JP2004128585A

JP2004128585A - 色補正テーブル作成方法及び制御プログラム及び記憶媒体及び装置

Info

Publication number: JP2004128585A
Application number: JP2002286048A
Authority: JP
Inventors: Suzuko Fukao; 深尾　珠州子; Kimitaka Arai; 新井　公崇
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20040091148A1; US7427992B2

Abstract

【課題】無彩色を保ちながら平滑化による近傍の色の変化を無彩色に反映させることにより擬似輪郭を抑制し、無彩色近辺のノイズを抑制することにより画質を向上させる。
【解決手段】平滑化を行うことにより色補正テーブルを作成する際に、色空間上の無彩色の値に対する平滑化結果に応じて結果値を補正する。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色補正テーブル作成方法及び制御プログラム及び記憶媒体及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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とにおける色の見えが略等しくなるように調整するための、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色補正ルックアップテーブル（以下色補正テーブル）を参照し、補間演算を行う色補正方法が知られている。
【０００３】
しかし、上記色補正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、プリンタの実際の特性を知る為に測色が一般的に行われるが、この測色時の測定誤差が前記ノイズを発生させる原因となる場合がある。他のノイズ発生原因としては、計算処理結果を量子化する際の量子化誤差等が挙げられる。上記のような理由により発生したノイズが色補正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、色補正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。
【０００４】
そこで色補正テーブルのノイズを除去する為、例えば特願平２００１−３０８６４３においては、色補正テーブルの値に対し平滑化処理を行っていた。このとき、入力画像データの無彩色（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）に対応する色補正テーブルは無彩色のままとするため、入力画像データ値を固定としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように無彩色を固定した場合、無彩色のみ周辺色の平滑化による変動の影響を受けないため、特に無彩色を挟んだ補色のグラデーション画像において階調が滑らかに変化せず擬似輪郭が発生することがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、無彩色（グレーバランス）を保ちながら平滑化による近傍の色の変化を無彩色に反映させることにより、擬似輪郭を抑制し、無彩色近辺のノイズを抑制することにより、画質をより向上することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の色補正テーブル作成方法は、以下の構成を備える。
【０００８】
色空間上の複数の色値に対して平滑化を行うことにより色補正テーブルを作成する色補正テーブル作成方法において、前記色空間上における無彩色の値に対して平滑化を行い、前記平滑化により該無彩色の値が無彩色でない第２の値へ変換された場合該第２の値を補正することを特徴とする。
【０００９】
また、上記方法において、前記第２の値を無彩色軸上の値に変更するよう補正することを特徴とする。
【００１０】
また、上記方法において、前記第２の値を前記色空間上において無彩色軸上の値に射影するよう補正することを特徴とする。
【００１１】
また、上記方法において、前記平滑化における平滑化条件を設定することを特徴とする。
【００１２】
また、上記方法において、前記平滑化条件は、平滑化前後の色変化量の制限値であることを特徴とする。
【００１３】
また、上記方法において、前記平滑化条件は、無彩色と無彩色でない色とそれぞれ設定されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記方法において、前記無彩色に対する平滑化条件は、無彩色軸上の複数位置における色変化量の制限値に基づくことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の制御プログラムは、前記色補正テーブル作成方法をコンピュータによって実現する。
【００１６】
また、本発明の記憶媒体は、上記制御プログラムを格納する。
【００１７】
さらに、本発明の色補正テーブル作成装置は、以下の構成を備える。
【００１８】
色空間上の複数の色値に対して平滑化を行うことにより色補正テーブルを作成する色補正テーブル作成装置において、前記色空間上における無彩色の値に対して平滑化を行う平滑化部と、前記平滑化により該無彩色の値が無彩色でない第２の値へ変換された場合該第２の値を補正する補正部とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図であり、画像を表示するカラーモニタ１０と画像を記録媒体上に印刷するプリンタ１７が、画像処理装置１８に接続されている様子を示している。画像処理装置１８の構成要素として、ビデオ信号生成部１１は、画像データをビデオ信号に変換する。メモリ１２は、画像データを格納する。画像データは、例えば、画像処理装置１８に接続されるハードディスク等の記憶装置１９に記憶されており、記憶装置１９より入力される。色補正テーブル１３は、モニタ表示と印刷の色の対応が記憶される。カラーマッチング処理部１４は、色補正テーブル１３を参照してモニタ表示と印刷の色のマッチングを行う。平滑化部１５は、色補正テーブル１３に格納されたデータの平滑化を行う。出力画像処理部１６は、画像データをプリンタ駆動信号に変換する。
【００２１】
本実施形態において、処理対象となる画像データは、デジタルカメラ、スキャナ等の画像入力装置によってデジタル化されたデータや、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）として生成されたデータであり、明るさに対応した画素値として画像メモリ１２に予め格納されているものとする。具体的に各画素値は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の８ビット値を有するものとする。
【００２２】
本実施形態において、カラーモニタ１０は、ＣＲＴまたはＬＣＤなどの表示装置である。また、プリンタ１７は、インクジェット方式によるもので、出力用紙上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出定着させ、その密度により色の濃淡を表現する。なお、カラーモニタ１０及びプリンタ１７としてはこのような形態に限定されず、例えば、プリンタ１７、は電子写真方式や熱転写方式等、他の方式によるものであっても良い。
【００２３】
また、本実施形態において、色補正テーブル１３は、入力ＲＧＢ値に対してプリンタ１７の出力特性を考慮するための色補正処理を行うテーブルであり、ＲＧＢ色空間において規則的に配置された格子点の色座標データと、前記色補正処理後の色座標データとの対応が格納されたものである。前記ＲＧＢ色空間での色補正処理前の格子点を模式図を図２に示す。図２では、Ｒ軸、Ｇ軸、Ｂ軸ともに格子点数を７と取っており、ブラック（Ｂｋ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ホワイト（Ｗ）にあたる各標本点のＲＧＢ値、ならびにグリッド番号による標本点のグリッド座標とが記されている。図３は、色補正テーブル１３の詳細を表す図である。同図に示すようにテーブル先頭には、Ｒ／Ｇ／Ｂ値の各ステップが示され、続いて色補正データが格納されている。色補正テーブル１３による色補正処理後の前記格子点の模式図を図４に示す。図４では、ブラック（Ｂｋ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ホワイト（Ｗ）にあたる各標本点の色補正後のＲＧＢ値、ならびにグリッド番号による標本点のグリッド座標とが記されている。
【００２４】
図１に示す画像処理装置において、記憶装置１９より入力されて画像メモリ１２に格納された画像データは、カラーマッチング処理部１４に供給される。カラーマッチング処理部１４においては、ビデオ信号生成部１１を経てカラーモニタ１０に表示される画像と、出力画像処理部１６を経てプリンタ１７により印刷される出力画像について、色のマッチングを行う。具体的には、画像データの各画素値に対応する出力値を、色補正テーブル１３を参照して補間することにより求める。その後、出力画像処理部１６において入力ＲＧＢ画素値に対してＣＭＹＫの各インクの吐出を制御することにより、プリンタ１７で所望の色を記録媒体上に再現する。
【００２５】
以下、平滑化部１５における処理について、図５のフローチャートに従って詳細に説明する。まずステップＳ１００において、平滑化部１５は、平滑化前の色補正テーブル１３に格納されたＲＧＢ値を読み込む。次にステップＳ１０１において、平滑化部１５は、読み込まれたＲＧＢ値に対して、ＲＧＢ色空間上における平滑化処理を行う。前記平滑化処理は、ＲＧＢ各軸方向に隣接するＲＧＢ値の平均をとっても良いし、ガウシアン等のフィルタを用いて行っても良い。続いてステップＳ１０２において、平滑化前のＲＧＢ値が無彩色、すなわちＲＧＢ値の関係がＲ＝Ｇ＝Ｂであるかチェックし、平滑化前のＲＧＢ値が無彩色であると判断されれば、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、無彩色のＲＧＢ値が、平滑化によって無彩色軸からずれてしまったＲＧＢ値を再び無彩色軸上の値となるよう修正する。
【００２６】
図６は、ステップＳ１０３を説明する図であり、６０１は無彩色軸、６０２はステップＳ１０１の平滑化処理によって無彩色軸６０１からずれた点、６０３は修正後の点である。前記無彩色軸６０１からずれた点６０２のＲＧＢ値を（ｒ，ｇ，ｂ）、修正後の点６０３の値を（ｒ’，ｇ’，ｂ’）としたとき、（ｒ’，ｇ’，ｂ’）は以下の式により求められる。
ｒ’＝ｇ’＝ｂ’＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）／３
図５に戻り、ステップＳ１０４では、平滑化後のＲＧＢ値を色補正テーブル１３に格納する。その後ステップＳ１０５に進み、色補正テーブル１３の要素全てについて処理が終了していれば平滑化部１５における処理を終了する。処理が終了していなければ、次のＲＧＢ値に対してステップＳ１００からＳ１０４までを繰り返す。
【００２７】
上述の方法により、無彩色である点のＲＧＢ値は、無彩色を保ちつつグレー軸上の点の値にも平滑化による周囲の色の影響を反映させることができる。このためグレー軸を挟んだ色のグラデーション画像における擬似輪郭を低減することが可能となる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態は、上述の第１実施形態の機能に加えて、平滑化による値の変動に対する制限値をユーザが設定できることを特徴とする。なお、第２実施形態の画像処理装置の構成は、上述した第１実施形態における画像処理装置１８と同様である。
【００２９】
図７は、本実施形態における平滑化部１５の構成を示すブロック図である。同図において、変化量制限値指定部２０は、色補正テーブル１３に格納されたＲＧＢ値に対し、平滑化処理によって移動する際の変動量の制限値が、入力部２４からのユーザ入力によって設定される。仮平滑化部２１は、フィルタ処理等により色補正テーブル１３に格納されたＲＧＢ値の平滑化を行う。変化量演算部２２は、仮平滑化部２１において平滑化されたＲＧＢ値と平滑化前のＲＧＢ値の色差ΔＥを算出する。修正部２３は、変化量演算部２２において求められたΔＥに基づき仮平滑化部２１において求められたＲＧＢ値を修正し、色補正テーブル１３に格納する。
【００３０】
図８は、変化量制限値指定部２０における表示画面の一例である。ユーザは、この表示画面とキーボード等の入力部２４を用いて、平滑化前と平滑化後のＲＧＢ値の変化量制限値を、色差ΔＥを用いて指定する。例えば、本図においては、平滑化前後の色差ΔＥが１．５以内に制限するよう指定されていることを示す。
【００３１】
以下、本実施形態における平滑化部１５の処理について、図９のフローチャートを参照して詳細に説明する。まずステップＳ９０１において、変化量制限値指定部２０で上述した変化量制限値を指定する。次にステップＳ９０２で仮平滑化部２１において、色補正テーブル１３に格納された各値について、第１実施形態におけるステップＳ１００〜Ｓ１０５と同様の方法によって平滑化処理（以後仮平滑化と呼ぶ）を行う。続いてステップＳ９０３で、変化量演算部２２はステップＳ９０２にて求められた仮平滑化後のＲＧＢ値と、仮平滑化処理前のＲＧＢ値の色差ΔＥを算出する。平滑化前後のＲＧＢ値に対応するΔＥは、以下のようにして算出される。まずコンピュータシステム上で、ＲＧＢ色空間上において規則的に配置された格子点の色座標データを色パッチとして平滑化前後のパッチ画像をそれぞれ作成して、プリンタ１７により出力し、出力されたパッチ画像をそれぞれ測色して各パッチに対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値を得る。この測色結果を基に、平滑化前並びに平滑化後の色補正テーブル１３に対応するＬ＊ａ＊ｂ＊値を補間により求め、この２つのＬ＊ａ＊ｂ＊値から色差ΔＥを算出する。平滑化前後のＲＧＢ値に対応するΔＥは、或いはＣＩＥＣＡＭ９７ｓに定められた知覚順応を考慮したＲＧＢ−Ｌａｂ変換計算を用いて求められる。ステップＳ９０４では、修正部２３はステップＳ９０３にて算出された色差ΔＥを、前記変化量制限値と比較し、前記ΔＥが制限値より大きければステップＳ９０５に進み、それ以外の場合はステップＳ９０６へ進む。ステップＳ９０５では、修正部２３は前記色差ΔＥが前記変化量制限値以下となるよう仮平滑化後のＲＧＢ値を修正する。図１０に、ＲＧＢ色空間において、平滑化前の色（ＲＧＢ値）Ｐ_０、仮平滑化後の色Ｐ_ｔｅｍｐ、修正後の色Ｐ’の関係を示す。修正部２３は図１０に示すように、修正後の色Ｐ’が平滑化前の色Ｐ_０と仮平滑化後の色Ｐ_ｔｅｍｐを端点とするライン上に位置するよう、前記修正処理を行う。続いて修正部２３は、ステップＳ９０６において該修正済みＲＧＢ値を色補正テーブル１３に格納する。ステップＳ９０７において、補正テーブル１３の全ての値について平滑化処理が終了したか確認し、終了していなければ、色補正テーブル１３中の次の値に対してステップＳ９０１〜Ｓ９０６の処理を繰り返す。終了していれば、色補正テーブル１３の平滑化処理を終了する。
【００３２】
なお、上記変化量制限値を無彩色とそれ以外の色について、別々に制限値を設定することも可能である。図１１は、無彩色とそれ以外の色について別々に制限値を設けた場合の変化量制限値指定部２０における表示画面の一例である。図１１において、１１０は無彩色以外の色に対する前記変化量制限値を設定する項目である。１１１は無彩色に対する前記変化量制限値を設定する項目であり、無彩色軸上の任意の格子点について変化量制限値を設定することができる。変化量制限値を設定された格子点間に位置する他の格子点については、補間により変化量制限値を算出し、図１１に示すようなグラフとして表示する。補間方法は、線形補間でも良いし、スプライン関数等を用いた非線形補間を用いても良い。
【００３３】
また、上記の説明において変化量制限値はＬａｂ色空間における距離即ち色差ΔＥを用いたが、ＲＧＢ色空間等、他の色空間における距離として定義することも可能である。
【００３４】
上述の方法により、平滑化による値の変動に対する制限を任意に設定することが可能となる。また、無彩色軸上の値についても、平滑化によって無彩色軸からずれた場合一旦無彩色軸上に射影した後に上記修正処理を行うため、無彩色を保ちつつ値の変動を制限することができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示すような変形が可能である。
【００３６】
上述した各実施形態においては、色補正テーブルに格納されたデータの平滑化処理をＲＧＢ色空間にて行ったが、Ｌａｂ、ＣＭＹ等他の色空間において行うことも可能である。
【００３７】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００３８】
また、本発明の目的は、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コードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００３９】
図１２を用いて、コンピュータ１２０に適用した場合の一例を示す。図１２において、コンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３、入力Ｉ／Ｆ１２４、及び出力Ｉ／Ｆ１２５から構成される。入力Ｉ／Ｆは、図示しないユーザ入力装置に接続される。ここで、ユーザ入力装置は、図７で示した入力部２４であっても良い。また、出力Ｉ／Ｆは、図示しない表示部やプリンタに接続される。ここで、表示部は、図８や図１１で示した表示画面を表示しても良い。コンピュータ１２０において、図５や図９において示した、上記各実施形態における平滑化を制御するプログラムは、記憶媒体としてＲＯＭ１２２に記憶され、ＣＰＵ１２１によって実行される。
【００４０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４１】
上記した他にプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（Ｒ）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用いることが出来る。
【００４２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、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、そのプログラムコードの指示に基づき、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い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、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、そのプログラムコードの指示に基づき、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い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無彩色を保ちつつグレー軸上の値にも平滑化による周囲の色の影響を反映させることができる。このためグレー軸を挟んだ色のグラデーション画像における擬似輪郭の低減、及びグレー近辺のノイズの抑制が可能となり、画質をより向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る色調整装置を適用した画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＧＢ色空間での色補正処理前の格子点配置を表す模式図である。
【図３】色補正テーブルに保持されるデータ列を示す図である。
【図４】ＲＧＢ色空間での色補正処理後の格子点配置を表す模式図である。
【図５】平滑化処理を示すフローチャートである。
【図６】平滑化によって無彩色軸からずれたグレーを再び無彩色軸上となるよう修正する処理を説明する図である。
【図７】一実施形態にかかる色調整装置の構成を示すブロック図である。
【図８】平滑化による変動量に対する制限値を指定する表示画面の例を示す図である。
【図９】第２実施形態における平滑化処理を示すフローチャートである。
【図１０】ＲＧＢ空間上における平滑化処理前、仮平滑化後、平滑化処理後の色の関係を示す図である。
【図１１】平滑化による変動量に対する制限値を指定する表示画面の例を示す図である。
【図１２】実施形態に関わるコンピュータの構成を示すブロック図である。

Claims

色空間上の複数の色値に対して平滑化を行うことにより色補正テーブルを作成する色補正テーブル作成方法において、
前記色空間上における無彩色の値に対して平滑化を行い、
前記平滑化により該無彩色の値が無彩色でない第２の値へ変換された場合該第２の値を補正する、
ことを特徴とする色補正テーブル作成方法。