JPH10200774A

JPH10200774A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH10200774A
Application number: JP9017394A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kubo; 昌彦久保; Nobuyuki Kato; 信之加藤; Koichiro Shinohara; 浩一郎篠原; Masahiro Takamatsu; 雅広高松; Kazuhiro Iwaoka; 一浩岩岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】記憶色などの特徴色の部分の明度、彩度、色
相が良好に再現され、かつ画像全体の明度、彩度、色相
の直線性が確保されるとともに、装置の構成が簡単とな
り、コストが低減し、演算に要する時間が短縮化される
ようにする。【解決手段】入力ＲＧＢデータを色変換手段２１０に
よりＹＭＣＫデータに変換する。特徴色領域抽出手段２
３１で入力ＲＧＢデータ中の特徴色領域を抽出する。評
価データ設定手段２３４には色再現特性の直線性を評価
するためのデータを設定する。特性記述手段２３２には
画像形成装置３００の色再現範囲を記述する。パラメー
タ決定手段２３０は、入力ＲＧＢデータ中の特徴色を所
定の色に一致させるとともに、画像形成装置３００によ
る出力色の明度、彩度、色相の直線性を維持するよう
に、色変換手段２１０のパラメータを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、写真フィルムを
読み取ることによって得られた画像データやデジタルカ
メラから得られた画像データなどの入力カラー画像信号
を、カラープリンタなどの画像形成装置に送出する画像
記録信号に変換する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの発達、通信ネット
ワークの整備、大容量の記憶媒体の出現などに加えて、
スキャナやデジタルカメラなどが普及するに伴い、写真
画像データが急速に広まっており、写真画像データを高
画質でプリントアウトしたいという要求が高まってきて
いる。

【０００３】また、写真フィルムの分野においても、ア
ナログ出力ではなく、画像をデジタル化して画像処理や
画像編集を行うことにより、さらに高画質で多機能なプ
リントアウトをしたいという要求が高まってきている。

【０００４】このように写真画像データをプリントアウ
トする場合、画像中の特徴的な部分、例えば人間の肌
色、空の青、草の緑というような記憶色の部分を、視覚
的に好ましい色、ないし所望の色に再現したいという要
求がある。

【０００５】そこで、特開平６−１２１１５９号には、
画像中から記憶色を抽出して、その抽出した部分を、あ
らかじめ官能評価試験によって得られた、好ましく感じ
る色に変換してから、プリントアウトする方法が開示さ
れている。

【０００６】一方、プリンタなどの画像形成装置や、デ
ィスプレイなどの画像表示装置は、一般にデバイスごと
に色再現範囲が異なっており、特にプリンタとディスプ
レイの色再現範囲は大きく異なっている。そのため、ス
キャナなどの画像入力源から得られた入力画像データを
プリンタによってプリントアウトする場合、入力画像デ
ータの一部をプリンタで出力することができない、とい
うことが生じ得る。

【０００７】図１７は、このデバイスによる色再現範囲
の違いを示したもので、領域Ｇｐは、あるカラープリン
タの色再現範囲であり、領域Ｇｍは、一般的なＲＧＢカ
ラービデオモニタの色再現範囲である。ただし、図は、
ＣＩＥ・Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるＬ^＊＝５０．０の
ａ^＊ｂ^＊平面上での色再現範囲を示している。

【０００８】この場合、図中の点Ｐｉの画像データは、
プリンタの色再現範囲Ｇｐの外に位置しているので、そ
のままではプリンタで出力することができない。点Ｐｉ
の画像データをプリンタで出力させるには、なんらかの
操作ないし変換が必要となる。

【０００９】従来、その方法として、いくつかの方法が
提案されている。例えば、特開平７−２９８０７３号に
は、色再現範囲の外側に位置する画像データを、色再現
範囲の縁に位置するように彩度方向にクリッピングする
ことが示されている。すなわち、図１７の点Ｐｉの画像
データは、点Ｐｉに対して明度および色相が一致するよ
うに、図のａ^＊ｂ^＊平面上で、点Ｐｉとａ^＊ｂ^＊座標の
原点を結ぶライン１が色再現範囲Ｇｐの境界と交わる点
Ｐｏ１の画像データに変換する。

【００１０】また、特開平５−１１５０００号には、プ
リンタの色再現範囲内に彩度を圧縮しないで忠実に再現
する領域を設定して、その領域外の画像データにつき部
分的に彩度を圧縮することが示されている。

【００１１】さらに、特開平６−２５３１３８号ないし
特開平６−２５３１３９号には、色空間内の特定のポイ
ントのマッピングを明示的に指定し、残りの部分は補間
などによってマッピングする方法が示されている。具体
的に、この方法では、図１７の点Ｐｉの画像データは、
色再現範囲Ｇｐの境界上の点Ｐｏ２の画像データに変換
される。

【００１２】また、特開平６−１８９１２１号には、入
力信号に応じて、モニタ上の色とプリント上の色との間
の明度、彩度および色相に関する偏差を重み付けして加
算した評価関数を用いて、色変換パラメータの最適化を
図ることによって、人間が好ましく感じるように色再現
域を圧縮する方法が示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−１２１１５
９号に示された方法は、写真画像データをプリントアウ
トする場合に、記憶色を視覚的に好ましい色に再現する
ことができるという点で、効果的である。

【００１４】しかしながら、この特開平６−１２１１５
９号の方法は、抽出した記憶色領域につき、他の領域と
異なった色補正処理を行うため、図１８（Ａ）に示すよ
うに記憶色と他の色との間に不連続を生じて、擬似輪郭
が発生するなど、必ずしも良好な色再現を得ることがで
きない欠点がある。

【００１５】一方、プリンタの色再現範囲が相対的に狭
いことに対する対応として、特開平７−２９８０７３号
のように、色再現範囲の外側に位置する画像データを、
色再現範囲の縁に位置するように彩度方向にクリッピン
グする方法は、図１８（Ｂ）の直線部分３で示すよう
に、高彩度部において彩度の潰れを生じ、出力画像の画
質を著しく損なう欠点がある。

【００１６】また、特開平５−１１５０００号のよう
に、プリンタの色再現範囲内に彩度を圧縮しないで忠実
に再現する領域を設定して、その領域外の画像データに
つき部分的に彩度を圧縮する方法も、クリッピングする
方法ほどではないものの、図１８（Ｂ）の直線部分４で
示すように、やはり高彩度部において彩度の潰れを生
じ、出力画像の画質が損なわれる。

【００１７】さらに、特開平６−２５３１３８号ないし
特開平６−２５３１３９号に示された方法では、高彩度
部の潰れは緩和されるものの、図１８（Ｃ）の曲線部分
９から明らかなように、色相の曲りを生じ、また彩度の
階調特性の直線性も損なわれる欠点がある。また、この
方法では、色を合わせたいポイントが多くなった場合に
は、色の連続性を保証することが困難となる。

【００１８】また、特開平６−１８９１２１号に示され
た方法では、入力彩度に対する出力彩度の特性は図１８
（Ｂ）の破線曲線５で示すようになり、クリッピングす
る方法ほどではないものの、やはり高彩度部において彩
度の潰れを生じる。また、この方法は、色変換パラメー
タを決定するために、色空間内の多くの点を評価点とし
て設定し、それぞれについて官能評価を用いて重み係数
を決定しなければならないため、評価関数を決定するの
に多大な労力を必要とする。

【００１９】今後、デジタル写真システムが普及してい
くにつれて、ユーザが写真フィルムやＣＤ−ＲＯＭをプ
リントショップに持ち込み、プリントを受け取るといっ
た場合が多くなると考えられ、その場合、モニタの色に
プリントを合せたいといった要求よりも、プリント上の
色再現を良好にしたいといった要求の方が多いと考えら
れる。

【００２０】また、写真フィルムの経年変化や不適切な
露出のために、および多様な入力機器に対応しなければ
ならないために、プリントする画像ごとにカラーバラン
スが変化していることが考えられ、入力データのカラー
バランスに忠実にプリントした場合には、入力データの
カラーバランスが変化しているときには好ましい色再現
のプリントを得ることが不可能となる。

【００２１】そこで、発明者は先に、以上の問題を一挙
に解決し、どのような画像に対しても常に視覚的に好ま
しい色再現のプリントを得ることができる画像処理装置
を発明し、特願平８−３０７０６５号（平成８年１１月
１日、出願）として提案した。

【００２２】この先願の発明は、入力カラー画像信号を
画像形成装置に送出する画像記録信号に変換する画像処
理装置において、前記入力カラー画像信号をデバイスに
依存しない３変数色信号に変換する第１色変換手段と、
その３変数色信号を前記画像記録信号に変換する第２色
変換手段と、前記第１色変換手段の色変換パラメータを
決定するパラメータ決定手段とを設け、そのパラメータ
決定手段は、前記入力カラー画像信号中の特徴色を所定
の色に一致させるとともに、前記画像形成装置による出
力色の明度、彩度および色相の直線性を維持するよう
に、前記第１色変換手段の色変換パラメータを決定する
ものとする。

【００２３】図１９に示すと、画像入力装置１００から
の入力カラー画像信号、例えばＲＧＢ（レッド、グリー
ン、ブルー）３色のデータからなる画像信号は、画像処
理装置２００において、第１色変換手段２０１によっ
て、例えばＣＩＥ・Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間の画像信号に変
換される。

【００２４】第１色変換手段２０１の色変換パラメータ
は、後述するように、入力ＲＧＢデータと、画像形成装
置３００から転送されて示された、画像形成装置３００
の色再現範囲とから、パラメータ決定手段２３０によっ
て決定される。

【００２５】第１色変換手段２０１からのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊
データは、画像処理装置２００において、第２色変換手
段２０４によって、画像形成装置３００の色空間の画像
記録信号、例えばＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラック）４色のデータからなる画像信号に変換さ
れて、画像形成装置３００に転送される。そして、画像
形成装置３００において、そのＹＭＣＫデータによっ
て、用紙上に画像が形成される。

【００２６】具体的に、第１色変換手段２０１は、３次
元補間色変換回路２０２と色調整回路２０３によって構
成され、３次元補間色変換回路２０２によって、入力Ｒ
ＧＢデータがＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換されるととも
に、色調整回路２０３によって、その変換後のＬ^＊ａ^＊
ｂ^＊データが色調整される。

【００２７】また、第２色変換手段２０４は、ＤＬＵＴ
（ダイレクトルックアップテーブル）補間演算回路２０
５と階調補正回路２０６によって構成され、ＤＬＵＴ補
間演算回路２０５によって、色調整後のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊デ
ータがＹＭＣＫデータに変換されるとともに、階調補正
回路２０６によって、その変換後のＹＭＣＫデータが階
調補正される。

【００２８】そして、パラメータ決定手段２３０は、入
力ＲＧＢデータ中の特徴色、例えば人間の肌色、草の緑
または空の青などの記憶色を、所定の色に一致させると
ともに、画像形成装置３００による出力色の明度、彩度
および色相の直線性を維持するように、第１色変換手段
２０１の３次元補間色変換回路２０２および色調整回路
２０３のパラメータを決定する。

【００２９】最初に、入力ＲＧＢデータがパラメータ決
定手段２３０に供給され、その後、最適パラメータの決
定後に、入力ＲＧＢデータが第１色変換手段２０１の３
次元補間色変換回路２０２に供給されるように、画像入
力装置１００においては、例えば、画像バッファメモリ
が設けられて、これから入力ＲＧＢデータが繰り返し読
み出される。あるいはまた、写真フィルムを繰り返し読
み取るなどによって、入力ＲＧＢデータを繰り返し出力
するようにされる。

【００３０】上述した先願の発明によれば、入力カラー
画像信号中の特徴色を所定の色に一致させ、かつ出力色
の明度、彩度および色相の直線性を維持するような色変
換パラメータにより、第１色変換手段２０１において、
入力カラー画像信号、例えば入力ＲＧＢデータが、デバ
イスに依存しない３変数色信号、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊デ
ータに変換されることによって、特徴色部分の明度、彩
度および色相が良好に再現されるとともに、画像全体の
明度、彩度および色相の直線性が確保され、高彩度部の
潰れや色相の曲りなどの非線形的画質劣化を生じなくな
る。

【００３１】しかし、この先願の発明は、入力ＲＧＢデ
ータを第１色変換手段２０１の例えば３次元補間色変換
回路２０２によってＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換し、その
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データを第１色変換手段２０１の色調整回
路２０３によって色調整し、その色調整後のＬ^＊ａ^＊ｂ
^＊データを第２色変換手段２０４によってＹＭＣＫデー
タに変換するというように、入力カラー画像信号を３段
にわたって色変換するので、装置の構成が複雑となり、
コストが高くなる。また、その色変換をソフトウエアに
より実現する場合には、３段にわたる色変換であるため
演算に要する時間が長くなる。

【００３２】そこで、この発明は、どのような画像に対
しても常に視覚的に好ましい色再現のプリントを得るこ
とができるだけでなく、少ない段数の色変換によって、
装置の構成が簡単となり、コストが低減するとともに、
演算に要する時間を短縮することができるようにしたも
のである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明では、入力カラ
ー画像信号を画像形成装置に送出する画像記録信号に変
換する画像処理装置において、前記入力カラー画像信号
を前記画像記録信号に変換する色変換手段と、この色変
換手段の色変換パラメータを決定するパラメータ決定手
段とを設け、そのパラメータ決定手段は、前記入力カラ
ー画像信号中の特徴色を所定の色に一致させるととも
に、前記画像形成装置による出力色の明度、彩度および
色相の直線性を維持するように、前記色変換手段の色変
換パラメータを決定するものとする。

【００３４】

【作用】上記のように構成した、この発明の画像処理装
置においては、入力カラー画像信号、例えば入力ＲＧＢ
データが、ダイレクトルックアップテーブル型、ニュー
ラルネットワーク型またはマトリックス型の色変換回路
などで構成された色変換手段によって直接、画像形成装
置の色空間の画像記録信号、例えばＹＭＣＫデータに変
換される。

【００３５】そして、パラメータ決定手段においては、
一方では入力カラー画像信号中の記憶色などの特徴色を
所定の色に一致させるように、他方では画像形成装置に
よる出力色の明度、彩度および色相の直線性を維持する
ように、その色変換手段の色変換パラメータが決定され
る。

【００３６】したがって、特徴色部分の明度、彩度およ
び色相が良好に再現されるとともに、画像全体の明度、
彩度および色相の直線性が確保され、高彩度部の潰れや
色相の曲りなどの非線形的画質劣化を生じなくなる。し
かも、入力カラー画像信号の色変換は１段でよいので、
装置の構成が簡単となり、コストが低減するとともに、
その色変換をソフトウエアにより実現する場合には、演
算に要する時間が大幅に短縮される。

【００３７】

【発明の実施の形態】

〔カラー画像出力システムとしての一実施形態〕図１
は、この発明の画像処理装置を用いたカラー画像出力シ
ステムの一実施形態を示し、そのカラー画像出力システ
ムは、全体として、画像入力装置１００、画像処理装置
２００および画像形成装置３００によって構成される。

【００３８】画像入力装置１００は、外部から各種フォ
ーマットのカラー画像を取り込んで、この例では、ＲＧ
Ｂ各色のデータにつき、それぞれ８ビット、２５６階調
の、総計２４ビットのＲＧＢデータからなる画像信号を
出力するものである。

【００３９】具体的に、画像入力装置１００は、３５ｍ
ｍカラーネガフィルムやポジフィルム、もしくはＡＰＳ
フイルムなどに代表される銀塩写真フィルムを、ＣＣＤ
センサによってＲＧＢデータとして読み取り、またはＫ
ＯＤＡＫ・ＰｈｏｔｏＣＤフォーマットのＣＤ−ＲＯＭ
から画像データを読み取ってＲＧＢデータに変換し、ま
たはＣａｎｏｎＤＣＳ１ｃのようなデジタルカメラから
撮影データを取り込んでＲＧＢデータに変換し、または
ユーザが他のコンピュータを用いて編集してＭＯやＺｉ
ｐに代表される記録メディアに保存したカラーイメージ
データを、その記録メディアから読み取ってＲＧＢデー
タに変換し、またはネットワーク上に接続された機器か
ら送信されたイメージ情報をＲＧＢデータに変換して、
それぞれ画像処理装置２００に転送する機能を有するも
のである。

【００４０】画像処理装置２００は、色変換手段２１０
とパラメータ決定手段２３０によって構成され、画像入
力装置１００からの入力ＲＧＢデータは、色変換手段２
１０によって、画像形成装置３００の色空間の画像記録
信号、この例ではＹＭＣＫ４色のデータからなる画像信
号に変換されて、画像形成装置３００に転送される。そ
して、画像形成装置３００において、そのＹＭＣＫデー
タによって、用紙上に画像が形成される。

【００４１】色変換手段２１０の色変換パラメータは、
入力ＲＧＢデータと、画像形成装置３００から転送され
て示された、画像形成装置３００の色再現範囲とから、
パラメータ決定手段２３０によって決定され、その決定
された色変換パラメータが色変換手段２１０に送られ
る。

【００４２】画像入力装置１００からの入力カラー画像
信号は、最も一般的にはＲＧＢデータで、以下の例でも
ＲＧＢデータの場合を示すが、ＹＭＣ色空間やＰｈｏｔ
ｏＣＤで用いられるＹＣＣ色空間などの他の色空間のデ
ータでもよい。

【００４３】また、画像形成装置３００の色空間も、以
下の例ではＹＭＣＫ色空間の場合を示すが、ＹＭＣ色空
間やＲＧＢ色空間などの他の色空間でもよい。画像形成
装置３００で用いられる画像形成媒体も、用紙に限らな
いが、以下の例では用紙の場合を示す。

【００４４】図２は、その画像形成装置３００の一例を
示す。この例は、シングルエンジン方式の電子写真方式
のカラープリンタの場合で、画像処理装置２００からの
ＹＭＣＫ４色のデータは、それぞれ、スクリーンジェネ
レータ３９０によって、データ値に応じてパルス幅が変
調された二値信号、すなわちスクリーン信号に変換され
る。

【００４５】そのスクリーン信号により、レーザ光スキ
ャナ３８０のレーザダイオード３８１が駆動されて、レ
ーザ光スキャナ３８０からレーザ光Ｌが得られ、そのレ
ーザ光Ｌが感光体ドラム３１０上に照射される。

【００４６】感光体ドラム３１０は、静電潜像形成用の
帯電器３２０により帯電され、レーザ光スキャナ３８０
からのレーザ光Ｌが照射されることによって、感光体ド
ラム３１０上に静電潜像が形成される。

【００４７】その静電潜像が形成された感光体ドラム３
１０に対して、回転現像器３３０のＫＹＭＣ４色の現像
器３３１，３３２，３３３，３３４が当接することによ
って、感光体ドラム３１０上に形成された各色の静電潜
像がトナー像に現像される。

【００４８】そして、用紙トレイ３０１上の用紙が、給
紙装置部３０２により転写ドラム３４０上に送られ、巻
装されるとともに、転写帯電器３４１により用紙の背面
からコロナ放電が与えられることによって、感光体ドラ
ム３１０上の現像されたトナー像が、用紙上に転写され
る。多色カラー画像を得る場合には、用紙が２〜４回繰
り返して感光体ドラム３１０に当接させられることによ
って、ＫＹＭＣ４色中の複数色の画像が多重転写され
る。

【００４９】転写後の用紙は、定着器３７０に送られ、
トナー像が、加熱溶融されることによって用紙上に定着
される。感光体ドラム３１０は、トナー像が用紙上に転
写された後、クリーナ３５０によってクリーニングさ
れ、前露光器３６０によって再使用の準備がなされる。

【００５０】図２の例は、シングルエンジン方式の場合
であるが、画像形成装置３００は、タンデムエンジン方
式や、感光体ドラム上にカラー画像を形成して一括転写
するイメージオンイメージ方式など、他の方式の電子写
真方式のプリンタでもよい。

【００５１】また、以下に示す実施形態から明らかなよ
うに、この発明は、銀塩写真方式、熱転写方式またはイ
ンクジェット方式など、電子写真方式以外の方式の画像
形成装置に対しても適用することができ、電子写真方式
の画像形成装置に対して適用した場合と同様の結果を得
ることができる。

【００５２】〔実施例１〕図３は、この発明の画像処理
装置およびそれを用いたカラー画像出力システムの第１
の例を示す。

【００５３】この例は、画像処理装置２００の色変換手
段２１０を、後述するＤＬＵＴ補間演算回路によって構
成するとともに、パラメータ決定手段２３０を、特徴色
領域抽出手段２３１、特性記述手段２３２、評価データ
設定手段２３４、出力画像予測手段２５０、明度偏差算
出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相偏差算出
手段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特
性算出手段２４５、色相直線性算出手段２４６、評価値
統合化手段２３５、パラメータ変更手段２３６および色
変換パラメータ決定手段２９０によって構成する場合で
ある。

【００５４】そして、画像入力装置１００からの入力Ｒ
ＧＢデータが、特徴色領域抽出手段２３１に供給され
て、特徴色領域抽出手段２３１において、入力ＲＧＢデ
ータから、例えば人間の肌色、草の緑または空の青など
の記憶色のように、入力画像中でユーザが最も注目する
特徴色の領域が抽出され、さらに、その特徴色領域の後
述する代表値が求められて、その代表値を示すＲＧＢデ
ータが、出力画像予測手段２５０に送出される。

【００５５】出力画像予測手段２５０では、後述するよ
うに特性記述手段２３２が画像形成装置３００と通信す
ることにより特性記述手段２３２に書き込まれた、画像
形成装置３００の色再現範囲を示すデータから、この特
徴色領域抽出手段２３１からの特徴色代表値の、画像形
成装置３００による出力色を、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データ値と
して予測し、その予測値としてのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データ値
を、明度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２
および色相偏差算出手段２４３に転送する。

【００５６】明度偏差算出手段２４１は、その特徴色代
表値の予測値と、あらかじめＬ^＊ａ ^＊ｂ^＊データにより
定められた設定値との間の明度情報の偏差を求めて、そ
の算出結果を評価値統合化手段２３５に転送する。彩度
偏差算出手段２４２は、特徴色代表値の予測値と設定値
との間の彩度情報の偏差を求めて、その算出結果を評価
値統合化手段２３５に転送する。色相偏差算出手段２４
３は、特徴色代表値の予測値と設定値との間の色相情報
の偏差を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３
５に転送する。

【００５７】一方、評価データ設定手段２３４におい
て、あらかじめ出力画像の色再現特性の直線性を評価す
るためのデータとして、例えばレッド、グリーン、ブル
ー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびグレーのよう
に、入力画像中でユーザに階調特性および高彩度部の潰
れや色相の曲りが知覚されやすい色についての階調デー
タが、ＲＧＢデータにより設定され、その設定された色
階調データが、出力画像予測手段２５０に送出される。

【００５８】出力画像予測手段２５０では、上記の特性
記述手段２３２に書き込まれた、画像形成装置３００の
色再現範囲を示すデータから、この評価データ設定手段
２３４からの評価データとしてのＲＧＢデータの、画像
形成装置３００による出力色を、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データ値
として予測し、その予測値としてのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データ
値を、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性算出
手段２４５および色相直線性算出手段２４６に転送す
る。

【００５９】明度階調特性算出手段２４４は、その評価
データの予測値の明度階調の直線性を求めて、その算出
結果を評価値統合化手段２３５に転送する。彩度階調特
性算出手段２４５は、評価データの予測値の彩度階調の
直線性を求めて、その算出結果を評価値統合化手段２３
５に転送する。色相直線性算出手段２４６は、評価デー
タの予測値の色相の直線性を求めて、その算出結果を評
価値統合化手段２３５に転送する。

【００６０】評価値統合化手段２３５は、明度偏差算出
手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相偏差算出手
段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩度階調特性
算出手段２４５および色相直線性算出手段２４６から得
られる、それぞれの画質評価値を重み付けして加算する
ことにより統合化して、画質の総合評価値を算出し、そ
の算出した総合評価値をパラメータ変更手段２３６に送
出する。

【００６１】パラメータ変更手段２３６は、評価値統合
化手段２３５からの総合評価値が設定された収束条件を
満たしていない場合には、出力画像予測手段２５０のパ
ラメータを変更し、その変更後のパラメータを出力画像
予測手段２５０に転送して、総合評価値が収束条件を満
たすまで、出力画像予測手段２５０などに対して上記の
画質評価処理を繰り返し行わせ、総合評価値が収束条件
を満たした場合には、その時のパラメータを最適パラメ
ータとして、色変換パラメータ決定手段２９０に転送す
る。

【００６２】最適パラメータが決定転送された後、色変
換パラメータ決定手段２９０は、その最適パラメータか
ら、出力画像予測手段２５０の色変換特性と同等の特性
の、色変換手段２１０の色変換パラメータを決定し、そ
の決定した色変換パラメータを色変換手段２１０に転送
する。

【００６３】色変換パラメータが決定転送された後、画
像入力装置１００から色変換手段２１０に入力ＲＧＢデ
ータが供給されて、上述したように色変換手段２１０に
おいて入力ＲＧＢデータがＹＭＣＫデータに変換され、
その変換後のＹＭＣＫデータが画像記録信号として画像
形成装置３００に転送されて、例えば図２において示し
たように用紙上に画像が形成される。

【００６４】上記のように、最初に、入力ＲＧＢデータ
がパラメータ決定手段２３０の特徴色領域抽出手段２３
１に供給され、その後、最適パラメータによる色変換パ
ラメータの決定後に、入力ＲＧＢデータが色変換手段２
１０に供給されるために、画像入力装置１００において
は、例えば、画像バッファメモリが設けられて、これか
ら入力ＲＧＢデータが繰り返し読み出される。あるいは
また、上記の銀塩写真フィルムを繰り返し読み取るなど
によって、入力ＲＧＢデータを繰り返し出力するように
される。

【００６５】色変換手段２１０は、この例では、上記の
ようにＤＬＵＴと補間演算回路からなり、画像入力装置
１００からのそれぞれ８ビットのＲＧＢデータのそれぞ
れ上位４ビットにより、ＲＧＢデータで決まる点の近傍
の格子点のアドレスが生成されて、その近傍格子点アド
レスにより、ＤＬＵＴから近傍格子点のデータが読み出
され、その読み出された格子点データが、ＲＧＢデータ
のそれぞれ下位４ビットにより補間演算されて、出力の
ＹＭＣＫデータが得られるものである。

【００６６】例えば「ディスプレイアンドイメージン
グ、ＳＣＩ、Ｖｏｌｕｍｅ２、Ｎｕｍｂｅｒ１（１９９
３）」Ｐ１７〜２５には、近傍８点の格子点を参照して
立方体補間を行う方法、近傍６点の格子点を参照してプ
リズム補間を行う方法、近傍４点の格子点を参照して四
面体補間を行う方法などが示されており、この例でも、
それらの方法、例えばプリズム補間を行う方法を用いる
ことができる。ただし、近傍格子点アドレスは、上位４
ビットに限る必要はない。

【００６７】出力画像予測手段２５０における、特徴色
代表値および評価データ（色階調データ）の、画像形成
装置３００による出力色の予測につき、図４〜図８を用
いて、以下に示す。

【００６８】図４に示すように、出力画像予測手段２５
０は、３次元補間色変換回路２６０と色調整回路２７０
によって構成され、特徴色領域抽出手段２３１からの特
徴色代表値のＲＧＢデータ、および評価データ設定手段
２３４からの評価データとしてのＲＧＢデータは、３次
元補間色変換回路２６０によって、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データ
に変換される。この場合、後述するように、特性記述手
段２３２に書き込まれた、画像形成装置３００の色再現
範囲を示すデータが、３次元補間色変換回路２６０に初
期値として与えられる。

【００６９】さらに、３次元補間色変換回路２６０から
のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データは、色調整回路２７０によって、
後述するようにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間上で色調整され、そ
の色調整後のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データが、上述したように明
度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相
偏差算出手段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩
度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２
４６に転送される。

【００７０】そして、パラメータ変更手段２３６は、上
記の評価値統合化手段２３５からの総合評価値が設定さ
れた収束条件を満たすまで、この出力画像予測手段２５
０の３次元補間色変換回路２６０および色調整回路２７
０のパラメータを変更し、総合評価値が収束条件を満た
して最適パラメータを決定した時には、その３次元補間
色変換回路２６０および色調整回路２７０の最適パラメ
ータを、色変換パラメータ決定手段２９０に転送する。

【００７１】３次元補間色変換回路２６０による色変換
では、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色
空間上における画像形成装置３００の色再現範囲を、レ
ッド、グリーン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シア
ン、グレーの最大濃度点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ、
および画像形成装置３００で用いられる用紙の白色点Ｗ
の、総計８点のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標を頂点とする１２面体
で表現する。

【００７２】この１２面体を、図５（Ｃ）の領域１から
領域６までに示すように、それぞれグレーの最大濃度点
Ｓと用紙の白色点Ｗを含む６つの４面体に分割し、特徴
色代表値または評価データとしてのＲＧＢデータが、い
ずれの４面体内のデータであるかを、図５（Ａ）中に示
した不等号式に従って判定する。例えば、Ｒ＝１００，
Ｂ＝１２８，Ｇ＝２５５の入力ＲＧＢデータは、Ｂ≧Ｒ
かつＧ≧Ｂであるので、領域５の４面体内のデータであ
ると判定される。

【００７３】次に、ある４面体内のＲＧＢデータは、以
下に示すような補間演算によって、対応するＬ^＊ａ^＊ｂ
^＊データに変換される。

【００７４】図６（Ａ）に示すように、ある４面体の頂
点（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ），（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ），（ｘ
ｐ，ｙｐ，ｚｐ），（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）に対応するＬ
^＊ａ^＊ｂ^＊データが、それぞれＤｉ，Ｄｊ，Ｄｐ，Ｄｑ
として与えられているとき、その４面体内の点（ｘ，
ｙ，ｚ）に対応する補間値Ｄは、図６（Ａ）中にも示す
ように、Ｄ＝ＤｉΦｉ（ｘ，ｙ，ｚ）＋ＤｊΦｊ（ｘ，ｙ，ｚ）＋ＤｐΦｐ（ｘ，ｙ，ｚ）＋ＤｑΦｑ（ｘ，ｙ，ｚ） …（１）で与えられる。

【００７５】ただし、Φｉ（ｘ，ｙ，ｚ），Φｊ（ｘ，
ｙ，ｚ），Φｐ（ｘ，ｙ，ｚ），Φｑ（ｘ，ｙ，ｚ）
は、それぞれ図６（Ｂ）に示す式（２）（３）（４）
（５）で与えられる。

【００７６】このように、画像形成装置３００の色再現
範囲を１２面体で記述し、その１２面体を６つの４面体
に分割して、それぞれの４面体の内部で線形補間演算を
行うことによって、特徴色代表値または評価データとし
てのＲＧＢデータをＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換すること
ができる。

【００７７】そして、この方法による色変換方式は、従
来の色変換方式として広く用いられているマトリックス
型、ニューラルネットワーク型またはＤＬＵＴ型などの
色変換方式と比較すると、以下のような利点がある。

【００７８】第１に、画像形成装置３００の色再現範囲
を最大限に使用することができ、後述するように、その
内部で明度方向、彩度方向および色相方向の直線性を保
証することが可能になることである。

【００７９】第２に、パラメータが１２面体の８つの頂
点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，Ｗの座標と少なく、１
２面体をそれぞれの色相ごとに４面体に分割するので、
後述するように、色相ごとの色調整を容易に行うことが
できるとともに、後述する最適化を容易に行うことがで
きる。

【００８０】さらに第３に、グレー軸を４面体の一辺と
して表現するので、グレー軸の連続性を確保することが
できる。

【００８１】図７は、出力画像予測手段２５０の色調整
回路２７０の一例を示す。この例では、上述した３次元
補間色変換回路２６０からのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データ中のａ
^＊ｂ^＊データが、彩度色相変換回路２７１に供給され
て、次の式（６）（７）、Ｃ^＊＝｛（ａ^＊）^２＋（ｂ^＊）^２｝^１／２ …（６）Ｈ＝ｔａｎ^−１（ｂ^＊／ａ^＊） …（７）で表される彩度データＣ^＊および色相データＨに変換さ
れる。

【００８２】３次元補間色変換回路２６０からのＬ^＊デ
ータは、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２に入力される。また、彩度色
相変換回路２７１からの彩度データＣ^＊はＣ^＊ＬＵＴ２
７３に入力され、色相データＨはＨ・ＬＵＴ２７４に入
力される。

【００８３】Ｌ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ２７３およ
びＨ・ＬＵＴ２７４は、それぞれ１次元のＬＵＴで、Ｌ
^＊ＬＵＴ２７２により明度方向の調整が、Ｃ^＊ＬＵＴ２
７３により彩度方向の調整が、Ｈ・ＬＵＴ２７４により
色相方向の調整が、それぞれなされる。

【００８４】図８（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）は、Ｌ^＊Ｌ
ＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ２７３およびＨ・ＬＵＴ２７４
の設定例を示し、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２およびＣ^＊ＬＵＴ２
７３においては、入力データの最大値を２５５に規格化
する。

【００８５】Ｃ^＊ＬＵＴ２７３およびＨ・ＬＵＴ２７４
により調整された後の彩度データＣ^＊および色相データ
Ｈは、ａ^＊ｂ^＊変換回路２７５に入力されて、次の式
（８）（９）、ａ^＊＝Ｃ^＊ｃｏｓ（Ｈ） …（８）ｂ^＊＝Ｃ^＊ｓｉｎ（Ｈ） …（９）に従ってａ^＊ｂ^＊データに変換される。

【００８６】その変換後のａ^＊ｂ^＊データが、Ｌ^＊ＬＵ
Ｔ２７２により調整された後のＬ^＊データとともに、明
度偏差算出手段２４１、彩度偏差算出手段２４２、色相
偏差算出手段２４３、明度階調特性算出手段２４４、彩
度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２
４６に入力される。

【００８７】なお、彩度色相変換回路２７１およびａ^＊
ｂ^＊変換回路２７５は、上記のように定義式を演算する
構成とする代わりに、それぞれ２次元ＬＵＴによって構
成することもできる。

【００８８】上記のようにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データをＬ^＊Ｃ
^＊Ｈ色空間でＬＵＴにより調整することによって、３次
元補間色変換回路２６０でＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間上に線形
に配置されたデータを、明度、彩度および色相のそれぞ
れにつき独立に、任意の特性に調整することが可能とな
る。

【００８９】ただし、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データをＬ^＊Ｃ^＊Ｈ
色空間ではなく、他の色空間に変換して調整するように
構成するなど、他の調整方法によって色調整を行うよう
に構成してもよい。

【００９０】図３、図４の特徴色領域抽出手段２３１に
おける特徴色領域抽出方法の具体例を、記憶色の一つで
ある肌色の領域を抽出する場合を例にとって、図９のフ
ローチャートを用いて示す。

【００９１】特徴色領域抽出手段２３１では、あらかじ
め肌色領域のデータ範囲およびデータ比の範囲を設定し
ておく。この例では、Ｒデータが１００〜２４０、かつ
Ｇデータが６０〜２００、かつＢデータが６０〜２２０
の範囲内で、しかも、Ｒデータを１として、Ｇデータが
０．７〜０．９、かつＢデータが０．７５〜０．９５の
比の範囲内にあるとき、そのＲＧＢデータは肌色領域の
データとする。

【００９２】特徴色領域抽出手段２３１での特徴色領域
抽出処理ルーチン１０では、まずステップ１１におい
て、入力ＲＧＢデータを読み込み、次にステップ１２に
おいて、１００＜Ｒ＜２４０、かつ６０＜Ｇ＜２００、
かつ６０＜Ｂ＜２２０の範囲内にあるＲＧＢデータを抽
出する。

【００９３】次に、ステップ１３において、ステップ１
２で抽出したＲＧＢデータのそれぞれの比を算出して、
Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：０．７〜０．９：０．７５〜０．９５
の範囲内にあるＲＧＢデータを肌色領域として抽出す
る。

【００９４】次に、ステップ１４において、ステップ１
３で抽出したＲＧＢデータのそれぞれにつき、図１０
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すようなヒストグラムを作成
し、次にステップ１５において、それぞれのヒストグラ
ムの代表値、すなわち最頻値、中央値または平均値を、
入力画像の肌色を示すＲＧＢデータとして出力する。こ
の例は、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において「１９１」
「１１８」「１０６」として示すような最頻値を代表値
として出力する場合である。

【００９５】肌色以外の他の特徴色についても、同様に
データ範囲およびデータ比の範囲を前もって設定してお
くことによって、特徴色領域を抽出することができる。
また、このようにデータ比の範囲を設定する場合には、
データ範囲は、ＲＧＢデータのすべてにつき設定しない
で、少なくとも一つにつき設定すればよい。

【００９６】なお、特徴色領域抽出手段２３１は、オペ
レータがＣＲＴディスプレイなどのディスプレイ上に表
示された画面を見ながら特徴色領域を抽出するように構
成することもできる。例えば、ＡｄｏｂｅＳｙｓｔｅｍ
ｓ社のＰｈｏｔｏｓｈｏｐ３．０Ｊに搭載されている自
動選択ツールと同様の機能を有するアプリケーションに
よって、オペレータが対話的に特徴色領域を抽出するよ
うにしてもよい。

【００９７】Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間上における画像形成装
置３００の色再現範囲を図５（Ａ）（Ｂ）に示したよう
な１２面体で表現する場合、画像形成装置３００と通信
することにより特性記述手段２３２には、その１２面体
の８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ^＊ａ
^＊ｂ^＊座標が書き込まれ、これが画像形成装置３００の
色再現範囲を示すデータとして、特性記述手段２３２か
ら出力画像予測手段２５０に取り込まれる。

【００９８】なお、画像形成装置３００が、電源の投入
時やユーザの操作時などにおいて、図２に示した感光体
ドラム３１０上や用紙上に基準パッチを出力して、測色
計などによりその基準パッチを測定し、その測定値が目
標値に一致するように画像形成に係る操作量を調整し
て、画質を制御するものである場合には、その調整制御
の都度、その時の画像形成装置３００の色再現範囲を示
す上記の８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，Ｗの
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標が特性記述手段２３２に記述されるこ
とが望ましい。

【００９９】そして、出力画像予測手段２５０は、その
特性記述手段２３２から与えられた、画像形成装置３０
０の色再現範囲を示す８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｓ，ＷのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標に基づいて、３次元補間
色変換回路２６０および色調整回路２７０による色変換
を実行する。

【０１００】この場合、初期値として、３次元補間色変
換回路２６０の格子点には、画像形成装置３００の色再
現範囲を示す８つの頂点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，
ＷのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標が与えられ、色調整回路２７０の
図７に示したＬ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ２７３およ
びＨ・ＬＵＴ２７４には、それぞれ４５度の直線、すな
わち入力値と等しい出力値が与えられる。

【０１０１】そして、出力画像予測手段２５０は、特徴
色領域抽出手段２３１からの特徴色代表値のＲＧＢデー
タの、３次元補間色変換回路２６０と色調整回路２７０
の彩度色相変換回路２７１およびＬ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ
^＊ＬＵＴ２７３，Ｈ・ＬＵＴ２７４による色変換後のＬ
^＊Ｃ^＊Ｈ座標を、予測値として求める。

【０１０２】さらに、明度偏差算出手段２４１、彩度偏
差算出手段２４２および色相偏差算出手段２４３は、次
の式（１０）（１１）および（１２）、 ΔＬ＝｜Ｌ^＊−Ｌ^＊ｏ｜ …（１０） ΔＣ＝｜Ｃ^＊−Ｃ^＊ｏ｜ …（１１） ΔＨ＝｜Ｈ−Ｈｏ｜ …（１２）によって、それぞれの特徴色代表値についての、設定値
（所望値）Ｌ^＊ｏ，Ｃ^＊ｏおよびＨｏに対する予測値Ｌ
^＊，Ｃ^＊およびＨの偏差ΔＬ、ΔＣおよびΔＨを算出す
る。

【０１０３】また、出力画像予測手段２５０は、評価デ
ータ設定手段２３４に設定された色階調データ（評価デ
ータ）としてのＲＧＢデータの、３次元補間色変換回路
２６０と色調整回路２７０の彩度色相変換回路２７１お
よびＬ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ２７３，Ｈ・ＬＵＴ
２７４による色変換後のＬ^＊Ｃ^＊Ｈ座標を、予測値とし
て求める。

【０１０４】さらに、明度階調特性算出手段２４４、彩
度階調特性算出手段２４５および色相直線性算出手段２
４６は、次の式（１３）（１４）および（１５）、 σＬ＝｛（Ｌ^＊０−Ｌ^＊ｓ０）^２＋（Ｌ^＊１−Ｌ^＊ｓ１）^２＋… ……＋（Ｌ^＊ｎ−Ｌ^＊ｓｎ）^２｝^１／２／ｎ …（１３） σＣ＝｛（Ｃ^＊０−Ｃ^＊ｓ０）^２＋（Ｃ^＊１−Ｃ^＊ｓ１）^２＋… ……＋（Ｃ^＊ｎ−Ｃ^＊ｓｎ）^２｝^１／２／ｎ …（１４） σＨ＝｛（Ｈ０−Ｈｓ０）^２＋（Ｈ１−Ｈｓ１）^２＋… ……＋（Ｈｎ−Ｈｓｎ）^２｝^１／２／ｎ …（１５）によって、それぞれの色の色階調データについての、設
定値（理想値）Ｌ^＊ｓｉ，Ｃ^＊ｓｉおよびＨｓｉに対す
る予測値Ｌ^＊ｉ，Ｃ^＊ｉおよびＨｉの分散σＬ、σＣお
よびσＨを算出する。ただし、色階調データの階調数を
ｎとするとき、ｉ＝０〜ｎで、上記の例では、ｎ＝２５
５である。

【０１０５】分散σＬ、σＣおよびσＨの算出過程を、
それぞれ図１１（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）に示す。

【０１０６】そして、評価値統合化手段２３５は、ｊ＝
１〜ｍのそれぞれの特徴色についての偏差ΔＬｊ，ΔＣ
ｊおよびΔＨｊと、ｑ＝１〜ｋのそれぞれの色の色階調
データについての分散σＬｑ，σＣｑおよびσＨｑと
を、次の式（１６）、 Ω＝（ｊ＝１〜ｍ）Σ（ｗ１ｊ・ΔＬｊ＋ｗ２ｊ・ΔＣｊ＋ｗ３ｊ・ΔＨｊ）＋（ｑ＝１〜ｋ）Σ（ｗ４ｑ・σＬｑ＋ｗ５ｑ・σＣｑ＋ｗ６ｑ・σＨｑ） …（１６）に示すように、重み付けして加算することにより統合化
して、画質の総合評価値Ωを算出する。

【０１０７】「（ｊ＝１〜ｍ）Σ」は、ｊ＝１からｊ＝
ｍまでの総和を示し、「（ｑ＝１〜ｋ）Σ」は、ｑ＝１
からｑ＝ｋまでの総和を示し、ｗ１ｊ，ｗ２ｊ，ｗ３
ｊ，ｗ４ｑ，ｗ５ｑおよびｗ６ｑは、重み係数である。
また、上記のようにレッド、グリーン、ブルー、イエロ
ー、マゼンタ、シアンおよびグレーの色階調データが設
定される場合には、ｋ＝７である。

【０１０８】したがって、重み係数ｗ１ｊ，ｗ２ｊ，ｗ
３ｊ，ｗ４ｑ，ｗ５ｑおよびｗ６ｑを設定することによ
って、ユーザの要望に応える任意の特性を有する色変換
特性を実現することができる。

【０１０９】例えば、記憶色の一つである肌色では、色
相のずれに対する許容値が小さく、彩度に対する許容値
は比較的大きいことが知られているが、色相に関する重
み係数ｗ３ｊを彩度に関する重み係数ｗ２ｊより大きく
設定することによって、色相のずれの少ない色変換特性
を得ることができる。

【０１１０】また、記憶色の一つである空の青では、一
般に、より彩度の高い色が好まれるが、彩度に関する重
み係数ｗ２ｊを大きく設定することによって、鮮やかな
空の青を得ることができる。

【０１１１】さらに、特徴色の中で特に色を合わせたい
色に対する重み係数を大きく設定することによって、例
えば肌色重視などの要望に対してフレキシブルな対応が
可能となる。

【０１１２】また、階調特性重視の要望に対しては、明
度階調特性に関する重み係数ｗ４ｑを大きく設定すれば
よいとともに、高彩度部の潰れ防止の要望に対しては、
彩度階調特性に関する重み係数ｗ５ｑを大きく設定すれ
ばよい。

【０１１３】パラメータ変更手段２３６は、評価値統合
化手段２３５から式（１６）で表される総合評価値Ωを
受け取って、上述したように、その総合評価値Ωが設定
された収束条件を満たすまで、３次元補間色変換回路２
６０および色調整回路２７０のパラメータを変更して、
出力画像予測手段２５０などに対して上記の画質評価処
理を行わせる。

【０１１４】ここで、最適な色変換パラメータは、総合
評価値Ωを最小にしたときに得られるので、パラメータ
変更手段２３６によるパラメータの変更は、総合評価値
Ωを目的関数として、これを最小化する非線形最適化の
問題として捉えることができる。

【０１１５】非線形最適化の手法には、最小二乗法や直
接探索法などの種々の手法があるが、この例では、直接
探索法の一種であるシンプレックス法を用いる。シンプ
レックス法については、例えば「非線形最適化法、倍風
館、Ｊ．Ｋｏｗａｌｉｋ他著、山本他訳」に示されてい
る。ただし、非線形最適化の手法として、シンプレック
ス法以外の手法を用いても、同様の結果を得ることがで
きる。

【０１１６】この例では、パラメータは、３次元補間色
変換回路２６０の上記の８つの格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標と、色調整回路２７
０のＬ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ２７３およびＨ・Ｌ
ＵＴ２７４の値である。しかし、これらすべてを最適化
する場合には、パラメータの数が多くなって、最適化に
時間がかかる。

【０１１７】そこで、この例では、以下に示すように、
３次元補間色変換回路２６０と色調整回路２７０のパラ
メータを互いに独立に最適化するようにし、３次元補間
色変換回路２６０の調整によって、特徴色に対する色相
方向の調整を行うとともに、色調整回路２７０のＬ^＊Ｌ
ＵＴ２７２およびＣ^＊ＬＵＴ２７３の調整によって、明
度および彩度の階調特性の調整を行うようにする。

【０１１８】すなわち、図１２に示すように、パラメー
タ変更手段２３６でのパラメータ変更処理ルーチン２０
では、まずステップ２１において、上述したように、初
期値として、３次元補間色変換回路２６０の格子点に、
画像形成装置３００の色再現範囲を示す８つの頂点Ｒ，
Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｓ，ＷのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標を与
え、色調整回路２７０のＬ^＊ＬＵＴ２７２，Ｃ^＊ＬＵＴ
２７３およびＨ・ＬＵＴ２７４に、それぞれ４５度の直
線を与える。

【０１１９】次に、ステップ２２において、３次元補間
色変換回路２６０のレッド、グリーン、ブルー、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃ
の色相をパラメータとして、第１の最適化を実施する。

【０１２０】すなわち、３次元補間色変換回路２６０の
格子点Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｍ，Ｃの色相を変化させること
によって、特徴色に対する色相方向の調整を行う。この
場合のパラメータ数は、６個となる。

【０１２１】次に、ステップ２３において、色調整回路
２７０のＬ^＊ＬＵＴ２７２のパラメータγと、Ｃ^＊ＬＵ
Ｔ２７３の３点の設定点Ｐ１〜Ｐ３の座標値を、パラメ
ータとして、第２の最適化を実施する。

【０１２２】すなわち、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２のパラメータ
γを調整することによって、明度の階調特性を調整する
とともに、Ｃ^＊ＬＵＴ２７３の３点の設定点Ｐ１〜Ｐ３
の座標値を調整することによって、彩度の階調特性を調
整する。この場合のパラメータ数は、７個である。

【０１２３】図１３（Ａ）に、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２のパラ
メータγを、図１３（Ｂ）に、Ｃ^＊ＬＵＴ２７３の３点
の設定点Ｐ１〜Ｐ３を、それぞれ示す。パラメータγ
は、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２の入力Ｌ^＊データをｘ、出力Ｌ^＊
データをｙとするとき、ｙ＝２５５（ｘ／２５５）^γ
…（１７）とするものであり、Ｃ^＊ＬＵＴ２７３は、３
点の設定点Ｐ１〜Ｐ３を通る折れ線で記述するものであ
る。

【０１２４】そして、最適化終了後、ステップ２４にお
いて、最適化終了後のパラメータを３次元補間色変換回
路２６０および色調整回路２７０に転送して、パラメー
タ変更処理を終了する。

【０１２５】Ｃ^＊ＬＵＴ２７３は、設定点Ｐ１〜Ｐ３を
通る折れ線で記述する代わりに、設定点Ｐ１〜Ｐ３を多
項式やスプライン関数で補間するように記述してもよ
い。また、Ｌ^＊ＬＵＴ２７２を、Ｃ^＊ＬＵＴ２７３と同
様に、設定点をパラメータとするように構成してもよ
い。

【０１２６】この例のようにパラメータを最適化するこ
とによって、少ないパラメータで高速に最適な色変換パ
ラメータを決定することができる。

【０１２７】そして、上述したように、このように決定
された出力画像予測手段２５０の３次元補間色変換回路
２６０および色調整回路２７０の最適パラメータは、さ
らに出力画像予測手段２５０から色変換パラメータ決定
手段２９０に転送され、色変換パラメータ決定手段２９
０において、その最適パラメータから、色変換手段２１
０の色変換パラメータが決定される。

【０１２８】図１４は、その色変換パラメータ決定手段
２９０の一例を示す。入力データ設定手段２９１には、
画像入力装置１００からの入力ＲＧＢデータの色空間内
の複数のデータが、入力データとして設定される。

【０１２９】色変換パラメータ決定手段２９０は、出力
画像予測手段２５０の３次元補間色変換回路２６０およ
び色調整回路２７０と同様の３次元補間色変換回路２９
２および色調整回路２９３を有し、これら３次元補間色
変換回路２９２および色調整回路２９３に、出力画像予
測手段２５０から転送された最適パラメータがセットさ
れる。

【０１３０】この最適パラメータによって、入力データ
設定手段２９１からのＲＧＢデータが、３次元補間色変
換回路２９２でＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データに変換され、さらに
色調整回路２９３で色調整される。

【０１３１】色調整回路２９３からの色調整後のＬ^＊ａ
^＊ｂ^＊データは、ＤＬＵＴ補間演算回路２９４によって
ＹＭＣＫデータに変換され、その変換後のＹＭＣＫデー
タが出力データ保持手段２９５に保持される。

【０１３２】ＤＬＵＴ補間演算回路２９４は、入力がＲ
ＧＢデータではなくＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データである点を除い
て、色変換手段２１０を構成するＤＬＵＴ補間演算回路
と同様のもので、上述した「ディスプレイアンドイメー
ジング、ＳＣＩ、Ｖｏｌｕｍｅ２、Ｎｕｍｂｅｒ１（１
９９３）」Ｐ１７〜２５に示された補間方法などを採り
得る。

【０１３３】ただし、この例は、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊データを
ＹＭＣＫデータに高精度に変換するためにＤＬＵＴ補間
演算回路２９４を用いる場合であるが、色変換手段とし
て一般に広く用いられるマトリックス型の色変換回路や
ニューラルネットワーク型の色変換回路など、他の色変
換回路を用いても、同様の結果を得ることができる。

【０１３４】パラメータ計算手段２９６は、入力データ
設定手段２９１に設定されたＲＧＢデータと、出力デー
タ保持手段２９５に保持されたＹＭＣＫデータを参照し
て、入力データ設定手段２９１に設定されたＲＧＢデー
タをＹＭＣＫデータに変換したとき、変換後のＹＭＣＫ
データが出力データ保持手段２９５に保持されたＹＭＣ
Ｋデータに一致するような色変換パラメータを計算・決
定し、色変換手段２１０にセットする。

【０１３５】この場合、色変換手段２１０は上述したよ
うなＤＬＵＴ補間演算回路であるので、入力データ設定
手段２９１にＲＧＢデータとして、画像入力装置１００
からのそれぞれ８ビットのＲＧＢデータのそれぞれ上位
４ビットにより決まる格子点のアドレスを設定し、その
アドレスに対するＤＬＵＴのテーブル値として、出力デ
ータ保持手段２９５に保持されたＹＭＣＫデータをセッ
トすることによって、色変換手段２１０の色変換パラメ
ータとして所望の特性のものを簡単に設定することがで
きる。

【０１３６】このように、上述した例によれば、パラメ
ータ決定手段２３０において、画像入力装置１００から
の入力カラー画像信号中の特徴色を所定の色に一致さ
せ、かつ画像形成装置３００による出力色の明度、彩度
および色相の直線性を維持するような色変換パラメータ
が決定され、その色変換パラメータにより、色変換手段
２１０において入力カラー画像信号が画像形成装置３０
０の色空間の画像記録信号に変換されることによって、
特徴色部分の明度、彩度および色相が良好に再現される
とともに、画像全体の明度、彩度および色相の直線性が
確保され、高彩度部の潰れや色相の曲りなどの非線形的
画質劣化を生じなくなる。

【０１３７】しかも、入力カラー画像信号の色変換は１
段でよいので、装置の構成が簡単となり、コストが低減
するとともに、その色変換をソフトウエアにより実現す
る場合には、演算に要する時間を大幅に短縮することが
できる。

【０１３８】さらに、出力画像予測手段２５０の３次元
補間色変換回路２６０および色調整回路２７０での色変
換を、高い線形性と少ないパラメータによって最適化し
た後に、色変換手段２１０の色変換パラメータを決定す
るので、どのような画像に対しても常に視覚的に好まし
い色再現のプリントを得るための色変換パラメータの最
適化を、高速かつ確実に行うことができる。

【０１３９】〔実施例２〕図１５（Ａ）は、この発明の
画像処理装置およびそれを用いたカラー画像出力システ
ムの第２の例を示す。

【０１４０】この例は、画像処理装置２００の色変換手
段２１０として、上述したＤＬＵＴ補間演算回路の代わ
りに、ニューラルネットワーク型の色変換回路を用いる
場合である。その他の部分は、基本的に上述した実施例
１と同じである。ニューラルネットワーク型の色変換回
路それ自体については、例えば特開平７−８７３４６号
に詳細に示されている。

【０１４１】この例では、図１５（Ｂ）に示すように、
中間層を２層とし、中間細胞数を各層５素子とする。た
だし、中間層の数および中間細胞数は、これに限らず、
画像形成装置３００の特性に応じて適宜選定することが
できる。

【０１４２】図１５（Ａ）に一部のみを示す色変換パラ
メータ決定手段２９０では、入力データ設定手段２９１
に、画像入力装置１００からの入力ＲＧＢデータの色空
間を各軸方向に１０分割して、総計１３３１（＝１１×
１１×１１）個の格子点を得たときの、それぞれの格子
点のＲＧＢデータを設定し、上述した３次元補間色変換
回路２９２、色調整回路２９３およびＤＬＵＴ補間演算
回路２９４による色変換によって、出力データ保持手段
２９５から、それぞれのＲＧＢデータに対応するＹＭＣ
Ｋデータを得る。

【０１４３】そして、パラメータ計算手段２９６におい
て、その１３３１対のＲＧＢデータとＹＭＣＫデータに
より、一般に神経回路網理論で知られるバックプロパゲ
ーション法を用いて、ニューラルネットワークの各中間
細胞における非線形変換特性の最適化を行う。

【０１４４】この例によれば、実施例１により得られる
効果に加えて、回路構成を簡略化することができるとと
もに、色変換における連続性および微分連続性を保証す
ることができる利点がある。

【０１４５】〔実施例３〕図１６（Ａ）は、この発明の
画像処理装置およびそれを用いたカラー画像出力システ
ムの第３の例を示す。

【０１４６】この例は、画像形成装置３００の色空間が
ＹＭＣ空間であるとともに、画像処理装置２００の色変
換手段２１０を、画像入力装置１００からの入力ＲＧＢ
データの階調を補正する入力階調補正回路２１１、これ
からのＲＧＢデータをＹＭＣデータに変換する、マトリ
ックス型の色変換回路であるマトリックス演算回路２１
２、およびこれからのＹＭＣデータの階調を補正する出
力階調補正回路２１３によって構成する場合である。そ
の他の部分は、基本的に上述した実施例１，２と同じで
ある。

【０１４７】マトリックス演算回路２１２としては、例
えば、図１６（Ｂ）に示す式で表される、非線形項を考
慮した３行９列のマトリックスを用いる。ただし、マト
リックスサイズは、これに限らず、通常よく使用される
３行３列の線形項のみのものでもよいが、望ましくは非
線形項を考慮したものがよい。

【０１４８】図１６（Ａ）に示す色変換パラメータ決定
手段２９０では、上述した実施例２と同様に、入力デー
タ設定手段２９１に、１３３１個の格子点のＲＧＢデー
タを設定する。ＤＬＵＴ補間演算回路２９４は、この例
ではＬ^＊ａ^＊ｂ^＊データをＹＭＣデータに変換するもの
とし、３次元補間色変換回路２９２、色調整回路２９３
およびＤＬＵＴ補間演算回路２９４による色変換によっ
て、出力データ保持手段２９５から、それぞれのＲＧＢ
データに対応するＹＭＣデータを得る。

【０１４９】そして、パラメータ計算手段２９６におい
て、その１３３１対のＲＧＢデータとＹＭＣデータによ
り、最小二乗法などの最適化法を用いて、マトリックス
演算回路２１２の係数の最適化を行う。

【０１５０】この例によれば、実施例２と同様に、実施
例１により得られる効果に加えて、回路構成を簡略化す
ることができるとともに、色変換における連続性および
微分連続性を保証することができる利点がある。さら
に、マトリックス型の色変換回路は一般に広く用いられ
るので、装置の一層の低コスト化が可能となる。

【０１５１】

【発明の効果】この発明によれば、特徴色部分の明度、
彩度および色相が良好に再現されるとともに、画像全体
の明度、彩度および色相の直線性が確保され、高彩度部
の潰れや色相の曲りなどの非線形的画質劣化を生じなく
なる。

【０１５２】しかも、入力カラー画像信号の色変換は１
段でよいので、装置の構成が簡単となり、コストが低減
するとともに、その色変換をソフトウエアにより実現す
る場合には、演算に要する時間を大幅に短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像処理装置を用いたカラー画像出
力システムの一実施形態を示す図である。

【図２】図１のシステムの画像形成装置の一例を示す図
である。

【図３】この発明の画像処理装置およびそれを用いたカ
ラー画像出力システムの第１の例を示す図である。

【図４】図３の出力画像予測手段の一例を示す図であ
る。

【図５】図４の３次元補間色変換回路での補間領域を示
す図である。

【図６】図４の３次元補間色変換回路での４面体補間を
示す図である。

【図７】図４の色調整回路の一例を示す図である。

【図８】図７の色調整回路を構成する各ＬＵＴの設定例
を示す図である。

【図９】図３の特徴色領域抽出手段が行う処理ルーチン
を示す図である。

【図１０】特徴色領域抽出時に形成されるヒストグラム
の例を示す図である。

【図１１】図３の明度階調特性算出手段、彩度階調特性
算出手段および色相直線性算出手段での分散の算出過程
を示す図である。

【図１２】図３のパラメータ変更手段が行う処理ルーチ
ンを示す図である。

【図１３】図７の色調整回路を構成するＬＵＴの最適化
パラメータの例を示す図である。

【図１４】図３の色変換パラメータ決定手段の一例を示
す図である。

【図１５】この発明の画像処理装置およびそれを用いた
カラー画像出力システムの第２の例を示す図である。

【図１６】この発明の画像処理装置およびそれを用いた
カラー画像出力システムの第３の例を示す図である。

【図１７】デバイスによる色再現領域の違いを示す図で
ある。

【図１８】従来の画像処理方法の説明に供する図であ
る。

【図１９】先願の発明の画像処理装置およびそれを用い
たカラー画像出力システムの例を示す図である。

【符号の説明】

１００画像入力装置２００画像処理装置２１０色変換手段２３０パラメータ決定手段２３１特徴色領域抽出手段２３２特性記述手段２３４評価データ設定手段２３５評価値統合化手段２３６パラメータ変更手段２４１明度偏差算出手段２４２彩度偏差算出手段２４３色相偏差算出手段２４４明度階調特性算出手段２４５彩度階調特性算出手段２４６色相直線性算出手段２５０出力画像予測手段２６０３次元補間色変換回路２７０色調整回路２７１彩度色相変換回路２７２Ｌ^＊ＬＵＴ２７３Ｃ^＊ＬＵＴ２７４Ｈ・ＬＵＴ２７５ａ^＊ｂ^＊変換回路２９０色変換パラメータ決定手段２９１入力データ設定手段２９２３次元補間色変換回路２９３色調整回路２９４ＤＬＵＴ補間演算回路２９５出力データ保持手段２９６パラメータ計算手段３００画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高松雅広神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者岩岡一浩神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力カラー画像信号を画像形成装置に送出
する画像記録信号に変換する画像処理装置において、前記入力カラー画像信号を前記画像記録信号に変換する
色変換手段と、この色変換手段の色変換パラメータを決定するパラメー
タ決定手段とを備え、そのパラメータ決定手段が、前記入力カラー画像信号中
の特徴色を所定の色に一致させるとともに、前記画像形
成装置による出力色の明度、彩度および色相の直線性を
維持するように、前記色変換手段の色変換パラメータを
決定する、ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置において、
前記パラメータ決定手段は、前記画像形成装置の色再現範囲を記述する特性記述手段
と、前記入力カラー画像信号中の特徴色領域を抽出して、そ
の代表値を求める特徴色領域抽出手段と、出力画像の色再現特性の直線性を評価するための評価デ
ータを設定する評価データ設定手段と、前記特性記述手段に記述された情報を用いて、前記特徴
色領域抽出手段により求められた特徴色代表値、および
前記評価データ設定手段により設定された評価データに
ついて、前記画像形成装置による出力色を予測する出力
画像予測手段と、前記特徴色代表値についての前記出力画像予測手段によ
る明度、彩度および色相の予測値の、それぞれ設定値に
対する偏差を算出する特徴色評価手段と、前記評価データについての前記出力画像予測手段による
明度、彩度および色相の予測値の、それぞれ理想値から
の分散を算出する直線性評価手段と、前記特徴色評価手段による明度、彩度および色相につい
ての評価値と、前記直線性評価手段による明度、彩度お
よび色相の直線性についての評価値とを統合化する評価
値統合化手段と、この評価値統合化手段からの総合評価値に基づいて前記
出力画像予測手段のパラメータを変更するパラメータ変
更手段と、このパラメータ変更手段により最適化されたパラメータ
に基づいて前記色変換手段の色変換パラメータを決定す
る色変換パラメータ決定手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】請求項２に記載の画像処理装置において、前記特徴色領域抽出手段は、前記特徴色領域として人間
の記憶色の領域を抽出することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項４】請求項２または３に記載の画像処理装置に
おいて、前記特徴色領域抽出手段は、前記入力カラー画像信号中
の少なくとも一つの色信号のデータ値の範囲と、それぞ
れの色信号のデータ値の比の範囲とが指定されることに
よって、その指定された範囲内のカラー画像信号を抽出
して、その抽出したカラー画像信号について、それぞれ
の色信号ごとにヒストグラムを作成し、それぞれのヒス
トグラムの最頻値、中央値または平均値を、前記特徴色
代表値として出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項２に記載の画像処理装置において、前記評価データは、レッド、グリーン、ブルー、イエロ
ー、マゼンタ、シアンおよびグレーの色階調データによ
って構成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】請求項２に記載の画像処理装置において、前記評価値統合化手段は、前記特徴色評価手段による各
々の項目の評価値と前記直線性評価手段による各々の項
目の評価値を重み付けして加算することを特徴とする画
像処理装置。
【請求項７】請求項２に記載の画像処理装置において、前記出力画像予測手段は、前記特徴色代表値および前記
評価データをデバイスに依存しない均等色空間に変換す
る３次元補間色変換手段と、その均等色空間上において
色調整を行う色調整手段とによって構成されることを特
徴とする画像処理装置。
【請求項８】請求項７に記載の画像処理装置において、前記３次元補間色変換手段は、前記画像形成装置の色再
現範囲を、前記均等色空間上において、レッド、グリー
ン、ブルー、イエロー、マゼンタ、シアンおよびグレー
の最大濃度点と前記画像形成装置で用いられる画像形成
媒体の白色点とを頂点とする１２面体で表現して、その
１２面体を、それぞれ前記グレーの最大濃度点と前記画
像形成媒体の白色点を含む６つの４面体に分割し、それ
ぞれの４面体の内部で補間演算を行うことによって、前
記特徴色代表値および前記評価データを前記均等色空間
に変換することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】請求項８に記載の画像処理装置において、前記色調整手段は、前記均等色空間上の色信号を明度、
彩度および色相に変換した上で色調整を行うとともに、
少なくとも明度および彩度のそれぞれにつきルックアッ
プテーブルによって調整を行うことを特徴とする画像処
理装置。
【請求項１０】請求項９に記載の画像処理装置におい
て、前記３次元補間色変換手段の１２面体の頂点の座標値の
色相をパラメータとして第１の最適化を行い、次に前記
色調整手段の明度および彩度の調整用のルックアップテ
ーブルのそれぞれ少なくとも一つの座標をパラメータと
して第２の最適化を行うことを特徴とする画像処理装
置。
【請求項１１】請求項２に記載の画像処理装置におい
て、前記色変換パラメータ決定手段は、入力データを設定する入力データ設定手段と、前記パラメータ変更手段により最適化された後の前記出
力画像予測手段のパラメータのもとで、前記入力データ
設定手段に設定された入力データをデバイスに依存しな
い均等色空間に変換した上で色調整する３次元補間色変
換色調整手段と、この３次元補間色変換色調整手段の出力データを前記画
像記録信号の色空間に変換する出力データ変換手段と、その変換後の出力データを保持する出力データ保持手段
と、前記入力データ設定手段に設定された入力データと、前
記出力データ保持手段に保持された出力データとから、
前記色変換手段の色変換パラメータを決定するパラメー
タ計算手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の画像
処理装置において、前記色変換手段は、ダイレクトルックアップテーブル型
の色変換回路であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】請求項１〜１１のいずれかに記載の画像
処理装置において、前記色変換手段は、ニューラルネットワーク型の色変換
回路であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】請求項１〜１１のいずれかに記載の画像
処理装置において、前記色変換手段は、マトリックス型の色変換回路である
ことを特徴とする画像処理装置。