(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも折線の位置を決める第一のパラメータと、折線の角度を決める第二のパラメータと、最大出力を決める第三のパラメータとから決定される折線形状の彩度圧縮関数を用いて、入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮するための色域圧縮方法であって、前記第一乃至第三のパラメータを色相および明度の異なるＮ点（Ｎは２以上の整数）に対して定め、前記入力色の色相および明度が前記Ｎ点と異なる場合、前記入力色の色相および明度から特定された１点における前記第一乃至第三のパラメータを、前記Ｎ点の前記第一乃至第三のパラメータを補間することで求め、少なくともこの求められた前記第一乃至第三のパラメータから前記特定された１点における前記彩度圧縮関数を生成し、この生成された前記彩度圧縮関数に基づいて前記入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮することを特徴とする色域圧縮方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタやカラー複写機など、色再現を行う装置に用いられる色域圧縮方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータやカラープリンタの普及により、オフィスや各家庭でより多くのカラー画像が取り扱われるようになってきた。
【０００３】
カラープリンタにおいてはカラーディスプレー上で表示される画像をそのままの色としてカラー印刷物として出力することが望まれるが、実際にはカラープリンタの出力は、一般に、カラーディスプレーに比較して色再現域が狭く、実際に画面上で表示される色とは異なる色で印刷する必要がある。図１０はディスプレー色域とプリンタ色域の比較図である。ディスプレーで表現される色範囲であって、プリンタの再現域外にある色（白丸（○）で示す）は、プリンタの再現域内に移動させた色（黒丸（●））で表示させる必要がある。
【０００４】
ディスプレーの見た目と印刷物のイメージをより近くにする為の技術として色域圧縮技術がある。図１１は、従来の色域圧縮の一例を表した図である。図の縦方向に明度（Ｌ）、横方向に彩度（Ｃｈｒ）を表し、ある色相におけるディスプレーの色域境界（Ｇｄｉｓｐ）、プリンタの色域境界（Ｇｐｒｉｎｔ）を表している。但し、ディスプレーの白、黒と、プリンタの白、黒の点が一致するように明度方向にも圧縮する必要があるが、図１１のディスプレーの色域境界（Ｇｄｉｓｐ）は既に明度方向に圧縮された後のものを示しており、明度方向への圧縮前のディスプレーの色域境界は破線で示している。
【０００５】
ディスプレーの色域をプリンタの色再現域にマッピングするために、明度、色相を一定として彩度のみを変化させる。図１２は従来の彩度圧縮関数の例を示した図である。当該関数は、横軸をディスプレーでの表示彩度、縦軸をプリンタへの印字彩度を示しており、ＣｄｍａｘＣｈｒ、Ｃｐｍａｘはそれぞれ当該明度／色相におけるディスプレー、プリンタの最大彩度を表している。当該関数により同明度／色相における色は全てプリンタの色域内に収めることができる。図１３は従来の色域圧縮の一例を示した図である。図１３の白丸（○）の色は黒丸（●）の位置へ、また、白三角（▽）は黒三角（▼）へ圧縮される。異なる明度／色相に対しても、その明度／色相でのディスプレー、プリンタの最大彩度を与えることにより、何れの明度／色相に対しても圧縮が可能となっている。
【０００６】
また、別な方法として、色相のみを一定としながら無彩色軸のある一点（Ｏ）に向かって圧縮し、彩度と明度の両方とも変化させる方法もある。図１４は従来の色域圧縮の一例を示した図である。図１５は従来の彩度圧縮の関数の例を示した図である。図１５の圧縮関数を用いて、図１３の場合と同様に白丸（○）の色は黒丸（●）の位置へ、また、白三角（▽）は黒三角（▼）へ圧縮している様子を示している。なお図１４および図１５の圧縮関数では、点Ｏから圧縮する色の方向へ向かって引いた直線とディスプレーの色域境界Ｇｄｉｓｐの交点をＧｄｘ、プリンタ色域境界Ｇｐｒｉｎｔの交点をＧｐｘとし、ＯからＧｄｘ、Ｇｐｘへの距離ＳをそれぞれＳｄｍａｘ、Ｓｐｍａｘとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
全体的には図１２や図１５の圧縮関数の適応をしながらも、色（色相）によっては、形状の異なる圧縮関数を適応した方が、ディスプレー表示と実際の印字のイメージがより近くなることがあるが、従来の色域圧縮方法では色相や明度によって彩度や明度の圧縮方法を一定としているため、所望の色を得ることができないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は、この点を改善するものであり、色（色相）に応じて柔軟に圧縮関数の形状を変化させることにより、色表現範囲の幅を広げて、より望ましい色を表現できる色域圧縮方法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】
上記した課題を解決するために、本発明は、少なくとも折線の位置を決める第一のパラメータと、折線の角度を決める第二のパラメータと、最大出力を決める第三のパラメータとから決定される折線形状の彩度圧縮関数を用いて、入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮するための色域圧縮方法であって、前記第一乃至第三のパラメータを色相および明度の異なるＮ点（Ｎは２以上の整数）に対して定め、前記入力色の色相および明度が前記Ｎ点と異なる場合、前記入力色の色相および明度から特定された１点における前記第一乃至第三のパラメータを、前記Ｎ点の前記第一乃至第三のパラメータを補間することで求め、少なくともこの求められた前記第一乃至第三のパラメータから前記特定された１点における前記彩度圧縮関数を生成し、この生成された前記彩度圧縮関数に基づいて前記入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮することを特徴とする色域圧縮方法とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも折線の位置を決める第一のパラメータと、折線の角度を決める第二のパラメータと、最大出力を決める第三のパラメータとから決定される折線形状の彩度圧縮関数を用いて、入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮するための色域圧縮方法であって、前記第一乃至第三のパラメータを色相および明度の異なるＮ点（Ｎは２以上の整数）に対して定め、前記入力色の色相および明度が前記Ｎ点と異なる場合、前記入力色の色相および明度から特定された１点における前記第一乃至第三のパラメータを、前記Ｎ点の前記第一乃至第三のパラメータを補間することで求め、少なくともこの求められた前記第一乃至第三のパラメータから前記特定された１点における前記彩度圧縮関数を生成し、この生成された前記彩度圧縮関数に基づいて前記入力色の彩度を出力色再現域内に圧縮することを特徴とする色域圧縮方法であって、これにより色相および明度によって彩度圧縮関数を柔軟に変化させることができるため、色域圧縮を行った際の表現範囲を拡張することができ、豊かな色再現を行うことができる。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１〜図９を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明の色域圧縮方法を用いたカラープリントシステムの説明図である。
【００１９】
１はコンピュータであり、直接あるいは２のネットワークを介して、３のカラープリンタへ接続している。コンピュータ１はディスプレー４を持ち、当該コンピュータ１で作成した画像、もしくは外部機器（図示せず）から得た画像を表示させることができる一方、カラープリンタ３に印刷コマンドと画像データを送ることによってカラープリンタ３で紙媒体上へ記録することができる。
【００２０】
さらにカラープリンタ３は、５のプリンタコントローラ部と、６のプリンタエンジンによって構成されている。
【００２１】
プリンタコントローラ部５では、コンピュータ１からネットワーク２を介して送られてきたコマンドや画像情報を解釈し、内蔵するメモリ（図示せず）にプリンタエンジン６によって印刷できるＣＭＹＫの印刷イメージとして展開する。
【００２２】
プリンタエンジン６は、電子写真の原理を用い、２値化されたＣＭＹＫ信号に従ってレーザー（図示せず）を発光させて感光体（図示せず）上に潜像を形成しながら、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のトナーによって現像し、用紙に転写、定着することによってカラーの印刷物を出力する。
【００２３】
図２はプリンタコントローラ部の説明図である。７はネットワークＩＦ、８はコマンド解釈部、９は描画処理部、１０は画像処理部、１１はページメモリ、１２はプリンタエンジンＩＦである。
【００２４】
ネットワークＩＦ７を介して入力された、印刷コマンドや画像データはコマンド解釈部８によって解釈され、描画処理部９によって内蔵するメモリ（図示せず）上に画像を展開する。ここでは、画像情報はコンピュータのディスプレー表示で用いられる各画素のＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）各８ビットの色信号（以下ＲＧＢ信号）を用いて展開している。展開されたＲＧＢ信号はさらに、画像処理部１０を通して、印刷用の信号であるＣＭＹＫ信号に変換し、１ページ分のデータをページメモリ１１に保存する。１ページ分の画像信号が処理された後、ページメモリ１１内のデータは、プリンタエンジンＩＦ１２を介して、プリンタエンジン６へ送られる。
【００２５】
次に、画像処理部の説明を図３〜図９を用いて行う。図３は画像処理部の構成図である。
【００２６】
１３は色変換部、１４はＵＣＲ／墨発生部、１５は階調補正部、１６は２値化処理部である。
【００２７】
まず、色変換部１３により、ＲＧＢ信号をＣＭＹ信号へ変換する。色変換部１３は濃度変換を行うと共に、プリンタ色域外の色をプリンタ色域内の色に置き換える色域圧縮の処理も同時に行う。
【００２８】
ＵＣＲ／墨発生部１４は、（式１）に示すようにＣＭＹ信号の各信号の最小値の大きさに従って、黒色信号Ｋを発生させ、（式２）のようにＣＭＹ信号の各成分を減少させることにより、Ｃ’Ｍ’Ｙ’信号を生成する（以下、Ｋ信号とＣ’Ｍ’Ｙ’信号をまとめてＣＭＹＫ信号とする）。なお、ＧＣＲ（Ａ）は入力Ａに対して出力を一意に決める関数である。
【００２９】
【式１】
0004501321.tif 000002
【００３０】
【式２】
0004501321.tif 000003
【００３１】
続く階調補正部１５は、ＣＭＹＫ信号をプリンタエンジン６の持つ階調特性に合わせて補正する。ＣＭＹＫ信号ともに８ビットであるため、２５６段階のテーブルを参照することで、階調特性の補正を行う。
【００３２】
さらに、２値化処理部１６は階調補正が施されたＣＭＹＫ信号を各色毎に設定された閾値パターンマトリックスと比較しながら、閾値以上をＯＮ，閾値未満をＯＦＦとする２値化処理を行う。
【００３３】
図４は色変換部１３の構成図である。入力されたＲＧＢ信号は、Ｃ信号を発生するＣ信号発生手段１７、Ｍ信号を発生するＭ信号発生手段１８、Ｙ信号を発生するＹ信号発生手段１９へ並列に入力される。色変換部１３はＲＧＢ信号を対応するＣＭＹ信号に変換するものでありその対応関係を記憶する充分なメモリが必要となるが、全てを記憶するメモリは膨大であるため、ここでは代表的な色の対応関係とその補間によって任意のＣＭＹ信号を求める処理を用いる。Ｃ信号発生手段１７は、入力ＲＧＢ信号から後述の参照データ記憶メモリにアクセスするためのアドレスを発生するアドレス発生手段２０、ＲＧＢからＣ、ＭまたはＹへの変換値を記憶している参照データ記憶メモリ２１、ＲＧＢ信号から後述の重み係数を計算する重み係数計算手段２２、および参照データと重み係数を用いて入力ＲＧＢ値に対応する出力を計算する補間手段２３により構成されている。
【００３４】
色変換部１３の動作について更に詳細に説明する。まず、ＲＧＢ値からＣ（シアン）を求める動作について説明する。入力された、ＲＧＢ信号の各色を示す信号の上位ビット（各４ビット）をアドレス発生手段２０に入力し、参照データ記憶メモリ２１へアクセスするための８つのアドレスを発生する。このとき、８つのアドレスは、ＲＧＢ信号の各上位ビットのそれぞれに１を加えたものである。これにより、入力のＲＧＢ信号が（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）であったとすると、ＲＧＢ空間において（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を囲む（Ｒ１、Ｇ１，Ｂ１）〜（Ｒ８、Ｇ８，Ｂ８）に相当する座標のデータが格納されているアドレスを得る。当該アドレスに従って、参照データ記憶メモリ２１のデータを読み出し、これらをＣｉ（ｉは１〜８）とする。
【００３５】
ＲＧＢ信号の下位４ビットは、重み係数計算手段２２に入力され、（式３）に従って重み係数を計算する。但し、ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはＲＧＢの各信号の下位４ビットの値である。
【００３６】
【式３】
0004501321.tif 000004
【００３７】
補間手段２３は、いわゆるキュービック補間を用いるものであり、これらのＣＭＹ参照値と重み係数を用いて（式４）によって補間値を計算する。
【００３８】
【式４】
0004501321.tif 000005
【００３９】
なお、Ｃ信号発生手段１７と、Ｍ信号発生手段１８およびＹ信号発生手段１９とは参照データ記憶メモリ２１にセットされているデータが異なる以外は同じ構成であるため、内部の図は省略してある。
【００４０】
参照データ記憶メモリ２１には、入力ＲＧＢ信号に対応するＣ信号（またはＭ、Ｙ信号）が格納されているが、これは予め計算されたＲＧＢ信号とＣＭＹ信号の対応関係が記憶されており、モニタの色域からプリンタの色域への色域圧縮も考慮した値がセットされている。
【００４１】
ＲＧＢ信号とＣＭＹ信号との対応関係は、以下のように作り出される。
【００４２】
図５は本発明による彩度圧縮関数の説明図を示している。
【００４３】
あるＲＧＢ信号がモニターで表示される際の色が、ＬＣＨ表色系で明度Ｌｓ，彩度Ｃｓ、色相Ｈｓである場合、Ｌｓ、Ｈｓを一定として図５に示した関数に従って彩度Ｃｓの変換を行う。図５において、明度Ｌｓ、色相Ｈｓにおけるディスプレーの最大彩度をＣｄｍａｘ、プリンタの最大彩度をＣｐｍａｘとした圧縮関数となっている。当該圧縮関数を用いることにより、明度Ｌｓ、色相Ｈｓを持つ色は全て、プリンタの色再現域内に変換される。
【００４４】
この圧縮関数は折線形状としており、この折線の位置を決めるパラメータ（Ｔｃｐ）、折線の角度を決めるパラメータ（Ｔｃｖ）、最大出力を決定するパラメータ（Ｔｍｘ）の３つのパラメータで形状を決定している。パラメータＴｃｐは、０〜Ｃｄｍａｘを０．０〜１．０に正規化した値であり、パラメータＴｍｘは０〜Ｃｐｍａｘを０．０〜１．０に正規化した値とする。また、パラメータＴｃｖは直線的に圧縮する関数となるときに０．０、パラメータＴｃｐの位置でパラメータＴｍｘに達するクリップ関数となるときに１．０、またＴｃｖの位置で０となるときに−１．０とするパラメータである。
【００４５】
あるＲＧＢ信号がモニターで表示される際の色（Ｃｏｌｏｒ０とする）が、ＬＣＨ表色系で明度Ｌｓ０，彩度Ｃｓ０、色相Ｈｓ０である場合、Ｌｓ０、Ｈｓ０を一定として彩度Ｃｓ０の変換が行われる（変換後の彩度をＣｓ０’、変換後の色をＣｏｌｏｒ０’とする）。さらに、明度・彩度が異なる色（明度Ｌｓ１，彩度Ｃｓ１、色相Ｈｓ１とするＣｏｌｏｒ１）については、別な圧縮関数を用いる。
【００４６】
先のＣｏｌｏｒ０を変換するための関数の形状を決定づけるパラメータをＴｃｐ０、Ｔｃｖ０、Ｔｍｘ０とし、また、Ｃｏｌｏｒ１を変換するための関数の形状を決定づけるパラメータをＴｃｐ１、Ｔｃｖ１、Ｔｍｘ１とする。これらの値を変えることによって圧縮関数の形状を変えることができる。
【００４７】
このように色空間全体に渡って各明度・色相毎に決めることにより全ての色をプリンタ色域内に圧縮することが可能となる。但し、関数のパラメータを決めるにあたっては、有限個のカラーパッチのディスプレー表示と印字結果を照らし合わせながら各明度・色相でのパラメータを決定していくことが必要であり、カラーパッチの数が有限であるため、カラーパッチの存在しない任意の明度・色相に対してはこれらの補間値を用いる。
【００４８】
図６および図７は本発明の関数パラメータの捕間の説明図であって、横軸に色相、縦軸に明度を示しており、黒丸（●）が既に関数のパラメータを設定した色相・明度である。補間処理には、求める色相／明度の点（Ｐｘ）を囲む、３つの色相・明度の点（Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２）での関数パラメータを用いる。今、求める色相／明度Ｐｘでの関数パラメータをＴｃｐｘ，Ｔｃｖｘ，Ｔｍｘｘとし、Ｐｎ（ｎは０〜２）の関数パラメータをＴｃｐｎ、Ｔｃｖｎ、Ｔｍｘｎとし、ＰｘおよびＰｎの位置関係が図７のようであるとすると、Ｔｃｐｘ，Ｔｃｖｘ，Ｔｍｘｘは（式５）で求められる。
【００４９】
【式５】
0004501321.tif 000006
【００５０】
但し、Ｗｎは図７のように三角形Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２において、Ｐｘから各頂点Ｐｎに直線を引いてできる３つの三角形それぞれのの面積であって、ｗｎの添え字ｎはＰｘからＰｎへとは反対方向に位置する三角形であることを表している。
【００５１】
図８及び図９を用いて、本発明による色域圧縮の例を説明する。
【００５２】
図８は本発明による彩度圧縮関数一例を示した図である。簡単のため点Ｐ０、点Ｐ１および点Ｐｘが同色相にあり、点Ｐｘは点Ｐ０、点Ｐ１の間に位置するとする。この場合、ｗ２＝０となり、２点Ｐ０、点Ｐ１の２点の捕間のみで求められる。図８（ａ）は点Ｐ０で予め定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を、図８（ｂ）は点Ｐ１で予め定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を、図８（ｃ）は点Ｐｘで捕間により定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を示す。
【００５３】
図９は本発明による色域圧縮の一例を示した図である。白抜きの図形で示した点（○、▽、△・・・）の色は、本発明の色域圧縮関数によって、黒い図形で示した点（●、▼、▲・・・）の色になるように色域圧縮が施される。Ｐ０、Ｐ１と示した明度上の点はそれぞれ図８（ａ）、（ｂ）の圧縮関数によって色域圧縮が施されており、点Ｐｘとして示した明度上の点は図８（ｃ）の補間した関数パラメータによって生成された圧縮関数によって色域圧縮が施こされる。このように、任意の色相／明度で色域圧縮の関数を変化させることができ、色域圧縮を行った際の表現範囲を拡張することができ豊かな色再現を行うことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では色信号はＲＧＢからＣＭＹへと変換するものとしたが、入力信号はＬａｂ、やＸＹＺなど別な表色座標形の値であっても良く、また、変換後の信号はＣＭＹＫ信号やその他プリンタエンジンで使用する色材に合わせた信号形態であっても良い。
【００５５】
また、本実施の形態では、色域圧縮関数の形状を折線としたが、これに限ることなく、圧縮関数の飽和点や、非線形性を決定づけるパラメータをもって記述できる関数であれば良い。
【００５６】
また、本実施の形態では、色変換手段をテーブルの参照とその補間によるものとしたが、計算装置を用いて逐次計算を行うものであっても良い。
【００５７】
また、本実施の形態では、色域圧縮の方法として、色相及び明度を固定して彩度方向の圧縮処理のみを説明したが、本発明はこれに限ることなく、従来の技術において説明したような、明度と彩度を同時に圧縮するような関数に適応してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上の述べたことから明らかなように本発明は、色相および明度によって彩度圧縮関数を柔軟に変化させることができるため、色域圧縮を行った際の表現範囲を拡張することができ、豊かな色再現を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色域圧縮方法を用いたカラープリントシステムの説明図
【図２】プリンタコントローラ部の説明図
【図３】画像処理部の構成図
【図４】色変換部の構成図
【図５】本発明による彩度圧縮関数の説明図
【図６】本発明の関数パラメータの捕間の説明図
【図７】本発明の関数パラメータの捕間の説明図
【図８】（ａ）点Ｐ０で予め定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を示す図
（ｂ）点Ｐ１で予め定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を示す図
（ｃ）点Ｐｘで捕間により定めた関数パラメータによる彩度圧縮関数を示す図
【図９】本発明による色域圧縮の一例を示した図
【図１０】ディスプレー色域とプリンタ色域の比較図
【図１１】従来の色域圧縮の一例を表した図
【図１２】従来の彩度圧縮の関数の例を示した図
【図１３】従来の色域圧縮の一例を示した図
【図１４】従来の色域圧縮の一例を示した図
【図１５】従来の彩度圧縮の関数の例を示した図
【符号の説明】
１  コンピュータ
２  ネットワーク
３  カラープリンタ
４  ディスプレー
５  プリンタコントローラ部
６  プリンタエンジン
７  ネットワークＩＦ
８  コマンド解釈部
９  描画処理部
１０  画像処理部
１１  ページメモリ
１２  プリンタエンジンＩＦ
１３  色変換部
１４  ＵＣＲ／墨発生部
１５  階調補正部
１６  ２値化処理部
１７  Ｃ信号発生手段
１８  Ｍ信号発生手段
１９  Ｙ信号発生手段
２０  アドレス発生手段
２１  参照データ記憶メモリ
２２  重み係数計算手段
２３  補間手段
【図１】
0004501321.tif 000007
【図２】
0004501321.tif 000008
【図３】
0004501321.tif 000009
【図４】
0004501321.tif 000010
【図５】
0004501321.tif 000011
【図６】
0004501321.tif 000012
【図７】
0004501321.tif 000013
【図８】
0004501321.tif 000014
【図９】
0004501321.tif 000015
【図１０】
0004501321.tif 000016
【図１１】
0004501321.tif 000017
【図１２】
0004501321.tif 000018
【図１３】
0004501321.tif 000019
【図１４】
0004501321.tif 000020
【図１５】
0004501321.tif 000021