JPH08139951A - Color conversion method - Google Patents
Color conversion methodInfo
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- JPH08139951A JPH08139951A JP6275288A JP27528894A JPH08139951A JP H08139951 A JPH08139951 A JP H08139951A JP 6275288 A JP6275288 A JP 6275288A JP 27528894 A JP27528894 A JP 27528894A JP H08139951 A JPH08139951 A JP H08139951A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラー原画像の色情報
値が形成する色空間を、色再現範囲が異なるカラー画像
再生装置の色再現範囲に応じて圧縮変換する色変換方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color conversion method for compressing and converting a color space formed by color information values of a color original image in accordance with a color reproduction range of a color image reproducing apparatus having a different color reproduction range. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、色再現範囲が異なるカラー画像装
置間において、例えば、カラープリンタやカラー複写
機、カラーモニタ等において、カラー画像を再現する際
はその再現範囲の相違を十分に考慮せずに再現するもの
が大半であった。そのため、原画像と再現画像との間の
カラーバランス等が崩れ、人間の視覚特性に対して違和
感のあるカラー画像しか得られなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, when a color image is reproduced between color image devices having different color reproduction ranges, for example, in a color printer, a color copying machine, a color monitor, etc., the difference in the reproduction range is not sufficiently considered. Most were reproduced. Therefore, the color balance between the original image and the reproduced image is lost, and only a color image having a sense of discomfort with respect to human visual characteristics can be obtained.
【０００３】このため、原画像の色情報値を色再現範囲
の色情報値に圧縮変換する必要があるが、この圧縮変換
方法として従来次の３つの色空間圧縮法が知られてい
る。Therefore, it is necessary to compress and convert the color information value of the original image into the color information value of the color reproduction range. As the compression conversion method, the following three color space compression methods are conventionally known.
【０００４】パーセプチュアルマッチ（Ｐｅｒｃｅｐｔ
ｕａｌ Ｍａｔｃｈ）は、まず原画像の画像データの最
も明るい色（ホワイト・ポイント）と最も暗い色（ブラ
ック・ポイント）とを出力機器のホワイト・ポイントと
ブラック・ポイントとに一致させ、次に、他の色をホワ
イト・ポイントとブラック・ポイントとの相対関係を保
つように変換する方法である。この方法では、原画像の
全ての色が再現画像上で異なる色に変換されるが、色同
士の関係が保存されているので、人間の知覚特性にマッ
チし易く、色数の多い写真等に向くといわれている。Perceptual Match (Percept)
ual Match) first matches the brightest color (white point) and the darkest color (black point) of the image data of the original image with the white point and black point of the output device, and then It is a method of converting the color of so as to maintain the relative relationship between the white point and the black point. With this method, all the colors of the original image are converted to different colors on the reproduced image, but because the relationship between the colors is preserved, it is easy to match human perception characteristics and it is suitable for photographs with many colors. It is said to face.
【０００５】カラーリメトリックマッチ（Ｃｏｌｏｒｉ
ｍｅｔｒｉｃ Ｍａｔｃｈ）は、原画像の色表現範囲と
出力機器の色表現範囲とが重なり合う部分は圧縮するこ
となくそのままにし、色表現範囲が一致しない部分は可
能な限り明度を変えずに（明度軸に垂直方向）、変換先
の色表現範囲の外縁に写像する方法である。この方法で
は、色表現範囲が一致しない部分が変換先の色表現範囲
の外縁に写像されるため、色同士の相対関係は崩れ、色
数が減り、画像の彩度が低下するが、表現できる色は忠
実に再現され、企業のロゴマークやイラスト等、単色の
多い画像に向くといわれている。Color Remetric Match (Colori)
The metric match) does not compress the part where the color expression range of the original image and the color expression range of the output device overlap, and leaves the part where the color expression range does not match as much as possible (on the lightness axis). (Vertical direction), a method of mapping to the outer edge of the color expression range of the conversion destination. In this method, since the part where the color expression range does not match is mapped to the outer edge of the color expression range of the conversion destination, the relative relationship between the colors collapses, the number of colors decreases, and the saturation of the image decreases, but it can be expressed. The colors are faithfully reproduced and are said to be suitable for images with many single colors such as company logos and illustrations.
【０００６】サチュレーションマッチ（Ｓａｔｕｒａｔ
ｉｏｎ Ｍａｔｃｈ）は、原画像の色表現範囲と出力機
器の色表現範囲とが重なり合う部分は圧縮することなく
そのままにし、色表現範囲が一致しない部分は可能な限
り彩度を変えずに（明度軸に平行方向）、変換先の色表
現範囲の外縁に写像する方法である。この方法では、色
同士の相対関係が崩れ、色数が減り、画像のコントラス
トが低下するが、表現できる色は忠実に再現されるの
で、ＣＧ等に向くといわれている。Saturation Match
Ion Match) does not compress the part where the color expression range of the original image and the color expression range of the output device overlap, and leaves the part where the color expression range does not match as much as possible (brightness axis). In the direction parallel to), and is a method of mapping to the outer edge of the color expression range of the conversion destination. According to this method, the relative relationship between colors is broken, the number of colors is reduced, and the contrast of an image is lowered, but since expressible colors are faithfully reproduced, it is said that it is suitable for CG and the like.
【０００７】そして、従来では線形または非線形の多項
式による演算、または色修正結果をメモリに格納しその
メモリからテーブル方式でデータを引き出すようなルッ
クアップテーブル処理で色情報の圧縮変換を行なってい
た。Conventionally, color information is compressed and converted by a calculation using a linear or non-linear polynomial, or a look-up table process in which a color correction result is stored in a memory and data is extracted from the memory by a table method.
【０００８】上記のように、従来技術では原画像と再現
画像との各ピクセル毎の色再現範囲のみに注目し、各ピ
クセルの持つ色情報値を上記で説明した各手法で圧縮し
ていた。すなわち画像の中における隣接するピクセル間
の関係を考慮した最適な色再現範囲の圧縮を行わず、原
画像と再現画像の各ピクセル間の色差のみを考え、色差
の総和により評価していた。As described above, in the prior art, only the color reproduction range of each pixel of the original image and the reproduced image is focused on, and the color information value of each pixel is compressed by each method described above. That is, the optimum color reproduction range is not compressed in consideration of the relationship between adjacent pixels in the image, and only the color difference between each pixel of the original image and the reproduced image is considered and evaluated by the sum of the color differences.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の手法によれ
ば、再現範囲が全く同じ色空間を持つカラー画像出力装
置間で色再現をする場合は問題はないが、再現範囲が異
なるカラー画像出力装置（例えば、印刷等の反射原稿の
色再現範囲は、発光体であるカラーディスプレイに比較
して狭い）間では、色差の総和を０にすることはでき
ず、再現画像のピクセルの色は原画像のピクセルの色と
異なってしまう。According to the above-mentioned conventional method, there is no problem in color reproduction between color image output devices having the same color space with the same reproduction range, but color image output with different reproduction ranges is possible. The total color difference between devices (for example, the color reproduction range of a reflective original such as printing is narrower than that of a color display that is a light emitter) cannot be zero, and the color of the pixel of the reproduced image is the original. It is different from the pixel color of the image.
【００１０】一般に、人間がカラー画像を見比べる場
合、各ピクセル毎の色の違いを見ているわけではなく、
隣接するピクセル間のカラーバランスを中心に見ている
と言われており、隣接する色との違いが最も重要なファ
クタであると考えられている。しかしながら、従来の技
術では本来人間が色を見る場合に重要視しているピクセ
ルの空間的な相互関係は考慮されていなかった。Generally, when humans compare color images, they do not see the difference in color of each pixel,
It is said that the focus is on the color balance between adjacent pixels, and the difference between adjacent colors is considered to be the most important factor. However, in the conventional technique, the spatial mutual relation of pixels, which is originally important when humans see colors, has not been taken into consideration.
【００１１】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたもので、カラー画像の隣接するピクセル間のカラー
バランスを考慮し人間の視覚特性に合致した色再現範囲
の圧縮変換を行なうことができる色変換方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to perform compression conversion of a color reproduction range that matches human visual characteristics in consideration of the color balance between adjacent pixels of a color image. It is an object of the present invention to provide a color conversion method that can be performed.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、原画像の各ピクセルの色情報値を
原画像の色範囲より狭い色再現範囲を有する再現画像の
色情報値に圧縮変換する色変換方法であって、原画像の
隣接するピクセル間の色情報値の変化量と該隣接するピ
クセルに対応する再現画像のピクセル間の色情報値の変
化量との差の総和を表す第１の関数、原画像の所定ピク
セルの色情報値と該所定ピクセルに対応する再現画像の
ピクセルの色情報値との差の総和を表す第２の関数、及
び圧縮変換された色情報値が色再現範囲内に存在するピ
クセルに対して最小になりかつ圧縮変換された色情報値
が色再現範囲外に存在するピクセルに対して色再現範囲
の境界から離れるに従って大きくなるように定めた値の
総和を表す第３の関数の和で表される評価関数の値が極
小になるように、原画像の各ピクセルの色情報値を再現
画像の各ピクセルの色情報値に圧縮変換することを特徴
とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is such that the color information value of each pixel of the original image has color information of a reproduced image having a color reproduction range narrower than the color range of the original image. A color conversion method of compressing and converting into a value, the difference between the amount of change in color information value between adjacent pixels of an original image and the amount of change in color information value between pixels of a reproduced image corresponding to the adjacent pixel. A first function representing a sum, a second function representing a sum of differences between color information values of a predetermined pixel of an original image and color information values of pixels of a reproduced image corresponding to the predetermined pixel, and compression-converted color It is determined that the information value becomes the minimum for pixels existing in the color reproduction range and that the compressed and converted color information value increases for pixels existing outside the color reproduction range as the distance from the boundary of the color reproduction range increases. The sum of the values So that the value of the evaluation function expressed by the sum of the number is minimized, characterized in that compressed into color information value for each pixel of the reproduced image color information value for each pixel of the original image.
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明の第１
の関数、第２の関数、及び第３の関数をパラメータを用
いて一次結合して評価関数を表し、該評価関数の値が極
小になるように、原画像の各ピクセルの色情報値を再現
画像の各ピクセルの色情報値に圧縮変換することを特徴
とする。The invention of claim 2 is the first aspect of the invention of claim 1.
Function, the second function, and the third function are linearly combined using parameters to represent an evaluation function, and the color information value of each pixel of the original image is reproduced so that the value of the evaluation function becomes a minimum. It is characterized in that the color information value of each pixel of the image is compressed and converted.
【００１４】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、色情報値を、色相値、彩度値、明度
値、及び色彩値の少なくとも１つとしたものである。According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the color information value is at least one of a hue value, a saturation value, a lightness value, and a color value.
【００１５】請求項４の発明は、上記の色彩値を、ＣＩ
ＥＬ* ａ* ｂ* 、ＣＩＥＬ* ｕ* ｖ * またはＸＹＺ三刺
激値のいずれか１つとしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, the color value is
EL*a*b*, CIEL*u*v *Or XYZ Sansashi
It is one of the extreme values.
【００１６】そして、請求項５の発明は、請求項１〜請
求項４のいずれか１の発明において、再現画像をカラー
プリンタ、印刷機、ディスプレイモニタ、カラーファク
シミリのいずれかで再現するようにしたものである。According to the invention of claim 5, in the invention of any one of claims 1 to 4, the reproduced image is reproduced by any one of a color printer, a printing machine, a display monitor and a color facsimile. It is a thing.
【００１７】[0017]
【作用】請求項１の発明における原画像の隣接するピク
セル間の色情報値の変化量と該隣接するピクセルに対応
する再現画像のピクセル間の色情報値の変化量との差の
総和を表す第１の関数は、隣接するピクセル間のカラー
バランスに関係しており、第１の関数の値を小さくすれ
ば、再現画像の隣接するピクセル間のカラーバランスを
原画像の隣接するピクセル間のカラーバランスに近づけ
て、再現画像と原画像とでカラーバランスを保存するよ
うに作用する。なお、総和は、積分や積分の離散近似で
求めることができる。According to the first aspect of the present invention, it represents the sum of the differences between the amount of change in the color information value between adjacent pixels of the original image and the amount of change in the color information value between pixels of the reproduced image corresponding to the adjacent pixels. The first function is related to the color balance between adjacent pixels, and if the value of the first function is reduced, the color balance between adjacent pixels of the reproduced image will be the same as the color balance between adjacent pixels of the original image. It works so as to approach the balance and preserve the color balance between the reproduced image and the original image. The total sum can be obtained by integration or discrete approximation of integration.
【００１８】また、原画像の所定ピクセルの色情報値と
該所定ピクセルに対応する再現画像のピクセルの色情報
値との差の総和を表す第２の関数の値を小さくすれば、
再現画像と原画像とでピクセルの色情報値を保存するよ
うに作用する。Further, if the value of the second function representing the sum of the differences between the color information value of the predetermined pixel of the original image and the color information value of the pixel of the reproduced image corresponding to the predetermined pixel is reduced,
It acts to preserve the color information values of pixels in the reproduced image and the original image.
【００１９】そして、圧縮変換された色情報値が色再現
範囲内に存在するピクセルに対して最小になりかつ圧縮
変換された色情報値が色再現範囲外に存在するピクセル
に対して色再現範囲の境界から離れるに従って大きくな
るように定めた値の総和を表す第３の関数の値を小さく
すれば、再現範囲内にすべての色情報値を圧縮するよう
に作用する。Then, the compression-converted color information value becomes the minimum for the pixel existing within the color reproduction range, and the compression-converted color information value exists for the pixel existing outside the color reproduction range. If the value of the third function representing the total sum of the values determined to increase as the distance from the boundary is decreased, all color information values are compressed within the reproduction range.
【００２０】従って、第１の関数、第２の関数、及び第
３の関数の和で評価関数を表し、評価関数の値が極小に
なるように、原画像の各ピクセルの色情報値を再現画像
の各ピクセルの色情報値に圧縮変換すれば、原画像の隣
接するピクセル間のカラーバランスを考慮しかつ人間の
視覚特性に合致した色再現範囲への圧縮変換を行なうこ
とができる。Therefore, the evaluation function is represented by the sum of the first function, the second function, and the third function, and the color information value of each pixel of the original image is reproduced so that the value of the evaluation function becomes a minimum. If the color information value of each pixel of the image is compressed and converted, the color conversion between the adjacent pixels of the original image can be taken into consideration and the color conversion range can be compressed and matched with the human visual characteristics.
【００２１】また、請求項２の発明のように、請求項１
の発明の第１の関数、第２の関数、及び第３の関数をパ
ラメータを用いて一次結合して評価関数を表せば、パラ
メータを変更することで第１の関数、第２の関数、及び
第３の関数の各値の反映の仕方を調整することができ
る。According to the invention of claim 2, claim 1
If the first function, the second function, and the third function of the invention are combined linearly by using parameters to represent the evaluation function, the parameters are changed to change the first function, the second function, and It is possible to adjust how each value of the third function is reflected.
【００２２】上記色情報値としては、色相値、彩度値、
明度値、均等知覚色空間の座標値（ＣＩＥＬ* ａ
* ｂ* 、ＣＩＥＬ* ｕ* ｖ* あるいはＸＹＺ三刺激値）
等の色彩値を使用することができ、再現画像はカラープ
リンタ、印刷機、ディスプレイモニタ、カラーファクシ
ミリのいずれかで再現することができる。As the color information value, a hue value, a saturation value,
Lightness value, coordinate value of uniform perceptual color space (CIEL * a
* b * , CIEL * u * v * or XYZ tristimulus values)
, And the reproduced image can be reproduced by any one of a color printer, a printing machine, a display monitor, and a color facsimile.
【００２３】[0023]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２４】図１は本発明の色変換方法が適用された色
修正装置の要部構成を示すブロック図である。この色修
正装置は、図１に示すように、原画像１０の色情報値デ
ータを入力するための入力部１２、原画像の色情報値を
カラー画像再生装置の色再現範囲内の色情報値に圧縮変
換する修正部１４を備えている。この修正部１４は、以
下で説明するパラメータや色情報値圧縮変換用のプログ
ラム等を記憶したメモリ部１６及びマイクロプロセッシ
ングユニットで構成された制御部１８をバスで接続して
構成されている。この修正部１４は、パーソナルコンピ
ュータで構成することができる。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a color correction device to which the color conversion method of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the color correction apparatus includes an input unit 12 for inputting color information value data of an original image 10 and color information values of the original image within a color reproduction range of a color image reproduction apparatus. The correction unit 14 for compressing and converting The correction unit 14 is configured by connecting a memory unit 16 storing a parameter and a program for color information value compression conversion, which will be described below, and a control unit 18 including a microprocessing unit via a bus. The correction unit 14 can be composed of a personal computer.
【００２５】制御部１８には、会話型入力部２０、ＣＲ
Ｔ等で構成された表示部２２、再現画像を出力するカラ
ープリンタ、印刷機、ディスプレイモニタ、カラーファ
クシミリ等の出力部２４が接続されている。The control unit 18 includes a conversational input unit 20 and a CR.
A display unit 22 composed of T or the like, and an output unit 24 such as a color printer for outputting a reproduced image, a printing machine, a display monitor, and a color facsimile are connected.
【００２６】入力部１２は、カラー画像の色情報値デー
タを入力するものであり、カラー画像の色情報値が既知
で予めＦＤ（フロッピーディスク）等の記憶媒体に記憶
されている場合にはＦＤドライバを使用することができ
る。一方、このカラー画像の色情報値が既知でない場合
は、入力部１２として原画像をピクセル毎に色分解して
測光する測光装置、例えばスキャナーを利用し、スキャ
ナーより入力された加法混色の３原色であるＲ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）若しくは減法混色
であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）
およびＢ（ブラック）からなる色分解値を色相値、彩度
値、明度値、または均等色空間座標値（ＣＩＥＬ* ａ*
ｂ* 、ＣＩＥＬ* ｕ* ｖ* またはＸＹＺ三刺激値）であ
る色彩値に変換する。The input unit 12 is for inputting color information value data of a color image, and if the color information value of the color image is known and previously stored in a storage medium such as an FD (floppy disk), the FD A driver can be used. On the other hand, if the color information value of this color image is not known, a photometric device that separates the original image into pixels for photometry, such as a scanner, is used as the input unit 12, and the three additive primary colors input from the scanner are used. R (red), G (green), B (blue) or subtractive color mixture C (cyan), M (magenta), Y (yellow)
And the color separation value consisting of B (black) is a hue value, a saturation value, a lightness value, or a uniform color space coordinate value (CIEL * a *).
b * , CIEL * u * v * or XYZ tristimulus values).
【００２７】ここでスキャナーは、色を数値で表示する
ための装置であり、物体に光を照射し、物体からの反射
光や透過光の強さを光電的原理を利用して計測するもの
である。基本的には、光源とＣＣＤ等で構成された測光
器とから構成されている。Here, the scanner is a device for displaying colors by numerical values, which irradiates an object with light and measures the intensity of reflected light or transmitted light from the object using the photoelectric principle. is there. Basically, it is composed of a light source and a photometer composed of a CCD or the like.
【００２８】また、ＲＧＢまたはＣＭＹＫの色分解値を
ＣＩＥＬ* ａ* ｂ* 、ＸＹＺ三刺激値等の色彩値に変換
するには、ニューラルネットワーク、ルックアップテー
ブル、マトリクス変換等を用いることができる。To convert RGB or CMYK color separation values into color values such as CIEL * a * b * and XYZ tristimulus values, a neural network, a look-up table, matrix conversion or the like can be used.
【００２９】修正部１４は、後述する評価関数を使用し
て、入力部１２から入力されたカラー原画像の色情報値
を人間の視覚特性を考慮して色再現範囲がカラー原画像
の色範囲と異なるカラー画像出力装置の特性に合致した
好ましい色情報値に修正する機能を有する。The correction unit 14 uses the evaluation function described later to determine the color information value of the color original image input from the input unit 12 in consideration of human visual characteristics so that the color reproduction range is the color range of the color original image. It has a function of correcting to a preferable color information value that matches the characteristics of the color image output device different from the above.
【００３０】メモリ部１６は、修正部１４で用いる各種
カラー画像出力装置の色再現範囲等の各種パラメータ等
を記憶するもので、色再現範囲を示すパラメータ８ａ，
８ｂはカラー画像出力装置毎に記憶され、オペレータの
指示に従ってカラー画像出力装置別に使用される。The memory unit 16 stores various parameters such as the color reproduction range of the various color image output devices used in the correction unit 14, and the parameters 8a indicating the color reproduction range,
8b is stored for each color image output device, and is used for each color image output device according to the instruction of the operator.
【００３１】制御部１８は、修正部１４、メモリ部１６
の各構成要素の必要な制御や、演算処理実行等を行なう
と共に、修正部１４で修正された好ましい色情報値デー
タを、この出力端子に接続されている表示部１６、出力
部２４に出力する機能をも有する。The control unit 18 includes a correction unit 14 and a memory unit 16.
The necessary color information value data corrected by the correction unit 14 is output to the display unit 16 and the output unit 24 which are connected to the output terminal, while the necessary control of each of the components, execution of arithmetic processing, and the like are performed. It also has a function.
【００３２】会話型入力部２０は、例えば、キーボード
やマウス等のマンマシンインタフェースで構成されてお
り、コマンドやメニューに対する指示、データの入力、
編集操作等を可能にする。会話型入力部２０の操作情報
は制御部１８に入力される。表示部１６及び出力部２４
は制御部１８により制御されて各種表示、出力を行なう
ものである。The conversational input unit 20 is composed of a man-machine interface such as a keyboard and a mouse, for example, and gives commands and menus, inputs data,
Enables editing operations. The operation information of the conversational input unit 20 is input to the control unit 18. Display unit 16 and output unit 24
Is controlled by the control unit 18 to perform various displays and outputs.
【００３３】次に、評価関数について詳述する。２次元
カラー原画像の隣接するピクセル間の色情報値の変化
量、すなわち一階微分と再現画像の隣接するピクセル間
の色情報値の変化量の差の総和を表す第１の関数Ａ
（ｘ，ｙ）は次式で表される。この第１の関数は、原画
像の隣接するピクセル間の色情報値の変化量∂Ｉx,y ／
∂ｘと隣接するピクセルに対応する再現画像のピクセル
間の色情報値の変化量∂Ｏx,y ／∂ｙとの差の２乗の積
分値で表されている。Next, the evaluation function will be described in detail. A first function A representing the sum of the amount of change in color information values between adjacent pixels of a two-dimensional color original image, that is, the difference between the first-order differential and the amount of change in color information values between adjacent pixels of a reproduced image.
(X, y) is represented by the following equation. This first function is the variation amount ∂I x, y / of the color information value between the adjacent pixels of the original image.
It is represented by the integral value of the square of the difference between ∂x and the variation amount ∂O x, y / ∂y of the color information value between the pixels of the reproduced image corresponding to the adjacent pixel.
【００３４】ここでｘ，ｙは、原画像及び再現画像に設
定した位置座標上ののピクセルの位置を表し、Ｉx,y 、
Ｏx,y は各々ＲＧＢまたはＣＭＹＫのいずれか１つの色
情報値を示す。Here, x and y represent the position of the pixel on the position coordinates set in the original image and the reproduced image, and I x, y ,
O x, y each represent one of RGB or CMYK color information values.
【００３５】[0035]
【数１】 [Equation 1]
【００３６】上記（１）式をそのまま使用してもよい
が、本実施例では図２に示すように、座標（ｉ，ｊ）に
位置する色情報値Ｉi,j のピクセルを注目ピクセルと
し、この注目ピクセルと座標（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ，ｊ
＋１）に位置するピクセルとの色情報値の差を変化割合
として、上記（１）式を次の（２）式のように離散近似
して使用した。Although the above equation (1) may be used as it is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the pixel of the color information value I i, j located at the coordinate (i, j) is set as the pixel of interest. , This pixel of interest and coordinates (i + 1, j), (i, j
The above equation (1) is discretely approximated and used as the following equation (2) with the difference in color information value from the pixel located at +1) as the change rate.
【００３７】[0037]
【数２】 [Equation 2]
【００３８】なお、ｎはｘ軸方向のピクセル数、ｍはｙ
軸方向のピクセル数である。この第１の関数Ａ（ｘ，
ｙ）（またはＡi,j ）により現画像の隣接するピクセル
間の色情報値の変化割合と再現画像の隣接するピクセル
間の色情報値の変化割合との差の総和が計算される。こ
の第１の関数Ａ（ｘ，ｙ）（またはＡi,j ）の値を小さ
くすることにより、現画像と再現画像との間で隣接する
ピクセル間のカラーバランスを保存するように作用す
る。Note that n is the number of pixels in the x-axis direction, and m is y.
The number of pixels in the axial direction. This first function A (x,
y) (or A i, j ) calculates the sum of the differences between the change rate of the color information value between the adjacent pixels of the current image and the change rate of the color information value between the adjacent pixels of the reproduced image. By reducing the value of the first function A (x, y) (or A i, j ), the color balance between adjacent pixels between the current image and the reproduced image is preserved.
【００３９】原画像のピクセルの色情報値Ｉx,y と原画
像のピクセルに対応する位置に位置する再現画像のピク
セルの色情報値Ｏx,y との差の総和を表す第２の関数Ｂ
（ｘ，ｙ）は次式のように、原画像の所定ピクセルの色
情報値と所定ピクセルに対応する再現画像のピクセルの
色情報値との差の２乗の積分値で表される。A second function representing the sum of the differences between the color information values I x, y of the pixels of the original image and the color information values O x, y of the pixels of the reproduced image located at the positions corresponding to the pixels of the original image. B
(X, y) is represented by an integral value of the square of the difference between the color information value of the predetermined pixel of the original image and the color information value of the pixel of the reproduced image corresponding to the predetermined pixel as in the following equation.
【００４０】 Ｂ（ｘ，ｙ）＝∫（Ｉx,y −Ｏx,y ）2 ｄｘｄｙ ・・・（３） 上記（１）式をそのまま使用してもよいが、本実施例で
は図３に示すように（１）式を次の（２）式のように離
散近似して使用した。B (x, y) = ∫ (I x, y −O x, y ) 2 dxdy (3) The above equation (1) may be used as it is, but in the present embodiment, FIG. As shown in, the equation (1) is discretely approximated and used as the following equation (2).
【００４１】[0041]
【数３】 (Equation 3)
【００４２】この第２の関数Ｂ（ｘ，ｙ）（またはＢ
i,j ）により原画像のピクセルと再現画像のピクセルと
の色情報値の差の総和が計算され、第２の関数Ｂ（ｘ，
ｙ）（またはＢi,j ）の値を小さくすることにより、ピ
クセルの色情報値を保存するように作用する。This second function B (x, y) (or B
i, j ) calculates the sum of the differences in color information values between the pixels of the original image and the pixels of the reproduced image, and the second function B (x,
Reducing the value of y) (or B i, j ) acts to preserve the color information value of the pixel.
【００４３】図４に示すように、再現可能範囲外の色情
報値を有する再現画像の各ピクセルに関しては、再現可
能範囲の境界からの距離を計算し、その距離に応じて以
下の式（５）でペナルティー関数Ｐ（ｘ，ｙ）を定義し
た。As shown in FIG. 4, for each pixel of the reproduced image having a color information value outside the reproducible range, the distance from the boundary of the reproducible range is calculated, and the following formula (5) is calculated according to the distance. ) Defines a penalty function P (x, y).
【００４４】[0044]
【数４】 [Equation 4]
【００４５】ただし、θmin は再現可能範囲の色情報値
の最小値 、θmax は再現可能範囲の色情報値の最大値
である。このペナルティー関数Ｐ（ｘ，ｙ）は、圧縮変
換された色情報値Ｏx,y が色再現範囲内に存在するピク
セルに対しては最小（本実施例では０）になり、かつ圧
縮変換された色情報値Ｏx,y が色再現範囲外に存在する
ピクセルに対しては色再現範囲の境界から離れるに従っ
て距離の２乗に比例して大きくなっている。However, θ min is the minimum value of color information values in the reproducible range, and θ max is the maximum value of color information values in the reproducible range. This penalty function P (x, y) becomes the minimum (0 in this embodiment) for pixels in which the compressed and converted color information value O x, y is within the color reproduction range, and is compressed and converted. For pixels having the color information value O x, y outside the color reproduction range , the color information value increases as the distance from the boundary of the color reproduction range increases in proportion to the square of the distance.
【００４６】このペナルティー関数Ｐ（ｘ，ｙ）を積分
した次式の関数を第３の関数Ｃ（ｘ，ｙ）とする。The function of the following equation obtained by integrating this penalty function P (x, y) is defined as a third function C (x, y).
【００４７】 Ｃ（ｘ，ｙ）＝∫Ｐ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ ・・・（６） 上記（６）式をそのまま使用してもよいが、本実施例で
は（６）式を次の（７）式のように離散近似して使用し
た。C (x, y) = ∫P (x, y) dxdy (6) The above equation (6) may be used as it is, but in the present embodiment, the equation (6) is changed to the following (6) The discrete approximation was used as in the equation (7).
【００４８】[0048]
【数５】 (Equation 5)
【００４９】この第３の関数により色再現可能範囲から
距離の大きさに従い値を大きくするペナルティー値を設
け、（６）式または（７）式の値を小さくすれば再現範
囲内にすべての色を圧縮するように作用する。By providing a penalty value for increasing the value according to the size of the distance from the color reproducible range by the third function and decreasing the value of the formula (6) or the formula (7), all colors within the reproducible range. Acts to compress.
【００５０】上記第１の関数〜第３の関数では、差や距
離を正の値にするために差や距離の平方を用いたが、差
や距離の絶対値を用いるようにしてもよい。In the above first to third functions, the square of the difference or the distance is used to make the difference or the distance a positive value, but the absolute value of the difference or the distance may be used.
【００５１】図５は第１、第２、第３の関数を、各関数
の影響を調整するパラメータα（通常は１である）、
λ、κで一次結合した、すなわち線型結合した評価関数
Ｅを示す概念図であり、この評価関数Ｅは次の（８）式
で表される。FIG. 5 shows the first, second, and third functions as parameters α (normally 1) for adjusting the influence of each function.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an evaluation function E linearly combined with λ and κ, that is, linearly combined, and this evaluation function E is expressed by the following equation (8).
【００５２】 Ｅ＝αＡi,j ＋λＢi,j ＋κＰi,j ・・・（８） 評価関数Ｅの出力値を最も小さくするようにパラメータ
α、λ、κを調整することにより、人間の視覚特性を考
慮して色再現範囲の圧縮を行うことができ、パラメータ
を調整することにより色再現範囲の圧縮の強度、割合を
変化させることができる。E = αA i, j + λB i, j + κP i, j (8) By adjusting the parameters α, λ, and κ so as to minimize the output value of the evaluation function E, human vision The color reproduction range can be compressed in consideration of the characteristics, and the intensity and ratio of compression in the color reproduction range can be changed by adjusting the parameters.
【００５３】次に本実施例の修正部１４における色情報
値圧縮変換ルーチンを図６のフローチャートを参照して
説明する。Next, the color information value compression / conversion routine in the correction unit 14 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００５４】まず初めに、原画像１画面分の色情報値Ｉ
i,j （ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）、再現画像の１画面分
の色情報値の初期値Ｏi,j およびパラメータα、λ、κ
の初期値を用意し、入力部１２から入力してメモリ部１
６に記憶する。この再現画像の色情報値の初期値Ｏi,j
としては、原画像の色情報値Ｉi,j を採用し、パラメー
タα、λ、κの初期値としては１または１近傍の適当な
値を採用した。また、色再現範囲を定めるパラメータを
入力して記憶する。First, the color information value I for one screen of the original image
i, j (i = 1 to n, j = 1 to m), initial values O i, j of color information values for one screen of the reproduced image , and parameters α, λ, κ
The initial value of is prepared and input from the input unit 12 and input to the memory unit 1.
Store in 6. The initial value O i, j of the color information value of this reproduced image
, The color information value I i, j of the original image was adopted, and 1 or an appropriate value near 1 was adopted as the initial values of the parameters α, λ, and κ. In addition, a parameter defining the color reproduction range is input and stored.
【００５５】ステップ１００でメモリ部１６に記憶され
ている原画像の色情報値Ｉi,j を取り込み、ステップ１
０２で再現画像の色情報値の初期値Ｏi,j を取り込み、
ステップ１０４でパラメータα、λ、κの初期値を取り
込む。In step 100, the color information value I i, j of the original image stored in the memory section 16 is fetched, and step 1
In 02, the initial value O i, j of the color information value of the reproduced image is loaded,
At step 104, the initial values of the parameters α, λ, κ are fetched.
【００５６】ステップ１０６では原画像の位置座標上の
座標（ｉ，ｊ）に位置する色情報値がＩi,j のピクセル
を注目ピクセルとし、この注目ピクセルと座標（ｉ＋
１，ｊ）、（ｉ，ｊ＋１）に位置するピクセルとの色情
報値の変化割合を全ピクセルｍｎについて計算する。ま
た、ステップ１０８では原画像の注目ピクセルに対応す
る再現画像の位置座標上の座標（ｉ，ｊ）に位置する色
情報値がＯi,j のピクセルを注目ピクセルとし、この注
目ピクセルに隣接する座標（ｉ＋１，ｊ）、（ｉ，ｊ＋
１）に位置するピクセルとの色情報値の変化割合を全ピ
クセルｍｎについて計算し、上記（４）式に従って総和
を求めることにより第１の関数Ａi,j の値を演算する。In step 106, the pixel having the color information value I i, j located at the coordinate (i, j) on the position coordinate of the original image is set as the pixel of interest, and this pixel of interest and the coordinate (i +
1, j), the change rate of the color information value with respect to the pixel located at (i, j + 1) is calculated for all pixels mn. In step 108, the pixel having the color information value O i, j located at the coordinates (i, j) on the position coordinates of the reproduced image corresponding to the target pixel of the original image is set as the target pixel and is adjacent to this target pixel. Coordinates (i + 1, j), (i, j +
The change rate of the color information value with respect to the pixel located in 1) is calculated for all pixels mn , and the value of the first function A i, j is calculated by obtaining the sum according to the above equation (4).
【００５７】次のステップ１１０では、原画像の位置座
標上の座標（ｉ，ｊ）に位置する色情報値がＩi,j のピ
クセルと、原画像のピクセルに対応する再現画像の位置
座標上の座標（ｉ，ｊ）に位置する色情報値がＯi,j の
ピクセルとの色情報値の差を全ピクセルｍｎについて計
算し、上記（４）式に従って総和を求めることにより第
２の関数Ｂi,j の値を演算する。In the next step 110, the pixel having the color information value I i, j located at the coordinate (i, j) on the position coordinate of the original image and the position coordinate of the reproduced image corresponding to the pixel of the original image The second function is calculated by calculating the difference between the color information value and the pixel having the color information value O i, j located at the coordinates (i, j) of each pixel for all pixels mn, and obtaining the sum according to the above equation (4). The value of B i, j is calculated.
【００５８】次のステップ１１２では、メモリ部１６に
記憶されている色再現可能範囲の色情報値の最小値θ
min 及び最大値θmax を出力部２４の種類に応じて選択
して設定し、ステップ１１４において色情報値が圧縮変
換されたピクセルで色情報値が色再現可能範囲外に位置
するピクセルを抽出する。ステップ１１６では色再現可
能範囲の境界から抽出したピクセルまでの距離、すなわ
ち圧縮変換された色情報値と色再現可能範囲の境界の色
情報値との差Ｏi,j −θmax 、Ｏi,j −θmin を演算
し、ステップ１１８で上記（７）式に従って第３の関数
値Ｃi,j を演算する。At the next step 112, the minimum value θ of the color information values in the color reproducible range stored in the memory section 16
The min and the maximum value θ max are selected and set according to the type of the output unit 24, and the pixels whose color information values are compressed and converted in step 114 and whose color information values are located outside the color reproducible range are extracted. . In step 116, the distance from the boundary of the color reproducible range to the extracted pixel, that is, the difference between the color information value compressed and converted and the color information value of the boundary of the color reproducible range O i, j −θ max , O i, j −θ min is calculated, and in step 118, the third function value C i, j is calculated according to the above equation (7).
【００５９】次のステップ１２０では、上記（８）式に
従って再現画像評価関数Ｅの値を演算し、ステップ１２
２において評価関数Ｅの値が十分小さい値か否か、すな
わち評価関数Ｅの値が極小か否かを判断する。この評価
関数Ｅの値が極小になると色情報値が原画像の色情報値
に近くなる。評価関数Ｅの極小値を与える再現画像の色
情報値Ｏi,j は、位置（ｘ，ｙ）のピクセルの色情報値
Ｏx,y に関する評価関数Ｅの偏微分∂Ｅ／∂Ｏx,y を求
め、最急降下法によりある適当な初期値から各ピクセル
の値を次式に従って逐次的に更新して求めればよい。At the next step 120, the value of the reproduction image evaluation function E is calculated according to the above equation (8), and step 12
In 2, it is determined whether the value of the evaluation function E is sufficiently small, that is, whether the value of the evaluation function E is minimum. When the value of the evaluation function E becomes minimum, the color information value becomes close to the color information value of the original image. The color information value O i, j of the reproduced image that gives the minimum value of the evaluation function E is the partial differential ∂E / ∂O x, of the evaluation function E with respect to the color information value O x, y of the pixel at the position (x, y) . It is only necessary to find y and sequentially update the value of each pixel from the appropriate initial value by the steepest descent method according to the following equation.
【００６０】 Ｏx,y n+1 ＝Ｏx,y n −β（∂Ｅ／∂Ｏx,y ）・・・（９） ただし、βは更新率である。O x, y n + 1 = O x, y n −β (∂E / ∂O x, y ) ... (9) where β is the update rate.
【００６１】評価関数Ｅの値が極小の場合は、ステップ
１２４において評価関数Ｅの極小を与える再現画像の色
情報値Ｏi,j を用いて画像を再現し、この再現画像のカ
ラーバランスが満足できる状態であるか否かを判断す
る。この判断は、再現画像を表示部２２に表示させるか
または出力部２４から出力し、オペレータの目視によっ
てカラーバランスを判断し、再現画像がＯＫか否かのデ
ータを会話型入力部２０から入力させ、入力されたデー
タから判断する。再現画像がＯＫも場合は、このルーチ
ンを終了する。このように、最終的に人間の目視によ
り、再現画像の状態を判断しているので、人間の視覚特
性を反映させることができる。When the value of the evaluation function E is the minimum, the image is reproduced by using the color information value O i, j of the reproduced image which gives the minimum of the evaluation function E in step 124, and the color balance of the reproduced image is satisfied. It is determined whether or not it is possible. For this determination, the reproduced image is displayed on the display unit 22 or is output from the output unit 24, the color balance is judged by the operator's visual observation, and data indicating whether the reproduced image is OK is input from the interactive input unit 20. , Judge from the input data. If the reproduced image is also OK, this routine ends. In this way, since the state of the reproduced image is finally judged by human eyes, the human visual characteristics can be reflected.
【００６２】一方、評価関数Ｅの値が極小でない場合に
は、ステップ１２６において評価関数Ｅの値が極小にな
る方向に再現画像の各ピクセルの色情報値を修正し、評
価関数Ｅの値が十分小さくなるまでステップ１０６〜ス
テップ１２２の処理を繰り返す。また、再現画像がＯＫ
でない場合は、ステップ１２８でパラメータα、λ、κ
の値を変更し、再現画像がＯＫになるまでステップ１０
６〜ステップ１２４の処理を繰り返す。On the other hand, when the value of the evaluation function E is not the minimum value, the color information value of each pixel of the reproduced image is corrected so that the value of the evaluation function E becomes the minimum value in step 126, and the value of the evaluation function E is changed. The processes of step 106 to step 122 are repeated until it becomes sufficiently small. Also, the reproduced image is OK.
Otherwise, in step 128, the parameters α, λ, κ
Change the value of and repeat step 10 until the reproduced image is OK.
The processing from 6 to step 124 is repeated.
【００６３】上記実施例の場合、使用する予定のカラー
画像出力装置が２台である場合には、この２台について
の色再現範囲のパラメータ８ａ、８ｂを、それぞれカラ
ー画像出力装置別に選択できるように区別してメモリ部
１６に格納される。その選択は制御部１８の制御の基
に、例えば、メニュー形式で指定してできる。In the case of the above embodiment, when there are two color image output devices to be used, the color reproduction range parameters 8a and 8b for the two color image output devices can be selected for each color image output device. And stored in the memory unit 16 separately. The selection can be specified, for example, in a menu format under the control of the control unit 18.
【００６４】使用する予定のある全てのカラー画像出力
装置の色再現範囲のパラメータが準備されれば、この上
記実施例の装置を使用して異なるカラー画像出力装置で
の色情報値を得ることができる。When the parameters of the color reproduction range of all the color image output devices which are to be used are prepared, the color information values of different color image output devices can be obtained by using the device of this embodiment. it can.
【００６５】このように本実施例は、原画像の色情報値
が、目的のカラー画像出力装置で再現するに好ましい色
情報値となるように変換されるので、利用するカラー画
像出力装置がどのような種類の装置であっても、目的の
好ましい画像を得ることができる。また、色再現範囲が
既知のカラー画像出力装置の色再現範囲をデータテーブ
ルとしてメモリに格納し、カラー原画像の色情報値を入
力すれば、カラー画像出力装置の特性を加味して、好ま
しい色情報値に修正される。As described above, according to the present embodiment, the color information value of the original image is converted so as to become a color information value preferable for reproduction by the target color image output apparatus, which color image output apparatus is used. Even with such a type of device, a desired and desirable image can be obtained. If the color reproduction range of a color image output device with a known color reproduction range is stored in the memory as a data table and the color information values of the color original image are input, the characteristics of the color image output device are taken into consideration and the preferred color is obtained. Corrected to information value.
【００６６】上記ではカラー画像の圧縮変換について説
明したが、白黒画像についても同様に適用するとができ
る。The compression conversion of a color image has been described above, but the same can be applied to a monochrome image.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
原画像の色情報を原画像の隣接するピクセル間のカラー
バランスを考慮し人間の視覚特性に合致した色再現範囲
の色情報に圧縮変換することができる、という効果が得
られる。As described in detail above, according to the present invention,
The effect that the color information of the original image can be compressed and converted into the color information of the color reproduction range that matches the human visual characteristics in consideration of the color balance between adjacent pixels of the original image is obtained.
【図１】本発明の実施例の要部構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の第１の関数による作用を説明するた
めの概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the operation of the first function of this embodiment.
【図３】本実施例の第２の関数による作用を説明するた
めの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the action of the second function of the present embodiment.
【図４】本実施例の第３の関数による作用を説明するた
めの概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the operation of the third function of this embodiment.
【図５】本実施例の評価関数による作用を説明するため
の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the operation of the evaluation function of this embodiment.
【図６】本実施例の修正部の圧縮変換処理ルーチンを説
明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a compression conversion processing routine of a correction unit according to the present exemplary embodiment.
１０ 原画像 １２ 入力部 １４ 修正部 １６ メモリ部 １８ 制御部 ２０ 会話型入力部 ２２ 表示部 ２４ 出力部 ２６ 再現画像 ８ａ〜ｂ パラメータ 10 original image 12 input unit 14 correction unit 16 memory unit 18 control unit 20 interactive input unit 22 display unit 24 output unit 26 reproduced image 8a to b parameter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/02 Ｃ 9377−5Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/46 9/73 Ｇ Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０ Ａ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G09G 5/02 C 9377-5H H04N 1/46 9/73 G G06F 15/68 310 A H04N 1 / 46 Z
Claims (5)
色範囲より狭い色再現範囲を有する再現画像の色情報値
に圧縮変換する色変換方法であって、 原画像の隣接するピクセル間の色情報値の変化量と該隣
接するピクセルに対応する再現画像のピクセル間の色情
報値の変化量との差の総和を表す第１の関数、原画像の
所定ピクセルの色情報値と該所定ピクセルに対応する再
現画像のピクセルの色情報値との差の総和を表す第２の
関数、及び圧縮変換された色情報値が色再現範囲内に存
在するピクセルに対して最小になりかつ圧縮変換された
色情報値が色再現範囲外に存在するピクセルに対して色
再現範囲の境界から離れるに従って大きくなるように定
めた値の総和を表す第３の関数の和で表される評価関数
の値が極小になるように、原画像の各ピクセルの色情報
値を再現画像の各ピクセルの色情報値に圧縮変換する色
変換方法。1. A color conversion method for compressing and converting a color information value of each pixel of an original image into a color information value of a reproduced image having a color reproduction range narrower than the color range of the original image, the pixel being adjacent to the original image. And a color information value of a predetermined pixel of the original image, which represents a sum of differences between the color information value change amount and the change amount of the color information value between pixels of the reproduced image corresponding to the adjacent pixel. A second function representing the sum of the differences with the color information values of the pixels of the reproduced image corresponding to the predetermined pixel, and the compression-converted color information value is the minimum for the pixels present in the color reproduction range and An evaluation function represented by the sum of a third function that represents the sum of the values determined so that the compression-converted color information value increases with distance from the boundary of the color reproduction range for pixels existing outside the color reproduction range. Of the original image so that the value of A color conversion method that compresses and converts the color information value of each pixel into the color information value of each pixel of the reproduced image.
関数をパラメータを用いて一次結合して評価関数を表
し、該評価関数の値が極小になるように、原画像の各ピ
クセルの色情報値を再現画像の各ピクセルの色情報値に
圧縮変換する請求項１の色変換方法。2. An evaluation function is represented by linearly combining the first function, the second function, and the third function using parameters, and an original image is displayed so that the value of the evaluation function becomes a minimum. The color conversion method according to claim 1, wherein the color information value of each pixel is compressed and converted into the color information value of each pixel of the reproduced image.
値、及び色彩値の少なくとも１つである請求項１または
請求項２の色変換方法。3. The color conversion method according to claim 1, wherein the color information value is at least one of a hue value, a saturation value, a lightness value, and a color value.
ＥＬ* ｕ* ｖ* またはＸＹＺ三刺激値のいずれか１つで
ある請求項３の色変換方法。4. The color values are CIEL * a * b * , CI
4. The color conversion method according to claim 3, wherein the color conversion method is one of EL * u * v * and XYZ tristimulus values.
ディスプレイモニタ、カラーファクシミリのいずれかで
再現する請求項１〜請求項４のいずれか１の色変換方
法。5. The reproduced image is reproduced by a color printer, a printing machine,
The color conversion method according to any one of claims 1 to 4, which is reproduced by either a display monitor or a color facsimile.
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|---|---|---|---|
| JP27528894A JP3145878B2 (en) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | Color conversion method |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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- 1994-11-09 JP JP27528894A patent/JP3145878B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012513634A (en) * | 2008-12-22 | 2012-06-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method for changing image data signal, device for changing image data signal, and display device |
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