(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経るカラー画像処理装置であって、
前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換手段と、
前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換手段とを備えるとともに、
前記特定値外明度変換手段は、前記彩度飽和点から最高明度点までの間と当該彩度飽和点から最低明度点までの間とのいずれか一方を非線形変換の対象範囲とし他方を線形変換の対象範囲とする
ことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項２】
少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経て、画像種別の識別がなされている入力カラー画像信号を出力カラー画像信号に変換するカラー画像処理装置であって、
前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換手段と、
前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換手段とを備えるとともに、
前記特定値外明度変換手段は、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲する
ことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項３】
前記特定値明度変換手段は、前記所定色相の飽和点における信号値に加え、前記最高明度点および前記最低明度点における信号値を、前記特定の信号値とする
ことを特徴とする請求項２記載のカラー画像処理装置。
【請求項４】
前記特定値明度変換手段は、所定色相の飽和点における信号値の明度を、前記出力色再現域の飽和点における明度に基づいて、所望明度に変換する
ことを特徴とする請求項２または３記載のカラー画像処理装置。
【請求項５】
前記特定値外明度変換手段は、前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度を、当該信号値と同一色相上の入力色再現域とこれに対応する出力色再現域との相対関係を基に決定された変換係数を用いて、非線形変換を行う
ことを特徴とする請求項２、３または４記載のカラー画像処理装置。
【請求項６】
前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、信号値に対する色相変換を行う色相変換手段
を備えることを特徴とする請求項２、３、４または５記載のカラー画像処理装置。
【請求項７】
前記特定値明度変換手段および前記特定値外明度変換手段は、前記色相変換手段による色相変換後の出力色再現域に対応しつつ明度変換を行う
ことを特徴とする請求項６記載のカラー画像処理装置。
【請求項８】
少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経て、画像種別の識別がなされている入力カラー画像信号を出力カラー画像信号に変換するためのカラー画像処理方法であって、
前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換ステップと、
前記特定値明度変換ステップが変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換ステップとを備えるとともに、
前記特定値外明度変換ステップは、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲する
ことを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項９】
少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経て、画像種別の識別がなされている入力カラー画像信号を出力カラー画像信号に変換するためのカラー画像処理プログラムであって、
コンピュータを、
前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換手段と、
前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換手段として機能させるとともに、
前記特定値外明度変換手段は、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲する
ことを特徴とするカラー画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル複写機やプリンタ等においてカラー画像を取り扱うための技術に関し、さらに詳しくは、入力側と出力側のカラー画像信号の色再現可能領域が異なる場合にカラー画像信号に対して色変換処理を行うカラー画像処理装置、カラー画像処理方法およびカラー画像処理プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー画像を出力するための機器としてＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示装置やプリンタ等の印刷装置が普及しているが、これらはそれぞれ出力方式が異なるため、再現可能な色範囲に相違があることが知られている。そのため、例えばＣＲＴ上で作成した画像をプリンタで印刷する場合のように、異なる出力装置で同じ画像データによる出力を行おうとすると、再現できない色が生じる可能性がある。このことから、複数の機器を通じてカラー画像を取り扱う際には、与えられたカラー画像信号を出力装置の色再現可能領域内のカラー画像信号に置き換える、いわゆるカラーガマット（Color Gamut）変換と呼ばれる色変換処理を行うことが必要となる。
【０００３】
従来、カラーガマット変換の手法としては、例えば特開２００１−９４７９９号公報に開示されているものがある。これは、入力色再現域におけるカラー画像信号の値（以下、単に「入力信号値」という）を、一旦中間の写像色再現域に変換（圧縮）した後に、出力色再現域におけるカラー画像信号の値（以下、単に「出力信号値」という）に変換（伸張）する手法で、最初に明度レンジ調整（非線形）、色相角変換、彩度変換を行い、その後明度を非線形に出力色再現域内にマッピングするというものである。また、例えば特開平７−２３６０６９号公報には、入力側と出力側のそれぞれの代表的な信号値を設定して、それに基づいてそれ以外の入力信号値を出力信号値に変換するという手法が開示されている。さらには、例えば特開２０００−１８４２２１号公報に開示されているように、入力信号値を出力信号値に変換する際に、先ず色相変換を行い、その色相角上で明度および彩度をマッピングするというものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の手法によるカラーガマット変換では、例えばＲ（赤），Ｇ（緑）またはＢ（青）等の特定の信号値に対しては所望の信号値に変換し、それ以外の信号値に対しては局所的に最適化して変換を行うと行った手段がない。つまり、従来の手法によるカラーガマット変換では、いずれも局所的な明度変換を行うことができない。そのため、例えば同一原稿内に異なるオブジェクト（自然画、グラフィック画等）が重なり合う領域が存在していると、その領域にて色段差が生じてしまうおそれがある。
【０００５】
具体的には、例えば特開２００１−９４７９９号公報に開示された手法では、局所的なマッピングが不可であり、また飽和点〜最高明度点や飽和点〜最低明度点といった概念がないため、自然画を表すデータやグラフィック画を表すデータ等に対する色変換の最適化ができない。また、例えば特開平７−２３６０６９号公報に開示された手法においても、全く同様に、自然画を表すデータやグラフィック画を表すデータ等に対する色変換の最適化ができない。しかも、代表的な入力信号値は、代表的な出力信号値へマッピングされてしまい、出力信号値を選択する自由度が得られない。さらに、例えば特開２０００−１８４２２１号公報に開示された手法においても、局所的なマッピングが不可であることから、必ずしも色変換の最適化が図れるとは言えない。
【０００６】
そこで、本発明は、自然画やグラフィック画等が混在する原稿を出力する場合であっても、それぞれの属性に合わせた色再現性を維持しながら、局所的な明度変換により色段差を防ぐような明度方向のマッピングを可能にすることで、カラーガマット変換の最適化を実現し得るカラー画像処理装置、カラー画像処理方法およびカラー画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された画像処理装置である。すなわち、少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経るカラー画像処理装置であって、前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換手段と、前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換手段とを備えるとともに、前記特定値外明度変換手段は、前記彩度飽和点から最高明度点までの間と当該彩度飽和点から最低明度点までの間とのいずれか一方を非線形変換の対象範囲とし他方を線形変換の対象範囲とすることを特徴とするものである。
また、前記特定値外明度変換手段は、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲することを特徴とするものであってもよい。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された画像処理方法である。すなわち、少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経て、画像種別の識別がなされている入力カラー画像信号を出力カラー画像信号に変換するためのカラー画像処理方法であって、前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換ステップと、前記特定値明度変換ステップが変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換ステップとを備えるとともに、前記特定値外明度変換ステップは、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された画像処理プログラムである。すなわち、少なくとも入力色再現域に依存する入力カラー画像信号を中間的な色信号に変換する第一の色変換過程と、前記中間的な色信号を出力色再現域に依存する出力カラー画像信号に変換する第二の色変換過程とを経て、画像種別の識別がなされている入力カラー画像信号を出力カラー画像信号に変換するためのカラー画像処理プログラムであって、コンピュータを、前記第一の色変換過程または前記第二の色変換過程のいずれかにて、少なくとも所定色相の飽和点における信号値を特定の信号値とし、当該特定の信号値の明度を所望明度に変換する特定値明度変換手段と、前記特定値明度変換手段が変換する信号値以外の信号値の明度に対して非線形変換または線形変換のいずれかを行う特定値外明度変換手段として機能させるとともに、前記特定値外明度変換手段は、自然画については前記彩度飽和点から最高明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最低明度点までの間を線形変換の対象範囲とし、グラフィック画については前記彩度飽和点から最低明度点までの間を非線形変換の対象範囲とし前記彩度飽和点から最高明度点までの間を線形変換の対象範囲することを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成の画像処理装置、上記手順の画像処理方法、および上記構成の画像処理プログラムを実行するコンピュータによれば、特定の信号値についてはその明度を所望明度に変換するが、それ以外の信号値（非特定信号値）については、その非特定信号値と特定の信号値との位置関係および画像種別の識別結果（自然画であるか、グラフィック画であるか等）を基に、彩度飽和点から最高明度点までの間と彩度飽和点から最低明度点までの間とのいずれか一方を非線形変換の対象範囲とし他方を線形変換の対象範囲とするので、例えば非線形変換の対象とする明度範囲を画像種別に応じて局所的に相違させる、といったことを行い得る。したがって、自然画やグラフィック画等が混在する原稿を出力する場合であっても、特定の信号値については所望明度に変換することで、それぞれの属性に合わせた色再現性を維持することができ、しかも非特定信号値については画像種別に応じて局所的な明度変換を行うことで、色段差を防ぐような明度方向のマッピングが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るカラー画像処理装置、カラー画像処理方法およびカラー画像処理プログラムについて説明する。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。ここでは、ディジタル複写機やプリンタ等といった画像出力装置に搭載され、若しくはその画像出力装置に接続するサーバ装置に搭載され、またはその画像出力装置に動作指示を与えるドライバ装置に搭載されて用いられるカラー画像処理装置を例に挙げて説明する。なお、カラー画像処理装置には、画像種別（当該画像に含まれるオブジェクトが自然画であるか、あるいはグラフィック画であるか等）の識別がなされている入力カラー画像信号が入力されるものとする。この画像種別の識別は、周知技術を利用して行えばよいため、ここではその説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるカラー画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。図例のように、ここで説明するカラー画像処理装置は、入力色空間変換部１と、色相角変換部２と、明度非線形変換部３と、彩度変換部４と、出力色空間変換部５と、を備えて構成されている。
【００１４】
入力色空間変換部１は、入力カラー画像信号の色空間が後段で用いる色空間と異なる場合に、後段で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば、入力カラー画像信号がＣＲＴ等に表示させるためのＲＧＢ色空間の信号であるのに対して、色相角変換部２から彩度変換部４までの処理が装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間で行われる場合であれば、入力色空間変換部１は、ＲＧＢ色空間からＬ*ａ*ｂ*色空間への変換を行う。なお、入力カラー画像信号が装置に依存しない色空間の信号である場合には、入力色空間変換部１における処理は必要ないため、この入力色空間変換部１を設けないでカラー画像処理装置を構成してもよい。
【００１５】
色相角変換部２は、装置に依存しない色空間に変換された入力カラー画像信号に対して、明度および彩度を保存したまま、その色相を変換する処理を行うものである。色相を変換することは、色自体を変更することになるため、通常はあまり行われていない。しかし、以降の処理で色相を保持したまま明度および彩度を変更すると大きく変更しなければならないが、色相を多少変更すると明度および彩度の変更量が少なく、より自然に見える色変換を行える場合がある。このような場合に、この色相角変換部２において色相を多少変換する処理を行う。このときの変換量は、入力カラー画像信号の色によって異なり、入力カラー画像信号の取り得る色、すなわち入力側の色再現域と、出力すべきカラー画像信号の取り得る色の範囲、すなわち出力側の色再現域との差異が大きいほど、色相の変更量を大きくすることができる。もちろん、上述のように色自体を変更する処理であるので、出力される画像がより自然に見える範囲内で変更量を設定しておくことが必要である。
【００１６】
明度非線形変換部３は、色相角変換部２で色相が変更された入力カラー画像信号に対して、その明度を変換する処理を行うものである。なお、この明度非線形変換部３が行う明度変換処理については、その詳細を後述する。
【００１７】
彩度変換部４は、明度非線形変換部３で明度が変更された入力カラー画像信号に対して、その彩度を変換する処理を行うものである。なお、この彩度変換部４が行う彩度変換処理についても、その詳細は後述するものとする。
【００１８】
ところで、これら色相角変換部２、明度非線形変換部３および彩度変換部４が行う変換処理は、少なくとも第一の色変換過程と第二の色変換過程とを経て行われるようになっている。第一の色変換過程では、入力色再現域（入力カラー画像信号が取り得る色の範囲）に依存する入力カラー画像信号を、中間的な色信号に変換する。この中間的な色信号への変換は、例えば入力色再現域に基づいて設定された中間色再現域を利用して行えばよい。一方、第二の色変換過程では、第一の色変換過程で得られた中間カラー画像信号を、出力色再現域（出力カラー画像信号が取り得る色の範囲）に依存した出力カラー画像信号へ変換する。
【００１９】
このように、少なくとも第一の色変換過程および第二の色変換過程を経ることで、入力カラー画像信号から出力カラー画像信号への変換過程においては、画像信号の信号値が、必ずしも入力色再現域または出力色再現域の範囲内に属するとは限らなくなる。したがって、入力色再現域に属する入力カラー画像信号の信号値は、一旦入力色再現域と出力色再現域のどちらの色再現域内とは限らない位置へ変換されて、その後、最終的に出力色再現域内に収まる出力カラー画像信号に変換される、といったことも生じ得る。
【００２０】
なお、色相角変換部２、明度非線形変換部３および彩度変換部４が行う変換処理は、第一の色変換過程および第二の色変換過程のどちらで行っても構わない。例えば、第一の色変換過程で色相を変換し、第二の色変換過程で明度および彩度を変換するようにしても良く、またこれとは別に、第一の色変換過程で色相および明度を変換し、第二の色変換過程で彩度を変換するようにしても良い。
【００２１】
出力色空間変換部５は、出力カラー画像信号の色空間がこの出力カラー画像信号を受け取る出力側の画像出力装置で用いる色空間と異なる場合に、その画像出力装置で用いる色空間への色空間変換処理を行うものである。例えば画像出力装置がプリンタ等の場合、その画像出力装置は、ＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号を取り扱うものが殆どである。このような場合に、出力色空間変換部５は、装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間からＹＭＣ色空間またはＹＭＣＫ色空間への色空間変換処理を行う。もちろん、装置に依存しない色空間のまま出力してもよく、この場合には出力色空間変換部５における処理は不要なため、この出力色空間変換部５を設けないでカラー画像処理装置を構成してもよい。
【００２２】
これらの各部１〜５は、例えばＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）のようなハードウエアによって実現することが考えられるが、ソフトウエアによって実現されたものであっても構わない。すなわち、画像出力装置、サーバ装置またはドライバ装置が具備するもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等の組み合わせからなるコンピュータが、所定の画像理プログラムを実行することによって実現されるものであってもよい。この場合、画像処理プログラムは、予め画像出力装置等にインストールしておくことが考えられるが、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであっても、または有線若しくは無線による通信手段を介して配信されるものであってもよい。
【００２３】
続いて、以上のように構成されたカラー画像処理装置において、入力カラー画像信号を出力カラー画像信号へ変換する場合の処理手順、すなわちカラー画像処理方法について説明する。
【００２４】
カラー画像信号の変換処理を行う場合には、先ず、予め入力側の色再現域および出力側の色再現域を求めておく。このとき、装置に依存しない色空間、例えばＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間において求めておくとよい。なお、以下の説明では内部の処理はＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間において行うものとする。一般に、色再現域は一様ではなく、複雑な３次元形状を有していることが知られている。したがって、色再現域を求めるにあたっては、色再現が可能な領域と色を再現できない領域との境界を示す面（外郭面）の情報を求めておく。この外郭面の形状は一様ではないので、例えば三角形などの多角形状に分割して表現しておくとよい。
【００２５】
入力側および出力側の色再現域を求めた後、例えばＲＧＢ色空間における信号である入力カラー画像信号が入力されると、入力色空間変換部１は、その入力カラー画像信号をＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間の画像信号に変換する。さらに、その変換後の画像信号に対し、色相角変換部２は、その色相を所定関数で回転して、入力カラー画像信号の色に応じた色相の変更を行う。図２は、色相角変換部における色相の変更処理の概念図である。ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間においては、色相の変更はＬ*軸を中心として回転移動させる処理となる。例えば図中に示した点アの色は、色相角変換部２によって回転されて点イの色に変更される。なお、このときの回転角や回転方向は、入力カラー画像信号の色に応じて決められる。例えばマゼンタ（Ｍ）は赤（Ｒ）に近づく方向に大きく移動させる。また、青（Ｂ）はシアン（Ｃ）に近づく方向に大きく移動させるとよい。逆に黄（Ｙ）はほとんど色相を変更しなくてよい。
【００２６】
その後は、明度非線形変換部３が、色相が変更された画像信号に対して、その明度を変換する処理を行う。図３は、明度非線形変換部における明度の変更処理の概念図である。
【００２７】
このとき、明度非線形変換部３では、先ず、変換対象となる画像信号の中から特定の信号値（以下、単に「特定値」という）を抽出する。ここで抽出する特定値としては、変換対象となる画像信号（入力カラー画像信号または中間カラー画像信号）における最高明度点、最低明度点、所定色相の飽和点のうちの少なくとも一つにおける信号値が挙げられる。なお、所定色相としては、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色が考えられる。また、その飽和点は、各色相角における最大彩度点がこれに相当する。具体的には、図３に示す例であれば、入力色再現域（入力Gamut）における最高明度点、最低明度点および彩度飽和点を抽出する。
【００２８】
そして、特定値を抽出すると、明度非線形変換部３は、その特定値に対して、出力色再現域内の所望の信号値に変換することを想定して、所望明度への変換を行う。さらに詳しくは、所定色相の飽和点における信号値の明度を、出力色再現域の飽和点における明度に基づいて、所望明度に変換する。これにより、特定値を直接所望の信号値を指定して変換するのではなく、例えば同一色相上の出力飽和点明度に対し何％下げるかというような指定の仕方が可能となり、特定値以外の色相（例えばＲとＹの中間）における飽和点の明度を、出力色再現域（出力Gamut）の飽和点明度の変化に対応させることができるようになる。これらのことから、ここで言う所望明度とは、特定値に対してカラーガマット変換を行う上で最も望ましい明度がこれに相当する。なお、所望明度への変換は、例えば出力色再現域の飽和点における明度に基づいて予め設定された関数を用いて行うようにすればよい。
【００２９】
一方、特定値以外の信号値（以下、「非特定値」という）については、明度非線形変換部３では、特定値の場合とは異なり、以下に述べるようにして明度の変換を行う。すなわち、明度非線形変換部３では、非特定値に対して非線形変換を行い得るが、その非線形変換の対象となる非特定値を、当該非特定値と特定値との位置関係および画像種別の識別結果に基づいて決定する。そして、例えば非線形変換の対象とする明度範囲等を画像種別に応じて局所的に相違させる、といったことを行う。
【００３０】
具体的には、画像種別の識別結果が自然画の場合であれば、例えば図３（ａ）に示すように、飽和点から最高明度点までの間のみを非線形に変換し、飽和点から最低明度点までの間については線形に変換する。これとは逆に、画像種別の識別結果がグラフィック画の場合であれば、例えば図３（ｂ）に示すように、飽和点から最低明度点までの間のみを非線形に変換し、飽和点から最高明度点までの間については線形に変換する。
【００３１】
つまり、明度非線形変換部３では、特定値以外の非特定値については、画像種別（オブジェクトの種類）と、特定値との位置関係とに応じて、変換の仕方を相違させるのである。このとき、明度非線形変換部３は、特定値との位置関係によっては非特定値に対して非線形変換を行うが、その非特定値と同一色相上の入力色再現域とこれに対応する出力色再現域との相対関係を基に決定された変換係数を用いて、当該非線形変換を行うようにすればよい。
【００３２】
ここで、明度非線形変換部３が行う非線形変換についてさらに詳しく説明する。図４は、非線形変換の一具体例を示す説明図である。一般に、特定値に対して明度の変換を行う場合には、図４（ａ）に示すような線形変換を行うことが考えられる。この線形変換については従来と同様に行えばよいため、ここではその説明を省略する。これに対して、明度非線形変換部３では、画像種別の識別結果が自然画であれば、図４（ｂ）に示すように、飽和点から最高明度点までの間のみを非線形に変換する。このとき、明度非線形変換部３は、以下の（１）式に示すように指数関数を用いて非線形変換を行うようにすることが考えられる。
【００３３】
Ｌout＝ｋ×ｄγ＋Ｌin  ・・・（１）
ｋ＝（IOT-Lcmax−sRGB-Lcmax）×Rate
ｄ＝ｆ（Ｃin、sRGB-Cmax、Ｌin、IOT-Lccmax）
γ＝ｆ（IOT-Cmax、sRGB-Cmax）
【００３４】
このような指数関数を用いて非線形変換を行えば、指数であるγによって、出力色空間の飽和点彩度IOT-Cmaxが入力色空間の飽和点彩度sRGB-Cmaxより小さい場合には、極力高明度側の信号値の明度を落として、彩度を上昇させることができるという効果が得られる。また、指数の底であるｄによって、γのために中彩度かつ低明度の部分について明度が大きく低下してしまうのを防ぎ得るようになる。すなわち、入力信号の明度Ｌinと出力色空間の飽和点明度IOT-Lccmaxの関数とすることで、低明度部は従来値に抑えることができる。
【００３５】
なお、ここで挙げた（１）式による関数は、明度非線形変換部３が非線形変換を行うための一具体例に過ぎない。したがって、入力色再現域と出力色再現域との相対関係を基に決定されたものであれば、他の関数を用いて非線形変換を行っても構わない。
【００３６】
また、画像種別の識別結果がグラフィック画であり、飽和点から最低明度点までの間のみを非線形に変換する場合についても、明度非線形変換部３は、上述した自然画の場合と同様に、入力色再現域と出力色再現域との相対関係を基に決定された関数を用いて、非線形変換を行うようにすればよい。
【００３７】
このようにして、明度非線形変換部３が特定値および非特定値のそれぞれについて明度の変換を行った後は、彩度変換部４が、明度変換後の画像信号に対して、その彩度を変換する処理を行う。この彩度変換部４による彩度変換処理は、従来と同様にして行えばよい。すなわち、周知技術を利用して行えばよいため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３８】
その後は、色相角変換部２、明度非線形変換部３および彩度変換部４での変換処理を経た後の出力カラー画像信号に対して、出力色空間変換部５が、出力側の装置が要求する色空間への変換を行う。例えば、出力側の装置がＹＭＣＫ色空間のカラー画像信号を要求していれば、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間からＹＭＣＫ色空間への変換処理を行えばよい。もちろん、内部の処理で用いたＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間のまま出力してよければ、この変換処理は必要ない。以上により処理は終了する。
【００３９】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、上述した第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
【００４０】
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるカラー画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。図例のように、ここで説明するカラー画像処理装置は、彩度変換部４と出力色空間変換部５との間に明度調整部６が設けられている点と、明度変換部３′が従来と同様の線形変換（図４（ａ）参照）を行うように構成されている点で、上述した第１の実施の形態の場合と異なる。
【００４１】
明度調整部６は、色相角変換部２で色相が変更され、明度変換部３′で明度が変更され、彩度変換部４で彩度が変更された入力カラー画像信号に対して、さらにその明度を調整する処理を行うものである。なお、この明度調整部６が行う明度調整処理については、その詳細を後述する。
【００４２】
続いて、以上のように構成されたカラー画像処理装置において、入力カラー画像信号を出力カラー画像信号へ変換する場合の処理手順、すなわちカラー画像処理方法について説明する。
【００４３】
カラー画像信号の変換処理を行う場合には、第１の実施の形態の場合と同様に、入力側および出力側の色再現域を求めておき、その後入力色空間変換部１が入力カラー画像信号をＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*色空間の画像信号に変換する。そして、色相角変換部２、明度変換部３′および彩度変換部４が、色相変換処理、明度変換処理および彩度変換処理を順に行う。そして、色相、明度および彩度が変換された画像信号に対して、明度調整部６が明度を調整を行う。
【００４４】
図６は、明度調整部における明度の調整処理の概念図である。画像信号に対する明度の調整は、例えば図６（ａ）に示すように、予め設定された線形関数または非線形関数を用いて行うことが考えられる。しかも、これらの関数を画像種別に応じて複数用意しておき、これらを使い分けるようにすれば、自然画やグラフィック画等の画像種別に適した明度調整を行い得るようにもなる。ところが、かかる場合であっても、同一原稿内の異なるオブジェクトが混在しており、同一の飽和色信号を持ったデータが重なっていると、必ずしも適切な明度調整が行えるとは限らず、色段差が生じてしまうおそれがある。
【００４５】
そこで、ここで説明する明度調整部６では、画像信号に対する明度調整にあたって、先ず、特定値を抽出し、その特定値に対して所望明度への変換を行う。この処理については、第１の実施の形態における明度非線形変換部３での処理と略同様である。
【００４６】
そして、非特定値については、明度調整部６では、例えば図６（ｂ）に示すように、以下に述べるようにして明度の調整を行う。すなわち、明度調整部６では、非特定値に対して非線形変換による調整を行い得るが、その非線形変換の対象となる非特定値を、当該非特定値と特定値との位置関係および画像種別の識別結果に基づいて決定する。そして、例えば明度調整のための係数等を画像種別に応じて局所的に相違させる、といったことを行う。
【００４７】
具体的には、画像種別の識別結果が自然画の場合であれば、例えば図６（ｂ）に示すように、飽和点から最高明度点までの間のみを非線形関数となるような係数を用いて調整し、飽和点から最低明度点までの間については線形関数となるような係数を用いて調整する。また、画像種別の識別結果がグラフィック画の場合であれば、これとは逆にすることが考えられる。つまり、明度調整部６では、特定値以外の非特定値については、画像種別（オブジェクトの種類）と、特定値との位置関係とに応じて、調整の仕方を相違させるのである。
【００４８】
ここで、明度調整部６が行う明度調整についてさらに詳しく説明する。図７は明度調整の一具体例を示す説明図であり、図８はその明度調整に用いられる係数の一具体例を示す説明図である。
【００４９】
明度調整部６では、明度調整を行うのにあたって、例えば図７に示すように、入力信号の明度Ｌinが特定値である飽和点明度Ｌbcよりも最低明度Ｌbmin側にあるか、あるいは最大明度Ｌbmaxにあるかによって、明度調整係数γ１，γ２を相違させる。明度調整係数γ１，γ２は、例えば図７に示すように、色相角に応じて可変するように、予め定めておく。このようにすることで、例えば、画像種別の識別結果が自然画の場合であれば、飽和点明度Ｌbcから最大明度Ｌbmaxまでの間のみを非線形に調整し、飽和点明度Ｌbcから最低明度Ｌbminまでの間については線形に調整したり、あるいはこれとは逆に、画像種別の識別結果がグラフィック画の場合であれば、飽和点明度Ｌbcから最低明度Ｌbminまでの間のみを非線形に調整し、飽和点明度Ｌbcから最大明度Ｌbmaxまでの間については線形に変換したりすることが可能となる。
【００５０】
以上のように、上述した第１および第２の実施の形態で説明したカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法（これらを実現させるためのカラー画像処理プログラムをも含む）によれば、請求項１、７または８に記載した発明の如く、特定値についてはその明度を所望明度に変換するが、それ以外の非特定値については、その非特定値と特定値との位置関係および画像種別の識別結果（自然画／グラフィック画の区別）を基に、非線形変換の対象とするか否かを決定するので、例えば非線形変換の対象とする明度範囲を画像種別に応じて局所的に相違させるといったことを行い得る。
【００５１】
したがって、同一原稿内の異なるオブジェクト（自然画／グラフィック画）で、同一の飽和色信号を持ったデータを重ねた場合においても、色段差を生じないようにすることができる。しかも、その状態においても、オブジェクト別にそれぞれ再現したい特徴は維持できる。つまり、自然画やグラフィック画等が混在する原稿を出力する場合であっても、特定値については所望明度に変換することで、それぞれの属性に合わせた色再現性を維持することができ、しかも非特定値については画像種別に応じて局所的な明度変換を行うことで、色段差を防ぐような明度方向のマッピングが可能となり、結果としてカラーガマット変換の最適化が図れるようになる。
【００５２】
特に、第１および第２の実施の形態で説明したカラー画像処理装置においては、請求項２に記載した発明の如く、最高明度点、最低明度点または所定色相の飽和点のうちの少なくとも一つにおける信号値を特定値として抽出するので、これらの各点が的確に所望明度に変換されることになる。すなわち、特にカラー画像を出力する上で重要な意味を持つ点については、適切な明度変換がなされ、この点によっても色再現性の向上（出力画質の向上）が図れるようになる。
【００５３】
さらに、第１および第２の実施の形態で説明したカラー画像処理装置では、請求項３に記載した発明の如く、所定色相の飽和点における信号値の明度を、出力色再現域の飽和点における明度に基づいて、所望明度に変換するので、特定値以外の色相（例えばＲとＹの中間）における飽和点の明度を、出力色再現域の飽和点明度の変化に対応させることができる。
【００５４】
また、第１および第２の実施の形態で説明したカラー画像処理装置では、請求項４に記載した発明の如く、非特定値の明度を、当該非信号値と同一色相上の入力色再現域とこれに対応する出力色再現域との相対関係を基に決定された変換係数を用いて、非線形変換を行うようになっている。したがって、局所的な範囲に対して色再現の最適化が可能になるのに加えて、非線形変換を行うことから連続性をも維持できる。さらには、色再現域外郭の白色点〜飽和点の明度を自由に変化できることによって、白色点〜飽和点の彩度を上昇させることができ、その結果疑似輪郭の抑制も可能となる。
【００５５】
ところで、第１および第２の実施の形態で説明したカラー画像処理装置では、請求項５および６に記載した発明の如く、色相変換を行う色相角変換部２を備えているとともに、明度非線形変換部３または明度調整部６が、その色相角変換部２による色相変換後の出力色再現域に対応しつつ明度変換を行うようになっている。したがって、既に説明したように、色相を多少変更することで明度および彩度の変更量が少なく、より自然に見える色変換を実現し得るようになる。ただし、ここで言う色相調整後の明度変換には、先ず色相を変換してしまい、その後その色相上で明度変換を行う場合と、どの色相に変換されるかの予測だけを行い、その色相における出力色再現域に対して明度変換を行い、色相は後で変換する場合との両方を含むものとする。
【００５６】
なお、第１および第２の実施の形態では、明度非線形変換部３が行う非線形明度変換として、および明度調整部６が行う非線形明度調整の圧縮係数として、それぞれ図４、図７および図８に示すように具体例を示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の非線形変換関数または係数を用いても構わないことは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るカラー画像処理装置、カラー画像処理方法およびカラー画像処理プログラムによれば、自然画やグラフィック画等が混在する原稿を出力する場合であっても、それぞれの属性に合わせた色再現性を維持しながら、局所的な明度変換により色段差を防ぐような明度方向のマッピングを行うことが可能となるので、カラーガマット変換の最適化を実現し得るようになり、結果として色再現性の向上（出力画質の向上）が図れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態におけるカラー画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。
【図２】  図１のカラー画像処理装置における色相角変換部が行う色相の変更処理の概念図である。
【図３】  図１のカラー画像処理装置における明度非線形変換部が行う明度の変更処理の概念図であり、（ａ）は自然画（イメージ）に対する場合を示す図、（ｂ）はグラフィック画に対する場合を示す図である。
【図４】  図１のカラー画像処理装置における明度非線形変換部が行う非線形変換の一具体例を示す説明図であり、（ａ）は比較のために示す線形変換の具体例の図、（ｂ）は非線形変換の具体例の図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態におけるカラー画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。
【図６】  図５のカラー画像処理装置における明度調整部が行う明度の調整処理の概念図であり、（ａ）は比較のために示す従来例の図、（ｂ）は明度調整部が行う明度調整を示す図である。
【図７】  図５のカラー画像処理装置における明度調整部が行う明度調整の一具体例を示す説明図である。
【図８】  図５のカラー画像処理装置における明度調整部が行う明度調整に用いられる係数の一具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…入力色空間変換部、２…色相角変換部、３…明度非線形変換部、３′…明度変換部、４…彩度変換部、５…出力色空間変換部、６…明度調整部
【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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