JPH0916756A

JPH0916756A - 色信号系変換装置

Info

Publication number: JPH0916756A
Application number: JP7188622A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ikuta; 国男生田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】複雑な補間演算を行うことなく、色信号系変
換用のＬＵＴの記憶容量を少なくするようにする。【構成】画像発生装置２０は各８ビットのＢＧＲデー
タを発生する。色信号系変換装置３０はＢＧＲデータを
各８ビットのＹＭＣＫデータに変換して出力する。画像
記録装置４０はＹＭＣＫデータに基づいてカラー画像の
記録を行う。階調数変換回路３１〜３３は、できる限り
画質が低下しないように、各８ビットのＢＧＲデータ
（すなわち、各２５６階調のＢＧＲデータ）を、それぞ
れ、各３ビットのＢＧＲデータ（すなわち、各８階調の
ＢＧＲデータ）に変換する。ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換ＬＵ
Ｔ３４は各３ビットのＢＧＲデータに基づいて各８ビッ
トのＹＭＣＫデータを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１の色信号系の複数
の色分解画像データを第２の色信号系の複数の色分解画
像データに変換する色信号系変換装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】色信号系としては、加法混色の代表であ
るＢＧＲ信号系や減法混色の代表であるＹＭＣＫ信号系
などがある。印刷製版工程などでは、ＢＧＲ信号系から
ＹＭＣＫ信号系への変換を行う必要が生じる場合があ
る。このような色信号系の変換は、変換を高速に行うた
めに、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと略す。）
を用いて行われる。しかし、例えば、各８ビットのＢＧ
Ｒデータを同じく各８ビットのＹＭＣＫデータに変換す
る場合、ＬＵＴの記憶容量としては、４×２²⁴ワードと
いう膨大な容量が必要となる。

【０００３】そこで、従来の色信号系変換装置では、Ｂ
ＧＲデータの上位ビット（例えば、４ビット）のみに対
するＹＭＣＫデータをＬＵＴに格納しておく。そして、
このＬＵＴを用いて、ＢＧＲデータの上位ビットをＹＭ
ＣＫデータに変換し、ＢＧＲデータの下位ビット（例え
ば、４ビット）を用いて、ＬＵＴより得られたＹＭＣＫ
データを補間することにより、最終的なＹＭＣＫデータ
を得るようにしていた。なお、補間方法としては、例え
ば、ＢＧＲデータによる色立体を複数の４面体に分割
し、この４面体内において補間を行う４面体分割法や、
ＢＧＲデータによる色立体を複数の直方体に分割し、各
直方体の体積と各直方体に対向する頂点との積算和を求
めて補間を行う３次元バイリニア法などが用いられる。

【０００４】このような従来の色信号系変換装置として
は、例えば、特公昭５８−１６１８０号公報、特開平４
−２４２３７２号公報、特開平６−３１１３５５号公報
に記載のものが挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の色信号系変換装
置では、色信号系変換前の色分解画像データ（上記した
例では、ＢＧＲデータ）の下位ビットを用いて、ＬＵＴ
より得られた色信号系変換後の色分解画像データ（上記
例では、ＹＭＣＫデータ）を補間しているが、その補間
演算は複雑である。従って、この補間演算を演算回路に
よってリアルタイムで行おうとすると、演算処理に時間
がかかるため、全体の処理速度が遅くなると共に、演算
回路の規模も大きくなるという問題があった。また、演
算回路を用いずに補間をもＬＵＴによって行うことも考
えられるが、その場合も予め上記した複雑な補間演算を
行う必要があるため、手間がかかるという問題がある。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解決し、複雑な補間演算を行うことなく、
色信号系変換用のＬＵＴの記憶容量を少なくすることが
できる色信号系変換装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、請求項１に記載の発明は、第１の色信号系の複数
の色分解画像データを第２の色信号系の複数の色分解画
像データに変換する色信号系変換装置であって、前記第
１の色信号系の複数の色分解画像データに各々対応する
と共に、対応する該色分解画像データの階調数Ｍ（但
し、Ｍは３以上の整数）を他の階調数Ｎ（但し、ＮはＭ
より小さい２以上の整数）にそれぞれ変換する複数の階
調数変換手段と、階調数変換後の前記第１の色信号系の
複数の色分解画像データを前記第２の信号系の複数の色
分解画像データに変換するデータ変換手段と、を備え、
前記階調数変換手段は、階調数変換前の前記色分解画像
データの値に係数（Ｎ−１）／（Ｍ−１）を乗算して得
られる、整数部と１桁以上の小数部とから成る値を、乗
算結果データとして出力する係数乗算結果導出手段と、
前記乗算結果データの小数部データの値を２値化して２
値データを得る２値化手段と、前記乗算結果データの整
数部データの値に前記２値データの値を加算して、得ら
れた値を階調数変換後の前記色分解画像データとして出
力する加算手段と、を備える。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の色信号系変換装置において、前記２値化手段
が、乱数データを発生する乱数発生手段と、前記小数部
データの値に前記乱数データの値を加算して、加算した
際の最上位を越えた桁上げの発生の有無を示す桁上げデ
ータを前記２値データとして得る手段と、を備える。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の色信号系変換装置において、前記２値化手段
が、ディザデータを発生するディザデータ発生手段と、
前記小数部データの値に前記ディザデータの値を加算し
て、加算した際の最上位を越えた桁上げの発生の有無を
示す桁上げデータを前記２値データとして得る手段と、
を備える。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の色信号系変換装置において、前記２値化手段
が、前記小数部データの値を誤差拡散法を用いて２値化
する手段を備える。

【００１１】

【作用】このように、請求項１に記載の発明では、デー
タ変換手段によって第１の色信号系の色分解画像データ
を第２の色信号系の色分解画像データに変換するに先だ
って、階調数変換手段によって第１の色信号系の色分解
画像データの階調数Ｍをそれよりも小さい階調数Ｎに変
換する。

【００１２】また、階調数変換手段では、係数乗算結果
導出手段によって、色分解画像データの値に係数（Ｎ−
１）／（Ｍ−１）を乗算して得られる、整数部と１桁以
上の小数部とから成る値を、乗算結果データとして得
て、分離手段によって、その乗算結果データを整数部の
データと小数部のデータに分離し、２値化手段によっ
て、その小数部データの値を２値化して２値データを得
て、加算手段によって、上記整数部データの値に２値デ
ータの値を加算して、得られた値を階調数変換後の色分
解画像データとして出力する。このようにして、階調数
変換手段においては第１の色信号系の色分解画像データ
の階調数の変換を行っているので、複雑な補間演算は不
要となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図１は本発明の一実施例としての色信号系変
換装置を備えた画像記録システムを示すブロック図であ
る。図１に示す画像記録システムは、画像発生装置２０
と本実施例の色信号系変換装置３０と画像記録装置４０
とで構成されている。

【００１４】図１において、画像発生装置２０は、各８
ビットのＢＧＲ信号系の色分解画像データ（すなわち、
ＢＧＲデータ）を発生する。画像発生装置２０として
は、例えば、イメージスキャナ等の画像読み取り装置
や、磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を用い
る画像格納装置などが挙げられる。本実施例としての色
信号系変換装置３０は、画像発生装置２０から発生され
た各８ビットのＢＧＲデータを、各８ビットのＹＭＣＫ
信号系の色分解画像データ（すなわち、ＹＭＣＫデー
タ）に変換して出力する。画像記録装置４０は、色信号
系変換装置３０から出力された各８ビットのＹＭＣＫデ
ータに基づいて、カラー画像の記録を行う。

【００１５】ここで、色信号系変換装置３０は、図１に
示すように、ＢＧＲデータに各々対応する３つの階調数
変換回路３１〜３３と、ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換ＬＵＴ３
４とを備えている。階調数変換回路３１〜３３は、画像
発生装置２０より入力された各８ビットのＢＧＲデータ
（すなわち、各２５６階調のＢＧＲデータ）を、それぞ
れ、各３ビットのＢＧＲデータ（すなわち、各８階調の
ＢＧＲデータ）に変換する回路である。また、ＢＧＲ→
ＹＭＣＫ変換ＬＵＴ３４は、階調数変換回路３１〜３３
よりそれぞれ入力された各３ビットのＢＧＲデータを各
８ビットのＹＭＣＫデータに変換するＬＵＴである。

【００１６】本実施例において用いる階調数変換回路３
１〜３３は、それぞれ、ＢＧＲデータの階調数を２５６
階調からそれよりも少ない８階調へ変換するが、そのよ
うに階調数を減らしても、できる限り画質が低下しない
ように工夫されている。

【００１７】図２は図１における階調数変換回路の構成
を示すブロック図である。階調数変換回路３１〜３３は
いずれも同じ構成となっている。すなわち、階調数変換
回路は係数乗算用ＬＵＴ１５０とビット数変換回路１０
０を備えている。また、ビット数変換回路１００は加算
器２００と２値化回路３００を備えている。さらにま
た、２値化回路３００は乱数発生器３０１と加算器３０
２を備えている。

【００１８】まず、係数乗算用ＬＵＴ１５０は、入力さ
れた８ビットの色分解画像データ（すなわち、Ｂデー
タ，ＧデータまたはＲデータ）に係数として７／２５５
を乗算して８ビットの色分解画像データを出力する。実
際には、係数乗算用ＬＵＴ１５０は、入力される８ビッ
トの色分解画像データの各値に対して、７／２５５を乗
算した結果をそれぞれ記憶しており、８ビットの色分解
画像データが入力されると、その値に対応する乗算結果
を８ビットの色分解画像データとして出力する。

【００１９】ここで、係数７／２５５の意味であるが、
分母の「２５５」は階調数変換装置に入力された色分解
画像データの階調数の変化幅に対応しており、分子の
「７」は階調数変換装置より出力すべき色分解画像デー
タの階調数の変化幅に対応している。一般に、ｎ階調
（ｎは２以上の整数）の色分解画像データの場合、色分
解画像データの階調数は第０階調から第ｎ−１階調まで
変化し得るため、その変化幅は（ｎ−１）−０であり、
ｎ−１と表される。従って、２５６階調の入力色分解画
像データの場合、階調数の変化幅は２５５であり、８階
調の出力色分解画像データの場合７である。以上のよう
な係数７／２５５を２５６階調の入力色分解画像データ
に乗算すると、入力色分解画像データの値は全て７／２
５５に縮小されてしまうため、２５５あった階調数の変
化幅は７に変換されてしまう。

【００２０】また、８ビットの色分解画像データに７／
２５５を乗算して８ビットの色分解画像データを得る場
合、得られる８ビットの色分解画像データのうち、上位
３ビットは整数部となり、下位５ビットが小数部とな
る。

【００２１】図３は図１の係数乗算用ＬＵＴ１５０にお
ける色分解画像データの変換特性を示すグラフである。
図３において、横軸は係数乗算用ＬＵＴ１５０に入力さ
れる色分解画像データの階調数を示し、縦軸は係数乗算
用ＬＵＴ１５０より出力される色分解画像データの階調
数を示している。図３に示すように、例えば、入力色分
解画像データの階調数が第２５５階調（色分解画像デー
タの値が“１１１１１１１１”）である場合は、係数乗
算用ＬＵＴ１５０を介することにより、丁度、第７階調
の色分解画像データ（“１１１０００００”の色分解画
像データ）に変換される。また、入力色分解画像データ
の階調数が第１２０階調（色分解画像データの値が“０
１１１１０００”）である場合には、階調数がほぼ３．
２８１２５の色分解画像データ（“０１１０１００１”
の色分解画像データ）に変換される。

【００２２】次に、ビット数変換回路１００は、係数乗
算用ＬＵＴ１５０より出力された８ビットの色分解画像
データを３ビットの色分解画像データ（すなわち、８階
調の色分解画像データ）に変換して出力する。

【００２３】図４は図１のビット数変換回路１００にお
ける色分解画像データの変換特性を示すグラフである。
図４において、横軸はビット数変換回路１００に入力さ
れる色分解画像データの階調数を示し、縦軸はビット数
変換回路１００より出力される色分解画像データの階調
数を示している。また、図５は図４に示した各階調数に
対応する色分解画像データの値を示した説明図である。
図５において、左側の欄は入力色分解画像データを、右
側の欄は出力色分解画像データをそれぞれ示している。
また、各々の欄には各階調数に対応する色分解画像デー
タの値が記されている。

【００２４】ビット数変換回路１００では、係数乗算用
ＬＵＴ１５０から８ビットの色分解画像データが入力さ
れると、図５に示すように、その８ビットの色分解画像
データのうち、整数部に相当する上位３ビットのデータ
を取り出し、そのデータをそのまま３ビットの出力色分
解画像データとして出力する。例えば、係数乗算用ＬＵ
Ｔ１５０より入力された色分解画像データの階調数が
３．２８１２５（“０１１０１００１”）である場合、
その８ビットの色分解画像データのうち、上位３ビット
のデータを取り出すと、そのデータの値は“０１１”で
あり、この３ビットのデータを出力色分解画像データと
して出力する。すなわち、“０１１”であるので、出力
色分解画像データの階調数は図５に示すにように第３階
調に決定される。

【００２５】しかし、このように上位３ビットのデータ
のみを用いる処理では、小数部に相当する下位５ビット
のデータ（上記例では“０１００１”）は切り捨てら
れ、何ら出力色分解画像データに反映されないので、変
換特性は図４に点線にて示すように階段状になってしま
う。そこで、本実施例では、小数部に相当する下位５ビ
ットのデータ（上記例では“０１００１”）を誤差デー
タとして扱って、その誤差データに応じて、先に決定し
た出力色分解画像データの階調数をそのままとする（上
記例では第３階調のままとする）か、１つ上の階調数に
変更する（上記例では第４階調に変更する）かを選択し
て、変換特性が図４の実線にて示すような滑らかな特性
となるようにする。

【００２６】そこでまず、ビット数変換回路１００で
は、係数乗算用ＬＵＴ１５０から出力された８ビットの
色分解画像データを、上位３ビットのデータ（すなわ
ち、整数部データ）と下位５ビットのデータ（すなわ
ち、小数部データ）に分離し、整数部データを加算器２
００に入力すると共に、小数部データを誤差データとし
て２値化回路３００の加算器３０２に入力する。例え
ば、係数乗算用ＬＵＴ１５０から出力された８ビットの
色分解画像データの値が“０１１０１００１”（すなわ
ち、階調数が３．２８１２５）である場合、加算器２０
０には整数部データとして“０１１”が入力され、２値
化回路３００の加算器３０２には小数部データとして
“０１００１”が入力される。

【００２７】２値化回路３００では、入力された５ビッ
トの小数部データを２値化して１ビットのデータに変換
する。すなわち、乱数発生器３０１が５ビットの乱数デ
ータを発生する。加算器３０２はこの５ビットの乱数デ
ータを入力して、先に入力された５ビットの小数部デー
タに加算し、最上位を越えた桁上げ（ｃａｒｒｙ）の発
生の有無を示す１ビットの桁上げデータを加算器２００
に出力する。例えば、乱数発生器３０１が乱数データと
して“１１１０１”を発生したとすると、上記例では小
数部データの値は“０１００１”であるので、加算結果
は“１００１１０”となる。従って、最上位ビットであ
る第５ビットを越えた桁上げが発生しているので、桁上
げデータとして“１”が出力される。

【００２８】一方、加算器２００は、２値化された誤差
データである小数部データ（すなわち、桁上げデータ）
を入力し、先に入力された３ビットの整数部データに加
算し、３ビットの色分解画像データとして出力する。す
なわち、上記例では、整数部データの値は“０１１”で
あり、桁上げデータの値は“１”であるので、加算器２
００から出力される３ビットの色分解画像データとして
は“１００”（第４階調）が出力される。

【００２９】このようにＢＧＲデータの階調数を２５６
階調からそれよりも少ない８階調へ変換する場合でも、
図２に示す階調数変換回路によって変換を行うことによ
り、画質の低下をできる限り抑えることができる。

【００３０】階調数変換回路３１〜３３からそれぞれ出
力された３ビットのＢＧＲデータは、ＢＧＲ→ＹＭＣＫ
変換ＬＵＴ３４に入力される。ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換Ｌ
ＵＴ３４は、予め、３ビットのＢＧＲデータの各値の組
合わせに対応して、８ビットのＹＭＣＫデータの値の組
合わせを記憶しており、階調数変換回路３１〜３３から
ＢＧＲデータが入力されると、それらの値の組合わせに
対応するＹＭＣＫデータの値の組合わせを読み出して出
力する。

【００３１】以上のように本実施例では、ＢＧＲ→ＹＭ
ＣＫ変換ＬＵＴ３４によってＢＧＲデータをＹＭＣＫデ
ータに変換するに先だって、階調数変換回路３１〜３３
によってＢＧＲデータの階調数（すなわち、ビット数）
を２５６階調（８ビット）からそれよりも小さい８階調
（３ビット）に変換しているので、ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変
換ＬＵＴ３４の記憶容量としては、４×２⁹ワードと比
較的小さい容量で済む。

【００３２】また、本実施例では、階調数変換回路３１
〜３３によってＢＧＲデータの階調数を変換するだけで
あって、複雑な補間演算は不要であるので、従来のよう
に、全体の処理速度が遅くなったり、演算回路の規模が
大きくなったり、あるいは、手間がかかったりすること
がない。

【００３３】図６は本発明の他の実施例としての色信号
系変換装置を示すブロック図である。図６に示す画像記
録システムは、画像発生装置２０と本実施例の第１及び
第２色信号系変換装置５０，６０と画像記録装置４０と
画像表示装置７０とで構成されている。

【００３４】図６において、画像発生装置２０及び画像
記録装置４０は、それぞれ、図１に示した装置２０，４
０と同一である。また、第１色信号系変換装置５０は、
画像発生装置２０から発生された各８ビットのＢＧＲデ
ータを、各８ビットのＹＭＣＫデータに変換して画像記
録装置４０に出力する。一方、第２色信号系変換装置６
０は、第１色信号系変換装置５０から出力された各８ビ
ットのＹＭＣＫデータを、各８ビットのＢＧＲデータに
変換して画像表示装置７０に出力する。画像表示装置７
０は、第２色信号系変換装置６０から出力された各８ビ
ットのＢＧＲデータに基づいて、画面上にカラー画像を
表示する。

【００３５】すなわち、図６に示す画像記録システムで
は、画像記録装置４０において記録される画像とほぼ同
様な画像を、画像表示装置７０において表示させること
により、記録される画像を事前に表示画面によってチェ
ックできるようにしている。なお、画像表示装置７０に
入力するＢＧＲデータとして、画像発生装置２０より出
力されたＢＧＲデータを直接用いずに、ＹＭＣＫデータ
から変換されたＢＧＲデータを用いるのは、次の理由に
よる。すなわち、第１色信号系変換装置５０によってＢ
ＧＲデータからＹＭＣＫデータに変換すると、その変換
により色分解画像データの表現領域（具体的には、濃度
レンジや色調レンジ）が変化してしまうため、画像発生
装置２０から出力されたＢＧＲデータを直接画像表示装
置７０に入力すると、画像記録装置４０において記録さ
れる画像とほぼ同様な画像を、画像表示装置７０におい
て表示できなくなるからである。

【００３６】本実施例において、第１色信号系変換装置
５０は、図６に示すように、ＢＧＲデータに各々対応す
る３つの階調数変換回路５１〜５３と、ＢＧＲ→ＹＭＣ
Ｋ変換ＬＵＴ５４とを備えている。これらのうち、階調
数変換回路５１〜５３は、画像発生装置２０より入力さ
れた各８ビットのＢＧＲデータ（すなわち、各２５６階
調のＢＧＲデータ）を、それぞれ、各４ビットのＢＧＲ
データ（すなわち、各１６階調のＢＧＲデータ）に変換
する回路である。

【００３７】また、ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換ＬＵＴ５４
は、階調数変換回路５１〜５３よりそれぞれ入力された
各４ビットのＢＧＲデータを、各８ビットのＹＭＣＫデ
ータに変換するＬＵＴである。すなわち、ＢＧＲ→ＹＭ
ＣＫ変換ＬＵＴ５４は、予め、４ビットのＢＧＲデータ
の各値の組合わせに対応して、８ビットのＹＭＣＫデー
タの値の組合わせを記憶しており、階調数変換回路５１
〜５３からＢＧＲデータが入力されると、それらの値の
組合わせに対応するＹＭＣＫデータの値の組合わせを読
み出して出力する。

【００３８】一方、第２色信号系変換装置６０は、ＹＭ
ＣＫデータに各々対応する４つの階調数変換回路６１〜
６４と、ＹＭＣＫ→ＢＧＲ変換ＬＵＴ６５とを備えてい
る。これらのうち、階調数変換回路６１〜６４は、第１
色信号系変換装置５０より入力される各８ビットのＹＭ
ＣＫデータ（すなわち、各２５６階調のＹＭＣＫデー
タ）を、それぞれ、各４ビットのＹＭＣＫデータ（すな
わち、各１６階調のＹＭＣＫデータ）に変換する回路で
ある。

【００３９】また、ＹＭＣＫ→ＢＧＲ変換ＬＵＴ６５
は、階調数変換回路６１〜６４よりそれぞれ入力される
各４ビットのＹＭＣＫデータを、各８ビットのＢＧＲデ
ータに変換するＬＵＴである。すなわち、ＹＭＣＫ→Ｂ
ＧＲ変換ＬＵＴ６５は、予め、４ビットのＹＭＣＫデー
タの各値の組合わせに対応して、８ビットのＢＧＲデー
タの値の組合わせを記憶しており、階調数変換回路６１
〜６４からＹＭＣＫデータが入力されると、それらの値
の組合わせに対応するＢＧＲデータの値の組合わせを読
み出して出力する。

【００４０】本実施例において用いる階調数変換回路５
１〜５３及び６１〜６４は、いずれも、色分解画像デー
タの階調数を２５６階調からそれよりも少ない１６階調
へ変換する回路であるが、図１に示した階調数変換回路
３１〜３３と同様に、そのように階調数を減らしても、
できる限り画質が低下しないように工夫されている。

【００４１】図７は図６における階調数変換回路の一構
成例を示すブロック図である。階調数変換回路５１〜５
３及び６１〜６４はいずれも同じ構成となっている。す
なわち、階調数変換装置は、係数乗算用ＬＵＴ１６０と
ビット数変換回路１１０を備えている。また、ビット数
変換回路１１０は加算器２１０と２値化回路３１０を備
えている。さらにまた、２値化回路３１０はディザデー
タ発生器３１１と加算器３１２を備えている。

【００４２】まず、係数乗算用ＬＵＴ１６０は、入力さ
れた８ビットの色分解画像データに係数として１５／２
５５を乗算して８ビットの色分解画像データを出力す
る。すなわち、係数乗算用ＬＵＴ１６０は図２の係数乗
算用ＬＵＴ１５０と同様に入力される８ビットの色分解
画像データの各値に対して、１５／２５５を乗算した結
果をそれぞれ記憶しており、８ビットの色分解画像デー
タが入力されると、その値に対応する乗算結果を８ビッ
トの色分解画像データとして出力する。

【００４３】ここで、係数１５／２５５のうち、分母の
「２５５」は図２と同様に階調数変換装置に入力された
色分解画像データの階調数の変化幅に対応しており、分
子の「１５」は階調数変換装置より出力すべき色分解画
像データの階調数の変化幅に対応している。

【００４４】また、８ビットの色分解画像データに１５
／２５５を乗算して８ビットの色分解画像データを得る
場合、得られる８ビットの色分解画像データのうち、上
位４ビットが整数部となり、残りの下位４ビットが小数
部となる。

【００４５】すなわち、係数乗算用ＬＵＴ１６０を介す
ることによって、“００００００００”（第０階調）か
ら“１１１１１１１１”（第２５５階調）まで変化して
いた色分解画像データは、“００００００００”（第０
階調）から“１１１１００００”（第１５階調）まで変
化し得るようになる。

【００４６】次に、ビット数変換回路１１０は、係数乗
算用ＬＵＴ１６０より出力された８ビットの色分解画像
データを４ビットの色分解画像データ（すなわち、１６
階調の色分解画像データ）に変換して出力する。すなわ
ち、ビット数変換回路１１０では、係数乗算用ＬＵＴ１
６０から出力された８ビットの色分解画像データを、上
位４ビットのデータ（すなわち、整数部データ）と下位
４ビットのデータ（すなわち、小数部データ）に分離
し、整数部データを加算器２１０に入力すると共に、小
数部データを誤差データとして２値化回路３１０の加算
器３１２に入力する。

【００４７】２値化回路３１０では、入力された４ビッ
トの小数部データを２値化して１ビットのデータに変換
する。すなわち、ディザデータ発生器３１１が４ビット
のディザデータを発生する。

【００４８】図８は図７のディザデータ発生器３１１に
て発生されるディザデータを説明するための説明図であ
る。図８において、（ａ）は１６階調（すなわち、４ビ
ット）処理用のディザ行列（ディザパターン）の一例を
示し、（ｂ）は（ａ）に示すディザ行列が縦横に複数配
列された画面を示す。

【００４９】図８（ａ）に示すディザ行列を（ｂ）に示
すにように画面上に複数配列した場合、画面上の各画素
はそれぞれ（ａ）に示すディザデータの何れかに対応す
ることになる。従って、例えば、画面上の第１ライン目
が走査されている場合には、それら各画素の色分解画像
データが階調数変換装置に入力される毎に、ディザデー
タ発生器３１１は、それら各画素に対応するディザデー
タ「１３」，「９」，「５」，「１４」，………を順次
発生する。

【００５０】また、加算器３１２はこの４ビットのディ
ザデータを入力して、先に入力された４ビットの小数部
データに加算し、最上位を越えた桁上げ（ｃａｒｒｙ）
の発生の有無を示す１ビットの桁上げデータを加算器２
１０に出力する。加算器２１０は、２値化された誤差デ
ータである小数部データ（すなわち、桁上げデータ）を
入力し、先に入力された４ビットの整数部データに加算
し、４ビットの色分解画像データとして出力する。

【００５１】このようにして、図７に示す階調数変換回
路では、図２に示した乱数発生器３０１の代わりにディ
ザデータ発生器３１１を用いることにより、画質の低下
をできる限り抑えて、２５６階調の色分解画像データ
（すなわち、８ビットの色分解画像データ）を１６階調
の色分解画像データ（すなわち、４ビットの色分解画像
データ）に変換する。

【００５２】以上のように本実施例では、色信号系変換
用のＬＵＴ５４，６４によって色信号系を変換するに先
だって、階調数変換回路５１〜５３，６１〜６４によっ
て色分解画像データの階調数（すなわち、ビット数）を
２５６階調（８ビット）からそれよりも小さい１６階調
（４ビット）に変換しているので、色信号系変換用のＬ
ＵＴ５４，６４の記憶容量としては、２¹²ワードと比較
的小さい容量で済む。

【００５３】また、本実施例では、階調数変換回路５１
〜５３，６１〜６４によって色分解画像データの階調数
を変換するだけであって、複雑な補間演算は不要である
ので、従来のように、全体の処理速度が遅くなったり、
演算回路の規模が大きくなったり、あるいは、手間がか
かったりすることがない。

【００５４】図９は図６における階調数変換回路の他の
構成例を示すブロック図である。階調数変換回路５１〜
５３及び６１〜６４はいずれも同じ構成となっている。
本構成例が図７に示した構成例と異なる点は、小数部デ
ータ（すなわち、誤差データ）の２値化を行う２値化回
路として、誤差拡散法によって２値化を行う２値化回路
３２０を用いる点である。２値化回路３２０は、図９に
示すように、誤差メモリ３２１、加算器３２２、比較器
３２３，３２４、アンドゲート３２５、減算器３２６、
及び誤差拡散用演算器３２７を備えている。

【００５５】ここで、誤差拡散法とは、小数部データと
２値化された後の２値データとのズレ（誤差）を周辺画
素の小数部データに加減して２値化を行う方法である。
図１０は誤差拡散法の原理を説明するための説明図であ
る。図１０において、７１は画面を示しており、７２の
矢印はラスタ走査の様子を示しており、また、７３は画
面上の画素を示している。

【００５６】或る画素Ｐの小数部データの値をＸとし、
その小数部データを２値化して得られる２値データの値
をＹとした場合に、その両者の誤差Ｅは次式により表さ
れる。Ｅ＝Ｘ−Ｙ ………（１）

【００５７】そこで、このＥの値を周辺画素に拡散処理
する。すなわち、誤差Ｅの値を分割して周辺画素に加算
処理する。代表的な拡散処理の例としては、誤差Ｅの値
を右隣のＡ、右下のＢ、真下のＣ、及び左下のＤの４点
の画素へ配分し、誤差拡散比率として、Ａに対し７／１
６、Ｂに対し１／１６、Ｃに対し５／１６、Ｄに対し３
／１６を適用する例が良く知られている。Ａ：Ｅ×７／１６Ｂ：Ｅ×１／１６ ………（２）Ｃ：Ｅ×５／１６Ｄ：Ｅ×３／１６このようして、周辺画素に拡散された誤差は、各画素に
おいて、誤差蓄積データとして蓄積されることになる。

【００５８】では、図９に示す多階調画素処理装置の動
作について説明する。図９において、係数乗算用ＬＵＴ
１６０及び加算器２１０の動作は図７に示した構成例と
同様であるので、それらの説明は省略し、主として２値
化回路３２０の動作について説明する。２値化回路３２
０において、誤差メモリ３２１は前述した誤差蓄積デー
タを記憶するメモリであり、図９に示すように、画面上
における２ライン分の画素についての誤差蓄積データを
記憶することができる。入力された色分解画像データに
対応する画素（注目画素）が画素Ｐであるとすると、誤
差メモリ３２１は、その画素Ｐに対応する記憶位置ｐに
記憶されている誤差蓄積データを読み出して出力する。

【００５９】加算器３２２は、係数乗算用ＬＵＴ１６０
から出力された下位４ビットの小数部データを入力する
と共に、誤差メモリ３２１から出力された誤差蓄積デー
タを入力し、両者を加算する。なお、誤差蓄積データ
は、４ビットのデータに１ビットの符号データを付加し
た計５ビットのデータである。この結果、画素Ｐの小数
部データに、周辺画素より拡散され蓄積された誤差が加
算される。例えば、小数部データの値が「０．７」であ
り、誤差蓄積データの値が「０．２」であるとすると、
加算器３２２から出力される加算データの値は「０．
９」になる。

【００６０】比較器３２３は加算器３２２から出力され
る６ビット（５ビットのデータ＋１ビットの符号デー
タ）の加算データを入力し、別に入力される第１の基準
値データと比較して、比較結果として１ビットの２値デ
ータを出力する。ここで、第１の基準値データとしては
「０．５」を表す４ビットデータ“１０００”を用い
る。すなわち、比較器３２３は、加算データの値が“１
０００”（すなわち、「０．５」）以上の場合には
“１”を出力し、“１０００”よりも小さい場合には
“０”を出力する。この結果、加算器３２２より出力さ
れた加算データは２値化される。上記した例の場合、加
算データの値は「０．９」であり、基準値データの
「０．５」より大きいので、比較器３２３は２値データ
として“１”を出力する。

【００６１】こうして得られた２値データは、後ほど、
加算器２１０において、係数乗算用ＬＵＴ１６０から出
力された上位４ビットの整数部データと加算されるわけ
であるが、仮に整数部データの値が“１１１１”であり
（すなわち、最大階調である「１５」を表しており）、
誤差蓄積データの値が「０．５」以上で２値データの値
が“１”となった場合には、加算によって不当な桁上げ
がなされオーバーフローとなることにより、誤った色分
解画像データを出力することになる。

【００６２】そこで、これを防止するために、本実施例
では、整数部データの値が“１１１１”である場合に
は、加算器２１０において加算される２値データの値が
常に“０”になるようにしている。まず、比較器３２４
が、係数乗算用ＬＵＴ１６０から出力された整数部デー
タを入力し、別に入力される第２の基準値データと比較
して、比較結果として１ビットのデータを出力する。第
２の基準値データとしては「１５」を表す４ビットデー
タ“１１１１”を用いる。つまり、比較器３２４は、整
数部データの値が“１１１１”（すなわち、「１５」）
の場合には“０”を出力し、それ以外の場合には“１”
を出力する。次に、アンドゲート３２５が、比較器３２
４から出力された１ビットのデータに応じて、比較器３
２３から出力された２値データを加算器２１０に入力す
るかどうかを決定する。すなわち、アンドゲート３２５
は、比較器３２４から出力されるデータが“１”の場合
（つまり、整数部データの値が「１５」以外の場合）に
は、比較器３２３からの２値データを加算器２１０に入
力するが、“０”の場合（つまり、整数部データの値が
「１５」の場合）には比較器３２３からの２値データを
入力せずに、常に“０”を入力するようにする。

【００６３】こうして、アンドゲート３２５からは２値
データとして、整数部データの値が「１５」の場合には
常に“０”が出力され、それ以外の場合には比較器３２
３からの２値データがそのまま出力される。なお、アン
ドゲート３２５から出力される２値データのうち、
“１”はそのまま整数の「１」を表し、“０”はそのま
ま「０」を表す。

【００６４】一方、減算器３２６では、加算器３２２か
ら出力された加算データを入力すると共に、アンドゲー
ト３２５から出力された２値データを入力し、加算デー
タから２値データを減算する。この結果、２値化前のデ
ータと２値化後のデータとの誤差が導き出される。上記
した例では、加算データの値が「０．９」であり、２値
データの値が“１”（すなわち、整数の「１」）である
ので、減算結果である誤差は「−０．１」となる。誤差
拡散用演算器３２７は、減算器３２６によって得られた
誤差を、図１０において述べたように画素Ｐに対する周
辺画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ拡散処理する。すなわ
ち、誤差拡散用演算器３２７は、得られた誤差をＥとし
て、例えば式２で示したように、その誤差Ｅに各周辺画
素に対応する係数をそれぞれ掛けた後、その演算結果
を、誤差メモリ３２１における各周辺画素Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄに対応する記憶位置ａ，ｂ，ｃ，ｄの値にそれぞれ加
算して記憶させる。

【００６５】以上のように、本実施例では、小数部デー
タの２値化を行う際に誤差拡散法を用いることにより、
図７に示した構成例のように、固定パターンを使うディ
ザ法を用いる場合よりも、処理は複雑になるものの、解
像度の低下を少なくすることができる。

【００６６】さて、以上説明したように、図１に示した
色信号系変換装置３０では階調数変換回路３１〜３３同
士を、図６に示した第１及び第２色信号系変換装置５
０，６０では階調数変換回路５１〜５３，６１〜６４同
士を、それぞれ、いずれも同じ構成としていたが、互い
に別々の構成であっても良い。また、階調数変換回路の
構成例を図２，図７または図９にそれぞれ示したが、本
発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、その他の構成を
用いても良い。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，２，３
または４に記載の発明によれば、データ変換手段によっ
て第１の色信号系の色分解画像データを第２の色信号系
の色分解画像データに変換するに先だって、階調数変換
手段によって第１の色信号系の色分解画像データの階調
数をそれよりも小さい階調数に変換しているので、デー
タ変換手段をＬＵＴで構成した場合、その記憶容量を少
なくすることができる。

【００６８】また、階調数変換手段によって第１の信号
系の色分解画像データの階調数を変換するだけであっ
て、複雑な補間演算は不要であるので、従来のように、
全体の処理速度が遅くなったり、演算回路の規模が大き
くなったり、あるいは、手間がかかったりすることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての色信号系変換装置を
備えた画像記録システムを示すブロック図である。

【図２】図１における階調数変換回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１の係数乗算用ＬＵＴ１５０における色分解
画像データの変換特性を示すグラフである。

【図４】図１のビット数変換回路１００における色分解
画像データの変換特性を示すグラフである。

【図５】図４に示した各階調数に対応する色分解画像デ
ータの値を示した説明図である。

【図６】本発明の他の実施例としての色信号系変換装置
を示すブロック図である。

【図７】図６における階調数変換回路の一構成例を示す
ブロック図である。

【図８】図７のディザデータ発生器３１１にて発生され
るディザデータを説明するための説明図である。

【図９】図６における階調数変換回路の他の構成例を示
すブロック図である。

【図１０】誤差拡散法の原理を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

２０…画像発生装置３０…色信号系変換装置３１〜３３…階調数変換回路３４…ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換ＬＵＴ４０…画像記録装置５０…第１色信号系変換装置５１〜５３…階調数変換回路５４…ＢＧＲ→ＹＭＣＫ変換ＬＵＴ６０…第２色信号系変換装置６１〜６４…階調数変換回路６５…ＹＭＣＫ→ＢＧＲ変換ＬＵＴ７０…画像表示装置７１…画面７２…ラスタ走査７３…画素１００…ビット数変換回路１１０…ビット数変換回路１５０…係数乗算用ＬＵＴ１６０…係数乗算用ＬＵＴ２００…加算器２１０…加算器３００…２値化回路３０１…乱数発生器３０２…加算器３１０…２値化回路３１１…ディザデータ発生器３１２…加算器３２０…２値化回路３２１…誤差メモリ３２２…加算器３２３，３２４…比較器３２５…アンドゲート３２６…減算器３２７…誤差拡散用演算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の色信号系の複数の色分解画像デー
タを第２の色信号系の複数の色分解画像データに変換す
る色信号系変換装置であって、前記第１の色信号系の複数の色分解画像データに各々対
応すると共に、対応する該色分解画像データの階調数Ｍ
（但し、Ｍは３以上の整数）を他の階調数Ｎ（但し、Ｎ
はＭより小さい２以上の整数）にそれぞれ変換する複数
の階調数変換手段と、階調数変換後の前記第１の色信号系の複数の色分解画像
データを前記第２の信号系の複数の色分解画像データに
変換するデータ変換手段と、を備え、前記階調数変換手段は、階調数変換前の前記色分解画像データの値に係数（Ｎ−
１）／（Ｍ−１）を乗算して得られる、整数部と１桁以
上の小数部とから成る値を、乗算結果データとして出力
する係数乗算結果導出手段と、前記乗算結果の小数部データの値を２値化して２値デー
タを得る２値化手段と、前記乗算結果データの整数部データの値に前記２値デー
タの値を加算して、得られた値を階調数変換後の前記色
分解画像データとして出力する加算手段と、を備える色信号系変換装置。
【請求項２】請求項１に記載の色信号系変換装置にお
いて、前記２値化手段は、乱数データを発生する乱数発生手段と、前記小数部データの値に前記乱数データの値を加算し
て、加算した際の最上位を越えた桁上げの発生の有無を
示す桁上げデータを前記２値データとして得る手段と、を備える色信号系変換装置。
【請求項３】請求項１に記載の色信号系変換装置にお
いて、前記２値化手段は、ディザデータを発生するディザデータ発生手段と、前記小数部データの値に前記ディザデータの値を加算し
て、加算した際の最上位を越えた桁上げの発生の有無を
示す桁上げデータを前記２値データとして得る手段と、を備える色信号系変換装置。
【請求項４】請求項１に記載の色信号系変換装置にお
いて、前記２値化手段は、前記小数部データの値を誤差拡散法
を用いて２値化する手段を備える色信号系変換装置。