JP4996338B2

JP4996338B2 - 色処理方法および色処理装置

Info

Publication number: JP4996338B2
Application number: JP2007134581A
Authority: JP
Inventors: 州吾樋口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: EP1995947A3; EP1995947A2; US20080291476A1; CN101312487A; JP2008289092A; CN101312487B; US7982912B2

Description

本発明は、入力側の色再現域における色信号を出力側の色再現域における色信号に変換する色処理方法および色処理装置に関する。

従来、色再現域の異なる紙質や表示媒体において、画像の知覚的一致を図る色再現技術として、ある色再現域と別の色再現域とを均等表色系において対応付けるガマット写像技術が知られている。このようなガマット写像技術としては、１次元から３次元までの複雑な写像変換を複数段にわたって行う技術（例えば特許文献１参照）や、色の変化としての階調を曲線表現に帰着してガマット写像を実現する技術（例えば特許文献２参照）が提案されている。

また、特に黄色（Ｙ）については、カラープリンタにおいて純色が好まれる傾向があるが、ガマット写像に伴う色相のずれが生じると、シアン（Ｃ）やマゼンタ（Ｍ）が混入してＹが濁ってしまう。このような色の濁りは、Ｙの高明度域において顕著であり、知覚的にも色相の変化として目立つ場合がある。そこで、入力側の色再現域および出力側の色再現域における色相のひずみを補正して、視覚的に好ましい色再現を得る技術（例えば特許文献３参照）が提案されている。
特開２００１−９４７９９号公報特開２００２−３３９２９号公報特開２００２−１５２５３６号公報

しかしながら、上述した従来の技術によれば、モニタからカラープリンタへのガマット写像の際、多数の色変換用パラメータを、ユーザが手動で調整する必要がある。最適なパラメータの組み合わせはモニタやカラープリンタの機種等にも依存するため、ガマット写像の最適制御パラメータをユーザが決定するには、多大な時間的コストを必要とする。

また、ガマット写像は一般に複数段の写像から構成されているため制御が難しく、ユーザが意図する色再現を達成するためには、写像変換に対する高度な知識が要求される。一部の写像変換ではユーザが写像を制御しやすいように写像パラメータが構成されているものの、それでもなお写像パラメータによる効果、ならびに全体に及ぼす影響を理解することは困難である。

以上のような理由から、不特定の画像に対して効率的かつ均質に好ましいガマット写像を実現するために、最適な写像パラメータを得るような自動調整機能が求められている。本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、入力側の色再現域における色信号を出力側の色再現域における色信号へ変換する際に、写像パラメータの自動調整を可能とする色信号変換方法および色信号変換装置を提供することを目的とする。さらに、入力側および出力側の色再現域における色相のひずみを自動補正して良好な色再現を可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するための一手法として、本発明の一側面に係る色処理方法は以下の工程を備える。

すなわち、入力側の色再現域における色信号を、出力側の色再現域における色信号に色域写像するための写像パラメータを生成する色処理方法であって、入力側の色再現域および前記入力側の色再現域に対して色域写像の目標となる目標色再現域を取得する色再現域取得ステップと、前記出力側の色再現域における特定色相色を純色として出力するための制約条件を設定する制約条件設定ステップと、前記写像パラメータを初期化して得られる初期写像パラメータによる前記入力側の色再現域の色域写像後の写像後色再現域と前記目標色再現域との色差に基づいて、写像パラメータを決定する決定ステップと、前記決定された写像パラメータ及び前記制約条件に基づいて、前記入力側の色再現域における色信号を前記出力側の色再現域に写像する写像ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、入力側の色再現域における色信号を出力側の色再現域における色信号へ変換する際に、写像パラメータの自動調整が可能となる。さらに、入力側および出力側の色再現域における色相のひずみを自動補正することによって良好な色再現が可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
●システム構成
図１は、本実施形態に係るシステムの構成例を示すブロック図である。同図に示す如く、本実施形態に係るシステムは、本実施形態に係る画像処理装置として機能するコンピュータ１００と、画像出力装置の一例として用いているプリンタ１０９とで構成されている。

先ず、コンピュータ１００について説明する。コンピュータ１００としては、一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＷＳ（ワークステーション）等が適用可能である。

ＣＰＵ１０１は、メインメモリ１０２に格納されているプログラムやデータを用いてコンピュータ１００全体の制御を行うと共に、コンピュータ１００が行う後述の各処理を実行する。メインメモリ１０２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）１０５からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するためのエリアや、ＣＰＵ１０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリア等、各種のエリアを適宜提供することができる。ＳＣＳＩインターフェース１０３は、ＨＤＤ１０５をバス１１４に接続するためのインターフェースとして機能するものである。ネットワークインターフェース１０４は、コンピュータ１００をＬＡＮやインターネットなどのネットワーク回線１１３に接続するためのインターフェースとして機能するものである。なお、ネットワーク回線１１３は有線、無線の何れに限定するものではなく、様々な形態が考えられる。従って、ネットワークインターフェース１０４はネットワーク回線１１３に対応したものとなる。ＨＤＤ１０５は、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、コンピュータ１００が行う後述の各処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのプログラムやデータ、プリンタ１０９のドライバソフトウェアなどを保持するものである。そしてこれらはＣＰＵ１０１による制御に従って適宜メインメモリ１０２にロードされ、ＣＰＵ１０１による処理対象となる。

グラフィックアクセラレータ１０６は、ＣＰＵ１０１によって処理された画像をカラーモニタ１０７に転送する処理を行う。カラーモニタ１０７は、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＣＰＵ１０１による処理結果を画像や文字などでもって表示することができる。ＵＳＢコントローラ１０８は、プリンタ１０９をバス１１４に接続するためのインターフェースとして機能するものである。キーボード／マウスコントローラ１１０は、キーボード１１１やマウス１１２をバス１１４に接続するためのインターフェースとして機能とするものである。コンピュータ１００の操作者がキーボード１１１やマウス１１２を用いて入力した指示はこのキーボード／マウスコントローラ１１０を介してＣＰＵ１０１に通知される。

次に、プリンタ１０９について説明する。一般にプリンタには、様々な記録方式のものが存在するが、本実施形態では、プリンタ１０９については特にその記録方式や機能については限定するものではない。

●システム動作
次に、図１に示した構成を有する本実施形態のシステムにおける動作について説明する。本システムは、画像をカラーモニタ１０７に表示することができると共に、プリンタ１０９によって印刷することもできる。何れにせよ、そのためにはメインメモリ１０２に画像を取得する必要があるが、画像の取得形態としては様々な形態が考えられる。例えば、コンピュータ１００の操作者がキーボード１１１やマウス１１２を用いて、ＨＤＤ１０５に保存されている画像のうち所望の画像を指示したとする。その場合、ＣＰＵ１０１はこの指示を受け、指示された画像をＨＤＤ１０５から読み出す。そして、読み出した画像を、ＳＣＳＩインターフェース１０３、バス１１４を介してメインメモリ１０２に転送する。また別の形態として、コンピュータ１００の操作者がキーボード１１１やマウス１１２を用いて、ネットワーク回線１１３上に接続されている装置に保持されている画像のうち所望の画像を指示したとする。その場合、ＣＰＵ１０１は指示された画像を当該装置、ネットワークインターフェース１０４、バス１１４を介してメインメモリ１０２に取得する。

次に、ＣＰＵ１０１は、メインメモリ１０２に取得した画像をグラフィックアクセラレータ１０６に転送する。グラフィックアクセラレータ１０６は転送された画像に対して所定の処理を施し、その後カラーモニタ１０７に転送する。これにより、カラーモニタ１０７の表示画面上には、この画像が表示されることになる。

ここで、コンピュータ１００の操作者がキーボード１１１やマウス１１２を用いて、この画像に対する印刷指示を入力すると、ＣＰＵ１０１はＨＤＤ１０５からメインメモリ１０２に既にロードしているプリンタ１０９のドライバソフトウェアにこの画像を渡す。そして、このドライバソフトウェアを実行する。このドライバソフトウェアを実行すると、先ず、この画像に対する色変換処理を行う。この色変換処理については後述する。次に、色変換処理が施された画像をＣＭＹＫ画像に変換し、変換したこのＣＭＹＫ画像を、ＵＳＢコントローラ１０８を介してプリンタ１０９に転送する。これにより、プリンタ１０９によって、このＣＭＹＫ画像が紙などの記録媒体上に記録されることになる。

●プリンタドライバによる色変換処理
次に、ＣＰＵ１０１が上記ドライバソフトウェアを実行する事によって行われる色変換処理について、同処理のフローチャートを示す図２を用いて説明する。

先ず、メインメモリ１０２に格納された画像データを取得する（Ｓ２０１）。本実施形態では、この画像データは、ＲＧＢで表現される色情報を有する画素によって構成されている画像（ＲＧＢ画像）のデジタルデータであるとする。なお、画像の取得形態については上述の通り様々なものがあり、ここでは特には限定しない。

次に、後述する色補正ＬＵＴ（ルックアップテーブル）自動作成アプリケーションによって作成され、ＨＤＤ１０５に保存されている色補正ＬＵＴを、メインメモリ１０２にロードする（Ｓ２０２）。

ここで、色補正ＬＵＴとは、ＲＧＢ色空間における色の格子点座標値と、この色に対応するＬ*ａ*ｂ*色空間内の色の格子点座標値との対応を記したテーブルであり、例えば、図３Ｂに示す構成からなる。図３Ｂは、色補正ＬＵＴの構成例を示す図である。色補正ＬＵＴは、ＬＵＴ格子構成データ部分と、ＬＵＴ格子点データ部分とで構成されている。同図に示す如く、ＬＵＴ格子構成データには、Ｒ，Ｇ，Ｂの取りうる値が記述されている。同図では、Ｒ，Ｇ，Ｂは共に０〜２５５の範囲内で、ステップ幅３２毎の離散値を取りうる。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂの取りうる値は、０，３２，６４，…，２２４，２５５となる。

図３Ａは、ＬＵＴ格子構成データが表す各格子点を示す図である。上述の通り、Ｒ，Ｇ，Ｂは０，３２，６４，…，２２４，２５５の何れかの値を取ることから、Ｒ軸，Ｇ軸，Ｂ軸のそれぞれは８等分されていることになる。それぞれの格子点の座標値はＧｒｉｄ(R/32，G/32，B/32)で表されている。

ＬＵＴ格子点データには、図３Ａに示したＲＧＢ色空間における各格子点に対応する、Ｌ*ａ*ｂ*空間における格子点の座標値が記述されている。なお、このように、ＲＧＢ色空間における色と、Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色との対応関係を示すＬＵＴについては周知のものであるので、これ以上の説明は省略する。

なお、本実施形態では入力側の色空間（ＲＧＢ）および出力側の色空間（ＣＭＹＫ）に依存しない中間色再現色空間として、Ｌ*ａ*ｂ*色空間を用いる例を説明する。しかしながら、中間色再現色空間としてはＬ*ａ*ｂ*に限らず、入力側および出力側の色空間に依存しない均等色空間であれば良い。

図２に戻り、次に、ステップＳ２０２で取得した色補正ＬＵＴを用いて、ステップＳ２０１で取得した画像（ここではＲＧＢのそれぞれが２４ビットで表現される画像）を、Ｌ*ａ*ｂ*固定小数点データに変換する（Ｓ２０３）。変換後のデータはメインメモリ１０２に格納する。なお、この変換には四面体補間を用いる。

次に、予め定められた色変換ＬＵＴを用いて、ステップＳ２０３で変換したＬ*ａ*ｂ*固定小数点データを、ＣＭＹＫ３２ビット画像データ（ＣＭＹＫのそれぞれが３２ビットで表現される画像）に変換する（ステップＳ２０４）。この色変換ＬＵＴは予め作成され、ＨＤＤ１０５に保存されているものである。また、ステップＳ２０４で変換したＣＭＹＫ３２ビット画像データはメインメモリ１０２に格納する。

そして、ステップＳ２０４で変換したＣＭＹＫ３２ビット画像データを、ＵＳＢコントローラ１０８を介してプリンタ１０９に出力する（ステップＳ２０５）。

●色補正ＬＵＴ自動作成アプリケーション
次に、上記ステップＳ２０２でロードされる色補正ＬＵＴを作成する、色補正ＬＵＴ自動作成アプリケーションについて説明する。この色補正ＬＵＴ自動作成アプリケーションは、ＨＤＤ１０５に保存されており、ＣＰＵ１０１による制御に従って適宜メインメモリ１０２にロードされる。

ＣＰＵ１０１が色補正ＬＵＴ自動作成アプリケーションを実行すると、カラーモニタ１０７の表示画面には、図４に示すＧＵＩが表示される。図４は、色補正ＬＵＴを自動作成するためのＧＵＩの表示例を示す図である。図４の表示例においては、当該画像データに対する出力時のシーンモード４０１、出力用紙４０２、および制約条件４０３を指定できる。

シーンモード４０１としては、人物画、風景画、夜景、など、予め設定された選択肢の中から、画像データに適切なモードをユーザが選択できる。そして、選択されたシーンモード４０１に基づき、予め各モードに対応して設定された色再現域が目標色再現域として設定される。すなわち、ユーザ指示に応じて目標色再現域設定がなされる。なお、目標色再現域としては、入力側の色再現域における複数色に対する、シーンに応じた目標色を、中間色再現色空間における色信号として設定することによって定義される。

出力用紙４０２としては、普通紙、マット紙、光沢紙、など、予め設定された選択肢の中から、画像データを出力する用紙をユーザが選択できる。そして、選択された出力用紙４０２に基づき、予め各出力用紙に対応して設定された色再現域が、プリンタ１０９の色再現域（すなわち出力側の色再現域）として設定される。すなわち、ユーザ指示に応じてプリンタ１０９の色再現域が設定される。

制約条件４０３としては、出力側の色再現域における特定色相色に対して、純色として出力するための制約条件を設定する。本実施形態の制約条件設定処理においてはすなわち、イエロー、マゼンタ、シアンの等色相において、プリンタ１０９における純色を保持するか否かをユーザが選択することができる。例えば、イエローを純色として選択した場合、以下のような制御がなされる。すなわち、入力側の色再現域においてイエローの強度を連続的に変化させたホワイトからイエローまでの色を、出力側の色再現域においてイエローの強度を連続的に変化させた色、すなわち、プリンタ１０９のイエロー純色のみで再現するように制御される。

なお、シーンモードの設定は図４に示すＧＵＩによる指定のみではなく、様々な手段が考えられる。例えば、画像データがＥｘｉｆファイル形式で保存されている場合、Ｅｘｉｆデータ領域に記録されている情報からシーンモードを設定できる。

また、本実施形態における入力側の色再現域は、画像データのＲＧＢ色空間に依存するものであり、ｓＲＧＢ色再現域やＡｄｏｂｅＲＧＢ色再現域などの、一般的なカラーモニタの色再現域である。カラーモニタの色再現域としてはすなわち、ＲＧＢ色空間内の各格子点に対応するＬ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の色が規定されている。従って図４のＧＵＩによる設定が終了した時点で、カラーモニタの色再現域、プリンタ１０９の色再現域および目標色再現域として、ＲＧＢ色空間内の各格子点に対応するＬ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の色が登録されている。

●色補正ＬＵＴ自動作成処理
次に、上述した色補正ＬＵＴ自動作成アプリケーションによって実行される色補正ＬＵＴ自動作成処理について、同処理のフローチャートを示す図５を用いて説明する。

先ず、メインメモリ１０２内における作業用ヒープメモリの確保、写像パラメータの初期化、等の様々な初期化処理を行う（Ｓ５０１）。次に、図４に示したＧＵＩより設定された内容に基づき、カラーモニタの色再現域、プリンタの色再現域、目標色再現域を取得し、メインメモリ１０２にロードする（Ｓ５０２）。次に、図４に示したＧＵＩから色域写像処理における制約条件を取得する（Ｓ５０３）。本実施形態では、イエローのみ純色を保持するように選択されたものとする。

次に、写像パラメータを決定するための評価関数を決定する（Ｓ５０４）。本実施形態では、制約条件に基づいて、評価値を算出するための重み付け係数を決定するが、その詳細については後述する。

次に、評価関数に基づいて最適な写像パラメータを決定する（Ｓ５０５）。本実施形態の写像パラメータ決定処理においては、評価関数に基づく評価値が最小となるように、写像パラメータを決定するが、この決定方法としては、周知の最適化手法を用いることができる。例えば、２分枝探索法や準ニュートン法などが用いられる。

そして最後に、写像パラメータに基づいて色域写像処理を行う。すなわち、Ｌ*ａ*ｂ*色空間内において、カラーモニタの色再現域の色信号をプリンタ１０９の色再現域に写像する（Ｓ５０６）。この色域写像処理の詳細については後述する。

以上の処理により、ステップＳ２０２でロードされる色補正ＬＵＴが完成する。

●評価関数決定処理
次に、上述したステップＳ５０４における評価関数の決定処理の詳細について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、ステップＳ５０４における評価関数の決定処理の詳細な処理を示すフローチャートである。

同処理を開始するにあたり、カラーモニタの色再現域として、ＲＧＢ色空間内の各格子点に対応するＬ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の色が、上記ステップＳ５０２で得られている。そして、各格子点について、ステップＳ５０６と同様の色域写像処理によって得られるＬ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の色を、ステップＳ５０１で初期化された写像パラメータに基づき、算出する（Ｓ６００）。以下、ここで算出された、初期化された写像パラメータに基づく色域写像処理による、Ｌ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の写像結果を、初期色域写像処理結果と称する。

そして、得られた初期色域写像処理結果と、上記ステップＳ５０２でメインメモリ１０２にロードした各格子点の目標色とに基づいて、対応する格子点同士において、明度差の絶対値｜ΔＬ｜を求める（Ｓ６０１）。そして、全ての格子点同士についての明度差を求めると、その平均値｜ΔＬv｜を求める（Ｓ６０２）。ここで、目標値とＬ*ａ*ｂ*色空間の格子点数あるいは格子点間隔が等しくない場合には、補間によりＬ*ａ*ｂ*色空間の格子点に対応する目標色を算出する。

次に、ＲＧＢＣＭＹの６色相から１つを選択し、該選択した色相の面上に位置する複数格子点の初期色域写像処理結果と、対応する目標色再現域との色差ΔＥを求める（Ｓ６０３）。ここで図７に、レッド（Ｒ）色相における目標色データと初期色域写像処理結果の関係を示す。同図において、実線が初期色域写像処理結果、点線が目標色データを示している。ここではすなわち、図７においてそれぞれ対応する格子点同士の色差を、ΔＥとして求める。

次に、ＲＧＢＣＭＹの各色相について求めたΔＥの平均値ΔＥiを求める（Ｓ６０４）。ここで、ΔＥiのiは、ＲＧＢＣＭＹのいずれの色相であるかを表す添え字である。

最後に、以下の式に基づいて、写像パラメータによる色域写像結果と目標色との差分を検証する評価値Ｅ、すなわち評価関数を求める（Ｓ６０５）。

Ｅ＝｜ΔＬ｜＋Σ(βi×ΔＥi) ，０＜βi＜１
ここでβiは、ステップＳ５０３で取得した制約条件に基づいて設定した重み付け係数である。例えば、制約条件としてイエローを純色とする旨が選択された場合、イエロー（Ｙ）色相において初期色域写像処理結果と目標色再現域との色差平均ΔＥiが必然的に大きくなるため、適切な評価関数となるように、相対的に重み付け係数βyを小さくする。

このように、本実施形態においては様々な要素を評価値Ｅに反映させることができる。何れにせよ、評価値が小さいほど、写像結果が目標値に近いものであることを示すように、評価値を算出する式（評価関数）を構成する必要がある。

●色域写像処理
次に、上述したステップＳ５０６における色域写像処理について、同処理のフローチャートを示す図８を用いて以下説明する。

まず、上記ステップＳ５０２でメインメモリ１０２にロードしたカラーモニタの色再現域、プリンタ１０９の色再現域および目標色再現域を取得する（Ｓ８０１）。ここで、カラーモニタの色再現域、プリンタ１０９の色再現域および目標色再現域としては上述した通り、ＲＧＢ色空間内の各格子点に対応するＬ*ａ*ｂ*色空間内の各格子点の色が登録されている。

次に、ＲＧＢ色空間における各格子点から１つの色ｃを選択する（Ｓ８０２）。次に、この色ｃが、制約条件の対象色であるか否か、すなわち、制約条件として純色を保持すると設定された色のみで表現可能な色であるか否かを判定する（Ｓ８０３）。色ｃが制約条件の対象色である場合、カラーモニタの色再現域からプリンタ１０９の色再現域へ直接写像する処理を行う（Ｓ８０４）。なお、この写像処理の詳細については後述する。

一方、色ｃが制約条件の対象色でない場合、以下の一連の写像処理を実行する。

まず、カラーモニタの色再現域内の色に対して明度および色相を調整し、第１の中間色再現域を求める（Ｓ８０５）。ここで図９に、グリーン（Ｇ）色相における、カラーモニタの色再現域９０１、第１の中間色再現域９０２、プリンタ１０９の色再現域９０３を示す。ステップＳ８０５の処理においては、カラーモニタの色再現域内の色に対して明度成分と色度成分を分離し、明度成分を非線形に写像する。また、色度成分に対しては、適当となるように色相の調整を行う。この処理により、カラーモニタの色再現域９０１を第１の中間色再現域９０２に写像する。なお、この明度／色相写像処理の詳細については後述する。図８に戻り、次に、第１の中間色再現域内の色に対して明度を調整し、第２の中間色再現域を求める（Ｓ８０６）。ここで図１０に、グリーン（Ｇ）色相における、第１の中間色再現域１００１、第２の中間色再現域１００２、プリンタ１０９の色再現域１００３を示す。ステップＳ８０６の処理においては、第１の中間色再現域１００１内の色について明度成分と色度成分を分離し、色度成分一定のまま明度成分のみ非線形に写像する。なお、写像を実現する明度入出力関数は色度により異なる。この処理により、第１の中間色再現域１００１を第２の中間色再現域１００２に写像する。なお、この明度調整写像処理の詳細については後述する。

図８に戻り、次に、第２の中間色再現域内の色に対して彩度を調整し、プリンタ１０９の色再現域に写像する（Ｓ８０７）。ここで図１１に、グリーン（Ｇ）色相における、第２の中間色再現域１１０１、写像結果色再現域１１０２、プリンタ１０９の色再現域１１０３を示す。ステップＳ８０７の処理においては、第２の中間色再現域１１０１内の色について明度成分と色度成分を分離し、明度成分一定のまま色度成分における彩度成分を非線形に写像する。この処理により、第２の中間色再現域１１０１を写像結果色再現域１１０２に写像する。図１１によれば、写像結果色再現域１１０２が、プリンタ１０９の色再現域１１０３にほぼ内包されていることが分かる。なお、この彩度調整写像処理の詳細については後述する。

そしてステップＳ８０８において、以上説明した写像処理を、ＲＧＢ色空間における全ての格子点について行ったか否かを判断する（Ｓ８０８）。未処理の格子点があれば処理をステップＳ８０２に戻し、未だ選択していない格子点を選択し、該選択した格子点について、上述した写像処理を行う。

●直接写像処理
以下、上記ステップＳ８０４における直接写像処理について、同処理のフローチャートを示す図１２を用いて説明する。

先ず、ステップＳ８０２で選択された色ｃについて、ＲＧＢ色空間における格子点情報を取得する（Ｓ１２０１）。次に、ステップＳ１２０１で取得した格子点情報に対応する、カラーモニタの色再現域の座標値ｃ_i、および目標色再現域の座標値ｃ_tを取得する（Ｓ１２０２）。ここで、ＲＧＢ色空間内の格子点情報とカラーモニタの色再現域または目標色再現域内の格子点数あるいは格子点間隔が等しくない場合には、補間により格子点情報に対応する座標値を算出する。

次に、制約条件として純色を保持すると設定された、ステップＳ１２０１で取得した格子点情報に対応する、プリンタ１０９の色再現域における色相について、純色ラインｌ_pを取得する（Ｓ１２０３）。ここで純色ラインとは、プリンタ１０９の色再現域において純色の強度を連続的に変化させた色の軌跡、すなわち、ホワイトから純色最大濃度までのラインを示す。例えば、プリンタの色再現域が図３Ａの色補正ＬＵＴに示す色分布であった場合、離散的な格子点の座標値に基づく補間により、純色ラインを算出することができる。

次に、目標色再現域の座標値ｃ_tを、ステップＳ１２０３で取得した純色ラインｌ_p上に写像した座標値ｃ_pを取得する（Ｓ１２０４）。ここでの写像処理としては、周知の写像方法を用いれば良く、例えば、色差最小となるような写像を行えばよい。

次に、純色ラインｌ_p上の座標値ｃ_pを、カラーモニタの色再現域における、格子点情報に対応する座標値ｃ_iの写像先として設定する（Ｓ１２０５）。

本実施形態では、このように図４のＧＵＩによって設定された制約条件の対象色について、純色ライン上への写像を行う。これにより、純色が望まれる色（例えば黄色等）に対して、入力側の色再現域および出力側の色再現域における色相のひずみを自動的に補正し、他色の混色による濁りを回避して知覚的に好ましい色再現が可能となる。

●明度／色相写像処理
以下、上記ステップＳ８０５における明度／色相写像処理について、同処理のフローチャートを示す図１３を用いて説明する。

先ず、基準となる６つの色相入出力関数を生成する（Ｓ１３０１）。例えば、６種類の明度０，２０，４０，６０，８０，１００のそれぞれに対して、色相入出力関数ｈ0(・)，ｈ20(・)，ｈ40(・)，ｈ60(・)，ｈ80(・)，ｈ100(・)を生成する。ここで、色相入出力関数ｈ(・)は、各明度における６つの色相（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を制御する各写像パラメータｈ_pに基づいて算出される。ここで写像パラメータｈ_pは、各色相における色相角の補正量を示し、反時計回りの向きを正としたラジアン表記を用いて、−２０から２０までの整数値をとる色相制御値であり、ステップＳ５０５で設定されている。すなわち写像パラメータｈ_pは、ステップＳ５０４で設定された評価関数に基づく評価値が最小となるように最適化されている。

ここで、ステップＳ１３０１における色相入出力関数の生成処理について、詳細に説明する。例えば関数ｈ0(・)は、明度０における６色相のそれぞれの色相制御値を、１次スプライン、すなわち直線で結んだ関数として計算される。他の関数についても同様に、対応する明度における６色相のそれぞれの色相制御値を１次スプライン、すなわち直線で結んだ関数として計算される。このように、色相入出力関数を明度ごとに作成する。例えば、明度値８０に対して、ＲとＹの２つの色相にて色相角を少しプラス側へ動かし、Ｂの色相でマイナス側へ動かした場合には、図１４に実線で示すような色相入出力関数ｈ80(・)が得られる。なお図１４においては、色相角をａ*ｂ*色度座標系においてｂ*軸正方向を色相角０radとし、反時計回りの向きを正としたラジアン表記により表している。

図１３に戻り、以降の処理は、ＲＧＢ色空間におけるそれぞれの格子点に対応する色毎に行う。従って先ず、カラーモニタ色再現域から１つの格子点を選択し、選択した格子点に対応する色ｐを取得する（Ｓ１３０２）。次に、色ｐに対する色相入出力関数ｈ(・)を、上記ｈ0(・)，ｈ20(・)，ｈ40(・)，ｈ60(・)，ｈ80(・)，ｈ100(・)を用いて生成する（Ｓ１３０３）。

ここで、ステップＳ１３０３における色相入出力関数ｈ(・)の算出方法について、詳細に説明する。色ｐの明度をｘとすると、先ず、明度０，２０，４０，６０，８０，１００のうち、明度ｘの直上の明度ｕｐに対応する色相入出力関数ｈup(・)、直下の明度ｌｗに対応する色相入出力関数ｈlw(・)を特定する。そして、この色相入出力関数ｈup(・)，ｈlw(・)を用いて、色ｐに対する色相入出力関数ｈ(・)を下式により算出する。

ｈ(・)＝(ｈlw(・)×(ｕｐ−ｘ)＋ｈup(・)×(ｘ−ｌｗ))／20
例えば、ｘ＝７０の場合、明度７０の直上の明度は８０、直下の明度は６０であるので、色相入出力関数ｈ80(・)，ｈ60(・)を用いて、色ｐに対する色相入出力関数ｈ(・)が以下のように算出される。

ｈ(・)＝(ｈ60(・)＋ｈ80(・))／2
そして次に、求めた色相入出力関数ｈ(・)を用いて、色ｐの色相Ｈｕｅ_mを下式によりＨｕｅ_m_Mappedに写像する（Ｓ１３０４）。

Ｈｕｅ_m_Mapped＝ｈ(Ｈｕｅ_m)
次に、色ｐの明度成分の写像を行う（Ｓ１３０５）。ここでは、色度に依存しない１つの写像関数を用いて、写像前の明度ＬinをＬmappedに写像する。

Ｌmapped＝ｌ(Ｌin)
上式における写像関数l(・)は、全体の明度を制御する写像パラメータｌ_allに基づいて、以下のように定義される。

ｌ_allが50以上：
ｌ(・)＝(ｌ50(・)×(100−ｌ_all)＋ｌ100(・)×(ｌ_all−50))／50
ｌ_allが50未満：
ｌ(・)＝(ｌ0(・)×(50−ｌ_all)＋ｌ50(・)×ｌ_all)／50
ここで、ｌ0(・)，ｌ50(・)，ｌ100(・)は予め定められた関数であり、ｌ0(・)は色ｐの明度ｘが０のときの写像関数、ｌ50(・)は明度ｘが５０のときの写像関数、ｌ100(・)は明度ｘが１００のときの写像関数である。ｌ0(・)，ｌ50(・)，ｌ100(・)のそれぞれの写像関数の形状を、図１５Ａ，図１５Ｂ，図１５Ｃに示す。これらの図から明らかなように、写像パラメータｌ_allが０のときは全体的に暗く、ｌ_allが１００のときは全体的に明るくなり、またｌ_allが５０のときは中庸な明るさとなる。なお、全体の明度を制御する写像パラメータｌ_allは、０から１００までの範囲にて、上述した評価関数に基づく評価値が最小となるように最適化されている。

図１３に戻り、以上説明した一連の写像処理を、全ての格子点について行ったか否かを判定する（Ｓ１３０６）。未終了であれば処理をステップＳ１３０２に戻して未だ選択していない格子点を選択し、選択した格子点について上述した写像処理を行う。

●明度調整写像処理
以下、上記ステップＳ８０６における明度調整写像処理について、同処理のフローチャートを示す図１６を用いて説明する。

先ず、第１の中間色再現域における１つの色ｑを選択する（Ｓ１６０１）。次に、色ｑと同じ色度における第１の中間色再現域の上部境界Ｂu、及び下部境界Ｂlを求める（Ｓ１６０２）。次に、色ｑと同じ色度における第２の中間色再現域の上部境界Ｂu_mapped、及び下部境界Ｂl_mappedを求める（Ｓ１６０３）。ここで図１７に、色ｑ、上部境界Ｂu、下部境界Ｂl、上部境界Ｂu_mapped、下部境界Ｂl_mappedの一例を示す。同図において、実線は第１の中間色再現域の境界を示し、１点破線は第２の中間色再現域、点線はプリンタ１０９の色再現域を示す。なお、図１７に示す各色再現域の形状はすなわち、図１０に例示したものと同様である。

図１６に戻り、次に、明度調整の写像を行う入出力関数ｐ(・)を求める（Ｓ１６０４）。入出力関数ｐ(・)は、下記の条件を満たすＣ２連続な３次スプライン関数として算出する。

ｐ(・)の台は［ＬＢl，ＬＢu］
ｐ(・)は台において単調増加
ｐ(ＬＢl)＝ＬＢlm
ｐ(ＬＢu)＝ＬＢum
ｐ(・)は少なくともＣ１連続
ｐ'(ＬＢl)＝ｌ_low，ｌ_low＞０，ｌ_lowは同一色度における最小明度付近の明度補正の拡大／圧縮率を制御する写像パラメータ
ｐ'(ＬＢu)＝ｌ_high，ｌ_high＞０，ｌ_highは同一色度における最大明度付近の明度補正の拡大／圧縮率を制御する写像パラメータ
なお、ＬＢlはＢlの明度、ＬＢlmはＢl_mappedの明度、ＬＢuはＢuの明度、ＬＢumはＢu_mappedの明度、である。

また、明度を制御する写像パラメータｌ_lowおよびｌ_highは、0.5から2.0までの範囲にて、前記評価関数に基づく評価値が最小となるように最適化されている。

ここで図１８Ａ，図１８Ｂに、入出力関数ｐ(・)の一例を示す。図１８Ａにおいては、台の中央部において明度がほぼ保たれている一方、例えばＬＢl＝４０に対してＬＢlm＝４５，ＬＢu＝６８に対してＬＢum＝６４であり、すなわち低明度付近ならびに高明度付近では大きく圧縮されている。

また図１８Ｂにおいては、明度の変化が大きいため、台の中間部において明度を保持するような特徴が見られるものの、完全には保存していない。例えばＬＢl＝６０に対してＬＢlm＝４６、ＬＢu＝８４に対してＬＢum＝７５であり、すなわち低明度付近では大きく伸張され、高明度付近では大きく圧縮されている。

図１６に戻り、次に、ステップＳ１６０４で求めた入出力関数ｐ(・)を用いて、色ｑの写像前明度Ｌmを変換（写像）し、写像後の明度Ｌm_mappedを求める（Ｓ１６０５）。この写像の式は以下の通りである。

Ｌm_mapped＝ｐ(Ｌm)
次に、ＲＧＢ色空間における各格子点に対応する第１の中間色再現域における全ての格子点について、以上の処理を行ったか否かをチェックする（Ｓ１６０６）。未だ選択していない格子点がある場合には、処理をステップＳ１６０１に戻し、未選択である格子点の色を選択して以降の処理を繰り返す。

●彩度調整写像処理
以下、上記ステップＳ８０７における彩度調整写像処理について、同処理のフローチャートを示す図１９を用いて説明する。

先ず、第２の中間色再現域における１つの色ｒを選択する（Ｓ１９０１）。次に、色ｒと同じ色度、色相における第２の中間色再現域の境界Ｂpを求める（Ｓ１９０２）。次に、色ｒと同じ色度、色相における色域写像処理結果色再現域の境界Ｂiを求める（Ｓ１９０３）。ここで図２０に、色ｑ、境界Ｂp、境界Ｂiの一例を示す。同図において、実線は第２の中間色再現域の境界を示し、点線は色域写像処理結果色再現域における境界、１点破線はプリンタ１０９の色再現域を示す。なお、図２０に示す各色再現域の形状はすなわち、図１１に例示したものと同様である。

図１９に戻り、次に、彩度調整の写像を行う入出力関数ｑ(・)を求める（Ｓ１９０４）。入出力関数ｑ(・)は、下記の条件を満たすＣ２連続な３次スプライン関数として算出する。

ｑ(・)の台は［０，ｃi］
ｑ(０)＝０
ｑ(ｃi)＝ｃp
ｑ'(０)＝ｃ_low，ｃ_lowは低彩度から中彩度付近における彩度の拡大／圧縮率を制御する写像パラメータ
ｑ'(ｃi)＝ｃ_high，ｃ_highは最大彩度付近における彩度補正の拡大／圧縮率を制御する写像パラメータ
ｑ'(ｘ)≠０，０＜ｘ＜ｃi
なお、ｃpはＢpの彩度であり、ｃiはＢiの彩度である。

また、彩度を制御する写像パラメータｃ_lowおよびｃ_highは0.5から2.0までの範囲にて、前記評価関数に基づく評価値が最小となるように最適化されている。

ここで図２１Ａ，図２１Ｂに、入出力関数ｑ(・)の一例を示す。図２１Ａにおいては、高彩度部で伸張動作となっている一方、彩度調整値ｃ_lowが0.8であるため低／中彩度部では彩度を抑えるように動作している。また図２１Ｂでは、高彩度部では圧縮動作となっている一方、ｃ_lowが1.2であるために低／中彩度部では彩度を強調するように動作している。

図１９に戻り、次に、ステップＳ１８０４で求めた入出力関数ｑ(・)を用いて、色ｒの写像前彩度ｃ_orgを変換（写像）し、写像後の彩度ｃ_modを求める（Ｓ１９０５）。この写像の式は以下の通りである。

ｃ_mod＝ｑ(ｃ_org)
次に、ＲＧＢ色空間における各格子点に対応する第２の中間色再現域における全ての格子点について、以上の処理を行ったか否かをチェックする（Ｓ１９０６）。未だ選択していない格子点がある場合には、処理をステップＳ１９０１に戻し、未選択である格子点の色を選択し、以降の処理を繰り返す。

以上の処理により、図９に示すカラーモニタの色再現域９０１は、プリンタ１０９の色再現域９０３へと写像され、すなわち、色補正ＬＵＴが完成する。

以上説明したように本実施形態によれば、出力側の色再現域が異なる紙質や表示媒体に対して、共通の色再現域目標値を設定することにより、自動的に統一した色再現が可能となる。さらには、入力側の色再現域および出力側の色再現域における色相のひずみを自動的に補正して、黄色などの混色による色の濁りを回避し、知覚的に好ましい色再現が可能となる。

＜他の実施形態＞
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。なお、この場合のプログラムとは、コンピュータ読取可能であり、実施形態において図に示したフローチャートに対応したプログラムである。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、以下に示す媒体がある。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD-ROM，DVD-R)などである。

プログラムの供給方法としては、以下に示す方法も可能である。すなわち、クライアントコンピュータのブラウザからインターネットのホームページに接続し、そこから本発明のコンピュータプログラムそのもの(又は圧縮され自動インストール機能を含むファイル)をハードディスク等の記録媒体にダウンロードする。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してCD-ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせることも可能である。すなわち該ユーザは、その鍵情報を使用することによって暗号化されたプログラムを実行し、コンピュータにインストールさせることができる。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された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書き込まれた後、実行されることによっても、前述した実施形態の機能が実現される。すなわち、該プログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行うことが可能である。

本発明の一実施形態に係るシステムの構成例を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタドライバによる色変換処理を示すフローチャートである。本実施形態におけるＬＵＴ格子構成データが表す各格子点を示す図である。本実施形態における色補正ＬＵＴの構成例を示す図である。本実施形態における色補正ＬＵＴ自動作成時のＧＵＩ表示例を示す図である。本実施形態における色補正ＬＵＴ自動作成処理を示すフローチャートである。本実施形態における評価関数決定処理（Ｓ５０４）を示すフローチャートである。Ｒ色相における目標色再現域と初期色域写像処理結果を例示する図である。本実施形態における色域写像処理（Ｓ５０６）を示すフローチャートである。Ｇ色相において、カラーモニタの色再現域、第１の中間色再現域、プリンタ色再現域を例示する図である。Ｇ色相において、第１の中間色再現域、第２の中間色再現域、プリンタ色再現域を例示する図である。Ｇ色相において、第２の中間色再現域、写像結果色再現域、プリンタ色再現域を例示する図である。本実施形態における直接写像処理（Ｓ８０４）を示すフローチャートである。本実施形態における明度／色相写像処理（Ｓ８０５）を示すフローチャートである。本実施形態における色相入出力関数ｈ80(・)を例示する図である。本実施形態における写像関数ｌ0(・)を例示する図である。本実施形態における写像関数ｌ50(・)を例示する図である。本実施形態における写像関数ｌ100(・)を例示する図である。本実施形態における明度調整写像処理（Ｓ８０６）を示すフローチャートである。本実施形態における明度調整写像処理を説明する図である。本実施形態における明度調整写像用の入出力関数ｐ(・)の一例を示す図である。本実施形態における明度調整写像用の入出力関数ｐ(・)の一例を示す図である。本実施形態における彩度調整写像処理（Ｓ８０７）を示すフローチャートである。本実施形態における彩度調整写像処理を説明する図である。本実施形態における彩度調整写像用の入出力関数ｑ(・)の一例を示す図である。本実施形態における彩度調整写像用の入出力関数ｑ(・)の一例を示す図である。

Claims

入力側の色再現域における色信号を、出力側の色再現域における色信号に色域写像するための写像パラメータを生成する色処理方法であって、
入力側の色再現域および前記入力側の色再現域に対して色域写像の目標となる目標色再現域を取得する色再現域取得ステップと、
前記出力側の色再現域における特定色相色を純色として出力するための制約条件を設定する制約条件設定ステップと、
前記写像パラメータを初期化して得られる初期写像パラメータによる前記入力側の色再現域の色域写像後の写像後色再現域と前記目標色再現域との色差に基づいて、写像パラメータを決定する決定ステップと、
前記決定された写像パラメータ及び前記制約条件に基づいて、前記入力側の色再現域における色信号を前記出力側の色再現域に写像する写像ステップと、
を有することを特徴とする色処理方法。
前記色差を評価するための評価関数を前記制約条件に基づいて決定する評価関数決定ステップをさらに有し、
前記決定ステップは、前記評価関数に基づいて、前記色差が小さくなるように前記写像パラメータを決定することを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
前記制約条件設定ステップにおいては、ユーザ指示に基づいて前記特定色相色を設定することを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
前記評価関数決定ステップにおいては、前記制約条件に基づいて前記評価関数を決定することを特徴とする請求項２に記載の色処理方法。
前記写像ステップにおいては、前記制約条件が設定された前記特定色相色について、
前記入力側の色再現域における色信号を、前記出力側の色再現域における前記特定色相色の純色ライン上に写像することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の色処理方法。
前記写像ステップにおいては、前記制約条件が設定されていない色について、
前記入力側の色再現域における色信号の明度および色相を、第１の中間色再現域に写像し、
前記第１の中間色再現域における色信号の明度を、第２の中間色再現域に写像し、
前記第２の中間色再現域における色信号の彩度を、前記出力側の色再現域に写像することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の色処理方法。
前記色再現域取得ステップにおいては、前記色信号に対して設定された出力時のシーンモードに基づいて前記目標色再現域を設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の色処理方法。
さらに、前記出力側の色再現域を設定する出力色再現域設定ステップを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の色処理方法。
前記入力側および出力側の色再現域は、入力側および出力側の色空間に依存しない色空間に設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の色処理方法。
入力側の色再現域における色信号を、出力側の色再現域における色信号に色域写像するための写像パラメータを生成する色処理装置であって、
入力側の色再現域および前記入力側の色再現域に対して色域写像の目標となる目標色再現域を取得する色再現域取得手段と、
前記出力側の色再現域における特定色相色を純色として出力するための制約条件を設定する制約条件設定手段と、
前記写像パラメータを初期化して得られる初期写像パラメータによる前記入力側の色再現域の色域写像後の写像後色再現域と前記目標色再現域との色差に基づいて、写像パラメータを決定する決定手段と、
前記決定された写像パラメータ及び前記制約条件に基づいて、前記入力側の色再現域における色信号を前記出力側の色再現域に写像する写像手段と、
を有することを特徴とする色処理装置。
コンピュータで実行されることにより、該コンピュータに請求項１乃至９のいずれか１項に記載の色処理方法の各ステップを実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。