JPH01114268A

JPH01114268A - 色彩データ補正装置

Info

Publication number: JPH01114268A
Application number: JP62272578A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamamoto; 幸生山本; Tatsunari Sato; 佐藤　達成
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1989-05-02
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JP2681181B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は１色彩データ補正装置に係り、特に、色再現性
の向上に好適な色補正方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、色彩データの補正は、テレビジョン学会全国大会
１−８　（１９７９）において論じられているように、
マトリクスの演算で行っていた。この補正マトリクスの
係数は、たとえば２乗誤差の総和が最小になるように求
めた色空間全体に対して最適化されたものであった。こ
のように、色彩データの補正は、１つの固定された補正
マトリクスを用いてなされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方式では、色空間全体に対して最適化した汎用
の補正マトリクスを１つだけ用いているため、すべての
色彩データに対して−様な補正が可能ではあるが、それ
ぞれの色彩データについては必ずしも満足な補正効果が
得られなかった。

本発明の目的は、種々の色彩データの補正効果を高め色
再現性を向上させることが可能な色彩データ補正装置を
提供することである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕本発明は、上記目的を達成するために、入力信号をディ
ジタル化して得られた色彩データにマトリクス演算を施
し色補正を行う演算手段を含む色彩データ補正装置とし
て、前記色彩データに応じて選択使用される複数の補正
マトリクスを備えた色彩データ補正装置を提案するもの
である。

前記７１〜リクスは、具体的には、前記色彩データの存
在する色空間を複数の部分空間に分割し各部分空間につ
いて求めた最適補正７１ヘリクスの組である。

また、前記色彩データの存在する色空間を複数の部分空
間に分割し各部分空間について求めたマトリクスに前記
入力色彩データの値に応じて重みを付け加算して得られ
た補正マトリクスとすることもできる。

〔作用〕

本発明においては、複数の補正７１ヘリクスを用意し、
入力色彩データの値に応じて、最適な補正を与えるマト
リクスを選択し、色彩データを補正するので、常に高い
補正効果が得られる。

〔実施例〕

図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する。

第２図は、本発明を適用するカラー画像読取り装置の信
号処理回路の一例を示すブロック図である。

ＣＯＤライセンサ等の入力部１４からの出力電気信号は
、増幅器１５で増幅され、八り変換器１６によりディジ
タル信号に変換される。この信号は、シェーディング補
正回路１７により、照明むらやＣＣＤラインセンサ１４
の各素子間の感度のばらつきが原因で生じる変動を補正
される。マルチプレクサ］８は、各カラーフィルタに対
応して、たとえばホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、シ
アン（Ｃ）の３色に信号を分割し、色変換回路］−９に
入力する。色変換回路］−９では、ｗＹｃ信号を、たと
えばレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３
原色信号に変換する。ＲＧＢ信号に変換されたデータは
、本発明の対称である色補正回路２０に入力され、光源
、光学系、カラーフィルタ等の分光特性が原因で生じる
色のずれを補正され、出力装置、たとえばカラーデイス
プレィに出力される。

色補正回路２０では、光源、光学系、カラーフィルタ等
によって決定される色分解特性に生じる色のずれをマト
リクス演算により補正している。

以下、３×３の７１〜リクスＡ　＝　　ａ７．ａ、、、、　　ａ７．３（１）ａ３ｊ
　　　　”２３　　　　ａ　３３で補正する場合につい
て説明する。

本発明の色補正回路２０の具体的構成の一例を第１図に
示す。入力色彩データＲＧＢは、マ］・リクス係数ルッ
クアップテーブル１に入力される。

７１−リクス係数ルックアップテーブル１は、ＲＧＢデ
ータの値をアドレス入力として、９個のマドＪ、− 一４＝リクス係数データａ１１〜８３３を出力する。係数デー
タ　ａｔｔは乗算ルックアップテーブル２に入力され、
この係数データａ、□とＲデータとの乗算結果ａ１１Ｒ
が出力される。同様に、乗算ルックアップテーブル３か
らはａ、、Ｇが、乗算ルックアップテーブル４からはａ
ｌ、Ｂが出力される。加算器１１で、これらの出力を加
算し、補正出力Ｒ１を得る。その他の補正出力Ｇ１．　
Ｂ、　も、同様にして得られる。

第３図は、補正マトリクスの係数を決定する方法の一例
を示すフローチャートである。最初に、色空間ＳをＮ個
の部分空間Ｓｉ　（ｉ＝１．・・、Ｎ）に分割する。次
に、分割された部分空間Ｓｊそれぞれにおいて最適化し
た補正マトリクスＡｉ（ｉ＝１．・・・、Ｎ）を求める
。このような補正７１〜リクスの係数を決めるには、正
しいＲＧＢの値が既知のカラーサンプルを複数用意する
。これらのカラーサンプルをカラー画像読取り装置で読
取って得たデータについて、最ハ２乗法を用いて補正結
果の２乗誤差の総和を最小にするように補正７１−リク
スの各係数を決定する。以」二のようにして、各部分空
間Ｓｉについて補正マトリクスＡ〕を決定した後、すべ
ての入力色彩データのＲＧＢ値に対して、補正に使用す
る７１〜リクスを割り当て、そのマＩ−リクスの係数値
をマトリクス係数ルックアップテーブル１にセットする
。ここで、色彩データが部分空間Ｓｎに属する場合には
、部分空間Ｓｎで最適化された補正７１−リクスＡｎを
割り当てる。

色空間Ｓを部分空間Ｓｉ　（ｉ＝１．・・・、Ｎ）に分
割するには、単純に等分割するのが最も簡単である。Ｒ
ＧＢ色空色空間部個の部分空間８１〜ＳＯに等分割した
例を第４図に示す。しかし、実際には、写真の発色材や
印刷インクなどの分光特性によって、ＲＧＢ色空間内で
データの存在しない領域が生ずることがある。また、色
のずれの大きさは、ＲＧＢ色空間の領域によって傾向が
異なり、たとえばＲの比率が高いデータについては色の
ずれが大きく、Ｂの比率が高いデータについては色のず
れが小さいというような偏りが存在する。したがって、
色空間の分割は、」１記特性を考慮に入れて行うことが
望ましい。以下に、その−例を示す。

補正マトリクスの係数を決定するためのカラーサンプル
を、可能な限り広範囲で均等に分布するように選んでお
く。各カラーサンプルについて、カラー画像読取り装置
で読取り、色のずれの大きさ（色差）を計算する。分割
された各部分空間Ｓｉにおいて、その部分空間に含まれ
るカラーサンプルの色差の和が同じか近い値になるよう
に、色空間Ｓを分割する。たとえば、ＲＧＢ色空色空間
部軸について、各部分空間の色差の和が同じくなるよう
な２つの部分空間に分割する。次に、Ｒ軸について分割
された各部分空間において、Ｇ軸について同様に分割し
、さらにＢ軸について分割する。実際に分割した例を、
第５図に示す。」二記各部分領域で色差の和をそろえる
方法は種々あり、それぞれ分割結果が異なる。第５図に
示すような、各軸について分割していく場合でも１分割
する軸の順番が変わると、分割結果がまったく違ったも
のになるので、注意する必要がある。たとえば、色差を
重みとする重み付き分散を各軸について求め、その値の
大きな順に分割する方法も採用できる。

」−配色空間Ｓを部分空間Ｓｉに分割する方法の他にも
、色彩データに対応して補正マトリクスの係数を決定す
る方法は多数考えられる。第６図を参照して、補正マト
リクスの係数決定法の他の例を説明する。

色空間Ｓ内のＭ個の部分空間Ｓｉ　　（ｊ＝１．・・。

Ｍ）において、各部分空間Ｓｊごとに最適化された補正
マトリクスＡｉ（ｊ＝１．・、Ｍ）を求める。部分空間
Ｓｉの選び方は任意であり、全部分空間を合せたものが
色空間Ｓに一致する必要はなく、２個またはそれ以上の
部分空間の一部または全部が重複していてもよい。色彩
データの補正は、」二記補正７１−リクスＡｉ　　い＝
１．・、Ｍ）に、それぞれ重みｗｉ、（ｊ＝１．・・・
、Ｍ）を掛け、加え合せたものを用いて行う。重みＷ］
は、たとえば色彩データが部分空間Ｓｍの内部または近
傍に＝９− 存在する場合には、その部分空間Ａｍの重み　Ｗｍを増
大させるように、入力色彩データの値に応じて変化させ
る。すべての色彩データに対して重みｗｉを決め、補正
マｌ−リクスの係数を計算し、マトリクス係数ルックア
ップテーブル］−にＡｉ（ｉ　＝　１　、・・、Ｍ）お
よびｗｊ　に＝１．・・、Ｍ）の値をセットする。

部分空間Ｓｉおよび重みｗｉの選び方の具体的な例を次
に示す。ＲＧＢ色空色空間部分空間として、Ｒ成分の比
率が高い部分空間ＳＲ、Ｇ成分の比率が高い部分空間Ｓ
Ｇ、Ｂ成分の比率が高い部分空間Ｓｅを選ぶ。各色成分
の比率を０．８以」−とじて選んだ部分空間ＳＲ＋　ｓ
ａｌ　Ｓ［３を第７図に示す。この各部分空間ｓ、＋　
ＳＯｒ　ｓｏにおける補正マトリクスＡＲｒ　ＡＧ　、
ＡＢの重みＷＲ。

ＷＧ　Ｉ　ＷＢを色彩データの各色成分の比率を定義し
、以下の式により値を求める。

Ｒ＋Ｇ＋Ｂここで、係数ｋＲｒ　ｋＧ　＋　ｋ１３は、補正後の色
差の２乗和が最小になるように決定する。このとき、全
体の補正マトリクスＡは、次式で表わされる。

Ａ＝ＷＲＡｐ　＋ＷＧ　ＡＧ　＋Ｗ１３　Ａｓ　　　（
５）さらに、第８図に示すように、上記例に無彩色を中
心とする部分空間Ｓｗを加えることにより、補正の効果
が高められる。

なお、上記最初の実施例において、ＲＧＢ色空間を８個
の部分空間に分割しているが、部分空間への分割数は任
意であり、分割数が多くなるほど色再現性は向」ニする
。しかし、分割数が多くなると、計算量や必要とするカ
ラーサンプルの数が増加するので、必要とする色再現性
の程度によって分割数を決定すればよい。

本実施例では、補正は積和からなるマトリクス演算で行
っており、特にデータのタイプに依存しないので、ＲＧ
Ｂデータに代えてＹＭＣデータやＸＹＺデータを入力と
してもよい。また、ＲＧＢデータからＸＹＺデータやＹ
ＭＣデータへの変換は３×３のマトリクス演算で表わせ
るから、このような色変換と本実施例で示した補正とを
１つのマトリクス演算にまとめることが可能であり、た
とえば入力をＲＧＢデータ、出力をＭＭＣデータとする
ことができる。

本実施例の３Ｘ３のマトリクスは単なる一例であって、
補正マトリクスのサイズはこれに限定されない。また、
第１図で示したマトリクス演算回路は一つの例であり、
特にマトリクス演算の方法はいろいろ考えられる。たと
えば、すべての久方色彩データの値について補正出力値
をあらかじめ計算し、ルックアップテーブルにセラ１〜
しておき、入力色彩データをアドレスとし、ルックアッ
プテーブルから補正出力を直接得るようにしてもよい。

また本実施例では、カラー画像読取り装置の色補正の場
合について説明したが、本発明はカラープリンタのマス
キングなど、その他の色彩データー１１＝の補正にも利用できる。

本実施例によれば、簡単な回路構成で、高精度の色補正
が行えるので、色再現性の高いカラー画像読取り装置を
容易に構成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の補正マトリクスを用意し、入力
データ色彩データの値に応じて、最適な補正を与えるマ
トリクスを選択し、色彩データを補正するので、常に適
切な補正ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる色補正回路の一例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明を適用するカラー画像読取り装置
の信号処理回路の一例を示すブロック図、第３図は補正
マトリクスの求め方の一例を示すフローチャート、第４
図は色空間を等部分空間に分割した一例を示す図、第５
図は色空間を部分空間に分割した他の例を示す図、第６
図は補正マトリクスの求め方の他の例を示すフローチャ
ート、第７図は色空間内に構成した部分空間の一例を示
す図、第８図は色空間内に構成した部分空−１３＝間の他の例を示す図である。１・・・マトリクス係数ルックアップテーブル、２〜１
０・・乗算ルックアップテーブル、１１〜１３・・・加
算器、１８・・・マルチプレクサ、１９・・・色変換回路、２０・・色補正回路。代理人　　弁理士　　鵜　沼　辰　之 −ヘｍＨＲＧＢ色空間Ｓ第５図べＲＧＢ色空間Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力信号をディジタル化して得られた色彩データ
にマトリクス演算を施し色補正を行う演算手段を含む色
彩データ補正装置において、前記色彩データに応じて選
択使用される複数の補正マトリクスを備えたことを特徴
とする色彩データ補正装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記補正マトリ
クスが、前記色彩データの存在する色空間を複数の部分
空間に分割し各部分空間について求めた最適補正マトリ
クスの組であることを特徴とする色彩データ補正装置。
（３）特許請求の範囲第１項において、前記補正マトリ
クスが、前記色彩データの存在する色空間を複数の部分
空間に分割し各部分空間について求めたマトリクスに前
記入力色彩データの値に応じて重みを付け加算して得ら
れた補正マトリクスであることを特徴とする色彩データ
補正装置。