JP2010093477A - 色処理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より狭い色域への色域変換における色再現精度及び階調保存性の向上を実現する。
【解決手段】入力色域を出力色域へ変換する色域変換条件を生成するにあたり、出力色域外の特定色値(例えばLC₁₀)に対して色差最小マッピングを行い、マッピング後の色値(例えばLC₂)に対して目標点(例えばLC_anc)へ近づける定点マッピングを行い(マッピング後の色値は例えばLC₃)、特定色値LC₁₀の色域変換後の出力色値として、定点マッピング後の色値LC₃に対し、色差最小マッピング後の色値LC₂へ向かう方向へ、色値LC₃と色値LC₂の距離に対する特定色値LC₁₀と色値LC₂の距離の比率を、色値LC₃と色値LC₂の距離に乗じた距離だけ隔てた位置の色値を演算する。
【選択図】図８

Description

本発明は色処理装置、色処理方法及び色処理プログラムに関する。

印刷機やカラープリンタ、ディスプレイ、スキャナ等の画像入出力デバイスは色再現域(色域という)等の色再現特性が互いに異なっている。このため、各デバイス間で色を受け渡す場合には、デバイス毎の色再現特性の相違を補正して色再現の整合をとるための色変換(色域変換)が必要となる。

色域変換における変換条件の生成に適用する色域マッピング方法として、例えば特許文献１には、入力された色信号の中で出力デバイスで再現できない色については、出力デバイスの色域の中で明度差、彩度差、色相差の重みを変えて計算した色差が最小となる色にマッピングすることで、色域変換技術が記載されている。

また特許文献２には、他の色域マッピング方法として、無彩色軸上に投影目標点を設定し、出力デバイスの色域外の色を色相を一定にして出力デバイスの色域内にマッピングする技術が開示されている。

また特許文献３には、他の色域マッピング方法として、入力画像信号の色相と明度を調整し入力デバイスの色域に基づいた中間的な色域内の中間画像信号に変換し、色相毎に、中間色域の高明度領域は明度を保存して彩度を圧縮し、低明度領域は目標点に向かって明度と彩度を圧縮することで、出力デバイスの色域内にマッピングする技術が開示されている。
特開平１０−８４４８７号公報 特開平９−１６８０９７号公報 特開２０００−１８４２２２号公報

本発明は、より狭い色域への色域変換においても色再現精度及び階調保存性の向上を実現することが可能な色処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る色処理装置は、所定の色空間上で第１色域内かつ第２色域外に位置している演算対象の色値に対し、前記第２色域の外郭上へ移動させる第１マッピングを行った場合の第１色値を演算する第１演算手段と、前記第１演算手段によって演算された前記第１色値に対し、前記第２色域内に設定した目標点へ近づける第２マッピングを行った場合の第２色値を演算する第２演算手段と、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記所定の色空間上の前記第１色値と前記第２色値の間で、かつ、前記第１色値と前記第２色値の距離に相当する第１距離に対する演算対象の色値と前記第１色値の距離に相当する第２距離の比率、又は、前記第１色値及び前記第２色値を通る直線と前記第１色域の交点に相当する特定色値と前記第１色値の距離に相当する第３距離に対する前記第２距離の比率に応じた位置の色値を演算する第３演算手段と、を含んで構成されている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第３演算手段は、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、所定の色空間上の前記第２色値の位置に対し、前記第１色値へ向かう方向へ、前記第１距離に対する前記第２距離の比率を前記第１距離に乗じた距離だけ隔てた位置の色値を演算する。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第３演算手段は、前記第２距離が前記第１距離よりも大きい場合には、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として前記第１色値を設定する。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第３演算手段は、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、所定の色空間上の前記第２色値の位置に対し、前記第１色値へ向かう方向へ、前記第３距離に対する前記第２距離の比率を前記第１距離に乗じた距離だけ隔てた位置の色値を演算する。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記第３演算手段は、前記第２距離が前記第３距離よりも大きい場合には、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として前記第１色値を設定する。

請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、前記第１演算手段は、前記第１マッピングとして、前記演算対象の色値を前記第２色域の外郭上でかつマッピングの前後の色差が最小となる位置へ移動させるマッピングを行った場合の色値を、前記第１色値として演算する。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記第１演算手段は、前記演算対象の色値が前記第１色域の最大彩度点よりも低明度である場合、前記第１色域の最大彩度点に対する前記演算対象の色値の距離が大きくなるに従って、マッピングの前後の明度差に対する重みが色相差及び彩度差に対する重みよりも相対的に小さくなるように定められた色差算出式を用いて前記マッピングの前後の色差を評価する。

請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れかに記載の発明において、前記第２演算手段は、前記第１色域の最低明度点と前記第２色域の最低明度点の明度差が大きくなるに従って最大圧縮率が大きくなるように最大圧縮率を設定し、設定した最大圧縮率に基づいて前記第１色値に対する圧縮率を演算し、前記第２マッピングとして、前記第１色値と目標点との距離を演算した圧縮率で圧縮するマッピングを行った場合の色値を、前記第２色値として演算する。

請求項９記載の発明は、請求項１〜請求項８の何れかに記載の発明において、前記第２演算手段は、色相毎の前記第２の色域の最大彩度点と前記目標点とを結ぶ直線と前記所定の色空間の明度軸の成す基準角度に対する、前記第１色値と前記目標点とを結ぶ直線と前記所定の色空間の明度軸の成す角度の比率に基づいて前記第１色値に対する圧縮率を演算し、前記第２マッピングとして、前記第１色値と目標点との距離を演算した圧縮率で圧縮するマッピングを行った場合の色値を、前記第２色値として演算する。

請求項１０記載の発明は、請求項１〜請求項９の何れかに記載の発明において、所定の色空間上で前記第１色域内かつ前記第２色域内に位置している演算対象の色値に対し、前記演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記目標点へ近づく方向へ移動させるマッピングを行った場合の色値を演算する第４演算手段を更に備えている。

請求項１１記載の発明に係る色処理プログラムは、コンピュータを、所定の色空間上で第１色域内かつ第２色域外に位置している演算対象の色値に対し、前記第２色域の外郭上へ移動させる第１マッピングを行った場合の第１色値を演算する第１演算手段、前記第１演算手段によって演算された前記第１色値に対し、前記第２色域内に設定した目標点へ近づける第２マッピングを行った場合の第２色値を演算する第２演算手段、及び、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記所定の色空間上の前記第１色値と前記第２色値の間で、かつ、前記第１色値と前記第２色値の距離に相当する第１距離に対する演算対象の色値と前記第１色値の距離に相当する第２距離の比率、又は、前記第１色値及び前記第２色値を通る直線と前記第１色域の交点に相当する特定色値と前記第１色値の距離に相当する第３距離に対する前記第２距離の比率に応じた位置の色値を演算する第３演算手段として機能させる。

請求項１、１１記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、より狭い色域への色域変換においても色再現精度及び階調保存性の向上を実現することができる、という効果を有する。

請求項２、３記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、出力色値を簡易な演算で得られる、という効果を有する。

請求項４、５記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、第２距離が第１距離よりも大きく第３距離以下の範囲でも階調を保存することができる、という効果を有する。

請求項６記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、色再現精度を向上させることができる、という効果を有する。

請求項７記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、第２色域の外郭の一部に外へ凸の形状の領域が存在していた場合の階調保存性の悪化を抑制できる、という効果を有する。

請求項８記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して階調の潰れを抑制できる、という効果を有する。

請求項９記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、彩度が比較的高い色値に悪影響を及ぼすことなく階調の潰れを抑制できる、という効果を有する。

請求項１０記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、第１色域内かつ第２色域内に位置している色値についても色域変換の出力色値が得られる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１には本実施形態に係る印刷システム１０の概略構成が示されている。印刷システム１０は、ＬＡＮ等から成るネットワーク１２に、ＰＣ(Personal Computer：パーソナル・コンピュータ)等から成る複数台のクライアント端末１４と、印刷システム１０から入力された画像データが表す画像を出力する出力デバイスとして、画像データが表す画像を記録用紙に記録するプリンタ１６及び刷版印刷システム１８が各々接続されて構成されている。プリンタ１６としては、色材として複数色(例えばＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)のトナーを用い、入力された画像データに基づき電子写真プロセスによりフルカラーのトナー像を形成し、所定の記録用紙に転写することで、入力された画像データが表すカラー画像を記録用紙に記録する構成であってもよいし、色材として複数色(例えばＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)のインクを用い、入力された画像データに基づきインクジェット方式により各色のインクをノズルから吐出させて記録用紙に付着させることで、入力された画像データが表すカラー画像を記録用紙に記録する構成であってもよい。なお、プリンタ１６は、プリンタに複写機やファクシミリ装置としての機能も付加された複合機であってもよい。

一方、刷版印刷システム１８は、入力された画像データに基づいて複数色(例えばＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)の印刷版(刷版)を作成する製版装置(ＣＴＰ:Computer To Plate)と、製版装置によって作成された印刷版がセットされ、色材として複数色(例えばＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)のインクを用いて記録用紙に画像を印刷する印刷機(プレス装置)を含んで構成されている。なお、製版装置としては、例えば円筒形の回転ドラムの外周面にシート状の印刷版を巻き付けて固定し、回転ドラムを回転させると共に、入力された特定色成分の印刷データに応じて変調した光ビームを回転ドラムと一体回転する印刷版に照射することで印刷版に印刷画像を記録した後に、印刷画像を記録した印刷版を現像することで、特定色の印刷版を作成する構成を採用することができる。この場合、上記工程をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの各色について繰り返すことで各色の印刷版を得ることができる。

また、ネットワーク１２に接続された個々のクライアント端末１４は、ＣＰＵ１４Ａ、ＲＯＭやＲＡＭ等から成るメモリ１４Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部１４Ｃ、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１４Ｄを備えており、ネットワークＩ／Ｆ部１４Ｄを介してネットワーク１２に接続されている。また、クライアント端末１４には、ディスプレイ２０、入力手段としてのキーボード２２及びマウス２４が各々接続されている。なお、スキャナ等の画像入力デバイスやプリンタ１６はディスプレイ２０と同様にクライアント端末１４に直接接続されていてもよい。例えば画像入力デバイスとしてはスキャナ以外にデジタルスチルカメラ等が挙げられるが、デジタルスチルカメラ等はクライアント端末１４に直接接続される。

また、クライアント端末１４の記憶部１４Ｃには、ＯＳ(Operating System)のプログラム、ＯＳ上で動作しプリンタ１６や刷版印刷システム１８を使用する各種のアプリケーション・プログラム、クライアント端末１４で次に述べる色変換処理を行うための(クライアント端末１４を次に述べる色変換処理部として機能させるための)色変換プログラム、色予測モデルのプログラムが予め各々インストールされており、色変換処理で使用するプロファイル等の色変換条件を登録可能な色変換条件ＤＢ(データベース)も記憶されており、更に、色変換処理に用いるためにクライアント端末１４に入力されたプリンタ１６や刷版印刷システム１８の素データ(ベースデータ)も記憶される。本実施形態において、クライアント端末１４はＣＰＵ１４Ａが色変換プログラムを実行することで、本実施形態における色処理装置として機能する。

次に本第１実施形態の作用を説明する。本第１実施形態に係るクライアント端末１４には、刷版印刷システム１８による画像記録に用いる画像データを、プリンタ１６による画像記録に用いる場合に、刷版印刷システム１８及びプリンタ１６によって記録用紙に記録される画像の色の見えの差を補正するために、図２に示す色変換処理を行う色変換処理部３０が設けられている。以下、色変換処理部３０の説明に先立ち、色変換処理に用いられる素データ(ベースデータ)について説明する。

素データ(ベースデータ)は、或るデバイスにおける入力色値と出力色値との関係を表すデータであり、例えばプリンタ１６の素データは、まずプリンタ１６への入力色値(本実施形態ではデバイス依存色空間としてのＣＭＹＫ色空間上の色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ')が既知の複数色のパッチ(色票)をプリンタ１６によって作成させ(記録用紙に記録させ)、作成した個々の色票の出力色値(本実施形態ではデバイス非依存色空間としてのＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上の色値Ｌ*',ａ*',ｂ*')を測色計等によって各々計測し、個々の色票毎に入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'と出力色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'を１組のデータとして対応付けることによって得ることができる。

また、刷版印刷システム１８の素データについても、上記と同様に、まず刷版印刷システム１８への入力色値(本実施形態では、デバイス依存色空間としてのＣＭＹＫ色空間上の色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)が既知の複数色のパッチ(色票)を刷版印刷システム１８によって作成させ(記録用紙に記録させ)、作成した個々の色票の出力色値(本実施形態ではデバイス非依存色空間としてのＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上の色値Ｌ*,ａ*,ｂ*)を測色計等によって各々計測し、個々の色票毎に入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋと出力色値Ｌ*,ａ*,ｂ*を１組のデータとして対応付けることによって得ることができる。

次に、上述した刷版印刷システム１８及びプリンタ１６の素データを用いて色変換処理部３０で行われる色変換処理について説明する。図２に示すように、色変換処理部３０は色変換プロファイル生成部３２を含んで構成されており、色変換プロファイル生成部３２は第１色変換条件生成部３４、色域変換条件生成部３６及び第２色変換条件生成部４６を備え、刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋをプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'へ変換する色変換の変換条件を生成する。

すなわち、第１色変換条件生成部３４は、刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋをデバイス非依存色空間としてのＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上の色値Ｌ*,ａ*,ｂ*へ変換する第１色変換の変換条件を生成する。第１色変換の変換条件は、具体的には、例えば色変換処理部３０に入力された刷版印刷システム１８の素データを色予測モデルにセットし、素データをセットした色予測モデルに、色変換係数(デバイス依存色空間としてのＣＭＹＫ色空間上の各格子点の色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ)を順に入力し、色予測モデルから順に出力される色値Ｌ*,ａ*,ｂ*を新たな色変換係数(第１色変換の変換条件)としてメモリ１４Ｂに記憶させることで生成することができる。

なお、色予測モデルは、少数の入力色値と出力色値の対応関係を表す素データに基づいて、異なる色空間の間の色変換特性(色変換条件)を予測・推定するもので、一般に線形演算(線形補間)よりも高い補間性能、スムージング性能を備えている(測定誤差や装置によるノイズ、面内ムラに強い)。色予測モデルには、統計的な手法を用いる方法（Makoto Sasaki and Hiroaki Ikegami, Proc. of International Congress of Imaging Science 2002 (2002) p.413-141）や、ニューラルネットを利用する方法、ノイゲバウワーやクベルカムンク等の物理モデルを基にする方法があり、何れを用いてもよい。

また、色域変換条件生成部３６は色域外郭算出部３８、第１マッピング部４０、第２マッピング部４２及び色値補正部４４を備えており、デバイス非依存色空間としてのＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上において、刷版印刷システム１８の色域(色再現域)をプリンタ１６の色域(色再現域)へ変換する色域変換（ガマットマッピングともいう）の変換条件を生成する。なお、色域変換条件生成部３６については後に詳述するが、第１マッピング部４０は本発明に係る第１演算手段の一例であり、第２マッピング部４２の一例であり、色値補正部４４は本発明に係る第３演算手段の一例となっている。

また、色域変換を行うデバイス非依存色空間はＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間に限られるものではなく、観察条件の影響を排除した色の見えを表す色空間、例えば色の見えモデルであるＣＩＥＣＡＭ０２によって規定される色空間ＪＣｈや、色空間ＪＣｈから求まる色空間Ｊａｂであってもよい。なお、色空間Ｊａｂの色属性値ａ,ｂは、色空間ＪＣｈの色属性値Ｃ,ｈから生成したａｃ,ｂｃに相当し、色相及び彩度と相互に変換可能な特徴を有している。また、色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２に代えて色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ９７ｓ等を用いてもよい。

また、第２色変換条件生成部４６は墨量算出部４８と逆色予測部５０を備えており、この墨量算出部４８及び逆色予測部５０により、色域変換条件生成部３６による処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'(色変換係数)を、プリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'へ変換する第２色変換の変換条件を生成する。具体的には、第２色変換では値が未知の変数(入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ')の数が値が既知の変数(色値Ｌ*',ａ*',ｂ*')の数よりも多いので、墨量算出部４８で入力墨量Ｋ'を決定し逆色予測部５０で色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'と入力墨量Ｋ'からプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'の値を決定する。

プリンタ１６への入力墨量Ｋ'の値は、まず刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋにおける入力墨量Ｋと等価な明度の墨量を算出する。具体的には、刷版印刷システム１８の素データを基に入力墨量Ｋから明度を算出し、その明度と同じ明度を有するプリンタ１６への入力墨量Ｋ'をプリンタ１６の素データを基に算出する。次に、彩度が高くなるほどプリンタ１６への入力墨量Ｋ'が小さくなるような修正を行う。これにより彩度が大きい領域で墨量の過多を防止し鮮やかな色再現を維持することができる。そして、色域変換条件生成部３６による処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'(色変換係数)のうちの何れか１つの色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'を処理対象とし、プリンタ１６への入力墨量Ｋ'が設定した初期値の場合に処理対象の色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'に対応するプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'を、色変換処理部３０に入力されたプリンタ１６の素データに基づいて算出し、算出したプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'がプリンタ１６へ入力可能な色値の範囲(例えばＣ',Ｍ',Ｙ'が各々0〜100の範囲)内に収まっているか否かを判断する。算出したプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'がプリンタ１６へ入力可能な色値の範囲から逸脱している場合は、プリンタ１６への入力墨量Ｋ'を適宜変更しながら上記処理を繰り返し、プリンタ１６への入力墨量Ｋ'の値を探索する。これにより、プリンタ１６への入力墨量Ｋ'の値を決定することができる。

また逆色予測部５０は、色変換処理部３０に入力されたプリンタ１６の素データに基づき、処理対象の色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'(色変換係数)及び墨量算出部４８によって決定されたプリンタ１６への入力墨量Ｋ'に対応するプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'を算出(予測)し、算出した入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ'を入力墨量Ｋ'と共に新たな色変換係数(第１色変換、色域変換及び第２色変換を含む変換条件) としてメモリ１４Ｂに記憶させる。上記処理が色域変換条件生成部３６による処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された全ての色値Ｌ*',ａ*',ｂ*'(色変換係数)に対して各々行われることで、第２色変換の変換条件(より詳しくは第２色変換に加えて第１色変換及び色域変換を含む変換条件)が生成されることになる。

また、色変換処理部３０は色変換プロファイル記憶部５２及び色変換部５４を備えており、色変換プロファイル生成部３２による上述した処理を経て得られた色変換の変換条件(上述した処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された色変換係数)は色変換プロファイル記憶部５２(色変換条件ＤＢ)に記憶される。

色変換部５４は４次元ルックアップテーブル等のＣＬＵＴ(カラールックアップテーブル)から成り、刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋをプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'へ変換する際には、色変換部５４のＣＬＵＴによる色変換の変換条件を規定する入力値として、ＣＭＹＫ色空間上の各格子点の元の色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋが、前記変換条件を規定する出力値として、色変換プロファイル記憶部５２に記憶された色変換係数が各々セットされる。そして色変換部５４は、入力された刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,ＫをＣＬＵＴに従ってプリンタ１６への入力色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'へ変換する。これにより、ＣＬＵＴによる１回の色変換によって第１色変換、色域変換、第２色変換が実現され、変換によって得られた色値Ｃ',Ｍ',Ｙ',Ｋ'をプリンタ１６へ入力し、プリンタ１６における記録用紙への画像の記録に供することで、プリンタ１６によって記録用紙に記録される画像の色の見えを、刷版印刷システム１８によって記録用紙に記録される画像の色の見えとおよそ一致させることができる。

次に、色域変換条件生成部３６によって行われる色域変換条件生成処理について、図３を参照して説明する。この色域変換条件生成処理では、まずステップ１００において、まず色変換プロファイル生成部３２に入力された刷版印刷システム１８の素データに基づいてＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上での刷版印刷システム１８の色域(入力色域)の外郭を算出する。具体的には、まず色変換プロファイル生成部３２に入力された刷版印刷システム１８の素データに含まれる刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋから、ＣＭＹＫ色空間における刷版印刷システム１８の色域外郭に相当する色値群(例えばＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の色値の少なくとも１つが最大値又は最小値を示している色値群)を抽出する。次に、抽出した色値群の個々の色値を、色変換プロファイル生成部３２に入力された刷版印刷システム１８の素データが表す刷版印刷システム１８への入力色値Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋと出力色値Ｌ*,ａ*,ｂ*との関係に従ってＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上の色値Ｌ*ａ*ｂ*へ各々変換する。そして、変換後の色値Ｌ*ａ*ｂ*を結ぶ直線を設定し、設定した個々の直線を辺とする平面を設定することで、刷版印刷システム１８の色域外郭(入力色域の外郭)を算出することができる。

またステップ１０２では、色変換プロファイル生成部３２に入力されたプリンタ１６の素データに基づいて、ステップ１００と同様にしてＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上でのプリンタ１６の色域(出力色域)の外郭を算出する。なお、ステップ１００,１０２は色域外郭算出部３８に対応している。

ところで、色域変換条件生成部３６による色域変換条件生成処理では、ステップ１００で外郭を算出した刷版印刷システム１８の色域(入力色域)を、ステップ１０２で外郭を算出したプリンタ１６の色域(出力色域)へ変換するための変換条件を生成するが、プリンタ１６が色材としてトナーを用いる構成であれば、画像記録速度やトナーの特性、定着器の性能等の諸条件の制約から色材の使用量が制限されることが多く、プリンタ１６が色材としてインクを用いる構成であれば、画像記録速度やインクの特性、紙の吸水特性等の諸条件の制約からインクの使用量が制限されることが多く、画像記録時に使用可能な色材量が制限されるとプリンタ１６の色域は狭くなる。そして、色域変換における出力色域が入力色域よりも大幅に狭い場合、色域変換によって階調が潰れたり、色再現精度が悪化することになる。次のステップ１０４以降では、この点を考慮して色域変換の変換条件を生成している。

すなわち、まずステップ１０４では、第１色変換条件生成部３４による処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された色値Ｌ*,ａ*,ｂ*(色変換係数)のうち、ＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上での入力色域内の色値をメモリ１４Ｂから１つ取り出し、次のステップ１０６において、ステップ１０４で取り出した色値(入力色値)が、先のステップ１０２で算出した出力色域外か否か判定する。入力色値が出力色域外である場合は、ステップ１０６の判定が肯定されてステップ１０８へ移行し、入力色値に対応する出力色値として、出力色域内でかつ入力色値との色差ΔＥが最小の色値を探索・抽出する第１マッピングを行う。この第１マッピングは第１マッピング部４０に対応する処理であり、入力色値をＬ*_in,ａ*_in,ｂ*_in、出力色値をＬ*_out,ａ*_out,b*_outとしたときに、次の(１)式で規定される色差ΔＥが最小の色値を探索・抽出する。
ΔＥ＝{((Ｌ*_out−Ｌ*_in)×ＷL)²＋((ａ*_out−ａ*_in)×Ｗa)²＋((ｂ*_out−ｂ*_in)×Ｗb)²}^1/2
… (１)
但し、ＷL,Ｗa,Ｗbは重み係数であり、本実施形態では、入力色値の明度が、入力色値と同一色相における入力色域の最大彩度点の明度以上である場合は重み係数ＷL＝Ｗa＝Ｗb＝1.0とし、入力色値の明度が、入力色値と同一色相における入力色域の最大彩度点の明度よりも低い場合には、重み係数Ｗa＝Ｗb＝1.0とする一方、重み係数ＷLとして、例として図４に示すように、ＣＩＥＬ*ａ*ｂ*色空間上における最大彩度点からの距離に応じて1.0から減少する値を用いている。なお、明度差に対する重み係数ＷLの値を減少させることに代えて、色相差及び彩度差に対する重み係数Ｗa,Ｗbの値を増加させることで、明度差に対する重み係数ＷLの値を相対的に小さくするようにしてもよい。

上記のように設定した重み係数ＷL,Ｗa,Ｗbを用いて、(１)式で算出される色差ΔＥが最小となる出力色値Ｌ*_out,ａ*_out,b*_outを演算する第１マッピングを行うことで、入力色値が最大彩度点の明度以上の高明度領域内に位置している場合は、出力色域の外郭上でかつ入力色値からの距離が最小の位置の色値が出力色値として抽出され、入力色値が最大彩度点の明度未満の低明度領域内に位置している場合は、最大彩度点との明度差が大きくなるに従って明度Ｌ*に対する重み係数ＷLの値が小さくなることで、入力色値の彩度や色相がなるべく保存され明度方向(Ｌ*方向)への移動量が大きくなる位置の色値が出力色値として抽出される。これにより、例として図５に示すように、高明度領域では入力の最大彩度点が出力の最大彩度点にマッピングされ、純色再現性が良好な(色の濁りが抑制される)出力色値が得られる。また低明度領域では、図５に示すＰ点等のように出力色域の外郭の一部に外へ凸の形状の領域が存在していた場合にも、明度方向(Ｌ*方向)への移動量が大きいマッピングによりマッピング後の出力色値がＰ点に集中することが防止され、良好な階調再現性が得られるように出力色値が決定される。

なお、図５では等色相面(色域の断面)を色域として示しており、第１マッピングにより色値が等色相面内で移動しているように見えるが、実際の第１マッピングでは等色相面に交差する方向(色相方向)にも色値が移動する。また、第１マッピングは(１)式を用い明度差に対する重み係数ＷLの値を図４に示すように変化させて行うことに限られるものではないが、後述する第２マッピングでは低明度領域で明度方向(Ｌ*方向)への移動量が大きいマッピングを行うため、第１マッピングは彩度及び色相の変化がなるべく抑制されるマッピングであることが望ましい。

また、次のステップ１１０では、ステップ１０８における第１マッピングに伴う階調の潰れを改善することを目的として、第１マッピングの出力色値を入力色値とし、例として図７に示すように、出力色域内の明度軸(Ｌ*軸)上に目標点を設定し、色相毎に設定した圧縮率に基づいて前記入力色値を目標点に向けて移動させた(目標点から入力色値へ至る距離が圧縮される(小さくなる)ように移動させた)場合の色値を演算する第２マッピングを行う。この第２マッピングは第２マッピング部４２に対応する処理であり、第２マッピングにおける圧縮率ＣＲは、図６,７に示すように、色相毎に出力色域の最大彩度点と目標点とを結ぶ直線とＬ*軸の成す角度を基準角度とし、当該基準角度に対し、入力色値と目標点とを結ぶ直線とＬ*軸の成す角度θの比率が小さくなるに従って圧縮率ＣＲが大きくなり、前記比率が１(角度θ＝基準角度)の場合は圧縮率ＣＲ＝０となるように設定している。また、明度軸(Ｌ*軸)上における圧縮率(請求項８に記載の最大圧縮率)は、入力色域のＬ*軸上の最低明度点と出力色域のＬ*軸上の最低明度点との明度差に基づき、当該明度差が大きくなるに従ってＬ*軸上の圧縮率ＣＲが大きくなるように設定している。これは、最低明度点に近づくに従って第１マッピングによる明度方向(Ｌ*方向)への色値の変化量(色空間上での移動距離)が長くなり、階調の潰れが目立つためである。

第２マッピングにおける圧縮率ＣＲを上記のように設定することで、第１のマッピングによる階調の潰れが改善されるように出力色値が演算されることになる。なお、圧縮率ＣＲの設定は上記に限られるものではなく、圧縮率ＣＲを角度θに応じて変化させずに一定に設定してもよいし、入力色域と出力色域の差に応じて圧縮率ＣＲを設定するようにしてもよい。なお、図７では出力色域内の明度軸(Ｌ*軸)上のうち出力色域内の最大彩度点よりも高明度の範囲内に目標点を設定しているが、これは、第２マッピングによる色値の変化が、特に角度θが小さい範囲内の色値については、彩度の変化よりも明度の変化が支配的となるようにするためであるが、これに限られるものではなく、目標点は最大彩度点と同一明度であってもよいし、最大彩度点よりも低明度であってもよい。

続いてステップ１１２では、第１マッピングを行うことで得られた出力色値、及び、更に第２マッピングを行うことで得られた出力色値に基づいて、第１マッピングによる階調の潰れが改善されるように、先のステップ１０４で取り出した入力色値に対応する最終的な出力色値(色域変換の出力色値)を演算する。すなわち、図８には任意の入力色値に対して第１マッピング及び第２マッピングを順に行った場合の色値の変化(色空間上の位置の移動)を示す。例えば入力色値ＬＣ_objが入力色域の外郭上に位置する色値ＬＣ₁₀であった場合、第１マッピングによって出力色域の外郭上に位置する色値ＬＣ₂へ変換され、第２マッピングによって出力色域の外郭よりも内側に位置する色値ＬＣ₃へ更に変換される。また、入力色値ＬＣ_objが色値ＬＣ₁₀と色値ＬＣ₂の間に位置する色値ＬＣ₁₁であった場合にも、同様に、第１マッピングによって色値ＬＣ₂へ変換され、第２マッピングによって色値ＬＣ₃へ変換されるので、色値ＬＣ₁₀と色値ＬＣ₁₁の間の階調は第１マッピングによって潰れてしまうことになる。

このためステップ１１２では、図９(Ａ)に示すＬ*Ｃ*断面(等色相面)上の目標点(ＬＣ_anc)からの距離(目標点から当初の入力色値までの距離ｒ_obj、目標点から第１マッピング後の色値までの距離ｒ₂、目標点から第２マッピング後の色値までの距離ｒ₃)に基づき、次の(２),(３)式により補正係数ＣＫを設定し、設定した補正係数ＣＫに基づき次の(４)〜(６)式により、最終的な出力色値ＬＣ₄として、第１マッピングによって潰れてしまう階調を再現する色値を演算する。
ＣＫ＝ｄ₂／ｄ₁ (０≦ｄ₂≦ｄ₁の場合) …(２)
ＣＫ＝1.0 (ｄ₂＞ｄ₁の場合) …(３)
Ｌ*(ＬＣ₄)＝Ｌ*(ＬＣ₃)＋ＣＫ×(Ｌ*(ＬＣ₂)−Ｌ*(ＬＣ₃)) …(４)
ａ*(ＬＣ₄)＝ａ*(ＬＣ₃)＋ＣＫ×(ａ*(ＬＣ₂)−ａ*(ＬＣ₃)) …(５)
ｂ*(ＬＣ₄)＝ｂ*(ＬＣ₃)＋ＣＫ×(ｂ*(ＬＣ₂)−ｂ*(ＬＣ₃)) …(６)
但し、距離ｄ₂＝ｒ_obj−ｒ₂、ｄ₁＝ｒ₂−ｒ₃であり、距離ｄ₂は本発明に係る第２距離の一例であり、距離ｄ₁は本発明に係る第１距離の一例であり、補正係数ＣＫは本発明に係る「第１距離に対する第２距離の比率」の一例である。そして、上記演算によって得られた最終的な出力色値ＬＣ₄を色変換係数としてメモリ１４Ｂに記憶させ、ステップ１１６へ移行する。なお、上述したステップ１１２の演算は色値補正部４４に相当する処理である。

図９(Ｂ)には、当初の入力色値(マッピング前)と上記演算によって得られる最終的な出力色値(マッピング後)との関係を示す。本第１実施形態において、ｄ₂＞ｄ₁となる範囲内の入力色値については、図９(Ｂ)において、マッピング前の入力色値"◇"に対応する出力色値"◆"と、マッピング前の入力色値"□"に対応する出力色値"■"が同一(＝ＬＣ₂)となっていることからも明らかなように、色域変換に伴って階調が潰れてしまうことになるが、ｄ₂≦ｄ₁となる範囲内の入力色値については、図９(Ｂ)において、マッピング前の入力色値"△"に対応する出力色値"▲"と、マッピング前の入力色値"○"に対応する出力色値"●"が相違していることからも明らかなように、マッピング前の階調が保持される。従って、第２マッピングにおける圧縮率ＣＲを適切に設定し距離ｄ₁を調整することで、第１のマッピングによる階調の潰れを比較的簡易に改善することができる。

一方、ステップ１０４で取り出した入力色値が出力色域内であった場合には、ステップ１０６の判定が否定されてステップ１１４へ移行し、ステップ１０４で取り出した入力色値に対し、先に説明したステップ１１０と同様に、色相毎に設定した圧縮率に基づいて、出力色域内の明度軸(Ｌ*軸)上に設定した目標点に向けて移動させた場合の色値を演算する第２マッピングを行い、演算によって得られた色値を最終的な出力色値(色変換係数)としてメモリ１４Ｂに記憶させ、ステップ１１６へ移行する。なお、上記のステップ１１４は請求項１０に記載の第４演算手段に対応している。

ステップ１１６では、第１色変換条件生成部３４による処理を経てメモリ１４Ｂに記憶された色値Ｌ*,ａ*,ｂ*(色変換係数)のうち入力色域内の色値をメモリ１４Ｂから全て取り出したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１０４に戻り、ステップ１１６の判定が肯定される迄ステップ１０４〜ステップ１１６を繰り返す。これにより、入力色域内の全ての色値について、出力色域外の色値に対してはステップ１０８〜ステップ１１２の処理が、出力色域内の色値に対してはステップ１１４の処理が各々行われ、入力色域(内の色値)を出力色域(内の色値)へ変換する色域変換の変換条件が生成されることになる。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第２実施形態は、第１実施形態で説明した色域変換条件生成処理(図３)のうち、ステップ１１２の出力色値の演算における演算方法のみが第１実施形態と相違している。なお、以下で説明する演算処理を行う色値補正部４４は、より詳しくは請求項４,５に記載の第３演算手段に対応している。

すなわち、本第２実施形態では、ステップ１１２における出力色値の演算において、例として図１０にも示すように、まず当初の入力色値(図１０の例では色値ＬＣ_obj)に対して第１マッピングを行うことで得られた色値(図１０の例では色値ＬＣ₂)、及び、出力色域内の明度軸(Ｌ*軸)上に設定した目標点(図１０の例では色値ＬＣ_ancの点)を通る直線が入力色域の外郭と交差する点の色値(図１０の例では色値ＬＣ₂₀)を演算する。そして、図１１(Ａ)に示すＬ*Ｃ*断面(等色相面)上の目標点(ＬＣ_anc)からの距離(目標点から当初の入力色値までの距離ｒ_obj、目標点から上記で求めた色値までの距離ｒ₁、目標点から第１マッピング後の色値までの距離ｒ₂、目標点から第２マッピング後の色値までの距離ｒ₃)に基づき、次の(７),(８)式により補正係数ＣＫを設定し、設定した補正係数ＣＫに基づき先の (４)〜(６)式により、最終的な出力色値ＬＣ₄として、第１マッピングによって潰れてしまう階調を再現する色値を演算する。
ＣＫ＝ｄ₂／ｄ₃ (０≦ｄ₂≦ｄ₃の場合) …(７)
ＣＫ＝1.0 (ｄ₂＞ｄ₃の場合) …(８)
但し、距離ｄ₂＝ｒ_obj−ｒ₂、ｄ₃＝ｒ₁−ｒ₂であり、距離ｄ₃は本発明に係る第３距離の一例であり、補正係数ＣＫは本発明に係る「第３距離に対する第２距離の比率」の一例である。そして、上記演算によって得られた最終的な出力色値ＬＣ₄を色変換係数としてメモリ１４Ｂに記憶させる。

上記処理における距離ｄ₃は入力デバイスの色域と出力デバイスの色域の差に相当しており、上記処理では、個々の入力色値について、第１マッピングを行うことで得られた色値(ＬＣ₂)及び目標点(色値ＬＣ_ancの点)を通る直線が入力色域の外郭と交差する点の色値(色値ＬＣ₂₀)を演算することで、距離ｄ₃を各々演算する必要はあるものの、図１１(Ｂ)において、マッピング前の入力色値"◇"に対応する出力色値"◆"、マッピング前の入力色値"□"に対応する出力色値"■"、マッピング前の入力色値"△"に対応する出力色値"▲"、マッピング前の入力色値"○"に対応する出力色値"●"が各々相違していることからも明らかなように、入力色値がｄ₂＞ｄ₃となるごく稀な場合を除き、マッピング前の階調をほぼ保持することができる。

本実施形態では、入力画像データとして刷版印刷システム１８のＣＭＹＫ色空間を用いたが、入力画像データはこれに限らず、ｓＲＧＢ(standardＲＧＢ)やAdobeＲＧＢなどのＲＧＢ色空間でも構わない。

なお、上記では本発明に係る色変換処理の一例であるクライアント端末１４で実行される態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上記処理はクライアント端末１４からの指示に従い、同一のネットワーク１２に接続されたサーバ・コンピュータ等で実行するようにしてもよいし、上記処理はプリンタ１６、或いは刷版印刷システム１８で実行することも可能である。上記処理をプリンタ１６、或いは刷版印刷システム１８で実行する場合は、クライアント端末１４を省略することも可能である。

また、上記では刷版印刷システム１８の色域からプリンタ１６の色域への変換に本発明を適用した態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタ１６の色域から刷版印刷システム１８の色域への変換に適用してもよいし、他のデバイス(例えばディスプレイ等)間の色域の変換に適用することも可能である。

また、上記では本発明に係る色処理プログラムの一例である色変換プログラムがクライアント端末１４の記憶部１４Ｃに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る色処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

本実施形態に係る印刷システムの概略構成を示すブロック図である。 色変換処理の流れを示す色変換処理部の機能ブロック図である。 色域変換条件生成処理を示すフローチャートである。 第１マッピングにおいて、入力色値と最大彩度点の距離と、第１マッピングに用いる明度に対する重み係数の関係を示す線図である。 第１マッピングによる色値の変換(マッピング)の一例を示す概念図である。 第２マッピングにおいて、角度θと圧縮率ＣＲとの関係を示す線図である。 第２マッピングによる色値の変換(マッピング)の一例を示す概念図である。 第１実施形態に係る色値補正を説明するための概念図である。 第１実施形態に係る色値補正を説明するための概念図である。 第２実施形態に係る色値補正を説明するための概念図である。 第２実施形態に係る色値補正を説明するための概念図である。

符号の説明

１０ 印刷システム
１４ クライアント端末
３０ 色変換処理部
３２ 色変換プロファイル生成部
３６ 色域変換条件生成部
４０ 第１マッピング部
４２ 第２マッピング部
４４ 色値補正部

Claims (11)

1. 所定の色空間上で第１色域内かつ第２色域外に位置している演算対象の色値に対し、前記第２色域の外郭上へ移動させる第１マッピングを行った場合の第１色値を演算する第１演算手段と、
   前記第１演算手段によって演算された前記第１色値に対し、前記第２色域内に設定した目標点へ近づける第２マッピングを行った場合の第２色値を演算する第２演算手段と、
   演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記所定の色空間上の前記第１色値と前記第２色値の間で、かつ、前記第１色値と前記第２色値の距離に相当する第１距離に対する演算対象の色値と前記第１色値の距離に相当する第２距離の比率、又は、前記第１色値及び前記第２色値を通る直線と前記第１色域の交点に相当する特定色値と前記第１色値の距離に相当する第３距離に対する前記第２距離の比率に応じた位置の色値を演算する第３演算手段と、
   を含む色処理装置。
2. 前記第３演算手段は、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、所定の色空間上の前記第２色値の位置に対し、前記第１色値へ向かう方向へ、前記第１距離に対する前記第２距離の比率を前記第１距離に乗じた距離だけ隔てた位置の色値を演算する請求項１記載の色処理装置。
3. 前記第３演算手段は、前記第２距離が前記第１距離よりも大きい場合には、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として前記第１色値を設定する請求項２記載の色処理装置。
4. 前記第３演算手段は、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、所定の色空間上の前記第２色値の位置に対し、前記第１色値へ向かう方向へ、前記第３距離に対する前記第２距離の比率を前記第１距離に乗じた距離だけ隔てた位置の色値を演算する請求項１記載の色処理装置。
5. 前記第３演算手段は、前記第２距離が前記第３距離よりも大きい場合には、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として前記第１色値を設定する請求項４記載の色処理装置。
6. 前記第１演算手段は、前記第１マッピングとして、前記演算対象の色値を前記第２色域の外郭上でかつマッピングの前後の色差が最小となる位置へ移動させるマッピングを行った場合の色値を、前記第１色値として演算する請求項１〜請求項５の何れか１項記載の色処理装置。
7. 前記第１演算手段は、前記演算対象の色値が前記第１色域の最大彩度点よりも低明度である場合、前記第１色域の最大彩度点に対する前記演算対象の色値の距離が大きくなるに従って、マッピングの前後の明度差に対する重みが色相差及び彩度差に対する重みよりも相対的に小さくなるように定められた色差算出式を用いて前記マッピングの前後の色差を評価する請求項６記載の色処理装置。
8. 前記第２演算手段は、前記第１色域の最低明度点と前記第２色域の最低明度点の明度差が大きくなるに従って最大圧縮率が大きくなるように最大圧縮率を設定し、設定した最大圧縮率に基づいて前記第１色値に対する圧縮率を演算し、前記第２マッピングとして、前記第１色値と目標点との距離を演算した圧縮率で圧縮するマッピングを行った場合の色値を、前記第２色値として演算する請求項１〜請求項７の何れか１項記載の色処理装置。
9. 前記第２演算手段は、色相毎の前記第２の色域の最大彩度点と前記目標点とを結ぶ直線と前記所定の色空間の明度軸の成す基準角度に対する、前記第１色値と前記目標点とを結ぶ直線と前記所定の色空間の明度軸の成す角度の比率に基づいて前記第１色値に対する圧縮率を演算し、前記第２マッピングとして、前記第１色値と目標点との距離を演算した圧縮率で圧縮するマッピングを行った場合の色値を、前記第２色値として演算する請求項１〜請求項８の何れか１項記載の色処理装置。
10. 所定の色空間上で前記第１色域内かつ前記第２色域内に位置している演算対象の色値に対し、前記演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記目標点へ近づく方向へ移動させるマッピングを行った場合の色値を演算する第４演算手段を更に備えた請求項１〜請求項９の何れか１項記載の色処理装置。
11. コンピュータを、
    所定の色空間上で第１色域内かつ第２色域外に位置している演算対象の色値に対し、前記第２色域の外郭上へ移動させる第１マッピングを行った場合の第１色値を演算する第１演算手段、
    前記第１演算手段によって演算された前記第１色値に対し、前記第２色域内に設定した目標点へ近づける第２マッピングを行った場合の第２色値を演算する第２演算手段、
    及び、演算対象の色値を前記第２色域内へ移動させる色域変換の出力色値として、前記所定の色空間上の前記第１色値と前記第２色値の間で、かつ、前記第１色値と前記第２色値の距離に相当する第１距離に対する演算対象の色値と前記第１色値の距離に相当する第２距離の比率、又は、前記第１色値及び前記第２色値を通る直線と前記第１色域の交点に相当する特定色値と前記第１色値の距離に相当する第３距離に対する前記第２距離の比率に応じた位置の色値を演算する第３演算手段
    として機能させるための色処理プログラム。

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