(57)【要約】【課題】第１の色空間から第２の色空間への順方向の色変換を定義した色変換定義を用いて逆方向の色変換を容易に実現する色変換定義逆参照方法、色変換定義逆参照装置、色変換定義逆参照プログラムを提供する。【解決手段】第２の色空間の座標から、第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照過程と、順方向の色変換定義と近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、近似色変換過程で求められた第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照過程とを有する。【選択図】        図１０
2004159097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、該第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照方法において、
前記第２の色空間の座標から、前記第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、前記第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照過程と、
前記順方向色変換定義と前記近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、前記近似色変換過程で求められた前記第３の色空間の座標に対応する前記第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照過程とを有することを特徴とする色変換定義逆参照方法。
【請求項２】
前記第３の色空間が、前記第１の色空間が有する座標軸と同種の座標軸を有する複数の色空間に共通した性質を近似した色空間であることを特徴とする請求項１記載の色変換定義逆参照方法。
【請求項３】
前記近似色変換定義が、前記第３の色空間の座標ベクトルと前記第２の色空間の座標ベクトルとの相互変換を定義した行列であって、該行列が、前記第１の色空間における代表点に対する前記順方向色変換の変換関係に基づいて算出された行列要素からなるものであることを特徴とする請求項１記載の色変換定義逆参照方法。
【請求項４】
第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、該第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照装置において、
前記第２の色空間の座標から、前記第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、前記第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照部と、
前記順方向色変換定義と前記近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、前記近似色変換部で求められた前記第３の色空間の座標に対応する前記第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照部とを備えたことを特徴とする色変換定義逆参照装置。
【請求項５】
第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、該第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照プログラムにおいて、
前記第２の色空間の座標から、前記第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、前記第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照部と、
前記順方向色変換定義と前記近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、前記近似色変換部で求められた前記第３の色空間の座標に対応する前記第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照部とを備えたことを特徴とする色変換定義逆参照プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照方法、色変換定義逆参照装置、色変換定義逆参照プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、記録された画像を読み取って画像データを得るカラースキャナや、固体撮像素子上に被写体の画像を結像して読み取ることにより画像データを得るＤＳＣ（ディジタルスチルカメラ）等、画像を入力して画像データを得る、様々なタイプの入力デバイスが知られている。これらの入力デバイスでは、画像データは、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色についてそれぞれ例えば０〜２５５等の決まった範囲のデータで表わされるが、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色についてそれぞれ決まった範囲内の数値で表現することのできる色には自ずと限界があり、元々の画像の色が極めて豊かな表現を持っていたとしても、一旦入力デバイスを用いて画像データに変換すると、その画像データによって表わされる画像は、そのＲ、Ｇ、Ｂ色空間内の立方体や直方体で表される色表現領域内の色に制限されることになる。
【０００３】
また、画像データに基づいて画像を出力する出力デバイスについても、例えば、印画紙上をレーザ光で露光してその印画紙を現像することにより印画紙上に画像を記録する写真プリンタ、電子写真方式やインクジェット方式などの方式で用紙上に画像を記録するプリンタ、輪転機を回して多量の印刷物を作成する印刷機、画像データに基づいて表示画面上に画像を表示するＣＲＴディスプレイやプラズマディスプレイ等の画像表示装置等、様々なタイプの出力デバイスが知られているが、これらの出力デバイスについても上述の入力デバイスと同様、各出力デバイスに応じた色表現領域が存在する。すなわち、出力デバイスは、例えばＲ、Ｇ、Ｂ３色を表現する画像データやＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（墨）の４色を表現する画像データに基づいて様々な色を表現することができるが、その表現できる色は、出力デバイス色空間（例えばＲＧＢ空間、ＣＭＹＫ空間等）の立方体や直方体で表される色表現領域内（例えばＲ、Ｇ、Ｂそれぞれについて０〜２５５の範囲の数値で表わされる色表現領域内等）に制限される。
【０００４】
また、例えばある１つの画像データ（例えば（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（５０，１００，２００）を表わす画像データ）であってもその画像データに基づいて得られる画像の色は出力デバイスの種類により異なる。この点は入力デバイスと出力デバイスとの間でも同様であり、ある入力デバイスで得られた（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（５０，１００，２００）の画像データをそのまま用いて、ある出力デバイスで画像を出力しても、入力デバイスで入力される元になった画像の色と出力デバイスで出力された画像の色は一般には一致しない。したがって、ある入力デバイスで画像を読み取って画像データを得、その画像データを基にして、ある出力デバイスで元の画像を再現しようとしたとき、入力デバイスで得られた画像データをそのまま出力デバイスに送るのではなく、その間で画像データを変換する必要がある。ここでは画像の色に着目した変換を行っており、この画像データの変換を色変換と称する。また、この色変換による画像データの相互関係を定義するＬＵＴ（ルックアップテーブル）などのことを色変換定義（カラープロファイル）と称する。この色変換定義は、換言すると、色空間座標値の変換関係を定義するものである。
【０００５】
また、上述したように、数値上同一の画像データであっても各デバイスにおいて表現される色はそれぞれに異なっているが、近年では、入力デバイスと出力デバイスとが相互に接続された、複数種類の入力デバイスや複数種類の出力デバイスが組み込み可能なデバイス非依存のシステムを構築することが望まれている。そのようなデバイス非依存のシステムでは、デバイス間で色変換を行なうにあたって、デバイスには依存しない共通色空間（Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｄａｔａの空間）、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊色空間等を中間に置き、入力デバイスで得られた入力デバイスに依存した色空間上の画像データを共通色空間上の画像データに変換する色変換と、その共通色空間上の画像データを、出力デバイスに依存した色空間上の画像データに変換する色変換とを経る手法が採用されている。そして、このデバイス非依存のシステムでは、上述した色変換定義（カラープロファイル）として、入力デバイスに依存した色空間から共通色空間への色変換を定義する入力プロファイルと、出力デバイスに依存した色空間から共通色空間への色変換を定義する出力プロファイルが作成される（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−１０５３７６号公報
【特許文献２】
特開昭６１−２８８６６２号公報
【特許文献３】
特開平４−１９６６７５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような色変換定義を用いる色変換は、演算機能を搭載したデバイス上や、演算機能を持たないデバイスに接続されたコンピュータ上などで演算実行される。一般的な色変換定義では、ある色空間から他の色空間へ向かう一方向（順方向）の色変換だけが定義されており、この順方向の色変換は演算が容易であるが、その順方向に対する逆方向の色変換は多大な演算時間などを要して演算が困難である場合が多い。このため、色変換の需要が多くの技術分野の様々な機器において生じているにもかかわらず、普及が困難な分野も多い。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、順方向の色変換定義を用いた逆方向の色変換を容易に実現する色変換定義逆参照方法、色変換定義逆参照装置、色変換定義逆参照プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の色変換定義逆参照方法は、第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照方法において、
第２の色空間の座標から、第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照過程と、
順方向色変換定義と近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、近似色変換過程で求められた第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照過程とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の色変換定義逆参照方法によれば、近似色変換定義を用いることにより、第２の色空間の座標から第３の色空間の座標を容易に求めることができ、さらに、結合色変換定義を用いると、第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を容易に求めることができるので、順方向色変換に対する逆方向の色変換を容易に実現することができる。
【００１１】
本発明の色変換定義逆参照方法において、上記第３の色空間は、第１の色空間が有する座標軸と同種の座標軸を有する複数の色空間に共通した性質を近似した色空間であることが好適である。
【００１２】
このような、複数の色空間に共通した性質を近似した色空間としては、例えば、ＲＧＢ各色に対応する座標軸を有する各種のＲＧＢ空間に対するｓＲＧＢ空間や、ＣＭＹ各色に対応する座標軸を有するＣＭＹ空間やＣＭＹＫ空間（Ｋ軸成分を除く）に対するｂＣＭＹ空間などが考えられる。このような色空間を上記第３の色空間として採用することにより、汎用性の高い色変換定義逆参照方法が術原される。
【００１３】
また、本発明の色変換定義逆参照方法において、上記近似色変換定義が、第３の色空間の座標ベクトルと第２の色空間の座標ベクトルとの相互変換を定義した行列であって、その行列が、第１の色空間における代表点に対する順方向色変換の変換関係に基づいて算出された行列要素からなるものであることが好適である。
【００１４】
ここで、行列としては、３次元色空間相互間での線形変換と等価な色変換を定義した３×４行列や、二次関数変換と等価な色変換を定義した３×１０行列などが考えられる。また、行列要素は、第１の色空間における代表点に対する順方向色変換の変換関係に基づいて最小二乗法などによって算出される。
【００１５】
このような行列が上記近似色変換定義として用いられることにより、第１の色空間に対して十分高精度に近似した第３の色空間が得られ、その結果、上記結合色変換定義を用いて第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を求めることが極めて容易になる。
【００１６】
上記目的を達成する本発明の色変換定義逆参照装置は、第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照装置において、
第２の色空間の座標から、第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する該第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照部と、
順方向色変換定義と近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、近似色変換部で求められた第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的を達成する本発明の色変換定義逆参照プログラムは、第１の色空間の座標を第２の色空間の座標に変換する順方向色変換を定義した順方向色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第１の色空間の座標を求める色変換定義逆参照プログラムにおいて、
第２の色空間の座標から、第１の色空間に近似した第３の色空間の座標への色変換を一意かつ可逆に定義した近似色変換定義を用いて、第２の色空間上で与えられた座標に対応する第３の色空間の座標を求める近似色変換定義参照部と、
順方向色変換定義と近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、近似色変換部で求められた第３の色空間の座標に対応する第１の色空間の座標を求める結合色変換定義逆参照部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
なお、本発明にいう色変換定義逆参照プログラムや色変換定義逆参照装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう色変換定義逆参照プログラムや色変換定義逆参照装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した色変換定義逆参照方法の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【００１９】
また、上記本発明の色変換定義逆参照装置と、上記色変換定義逆参照プログラムとでは、それらを構成する構成要素名として、近似色変換定義参照部や結合色変換定義逆参照部といった互いに同一の名称を付しているが、色変換定義逆参照プログラムの場合は、そのような作用をなすソフトウェアを指し、色変換定義逆参照装置の場合は、ハードウェアを含んだものを指している。
【００２０】
さらに、本発明の色変換定義逆参照プログラムを構成する結合色変換定義逆参照部などといった構成要素は、１つの構成要素の機能が１つのプログラム部品によって担われるものであってもよく、１つの構成要素の機能が複数のプログラム部品によって担われるものであってもよく、複数の構成要素の機能が１つのプログラム部品によって担われるものであってもよい。また、これらの構成要素は、そのような作用を自分自身で実行するものであってもよく、あるいは、コンピュータに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行させるものであっても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態が適用された画像入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【００２３】
ここには、カラースキャナ１０が示されており、そのカラースキャナ１０では、カラーリバーサルフィルム上に記録された原稿画像１１が読み取られてＲＧＢ３色の画像データが生成される。このＲＧＢの画像データはパーソナルコンピュータ２０に入力される。このパーソナルコンピュータ２０では、カラースキャナ１０で得られた画像データが、後述するカラープリンタ３０に適した画像出力用のＲＧＢ３色の画像データに変換される。この変換で得られた画像出力用の画像データは、カラープリンタ３０に入力され、そのカラープリンタ３０では、入力された画像データに基づくプリント出力が行なわれて、プリント画像３１が形成される。
【００２４】
ここで、このパーソナルコンピュータ２０は、色変換定義作成装置を兼ねており、このパーソナルコンピュータ２０では、あらかじめ色変換定義が作成され、カラースキャナ１０で得られた画像データをカラープリンタ３０用の画像データに変換する際は、その作成された色変換定義が参照される。この色変換定義、およびその作成方法については後述するが、その色変換定義を作成するにあたっては、カラーリバーサルフィルム上に記録された多数の色パッチが配列されたカラーチャート１１ａがカラースキャナ１０により読み取られる。また、後述するように、この色変換定義の作成に際して、本発明の色変換定義逆参照方法の一実施形態が実行され、パーソナルコンピュータ２０は、本発明の色変換定義逆参照装置の一実施形態として動作する。
【００２５】
この図１に示すシステムでは画像データに基づく画像を出力する出力デバイスの一例としてカラープリンタ３０を示したが、このカラープリンタ３０は、電子写真方式のカラープリンタであってもよく、インクジェット方式のカラープリンタであってもよく、変調されたレーザ光で印画紙を露光してその印画紙を現像する方式のプリンタであってもよく、そのプリント方式の如何を問うものではない。また、出力デバイスとしては、プリンタに限定されるものではなく、印刷機であってもよく、あるいは表示画面上に画像を表示するＣＲＴディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置等の画像表示装置であってもよい。
【００２６】
この図１に示すシステムにおける、本発明の一実施形態としての特徴は、パーソナルコンピュータ２０の内部で色変換定義が作成される際に実行される色変換定義逆参照処理にあり、以下、このパーソナルコンピュータ２０について説明する。
【００２７】
図２は、図１に１つのブロックで示すパーソナルコンピュータ２０の外観斜視図、図３は、そのパーソナルコンピュータ２０のハードウェア構成図である。
【００２８】
このパーソナルコンピュータ２０は、外観構成上、本体装置２１、その本体装置２１からの指示に応じて表示画面２２ａ上に画像を表示する画像表示装置２２、本体装置２１に、キー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード２３、および、表示画面２２ａ上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス２４を備えている。この本体装置２１は、外観上、フレキシブルディスクを装填するためのフレキシブルディスク装填口２１ａ、およびＣＤ−ＲＯＭを装填するためのＣＤ−ＲＯＭ装填口２１ｂを有する。
【００２９】
本体装置２１の内部には、図３に示すように、各種プログラムを実行するＣＰＵ２１１、ハードディスク装置２１３に格納されたプログラムが読み出されＣＰＵ２１１での実行のために展開される主メモリ２１２、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置２１３、フレキシブルディスク１００が装填されその装填されたフレキシブルディスク１００をアクセスするＦＤドライブ２１４、ＣＤ−ＲＯＭ１１０が装填され、その装填されたＣＤ−ＲＯＭ１１０をアクセスするＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５、カラースキャナ１０（図１参照）と接続され、カラースキャナ１０から画像データを受け取る入力インタフェース２１６、カラープリンタ３０（図１参照）と接続され、カラープリンタ３０に画像データを送る出力インタフェース２１７が内蔵されており、これらの各種要素と、さらに図２にも示す画像表示装置２２、キーボード２３、マウス２４は、バス２５を介して相互に接続されている。
【００３０】
ここで、ＣＤ−ＲＯＭ１１０には、このパーソナルコンピュータ２０を色変換定義作成装置として動作させるための色変換定義作成プログラムが記憶されており、そのＣＤ−ＲＯＭ１１０はＣＤ−ＲＯＭドライブ２１５に装填され、そのＣＤ−ＲＯＭ１１０に記憶された色変換定義作成プログラムがこのパーソナルコンピュータ２０にアップロードされてハードディスク装置２１３に記憶される。
【００３１】
次に、パーソナルコンピュータ２０における色変換定義の作成方法について説明するが、ここでは、先ず、従来の一般的な色変換の手法について説明する。
【００３２】
図４は、入力プロファイルの概念図である。
【００３３】
入力プロファイルがカラースキャナ１０のメーカ等から入手できる時は、入力プロファイルを新たに作成することは不要であるが、ここではその入力プロファイルの作成方法の概要について説明する。
【００３４】
図１に示す原稿画像１１に代えて多数の色パッチからなるカラーパッチ画像１１ａを用意し、そのカラーパッチ画像１１ａをカラースキャナ１０で読み取って各色パッチごとの、入力ＲＧＢ空間（本発明にいう第１の色空間の一例）上の色データを得るとともに、そのカラーパッチ画像を測色計で測色して、各色パッチについて、本発明にいう第２の色空間の一例であるＬ＊ａ＊ｂ＊空間上の座標点を表わす色データを得る。
【００３５】
このようにして、入力ＲＧＢ空間上の座標点とＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の座標点との対応が定義された入力プロファイル（本発明にいう順方向色変換定義の一例）が得られる。この入力プロファイルは、カラースキャナ１０の種類や、さらに一般的には入力デバイスの種類によってそれぞれ異なる、入力デバイスに依存したプロファイルである。
【００３６】
図５は、出力プロファイルの概念図である。
【００３７】
カラープリンタに対応する出力プロファイルはそのカラープリンタのメーカから提供されることもあり、プリント出力しようとするカラープリンタに対応する出力プロファイルを入手することが出来れば出力プロファイルの作成は不要であるが、ここでは、その出力プロファイルを新たに作成するとした場合の作成方法の概要について説明する。
【００３８】
図１に示すパーソナルコンピュータ２０から、ＲＧＢ３色の画像データとして、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの値を順次変化させた画像データを発生し、そのようにして発生させた画像データに基づくカラーパッチ画像をカラープリンタ３０でプリント出力する。図１に示すプリント画像３１は、カラーパッチ画像を表わしている画像ではないが、このプリント画像３１に代えてカラーパッチ画像をプリント出力したものとし、そのカラーパッチ画像を構成する各カラーパッチを測色計で測定する。こうすることにより、出力ＲＧＢ空間（本発明にいう第１の色空間の別の一例）上の座標値とＬ＊ａ＊ｂ＊色空間（本発明にいう第２の色空間の一例）上の座標値との対応関係をあらわす出力プロファイル（本発明にいう順方向色変換定義の別の一例）が構築される。
【００３９】
この出力プロファイルは、出力デバイスに応じてそれぞれ異なる、出力デバイスに依存したプロファイルである。
【００４０】
図６は、入力プロファイルと出力プロファイルとの双方からなる色変換アルゴリズムを示す概念図である。
【００４１】
図４と図５を参照して説明した入力プロファイルと出力プロファイルを図１に示すパーソナルコンピュータ２０に記憶しておき、カラースキャナ１０で得られたＲＧＢの画像データを、図６に示すように、入力プロファイルにより一旦Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上の画像データに変換し、そのＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の画像データを、出力プロファイルによりＲＧＢの画像データに変換してカラープリンタに伝える。こうすることにより、カラープリンタ３０では、原稿画像１１の色表現を再現したプリント画像３１を得ることができる。
【００４２】
但し、一般的には、画像データ毎に入力プロファイルと出力プロファイルとを用いて色変換を行うのではなく、予め、入力ＲＧＢ空間を格子状に区切る各格子点に対応する各画像データについて色変換を行って、入力ＲＧＢ空間上の座標値と出力ＲＧＢ空間上の座標値との対応関係をあらわす結合プロファイルを作成しておく。そして、その結合プロファイルを、図１に示すパーソナルコンピュータ２０に記憶しておき、この結合プロファイルにより画像データの変換を行う。
【００４３】
ところで、このような色変換や、結合プロファイルの作成を、図１に示すパーソナルコンピュータ２０などによって実際に実行する際には、出力プロファイルを使ってＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の画像データを出力ＲＧＢ空間上の画像データに変換しなければならない。この変換に際して出力プロファイルを参照することを、出力プロファイルの逆参照と称し、一般に、この逆参照は、演算処理に手間が掛かるいう問題がある。以下、この問題について説明する。
【００４４】
図７は、出力ＲＧＢ空間上の色再現領域を示す図である。
【００４５】
この出力ＲＧＢ空間上での色再現領域３００は、ＲＧＢ３色それぞれの色成分について、例えば０から２５５までといった範囲に及ぶ立方体形状を成している。そして、出力プロファイルを作成したときの各カラーパッチ画像を表す画像データは、色再現領域３００の立方体を規則的な格子状に区切る格子点３１０に対応している。
【００４６】
これらの格子点３１０に対応するＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の座標値は、上述したようにカラーパッチ画像を測色計で測定したときの測色値として与えられている。また、格子点３１０で囲まれた格子空間３２０内の座標点に対応するＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の座標値は、その格子空間３２０を囲む各格子点３１０に対応する各測色値に基づいた補間計算によって算出される。
【００４７】
このようにＲＧＢ空間上の座標値から、対応するＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の座標値を算出することは容易である。これに対し、与えられたＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上の座標値に対応するＲＧＢ空間上の座標値を算出するのは面倒であることが多い。
【００４８】
図８は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上の色再現領域を示す図である。
【００４９】
ＲＧＢ空間上の立方体状の色再現領域をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上に写像した色再現領域４００は、略６面体形状を有しており、この図８には、色再現領域４００の８頂点Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｗについて、対応するＲＧＢ空間上の座標値が示されている。また、この図８では、色再現領域４００の略６面体形状は滑らかな稜線などで構成されていて、ＲＧＢ空間上の色再現領域に対して高い規則性を持って対応しているように見えるが、実際には非線形性が高く、不規則な対応関係となっている。このため、以下説明する一般的な逆参照では、不具合を生じることが多い。
【００５０】
図９は、プロファイルの一般的な逆参照方法を説明する図であり、この図９の（Ａ）パートには、非線形性が低いプロファイルに適用した場合が例示されており、この図９の（Ｂ）パートには、非線形性が高いプロファイルに適用した場合が例示されている。
【００５１】
この図９の縦軸（Ｙ軸）は、上述したＬ＊ａ＊ｂ＊色空間等の座標を概念的に表しており、横軸（Ｘ軸）は、上述した出力ＲＧＢ空間等の座標を概念的に示している。また、この図９に示す曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）は、プロファイルによって定義された、座標値の対応関係を示している。
【００５２】
プロファイルの逆参照とは、即ち、与えられたターゲット座標Ｙｔに対してＹｔ＝ｆ（Ｘｔ）という関係を満たす座標Ｘｔを求めることに相当する。一般的な逆参照方法では、先ず、初期座標Ｘ０が与えられ、その初期座標Ｘ０と曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）から、座標Ｙ０＝ｆ（Ｘ０）が算出される。そして、差分値ΔＹ０＝Ｙｔ−Ｙ０が求められ、座標Ｘ０における曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）の傾きと同じ傾きを有する直線Ｌ０がその差分値ΔＹ０の分だけ辿られて次の座標値Ｘ１が得られる。その後、上記手順を繰り返して、座標Ｙ１＝ｆ（Ｘ１）が算出され、差分値ΔＹ１＝Ｙｔ−Ｙ１が求められ、直線Ｌ１が辿られて次の座標値Ｘ２が得られる。非線形性が低いプロファイルの場合には、上記手順が繰り返される度に得られる座標値Ｘｎは次第に目標の座標Ｘｔに近づいてゆく。
【００５３】
これに対し、図９の（Ｂ）パートに示すように、非線形性が高いプロファイルの場合には、上記手順によって得られた座標値Ｘｎに対する座標Ｙｎ＝ｆ（Ｘｎ）を算出し、差分値ΔＹｎ＝Ｙｔ−Ｙｎを求め、座標値Ｘｎにおける曲線の傾きと同じ傾きの直線を辿った時に、目標の座標Ｘｔからむしろ離れた座標値Ｘｎ＋１が得られる場合があり、結局、上記手順を繰り返しても目標の座標Ｘｔにいつまでも収束しない、あるいは収束までに多数回の繰り返しを必要とするという事態を生じることとなる。
【００５４】
そこで、本発明では、より少ない手順数でより確実に目標に収束することができる逆参照方法を提案する。
【００５５】
図１０は、本発明の色変換定義逆参照方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【００５６】
この色変換定義逆参照方法は、近似色変換定義参照過程（ステップＳ０１）と結合色変換定義逆参照過程（ステップＳ０２）とを有する。
【００５７】
近似色変換定義参照過程は、上述した出力ＲＧＢ空間に近似したＲ’Ｇ’Ｂ’空間（本発明にいう第３の色空間の一例）への、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間から一意かつ可逆な対応を定義した近似色変換定義を用いて、与えられたＬ＊ａ＊ｂ＊色空間座標をＲ’Ｇ’Ｂ’空間座標に変換する過程であり、本発明の色変換定義逆参照方法における近似色変換定義参照過程の一例に相当する。
【００５８】
また、結合色変換定義逆参照過程は、出力プロファイルと近似色変換定義との結合からなる結合色変換定義を用いて、近似色変換定義参照過程で得られたＲ’Ｇ’Ｂ’空間座標を出力ＲＧＢ空間のＲＧＢ座標に変換する過程であり、本発明の色変換定義逆参照方法における結合色変換定義逆参照過程の一例に相当する。
【００５９】
これら各ステップの詳細な内容については後述する。
【００６０】
図１１は、本発明の色変換定義逆参照プログラムの一実施形態を示す図である。ここでは、この色変換定義逆参照プログラム５００は、記憶媒体１０５に記憶されている。
【００６１】
この図１１に示す記憶媒体１０５は、色変換定義逆参照プログラム５００が記憶された記憶媒体であればその種類を問うものではなく、例えばＣＤ−ＲＯＭにこの色変換定義逆参照プログラム５００が格納されているときはそのＣＤ−ＲＯＭを指し、その色変換定義逆参照プログラム５００がローディングされてハードディスク装置に記憶されたときはそのハードディスク装置を指し、あるいはその色変換定義逆参照プログラム５００がフレキシブルディスクにダウンロードされたときはそのフレキシブルディスクを指す。
【００６２】
この色変換定義逆参照プログラム５００は、図１に示すパーソナルコンピュータ２０が色変換定義作成装置として動作する際に実行され、そのパーソナルコンピュータ２０を、色変換定義を逆参照する色変換定義逆参照装置として動作させるものであり、近似色変換定義参照部５１０と結合色変換定義逆参照部５２０とを有する。
【００６３】
これら近似色変換定義参照部５１０および結合色変換定義逆参照部５２０は、それぞれ、図１０に示す近似色変換定義参照過程（ステップＳ０１）および結合色変換定義逆参照過程（ステップＳ０２）を実行する役割を担っている。また、これら近似色変換定義参照部５１０および結合色変換定義逆参照部５２０は、それぞれ、本発明の色変換定義逆参照プログラムにおける、近似色変換定義参照部および結合色変換定義逆参照部の各一例に相当する。
【００６４】
この色変換定義逆参照プログラム５００の各要素の作用については後述する。
【００６５】
図１２は、本発明の色変換定義逆参照装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【００６６】
この色変換定義逆参照装置６００は、図１１の色変換定義逆参照プログラム５００が、図１に示すパーソナルコンピュータ２０にインストールされて実行されることにより構成されるものである。
【００６７】
この色変換定義逆参照装置６００は近似色変換定義参照部６１０と結合色変換定義逆参照部６２０とから構成されている。近似色変換定義参照部６１０および結合色変換定義逆参照部６２０は、図１１に示す色変換定義逆参照プログラム５００を構成する、近似色変換定義参照部および結合色変換定義逆参照部５２０にそれぞれ対応するが、図１２の各要素は、図１に示すパーソナルコンピュータ２０のハードウェアとそのパーソナルコンピュータで実行されるＯＳやアプリケーションプログラムとの組合せで構成されているのに対し、図１１に示す色変換定義逆参照プログラムの各要素はそれらのうちのアプリケーションプログラムのみにより構成されている点が異なる。
【００６８】
これら近似色変換定義参照部６１０および結合色変換定義逆参照部６２０は、それぞれ、本発明の色変換定義逆参照装置における、近似色変換定義参照部および結合色変換定義逆参照部の各一例に相当する。
【００６９】
以下、図１２に示す色変換定義逆参照装置６００の各要素を説明することによって、図１０に示すフローチャートの各ステップと、図１１に示す色変換定義逆参照プログラム５００の各要素も合わせて説明する。
【００７０】
先ず、近似色変換定義参照部６１０で実行される演算処理について説明する。
【００７１】
図１３は、近似色変換定義参照部６１０で実行される演算処理を表す概念図である。
【００７２】
近似色変換定義参照部６１０では、先ず、出力ＲＧＢ空間に近似した色空間であって、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間に対し一意かつ可逆な座標変換が可能なＲ’Ｇ’Ｂ’色空間が用意される。このようなＲ’Ｇ’Ｂ’色空間として、本実施形態では、以下に示す第１の行列式によってＬ＊ａ＊ｂ＊色空間との座標変換が定義されたＲ’Ｇ’Ｂ’色空間が採用されている。
【００７３】
【数１】
2004159097.tif 000003
【００７４】
この行列式を構成する３×４行列の要素は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値と出力ＲＧＢ空間の座標値との、出力プロファイルが表す対応関係を近似するように、いわゆる最小二乗法が用いられて算出される。この３×４行列は、本発明にいう近似色変換定義の一例に相当する。
【００７５】
図１２に示す近似色変換定義参照部６１０では、図１３に示すように、このような行列式で表された出力近似式７１０が用いられて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上で逆参照のターゲットとして与えられた座標値が、Ｒ’Ｇ’Ｂ’色空間の座標値に変換される。
【００７６】
なお、３×４行列は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値と出力ＲＧＢ空間の座標値との対応関係を線形関係として近似したものに相当するが、本発明にいう近似色変換定義としては、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値と出力ＲＧＢ空間の座標値との対応関係を２次関数で近似したものに相当する３×１０行列が採用されてもよい。
【００７７】
ここで、Ｒ’Ｇ’Ｂ’空間の別の例について説明する。上述したようなＲ’Ｇ’Ｂ’空間としては、以下の第２の行列式で定義される、いわゆるｓＲＧＢ空間を採用することもできる。
【００７８】
【数２】
2004159097.tif 000004
【００７９】
ここで、ＸＹＺ表色系は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系と同様に、世界的な機関によって定義された表色系であって、ＸＹＺ表色系とＬ＊ａ＊ｂ＊表色系との変換関係も所定の数式によって一意かつ可逆に定義されている。ここに示したｓＲＧＢ空間は、種々のＲＧＢ空間に共通する特徴を抽出したものと観念することができ、このｓＲＧＢ空間を用いることにより、上述したような行列要素の算出を省略することができる。
【００８０】
なお、ここでは、本発明にいう第１の色空間の一例としてＲＧＢ色空間が例示されているが、本発明にいう第１の色空間は、例えばＣＭＹ色空間やＣＭＹＫ色空間であってもよく、ＣＭＹ色空間とＬ＊ａ＊ｂ＊色空間との変換関係も、上述した第１の行列式と同様の行列式によって近似することができる。ＣＭＹＫ色空間についても、Ｋ成分を適当な関数などで与えたうえで、行列式によって近似することができる。また、ＣＭＹ色空間などは、上述したｓＲＧＢ空間を、ｂＣ＝−ｌｏｇ１０（Ｒ’）、ｂＭ＝−ｌｏｇ１０（Ｇ’）、ｂＹ＝−ｌｏｇ１０（Ｂ’）という式で変換したブロックＣＭＹ空間で近似することもできる。このブロックＣＭＹ空間は、ｓＲＧＢ空間と同様に、種々のＣＭＹ色空間に共通する特徴を抽出したものと観念することができる。
【００８１】
次に、図１２に示す結合色変換定義逆参照部６２０で実行される演算処理について説明する。
【００８２】
図１４は、結合色変換定義逆参照部６２０で実行される演算処理を表す概念図である。
【００８３】
この結合色変換定義逆参照部６２０では、上述した行列式で表された出力近似式７１０と、図５にも示した出力プロファイル７２０とが単純に結合されて結合プロファイル７３０が作成される。この結合プロファイル７３０は、出力ＲＧＢ空間の座標をＲ’Ｇ’Ｂ’色空間の座標に変換する方向を順方向とするものであり、近似色変換定義参照部６１０で得られたＲ’Ｇ’Ｂ’色空間の座標値は、この結合色変換定義逆参照部６２０でこの結合プロファイル７３０が逆参照されて出力ＲＧＢ空間の座標に変換される。
【００８４】
図１５は、結合プロファイルが表す対応関係によりＲ’Ｇ’Ｂ’色空間上に写像された色再現領域を示す図である。
【００８５】
図７に示す出力ＲＧＢ空間上の立方体形状の色再現領域３００を、図１４に示す結合プロファイル７３０が表す対応関係によりＲ’Ｇ’Ｂ’色空間上に写像すると、この図１５に示すように非線形性が高い歪みを生じた色再現領域８００となる。このように、上記結合プロファイル７３０が表す対応関係は非線形性が高い歪みを生じるものの、Ｒ対Ｒ’、Ｇ対Ｇ’、Ｂ対Ｂ’の相関は強い。このため、結合プロファイル７３０は、以下説明する逆参照手順によって容易かつ精度よく逆参照することができる。
【００８６】
図１６は、結合プロファイル７３０の逆参照方法を表す説明図であり、（Ａ）パートには逆参照方法の前半を表す図が示されており、（Ｂ）パートには逆参照方法の後半を表す部分拡大図が示されている。
【００８７】
この図１６の横軸は、出力ＲＧＢ空間のＲ座標を表し、縦軸は、Ｒ’Ｇ’Ｂ’色空間のＲ’座標を表している。また、この図１６に示す曲線は、結合プロファイルによって定義された、座標値の対応関係（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝ｆ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を概念的に示している。以下説明する逆参照方法では、ターゲットとなる（Ｒｔ’，Ｇｔ’，Ｂｔ’）に対して（Ｒｔ’，Ｇｔ’，Ｂｔ’）＝ｆ（Ｒｔ，Ｇｔ，Ｂｔ）という関係を満たす（Ｒｔ，Ｇｔ，Ｂｔ）が求められる。
【００８８】
結合プロファイルの逆参照方法では、先ず、初期値Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０として（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）＝（Ｒｔ’，Ｇｔ’，Ｂｔ’）が用いられる。但し、出力ＲＧＢ空間とＲ’Ｇ’Ｂ’色空間とは、必ずしも同じ大きさではないので、大きさをそろえるための比例定数を掛けてあるものとする。
【００８９】
次に、その初期値Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０の各成分について、各成分値を挟む上位候補値Ｒ＋、Ｇ＋、Ｂ＋、下位候補値Ｒ−、Ｇ−、Ｂ−が求められ、例えば上下に初期値の５％ずつ離れた値などが用いられる。そして、（Ｒ＋、Ｇ＋、Ｂ＋）および（Ｒ−、Ｇ−、Ｂ−）それぞれに対応する（Ｒ＋’、Ｇ＋’、Ｂ＋’）および（Ｒ−’、Ｇ−’、Ｂ−’）が結合プロファイルで算出される。
【００９０】
次に、Ｒ’Ｇ’Ｂ’各成分について、例えばＲ’成分の場合は、上位候補値の対応値Ｒ＋’と下位候補値の対応値Ｒ−’との間に、ターゲットのＲ’成分値Ｒｔ’が入っているか否かが判定され、入っていない場合には、近い方の候補値（図１６の例では上位候補値Ｒ＋）が変更される。この変更には、上位候補値Ｒ＋と下位候補値Ｒ−との間の曲線の傾きが用いられる。
【００９１】
次に、このように求められた上位候補値Ｒ＋と下位候補値Ｒ−の中間値Ｒｍが更に求められ、（Ｒｍ，Ｇｍ，Ｂｍ）に対応する（Ｒｍ’，Ｇｍ’，Ｂｍ’）も結合プロファイルで算出される。そして、上位候補値の対応値Ｒ＋’と下位候補値の対応値Ｒ−’とのうち、ターゲットのＲ’成分値Ｒｔ’に近い方が残され、残った方の候補値（図１６の例では上位候補値Ｒ−）と中間値Ｒｍが新たな上位候補値Ｒ＋と下位候補値Ｒ−になる。
【００９２】
この新たな上位候補値Ｒ＋と下位候補値Ｒ−に基づいて上記手順を繰り返すことにより、求めるＲ成分Ｒｔに候補値が近づいてゆく。そして、上位候補値の対応値Ｒ＋’と下位候補値の対応値Ｒ−’とのうちのいずれかが、ターゲットのＲ’成分値Ｒｔ’に対して所定の差分値ΔＲ’以内に近づいた場合には、十分に収束したものとして逆参照が終了する。
【００９３】
図１５を参照して説明したように、Ｒ対Ｒ’、Ｇ対Ｇ’、Ｂ対Ｂ’の相関が強いため、上記のような各成分毎の候補値探索によって、少ない演算回数で確実に候補値が目標に収束する。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態では、出力プロファイルなどの逆参照を、図１０に示す近似色変換定義参照過程（ステップＳ０１）と結合色変換定義逆参照過程（ステップＳ０２）とに分けて実行することにより、パーソナルコンピュータ上などで容易に実現することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の色変換定義逆参照方法、色変換定義逆参照装置、色変換定義逆参照プログラムによれば、順方向の色変換定義を用いた逆方向の色変換を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用された画像入力−色変換−画像出力システムの全体構成図である。
【図２】図１に１つのブロックで示すパーソナルコンピュータの外観斜視図
【図３】図１に１つのブロックで示すパーソナルコンピュータのハードウェア構成図である。
【図４】入力プロファイルの概念図である。
【図５】出力プロファイルの概念図である。
【図６】入力プロファイルと出力プロファイルとの双方からなる色変換アルゴリズムを示す概念図である。
【図７】出力ＲＧＢ空間上の色再現領域を示す図である。
【図８】Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上の色再現領域を示す図である。
【図９】プロファイルの一般的な逆参照方法を説明する図であり、（Ａ）パートには、非線形性が低いプロファイルに適用した場合が例示されており、（Ｂ）パートには、非線形性が高いプロファイルに適用した場合が例示されている。
【図１０】本発明の色変換定義逆参照方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の色変換定義逆参照プログラムの一実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の色変換定義逆参照装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【図１３】近似色変換定義参照部で実行される演算処理を表す概念図である。
【図１４】結合色変換定義逆参照部で実行される演算処理を表す概念図である。
【図１５】結合プロファイルが表す対応関係によりＲ’Ｇ’Ｂ’色空間上に写像された色再現領域を示す図である。
【図１６】結合プロファイルの逆参照方法を表す説明図であり、（Ａ）パートには逆参照方法の前半を表す図が示されており、（Ｂ）パートには逆参照方法の後半を表す部分拡大図が示されている。
【符号の説明】
１０    カラースキャナ
１１    原稿画像
１１ａ    カラーチャート
２０    パーソナルコンピュータ
３０    カラープリンタ
１０５    記憶媒体
３００    色再現領域
３１０    格子点
３２０    格子空間
４００    色再現領域
５００    色変換定義逆参照プログラム
５１０    近似色変換定義参照部
５２０    結合色変換定義逆参照部
６００    色変換定義逆参照装置
６１０    近似色変換定義参照部
６２０    結合色変換定義逆参照部
７１０    出力近似式
７２０    出力プロファイル
７３０    結合プロファイル
８００    色再現領域
【図１】
2004159097.tif 000005
【図２】
2004159097.tif 000006
【図３】
2004159097.tif 000007
【図４】
2004159097.tif 000008
【図５】
2004159097.tif 000009
【図６】
2004159097.tif 000010
【図７】
2004159097.tif 000011
【図８】
2004159097.tif 000012
【図９】
2004159097.tif 000013
【図１０】
2004159097.tif 000014
【図１１】
2004159097.tif 000015
【図１２】
2004159097.tif 000016
【図１３】
2004159097.tif 000017
【図１４】
2004159097.tif 000018
【図１５】
2004159097.tif 000019
【図１６】
2004159097.tif 000020