(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色材を用いて画像を出力する画像出力装置へ画像データを入力するために、第１の表色系の画像データから前記複数の色材各々に対応する各色成分の濃度値で示した第２の表色系の画像データに変換する色変換装置であって、
前記第１の表色系の色空間を複数に分割した直方体の格子点位置の画像データに前記第２の表色系の画像データの出力値を対応させた色変換テーブル記憶手段、
前記第１の表色系の画像データが入力されると共に、前記画像データの上位ビットである上位データと前記画像データの下位ビットである下位データとに分離する入力手段と、
前記第１の表色系の画像データから第２の表色系の画像データに変換するための色変換テーブルを指定するために、前記上位データに基づいて前記第１の表色系の画像データが属する前記直方体の位置を定めると共に、定めた直方体の格子点を指定する指定手段と、
前記指定手段で定めた直方体の格子点が前記色空間内で濃度なしの格子点を含むときに、該当する格子点を含む色平面上でかつ前記該当する格子点の周囲の格子点について前記色変換テーブル記憶手段の出力値を予め定めた負数の出力値に設定する強制設定手段と、
前記画像データの下位データ、及び前記色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三次元補間を行いかつ補間結果を出力する補間手段と、
を備えることを特徴とする色変換装置。
【請求項２】
前記直方体を６つの三角錐に分割し、前記下位データに基づいて前記画像データが属する三角錐を選択する選択手段をさらに備え、
前記指定手段は、前記選択手段で選択された三角錐の頂点を含む格子点をさらに指定し、
前記補間手段は、前記画像データの下位データ、前記三角錐選択手段からの選択信号、及び前記色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三角錐補間を行いかつ補間結果を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
【請求項３】
前記第１の表色系は、Ｌ*ａ*ｂ*であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色変換装置。
【請求項４】
前記色変換テーブル記憶手段は前記対応と異なる予め定めた出力値のテーブルを更に備え、前記強制設定手段は、前記テーブルを設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の色変換装置。
【請求項５】
前記色変換テーブル記憶手段は、前記直方体の格子点の各々について独立したテーブルを備え、少なくとも前記三角錐の頂点に対応する格子点のテーブルに同時にアクセスすることを特徴とする請求項２に記載の色変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色変換装置に係わり、特に、複数の色材を用いて画像を出力する画像出力装置へ複数の色材各々に対応する各色成分の濃度値で示した画像データを画像処理して出力するときに、カラー画像の画像データを入力して実時間内に任意の色座標変換、色変換をする色変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｙ（イエロー）Ｍ（マジェンダ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）などの複数の色材を用いてカラー画像を形成する複写機、ＦＡＸ、プリンタ、及びこれらのうちの複数の機能を備えた複合機などの画像出力装置が普及している。このような画像出力装置を利用するためには、画像を生成したときの表色系から画像出力装置の表色系に画像データを変換する必要がある。
【０００３】
すなわち、例えばＲＧＢ表色系で生成された画像データを画像出力装置から出力するためには、ＲＧＢの画像データをＹＭＣＫの画像データに変換しなければならない。この場合、画像データの補正に適したＬ*ａ*ｂ*などの表色系に一旦変換することが一般的である。
【０００４】
ＲＧＢの画像データをＬ*ａ*ｂ*などの表色系の画像データに変換することは広く知られているが、Ｌ*ａ*ｂ*などの表色系の画像データを、ＹＭＣＫの画像データに変換する場合、デバイス依存性が高いため、色信号変換を簡単かつ高速に行う手法として三次元補間法によるルックアップテーブル法を用いて変換することが知られている。三次元補間法は、色空間を複数の単位補間立体群に分割し、入力色が含まれる単位補間立体を選択し、該単位補間立体の複数頂点での出力値を用いて色空間全域にわたって任意の色変換を連続性を確保して補間するものである。このような３次元ルックアップテーブル（ＤＬＵＴ：Direct Lookup Table）などのルックアップテーブルを用いて、ＲＧＢやＬ*ａ*ｂ*で表された色からプリンタの色材に対応したＹＭＣＫ表色系への色変換処理を行う。そして、プリンタなどの画像出力装置では、ＹＭＣＫ表色系に変換後の画像データに従って、各色材を重ねて色を再現する。
【０００５】
ところで、ＤＬＵＴを用いて補間する場合、ＲＧＢ各色の入力濃度のうち最小の値を黒として出力するＭＩＮ演算を使用すると、補間区間内にて補間結果が連続性を保ったまま凹状にたるんで波打つ形状に補間されてしまう。
【０００６】
これを解消するために、特開平７−９９５８７号公報に記載の技術では、三原色入力色信号で作られる三次元空間を複数の単位立方体領域に分割し、該空間の対角軸方向に沿って互いに隣接する各単位立方体の上底と下底を形成する頂点にて構成される斜三角柱もしくは平行六面体を想定し、前記入力色空間全域を前記斜行立体群にて包含するように設定し、任意の入力色に対応する出力値を、前記斜行立体の各頂点での出力値を用いて補間する。これによって、色変換において多用されるＭＩＮ演算による問題すなわち連続性を保ったまま凹状にたるんで波打つ形状に補間されることを無彩色方向に限らず入力色空間内の任意方向で回避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、ハイライト部分では急激な濃度変動が生じ、立ち上がり特性が急峻になる。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、緩やかな濃度変動で変換特性を供給することができる色変換装置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】
上記目的を達成するため本発明は、入力される画像の色に関する三次元空間を複数の単位立方体や単位直方体などの直方体に分割した後、該当する直方体を補間立体とする。この補間立体において補間手段により三次元補間する。このとき、色空間内で予め定めた複数の格子点を含むときに、該当する格子点に対応する出力値を予め定めた出力値に設定することで、緩やかな濃度変動の変換特性を得る。
【００１０】
特に補間では、入力される画像の色に関する三次元空間を複数の単位立方体や単位直方体などの直方体に分割した後、該当する直方体を６個の三角錐に分割してこれを補間立体とすることができる。そして、画像データの入力色がいずれの三角錐に含まれるかを定めて、補間手段により三角錐の各頂点での出力値を用いる三角錐補間を行うこともできる。このとき、色空間内で予め定めた複数の格子点を含むときに、該当する格子点に対応する出力値を予め定めた出力値に設定することも可能である。
【００１１】
詳細には、複数の色材を用いて画像を出力する画像出力装置へ画像データを入力するために、第１の表色系の画像データから前記複数の色材各々に対応する各色成分の濃度値で示した第２の表色系の画像データに変換する色変換装置であって、前記第１の表色系の色空間を複数に分割した直方体の格子点位置の画像データに前記第２の表色系の画像データの出力値を対応させた色変換テーブル記憶手段、前記第１の表色系の画像データが入力されると共に、前記画像データの上位ビットである上位データと前記画像データの下位ビットである下位データとに分離する入力手段と、前記第１の表色系の画像データから第２の表色系の画像データに変換するための色変換テーブルを指定するために、前記上位データに基づいて前記第１の表色系の画像データが属する前記直方体の位置を定めると共に、定めた直方体の格子点を指定する指定手段と、前記指定手段で定めた直方体の格子点が前記色空間内で濃度なしの格子点を含むときに、該当する格子点を含む色平面上でかつ前記該当する格子点の周囲の格子点について前記色変換テーブル記憶手段の出力値を予め定めた負数の出力値に設定する強制設定手段と、前記画像データの下位データ、及び前記色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三次元補間を行いかつ補間結果を出力する補間手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記色変換装置は、前記直方体を６つの三角錐に分割し、前記下位データに基づいて前記画像データが属する三角錐を選択する選択手段をさらに備え、前記指定手段は、前記選択手段で選択された三角錐の頂点を含む格子点をさらに指定し、前記補間手段は、前記画像データの下位データ、前記三角錐選択手段からの選択信号、及び前記色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三角錐補間を行いかつ補間結果を出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の色変換装置は、複数の色材を用いて画像を出力する画像出力装置へ画像データを入力するために、第１の表色系の画像データから前記複数の色材各々に対応する各色成分の濃度値で示した第２の表色系の画像データに変換するためのものであり、色変換テーブル記憶手段を備えている。
【００１４】
なお、第１の表色系は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系を採用することができる。また、第２の表色系は、ＹＭＣ表色系やＹＭＣＫ表色系を採用することができる。
【００１５】
色変換テーブル記憶手段は、第１の表色系の色空間を複数に分割した直方体の格子点位置の画像データに第２の表色系の画像データの出力値を対応させたものである。この変換にあたって、入力手段には、第１の表色系の画像データが入力されると共に、入力手段は入力された画像データの上位ビットである上位データと前記画像データの下位ビットである下位データとに分離する。
【００１６】
入力された画像データが、色空間内のどの位置に存在するのかを特定するために、指定手段において前記上位データに基づいて第１の表色系の画像データが属する前記直方体の位置を定める。
【００１７】
定められた直方体により、第１の表色系の画像データから第２の表色系の画像データに変換するための色変換テーブルを指定するために、指定手段は、定めた直方体の格子点を指定する。ここで、格子点が、濃度なしの位置すなわち色の表現がなされていない位置である場合、濃度の出力値が存在すると変換特性が急峻になる。
【００１８】
そこで、強制設定手段は、指定手段で定めた直方体の格子点が前記色空間内で予め定めた複数の格子点の少なくとも１つを含むときに、該当する格子点に対応する色変換テーブル記憶手段の出力値を予め定めた出力値に設定する。補間手段は、画像データの下位データ、及び色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三次元補間を行いかつ補間結果を出力する。
【００１９】
三次元補間では、格子点に対応する色変換テーブル記憶手段の出力値を演算することで補間結果を得るが、直方体の格子点が色空間内で予め定めた複数の格子点の少なくとも１つを含む場合、すなわち白色に相当する色領域内の格子点である場合、濃度を有するように補間結果が得られることは好ましくない。このため、その格子点に対応する出力値を予め定めた出力値となるようにする。この出力値は、前記色変換テーブル記憶手段の予め定めた出力値は、予め定めた負数を採用することができる。この予め定めた出力値は、補間演算に作用し、滑らかな濃度変化となる変換特性の出力値を得ることができる。
【００２０】
前記補間には、三角錐補間を採用することができる。この場合、選択手段は、前記直方体を６つの三角錐に分割し、前記下位データに基づいて画像データが属する三角錐を選択する。これら直方体や三角錐により、第１の表色系の画像データから第２の表色系の画像データに変換するための色変換テーブルを指定するために、指定手段は、定めた直方体の格子点でかつ選択手段で選択された三角錐の頂点を含む格子点を指定する。ここで、格子点が、濃度なしの位置すなわち色の表現がなされていない位置である場合、濃度の出力値が存在すると変換特性が急峻になる。
【００２１】
そこで、強制設定手段は、指定手段で定めた直方体の格子点が前記色空間内で予め定めた複数の格子点の少なくとも１つを含むときに、該当する格子点に対応する色変換テーブル記憶手段の出力値を予め定めた出力値に設定する。三角錐補間手段は、画像データの下位データ、三角錐選択手段からの選択信号、及び色変換テーブル記憶手段からの出力値に基づいて三角錐補間を行いかつ補間結果を出力する。
【００２２】
三角錐補間では、三角錐の頂点に対応する色変換テーブル記憶手段の出力値を演算することで補間結果を得るが、直方体の格子点が色空間内で予め定めた複数の格子点の少なくとも１つを含む場合、すなわち白色に相当する色領域内の格子点である場合、濃度を有するように補間結果が得られることは好ましくない。このため、その格子点に対応する出力値を予め定めた出力値となるようにする。この出力値は、前記色変換テーブル記憶手段の予め定めた出力値は、予め定めた負数を採用することができる。この予め定めた出力値は、補間演算に作用し、滑らかな濃度変化となる変換特性の出力値を得ることができる。
【００２３】
なお、前記色変換テーブル記憶手段は前記対応と異なる予め定めた出力値のテーブルを更に備え、前記強制設定手段は、前記テーブルを設定することができる。また、色変換テーブルを異なる色変換処理ごとに複数プレーン備え、使用する色変換テーブルを画素単位に切り替えることを可能とし、さらに外部からの変更信号により、色変換テーブルを画素ごとに切り替えることを可能とする構成にすることもできる。
【００２５】
また、前記色変換テーブル記憶手段は、前記直方体の格子点の各々について独立したテーブルを備え、少なくとも前記三角錐の頂点に対応する格子点のテーブルに同時にアクセスすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明にかかる実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明を複写機に適用した場合を例に説明する。
【００２７】
図１に示すように、複写機１０は、原稿から画像を読み取って画像データを取得する画像入力部（ＩＩＴ：Image Input Terminal）１２と、画像入力部１２で取得された画像データに対して各種画像処理を施す画像処理部１４と、画像データに基づいて、ＹＭＣＫの色材を用いて、記録紙などの画像記録媒体に画像を記録して出力するプリンタ部１６とで構成されている。
【００２８】
画像入力部１２は、複数のＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）によって原稿を光学的に読み取るＣＣＤセンサ１８と、ＣＣＤセンサによって読み取られた画像データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０と、デジタル化された画像データにシェーディング補正を施す補正部２２とを備えている。なお、一般にＣＣＤセンサ１８では、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色成分毎に原稿を読み取るので、画像入力部１２から画像処理部１４へは、各画素の色をＲＧＢ表色系で表した画像データ、すなわちＲＧＢ各色成分の濃度値を示す信号が出力される。
【００２９】
画像処理部１４は、画像入力部１２から入力された画像データを色変換する色変換回路２４と、色変換後の画像データに対して各種画像処理を施す画像処理回路２６と、プリンタ部１６で出力するために画像処理後の画像データをＹＭＣＫ表色系に変換してプリンタ部１６へ出力する色変換装置としての色変換回路２８とを備えている。
【００３０】
色変換回路２４では、予め設定されているＣＣＤセンサ１８のデバイス特性を示すデータを用いるなどして、デバイスに依存するＲＧＢ表色系の画像データを、デバイスに依存しない表色系、本実施の形態では一例として、Ｌ*ａ*ｂ*表色系に色変換する。従って、色変換回路２４からは、各画素の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表した画像データ、すなわちＬ*ａ*ｂ*の各刺激値を示す信号が出力される。
【００３１】
画像処理回路２６は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系に変換された画像データに対して、プリント指示に応じた拡大・縮小処理、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function/Factor）補正などの先鋭化処理、及び原稿の種類（藁半紙、再生紙、色紙等）に応じた地肌成分を除去する地肌除去処理などの各種画像処理を施して、後段の色変換回路２８へ出力する。
【００３２】
図２に示すように、色変換回路２８は、ＤＬＵＴ回路３０を含んで構成されており、画像処理回路２６から入力された画像処理後のＬ*ａ*ｂ*表色系の画像データは、ＤＬＵＴ回路３０に入力されるようになっている。
【００３３】
ＤＬＵＴ回路３０は、詳細な構成は後述するがＬ*ａ*ｂ*表色系の画像データとＹＭＣＫ表色系の画像データの対応を示す変換テーブルとして、Ｌ*ａ*ｂ*の各刺激値の組合せで表される各色について、該色と略同等の色を表現するためのＹＭＣＫの各色成分の濃度値の組合せを示す３次元ルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）が予め内部メモリに記憶されている。ＤＬＵＴ回路３０は、この３次元ルックアップテーブルを用いて、画像処理回路２６から入力された画像処理後のＬ*ａ*ｂ*表色系の画像データをＬ*ａ*ｂ*表色系からＹＭＣＫ表色系に色変換し、各画素の色をＹＭＣＫ表色系で表した画像データ、すなわちＹＭＣＫの各色成分の濃度値を示す信号を出力する。
【００３４】
すなわち、ＤＬＵＴ回路３０は、Ｌ*ａ*ｂ*の各刺激値を示す３つの信号が入力され（３入力）、ＹＭＣＫの各色成分の濃度値を示す４つの信号が出力される（４出力）ようになっている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ＹＭＣＫの４つの色材を用いるプリンタ部１６を例に説明したため、ＤＬＵＴ回路３０からはプリンタ部１６で用いられる各色材に対応して４出力が得られるようになっているが、本発明はこれに限定されるものではない。プリンタ部がＮ色の色材を用いる場合は、これに対応して、ＤＬＵＴ回路３０からはＮ出力が得られるように構成可能なことは勿論である。また、ディスプレイなどの表色系（例えばＲＧＢ表色系）の出力が得られるように構成することも容易である。
【００３６】
図２に示すように、プリンタ部１６は、画像処理部１４すなわちＤＬＵＴ回路３０を含んで構成された色変換回路２８から入力された画像データに対して階調補正を施す階調補正ＬＵＴ回路３４、及びＹＭＣＫ各色の色材を用いて、階調補正後の画像データに基づく画像を記録紙などの画像出力媒体に形成して出力する画像出力部（ＩＯＴ：Image Output Terminal）３８を備えて構成されている。
【００３７】
階調補正ＬＵＴ回路３４は、ＹＭＣＫ各色成分の各濃度値について、該濃度値に対応する所定の濃度を実際に該プリンタ部で再現するための濃度値を示すルックアップテーブルが予め内部メモリ（図示省略）に記憶されている。なお、ルックアップテーブルは、予め、プリンタ部１６で所定パターンのテストプリントを出力するなどによってプリンタ部１６の出力特性を求め、該出力特性に基づいて予め設定されている。
【００３８】
階調補正ＬＵＴ回路３４は、このルックアップテーブルを用いて、入力された画像データの各画素について、ＹＭＣＫ各色成分の濃度値Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各々に対応する所定の濃度が実際に再現されるように各々の濃度値を補正（階調補正）する。なお、以下では、階調補正ＬＵＴ回路３４の階調補正後の濃度値をＹ’、Ｍ’、Ｃ’、Ｋ’と示す。
【００３９】
画像出力部３８は、ＹＭＣＫのトナーやインクなどの色材を用いて、画像データをプリントする、すなわち画像データに基づく画像を画像記録媒体としての記録紙に記録して出力する機能を備えていればよい。本実施の形態では、一例として、画像出力部３８は、ＹＭＣＫの各色毎に感光体を備え、且つ色材にトナーを用い、総量規制条件回路３６からの画像データをＹＭＣＫの各色成分毎の濃度値を示す画像データに分割し、各々対応する色の画像データに基づいて各感光体に静電潜像を記録し、静電潜像を各々対応する色のトナーを用いて現像して各色成分毎のトナー像を形成し、形成した各色成分毎のトナー像像を直接或いは中間転写体を介して画像記録媒体である記録紙に重ね合わせて転写して出力する。
【００４０】
なお、上記では、プリンタ部１６の外部に色変換回路２８を設け、プリンタ部１６の内部に階調補正ＬＵＴ回路３４を設けた場合を例に説明したが、画像入力側から順番に色変換回路２８、及び階調補正ＬＵＴ回路３４を画像出力部３８の手前に設ければよく、プリンタ部１６内に設けても外部に設けてもよい。
【００４１】
次に、色変換回路２８に含まれるＤＬＵＴ回路３０を説明する。
【００４２】
図３に示すように、ＤＬＵＴ回路３０は、Ｌ*ａ*ｂ*表色系の画像データを色変換してＹＭＣＫ表色系で表した画像データ（ＹＭＣＫの各色成分の濃度値を示す信号）を出力する。
【００４３】
ＤＬＵＴ回路３０は、入力部４０，メモリ指定部４２、三角錐選択部４４、入力値強制設定部４６、色変換テーブルメモリ４８、及び三角錐型補間演算部５０から構成されている。入力部４０はＬ*ａ*ｂ*表色系の画像データが入力されるように構成されており、入力部４０の出力は、画像データとして入力される所定ビット（本実施の形態では８ビットを一例として説明する）のうち所定の上位ビット（本実施の形態では、上位４ビットを一例として説明する）がメモリ指定部４２に入力されるように構成されている。また、入力部４０の出力で、下位ビット（本実施の形態では、下位４ビットを一例として説明する）が三角錐選択部４４に入力されるように構成されている。
【００４４】
メモリ指定部４２は、入力値強制設定部４６、及び色変換テーブルメモリ４８を解して三角錐型補間演算部５０へ接続されている。この三角錐型補間演算部５０は、ＹＭＣＫ表色系で表した画像データ（ＹＭＣＫの各色成分の濃度値を示す信号）を出力する構成である。また、三角錐選択部４４は、メモリ指定部４２及び三角錐型補間演算部５０に接続されている。
【００４５】
なお、入力値強制設定部４６には、モード設定５２からの設定指示信号が入力されるように構成されている。
【００４６】
本実施の形態では、色変換テーブルメモリ４８は、単位立方体の８つの頂点数、さらに詳細には、後述する三角錐の４つの頂点数に対応したテーブルを同時にアクセス可能に構成している。この色変換テーブルメモリ４８では、８つのテーブルから選択された４つのテーブルを１組として１種類の色変換の出力値を得る構成に相当する。すなわち、色変換テーブルメモリ４８は、後述する三角錐の頂点の指示値に対応するＹＭＣＫの色成分の濃度値の各々を出力する。
【００４７】
このＤＬＵＴ回路３０では、画像データＬ*ａ*ｂ*はカラー画像を表現する８ビットデジタル信号として入力部４０へ入力される。これらの信号はメモリ指定部４２及び三角錐選択部４４に入力される前に上位４ビットと下位４ビットの信号に分離される。
【００４８】
ＤＬＵＴ回路３０では、色空間を単位立方体で分割したものとして考える。Ｌ*ａ*ｂ*表色系の画像データからＹＭＣＫ表色系で表した画像データへの色変換は、上位４ビットの画像データを用いて、色空間内のどの単位立方体に属するかを求め、属する単位立方体の格子点に対応する色変換テーブルメモリのデータについて、下位４ビットの画像データで補間することによって、行われる。
【００４９】
上記入力部４０は本発明の入力手段に相当し、メモリ指定部４２は本発明の指定手段に相当する。また、三角錐選択部４４は本発明の選択手段に相当し、入力値強制設定部４６は本発明の強制設定手段に相当する。また、色変換テーブルメモリ４８は本発明の色変換テーブル記憶手段に相当し、三角錐型補間演算部５０は、本発明の補間手段に相当し、特に、本発明の補間手段に三角錐補間を適用した構成に相当する。
【００５０】
図４に示すように、Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるＬ*，ａ*，ｂ*の各軸を、上位信号により各々４、４、４ビットにて指定される分割領域、すなわち１６、１６、１６領域に分割する結果、全色空間を４０９６個の立方体領域に分割する。分割された立方体の頂点にあたる格子点数では各軸１７、１７、１７点の計４９１３点となる。この格子点の座標値は画像が８ビット入力で各軸とも（０、１６、３２、４８、６４、８０、９６、１１２、１２８、１４４、１６０、１７６、１９２、２０８、２２４、２４０、２５６）である。分割領域はすべて格子点からつぎの（格子点座標値−１）までの区間と定義する。
【００５１】
従って座標値２５６などの最大格子点は仮想的に存在しているだけで最大分割領域に入る実際の入力信号としては２５５という数値が最大となる。この格子点上での出力値を色変換テーブルに記憶している。画像データが８ビットの場合、０から１５までの分割領域が領域番号０、１６から３１までが領域番号１、となって最後に２４０から２５６までが領域番号１５となる。すなわち領域は番号０から７までの８個になる。従って、３次元空間では領域番号（０、０、０）から（１５、１５、１５）、まで４０９６個存在する。このアドレスによって色変換色変換テーブルメモリが読みだされる。すなわち、メモリ指定部４２では、３次元空間の領域番号が指定され、色変換テーブルメモリ４８を読み出すためのデータが出力される。なお、このとき、詳細は後述するが、画像データがＬ*＝ａ*＝ｂ*＝０近傍の場合、入力値強制設定部４６により色変換テーブルメモリ４８の設定が強制的に変更される。
【００５２】
画像データの上位ビットがメモリ指定部４２に入力されると同時に下位ビットが三角錐選択部４４へ入力される。また下位ビットは３種類すべてが三角錐型補間演算部５０に入力される。三角錐選択部４４からの出力である選択信号はメモリ指定部４２、及び三角錐型補間演算部５０へ入力される。
【００５３】
以上の構成により、画像データの上位ビットにて図４の立方体群から１個の立方体（以下単位立方体という）が選択される。
【００５４】
図５に示すように、単位立方体５４は、８つの格子点５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，５６Ｄ，５６Ｅ，５６Ｆ，５６Ｇ，５６Ｈを有している。この単位立方体５４は６つの三角錐５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆに分割したものより構成される。三角錐選択部４４では図５に示す単位立方体を６つに分割した三角錐５４Ａ〜５４Ｆを想定し、入力された画像データの下位ビットが６つの三角錐５４Ａ〜５４Ｆの何れかに含まれるかを決定し、それを表すデータを出力する。
【００５５】
メモリ指定部４２では、上述のように３次元空間の領域番号（０、０、０）〜（１５、１５、１５）の何れかで、三角錐選択部４４で選択された三角錐の頂点を表すデータが出力される。
【００５６】
入力値強制設定部４６は、入力された設定信号によって色変換テーブルとして出力される出力値を予め定めた設定値で出力するために、入力値を強制的に設定するための設定部であり、画像のハイライト領域で滑らかに濃度変換が行われるようにＤＬＵＴを調整するためのものである。
【００５７】
すなわち、本実施の形態では、画像のハイライト部分において急激な濃度変動が生じることを抑制してそのハイライト領域で滑らかに濃度変換が行われるようにするために、色変換テーブルメモリ４８からの出力値を強制的に負数と設定して出力するようにしている。
【００５８】
入力値強制設定部４６では、メモリ指定部４２から出力された三角錐の頂点が、Ｌ*＝ａ*＝ｂ*＝０の格子点を含む単位立方体の頂点である場合、色変換テーブルとして出力される出力値を予め定めた設定値で出力するように、色変換テーブルメモリ４８へデータを出力する。
【００５９】
図６には、Ｌ*ａ*ｂ*色空間においてＬ*＝０の色領域を示している。図４では画像データの扱い上、色空間をＬ*軸、ａ*軸、ｂ*軸で分断した１つの象限に存在するようにしているが、色を扱うａ*ｂ*範囲を考えると、その中心が明るさのみ（ａ*＝ｂ*＝０）の軸となる。すなわち、Ｌ*＝０でかつａ*＝ｂ*＝０（以下、原点６２という）周辺が白であり、Ｌ*＝２５５でかつａ*＝ｂ*＝０周辺が黒である。この白色を扱うＬ*＝０の色平面（以下、対象色領域６０という）では、濃度の出現する位置によって、ハイライト領域での濃度変動に応じて、得られる画像の再現度合いが左右する。
【００６０】
そこで、本実施の形態では、対象色領域６０において、色変換されたときの濃度値を強制的に負数に設定する。すなわち、色空間は、単位立方体５４が敷き詰められるので、原点６２の格子点Ｐ１の周辺には、８つの格子点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９が位置することになる。この対象色領域６０では、色領域Ａｒｅａ＿Ａが白色域であり、この色領域Ａｒｅａ＿Ａでは、濃度値は「０」であるべきである。
【００６１】
本来、原点６２では濃度「０」となるべきであるが、図７（Ａ）に示すように、補間処理などによって、濃度が出現する場合があり、急激な濃度変化に至る場合がある。
【００６２】
このため、従来、格子点Ｐ１は濃度「０」となるべく色変換テーブルメモリ４８を設定したり、格子点Ｐ１の周辺の格子点Ｐ２〜Ｐ９の９つの頂点（以下、９頂点という）が濃度「０」となるべく色変換テーブルメモリ４８を設定したりしていた。
【００６３】
ところが、格子点Ｐ１で濃度「０」となるべく色変換テーブルメモリ４８を設定すると、図７（Ｃ）に示すように、格子点Ｐ１すなわち原点６２から僅かにずれると濃度が出現し、濃度変化による色味の変化が画像によってまちまちになる。また、９頂点で濃度「０」となるべく色変換テーブルメモリ４８を設定すると、図７（Ｂ）に示すように、９頂点内の色領域Ａｒｅａ＿Ｂでは濃度「０」であるがこの範囲を超えた色領域Ａｒｅａ＿Ｃに移動する範囲で急激な濃度変化になる。
【００６４】
本発明者は、強制的に「０」に設定するのではなく、補間演算を行うことを考慮し、９頂点に負数を設定することを想起した。これは、濃度で負数が設定されても、存在しないものであるため、「０」となり、その「０」からの立ち上がり、すなわち濃度の出現が演算によって現れると考えたためである。本実施の形態では、９頂点全てに「−１．５」を設定する。
【００６５】
例えば、格子点Ｐ１を「−１．５」に設定すると、図７（Ｄ）に示すように、その次の格子点に至る途中で濃度が現れることになる。従って、９頂点全てに「−１．５」を設定することで、色領域Ａｒｅａ＿Ｂ内では、濃度「０」が保たれ、色領域Ａｒｅａ＿Ｃで濃度が出現し、かつ原点から離間するに従って徐々に濃度が高くなる特性を得ることができる。
【００６６】
従って、メモリ指定部４２では、対象となる画像データについて、三角錐選択部４４で選択された単位立方体５４の三角錐５４Ａ〜５４Ｆに属する格子点（５６Ａ〜５６Ｇの何れか４個）が、単位立方体５４を表すデータと共に出力される。入力値強制設定部４６では、入力された格子点が上述の９頂点に該当するか否かを判定し、該当する格子点が存在する場合、濃度の出力が「−１．５」となるように、色変換テーブルメモリ４８を設定する。
【００６７】
この場合、色変換テーブルメモリ４８は、濃度の出力が「−１．５」となるべく独立してテーブルメモリを有しても良く、また、テーブル内に濃度の出力が「−１．５」となる領域を含めても良い。本実施の形態では、三角錐型補間演算部５０が色変換テーブルメモリ４８からデータを読み出す構成であるため、色変換テーブルメモリ４８は独立した色変換テーブルメモリを備え、入力値強制設定部４６は、その独立した色変換テーブルメモリ４８を強制的に設定する。すなわち、入力値強制設定部４６は、三角錐選択部４４で選択された単位立方体５４の格子点に対応しかつ上述の９頂点に該当する格子点に対応する色変換テーブルを、濃度の出力が「−１．５」となるべく独立したテーブルメモリが読み出されるように設定する。
【００６８】
三角錐型補間演算部５０は、三角錐選択部４４から入力される対象となる画像データについて選択された単位立方体５４の三角錐５４Ａ〜５４Ｆの何れかに属する４つの格子点（５６Ａ〜５６Ｇの何れか４個）に対応する出力値を、色変換テーブルメモリ４８から読み取る。読み取った出力値に画像データの下位ビットから定まる係数を乗算し、それぞれを加算して、最終的な濃度値を得る。この処理をＹＭＣＫの各々について実施し、色変換された画像データを得る。
【００６９】
従って、三角錐型補間演算部５０では、色変換テーブルメモリ４８からの出力値と三角錐選択部４４からの選択信号すなわち三角錐の種類、及び画像データの下位ビットの信号が入力されて三角錐補間を行い補間出力値を生成し、出力する。本実施の形態では、色変換出力は１回の色変換補間演算において３入力１出力で構成しておりＬａｂ信号からＹＭＣＫ信号へ変換する場合などの３入力４出力の場合、変換後のＹＭＣＫのいずれか１種類の信号のみを生成する。なお、色変換テーブルメモリ４８と三角錐型補間演算部５０を３種類、あるいは４種類搭載することによって様々な表色系への変換に対応できることはもちろんである。
【００７０】
なお、三角錐型補間演算部５０における補間演算は、本出願人が先に提案した特開平２−１８７３７４号公報、特開平５−１１０８４０号公報、特開平７−２１２５８３号公報などに記載の技術を用いることができる。
【００７１】
ここで、入力値強制設定部４６には、モード設定５２からモード設定信号が入力される構成になっている。このモード設定５２からの信号は、入力値強制設定部４６を動作させることを指示するための信号である。すなわち、上述のようにＤＬＵＴを調整することによって、画像のハイライト領域で滑らかに濃度変換が行われる。ところが、画像によっては、このような色変換処理の調整が不要な場合もある。従って、上述の９頂点の強制的な色変換テーブルの設定を選択的に適用可能とする構成が必要である。
【００７２】
本実施の形態では、モード設定５２で設定されたモードにより入力値強制設定部４６の作動の可否が選択可能である。このモード設定５２は、複写機内部の図示しないＣＰＵが設定してもよく、ユーザの指示操作によって入力された設定でもよい。例えば、ハイライト領域で滑らかに濃度変換が要求される写真画像を含む画像の場合に、入力値強制設定部４６が動作するように設定することによって、上述の作動が施され、滑らかに濃度変換が行われる。
【００７３】
次に、複写機１０の全体の流れを説明する。複写機１０は、図示しないユーザインタフェースに設けられたスタートボタンが押圧されるなどにより、コピージョブが入力されると、画像入力部１２において、ＣＣＤセンサ１８で原稿をＲＧＢの各色成分毎に読み取って画像データを取得し、取得した画像データをＡ／Ｄ変換器２０でデジタルデータに変換し、補正部２２でシェーディング補正を施した後、画像処理部１４へ出力する。これにより、画像処理部１４には、各画素の色をＲＧＢ表色系で表した画像データ、すなわちＲＧＢ各色成分の濃度値を示す信号が入力される。
【００７４】
画像処理部１４に入力された画像データは、まず、色変換回路２４によってＲＧＢ表色系からＬ*ａ*ｂ*表色系へ色変換して、各画素の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表した画像データに変換され、画像処理回路２６で各種の画像処理が施された後、色変換回路２８でＬ*ａ*ｂ*表色系からプリンタ部１６の色材に対応したＹＭＣＫ表色系に変換される。
【００７５】
この色変換回路２８では、ハイライト領域で滑らかに濃度変換を行うために、入力値強制設定部４６において色変換テーブルメモリ４８を強制的に設定する。この設定によって、白色に対応する９頂点のデータが負数に設定され、補間処理による出力値が滑らかな勾配となる特性となり、急峻な濃度変化になることが抑制され、徐々に濃度変化が行われる色変換となる。
【００７６】
ＹＭＣＫ表色系に変換された画像データは、階調補正ＬＵＴ回路３４によって階調補正が施され、その階調補正された画像データは、画像出力部３８へ出力されてプリントされる。
【００７７】
このように、本実施の形態では、対象色領域６０内の濃度「０」となるべき色領域Ａｒｅａ＿Ａに属する単位立方体５４の９つの格子点（９頂点）の全てに、予め定めた負数（例えば、−１．５）を設定するので、得られる濃度特性は、緩やかな立ち上がりの特性（図７（Ｄ）参照）が得られる。このため、地図原稿などのようなハイライト領域を含む画像の色再現や濃度再現の再現性向上する。
【００７８】
なお、本発明は、複写機以外にも、複数の色材を用いて画像を出力する装置であれば適用可能である。例えば、ＦＡＸや、ＰＣと接続されて用いられるプリンタや、複写機、ＦＡＸ、及びプリンタのうちの少なくとも２つ以上の機能を備えた複合機などに適用してもよい。
【００７９】
【発明の効果】
上記に示したように、本発明によれば、直方体の格子点が色空間内で予め定めた複数の格子点の少なくとも１つを含む場合例えば白色に相当する色領域内の格子点である場合、その格子点に対応する出力値を予め定めた出力値となるようにすることによって、滑らかな濃度変化となる変換特性の出力値を得ることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係わる複写機の概略構成図である。
【図２】  色変換回路及びプリンタ部の詳細構成図である。
【図３】  ＤＬＵＴ回路の概念構成を示すブロック図である。
【図４】  単位立方体で構成される色空間を示す斜視図である。
【図５】  単位立方体及び三角錐を示す線図である。
【図６】  緩やかな立ち上がりの特性を得るための対象色領域を説明するための説明図である。
【図７】  色変換回路による変換特性を示し、（Ａ）は無調整のとき、（Ｂ）は９頂点を全て「０」に設定したとき、（Ｃ）は１頂点のみ「０」に設定したとき、（Ｄ）は本実施の形態による９頂点を負数に設定したときを示している。
【符号の説明】
Ａｒｅａ＿Ａ…色領域
Ｐ１〜Ｐ９…格子点
１０…複写機
２８…色変換回路
３０…ＤＬＵＴ回路
４０…入力部
４２…メモリ指定部
４４…三角錐選択部
４６…入力値強制設定部
４８…色変換テーブルメモリ
５０…三角錐型補間演算部
５２…モード設定
５４…単位立方体
５４Ａ…三角錐
５６Ａ…格子点
６０…対象色領域
６２…原点
【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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