JP2004242040A - カラー画像処理方法及びカラー画像処理装置 - Google Patents

カラー画像処理方法及びカラー画像処理装置 Download PDF

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敬徳 伊東
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Abstract

【課題】入力したカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定し、カラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号を変換することにより、画像入力系の色再現範囲と出力画像系の色再現範囲が異なる場合であっても元画像と遜色のない画像をえることができると共に、色差の最小化が最適とならないような画像データであっても色再現性が良好でかつ効率的に色補正することができる画像処理方法、画像処理装置を得る。
【解決手段】カラー画像信号の色空間を無彩色軸Nと1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切り、6つの部分色空間に分割し、入力カラー画像信号がどの部分色空間に属するかを色相領域を判定し、前記入力カラー画像信号をプリンタの色再現範囲内とするための補正量を算出し、算出した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正し、前記判定した色相領域に応じて前記補正したカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換した。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入力系の色再現範囲と画像出力系の色再現範囲が異なる場合の画像処理方法および画像処理装置に関し、特に画像出力系の色再現範囲外の色の画像信号の入力に際し、その画像信号を補正して、元画像と遜色のない画像を得るための画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の信号に基づいてカラー画像データの色相を検出し、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の色信号に変換するのに好適な色補正処理装置として、特開平10−257334号公報に開示されたものがあり、これは入力したカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定し、カラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換するものである。
一方、上述のように加法混色であるRGB系で色を表現するカメラ、スキャナ等と、減法混色であるCMYKで色を表現するプリンタとは色再現領域が異なっており、元の画像を正確に再現するための方法として、加法混色による色再現領域と減法混色による色再現領域の差を補正し、元の画像データを適切な色データに変換する方法が知られている。
【特許文献1】特開平10−257334号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば特色インク等の色再現範囲外の色を再現する場合、色差の最小化が最適とならない場合がある。例えば、多色刷りの地図の明度及び色度をそれぞれバランスよく補正して補正前後における色差を最小にする代わりに色度をより適切な状態に補正した場合とでは、人との視覚による主観的評価においては後者の方が好まれるという結果が得られた。これは、地図では色味自体に意味を持たせているためで、色度の変化はその意味を曖昧にするため、好まれなかったためと推測される。
そこで、本発明は、入力したカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定し、カラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号を変換することにより、画像入力系の色再現範囲と出力画像系の色再現範囲が異なる場合であっても元画像と遜色のない画像をえることができると共に、色差の最小化が最適とならないような画像データであっても色再現性が良好でかつ効率的に色補正することができる画像処理方法、画像処理装置を得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の請求項1記載の発明は、カラー画像信号の色空間を無彩色軸Nと1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切り、6つの部分色空間に分割し、入力カラー画像信号がどの部分色空間に属するかを色相領域を判定し、前記入力カラー画像信号をプリンタの色再現範囲内とするための補正量を算出し、
算出した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正し、前記判定した色相領域に応じて前記補正したカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換したことを特徴とする。
これにより本発明の請求項1は、画像出力系の色再現範囲外の色の画像信号の入力に際し、その画像信号を明度方向に補正して、元画像と遜色のないプリンタ用画像を得るための容易な画像処理方法を実現することができる。
本発明の請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明に加え、入力カラー画像信号の彩度が高く、無彩色軸方向に補正してもプリンタの色再現範囲内に入らない場合、前記補正量を抑制し、前記入力カラー画像信号を抑制した補正量に基づいて無彩色軸方向に補正したことを特徴とする。
これにより、より精度の高い画像処理方法を実現することができる。
本発明の請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明に加え、前記算出された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正したことを特徴とする。
これにより操作性に優れた画像処理方法を実現することができる。
本発明の請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明に加え、前記抑制された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正したことを特徴とする。
これにより操作性に優れた画像処理方法を実現することができる。
本発明の請求項5記載の発明は、請求項1ないし4記載の発明に加え、入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像して色相領域を判定したことを特徴とする。
これにより、更に容易な画像処理方法を実現することができる。
【0005】
本発明の請求項6記載の発明は、請求項1ないし4記載の発明に加え、入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像し、写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出し、色相領域を判定したことを特徴とする。
これにより、更に容易な画像処理方法を実現することができる。
本発明の請求項7記載の発明は、入力されたカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定する色相領域判定手段と、前記判定した色相領域に応じて、前記入力カラー画像信号が表す色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸方向の補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正する明度補正手段と、前記判定した色相領域に応じて、前記補正されたカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換する色変換手段と備えるとを特徴とした。
これにより、画像出力系の色再現範囲外の色の画像信号の入力に際し、その画像信号を明度方向に補正して、元画像と遜色のないプリンタ用画像を得るための簡素な画像処理装置を実現することができる。
本発明の請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明に加え、前記入力カラー画像信号の表す色が、彩度が高くて無彩色軸方向に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない時に、前記算出した補正量を抑制する高彩度修正手段を有し、前記明度補正手段は前記抑制された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したことを特徴とする。
これにより、より精度の高い画像処理装置を実現することができる。
本発明の請求項9記載の発明は、請求項7記載の発明に加え、前記算出した補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したこを特徴とする。
これにより操作性に優れた画像処理装置を実現することができる。
本発明の請求項10記載の発明は、請求項8記載の発明に加え、前記抑制された補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したことを特徴とする。
これにより、操作性に優れた画像処理装置を実現することができる。
本発明の請求項11記載の発明は、請求項7〜10記載の発明に加え、前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第1の2次元化手段を備えたことを特徴とする。
これにより、より簡素な画像処理装置を実現することができる。
本発明の請求項12記載の発明は、請求項7〜10記載の発明に加え、前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第2の2次元化手段と、前記2次元平面に写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出する擬似色相角算出手段とを備えたことを特徴とする。
これにより、より簡素な画像処理装置を実現することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明にかかる画像処理方法及び画像処理装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1にカラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間とプリンタの色再現範囲との関係の一例を示す。尚、ここではカラー画像信号(Dr,Dg,Db)を、例えば加法混色の3原色であるR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)に色分解して原稿を読み取るスキャナ等の出力信号を、濃度に比例した信号に変換して得ることができる色分解濃度信号として説明する。したがって、図1においては、原点側にプリンタのW(白)、その対角の頂点にプリンタのK(黒)が配置され、この2点を結ぶ線は無彩色軸N(Dr=Dg=Db)となる。また、無彩色軸Nの周囲には、プリンタの1次色C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)および2次色R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)が配置され、これら8色を頂点とする空間内部がプリンタの色再現範囲となっている。
【0007】
次に図2に、図1のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間を無彩色軸Nが通る平面で切断した断面図の一例を示す。この断面図は、カラー画像信号の取り得る範囲201に対してプリンタの色再現範囲(斜線部)202が小さいことを示している。また、色203、204はプリンタで色再現可能なこの断面(無彩色軸Nを挟んで両側の色相)で最も彩度が高い(無彩色軸から離れた)色に対応している。更に色205は、明度が高くプリンタの色再現範囲外となっている色である。即ち、無彩色軸Nの方向は明度の方向と一致しており、色205を無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させることで、プリンタの色再現範囲内に入る色である。
本発明は、このように明度が高くプリンタの色再現範囲外となっている色を、無彩色軸NのK方向に移動して処理することを特徴としている。またこれによれば、彩度(ここでは無彩色軸との距離)および色相(ここでは無彩色軸を通る面)、即ち色度を保存した処理が行なえる。
尚、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間とプリンタの色再現範囲の関係の一例を図1に示したが、図5に示すようにプリンタのWとK、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bの8色を直線で結んだ空間内部をプリンタの色再現範囲とみなしても、実質的に生じる誤差は少ない。このため本発明ではプリンタの色再現範囲を、図5のような12面体とみなして処理を行なう。これによりプリンタの色再現範囲の曲面部分の処理が不要となり、処理の実現が容易となる。
【0008】
図3は本発明に係る画像処理方法のフローを示す図であり、以下このフローを参照して画像処理方法説明を行う。
始めに、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色相領域判定処理301を行なう。即ち、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間を、無彩色軸N(Dr=Dg=Db)と1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で図6に示すように区切って、6つの部分色空間に分割し、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定する。
【0009】
ここで、プリンタのWとK、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bのカラー画像信号を図19の値とする。
この場合、例えばプリンタのWとKと、1次色Cを通る平面の式は、
(Dcg−Dcb)・Dr+(Dcb−Dcr)・Dg+(Dcr−Dcg)・Db=0…(1)
となる。同様に、プリンタのWとKと、1次色M、Yおよび2次色R、G、Bを通る平面の式は、それぞれ
(Dmg−Dmb)・Dr+(Dmb−Dmr)・Dg+(Dmr−Dmg)・Db=0…(2)
(Dyg−Dyb)・Dr+(Dyb−Dyr)・Dg+(Dyr−Dyg)・Db=0…(3)
(Drg−Drb)・Dr+(Drb−Drr)・Dg+(Drr−Drg)・Db=0…(4)
(Dgg−Dgb)・Dr+(Dgb−Dgr)・Dg+(DGR−Dgg)・Db=0…(5)
(Dbg−Dbb)・Dr+(Dbb−Dbr)・Dg+(Dbr−Dgb)・Db=0…(6)
となる。
また、(1)〜(6)式の左辺をそれぞれfc、fm、fy、fr、fg、fbとすると、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が各平面のどちら側にあるかは、それぞれfc、fm、fy、fr、fg、fbの演算結果の符号で判定できる。従って、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が上述した部分色空間の何れに属するかも、fc、fm、fy、fr、fg、fbの演算結果の符号で判定できる。
fc=(Dcg−Dcb)・Dr+(Dcb−Dcr)・Dg+(Dcr−Dcg)・Db…(7)
fm=(Dmg−Dmb)・Dr+(Dmb−Dmr)・Dg+(Dmr−Dmg)・Db…(8)
fy=(Dyg−Dyb)・Dr+(Dyb−Dyr)・Dg+(Dyr−Dyg)・Db…(9)
fr=(Drg−Drb)・Dr+(Drb−Drr)・Dg+(Drr−Drg)・Db…(10)
fg=(Dgg−Dgb)・Dr+(Dgb−Dgr)・Dg+(Dgr−Dgg)・Db…(11)
fb=(Dgb−Dbb)・Dr+(Dbb−Dbr)・Dg+(Dbr−Dbg)・Db…(12)
より具体的には、一般に、
fc≦0且つfb>0なら、C−Bの部分色空間に属する
fb≦0且つfm>0なら、B−Mの部分色空間に属する
fm≦0且つfr>0なら、M−Rの部分色空間に属する
fr≦0且つfy>0なら、R−Yの部分色空間に属する
fy≦0且つfg>0なら、Y−Gの部分色空間に属する
fg≦0且つfc≧0なら、G−Cの部分色空間に属する
…(13)
となる。
尚、無彩色(Dr=Dg=Db)も何れかの部分色空間に属させるため、前記ではG−Cの部分色空間のみ2つの不等式に等号記号を付けているが、無彩色(Dr=Dg=Db)はどの部分色空間に属させても良い。
以上のように(7)〜(13)式の処理を行なうことで、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定する。尚、(13)式の不等号の向きは図19の具体的な値で変わることがある。
【0010】
次に、部分色空間の判定結果に応じて、補正量算出処理302を行なう。ここで行なう補正量算出処理302は次式のように表すことできる。
X=Rx・Dr+Gx・Dg+Bx・Db+Cx …(14)
(ここで、Rx、Gx、Bx、Cxは部分色空間毎に定まる係数)
ここで、図7に、図5のカラー画像信号の色空間を無彩色軸Nが通る平面で切断した断面図の一例を示す。この断面図では、カラー画像信号の取り得る範囲801に対してプリンタの色再現範囲(斜線部)は802のような四角形になっており、色803、804はプリンタで色再現可能なこの断面(無彩色軸Nを挟んで両側の色相)で最も彩度が高い(無彩色軸から離れた)色に対応している。
また色805は、明度が高くプリンタの色再現範囲外となっている色の例である。即ち、色805は無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させることで、プリンタの色再現範囲内に入る色であり、この時の接点を色806とする。また、色805をプリンタのK方向に移動させた時に、プリンタの色再現範囲内に入る接点を色807とする。ここで求めたいのは、入力された色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸NのK方向の補正量であり、図中では色805−色806間距離となる。
ところで、色805、806、807を頂点とする三角形と、色807、W、Kを頂点とする三角形は相似図形となっている。またW−K間距離は、図19に示したで既知である(=Dk−Dw)。従って、両三角形の大きさの比が判明すれば補正量(色805−色806間距離)を得ることができる。
そこで、色805−色807間距離と色807−K間距離の比率を求める。これは、Kにおいて“−1”、色803およびWにおいて“0”となる変換式を求めておき、この変換式を用いて計算できる。
また、補正量Xは次式により求められる。
補正量X=色805−色806間距離=(色805−色807間距離)/(色807−K間距離)×(W−K間距離)…(15)
尚、前記変換式を求める際に、Kにおいて“−1”の替わりに“−(W−K間距離)”、即ち、“−(Dk−Dw)”となる式を求めておけば、(15)式における乗算を省略することができる。
【0011】
以上は、特定の断面図上での説明であるが、これを上述した部分色空間に応用すれば、実際の処理にも用いることができる。
この場合、C−Bの部分色空間を例にすると、Kにおいて“−(Dk−Dw)”、C、BおよびWにおいて“0”となる変換式を求めれば良い。即ち、この条件を(16)式に代入し、連立方程式を解けば係数が求まる。
−(Dk−Dw)=Rx・Dkr+Gx・Dkg+Bx・Dkb+Cx
0 =Rx・Dwr+Gx・Dwg+Bx・Dwb+Cx
0 =Rx・Dcr+Gx・Dcg+Bx・Dcb+Cx
0 =Rx・Dbr+Gx・Dbg+Bx・Dbb+Cx
…(16)
【数1】
Figure 2004242040
他の色空間に関しても同様であり、例えば、B−Mの部分色空間では、
【数2】
Figure 2004242040
となる。
実際の処理では、上述のような部分色空間毎の係数Rx、Gx、Bx、Cxを予め求めておき、部分色空間の判定結果に応じて係数を切り換えて(14)式に示した演算を実施し、補正量Xを求める。尚、得られた補正量Xは正の場合のみ有効で、負の場合はプリンタの色再現範囲内の色に相当するので、補正なしを示す補正量(=0)に修正する。
以上のようにして求めた補正量Xは、そのままでも多くのプリンタの色再現範囲外の色に対して効果がある。
但し、この場合、彩度が高くて(無彩色軸から離れていて)、無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色が、補正なしを示す補正量にならないことがある。例えば、図7に示した色808に対しては、色804−W延長線上の色809に移動させる補正量が得られる。従ってこのような色を検出して、補正なしを示す補正量(=0)に修正するとより良い。
【0012】
図3の高彩度修正処理303は、このような色に対する処理を行なう。高彩度修正処理303では、始めに上述した部分色空間の判定結果に応じて、次式に示すような演算を行なって、彩度評価値Sを算出する。
S=Rs・Dr+Gs・Dg+Bs・Db+Cs …(19)
(ここで、Rs、Gs、Bs、Csは部分色空間毎に定まる係数)
(19)式の係数は、例えばC−Bの部分色空間を例にすると、KおよびWにおいて“0”、CおよびBにおいて“1”となる係数で良く、この条件を(19)式に代入し連立方程式を解けばその係数が求まる。
0=Rs・Dkr+Gs・Dkg+Bs・Dkb+Cs
0=Rs・Dwr+Gs・Dwg+Bs・Dwb+Cs
1=Rs・Dcr+Gs・Dcg+Bs・Dcb+Cs
1=Rs・Dbr+Gs・Dbg+Bs・Dbb+Cs
…(20)
【数3】
Figure 2004242040
他の色空間に関しても同様であり、例えば、B−Mの部分色空間では、
【数4】
Figure 2004242040
となる。
実際の処理では、上述のような部分色空間毎の係数Rs、Gs、Bs、Csを予め求めておき、部分色空間の判定結果に応じて係数を切り換えて(19)式に示した演算を実施し、彩度評価値Sを求める。(19)式の演算の結果、彩度評価値Sが“1”を超えた場合が、彩度が高くて(無彩色軸から離れていて)、無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色である。従って、彩度評価値Sが“1”を超えた場合は、補正なしを示す補正量(=0)に修正する。
以上のような処理を行なうことで高彩度修正処理303は実現され、これにより彩度が高くて(無彩色軸から離れていて)、無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色に対する補正量を、補正なし(=0)にすることができる。
尚、以上では、彩度評価値Sが“1”を超えた場合に補正なしとしたが、この値(“1”)は、前記例のCおよびBにおける値(“1”)に対応する。即ち、両者が同値であれば、任意に値で良い。また、“超える”、“超えない”も、前記例のKおよびWにおける値(“0”)とCおよびBにおける値(“1”)の大小関係で、変わるものである。
【0013】
次に、前記算出した補正量Xをどの程度入力されたカラー画像信号に反映するかを調整する補正量調整処理304を行なう。この補正量調整処理304は、例えば調整量をα(=0〜1)とした時に、
X’=α・X …(23)
なる処理を行なって、得られたX’を実際の補正量とすることで実現する。尚、この補正量調整処理304は、本発明に必須のものではないが、画像処理を行なわせる操作者が、本発明による補正を望まない場合(α=0)や補正が強すぎると判断した場合に調整可能なように(0<α<1)設けてある。また、この調整の要否の程度は取り扱う画像種類によることが多いので、色鉛筆・クレヨン等の画像種類の選択を可能にして、これに連動させて調整量を自動的に設定しても良い。
次に、得られた補正量X’を基にカラー画像信号(Dr,Dg,Db)を無彩色軸NのK方向に補正する明度補正処理305を行なう。この明度補正処理305は、例えば次式のようなカラー画像信号(Dr,Dg,Db)と補正量X’の加算処理で実現する。
Dr’=Dr+X’
Dg’=Dg+X’
Db’=Db+X’
…(24)
以上のように本発明係るの画像処理方法では、明度が高くプリンタの色再現範囲外となっている色を、無彩色軸NのK方向に移動して、プリンタの色再現範囲内の色に変換する(α=1の場合)。また、無彩色軸方向に移動するので、色度を保った補正が可能となり、元画像と遜色のない画像を得ることができる。
次に、得られたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)を元に、プリンタで使用する色材C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)およびK(ブラック)に応じたカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)に変換する色変換処理306を行なう。
【0014】
本発明の色変換処理306は、カラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)の色空間を図6と同様に、無彩色軸N(Dr’=Dg’=Db’)と1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切って6つの部分色空間に分割して、入力されたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)がどの部分色空間に属するかを判定し、その部分色空間の判定結果に応じて行なう。
尚、ここで行なう色変換処理306は次式のように表すことできる。
【数5】
Figure 2004242040
また、図19に示したプリンタのWとK、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bに対応するプリンタ各色材の最適な記録信号を、図20の値とする。
C−Bの部分色空間を例にすると、W、K、C、Bにおけるカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)とカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)の対応関係は図21のようになり、(25)式の係数は、図21の対応関係を元に、W、K、C、Bに関する連立方程式を解くことで求めることができる。
【数6】
Figure 2004242040
【数7】
Figure 2004242040
他の色空間に関しても同様であり、例えば、B−Mの部分色空間では、
【数8】
Figure 2004242040
となる。
実際の処理では、上述のような部分色空間毎の係数Mcr、Mcg、…、Mkcを予め求めておき、部分色空間の判定結果に応じて係数を切り換えて(25)式に示した演算を実施し、カラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)を得る。
【0015】
ところで、本発明の補正量算出処理302、高彩度修正処理303および色変換処理306は、カラー画像信号の色空間を、無彩色軸Nと、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切って6つの部分色空間に分割して行なっている。また、明度補正処理305では無彩色軸方向にカラー画像信号の移動するので、色度は保たれている。従って、移動前のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)に基づく色相領域判定結果と、移動後のカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)に基づく色相領域判定結果は、同じになる。よって本発明の色変換処理306では、移動前のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)に基づく色相領域判定処理301の結果をそのまま使用して、係数の切り換えを行なう。これにより、色変換処理306専用の色相領域判定処理が不要となり、処理の高速化が可能となる。
尚、本発明の色変換処理306が出力するカラー記録信号(Dc、Dm、Dy)は、Kの色材を使わない(Dk=0)事を前提とした値になっている。よって、次にカラー記録信号Dkに応じてカラー記録信号Dc、Dm、Dyを補正するUCR(UnderColorRemoval:下色除去)処理307を行なう。UCR処理307は、一般に(29)式に示すように、カラー記録信号Dc、Dm、Dyからカラー記録信号Dkを減算することで実現する。
Dc’=Dc−Dk
Dm’=Dm−Dk
Dy’=Dy−Dk
…(29)
【0016】
次に、図4に本発明に係る画像処理装置のブロック図の一例を示し、以下では図4を参照して本発明の説明を行なう。
図示しない画像信号入力装置が出力するカラー画像信号(Dr,Dg,Db)は、色相領域判定回路401(色相領域判定手段)、補正量算出回路402(補正量算出手段)、高彩度修正回路403(高彩度修正手段)および明度補正回路404(明度補正手段)に入力される。
色相領域判定回路401は、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定する回路で、図8にその詳細を示す。
図8を参照すると、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)はfx値演算回路901に入力される。
fx値演算回路901は、前記(7)〜(12)式に例示した積和演算をそれぞれ行なって結果を出力する回路で、演算結果fc、fm、fy、fr、fg、fbは、領域コード生成回路902へ出力される。
領域コード生成回路902は、前記(13)式に例示した比較および論理演算を行なって、どの部分色空間に属するかを判定し、その結果に応じて例えば以下に示すような領域コード信号codeを出力する。
C−Bの部分色空間なら、領域コード:0
B−Mの部分色空間なら、領域コード:1
M−Rの部分色空間なら、領域コード:2
R−Yの部分色空間なら、領域コード:3
Y−Gの部分色空間なら、領域コード:4
G−Cの部分色空間なら、領域コード:5
…(30)
以上のように、fx値演算回路901および領域コード生成回路902によれば、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間を、図6に示すように無彩色軸N(Dr=Dg=Db)と1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切って6つの部分色空間に分割し、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定する色相領域判定回路401を実現できる。
【0017】
一方、補正量算出回路402は、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸NのK方向の補正量X2を算出する回路で、色相領域判定回路401により得られた領域コード信号codeも入力されている。図15にその詳細を示す。
図15を参照すると、領域コード信号codeが入力されるX係数メモリ1601は、前記(17)、(18)式等で算出された部分色空間毎の係数Rx、Gx、Bx、Cxを記憶するメモリ等で構成された回路で、入力された領域コード信号codeに応じて対応する部分色空間の係数Rx、Gx、Bx、CxをX値演算回路1602へ出力する。
カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が入力されるX値演算回路1602は、前記(14)式に示した積和演算を行なって結果を出力する回路で、演算結果X1はコンパレータ1603およびセレクタ1604へ出力される。
コンパレータ1603は入力された演算結果X1を“値0”と比較する回路で、比較結果はセレクタ1604へ出力される。
セレクタ1604は入力された演算結果X1あるいは“値0”を選択出力する回路で、補正量X2として出力する。ここで、セレクタ1604の動作はコンパレータ1603の比較結果で制御されており、演算結果X1が0より小さい場合は、“値0”を選択出力する。
【0018】
一方、高彩度修正回路403は、彩度が高くて(無彩色軸から離れていて)、無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色が、補正なしを示す補正量にならない場合の補正をする回路で、色相領域判定回路401により得られた領域コード信号codeおよび補正量算出回路402により得られた補正量X2も入力されている。図16にその詳細を示す。
図16を参照すると、領域コード信号codeが入力されるS係数メモリ1701は、前記(21)、(22)式等で算出された部分色空間毎の係数Rs、Gs、Bs、Csを記憶するメモリ等で構成された回路で、入力された領域コード値codeに応じて対応する部分色空間の係数Rs、Gs、Bs、CsをS値演算回路1702へ出力する。
カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が入力されるS値演算回路1702は、前記(19)式に示した積和演算を行なって結果を出力する回路で、演算結果Sはコンパレータ1703に出力される。
コンパレータ1703は入力された演算結果Sを“値1”と比較する回路で、比較結果はセレクタ1704へ出力される。
セレクタ1704は入力された補正量X2あるいは“値0”を選択出力する回路で、補正量X3として出力する。ここで、セレクタ1704の動作はコンパレータ1703の比較結果で制御されており、演算結果Sが1を超えた場合は、“値0”を選択出力する。
以上のように、X係数メモリ1601、X値演算回路1602、コンパレータ1603およびセレクタ1604によれば、入力された色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸NのK方向の補正量を算出する補正量算出回路402を実現できる。尚、この補正量算出回路402の出力する補正量X2を、高彩度修正回路403を通さずそのまま出力しても、多くのプリンタの色再現範囲外の色に対して効果がある。
しかし、S係数メモリ1701、S値演算回路1702、コンパレータ1703およびセレクタ1704によれば、彩度が高くて(無彩色軸から離れていて)、無彩色軸NのK方向(明度の低い方向)に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色を補正なしにする高彩度修正回路403を実現できるので、入力された色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸NのK方向の補正量をより正確に算出することができる。
尚、上述したfx値演算回路901における(7)〜(12)式の係数と、X係数メモリ1601およびS係数メモリ1701の係数は書換え可能になっており、これらは画像処理装置全体を制御するシステム制御回路411によって予め設定されている。
【0019】
次に、高彩度修正回路403により得られた補正量X3は、補正量調整回路405(補正量調整手段)に入力される。
補正量調整回路405は、入力された補正量X3をどの程度カラー画像信号(Dr,Dg,Db)に反映するかを調整する回路で、例えば調整量をα(=0〜1)とした時に、(23)式に示したような演算を乗算器等で行なって、算出したX4を実際の補正量として出力する。尚、この補正量調整回路405は、本発明に必須のものではないが、画像処理を行なわせる操作者が、本発明による補正を望まない場合(α=0)や補正が強すぎると判断した場合に調整可能なように(0<α<1)設けてある。尚、調整量αは、操作者による設定が可能な調整量設定回路406から入力される。また、この調整の要否の程度は取り扱う画像種類によることが多いので、色鉛筆・クレヨン等の画像種類の選択を可能にし、これに連動してシステム制御回路411が調整量αを設定しても良い。
次に、補正量調整回路405により得られた補正量補正量X4は、明度補正回路407(明度補正手段)に入力される。
明度補正回路407は、入力された補正量X4を基にカラー画像信号(Dr,Dg,Db)を明度方向に補正する回路で、例えば(24)式に示したような演算を加算器等で行なって、算出したDr’、Dg’、Db’をカラー画像信号として出力する。
以上のように本発明係るの画像処理装置では、明度が高くプリンタの色再現範囲外となっている色を、無彩色軸NのK方向に移動して、プリンタの色再現範囲内の色に変換する(α=1の場合)。また、無彩色軸方向の移動するので、色度を保った補正が可能となり、元画像と遜色のない画像を得ることができる。
次に、明度補正回路407により得られたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)は、色変換回路408(色変換手段)に入力される。
色変換回路408は、入力されたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)を、プリンタで使用する色材C、M、YおよびKに応じたカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)に変換する回路である。
尚、本発明の色変換回路408では、カラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)の色空間を図6と同様な、無彩色軸N(Dr’=Dg’=Db’)と1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切って6つの部分色空間に分割して、入力されたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)がどの部分色空間に属するかを判定し、その部分色空間の判定結果に応じた処理を行なう。このため、カラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)に関しても、色相領域判定回路401と同等な回路が必要となる。
【0020】
しかし、上述したように本発明の明度補正回路407は色度を保った補正を行なうので、カラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)に基づく判定結果と、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)に基づく判定結果は同じになる。従って、本発明の色変換回路408は、色相領域判定回路401の領域コード信号codeを参照して処理を行なう。図17にその詳細を示す。
図17を参照すると、領域コード信号codeが入力されるC係数メモリ1801、M係数メモリ1802、Y係数メモリ1803およびK係数メモリ1804は、前記(27)、(28)式等で算出された部分色空間毎の係数Mcr、Mcg、Mcb、Mcc、係数Mmr、Mmg、Mmb、Mmc、係数Myr、Myg、Myb、Mycおよび係数Mkr、Mkg、Mkb、Mkcをそれぞれ記憶するメモリ等で構成された回路で、入力された領域コード信号codeに応じた部分色空間の係数を、対応するC演算回路1805、M演算回路1806、Y演算回路1807およびK演算回路1808へそれぞれ出力する。
カラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)が入力されるC演算回路1805、M演算回路1806、Y演算回路1807およびK演算回路1808は、前記(25)式に示した積和演算を分担して行なって、カラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)を結果として出力する。
以上のように色変換回路408は、色相領域判定回路401の領域コード信号codeに応じて、入力されたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)を、プリンタで使用する色材C、M、YおよびKに応じたカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)に変換するので、入力されたカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)がどの部分色空間に属するかを判定しなくても実現できる。
尚、上述したC係数メモリ1801、M係数メモリ1802、Y係数メモリ1803およびK係数メモリ1804の係数は書換え可能になっており、これらは画像処理装置全体を制御するシステム制御回路411によって予め設定されている。
次に、色変換回路408により得られたカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)は、UCR回路409に入力される。
【0021】
ここで、色変換回路408が出力するカラー記録信号(Dc、Dm、Dy)は、Kの色材を使わない(Dk=0)事を前提としている。このためカラー記録信号Dkに応じてカラー記録信号Dc、Dm、Dyを補正する必要があり、UCR回路409がこの役割を果たす。図18にその詳細を示す。
図18を参照すると、カラー記録信号Dc、Dm、DyはそれぞれCUCR回路1901、MUCR回路1902およびYUCR回路1903に入力され、カラー記録信号Dkは各UCR回路1901〜1903に入力されている。
CUCR回路1901、MUCR回路1902およびYUCR回路1903は、例えば前記(29)式に示したような演算を加算器等で分担して行なって、算出したDc’、Dm’、Dy’をカラー記録信号として出力する。
以上のようにUCR回路409は、カラー記録信号Dkに応じてカラー記録信号Dc、Dm、Dyを補正する。尚、UCR回路409のカラー記録信号(Dc’、Dm’、Dy’、Dk)は、図示しない画像信号出力装置に出力され、画像の記録に使用される。
また以上で説明した色相領域判定処理301および色相領域判定回路401では、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)を3次元色空間のまま取り扱ったが、無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面で取り扱うようにしても良い。
例えば、図6に示した部分色空間を、カラー画像信号の差分信号“Dg−Dr”および“Db−Dg”を2軸とする平面に写像すると、図9のようになる。即ち、無彩色軸N上の色(Dnr=Dng=Dnb)は、
(Dng−Dnr、Dnb−Dng)=(0、0) …(31)
となって1点nに写像され、その周囲にはプリンタの1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bが配置される。そして6つの部分色空間は、無彩色nとC、M、Y、R、G、Bをそれぞれ結んだ直線で区分された領域に写像される。
ここで、
GR=Dg−Dr …(32)
BG=Db−Dg …(33)
とする。この場合、無彩色nとC、M、Y、R、G、Bをそれぞれ結んだ直線は以下のようになる。
BG=(Dcb−Dcg)/(Dcg−Dcr)・GR(但し、Dcg−Dcr≠0)…(34)
BG=(Dmb−Dmg)/(Dmg−Dmr)・GR(但し、Dmg−Dmr≠0)…(35)
BG=(Dyb−Dyg)/(Dyg−Dyr)・GR(但し、Dyg−Dyr≠0)…(36)
BG=(Drb−Drg)/(Drg−Drr)・GR(但し、Drg−Drr≠0)…(37)
BG=(Dgb−Dgg)/(Dgg−DGR)・GR(但し、Dgg−DGR≠0)…(38)
BG=(Dbb−DBG)/(DBG−Dbr)・GR(但し、DBG−Dbr≠0)…(39)
【0022】
また、(34)〜(39)式の右辺をそれぞれfc’、fm’、fy’、fr’、fg’、fb’とすると、カラー画像信号の差分信号(Db−Dg、Dg−Dr)が直線のどちら側にあるかは、それぞれfc’、fm’、fy’、fr’、fg’、fb’の演算結果とBG(=Db−Dg)との大小関係で判定できる。従って、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が上述の部分色空間の何れに属するかも判定できる。
fc’=(Dcb−Dcg)/(Dcg−Dcr)・GR …(40)
fm’=(Dmb−Dmg)/(Dmg−Dmr)・GR …(41)
fy’=(Dyb−Dyg)/(Dyg−Dyr)・GR …(42)
fr’=(Drb−Drg)/(Drg−Drr)・GR …(43)
fg’=(Dgb−Dgg)/(Dgg−DGR)・GR …(44)
fb’=(Dbb−DBG)/(DBG−Dbr)・GR …(45)
より具体的には、一般に、
BG≦fc’且つBG>fb’なら、C−Bの部分色空間に属する
BG≦fb’且つBG<fm’なら、B−Mの部分色空間に属する
BG≧fm’且つBG<fr’なら、M−Rの部分色空間に属する
BG≧fr’且つBG<fy’なら、R−Yの部分色空間に属する
BG≧fy’且つBG>fg’なら、Y−Gの部分色空間に属する
BG≦fg’且つBG≧fc’なら、G−Cの部分色空間に属する
…(46)
となる。尚、無彩色(Dr=Dg=Db)も何れかの部分色空間に属させるため、前記ではG−Cの部分色空間のみ2つの不等式に等号記号を付けているが、無彩色(Dr=Dg=Db)はどの部分色空間に属させても良い。
【0023】
図10に本発明に係る色相領域判定処理の流れ図の一例を示し、以下では図10を参照して本発明の説明を行なう。
始めに、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)を無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面写像して2次元座標値を得る2次元化処理1101を行なう。これは例えば上述の(32)および(33)式に対応する。
次に、得られた2次元座標値に基づいて評価値を算出する評価値算出処理1102を行なう。この評価値は例えば前記(40)〜(45)式のfc’、fm’、fy’、fr’、fg’、fb’に対応する。尚、各式の傾き、例えば“(Dcb−Dcg)/(Dcg−Dcr)”等は、予め求めておくと良い。
次に、得られた2次元座標値および評価値に基づいて、どの部分色空間に属するかを決定する色相領域決定処理を行なう。これは例えば上述の(46)式に対応する。
以上のように、図10に示した色相領域判定処理によれば、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定することができ、無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面で扱うので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて処理が容易になる。
【0024】
また、図11に本発明に係る色相領域判定回路のブロック図の一例を示し、以下では図11を参照して本発明の説明を行なう。
図11の色相領域判定回路は、上述した色相領域判定処理を実施する回路で、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)は差分回路1201、1202(第1二次元化手段)に入力される。
差分回路1201は、(32)式に例示した差分を演算する回路で、演算結果GRはfx’値演算回路1203へ出力される。また差分回路1102は、(33)式に例示した差分を演算する回路で、演算結果BGは領域コード生成回路1204へ出力される。
fx’値演算回路1203は、(40)〜(45)式に例示した乗算をそれぞれ行なって結果を出力する回路で、演算結果fc’、fm’、fy’、fr’、fg’、fb’は、領域コード生成回路1204へ出力される。
領域コード生成回路1204は、前記(46)式に例示した比較および論理演算を行なって、どの部分色空間に属するかを判定し、その結果に応じて前記例示した領域コード値codeを出力する。
以上のように、図11に示した色相領域判定回路によれば、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定し、その結果に応じた領域コード値を出力するすることができ、無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面で扱うので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて回路規模を小さくなる。
尚、上述したfx’値演算回路1203における(40)〜(45)式の係数は書換え可能になっており、これらは画像処理装置全体を制御するシステム制御回路1205によって予め設定されている。
また、以上で説明した図10の色相領域判定処理および図11の色相領域判定回路では、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)を無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面に写像したまま取り扱ったが、例えば図9に示したように、特定方向を基準(=0)とした色相角HUEを算出して取り扱っても、色相領域を判定できる。尚、この場合の色相角HUEは、差分信号の座標値(Dg−Dr、Db−Dg)から三角関数等により算出する。
【0025】
また、以下で説明するように色相角HUEに対して単調増加となる代替量(擬似色相角H)を算出して取り扱うようにしても良い。
この方法では、カラー画像信号の差分信号GR(=Dg−Dr)およびBG(=Db−Dg)を2軸とする平面を、例えば図12に示すように8つ領域に均等に分割し、差分信号がどの領域に位置するかを始めに判定する。ここで、各領域には順番に“0〜7”の値Haを割り当てる。この値Haは上位の擬似色相角に相当し、具体的には以下のような処理を行なう。
GR>0 且つBG>0 且つBG≦GRならば、Ha=0
GR>0 且つBG>0 且つBG>GRならば、Ha=1
GR≦0 且つBG>0 且つBG>−GRならば、Ha=2
GR≦0 且つBG>0 且つBG≦−GRならば、Ha=3
GR≦0 且つBG≦0 且つBG>GRならば、Ha=4
GR≦0 且つBG≦0 且つBG≦GRならば、Ha=5
GR>0 且つBG≦0 且つBG≦−GRならば、Ha=6
GR>0 且つBG≦0 且つBG>−GRならば、Ha=7
…(47)
次に、前記結果に応じて差分信号の座標値(GR、BG)を回転し、特定の領域、例えば第13図の領域“Ha=0”に移動させた座標値(gr、bg)を得る。具体的には以下のような処理を行なう。
Ha=0ならば、gr=GR、bg=BG
Ha=1ならば、gr=GR+BG、bg=−GR+BG
Ha=2ならば、gr=BG、bg=−GR
Ha=3ならば、gr=−GR+BG、bg=−GR−BG
Ha=4ならば、gr=GR、bg=BG
Ha=5ならば、gr=−GR−BG、bg=GR−BG
Ha=6ならば、gr=GR、bg=BG
Ha=7ならば、gr=GR−BG、bg=GR+BG
…(48)
尚、純粋に座標を回転する場合は、Ha=1、3、5、7の時にgrおよびbgをそれぞれ1/√2倍する必要がある。しかし、ここでは角度の検出だけを目的としているため、1/√2倍の処理を省略している。
【0026】
次に、座標位置(gr、bg)における角度を表す量、例えばgrとbgの比Hbを算出する。
Hb=bg/gr (但し、gr=0ならばHb=0) …(49)
この値Hbは、領域“Ha=0”に移動した時の角度を間接的に表しており、下位の擬似色相角に相当する。
次に、得られた上位の擬似色相角Haおよび下位の擬似色相角Hbから、最終的な擬似色相角Hを算出する。以上では、差分信号平面(GR、BG)を8領域に均等に分割し、これを領域“Ha=0”に回転しているので、“bg≦gr”となっている。従って“Hb≦1”となり、前記値Haと加算しても単調増加が維持される。即ち、色相角HUEに対して単調増加となる代替量、擬似色相角Hを次式により得ることができる。
H=Ha+Hb …(50)
また、以上で説明した手順で求めた、プリンタの1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bの擬似色相角を、それぞれHc、Hm、Hy、Hr、Hg、Hbとすると、これらを得られた擬似色相角Hと比較することで、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)が上述した部分色空間の何れに属するかを決定できる。
より具体的には、図9の位置関係の場合、
H≧Hc且つH<Hbなら、C−Bの部分色空間に属する
H≧Hb且つH<Hmなら、B−Mの部分色空間に属する
H≧Hm且つH<Hrなら、M−Rの部分色空間に属する
H≧HrまたはH<Hyなら、R−Yの部分色空間に属する
H≧Hy且つH<Hgなら、Y−Gの部分色空間に属する
H≧Hg且つH<Hcなら、G−Cの部分色空間に属する
…(51)
となる。尚、無彩色(Dr=Dg=Db)も何れかの部分色空間に属させるため、前記では(47)、(49)式により“Ha=5、Hb=0”、即ち、“H=5.0”としたが、無彩色(Dr=Dg=Db)はどの擬似色相角に変換しても良い。
【0027】
図13に本発明に係る色相領域判定処理の流れ図の一例を示し、以下では図13を参照して本発明の説明を行なう。
始めに、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)を無彩色軸Nが1点に写像される2次元平面写像して2次元座標を得る2次元化処理1401を行なう。これは上述の2次元化処理1101と同じである。
次に、得られた2次元座標の上位の擬似色相角Haを決定する上位色相決定処理1402を行なう。これは例えば上述の(47)式に対応する。
次に、得られた上位の擬似色相角Haに応じて2次元座標を回転し、特定の領域に移動する座標回転処理1403を行なう。これは例えば上述の(48)式に対応する。
次に、移動した2次元座標に応じて下位の擬似色相角Hbを決定する下位色相決定処理1404を行なう。これは例えば上述の(49)式に対応する。
次に、得られた上位の擬似色相角Haおよび下位の擬似色相角Hbに基づいて擬似色相角Hを算出し、これを、予め同様な手順で求めておいたプリンタの1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bの擬似色相角をHc、Hm、Hy、Hr、Hg、Hbとの比較し、どの部分色空間に属するかを決定する色相領域決定処理1405を行なう。これは例えば上述の(50)、(51)式に対応する。
以上のように、図13に示した色相領域判定処理によれば、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定することができ、色相角HUEに対して単調増加となる代替量(擬似色相角H)を算出して取り扱うので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて処理が容易になる。
【0028】
また、図14に本発明に係る色相領域判定回路のブロック図の一例を示し、以下では図14を参照して本発明の説明を行なう。
図14の色相領域判定回路は、上述した色相領域判定処理を実施する回路で、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)は差分回路1501、1502(第2二次元化手段)に入力される。
差分回路1501は上述の差分回路1201と同じ回路、差分回路1502は上述の差分回路1102はと同じ回路で、それぞれの演算結果GRおよびBGは上位色相決定回路1503および座標回転回路1504へ出力される。
上位色相決定回路1503は、(47)式に例示した比較および論理演算を行なって上位の擬似色相角Haを決定する回路で、結果は座標回転回路1504および下位色相決定回路1505へ出力される。なお、請求項において、疑似色相角算出手段は上位色相決定回路1503、座標回転回路1504、下位色相決定回路1505を意味する。
座標回転回路1504は、(48)式に例示したように上位の擬似色相角Haに応じて、差分信号(GR、BG)を回転して特定の領域に移動する回路で、回転後の差分信号(gr、bg)は、下位色相決定回路1505へ出力される。
下位色相決定回路1505は、(49)式に例示した座標位置における角度を表す量を算出する回路で、得られた下位の擬似色相角Hbは領域コード生成回路1505へ出力される。
領域コード生成回路1505は、前記(51)式に例示した比較および論理演算を行なって、どの部分色空間に属するかを決定し、その結果に応じて前記例示した領域コード値codeを出力する。
以上のように、図14に示した色相領域判定回路によれば、入力されたカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定し、その結果に応じた領域コード値を出力するすることができ、色相角HUEに対して単調増加となる代替量(擬似色相角H)を算出して取り扱うので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて回路規模が小さくなる。
尚、上述した領域コード生成回路1505における(51)式の擬似色相角Hc、Hm、Hy、Hr、Hg、Hbは書換え可能になっており、これらは画像処理装置全体を制御するシステム制御回路1506によって予め設定されている。また以上では、カラー画像信号(Dr,Dg,Db)を2次元平面に写像する際に、(25)、(26)式に例示し方法で説明したが、無彩色軸Nが1点に写像されれば良く他の方法で良く、一般的には以下のような式で表すことができる。
2次元座標(I、J)
I=Ri・Dr+Gi・Dg+Bi・Db
J=Rj・Dr+Gj・Dg+Bj・Db
但し、ri+gi+bi=0rj+gj+bj=0
…(52)
したがって、(52)式を用いてカラー画像信号を二次元平面に写像してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、カラー画像信号の色空間を無彩色軸Nと1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切り、6つの部分色空間に分割し、入力カラー画像信号がどの部分色空間に属するかを色相領域を判定し、前記入力カラー画像信号をプリンタの色再現範囲内とするための補正量を算出し、算出した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正し、前記判定した色相領域に応じて前記補正したカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換したので、画像出力系の色再現範囲外の色の画像信号の入力に際し、その画像信号を明度方向に補正して元画像と遜色のないプリンタ用画像を得るための画像処理方法を容易に実現することができる。
請求項2記載の発明によれば、入力カラー画像信号の彩度が高く、無彩色軸方向に補正してもプリンタの色再現範囲内に入らない場合、前記補正量を抑制し、前記入力カラー画像信号を抑制した補正量に基づいて無彩色軸方向に補正したので、彩度が高くて無彩色軸方向に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色の補正量を抑制することができ、より精度の高い画像処理方法を実現することができる。
請求項3記載の発明によれば、前記算出された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正したので無彩色軸方向の補正を望まない場合や補正が強すぎると判断した場合に調整可能でき、操作性に優れた画像処理方法を実現することができる。
【0030】
請求項4記載の発明によれば、前記抑制された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正したので、無彩色軸方向の補正を望まない場合や補正が強すぎると判断した場合に調整可能でき、操作性に優れた画像処理方法を実現することができる。
請求項5記載の発明によれば、入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像して色相領域を判定したので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて処理が容易になり、より容易な画像処理方法を実現することができる。
請求項6記載の発明によれば、入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像し、写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出し、色相領域を判定したので3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて処理が容易になり、より容易な画像処理方法を実現することができる。
請求項7記載の発明によれば、入力されたカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定する色相領域判定手段と、前記判定した色相領域に応じて、前記入力カラー画像信号が表す色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸方向の補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正する明度補正手段と、前記判定した色相領域に応じて、前記補正されたカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換する色変換手段とを備えたので、明度補正手段がカラー画像信号を無彩色軸方向に補正するため、補正後カラー画像信号の色相領域判定は補正前カラー画像信号の色相領域判定と同じになり、更に色変換手段用の色相領域判定に色相領域判定手段の色相領域判定結果を使うことで、画像出力系の色再現範囲外の色の画像信号の入力に際し、その画像信号を明度方向に補正して元画像と遜色のないプリンタ用画像を得るための簡素な画像処理装置を実現することができる。
請求項8記載の発明によれば、前記入力カラー画像信号の表す色が、彩度が高くて無彩色軸方向に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない時に、前記算出した補正量を抑制する高彩度修正手段を有し、前記明度補正手段は前記抑制された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したので、彩度が高くて無彩色軸方向に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない色の補正量を抑制することができ、より精度の高い画像処理装置を実現することができる。
【0031】
請求項9記載の発明によれば、前記算出した補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したので、無彩色軸方向の補正を望まない場合や補正が強すぎると判断した場合に調整可能でき、操作性に優れた画像処理装置を実現することができる。
請求項10記載の発明によれば、前記抑制された補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正したので、無彩色軸方向の補正を望まない場合や補正が強すぎると判断した場合に調整可能でき、操作性に優れた画像処理装置を実現することができる。
請求項11記載の発明によれば、前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第1の2次元化手段を備えたので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて回路規模が小さくなり、より簡素な画像処理装置を実現することができる。
請求項12記載の発明によれば、前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第2の2次元化手段と、前記2次元平面に写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出する擬似色相角算出手段とを備えたので、3次元色空間のまま取り扱う場合に比べて回路規模が小さくなり、より簡素な画像処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間とプリンタの色再現範囲との関係の一例を示す図である。
【図2】本発明の図1のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間を無彩色軸Nが通る平面で切断した断面図である。
【図3】本発明の画像処理方法のフローを示す図である。
【図4】本発明の画像処理装置のブロック図である。
【図5】本発明のカラー画像信号の色空間の図である。
【図6】本発明のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)の色空間を、無彩色軸N(Dr=Dg=Db)と1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切った図である。
【図7】本発明の図5のカラー画像信号の色空間を無彩色軸Nが通る平面で切断した断面図である。
【図8】本発明のカラー画像信号(Dr,Dg,Db)がどの部分色空間に属するかを判定する回路図である。
【図9】本発明の図6に示した部分色空間を、カラー画像信号の差分信号“Dg−Dr”および“Db−Dg”を2軸とする平面に写像した図である。
【図10】本発明の色相領域判定処理のフロー図である。
【図11】本発明の色相領域判定回路のブロック図である。
【図12】本発明のカラー画像信号の差分信号GR(=Dg−Dr)およびBG(=Db−Dg)を2軸とする平面を、8つ領域に均等に分割した図である。
【図13】本発明の色相領域判定処理のフロー図である。
【図14】本発明の色相領域判定回路のブロック図である。
【図15】本発明の補正量算出回路の詳細図である。
【図16】本発明の高彩度修正回路403の詳細図である。
【図17】本発明の色変換回路408の詳細図である。
【図18】本発明のUCR回路409の詳細図である。
【図19】本発明のプリンタのWとK、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bのカラー画像信号を表す図である。
【図20】本発明の図19に示したプリンタのWとK、1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bに対応するプリンタ各色材の最適な記録信号を表す図である。
【図21】本発明のW、K、C、Bにおけるカラー画像信号(Dr’、Dg’、Db’)とカラー記録信号(Dc、Dm、Dy、Dk)の対応関係を表す図である。
【符号の説明】
401 色相領域判定回路、402 補正量算出回路、403 高彩度修正回路、404 明度補正回路、405 補正量調整回路、406 調整量設定回路、407 明度補正回路、408 色変換回路、409 UCR

Claims (12)

  1. カラー画像信号の色空間を無彩色軸Nと1次色C、M、Yおよび2次色R、G、Bをそれぞれ通る平面で区切り、6つの部分色空間に分割し、入力カラー画像信号がどの部分色空間に属するかの色相領域を判定し、
    前記入力カラー画像信号をプリンタの色再現範囲内とするための補正量を算出し、
    算出した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正し、
    前記判定した色相領域に応じて前記補正したカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換することを特徴とするカラー画像処理方法。
  2. 前記入力カラー画像信号の彩度が高く、無彩色軸方向に補正してもプリンタの色再現範囲内に入らない場合、前記補正量を抑制し、前記入力カラー画像信号を抑制した補正量に基づいて無彩色軸方向に補正することを特徴とする請求項1記載のカラー画像処理方法。
  3. 前記算出された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正することを特徴とする請求項1記載のカラー画像処理方法。
  4. 前記抑制された補正量を調整し、該調整した補正量に基づいて入力カラー画像信号を無彩色軸方向に補正することを特徴とする請求項2記載のカラー画像処理方法。
  5. 入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像して色相領域を判定することを特徴とする請求項1ないし4記載のカラー画像処理方法。
  6. 入力したカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像し、写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出し、色相領域を判定することを特徴とする請求項1ないし4記載のカラー画像処理方法。
  7. 入力されたカラー画像信号が表す色が属する色相領域を判定する色相領域判定手段と、
    前記判定した色相領域に応じて、前記入力カラー画像信号が表す色をプリンタの色再現範囲内とするために最低限必要な無彩色軸方向の補正量を算出する補正量算出手段と、
    前記補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正する明度補正手段と、前記判定した色相領域に応じて、前記補正されたカラー画像信号をプリンタの色材に対応したカラー記録信号に変換する色変換手段と、
    を有することを特徴としたカラー画像処理装置。
  8. 前記入力カラー画像信号の表す色が、彩度が高くて無彩色軸方向に移動させてもプリンタの色再現範囲内に入らない時に、前記算出した補正量を抑制する高彩度修正手段を有し、
    前記明度補正手段は前記抑制された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正することを特徴とする請求項7のカラー画像処理装置。
  9. 前記算出した補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、
    前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正するこを特徴とする請求項7のカラー画像処理装置。
  10. 前記抑制された補正量の大きさを調整する補正量調整手段を有し、
    前記明度補正手段は前記調整された補正量を基にカラー画像信号を無彩色軸方向に補正することを特徴とする請求項8のカラー画像処理装置。
  11. 前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第1の2次元化手段を備えたことを特徴とする請求項7乃至10のカラー画像処理装置。
  12. 前記色相領域判定手段は、入力されたカラー画像信号を無彩色軸が1点に写像される2次元平面に写像する第2の2次元化手段と、前記2次元平面に写像されたカラー画像信号の色相角に対して単調増加となる代替量を算出する擬似色相角算出手段とを備えたことを特徴とする請求項7乃至10のカラー画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007188128A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Omron Corp カラー画像を用いた測定方法および測定装置
US8675961B2 (en) 2007-08-09 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Image processing system, display device, program and information storage medium for correction of color information
CN110784701A (zh) * 2018-07-30 2020-02-11 三星显示有限公司 显示设备及其图像处理方法

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