JP4377993B2

JP4377993B2 - 色処理方法および装置

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Publication number: JP4377993B2
Application number: JP21719299A
Authority: JP
Inventors: 尚之西川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2001045314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色空間圧縮処理の結果を定量的に明らかにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりカラープリンタのプリンタドライバ等において、カラーマッチング等の処理を行なう際には、色再現領域の違いにより色空間圧縮を行なっている。これは例えばモニタの色が違っている場合等において、広い領域から狭い領域へ空間的に容積を縮めたマッピングを行なうものである。色空間圧縮技術を利用することで、異なるカラーデバイス間でのカラーマッチング処理が容易になった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した色空間圧縮というのは、一言で圧縮といってもこれは概念的にその容積が縮まるというだけであって、処理の結果どれだけ圧縮するのということが定量的に明らかに示されていない。この為に色空間圧縮処理においてその圧縮率を可変とした場合にその体積値の変化率を示すことが出来なかった。
【０００４】
本発明は、色空間圧縮処理結果を定量的に明らかにできるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は複数のサンプル色データに対して色空間圧縮処理を行ない、知覚均等色空間における前記色空間圧縮処理されたサンプル色データに基づき多面体を生成し、前記生成された多面体を複数の四面体に分割し、該分割された四面体の各々の体積を求め加算することにより、前記生成された多面体の体積を求め、前記色空間圧縮処理前の色再現領域の体積と、前記色空間圧縮処理後の色再現領域の体積を示す前記生成された多面体の体積とに基づき、前記色空間圧縮処理の色空間圧縮率を求めることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第一の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明に係わる好適な実施形態について詳説する。
【００１０】
図１は圧縮率が可変となる色空間圧縮処理において、色空間圧縮処理後の圧縮率を求める処理について概説した概略ブロック図である。ここでは入力信号がＲＧＢで定義されるカラーデバイスの色変換（補正）処理として色空間圧縮処理を用いた場合について説明する。
【００１１】
より具体的な例としてはＲＧＢ２４ビットで構成されるフルカラーデータをモニタ上に表示し、これをＲＧＢ２４ビットを入力とするラープリンタで忠実に色再現するように、色空間圧縮処理によってモニタ上の色データを色補正する場合が挙げられる。図中、まず最初に可変パラメータｄ１２を決定する。該可変パラメータｄ１２は正規化（０．０〜１．０）された独立変数で処理ブロックｐ２１における色空間圧縮率を制御する。ここでは、変数の値が０．０の時に圧縮率が最も低く、数値が高くなるにつれて圧縮率が高くなり、１．０の時に最も圧縮率が高くなるよう構成する。可変パラメータｄ１２と処理ブロックｐ２１の処理を設定した後に、データブロックｄ１１で示されるＲＧＢのサンプルデータ列１２５点を該処理ブロックｐ２１へ入力し、その出力値としてデータブロックｄ１３の補正ＲＧＢデータ列を得る。
【００１２】
データブロックｄ１３を得た後に、処理ブロックｐ２２では、該１２５点のデータ全てを知覚均等色空間等の色空間座標にプロットし、該プロット点全てを内包する凸型の多面体を求め、各面を形成する三角形のポリゴンデータｄ１４を得る。このポリゴンデータの生成方法は図２の概略フローチャートと共に後述する。
【００１３】
生成されたポリゴンデータｄ１４は、処理ブロックｐ２３に入力され体積計算が行なわれる。体積を計算する方法としては、例えば図３で示されるように多面体を複数の四面体へ分割した後、個々の四面体の体積を求めこれを加算することで体積値データを求めることが出来る。
【００１４】
処理ブロックｐ２４では、処理ブロックｐ２３で求めた色空間圧縮後の色再現領域の体積値を予め計算しておいた色空間圧縮前の色再現領域の体積値で割ることで空間圧縮率データｄ１５を求める。
【００１５】
このようにして可変パラメータｄ１２に応じた、圧縮率を求めることが可能となり、パラメータを変化させた際の体積値の変化が対応づけられることになる。ここで、可変パラメータを示す変数をａ、圧縮率を示す変数をＶとすると、Ｖはａの従属変数とみることが出来る。これらの関係は一意であるので、ａからＶへの関数ｆを定義し、Ｖ＝ｆ（ａ）とする。また、関数ｆの逆変数をｇとすると、ａ＝ｇ（Ｖ）となり、所望の圧縮率Ｖを実現する可変パラメータａの値を求めることが出来る。
【００１６】
図２は、図１における処理ブロックｐ２２の処理を概説した概略フローチャートである。まず、最初に処理ステップＳ１１において初期化処理が行なわれ、ここで最初の三角形の探索を行なう。最初の三角形は空間上に点在する点列の最大値又は最小値等の極点近傍付近で探索する。次にステップＳ１２において探索対象辺を再編成し、次に探索対象となる辺を登録してゆく。ステップＳ１３では、前記ステップＳ１２において登録された辺を順に調べることで、検索が終了か否かの判断を行なう。検索が終了していない場合はステップＳ１４に進み、検索対象辺のアドレスへアクセスし、登録された辺の座標データ等を取り出す。ステップＳ１５では、取り出された座標データ等を基に、検索対象辺からの新たな三角形の派生が可能か検証し、新頂点候補を探索する。次にステップＳ１６において新頂点候補が既に登録されたものと重複しないか等を判定した後に、新たな登録対象であった場合にはステップＳ１７において追加登録を行なう。このようにして順次探索を行なうことで、各三角形から隣接する新たな三角形を派生させ、これを登録することでポリゴンデータの生成が可能となる。
【００１７】
図４は、本実施形態の色補正システムを概説した概略ブロック図である。本システムではドキュメントを構成する要素を三つの属性（文字、図形、画像）で大別し、各々独立の色補正処理が施されるよう構成する。図で示されるように設定を変更する場合には対象属性選択手段４１３によって対象となる属性を選択、入力値処理手段４１２及び表示処理手段４１５へ対象属性を指定する。入力手段４１１では設定する圧縮率Ｖが必要に応じて変更され、これを入力処理手段４１２へ渡す。新たに圧縮率Ｖを設定した場合は、対象属性選択手段４１３で指定されている属性に応じてレジスタ４１７に登録されている圧縮率を変更する。レジスタ４１７に登録されている圧縮率は適時、パラメータ算出関数４１８へ渡り可変パラメータ変数群（Ａｔ，Ａｇ，Ａｉ）を更新する。可変パラメータ変数群は色変換方法生成処理４１９へ適時入力され、色変換処理メソッドを再構築する。色変換処理ソメッドの変更は、例えばＬＵＴデータの各要素を適宜変更するものを用いて、与えられた可変パラメータに応じた色変換処理の変更を実現する。色変換方法生成処理４１９で生成された各々の色変換処理ソメッドは、合成処理４２０によって、結合され一つのデータ構造体としてまとめられ表示処理４１５、及びドキュメント色変換処理４３２へ渡される。
【００１８】
ドキュメント色変換処理４３２は色修正対象のカラードキュメント４３１を上記設定によって適切な色変換を行ない色修正対象のカラードキュメント４３３を生成する。
【００１９】
表示処理４１５は、操作者が選択された属性に対応した圧縮率を画面で確認する為に、例えばサーフェイスモデルによって多面体を生成し、表示手段４１６を用いて描画を行なう。
【００２０】
以上述べたようにシステムが構成されるが、各設定値はシステム自身が起動した際に初期化処理が行なわれる。例えば圧縮率Ｖ等の値はデフォルト値がレジスタ４１７へ設定されている。利用者は必要に応じて設定を変更することで、色変換対象のカラードキュメントを所望の特性で、色変換することが可能である。
【００２１】
図５は上述の本システムにおける設定画面を示した例であって、グラフィックスウィンドウ画面に複数表示可能なホストシステムにおける設定ウィンドウ５０１につて図示している。図中、オプションボタン５１１、５１２、５１３は３つの状態のうちいずれか一つのみ選択可能であり、常に排他的な選択がなされるように構成されている。図５ではボタン５１２が選択されており、ドキュメント内の図形属性に対する変更が指定可能な状態となっている。この時、図形属性に対する色空間圧縮の変更はシステムによって５０％から１００％の間で可能であることがスクロールバー５３１で示されている。上記オプションボタンを変更した場合、例えばボタン５３１を選択した場合はスクロールバー５３１が適宜変更されるよう構成されている。いずれにしてもスクロールバー５３１で示される範囲において色空間圧縮率は変更可能である。これを変更するには変更窓５３２において数字を入力すれば良い。また、設定された色空間圧縮率に応じて表示窓５２１では、色変換前の色再現領域５２３と、色変換後の色再現領域５２４が合成されて表示されるよう構成されている。
【００２２】
（第二の実施形態）
次に図６を用いて第二の実施形態の説明を行なう。第二の実施形態は第一の実施形態と重複する点が多くあるので、主に相違点についてのみ説明を行なう。
【００２３】
第一の実施形態と同様に、ここでは入力信号がＲＧＢで定義されるカラーデバイスの色変換処理として色空間圧縮処理を用いた場合について説明する。より具体的な例としてはＲＧＢ２４ビットで構成されるフルカラーデータをモニタ上に表示し、これをＲＧＢ２４ビットを入力とするカラープリンタで忠実に色再現するように、色空間圧縮処理によってモニタ上の色データを色補正する場合を考える。
【００２４】
本実施形態では、可変パラメータａを設定し色空間圧縮率を制御する際に、３×９の行列演算の各要素項を変更することでこれを実現する。３×９の行列では２７項のパラメータが存在するので各々に対応したａに対する関数２７個を用意する。３×９の行列変換項がａに応じて変化することで色空間圧縮率も可変となる。さらに、色再現領域を示すポリゴンデータの生成は、色空間座標にプロットした結果を基に手作業で近似多面体を作成するような構成にする。ここでは色空間座標にプロットする点の数を７２９点（＝９×９×９）用意し、より精細なモデルを提供する。より精度を高くする為により多くのサンプルを適宜追加出来るよう可変的な構成とする。
【００２５】
このようにして近似的な多面体を構成した後に、その体積の計算を図６で示されるような微小平面における面積の積分によって求める。また、システムを構成する際には図４で示されるように、文字、図形、画像といった分類に応じた色補正ではなくて、ドキュメント内部の特定の単位、例えば、ロゴとかマークとか背景図形やパターンなどといったそれぞれ独立して編集出来るオブジェクト毎に、設定する構成を提供する。
【００２６】
以上のように本実施形態では色補正対象のカラードキュメントを構成する様々なオブジェクトに対して、より細かな設定を利用者が自由に設定することができる。
【００２７】
（第三の実施形態）
次に図７を用いて第三の実施形態の説明を行なう。第三の実施形態は第一の実施形態と重複する点が多くあるので、主に相違点についてのみ説明を行なう。
【００２８】
第一の実施形態と同様に、ここでは入力信号がＲＧＢで定義されるカラーデバイスの色変換処理として色空間圧縮処理を用いた場合について説明する。より具体的な例としてはＲＧＢ２４ビットで構成されるフルカラーデータをモニタ上に表示し、これをＲＧＢ２４ビットを入力とするカラープリンタで忠実に色再現するように、色空間圧縮処理によってモニタ上の色データを色補正する場合を考える。
【００２９】
既に述べた実施形態によると色空間圧縮率は体積の変化であって、実際の色処理の変化と感覚的なズレが大きいという問題点が存在する。そこで本実施形態では、指数関数やＬＯＧ関数等の非線形な関数を適宜用いてより人間の感覚的に合うような補正を行なう。
【００３０】
本実施形態では非線形関数処理として、２．１乗の処理を行なう。ここで圧縮率Ｖが５０％、７５％、１００％と変化する例をあげると、これに対する１／２．１乗の数字、感覚量Ｐは、７１．９％、８７．２％、１００％となる。これらのことから逆関数における定義域を適当に定める。例えばここでは定義域を７２％から１００％とする。感覚量Ｐの変化７２％、８０％、９０％、１００％、各々に対応する圧縮率Ｖの変化は、５０．２％、６２．６％、８０．２％、１００％となる。利用者は７２％から、１００％の間で感覚量Ｐを設定または入力し、非線形関数処理によってこれを２．１乗し、圧縮率Ｖを求め、これを後段の処理に受け渡すよう構成する。
【００３１】
図７は、本実施形態の色補正システムを概説した概略ブロック図である。
【００３２】
本システムはドキュメントの全てまたは一部をカラービットマップ画像として展開、保持するような画像システムであって、その際に該画像を特定ブロック（例えば８×８の矩形ブロック）に分割し、適時周波数変換を行ない各ブロックの周波数に応じて分類を施すよう構成されている。本実施形態では、各々の画像ブロック周波数に応じた色補正パラメータを変更出来るよう構成する。図で示されるように設定を変更する場合には周波数選択手段７１３によって対象となる周波数を選択、入力値処理手段７１２及び表示処理手段７１５へ対象周波数を指定する。
【００３３】
入力手段７１１では設定する感覚量Ｐが適宜変更され、これを非線形関数処理７１４を用いて、体積値Ｖを求め、これをレジスタ７１７に登録する。レジスタ７１７に登録されている体積値は圧縮率として、適時、パラメータ算出関数７１８へ渡り可変パラメータ変数群（Ｖ１…Ｖｎ）を更新する。可変パラメータ変数群は色変換方法生成処理７１９へ適時入力され、色変換処理メソッドを再構築する。色変換処理ソメッドの変更は、例えばＬＵＴデータの各要素を適宜変更するものを用いて、与えられた可変パラメータに応じた色変換処理の変更を実現する。色変換方法生成処理７１９で生成された各々の色変換処理ソメッドは、合成処理７２０によって、結合され一つのデータ構造体としてまとめられ表示処理７１５、またはドキュメント色変換処理７３２へ渡される。ドキュメント色変換処理７３２は色修正対象のカラードキュメント７３１を上記設定によって適切な色変換を行ない色修正対象のカラードキュメント７３３を生成する。表示処理７１５は、操作者が選択された属性に対応した圧縮率を画面で確認する為に、例えばサーフェイスモデルによって多面体を生成し、表示手段７１６を用いて描画を行なう。以上述べたようにシステムが構成されるが、各設定値はシステム自身が起動した際に初期化処理が行なわれる。例えば圧縮率Ｖ等の値はデフォルト値がレジスタ７１７ヘ設定されている。利用者は必要に応じて設定する変更することで、色変換対象のカラードキュメントを所望の特性で、色変換することが可能である。
【００３４】
（上述の実施形態の変形例）
以上述べた以外にも以下のような変更を施した実施形態が考えられる。
【００３５】
１．多面体を構成する面は、図２のようなアルゴリズムで生成しなくても良い。適当に点列を定めて面を構成しても良い。
【００３６】
２．多面体を構成する面は全て三角でなくても良い。例えば五角形と三角形の組み合わせなどでもよい。また、これらを生成する方法によって本発明が限定されるものではない。
【００３７】
３．図４で示されるシステムにおいて、合成処理４２０が存在しなくても良い。各々の属性に応じた色変換処理が必要に応じて適宜実行されるように構成されていれば同じ効果を提供することが出来る。
【００３８】
４．図５の設定画面では、設定された色空間圧縮率に応じて表示窓５２１に、色変換前後の色再現領域が表示されるがこの表示形態をさらに拡張して利用者の便宜を計っても良い。例えば、回転、拡大縮小、半透明処理による重ね合わせ等を用いてより詳細に表示出来るよう工夫しても良い。
【００３９】
５．図７の周波数選択の代わりに、画像ブロックにおける各色成分毎のヒストグラム等であっても構わない。また、画像ブロック等の小単位領域による分割ではなくて、サブバンド符号化等のように画像全体の周波数成分毎に同様の設定を行なっても良い。
【００４０】
６．ドキュメントに対する色の設定を図５で示されるような設定画面を用いることなくこれを実行しても良い。例えばこれら設定を予めデフォルト設定としてドキュメントのタグ情報等に登録したり、システムのデフォルト処理としてこれを実装しても良い。また、必要があればこれらのデフォルト値を変更する特別なプログラムを用意し適宜変更する。
【００４１】
以上述べた他にも様々な実施形態が考えられるが実質的に、ドキュメントを構成する要素をある単位で分類した時に、各々に最適な色空間圧縮又は色変換処理を設定することが可能で、且つこれを必要に応じて適宜処理することが出来るような構成を実現すれば本発明と同様な効果を提供することが出来る。
【００４２】
以上述べた、実施形態によれば以下の様な効果を得ることができる。
【００４３】
従来より色空間圧縮は、概念的にその容積が縮まるというだけで処理の結果どれだけ圧縮されるのか定量的に明らかに示されていなかった。この為に色空間圧縮処理においてその圧縮率を可変とした場合にその体積値の変化率すら示すことが出来なかった。本実施形態では、色再現領域を多面体で構成し、その体積を幾何学的に計算することでカラーデバイスが各々固有に持つ色再現領域を定量的に扱うことが可能となった。同様にして、カラーデバイス等が持つ色再現領域が色空間圧縮アルゴリズムによって写像された後の体積も求めることが可能であって、更には圧縮比率を定量的に求めることも出来る。これらの技術を用いて、従来まで固定的に扱っていた色空間圧縮処理を体積的な変化率に基づいた定量的な尺度で調整出来るようになった。また、これらの調整手段をカラードキュメントを構成する要素に応じて適宜設定できるようにすることにより、利用者はカラードキュメントの色補正にあたって、より細かくより精細に所望する特性の通り自由に色特性を設定することができる。
【００４４】
（他の実施形態）
また前述した実施形態の機能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００４５】
またこの場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００４６】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００４７】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００４８】
更に供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、本発明は、色空間圧縮処理結果を色空間圧縮率を用いて定量的に明らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変パラメータと圧縮率の対応を求める処理について概説した概略ブロック図。
【図２】多面体を構成するポリゴンデータを生成する処理を説明した概略フローチャート。
【図３】多面体の体積値を四面体の分割により計算する様子を示した概念図。
【図４】ドキュメント属性に応じて色空間圧縮率を変更するシステムを概説した概略ブロック図。
【図５】ドキュメント属性に応じて色空間圧縮率を変更する様子を示した設定画面の例。
【図６】多面体の体積を平面に分割し微小体積の和により求める様子を示した概念図。
【図７】ドキュメント画像の周波数成分に応じて色空間圧縮率を変更するシステムについて概説した概略ブロック図。

Claims

複数のサンプル色データに対して色空間圧縮処理を行ない、
知覚均等色空間における前記色空間圧縮処理されたサンプル色データに基づき、該色空間圧縮処理後の色再現領域を示す多面体を生成し、
前記生成された多面体を複数の四面体に分割し、該分割された四面体の各々の体積を求め加算することにより、前記生成された多面体の体積を求め、
前記色空間圧縮処理前の色再現領域の体積と、前記色空間圧縮処理後の色再現領域の体積を示す前記生成された多面体の体積とに基づき、前記色空間圧縮処理の色空間圧縮率を求めることを特徴とする色処理方法。
複数のサンプル色データに対して色空間圧縮処理を行なう色空間圧縮処理手段と、
知覚均等色空間における前記色空間圧縮処理されたサンプル色データに基づき多面体を生成する多面体生成手段と、
前記生成された多面体を複数の四面体に分割し、該分割された四面体の各々の体積を求め加算することにより、前記生成された多面体の体積を求める手段と、
前記色空間圧縮処理前の色再現領域の体積と、前記色空間圧縮処理後の色再現領域の体積を示す前記生成された多面体の体積とに基づき、前記色空間圧縮処理の色空間圧縮率を求める手段とを有することを特徴とする色処理装置。
請求項１に記載の色処理方法をコンピュータを用いて実現するためのプログラムが、コンピュータが読み取り可能に記録された記録媒体。