(57)【要約】【課題】機器毎に特性情報を管理する煩雑さを軽減し、色空間の変換処理による誤差を小さくする。【解決手段】  画像入力部１０３は、被写体と色票のカラー画像を入力する。画像出力部１０４は、カラー画像を出力する。反射光測定部１０６は、色票の色、もしくは色票の画像を画像出力部１０４に出力した際の色を測定する。機器特性計算部１０７は、色票の画像の色と色票の色とに基づいて、画像入力部１０３と画像出力部１０４とを組み合わせた入出力特性を算出する。機器特性補正情報計算部１０８は、入出力特性に基づいて、画像入力部１０３と画像出力部１０４との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する。画像変換部１０９は、補正情報を用いて、画像入力部１０３から入力された被写体のカラー画像を変換する。【選択図】図１
2011091610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色情報を扱う機器における色補正を行う色補正装置であって、
被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力部と、
カラー画像を出力する画像出力部と、
前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記画像出力部に出力した際の色を測定する反射光測定部と、
前記反射光測定部により測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算部と、
前記機器特性計算部により算出された入出力特性に基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算部と、
前記機器特性補正情報計算部により算出された補正情報を用いて、前記画像入力部から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換部と
を備えることを特徴とする色補正装置。
【請求項２】
前記画像変換部により変換された画像を、ネットワークを介して、前記画像出力部と同じ出力特性を有する機器を備える他拠点に送信する画像送信部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の色補正装置。
【請求項３】
前記反射光測定部は、
人間の知覚特性に基づいて、複数の色領域から構成される色票の中から測定対象の色領域を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の色補正装置。
【請求項４】
色情報を扱う機器おける色補正を行う色補正装置であって、
被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力部と、
カラー画像を出力する画像出力部と、
カラー画像、色データおよび処理途中の結果を格納する画像・データ蓄積部と、
前記画像・データ蓄積部に格納されている色データを選択する色データ選択部と、
前記色データ選択部によって選択された色データを、画素値として持つ色面画像を生成する色面画像生成部と、
前記画像出力部に出力した色面画像を前記画像入力部から入力した画像に対して、色面領域の色情報を抽出する色面領域色情報抽出部と、
前記色データ選択部によって選択された色データと前記色面領域色情報抽出部により抽出された色面領域の色情報とに基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算部と、
前記機器特性計算部により算出された入出力特性に基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算部と、
前記機器特性補正情報計算部により算出された補正情報を用いて、前記画像入力部から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換部と
を備えることを特徴とする色補正装置。
【請求項５】
色情報を扱う機器における色補正を行う色補正方法であって、
入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力するステップと、
出力機器からカラー画像を出力するステップと、
前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記出力機器から出力した際の色を測定するステップと、
前記測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出するステップと、
前記算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出するステップと、
前記算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換するステップと
を含むことを特徴とする色補正方法。
【請求項６】
前記画像変換部により変換された画像を、ネットワークを介して、前記出力機器と同じ出力特性を有する機器を備える他拠点に送信するステップを更に含むことを特徴とする請求項５記載の色補正方法。
【請求項７】
前記色票の色、もしくは前記色票の画像の色を測定するステップは、
人間の知覚特性に基づいて、複数の色領域から構成される色票の中から測定対象の色領域を選択することを特徴とする請求項５または６に記載の色補正方法。
【請求項８】
色情報を扱う機器おける色補正を行う色補正方法であって、
入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力するステップと、
出力機器からカラー画像を出力するステップと、
カラー画像、色データおよび処理途中の結果を格納するステップと、
前記格納されている色データを選択するステップと、
前記選択された色データを、画素値として持つ色面画像を生成するステップと、
前記出力機器から出力した色面画像を前記入力機器から入力した画像に対して、色面領域の色情報を抽出するステップと、
前記選択された色データと前記抽出された色面領域の色情報とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出するステップと、
前記算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出するステップと、
前記算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換するステップと
を含むことを特徴とする色補正方法。
【請求項９】
色情報を扱う機器における色補正を行う色補正装置のコンピュータに、
入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力機能、
出力機器からカラー画像を出力する画像出力機能、
前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記出力機器に出力した際の色を測定する反射光測定機能、
前記反射光測定機能により測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算機能、
前記機器特性計算機能により算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算機能、
前記機器特性補正情報計算機能により算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換機能
を実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力機器および出力機器が接続された環境下において、色合わせを行う色補正装置、色補正方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、何らかの光源１の下、入力機器２および出力機器３が接続された環境下では、これら機器の影響により、被写体４の画像上の色と実際の被写体４の色とが異なるという問題があった（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、機器毎に、機器固有の色空間（ＲＧＢや、ＣＭＹＫ等）と実世界の物理的な測色値（ＸＹＺ三刺激値や、ＣＩＥＬＡＢ等の均等色空間）との対応関係を求め、複数の機器を組み合わせる場合には、物理的な測色値を仲介することによって、被写体の色と被写体の画像の色とを合わせる方法があり、業界標準になっている。
【０００４】
図１０は、ＩＣＣ（International Color Consortium: http://www.color.org/index.xalter）が規定した機器特性ファイル（ＩＣＣプロファイル）を用いた色合わせの仕組みを説明した図である。以下、図９に示す系での、モニタや、プリンタなどの出力機器とカメラなどの入力機器との間での色合わせを行う場合を例にして色合わせの仕組みを説明する。
【０００５】
被写体から反射される色の情報（例えば、ＸＹＺ三刺激値）と、被写体の画像をモニタに表示した際の色の情報とを一致させることが色合わせにおける目標である。カメラ入力で得られた画像の画素値（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔと被写体からの反射光の測定値（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）ｔとの関係は、カメラの入出力特性をｆとして、次式（１）のように表される。なお、右肩のｔは転置を表す。
【０００６】
【数１】
2011091610.tif 000003
【０００７】
上記数式（１）において、入出力特性ｆは、共通色空間（ＸＹＺ三刺激値）から機器特有の色空間（ＲＧＢ空間）に変換する際の写像であり、３×３の行列で表現される場合が多い。一方、画像の色（ＲＭ，ＧＭ，ＢＭ）ｔとそれをモニタに出力した際の色の測定値（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）ｔとの関係は、モニタの入出力特性ｇを用いて、次式（２）のように表される。
【０００８】
【数２】
2011091610.tif 000004
【０００９】
モニタの入出力特性ｇも、機器特有の色空間（ＲＧＢ空間）から共通色空間（ＸＹＺ三刺激値）に変換する際の写像であり、３×３の行列で表される場合が多い。
【００１０】
カメラ入力により得られた画像を、そのままモニタに出力する場合、即ち、（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔ＝（ＲＭ，ＧＭ，ＢＭ）ｔである場合には、数式（１）および数式（２）より、被写体からの反射光の測定値と被写体の画像をモニタに出力した際の色の測定値とは、数式（３）に示すような関係にある。
【００１１】
【数３】
2011091610.tif 000005
【００１２】
上記数式（３）において、（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）ｔ＝（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）ｔを満たすには、モニタ出力時の画像の画素値が写像ｇによって（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）ｔになるように、カメラ入力による画像の色（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔを、変換すれば良い。即ち、カメラ入力による画像の色（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔの変換後の色、即ち、モニタ出力する際の色を（Ｒ’ｃ，Ｇ’ｃ，Ｂ’ｃ）ｔとすると、次式（４）の関係が成り立つような（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔから（Ｒ’ｃ，Ｇ’ｃ，Ｂ’ｃ）ｔへの変換を求めることになる。
【００１３】
【数４】
2011091610.tif 000006
【００１４】
上式（４）をさらに変形すると、次式（５）のようになる。
【００１５】
【数５】
2011091610.tif 000007
【００１６】
数式（５）は、カメラにより得られた画像の色（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）ｔを、写像ｆとｇの合成写像ｆ・ｇの逆写像ｇ−１・ｆ−１を用いて変換した結果をモニタに出力すれば良いことを示している。このような変換を行うことによって、被写体の色と、被写体の画像の色とを合わせることができる。
【００１７】
このように、従来の色合わせにおいては、各機器における入力と出力の関係を求め（上述の写像ｆやｇ）、共通色空間（ＸＹＺ三刺激値）を仲介することによって、機器固有の入出力特性による色の歪みを補正することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】新編  色彩科学ハンドブック［第２版］日本色彩学会編  第２７章カラー画像の情報処理  ｐｐ．１１３７−１１５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述した従来手法には以下のような課題があった。
従来手法では、異なる複数の入出力機器の色合わせを行う場合には、図１０に示すように、機器固有の色空間と共通色空間との関係を記述した入出力特性の情報（例えば、ＩＣＣプロファイル）を、使用する機器毎に管理する必要があった。そのため、機器の増加に伴い、入出力特性の情報を記述したファイルも増加することになり、管理が煩雑であること、さらには、複数の色空間の変換処理による誤差が発生することも問題であった。
【００２０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、機器毎に特性情報を管理する煩雑さを軽減すると共に、色空間の変換処理による誤差を小さくすることができる色補正装置、色補正方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するために、本発明は、色情報を扱う機器における色補正を行う色補正装置であって、被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力部と、カラー画像を出力する画像出力部と、前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記画像出力部に出力した際の色を測定する反射光測定部と、前記反射光測定部により測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算部と、前記機器特性計算部により算出された入出力特性に基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算部と、前記機器特性補正情報計算部により算出された補正情報を用いて、前記画像入力部から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換部とを備えることを特徴とする色補正装置である。
【００２２】
本発明は、上記の発明において、前記画像変換部により変換された画像を、ネットワークを介して、前記画像出力部と同じ出力特性を有する機器を備える他拠点に送信する画像送信部を更に備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記の発明において、前記反射光測定部は、人間の知覚特性に基づいて、複数の色領域から構成される色票の中から測定対象の色領域を選択することを特徴とする。
【００２４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、色情報を扱う機器おける色補正を行う色補正装置であって、被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力部と、カラー画像を出力する画像出力部と、カラー画像、色データおよび処理途中の結果を格納する画像・データ蓄積部と、前記画像・データ蓄積部に格納されている色データを選択する色データ選択部と、前記色データ選択部によって選択された色データを、画素値として持つ色面画像を生成する色面画像生成部と、前記画像出力部に出力した色面画像を前記画像入力部から入力した画像に対して、色面領域の色情報を抽出する色面領域色情報抽出部と、前記色データ選択部によって選択された色データと前記色面領域色情報抽出部により抽出された色面領域の色情報とに基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算部と、前記機器特性計算部により算出された入出力特性に基づいて、前記画像入力部と前記画像出力部との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算部と、前記機器特性補正情報計算部により算出された補正情報を用いて、前記画像入力部から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換部とを備えることを特徴とする色補正装置である。
【００２５】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、色情報を扱う機器における色補正を行う色補正方法であって、入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力するステップと、出力機器からカラー画像を出力するステップと、前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記出力機器から出力した際の色を測定するステップと、前記測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出するステップと、前記算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出するステップと、前記算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換するステップとを含むことを特徴とする色補正方法である。
【００２６】
本発明は、上記の発明において、前記画像変換部により変換された画像を、ネットワークを介して、前記出力機器と同じ出力特性を有する機器を備える他拠点に送信するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明は、上記の発明において、前記色票の色、もしくは前記色票の画像の色を測定するステップは、人間の知覚特性に基づいて、複数の色領域から構成される色票の中から測定対象の色領域を選択することを特徴とする。
【００２８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、色情報を扱う機器おける色補正を行う色補正方法であって、入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力するステップと、出力機器からカラー画像を出力するステップと、カラー画像、色データおよび処理途中の結果を格納するステップと、前記格納されている色データを選択するステップと、前記選択された色データを、画素値として持つ色面画像を生成するステップと、前記出力機器から出力した色面画像を前記入力機器から入力した画像に対して、色面領域の色情報を抽出するステップと、前記選択された色データと前記抽出された色面領域の色情報とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出するステップと、前記算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出するステップと、前記算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換するステップとを含むことを特徴とする色補正方法である。
【００２９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、色情報を扱う機器における色補正を行う色補正装置のコンピュータに、入力機器から被写体と色票のカラー画像を入力する画像入力機能、出力機器からカラー画像を出力する画像出力機能、前記色票の色、もしくは前記色票の画像を前記出力機器に出力した際の色を測定する反射光測定機能、前記反射光測定機能により測定された、前記色票の画像の色と前記色票の色とに基づいて、前記入力機器と前記出力機器とを組み合わせた入出力特性を算出する機器特性計算機能、前記機器特性計算機能により算出された入出力特性に基づいて、前記入力機器と前記出力機器との組み合わせによる入出力特性の色情報の偏りを補正するための補正情報を算出する機器特性補正情報計算機能、前記機器特性補正情報計算機能により算出された補正情報を用いて、前記入力機器から入力された被写体のカラー画像を変換する画像変換機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、機器毎に特性情報を管理する煩雑さを軽減すると共に、色空間の変換処理による誤差も小さくすることができ、また、色票や、測定機器などを用いることなく、簡易に色補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態による色補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本第１実施形態で使用する色票の例を示す概念図である。
【図４】本第１実施形態において入力時と出力時の輝度の関係を示す概念図である。
【図５】本発明の第２実施形態による色補正システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態による色補正装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来技術を説明するための概念図である。
【図１０】従来技術による色合わせの仕組みを説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３３】
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態による色補正装置の構成を示すブロック図である。図１において、色票１０１は、複数の色から構成され、各色が標準の光源下での測定値と対応づけられたものである。図３に示すように、色票１０１は、白〜黒に至るグレースケール（無彩色）と色み成分（色相や、彩度）を持つ有彩色（図３では、色を「文字」により表している）とから構成され、例えば、マクベスチャートや、マンセル色票等が該当する。
【００３４】
画像入力部１０３は、所定の照明光下における色票１０１と被写体１０２とのカラー画像を入力し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。以下の説明では、画像は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三成分から構成されるものとするが、ＨＳＶ（色覚系色空間の一種：Ｈ（hue、色相）、Ｓ（saturation、彩度）、Ｖ（value、明度））や、ＣＩＥＬＡＢ色空間（均等色空間の一種）等の値を画素値とする画像であっても構わない。画像入力部１０３は、デジタルカメラや、スキャナ等の入力機器に相当する。
【００３５】
画像・データ蓄積部１０５は、画像入力部１０３で得られた画像や、機器特性計算部１０７等の各処理で得られた途中結果の画像、反射光測定部１０６での測定結果等を格納するものであり、パーソナルコンピュータにおけるメモリに相当する。画像出力部１０４は画像・データ蓄積部１０５に格納されている画像を出力するものであり、ＣＲＴや、液晶等のモニタ、プリンタ等の出力機器に相当する。
【００３６】
反射光測定部１０６は、所定の照明光下での被写体１０２が照明光を受けて反射した光の色や、画像出力部１０４に出力した画像の色を測定し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。反射光測定部１０６は、色彩色差計等、反射光の輝度や、色成分の情報を測定することができる測定機器であり、測定結果は、ＸＹＺ三刺激値や、ＣＩＥＬＡＢ、ＣＩＥＬＵＶ空間等の数値で表現される。
【００３７】
機器特性計算部１０７は、画像・データ蓄積部１０５に格納されている被写体の色と画像出力部１０４に出力した被写体の画像の色とを用いて、画像入力部１０３および画像出力部１０４における機器を組み合わせた機器特性を計算する。
【００３８】
機器特性補正情報計算部１０８は、機器特性計算部１０７で得られた機器特性に基づいて、被写体１０２の色と画像出力部１０４に出力した被写体の画像の色とを一致させるための補正情報を計算し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。画像変換部１０９は、機器特性補正情報計算部１０８での結果（補正情報）に基づいて、画像・データ蓄積部１０５に格納されている入力画像を変換し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。
【００３９】
Ａ−２．第１実施形態の動作
次に、本第１実施形態の動作について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図２（ａ）には、画像入力部１０３および画像出力部１０４から構成されるシステム全体の機器特性と機器特性補正情報とを得るまでの流れを示し、図２（ｂ）には、同システムにおいて被写体の画像を色合わせして表示する流れを示している。
【００４０】
最初に、システム全体の機器特性、機器特性補正情報を得るまでの流れを、図２（ａ）を参照して説明する。まず、所定の照明光下で色票１０１から反射される光の色を反射光測定部１０６で測定し（ステップＳ２０１）、結果を画像・データ蓄積部１０５に格納する。色票１０１の測定は、個々の色領域に対して行う。なお、以下では、測定値は、ＸＹＺ三刺激値として表されるものとして説明する。
【００４１】
次に、色票１０１を上記と同様の照明光下において画像入力部１０３に入力し（ステップＳ２０２）、得られた画像を画像・データ蓄積部１０５に格納するとともに、画像出力部１０４に出力する（ステップＳ２０３）。次に、画像出力部１０４に出力された色票１０１の画像の色、すなわち、色票１０１中の個々の色領域の色を、反射光測定部１０６により測定し（ステップＳ２０４）、画像・データ蓄積部１０５に格納する。ここでは、色票１０１の色の測定を先に行っているが、色票１０１の画像の色を先に測定しても構わない。
【００４２】
次に、画像・データ蓄積部１０５に格納されている、色票１０１および色票１０１の画像の色の測定結果を用いて、画像入力部１０３と画像出力部１０４とを組み合わせた機器特性を機器特性計算部１０７にて求める（ステップＳ２０５）。
【００４３】
以下では、輝度方向と色み方向とに分けて機器特性を求める方法を説明する。
【００４４】
輝度方向の特性を求める際には、色票１０１に含まれる色のうち、無彩色（黒〜灰〜白のようなグレースケール）の色票を用いる。所定の照明光下で無彩色色票を測定した際の輝度をＹｊ、無彩色色票の画像の色を測定した際の輝度をＹ’ｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ；ｍは無彩色色票の数）とし、両者の関係を求めることにより輝度特性を得る。
【００４５】
ここで、図４は、ＹとＹ’との関係の一例を示す図である。図４に示すように、Ｙに対してＹ’が上に凸の関係にある。このような関係は、一般には、次式（６）で表すことができる。
【００４６】
【数６】
2011091610.tif 000008
【００４７】
数式（６）において、ａ，ｂは定数であり、指数γが曲線の形状に関係し、γ＞１の場合には下に凸、γ＜１の場合には上に凸の曲線となる。特に、γ＝１の場合には、図４の破線で示すような直線となる。ＹｊとＹ’ｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ）の組み合わせに対して重回帰分析等の手法を用いて数式（６）の係数（ａ，ｂ，γ）を求める。ここで得られたＹとＹ’の関係が輝度方向の機器特性である。
【００４８】
色み方向の特性を求める際には、無彩色色票のうち、最も白色に近い（もしくは、明るい）色票（以下では、白色色票と呼ぶ）を用いる。所定の照明光の下で測定した際の白色色票の色度を（ｘｗ，ｙｗ）、白色色票の画像の色を測定した際の色度を（ｘ’ｗ，ｙ’ｗ）とする。色度とは、反射光測定部１０６での測定結果のうち、輝度成分を除いた色み成分であり、２つの数値の組み合わせにより色相や彩度を表す。ここで得られた色度の違いが色み方向の機器特性である。
【００４９】
機器特性補正情報計算部１０８では、機器特性を所定の状態、例えば、輝度や、色みの偏りがない状態、即ち、色票自体の測定結果と色票画像を画像出力部１０４に表示した際の測定結果とを一致させための補正情報を求める（ステップＳ２０６）。
【００５０】
輝度方向の機器特性を補正する場合には、ＹとＹ’との関係が、図４に示す破線（直線）になるように行う。数式（６）の指数γは、画像入力部１０３における機器特性を表す指数γＩ、画像出力部１０４における機器特性を表す指数ｒＯを用いて、次式（７）のように表される。
【００５１】
【数７】
2011091610.tif 000009
【００５２】
γ≠１の場合、画像入力部１０３、もしくは画像出力部１０４のどちらか一方の機器特性を変更するか、もしくは、画像出力部１０４に出力する直前の画像の色に補正を加えることによって、装置全体の輝度方向の特性を線形にする方法がある。
【００５３】
画像出力部１０４側の特性を変更する場合には、次式（８）に示す変換式に従って画像出力部１０４の機器の入出力特性に関わる設定を変更する。
【００５４】
【数８】
2011091610.tif 000010
【００５５】
なお、画像出力部１０４における機器特性を表す指数γＯは、機器の設定でパラメータ化されている場合もあるが、未知である場合には、以下のようにして求めることができる。
【００５６】
画像出力部１０４により、Ｒ＝Ｇ＝Ｂとなる色を、画素値を段階的に変化させながら表示し（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ＝０，１０，２０，３０，…，２４０，２５０，２５５のように変化させる）、その際の輝度Ｙを反射光測定部１０６により得る。このとき、入力画素値Ｃと輝度Ｙ、指数γＯとの関係は、次式（９）で表される。
【００５７】
【数９】
2011091610.tif 000011
【００５８】
上記数式（９）において、ａ，ｂは係数である。ＣとＹの複数の組み合わせからなるデータ列から係数ａ，ｂおよび指数γＯを求めることができる。
【００５９】
画像出力部１０４に出力する直前の画像の色に補正を加える場合には、数式（１０）に示す指数γＩＯを求め画像入力部１０３から得られた画像の各画素値（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）の変換（数式（１１））を行う。
【００６０】
【数１０】
2011091610.tif 000012
【００６１】
【数１１】
2011091610.tif 000013
【００６２】
上記数式（１１）において得られた（Ｒｎｅｗ，Ｇｎｅｗ，Ｂｎｅｗ）を画像出力部１０４に出力すればよい。
【００６３】
なお、上記の説明においては、指数γＯは、ＲＧＢ各成分において同一の値を持つとした場合であり、別々に求めても構わない。その場合には、単色のみで画素値を段階的に変化させて画像出力部１０４に出力した際の輝度を測定してＲＧＢ毎の指数を求め、数式（１１）における画素値の変換を、求めた個々の指数に基づいて行う。
【００６４】
色み方向の機器特性を補正する場合には、色度（ｘｗ，ｙｗ）と（ｘ’ｗ，ｙ’ｗ）とが一致するように行う。色度のずれは、機器毎の色票現空間における原色や、白色点（前提とする照明光の色）の違いに起因する。しかしながら、原色は、各機器に固定であるため、画像出力部１０４における機器の白色点を変更するか、もしくは、画像出力部１０４に出力する直前の画像の色に補正を加えることによってシステム全体の色度のずれを補正する。
【００６５】
画像出力部１０４における機器の白色点の設定が変更可能である場合には、（ｘｗ，ｙｗ）を色温度の色度座標として設定すれば良い。上述の設定ができない場合の色み方向の補正について以下に説明する。
【００６６】
画像入力部１０３および画像出力部１０４における機器特性を、それぞれｆ、ｇとし、白色色票の測定値、白色色票の画像の色の測定値をＸＹＺ三刺激値（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）ｔおよび（Ｘ’ｗ，Ｙ’ｗ，Ｚ’ｗ）ｔで表す。これら測定値と入出力特性との関係は、数式（１２）のように表される。なお、数式（１２）において、（Ｒｗ，Ｇｗ，Ｂｗ）ｔは、画像入力部１０３から得られた白色色票の画像の画素値である。
【００６７】
【数１２】
2011091610.tif 000014
【００６８】
ＸＹＺ三刺激値と色度座標（ｘ，ｙ）とは、数式（１３）に示す関係にある。
【００６９】
【数１３】
2011091610.tif 000015
【００７０】
白色色票画像の測定値が白色色票の測定値（ｘｗ，ｙｗ，）になるように、変換ｈを白色色票の画像の画素値に作用させる（数式（１４））。また、左辺は、（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）ｔに一致させるのが望ましいが、ここでは、輝度Ｙ’Ｗのみを固定とし、数式（１３）に従ってＸＹＺ三刺激値をｘｙ色度に変換する。なお、輝度を固定にした理由は、一般に、複数の入出力機器が接続されている場合、輝度の絶対値が下がることが多く、特に、画像出力部１０４における出力媒体上での画像出力の輝度の最大値には機器の制約があり、輝度を上げることは実質上、困難であるためである。
【００７１】
【数１４】
2011091610.tif 000016
【００７２】
上記数式（１４）を変形し、次式（１５）を得る。
【００７３】
【数１５】
2011091610.tif 000017
【００７４】
画像出力部１０４における機器特性ｇが分かれば、変換ｈを３×３の対角行列として求めることができる。このように得られた変換ｈが色み方向の偏りを補正する情報である。
【００７５】
なお、画像出力部１０４における機器特性ｇは、メーカから提供されるものを用いても構わないし、以下の方法によって求めることも可能である。
機器特性ｇは、画像の画素値（ＲＧＢ）と、それを出力した際のＸＹＺ三刺激値との関係を記述したものであるから、数式（１２）を一般化して次式（１６）のように表す。
【００７６】
【数１６】
2011091610.tif 000018
【００７７】
機器特性ｇは、上記３×３の行列の要素を求めることに相当する。そこで、例えば、（ａ，０，０）ｔを（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ｔの箇所に代入すると、次式（１７）のように変形できる。ここで、ａ＝０，１０，２０，…，２４０，２５０，２５５のように変化させた場合のＸＹＺ三刺激値を求めることにより、Ｒ成分と、Ｘ，Ｙ，Ｚそれぞれの関係、即ち、ｇ１１、ｇ２１、ｇ３１を求めることができる。
【００７８】
【数１７】
2011091610.tif 000019
【００７９】
同様に、（０，ａ，０）ｔ、（０，０，ａ）ｔについても、数式（１７）に当てはめることにより、機器特性ｇを表す行列の要素を求めることができる。
【００８０】
次に、上述した処理により得られた機器特性補正情報を用いて、被写体の画像に対して色合わせを行う際の動作を、図２（ｂ）を参照して説明する。まず、画像入力部１０３に被写体１０２を入力し（ステップＳ２０７）、得られた画像を画像・データ蓄積部１０５に格納する。画像出力部１０４において、輝度方向、色み方向の補正が可能な場合には、画像出力部１０４に補正情報を設定し、画像・データ蓄積部１０５に格納されている被写体の画像を出力する（ステップＳ２０９）。
【００８１】
一方、上述の設定ができない場合には、画像入力部１０３に入力された被写体の画像に対して、図２（ａ）に示すフローで求めた機器特性補正情報による変換を行い（ステップＳ２０８）、得られた画像を画像出力部１０４に出力する（ステップＳ２０９）。
【００８２】
上述した本第１実施の形態において、反射光測定部１０６での色票および色票画像は、複数の色領域から構成されているので、全ての色領域に対して測定しても構わないが、人間の知覚特性を利用して間引く方法もある。通常、色票の各色領域は、人間が見て等間隔になるように作成されたものであり、同一光源下で測定すると、各色領域の色票上の数値と測定結果とは非線形の関係にある。
【００８３】
一方、機器特性計算部１０７においては、測定値（ＸＹＺ三刺激値）を用いているので、測定データとして等間隔の方が精度の高い機器特性を得ることが可能である。そのため、色票の色領域を、測定データとして等間隔になるように選択する。以下にその具体的な方法を説明する。
【００８４】
人間の知覚量Ｐと物理量Ｙ（測定値：輝度）は、一般的には、次式（１８）に示すように、べき乗の関係で表現されることが知られている。
【００８５】
【数１８】
2011091610.tif 000020
【００８６】
上記数式（１８）で、ａ，ｂは係数である。物理量で等間隔になるように色票の色領域を選択する際には、物理量Ｙを等間隔にとって、得られたＰの値に近い色票を選択する。実際に、数式（１８）で得られる結果は、整数とは限らないので、小数点以下四捨五入などの処理で整数化したものを用いる。係数ｂは、輝度０のときの知覚量なので、実質０とみなせるので、所定の照明光下での白色色票の輝度、もしくは、１００％の反射率の物体の輝度の予測値Ｙｍａｘと色票の明るさ方向の最大値Ｐｍａｘとから、次式（１９）に従って、係数ａの値を求めることができる。
【００８７】
【数１９】
2011091610.tif 000021
【００８８】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００８９】
Ｂ−１．第２実施形態の構成
図５は、本第２実施形態による色補正システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図５において、センタ１２０は、図１に示す第１実施形態の構成に加えて、画像変換部１０９で得られた画像をネットワーク１１０経由で複数の拠点１３０に送信する画像送信部１２１を有する。一方、各拠点１３０は、ネットワーク１１０を介して送信された画像を受信する画像受信部１３１、その画像を格納する画像・データ蓄積部１３３、および画像出力部１３２から構成される。
【００９０】
なお、本第２実施形態においては、同一企業内でのテレビ会議システムのように、テレビ会議の主催者（図５におけるセンタ１２０）と参加者（図５における各拠点１３０）からなる構成に相当し、主催者側と参加者側とにおける画像出力部１０４での出力機器は、同一の機種であると仮定する。
【００９１】
Ｂ−２．第２実施形態の動作
次に、本第２実施形態の動作について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図６（ａ）、（ｂ）には、センタ１２０における処理の流れを示し、図６（ｃ）は、各拠点１３０における処理の流れを示している。図６（ａ）のステップＳ２０１〜２０６、図６（ｂ）の被写体の入力から入力画像の変換までのステップＳ２０７、Ｓ２０８は、前述した第１実施形態（図２（ａ）、（ｂ））と同様であるため、重複の説明は避ける。
【００９２】
画像入力部１０３より得られた被写体１０２の画像を、図６（ａ）の処理で得られた機器特性補正情報を用いて変換し（ステップＳ２０８）、その後、画像送信部１２１によりネットワーク１１０経由で複数の拠点１３０に送信する（ステップＳ２１０）。さらに、画像出力部１０４により変換画像を出力する（ステップＳ２０９）。
【００９３】
一方、ネットワーク１１０で接続された各拠点１３０では、図６（ｃ）に示すように、画像受信部１３１にて画像を受信し（ステップＳ２１１）、画像・データ蓄積部（Ｂ）１３３に格納する。その後、画像出力部（Ｂ）１３２にて、画像・データ蓄積部（Ｂ）１３３に格納されている画像を出力する（ステップＳ２１２）。
【００９４】
上述した処理により、ネットワーク１１０で接続されたセンタ１２０と拠点１３０との間で、画像の色合わせを施した映像通信が可能となる。なお、本第２実施形態においては、センタ１２０側にのみ画像入力部１０３や、機器特性計算部１０７等の処理部を備え、拠点１３０側には、画像出力部１３２しか設けない構成を説明したが、各拠点１３０もセンタ１２０と同様の構成を備えても構わないことは自明である。
【００９５】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００９６】
Ｃ−１．第３実施形態の構成
図７は、本第３実施形態による色補正装置の構成を示すブロック図である。なお、図１、または図５に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。本第３実施形態の構成は、第１実施形態に対し、色票１０１と反射光測定部１０６の代わりに、色データ選択部１２２、色面画像生成部１２３および色面領域色情報抽出部１２４が搭載された構成である。本第３実施形態のコンセプトは、図９に示すような、被写体４を入力機器２から入力し、出力機器３から出力する系における色合わせに必要な機器特性補正情報を、入出力機器の順番を逆、即ち、出力機器３からのカラーパターンを入力機器２により画像として入力した際の機器特性を求めることによって、代用することを特徴とする。本第３実施形態は、第１実施形態と比較して、特に、色票１０１や、反射光測定部１０６を必要としないことが利点である。
【００９７】
色データ選択部１２２は、画像・データ蓄積部１０５に格納されている色データに基づいて、画像出力部１０４から出力する色データを選択し、色面画像生成部１２３に転送する。色データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの色の組み合わせを１セットとして複数セット分、画像・データ蓄積部１０５に格納されている。色面画像生成部１２３は、選択された色データを画素値として持つ色の面の画像を生成し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。色面領域色情報抽出部１２４は、画像出力部１０４に出力した色面画像を画像入力部１０３から入力した際の画像から、色面領域の色情報を抽出し、画像・データ蓄積部１０５に格納する。
【００９８】
Ｃ−２．第３実施形態の動作
次に、本第３実施形態の動作について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。図８（ａ）には、色データ選択部１２２で得られたデータに基づいて生成した色面画像を用いて画像出力部１０４、画像入力部１０３における機器を組み合わせた入出力特性を求め、機器特性補正情報を得るまでの流れを示し、図８（ｂ）には、同図（ａ）で得られた結果を用いて該当機器構成に対して被写体の画像の色を補正するまでの流れを示している。
【００９９】
まず、画像・データ蓄積部１０５に格納されている色データセットの中から、１セット分を選択し（ステップＳ２１３）、該色データを画素値として持つ色面を色面画像生成部１２３において生成し（ステップＳ２１４）、画像出力部１０４に出力する（ステップＳ２１５）。
【０１００】
次に、画像出力部１０４に出力した色面画像を画像入力部１０３から画像として入力し（ステップＳ２１６）、画像・データ蓄積部１０５に格納する。色面領域色情報抽出部１２４において、画像・データ蓄積部１０５に格納された入力画像に対し、色面領域の色情報を求める（ステップＳ２１７）。ここでの色情報とは、該当色面領域の平均の画素値を表す。画像入力部１０３からの画像は、画像出力部１０４に表示された色面画像および画像出力部の全体、もしくは一部を含んでいるので、色面領域の平均画素値を求め、画像・データ蓄積部１０５に格納する。次に、全ての色データについて処理したか否かを判定し（ステップＳ２１８）、全て処理していない場合には、ステップＳ２１３に戻り、上記処理を、色データセット全てについて繰り返す。
【０１０１】
一方、全ての色データについて上記処理を行った場合には、色データおよび、色データから得られた色面画像における色面領域の色情報（平均画素値）に基づいて、画像出力部１０４と画像入力部１０３における機器を組み合わせた機器特性を計算する（ステップＳ２０５）。機器特性の計算は、以下のように行う。
【０１０２】
色データの１つを（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）ｔ、色面画像を画像入力部１０３に入力した画像の色面領域の色情報を（Ｒ’ｉ，Ｇ’ｉ，Ｂ’ｉ）ｔ、（ｉ＝１，２，…ｎ、；ｎは色データセットの数）とし、画像入力部１０３および画像出力部１０４における機器の入出力特性を、それぞれｆ、ｇとすると、以下に示す関係式（２０）が成り立つ。
【０１０３】
【数２０】
2011091610.tif 000022
【０１０４】
上記数式（２０）に対して重回帰分析を行うことにより、ｆ・ｇを表す３×３の行列、すなわち、画像出力部１０４と画像入力部１０３における機器を組み合わせた入出力特性が得られる。
【０１０５】
（Ｒ’ｉ，Ｇ’ｉ，Ｂ’ｉ）ｔ＝（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）ｔを満たすような変換Ｍ、即ち、機器特性補正情報を次式（２１）により求め、画像・データ蓄積部１０５に格納する。
【０１０６】
【数２１】
2011091610.tif 000023
【０１０７】
次に、該当機器構成に対して被写体の画像の色を補正するまでの処理について図８（ｂ）を参照して説明する。
【０１０８】
上述した処理と同じ環境（照明光、入力機器のパラメータ）で、画像入力部１０３により被写体１０２の画像を入力し（ステップＳ２０７）、画像・データ蓄積部１０５に格納する。機器特性補正情報計算部１０８によって得られた機器特性補正情報を表す変換Ｍを被写体の画像に適用する（ステップＳ２０８）。
【０１０９】
【数２２】
2011091610.tif 000024
【０１１０】
上記数式（２２）において、（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）ｔおよび（Ｒ’ｉ，Ｇ’ｉ，Ｂ’ｉ）ｔは、それぞれ、画像入力部１０３から得られた被写体１０２の画像の画素値、および機器特性補正情報Ｍによる変換結果を表す。変換後の画像は、画像・データ蓄積部１０５に格納され、画像出力部１０４に出力される（ステップＳ２０９）。
【０１１１】
上述した実施形態よれば、色情報を扱う機器が接続された装置、あるいはシステムにおいて、複数の機器の組み合わせによる装置全体、あるいはシステム全体の入出力特性を求めることにより、機器毎に特性情報を管理する煩雑さを軽減すると共に、色空間の変換処理による誤差も小さくすることが可能となる。また、機器の組み合わせが固定であれば、入力機器と出力機器の順番を入れ替えることによって得られた機器特性を利用することにより、色票や、測定機器などを用いることなく、簡易に色補正を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１  色票
１０２  被写体
１０３  画像入力部
１０４  画像出力部
１０５  画像・データ蓄積部
１０６  反射光測定部
１０７  機器特性計算部
１０８  機器特性補正情報計算部
１０９  画像変換部
１１０  ネットワーク
１２０  センタ
１２１  画像送信部
１２２  色データ選択部
１２３  色面画像生成部
１２４  色面領域色情報抽出部
１３０  拠点
１３１  画像受信部
１３２  画像出力部（Ｂ）
１３３  画像・データ蓄積部（Ｂ）
【図１】
2011091610.tif 000025
【図２】
2011091610.tif 000026
【図３】
2011091610.tif 000027
【図４】
2011091610.tif 000028
【図５】
2011091610.tif 000029
【図６】
2011091610.tif 000030
【図７】
2011091610.tif 000031
【図８】
2011091610.tif 000032
【図９】
2011091610.tif 000033
【図１０】
2011091610.tif 000034