JP4553259B2

JP4553259B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体

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Publication number: JP4553259B2
Application number: JP2005378379A
Authority: JP
Inventors: 寿夫白沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007181012A

Description

本発明は、任意のカラー画像信号を、色再現範囲が制限されたカラー画像出力装置の色に補正する画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体に関し、カラーファクシミリ、カラープリンタ、カラーハードコピーなどの色変換装置や、ワークステーション上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェアなどに好適な技術に関する。

一般に、コンピュータシステム等においてモニタに表示された画像をプリンタから印刷出力する際には、モニタとプリンタの色再現域が大きく異なるため、モニタ表示色と印刷色における色の見えが略等しくなるように調整する、いわゆるカラーマッチング処理が必要となる。カラーマッチング処理としては例えば、モニタとプリンタの色特性を考慮した多次元ルックアップテーブル（以下、色変換テーブル）を参照し、補間演算を行う色変換方法が知られている。

しかし、上記色変換テーブルを作成する際の処理において、様々なノイズが発生し、作成された色補正テーブルの値に混入してしまうことがある。例えば、モニタとプリンタの色再現域の違いを補正する色域マッピング処理では、プリンタの色域形状が複雑なために色変換テーブルを適切に制御することができずノイズの原因になることがある。また、プリンタの色信号とデバイス非依存の色信号の対応関係をモデル化した色予測式の誤差がノイズ発生原因となることもある。上記のような理由により発生したノイズが色変換テーブルに混入してしまうと、テーブルの値の変化が滑らかでなくなる。その結果、色変換後の画像において階調変化が滑らかでなくなり、前記画像をプリンタで印刷した場合、擬似輪郭等の問題が発生しやすくなる。

そこで色変換テーブルのノイズを除去するため、従来から色変換テーブルの値に対し平滑化処理を行う方法が提案されている。例えば、特許文献１では、スキャナで読み取ったデータをもとに３次元平滑化フィルタを用いてＬＵＴを作成する方式を提案し、特許文献２では、格子点データの演算結果を平滑化してパラメータを作成する方式を提案し、特許文献３では、色変換パラメータを平滑化条件に従って平滑化する方式を提案し、特許文献４では、平滑化程度評価関数を用いて色補正テーブルを生成する方式を提案している。

特開平８−２７５００７号公報特開２００１−１４４９８１号公報特開２００３−１７９７６４号公報特開２００３−２０４４４３号公報

従来の平滑化方法では、入力色信号をプリンタが再現可能な色信号に変換する補間演算用三次元ルックアップテーブルを作成し、その三次元ルックアップテーブルの出力値を単純平均化、或いは重み付け平均化するものである。しかし、プリンタが再現可能な色信号に変換するガマット圧縮処理自体が非線形な色変換処理であり、平滑化すべきではない格子点も含まれている。その例を図１５に示す。図１５では、入力色空間の格子点データＰ０、Ｐ１、Ｐ２は、ガマット処理によりＧ０、Ｇ１、Ｇ２に変換されて、そのＧ０、Ｇ１、Ｇ２に対応する出力信号値が三次元ルックアップテーブルの格子点出力として記述されているものとする。この場合、Ｐ１に対する格子点出力値をＰ０、Ｐ１に対する格子点出力値で平滑化したとすると、図１５のＸの色に置き換えられてしまう。本来Ｐ１に対する出力値はＧ１のようにプリンタの最高彩度色を出力すべきにもかかわらず、平滑化処理によって彩度低下が生じていることがわかる。また、連続性を確保するため何度も繰り返し平滑化を行うと、格子点出力値の連続性は向上するが、三次元ルックアップテーブルの分割数を少なくするのと同様の状況となり、色変換精度も低下してしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、画像出力装置の色再現域形状が複雑な凸凹形状を含んでいても、期待した階調特性と略一致する色変換パラメータの作成を行う画像処理装置、方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、入力画像データによって表される色空間を格子状に分割した各格子点に、出力デバイスの第１の色再現域内の出力値（以下、格子点出力値）を対応づけた色変換テーブルにおいて、前記格子点出力値を修正する画像処理装置であって、前記第１の色再現域よりも少ない色データで前記出力デバイスの第２の色再現域を記述する色再現域記述手段と、前記各格子点に、前記出力デバイスの前記第２の色再現域内の出力値（格子点出力値）を対応づけた参照テーブルを作成する参照テーブル作成手段と、前記参照テーブルの注目格子点の出力値と隣接格子点の出力値の変化量を求める変化量算出手段と、前記変化量算出手段で算出した変化量に基づいて、前記色変換テーブルにおける注目格子点近傍の出力値の重み係数を決定する重み係数決定手段と、前記重み係数を用いて前記色変換テーブルの格子点出力値を平滑化する平滑化手段とを有することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、画像出力装置の色再現域形状が凹凸していても、期待した階調特性と略一致する色変換テーブルを作成でき、また、注目格子点と隣接格子点の相対的な関係を保った色変換テーブルを作成できる。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：
画像処理システムの全体構成：
図１は、本発明に係る画像処理装置を用いた画像処理システムの構成例を示すブロック図である。図中、１０はコンピュータ、１１はディスプレイ、１２は画像出力装置、１３は測色計、１４は色変換装置、１５は色変換パラメータ記憶部、１６は画像処理装置である。画像出力装置１２は、画像データをプリントアウトするための出力装置であって、例えば、カラープリンタやカラー複写機といった画像形成装置を用いることができる。

画像処理システムの動作：
コンピュータ１０は、コンピュータ内部の画像データを、画像出力装置１２を用いてプリントアウトするために画像データを出力する。この画像データは、通常ディスプレイで表示するためにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分からなる色信号である。コンピュータ１０から送信された画像データは、色変換装置１４へ送信される。色変換装置１４は、色変換パラメータ記憶部１５から色変換パラメータを読み出して、画像出力装置へ送信可能な色信号に変換する。次に、変換された色信号を画像出力装置１２に送信してプリント出力する。色変換パラメータ記憶部１５に記憶されている色変換パラメータは書き換え可能であり、オペレータから色変換パラメータの作成が指示された場合には、画像処理装置１６により色変換パラメータの作成処理が実行される。

上記の色変換装置１４による色変換処理としては、三次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）を用いたメモリマップ補間法が一般的に用いられる。メモリマップ補間法とは、図２に示すように、入力色空間を同種類の立体図形（ここでは立方体）に分割し、入力色信号を含む立体図形の頂点に対応付けられた出力値（＝格子点出力値）を用いて出力値を求める方式である。例えば、入力座標Ｐおける出力値を求めるには、前記入力の座標を含む立方体を選択し、該選択された立方体の８点の予め設定した格子点出力値と前記入力の前記立方体の中における位置（各頂点からの距離）に基づいて、線形補間を実施する。ここで、本実施例の場合、入力色信号は入力Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）信号に相当し、出力Ｐは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）信号などに相当する。また、上記の格子点出力値は、後述する方法を用いて画像処理装置１６によって予め計算によって求めておき、色変換パタメータ記憶部１５に３Ｄ−ＬＵＴとして格納している。図２は立方体補間法を説明しているが、３Ｄ−ＬＵＴを用いたメモリマップ補間法としては、４面体補間、三角柱補間、立方体補間など各種提案されており、本発明ではいずれの方式を用いても構わない。

なお、上記画像処理システムでは、便宜上、画像データはディスプレイ表示のＲＧＢ信号としたが、本発明はこれに限定するものではなく、スキャナで読み取った画像データやデジタルカメラの画像データなどのデバイス信号でも構わないし、ＣＩＥＬＡＢ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）などのデバイス非依存色空間でも適用できる。また、本発明の色変換装置１４、色変換パラメータ記憶部１５、画像処理装置１６は、画像出力装置１２の一部として実現しても良いし、コンピュータ１０においてソフトウェアで実現することも可能である。例えば、コンピュータ内のプログラムとして存在するプリンタ・ドライバで、画像処理装置１６の機能を実現することもできる。

画像処理装置１６の構成：
図３は、画像処理装置１６による色変換パラメータ作成方法のフローチャートを示す。画像処理装置１６は、入力信号ＲＧＢデータと出力信号ＣＭＹデータとの対応関係を表した色変換プロファイルを作成する機能を有しており、図１に示すように測色計１３が接続されている。

画像処理装置１６は、ステップ１０１において、色再現特性を得るために色予測式を構築する。色予測式とは、画像出力装置の出力特性を数式でモデル化し、計算によって出力色信号から測色値を求められるようにしたものであり、例えば出力信号値（ｃ、ｍ、ｙ）を計算によってデバイス独立色信号（例えば、Ｌ、ａ、ｂ）に変換できるようにしたものである。色予測式を構築する一般的な方法は、画像出力装置で色パッチを出力し、出力パッチを分光測色計で測色する。次に、色パッチの測色データと出力色信号との関係を近似して色予測式を構築する。かかる色予測式としては、ニューラルネット、多次多項式、３Ｄ−ＬＵＴなどが使用できる。

次に、ステップ１０２において、参照用の３Ｄ−ＬＵＴを作成する。この参照用３Ｄ−ＬＵＴは出力装置の色域形状を単純な多面体で記述して作成した色変換パラメータであり、ガマット圧縮処理後においても階調のがたつきの少ない色変換パラメータを容易に構築することができる。

次に、ステップ１０３において、色変換用３Ｄ−ＬＵＴを作成する。これは、出力装置の色域形状を精密に記述した色域情報を使って作成した３Ｄ−ＬＵＴである。一般に出力装置の色再現特性は非常に複雑であり、色域形状も複雑な凹凸形状となることが多い。

図４を用いてガマット形状と格子点出力値の関係を説明する。図４において、Ｓｉはガマット圧縮前の入力ＲＧＢデータを明度、彩度を軸とする色空間上に図示している。Ｓｉを簡易なプリンタ色再現域に圧縮した時の圧縮後の色をＧｉ、精密なプリンタ色再現域に圧縮した時の圧縮後の色をＲｉで表している。ガマット圧縮する際の向きを一定とした場合、Ｇｉはその隣接格子点Ｇｉ−１、Ｇｉ＋１と等間隔に並ぶことになるが、Ｒｉは隣接格子点Ｒｉ−１とＲｉ＋１との間隔が異なっている。入力データＳｉは等間隔にも関わらず、プリンタ出力結果は不均等になってしまい、結果として階調ムラが目立ち色再現性を低下させてしまう。

そこで、ステップ１０４において、参照用３Ｄ−ＬＵＴの格子点出力値の連続性を参照しながら、色変換用３Ｄ−ＬＵＴを修正することにより階調連続性に優れた３Ｄ−ＬＵＴを構築する。以上の処理によって作成された色変換用３Ｄ−ＬＵＴは、色変換パラメータ記憶部１５に保存されて、色変換装置１４において色変換処理を行う際に使用される。

参照用３Ｄ−ＬＵＴ作成方法の説明：
図５を用いて、参照用３Ｄ−ＬＵＴの作成方法を詳しく説明する。まず、ステップ２０１において、画像出力装置１２の色再現域を簡易的に記述する。簡易的な記述方法とは、少ない色データのみで色再現域を記述することであり、例えば画像出力装置１２のシアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ブルー、グリーンのべた色及び紙白、ブラックの計８色の出力色データのみで色再現域を記述する（図６（ａ））。出力色のデータは実際にプリンタで８色を測色して求めても良いし、前述した色予測式を用いても求めることができる。８色で色再現域を記述する場合、図６（ｂ）に示すように１２面体で簡易的に記述されることになる。

上記の色再現域記述の色空間としては、ガマット処理に適するようにＣＩＥＬａｂ空間やＣＩＥＣＡＭ空間などの知覚均等色空間を用いて記述する。図６（ａ）の例では、ＲＧＢＣＭＹＷＢｋの８色に対するＣＩＥＣＡＭのＪＣＨ値を記述したデータ構造をとる。

次に、ステップ２０２〜ステップ２０６において、ステップ２０１で求めた色再現域に対してガマット処理を行って参照用３Ｄ−ＬＵＴを生成する。ステップ２０２〜ステップ２０６の処理は、ダイレクトマッピング方法を用いたガマット処理のフローを示している。ダイレクトマッピングとは、格子点１点ごとにガマット処理を行って、画像出力装置が再現可能な出力色を求める方法である。格子点Ｉに対してガマット圧縮を行うごとに、３Ｄ−ＬＵＴに記述を行う。以下、ガマット処理方法の例について説明する。

ガマット処理方法の具体例の説明：
（１）ガマット処理の概要
入力色空間（ＲＧＢ空間）は画像出力装置が再現できないような色信号を含んでいる。そこで、ガマット処理を行って格子点Ｐｉ（ｊ、ｃ、ｈ）を画像出力装置が再現可能な色信号Ｐｏ（ｊ’、ｃ’、ｈ’）に変換する（図７）。
次に、ガマット処理の全体フローについて説明する。図８は、ガマット処理方法の具体例を説明するフローチャート図である。まず、Ｓ３０１において、格子点Ｇｉの色信号値［ｒ、ｇ、ｂ］をガマット処理用の色信号Ｐｉ（ｊ、ｃ、ｈ）へ変換する。ガマット処理を行う色空間は、ＣＩＥで標準化されているＬＣＨ信号のように明度、彩度、色相に相当する色成分を有する色空間であれば他の色空間でもよいが、人間の視覚特性をより正確に反映したＣＩＥＣＡＭ０２などのカラー・アピアランス・モデルを用いるのが望ましい。そこで、格子点Ｇｉの色信号値［ｒ、ｇ、ｂ］をＣＩＥＣＡＭ０２の明度Ｊ、彩度Ｃ、色相Ｈに準ずる色信号Ｐｉ（ｊ、ｃ、ｈ）へ変換する。この変換方法については、ＣＩＥのテクニカルレポート（ＣＩＥ１５９）に詳述されている。

次に、Ｓ３０２において、ガマット処理前後での色味ができるだけ一致するようにＰｉ（ｊ、ｃ、ｈ）の色相ｈをｈ’に補正する。次に、ステップＳ３０３において、出力デバイスのガマット・データを参照しながら、色相一定で彩度圧縮を行い、出力色信号Ｐｏ（ｊ’、ｃ’、ｈ’）を求める。

（２）各部の詳細説明
次に、ガマット処理の詳細を説明する。
色相補正（図８：Ｓ３０２）
ディスプレイ・デバイスのガマットとプリンタ・デバイスのガマットは形状が大きく異なり、入力色信号の中には出力デバイスで再現できないような色が多く存在する。このような色を色相一定で出力デバイスのガマットにマッピングすると、特に入力デバイスのガマットに含まれる色のうち彩度が最大になるような点（＝最大彩度色）においてマッピング前後の色変わり（Ｔ→Ｔｏ）が目立ちやすいという傾向がある。

この減少について、図９を参照して説明する。図９（ａ）は彩度と色相の関係図、（ｂ）は明度と彩度の関係図である。図９（ｂ）では、出力デバイスの色相ｈｉにおけるガマットと色相ｈｏにおけるガマットを同じ二次元上に重ねて図示している。また、比較のため色信号Ｔを色相一定でマッピングしたときのマッピング色Ｔｏも図示している。図９を見ると、Ｔの色相ｈｉ上でマッピングされているＴｏと、色相ｈｏ上の色Ｍとでは、明らかにＭの方がＴに近い色となり、色相を補正した方が望ましい。そこで、色変わりの目立ちやすい最大彩度色（図のＴに相当）をできるだけ色変わりの目立たない色に変換するための色相補正テーブルを作成しておき、入力色信号Ｐｉに対して色相を補正する。このような色相補正テーブルは、入力信号の色相ｈを色相ｈ’に変換する１次元ルックアップテーブルとして容易に構築できる。

彩度圧縮（図８：Ｓ３０３）
彩度圧縮処理では、色相補正後の入力色信号Ｐｉ（ｊ、ｃ、ｈ’）を色相一定の面上でプリンタの色再現域内の色信号Ｐｏ（ｊ’、ｃ’、ｈ’）に変換する。ＰｉとＰｏが同一色相上にあるので、彩度圧縮処理はＰｉ（ｊ、ｃ）からＰｏ（ｊ’、ｃ’）への二次元的な変換を行うものと考えることができる。ここで、出力デバイスの色再現範囲は１２面体で記述されているため、Ｐｉとプリンタ色再現域内の点Ｘを結ぶ直線と１２面体のうちの一平面との交点を求めることで、色再現域境界上の点への圧縮を行うことができる。かかるガマット圧縮方式としては、特許第３１７１０８１号公報などで提案されている計算方法を用いることによって実現することができる。

また、上記のごとくガマット外の色のみをガマット境界面にマッピングする方法以外にも、出力デバイスのガミュート外の入力色の階調を保存するように色空間全体を均等に圧縮写像するパーセプチャル・マッチングという方法を用いてもよい。

以上説明したガマット変換処理により、出力色信号（ｊ’、ｃ’、ｈ’）が求まると、前述した色予測式を用いて出力デバイス用の色信号ＣＭＹに変換することにより、参照用３Ｄ−ＬＵＴを作成することができる。

色変換用３Ｄ−ＬＵＴ作成方法の説明：
色変換用３Ｄ−ＬＵＴの作成方法は、参照用３Ｄ−ＬＵＴの作成方法と色再現域データの作成方法が異なる以外は同じ処理とすることができる。そのため、ここでは色再現域データの作成方法について説明する。
（１）精密な色再現域の記述
精密な色再現域データは、前述の参照用３Ｄ−ＬＵＴに使用した１２面体よりも多くの多面体を用いて色再現域を記述するものである。一例を図１０に示す。図１０に示すように所定の色相、明度における色域表面を覆う多面体（ポリゴン）の識別ＩＤ、ポリゴンを構成する頂点リスト、各頂点の出力色空間上の座標値及びＰＣＳ空間上の座標値などで表される。図１０の例では、デバイス非依存色空間において明度を１０分割、色相を３０°おきの１２分割し、分割した各明度、色相に属するポリゴンのＩＤを記述している。そして、各ポリゴンを構成する頂点のＩＤ番号が別のリストに登録されている。更に、頂点のＩＤ番号に対し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｌ、ａ、ｂデータも対応付けている。なお、実際のプリンタの色再現域を精密に記述するには、明度、色相の分割数はもっと細かくなる。このような色域情報を予め作成しておくことにより、入力信号に対してガマット処理を行なう際に検索すべき多面体に高速にアクセスすることができる。

（頂点リストの作成）
色予測式を用いてＣＭＹ空間の立方体表面上の格子点に対する測色データ（ＪＣＨ値など）を求め、頂点ＩＤ、ＣＭＹ座標値、ＪＣＨ座標値のリストを作成する。立方体表面の格子点は、Ｃ、Ｍ、Ｙの３成分のうち２成分が０又は２５５であるような出力値の組み合わせを用いればよい。

例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙをそれぞれ５分割したＣＭＹ空間を考えたとすると、格子点の総数は６ｘ６ｘ６＝２１６個になる。ＣＭＹ色信号の範囲をＣ、Ｍ、Ｙともに［０、２５５］であるとすれば、ＣＭＹデバイス色空間における点（０、０、０）、（２５５、０、０）、（０、２５５、０）、（０、０、２５５）、（２５５、２５５、０）、（２５５、０、２５５）、（０、２５５、２５５）、（２５５、２５５、２５５）の８点から構成される立方体の表面が、対象のデバイスの色域であるため、表面上にある格子点のみを抽出すると、頂点リストに登録される頂点数は、２１６−４ｘ４ｘ４＝１５２点となる。この１５２点の格子点に対して、色予測式を用いてＣＭＹ→ＪＣＨ変換を行い、頂点リストを作成する。

（ポリゴンリストの作成）
頂点リストを作成したら、次にデバイス色空間における立方体形状の色域を過不足なく覆うような複数のポリゴン（ここでは三角形）を決定する。この三角形は、頂点リストに登録されている頂点を３つ用いて定義する。ここでは、ＣＭＹ色空間における立方体形状の色域を格子状に区切ることによって生じる色域表面上の最小単位となるすべての四角形を、対角線で分割することにより三角形を決定する。そして、これらの各三角形の頂点に対応する頂点リストのインデックスの３つ組を登録することによりポリゴンリストを作成する。従って、前述したようにＣ、Ｍ、Ｙを５分割している場合、ポリゴンの数は、５ｘ５ｘ６ｘ２＝３００（個）になる。

以上の構成により、ＪＣＨ色空間におけるＣＭＹデバイスの色域表面上の頂点リストと、頂点リストのインデックスの３つ組で表された対象のＣＭＹデバイスの色域を覆うポリゴンリストを得ることができる。しかし、頂点リストとポリゴンリストのみでは、任意の明度、色相におけるポリゴンを特定する際に多大な演算を要するため、更にポリゴンのＩＤを明度、色相に対応付ける。例えば、ＩＤ＝１のポリゴンを構成する三角形の３頂点のＪＣＨ座標値が、（９０、７０、３９）、（８５、７５、３９）、（８０、８０、３２）であるとする。

このポリゴンは、明度８０−９０、色相３２°−３９°に位置しているため、図１０の表において色相３０°、明度８０に該当するメモリにポリゴンＩＤ＝１を登録する。上記を全てのポリゴンに対して実行することにより図１０の表が完成する。このような関連付けを行なっておくことにより、ガマット処理をより高速に行うことができる。

なお、上述の説明では、多面体を表現するデータ構造として頂点リスト及びポリゴンリストを使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、対象の色域を表現できるデータ構造であればどのようなデータ構造を用いてもよい。例えば、頂点リストとポリゴンリストを分けずに、各ポリゴンを直接３つの頂点の座標で表すようにしてもよい。

以上の方法で、精密な色再現域データを構築できたら、参照用３Ｄ−ＬＵＴの作成処理と同様にガマット処理を行って色変換用３Ｄ−ＬＵＴを作成する。また、ガマット処理を行う制御パラメータは参照用３Ｄ−ＬＵＴ作成時と同じとし、色相補正テーブルについても同じテーブルを使うこととする。

色変換用３Ｄ−ＬＵＴの修正方法の説明：
次に、本発明の特徴である色変換用３Ｄ−ＬＵＴの修正方法について説明する。前述したようにガマット形状に局所的な凹凸がある場合、格子点出力値ががたつきを含んでしまい、滑らかに変化しない問題が生じる。そこで、がたつきの生じていない参照用３Ｄ−ＬＵＴの特性を反映するように色変換用３Ｄ−ＬＵＴの修正を行う。

図１１は、色変換用３Ｄ−ＬＵＴの修正処理を説明するフローチャートである。図中Ｇｎは格子点の総数、Ｃｎは出力色数である。本実施例では、格子点出力値がＣ、Ｍ、Ｙの３信号であるので、出力色数Ｃｎは３となるが、勿論ＣＭＹＫの４色の場合には、Ｃｎ＝４となる。Ｓ４０４及びＳ４０５は、出力色ｃｓ、格子点ｉについて、色変換用３Ｄ−ＬＵＴの出力値を、重みつき平滑化を行うものであり、全ての出力色、格子点に対して繰り返し平滑化を行う処理である。

Ｓ４０４では、参照用３Ｄ−ＬＵＴの注目格子点ｉの出力値とその隣接格子点ｊの出力値との差分値Δ（ｉ、ｊ）を計算する。例えば、図１２（ａ）に示す注目格子点ｉでは、隣接する格子点は２６点存在する。そこで、その２６点と注目格子点との差分値Δ（ｉ、ｊ）を計算する。注目格子点ｉのシアン出力値が１００、隣接格子点ｊのシアン出力値が１０５であれば、Δ（ｉ、ｊ）＝５となる。上記の手順で２６点との差分値をそれぞれ求めた後、Ｓ４０５で色変換用３Ｄ−ＬＵＴの注目格子点ｉの出力値を計算する。この出力値の計算にはガウシアンフィルタを用いるが、ガウシアンフィルタの重み係数は、Ｓ４０４で求めた差分値Δ（ｉ、ｊ）を用いて計算する。即ち、Δ（ｉ、ｊ）の標準偏差σとすると、隣接格子点ｊの重み係数Ｗｊは

として求める。ここで、ガウシンアンフィルタの計算には、Δ（ｉ、ｉ）も使用するため、重み係数は計２７個になる。
次に、重み係数の総和が１にするために、

により、Ｗｊの総和を計算し、次式により平滑化後の格子点出力値ＬＵＴｔを算出する。但し、ＬＵＴｃ（ｊ、ｃｓ）は色変換用３Ｄ−ＬＵＴの格子点ｊの出力値、ＬＵＴｔ（ｊ、ｃｓ）は平滑化後の３Ｄ−ＬＵＴの格子点ｊの出力値である。

上記の平滑化処理の場合、隣接格子点は２６個であったが、入力色空間の外郭面上の格子点の場合、隣接格子点として２６点より少なくなる。例えば、図１２（ｂ）の例では隣接格子点として８点しかない。また、入力色空間の外郭辺上の格子点で２個、入力色空間の頂点では隣接格子点は０である。そのため、格子点の座標位置に応じて適切な隣接格子点を選択して平滑化を行う。８頂点の場合には平滑化は行わず、色変換用３Ｄ−ＬＵＴの出力値をそのまま使用するようにする。

以上の処理により、参照用３Ｄ−ＬＵＴの格子点出力値の連続性を反映したような色変換用３Ｄ−ＬＵＴを作成することができ、階調のがたつきの少ない色再現を行うことができる。また、上記の実施例では、注目格子点と隣接格子点の出力値の差分値を参照して平滑化処理を行ったが、差分値の代わりに色差を用いて重み係数を求めるようにしても構わない。

実施例２：
上記の実施例では、全ての格子点を順に平滑化を行うようにしていた。しかし、平滑化の手順はこれに限らず、格子点出力値の不連続性が目立つ格子点から平滑化処理を行うようにしても良い。

図１３は、本実施例のフローチャートを示す。まず、Ｓ５０１〜Ｓ５０６の繰り返し処理によって、格子点ｉの平滑化処理を行う。Ｓ５０３の差分値計算及び、Ｓ５０４の平滑化処理方法は実施例１と同様である。次に、Ｓ５０５において平滑化後の格子点出力値ＬＵＴｔと平滑化前の格子点出力値ＬＵＴｃの差分を求め、差分値リストに記述する。差分値リストには、格子点番号、差分値、色変換用３Ｄ−ＬＵＴの出力値などが対応付けられて記述されているものとする。この差分値が大きい方が、参照用３Ｄ−ＬＵＴと色変換用３Ｄ−ＬＵＴの連続性が一致しておらず平滑化の影響が大きい。そこで、Ｓ５０７〜Ｓ５１０で、差分値の大きい格子点データから順に平滑化処理を行うようにする。

Ｓ５０５では、差分値を格子点のＩＤ順に記述しているので、Ｓ５０７で降順に並べ替えを行う。そして、平滑化処理は常に差分値リストの先頭、即ち差分値が最大の格子点に対して行うようにしている。十分に平滑化が行われたか否かを判定するため、Ｓ５０８で、最大の差分値が閾値ＭＡＸＤ以下か否かを判定する。ここで、最大差分値がＭＡＸＤ以下ならば処理を終了する。さもなければ、差分値が最大である格子点ｋについて、前述のガウシアンフィルタを用いた平滑化処理を行い、色変換用３Ｄ−ＬＵＴを書き換える。平滑化が終わると、格子点ｋ及びその隣接格子点に対する差分値が変わるため、差分値リストの更新を行う。例えば、格子点ｋの隣接格子点が２６点ある場合には、格子点ｋを含めて２７個の格子点に対する差分値リストを更新する。以上を最大の差分値が閾値ＭＡＸＤ以下になるまで繰り返して、色変換用３Ｄ−ＬＵＴを構築する。

また、上記の例では、差分値の大きい色変換用３Ｄ−ＬＵＴの格子点データから順に自動で修正を行うようにしているが、オペレータに対象となる格子点の情報を提示して、オペレータがマニュアルで格子点出力値を修正してもよい。即ち、Ｓ５０７で並べ替えを行った差分値リストを用いて、平滑化対象である注目格子点及び隣接格子点の値をオペレータに提示し、平滑化を実行するか否かをオペレータが指定するようにしてもよい。

実施例３：
前述の実施例では、平滑化の強弱を隣接格子点の出力値の標準偏差で制御していた。しかし、この方法では、プリンタの最高彩度色付近にガマット圧縮されているような格子点データにおいて彩度低下が目立つ場合がある。

そこで、最高彩度色付近での彩度低下を防ぐために、参照用３Ｄ−ＬＵＴと色変換用３Ｄ−ＬＵＴの格子点の出力値の色差に応じて平滑化を制御することも可能である。即ち、格子点ｉに対する参照用３Ｄ−ＬＵＴの出力値を（Ｃｒｉ、Ｍｒｉ、Ｙｒｉ）、色変換用３Ｄ−ＬＵＴの出力値を（Ｃｓｉ、Ｍｓｉ、Ｙｓｉ）とする。平滑化の場合には、それぞれの出力値の色差を予め作成している色予測式を用いて求め、その色差に従って、ガウシアンフィルタの標準偏差σを決定する。色差が小さい場合にはσも小さい値に設定し、色差が大きい場合にはσを大きくすることで、色差が小さい場合には平滑化が弱くなり過度な平滑化を抑制することができる。

図１４は、図１の画像処理システムをソフトウェアで実現する場合の構成例を示す。図１４の画像処理システムは、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータ等で実現され、全体を制御するＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１の制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１のワークエリア等として使用されるＲＡＭ２３と、ハードディスク２４と、画像データを表示するためのディスプレイ１０３と、カラープリンタなどの画像形成装置１００とを有している。

ここで、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ハードディスク２４は、図１のコンピュータ１０としての機能を有している。なお、この場合、図１の画像処理装置１６の機能も、ＣＰＵ２１にもたせることができる。すなわち、本発明の画像処理装置としての機能をＣＰＵ２１にもたせることができる。

なお、ＣＰＵ２１におけるこのような画像処理装置としての機能は、例えばソフトウェアパッケージ、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体の形で提供することができ、このため、図１４の例では、情報記録媒体がセットさせるとき、これを駆動するプログラム読み取り装置３１が設けられている。換言すれば、本発明の画像処理装置および画像処理方法は、ディスプレイ等を備えた汎用の計算機システムにＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に記録されたプログラムを読み込ませて、この汎用計算機システムのマイクロプロセッサに色変換パラメータ作成処理を実行させる装置構成においても実施することが可能である。この場合、本発明の色変換パラメータ作成処理を実行するためのプログラムすなわち、ハードウェアシステムで用いられるプログラムは、媒体に記録された状態で提供される。プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限られるものではなく、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フレキシブルディスク、メモリカード等が用いられても良い。媒体に記録されたプログラムは、ハードウェアシステムに組み込まれている記憶装置、例えばハードディスク２４にインストールされることにより、このプログラムを実行して、色変換パラメータ作成機能を実現することができる。また、本発明の色変換パラメータ作成処理を実現するためのプログラムは、媒体の形で提供されるのみならず、通信によって例えばサーバによって提供されるものであっても良い。

本発明の画像処理システムの構成を示す。メモリマップ補間法を説明する図である。色変換パラメータ作成の処理フローチャートを示す。ガマット形状と格子点出力値の連続性の関係を説明する図である。参照用３Ｄ−ＬＵＴ作成の処理フローチャートを示す。簡易色再現域のモデル例を示す。ガマット処理の概念を示す。ガマット処理のフローチャートを示す。色相補正を説明する図である。精密な色再現域データの例を示す。実施例１の色変換用３Ｄ−ＬＵＴ修正の処理フローチャートを示す。平滑化処理における隣接格子点を説明する図である。実施例２の色変換用３Ｄ−ＬＵＴ修正の処理フローチャートを示す。本発明をソフトウェアで実現する場合の構成例を示す。従来の平滑化処理を説明する図である。

符号の説明

１０コンピュータ
１１ディスプレイ
１２画像出力装置
１３測色計
１４色変換装置
１５色変換パラメータ記憶部
１６画像処理装置

Claims

入力画像データによって表される色空間を格子状に分割した各格子点に、出力デバイスの第１の色再現域内の出力値（以下、格子点出力値）を対応づけた色変換テーブルにおいて、前記格子点出力値を修正する画像処理装置であって、前記第１の色再現域よりも少ない色データで前記出力デバイスの第２の色再現域を記述する色再現域記述手段と、前記各格子点に、前記出力デバイスの前記第２の色再現域内の出力値（格子点出力値）を対応づけた参照テーブルを作成する参照テーブル作成手段と、前記参照テーブルの注目格子点の出力値と隣接格子点の出力値の変化量を求める変化量算出手段と、前記変化量算出手段で算出した変化量に基づいて、前記色変換テーブルにおける注目格子点近傍の出力値の重み係数を決定する重み係数決定手段と、前記重み係数を用いて前記色変換テーブルの格子点出力値を平滑化する平滑化手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
入力画像データによって表される色空間を格子状に分割した各格子点に、出力デバイスの第１の色再現域内の出力値（以下、格子点出力値）を対応づけた色変換テーブルにおいて、前記格子点出力値を修正する画像処理方法であって、前記第１の色再現域よりも少ない色データで前記出力デバイスの第２の色再現域を記述する色再現域記述工程と、前記各格子点に、前記出力デバイスの前記第２の色再現域内の出力値（格子点出力値）を対応づけた参照テーブルを作成する参照テーブル作成工程と、前記参照テーブルの注目格子点の出力値と隣接格子点の出力値の変化量を求める変化量算出工程と、前記変化量算出工程で算出した変化量に基づいて、前記色変換テーブルにおける注目格子点近傍の出力値の重み係数を決定する重み係数決定工程と、前記重み係数を用いて前記色変換テーブルの格子点出力値を平滑化する平滑化工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
請求項２記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
請求項２記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。