JP2008141724A - 画像処理装置、画像再現システム及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用すべき色特性を適切に選択することができる画像処理装置、画像再現システム及び画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】色特性判別部１００が、入力画像データに付加された入力色特性と、何れかの基準色特性との差異が所定の閾値内であるか否かを判定し、閾値内である場合には、閾値内となる基準色特性用の色特性変換係数を基準色特性情報格納部１０２から色特性変換部１０４に読み出す。一方、上記差異が閾値内でなかった場合には、色特性変換係数生成部１０６が入力色特性と画像再現装置１２が再現可能な色特性とに基づいて色特性変換係数を生成する。色特性変換部１０４は、上記色特性変換係数を使用して、入力画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像再現システム及び画像処理プログラムに関する。

デジタルカメラ等から出力される画像データは、ｓＲＧＢ等の標準的な色空間に基づいて再生されることを前提としている場合が多いが、標準色空間よりも広い色再現範囲を有するＡｄｏｂｅＲＧＢ等の色空間を前提としている場合もある。このため、あらかじめ画像データに色空間識別情報を付加しておき、この色空間識別情報により指定された色空間に基づいて再生用画像データを生成する構成が提案されている。

例えば、下記特許文献１には、色空間識別情報に基づいて再生用画像データの生成処理を切り替える画像再生装置が開示されている。
再表２００４−７７８３７号公報

しかし、色空間識別情報が付加されておらず、個々の再生装置用に作成された色変換係数（プロファイル）のみが付加された画像データも多く存在する。このため、上記従来の技術においては、色空間識別情報が付加されていない画像データに対して使用すべき色空間を適切に判断することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、使用すべき色特性を適切に選択することができる画像処理装置、画像再現システム及び画像処理プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置の発明は、基準色特性を格納する基準色特性情報格納手段と、入力画像データの色特性である入力色特性と前記基準色特性との差異が所定の閾値内であるかを判定する色特性判定手段と、前記差異が所定の閾値内である場合に、当該基準色特性に基づいて前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換する色特性変換手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明が、前記入力色特性と前記基準色特性情報格納手段が格納する全ての基準色特性との差異が所定の閾値より大きい場合に、前記入力色特性と画像再現装置の色特性とに基づいて、前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換するための色特性変換係数を生成する色特性変換係数生成手段を備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記閾値が、前記基準色特性情報格納手段が格納する基準色特性ごとに規定されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記閾値が、前記入力色特性と前記基準色特性とにおける特定の色信号の色度について規定されることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記閾値が、前記入力色特性と前記基準色特性の参照白色点の色度座標値、原色の色度座標値、色特性変換係数のいずれかについて規定されることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項記載の発明が、前記入力色特性と前記基準色特性との再生階調特性が異なる場合に、再生階調特性を補正する階調特性補正手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記閾値が、特定色信号に対する前記入力色特性と前記基準色特性の色差または色相差であることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明が、前記入力色特性と前記基準色特性情報格納手段が格納する全ての基準色特性との差異が所定の閾値より大きい場合に、前記入力色特性と画像再現装置の色特性とに基づいて、前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換するための色特性変換係数を生成する色特性変換係数生成手段を備えることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８記載の発明において、前記閾値が、前記基準色特性情報格納手段が格納する基準色特性ごとに規定されることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項７から請求項９のいずれか一項記載の発明において、前記特定色信号が、入力画像データを構成する色成分の各飽和信号の組み合わせによる信号であることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項７から請求項１０のいずれか一項記載の発明において、前記閾値が、前記入力画像データを構成する色成分の各飽和信号の組み合わせごとに設定されることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項７から請求項１１記載の発明が、１次色の階調特性が前記入力色特性と前記基準色特性とで異なる場合に、階調特性を補正する階調特性補正手段をさらに備えることを特徴とする。

請求項１３記載の画像再現システムの発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項記載の画像処理装置と、前記画像処理装置が変換した画像データを再現する画像再現装置とを備えることを特徴とする。

請求項１４記載の画像処理プログラムの発明は、入力画像データの色特性である入力色特性と予め格納されている基準色特性との差異が所定の閾値内であるかを判定し、前記差異が所定の閾値内である場合に、当該基準色特性に基づいて前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、使用すべき色特性を適切に選択することができる画像処理装置、画像再現システム及び画像処理プログラムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本発明にかかる画像再現システムの一実施形態の機能ブロック図が示される。図１において、画像再現システムは、画像処理装置１０と画像再現装置１２とを含んで構成されている。画像処理装置１０は、デジタルカメラ等の画像データ生成装置から取得した画像データに対して適切な色特性を選択し、再生用画像データを生成する。また、画像再現装置１２は、印刷装置、画像表示装置等で構成され、画像処理装置１０から取得した再生用画像データを再生出力する。

上記画像処理装置１０は、色特性判別部１００、基準色特性情報格納部１０２、色特性変換部１０４、色特性変換係数生成部１０６及び階調特性補正部１０８を含んで構成されている。

色特性判別部１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）とＣＰＵの処理動作を制御するプログラムとを含んで実現され、入力された画像データに特定の色特性（入力色特性）が付加されているか否か、及び付加されている場合に、その入力色特性と後述する基準色特性情報格納部１０２に格納された基準色特性とを比較して、入力色特性が基準色特性に一致するか否かを判定する。ここで、色特性とは、画像データを生成する際に指定する色空間の特性値である。また、色特性判別部１００は、入力画像データの再生階調特性と基準色特性の再生階調特性とが異なるか否かの判定も行う。

基準色特性情報格納部１０２は、リードオンリーメモリ（読み出し専用記憶装置 ＲＯＭ）、ハードディスク装置等の磁気記憶装置その他のコンピュータが読み取り可能な記憶装置により実現され、ｓＲＧＢ、ＡｄｏｂｅＲＧＢ、ＣＭＹＫ等の一般的な色空間に関する情報を基準色特性情報として格納する。

色特性変換部１０４は、ＣＰＵとＣＰＵの処理動作を制御するプログラムとを含んで実現され、入力された画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する。

色特性変換係数生成部１０６は、ＣＰＵとＣＰＵの処理動作を制御するプログラムとを含んで実現され、入力色特性が基準色特性情報格納部１０２に格納されたいずれの基準色特性とも一致しない場合に、入力画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換するための色特性変換係数を生成する。この色特性変換係数は、上記入力色特性と画像再現装置１２が再現可能な色特性とに基づいて生成され、色特性変換部１０４が入力画像データを変換するために使用される。

階調特性補正部１０８は、ＣＰＵとＣＰＵの処理動作を制御するプログラムとを含んで実現され、入力色特性と基準色特性との再生階調特性が異なる場合に、再生階調特性を補正する。

図２には、色特性判別部１００が入力色特性を判別する方法の例の説明図が示される。図２において、白四角（□）は基準色特性としてのＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間の原色色度点であり、黒丸（●）はｓＲＧＢ色空間の原色色度点である。ここで、原色とは、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）をいう。これらの情報は、基準色特性情報格納部１０２に格納されている。

また、白三角（△）は、入力画像データが画像処理装置１０に入力される前に表示されていた画像表示装置Ａの原色色度点であり、アスタリスク（＊）は画像表示装置Ｂの原色色度点であり、白丸（○）は画像表示装置Ｃの原色色度点であって、それぞれ入力色特性を表している。なお、本例では、入力画像データが画像処理装置１０に入力される前に表示されていた画像表示装置が３台の場合を示しているが、３台に限られるものではない。また、各画像表示装置の色特性（入力色特性）が原色色度点として入力画像データに付加されていることが前提となっている。

色特性判別部１００は、図２に示された基準色特性と画像表示装置との原色色度点を比較し、その差異を判定する。図２の例では、各原色色度点の位置の一致、不一致として各々の差異が表示されているが、色特性判別部１００はこの差異を色度を表す数値の差異として把握する。この色度を表す数値の差異は、図２に示されたｘｙ色度図上の距離の差異である。表１（ａ），（ｂ）には、これらの差異の数値が示される。表１（ａ）は、ｓＲＧＢ色空間の原色色度点と画像表示装置Ａ，Ｂ，Ｃの原色色度点との差異の数値であり、表１（ｂ）は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間の原色色度点と画像表示装置Ａ、Ｂ、Ｃの原色色度点との差異の数値である。

色特性判別部１００は、上記各差異の数値が所定の閾値内であるか否かを判別する。差異の数値が所定の閾値内である場合に各原色色度点が一致すると判断し、全ての各原色色度点が一致する場合に、基準色特性と当該画像表示装置で表示されていた入力画像データの入力色特性とが一致すると判断する。表１（ａ），（ｂ）の例において、例えば上記閾値を０．０３とした場合、画像表示装置Ａの色特性はｓＲＧＢ色空間と一致し、ＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間とは一致しない。また、画像表示装置Ｂの色特性は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間と一致し、ｓＲＧＢ色空間とは一致しない。さらに、画像表示装置Ｃの色特性は、いずれの色空間とも一致しない。

なお、上記判定は３つの原色色度点毎に行ったが、３つの原色色度点における差異の数値の平均値により判定してもよく、いずれか特定の色度（例えばＧのみ）について判定してもよい。また、参照白色点の色度座標値、原色の色度座標値、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊のような特定の色空間への色特性変換係数等で判定してもよい。これらの場合には、それぞれ適切な閾値を設定して判定を行う。

図３には、色特性判別部１００が入力色特性を判別する方法の他の例の説明図が示される。図３は、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるａ^＊ｂ^＊平面であり、ＣＭＹＫの代表的な基準色特性の３つの例（ａ），（ｂ），（ｃ）が示されている。なお、（ａ）が一点鎖線で囲まれた領域を表し、（ｂ）が実線で囲まれた領域を表し、（ｃ）が二点差線で囲まれた領域を表している。これらの基準色特性は、例えばＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１が規定するＣＭＹＫ色空間で再現される色再現範囲を示している。図３において、横軸がａ^＊軸を表し、縦軸がｂ^＊軸を表している。また、六角形で示される領域の各頂点は、飽和信号またはそれらの組合せで表される特定色信号であり、図の上側頂点をＹ（イエロー）とし、時計回りにＲ（レッド）、Ｍ（マゼンタ）、Ｂ（ブルー）、Ｃ（シアン）及びＧ（グリーン）となっている。ここで、Ｃ，Ｍ，Ｙが１次色であり、Ｒ（ＹとＭを１００％で混合）、Ｇ（ＹとＣを１００％で混合）、Ｂ（ＣとＭを１００％で混合）が２次色である。

入力画像データの入力色特性として例えば点線α及び破線βで示されるものが指定された場合、色特性判別部１００は、それぞれの入力色特性の各頂点と基準色特性の各頂点との差異が所定の閾値内であるかを判定する。この場合、ａ^＊軸ｂ^＊軸の交点である原点と各頂点とを結ぶ直線がなす角度すなわち色相差が上記閾値の範囲内か否かを判定するのが好適である。なお、色相差の代わりに、図３のａ^＊軸ｂ^＊軸にＬ軸（輝度成分）を入れたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における距離である色差により上記判定を行ってもよい。上記閾値は、六つの頂点に対応する特定色信号のそれぞれについて設定する。また、この閾値を用いた上記判定は、六つの頂点に対応する特定色信号の全てについて行ってもよいし、一部について行ってもよい。

上記点線αは、基準色特性（ｃ）と近いため、色特性変換部１０４が、（ｃ）を想定してあらかじめ基準色特性情報格納部１０２に格納されている色変換係数を用い、入力された画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する。また、上記破線βは、基準色特性（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれとも差異が大きいため、色特性変換係数生成部１０６が破線βの特性に適した色変換係数を生成し、生成した係数により色特性変換部１０４が入力された画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する。

なお、上記判定を行う色成分は、図３に示される六色に限られず、各飽和信号の組み合わせで表される色であればよく、例えば３次色、４次色等を使用してもよい。

図４には、本実施形態にかかる画像処理装置１０の動作例のフローが示される。図４において、色特性判別部１００が、入力画像データに入力色特性が付加されているか否かを判定する（Ｓ１）。

Ｓ１において、入力画像データに入力色特性が付加されていない場合には、基準色特性情報格納部１０２から色特性変換部１０４に、所定の基準色特性例えばｓＲＧＢ色空間用の色特性変換係数が読み出される（Ｓ２）。この色特性変換係数は、ｓＲＧＢ色空間の画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性、例えばＣＭＹＫ色空間に変換するための係数である。従って、入力画像データは、ｓＲＧＢ色空間等の所定の基準色特性であるとして色特性変換部１０４により変換処理が行われる。

また、Ｓ１において、入力画像データに入力色特性が付加されている場合には、色特性判別部１００が上記図２または図３において説明した方法により、入力画像データの入力色特性と何れかの基準色特性との差異が所定の閾値内であるか否かを判定する（Ｓ３）。

Ｓ３において、上記差異が閾値内である場合には、閾値内となる基準色特性用の色特性変換係数を基準色特性情報格納部１０２から色特性変換部１０４に読み出す（Ｓ４）。

一方、Ｓ３において、上記差異が閾値内でなかった場合には、他の基準色特性と入力色特性との比較を行う。この結果、全ての基準色特性と比較した後、いずれの基準色特性との差異も閾値内でなかったときには（Ｓ５）、色特性変換係数生成部１０６が入力色特性と画像再現装置１２が再現可能な色特性とに基づいて、入力色特性に適した色特性変換係数を生成する（Ｓ６）。なお、入力色特性には、通常画像再現装置１２に依存しない、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊のような特定の色空間との間の色特性変換係数が含まれている。また、画像再現装置１２が再現可能なＡｄｏｂｅＲＧＢ，ｓＲＧＢ，ＣＭＹＫ等の色特性も、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間のような特定の色空間との間の色特性変換係数が予めわかっている。そこで、色特性変換係数生成部１０６では、入力色特性から一旦Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間等の装置非依存の色空間に変換し、装置非依存の色空間から画像再現装置１２が使用する色空間に変換するための色特性変換係数を生成する。

次に、色特性変換部１０４は、Ｓ２，Ｓ４またはＳ６で得た色特性変換係数を使用して、入力画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する処理を実行する（Ｓ７）。

以上のステップにより、入力画像データに応じて使用すべき色特性を適切に選択することができる。

図５（ａ），（ｂ）には、入力画像データに付加された再生階調特性を補正する方法の説明図が示される。なお、本例は、色特性判別部１００が、入力画像データが表示されていた画像表示装置の原色色度点と何れかの基準色特性の原色色度点との差異が所定の閾値内と判定した場合に適用される。

入力画像データには、各原色（ＲＧＢ）の間の中間色を再現するために、入力画像データが画像処理装置１０に入力される前に表示されていた画像表示装置の再生階調特性が付加されている。この入力画像データの再生階調特性が、上記基準色特性の再生階調特性と異なっている場合には、適切な画像データを画像再現装置１２に出力することができなくなる。そこで、階調特性補正部１０８では、入力画像データの再生階調特性を色特性判別部１００で一致すると判定された基準色特性の再生階調特性と合わせるように補正する。

図５（ａ）は、入力画像データを表示していた画像表示装置の再生階調特性が実線で示され、基準色特性であるｓＲＧＢ色空間の再生階調特性が破線で示されている。図５（ａ）に示された例では、入力画像データの再生階調特性とｓＲＧＢ色空間の再生階調特性との間にずれが存在している。このずれは、ｓＲＧＢ色空間では再生階調特性のカーブがガンマ値で２．２と定義されているのに対して、入力画像データを表示していた画像表示装置では別のガンマ値が定義されていた等のために発生する。そこで、階調特性補正部１０８は、入力画像データの再生階調特性とｓＲＧＢ色空間の再生階調特性との関係から、図５（ｂ）のような補正カーブを生成し、入力画像データに乗ずることにより補正を行う。

図６（ａ），（ｂ）には、入力画像データに付加された再生階調特性を補正する他の方法の説明図が示される。なお、本例は、入力画像データの入力色特性としてＣＭＹＫ色空間が設定されている場合の例である。また、本例でも、色特性判別部１００が、入力色特性と何れかの基準色特性との差異が所定の閾値内と判定した場合に適用される。

図６（ａ）では、入力画像データの再生階調特性が実線で示され、基準色特性（例えばＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１が規定するＣＭＹＫ色空間）の再生階調特性が破線で示されている。なお、本例は、一次色（例えばＹ）の再生階調特性となっている。図６（ａ）に示された例では、入力画像データの再生階調特性と基準色特性の再生階調特性との間にずれが存在している。そこで、階調特性補正部１０８は、入力画像データの再生階調特性と基準色特性の再生階調特性との関係から、図６（ｂ）のような補正カーブを生成し、入力画像データに乗ずることにより補正を行う。

図７には、本実施形態にかかる画像処理装置１０の他の動作例のフローが示される。ここで、図７のＳ１１からＳ１７の工程は、図４のＳ１からＳ７の工程と同じであるので説明を省略する。

図７において、入力画像データの入力色特性と何れかの基準色特性との差異が所定の閾値内である場合に（Ｓ１３）、色特性判別部１００が、入力画像データの再生階調特性と基準色特性（例えばｓＲＧＢ色空間、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１が規定するＣＭＹＫ色空間等）の再生階調特性とが異なるか否かを判定する（Ｓ１８）。Ｓ１８において、２つの再生階調特性が異なる場合には、階調特性補正部１０８が図５（ａ），（ｂ）または図６（ａ），（ｂ）で説明した方法により入力画像データの再生階調特性を補正する（Ｓ１９）。入力画像データの再生階調特性を補正した後、色特性変換部１０４が、Ｓ１４で得た色特性変換係数を使用して入力画像データを画像再現装置１２が再現可能な色特性に変換する処理を実行する（Ｓ１７）。なお、Ｓ１８において、２つの再生階調特性が異ならない場合には、Ｓ１９における再生階調特性の補正は行わない。

以上により、入力画像データの再生階調特性を適切に補正した画像データを画像再現装置１２に出力することができる。

本発明にかかる画像再現システムの一実施形態の機能ブロック図である。 入力色特性を判別する方法の例の説明図である。 入力色特性を判別する方法の他の例の説明図である。 本発明にかかる画像処理装置の動作例のフロー図である。 入力画像データに付加された再生階調特性を補正する方法の説明図である。 入力画像データに付加された再生階調特性を補正する他の方法の説明図である。 本発明にかかる画像処理装置の他の動作例のフロー図である。

符号の説明

１０ 画像処理装置、１２ 画像再現装置、１００ 色特性判別部、１０２ 基準色特性情報格納部、１０４ 色特性変換部、１０６ 色特性変換係数生成部、１０８ 階調特性補正部。

Claims (14)

1. 基準色特性を格納する基準色特性情報格納手段と、
   入力画像データの色特性である入力色特性と前記基準色特性との差異が所定の閾値内であるかを判定する色特性判定手段と、
   前記差異が所定の閾値内である場合に、当該基準色特性に基づいて前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換する色特性変換手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置は、前記入力色特性と前記基準色特性情報格納手段が格納する全ての基準色特性との差異が所定の閾値より大きい場合に、前記入力色特性と画像再現装置の色特性とに基づいて、前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換するための色特性変換係数を生成する色特性変換係数生成手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１または請求項２記載の画像処理装置において、前記閾値は、前記基準色特性情報格納手段が格納する基準色特性ごとに規定されることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１または請求項２記載の画像処理装置において、前記閾値は、前記入力色特性と前記基準色特性とにおける特定の色信号の色度について規定されることを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１または請求項２記載の画像処理装置において、前記閾値は、前記入力色特性と前記基準色特性の参照白色点の色度座標値、原色の色度座標値、色特性変換係数のいずれかについて規定されることを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項記載の画像処理装置は、前記入力色特性と前記基準色特性との再生階調特性が異なる場合に、再生階調特性を補正する階調特性補正手段をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１記載の画像処理装置において、前記閾値は、特定色信号に対する前記入力色特性と前記基準色特性の色差または色相差であることを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項７記載の画像処理装置は、前記入力色特性と前記基準色特性情報格納手段が格納する全ての基準色特性との差異が所定の閾値より大きい場合に、前記入力色特性と画像再現装置の色特性とに基づいて、前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換するための色特性変換係数を生成する色特性変換係数生成手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
9. 請求項７または請求項８記載の画像処理装置において、前記閾値は、前記基準色特性情報格納手段が格納する基準色特性ごとに規定されることを特徴とする画像処理装置。
10. 請求項７から請求項９のいずれか一項記載の画像処理装置において、前記特定色信号は、入力画像データを構成する色成分の各飽和信号の組み合わせによる信号であることを特徴とする画像処理装置。
11. 請求項７から請求項１０のいずれか一項記載の画像処理装置において、前記閾値は、前記入力画像データを構成する色成分の各飽和信号の組み合わせごとに設定されることを特徴とする画像処理装置。
12. 請求項７から請求項１１記載の画像処理装置は、１次色の階調特性が前記入力色特性と前記基準色特性とで異なる場合に、階調特性を補正する階調特性補正手段をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。
13. 請求項１から請求項６のいずれか一項記載の画像処理装置と、前記画像処理装置が変換した画像データを再現する画像再現装置とを備えることを特徴とする画像再現システム。
14. 入力画像データの色特性である入力色特性と予め格納されている基準色特性との差異が所定の閾値内であるかを判定し、
    前記差異が所定の閾値内である場合に、当該基準色特性に基づいて前記入力画像データを画像再現装置が再現可能な色特性に変換する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

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