(57)【要約】【課題】  全体の階調性をなるべく損なわずに、重要な色を忠実に再現できるマッピングを提案する。【解決手段】  写像元の色域および写像先の色域を取得する取得手段と、重要色データから重要色領域を生成する重要色領域生成手段と、前記写像先の色域から初期忠実再現領域を生成する初期忠実再現領域生成手段と、前記重要色領域と前記初期忠実再現領域とから忠実再現領域を決定する決定手段と、前記写像元の色域、前記写像先の色域および前記忠実再現領域を用いて、該写像元の色域を該写像先の色域に写像する写像手段とを有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
写像元の色域を写像先の色域に写像する色処理装置であって、
前記写像元の色域および前記写像先の色域を取得する取得手段と、
重要色データから重要色領域を生成する重要色領域生成手段と、
前記写像先の色域から初期忠実再現領域を生成する初期忠実再現領域生成手段と、
前記重要色領域と前記初期忠実再現領域とから忠実再現領域を決定する決定手段と、
前記写像元の色域、前記写像先の色域および前記忠実再現領域を用いて、該写像元の色域を該写像先の色域に写像する写像手段とを有することを特徴とする色処理装置。
【請求項２】
前記写像手段は、前記忠実再現領域内については忠実に再現し、前記忠実再現領域外については階調性がたもたれるように圧縮することを特徴とする請求項１記載の色処理装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記忠実再現領域として、前記重要色領域と前記初期忠実再現領域とを含む領域を決定することを特徴とする請求項１記載の色処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の色処理装置を、コンピュータを用いて実現するために、コンピュータが読み取り可能に記憶媒体に記憶されたプログラム。
【請求項５】
写像元の色域を写像先の色域に写像する色処理方法であって、
前記写像元の色域および前記写像先の色域を取得する取得工程と、
重要色データから重要色領域を生成する重要色領域生成工程と、
前記写像先の色域から初期忠実再現領域を生成する初期忠実再現領域生成工程と、
前記重要色領域と前記初期忠実再現領域とから忠実再現領域を決定する決定工程と、
前記写像元の色域、前記写像先の色域および前記忠実再現領域を用いて、該写像元の色域を該写像先の色域に写像する写像工程とを有することを特徴とする色処理方法。
【請求項６】
請求項５記載の色処理方法を用いて作成されたルックアップテーブルを用いて、入力画像データを変換することを特徴とする色処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写像元の色域を写像先の色域に写像するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ／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ている。このような中で、コンピュータによってモニタ上で表現される色と、出力媒体上に再現される色とのマッチングを行う色再現技術が重要となっている。例えばＤＴＰにおいては、モニタ上にてカラー画像の作成／編集／加工等を行い、成果物として画像をカラープリンタで出力するというワークフローで作業を行う。このワークフローに於いて、モニタ上のカラー画像の色とプリンタ出力画像の色とが一致していることを、ユーザは強く望んでいる。
【０００３】
しかしながら色再現技術において、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とにおいて色の一致を図ることは困難である。
【０００４】
カラーモニタは、蛍光体を用いて特定波長の光を発光することにより色を再現する。他方、カラープリンタにおいてはインク等を用いて特定波長の光を吸収し、残りの反射光によって色を再現する。このように色再現のモデルが異なることに起因して、両者を比較すると色再現域が大きく異なる。
【０００５】
また、カラーモニタであっても、液晶モニタと電子銃方式のブラウン管のモニタとでは色再現域が異なる。またカラープリンタにあっても、紙質の相違、あるいはインク組成の相違等により色再現域が異なる。
【０００６】
このように色再現域が異なるので、カラーモニタ上の画像とカラープリンタ出力画像、あるいは複数種の機種、複数種の紙質にて出力したカラープリンタ出力画像において、画像の色を測色的に完全に一致させることは不可能である。つまり、出力画像を出力するデバイスにおいて再現できない色については、測色的に完全に一致することはできない。
【０００７】
これら色再現域の異なる表示媒体間において、色再現域の相違を吸収すると共に表示画像の知覚的一致を図るための技術が提案されている。この技術は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間あるいはＪＣＨ空間等において、ある色再現域を別の色再現域内へ写像するガマットマッピング技術と呼ばれている。ガマットマッピング技術として、例えば以下のような方法が提案されている。
（１）色再現域全体を線形にマッピングする方法
（２）色再現域外の色だけを色再現域の表面にマッピングする方法
（３）色再現域内では元の色を保存するために色再現域の一定の割合内は圧縮せず、一定の割合外の色は例えばＬ軸上の一点を目標点として、色再現域の高彩度部へマッピングすることにより階調性を保つ方法。
【０００８】
しかしながら、上記（１）の方法では、全体をマッピングするため、階調性は損なわれないが、全体の色が変化してしまう。また、上記（２）の方法では、色再現域内の色は忠実に再現することができる。しかしながら、色再現域外のある二点が色再現域外縁の同じ位置にマッピングされることがあり、階調性が崩れ画像の持っている情報を失うことがある。上記（３）の方法は、階調性が損なわれず、かつ彩度が低い部分に関しては忠実に再現されるため、人間の視覚的にもっとも違和感がない。写真の出力などに用いられる。
【特許文献１】特開平７−１０７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記（３）の方法では、色を変化させたくない重要な色が色再現域の一定の割合外にある場合、重要な色がマッピングされてしまい色が変わってしまう。他方、一定の割合を前記重要な色より大きくすれば、前記重要な色はマッピングされないため忠実に再現可能だが、これを色域全体にわたって一律に施すと、全体の階調性が損なわれてしまう。そこで、全体の階調性を損なわずに、前記重要な色を忠実に再現可能なマッピング手段が求められている。
【００１０】
本発明は、全体の階調性をなるべく損なわずに、重要な色を忠実に再現できるマッピングを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の色処理装置は、写像元の色域を写像先の色域に写像する色処理装置であって、前記写像元の色域および前記写像先の色域を取得する取得手段と、重要色データから重要色領域を生成する重要色領域生成手段と、前記写像先の色域から初期忠実再現領域を生成する初期忠実再現領域生成手段と、前記重要色領域と前記初期忠実再現領域とから忠実再現領域を決定する決定手段と、前記写像元の色域、前記写像先の色域および前記忠実再現領域を用いて、該写像元の色域を該写像先の色域に写像する写像手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、全体の階調性をなるべく損なわずに、重要な色を忠実に再現できるマッピングを提案することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例１）
図１は、本実施例の色処理装置のブロック図である。１０１はＣＰＵ、１０２はメインメモリ、１０３はＳＣＳＩインタフェース、１０４はネットワークインタフェース、１０５はＨＤＤ、１０６はグラフィックアクセラレータである。１０７はカラーモニタ、１０８はＵＳＢコントローラ、１０９はカラープリンタである。１１０はキーボード／マウスコントローラ、１１１はキーボード、１１２はマウス、１１３はローカルエリアネットワーク、１１４はＰＣＩバスである。
【００１４】
ディジタル画像のプリンタ出力動作について述べる。まず、ＨＤＤ１０５に格納されている画像アプリケーションが、ユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づき、ＣＰＵ１０１にて起動される。続いて、ＨＤＤ１０５に格納されているディジタル画像データ、重要色データが、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。あるいは、ＬＡＮに接続されているサーバに格納されている画像データあるいはインターネット上のディジタル画像データが、ＣＰＵ１０１からの指令によりネットワークＩ／Ｆ１０４を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。以下、メインメモリ１０２に保持されているディジタル画像データは、ＲＧＢ各色信号が符号無し８ｂｉｔで表現される画像データであるものとする。メインメモリ１０２に保持されているディジタル画像データは、ＣＰＵ１０１からの指令によりＰＣＩバス１１４経由によってグラフィックアクセラレータ１０６に転送される。そして、グラフィックアクセラレータ１０６はディジタル画像データをＤ／Ａ変換した後ディスプレイケーブルを通じてカラーモニタ１０７に送信する。これにより、カラーモニタ１０７上に画像が表示される。ユーザがディジタル画像をプリンタ１０９から出力するよう画像アプリケーションに指令すると、画像アプリケーションはディジタル画像データ、重要色データをプリンタドライバに転送する。ＣＰＵ１０１は、プリンタドライバの後述の処理フローチャートに基づき、ディジタル画像データをＣＭＹＫディジタル画像データに変換し、ＵＳＢコントローラ１０８を介して前記ＣＭＹＫ画像データをプリンタ１０９へ送信する。以上一連の動作の結果として、プリンタ１０９よりＣＭＹＫ画像が印字される。
【００１５】
以下では、プリンタドライバ動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
まずステップＳ２０１にて、画像アプリケーションより転送されたＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データ（各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）をメインメモリ１０２に格納する。
【００１６】
ステップＳ２０２にて、色補正ＬＵＴを作成する。色補正ＬＵＴはＲＧＢ色空間での格子点の色座標データと、この色座標データが再現するＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の色座標値との対応を記したである。そして、色補正ＬＵＴは図３の様なデータ構造を有する。データ構造の先頭には、Ｒ／Ｇ／Ｂ値のステップが記述され、この後に、各格子点に対応する色座標がＬ＊値、ａ＊値、ｂ＊値が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順でネストされて記述される。なお、以下では上記データ構造が色の分布を示すことから色補正ＬＵＴを色分布データとも呼ぶ。
【００１７】
ステップＳ２０３では、色補正ＬＵＴに基づき、ＲＧＢ２４ｂｉｔの入力画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊固定小数点データに変換し、再びメインメモリ１０２に格納する。変換には四面体補間を用いる。
【００１８】
ステップＳ２０４では、あらかじめ定められた色変換ＬＵＴに従って、先のＬ＊ａ＊ｂ＊固定小数点データをＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データ（ＣＭＹＫの各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）に変換し、再びメインメモリ１０２に格納する。
【００１９】
ステップＳ２０５では、メインメモリに格納されたＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データを、ＵＳＢコントローラ１０８を介してプリンタ１０９へ送信する。
【００２０】
以下では、ステップＳ２０２に於ける色補正ＬＵＴ作成処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００２１】
ステップＳ４０１では、写像元の色再現情報と写像先の色再現情報とを取得する。これらの色再現情報は、例えばｓＲＧＢの変換式であったり、あるいはあらかじめ測定されたデバイスの色再現特性（デバイス値と測色値の対応関係）である。一例として、プリンタの色再現情報の模式図を図５に示す。
【００２２】
ステップＳ４０２では、取得した写像元の色再現情報と写像先の色再現情報とから、色域内の色分布情報を生成し、生成した色分布情報からＣｏｎｖｅｘ  Ｈｕｌｌ技法を用いて写像元の色域情報と写像先の色域情報とをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において生成する。一例として、図６に色分布情報を、図７に色域情報を示す。図６の色分布情報は、色再現特性の測色値をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間にプロットしたものである。図７は、プロットされた測色値群に対してＣｏｎｖｅｘ  Ｈｕｌｌ技法を適用することにより作成された色域を示す多面体である。なお、図７の色域を示す多面体は複数のポリゴンの組み合わせで表現される。
【００２３】
ステップＳ４０３では、取得した重要色データの色分布からステップＳ４０２と同様に、Ｃｏｎｖｅｘ  Ｈｕｌｌ技法を用いて、重要色領域をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において生成する。一例として、図８に重要色データの一例として重要色とそのＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における値の対応関係の模式図を、図９に重要色領域を示す。
【００２４】
ステップＳ４０４では、重要色領域に基づき、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において色域写像を行う。
【００２５】
ステップＳ４０５では、写像先の色再現情報を用いて、ステップＳ４０４での写像結果であるＬ＊ａ＊ｂ＊値をＲＧＢ値に変換する。そして変換結果を色補正ＬＵＴ（ルックアップテーブル）に格納することにより色補正ＬＵＴを生成する。
【００２６】
以下では、ステップＳ４０４における重要色データに基づいた写像処理について図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１００１では、写像すべき色を取得する。
【００２７】
ステップＳ１００２では、写像すべき色の色相面における、写像先色域および重要色領域の等色相断面を生成する。等色相断面は、例えば、色相面と色域を示すポリゴンの多面体との交点を求め、交点を結ぶことで求めることができる。
【００２８】
ステップＳ１００３では、ステップＳ１００２で生成した写像先色域の等色相断面における初期忠実再現領域を生成する。図１１に、初期忠実再現領域を示す。図において実線は初期忠実再現領域、点線は写像先色域の等色相断面を示す。ここで定める初期忠実再現領域とは、色域全体の階調を良好に圧縮することを目的とするため、色域全体にわたって一定の割合で定めるものである。図１１の場合は、初期忠実再現領域として、写像先色域の７割の領域を定めている。
【００２９】
ステップＳ１００４では、ステップＳ１００２で生成した重要色領域の等色相断面と、ステップＳ１００３で生成した初期忠実再現領域とから、写像の際に用いる忠実再現領域を決定する。重要色領域の等色相断面と初期忠実再現領域との関係の一例を図１２に示す。図１２において、点線１２０１が重要色領域の等色相断面を、一点破線１２０２が初期忠実再現領域を、破線１２０３が写像先色域を表す。点線１２０１と明度軸との交点および一点破線１２０２と明度軸との交点を加えた点の分布をＣｏｎｖｅｘＨｕｌｌ技法を用いて凸に包含する領域（実線１２０４）を求め、それを忠実再現領域とする。
【００３０】
ステップＳ１００５では、色相値を保存しつつ、明度と彩度の写像を行う。このとき、ステップＳ１００４で生成した忠実再現領域を基準に写像を行う。この写像について、図１３を用いて説明する。図において、実線は写像元の色域、破線は写像先の色域、一点破線は写像境界を表す。色Ｍを写像する際、まず、写像点をＦとする。その後、ＦとＭとを結んだ線と写像元の色域との交点Ｂｓｒｃを算出し、ＦとＭとを結んだ線と写像先の色域との交点Ｂｄｓｔを算出する。続いて、ステップＳ１００４で設定した忠実再現領域との交点をＣとする。ここで、ＭとＦとの距離が、ＣとＦとの距離を下回っていれば、色Ｍに対して写像は行わない。他方、上回っている場合には、ＭがＢｓｒｃとＣとを内分する値で、ＢｄｓｔとＣとの間を内分する色を、Ｍの写像値とする。
【００３１】
以下では、ステップＳ１００３における暫定写像境界の生成処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１４０１では、写像すべき色の色相値における写像先色域の等色相断面情報を取得する。
ステップＳ１４０２では、写像先色域の等色相断面情報を構成する点を一つ選択して情報を取得する。
【００３２】
ステップＳ１４０３では、ステップＳ１４０２で取得した点と写像点とを結ぶ線分を生成する。このとき、本実施例では、写像先の色域の写像すべき色と同じ色相で最大彩度となる明度値を算出し、その明度を有するＬ＊軸上の色を写像点と定義する。
ステップＳ１４０４では、ステップＳ１４０３で生成した線分を７：３に内分する点を算出し記憶する。本実施例では７：３に内分しているが異なる割合でもよい。
ステップＳ１４０５では、選択された点情報を、次に新たに異なる点を選択するように更新する。
【００３３】
ステップＳ１４０６では、全ての点を選択したかどうかを判定する。判定が真であればステップＳ１４０７へ移行し、偽であれば、ステップＳ１４０２へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１４０７では、ステップＳ１４０４で記憶した点を線分で結んで暫定写像境界を生成する。この様子を図１１に示す。図において、点線は写像先色域の等色相断面、点Ｆは写像点、実線は生成された暫定写像境界を表す。
【００３５】
以上説明したように、本実施例によれば、色域境界での階調性を保持しつつ、特に定められた重要色については忠実に色を再現するよう、色域写像を行うことが可能となる。より詳しくは、この写像に於いて重要色を忠実に再現するために、あらかじめ定められた重要色より、色を写像せずに忠実に再現する忠実再現領域を定める。そして、忠実再現領域内については忠実に再現し、忠実再現領域外については階調性がたもたれるように圧縮する。従って、写像元の色域と写像先の色域との関係からやむを得ず階調が圧縮されてしまう場合に於いても、重要色付近の領域だけは重要色の再現を保つ為に階調を特に圧縮し、重要色から離れた領域では階調を保って写像を行うことができる。これにより、色域境界付近の階調を保ちつつも例えば肌色や空色といった知覚的に重要な色を忠実に再現でき、従って良好な色再現を得ることが可能となる。
【００３６】
上記実施例では、ＣＰＵ１０１が記憶媒体であるＨＤＤ１０５に格納されているプログラムである画像アプリケーションに基づき図２、４、１０、１４に記載されている処理を実現する例を説明した。しかしながら、上記処理の各構成をデバイスを用いて実現するようにしても構わない。
【００３７】
また、上記実施例では、写像元の色域および写像先の色域をデバイスの色再現特性の測色値から生成した。しかしながら、色再現特性とは独立に色域を示す色域情報を取得するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】色再現編集装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】色再現編集装置におけるプリンタドライバの処理を示すフローチャートである。
【図３】色補正ＬＵＴのデータ構造を説明する図である。
【図４】色補正ＬＵＴの作成処理を示すフローチャートである。
【図５】色再現情報の一例を示す図である。
【図６】色再現情報から得られる色分布の一例を示す図である。
【図７】Ｃｏｎｖｅｘ  Ｈｕｌｌ技法により生成された色域情報の一例を示す図である。
【図８】重要色データの一例を示す図である。
【図９】重要色領域の一例を示す図である。
【図１０】重要色データに基づいた色域写像処理を示すフローチャートである。
【図１１】初期忠実再現領域の一例を示す図である。
【図１２】忠実再現領域の一例を示す図である。
【図１３】色域写像を説明する図である。
【図１４】初期忠実再現領域の生成処理を示すフローチャートである。
【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】
2008283522.tif 000011
【図１０】
2008283522.tif 000012
【図１１】
2008283522.tif 000013
【図１２】
2008283522.tif 000014
【図１３】
2008283522.tif 000015
【図１４】
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