(57)【要約】【課題】カメラで撮影された画像を変換する場合に、カメラで撮影された画像がフラッシュ撮影画像である場合にも、変換後の画像として好ましく感じられる画像が得られるようにする。【解決手段】入力ＲＧＢデータを第１色変換手段２１０によりＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換し、そのＬ＊ａ＊ｂ＊データを第２色変換手段２２０によりＹＭＣＫデータに変換する。パラメータ決定手段２３０は、シーン判別手段２３７で入力画像がフラッシュ撮影画像であるか標準画像とされる画像であるかを判別し、フラッシュ撮影画像であるときには標準画像とされる画像であるときより明るめの明度階調とするように、第１色変換手段２１０のパラメータを決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置が行う画像処理方法であって、
カメラで撮影された画像のデータを入力画像のデータとして取得するステップと、
前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか、標準画像とされる画像であるかを示すシーン判別情報を取得するステップと、
前記シーン判別情報から前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか否かを判断し、前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるときには前記入力画像が標準画像とされる画像であるときより明るめの明度階調とするように、前記入力画像データを変換するステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
請求項１の画像処理方法において、前記標準画像とされる画像は人物画像であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
カメラで撮影された画像のデータを入力画像のデータとして取得する手段と、
前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか、標準画像とされる画像であるかを示すシーン判別情報を取得する手段と、
前記シーン判別情報から前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか否かを判断し、前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるときには前記入力画像が標準画像とされる画像であるときより明るめの明度階調とするように、前記入力画像データを変換する手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３の画像処理装置において、前記標準画像とされる画像は人物画像であることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラで画像が撮影されることによりカメラから得られた画像データを変換する画像処理方法および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの発達、通信ネットワークの整備、大容量の記憶媒体の出現などに加えて、スキャナやデジタルカメラなどが普及するに伴い、写真画像データが急速に広まっており、写真画像データを高画質でプリントアウトしたいという要求が高まってきている。
【０００３】
また、写真フィルムの分野においても、アナログ出力ではなく、画像をデジタル化して画像処理や画像編集を行うことにより、さらに高画質で多機能なプリントアウトをしたいという要求が高まってきている。
【０００４】
このように写真画像データをプリントアウトする場合、画像中の特徴的な部分、例えば人間の肌の色、空の青、草の緑というような記憶色の部分を、視覚的に好ましい色、ないし所望の色に再現したいという要求がある。
【０００５】
そこで、特許文献１（特開平６−１２１１５９号公報）には、画像中から記憶色を抽出して、その抽出した部分を、あらかじめ官能評価試験によって得られた、好ましく感じる色に変換してから、プリントアウトする方法が開示されている。
【０００６】
一方、プリンタなどの画像形成装置や、ディスプレイなどの画像表示装置は、一般にデバイスごとに色再現範囲が異なっており、特にプリンタとディスプレイの色再現範囲は大きく異なっている。そのため、スキャナなどの画像入力源から得られた入力画像データをプリンタによってプリントアウトする場合、入力画像データの一部をプリンタで出力することができない、というようなことが生じ得る。
【０００７】
図２０は、このデバイスによる色再現範囲の違いを示したもので、領域Ｇｐは、あるカラープリンタ（コダックＸＬ７７００）の色再現範囲であり、領域Ｇｍは、一般的なＲＧＢカラービデオモニタの色再現範囲である。ただし、図は、ＣＩＥ・Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊＝５０．０のａ＊ｂ＊平面上での色再現範囲を示している。
【０００８】
この場合、図中の点Ｐｉの画像データは、プリンタの色再現範囲Ｇｐの外に位置しているので、そのままではプリンタで出力することができない。点Ｐｉの画像データをプリンタで出力させるには、なんらかの操作ないし変換が必要となる。
【０００９】
従来、その方法として、いくつかの方法が提案されている。例えば、特許文献２（特開平７−２９８０７３号公報）には、色再現範囲の外側に位置する画像データを、色再現範囲の縁に位置するように彩度方向にクリッピングすることが示されている。すなわち、図２０の点Ｐｉの画像データは、点Ｐｉに対して明度および色相が一致するように、図のａ＊ｂ＊平面上で、点Ｐｉとａ＊ｂ＊座標の原点を結ぶライン１が色再現範囲Ｇｐの境界と交わる点Ｐｏ１の画像データに変換する。
【００１０】
また、特許文献３（特開平５−１１５０００号公報）には、プリンタの色再現範囲内に彩度を圧縮しないで忠実に再現する領域を設定して、その領域外の画像データにつき部分的に彩度を圧縮することが示されている。
【００１１】
さらに、特許文献４（特開平６−２５３１３８号公報）ないし特許文献５（特開平６−２５３１３９号公報）には、色空間内の特定のポイントのマッピングを明示的に指定し、残りの部分は補間などによってマッピングする方法が示されている。具体的に、この方法では、図２０の点Ｐｉの画像データは、色再現範囲Ｇｐの境界上の点Ｐｏ２の画像データに変換される。
【００１２】
また、特許文献６（特開平６−１８９１２１号公報）には、入力信号に応じて、モニタ上の色とプリント上の色との間の、明度、彩度および色相に関する偏差を重み付けして加算した評価関数を用いて、色変換パラメータの最適化を図ることによって、人間が好ましく感じるように色再現域を圧縮する方法が示されている。
【００１３】
特許文献１（特開平６−１２１１５９号公報）に示された方法は、写真画像データをプリントアウトする場合に、記憶色を視覚的に好ましい色に再現することができるという点で、確かに効果的である。
【００１４】
しかしながら、この特許文献１（特開平６−１２１１５９号公報）の方法は、抽出した記憶色領域につき、他の領域と異なった色補正処理を行うため、図２１（Ａ）に示すように記憶色と他の色との間に不連続を生じて、擬似輪郭が発生するなど、必ずしも良好な色再現を得ることができない欠点がある。
【００１５】
一方、プリンタの色再現範囲が相対的に狭いことに対する対応として、特許文献２（特開平７−２９８０７３号公報）のように、色再現範囲の外側に位置する画像データを、色再現範囲の縁に位置するように彩度方向にクリッピングする方法は、図２１（Ｂ）の直線部分３で示すように、高彩度部において彩度の潰れを生じ、出力画像の画質を著しく損なう欠点がある。
【００１６】
また、特許文献３（特開平５−１１５０００号公報）のように、プリンタの色再現範囲内に彩度を圧縮しないで忠実に再現する領域を設定して、その領域外の画像データにつき部分的に彩度を圧縮する方法も、クリッピングする方法ほどではないものの、図２１（Ｂ）の直線部分４で示すように、やはり高彩度部において彩度の潰れを生じ、出力画像の画質が損なわれる。
【００１７】
さらに、特許文献４（特開平６−２５３１３８号公報）ないし特許文献５（特開平６−２５３１３９号公報）に示された方法では、高彩度部における彩度の潰れは緩和されるものの、図２１（Ｃ）の曲線部分９から明らかなように、色相の曲りを生じ、また彩度の階調特性の直線性も損なわれる欠点がある。また、この方法では、色を合わせたいポイントが多くなった場合には、色の連続性を保証することが困難となる。
【００１８】
また、特許文献６（特開平６−１８９１２１号公報）に示された方法では、入力彩度に対する出力彩度の特性は図２１（Ｂ）の破線曲線５で示すようになり、クリッピングする方法ほどではないものの、やはり高彩度部において彩度の潰れを生じる。また、この方法は、色変換パラメータを決定するために、色空間内の多くの点を評価点として設定し、それぞれについて官能評価を用いて重み係数を決定しなければならないため、評価関数を決定するのに多大な労力を必要とする。
【００１９】
今後、デジタル写真システムが普及していくにつれて、ユーザが写真フィルムやＣＤ−ＲＯＭをプリントショップに持ち込み、プリントを受け取るといった場合が多くなると考えられ、その場合、モニタの色にプリントを合せたいといった要求よりも、プリント上の色再現を良好にしたいといった要求の方が多いと考えられる。
【００２０】
また、写真フィルムの経年変化や不適切な露出のために、および多様な入力機器に対応しなければならないために、プリントする画像ごとにカラーバランスが変化していることが考えられ、入力データのカラーバランスに忠実にプリントした場合には、入力データのカラーバランスが変化しているときには好ましい色再現のプリントを得ることが不可能となる。
【００２１】
以上のように、デジタル写真データをユーザが求める好ましい色に変換処理するカラー画像処理は今まで存在しない。さらに、従来広く用いられてきた色再現域の圧縮方法は、プリント上の色をモニタ上の色に視覚的に一致させなければならないといった前提条件があるために、なるべく全体の彩度を高く保った状態で色再現範囲を彩度方向に圧縮するものであるため、原理的に高彩度部において階調の潰れを生じやすい問題がある。
【００２２】
また、モニタ上の色のカラーバランスが崩れて、好ましい色に再現されていない場合では、プリント上の色をモニタ上の色に一致させても、ユーザが求める好ましい色を得ることは不可能である。
【００２３】
さらに、従来提案されている、人間の記憶色を抽出して別の色補正処理を行う方式では、記憶色の再現は良好になるものの、記憶色と他の色との間の不連続を生じ、擬似輪郭が発生するなどの問題がある。
【００２４】
一方、プリント上の色を何かに合せるのではなく、それ自身をユーザが求める好ましい色に再現することを考えると、記憶色などのユーザが注目する色の再現をユーザの記憶に一致させればよい。
【００２５】
さらに、記憶色の再現と高彩度部の潰れの防止は相反する要求となることが多いため、それを両立するように色変換特性を決定することが必要となる。
【００２６】
さらに、高彩度部の潰れを感じない階調を実現するためには、画像形成装置の色再現範囲を最大限に活用することが必須である。また、記憶色を確実にユーザの記憶に一致させるためには、入力画像データの特性を考慮して、入力画像データから記憶色領域を抽出することが必要である。
【００２７】
上に挙げた先行技術文献は、以下のとおりである。
【特許文献１】特開平６−１２１１５９号公報
【特許文献２】特開平７−２９８０７３号公報
【特許文献３】特開平５−１１５０００号公報
【特許文献４】特開平６−２５３１３８号公報
【特許文献５】特開平６−２５３１３９号公報
【特許文献６】特開平６−１８９１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、入力画像のシーンとしては、風景写真である場合や人物写真である場合など、異なるシーンがあるが、そのシーンによっては、記憶色を設定値に一致させるだけでは、必ずしも最適な色再現にならない。
【００２９】
そこで、この発明の目的は、特にカメラで撮影された画像を変換する場合に、カメラで撮影された画像がフラッシュ撮影画像である場合にも、変換後の画像として好ましく感じられる画像が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
この発明の画像処理方法は、
画像処理装置が行う画像処理方法であって、
カメラで撮影された画像のデータを入力画像のデータとして取得するステップと、
前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか、標準画像とされる画像であるかを示すシーン判別情報を取得するステップと、
前記シーン判別情報から前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるか否かを判断し、前記入力画像がフラッシュ撮影画像であるときには前記入力画像が標準画像とされる画像であるときより明るめの明度階調とするように、前記入力画像データを変換するステップと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
上記のように、この発明では、入力画像がフラッシュ撮影画像であるときには入力画像が標準画像とされる画像であるときより明るめの明度階調となるように、入力画像データが変換されるので、カメラで撮影された画像である入力画像がフラッシュ撮影画像であるときにも、変換後の画像として好ましく感じられる（官能スコアの高い）画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔カラー画像出力システムとしての一実施形態〕
図１は、この発明の画像処理装置を用いたカラー画像出力システムの一実施形態を示し、そのカラー画像出力システムは、全体として、画像入力装置１００、画像処理装置２００および画像形成装置３００によって構成される。
【００３３】
画像入力装置１００は、外部から各種フォーマットのカラー画像を取り込んで、この例では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の各色のデータにつき、それぞれ８ビット、２５６階調の、総計２４ビットのＲＧＢデータからなるカラー画像信号を出力するものである。
【００３４】
具体的に、画像入力装置１００は、３５ｍｍカラーネガフィルムやポジフィルム、もしくはＡＰＳフイルムなどに代表される銀塩写真フィルムを、ＣＣＤセンサによってＲＧＢデータとして読み取り、またはＫＯＤＡＫ・ＰｈｏｔｏＣＤフォーマットのＣＤ−ＲＯＭから画像データを読み取ってＲＧＢデータに変換し、またはＣａｎｏｎＤＣＳ１ｃのようなデジタルカメラから撮影データを取り込んでＲＧＢデータに変換し、またはユーザが他のコンピュータを用いて編集してＭＯやＺｉｐに代表される記録メディアに保存したカラーイメージデータを、その記録メディアから読み取ってＲＧＢデータに変換し、またはネットワーク上に接続された機器から送信されたイメージ情報をＲＧＢデータに変換して、それぞれ画像処理装置２００に転送する機能を有するものである。
【００３５】
画像処理装置２００は、全体として、第１色変換手段２１０、第２色変換手段２２０およびパラメータ決定手段２３０によって構成され、画像入力装置１００から入力されたＲＧＢデータは、第１色変換手段２１０によって、均等色空間の一つであるＣＩＥ・Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間のデータに変換される。
【００３６】
第１色変換手段２１０の色変換特性は、入力ＲＧＢデータと、画像形成装置３００から転送されて示された、画像形成装置３００の色再現範囲などの色再現特性とから、パラメータ決定手段２３０によって決定され、その決定された色変換パラメータが、第１色変換手段２１０に送られる。
【００３７】
第１色変換手段２１０からのＬ＊ａ＊ｂ＊データは、第２色変換手段２２０によって、画像形成装置３００の色空間の画像記録信号、この例では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（ブラック）の４色のデータに変換されて、画像形成装置３００に転送される。そして、画像形成装置３００において、そのＹＭＣＫデータによって用紙上に画像が形成される。
【００３８】
画像入力装置１００からの入力色信号は、最も一般的にはＲＧＢデータで、以下の例でもＲＧＢデータの場合を示すが、ＹＭＣ色空間やＰｈｏｔｏＣＤで用いられるＹＣＣ色空間などの他の色空間のデータでもよい。
【００３９】
また、第１色変換手段２１０としては、入力色信号をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換するものを代表的に用いることができ、以下の例でもＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換する場合を示すが、デバイスに依存しない色空間であれば、ＸＹＺ色空間やＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間などの他の色空間に変換するものでもよい。ただし、均等色空間に変換するものであることが望ましい。
【００４０】
さらに、画像形成装置３００の色空間も、以下の例ではＹＭＣＫ色空間の場合を示すが、ＹＭＣ色空間やＲＧＢ色空間などの他の色空間でもよい。画像形成装置３００で用いられる画像形成媒体も、用紙に限らないが、以下の例では用紙の場合を示す。
【００４１】
図２は、その画像形成装置３００の一例を示す。この例は、シングルエンジン方式の電子写真方式のカラープリンタの場合で、画像処理装置２００からのＹＭＣＫ４色のデータは、それぞれ、スクリーンジェネレータ３９０によって、データ値に応じてパルス幅が変調された二値信号、すなわちスクリーン信号に変換される。
【００４２】
そのスクリーン信号により、レーザ光スキャナ３８０のレーザダイオード３８１が駆動されて、レーザダイオード３８１から、すなわちレーザ光スキャナ３８０から、レーザ光Ｌが得られ、そのレーザ光Ｌが感光体ドラム３１０上に照射される。
【００４３】
感光体ドラム３１０は、静電潜像形成用の帯電器３２０により帯電され、レーザ光スキャナ３８０からのレーザ光Ｌが照射されることによって、感光体ドラム３１０上に静電潜像が形成される。
【００４４】
その静電潜像が形成された感光体ドラム３１０に対して、回転現像器３３０のＫＹＭＣ４色の現像器３３１，３３２，３３３，３３４が当接することによって、感光体ドラム３１０上に形成された各色の静電潜像がトナー像に現像される。
【００４５】
そして、用紙トレイ３０１上の用紙が、給紙装置部３０２により転写ドラム３４０上に送られ、巻装されるとともに、転写帯電器３４１により用紙の背面からコロナ放電が与えられることによって、感光体ドラム３１０上の現像されたトナー像が、用紙上に転写される。多色カラー画像を得る場合には、用紙が２〜４回繰り返して感光体ドラム３１０に当接させられることによって、ＫＹＭＣ４色中の複数色の画像が多重転写される。
【００４６】
転写後の用紙は、定着器３７０に送られ、トナー像が、加熱溶融されることによって用紙上に定着される。感光体ドラム３１０は、トナー像が用紙上に転写された後、クリーナ３５０によってクリーニングされ、前露光器３６０によって再使用の準備がなされる。
【００４７】
図２の例は、シングルエンジン方式の場合であるが、画像形成装置３００は、タンデムエンジン方式や、感光体ドラム上にカラー画像を形成して一括転写するイメージオンイメージ方式など、他の方式の電子写真方式のプリンタでもよい。
【００４８】
また、以下に示す実施形態から明らかなように、この発明は、銀塩写真方式、熱転写方式またはインクジェット方式など、電子写真方式以外の方式の画像形成装置に対しても適用することができ、電子写真方式の画像形成装置に対して適用した場合と同様の結果を得ることができる。
【００４９】
〔画像処理装置としての第１の実施形態〕
図３は、図１に示した画像処理装置２００の一例を示す。この例は、第１色変換手段２１０を、後述する特殊な３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３によって構成し、第２色変換手段２２０は、後述する公知のＤＬＵＴ補間演算回路２２１と階調補正回路２２２によって構成する場合である。
【００５０】
また、パラメータ決定手段２３０は、特徴色領域抽出手段２３１、特性記述手段２３２、出力画像予測手段２３３、評価データ設定手段２３４、明度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相偏差算出手段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５、色相直線性算出手段２４６、評価値統合化手段２３５、パラメータ変更手段２３６およびシーン判別手段２３７によって構成する。
【００５１】
そして、画像入力装置１００からの入力ＲＧＢデータが、特徴色領域抽出手段２３１に供給されて、特徴色領域抽出手段２３１において、入力ＲＧＢデータから、記憶色領域のデータとして、肌色、空の青および草の緑の領域のデータが抽出され、その抽出された記憶色領域のＲＧＢデータが、出力画像予測手段２３３に送出される。
【００５２】
出力画像予測手段２３３では、後述するように特性記述手段２３２が画像形成装置３００と通信することにより特性記述手段２３２に書き込まれた、画像形成装置３００の色再現範囲を示すデータから、特徴色領域抽出手段２３１からの記憶色領域のＲＧＢデータが、３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３からなる第１色変換手段２１０によって色変換された後の出力色を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色情報として予測し、その予測値としてのＬ＊ａ＊ｂ＊色情報を、明度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２および色相偏差算出手段２４３に転送する。
【００５３】
明度偏差算出手段２４１は、その記憶色の予測値と、あらかじめＬ＊ａ＊ｂ＊データにより定められた設定値との間の明度情報の偏差を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。彩度偏差算出手段２４２は、記憶色の予測値と設定値との間の彩度情報の偏差を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。色相偏差算出手段２４３は、記憶色の予測値と設定値との間の色相情報の偏差を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。
【００５４】
一方、評価データ設定手段２３４において、あらかじめ評価データとして、例えばレッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびグレーのように、入力画像中でユーザに階調特性や高彩度部の階調の潰れ、および色相の曲りが知覚されやすい色についての階調データが、ＲＧＢデータにより設定され、その設定された色階調データが、出力画像予測手段２３３に送出される。
【００５５】
出力画像予測手段２３３では、上記の特性記述手段２３２に書き込まれた、画像形成装置３００の色再現範囲を示すデータから、この評価データ設定手段２３４からの評価データとしてのＲＧＢデータが、３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３からなる第１色変換手段２１０によって色変換された後の出力色を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色情報として予測し、その予測値としてのＬ＊ａ＊ｂ＊色情報を、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２４６に転送する。
【００５６】
一方、画像入力装置１００からの入力ＲＧＢデータが、シーン判別手段２３７に供給されて、シーン判別手段２３７において、入力ＲＧＢデータから、入力画像のシーンとして、例えば人物画像、風景画像、逆光画像およびフラッシュ撮影画像の４種が判別され、このシーン判別手段２３７からのシーン判別信号が、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および評価値統合化手段２３５に送出される。
【００５７】
明度階調特性算出手段２４４は、そのシーン判別手段２３７からのシーン判別信号から、入力画像のシーンごとに異なる明度階調特性の目標値を設定し、出力画像予測手段２３３からの評価データ予測値の明度階調特性の、この目標値の明度階調特性に対する一致度を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。
【００５８】
彩度階調特性算出手段２４５は、シーン判別手段２３７からのシーン判別信号から、入力画像のシーンごとに異なる彩度階調特性の目標値を設定し、出力画像予測手段２３３からの評価データ予測値の彩度階調特性の、この目標値の彩度階調特性に対する一致度を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。
【００５９】
色相直線性算出手段２４６は、出力画像予測手段２３３からの評価データ予測値の色相の直線性を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。
【００６０】
評価値統合化手段２３５は、明度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相偏差算出手段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２４６から得られる、それぞれの画質評価値を、シーン判別手段２３７からのシーン判別信号により決定される重み係数を用いて、重み付けして加算することにより統合化して、画質の総合評価値を算出し、その算出した総合評価値をパラメータ変更手段２３６に送出する。
【００６１】
パラメータ変更手段２３６は、評価値統合化手段２３５からの総合評価値が設定された収束条件を満たしていない場合には、３次元補間色変換回路２１１および色調整回路２１３のパラメータを変更し、その変更後のパラメータを出力画像予測手段２３３に転送して、総合評価値が収束条件を満たすまで、出力画像予測手段２３３などに対して上記の画質評価処理を繰り返し行わせ、総合評価値が収束条件を満たした場合には、その時のパラメータを最適パラメータとして、３次元補間色変換回路２１１および色調整回路２１３に転送する。
【００６２】
最適パラメータが決定された後、画像入力装置１００から第１色変換手段２１０の３次元補間色変換回路２１１に入力ＲＧＢデータが供給されて、３次元補間色変換回路２１１において、後述するように入力ＲＧＢデータがＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。その変換後のＬ＊ａ＊ｂ＊データは、色調整回路２１３によって、後述するように均等色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上で色調整されて、色調整回路２１３から、すなわち第１色変換手段２１０から、色調整後のＬ＊ａ＊ｂ＊データが出力される。
【００６３】
さらに、その色調整後のＬ＊ａ＊ｂ＊データは、第２色変換手段２２０の、ＤＬＵＴ（ダイレクトルックアップテーブル）と補間演算回路からなる、後述するようにそれ自体は公知のＤＬＵＴ補間演算回路２２１において、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データに対応するＹＭＣＫデータに変換され、その変換後のＹＭＣＫデータが、階調補正回路２２２により階調補正されて、階調補間回路２２２から、すなわち第２色変換手段２２０から、画像記録信号としての階調補正後のＹＭＣＫデータが得られる。
【００６４】
そして、その階調補正後のＹＭＣＫデータからなる画像記録信号が画像形成装置３００に転送されて、例えば図２において示したように用紙上に画像が形成される。
【００６５】
上記のように、最初に、入力ＲＧＢデータがパラメータ決定手段２３０の特徴色領域抽出手段２３１およびシーン判別手段２３７に供給され、その後、最適パラメータの決定後に、入力ＲＧＢデータが第１色変換手段２１０の３次元補間色変換回路２１１に供給されるために、画像入力装置１００においては、例えば、画像バッファメモリが設けられて、これから入力ＲＧＢデータが繰り返し読み出される。あるいはまた、上記の銀塩写真フィルムを繰り返し読み取るなどによって、入力ＲＧＢデータを繰り返し出力するようにされる。
【００６６】
ＤＬＵＴ補間演算回路２２１は、上記のようにＤＬＵＴと補間演算回路からなり、第１色変換手段２１０からのそれぞれ８ビットのＬ＊ａ＊ｂ＊データのそれぞれ上位４ビットにより、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データで決まる点の近傍の格子点のアドレスが生成されて、その近傍格子点アドレスにより、ＤＬＵＴから近傍格子点のデータが読み出され、その読み出された格子点データが、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データのそれぞれ下位４ビットにより補間演算されて、出力のＹＭＣＫデータが得られるものである。
【００６７】
例えば「ディスプレイアンドイメージング、ＳＣＩ、Ｖｏｌｕｍｅ２、Ｎｕｍｂｅｒ１（１９９３）」Ｐ１７〜２５には、近傍８点の格子点を参照して立方体補間を行う方法、近傍６点の格子点を参照してプリズム補間を行う方法、近傍４点の格子点を参照して四面体補間を行う方法などが示されており、この例でも、それらの方法、例えばプリズム補間を行う方法を用いることができる。ただし、近傍格子点アドレスは、上位４ビットに限る必要はない。
【００６８】
階調補正回路２２２は、画像形成装置３００の非線形な階調特性を補正するためのもので、ＹＭＣＫデータのそれぞれにつき８ビットのＬＵＴ（ルックアップテーブル）によって構成することができる。画像形成装置３００の経時変化を補正するように、階調補正回路２２２のＬＵＴの内容を定期的に書き換えるようにしてもよい。
【００６９】
なお、この例は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＹＭＣＫデータに高精度に変換するために、第２色変換手段２２０としてＤＬＵＴ補間演算回路２２１を用いる場合であるが、第２色変換手段２２０として、色変換手段として一般に広く用いられるマトリクス型の色変換回路やニューラルネットワーク型の色変換回路など、他の色変換回路を用いても、同様の結果を得ることができる。
【００７０】
この例の特徴の一つである、第１色変換手段２１０の３次元補間色変換回路２１１による色変換方法につき、図４および図５を用いて、以下に示す。
【００７１】
３次元補間色変換回路２１１による色変換方法では、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上における画像形成装置３００の色再現範囲を、レッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアン、グレーの最大濃度点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ、および画像形成装置３００で用いられる用紙の白色点Ｗの、総計８点のＬ＊ａ＊ｂ＊座標を頂点とする１２面体で表現する。
【００７２】
この１２面体を、図４（Ｃ）の領域１から領域６までに示すように、それぞれグレーの最大濃度点Ｓと用紙の白色点Ｗを含む６つの４面体に分割し、入力ＲＧＢデータが、いずれの４面体内のデータであるかを、図４（Ａ）中に示した不等号式に従って判定する。例えば、Ｒ＝１００，Ｂ＝１２８，Ｇ＝２５５の入力ＲＧＢデータは、Ｂ≧ＲかつＧ≧Ｂであるので、領域５の４面体内のデータであると判定される。
【００７３】
次に、ある４面体内の入力ＲＧＢデータは、以下に示すような補間演算によって、対応するＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。
【００７４】
すなわち、図５（Ａ）に示すように、ある４面体の頂点（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ），（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ），（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ），（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）に対応するＬ＊ａ＊ｂ＊データが、それぞれＤｉ，Ｄｊ，Ｄｐ，Ｄｑとして与えられているとき、その４面体内の点（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する補間値Ｄは、図５（Ａ）中にも示すように、
Ｄ＝ＤｉΦｉ（ｘ，ｙ，ｚ）＋ＤｊΦｊ（ｘ，ｙ，ｚ）
＋ＤｐΦｐ（ｘ，ｙ，ｚ）＋ＤｑΦｑ（ｘ，ｙ，ｚ）  …（１）
で与えられる。
【００７５】
ただし、Φｉ（ｘ，ｙ，ｚ），Φｊ（ｘ，ｙ，ｚ），Φｐ（ｘ，ｙ，ｚ），Φｑ（ｘ，ｙ，ｚ）は、それぞれ図５（Ｂ）に示す式（２）（３）（４）（５）で与えられる。
【００７６】
このように、画像形成装置３００の色再現範囲を１２面体で記述し、その１２面体を６つの４面体に分割して、それぞれの４面体の内部で線形補間演算を行うことによって、入力ＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換することができる。
【００７７】
そして、この方法による色変換方式は、従来の色変換方式として広く用いられているマトリクス型、ニューラルネットワーク型またはＤＬＵＴ型などの色変換方式と比較すると、以下のような利点がある。
【００７８】
第１に、画像形成装置３００の色再現範囲を最大限に使用することができ、後述するように、その内部で明度方向、彩度方向および色相方向の直線性を保証することが可能になることである。
【００７９】
第２に、色変換パラメータが１２面体の８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，Ｗの座標と少なく、１２面体をそれぞれの色相ごとに４面体に分割するので、後述するように色相ごとの色調整を容易に行うことができるとともに、後述する最適化を容易に行うことができる。
【００８０】
さらに第３に、グレー軸を４面体の一辺として表現するので、グレー軸の連続性を確保することができる。
【００８１】
また、この方式によれば、従来の４面体補間方式のＤＬＵＴ色変換手段のハードウエアを転用することができ、その場合のＤＬＵＴにストアするアドレス値も８つの頂点の座標のみでよいので、非常に低コストな実装が可能となる。
【００８２】
図６は、第１色変換手段２１０の色調整回路２１３の一例を示す。この例においては、上述した３次元補間色変換回路２１１からのＬ＊ａ＊ｂ＊データ中のａ＊ｂ＊データが、彩度色相変換回路２１４に供給されて、次の式（６）（７）、
Ｃ＊ ＝｛（ａ＊）2＋（ｂ＊）2｝1/2   …（６）
Ｈ°＝ｔａｎ-1（ｂ＊／ａ＊）      …（７）
で表される彩度データＣ＊および色相データＨ°に変換される。
【００８３】
３次元補間色変換回路２１１からのＬ＊データは、Ｌ＊ＬＵＴ２１５に入力される。また、彩度色相変換回路２１４からの彩度データＣ＊はＣ＊ＬＵＴ２１６に入力され、色相データＨ°はＨ°ＬＵＴ２１７に入力される。
【００８４】
Ｌ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７は、それぞれ１次元のＬＵＴで、Ｌ＊ＬＵＴ２１５により明度方向の調整が、Ｃ＊ＬＵＴ２１６により彩度方向の調整が、Ｈ°ＬＵＴ２１７により色相方向の調整が、それぞれなされる。
【００８５】
図７（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）は、Ｌ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７の設定例を示し、Ｌ＊ＬＵＴ２１５およびＣ＊ＬＵＴ２１６においては、入出力データの最小値を０、最大値を２５５に規格化する。この例では、Ｌ＊ＬＵＴ２１５は、図１０（Ａ）に示すように、最も明度の高い点（Ｌ＊＝９５）を０、最も明度の低い点（Ｌ＊＝５）を２５５に規格化し、Ｃ＊ＬＵＴ２１６は、図１０（Ｂ）に示すように、最も彩度の低い点（Ｃ＊＝０）を０、最も彩度の高い点（Ｃ＊＝１２８）を２５５に規格化する。
【００８６】
Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７により調整された後の彩度データＣ＊および色相データＨ°は、ａ＊ｂ＊変換回路２１８に入力されて、次の式（８）（９）、
ａ＊＝Ｃ＊ｃｏｓ（Ｈ°）  …（８）
ｂ＊＝Ｃ＊ｓｉｎ（Ｈ°）  …（９）
に従ってａ＊ｂ＊データに変換され、その変換後のａ＊ｂ＊データが、Ｌ＊ＬＵＴ２１５により調整された後のＬ＊データとともに、第２色変換手段２２０のＤＬＵＴ補間演算回路２２１に供給される。
【００８７】
なお、彩度色相変換回路２１４およびａ＊ｂ＊変換回路２１８は、上記のように定義式を演算する構成とする代わりに、それぞれ２次元ＬＵＴによって構成することもできる。
【００８８】
上記のようにＬ＊ａ＊ｂ＊データをＬ＊Ｃ＊Ｈ°色空間上でＬＵＴにより調整することによって、３次元補間色変換回路２１１でＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上に線形に配置されたデータを、明度、彩度および色相のそれぞれにつき独立に、任意の特性に調整することが可能となる。
【００８９】
ただし、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＬ＊Ｃ＊Ｈ°色空間ではなく、他の色空間に変換して調整するように構成するなど、他の調整方法によって色調整を行うように構成してもよい。
【００９０】
図３のパラメータ決定手段２３０の特徴色領域抽出手段２３１における特徴色領域抽出方法の具体例を、記憶色の一つである肌色の領域を抽出する場合を例にとって、図８のフローチャートを用いて示す。
【００９１】
特徴色領域抽出手段２３１では、あらかじめ肌色領域のデータ範囲およびデータ比の範囲を設定しておく。この例では、Ｒデータが１００〜２４０、かつＧデータが６０〜２００、かつＢデータが６０〜２２０の範囲内で、しかも、Ｒデータを１として、Ｇデータが０．７〜０．９、かつＢデータが０．７５〜０．９５の比の範囲内にあるとき、そのＲＧＢデータは肌色領域のデータとする。
【００９２】
特徴色領域抽出手段２３１での特徴色領域抽出処理ルーチン１０では、まず、ステップ１１において、入力ＲＧＢデータを読み込み、次に、ステップ１２において、１００＜Ｒ＜２４０、かつ６０＜Ｇ＜２００、かつ６０＜Ｂ＜２２０の範囲内にあるＲＧＢデータを抽出する。
【００９３】
次に、ステップ１３において、ステップ１２で抽出したＲＧＢデータのそれぞれの比を算出して、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：０．７〜０．９：０．７５〜０．９５の範囲内にあるＲＧＢデータを肌色領域として抽出する。
【００９４】
次に、ステップ１４において、ステップ１３で抽出したＲＧＢデータのそれぞれにつき、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すようなヒストグラムを作成し、次に、ステップ１５において、それぞれのヒストグラムの代表値、具体的には、最頻値、中央値または平均値を、入力画像の肌色を示すＲＧＢデータとして出力する。この例は、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において「１９１」「１１８」「１０６」として示すような最頻値を出力する場合である。
【００９５】
肌色以外の空の青および草の緑についても、同様にデータ範囲およびデータ比の範囲を前もって設定しておくことによって、記憶色領域を抽出することができる。また、このようにデータ比の範囲を設定する場合には、データ範囲は、ＲＧＢデータのすべてにつき設定しないで、少なくとも一つにつき設定すればよい。
【００９６】
なお、特徴色領域抽出手段２３１は、オペレータがＣＲＴディスプレイなどのディスプレイ上に表示された画面を見ながら記憶色領域を抽出するように構成することもできる。すなわち、例えば、ＡｄｏｂｅＳｙｓｔｅｍｓ社のＰｈｏｔｏｓｈｏｐ３．０Ｊに搭載されている自動選択ツールと同様の機能を有するアプリケーションによって、オペレータが対話的に記憶色領域を抽出するようにしてもよい。
【００９７】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上における画像形成装置３００の色再現範囲を図４（Ａ）（Ｂ）に示したような１２面体で表現する場合、画像形成装置３００と通信することにより特性記述手段２３２には、その１２面体の８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標が書き込まれ、これが画像形成装置３００の色再現範囲を示すデータとして、特性記述手段２３２から出力画像予測手段２３３に取り込まれる。
【００９８】
なお、画像形成装置３００が、電源の投入時やユーザの操作時などにおいて、図２に示した感光体ドラム３１０上や用紙上に基準パッチを出力して、測色計などによりその基準パッチを測定し、その測定値が目標値に一致するように画像形成に係る操作量を調整して、画質を制御するものである場合には、その調整制御の都度、その時の画像形成装置３００の色再現範囲を示す上記の８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標が特性記述手段２３２に記述されることが望ましい。
【００９９】
そして、出力画像予測手段２３３は、その特性記述手段２３２から与えられた、画像形成装置３００の色再現範囲を示す８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標に基づいて、３次元補間色変換回路２１１および色調整回路２１３の色変換特性をシミュレートする。
【０１００】
この場合、初期値として、３次元補間色変換回路２１１の格子点には、画像形成装置３００の色再現範囲を示す８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標が与えられ、色調整回路２１３の図６に示したＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７には、それぞれ４５度の直線、すなわち入力値と等しい出力値が与えられる。
【０１０１】
そして、出力画像予測手段２３３は、特徴色領域抽出手段２３１で抽出された記憶色領域のＲＧＢデータの、３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３の彩度色相変換回路２１４およびＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６，Ｈ°ＬＵＴ２１７による色変換後のＬ＊Ｃ＊Ｈ°座標を、予測値として求める。
【０１０２】
さらに、明度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２および色相偏差算出手段２４３は、次の式（１０）（１１）および（１２）、
ΔＬ＝｜Ｌ＊−Ｌ＊ｏ｜  …（１０）
ΔＣ＝｜Ｃ＊−Ｃ＊ｏ｜  …（１１）
ΔＨ＝｜Ｈ°−Ｈ°ｏ｜  …（１２）
によって、それぞれの記憶色についての、設定値（所望値）Ｌ＊ｏ，Ｃ＊ｏおよびＨ°ｏに対する予測値Ｌ＊，Ｃ＊およびＨ°の偏差ΔＬ、ΔＣおよびΔＨを算出する。
【０１０３】
ここで、ユーザが好ましいと感じる記憶色の範囲については、過去にいろいろな文献で議論されている。しかし、発明者の検討によると、図２に示した画像形成装置３００のような比較的色再現範囲の広い画像形成装置で画像を出力する場合に、過去の比較的色再現範囲の狭い反射型プリント上で実験により求められた記憶色の好ましく感じる範囲内に記憶色を設定した場合には、十分な鮮やかさを得ることができないことが判明した。また、反射型プリントよりも色再現範囲の広いＣＲＴモニタ上で好ましく感じる記憶色の範囲を求めて、その範囲内にプリント上の記憶色を設定した場合には、高彩度部に階調の潰れを生じることが分かった。
【０１０４】
図２２に、肌色を例にとって、肌色の彩度を過去の文献に示されている値に調整した場合と、ＣＲＴモニタ上で好ましく感じるように調整した場合と、実験により求めた最適値に調整した場合との関係を示す。入力画像としてＣＲＴモニタ上で肌色の再現が最も良くなるように調整したものを用い、入力ＲＧＢデータ中のＲデータが０〜２５５に変化した場合の第１色変換手段２１０における入力彩度と出力彩度との関係を示したものである。
【０１０５】
図２２において、ＮＴＳＣのＲＥＤ（＝２５５）のＣＩＥ・Ｌ＊Ｃ＊Ｈ°色空間における彩度をＣｃｒｔ−ｒｅｄとし、画像形成装置のＲＥＤのベタ部（最高彩度部）の彩度をＣｐｒｉｎｔ−ｒｅｄとし、ＣＲＴ上で好ましく感じる彩度をＣｓｋｉｎ−ｃｒｔとする。図２２の細実線部５４で示すように、Ｃｃｒｔ−ｒｅｄをＣｐｒｉｎｔ−ｒｅｄに一致させるように彩度方向に線形圧縮して画像を再現することを考えると、線形圧縮して再現した場合の肌色の彩度はＣｓｋｉｎ−ｉｎで表される。
【０１０６】
また、例えば「画像解析の基礎と応用（IV）好ましい色再現について、日本印刷学会誌、第３０巻５号（１９９３）」Ｐ４０〜４５には、新聞や雑誌などに印刷されている肌色につき好ましく感じる範囲が示されているが、この平均彩度をＣｓｋｉｎ−ｐｒｉｎｔとし、Ｃｓｋｉｎ−ｉｎがＣｓｋｉｎ−ｐｒｉｎｔになるように色変換特性を調整すると、図２２の一点鎖線部５１で示すように、線形圧縮して再現した場合より彩度が低下してしまい、鮮やかさが足りないという印象になってしまう。
【０１０７】
また、Ｃｓｋｉｎ−ｉｎがＣＲＴ上で好ましく感じる彩度Ｃｓｋｉｎ−ｃｒｔになるように色変換特性を調整すると、図２２の破線部５２で示すように、鮮やかすぎると感じるようになり、また彩度階調特性もより硬調になるため、肌色のハイライト部分の擬似輪郭や高彩度部の潰れなどを生じて、プリントの印象が悪化する。
【０１０８】
この画像形成装置で最適な肌色の彩度をＣｓｋｉｎ−ｏｐｔとすると、図２２の実線部５３で示すように、この最適な彩度Ｃｓｋｉｎ−ｏｐｔは、線形圧縮特性よりは彩度を強調するが、彩度階調特性の直線性をなるべく維持するような値であり、Ｃｓｋｉｎ−ｐｒｉｎｔより彩度が高く、かつＣｓｋｉｎ−ｃｒｔより彩度が低い色が、好ましい再現となることが分かる。
【０１０９】
この現象ないし結果は、以下のように考察することができる。まず、発光体であるＣＲＴの方が、反射物であるプリントよりも色再現範囲が広い。そのため、ＣＲＴ上で最適な彩度となるように調整されたＲＧＢデータを色再現範囲の狭いプリント上で表現するためには、彩度方向に色を圧縮して再現する必要があり、ＣＲＴ上での最適な彩度と同じ彩度を得るように画像を出力した場合には、彩度階調特性が直線に対して上に凸の形になってしまうため、上述した理由により全体的な色再現特性が悪化してしまう。
【０１１０】
また、過去の文献に示されている好ましい記憶色の範囲は、種々のプリントから判断したものであるため、サンプル中に色再現範囲の狭い画像形成装置で出力されたプリントが含まれており、また、研究された年代も古いため、現在の最新の画像形成装置より色再現範囲の狭い画像形成装置で出力されている可能性が高く、その中央値に設定しても、彩度が足りないと感じてしまうことになる。また、画像形成装置の色再現範囲は、画像形成方法により大きく異なっている。そのため、過去に発表された文献の記憶色の値を現在の種々の画像形成装置でのプリントに適用しても、最適な再現となる保証はないことになる。
【０１１１】
発明者が種々の画像形成装置を用いて検討した結果、調整したい記憶色と同じ色相の色についての画像形成装置の最大彩度と記憶色の彩度との比を、ある範囲内に設定することによって、好ましく感じる記憶色の彩度と彩度階調特性の直線性とが両立することが判明した。
【０１１２】
すなわち、肌色については、肌色の彩度Ｃｓｋｉｎと画像形成装置の赤色の最大彩度Ｃｒｅｄとの比を、ある範囲内に設定し、空の青については、空の青の彩度Ｃｓｋｙと画像形成装置の青色の最大彩度Ｃｂｌｕｅとの比を、ある範囲内に設定し、草の緑については、草の緑の彩度Ｃｇｒａｓｓと画像形成装置の緑色の最大彩度Ｃｇｒｅｅｎとの比を、ある範囲内に設定することによって、最適な色再現が得られることが判明した。
【０１１３】
また、例えば「色彩科学ハンドブック、東京大学出版会」Ｐ８４６〜８４７にも、好ましく感じる記憶色の範囲につき示されているが、過去の文献などで好ましく感じる範囲が議論されている記憶色は、肌色、空の青および草の緑だけである。しかし、発明者の検討の結果、記憶色の一つであるグレーについても、ある範囲内に調整することによって、画質が向上することが判明した。
【０１１４】
図１３および図１４に、図２に示した画像形成装置３００を用いて、肌色、空の青および草の緑については明度、彩度および色相を、グレーについては彩度および色相を、それぞれＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上で等間隔に変更した場合の官能スコアに対する、肌色、空の青および草の緑については明度、彩度および色相の、グレーについては彩度および色相の、それぞれ要因効果を示す。これは、種々の画像を入力して、画像中の記憶色部分の明度、彩度および色相（グレー部分は彩度および色相）をそれぞれ変更し、実験計画法に基づく直交実験を行って、官能評価を行ったものである。
【０１１５】
図１３（Ａ）から、肌色については、色相を一致させることの効果が高いことが分かる。また、色相の方が彩度より、ずれに対する許容値が小さいことが分かる。また、この実験により、明度のずれに対する許容値も小さく、明度の画質に対する効果は、色相よりは低いが、彩度よりは高いことが分かった。さらに、色相に関しては、最適値からのずれの方向により許容値が異なり、イエロー方向へのずれの方がマゼンタ方向へのずれより、許容値が広いことが分かった。
【０１１６】
図１３（Ｂ）から、空の青については、彩度を高くすることの効果が高いことが分かる。また、彩度に関しては、最適値からのずれの方向により許容値が異なり、高彩度方向へのずれの方が低彩度方向へのずれより、許容値が広いことが分かった。さらに、明度の画質に対する効果は、彩度よりは低いが、色相と同じくらい高いことが分かった。
【０１１７】
図１４（Ａ）から、草の緑については、色相を一致させることの効果が高いことが分かる。また、色相に関しては、最適値からのずれの方向により許容値が異なり、イエロー方向へのずれの方がシアン方向へのずれより、許容値が広いことが分かった。さらに、明度の画質に対する効果は、色相よりは低いが、彩度と同じくらい高いことが分かった。
【０１１８】
図１４（Ｂ）から、グレーについては、色相をブルー方向に一致させることの効果が高いことが分かる。また、色相に関しては、最適値からのずれの方向により許容値が異なり、シアン方向へのずれの方がマゼンタ方向へのずれより、許容値が広いことが分かった。さらに、彩度に関しては、Ｃ＊＝０の本当のグレーよりも若干鮮やかに設定する方がよいことが分かった。
【０１１９】
図１３および図１４に示した結果から、記憶色としての肌色、空の青、草の緑およびグレーを、ＣＩＥ・Ｌ＊Ｃ＊Ｈ°色空間において、以下の範囲に調整することによって、人間が良好と感じる色再現を得ることが可能となる。
【０１２０】
肌色    ５０≦Ｌ＊≦６０  ２５≦Ｃ＊≦３５    ４０≦Ｈ°≦６０
空の青  ４５≦Ｌ＊≦５５  ３０≦Ｃ＊≦４０  ２４０≦Ｈ°≦２６０
草の緑  ２０≦Ｌ＊≦３０  ２０≦Ｃ＊≦３０  １５０≦Ｈ°≦１７０
グレー                     １≦Ｃ＊≦８    ２００≦Ｈ°≦３００
【０１２１】
また、図１３および図１４に示した結果では、それぞれ人間が好ましく感じるための、肌色の彩度Ｃｓｋｉｎと画像形成装置の赤色の最大彩度Ｃｒｅｄとの比Ｃｓｋｉｎ／Ｃｒｅｄ、空の青の彩度Ｃｓｋｙと画像形成装置の青色の最大彩度Ｃｂｌｕｅとの比Ｃｓｋｙ／Ｃｂｌｕｅ、および草の緑の彩度Ｃｇｒａｓｓと画像形成装置の緑色の最大彩度Ｃｇｒｅｅｎとの比Ｃｇｒａｓｓ／Ｃｇｒｅｅｎは、以下の範囲となった。
【０１２２】
０．３≦Ｃｓｋｉｎ／Ｃｒｅｄ≦０．４３
０．４５≦Ｃｓｋｙ／Ｃｂｌｕｅ≦０．６
０．２５≦Ｃｇｒａｓｓ／Ｃｇｒｅｅｎ≦０．４
【０１２３】
さらに、図１３および図１４に示した実験と同様の実験を、色再現範囲の異なる種々の画像形成装置を用いて行ったところ、Ｃｓｋｉｎ／Ｃｒｅｄ、Ｃｓｋｙ／ＣｂｌｕｅおよびＣｇｒａｓｓ／Ｃｇｒｅｅｎを以下の範囲に設定することによって、好ましく感じる彩度と彩度階調特性の直線性とが両立した最適な彩度再現を得ることができた。
【０１２４】
０．２５≦Ｃｓｋｉｎ／Ｃｒｅｄ≦０．５        …（２１）
０．４≦Ｃｓｋｙ／Ｃｂｌｕｅ≦０．６５        …（２２）
０．２≦Ｃｇｒａｓｓ／Ｃｇｒｅｅｎ≦０．４５  …（２３）
【０１２５】
また、他の色再現範囲の異なる種々の画像形成装置においても、肌色、空の青および草の緑の明度、彩度および色相の最適な範囲と、グレーの彩度および色相の最適な範囲は、図１３および図１４に示した実験から得られた結果と同様であった。
【０１２６】
以上の結果から、この例では、それぞれの記憶色の最適値として、上記の色範囲の中央値である下記の値を設定する。
【０１２７】
肌色    Ｌ＊＝５５  Ｃ＊＝３０  Ｈ°＝５０
空の青  Ｌ＊＝５０  Ｃ＊＝３５  Ｈ°＝２５０
草の緑  Ｌ＊＝２５  Ｃ＊＝２５  Ｈ°＝１６０
グレー             Ｃ＊＝５    Ｈ°＝２７０
【０１２８】
そして、出力画像予測手段２３３は、評価データ設定手段２３４で設定された色階調データとしてのＲＧＢデータの、３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３の彩度色相変換回路２１４およびＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６，Ｈ°ＬＵＴ２１７による色変換後のＬ＊Ｃ＊Ｈ°座標を、予測値として求める。
【０１２９】
さらに、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２４６は、次の式（１３）（１４）および（１５）、
σＬ＝｛（Ｌ＊０−Ｌ＊ｓ０）2＋（Ｌ＊１−Ｌ＊ｓ１）2＋……
……＋（Ｌ＊ｎ−Ｌ＊ｓｎ）2｝1/2／ｎ      …（１３）
σＣ＝｛（Ｃ＊０−Ｃ＊ｓ０）2＋（Ｃ＊１−Ｃ＊ｓ１）2＋……
……＋（Ｃ＊ｎ−Ｃ＊ｓｎ）2｝1/2／ｎ      …（１４）
σＨ＝｛（Ｈ°０−Ｈ°ｓ０）2＋（Ｈ°１−Ｈ°ｓ１）2＋……
……＋（Ｈ°ｎ−Ｈ°ｓｎ）2｝1/2／ｎ      …（１５）
によって、評価データ設定手段２３４で設定された、それぞれの色の色階調データについての、設定値（理想値）Ｌ＊ｓｉ，Ｃ＊ｓｉおよびＨ°ｓｉに対する予測値Ｌ＊ｉ，Ｃ＊ｉおよびＨ°ｉの分散σＬ、σＣおよびσＨを算出する。ただし、色階調データの階調数をｎとするとき、ｉ＝０〜ｎで、上記の例ではｎ＝２５５である。
【０１３０】
分散σＬ、σＣおよびσＨの算出過程を、それぞれ図１０（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）に示す。
【０１３１】
ここで、発明者の検討の結果、明度階調特性の設定値Ｌ＊ｓｉおよび彩度階調特性の設定値Ｃ＊ｓｉについては、単に直線性を有するように線形に設定するだけでは画質上十分でなく、入力画像のシーンによって最適な設定値、すなわち最適な明度階調特性および彩度階調特性が異なることが判明した。
【０１３２】
図１５（Ａ）（Ｂ）に、人物画像と風景画像につき、記憶色を上記の最適値に設定した状態で、明度階調特性および彩度階調特性のパラメータγを変更して、実験計画法に基づく直交実験を行った結果の、要因効果を示す。
【０１３３】
ここで、パラメータγは、図１０（Ａ）（Ｂ）のような明度階調特性および彩度階調特性における入力ｘと出力ｙとの関係を、入力の最大値をｘｍａｘ、出力の最大値をｙｍａｘとしたとき、
ｙ＝ｙｍａｘ（ｘ／ｘｍａｘ）γ  …（１７）
とするものである。γの算出については、入出力データの最小値を０、最大値を２５５に規格化する。
【０１３４】
この例では、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５およびＣ＊ＬＵＴ２１６につき上述したように、明度階調特性は、最も明度の高い点（Ｌ＊＝９５）を０、最も明度の低い点（Ｌ＊＝５）を２５５に規格化し、彩度階調特性は、最も彩度の低い点（Ｃ＊＝０）を０、最も彩度の高い点（Ｃ＊＝１２８）を２５５に規格化する。
【０１３５】
図１５（Ａ）から、人物画像においては、明度階調特性の方が彩度階調特性より画質に及ぼす影響が強いとともに、明度階調特性は線形（γ＝１）に設定することが良いことが分かる。彩度階調特性は線形より彩度をかなり強調した方が良いが、高彩度部に潰れが知覚されると、画質が低下することが分かった。
【０１３６】
図１５（Ｂ）から、風景画像においては、人物画像よりも明るめの明度階調特性にすることによって、画質が向上することが分かる。また、彩度階調特性の効果が明度階調特性のそれと同じくらいあり、彩度階調特性については人物画像よりもさらに彩度を強調した方が、画質が向上することが分かった。
【０１３７】
以上の結果から、明度階調特性および彩度階調特性は、単に直線性を維持するように設定したのでは十分でなく、入力画像のシーンに応じて最適な特性に設定することが、人間が好ましく感じる色再現を実現するために重要であることが分かる。
【０１３８】
そこで、上述したように、画像入力装置１００からの入力ＲＧＢデータから、シーン判別手段２３７において入力画像のシーンを判別し、そのシーン判別信号を明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および評価値統合化手段２３５に転送する。
【０１３９】
発明者の検討の結果、入力画像のシーンを人物画像、風景画像、逆光画像およびフラッシュ撮影画像の４種に区分して、その４種のシーンに応じて最適な明度階調特性および彩度階調特性を設定すれば、十分であることが判明した。
【０１４０】
そこで、この例では、これら４種のシーンを判別して、それぞれのシーンに応じて最適な明度階調特性および彩度階調特性を設定する。これら４種のシーンに分類できないシーンについては、標準画像である人物画像についての設定を用いる。ただし、これら４種以外のシーンも判別して、最適な明度階調特性および彩度階調特性を設定するようにしてもよい。
【０１４１】
検討の結果、明度階調特性については、線形（γ＝１）を基準として、入力画像によっては、明るめの再現にした方が良いものもある一方、暗めに再現した方が良いものもあるため、線形から若干上下した方向が、最も好ましい階調再現が得られる範囲であった。
【０１４２】
彩度階調特性については、高彩度部の潰れを感じない程度まで、線形（γ＝１）よりも鮮やかに再現した方が、好ましい色再現になることが分かった。また、画像のシーンに応じて、最適な彩度強調量が異なることが分かった。さらに、最適な彩度階調特性は、画像形成装置の色再現範囲と密接な関係があり、色再現範囲が狭い画像形成装置の場合には、最適な彩度強調量は大きくなることが分かった。
【０１４３】
以上の検討の結果、種々の入力画像に対して、好ましい色再現となる明度階調特性および彩度階調特性の範囲は、
明度階調特性    ０．７≦γ≦１．３  …（２８）
彩度階調特性    ０．３≦γ≦１．０  …（２９）
であることが判明した。入力画像のシーンや画像形成装置の色再現範囲に応じて最適な明度階調特性および彩度階調特性は異なるが、上記の範囲内に設定することによって、種々の入力画像につき、ほぼ満足な結果が得られる。
【０１４４】
この例では、図１５の結果から、人物画像および風景画像に対する明度階調特性および彩度階調特性を、以下のように設定する。
【０１４５】
人物画像  明度階調特性γ＝１．０    彩度階調特性γ＝０．５
風景画像  明度階調特性γ＝１．２５  彩度階調特性γ＝０．３５
【０１４６】
ただし、このように明度階調特性および彩度階調特性をγで示される関数で設定する代わりに、式（２８）（２９）のγの設定範囲内で示される閉領域内を通る任意の関数で設定してもよい。
【０１４７】
逆光画像については、人物画像よりも若干暗めの明度階調特性に設定することによって、最適な色再現が得られた。また、フラッシュ撮影画像については、逆に人物画像よりも若干明るめの明度階調特性に設定することによって、最適な色再現が得られた。したがって、逆光画像およびフラッシュ撮影画像については、それぞれの明度階調特性を、そのように設定することが望ましい。
【０１４８】
ただし、このように入力画像のシーンごとに明度階調特性および彩度階調特性を変更しないで、明度階調特性および彩度階調特性につき、それぞれ式（２８）（２９）の範囲内で最適な設定値を一つ選択し、その選択した設定値を入力画像のすべてのシーンにつき共通の明度階調特性および彩度階調特性としてもよい。
【０１４９】
なお、最適な明度階調特性および彩度階調特性は画像形成装置の色再現範囲によって異なるため、画像形成装置の色再現範囲に応じて最適な設定値を変更することが望ましい。また、画像形成装置の色再現範囲が用紙の種類や装置の使用環境によって大きく変化する場合にも、その色再現範囲の変化に応じて明度階調特性および彩度階調特性の設定値を変更することが望ましい。
【０１５０】
上記のように入力画像のシーンに応じて明度階調特性および彩度階調特性を変更する場合の、シーン判別手段２３７におけるシーン判別方法としては、特開平８−６２７４１号などで開示されているような公知の方法を用いることができる。
【０１５１】
また、このように画像処理装置２００内のシーン判別手段２３７で入力ＲＧＢデータから入力画像のシーンを判別する代わりに、画像入力装置１００においてユーザが入力画像ごとにシーンを設定することによって、画像入力装置１００から画像処理装置２００にシーン判別信号が供給され、そのシーン判別信号が明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出手段２４５および評価値統合化手段２３５に供給されるようにしてもよい。
【０１５２】
評価値統合化手段２３５は、ｊ＝１〜ｍのそれぞれの記憶色についての偏差ΔＬｊ，ΔＣｊおよびΔＨｊと、ｑ＝１〜ｋのそれぞれの色の色階調データについての分散σＬｑ，σＣｑおよびσＨｑとを、次の式（１６）、
Ω＝（ｊ＝１〜ｍ）Σ（ｗ１ｊ・ΔＬｊ＋ｗ２ｊ・ΔＣｊ＋ｗ３ｊ・ΔＨｊ）
＋（ｑ＝１〜ｋ）Σ（ｗ４ｑ・σＬｑ＋ｗ５ｑ・σＣｑ＋ｗ６ｑ・σＨｑ）
…（１６）
に示すように、重み付けして加算することにより総合化して、画質の総合評価値Ωを算出する。
【０１５３】
ただし、「（ｊ＝１〜ｍ）Σ」は、ｊ＝１からｊ＝ｍまでの総和を示し、「（ｑ＝１〜ｋ）Σ」は、ｑ＝１からｑ＝ｋまでの総和を示し、ｗ１ｊ，ｗ２ｊ，ｗ３ｊ，ｗ４ｑ，ｗ５ｑおよびｗ６ｑは、重み係数である。また、上記のようにレッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびグレーの色階調データが設定される場合には、ｋ＝７である。
【０１５４】
図１５、図１３および図１４に示したように、入力画像のシーンや記憶色の色によって効果の大きい要因が異なるため、この例では、重み係数ｗ１ｊ〜ｗ３ｊおよびｗ４ｑ〜ｗ６ｑは、入力画像のシーンや記憶色の色に応じて変化させる。
【０１５５】
例えば、人物画像においては、明度階調特性と肌色の色相および明度に関する一致度が他の要因より効果が高いので、明度階調特性に関する重み係数ｗ４ｑと肌色の場合の色相に関する重み係数ｗ３ｊおよび明度に関する重み係数ｗ１ｊを他の係数より大きく設定することによって、それら効果の高い要因の一致度を向上させる。
【０１５６】
また、風景画像においては、明度階調特性および彩度階調特性と空の青の彩度に関する一致度が他の要因より効果が高いので、明度階調特性に関する重み係数ｗ４ｑおよび彩度階調特性に関する重み係数ｗ５ｑと空の青の場合の彩度に関する重み係数ｗ２ｊを他の係数より大きく設定することによって、それら効果の高い要因の一致度を向上させる。
【０１５７】
パラメータ変更手段２３６は、評価値統合化手段２３５から式（１６）で表される総合評価値Ωを受け取って、上述したように、その総合評価値Ωが設定された収束条件を満たすまで、３次元補間色変換回路２１１および色調整回路２１３のパラメータを変更して、出力画像予測手段２３３などに対して上記の画質評価処理を行わせる。
【０１５８】
ここで、最適な色変換パラメータは、総合評価値Ωを最小にしたときに得られるので、パラメータ変更手段２３６による色変換パラメータの変更は、総合評価値Ωを目的関数として、これを最小化する非線形最適化の問題として捉えることができる。
【０１５９】
非線形最適化の手法には、最小二乗法や直接探索法などの種々の手法があるが、この例では、直接探索法の一種であるシンプレックス法を用いる。シンプレックス法については、例えば「非線形最適化法、倍風館、Ｊ．Ｋｏｗａｌｉｋ他著、山本他訳」に示されている。ただし、非線形最適化の手法として、シンプレックス法以外の手法を用いても、同様の結果を得ることができる。
【０１６０】
この例では、色変換パラメータは、３次元補間色変換回路２１１の上記の８つの格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標と、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７の値である。しかし、これらすべてを最適化する場合には、パラメータの数が多くなって、最適化に時間がかかる。
【０１６１】
そこで、この例では、以下に示すように、３次元補間色変換回路２１１と色調整回路２１３のパラメータを互いに独立に最適化するようにし、３次元補間色変換回路２１１の調整によって、グレー以外の記憶色の色相の調整とグレーの彩度および色相の調整を行うとともに、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５およびＣ＊ＬＵＴ２１６の調整によって、グレー以外の記憶色の明度および彩度の調整と画像全体の明度階調特性および彩度階調特性の調整を行うようにする。
【０１６２】
すなわち、図１１に示すように、パラメータ変更手段２３６でのパラメータ変更処理ルーチン２０では、まず、ステップ２１において、上述したように、初期値として、３次元補間色変換回路２１１の格子点に、画像形成装置３００の色再現範囲を示す８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標を与え、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７に、それぞれ４５度の直線を与える。
【０１６３】
次に、ステップ２２において、３次元補間色変換回路２１１の格子点Ｓ，Ｗの彩度および色相をグレーの設定値に設定する。
【０１６４】
次に、ステップ２３において、３次元補間色変換回路２１１のレッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンの格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃの色相をパラメータとして、第１の最適化を実施する。
【０１６５】
すなわち、このとき、３次元補間色変換回路２１１の格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃの色相を変化させることによって、グレー以外の記憶色に対する色相方向の調整を行う。この場合のパラメータ数は、６個となる。
【０１６６】
次に、ステップ２４において、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５の２点の設定点Ｐ１，Ｐ２とＣ＊ＬＵＴ２１６の２点の設定点Ｐ３，Ｐ４の座標値をパラメータとして、第２の最適化を実施する。
【０１６７】
すなわち、このとき、Ｌ＊ＬＵＴ２１５の設定点Ｐ１，Ｐ２を調整することによって、グレー以外の記憶色の明度および画像全体の明度階調特性を調整するとともに、Ｃ＊ＬＵＴ２１６の設定点Ｐ３，Ｐ４を調整することによって、グレー以外の記憶色の彩度および画像全体の彩度階調特性を調整する。この場合のパラメータ数は、８個である。
【０１６８】
図１２（Ａ）に、Ｌ＊ＬＵＴ２１５の２点の設定点Ｐ１，Ｐ２を、図１２（Ｂ）に、Ｃ＊ＬＵＴ２１６の２点の設定点Ｐ３，Ｐ４を、それぞれ示す。Ｌ＊ＬＵＴ２１５は、２点の設定点Ｐ１，Ｐ２を通る折れ線で記述するものであり、Ｃ＊ＬＵＴ２１６は、２点の設定点Ｐ３，Ｐ４を通る折れ線で記述するものである。
【０１６９】
そして、最適化終了後、ステップ２５において、最適化終了後のパラメータを３次元補間色変換回路２１１および色調整回路２１３に転送して、パラメータ変更処理を終了する。
【０１７０】
Ｌ＊ＬＵＴ２１５およびＣ＊ＬＵＴ２１６は、それぞれ設定点を通る折れ線で記述する代わりに、設定点を多項式やスプライン関数で補間するように記述してもよい。また、設定点の数は２点に限る必要はない。
【０１７１】
この例のように色変換パラメータを最適化することによって、少ないパラメータで高速に最適な色変換パラメータを決定することができる。
【０１７２】
上述した例によれば、画像形成装置３００の色再現範囲および入力画像のシーンを考慮して、記憶色である肌色、空の青および草の緑が、それぞれ画像形成装置３００の色再現範囲に応じた最も良好な再現となる色範囲内に再現されるように、かつ画像全体の明度階調特性および彩度階調特性が、入力画像のシーンに応じた最も良好となる特性範囲内となるように、第１色変換手段２１０の色変換パラメータを最適化するので、画像形成装置３００としてどのような装置を用いても、肌色、空の青および草の緑が、常に最適な好ましい色、特に十分な鮮やかさを有する色に再現されるとともに、入力画像のシーンがどのようなシーンであっても、画像全体の明度階調特性および彩度階調特性が、常に最適な好ましい特性となる。
【０１７３】
また、上述した例によれば、３次元補間色変換回路２１１によってＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に線形にマッピングした状態を初期値として最適化を行うので、評価関数に対して与える記憶色が少なくても確実に最適化を行うことができるとともに、得られる色変換特性の明度階調特性および彩度階調特性の直線性を保証することができる。
【０１７４】
また、３次元補間色変換回路２１１によってＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換することにより、記憶色の色相を記憶色ごとに独立に調整することができるとともに、グレーの彩度および色相を任意の値に設定することができるので、他の色に影響を及ぼすことなく、より確実に最適な記憶色が再現されるように色変換特性を設定することができる。
【０１７５】
また、３次元補間色変換回路２１１において画像形成装置３００の色再現範囲をモデル化する色変換方法をとるので、常に画像形成装置３００の色再現特性を最大限に活用した鮮やかな色再現が可能となる。
【０１７６】
さらに、特徴色領域抽出手段２３１によって記憶色領域を自動的に抽出するので、入力機器の違いや入力画像である写真フィルムの経年変化などによってカラーバランスが崩れた画像についても、常に記憶色の一致した好ましい色を出力することができる。
【０１７７】
〔画像処理装置としての第２の実施形態〕
図１６は、図１に示した画像処理装置２００の他の例を示す。この例は、第１色変換手段２１０の、入力ＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換する部分として、図３および図６に示して上述した特殊な３次元補間色変換回路２１１を用いる代わりに、一般的な色変換回路２１２を用いる場合である。
【０１７８】
色変換回路２１２は、ＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換するものであれば、公知のどのような色変換回路でもよく、マトリクス型の色変換回路、ニューラルネットワーク型の色変換回路、ＤＬＵＴ型の色変換回路、または定義式に基づく変換回路などを用いることができる。
【０１７９】
この例は、色変換回路２１２として、ニューラルネットワーク型の色変換回路を用いる場合である。ニューラルネットワーク型の色変換回路については、例えば特公平６−９５７２３号や特開平７−８７３４７号に示されている。
【０１８０】
そして、この例では、パラメータ決定手段２３０のパラメータ変更手段２３６によって、色調整回路２１３のパラメータのみを変更する。色調整回路２１３は、図１７に示すように、図６に示したものと同様に構成することができる。
【０１８１】
なお、図１において上述したように、入力色信号は、ＲＧＢデータに限らず、任意の色空間のデータでよい。例えば、印刷での標準の色空間であるＣＭＹＫ色空間のデータが入力されて、色変換回路２１２においてＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換され、またはＰｈｏｔｏＣＤで用いられるＹＣＣ色空間のデータが入力されて、色変換回路２１２においてＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換されてもよい。
【０１８２】
出力画像予測手段２３３には、特性記述手段２３２からこれに記述された、画像形成装置３００の色再現範囲を示す上述した８つの点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ＊ａ＊ｂ＊座標が入力され、出力画像予測手段２３３は、そのＬ＊ａ＊ｂ＊座標に基づいて、色変換回路２１２および色調整回路２１３の色変換特性をシミュレートする。
【０１８３】
具体的には、画像形成装置３００の色再現範囲が８つの点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，Ｗを結んだ１２面体で表現されるものとして、色変換回路２１２および色調整回路２１３により変換された値が１２面体の外部の点となるときには、その点とＬ＊ａ＊ｂ＊座標の原点とを結んだ直線と、１２面体の表面との交点を、色変換後の値とする。
【０１８４】
色調整回路２１３の図１７に示したＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７には、初期値として、それぞれ４５度の直線、すなわち入力値と等しい出力値が与えられる。
【０１８５】
パラメータ変更手段２３６は、評価値統合化手段２３５から上記の式（１６）で表される総合評価値Ωを受け取って、その総合評価値Ωが設定された収束条件を満たすまで、色調整回路２１３のパラメータを変更して、出力画像予測手段２３３などに対して画質評価処理を行わせる。
【０１８６】
この例では、色変換パラメータは、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７の値である。しかし、これらすべてを最適化する場合には、パラメータの数が多くなって、最適化に時間がかかる。
【０１８７】
そこで、この例では、以下に示すように、色調整回路２１３のパラメータを、色相方向と明度および彩度の方向につき、それぞれ独立に最適化するようにし、色調整回路２１３のＨ°ＬＵＴ２１７の調整によって、記憶色の色相の調整を行うとともに、Ｌ＊ＬＵＴ２１５およびＣ＊ＬＵＴ２１６の調整によって、画像全体の明度階調特性および彩度階調特性の調整を行うようにする。
【０１８８】
すなわち、図１８に示すように、パラメータ変更手段２３６でのパラメータ変更処理ルーチン３０では、まず、ステップ３１において、上述したように、初期値として、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５，Ｃ＊ＬＵＴ２１６およびＨ°ＬＵＴ２１７に、それぞれ４５度の直線を与える。
【０１８９】
次に、ステップ３２において、色調整回路２１３のＨ°ＬＵＴ２１７のレッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンの６点の色相に相当する設定点Ｐ１〜Ｐ６の座標値をパラメータとして、第１の最適化を実施する。
【０１９０】
すなわち、このとき、Ｈ°ＬＵＴ２１７の設定点Ｐ１〜Ｐ６を調整することによって、記憶色に対する色相方向の調整を行う。この場合のパラメータ数は、１２個である。図１９に、Ｈ°ＬＵＴ２１７の６点の設定点Ｐ１〜Ｐ６を示す。
【０１９１】
次に、ステップ３３において、図３の例の場合の図１１に示したパラメータ変更処理ルーチン２０におけるステップ２４と同様に、色調整回路２１３のＬ＊ＬＵＴ２１５の２点の設定点Ｐ１，Ｐ２とＣ＊ＬＵＴ２１６の２点の設定点Ｐ３，Ｐ４の座標値をパラメータとして、第２の最適化を実施する。
【０１９２】
すなわち、このとき、Ｌ＊ＬＵＴ２１５の設定点Ｐ１，Ｐ２を調整することによって、画像全体の明度階調特性を調整するとともに、Ｃ＊ＬＵＴ２１６の設定点Ｐ３，Ｐ４を調整することによって、画像全体の彩度階調特性を調整する。この場合のパラメータ数は、８個である。
【０１９３】
そして、最適化終了後、ステップ３４において、最適化終了後のパラメータを色調整回路２１３に転送して、パラメータ変更処理を終了する。
【０１９４】
Ｈ°ＬＵＴ２１７は、設定点Ｐ１〜Ｐ６を通る折れ線で記述する代わりに、設定点Ｐ１〜Ｐ６を多項式やスプライン関数で補間するように記述してもよい。
【０１９５】
この例のように色変換パラメータを最適化することによって、少ないパラメータで高速に最適な色変換パラメータを決定することができる。
【０１９６】
また、この例によれば、一般的な色変換回路２１２により変換されたＬ＊ａ＊ｂ＊データを、画質評価値に従って色調整回路２１３により色調整することによって、最適な好ましい色再現が得られるので、多様な入力色空間に対して好ましい色再現を得ることが可能となる。
【０１９７】
さらに、この例によれば、色変換回路２１２を、従来から考えられているＧａｍｕｔ圧縮技術によって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データによる印刷色をＲＧＢデータによるディスプレイ上の表示色に一致させるように設定した上で、色調整回路２１３により望ましい色調整を行うことによって、ディスプレイ上の色に対してかなり近い色が得られる状態で、視覚的により望ましい色再現を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】この発明の画像処理装置を備えるカラー画像出力システムの一例を示す図である。
【図２】図１のシステムの画像形成装置の一例を示す図である。
【図３】この発明の画像処理装置の第１の実施形態を示す図である。
【図４】図３の画像処理装置の３次元補間色変換回路での補間領域を示す図である。
【図５】図３の画像処理装置の３次元補間色変換回路での４面体補間を示す図である。
【図６】図３の画像処理装置の色調整回路の具体例を示す図である。
【図７】図６の色調整回路を構成する各ＬＵＴの設定例を示す図である。
【図８】図３の画像処理装置の特徴色領域抽出手段が行う特徴色領域抽出処理ルーチンを示す図である。
【図９】特徴色領域抽出時に形成されるヒストグラムの例を示す図である。
【図１０】図３の画像処理装置の明度階調特性算出手段、彩度階調特性算出手段および色相直線性算出手段での分散の算出過程を示す図である。
【図１１】図３の画像処理装置のパラメータ変更手段が行うパラメータ変更処理ルーチンを示す図である。
【図１２】図６の色調整回路を構成するＬＵＴの最適化パラメータの例を示す図である。
【図１３】肌色と空の青についての明度、彩度および色相の要因効果を示す図である。
【図１４】草の緑とグレーについての明度、彩度および色相の要因効果を示す図である。
【図１５】人物画像と風景画像についての明度階調特性および彩度階調特性の要因効果を示す図である。
【図１６】この発明の画像処理装置の第２の実施形態を示す図である。
【図１７】図１６の画像処理装置の色調整回路の具体例を示す図である。
【図１８】図１６の画像処理装置のパラメータ変更手段が行うパラメータ変更処理ルーチンを示す図である。
【図１９】図１７の色調整回路を構成するＬＵＴの最適化パラメータの例を示す図である。
【図２０】デバイスによる色再現領域の違いを示す図である。
【図２１】従来の画像処理方法の説明に供する図である。
【図２２】肌色の再現についての第１色変換手段の入力彩度に対する出力彩度の変換特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１９９】
２００  画像処理装置
２１０  第１色変換手段
２１１  ３次元補間色変換回路（色変換部）
２１２  色変換回路（色変換部）
２１３  色調整回路（色調整手段）
２１４  彩度色相変換回路
２１５  Ｌ＊ＬＵＴ
２１６  Ｃ＊ＬＵＴ
２１７  Ｈ°ＬＵＴ
２１８  ａ＊ｂ＊変換回路
２２０  第２色変換手段
２２１  ＤＬＵＴ補間演算回路
２２２  階調補正回路
２３０  パラメータ決定手段
２３１  特徴色領域抽出手段
２３２  特性記述手段
２３３  出力画像予測手段
２３４  評価データ設定手段
２３５  評価値統合化手段
２３６  パラメータ変更手段
２３７  シーン判別手段
２４１  明度偏差算出手段
２４２  彩度偏差算出手段
２４３  色相偏差算出手段
２４４  明度階調特性算出手段
２４５  彩度階調特性算出手段
２４６  色相直線性算出手段
【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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【図２１】
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【図２２】
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