(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データから複数の上位ビットで構成される上位ビット画像データを分離する分離手段と、
前記入力画像データが表す色と前記上位ビット画像データが表す色の差分を差分画像データとして算出する算出手段と、
画像形成条件に対応する変換情報に基づき、前記上位ビット画像データに色処理を施し、前記色処理後の上位ビット画像データと前記差分画像データを合成処理する色処理手段を有し、
前記算出手段は、前記入力画像データと前記上位ビット画像データをデバイス非依存色空間の画像データに変換し、それら画像データの差分を前記差分画像データとして算出する色処理装置。
【請求項２】
前記色処理手段は、前記色処理として、前記上位ビット画像データに色域マッピングを施す請求項１に記載された色処理装置。
【請求項３】
前記色処理手段は、前記合成処理後の画像データをデバイス色信号に変換する請求項１または請求項２に記載された色処理装置。
【請求項４】
前記色処理手段は、前記デバイス色信号に平滑化処理を施す請求項３に記載された色処理装置。
【請求項５】
前記色処理手段は、前記合成処理として、前記色処理後の上位ビット画像データと前記差分画像データを加算処理する請求項１から請求項４の何れか一項に記載された色処理装置。
【請求項６】
さらに、前記複数の上位ビットのビット数を示すユーザ指示を入力する手段を有する請求項１から請求項５の何れか一項に記載された色処理装置。
【請求項７】
さらに、前記画像形成条件を示すユーザ指示を入力する手段を有する請求項１から請求項６の何れか一項に記載された色処理装置。
【請求項８】
さらに、前記色処理手段が出力する画像データを前記画像形成条件が示す画像出力装置に出力する手段を有する請求項７に記載された色処理装置。
【請求項９】
入力画像データから複数の上位ビットで構成される上位ビット画像データを分離する分離工程と、
前記入力画像データが表す色と前記上位ビット画像データが表す色の差分を差分画像データとして算出する算出工程と、
画像形成条件に対応する変換情報に基づき、前記上位ビット画像データに色処理を施し、前記色処理後の上位ビット画像データと前記差分画像データを合成処理する色処理工程とを有し、
前記算出工程は、前記入力画像データと前記上位ビット画像データをデバイス非依存色空間の画像データに変換し、それら画像データの差分を前記差分画像データとして算出する色処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１から請求項８の何れか一項に記載された色処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の局所的な階調と色度の変化を再現する色処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの撮像装置により撮影された画像データをディスプレイやプリンタなどの出力機器で出力する際、入出力機器間の色域差を補正するための色域圧縮処理が行われる。一般に、色域圧縮処理は、入力機器の色データを出力機器の色データに変換するための変換パラメータ（ルックアップテーブル(LUT)やマトリクス等）を予め定義し、当該変換パラメータを用いて画像データを一律に色変換する。
【０００３】
しかし、色域圧縮処理のような画像全体の一律の変換は、画像全体の色を好適に再現可能であるが、局所的な階調を失う場合がある。例えば、入力機器の画像データにおいては視認可能な縞模様が、出力機器用の画像データにおいては階調が圧縮されているため、視認できなくなることがある。
【０００４】
局所的な階調が失われる問題を解決する方法として、画像の空間周波数特性に基づく処理が提案されている。例えば特許文献1が開示する技術は、入力画像データを局所コントラスト成分と全体明るさ成分に分離し、全体明るさ成分のみを階調圧縮することで、入力画像データの階調を維持しつつダイナミックレンジを圧縮した画像を得る。しかし、特許文献1の技術には、次の課題がある。
【０００５】
一つ目の課題は、色座標による圧縮率の違いが考慮されていないことである。上述した色域圧縮処理においては、色度によって圧縮率が異なる明度圧縮および彩度圧縮が実施されるが、特許文献1の技術においては色度による圧縮率の違いが考慮されず、局所的な階調や色度の変化を適切に再現することができない。
【０００６】
二つ目の課題は、処理時間が長いことである。画像の空間周波数に基づく処理は、一般に処理コストが高く、従来の色域圧縮処理に比べて処理時間が非常に長くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2009-038504号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、画像の局所的な階調と色度の変化の再現を向上することを目的とする。また、画像の局所的な階調と色度の変化成分を保存して、色域を圧縮した画像データを生成することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１０】
本発明の色処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
入力画像データから複数の上位ビットで構成される上位ビット画像データを分離する分離手段と、
前記入力画像データが表す色と前記上位ビット画像データが表す色の差分を差分画像データとして算出する算出手段と、
画像形成条件に対応する変換情報に基づき、前記上位ビット画像データに色処理を施し、前記色処理後の上位ビット画像データと前記差分画像データを合成処理する色処理手段を有し、
前記算出手段は、前記入力画像データと前記上位ビット画像データをデバイス非依存色空間の画像データに変換し、それら画像データの差分を前記差分画像データとして算出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像の局所的な階調と色度の変化の再現を向上することができる。また、画像の局所的な階調と色度の変化成分を保存して、色域を圧縮した画像データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の色処理を実行する情報処理装置の構成例を示すブロック図。
【図２】実施例1の色処理装置の処理構成例を示すブロック図。
【図３】色処理装置における色処理を説明するフローチャート。
【図４】UIの一例を示す図。
【図５】色処理装置の色処理におけるシグナルフローを示す図。
【図６】変換情報および後述する補正係数テーブルの一例を示す図。
【図７】補正係数の取得処理を説明するフローチャート。
【図８】大域変化データと局所変化データの分離処理を説明するフローチャート。
【図９】補正処理を説明するフローチャート。
【図１０】合成処理を説明するフローチャート。
【図１１】実施例2におけるUIの一例を示す図。
【図１２】実施例2の分離部による分離処理を説明するフローチャート。
【図１３】実施例3における色変換プロファイルの構成例を示す図。
【図１４】実施例3の補正係数の取得処理を説明するフローチャート。
【図１５】実施例3の色変換プロファイルを作成するプロファイル作成部の構成例を示すブロック図。
【図１６】プロファイル作成処理を説明するフローチャート。
【図１７】実施例4の色処理装置の処理構成例を示すブロック図。
【図１８】実施例4の色処理装置における色処理を説明するフローチャート。
【図１９】UIの一例を示す図。
【図２０】差分画像データの生成処理を説明するフローチャート。
【図２１】色処理部の処理を説明するフローチャート。
【図２２】変換情報の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる実施例の色処理装置および色処理方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例は特許請求の範囲にかかる本発明を限定するものではなく、また、実施例において説明する構成の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須とは限らない。
【実施例１】
【００１５】
［装置の構成］
図1のブロック図により実施例の色処理を実行する情報処理装置の構成例を示す。CPU201は、RAMなどのメインメモリ202をワークメモリとして、HDDまたはSSDなどの記憶部203やROM204に格納されたプログラムを実行し、システムバス205を介して後述する構成を制御する。なお、記憶部203やROM204には、後述する色処理を実現するプログラムや各種データが格納されている。
【００１６】
USBなど汎用インタフェイス(I/F)206には、キーボードやマウスなどの指示入力部207、USBメモリやメモリカードなどの記録メディア（コンピュータが読み取り可能な記録媒体）208、画像出力装置209などが接続される。また、ビデオカード(VC)210に接続されたモニタ211には、CPU201によって、ユーザインタフェイス(UI)や処理経過や処理結果を示す情報が表示される。
【００１７】
例えば、CPU201は、指示入力部207を介して入力されるユーザ指示に従いROM204、記憶部203または記録メディア208に格納されたアプリケーションプログラム(AP)をメインメモリ202の所定領域にロードする。そして、APを実行し、APに従いモニタ211にUIを表示する。
【００１８】
次に、CPU201は、ユーザ指示に従い記憶部203や記録メディア208に格納された各種データをメインメモリ202の所定領域にロードする。そして、APに従いメインメモリ202にロードした各種データに所定の演算処理を施す。そして、CPU201は、ユーザ指示に従い演算処理結果をモニタ211に表示したり、記憶部203や記録メディア208に格納したり、画像出力装置209に出力したりする。
【００１９】
なお、CPU201は、システムバス205に接続された図示しないネットワークI/Fを介して、有線または無線ネットワーク上のコンピュータ装置やサーバ装置との間でプログラム、データ、演算処理結果の送受信を行うこともできる。また、モニタ211と指示入力部207は、それらを重ねたタッチパネルであってもよく、その場合、情報処理装置はタブレットデバイスまたはスマートフォンのようなコンピュータ機器である。
【００２０】
［処理構成］
図2のブロック図により実施例1の色処理装置101の処理構成例を示す。なお、図2に示す色処理装置101は、CPU201が画像処理APを実行することにより実現され、画像処理APにより後述する色処理装置101の処理が実行される。また、図2には示さないが、各部の処理は、メインメモリ202に割り当てられたバッファを使用して実行される。
【００２１】
UI部102は、UIをモニタ211に表示し、UIに対するユーザ指示を指示入力部207を介して入力する。ユーザ指示には、例えば、画像出力装置の選択、画像出力装置の画像形成条件、画像出力装置に出力する画像データの指示などが含まれる。
【００２２】
画像入力部103は、ユーザ指示に従い画像データ（入力画像データ）を記憶部203や記録メディア208から入力する。分離部104は、フィルタ処理により入力画像データを画像の局所的な階調と色度の変化を表すデータ（以下、局所変化データ）と、画像のより大域的な階調と色度の変化を表すデータ（以下、大域変化データ）に分離する。
【００２３】
補正係数取得部105は、画像出力装置の選択と画像形成条件によって特定される、色処理用の変換情報を変換情報保持部106から取得し、変換情報に基づき補正係数を取得する。補正処理部107は、補正係数に基づき、局所変化データに補正処理を施す。
【００２４】
合成部108は、大域変化データと補正処理された局所変化データを合成する。色処理部109は、補正係数取得部105と同様に取得した色処理用の変換情報に基づき、合成処理後の画像データに色処理を施す。出力部111は、色処理された画像データを含む印刷ジョブを画像出力装置209に出力する。画像出力装置209は、指定された画像形成条件に従い、入力される画像データが表す画像を記録媒体に形成する。
【００２５】
なお、色処理部109は、例えば、画像出力装置209の、指定された画像形成条件における色域（以下、出力色域）に応じた変換情報を変換情報保持部106から取得し、画像データの色域を出力色域にマッピングする色域マッピングなどの色処理を実行する。
【００２６】
また、出力部111は、画像出力装置209の、指定された画像形成条件に対応する色分解テーブルを用いて画像データのRGB信号値を色材量を表す色材量信号値CMYKに変換する色分解処理を実行する。さらに、出力部111は、画像データの階調数を画像出力装置209が処理可能な階調数に低減するハーフトーン処理なども実行する。勿論、出力部111からRGB画像データを受信した画像出力装置209が色分解処理やハーフトーン処理を行ってもよい。
【００２７】
［処理の流れ］
図3のフローチャートにより色処理装置101における色処理を説明する。UI部102は、以降の処理に必要な情報をユーザが入力するためのUIをモニタ211に表示する(S11)。図4によりUIの一例を示す。
【００２８】
ユーザは、指示入力部1001を操作して、画像データの出力先の画像出力装置を指定する情報（例えば型番）、および、出力する画像データのファイル名を入力または選択する。出力対象の画像データが指示されると(S12)、画像入力部103は、当該画像データを入力する(S13)。画像表示部1002には、出力が指示された画像データ（入力画像データ）が表す画像が表示される。
【００２９】
次に、ユーザは、出力モード選択部1003を操作して、画像を出力する際の画像出力装置の出力モードを選択する。なお、出力モードとして、例えば、写真調、モニタ画像にカラーマッチングするモニタマッチなどが選択可能である。なお、指示入力部1001と出力モード選択部1003の操作順は逆でもよく、ユーザは、出力モード選択部1003を操作した後、指示入力部1001を操作してもよい。
【００３０】
変換ボタン1005は、色処理の実行を指示を行うためのボタンである。ユーザによって変換ボタン1005が押される（またはタッチされる）と、画像表示部1004に、選択された画像出力装置および出力モード（以下、画像形成条件）に対応する色域に入力画像データをマッピングした画像が表示される。出力ボタン1006は、色処理装置101による処理結果を画像出力装置209に出力する指示を行うためのボタンである。ユーザによって出力ボタン1006が押される（またはタッチされる）と、色処理装置101は、入力画像データを画像出力装置209に出力するための色処理を開始する。なお、変換ボタン1005の操作は必須ではなく、変換ボタン1005の操作せずに出力ボタン1006を操作することが可能である。
【００３１】
変換ボタン1005または出力ボタン1006が押されると(S14)、補正係数取得部105は、画像形成条件に対応する変換情報（色処理用の変換情報）を変換情報保持部106から取得する(S15)。そして、色処理用の変換情報に基づき補正係数を取得する(S16)。なお、補正係数の取得処理の詳細は後述する。
【００３２】
次に、分離部104は、詳細は後述するが、フィルタ処理により入力画像データを大域変化データと局所変化データに分離する(S17)。続いて、補正処理部107は、詳細は後述するが、補正係数に基づき、局所変化データに補正処理を施す(S18)。
【００３３】
次に、合成部108は、大域変化データと補正処理された局所変化データを合成する(S19)。続いて、色処理部109は、画像形成条件に対応する色処理用の変換情報を変換情報保持部106から取得し(S20)、色処理用の変換情報に基づき、合成後の画像データに色処理を施す(S21)。この時点で、画像表示部1004に、入力画像データを色域マッピングした画像が表示される。また、出力ボタン1006が押された場合は、出力部111によって色処理後の画像データが画像出力装置209に出力される(S22)。
【００３４】
図5により色処理装置101の色処理におけるシグナルフローを示す。補正係数取得部105は、色処理用の変換情報を取得し(S15)、補正係数を算出する(S16)。一方、分離部104は、RGB→LC変換(S17a)と平滑化フィルタ処理(S17b)により大域変化データの明度信号Lmと彩度信号Cmを生成する。そして、入力画像データのLC値を大域変化データLmCmで除算して(S17c)、局所変化データL'C'を生成する。つまり、入力画像データの明度信号Lをフィルタ処理後の明度信号Lmで除算し、入力画像データの彩度信号Cをフィルタ処理後の彩度信号Cmで除算した局所変化データL'C'を生成する。
【００３５】
次に、補正処理部107は、補正係数に基づき局所変化データL'C'に補正処理を施す(S18)。合成部108は、補正処理された局所変化データLcCcと大域変化データLmCmの乗算による合成処理(S19a)およびLC→RGB変換(S19b)を行う(S19b)。そして、色処理部109は、色処理用の変換情報を取得し(S20)、合成後の画像データに色処理を施す(S21)。
【００３６】
図6により変換情報および後述する補正係数テーブルの一例を示す。図6(a)に示す変換情報は、RGB値の範囲を例えば17スライスした均等格子の各格子点（RGB値）に対応する画像出力装置のデバイスRGB値が記述されたルックアップテーブル(LUT)である。なお、変換情報の形式は、LUTに限らず、マトリクスなどの行列式やガンマテーブル形式でもよい。
【００３７】
このように、画像形成条件（画像出力装置と出力モードなど）に適用される色処理の変換情報に基づき、色処理前に補正処理を行うことで、入力画像データにおける階調と色度の変化の適切な再現が画像出力装置209において可能になる。
【００３８】
●補正係数取得部
図7のフローチャートにより補正係数の取得処理(S16)を説明する。補正係数取得部105は、取得した変換情報の格子点ごとに、明度圧縮率および彩度圧縮率を算出する。つまり、下式を用いて、格子点の入力値（入力RGB値）をLab値Labinに変換し(S61)、格子点の出力値（デバイスRGB値）をLab値Laboutに変換する(S62)。
RLinear = Rγ；
GLinear = Gγ；
BLinear = Bγ；
X = 0.4124×RLinear + 0.3576×GLinear + 0.1805×BLinear；
Y = 0.2126×RLinear + 0.7152×GLinear + 0.0722×BLinear；
Z = 0.0193×RLinear + 0.1192×GLinear + 0.9505×BLinear；
；
if (X ＞ 0.008856)
fx = (X/Xw)1/3；
else
fx = 903.3×(X/Xw)/116；
if (Y ＞ 0.008856)
fy = (Y/Yw)1/3；
else
fy = 903.3×(Y/Yw)/116；
if (Z ＞ 0.008856)
fx = (Z/Zw)1/3；
else
fx = 903.3×(Z/Zw)/116；
；
L = 116×fy - 16；
a = 500×(fx - fy)；
b = 500×(fy - fz)；                                    …(1)
ここで、sRGBの場合はγ=2.2、
XwYwZwは白色点のXYZ値、D65の場合はXw=95.05、Yw=100.0、Zw=108.91。
【００３９】
次に、補正係数取得部105は、式(2)を用いて格子点のLab値をLC値に変換し(S63)、式(3)により格子点ごとの明度圧縮率Lratioと彩度圧縮率Cratioを算出する(S64)。
C = √(a2 + b2)；                      …(2)
；
Lratio = Lin/Lout；
Cratio = Cin/Cout；                        …(3)
【００４０】
次に、補正係数取得部105は、下式を用いて、算出した圧縮率に基づき補正処理に使用する明度補正係数kLと彩度補正係数kCを算出し(S65)、それら補正係数をバッファに格納する(S66)。
kLi = 1/Lratio；
kCi = 1/Cratio；          …(4)
ここで、iは格子点の番号。
【００４１】
補正係数は、図6(b)に示すように、格子点のRGB値に対応付けて格納され、RGB値を入力、明度補正係数kL、彩度補正係数kCを出力とするテーブル（以下、補正係数テーブル）を構成する。また、一度作成された補正係数テーブルを画像形成条件（画像出力装置と出力モード）に対応付けて変換情報保持部106に格納することが可能である。その場合、画像形成条件に対応する補正係数テーブルが変換情報保持部106に格納されていれば、補正係数の算出は不要である。
【００４２】
●分離部
図8のフローチャートにより大域変化データと局所変化データの分離処理(S17)を説明する。分離部104は、式(1)により入力画像データをLab値に変換し(S31)、各画素の位相h=a/bを算出し(S32)、式(2)にを用いて入力画像データのLab値をLC値に変換する(S33)。
【００４３】
そして、下式に示すガウシアンフィルタを用いて明度値Lと彩度値Cをそれぞれ平滑化した大域変化データLmCmを生成する(S34)。なお、入力画像データのLC値と位相h、大域変化データLmCmはバッファに格納される。
G(x, y) = 1/(2πσ2)exp{-(x2+y2)/2σ2}        …(5)
【００４４】
なお、ガウシアンフィルタのカーネルサイズσとして、例えば、入力画像の1/10のサイズを使用するが、サイズはこれに限定されず、後述するように実際の観察距離に基づくカーネルサイズσに決定してもよい。また、ガウシアンフィルタに限らず、移動平均フィルタやバイラテラルフィルタなどの他の平滑化フィルタを用いてもよいし、フーリエ変換を用いて周波数領域上で処理を行って大域変化データを生成してもよい。
【００４５】
次に、分離部104は、入力画像データの各画素について、明度値Lを大域変化データの対応する画素の明度値Lmで除算し、彩度値Cを大域変化データの対応する画素の彩度値Cmで除算した局所変化データL'C'を生成する(S35)。なお、局所変化データL'C'はバッファに格納される。
【００４６】
局所変化データの明度値L'(=L/Lm)は、大域変化データの明度値Lmを1（大域階調）とした場合の各画素の明るさの比率を表し、大域階調よりも明るい画素はL'＞1、大域階調よりも暗い画素はL'＜1になる。同様に、局所変化データの彩度値C'(=C/Cm)は、大域変化データの彩度値Cmを1（大域彩度）とした場合の各画素の彩度の比率を表し、大域彩度よりも彩度が高い画素はC'＞1、大域彩度よりも彩度が低い画素はC'＜1になる。
【００４７】
●補正処理部
図9のフローチャートにより補正処理(S18)を説明する。補正処理部107は、注目画素の入力画像データのRGB値をバッファから取得する(S41)。そして、RGB値を入力として補正係数テーブルを参照する補間演算によって、注目画素の明度補正係数kL、彩度補正係数kCを算出する(S42)。
【００４８】
次に、補正処理部107は、注目画素の局所変化データL'C'をバッファから取得し(S43)、当該L'C'値に下式により補正処理を施す(S44)。なお、補正処理後の局所変化データLcCcはバッファに格納される。
Lc = kL×L'；
Cc = kC×C'；        …(6)
【００４９】
ディジタルカメラなどの入力デバイスの色域（入力色域）に比べて、画像出力装置などの出力デバイスの色域（出力色域）は狭く、変換情報は、入力色域を出力色域に色域圧縮するための情報であり、式(3)によって算出される圧縮率＜1である。一方、式(4)に示すように補正係数は圧縮率の逆数（＞1）であり、式(6)の演算によって局所変化データに階調と彩度の変化を強調する補正処理が施されることになる。
【００５０】
次に、補正処理部107は、全画素について補正値LcCcを算出したか否かを判定し(S45)、未了の画素があれば処理をステップS41に戻して、補正値LcCcの算出を繰り返す。
【００５１】
●合成部
図10のフローチャートにより合成処理(S19)を説明する。合成部108は、バッファから、注目画素の局所変化データLcCcを取得し(S51)、注目画素の大域変化データLmCmを取得する(S52)。そして、補正後の明度値Lcに大域変化データの明度値Lmを乗算し、補正後の彩度値Ccに大域変化データの彩度値Cmを乗算して、注目画素の補正後のLC値を算出する(S53)。
【００５２】
次に、合成部108は、注目画素の位相hをバッファから取得し(S54)、下式により注目画素の補正後のab値を算出する(S55)。
a = √{h2C2/(1 + h2)}；
b = √{C2/(1 + h2)}；        …(7)
ここで、hはステップS32で算出された注目画素の色相、
CはステップS53で算出された注目画素の彩度値。
【００５３】
次に、合成部108は、式(1)の逆演算により、注目画素の補正後のLab値を入力画像データと同じ形式のRGB値に変換する(S56)。そして、全画素について補正後のRGB値を算出したか否かを判定し(S57)、未了の画素があれば処理をステップS51に戻して、補正後のRGB値の算出を繰り返す。
【００５４】
このように、画像形成条件（画像出力装置と出力モードなど）に応じた変換情報を参照して、画素の明度と彩度に応じた補正処理を画素の局所的な明度成分と彩度成分に施す。従って、色度によって圧縮率が異なる明度圧縮および彩度圧縮が実施される場合も、画像の局所的な階調と色度の変化を適切に再現することが可能になる。
【実施例２】
【００５５】
以下、本発明にかかる実施例2の色処理装置および色処理方法を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００５６】
実施例1では、入力画像データを局所変化データと大域変化データに分離し、変換情報の明度圧縮率と彩度圧縮率に基づき、局所変化データを強調する補正処理を行うことで、画像の局所的な階調や色度の変化を適切に再現する方法を説明した。その際、局所変化データと大域変化データの分離処理に用いるフィルタのパラメータは画像サイズに基づき設定される。例えば、入力画像の1/10のサイズをフィルタのカーネルサイズσにすれば、大域変化データは、入力画像の1/10のサイズの領域における平均的な階調と色度を示すことになる。
【００５７】
実施例2においては、実際の印刷物の観察条件に基づき、フィルタのパラメータを設定する方法を説明する。以下では、実施例1との差分であるUIおよび分離処理(S17)を説明し、その他の構成や処理の説明は省略する。
【００５８】
画像出力装置209に出力させる印刷物の解像度（出力解像度）をRo[dpi]、当該印刷物の観察距離をD[mm]、視野角をθ（例えば10°）とすると、観察者の視野に入る印刷物の画素数tpは、下式によって表される。なお、以下では視野を正方形として説明するが、半径をtpとする円を視野としてもよい。
tp = Ro/25.4×D×2・tanθ/2        …(8)
【００５９】
また、入力画像データの解像度をRiとすると、印刷物の画素数tpに対応する入力画像データの画素数tdは、下式によって表される。
td = tp×Ri/Ro        …(9)
【００６０】
式(8)(9)から、観察者の視野に入る、入力画像データにおける画素数tdは、視野角θと観察距離によって次のように表される。
td = Ro/25.4×D×2・tanθ/2×Ri/Ro
= Ri/25.4×D×2・tanθ/2            …(10)
【００６１】
観察者の視野に入る画素数tdに基づき大域変化データを生成すれば、観察者が認識する大域的な階調と色度をより正確に取得することができる。そして、分離処理により生成される局所変化データは、観察者が認識する局所的な階調と色度の変化をより正確に表すことができる。
【００６２】
図11により実施例2におけるUIの一例を示す。ユーザは、解像度選択部1011を操作して、入力画像データの解像度Ri[dpi]を選択し、観察距離入力部1012に印刷物を観察する際の観察距離D（単位は例えばミリメートル）を入力する。なお、印刷物は、これから画像出力装置209によって出力する印刷物であることは言うまでもない。
【００６３】
図12のフローチャートにより実施例2の分離部104による分離処理(S17)を説明する。ステップS31からS33の処理は実施例1と同様であり、説明を省略する。Lab→LC変換(S33)が終了すると、分離部104は、UI部102から観察距離Dおよび解像度Riを取得する(S341)。そして、所定の視野角θ（例えば10°）に入る、入力画像データの画素数を視野サイズtdとして算出する(S342)。なお、入力画像データの解像度Riは、例えば、画像データのヘッダ情報から取得してもよい。
【００６４】
次に、分離部104は、実施例1と同様に入力画像データのLC値を平滑化して大域変化データLmCmを取得する(S343)が、その際、ガウシアンフィルタのカーネルサイズσとして、ステップS342で算出した視野サイズtdを用いる。そして、実施例1と同様に、局所変化データL'C'を生成する(S35)。
【００６５】
このように、画像の局所的な階調と色度の変化を、観察条件を考慮して、より適切に再現することが可能になる。
【実施例３】
【００６６】
以下、本発明にかかる実施例3の色処理装置および色処理方法を説明する。なお、実施例3において、実施例1、2と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００６７】
実施例1、2では、画像形成条件に対応する変換情報から明度圧縮率および彩度圧縮率を算出して、局所変化データを補正（強調）する。実施例3においては、当該補正処理を効率化するために利用可能な色変換プロファイルの構成例を説明する。
【００６８】
●色変換プロファイルの構成
入力画像データを画像出力装置209に出力する画像データに変換する色処理装置101は、ICCプロファイルに代表される、入力画像信号を出力色信号（デバイス色信号）に変換するための色変換プロファイルを備えている。そして、画像形成条件に対応する色変換プロファイルを選択して、当該色変換プロファイルを用いて色処理を行う。
【００６９】
実施例1においては、色変換プロファイルの格子点の入力値（入力RGB値）をLC値に変換し、格子点の出力値（デバイスRGB値）をLC値に変換して、各格子点の明度圧縮率と彩度圧縮率を算出し、さらに、圧縮率から補正係数を算出する。この処理には、式(1)から(4)の演算を必要とする。実施例3においては、それら演算のコストを削減するために、格子点に対応する明度圧縮率と彩度圧縮率を色変換プロファイルに格納する。
【００７０】
図13により実施例3における色変換プロファイルの構成例を示す。図13(a)に示す色変換プロファイルは、格子点の入力値（入力RGB値）に対応して、出力値（デバイスRGB値）、明度圧縮率、彩度圧縮率が記録されたLUTである。勿論、明度圧縮率、彩度圧縮率は、実施例1で説明した手順により予め算出され、色変換プロファイルに記録される。
【００７１】
なお、図13には入力RGB値をデバイスRGB値に変換するLUTを備える色変換プロファイルを示したが、Labに代表される色座標値などを格納する形式のLUTを備える色変換プロファイルでもよい。その場合、入力RGB値をLab値に変換して、Lab値に対応する明度圧縮率、彩度圧縮率を取得すればよい。
【００７２】
図14のフローチャートにより実施例3の補正係数の取得処理(S16)を説明する。補正係数取得部105は、ステップS15において変換情報保持部106から色変換プロファイルを取得した後、色変換プロファイルに格納されたLUTを参照し、格子点に対応して記録された明度圧縮率と彩度圧縮率を取得する(S123)。そして、取得した圧縮率に基づき、式(4)により、各格子点の補正係数を算出し(S124)、算出した補正係数を補正係数テーブルとしてバッファに格納する(S125)。図14の補正係数の取得処理によれば、図7に示す補正係数の算出における格子点のRGB→Lab変換(S21、S22)が不要になり、処理の高速化が図れる。
【００７３】
このように、図13(a)に示す構成の色変換プロファイルを用いることによって、明度圧縮率と彩度圧縮率を算出する処理の簡易化が可能になり、局所変化データの補正処理の効率化を図ることができる。
【００７４】
●インテントへの対応
また、色変換プロファイルには、色相や彩度の色再現特性の種類（インテント）として、忠実な色再現を行うためのモニタマッチプロファイルおよび測色的（カラリメトリック）プロファイルがある。さらに、色相・彩度を好ましく再現する知覚的（パーセプチャル）プロファイルがある。
【００７５】
測色的プロファイルは、入力RGBにおけるLabと出力RGBにおけるLabを一致させるプロファイルである。従って、画像出力時のインテントの選択によっては、上記補正処理による局所変化データの強調が望ましくない場合がある。そこで、色変換プロファイルのインテントに応じてLUTを構成することが考えられる。
【００７６】
図13(b)はインテントと補正対象の関係を示し、「0」は非補正対象、「1」は補正対象を示す。例えば、図13(a)に示す色変換プロファイルが知覚的プロファイルの場合、当該色変換プロファイルのLUTには明度圧縮率のみを格納する（あるいは彩度圧縮率をすべて1にする）。そして、インテントとしてパーセプチャルが指定された場合、補正処理部107が局所変化データの明度値L'のみを補正するようにすればよい。
【００７７】
また、インテントとしてモニタマッチが指定された場合、明度圧縮率と彩度圧縮率を格納したLUTを有する色変換プロファイルにより、補正処理部107が局所変化データの明度値L'と彩度値C'を補正するようにすればよい。
【００７８】
また、インテントとしてカラリメトリックが指定された場合、圧縮率を格納しないLUTを有する色変換プロファイルにより、補正処理部107が局所変化データの明度値L'と彩度値C'を実質的に補正しないようにすればよい。なお、圧縮率を格納しない代わりに、明度圧縮率と彩度圧縮率をすべて1にしてもよい。
【００７９】
このように、インテントに対応する補正対象の制御が可能になり、ユーザが望む色再現性を実現する画像形成が可能になる。
【００８０】
●圧縮率テーブルを含む色変換プロファイルの作成
また、色処理装置101の変換情報保持部106に格納された色変換プロファイルが明度圧縮率、彩度圧縮率が記録されていない一般的な色変換プロファイルの場合がある。そこで、変換情報保持部106に格納された色変換プロファイルを参照して作成した明度圧縮率と彩度圧縮率のテーブルを含む図13(a)に示す色変換プロファイルを、新たに作成して変換情報保持部106に格納することが考えられる。
【００８１】
図15のブロック図により実施例3の色変換プロファイルを作成するプロファイル作成部110の構成例を示す。色変換部1101は、変換情報保持部106に格納された色変換プロファイルを参照して、色変換LUTの各格子点の入力値（入力RGB値）をLC値に変換し、出力値（デバイスRGB値）をLC値に変換する。圧縮率算出部1102は、色変換部1101から入力されるLC値から明度圧縮率と彩度圧縮率を算出する。テーブル作成部1103は、格子点に対応する明度圧縮率と彩度圧縮率を記録した圧縮率テーブルを作成する。プロファイル作成部1104は、作成された圧縮率テーブルと、色変換部1101が参照した色変換プロファイルの色変換テーブルを合成した色変換プロファイを作成し、作成した色変換プロファイルを変換情報保持部106に格納する。
【００８２】
図16のフローチャートによりプロファイル作成処理を説明する。プロファイル作成部110は、変換情報保持部106から色変換プロファイルを取得して(S201)、当該色変換プロファイルが圧縮率テーブルを備える構成の色変換プロファイルか否かを判定する(S202)。
【００８３】
圧縮率テーブルを備える構成の色変換プロファイルの場合、プロファイル作成部110は、プロファイル作成処理を終了する。また、圧縮率テーブルを備えない構成の色変換プロファイルの場合、プロファイル作成部110は、ステップS203以降の処理を実行する。
【００８４】
色変換部1101は、色変換プロファイルの色変換LUTの各格子点の入力値（入力RGB値）をLC値に変換し(S203)、出力値（デバイスRGB値）をLC値に変換する(S204)。次に、圧縮率算出部1102は、色変換部1101から入力されるLC値から明度圧縮率と彩度圧縮率を算出する(S205)。ステップS206の判定により、すべての格子点の明度圧縮率と彩度圧縮率が算出されるまで、ステップS203からS205の処理が繰り返される。
【００８５】
すべての格子点の明度圧縮率と彩度圧縮率の算出が終了すると、テーブル作成部1103は、格子点に対応する明度圧縮率と彩度圧縮率を記録した圧縮率テーブルを作成する(S207)。次に、プロファイル作成部1104は、作成された圧縮率テーブルと、色変換部1101が参照した色変換プロファイルの色変換LUTに圧縮率テーブルを合成して、圧縮率テーブルを含む色変換プロファイを作成する(S208)。そして、作成した色変換プロファイルを変換情報保持部106に格納する(S209)。
【００８６】
なお、プロファイル作成部110は、変換情報保持部106に色変換プロファイルが格納された場合にプロファイル作成処理を実行してもよいし、ユーザ指示に従いプロファイル作成処理を実行してもよい。
【実施例４】
【００８７】
以下、本発明にかかる実施例4の色処理装置および色処理方法を説明する。なお、実施例4において、実施例1-3と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００８８】
実施例1-3では、フィルタ処理により入力画像データを局所変化データと大域変化データに分離し、局所変化データを強調する補正処理により、画像の局所的な階調や色度の変化を適切に再現する方法を説明した。実施例4では、より簡易な構成で画像の局所的な階調や色度の変化を適切に再現する方法を説明する。
【００８９】
［処理構成］
図17のブロック図により実施例4の色処理装置101の処理構成例を示す。なお、図17に示す色処理装置101は、CPU201が画像処理APを実行することにより実現され、画像処理APにより後述する色処理装置101の処理が実行される。また、図17には示さないが、各部の処理は、メインメモリ202に割り当てられたバッファを使用して実行される。なお、図2に示す構成と同様の構成には同一の符号を付して、詳細説明を省略する。
【００９０】
分離部301は、画像入力部103が入力した画像データから複数の上位ビットで構成される上位ビット画像データを分離する。差分算出部302は、詳細は後述するが、入力画像データが表す色と上位ビット画像データが表す色の差分を示す差分画像データを生成する。実施例4において、上位ビット画像データは「大域変化データ」に相当し、差分画像データは「局所変化データ」に相当する。上位ビット画像データを分離するビット位置は後述する。
【００９１】
色処理部303は、色域マッピング部304、画像合成部305、逆変換部306を有し、入力画像データの色変換処理を行う。色域マッピング部304は、画像形成条件に対応する変換情報を変換情報保持部106から取得して、上位ビット画像データを色域マッピングする。画像合成部305は、色域マッピングされた画像データと差分画像データを合成する。逆変換部306は、合成後の画像データを画像出力装置209の例えばデバイスRGB空間の画像データに変換する。
【００９２】
［処理の流れ］
図18のフローチャートにより実施例4の色処理装置101における色処理を説明する。UI部102は、以降の処理に必要な情報をユーザが入力するためのUIをモニタ211に表示する(S401)。図19によりUIの一例を示す。なお、図4に示すUIの構成と同様の構成には同一の符号を付して、詳細説明を省略する。
【００９３】
出力対象の画像データが指示されると(S402)、画像入力部103は、当該画像データを入力する(S403)。画像表示部1002には、出力が指示された画像データ（入力画像データ）が表す画像が表示される。なお、入力画像データはバッファに格納される。
【００９４】
ユーザは、ビット数指示部1021を操作して、画像の全体的な階調と色度の変化（大域変化）を表すと考える上位ビット数を指定する。例えば、上位5ビットが大域変化を表すと考える場合、ユーザは、ビット数指示部1021により「5」を指定する。なお、指示入力部1001とビット数指示部1021の操作順は逆でもよく、ユーザは、ビット数指示部1021を操作した後、指示入力部1001を操作してもよい。なお、UI部102は、起動の都度、上位ビット数のデフォルト（例えば、5ビットや6ビット）を表示してもよいし、前回指定されたビット数を表示してもよい。
【００９５】
変換ボタン1005または出力ボタン1006が押されると(S404)、分離部301は、UI部102から入力される指定ビット数に従い、入力画像データから上位ビット画像データを分離する(S405)。なお、入力画像データが各色8ビット、指定ビット数が5ビットの場合、例えば、入力画像データを3ビット右シフトした後、3ビット左シフトして上位ビット画像データを作成することができる。また、上位ビット画像データはバッファに格納される。
【００９６】
次に、差分算出部302は、詳細は後述するが、入力画像データと上位ビット画像データから差分画像データを生成する(S406)。続いて、色処理部303は、詳細は後述するが、上位ビット画像データと差分画像データを用いて、画像形成条件に対応する色域マッピング後の画像データを生成する(S407)。この時点で、画像表示部1004に、入力画像データを色域マッピングした画像が表示される。また、出力ボタン1006が押された場合は、出力部111によって色処理後の画像データが画像出力装置209に出力される(S408)。
【００９７】
［差分算出部］
差分算出部302は、入力画像データの局所的な階調と色度の変化を表す局所変換データに相当する差分画像データを生成する。そのため、入力画像データと上位ビット画像データをそれぞれデバイス非依存色空間(DIC)の画像データに変換し、DIC上で差分を算出する。
【００９８】
図20のフローチャートにより差分画像データの生成処理(S406)を説明する。差分算出部302は、入力画像データを取得し(S501)、入力画像データをDICの画像データに変換する(S502)。続いて、上位ビット画像データを取得し(S503)、上位ビット画像データをDICの画像データに変換する(S504)。
【００９９】
入力画像データと上位ビット画像データを国際照明委員会(CIE)が規定するsRGB画像データ、DICをCIELAB空間とすると、式(1)に示すように、各画素の画像データがCIE三刺激値XYZに変換さた後、CIELAB値に変換される。
【０１００】
次に、差分算出部302は、下式により、CIELAB値に変換された入力画像データと上位ビット画像データから差分画像データを生成する(S505)。なお、生成された差分画像データはバッファに格納される。
D(i, j) = I(i, j) - H(i, j)        …(11)
ここで、I(i, j)は入力画像データ、
H(i, j)は上位ビット画像データ、
(i, j)は画素座標。
【０１０１】
［色処理部］
色処理部303は、上位ビット画像データHと差分画像データDを用いて、入力画像データの局所的な階調と色度の変化を適切に再現するための色処理を行う。そのため、色域マッピング部304において、上位ビット画像データHをDIC上で画像形成条件に対応する色域にマッピングする。そして、画像合成部305において、色域マッピング後の上位ビット画像データに差分画像データを合成し、逆変換部306において、合成後の画像データをDICから例えばデバイスRGB空間に変換する。
【０１０２】
図21のフローチャートにより色処理部303の処理を説明する。色域マッピング部304は、画像形成条件に対応する変換情報を変換情報保持部106から取得する(S601)。図22により変換情報の一例を示す。
【０１０３】
図22に示すように、変換情報は、入力RGBの範囲を各軸ともに例えば9スライスした格子点の入力値（入力RGB値）と、格子点に対応する画像出力装置209の色域内のCIELAB値の関係が記述されたLUTである。なお、変換情報は、入力機器の色域（入力色域）と出力機器の色域（出力色域）をCIELAB空間に変換し、CIELAB空間上で、入力色域と出力色域を対応させる色域圧縮を行うことで、予め作成することができる。なお、色域圧縮方法には既知の方法を用いればよく、説明を省略する。
【０１０４】
次に、色域マッピング部304は、上位ビット画像データHを入力し(S602)、取得した変換情報のLUTを参照して、上位ビット画像データHを色域マッピングする(S603)。なお、色域マッピングには補間演算が用いられる。続いて、画像合成部305は、差分画像データDを入力し(S604)、下式により、色域マッピングされた上位ビット画像データH'と差分画像データDを加算処理して合成画像データCを生成する(S605)。
C(i, j) = H'(i, j) + D(i, j)        …(12)
【０１０５】
次に、逆変換部306は、画像出力装置209の色域データを例えば変換情報保持部106から取得する(S606)。色域データは、図22に示すLUTと同様の形式を有し、画像出力装置209のデバイスRGB値の格子点と、格子点のRGB値を画像出力装置209に出力して形成したパッチの測色値（CIELAB値）の対応を示す。
【０１０６】
次に、逆変換部306は、色域データを参照して、合成画像データCを画像出力装置209のデバイスRGB値に変換する(S607)。この変換には、補間演算が用いられる。この時点で、画像表示部1004に、入力画像データを色域マッピングした画像が表示される。
【０１０７】
このように、入力画像データの上位ビットを画像の全域的な階調と色度の変化を表す画像データとして、上位ビット画像データにのみ色処理を施し、画像の局所的な階調と色度の変化成分を差分画像データとして保存する。これにより、周波数変換などの複雑な処理やフィルタ処理を行わずに、短時間に、画像の局所的な階調と色度の変化成分を保存して、色域を圧縮した画像データを得ることができる。
【０１０８】
［変形例］
実施例4においては、DICとしてCIELAB空間を例に説明したが、これに限定されず、例えば、CIE三刺激値XYZやCIELUV空間など他の色空間を用いてもよい。また、CIECAM97、CIECAM97s、CIECAM02のようなカラーアピアランス空間をDICに用いてもよい。
【０１０９】
また、実施例4においては、色処理部303が画像出力装置209のデバイスRGB信号を出力する例を説明したが、色処理部303が出力する信号は、CMYK、XYZ、CIELABなど、画像を表現できる信号であればどのようなものでもよい。例えば、画像出力装置209がCIELAB信号を入力可能な場合、逆変換部306の処理をスルーパスしてもよい。
【０１１０】
また、実施例4においては、上位ビット画像データの色域マッピング後の画像データと差分画像データを合成し、デバイス色信号に変換して出力する例を説明した。デバイス色信号に変換後の処理として、デバイス色信号を平滑化処理する平滑化部307を色処理部303に追加してもよい。平滑化処理は、差分画像データの合成時に発生する可能性がある疑似輪郭（アーチファクト）を低減する効果がある。
【０１１１】
また、上記の各実施例における色処理装置101は、画像出力装置209として、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ、サーマルプリンタなどに接続可能である。また、それらプリンタに色処理装置101を組み込んだ構成も本発明の範疇である。
【０１１２】
［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路（例えば、ASIC）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
104 … 分離部、105 … 補正係数取得部、107 … 補正処理部、108 … 合成部、109 … 色処理部
【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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