(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎは１よりも大きい整数であり、ノードは１つの出力カラー値を含み、各々複数のノードを有する複数のＮ−１次元テーブルを備え、各Ｎ−１次元テーブルは異なる数の複数のノードを備えたＮ次元カラー変換テーブルを用いて、入力カラーを出力カラーに変換する方法であって、
入力カラーアドレスから成る入力カラーを受信し、
前記受信した入力カラーの入力カラーアドレスに基づいて、前記入力カラーに隣接する２つのＮ−１次元テーブルから、第１組のノード及び第２組のノードを選択し、
前記第１組のノードからの出力カラー値を補間して第１の出力カラー境界を生成し、また、前記第２組のノードからの出力カラー値を補間して第２の出力カラー境界を生成し、
前記第１の出力境界と前記第２の出力境界との間において１次元補間を行って、出力カラーを生成する、
前記方法。
【請求項２】
Ｎは１よりも大きい整数である、Ｎ次元により画定される第１の色空間における入力画像素子のデジタル表現を受信する受信機と、前記入力画像素子を出力画像素子に変換する変換プロセッサと、前記出力画像素子を出力媒体上にもたらす画像出力装置とを備える、電子画像形成システムであって、前記変換プロセッサが、
ノードは１つの出力画像値を含み、各々複数のノードを有する複数のＮ−１次元テーブルを備え、各々Ｎ−１次元テーブルは異なる数の複数のノードを備えたＮ次元ルックアップテーブルと、
前記受信されたデジタル表現の入力画像素子に基づいて、該入力画像素子に隣接する２つのＮ−１次元テーブルから、第１組のノード及び第２組のノードを選択し、前記第１の組のノードからの出力画像値を補間して第１の出力画像境界値を生成すると共に、前記第２の組のノードからの出力画像値を補間して第２の出力画像境界値を生成する、Ｎ−１次元補間器と、
前記第１の出力画像境界値と前記第２の出力画像境界値との間を補間することにより出力画像素子をもたらす、１次元補間器とを備える、
前記電子画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多次元ルックアップテーブルの構造に関し、より具体的には、従来の格子よりもより柔軟にノードを配置することのできる効率的な構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ及びその他の電子装置は、典型的には、ＲＧＢのような３次元座標でカラーを表現する。一方、多くのプリンタは、例えばＲＧＢのような入力値に対応する、３次元着色材空間、即ちシアン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）、或いは４次元着色材空間、即ちシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック（ＣＭＹＫ）でプリントする。装置独立色空間（装置個々に定まる色空間）は、画像の中間表現として用いられることが多い。このような装置独立空間としては、一般的にＬＣ1Ｃ2で示される輝度−色差空間が通常選択される。使用においては、入力ＲＧＢからＬＣ1Ｃ2への変換、及びＬＣ1Ｃ2からプリンタ着色材空間への変換が必要である。輝度−色差空間の一般的な例は、ＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*である。
【０００３】
あいにく、これらの基準とその他の基準との間の変換は線形的ではない。実際には、入力色空間と出力色空間との間の特性及び補正は複雑であるので、多次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて変換を行うことが多い。一例として、例えばスキャナＲＧＢのような３次元入力空間から、例えばＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*のような３次元出力空間への変換Ｔを考える。このときＬＵＴは、ＮR×ＮG×ＮBノードの３次元直交格子から成り、ここで、ＮIはＩの軸に沿った格子位置の数であり、Ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂである。各ノード位置で、１つのＬ*ａ*ｂ*値が格納される。次に、所定の入力ＲＧＢ、つまりその包囲矩形セルの位置を定め、且つ、セル頂点即ちノードに格納されたＬ*ａ*ｂ*値間において３次元補間を行うことにより、変換Ｔが近似される。
【０００４】
上述した典型的な直交構造に基づく多次元格子に関しては、入力次元数が増加すると、ＬＵＴの大きさが指数関数的に大きくなるという問題がある。１つの例を挙げると、Ｎj＝１６（３次元格子に対しては、これが一般的に選択される）の場合、ＬＵＴにおけるノードは、３次元入力では４Ｋノード、４次元入力では６４Ｋノード、５入力信号では１Ｍノードである。多くのアプリケーションにおいて、カラー変換ＬＵＴは３次元であるので、記憶及びメモリの必要量はそれほど重大な問題ではない。しかし、入力次元数が３よりも大きい一般的な例として、４種類以上のインクを用いるプリンタの特性関数がある。これは、Ｎ次元着色材空間（Ｎ＞３）から何らかの３次元比色空間への変換を必要とする。このような状況においては、ＬＵＴの大きさはかなりの問題となる。ＬＵＴを許容可能な大きさに保つ唯一の方法は、各入力次元に沿ったノードの数を制限する方法であるので、精度を犠牲にする可能性がある。
【０００５】
多次元直交格子に関してはさらに、例えば、直交格子で表される色空間全体にわたって４Ｋノードが均等に分散されている、という問題がある。このように均等に分散されていると、格子ノードに格納された出力データのうちのいくらかは、隣接したノード間の出力色調即ちカラーにおけるわずかな又は認識できないほどの変化に対応することになる。言い換えれば、いくつかの異なる入力アドレスが本質的に同じ出力をもたらし、事実上ＬＵＴの記憶能力のうちのいくらかを浪費することになる。
【０００６】
従来のＬＵＴ構造を用いてＲＧＢをＬ*ａ*ｂ*に変換する、ＬＵＴの３次元例を考える。図１に関して、３次元ＬＵＴは、軸Ｒ、Ｇ、及びＢに沿った予め選択されたアドレスにノードを有する、立方体１０として表すことができる。入力カラーアドレス構成要素Ｒin、Ｇin、Ｂinで画定される入力カラー１２は、典型的には、予め選択されたアドレスと一致しない。従って、入力カラーアドレス構成要素Ｒin、Ｇin、Ｂinは、入力カラー１２に最も近接した８つの頂点Ｖ1〜Ｖ8を決定するのに用いられる。入力カラー１２に対応する出力Ｌ*ａ*ｂ*値は、８つの頂点Ｖ1〜Ｖ8内に格納された出力カラー値から、何らかの３次元補間形式により近似される。３次元補間の一般的な形式は、三線、四面体、及びプリズム補間である。典型的な補間アルゴリズムは、矩形格子即ちノード構造（即ち、格子は３次元５×５×５格子のノードである）によって決まる、ということに注意されたい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の格子よりもより柔軟にノードを配置することのできる、多次元ＬＵＴのもう１つの構造を提供する。これにより、ノードを必要なところに位置付けるためのより効率的な構成がもたらされ、従って、ＬＵＴの大きさを小さくすることができるだけでなく、その他の問題を克服することもできる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、多次元カラー変換テーブルを用いて入力カラーを出力カラーに変換する方法が提供される。このテーブルは、それぞれが１つの出力カラー値を含む複数のノードを有する。この方法は、多次元カラー変換テーブルにより画定される入力色空間内に、複数のノードを特定のタイプの非一定密度に離間することを含む。入力カラーが受信され、この入力カラーに隣接した第１組のノード及び第２組のノードが選択される。この第１組の及び第２組のノードからの出力カラー値が補間されて、第１の及び第２の出力カラー境界が生成される。次に、この第１の及び第２の境界に対して１次元補間が行われて、出力カラーが生成される。
【０００９】
本発明のもう１つ別の態様によれば、前記変換テーブルはＮ個の入力の次元を画定する。ここで、Ｎは１よりも大きい整数である。このテーブルは、Ｎ−１個の次元のアレイ即ちテーブルとして構成され、このＮ−１個の次元のアレイ即ちテーブルは、残りの１個の入力の次元に沿って配置されている。前記方法は、Ｎ−１個の次元のテーブル（Ｎ−１次元テーブル）に関する第１の構成要素、及び上記残りの入力の次元に関する第２の構成要素を、入力カラーにおいて示すことを含む。
【００１０】
本発明のもう１つ別の態様によれば、前記選択するステップは、複数のＮ−１次元テーブルから、（１）第２の構成要素に隣接したＮ−１次元テーブルのうちの１つである第１のテーブルと、（２）第２の構成要素に（１）とは反対側に隣接したＮ−１次元テーブルのうちの１つである第２のテーブルとの両方を選択することを含む。次に、この選択された各テーブルにおいて、前記第１の構成要素を囲む複数のノードが識別される。
【００１１】
本発明のもう１つ別の態様によれば、前記非一定密度に離間するステップは、前記第１の構成要素を囲む複数のノードをローディングすることを含む。
【００１２】
本発明のもう１つ別の態様によれば、前記非一定密度に離間するステップは、選択されたノードの出力カラー値が他のノードの出力画像値とは大きく異なるように、テーブルにより表される色空間に複数のノードをローディングすることを含む。
【００１３】
本発明のもう１つ別の実施の形態によれば、電子画像形成システムは、Ｎ次元色空間により画定される入力画像を受信する受信機を備える。ここで、Ｎは１よりも大きい整数である。入力画像を出力画像に変換するために、変換プロセッサもまた備えられている。この変換プロセッサは、それぞれ出力画像値がローディングされた複数のノードを画定する、Ｎ次元ルックアップテーブルを備える。Ｎ−１個の次元の補間器（Ｎ−１次元補間器）は、入力画像のＮ−１個の次元に関する第１の及び第２の出力画像境界値を生成する。１次元補間器は、この第１の出力画像境界値と第２の出力画像境界値との間を補間して、出力画像をもたらす。
【００１４】
本発明のもう１つ別の態様によれば、前記ルックアップテーブルは、上記残りの入力次元に沿って離間された複数のＮ−１次元テーブルを備える。選択されたテーブルは、選択された他のテーブルとは異なるノードの配列を含む。
【００１５】
本発明の１つの利点は、ルックアップテーブルにおいて、ノードをより効率的に配置することにある。
【００１６】
本発明のもう１つ別の利点は、各ノードに対する出力の相違に応じて、ルックアップテーブルのノードを最適に配置することにある。
【００１７】
本発明のもう１つ別の利点は、入力要素の数が増加するとさらに効率性が増すことにある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、一定の部分及びアレンジした部分、並びにＩ個のさまざまなステップ及びアレンジしたステップにおいて、物理的形式を取り得る。添付した図面は、好適な実施の形態を例示するためのものにすぎず、本発明を限定するためのものではない。
【００１９】
図２に関して、前に示したＲＧＢからＬ*ａ*ｂ*への３次元−３次元・変換の例を解明するために、ルックアップテーブル（複数の多次元カラー変換テーブルで定まる入力色空間）２０を、各々の固定されたＢの値における１組のＲ−Ｇ格子２２、２４、２６、２８として表すことができる。アドレス構成要素Ｒin、Ｇin、Ｂin（Ｒin、Ｇin、Ｂin（本発明の入力カラーアドレス）はそれぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分値であり、よって、Ｒ軸、Ｇ軸、Ｂ軸の該色成分値に対応する場所を示す）を画定する入力カラー（入力画像素子（入力画素）のデジタル表現）３０は、電子画像形成システム（の受信機）（図示せず）により受信され、図示しない変換プロセッサにより次のように処理される。アドレス構成要素Ｂinは、ＬＵＴ２０における全てのノード（格子点）の中から、Ｂ軸に沿った入力カラー３０の両側のＲ−Ｇ平面に対応するノードを選択するために用いられる。言い換えれば、アドレス構成要素Ｂinは、全ての２次元（Ｎ−１次元）テーブル、即ち、Ｒ−Ｇ格子２２、２４、２６、２８から、下方テーブル２４及び上方テーブル２６を選択する。下方テーブル２４においては、テーブル２４に対応する固定された又は予め決定されたＢ＝Ｂjに対して、入力アドレスＲin、Ｇin（Ｒin、Ｇinにより定まる場所）を囲む１組のノード、即ち、頂点Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4が識別される。同様に、上方テーブル２６においては、テーブル２６に対応する予め決定されたＢ＝Ｂj+1に対して、入力アドレスＲin、Ｇin（Ｒin、Ｇinにより定まる場所）を囲む１組のノード、即ち、頂点Ｖ5、Ｖ6、Ｖ7、Ｖ8が識別される。
【００２０】
入力アドレスＲin、Ｇin周囲の２次元補間が、（例えば、双線又は三角方法を用いて）下方組のノードＶ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4に格納されたカラー値に対して行われ、Ｒin、Ｇin、Ｂjに対応する下方出力カラー境界（出力画像境界値）Ｘj（即ち、Ｌ*ａ*ｂ*値）が決定される（上記変換プロセッサのＮ−１次元補間器により行われる）。同様に、上方組のノードＶ5、Ｖ6、Ｖ7、Ｖ8に格納されたカラー値が補間され、Ｒin、Ｇin、Ｂj+1に対応する上方出力カラー境界（出力画像境界値）Ｘj+1が決定される。残りの入力カラーアドレスＢin周囲の下方出力カラー境界Ｘj及び上方出力カラー境界Ｘj+1に対して１次元補間が行われ（図示しない１次元補間器により行われる）、次のような出力カラーＸがもたらされて、変換が完了する。
【数１】
0004290296.tif 000002
【００２１】
３次元補間問題を２次元補間とそれに続く１次元補間とに分解することにより、従来の矩形格子構造における主な制約は取り除かれる。つまり、異なるＢjに対応する２次元Ｒ−Ｇ格子即ちテーブルは、Ｒ−Ｇ平面において一致していなくてもよい。このことは重要である。（なお、Ｂに沿ったＲ−Ｇ格子を例にとり説明したが、Ｒに沿ったＧ−Ｂ格子、Ｇに沿ったＢ−Ｒ格子も同様に適用できる。）
【００２２】
この実施の形態は図３に示されており、ここで、各Ｒ−Ｇ平面（Ｎ−１次元テーブル）３２、３４、３６、３８は、異なる２次元格子構造（各々異なる数のノードを有している）を有している。つまり、テーブル３２は（ノード数が）７×７格子として構成され、テーブル３４は（ノード数が）５×５格子として構成され、という具合である。（Ｒ−Ｇ平面３２、３４、３６、３８により定まる多次元カラー変換テーブルには、ノードを非一定密度に離間して配置している。）全ての３次元が同時に補間されるわけではない、ということにより柔軟性が増し、これにより、所定の変換特性に従ってノードを位置付けることができる。言い換えれば、ＬＵＴで表される色空間内の、近似されている関数が急速に変化する領域には、より多くのノードを配分することができ、一方、より動的でない領域は、より少ないノードで適切に対応することができる。以下に説明するが、３次元の場合に関するこの論議は、より高い次元に関しても容易に当てはめられる。
【００２３】
図４は、より高い次元における本発明の使用を示している。４次元入力色空間は３次元空間に、例えばＣＭＹＫからＬ*ａ*ｂ*へ変換されて、プリンタ特性化が行われる。この場合、入力は４次元量であり、これをＣＭＹ次元に対応する１組の３次元テーブルと、Ｋ次元に対応する１次元テーブルとに分解する。複数の３次元テーブル即ち格子４０、４２、４４、４６はそれぞれ、Ｃ、Ｍ、及びＹにおいては異なるが、Ｋ入力次元においてはさまざまな予め選択されたアドレスに固定される。仮に、各３次元格子のノードに対応するＣＭＹＫ値をプリントし、得られたプリントのＬ*ａ*ｂ*値を測定すると、図５に示されているような、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における一連の範囲５０、５２、５４、５６が得られる。範囲体積はそれぞれ、Ｃ、Ｍ、及びＹにおけるばらつき、並びに固定されたＫに対応する。Ｋの割合が増加するほど、カラーにおけるばらつき、ゆえに範囲体積は減少する、ということに注意されたい。Ｋ＝１００％５６の場合、カラーのばらつきはほとんどないに等しい。
【００２４】
Ｋのレベルが高い場合にはカラーのばらつきはないに等しい、というこのような観測から、図６に示されているようなルックアップテーブルが提案される。Ｋ＝０の場合には、カラーにおける大きなばらつきを捕らえるのに、比較的細かいＣ−Ｍ−Ｙ格子６０が用いられる。Ｋが増加するにつれて、Ｃ−Ｍ−Ｙ格子６２、６４はより粗くなり、Ｋ＝１００％の場合には、大量のブラックを通して認識できる比較的小さなカラーのばらつきを捕らえるのに、最も粗いＣ−Ｍ−Ｙ格子６６が用いられる。
【００２５】
ＬＵＴ近似値は、ＣＭＹＫノードにおける測定された（Ｌ*ａ*ｂ*）値をちょうど通過し、全ての中間ＣＭＹＫ値に対する区分的線形近似値をもたらす、ということに注意されたい。このような観測から２つのポイントが生じる。第１に、ノード位置における複数の測定値を平均すると、特性関数をより円滑に且つより確実に概算することができるであろう。第２に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋをまずそれぞれ出力空間におけるマトリクスに線形化すると、優れた結果が得られるであろう。つまり、プリンタ特性化によってＣＭＹＫをＬ*ａ*ｂ*にマッピングすると、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫはまず、「用紙からのデルタＥ」(“delta E from paper”)又は「等価中立軸Ｌ*」(“equivalent neutral L*”)のような、Ｌ*ａ*ｂ*における何らかのマトリクスに構成要素的に線形化されるであろう（これにより、少なくともＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ軸に沿ったＬＵＴ近似値の誤差は最小限になるであろう）。これを達成する１つの方法としては、別個の第１のステップとして、各プリンタ区分を線形化する１組の１次元補正ＴＲＣを生成するのが好ましい。そうすると、全てのＣＭＹＫ値（即ち、ターゲットから及び画像からの値）は常に、プリントの前にこれらの線形化ＴＲＣを通過する。この２パス方法が受け入れられない場合には、１組のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋステップウェッジ(stepwedge)及び多次元格子値をプリントして、「急いで」線形化ＴＲＣを計算することが可能である。
【００２６】
従来のプリンタ特性化ＬＵＴであれば、ｉの軸に沿ったＮj個のノードを有する４次元デカルト格子を用いる。Ｎj＝５の場合、ＬＵＴの大きさ（ゆえに、必要とされる測定値の数）は、５4＝６２５ノードとなる。これは、この提案されたＬＵＴ構造が同じ精度を達成するのに必要とするノードの数の、ちょうど３倍弱である。この新しい方法では、より多くのノードが、カラーのばらつきが大きい（即ち、Ｋの値が小さい）と思われるところに配置されるので、より効率良く記憶することができる。
【００２７】
（ハイファイカラーデバイスの特性化に関する場合のように）入力次元数が増加すると、この新しい方法がＬＵＴの大きさを大きくさせないで抑制できる量も増加する。
【００２８】
Ｎ次元補間問題を（Ｎ−１）次元補間とそれに続く１次元補間とに分解するという考えは、再帰的に用いることができる。つまり、（Ｎ−１）次元補間を今度は、（Ｎ−２）次元補間とそれに続く１次元補間とに分けることができる。このような繰り返しごとに、補間を行うためのそれほど高くはない計算コストをさらにかければ、ノード配置におけるさらなる柔軟性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のルックアップテーブルのグラフ図である。
【図２】従来技術と本発明との両方を実施するのに適した、一定密度に配列したルックアップテーブルのグラフ図である。
【図３】本発明を実施するのに適した、非一定密度に配列した多次元ルックアップテーブルのグラフ図である。
【図４】一定密度に配列した４次元ルックアップテーブルのグラフ図である。
【図５】図４のデバイスの較正プリントから測定された色空間を、２次元で示した図である。
【図６】本発明を実施するのに適した、４次元ルックアップテーブルのグラフ図である。
【符号の説明】
１０    立方体
１２    入力カラー
２０    ルックアップテーブル
２２、２４、２６、２８、３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、６０、６２、６４、６６    格子
３０    入力カラー
５０、５２、５４、５６    範囲
【図１】
0004290296.tif 000003
【図２】
0004290296.tif 000004
【図３】
0004290296.tif 000005
【図４】
0004290296.tif 000006
【図５】
0004290296.tif 000007
【図６】
0004290296.tif 000008