(57)【要約】【課題】色再現域が大きく異なる画像入出力装置間で色合わせを行う場合、色域圧縮の指針を設けることが難しく、良好な画像を得るためには圧縮パラメータを微妙に調整する必要があった。【解決手段】装置の高明度または低明度色の色再現特性で測色データを正規化し、装置間の差が小さい相対的な色再現域を利用することで、色域圧縮を容易にする色処理装置及び方法を提案する。【選択図】        図１
2005018695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像出力装置及びその記録媒体の色再現特性を求める手段と、高明度色または／及び低明度色に関する該色再現特性に応じて該装置及びその記録媒体の色再現特性情報を求める手段と、該色再現特性情報を保存する手段と、を有することを特徴とする色処理装置。
【請求項２】
前記色再現特性は、色信号に対して画像出力装置及びその記録媒体が再現する色の分光データである、を特徴とする請求事項１の色処理装置。
【請求項３】
前記色再現特性は、色信号に対して画像出力装置及びその記録媒体が再現する色の三刺激値である、を特徴とする請求事項ｌの色処理装置。
【請求項４】
画像出力装置及びその記録媒体の色再現特性を読み込む工程と、高明度色または／及び低明度色に関する該色再現特性に応じて該装置及びその記録媒体の色再現特性情報を求める工程と、該色再現特性情報を保存する工程と、を有することを特徴とする色処理方法。
【請求項５】
色処理のプログラムコードが格納された記憶媒体であって、画像出力装置及びその記録媒体の色再現特性を読み込む工程のコードと、高明度色または／及び低明度色に関する該色再現特性に応じて該装置及びその記録媒体の色再現特性情報を求める工程のコードと、該色再現特性情報を保存する工程のコードと、を有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項６】
色処理装置を備える画像処理装置であって、画像出力装置及びその記録媒体の色再現特性を求める手段と、高明度色または／及び低明度色に関する該色再現特性に応じて該装置及びその記録媒体の色再現特性情報を求める手段と、該色再現特性情報を用いて画像を変換する手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機、カラープリンタ、カラー印刷、及びカラーモニタ等の画像出力装置を統合する画像システムのための色処理装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
同一のカラー画像を複数の画像出力装置で良好に再現するための画像処理技術として、カラーマネージメントシステム（ＣＭＳ：Ｃｏｌｏｒ  ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）がある。ＣＭＳは、例えば図４に示すようなカラー複写機、カラープリンタ、カラーモニタなどの装置を接続するに当たり、入力系の色信号を出力系の色信号へ変換する際に、プロファイルと呼ばれる変換式もしくは変換テーブルによって、入力色信号を装置に依存しないカラーマッチ色空間に変換する。そして、このカラーマッチ色空間で一致する出力色信号に画像データを変換することで色合わせを行う。カラーマッチ色空間としては、ＣＩＥ／ＸＹＺ表色系やＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系が用いられる。例えばプリント物のような反射媒体の場合、ＣＩＥ／ＸＹＺ表色系は次式（ｌ）で求められる。
【外１】
2005018695.tif 000003
【０００３】
また、ＣＩＥ／Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は上記ＣＩＥ／ＸＹＺを用いて次式（２）で求められる。
【外２】
2005018695.tif 000004
【０００４】
ここで、標準の光の分光分布Ｓ（λ）及び等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），Ｚ（λ）はＣＩＥ、ＪＩＳ等で規定されている。ＣＩＥ表色系では、可視波長域の反射率が１００％フラットである完全拡散面を白、０％フラットの色を黒として、あらゆる分光反射率を持つ色を表現するが、図５に示すように、装置の再現する分光立体角反射率Ｒ（λ）は、色材や記録媒体の特性によって制限され、その一部しか再現できない。その結果、上記の表色系において、画像出力装置は装置及び記録媒体ごとに異なる色再現範囲を持つことになる。入力系の色再現範囲が出力系の色再現範囲よりも大きい場合には、入力色信号に対応する出力色信号が存在しないこともある。例えば、モニタ上の画像をプリンタに出力する場合には、一般にモニタよりもプリンタの色再現範囲が小さいため、再現範囲外の色は正確な色再現を行うことができない。このような場合には、元の画像情報をなるべく保ちつつ、色再現範囲外の色を色再現範囲内に再配置するような色域圧縮処理が行われる。色域圧縮方法としては、特願平３−５６８５８号公報をはじめいくつかの技術があるが、これらは、図７に示す伝達関数に一般化できる。例えば、（１）は色再現範囲内の色はそのまま出力し、範囲外の色のみを圧縮する方法、（２）は色再現範囲に係らず線形に圧縮する方法、（３）をま特定の割合まではそのまま出力し、それ以上の色について非線形に圧縮する方法である。（１）の方法は、色再現域内では正確に再現されるが、再現域外の色は階調がなくなってしまう。（２）の方法は、上記階調性の悪化は無くなるが、再現域内の色においても色差が生じてしまう。（３）の方法は、両者の中間的な方法であり、圧縮の開始点や非線形の形状は画像出力装置及びその記録媒体ごとに最適化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、色再現域が大きく異なる場合、上記（３）の方法は、良好な画像を再現するように伝達関数を最適化するため、設定と画像確認を繰り返し実施する必要がある。伝達関数の設定によっては、全体のカラーバランスや階調性の悪化を生じることもある。本発明は、上記問題を鑑み、画像出力装置及びその記録媒体による色再現範囲の差が小さい色空間を利用することで、色域圧縮を容易にする色処理装置及び方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る色処理装置は、画像出力装置及びその記録媒体の色再現特性を求める手段と、高明度色または／及び低明度色に関する該色再現特性に応じて、該装置及びその記録媒体の色再現特性情報を求める手段と、該色再現特性情報を保存する手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
前記色再現特性情報を求める手段は、前記高明度色または／及び低明度色の色再現特性によって、色再現特性データを正規化することで、画像出力装置及びその記録媒体による色再現範囲の差を小さくすることが可能となり、色域圧縮を容易にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について説明する。
【０００９】
本発明は、例えば図ｌに示すような構成のＣＭＳで使用される。ＣＭＳは、入力系装置１と画像入力部２と画像処理部３と画像出力部４と出力系装置５からなる基本的な構成のものである。入力系装置１から画像入力部２を介してカラー画像データが入力される画像処理部３において、上記カラー画像データに共通のカラーマッチ色空間に変換し、さらに色域圧縮処理を施したデータを上記画像処理部３から画像出力部４を介して出力系装置５に出力するようになっている。
【００１０】
上記画像処理部３は、入力側色空間変換部３１と色域圧縮処理部３２と出力側色空間変換部３３からなる。上記入力側色空間変換部３１は、入力系装置１から画像入力部２を介して入力されるカラー画像データ、すなわち上記入力系装置ｌの色再現範囲に依存した色信号のカラー画像データを上記入力系装置１の色再現範囲に依存しないカラーマッチ色空間に変換する。また、上記色域圧縮処理部３２は、上記入力側色空間変換部３１を介して供給されるカラーマッチ色空間のカラー画像データに色域圧縮処理を施し、上記出力装置５で再現可能な色に変換する。そして、上記出力側色空間変換部３３は、上記色域圧縮処理部３２により色域圧縮処理が施されたカラーマッチ色空間のカラー画像データを、上記出力系装置５の色再現範囲に依存した色信号のカラー画像データに変換して、上記画像出力部４を介して上記出力装置５に出力する。
【００１１】
上記入力側色空間変換部３１と出力側色空間変換部３３は、装置の色再現範囲に依存した色信号とカラーマッチ色空間の変換を行うため、本発明の色処理装置によって作成された色再現特性情報（両者の対応点から求められる変換式または変換テーブル）を保持する。
【００１２】
（実施の形態１）
本実施形態における色信号に対応するカラーマッチ空間を求める手順を、図２のフローチャートに示す。まず、装置の再現する白色画像を出力し（Ｓｌ０ｌ）、この白色画像の分光データＤｗ（λ）を測定する（Ｓｌ０２）。次に、装置の再現する黒色画像を出力し（Ｓｌ０３）、この黒色画像の分光データＤｂ（λ）を測定する（Ｓ１０４）。次に、上記変換式または変換テーブルを作成するために必要な色信号を入力し（Ｓ１０５）、この色信号に対応する画像を出力し（Ｓｌ０６）、この色の分光データＤ（λ）を測定する（Ｓｌ０７）。この分光データＤ（λ）を次式（３）を用いてＤ’（λ）に変換する（Ｓｌ０８）。
【００１３】
Ｄ’（λ）＝（Ｄ（λ）−Ｄｂ（λ））／（Ｄｗ（λ）−Ｄｂ（λ））×Ｋ・・・・・（３）
ここで、Ｋはメディアに依存した定数である。このＤ’（λ）を用いてＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊を計算し（Ｓｌ０９）、このＬ＊ａ＊ｂ＊を上記カラーマッチ色空間として使用する。以下ステップＳｌ０５からステップＳｌ０９を必要な色に付いて実施し、この対応関係から変換式または変換テーブルを作成する。
【００１４】
具体的には、例えば一般的なカラープリンタの場合、ＲＧＢ色信号に対応したプリント出力の分光反射率Ｒ（λ）を測定し、これを白色点（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の分光反射率Ｒｗ（λ）及び黒色点（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）の分光反射率Ｒｂ（λ）を用いて、次式（４）でＲ’（λ）に変換する。
【００１５】
Ｒ’（λ）＝（Ｒ（λ）−Ｒｂ（λ））／（Ｒｗ（λ）−Ｒｂ（λ））×ｌ００・・・・・（４）
この変換によって、白色点が１００、黒色点が０に正規化される。変換後の分光反射率Ｒ’（λ）を用いて計算されるＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊を上記カラーマッチ色空間として使用する。
【００１６】
また、例えば一般的なカラーモニタでは、ＲＧＢ信号に対応したモニタ表示色の分光放射輝度Ｌ（λ）を測定し、これを白色点（Ｒ，Ｇ，Ｂ）：（２５５，２５５，２５５）の分光放射輝度Ｌｗ（λ）、黒色点（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）の分光放射輝度Ｌｂ（λ）を用いて、次式（５）でＬ’（λ）に変換する。
【００１７】
Ｌ’（λ）＝（Ｌ（λ）−Ｌｂ（λ））／（Ｌｗ（λ）−Ｌｂ（λ））×Ｋ・・・・・（５）
このＬ’（λ）を用いて計算されるＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊を上記カラーマッチ色空間として使用する。尚、定数ＫはＬ（λ）を用いてＣＩＥ／ＸＹＺを計算した時のＹとＬ’（λ）を用いて計算したときのＹが等しくなるように設定する。
【００１８】
図６に従来の手法と、本発明によるモニタとプリンタの色再現範囲の一例を示す。本発明によって、プリンタの色再現範囲が広くなり、モニタの色再現範囲との差が小さくなっていることが確認できる。例えば、明度２０における彩度の色再現域は、モニタが約４０であるのに対し、プリンタは１０弱であるが、本手法を用いると約３０になる。図８に示すように、４０から３０への圧縮は、高彩度側のみの圧縮（ａ）で良好な色再現が得られそうであるが、４０から１０への圧縮は、圧縮率が大きいため、低彩度重視（ｂ）では中間から高彩度にかけてつぶれた画像になる恐れがある。そのため、線形圧縮（ｃ）や中間調重視（ｄ）、さらには明度方向の同時圧縮等、最適な画像を出力する圧縮方法を試行錯誤で求めなくてはならない。本手法は、測色データの正規化により、カラーバランスを大きく崩すことなく色再現範囲の差を小さくし、色域圧縮を容易に行うことを可能とする。
【００１９】
（実施の形態２）
この実施形態における色信号に対応するカラーマッチ空間を求める手順を、図３のフローチャートに示す。まず、装置の再現する白色画像を出力し（Ｓ２０１）、この白色画像の三刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗを測定する（Ｓ２０２）。次に、装置の再魂する黒色画像を出力し（Ｓ２０３）、この黒色画像の三刺激値Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂを測定する（Ｓ２０４）。次に、上記変換式または変換テーブルを作成するために必要な色信号を入力し（Ｓ２０５）、対応する画像を出力し（Ｓ２０６）、この三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定する（Ｓ２０７）。この三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを、次式（６）を用いて、Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’に変換する（Ｓ２０８）。
【外３】
2005018695.tif 000005
【００２０】
ここで、Ｋはメディアに依存した定数で、物体色の場合は光源の三刺激値、光源色の場合は、Ｋｘ＝Ｘｗ、Ｋｙ＝Ｙｗ、Ｋｚ＝Ｚｗである。このＸ’Ｙ’Ｚ’を用いてＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊を計算し（Ｓ２０９）、このＬ＊ａ＊ｂ＊を上記カラーマッチ色空間として使用する。以下ステップＳ２０５からステップＳ２０９を必要な色に付いて実施し、この対応関係から変換式または変換テーブルを作成する。
【００２１】
（他の実施の形態）
上述の例では、ベースとなるカラーマッチ色空間としてＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊を使用しているが、ＣＩＥ／ＸＹＺ、ＣＩＥ／Ｙｘｙ、ＣＩＥ／Ｌ＊Ｃ＊ｈ等の他の色空間をベースとしてもよいことは言うまでもない。
【００２２】
また、上述した分光データの変換は、白色点、黒色点に限らず、任意の高明度色、低明度色を用いて変換しても良い。例えば、一般的なカラープリンタの場合、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５０，２５０，２５０）の分光反射率をＲｗ（λ）とし、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５，５，５）の分光反射率をＲｂ（λ）として、変換しても良い。
【００２３】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００２４】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能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を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００２５】
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した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００２６】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることが出来る。
【００２７】
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により、前述した実施形態の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動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００２８】
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ボ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、その機能拡張ボ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い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像出力装置及びその記録媒体による色再現範囲の差を小さくすることが可能となる。その結果、色域圧縮が容易になり、同一のカラー画像を複数の画像出力装置で出力する際、カラーバランスや階調性の良好な画像を再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適応するカラーマネージメントシステムの構成図。
【図２】実施形態における分光データによる色再現特性情報の変換手順を示すフローチャート。
【図３】実施形態における三刺激値による色再現特性情報の変換手順を示すフローチャート。
【図４】一般的なカラーマネージメントシステムの概念図。
【図５】プリンタの分光反射率分布の例を示す図。
【図６】色再現範囲の例を示す図。
【図７】色域圧縮方法の例を示す図。
【図８】色域圧縮の例を示す図。
【符号の説明】
１  入力系装置
２  画像入力部
３  画像処理部
４  画像出力部
５  出力系装置
３１  入力側色空間変換部
３２  色域圧縮処理部
３３  出力側色空間変換部
【図１】
2005018695.tif 000006
【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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