(57)【要約】【課題】低ノイズディザリング及びカラーパレット設計。【解決手段】カラーパレットから色を選択しかつそれら組み合わせて画像色調を再現する方法が開示される。４色までのパレット色セットが選択され、選択されたパレットを組み合わせて画像色を再現するための重み付け係数が決定される。選択パレット色の重み付け係数は順序付け基準に従って順序付けられる。ディスプレー画素のカラー出力は閾値が入る間隔に関連付けられた選択パレット色である。画像色を再現するために使用される選択パレット色セットから、指定された閾値を超えない少なくとも一つの色を除去することによりカラーデータ圧縮も達成できる。均一及び不均一なカラーパレットを設計する方法も開示される。【選択図】図１
2007020168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像色を再現する方法であって、
４色までの選択パレット色セットを、前記画像色が前記４色までの選択パレット色セットのコンベックスハル内に入るように選択するステップと、
前記４色までの選択パレット色セットにおいて、前記選択パレット色のそれぞれに重み付け係数を割り当てるステップであって、前記重み付け係数により与えられる比率での前記選択パレット色の線形組合せにより前記画像色が表されるように割り当てるステップと、
順序付け基準に従って、前記４色までの選択パレット色セットにおいて前記選択パレット色を順序付けするステップと、
前記４色までのパレット色セットから、前記順序付け基準に従って他の重み付け係数に加算されたときにディザーマトリックス内の閾値を包含するか、あるいは等しい重み付け係数に対応する前記選択パレット色を出力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
順序付け基準に従って、前記４色までの選択パレット色セットにおいて、前記選択パレット色を順序付ける前記ステップが、第１の色パラメータに従って前記４色までの選択パレット色セットにおいて前記選択パレット色を順序付けるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記４色までの選択パレット色セットからの二つ以上の前記選択パレット色に応じて、同じ第１の色パラメータ値を処理するステップと、少なくとも一つの更なるパラメータに従って前記４色までの選択パレット色セットにおいて前記選択パレット色を順序付けるステップとを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のパラメータが輝度であり、前記少なくとも一つの更なるパラメータが彩度と色相から成るグループから選択されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
４色までの選択パレット色セットを、前記画像色が前記４色までの選択パレット色セットのコンベックスハル内に入るように選択する前記ステップがデローニー四面体を計算するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
デローニー四面体を計算する前記ステップが前記画像色を含む最小直径のコンベックスハルを有するデローニー四面体を選択するステップを更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記４色までの選択パレット色セットにおいて選択パレット色のそれぞれに重み付け係数を割り当てるステップであって、前記重み付け係数により与えられる比率での前記選択パレット色の線形組合せにより前記像色が表されるように割り当てる前記ステップが前記デローニー四面体の重心座標を計算するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
請求項１の方法を実行する命令セットを含むコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項９】
画像色を表すデータを圧縮する方法であって、
４色までの選択パレット色セットを、前記画像色が前記４色までの選択パレット色セットのコンベックスハル内に入るように選択するステップと、
前記４色までの選択パレット色セットにおいて、前記選択パレット色のそれぞれに重み付け係数を割り当てるステップであって、前記重み付け係数により与えられる比率での前記選択パレット色の線形組合せにより前記画像色が表されるように割り当てるステップと、
少なくとも一つの重み付け係数と閾値を比較することにより、前記４色までのパレット色セットから除去すべき選択パレット色を前記４色までのパレット色セットから確定するステップと、
前記４色までの選択パレット色セットから除去された前記選択色パレット色の前記重み付け係数を前記４色までの選択パレット色セットにおける残りの選択パレット色に再配分することにより再配分される重み付け係数を計算するステップと、
再配分された重み付け係数により与えられる比率での前記残りの選択パレット色の線形組合せとして前記画像色を表すステップと
を含む方法。
【請求項１０】
４色までの選択パレット色セットを、前記画像色が前記４色までの選択パレット色セットのコンベックスハル内に入るように選択する前記ステップがデローニー四面体を計算するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記４色までの選択パレット色セットにおいて、前記選択パレット色のそれぞれに重み付け係数を割り当てるステップであって、前記重み付け係数により与えられる比率での前記選択パレット色の線形組合せにより前記画像色が表されるように割り当てる前記ステップが前記デローニー四面体の重心座標を計算するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも一つの重み付け係数と閾値を比較することにより、前記４色までのパレット色セットから除去すべき選択パレット色を前記４色までのパレット色セットから確定する前記ステップが前記閾値以下の重み付け係数を所有する前記選択パレット色を除去するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも一つの重み付け係数と閾値を比較することにより、前記４色までのパレット色セットから除去すべき選択パレット色を前記４色までのパレット色セットから確定する前記ステップが前記４色までのパレット色セットから前記閾値を超えない全ての前記選択パレット色を除去するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記４色までの選択パレット色セットから除去された前記選択色パレット色の前記重み付け係数を前記４色までの選択パレット色セットにおける残りの選択パレット色に再配分することにより再配分される重み付け係数を計算する前記ステップが前記残りの選択パレット色の前記重み付け係数に比例して前記除去されたパレット色の前記重み付け係数を再配分するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
請求項９の方法を実行する命令セットを含むコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１６】
装置のカラーパレットを定める方法であって、
許容ノイズレベルを定義するステップと、
前記装置の座標にわたり前記装置の色再現範囲を均一にサンプリングことにより測定値を収集するステップと、
前記測定値のデローニー四面体法を構築するステップと、
許容ノイズレベル要件を満たしかつディザーのビットバジェットにより決定される前記カラーパレット内の色数を減らすために測定値を反復的に追加又は削除するステップと
を含む方法。
【請求項１７】
前記装置の座標にわたり前記装置の色再現範囲を均一にサンプリングことにより測定値を収集する前記ステップが、前記装置座標が非３次元であることに応じて、前記測定値をＬａｂ色座標に相関付けるステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
許容ノイズレベルを定義する前記ステップがパレット色と再現すべき色の最大許容距離を指定するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
パレット色と再現すべき色の最大許容距離を指定する前記ステップが
第１の色位置において第１の最大許容距離を指定するステップと、
前記色再現範囲にわたり前記第１の最大許容距離を内挿することによりもう一つの色位置において少なくとも一つの更なる最大許容距離を決定するステップと
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１６の方法を実行する命令セットを含むコンピュータ読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概ね画像処理の分野に関し、より詳細にはカラー画像の再現に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマスクリーン、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）等のディスプレー装置は「画素」又は「ピクセル」と呼ばれる小さなスポットを用いて画像を再現する。時々、装置の限られた数の基本色以上に広範囲の色を有する画像を装置により再現する必要がある場合がある。表示された画素に着色されたノイズを加え、人の視覚系に頼ってノイズを除去しかつより広範囲の色を知覚することにより、空間解像力を犠牲にして色深度の増加を得ることもできる。
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００７１３５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
新しい色及び濃淡の見えを作り出す一つの方法は「ディザリング」と呼ばれる。多くのディザリング方法が存在するが、ディザリングは一般的に画素値とディザリングマトリックスの個々の閾値を比較することを必要とする。閾値の配列から成るディザリングマトリックスは概念的に画素配列の上に重ねられる。画素のそれぞれはその色調値と、関連するディザーマトリックス値を比較することにより処理される。出力値、即ち再現された画像又はディスプレー画素値はその比較に基づいて生成される。例えば、ディスプレーが二値出力しか支援していなければ、以下のように入力画素を出力画素に写像してもよい。画像値がディザーマトリックス閾値と等しいかそれを超える場合、出力画素は照明されるか、あるいはインクドットを受ける（ディスプレー装置がスクリーンかプリンタかによって）。そうでない場合は、照明されず、あるいはインクドットを受けない。ディザーマトリックスが画像配列より小さい場合、画像配列全体を覆うためにディザー配列は画像配列全体にわたりタイル状に並べられる（即ち、繰り返し横に並べられる）ことに注意。既述の二値ディザーは各画素位置において多数の出力レベルを支援する装置のためにマルチレベルディザー方式に拡張できる。
【０００５】
ディザリングは空間解像力を犠牲にして知覚される色深度を改善する有効な方法になり得るけれども、その使用には限界がある。例えば、低及び中解像力装置に対するマルチレベルディザリングは、不十分な空間解像力のために、ディザーノイズが目障りになり易い。更に、単色マルチレベルディザー技術を多色チャンネルに直接拡張することにより、より高いノイズと視覚的バラツキをもたらし得るが、これは目標色を再現するには多すぎるパレット色間のディザリングから、また異なる色チャンネルのディザリングに使用される異なるディザーマトリックス間、あるいは同じディザーマトリックス間の干渉効果から生じる。
【０００６】
ほとんどの色ディザリング技術は各装置の色座標を独立にディザリングすることを必要とするので、ディスプレー装置がｎ個の装置色座標をもっていれば（例えば、赤、緑、青（ＲＧＢ）表示に対し、ｎ＝３、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対し、ｎ＝４）、単色ディザリング法の直接拡張により各装置の色座標を独立にディザリングすることにより２n個のパレット色の線形組合せをもたらす。また、これらの色は各装置の色軸に沿った色の外積であることを束縛され、これはパレットを構成する色の選択の自由度の著しい低下をもたらす。パレット内の色の数を増加することはディザーノイズを低下するが、小さいカラーパレットからの多数の色の間でディザリングすることにより、特に低又は中解像力の装置において、ディザリングされた画像内に知覚されるノイズの増加を典型的にもたらす。更に、パレットを形成する色を選択する自由度が少ないので（各チャンネルが独立にディザリングされるので）、例えば顔色のような常に重要な領域に、色再現範囲の他の領域の色品質を著しく犠牲にすることなく、より滑らかな表現のためのより多くのビットを与えることができない。
【０００７】
従って、必要とされることは低ノイズディザリング法、詳細には空間解像力限界を有し、あるいは多くの予め割り当てられた色を含むカラーパレットを有するディスプレー装置に使用する低ノイズディザリング法である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様によれば、色調を再現するためにカラーパレットから色を選択及び組み合わせるシステム及び方法が開示される。ある実施例において、４色までの選択されたパレット色のセットを、画像色がその４色までの選択パレットセットのコンベックスハル内に入るように選択することによりカラー画像を再現することができる。４色の選択パレット色には重み付け係数が、選択パレット色をその重み付け係数により与えられる比率で線形的に組み合わせることにより画像色が表されるように割り当てられる。選択パレット色の重み付け係数は順序付け基準に従って順序付けられる。特定のディスプレー位置に出力された選択パレット色は、順序付け基準に従う他の重み付け係数に加算されたときにディザーマトリックスにより示される閾値を含み、あるいはそれに等しい重み付け係数に対応する選択パレット色である。即ち、ディスプレー画素のカラー出力はディザーマトリックス閾値が入る間隔に関連付けられた選択パレット色である。
【０００９】
本発明のもう一つの態様によれば、カラーデータ圧縮を行うシステム及び方法が開示される。ある実施例において、カラーデータ圧縮は、画像色を再現するために使用される選択パレット色セットから、指定された閾値を超えない少なくとも一つの色を除去することにより達成できる。
【００１０】
本発明のもう一つの実施例によれば、カラーパレットを設計するシステム及び方法が開示される。ある実施例において、装置に対するカラーパレットは許容ノイズレベルを定義することにより設計され、これはパレット色と再現すべき各色の最大許容距離として指定することができる。装置座標にわたり装置の色再現範囲を均一にサンプリングすることにより測定値が収集される。測定値のデローニー四面体（Ｄｅｌａｕｎａｙ  ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）が作図され、許容ノイズレベル要件を満たしかつディザーのビットバジェットにより決定されるカラーパレット内の色数を減らすために測定値が反復的に追加又は削除される。
【００１１】
ある実施例において、最大許容ノイズ限界は色再現範囲全体で均一でもよい。あるいは、最大許容ノイズ限界は色空間の領域によって変化してもよい。
【００１２】
この要約の節においては一般的に、また以下の詳細な説明の節においては実施例の面から、発明の特徴及び利点が述べられたが、発明の範囲はこれら特定の実施例に限定すべきでないことは言うまでもない。その図面、明細書、及び特許請求の範囲に照らせば、多くの更なる特徴及び利点が当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
［実施形態１］
以下の記述において、説明を目的として、個々の詳細が発明の理解を与えるために記載される。しかしながら、発明がこれらの詳細を用いずに実施できることは当業者には明らかであろう。以下に述べる本発明の実施例が種々のやり方で、またさまざまな手段を用いて実行できることは当業者には分かるであろう。また発明が効用をもたらす更なる分野がそうであるように、更なる変形、用途及び実施例がその範囲内にあることも当業者には分かるであろう。従って、以下に述べる実施例は発明の個々の実施例の説明であり、発明を曖昧にすることを避けたいためではない。
【００１５】
明細書中の「一つの実施例」又は「ある実施例」と呼んでいるのは実施例に関連して述べられる特定の特徴、構造、特性、又は機能が発明の少なくとも一つに含まれることを意味する。更に、明細書の種々の個所に「一つの実施例において」、「ある実施例において」等の言い回しがあるのは、必ずしも全て同じ実施例のことを指しているのではない。
【００１６】
１．ディザリングの一般化された理論
以下の節は装置ディスプレー上に色を再現するために使用されるカラーチャンネルの数とは独立にディザリングする一般理論を述べる。この節の後には本発明を更に明確化し、代替実施例を提示するための例を提供する節が続く。本願において提供される例及び実施例は例証を目的としており、発明の範囲を限定するものと解釈すべきでないことは言うまでもない。
【００１７】
図１は、本発明のある実施例による、本願では画像色とも呼ばれる再現すべき色を描く方法を描く。人の視覚系の色応答は「国際照明委員会（ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）」（そのフランス名「Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅに対してＣＩＥとして知られる」により定められるＣＩＥ  Ｌａｂのような３次元の知覚的線形空間を用いて近似できる。ディスプレー装置の色再現範囲全体を包含するカラーパレットがあれば、これはディスプレー装置の色再現範囲がＣＩＥ  Ｌａｂ内の色により形成されるコンベックスハル内にあることを意味し、色はパレット内の４色までの線形組合せとして表せる。色を線形に組み合わせて装置カラーパレットに属さない色に対する色近似を達成するために空間ディザリング技術を用いることができる。先ず、再現すべき画像色が選択パレット色のコンベックスハル内に入るように４色までのパレット色セットが選択される（１０２）。この選択パレット色セットの線形組合せが画像色を再現するために使用される。ある実施例において、４色までの選択パレット色セットのコンベックスハルの直径を最小にするパレット色セットを求めることによりノイズは最小になる。最小直径のコンベックスハルを有する選択パレット色セットを選択することにより、他のどのパレット色セットが呈するノイズもその選択パレット色セットのもより少なくならない。この選択パレット色セットをＮｂｄ（ｃ）で表そう（ただし、ｃは再現すべき画像色）。
【００１８】
Ｎｂｄ（ｃ）における選択パレット色は順序付け基準に従って順序付けられる（１０４）。順序付け基準は選択パレット色を順序付ける一つ以上のパラメータで構成してもよい。ある実施例において、選択パレット色を順序付ける基準は視感度又は視覚に基づいてもよい。視感度はディスプレーのタイプ（例えば、ディスプレー装置が加法型か減法型か）、背景色、明度又は輝度、色相、彩度等を含む（ただしこれらには限定されない）多くの要因に依存し得る。一つの実施例において、選択パレット色は先ず輝度に基づいて順序付けられ、何れかの選択パレット色が同じ輝度をもっていたら、それらの色は彩度、色相、又はその両方により順序付けられてもよい。順序付けられた選択パレット色セットは以下のように表される。
｛ｃi：∈Ｎｂｄ（ｃ）｝
【００１９】
４色までの選択パレット色セットにおける各選択パレット色は重み付け係数を割り当てられ（１０６）、その重み付け係数により与えられる比率での選択パレット色の線形組合せとして画像を再現する。再現すべき画像色がＮｂｄ（ｃ）における選択パレット色のコンベックスハル内にあるので、画像色ｃはこれらの色の線形組合せとして表せる。ある実施例において、線形組合せは画像色を囲う四面体を色空間内に位置決めし、四面体の頂点の線形組合せとして画像色を表すために使用される重心係数を求めることにより得られる。これらの重心係数ｂiは画像色を再現するために使用される選択パレット色の比例量を表す。即ち
ｃ＝ΣNbd(c)ｂiｃi，ただし、ｂi∈［０，１］かつΣiｂi＝１
即ち、画像色ｃはそれらの重み付け係数ｂiにより与えられる比率で選択パレット色ｃiを混合することにより再現できる。また、選択パレット色の等級付け及び順序付けが、ディスプレーが加法型ディスプレーか減法型ディスプレーかを含むディスプレー条件によってさまざまに構成されてもよいことも当業者には分かるであろう。更に、本願に図解されるある一定のステップが異なる順序で実行してもよいことが当業者には分かるであろう。例えば、重み付け係数は色の順序付けの前に得ることもできる。
【００２０】
選択パレット色の重み付け係数を決定及び順序付けしたら、適切な比率で選択パレット色を混合するために単一のディザーマトリックスを使用してもよい。本発明は種々のサイズ、向き、及び所望の画素又は色の成長パターンのディザーマトリックスに使用できることは言うまでもない。
【００２１】
特定の画素に対する出力色は以下のように得ることができる。ｒmnがディザーマトリックスにより決定される画素位置（ｍ，ｎ）の等級を表すとし、Ｍ及びＮがディザーマトリックスの行及び列の数を表すとすれば、ｄmn＝ｒmn／（ＭＮ）はその等級に対する閾値を表し、それは範囲［０，１］内にある。
【００２２】
【数１】
2007020168.tif 000003
2007020168.tif 000004
【００２３】
更に例証するために、例証を目的として、順序付けられた選択パレット色が順序付け基準に従って最上位色から最下位色まで順序付けられたｃ1、ｃ2、ｃ3、及びｃ4であり、順序付けられた選択パレット色セットに対する重み付け係数がそれぞれｂ1、ｂ2、ｂ3、及びｂ4であると仮定しよう。ディザーマトリックスにより出力される色は以下に従って決定される。即ち、
ｄmn≦ｂ1の場合：ｃ1
ｂ1＜ｄmn≦（ｂ1＋ｂ2）の場合：ｃ2
（ｂ1＋ｂ2）＜ｄmn≦（ｂ1＋ｂ2＋ｂ3）の場合：ｃ3
（ｂ1＋ｂ2＋ｂ3）＜ｄmn≦１の場合：ｃ4
【００２４】
本発明が多くの恩恵を与えることは言うまでもない。第１に、どんな色に対してもそれを再現するために使用される色セットを最小にすることによりノイズが低減される。即ち、この減らされた色セットは、カラーパレットから使用される色をこれ以上少なくしても再現される色をこれ以上低ノイズにできないという意味で最適である。第２に、本発明は単一のディザーマトリックスを使用できるので、マルチカラーチャンネル間のディザー干渉によるバラツキの問題を排除する。更に、本発明は単一のディザーマトリックスを使用できるので、チャンネル間のディザー干渉バラツキを最小にするために各色チャンネルに対する別個のディザーマトリックスを設計する問題を排除する。更に、本発明は、その実施がソフトウェアによるか、ハードウェアによるか、ファームウェアによるか、それらの何れかの組合せによるかにかかわらず、迅速な実施に適応できる。本発明の実施例は単一のディザーマトリックスを採用するために、またディザリングに必要なことはディザーマトリックス閾値及び順序付けられた重み付け係数間の単純な比較であるために、画像を処理するのにあまり多くの計算資源を必要としない。最後に、選択パレット色が明度等の順序付け基準に従って順序付けられるので、最も重要な選択色が最上位の等級を受けることは言うまでもない。最も重要な選択色が最上位の等級を受けるので、本発明は視覚的に心地よい再現を促進する。
【００２５】
２．一般化された理論の例証
以上の議論は一般的な観点から本発明の実施例を例証した。理解を助け、本発明の更なる態様及び実施例を例証するために、本発明の実施例による画像色を再現する方法が図２に描かれる。
【００２６】
この実施例において、４色までの選択パレット色セットがＬａｂ空間におけるパレット色のデローニー四面体法を計算する（２０２）ことにより得られる。他の色空間を使用してもよいことが当業者には分かるであろう。図３はデローニー四面体法３５０を図解する。再現すべき色３００が選択パレット色ｃ1（３０１）、ｃ2（３０２）、ｃ3（３０３）、及びｃ4（３０４）により形成される四面体３５０のコンベックスハル内にあることに注意。
【００２７】
４色までの選択パレット色セットを得たら、選択パレット色に対する重み付け係数を得ることができる。再現すべき色は四面体体積、面、稜、又は頂点内に位置し（２０４）、画像色ｃ（３００）の重心座標ｂiが、囲んでいる四面体内で計算される（２０６）。次いで、再現すべき画像色ｃ（３００）はそれらのそれぞれの重み付け係数が掛けられた選択パレット色の線形和として数学的に表現できる。
2007020168.tif 000005
【００２８】
例証のために、ｂ1＝１／８、ｂ2＝５／１６、ｂ3＝５／１６、及びｂ4＝１／４と仮定しよう。これらの重み付け係数は例証を単純化するために選択されたことに注意。重み付け係数を得たら、選択パレット色は順序付け基準に従って順序付けられる（２０８）。ある実施例において、選択パレット色を順序付ける基準は視感度に基づいてもよい。一つの実施例において、選択パレット色は明度に従って順序付けられ、選択パレット色の何れかが同じ明度をもっていたら、それらは、彩度、色相、又は彩度と色相の両方等の少なくとも一つの更なるパラメータにより順序付けられる。本例のために、選択されたパレット色が、最大視感度から最小視感度にわたりｃ3、ｃ4、ｃ1、及びｃ2と順序付けられたとしよう。図４が順序付けられた選択パレット色セット４００を図解する。順序付けられたセット４００の高さ４０１〜４０４は上で重心座標から得られたそれぞれの重み付け係数ｂ1〜ｂ4を表す。
【００２９】
図５に目を転ずれば、サンプルディザーマトリックス５５０が描かれる。マトリックス内の位置は１乃至１６に等級付けられ、低い等級の位置は高い等級の位置より良好な空間分布（知覚ノイズ）を有する。分布均一性の、ディザーマトリックス内の位置の等級への依存性は当業者には周知の現象である。ディザーマトリックス内の等級を選択する多くの方法が存在することが当業者には分かるであろう。しかしながら、本発明の実施とって特にどの等級付け法が重要であるということがないことは言うまでもない。実際発明が、等級が如何に得られたかに関係しないことが当業者には分かるであろう。そうではなくて、本発明は、ディザーマトリックス内の位置が等級付けられたかどうかにかかわらず、ディザーマトリックスが与えられる限り実行できる。図６は、閾値ｄmnが、等級をマトリックスの行と列の数の積（ＭＮ）（この場合１６）で割ることにより０乃至１に調整されたディザーマトリックス５５０を描く。
【００３０】
図７はディスプレー装置７５０の一部を描く。ディスプレー画素７００を考えよう。その画素に対する出力ディスプレー色を決定するために、ディザーマトリックス５５０からの閾値がディザーマトリックスをディスプレー７５０に概念的に重ねることにより確定される。画素７００は１／１６の閾値と相互関係をもつ。図８に図解されるように、出力色は閾値１／１６と、順序付けられた選択パレット色セット４００を比較することにより決定される。選択パレット色セットからの出力色はディザーマトリックス閾値を含む間隔と関連付けられた選択パレット色として確定される（２１０）。閾値１／１６がｃ3の間隔内にあるので、画素７００に対する出力色はｃ3である。ディスプレー７５０内の他の画素は同様に決定される。ディザーマトリックス５５０がディスプレー７５０より小さいので、ディザーマトリックス５５０は画像の上に周期的にタイル状に並べてもよい。
【００３１】
３．色圧縮
本発明の実施例はカラーデータを圧縮する方法を含んでもよい。図９は本発明のある実施例によるカラーデータを圧縮する方法を図解する。図２に関して述べた実施例と同様に、４色までの選択パレット色セットがパレット色ｃiのデローニー四面体法を計算する（９０２）ことにより得られる。４色までの選択パレット色セットを得たら、再現すべき画像色の重心座標ｂiを計算することにより選択パレット色に対する重み付け係数が得られる（９０４）。
【００３２】
選択パレット色ｃiとそれらの個々の重み付け係数ｂiを得たら、４色までの選択パレット色セットが少なくとも一つのパレット色だけ減らされる（９０６）。一つの実施例において、重み付け係数が閾値以下になっていたら、その重み付け係数に関連付けられる選択色が選択色セットから除去されてもよい。代わりの実施例において、一つ以上の選択パレット色がそれらの重み付け係数に基づいて除去されてもよい。なおもう一つの実施例において、色がある一定の閾値を超えたら、閾値を超えない他の選択パレット色を除去することにより選択パレット色セットが減らされてもよい。
【００３３】
一つ以上の選択色が除去されて、除去された色の重み付け係数は残りの選択色に再分配されてもよい（９０８）。一つの実施例において、重み付け係数は残りの選択色の元の重み付け係数に比例して再分配される。再現すべき色はその再分配された重み付け係数が掛けられた残りの選択パレット色の線形組合せとして表すことができる。色セットを減らしたら、色を再現するカラーデータも減らされ、あるいは圧縮される。
【００３４】
例証として、以下二つの例を考えよう。両方の例に対し、４色、ｃ1〜ｃ4が確定されたと仮定し、その重み付け係数がそれぞれｂ1〜ｂ4であると仮定しよう。
【００３５】
この第１の例に対して、ｂ3が指定された最小閾値以下になっていると仮定しよう。カラーデータを圧縮するためにｂ3がゼロに設定され、その重み付け係数が以下に従って残りの選択色に再分配される。
再分配ｂ1＝ｂ1／(ｂ1＋ｂ2＋ｂ4)
再分配ｂ2＝ｂ2／(ｂ1＋ｂ2＋ｂ4)
再分配ｂ4＝ｂ4／(ｂ1＋ｂ2＋ｂ4)
【００３６】
従って、再現すべき色は今度は減らされた情報セットにより以下のように表される。即ち、
ｃ＝再分布ｂ1ｃ1＋再分布ｂ2ｃ2＋再分布ｂ4ｃ4。
【００３７】
第２の例に対して、ｂ3が指定された最大閾値レベルを超えると仮定しよう。それは、再現すべき色がｂ3に関連する色、即ちｃ3に非常に近いことを意味する。従って、カラーデータを圧縮するためにｂ1、ｂ2及びｂ4はゼロに設定され、残りの選択色のｃ3に対する重み付け係数ｂ3は１００％に設定される。従って、再現すべき画像色は今度は減らされた情報セットにより以下のように表される。
ｃ＝ｃ3
【００３８】
本発明は以上の例に限定されない。４色までの選択パレット色セットを減らす他の方法が本発明の範囲内に入ることが当業者には分かるであろう。また、この節に述べたデータ圧縮方法がカラーデータを処理、送信、記憶、及び／又は再現するために使用できることも当業者には分かるであろう。
【００３９】
４．カラーパレット設計
前の節はカラーパレットから色を選択し、選択された色を組み合わせて一定の色調を再現する方法を述べた。この節は本発明の更なる態様、即ち、良好なカラーパレットを構成する方法を述べる。本発明はビットの色再現範囲の種々の領域へのユーザ専用の割り当てを含めて、より大きいフレキシビリティーをカラーパレットの設計に与える。
【００４０】
図１０は本発明のある実施例によるカラーパレットを設計する方法を描く。図１０に図解されるように、カラーパレット設計は色空間の種々の部分に許容可能なノイズレベルを定義することにより（１００２）始まる。ノイズレベルはパレット色と再現すべき各色との最大許容距離を指定することにより（１００２）定義される。ある実施例において、最大許容距離は色再現範囲全体にわたり均一である。
【００４１】
あるいは、パレット色と再現すべき色の最大許容距離は色空間の領域によって変化してもよい。即ち、最大許容距離は例えば肌色のようなある一定の色を表す色近くではより小さくてもよい。図１１は色再現範囲にわたり不均一なノイズレベルを実施する方法を図解する。先ず、最大許容距離又は距離セットが色再現範囲内の重要な色位置において指定される（１１０２）。他の色位置での距離は色再現範囲全体にわたり指定された最大許容距離又は距離セットを滑らかに内挿することにより（１１０４）決定される。
【００４２】
図１０に戻れば、装置の色再現範囲は装置の色座標にわたり均一にサンプリングされ（１００４）、対応するＬａｂ色座標が記録される。測定値のデローニー四面体法が構築され（１００６）、距離条件を満たし、ディザーのビットバジェットにより決定される数まで色数を減らすために、測定されたセットから点が反復的に追加又は削除される（１００８）。ある実施例において、反復処理の間、四面体が大きすぎたら、四面体の重心に対応する線形的に内挿された装置座標に対する色を測定することにより新しいサンプル点が挿入されてもよい。
【００４３】
３次元色空間、例えばＲＧＢ色空間が使用されれば上記の方法は簡略化できる。ある実施例において、妥当なパレットはＬａｂ測定を実行することなく構成できる。その代わり、以上に述べたステップは装置色空間内で直接実行できる。もう一つの実施例において、顕著な実施簡略化をもたらすために周期構造を有する均一なデローニー四面体法を生じる均一にサンプリングされたカラーパレットを使用してもよい。しかしながら、この実施例は前に述べたより一般化された方法と比較して色品質の低下を結果として生じ得る。
【００４４】
本発明が、例えば重要な色の正確な再現をもたらすために多数の装置パレット色が予め割り当てられる用途に特に適していることは言うまでもない。多数の色が既に割り当てられているので、色誤差を最適化するためにカラーパレットを選択する自由度は厳しく切り詰められる。そのような場合、低ノイズディザー生成の上記の方法を使用することにより色符号化にとって最も満足の行くディザーをもたらす。
【００４５】
本発明がコンピュータ、プリンタ、ディスプレー、モニタ、携帯電話、パーソナルデータアシスタンツ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄａｔａ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）（ＰＤＡ）等を含む（これらには限らないが）如何なる数の装置にも利用し得ることが当業者には分かるであろう。また本発明がソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はその組合せの形式をした命令のプログラムにより実行できることも言うまでもない。ソフトウェアの形式では、命令のプログラムはコンピュータ読取り可能な媒体で具現化でき、それらは電磁搬送波を含むそのような命令を保持する如何なる適当な媒体（例えば装置メモリ）でもよい。
【００４６】
発明は種々の変形及び代替形に影響を受けるが、その具体的な例が図面に示されたし、本願に詳細に述べられている。しかしながら、発明が、開示されたこの特定の形式に限定されず、それどころか、発明が添付の特許請求の範囲の精神と範囲に入る全ての変形、均等物、及び代替を包含すべきであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例による、画像色をディザリングする方法。
【図２】本発明のある実施例による、画像色をディザリングする方法。
【図３】本発明のある実施例による、画像色のデローニー四面体法の図解。
【図４】本発明のある実施例による、画像色を再現するための、順序付けられた選択パレット色セットの図解。
【図５】本発明の実施例を例証するサンプルディザーマトリックス。
【図６】本発明のある実施例による、閾値が０乃至１となるように正規化調整された図５のサンプルディザーマトリックスの図解。
【図７】本発明のある実施例による、ディスプレーの画素に対する閾値が対応するディザーマトリックス位置から得られることを特徴とする、ディスプレー画素位置と図５のサンプルディザーマトリックスの相関の図解。
【図８】本発明のある実施例により、ディザーマトリックス閾値と順序付けられた選択パレット色セットを比較することによりディスプレー画素位置におけるカラー出力が得られることの図解。
【図９】本発明のある実施例による、カラーデータを圧縮する方法。
【図１０】本発明のある実施例による、カラーパレットを設計する方法。
【図１１】本発明のある実施例による、カラーパレットにわたり非線形ノイズレベルを設計する方法。
【符号の説明】
【００４８】
５５０  ディザーマトリックス
７５０  ディスプレー装置
７００  ディスプレー画素
４００  選択パレット色セット
【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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