(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心理物理色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する分解手段と、
予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、前記サブバンド画像の各画素の値を心理物理色の値から知覚色の値に変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、知覚色の分布を表す画像を生成する合成手段とを備えた
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記心理物理色の分布を表す画像は、心理物理色の表色系の３刺激値の各々に対応する３枚の画像であり、
前記知覚色の分布を表す画像は、知覚色の表色系の２種類の知覚色度の各々に対応する２枚の画像である
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像変換装置において、
前記分解手段は、ＸＹＺ表色系の各刺激値に対応するＸ画像とＹ画像とＺ画像のうち、前記Ｘ画像と前記Ｙ画像とに基づいて第１の前記サブバンド画像を生成し、前記Ｙ画像と前記Ｚ画像とに基づいて第２の前記サブバンド画像を生成し、
前記変換手段は、前記第１のサブバンド画像の各画素の値を知覚色の値に変換し、前記第２のサブバンド画像の各画素の値を知覚色の値に変換した後、各々の変換結果を同じ分解レベルどうしで加算することにより、前記ウェーブレット合成の対象となるサブバンド画像を生成する
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像変換装置において、
前記変換手段は、赤-緑の色相と彩度とを考慮した赤緑知覚の前記関係に基づいて、前記ウェーブレット合成の対象となる第３のサブバンド画像を生成すると共に、黄-青の色相と彩度とを考慮した黄青知覚の前記関係に基づいて、前記ウェーブレット合成の対象となる第４のサブバンド画像を生成し、
前記合成手段は、前記第３のサブバンド画像のウェーブレット合成を行って赤緑知覚の色成分の分布を表す画像を生成すると共に、前記第４のサブバンド画像のウェーブレット合成を行って黄青知覚の色成分の分布を表す画像を生成する
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像変換装置において、
前記分解手段は、直交系のウェーブレットを用いて前記ウェーブレット分解を行い、
前記合成手段は、前記直交系のウェーブレットを用いて前記ウェーブレット合成を行う
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像変換装置において、
前記直交系のウェーブレットは、略対称な形状の関数である
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の画像変換装置において、
前記合成手段が生成した前記知覚色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手段と、
前記関係に基づいて、前記第２の分解手段が生成した前記サブバンド画像の各画素の値を前記知覚色の値から前記心理物理色の値に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、心理物理色の分布を表す画像を生成する第２の合成手段とを備えた
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記合成手段が生成した前記知覚色の分布を表す画像から、所定の領域の画像を切り取る切り取り手段と、
前記心理物理色の分布を表す画像を出力する出力媒体の周辺環境を示す情報として、前記周辺環境を示す画像を取得する取得手段と、
前記周辺環境を示す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手段と、
予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、第２の分解手段によって生成された前記サブバンド画像の各画素の値を、心理物理色の値から知覚色の値に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、前記周辺環境を示す画像の知覚色の分布を表す第２画像を生成する第２の合成手段と、
前記周辺環境を示す画像に基づいて、前記第２の合成手段によって生成された前記第２画像に、前記切り取り手段により切り取った前記所定領域の画像を合成する第３の合成手段と、
前記第３の合成手段により生成された画像を心理物理色の分布を表す画像に逆変換する逆変換手段とをさらに備える
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像変換装置において、
前記逆変換手段により生成した前記心理物理色の分布を表す画像に基づいて、前記出力媒体における出力値を算出する算出手段をさらに備える
ことを特徴とする画像変換装置。
【請求項１０】
心理物理色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する分解手順と、
予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、前記サブバンド画像の各画素の値を心理物理色の値から知覚色の値に変換する変換手順と、
前記変換手順において変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、知覚色の分布を表す画像を生成する合成手順とを、
コンピュータに実行させるための画像変換プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像変換プログラムにおいて、
前記合成手順において生成した前記知覚色の分布を表す画像から、所定の領域の画像を切り取る切り取り手順と、
前記心理物理色の分布を表す画像を出力する出力媒体の周辺環境を示す情報として、前記周辺環境を示す画像を取得する取得手順と、
前記周辺環境を示す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手順と、
予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、第２の分解手順において生成された前記サブバンド画像の各画素の値を、心理物理色の値から知覚色の値に変換する第２の変換手順と、
前記第２の変換手順において変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、前記周辺環境を示す画像の知覚色の分布を表す第２画像を生成する第２の合成手順と、
前記周辺環境を示す画像に基づいて、前記第２の合成手順において生成された前記第２画像に、前記切り取り手順において切り取った前記所定領域の画像を合成する第３の合成手順と、
前記第３の合成手順において生成された画像を心理物理色の分布を表す画像に逆変換する逆変換手順とを、
さらにコンピュータに実行させるための画像変換プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像変換プログラムにおいて、
前記逆変換手順において生成した前記心理物理色の分布を表す画像に基づいて、前記出力媒体における出力値を算出する算出手順を
さらにコンピュータに実行させるための画像変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心理物理色の分布を表す画像と知覚色の分布を表す画像との変換処理を行うとともに、知覚色の分布を表す画像に基づくカラーマネージメントを行う画像変換装置および画像変換プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
色の表示には、心理物理色の表色系（例えばＸＹＺ表色系）を用いる方法と、知覚色の表色系（例えばＬ*ａ*ｂ* 表色系）を用いる方法とがある。また、物体で反射した光の色(物体色)に関して、これらの表色系を計算によって関連づける方法が公知である（例えば非特許文献１を参照）。
例えば、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけには、次の計算式(21)〜(23)が用いられる。Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0は標準の光による照明下の完全拡散反射面の色の３刺激値（Ｙ0＝１００）である。標準の光とは分光分布が既知の光（例えば光Ｄ65）である。Ｘ,Ｙ,Ｚは同じ標準の光による照明下の物体色の３刺激値、Ｌ*はマンセルバリュー(白さ)、ａ*は赤-緑の色相と彩度とを考慮した知覚色度、ｂ*は黄-青の色相と彩度とを考慮した知覚色度を表している。【０００３】
Ｌ*＝１１６（Ｙ/Ｙ0）1/3  …(21)
ａ*＝５００［（Ｘ/Ｘ0）1/3−（Ｙ/Ｙ0）1/3］  …(22)
ｂ*＝２００［（Ｙ/Ｙ0）1/3−（Ｚ/Ｚ0）1/3］  …(23)
【非特許文献１】CIE Pub. No.15.2 (1986): Colorimetry. 2nd ed., Bureau Central de la CIE.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の方法では、標準の光を設定しなければＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけを行うことができない。このため、例えば、現実の生活環境の照明下の物体のように（例えばある照明下の室内でコンピュータ画面を見ている場合のように）、標準の光を設定できない場合には、その関連づけを行うことができなかった。
本発明の目的は、標準の光を設定せずに、心理物理色の表色系（例えばＸＹＺ表色系）と知覚色の表色系（例えばＬ*ａ*ｂ* 表色系）との関連づけを行うとともに、知覚色の分布を表す画像に基づくカラーマネージメントを行うことができる画像変換装置および画像変換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】
【０００５】
本発明の画像変換装置は、心理物理色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する分解手段と、予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、前記サブバンド画像の各画素の値を心理物理色の値から知覚色の値に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、知覚色の分布を表す画像を生成する合成手段とを備えたものである。【０００６】
また、前記心理物理色の分布を表す画像は、心理物理色の表色系の３刺激値の各々に対応する３枚の画像であり、前記知覚色の分布を表す画像は、知覚色の表色系の２種類の知覚色度の各々に対応する２枚の画像であることが好ましい。
また、前記分解手段は、ＸＹＺ表色系の各刺激値に対応するＸ画像とＹ画像とＺ画像のうち、前記Ｘ画像と前記Ｙ画像とに基づいて第１の前記サブバンド画像を生成し、前記Ｙ画像と前記Ｚ画像とに基づいて第２の前記サブバンド画像を生成し、前記変換手段は、前記第１のサブバンド画像の各画素の値を知覚色の値に変換し、前記第２のサブバンド画像の各画素の値を知覚色の値に変換した後、各々の変換結果を同じ分解レベルどうしで加算することにより、前記ウェーブレット合成の対象となるサブバンド画像を生成することが好ましい。【０００７】
また、前記変換手段は、赤-緑の色相と彩度とを考慮した赤緑知覚の前記関係に基づいて、前記ウェーブレット合成の対象となる第３のサブバンド画像を生成すると共に、黄-青の色相と彩度とを考慮した黄青知覚の前記関係に基づいて、前記ウェーブレット合成の対象となる第４のサブバンド画像を生成し、前記合成手段は、前記第３のサブバンド画像のウェーブレット合成を行って赤緑知覚の色成分の分布を表す画像を生成すると共に、前記第４のサブバンド画像のウェーブレット合成を行って黄青知覚の色成分の分布を表す画像を生成することが好ましい。【０００８】
また、前記分解手段は、直交系のウェーブレットを用いて前記ウェーブレット分解を行い、前記合成手段は、前記直交系のウェーブレットを用いて前記ウェーブレット合成を行うことが好ましい。
また、前記直交系のウェーブレットは、略対称な形状の関数であることが好ましい。
また、前記合成手段が生成した前記知覚色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手段と、前記関係に基づいて、前記第２の分解手段が生成した前記サブバンド画像の各画素の値を前記知覚色の値から前記心理物理色の値に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、心理物理色の分布を表す画像を生成する第２の合成手段とを備えることが好ましい。【０００９】
また、前記合成手段が生成した前記知覚色の分布を表す画像から、所定の領域の画像を切り取る切り取り手段と、前記心理物理色の分布を表す画像を出力する出力媒体の周辺環境を示す情報として、前記周辺環境を示す画像を取得する取得手段と、前記周辺環境を示す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手段と、予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、第２の分解手段によって生成された前記サブバンド画像の各画素の値を、心理物理色の値から知覚色の値に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、前記周辺環境を示す画像の知覚色の分布を表す第２画像を生成する第２の合成手段と、前記周辺環境を示す画像に基づいて、前記第２の合成手段によって生成された前記第２画像に、前記切り取り手段により切り取った前記所定領域の画像を合成する第３の合成手段と、前記第３の合成手段により生成された画像を心理物理色の分布を表す画像に逆変換する逆変換手段ととをさらに備えることが好ましい。
また、前記逆変換手段により生成した前記心理物理色の分布を表す画像に基づいて、前記出力媒体における出力値を算出する算出手段をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
本発明の画像変換プログラムは、心理物理色の分布を表す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する分解手順と、予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、前記サブバンド画像の各画素の値を心理物理色の値から知覚色の値に変換する変換手順と、前記変換手段によって変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、知覚色の分布を表す画像を生成する合成手順とを、コンピュータに実行させるためのものである。【００１１】
また、前記合成手順において生成した前記知覚色の分布を表す画像から、所定の領域の画像を切り取る切り取り手順と、前記心理物理色の分布を表す画像を出力する出力媒体の周辺環境を示す情報として、前記周辺環境を示す画像を取得する取得手順と、前記周辺環境を示す画像に基づいてウェーブレット分解を行い、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を生成する第２の分解手順と、予め定めた心理物理色と知覚色との関係に基づいて、第２の分解手順において生成された前記サブバンド画像の各画素の値を、心理物理色の値から知覚色の値に変換する第２の変換手順と、前記第２の変換手順において変換された後の１段階以上の分解レベルのサブバンド画像に基づいてウェーブレット合成を行い、前記周辺環境を示す画像の知覚色の分布を表す第２画像を生成する第２の合成手順と、前記周辺環境を示す画像に基づいて、前記第２の合成手順において生成された前記第２画像に、前記切り取り手順において切り取った前記所定領域の画像を合成する第３の合成手順と、前記第３の合成手順において生成された画像を心理物理色の分布を表す画像に逆変換する逆変換手順とを、さらにコンピュータに実行させることが好ましい。
また、前記逆変換手順において生成した前記心理物理色の分布を表す画像に基づいて、前記出力媒体における出力値を算出する算出手順をさらにコンピュータに実行させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像変換装置および画像変換プログラムによれば、標準の光を設定せずに、心理物理色の表色系（例えばＸＹＺ表色系）と知覚色の表色系（例えばＬ*ａ*ｂ* 表色系）との関連づけを行うとともに、知覚色の分布を表す画像に基づくカラーマネージメントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の画像変換装置１０の概略構成を示すブロック図である。
【図２】画像変換の手順を示すフローチャートである。
【図３】輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)と色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)との関係を示す図である。
【図４】ウェーブレット分解を説明する図である。
【図５】ウェーブレット分解によって生成されるサブバンド画像の説明図である。
【図６】心理物理色と知覚色との関係を表す係数Ｃ1〜Ｃ8の一例を示す図である。
【図７】係数処理後のサブバンド画像の説明図である。
【図８】係数処理を説明する模式図である。
【図９】逆変換時の係数処理を説明する模式図である。
【図１０】画像変換の手順を示す別のフローチャートである。
【図１１】明るさ画像、輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)、色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)との関係を示す図である。
【図１２】カラーマネージメントの手順を示すフローチャートである。
【図１３】カラーマネージメントについて説明する図である。
【図１４】カラーマネージメントについて説明する別の図である。
【図１５】カラーマネージメントについて説明する別の図である。
【図１６】係数Ｃ1〜Ｃ8の決定に用いた実験装置の模式図である。
【図１７】刺激パターンを説明する図である。
【図１８】追加した条件を示す図である。
【図１９】色感の予測精度を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
ここでは、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけを例に説明する。
ＸＹＺ表色系は、心理物理色の表色系（測光量を基準にした表色系）の１つであり、３刺激値(Ｘ,Ｙ,Ｚ)によって色を表示する。心理物理色の分布を表す画像は、３刺激値(Ｘ,Ｙ,Ｚ)の各々に対応する３枚の画像（Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像）であり、以下の説明では総じて「輝度・色度画像」という。【００１５】
Ｌ*ａ*ｂ* 表色系は、知覚色の表色系（反射特性を基準にした表色系）の１つであり、２種類の知覚色度(ａ*,ｂ*)によって色を表示する。知覚色の分布を表す画像は、知覚色度(ａ*,ｂ*)の各々に対応する２枚の画像（ＲＧ画像,ＢＹ画像）であり、以下の説明では総じて「色感画像」という。
本実施形態の画像変換装置１０（図１）は、画像変換プログラムがインストールされたコンピュータであり、処理対象の入力画像や処理結果の出力画像を記憶するメモリ１０Ａと、所定の手順にしたがって画像変換の演算処理を実行する演算部１０Ｂとで構成される。コンピュータに画像変換プログラムをインストールするには、画像変換プログラムが記録された記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭなど）を用いれば良い。または、インターネットを介してダウンロード可能な搬送波（画像変換プログラムを含む）を用いても良い。【００１６】
まず、図２に示すフローチャートの手順にしたがって、ＸＹＺ表色系の輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)を、Ｌ*ａ*ｂ* 表色系の色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)に変換する処理について説明する。輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)と色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)との関係を図３に示す。
本実施形態の画像変換装置１０は、図２のステップＳ１において、処理対象の輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)をメモリ１０Ａに取り込む。輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)は、例えばデジタルカメラから出力されるＲＧＢ表色系の画像を周知の方法によりＸＹＺ表色系の画像に変換したものであり、現実の生活環境の照明下の物体色（便宜上の測光量）を表している。輝度・色度画像のうちＹ画像が輝度画像に対応する。【００１７】
次に（ステップＳ２）、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)の各画素値の対数を計算した後、Ｘ画像およびＹ画像（何れも対数画像）の各画素の差を求めてａ画像とし、Ｙ画像およびＺ画像（何れも対数画像）の各画素の差を求めてｂ画像とする。これらのａ画像,ｂ画像は、Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像の差分画像であるが、Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像と同様、心理物理色の分布を表している。【００１８】
そして、次のステップＳ３では、直交ウェーブレット（例えばsymlet6）を用い、ａ画像のウェーブレット分解を行う（図４）。今回のウェーブレット分解は、原画像である図４(ａ)のａ画像のレベル（０レベル）から−１レベルへの分解である。この処理によって、図４(ｂ)に示す−１レベルの４個のサブバンド画像Ａa(-1),Ｈa(-1),Ｖa(-1),Ｄa(-1)が 生成される。【００１９】
サブバンド画像Ａa(-1)は、ａ画像における画素値の変化の低周波成分を抽出したものであり、ａ画像の近似画像と考えることができる。その他のサブバンド画像Ｈa(-1),Ｖa(-1),Ｄa(-1)は、それぞれ、ａ画像における画素値の変化のうち、水平方向の高周波成分,垂直方向の高周波成分,斜め方向の高周波成分を抽出したものである。サブバンド画像Ａa(-1),Ｈa(-1),Ｖa(-1),Ｄa(-1)の画素数は、ａ画像の画素数の１/４である。【００２０】
次に（ステップＳ４）、画像変換装置１０は、上記のウェーブレット分解を最低レベルまで行ったか否かを判断し、最低レベルに達していない場合はステップＳ３の処理に戻って、レベルを１つずつ下げながらウェーブレット分解を繰り返す。本実施形態では、最低レベルを例えば−７レベルとする。この場合、ステップＳ３の処理（ウェーブレット分解）の繰り返し回数は、７回となる。【００２１】
２回目のウェーブレット分解は、−１レベル(図４(ｂ))から−２レベル(図４(ｃ))へのウェーブレット分解であり、−１レベルの低周波成分のサブバンド画像Ａa(-1)に対して行われる。その結果、−２レベルの４個のサブバンド画像Ａa(-2),Ｈa(-2),Ｖa(-2),Ｄa(-2)が生成される。サブバンド画像Ａa(-2)は、サブバンド画像Ａa(-1)における画素値の変化の低周波成分を抽出したものであり、サブバンド画像Ａa(-1)と同様、ａ画像の近似画像と考えることができる。その他のサブバンド画像Ｈa(-2),Ｖa(-2),Ｄa(-2)は、それぞれ、サブバンド画像Ａa(-1)における画素値の変化のうち、水平方向の高周波成分,垂直方向の高周波成分,斜め方向の高周波成分を抽出したものである。【００２２】
１回目のウェーブレット分解（図４(ａ)→(ｂ)）と比べて、２回目のウェーブレット分解（図４(ｂ)→(ｃ)）では、より周波数の低い（粗い）画素値の変化を抽出することができる。３回目以降のウェーブレット分解でも同様に、−２レベルの低周波成分のサブバンド画像Ａa(-2)から−３レベルの４個のサブバンド画像Ａa(-3),Ｈa(-3),Ｖa(-3),Ｄa(-3)が生成され（図４(ｄ)）、レベルを下げるごとに、より粗い画素値の変化が抽出されていく。そして、最低レベルの−７レベルの４個のサブバンド画像Ａa(-7),Ｈa(-7),Ｖa(-7),Ｄa(-7)が生成されると、ａ画像に関わるウェーブレット分解を終了する。【００２３】
この時点で、７回のウェーブレット分解が繰り返し行われたことになり、ａ画像から、図５(ａ)に示す７段階の分解レベルのサブバンド画像Ｈa(-1),Ｖa(-1),Ｄa(-1),Ｈa(-2),Ｖa(-2),Ｄa(-2),……,Ａa(-7),Ｈa(-7),Ｖa(-7),Ｄa(-7)が生成されて、画像変換装置１０のメモリ１０Ａに記憶される。
また、上記と同様にして、ｂ画像に関わるウェーブレット分解も繰り返し行われる。その結果、ｂ画像から、図５(ｂ)に示す７段階の分解レベルのサブバンド画像Ｈb(-1),Ｖb(-1),Ｄb(-1),Ｈb(-2),Ｖb(-2),Ｄb(-2),……,Ａb(-7),Ｈb(-7),Ｖb(-7),Ｄb(-7)が生成されて、画像変換装置１０のメモリ１０Ａに記憶される。【００２４】
上記の通り、ａ画像,ｂ画像は心理物理色の分布を表しているため、ウェーブレット分解によって生成されたサブバンド画像Ｈa(-1)〜Ｄa(-7),Ｈb(-1)〜Ｄb(-7)の各画素の値は、心理物理色の値を示している。
次に（ステップＳ５）、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、サブバンド画像Ｈa(-1)〜Ｄa(-7),Ｈb(-1)〜Ｄb(-7)の各画素の値を、心理物理色の値から知覚色の値に変換するため、予め定めた心理物理色と知覚色との関係（例えば図６に示す係数Ｃ1〜Ｃ8）に基づいて、次のような係数処理を行う。【００２５】
係数Ｃ1〜Ｃ8は、人間が色を知覚するときの恒常性（当たる光が異なっても物体の色は同じ色に見える性質）を利用して求めたものである。心理物理色のような測光による色の場合には、当たる光が異なると、同じ物体でも色が変わったように認識される。ところが、知覚色の場合には、当たる光が異なっても、物体の分光反射率が同じであれば、同じ色と認識（知覚）される。つまり、知覚色の場合には、周囲との相対的な色の関係が保たれると考えられる。係数Ｃ1〜Ｃ8の決定方法については最後に説明する。係数Ｃ1〜Ｃ8を決定する際に想定した画像解像度（１画素あたりの視角）は約１度である。【００２６】
図６(ａ)に示す係数Ｃ1,Ｃ2は、ａ画像から抽出された様々な周波数の画素値の変化（サブバンド画像Ｈa(-1)〜Ｄa(-7)）が、赤-緑の色相と彩度とを考慮した知覚（ＲＧ知覚）に及ぼす効果を表している。さらに、図６(ｂ)に示す係数Ｃ3,Ｃ4は、ｂ画像から抽出された様々な周波数の画素値の変化（サブバンド画像Ｈb(-1)〜Ｄb(-7)）が、ＲＧ知覚に及ぼす効果を表している。【００２７】
このため、ＲＧ知覚に関する係数処理（ステップＳ５）は、図６(ａ),(ｂ)のＲＧ評価予測用の係数Ｃ1〜Ｃ4を用いた次の式(１)〜(４)にしたがって行われる。
ＡRG(-7)＝Ｃ2(-7)・Ａa(-7)＋Ｃ4(-7)・Ａb(-7)＋6.290802  …(１)
式(１)では、−７レベルの係数Ｃ2(-7)を用いて同じ分解レベルの低周波成分のサブバンド画像Ａa(-7)の画素値を心理物理色の値からＲＧ知覚の色値に変換し、同じ分解レベルの係数Ｃ4(-7)を用いて同じ分解レベルの低周波成分のサブバンド画像Ａb(-7)の画素値をＲＧ知覚の色値に変換した後、各々の変換結果を加算することによって、最終的なＲＧ知覚の色値（サブバンド画像ＡRG(-7)の画素値）を算出している。サブバンド画像ＡRG(-7)は、最終的に求めるべきＲＧ画像の−７レベルの低周波成分に相当する（図７(ａ)）。【００２８】
ＨRG(-N)＝Ｃ1(-N)・Ｈa(-N)＋Ｃ3(-N)・Ｈb(-N)  …(２)
ＶRG(-N)＝Ｃ1(-N)・Ｖa(-N)＋Ｃ3(-N)・Ｖb(-N)  …(３)
ＤRG(-N)＝Ｃ1(-N)・Ｄa(-N)＋Ｃ3(-N)・Ｄb(-N)  …(４)
式(２)〜(４)では、−Ｎレベル（Ｎ＝１〜７）の係数Ｃ1(-N),Ｃ3(-N)を用い、同じ分解レベルの高周波成分のサブバンド画像Ｈa(-N),Ｖa(-N),Ｄa(-N),Ｈb(-N),Ｖb(-N),Ｄb(-N)の画素値（心理物理色の値）から、ＲＧ知覚の色値（サブバンド画像ＨRG(-N),ＶRG(-N),ＤRG(-N)の画素値）を算出している。サブバンド画像ＨRG(-N),ＶRG(-N),ＤRG(-N)は、最終的に求めるべきＲＧ画像の−Ｎレベルの高周波成分に相当する（図７(ａ)）。【００２９】
このようなＲＧ知覚に関する係数処理（ステップＳ５）を模式的に示すと、図８(ａ)のようになる。式(１)〜(４)および図８(ａ)から分かるように、係数処理（ステップＳ５）は、各レベルごとに画素値をＲＧ知覚の色値に変換した後、同じ分解レベルどうしで加算することにより行われる。また、ＲＧ知覚に関する係数処理は、ａ画像,ｂ画像の各々が ＲＧ知覚に及ぼす効果（係数Ｃ1〜Ｃ4）を加味する処理である。【００３０】
一方、図６(ｃ)に示す係数Ｃ5,Ｃ6は、ａ画像から抽出された様々な周波数の画素値の変化（サブバンド画像Ｈa(-1)〜Ｄa(-7)）が、黄-青の色相と彩度とを考慮した知覚（ＢＹ知覚）に及ぼす効果を表している。さらに、図６(ｄ)に示す係数Ｃ7,Ｃ8は、ｂ画像から抽出された様々な周波数の画素値の変化（サブバンド画像Ｈb(-1)〜Ｄb(-7)）が、ＢＹ知覚に及ぼす効果を表している。【００３１】
このため、ＢＹ知覚に関する係数処理（ステップＳ５）は、図６(ｃ),(ｄ)のＢＹ評価予測用の係数Ｃ5〜Ｃ8を用いた次の式(５)〜(８)にしたがって行われる。
ＡBY(-7)＝Ｃ6(-7)・Ａa(-7)＋Ｃ8(-7)・Ａb(-7)−3.27372  …(５)
式(５)では、−７レベルの係数Ｃ6(-7),Ｃ8(-7)を用い、同じ分解レベルの低周波成分のサブバンド画像Ａa(-7),Ａb(-7)の画素値（心理物理色の値）から、ＢＹ知覚の色値（サブバンド画像ＡBY(-7)の画素値）を算出している。サブバンド画像ＡBY(-7)は、最終的に求めるべきＢＹ画像の−７レベルの低周波成分に相当する（図７(ｂ)）。【００３２】
ＨBY(-N)＝Ｃ5(-N)・Ｈa(-N)＋Ｃ7(-N)・Ｈb(-N)  …(６)
ＶBY(-N)＝Ｃ5(-N)・Ｖa(-N)＋Ｃ7(-N)・Ｖb(-N)  …(７)
ＤBY(-N)＝Ｃ5(-N)・Ｄa(-N)＋Ｃ7(-N)・Ｄb(-N)  …(８)
式(６)〜(８)では、−Ｎレベル（Ｎ＝１〜７）の係数Ｃ5(-N),Ｃ7(-N)を用い、同じ分解レベルの高周波成分のサブバンド画像Ｈa(-N),Ｖa(-N),Ｄa(-N),Ｈb(-N),Ｖb(-N),Ｄb(-N)の画素値（心理物理色の値）から、ＢＹ知覚の色値（サブバンド画像ＨBY(-N),ＶBY(-N),ＤBY(-N)の画素値）を算出している。サブバンド画像ＨBY(-N),ＶBY(-N),ＤBY(-N)は、最終的に求めるべきＢＹ画像の−Ｎレベルの高周波成分に相当する（図７(ｂ)）。【００３３】
このようなＢＹ知覚に関する係数処理（ステップＳ５）を模式的に示すと、図８(ｂ)のようになる。式(５)〜(８)および図８(ｂ)から分かるように、係数処理（ステップＳ５）は、各レベルごとに画素値をＢＹ知覚の色値に変換した後、同じ分解レベルどうしで加算することにより行われる。また、ＢＹ知覚に関する係数処理は、ａ画像,ｂ画像の各々が ＢＹ知覚に及ぼす効果（係数Ｃ5〜Ｃ8）を加味する処理である。【００３４】
上記の係数処理（ステップＳ５）が終わった時点で、画像変換装置１０のメモリ１０Ａには、図７(ａ)に示す７段階の分解レベルのサブバンド画像ＨRG(-1),ＶRG(-1),ＤRG(-1),……,ＡRG(-7),ＨRG(-7),ＶRG(-7),ＤRG(-7)と、図７(ｂ)に示す７段階の分解レベルのサブバンド画像ＨBY(-1),ＶBY(-1),ＤBY(-1),……,ＡBY(-7),ＨBY(-7),ＶBY(-7),ＤBY(-7)が記憶される。なお、サブバンド画像ＡRG(-7),ＡBY(-7)の画素値は、均一な輝度・色度でのＲＧ知覚,ＢＹ知覚の色値に対応する。サブバンド画像ＨRG(-N),ＶRG(-N),ＤRG(-N),ＨBY(-N),ＶBY(-N),ＤBY(-N)の画素値は、輝度・色度の対比効果によるＲＧ知覚,ＢＹ知覚の色値に対応する。【００３５】
次に（ステップＳ６）、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、ステップＳ３で用いたものと同じ直交ウェーブレット（例えばsymlet6）を用い、係数処理後の７段階の分解レベルのサブバンド画像ＨRG(-1)〜ＤRG(-7),ＨBY(-1)〜ＤBY(-7)に基づいてウェーブレット合成（図７(ａ),(ｂ)）を行う。ウェーブレット合成の処理は、ＲＧ知覚に関わるサブバンド画像ＨRG(-1)〜ＤRG(-7)と、ＢＹ知覚に関わるサブバンド画像ＨBY(-1)〜ＤBY(-7)との各々について行われる。【００３６】
まず、ＲＧ知覚に関わるサブバンド画像ＨRG(-1)〜ＤRG(-7)については、−７レベルの４個のサブバンド画像ＡRG(-7),ＨRG(-7),ＶRG(-7),ＤRG(-7)のウェーブレット合成を行う。このウェーブレット合成により、１つ上のレベル（−６レベル）の低周波成分のサブバンド画像ＡRG(-6)を生成することができる。
次に（ステップＳ７）、上記のウェーブレット合成を原画像のレベル（０レベル）まで行ったか否かを判断し、原画像のレベルに達していない場合はステップＳ６の処理に戻って、レベルを１つずつ上げながらウェーブレット合成を繰り返す。本実施形態では、最低レベルが−７レベルなので、ステップＳ６の処理（ウェーブレット合成）の繰り返し回数は、７回となる。【００３７】
２回目のウェーブレット合成は、−６レベルから−５レベルへのウェーブレット合成であり、１回目のウェーブレット合成によって生成されたサブバンド画像ＡRG(-6)と、図７(ａ)に示す−６レベルの３個のサブバンド画像ＨRG(-6),ＶRG(-6),ＤRG(-6)とを用いて行われる。その結果、１つ上のレベル（−５レベル）の低周波成分のサブバンド画像ＡRG(-5)を生成することができる。【００３８】
３回目以降のウェーブレット合成も同様に行われ、６回目のウェーブレット合成によって生成された−１レベルのサブバンド画像ＡRG(-1)と、図７(ａ)に示す−１レベルの３個のサブバンド画像ＨRG(-1),ＶRG(-1),ＤRG(-1)とに基づいて、原画像のレベル（０レベル）の低周波成分のサブバンド画像（つまりＲＧ画像）が生成されると、ＲＧ知覚に関わるサブバンド画像ＨRG(-1)〜ＤRG(-7)の合成処理を終了する。【００３９】
また、上記と同様にして、ＢＹ知覚に関わるサブバンド画像ＨBY(-1)〜ＤBY(-7)のウェーブレット合成も繰り返し行われる（図７(ｂ)）。そして、原画像のレベル（０レベル）の低周波成分のサブバンド画像（つまりＢＹ画像）が生成されると、ＢＹ知覚に関わるサブバンド画像ＨBY(-1)〜ＤBY(-7)の合成処理も終了する。
このようにして図２の画像変換の演算処理を行うことで、ＸＹＺ表色系の輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)を、Ｌ*ａ*ｂ* 表色系の色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)に変換することができる。ＲＧ画像はＲＧ知覚の色成分の分布を表し、ＢＹ画像はＢＹ知覚の色成分の分布を表している。【００４０】
したがって、本実施形態の画像変換装置１０によれば、任意の輝度・色度分布（測光量）を持つ画像上の全ての点の色感覚を予測することが可能であり、標準の光を設定せずに、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけを行うことができる。したがって、現実の生活環境の照明下の物体であっても（例えばある照明下の室内でコンピュータ画面を見ている場合であっても）、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけを行うことができる。【００４１】
また、心理物理色と知覚色との各々に構築されている表色系を、人間の色感覚を通じて、１つの表色系に統合することができる。さらに、光源の特性が変わったとき、人にはどのような色感覚が生じるかを予測することができる（演色性の評価）。
さらに、本実施形態の画像変換装置１０によれば、図２のステップＳ３のウェーブレット分解とステップＳ６のウェーブレット合成とを組み合わせて（つまりいわゆる離散ウェーブレット変換の手法を応用して）、輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)から色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)に変換するため、その際の演算負荷を軽減することができる。したがって、非常に短い時間で高速に輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)から色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)を得ることができる。【００４２】
また、本実施形態の画像変換装置１０によれば、直交ウェーブレットを用いてウェーブレット分解とウェーブレット合成とを行う（図２のステップＳ３,Ｓ６）ため、画像変換の演算処理における誤差を非常に小さくすることができる。したがって、上記のような輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)から色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)への変換を行った後に、同じ直交ウェーブレットを用いて色感画像から輝度・色度画像への逆変換を行うことにより、元の輝度・色度画像に戻すことができる。つまり、画像変換装置１０によれば、輝度・色度画像と色感画像との双方向変換を高速に行うことが可能となる。【００４３】
（逆変換）
ここで、色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)から輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)への逆変換について説明する。逆変換の処理は、上記の変換処理（図２〜図８）を逆の手順で行うものであり、まず、ＲＧ画像,ＢＹ画像の各々のウェーブレット分解が行われ、図７に示す７段階の分解レベルのサブバンド画像ＨRG(-1)〜ＤRG(-7),ＨBY(-1)〜ＤBY(-7)が生成される。【００４４】
そして次に、上記の係数Ｃ1〜Ｃ8（図６）を用いた係数処理が行われる。逆変換の係数処理には、上記の式(１)〜(８)に代えて、次の式(９)などが用いられる。式(９)は、上記の式(２),(６)から導出できる。
Ｈb(-N)＝[ ＨRG(-N)/Ｃ3(-N) − ＨBY(-N)/Ｃ5(-N) ]
÷[ Ｃ3(-N)/Ｃ1(-N) − Ｃ7(-N)/Ｃ5(-N) ]  …(９)
式(９)では、−Ｎレベル（Ｎ＝１〜７）の係数Ｃ1(-N),Ｃ3(-N),Ｃ5(-N),Ｃ7(-N)を用い、同じ分解レベルの高周波成分のサブバンド画像ＨRG(-N),ＨBY(-N)の画素値（ＲＧ知覚,ＢＹ知覚の色値）から、サブバンド画像Ｈb(-N)の画素値（心理物理色の値）を算出する（図９(ａ)の模式図を参照）。サブバンド画像Ｈb(-N)は、ｂ画像の−Ｎレベルの高周波成分に相当する（図５(ｂ)）。ｂ画像に関わる他のサブバンド画像Ｖb(-N),Ｄb(-N),Ａb(-7)についても同様に、その画素値（心理物理色の値）を算出することができる。【００４５】
また、ａ画像に関わるサブバンド画像Ｈa(-N),Ｖa(-N),Ｄa(-N),Ａa(-7)についても同様に、その画素値（心理物理色の値）を算出することができる（図９(ｂ)の模式図を参照）。サブバンド画像Ｈa(-N),Ｖa(-N),Ｄa(-N),Ａa(-7)は、ａ画像の各分解レベルの高周波成分と低周波成分に相当する（図５(ａ)）。
そして、係数処理が終わると、７段階の分解レベルのサブバンド画像Ｈa(-1)〜Ｄa(-7),Ｈb(-1)〜Ｄb(-7)に基づいてウェーブレット合成が行われて、図３に示すａ画像,ｂ画像が生成される。さらに、ａ画像,ｂ画像から輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)を生成するには、対象画素と周辺との間に輝度変化がなければ元々のＹ値を用い、輝度変化がある場合には例えば特願２００５−１６５１９１号に記載の方法（ウェーブレット変換を利用した方法）で輝度−明るさ変換の逆変換を行って得られた輝度値を用いて輝度画像(Ｙ画像)を求め、その情報を用いてａ画像,ｂ画像との差分を計算すればよい。【００４６】
上記のような逆変換の処理は、事前に輝度・色度画像から変換した色感画像に適用してもよいし、何らかの方法で新たに生成した色感画像に適用してもよい。前者の場合には、輝度・色度画像から色感画像に変換する際と同じ直交ウェーブレット（例えばsymlet6）を用いることが好ましい。
また、本実施形態の画像変換装置１０によれば、輝度・色度画像や色感画像のウェーブレット分解やウェーブレット合成を行う際に（図２のステップＳ３,Ｓ６など）、直交ウェーブレットとして略対称な形状の関数（例えばsymlet6）を用いたので、人間の目の色感覚の特性（輝度・色度の対比効果は視野の中心に対して対称で方向性を持たないという特性）に適した変換を行うことができる。【００４７】
さらに、本実施形態の画像変換装置１０では、上記のような輝度・色度画像と色感画像との双方向変換を高速に行うことができるため、照明設計や照明制御などを効率よく実現できる。
また、本実施形態の画像変換装置１０では、デジタルカメラから出力されるＲＧＢ画像のように任意の照明下の物体色（心理物理色）を知覚色に変換する場合に限らず、モニタやディスプレイなどのように自身が発光している場合の光源色（心理物理色）であっても、これを知覚色に変換することができる。【００４８】
さらに、光源色の場合にも逆変換が可能であり、モニタなどの画像上のある特定の点に、ある特定の色感覚を生じさせるために必要な輝度・色度分布を、色感画像から提示することができる。また、画像上のある部分が同じ色に見えるように、客観的にカラー出力を調整することもできる。利用分野としては、カラーマネージメントが必要な全分野、画像出力による評価が必要な全分野（内視鏡・遠隔映像・テレビなど）が考えられる。【００４９】
（知覚色をベースとした実際のカラーマネージメント例）
知覚色をベースとした実際のカラーマネージメントの一例について説明する。ここでは、デジタルカメラなどから出力されるＲＧＢ画像を、モニタやディスプレイなどのように自身が発光している出力媒体に出力する場合のカラーマネージメントを例に挙げて説明する。【００５０】
カラーマネージメントにおいては、本実施形態で説明した色感画像（図３参照）に加えて、明るさ画像を利用する。明るさ画像は、例えば特願２００５−１６５１９１号に記載の方法（ウェーブレット変換を利用した方法）で求められる。明るさ画像を生成する処理の概略について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、画像変換装置１０は、輝度画像（Ｙ画像）をメモリ１０Ａに取り込む（ステップＳ１１）。【００５１】
次に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、輝度画像の各画素値の対数を計算した後、ステップＳ１２の処理に進む。そして、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、直交ウェーブレット（例えばsymlet6）を用い、輝度画像（対数画像）のウェーブレット分解を繰り返し行うことによって、ウェーブレット分解を最低レベルまで行う（ステップＳ１２，１３）
次に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、予め定めた輝度と明るさ感との関係に基づいて、係数処理を行う（ステップＳ１４）。【００５２】
次に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、ステップＳ１２で用いたものと同じ直交ウェーブレット（例えばsymlet6）を用いて、ウェーブレット合成を繰り返し行うことによって、ウェーブレット合成を原画像レベルに達するまで行う（ステップＳ１５，１６）。
以上説明した処理により生成された明るさ画像と、図３に示した輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)および色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)との関係を図１１に示す。【００５３】
以下では、Ｙ画像とａ画像とｂ画像とをまとめて、「測光色画像」と称し、明るさ画像と色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)とをまとめて、「知覚色画像」と称する。
カラーマネージメントの具体的な手順について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、画像変換装置１０は、カラーマネージメント対象（出力媒体に出力する画像）の輝度・色度画像をメモリ１０Ａに取り込む（ステップＳ２１）。ここでは、図１３の画像Ｉ１をカラーマネージメント対象の輝度・色度画像として説明する。【００５４】
次に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、本実施形態で説明した手順にしたがって、カラーマネージメント対象の輝度・色度画像Ｉ１から知覚色画像を作成する（ステップＳ２２）。
画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、図１３に示すように、ステップＳ２２で作成したカラーマネージメント対象の知覚色画像から、出力対象領域を切り取る（ステップＳ２３）。出力対象領域とは、出力媒体（モニタやディスプレイなど）に出力する領域であり、例えば、画像変換装置１０の不図示の入力部などを介したユーザ操作により指定される。なお、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、知覚色画像の明るさ画像、色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)のそれぞれから、出力対象領域を切り取る。【００５５】
次に、画像変換装置１０は、出力媒体の周辺環境を示す輝度・色度画像をメモリ１０Ａに取り込む（ステップＳ２４）。ここでは、机上に設置されたコンピュータのモニタを出力媒体とし、このモニタを目視するユーザの視点から撮像したＲＧＢ画像を、出力媒体の周辺環境を示す輝度・色度画像として取り込むものとする。この輝度・色度画像には、出力媒体に対するユーザの視点、周辺光の状態などの情報が含まれることになる。図１４の画像Ｉ２が出力媒体の周辺環境を示す輝度・色度画像である。【００５６】
画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、本実施形態で説明した手順にしたがって、出力媒体の周辺環境を示す輝度・色度画像Ｉ２から知覚色画像を作成する（ステップＳ２５）。
次に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、図１４に示すように、ステップＳ２５で作成した出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の出力部分（モニタの出力部分）に、ステップＳ２３で切り取ったカラーマネージメント対象の知覚色画像の出力対象領域を合成する（ステップＳ２６）。なお、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の明るさ画像には、カラーマネージメント対象の明るさ画像の出力対象領域を合成し、出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の色感画像(ＲＧ画像)には、カラーマネージメント対象の色感画像(ＲＧ画像)の出力対象領域を合成し、出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の色感画像(ＢＹ画像)には、カラーマネージメント対象の色感画像(ＢＹ画像)の出力対象領域を合成する。また、ステップＳ２５で作成した出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の出力部分と、ステップＳ２３で切り取ったカラーマネージメント対象の知覚色画像の出力対象領域との大きさが適合するように、適宜拡大・縮小してから合成する。【００５７】
そして、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、図１５に示すように、ステップＳ２７で合成した知覚色画像を逆変換し、測光色画像を作成し、さらに、輝度・色度画像を作成する（ステップＳ２７）。色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)から輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)への逆変換は、本実施形態で説明した手順および特願２００５−１６５１９１号に記載の手順で行われる。【００５８】
最後に、画像変換装置１０の演算部１０Ｂは、ステップＳ２７で作成した輝度・色度画像に基づいて、出力媒体における出力値を算出する（ステップＳ２８）。
以上説明した手順により、知覚色の分布を表す画像に基づくカラーマネージメントを行うことができる。具体的には、モニタなどの出力媒体の画像上のある特定の点に、ある特定の色感覚を生じさせるために必要な輝度・色度分布を、知覚色の分布を表す画像から提示することができる。また、画像上のある部分が同じ色に見えるように、客観的に出力媒体のカラー出力を調整することもできる。【００５９】
なお、ステップＳ２７で作成した輝度・色度画像において、出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像の出力部分（モニタの出力部分）周辺に実際の測光量との誤差が発生する場合がある。このような場合には、その誤差を修正した出力媒体の周辺環境を示す知覚色画像を作成し、ステップＳ２６に戻る。そして、再び画像を合成する。このような処理を誤差が許容できる範囲に収まるまで繰り返すことにより、より細部に亘るカラーマネージメントを行うことも可能である。【００６０】
また、上述の例のステップＳ２３における出力対象領域の切り取りを自動化しても良い。例えば、出力対象領域の位置及び大きさを予め定めておき、ステップＳ２３においてその出力対象領域を常に切り取る構成としても良い。
また、上述の例では、ステップＳ２４において、出力媒体の周辺環境を示す輝度・色度画像として撮像により生成したＲＧＢ画像を取得する例を示したが、出力媒体の周辺環境を示す情報を取得可能であれば、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、出力媒体における標準的な出力を予め測定して記録しておき、この情報を出力媒体の周辺環境を示す情報として上述したカラーマネージメントを行っても良い。このような構成とすることにより、出力媒体の周辺環境を示す情報の取得を自動化することが可能である。【００６１】
また、上述の例では、モニタやディスプレイなどのように自身が発光している出力媒体を例に挙げて説明したが、プリンタなどの出力媒体のように、印刷物を反射光の形で観察する出力媒体に関するカラーマネージメントにも本発明を同様に適用することができる。この場合、例えば、印刷物がどのような環境（照明光、ユーザの視点など）下で見られるかを想定して一連の処理を行えば良い。【００６２】
（係数Ｃ1〜Ｃ8の決定）
図６に示す係数Ｃ1〜Ｃ8の決定は、例えば図１６に示す実験装置を用いて行った。この実験装置は、被験者の全視野を覆う乳白パネル１１と、図１７の刺激パターンを提示するプロジェクタ１２および計算機１３とで構成され、暗室に設置される。被験者は、２０代の男女の色覚正常者９名である。【００６３】
図１６の実験装置を用いて図１７の刺激パターンを提示し、Ｘ,Ｚ値と色感覚との関係を把握するための実験を行った。刺激パターンとしては、Ｘ,Ｚ値それぞれ５段階に対数変化させた色刺激を用意し、対比量Ｃｘ,Ｃｚが３,２,１,-１,-２となるように組み合わせた。また、Ｙ値は一定とした（40cd/m2）。
対比量Ｃｘ,Ｃｚとは、次の式(10),(11)に示すように、対象のＸ,Ｚ値（Ｘｔ,Ｙｔ）と、背景のＸ,Ｚ値（Ｘｉ,Ｚｉ）との比の対数値を整数で表せるように補正したものである。【００６４】
Ｃｘ＝0.0569・log(Ｘｔ/Ｘｉ)  …(10)
Ｃｚ＝0.176・log(Ｚｔ/Ｚｉ)  …(11)
視角は、１度,２度,５度,１０度,２０度,３０度,６０度の７段階と、１８０度（全視野均一）とした。さらに、図１８の条件を追加した。
そして、実験によって得られたデータから、反対色型のカラーネーミング法（Heringの反対色説に基づく方法）を用いて、色感を絶対評価した。色の見え方をＲＧ値,ＢＹ値として表現するため、実験により得た評価をユニーク色成分（式(12)）に変換する。ユニーク色とは赤,緑,青,黄色を指す。知覚的飽和度とは彩度のことである。【００６５】
ユニーク色成分＝ユニーク色の割合×知覚的飽和度  …(12)
そして、赤と緑、青と黄が、それぞれ相対する知覚であることから、これらを一軸上に示す。具体的には、赤のユニーク色成分を正、緑のユニーク色成分を負としたときの値をＲＧ値とする。黄のユニーク色成分を正、青のユニーク色成分を負としたときの値をＢＹ値とする。【００６６】
これらの実測値（ＲＧ値,ＢＹ値）を用い、直交ウェーブレットとして symlet6 を用いる場合を想定し、画像解像度（１画素あたりの視角）が約１度の場合を想定して、実測値を重回帰分析することにより、図６に示す係数Ｃ1〜Ｃ8の値を決定することができる。また、同時に、式(１)の定数項の値（＋6.290802)と、式(５)の定数項の値（−3.27372）も決定することができる。【００６７】
（精度の評価）
本実施形態の画像変換装置１０による変換精度を評価するため、上記と同様の実験装置(図１６)および刺激パターン(図１７)などを用いた被験者実験による実測値と、輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)から変換された色感画像(ＲＧ画像,ＢＹ画像)の画素値（予測値）との比較を行う。【００６８】
ＲＧ知覚,ＢＹ知覚の予測値と実測値との比較を図１９(ａ),(ｂ)に示す。図１９の横軸は実測値を表し、縦軸は予測値を表している。図１９から分かるように、各々の実測値と予測値との組み合わせを表す点(◆)は、十分な説明力を示している。ＲＧ知覚の場合は、Ｒ2＝０.８６７６２７、Ｒ＝０.９３１４６５である。ＢＹ知覚の場合は、Ｒ2＝０.８５４３１３、Ｒ＝０.９２４２９１である。【００６９】
以上の結果から、本実施形態の画像変換装置１０における画像変換の演算処理（図２）は、充分に高精度なものと言うことができる。つまり、本実施形態の画像変換装置１０によれば、標準の光を設定できない場合（現実の生活環境の照明下の物体色やモニタなどの光源色など）にも、その色感を高い精度で定量的に予測することができる。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系との関連づけを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。心理物理色の表色系にはＸＹＺ表色系の他に様々なもの（ＲＧＢ表色系など）があり、知覚色の表色系にはＬ*ａ*ｂ*表色系の他に様々なもの（Ｌａｂ表色系やＬ*ｕ*ｖ*表色系など）があり、本発明を適用すれば、これらの任意の組み合わせで心理物理色の表色系と知覚色の表色系との関連づけを行うことができる。【００７０】
また、上記した実施形態では、直交ウェーブレットとして例えば symlet6 を用いたが、本発明はこれに限定されない。その他にも、略対称な形状の関数（例えばsymlet4,8など）を用いて同様の計算を行うこともできる。ただし、symlet6 以外の関数を用いる場合には、心理物理色と知覚色との関係を表す係数として、図６や式(１),(５)とは異なる値を改めて求めることが必要となる。求め方は、上記と同じである。【００７１】
さらに、上記した実施形態では、輝度・色度画像から色感画像への変換時と、色感画像から輝度・色度画像への逆変換時とで、同じ直交ウェーブレットを用いたが、異なる直交ウェーブレットを用いてもよい。この場合には、それぞれの直交ウェーブレットごとに適切な係数（心理物理色と知覚色との関係）が存在するため、上記の方法で適切な係数を求めて画像変換の演算処理に用いることが必要となる。【００７２】
また、上記した実施形態では、直交ウェーブレットを用いたが、非直交ウェーブレットを用いる場合にも、本発明を適用できる。この場合には、各々の関数が独立ではないため、ウェーブレット合成の際に近似計算が必要となる。
ただし、分解に使うウェーブレットと合成に使うウェーブレットとを適切に組み合わせることによって完全に復元が可能なウェーブレット（すなわち双直交ウェーブレット）を用いる場合には、分解／合成の各ウェーブレットが非直交であっても近似計算は不要となる。したがって、双直交ウェーブレットを用いる場合でも、上記の直交ウェーブレットを用いる場合と同様に、画像変換の演算処理における誤差を非常に小さくすることができ、輝度・色度画像と色感画像との双方向変換を高速に行うことが可能となる。このように、本発明は、分解／合成のウェーブレットが、それぞれ直交系を構成する場合に限らず、両者を組み合わせたときに直交系を構成する場合（双直交）にも、有効であり、同様の効果を奏する。【００７３】
さらに、上記した実施形態では、ウェーブレット分解を−７レベルまで行ったが、本発明はこれに限定されない。最低レベルは画像変換の要求精度に応じて設定すればよい。また、原画像（例えば輝度画像）のサイズが小さく、−７レベルに達する前の段階でサブバンド画像が１画素となった場合には、その時点でウェーブレット分解を終了すればよい。
また、サブバンド画像が１画素となってもウェーブレット分解を継続し、−７レベルとなった時点でウェーブレット分解を終了しても構わない。【００７４】
さらに、心理物理色と知覚色との関係を表す係数Ｃ1〜Ｃ8の値と式(１),(５)の定数項の値は、直交ウェーブレットの種類ごとに求める他、原画像（例えば輝度・色度画像）の解像度を変更した場合には、その解像度ごとに求めることが好ましい。
また、上記した実施形態では、画像変換プログラムがインストールされたコンピュータを画像変換装置１０とする例で説明したが、本発明はこれに限定されない。画像変換装置１０を専用のハードウェア（ＬＳＩ）によりチップ化してもよい。チップ化することにより、照明制御などのリアルタイム制御が可能となる。【００７５】
さらに、上記した実施形態では、輝度・色度画像(Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像)の各画素値の対数を計算した後で、Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像の差分画像（ａ画像,ｂ画像）を生成したが、本発明はこれに限定されない。対数の計算は視覚系の非線形性を考慮した計算であり、対数の他に例えば１／３乗などのPower Functionを用いても、同様の効果を得ることができる。Power Functionは、均等知覚空間の表現に合わせて設定すればよい。【００７６】
また、上記した実施形態では、色感覚について、絶対尺度による心理評価実験の結果を用いたが、閾値（違いを認識できるか否かの境界の値）などを用いて尺度化してもよい。
さらに、上記した実施形態では、画像の解像度を約１度に設定したが、本発明はこれに限定されない。１度以外の解像度（例えばより高解像度）に設定しても構わない。ただし、解像度の設定を変える場合には、知覚尺度との対応関係（係数）を解像度ごとに求めることが必要になる。【００７７】
また、上記した実施形態では、ウェーブレット分解の回数をＮ回（Ｎは自然数）とし、Ｎ回のウェーブレット分解によって(３Ｎ＋１)個のサブバンド画像を生成し、その後、これら全てのサブバンド画像の係数処理を行って、処理後のサブバンド画像の全て（３Ｎ＋１個）をウェーブレット合成した（Ｎ回）が、本発明はこれに限定されない。係数処理後のサブバンド画像のうち(３Ｎ＋１)個より少ない任意の複数個をウェーブレット合成してもよい。ただし、係数処理後のサブバンド画像の全てをウェーブレット合成に用いる方が正確な変換を行うことができ、輝度・色度画像と色感画像との双方向変換が可能となる。【００７８】
さらに、１回のウェーブレット分解によって４個のサブバンド画像を生成したが、本発明はこれに限定されない。１回のウェーブレット分解によって生成されるサブバンド画像の数が２個以上であれば、本発明を適用できる。同様に、１回のウェーブレット合成によって４個のサブバンド画像から１つ上のレベルのサブバンド画像を生成したが、２個以上のサブバンド画像から上のレベルのサブバンド画像を生成してもよい。【００７９】
また、上記した実施形態では、輝度・色度画像と色感画像との双方向変換時にウェーブレット分解の回数を同じ回数（例えば７回）にしたが、本発明はこれに限定されない。輝度・色度画像から色感画像への変換時に行うウェーブレット分解の回数と、色感画像から輝度・色度画像への逆変換時に行うウェーブレット分解の回数とを、異なる回数に設定しても構わない。【００８０】
さらに、ウェーブレット分解やウェーブレット合成の際に、７段階の分解レベルのサブバンド画像を扱ったが、１段階以上の分解レベルのサブバンド画像を扱う場合にも、同様の効果を得ることができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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