JP4374969B2 - 色圧縮装置および色圧縮方法 - Google Patents

色圧縮装置および色圧縮方法 Download PDF

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Description

本発明は、色域の異なるデバイス間で色の再現を行なう場合に用いられる色圧縮方法および色圧縮装置に関する。
色域の異なるデバイス間での色再現を行なう際、従来より、色相保存の色圧縮が用いられて来た。例えば、特許文献1は、明度及び彩度の2次元の等色相面内で、明度及び彩度の変換を行なう技術を提案している。
特開平9−98298号
しかし、2つのデバイスのデバイスカラー値(RGB、CMYKなど)は、たとえ互いに等しくても、それらの均等色空間(L*a*b*、L*u*v*など)での色相値は一般に互いに異なる。このため、例えば、モニタでの青がプリンタでは赤っぽく再現されてしまう。
また、sRGB等のモニタプロファイルでは、デバイスカラーでの等色相ラインが、L*a*b*、L*u*v*などの均等色空間において直線にはなっていない。
図12(a)は、モニタのデバイスカラー値で定義された原色(CMYRGB)のグラデーション(黒〜原色〜白)における L*a*b*値をa*b* 平面上にプロットした図で
ある。換言すれば、図12(a)は、L*a*b*空間に分布したL*a*b*値を、L軸に沿って上から見下ろした状態を示している。
具体的には、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(255,0,0)まで、Rの値のみを順次増加させ、次に、(255,G、B)のGとBとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させる。表示される色のLab値を測色し、ab値で示される点(a,b)をab空間にプロットする。こうして、原点(0,0,0)(黒)から(255,0,0)(原色)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るRの等色相ラインを作成する。ここで、等色相ラインRは、所定の赤の色相を有しているため、本来、原点から所定の色相H(a軸からのなす角度)の方向にまっすぐに延びるはずである。しかしながら、図12(a)より明らかなように、ループ状となっており、色相が変化してしまっている。グラデーションが正確に再現できないことがわかる。
なお、等色相ラインGは、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(0,255,0)まで、Gの値のみを順次増加させ、次に、(R、255,B)のRとBとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させて作成する。
また、等色相ラインBは、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(0,0,255)まで、Gの値のみを順次増加させ、次に、(R,G、255)のRとGとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させて作成する。
また、等色相ラインCは、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(0,255,255)まで、GとBとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させ、次に、(R,255、255)のRの値のみを順次増加させて作成する。
また、等色相ラインMは、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(255,0,255)まで、RとBとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させ、次に、(255、G,255)のGの値のみを順次増加させて作成する。
また、等色相ラインYは、モニタに与えるRGB制御信号(R、G、B)を、まず、(0,0,0)から(255,255,0)まで、RとGとの値を、互いに等しく、0から255まで順次増加させ、次に、(255,255、B)のBの値のみを順次増加させて作成する。
図12(a)より明らかなように、等色相ラインY、G、C、Mは、それぞれ、原点から同一の色相方向に略直線状に延びている。しかしながら、等色相ラインR、Bは、ループ状になっており、色相が変化してしまっている。このため、適切なグラデーションを再現できない。
図12(b)は、明度−彩度平面(等色相平面)におけるモニタの色域Smとプリンタの色域Spとを示している。ここで、明度−彩度平面(等色相平面)とは、Lab空間を任意の色相の位置で切断した断面であり、明度と彩度とからなる二次元平面である。
この図に示されるように、モニタの色域Smは、プリンタの色域Spより明るい方向にずれている。このため、色相によっては、モニタ上の色とプリンタで印刷された色とで、色の印象が大きく異なってしまう。
本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、本発明の第1の目的は、色相のずれを防止し、適切にグラデーションを再現できる色圧縮方法、および色圧縮装置を提供することである。
また、本発明の第2の目的は、2つのデバイス間の明度の差に起因する色の印象の違いをなくす色圧縮方法、および色圧縮装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、レッド、グリーン及びブルー(Rin、Gin、Bin)の色成分を有するデータからなる入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る入力手段と、
レッド及びグリーンの原色を示す入力側カラー画像データHR、HGに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された色相値のデータ及びシアン、マゼンタ及びイエローの原色を示す出力側カラー画像データに基づき出力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された色相値HC、HM、HYを格納する記憶手段と、
ユーザに所望のブルーの色相値のデータHBを入力させるユーザ入力手段と、
前記入力側カラー画像データを、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック(Cout、Mout、Yout、Kout)の色成分を有するデータからなる前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する色圧縮手段と、
を備え、
前記レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データのうちレッドのみで、かつレッドが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データのうちグリーンのみで、かつグリーンが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データのうちシアンのみで、かつシアンが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データのうちマゼンタのみで、かつマゼンタが最大であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データのうちイエローのみで、かつイエローが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記色圧縮手段が、
前記入力側カラー画像データの色相値を前記入力側カラー画像データに基づいて決定する色相決定手段と、
前記入力側カラー画像データを、前記入力側デバイスの色変換特性に基づいて、測色値(Lin*,ain*,bin*)に変換するLab変換手段と、
前記出力側カラー画像データを、前記出力側デバイスの色変換特性に基づいて、CMYKデータに変換するCMYK変換手段と、
を備え、
前記色相決定手段は、
前記レッド、グリーン及びブルーの色相値のデータHR、HG、HBとマゼンタ及びイエローの色相値のデータHC、HM、HYと前記Lab変換手段で変換された前記測色値と前記入力側カラー画像データの大小関係に基づいて算出される係数kとに基づいて、前記入力側カラー画像データの色相値Hinを決定し、
前記色圧縮手段は、
前記決定した色相値Hinに基づいて前記CMYK変換手段で前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データを変換することにより色圧縮を行うことを特徴とする色圧縮装置を提供する。
このような構成によると、入力手段は、入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る。色圧縮手段は、入力側カラー画像データを、前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する。色相決定手段は、入力側カラー画像データの色相を、入力側カラー画像データに基づいて決定する。色圧縮手段は、決定した色相に基づいて色圧縮を行う。
また、請求項1に記載の発明は、前記入力側カラー画像データはレッド、グリーン、及び、ブルーの色成分を有する(Rin、Gin、Bin)データからなり、レッド、及び、グリーンの色相値のデータHR、HGを格納する記憶手段と、ユーザに所望のブルーの色相値のデータHBを入力させるユーザ入力手段と、を更に備え、該レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データ(255,0,0)に基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データ(0,255,0)に基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、前記色相決定手段は、該レッド、グリーン、及び、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと該入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相値Hinを決定することを特徴としている。
このような構成によると、入力側カラー画像データはレッド、グリーン、及び、ブルーの色成分を有する(Rin、Gin、Bin)データからなる。記憶手段は、レッド、及び、グリーンの色相値のデータHR、HGを格納している。ここで、レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データ(255,0,0)に基づき入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データ(0,255,0)に基づき入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。ユーザは、所望のブルーの色相値のデータHBをユーザ入力手段に入力する。色相決定手段は、該レッド、グリーン、及び、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相値Hinを決定する。
また、請求項1に記載の発明は、前記出力側カラー画像データは、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなり、前記記憶手段は、シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYを更に格納しており、該シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データ(255,0,0、0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データ(0,255,0、0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データ(0,0,255,0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該色相決定手段は、該レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと該シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYと該入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相Hinを決定することを特徴としている。
このような構成によると、出力側カラー画像データは、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなる。記憶手段は、シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYを更に格納している。シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データ(255,0,0、0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データ(0,255,0、0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データ(0,0,255,0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。色相決定手段は、該レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと該シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYと入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相Hinを決定する。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、該色相決定手段は、該入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、値Hに基づいて色相Hinを決定し、L、M、Sは、該入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示し、k=(M−S)/(L−S)であることを特徴としている。
このような構成によると、色相決定手段は、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、値Hに基づいて色相Hinを決定する。ここで、L、M、Sは、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示している。また、k=(M−S)/(L−S)である。
また、上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記色圧縮手段は、前記入力側カラー画像データの明度Vinを決定する明度決定手段と、該入力側カラー画像データの明度Vinを修正する明度修正手段とを備え、該入力側色域が該入力側カラー画像データの該色相Hinにおいて純色明度V0を有し、該出力側色域が該色相Hinにおいて純色明度V02を有し、前記明度修正手段は、修正入力側色域の該色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する目標明度決定手段を備え、前記明度修正手段は、該明度Vinを、該目標明度targetに基づいて修正することを特徴とする色圧縮装置を提供する。
このような構成によると、色相決定手段は入力側カラー画像データの色相Hinを決定する。明度決定手段は入力側カラー画像データの明度Vinを決定する。明度修正手段は入力側カラー画像データの明度Vinを修正する。入力側色域は入力側カラー画像データの色相Hinにおいて純色明度V0を有している。出力側色域は色相Hinにおいて純色明度V02を有している。目標明度決定手段は、修正入力側色域の色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する。前記明度修正手段は、明度Vinを、目標明度targetに基づいて修正する。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、該目標明度決定手段は、該純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、該目標明度targetを該純色明度V02に等しい値に設定することを特徴としている。
このような構成によると、目標明度決定手段は、純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、目標明度targetを純色明度V02に等しい値に設定する。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、該目標明度決定手段は、該純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、該目標明度targetを、該純色明度V02と該純色明度V0との間の値に設定することを特徴としている。
このような構成によると、該目標明度決定手段は、純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、該目標明度targetを、純色明度V02と純色明度V0との間の値に設定する。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、該目標明度決定手段は、該純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02 (ここで、0≦K≦1)を演算することにより、該目標明度targetを決定することを特徴としている。
このような構成によると、目標明度決定手段は、純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02(ここで、0≦K≦1)を演算することにより、目標明度targetを決定する。
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、入力側色域は、該色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有し、該明度修正手段は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0 の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、該入力側色域での該明度Vinに
対応する該修正入力側色域での明度Vin’を決定することを特徴としている。
このような構成によると、入力側色域は、色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有している。該明度修正手段は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、入力側色域での明度Vinに対応する修正入力側色域での明度Vin’を決定する。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、該色圧縮手段は、該入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する彩度決定手段を更に備え、該入力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有し、該明度修正手段は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X) (ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)は、Xに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である)を演算することにより、該明度Vinを修正明度Voutに変換することを特徴としている。
このような構成によると、彩度決定手段は該入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する。入力側色域は、色相Hinにおいて、明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有している。該明度修正手段は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×
F(X)を演算することにより、明度Vinを修正明度Voutに変換する。ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)はXに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、該修正入力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有し、該出力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有し、該色圧縮手段は、該彩度Cinを修正する彩度修正手段を更に備え、該彩度修正手段は、Cout=Cin−(Cmax’(Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’(Vout)を演算することを特徴としている。
このような構成によると、修正入力側色域は、色相Hinにおいて、明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有している。出力側色域は、色相Hinにおいて、明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有している。彩度修正手段は、Cout=Cin−(Cmax’(Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’(Vout)を演算することにより、彩度Cinを修正する。
また、請求項10に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記明度決定手段は、前記測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定し、該色圧縮手段は、該測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定する彩度決定手段を更に備え、前記明度修正手段は、該色相Hinが決定された後、該色相Hinに基づいて該明度Vinを修正し修正明度Voutを生成し、該色圧縮手段は、該修正明度Voutが生成された後、該色相Hinと該修正明度Vout とに基づいて彩度Cinを修正する彩度修正手段を更に備えていることを特徴としている。
このような構成によると、明度決定手段は、測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定する。彩度決定手段は、測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定するを更に備えている。明度修正手段は、該色相Hinが決定された後、該色相Hinに基づいて明度Vinを修正する。彩度修正手段は、修正明度Voutが生成された後、該色相Hinと該修正された明度Vout とに基づいて彩度Cinを修正する。
また、上記目的を達成するために、請求項11に記載の発明は、レッド、グリーン及びブルー(Rin、Gin、Bin)の色成分を有するデータからなる入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る入力工程と、
前記入力側カラー画像データを、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなる出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する色圧縮工程と、
を備え、
前記レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データのうちレッドのみで、かつレッドが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データのうちグリーンのみで、かつグリーンが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記ブルーの色相値のデータHBは、ユーザが指定した所望のブルーの色相の値を有し、
前記シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データのうちシアンのみで、かつシアンが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データのうちマゼンタのみで、かつマゼンタが最大であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データのうちイエローのみで、かつイエローが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
前記色圧縮工程が、
前記入力側カラー画像データの色相を前記入力側カラー画像データに基づいて決定する色相決定工程と、
前記入力側カラー画像データを、前記入力側デバイスの色変換特性に基づいて測色値(Lin*、ain*、bin*)に変換するLab変換工程と、
前記出力側カラー画像データを、前記出力側デバイスの色変換特性に基づいて、CMYKデータに変換するCMYK変換工程と
を備え、
前記色相決定工程は、
前記レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと前記シアン、マゼンタ及びイエローの色相値のデータHC、HM、HYと前記Lab変換工程で変換された前記測色値と前記入力側カラーデータの大小関係に基づいて算出される係数kとに基づいて、前記入力側カラー画像データの色相Hinを決定し、
前記色圧縮工程が、前記色相決定工程により決定した色相値Hinに基づいて前記CMYK変換工程で前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データを変換することにより色圧縮を行うことを特徴とする色圧縮方法を提供する。
このような構成によると、入力工程は、入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る。色圧縮工程は、該入力側カラー画像データを、出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する。色相決定工程は、入力側カラー画像データの色相を入力側カラー画像データに基づいて決定する。該色圧縮工程は、該決定した色相に基づいて色圧縮を行う。
また、前記入力側カラー画像データはレッド、グリーン、及び、ブルーの色成分を有する(Rin、Gin、Bin)データからなり、前記色相決定工程は、該入力側カラー画像データとレッド、グリーン、及び、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相値Hinを決定し、該レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データ(255,0,0)に基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データ(0,255,0)に基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該ブルーの色相値のデータHBは、ユーザが指定した所望のブルーの色相の値を有することを特徴としている
このような構成によると、前記入力側カラー画像データはレッド、グリーン、及び、ブルーの色成分を有する(Rin、Gin、Bin)データからなる。前記色相決定工程は、入力側カラー画像データとレッド、グリーン、及び、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相値Hinを決定する。ここで、レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データ(255,0,0)に基づき入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データ(0,255,0)に基づき入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。ブルーの色相値のデータHBは、ユーザが指定した所望のブルーの色相の値を有している。
また、前記出力側カラー画像データは、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなり、該色相決定工程は、該レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと該シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYと該入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相Hinを決定し、該シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データ(255,0,0、0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データ(0,255,0、0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、該イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データ(0,0,255,0)に基づき該出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有することを特徴としている。
このような構成によると、前記出力側カラー画像データは、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなる。色相決定工程は、該レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと該シアン、マゼンタ、及び、イエローの色相値のデータHC、HM、HYと入力側カラー画像データとに基づいて、該入力側カラー画像データの色相Hinを決定する。ここで、シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データ(255,0,0、0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データ(0,255,0、0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データ(0,0,255,0)に基づき出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有している。
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、該色相決定工程は、該入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、該値Hに基づいて該色相Hinを決定し、L、M、Sは、該入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示し、k=(M−S)/(L−S)であることを特徴としている。
このような構成によると、色相決定工程は、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、値Hに基づいて色相Hinを決定する。ここで、L、M、Sは、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示し
、k=(M−S)/(L−S)である。
また、上記目的を達成するために、請求項13に記載の発明は、請求項11又は請求項12に記載の発明において、前記色圧縮工程は、前記入力側カラー画像データの明度Vinを決定する明度決定工程と、該入力側カラー画像データの明度Vinを修正する明度修正工程とを備え、該入力側色域が該入力側カラー画像データの該色相Hinにおいて純色明度V0を有し、該出力側色域が該色相Hinにおいて純色明度V02を有し、前記明度修正工程は、修正入力側色域の該色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する目標明度決定工程を備え、前記明度修正工程は、該明度Vinを、該目標明度targetに基づいて修正することを特徴とする色圧縮方法を提供する。
このような構成によると、色圧縮工程は、該入力側カラー画像データを出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する。明度決定工程は、入力側カラー画像データの明度Vinを決定する。明度修正工程は、入力側カラー画像データの明度Vinを修正する。入力側色域は入力側カラー画像データの色相Hinにおいて純色明度V0を有している。出力側色域は色相Hinにおいて純色明度V02を有している。目標明度決定工程は、修正入力側色域の色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する。前記明度修正工程は、明度Vinを、目標明度targetに基づいて修正する。
また、請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の発明において、目標明度決定工程は、該純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、該目標明度targetを該純色明度V02に等しい値に設定することを特徴としている。
このような構成によると、目標明度決定工程は、純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、目標明度targetを純色明度V02に等しい値に設定する。
また、請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の発明において、該目標明度決定工程は、該純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、該目標明度targetを、該純色明度V02と該純色明度V0との間の値に設定することを特徴としている。
このような構成によると、目標明度決定工程は、純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、該目標明度targetを、純色明度V02と純色明度V0との間の値に設定する。
また、請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明において、該目標明度決定工程は、該純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02 (ここで、0≦K≦1)を演算することにより、該目標明度targetを決定することを特徴としている。
このような構成によると、目標明度決定工程は、純色明度V0とV02との差が該所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02 (ここで、0≦K≦1)を演算することにより、目標明度targetを決定する。
また、請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の発明において、該入力側色域は、該色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有し、該明度修正工程は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0 の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、該入力側色域での該明度Vinに対応する該修正入力側色域での明度Vin’を決定することを特徴としている。
このような構成によると、入力側色域は、色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有している。該明度修正工程は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、入力側色域での明度Vinに対応する修正入力側色域での明度Vin’を決定する。
また、請求項18に記載の発明は、請求項17に記載の発明において、該色圧縮工程は、該入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する彩度決定工程を更に備え、該入力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有し、該明度修正工程は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X) (ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)は、Xに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である)を演算することにより、該明度Vinを修正明度Voutに変換することを特徴としている。
このような構成によると、彩度決定工程は、該入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する。入力側色域は、色相Hinにおいて、明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有している。該明度修正工程は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X)を演算することにより、明度Vinを修正明度Voutに変換する。ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)は、Xに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である。
また、請求項19に記載の発明は、請求項18に記載の発明において、該修正入力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有し、該出力側色域は、該色相Hinにおいて、該明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有し、該色圧縮工程は、該彩度Cinを修正する彩度修正工程を更に備え、該彩度修正工程は、Cout=Cin−(Cmax’ (Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’ (Vout)を演算することを特徴としている。
このような構成によると、修正入力側色域は、色相Hinにおいて、明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有している。出力側色域は、色相Hinにおいて、明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有している。彩度修正工程は、Cout=Cin−(Cmax’ (Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’ (Vout)を演算することにより、彩度Cinを修正する。
また、請求項20に記載の発明は、請求項13に記載の発明において、前記明度決定工程は、該測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定し、該色圧縮工程は、該測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定する彩度決定工程を更に備え、前記明度修正工程は、該色相Hinが決定された後、該色相Hinに基づいて該明度Vinを修正し修正明度Voutを生成し、該色圧縮工程は、該修正明度Voutが生成された後、該色相Hinと該修正明度Vout とに基づいて該彩度Cinを修正する彩度修正工程を更に備えていることを特徴としている。
このような構成によると、入力工程は、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を受け取る。変換工程は、入力側カラー画像データを、入力側デバイスの色変換特性に基づいて、測色値(Lin*,ain*,bin*)に変換する。明度決定工程は、測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定する。彩度決定工程は、測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定する。色相決定工程は、入力側カラー画像データの色相Hinを、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に基づいて直接決定する。明度修正工程は、該色相Hinが決定された後、該色相Hinに基づいて明度Vinを修正する。 彩度修正工程は、修正明度Voutが生成された後、該色相Hinと該修正された明度Vout とに基づいて彩度Cinを修正する。
請求項1及び請求項11に記載の発明によれば、入力側カラー画像データの色相を、入力側カラー画像データに基づいて求める。したがって、入力側カラー画像データが示す色相を正確に求めることができる。色圧縮をこの色相に基づいて行うため、色相のずれがなくなり、グラデーションを適切に再現することができる。
また、レッド及びグリーンの原色については、入力側デバイスが再現する原色の色相を再現することができる。また、ブルーの原色については、ユーザの好みの色相を再現することができる。
また、イエロー、マゼンタ、シアンの原色については、出力側デバイスが再現する原色の色相を再現することができる。
また、レッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれについて、黒から原色を経て白に至るグラデーション上における全ての入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)の色相が、対応する色相HR、HG、HB、HY、HM、HCに固定される。したがって、各グラデーションにおいて、色相のずれが生じない。
請求項3及び請求項13に記載の発明によれば、入力側デバイスと出力側デバイスとの間の明度の差が原因となる再現色の違和感を減少させることができる。
請求項4及び請求項14に記載の発明によれば、入力側デバイスと出力側デバイスとの間の明度の差が小さい時には、入力側デバイスの純色を出力側デバイスの純色にて再現することができ、使用者にとって好ましい鮮やかな色再現を行なうことができる。
請求項5及び請求項15に記載の発明によれば、入力側デバイスと出力側デバイスとの間の明度の差が大きい時には、入力側デバイスの純色を、出力側デバイスの純色で再現せず、代わりに、出力側デバイスの純色明度より入力側デバイスの純色明度の方向に調整した明度の色にて再現する。したがって、入力側デバイスの純色を違和感の小さい状態で再現することができる。
請求項6及び請求項16に記載の発明によれば、目標明度targetを、V0とV02との差に応じた値として決定することができる。
請求項7及び請求項17に記載の発明によれば、純色明度が目標明度targetに等しい色相Hinでの修正入力側色域内の明度の値であって、純色明度V0を有する色相Hinでの入力側色域内の明度に対応するものを決定することができる。
請求項8及び請求項18に記載の発明によれば、彩度が小さいグレー付近の階調を維持できる。
請求項9及び請求項19に記載の発明によれば、修正入力側色域内の彩度を出力側色域内の彩度へ色圧縮することができる。
請求項10及び請求項20に記載の発明によれば、色相を入力画像データに基づいて決定した後、この色相に基づいて明度を修正し、さらに、色相と修正された明度に基づいて彩度を修正するので、色相のずれを防止しつつ、明度と彩度とを適切に変換し、色圧縮を行うことができる。
本発明の実施の形態による色圧縮装置及び色圧縮方法について図1乃至図11を参照しながら説明する。
図1に、本発明の実施の形態の画像形成システムの概略のブロック図を示す。本画像形成システム1は、本発明の実施の形態の色圧縮装置であるパーソナルコンピュータ2を備えている。パーソナルコンピュータ2には、モニタ3とプリンタ4とが接続されている。モニタ3及びプリンタ4はいずれもカラー画像を処理可能なタイプである。
モニタ3は、RGB制御信号(R、G、B)により制御され、画像を表示する。RGB制御信号における各色成分R、G、Bは8ビット(0〜255)の階調値を有し、255は発光状態(すなわち明)、0は無発光(すなわち暗)を示している。モニタ3は、RGB制御信号(R、G、B)(ここで、0≦R≦255,0≦G≦255,0≦B≦255)により、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の信号で、カラー画像を表示する。モニタ3は、全256x256x256個のRGB制御信号(R、G、B)により、モニタ3の色域Sm内の色を再現する。
プリンタ4は、CMYK制御信号(C、M、Y、K)により制御され、モニタ3に表示された画像を印刷する。CMYK制御信号における各色成分C、M、Y、Kは8ビット(0〜255)の階調値を有し、255は色剤の着色(すなわち暗)、0は無着色(すなわち明)を示している。プリンタ4は、CMYK制御信号(C、M、Y、K)(ここで、0≦C≦255,0≦M≦255,0≦Y≦255、0≦K≦255)により、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4原色の信号で制御されて、カラー画像を印刷する。ここで、プリンタ4は、全256x256x256x256個のCMYK制御信号(C、M、Y、K)により、プリンタ4の色域Sp内の色を再現する。
パーソナルコンピュータ2は、読み出し専用の記憶部(ROM)7、随時読み書き可能な記憶部(RAM及びハードディスク)10、CPU5、及び、キーボード6を備えている。
読み出し専用の記憶部(ROM)7には、パーソナルコンピュータ2において実行される基本プログラム等が記憶されている。読み出し専用の記憶部(ROM)7にはLUT記憶部8とが設けられている。
LUT記憶部8は、モニタ3の色変換特性を示すルックアップテーブルLUTmと、プリンタ4の色変換特性を示すルックアップテーブルLUTpとを、予め記憶している。
LUTmは、以下のように作成されたものである。モニタ3を複数のRGB制御信号(R、G、B)にて制御し、各RGB制御信号により表示された色を測色してそのLab値(L*、a*,b*)を求める。LUTmは、複数の(R、G、B)とそれに対応する(L*、a*,b*)との関係を、入力側プロファイルとして格納している。
LUTpも、同様に、以下のように作成されたものである。プリンタ4を複数のCMYK制御信号(C、M、Y、K)にて制御し、各CMYK制御信号により印刷された色を測色してそのLab値(L*、a*,b*)を求める。LUTpは、複数の(C、M、Y、K)とそれに対応する(L*、a*,b*)との関係を、出力側プロファイルとして格納している。
随時読み書き可能な記憶部10には、画像データ格納領域12と、アプリケーション格納領域14、色変換プログラム格納領域16と、色相格納領域18と、色域格納領域20と、しきい値格納領域22とが形成されている。
画像データ格納領域12には、モニタ3に表示される画像データが格納されている。
アプリケーション格納領域14には、パーソナルコンピュータ2において実行されるアプリケーションソフトが格納されている。
色変換プログラム格納領域16には、図2を参照して後述する色圧縮プログラムが格納されている。
色域格納領域20には、モニタ3の色域Smとプリンタ4の色域Spのデータとが格納されている。
ここで、色域Smは、明度軸V上に、明度最大値Vmaxと明度最小値Vminとを有している。また、色域Smは、0゜〜360゜の各色相Hの等色相面(明度−彩度平面)において、VmaxとVminとの間の全明度Vのそれぞれに対し、最大彩度Cmaxを有している。ここで、各色相Hにおける全明度Vに対する最大彩度Cmaxのうちの最大の値に対応する明度Vを当該色相Hにおける純色明度V0という。すなわち、色域Smは、各色相Hにおいて、純色明度V0の時最大の彩度を達成する。純色明度V0は、色相H毎に異なる。
同様に、色域Spは、明度軸V上に、明度最大値Vmaxと明度最小値Vminとを有している。また、色域Spは、0゜〜360゜の各色相Hの等色相面(明度−彩度平面)において、VmaxとVminとの間の全明度Vのそれぞれに対し、最大彩度CTを有している。ここで、各色相Hにおける全明度Vに対する最大彩度CTのうちの最大の値に対応する明度Vを当該色相Hにおける純色明度V02という。色域Spは、各色相Hにおいて、純色明度V02の時、最大の彩度を達成する。純色明度V02は、色相H毎に異なる。
色域格納領域20は、色域Smについて、明度最大値Vmax、明度最小値Vmin、各色相Hの等色相面での各明度Vに対する最大彩度Cmax、及び、純色明度V0のデータを格納している。
また、色域格納領域20は、色域Spについて、明度最大値Vmax、明度最小値Vmin、各色相Hの等色相面での各明度Vに対する最大彩度CT、及び、純色明度V02のデータを格納している。
色相格納領域18には、レッド、グリーン、シアン、マゼンタ、イエローの各原色の色相値(色相角)HR、HG、HC、HM、HYが格納されている。HR、HGは、モニタ3が表示するレッド、グリーンの原色の色相を示している。具体的には、HR、HGは、以下のようにして求めたものである。
モニタ3にRGB制御信号として(255、0、0)を与える。モニタ3に表示される色の測色値(L*、a*、b* )を測色計で測色して求める。a*b*に基づいてH=arctan(b*/a*)*180/πを演算し、その演算結果をHRとして設定する。
モニタ3にRGB制御信号として(0、255、0)を与える。モニタ3に表示される色の測色値(L*、a*、b* )を測色計で測色して求める。a*b*に基づいてH=arctan(b*/a*)*180/πを演算し、その演算結果をHGとして設定する。
一方、HC、HM、HYは、プリンタ3が印刷するシアン、マゼンタ、イエローの原色の色相を示している。具体的には、HC、HM、HYは、以下のようにして求めたものである。
プリンタ4にCMYK制御信号として(255、0、0、0)を与える。プリンタ4が印刷した色の測色値(L*、a*、b* )を測色計で測色して求める。a*b*に基づいてH=arctan(b*/a*)*180/πを演算し、その演算結果をHCとして設定する。
プリンタ4にCMYK制御信号として(0、255、0、0)を与える。プリンタ4が印刷した色の測色値(L*、a*、b* )を測色計で測色して求める。a*b*に基づいてH=arctan(b*/a*)*180/πを演算し、その演算結果をHMとして設定する。
プリンタ4にCMYK制御信号として(0、0、255、0)を与える。プリンタ4が印刷した色の測色値(L*、a*、b* )を測色計で測色して求める。a*b*に基づいてH=arctan(b*/a*)*180/πを演算し、その演算結果をHYとして設定する。
ここで、これら色相値HR、HG、HC、HM、HYは、HR<HY<HG<HC<HMの関係を満足している。
色相格納領域18には、さらに、ユーザがキーボード6を介して設定したユーザが好むブルーの原色の色相HBも格納される。ただし、色相HBは、他の色相と、HR<HY<HG<HC<HB<HMの関係を満足している。すなわち、ユーザが上記関係を満足しないHBを入力しても、この値HBの色相格納領域18への格納は禁止される。
しきい値格納領域22は、所定のしきい値T(この例では、20の固定値)を格納している。
図2の色圧縮プログラム、色相値HR、HG、HC、HM、HY、色域Sm、Sp、及び、しきい値Tのデータは、最初、図示しないフレキシブルディスク等のコンピュータ読みとり可能な媒体に記憶されており、格納領域16,18,20,22にダウンロードされる。もしくは、これらのデータは、図示しないネットワークから格納領域16,18,20,22にダウンロードされるようにしても良い。
CPU5は、基本プログラムやアプリケーションソフト、色変換プログラム等の各種プログラムを実行する。画像形成システム1のユーザは、キーボード6を操作することにより、各種データやコマンドを画像形成システム1に入力する。
なお、図示しないが、画像形成システム1は、更に、外部と通信を行なうためのモデムや、モニタ3に表示されたアイコンなどを指示するためのマウスなどを備えている。
図2を参照して、CPU5が、色変換プログラムを実行することにより、モニタ制御用RGBデータ(R、G、B)をプリンタ制御用CMYKデータ(C、M、Y、K)に変換する手順を説明する。
まず、CPU5は、S1にて、画像データ格納領域12より、モニタ3に表示されている画像の1つの画素のモニタ制御用RGBデータ(Rin、Gin、Bin)を受け取る。
次に、CPU5は、S2にて、LUTmを利用して、RGBデータ(Rin、Gin、Bin)をL*a*b* 表色系上で定義されるLabデータ(Lin*,ain*,bin*)に変換する。Labデータ(Lin*,ain*,bin*)はモニタ3の色域Sm内に位置している。なお、L*軸の最小値は0,最大値は100である。
次に、CPU5は、S3にて、Labデータ(Lin*、ain*,bin*)を色圧縮して、Labデータ(Lout*,aout*,bout*)に変換する。Labデータ(Lout*,aout*,bout*)はプリンタ4の色域Sp内に位置している。
次に、CPU5は、S4にて、LUTpを利用して、Labデータ(Lout*,aout*,bout*)を、プリンタ制御用のCMYKデータ(Cout、Mout、Yout、Kout)に変換する。
次に、S3の色圧縮処理について、説明する。
CPU5は、まず、S33において、S2で得られたLabデータ(Lin*,ain*,bin*)(LabデータのL*a*b* 空間内での座標値)に対する明度Vin及び彩度Cinを、以下の数式(1)を演算することにより求める:
Cin=(ain*2+bin*2)(1/2)、
Vin=L* ...(1)
なお、V軸の最小値は0,最大値は100である。
次に、CPU5は、S35にて、S1で受け取ったRGBデータ(Rin、Gin、Bin)に基づき色相Hinを求める。
次に、CPU5は、S39にて、S33で得られた明度Vinを、S35で求めた色相Hinに基づき、修正明度Voutに変換する。
次に、CPU5は、S43にて、S33で得られた彩度Cinを、S35で求めた色相Hinに基づき、修正彩度Coutに変換する。
次に、CPU5は、S45にて、S35,39,S43で得られたHin、Vout、Coutを、以下の式(2)により、L*a*b* 表色系上で定義されるLabデータ(Lout*,aout*,bout*)に変換する:
Lout*=Vout、
aout*=Cout*cos((Hin/180)*π)、
bout*=Cout*sin((Hin/180)*π) ・・・ (2)。
まず、S35の色相演算処理について図3及び図4を用いて説明する。
本実施の形態の色相演算処理では、CPU5は、S1で受け取ったRGBデータ(Rin、Gin、Bin)に基づき、以下の6つの関数f1(Rin、Gin、Bin)、f2(Rin、Gin、Bin)、f3(Rin、Gin、Bin)、f4(Rin、Gin、Bin)、f5(Rin、Gin、Bin)、f6(Rin、Gin、Bin)のいずれかを演算する:
Rin≧Gin≧Binのとき
H=f1(Rin、Gin、Bin)=HR+(HY−HR)*k、
Gin≧Rin≧Binのとき
H=f2(Rin、Gin、Bin)=HG−(HG−HY)*k、
Gin≧Bin≧Rinのとき
H=f3(Rin、Gin、Bin)=HG+(HC−HG)*k、
Bin≧Gin≧Rinのとき
H=f4(Rin、Gin、Bin)=HB−(HB−HC)*k、
Bin≧Rin≧Ginのとき
H=f5(Rin、Gin、Bin)=HB+(HM−HB)*k、
Rin≧Bin≧Ginのとき
H=f6(Rin、Gin、Bin)=HR−(HR+360−HM)*k、
ここで、
k=(M−S)/(L−S)であり、
L、M、Sは、入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)のRin、Gin、Binの内、それぞれ、最大の色の階調値、中間の色の階調値、及び、最小の色の階調値である。
ここで、色相格納領域18に格納されているHR、HY、HG、HC、HB、HMは、例えば、図3に示すような値を有しており、HR<HY<HG<HC<HB<HMの関係を満足している。
このように、CPU5は、Rin≧Gin≧Binのとき、H=f1(Rin、Gin、Bin)を演算し、Gin≧Rin≧Binのとき、H=f2(Rin、Gin、Bin)を演算し、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=f3(Rin、Gin、Bin)を演算し、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=f4(Rin、Gin、Bin)を演算し、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=f5(Rin、Gin、Bin)を演算し、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=f6(Rin、Gin、Bin)を演算する。
なお、CPU5は、こうして演算したH=fi(R、G、B)(ここで、iは、1〜6のいずれかの値)の結果が0以上で360より小さい値となったら、Hを色相値Hinとして設定する。また、演算結果Hが負となった場合には、当該結果に360を加えてその結果を色相値Hinとして設定する。演算結果Hが360以上となった場合には、当該結果Hから360を減じてその結果を色相値Hinとして設定する。こうして、CPU5は、色相角Hinとして、0以上で360より小さい値を演算することができる。
このように、本実施の形態では、CPU5は、RGBデータ(Rin、Gin、Bin)から色相Hinを直接求める。CPU5は、色相角Hinを、S2で得られたain*、bin*に基づき、Hin=arctan(bin*/ain*)*180/πを演算して求めるのではない。
しかも、Rin、Gin、Binの大小関係に応じて、上記関数f1(R、G、B)〜f6(R、G、B)のいずれかを用いている。上記関数f1(R、G、B)〜f6(R、G、B)は、モニタ3のレッド原色及びグリーン原色の色相HR、HG、プリンタ4のシアン原色、マゼンタ原色、イエロー原色の色相HC、HM、HY、及び、ユーザが指定した所望のブルー原色の色相HBを使用している。したがって、S35によれば、赤系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(255,0,0)までRの値のみが順次増加し、次に、(255,1,1)から(255,255、255)までGとBとの値が互いに等しく1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HRが得られる。R≧G≧BやR≧B≧Gに対応するf1(R、G、B),f6(R、G、B)において、M=Sとなるため、k=0となり、H=HRとなるからである。したがって、図4に示されるLab空間におけるab平面図に示したように、赤系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(255,0,0)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
同様に、緑系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(0,255,0)までRの値のみが順次増加し、次に、(1,255,1)から(255,255、255)までRとBとの値が互いに等しく1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HGが得られる。G≧R≧BやG≧B≧Rに対応するf2(R、G、B),f3(R、G、B)において、M=Sとなるため、k=0となり、H=HGとなるからである。したがって、図4に示されるように、緑系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(0,255,0)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
同様に、青系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(0,0,255)までRの値のみが順次増加し、次に、(1,1,255)から(255,255、255)までRとGとの値が互いに等しく1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HBが得られる。B≧G≧RやB≧R≧Gに対応するf4(R、G、B),f5(R、G、B)において、M=Sとなるため、k=0となり、H=HBとなるからである。したがって、図4に示されるように、青系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(0,0、255)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
同様に、シアン系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(0,255,255)までGとBとの値が互いに等しく順次増加し、次に、(1,255,255)から(255,255、255)までRの値のみが1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HCが得られる。G≧B≧RやB≧G≧Rに対応するf3(R、G、B),f4(R、G、B)において、L=Mとなるため、k=1となり、H=HCとなるからである。したがって、図4に示されるように、シアン系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(0,255,255)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
同様に、マゼンタ系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(255,0,255)までRとBとの値が互いに等しく順次増加し、次に、(255,1,255)から(255,255、255)までGの値のみが1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HMが得られる。B≧R≧GやR≧B≧Gに対応するf5(R、G、B),f6(R、G、B)において、L=Mとなるため、k=1となり、H=HMまたはHM−360となるからである。したがって、図4に示されるように、マゼンタ系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(255,0,255)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
同様に、イエロー系グラデーション上の計511個のRGBデータ(R、G、B)(すなわち、(0,0,0)から(255,255,0)までRとGとの値が互いに等しく順次増加し、次に、(255,255,1)から(255,255、255)までBの値のみが1から255まで順次増加するデータ群)に対しては、すべて、同一の色相HYが得られる。R≧G≧BやG≧R≧Bに対応するf1(R、G、B),f2(R、G、B)において、L=Mとなるため、k=1となり、H=HYとなるからである。したがって、図4に示されるように、イエロー系グラデーション上の全RGBデータの色は、原点(0,0,0)(黒)から原色(255,255,0)を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。
したがって、各系のグラデーション上のデータは、原点(0,0,0)(黒)から対応する原色を経て、再び、原点(255,255,255)(白)に戻るリニアな等色相ライン上に位置する。図12(a)よりリニアなグラデーションが得られているのが分かる。
しかも、HR及びHGを、モニタ3の原色の色相に設定している。したがって、モニタ3のR、G原色を適切に再現することができる。
また、HC、HM、HYをプリンタ4の原色の色相に設定している。したがって、モニタ3のCMY原色をプリンタ4のCMY原色により忠実に再現することができる。
また、Bについてはユーザが色相角HBを与えることができるので、ユーザの好みの色相で適切なグラデーションを有するB原色を選択することができる。一般にブルーは色の再現が難しい。しかしながら、ブルーの色相値をユーザが適宜設定することにより、ブルーの色相をユーザの好みに合せて再現することができる。
次に、S39の明度変換処理について、図5〜図8を参照して説明する。
この処理では、CPU5は、まず、しきい値格納領域22よりしきい値T(この例では、固定値20)を読み出す。
CPU5は、次に、色域格納領域20より、色域Smの明度最大値Vmaxと明度最小値Vmin、色域Smの色相Hinでの各明度Vに対する最大彩度Cmaxと純色明度V0とのデータを読み出す。
CPU5は、さらに、色域格納領域20より、色域Spの明度最大値Vmaxと明度最小値Vmin、色域Spの色相Hinでの各明度Vに対する最大彩度CTと純色明度V02とのデータを読み出す。
なお、この例では、色域Smの明度最大値Vmaxと色域Spの明度最大値Vmaxとは一致しており、また、色域Smの明度最小値Vminと色域Spの明度最小値Vminとは一致しているとする。
図5(a),5(b)は、色相Hinの色相Hinでの等色相面(明度−彩度平面)を示している。色相Hinの等色相面上では、色域Smは、純色明度V0の時、彩度Cが最大となっている。また、色域Spでは、純色明度V02の時彩度Cが最大となっている。
なお、図5(a)は、明度V0とV02との差がしきい値T(=20)以下である場合を示している。一方、図5(b)は、明度V0とV02との差がしきい値T(=20)より大きい場合を示している。
次に、CPU5は、以下の式(3)または(4)を演算することにより、目標明度targetを設定する:
Abs(V0−V02)>Tの時、target=K*(V0−V02)+V02 ・・・(3)、
Abs(V0−V02)≦Tの時、target=V02 ・・・ (4)、
ここで、Abs()は、()内の数値の絶対値を求める関数であり、
また、Kは0≦K≦1の係数である。この例では、K=1/3である。
したがって、図5(a)のようにV0とV02との差がT以下の場合には、目標明度targetをV02に等しい値に設定する。この結果、修正色域Sm’が、図に示すように決められる。修正色域Sm’の純色明度は目標明度target(=V02)と等しく、修正色域Sm’の明度最大値Vmaxと明度最小値Vminとは、それぞれ、元の色域Smの明度最大値Vmaxと明度最小値Vminと等しい。
一方、図5(b)のようにV0とV02との差がTより大きい場合には、目標明度targetを、V02からV0へ向かう方向に調整する。すなわち、目標明度targetを、V02とV0との間の値に設定する。しかも、目標明度targetとV02との差が、V02とV0との差に対してK倍(この例では、1/3)の値となっており、V02とV0との差に依存した値となっている。この結果、修正色域Sm’が、図に示すように決められる。修正色域Sm’の純色明度が目標明度target(=K*(V0−V02)+V02)に等しく、修正色域Sm’の明度最大値Vmaxと明度最小値Vminとは、それぞれ、元の色域Smの明度最大値Vmaxと明度最小値Vminと等しい。
ここで、色域Sm内の明度Vと色域Sm’内の明度V’との関係は、図6に示すようになっており、以下の式(5)(6)で規定されている:
V≦V0 の場合には、
V’=Vmin+(V−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)
・・・(5)、
V>V0 の場合には、
V’=target+(V−V0 )・(Vmax−target)/(Vmax−V0)
・・・(6)。
なお、Vmin及びVmaxは、それぞれ、色相Hinにおける色域Smの明度最小値及び明度最大値である。
なお、図6では、V0とV02との差がしきい値Tより大きく、目標明度targetがV0とV02との間の値となっている。
この対応関係より明らかなように、色域Smにおける純色の明度V0は、色域Sm’における純色の明度である目標明度targetに対応している。
CPU5は、まず、Vmin以上Vmax以下の各明度Vに対して、上記の数式(5)または(6)を演算することにより、対応する明度V’を求める。CPU5は、各明度V’に対するモニタ3の最大彩度Cmax’を、色域Smにおける各明度Vに対するモニタ3の最大彩度Cmaxと等しく設定する。この各明度V’に対応する値Cmax’を、修正色域Sm’のデータとして、色域格納領域20に追加する。
CPU5は、S33で求めた明度Vinに対して、上記の数式(5)または(6)を演算することにより、色域Smでの明度Vinの値に対応する色域Sm’での明度Vin’の値を求める。具体的には、以下の数式を演算する:
Vin≦V0 の場合には、
Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)、
Vin>V0 の場合には、
Vin’=target+(Vin−V0 )・(Vmax−target)/(Vmax−V0)。
さらに、CPU5は、色域格納領域20から、Cmax(Vin)(色域Smが、色相Hinにおいて、明度Vinに対して有している最大彩度)を読みとる。
CPU5は、明度Vin’とCmax(Vin)とS33で求めた彩度Cinとを使用して以下の数式(7)を演算することにより、明度Vinを修正明度Voutに変換する。
Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X) ・・・(7)。
ここで、
X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、
F(X)はXに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である。
本実施の形態では、F(X)として、図7に示すシグモイド関数を用いた。シグモイド関数は、次式で与えられる関数である:
X≧aの時 Y=F(X)=a(1-γ)*Xγ
X<aの時 Y=F(X)=1−(1-a)(1-γ)*(1-X) γ。
ここで、aとγとは、ユーザがキーボード6を介して任意に入力することができるパラメータである。aは、シグモイド関数の微分係数が1となるXの値、γはシグモイド関数の上への凸状の程度を示す。図7のシグモイド関数では、a=0.2、γ=2となっている。
なお、F(X)としては、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数であれば、シグモイド関数でなくても良い。
例えば、図8に示すように、入力データ(Rin、Gin、Bin)に対してS33で求められた(Vin、Cin)のCinがVinに対する最大彩度Cmax(Vin)に等しかったとする(図のP1)。この場合には、Vinは(Vin−Vin’)だけずれ、Vout(=Vin’)に変換される。
一方、CinがCmax(Vin)の0.5倍の値に等しかったとする(図のP2)。この場合には、Vinは、(Vin−Vin’)のF(0.5)倍(この場合、約0.7倍)しかずれない。したがって、Vinは、Vout≒(Vin+(Vin'−Vin)
×0.7)に変換される。このように、CinがCmax(Vin)より小さい場合には、Vinは、(Vin−Vin’)より小さい値だけ修正される。
したがって、明度Vinと修正明度Voutとの差は、図8に示すように、彩度Cinが小さくなるにつれ小さくなる。このため、図中Sgで示した、彩度Cinが小さいグレー付近の階調性が維持される。
次に、S43において、CPU5は、S33で求めた(Vin、Cin)のうちの彩度Cinを修正彩度Coutに圧縮する。
より詳しくは、S43で、CPU5は、まず、色域格納領域20内より、修正色域Sm’が色相Hinにおいて明度Voutに対して有している最大彩度Cmax’(Vout) の値を読み出す。CPU5は、また、色域格納領域20内より、色域Spが色相Hinにおいて明度Voutに対して有している最大彩度CT(Vout)を読み出す。
次に、CPU5は、以下の数式(8)を演算することにより、彩度Cinを修正彩度Coutに変換する:
Cout=Cin−(Cmax’(Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’ (Vout) ・・・(8)。
例えば、図9に示すように、S33で求められた(Vin、Cin)に対して、S39によりVinが明度方向にVoutまで圧縮された後、S43において、Cinが彩度方向に圧縮され修正彩度Coutに変換される。こうして、色域Sm内の(Vin、Cin)が色域Sm’内の(Vout、Cin)を経て、色域Sp内の(Vout、Cout)に変換される。
また、S33で求められた(Vin、Cin)が色域Smの純色(V0、Cmax(V0))である場合には、S39によりVinが明度方向Vout(=Vin’=target)まで圧縮され修正色域Sm’の純色に変換された後、S43において、Cinが彩度方向に修正彩度Cout=CT(target)まで圧縮される。こうして、色域Smの純色(V0、Cmax(V0))は、修正色域Sm’の純色(target、Cmax’(target))を経て、色域Spの縁に位置する(target、CT(target))に変換される。
この図では、色域Smの純色明度V0と色域Spの純色明度V02との差がしきい値Tより大きい。このため、色域Sm’の純色明度targetは色域Spの純色明度V02とは異なっている。したがって、(target、CT(target))は色域Spの純色ではない。プリンタ4は、モニタ3の純色をプリンタ4の純色を用いては再現しない。プリンタ4は、モニタ3の純色を、プリンタ4の純色より彩度は低いが明度が高い色として再現する。ユーザは、モニタ3とプリンタ4の色合いの合致度が向上したように知覚する。
なお、上記の数式(8)によれば、図10に示すように、色域Sm’内の全色が色域Sp内の色に変換される。色域Sm’の縁に位置する全色が、色域Spの縁に位置するポイント(Vout、CT(Vout))に変換される。
RYGCBMの6色の原色のそれぞれについて、モニタ3とプリンタ4のV0とV02とに基づいて、上記の数式(3)もしくは(4)を使用して目標明度targetを求めた。また、RYGCBMの6色の原色のそれぞれについて、官能評価実験を行なった。すなわち、各原色をプリンタ4にて印刷し、印刷結果を目視にて観察した。各原色について最適な明度を求め、その明度の値を官能最適値として設定した。
図11に、RYGCBMの各原色に対するV02とV0と目標明度targetと官能最適値との関係を示す。実線はV02、破線はV0、太い線が目標明度target、菱形マーク◇が官能最適値を示している。
この図より、官能実験における最適値が上述の演算式(3)(4)から求められる目標明度targetでよく近似できていることが確認された。目標明度targetを用いて明度調整を行なえば、官能的に好ましい色再現が簡易に実現できることが確認された。
より詳しくは、RYBMの原色については、V0とV02との差がしきい値T(=20)以下である。このため、式(4)が用いられ、目標明度targetはV02と等しく設定される。モニタ3の純色V0はプリンタ4の純色V02で再現されることになる。すなわち、モニタ3の純色(最も鮮やかな色)をプリンタ4の純色(最も鮮やかな色)により再現することができる。したがって、色域が広くユーザの好む鮮やかな色再現を達成できる。
一方、C(シアン)やG(グリーン)の原色では、V0とV02との差がしきい値T(=20)より大きい。すなわち、CやGの原色は、プリンタ4では比較的明度の低い色として再現される。これに対し、モニタ3では非常に明度の明るい色として再現される。もし、目標明度targetをプリンタ4のV02と等しい値に設定しモニタ3の純色(最も鮮やかな色)をプリンタ4の純色(最も鮮やかな色)により再現すると、ユーザは、プリンタ4の色合いをモニタ3の色合いとは合致していないと感じる。これに対し、本実施の形態では、かかる色C、Gについては、式(3)を用い、目標明度targetをV0とV02との間の値に設定する。したがって、C、Gについては、モニタ3の純色はプリンタ4の純色では再現されない。このため、プリンタ4は、モニタ3の純色を、プリンタ4の純色より彩度は低いが明度が高い色として再現することができる。ユーザは、モニタ3とプリンタ4の色合いの合致度が向上したように知覚する。
以上記載したように、本実施の形態のS35の色相変換によれば、CMYの色相角はプリンタ4のCMYに設定され、RGはモニタ3のRGに設定され、Bはユーザにより設定される。色相変換されたRGBCMYの各色における黒〜原色〜白へのグラデーションは、リニアとなる。しかも、Bについてはユーザが色相角を与えるので、ユーザは、好みの色相のBや好みのグラデーションが得られるBを選択することができる。各色相が良好に再現され、またグラデーションも色ずれなく再現できる。
しかも、目標明度を、入力データの色相における色域Smの純色明度V0と色域Spの純色明度V02との差に応じた値に設定したので、色域Sm、Sp間の明度の差を原因とする色の印象の違いを防止できる。かかる明度圧縮により、明度のずれ(特にG、C)が大幅に改善される。
本発明による色圧縮装置及び色圧縮方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
例えば、Kの値としては、固定値ではなく、V0、V02で定められる以下のような関数であっても良い:
K={Abs(V0−V02)/T−1}/3。
ただし、{Abs(V0−V02)/T−1}/3<0となった時には、K=0に強制的に設定し、{Abs(V0−V02)/T−1}/3>1/3となった時は、K=1/3に強制的に設定する。
また、しきい値Tは、固定値20ではなく、モニタ3とプリンタ4の色再現特性に応じて定めても良い。
上記実施の形態では、S39において、F(X)をXの値によらず1に固定しても良い。この場合には、Vinは、常に、Vin’に等しいVoutに変換される。この場合には、S43では、彩度Cinを、Vin’に対する最大彩度Cmax’(Vin’)及びCT(Vin’)とを利用して、修正彩度Coutに変換すれば良い。
上記の実施の形態では、入力データ(Rin、Gin、Bin)の色相Hinを、当該データ(Rin、Gin、Bin)に基づいて決定したため、色相のずれが防止でき、適切なグラデーションが再現できた。しかも、目標明度targetを、色相Hinにおける色域Smの純色明度V0と色相Hinにおける色域Spの純色明度V02との差に応じた値に設定したので、色域Sm、Sp間の明度の差を原因とする色の印象の違いを防止できた。
しかしながら、入力データ(Rin、Gin、Bin)の色相Hinを、当該データ(Rin、Gin、Bin)に基づいて決定するのであれば、目標明度targetは、色相Hinにおける色域Smの純色明度V0と色相Hinにおける色域Spの純色明度V02との差に応じた値に設定しなくても良い。少なくとも、色圧縮における色相のずれが防止できる。
逆に、目標明度targetを、色相Hinにおける色域Smの純色明度V0と色相Hinにおける色域Spの純色明度V02との差に応じた値に設定するのであれば、入力データ(Rin、Gin、Bin)の色相Hinは、従来通り、Hin=arctan(bin*/ain*)*180/πで求めても良い。少なくとも、色域Sm、Sp間の明度の差を原因とする色の印象の違いを防止できる。
プリンタ4用の出力データは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4成分からなっていたが、シアン、マゼンタ、イエローの3成分からなるのでも良い。
入力データ及び出力データとしては、モニタやプリンタの画像データに限らず、任意の画像処理装置の画像データを扱うことができる。
なお、入力データは、レッド、グリーン、ブルーの全ての成分を有していなくても良い。また、出力データも、シアン、マゼンタ、イエローの全ての成分を有していなくても良い。入力データがレッド、グリーン、ブルーの少なくとも1つの成分を有し、出力データがシアン、マゼンタ、イエローの少なくとも1つの成分を有している場合には、レッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも1つの色相値HR、HG、HBと、シアン、マゼンタ、イエローの少なくとも1つの色相値HC、HM、HYに基づいて、入力データの色相Hinを決定すれば良い。
本発明の色圧縮装置及び色圧縮方法は、モニタ、プリンタ、デジタルカメラ等、任意の2つのデバイスにおける再現色を互いに同一になるように制御する画像処理の分野において広く用いられる。
本発明の実施の形態の画像形成システムの概略のブロック図である。 図1の画像形成システムが実行する本実施の形態の色圧縮処理の手順を示す説明図である。 図2の色圧縮処理中の色相変換工程において使用する原色R、Y、G、C、B、Mの色相角HR、HY、HG、HC、HB、HMを示す説明図である。 モニタのRGB制御信号で定義される原色(CMYRGB)のグラデーション(黒〜原色〜白)の色相変換後のグラデーションの様子を示す説明図である。 図2の色圧縮処理中の明度変換工程において等色相面(明度−彩度平面)において目標明度を設定する方法を説明する説明図であり、(a)は、モニタ色域Smの純色明度V0とプリンタ色域Spの純色明度V02との差が小さい時を示し、(b)は、V0とV02との差が大きい時を示す。 色相面(明度−彩度平面)において明度を変換する方法を説明する説明図である。 明度変換において用いられるシグモイド関数を示すグラフである。 ある色相(H)の色相断面における明度−彩度平面の色域と、その色相とは別の色相断面における明度−彩度平面の色域とを、明度軸で背中合わせにして表示した図であり、明度変換の様子を示している。 図2の色圧縮処理中の彩度変換工程において、等色相面(明度−彩度平面)内で明度を圧縮した後彩度を圧縮する方法を説明する説明図である。 等色相面(明度−彩度平面)において彩度を圧縮する方法を説明する説明図である。 原色RYGCBMの各色相におけるV02とV0と目標明度targetと官能最適値との関係を示すグラフである。 (a)は、モニタのデバイスカラー値で定義される原色(CMYRGB)のグラデーション(黒〜原色〜白)における L*a*b*値をa*b* 平面上にプロットした図である。(b)は、明度−彩度平面(等色相平面)におけるモニタの色域Smとプリンタの色域Spを示す説明図である。
1 画像形成システム
2 パーソナルコンピュータ
3 モニタ
4 プリンタ
5 CPU
6 キーボード
7 読み出し専用の記憶部(ROM)
8 LUT記憶部
10 随時読み書き可能な記憶部(RAM及びハードディスク)
12 画像データ格納領域
14 アプリケーション格納領域
16 色変換プログラム格納領域
18 色相格納領域
20 色域格納領域
22 しきい値格納領域
HR レッド原色の色相値
HG グリーン原色の色相値
HC シアン原色の色相値
HM マゼンタ原色の色相値
HY イエロー原色の色相値
HB ブルー原色の色相値
Sm モニタ色域
Sm’修正モニタ色域
Sp プリンタ色域

Claims (20)

  1. レッド、グリーン及びブルー(Rin、Gin、Bin)の色成分を有するデータからなる入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る入力手段と、
    レッド及びグリーンの原色を示す入力側カラー画像データHR、HGに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された色相値のデータ及びシアン、マゼンタ及びイエローの原色を示す出力側カラー画像データに基づき出力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された色相値HC、HM、HYを格納する記憶手段と、
    ユーザに所望のブルーの色相値のデータHBを入力させるユーザ入力手段と、
    前記入力側カラー画像データを、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック(Cout、Mout、Yout、Kout)の色成分を有するデータからなる前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する色圧縮手段と、
    を備え、
    前記レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データのうちレッドのみで、かつレッドが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データのうちグリーンのみで、かつグリーンが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データのうちシアンのみで、かつシアンが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データのうちマゼンタのみで、かつマゼンタが最大であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データのうちイエローのみで、かつイエローが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記色圧縮手段が、
    前記入力側カラー画像データの色相値を前記入力側カラー画像データに基づいて決定する色相決定手段と、
    前記入力側カラー画像データを、前記入力側デバイスの色変換特性に基づいて、測色値(Lin*,ain*,bin*)に変換するLab変換手段と、
    前記出力側カラー画像データを、前記出力側デバイスの色変換特性に基づいて、CMYKデータに変換するCMYK変換手段と、
    を備え、
    前記色相決定手段は、
    前記レッド、グリーン及びブルーの色相値のデータHR、HG、HBとマゼンタ及びイエローの色相値のデータHC、HM、HYと前記Lab変換手段で変換された前記測色値と前記入力側カラー画像データの大小関係に基づいて算出される係数kとに基づいて、前記入力側カラー画像データの色相値Hinを決定し、
    前記色圧縮手段は、
    前記決定した色相値Hinに基づいて前記CMYK変換手段で前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データを変換することにより色圧縮を行うことを特徴とする色圧縮装置。
  2. 前記色相決定手段は、前記入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、値Hに基づいて色相Hinを決定し、L、M、Sは、前記入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示し、k=(M−S)/(L−S)であることを特徴とする請求項1記載の色圧縮装置。
  3. 前記色圧縮手段は、
    前記入力側カラー画像データの明度Vinを決定する明度決定手段と、
    前記入力側カラー画像データの明度Vinを修正する明度修正手段とを、
    備え、
    前記入力側色域が前記入力側カラー画像データの前記色相Hinにおいて純色明度V0を有し、前記出力側色域が前記色相Hinにおいて純色明度V02を有し、
    前記明度修正手段は、修正入力側色域の前記色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する目標明度決定手段を備え、
    前記明度修正手段は、前記明度Vinを、前記目標明度targetに基づいて修正することを特徴とする請求項1又は2に記載の色圧縮装置。
  4. 前記目標明度決定手段は、前記純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、前記目標明度targetを前記純色明度V02に等しい値に設定することを特徴とする請求項3に記載の色圧縮装置。
  5. 前記目標明度決定手段は、前記純色明度V0とV02との差が前記所定のしきい値Tより大きい場合には、前記目標明度targetを、前記純色明度V02と前記純色明度V0との間の値に設定することを特徴とする請求項4に記載の色圧縮装置。
  6. 前記目標明度決定手段は、前記純色明度V0とV02との差が前記所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02 (ここで、0≦K≦1)を演算することにより、前記目標明度targetを決定することを特徴とする請求項5に記載の色圧縮装置。
  7. 前記入力側色域は、前記色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有し、
    前記明度修正手段は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0 の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、前記入力側色域での前記明度Vinに対応する前記修正入力側色域での明度Vin’を決定することを特徴とする請求項6に記載の色圧縮装置。
  8. 前記色圧縮手段は、前記入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する彩度決定手段を更に備え、
    前記入力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有し、
    前記明度修正手段は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X) (ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)は、Xに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である)を演算することにより、前記明度Vinを修正明度Voutに変換することを特徴とする請求項7に記載の色圧縮装置。
  9. 前記修正入力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有し、
    前記出力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有し、
    前記色圧縮手段は、前記彩度Cinを修正する彩度修正手段を更に備え、
    前記彩度修正手段は、Cout=Cin−(Cmax’ (Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’ (Vout)を演算することを特徴とする請求項8に記載の色圧縮装置。
  10. 前記明度決定手段は、前記測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定し、
    前記色圧縮手段は、前記測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定する彩度決定手段を更に備え、
    前記明度修正手段は、前記色相Hinが決定された後、前記色相Hinに基づいて前記明度Vinを修正し修正明度Voutを生成し、
    前記色圧縮手段は、前記修正明度Voutが生成された後、前記色相Hinと前記修正明度Vout とに基づいて彩度Cinを修正する彩度修正手段を更に備えていることを特徴とする請求項3記載の色圧縮装置。
  11. レッド、グリーン及びブルー(Rin、Gin、Bin)の色成分を有するデータからなる入力側デバイス用の入力側カラー画像データであって所定の入力側色域内にあるものを受け取る入力工程と、
    前記入力側カラー画像データを、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色成分を有する(Cout、Mout、Yout、Kout)データからなる出力側デバイス用の出力側カラー画像データであって所定の出力側色域内にあるものに変換する色圧縮工程と、
    を備え、
    前記レッドの色相値のデータHRは、入力側カラー画像データのうちレッドのみで、かつレッドが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記グリーンの色相値のデータHGは、入力側カラー画像データのうちグリーンのみで、かつグリーンが最大値であるデータに基づき前記入力側デバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記ブルーの色相値のデータHBは、ユーザが指定した所望のブルーの色相の値を有し、
    前記シアンの色相値のデータHCは、出力側カラー画像データのうちシアンのみで、かつシアンが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記マゼンタの色相値のデータHMは、出力側カラー画像データのうちマゼンタのみで、かつマゼンタが最大であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記イエローの色相値のデータHYは、出力側カラー画像データのうちイエローのみで、かつイエローが最大値であるデータに基づき前記出力側のデバイスが再現する色の測色結果に基づき算出された値を有し、
    前記色圧縮工程が、
    前記入力側カラー画像データの色相を前記入力側カラー画像データに基づいて決定する色相決定工程と、
    前記入力側カラー画像データを、前記入力側デバイスの色変換特性に基づいて測色値(Lin*、ain*、bin*)に変換するLab変換工程と、
    前記出力側カラー画像データを、前記出力側デバイスの色変換特性に基づいて、CMYKデータに変換するCMYK変換工程と
    を備え、
    前記色相決定工程は、
    前記レッド、グリーン、ブルーの色相値のデータHR、HG、HBと前記シアン、マゼンタ及びイエローの色相値のデータHC、HM、HYと前記Lab変換工程で変換された前記測色値と前記入力側カラーデータの大小関係に基づいて算出される係数kとに基づいて、前記入力側カラー画像データの色相Hinを決定し、
    前記色圧縮工程が、前記色相決定工程により決定した色相値Hinに基づいて前記CMYK変換工程で前記出力側デバイス用の出力側カラー画像データを変換することにより色圧縮を行うことを特徴とする色圧縮方法。
  12. 前記色相決定工程は、前記入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)に対し、Rin≧Gin≧Binのとき、H=HR+(HY−HR)*k、Gin≧Rin≧Binのとき、H=HG−(HG−HY)*k、Gin≧Bin≧Rinのとき、H=HG+(HC−HG)*k、Bin≧Gin≧Rinのとき、H=HB−(HB−HC)*k、Bin≧Rin≧Ginのとき、H=HB+(HM−HB)*k、もしくは、Rin≧Bin≧Ginのとき、H=HR−(HR+360−HM)*kを演算して、値Hを求め、前記値Hに基づいて前記色相Hinを決定し、L、M、Sは、前記入力側カラー画像データ(Rin、Gin、Bin)を構成するRin、Gin、Binの内、最大値、中間値、及び、最小値をそれぞれ示し、k=(M−S)/(L−S)であることを特徴とする請求項11記載の色圧縮方法。
  13. 前記色圧縮工程は、
    前記入力側カラー画像データの明度Vinを決定する明度決定工程と、
    前記入力側カラー画像データの明度Vinを修正する明度修正工程とを、
    備え、
    前記入力側色域が前記入力側カラー画像データの前記色相Hinにおいて純色明度V0を有し、
    前記出力側色域が前記色相Hinにおいて純色明度V02を有し、
    前記明度修正工程は、修正入力側色域の前記色相Hinにおける純色明度を示す目標明度targetを、V0とV02との差に基づいて演算する目標明度決定工程を備え、
    前記明度修正工程は、前記明度Vinを、前記目標明度targetに基づいて修正することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の色圧縮方法。
  14. 前記目標明度決定工程は、前記純色明度V0とV02との差が所定のしきい値T以内の場合には、前記目標明度targetを前記純色明度V02に等しい値に設定することを特徴とする請求項13に記載の色圧縮方法。
  15. 前記目標明度決定工程は、前記純色明度V0とV02との差が前記所定のしきい値Tより大きい場合には、前記目標明度targetを、前記純色明度V02と前記純色明度V0との間の値に設定することを特徴とする請求項14に記載の色圧縮方法。
  16. 前記目標明度決定工程は、前記純色明度V0とV02との差が前記所定のしきい値Tより大きい場合には、数式target=K*(V0−V02)+V02 (ここで、0≦K≦1)を演算することにより、前記目標明度targetを決定することを特徴とする請求項15に記載の色圧縮方法。
  17. 前記入力側色域は、前記色相Hinにおいて、明度最小値Vmin及び明度最大値Vmaxを有し、
    前記明度修正工程は、Vin≦V0 の場合には、Vin’=Vmin+(Vin−Vmin)・(target−Vmin)/(V0−Vmin)を演算し、Vin>V0 の場合には、Vin’=target+(Vin−V0)・(Vmax−target)/(Vmax−V0)を演算することにより、前記入力側色域での前記明度Vinに対応する前記修正入力側色域での明度Vin’を決定することを特徴とする請求項16に記載の色圧縮方法。
  18. 前記色圧縮工程は、前記入力側カラー画像データの彩度Cinを決定する彩度決定工程を更に備え、
    前記入力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Vinに対し最大彩度Cmax(Vin)を有し、
    前記明度修正工程は、数式Vout=Vin+(Vin'−Vin)×F(X) (ここで、X=(Cin)/(Cmax(Vin))であり、F(X)は、Xに対する関数で、0≦X≦1を満足するXに対し、0≦F(X)≦1であり、かつ、Xが0から1へ増加する程0から1へ増加する単調増加関数である)を演算することにより、前記明度Vinを修正明度Voutに変換することを特徴とする請求項17に記載の色圧縮方法。
  19. 前記修正入力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Voutに対し最大彩度Cmax’(Vout)を有し、
    前記出力側色域は、前記色相Hinにおいて、前記明度Voutに対し最大彩度CT(Vout)を有し、
    前記色圧縮工程は、前記彩度Cinを修正する彩度修正工程を更に備え、
    前記彩度修正工程は、Cout=Cin−(Cmax’ (Vout)−CT(Vout))×Cin/Cmax’ (Vout)を演算することを特徴とする請求項18に記載の色圧縮方法。
  20. 前記明度決定工程は、前記測色値(Lin*,ain*,bin*)の明度Vinを決定し、
    前記色圧縮工程は、前記測色値(Lin*,ain*,bin*)の彩度Cinを決定する彩度決定工程を更に備え、
    前記明度修正工程は、前記色相Hinが決定された後、前記色相Hinに基づいて前記明度Vinを修正し修正明度Voutを生成し、
    前記色圧縮工程は、前記修正明度Voutが生成された後、前記色相Hinと前記修正明度Vout とに基づいて前記彩度Cinを修正する彩度修正工程を更に備えていることを特徴とする請求項13記載の色圧縮方法。
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