JP3719911B2

JP3719911B2 - Color conversion method and color conversion apparatus

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Publication number: JP3719911B2
Application number: JP2000161871A
Authority: JP
Inventors: 武久田中; 睦子二梃木; 克洋金森
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001346052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像処理機器において、正確に色を再現する際に必要となる色変換方法および色変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、パソコン、カラープリンタ、カラーコピー機、モニタ等のカラー画像の入力、加工、印刷、表示等を行うデバイスはそれぞれ扱える色の範囲が限られている。この扱える色の範囲を色域と呼んでいる。また、各デバイスで想定する入力画像の色空間はデバイス毎に異なっている場合が多い。
【０００３】
したがって、これらのデバイスの内部やデバイス間でカラー画像を扱う場合には、そのデバイスで扱える色域にカラー画像の色を変換する色域変換と、そのデバイスの想定する色空間での量に変換する狭義の色変換処理が必要となる。これらの変換を広義の色変換と呼ぶ。
【０００４】
例えばカラーコピー機ではスキャナで入力したカラー画像を印刷するが、スキャナの色域と実際に印刷できる色域とは異なる。このため、色域変換が必要となる。
【０００５】
また、近年ではパソコンにスキャナ、モニタ、カラープリンタを接続し、スキャナで入力したカラー画像をモニタで修正しカラープリンタで印刷するといった作業が一般的になってきている。よって、これら接続された機器の間での色変換が必要となっている。
【０００６】
モニタからプリンタの色変換の一例を説明すると、モニタ固有の色空間であるRGBを一旦デバイスに依存しないCIE L^*a^*b^*空間（以下、CIELAB空間と略記する）における値に変換する。さらに、その値をプリンタで再現できる色にCIELAB空間において色域変換する。そして、その結果をプリンタの入力信号であるCMYKに変換する。
【０００７】
このとき、RGBからCIELAB空間への変換と、CIELAB空間からCMYKへの変換は、いろいろなRGB値、CMYK値で実際に画像を表示または印刷し、それを測色した結果からルックアップテーブルや線形変換の係数を決めることにより実現されている。
【０００８】
しかし、CIELAB空間におけるモニタの色をプリンタの色に変換する色域変換は、モニタとプリンタの色域が大きく異なるため、原理的に正確な色の再現は不可能で、近似的に色を再現することしかできない。
【０００９】
従来より、この色域変換方法として各種のアルゴリズムが提案されてきた。例えば、特開昭６０−１０５３７６号公報に記載されているものがある。
【００１０】
この公報には、ソースデバイス、つまり色変換元のデバイスの色が、ターゲットデバイス、つまり色変換先のデバイスの色域外にある場合には、無彩色軸上の点とソースデバイスの色とを結ぶ線分と、ターゲットデバイスの色域表面との交点に対応する色にソースデバイスの色を変換することにより色域変換を行うカラー画像出力装置が記載されている。
【００１１】
一般に、色域変換を行うためには、ある色が色域内か外かを判定する必要がある。しかし、それに対して本公報では、全てのデバイスの色域内の色をテーブルとして保持する方法を開示している。ところが、通常Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに８ビットの情報を持つ近年のデバイスにおいては、保持するデータ量が膨大になってしまうため、この手法は実用的でない。
【００１２】
また、ギャマットマッピングアルゴリズムベーストオンサイコフィジカルエクスペリメント、モロビックおよびルオ、第５回カラー画像会議 (Jan Morovic and M. Ronnier Luo, "Gamut Mapping Algorithms Based on Psychophysical Experiment", The Fifth Color Imaging Conference: Color Science,Systems, and Applications, 1998.）には、特開昭６０−１０５３７６号公報と類似の方法を含めた各種の色域変換の方法の比較が行われている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色域変換は、ターゲットデバイス、つまり出力デバイスの色域のみか、それに加えてソースデバイス、つまり入力デバイスの色域を利用して色域変換を行っている。そして、クリッピングでは出力デバイス色域外の色は全て色域表面に変換されるため、グラデーションなどが良好に再現されないという課題がある。また一方では、画像の色の分布は画像により大きく異なるため、線形圧縮や非線形圧縮と呼ばれる色域変換方法を利用した場合、最悪の場合出力デバイスの色域外の色が画像には含まれていないにも関わらず、不必要な圧縮をしてしまうという課題がある。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、画像の特徴に関わらず良好に色域変換できる色変換方法および色変換装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の色変換方法は、色域変換対象の画像の色が出力デバイスの色域外にどのように分布しているかにより、色域変換方法または明度変換方法を変更するものである。
【００１６】
このように、画像の色の分布により色域変換方法または明度変換方法を変更することで、良好な色変換方法が得られる。また、上述した画像の色の分布によりまず明度を変換し、さらに必要に応じて従来の入出力デバイス色域のみに依存する色域変換を行ったり、上述した色域変換方法を利用することにより、良好な色変換方法が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素が前記画像の全画素数に占める割合により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００１８】
このように、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色変換を実行できる。また、これにより良好な色域変換方法を実現できるという作用を有する。
【００１９】
本発明の第２の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更する。
【００２０】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２１】
本発明の第３の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる色を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均と、前記距離の標準偏差とにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２２】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２３】
本発明の第４の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域の内の点から前記色域の外となる色を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と、前記色域内の点と前記色域外となる色を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均により、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２４】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２５】
本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれかの色変換方法において、クリッピング、線形圧縮、または非線型圧縮のいずれかを使用した色域変換方法から採用する色域変換方法を変更することを特徴とする。
【００２６】
このような色域変換方法から採用する色域変換方法を選択することにより、効率的にかつ良好に色域変換ができる。
【００２７】
本発明の第６の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素が前記画像の全画素数に占める割合により、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更することを特徴とする。
【００２８】
このように、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００２９】
本発明の第７の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均により、前記色域外となる明度を有する前記画素を明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法かを変更することを特徴とする。
【００３０】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３１】
本発明の第８の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素から前記色域境界までの距離の平均と、前記距離の標準偏差とにより、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更することを特徴とする。
【００３２】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３３】
本発明の第９の態様にかかる色変換方法は、出力デバイスの色域の内の点から前記色域の外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と、前記色域内の点と前記色域外となる明度を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均により、前記色域外となる明度を有する前記画素の明度を前記色域内に入るように変換する明度変換方法を変更する。
【００３４】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように分布しているかにより明度変換を変更して、その後に必要に応じて、彩度や色相を含む色域変換を行うことにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３５】
本発明の第１０の態様にかかる色変換方法は、請求項６から請求項９のいずれかに記載の明度変換方法で変換した後の画像を、請求項１から請求項５のいずれかに記載の色域変換方法により色域変換することを特徴とする。
【００３６】
このように、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかにより明度変換を変更した後に、彩度や色相を含む色域変換をも、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかにより変更して実行することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できるという作用を有する。
【００３７】
本発明の第１１の態様は、色域変換対象の画像の色が出力デバイスの色域外にどのように分布しているかにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように変換する色域変換方法を選択し、選択した色域変換方法で前記画像の色域変換をする色域変換手段と、を具備したことを特徴とする色変換装置である。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、図１を使用して本発明の色変換システムについて説明する。
【００３９】
パソコン１０１には、記憶手段に記憶されたソフトウェア（プログラム）により、各制御部を制御するＣＰＵ１０２が設けられている。記憶手段としては、ハードディスク１０３（以下、ＨＤＤという）、ワークメモリであるＲＡＭ１０４および外部記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１０５が設けられている。各種ソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ１０５に格納されている。ソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ１０５からＨＤＤ１０３にダウンロード後、ＣＰＵ１０２により実行される。また、本発明の色変換方法を実行するソフトウェアもＣＤ−ＲＯＭ１０５に格納されており、ＣＰＵ１０２がこのソフトウェアを読みこむことにより、ＣＰＵ１０２が色変換装置として機能するようになっている。
【００４０】
また、ＰＣ１０１には、画像をＰＣ１０１に入力する装置であるモニタ１０６、スキャナ１０７、デジタルカメラ１０８と、画像をＰＣ１０１から出力するプリンタ１０９が設けられている。
【００４１】
また、以下の各実施の形態においては、モニタ１０６からプリンタ１０９へのCIELAB空間における色域変換を想定する。つまり、モニタ１０６を入力デバイス、プリンタ１０９を出力デバイスとし、モニタ１０６の色域内のCIELAB値をプリンタ１０９の色域内のCIELAB値に変換する。広義の色変換としては、本色変換装置の前後に画像の各画素のモニタ１０６のRGB値のCIELAB値への変換、色域変換後のCIELAB値からプリンタ１０９のCMYK値への変換が必要となるが、これらの手法については、物理的なモデリング手法や、３次元ルックアップテーブル、ニューラルネットワークなどによる方法が既に一般に使用されているため、説明を省略する。
【００４２】
なお、以下の実施の形態では、CIELAB空間を利用しているが、これに限定されるものではなく、CIECAM97s等のその他の色空間を利用しても良い。
【００４３】
また、以下の実施の形態では、モニタ１０６からプリンタ１０９への色域変換を想定しているが、これに限定されるものではなく、スキャナ１０７からプリンタ１０９や、CRTモニタから液晶モニタへの色変換など、あらゆるカラー画像機器間の色域変換に利用することができる。
【００４４】
なお、以下の各実施の形態においては、パソコン１０１上でのソフトウェアにより、色変換装置を実現することを想定しているが、これに限定されるわけではなく、例えばLSI等のハードウェアで実現しても良い。
【００４５】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【００４６】
本色変換装置２０１には、色域外割合判定部２０２が設けられている。色域外割合判定部２０２は、色域変換対象の画像、つまり入力デバイスの画像の各画素のCIELAB値（以下、L、a、bで各要素値を示す）と、出力デバイスの色域情報とを受け取る。そして、色域外割合判定部２０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外割合判定部２０２は、この判定結果から、色域変換対象の画像の出力デバイスの色域外となる画素の色域変換対象の画像の全画素に占める割合（以下、色域外割合と呼ぶ）を計算し、出力する。
【００４７】
また、本色変換装置２０１には、明度変換部２０３が設けられている。明度変換部２０３は、色域外割合判定部２０２から画像の色域外割合と、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取る。そして、明度変換部２０３は、色域外割合の値に応じた異なる方法で、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値の明度（L）のみを変換する。そして、明度変換部２０３は、その変換結果を、色域外割合判定部２０２に入力するとともに、色域変換部２０４に入力する。
【００４８】
色域変換部２０４は、色域外割合判定部２０２から明度変更後の画像の色域外割合と、明度変換部２０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取る。そして、色域変換部２０４は、色域外割合の値に応じた異なる方法で、明度変換後の画像の各画素のCIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として、つまり本発明にかかる色変換装置の出力として、出力デバイスに出力する。
【００４９】
以下、図３を参照しながら、実施の形態１にかかる色域外割合判定部２０２の動作を説明する。図３は実施の形態１にかかる色域外割合判定部の処理のPAD図である。以下、図３に沿って、色域外割合判定部２０２における色域外割合の計算法について説明する。
【００５０】
最初に色域外の色の数をカウントするカウンタCの値を0にする（ＳＴ３０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して出力デバイスの色域外か否かを次のように判定していく処理に移行する。
【００５１】
最初に、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D₁を
【００５２】
【数１】

で計算する（ＳＴ３０２）。次に、上述した中心点と、この中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D₂を計算する（ＳＴ３０３）。距離D₂の計算には、多層パーセプトロンなどの学習法を利用するため、詳細な説明は省略する。
【００５３】
次に、距離D₁と距離D₂を比較し（ＳＴ３０４）、距離D₁の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える（ＳＴ３０５）。以上のようにして、全ての画素のCIELAB値に対して出力デバイスの色域外か否かの判定を行い、色域外の画素の数をカウントする。
【００５４】
そして最後にCを画像の全ての画素数で割り、その値R₁を色域外割合として出力する（ＳＴ３０６）。
【００５５】
また、色域外割合判定部２０２は、明度変換部２０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めて色域外割合R₂を計算する。R₂の計算はR₁の計算と同様のため、説明を省略する。
【００５６】
以下、明度変換部２０３における明度変換の計算法について説明する。
【００５７】
明度変換部２０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外割合R₁の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。
【００５８】
まず、R₁が0.１より小さい場合には、色域外の色の割合が少ないことを意味する。この場合、色域外の色の割合が少ないため変換後の画像の階調性が損なわれないので、簡便な変換方法であるクリッピングを使用する。その場合には明度Lは出力デバイスの色域の最低のL値であるL_minにクリッピングする。つまり、LがL_minより小さい場合には、LはL_minに設定し、それ以外の場合はLは変換しない。
【００５９】
なお、本実施例では、R1が0.1より小さい場合に、クリッピングを用いて変換したが、R₁の値はこの値以外であっても、変換後の画像の階調性が損なわれないような画像に相当する値であればよい。よって、R₁の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更しても良い。
【００６０】
次に、０．１＜R₁＜０．４の場合には、画像の全体の明るさのバランスを保って圧縮するために、
【００６１】
【数２】

でLを線形に圧縮する。これは、一般に色域外の画素の割合が小さい画像は写真であることが多く、写真においては全体の明るさのバランスを保って圧縮することが好まれるからである。
【００６２】
なお、本実施例では、０．１＜R₁＜０．４場合に、線形圧縮を用いて変換したが、R₁の値はこの値以外であっても全体の明るさのバランスを保って圧縮することが好まれるような画像に相当する値であればよい。よって、R₁の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００６３】
それ以外の場合には、出力デバイスの色域の彩度を最大限に活用できるように、画像の明度をあまり上げないで圧縮するために
【００６４】
【数３】

でLを非線形に圧縮する。これは、一般に色域外の画素の割合が大きい画像はCGやビジネスグラフィックスである場合が多く、暗い色が比較的少なく、かつ、出力デバイスの色域の彩度を最大限に活用するためには、あまり明度を上げない方が望ましいからである。
【００６５】
なお、本実施例では、R₁が０．４より大きい場合に、非線形圧縮を用いて変換したが、R₁の値はこの値以外であってもあまり明度を上げない方が望ましい画像に相当する値であればよい。よって、R₁の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００６６】
以上のようにして、明度変換部２０３は色域外割合R₁の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【００６７】
次に、色域変換部２０４の動作について説明する。色域変換部２０４は色域外割合判定部２０２で計算された色域外割合R₂により色域変換方法を切り替えながら、明度変換後の画像の各画素のCIELAB値を変換する。
【００６８】
まず、R₂が０．１より小さい場合には、簡便な方法であるクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ないため、出力デバイスの色域外の色をクリッピングにより出力デバイスの色域の表面の色に変換する。そして、その他の場合には、クリッピングでは色の階調性が失われる可能性が高いため、色の階調性を保つことができる非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。
【００６９】
なお、本実施例では、R₁が０．１より小さい場合には、クリッピングを用いて変換したが、R₁の値はこの値以外であってもクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ない画像に相当する値であればよい。よって、R₁の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００７０】
以下、クリッピング、非線形圧縮の方法について図４を参照しながら説明する。図４は、色域変換方法を説明するために、３次元空間を明度を含む平面で切断した断面図である。横軸はCIELAB空間の彩度、縦軸は明度を表す。また、Iは入力デバイス、つまりモニタ１０６のCIELAB色、CはCIELAB空間における（50,0,0）の点、Si、Soはそれぞれ、直線CIとモニタ１０６の色域表面との交点、直線CIと出力デバイスであるプリンタ１０９の色域表面との交点である。また、MはCから距離D_Mの直線CI上の点である。
【００７１】
以下、図４を参照しながらクリッピングについて説明する。クリッピングにおいては、色域変換前の色のCIELAB値が、出力デバイスの色域内の場合には何もしない。一方、色域変換前の色のCIELAB値が、出力デバイスの色域外の場合、つまり、図４のIのような場合には、IをSoに変換する。クリッピングは、プリンタの色域表面のみ用いるため簡便であるが、図４の線分SoSi上の点は全てSoに変換されるため、特に高彩度の色が多い場合には階調性が損なわれてしまう。
【００７２】
一方、非線形圧縮の場合には、色域変換前の色とCとの距離が距離D_Mより小さい場合には、何もしない。一方、色域変換前の色が線分MSi上にある場合には、MSiがMSoに対応するように線形に圧縮する。つまり、図４のIの場合、変換後の色OとMとの距離D_oは
【００７３】
【数４】

により計算する。ここでD_iはMとIの距離、D_MSiはMとSiの間の距離、D_MSoはMとSoの間の距離である。なお、クリッピング、非線形圧縮で必要な色域表面とCとの距離、つまりD_MSi、D_MSoは多層パーセプトロンを利用した学習法を使用するため、詳細な説明は省略する。
【００７４】
以上のようにして、色域変換部２０４は色域外割合R₂が閾値０．１よりも小さい場合、つまり、写真と思われる場合には簡便なクリッピングを行う。そして、それ以外の場合、つまり、CGやビジネスグラフィックスと思われる場合には非線形圧縮により色域変換を行い、高彩度の色の多い画像において高彩度の色の階調性を保った色域変換を行う。
【００７５】
以上のようにして、本実施の形態による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【００７６】
さらに、画像のデバイス色域外の色の割合の大小により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【００７７】
また、画像の色がデバイス色域外にどのように、もしくはどの程度分布しているかによりまず明度を変換し、さらに必要に応じて従来の入出力デバイス色域のみに依存する色域変換を行ったり、上述した色域変換方法を利用することにより、良好な色域変換方法が得られるようになっている。これにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換方法を実現できる。
【００７８】
なお、実施の形態１では明度変換の後に再度色域外割合を計算しているがこれに限定されるものではなく、最初に計算した色域外割合をそのまま用いてもよい。つまり、R₂の代わりにR₁を用いても良い。
【００７９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【００８０】
本色変換装置５０１には、色域外距離統計量算出部５０２が設けられている。、色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値と出力デバイスの色域情報とを受け取る。色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外距離統計量算出部５０２は、色域変換対象の画像の各画素が出力デバイスの色域外の場合は、出力デバイスの色域表面からの距離（以下、色域外距離と呼ぶ）を計算し、さらに色域外と判定した全画素における色域外距離の平均D_aveと標準偏差S_aveを計算する。
【００８１】
明度変換部５０３は、色域外距離統計量算出部５０２の出力である色域外距離の平均D_aveおよび標準偏差S_aveと、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離の平均D_aveおよび標準偏差S_aveに応じた異なる方法で、CIELAB値の明度のみを変換する。そしてその結果を、色域外距離統計量算出部５０２に入力するとともに、色域変換部５０４に入力する。
【００８２】
色域変換部５０４は、色域外距離統計量算出部５０２の出力である色域外距離の平均D_aveおよび標準偏差S_aveと、明度変換部５０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離の平均および標準偏差に応じた異なる方法で、CIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として出力する。
【００８３】
以下、図６を参照しながら、色域外距離統計量算出部５０２の動作を説明する。図６は、実施の形態２にかかる色域外距離統計量算出部の処理のPAD図である。以下、図６に沿って、色域外距離統計量算出部５０２における色域外距離の平均および標準偏差の計算法について説明する。
【００８４】
最初に、色域外距離統計量算出部５０２は、色域外の色の数をカウントするカウンタC、そして一時変数のS、SSを0に初期化する（ＳＴ６０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して以下の計算を行う。
【００８５】
まず、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D₁を計算する（ＳＴ６０２）。次に、上述した中心点とこの中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D₂を計算する（ＳＴ６０３）。D₁、D₂の計算は実施の形態１と同様に行うため、説明は省略する。
【００８６】
次に、距離D₁と距離D₂を比較し（ＳＴ６０４）、距離D₁の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える。さらに、Sに（D₁−D₂）を加算し、SSに（D₁−D₂）の自乗を加算する（ＳＴ６０５）。
【００８７】
そして、最後にSをCで割り、色域外距離の平均D_ave1を計算し、
【００８８】
【数５】

で標準偏差S_ave1を計算する（ＳＴ６０６）。
【００８９】
なお、色域外距離統計量算出部５０２は、明度変換部５０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めてD_ave2、S_ave2を計算するが、その計算はD_ave1、S_ave1の計算と同様のため、説明を省略する。
【００９０】
以下、明度変換部５０３における明度変換の計算法について説明する。
【００９１】
明度変換部５０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外距離の平均D_ave1、標準偏差S_ave1の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。実際には、(D_ave1+ S_ave1)の値により明度の変換方法を切り替える。これは、(D_ave1+ S_ave1)で色域外の画素の大半がどこまで分布しているかの目安となるからである。
【００９２】
まず、(D_ave1+ S_ave1)が出力デバイスの明度の最小値L_minの半分よりも小さい場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が少ないことを意味する。その場合には、明度変換部５０３は明度Lを出力デバイスの色域の最低のL値であるL_minにクリッピングする。つまり、LがL_minより小さい場合には、LはL_minに設定し、それ以外の場合はLは変換しない。
【００９３】
そしてそれ以外の場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が多いことを意味するため、（数３）にしたがって、非線形に明度を圧縮する。
【００９４】
以上のようにして、明度変換部５０３は色域外距離の平均D_ave1、標準偏差S_ave1の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【００９５】
次に、色域変換部５０４の動作について説明する。色域変換部５０４は色域外距離統計量算出部５０２で計算された色域外距離の平均D_ave2、標準偏差S_ave2により色域変換方法を切り替えながら、CIELAB値を変換する。
【００９６】
まず、(D_ave1+ S_ave1)が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値である値２０よりも小さい場合は、クリッピングにより色域変換を行う。その他の場合には、明度変換後の色を非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。また、クリッピング、非線形圧縮の方法は実施の形態１と同様の方法により行うため、説明は省略する。
【００９７】
なお、本実施の形態では、階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値として(D_ave1+ S_ave1)の値に２０を採用したが、階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値はこれ以外の値であっても良い。よって、閾値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【００９８】
以上のようにして、色域変換部５０４は、色域外距離の平均と標準偏差の和が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値以下の場合にはクリッピングを用いて、その他の場合は非線形圧縮を用いて、明度変換後の色を出力デバイスの色域内の色に変換する。
【００９９】
以上のようにして、実施の形態２による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の色域外距離の平均と標準偏差により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１００】
さらに、画像のデバイス色域外の色の色域外距離の平均と標準偏差により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、デバイス色域外の画像の色のデバイス色域からの距離として、色域外距離を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば色域外の色に対してユークリッド距離を最小とする出力デバイスの色域表面上の点とのユークリッド距離を、デバイス色域外の画像の色のデバイス色域からの距離として用いても良い。
【０１０２】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３にかかる色変換装置の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
本色変換装置７０１には、色域外距離比平均算出部７０２が設けられている。色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値と出力デバイスの色域情報とを受け取る。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素の色が出力デバイスの色域内か外かを判定する。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、色域変換対象の画像の各画素が出力デバイスの色域外の場合は、デバイス色域内の点とデバイス色域外の画素のCIELAB値との距離と、このデバイス色域内の点とデバイス色域外の画素のCIELAB値とを結ぶ直線と出力デバイス色域境界の交点とこのデバイス色域内の点との距離との比（以下、色域外距離比と呼ぶ）の平均を計算する。
【０１０４】
デバイス色域内の点は、色域表面から等距離にある点、つまり色域の重心が望ましく、一般的には(50,0,0)の点を取る。しかし、また、デバイス色域内の点は、(50,0,0)以外であっても、少し軸からずらして(55,2,2)などを用いてもよい。
【０１０５】
明度変換部７０３は、色域外距離比平均算出部７０２の出力である明度変換後の画像の色域外距離比平均と、色域変換対象の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離比平均に応じた異なる方法で、CIELAB値の明度のみを変換する。そして明度変換部７０３は、その結果を、色域外距離比平均算出部７０２に入力するとともに、色域変換部７０４に入力する。
【０１０６】
色域変換部７０４は、色域外距離比平均算出部７０２の出力である色域外距離比平均と、明度変換部７０３から明度変換後の画像の各画素のCIELAB値とを受け取り、色域外距離比平均に応じた異なる方法でCIELAB値を変換し、その結果を画像の各画素の色の色域変換後の値として出力する。
【０１０７】
以下、図８を参照しながら、色域外距離比平均算出部７０２の動作を説明する。図８は実施の形態３にかかる色域外距離比平均算出部７０２の処理のPAD図である。以下図８に沿って、色域外距離比平均算出部７０２における色域外距離比平均の計算法について説明する。
【０１０８】
最初に、色域外距離比平均算出部７０２は、色域外の色の数をカウントするカウンタC、そして一時変数のGを0に初期化する（ＳＴ８０１）。次に、全ての画素のCIELAB値に対して以下の計算を行う。
【０１０９】
まず、色域外距離比平均算出部７０２は、入力された画素のCIELAB値と、CIELAB空間においてL、a、bのそれぞれの値が50、0、0である中心点からの距離D₁を計算する（ＳＴ８０２）。そして、色域外距離比平均算出部７０２は、上述した中心点とこの中心点と入力された画素のCIELAB値とを結ぶ直線が出力デバイスの色域表面と交わる点との間の距離D₂を計算する（ＳＴ８０３）。なお、D₁、D₂の計算は実施の形態１と同様に行うため、説明は省略する。
【０１１０】
次に、色域外距離比平均算出部７０２は、距離D₁と距離D₂を比較し（ＳＴ８０４）、距離D₁の方が大きい場合にはその画素の色は色域外と判定し、Cに１を加える。さらに、GにD₁/D₂を加算する（ＳＴ８０５）。そして、最後にGをCで割り、色域外距離比平均G_ave1を計算する（ＳＴ８０６）。
【０１１１】
なお、色域外距離比平均算出部７０２は、明度変換部７０３の処理終了後に、明度を変換した画像のCIELAB値を入力されて改めて色域外距離比平均G_ave2を計算するが、その計算は色域外距離比平均G_ave1の計算と同様のため、説明を省略する。
【０１１２】
以下、明度変換部７０３における明度変換の計算法について説明する。
【０１１３】
明度変換部７０３では全ての画像の画素のCIELAB値に対して、次のようにして色域外距離比平均G_ave1の値により明度の変換方法を切り替えて、明度L値を変換する。
【０１１４】
まず、色域外距離比平均G_ave1が１.１よりも小さい場合には、入力された画像の色には出力デバイスの色域外で色域表面から離れた色が少ないことを意味する。その場合には、画像を変換して階調性が損なわれても許容範囲であると考えられるので明度Lは出力デバイスの色域の最低のL値であるL_minにクリッピングする。つまり、明度LがL_minより小さい場合には、明度LはL_minに設定し、それ以外の場合は明度Lは変換しない。
【０１１５】
なお、本実施例では、色域外距離比平均G_ave1が１.１より小さい場合には、クリッピングを用いて変換したが、色域外距離比平均G_ave1の値はこの値以外であってもクリッピングを用いても色の階調性が失われる可能性が少ない画像に相当する値であればよい。よって、色域外距離比平均G_ave1の値は入力デバイスと出力デバイスの色域の大きさ応じて変更してもよい。
【０１１６】
そしてそれ以外の場合には、出力デバイスの色域外に離れた色が多いことを意味するため、（数３）にしたがって、非線形に明度を圧縮する。
【０１１７】
以上のようにして、明度変換部７０３は色域外距離比平均G_ave1の値に応じて明度の変換方法を切り替えながら、明度L値を変更する。
【０１１８】
次に、色域変換部７０４の動作について説明する。色域変換部７０４は色域外距離比平均算出部７０２で計算された色域外距離比平均G_ave2により色域変換方法を切り替えながら、CIELAB値を変換する。
【０１１９】
まず、色域変換部７０４は、色域外距離比平均G_ave2が１.１よりも小さい場合は、クリッピングにより色域変換を行う。その他の場合には、明度変換後の色を非線形圧縮により出力デバイスの色域内の色に変換する。なお、クリッピングの方法は実施の形態１と同様の方法により行うため、説明は省略する。
【０１２０】
以下、非線形圧縮の方法を図４を参照しながら説明する。図４において色域変換前の色とCとの距離が距離D_Mより小さい場合には、何もしない。
【０１２１】
それ以外の場合は、まず距離CIを距離CSoで割った値をD_Gを計算する。そして、D_Gが色域外距離比平均G_ave2よりも大きい場合には、D_Gを色域外距離比平均G_ave2に設定しなおす。そして、変換後の色OとMとの距離D_oが
【０１２２】
【数６】

となるように、線分CSo上の点Oを計算する。ここでD_MSoはMとSoの間の距離、D_CSoはCとSoの間の距離である。なお、距離D_MSoは多層パーセプトロンを利用した学習法でもとめる。
【０１２３】
以上のようにして、色域変換部７０４は、色域外距離比平均が階調性が損なわれても許容範囲であると考えられる閾値以下の場合にはクリッピングを用いて、その他の場合は非線形圧縮を用いて、明度変換後の色を出力デバイスの色域内の色に変換する。また、非線形圧縮の際には、入力デバイスの色域表面の代わりに、画像の色域距離比平均から計算される仮想的な画像色域を用いて圧縮を行うため、不必要な圧縮を回避することができる。
【０１２４】
以上のようにして、実施の形態３による色変換装置は、画像のデバイス色域外の色の色域外距離比平均により明度変換を変更して、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１２５】
さらに、画像のデバイス色域外の色の色域外距離比平均により色域変換方法を変更することにより、画像の性質に合った適切な色域変換を実行できる。また、これにより良好な色変換装置を実現できるという作用を有する。
【０１２６】
なお、実施の形態３においては色域外距離比の平均は、色域外の画素の色のみで平均を取ったが、それに限定されるものではなく、色域内の色の場合は色域外距離比を１として、全画素で平均をとっても良い。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像の特徴に関わらず良好な色域変換ができる色変換方法および色変換装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる色域変換システムの構成図
【図２】本発明にかかる実施の形態１の色変換装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明にかかる実施の形態１の色変換装置の色域外割合判定部の処理のPAD図
【図４】本発明にかかる実施の形態１の色域変換の方法を説明するために、３次元空間を明度を含む平面で切断した断面図
【図５】本発明にかかる実施の形態２の色変換装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明にかかる実施の形態２の色変換装置の色域外距離統計量算出部の処理のPAD図
【図７】本発明にかかる実施の形態３の色変換装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明にかかる実施の形態３の色変換装置の色域外距離比平均算出部の処理のPAD図
【符号の説明】
２０１、５０１、７０１色変換装置
２０２色域外割合判定部
２０３、５０３、７０３明度変換部
２０４、５０４、７０４色域変換部
５０２色域外距離統計量算出部
７０２色域外距離比平均算出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color conversion method and a color conversion apparatus that are necessary for accurately reproducing a color in a color image processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Devices that perform input, processing, printing, display, and the like of color images, such as scanners, personal computers, color printers, color copiers, and monitors, each have a limited range of colors. This range of colors that can be handled is called a color gamut. In many cases, the color space of the input image assumed for each device is different for each device.
[0003]
Therefore, when handling a color image inside or between these devices, color gamut conversion that converts the color of the color image into a color gamut that can be handled by the device, and conversion to an amount in the color space that the device assumes. Therefore, a narrowly-defined color conversion process is required. These conversions are called color conversions in a broad sense.
[0004]
For example, a color copier prints a color image input by a scanner, but the color gamut of the scanner is different from the color gamut that can actually be printed. For this reason, color gamut conversion is required.
[0005]
In recent years, it has become common to connect a scanner, a monitor, and a color printer to a personal computer, correct a color image input by the scanner, and print using a color printer. Therefore, color conversion between these connected devices is required.
[0006]
An example of color conversion from a monitor to a printer is as follows. ^* a ^* b ^* Convert to a value in space (hereinafter abbreviated as CIELAB space). Furthermore, the color gamut is converted in CIELAB space to a color that can be reproduced by the printer. Then, the result is converted into CMYK which is an input signal of the printer.
[0007]
At this time, conversion from RGB to CIELAB space and conversion from CIELAB space to CMYK actually displays or prints an image with various RGB values and CMYK values, and uses the result of colorimetry as a lookup table or linear This is realized by determining the conversion coefficient.
[0008]
However, the color gamut conversion that converts the monitor color to the printer color in the CIELAB space is largely different from the color gamut of the monitor and the printer. I can only do it.
[0009]
Conventionally, various algorithms have been proposed as the color gamut conversion method. For example, there is one described in JP-A-60-105376.
[0010]
In this publication, when the color of the source device, that is, the color conversion source device is outside the color gamut of the target device, that is, the color conversion destination device, a point on the achromatic color axis is connected to the color of the source device. A color image output apparatus that performs color gamut conversion by converting the color of a source device into a color corresponding to the intersection of a line segment and the surface of the color gamut of a target device is described.
[0011]
Generally, in order to perform color gamut conversion, it is necessary to determine whether a certain color is in or out of the color gamut. However, this publication discloses a method of holding the colors in the color gamut of all devices as a table. However, this method is not practical in recent devices that usually have 8-bit information in each of R, G, and B, because the amount of data to be held becomes enormous.
[0012]
Also, Gamut Mapping Algorithms Based on Psychophysical Experiments, The Fifth Color Imaging Conference: Color Science, Systems , and Applications, 1998.), various color gamut conversion methods including a method similar to Japanese Patent Laid-Open No. 60-105376 are compared.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional color gamut conversion, the color gamut conversion is performed using only the color gamut of the target device, that is, the output device, or in addition, the color gamut of the source device, that is, the input device. In clipping, all colors outside the output device color gamut are converted to the surface of the color gamut, so that there is a problem that gradation and the like are not reproduced well. On the other hand, since the color distribution of the image varies greatly depending on the image, when using a color gamut conversion method called linear compression or nonlinear compression, in the worst case, the color outside the color gamut of the output device is not included in the image. Nevertheless, there is a problem that unnecessary compression is performed.
[0014]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a color conversion method and a color conversion apparatus that can satisfactorily perform color gamut conversion regardless of image characteristics.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the color conversion method of the present invention, the color gamut conversion method or the lightness conversion method is changed depending on how the colors of the image to be gamut converted are distributed outside the color gamut of the output device.
[0016]
In this way, a good color conversion method can be obtained by changing the color gamut conversion method or the lightness conversion method according to the color distribution of the image. In addition, by converting the lightness according to the color distribution of the image described above, and by performing color gamut conversion that depends only on the conventional input / output device color gamut as necessary, or by using the color gamut conversion method described above. A good color conversion method can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the color conversion method according to the first aspect of the present invention, the color gamut conversion target image pixel having a color outside the color gamut of the output device is out of the color gamut depending on a ratio of the total number of pixels of the image. A color gamut conversion method for converting pixels so as to fall within the color gamut is changed.
[0018]
In this way, by changing the color gamut conversion method depending on the ratio of the color outside the device color gamut of the image, it is possible to execute appropriate color conversion suitable for the properties of the image. This also has the effect of realizing a good color gamut conversion method.
[0019]
In the color conversion method according to the second aspect of the present invention, the color conversion method according to the second aspect of the present invention is based on an average of distances from pixels of a color gamut conversion target image having a color that is out of the color gamut of the output device to the color gamut boundary. A color gamut conversion method for converting pixels so as to fall within the color gamut is changed.
[0020]
Thus, by changing the color gamut conversion method depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0021]
The color conversion method according to the third aspect of the present invention includes an average distance from a pixel of a color gamut conversion target image having a color outside the color gamut of the output device to the color gamut boundary, and a standard deviation of the distance. To change the color gamut conversion method for converting the pixels outside the color gamut to fall within the color gamut.
[0022]
Thus, by changing the color gamut conversion method depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0023]
The color conversion method according to the fourth aspect of the present invention includes: a distance from a point in the color gamut of the output device to a pixel of an image to be color gamut conversion having a color outside the color gamut; The pixel out of the color gamut is determined by averaging the ratio of the distance from the intersection of the straight line connecting the point having the color outside the color gamut and the pixel having the color out of the color gamut to the point in the color gamut. The color gamut conversion method for converting the image to fall within the gamut is changed.
[0024]
Thus, by changing the color gamut conversion method depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, in the color conversion method according to any one of the first to fourth aspects, a color adopted from a color gamut conversion method using any one of clipping, linear compression, and nonlinear compression. It is characterized by changing the area conversion method.
[0026]
By selecting a color gamut conversion method adopted from such a color gamut conversion method, the color gamut conversion can be performed efficiently and satisfactorily.
[0027]
In the color conversion method according to the sixth aspect of the present invention, the brightness that falls outside the color gamut is determined by the ratio of the pixels of the color gamut conversion target image having the brightness that falls outside the color gamut of the output device to the total number of pixels of the image. The lightness conversion method for converting the lightness of the pixels having a color so as to fall within the color gamut is changed.
[0028]
In this way, the brightness conversion is changed depending on the proportion of the color outside the device gamut of the image, and then the gamut conversion including saturation and hue is performed as necessary, so that it matches the nature of the image. Appropriate color gamut conversion can be performed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0029]
In the color conversion method according to the seventh aspect of the present invention, the brightness that falls outside the color gamut is obtained by averaging the distances from the pixels of the color gamut conversion target image having the brightness outside the color gamut of the output device to the color gamut boundary. Or a lightness conversion method for converting the lightness of the pixel so as to fall within the color gamut.
[0030]
Thus, by changing the lightness conversion depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, and then performing the color gamut conversion including saturation and hue as necessary, Appropriate color gamut conversion suitable for the property can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0031]
The color conversion method according to the eighth aspect of the present invention includes an average distance from a pixel of a color gamut conversion target image having lightness outside the color gamut of the output device to the color gamut boundary, and a standard deviation of the distance. To change the lightness conversion method for converting the lightness of the pixels having lightness outside the color gamut so as to fall within the color gamut.
[0032]
Thus, by changing the lightness conversion depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, and then performing the color gamut conversion including saturation and hue as necessary, Appropriate color gamut conversion suitable for the property can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0033]
The color conversion method according to the ninth aspect of the present invention includes a distance from a point in the color gamut of the output device to a pixel of a color gamut conversion target image having a lightness outside the color gamut; The pixel having the lightness outside the color gamut by the average of the ratio of the distance from the intersection of the straight line connecting the point of the pixel and the pixel having the lightness outside the color gamut to the point inside the color gamut The lightness conversion method for converting the lightness to fall within the color gamut is changed.
[0034]
Thus, by changing the lightness conversion depending on how the color of the image is distributed outside the device color gamut, and then performing the color gamut conversion including saturation and hue as necessary, Appropriate color gamut conversion suitable for the property can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0035]
A color conversion method according to a tenth aspect of the present invention is the color conversion method according to any one of claims 1 to 5, wherein the image after being converted by the lightness conversion method according to any one of claims 6 to 9 is used. The color gamut conversion is performed by the above color gamut conversion method.
[0036]
In this way, after changing the brightness conversion depending on how or how much the color of the image is distributed outside the device gamut, the color of the image is also out of the device gamut, including saturation and hue. Depending on how or how much the image is distributed, it is possible to execute an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image. This also has the effect of realizing a good color conversion method.
[0037]
According to an eleventh aspect of the present invention, the pixels that fall outside the color gamut are converted so as to fall within the color gamut depending on how the color of the image to be color gamut converted is distributed outside the color gamut of the output device. A color conversion apparatus comprising: a color gamut conversion unit that selects a color gamut conversion method and performs color gamut conversion of the image by the selected color gamut conversion method.
[0038]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the color conversion system of the present invention will be described with reference to FIG.
[0039]
The personal computer 101 is provided with a CPU 102 that controls each control unit by software (program) stored in a storage unit. As storage means, a hard disk 103 (hereinafter referred to as HDD), a RAM 104 as a work memory, and a CD-ROM 105 as an external storage medium are provided. Various software is stored in the CD-ROM 105. The software is executed by the CPU 102 after being downloaded from the CD-ROM 105 to the HDD 103. The software for executing the color conversion method of the present invention is also stored in the CD-ROM 105, and the CPU 102 functions as a color conversion device when the CPU 102 reads the software.
[0040]
In addition, the PC 101 is provided with a monitor 106, a scanner 107, and a digital camera 108, which are devices for inputting images to the PC 101, and a printer 109 for outputting images from the PC 101.
[0041]
In the following embodiments, color gamut conversion in the CIELAB space from the monitor 106 to the printer 109 is assumed. That is, the monitor 106 is an input device and the printer 109 is an output device, and the CIELAB value in the color gamut of the monitor 106 is converted into the CIELAB value in the color gamut of the printer 109. As the color conversion in a broad sense, it is necessary to convert the RGB value of the monitor 106 of each pixel of the image into the CIELAB value before and after the color conversion apparatus, and the conversion from the CIELAB value after the color gamut conversion into the CMYK value of the printer 109. However, for these methods, a physical modeling method, a method using a three-dimensional lookup table, a neural network, or the like is already generally used, and thus the description thereof is omitted.
[0042]
In the following embodiments, the CIELAB space is used. However, the present invention is not limited to this, and other color spaces such as CIECAM97s may be used.
[0043]
In the following embodiment, the color gamut conversion from the monitor 106 to the printer 109 is assumed. However, the present invention is not limited to this, and the color from the scanner 107 to the printer 109 or from the CRT monitor to the liquid crystal monitor is assumed. It can be used for color gamut conversion between all color image devices such as conversion.
[0044]
In each of the following embodiments, it is assumed that the color conversion device is realized by software on the personal computer 101. However, the present invention is not limited to this. For example, it is realized by hardware such as LSI. You may do it.
[0045]
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the color conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0046]
The color conversion apparatus 201 includes an out-of-gamut ratio determination unit 202. The out-of-gamut-ratio determining unit 202 includes a CIELAB value (hereinafter, each element value is indicated by L, a, and b) of each pixel of an image to be gamut converted, that is, an image of the input device, and gamut information of the output device. Receive. Then, the out-of-gamut-ratio determining unit 202 determines whether the color of each pixel of the image to be converted into the color gamut is within or outside the color gamut of the output device. Then, the out-of-gamut-ratio determining unit 202 determines, based on the determination result, the ratio of the pixels that are out of the color gamut of the output device of the image to be gamut converted to the total pixels of the image to be gamut converted (hereinafter referred to as the out-of-gamut ratio Is calculated and output.
[0047]
The color conversion device 201 is provided with a lightness conversion unit 203. The lightness conversion unit 203 receives the out-of-gamut ratio of the image and the CIELAB value of each pixel of the image to be color-gamut converted from the out-of-gamut ratio determination unit 202. Then, the lightness conversion unit 203 converts only the lightness (L) of the CIELAB value of each pixel of the image of the color gamut conversion target by a different method according to the value of the out-of-gamut ratio. Then, the lightness conversion unit 203 inputs the conversion result to the out-of-gamut ratio determination unit 202 and also inputs the conversion result to the color-gamut conversion unit 204.
[0048]
The gamut conversion unit 204 receives the out-of-gamut ratio of the image after the brightness change from the out-of-gamut ratio determination unit 202 and the CIELAB value of each pixel of the image after the brightness conversion from the brightness conversion unit 203. Then, the color gamut conversion unit 204 converts the CIELAB value of each pixel of the image after the lightness conversion by a different method according to the value of the out-of-gamut ratio, and outputs the result after the color gamut conversion of the color of each pixel of the image Is output to the output device as an output value of the color conversion apparatus according to the present invention.
[0049]
Hereinafter, the operation of the out-of-gamut-ratio determining unit 202 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a PAD diagram of the process of the out-of-gamut ratio determining unit according to the first embodiment. Hereinafter, the calculation method of the out-of-gamut ratio determination unit 202 in the out-of-gamut ratio determination unit 202 will be described with reference to FIG.
[0050]
First, the value of the counter C that counts the number of colors out of the color gamut is set to 0 (ST301). Next, the process proceeds to a process for determining whether the CIELAB values of all the pixels are out of the color gamut of the output device as follows.
[0051]
First, the CIELAB value of the input pixel and the distance D from the center point where the L, a, and b values are 50, 0, 0 in the CIELAB space. ₁ The
[0052]
[Expression 1]

(ST302). Next, the distance D between the center point described above and the point where the straight line connecting the center point and the CIELAB value of the input pixel intersects the color gamut surface of the output device. ₂ Is calculated (ST303). Distance D ₂ Since a learning method such as a multi-layer perceptron is used for the calculation, detailed description thereof is omitted.
[0053]
Next, distance D ₁ And distance D ₂ (ST304) and the distance D ₁ If is larger, the pixel color is determined to be out of the color gamut, and 1 is added to C (ST305). As described above, it is determined whether the CIELAB values of all the pixels are out of the color gamut of the output device, and the number of pixels out of the color gamut is counted.
[0054]
Finally, C is divided by the total number of pixels in the image and the value R ₁ Is output as an out-of-gamut ratio (ST306).
[0055]
Further, the out-of-gamut-ratio determination unit 202 receives the CIELAB value of the image whose brightness has been converted after the lightness conversion unit 203 has finished processing, and again outputs the out-of-gamut-ratio R ₂ Calculate R ₂ The calculation of R ₁ Since the calculation is the same as that in FIG.
[0056]
Hereinafter, a lightness conversion calculation method in the lightness conversion unit 203 will be described.
[0057]
In the lightness conversion unit 203, the out-of-gamut ratio R is applied to the CIELAB values of all image pixels as follows. ₁ The lightness L value is converted by switching the lightness conversion method according to the value of.
[0058]
First, R ₁ When the value is smaller than 0.1, it means that the ratio of colors outside the color gamut is small. In this case, since the ratio of colors out of the color gamut is small and the gradation of the image after conversion is not impaired, clipping, which is a simple conversion method, is used. In that case, the lightness L is the lowest L value in the color gamut of the output device. _min Clip to. That is, L is L _min L is L if less _min Otherwise, L is not converted.
[0059]
In this embodiment, when R1 is smaller than 0.1, conversion is performed using clipping. ₁ Even if this value is other than this value, it may be a value corresponding to an image that does not impair the gradation of the converted image. Therefore, R ₁ The value of may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0060]
Next, 0.1 <R ₁ In the case of <0.4, in order to compress while maintaining the balance of the overall brightness of the image,
[0061]
[Expression 2]

To compress L linearly. This is because, in general, an image with a small proportion of pixels outside the color gamut is often a photograph, and it is preferable to compress an image while maintaining the balance of overall brightness.
[0062]
In this embodiment, 0.1 <R ₁ <0.4, converted using linear compression, but R ₁ Any value other than this value may be a value corresponding to an image for which it is preferable to compress the image while maintaining the balance of overall brightness. Therefore, R ₁ The value of may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0063]
Otherwise, to compress without increasing the brightness of the image so that the saturation of the gamut of the output device can be fully utilized.
[0064]
[Equation 3]

To compress L nonlinearly. This is because, in general, images with a large proportion of pixels outside the color gamut are often CG or business graphics, so that there are relatively few dark colors and to maximize the saturation of the output device color gamut. This is because it is desirable not to increase the brightness.
[0065]
In this example, R ₁ Is converted using non-linear compression when R is greater than 0.4, but R ₁ Any value other than this value may be a value corresponding to an image for which it is desirable not to increase the brightness. Therefore, R ₁ The value of may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0066]
As described above, the lightness conversion unit 203 uses the out-of-gamut ratio R. ₁ The lightness L value is changed while switching the lightness conversion method according to the value of.
[0067]
Next, the operation of the color gamut conversion unit 204 will be described. The color gamut conversion unit 204 outputs a color gamut ratio R calculated by the color gamut ratio determination unit 202. ₂ The CIELAB value of each pixel of the image after lightness conversion is converted while switching the color gamut conversion method.
[0068]
First, R ₂ Is less than 0.1, it is unlikely that the color gradation will be lost even if clipping is used, which is a simple method. Therefore, the color outside the color gamut of the output device is clipped to the color gamut of the output device. Convert to surface color. In other cases, there is a high possibility that the color gradation is lost in clipping, so that the color is converted into a color within the color gamut of the output device by nonlinear compression that can maintain the color gradation.
[0069]
In this example, R ₁ Is less than 0.1, it is converted using clipping, but R ₁ Any value other than this value may be used as long as it corresponds to an image with little possibility of losing the gradation of color even if clipping is used. Therefore, R ₁ The value of may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0070]
Hereinafter, clipping and nonlinear compression methods will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a three-dimensional space cut along a plane including lightness in order to explain the color gamut conversion method. The horizontal axis represents the saturation of CIELAB space, and the vertical axis represents the lightness. I is an input device, that is, the CIELAB color of the monitor 106, C is a point (50, 0, 0) in the CIELAB space, Si and So are intersections of the straight line CI and the color gamut surface of the monitor 106, and a straight line CI. And the intersection of the color gamut surface of the printer 109 as the output device. M is the distance D from C _M It is a point on the straight line CI.
[0071]
Hereinafter, clipping will be described with reference to FIG. In clipping, nothing is done if the CIELAB value of the color before gamut conversion is within the gamut of the output device. On the other hand, when the CIELAB value of the color before the color gamut conversion is outside the color gamut of the output device, that is, in the case of I in FIG. 4, I is converted to So. Clipping is convenient because it uses only the surface of the color gamut of the printer, but since all points on the line segment SoSi in FIG. 4 are converted to So, gradation is impaired particularly when there are many high-saturation colors. End up.
[0072]
On the other hand, in the case of nonlinear compression, the distance between the color before color gamut conversion and C is the distance D. _M If it is smaller, do nothing. On the other hand, when the color before color gamut conversion is on the line segment MSi, the color is compressed linearly so that MSi corresponds to MSo. That is, in the case of I in FIG. 4, the distance D between the converted colors O and M _o Is
[0073]
[Expression 4]

Calculate according to Where D _i Is the distance between M and I, D _MSi Is the distance between M and Si, D _MSo Is the distance between M and So. The distance between the gamut surface and C required for clipping and nonlinear compression, that is, D _MSi , D _MSo Uses a learning method that utilizes a multilayer perceptron, and thus a detailed description thereof is omitted.
[0074]
As described above, the color gamut conversion unit 204 performs the out-of-gamut ratio R. ₂ Is smaller than the threshold value 0.1, that is, when it is considered to be a photograph, simple clipping is performed. In other cases, that is, when it seems to be CG or business graphics, color gamut conversion is performed by nonlinear compression, and color gamut conversion that maintains the gradation of high saturation color in images with high saturation color is performed. Do.
[0075]
As described above, the color conversion apparatus according to the present embodiment can change the lightness conversion depending on the ratio of the color outside the device color gamut of the image, and can execute an appropriate color gamut conversion that matches the properties of the image. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0076]
Furthermore, by changing the color gamut conversion method depending on the ratio of the color outside the device color gamut of the image, it is possible to execute an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0077]
Also, depending on how or how much the image color is distributed outside the device gamut, the brightness is converted first, and if necessary, the gamut conversion that depends only on the conventional input / output device gamut is performed. By using the above-described color gamut conversion method, a good color gamut conversion method can be obtained. As a result, it is possible to execute an appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image. This also makes it possible to realize a good color conversion method.
[0078]
In the first embodiment, the out-of-gamut ratio is calculated again after the brightness conversion. However, the present invention is not limited to this, and the out-of-gamut ratio calculated first may be used as it is. That is, R ₂ R instead of ₁ May be used.
[0079]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the color conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0080]
The color conversion apparatus 501 includes an out-of-gamut distance statistic calculation unit 502. The out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 receives the CIELAB value of each pixel of the image to be gamut converted and the gamut information of the output device. The out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 determines whether the color of each pixel of the image to be gamut converted is within or outside the gamut of the output device. The out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 then calculates the distance from the surface of the output device color gamut (hereinafter referred to as the out-of-gamut distance) when each pixel of the image to be converted to the color gamut is outside the color gamut of the output device. Average D of out-of-gamut distances for all pixels that were calculated and determined to be out-of-gamut _ave And standard deviation S _ave Calculate
[0081]
The lightness conversion unit 503 outputs an average D of out-of-gamut distances that is an output of the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502. _ave And standard deviation S _ave And the CIELAB value of each pixel of the image to be gamut converted, and the average D of the out-of-gamut distance _ave And standard deviation S _ave Convert only the lightness of CIELAB values in different ways depending on. The result is input to the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 and also input to the color gamut conversion unit 504.
[0082]
The color gamut conversion unit 504 outputs an average D of out-of-gamut distance, which is an output of the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502. _ave And standard deviation S _ave And the CIELAB value of each pixel of the image after lightness conversion from the lightness conversion unit 503, convert the CIELAB value by a different method according to the average and standard deviation of the out-of-gamut distance, and the result is converted to each pixel of the image Is output as the value after color gamut conversion.
[0083]
Hereinafter, the operation of the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a PAD diagram of the processing of the out-of-gamut distance statistic calculating unit according to the second embodiment. Hereinafter, the calculation method of the average and standard deviation of the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 will be described with reference to FIG.
[0084]
First, the out-of-gamut distance statistic calculating unit 502 initializes the counter C that counts the number of out-of-gamut colors and the temporary variables S and SS to 0 (ST601). Next, the following calculation is performed on the CIELAB values of all pixels.
[0085]
First, the CIELAB value of the input pixel and the distance D from the center point where the L, a, and b values are 50, 0, 0 in the CIELAB space. ₁ Is calculated (ST602). Next, the distance D between the above-mentioned center point and the point where the straight line connecting the center point and the CIELAB value of the input pixel intersects the color gamut surface of the output device. ₂ Is calculated (ST603). D ₁ , D ₂ Since this calculation is performed in the same manner as in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0086]
Next, distance D ₁ And distance D ₂ (ST604) and the distance D ₁ If is larger, the pixel color is determined to be out of gamut, and 1 is added to C. Furthermore, S (D ₁ −D ₂ ) And add SS to (D ₁ −D ₂ ) Is added (ST605).
[0087]
Finally, divide S by C, and average out-of-gamut distance D _ave1 Calculate
[0088]
[Equation 5]

Standard deviation S _ave1 Is calculated (ST606).
[0089]
Note that the out-of-gamut distance statistic calculation unit 502 receives the CIELAB value of the image whose brightness has been converted after the processing of the brightness conversion unit 503 is completed, and re- _ave2 , S _ave2 , But the calculation is D _ave1 , S _ave1 Since the calculation is the same as that in FIG.
[0090]
Hereinafter, a lightness conversion calculation method in the lightness conversion unit 503 will be described.
[0091]
In the lightness conversion unit 503, the average D of out-of-gamut distance is calculated for CIELAB values of all image pixels as follows. _ave1 , Standard deviation S _ave1 The lightness L value is converted by switching the lightness conversion method according to the value of. In fact, (D _ave1 + S _ave1 ) To change the lightness conversion method. This is (D _ave1 + S _ave1 ) Is a measure of how far most of the pixels outside the color gamut are distributed.
[0092]
First, (D _ave1 + S _ave1 ) Is the minimum brightness L of the output device _min If it is smaller than half of this, it means that there are few colors separated out of the color gamut of the output device. In that case, the lightness conversion unit 503 sets the lightness L to L which is the lowest L value of the color gamut of the output device. _min Clip to. That is, L is L _min L is L if less _min Otherwise, L is not converted.
[0093]
In other cases, it means that there are many colors that are out of the color gamut of the output device. Therefore, the lightness is compressed nonlinearly according to (Equation 3).
[0094]
As described above, the lightness conversion unit 503 uses the average D of out-of-gamut distance. _ave1 , Standard deviation S _ave1 The lightness L value is changed while switching the lightness conversion method according to the value of.
[0095]
Next, the operation of the color gamut conversion unit 504 will be described. The color gamut conversion unit 504 calculates the average D of the color gamut distance calculated by the color gamut distance statistics calculation unit 502. _ave2 , Standard deviation S _ave2 The CIELAB value is converted while switching the color gamut conversion method.
[0096]
First, (D _ave1 + S _ave1 ) Is smaller than the value 20, which is a threshold that is considered to be an allowable range even if the gradation is impaired, color gamut conversion is performed by clipping. In other cases, the color after the brightness conversion is converted into a color in the color gamut of the output device by nonlinear compression. The clipping and nonlinear compression methods are performed in the same manner as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0097]
In the present embodiment, the threshold value that is considered to be an allowable range even if the gradation is impaired (D _ave1 + S _ave1 Although 20 is adopted as the value of), the threshold value considered to be within the allowable range even if the gradation is impaired may be a value other than this. Therefore, the threshold value may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0098]
As described above, the color gamut conversion unit 504 uses the clipping when the sum of the average out-of-gamut distance and the standard deviation is equal to or less than a threshold that is considered to be an allowable range even if the gradation is impaired. In other cases, the color after lightness conversion is converted into a color in the color gamut of the output device using nonlinear compression.
[0099]
As described above, the color conversion apparatus according to the second embodiment changes the brightness conversion according to the average and standard deviation of the out-of-gamut distance of colors outside the device gamut of the image, and an appropriate color gamut that matches the properties of the image. Conversion can be performed. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0100]
Furthermore, by changing the color gamut conversion method according to the average and standard deviation of the color gamut distances outside the device color gamut of the image, appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0101]
In this embodiment, the distance outside the device gamut is used as the distance from the device color gamut of the color of the image outside the device color gamut. However, the present invention is not limited to this. The Euclidean distance from the point on the color gamut surface of the output device that minimizes the distance may be used as the distance from the device color gamut of the image color outside the device color gamut.
[0102]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the color conversion apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0103]
The color conversion apparatus 701 is provided with an out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702. The out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 receives the CIELAB value of each pixel of the image to be gamut converted and the gamut information of the output device. Then, the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 determines whether the color of each pixel of the image to be gamut converted is within or outside the gamut of the output device. The out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702, when each pixel of the image to be gamut converted is outside the output device gamut, the distance between the point in the device gamut and the CIELAB value of the pixel outside the device gamut; The ratio between the line connecting the point in the device gamut and the CIELAB value of the pixel outside the device gamut and the intersection of the output device gamut boundary and the point in the device gamut (hereinafter referred to as the out-of-gamut distance ratio) Calculate the average of
[0104]
The point in the device gamut is preferably a point that is equidistant from the surface of the gamut, that is, the center of gravity of the gamut, and generally takes a point of (50, 0, 0). However, the points in the device color gamut may be other than (50, 0, 0), or (55, 2, 2) or the like may be used with a slight offset from the axis.
[0105]
The lightness conversion unit 703 receives the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 and outputs the out-of-gamut distance ratio average of the image after the brightness conversion and the CIELAB value of each pixel of the image to be converted into the out-of-gamut. Convert only the lightness of CIELAB values in different ways depending on the ratio average. The lightness conversion unit 703 inputs the result to the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 and also inputs the result to the color gamut conversion unit 704.
[0106]
The color gamut conversion unit 704 receives the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 and the out-of-gamut distance ratio average and the CIELAB value of each pixel of the image after the brightness conversion from the brightness conversion unit 703, and the out-of-gamut distance ratio The CIELAB value is converted by a different method according to the average, and the result is output as the value after the color gamut conversion of the color of each pixel of the image.
[0107]
Hereinafter, the operation of the out-of-gamut distance ratio average calculating unit 702 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a PAD diagram of processing of the out-of-gamut distance ratio average calculating unit 702 according to the third embodiment. Hereinafter, the calculation method of the out-of-gamut distance ratio average calculating unit 702 will be described with reference to FIG.
[0108]
First, the out-of-gamut distance ratio average calculating unit 702 initializes a counter C that counts the number of out-of-gamut colors and a temporary variable G to 0 (ST801). Next, the following calculation is performed on the CIELAB values of all pixels.
[0109]
First, the out-of-gamut distance ratio average calculating unit 702 inputs the CIELAB value of the input pixel and the distance D from the center point where the values of L, a, and b are 50, 0, 0 in the CIELAB space, respectively. ₁ Is calculated (ST802). Then, the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 calculates the distance D between the above-described center point and a point where the straight line connecting the center point and the CIELAB value of the input pixel intersects the color gamut surface of the output device. ₂ Is calculated (ST803). D ₁ , D ₂ Since this calculation is performed in the same manner as in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0110]
Next, the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 calculates the distance D ₁ And distance D ₂ (ST804) and the distance D ₁ If is larger, the pixel color is determined to be out of gamut, and 1 is added to C. Furthermore, G to D ₁ / D ₂ Are added (ST805). Finally, G is divided by C, and the out-of-gamut distance ratio average G _ave1 Is calculated (ST806).
[0111]
Note that the out-of-gamut distance ratio average calculation unit 702 receives the CIELAB value of the image whose brightness has been converted after the lightness conversion unit 703 has finished processing, and again calculates the out-of-gamut distance ratio average G. _ave2 , But the calculation is the average G out of gamut distance ratio _ave1 Since the calculation is the same as that in FIG.
[0112]
Hereinafter, a lightness conversion calculation method in the lightness conversion unit 703 will be described.
[0113]
In the lightness conversion unit 703, the out-of-gamut distance ratio average G is applied to the CIELAB values of all the image pixels as follows. _ave1 The lightness L value is converted by switching the lightness conversion method according to the value of.
[0114]
First, out-of-gamut distance ratio average G _ave1 Is smaller than 1.1, it means that the color of the input image has few colors outside the gamut of the output device and away from the gamut surface. In that case, the lightness L is the lowest L value of the color gamut of the output device because it is considered to be an acceptable range even if the image is converted and the gradation is lost. _min Clip to. That is, lightness L is L _min If it is less, the lightness L is L _min Otherwise, brightness L is not converted.
[0115]
In this example, the out-of-gamut distance ratio average G _ave1 Is less than 1.1, it was converted using clipping, but the out-of-gamut distance ratio average G _ave1 Any value other than this value may be used as long as it corresponds to an image with little possibility of losing the gradation of color even if clipping is used. Therefore, out-of-gamut distance ratio average G _ave1 The value of may be changed according to the size of the color gamut of the input device and the output device.
[0116]
In other cases, it means that there are many colors that are out of the color gamut of the output device. Therefore, the lightness is compressed nonlinearly according to (Equation 3).
[0117]
As described above, the lightness conversion unit 703 performs the out-of-gamut distance ratio average G _ave1 The lightness L value is changed while switching the lightness conversion method according to the value of.
[0118]
Next, the operation of the color gamut conversion unit 704 will be described. The color gamut conversion unit 704 outputs the color gamut distance ratio average G calculated by the color gamut distance ratio average calculation unit 702. _ave2 The CIELAB value is converted while switching the color gamut conversion method.
[0119]
First, the color gamut conversion unit 704 outputs an out-of-gamut distance ratio average G _ave2 Is smaller than 1.1, color gamut conversion is performed by clipping. In other cases, the color after the brightness conversion is converted into a color in the color gamut of the output device by nonlinear compression. Note that the clipping method is performed in the same manner as in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0120]
Hereinafter, the nonlinear compression method will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the distance between the color before color gamut conversion and C is the distance D _M If it is smaller, do nothing.
[0121]
In other cases, the value obtained by dividing the distance CI by the distance CSo is D _G Calculate And D _G Is out-of-gamut distance ratio average G _ave2 If greater than D _G The color gamut distance ratio average G _ave2 Set to. And the distance D between the converted colors O and M _o But
[0122]
[Formula 6]

The point O on the line segment CSo is calculated so that Where D _MSo Is the distance between M and So, D _CSo Is the distance between C and So. Distance D _MSo Can also be stopped by a learning method using a multilayer perceptron.
[0123]
As described above, the color gamut conversion unit 704 uses clipping when the out-of-gamut distance ratio average is equal to or less than a threshold that is considered to be an allowable range even if gradation is impaired, and is nonlinear in other cases. Using compression, the color after lightness conversion is converted to a color in the color gamut of the output device. In addition, in the case of nonlinear compression, compression is performed using a virtual image gamut calculated from the average gamut distance ratio of the image instead of the gamut surface of the input device, thus avoiding unnecessary compression. can do.
[0124]
As described above, the color conversion apparatus according to Embodiment 3 changes the lightness conversion based on the out-of-gamut distance ratio average of colors outside the device color gamut of the image, and executes appropriate color gamut conversion that matches the properties of the image. it can. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0125]
Furthermore, by changing the color gamut conversion method based on the out-of-gamut distance ratio average of colors outside the device color gamut of the image, appropriate color gamut conversion suitable for the properties of the image can be executed. This also has the effect of realizing a good color conversion device.
[0126]
In the third embodiment, the average of the out-of-gamut distance ratio is averaged only for the colors of the pixels outside of the color gamut, but is not limited to this. 1 may be averaged over all pixels.
[0127]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a color conversion method and a color conversion apparatus that can perform favorable color gamut conversion regardless of image characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a color gamut conversion system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the color conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a PAD diagram of processing of an out-of-gamut-ratio determining unit of the color conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a three-dimensional space cut along a plane including lightness to explain the color gamut conversion method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a color conversion apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a PAD diagram of processing of an out-of-gamut distance statistic calculation unit of the color conversion device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a color conversion apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a PAD diagram of processing of an out-of-gamut distance ratio average calculation unit of the color conversion device according to the third embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
201, 501, 701 color conversion apparatus
202 Out-of-gamut ratio determination unit
203, 503, 703 Lightness conversion section
204, 504, 704 Color gamut converter
502 Color gamut distance statistics calculation part
702 Out-of-gamut distance ratio average calculator

Claims

明度と色度にて表現される色空間において、出力デバイス色域内における明度軸上の点でかつ明度位置が最低値と最高値との略中間に位置する点から前記色域の外となる色を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と前記色域内の点と前記色域外となる色を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均が小さい場合にはクリッピングにより色域変換を行ない、前記比の平均が大きい場合には非線形圧縮により出力デバイスの色域内に変換することにより、前記色域外となる前記画素を前記色域内に入るように色変換方法を変更することを特徴とする色変換方法。 In a color space expressed by lightness and chromaticity, a color that falls outside the color gamut from a point on the lightness axis in the output device color gamut and a lightness position that is approximately halfway between the lowest value and the highest value The distance to the pixel in the color gamut conversion target image, the distance between the point in the color gamut and the straight line connecting the pixel having the color outside the color gamut and the color gamut boundary to the point in the color gamut If the average of the ratio is small, color gamut conversion is performed by clipping, and if the average of the ratio is large, the pixel outside the color gamut is converted into the color gamut of the output device by nonlinear compression. A color conversion method, wherein the color conversion method is changed so as to fall within a color gamut.

明度と色度にて表現される色空間において、出力デバイス色域内における明度軸上の点でかつ明度位置が最低値と最高値との略中間に位置する点から前記色域の外となる明度を有する色域変換対象の画像の画素までの距離と前記色域内の点と前記色域外となる明度を有する前記画素とを結ぶ直線と前記色域境界との交点から前記色域内の点まで距離との比の平均が小さい場合にはクリッピングにより色域変換を行ない、前記比の平均が大きい場合には非線形圧縮により出力デバイスの色域内に変換することにより、前記色域外となる明度を有する前記画素を前記色域内に入るように色変換方法を変更することを特徴とする色変換方法。 In a color space expressed by lightness and chromaticity, the lightness outside the color gamut from a point on the lightness axis in the output device color gamut and the lightness position being approximately halfway between the lowest value and the highest value The distance from the color gamut conversion target image pixel to the pixel in the color gamut from the intersection of the straight line connecting the point in the color gamut and the pixel having the lightness outside the color gamut and the color gamut boundary When the average of the ratio is small, color gamut conversion is performed by clipping, and when the average of the ratio is large, by converting into the color gamut of the output device by non-linear compression, the lightness outside the color gamut is obtained. A color conversion method, wherein the color conversion method is changed so that a pixel falls within the color gamut.