(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データの色空間を変換して出力する画像処理装置であって、
入力デバイスから入力される画像信号を、予め記憶した該入力デバイスの色空間の特性情報に基づいて、デバイスに依存しない色空間の画像信号に変換する第１の色空間変換手段と、
前記第１の色空間変換手段から出力される画像信号を、予め記憶した標準表示デバイスの色空間の特性情報に基づいて、該標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号に変換する第２の色空間変換手段と、
表示デバイスの色再現特性を指定する第１の指定手段と、
周囲の環境光の色特性を指定する第２の指定手段と、
前記標準デバイスに依存する色空間の画像信号を、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に依存する色空間の画像信号に変換する第３の色空間変換手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記デバイスに依存しない色空間の画像信号はＸＹＺ信号であり、前記標準出力デバイスに依存する色空間の画像信号は前記標準出力デバイスのＲＧＢ信号であり、前記第３の変換手段により変換される画像信号はＲＧＢ信号であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第３の色空間変換手段は、逆ガンマ補正、マトリックス変換およびガンマ補正を行い、
前記逆ガンマ補正の補正条件は、前記標準表示デバイスのガンマ特性に基づき設定され、
前記マトリックス変換の変換条件は、前記標準表示デバイスの色再現特性、前記標準表示デバイスが想定している環境光の色特性、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に基づき設定され、
前記ガンマ補正の補正条件は、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスのガンマ特性に基づき設定されることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の指定手段は、前記出力デバイスの色再現特性を測定する第１の測定手段を含み、その第１の測定手段からの測定値に基づいて前記出力デバイスの色再現特性を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の指定手段は、周囲の環境光を測定する第２の測定手段を含み、その第２の測定手段からの測定値に基づいて前記出力デバイスの色再現特性を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記標準出力デバイスの色再現特性は、３色蛍光体の色度座標、発光輝度のガンマ特性、並びに白色点の色温度であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
さらに、前記標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号を記憶する記憶手段を有し、
前記第１の色空間変換手段および前記第２の色空間変換手段による変換は、カラーマネージメントシステムで行われ、
前記第３の色空間変換手段は、前記記憶手段に記憶された前記前記標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号を読みだし、前記変換を行なうことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力画像データの色空間を変換して出力する画像処理方法であって、
入力デバイスから入力される画像信号を、予め記憶した該入力デバイスの色空間の特性情報に基づいて、デバイスに依存しない色空間の画像信号に変換する第１の色空間変換工程と、
前記第１の色空間変換工程で得られた画像信号を、予め記憶した標準表示デバイスの色空間の特性情報に基づいて、該標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号に変換する第２の色空間変換工程と、
表示デバイスの色再現特性を指定する第１の指定工程と、
周囲の環境光の色特性を指定する第２の指定工程と、
前記標準デバイスに依存する色空間の画像信号を、前記第１の指定工程で指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定工程で指定された周囲の環境光の色特性に依存する色空間の画像信号に変換する第３の色空間変換工程と、
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
前記第３の色空間変換工程では、逆ガンマ補正、マトリックス変換およびガンマ補正を行い、
前記逆ガンマ補正の補正条件は、前記標準表示デバイスのガンマ特性に基づき設定され、
前記マトリックス変換の変換条件は、前記標準表示デバイスの色再現特性、前記標準表示デバイスが想定している環境光の色特性、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に基づき設定され、
前記ガンマ補正の補正条件は、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスのガンマ特性に基づき設定されることを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
入力画像データの色空間を変換して出力する画像処理プログラムであって、
入力デバイスから入力される画像信号を、予め記憶した該入力デバイスの色空間の特性情報に基づいて、デバイスに依存しない色空間の画像信号に変換する第１の色空間変換工程を実行するためのプログラムコードと、
前記第１の色空間変換工程で得られた画像信号を、予め記憶した標準表示デバイスの色空間の特性情報に基づいて、該標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号に変換する第２の色空間変換工程を実行するためのプログラムコードと、
表示デバイスの色再現特性を指定する第１の指定工程を実行するためのプログラムコードと、
周囲の環境光の色特性を指定する第２の指定工程を実行するためのプログラムコードと、
前記標準デバイスに依存する色空間の画像信号を、前記第１の指定工程で指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定工程で指定された周囲の環境光の色特性に依存する色空間の画像信号に変換する第３の色空間変換工程を実行するためのプログラムコードと、
を備えることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、入力された画像データの色空間を変換する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータの普及により、例えば、スキャナ等で読み取ったカラー写真をレイアウトした文書の作成、或はカラーグラフィックスを作成してプリンタからプリントアウトしたりすることが、誰でも簡単に行えるようになりつつある。
【０００３】
一般に、オペレータのコンピュータに対する操作は、ＣＲＴ等のソフトウェアコピー表示装置（以下、モニタ）を介して行われる。従って、上記のような作業を行う場合には、スキャンすべき原稿であるカラー写真とモニタ上に表示される画像の色とが一致していること、或はモニタ画面上で作成したグラフィックの色とプリントアウトされる画像の色とが一致していることが要求される。
【０００４】
しかしながら、モニタとスキャナ、或はモニタとプリンタとの色再現特性は大きく異なっており、これらを一致させることは通常非常に困難である。
【０００５】
以上の理由により、最近注目されている技術としてカラーマネージメントシステム（以下、ＣＭＳ）がある。その一例を図１１に示す。
【０００６】
図１１は、従来例としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成の一例を示す図であり、原稿上の画像をスキャナで読み取って得られた画像データを、モニタに表示する場合の構成を示す。
【０００７】
図中、画像処理装置としてのコンピュータ１０１とスキャナ１０２とはＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）等の汎用インターフェースを介して接続される。
【０００８】
コンピュータ１０１のＣＰＵ１２０は、以下のソフトウェア群に従って、カラーマネージメントシステムの全体を制御する。コンピュータ１０１は、スキャナ１０２を制御するドライバソフトウェア１０３により、スキャナ１０８上の原稿上の画像の読み込む。また、画像をモニタ１０８に表示する画像表示ソフトウェア１０４により、スキャナ１０２で読み込んだ画像をモニタ１０８上に表示する。このとき、各ソフトウェアは、ＣＰＵ１２０が制御するＯＳ(Operating System)１０５の下で動作し、画像表示ソフトウェア１０４がＯＳ１０５に対してモニタ１０８への画像の表示を依頼する。ＯＳ１０５は、画像表示ソフトウェア１０４から受け取った画像データを、モニタ表示用の画面記憶装置であるＶＲＡＭ(Video-RAM)１０６に書き込む。ＶＲＡＭ１０６に書き込まれた画像データは、モニタドライバ１０７によってモニタ１０８に表示される。ここで、モニタドライバ１０７は、ＶＲＡＭ１０６上のデジタル信号をアナログ信号に変換してラスタ信号を生成し、そのラスタ信号をモニタ１０８に供給する。
【０００９】
更に、図１１の従来例では、上記の如く画像表示ソフトウェア１０４から受け取った画像データをそのままモニタ１０８に表示するだけでなく、ＯＳ１０５は、画像表示ソフトウェア１０４から受け取った画像データを、ＣＭＳ１０９を用いてモニタ表示用のデータに変換して表示することができる。
【００１０】
即ち、ＣＭＳ１０９の中には、スキャナ１０２の色特性を記述するスキャナプロファイル１１０と、モニタ１０８の色再現特性を記述するモニタプロファイル１１１とが予め記憶されている。ＯＳ１０５は、画像表示ソフトウェア１０４から受け取った画像データに、これらのプロファイルを用いて色信号変換を施してからモニタ１０８上へ表示することにより、スキャナ１０２で読み取った原稿上の色と同じ色をモニタ１０８上に再現することが可能となる（尚、モニタ１０８上に表示されている色を不図示のプリンタ出力上で再現する場合には、モニタプロファイル１１１と不図示のプリンタプロファイルとを用いて同様の色信号の変換を行えばよい）。即ち、異なるデバイス間での色の一致が実現されることになる。このようなＣＭＳとしては、Apple社のColorSync(R)やMicroSoft社のICM(TM)等が知られている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来例において、色再現特性は、個々のデバイス毎に異なっているため、デバイス毎にプロファイルを用意する必要がある。特にコンピュータ用のモニタは非常に種類が多く、またその各々について色再現特性が異なっているため、それら全てについて予めプロファイルを用意するのは現実的でない。
【００１２】
また、あるモニタ用のプロファイルが存在している場合には、ＣＭＳによる変換後の画像データは、そのモニタに表示した時だけは原稿上の画像と同じ色を再現できる。しかし、その画像データを他のモニタに表示したときには正しい色再現が得られない。
【００１３】
また、このときスキャナで読み込んだデータは、モニタ表示用に変換されているので、この画像データをコンピュータ上のハードディスク等の記憶装置にファイル１１２として保存しようとすると、変換後のデータを保存することになる。即ち、スキャナが同一であっても、異なるモニタを用いることにより、それに応じて使用するモニタプロファイルが異なれば、ファイル１１２に保存するデータは互いに異なるものとなってしまう。
【００１４】
また、コンピュータ上で作成したＣＧ等のグラフィックデータを、そのとき使用しているモニタのモニタプロファイルを用いてプリントアウトした場合には、そのモニタ上の色を記録紙上に再現することができるが、同じグラフィックデータを、他のモニタのモニタプロファイルを用いてプリントした場合には、出力デバイス（プリンタ）が同一であるにもかかわらず、異なる色がプリントアウトされることになる。即ち、使用しているモニタの種類に依存してプリント結果が異なってしまうという不都合が生じる。
【００１５】
更に、モニタを観察するときの周囲の環境光によってもモニタ上の色の見え方が変化するということが明らかになっている。これは、一般のコンピュータの使用環境を考えると、スキャンする原稿は室内を照明する光源（以下、環境光）の下で観察されるのに対し、モニタ上の画像は自ら発光している色を観察することになる。従って、同一のモニタであっても、原稿の色の見え方は環境光の特性に応じて変化する。また、モニタ上の色の見え方も人間の視覚の部分順応効果により、環境光の特性に引きずられて変化してしまう。
【００１６】
環境光の特性は、主にその色温度が色の見え方に大きく影響する。例えば、色温度６５００Ｋの白色点を持つモニタ上の色の見え方と、色温度６５００Ｋの環境光の下での原稿上の色の見え方とが一致したとしても、環境光の色温度を通常のオフィスで使われているような色温度４０００Ｋの白色蛍光灯に替えた場合には、例えモニタの発色が同一であっても色の見え方の一致は得られず、モニタ上の色は原稿上の色に比べてかなり青っぽく観察されるようになってしまう。
【００１７】
このような不都合を解消すべく、観察者がモニタ及び原稿を観察するときの環境光の特性を予め何通りか用意しておき、それぞれの特性毎にモニタプロファイルを作成することも可能である。しかしながら、その場合は、モニタの種類毎に設定されていたプロファイルに、更に環境光の特性に応じたプロファイルが加えられることになり、そのプロファイルの準備、格納に必要なメモリ資源を考えると現実的ではない。
【００１８】
そこで本発明では、異なる環境光の元であっても、色再現特性の異なるデバイス間で安定した色再現が可能な画像処理装置及び画像処理方法の提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、以下の構成を特徴とする。
【００２０】
即ち、入力画像データの色空間を変換して出力する画像処理装置であって、入力デバイスから入力される画像信号を、予め記憶した該入力デバイスの色空間の特性情報に基づいて、デバイスに依存しない色空間の画像信号に変換する第１の色空間変換手段と、前記第１の色空間変換手段から出力される画像信号を、予め記憶した標準表示デバイスの色空間の特性情報に基づいて、該標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号に変換する第２の色空間変換手段と、表示デバイスの色再現特性を指定する第１の指定手段と、周囲の環境光の色特性を指定する第２の指定手段と、前記標準デバイスに依存する色空間の画像信号を、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に依存する色空間の画像信号に変換する第３の色空間変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、例えば、前記デバイスに依存しない色空間の画像信号はＸＹＺ信号であり、前記標準出力デバイスに依存する色空間の画像信号は前記標準出力デバイスのＲＧＢ信号であり、前記第３の変換手段により変換される画像信号はＲＧＢ信号であるとよい。
【００２２】
また、例えば前記第３の色空間変換手段は、逆ガンマ補正、マトリックス変換およびガンマ補正を行い、前記逆ガンマ補正の補正条件は、前記標準表示デバイスのガンマ特性に基づき設定され、前記マトリックス変換の変換条件は、前記標準表示デバイスの色再現特性、前記標準表示デバイスが想定している環境光の色特性、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に基づき設定され、前記ガンマ補正の補正条件は、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスのガンマ特性に基づき設定されるようにするとよい。
【００２３】
また、好ましくは、前記第１の指定手段は、前記出力デバイスの色再現特性を測定する第１の測定手段を含み、その第１の測定手段からの測定値に基づいて前記出力デバイスの色再現特性を生成するとよい。
【００２４】
また、好ましくは、前記第２の指定手段は、周囲の環境光を測定する第２の測定手段を含み、その第２の測定手段からの測定値に基づいて前記出力デバイスの色再現特性を生成するとよい。
【００２５】
または、上記の目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、以下の構成を特徴とする。
【００２６】
即ち、入力画像データの色空間を変換して出力する画像処理方法であって、入力デバイスから入力される画像信号を、予め記憶した該入力デバイスの色空間の特性情報に基づいて、デバイスに依存しない色空間の画像信号に変換する第１の色空間変換工程と、前記第１の色空間変換工程で得られた画像信号を、予め記憶した標準表示デバイスの色空間の特性情報に基づいて、該標準表示デバイスに依存する色空間の画像信号に変換する第２の色空間変換工程と、表示デバイスの色再現特性を指定する第１の指定工程と、周囲の環境光の色特性を指定する第２の指定工程と、前記標準デバイスに依存する色空間の画像信号を、前記第１の指定工程で指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定工程で指定された周囲の環境光の色特性に依存する色空間の画像信号に変換する第３の色空間変換工程と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、例えば前記第３の色空間変換工程では、逆ガンマ補正、マトリックス変換およびガンマ補正を行い、前記逆ガンマ補正の補正条件は、前記標準表示デバイスのガンマ特性に基づき設定され、前記マトリックス変換の変換条件は、前記標準表示デバイスの色再現特性、前記標準表示デバイスが想定している環境光の色特性、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスの色再現特性および前記第２の指定手段で指定された周囲の環境光の色特性に基づき設定され、前記ガンマ補正の補正条件は、前記第１の指定手段により指定された表示デバイスのガンマ特性に基づき設定されるようにするとよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。
【００３２】
同図において、前述の図１１と異なる構成を説明すれば、ＶＲＡＭ１０６に記憶された色信号データに色空間補正処理を施す色空間補正部１１、実際に使用しているモニタ１０８の色再現特性を指定するモニタ指定装置１２、並びに周囲の環境光の特性を指定する環境光指定装置１３を備えることである（詳細は後述する）。
【００３３】
ここで、色空間補正部１１は、コンピュータ１０１のビデオ回路上に備えても、或は外付けの回路、モニタ１０８の内部の処理回路等として実装してもよいことは言うまでもない。また、モニタ指定装置１２は、コンピュータ１０１上のソフトウェアにより実現してもよいし、外付けのスイッチボックス等でもよいことは言うまでもない。
【００３４】
本実施形態において、モニタプロファイルには、使用しているモニタ１０８の色再現特性を表わすプロファイルではなく、仮想的な標準モニタの色再現特性を示す「標準モニタプロファイル２４」が予め記憶されている（詳細は後述する）。
【００３５】
オペレータが、現在使用しているモニタの色特性をモニタ指定装置１２から指定し、周囲の環境光の特性を環境光指定装置１３から指定すると、ＯＳ１０５は、その入力された指定情報に従って色空間補正部１１のパラメータを設定する。尚、ＯＳ１０５を介することなく、モニタ指定装置１２の指定により直接色空間補正部１１のパラメータを書き換えるようにしてもよい。
【００３６】
以下、上記のシステム構成を備える本実施形態の画像処理装置の動作について説明する。
【００３７】
一般に、カラーモニタの色再現特性は、例えばＣＲＴであれば表示管面に塗布されているＲ，Ｇ，Ｂ３原色の蛍光体の発色特性、電子銃への印加電圧と発光輝度とのリニアリティを表すガンマ特性、並びに白色点の色温度、という３つの基本特性で記述することができる。これらの特性は、モニタのメーカ、種類、サイズ等によって異なるので、モニタ毎にこれらに基づいたプロファイルデータを作成する必要がある。またモニタ上の色の見え方に影響する環境光特性としては、周囲環境で使われている照明光源の色温度（相関色温度）で定義することができる。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施形態としてのＣＭＳによる色変換処理を説明する図である。
【００３９】
図中、スキャナ１０２により読み取って得られた原稿上の画像のＲＧＢ信号（スキャナＲＧＢ信号）は、まず色空間変換部１（２１）によりデバイスに依存しない色空間、例えばＣＩＥ−ＸＹＺ信号に変換される。スキャナプロファイル２２には、スキャナ１０２の色分解特性データが予め記憶されており、このデータに基づいて色空間変換が実行される。
【００４０】
次に、色空間への変換により得られたＸＹＺ信号は、色空間変換部２（２３）で標準モニタＲＧＢ信号に変換される。標準モニタプロファイル２４には、標準モニタの色再現特性データが予め記憶されており、このデータに基づいて変換が実行される。本実施形態において、標準モニタプロファイル２４には、オペレータが使用しているモニタのプロファイルではなく、仮想的な標準モニタプロファイルを設定している。
【００４１】
標準モニタ及び標準観察環境条件の一例として、下記のような特性の仮想モニタを仮定する。
【００４２】
（１）３色蛍光体の色度座標（ＣＩＥ−ｘｙ色度座標）
赤：ｘ＝０．６４，ｙ＝０．３３
緑：ｘ＝０．３０，ｙ＝０．６０
青：ｘ＝０．１５，ｙ＝０．０６
（２）発光輝度のガンマ特性
赤、緑、青とも２．２
（３）白色点の色温度
６５００Ｋ（Ｄ６５標準光源に相当）
（４）環境光の色温度
６５００Ｋ（Ｄ６５標準光源に相当）
以上の特性は、ハイビジョンモニタの規格として決められたものであり、また環境光の色温度はモニタの白色点と同一としてあるが、これは理想的な状態であり、必ずしも実在のモニタの特性を表しているものではない。
【００４３】
上記の特性を持ったモニタが存在するものと仮定して、この色再現特性データをプロファイル２２に予め設定し、色空間変換部１（２１）からのＸＹＺ信号を、色空間変換部２（２３）にてモニタＲＧＢ信号に変換する。また、上記（１）〜（３）の特性の仮想モニタに表示するためのＲＧＢ信号に変換するためには、ＸＹＺ信号に対して以下のような変換を行えばよい。
【００４４】
まず、（１）３色蛍光体の色度座標（ＣＩＥ−ｘｙ色度座標）と（３）白色点の色温度、そして（４）環境光の色温度を考慮し、ＸＹＺ信号を（５）式によりＲ’，Ｇ’，Ｂ’に変換する。
【００４５】
【数１】
0003658141.tif 000002
【００４６】
0003658141.tif 000003
次に、（２）発光輝度のガンマ特性を考慮してＲ’，Ｇ’，Ｂ’を次式でＲ，Ｇ，Ｂに変換する。
【００４７】
0003658141.tif 000004
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は、何れも８ビットの整数値で表されているものとしている（尚、＾はべき上の演算を表す演算子である）。こうして得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、（１）〜（３）の特性を持つ仮想的な標準モニタに、（４）で指定した標準環境下で正しい色を表示するためのＲ，Ｇ，Ｂ信号となっている。
【００４８】
次に、実際に使用するモニタの特性について考える。実際に使用するモニタの特性が、前記の仮想モニタの特性（１）〜（３）及び（４）と同じであれば、（５）式で得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号をそのまま表示すればよい。しかしながら、通常はモニタ毎に特性が異なっている。
【００４９】
今、使用している実在のモニタの特性が、次の（１’）〜（３’）であり、環境条件が（４’）であったとする。
【００５０】
（１’）３色蛍光体の色度座標（ＣＩＥ−ｘｙ色度座標）
赤：ｘ＝０．６０、ｙ＝０．３０
緑：ｘ＝０．３２、ｙ＝０．５８
青：ｘ＝０．１８、ｙ＝０．０８
（２’）発光輝度のガンマ特性
赤、緑、青とも１．８
（３’）白色点の色温度
６５００Ｋ（Ｄ６５標準光源に相当）
（４’）環境光の色温度
４２００Ｋ（通常のオフィス用白色蛍光灯に相当）
尚、従来の方法では、このような特性のモニタを使用している場合は、ＣＭＳのモニタプロファイルにこれらの条件を設定しておき、上記の（５）式及び（６）式ではなく、次の（５’）式、（６’）式を実行してＸＹＺ信号から直接実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号への補正を行っている。
【００５１】
【数２】
0003658141.tif 000005
【００５２】
0003658141.tif 000006
一方、本実施形態では、ＣＭＳ１０９の色空間変換部２（２３）において、色空間変換部１（２１）からのＸＹＺ信号に（５）式、（６）式の演算を行うことにより、仮想的な標準モニタ用のＲ，Ｇ，Ｂ信号が求められている。従って、図１の色空間補正部１１では、（５’）式、（６’）式を実行して得られる実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号を生成するために、色空間変換部２（２３）からの仮想的な標準モニタ用のＲＧＢ信号から、実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号を生成しなければならない。
【００５３】
そのため、本実施形態では、図１のモニタ指定装置１２から（１’）〜（３’）の実在のモニタの特性を指定し、環境光指定装置１３から（４’）の条件を設定する。そして、色空間補正部１１は、モニタ指定装置１２にて設定された実在のモニタ１０８の特性データを参照して適正なパラメータを算出し、そのパラメータを使用して仮想的な標準モニタ用のＲＧＢ信号から実在のモニタ１０８用のモニタＲＧＢ信号に補正する。この色空間補正部１１にて行われる補正について図３を参照して説明する。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施形態としての色空間補正部１１における色変換を説明する図であり、図１の色空間補正部１１の内部の詳細を示している。
【００５５】
同図において、図３の入力は図１のＶＲＡＭからのＲＧＢ信号であり、既に説明したようにＣＭＳ１０９の色空間変換部２（２３）により標準モニタのＲＧＢ信号に補正されている。
【００５６】
図３の逆ガンマ補正部３１では、まず標準モニタ信号Ｒ，Ｇ，Ｂを（６）式の変換の逆変換である、次式の逆ガンマ変換を実行してＲ’，Ｇ’，Ｂ’に変換する。
【００５７】
0003658141.tif 000007
次に（７）式により得られたＲ’，Ｇ’，Ｂ’を、マトリックス変換器３２で次式のようにＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換する。
【００５８】
【数３】
0003658141.tif 000008
【００５９】
0003658141.tif 000009
このマトリックス変換の係数Ｍは、（５）式のマトリックスをＭ１、（５’）式のマトリックスをＭ２、及び環境光の色温度補正マトリックスをＭ３としたとき、
Ｍ＝Ｍ３×Ｍ２×Ｍ１-1
で得られる係数である（但し、Ｍ１(-1)はＭ１の逆行列を表す）。
【００６０】
Ｍ３としては、ここでは次のような値を用いている。
【００６１】
【数４】
0003658141.tif 000010
【００６２】
これは、周知の色順応補正式（ＶｏｎＫｒｉｅｓの色順応補正式が有名である。）を用いてモニタの色温度６５００Ｋから環境光４２００Ｋの色温度へ部分順応効果を考慮して変換するためのマトリックス係数である。
【００６３】
そして、図３のガンマ補正部３３で次式を実行することにより、使用している実在のモニタ表示用のＲ，Ｇ，Ｂ信号であるＲｍ、Ｇｍ、Ｂｍを得る。
【００６４】
0003658141.tif 000011
上述した（７）式〜（９）式の変換パラメータの生成は、モニタ指定装置１２に設定されたモニタ特性（１’）〜（３’）及び環境光の条件（４’）を参照して行われ、（９）式により得られた信号Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍがモニタドライバ１０７に送られる。
【００６５】
図７は、本発明の第１の実施形態としての画像処理を示すフローチャートであり、ＣＰＵ１２０がＯＳ１０５を制御して行う上述した本実施形態の処理の概略を示している。
【００６６】
ステップＳ１１：原稿上の画像をスキャナ１０２により読み取ってＲＧＢ信号（スキャナＲＧＢ信号）を入手する。
【００６７】
ステップＳ１２：スキャナＲＧＢ信号を、スキャナプロファイル２２に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部１（２１）にてＸＹＺ信号に変換する。
【００６８】
ステップＳ１３：ＸＹＺ信号を、標準モニタプロファイル２４に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部２（２３）にて標準モニタＲＧＢ信号に変換する。
【００６９】
ステップＳ１４：標準モニタＲＧＢ信号を、オペレータがモニタ指定装置１２にて指定した実在のモニタの特性と、環境光指定装置１３にて指定した周囲の環境光の特性とに応じて、色空間補正部１１にて実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号に補正する。
【００７０】
ステップＳ１５：実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号をモニタ１０８に表示する。
【００７１】
以上、本実施形態では、ＣＭＳ１０９の色空間変換部１（２１）にて得られたＸＹＺ信号を、色空間変換部２（２３）にて（５）式及び（６）式により変換し、仮想的な標準モニタ用のＲＧＢ信号を生成した。そして、色空間補正部１１にて（７）式〜（９）式の順番で変換することにより実在のモニタ表示用のＲｍ、Ｇｍ、Ｂｍを得ている。従って、（５）式から（９）式の変換は、ＸＹＺ信号に直接（５’）式及び（６’）式の変換を施したのと等価である。
【００７２】
このように、コンピュータ１０１内部で画像データを標準モニタの色空間信号に変換して扱い、色空間補正部１１で実際に使用するモニタの色再現特性に適合させるため、個々のモニタの色再現特性データを予め用意する必要は無く、そのとき現在実際に使用しているモニタ上に正しい色を再現することができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図４を参照して説明する。
【００７４】
図４は、本発明の第２の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。
【００７５】
同図は、基本的な構成は図１と同様であるが、更に、モニタ／環境光測定センサ４３を備えており、このモニタ／環境光測定センサ４３からの信号によりモニタ／環境光測定装置４２にて実際に使用するモニタ１０８の色再現特性を検出する。
【００７６】
本実施形態では、モニタ１０８上に所定の色パターンを表示しておき、それを周知のＲ，Ｇ，Ｂフォトセンサ（Ｒ，Ｇ，Ｂ３色のカラーフィルタを受光面に配置したセンサ）を備えるモニタ／環境光測定センサ４３で測定する。そして、その検出信号（実際には３色のフォトセンサから出力される電流値）を、実際に使用するモニタ１０８の色再現特性（１’）〜（３’）に相当する数値にモニタ／環境光測定装置４２にて換算する。
【００７７】
次に、モニタ／環境光測定センサ４３の受光部を環境照明光源に向けて環境光の測定（３色のセンサの電流値）を行い、（４’）環境光の色温度に相当する数値にモニタ／環境光測定装置４２にて換算する。
【００７８】
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂフォトセンサの検出信号を、色再現特性及び環境光の色温度に相当する数値に換算する方法について説明する。
【００７９】
以下の説明により、フォトセンサでモニタを測定した検出信号から、次の（１）３色蛍光体の色度座標、（２）発光輝度のガンマ特性、（３）白色点の色温度、そして（４）環境光の色温度の色再現特性値を得る。
【００８０】
はじめに、フォトセンサのＲ，Ｇ，Ｂ３チャンネルの出力値をＸ，Ｙ，Ｚに換算するための換算式を、以下の手順で予め求めておく。
【００８１】
Ｘ，Ｙ，Ｚ値が既知の光源（＝Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を使用してフォトセンサを照明し、このときのＲ，Ｇ，Ｂ３チャンネルの出力値が、例えばミリボルト単位で表した際Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉであったとする。このような光源のＸ，Ｙ，Ｚ値と出力電圧との関係を、複数の異なる光源に対して測定しておき、全ての光源についての測定値で下式が満足されるように最小自乗近似を用いて係数Ａjkを求める。
【００８２】
Ｘｉ＝Ａ11×Ｒｉ＋Ａ12×Ｇｉ＋Ａ13×Ｂｉ
Ｙｉ＝Ａ21×Ｒｉ＋Ａ22×Ｇｉ＋Ａ23×Ｂｉ      …（Ａ）
Ｚｉ＝Ａ31×Ｒｉ＋Ａ32×Ｇｉ＋Ａ33×Ｂｉ
次に、モニタ上に赤色の色パターンを表示する。赤色とは、モニタの赤の蛍光体のみが発光している状態であり、モニタ信号を８ビットで表現すれば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）に対応する。
【００８３】
次に、表示されている色パターンに近接してフォトセンサを配置し、その受光面をモニタに向けて測定を行う。測定されたＲ，Ｇ，Ｂの出力電圧は、（Ａ）式によってＸ，Ｙ，Ｚ値に変換可能であり、得られたＸ，Ｙ，Ｚ値は次式で色度座標ｘ，ｙに変換される。
【００８４】
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）        …（Ｂ）
同様に緑の色パターン、青の色パターンを表示してフォトセンサで測定し（Ａ）式、（Ｂ）式により色度座標（ｘ，ｙ）を求める。求められた色度座標がモニタの色再現特性（１）の値となる。
【００８５】
（３）についても同様にモニタ上に白色の色パターンを表示してフォトセンサで測定し、ｘ，ｙ値に変換する。白色パターンは、８ビットのモニタ信号として（２５５，２５５，２５５）を表示すればよい。得られたｘ，ｙ値は、色度座標値を相関色温度値に換算する周知の換算表を用いて（３）の白色の色温度とすることができる。
【００８６】
（２）に関しては色パターンとして複数の異なる信号レベルの赤、緑、青のパターンを表示して、それぞれのセンサー測定値に基づいて決定できる。例えば、赤のガンマ特性を得る場合は、８ビットのモニタ信号として
（０，０，０），（３２，０，０），（６４，０，０），（９６，０，０），（１２８，０，０），（１６０，０，０），（１９２，０，０），（２２４，０，０），（２５５，０，０）
の９段階の色パターンを表示し、各色をセンサーで測定して（Ａ）式でＹ値を求める。こうして得られた９個のＹ値が次式を満たすようなガンマ値γを最小自乗近似により求め（２）のガンマ値とする。
【００８７】
Ｙ＝Ｙmax×（Ｓ／２５５）＾γ      …（Ｃ）
ここでＹmaxは９個のＹ値のうちの最大値を表し、Ｓは９個のモニタ信号の値（０，３２，６４・・・，２５５）を表す。そして、（Ｃ）式で信号値Ｓのときの測定値Ｙが対応するようにγを求める。
【００８８】
（４）については、白色点の色温度（３）を求めたのと同様の手順を環境光に対して適用すれば求められる。すなわち、環境光をフォトセンサで測定し、測定値を上記と同様の手順でＸＹＺ値→ｘｙ値→相関色温度値に変換すれば環境光の色温度（４）となる。
【００８９】
この換算により得られたデータを色空間補正部１１にて参照し、第１の実施形態と同様に、実在のモニタ表示用のＲｍ、Ｇｍ、Ｂｍを得る。
【００９０】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を図５及び図６を参照して説明する。前述の２つの実施形態では、スキャナ１０２から原稿上の画像を読み込み、モニタ１０８に表示する場合を考えたが、本実施形態ではプリンタへの画像出力を考える。
【００９１】
図５は、本発明の第３の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。同図が図１の第１の実施形態と異なるのは、スキャナではなくプリンタ１１６が接続されており、コンピュータ１０１内にはプリンタ１１６を制御するドライバソフトウェア１１５を備えていることである。また、コンピュータ１０１のファイル１１２には、予め仮想的な標準モニタＲＧＢ信号に変換されている画像データが記憶されているものとする。それ以外は第１の実施形態と同様なため、説明を省略する。
【００９２】
図６は、本発明の第３の実施形態としてのＣＭＳによる色変換処理を説明する図である。
【００９３】
図中、色空間変換部１（５１）は、ファイル１１２からの標準モニタＲＧＢ信号の画像データを、標準モニタプロファイル５２に予め記憶されたデータに基づいてＸＹＺ信号に変換する。標準モニタプロファイル５２には、第１の実施形態の（１）〜（３）の特性と同様に仮想的な標準モニタプロファイルが予め記憶されている。また、色空間変換部２（５３）は、色空間変換部１（５１）からのＸＹＺ信号を、プリンタプロファイル５４に予め記憶されたデータに基づいてプリンタ用のＣＭＹＫ信号に変換し、プリンタ用のドライバソフトウェア１１５に出力する。プリンタプロファイル５４には、プリンタ１１６の色再現特性データが予め記憶されている。
【００９４】
即ち、色空間変換部１（５１）における標準モニタＲＧＢ信号からＸＹＺ信号への変換は、第１の実施形態で説明した（５）式、（４）式の逆演算により求めればよい。また、色空間変換部２（５３）におけるＸＹＺ信号からＣＭＹＫ信号への変換は、例えば、公知のマスキング演算や予め演算結果をルックアップテーブルとしてプリンタプロファイル５４に記憶しておき、入力されるＸＹＺ信号値に対してそのルックアップテーブルから演算結果を読み出して出力する方式がある。
【００９５】
図８は、本発明の第３の実施形態としての画像処理を示すフローチャートであり、ＣＰＵ１２０がＯＳ１０５を制御して行う上述した本実施形態の処理の概略を示している。
【００９６】
ステップＳ２１：ファイル１１２に予め格納した標準モニタＲＧＢ信号に変換されている画像データを読み出す。
【００９７】
ステップＳ２２：標準モニタＲＧＢ信号を、標準モニタプロファイル５２に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部１（５１）にてＸＹＺ信号に変換する。
【００９８】
ステップＳ２３：ＸＹＺ信号を、プリンタプロファイル５４に予め記憶されたデータに基づいてプリンタ１１６用のＣＭＹＫ信号に変換する。
【００９９】
ステップＳ２４：プリンタ１１６用のＣＭＹＫ信号に基づいてプリンタ１１６にてプリント出力する。
【０１００】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、実際に使用しているモニタ１０８の特性をモニタ指定装置１２から設定し、その設定に応じて、ファイル１１２からの標準モニタＲＧＢ信号を色空間補正部１１にて補正するため、使用するモニタを変更しても、表示する色とプリントアウトの色とが一致しないという不都合は生じない。
【０１０１】
尚、本実施形態では、標準モニタＲＧＢ信号に変換されている画像データを、予めファイル１１２に記憶させたが、図１のようにスキャナ１０２を接続し、コンピュータ１０１内にドライバソフトウェア１０３及び画像表示ソフトウェア１０４を備え、ＣＭＳ１０９’の前段に図２のＣＭＳ１０９を備えるシステムを構成してもよいことは言うまでもない。
【０１０２】
［その他の実施形態］
色空間変換部において行われる色処理は、上述の実施形態で述べた色処理には限られない。例えば、第１の実施形態の係数Ｍに対して、ユーザの指示に基づく微調整を行うことにより、ユーザの色覚特性に応じた係数Ｍを作成するようにしてもよい。
【０１０３】
即ち、色変換部ではＣＭＳで出力デバイスプロファイル（標準モニタプロファイル）に基づき行われる色処理とは異なる色処理を行なうことができる。したがって、出力デバイスの状況に応じたカラーマッチング処理の設計が容易になり、より高精度のカラーマッチングを提供することが可能となる。すなわち、ＯＳがサポートしているＣＭＳを使用しつつ、かつより高精度のカラーマッチングを実現することが可能となる。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、モニタ１０８はＣＲＴとして説明したが、液晶ディスプレイやカラープラズマディスプレイ等においても、その発色特性は（１’）〜（３’）と同様に定義できるので、その値に合わせて（６）式〜（８）式のパラメータを設定すればよい。
【０１０５】
また、上述した各実施形態では、予め定義された標準モニタを仮定し、その標準モニタに原稿上の画像の色を再現したときに正しい色再現が実現されるように所定の関係を持って予め定義されている色空間を用いて説明したが、例えば、ＸＹＺ，Ｌ＊ａ＊ｂ、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊等の測色的に定義された色空間信号であれば他の色空間であってもよい。
【０１０６】
尚、本発明は、本実施形態のように複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，スキャナ，プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置等）のように、原稿画像をスキャンして読み取ったデータや記憶装置上に記憶された画像データを単にモニタに表示するような装置、或はモニタ上に表示された画像データを単にプリントアウトするような装置についても同様に適用できることは言うまでもない。
【０１０７】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１０８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１１】
更に、、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１２】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになるが、簡単に説明すると、少なくとも第１の実施形態では図９、第３の実施形態では図１０のメモリマップ例に示す各モジュールのプログラムコードを記憶媒体に格納すればよい。
【０１１３】
図９は、本発明の第１の実施形態としてのメモリマップの一例を示す図である。同図において、
「画像読み取りプログラム」：原稿上の画像をスキャナ１０２を制御して読み取り、ＲＧＢ信号（スキャナＲＧＢ信号）を入手する。
【０１１４】
「色空間変換プログラム１」：スキャナＲＧＢ信号を、スキャナプロファイル２２に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部１（２１）にてＸＹＺ信号に変換する。
【０１１５】
「色空間変換プログラム２」：ＸＹＺ信号を、標準モニタプロファイル２４に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部２（２３）にて標準モニタＲＧＢ信号に変換する。
【０１１６】
「色空間補正プログラム」：標準モニタＲＧＢ信号を、オペレータがモニタ指定装置１２にて指定した実在のモニタの特性に応じて、色空間補正部１１にて実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号に補正する。
【０１１７】
「モニタ出力プログラム」：実在のモニタ用のモニタＲＧＢ信号をモニタ１０８に表示する。
【０１１８】
図１０は、本発明の第３の実施形態としてのメモリマップの一例を示す図である。同図において、
「画像データ読み出しプログラム」：ファイル１１２に予め格納した標準モニタＲＧＢ信号に変換されている画像データを読み出す。
【０１１９】
「色空間変換プログラム１１」：モニタＲＧＢ信号を、標準モニタプロファイル５２に予め記憶されたデータに基づいて色空間変換部１（５１）にてＸＹＺ信号に変換する。
【０１２０】
「色空間変換プログラム１２」：ＸＹＺ信号を、プリンタプロファイル５４に予め記憶されたデータに基づいてプリンタ１１６用のＣＭＹＫ信号に変換する。
【０１２１】
「プリンタ出力プログラム」：プリンタ１１６用のＣＭＹＫ信号に基づいてプリンタ１１６にてプリント出力する。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、異なる環境光の元であっても、色再現特性の異なるデバイス間で安定した色再現が可能な画像処理装置及び画像処理方法の提供が実現する。
【０１２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としてのＣＭＳによる色変換処理を説明する図である。
【図３】る。本発明の第１の実施形態としての色空間補正部１１における色変換を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態としてのＣＭＳによる色変換処理を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施形態としての画像処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態としての画像処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態としてのメモリマップの一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態としてのメモリマップの一例を示す図である。
【図１１】従来例としてのＣＭＳを備える画像処理装置のシステム構成の一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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