JPH0887256A - 減色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フルカラー画像の色を画質に粗さや不自然さ
を感じさせないように減色する。 【構成】 ＲＧＢ空間を所定階調単位で複数の細分化ブ
ロックに分割しておき、減色対象のフルカラー画像の各
画素の色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分解し、前
記複数の細分化ブロックのうち各分解色の階調に対応し
た細分化ブロックにおいて階調単位に使用画素数をカウ
ントすると共に、各細分化ブロックにおける使用階調数
をカウントした後、各細分化ブロックから前記使用画素
数が多い階調の分解色を、各細分化ブロックにおける前
記使用階調数に応じた数だけ選択し、この選択した階調
の分解色を比較基準色と定め、この比較基準色と減色対
象のフルカラー画像の各画素の分解色とを順次比較し、
両者が一致した画素の分解色は比較相手となった比較基
準色に置換し、不一致の画素の分解色は階調が最も近い
比較基準色に置換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示装置や印刷装置な
どの画像出力装置で出力するフルカラー画像の色数を削
減する減色方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示装置や印刷装置などの画像出
力装置でフルカラー画像を出力する場合、フルカラー画
像の中から平均的な色を取り出してディザリングによ
り、画像を作成して出力するものがある。

【０００３】ディザリングとは、ある特殊なパターンで
交互に異なる色を設定し、擬似的に中間色を作成する方
法である。

【０００４】例えば、表示装置が任意の色を２５６色指
定でき、かつ同時に２５６色表示できる場合、使用頻度
の多い色だけを選択せずにフルカラー（例えば、１６７
７万色や２６万色）画像の中から平均的な色を抽出し、
色の片寄りがないようにする方法である。

【０００５】この方法の場合、色が平均的に抽出してあ
るため、２つの隣り合う間の色を表示しようとすると、
そのどちらか近い方の色を用いて表示される。

【０００６】また、画像の中の大きな範囲で似かよった
複数の色の部分があった場合、この部分の色は同じ色で
塗り潰されてしまう。従って、近似色で形や奥行などが
表されていても平面的な表示となってしまう。

【０００７】別のケースで、例えば１ドットが紫色とす
る。しかし、２５６色の中に紫色が無かった場合、赤と
青をそれぞれ１ドットで隣り合わせにすると人の目には
混ざり合って紫色に見える。すなわち、複数の色を用い
て別の色に見えるようにでき、画像全体で見た場合は見
栄えがする画像とすることができる。しかし、１ドット
ずつ色が変わるため、画像の色に滑らかさが無くなって
しまう。従って、画像の中の対象となる目的物が大きい
場合は有効であるが、小さい場合は効果が薄れてしま
う。さらに、解像度の低い表示装置等を使用すると粗さ
が目立ってしまう。

【０００８】一方、フルカラー画像は、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色が共に６４階調のとき、その表
現可能な色数は２６２，１４４（＝６４×６４×６４）
色となる。

【０００９】このような条件で、表示装置が任意の色を
例えば２５６色までしか同時表示できない場合に色数を
減らす方法としては、使用頻度の多い色から先に２５６
色抜き出し、残った色については、先に抜き出した２５
６色の中で最も近い色に変更するという方法が考えられ
る。

【００１０】この方法では、ある程度の画像の質は得ら
れるものの、残った色は、階調を数値的に近似するた
め、思わぬ色に変更されてしまい、画像のあちこちに粗
さが目立った見栄えのしないものとなってしまう。

【００１１】これに対し、特開昭６３−１５１２６７号
公報あるいは特開昭６３−１５１２７０号公報に示され
るような色調補正方法が提案されている。

【００１２】特開昭６３−１５１２６７号公報に示され
た色調補正方法は、単純なパラメータを用いることによ
って色調修正を行った画像を得る方法である。

【００１３】また、特開昭６３−１５１２７０号公報に
示される色調補正方法は、黒又は黒に近い色であること
を識別する黒検出器を設け、これらを一色の黒として扱
う方法である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】フルカラー画像の色数
を減色するには、例えば、黄赤系が多い夕焼け、青系が
多い浜辺、赤系の多い人物、白系が多い雪山などの画像
に見られるように、画像によって使用している色が同色
系に集まっている傾向にある点を考慮し、見た目に粗さ
や不自然さが感じられないように減色する必要がある。

【００１５】しかしながら、ディザリング処理によって
フルカラー画像の色を減色する従来の方法にあっては、
平面的な画像になったり、滑らかさがない不自然な画像
になるなどの問題があり、またフルカラー画像の面積が
ある程度大きくなければ処理できないという問題があ
る。

【００１６】また、特開昭６３−１５１２６７号公報お
よび特開昭６３−１５１２７０号公報に開示された色調
補正方法にあっては、単純なパラメータを用いて色修正
を行っているので、パラメータによって色数を減少させ
ることは可能であるが、パラメータを人為的に設定する
ので、原画像に対して不自然さが残る画像となってしま
う問題がある。

【００１７】本発明の目的は、例えば１６７７万色や２
６万色といった膨大な色数から構成されるフルカラー画
像を２５６色等に減色させても、見た目では画質に粗さ
や不自然さを感じさせない見栄えのよい画像に減色させ
ることができる減色方法を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの明
度軸からなる論理的に立体構造のＲＧＢ空間を所定階調
単位で複数の細分化ブロックに分割しておき、減色対象
のフルカラー画像の各画素の色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）に分解し、その各分解色の使用画素数を前記複
数の細分化ブロックのうち各分解色の階調に対応した細
分化ブロックにおいて階調単位にカウントすると共に、
各細分化ブロックにおける使用階調数をカウントした
後、各細分化ブロックから前記使用画素数が多い階調の
分解色を、各細分化ブロックにおける前記使用階調数に
応じた数だけ選択し、この選択した階調の分解色を比較
基準色と定め、この比較基準色と減色対象のフルカラー
画像の各画素の分解色とを順次比較し、両者が一致した
画素の分解色は比較相手となった比較基準色に置換し、
不一致の画素の分解色は階調が最も近い比較基準色に置
換し、減色対象のフルカラー画像の色を前記比較基準色
の数に減色することを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によれば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３つの明度軸からなる論理的に立体構造のＲＧ
Ｂ空間を用意する。

【００２０】ＲＧＢ空間とは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の明度を立体的に表現するためのもので、それぞ
れの軸が階調となり、３つの明度軸の交点（原点）が
「黒」、原点以外の頂点がそれぞれ最も明るい赤、緑、
青を表わすものとなる。すべてが最も明るい赤、緑、青
となった交点は「白」を表わすものとなる。

【００２１】そして、このＲＧＢ空間を所定階調単位で
複数の細分化ブロックに分割する。例えば、赤、緑、青
がそれぞれ６４階調から成る２６２，１４４（＝６４×
６４×６４）色のフルカラー画像を扱う場合、６４階調
を８階調単位で８個に分割し、この分割数に対応した５
１２（＝８×８×８）ブロックに細分化する。

【００２２】このようにすると、１つの細分化ブロック
で表現可能な色数は、５１２（＝８×８×８）色とな
る。

【００２３】そこで、減色対象のフルカラー画像の各画
素の色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分解し、その
使用画素数を複数の細分化ブロックのうち各分解色の階
調に対応した細分化ブロックにおいて階調単位にカウン
トすると共に、各細分化ブロックにおける使用階調数を
カウントする。すなわち、対象となるフルカラー画像
が、ＲＧＢ空間の５１２個の各細分化ブロック中で何色
使用しているか、さらに、各色を何画素が使用している
かをカウントする。

【００２４】この後、各細分化ブロックから前記使用画
素数が多い階調の分解色を、各細分化ブロックにおける
前記使用階調数に応じた数だけ選択する。

【００２５】これにより、フルカラー画像を構成してい
る色のうち使用頻度の多い色が所定数だけ抽出される。
例えば、２５６色だけ抽出される。

【００２６】次に、この選択した階調の分解色を比較基
準色と定め、この比較基準色と減色対象のフルカラー画
像の各画素の分解色とを順次比較し、両者が一致した画
素の分解色は比較相手となった比較基準色に置換し、不
一致の画素の分解色は階調が最も近い比較基準色に置換
する。

【００２７】これにより、減色対象のフルカラー画像の
色は、前記比較基準色の数に減色される。

【００２８】この場合、各細分化ブロックから使用画素
数が多い階調の分解色を、各細分化ブロックにおける前
記使用階調数に応じた数だけ選択するので、例えば青系
が多い浜辺のフルカラー画像においては、青系の比較基
準色が多く選択されるので、対象のフルカラー画像の色
の特徴を反映した自然な画像となる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

【００３０】図１は、本発明を実現する画像処理装置の
機能ブロックであり、フルカラー画像を入力するイメー
ジスキャナ１、入力されたフルカラー画像の各色の使用
頻度をカウントするための赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３つの明度軸から成る論理的に立体構造のＲＧ
Ｂブロック（空間）２、このＲＧＢブロックを使用して
フルカラー画像を減色するＲＧＢブロック制御部３、減
色された減色化画像４を表示装置６に表示させるための
表示制御部５、同様に減色された減色化画像４を印刷装
置８から印刷出力させるための印刷制御部７とが設けら
れている。

【００３１】以下、赤、緑、青の明度が各６４階調であ
り、フルカラー画像は２６２，１４４（＝６４×６４×
６４）色、目的の色数（減色化画像４）は２５６色の例
で説明する。

【００３２】ＲＧＢブロック２とは、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の明度を立体的な構造で表現するため
のもので、それぞれの軸が階調となり、３つの明度軸の
交点（原点）が「黒」、原点以外の頂点がそれぞれ最も
明るい赤、緑、青を表わすものとなる。すべてが最も明
るい赤、緑、青となった交点は「白」を表わすものとな
る。

【００３３】本発明では、図２の拡大図に示すように、
ＲＧＢブロック２を８階調単位で５１２（＝８×８×
８）個の細分化ブロック２０に分割する。

【００３４】このようにすると、１つの細分化ブロック
で表現可能な色数は、５１２（＝８×８×８）色とな
る。

【００３５】この細分化ブロック２０は、フルカラー画
像の各色の使用頻度をカウントするためのものであるの
で、具体的には、メモリを使用した階調単位のカウンタ
で構成される。

【００３６】まず、減色対象のフルカラー画像を減色す
る場合、イメージスキャナ１から対象のフルカラー画像
を入力する。

【００３７】ＲＧＢブロック制御部３は、フルカラー画
像が入力されると、そのフルカラー画像の各画素の色を
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分解し、５１２個の細
分化ブロック２０のうち各分解色の階調に対応した細分
化ブロックにおいて階調単位に使用画素数ｎをカウント
させると共に、各細分化ブロック２０における使用階調
数ｍをカウントさせる。すなわち、対象となるフルカラ
ー画像が、ＲＧＢ空間の５１２個の各細分化ブロック２
０中で何色使用しているか、さらに、各色を何回使用し
ているかをカウントさせる。

【００３８】この後、全体の細分化ブロック２０から使
用頻度の多い階調の分解色を２５６個選択する。

【００３９】この場合、どの細分化ブロック２０から幾
つの分解色を選択するかは、対象とするフルカラー画像
全体の色数及び画素数のうち、各々の細分化ブロック２
０での使用色数率、及び使用ドット数率により選択す
る。

【００４０】使用色数率とは、その細分化ブロックでの
使用色数（＝ｍ）／全体色数（＝２６２，１４４）のこ
とであり、使用ドット数率とは、その細分化ブロックで
の使用画素数（＝ｎ）／全体画素数のことである。

【００４１】具体的には、使用画素数ｎが多い階調の分
解色を、各細分化ブロック２０における使用階調数ｍに
応じた数だけ順次選択し、最終的には２５６個の分解色
を選択する。

【００４２】これにより、フルカラー画像を構成してい
る色のうち使用頻度の多い色が所定数だけ選択される。
例えば、２５６色だけ選択され、２６万色が２５６色に
絞り込まれる。

【００４３】次に、この選択した２５６個の階調の分解
色を比較基準色と定め、この比較基準色と減色対象のフ
ルカラー画像の各画素の分解色とを順次比較し、両者が
一致した画素の分解色は比較相手となった比較基準色に
置換し、不一致の画素の分解色は階調が最も近い比較基
準色に置換することにより、減色化画像４を生成する。

【００４４】今、１つの細分化ブロック２０においてカ
ウントした１階調単位の使用画素数ｎが図３の枠内の数
値で示すような分布であったとする。

【００４５】なお、実際はこの細分化ブロック２０は立
方体構造であるが、ここでは説明を判り易くするため
に、立方体構造ではなく平面構造で説明する。また、縦
軸は赤明度、横軸は緑明度とし、図の下から上、左から
右に進むにつれて明るくなるものとする。図の上にいく
と明るい赤に、右にいくと明るい緑になる。右斜め上に
いくと赤と緑が混ざった明るい黄色になる。

【００４６】細分化ブロック内の数値は、赤と緑の明る
さに対応した各階調の使用画素数ｎである。

【００４７】この例では、赤明度が「０」、緑明度が
「０」の明るさの色は「３５」画素使用されていること
になる。また、赤明度が「５」で、緑明度が「５」の位
置の明るさの色は９５画素で最も多いことになる。

【００４８】ここから使用頻度の高い順に選択すると、
「９５」，「９０」，「９０」，「８５」・・・の順と
なる。実際には細分化ブロック２０は立方体なので５１
２個が降順に並ぶことになり、その中から任意の個数を
前記の割り出し方法により抽出する。

【００４９】降順な抽出方法で１０個抽出した場合、図
４の符号１０のような階調が選択される。この場合、明
度の明るい方に集中して抽出されている。暗い方の色は
抽出できず、２５６個抽出した中に色が一致しなかった
場合、近似色選択時、色がかけ離れてしまう場合があ
る。また、色が集中しているので、色の差がほとんど変
わらないものばかりが抽出される。

【００５０】ＲＧＢブロック２を用いた選択方法では、
降順に抽出はするが、抽出した色の上下左右（立体の場
合は前後も含む）は抽出済みとし、以降それらは抽出し
ないようにする。

【００５１】ＲＧＢブロック２を用いた選択方法で１０
個抽出した場合、図４の符号１１のような階調が選択さ
れる。

【００５２】降順な抽出方法より、分散して色が抽出で
き、近似色選択時も色がかけ離れないで済む。

【００５３】表示制御部５は、このようにして生成され
た減色化画像４を使用してグラフィックディスプレイ等
の表示装置６に表示する。

【００５４】また、印刷制御部７は、減色化画像４をカ
ラーで印刷できる印刷装置８に印刷させる。

【００５５】以上のようにして減色対象のフルカラー画
像の色は、２５６個の比較基準色の数に減色される。

【００５６】この場合、各細分化ブロック２０から使用
画素数が多い階調の分解色を、各細分化ブロック２０に
おける前記使用階調数に応じた数だけ選択するので、例
えば青系が多い浜辺のフルカラー画像においては、青系
の比較基準色が多く選択されるので、対象のフルカラー
画像の色の特徴を反映した自然な画像となる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明では、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの明度軸からなる論理的に立体
構造のＲＧＢ空間を所定階調単位で複数の細分化ブロッ
クに分割しておき、減色対象のフルカラー画像の各画素
の色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分解し、前記複
数の細分化ブロックのうち各分解色の階調に対応した細
分化ブロックにおいて階調単位に使用画素数をカウント
すると共に、各細分化ブロックにおける使用階調数をカ
ウントした後、各細分化ブロックから前記使用画素数が
多い階調の分解色を、各細分化ブロックにおける前記使
用階調数に応じた数だけ選択し、この選択した階調の分
解色を比較基準色と定め、この比較基準色と減色対象の
フルカラー画像の各画素の分解色とを順次比較し、両者
が一致した画素の分解色は比較相手となった比較基準色
に置換し、不一致の画素の分解色は階調が最も近い比較
基準色に置換し、減色対象のフルカラー画像の色を前記
比較基準色の数に減色するようにしたので、画像の表示
や印刷が粗くなく、自然で滑らかな見栄えのする画像が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現するための画像処理装置の一実施
例を示す機能ブロック図である。

【図２】ＲＧＢブロック（空間）の拡大図である。

【図３】１つの細分化ブロックにおける使用画素数の数
値例を示す説明図である。

【図４】減色のために使用する比較基準色を選択する過
程の一例を示す説明図である。

【図５】減色のために使用する比較基準色を選択する過
程の他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…イメージスキャナ、２…ＲＧＢブロック、３…ＲＧ
Ｂブロック制御部、４…減色化画像、５…表示制御部、
６…表示装置、７…印刷制御部、８…印刷装置、２０…
細分化ブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉江 正則 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 東田 隆司 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア開発本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの
   明度軸からなる論理的に立体構造のＲＧＢ空間を所定階
   調単位で複数の細分化ブロックに分割しておき、減色対
   象のフルカラー画像の各画素の色を赤（Ｒ）、緑
   （Ｇ）、青（Ｂ）に分解し、その各分解色の使用画素数
   を前記複数の細分化ブロックのうち各分解色の階調に対
   応した細分化ブロックにおいて階調単位にカウントする
   と共に、各細分化ブロックにおける使用階調数をカウン
   トした後、各細分化ブロックから前記使用画素数が多い
   階調の分解色を、各細分化ブロックにおける前記使用階
   調数に応じた数だけ選択し、この選択した階調の分解色
   を比較基準色と定め、この比較基準色と減色対象のフル
   カラー画像の各画素の分解色とを順次比較し、両者が一
   致した画素の分解色は比較相手となった比較基準色に置
   換し、不一致の画素の分解色は階調が最も近い比較基準
   色に置換し、減色対象のフルカラー画像の色を前記比較
   基準色の数に減色することを特徴とする減色方法。