】  予め定められたモニタ色再現域からプリンタの色再現域への色域写像において（Ｓ４０３）、その色変換を制御する色変換パラメータについて、色変換の精度を表す評価値（小さいものほど精度が高い）が所定値以下となるように定める（Ｓ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０６）。色変換パラメータは色域写像において擬似輪郭などの画像障害が生じないように機能するものであることから、擬似輪郭などの画像障害を抑制しつつ、全体として精度の高い色再現が可能となる。【選択図】  図４
2006173803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色再現域を第２の色再現域に変換する色変換における写像を制御する色変換パラメータを生成する方法であって、
第１の色再現域の色に対応する色再現目標色を設定する工程と、
該設定される色再現目標色と、第１の色再現域から第２の色再現域への写像の結果とに基づいて、当該写像の精度を評価する評価値を算出する工程と、
該算出される評価値が所定以上の精度を示すものとなるよう、色変換パラメータを定める工程と、
を有したことを特徴とする色変換パラメータ生成方法。
【請求項２】
前記色変換パラメータは、明度、彩度、色相のうち少なくとも１つの要素の写像を制御するパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の色変換パラメータ生成方法。
【請求項３】
前記評価値算出工程は、前記色再現目標値の明度および色度それぞれと、前記写像結果の第２の色再現域における明度および色度とのそれぞれの差を重み付けして加算した値を評価値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の色変換パラメータ生成方法。
【請求項４】
前記パラメータを定める工程は、前記評価値が所定の値以下となるよう、逐次色変換パラメータを変更していくことにより、前記色変換パラメータを定めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の色変換パラメータ生成方法。
【請求項５】
第１の色再現域を第２の色再現域に変換する色変換における写像を制御する色変換パラメータを生成する画像処理装置であって、
第１の色再現域の色に対応する色再現目標色を設定する手段と、
該設定される色再現目標色と、第１の色再現域から第２の色再現域への写像の結果とに基づいて、当該写像の精度を評価する評価値を算出する手段と、
該算出される評価値が所定以上の精度を示すものとなるよう、色変換パラメータを定める手段と、
を有したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記色変換パラメータは、明度、彩度、色相のうち少なくとも１つの要素の写像を制御するパラメータであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記評価値算出手段は、前記色再現目標値の明度および色度それぞれと、前記写像結果の第２の色再現域における明度および色度とのそれぞれの差を重み付けして加算した値を評価値とすることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記パラメータを定める手段は、前記評価値が所定の値以下となるよう、逐次色変換パラメータを変更していくことにより、前記色変換パラメータを定めることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
コンピュータを、第１の色再現域を第２の色再現域に変換する色変換における写像を制御する色変換パラメータを生成する画像処理装置として機能させるプログラムであって、
第１の色再現域の色に対応する色再現目標色を設定する手段と、
該設定される色再現目標色と、第１の色再現域から第２の色再現域への写像の結果とに基づいて、当該写像の精度を評価する評価値を算出する手段と、
該算出される評価値が所定以上の精度を示すものとなるよう、色変換パラメータを定める手段と、
を機能として有したことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色変換パラメータ生成方法および画像処理装置に関し、詳しくは、ルックアップテーブルなどによる色域写像を制御する色変換パラメータの生成方法およびその生成を実行する画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやワークステーションの普及に伴い、デスクトップ・パブリッシング（ＤＴＰ）やＣＡＤが広く一般に使用されるようになって来ている。このような環境において、コンピュータによってモニタ上で表現される色を、実際にインクなどの色材を用いて再現する色再現技術が重要となってきている。例えば、ＤＴＰにおいては、カラーモニタとカラープリンタとを有するコンピュータシステムにおいて、モニタ上で画像の作成、編集、加工等を行い、カラープリンタでそれら作成などした画像を印刷出力する。そして、ここでは、モニタに表示される画像とプリンタによって印刷出力される画像とが知覚的に一致することが重要となる。しかし、色再現技術において、カラー画像とプリンタ出力画像とに於いてこのような知覚上の一致を図ることには以下の理由による困難が伴う。
【０００３】
カラーモニタでは、蛍光体を用いて特定波長の光を発光することによりカラー画像を表現する。他方、カラープリンタではインク等の色材を用いて特定波長の光を吸収し、残りの反射光によってカラー画像を表現する。このように画像表示法則が異なることに起因して、両者を比較した場合それぞれの色再現域は大きく異なる。そこで、これら色再現域の異なる表示法則間において、表示カラー画像の知覚的一致を図るため、例えば、均等表色系において一方の色再現域と他方の色再現域に対応させる、様々なガマットマッピング技術が存在する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、入力画像の階調性を損なうことなくプリンタによる出力画像の知覚的一致を図る技術が示されている。また、本出願人は、特願２００３−４１６６１４号において、入力画像の階調性を保ちつつ、ユーザが均等表色系における色調整及び評価、解析を行う技術を提案しており、この技術を特許文献１に示されるような技術を組み合わせて用いることにより、ガマットマッピングを制御し、好ましい色再現を実現することが可能となる。
【０００５】
しかし、このような技術では、モニタからプリンタへのガマットマッピングを実現するに際して、ユーザは、色変換における明度、彩度などを制御するパラメータである、多くの色変換パラメータをマニュアルで調整する必要がある。一方、最適な色変換パラメータ（の値）の組み合わせは、モニタやプリンタの機種等にも依存するため、ユーザがガマットマッピングの最適な色変換パラメータを決定するのに多大な時間を必要とする。また、最適パラメータの決定がユーザの主観的判断に委ねられており、このため、調整を行うユーザに依らない均一な画質を実現するのが困難なことが多い。
【０００６】
さらに他の技術として、特許文献２や特許文献３には、入力画像における記憶色等の特徴色を抽出し、この特徴色の出力色を予め設定された評価関数によって評価し色変換のルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」ともいう）を変更する技術が示されている。これらの技術は、出力画像の色再現を客観的な尺度において自動的に選択ないし制御するものである。これにより、ユーザの操作を介さずに、抽出した特徴色の色再現を精度よく実現することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０３３９３１号公報
【特許文献２】特開平９−７４４９４号公報
【特許文献３】特開平１０−１４５６２６号公報
【特許文献４】特開２００３−２４４４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示される技術は、写像特性が異なる複数のガマットマッピングの中から最も高い評価値のガマットマッピングを選択して色再現を制御するものである。このため、詳細なガマットマッピングの制御による最適制御は想定していない。従って、特徴色に対する好適な色再現を実現できるガマットマッピングが、あらかじめ準備された方式の中に存在しない場合、結果として不適切なガマットマッピングを選択することになる。一方、詳細なガマットマッピング制御を行うには、膨大な数のガマットマッピングを用意する必要があり、このような詳細制御は現実的に不可能である。
【０００９】
また、特許文献３に示される技術は、入力画像から抽出した特徴色を色変換して得られる予測値が所定の色に一致する程度を評価する評価値を用いて、精度のよい色再現を実現する色変換特性を定めるものである。しかし、この文献に示される技術では、入力画像における特徴色のみに着目して色変換特性を定めているため、それによって定まる色変換特性が上記所定の色として設定される設定色に左右されて不具合を生じる場合がある。すなわち、特徴色については上記設定色に応じた色変換特性が定められて比較的精度の高い色再現が実現される一方、特徴色以外の色については色変換特性の制御がなされず、上記のように特徴色に応じて定めた色変換特性に従う。このため、それらの色は上記設定色のみの影響を受けることになる。そして、このような場合に、例えば、上記設定色が測定値を用いて設定される場合、あるいはユーザにより不適切に設定された場合等には擬似輪郭などの画像障害を発生することがある。すなわち、色の測定では、測定器の測定誤差や印刷装置の印刷精度などの要因によって、実際の色を正確に反映した測定値を得ることは困難である。このため、実際の色とは違う、明度差を強調するような測定結果が得られるような場合がある。このような測定値を上記設定色として与えると、色変換調整前の画像においては存在しなかった急峻な明度変化が色変換調整後の画像に出現し、擬似輪郭等の画像障害を引き起こすことがある。
【００１０】
また、特許文献３では、色変換特性を入力画像（の特徴色）に依存して決定するため、入力画像ごとにその決定する処理が必要となって処理に時間を要するなどの問題を生じる。そして、これは、不特定多数の画像に対して同一の色変換特性のガマットマッピングで対処できないことも示している。
【００１１】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、色変換において擬似輪郭などの画像障害を抑制しつつ、全体として精度の高い色再現を可能とする色変換パラメータの生成方法および画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そのために本発明では、第１の色再現域を第２の色再現域に変換する色変換における写像を制御する色変換パラメータを生成する方法であって、第１の色再現域の色に対応する色再現目標色を設定する工程と、該設定される色再現目標色と、第１の色再現域から第２の色再現域への写像の結果とに基づいて、当該写像の精度を評価する評価値を算出する工程と、該算出される評価値が所定以上の精度を示すものとなるよう、色変換パラメータを定める工程と、を有したことを特徴とする。
【００１３】
また、第１の色再現域を第２の色再現域に変換する色変換における写像を制御する色変換パラメータを生成する画像処理装置であって、第１の色再現域の色に対応する色再現目標色を設定する手段と、該設定される色再現目標色と、第１の色再現域から第２の色再現域への写像の結果とに基づいて、当該写像の精度を評価する評価値を算出する手段と、該算出される評価値が所定以上の精度を示すものとなるよう、色変換パラメータを定める手段と、を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成によれば、予め定められた第１の色再現域としての例えばモニタ色再現域から、第２の色再現域としてのプリンタの色再現域への色域写像において、その写像を制御する色変換パラメータは、色変換における写像の精度を表す評価値が、精度がより高いことを表す、例えば、所定値以下となるように定められる。そして、色変換パラメータは色域写像において擬似輪郭などの画像障害が生じないように機能するものとすることにより、擬似輪郭などの画像障害を抑制しつつ、全体として精度の高い色再現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。  
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る主に画像処理装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータなどのコンピュータとして構成される画像処理装置２０には、画像を表示するカラーモニタ１０と画像を記録媒体に印刷するプリンタ１９が接続されている。
【００１６】
画像処理装置２０は、画像データをビデオ信号に変換してモニタ１０に供給するビデオ信号生成部１１、モニタ１０やプリンタ１９において出力する画像データを格納するためのメモリ１２、画像データについてモニタ表示と印刷の色のマッチングを行うカラーマッチング処理部１３、カラーマッチング部１３で印刷の色に合わされた画像データをプリンタにおける印刷データに変換しプリンタへ出力する出力画像処理部１８を有している。
【００１７】
また、画像処理装置２０は、カラーマッチング処理部１３で用いる色変換テーブル１７を作成する構成を有している。すなわち、パラメータ自動生成部１５は、目標色データ１４を用いて最適な色変換パラメータを生成する。そして、色域写像部１６はパラメータ自動生成部１５によって生成された色変換パラメータを用いて色変換テーブル１７を生成ないし更新する。
【００１８】
本実施形態において、処理対象となる画像データは、デジタルカメラ、スキャナ等の画像入力装置によってデジタル化されたデータや、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）として生成されたデータであり、明るさに対応した画素値として画像メモリ１２に予め格納されている。具体的には、この画像データの各画素値はレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の８ビット値を有するものとする。また、色変換テーブル１７は、入力ＲＧＢ値に対してプリンタ１９の出力特性を考慮した色変換処理を行うテーブルであり、ＲＧＢ色空間において規則的に配置された格子点の色座標を示すデータと、同じ色空間における色変換処理後の色のＲＧＢ値データとの対応が格納されたものである。
【００１９】
図２は、色変換テーブル１７の詳細を示す図である。図２に示すようにテーブル先頭には、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの値のステップ、すなわち、それぞれの値の格子点位置に対応した値が記述されており、続いて、このように対応付けられた格子点の組合せに対応させて色変換後のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの値が格納されている。
【００２０】
本実施形態において、カラーモニタ１０はＣＲＴまたはＬＣＤなどの表示装置とすることができる。また、プリンタ１９はインクジェット方式によるものであり、印刷用紙上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出定着させてドットを形成し、その密度によって色あるいは色の濃淡を表現するものである。なお、本発明を実施する上でカラーモニタ１０やプリンタ１８がこのような形態に限定されないことはもちろんである。例えば、プリンタ１８は電子写真方式や熱転写方式等、他の方式によるものであっても良い。
【００２１】
画像処理装置２０は、印刷に際して、画像メモリ１２に格納された画像データをカラーマッチング処理部１３に供給する。そして、カラーマッチング処理部１３では、ビデオ信号生成部１１を介してカラーモニタ１０に表示される画像と、出力画像処理部１８を介してプリンタ１９により印刷される出力画像について、色のマッチングを行う。具体的には、画像データの各画素値に対応する出力ＲＧＢ値を、色変換テーブル１７を参照して補間することにより求める。そして、出力画像処理部１８において上記のようにして求めたＲＧＢ値に対応するＣＭＹＫの各インク量の値を求めプリンタ１９に供給する。プリンタ１９は、このインク量データに基づき吐出を制御することにより、印刷媒体上に画像を生成しその所望の色を再現する。以上の画像処理で用いられる色変換テーブル１７は、上述したように、色域写像部１６がパラメータ自動生成部１５により生成された色変換パラメータ（以下、単に「パラメータ」ともいう）を参照しながら、モニタの色再現域内の複数点についてプリンタの色再現域への写像を行った結果を格納することにより生成する。
【００２２】
以下、パラメータ自動生成部１５および色域写像部１６による、それぞれ色変換パラメータの自動生成およびそのパラメータを用いた色域写像処理について説明する。
【００２３】
図３は、パラメータ自動生成部１５の詳細な構成を示すブロック図である。
【００２４】
図３において、評価部３１は、色域写像部１６が保持する、モニタ色再現域からプリンタ色再現域への写像ないし色変換関係を制御する色変換パラメータについて評価値を算出する。そして、パラメータ最適化部３０は、この評価値を用いて色変換パラメータの値を最適化する。また、パラメータ記憶部３２は前記評価値に基づいて決定される最適なパラメータを保持する。
【００２５】
図４は、パラメータ自動生成部１５におけるパラメータ自動生成処理を示すフローチャートである。
【００２６】
先ず、ステップＳ４０１において、ユーザに指定された目標色データのパスを取得する。目標色データは、例えば、図５に示すようなフォーマットで記述されたデータであり、同図に示すようにＲ、Ｇ、Ｂ値それぞれのステップと、各Ｒ、Ｇ、Ｂ値の組み合わせに対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値が記述されており、ステップＳ４０４における評価値算出において用いられる。なお、この目標色データはプリンタによってパッチを印刷しそれを測色することによって得ることができる。
【００２７】
続いてステップＳ４０２において、後述の色域写像処理に用いる色変換パラメータの初期値を生成する。この色変換パラメータは、後述されるように、明度制御パラメータ、色相制御パラメータ、圧縮制御変数、彩度の拡大／圧縮率制御値として説明されるものであり、それらの初期値は、例えば、それまでのパラメータ生成処理で最適化された値を用いることができる。
【００２８】
次に、ステップＳ４０３で、色域写像部１６はそのとき設定されている色変換パラメータを用いて、図６にて後述するモニタ色再現域からプリンタ再現域への色域写像処理を行う。
【００２９】
続いてステップＳ４０４で、評価部３０は、ステップＳ４０３の写像結果に基づきその写像に用いたパラメータの評価値を算出する。そして、ステップＳ４０５において、ステップＳ４０４で算出した評価値が予め定めた閾値以下であるか否かの判定を行い、閾値以下の場合はステップＳ４０７、それ以外の場合はステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６では、パラメータ最適化部3１は、例えば準ニュートン法など公知の最適化手法を用いて、より評価値が小さくなるよう上記評価に係るパラメータの値を更新する。そして、ステップＳ４０３〜Ｓ４０５の処理を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ４０５で、評価値が所定の閾値以下であると判断すると、ステップＳ４０７で、閾値以下となったパラメータをパラメータ記憶部３２に格納する。その後、ステップＳ４０８で、色域写像処理に必要な全てのパラメータを生成したか確認し、生成していないパラメータが存在する場合にはステップＳ４０２からＳ４０８の処理を繰り返し、それ以外の場合はパラメータ自動生成部１５におけるパラメータ生成処理を終了する。色域写像部１６は、この最終的に決定された色変換パラメータを用いて色変換テーブル１７を作成する。
【００３１】
以上のように、本発明の一実施形態に係る色変換パラメータ生成処理によれば、予め定められたモニタ色再現域からプリンタの色再現域への色変換において、その色変換を制御する色変換パラメータについて、色変換の精度を表す評価値（小さいものほど精度が高い）が所定値以下となるように定める。ここで、色変換パラメータは色域変換において擬似輪郭などの画像障害が生じないように機能するものであることから、擬似輪郭などの画像障害を抑制しつつ、全体として精度の高い色再現が可能となる。
【００３２】
色域写像処理
図６は、図４に示すステップＳ４０３の色域写像処理の詳細を示すフローチャートである。
【００３３】
先ず、ステップＳ６０１において、カラーモニタの色再現域情報とプリンタの色再現域情報を設定する。たとえば、モニタについては規格として予め定められた色域を設定し、プリンタについては予めそのプリンタによってパッチを印刷しそれを測定して得られる結果としての色域を設定することができる。次に、ステップＳ６０２にて、カラーモニタの色再現域を写像した結果である最終的な色域の境界である写像色再現域境界を設定する。この色再現域境界は、例えば、図９に示す境界線９０２のようになる。この色再現域境界は、プリンタによってパッチを印刷した結果から３次元的な色域を構成し、そこから等色相断面を算出したものである。算出方法としては、例えば特許文献４に記載の様な技術がある。
【００３４】
次に、ステップＳ６０３で、均等表色系（例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色係）においてモニタ色再現域の明度及び色相の写像を行う。本実施形態における明度／色相写像動作に関しては詳細に後述するが、図７の模式図を用いて簡単な説明を行う。図７は一例としてグリーンの色相における色域を示しており、７０１はモニタ色再現域、７０２は第１中間写像色再現域、７０３は同色相におけるプリンタ色再現域をそれぞれ示している。色域写像部１６は、モニタ色再現域７０１内のいくつかの所定の色について明度成分と色度成分を分離する。そして、明度成分を非線型に写像し、また、色度成分については適当となるように色相の調整を行う。この動作によって、モニタ色再現域７０１内の所定の色は写像されて第１中間写像色再現域７０２内の色となる。ステップＳ６０４では、この写像結果に基づいて、第１中間写像色再現域７０２を生成する。続いて、ステップＳ６０５では、上記のように生成された第１中間写像色再現域の境界に対して明度を調整し、第２中間写像色再現域境界を生成する。この色再現域境界は、例えば、図８に示す境界線８０２のようになる。
【００３５】
次に、ステップＳ６０６において、第１中間写像色再現域から第２中間写像色再現域への明度調整写像を行う。この写像処理については詳細に後述するが、図８に示す模式図を用いて簡単に説明する。図８は一例としてグリーンの色相における色域を示しており、８０１は第１中間写像色再現域、８０２は第２中間写像色再現域、８０３はプリンタ色再現域をそれぞれ示している。色域写像部１６は、第１中間写像色再現域内の色に対して明度成分と色度成分を分離し、色度成分一定のまま明度成分のみ非線型写像を行う。なお、写像を実現する明度入出力関数は色度により異なる。この写像処理により、第１中間写像色再現域８０１は第２中間写像色再現域８０２に写像される。
【００３６】
次に、ステップＳ６０７において、中間写像色再現域情報と写像色再現域情報とを参照し、第２中間写像色再現域を写像色再現域への彩度写像を行う。この写像処理についても詳細に後述するが、図９に示す模式図を用いて簡単に説明する。図９はグリーンの色相の色域を示しており、９０１は第２中間写像色再現域、９０２は写像色再現域、９０３はプリンタ色再現域をそれぞれ示している。色域写像部１６は、第２中間写像色再現域内の色について明度成分と色度成分を分離し、明度成分一定のまま、色度成分における彩度成分を非線型に写像する。この写像により、第２中間写像色再現域９０１は写像色再現域９０２に写像され、図４のステップＳ４０３における色域写像処理が終了となる。
【００３７】
以下、図６のステップＳ６０３における明度および色相写像処理の詳細について説明する。
【００３８】
最初に、明度成分の写像は色度に依らない１つの写像関数ｌ（・）を用いて、Ｌｍａｐｐｅｄ＝ｌ（Ｌｉｎ）の算出によって行う。
【００３９】
ここで、写像関数ｌ（・）は、パラメータ自動生成部１５において生成される、色変換パラメータの１つである、全体の明度制御パラメータｘに基づいて、次のように表されるものである。
ｘが５０以上のとき：ｌ（・）＝（ｌ５０（・）×（１００−ｘ）＋ｌ１００（・）×（ｘ−５０）
）／５０
ｘが５０未満のとき：ｌ（・）＝（ｌ０（・）×（５０−ｘ）＋ｌ５０（・）×ｘ）／５０
【００４０】
ここで、ｌ０（・）、ｌ５０（・）、ｌ１００（・）は予め定められた関数である。ｌ０（・）は明度制御パラメータｘが０のときの写像関数、ｌ５０（・）は明度制御パラメータｘが５０のときの写像関数、ｌ１００（・）は明度制御パラメータｘが１００の時の写像関数であり、それぞれ図１０に示すような傾向を有した関数である。それぞれの関数は、明度制御パラメータが０のときは全体的に暗く、明度制御パラメータが１００のときは全体的に明るく、また、明度制御パラメータが５０のときは中庸な明るさとなる。このような場合の写像関数を図１５（ａ），１５（ｂ），１５（ｃ）に示す。
【００４１】
次に、色相成分の写像について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
先ず、ステップＳ１１０１において、パラメータ自動生成部１５において生成される、色変換パラメータの１つである色相制御パラメータに基づき、明度０から１００まで２０刻みで６つの明度値に対し、色相入出力関数ｈ０（・）、ｈ２０（・）、ｈ４０（・）、ｈ６０（・）、ｈ８０（・）、ｈ１００（・）を生成する。色相制御パラメータは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の６色相において、上記６つの明度値それぞれに対応する色相調整量である。詳しくは、色相制御パラメータは、上記の色相入出力関数を、明度ごとにＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの６色相のそれぞれの色相調整値の１次スプライン、すなわち直線で結んだ関数として表されるときの、上記それぞれの調整値である。このように表される色相入出力関数の一例として、明度値８０に対して、ＲとＹの２つの色相にて色相角を若干プラスへシフトさせ、Ｂの色相でマイナスへシフトした場合には図１２の色相入出力関数ｈ８０（・）が得られる。なお、図１２においては、色相角を、ａ＊ｂ＊色度座標系においてｂ＊軸正方向を色相角０ｒａｄとし、反時計方向への回転を正としたラジアン表記により表している。
【００４３】
ステップＳ１１０２では、写像変換の対象となる色Ｍを取得する。続いてステップＳ１１０３では、色Ｍに対する色相入出力関数ｈ（・）を、ｈ０（・）、ｈ２０（・）、ｈ４０（・）、ｈ６０（・）、ｈ８０（・）、ｈ１００（・）を用いて次のように表す。
【００４４】
色Ｍの明度ｘに対し、直上の明度ｕｐの入出力関数をｈｕｐ（・）、直下の明度ｌｗの入出力関数をｈｌｗ（・）とするとき、
ｈ（・）＝（ｈｌｗ（・）×（ｕｐ−ｘ）＋ｈｕｐ（・）×（ｘ−ｌｗ））／２０
例えば、色Ｍの明度が７０であるときは、直下の明度の入出力関数としてｈ６０（・）を、直上の明度の入出力関数としてｈ８０（・）を用いて
ｈ（・）＝（ｈ６０（・）＋ｈ８０（・））／２
と表すことができる。
【００４５】
次のステップＳ１１０４では、次式を用いて色相の写像を行う。次式においてＨｕｅ＿ｍは色Ｍの色相であり、Ｈｕｅ＿ｍ＿ｍａｐｐｅｄは写像後の色相である。
Ｈｕｅ＿ｍ＿ｍａｐｐｅｄ＝ｈ（Ｈｕｅ＿ｍ）
【００４６】
次に、ステップＳ１１０５において、上述した明度成分の明度制御パラメータを用いて明度成分の写像を行う。以上説明した明度および色相写像処理がＬＵＴの全格子点ついて行われたかステップＳ１１０６において確認し、すべての格子点について写像処理が終了するまでステップＳ１１０２〜Ｓ１１０６を繰り返す。
【００４７】
以上詳細を説明したステップＳ６０３の明度および色相写像処理によって、図７に示すモニタ色再現域７０１が、同図の第１中間写像色再現域７０２に写像される。
【００４８】
次に、ステップＳ６０６の明度調整写像処理について図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
ステップＳ１３０１では、写像の対象となる色Ｍを指定する。なお、この色Ｍは、上述の明度および色相写像によって得られた第１中間写像色再現域における色である。次に、ステップＳ１３０２では、色Ｍと同一の色度における第１中間写像色再現域の上部境界Ｂｕ、および下部境界Ｂｌを計算する。ステップＳ１３０３では、色Ｍと同一の色度における第２中間写像色再現域の上部境界Ｂｕ＿ｍａｐｐｅｄと、下部境界Ｂｌ＿ｍａｐｐｅｄとを算出する。
【００５０】
ここで、上述のステップにて用いた色Ｍ、第１中間写像色再現域上部境界Ｂｕ、第１中間写像色再現域下部境界Ｂｌ、第２中間写像色再現域上部境界Ｂｕ＿ｍａｐｐｅｄ、第２中間写像色再現域Ｂｌ＿ｍａｐｐｅｄの関係を図１４に示す。図１４において、実線で示される色再現域は第１中間写像色再現域の境界であり、１点破線で示される色再現域は第２中間写像色再現域の境界であり、破線で示される色再現域はプリンタ色再現域である。
【００５１】
続いてステップＳ１３０４では、以上求めた値およびパラメータ自動生成部１５において生成されるパラメータに基づき明度調整の写像を行う入出力関数ｐ（・）を導出する。本実施形態では、入出力関数ｐ（・）を下記の条件を満たすＣ２連続な３次スプライン関数として算出する。なお、ＬＢｌはＢｌの明度、ＬＢｌｍはＢｌ＿ｍａｐｐｅｄの明度、ＬＢｕはＢｕの明度で、ＬＢｕｍはＢｕ＿ｍａｐｐｅｄの明度である。
ｐ（・）の台は［ＬＢｌ、ＬＢｕ］
ｐ（・）は台において単調増加
ｐ（ＬＢｌ）  ＝  ＬＢｌｍ
ｐ（ＬＢｕ）  ＝  ＬＢｕｍ
ｐ（・）は少なくともＣ１連続
ｐ’（ＬＢｌ）＝ｇ０  ｇ０＞０、ｇ０は色変換パラメータとしての、圧縮を制御する変数。
ｐ’（ＬＢｕ）＝ｇ１，ｇ１＞０、ｇ１も同様に色変換パラメータとしての、圧縮を制御する変数。
【００５２】
制御パラメータｇ０、ｇ１の値はパラメータ自動生成部１５で、評価部３０において算出される評価値が最小となるよう算出される。また、入出力関数ｐ（・）は上記条件を満たすよう算出される。
【００５３】
ここで、本実施形態における入出力関数ｐ（・）の例を、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示す。図１５（ａ）は、台の中間部において明度がほぼ保たれている一方、明度付近ならびに明度付近では大きく圧縮されている。因みに、ＬＢｌ＝４０、ＬＢｌｍ＝４５、ＬＢｕ＝６８、ＬＢｕｍ＝６４、である。また、図１５（ｂ）においては明度の変化が大きいため、台の中間部において明度を保存する機能が働いているものの完全には保存していない。明度付近では大きく伸張され、明度付近では大きく圧縮されている。因みに、ＬＢｌ＝６０、ＬＢｌｍ＝４６、ＬＢｕ＝８４、ＬＢｕｍ＝７５、である。
【００５４】
次に、ステップＳ１３０５において、ステップＳ１３０４にて求めた入出力関数ｐ（・）を用いて、色Ｍの写像前の明度Ｌｍに対して写像後の明度Ｌｍ＿ｍａｐｐｅｄを、Ｌｍ＿ｍａｐｐｅｄ＝ｐ（Ｌｍ）と求めて明度調整の写像を行う。
【００５５】
以上のべた明度調整色域写像が色変換テーブル１７の全格子点について行われたかについて、ステップＳ１３０６において確認し、すべての格子点について写像処理が終了するまでステップＳ１３０２〜Ｓ１３０６を繰り返す。以上の処理により、図８に示す第１中間写像色再現域８０１は、同図の第２中間写像色再現域８０２に写像される。
【００５６】
次に、ステップＳ６０７の彩度調整写像について図１６のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
先ず、ステップＳ１６０１にて、写像計算対象となる色Ｍを定める。この色Ｍは、第２中間写像色再現域における色である。次に、ステップＳ１６０２にて、色Ｍと同一の明度および同一の色相における写像色再現域境界Ｂｐを計算し、ステップＳ１６０３にて、色Ｍと同一の明度および同一の色相における第２中間写像色再現域境界Ｂｉを計算する。これらの色Ｍ，色Ｂｐ、色Ｂｉの関係を模式図に表すと、図１７の様になる。図１７において、破線で示される色再現域は第２中間写像色再現域の境界であり、実線により示される色再現域は写像色再現域の境界であり、一点鎖線で示される色再現域はプリンタ色再現域である。
【００５８】
次に、ステップＳ１６０４にて、以上のステップで算出した色Ｂｐ、色Ｂｉおよびパラメータ自動生成部１５において生成される色変換パラメータから、彩度補正の写像を行うＣ２連続な３次スプライン関数ｑ（・）を算出する。ここで、入出力関数ｑ（・）は、色Ｂｐの彩度をｃｐ、色Ｂｉの彩度をｃｉとしたとき、下記の条件を満たすものである。
ｑ（・）の台は［０、ｃｉ］
ｑ（０）＝０
ｑ（ｃｉ）＝ｃｐ
ｑ’（０）＝ｇ＿ｌｏｗ，  ｇ＿ｌｏｗは低彩度から中彩度付近における彩度の拡大／圧縮率を制御する値であり、色変換パラメータの１つである。
ｑ’（ｃｉ）＝ｇ＿ｈｉｇｈ，  ｇ＿ｈｉｇｈは最大彩度付近における彩度補正の拡大／圧縮率を制御する値であり、同様に色変換パラメータの１つである。
ｑ’（ｘ）≠０，ｘ：０≦ｘ≦ｃｉ
ｇ＿ｌｏｗ、ｇ＿ｈｉｇｈの値は、パラメータ自動生成部１５において、評価部３０で算出される評価値が最小となるよう導出される。
【００５９】
本実施形態における入出力関数ｑ（・）の例を図１８（ａ）および（ｂ）に示す。図１８（ａ）は、高彩度部で伸張動作となっている一方、前記ｇ＿ｌｏｗの値が０．８である為に低〜中彩度部では彩度を抑えるように動作している。図１８（ｂ）は、高彩度部では圧縮動作となっている。一方、ｇ＿ｌｏｗの値が１．２であるために低〜中彩度部では彩度を強調するに動作している。
【００６０】
次に、ステップＳ１６０５において、ステップＳ１６０４にて求めた入出力関数ｑ（・）を用いて、色Ｍの彩度を変換する。ここで、色Ｃの彩度をＣｏｒｇ、変換後の彩度をＣｍｏｄとすると、Ｃｍｏｄ＝ｑ（Ｃｏｒｇ）となる。最後に、ステップＳ１６０６で、以上の彩度調整写像が色変換テーブル１７の全格子点について行われた否かを確認し、すべての格子点について彩度写像処理が終了するまでステップＳ１６０１〜Ｓ１６０６を繰り返す。以上述べた処理により、図９に示す第２中間色再現域９０１は、同図の写像色再現域９０２に写像される。
【００６１】
評価値算出処理
次に、図４のステップＳ４０４における色域写像結果の評価値算出について、図１９のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
先ず、ステップＳ１９０１において、色変換テーブル１７の格子点総てに対し、色域写像部１６で写像された結果と目標色データ１４の明度差の絶対値｜ΔＬ｜を算出し、その平均値を求める。ここで、目標色データ１４と色変換テーブル１７の格子点数或いは格子間隔が等しくない場合には、補間により色変換テーブル１７の格子点に対応する目標色を算出する。
【００６３】
次に、ステップＳ１９０２において、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの色相のうち１つの色相について、その色相の面上に位置する複数格子点の写像結果と対応する目標色との色差の平均ΔＥを求める。
【００６４】
レッドの色相における目標色データと色域写像結果の例を図２０に示す。図２０において、実線が色域写像結果、破線が目標色データを表している。その後、ステップＳ１９０３において、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの６色相について平均ΔＥ算出処理が完了したか否かを確認し、完了していればステップＳ１９０４に進み、完了していない場合はステップＳ１９０２に戻る。
【００６５】
ステップＳ１９０４では、ステップＳ１９０２からＳ１９０３で算出した６色相分のΔＥの平均値を算出する。続いて、ステップＳ１９０５において、次式により最終的な評価値ｅｖａｌを算出する。
ｅｖａｌ＝α×｜ΔＬ｜＋β×ΔＥａｖｅ、０＜＝α、β＜＝１
上式において、α、βは重み付け係数、ΔＥａｖｅはステップＳ１９０４で求めた主要６色相における平均ΔＥ値を表す。以上の工程を経て、一組の色域写像パラメータに対する評価値算出処理を終了する。
【００６６】
以上の構成により、目標色データを与えるだけで、ガマットマッピングパラメータを自動生成でき、色設計の効率化を図ることが可能となる。
【００６７】
（他の実施形態）
写像結果の評価方法
上記実施形態においては、目標色データとの色差の平均であるΔＥを用いて写像結果の評価値を算出したが、他の評価方法を用いてももちろん構わない。例えば容易に推測できる方法として、目標色データとの色相差ΔＨ、色度差Δａｂ、彩度差ΔＣ等を用いることができる。また、ΔＥ９４等を用いることもできる。
【００６８】
評価対象
上記実施形態では、全色領域において目標色との明度差、主要６色相において色差ΔＥを算出したが、異なる色領域に対して評価を行っても良い。例えば、肌色等低彩度部を重視するため、低彩度から中彩度部のみについて目標色との差を評価する等の手法を用いても構わない。
【００６９】
他の適用
色変換ＬＵＴだけでなくガマットマッピングにおける色調整パラメータを自動生成することにより、例えば、特願２００３−４１６６１４号に示すような色再現編集装置を併用し、生成されたパラメータを元にさらに微細な調整を行うことが可能となる。
【００７０】
（さらに他の実施形態）
本発明は上述のように、複数の機器（たとえばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても一つの機器（たとえば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。
【００７１】
また、図４、図６、図１１、図１３、図１６、図１９にて前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００７２】
またこの場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００７３】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７４】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００７５】
さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る主に画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示される色変換テーブルのデータ構造を説明する図である。
【図３】図１に示されるパラメータ自動生成部の構成を示すブロック図である。
【図４】上記パラメータ自動生成部によるパラメータ自動生成処理を示すフローチャートである。
【図５】上記パラメータ生成で用いる目標色データのデータ構造を説明する図である。
【図６】上記パラメータ生成処理における１つのステップである色域写像処理を示すフローチャートである。
【図７】上記色域写像処理におけるモニタ色再現域、第１中間写像色再現域、並びにプリンタ色再現域を示す模式図である。
【図８】上記色域写像処理における第１中間写像色再現域、第２中間写像色再現域、並びにプリンタ色再現域を示す模式図である。
【図９】上記色域写像処理における第２中間写像色再現域、写像色再現域、並びにプリンタ色再現域を示す模式図である。
【図１０】上記色域写像処理における明度成分の非線型写像を示す図である。
【図１１】上記色域写像処理における色相成分の写像処理を示すフローチャートである。
【図１２】上記色域写像処理における色相入出力関数の一例を示す図である。
【図１３】上記色域写像処理における明度調整色域写像処理を示すフローチャートである。
【図１４】上記色域写像処理における、第１中間写像色再現域上部境界、第１中間写像色再現域下部境界、上部明度補正値、第２中間写像色再現域上部境界、第２中間写像色再現域の関係を示す模式図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、上記色域写像処理における明度調整の写像を行う入出力関数の例を示す図である。
【図１６】上記色域写像処理における彩度写像処理を示すフローチャートである。
【図１７】上記色域写像処理の、第２中間写像色再現域における色Ｍ、Ｍと同一の明度および色相における写像色再現域境界Ｂｐ、同一の明度および色相における第２中間写像色再現域境界Ｂの関係を表した模式図である。
【図１８】（ａ）および（ｂ）は、上記色域写像処理における彩度補正関数の例を示すグラフである。
【図１９】上記パラメータ生成処理における１つのステップである評価値算出処理を示すフローチャートである。
【図２０】上記評価値算出処理におけるレッドの色相における目標色データと色域写像結果を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    カラーモニタ
１１    ビデオ信号生成部
１２    画像メモリ
１３    カラーマッチング処理部
１４    目標色データ
１５    パラメータ自動生成部
１６    色域写像部
１７    色変換テーブル
１８    出力画像処理部
１９    プリンタ
３０    評価部
３１    パラメータ最適化部
３２    パラメータ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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