device-cmyk() の DeviceCMYK 変換: CSS パターン別の調査結果

[munepi]

概要

まずは、本件の概要は、Vivliostyle CLI の CMYK 変換パイプライン（device-cmyk() → color(srgb) → Chromium PDF → 後処理で rg/RG → k/K）について、CSS パターン別に変換の成否を調査いたしました。

CSS device-cmyk() to /DeviceCMYK conversion works correctly for most patterns (text, background, border, shadow, outline, opacity), but CSS gradients (linear-gradient, radial-gradient) remain as /DeviceRGB in Shading objects. This is a structural limitation of Chromium's PDF backend (Skia), not a bug in Vivliostyle's post-processing.

調査環境

• vivliostyle-cli 10.3.1（ローカルビルド）
• Chromium 146.0.7680.153
• 検証方法: qpdf --qdf で PDF をQDF形式に変換し、content stream 内のカラーオペレータを確認いたしました。

再現例：テスト HTMLとビルドされたPDF

• cmyk-conversion-audit.html: 10種類の CSS パターンを含む最小テストファイル
• cmyk-conversion-audit.pdf: ビルドしたPDFファイル

vivliostyle.config.js

export default {
  entry: 'cmyk-conversion-audit.html',
  output: [
    {
      path: 'cmyk-conversion-audit.pdf',
      pdfPostprocess: {
        cmyk: {
          warnUnmapped: true,
        },
      },
    },
  ],
};

結果

変換成功（DeviceCMYK に変換された）

#	CSS パターン	PDF 内のオペレータ
1	color: device-cmyk(1 0 0 0)	1 0 0 0 k ✓
2	background-color: device-cmyk(0 1 0 0)	0 1 0 0 k ✓
3	border: 3px solid device-cmyk(0 0 1 0)	0 0 1 0 k ✓
5	text-shadow: 2px 2px 4px device-cmyk(1 0 0 0)	✓
6	box-shadow: 4px 4px 8px device-cmyk(0 0 0 0.5)	0 0 0 0.5 k ✓
7	color: device-cmyk(1 0 0 0); opacity: 0.5	1 0 0 0 k + ExtGState ✓
8	outline: 3px solid device-cmyk(0 0.8 0.8 0)	0 0.8 0.8 0 k ✓
9	複数背景	✓

変換漏れ（DeviceRGB のまま残った）

#	CSS パターン	PDF 内の状態	原因
4	linear-gradient(device-cmyk(...), device-cmyk(...))	Shading オブジェクト /ColorSpace /DeviceRGB	Chromium が Shading dict に RGB を凍結
10	radial-gradient(device-cmyk(...), device-cmyk(...))	同上	同上

原因の分析

gradient の変換漏れ：Chromium (Skia) の構造的制約

Chromium の PDF バックエンド（Skia）は、CSS gradient を PDF の Shading オブジェクトとして出力します。
Shading オブジェクトでは、色情報が PDF ストリームではなく、辞書内の関数オブジェクトに凍結されます。

%% Shading object (from qpdf --qdf output)
/Shading <<
  /ColorSpace /DeviceRGB    ← ここが問題！！！！！
  /Coords [ 0 0 5140 0 ]
  /Function <<
    /C0 [ 0 1 1 ]           ← RGB に変換済み（元は device-cmyk(1 0 0 0) = Cyan）
    /C1 [ 1 0 1 ]           ← RGB に変換済み（元は device-cmyk(0 1 0 0) = Magenta）
    /Domain [ 0 1 ]
    /FunctionType 2
    /N 1
  >>
  /ShadingType 2
>>

現在の Vivliostyle CLI の後処理は、content stream の rg/RG オペレータを k/K に書き換える方式のため、Shading オブジェクト内部の色には到達できません。

これは、最近、わたし自身がLaTeXパッケージとして開発いたしました spotxcolor パッケージ で指摘している「Shading は色が PDF オブジェクトに凍結されるため、content stream レベルでのインターセプトが不可能」という問題と、基本的に同型です（に見えます）。

対応案

現状、対応する方法を考えていますが、

• Shading オブジェクト内の /ColorSpace /DeviceRGB → /DeviceCMYK の変換と、
• Function オブジェクト内の RGB → CMYK 値の書き換えを

後処理に追加することで、本件を対応可能だと考えています。
ちょっと、こちらで修正を考えてみたいと思います。

具体的には、

1. PDF 内の Shading オブジェクトを走査し、/ColorSpace /DeviceRGB を検出
2. Function 内の /C0, /C1 等の RGB 値を CmykMap で CMYK に変換
3. /ColorSpace を /DeviceCMYK に書き換え

ただし、gradient の中間色（ブラウザが RGB 空間で補間した値）は、CmykMap に登録されていないため、
RGB → CMYK の直接変換式が必要になりそうと思っています。
この点について、設計上の検討が必要そうです。