DE69733456T2

DE69733456T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69733456T2
Application number: DE69733456T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Shinagawa-ku Ito; Naoya Shinagawa-ku KATO
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-11
Also published as: DE69733456D1; EP0828381A3; US6301383B1; EP0828381B1; EP0828381A2; JPH1084487A; JP4068673B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Bildverarbeitungsvorrichtungen und -verfahren, und insbesondere eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein -verfahren, bei denen, wenn die Farbpalette (nachfolgend als die „Palette„ bezeichnet) eines Ausgabesystems enger als die Palette eines Eingabesystems ist, Farben nahe den durch das Eingabesystem erzielten Farben durch Komprimieren der Palette von Farbsignalen außerhalb der Palette des Ausgabesystems in der Richtung, entlang welcher der Wert einer Farbabstandsgleichung auf sein Minimum sinkt, ausgegeben werden können.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit wurde mit der Preissenkung und der Geschwindigkeitserhöhung von elektronischen Geräten Desktop Publishing (DTP) weit verbreitet, und verschiedene elektronische Geräte zum Verarbeiten von Farbbildern werden benutzt.
In vielen Fällen haben solche elektronischen Geräte verschiedene Paletten (Farbwiedergabebereiche), die gemäß deren Typen ausgedrückt werden können. So ist das Konzept der „geräteunabhängigen Farbe„ zum Ausdrücken eines vorbestimmten Bildes mit identischen Farben durch mehrere elektronische Geräte am Punkt seiner Einführung.
Das Konzept der geräteunabhängigen Farbe wird als Farbverwaltungssystem (CMS) realisiert.
Wie in 12 dargestellt, werden, wenn Farbsignale von einem bestimmten Eingabesystem (Videokamera 61, Scanner 62, Monitor 63 oder dergleichen) in Farbsignale für ein bestimmtes Ausgabesystem (Monitor 63, Drucker 64 oder dergleichen) umgesetzt werden, die Farbsignale von dem Eingabesystem vorübergehend in Signale eines Farbraums (CIE (Commission Internationale de I'Eclairage)/XYZ, CIE/L*a*b*, usw.), der nicht von einem Gerät abhängt, unter Verwendung einer bestimmten Umsetzungsformel oder Umsetzungstabelle (Profil) vorübergehend umgesetzt (profiliert), und die umgesetzten Farbsignale werden in die Farbsignale für das Ausgabesystem umgesetzt.
Wenn zum Beispiel der Monitor als Eingabesystem benutzt wird und der Drucker als Ausgabesystem benutzt wird, werden Rot-, Grün- und Blau-Signale entsprechend dem Monitor unter Verwendung eines Profils entsprechend dem Monitor zunächst in Farbsignale CIE/XYZ oder CIE/L*a*b*, die nicht von dem Gerät abhängen, umgesetzt. Die umgesetzten Farbsignale, die nicht von dem Gerät abhängen, werden unter Verwendung des Profils entsprechend dem Drucker in Druckerfarbsignale CMY umgesetzt.
Bezüglich der Verfahren zum Profilieren wurden ein Verfahren unter Verwendung eines physikalischen Modells wie einer Umsetzungsmatrix, ein Verfahren unter Verwendung einer Verweistabelle (LUT), ein Verfahren unter Verwendung eines neuronalen Netzes, usw, ausgedacht.
In der obigen Weise setzt das CMS Farbsignale von einem bestimmten Eingabesystem in Farbsignale für ein bestimmtes Ausgabesystem um. Wenn die Palette des Eingabesystems breiter als die Palette des Ausgabesystems ist, ist es für das CMS möglich, die Farbsignale von dem bestimmten Eingabesystem in identischen Farben in Signale für das bestimmte Ausgabesystem umzusetzen.
Zum Beispiel führt der Monitor eine Farbwiedergabe mit einer additiven Mischung von Farben durch, in dem Leuchtstoffe der drei Grundfarben (rot, grün und blau) Farben erzeugen. Der Drucker führt eine Farbwiedergabe in einer bestimmten Abstufung auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Papier durch eine subtraktive Mischung von Farben mit vier Arten von Tinte: Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz durch. Wie in 14 dargestellt, ist die Palette des Druckers 64 enger als die (unterschiedlich von der) Palette des Monitors 63. Folglich können in der Figur die Farben in schraffierten Bereichen auf dem Monitor 63 durch den Drucker 64 nicht wiedergegeben werden.
Demgemäß werden in einem solchen Fall die Farbsignale von dem Monitor durch Durchführen einer Farbpalettenabbildung (nachfolgend als „Palettenabbildung„ bezeichnet) in Signale mit der Palette des Druckers umgesetzt, wobei die ursprünglichen Farbinformationen (Abstufung, Töne und dergleichen) soweit wie möglich beibehalten werden.
Die Palettenabbildung wird in einem Farbraum durchgeführt, der nicht von einem Gerät abhängt, und wird normalerweise speziell in einem CIE/L*C*h-Farbraum (durch Umsetzen eines L*a*b*-Farbraums in Polarkoordinaten gebildeter Farbraum) entsprechend menschlichen Seheigenschaften durchgeführt. In dem Farbraum CIE/L*C*h stellen L*, C* und h die Helligkeit, die Farbsättigung bzw. den Farbton dar.
Herkömmlicherweise ist bei der Durchführung einer Palettenabbildung der Farbton in einem CIE/L*C*h-Farbraum fest und die Helligkeit und die Farbsättigung werden auf einer zweidimensionalen Ebene mit Helligkeit und Farbsättigung komprimiert.
Zum Beispiel gibt es eine Anzahl von Verfahren: ein Verfahren (wie in 15 dargestellt), das nur die Farbsättigung vermindert (komprimiert), während Helligkeit und Farbton fest sind; ein Verfahren (wie in 16 dargestellt), das die Helligkeit und die Farbsättigung von Ausgabefarbsignalen so bestimmt, dass die Summe des Quadrats der Helligkeitsdifferenz und des Quadrats der Farbsättigungsdifferenz in den Eingabefarbsignalen und den Ausgabefarbsignalen minimiert wird, während der Farbton fest bleibt.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, bei dem die Palettenabbildung bei Festhaltung des Farbtons durchgeführt wird, wird die Helligkeit oder die Farbsättigung stark komprimiert, was Probleme verursacht, in denen eine Kompression der Helligkeit einen Kontrast und einen Stereoeffekt eines Bildes vermindert und eine Verschlechterung der Farbsättigung eine Bildhelligkeit vermindert, um ein Bild zu bilden, von dem kein Abdruck (z.B. Drucken) gemacht werden kann.
Deshalb gehen, wenn die oben beschriebene Farbpalettenabbildung bezüglich eines Bildes durchgeführt wird, das eine sehr hohe Farbsättigung aufweist und räumlich ist, wie beispielsweise ein CG (Computergrafik) – Bild, Eigenschaften des Bildes in einem beträchtlichen Ausmaß verloren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Bildverarbeitungsverfahren vorzusehen, bei denen, wenn sich eine durch ein Ausgabesystem erzielte Palette von einer durch ein Eingabesystem erzielten Palette unterscheidet, Farbsignale für das Ausgabesystem, die erkannt werden, dass sie eine Ähnlichkeit mit Farbsignalen in dem Eingabesystem haben, durch Durchführen einer Palettenabbildung in der Richtung, entlang welcher der Wert einer Farbabstandsgleichung minimiert wird, erzeugt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe durch Vorsehen einer Bildverarbeitungsvorrichtung zum Umsetzen eines Bildes in einem bestimmten Eingabesystem in ein Bild entsprechend einer durch ein bestimmtes Ausgabesystem erzielten Palette gelöst, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung eine Palettenabbildungseinrichtung enthält, in welcher, wenn die durch das Ausgabesystem erzielte Palette sich von einer durch das Eingabesystem erzielten Palette unterscheidet, eine Palettenabbildung bezüglich Farbsignalen außerhalb der Palette des Ausgabesystems in der Richtung durchgeführt wird, entlang welcher der Wert der folgenden Farbabstandsgleichung minimiert wird: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2 wobei ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* eine Helligkeitsdifferenz, eine Farbsättigungsdifferenz bzw. eine Farbtondifferenz darstellen und K_L, K_C und K_H jeweils bestimmte Konstanten darstellen.
Vorzugsweise genügen die Konstanten K_L, K_C und K_H den folgenden Beziehungen K_C = K_H und K_C = K_L.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe durch Bereitstellen eines Bildverarbeitungsverfahrens zum Umsetzen eines Bildes in einem bestimmten Eingabesystem in ein Bild entsprechend einer durch ein bestimmtes Ausgabesystem erzielten Palette gelöst, wobei das Bildverarbeitungsverfahren einen Schritt enthält, in dem, wenn sich die durch das Ausgabesystem erzielte Palette von einer durch das Eingabesystem erzielten Palette unterscheidet, eine Palettenabbildung bezüglich Farbsignalen außerhalb der durch das Ausgabe system erzielten Palette in der Richtung durchgeführt wird, entlang welcher der Wert der folgenden Farbabstandsgleichung minimiert wird: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2 wobei ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* eine Helligkeitsdifferenz, eine Farbsättigungsdifferenz bzw. eine Farbtondifferenz darstellen und K_L, K_C und K_H jeweils bestimmte Konstanten darstellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine durch ein Ausgabesystem erzielte Palette sich von einer durch ein Eingabesystem erzielten Palette unterscheidet, eine Palettenabbildung bezüglich Farbsignalen außerhalb der durch das Ausgabesystem erzielten Palette in der Richtung durchgeführt, entlang welcher der Wert der folgenden Farbabstandsgleichung minimiert wird: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2 wobei ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* eine Helligkeitsdifferenz, eine Farbsättigungsdifferenz bzw. eine Farbtondifferenz darstellen und K_L, K_C und K_H jeweils bestimmte Konstanten darstellen. So entsprechen die Farbsignale für das Ausgabesystem erkennbar jenen für das Eingabesystem.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter beispielhafter Ausführungsbeispiele davon, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, klar. Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Flussdiagramm eines durch die in 1 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung durchgeführten Prozesses;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bilden einer Vorwärtsrichtungstabelle zur Verwendung bei der Farbumsetzung;
4 ein Diagramm eines Beispiels eines auf einer M-Y-Ebene interpolierten Datenpunktes;
5 ein Diagramm eines Beispiels einer Vorwärtsrichtungstabelle;
6 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bilden einer Verweistabelle;
7 ein Flussdiagramm eines Palettenabbildungsprozesses;
8 ein Diagramm eines Beispiels einer Verweistabelle;
9 ein Diagramm eines Beispiels eines auf einer a*-b*-Ebene interpolierten Datenpunktes;
10 eine Grafik eines Beispiels von Entsprechungen zwischen Kompressionskoeffizienten und psychologischen Wahrnehmungsmaßen;
11 ein Flussdiagramm eines weiteren durch die in 1 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung durchgeführten Prozesses;
12 eine Darstellung des Konzepts eines Farbverwaltungssystems;
13 ein Diagramm eines Prozesses zur Bildverarbeitung in einem Farbverwaltungssystem;
14 ein Diagramm eines Beispiels eines Farbwiedergabebereichs eines Monitors und eines Farbwiedergabebereichs eines Tintenstrahldruckers auf einer a*-b*-Ebene;
15 ein Diagramm eines Beispiels der Kompressionsrichtung in einem herkömmlichen Palettenabbildungsverfahren;
16 ein Diagramm eines weiteren Beispiels der Kompressionsrichtung in dem herkömmlichen Palettenabbildungsverfahren;
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Bildverarbeitungsvorrichtung 1 speichert vorbestimmte Bilddaten als Farbsignale in einem Farbraum, der nicht von einem Gerät abhängt, und setzt die Farbsignale in dem Farbraum, der nicht von dem Gerät abhängt, in Farbsignale entsprechend einem Ausgabegerät, wie beispielsweise einem Monitor 2, einem Drucker 3 oder dergleichen um.
In der Bildverarbeitungsvorrichtung 1 führt eine CPU (Palettenabbildungseinrichtung) 21 verschiedene Verarbeitungsarten entsprechend im Voraus in einem ROM 22 gespeicherten Programmen durch. Zum Beispiel wird eine Farbsignalumsetzung zwischen dem Farbraum, der nicht von dem Gerät abhängt, und dem Farbraum eines bestimmten Geräts durchgeführt.
Der ROM 22 hält Programme, in denen der Betrieb der CPU 21 beschrieben ist, eine Verweistabelle zur Verwendung bei der Farbsignalumsetzung und dergleichen.
Der RAM 23 hält vorübergehend bestimmte Daten und Programme entsprechend der Verarbeitung durch die CPU 21.
Eine Schnittstelle 24 ist ausgebildet, um von der CPU 21 zugeführte Signale an einen Drucker 3 auszugeben.
Eine Schnittstelle 25 ist ausgebildet, um von der CPU 21 zugeführte Signale an einen Monitor 2 auszugeben.
Eine Schnittstelle 26 ist ausgebildet, um von einer anderen Einheit (nicht dargestellt) zugeführte Signale an die CPU 21 auszugeben und von der CPU 21 zugeführte Signale an die andere Einheit auszugeben.
Als nächstes wird ein durch die in 1 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung 1 durchgeführter Prozess Bezug nehmend auf ein in 2 dargestelltes Flussdiagramm beschrieben.
Zuerst empfängt die CPU 21 in der Bildverarbeitungsvorrichtung 1 in Schritt S1 rote, grüne und blaue Signale von zum Beispiel einer anderen Einheit über die Schnittstelle 26.
Im folgenden Schritt S2 setzt die CPU 21 die Rot-, Grün- und Blau-Signale in Signale (Signale L*a*b*) in einem Farbraum (CID/L*a*b*), der nicht von einem Gerät abhängt, um und speichert sie in Schritt S3 in den RAM 23. In Schritt S4 liest die CPU 21 die im RAM 23 gespeicherten Signale L*a*b* und setzt die gelesenen Signale in Signale CMY (Signale bestehend aus Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y)) entsprechend dem Drucker 3 unter Bezugnahme auf eine später beschriebene Verweistabelle (Profil) um. In Schritt S5 gibt die CPU 21 die umgesetzten Signale CMY über die Schnittstelle 24 an den Drucker 3 aus.
In der obigen Weise setzt die CPU 21 Signale in einem Farbraum, der nicht von einem Gerät abhängt, in Signale entsprechend dem Gerät um und gibt die umgesetzten Signale an das Gerät aus.
Als nächstes wird eine im ROM 22 gespeicherte Verweistabelle beschrieben. Zum Bilden der Verweistabelle, die benutzt wird, wenn Signale L*a*b* in Signale CMY umgesetzt werden, wird zunächst eine Vorwärtsrichtungstabelle durch Berechnen von Signalen L*a*b* bezüglich Signalen CMY in dem Farbraum der Signale CMY gebildet. Anschließend wird eine inverse Abbildungstabelle (die die Werte von Signalen CMY entsprechend den Werten von Signalen L*a*b* in der Palette der Signale CMY zeigt) bezüglich der Vorwärtsrichtungstabelle gebildet. Schließlich wird die Verweistabelle, die benutzt wird, wenn Signale L*a*b* in Signale CMY umgesetzt werden, durch Benutzen der Palettenabbildung zum Bestimmen von Signalen CMY entsprechend Signalen L*a*b*, die nicht durch die inverse Abbildungstabelle definiert sind, d.h. der Werte von Signalen CMY entsprechend den Signalen L*a*b*, die außerhalb der Palette von Signalen CMY abgebildet sind, gebildet.
Zuerst wird das Bilden der Vorwärtsrichtungstabelle unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 3 beschrieben.
In Schritt S21 werden durch Verändern des Pegels jeder Komponente von Signalen CMY in den Grenzen von 1 und N N × N × N Farbflächen gebildet. Die Farbwerte (d.h. die Wert der Signale L*a*b*) jeder Farbfläche werden mittels eines Spektrophotometers oder dergleichen vermessen.
Im anschließenden Schritt S22 wird bezüglich jeder Farbfläche die Entsprechung zwischen dem Wert jeder Komponente der Signale CMY und den Werten der Signale L*a*b* in der Vorwärtsrichtungstabelle registriert.
In Schritt S23 bestimmt der Prozess, ob die Anzahl Datenpunkte (d.h. die Anzahl der Entsprechungen zwischen den Signalen CMY und den Signalen L*a*b*) ausreichend ist oder nicht. Falls der Prozess bestimmt hat, dass die Anzahl ausreichend ist, beendet er den Aufbau der Vorwärtsrichtungstabelle. Falls er bestimmt hat, dass die Anzahl Datenpunkte nicht ausreichend ist, wird die Anzahl Datenpunkte durch Interpolieren der Entsprechung an einem bestimmten Punkt aus umliegenden Datenpunkten, um so einen neuen Datenpunkt zu bilden (wie in 4 dargestellt, in Schritt S24 erhöht und eine Vorwärtsrichtungstabelle, wie sie in 5 dargestellt ist, wird aufgebaut.
In der in 5 dargestellten Vorwärtsrichtungstabelle sind die Komponentenwerte der Signale L*a*b* entsprechend den Signalen CMY, in denen der Wert jeder Komponente zwischen 1 und 255 liegt, registriert.
Das Aufbauen der Verweistabelle, die benutzt wird, wenn Signale L*a*b* in Signale CMY umgesetzt werden, wird Bezug nehmend auf die Flussdiagramme in 6 und 7 beschrieben.
In Schritt S41 wird eine inverse Abbildungstabelle aus der oben beschriebenen Vorwärtsrichtungstabelle gebildet. Mit anderen Worten wird eine Tabelle gebildet, die die Werte von Signalen CMY entsprechend den Werten von Signalen L*a*b* in der Palette der Signale CMY enthält.
Im anschließenden Schritt S42 wird die Verweistabelle durch Hinzufügen der Werte der Signale CMY entsprechend den Signalen L*a*b*, welche Werte außerhalb der Palette der Signale CMY abgebildet sind, zu der inversen Abbildungstabelle gebildet.
Mit anderen Worten wird die Palettenabbildung bezüglich der Werte der Signale CMY innerhalb deren Palette durchgeführt, sodass die Werte den Signalen L*a*b* entsprechen, die außerhalb der Palette der Signale CMY abgebildet sind.
Das Flussdiagramm in 7 zeigt die Einzelheiten des Palettenabbildungsprozesses.
Zuerst wird in Schritt S61 eine Nummer auf die Variable i gesetzt, die irgendeinem Datenpunkt von den Datenpunkten zugewiesen ist, die außerhalb der Palette der Signale CMY abgebildet sind.
Nachfolgend wird in Schritt S62 der Wert einer Zellvariablen j, die zum Zählen von Listennummern in der Vorwärtsrichtungstabelle, auf die Bezug genommen wird, benutzt wird, auf 1 gesetzt, eine Variable Min, die den Minimalwert einer nachfolgend erwähnten Farbabstandsgleichung hält, wird auf einen vorbestimmten großen Wert als Ausgangswert gesetzt, und eine Variable Minj, welche die Listennummer speichert, die man erhält, wenn der Wert der Farbabstandsgleichung minimiert ist, wird auf 1 als einen Ausgangswert gesetzt.
In Schritt S63 wird der Wert E einer durch den folgenden Ausdruck ausgedrückten Farbabstandsgleichung unter Bezugnahme auf die j-te Liste der Vorwärtsrichtungstabelle berechnet: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2 wobei K_L, K_C und K_H bestimmte Konstanten (Kompressionskoeffizienten) sind, und ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* die Helligkeitsdifferenz, die Farbsättigungsdifferenz bzw. die Farbtondifferenz zwischen den Signalen L*a*b* am Datenpunkt i und den in der j-ten Liste der Vorwärtsrichtungstabelle registrierten Signalen L*a*b* darstellen.
Die Helligkeitsdifferenz ΔL*, die Farbsättigungsdifferenz ΔC_ab* und die Farbtondifferenz ΔH_ab* werden basierend auf den folgenden Gleichungen berechnet, in denen die Wert der Signale L*a*b* an dem Datenpunkt i durch (L*out, a*out, b*out) gegeben sind und die Werte der in der j-ten Liste der Vorwärtsrichtungstabelle registrierten Signale L*a*b* durch (L*in, a*in, b*in) gegeben sind: ΔL* = L*out – L*in Cab* = C*out – C*in ΔHab* = s × {2 × (C*out × C*in – a*out × a*in – b*out × b*in)}1/2 C*out = {(a*out)2 + (b*out)2}1/2 C*in = {(a*in)2 + (b*in)2}1/2 (wenn a*out × b*in = a*in × b*out): s = +1
(wenn a*out × b*in = a*in × b*out): s = –1
Je kleiner der Wert der obigen Farbabstandsgleichung ist, umso kleiner ist der Wahrnehmungsunterschied zwischen zwei Farben.
Anschließend bestimmt der Prozess in Schritt S64, ob der in Schritt S63 berechnete Wert ΔE der Farbabstandsgleichung kleiner als der Wert der Variablen Min ist. Falls der Prozess bestimmt hat, dass der Wert ΔE kleiner ist, wird die Variable Min auf den Wert ΔE gesetzt, und die Variable Minj wird gleichzeitig in Schritt S65 auf den Wert des Zählers j gesetzt. Falls der Prozess bestimmt hat, dass der Wert ΔE der Farbabstandsgleichung gleich oder größer als der Wert der Variable Min ist, wird Schritt S65 übersprungen.
In Schritt S66 bestimmt der Prozess unter Bezugnahme auf den Wert des Zählers j, ob der Wert ΔE der Farbabstandsgleichung bezüglich der letzten Liste (der n-ten Liste) der Vorwärtsrichtungstabelle überprüft worden ist. Falls der Prozess bestimmt hat, dass die Überprüfung nicht die letzte Liste erreicht hat, wird der Wert des Zählers j in Schritt S67 um 1 erhöht. Anschließend kehrt der Prozess zu Schritt S63 zurück, in dem ΔE der Farbabstandsgleichung bezüglich der folgenden Liste überprüft wird.
In der obigen Weise wird ΔE der Farbabstandsgleichung bezüglich aller Listen der Vorwärtsrichtungstabelle überprüft. Falls der Prozess in Schritt S66 bestimmt hat, dass die Prüfung die letzte Liste erreicht, geht der Prozess weiter zu Schritt S68.
In Schritt S68 werden die Wert der Signale CMY in der Vorwärtsrichtungstabellenliste, deren Nummer durch den Wert der Variablen Minj dargestellt ist, als Werte der Signale CMY am Datenpunkt i außerhalb der Palette registriert.
Im folgenden Schritt S69 bestimmt der Prozess, ob die Wert der Signale CMY bezüglich aller Datenpunkte außerhalb der Palette registriert worden sind. Falls der Prozess bestimmt hat, dass die Werte der Signale CMY bezüglich aller Datenpunkte registriert wurden, ist das Aufbauen der Verweistabelle abgeschlossen, was den Prozess beendet. Falls es einen Datenpunkt gibt, an dem die Werte der Signale CMY nicht bestimmt worden sind, wird die Nummer des Datenpunkts in Schritt S70 in die Variable i gesetzt. Anschließend kehrt der Ablauf zurück zu Schritt S62 und die Werte der Signale CMY an dem Datenpunkt werden bestimmt.
In der obigen Weise wird eine Palettenabbildung bezüglich eines Datenpunktes, an dem der Wert der obigen Farbabstimmungsgleichung minimiert ist, durchgeführt. Zusätzlich werden, wie oben beschrieben und in 8 dargestellt, in der Verweistabelle die Werte der Signale CMY entsprechend den Signalen L*a*b* registriert, wobei zum Beispiel die Bereiche von (L*, a*, b*) durch 0 bis 100, –128 bis 128 bzw. –128 bis 128 gegeben sind.
Falls die Verweistabelle eine kleine Anzahl von Datenpunkten hat, kann die Anzahl der Datenpunkte durch Interpolieren umliegender Datenpunkte erhöht werden.
Die Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H in der oben beschriebenen Farbabstandsgleichung werden nun beschrieben.
Die Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H in der oben beschriebenen Farbabstandsgleichung werden so benutzt, dass die Helligkeitsdifferenz ΔL*, die Farbsättigungsdifferenz ΔC_ab* und die Farbtondifferenz ΔH_ab* mit den Kehrwerten 1/K_L, 1/K_C bzw. 1/K_H multipliziert werden. Folglich kann durch Vergrößern der Werte die Kompressionsrate des Attributs (Helligkeit, Farbsättigung oder Farbton) entsprechend dem Kompressionskoeffizienten erhöht werden.
Mit anderen Worten ist das Vergrößern irgendeines der Kompressionskoeffizienten beinahe eine eindimensionale Kompression, und das Erhöhen von zwei der drei ist beinahe eine zweidimensionale Kompression. Zum Beispiel bewirkt das Vergrößern des Werts von K_L, dass die Kompressionsrichtung nahe der Helligkeitsrichtung ist. Ein Vergrößern des Werts von K_C bewirkt, dass die Kompressionsrichtung nahe der Farbsättigungsrichtung ist. Und ein Vergrößern des Werts von K_L und des Werts von K_C bewirkt hauptsächlich, eine Kompression der Helligkeit und der Farbsättigung, ohne den Farbton stark zu komprimieren.
Zusätzlich bewirkt das Setzen von 1 auf alle Werte der Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H, dass die obige Farbabstandsgleichung zu einem allgemein bekannten Farbabstand ΔE*ab wird, wie durch die folgende Gleichung dargestellt: ΔE*ab = {(ΔL*)2 + (ΔCab*)2 + (ΔHab*)2}1/2
Eine auf einem visuellen Experiment basierende Abschätzung wurde an verschiedenen unterschiedlichen Werten der Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H durchgeführt. Die Abschätzung wird nachfolgend beschrieben.
Das visuelle Experiment wurde so durchgeführt, dass ein CG-Bild, das man durch fortlaufendes Verändern der Kompressionskoeffizienten (K_L, K_C, K_H) auf (1, 1, 1), (2, 1, 1), (2, 2, 1), (1, 2, 1), (1, 2, 2), (2, 1, 2) und (2, 1, 2) erhält, auf einem Monitor angezeigt wurde und durch einen Tintenstrahldrucker ausgegeben wurde, und das durch den Tintenstrahldrucker gedruckte Bild wurde in eine Dunkelkammer gesetzt, um nicht durch Außenlicht beeinflusst zu werden, und wurde von einer bestimmten Anzahl von Personen verglichen, um getestet zu werden.
Bei dem visuellen Experiment war der Monitor (GDM-2000TC vom Sony Corporation) relativ zu der Testperson angeordnet, und durch Zentrieren der Testperson war eine Lichtbox in einem Winkel von 90 Grad von dem Monitor angeordnet. Der weiße Punkt des Monitors und die Lichtquelle der Lichtbox waren auf D65 eingestellt. Die Bildhelligkeit des Monitors war auf die Reflexionshelligkeit des Papiers eingestellt. Auf eine solche Weise wurden, indem bewirkt wurde, dass die Absolutwerte von drei Reizwerten X, Y und Z unter einem identischen Licht zusammenfallen, Zustände bestimmt, die bewirken, dass eine Farbwahrnehmung bezüglich des Monitors und des Papiers zusammenfällt.
Das Experiment wurde durch ein Verfahren eines Paarvergleichs durchgeführt, bei dem nach der Betrachtung eines auf dem Monitor angezeigten Bildes zwei in der Lichtbox angeordnete Bilder (die entsprechend verschiedenen Kompressionskoeffizientenwerten ausgegeben wurden) betrachtet, und aus den zwei Bildern wurde eines ausgewählt, das wie das auf dem Monitor angezeigten Bild aussah.
10 zeigt Entsprechungen zwischen den Kompressionskoeffizienten und psychologischen Wahrnehmungsmaßen, die man bei der Durchführung der visuellen Experimente betreffend drei CG-Bilder für 24 Testpersonen (22 Männer und 2 Frauen) erhielt. In 46%, 33% und 75% der gesamten CG-Bilder waren Farben außerhalb der Palette des Druckers enthalten.
Wenn das psychologische Wahrnehmungsmaß steigt, fühlt die Testperson, dass das auf dem Monitor angezeigte Bild wie das durch den Drucker entsprechend seinen Kompressionskoeffizienten ausgegebene Bild aussieht. Bei den in 10 dargestellten Entsprechungen ist das psychologische Wahrnehmungsmaß groß, wenn die Werte der Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H als (K_L, K_C, K_H) = (1, 2, 1) oder (1, 2, 2) ausgedrückt sind. So ist es verständlich, dass die Kompressionskoeffizienten K_L, K_C und K_H bevorzugt die Beziehungen erfüllen: K_C = K_H und K_C = K_L.
In de obigen Weise können durch Verwenden der oben beschriebenen Farbabstandsgleichung zum Durchführen einer optimalen Palettenabbildung entsprechend einem bestimmten Ausgabegerät Farbsignale ausgegeben werden.
In dem in 2 dargestellten Schritt S4 führt die in 1 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung eine Umsetzung (Profil) unter Bezugnahme auf die Verweistabelle entsprechend der Palettenabbildung durch. Wie in 11 dargestellt, ist es jedoch möglich, eine Palettenabbildung in Schritt S101 in einem Raum durchzuführen, der nicht von einem Gerät abhängt, bezüglich der Farbsignale (erhalten in Schritt S3), die nicht von dem Gerät abhängen, und in Schritt S102 werden die Farbsignale mit einer komprimierten Farbpalette gespeichert.
Zusätzlich wird in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die optimale Palettenabbildung für den Drucker 3 von 1 durchgeführt, die Palettenabbildung kann jedoch analog auch für andere Geräte durchgeführt werden.

Claims

Bildverarbeitungsvorrichtung zum Umsetzen eines Bildes in einem bestimmten Eingabesystem in ein Bild entsprechend einer durch ein bestimmtes Ausgabesystem erzielten Farbpalette, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung eine Farbpalettenabbildungseinrichtung (21) enthält, bei welcher, wenn sich die durch das Ausgabesystem erzielte Farbpalette von einer durch das Eingabesystem erzielten Farbpalette unterscheidet, eine Farbpalettenabbildung bezüglich Farbsignalen außerhalb der durch das Ausgabesystem erzielte Farbpalette in der Richtung durchgeführt wird, entlang welcher der Wert der folgenden Farbabstandsgleichung minimiert ist: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2,wobei ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* eine Helligkeitsdifferenz, eine Farbsättigungsdifferenz bzw. eine Farbtondifferenz darstellen, und K_L, K_C und K_H jeweils vorbestimmte Konstanten darstellen.
Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Konstanten K_L, K_C und K_H den folgenden Beziehungen genügen: K_C ≥ K_H und K_C ≥ K_L.
Bildverarbeitungsverfahren zum Umsetzen eines Bildes in einem bestimmten Eingabesystem in ein Bild entsprechend einer durch ein bestimmtes Ausgabesystem erzielten Farbpalette, wobei das Bildverarbeitungsverfahren einen Schritt enthält, in welchem, wenn sich die durch das bestimmte Ausgabesystem erzielte Farbpalette von einer durch das Eingabesystem erzielten Farbpalette unterscheidet, eine Farbpalettenabbildung bezüglich Farbsignalen außerhalb der durch das Ausgabesystem erzielten Farbpalette in der Richtung durchgeführt wird, entlang welcher der Wert der folgenden Farbabstandsgleichung minimiert ist: ΔE = {(ΔL*/KL)2 + (ΔCab*/KC)2 + (ΔHab*/KH)2}1/2,wobei ΔL*, ΔC_ab* und ΔH_ab* eine Helligkeitsdifferenz, eine Farbsättigungsdifferenz bzw. eine Farbtondifferenz darstellen, und K_L, K_C und K_H jeweils vorbestimmte Konstanten darstellen.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Konstanten K_L, K_C und K_H den folgenden Beziehungen genügen: K_C ≥ K_H und K_C ≥ K_L.