(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力色信号を均等色空間の色信号に変換する均等色空間変換手段と、
標準照明下における色再現範囲の最大明度が観察照明下における色再現範囲の最大明度にマッピングされ、前記標準照明下における色再現範囲の最小明度が前記観察照明下における色再現範囲の最小明度にマッピングされるように、前記標準照明下における色再現範囲と前記観察照明下における色再現範囲とを用いて、前記均等色空間の色信号を前記観察照明下における色再現範囲内にマッピングするマッピング手段と、
前記観察照明下における黒レベル情報を用いて、前記マッピングされた色信号に対して黒レベル補正を行う黒レベル補正手段と、
前記黒レベル補正された色信号を表示用の色信号に変換する色信号変換手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記黒レベル情報は、前記表示用の色信号の出力先としての表示装置に黒色を示す色信号を出力することで該表示装置の画面に表示される画像を測色することで得られる三刺激値であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
更に、
前記測色により得られた黒レベル情報を入力するための画面を表示する手段を備え、
前記黒レベル補正手段は、前記画面を介して入力された黒レベル情報を用いて、前記マッピングされた色信号に対して黒レベル補正を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
更に、
互いに異なるそれぞれの観察照明下における黒レベル情報を登録したプロファイルを保持する手段と、
前記プロファイルに登録されている観察照明毎の黒レベル情報のうち１つを選択する選択手段と
を備え、
前記黒レベル補正手段は、前記選択手段が選択した黒レベル情報を用いて、前記マッピングされた色信号に対して黒レベル補正を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像処理装置が行う画像処理方法であって、
入力色信号を均等色空間の色信号に変換する均等色空間変換工程と、
標準照明下における色再現範囲の最大明度が観察照明下における色再現範囲の最大明度にマッピングされ、前記標準照明下における色再現範囲の最小明度が前記観察照明下における色再現範囲の最小明度にマッピングされるように、前記標準照明下における色再現範囲と前記観察照明下における色再現範囲とを用いて、前記均等色空間の色信号を前記観察照明下における色再現範囲内にマッピングするマッピング工程と、
前記観察照明下における黒レベル情報を用いて、前記マッピングされた色信号に対して黒レベル補正を行う黒レベル補正工程と、
前記黒レベル補正された色信号を表示用の色信号に変換する色信号変換工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置が有する各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたカラー画像に対して表示用の色変換を行なう画像処理装置および画像処理方法
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーDTPやインターネットの急速な発展によって、カラー画像の正確な色再現が強く求められるようになり、デバイス依存であった画像データの色を、複数のデバイス間において統一して制御/管理することが必要となった。
【０００３】
インターネットを介して接続された複数のデバイスにおいて、カラー画像データの正確な色再現を実現する方法の一つとして、カラー画像データを構成する標準色空間ｓＲＧＢ(IEC 61966-2-1)が提案され、RGB色信号と測色値との対応関係および、画像観察条件が標準化されている。この標準色空間ｓＲＧＢに基づくカラー画像は、規定された観察条件下で標準ディスプレイに表示される画像と等しいアピアランスで再現されることが期待される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した標準色空間ｓＲＧＢは、平均的なCRTディスプレイの特性に基づいて制定されているが、その測色値との対応関係は、暗黒下を前提としている。すなわち、ディスプレイの管面反射光については何ら考慮されていないため、ディスプレイにおいて管面反射が発生した場合には、上記規格が意図する色味で画像を表示することができないという問題があった。
【０００５】
実際に、ｓＲＧＢ色空間では周囲照明レベルを64ルクスと規定しており、これは一般的なディスプレイ観察環境と比較するとかなり暗い。500ルクスの照明下では、ディスプレイ管面反射の影響によって、特にダーク部の色の見えが標準照明下とは大きく異なる。
【０００６】
照明に応じてディスプレイ表示画像の色を補正する方法としては、例えば特開平9-214787号公報が報告されているが、これは、入力画像である印刷物の見えが照明によって変化する現象に対応したものであり、ディスプレイに表示される画像の色味が変化する現象については考慮されていない。
【０００７】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、標準照明下で観察することが意図されたカラー画像を、観察照明下でディスプレイに表示する際に、表示画像の色の見え（アピアランス）が標準照明下における表示画像と同等になるように制御する画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【０００９】
すなわち、入力色信号を均等色空間の色信号に変換する均等色空間変換手段と、
標準照明下における色再現範囲の最大明度が観察照明下における色再現範囲の最大明度にマッピングされ、前記標準照明下における色再現範囲の最小明度が前記観察照明下における色再現範囲の最小明度にマッピングされるように、前記標準照明下における色再現範囲と前記観察照明下における色再現範囲とを用いて、前記均等色空間の色信号を前記観察照明下における色再現範囲内にマッピングするマッピング手段と、
前記観察照明下における黒レベル情報を用いて、前記マッピングされた色信号に対して黒レベル補正を行う黒レベル補正手段と、
前記黒レベル補正された色信号を表示用の色信号に変換する色信号変換手段と
を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の画像処理装置１００にディスプレイ１０４が接続されている様子を示し、画像処理装置１００においては、特に入力されたカラー画像データに対して色変換処理を施すためのブロック構成を示す図である。
【００１２】
同図において、均等色空間変換部１０１は、入力された標準色空間に基づくカラー画像の色信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]を均等色空間上の座標[Ｌi,ａi,ｂi]に変換する。[Ｌi,ａi,ｂi]は、色信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]を入力した時、標準照明下において標準ディスプレイが表示する色の測色値である。また、標準照明は、例えば暗黒である。
【００１３】
ガマットマッピング部１０２は、標準照明下における標準ディスプレイの色再現範囲を、観察照明下においてディスプレイ１０４が実際に表示可能な色再現範囲にマッピングすることによって、上記[Ｌi,ａi,ｂi]を対応する点[Ｌd,ａd,ｂd]へ変換する。一般に管面反射が大きくなると、ディスプレイに表示される色は、明度が上昇し、彩度が低下する。ガマットマッピング部１０２においては、すなわち、この管面反射やディスプレイの色再現特性の違いを吸収する。
【００１４】
ディスプレイシミュレーション部１０３は、実際の観察照明下において、ディスプレイ１０４に上記測色値[Ｌd,ａd,ｂd]の色を表示させる色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]を求める。なお、１０４が表示ターゲットとなるディスプレイである。
【００１５】
以上のように、入力されたカラー画像信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]は、標準照明下において標準ディスプレイで表示されることが意図されたものであるが、該信号が上記処理によって[Ｒd,Ｇd,Ｂd]へ変換されることにより、実際の観察照明下において、標準と異なる色再現特性を有するディスプレイで表示する場合においても、本来意図した画像と等しい色の見えで再現することが可能となる。
【００１６】
図２は、均等色空間変換部１０１の詳細構成の一例を示すブロック図である。均等色空間変換部１０１は、標準色空間の定義に従って、入力色信号を均等色空間に変換する。例えば、図２の構成によってｓＲＧＢに基づく色信号を均等色空間に変換する。同図においてガンマ変換部２０１においては、入力色信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]にいわゆるガンマ変換を施すことによって、[Ｒl,Ｇl,Ｂl]を得る。
【００１７】
ｓＲＧＢに基づく画像の色信号は、ガンマ特性を有する標準ディスプレイへの表示が意図されているため、標準ディスプレイに表示した際に適正な輝度が得られるように、予め逆ガンマ特性を有するように補正されている。入力色信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]は、以下に示す式(1)，(2)，(3)によってディスプレイの表示輝度値に線形な色信号[Ｒl,Ｇl,Ｂl]に変換される。なお、式(1)〜(3)にはＲ成分の例を示すが、Ｇ，Ｂ成分についても同様である。
【００１８】
Ｒi'=Ｒi/255        ・・・(1)
If Ｒi'≦0.03928
Ｒl=Ｒi'/12.92    ・・・(2)
If Ｒi＞0.03928
Ｒl=((Ｒi'+0.055)/1.055)2.4  ・・・(3)
表色系変換部２０２においては、色信号[Ｒl,Ｇl,Ｂl]を３×３のマトリクス演算によって、ＸＹＺ色空間[Ｘi,Ｙi,Ｚi]に変換する。この変換マトリクスは、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白色のＸＹＺ座標に基づいて定められる。ｓＲＧＢに基づく色信号においては、ITU-R BT.709に定められたＲ、Ｇ、ＢのＸＹＺ座標と、白色点D65のＸＹＺ座標とによって定められたマトリクスを用いて、[Ｘi,Ｙi,Ｚi]は次式(4)で求められる。
【００１９】
【数４】
0004678807.tif 000002
【００２０】
Ｌａｂ変換部２０３においては、ＣＩＥで規定される式に基づいて、ＸＹＺ色空間上の点[Ｘi,Ｙi,Ｚi]を、均等色空間（例えばＣＩＥ/L*a*b*色空間）上の点[Ｌi,ａi,ｂi]に変換する。
【００２１】
以上のように、均等色空間変換部１０１においては、入力色信号[Ｒi,Ｇi,Ｂi]が知覚的に均等な色空間上の信号[Ｌi,ａi,ｂi]に変換される。この結果、後段のガマットマッピング部１０２においてマッピング処理を行なう際に、画像の階調性を維持することが容易となる。
【００２２】
図３は、ガマットマッピング部の構成を示す図である。同図に示すように本実施形態のガマットマッピング部は、色信号入力部３０１、入力色信号保持部３０２、明度正規化部３０３、入力色域保持部３０４、出力色域保持部３０５、入力レンジ演算部３０６、入力レンジ保持部３０７、出力レンジ演算部３０８、出力レンジ保持部３０９、出力色信号演算部３１０、出力明度変換部３１１、出力色信号保持部３１２、および色信号出力部３１３とからなる。
【００２３】
入力色域保持部３０４、出力色域保持部３０５は、標準照明下における標準ディスプレイの色再現範囲（色域情報）、観察照明下におけるディスプレイ１０４の色再現範囲をそれぞれ格納する。入力色信号は、色信号入力部３０１を介して入力色信号保持部３０２に格納される。明度正規化部３０３は、入力色域保持部３０４に格納された色域情報を用いて、入力色信号保持部３０２に格納された色信号に明度の正規化を行い、正規化後の色信号を入力色信号保持部３０２に再度格納する。入力レンジ演算部３０６は、入力色信号保持部３０２に格納された色信号と入力色域保持部３０４に格納された色域情報とから、入力レンジの端点を求め、結果を入力レンジ保持部３０７に格納する。出力レンジ演算部３０８は、入力色信号保持部３０２に格納された色信号と、出力色域保持部３０５に格納された色域情報とから、出力レンジの端点を求め、結果を出力レンジ保持部３０９に格納する。出力色信号演算部３１０は、入力レンジ保持部３０７に格納された入力レンジの端点と、出力レンジ保持部３０９に格納された出力レンジの端点とに基づいて、入力色信号保持部３０２に格納された色信号に所定の変換を行い、変換後の色信号を出力色信号保持部３１２に格納する。出力明度変換部３１１は、出力色域保持部３０５に格納された色域情報を用いて、出力色信号保持部３１２に格納された色信号に明度の変換を行い、変換後の色信号を出力色信号保持部３１２に再度格納する。出力色信号保持部３１２に格納された出力色信号は、色信号出力部３１３を介して出力される。
【００２４】
図８および図９を参照して、入力色域保持部３０４、出力色域保持部３０５に格納される色域情報の一例を説明する。色域情報は、図８に示す色相角ｈの等色相面（縦軸が明度、横軸が彩度を示す）において、色域最外郭上の点Pと、所定の定点P’とを結ぶ線分の長さをｋ、またこの線分がP’を通り明度（Ｌ‘）一定の直線(lc)となす角をΦとする時、図９に示すように、離散的なｈ及びΦの値におけるｋの値を保持するテーブルである。任意のｈ及びΦにおけるｋの値は、このテーブルを参照して補間によって求められる。
【００２５】
ＣＩＥ/L*a*b*色空間の座標（Ｌａｂ）は、以下の式によって、ｈΦｋ色空間の座標(ｈ,Φ,ｋ)に変換できる。
【００２６】
h=tan-1(b/a)        ・・・（5）
Φ=tan-1((L-L0)/C)  ・・・（6）
k=√{C2+(L-L0)2}    ・・・（7）
但し、
P’の座標は[L0, 0.0, 0.0]
C=√(a2+b2)    ・・・（8）
上記変換式を用いて、ＣＩＥ/L*a*b*色空間における任意の色信号PにおけるｈΦｋ座標を求めることで、点Pが色域内か色域外かを判断することが可能となる。点P(ｈp,Φp,ｋp)のｋの値(kp)が、色域情報から得られるｋの値よりも小さければ、点Pは色域内にあり、色域情報から得られるkの値よりも大きければ、点Pは色域外にある。
【００２７】
図４に本実施形態におけるガマットマッピング方法の手順を示すフローチャートを示す。ステップＳ４０１において、入力された色信号は色信号入力部３０１を介して入力色信号保持部３０２に格納される。ステップＳ４０２において、明度正規化部３０３は、入力色域保持部３０４に格納された色域情報を用いて、入力色信号保持部３０２に格納された入力色信号の明度の正規化を行い、入力色信号保持部３０２に再度格納する。ステップＳ４０３において、入力レンジ演算部３０６は、入力色信号保持部３０２に格納された入力色信号と入力色域保持部３０４に格納された色域情報と、圧縮定点の座標とから、入力レンジの端点を求め、入力レンジ保持部３０７に格納する。ステップＳ４０４において、出力レンジ演算部３０８は、入力色信号保持部３０２に格納された入力色信号と、出力色域保持部３０５に格納された色域情報と、圧縮定点の座標とから出力レンジの端点を求め、出力レンジ保持部３０９に格納する。ステップＳ４０５において、出力色信号演算部３１０は、入力レンジ保持部３０７に格納された入力レンジの端点と、出力レンジ保持部３０９に格納された出力レンジの端点と、圧縮定点の座標とに基づいて、入力色信号保持部３０２に格納された色信号に所定の変換を行い、変換後の色信号を出力色信号保持部３１２に格納する。ステップＳ４０６において、出力明度変換部３１１は、出力色域保持部３０５に格納された色域情報を用いて、出力色信号保持部３１２に格納された色信号の明度に所定の変換を行い、変換後の出力色信号を出力色信号保持部３１２に再度格納する。ステップＳ４０７において、出力色信号保持部３１２に格納された出力色信号は、色信号出力部３１３を介してディスプレイシミュレーション部１０３に出力される。
【００２８】
図４のステップＳ４０２において、明度正規化部３０３は、標準照明下の標準ディスプレイが再現する最大明度Lwiおよび最小明度Lbiを用いて、次式によって明度の正規化を行い、入力色信号[Ｌi,ａi,ｂi]を[Ｌi',ａi,ｂi]に変換する。
【００２９】
Li'=（Li−Lbi）/(Lwi−Lbi)x100    ・・・（9）
LwiおよびLbiの値は、あらかじめ入力色域保持部３０４に格納しておく。また、入力色域保持部３０４および出力色域保持部３０５に格納される色域情報は、あらかじめ式（9）によって明度の正規化を実施しておく。
【００３０】
図４のステップＳ４０６において、出力明度変換部３１１は、観察照明下のディスプレイ１０４が再現する最大明度Lwoおよび最小明度Lboを用いて、次式によって明度の変換を行い、出力色信号[Ｌo,ａo,ｂo]を[Ｌo',ａo,ｂo]に変換する。
【００３１】
Lo'=Lo x (Lwo−Lbo)/100 + Lbo    ・・・（10）
LwoおよびLboの値は、あらかじめ出力色域保持部３０５に格納しておく。
【００３２】
図１０を参照して入力レンジの端点、及び出力レンジの端点の算出方法を詳細に説明する。図１０は、入力色信号の色相における等色相面であり、横軸は彩度（Ｃ）、縦軸は上記式(9)によって正規化された明度（Ｌ'）を示す。図１０において、Ciは標準照明下における標準ディスプレイの色域最外郭、Coは観察照明下におけるディスプレイ１０４の色域最外郭、点Piは入力色信号、そして点P0は色域圧縮における圧縮定点であり、例えば{Ｃ、Ｌ'}={0.0, 50.0}である。入力レンジの端点は、点P0と点Piを結ぶ直線とCiとの交点P1であり、出力レンジの端点は、点P0と点Piを結ぶ直線とCoとの交点P2である。
【００３３】
入力レンジを求める手順の一例を図１１のフローチャートに示す。これは、図４における、ステップＳ４０３を詳細に示すものである。ステップＳ１１０１において、入力色信号保持部３０２に格納された入力色信号ベクトルPiと圧縮定点ベクトルP0から、以下の式で色信号ベクトルPを求める。
【００３４】
P=((ΔE(Pi,P0)+S)/ΔE(Pi,P0))(Pi-P0)    ・・・（11）
但し、色信号ベクトルは、ＣＩＥ/L*a*b*色空間のL*、a*、b*の値を要素とし、T1、T2を色信号ベクトルとする時、ΔE（T1,T2）は以下の式で与えられる距離関数である。
【００３５】
T1=[L1,a1,b1]、T2=[L2,a2,b2]
ΔE（T1,T2）=√｛(L1-L2)2+(a1-a2)2+(b1-b2)2｝    ・・・（12）
また、Sは変数で初期値は0である。ステップＳ１１０２において、入力色域保持部３０４に格納された色域情報に基づき、色信号ベクトルP0+Pが標準照明下における標準ディスプレイの色域内か色域外かを判断し、色域内であればステップＳ１１０３に進み、色域外であればステップＳ１１０５に進む。ステップＳ１１０３においては、色信号ベクトルP0+Pを色信号ベクトル変数Ppに格納し、ステップＳ１１０４へ進む。ステップＳ１１０４においては、次式によって、変数Sを更新し、ステップＳ１１０１に進む。
【００３６】
S=S+ΔS    ・・・（13）
ここで、ΔSは所定のステップ定数で、ΔSを小さくすると、より正確に入力レンジを求めることができる。ステップＳ１１０５においては、色信号ベクトル変数Ppを入力レンジ保持部３０７に格納する。
【００３７】
出力レンジを求める手順の一例を図１２のフローチャートに示す。これは、図４における、ステップＳ４０４を詳細に示すものである。ステップＳ１２０１において、入力色信号保持部３０２に格納された入力色信号ベクトルPiと、圧縮定点ベクトルP0から、式(11)によって色信号ベクトルP0を求める。ステップＳ１２０２において、出力色域保持部３０５に格納された色域情報に基づき、色信号ベクトルP0+Pが観察照明下におけるディスプレイ１０４の色域内か色域外かを判断し、色域内であればステップＳ１２０７に進み、色域外であればステップＳ１２０３に進む。ステップＳ１２０３において、次式によって、ステップ変数Sを更新する。
【００３８】
S=S-ΔS    ・・・（14）
ここで、ΔSは所定のステップ定数で、ΔSを小さくするとより正確に出力レンジを求めることができる。ステップＳ１２０４において、式(11)によって、色信号ベクトルPを求める。ステップＳ１２０５において、出力色域保持部３０５に格納された色域情報に基づき、色信号ベクトルP0+Pが観察照明下におけるディスプレイ１０４の色域内か色域外かを判断し、色域内であればステップＳ１２０６に進み、色域外であればステップＳ１２０３に進む。ステップＳ１２０６において、色信号ベクトルP0+Pを出力レンジ保持部３０９に格納する。ステップＳ１２０７において、色信号ベクトルP0+Pを色信号ベクトル変数Ppに格納する。ステップＳ１２０８において、式(13)を用いてステップ変数Sを更新する。ステップＳ１２０９において、式(11)を用いて色信号ベクトルP0を求める。ステップＳ１２１０において、出力色域保持部３０５に格納された色域情報に基づき、色信号ベクトルP0+Pが観察照明下におけるディスプレイ１０４の色域内か色域外かを判断し、色域内であればステップＳ１２０７に進み、色域外であればステップＳ１２１１に進む。ステップＳ１２１１において、色信号ベクトル変数Ppを出力レンジ保持部３０９に格納する。
【００３９】
図１３を参照して、出力色信号演算部３１０で行われる色信号変換方法の一例を説明する。これは、図４におけるステップＳ４０５を詳細に示すものである。図１３において、横軸は入力値、縦軸は出力値であり、S1は圧縮定点P0と入力レンジの端点P1との距離、S2はP0と出力レンジの端点P2との距離であり、またSiはP0と入力色信号Piとの距離、SoはP0と変換後の出力色信号Poとの距離をそれぞれ示している。図１３の入出力変換においては、出力レンジS2の８割まではそのまま出力され、それ以上の値は線形に圧縮して出力される。すなわち、SoはSiの値を用いて、式(15)、(16)によって求められる。
【００４０】
Si≦0.8ｘS2  の時
So=Si    ・・・（15）
Si＞0.8ｘS2  の時
So=(0.2ｘS2)/((S1-(0.8ｘS2))ｘ(Si−0.8ｘS2)＋0.8ｘS2  ・・・（16）
さらに、出力色信号ベクトルPo[Ｌo,ａo,ｂo]は、上記SoとS2とを用いて、次式によって求められる。
【００４１】
Po=(So/S2)xP2+((S2-So)/S2)xP0S2  ・・・（17）以上説明したようにガマットマッピング部１０２においては、標準照明下における標準ディスプレイの色再現範囲と観察照明下におけるディスプレイ１０４の色再現範囲の違いを吸収し、等色相面において、明度と彩度を圧縮することにより、両者のアピアランスの差が小さくなるように入力画像を変換する。
【００４２】
図５は、ディスプレイシミュレーション部１０３の詳細構成を示すブロック図である。同図において色空間変換部５０１は、均等色空間上の点[Ｌd,ａd,ｂd]と三刺激値[Ｘe,Ｙe,Ｚe]について、ＣＩＥで規定された式に基づく相互変換を行なう。
【００４３】
黒レベル設定部５０５は、観察照明下における色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]=[0,0,0]のＣＩＥ三刺激値[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]、すなわち黒レベルをユーザから受け取る。黒レベル補正部５０２は、上記黒レベル[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]と、観察照明下でディスプレイ１０４が再現するべき色のＣＩＥ三刺激値[Ｘe,Ｙe,Ｚe]に基づいて、標準照明下（暗黒下）においてディスプレイ１０４が表示するべき色のＣＩＥ三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を求める。具体的には、ディスプレイ１０４において発生する管面反射光の三刺激値を加減算することで、観察照明の影響を補正する。
【００４４】
色信号変換部５０３は、標準照明下（暗黒下）において上記ＣＩＥ三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を表示するための色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]を求める。
【００４５】
以上のようにして得られた色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]をディスプレイ１０４に出力することによって、ディスプレイ１０４は観察照明下において所望の色[Ｌd,ａd,ｂd]を再現することができる。
【００４６】
以下、図５に示す各構成について、さらに詳細に説明する。
【００４７】
色信号変換部５０３は、ディスプレイ１０４の色再現特性が上記均等色空間変換部１０１で説明したガンマおよび表色系変換モデルに従うならば、上記ガンマ変換部２０１および表色系変換部２０２と逆順の処理を行う。つまり、ＣＩＥ三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白色のＸＹＺ座標から求められるマトリクスによって[Ｒl',Ｇl',Ｂl']に変換し、さらに逆ガンマ変換を施すことによって、ディスプレイ１０４に出力する色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]を求める。特に、ディスプレイ１０４がｓＲＧＢの標準ディスプレイに準拠しているのであれば、ＣＩＥ三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を、以下に示す式(18)によって[Ｒl',Ｇl',Ｂl']に変換し、さらに式(19)、(20)によって[Ｒd,Ｇd,Ｂd]へ変換する。なお、式(19)、(20)にはＲ成分の例を示すが、Ｇ，Ｂ成分についても同様である。
【００４８】
【数１８】
0004678807.tif 000003
【００４９】
If Ｒl'≦0.00304
Ｒd=Ｒl'x12.92x255    ・・・(19)
If Ｒl'＞0.00304
Ｒd=(1.055xＲl'1.0/2.4-0.055)x255    ・・・(20)
一方、ディスプレイ１０４がｓＲＧＢの標準ディスプレイとは異なる独自のガンマおよびＲ、Ｇ、Ｂ、白色の色度点を有する場合には、これらのパラメータがモニタプロファイル５０４に格納され、色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]と三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]の変換において参照される。例えば、式(18)におけるマトリクスの値や、式(20)における指数関数の指数部等がモニタプロファイル５０４に格納される。
【００５０】
また、ディスプレイ１０４が上記モデルに適合しない場合は、色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]とこれに対応するＣＩＥ三刺激値[Ｘd,Ｙd,Ｚd]の関係を３次元ＬＵＴ（look up table）としてモニタプロファイル５０４に格納し、これ参照/補間することで両者間の変換を行なっても良い。
【００５１】
図６は、黒レベル設定部５０５における詳細処理を示すフローチャートである。黒レベル設定部５０５は、まずステップＳ６０１において、黒色を示す色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]=[0,0,0]を観察照明下でディスプレイ１０４に表示する。ステップＳ６０２において、該表示画像を、例えば放射輝度計で測定することによって、ＣＩＥ三刺激値[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]を得る。ここで得られたＣＩＥ[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]は、すなわち、観察照明下におけるディスプレイ１０４の管面反射の三刺激値である。そしてステップＳ６０３において、該ＣＩＥ三刺激値[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]を黒レベル設定ユーザインターフェース（ＵＩ）を用いて入力する。
【００５２】
図７は、上記ステップＳ６０３における黒レベル設定ＵＩ画面の一例を示す図である。同図において、７１はＣＩＥ三刺激値のX設定部、７２は同Y設定部、７３は同Z設定部、７４は設定ボタン、７５はキャンセルボタンである。この画面においてユーザはカーソル７６を任意に移動することが可能であり、これによりX設定部７１、Y設定部７２、Z設定部７３に対して、観察照明下における黒レベル[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]の各成分をそれぞれ入力する。設定ボタン７４が選択されると、入力されたＸ0，Ｙ0，Ｚ0の値が設定され、以後この値が後述する黒レベル補正部５０２において使用される。
【００５３】
なお、キャンセルボタン７５が選択されると現在の入力値は無視され、以前の設定値が用いられる。黒レベルの初期設定値は例えば[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]=[0,0,0]であり、この場合、黒レベル補正部５０２において実質的な黒レベル補正が行われない。
【００５４】
黒レベル補正部５０２では、観察照明下でディスプレイ１０４に再現することが期待される色[Ｘe,Ｙe,Ｚe]を色空間変換部５０１から受け取り、黒レベル設定部５０５において設定された値[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]に基づいて、以下に示す式(21)によって、暗黒下のディスプレイ１０４に表示するべき色[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を求める。
【００５５】
Ｘd=Ｘe-Ｘ0
Ｙd=Ｙe-Ｙ0          ・・・(21)
Ｚd=Ｚe-Ｚ0
以上のように黒レベル補正部５０２では、観察照明下におけるディスプレイ管面反射の影響を示す黒レベル[Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0]に基づき、標準照明下（暗黒下）においてディスプレイ１０４が表示すべき色[Ｘd,Ｙd,Ｚd]を予測して出力することができる。
【００５６】
以上説明したように本実施形態によれば、観察照明下のディスプレイ管面反射の影響を取得し、観察照明下において所定の色を表示するためにディスプレイに出力する色信号を求めることが可能となる。
【００５７】
さらに、標準照明下と観察照明下での色再現範囲の違いを吸収することによって、標準照明下で再現されることを意図された入力画像を観察照明下で表示する際にも、該色信号を標準照明下におけるアピアランスと同等となるように変換することができる。
【００５８】
従って、観察照明下における表示画像のアピアランスを標準照明下と同等にすることができる。
【００５９】
＜他の実施形態＞
上述した実施形態においては、観察照明下の黒レベル（三刺激値）を実際に放射輝度計で測定する例について説明したが、予め一般的な照明下における黒レベルをモニタプロファイル５０４に格納しておき、このリストから観察環境に最も適した１条件をユーザに選択させてもよい。例えば、一般照明下（例えば高演色性昼白色蛍光灯（5000K）および白色蛍光灯（4200K）の500lx、1000lx、1500lx、2000lx）における黒レベルを格納しておく。
【００６０】
そして黒レベル設定部５０５では、照明選択ＵＩによってモニタプロファイル５０４に保持される照明リストをユーザに提示し、ユーザは、安価な照度計と使用蛍光ランプの種類に基づいて観察環境に最も適した１条件を選択し、そして選ばれた条件に対応する黒レベルが設定される。上記照明選択ＵＩは、例えばプルダウンリストやラジオボタンによって実装される。
【００６１】
このように、予め所定の照明条件を格納しておくことにより、高価な輝度計を用いることなく、観察環境に対応した黒レベルを設定することが可能となる。
【００６２】
さらに、黒レベル確認用のリファレンス原稿を予め用意しておき、上述した複数の照明条件下における黒レベルそれぞれについて、該リファレンス原稿に最もアピアランスがマッチするものを選択することによって、黒レベルを設定しても良い。この場合、黒レベル設定部５０５は、特定の黒レベルにおいて、上記各照明条件に対応する複数のパッチを実際にディスプレイ１０４に表示させ、そのアピアランスが最もリファレンス原稿に近いパッチをユーザに選択させ、該選択されたパッチに対応する黒レベルを設定する。この方法によれば、測定器を一切使用することなく、黒レベルを設定することが可能となる。
【００６３】
さらに、平均的なディスプレイ観察環境の黒レベルを予め特定しておき、黒レベル設定部５０５における設定値を該特定された値に固定するか、またはデフォルト設定値としても良い。
【００６４】
また、上述した実施形態では黒レベル補正部５０２において、観察照明の影響を色信号[Ｒd,Ｇd,Ｂd]=[0,0,0]におけるＣＩＥ三刺激値を用いて補正する例を示したが、[0,0,0]以外の[Ｒd,Ｇd,Ｂd]値を用いても良いことは言うまでもない。
【００６５】
また、ガマットマッピング部１０２における処理についても、上述した実施形態で示した処理に限定されず、それ以外の処理、例えば、色相方向の補正を含む処理や、画像構成色に基づく圧縮処理等を行なっても良い。
【００６６】
また、本発明の目的は、前述した実施の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またはMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、フロッピーディスク、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などを用いることが出来る。
【００６９】
また、コンピュータが読み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動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部を行い、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。
【００７０】
さらに、記憶媒体から読み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き込まれた後、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など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。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラー画像を観察照明下でディスプレイに表示する際に、表示画像の色の見え（アピアランス）を標準照明下における表示画像と同等とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の画像処理装置において、色変換処理のための構成を示すブロック図である。
【図２】均等色空間変換部の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】ガマットマッピング部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】ガマットマッピング部における処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ディスプレイシミュレーション部の詳細構成を示すブロック図である。
【図６】黒レベル設定部における処理手順を示すフローチャートである。
【図７】黒レベル設定ＵＩ画面の一例を示す図である。
【図８】色域保持部が格納する色域情報のパラメータを説明する図である。
【図９】色域保持部が格納する色域情報の一例を示す図である。
【図１０】入力レンジおよび出力レンジを説明する図である。
【図１１】入力レンジを求める処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】出力レンジを求める処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】入出力レンジに基づいた色信号変換方法を説明する図である。
【符号の説明】
101  均等色空間変換部
102  ガマットマッピング部
103  ディスプレイシミュレーション部
104  ディスプレイ
【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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【図１２】
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【図１３】
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