(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間上で変換する画像処理装置であって、
所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換する変換手段と、
所定色の目標値及び前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性を記憶する記憶手段と、
前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定する決定手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記階調特性は、前記装置に依存しない色空間の色再現域における無彩色軸上の白又は黒の位置から前記装置に依存しない色空間の色再現域における最高彩度の外郭線上の位置までの軌跡上の距離又は色差で表されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記階調特性は、前記装置に依存しない色空間の色再現域における予め定めた色相方向における軌跡上の距離又は色差で表されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記階調特性は、装置に依存しない色空間の色再現域における最大彩度の点の明度よりも小さい明度を有する領域の階調特性であって、前記装置に依存しない色空間の色再現域における無彩色軸上の、前記最大彩度の明度と同じ明度の点に向かう方向の階調特性であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、色再現目的毎に前記所定色の目標値及び前記所定の標準階調特性に関する標準階調特性データの少なくとも一方を記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記所定色は、主要色、前記主要色以外の中間色、複数の出力装置で同じ色再現にすべき色、及びユーザーにより設定された色の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ユーザーにより設定された色の目標値周辺に他の目標値がある場合、前記ユーザーにより設定された色の目標値を優先させることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記目標値が前記出力装置の色再現域外にある場合、当該色再現域の外郭上の点であって色差が最小となる点を目標値とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記装置に依存しない色空間の色再現域における最大彩度の点を結ぶ外郭線を色相方向の階調特性として、当該階調特性と予め定めた色相方向の標準階調特性と比較して、局所的に異なる部分が存在する場合に当該部分が前記標準階調特性と一致するように補正する外郭補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、前記決定手段により決定された変換関数を記憶し、
特性を変更すべき所定色及び階調特性がある場合に、その変更情報に基づいて前記変換関数を補正する関数補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記階調特性は、前記入力装置及び前記出力装置の少なくとも一方の色再現域の外郭を表す外郭情報に基づいて求めることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間の色空間上で変換する画像処理方法であって、
所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換するステップと、
前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間の色空間上で変換する画像処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換するステップと、
前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに係り、特に、入力側と出力側のカラー画像信号の色再現可能領域が異なる場合にカラー画像信号に対して色変換処理を行う画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を出力する機器として、例えばＣＲＴやカラーＬＣＤなどの表示装置や、プリンタなどの印刷機器等がある。これらの出力装置では、それぞれの出力方式の違いなどによって、再現可能な色範囲が異なっている。このため、例えばＣＲＴ上で作成した画像をプリンタで印刷する場合など、異なる出力装置で同じ画像データによる出力を行おうとすると、再現できない色が生じる可能性がある。このような場合、少なくとも再現できない色については最も近いと考えられる色に置き換えて出力し、画像全体としてその出力装置においては最良の画質で再現できるようにしている。このとき、与えられるカラー画像信号を、出力装置の色再現可能領域内の色に置き換える色の写像（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｐｐｉｎｇ）が必要となる。
【０００３】
色の写像を行う従来の技術として、特許文献１には、例えば目標色の明度あるいは彩度を保存して入力色空間とカラー画像出力装置が有する色再現範囲の最明部及び最暗部を一致させる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、例えば出力デバイス及びターゲットデバイスのそれぞれの色再現範囲を示す多面体モデルを作成してその体積を算出し、両者の差分に基づいて設定された変換オプションに基づいて色変換する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３及び特許文献４には、入力色再現域における色の変化の軌跡を曲線を用いて表現し、この曲線に対して写像を施し、写像前後の曲線の対応関係に基づき写像変換を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２６０８０１号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８７５９号公報
【特許文献３】特開２００２−３３９２９号公報
【特許文献４】特開２００２−１５２５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、例えばＣＲＴ上で作成した画像を異機種のプリンタで印刷する場合に、階調特性を略同一にすることが困難であり、それぞれのプリンタにおける画像の見えを同一にするのが困難である、という問題があった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、同一の画像を複数の出力装置に出力した際の階調特性を略一致させることにより画像の見えを略一致させることが可能な画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間上で変換する画像処理装置であって、所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換する変換手段と、所定色の目標値及び前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性を記憶する記憶手段と、前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定する決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、入力装置の入力画像信号、所定色の目標値、及び前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性に基づいて、出力画像信号の階調特性が標準階調特性の少なくとも一部に合うように変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するので、異機種の出力装置において色の見えを略一致させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載したように、前記階調特性は、前記装置に依存しない色空間の色再現域における無彩色軸上の白又は黒の位置から前記装置に依存しない色空間の色再現域における最高彩度の外郭線上の位置までの軌跡上の距離又は色差で表される構成とすることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載したように、前記階調特性は、前記装置に依存しない色空間の色再現域における予め定めた色相方向における軌跡上の距離又は色差で表される構成としてもよい。
【００１２】
また、請求項４に記載したように、前記階調特性は、装置に依存しない色空間の色再現域における最大彩度の点の明度よりも小さい明度を有する領域の階調特性であって、前記装置に依存しない色空間の色再現域における無彩色軸上の、前記最大彩度の明度と同じ明度の点に向かう方向の階調特性である構成としてもよい。
【００１３】
また、請求項５に記載したように、前記記憶手段は、色再現目的毎に前記所定色の目標値及び前記所定の標準階調特性に関する標準階調特性データの少なくとも一方を記憶する構成としてもよい。
【００１４】
また、請求項６に記載したように、前記所定色は、主要色、前記主要色以外の中間色、複数の出力装置で同じ色再現にすべき色、及びユーザーにより設定された色の少なくとも一つを含む構成としてもよい。
【００１６】
また、請求項７に記載したように、前記ユーザーにより設定された色の目標値周辺に他の目標値がある場合、前記ユーザーにより設定された色の目標値を優先させるようにしてもよい。
【００１８】
また、請求項８に記載したように、前記目標値が前記出力装置の色再現域外にある場合、当該色再現域の外郭上の点であって色差が最小となる点を目標値とするようにしてもよい。
【００１９】
また、請求項９に記載したように、前記装置に依存しない色空間の色再現域における最大彩度の点を結ぶ外郭線を色相方向の階調特性として、当該階調特性と予め定めた色相方向の標準階調特性と比較して、局所的に異なる部分が存在する場合に当該部分が前記標準階調特性と一致するように補正する外郭補正手段をさらに備えた構成としてもよい。
【００２０】
また、請求項１０に記載したように、前記記憶手段は、前記決定手段により決定された変換関数を記憶し、特性を変更すべき所定色及び階調特性がある場合に、その変更情報に基づいて前記変換関数を補正する関数補正手段をさらに備えた構成としてもよい。
【００２１】
また、請求項１１に記載したように、前記階調特性は、前記入力装置及び前記出力装置の少なくとも一方の色再現域の外郭を表す外郭情報に基づいて求めるようにしてもよい。
【００２２】
請求項１２記載の発明の画像処理方法は、入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間の色空間上で変換する画像処理方法であって、所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換するステップと、前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、入力装置の入力画像信号、所定色の目標値、及び前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性に基づいて、出力画像信号の階調特性が標準階調特性の少なくとも一部に合うように変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するので、異機種の出力装置において色の見えを略一致させることができる。
【００２４】
請求項１３記載の発明の画像処理プログラムは、入力装置の入力画像信号を出力装置の色再現域内の出力画像信号に装置に依存しない色空間の色空間上で変換する画像処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、所定の変換関数により前記入力画像信号を前記出力装置の色再現域内の画像信号に変換するステップと、前記入力画像信号と、前記所定色の目標値と、前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性と、に基づいて、前記出力画像信号の階調特性が前記標準階調特性の少なくとも一部に合うように前記変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、入力装置の入力画像信号、所定色の目標値、及び前記入力装置のデバイス階調特性及び前記出力装置のデバイス階調特性の少なくとも一方に基づいて予め定めた標準階調特性に基づいて、出力画像信号の階調特性が標準階調特性の少なくとも一部に合うように変換関数により変換される画像信号の階調特性の非線形性を調整するための非線形係数を決定するので、異機種の出力装置において色の見えを略一致させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、同一の画像を複数の出力装置に出力した際の階調特性を略一致させることにより画像の見えを略一致させることが可能になる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２８】
先ず、はじめに、画像処理装置の概略構成を説明する。図１は、本発明に係る画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。ここで説明する画像処理装置は、ディジタル複写機やプリンタ等といった画像出力装置に搭載され、若しくはその画像出力装置に接続するサーバ装置に搭載され、またはその画像出力装置に動作指示を与えるコンピュータ（ドライバ装置）に搭載されて用いられるもので、図例のように、入力部１と、出力部２と、ユーザインタフェース（ 以下「ＵＩ」と略す）部３と、色空間信号変換部４と、を備えたものである。
【００２９】
入力部１は、入力画像信号を取得するためのものである。入力画像信号としては、例えば、ＣＲＴ等に表示させるためのＲＧＢ色空間におけるカラー画像信号が挙げられる。
【００３０】
出力部２は、出力画像信号を出力するためのものである。出力画像信号としては、例えば、プリンタ等に印刷させるためのＹＭＣ色空間あるいはＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号が挙げられる。本実施形態では、出力画像信号はＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号である場合について説明する。
【００３１】
ＵＩ部３は、ユーザが操作することによって、色空間信号変換部４に対する各種設定を行うためのものである。
【００３２】
色空間信号変換部４は、入力部１が取得した入力画像信号を、出力部２で出力する出力画像信号に変換するためのものである。ただし、色空間信号変換部４では、出力画像信号への変換を、入力画像信号に対する色相変換処理、明度変換処理、および圧縮写像処理を経て行うようになっている。
【００３３】
ここで、この色空間信号変換部４について、さらに詳しく説明する。図２は、色空間信号変換部の概略構成例を示すブロック図である。図例のように、色空間信号変換部４ は、入力色空間変換部１１と、色再現域圧縮部１４と、出力色空間変換部１５と、メモリ１６と、を備えたものである。
【００３４】
入力色空間変換部１１は、入力画像信号の色空間が後段で用いる色空間と異なる場合に、後段で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば、入力画像信号がＲＧＢ色空間の信号であるのに対して、色再現域圧縮部１４での処理が装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ* 色空間で行われる場合であれば、入力色空間変換部１１は、ＲＧＢ色空間からＬ*ａ*ｂ*色空間への変換を行う。本実施形態では、装置に依存しない色空間としてＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ* 色空間を用いた場合について説明するが、これに限らず、Ｊｃｈ等の装置に依存しない他の色空間を用いてもよい。
【００３５】
なお、入力画像信号が装置に依存しない色空間の信号である場合には、入力色空間変換部１１における処理は必要ないため、この入力色空間変換部１１を設けなくても構わない。
【００３６】
色再現域圧縮部１４は、入力色空間変換部１１から出力された入力画像信号を、詳細は後述するが、標準階調特性等に基づいて一旦中間画像信号に変換した後、出力側の色再現域に依存した出力画像信号へ変換するものである。標準階調特性は、例えば入力装置のデバイス階調特性に基づいて定めても良いし、出力装置のデバイス階調特性に基づいて定めてもよいし、両者に基づいて定めても良い。
【００３７】
なお、階調特性の例としては、例えば図３の点線で示したように色再現域１８の外郭上の任意の２点を結ぶ軌跡として、白の点Ｗから最高彩度の外郭線上の点に向かう軌跡１９Ａ、１９Ｂ、色再現域１８の黒の点Ｂｋから最高彩度の外郭線上の点に向かう軌跡１９Ｃ、１９Ｄ、色相方向の軌跡１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ等がある。また、図３に示すような外郭上の軌跡だけでなく、図４に示すように、色再現域１８の内部の軌跡１９Ｈ、１９Ｉ、１９Ｊ、１９Ｋ、１９Ｌ等もある。なお、階調特性を軌跡でなく色差で表しても良い。
【００３８】
出力色空間変換部１５は、出力画像信号の色空間がこの出力画像信号を受け取る出力側の画像出力装置で用いる色空間と異なる場合に、その画像出力装置で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば画像出力装置がプリンタ等の場合、その画像出力装置は、ＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間の画像信号を取り扱うものが殆どである。このような場合に、出力色空間変換部１５は、装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間からＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間への色空間変換処理を行う。もちろん、装置に依存しない色空間のまま出力してもよく、この場合には出力色空間変換部１５における処理は不要なため、この出力色空間変換部１５を設けないで画像信号処理装置を構成してもよい。
【００３９】
メモリ１６は、色再現域圧縮部１４が用いる変換係数等の各種係数や標準階調特性を表す標準階調特性データ、後述する処理プログラム等が記憶されている。
【００４０】
これらの各部１１〜１６は、例えば画像出力装置、サーバ装置またはドライバ装置が具備するもので、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の組み合わせからなるコンピュータが、所定プログラムを実行することによって、それぞれ実現されたものであることが考えられる。
【００４１】
次に、以上のように構成された画像処理装置において、入力画像信号を出力画像信号へ変換する場合の処理手順、すなわち画像処理方法について説明する。図５、６は、本発明に係る画像処理方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
カラー画像信号の変換処理を行う場合には、先ず、予め入力側の色再現域および出力側の色再現域を求めておきメモリ１６に記憶しておく。このとき、装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間において求めておくとよい。
【００４３】
なお、以下の説明では内部の処理はＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間において行うものとする。
【００４４】
図７は、色再現域の一例を示す概念図である。一般に、色再現域は一様ではなく、図例のような複雑な３次元形状を有している。図に示した立体の内側が色再現が可能な領域であり、その外側は色を再現できない領域である。したがって、色再現域を求めるにあたっては、色再現が可能な領域と色を再現できない領域との境界を示す面（外郭面）の情報（外郭情報）を求めておく。上述のようにこの外郭面の形状は一様ではないので、例えば三角形などの多角形状に分割して表現しておくとよい。図例では、外郭面の一部のみ、三角形状に分割して図示しているが、このような分割を外郭面の全面について行うことになる。
【００４５】
求めた入力側の色再現域および出力側の色再現域を表す色再現域データは、メモリ１６に記憶される。
【００４６】
そして、所定の設定色、例えば主要色（例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の最大彩度を有する点（ＣＵＳＰ）の各々を、各主要色について予め設定された目標値の色相に変換する（Ｓ１０１）。なお、所定の設定色は、主要色の他、例えば中間色や複数の出力装置で色再現を同じにしたい任意の色、ユーザーが設定した色とすることができる。また、複数の出力装置で色再現を同じにしたい任意の色は、例えば出力装置の色再現域における主要色の周辺に設定されることが好ましい。また、ユーザーにより設定された色の目標値周辺に他の目標値がある場合、ユーザーにより設定された色の目標値を優先させるようにしてもよい。
【００４７】
目標値は、色再現目的に応じて予めメモリ１６に保持される。なお、目標値や色再現目的をユーザーがＵＩ部３から指示できるようにしてもよい。色再現目的としては、例えばモニタに近い色再現がある。この場合、目標値は、モニタとの比較実験によって決定された値を用いることができる。例えば、ある主要色の階調値を様々に変化させた複数のカラーパッチとモニタに表示された目標とする色とを目視によって比較し、モニタに表示された色と一致すると主観評価したカラーパッチを目標値とすることができる。他の色再現目的としては、例えば鮮やかな色再現がある。この場合、目標値は、例えば出力サンプルの評価実験により決定された値とすることができる。なお、出力デバイスの出力色空間における面積率で目標値を定めてもよい。この場合、主要色周辺の色を目標値とすることができ、純色の度合い（純色率）で表すことができる。
【００４８】
図８は、色相の変更処理の概念図である。ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間においては、色相の変更はＬ*軸を中心として回転移動させる処理となる。例えば図中に示した点アの色は、色相変換部１２によって回転されて点イの色に変更される。なお、このときの回転角や回転方向は、入力カラー画像信号の色に応じて決められる。例えばマゼンタ（Ｍ）は赤（Ｒ）に近づく方向に大きく移動させる。また、青（Ｂ）はシアン（Ｃ）に近づく方向に大きく移動させるとよい。逆に黄（Ｙ）はほとんど色相を変更しなくてよい。
【００４９】
そして、色相変換後の各主要色のＣＵＳＰを結んだ線を色相方向の階調特性として、これと予め設定された色相方向の標準階調特性とを比較することにより、色相方向の階調特性を評価する（Ｓ１０２）。具体的には、色相変換後の色相方向の階調特性が色相方向の標準階調特性と比較して局所的に異なる箇所が存在するか否か、すなわち標準階調特性と階調特性が異なる色相領域が存在するか否かを判断する。なお、標準階調特性は、予めメモリ１６に保持される。なお、標準階調特性をユーザーが指示できるようにしてもよい。
【００５０】
そして、階調特性が異なる色相領域が存在すると判断した場合には（Ｓ１０３）、その色相領域内に、標準階調特性と略同一の階調特性とするための制御ポイント、すなわち新たな色相角の色を追加する（Ｓ１０４）。
【００５１】
次に、主要色の階調特性における中間調の画像信号、すなわち、Ｌ*軸から主要色の最大彩度を有する点ＣＵＳＰまでの間の色相を所定の色相変換関数によって変換する（Ｓ１０５）。なお、この処理は、例えば特開２００５−１８４６０１号公報（以下、特許文献５という）に記載された方法を適用することができる。この特許文献５に記載された方法では、所定の色相変換関数により色相の変換を行っており、この色相変換関数では、色相の変更を、入力画像信号における彩度によって色相変換の度合いが変化するようにしており、高彩度領域では色相が大きく変化し、逆に低彩度領域では色相があまり変化しないように色相の変更を行っている。また、この色相変換関数は、色相変換度合に彩度方向での重み付けを与えるために設定された変換係数を変数として含んでいる。具体的には、例えば次式のような指数関数を用いる。
【００５２】
Ｃｏｕｔ＝Ｃｉｎ−Ｃｄｉｆ×（Ｃｄａｔａ／Ｃｍａｘ）Cnl1  ・・・（１）
この（１）式において、Ｃｏｕｔは出力画像信号の色相角であり、Ｃｉｎは入力画像信号の色相角であり、Ｃｄｉｆは最大彩度色相移動量であり、Ｃｄａｔａは入力画像信号における彩度であり、Ｃｍａｘは最大彩度点における彩度である。また、Ｃｎｌ１は、重み付けのための変換係数であり、例えば非線形性を調整する非線形係数であり、主要色毎に定められ予めメモリ１６に記憶されている。
【００５３】
主要色の中間調の色相を変換した後は、主要色間の色の変換係数Ｃｎｌ１を主要色の変換係数から補間によって求める（Ｓ１０６）。これにより、色域全体の変換係数Ｃｎｌ１が定まる。
【００５４】
次に、主要色の目標点のうち出力側の色再現域外にある目標点を、出力側の色再現域上の目標点に変更する（Ｓ１０７）。具体的には、図９に示すように、当初の目標点２０が出力側の色再現域外にあった場合には、この目標点２０と色差が最小となる出力側の色再現域上の点を新たな目標点２２として設定する。
【００５５】
次に、入力側の色再現域及び出力側の色再現域の各色相の最大彩度を有する点ＣＵＳＰの位置を表す情報を取得する（Ｓ１０８）。
【００５６】
そして、主要色の階調特性における中間調の画像信号、すなわち、Ｌ*軸から主要色の最大彩度を有する点ＣＵＳＰまでの間の画像信号の明度を所定の明度変換関数によって変換する（Ｓ１０９）。なお、この処理は、例えば特開２００５−１８４６０２号公報（以下、特許文献６という）に記載された方法を適用することができる。この特許文献６に記載された方法では、所定の明度変換関数により明度の変換を行っており、この明度変換関数では、明度の変更を、入力画像信号における彩度によって明度変換の度合いが変化するようにしており、高彩度領域では明度が大きく変化し、逆に低彩度領域では明度があまり変化しないように明度の変更を行っている。また、この明度変換関数は、明度変換度合に彩度方向での重み付けを与えるために設定された変換係数を変数として含んでいる。具体的には、例えば次式のような指数関数を用いる。
【００５７】
Ｌｏｕｔ＝Ｌｉｎ−Ｌｄｉｆ×（Ｃｉｎ／Ｃｍａｘ）Cnl2  ・・・（２）
この（１）式において、Ｌｏｕｔは変換後の明度値であり、Ｌｄｉｆは明度調整値であり、Ｃｉｎは入力画像信号における彩度であり、Ｃｍａｘは入力側色再現域の最大彩度点における彩度である。また、Ｃｎｌ２は、重み付けのための変換係数であり、例えば非線形性を調整する非線形係数であり、主要色毎に定められ予めメモリ１６に記憶されている。
【００５８】
次に、主要色の予め定めた標準階調特性と、前述した処理によって色相変換及び明度変換した主要色の階調特性とを比較することにより、色相及び明度を変換する必要がある中間調データがあるか否かを判断する（Ｓ１１０）。ここでは、低彩度側は標準階調特性に合う用に、高彩度側はその主要色の目標値に近づくように中間調を変換するので、色相変換及び明度変換した主要色の階調特性がそのような特性となっているか否かを判断する。
【００５９】
標準階調特性は、例えばＬ*ａ*ｂ*空間上における所定ポイント（例えば白）から主要色までの軌跡上の距離又は色差を二次元グラフで表したものであり、予めメモリ１６に記憶される。
【００６０】
まず、上記の判断に際して、色相変換及び明度変換した主要色の階調特性を表す二次元グラフを、主要色の軌跡上における所定ポイントから各中間調のポイントまでの距離に基づいて求める。この距離は、Ｌ*ａ*ｂ*空間上の単位データ毎に求めた距離でもよいし、入力側の色空間上（例えばＲＧＢ空間上）の単位データ毎に求めた距離でもよい。
【００６１】
そして、主要色の予め定めた標準階調特性と、色相変換及び明度変換した主要色の階調特性との比較結果により、色相及び明度を変換する必要がある中間調ポイントがあると判断した場合には、その中間調ポイントの色相を再度変換する（Ｓ１１１）。例えば、その主要色の階調特性の軌跡の曲率を大きくする（カーブをきつくする）、すなわち階調数を増加させる必要がある場合には、色相の変換係数Ｃｎｌ１の値が大きくなるように補正し、逆に曲率を小さくする（カーブを緩くする）、すなわち階調数を減少させる必要がある場合には、色相の変換係数Ｃｎｌ１の値が小さくなるように補正する。
【００６２】
次に、色相及び明度を変換する必要がある中間調ポイントの明度を再度変換する（Ｓ１１２）。例えば、その主要色の階調特性の軌跡の曲率を大きくする（カーブをきつくする）、すなわち階調数を増加させる必要がある場合には、明度の変換係数Ｃｎｌ２の値が大きくなるように補正し、逆に曲率を小さくする（カーブを緩くする）、すなわち階調数を減少させる必要がある場合には、明度の変換係数Ｃｎｌ２の値が小さくなるように補正する。
【００６３】
そして、Ｓ１１３と同様に、主要色の予め定めた標準階調特性と、色相変換及び明度変換した主要色の階調特性とを比較することにより、色相及び明度を変換する必要がある中間調ポイントがあるか否かを判断し、そのような中間調ポイントがなくなるまで上記と同様の処理を繰り返す。これにより、階調特性を人間の目にとって敏感な低彩度側又は高明度側を中心に標準階調特性に合わせることができる。
【００６４】
次に、入力された入力画像信号を、その入力画像信号に対応した変換係数Ｃｎｌ１、Ｃｎｌ２を用いて色相変換及び明度変換することにより中間調画像信号を生成する（Ｓ１１４）。
【００６５】
なお、上記では、中間調の階調特性は、Ｌ*ａ*ｂ*空間で色相及び明度変換を行っているが、入力色空間、例えばＲＧＢ空間で行うようにしてもよい。また、上記では、階調特性が標準階調特性に合うように色相及び明度を変換しているが、主要色の目標値を変更した方が階調が滑らかになる場合には、そのようにしてもよい。
【００６６】
次に、中間画像信号を出力画像信号に変換するための変換ベクトルを求める（Ｓ１１５）。具体的には、中間画像信号の明度が、出力側の色再現域における最大彩度を有する点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも高いか否かを判断する。
【００６７】
この判定の結果、中間画像信号の明度が、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも高い場合には、色再現域圧縮部１４は、明度を保存したまま、彩度のみについて変換処理を行うように、その変換処理に要する変換ベクトルの方向（変換経路）を決定する。すなわち、図１０に示すように、中間画像信号を示す点（図中丸印）を通り、無彩色軸（Ｌ*軸）に直交する直線（この直線は明度を保存する）を考え、これを変換ベクトルとして設定する。明度を保存することによって、色再現域圧縮部１４では、高明度の色についてなるべく明るい色で再現できるように色変換を行うことができる。この場合、中間色再現域を設定して明度変換処理を行っているので、もとの入力側色再現域から明度保存で色変換を行う場合に比べて、多少暗くはなるものの、白抜けすることなく色再現を行うことが可能となる。また、明度および彩度の両方を変化させる場合に比べ、高めの明度の色に変換することができる。これによって、高明度領域３４Ａの中間画像信号について、高めの明度の色に変換して見た目の色再現性を向上させることができる。
【００６８】
一方、中間画像信号の明度が、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合には、色再現域圧縮部１４は、中間画像信号の明度のほうが、点（ＣＵＳＰｏ）の明度よりも低い場合には、図１１に示すように、例えば点（ＣＵＳＰｏ）の明度と同じ明度の無彩色（すなわちＬ*軸上の）の目標点とし、中間画像信号の色と目標点を結ぶ直線（色材の溶融特性が変化する方向）を変換ベクトルとして設定する。この変換ベクトルに基づいて変換処理することにより、低明度の色については見かけ上、類似した色に変換することができる。
【００６９】
変換ベクトルを設定すると、ここで、色再現域圧縮部１４は、中間画像信号、中間の色再現域の外郭点および出力の色再現域の外郭点から、中間画像信号から出力画像信号を得る際に用いる圧縮係数（変換係数）Ｃｎｌ３を設定する（Ｓ１１６）。この圧縮係数Ｃｎｌ３の設定や後述する圧縮処理は、例えば特開２００５−１９１８０８号公報（以下、特許文献７という）に記載された方法を適用することができる。この圧縮係数Ｃｎｌ３は、色再現域圧縮部１４ が中間画像信号を出力画像信号に変換するための非線形関数に変数として含まれるもので、上述した変換ベクトル上での圧縮率を特定するための変数である。このことから、圧縮係数Ｃｎｌ３は、変換ベクトル上における目標点（無彩色点） と中間画像信号を示す点との距離に応じて、色再現域圧縮部１４によって特定されるようになっている。
【００７０】
ただし、圧縮係数Ｃｎｌ３は、入力画像信号の色相、さらに詳しくは入力画像信号から一義的に決まる中間画像信号の色相ごとに、設定されるようになっている。すなわち、例えば特許文献７の図９に示した線形圧縮（図中菱形印）、係数標準（図中四角印）、係数１（図中バツ印）または係数２（図中三角印）といったように、色相が異なれば、それに対応する圧縮係数Ｃｎｌ３も異なるのである。圧縮係数が大きいほど係数１（図中バツ印）のように非線形性が強くなり、圧縮係数が小さいほど係数２（図中三角印）のように非線形性が弱くなる。ただし、必ずしも色相ごとに圧縮係数Ｃｎｌ３が異なっている必要はなく、異なる色相間で圧縮係数Ｃｎｌ３が同一のものがあってもよい。
【００７１】
このような圧縮係数Ｃｎｌ３は、主要色についてのみ、メモリ１６内に予め登録しておき、その間の色相については色再現域圧縮部１４が補間によって求めることができる。
【００７２】
圧縮係数Ｃｎｌ３が求められると、各色再現域の内部の階調特性と標準階調特性とを比較することにより、圧縮係数Ｃｎｌ３を補正する必要がある中間調ポイントがあるか否かを判断する（Ｓ１１７）。この判断は、Ｓ１１０と同様の処理により行うことができる。
【００７３】
そして、圧縮係数Ｃｎｌ３を補正する必要がある中間調ポイントがある場合には、圧縮係数を補正する（Ｓ１１８）。具体的には、例えば、その階調特性の軌跡の曲率を大きくする（カーブをきつくする）、すなわち階調数を増加させる必要がある場合には、圧縮係数Ｃｎｌ３の値が大きくなるように補正し、逆に曲率を小さくする（カーブを緩くする）、すなわち階調数を減少させる必要がある場合には、圧縮係数Ｃｎｌ３の値が小さくなるように補正する。
【００７４】
そして、Ｓ１１４で生成した中間調画像信号に対応する圧縮係数Ｃｎｌ３を求め（Ｓ１１９）、その圧縮係数Ｃｎｌ３を変数として含む非線形関数を用いて、中間画像信号に対する圧縮写像処理を行って、その中間画像信号から出力画像信号を得る（Ｓ１２０）。図１２は、非線形圧縮写像処理の一例を示す説明図である。図に示すように、色再現域圧縮部１４では、変換ベクトル上での無彩色点から中間色再現域の外郭点および出力色再現域の外郭点までの各々の距離Ｌｉｎ、Ｌｏｕｔと、無彩色点から中間画像信号までの距離Ｌ'ｉｎと、メモリ１６から設定された圧縮係数Ｃｎｌ３（図１２ではＣｎｌと表す）とに基づき、以下に示す（３）式および（４）式の非線形関数を用いて、変換ベクトル上での無彩色点から出力画像信号までの距離Ｌ'ｏｕｔを求める。
【００７５】
Ｌ'ｏｕｔ＝Ｌ'ｉｎ×（Ｌｏｕｔ／Ｌｉｎ）f(x)    ・・・（３）
ｆ（ｘ）＝（Ｌ'ｉ ｎ／Ｌｉｎ）Cnl3      ・・・（４）
つまり、色再現域圧縮部１４では、変換ベクトル上での出力画像信号についての距離Ｌ'ｏｕｔを求めるために、中間色再現域における中間画像信号の位置情報と圧縮係数Ｃｎｌ３とに基づいて特定される関数を用い、さらに詳しくは、圧縮写像処理の際の出力画像信号への変換経路上における、位置情報に係る点と無彩色点までの距離Ｌ'ｉｎと、中間色再現域の外郭点から無彩色点までの距離Ｌｉｎとの比率に対して、圧縮係数Ｃｎｌ３を指数係数として与える指数関数ｆ（ｘ）を用い、これにより中間画像信号を出力画像信号に変換する。
【００７６】
ところで、入力色空間がＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*等の場合に、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間よりも小さい仮想の入力色再現域を設定し、仮想の入力色再現域を中間色再現域に変換し、中間色再現域を出力色再現域に圧縮することがある。この場合に、中間画像信号を示す点は、中間色再現域外、すなわち中間色再現域の外郭点よりもさらに外側に位置することもあり得る。図１３は、中間画像信号を示す点が中間色再現域外に位置する場合の色変換処理の一例を示す説明図である。図例の場合であっても、色再現域圧縮部１４は、中間色再現域外のカラー画像信号についての変換ベクトルとして、上述した手順で設定した中間色再現域内の変換ベクトルを拡張して利用することで、その中間色再現域外のカラー画像信号を出力画像信号に変換すればよい。また、これと同様に、色再現域圧縮部１４は、中間色再現域外のカラー画像信号についての圧縮係数として、上述した手順で設定した中間色再現域内の圧縮係数を拡張して利用することで、非線形圧縮を行うようにすればよい。
【００７７】
その後は、色再現域圧縮部１４での変換によって得られた出力画像信号に対して、出力色空間変換部１５が、出力側の装置が要求する色空間への変換を行う（Ｓ１２１）。例えば、出力側の装置がＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号を要求していれば、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間からＹＭＣＫ色空間への変換処理を行えばよい。もちろん、内部の処理で用いたＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間のまま出力してよければ、この変換処理は必要ない。以上により処理は終了する。
【００７８】
なお、上記のようにして決定された各変換係数をメモリ１６に記憶しておき、圧縮写像後の主要色や階調特性について変更すべきものがある場合には、その変更情報に基づいて各変換係数を補正するようにしてもよい。
【００７９】
以上のように、本実施形態で説明した画像処理装置および画像処理方法（これらを実現させるための画像処理プログラムをも含む）によれば、主要色等の目標値及び標準階調特性に基づいて、出力画像信号の階調特性が標準階調特性の少なくとも一部に合うように各変換係数を決定するので、異機種の出力装置において色の見えを略一致させることができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、入力画像信号を中間画像信号に変換する際に、その階調特性が標準階調特性の少なくとも一部に合うように各変換係数を決定しているが、入力画像信号を中間画像信号に変換する際ではなく、一旦出力装置の色再現域に圧縮写像した後の出力画像信号について階調特性を評価し、その階調特性を標準階調特性の少なくとも一部に合わせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。
【図２】画像処理装置における色空間信号変換部の概略構成例を示すブロック図である。
【図３】階調特性について説明するための図である。
【図４】階調特性について説明するための図である。
【図５】本発明に係る画像処理方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像処理方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】色再現域の一例を示す概念図である。
【図８】色相変換部における色相の変更処理の概念図である。
【図９】目標点が色再現域外にある場合について説明するための図である。
【図１０】中間画像信号がＣＵＳＰの明度よりも高い場合の色変換処理の一具体例を示す説明図である。
【図１１】中間画像信号がＣＵＳＰの明度よりも低い場合の色変換処理の一具体例を示す説明図である。
【図１２】非線形圧縮写像処理の一例を示す説明図である。
【図１３】中間画像信号を示す点が中間色再現域外に位置する場合の色変換処理の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１      入力部
２      出力部
３      ＵＩ部
４      色空間信号変換部
１１      入力色空間変換部
１２      色相変換部
１４      色再現域圧縮部
１５      出力色空間変換部
１６      メモリ
【図１】
0004752535.tif 000002
【図２】
0004752535.tif 000003
【図３】
0004752535.tif 000004
【図４】
0004752535.tif 000005
【図５】
0004752535.tif 000006
【図６】
0004752535.tif 000007
【図７】
0004752535.tif 000008
【図８】
0004752535.tif 000009
【図９】
0004752535.tif 000010
【図１０】
0004752535.tif 000011
【図１１】
0004752535.tif 000012
【図１２】
0004752535.tif 000013
【図１３】
0004752535.tif 000014