JP4314481B2 - カラー画像処理装置およびカラー画像処理方法、カラー画像処理プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理技術に関するものである。

印刷技術では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および墨（ブラック：Ｋ）の４色プロセス印刷で再現できない鮮やかな色を表現するための技術として、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の原色系インクや蛍光インクで構成される特色をＹＭＣＫの４色に加えて色再現を行うＨｉＦｉカラー印刷が知られている。特色の色見本としては、Ｐａｎｔｏｎｅ社の色見本などが知られており、１０００色程度の特色が定義されている。

近年では、電子写真方式やインクジェット方式などのプリンタなどにおいても、色域を広げ、デジタルカメラなどのＲＧＢ色空間の色再現性を向上させるために、印刷の場合と同様にＹＭＣＫの４色に、ＲＧＢのうちの１ないし３色を追加して色再現を行っている。

ＨｉＦｉカラー印刷用の色信号を作成するための色変換処理方法の一つとして、例えば特許文献１に記載されている、ＵＣＲ法を拡張したＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅと呼ばれる方法が知られている。

図８は、Ｋｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅによる色変換処理方法の一例の説明図である。Ｋｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅは、ＵＣＲと同様の技術を用いて、アクロマチック成分とクロマチック成分を決定するものである。文献１においてはＲＧＢ信号からアクロマチック成分として白（Ｗ）成分をＵＣＲ処理により生成し、その後、クロマチック成分としてＣＭＹ成分をＵＣＲ処理により生成している。ここでは印刷の場合に対応させるため、ＣＭＹ信号からアクロマチック成分として墨（Ｋ）成分をＵＣＲ処理により生成し、その後、クロマチック成分としてＲＧＢ成分をＵＣＲ処理により生成することして説明する。

図８（Ａ）には高彩度の赤を印刷する場合のＣＭＹ信号を示しており、それぞれの色信号の値はＣ＝５０，Ｍ＝１００，Ｙ＝１００としている。この３色の色信号からアクロマチック成分である墨（Ｋ）成分をＵＣＲにより生成する。これによって、図８（Ｂ）に示すように、墨成分としてＫ＝５０が生成される。この生成したアクロマチック成分を各色信号の値から除去し、Ｃ＝０，Ｍ＝５０，Ｙ＝５０となる。

さらに、クロマチック成分をＵＣＲにより除去する。この例ではＭ＝５０，Ｙ＝５０が残っているので、Ｒ＝５０が生成される。そして、残っていたそれぞれの色成分の値から、Ｒ成分の値を除去し、この例ではＭ＝Ｙ＝０となる。このようにして、図８（Ｃ）に示すように、Ｋ＝５０，Ｒ＝５０、その他は０の出力色信号が得られる。

このようにＫｕｅｐｐｅｒｓ ＴｅｃｈｎｉｑｕｅはＵＣＲ処理という簡便な方法を用いているため、広く利用されている。しかし、このＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅでは、簡便に特色や黒または白の無彩色の信号を得ることができる反面、色の再現性には問題がある。

例えば図８に示した場合、図８（Ａ）に示すＣＭＹ色信号は高彩度の赤を再現するものであるが、図８（Ｃ）に示すようにＲ信号にＫ信号が大きく混入してしまうため、Ｒ信号による高彩度の色は再現されず、暗く濁った色が再現されてしまうという問題がある。このように、高彩度の色の場合には、入力されるＣＭＹ信号の組み合わせによっては、アクロマチックＵＣＲ処理によって墨（Ｋ）が多く入るために、彩度が悪化してしまうといった問題点がある。

図９は、Ｋｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅによる色変換処理の別の例の説明図、図１０は、出力機器における色再現範囲の一例の説明図である。図９に示した例では、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１００として、最低明度の色を示す場合について示している。図９（Ａ）に示すＣＭＹ色信号は、アクロマチックＵＣＲ処理によって、すべてＫ信号（＝１００）に置換され、図９（Ｂ）に示すようになる。もちろん、Ｋ以外の色成分が存在しないので、その後にクロマチックＵＣＲ処理を行っても、Ｋ＝１００は変わらない。従って、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１００の色信号は単色のＫ＝１００の信号に変換されることになる。

一般のＣＭＹＫ４色を使用する出力機器においては、図１０を参照して分かるように、単色のＫ＝１００の信号に比べて、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝１００の色信号の方が明度が低くなる。例えば標準印刷であるＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１において、ブラック単色１００％（Ｋ＝１００）の明度（Ｌ^* ）が１３であるのに対し、ＣＭＹＫ４次色１００％（Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝１００）の明度は７であり、低明度領域における色再現性差は非常に大きい。上述のように、Ｋｕｅｐｐｅｒｓ ＴｅｃｈｎｉｑｕｅではＣ＝Ｍ＝Ｙ＝１００の色信号は単色のＫ＝１００の信号に変換されてしまうため、出力機器の低明度部における色再現域を十分活用できないという問題がある。

米国特許第４８１２８９９号明細書

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、無彩色及び特色を含む色信号への変換を行う際に、低明度における色再現域を十分に活用できるとともに、高彩度の色の再現性を向上させたカラー画像処理装置及びカラー画像処理方法を提供することを目的とするものである。また、そのようなカラー画像処理方法をコンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムと、そのようなカラー画像処理プログラムを格納した記憶媒体を提供することを目的とするものである。

本発明は、３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理方法において、従来と同様に、３変数の入力色信号から無彩色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の無彩色信号を決定するとともに入力色信号から出力色信号の無彩色信号に相当する成分を減算した第１補正基本色信号を決定し、第１補正基本色信号から特色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の特色信号を決定するとともに第１補正基本色信号から特色信号に相当する部分を減算した第２補正基本色信号を決定する。

さらに本発明では、決定された無彩色信号から基本色信号の補正値を決定し、この基本色信号の補正値により第２補正基本色信号を補正して第３補正基本色信号を決定し、決定した無彩色信号と特色信号と第３補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴としている。

あるいは、決定した特色信号から無彩色信号の補正値を決定し、その無彩色信号の補正値により無彩色信号を補正し、補正した無彩色信号と決定した特色信号と第２補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴とするものである。

なお、出力色信号における特色はレッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色ないし３色とし、基本色はイエロー、マゼンタ、シアンのうちの少なくとも１色ないし３色とし、無彩色はブラックとすることができる。

さらに、入力色信号が３変数の機器独立色空間の色信号のとき、予め機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に変換してから、上述のような出力色信号を決定する処理を行うように構成することができる。このときの機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に変換する際の色変換特性としては、出力色信号の基本色に対応する色信号をもとに出力色信号を決定し、該出力色信号を出力手段に入力して得られた色票を測色し、該測色結果と出力色信号の基本色に対応する色信号との関係から決定された色変換特性を用いるとよい。

本発明によれば、無彩色信号に基づいて基本色信号を補正するので、例えば無彩色信号が低明度の領域において基本色信号の明度を低下させるように補正することによって、低明度領域における色再現性を改善し、低明度における色再現域を十分に活用することができる。また、特色信号から無彩色信号を補正するので、例えば特色信号が高彩度の領域において無彩色信号の明度が高くなるように補正することによって、高彩度の色の再現性を改善することができるという効果がある。

さらに、入力色信号が機器独立色空間の色信号のときに、前段において機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に変換するように構成することができる。そのときの色変換係数を、出力色信号の基本色に対応する色信号について出力色信号に変換して出力手段から色票を取得し、測色して出力色信号の基本色に対応する色信号との関係から求めることによって、測色的色再現を保証でき、高精度な色変換を実現することが可能になるという効果がある。

図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１は前段色変換部、２はアクロマチックＵＣＲ変換部、３はクロマチックＵＣＲ変換部、４はＣＭＹ補正値決定部、５はＣＭＹ補正値加算部、６はＫ補正値決定部、７はＫ補正値減算部、８は色信号出力部である。ここでは入力色信号として機器独立色信号であるＬ^*ａ^*ｂ^*色信号が入力され、出力色信号の基本色としてＣＭＹ、無彩色としてＫ、特色としてＲＧＢのＣＭＹＫＲＧＢ色信号が出力されるものとして説明する。

前段色変換部１は、機器独立色空間の入力色信号を、出力色信号の基本色であるＣＭＹ色信号に変換する。変換したＣＭＹ色信号はアクロマチックＵＣＲ変換部２に転送される。この前段色変換部１としては、例えば３次元の補間付きダイレクトルックアップテーブル（以下ＤＬＵＴと呼ぶ）により構成することができる。この３次元ＤＬＵＴの色変換係数の求め方については後述する。

アクロマチックＵＣＲ変換部２は、ＣＭＹ信号に対してアクロマチックＵＣＲ処理を行い、無彩色信号であるＫ信号を決定する。それとともに、ＣＭＹ信号の値からＫ信号の値を減算して、第１補正基本色信号であるＣ’Ｍ’Ｙ’色信号を決定する。決定したＫ信号はＣＭＹ補正値決定部４及びＫ補正値減算部７に転送される。また、決定したＣ’Ｍ’Ｙ’色信号はクロマチックＵＣＲ変換部３に転送される。

クロマチックＵＣＲ変換部３は、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号に対してクロマチックＵＣＲ処理を行い、特色成分であるＲＧＢ色信号を決定する。それとともに、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号からＲＧＢ色信号に相当する部分を減算し、第２補正基本色信号であるＣ”Ｍ”Ｙ”色信号を決定する。ＲＧＢ色信号はＫ補正値決定部６と色信号出力部８に転送される。また、Ｃ”Ｍ”Ｙ”色信号はＣＭＹ補正値加算部５に転送される。

ＣＭＹ補正値決定部４は、アクロマチックＵＣＲ変換部２で決定されたＫ信号から、ＣＭＹ色信号の補正値ΔＣΔＭΔＹを決定する。補正値ΔＣΔＭΔＹはＣＭＹ補正値加算部５に転送される。このＣＭＹ補正値決定部４としては、例えば、それぞれの色信号ごとに設けた３つの１次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）で構成することができる。

ＣＭＹ補正値加算部５は、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定したＣ”Ｍ”Ｙ”色信号に、ＣＭＹ補正値決定部４で決定した補正値ΔＣΔＭΔＹを加算して、第３補正基本色信号であるＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号を決定する。決定したＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号は、色信号出力部８に転送される。

Ｋ補正値決定部６は、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定したＲＧＢ色信号から、Ｋ信号に対する補正値ΔＫを決定する。決定した補正値ΔＫは、Ｋ補正値減算部７に転送される。補正値ΔＫの決定方法としては、例えば、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のそれぞれに対応する３つのＬＵＴを用いて補正値をそれぞれ決定し、そのうちの最大値を補正値ΔＫとすることができる。もちろんそのほかの方法で補正値ΔＫを決定してもよい。

Ｋ補正値減算部７は、アクロマチックＵＣＲ変換部２で決定したＫ信号から、Ｋ補正値決定部６で決定した補正値ΔＫを減算し、Ｋ’信号を決定する。Ｋ’信号は色信号出力部８に転送される。

色信号出力部８は、Ｋ補正値減算部７で決定したＫ’信号と、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定したＲＧＢ色信号と、ＣＭＹ寄席位置加算部５で決定したＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号とを出力色信号として出力する。例えば出力機器などに転送し、カラー画像を印刷させることができる。

上述の構成についてさらに説明してゆく。前段色変換部１については、例えば入力色信号としてＣＭＹ色信号が入力される場合には不要であることから、後述することとする。

アクロマチックＵＣＲ変換部２は、ＣＭＹ色信号からアクロマチックＵＣＲ処理によってＫ信号及びＣ’Ｍ’Ｙ’色信号を決定する。このときのＵＣＲ処理は、次式で与えられる。ここで、ＫｍａｘはＫ信号の最大値を表し、αはＫ信号に関するＵＣＲ率である。ＵＣＲ率αは定率で与えても良いし、Ｋｍａｘに対する関数の形で与えても良い。
Ｋｍａｘ＝ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ） ‥（１）
Ｋ＝α・Ｋｍａｘ ‥（２）
Ｃ’＝Ｃ−Ｋ ‥（３）
Ｍ’＝Ｍ−Ｋ ‥（４）
Ｙ’＝Ｙ−Ｋ ‥（５）
この式で得られたＫ信号がＣＭＹ補正値決定部４及びＫ補正値減算部７に転送され、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号がクロマチックＵＣＲ変換部３に転送される。

クロマチックＵＣＲ変換部３は、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号からクロマチックＵＣＲ処理によって特色であるＲＧＢ色信号及びＣ”Ｍ”Ｙ”色信号を決定する。このときのＵＣＲ処理は、次式で与えられる。ここで、Ａ１およびＡ２は式（３）〜（５）において、Ｋ＝Ｋｍａｘとおいたときに、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号の値が零とならない２色の色信号を表し、Ａ３はＲＧＢ色信号のうちでＡ１およびＡ２の組み合わせで再現可能な色信号を表す。例えば、Ａ１およびＡ２の組み合わせがＹ’Ｍ’、Ｙ’Ｃ’、Ｍ’Ｃ’の場合では、Ａ３はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂとなる。また、Ａ３ｍａｘはＲＧＢ信号の最大値を表し、βはＲＧＢ色信号に関するＵＣＲ率である。ＵＣＲ率βは定率で与えても良いし、Ａ３ｍａｘに対する関数の形で与えても良い。
Ａ３ｍａｘ＝ｍｉｎ（Ａ１，Ａ２） ‥（６）
Ａ３＝β・Ａ３ｍａｘ ‥（７）
Ａ１’＝Ａ１−Ａ３ ‥（８）
Ａ２’＝Ａ２−Ａ３ ‥（９）
なお、ＲＧＢ色信号のうちＡ３以外の色信号については０とする。あるいは、この処理を行った後に、さらにクロマチックＵＣＲ処理を行ってもよい。また、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号のうちの２つの色信号についてはＵＣＲ処理後のＡ１’，Ａ２’に置換され、置換されなかった色信号を含めてＣ”Ｍ”Ｙ”色信号として決定する。もちろん複数回のＵＣＲ処理を行った場合には、Ｃ’Ｍ’Ｙ’色信号の３つの色信号とも置換される場合もある。得られたＲＧＢ色信号はＫ補正値決定部６及び色信号出力部８に転送され、Ｃ”Ｍ”Ｙ”色信号はＣＭＹ補正値加算部５に転送される。

ＣＭＹ補正値決定部４では、補正値ΔＣΔＭΔＹを決定する。図２は、ＣＭＹ補正値決定部４における補正量の設定例の説明図である。従来のアクロマチックＵＣＲ処理及びクロマチックＵＣＲ処理だけでは、例えば図９に示したように明度の低い色について、色再現域を十分利用できないという問題があった。例えば図１０を用いて説明したように、Ｋ信号のみよりも、Ｋ信号にＣＭＹ信号を追加することによって、より明度の低い色について再現することができる。従って、低明度領域における色再現性を改善するためには、例えば最低明度を表現する入力色信号のＣ＝Ｍ＝Ｙ＝１００の色信号について、出力色信号ではブラック単色（Ｋ＝１００、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０）とならず、ＣＭＹ信号を追加してＣＭＹＫ４次色となるようにすれば良い。そのため、明度の低い色について、ＣＭＹ信号を増加させるような補正を行えばよい。

このように、明度の低い、例えば最低明度の近傍についてのみ、ＣＭＹ信号を追加すれば良い。そのために、Ｋ信号が小さい場合は補正値ΔＣΔＭΔＹを零に設定して色の変化を抑え、Ｋ信号が最低明度に近い値から補正値ΔＣΔＭΔＹを増やし始め、Ｋ信号が１００％の時に所望の最低明度を発生するために必要な補正値ΔＣΔＭΔＹを決定すればよい。図２に示す例では、Ｋ＝７０から補正値ΔＣΔＭΔＹの増加を始め、Ｋ＝１００のときにΔＣ＝ΔＭ＝ΔＹ＝１００とした例を示している。しかしこれに限らず、補正値ΔＣΔＭΔＹの変化は任意に決定することができる。例えばＫ＝１００のときの補正値ΔＣΔＭΔＹは、出力色信号の総和を考慮して決定すると良く、ΔＣ＝ΔＭ＝ΔＹ＝１００とする必要はない。また、図２に示す例ではＫ＝７０から補正値を増加させているが、この値も任意であるし、増加させる補正値も一次関数に限らず、任意の関数に従って増加させることができる。

上述のようにしてＣＭＹ補正値決定部４で決定された補正値ΔＣΔＭΔＹは、ＣＭＹ補正値加算部５に転送され、ＣＭＹ補正値加算部５においてクロマチックＵＣＲ変換部３で決定されたＣ”Ｍ”Ｙ”色信号と加算する。加算結果が１００％を超える場合には、１００％でクリップする。この補正によって、Ｃ”Ｍ”Ｙ”色信号をＫ信号の明度に応じて補正し、例えば低明度の領域においてＫとともにＣＭＹを用いることによって、より低明度の色の再現を可能にしている。

Ｋ補正値決定部６では、補正値ΔＫを決定する。図３は、Ｋ補正値決定部６における補正量の設定例の説明図である。従来のアクロマチックＵＣＲ処理及びクロマチックＵＣＲ処理だけでは、例えば図８に示したように特色を使用することにより高彩度の色で再現できる場合において、Ｋが含まれるために色が暗く濁ってしまうという問題がある。このような問題は、彩度が大きいほど顕著となる。高彩度の色をより鮮やかに再現するには、高彩度の色から生成されるＫ信号の値を小さくし、明度を上げればよい。そのために、図３に示す例では、特色であるＲＧＢ信号が大きくなるにつれて補正値ΔＫが大きくなるように設定している。もちろん、例えば図２に示したグラフのようにＲＧＢ色信号が、ある程度の値を超えてから補正値を増加させてもよいし、増加させる際の関数も一次関数に限られるものではない。

図３に示すような関係により、ここではクロマチックＵＣＲ変換部３で決定されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のそれぞれについて補正量ΔＫを求める。そして、得られた３つの補正量ΔＫのうちの最大値を、実際に用いる補正値ΔＫとして決定し、Ｋ補正値演算部７に転送するように構成することができる。もちろん、ＲＧＢ色信号から補正量ΔＫを求める方法はこの例に限られるものではなく、それぞれの色信号の相互関係から決定してもよい。

Ｋ補正値減算部７は、このようにしてＫ補正値決定部６で決定された補正値ΔＫを、アクロマチックＵＣＲ変換部２で決定したＫ信号から減算し、Ｋ’信号として色信号出力部８に転送する。減算結果がマイナスとなる場合には零にクリップする。この補正によって、特色によって高彩度の色を再現する場合に障害となっていたＫ信号の混入を抑えることができ、彩度の悪化を防止して、明るい鮮やかな色再現を可能にすることができる。

色信号出力部８は、ＣＭＹ補正値加算部５で補正されたＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号と、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定された特色であるＲＧＢ色信号と、Ｋ補正値減算部７で補正されたＫ’信号とを、出力色信号として出力する。

なお、低明度での補正のみを行うのであればＫ補正値決定部６及びＫ補正値減算部７を設けずに構成することができる。この場合は出力色信号としてＫ’信号の代わりにアクロマチックＵＣＲ変換部２で決定したＫ信号を出力すればよい。また、高彩度色での補正のみを行うのであればＣＭＹ補正値決定部４及びＣＭＹ補正値加算部５を設けずに構成することができる。この場合は出力色信号としてＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号の代わりにクロマチックＵＣＲ変換部３で決定したＣ”Ｍ”Ｙ”色信号を出力すればよい。

最後に前段色変換部１について説明する。前段色変換部１は、アクロマチックＵＣＲ変換部２以降の処理において、出力色信号の基本色であるＣＭＹ色信号以外の色信号が入力された場合に、ＣＭＹ色信号へ変換することになる。従って、ＣＭＹ色信号が入力色信号として入力される場合には、前段色変換部１を設けずに構成することも可能である。しかし、このような単なる色空間変換処理の他に、色再現性の向上し、出力機器における色再現域を有効に活用するための機能を持たせることができる。

図４は、前段色変換部１における色変換係数の設定方法の一例を示すフローチャートである。本発明を用いて出力機器における色再現性の向上及び色再現域の有効利用を図るため、前段色変換部１において色変換を行う際に用いる色変換係数は、例えば次のようにして求めることができる。なお、ここでは前段色変換部１を３次元ＤＬＵＴで構成した場合について説明する。

前段色変換部１の色変換係数を決定する前に、アクロマチックＵＣＲ変換部２以降の各部における変換特性を決定しておく。Ｓ１１において、前段色変換部１の出力であるＣＭＹ色信号の任意の組み合わせについて、アクロマチックＵＣＲ変換部２に入力して色信号出力部８から出力される出力色信号であるＣ'''Ｍ'''Ｙ'''色信号、Ｋ’信号およびＲＧＢ色信号を求める。

Ｓ１２において、Ｓ１１で求めた出力色信号に対応する色票を出力機器によって印刷し、その色票を測色器で測色して測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*を得る。

Ｓ１３において、Ｓ１１でアクロマチックＵＣＲ変換部２に入力したＣＭＹ色信号と、そのＣＭＹ色信号に対応した色票の測色によりＳ１２で得られた測色値Ｌ^*ａ^*ｂ^*のデータセットを教師データとして、ニューラルネットワークに学習させ、出力機器（及びアクロマチックＵＣＲ変換部２以降の構成を含めた構成）の色再現特性をモデル化（以後色変換モデルと呼ぶ）する。なお、ここでは色変換モデルを決定する際にニューラルネットワークを用いているが、これに限らず、高次多項式モデルなど、他の方式の色変換モデルも適用することも可能である。

Ｓ１４において、前段色変換部１として用いる３次元ＤＬＵＴのアドレス値（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）から、出力装置の色変換モデル（ここではニューラルネットワーク）を用いて、対応するＣＭＹ色信号を決定する。そしてＳ１５において、Ｓ１４で決定されたＣＭＹ色信号を、３次元ＤＬＵＴの対応するアドレス（格子点）に設定する。このＳ１４及びＳ１５の処理は、３次元ＤＬＵＴの各アドレス値についてそれぞれ行う。

一般に、単純なＵＣＲ処理では出力機器で再現される色の一致を図ることは困難である。しかし、上述のように、前段色変換部１以外のアクロマチックＵＣＲ変換部２以降の構成及び出力機器の色再現特性を含めて色変換モデルを作成し、その色変換モデルを用いて前段色変換部１の３次元ＤＬＵＴの色変換係数を決定することによって、入力色信号のＬ^*ａ^*ｂ^*色信号と出力機器によって印刷される色との一致を図ることができ、出力機器の色再現域を有効に活用することができるようになる。

上述の前段色変換部１の色変換係数の決定方法は一例であって、他の方法を用いてもよい。また、前段色変換部１として３次元ＤＬＵＴ以外の構成をとることも可能であり、その場合にはその構成に適した色変換係数の決定方法を採用すればよい。また、入力色信号がＬ^*ａ^*ｂ^*色信号以外であっても同様であり、例えば出力色信号を受け取る出力機器以外の機器に依存した色信号の場合には、その機器の色再現特性をも考慮して色変換係数を決定すれば、複数の機器間で色再現特性をほぼ同じにすることができる。

以下、具体例を用いて動作を説明する。図５は、本発明の実施の一形態における動作の第１の具体例の説明図である。図５では、上述の図９に対応する例を示しており、すなわち、前段色変換部１の出力であるＣＭＹ色信号がＣ＝Ｍ＝Ｙ＝１００であった場合を示している（図５（Ａ））。

この場合、従来技術であるＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅと同様に、アクロマチックＵＣＲ変換部２においてＵＣＲ処理を行うことにより、図５（Ｂ）に示すようにＫ＝１００、Ｃ’＝Ｍ’＝Ｙ’＝０に決定される。また、クロマチックＵＣＲ変換部３では、Ｃ’＝Ｍ’＝Ｙ’＝０であることから、ＵＣＲを行ってもＣ”＝Ｍ”＝Ｙ”＝０のままとなる（図５（Ｃ））。

一方、ＣＭＹ補正値決定部４では、例えば図２に示した関係に従い、Ｋ＝１００から補正値ΔＣΔＭΔＹ＝１００を決定する（図５（Ｄ））。この補正値ΔＣΔＭΔＹ＝１００がＣＭＹ補正値加算部５に転送され、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定されたＣ”Ｍ”Ｙ”色信号（＝０）と加算され、Ｃ'''＝Ｍ'''＝Ｙ'''＝１００となる。

なお、Ｋ補正値決定部６では、特色のＲＧＢ色信号が０であることから、補正値ΔＫも０となり（図５（Ｅ））、従ってＫ補正値減算部７ではアクロマチックＵＣＲ変換部２で決定されたＫ信号がそのままＫ’信号となる。

このようにして、色信号出力部８から出力される出力色信号は、図５（Ｆ）に示すように、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝１００の信号が出力されることになる。これによって、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝１００の色信号は、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝Ｋ＝１００の信号として出力されることになり、従来技術であるＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅで得られるＫ単色の場合よりも明度の低い４次色による色再現が可能になる。例えば出力機器の色再現性をＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１とすると、従来技術であるＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅよりも、本発明で得られる最低明度が６も低くなり、本発明による低明度領域の色再現性改善効果は非常に大きい。なお、特色のＲＧＢ色信号については０であるため、ここでは図示を省略している。

図６は、本発明の実施の一形態における動作の第２の具体例の説明図である。図６では、上述の図８に対応する例を示しており、すなわち、前段色変換部１の出力であるＣＭＹ色信号が特色により鮮やかな色を再現するものである場合を示している。ここでは図８と同様に、Ｃ＝５０，Ｍ＝Ｙ＝１００であった場合を示している（図６（Ａ））。

アクロマチックＵＣＲ変換部２におけるＵＣＲ処理によって、図６（Ｂ）に示すようにＫ（＝５０）信号が決定され、Ｃ、Ｍ、Ｙから５０が減算されてＣ’＝０，Ｍ’＝Ｙ’＝５０となる。さらにクロマチックＵＣＲ変換部３におけるＵＣＲ処理によって、図６（Ｃ）に示すように、特色のＲ（＝５０）信号が決定され、Ｍ’Ｙ’信号からＲ信号が減算されてＭ”＝Ｙ”＝０となる。なお、Ｃ”色信号についても０である。このようにして、Ｋ＝５０とＲ＝５０の信号となる。

一方、ＣＭＹ補正値決定部４では、例えば図２に示した関係に従って補正値ΔＣΔＭΔＹを決定するが、Ｋ＝５０であることから、図６（Ｄ）に示すように補正値ΔＣΔＭΔＹ＝０となる。Ｃ”＝Ｍ”＝Ｙ”＝０であるので、ＣＭＹ補正値加算部５の出力もＣ'''＝Ｍ'''＝Ｙ'''＝０となる。

また、Ｋ補正値決定部６では、特色のＲ信号が５０であることから、例えば図３に示した関係により補正値ΔＫ＝５０が得られる（図６（Ｅ））。従ってＫ補正値減算部７では、アクロマチックＵＣＲ変換部２で決定されたＫ（＝５０）信号から補正値ΔＫ＝５０を減算し、Ｋ’＝０を出力する。

このようにして、色信号出力部８から出力される出力色信号は、図６（Ｆ）に示すように、Ｒ（＝５０）信号のみとなる。従来技術であるＫｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅに比べて、本発明では出力色信号におけるＫ信号の値が小さくなる（この例では０となる）ため、特色による鮮やかな色再現が可能となり、高彩度部の色再現性が向上する。なお、図６に示す例では、従来に比べて、鮮やかな赤の再現が可能になる。

このように、アクロマチックＵＣＲ変換部２で決定したＫ信号に対して、出力機器の最低明度を考慮してＣＭＹ信号の補正値を決定し、低明度領域においてＣＭＹ信号が大きくなるような補正を行うことにより、低明度領域での出力色信号がブラック単色とならずＣＭＹＫ４次色となり、従来技術に比べて低明度領域の色再現性を大幅に改善することが可能となる。また、クロマチックＵＣＲ変換部３で決定したＲＧＢ信号に対して、ＲＧＢ信号が大きくなる高彩度部においてＫ信号の値が小さくなるようにＫ信号の補正値を決定することにより、ＲＧＢ信号が使用される色におけるブラックの量を減らすことが可能となり、従来技術の問題点であった彩度悪化を防止することが可能となる。

なお、上述の説明では、出力色信号の基本色がＣＭＹ、無彩色がＫ、特色がＲＧＢであるものとして説明した。しかしこれに限らず、例えば基本色がＲＧＢ、無彩色がＷ、特色がＣＭＹなど、他の色の組み合わせであっても同様に適用可能である。

図７は、本発明のカラー画像処理装置の機能またはカラー画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、３１はプログラム、３２はコンピュータ、４１は光磁気ディスク、４２は光ディスク、４３は磁気ディスク、４４はメモリ、５１は光磁気ディスク装置、５２は光ディスク装置、５３は磁気ディスク装置である。

上述の実施の形態で説明した構成の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム３１によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム３１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク４１，光ディスク４２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク４３，メモリ４４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム３１を格納しておき、例えばコンピュータ３２の光磁気ディスク装置５１，光ディスク装置５２，磁気ディスク装置５３，あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム３１を読み出し、本発明のカラー画像処理装置の機能またはカラー画像処理方法を実行することができる。あるいは、あらかじめ記憶媒体をコンピュータ３２に装着または内蔵しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム３１をコンピュータ３２に転送し、記憶媒体にプログラム３１を格納して実行させてもよい。

もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、あるいは、すべてをハードウェアで構成してもよい。あるいは、例えば画像出力装置のプログラムやそのドライバプログラムなどとともに１つのプログラムとして構成することもできる。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムとの一体化も可能である。

本発明の実施の一形態を示すブロック図である。 ＣＭＹ補正値決定部４における補正量の設定例の説明図である。 Ｋ補正値決定部６における補正量の設定例の説明図である。 前段色変換部１における色変換係数の設定方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の一形態における動作の第１の具体例の説明図である。 本発明の実施の一形態における動作の第２の具体例の説明図である。 本発明のカラー画像処理装置の機能またはカラー画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。 Ｋｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅによる色変換処理方法の一例の説明図である。 Ｋｕｅｐｐｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅによる色変換処理の別の例の説明図である。 出力機器における色再現範囲の一例の説明図である。

符号の説明

１…前段色変換部、２…アクロマチックＵＣＲ変換部、３…クロマチックＵＣＲ変換部、４…ＣＭＹ補正値決定部、５…ＣＭＹ補正値加算部、６…Ｋ補正値決定部、７…Ｋ補正値減算部、８…色信号出力部、３１…プログラム、３２…コンピュータ、４１…光磁気ディスク、４２…光ディスク、４３…磁気ディスク、４４…メモリ、５１…光磁気ディスク装置、５２…光ディスク装置、５３…磁気ディスク装置。

Claims (18)

1. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理装置において、３変数の入力色信号から無彩色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の無彩色信号を決定するとともに入力色信号から出力色信号の無彩色信号に相当する成分を減算した第１補正基本色信号を決定する第１の変換手段と、前記第１の変換手段で決定された無彩色信号から基本色信号の補正値を決定する第２の変換手段と、第１補正基本色信号から特色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の特色信号を決定するとともに第１補正基本色信号から特色信号に相当する部分を減算した第２補正基本色信号を決定する第３の変換手段と、第３の変換手段で決定した第２補正基本色信号を第２の変換手段で決定した補正値により補正して第３補正基本色信号を決定する第４の変換手段を有し、第１の変換手段で決定した無彩色信号と第３の変換手段で決定した特色信号と第４の変換手段で決定した第３補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴とするカラー画像処理装置。
2. さらに、第３の変換手段で決定した特色信号から無彩色信号の補正値を決定する第５の変換手段と、第１の変換手段で決定した無彩色信号を第５の変換手段で決定した補正値により補正する第６の変換手段を有し、出力色信号の無彩色信号として前記第６の変換手段で補正した無彩色信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像処理装置。
3. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理装置において、３変数の入力色信号から無彩色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の無彩色信号を決定するとともに入力色信号から出力色信号の無彩色信号に相当する成分を減算した第１補正基本色信号を決定する第１の変換手段と、第１補正基本色信号から特色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の特色信号を決定するとともに第１補正基本色信号から特色信号に相当する部分を減算した第２補正基本色信号を決定する第３の変換手段と、前記第３の変換手段で決定した特色信号から無彩色信号の補正値を決定する第５の変換手段と、第１の変換手段で決定した無彩色信号を第５の変換手段で決定した補正値により補正する第６の変換手段を有し、第６の変換手段で補正した無彩色信号と第３の変換手段で決定した特色信号及び第２補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴とするカラー画像処理装置。
4. 出力色信号における特色は、レッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色ないし３色からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
5. 出力色信号における基本色は、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの少なくとも１色ないし３色からなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
6. 出力色信号における無彩色は、ブラックであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
7. 入力色信号は３変数の機器独立色空間の色信号であり、さらに、前記第１の変換手段の前段に機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に変換する第７の変換手段を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のカラー画像処理装置。
8. 前記第７の変換手段の色変換特性は、該第７の変換手段の出力に対応する色信号を前記第１の変換手段に入力して出力色信号を求め、該出力色信号を出力手段に入力して得られた色票を測色し、該測色結果と前記第１の変換手段に入力した色信号との関係から決定されたものであることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像処理装置。
9. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理方法において、３変数の入力色信号から無彩色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の無彩色信号を決定するとともに入力色信号から出力色信号の無彩色信号に相当する成分を減算した第１補正基本色信号を第１の変換手段で決定し、決定された無彩色信号から基本色信号の補正値を第２の変換手段で決定し、第１補正基本色信号から特色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の特色信号を決定するとともに第１補正基本色信号から特色信号に相当する部分を減算した第２補正基本色信号を第３の変換手段で決定し、決定された第２補正基本色信号を前記基本色信号の補正値により第４の変換手段で補正して第３補正基本色信号を決定し、決定した無彩色信号と特色信号と第３補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴とするカラー画像処理方法。
10. さらに、決定した特色信号から無彩色信号の補正値を第５の変換手段で決定し、無彩色信号を前記無彩色信号の補正値により第６の変換手段で補正し、補正した無彩色信号を出力色信号の無彩色信号として出力することを特徴とする請求項９に記載のカラー画像処理方法。
11. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換するカラー画像処理方法において、３変数の入力色信号から無彩色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の無彩色信号を決定するとともに入力色信号から出力色信号の無彩色信号に相当する成分を減算した第１補正基本色信号を第１の変換手段で決定し、第１補正基本色信号から特色成分に関するＵＣＲ処理により出力色信号の特色信号を決定するとともに第１補正基本色信号から特色信号に相当する部分を減算した第２補正基本色信号を第３の変換手段で決定し、決定した特色信号から無彩色信号の補正値を第５の変換手段で決定し、無彩色信号を前記無彩色信号の補正値により第６の変換手段で補正し、該補正した無彩色信号と決定した特色信号と第２補正基本色信号を出力色信号として出力することを特徴とするカラー画像処理方法。
12. 出力色信号における特色は、レッド、グリーン、ブルーのうちの少なくとも１色ないし３色からなることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
13. 出力色信号における基本色は、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの少なくとも１色ないし３色からなることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
14. 出力色信号における無彩色は、ブラックであることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
15. 入力色信号が３変数の機器独立色空間の色信号のとき、機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に第７の色変換手段で変換してから、前記無彩色信号及び第１補正基本色信号を決定することを特徴とする請求項９ないし請求項１４のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法。
16. 機器独立色空間の色信号を出力色信号の基本色に対応する色信号に変換する際の色変換特性は、出力色信号の基本色に対応する色信号をもとに出力色信号を決定し、該出力色信号を出力手段に入力して得られた色票を測色し、該測色結果と出力色信号の基本色に対応する色信号との関係から決定されたものであることを特徴とする請求項１５に記載のカラー画像処理方法。
17. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換する処理をコンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムにおいて、請求項９ないし請求項１６のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするカラー画像処理プログラム。
18. ３変数の入力色信号を基本色と無彩色及び特色を含む出力色信号に変換する処理をコンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体において、請求項９ないし請求項１６のいずれか１項に記載のカラー画像処理方法をコンピュータに実行させるカラー画像処理プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体。

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