(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像入出力手段の色再現空間を、色再現空間の形状または大きさの異なる第２の画像入出力手段の色再現空間に変換する色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
均等色空間上の同一色相面内に表示される第１の画像入出力手段の色再現領域の彩度を、前記同一色相面内において圧縮または伸張する彩度圧縮・伸張ステップと、
この圧縮または伸張した色再現領域の明度を同一色相面内で修正するステップであって、彩度値が０の時は修正せず、前記圧縮または伸張した色再現領域の最大彩度値を持つ最高彩度点を、前記第２の画像入出力手段の色再現空間の前記同一色相面内に表される色再現領域内の所定の点に修正し、彩度値が０以上前記最大彩度値以下の範囲で彩度値が高くなるにつれ非線形に修正量を変化させて修正する明度修正ステップと、
前記彩度圧縮・伸張ステップおよび前記明度修正ステップで処理された色再現領域を、前記同一色相面内で前記第２の画像入出力手段の色再現領域内に圧縮または伸張して対応させる明度圧縮・伸張ステップとを備えることを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項２】
前記第１の画像入出力手段の色再現空間に、前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて圧縮または伸張を施す前に、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状を前記第１の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状に応じて修正を行う色再現領域補正ステップを備える請求項１に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項３】
前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて前記第１の画像入出力手段の色再現空間に圧縮または伸張を施す前に、前記第１の画像入出力手段の色再現領域または前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状の非線形部を線形に修正する非線形補正ステップを備える請求項１または２に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項４】
請求項２に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて前記第１の画像入出力手段の色再現空間に圧縮または伸張を施す前に、前記第１の画像入出力手段の色再現領域または前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状の非線形部を線形に修正する非線形補正ステップを備え、
前記色再現領域補正ステップは、前記第２の画像入出力手段の色再現領域の原色の色相を、前記第１の画像入出力手段の色再現領域内の原色の色相に合わせることにより、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状を補正し、
前記非線形補正ステップは、均等色空間上の同一色相面内で、前記第１の画像入出力手段または前記第２の画像入出力手段の色再現領域上のエッジ形状の彩度の変化に対する明度の変化が非線形である場合に、前記色再現領域上のエッジ形状の彩度の変化に対する明度の変化を線形に修正することを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項５】
前記第１の画像入出力手段の色再現空間に前記色再現空間の圧縮・伸張方法を施す前に、
前記第１の画像入出力手段の色再現空間または前記第２の画像入出力手段の色再現空間内の白色の点または黒色の点が、均等色空間上の明度軸上に位置しない場合、白色の点および白色近傍領域または黒色の点および黒色近傍領域を修正して、白色の点および黒色の点を前記明度軸上に修正する白色黒色調整ステップと、
この明度軸上に調整された白色の点および黒色の点の位置によって定まる前記第１の画像入出力手段の色再現空間の明度範囲と前記第２の画像入出力手段の色再現空間の明度範囲とを拡大または縮小させて一致させる明度範囲調整ステップと、
前記色再現領域補正ステップ、または前記非線形補正ステップで色再現領域のエッジ形状を補正して定め、色再現領域に応じた色再現域補正パラメータを算出する色再現域補正パラメータ算出ステップと、
この色再現域補正パラメータ算出ステップで算出された色再現域補正パラメータを用いて、色相毎に補正された色再現領域を求め、色再現空間の圧縮または伸張の対象とする前記第１の画像入出力手段の色再現空間、または色再現空間の圧縮または伸張先の前記第２の画像入出力手段の色再現空間とする色再現空間算出ステップとを備えた請求項２〜４のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項６】
さらに、色再現空間の補正のために色相の調整を行う調整パラメータを設け、前記色再現領域のエッジ形状の修正を行う際に、前記色相の調整を行う調整パラメータに基づいて圧縮または伸張する変換先の色再現空間の対応する色相を調整するステップを有する請求項２〜５のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項７】
前記色相の調整を行う調整パラメータは、原色に関する調整パラメータである請求項６に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項８】
色再現空間の補正を行うために算出される色再現域補正パラメータは、均等色空間上、着目する色相の両側に位置する原色の前記調整パラメータから前記着目する色相の位置に応じて補間することにより、前記着目する色相のデータに加算される色再現域補正量を求める請求項７に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項９】
前記彩度圧縮・伸張ステップ、前記明度修正ステップおよび前記明度圧縮・伸張ステップは、
色再現空間の補正のために設定された彩度範囲および明度範囲のうち少なくとも１つの調整を行う調整パラメータに基づいて、圧縮または伸張する変換先の色再現空間の対応する彩度範囲および明度範囲のうち少なくとも１つを調整する請求項１〜８のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１０】
前記彩度範囲および前記明度範囲のうち少なくとも１つの調整を行う調整パラメータは、原色に関する調整パラメータである請求項９に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記彩度圧縮・伸張ステップの前に、均等色空間上の同一色相面内において、前記第１の画像入出力手段の色再現領域の前記最高彩度点の明度値と等しい明度値を持つ前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ上の彩度値Ｃ１を求め、
前記同一色相面内で、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域のうち、最大の彩度値を持つ共通領域最高彩度点の彩度値Ｃ２を求め、
さらに、前記同一色相面内で、前記第２の画像入出力手段の色再現領域の最高彩度点の彩度値Ｃ３を求め、
これら求められた彩度値のうち、前記彩度値Ｃ２を中心として前記彩度値Ｃ１および前記彩度値Ｃ３を調整最大範囲とする彩度範囲の調整を行う前記調整パラメータを設定し、
この調整パラメータを用いて前記彩度値Ｃ１、彩度値Ｃ２および彩度値Ｃ３から補間によって彩度値を求め、この彩度値を有する、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ上で前記最高彩度点の明度値に近い方の点を求めて修正最高彩度点とし、
前記彩度圧縮・伸張ステップにおいて、圧縮または伸張する色再現領域の最高彩度点の彩度値を、前記修正最高彩度点の彩度値とする圧縮または伸張を前記第１の画像入出力手段の色再現領域に施し、
その後、前記明度修正ステップにおいて、色再現領域の最高彩度点の明度値を前記修正最高彩度点の明度値に一致させる明度値の修正を、彩度の圧縮または伸張の変換の施された色再現領域に対して行うことを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記明度圧縮・伸張ステップは、明度の圧縮または伸張を行う前に、
均等色空間上の同一色相面内において、前記第１の画像入出力手段の色再現領域と前記第２の画像入出力手段の色再現領域との共通領域、および前記明度修正ステップにおいて、明度修正の施された色再現領域の両方に属する色再現領域を一致度重視領域として求め、
さらに、前記同一色相面において、前記第２の画像入出力手段の色再現領域内のエッジの一部を、前記一致度重視領域の外側にあり前記第２の画像入出力手段の色再現領域の内側にあって、彩度値０より彩度値が大きくなるにつれ前記第２の画像入出力手段の色再現領域内に非線形的に曲がり、前記修正最高彩度点の彩度値において前記修正最高彩度点に到る曲線と取り替えて得られる色再現領域を色再現範囲重視領域として求め、
この色再現範囲重視領域と前記一致度重視領域とを用い、設定された明度範囲の調整を行う前記調整パラメータから補間して、修正明度領域を色相面ごとに得、
さらにその後、前記明度圧縮・伸張ステップにおいて、前記明度修正ステップで修正された色再現領域を圧縮または伸張して、前記修正明度領域に変換させる色再現空間の圧縮・伸張方法を色相面毎に行うことを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記明度圧縮・伸張ステップは、圧縮または伸張する色再現領域のエッジ近傍は圧縮または伸張の比率が大きく、圧縮または伸張する色再現領域のエッジ近傍から離れるにつれて圧縮または伸張の比率が小さくなる非線形の圧縮または伸張を行うことを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記明度圧縮・伸張ステップは、圧縮または伸張される色再現領域内において、彩度値を一定として圧縮または伸張する際、一定の彩度値での最大明度値と最小明度値の中間値の値を持つ中間点では圧縮または伸張の比率が０となるように固定し、この中間点から離れるにしたがって圧縮または伸張の比率が大きくなる圧縮・伸張方法であり、
前記圧縮または伸張の比率が予め設定された最大圧縮比率または最大伸張比率を超える場合、前記最大圧縮比率および前記最大伸張比率に納まるように、前記中間点の圧縮または伸張による変換先を移動させることを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記中間点を変換によって移動しても、前記圧縮または伸張比率が予め設定された前記最大圧縮比率または前記最大伸張比率を超える場合、前記第１の画像入出力手段の色再現領域の前記中間点の彩度値と同じ前記第２の画像入出力手段の色再現領域内の彩度値における最大明度値と最小明度値の中間値の値を持つ点を固定点とし、この固定点では圧縮・伸張比率が０であり、この固定点から離れるにしたがって圧縮または伸張比率が増大し、最大明度値および最小明度値では、前記最大圧縮比率または前記最大伸張比率となる圧縮または伸張を行い、その後線型的に圧縮または伸張することを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記彩度圧縮・伸張ステップの前に、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域のうち、同一色相面内で最大の彩度値を持つ共通領域最高彩度点を予め求め、
前記彩度圧縮・伸張ステップにおいて、圧縮または伸張する色再現領域の最高彩度点の彩度値を前記共通領域最高彩度点の彩度値とする圧縮または伸張を色再現領域に対して行い、
その後、前記明度修正ステップにおいて、彩度の圧縮または伸張の変換の施された色再現領域の最高彩度点を前記共通領域最高彩度点に一致させる明度値の修正を行い、
その後、前記明度圧縮・伸張ステップにおいて、前記明度修正ステップで修正された色再現領域を圧縮または伸張して、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域に変換させる色再現空間の圧縮・伸張方法を色相面毎に行うことを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法。
【請求項１７】
前記彩度圧縮・伸張ステップ、または、前記明度圧縮・伸張ステップで行われる圧縮または伸張の変換は、規格化された０以上１以下の変換前の値をＸとし、規格化された変換後の値をＦとして、下記式（１）で表される変換である請求項１〜１６のいずれかに記載の色再現空間の圧縮・伸張方法。
Ｆ  ＝  （ｋ−１）・Ｘ２＋Ｘ                          （１）
ただし、ｋは、圧縮・伸張比率である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入出力手段の色再現空間の形状や大きさが異なる場合に行われる色再現空間同士の対応付けのための変換に関する方法であって、色再現領域を滑らかに維持し、かつ色の見えや階調を保ったまま色再現空間の異なる画像入出力手段と対応付けができ、さらにこの対応付けを好みに応じて調整することのできる色再現空間の圧縮・伸張方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、カラーＣＲＴモニタやカラー液晶モニタ等やカラープリンタ等が広く普及し、カラー画像の画像入出力装置として広く利用されている。
これらの画像入出力装置は、通常、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）やＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）やＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ（黒）に係る画像データを制御することで所望の色を持つカラー画像を表示しあるいはプリント出力することができる。しかしながら、このような色画像データは、画像入出力装置の出力特性、分光感度特性に依存するため、特性の異なる画像入出力装置に出力する場合、その特性を考慮して画像データの色変換を行う必要が有る。特に、カラーＣＲＴモニタやカラー液晶モニタとカラープリンタ間では分光感度特性が異なるために、例えばカラーＣＲＴモニタで表示された画像の色がカラープリンタに出力された画像の色とある程度一致するように、色変換を最適に行って色の見えの一致を行う必要がある。
【０００３】
このような色変換を行うためには、画像入出力装置の表示可能な色再現空間を、色変換する変換先の画像入出力装置の色再現空間と対応させる必要が有り、すなわち、画像入出力装置に表示される色再現空間内を構成する色の点を変換先の画像入出力装置の色再現空間内の色の点に１対１に写像することのできる色変換、すなわち、色再現空間の圧縮や伸張方法が必要である。しかも、その際、色変換によって、色相をはじめ明度や彩度が色再現領域において滑らかに維持され、かつ色の見えや階調を保つ色再現空間の圧縮や伸張であることが必要である。
【０００４】
このような色再現空間は、一般に画像入出力装置に依存しない画像データ、例えば、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＣＩＥＸＹＺ表示系の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて得られるＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系の明度指数Ｌ* （明度）および知覚色度指数ａ* ，ｂ* （色相および彩度）等の画像データによって形成される均等色空間上の色再現空間が利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この均等色空間上の色再現空間を用いることによって、例えばカラーＣＲＴモニタやカラー液晶モニタとカラースキャナとの間では、色再現空間の特性はともに線型であり色再現空間の特徴も近いことから、色再現空間の圧縮や伸張を行って色再現空間内の点を対応付ける（カラーマッチングを行う）ことが容易にできる。しかし、カラーＣＲＴモニタやカラー液晶モニタ等の透過光を用いて画像表示する加法混色系は、高明度領域においても色再現域が広く、色を鮮やかに出力するが、カラープリンタ等の反射光を用いて画像表示する減法混色系では、高明度領域において十分に高彩度の色を出力することはできず、比較的低明度領域で色再現が広く、色再現空間が大きく異なるため、カラーＣＲＴモニタやカラー液晶モニタとカラープリンタとの間で色再現空間の圧縮や伸張を行って対応付けを行うことは困難である。
また、カラープリンタ同士では、色再現空間のエッジ部分の形状が直線的でなく丸みを持った非線形の形状をしているため、色再現空間を圧縮や伸張を行って対応付けを行うことは困難である。
【０００６】
このような色再現空間の圧縮や伸張に対して、特許第２８４５５２３号公報では、色再現範囲の比に応じて色再現範囲を拡大し、また色再現空間を彩度方向に拡大写像する場合、色再現範囲の重なる部分の中央部は写像変換せず、その周辺部のみを写像変換する簡易的な方法を提案している。また、特開平５−２９８４３７号公報では、色再現空間上の色相および明度を固定して、彩度のみを圧縮する画像処理装置を提案している。しかし、これらはいずれも色変換される変換先の画像出力装置の色再現空間の形状を十分に考慮して色再現空間の対応付けを行っておらず、またユーザの好みに応じて色再現空間の対応付けを調整する処理が行われていないため、色再現領域を滑らかに維持し、かつ色の見えや階調を保ったまま色再現空間の対応付けがユーザの満足のいく程度に実現できない。
また、特開平７−１２３２８３号公報では、色再現空間を有限要素法を用いてモデル化し、弾性係数を入力して、弾性変形させることによって、異なる色再現空間に対応付けを行うことを提案している。しかし、弾性係数は、有限要素の微小領域ごとに入力する必要があり、ユーザがこの係数を調整指示しなければならない。そのため、調整指示作業が煩雑であり、変換後の色と対応付けを行うのは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を克服し、画像入出力手段の色再現空間の形状や大きさが異なり、色再現空間同士の対応付けを行う際に、カラープリンタ等の色再現空間内の領域を活かしながら、所望のカラーマッチングが行えるように、色再現領域を滑らかに維持し、かつ色の見えや階調を保ったまま色再現空間の異なる画像入出力手段と対応付けができ、さらにこの対応付けを好みに応じて容易に調整することのできる色再現空間の圧縮・伸張方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明第１の態様は、第１の画像入出力手段の色再現空間を、色再現空間の形状または大きさの異なる第２の画像入出力手段の色再現空間に変換する色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
均等色空間上の同一色相面内に表示される第１の画像入出力手段の色再現領域の彩度を、前記同一色相面内において圧縮または伸張する彩度圧縮・伸張ステップと、
この圧縮または伸張した色再現領域の明度を同一色相面内で修正するステップであって、彩度値が０の時は修正せず、前記圧縮または伸張した色再現領域の最大彩度値を持つ最高彩度点を、前記第２の画像入出力手段の色再現空間の前記同一色相面内に表される色再現領域内の所定の点に修正し、彩度値が０以上前記最大彩度値以下の範囲で彩度値が高くなるにつれ非線形に修正量を変化させて修正する明度修正ステップと、
前記彩度圧縮・伸張ステップおよび前記明度修正ステップで処理された色再現領域を、前記同一色相面内で前記第２の画像入出力手段の色再現領域内に圧縮または伸張して対応させる明度圧縮・伸張ステップとを備えることを特徴とする色再現空間の圧縮・伸張方法を提供するものである。
【０００９】
その際、前記第１の画像入出力手段の色再現空間に、前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて圧縮または伸張を施す前に、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状を前記第１の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状に応じて修正を行う色再現領域補正ステップを備えるのが好ましく、また、前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて前記第１の画像入出力手段の色再現空間に圧縮または伸張を施す前に、前記第１の画像入出力手段の色再現領域または前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状の非線形部を線形に修正する非線形補正ステップを備えるのが好ましい。
【００１０】
さらに、色再現空間の補正のために色相の調整を行う調整パラメータを設け、前記色再現領域のエッジ形状の修正を行う際に、前記色相の調整を行う調整パラメータに基づいて圧縮または伸張する変換先の色再現空間の対応する色相を調整するステップを有するのが好ましい。その際、前記色相の調整を行う調整パラメータは、原色に関する調整パラメータであるのが好ましく、色再現空間の補正を行うために算出される色再現域補正パラメータは、均等色空間上、着目する色相の両側に位置する原色の前記調整パラメータから前記着目する色相の位置に応じて補間することにより、前記着目する色相のデータに加算される色再現域補正量を求めるのが好ましい。
また、前記彩度圧縮・伸張ステップ、前記明度修正ステップおよび前記明度圧縮・伸張ステップは、色再現空間の補正のために設定された彩度範囲および明度範囲のうち少なくとも１つの調整を行う調整パラメータに基づいて、圧縮または伸張する変換先の色再現空間の対応する彩度範囲および明度範囲のうち少なくとも１つを調整することが好ましい。その際、前記彩度範囲および前記明度範囲のうち少なくとも１つの調整を行う調整パラメータは、原色に関する調整パラメータであるのが好ましい。
【００１１】
また、前記第１の画像入出力手段の色再現空間に前記色再現空間の圧縮・伸張方法を施す前に、
前記第１の画像入出力手段の色再現空間または前記第２の画像入出力手段の色再現空間内の白色の点または黒色の点が、均等色空間上の明度軸上に位置しない場合、白色の点および白色近傍領域または黒色の点および黒色近傍領域を修正して、白色の点および黒色の点を前記明度軸上に修正する白色黒色調整ステップと、
この明度軸上に調整された白色の点および黒色の点の位置によって定まる前記第１の画像入出力手段の色再現空間の明度範囲と前記第２の画像入出力手段の色再現空間の明度範囲とを拡大または縮小させて一致させる明度範囲調整ステップと、
前記色再現領域補正ステップ、または前記非線形補正ステップで色再現領域のエッジ形状を補正して定め、色再現領域に応じた色再現域補正パラメータを算出する色再現域補正パラメータ算出ステップと、
この色再現域補正パラメータ算出ステップで算出された色再現域補正パラメータを用いて、色相毎に補正された色再現領域を求め、色再現空間の圧縮または伸張の対象とする前記第１の画像入出力手段の色再現空間、または色再現空間の圧縮または伸張先の前記第２の画像入出力手段の色再現空間とする色再現空間算出ステップとを備えるのが好ましい。
【００１２】
また、上記色再現空間の圧縮・伸張方法であって、
前記色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて前記第１の画像入出力手段の色再現空間に圧縮または伸張を施す前に、前記第１の画像入出力手段の色再現領域または前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状の非線形部を線形に修正する非線形補正ステップを備え、
前記色再現領域補正ステップは、前記第２の画像入出力手段の色再現領域の原色の色相を、前記第１の画像入出力手段の色再現領域内の原色の色相に合わせることにより、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ形状を補正し、
前記非線形補正ステップは、均等色空間上の同一色相面内で、前記第１の画像入出力手段または前記第２の画像入出力手段の色再現領域上のエッジ形状の彩度の変化に対する明度の変化が非線形である場合に、前記色再現領域上のエッジ形状の彩度の変化に対する明度の変化を線形に修正することが好ましい。
【００１３】
また、前記明度圧縮・伸張ステップは、圧縮または伸張する色再現領域のエッジ近傍は圧縮または伸張の比率が大きく、圧縮または伸張する色再現領域のエッジ近傍から離れるにつれて圧縮または伸張の比率が小さくなる非線形の圧縮または伸張を行うことが好ましく、その際、前記明度圧縮・伸張ステップは、圧縮または伸張される色再現領域内において、彩度値を一定として圧縮または伸張する際、一定の彩度値での最大明度値と最小明度値の中間値の値を持つ中間点では圧縮または伸張の比率が０となるように固定し、この中間点から離れるにしたがって圧縮または伸張の比率が大きくなる圧縮・伸張方法であり、
前記圧縮または伸張の比率が予め設定された最大圧縮比率または最大伸張比率を超える場合、前記最大圧縮比率および前記最大伸張比率に納まるように、前記中間点の圧縮または伸張による変換先を移動させることが好ましく、さらにその際、前記中間点を変換によって移動しても、前記圧縮または伸張比率が予め設定された前記最大圧縮比率または前記最大伸張比率を超える場合、前記第１の画像入出力手段の色再現領域の前記中間点の彩度値と同じ前記第２の画像入出力手段の色再現領域内の彩度値における最大明度値と最小明度値の中間値の値を持つ点を固定点とし、この固定点では圧縮・伸張比率が０であり、この固定点から離れるにしたがって圧縮または伸張比率が増大し、最大明度値および最小明度値では、前記最大圧縮比率または前記最大伸張比率となる圧縮または伸張を行い、その後線型的に圧縮または伸張することが好ましい。
【００１４】
また、上記本発明の第１の態様は、前記彩度圧縮・伸張ステップの前に、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域のうち、同一色相面内で最大の彩度値を持つ共通領域最高彩度点を予め求め、
前記彩度圧縮・伸張ステップにおいて、圧縮または伸張する色再現領域の最高彩度点の彩度値を前記共通領域最高彩度点の彩度値とする圧縮または伸張を色再現領域に対して行い、
その後、前記明度修正ステップにおいて、彩度の圧縮または伸張の変換の施された色再現領域の最高彩度点を前記共通領域最高彩度点に一致させる明度値の修正を行い、
その後、前記明度圧縮・伸張ステップにおいて、前記明度修正ステップで修正された色再現領域を圧縮または伸張して、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域に変換させる色再現空間の圧縮・伸張方法を色相面毎に行うのが好ましい。
【００１５】
また、上記本発明の第１の態様は、前記彩度圧縮・伸張ステップの前に、均等色空間上の同一色相面内において、前記第１の画像入出力手段の色再現領域の前記最高彩度点の明度値と等しい明度値を持つ前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ上の彩度値Ｃ1 を求め、
前記同一色相面内で、前記第１の画像入出力手段および前記第２の画像入出力手段の色再現領域の共通領域のうち、最大の彩度値を持つ共通領域最高彩度点の彩度値Ｃ2 を求め、
さらに、前記同一色相面内で、前記第２の画像入出力手段の色再現領域の最高彩度点の彩度値Ｃ3 を求め、
これら求められた彩度値のうち、前記彩度値Ｃ2 を中心として前記彩度値Ｃ1 および前記彩度値Ｃ3 を調整最大範囲とする彩度範囲の調整を行う前記調整パラメータを設定し、
この調整パラメータを用いて前記彩度値Ｃ1 、彩度値Ｃ2 および彩度値Ｃ3 から補間によって彩度値を求め、この彩度値を有する、前記第２の画像入出力手段の色再現領域のエッジ上で前記最高彩度点の明度値に近い方の点を求めて修正最高彩度点とし、
前記彩度圧縮・伸張ステップにおいて、圧縮または伸張する色再現領域の最高彩度点の彩度値を、前記修正最高彩度点の彩度値とする圧縮または伸張を前記第１の画像入出力手段の色再現領域に施し、
その後、前記明度修正ステップにおいて、色再現領域の最高彩度点の明度値を前記修正最高彩度点の明度値に一致させる明度値の修正を、彩度の圧縮または伸張の変換の施された色再現領域に対して行うことが好ましい。
【００１６】
その際、前記明度圧縮・伸張ステップは、明度の圧縮または伸張を行う前に、均等色空間上の同一色相面内において、前記第１の画像入出力手段の色再現領域と前記第２の画像入出力手段の色再現領域との共通領域、および前記明度修正ステップにおいて、明度修正の施された色再現領域の両方に属する色再現領域を一致度重視領域として求め、
さらに、前記同一色相面において、前記第２の画像入出力手段の色再現領域内のエッジの一部を、前記一致度重視領域の外側にあり前記第２の画像入出力手段の色再現領域の内側にあって、彩度値０より彩度値が大きくなるにつれ前記第２の画像入出力手段の色再現領域内に非線形的に曲がり、前記修正最高彩度点の彩度値において前記修正最高彩度点に到る曲線と取り替えて得られる色再現領域を色再現範囲重視領域として求め、
この色再現範囲重視領域と前記一致度重視領域とを用い、設定された明度範囲の調整を行う前記調整パラメータから補間して、修正明度領域を色相面ごとに得、
さらにその後、前記明度圧縮・伸張ステップにおいて、前記明度修正ステップで修正された色再現領域を圧縮または伸張して、前記修正明度領域に変換させる色再現空間の圧縮・伸張方法を色相面毎に行うことが好ましい。
【００１７】
また、前記彩度圧縮・伸張ステップ、または、前記明度圧縮・伸張ステップで行われる圧縮または伸張の変換は、規格化された０以上１以下の変換前の値をＸとし、規格化された変換後の値をＦとして、下記式（１）で表される変換であるのが好ましい。
Ｆ  ＝  （ｋ−１）・Ｘ2 ＋  Ｘ                          （１）
ただし、ｋは、圧縮・伸張比率である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法について、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法を実施する画像処理装置に基づいて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００２３】
図１に、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法を実施する画像処理装置１０を示す。画像処理装置１０は、カラースキャナ等から読み込まれ、明度補正やコントラスト補正やエッジ強調処理等の種々の処理の施されたカラーモニタ１２に出力可能なＲＧＢ画像データを入力とし、カラープリンタ１４に適合したＣＭＹ画像データを出力とする画像処理装置であるとともに、ＲＧＢ画像データからカラープリンタ１４に出力するためのＣＭＹ画像データを得るために、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法を用いて、ＲＧＢ画像データに施す変換処理を求める画像処理装置である。
【００２４】
このような画像処理装置１０は、均等色空間変換部１６、前処理部１８、彩度圧縮・伸張処理部２０、明度修正部２２、明度圧縮・伸張処理部２４、出力画像データ変換部２６、および画像入出力装置データベース記憶部２８とを有して構成される。
さらに、画像処理装置１０には、色再現空間の圧縮や伸張の変換のための調整パラメータ等を入力するマウス・キーボード３０が備えられている。また、図示されないが、画像処理装置１０全体を制御するＣＰＵや画像処理に必要な記憶手段を備える。
【００２５】
カラーモニタ１２は、ＲＧＢ画像データから画像表示すると共に、画像処理装置１０と接続されてユーザが表示画面を見ながら、種々の調整パラメータ等をマウス・キーボード３０から入力するために用いられる。
【００２６】
均等色空間変換部１６は、ＲＧＢ画像データを、下記式（２）に従って３刺激値ＸＹＺ表色系に変換し、その後３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から下記式（３）〜（５）を用いてＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系の明度指数ｖおよび知覚色度指数ａ* ，ｂ* （色相および彩度）に変換する。
【数１】
0003954244.tif 000002
ここで、（Ｘr ，Ｙr ，Ｚr ）、（Ｘg ，Ｙg ，Ｚg ）および（Ｘb ，Ｙb ，Ｚb ）は、原色Ｒ、ＧおよびＢのＸＹＺ表色系での３刺激値であり、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢ画像データのＲＧＢ表色系での刺激値である。
ｖ＝１１６（Ｙ／Ｙn ）(1/3) −１６                        （３）
ａ* ＝５００｛（Ｘ／Ｘn ）(1/3) −（Ｙ／Ｙn ）(1/3) ｝    （４）
ｂ* ＝２００｛（Ｙ／Ｙn ）(1/3) −（Ｚ／Ｚn ）(1/3) ｝    （５）
ここで、Ｘn ，Ｙn およびＺn は、基準となる３刺激値である。
式（３）〜（５）で得られたｖ、ａ* およびｂ* の値は、彩度圧縮・伸張処理部２０に送られる。
【００２７】
前処理部１８は、ＲＧＢ画像データに施す変換処理を求めるために、変換前後の色再現空間の形状に予め修正や補正の前処理を施す部分であり、この前処理の処理方法は、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の色再現空間内の白色の点または黒色の点が、均等色空間上の明度軸上に存在しない場合、すなわち色再現空間内の白色の点または黒色の点のａ* の値およびｂ* の値が０でない場合、白色の点および白色近傍領域（ＨＬ領域）または黒色の点および黒色近傍領域（ＳＤ領域）を変換によって修正して、白色の点および黒色の点を前記明度軸上に修正する白色黒色調整ステップ（ＨＬ・ＳＤ調整ステップ）と、この明度軸上の白色の点および黒色の点によって規定されるカラーモニタ１２やカラープリンタ１４の色再現空間の明度範囲を拡大または縮小させてお互いに一致させる明度範囲調整ステップと、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の色再現空間の形状を補正する色再現域補正ステップと、補正された色再現領域に応じて色再現空間全体の色再現域補正用パラメータを算出する色再現域補正パラメータ算出ステップと、この色再現域補正パラメータ算出ステップで算出された色再現域補正用パラメータを用いて、色相毎に補正された色再現領域を求める色再現空間算出ステップとを有して構成される。これら各種ステップについては、詳細に後述する。
【００２８】
図２は、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の色再現空間を、ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系のｖ（以降、Ｌ* をｖとして表す）ａ* およびｂ* で表す均等色空間上の色相面において表し、カラーモニタ１２の色再現領域は色再現領域Ｒ1 、カラープリンタ１４の色再現領域は色再現領域Ｒ2 と表わされている。なお、横軸の彩度ｓは、（ａ* 2 ＋ｂ* 2 ）(1/2) によって表される。
ここで、彩度圧縮・伸張処理部２０は、図２に示されるように、色相面において、カラーモニタ１２の色再現領域Ｒ1 の最大彩度値Ｓmax1が色再現領域Ｒ1 およびＲ2 の共通領域Ｒ3 の共通領域最高彩度点Ｐ3 の彩度値Ｓc になるように、色再現領域Ｒ1 を彩度ｓ方向に圧縮する処理部である。本実施例では、色再現領域Ｒ1 およびＲ2 の共通領域Ｒ3 に変換するために必ず圧縮されるが、本発明ではこれに限られず、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 に応じて、後述する圧縮・拡大変換式を用い圧縮・伸張比率ｋを調整することによって、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 内に伸張して対応させる拡大変換を行うこともできる。
【００２９】
明度修正部２２は、彩度圧縮・伸張処理部２０によって色再現領域Ｒ1 を圧縮して得られた色再現域Ｒ1 ’の明度を同一色相面内で修正する部分である。この同一色相面内で行われる明度値の修正は、彩度値が０の時は修正せず、色再現領域Ｒ1 ’の最高彩度点を、色再現領域Ｒ1 およびＲ2 の共通領域Ｒ3 の最高彩度点である共通領域最高彩度点Ｐ3 に修正し、彩度値が０以上共通領域最高彩度点Ｐ3 の彩度値Ｓc の間では彩度値が高くなるにつれ非線形に明度の修正量を変化させるものである。このようにして色再現領域Ｒ1 を圧縮して得られた色再現域Ｒ1 ’の明度値を修正し、最高彩度点Ｐ1 が共通領域Ｒ3 の共通領域最高彩度点Ｐ3 に一致する色再現領域Ｒ1 ’’を得る。
【００３０】
明度圧縮・伸張処理部２４は、色再現領域Ｒ1 ’’を明度ｖ方向に圧縮または伸張を行い、色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 内に変換する部分である。色再現領域Ｒ1 ’’は、必ずしも色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 内に含まれず、その結果、色再現領域Ｒ2 に必ずしも含まれないからである。圧縮・拡大は後述する圧縮・拡大変換式を用い行われ、圧縮・伸張比率ｋを調整することによって拡大また伸張を行うことができる。
【００３１】
出力画像データ変換部２６は、画像処理装置１０においてカラープリンタ１４の再現色空間内に変換された、明度指数ｖおよび知覚色度指数ａ* ，ｂ* によって表される画像データに対して、カラープリンタ１４の出力特性に応じて定まるＣＭＹ画像データに変換される。
すなわち、式（３）〜（５）に従って３刺激値ＸＹＺ表色系に変換され、さらに公知の方法によってＣＭＹ画像データに変換される。
【００３２】
画像入出力装置データベース記憶部２８は、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の機種等に応じて定まる色再現空間のデータを保存した記憶部分であり、これらのデータは、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法を定めるためのデータとして用いられ、マウス・キーボード３０からユーザがカラーモニタ１２やカラープリンタ１４の機種等を入力することで、画像入出力装置データベース記憶部２８から色再現空間のデータが呼び出され、前処理部１８に送られる。
【００３３】
画像処理装置１０は、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の機種に応じて色再現空間の圧縮・伸張方法が一旦定まると、これをＲＧＢ画像データからＣＭＹ画像データに変換する多数のデータセットを備えるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成し、このルックアップテーブルによって、ＲＧＢ画像データからＣＭＹ画像データへの変換を一括して行ってもよい。
【００３４】
次に、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法について、画像処理装置１０で行われる処理に従って説明する。
画像処理装置１０は、ＲＧＢ画像データを変換してカラープリンタ１４の色再現空間に適合するように、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法に従って、ＲＧＢ画像データに対して施す均等色空間上の圧縮や伸張の変換を定める機能を有する。
まず、図３に示されるように、マウス・キーボード３０でカラーモニタ１２とカラープリンタ１４の機種を入力し、画像入出力装置データベース記憶部２８からカラーモニタ１２とカラープリンタ１４の入出力装置のデータを読み込み、色再現空間のデータを得る（ステップ１００）。
【００３５】
得られる色再現空間のデータは、カラーモニタ１２に表示され、例えば図４（ａ）に示されるように、均等色空間上のある色相面で表示される。
まず、図４（ａ）に示されるように、色再現空間において白色の点（明度ｖの最大値を持つ点）や黒色の点（明度ｖの最小値を持つ点）が明度軸ｖ上にない場合、白色の点および白色近傍領域（ＨＬ領域）または黒色の点および黒色近傍領域（ＳＤ領域）を調整して、白色の点および黒色の点を明度軸ｖ上に修正する白色黒色調整（ＨＬ・ＳＤ調整）を行う（ステップ１０２）。白色黒色調整は、マウス・キーボード３０を用いて、表示画面上で色再現領域のエッジ形状を形状Ａ1 から形状Ａ2 に滑らかに修正する。
【００３６】
次に、白色黒色調整の行われた色再現空間は、カラーモニタ１２とカラープリンタ１４の色再現空間の明度範囲が一致するように拡大または縮小をして明度範囲の調整を行う（ステップ１０４）。明度範囲の調整は、予め色再現空間から最小明度値を差し引き、色順応変換で用いられるvon Kries の方法等を利用して色変換し、その後変換先の最小彩度値を加算する。すなわち、カラーモニタ１２の再現色空間の白色および黒色の明度値をカラープリンタ１４の再現色空間の最大明度値に一致させ、またその逆にカラープリンタ１４の再現色空間の白色や黒色の明度値をカラーモニタ１２の再現色空間の最大明度値に一致させる。図４（ｂ）に示されるように、色再現領域のエッジ形状を形状Ａ3 から形状Ａ4 に調整する。
【００３７】
このように、白色および黒色の修正を行うのは、本来、彩度を持たない白色が彩度値を持つのは妥当でなく、また彩度を持たない黒色が彩度値を持つのは妥当でないからである。また、明度範囲を揃えるのは、以降で述べる色再現空間の圧縮や伸張を容易に行うためである。
【００３８】
次に、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４の色再現領域のデータに対して色再現域補正を行い、色再現域の補正に応じた色再現域補正用パラメータを算出する（ステップ１０６）。
色再現域補正は、色再現領域のエッジ形状に対して行う色再現領域補正と非線形補正とを備える。
ここで、色再現領域補正を説明する。カラーモニタ１２およびカラープリンタ１４の色再現空間の色度図が図５（ａ）に簡易的に示されている。図５（ａ）に示されるように、カラーモニタ１２の色再現領域のエッジ形状Ａ5 とカラープリンタ１４の色再現領域のエッジ形状Ａ6 は形状が一致しない。図５（ａ）では、例えば、Ｂ（青）の原色は、カラーモニタ１２では点Ｂ5 の位置にあり、カラープリンタ１４では点Ｂ6 の位置にあり、色相の値ｈ、すなわち色相角ｔａｎ-1（ｂ* ／ａ* ）が異なる。また、Ｙ（黄）の原色についても、点Ｙ5 と点Ｙ6 、またＧ（緑）の原色についても、点Ｇ5 と点Ｇ6 とその位置が異なり、従って色相角が異なり、色相が異なっている。
【００３９】
このような原色のズレをそのままにして色再現空間の圧縮・伸張を行うと、例えば、カラーモニタ１２の色再現空間のエッジ部分の領域を用いたグラデーションの画像データの場合、変換された画像データは、カラープリンタ１４の色再現領域の形状Ａ5 の形に添ってカラー表示され、すなわち、点Ｂ5 や点Ｙ5 や点Ｇ5 の位置において屈曲するため、もともと滑らかに色彩が変化すべきグラデーションが得られない。そのため、入力された画像データの色相を維持するために、予めカラープリンタ１４の色再現領域の形をカラーモニタ１２の色再現空間の色再現領域の形に応じて、修正を行う。すなわち図５（ａ）に示すように、点Ｂ5 の色相角でカラープリンタ１４の色再現領域のエッジ形状Ａ6 が屈曲部を持つように、点Ｂ6 の近傍を曲線等で滑らかに修正する。点Ｙ6 や点Ｇ6 についても、曲線等で滑らかに修正する。
【００４０】
図５（ａ）は、彩度を調整して屈曲部を修正する際の様子を色度図で表したものであるが、この修正は、３次元的に行われるものであり、明度成分も修正される。図５（ｂ）は、図５（ａ）と別の例であるが、明度軸ｖに対して垂直方向から見た色再現空間を示しており、カラーモニタ１２の色再現空間の空間形状Ａ6 とカラープリンタ１４の色再現空間の空間形状Ａ7 が示され、原色Ｍの色相の修正によって、空間形状Ａ7 の明度成分が修正されている（黒い部分への修正）ことがわかる。この場合、本来連続的にグラデーションが得られる空間形状Ａ6 上の点Ｗ、点Ｒ、点Ｙおよび点Ｍで結ばれる線分ＷＲＹＭがその下方に位置する空間形状Ａ7 の色相の形状に従って折れ曲がって変換されないように、図中、黒い部分への修正を行っている。
【００４１】
原色以外の色相に関する色再現域補正パラメータ、例えば、図７に示される色相値ｈ、彩度値ｓ、明度値ｖの値を持つ着目点Ａ11の色再現域補正パラメータは、着目点Ａ11の両側に位置する原色ＲおよびＹの点の色相値の調整量Δｈ（ｈr ）およびΔｈ（ｈy ）を用いて内挿補間によって算出して得られる。この算出された色再現域補正パラメータは、色再現領域の算出の際に、着目点Ａ11の色相値ｈに加算されて色相値ｈ’を持つ点Ａ12に補正される。色再現域補正パラメータは、色相面の色再現領域毎に色再現空間全体に対して算出される。
【００４２】
色再現域補正用パラメータの算出の基礎となる原色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、ＭおよびＹの調整量を定める調整パラメータは、図８に示すように、色相に関する規格化された色相調整パラメータＡdjh の各欄の値によって定められる。この値は、マウス・キーボード３０から入力することができ、また、カラーモニタ１２に表示された色再現領域に対して、マウス・キーボード３０を用いて色再現領域上で直接形状の補正を行ってもよい。このように画面を見ながら調整した場合、図８に示すように、色相調整パラメータＡdjh の各欄の値が自動的に得られる。図８に示される表には、彩度範囲調整パラメータＡdjs および明度範囲調整パラメータＡdjv が示されるが、これらについては後述する。
このような修正方法は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、ＭおよびＹの原色の調整量から３次元的に補間される。
【００４３】
なお、本実施例では、上記修正方法が、後述するような色再現空間の圧縮・伸張処理の前処理として利用されているが、これに限定されず、従来技術として用いられてきた色再現空間の圧縮・伸張処理の前処理として用いられるものであってもよい。
【００４４】
色再現領域のエッジ形状の非線形補正とは、図６に色再現空間の色相面が示されているように、最大彩度値を有する近傍では、色再現空間のデータ不足から本来あるべき最高彩度点が鈍って、非線形的に丸くなっている。そのため、本来存在するであろう色再現領域を、図６のように非線形部分Ａ8 を直線Ａ9 や直線Ａ10によって置き換えて、最高彩度点が明確に定まるようにする。このような非線形補正は、カラーモニタ１２やカラープリンタ１４のいずれの色再現空間に対しても行うことができる。なお、この補正は、非線形的に丸くなっている部分に対して必ず行う必要はなく、最高彩度点を明確に定める点から、最高彩度点近傍に対して、ユーザの指示に応じて適宜行えばよい。
なお、非線形補正を行って調整された色相面から補間して、色再現空間全体の色再現域補正パラメータを算出する。
また、本実施例では、上記非線形補正が、後述するような色再現空間の圧縮・伸張処理の前処理として利用されているが、これに限定されず、従来技術として用いられてきた色再現空間の圧縮・伸張処理の前処理として用いられるものであってもよい。
【００４５】
次に、求められた色再現域補正用パラメータや非線形補正のための補正パラメータを用いて色相面毎に補正された色再現領域を求めて、色再現空間を算出し（ステップ１０８）、色再現空間の圧縮または伸張の対象とするカラーモニタ１２の色再現空間または圧縮や伸張を行う処理先の対象とされるカラープリンタ１４の色再現空間を得る。
このようにして、画像処理装置１０の前処理部１８で、色再現空間を定める。
【００４６】
次に、カラーモニタ１２の色再現空間の圧縮・伸張処理が行われる（ステップ１１０）。
圧縮・伸張処理は、彩度圧縮・伸張処理、明度修正および明度圧縮・伸張処理の３ステップから構成される。
まず、彩度圧縮・伸張処理は、図９（ａ）に示されるように、彩度ｓを横軸とし、縦軸を明度ｖとする色相面内で形成されるカラーモニタ１２の色再現領域Ｒ1 の最高彩度点Ｐ1 の最大彩度値Ｓmax1が、色再現領域Ｒ1 とカラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 との共通領域Ｒ3 の共通領域最高彩度点Ｐ3 の彩度値Ｓc になるように、色再現領域Ｒ1 の明度値を一定にして彩度ｓ方向に圧縮する。なお、彩度ｓは、色再現空間がｖ、ａ* およびｂ* で表される均等色空間上の（ａ* 2 ＋ｂ* 2 ）(1/2) によって表される。図９（ａ）に示される例では、彩度値Ｓの点Ａ13は彩度値Ｓn の点Ａ14に変換される。
本実施例では、色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 に変換するために必ず圧縮されるが、本発明ではこれに限られず、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 に応じて、後述する圧縮・拡大変換式を用い圧縮・伸張比率ｋを調整することによって、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 内に伸張して対応させる拡大変換を行うこともできる。
【００４７】
圧縮または伸張の方法は、下記式（１）に従って変換を行う。
Ｆ  ＝  （ｋ−１）・Ｘ2 ＋  Ｘ                          （１）
ここで、ｋは、圧縮・伸張比率を表す。
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す実施例の変換を説明する図であり、色再現領域Ｒ1 の最大彩度値Ｓmax1を図中左方向に圧縮して彩度値Ｓc となるように圧縮する変換曲線Ｄ1 を示している。変換曲線Ｄ1 は、横軸の彩度値が０からＳmax1の値に変化する際、縦軸の彩度値を０からＳC の値に圧縮する変換曲線である。なお、変換直線Ｄ2 は圧縮も伸張もしない変換直線である。それゆえ、図中、変換直線Ｄ1 より上方の領域に位置する曲線は領域を拡大する変換となる。
【００４８】
変換曲線Ｄ1 は、彩度値範囲０〜Ｓmax1の彩度値を彩度値Ｓmax1で割って規格化した０〜１の範囲の値をＸとし、また、変換先の彩度値も彩度値Ｓmax1で割って規格化した０〜１の範囲の値をＦとし、式（１）を適用することによって得られる。ここで、ｋは、式（１）において、ｋ＝ＳC ／Ｓmax1となる。Ｘ＝１を代入することでＦ＝ｋとなり、上記実施例ではＸ＝１がＳC ／Ｓmax1に変換されるからである。
この変換曲線Ｄ1 のＸ＝０近傍では変換直線Ｄ2 の勾配に近く、すなわち、色再現領域Ｒ1 の彩度値が０の近傍では、変換によって圧縮はほとんど受けないが、彩度値が大きくなるにしたがって、変換曲線Ｄ1 の勾配は変換直線Ｄ2 の勾配より小さくなり、大きな圧縮を受ける。このように、非線形的な圧縮変換が可能となる。一方拡大変換する場合は、圧縮・伸張比率ｋの値を１より大きくすることで、拡大変換を行うことができる。本実施例は、式（１）による非線形変換であるが、これ以外の公知の方法による非線形変換であってもよい。
【００４９】
明度修正は、図９（ｃ）に示されるように、上記彩度圧縮・伸張処理によって色再現領域Ｒ1 を圧縮して得られた色再現域Ｒ1 ’の明度を、彩度を維持したまま同一色相面内で修正する部分である。この同一色相面内で行われる明度の修正は、彩度値が０の時は修正せず、色再現領域Ｒ1 ’の最高彩度点を、色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 の最高彩度点である共通領域最高彩度点Ｐ3 に修正し、彩度値が０以上共通領域最高彩度点Ｐ3 の彩度値Ｓc の間では彩度値が高くなるにつれ非線形に明度の修正量を変化させるものである。例えば、図中点Ａ15は、下記式（６）に従って得られる修正量によって点Ａ16に修正され、明度値ｖは明度値ｖ’に修正される。
このようにして、色再現域Ｒ1 ’から明度値が修正され、最大彩度を有する点が共通領域Ｒ3 の共通領域最高彩度点Ｐ3 に一致し、色再現領域Ｒ1 ’’を得る。
この明度値の修正は、例えば共通領域Ｒ3 の彩度値０から最高彩度点Ｐ3 の彩度値Ｓc の範囲を彩度値Ｓc で割って得られる規格化された値をＸとし、明度方向への修正量をＦとすると、下記式（６）によって修正量Ｆを定めることができる。
Ｆ  ＝  （Ｖmax1−Ｖc ）・Ｘ2                               （６）
【００５０】
明度圧縮・伸張処理は、色再現領域Ｒ1 ’’を明度ｖ方向に圧縮または伸張を行い、色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 内に変換する。明度圧縮・伸張処理を行うのは、図９（ｄ）に示すように、色再現領域Ｒ1 ’’は、色再現領域Ｒ1 、Ｒ2 の共通領域Ｒ3 内に含まれず、その結果、色再現領域Ｒ2 に必ずしも含まれないからである。
この明度圧縮・伸張は、圧縮または伸張する色再現領域のエッジは圧縮または伸張の比率が最も大きく、圧縮または伸張する色再現領域のエッジから離れるにつれて圧縮または伸張の比率が小さくなる非線形の圧縮または伸張である。例えば、規格化された上記式（１）を用いて、図９（ｅ）に示される変換曲線Ｄ3 を得る。すなわち、図９（ｄ）に示される彩度値Ｓn の直線Ｄ5 上の色再現領域Ｒ1 ’’の最大明度値Ｖ1uを持つ点を点Ａ17、最小明度値Ｖ1dを持つ点を点Ａ18とすると、この２点での明度値、すなわち最大明度値Ｖ1uと最小明度値Ｖ1dを、直線Ｄ5 と共通領域Ｒ3 のエッジが交わる点Ａ19と点Ａ20の明度値ＶcuおよびＶcdに変換し、しかも最大明度値の点Ａ17と最小明度の点Ａ18の中間に位置する中間点を固定点として、この点では圧縮・伸張を行わず、この点から離れるにつれて、圧縮率が大きくなり、点Ａ17や点Ａ18での圧縮率が最大になる変換を行う。すなわち、図９（ｅ) に示されるように、変換曲線Ｄ4 の彩度値Ｖmid1での勾配が、変換直線Ｄ4 の勾配が等しい。
【００５１】
上述の変換方法を詳述すると、図１０（ａ）に示されるように、変換前の同一色相値および彩度値における色再現領域Ｒ1 ’’の明度値Ｖ1 （ｈ，ｓ）（ｈは色相値、ｓは彩度値）を明度値Ｖ2 （ｈ，ｓ）に変換する場合、変換前の明度範囲Ｖ1d〜Ｖ1uをＶmid1の値を変換後も維持しつつ、式（１）を利用して明度範囲Ｖcd〜Ｖcuに変換する。
明度値Ｖ1dおよびＶ1uにおいて最大の圧縮率また最大の伸長率となるため、カラープリンタ１４の色再現空間の大きさや形によっては、この最大の圧縮率または最大の伸長率が、画像情報が消滅しないために予め設けられた最大圧縮率や最大伸張率の値を超える場合もある。図１０（ｂ）は、明度値Ｖ1uでの圧縮率が最大圧縮率を超える場合の変換方法を示している。この場合、中間値である明度値Ｖmid1の変換先の値を、明度値Ｖcuでの圧縮率が最大圧縮率となるように、明度値Ｖmid1の変換先の明度値Ｖmid2を下方に移動して調整される。
このように、最大の圧縮率や最大の伸長率が、最大圧縮率や最大伸張率を超える場合、最大明度値と最小明度値の中間に位置する中間点を固定点とせず、最大明度値や最小明度値において最大圧縮率や最大伸長率となるように、中間点の変換先の点を移動する。
【００５２】
さらに、カラープリンタ１４の色再現空間の大きさや形によっては、上記方法でも最大圧縮率や最大伸長率内によって変換することができない場合もある。そのため、図１０（ｃ）に示すされるように、変換を２段階に設定し、まず第１の段階では、明度値Ｖmid1を固定して、最大圧縮率や最大伸長率で図１０（ａ）に示される変換と同様に、非線形処理をおこない、この非線形処理の施された明度範囲に対して、さらに線型処理を行う。線型処理とは、変換元の明度値と変換先の明度値とを１次変換によって行う処理である。このようにして、２段階で変換することで、変換時の圧縮や伸張の比率を最大圧縮率や最大伸長率内に抑えることができる。
このようにして、カラーモニタ１２の色再現空間の圧縮・伸張処理が行われる（ステップ１１０）。
以上のステップによって、色再現空間の圧縮・伸張処理が構成されるので、色再現領域を滑らかに維持し、かつ色の見えや階調を保ったまま色再現空間の異なる画像入出力手段と対応付けができる。
【００５３】
以上の方法によって、カラーモニタ１２の色再現空間は、カラープリンタ１４の色再現空間と対応付けができ、画像処理装置１０に入力される画像データのカラーモニタ１２からカラープリンタ１４への変換方法が定まる。変換は、図示されない記憶手段に記憶される。この変換は、上記各ステップ毎の変換のための関数や変換式であり、この関数や変換式によって画像データを各ステップ毎に変換してもよいが、各ステップの変換を一まとめにして、変換前後の多数のデータセットを備えるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶させ、このルックアップテーブルによって対応付けを行ってもよい。
ルックアップテーブルの場合、予め備えられる多数のデータセットに一致しない画像データは、補間によって変換先の画像データを得てもよい。補間方法は、公知の補間方法であればいずれでもよい。
【００５４】
一方、画像処理装置１０に入力されたＲＧＢ画像データは、カラーモニタ１２に表示されるとともに、均等色空間変換部１６で、ＲＧＢ画像データから、式（２）に従って３刺激値ＸＹＺ表色系に変換され、その後３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から式（３）〜（５）を用いてＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 表色系の明度指数ｖおよび知覚色度指数ａ* ，ｂ* （色相および彩度）に変換される。
【００５５】
得られた明度指数ｖおよび知覚色度指数ａ* ，ｂ* による画像データは、上記方法によって求められた変換が施され、出力画像データ変換部２６に送られる。その後、出力画像データ変換部２６において、カラープリンタ１４の色再現空間上に変換され、明度指数ｖおよび知覚色度指数ａ* ，ｂ* によって表される画像データは、カラープリンタ１４の出力特性に応じて定まるＣＭＹ画像データに変換される。すなわち、式（３）〜（５）に従って３刺激値ＸＹＺ表色系に変換され、さらに公知の方法によってＣＭＹ画像データに変換される。その後、カラーープリンタ１４に出力され、所望の画像が表示される。
【００５６】
本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法は、上記実施例では、図２や図９で示されるように、色再現領域Ｒ1 を色再現領域Ｒ1 と色再現領域Ｒ2 の共通領域である共通領域Ｒ3 に修正や圧縮を施すものであるが、以降で述べるように、色再現空間の圧縮・伸張方法は、色再現領域Ｒ2 内への変換であるが、共通領域Ｒ3 を中心としてユーザが好みに応じて調整パラメータによって設定した色再現領域に修正や圧縮また伸張を施すものであってもよい。以下この方法について説明する。
【００５７】
圧縮・伸張処理（ステップ１１０）を構成する彩度の圧縮・伸張は、まず、図１１（ａ）に示されるように、カラーモニタ１２の色再現領域Ｒ1 の最大彩度値Ｓmax1を有する点Ｐ1 の明度値Ｖmax1と同じ明度値を有する、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 のエッジ上の点Ｐ4 を求め、次に、色再現領域Ｒ1 と色再現領域Ｒ2 の共通領域Ｒ3 の中から共通領域最高彩度点Ｐ3 を求める。次に、この共通領域最高彩度点Ｐ3 の彩度値を中心として、前に求めた点Ｐ4 の彩度値Ｓmin を最小彩度値とし、点Ｐ1 の最大彩度値Ｓmax1を最大彩度値とする彩度の範囲を調整する彩度範囲調整パラメータＡdjs を用いて、彩度圧縮・伸張による変換先の修正領域Ｒ4 を定める。彩度範囲調整パラメータＡdjs は、彩度値Ｓmin を−１００とし、最大彩度値Ｓmax1を＋１００とする−１００〜＋１００の範囲内で設定される。この彩度範囲調整パラメータＡdjs は、図８に示されるように、Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、ＢおよびＭの原色に関する彩度範囲調整パラメータとして得られ、この原色以外の色相については、図７に示されるように、色度図上、両側から挟まれる原色の彩度調整パラメータＡdjs から補間によって、彩度範囲調整パラメータＡdjs （ｈ）が色相値ｈごとに求められる。このようにして、色相値ｈ毎に求められ、色空間上、彩度の圧縮・伸張によって変換する変換先の色再現空間が得られる。
【００５８】
彩度の圧縮また伸張の変換は、図９（ａ）および（ｂ）で示される方法と同様に、式（１）を用いた非線形変換である。勿論、これ以外の公知の方法による非線形変換であってもよい。
【００５９】
次に、明度の修正は、彩度の圧縮や伸張によって得られた変換先の修正領域Ｒ4 の最高彩度点Ｐ5 を、最高彩度点Ｐ5 と同じ彩度値Ｓf を持つ色再現領域Ｒ2 のエッジ上の点Ｐ6 に修正し、修正領域Ｒ5 を得る。修正方法は、図９（ｃ）に示される明度修正方法と同様に、彩度値が０では修正されず、彩度値が大きくなるにつれて、急激に修正量が大きくなる非線形の修正を行う。
【００６０】
明度の圧縮・伸張は、図１１（ｂ）に示すように、カラーモニタ１２とカラープリンタ１４の色再現領域の共通領域Ｒ3 と、さらに上記明度の修正によって修正された修正領域Ｒ5 の両方に属する領域を一致度重視領域Ｒ6 として求める。すなわち、図中において一致度重視領域Ｒ6 とは、色再現領域Ｒ2 の最大明度値を有する明度ｖ軸上の点をＱとし、また明度ｖ軸と彩度ｓ軸の交わる原点を原点Ｏとすると、原点Ｏから曲線ｌ1 を通って点Ｐ6 に至り、点Ｐ6 から点Ｑを通って原点Ｏに戻る略三角形状内の領域である。
【００６１】
一方、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 のエッジＯＰ2 を、一致度重視領域Ｒ6 の外側にあり、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 の色再現領域の内側にあって、原点Ｏから彩度値が大きくなるにつれ色再現領域Ｒ2 内に非線形的に曲がり、修正最高彩度点Ｐ6 の彩度値において修正最高彩度点Ｐ6 に到る曲線ｌ2 と取り替えて得られる領域を色再現範囲重視領域Ｒ7 として求める。すなわち、図１１（ｂ）において、原点Ｏから曲線ｌ2 を通って点Ｐ6 に至り、点Ｐ6 から点Ｑを通って原点Ｏに戻る略三角形状内の領域を求める。ここで、曲線ｌ2 は、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 の色再現領域の内側にあって、原点Ｏ近傍ではエッジＯＰ2 に沿い、彩度値が大きくなるにつれ色再現領域Ｒ2 内部に非線形的に曲がり、修正最高彩度点Ｐ6 の彩度値において修正最高彩度点Ｐ6 に到る曲線であれば何れであってもよいが、色再現範囲重視領域Ｒ7 がよりカラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 の領域を広く有することが好ましく、この点から、曲線ｌ2 は、低彩度の範囲ではカラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 のエッジＯＰ2 に可能な限り重なることが望ましい。
【００６２】
本来、カラープリンタ１４の出力画像の色の階調や見えが、カラーモニタ１２の出力画像の階調や見えと一致するのが好ましく、一方、可能な限りカラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 の広い範囲で出力することが望ましい。そのため、明度値や彩度値の大小関係が色再現空間の圧縮や伸張によって変化することがないように、色再現領域として一致度重視領域Ｒ6 を定める一方、カラープリンタ１４の色再現領域Ｒ2 内の可能な限り広い範囲に変換させるため、可能な限り広い範囲の領域を色再現範囲重視領域Ｒ7 として定める。色再現範囲重視領域Ｒ7 の曲線ｌ2 は、一致度重視領域Ｒ6 の曲線Ｉ1 に比べて下に凸の曲線であり、点Ｐ6 を頂点とする略三角形状の領域の中で、色再現領域Ｒ2 内の可能な限り広い範囲として、色再現範囲重視領域Ｒ7 が定められる。
そして、本発明は、この一致度重視領域Ｒ6 と色再現範囲重視領域Ｒ7 を用い、色の一致度を重視するか、または広い範囲に色を再現させることを重視するか、ユーザの重視度に応じて修正明度領域Ｒ8 を定めることができる。
【００６３】
すなわち、曲線ｌ1 をエッジとする一致度重視領域Ｒ6 と曲線ｌ2 をエッジ部とする色再現範囲重視領域Ｒ7 は、ユーザの好みに応じて、図８に示されるＲ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、ＢおよびＭの原色の明度範囲調整パラメータＡdjv を用いて調整される。調整方法は、曲線ｌ1 を明度調整パラメータＡdjv ＝０とし、曲線ｌ2 を明度調整パラメータＡdjv ＝１００として、０〜１００の範囲の値をユーザが入力することによって、図１２に示すように、補間によって補間曲線ｌ3 を定め、この補間曲線ｌ3 をエッジとする修正明度領域Ｒ8 を求める。この修正領域Ｒ8 は色相面毎に求められ、Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｃ、ＢおよびＭの原色以外の色相では、図７に示される補間方法によって、補間されて補正量が定められる。このようにして、色相面毎に修正明度領域Ｒ8 が求められる。
【００６４】
求められた修正明度領域Ｒ8 は、明度の圧縮または伸張の変換先とされ、修正領域Ｒ5 から修正明度領域Ｒ8 への変換処理が行われる。明度圧縮・伸張の方法は、図９（ｄ）や（ｅ）や図１０（ａ）〜（ｃ）に示される明度圧縮・伸張の方法と同様であって、非線形の変換が行われる。
本発明では、一致度重視領域と色再現範囲重視領域は、明度に関するものであるが、明度に関する場合に限られず、彩度等に関する一致度重視領域と色再現範囲重視領域であってもよい。
【００６５】
このように、色相調整パラメータＡdjh を用いることで、ユーザの好みに応じて色相を滑らかに変換させることができ、彩度範囲調整パラメータＡdjs や明度範囲調整パラメータＡdjv を用いて、一致度重視領域と色再現範囲重視領域の範囲内で、ユーザの好みに応じて修正明度領域を定め、この修正明度領域を変換先とする変換を行うことによって、ユーザの好みに応じた変換を容易に得ることができる。
【００６６】
以上、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００６７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、カラープリンタ等の色再現空間内の領域を活かしながら、色再現空間の異なる他の画像出力手段、例えばカラーモニタ等との所望のカラーマッチングが行えるように、色再現領域を滑らかに維持し、かつ色の見えや階調を保ったまま色再現空間の異なる画像入出力手段と対応付けを行うことができる。
さらに、色再現空間の異なる画像入出力手段と対応付けをユーザの好みに応じて容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の一実施例を実施する画像処理装置のブロック図である。
【図２】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の一実施例を説明する図である。
【図３】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法のうちのＨＬ・ＳＤ調整の一実施例を説明する図であり、（ｂ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の明度範囲調整の一実施例を説明する図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の色再現域補正の一例を説明する図である。
【図６】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の色再現域補正の他の例を説明する図である。
【図７】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の色再現域補正の補正方法を説明する図である。
【図８】本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の調整パラメータを説明する図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の圧縮伸張処理の一例を説明する図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の明度の圧縮・伸張の一例を説明する図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の圧縮伸張処理の他の例を説明する図である。
【図１２】図１１（ａ）および（ｂ）に示した本発明の色再現空間の圧縮・伸張方法の中の圧縮伸張処理の例をさらに説明する図である。
【符号の説明】
１０  画像処理装置
１２  カラーモニタ
１４  カラープリンタ
１６  均等色空間変換部
１８  前処理部
２０  彩度圧縮・伸張処理部
２２  明度修正部
２４  明度圧縮・伸張処理部
２６  出力画像データ変換部
２８  画像入出力装置データベース記憶部
３０  マウス・キーボード
【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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