(57)【要約】【課題】カラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム、方法およびプログラムを提供する。【解決手段】CIE／XYZ空間で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取る。この入力データのうちのYの値に依存し、カラー画像が視覚上グレイとみなせる許容値tx（Y）とtz（Y）を、例えばルックアップ・テーブルから受け取る。CIE／XYZ空間で表された白色点の値がXw、Yw、 Zwで表されるとき、｜X／Xw−Y／Yw｜＜tx（Y）、かつ｜Z／Zw−Y／Yw｜＜tz（Y）と判定されたとき、受け取ったカラー画像データをグレイと判断し、単一カラーのグレイ・データを生成する。【選択図】図３Ａ
2007243957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
XYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取る手段と、
XYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算する手段と、
前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算する手段と、
計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取る手段と、
計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取る手段と、
計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成する手段と、
計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成する手段と、
前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成するグレイ変換手段と
を有することを特徴とするカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム。
【請求項２】
前記第１の許容値および前記第２の許容値は、XYZ表色系における色成分Yに依存することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム。
【請求項３】
前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに関数的に関連付けられたとおりに前記第１の許容値および前記第２の許容値を計算する許容値計算手段、
または、XYZ表色系における色成分Yの値と前記第１の許容値および前記第２との関係を表すテーブルを備え、前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに対応する前記第１の許容値および前記第２の許容値を生成するルックアップ・テーブルのいずれかを、
さらに、有することを特徴とする請求項２に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム。
【請求項４】
前記グレイ変換手段は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値より小さく、かつ、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値より小さいときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）からカラー画像データ（0，Y，0）を生成することを特徴とする請求項３に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム。
【請求項５】
前記グレイ変換手段は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値以上であるか、または、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値以上であるときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）から同一の値のカラー画像データ（X，Y，Z ）を生成することを特徴とする請求項４に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム。
【請求項６】
XYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取るステップと、
XYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算するステップと、
前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算するステップと、
計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取るステップと、
計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取るステップと、
計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成するステップと、
計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成するステップと、
前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成するステップと
を含むことを特徴とするカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法。
【請求項７】
前記第１の許容値および前記第２の許容値は、XYZ表色系における色成分Yに依存することを特徴とする請求項６に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法。
【請求項８】
前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに関数的に関連付けられたとおりに前記第１の許容値および前記第２の許容値を計算するステップ、
または、前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、XYZ表色系における色成分Yの値と前記第１の許容値および前記第２との関係を表すテーブルを参照して、受け取った色成分Yに対応する前記第１の許容値および前記第２の許容値を生成するステップのいずれかを
さらに、含むことを特徴とする請求項７に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法。
【請求項９】
前記グレイ・データを生成するステップは、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値より小さく、かつ、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値より小さいときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）からカラー画像データ（0，Y，0）を生成することを特徴とする請求項８に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法。
【請求項１０】
前記グレイ・データを生成するステップは、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値以上であるか、または、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値以上であるときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）から同一の値のカラー画像データ（X，Y，Z ）を生成することを特徴とする請求項９に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法。
【請求項１１】
プロセッサに、
XYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取る手順と、
XYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算する手順と、
前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算する手順と、
計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取る手順と、
計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取る手順と、
計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成する手順と、
計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成する手順と、
前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成する手順と
を実行させることを特徴とするカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラム。
【請求項１２】
前記第１の許容値および前記第２の許容値は、XYZ表色系における色成分Yに依存することを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラム。
【請求項１３】
プロセッサに、
前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに関数的に関連付けられたとおりに前記第１の許容値および前記第２の許容値を計算する手順、
または、前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、XYZ表色系における色成分Yの値と前記第１の許容値および前記第２との関係を表すテーブルを参照して、受け取った色成分Yに対応する前記第１の許容値および前記第２の許容値を生成する手順のいずれかを
さらに、実行させることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラム。
【請求項１４】
前記グレイ・データを生成する手順は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値より小さく、かつ、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値より小さいときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）からカラー画像データ（0，Y，0）を生成することを特徴とする請求項１３に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラム。
【請求項１５】
前記グレイ・データを生成する手順は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値以上であるか、または、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値以上であるときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）から同一の値のカラー画像データ（X，Y，Z ）を生成することを特徴とする請求項１４に記載のカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム、方法およびプログラムに関し、特に、国際照明委員会（Commission Internationale d’Eclairage；以下、CIEということがある。）で定めたXYZ表色系で表されたカラー画像データから近中立レベル（near neutral level）である真のグレイ（true gray）、または純粋なグレイ（pure gray）情報を抽出するシステム、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
初期のカラー画像レンダリング・システムは、しばしば、原色成分に対して数値的に表現される画像を使用していた。この種の色成分は、例えば、赤、緑、青（ＲＧＢ）等のように加法的な性質か、あるいはシアン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）等のように減法的な性質である。後者の例であるＣＭＹは、しばしばブラック（Ｋ）が結合され、ＣＭＹにＫを結合したものはＣＭＹＫまたはＣＭＹ（Ｋ）と呼ばれる。このような色表現からレンダリングされる多くの画像は、グレイの画像部分を含む。複数の色を用いてレンダリングされるグレイのオブジェクトは、一般にエッジの明確さが失われ、例えば、虹のように見える結果を及ぼす、位置ずれによる不自然な結果（artifact）を呈することがある。ブラック等の一つの色を用いたレンダリングのために、グレイ情報を抽出することにより、画像の質を向上させ、エッジの生成などの側面（aspects）の完全性を改善できることが知られている。さらに、複数の色を混合することによって、余計な処理が必要となり、余分なインクまたはトナーを消費するよりは、グレイのレンダリングに単一のブラック色ジェネレータを使用する方が、一般的には、処理がより迅速になるとともに、余分なインクまたはトナーの消費を抑えることができる。後述する実施形態は、グレイの抽出ならびにレンダリングに対応しているが、開示される技術的思想は、ドキュメント処理装置のレンダリング能力に調和する、任意の画像成分の抽出とレンダリングに適用できる。
【０００３】
通常、例えば４色プリンタにおいて４色すべてを使用する場合等に、プリンタにおいてグレイが作られる基本的な方法は３つある。第１の方法は、シアン、マゼンタおよびイエローの３種類の着色剤等を使用する合成調色スキーム（a composite coloration scheme）を用いる。第２の方法は、多色合成（multi-color composites）を用いる。多色合成においては、グレイは、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色から成っている。第３の方法は、一つの色、通常はブラック、のみを用いることによってグレイの調色（coloration）が形成される。４色を用いたグレイ生成のアプローチは、より暗く、より豊かなグレイを提供することがあるが、このことは往々にして、４色の重ね塗りに必要な多くの量のトナーによって、エッジとラインのシャープさが犠牲になる。他の手段、すなわちブラック色のグレイ生成を用いる標準的なシステムによれば、より良好なエッジの鮮明さがエッジとラインで実現されるが、その反面、暗く、あるいは豊かなグレイの生成が犠牲になる。グレイのレンダリングにいずれのテクニックを使用するかについての個々の選択は、テキスト、画像、グラフィックのストローク（graphic stroke）、グラフィックの塗りつぶし（graphic fill）等といったレンダリングされるオブジェクトに、しばしば、依存する。また、コストや処理速度等の実際面で考慮すべき事項が、グレイ・レベル出力の生成のためにいずれの方法を用いるべきであるかを左右することもある。
【０００４】
本明細書で開示する技術的思想は、画像処理またはレンダリング応用において、画像および画像のカラー化の表現に使用される数値モデルを理解することにより、より良く理解することができる。CIEが定めたCIE／L*a*b*表色系（以下CIE／LAB、または単にもしくはLAB、L*a*b*、Labということがある。）は、しばしば、もっとも完全なカラー・モデルの１つと考えられている。従来から、CIE／L*a*b*は人間の目に見えるすべての色を記述するために使用されている。CIE／L*a*b*は、この特定の目的のために、CIEによって開発された。モデル内の３つのパラメータ（L、a、b）のうち、Lは色の輝度（luminance）を、aとbは色相と彩度を示す色度を示す。例えば、L＝１０等のLの小さな値はブラックを表し、L＝９５等のLの大きな値はホワイトを表す。また、aはその色の赤と緑の間の位置を示し、負の値は緑を表し、正の値は赤を表す。bはその色のイエローと青の間の位置を示し、負の値は青を表し、正の値はイエローを表す。CIE／L*a*b*表色系では、最高のホワイトは、輝度（illuminant）がL*＝１００のときに生じる。通常、入手可能で最も白い紙でのL*の値は約９５あるいは９６である。L*＝０の値は絶対ブラックであるが、絶対暗室または「ブラック・ホール」における場合を除けば、一般には得ることができない値である。一般的に実現されるブラックは、L*値が５〜２０の範囲である。
【０００５】
Labカラー・モデルは、画像入力装置あるいは画像出力装置などのデバイス（装置）に依存しない参照モデルとしての役目を果たすように創り出された。ここで重要なことは、Labカラー・モデルにおける色の全再現領域（Gamut）の視覚的表現は、完全には正確ではなく、色空間を概念的に説明するために使用されることを認識することである。Labモデルは３次元であるから、色空間は３次元空間で表現される。このモデルの有用な特徴は、最初のパラメータが極めて直観的なことである。最初のパラメータの値の変更は、ＴＶ受像機における輝度設定の変更に似ている。したがって、モデルにおける水平「スライス」のいくつかの表現だけで、全再現領域の概念的視覚化に十分である。ここで、輝度は垂直軸上で表現される。
【０００６】
Labモデルは本質的に正しくパラメータ化されている。したがって、このモデルに基づく特殊な色空間は必要ない。CIE 1976 L*a*b*モードは、色の差を知覚できるような定義を追求したCIE 1931 XYZ色空間を直接的に基礎としている。Lab空間における円表現は、XYZ空間における楕円に対応する。L*、a*およびb*に関する非線形の関係は、立方根（cube root）に関連し、目の応答との関連が意図されている。色情報（coloring information）は、システムの白色点（white point）の色を参照する。
【０００７】
最初に数学的に定義された色空間の１つが、1931年にCIEによって創り出されたCIE／XYZ色空間（CIE 1931色空間としても知られる）である。人間の目には、青、緑および赤の受容体としても知られる、短（S）、中（M）および長（L）の波長のための受容体がある。色の知覚を表す３つのパラメータを生成することだけが必要である。３つの数すなわち三刺激値（tristimulus values）とそれぞれの色を関連付けする具体的な方法は色空間と呼ばれ、CIE／XYZ色空間は、多くの色空間の１つである。CIE／XYZ色空間は人間の目の直接的な測定に基づいており、多くの他の色空間がこのXYZ色空間を基礎として定められている。
【０００８】
XYZ色空間などの定められた色空間において目的どおりに動作し、ここで「真のグレイ」レンダリングと呼ぶ、ブラック等の一つの色におけるレンダリングのためのグレイ情報を抽出するシステム、方法あるいはプログラムが望まれている
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたもので、多次元色空間で表現されたカラー画像データから、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、装置（デバイス）に依存しない色空間において、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。本発明は、装置に依存しない色空間として、特に、CIE／XYZ空間において、処理に必要なコストが低く、処理時間も短い、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。本発明は、さらに、質の良い画像の出力を可能とする真のグレイの情報の抽出を行う画像レンダリングを可能とするシステム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステムは、CIEで定めたXYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取る手段と、CIEで定めたXYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算する手段と、前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算する手段と、計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取る手段と、計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取る手段と、計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成する手段と、計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成する手段と、前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成するグレイ変換手段とを有する。また、前記第１の許容値および前記第２の許容値は、CIEで定めたXYZ表色系における色成分Yに依存する。
【００１１】
本発明によるカラー画像データからグレイ情報を抽出するシステムは、前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに関数的に関連付けられたとおりに前記第１の許容値および前記第２の許容値を計算する許容値計算手段、または、CIEで定めたXYZ表色系における色成分Yの値と前記第１の許容値および前記第２との関係を表すテーブルを備え、前記カラー画像入力データのうちYを受け取り、この色成分Yに対応する前記第１の許容値および前記第２の許容値を生成するルックアップ・テーブルのいずれかを、さらに、有する。  前記グレイ変換手段は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値より小さく、かつ、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値より小さいときに、カラー画像入力データ（X，Y，Z）から、例えば、カラー画像データ（0，Y，0）を生成する。また、前記グレイ変換手段は、計算された前記第１の差の値が前記第１の許容値以上であるか、または、計算された前記第２の差の値が前記第２の許容値以上であるときには、カラー画像入力データ（X，Y，Z）から、例えば、同一の値のカラー画像データ（X，Y，Z ）を生成する。
【００１２】
また、本発明によるカラー画像データからグレイ情報を抽出する方法は、CIEで定めたXYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取るステップと、CIEで定めたXYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算するステップと、前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算するステップと、計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取るステップと、計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取るステップと、計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成するステップと、計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成するステップと、前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成するステップとを含む。
【００１３】
また、本発明によるカラー画像データからグレイ情報を抽出するプログラムは、プロセッサに、CIEで定めたXYZ表色系で表されたカラー画像入力データ（X，Y，Z）を受け取る手順と、CIEで定めたXYZ表色系における白色点の値をXw、Yw、 Zwで表すとき、前記カラー画像入力データのうちのXとYとに基づいて第１の差の値｜X／Xw−Y／Yw｜を計算する手順と、前記カラー画像入力データのうちのYとZとに基づいて第２の差の値｜Z／Zw−Y／Yw｜を計算する手順と、計算された前記第１の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第１の許容値のデータを受け取る手順と、計算された前記第２の差の値に関し、グレイ着色に対応するカラー画像データの選択された範囲を表す第２の許容値のデータを受け取る手順と、計算された前記第１の差の値と前記第１の許容値との大小関係を比較し、第１の比較結果を生成する手順と、計算された前記第２の差の値と前記第２の許容値との大小関係を比較し、第２の比較結果を生成する手順と、前記第１の比較結果および前記第２の比較結果にしたがって、前記カラー画像入力データから単一カラーのグレイ・データを生成する手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多次元色空間で表現されたカラー画像データから、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムが提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、装置（デバイス）に依存しない色空間において、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムが提供される。本発明は、装置に依存しない色空間として、特に、CIE／XYZ空間において、処理に必要なコストが低く、処理時間も短い、真のグレイ情報が抽出できるシステム、方法およびプログラムを提供する。すなわち本発明によれば、広く用いられているPostScript（登録商標）色空間配列がXYZ空間における値を出力するが、XYZ空間における値のままで処理を行うことにより、XYZ空間における値からLAB空間における値に変換するための膨大な計算において必要となり、コストのかかるプロセッサ・オーバーヘッドを回避することが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、質の良い画像の出力を可能とする真のグレイの情報の抽出を行う画像レンダリングが可能なシステム、方法およびプログラムが提供される。
【００１７】
また、本発明は電子ドキュメントのレンダリングの生成において特に有効であるが、本発明によるシステム、方法およびプログラムは、画像ファイルのパレットとドキュメント処理装置のレンダリング能力の両方に対応する、多ビット中間調画像を生成するための色情報の抽出によってメリットを受ける任意の画像レンダリング処理にも適用できるメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、カラー画像データからグレイ情報を抽出するシステム、方法およびプログラムに関し、特に、国際照明委員会（Commission Internationale d’Eclairage；以下、CIEということがある。）で定めたXYZ表色系で表されたカラー画像データから近中立レベル（near neutral level）である真のグレイ（true gray）、または純粋なグレイ（pure gray）情報を抽出するシステム、方法およびプログラムに関する。
【００１９】
以下の説明から明らかなように、本発明は、電子ドキュメントのレンダリングの生成において特に有効であり、特にそれらに関連して説明を行う。しかし、本発明によるシステム、方法およびプログラムは、画像ファイルのパレットとドキュメント処理装置のレンダリング能力の両方に対応する、多ビット中間調画像を生成するための色情報の抽出によってメリットを受ける任意の画像レンダリング処理にも適用できる。
【００２０】
以下、適宜、図面を参照しながら本発明による実施形態の説明を行う。図１は本発明による実施形態が適用されるグレイ抽出およびレンダリング・システムシステムの構成例を示すブロック図である。
【００２１】
原稿１０は、図において画像スキャナとして例示されている画像入力ユニット１２により電子的なドキュメントに変換され、そのデータはドキュメント・レンダラ１４に伝えられる。画像入力ユニット１２は、画像スキャナに限らず、ディジタル・カメラ等の任意の適切な画像入力装置であってもよい。また、図には示していないが、パーソナル・コンピュータ等においてワード・プロセッサ・アプリケーション、画像編集アプリケーション、描画アプリケーション、画像作成アプリケーション等のアプリケーション・ソフトウェアから得られる電子ドキュメント、あるいは、電子メールまたは記憶装置からの電子ドキュメントは、ネットワーク・インターフェース回路を含む形態の画像入力ユニット１２によって受け取られる。入力される電子ドキュメントは適切な任意のフォーマットであるが、例えば、ポータブル・ドキュメント・フォーマット（PDF）、＊．doc、TIFF、JPG等がある。受け取った電子ドキュメントは、詳細を後述するドキュメント・レンダラ１４に伝えられる。ドキュメント・レンダラ１４においてグレイ抽出等の処理が完了すると、グレイ・スケール情報が抽出された画像データ出力が生成され、処理結果として得られるドキュメント出力を画像出力装置を介してユーザが見ることができる。すなわち、ユーザは、ディスプレイ端末１５によるか、あるいは図に示したようなカラー・レーザ・プリンタ、インクジェット・プリンタもしくはドット・マトリクス・プリンタ等のプリンタ１６、またはプロッタによって得られるハードコピーによってドキュメント出力を見ることができる。さらに、ドキュメント出力は、記憶装置に保存したり、所望の宛先に送信等することも可能である。
【００２２】
単色のグレイ・スケール生成またはブラック単独のみの中立着色によれば、トナーの積み重ねの高さを抑えられ、よりシャープかつ滑らかに見えるテキストまたはグラフィック画像のレンダリングまたは生成が可能となる。さらに、レンダリングに対しては、中立テキスト（neutral text）またはグラフィック・ストローク（graphic stroke）のオブジェクトにおける位置ずれによる不自然な結果（artifact）が低減される効果が得られる。
【００２３】
次に、図２を参照しながら、本発明による実施形態におけるドキュメント・レンダラ１４について説明する図２に、図１に示したドキュメント・レンダラ１４の機能ブロック図の例を示す。図１におけるドキュメント１０によって例示されるような、カラー入力のデータが色空間配列２０に入力される。通常の変換においては、色空間配列２０からの出力データは、図中の破線で示した、PostScript（登録商標）規格の画像パス内に使用されているようなカラー・レンダリング経路（path）を通って、色変換器２２に直接伝えられる。色変換器２２における色変換は、PostScript（登録商標）変換の例においては、通常、カラー・レンダリング辞書を用いて実行される。
【００２４】
本発明による実施形態のシステムは、数値的な色表現情報からグレイ状態（gray state）の判定を行う。以下の説明から理解されるように、この分離（separation）処理はカラー入力段階において、もしくは色空間配列２０と色変換器２２との間の中間段階において、あるいはデバイス・カラー出力段階において実行することができる。しかし、後に述べる理由により、図中の実線で例示したように、中間段階においてグレイ抽出ユニット２４を介してグレイ情報を抽出すると特に有利である。
【００２５】
複数のレベルに対応する階調値を生成できるドキュメント・イメージング装置が使用され、その結果、利用可能な出力レベルの間において配列の閾値が完全に使用される。本発明による実施形態のシステムにおいては、選択された閾値より画像入力値が小さい場合に、例えば、２つの可能な値のうちの低い方の出力が選択される。逆に、画像入力値が閾値より大きいか等しい場合には、２つの可能な値のうちの高い方の出力値が生成される。
【００２６】
特定の色成分についてのグレイの判定においては、テスト判定が行われる色変換パイプラインにおける場所に依って、判定がなされる。任意の３色システムにおいて、その成分を適切にC1、C2、およびC3として参照する。グレイ・レベルは、すべての成分が等しいと見なされるポイントに存在すると推定される。しかしながらこの場合において、結果として得られる、色成分の間の変動を利用するグレイ・レベルのグラデーションが常に当てはまるわけではない。特にこれは、前述したCIEシステムに基づく色について当てはまる。本発明は、CIE色空間に関連してなされている。しかしながらここで認識する必要があるが、デバイスに依存しないプロファイル接続空間（profile connection space）において使用可能な、インターナショナル・カラー・コンソーシアム（International Color Consortium；以下、ICCということがある。）空間、ウィンドウズ（登録商標）・カラー・システム（Windows（登録商標） Color System；以下、WCSということがある。）空間等の任意の適切な色空間に適している。
【００２７】
CIE色規格においては、通常、図２に例示したように、色空間は色空間配列２０によってX、Y、およびZ値等の中間値に変換される。中間値に変換された後、赤、緑、青（RGB）、もしくはシアン、マゼンタ、イエロー（CMY）、あるいはブラック成分を伴うCMY、すなわちCMYK等の装置（出力デバイス）固有の出力フォーマットに変換される。この変換処理は、本技術分野で用いられている一般的な変換メカニズムを構成するカラー・レンダリング辞書によって行われる。装置固有の出力フォーマットに変換されたカラー出力は、図１に例示したように、画像出力装置等（デバイス）に入力される。前述したように、適切なグレイ値の判定は、色空間配列２０に先行する入力段において、もしくはグレイ抽出ユニット２４に例示されるような中間すなわちXYZ段において、あるいは色変換器２２の出力後に画像出力装置固有のフォーマットに変換される出力段において、実行することができる。
【００２８】
入力段における変換オプションについて考察すると、CIEベースの色空間においてRGBタイプを用いて色が特定される。グレイ・レベルの判定は、入力値が精度の高い計算によって生成されている場合には、R、G、Bの値が等しい、すなわちR＝G＝Bという条件によって与えられる。画像入力が、画像走査装置から、または比較的精度の低い計算によって生成される場合、グレイ色の定義はそれほど容易には定まらない。いくつかの場合においては、CIE色空間は、YCC（輝度Y、赤クロミナンスCr、青クロミナンスCb）、CIE／L*u*v*（放射色について知覚的に一様に設計される）および前述したCIE／L*a*b*等の、輝度とクロミナンスにおいて特定される。その場合、グレイの基準は、C1成分によって定められる値を有するグレイを規定するために、C2＝C3＝０等のフォーマットと共通点がある。入力CIE色空間が予め定められているか、既知の空間に限られている場合を除くと、入力カラー値におけるグレイの決定判定は、一般的には実際的ではない。
【００２９】
以上のことを考慮すると、図２に実線の経路で例示した、中間にあるXYZ段において変換および真のグレイ値の抽出を実行する実施形態が好ましい実施形態の一つである。ここで、上記の変換およびグレイ値の抽出は、（１）デバイス（装置）に依存しない画像処理経路（image path）から利用可能なパラメータであり、かつ（２）XYZ空間における値からLAB空間における値に変換するための膨大な計算において必要となり、コストのかかるプロセッサ・オーバーヘッド（クロック・サイクル）を回避するために、通例的なLAB空間ではなくXYZ空間において行うことが有利である。PostScript（登録商標）色空間配列が３刺激（tristimulus）XYZ値を出力するため、XYZ空間における値がデバイスに依存しない画像処理経路から利用可能なパラメータである。したがって、アルゴリズムがXYZ値を直接的に使用する。
【００３０】
一般的な応用においては、中間段は、色空間配列と、米国アドビ・システムズ社のPostScript（登録商標）レンダリング・メカニズムによって色変換器として使用されているようなカラー・レンダリング辞書との間に形成される。前述したとおり、ICC変換、WCS変換、あるいはプロファイル接続空間において処理操作が実行されるカラー・システム・パスを用いる任意のシステムのように、前述したような変換が用いられる。
【００３１】
通常、多次元ルックアップ・テーブルの出力値に、十分な正確さでグレイ色を判定するための精度が無い限り、グレイ色の判定においては大きな許容値が必要になる。色変換器２２が線形化およびグレイ・バランスを含むように構築された、すなわち線形伝達関数を用いて直接測定データから構築されたカラー・レンダリング辞書を組み込んでいる場合、グレイの判定を、カラー・レンダリング辞書の出力の所においては、一般的には行うことができでない。このことは、等量のトナーあるいはインクからは中立のグレイ（neutral gray）が生成されず、グレイをもたらすために必要なトナーの割合を、予め、任意の特定のプリンタについて確定することが困難であるという事実に帰する。
【００３２】
適切な色変換器は、XYZ空間から画像出力装置に関連するカラー・パレットへの変換を容易にするカラー・レンダリング辞書を組み込んでいる。前述したとおり、本発明による実施形態は中間段階、すなわち色空間配列２０と色変換器２２の間で、グレイの抽出処理を実行する。グレイの抽出処理は、XYZ等の多次元色情報を受け取るグレイ抽出ユニット２４において行われる。グレイ抽出ユニット２４におけるグレイ抽出処理の詳細に関しては、以下で図３Ａ、図３Ｂを参照しながら説明を行うが、グレイ・スケール情報が抽出された修正後の多次元色情報は（XYZ）’に修正される。この修正後の多次元色情報の値（XYZ）’は、画像出力装置に適合するフォーマットに変換するために、色変換器２２に伝えられる。色変換器２２によって、画像出力装置に適合するフォーマットに変換された多次元色情報は、その画像出力装置へのカラー出力となる。
【００３３】
ここで、グレイ抽出ユニット２４は、所定の処理を実行するために、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、基本ソフトウェア等からなるプラットフォームと、そのプラットフォーム上で応用ソフトウェアを実行するためのプログラムを備えている。
【００３４】
次に、図３Ａを参照しながら、図２に示したグレイ抽出ユニット２４について説明する。前述したように、グレイ抽出は、色空間配列２０と、PostScript（登録商標）実施形態に関連するカラー・レンダリング辞書等の、色変換器２２との間の中間段階において実行される。  図３Ａに本発明による一実施形態であるグレイ抽出ユニットの機能ブロック図を示す。CIE／XYZ表色系で表された多次元色情報の値（X，Y，Z）は、CIE／XYZ表色系で表された白色点における値（Xw，Yw，Zw）とともに、グレイ抽出ユニット内に、受け取られる。すべてのICCプロファイルおよび色空間配列は、白色点の記述を必須のパラメータとして備える。したがって、この手段によって、Xw、YwおよびZwの値が提供される。ICCプロファイルの場合には、白色点がCIE 標準光源D50のCIE／XYZ値に設定される。PostScript（登録商標）色空間配列については、その値は特定されておらず、この値はパラメータとして提供される。
【００３５】
選択された一つの三刺激値（tristimulus）、例えば三刺激値であるYが、ルックアップ・テーブル３０に伝えられる。ルックアップ・テーブル３０には、予めYの値に対応する許容値のテーブルが保存されており、必要に応じて補間処理等を行い、受け取ったYの値に対応する許容値tx（Y）およびtz（Y）を出力する。ここで、許容値tx（Y）およびtz（Y）は、入力された多次元色情報の値（X，Y，Z）が表す色が、人間の視覚によってグレイとみなされるか否かの判定基準となる値である。本発明においては許容値tx（Y）およびtz（Y）は、ともに、Yのみによって定められる点に注目されたい。適切な許容値に関しては、後に詳細を記す。
【００３６】
ルックアップ・テーブル３０から出力された許容値tx（Y）、tz（Y）は、入力X、Y、Z、および白色点における値Xw、Yw、Zwとともにグレイ判定計算ユニット３２に、次の関数にしたがった入力に応じたグレイ・レベルの抽出のために渡される。グレイ判定計算ユニット３２は、X、YおよびXw、Ywの値から｜X／Xw‐Y／Yw｜を求め、求めた値と許容値tx（Y）とを比較し、下記の式（１）が満足されているかを判定する。グレイ判定計算ユニット３２は、同様に、Y、ZおよびYw、Zwの値から｜Z／Zw‐Y／Yw｜を求め、求めた値と許容値tz（Y）とを比較し、下記の式（２）が満足されているかを判定する。ここで、差｜X／Xw−Y／Yw｜または｜Z／Zw−Y／Yw｜の順序付けは、それらの絶対値が変化しない限り、重要ではない。また、これらの差の絶対値は、ともにY／Ywに関して求められている。したがって、許容値は三刺激値のうちのYに関して求められる。また、ここでは、｜X／Xw−Z／Zw｜といったこの他の関係が、対応する許容関数と結合されるときに適切に使用されることも企図されている。
【００３７】
｜X／Xw‐Y／Yw｜＜tx（Y）        （１）
｜Z／Zw‐Y／Yw｜＜tz（Y）        （２）
上記の式（１）および（２）の両方が満たされていると判定されたとき、入力された多次元色情報の値（X，Y，Z）が表す色は、人間の視覚によってグレイとみなされる色、すなわち抽出可能な、あるいは真のグレイ・レベル（true gray level）にあると判断される。
【００３８】
以上の説明から、許容値tx（Y）およびtz（Y）は、絶対的なグレイ（absolute gray）周辺の領域を真のグレイ（true gray）として規定することを可能にすることが理解されよう。すなわち、簡単のためCIE／Lab表色系で説明すると、絶対的なグレイは、L*の値によらず、a*＝b*＝０として規定されるが、真のグレイの範囲の判定基準は、例えば、a*＝２およびb*＝２とすることもできる。真のグレイの範囲を定める値は適切な範囲で変更することができる。関数（コンピュータ・プログラムを使用して決定されるルックアップ・テーブル）を決定するプロセスに対する入力がａ*ｂ*許容量であり、その許容量で定められる範囲内の画素は真のグレイとして判定される。
【００３９】
前述した、真のグレイ・レベルにあるか否かの判断に基づいて、入力（X，Y，Z）は（X’，Y’，Z’）に変換され、色変換器２２へ出力される。入力（X，Y，Z）から出力（X’，Y’，Z’）への変換は、例えば、次のようにして行うことができる。前述の式（１）および（２）の両方が満たされていると判定され、真のグレイであると判断されたときには、（X’，Y’，Z’）＝（０，Y，０）とする。すなわち、出力におけるX値とZ値はともにゼロとし、出力におけるY 値は入力におけるY 値と等しい値とする。したがって、入力が真のグレイであると判断されたときには、入力データから単一カラーのグレイ・データが生成される。前述の式（１）および（２）の少なくともいずれか一方が満たされていないと判定され、真のグレイではないと判断されたときには、（X’，Y’，Z’）＝（X，Y，Z）とする。すなわち、出力（X’，Y’，Z’）は入力（X，Y，Z）そのままの値とする。このように変換された結果である値（X’，Y’，Z’）は、抽出されたグレイ情報を許容範囲内に含み、色変換器２２への出力を構成する。
【００４０】
図３Ｂは本発明による他の実施形態を示しており、図３Ａにおけるルックアップ・テーブル３０が、関数計算器すなわち関数計算手段３４に置き換えられており、許容値tx（Y）およびtz（Y）を求める手段のみが図３Ａに示した実施形態と異なる。関数計算器３４は、実施形態におけるY等の成分入力に対応する選択された関数関係にしたがって｜X／Xw−Y／Yw｜、｜Z／Zw−Y／Yw｜に関する許容値を計算する。グレイ抽出の機能は、図３Ａに関して説明したように、グレイ判定計算ユニット３２’を用いて実行され、それらの値が適切に計算されるか、あるいはルックアップ・テーブルの使用によって得られる。一般的には、後者の方法が、計算のために必要となるプロセッサ・オーバーヘッドが排除されるため、処理速度的に有利である。
【００４１】
次に図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら、三刺激値Yと許容値tx（Y）、tz（Y）との関係の例を説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明した許容値tx（Y）およびtz（Y）の例を示している。ここで認識されるとおり、許容値はXYZ空間内の近中立（near neutrality）に関して計算される。図４Ａは、本発明による実施形態で使用する、離散的なYの値と許容値tx（Y）、tz（Y）との関係の例を示したテーブルである。このテーブルは、図３Ａを参照しながら説明を行った実施形態におけるルックアップ・テーブル３０で用いることができる。
【００４２】
図４Ｂは、本発明による実施形態で使用する、連続的なYの値と許容値tx（Y）、tz（Y）との関係の例を示したグラフである。図において、曲線４１はYの値と許容値tx（Y）との関係を例示し、曲線４２はYの値と許容値tz（Y）との関係を例示している。例えば、このグラフを定める関数を、図３Ｂを参照しながら説明を行った実施形態における関数計算機３４において用いることができる。
【００４３】
以上の説明により明らかなように、本発明は、抽出可能なグレイ情報が多色表現から分離されるシステム、方法およびプログラムを教示している。本発明によるシステム、方法およびプログラムは、画像のエッジをより鮮明にすることを可能とし、グレイ色表現のためにすべての利用可能な色を使用するシステムに比較して、より効率的にレンダリングされる画像レンダリングを提供する。
【００４４】
本発明は、ソース・コード、オブジェクト・コード、部分的にコンパイルされた形のようなコード中間ソースおよびオブジェクト・コードの形、あるいは本発明の実施形態で使用するために適した任意の他の形のコンピュータ・プログラムに適用される。コンピュータ・プログラムは、スタンドアローンのアプリケーション、ソフトウェア・コンポーネント、スクリプト、または他のアプリケーションへのプラグインとすることができる。本発明を組み込むコンピュータ・プログラムは、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭなどの光記録媒体、フロッピー（登録商標）ディスクなどの磁気記録媒体などの、コンピュータ・プログラムを伝達することができる任意の実体または装置である担体上で具体化することができる。この担体は、電気ケーブルまたは光ケーブルによって、または無線や他の手段によって伝えられる電気信号や光信号などの任意の伝達可能な担体である。コンピュータ・プログラムは、サーバからインターネットを介して適切にダウンロードされる。また、コンピュータ・プログラムの機能は集積回路に組み込むこともできる。示した本発明の原理を実質的にコンピュータまたはプロセッサに実行させるコードを含む任意およびすべての実施形態は、本発明の範囲内にある。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態の以上の説明は、例示と説明のために行った。説明は網羅的でもなく本発明を開示した形態に限定しようとするものでもない。以上の教示を鑑みて明らかな修正または変形が可能である。実施形態は、本発明の原理とその実際的な応用例を最もよく示し、それにより当業者が、本発明を、意図された特定の使用に適した様々な実施形態において様々な修正で使用できるように選択され説明された。そのようなすべての修正と変形は、特許請求の範囲の記載に明示されるとおりの本発明の原理および範囲内において、当業者によって行われ得ることは明らかであり、特許請求の範囲の記載によって定められる発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による実施形態が適用されるグレイ抽出およびレンダリング・システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したドキュメント・レンダラの機能ブロック図の例を示す図である。
【図３Ａ】本発明におけるグレイ抽出ユニットの一実施形態の機能ブロック図である。
【図３Ｂ】本発明におけるグレイ抽出ユニットの他の実施形態の機能ブロック図である。
【図４Ａ】本発明による実施形態において、三刺激値Yと許容値tx（Y）、tz（Y）との関係の例を表したテーブルである。
【図４Ｂ】本発明による実施形態において、三刺激値Yと許容値tx（Y）、tz（Y）との関数関係の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１００  グレイ抽出およびカラー・レンダリング・システム
１０    原稿
１２    画像入力ユニット
１４    ドキュメント・レンダラ
１５    ディスプレイ端末
１６    プリンタ
２０    色空間配列
２２    色変換器
２４    グレイ抽出ユニット
３０    ルックアップ・テーブル
３２    グレイ判定計算ユニット
４１    許容値tx（Y）を表す曲線
４２    許容値tz（Y）を表す曲線
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図１】
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