(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色再現範囲を有する第１のカラー画像出力デバイスのカラー画像情報を、前記第１の色再現範囲と異なる第２の色再現範囲を有する第２のカラー画像出力デバイスの制御信号に変換する色補正装置であって、
前記カラー画像情報に対し、前記第２のカラー画像出力デバイスの再現可能な最小明度から最大明度までの範囲内に明度レンジを合わせる明度変換処理を行う明度変換手段と、
前記明度変換処理後のカラー画像情報に対し、前記第２の色再現範囲外の色を、その色相を変化させずに、前記第２の色再現範囲内へ圧縮する圧縮処理を行う色変換手段とを有し、
前記圧縮処理において、前記第１の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、基準明度と記す）を基準として、圧縮しようとする色の明度と前記基準明度との差が増加するに従い、圧縮の方向を色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させることを特徴とする色補正装置。
【請求項２】
第１の色再現範囲を有する第１のカラー画像出力デバイスのカラー画像情報を、前記第１の色再現範囲と異なる第２の色再現範囲を有する第２のカラー画像出力デバイスの制御信号に変換する色補正装置であって、
前記カラー画像情報に対し、前記第２のカラー画像出力デバイスの再現可能な最小明度から最大明度までの範囲内に明度レンジを合わせる明度変換処理を行う明度変換手段と、
前記明度変換処理後のカラー画像情報に対し、前記第２の色再現範囲外の色を、その色相を変化させずに、前記第２の色再現範囲内へ圧縮する圧縮処理を行う色変換手段とを有し、
前記圧縮処理において、前記第１の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、第１基準明度と記す）と前記第２の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、第２基準明度と記す）を基準として、圧縮しようとする色の明度が前記第１の基準明度と前記第２の基準明度との間にあるときは、圧縮の方向を色差最小の方向とし、前記圧縮しようとする色の明度が前記第１の基準明度と前記第２の基準明度との間にないときは、該色の明度と前記第１又は第２の基準明度との差が増加するに従い、圧縮の方向を色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させることを特徴とする色補正装置。
【請求項３】
第１の色再現範囲を有する第１のカラー画像出力デバイスのカラー画像情報を、前記第１の色再現範囲と異なる第２の色再現範囲を有する第２のカラー画像出力デバイスの制御信号に変換する色補正方法であって、
前記カラー画像情報に対し、前記第２のカラー画像出力デバイスの再現可能な最小明度から最大明度までの範囲内に明度レンジを合わせる明度変換処理を行う明度変換工程と、
前記明度変換処理後のカラー画像情報に対し、前記第２の色再現範囲外の色を、その色相を変化させずに、前記第２の色再現範囲内へ圧縮する圧縮処理を行う色変換工程とを有し、
前記圧縮処理において、前記第１の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、基準明度と記す）を基準として、圧縮しようとする色の明度と前記基準明度との差が増加するに従い、圧縮の方向を色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させることを特徴とする色補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力カラー画像信号を色再現範囲が制限された出力装置の制御信号に変換する色補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式のプリンタ、インクジェットプリンタなどにおける色再現範囲は、テレビジョンやＣＲＴディスプレイ等の色再現範囲に比べて狭いため、従来より、入力カラー画像が有する色再現範囲と出力装置の色再現範囲が異なる場合に対応する多くの色補正方法が提案されてきた。例えば、特開平４−４００７２号公報には、均等色空間やＨＶＣ色空間（明度、色相、彩度に関する情報からなる色空間）上で、出力先の色再現範囲の外であるか否かを判定し、色再現範囲外の場合、明度と色相が同じである彩度が最大の値に修正して出力することを特徴とする色補正方式について記載されている。また、特開昭６１−２８８６９０号公報では、入力系に対して出力系の色再現範囲が異なる場合、色度図上の白色点を中心として色相を一定として、出力系の色再現範囲外の点を色再現範囲内の点に圧縮写像することを特徴とするカラー画像処理方法について記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来技術においては、まず、特開平４−４００７２号公報記載のように、均等色空間等で、色再現範囲が制限された出力装置の制御信号に変換するために色相や明度を保ちながら彩度を圧縮する場合、例えば、ＣＲＴモニタとハードコピーのように色再現範囲の大きさや形状が大きく異なると、例えば、出力装置が再現できない明度の低い赤（Red）や明度の高い青（Blue）等の色みがなくなってしまう等の問題がある。また、特開昭６１−２８８６９０号公報記載のように、明度や彩度を一律に白色点等に向かって圧縮する手法や、色差最小方向に圧縮する手法では、写真等の自然画像において、ある色に関して、ハイライト部の彩度が高すぎてしまったり、高彩度の潰れが生じたりする問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、請求項１，４においては、色再現範囲の大きさが異なるカラー画像出力デバイス間の色変換において、高彩度の潰れが少ない色再現範囲の対応付けを含む色補正を実施することができる色補正装置又は方法を提供することを課題とし、請求項２，３においては、色再現範囲の大きさや形状が大きく異なるカラー画像出力デバイス間の色変換において、色再現範囲の好ましい対応付けを含む色補正を実施することができる色補正装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１の色再現範囲を有する第１のカラー画像出力デバイスのカラー画像情報を、前記第１の色再現範囲と異なる第２の色再現範囲を有する第２のカラー画像出力デバイスの制御信号に変換する色補正装置であって、前記カラー画像情報に対し、前記第２のカラー画像出力デバイスの再現可能な最小明度から最大明度までの範囲内に明度レンジを合わせる明度変換処理を行う明度変換手段と、前記明度変換処理後のカラー画像情報に対し、前記第２の色再現範囲外の色を、その色相を変化させずに、前記第２の色再現範囲内へ圧縮する圧縮処理を行う色変換手段とを有し、前記圧縮処理において、前記第１の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、基準明度と記す）を基準として、圧縮しようとする色の明度と前記基準明度との差が増加するに従い、圧縮の方向を色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させることを特徴とするものであって、高彩度の潰れが少ない色再現範囲の対応付けを含む色補正が可能になる。請求項３記載の発明は請求項１記載の発明に対応した色補正方法の発明である。
なお、後述の第１の実施の形態は、請求項１，３記載の発明の一実施形態である。図３に、ある色相でのモニタの色再現範囲の外殻が実線で、プリンタの色再現範囲の外殻が破線で示されている。そのモニタの色再現範囲の最高彩度（Ｈ１）に対応した明度が当該色相での「基準明度」（後記ＬＳmax）に相当する。そして、この実施形態においては、圧縮しようとする色の明度と基準明度（ＬＳmax）との差が増加するに従い、圧縮の方向を、色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させる。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、第１の色再現範囲を有する第１のカラー画像出力デバイスのカラー画像情報を、前記第１の色再現範囲と異なる第２の色再現範囲を有する第２のカラー画像出力デバイスの制御信号に変換する色補正装置であって、前記カラー画像情報に対し、前記第２のカラー画像出力デバイスの再現可能な最小明度から最大明度までの範囲内に明度レンジを合わせる明度変換処理を行う明度変換手段と、前記明度変換処理後のカラー画像情報に対し、前記第２の色再現範囲外の色を、その色相を変化させずに、前記第２の色再現範囲内へ圧縮する圧縮処理を行う色変換手段とを有し、前記圧縮処理において、前記第１の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、第１基準明度と記す）と前記第２の色再現範囲における該色の色相での最大彩度に対応した明度（以下、第２基準明度と記す）を基準として、圧縮しようとする色の明度が前記第１の基準明度と前記第２の基準明度との間にあるときは、圧縮の方向を色差最小の方向とし、前記圧縮しようとする色の明度が前記第１の基準明度と前記第２の基準明度との間にないときは、該色の明度と前記第１又は第２の基準明度との差が増加するに従い、圧縮の方向を色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させることを特徴とするものであって、色再現範囲の好ましい対応付けを含む色補正を実施可能である。
なお、後述の第２の実施の形態は、請求項２記載の発明の一実施形態である。図５に、ある色相でのモニタの色再現範囲の外殻が実線で、プリンタの色再現範囲の外殻が破線で示されている。そのモニタの色再現範囲の最高彩度（Ｈ１）に対応した明度が当該色相での「第１の基準明度」（後記ＬＳmon）に相当し、プリンタの色再現範囲の最高彩度（Ｈ１）に対応した明度が当該色相での「第２の基準明度」（後記ＬＳprint）に相当する（ただし、図５はＬＳmon＞ＬＳprintの場合である）。そして、この実施形態においては、明度がＬＳmon〜ＬＳprintの範囲内ならば、圧縮の方向は色差最小の方向とされ、それ以外の明度では、最大明度又は最低明度に近づくに従って圧縮の方向は色差最小の方向から明度一定の方向へと変化させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて具体的に説明する。図１は代表的な色空間であるＣＩＥＬＡＢ色空間を入力色空間とした場合の実施の形態の説明図である。図示するように、ＣＩＥＬＡＢ色空間を入力色空間とした場合、ＣＩＥＬＡＢ色空間を同種類の立体図形（ここでは立方体）に分割する。そして、入力の座標（Ｌａｂ値）おける出力値Ｐを求めるには、前記入力の座標を含む立方体を選択し、該選択された立方体の８点の予め設定した頂点上の出力値と前記入力の前記立方体の中における位置（各頂点からの距離）に基づいて線形補間を実施する。ここで、入力値が４色プリンタの制御信号である場合、出力値Ｐは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ値にそれぞれ相当する。
【０００８】
図２は本発明の第１の実施の形態を示す色補正装置のブロック構成図である。図２において、２０１は出力デバイス（プリンタ及びモニタ）の色再現範囲データ（明度Ｌ、色相Ｈに対する最大彩度Ｃ）を記憶した色再現範囲記憶部（ＲＯＭ１）、２０２は入力色空間上の各頂点に対応するプリンタの制御信号（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）を記憶した頂点出力値記憶部（ＲＯＭ２）で、これらの色再現範囲データと頂点出力値は、事前に決定して各記憶部２０１、２０２に記憶させておく。２０３は補間処理部であり、色補正実行時に、入力信号に基づいて、頂点出力値記憶部２０２にあるプリンタの制御信号値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを参照して、Ｃの補間演算を実施するＣ用処理部２０４、Ｍの補間演算を実施するＭ用処理部２０５、Ｙの補間演算を実施するＹ用処理部２０６、Ｋの補間演算を実施するＫ用処理部２０７とからなる。
【０００９】
また、２０８はプリンタの最大明度（紙の色となる）及び最小明度に基づいて、入力画像信号の明度成分（Ｌ*）の圧縮処理を実施する明度変換（Ｌ圧縮）部であり、２０９は相対的に明度レンジを合わせた後、それでも再現できない色に対して色再現範囲内の色への圧縮処理を実施する色変換（圧縮）部であり、２１０は、この色補正装置全体を制御するＣＰＵである。
【００１０】
上記のように構成された色補正装置は以下のように動作する。先ず、入力画像信号（本実施の形態ではＬａｂとする）は、明度変換（Ｌ圧縮）部２０８において、例えば、Ｌwhite、Ｌblackをプリンタの最大明度（white  point）及び最小明度（black  point）とした次式のような入力画像信号の明度成分（Ｌ*）の圧縮処理（明度変換処理）を実施する。
【００１１】
Ｌ*＝Ｌ*×（Ｌwhite−Ｌblack）÷１００＋Ｌblack
ただし、Ｗwhite：プリンタの最大明度（white  point）
Ｌblack：プリンタの最小明度（black  point）      ・・・（１）
【００１２】
本実施の形態例では、一例として、線形の圧縮を実施しているが、圧縮手法はこの限りではない。このようにして、明度変換（Ｌ圧縮）部２０８で明度圧縮された入力画像信号の明度値（Ｌ*）は、色度値（ａ*，ｂ*）と共に色変換（圧縮）部２０９に送られ、以下のように明度Ｌ、色相Ｈ、彩度Ｃの情報に変換される。
【００１３】
明度：Ｌ＝Ｌ*
彩度：Ｃ＝（ａ2十ｂ2）0.5
色相：Ｈ＝ａｔａｎ２（ｂ，ａ）×１８０／π
ただし、ａ＝ｂ＝０のとき、Ｈ＝０
Ｈ＜０のとき、Ｈ＝３６０＋Ｈ          ・・・（２）
【００１４】
ここで、色変換（圧縮）部２０９は、この明度Ｌ、色相Ｈ、彩度Ｃの情報と色再現範囲記憶部２０１（ＲＯＭ１）にあるプリンタの色再現範囲データ（明度Ｌ、色相Ｈに対する最大彩度Ｃ）を比較（同じ明度Ｌ、色相Ｈに対する彩度Ｃの大きさを比較）して、入力データがプリンタの色再現範囲の内部にある場合は、そのまま補間演算部２０３にデータ（Ｌ、ａ、ｂ）を送り、入力データがプリンタの色再現範囲の外部にある場合は、色相Ｈは保存したまま、プリンタの色再現範囲の色（ＬＨＣ→Ｌ’ａ’ｂ’）へ圧縮して、補間演算部２０３に圧縮後のデータ（Ｌ’、ａ’、ｂ’）を送る。
【００１５】
具体的には、図３に示すように、プリンタの色再現範囲外のデータは、各色相毎のモニタの最高彩度に対応する明度より明度が高い色に対しては、色相一定で、明度が高くなるに従い、色差最小の方向から明度一定の方向へと圧縮の方向を制御し、各色相毎のモニタの最高彩度に対応する明度より明度が低い色に対しては、色相一定で、明度が低くなるに従い、色差最小の方向から明度一定の方向へと圧縮の方向を制御して、プリンタの色再現範囲の色へ圧縮することになる。
【００１６】
上記の処理を式で表すと、以下のように表すことができる。
Ｃ’＝gamut_Ｃ（Ｈ、ＬK）
Ｌ＞（ＬＳmax）のとき、
ＬK＝ＬＥmin＋（ＬＥmin−Ｌconst）×（Ｌ−ＬＳmax）／（ＬＷ−ＬＳmax）
Ｌ＜（ＬＳmax）のとき、
ＬK＝Ｌconst＋（Ｌconst−ＬＥmin）×（ＬＳmax−Ｌ）／（ＬＳmax−ＬＢ）
ただし、
gamut_Ｃ（Ｈ、Ｌ）：任意の色相Ｈ、明度Ｌにおけるプリンタの色再現範囲（最高彩度Ｃ）
ＬＳmax：モニタの各色相の最高彩度に対応する明度
ＬＥmin：入力と色差最小のプリンタの色再現範囲の明度
Ｌconst：入力と明度一定のプリンタの色再現範囲の明度（＝Ｌ）
ＬＷ：プリンタの最高明度
ＬＢ：プリンタの最低明度
【００１７】
補間演算部２０３では、Ｃ用処理部２０４、Ｍ用処理部２０５、Ｙ用処理部２０６、Ｋ用処理部２０７において、頂点出力値記憶部（ＲＯＭ２）２０２にあるプリンタの制御信号値（頂点出力値）を参照した補間による変換処理が実施され、その結果はプリンタへと転送される。尚、その際、補間演算に使用される入力空間上の座標（Ｌ*ａ*ｂ*）には、実際の入出力（ＬＡＢ−ＣＭＹＫ）の関係を測定して、このデータを使用して最小２乗法等により算出したＬ*ａ*ｂ*値に対するＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの値が予め頂点出力値記憶部（ＲＯＭ２）２０２に設定してある。
【００１８】
図４は本発明の第２の実施の形態を示す色補正装置のブロック構成図である。図４において、４０１はプリンタの色再現範囲デー夕（明度、色相に対する最大彩度に対応するａ*ｂ*値）を記憶した色再現範囲記憶部（ＲＯＭ１）、４０２はプリンタとモニタの色相毎の最高彩度に対応する明度を記憶した最高彩度（明度）記憶部（ＲＯＭ２）、４０３は入力色空間上の各頂点に対応するプリンタの制御信号値（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）を記憶した頂点出力値記憶部（ＲＯＭ３）で、これらのデータは、事前に決定して各記憶部４０１、４０２、４０３に記憶させておく。４０４は補間処理部であり、色補正実行時に、入力信号に基づいて、頂点出力値記憶部４０３にあるプリンタの制御信号値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを参照して、Ｃの補間演算を実施するＣ用処理部４０５、Ｍの補間演算を実施するＭ用処理部４０６、Ｙの補間演算を実施するＹ用処理部４０７、Ｋの補間演算を実施するＫ用処理部４０８とからなる。また、４０９はプリンタの最大明度（紙の色となる）及び最小明度に基づいて、入力画像信号の明度成分（Ｌ*）の圧縮処理（明度変換処理）を実施する明度変換（Ｌ圧縮）部で、４１０は、明度変換部４０９で相対的に明度レンジを合わせた後、それでもプリンタで再現できない色に対してプリンタの色再現範囲内の色への圧縮処理を実施する色変換（圧縮）部であり、４１１はこの色補正装置全体を制御するＣＰＵである。
【００１９】
上記のように構成された色補正装置は以下のように動作する。先ず、入力画像信号は、明度変換（Ｌ圧縮）部４０９において、例えば、Ｌwhite、Ｌblackをプリンタの最大明度（white  point）及び最小明度（black  point）とした入力画像信号の明度成分（Ｌ*）の圧縮処理を実施する（式１参照）。このようにして、明度変換（Ｌ圧縮）部４０９で明度圧縮された入力画像信号の明度値（Ｌ*）は、色度値（ａ*ｂ*）と共に色変換（圧縮）部４１０に送られ、明度Ｌ、色相Ｈ、彩度Ｃの情報に変換される（式２参照）。
【００２０】
ここで、色変換（圧縮）部４１０は、この明度Ｌ、色相Ｈ、彩度Ｃの情報と色再現範囲記憶部４０１（ＲＯＭ１）にあるプリンタの色再現範囲データ（明度Ｌ、色相Ｈに対する最大彩度Ｃ）とを比較（同じ明度Ｌ、色相Ｈに対する彩度Ｃの大きさを比較）して、入力データがプリンタの色再現範囲の内部にある場合は、そのまま補間演算部４０４にデータ（Ｌ、ａ、ｂ）を送り、外部にある場合は、色相Ｈは保存したまま、モニタとプリンタの色相毎の最高彩度に対応する明度（ＲＯＭ２に記憶）を参照して、プリンタの色再現範囲の色（ＬＨＣ→Ｌ’ａ’ｂ’）への圧縮を行い、補間演算部４０４に圧縮後のデータ（Ｌ’、ａ’、ｂ’）を送る。
【００２１】
具体的には、図５に示すように、プリンタの色再現範囲外のデータについては、モニタの色相毎の最高彩度に対応する明度（ＬＳmon＞ＬＳprintの場合）より明度が高い色に対しては、色相一定で、明度が高くなるに従い、色差最小の方向から明度一定の方向へと圧縮の方向を制御し、プリンタの色相毎の最高彩度に対応する明度（ＬＳmon＞ＬＳprintの場合）より明度が低い色に対しては、色相一定で、明度が低くなるに従い、色差最小の方向から明度一定の方向へと圧縮の方向を制御して、プリンタの色再現範囲の色へ圧縮することになる。上記の処理を式で表すと、以下のように表すことができる。
【００２２】
Ｃ’＝gamut_Ｃ（Ｈ、ＬK）
（ＬＳmon＞ＬＳprintの場合）
Ｌ＞ＬＳmonのとき、
ＬK＝ＬＥmin＋（ＬＥmin−Ｌconst）×（Ｌ−ＬＳmon）／（ＬＷ−ＬＳmon）
ＬＳprint＜Ｌ＜ＬＳmonのとき、
ＬK＝ＬＥmin
Ｌ＜ＬＳprintのとき、
ＬK＝Ｌconst＋（Ｌconst−ＬＥmin）×（ＬＳprint−Ｌ）／（ＬＳprint−ＬＢ）
（ＬＳmon＜ＬＳprintの場合）
Ｌ＞ＬＳprintのとき、
ＬK＝ＬＥmin＋（ＬＥmin−Ｌconst）×（Ｌ−ＬＳprint）／（ＬＷ−ＬＳprint）
ＬＳmon＜Ｌ＜ＬＳprintのとき、
ＬK＝ＬＥmin
Ｌ＜ＬＳmonのとき、
ＬK＝Ｌconst＋（Ｌconst−ＬＥmin）×（ＬＳmon−Ｌ）／（ＬＳmon−ＬＢ）
ただし、
gamut_Ｃ（Ｈ、Ｌ）：任意の色相Ｈ、明度Ｌにおける出力装置（プリンタ）の色再現範囲（最高彩度Ｃ）
ＬＳmon：モニタの各色相の最高彩度に対応する明度
ＬＳprint：プリンタの各色相の最高彩度に対応する明度
ＬＥmin：入力と色差最小のプリンタの色再現範囲の明度
Ｌconst：入力と明度一定のプリンタの色再現範囲の明度（＝Ｌ）
ＬＷ：プリンタの最高明度
ＬＢ：プリンタの最低明度                          ・・・（５）
【００２３】
補間演算部４０４では、Ｃ用処理部４０５、Ｍ用処理部４０６、Ｙ用処理部４０７、Ｋ用処理部４０９において、頂点出力値記憶部（ＲＯＭ３）４０３にあるプリンタの制御信号値（頂点出力値）を参照した補間による変換処理が実施され、その結果は出力装置へと転送される。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下のような優れた効果を奏する。請求項１，３記載の発明によれば、高彩度の潰れが少ない色再現範囲の対応付けを含む色補正が可能となる。請求項２記載の発明によれば、色再現範囲の好ましい対応付けを含む色補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＣＩＥＬＡＢ色空間を入力色空間とした場合の実施の形態の説明図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態を示す色補正装置のブロック構成図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を示す色補正装置のブロック構成図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
２０１：色再現範囲記憶部、２０２：頂点出力値記憶部、２０３：補間処理部、２０４：Ｃ用処理部、２０５：Ｍ用処理部、２０６：Ｙ用処理部、２０７：Ｋ用処理部、２０８：明度変換（Ｌ圧縮）部、２０９：色変換（圧縮）部、２１０：ＣＰＵ、４０１：色再現範囲記憶部、４０２；最高彩度（明度）記憶部、４０３：：頂点出力値記憶部、４０４：補間処理部、４０５：Ｃ用処理部、４０６：Ｍ用処理部、４０７：Ｙ用処理部、４０８：Ｋ用処理部、４０９：明度変換（Ｌ圧縮）部、４１０：色変換（圧縮）部、４１１：ＣＰＵ
【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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