(57)【要約】【課題】  観察方法に応じた順応ホワイトポイントを用いることにより高精度な色の見えの一致を実現することを目的とする。【解決手段】  観察方法を設定する設定手段と、入力のホワイトポイントと出力のホワイトポイントとを用いて、順応ホワイトポイントを算出する算出手段と、色知覚モデルの順変換を行う順変換手段と、色知覚モデルの逆変換を行う逆変換手段とを有し、前記設定手段において入力画像と出力画像とを同じ場所で観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記順応ホワイトポイントを用いて前記順変換を行い、前記設定手段において入力画像と出力画とを別に観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記入力のホワイトポイントを用いて前記順変換を行うことを特徴とする。【選択図】  図９
2008288981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察方法を設定する設定手段と、
入力のホワイトポイントと出力のホワイトポイントとを用いて、順応ホワイトポイントを算出する算出手段と、
色知覚モデルの順変換を行う順変換手段と、
色知覚モデルの逆変換を行う逆変換手段とを有し、
前記設定手段において入力画像と出力画像とを同じ場所で観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記順応ホワイトポイントを用いて前記順変換を行い、
前記設定手段において入力画像と出力画とを別に観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記入力のホワイトポイントを用いて前記順変換を行うことを特徴とする色処理装置。
【請求項２】
さらに、色域写像を行う色域写像手段とを有し、
前記順変換手段、前記色域写像手段、前記逆変換手段の結果を用いて、色補正ＬＵＴを作成する作成手段とを有することを特徴とする請求項１記載の色処理装置。
【請求項３】
入力デバイスの測色データに対して前記色知覚モデルの順変換を行い、順変換された測色データから該入力デバイスの色域情報を生成する手段と、
出力デバイスの測色データに対して前記色知覚モデルの順変換を行い、順変換された測色データから該出力デバイスの色域情報を生成する手段とを有し、
前記色域写像手段は、前記入力デバイスの色域情報と前記出力デバイスの色域情報とを用いて前記色域写像を行うことを特徴とする色処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の色処理装置をコンピュータを用いて実現するために、コンピュータが読み取り可能に記憶媒体に記憶されたプログラム。
【請求項５】
観察方法を設定する設定工程と、
入力のホワイトポイントと出力のホワイトポイントとを用いて、順応ホワイトポイントを算出する算出工程と、
色知覚モデルの順変換を行う順変換工程と、
色知覚モデルの逆変換を行う逆変換工程とを有し、
前記設定手段において入力画像と出力画像とを同じ場所で観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記順応ホワイトポイントを用いて前記順変換を行い、
前記設定手段において入力画像と出力画とを別に観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記入力のホワイトポイントを用いて前記順変換を行うことを特徴とする色処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察方法に応じた色処理を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ／ワークステーションの普及に伴い、デスクトップ・パブリッシング（ＤＴＰ）やＣＡＤが広く一般に使用されている。このような中で、コンピュータによってモニタ上で表現される色と、出力媒体上に再現される色とのマッチングを行う色再現技術が重要となっている。例えばＤＴＰにおいては、モニタ上にてカラー画像の作成／編集／加工等を行い、成果物として画像をカラープリンタで出力するというワークフローで作業を行う。このワークフローに於いて、モニタ上のカラー画像の色とプリンタ出力画像の色とが一致することを、ユーザは強く望んでいる。
【０００３】
一般的なカラーマッチングでは、デバイスごとに定義された独立な色空間を、デバイスに依存しない中間の色空間（例えばＣＩＥ（国際照明委員会）で定められているＸＹＺやＬａｂなど）に変換する。そして、この色空間においてマッチングを行うことで測色的に一致した色再現を行うことができる。
【０００４】
しかし、人間の視覚特性は観察環境に応じて変化するため、測色的な一致では実際に表示画像、プリント画像を観察する環境では人間が感じる色の見えが異なってしまう。そこで、観察環境による色の見えを定量的に表す式（色知覚モデル）として、ＣＩＥはＣＩＥＣＡＭ０２を標準式として提案している。このＣＩＥＣＡＭ０２を導出するためのデータは、個々の画像を見る環境に完全に順応した状態で行った実験から取得している。そのため、モニタ表示画像とプリント画像を別の場所で見る場合のように、入出力デバイスの白色点それぞれに完全に順応している場合は、ＣＩＥＣＡＭ０２を用いることにより色の見えが一致した色再現を行うことができる。
【０００５】
しかし、モニタ表示画像とプリント画像を同じ場所で並べて見比べる場合は，入出力デバイスの白色点それぞれに完全に順応するということは起こらないと考えてよい。これは、人間の目が完全に順応するためには一定以上の時間（約２分）がかかるため、モニタと印刷物を並べて観察する場合は、交互に見比べるため順応状態が１００％に達する前に視線を変えてしまうからである。このように、完全に順応していない状態では、ＣＩＥＣＡＭ０２を用いても色の見えが一致しない。
【０００６】
このような場合、人間の目はモニタとプリント物の白色点の中間に順応していると考え、この部分順応を考慮した順応白色点を用いてＣＩＥＣＡＭ０２で変換することによりモニタ表示画像とプリント物の見えを一致させることができる。
【特許文献１】特開２０００-５００８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、モニタ表示画像とプリント物を別の場所で観察する場合は、それぞれの白色点に順応する。しかし、同じ場所で観察する場合は通常交互に見比べるためそれぞれの白色点に順応するのではなく、人間の目はモニタとプリント物の白色点の中間に順応する。このため、モニタ表示画像とプリント物の色の見えを一致させる場合、観察方法に応じて順応白色点を変える必要がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、観察方法に応じた順応ホワイトポイントを用いることにより高精度な色の見えの一致を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、観察方法を設定する設定手段と、入力のホワイトポイントと出力のホワイトポイントとを用いて、順応ホワイトポイントを算出する算出手段と、色知覚モデルの順変換を行う順変換手段と、色知覚モデルの逆変換を行う逆変換手段とを有し、前記設定手段において入力画像と出力画像とを同じ場所で観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記順応ホワイトポイントを用いて前記順変換を行い、前記設定手段において入力画像と出力画とを別に観察する観察方法が設定された場合は、前記順変換手段において前記入力のホワイトポイントを用いて前記順変換を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、観察方法に応じた順応ホワイトポイントを用いることにより高精度な色の見えの一致をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、実施例１にかかる画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
まず、以下に説明する実施形態で使用する色知覚モデルについて説明する。
人間の視覚系によって、知覚される色は、照明光の違い、刺激がおかれている背景などの条件によって、目に入ってくる光が同じであっても異なって見えることが知られている。
【００１３】
例えば、白熱電球で照明された白色は、目に入ってくる光の特性ほどには赤く感じられなくて、白として知覚される。また、黒い背景におかれた白と、明るい背景に置かれた白とでは黒い背景に置かれた白の方が明るく感じられる。前者の現象は色順応、後者は対比として知られている。したがって、網膜状に分布している視細胞の生理的な活性度に対応する量で色を表わす必要がある。網膜状に分布している視細胞の生理的な活性度に対応する量で色を表わすためのモデルが色知覚モデルである。
【００１４】
ＣＩＥは、色知覚モデルとしてＣＩＥ  ＣＡＭ０２の使用を推奨している。この色知覚モデルは色覚の生理的な三原色を用いており、例えばＣＩＥ  ＣＡＭ０２で計算される色知覚の相関量であるＪ（明度）、Ｃ（彩度）およびｈ（色相）の値が、観察条件に依存しない色の表示方法と考えられる。Ｊ、Ｃ、ｈの値がデバイス間で一致するように色再現することによって、入出力画像の観察条件の違いを解決することができる。
【００１５】
入力画像を観察する際の観察条件に応じた補正処理（ＸＹＺをＪＣＨに変換する処理）を行う色知覚モデルＣＩＥ  ＣＡＭ０２の順変換における処理内容を説明する。
【００１６】
まず、入力画像の観察条件情報として、以下の情報を設定する。
順応視野の輝度（ｃｄ／平方メートル、通常、順応視野における白の輝度の２０％が選らばれる）であるＬＡ。光源条件における試料の相対三刺激値であるＸＹＺ。光源条件における白色光の相対三刺激値であるＸｗＹｗＺｗ。そして、光源条件における背景の相対輝度であるＹｂ。また、指定される観察条件のタイプに基づき、入力画像の観察条件情報として、周囲の影響の定数ｃ、色誘導係数Ｎｃ、明度コントラスト係数ＦＬＬおよび順応度の係数Ｆを設定する。
【００１７】
設定された入力画像観察条件情報に基づき、入力画像を示すＸＹＺに対して以下のような処理を行う。
【００１８】
まず、ＭＣＡＴ０２マトリクスに基づき、ＸＹＺを変換して錐体応答ＲＧＢが求められる（式１）。
また、ＭＣＡＴ０２マトリクスを式２に示す。
【００１９】
【数１】
2008288981.tif 000003
【００２０】
【数２】
2008288981.tif 000004
【００２１】
人間の視覚は常に観察光源に完全順応するわけではない。よって、輝度レベルと周囲条件（ＬＡおよびＦ）に基づき順応度を示す変数Ｄを求める（式３）。この変数ＤおよびＸｗＹｗＺｗに基づき、ＲＧＢに対して不完全順応処理を行いＲｃＧｃＢｃを求める（式４，５，６）。
【００２２】
【数３】
2008288981.tif 000005
【００２３】
【数４】
2008288981.tif 000006
【００２４】
【数５】
2008288981.tif 000007
【００２５】
【数６】
2008288981.tif 000008
【００２６】
次に、人間の生理的な三原色として考えられているＨｕｎｔ−Ｐｏｉｎｔｅｒ−Ｅｓｔｅｖｅｚの三原色に基づき、ＲｃＧｃＢｃからＨｕｎｔ−Ｐｏｉｎｔｅｒ−Ｅｓｔｅｖｅｚ錐体応答Ｒ’Ｇ’Ｂ’を求める（式７）。
【００２７】
【数７】
2008288981.tif 000009
【００２８】
ここで、ＭＨＰＥ、Ｍ−１ＣＡＴ０２を式８，９に示す。
【００２９】
【数８】
2008288981.tif 000010
【００３０】
【数９】
2008288981.tif 000011
【００３１】
このＲ’Ｇ’Ｂ’に対して刺激強度レベルによる順応度合いの推定を行い、試料と白の両方に応じた順応後錐体応答Ｒ’ａＧ’ａＢ’ａを求める（式１０，１１，１２）。なお、順応視野の輝度ＬＡに基づき求められる変数ＦＬ（式１３）を用いて非線型応答圧縮を行う。
【００３２】
【数１０】
2008288981.tif 000012
【００３３】
【数１１】
2008288981.tif 000013
【００３４】
【数１２】
2008288981.tif 000014
【００３５】
【数１３】
2008288981.tif 000015
【００３６】
ここで、ｋ＝１／（５ＬＡ＋１）である。
【００３７】
続いて、見えとの相関関係を求めるために、以下の処理を行う。
赤−緑および黄色−青の反対色応答ａｂをＲ’ａＧ’ａＢ’ａから求め（式１４，１５）、反対色応答ａｂおよび偏心係数から色相ｈを求める（式１６）。
【００３８】
【数１４】
2008288981.tif 000016
【００３９】
【数１５】
2008288981.tif 000017
【００４０】
【数１６】
2008288981.tif 000018
【００４１】
また、Ｙｗおよび背景の相対輝度Ｙｂから背景誘導係数ｎを求める（式１７）。この背景誘導係数ｎを用いて試料および白の両方に関する無彩色応答ＡおよびＡｗを求める（式１８）。
【００４２】
【数１７】
2008288981.tif 000019
【００４３】
【数１８】
2008288981.tif 000020
【００４４】
背景誘導係数ｎから求められる係数ｚ（式１９）、並びに、Ａ、Ａｗおよびｃに基づき明度Ｊを求める（式２０）。
【００４５】
【数１９】
2008288981.tif 000021
【００４６】
【数２０】
2008288981.tif 000022
【００４７】
色相ｈから求められる係数ｅｔ（式２１）と、Ｎｃ、Ｎｃｂ、ａｂ、Ｒ’ａＧ’ａＢ’ａから係数ｔを求める（式２２）。
【００４８】
【数２１】
2008288981.tif 000023
【００４９】
【数２２】
2008288981.tif 000024
【００５０】
明度Ｊ、係数ｔ、背景誘導係数ｎに基づき彩度Ｃを求める（式２３）。
【００５１】
【数２３】
2008288981.tif 000025
【００５２】
図１は、本実施例にかかる色処理装置のブロック図である。１０１はＣＰＵ、１０２はメインメモリ、１０３はＳＣＳＩインタフェース、１０４はネットワークインタフェース、１０５はＨＤＤである。１０６はグラフィックアクセラレータ、１０７はカラーモニタ、１０８はＵＳＢコントローラ、１０９はカラープリンタである。１１０はキーボード／マウスコントローラ、１１１はキーボード、１１２はマウス、１１３はローカルエリアネットワーク、１１４はＰＣＩバスである。
【００５３】
色処理装置において、ディジタル画像をプリンタ出力するときの動作について述べる。まず、記憶媒体であるＨＤＤ１０５に格納されているプログラムである画像アプリケーションが、ユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づき、ＣＰＵ１０１にて起動される。続いてユーザの指示による画像アプリケーション内の処理にしたがって、ＨＤＤ１０５に格納されているディジタル画像データが、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。あるいは、ＬＡＮに接続されているサーバに格納されている画像データあるいはインターネット上のディジタル画像データが、ＣＰＵ１０１からの指令によりネットワークＩ／Ｆ１０４を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。以下、メインメモリ１０２に保持されているディジタル画像データは、ＲＧＢ各色信号が符号無し８ｂｉｔで表現される画像データであるものとして実施例を説明する。メインメモリ１０２に保持されているディジタル画像データは、ＣＰＵ１０１からの指令によりＰＣＩバス１１４経由によってグラフィックアクセラレータ１０６に転送される。グラフィックアクセラレータ１０６はディジタル画像データをＤ／Ａ変換した後ディスプレイケーブルを通じてカラーモニタ１０７に送信する。これにより、カラーモニタ１０７上に画像が表示される。ここで、ユーザがメインメモリ１０２に保持されているディジタル画像をプリンタ１０９から出力するよう画像アプリケーションに指令すると、画像アプリケーションはディジタル画像データをプリンタドライバに転送する。ＣＰＵ１０１は、プリンタドライバの後述の処理フローチャートに基づき、ディジタル画像データをＣＭＹＫディジタル画像データに変換し、ＵＳＢコントローラ１０８を介して前記ＣＭＹＫ画像データをプリンタ１０９へ送信する。以上一連の動作の結果として、プリンタ１０９よりＣＭＹＫ画像が印字される。
【００５４】
以下では、上記構成におけるプリンタドライバ動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
まずステップＳ２０１にて、画像アプリケーションより転送されたＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データ（各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）をメインメモリ１０２に格納する。
【００５６】
ステップＳ２０２では、ユーザの指示に応じて、入力デバイスプロファイル、出力デバイスプロファイルおよび観察方法を選択する。図９はユーザーがプロファイル、観察方法を選択するためのＧＵＩの一例を示す。図９において、９０１は入力デバイスプロファイルを選択するためのドロップダウンコンボボックス、９０２は出力デバイスプロファイルを選択するためのドロップダウンコンボボックス、９０３は観察方法を選択するためのチェックボックスである。
【００５７】
ステップＳ２０３では、色補正ＬＵＴを作成する。色補正ＬＵＴは、ＲＧＢ色空間での格子点の色座標データと、格子点が再現するＪａｂ色空間の座標値との対応を記した、図３の様なデータ構造を有する。データ構造の先頭には、Ｒ／Ｇ／Ｂ値のステップが記述され、この後に、各格子点に対応する色座標がＪ値、ａ値、ｂ値が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順でネストされて記述される。なお、以下ではこのデータ構造が色の分布を示すことから色補正ＬＵＴを色分布データとも呼ぶ。
【００５８】
ステップＳ２０４では、色補正ＬＵＴに基づき、ＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データをＪａｂ固定小数点データに変換し、再びメインメモリ１０２に格納する。変換には四面体補間を用いる。
【００５９】
ステップＳ２０５では、あらかじめ定められた色変換ＬＵＴに従って、先のＪａｂ固定小数点データをＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データ（ＣＭＹＫの各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）に変換し、再びメインメモリ１０２に格納する。
【００６０】
ステップＳ２０６では、メインメモリに格納されたＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データを、ＵＳＢコントローラ１０８を介してプリンタ１０９へ送信する。
【００６１】
＜色補正ＬＵＴ作成処理＞
以下では、ステップＳ２０３に於ける色補正ＬＵＴ作成処理について、図４のフローチャートに従い説明する。
【００６２】
ステップＳ４０１では、ステップＳ２０２において選択された入力デバイスプロファイルと出力デバイスプロファイルとを取得する。これらのプロファイルは、色変換に用いる観察環境情報を表すアピアランスパラメータと、あらかじめ測定されたデバイスの色再現特性（測色データ）を含む図５のようなデータ構造で構成される。
【００６３】
ステップＳ４０２では、取得した入力デバイスプロファイルとステップＳ２０２で選択された観察方法とに基づいて、入力デバイスの色域情報をＣＩＥＣＡＭ０２の順変換により、Ｊａｂ色空間において生成する。一例として、図６に色域情報を示す。なお、色域情報は複数のポリゴンの組み合わせで表現される。
【００６４】
ステップＳ４０３では、取得した出力デバイスプロファイルの、出力デバイスの色域情報をプロファイル内のアピアランスパラメータを用いてＣＩＥＣＡＭ０２の順変換により、Ｊａｂ色空間において生成する。
【００６５】
ステップＳ４０４では、入力デバイスの色域情報および出力デバイスの色域情報に基づき、Ｊａｂ色空間において色域写像を行う。
【００６６】
ステップＳ４０５では、出力デバイスプロファイルのアピアランスパラメータを用いて、ＣＩＥＣＡＭ０２の逆変換により、ステップＳ４０３での写像結果のＪａｂ値をＸＹＺ値に変換する。
【００６７】
ステップＳ４０６では、出力デバイスプロファイルを用いてＸＹＺ値からＲＧＢ値に変換する。そして、この変換結果を色補正ＬＵＴに格納することにより色補正ＬＵＴを生成する。
【００６８】
＜色域情報生成処理＞
ステップＳ４０２に於ける、入力デバイスプロファイルから色域情報をＪａｂ空間において生成する色域情報生成処理について、図７のフローチャートに従い説明する。
【００６９】
ステップＳ７０１では、ステップＳ２０２で選択された観察方法が“同じ場所で観察”であるかどうかを判定する。判定が真であればステップＳ７０２へ移行し、偽であれば、ステップＳ７０４へ移行する。
【００７０】
ステップＳ７０２では、後述の処理に基づいて、入力デバイスプロファイル内のアピアランスパラメータのＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔ（ホワイトポイント）を部分順応を考慮したＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔに更新する。
【００７１】
ステップＳ７０３では、入力デバイスプロファイル内のアピアランスパラメータのＬＡを、更新されたＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＹ値の２０％に更新する。
ステップＳ７０４では、入力デバイスプロファイル内の測定データを一つ選択する。
ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で選択された測定データをＣＩＥＣＡＭ０２順変換を用いてＪａｂ値に変換する。
ステップＳ７０６では、選択されたデータ情報を、次に新たに異なるデータを選択するように更新する。
【００７２】
ステップＳ７０７では、全てのデータを選択したかどうかを判定する。判定が真であればステップＳ７０８へ移行し、偽であれば、ステップＳ７０４へ移行する。
【００７３】
ステップＳ７０８では、Ｊａｂ値に変換されたデータ点から、Ｊａｂ色空間において色域情報を生成する。例えば、変換されたＪａｂ値群に対してコンベックスハル法を適用し、変換されたＪａｂ値群を凸包する凸多面体を生成する。この凸多面体が色域に対応する。また、ＲＧＢ値に基づき色域の表面に相当する測定データを選択し、該選択された測定データのＪａｂ値から、色域を示す多面体を生成しても構わない。
【００７４】
以下では、ステップＳ７０２に於ける、部分順応を考慮したＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔの求め方について、図８のフローチャートに従い説明する。
【００７５】
ステップＳ８０１では、入力デバイスプロファイル、出力デバイスプロファイルのＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＸＹＺ値を取得する。
【００７６】
ステップＳ８０２では、ステップＳ８０１で取得した二つのＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＸＹＺ値から式（２４）、（２５）を用いてそれぞれの色度ｘｙを算出する。
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）  ・・・式２４
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）  ・・・式２５
【００７７】
ステップＳ８０３では、ステップＳ８０２で算出した二つのＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔの色度ｘｙの中点を算出する。
ステップＳ８０４では、二つのＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＹ値の中点を算出する。
ステップＳ８０５では、ステップＳ８０３で算出した色度の中点と、ステップＳ８０４で算出したＹ値の中点とから、式（２６）、（２７）、（２８）を用いて部分順応を考慮した順応ＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＸＹＺ値を算出する。
Ｘ＝ｘ×Ｙ／ｙ              ・・・式２６
Ｙ＝Ｙ                      ・・・式２７
Ｚ＝（１−ｘ−ｙ）×Ｙ／ｙ  ・・・式２８
ステップＳ８０６では、入力デバイスプロファイル内のＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔを、ステップＳ８０５で算出した部分順応を考慮した順応ＷｈｉｔｅＰｏｉｎｔのＸＹＺ値に書き換える。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】システム構成を示すブロック図である。
【図２】プリンタドライバの処理を示すフローチャートである。
【図３】色補正ＬＵＴのデータ構造を説明する図である。
【図４】色補正ＬＵＴの作成処理を示すフローチャートである。
【図５】デバイスプロファイルのデータ構造のを示す図である。
【図６】色域情報の一例を示す図である。
【図７】入力デバイスプロファイルからの色域情報作成処理を示すフローチャートである。
【図８】部分順応を考慮した順応白色点の算出処理を示すフローチャートである。
【図９】プロファイル、観察方法を選択するためのＧＵＩを示す図である。
【図１】
2008288981.tif 000026
【図２】
2008288981.tif 000027
【図３】
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【図４】
2008288981.tif 000029
【図５】
2008288981.tif 000030
【図６】
2008288981.tif 000031
【図７】
2008288981.tif 000032
【図８】
2008288981.tif 000033
【図９】
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