(57)【要約】【課題】ある色空間座標系の色を同一色空間上の別の色に変換する方法において、階調性や色の連続性を損なうことなく部分的色調整を行なうことができるようにする。【解決手段】変換処理の対象となる色を含む移動対象部分色空間Ｐ１と変換処理がされた色を含む移動先部分色空間Ｐ２とを内接するように包含する調整対象色空間Ｐ０を変換対象領域Ｐとして取り扱う。変換対象領域Ｐの中は、目標色に向かって、調整対象の色点が移動後の色点に重なるように移動させ、移動領域の境界は殆ど移動しないあるいは全く移動しないようにする。これにより、調整対象領域外との境界部では色飛びや階調逆転などの現象が殆ど生じない。よって、色調整対象の画像の階調の連続性維持と色逆転の防止を両立させて、部分的色調整を行なうことができる。【選択図】　　　　図１
2004112694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数を取得する色調整方法であって、
前記調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための係数を求めることを特徴とする色調整方法。
【請求項２】
前記調整対象領域は、前記色変換の処理の対象となる色を含む移動対象部分色空間と前記求められた係数に対応する色を含む移動先部分色空間とを内接する、または内包するように包含するものであることを特徴とする請求項１に記載の色調整方法。
【請求項３】
前記移動対象部分色空間の色を代表する代表色と前記移動先部分色空間の色を代表する前記色変換の処理の後の色の目標となる目標色とを決定し、前記代表色から前記目標色への色空間における移動を示す基本ベクトルを求め、前記基本ベクトルで示される方向および距離に従って前記調整対象領域に含まれる画像データを色空間において移動するとともに、前記調整対象領域と当該調整対象領域との境界部では前記移動の量をほぼ零とすることを特徴とする請求項２に記載の色調整方法。
【請求項４】
前記移動対象部分色空間の前記代表色と前記移動先部分色空間の前記目標色とを結ぶ直線が、前記調整対象領域を示す色空間座標軸のいずれかに平行となるように回転移動による座標変換を行なう工程と、
前記調整対象領域内について前記色変換の処理を行なう工程と、
前記回転移動による座標変換の逆変換を行なう工程と
を含むことを特徴とする請求項３に記載の色調整方法。
【請求項５】
前記入力色空間における前記調整対象領域をほぼ完全に含むように１次領域を設定し、入力された色信号が示す画素データが、前記１次領域の内部であるのか外部であるのかを判定する１次領域内外判定工程と、
前記１次領域内外判定工程にて前記１次領域の内部であると判定された画素データについて、前記移動対象部分色空間の前記代表色と前記移動先部分色空間の前記目標色とを結ぶ直線が、前記調整対象領域を示す色空間座標軸のいずれかに平行となるように回転移動による座標変換を行なう工程と、
前記座標変換を行なう工程にて前記回転移動が施された色信号と前記回転移動が施されていない色信号とについて、各色信号が示す画素データが、前記調整対象領域の内部であるのか外部であるのかを判定する２次領域内外判定工程と、
前記２次領域内外判定工程にて前記調整対象領域の内部であると判定された画素データについて、前記色変換の処理を行なう工程と、
前記色変換の処理を行なう工程にて色変換された画素データを対象として、前記回転移動による座標変換の逆変換を行なう工程と
を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の色調整方法。
【請求項６】
前記移動対象部分色空間の前記代表色または前記移動先部分色空間の前記目標色を対象として、前記調整対象領域を示す色空間座標軸の原点に平行移動による座標変換を行なう工程と、
前記調整対象領域内について前記色変換の処理を行なう工程と、
前記平行移動による座標変換の逆変換を行なう工程と
を含むことを特徴とする請求項３から５のうちの何れか１項に記載の色調整方法。
【請求項７】
前記入力色空間における前記調整対象領域をほぼ完全に含むように１次領域を設定し、入力された色信号が示す画素データが、前記１次領域の内部であるのか外部であるのかを判定する１次領域内外判定工程と、
前記１次領域内外判定工程にて前記１次領域の内部であると判定された画素データについて、前記移動対象部分色空間の前記代表色または前記移動先部分色空間の前記目標色を対象として、前記調整対象領域を示す色空間座標軸の原点に平行移動による座標変換を行なう工程と、
前記座標変換を行なう工程にて前記平行移動が施された色信号と前記平行移動が施されていない色信号とについて、各色信号が示す画素データが、前記調整対象領域の内部であるのか外部であるのかを判定する２次領域内外判定工程と、
前記２次領域内外判定工程にて前記調整対象領域の内部であると判定された画素データについて、前記色変換の処理を行なう工程と、
前記色変換の処理を行なう工程にて色変換された画素データを対象として、前記平行移動による座標変換の逆変換を行なう工程と
を含むことを特徴とする請求項３から５のうちの何れか１項に記載の色調整方法。
【請求項８】
前記調整対象領域の範囲内の一部に収斂領域を設け、前記調整対象領域の中であって前記収斂領域以外の処理対象部分について、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための前記係数を求めることを特徴とする請求項１から７のうちの何れか１項に記載の色調整方法。
【請求項９】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数を求める色調整装置であって、
前記調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための前記係数を求める係数取得部を備えたことを特徴とする色調整装置。
【請求項１０】
前記係数取得部は、前記移動対象部分色空間の色を代表する代表色と前記移動先部分色空間の色を代表する前記色変換の処理の後の色の目標となる目標色とを決定し、前記代表色から前記目標色への色空間における移動を示す基本ベクトルを求め、前記基本ベクトルで示される方向および距離に従って前記調整対象領域に含まれる画像データを色空間において移動するとともに、前記調整対象領域と当該調整対象領域との境界部では前記移動の量をほぼ零とすることを特徴とする請求項９に記載の色調整装置。
【請求項１１】
前記移動対象部分色空間の前記代表色と前記移動先部分色空間の前記目標色とを結ぶ直線が、前記調整対象領域を示す色空間座標軸のいずれかに平行となるように回転移動による座標変換を行なう移動処理部と、
前記調整対象領域内について前記色変換の処理を行なう色調整変換部と、
前記回転移動による座標変換の逆変換を行なう逆変換処理部と
を備えたことを特徴とする請求項９または１０に記載の色調整装置。
【請求項１２】
前記入力色空間における前記調整対象領域をほぼ完全に含むように１次領域を設定し、入力された色信号が示す画素データが、前記１次領域の内部であるのか外部であるのかを判定する１次領域内外判定部と、
前記１次領域内外判定部にて前記１次領域の内部であると判定された画素データについて、前記移動対象部分色空間の前記代表色と前記移動先部分色空間の前記目標色とを結ぶ直線が、前記調整対象領域を示す色空間座標軸のいずれかに平行となるように回転移動による座標変換を行なう移動処理部と、
前記移動処理部にて前記回転移動が施された色信号と前記回転移動が施されていない色信号とについて、各色信号が示す画素データが、前記調整対象領域の内部であるのか外部であるのかを判定する２次領域内外判定部と、
前記２次領域内外判定部にて前記調整対象領域の内部であると判定された画素データについて、前記色変換の処理を行なう色調整変換部と、
前記色調整変換部にて色変換された画素データを対象として、前記回転移動による座標変換の逆変換を行なう逆変換処理部と
を備えたことを特徴とする請求項９または１０に記載の色調整装置。
【請求項１３】
前記移動対象部分色空間の前記代表色または前記移動先部分色空間の前記目標色を対象として、前記調整対象領域を示す色空間座標軸の原点に平行移動による座標変換を行なう移動処理部と、
前記調整対象領域内について前記色変換の処理を行なう色調整変換部と、
前記平行移動による座標変換の逆変換を行なう逆変換処理部と
を備えたことを特徴とする請求項９から１２のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項１４】
前記入力色空間における前記調整対象領域をほぼ完全に含むように１次領域を設定し、入力された色信号が示す画素データが、前記１次領域の内部であるのか外部であるのかを判定する１次領域内外判定部と、
前記１次領域内外判定部にて前記１次領域の内部であると判定された画素データについて、前記移動対象部分色空間の前記代表色または前記移動先部分色空間の前記目標色を対象として、前記調整対象領域を示す色空間座標軸の原点に平行移動による座標変換を行なう移動処理部と、
前記移動処理部にて前記平行移動が施された色信号と前記平行移動が施されていない色信号とについて、各色信号が示す画素データが、前記調整対象領域の内部であるのか外部であるのかを判定する２次領域内外判定部と、
前記２次領域内外判定部にて前記調整対象領域の内部であると判定された画素データについて、前記色変換の処理を行なう色調整変換部と、
前記色調整変換部にて色変換された画素データを対象として、前記平行移動による座標変換に対応する逆変換を行なう逆変換処理部と
を備えたことを特徴とする請求項９から１２のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項１５】
前記移動対象部分色空間の領域および前記移動先部分色空間の領域のうちの少なくとも一方は、それらの領域の形状と当該領域の形状に応じた中心座標とに基づいて定義されることを特徴とする請求項９から１４のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項１６】
前記移動対象部分色空間の領域および前記移動先部分色空間の領域のうちの少なくとも一方は、前記領域の形状が、球の形状、楕円面の形状、円筒の形状、楕円筒の形状、直方体の形状、および少なくともトーラス形状ではない閉じた立体形状、のうちの何れかであることを特徴とする請求項１５に記載の色調整装置。
【請求項１７】
前記係数取得部は、前記係数を求める処理に際して取り扱う色信号の色空間をデバイス非依存の色空間とすることを特徴とする請求項９から１６のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項１８】
前記係数取得部は、前記係数を求める処理に際して取り扱う色信号の色空間をデバイス依存の色空間とすることを特徴とする請求項９から１６のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項１９】
前記係数取得部は、前記調整対象領域の範囲内の一部に収斂領域を設け、前記調整対象領域の中であって前記収斂領域以外の処理対象部分について、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための前記係数を求めることを特徴とする請求項９から１８のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項２０】
予め定められた表示媒体上に表示された複数の色票のなかから指定された色票を選択することにより、前記移動対象部分色空間の前記代表色の色座標および前記移動先部分色空間の前記目標色の色座標のうちの少なくとも一方を特定する移動パラメータ設定部を備え、
前記係数取得部は、前記移動パラメータ設定部が特定した前記色座標に基づいて、前記係数を求める処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の色調整装置。
【請求項２１】
予め定められた表示媒体上に表示された前記カラー画像における画素点の指定を受け付けることにより、前記移動対象部分色空間の前記代表色の色座標および前記移動先部分色空間の前記目標色の色座標のうちの少なくとも一方を特定する移動パラメータ設定部を備え、
前記係数取得部は、前記移動パラメータ設定部が特定した前記色座標に基づいて、前記係数を求める処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の色調整装置。
【請求項２２】
前記移動対象部分色空間の形状および前記移動先部分色空間の形状のうちの少なくとも一方を特定する移動パラメータ設定部を備え、
前記係数取得部は、前記移動パラメータ設定部が特定した前記色空間の形状に基づいて、前記係数を求める処理を実行することを特徴とする請求項９、２０、および２１のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項２３】
前記移動対象部分色空間の形状および前記移動先部分色空間の形状のうちの少なくとも一方に応じて、球形に対して半径を指定することに相当する前記形状の大きさを特定する移動パラメータ設定部を備え、
前記係数取得部は、前記移動パラメータ設定部が特定した前記色空間の形状の大きさに基づいて、前記係数を求める処理を実行することを特徴とする請求項９、２０、２１、および２２のうちの何れか１項に記載の色調整装置。
【請求項２４】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数で構成された色変換定義を編集する色変換定義編集装置であって、
請求項９から２３のうちの何れか１項に記載の色調整装置を備えており、
前記係数取得部が取得した係数を、予め用意されている前記色変換定義の係数と置き換えることにより、前記色変換定義を編集する係数編集部を備えたことを特徴とする色変換定義編集装置。
【請求項２５】
前記色変換定義を構成する前記係数は、１次元もしくは多次元のルックアップテーブルの格子点のデータであり、
前記係数編集部は、前記ルックアップテーブルの格子点の少なくとも１つを前記移動対象部分色空間の前記代表色の色座標とすることを特徴とする請求項２４に記載の色変換定義編集装置。
【請求項２６】
請求項１９に記載の、前記調整対象領域の範囲内の一部に収斂領域を設ける色調整装置を備えており、
前記色変換定義を構成する前記係数は、１次元もしくは多次元のルックアップテーブルの格子点のデータであって、
前記係数編集部は、前記ルックアップテーブルの格子点を２つ以上含むように前記収斂領域を設定することを特徴とする請求項２４または２５に記載の色変換定義編集装置。
【請求項２７】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域についてある色を同一色空間上の別の色に変換することで、入力されたカラー画像に含まれる特定の色を前記別の色に変換する画像処理装置であって、
請求項９から２３のうちの何れか１項に記載の色調整装置を備えており、
前記係数取得部が取得した係数に基づいて、前記入力されたカラー画像から抽出される前記調整対象領域に含まれる各画素の色を表す画素データを、前記色空間において移動させることで色変換する部分的色調整部を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２８】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域についてある色を同一色空間上の別の色に変換することで、入力されたカラー画像に含まれる特定の色を前記別の色に変換する画像処理装置であって、
請求項２４から２６のうちの何れか１項に記載の色変換定義編集装置により編集された色変換定義を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納されている色変換定義に基づき、前記入力されたカラー画像から抽出される前記調整対象領域に含まれる各画素の色を表す画素データを変換することで色変換する部分的色調整部を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２９】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数を求める処理をするためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための前記係数を求める係数取得部
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項３０】
カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数を求める処理をするためのプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
コンピュータに、
前記調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための前記係数を求める手順
を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色調整方法、色調整装置、色変換定義編集装置、画像処理装置、並びにプログラムおよび当該プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体に関する。より詳細には、カラー画像処理装置またはカラー画像色変換係数生成装置中の、カラー画像の色調整機能やカラー画像色変換係数の編集機能に関する。具体的には、デジタルカラー複写機、プリンタやプリンタドライバ、プリンタコントローラ、カラーＦＡＸ、あるいはカラーディスプレイなど、色調整をその機能の一部として含む装置や、色変換係数（プロファイル）を生成するプロファイラといわれる色変換生成装置、あるいはプロファイルを編集したり調整する装置における、ある色空間座標系の色を同一色空間上の別の色に変換する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー画像を調整する機能の１つとして、色調整機能がある。この色調整機能は、色相、彩度、および明度といった、人の色についての知覚との関連性が薄いと、一般には希望した変換がなされにくい場合が多い。反対にＲＧＢを直接取り扱うコンピュータグラフィックス（ＣＧ）デザイナや、主にＣＭＹＫを直接取り扱う印刷関連のデザイナなどは、日頃から、ＲＧＢやＣＭＹＫの編集に慣れており、かえってＲＧＢ色空間やＣＭＹＫ色空間の方が意図どおりに編集できるという場合もある。このように、対象とする分野により、色調整のための色空間は多岐に亘る。
【０００３】
また、色調整に関しては、デジタルカラー画像の属する色空間全域に影響を及ぼすような全域色調整と、その部分色空間のみに影響を及ぼす部分的色調整とに大別することができる。全域色調整の具体例としては、コントラスト強調、彩度強調、カラーバランス調整などがあり、部分的色調整の具体例としては、肌色のみを調整するなどの例がある。
【０００４】
全域色調整に関わる技術として、たとえば、特開昭６４−１６６５８号には、スキャナからのＲＧＢ色信号をＨＬＳ色信号に、色相（Ｈ）、明度（Ｌ）、および彩度（Ｓ）ごとに独立のルックアップテーブルを用いて変換し、変換後のＨＬＳ色信号をＲＧＢ色信号に逆変換することによって、人の知覚に合致した形で色調整および色修正を行なう手法が開示されている。
【０００５】
しかし、この方法は、全体的な色調整ないし色修正をするもので、たとえば肌色などのように人がイメージとして持っている色、いわゆる記憶色のみを好ましい色に再現するなど、色空間内の人の要求によく現れる局所的な色のみを調整するのが困難である。
【０００６】
一方、部分的色調整に関わる技術として、たとえば特開平２−９６４７７号には、色変換部を、顕色系ユニット、記憶色調整ユニット、および逆顕色系ユニットによって構成して、スキャナからのＲＧＢ色信号を、色相、彩度、および明度といった人の感覚にあった色信号に変換するとともに、対象領域指定テーブルにより、肌色などの記憶色の対象領域のみを、対象外の領域との間で不連続を生じないように変換し、変換後の色信号をＲＧＢ色信号に逆変換することによって、マスキングとは独立に色調整を行なう手法が開示されている。
【０００７】
この特開平２−９６４７７号に開示された手法は、移動中心（重心）からの距離の関数を重みとして移動量に掛けることで、滑らかな局所色調整を行なうものであるが、明度と色度（色相Ｈｕｅ、彩度Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）を独立に取り扱っているので、ＲＧＢ空間のような明度が非独立の色空間に対しては適用できない不都合がある。すなわち、移動距離と影響をうける範囲は、階調逆転を起こさない条件を付け加えると従属関係にあり、重心、移動ベクトル、重み関数（重心よりの距離と、適用範囲）により局所色調整量を決めているので、明度・色度分離系以外には適用し難い。また、複数の色を調整するためには、対象領域指定テーブルを増やすなどの方法をとらなければならず、ハードウェアの負担が大きくなる欠点がある。
【０００８】
また、特許第３００９９３４号（特開平４−３２１１８２号）には、カラー画像から抽出された調整対象領域に含まれる各画素の色を表す画像データに基づいて、調整対象領域の色を代表する代表色を決定し、調整対象領域の調整後の色の目標となる目標色の入力に応じて、代表色から目標色への色空間における移動を示す基本ベクトルを求め、基本ベクトルで示される方向および距離に従って、調整対象領域に含まれる画像データを色空間において移動する手法が開示されている。具体的には、調整対象領域の色を代表する代表色を決定し、調整後の目標色から移動ベクトルを求めて、各画素の色と目標色との距離から距離重みを求めて、移動ベクトルに該重み係数を乗ずることにより、移動量を求めるという手法である。
【０００９】
また、特開平９−２１４７９２号には、変換前および変換後の各色座標と、それらを包含する球や楕円体などの範囲を指定することによって、部分範囲外と不連続にならないように部分色調整を行なう手法が開示されている。この手法は、上記特開平２−９６４７７号に記載の手法における、明度を独立に扱っている（距離計算を明度、色度で独立に行なうこと）ことの問題点に対して、ＲＧＢ色空間や、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間などの色空間で、重心からのユークリッド距離により、移動の重みを決定することで解決する手法を開示している。
【００１０】
この手法によれば、任意の色空間座標系の任意の色を同一色空間上の別の色に、対象外の色との間で不連続を生じないように変換することができ、また、複数の色をそれぞれ別の色に変換することができ、しかも、その場合、それぞれの色につき重み係数関数を固定する場合は勿論のこと、重み係数関数を切り換える場合でも、その重み係数関数は１次元のルックアップテーブルによって実現できるので、ハードウェアに負担がかからないという利点がある。
【００１１】
しかしながら、この手法は、特開平２−９６４７７号に記載の手法よりも自由度は高いが、移動距離と影響を受ける範囲は、階調逆転を起こさない条件を付け加えると従属関係にあることに変わりがない。
【００１２】
なお、上記特開平２−９６４７７号、特許第３００９９３４号（特開平４−３２１１８２号）、および特開平９−２１４７９２号に共通した特長は、調整対象領域中で調整前の色から調整後の色へ移動する点、かつ、調整対象領域と調整対象領域外との境界で不連続にならないように変換する点にある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述の従来技術は、部分的な色調整を実施したときに調整対象領域と調整対象領域外との色再現の連続性のみに着目したものであって、階調の逆転や連続性に関しては考慮されていない。したがって、従来技術を適用して部分色調整をすると、たとえば階調の不連続（逆転や急激な変化）に起因する不自然な（人の目に知覚される）画像再現が発生する。より具体的に説明すると、たとえば色座標空間中の調整したい調整前色座標を、調整後色座標に調整することを考えると、調整前色座標と調整後色座標を包含するような色調整領域を仮定しないと階調逆転が生ずるなどの不具合が発生する。
【００１４】
また上述の従来技術は、調整前色座標と調整後色座標と調整対象領域とを任意に指定する自由度はなく、調整前色座標と調整後色座標により最小の調整対象領域が決まってしまうといえる。定性的には、調整前色座標と調整後色座標の距離が大きくなれば、調整対象領域を広く取らなければならないという制約がある。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、調整対象領域の制約を受けることなく、また調整対象の階調連続性の維持と色の逆転の防止とを両立させることのできる色調整方法および装置、あるいはこの色調整方法を利用した色変換定義編集装置や画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また本発明は、色調整方法および装置を、電子計算機を用いてソフトウェアで実現するために好適なプログラムおよび当該プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る色調整方法は、カラー画像の属する色空間内における所定の調整対象領域について、入力色空間から出力色空間へ色変換するための係数を取得する色調整方法であって、調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、調整対象領域内の色を入力色空間と同一色空間である出力色空間上の別の色に変換するための係数を求めることとした。
【００１８】
本発明に係る色調整装置は、本発明に係る色調整方法を実施する装置であって、調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、前記調整対象領域内の色を前記入力色空間と同一色空間である前記出力色空間上の別の色に変換するための係数を求める係数取得部を備えた。
【００１９】
本発明に係る色変換定義編集装置は、本発明に係る色調整装置を備えるとともに、色調整装置の係数取得部が取得した係数を、予め用意されている色変換定義の係数と置き換えることにより、色変換定義を編集する係数編集部を備えた。
【００２０】
本発明に係る第１の画像処理装置は、本発明に係る色調整装置を備えるとともに、色調整装置の係数取得部が取得した係数に基づいて、入力されたカラー画像から抽出される調整対象領域に含まれる各画素の色を表す画素データを、色空間において移動させることで色変換する部分的色調整部を備えた。
【００２１】
本発明に係る第２の画像処理装置は、本発明に係る色変換定義編集装置により編集された色変換定義を格納する記憶部と、この記憶部に格納されている色変換定義に基づいて、入力されたカラー画像から抽出される調整対象領域に含まれる各画素の色を表す画素データを変換することで色変換する部分的色調整部を備えた。
【００２２】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る色調整方法、色調整装置、画像処理装置、あるいは色変換定義編集装置のさらなる有利な具体例を規定する。さらに、本発明に係るプログラムは、本発明に係る色調整方法や色調整装置を、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェアで実現するために好適なものである。なお、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線や無線による通信手段を介して配信されてもよい。
【００２３】
【作用】
上記構成においては、調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、調整対象領域内の色を入力色空間と同一色空間である出力色空間上の別の色に変換するための係数を求める。つまり、調整対象の色空間中で、特定領域の色座標をある領域に移動するに際して、移動しない領域との境界部において階調性や色の連続性を損なうことなく、すなわち疑似輪郭や階調逆転などの画質欠陥が生じることのないような色変換係数を求める。またこの手法を利用して部分的色調整を実施したり、色変換定義を編集する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に、本発明に係る色調整方法の一実施形態について、その概念を説明する。
【００２５】
色空間は、ＲＧＢ色空間、ＹＣＣ（Ｙ，ｃ１，Ｃ２）色空間、ＣＭＹＫ色空間および４色以上で表現される色空間などのデバイスに依存するデバイス依存色空間、あるいはＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｄｅ　Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）で規定されるＸＹＺ色空間、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間、さらにはｓＲＧＢ（スタンダードＲＧＢ）色空間やｓＹＣＣ（スタンダードＹＣＣ）色空間などのデバイスに依存しないデバイス非依存色空間など、多様な色空間が存在する。多くの場合、色空間は３次元で表現され、ＣＭＹＫなど、一部のデバイスに依存した色空間で４次元以上の次元数で表現される。
【００２６】
部分的な色調整においては、幾何学的な取り扱いとなるので、次元や色空間の種類には拘束されない。ここでは、一般的に（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の３次元で表現されるユークリッド空間の例で説明する。なお、３次元より大きい次元への拡張もできる。勿論、前述の各種のデバイス依存色空間や前述の各種のデバイス非依存色空間の何れを色調整対象の信号として取り扱ってもよい。
【００２７】
図１は、本発明に係る色調整方法の一実施形態において処理対象とする移動対象部分色空間Ｐ１、移動先部分色空間Ｐ２、および調整対象色空間Ｐ０の関係を説明する図である。座標Ａ（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を中心とした移動対象部分色空間Ｐ１に相当する閉領域Ｑ０（移動対象部分色空間Ｐ１）を座標Ｂ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を中心とした移動先部分色空間Ｐ２に相当する閉領域Ｑ１（移動先部分色空間Ｐ２）への部分的な色調整を考える。ここで、移動対象部分色空間Ｐ１の中心とは、移動対象部分色空間Ｐ１の色を代表する代表色の色点であり、移動先部分色空間Ｐ２の中心とは移動先部分色空間Ｐ２の色を代表する変換処理の後の色の目標となる目標色の色点である。
【００２８】
移動対象部分色空間Ｐ１の代表色や移動先部分色空間Ｐ２の目標色である各中心はその領域形状に応じて適当に定めるとよい。たとえば球体であればその中心を領域中心とすればよく、立方体や直方体などは重心をその中心とすればよい。つまり、領域形状に応じた、ほぼバランスのとれた色点を領域中心とするのがよい。勿論、各領域の色を代表するものであればよく、必ずしも、中心や重心である必要はない。以下、説明を簡単にするため、図１に示すように、閉領域Ｑ０の半径ｒ１と閉領域Ｑ１の半径ｒ２はともに半径ｒ（ｒ１＝ｒ２＝ｒ）の球で色座標上の異なる領域に存在する場合で説明する。なお、図は半球部分のみを示す。
【００２９】
閉領域Ｑ０，Ｑ１は、色座標上の異なる領域に存在するから、座標Ａと座標Ｂは同一ではない。変換対象領域Ｐ、すなわち部分的色調整の対象領域は、変換処理の対象となる色を含む移動対象部分色空間Ｐ１と対応する色変換係数の色を含む移動先部分色空間Ｐ２とを内包するように、さらに好ましくは内接するように包含する形状であることが好ましい。図示した例では、座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線と平行で且つ球Ｑ１と球Ｑ２に接する円筒（円筒の長さは線分ＡＢの長さに等しい）Ｑ３、球Ｑ１、およびＱ２で画定される内接領域の最大範囲、すなわち図１中、球Ｑ１の略左側半分、円筒Ｑ３、および球Ｑ２の略右側半分で囲まれる領域であり、その変換対象領域Ｐの形状は、最も一般的な薬のカプセルのような形である。
【００３０】
移動対象部分色空間Ｐ１や移動先部分色空間Ｐ２の形状は、図示したような球の形状に限らず、たとえば、楕円面の形状、円筒の形状、楕円筒の形状、直方体の形状、および少なくともトーラス形状ではない閉じた立体形状、などであってもよい。これらの場合にも、変換対象領域Ｐ、すなわち部分的色調整の対象領域は、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２とを内接するように包含する形状であることが好ましい。
【００３１】
先ず、計算を簡単にするために、図１（Ａ）に示すように、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の３次元空間において、閉領域Ｑ０の座標Ａが原点になるように、閉領域Ｑ０，Ｑ１を、その相対的位置関係を維持した状態で平行移動する。この後に、図１（Ｂ）に示すように、座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線がＸ軸と重なるように、閉領域Ｑ０，Ｑ１を、その相対的位置関係を維持した状態で回転移動する。このように、平行移動や回転移動を行なうと、図１（Ｃ）に示すようになる。図１（Ｃ）に示す変換対象領域Ｐに相当する立体の形状をカプセル体という。本実施形態の色調整においては、この変換対象領域Ｐに相当するカプセル体について部分色調整を行なう。以下、便宜上、座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線をＸ軸とするような座標系をＸ’Ｙ’Ｚ’空間という。
【００３２】
上記回転移動は、Ｘ’Ｙ’Ｚ’空間をＸＹＺ空間に座標軸が一致するように回転することである。なお、座標Ａが元々原点である場合には平行移動は不要であり、座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線がＸ軸と平行である場合には回転移動は不要である。また、本例のように、変換対象領域Ｐが座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線を中心線とする回転体である場合は、Ｙ’軸とＺ’軸が一意に決まらない。この場合は、座標Ａと座標Ｂを結ぶ直線とＸ軸を含む平面に含まれ、Ｘ軸に直行する軸をＹ’軸とするように決定するなど、適宜に拘束条件を設ければよい。
【００３３】
また、Ｘ’軸と直行する変換対象領域が楕円のように方向性がある場合は、長径、短径をＹ’、Ｚ’軸にすると都合がよい。なお、回転移動は、３次元空間の場合、３×３マトリクスの行列演算で実現でき、たとえば“裳華房、基礎数学選書４、立体解析幾何学”などの初等幾何学の教科書に記載されている方法を用いればよい。また、回転移動と平行移動とは、何れを先に処理してもかまわない。
【００３４】
このように、平行移動や回転移動を行なうことで、実際の部分色調整に伴う変換対象領域Ｐ（図の例ではカプセル体）内の座標の移動計算は、極めて簡単化できる。また、これらの移動を行なった後、元の座標系に戻す必要があるが、平行移動や回転移動を実施しているので、回転移動の逆変換、平行移動の逆変換の順で戻してやればよい。
【００３５】
図２は、色調整時の重み付けを説明する図である。ここで図２（Ａ）は、図１（Ｃ）に示したカプセル体を２次元表示し色座標の移動を例示したものである。
【００３６】
色調整においては、座標空間上で色座標を移動すればよく、たとえば図２（Ａ）に示すように、図１（Ｃ）に示したカプセル体の中は、目標（記憶色）Ｂに向かって、点Ａが点Ｂに重なるように移動させ、移動領域の境界に対応するカプセル体の表面は殆ど移動しないようにする、好ましくは全く移動しない（移動量は“０”）ようにする。また、移動領域の境界に対応するカプセル体の表面に近い点ほど移動量を小さくする。また、点Ａから点Ｂへの移動のように表現できるので、ベクトルとして記述することができ、これを移動ベクトルという。移動ベクトルＡＢに対する重みは、移動対象領域を最も簡単な円筒形とする場合、図２（Ｂ）に示すようになる。次に、数学的な説明を簡単にするために、変換対象領域Ｐの形状を円筒形の場合で説明する。
【００３７】
図３は、変換対象領域Ｐの形状を円筒形とする場合の色調整について説明する図である。図３（Ａ）に示すように、調整範囲として、点Ｃ、点Ｄが定義されているものとする。まず、Ｘ軸上の移動ベクトルについて考える。
【００３８】
図３（Ｂ）は、Ｘ軸上の移動前と移動後の関係を示したものである。前提は、点Ａを点Ｂに移動すること、また、変換対象領域Ｐの境界に位置する点Ｃ、点Ｄは移動しないことである。もし点Ｃ、点Ｄが移動してしまった場合は、調整対象領域Ｐとそれ以外の領域の境界で階調段差、または、色の段差が発生することを意味する。また、図で示した、Ｘ軸上の移動を示した実線矢印は、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの移動を示している。破線矢印はそれ以外のＸ軸上の移動を示している。変換対象領域Ｐ内の移動により、階調逆転または色の逆転が発生しない条件は、実線矢印、破線矢印が交差しないことである。つまり、Ｘ軸上に関しては、そのような移動ベクトルを生成する関数関係を生成すればよい。この関数の例を以下に示す。移動ベクトルに関わる係数が、色変換するための係数に対応する。
【００３９】
図３（Ｃ）に示すように、区間ＣＤ上の点をＸとし、点Ａを原点とする。点Ａで２領域に分割し、区間ＣＡ、区間ＡＤとする。Ｘが区間ＣＡにある場合には、式（１）により移動ベクトルが決定できる。ただし、ＣＸは点Ｃと点Ｘとの距離、ＡＣは点Ａと点Ｃとの距離、“↑ＡＢ”は点Ａから点Ｂに向かうベクトル、“↑Ｐ”は点Ｘにおける移動ベクトルである。
【数１】
2004112694.tif 000003
【００４０】
Ｘが区間ＡＤにある場合には、式（２）により移動ベクトルが決定できる。ただし、ＤＸは点Ｄと点Ｘの距離、ＡＤは点Ａと点Ｄの距離、“↑ＡＢ”は点Ａから点Ｂに向かうベクトル、“↑Ｐ”は点Ｘにおける移動ベクトルである。
【数２】
2004112694.tif 000004
【００４１】
また、点Ｘの位置ベクトルを“↑ＡＸ”とし、移動後の位置ベクトルを“↑ＡＹ”とすると式（３）となる。
【数３】
2004112694.tif 000005
【００４２】
前記は、移動対象点Ａで分割することにより、階調逆転の発生しない移動ベクトルあるいは移動量が求まることを意味する。また、式（１）におけるＣＸ／ＡＣや式（２）におけるＤＸ／ＡＤは、“０”から“１”に収まる値であり、点Ｘにおける移動量は最も単純な関係であるが、たとえば、（ＣＸ／ＡＣ）２や（ＣＸ／ＡＣ）１／２としてもよい。また、特に関数でなくとも単調な関係であれば、たとえばテーブル形式でデータを記憶しておき、その間は補間をするなどの手法を用いてもよい。
【００４３】
前記は、Ｘ軸上の１次元の移動規則を述べたものであるが、実際には、点Ｘは、調整対象領域中の任意の点である。点Ｘの座標値を（ｘ，ｙ，ｚ）とすると、調整対象領域ＰはＸ軸を回転軸とする回転体であるので、（ｘ，０，０）から（ｘ，ｙ，ｚ）への距離をＲ、調整対象領域Ｐの半径をｒとし、式（４）のように重みβを算出することができる。
【数４】
2004112694.tif 000006
【００４４】
この式（４）も、たとえば（１−Ｒ／ｒ）２にするなど、前記のＸ軸上の説明と同様な変形ができる。ここで、重みβと式（１）または式（２）の関係の説明をする。式（１）と式（２）をまとめて式（５）のように表現する。
【数５】
2004112694.tif 000007
【００４５】
式（５）は、Ｘ軸上の関係式として説明してきたが、ｙ，ｚの要素を無視して任意の点Ｘで求めることができる。このとき、調整対象領域内の任意の点の移動ベクトルは式（６）となる。
【数６】
2004112694.tif 000008
【００４６】
以上が円筒形の場合の説明である。調整対象領域のＸ軸と直交する端面が平面である場合は円筒と同様の考え方でよい。また、断面形状が楕円などで回転体でない場合も、同様にＡＣ、ＡＤが求まることは自明である。
【００４７】
図４は、調整対象領域Ｐがカプセル形状の場合における色調整について説明するものである。図示した例では、Ｘ−Ｚ平面にＡＣ，ＡＤを図示しており、太い実線がＡＣ（Ａの左側）、ＡＤ（Ａの右側）の例である。
【００４８】
カプセル形状では、円筒形などのような場合より多少複雑になるが、円筒形と同様の考え方が適用できる。この場合も回転体であるので、その領域内の点Ｘの座標値を（ｘ，ｙ，ｚ）、調整対象領域は（ｘ，０，０）から（ｘ，ｙ，ｚ）への距離をＲ、調整対象領域Ｐの半径をｒとする。Ｒに応じて、式（１）のＡＣ、式（２）のＡＤが変化するようにすればよい。
【００４９】
以上の説明は、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が包含関係にない場合でも調整対象領域内で階調逆転を起こさず、滑らかに移動を行なう原理を述べたものである。部分的な色調整を行なう場合、特に自然画像を対象とした場合は、階調逆転を起こさず、滑らかであることは重要であり、本方式は、これに合致するものである。
【００５０】
前記の例は、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が合同の関係にある場合について説明したものであるが、相似の関係であってもよい。
【００５１】
図５は、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が相似の関係にある場合における色調整について説明する図である。Ａを含むＸ軸に直交する調整対象領域境界までの半径をｒ１、Ｂを通りＸ軸に直交する調整対象慮域境界までの半径をｒ２、点Ｒ０を通りＸ軸に直交する調整対象慮域境界までの半径ｒ３、Ｘ軸と点Ｒ０との距離をＲ３とする。
【００５２】
図示した例は、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が、ともに円錐台の形状である。合同関係にある場合にはｒ１＝ｒ２であったが、相似関係にある場合ｒ１≠ｒ２となる。このため、移動ベクトルの向きが点Ｒ０に依存して、厳密にはＲ３に依存して変更しなければならない点が異なることになる。移動ベクトルの向きは、以下のように決める。
【００５３】
まず、Ｒ３／ｒ３＝Ｒ１／ｒ１＝Ｒ２／ｒ２となるように、Ｒ１、Ｒ２が決定できる。また、点Ｒ０により決定される移動ベクトルを“↑Ａ’Ｂ’”とすると、Ｘ軸と“↑Ａ’Ｂ’”は捻れの位置にならないように決定するのが妥当で、一意に“↑Ａ’Ｂ’”を決定できる。また、前記α、βの係数を掛ける前の移動ベクトルの大きさは、点Ｒ０の位置に関わらず、“↑Ａ’Ｂ’”のＸ軸方向の距離は｜ＡＢ｜とすればよく、このベクトルを基本移動ベクトルという。基本移動ベクトルは点Ｒ０の関数とみなすことができ、基本移動ベクトルを“↑Ｆ（ｘ）”と表記すると、式（７）により移動ベクトル“↑Ｐ”を求めることができる。
【数７】
2004112694.tif 000009
【００５４】
このようにすれば、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が相似の関係であっても、基本移動ベクトルの向きがｘの関数となるのみで、基本的には、前述の移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が合同の形状である場合と何ら変わりがない。
【００５５】
以上は、調整対象領域が回転体である場合についての説明であったが、たとえば、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２が楕円体のような回転対象でない場合でも、前記の回転対象な合同、相似の形状のように取り扱うことができる。詳細を説明することは割愛するが、前記の半径ｒと距離Ｒが点Ｒ０（ｘ，ｙ，ｚ）において、合同の場合は点Ｘの要素ｙ，ｚの関数になり、相似の場合はｘ，ｙ，ｚの３要素の関数に拡張すればよい。また、前記説明では、基本移動ベクトル、係数α、βを最も簡単な関数で記述したが、これらは一例である。
【００５６】
基本移動ベクトルは交差しないようにすれば、前記以外の決定方法でもよい。また、α、βに関しては、両者の積が基本移動ベクトルにかかる係数とみなすことができ、最終的に、式（３）により移動後の色座標が決まる。このような観点からみると、ある基本移動ベクトル上の移動前の点列と、移動後の点列の順序が逆転しないように、α，βを決定する、または、直接α・βに相当する係数を決定する方法をとってもかまわない。
【００５７】
以上のように、上記方法により変換対象領域Ｐについて色調整を実施すれば、変換対象領域Ｐの中は、目標に向かって、調整対象の色点が移動後の色点に重なるように移動させ、移動領域の境界は殆ど移動しないあるいは全く移動しないようにしたので、調整対象領域外との境界部では色飛びや階調逆転などの現象が殆ど生じない。つまり、色調整対象の画像の階調の連続性維持と色逆転の防止を両立させて、部分的色調整を行なうことができる。
【００５８】
好ましい再現において、記憶色再現は重要である。色空間のある特定の色のみを変更する選択的色調整をする際には、上記手法が極めて有効である。たとえば、原稿を解析して特定の色領域、たとえば肌色をある色（記憶色）に変更することができれば、好ましい再現に付加価値を提供できる。また上記手法は、白点（Ｗｈｉｔｅ　Ｐｏｉｎｔ　）の補正など、色空間上で局所的に色を移動させたい場合に応用できるという利点がある。
【００５９】
従来の方法では、たとえば、色空間上、大きな楕円体から、この楕円体に完全に含まれる（内包関係にある）領域に存在する小さな楕円体への選択色調整の手法が提案されているが、内包関係にない位置関係の移動はできない、あるいは、無理に色調調整すれば原理的に階調逆転が起こるという問題がある。これに対して、上記手法によれば、たとえば球状の移動対象部分色空間Ｐ１と、同じく球状の移動先部分色空間Ｐ２とを結ぶ領域として画定される変換対象領域Ｐ内のみを調整対象色空間Ｐ０として取り扱うことで、内包関係の制約を取り外している。
【００６０】
このため、たとえば、移動したい色の中心と半径や移動先の中心と半径は独立に与えられ、調整の自由度が大きくなっている。そしてこれにより、自由度の高い選択的色調整機能が提供できる。色空間中で、特定領域の座標をある領域に移動する際、移動しない領域との境界の段差を考慮することができ、移動後の疑似輪郭や階調逆転などの画質欠陥が生じ難い。なお、領域の形状に関しては、球より楕円体の方が、自由度は高いが、算術的に一般解を求めることは難しい。
【００６１】
次に、画像データ中の下地除去などに有効な部分的色調整について、その原理を説明する。画像データ中の下地は、印刷物などであれば、インクの乗らない紙に対応する部位をさし、ＣＧ（コンピュータグラフィックス）などのようにデジタル的に生成されていない画像の場合、たとえば、原稿やシーンを撮像系を通して得られた場合に、本来下地であるべき部位が、ある程度のばらつきを持ってしまっている場合である。この方法を前記の部分的色調整と区別するために、収斂型部分的色調整ということにする。
【００６２】
図６は、収斂型部分的色調整について説明する図である。図６（Ａ）において、収斂型部分的色調整をするとは、図６（Ａ）における点Ａを中心とする小さい球体Ｓの領域内の点を全て点Ｂ一点に移動し、球体Ｓの外側は、連続性を保ったまま、部分的色調整を行なうことを意味する。この球体Ｓを収斂領域という。なお、図中球体Ｓよりも外側の球体とさらに外側との境界は、前述の部分的色調整により、その境界部で階調の不連続性や色逆転が生じないように色変換するのは上述の通りである。下地のバラツキの範囲が球体Ｓ内とすれば、全て下地は一定値にすることができ、その付近の色は連続性を保つことができるような移動を考える。収斂型部分的色調整は２段階に分けると分かり易い。
【００６３】
図６（Ｂ）に示すように、点Ａを中心とする小さい球体Ｓ、この球体Ｓの半径をＲ２、点Ａを中心とする大きな球（移動対象部分色空間Ｐ１）の半径Ｒ１、この大きな球に含まれる、移動を行なうべき点をＸ、ＡからＸまでの距離をｒとすると、ｒ＜Ｒ２であれば、Ｘは無条件に点Ａの座標値とすればよい。Ｒ２≦ｒ≦Ｒ１の領域では、ステップ１基本移動ベクトル（前記の部分的色調整の基本移動ベクトルと区別するためにこういう）の向きは、点Ｘから点Ａに向かうベクトルであり、長さは点Ｘから点Ａへの距離である。このステップ１基本移動ベクトルを“↑Ｖ１”とすると、式（８）によりステップ１移動ベクトル“↑Ｖ１”が求められる。
【数８】
2004112694.tif 000010
【００６４】
式（８）において重みγを単純な関数で表現したが、点Ｘが球体Ｓの表面で“１”、移動対象部分色空間Ｐ１の表面で“０”である関係になるように、単調かつ、半径Ｒ１上の点列を移動して、それらを移動した後の点列の順序が入れ替わることがない関係であればよい。
【００６５】
点Ｘの位置ベクトルを“↑ＡＸ”として、移動後の位置ベクトルを“↑ＡＺ”とすると、点Ｘが移動される先は式（９）で表される。なお、点Ａは部分的色調整のときと同様に、原点に平行移動されているものであり“↑０”ベクトルである。
【数９】
2004112694.tif 000011
【００６６】
また、このように“↑ＡＸ”が移動された“↑ＡＺ”を点Ｒ０’と表現する。この点Ｒ０’が求まったところで１段階が終了する。２段階目は、点Ｒ０’に対して前記の部分的色調整と全く同じ移動を行なえばよい。この２段階処理をまとめた形式で記述すると式（１０）で表現される。
【数１０】
2004112694.tif 000012
【００６７】
以上が収斂型部分的色調整の原理の説明である。この収斂型部分的色調整の適用部分は本来の変換対象領域Ｐ内の一部であるので、調整対象領域外との境界部では色飛びや階調逆転などの現象が殆ど生じないのは前述の通りである。
【００６８】
また、部分的色調整、収斂方部分色調整とも、対象とする色空間が多次元である場合について述べたが、単色画像のような、いわゆる１次元の色空間であっても適用可能である。
【００６９】
図７は、上述の部分的色調整方法を実施する画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。上述のように、部分的色調整を行なう色空間はいかなる色空間でもかまわないが、本実施形態では、ＣＩＥで規定されるでＬ＊ａ＊ｂ＊色空間とする。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば赤Ｒ、緑Ｇ、および青Ｂ（纏めてＲＧＢという）を利用するディスプレイＲＧＢやスキャナＲＧＢなどのデバイス依存型の色空間、あるいはＣＩＥで規定されるＬ＊ｕ＊ｖ＊表現のデバイスに依存しない色空間であるデバイス非依存型色空間上の色信号を使用することもできる。勿論、部分的色調整部２０は、これら以外の各種のデバイス依存色空間や各種のデバイス非依存色空間の何れを色調整対象の信号として取り扱ってもよい。
【００７０】
本実施形態の画像処理装置１は、たとえばＲＧＢ色区間で表された入力画像データを取り込む画像入力部３と、入力画像データの色信号ＳｉｎをＬ＊ａ＊ｂ＊空間上の色信号に変換する色変換部１０と、移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分色空間Ｐ２とで画定される変換対象領域Ｐ内の各色点について、上述のようにして色座標を移動することで部分的色調整を実施する色座標移動部の一例である部分的色調整部２０と、この部分的色調整部２０における移動パラメータを設定する移動パラメータ設定部の一例である部分的色調整パラメータ取得部３０とを備える。
【００７１】
また画像処理装置１は、部分的色調整部２０により色調整されたＬ＊ａ＊ｂ＊空間上の色信号を元のＲＧＢ色空間の色信号に戻す色変換部４０と、色変換部４０からの色信号を、たとえばプリンタやＣＲＴあるいはＬＣＤ（液晶）などの外部の画像出力機器の向けて出力する画像データ出力部５とを備える。
【００７２】
色変換部１０、部分的色調整部２０、部分的色調整パラメータ取得部３０、および色変換部４０により、本発明に係る色調整装置４００の一実施形態が構成される。
【００７３】
色変換部１０，４０における色変換処理は公知の技術であるので、詳細な説明を割愛する。部分的色調整部２０は、色変換係数を取得する係数取得部２２を有している。この係数取得部２２は、上述のように、色変換係数として、色座標の移動を示すベクトルの係数を取得する。
【００７４】
実際の部分的色調整に先立って、部分的色調整パラメータ取得部３０により部分的色調整に関わるパラメータを取得しておく。パラメータ取得に関しては後述する。部分的色調整に関わるパラメータは部分的色調整部２０にセットされる。また、実際の画像処理に先立って、色変換部１０に対して、入力画像をＬ＊ａ＊ｂ＊色信号に変換するための色変換係数がセットされる。
【００７５】
また、色変換部４０は、色変換部１０による色変換の逆変換をセットしておくと、最終的に得られる出力画像は、部分的色調整による変更のみを行なった画像となる。また、部分的色調整を行なった後、プリンタに出力を行なうのであれば、プリンタ用ＣＭＹＫなどの色信号へ変換する色変換係数をセットしてもよく、また、部分的色調整後のＬ＊ａ＊ｂ＊画像信号を残したければ、色変換部４０による色変換を行なわないことも選択でき、適宜の色変換係数をセットすればよい。
【００７６】
このように、準備を終えた後、画素順次で入力画像が、色変換部１０によりにＬ＊ａ＊ｂ＊色信号に変換変換さる。次の部分的色調整部２０は、調整対象領域Ｐ内であれば、所望の調整を実行して調整したＬ＊ａ＊ｂ＊色信号を、そうでなければ、部分的色調整部２０に入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊色信号をそのまま出力する。部分的色調整部２０の内部動作についての詳細は後述する。次に、色変換部４０で、所望の色変換がなされ、出力画像データが生成される。この出力画像データは、画像データ出力部５を介して表示装置や印刷装置などに向けて出力される。
【００７７】
図８は、本実施形態の画像処理装置１における部分的色調整部２０の詳細構成例を示すブロック図である。図示するように、部分的色調整部２０は、色変換部１０から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊色信号が示す画素データが、１次領域の内部であるのか外部であるのかを判定する１次領域内外判定部２１０と、１次領域内外判定部２１０により内部（境界を含んでよい）であると判定された画素データについて、所定の平行移動や回転移動を実施する移動処理部２２０とを有する。移動処理部２２０にて移動処理されたＬ＊ａ＊ｂ＊色信号を以下（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）１色信号という。また、平行移動や回転移動が施されていないＬ＊ａ＊ｂ＊色信号を、以下（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）０色信号という。１次領域を対象とした平行移動や回転移動は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の３軸空間におけるもので、周知の技術を用いればよい。ここでは、その詳細な説明を割愛する。
【００７８】
また部分的色調整部２０は、移動処理部２２０からの平行移動や回転移動が施された（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）１色信号と１次領域内外判定部２１０からの前記平行移動や回転移動が施されていない（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）０色信号とについて、各色信号が示す画素データが、変換対象領域Ｐの内部であるのか外部であるのかを判定する２次領域内外判定部２３０と、上述の部分色調整の原理に基づいて所望の部分色調整を実施する係数取得部２２を包含した部分色調整変換部２４０と、移動処理部２２０で行なわれた回転移動の逆変換や平行移動の逆変換を実施する移動逆変換処理部２５０とを備える。
【００７９】
２次領域内外判定部２３０は、内外判定を実施したときに外部であると判定した場合は、１次領域内外判定部２１０からの（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）０色信号をそのまま色変換部４０に出力する。一方、内部（境界部を含んでよい）であると判定したときには移動処理部２２０からの（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）１色信号を部分色調整変換部２４０に送出する。部分色調整変換部２４０は、部分色調整の原理に基づいて所望の部分色調整をし、移動逆変換処理部２５０に送出する。移動逆変換処理部２５０移動処理部２２０にて実施された回転移動の逆変換や平行移動の逆変換を実施して、次段の色変換部４０へＬ＊ａ＊ｂ＊色信号を出力する。
【００８０】
図９は、１次領域内外判定部２１０が取り扱う１次領域を説明する図である。図中、Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊各軸にて入力色空間が示されており、円筒が平行移動と回転移動を行なう前の調整対象領域（変換対象領域）Ｐの状態を示す。この円筒をほぼ完全に含むようなＬ＊，ａ＊，ｂ＊各軸に平行になるような、直方体を求めこれを１次領域とする。この直方体は、円筒状の調整対象領域Ｐを含み、できるだけ小さい方が好ましい。Ｌ＊ａ＊ｂ＊色信号が該直方体の内部に入っているか否かを判定することが１次領域内外判定である。このような直方体に対する内外判定は極めて簡単であり処理時間の短縮に効果が大きい。この１次領域内外判定で、外部であると判定した場合は、１次領域内外判定部２１０は、色変換部１０から部分的色調整部２０に入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊色信号をそのまま色変換部４０に出力する。
【００８１】
図１０は、部分的色調整パラメータ取得部３０の一構成例を説明する図であって、ユーザインターフェース画面を示すものである。たとえばキーボート、マウスなどのユーザインターフェースからオペレータの入力によりパラメータが取得される。
【００８２】
部分的色調整パラメータ取得部３０は、オペレータからの指示に基づいて、移動対象部分色空間Ｐ１や移動先部分色空間Ｐ２の形状を特定する。たとえば、オペレータは、移動対象部分色空間Ｐ１や移動先部分色空間Ｐ２の形状とこの形状に応じた中心座標とを指定する。これを受けて、部分的色調整パラメータ取得部３０は各領域形状を特定する。部分的色調整部２０は、この領域情報に基づいて変換対象領域Ｐを特定して前述の部分的色調整を実施する。
【００８３】
このような移動対象部分色空間Ｐ１や移動先部分色空間Ｐ２などを特定するためのユーザ指示を受け付けるため、図示するように、表示画面は、移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状の指定を受け付けるダイアログボックス３１０、移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標と移動先部分空間の中心座標を入力するためのダイアログボックス３２０、移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状に依存した部分的色調整に関わるパラメータを入力するためのダイアログボックス３３０、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色票を指定するためのダイアログボックス３４０、色票を表示する色票表示領域３５０、および入力画像を表示する画像表示領域３６０を有する。
【００８４】
部分的色調整に関わるパラメータの１つは、移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状である。図中ダイアログボックス３１０により移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状を選択する。初期値は球である。
【００８５】
移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状に依存した部分的色調整に関わるパラメータは、ダイアログボックス３３０に示す移動対象部分色空間Ｐ１と移動先部分空間の半径などである。図では、球が選ばれたときのダイアログボックスを示しており、ダイアログボックス３１０で楕円面が選択された場合には、それぞれ３方向の半径を入力するようなダイアログボックスに切り替わる。初期値は自動であり、自動が選択されると、球であれば、この後、決定される移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標と移動先部分空間の中心座標の距離から自動的に半径が、中心座標間距離の半分になるように決定される。円筒の場合も同様である。
【００８６】
楕円体が選択された場合は、球とみなし、球が選択された場合の自動と同じである。つまり、部分的色調整パラメータ取得部３０は、このダイアログボックス３１０を利用して、移動対象部分色空間Ｐ１や移動先部分色空間Ｐ２の形状が球形の場合にはその球形の半径を、球形以外の場合には、球形に対して半径を指定することに相当する形状の大きさを特定する。
【００８７】
残る部分的色調整に関わるパラメータは、移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標と移動先部分空間の中心座標である。図中ダイアログボックス３２０により、直接、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値を入力できる。ただし、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値は、感覚的に分かりにくいため、図中色票表示領域３５０に予め定められた色票を表示し、オペレータが目視確認してマウスなどの指示部材でクリックすることで座標値を取得するようにしてもよい。
【００８８】
なお、図中ダイアログボックス３２０の移動元座標は移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標を指し、移動先座標は移動先部分空間の中心座標を指す。また、図中ダイアログボックス３２０は移動元座標の入力がアクティブになっていることを示している。色票からの入力の場合は、この例では、移動元座標にその色票のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の座標値が表示され、一部の値を変更するなどの操作も可能である。
【００８９】
また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色票の全て表示するには、スペース的に難しいため、図中ダイアログボックス３４０に示す色立体の一部をマウスでクリックすることにより、その部位を含む、等色相面または等明度面が実際の色票（図中色票表示領域３５０）として表示される。この色票に対応するデータは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間のデータであるが、色票を表示する場合は、ディスプレイ表示用にディスプレイＲＧＢに色変換して表示を行なう。この色変換はディスプレイＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｏｒ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）プロファイルを用いている。
【００９０】
一般にディスプレイ上の色はそれほど精度よく表示できないので、入力画像をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に色変換した後、色票表示と同一のＩＣＣプロファイルで色変換したものを表示する。すなわち、ディスプレイへのＲＧＢ色空間の表示色とＬ＊ａ＊ｂ＊値の一致精度がそれほどよくなくても、ユーザは、画像と色票が同一条件で比べることができる。
【００９１】
また、表示画像上をクリックしても中心座標を入力することができるようにする。つまり、オペレータは、画像上をクリックしても、色票を選択してクリックしてもよい。また、全てパラメータが決定された場合には、図示はしていないが、プレビューボタンにより、表示画像が部分的調整を施された場合の画像の表示になり、プレビュー前の状態に戻したければ、プレビューキャンセルボタンにより、以前の表示画像に戻るようにする。設定またはプレビュー終了後、図示はしていないが、設定終了ボタンをクリックすることにより設定を終了する。
【００９２】
また、図示はしないが、収斂型部分的色調整に関するユーザインターフェース画面も選択することができる。この場合、上述の部分的色調整に、移動対象部分色空間Ｐ１に対する収斂領域の大きさの比を入力するダイアログボックスが付加されるのみである。大きさの比は“０”以上“１”以下である。
【００９３】
上記構成の画像処理装置１においては、ユーザ指定を受け付けて色調整するようにしていたが、これに限らず、自動調整する形態としてもよい。この場合、オペレータによるユーザインターフェースを介した部分的色調整に関わるパラメータ設定が不要になる。自動調整の事例としては、たとえば、記憶色の好ましい再現が挙げられる。人の肌色、空の青、草の緑などが記憶色といわれ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色信号を移動先部分空間の中心座標に相当する色が分かっているものがある。このような場合は、画像データの色空間上の３次元ヒストグラムなどで画像の色分布をみて、記憶色に近い色があれば、それを移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標とし、分布から半径を決定して、好ましい再現に近づけるように部分色調整を行なうことができる。
【００９４】
さらに好適な方法として、特に肌色の場合は、色分布だけではなく、画像中に人物の顔が存在するか否かの顔認識などの方法と組み合わせ、画像中の肌色領域を抽出して、抽出された領域のみで、色分布を見るなどの処理を行ない、部分的色調整を実施すればよい。
【００９５】
また、下地除去などにも有効な手段となる。たとえば、原稿があって、スキャナやデジタルカメラなどの撮像系により画像データを取得した場合、紙の白や、色票など均一な色で再現されているべきものが、すなわち、画像データの画素値が一定値であるべきものが、現実にはある分布（バラツキ）を持ってしまっているケースがある。このような画像データに対しては、下地部分の色情報を一定値にするため、上述の収斂型部分的色調整を適用するのが好ましい。
【００９６】
特に、本来均一であるべき画像データにバラツキが生じているような画像データを圧縮する場合、この収斂型部分的色調整を行なうことにより、非常に圧縮率が上がる場合があるなど、効果は大きい。この収斂型部分的色調整を適用しても、本来の変換対象領域Ｐについては、調整対象領域外との境界部では色飛びや階調逆転などの現象が殆ど生じないのは前述の通りである。
【００９７】
図１１は、上述の部分的色調整方法を利用する、色変換のための色変換定義について説明する図である。ここで、色変換定義は、上記画像処理装置１において色変換係数と表現していたものと同義である。
【００９８】
色変換定義とは、入力色空間から出力色空間への対応を定義したものであり、数学的には関数関係にあるものを指す。実際には、１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）のテーブル値、多次元のＬＵＴ（ＤＬＵＴ；ｍｕｌｔｉ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ＬＵＴ）のテーブル値、マトリクスの要素の値であり、それらの組み合わせで実現される。これらの値を総称してプロファイルという。色変換定義の例として、最も一般的なのが、ＩＣＣで制定されたＩＣＣプロファイルである。特に、上述した部分的色調整と組み合わせて有効なのは、ＤＬＵＴの場合である。ＤＬＵＴは、たとえば図１１（Ａ）に示すように、入力色空間をアドレスとした規則正しい多次元（図では３次元）の格子点で構成され、格子点には格子点に対応した出力色空間上の値が記憶される。
【００９９】
格子点に位置する入力値が入ってきた場合は、その格子点の値を出力値とする。一方、格子点間に位置する入力値が入ってきた場合は、近傍格子点を参照して補間を行ない出力値とする。一部の格子点の出力値を変更しても全体に影響を及ぼすことはないためである。
【０１００】
ここで、格子点のデータ値を変更すれば出力の色値が変更される。つまり、このようなルックアップテーブルの特定の格子点データを編集すれば、特定の色についてのみ部分的に色調整することができ。また、たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、格子点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４といった複数の格子点を含む収斂領域を設定し、その領域内の格子点の値を全て同一とすれば、前述の収斂型部分的色調整を実現することもできる。すなわち、図１１（Ｂ）における格子点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４を中心とする領域内の点を全て同一の色値にすれば、格子点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４内に対応する入力色値は全て同一の色値に移動させることができ、それ以外の入力色値は、前述の部分的色調整により、調整対象領域外との境界部における階調の連続性を維持し、色逆転を防止するように部分的色調整を行なうことができる。
【０１０１】
なお、図１１（Ｂ）は２次元ＬＵＴにおける好適な例を示したもので、収斂領域が正方格子を構成する格子点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４により画定されるものとしているが、その形状は必ずしも正方である必要はなく、長方形であってもよい。また収斂領域を画定するための格子点の数は必ずしも“４”に限定されるものではなく、少なくとも“２”以上であればよく、たとえば“３”とすれば三角形で囲まれた領域が収斂領域となる。また“２”とすれば、ある一方向における一定範囲内が収斂領域となる。
【０１０２】
また、３次元ＬＵＴの場合、正方格子状の８つの格子点で画定される範囲を収斂領域とするのがよい。勿論、この場合にも、収斂領域を画定するための格子点の数は必ずしも“８”に限定されるものではなく、少なくとも“２”以上であればよく、たとえば“３”として３つの格子点を３次元状に配すれば、三角推で囲まれた領域が収斂領域となる。
【０１０３】
図１２は、上述の部分的色調整方法を利用することで色変換定義の編集を実施するプロファイル編集装置の一実施形態を示すブロック図である。プロファイル編集装置２は、色変換のための色変換定義に対して、上述の部分的色調整を利用することで、予め用意されている色変換定義を編集する。
【０１０４】
プロファイル編集装置２は、少なくともＤＬＵＴを含むプロファイルに対して編集を行なう。つまり、上述の部分的色調整を利用して色変換係数を求め、この求めた色変換係数を、予め用意されている色変換定義の係数と置き換えることにより、色変換定義の一例である入力プロファイルを編集する。たとえば、予めプロファイル生成装置で作成されたプロファイルに上述の部分的色調整を施して、プロファイルの一部、すなわち、ＤＬＵＴの一部の格子点に記憶されている出力値に変更を加える。本実施形態では、ＤＬＵＴの出力値がＬ＊ａ＊ｂ＊色空間のデータである例にて説明する。
【０１０５】
図１２に示すように、プロファイル編集装置２は、プロファイル生成装置にて生成された入力プロファイルを取り込む入力プロファイル取得部６０と、変換対象領域Ｐ内の各色点について、上述のようにして色座標を移動することで部分的色調整を実施する色座標移動部の一例であるプロファイル編集部７０と、このプロファイル編集部７０における移動パラメータを設定する移動パラメータ設定部の一例である部分的色調整パラメータ取得部８０と、プロファイル編集部７０にて編集された出力プロファイルをプロファイル生成装置に返す出力プロファイル送出部９０とを備える。プロファイル編集部７０は、部分的色調整部２０と同様に、係数取得部７２を有している。
【０１０６】
プロファイル編集部７０および部分的色調整パラメータ取得部８０により、本発明に係る色調整装置４００の一実施形態が構成される。
【０１０７】
この構成において、プロファイル編集装置２は、入力プロファイル取得部６０にて取得した入力プロファイルに変更を加える前に、部分的色調整パラメータ取得部８０により、部分的色調整パラメータを取得しておく。部分的色調整パラメータ取得部８０は、取得した部分的色調整パラメータをプロファイル編集部７０にセットする。プロファイル編集部７０は、このセットされた部分的色調整パラメータに基づいて入力プロファイル取得部６０により取得された入力プロファイルを編集する。この編集後のプロファイルは出力プロファイルとして、出力プロファイル送出部９０を介してプロファイル生成装置に送出される。
【０１０８】
ＤＬＵＴは、色票画像データと等価と考えても差し支えなく、そのように考えると、基本的には、画像処理装置１で説明したと同様の部分色調整を実施すればよくなる。ただし、色空間中、格子点は間欠的にしか存在しないので、移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標は格子点に記憶されているＬ＊ａ＊ｂ＊値とする方が、効果が期待できる。勿論、格子点間の値であってもかまわないが、本実施形態では、格子点を指定できるようにする。
【０１０９】
図１３は、部分的色調整パラメータ取得部８０の一構成例を説明する図であって、ユーザインターフェース画面を示すものである。たとえばキーボート、マウスなどのユーザインターフェースからオペレータの入力によりパラメータが取得される。
【０１１０】
図示するように、この部分的色調整パラメータ取得部８０は、画像処理装置１における部分的色調整パラメータ取得部３０とほぼ同様のユーザインターフェース画面を生成する。図示するように、移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状の指定を受け付けるダイアログボックス８１０、移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標と移動先部分空間の中心座標を入力するためのダイアログボックス８２０、移動対象部分色空間Ｐ１および移動先部分空間の形状に依存した部分的色調整に関わるパラメータを入力するためのダイアログボックス８３０、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の色票を指定するためのダイアログボックス８４０、色票を表示する色票表示領域８５０を有する。これらは、部分的色調整パラメータ取得部３０が生成する表示画面と同じである。
【０１１１】
また、表示画面は、入力プロファイルをａ＊−ｂ＊平面、Ｌ＊−ａ＊平面、Ｌ＊−ｂ＊平面の３平面で表示する表示するプロファイル表示領域３６０と、ＤＬＵＴを対象として色票を指定するためのダイアログボックス８７０とを有する。この２点が、上記部分的色調整パラメータ取得部３０が生成する表示画面と異なるところである。
【０１１２】
表示するための色票を選択する図中ダイアログボックス８７０は、ＤＬＵＴが対象であるため、読み込まれたプロファイル中のＤＬＵＴを表示する。したがって、ユーザは、ダイアログボックス８７０において、ａ＊−ｂ＊平面、Ｌ＊−ａ＊平面、Ｌ＊−ｂ＊平面の３平面の中からいずれかを選択する。また色票表示領域８５０に表示される色票は、ＤＬＵＴの格子点を色票化したものである。なお、ダイアログボックス８４０とダイアログボックス８７０とは同時には選択できないようにする。ダイアログボックス８４０も、格子点間を中心座標にしてする場合に使用でき、移動対象部分色空間Ｐ１の中心座標と移動先部分空間の中心座標の指定に使用できる。
【０１１３】
さらに、プロファイル編集装置２に入力されるものがプロファイルであるため、図示した画面例においては、画像処理装置１における画像表示領域３６０であった部位にプロファイル表示領域８６０を設けている。このプロファイル表示領域８６０には、選択された色票を交点とするような、ａ＊−ｂ＊平面、Ｌ＊−ａ＊平面、Ｌ＊−ｂ＊平面の３平面で、格子点間を補間して、連続調でプロファイルを表示する。この表示により、ユーザは、プレビューを行なった場合に、極端な編集を行なって不自然なプロファイルにならないかどうかを確認することができる。
【０１１４】
また、図示はしないが、収斂型部分的色調整に関するユーザインターフェース画面も選択することができる。この場合、上述の部分的色調整に、移動対象部分色空間Ｐ１に対する収斂領域の大きさの比を入力するダイアログボックスが付加されるのみである。大きさの比は“０”以上“１”以下である。この点についても、画像処理装置１における部分的色調整パラメータ取得部３０と同じである。
【０１１５】
また、上述の収斂型部分的色調整を色変換定義に適用することもできる。複数のＤＬＵＴ格子点を収斂領域に指定することにより、概ね収斂領域に属するＤＬＵＴ格子点では、一定の色とすることができる。たとえば、画像処理装置１における収斂型部分的色調整で示したように、下地除去的な効果を色変換定義に付加することもできる。また、色変換定義をＲＧＢ色空間からＬ＊ａ＊ｂ＊色空間へのＤＬＵＴを用いた色変換として、色変換定義の逆変換を色変換定義、すなわちＬ＊ａ＊ｂ＊色空間からＲＧＢ色空間へのＤＬＵＴを用いた色変換とすることもできる。
【０１１６】
この場合、入力ＲＧＢを色変換定義で一旦Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間にした後、別の色変換定義で出力ＲＧＢを生成する。概ね入力ＲＧＢと出力ＲＧＢは同じであることが期待される。ところが、入力ＲＧＢでの、Ｒ，Ｇ，Ｂ単色が出力ＲＧＢで単色になっているかというと、必ずしもそのようのようにならならい場合が多い。なぜならば、出力ＲＧＢ用の色変換定義のＬ＊ａ＊ｂ＊格子点は入力ＲＧＢ用の色変換定義と無関係に作成されるためである。入力ＲＧＢが単色のとき出力ＲＧＢも単色であるようにしたい場合には、出力ＲＧＢ用の色変換定義の適切な格子点に対して収斂型部分的色調整調整を行ない、出力ＲＧＢ用の色変換定義の出力値を単色にすれば効果的である。
【０１１７】
図１４は、上述のプロファイル編集装置２により編集された出力プロファイルを利用して色変換する画像処理システムの一実施形態を示すブロック図である。図示するように、画像処理システム９は、画像処理装置１と、プロファイル編集装置２と、プロファイル生成装置５００とにより構成されている。プロファイル編集装置２は、上記実施形態で説明したものと同様のものである。
【０１１８】
上述した画像処理装置１においては、入力画像の個々の色座標値を変換対象の色として変換後の色座標値を１つずつ求めることで、入力画像中の特定の色を部分的に他の色に色変換することも可能であるが、このような逐次処理は時間がかかり、実用的でない。これに対して、プロファイル編集装置２により予め色域変換のための係数（色変換係数）で構成された入力プロファイルを編集しておき、この編集後の出力プロファイルを用いて入力画像を色域変換するようにしたのが、この画像処理システム９である。
【０１１９】
プロファイル編集装置２は、上述した部分的色調整処理を利用して、プロファイル生成装置５００にて生成されている入力プロファイル（具体的にはルックアップテーブル）上の色変換係数を編集するのは上述の通りである。プロファイル編集装置２は、この編集した色域変換係数から構成された出力プロファイルをプロファイル生成装置５００に返す。プロファイル生成装置５００は、プロファイル編集装置２から受け取った出力プロファイルを画像処理装置１に設けられた記憶媒体２８に書き込んでおく。
【０１２０】
すなわち、この記憶媒体２８には、上述した部分的色調整処理を利用して編集された色変換のための色変換係数が格納される。このとき、記憶媒体２８には、入力画像の調整対象色域内の入力色座標値と出力色座標値との関係を、入力画像を色域変換するために用いられる多次元変換テーブルに格納される格子点データとして格納する。画像処理装置１は、この格子点データと補間演算とによって入力画像を色域変換する。
【０１２１】
図１４は、入力画像信号ＳｉｎがＲＧＢデータであり、変換後のデータをカラー画像出力装置の一例であるカラーディスプレイ７に入力する例を示したものである。ＲＧＢデータの入力画像信号Ｓｉｎは、画像入力部３を介して色変換部１０に入力される。そして、色変換部１０によってＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換され、その変換後のＬ＊ａ＊ｂ＊データが、部分的色調整部２０に供給される。
【０１２２】
図示するように、上記実施形態の部分的色調整部２０および色変換部４０は、３次元テーブル２５、補間演算部２６、および１次元テーブル２７ｒ，２７ｇ，２７ｂによって構成され、３次元テーブル２５には、上述したプロファイル編集装置２によって編集されたＲＧＢデータの格子点データが、あらかじめ格納される。３次元テーブル２５、および１次元テーブル２７ｒ，２７ｇ，２７ｂによって記憶媒体２８が構成される。
【０１２３】
そして、色変換部１０からのＬ＊ａ＊ｂ＊データの上位ビットによって３次元テーブル２５が索引されて、３次元テーブル２５から格子点データが読み出され、その読み出された格子点データが、補間演算部２６において、色変換部１０からのＬ＊ａ＊ｂ＊データの下位ビットによって補間演算されて、３次元テーブル２５から色域変換後のＲＧＢデータＲｉ，Ｃｉ，Ｂｉが得られる。
【０１２４】
補間方法としては、たとえば単位立方体を６つの３角錐に分割して補間演算する方法、単位立方体を２つの３角柱に分割して補間演算する方法、あるいは単位立方体にそのまま補間する方法など、公知の補間処理を適用すればよい。
【０１２５】
このように格子点データの補間演算によって色域変換後の色を求めるため、格子点データの生成や編集に当たっては、格子点として入力画像の色域外に位置する点も含ませる。そのため、色域変換後の色として３次元テーブル２５から得られるＲＧＢデータＲｉ，Ｃｉ，Ｂｉにはディスプレイ再現域外の色も含まれる。
【０１２６】
そこで、３次元テーブル２５からのＲＧＢデータＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは、１次元テーブル２７ｒ，２７ｇ，２７ｂによって、再現先デバイスであるディスプレイ色域内の色信号はできるだけ補正せずに、且つディスプレイ色域外の色信号は彩度の逆転ができるだけ発生しないように色域マッピング処理をし、この色域マッピング処理後のＲＧＢデータＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏがディスプレイ７に出力される。
【０１２７】
なお、上記の実施形態は、部分的色調整部２０やプロファイル編集部７０の機能部分をハードウェアにて構成するものとして説明したが、これに限らず、マイコンなどのＣＰＵ（中央演算処理装置）やパソコンなどの、いわゆる電子計算装置を利用し、ソフトウェアにて、上記の処理機能を実現することもできる。
【０１２８】
この場合、マイコンやパソコンなどの電子計算装置は、前述の部分的色調整パラメータ取得部３０やプロファイル編集部７０などの各機能部分をソフトウェアとして備える。すなわち、前述の部分的色調整パラメータ取得部３０やプロファイル編集部７０などの各機能部分を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（たとえば図示しないＲＡＭなど）から、装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）がプログラムコードを読出し実行することによって、前述の実施形態で述べた効果が達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになる。なお、プログラムは、記憶媒体を介して提供されるものに限らず、有線あるいは無線による通信手段を介して配信されるプログラムデータをダウンロードしたものであってもよい。
【０１２９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することで各機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって各機能が実現される場合であってもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述の実施形態の各機能が実現される場合であってもよい。
【０１３０】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３１】
また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、調整対象領域の範囲内では、階調の連続性を維持し、かつ、色の逆転を発生させることなく、調整対象領域内の色を入力色空間と同一色空間である出力色空間上の別の色に変換するための係数を求めるようにした。つまり、調整対象の色空間中で、特定領域の色座標をある領域に移動するに際して、移動しない領域との境界部において階調性や色の連続性を損なうことなく、すなわち疑似輪郭や階調逆転などの画質欠陥が生じることなく、部分的色調整を行なうことができる。
【０１３３】
よって、移動対象部分色空間と移動先部分色空間とを結ぶ領域として画定される変換対象領域内を調整対象色空間として取り扱うことで、従来の手法で制約事項となっていた内包関係の制約を取り外すことができる。そしてこれにより、たとえば、移動したい色の中心と半径や移動先の中心と半径は独立に与えることができ、色調整の自由度が大きくなる。また、自由度の高い選択的色調整機能が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る色調整方法の一実施形態において処理対象とする移動対象部分色空間、移動先部分色空間、および調整対象色空間の関係を説明する図である。
【図２】色調整時の重み付けを説明する図である。
【図３】変換対象領域の形状を円筒形とする場合の色調整について説明する図である。
【図４】調整対象領域がカプセル形状の場合における色調整について説明するものである。
【図５】移動対象部分色空間と移動先部分色空間が相似関係にある場合における色調整について説明する図である。
【図６】収斂型部分的色調整について説明する図である。
【図７】部分的色調整方法を実施する画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図８】画像処理装置における部分的色調整部の詳細構成例を示すブロック図である。
【図９】１次領域内外判定部が取り扱う１次領域を説明する図である。
【図１０】部分的色調整部における部分的色調整パラメータ取得部が生成するユーザインターフェース画面を示す図である。
【図１１】部分的色調整方法を利用する、色変換のための色変換定義について説明する図である。
【図１２】部分的色調整方法を利用することで色変換定義を実施するプロファイル編集装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１３】プロファイル編集装置における部分的色調整パラメータ取得部が生成するユーザインターフェース画面を示す図である。
【図１４】プロファイル編集装置により編集された出力プロファイルを利用して色変換する画像処理システムの一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…画像処理装置、２…プロファイル編集装置、３…画像入力部、５…画像データ出力部、１０，４０…色変換部、２０…部分的色調整部、２２，７２…係数取得部、３０…部分的色調整パラメータ取得部、６０…入力プロファイル取得部、７０…プロファイル編集部、８０…部分的色調整パラメータ取得部、９０…出力プロファイル送出部、２１０…１次領域内外判定部、２２０…移動処理部、２３０…２次領域内外判定部、２４０…部分色調整変換部、２５０…移動逆変換処理部、３１０，３２０，３３０，３４０…ダイアログボックス、３５０…色票表示領域、３６０…画像表示領域、８１０，８２０，８３０，８４０，８７０…ダイアログボックス、８５０…色票表示領域、８６０…プロファイル表示領域、Ｐ…変換対象領域、Ｐ０…調整対象色空間、Ｐ１…移動対象部分色空間、Ｐ２…移動先部分色空間
【図１】
2004112694.tif 000013
【図２】
2004112694.tif 000014
【図３】
2004112694.tif 000015
【図４】
2004112694.tif 000016
【図５】
2004112694.tif 000017
【図６】
2004112694.tif 000018
【図７】
2004112694.tif 000019
【図８】
2004112694.tif 000020
【図９】
2004112694.tif 000021
【図１０】
2004112694.tif 000022
【図１１】
2004112694.tif 000023
【図１２】
2004112694.tif 000024
【図１３】
2004112694.tif 000025
【図１４】
2004112694.tif 000026