(57)【要約】【課題】ユーザの視野を固定させてディスプレイに表示された画像とプリンタで印刷された画像とで色の見えを一致させることが可能な色処理方法を提供する。【解決手段】第１の色信号に基づき記録媒体に記録された第１の画像と、第２の色信号に基づき表示装置に表示された第２の画像とをユーザに提示する第１のステップと、第１の色信号と第２の色信号との対応関係から、ユーザの色の見えに関する特性である等色特性を生成する第２のステップと、生成された等色特性を、記憶装置に記憶する第３のステップと、記憶装置に記憶されたユーザの等色特性にもとづいて色変換を行う第４のステップを含み、第１のステップは、第１の画像に対して、ユーザから見て所定の視角度の関係となる表示装置上の位置に第２の画像を表示し、第１の画像と第２の画像との中間の位置に、ユーザに視線の位置を指示する第３の画像を提示する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に対し色変換を行うことにより出力画像を生成する色処理方法であって、
第１の色信号に基づいて記録媒体に記録された第１の画像と、第２の色信号に基づいて表示装置に表示された第２の画像とをユーザに提示する第１のステップと、
前記第１の色信号と前記第２の色信号との対応関係から、前記ユーザの色の見えに関する特性である等色特性を生成する第２のステップと、
生成された前記等色特性を、記憶装置に記憶する第３のステップと、
前記記憶装置に記憶された前記ユーザの前記等色特性にもとづいて前記色変換を行う第４のステップを含み、
前記第１のステップは、
前記第１の画像に対して、ユーザから見て所定の視角度の関係となる前記表示装置上の位置に前記第２の画像を表示し、
前記第１の画像と前記第２の画像との中間の位置に、ユーザに視線の位置を指示する第３の画像を提示することを特徴とする色処理方法。
【請求項２】
前記第２のステップは、予め設定した関係式と前記視角度における等色特性をもとに、視野サイズにおける等色特性を算出することを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
【請求項３】
前記第４のステップは、入力画像の前記表示装置への表示サイズに応じて、色変換に用いる等色特性を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
【請求項４】
前記所定の視角度が、想定する視野サイズ範囲の等色特性の平均的な特性に対応する視角度であることを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
【請求項５】
前記第２のステップにおいて、前記所定の視角度の代わりに、前記表示装置の表示領域内の相対距離が所定の値となるように前記第２の画像を表示し、前記第４のステップにおいて、入力画像の前記表示装置の表示領域内の相対距離に応じて、色変換に用いる等色特性を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の色処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの視覚特性を考慮した色調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやプリンタが広く一般に普及したこともあり、液晶ディスプレイなどの表示装置に表示された画像とプリンタで印刷された画像での色の見えの一致が強く求められるようになっている。従来、こうした異なるメディア間での色の一致を目的として、色変換により測色値を一致させる方法が提案されてきた。
【０００３】
しかしながら、測色値は国際照明委員会（ＣＩＥ）が定めた標準観察者の視覚特性をもとに算出されたものであり、実際には視覚特性には個人ごとの差異が存在する。そのため、測色値を一致させてもユーザによって色の見えが一致しないという問題が生じる。この問題を解決するために、等色実験によってユーザ個人の視覚特性を取得し、その結果をもとに色変換を行う方法が存在する（特許文献１、２）。等色実験は、基準色（色票）に並べて表示したテスト色をユーザに等色と感じる状態となるように操作してもらい、操作の結果を記録する一連の手順である。
【０００４】
また、視覚特性には、個人差に加え視野サイズによる差異もあることが知られている。特許文献１には、黄斑や水晶体といった視覚生理に基づき、視野の大きさに応じて分光感度関数が異なることが提示されている。こうした視野サイズによる視覚特性の違いが存在するため、例えば表示サイズが視野サイズ１０°相当の画像に対して、視野サイズ２°の視覚特性を基にした色変換を適用しても、ディスプレイに表示された画像とプリンタで印刷された画像とで色が一致して見えないといったことが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０９５８３号公報
【特許文献２】特開２００６−２０３６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の等色実験における基準色とテスト色の表示方法において、ユーザの視野を固定する仕組みがなく、ユーザがどういった視条件下で等色と判断するのかはユーザ任せとなっていた。
【０００７】
従来の等色実験における表示方法の例が特許文献１中の図４及び、特許文献２中の図４に記載されている。いずれの場合も、基準色（標準色票）とテスト色に対して、ユーザが近接する領域のみを見て等色と判断するか、全体の領域を見て等色と判断するかに対しての具体的な指定方法はない。
【０００８】
そのため、ユーザの等色実験時の視条件と、ユーザが実際に表示画像を見るときの視条件が大きく異なってしまうことがある。そうした場合、等色実験の結果をもとに色変換を行っても、ディスプレイに表示された画像とプリンタで印刷された画像とで色が一致して見えないといった課題が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、ユーザの視野を固定させてディスプレイに表示された画像とプリンタで印刷された画像とで色の見えを一致させることが可能な色処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る色処理方法は、入力画像に対し色変換を行うことにより出力画像を生成する色処理方法であって、第１の色信号に基づいて記録媒体に記録された第１の画像と、第２の色信号に基づいて表示装置に表示された第２の画像とをユーザに提示する第１のステップと、前記第１の色信号と前記第２の色信号との対応関係から、前記ユーザの色の見えに関する特性である等色特性を生成する第２のステップと、生成された前記等色特性を、記憶装置に記憶する第３のステップと、前記記憶装置に記憶された前記ユーザの前記等色特性にもとづいて前記色変換を行う第４のステップを含み、前記第１のステップは、前記第１の画像に対して、ユーザから見て所定の視角度の関係となる前記表示装置上の位置に前記第２の画像を表示し、前記第１の画像と前記第２の画像との中間の位置に、ユーザに視線の位置を指示する第３の画像を提示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、本発明の目的は、ユーザの視野を固定させてディスプレイに表示された画像とプリンタで印刷された画像とで色の見えを一致させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】色処理システムの機能構成を示したブロック図
【図２】等色実験により等色結果を取得するフローチャート
【図３】等色実験における表示方法の模式図
【図４】等色実験によって取得される等色結果の一例を示す図
【図５】視野サイズと視角度についての模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の色処理方法について、図表を参照して説明する。図１は、本実施の形態における色処理システムの機能構成を示したブロック図である。等色結果取得部１０１、等色特性生成部１０２、等色特性記憶部１０３、等色特性選択部１０４、色変換処理部１０５、表示装置１０６から構成される。等色結果取得部１０１、等色特性生成部１０２、等色特性記憶部１０３により、ユーザの等色特性を取得して記憶する処理を行い、等色特性記憶部１０３、等色特性選択部１０４、色変換処理部１０５、表示装置１０６により入力画像に対してユーザの等色特性に応じた色変換を行って表示する処理を行う。
【００１４】
＜ユーザの等色特性を取得して記憶する処理＞
等色結果取得部１０１は、ユーザに対して等色実験を行い、その結果を等色結果として取得する。図２は、等色実験により等色結果を取得するフローチャートである。ステップ２０１では、ユーザと表示装置間の距離情報を取得する。距離情報は距離センサーを用いて取得する方法や、ユーザが直接入力する方法があり、後者が容易である。
【００１５】
ステップ２０２では、ユーザに色票を表示装置の所定の位置に設置するように指示をする。色票は、表示装置と見えを一致させたいプリンタを用いて複数の色をそれぞれ印刷した画像である。色票とする色の数は多いほど見えの一致精度は向上するが、色の数分の等色実験を行う必要があるため、ユーザが要求する精度に応じた数の色票を用いるとよい。色票には、プリンタが表示する色空間での代表的な色を用意するのがよく、例えば白、灰色、赤、青、緑、シアン、マゼンダ、イエロー、明るい肌色、暗い肌色である。色票の設置の指示は、設置する色票の名称もしくは番号と、表示装置上に矩形を表示して行う。また、等色実験時の照明環境は、実際にプリンタとディスプレイで見えの一致をさせたい環境の照明条件と同じにする。
【００１６】
ステップ２０３では、ユーザから見て所定の視角度となるように視線位置マーカーとテスト色を表示する。図３に表示方法の模式図を示す。色票設置位置３０１には、ステップ２０２において、指定した色票が設置されている。テスト色は、ユーザから見て色票設置位置３０１との関係が所定の視角度となる表示装置上の位置に表示する。具体的には、ユーザと表示装置間の距離がｗ［ｃｍ］であり、所定の視角度がθ［ｄｅｇ］である場合、色票とテスト色間の距離Ｄ［ｃｍ］は正接関数を用いて下式で算出される。また、テスト色には、色票に用いた信号階調と同じ色を表示する。
［式１］
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【００１７】
色票設置位置３０１とテスト色３０３の各々の中心を直線で結んだ中点の位置に、視線位置マーカー３０２を表示する。そして、次のステップ２０４にて視線位置マーカーを注視した状態で等色操作を行うようユーザに指示をする。なお、色票設置位置３０１、視線位置マーカー３０２、テスト色３０３に該当しない表示領域については、等色実験中に影響が出ないよう、表示を変化させないようにする。表示は黒でもよいが、グレイもしくは白を表示した状態とするのがより好適である。
【００１８】
ステップ２０４では、ユーザにテスト色が色票と等色となるように操作をさせる。操作方法としては、映像信号を直接変更する方法であってもよいが、映像信号をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に換算して、各軸上で操作する方法がユーザにとって直観的である。例えば、色票に対してテスト色が緑寄りに見える場合は、ａ＊軸上で正の方向へずらす操作を行い、色票に対してテスト色が暗く見える場合は、Ｌ＊軸上で正の方向へずらす操作を行う。ユーザはこうした操作を、色票とテスト色が等色に見える状態となるように繰り返し行う。
【００１９】
ステップ２０５では、ユーザがステップ２０４で調整した結果色を取得する。結果色はテスト色で表示している映像信号値である。そしてステップ２０６では、すべての視角度について等色を行ったかを判定する。すべての視角度について等色を行っていない場合は、ステップ２０３へ進み、次に等色する視角度に応じて、テスト色３０３と視線位置マーカー３０２が表示装置に表示され、その後ユーザは等色となるように操作を行う。
【００２０】
等色実験を行う視角度条件の数は多いほど見えの一致精度は向上するが、条件の数だけ繰り返し等色実験を行う必要があるため、ユーザが要求する精度に応じた数の視角度を用いるとよい。視角度０．７°、１．５°、４．２°の３つを用いるのが好適である。
【００２１】
ステップ２０６ですべての視角度について等色を行ったと判定された場合は、ステップ２０７へ進む。ステップ２０７では、すべての色票について等色を行ったかを判定する。すべての色票について等色を行っていない場合は、ステップ２０２へ進み、色票を再度設置し、その後フローに沿って等色操作を行う。ステップ２０７ですべての色票について等色したと判定された場合、等色実験により等色結果を取得する処理は終了となる。
【００２２】
等色実験によって取得される等色結果の一例を、図４に示す。等色特性は、プリンタで印刷された画像と、その画像の色と等しい色と認識されるディスプレイに表示された画像との対応関係を示すもののことである。図４に示すように、本実施形態の等色結果は、複数の色票の色ＩＤに対し、色票の映像信号と各視角度における等色結果である映像信号とが対応付いたルックアップテーブルであり、ユーザＩＤと関連付けられており、すでに簡単な等色特性となっている。色ＩＤは図中では色の名称を用いているが、各色固有の数値でもよい。図中の映像信号と等色結果はそれぞれ、ＲＧＢ信号階調を示している。
【００２３】
ここで、本発明における視野サイズと視角度について説明する。図５に視野サイズと視角度についての模式図を示す。視野サイズは、色票や画像の大きさの単位である。色票や画像の直径を、ユーザの視点から見て角度幅いくつに相当するかを単位として表す。視角度は、ユーザの視線を中心とした角度である。視線を基準線とし、色票や画像といった対象物がユーザの視点から見て角度いくつの位置であるかを表す。
【００２４】
本実施形態で、等色特性生成部１０２では、等色結果取得部１０１が取得した等色結果からさらに精密な等色特性を生成する。等色特性の生成には、２つの処理を行う。１つは、視角度を視野サイズに置換する処理、もうひとつは、等色結果を３Ｄ−ＬＵＴに変換する処理である。
【００２５】
視角度を視野サイズに換算する処理について説明する。前述した通り、等色実験では、色票とテスト色を一定の視角度となるように距離を置いて配置する。このとき、視線マーカーの働きにより、例えば視角度２°であれば、ユーザの網膜上で視角度２°に相当する領域の視覚特性のみが、等色結果に反映されることとなる。しかしながら、例えば、映像が視野サイズ４°に相当する大きさの場合、視角度０°から２°までの視覚特性がユーザの見えに反映されることとなる。
【００２６】
以下に示す非特許文献では、視角度と視野サイズの間で同等の等色特性となる角度関係について、円環と円の色パッチを用いて実験調査しており、３次多項式によって角度関係を近似できることが示されている。本実施形態では、視角度θ［ｄｅｇ］、視野サイズΘ［ｄｅｇ］として下式で換算を行う。式中の係数は以下に示す非特許文献の図表読み取り値から算出したものである。
［式２］
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【００２７】
この換算により、視角度０．７°、１．５°、４．２°はそれぞれ視野サイズ２°、４°、１０°に置換され、等色結果は視角度と関連付けされた状態から、視野サイズに関連付けされた状態へと変更される。
【００２８】
（非特許文献）
Ｍｏｒｅｌａｎｄ，Ｊ．Ｄ，  Ａｌｅｘａｎｄｅｒ，Ｅ  Ｃ．  Ｄｏｃｕｍｅｎｔａ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｉｃａ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  Ｓｅｒｉｅｓ  ５９，  ｐｐ．  ３６３−３６８．  １９９７
等色結果を補間展開する処理について説明する。等色結果は、限られた色について得られた結果であるため、これを様々な色に適用できるように変換する必要がある。変換する形態としては、３Ｄ−ＬＵＴが最良である。ここでいう３Ｄ−ＬＵＴは、ＲＧＢ入力信号に対して、信号レベルの組み合わせに応じたＲＧＢ出力信号を定義したものである。
【００２９】
３Ｄ−ＬＵＴの作成方法としては、四面体補間が好適である。まず、最初に３Ｄ−ＬＵＴのサイズを決める。サイズは大きいほど精度が上がるが、３Ｄ−ＬＵＴのデータを保存するメモリサイズが大きくなる。本実施形態では９の３乗を用いる。
【００３０】
あるＲＧＢ入力信号に対して、等色結果に含まれる色のうち、印刷色ＲＧＢ信号の要素毎の差分二乗和が小さいものを順に４つ選択する。ＲＧＢ入力信号をＩ、選択した色の印刷ＲＧＢ信号をＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、選択した色の等色ＲＧＢ信号をＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、ＲＧＢ出力信号をＯとする。このとき下式で基底ベクトルを置く。
［式３］
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【００３１】
式３の基底ベクトルを用いて、ＲＧＢ入力信号ＩとＲＧＢ出力信号Ｏはそれぞれ係数ｕ、ｖ、ｗを用いて下式で表される。
［式４］
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【００３２】
さらに、それぞれの成分を下式と表すとする。
［式５］
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【００３３】
このとき、式３、４、５から、ＲＧＢ出力信号Ｏは下式で算出することができる。
［式６］
2019029831.tif 000008
【００３４】
９の３乗のＲＧＢ入力信号パターンに対してそれぞれ同様の計算を行った結果が３Ｄ−ＬＵＴとなる。等色結果が複数条件ある場合、それぞれについて３Ｄ−ＬＵＴの算出を行う。
【００３５】
等色特性生成部１０２は、生成した３Ｄ−ＬＵＴをそれぞれ視野サイズに関連付けされた状態で、等色特性記憶部１０３に出力し、等色特性記憶部１０３は視野サイズに関連付けされた３Ｄ−ＬＵＴを記憶して保持する。
【００３６】
＜入力画像に対してユーザの等色特性に応じた色変換を行って表示する処理＞
等色特性選択部１０４は、入力画像の表示サイズ情報を受け取り、等色特性記憶部１０３に記憶された複数の３Ｄ−ＬＵＴから、関連付けされた視野サイズ情報をもとに、適切な等色特性を選択する。具体的には、まず、ユーザと表示装置間の距離がｗ［ｃｍ］、入力画像の表示サイズをＤ［ｃｍ］として、ユーザから見た画像の視野サイズθ［ｄｅｇ］を下式で算出する。そして、算出された視野サイズにいちばん近い視野サイズと関連付けされた３Ｄ−ＬＵＴを選択する。
［式７］
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【００３７】
また、より高い精度で色が一致して見えるようにするために、ユーザから見た画像の視野サイズθに近い視野サイズに関連付けされた３Ｄ−ＬＵＴを二つ選択し、視野サイズの差分絶対値の逆比率で重みづけする等の処理を行い、ふたつの３Ｄ−ＬＵＴを合成したものを３Ｄ−ＬＵＴとして選択しても良い。
【００３８】
色変換処理部１０５は、等色特性選択部１０４が選択した３Ｄ−ＬＵＴを用いて、入力画像に対して色変換を行い、色変換した画像を表示装置に出力する。表示装置１０６には、ユーザの等色特性に応じた色変換を施された画像が表示される。こうして表示装置に表示された画像とプリンタで印刷された画像は、色が一致して見えることとなる。
【００３９】
本実施形態においては、等色特性はルックアップテーブルであったが、本発明はこれに限定されるものではない。等色特性は、プリンタで印刷された画像と、その画像の色と等しい色と認識されるディスプレイに表示された画像との対応関係を示すものであれば他の形式でもよい。例えば、ルックアップテーブルを用いない単一または複数の係数や変換式、変換アルゴリズムであっても良い。
【００４０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に記載のように、入力画像のユーザから見た視野サイズに応じて、その視野サイズ条件に相当する等色特性を用いて色変換を行うことで、表示装置に表示された画像とプリンタで印刷された画像は、色が一致して見えることとなる。
【００４１】
しかしながら、複数の視野サイズ条件についてすべて等色実験を行うことはユーザ負荷が大きいことがある。実施形態２では、ユーザの等色実験にかかる負荷を小さくしつつも、表示装置に表示された画像とプリンタで印刷された画像の色をある程度一致して見えるようにする方法について記述する。
【００４２】
具体的には、様々な視野サイズの内、平均的な視覚特性となる視野サイズ条件のみに対して等色実験を行う。人の特色特性は視野サイズによって異なるが、非特許文献１に記載のように基本的に連続的な特性変化であり、視野サイズに対して指数関数的な特性変化を示す。そのため、例えば色変換を行う画像のサイズを視野サイズ１°から１０°と想定した場合、およそ視野サイズ４°がその平均的な視覚特性に対応する視野サイズとなる。そこで、視野サイズ４°に対応する視野角１．５°条件にて等色実験を行い、その結果得られる３Ｄ−ＬＵＴを用いて入力画像の色変換を行う。
【００４３】
この方法では、例えば入力画像が視野サイズ１０°で表示される場合などは、視野サイズ１０°条件での等色実験結果をもとにした色変換に比べて色の一致度は低下することとなるが、視野サイズ２°条件での等色実験結果をもとにした色変換を行うよりは色が一致して見えることとなる。このように本実施形態に沿えば、ユーザの負荷を抑えつつ、色の見えの一致を改善することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
第１、第２の実施形態では、画像を表示する表示装置の画面サイズや解像度についての情報が不可欠であった。本実施形態では、表示装置の画面サイズや解像度について実寸が分からない場合であっても、適切に色変換理できる方法について説明する。表示装置の画面サイズや解像度に依存しないため、色変換方法が実装されたソフトウェアなどを表示装置の画面サイズや解像度に合わせて変更することなく、使用することができることとなる。
【００４５】
基本的に第１の実施形態と同じ構成であるが、視野サイズおよび視角度の代わりに、表示画面内距離を内部パラメータとして扱うこととなる。
【００４６】
等色結果取得部１０１が行う、ユーザに対する等色実験においては、実施形態１に記載の所定の視角度を実験条件として用いず、代わりに所定の色票・テスト色間の距離ｄを用いる。距離ｄは表示画面全体の長辺に対する比で表し、０．４、０．２、０．１が好適である。
【００４７】
視角度を視野サイズに換算する処理にあっては、色票・テスト色間の距離ｄを表示画面内距離Ｌに換算する処理を行う。視角度と視野サイズの換算式は多次式であるが、これを１次式に近似し、下式にて換算する。これにより、色票・テスト色間の距離ｄを０．４、０．２、０．１ととっていた場合、表示画面内距離Ｌは、０．５、０．２５、０．１２５に換算される。
［式８］
Ｌ＝１．２５×ｄ
入力画像の色変換にあっては、入力画像の視野サイズではなく画像表示サイズを取得し、一番近い表示画面内距離に関連付けされた３Ｄ−ＬＵＴをひとつ選択するか、ふたつの３Ｄ−ＬＵＴ選択し、表示画面内距離の差分絶対値の逆比率で重みづけ加算したものを選択する。
【００４８】
このように視野サイズの代わりに、表示画面内距離を用いることで、色変換方法が実装されたソフトウェアなどを表示装置の画面サイズや解像度に合わせて変更する必要がなくなるため、共通のソフトウェアの搭載により、各表示装置において本発明のメリットを享受することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０１  等色結果取得部
１０２  等色特性生成部
１０３  等色特性記憶部
１０４  等色特性選択部
１０５  色変換処理部
１０６  表示装置
３０１  色票設置位置
３０１  視線位置マーカー
３０３  テスト色
【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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