JP2008154074A - 色処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像機器の色の変動が生じた場合において、色転びが知覚されにくい色再現を行うことを可能にする。
【解決手段】 画像出力装置に対応した色変換データを取得する取得部と、前記画像出力装置の色安定精度を算出する色安定精度算出部と、前記色安定精度に応じて前記色変換データを補正する補正部とを有し、前記補正部は、前記色安定精度が低い場合は、該色安定精度が高い場合に比べて、低彩度領域の出力彩度が低くなるように、前記色変換データを補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像出力装置の色安定精度に応じた色補正を行うものに関する。

従来、モニタとプリンタ等、異なる機器のカラーマッチングを行う際、モニタのような光源色においては式（１）を、一方、印刷物のような物体色においては式（２）を用いてＸＹＺ三刺激値を求める。さらに、例えば式（３）のような数式を用いて、ＸＹＺ三刺激値から、機器に依存しない色空間における色値であるＣＩＥＬａｂ値（以後、単にＬａｂ値と記す）を求める。そして、入力画像と、出力画像とのＬａｂ値が一致するように、色再現を行っている。

しかしながら、種々の画像表示／出力機器が再現可能な色再現範囲（即ち色域）は機器特有のものであるので、ある機器では再現可能な色が他の機器では再現できないということが起こり得る。

そこで、従来のカラーマッチング技術は、対象とする機器において再現できない色（色域外色）を、再現可能な色（色域内色）に置き換える処理である色域圧縮処理を行う。

ここで、人間の視覚特性は、有彩色に比べて、無彩色の方が、その色の変化を見分けやすいため、一般的に、色域圧縮処理は、なるべく無彩色領域（低彩度領域）の彩度を保存し、有彩色（高彩度領域）の彩度を大きく圧縮する処理が施されている（特許文献１）。

一方、表示／印刷を問わず、種々の画像出力機器は、様々な物理特性を用いて画像の色を再現するが、温湿度等、出力時の環境の変化によって、再現される色が変動してしまう。この色の変動を補正するための技術として、キャリブレーション技術が提案されている。キャリブレーション技術は、色設計を行った際の機器の特性をターゲットとして環境の変化による色のずれを補正し、安定した色再現を可能とするものである（特許文献２）。
特開２００３−２８３８４６号公報 特開２００５−３１８４７８号公報

しかしながら、キャリブレーション技術により色安定精度を向上させても、ターゲットに完全に一致させることは困難であり、誤差が生じてしまう。しかも、画像出力機器の変動は有彩色／無彩色を問わず発生する。よって、低彩度領域において出力色が変動しターゲットとする彩度よりも高い彩度で再現されてしまった場合は、人間は色転びとして認識してしまう。人間の視覚特性は、有彩色に比べて無彩色の方が色の変化を見分けやすいので、低彩度領域における変動により敏感である。

そこで、本発明は、画像機器の色の変動が生じた場合においても、色ずれが知覚されにくい色再現を行うことができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の色処理装置は、画像出力装置に対応した色変換データを取得する取得部と、前記画像出力装置の色安定精度を算出する色安定精度算出部と、前記色安定精度に応じて前記色変換データを補正する補正部とを有し、前記補正部は、前記色安定精度が低い場合は、該色安定精度が高い場合に比べて、低彩度領域の出力彩度が低くなるように、前記色変換データを補正することを特徴とする。

本発明によれば、画像出力機器の色の変動が生じた場合においても、色転びが知覚されにくい色再現を行うことができる。

（第一の実施例）
図１は、第一の実施例にかかる画像処理装置の構成を示したブロック図である。１は画像処理装置である。２はＣＲＴディスプレイやＬＣＤディスプレイ、あるいはインクジェットプリンタやレーザプリンタ等、画像を表示、または印刷するための画像出力装置。３は画像出力装置２に画像データを出力する画像出力部である。４は分光測色計等のカラーチャートを測色するための測色装置である。５は測色装置４にて測定されたチャートの測色データを取得する測色部である。６は測色部５にて取得された測色データを記憶する測色値記憶部である。７は、測色値記憶部６に記憶されている測色データを用いて、画像出力機器２の色安定精度を算出する色安定精度算出部である。８は測色値記憶部６に記憶されている測色データを用いてＬＵＴ（ルックアップテーブル）を作成するためのＬＵＴ作成部である。９は色安定精度算出部７にて算出された色安定精度を用いて、ＬＵＴ作成部８にて作成されたＬＵＴを補正する色変換パラメータ補正部である。１０は色変換パラメータ補正部９にて補正されたＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部である。ＬＵＴ記憶部１０には、色域測定用チャートおよび色安定精度測定用チャートを画像出力装置に出力させるためのカラーチャートデータも記憶されている。さらに、ＬＵＴ記憶部１０には、ＬＵＴ作成する際に使用する入力色域データを記憶する。１２は画像処理装置１に画像データを読み込むための、画像入力部である。１１はＬＵＴ記憶部１０に記憶されているＬＵＴを用いて、画像入力部１２で読み込まれた入力データに対して色変換を行う色変換部である。１３はハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等、画像データを記憶する画像データ記憶部である。

＜全体処理＞
図２は、画像処理装置１にて行われる画像入出力処理のフローチャートである。

Ｓ２０１では、既にＬＵＴが作成されており、ＬＵＴ記憶部１０に記憶されているかどうかを判断する。既にＬＵＴが作成されている場合はＳ２０８に進み、作成されていない場合はＳ２０２に進む。

Ｓ２０２では、画像出力部３にて、ＬＵＴ記憶部１０に記憶されているカラーチャートデータを基に、色域測定用チャートデータ（詳細は後述）を作成する。Ｓ２０３では、Ｓ２０２にて作成した色域測定用チャートデータに基づき、画像出力装置２に色域測定用チャートを出力させる。Ｓ２０４では、測色部５が、Ｓ２０３にて出力された色域測定用チャートを測色装置４を用いて測色することにより得られた測色データを取得し、測色値記憶部６に記憶する。Ｓ２０５では、ＬＵＴ記憶部に記憶されている入力データの色域を、ＬＵＴ作成部８に読み込む。Ｓ２０６では、測色値記憶部６に記憶されている測色値を、画像出力装置２の色域として、ＬＵＴ作成部８に読み込む。Ｓ２０７では、ＬＵＴ作成部８が、Ｓ２０５で読み込んだ入力色域と、Ｓ２０６で読み込んだ出力色域とを用いて、色変換テーブルであるＬＵＴを作成する。

Ｓ２０８では、ＬＵＴ記憶部１０に記憶されているカラーチャートデータを基に、画像出力部３が、色安定精度測定用チャートデータ（詳細は後述）を作成する。Ｓ２０９では、Ｓ２０８にて作成された色安定精度測定用チャートデータに基づき、色安定精度測定用チャートを画像出力装置２に出力させる。Ｓ２１０では、測色部５が、Ｓ２０９にて出力した色安定精度測定用チャートを測色装置４を用いて測色することにより得られた測色データを取得し、測色値記憶部６に記憶する。

Ｓ２１１では、色安定精度算出部７が、色安定精度測定用チャートの測色データから、画像出力装置２の色安定精度を算出する。色安定精度は、例えば、同一パッチの測色データの標準偏差を全パッチ分平均した平均値である。Ｓ２１２では、色パラメータ補正部９が、Ｓ２１１にて算出した色安定精度を用いてＳ２０７にて作成したＬＵＴを補正する（詳細は後述）。Ｓ２１３では、Ｓ２１２にて補正されたＬＵＴをＬＵＴ記憶部１０に保存する。

Ｓ２１４では、画像入力部１２が画像データ記憶部１３に記憶されている画像データを読み込む。Ｓ２１５では、色変換部１１が、ＬＵＴ記憶部１０に記憶されている補正されたＬＵＴを用いて、Ｓ２１４にて読み込まれた画像データに対して色変換処理を行う。Ｓ２１６では、画像出力部３が、Ｓ２１５にて色変換された画像データを画像出力装置２に出力する。画像出力装置２は、入力された画像データに応じて画像を出力する。

＜色域測定用チャート作成＞
Ｓ２０１にて出力する色域測定用チャートは、例えば、図３に示すような、ＲＧＢ空間における等間隔グリッドに対応するＲＧＢ値を、図４に示すようなカラーチャートに変換したものである。画像出力装置によって出力された色域測定用チャートの測色データを、機器に依存しない色空間（例えばＬａｂ値）に変換し、解析することにより、図５に示すような、画像出力機器における再現可能な色再現範囲を求めることができる。デバイスの色信号が図３に示されるようなＲＧＢ空間で管理されている場合は、ＲＧＢ立体の６面に位置するＲＧＢ値のパッチの測色値が、図５に示される色再現範囲の境界値になる。

＜色安定精度測定用チャート作成＞
Ｓ２０２にて出力する色安定精度測定用チャートは、例えば、色域測定用チャートを図６に示すように９０°ずつ回転した４枚のチャートである。

また、色安定精度測定用チャートとして、図７に示すような、ＲＧＢ空間におけるグリッドで、無彩色領域のみグリッド間隔を狭くしたデータ（図中の黒丸で示されたグリッド）をカラーチャートに変換し、９０°ずつ回転した４枚のチャートを用いても良い。

また、９０°ずつ回転させて４枚のチャートを作成する代わりに、左右（あるいは上下）反転させた２枚のカラーチャート、あるいは、１枚のカラーチャート内のパッチの順序を入れ替えることにより、複数枚のカラーチャートを作成しても良い。

すなわち、同一データを画像出力機器にて複数回出力した際、測色値がどれだけ変動するのかを算出することができるような構成であれば、その詳細を特に限定するものではない。

＜ＬＵＴ補正＞
Ｓ２１２のＬＵＴ補正の詳細を説明する。色域圧縮方法では、通常、低彩度部分の彩度圧縮を抑え、高彩度部分の彩度圧縮を大きくするような処理が施されている。しかしながら、画像出力機器の色安定精度が低い場合、ターゲット色に対する誤差は、低彩度部の方がより敏感に知覚されてしまう。特に、無彩色が誤差により、彩度が高く出力されてしまった場合には、色転びとして認識され、好ましくない色再現結果となってしまう。そこで、本実施例では、色安定精度の低い画像出力機器で出力を行う場合は、低彩度領域の色転びを防ぐために、彩度圧縮率を高める。

具体的には、式（４）を用いて、色域圧縮された後の彩度（Ｃ_ｉｎ）と色安定精度σとから、補正後の彩度（Ｃ_ｏｕｔ）を算出する。つまり、ＬＵＴの出力値の彩度（Ｃ_ｉｎ）を式（４）に基づき補正する。

図８に、通常の色域圧縮方法により圧縮された彩度変換曲線と補正された彩度変換曲線の１例を示す。通常の彩度変換曲線では、低彩度領域において、傾き１の直線と接している。すなわち、入力彩度を維持するように色再現する。これに対して、補正された彩度変換曲線は、低彩度部領域において、入力彩度よりも低彩度になるように色再現する。

また、図９に、色安定精度の大小に応じて補正結果の変化を示す。変動量が大きい場合の方が、変動量が小さい場合に比べ、低彩度領域の彩度圧縮率が大きくなっており、色の変動による色転びの可能性が低くなっていることが分かる。

本実施例によれば、色安定精度が低い場合、すなわち変動量が大きい場合は、低彩度領域を通常の場合より低彩度に変換する。これにより、出力画像において色転びが生じる可能性を低減させることができる。一方、色安定精度が高い場合は、低彩度領域の彩度が忠実に再現されるようにすることにより、高品質な出力画像を再現できるようにする。

このように、第一の実施例によれば、画像入力機器の色域から画像出力機器の色域へと色域圧縮を行う際、プリンタの色安定精度に応じて彩度を制御することにより、変動の大きい機器において低彩度領域の色転びが生じすることを抑制することができる。

（変形例）
上記実施例では、画像処理装置にＬＵＴを作成する機能を有していた。しかしながら、ＬＵＴを作成する機能を有さず、補正対象のＬＵＴを外部から格納するようにしても構わない。

また、上記実施例において、機器に依存しない色空間としてＣＩＥＬａｂ空間を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、カラーアピアランス空間であるＣＩＥＣＡＭ０２におけるＪＣＨ空間を用いても良い。機器に依存しない色空間を用いれば、その種類は問わない。

また、上記実施例において、カラーチャートデータはＲＧＢデータを用いて作成されるが、これに限定されるものではない。上記実施例では、画像出力機器の例として、ＲＧＢデータを入力すると、プリンタドライバ内部で３色以上のインク（例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインク量に変換し、出力を行うプリンタ（ＲＧＢプリンタ）を挙げている。画像出力機器としてＣＭＹＫインクのインク量を直接入力可能なＣＭＹＫプリンタを用いる場合には、上記カラーチャートデータは、ＣＭＹＫ空間で作成しても良い。画像出力機器の色域、あるいは、色安定精度が測定可能なカラーチャートが作成可能であれば、その作成に用いる色空間の種類は問わない。

なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることが出来る。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

第一の実施例の画像処理装置を示すブロック図 第一の実施例の画像処理装置における流れを説明するフローチャート ＲＧＢ空間における等間隔グリッドを示す図 色域測定に用いるカラーチャートの一例 画像出力機器の色域の一例 色安定精度測定に用いるカラーチャートの一例 色安定精度測定に用いるカラーチャートのＲＧＢグリッドの一例 色安定精度を考慮した彩度圧縮曲線の一例 色安定精度の大きさによる彩度圧縮曲線の変化の一例

Claims (7)

1. 画像出力装置に対応した色変換データを取得する取得部と、
   前記画像出力装置の色安定精度を算出する色安定精度算出部と、
   前記色安定精度に応じて前記色変換データを補正する補正部とを有し、
   前記補正部は、前記色安定精度が低い場合は、該色安定精度が高い場合に比べて、低彩度領域の出力彩度が低くなるように、前記色変換データを補正することを特徴とする色処理装置。
2. 前記色変換データは入力色域を前記画像出力装置の色域に圧縮する色変換を行なうためのデータであり、
   前記補正部は、前記色安定精度が低いほど、低彩度部における彩度圧縮の圧縮率を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
3. 前記補正部は、前記色安定精度が低いほど彩度圧縮の際の圧縮率を大きくし、かつ、入力色の彩度が低い色ほど彩度圧縮の圧縮率を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の色処理装置。
4. 前記色変換データはルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
5. 前記色安定精度算出部は、前記画像出力装置において出力された複数の同一パッチの測色データの標準偏差から前記色安定精度を算出することを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された色処理装置をコンピュータを用いて実現するためのプログラム。
7. 画像出力装置に対応した色変換データを取得し、
   前記画像出力装置の色安定精度を算出し、
   前記色安定精度に応じて前記色変換データを補正する色処理方法であり、
   前記色安定精度が低い場合は、該色安定精度が高い場合に比べて、低彩度領域の出力彩度が低くなるように、前記色変換データを補正することを特徴とする色処理方法。

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