JPH08130655A

JPH08130655A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH08130655A
Application number: JP6267059A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ota; 健一太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21
Also published as: US5875260A

Abstract

(57)【要約】【目的】人間の視覚特性に基づき色空間圧縮処理を行
い、入力した色信号が示す色に見え方が近い色を示す色
信号に変換することを目的とする。【構成】色信号を入力し、前記入力した色信号の色相
及び彩度に対応した色空間上の軌跡に基づき、該入力し
た色信号の色相と異なる色相の色信号に変換する色空間
圧縮処理を行うことを特徴とする画像処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色分解信号を変換し新
たな色分解信号を得る、画像処理方法及び装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、カラー画像を可視化して出力する
装置として一般的なものとして、カラーＣＲＴモニター
やカラーハードコピー装置などがある。前者は管面上の
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の蛍光体の発光レベルを強度変調して加
法混色により可視画像を形成する。一方後者はＹ（イエ
ロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラッ
ク）の色材を用いて減法混色により紙上にカラー画像を
形成する。

【０００３】以上２つの画像表示装置は原理的に色再現
能力が異なっており、図４に示す様に一般にＣＲＴの方
がハードコピーよりも色再現範囲が広い。

【０００４】したがって、ＣＲＴに表示された画像をハ
ードコピーにより忠実に再現することが出来ない。

【０００５】図４は色信号を標準色空間であるＬ＊，ａ
＊，ｂ＊信号に変換して（ａ＊，ｂ＊）平面で示してあ
り３０１は一般的ＣＲＴモニターの色再現範囲を、３０
２は一般的カラープリンターの色再現範囲を表してい
る。

【０００６】この場合ある画像中にＡ点とＢ点の２つの
色が存在している場合、この画像をＣＲＴ上に表示する
と異なる色として再現されるが、ハードコピー出力する
とＡ、ＢともにＣ点として再現されてしまうため２つの
色の区別がつかなくなり、結果的に本来画像の持ってい
る情報が失われることになる。

【０００７】そこで、入力カラー画像をハードコピー出
力する場合、画像中の色信号がハードコピーの色再現範
囲に収まる様に変換した後、出力するという色空間圧縮
に関する方法が考えられる。すなわち、図４中でＡ点が
Ｄ点に、Ｂ点がＥ点になるような変換を行えばハートコ
ピー上でも色の区別がつけられることになる。

【０００８】この時、一般に、ＣＲＴ上の色と、ハード
コピーにより再現される色をできるだけ近づけるため
に、色が有する色相の要素に基づき変換する。

【０００９】すなわち、色変換前の色信号と変換後の色
信号の均等色空間上の色相が変化しないように変換する
という方法が取られる。つまり、図４の第２象現に示し
たように均等色空間上の原点と入力信号とを結ぶ直線上
の色信号に変換する。これは人間の視覚特性から見てＣ
ＲＴ上に表示されている色とハードコピー出力される色
とが彩度は異なっていても色相が同一である方が違和感
が少ないという理由によっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし均等色空間上で
同一色相であっても実際の出力される色が人間の見た目
で同じ色相に見えるという保証はなく、例えば青色（図
４Ｐ）などでは色相を保存（図４Ｑ）するよりも色相を
縁方向にずらした方が（図４Ｒ）実際の色の見え方とし
て好ましい。

【００１１】即ち、人間の視覚特性と均等色空間に基づ
く理論値は一致しないという問題があった。

【００１２】本願発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、人間の視覚特性に基づき、色空間圧縮処理を行い、
入力した色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号
に変換することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理方法は、色信号を入力し、前記入力
した色信号の色相及び彩度に対応した色空間上の軌跡に
基づき、該入力した色信号の色相と異なる色相の色信号
に変換する色空間圧縮処理を行うことを特徴とする。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下、図面を参照して本願の第１の実施例
を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本実施例の画像処理装置の一例を
説明するブロック図である。

【００１６】表示装置を備えたホスト等の外部機器４９
０から表示装置で表示した画像を示す画像データを、処
理部４００が受信し、ＣＰＵ４６０の制御の下で処理し
画像を形成する。

【００１７】以下、処理部４００について説明する。

【００１８】入力部４００は外部機器４００から画像デ
ータを受信し、ＲＧＢデータに変換し、出力する。フレ
ームメモリー４２０は入力したＲＧＢデータを１画像分
格納する。又、色変換部４３０で行われる色変換にＣＰ
Ｕ４６０の制御の下同期してＲＧＢデータを読み出す。
色変換部４３０は、入力したＲＧＢデータを画像形成部
４００の特性に基づきＲ′Ｇ′Ｂ′データに変換する。
ＣＭＹＫ変換部４４０はＲ′Ｇ′Ｂ′データを、画像形
成部４５０で用いる記録材ＣＭＹＫに対応するＣＭＹＫ
データに変換する。画像形成部４５０はＣＭＹＫデータ
に基づき記録媒体に画像を形成する。

【００１９】なお、処理部４００での以上の処理は、Ｃ
ＰＵ４６０によって各々制御されている。

【００２０】ＣＰＵ４６０はＲＯＭ４７０に格納されて
いるプログラムに基づきＲＡＭ４８０を用いて、各処理
を制御する。

【００２１】（色変換部）以下に、色変換部４３０にお
ける処理を図２及び図３を用いて詳細に説明する。

【００２２】図２は、色変換部４３０の１例を示すブロ
ック図である。

【００２３】Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号を記憶するフレーム
メモリー４２０からＣＰＵ４６０がこの画像信号を位置
画素ごとに読み出し１０２の均等色空間変換回路へ送る
均等色空間変換部１０２では（１）の式にしたがって
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を均等色空間信号Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊に変
換する。

【００２４】Ｌ^*＝１１６（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−１６ａ^*＝５００（（Ｘ／Ｘ₀）^1/3−（Ｙ／Ｙ₀）^1/3）・・・（１）ｂ^*＝２００（（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−（Ｚ／Ｚ₀）^1/3）ここでＸ＝０．６０６７Ｒ＋０．１７３６Ｇ＋０．２０
０１ＢＹ＝０．２９８８Ｒ＋０．５８６８Ｇ＋０．１１４４ＢＺ＝０．００００Ｒ＋０．０６６１Ｇ＋１．１１５０ＢまたＸ₀、Ｙ₀、Ｚ₀は基準白色のＸＹＺ値Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*空間とはＣＩＥ（国際照明委員会）で規
定された均等色空間であり、人間の視覚特性にほぼリニ
アーに対応していると言われている。

【００２５】均等色空間変換部１０２で変換されたＬ，
ａ，ｂ信号は色再現範囲内・外判定部１０３へ送られ、
同時にａ，ｂ信号は色相彩度変換部１０４へも送られ
る。

【００２６】色再現範囲内・外判定部１０３では、ＲＡ
Ｍ４８０に記憶されている画像形成部４５０に関する特
性の１つである色再現範囲を示す色再現範囲データを参
照し、Ｌ，ａ，ｂ信号が画像形成部の色再現範囲内か否
かを判定する。

【００２７】ここで、ＲＡＭ４８０に記憶されている色
再現範囲データは画像形成部に関する特性を示すプロフ
ァイルの中に格納されている。具体的に、色再現範囲デ
ータは、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、６原色に対応する点
で格納されている。

【００２８】入力信号の色再現範囲内、外判定は、６原
色に対応する点を補間することにより得られる色再現範
囲と入力色信号を比較することにより判定する。

【００２９】一方、色相彩度変換部１０４は（２）式に
よりａ，ｂ信号を色相信号Ｈ、彩度信号Ｃに変換する。

【００３０】Ｈ＝ａｒｃｔａｎ（ｂ／ａ）Ｃ＝ｓｑｒｔ（ａ＾２＋ｂ＾２）・・・（２）Ｈは入力信号のａ，ｂ座標のａ＊軸からの角度を表し、
Ｃは原点からの距離を表している。

【００３１】色相信号Ｈ、彩度信号Ｃに変換することに
より、入力色信号を色相と彩度の２つの要素によって表
わすことができる。

【００３２】変換されたＨ、Ｃ値は放物線関数生成部１
０５へ入力され（３）式によって示される放物線関数の
パラメーターＡをまず決定する。

【００３３】ｙ＝Ａ・ｘ・（ｚ−１）・・・（３）ここでｘ，ｙは入力及び出力変数である。

【００３４】パラメーターＡの決定方法は例えば次のよ
うに行うことができる。

【００３５】図３（Ａ）に放物線経路を用いた色空間圧
縮の様子を示す。２０１、２０２はそれぞれＣＲＴモニ
ターの色再現範囲、ハードコピープリンターの色再現範
囲である。

【００３６】図に示すように予め、色再現範囲データと
してＲＡＭ４８０に格納されているＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、
Ｍ、Ｃの各原色に対応して色空間圧縮の経路を放物線と
して定義しておく。

【００３７】図中２０３〜２０８で示されている曲線が
その放物線関数であり、画像形成部の色再現範囲の外と
判定された入力色信号はこの曲線の経路に従って色再現
域内におさまるまで矢印方向に圧縮される。従ってパラ
メーターＡを色相ごとに設定しておけば色相ごとに色空
間圧縮する方向を制御することができる。

【００３８】例えば原点と原色Ｒを結ぶ線を座標軸とし
て考えると図３（Ｂ）のような放物線関数となってい
る。パラメーターＡが正の値のとき放物線は下に凸であ
り、Ａが大きくなるほど曲率が大きくなる。またＡが負
の場合は上に凸の関数となり、やはりＡが大きくなるほ
ど曲率が大きくなる。すなわちＡが０の場合はその色相
において色空間圧縮は色相を保存して直線上の経路で実
行されるが、Ａを正にすれば等色相線よも右よりの色相
に向かって圧縮され、Ａを負にすれば左よりの色相に向
かって圧縮される。

【００３９】Ａの値を色相Ｈに対してプロットすると図
３（Ｃ）のようになる。図中○印で示された点が６原色
に対してあらかじめ設定した値である。入力信号のＨの
値がわかれば、あらかじめ設定した値を図のように線形
補間して入力信号の色相に対するＡの値が求められる。

【００４０】したがって、色空間圧縮する方向を色相に
基づき設定するので、上述したように青色（図４Ｐ）に
対して、色相を緑方向、即ち正の方向にずらして（図４
Ｒ）色空間圧縮することができ、実際の色の見え方とし
て、同一色相で色空間圧縮した時よりも実際の色の見え
方を好ましく再現することができる。

【００４１】即ち、入力色信号が有する色味、即ち、人
間の目に与える印象に基づき色空間圧縮することができ
る。

【００４２】本実施例では、画像形成部の色再現範囲外
である入力色信号のみを色空間圧縮する外縁色空間圧縮
を用いているので、色相に基づき生成されたパラメータ
Ａに対して、彩度に基づく補正を行う。

【００４３】即ち、彩度が低い場合はＡを０に近づける
ようにするために、Ａの値に彩度Ｃでの補正を加えた
Ａ′を必要なパラメーターとして（４）式に基づき設定
するようにする。

【００４４】Ａ′＝Ａ×Ｃ／Ｃ₀ ・・・（４）ここでＣ₀はあらかじめ決められた正規化定数である。

【００４５】したがって、正規化定数であるＣ₀を画像
形成部の色再現範囲に基づき設定することにより、入力
色信号が色再現範囲の内と外の境界付近で生じる変換の
不連続を是正することができる。

【００４６】以上のようにして入力信号の色相、彩度に
応じてパラメーターＡ′が決定されると色空間圧縮の経
路が決定される。例えば、図３（Ａ）２０９の点で示す
入力信号の場合、経路は２１０となる。そこで１０３の
色再現範囲内・外判定で色再現範囲外と判定されたＬ，
ａ，ｂ信号はＬ，ａ，ｂ値更新部１０６へ送られパラメ
ーターＡで決まる経路２１０上を原点に向かって微小量
移動即ち、色空間圧縮され新たなＬ′，ａ′，ｂ′信号
として色再現範囲内・外判定部１０３の入力に戻され
る。更新されたＬ′，ａ′，ｂ′信号が色再現範囲の中
に入るようになるまで更新手順が繰り返され、最終的に
図中２１１のように再現範囲内に入るとＬ，ａ，ｂ信号
はＲＧＢ逆変換部１０７へ送られ、変換されたＲ′、
Ｇ′、Ｂ′信号がＣＭＹＫ変換部４４０に出力される。

【００４７】実施例１によれば、画像形成部４５０で再
現することができる入力色信号は忠実に再現し、再現す
ることができない入力色信号に対しては入力色信号の色
味に基づいた色空間圧縮処理を施して再現する。

【００４８】即ち、色再現範囲内の入力色信号は忠実に
色を再現し、色再現範囲は人間が見た場合に、入力色に
対して最も近く見える色に再現することができる。

【００４９】（変形例）実施例１では色空間圧縮方法と
して、外縁色空間圧縮方法を用いたが、本発明はこれに
限らず、例えば、均等色空間圧縮等の他の色空間圧縮方
法を用いても構わない。

【００５０】均等色空間圧縮方法とは、図４の第１象現
に示すように入力色信号が色再現範囲の内もしくは外に
係らず、全ての入力色信号に対して均等に変換する方法
である。

【００５１】即ち、色再現範囲外にあるＬをＮに変換
し、色再現範囲内にあるＭを０に変換する。

【００５２】なお、均等色空間圧縮方法は外縁色空間圧
縮方法とは異なり、全ての入力色信号に対して変換を行
うので、変換結果が不連続にならない。

【００５３】従って、均等色空間圧縮方法を用いた場合
は、上述した（３）式で示した色相のみに基づく放物線
関数のパラメータＡに基づき均等色空間圧縮を行っても
良い。

【００５４】もちろん、実施例１と同様に上述した
（４）式で示した色相及び彩度に基づく放物線関数のパ
ラメータＡ′に基づき均等色空間圧縮を行っても良い。

【００５５】実施例１では入力されるカラー画像信号す
べてについて画素ごとに変換するような構成としたが、
入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号のあらゆる組み合わせについ
てあらかじめ前記手順を実行しておき出力される更新後
のＲ、Ｇ、Ｂ信号値を入力信号に対応させてルックアッ
プテーブルに記憶させておけば、入力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に
対する出力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をテーブル参照により即座に
得ることができる。

【００５６】すなわち入力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の組み合わせ
をアドレスとする番地に前記更新されたＲ、Ｇ、Ｂ信号
値データを書き込んで置けば良い。

【００５７】ただし入力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の全ての組み合
わせにつしてこれを実行すると各色８ビットの信号値の
場合、１６００万以上のアドレスを持つメモリーが必要
となり現実的ではない。そこでメモリーに記憶するのは
入力信号の上位３〜４ビットの組み合わせに対する出力
値のみとし、それ以外の入力に対する出力値はメモリー
に記憶された値に線形補間して得るという周知のテーブ
ル変換方式を用いることが可能である。

【００５８】なお、上記実施例ではＬ^*ａ^*ｂ^*色空間を
用いたが、例えばＬ^*ｕ^*ｖ^*色空間にＹ、Ｉ、Ｑ色空間
等の他の色空間を用いても構わない。

【００５９】また、画像形成部４５０はＬＢＰやインク
ジェット等画像形成を行うものであれば構わない。

【００６０】更に、熱エネルギーによる膜沸騰を起こし
て液滴を吐出するタイプのヘッドを用いたものでも構わ
ない。

【００６１】また、外部機器から色信号を入力するので
はなく、自機に備えられたＣＣＤ等の読み取り部から色
信号を入力しても構わない。

【００６２】また、上述の実施例では人間の視覚特性に
基づく放物線軌跡に基づき色空間圧縮処理を行ったが、
本願発明はこれに限らず、人間の視覚特性に基づく軌跡
ならば構わない

【００６３】

【発明の効果】以上のように本願発明によれば、人間の
視覚特性に基づく軌跡によって色空間圧縮処理するの
で、入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色
信号に変化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る画像処理装置の１例を示すブロ
ック図

【図２】実施例１に係る色変換部の１例を示すブロック
図

【図３】実施例１に係る放物線関数の１例を示す図

【図４】ＣＲＴとハードコピーの色再現範囲の違いを示
す図

【符号の説明】

４００処理部４３０色変換部４６０ＣＰＵ４９０外部機器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色信号を入力し、前記入力した色信号の色相及び彩度に対応した色空間上
の軌跡に基づき、該入力した色信号の色相と異なる色相
の色信号に変換する色空間圧縮処理を行うことを特徴と
する画像処理方法。
【請求項２】前記軌跡は放物線であることを特徴とす
る請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】更に、予め色空間上の複数の代表点に対
応する複数の軌跡を記憶し、前記記憶された軌跡及び前記入力した色信号の色相に基
づき、前記色空間圧縮処理する際に用いる軌跡を設定す
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】複数の代表点はＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、
Ｙ、６原色であることを特徴とする請求項３記載の画像
処理方法。
【請求項５】前記色空間圧縮処理は、外縁色空間圧縮
処理であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方
法。
【請求項６】更に、入力した色信号を標準色信号に変
換し、前記変換された標準色信号に基づき、色相及び彩度を抽
出することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項７】前記標準色信号は、均等色空間上で示さ
れている色信号であることを特徴とする請求項６記載の
画像処理方法。
【請求項８】色信号を入力し、前記入力した色信号の内、色空間圧縮対象である色信号
に対して色空間圧縮処理を行う画像処理方法において、色空間圧縮処理対象である色信号の色相に対応した色空
間上の軌跡に基づき、色空間圧縮することを特徴とする
画像処理方法。
【請求項９】色信号を入力した入力手段と、前記入力手段により入力した色信号の色相及び彩度に対
応した色空間上の軌跡に基づき、該入力した色信号の色
相と異なる色相の色信号に変換する色空間圧縮処理を行
う色空間圧縮処理手段とを有することを特徴とする画像
処理装置。
【請求項１０】前記色空間圧縮手段は、ルックアップ
テーブルによって処理することを特徴とする請求項９記
載の画像処理装置。