(57)【要約】【課題】データ量の少ないルックアップテーブルを作成する。【解決手段】入力画像データＩＧＤのＹＣｂＣｒ色空間における入力画像データＩＧＤの各画素の分布域である最大輝度Ｙmax以下の領域に制限して代表入力点ＲＩＧを選択する。これにより、入力画像データＩＧＤのＹＣｂＣｒ色空間全域から代表入力点ＲＩＧを選択する場合よりも、代表入力点ＲＩＧの個数を抑えることができる。代表入力点ＲＩＧを変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換することにより代表出力点ＯＩＧを得るとともに、代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＯＩＧとの対応関係を規定したＬＵＴを作成する。これにより、ＬＵＴのデータ容量を抑制することができる。【選択図】図６
2008245029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数または単数の変換プロファイルによって入力画像データを出力画像データに変換する際に参照するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成方法であって、
上記入力画像データを構成する各画素を表す入力信号値の上記入力画像データの色空間における分布域の小ささに応じてデータ量を抑制したルックアップテーブルを作成することを特徴とするルックアップテーブル作成方法。
【請求項２】
上記入力画像データの色空間における上記入力信号値の分布域内の入力点と、上記変換プロファイルによって当該入力点を変換して得られた出力点との複数の対応関係を規定したルックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項１に記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項３】
上記入力画像データの色空間における上記入力信号値の輝度に関する分布域に応じてデータ量を抑制したルックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項２に記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項４】
上記変換プロファイルの少なくとも一つは、変換後の各画素を表す出力信号値を上記出力画像データの色空間において広く分布させる補正を行う補正プロファイルであることを特徴とする請求項１または請求項３のいずれかに記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項５】
上記補正プロファイルは、上記入力画像データとして入力されるデジタルカメラで撮像した無補正の画像データに対して露出補正を行うものであることを特徴とする請求項４に記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項６】
上記ルックアップテーブルを作成するにあたり、上記入力点と上記出力点との複数の対応関係を配列として格納するのに必要なデータ量だけのメモリ領域を確保し、作成された上記ルックアップテーブルを当該メモリ領域に格納することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項７】
上記入力点と、複数の上記変換プロファイルによって当該入力点を順次変換して得られた出力点との複数の対応関係を規定したルックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のルックアップテーブル作成方法。
【請求項８】
複数または単数の変換プロファイルによって入力画像データを出力画像データに変換することにより画像処理を行う画像処理方法において、
上記ルックアップテーブル作成方法によって作成された上記ルックアップテーブルを参照して入力画像データを出力画像データに変換することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルックアップテーブルの作成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルックアップテーブルを参照して画像データに対する処理を行うことが一般的に行われている。例えば、画像データを各入出力デバイスで使用する色空間の画像データに変換したり、画像データに所定の画像処理を施したり、カラーマッチングのための補正をしたりする際にルックアップテーブルが使用されている。一般的に、カラーの画像データに対して処理を行うためには、多次元の色空間での入出力関係を規定したルックアップテーブルが必要であり、ルックアップテーブルのデータ量の増大が問題となっていた。また、画像データの高階調化もルックアップテーブルのデータ量の増大の要因となっている。特に、ルックアップテーブルを記憶するメモリ容量を大きく確保することができないプリンタ等においてルックアップテーブルを使用さした処理をさせる場合には、ルックアップテーブルのデータ量の抑制は重大な課題となっている。
これに対して、ルックアップテーブルを圧縮することにより、記憶時のルックアップテーブルのデータ容量を抑制する技術が提案されている（特許文献１、参照。）。かかる構成においては、圧縮してデータ容量を低減した状態でルックアップテーブルを記憶させることができ、ハードディスクドライブ等の記憶装置におけるルックアップテーブルの占有を抑制することができた。
【特許文献１】特開２００５−６５１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような圧縮技術を利用した場合であっても、ルックアップテーブルの使用時には、結局ルックアップテーブルを解凍して使用しなければならないため、ワークメモリを圧迫するという問題があった。
上記課題を解決するために、本発明は、データ量の少ないルックアップテーブルを作成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、単数または複数の変換プロファイルによって変換を行うことにより、入力画像データを出力画像データに変換するためのルックアップテーブルを作成する。その際に、上記入力画像データを構成する各画素を表す入力信号値の上記入力画像データの色空間における分布域の小ささを調査し、その小ささに応じてデータ量を抑制したルックアップテーブルを作成する。すなわち、上記ルックアップテーブルを上記入力画像データに応じて作成するとともに、そのデータ量を、当該入力画像データを構成する各画素を表す入力信号値の上記入力画像データの色空間における分布域の小ささに応じたものとする。これにより、不必要にデータ量の大きい上記ルックアップテーブルが作成されることが防止できる。
【０００５】
具体的には、上記入力画像データの色空間における上記入力信号値の例えば輝度に関する分布域内の入力点と、上記変換プロファイルによって当該入力点を変換して得られた出力点との複数の対応関係を規定することにより上記ルックアップテーブルを作成するようにすればよい。このようにすることにより、上記入力画像データが有する入力信号値の分布域について上記出力画像データの色空間との対応関係を規定する上記ルックアップテーブルを作成することができ、少なくとも上記入力画像データが変換に十分な上記ルックアップテーブルを作成することができる。すなわち、上記入力画像データが有する入力信号値の分布域外については、上記ルックアップテーブルにて上記入力点と上記出力点の対応関係を規定しても当該対応関係が参照されることはなく、その分の無駄なデータ量を削減することができる。
【０００６】
上記変換プロファイルは、画像データを入力することにより出力する画像データが得られるものであればよく、例えば変換前後の対応関係を関数で規定したものであってもよいし、当該対応関係の一部を記述したルックアップテーブルであってもよい。むろん、一部の上記変換プロファイルが関数であり、他の一部の上記変換プロファイルがルックアップテーブルであるというように、複数の上記変換プロファイルの方式が混在するものであってもよい。
【０００７】
上記変換プロファイルの具体的な一例として、上記変換プロファイルによって、変換後の各画素を表す出力信号値を上記出力画像データの色空間において広く分布させる補正を行うようにしてもよい。すなわち、上記入力画像データの色空間における上記入力信号値の分布域が狭くても、上記ルックアップテーブルによって変換を行うことにより変換後の上記出力信号値を上記出力画像データの色空間において広く分布させることができる。このような補正を行う必要のある上記入力画像データは、上記入力信号値が色空間における偏った狭い分布域に存在している傾向にあるため、データ量の小さい上記ルックアップテーブルを作成することができる。そして、変換後においては上記出力信号値が上記出力画像データの色空間において広く分布するため、レンジの広い画像再現を実現することができる。
【０００８】
具体的には、上記変換プロファイルとして、デジタルカメラで撮像した無補正の画像データに対して露出補正を行うものが好適である。デジタルカメラで撮像した無補正の画像データにおいては、主に輝度に関してオーバー側あるいはアンダー側に偏った上記入力信号値の分布傾向となるため、上記ルックアップテーブルを小さいデータ量で作成することができる。むろん、色要素の各チャネルについて補正を行うことも可能であり、例えば色かぶり補正を行うようにしてもよい。色かぶりの画像データにおいては、ある色の強度を強くする方向に上記入力信号値が偏って分布するため、上記ルックアップテーブルを小さいデータ量で作成することができる。さらに、コントラストの補正においても、上記入力信号値が偏って分布した上記入力画像データを、上記出力信号値が色空間において広く分布する上記出力画像データに変換されることには変わりないため、本発明の効果が大きいということができる。
【０００９】
なお、上記ルックアップテーブルのデータ量の大きさは上記入力画像データに依存することとなるが、上記変換プロファイル自体も上記入力画像データに依存するものであってもよい。すなわち、上記入力画像データの特徴情報に基づいて上記変換プロファイルが作成されるものとすれば、当該入力画像データに応じたデータ量であり、かつ、当該入力画像データに応じた補正が可能な上記ルックアップテーブルを作成することができる。
【００１０】
さらに、上記ルックアップテーブルを参照可能とするために、上記ルックアップテーブルは実体的にはある物理的なメモリに記憶されることとなる。そのために、上記ルックアップテーブルを作成するにあたり、上記入力点と上記出力点との複数の対応関係を配列として格納するのに必要なデータ量だけのメモリ領域を確保しておく必要がある。本発明によれば、ここで確保されるメモリ領域を小さくすることができるため、他の処理に使用可能なメモリ領域を広く確保しておくことができる。
【００１１】
なお、上記変換プロファイルは単数に限られず、複数の上記変換プロファイルによって一連の変換を行うものであってもよい。この場合、上記入力信号値の分布域内の上記入力点と当該入力点を順次変換して得られた出力点との複数の対応関係を規定することにより、複数の一連の上記変換プロファイルによる変換に対応する上記ルックアップテーブルを作成することができる。
【００１２】
なお、本発明の技術的思想は、ルックアップテーブル作成方法のみならず、ルックアップテーブル作成装置やコンピュータ等のハードウェアと協働して上記機能を実現させるルックアップテーブル作成プログラムにおいても具体的に実現可能なことは言うまでもない。また、本発明のルックアップテーブル方法は、単体として存在するものに限られず、ある方法や装置の一部として組み込まれる場合もある。例えば、請求項８のように本発明のルックアップテーブル方法を一部に利用した画像処理方法や、印刷方法においても本発明が実現できることはいうまでもない。また、本発明のルックアップテーブル方法を具体的に実現する装置の各手段が複数の実体的な装置における分散処理によって実現されるものであってもよい。例えば、本発明を利用したルックアップテーブル作成装置の一部の手段がパーソナルコンピュータにて実現され、他の手段が印刷装置にて実現されるものであってもよい。むろん、本発明のルックアップテーブル作成装置の各手段がネットワークを介して分散していてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）画像処理装置の構成：
（２）画像処理：
（３）変形例：
【００１４】
（１）画像処理装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像処理装置を実現するコンピュータのハードウェアおよびソフトウェア構成を概略的に示している。同図において、コンピュータ１０は、バス１０ａによって各構成要素を相互に通信可能に接続することにより形成されている。コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１とＲＡＭ１２とからなる制御部Ｃと、ＲＯＭ１３と、磁気ディスクに大容量のデータを記録するハードディスク（ＨＤＤ）１４と、外部のプリンタ２０とデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）３０を接続するＵＳＢＩ／Ｆ１５と、外部のディスプレイ４０を接続するビデオＩ／Ｆ１６と、外部のキーボード５０ａやマウス５０ｂ等の入力機器を接続する入力Ｉ／Ｆ１７とを有している。なお、厳密には各構成要素に応じてバス１０ａにおけるデータ通信方式が異なるが、図示しないチップセットによって各構成要素が相互に通信可能となるように調整されている。
【００１５】
ＣＰＵ１１はＲＯＭ１３およびＨＤＤ１４からプログラムデータ１３ａ，１４ａを読み出してＲＡＭ１２上に展開することにより、ＢＩＯＳ、および、ＢＩＯＳ上のオペレーティングシステム（ＯＳ）、および、ＯＳ上のプリントアプリケーションＰを制御部Ｃにて実行させる。ＯＳやプリントアプリケーションＰの実行に必要なプログラムデータ１４ａは、予めＨＤＤ１４にインストールされている。ただし、プログラムデータ１４ａは、ＨＤＤ１４に限られず、他の光ディスクドライブやフラッシュメモリ等に記録されていてもよい。図示しないが制御部ＣにおいてはＤＳＣ３０に備えられたフラッシュメモリ３１にアクセスするためのドライバやディスプレイ４０にて画像を出力するためのドライバが実行されている。
【００１６】
プリントアプリケーションＰは、ディスプレイ４０に表示したＵＩ画面を見ながらユーザーがキーボード５０ａやマウス５０ｂを操作することにより指定された入力画像データＩＧＤを読み出してプリンタ２０にて印刷するために必要な一連の処理を実行する。入力画像データＩＧＤは、ＨＤＤ１４から取得されてもよいし、ＤＳＣ３０のフラッシュメモリ３１から取得されてもよいし、他の記録媒体や通信媒体から取得されてもよい。本実施形態のＤＳＣ３０は、内部に備える画像処理エンジンによる自動補正を反映させない無補正（ＲＡＷ）データをフラッシュメモリ３１に記憶することが可能となっており、当該ＲＡＷデータが入力画像データＩＧＤとして取得される。プリントアプリケーションＰは複数のモジュールＭ１〜Ｍ８によって構成され、これらのモジュールＭ１〜Ｍ８を制御部Ｃが実行することにより本発明の各手段が具体的に実現される。
【００１７】
画像解析部Ｍ１は、印刷対象として指定された入力画像データＩＧＤを取得するとともに、入力画像データＩＧＤの全画素の入力信号値をスキャンし、入力画像データＩＧＤの色空間における入力信号値の分布域を調査する。本実施形態では、もっとも輝度（Ｙ信号）の大きい画素をスキャンする。さらに、画像解析部Ｍ１は入力画像データＩＧＤをＱＶＧＡ（３２０画素×２４０画素）に縮小したサンプリング画像データＳＧＤを生成する。ＤＳＣ３０から取得した入力画像データＩＧＤにおいては、ＤＳＣ３０が採用する色空間の座標を示す色信号により各画素の色が特定されている。一方、ＨＤＤ１４から取得した入力画像データＩＧＤにおいても、ＨＤＤ１４に当該入力画像データＩＧＤを最終的に記録した際に指定した色空間の座標を示す色信号により各画素の色が特定されている。また、入力画像データＩＧＤが、例えばＪＰＥＧ方式等の圧縮方式により圧縮されている場合には、画像解析部Ｍ１は入力画像データＩＧＤの伸長を行ってからサンプリング画像データＳＧＤを生成する。画像解析部Ｍ１は、サンプリング画像データＳＧＤの各画素の色信号を統計し、この統計情報をサンプリング画像データＳＧＤの特徴情報として取得する。画像解析部Ｍ１は、このサンプリング画像データＳＧＤの特徴情報に基づいて、さらに補正プロファイルにおける変換規則を設定する可変パラメータを設定する。
【００１８】
補正プロファイル作成部Ｍ２は、上述した特徴情報に基づく可変パラメータを取得するとともに、当該可変パラメータに基づいて補正プロファイルを作成する。補正プロファイルの作成については後に詳述するが、上記可変パラメータに応じて画質を向上させるための画像処理の変換規則が補正プロファイルによって規定される。変換手順設定部Ｍ３は、入力画像データＩＧＤの色空間と、後段の印刷データ生成部Ｍ８に出力可能な出力画像データＯＧＤの色空間とを取得し、基本的には入力画像データＩＧＤの色空間から最終的に出力画像データＯＧＤの色空間へ変換するための一連の変換手順を設定する。上述したとおり、可変パラメータに基づく補正プロファイルによって画質を向上させるための画像処理も行われるため、補正プロファイルによる変換も一連の変換手順に組み入れられる。また、ＤＳＣ３０等のソース（入力側）ＩＣＣプロファイルや、プリンタ２０等のディスティネーション（出力側）ＩＣＣプロファイルによる変換も一連の変換手順に組み入れられる。ＩＣＣプロファイルはデバイスが使用する色空間と絶対色空間との対応関係を定義した変換プロファイルである。
【００１９】
代表点選択部Ｍ４は、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと表記する。）に対応関係を規定する代表点（代表入力点ＲＩＧ）を選択する。本実施形態においては、８ビット（２５６階調）の色信号値を入出力可能なＬＵＴを作成するものとし、８ビットの色信号値で規定される入力側の色空間全体のうち一部の領域において均一に分布する格子点を代表入力点として選択する。具体的には入力画像データＩＧＤの各画素が有する入力信号値の分布域に限定して代表入力点を選択する。逐次変換部Ｍ５は、入力画像データＩＧＤの色空間で表される各代表入力点ＲＩＧを変換手順設定部Ｍ３が設定した一連の変換プロファイルによって順次変換することにより、最終的に出力画像データＯＧＤの色空間で表される各代表出力点ＲＯＧを取得する。ＬＵＴ作成部Ｍ６は、逐次変換部Ｍ５による変換前後の各代表入力点ＲＩＧと各代表出力点ＲＯＧとの複数の対応関係を規定したＬＵＴをＲＡＭ１２上に作成する。ＬＵＴ変換部Ｍ７は、入力画像データＩＧＤを取得するとともに、ＬＵＴを参照することにより入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する。この変換の際には補間処理が行われる。変換された出力画像データＯＧＤは、印刷データ生成部Ｍ８に出力され、印刷データ生成部Ｍ８にてプリンタ２０が処理可能な印刷データに変換される。例えば、プリンタ２０が使用可能なインク量空間への変換処理やハーフトーン処理やマイクロウィーブ処理等が順次行われ、プリンタ２０にて印刷が実行される。
【００２０】
（２）画像処理
図２は、以上の構成において実行される画像処理の流れを示している。ステップＳ１００においては、画像解析部Ｍ１が印刷対象とする入力画像データＩＧＤの指定を受け付け、当該入力画像データＩＧＤを取得する。ここでは、ＤＳＣ３０のフラッシュメモリ３１に記憶された無補正のＪＰＥＧ−ＲＡＷデータが指定されたものとして説明する。ステップＳ１１０においては画像解析部Ｍ１がＪＰＥＧデータを伸長し、間引き等のサイズ縮小処理を行うことにより、ＹＣｂＣｒ色空間で表されるＱＶＧＡサイズのサンプリング画像データＳＧＤを生成する。さらにステップＳ１１０においては、サンプリング画像データＳＧＤの各画素の色信号（ＹＣｂＣｒ）を統計する。
【００２１】
図３ａは、色信号としてのＹ信号（なお、輝度を表すＹ信号も本発明の色信号の概念に含まれるものとする。）を統計したヒストグラムを示している。同図において、横軸がＹ信号の値を示し、縦軸が各値における画素数（度数）を示している。ステップＳ１２０においては、ヒストグラムから最大輝度Ｙsmaxを特定する。図３ａにおいては、各画素の入力Ｙ信号値がローライト側に偏っており、最大輝度Ｙsmax＝１２８となっている。このような偏りは、ＤＳＣ３０における露出不足（露出アンダー）に起因して発生し、不補正の入力画像データＩＧＤにおいては全体的に暗いものとなる場合がある。このような露出不足を補償するためにステップＳ１３０では、露出補正を行う補正プロファイルを作成する。
【００２２】
露出補正後の理想的なヒストグラムは、図３ｂに示すように８ビットの全階調においてＹ信号を広げて分布させるものである。ここでは、最大輝度Ｙsmax＝１２８を２５５まで補正するようにＹ信号を一律に２倍しており、Ｙ信号のヒストグラムを８ビットの全階調に広がっている。このような補正を行うことにより、輝度の表現力が豊かな出力画像データＯＧＤを得ることができる。従って、ステップＳ１３０では、図３ｂに示すようにＹ信号を補正する変換プロファイルを作成する。ただし、本実施形態では後述するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色空間にて露出補正を行うため、ＲＧＢ各チャネルに対して補正規則を規定した補正プロファイルを作成する。
【００２３】
図４は、本実施形態にて作成される補正プロファイルの一例を示している。同図において、後述するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢチャネルについて補正プロファイルによって変換される入力値（横軸）と出力値（縦軸）との関係が示されている。同図に示すように、入力信号値に２倍の補正倍率を与えることにより、出力値が得られている。Ｙ信号はＲＧＢ信号を線形結合したものであるため、ＲＧＢ各チャネルに対して２倍する補正を行うことにより、Ｙ信号も２倍の大きさにすることができる。なお、本実施形態では最大輝度Ｙsmax＝１２８を単純に最大階調に補正する露出補正を行う例を示したが、補正倍率を抑えて白潰れ等の飽和を防止してもよいし、ＲＧＢチャネルごとに異なる補正倍率を設定してもよい。また、入力値の大きさに応じて補正倍率を可変とするようにしてもよい。
【００２４】
なお、本実施形態において補正プロファイルは、ＲＧＢチャネルの色信号の格子点上の入力値の組み合わせ（例えば、１７3個の格子点。）のそれぞれについて対応する出力値を記述した３次元ＬＵＴとして作成される。ただし、ＲＧＢチャネルの色信号が変換結果に関して相互依存しないため、１次元ＬＵＴとして補正プロファイルを作成することも可能である。以上のような補正プロファイルによれば、Ｙ信号の平均値が小さく全体的に暗い入力画像データＩＧＤに対して明度を上方修正する露出補正を行うことができる。以上のようにして補正プロファイルが設定されると、変換手順設定部Ｍ３がステップＳ１４０において一連の変換手順を設定する。
【００２５】
図５は、ステップＳ１４０にて設定される変換手順の一例を示している。同図に示すように、本実施形態では、入力画像データＩＧＤに対して７個の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７による変換を順次行うことにより出力画像データＯＧＤを得る手順が変換手順設定部Ｍ３によって設定されている。当該変換手順によれば、ＹＣｂＣｒ色空間の入力画像データＩＧＤが順次変換され、最終的にｅＲＧＢ色空間の出力画像データＯＧＤに変換することができる。まず、第１の変換プロファイルＴＦＰ１として、ＹＣｂＣｒの色信号を（ＹＣｂＣｒ）’の色信号に変換するものが設定されている。第１の変換プロファイルＴＦＰ１では、入力されるＹＣｂＣｒの色信号のＣｂＣｒをそれぞれ所定量オフセット（減算）させた色信号を（ＹＣｂＣｒ）’として出力する変換式が規定されており、後段の第２の変換プロファイルＴＦＰ２に入力可能な（ＹＣｂＣｒ）’の色信号を得ることができる。
【００２６】
次の第２の変換プロファイルＴＦＰ２として、（ＹＣｂＣｒ）’の色信号をｓＲＧＢ色空間の色信号に変換するものが設定されている。第２の変換プロファイルＴＦＰ２では、（ＹＣｂＣｒ）’の色信号を行列変換によってｓＲＧＢ色空間の色信号に変換することができる。なお、ｓＲＧＢ色空間においてはＲＧＢの色信号によって絶対的な色が特定可能となる。すなわち、第２の変換プロファイルＴＦＰ２による変換によればＤＳＣ３０に依存する（ＹＣｂＣｒ）’の色信号をＣＩＥ規格に定められた非機器依存のｓＲＧＢ色空間の色信号に変換することができる。この第２の変換プロファイルＴＦＰ２は、一般にソースＩＣＣプロファイルと呼ばれ、ＤＳＣ３０の製造元等から提供されている。ソースＩＣＣプロファイルは、入力画像データＩＧＤに埋め込まれていてもよいし、予めＤＳＣ３０と対応付けてＨＤＤ１４に記憶されていてもよい。
【００２７】
次の第３の変換プロファイルＴＦＰ３として、ｓＲＧＢ色空間で表されたＲＧＢの色信号をそれぞれ個別にガンマ補正するものが設定されている。ここで使用するガンマ値（例えば、ＲＧＢそれぞれについて２．２。）もＤＳＣ３０の入力特性に適合したものがソースＩＣＣプロファイルの一部として指定されている。これにより、入力画像データＩＧＤの各画素が真に意味する色をｓＲＧＢ色空間にて特定できる。次の第４の変換プロファイルＴＦＰ４として、ｓＲＧＢ色空間で表された色信号をＸＹＺの色信号に変換するものが設定されている。ＸＹＺ色空間もＣＩＥ規格に規定された絶対色空間であり、所定の行列変換式を第４の変換プロファイルＴＦＰ４として与えることによって、ｓＲＧＢの色信号をＸＹＺの色信号に変換することができる。以上の変換手順により、ＤＳＣ３０によって撮影した入力画像データＩＧＤの各画素の色信号が真に意味する色をＸＹＺ色空間にて特定できる。次に、出力デバイスであるプリンタ２０で使用する色空間に変換する変換手順が設定されている。
【００２８】
第５の変換プロファイルＴＦＰ５として、ＸＹＺの色信号をプリンタ２０が使用するＲＧＢ色空間であるｅＲＧＢの色信号に行列変換するものが設定されている。ｅＲＧＢ色空間は、プリンタ２０に依存した機器依存色空間であり、ｅＲＧＢ色空間におけるＲＧＢの色信号が意味する絶対的な色がディスティネーションＩＣＣプロファイルによって規定されている。このディスティネーションＩＣＣプロファイルはプリンタ２０の製造元等から提供されており、例えばＨＤＤ１４から読み出し、第５の変換プロファイルＴＦＰ５として使用することが可能となっている。次の第６の変換プロファイルＴＦＰ６として、ｅＲＧＢ色空間で表されたＲＧＢの色信号をそれぞれ個別に（逆）ガンマ補正するものが設定されている。ここで使用するガンマ値（例えば、ＲＧＢそれぞれについて１．８。）もプリンタ２０の出力特性に即したものがディスティネーションＩＣＣプロファイルの一部として指定されている。
【００２９】
以上のようにして得られたｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号を最終的に第７の変換プロファイルＴＦＰ７によって露出補正するように変換手順が設定されている。第７の変換プロファイルＴＦＰ７は、ｅＲＧＢ色空間において色信号を露出補正する変換プロファイルであり、上述した処理（ステップＳ１３０）によって作成された補正プロファイルである。変換手順設定部Ｍ３は、入力画像データＩＧＤの色空間とプリンタ２０に出力可能な出力画像データＯＧＤの色空間を認識し、入力画像データＩＧＤの色空間から出発し最終的に出力画像データＯＧＤの色空間に変換されるような一連の変換手順を設定する。必要となる各種変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７は、入力画像データＩＧＤの埋め込み情報やＨＤＤ１４から取得することができる。ステップＳ１６０においては、代表点選択部Ｍ４が入力画像データＩＧＤを取得し、各画素がＹＣｂＣｒの入力信号値で表される入力画像データＩＧＤを構成する全画素をスキャンして最大の輝度（Ｙ信号）を検出する。
【００３０】
入力画像データＩＧＤの輝度分布は、図３ａに示したサンプリング画像データＳＧＤについてのヒストグラムとほぼ同様となる。サンプリング画像データＳＧＤは、入力画像データＩＧＤを間引いたものであるため、ほぼ同様の分布傾向を示すからである。そのため、ここでは最大輝度ＹmaxとしてＹsmaxと同等の１２８またはそれに近い値が検出される。以上によって、入力画像データＩＧＤの各画素はＹＣｂＣｒ色空間における最大輝度Ｙmaxが小さい領域にのみ分布することが判明する。つまり、最大輝度Ｙmax以下のＹ信号を有する画素について変換可能なＬＵＴを作成すればよいことが判明する。次のステップＳ１７０においては、代表点選択部Ｍ４がＬＵＴに対応関係を規定する入力点を選択する。
【００３１】
図６は、本実施形態において代表点選択部Ｍ４が選択する代表入力点ＲＩＧの分布およびその一覧を示している。代表入力点ＲＩＧは入力画像データＩＧＤの色空間（本実施形態ではＹＣｂＣｒ）によって特定され、同図においてはＹＣｂＣｒ色空間での代表入力点ＲＩＧの分布を示している。代表入力点ＲＩＧは、入力画像データＩＧＤの色空間において均等かつ全体的に分布していることが望ましい。ただし、最大輝度Ｙmax以下のＹ信号を有する画素が入力可能なＬＵＴを作成すればよく、最大輝度Ｙmaxを超えるようなＹ信号の画素について入力可能なＬＵＴを作成する必要がない。従って、ＹＣｂＣｒ色空間において最大輝度Ｙmax（＝１２８）以下の領域を代表入力点ＲＩＧが選択可能な領域とし、当該領域を均等に分割する格子点を代表入力点ＲＩＧとして選択する。本実施形態においては、８ビットのＹＣｂＣｒ色空間を均等に分割する格子点の間隔を１６とするように代表入力点ＲＩＧを選択する。
【００３２】
そのため、ＹＣｂＣｒの各軸を均等に分割する９（Ｙ）×１７（Ｃｂ）×１７（Ｃｒ）の格子の交点上に代表入力点ＲＩＧが９×１７2個選択されている。図ではＹＣｂＣｒ色空間の表面の格子のみが図示されているが、色空間の内部についても一様に代表入力点ＲＩＧが選択される。Ｙ信号軸については、最大輝度Ｙmax（＝１２８）よりも大きい代表入力点ＲＩＧが選択されておらず、８ビットのＹＣｂＣｒ色空間全体から均等に代表入力点ＲＩＧを選択する場合に比べて代表入力点ＲＩＧの数をほぼ半数に削減することができる。なお、本実施形態では入力画像データＩＧＤの色空間であるＹＣｂＣｒ空間全体において均等に分布する代表入力点ＲＩＧを選択するものとしたが、他の色空間での分布に基づいて代表入力点ＲＩＧを選択するようにしてもよい。例えば、変換後のｓＲＧＢやｅＲＧＢの色空間の全体に均等に分布するように代表入力点ＲＩＧを選択してもよい。逐次変換部Ｍ５は、ステップＳ１６０において、代表入力点ＲＩＧを取得し、各代表入力点ＲＩＧを変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換する。
【００３３】
図７は、代表入力点ＲＩＧを変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換する様子を模式的に示している。このときの変換順序は、変換手順設定部Ｍ３がステップＳ１４０にて設定した一連の変換手順と同一とされる。従って、代表入力点ＲＩＧとしてのＹＣｂＣｒの色信号を入力し、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換していくことにより、最終的に出力画像データＯＧＤの色空間であるｅＲＧＢの色信号を得ることができる。最終的に得られたｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ信号を代表出力点ＲＯＧと示すものとする。なお、補正プロファイルとして作成された変換プロファイルＴＦＰ７は３次元ＬＵＴであるため、適宜、補間処理を行いつつ変換プロファイルＴＦＰ７による変換が行われる。また、変換プロファイルＴＦＰ７は図４に示すように露出補正を行うものであるため、Ｙ信号値が最大輝度Ｙmax（＝１２８）以下の代表入力点ＲＩＧが変換された代表出力点ＲＯＧのＲＧＢ信号値はｅＲＧＢ色空間における高輝度領域においても存在することとなる。
【００３４】
すべての代表入力点ＲＩＧについて代表出力点ＲＯＧが求められると、ステップＳ１７０において変換手順設定部Ｍ３による変換前後の代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係を記述した３次元ＬＵＴ（以下、ＬＵＴと示すものとする。）をＬＵＴ作成部Ｍ６が作成する。代表入力点ＲＩＧは９×１７2個選択されているため、９×１７2組の代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係がＬＵＴに記述される。
【００３５】
図８は、ＬＵＴの一例を示している。同図のＬＵＴにおいて、代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとが横方向に対応付けられており、具体的な代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧの色信号値が記述されている。ＬＵＴは、例えばＲＡＭ１２に記憶される。具体的には、図８に示す代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧを示す８ビットの値を所定の順序で羅列した配列を生成し、当該配列のデータ量分だけのメモリ領域をＲＡＭ１２に確保する。そして、ＬＵＴを意味する配列を当該メモリ領域に記憶させる。従って、ＲＡＭ１２において当該配列が記憶されないメモリ領域については他の処理のために使用することができる。ＬＵＴを意味する配列のデータ量は、代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係の数に比例するため、予め最大輝度Ｙmax以下の代表入力点ＲＩＧに制限することにより、確保すべきメモリ領域を抑制することができる。
【００３６】
なお、ここまでの処理（Ｓ１００〜Ｓ１８０）を画像変換処理の予備的な処理として初期化フェーズというものとする。初期化フェーズにてＬＵＴの作成が完了すると、引き続きステップＳ１９０以降の変換フェーズを実行する。ステップＳ１９０においては、ＬＵＴ変換部Ｍ７が入力画像データＩＧＤを取得するとともに、ＬＵＴを参照することにより入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する。
【００３７】
具体的には、入力画像データＩＧＤの各画素のＹＣｂＣｒ色信号を取得するとともに、各ＹＣｂＣｒ色信号に対応するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号をＬＵＴを参照して取得する。入力画像データＩＧＤを構成する画素のＹＣｂＣｒ色信号がＬＵＴに記述された代表入力点ＲＩＧと一致する場合には、ＬＵＴに対応付けて記述されたＲＧＢ色信号を取得すればよい。一方、画素のＹＣｂＣｒ色信号がＬＵＴに記述された代表入力点ＲＩＧと一致しない場合には、補間処理によって対応するＲＧＢ色信号を算出する。
【００３８】
図９は、補間処理の一例を模式的に示している。同図においては、六面体補間を用いて補間演算を行っている。同図において、ＬＵＴに規定された８点の代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）によってＹＣｂＣｒ空間の六面体が形成されている。なお、点Ｐ０〜Ｐ７についてＬＵＴにて対応付けられたｅＲＧＢ色空間の代表出力点ＲＯＧの値をそれぞれ（Ｒ０〜Ｒ７，Ｇ０〜Ｇ７，Ｂ０〜Ｂ７）と示すものとする。ここで、ＲＧＢ色信号の値が代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）のいずれにも一致せず、Ｐ０〜Ｐ７に囲まれた六面体の内側に位置する任意のＹＣｂＣｒ色信号（Ｐｘ）が入力されたものとする。
【００３９】
まず、点Ｐ０と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ０と、点Ｐ１と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ１と、点Ｐ２と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ２と、点Ｐ３と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ３と、点Ｐ４と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ４と、点Ｐ５と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ５と、点Ｐ６と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ６と、点Ｐ７と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ７を算出する。各体積Ｖ０〜Ｖ７はＹＣｂＣｒ空間における各点Ｐ０〜Ｐ７，Ｐｘの座標から求めることができる。なお、Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４＋Ｖ５＋Ｖ６＋Ｖ７＝１を満足する。
【００４０】
そして、求めたい点ＰｘのＲＧＢの値（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）を下記式（１）によって算出する。
（数１）
Ｒｘ＝Ｖ０＊Ｒ７＋Ｖ１＊Ｒ６＋Ｖ２＊Ｒ５＋Ｖ３＊Ｒ４
＋Ｖ４＊Ｒ３＋Ｖ５＊Ｒ２＋Ｖ６＊Ｒ１＋Ｖ７＊Ｒ０
Ｇｘ＝Ｖ０＊Ｇ７＋Ｖ１＊Ｇ６＋Ｖ２＊Ｇ５＋Ｖ３＊Ｇ４              ・・（１）
＋Ｖ４＊Ｇ３＋Ｖ５＊Ｇ２＋Ｖ６＊Ｇ１＋Ｖ７＊Ｇ０
Ｂｘ＝Ｖ０＊Ｂ７＋Ｖ１＊Ｂ６＋Ｖ２＊Ｂ５＋Ｖ３＊Ｂ４
＋Ｖ４＊Ｂ３＋Ｖ５＊Ｂ２＋Ｖ６＊Ｂ１＋Ｖ７＊Ｂ０
【００４１】
上記式においては、点Ｐｘを挟んで反対側の六面体の体積をＶ０〜Ｖ７による重み付けを行いつつ点Ｐ０〜Ｐ７のＲＧＢの値を線形的に結合することにより、任意の点Ｐｘに対応する出力点のＲＧＢの値（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）が算出される。このような補間処理を順次行っていくことにより、入力画像データＩＧＤを構成する各画素に対応するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号を算出していくことができる。なお、六面体補間は一例であり、本発明において他の補間手法を適用することも可能である。
【００４２】
なお、体積Ｖ０〜Ｖ７が算出可能である場合、作成したＬＵＴにて変換することが可能であるということができる。すなわち、図９に示すようにＹＣｂＣｒ空間において変換後のＲＧＢの値を求めたい点Ｐｘが他の代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）によって囲まれていればＬＵＴにて変換することが可能であるといえる。本実施形態においては、代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）のＹ信号成分に関する分布領域を入力画像データＩＧＤの最大輝度Ｙmax以下に制限しているが、入力画像データＩＧＤの任意の画素のＹ信号値が最大輝度Ｙmaxを上回ることがないことがステップＳ１６０にて確認されているため、入力画像データＩＧＤを構成するいかなる画素に対応する点Ｐｘも代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）によって囲むことができる。従って、代表入力点ＲＩＧを入力画像データＩＧＤの最大輝度Ｙmax以下に制限したＬＵＴによって当該入力画像データＩＧＤを変換することができる。
【００４３】
すべての画素についてＲＧＢ色信号が求められると、各画素が当該ＲＧＢ色信号を有する画像データを出力画像データＯＧＤとして生成する。生成（変換）された出力画像データＯＧＤは、ステップＳ２００にて印刷データ生成部Ｍ８に出力され、印刷データ生成部Ｍ８にてプリンタ２０が処理可能な印刷データに変換される。これにより、プリンタ２０が印刷データに基づいて駆動し、入力画像データＩＧＤに対応する画像を印刷することができる。
【００４４】
実際に入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する変換フェーズ（ステップＳ１９０）においては、一度の補間処理だけで変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７に相当する一連の変換を済ませることができるため、高速な変換処理を実現することができる。なお、変換フェーズでは入力画像データＩＧＤの全画素が変換（補間処理）の対象であるのに対し、ステップＳ１００〜Ｓ１８０の初期化フェーズではごく限られた代表入力点ＲＩＧのみがステップＳ１７０の変換の対象であるため、初期化フェーズは変換フェーズよりも処理時間が短いものとなる。例えば、５００万画素を超えるような入力画像データＩＧＤが入力された場合には、変換フェーズには多大な時間を要することとなる。従って、予め初期化フェーズを行ったとしても、変換フェーズを一度の補間処理だけで済ませることができる本発明のメリットは非常に大きいものであるということができる。さらに、ステップＳ１７０の逐次変換の対象である代表入力点ＲＩＧの数が入力画像データＩＧＤの最大輝度Ｙmax以下とする制限によって抑えられているため、ステップＳ１７０の処理を高速に完了させることもできる。
【００４５】
変換フェーズ（ステップＳ１９０）の際に参照されるＬＵＴは、入力画像データＩＧＤの輝度の統計によって露出補正を行う変換プロファイルＴＦＰ７による変換結果も反映させて作成されるため、入力画像データＩＧＤの輝度に応じた露出補正も色空間の変換と同時に実施されることとなる。従って、入力画像データＩＧＤがアンダー露光のものである場合でも、出力画像データＯＧＤにおいては輝度に関して豊かな表現を実現することができる。
【００４６】
（３）変形例
以上のように、入力画像データＩＧＤのＹＣｂＣｒ色空間における入力画像データＩＧＤの各画素の分布域である最大輝度Ｙmax以下の領域の代表入力点ＲＩＧについての対応関係を規定したＬＵＴを作成することにより、ＬＵＴのデータ量を抑制することができる。すなわち、入力画像データＩＧＤを構成する各画素の色空間における分布域が小さいほどＬＵＴのデータ量を小さく作成することができる。上述した実施形態では、アンダー露光を想定し、入力画像データＩＧＤのＹＣｂＣｒ色空間におけるＹ信号の最大値Ｙmax以下の領域に代表入力点ＲＩＧを制限するようにしたが、オーバー露光を想定し、Ｙ信号の最大値Ｙmax以上の領域に代表入力点ＲＩＧを制限するようにすることも可能である。また、Ｙ信号についてのみ注目して代表入力点ＲＩＧの選択範囲を制限したが、ＣｂＣｒ信号値の分布域に注目して代表入力点ＲＩＧの選択範囲を制限してもよい。すなわち、同時に複数の信号成分に注目してＬＵＴのデータ量を抑えるようにしてもよい。
【００４７】
図１０は、８ビットのＲＧＢ値が入力可能なＬＵＴにおける代表入力点ＲＩＧの選択範囲を示している。同図において、入力画像データＩＧＤの色空間であるＲＧＢ色空間（８ビット）が示されており、ＲＧＢ各チャネルについて代表入力点ＲＩＧが選択可能な領域を実線により示している。この領域は、入力画像データＩＧＤの全画素をスキャンして得られた最大値Ｒmax，Ｇmax，Ｂmaxと最小値Ｒmin，Ｇmin，Ｂminによって囲まれた領域とすることができる。同図においては、ＲＧＢ各チャネルについて３個の略薄板状の領域が形成されており、これらのすべての領域に属する領域（各領域が重複する領域）が、代表入力点ＲＩＧが選択可能な領域とされる。このように、複数の信号成分について同時に代表入力点ＲＩＧが選択可能な領域を制限することにより、より効果的にＬＵＴのデータ量を抑制することができる。例えば、当該ＬＵＴによってＲＧＢ各チャネルの信号値に対してコントラスト補正が施すようにすれば、変換後の出力画像データＯＧＤの各画素を、出力画像データＯＧＤの色空間において広がって分布させることができる。
【００４８】
図１１は、さらに別の変形例にかかる画像処理装置の構成を示している。同図において、上述した実施形態と同様の機能がプリンタ１２０の制御部Ｃにおいて実行されている。すなわち、プリンタ１２０はいわゆるダイレクトプリントが可能なプリンタである。制御部ＣにおいてプリントアプリケーションＰが実行されており、プリンタ１２０が上述した画像変換処理を同様に実行することが可能となっている。一般的にプリンタ１２０に採用されるＲＡＭは、パーソナルコンピュータに備えられるＲＡＭより記憶容量が小さいため、ＬＵＴのデータ量を抑制することができる本発明を適用することの効果は大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置のブロック図である。
【図２】画像処理のフローチャートである。
【図３】サンプリング画像データのヒストグラムである。
【図４】補正プロファイルを説明する図である。
【図５】変換手順の一例を示す模式図である。
【図６】代表入力点の分布を示す図である。
【図７】代表出力点を算出する様子を説明する図である。
【図８】ＬＵＴを示す図である。
【図９】補間処理を説明する図である。
【図１０】変形例にかかるＬＵＴを説明する図である。
【図１１】変形例にかかる画像処理装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…コンピュータ、１０ａ…バス、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…ＨＤＤ、１５…ＵＳＢＩ／Ｆ、１６…ビデオＩ／Ｆ、１７…入力Ｉ／Ｆ、２０…プリンタ、３０…ＤＳＣ、４０…ディスプレイ、５０ａ…キーボード、５０ｂ…マウス、Ｐ…プリントアプリケーション、Ｍ１…画像解析部、Ｍ２…補正プロファイル作成部、Ｍ３…変換手順設定部、Ｍ４…代表点選択部、Ｍ５…逐次変換部、Ｍ６…ＬＵＴ作成部、Ｍ７…ＬＵＴ変換部、Ｍ８…印刷データ生成部、ＩＧＤ…入力画像データ、ＯＧＤ…出力画像データ、ＲＩＧ…代表入力点、ＲＯＧ…代表出力点。
【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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