(57)【要約】  所定階調のＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を色変換マトリクスを用いて求め（ステップ１０６）、ＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を表示装置の中間調再現特性から求め（ステップ１０８）、ＲＧＢ階調値に対応するＸＹＺを表示装置のデバイスプロファイルから求め（ステップ１１０）、所定階調のＸＹＺの輝度を基準階調のＸＹＺの輝度に合わせた上で、所定階調のＸＹＺと基準階調のＸＹＺとの色差を求め（ステップ１１２）、求めた色差が閾値を越える場合、当該所定階調のＸＹＺから色変換マトリクスを作成、記憶して基準階調を当該所定階調に変更し（ステップ１１４〜１１８）、所定階調を１階調変更する処理（ステップ１２２）を全階調について且つＲＧＢ各原色について実行する。これにより、カラートラッキングが生じる表示装置等において忠実な色再現が可能となる高精度で且つ高速な色変換が可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺからＲＧＢ表色系のＲＧＢ信号値に変換するための色変換マトリクスを作成する色変換マトリクス作成方法であって、
所定階調の三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を所定の色変換マトリクスを用いて求めるステップと、
求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を所定の表示装置の中間調再現特性から求めるステップと、
求めたＲＧＢ階調値に対応する三刺激値ＸＹＺを前記表示装置のデバイスプロファイルから求めるステップと、
求めた所定階調の三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調の三刺激値ＸＹＺの輝度に合わせた上で、前記所定階調の三刺激値ＸＹＺと前記基準階調の三刺激値ＸＹＺとの色差を求めるステップと、
求めた色差が予め定めた閾値を越える場合、当該所定階調の三刺激値ＸＹＺに基づいて色変換マトリクスを作成して記憶すると共に、前記基準階調を当該所定階調に変更するステップと、
前記所定階調を１階調又は複数階調変更するステップと、
を含む処理を全階調について繰り返し実行する処理を、ＲＧＢ各原色について実行する
ことを特徴とする色変換マトリクス作成方法。
【請求項２】
前記所定の表示装置は、カラートラッキングが生じる表示装置であることを特徴とする請求項１記載の色変換マトリクス作成方法。
【請求項３】
ＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺからＲＧＢ表色系のＲＧＢ信号値に変換する色変換方法であって、
三刺激値ＸＹＺを入力するステップと、
入力された三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を予め定めた色変換マトリクスを用いて求めるステップと、
求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を所定の表示装置の中間調再現特性から求めるステップと、
求めたＲＧＢ階調値に対応する色変換マトリクスを前記請求項１又は請求項２記載の色変換マトリクス作成方法により作成された色変換マトリクスの中から選択するステップと、
入力された三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を選択した色変換マトリクスにより求めるステップと、
求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を前記中間調再現特性から求めるステップと、
を含むことを特徴とする色変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色変換マトリクス作成方法及び色変換方法に係り、特に、行列演算により色変換を行う際の色変換マトリクス作成方法及び当該色変換マトリクス作成方法により作成した色変換マトリクスを用いて入力画像を色変換する色変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子商取引や遠隔医療などの場において、忠実に色を再現することが求められている（例えば非特許文献１参照）。しかし、既存の画像システムでは、機器に依存した色再現を行っているため、ディスプレイに表示される色が機器によって異なって見える。【０００３】
この問題に対処するため、カラーマネージメントシステム（ＣＭＳ）がある（例えば非特許文献２参照）。ＣＭＳにおいて、ディスプレイの色再現にはＩＣＣ(International Color Consortium) プロファイル（例えば非特許文献３参照）を利用したＳｈａｐｅｒ／Ｍａｔｒｉｘ  Ｍｏｄｅｌ（例えば非特許文献４参照、以下、Ｓ．Ｍ．Ｍと称する。）が用いられている。【０００４】
Ｓ．Ｍ．Ｍの色再現には各原色の最高輝度の三刺激値ＸＹＺを使用している。正確な色再現を行うためには、各原色の輝度の変化に対し、色度が一定であることが条件となっている。しかし、幾種類かのディスプレイ、例えば液晶を用いた一部のディスプレイに低輝度領域で色度がずれるカラートラッキングが生じるため、正確な色再現ができない（例えば非特許文献５参照）。そこで、これまでに、カラートラッキングに対応した方式（以下、忠実色再現方式と記す）が報告されている（例えば非特許文献６参照）。
【非特許文献１】香川周一，杉浦博明，“カラーマネージメント技術の現状と将来”，三菱電機技報，vol.76，No.11，pp.739-742，(2002)．
【非特許文献２】MD研究会  他 “図解カラーマネージメント実践ルールブック2005-2006”，MD研究会，(株)ワークスコーポレーション，pp.52-53，(2005)．
【非特許文献３】International Color Consortium，“ICC Profile Specification Version3.2”，(1995)．
【非特許文献４】Dawn Wallner,“Building ICC profiles-the Mechanics and Engineering”，(2000).
【非特許文献５】内海友香  他“液晶ディスプレイにおける色調の輝度依存性に関する検討”，映像情報メディア学会誌，vol.25，No.72，pp.13-18，(2001)．
【非特許文献６】島津喬守，高矢昌紀，大橋剛介，下平美文，“ディスプレイにおけるカラートラッキングに対応した高忠実色再現方式”，電子情報通信学会技術研究報告，vol.103，No.649，pp.37-40，(2004)．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の忠実色再現方式では、画素ごとに色変換マトリクスを作成しているため、多大な色変換時間を要する、という問題があった。【０００６】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、カラートラッキングが生じる表示装置等において忠実な色再現が可能となる高精度で且つ高速な色変換が可能な色変換マトリクス作成方法及び色変換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による色変換マトリクス作成方法は、ＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺからＲＧＢ表色系のＲＧＢ信号値に変換するための色変換マトリクスを作成する色変換マトリクス作成方法であって、所定階調の三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を所定の色変換マトリクスを用いて求めるステップと、求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を所定の表示装置の中間調再現特性から求めるステップと、求めたＲＧＢ階調値に対応する三刺激値ＸＹＺを前記表示装置のデバイスプロファイルから求めるステップと、求めた所定階調の三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調の三刺激値ＸＹＺの輝度に合わせた上で、前記所定階調の三刺激値ＸＹＺと前記基準階調の三刺激値ＸＹＺとの色差を求めるステップと、求めた色差が予め定めた閾値を越える場合、当該所定階調の三刺激値ＸＹＺに基づいて色変換マトリクスを作成して記憶すると共に、前記基準階調を当該所定階調に変更するステップと、前記所定階調を１階調又は複数階調変更するステップと、を含む処理を全階調について繰り返し実行する処理を、ＲＧＢ各原色について実行することを特徴とする。【０００８】
この発明によれば、求めた所定階調の三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調の三刺激値ＸＹＺの輝度に合わせた上で、所定階調の三刺激値ＸＹＺと基準階調の三刺激値ＸＹＺとの色差を求める。そして、求めた色差が予め定めた閾値を越える場合、当該所定階調の三刺激値ＸＹＺに基づいて色変換マトリクスを作成して記憶する処理をＲＧＢ各原色について実行する。このため、色差が閾値を越える階調について色変換マトリクスが原色毎に作成される。【０００９】
そして、色変換時には、作成された複数の色変換マトリクスの中から階調に応じた最適な色変換マトリクスを選択して色変換することにより、高精度で且つ高速な色変換が可能となる。【００１０】
なお、上記方法では、前記所定の表示装置は、カラートラッキングが生じる表示装置とすることができる。本発明は、このようなカラートラッキングが生じる表示装置に適用することにより、特に効果が発揮される。【００１１】
また、本発明による色変換方法は、ＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺからＲＧＢ表色系のＲＧＢ信号値に変換する色変換方法であって、三刺激値ＸＹＺを入力するステップと、入力された三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を予め定めた色変換マトリクスを用いて求めるステップと、求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を所定の表示装置の中間調再現特性から求めるステップと、求めたＲＧＢ階調値に対応する色変換マトリクスを上記構成の色変換マトリクス作成方法により作成された色変換マトリクスの中から選択するステップと、入力された三刺激値ＸＹＺに対応するＲＧＢ信号値を選択した色変換マトリクスにより求めるステップと、求めたＲＧＢ信号値に対応するＲＧＢ階調値を前記中間調再現特性から求めるステップと、を含むことを特徴とする。【００１２】
この発明によれば、上記構成の色変換マトリクス作成方法により作成された複数の色変換マトリクスの中から階調に応じた最適な色変換マトリクスを選択して色変換するので、高精度で且つ高速な色変換が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カラートラッキングが生じる表示装置等において忠実な色再現が可能となる高精度で且つ高速な色変換が可能になる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、色変換装置の概略ブロック図である。
【図２】図２は、中間調再現特性の一例を示す線図である。
【図３】図３は、色変換マトリクス作成部で実行される色変換マトリクス作成処理のフローチャートである。
【図４】図４は、色変換部で実行される色変換処理のフローチャートである。
【図５】図５は、カラートラッキングについて説明するための色度図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０…色変換装置、１２…色変換マトリクス作成部、１４…記憶部、１６…色変換部。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。【００１７】
図１には、本発明が適用された色変換装置１０の概略ブロック図を示した。図１に示すように、色変換装置１０は、色変換マトリクス作成部１２、記憶部１４、及び色変換部１６を含んで構成されている。【００１８】
詳細は後述するが、色変換マトリクス作成部１２は、記憶部１４に記憶されたデバイスプロファイル（測色データ）や中間調再現特性（ＴＲＣ）データ等に基づいて、色変換マトリクスの係数を求めることにより色変換マトリクスを作成する。【００１９】
色変換部１６は、色変換マトリクス作成部１２で作成された色変換マトリクスを用いて、入力されたＸＹＺ表色系の色空間の画像データ（ＸＹＺデータ）を、ＲＧＢ表色系の色空間の画像データ（ＲＧＢデータ）に変換して出力する。【００２０】
記憶部１４には、色変換装置１０により色変換されたＲＧＢデータに基づいて画像を表示する表示装置であって、カラートラッキングが生じ得る表示装置のデバイスプロファイルや、その表示装置の中間調再現特性データ、後述する色変換マトリクス作成部１２で実行される色変換作成処理のプログラム及び色変換部１６で実行される色変換処理のプログラム等が予め記憶されている。【００２１】
デバイスプロファイルは、ここではＲＧＢ全階調に対応する三刺激値ＸＹＺのデータであり、以下のようにして求める。例えばＲＧＢの階調値を原色毎に数階調刻み（例えば８階調刻み）で変化させて表示装置に入力し、その都度表示装置から出力された色を測色計で測色して各原色数階調刻みの三刺激値ＸＹＺを得る。それ以外の階調の三刺激値ＸＹＺについては線形補間等により得る。これにより、ＲＧＢ全階調に対応する三刺激値ＸＹＺが得られる。なお、ＲＧＢ全階調に対応する三刺激値ＸＹＺを測色により求めても良い。【００２２】
図２は、液晶プロジェクタの中間調再現特性の一例を示す。同図に示すように、中間調再現特性は、その表示装置のＲＧＢ階調値（入力値）とＲＧＢ信号値（出力値）との対応関係を示すものであり、ＲＧＢの各原色について予め求められる。中間調再現特性データは、同図に示すような中間調再現特性を表すデータ、すなわちＲＧＢ階調値とＲＧＢ信号値との対応関係を示すテーブルデータや式であり、原色毎に記憶部１４に予め記憶される。【００２３】
ここで、従来におけるＳ．Ｍ．ＭにおけるＸＹＺ表色系の画像データからＲＧＢ表色系の画像データへの色変換について説明する。Ｓ．Ｍ．Ｍでは、次式を用いて入力の三刺激値ＸＹＺを０〜１のＲＧＢ信号値（相対値）に変換する。
【数１】
2007083717.tif 000003
【００２４】
ここで、色変換マトリクスの各係数ＸR、ＹR、ＺR、ＸG、ＹG、ＺG、ＸB、ＹB、ＺBの値は、デバイスプロファイルより得られる各原色の最大階調である階調値２５５の場合の三刺激値ＸＹＺからバイアス成分である階調値０の三刺激値ＸＹＺを引いた値である。すなわち、ＸR、ＹR、ＺRは、階調値２５５のＲに対応する三刺激値ＸＹＺから階調値０のＲに対応する三刺激値ＸＹＺを引いた値であり、ＸG、ＹG、ＺGは、階調値２５５のＧに対応する三刺激値ＸＹＺから階調値０のＧに対応する三刺激値ＸＹＺを引いた値であり、ＸB、ＹB、ＺBは、階調値２５５のＢに対応する三刺激値ＸＹＺから階調値０のＢに対応する三刺激値ＸＹＺを引いた値である。なお、以下では、デバイスプロファイルより得られる原色ｐ（＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）の階調値ｎ（＝０〜２５５）の三刺激値ＸＹＺ、すなわち色変換マトリクスの各係数をＸpn、Ｙpn、Ｚpnで表す。例えば上記のように階調値２５５の原色Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する三刺激値ＸＹＺは、それぞれＸR255、ＹR255、ＺR255、ＸG255、ＹG255、ＺG255、ＸB255、ＹB255、ＺB255で表される。【００２５】
そして、図２に示すような中間調再現特性を表す中間調再現特性データを用いて、ＲＧＢ信号値からＲＧＢ階調値を求める。すなわち、Ｒ用の中間調再現特性データを用いてＲの信号値からＲの階調値を求め、Ｇ用の中間調再現特性データを用いてＧの信号値からＧの階調値を求め、Ｂ用の中間調再現特性データを用いてＢの信号値からＢの階調値を求める。【００２６】
このように、Ｓ．Ｍ．Ｍでは、常に各原色の最高輝度（最大階調）の三刺激値ＸＹＺをマトリクス演算に使用しているため、カラートラッキングの影響が考慮されておらず、カラートラッキングが生じる表示装置では最適な色再現が得られない。【００２７】
本実施形態では、詳細は後述するが、各原色について階調値に応じて複数の色変換マトリクスを作成し、色変換時には、階調値に適した色変換マトリクスを選択して色変換する。これにより、カラートラッキングが生じる表示装置においても高速且つ高精度な色再現が可能となる。【００２８】
次に、色変換マトリクス作成部１２において実行される色変換マトリクス作成処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。【００２９】
まずステップ１００では、色変換マトリクス作成部１２は、後述する基準階調ｄを設定する。本実施形態では、一例として各原色を８ビットデータで表し、各々０〜２５５の２５６階調として、最大階調である２５５を基準階調として設定する。【００３０】
ステップ１０２では、色変換マトリクス作成対象の原色を設定する。本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色各々について色変換マトリクスを作成するので、最初は例えばＲに設定する。【００３１】
ステップ１０４では、ＸＹＺ表色系の画像データをＲＧＢ表色系の画像データに変換するための色変換マトリクスの初期色変換マトリクスを設定する。【００３２】
ここでは、一例として上記（１）式の色変換マトリクスの各係数を、基準階調である階調値２５５の原色Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する三刺激値ＸR255、ＹR255、ＺR255、ＸG255、ＹG255、ＺG255、ＸB255、ＹB255、ＺB255に設定する。これらの値は記憶部１４に記憶されたデバイスプロファイルより得られる。【００３３】
ステップ１０６では、上記（１）式のＸＹＺに、デバイスプロファイルより得られるＲ，Ｇ，Ｂ各々の階調ｅの三刺激値ＸＹＺの和を入れ、ＲＧＢ信号値を求める。本実施形態では、最初の階調ｅは最大階調である２５５とする。すなわち、上記（１）式のＸには（ＸR255＋ＸG255＋ＸB255）を入力し、Ｙには（ＹR255＋ＹG255＋ＹB255）を入力し、Ｚには（ＺR255＋ＺG255＋ＺB255）を入力してＲＧＢ信号値を求める。【００３４】
ステップ１０８では、記憶部１４に記憶された各原色の中間調再現特性データを用いてＲＧＢ信号値からＲＧＢ階調値を求める。すなわち、Ｒ用の中間調再現特性データを用いてＲの信号値からＲの階調値を求め、Ｇ用の中間調再現特性データを用いてＧの信号値からＧの階調値を求め、Ｂ用の中間調再現特性データを用いてＢの信号値からＢの階調値を求める。【００３５】
ステップ１１０では、ステップ１０８で求めたＲＧＢ階調値に対応する三刺激値ＸＹＺを記憶部１４に記憶されたデバイスプロファイルより得る。【００３６】
ステップ１１２では、ステップ１１０で求めた階調ｅの三刺激値ＸＹＺと、基準階調ｄの三刺激値ＸＹＺとの色差を求める。前述したように最初の基準階調ｄは最大階調である２５５であるので、デバイスプロファイルより得られる階調２５５のＲに対応する三刺激値ＸＹＺを比較対象の三刺激値ＸＹＺとし、これとステップ１１０で求めた階調ｅの三刺激値ＸＹＺとの色差を求める。なお、色差を求める際には、階調ｅの三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調ｄの輝度に合わせた上で、両者の三刺激値ＸＹＺをＬａｂ表色系のデータに変換してから色差を求める。すなわち、階調ｅの三刺激値ＸＹＺのＹを基準階調の三刺激値ＸＹＺのＹに置き換え、さらに階調ｅの三刺激値ＸＹＺのＸ、Ｚに所定係数を乗算することにより、階調ｅの三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調ｄの輝度に合わせる。ここで、所定係数は基準階調の三刺激値ＸＹＺのＹを階調ｅの三刺激値ＸＹＺのＹで除算した値である。具体的には、階調ｅの三刺激値をＸｅ、Ｙｅ、Ｚｅとし、基準階調ｄの三刺激値をＸｄ、Ｙｄ、Ｚｄとした場合、Ｘｅ’＝Ｘｅ×（Ｙｄ／Ｙｅ）、Ｙｅ＝Ｙｄ、Ｚｅ’＝Ｚｅ×（Ｙｄ／Ｙｅ）として、三刺激値Ｘｅ’ＹｅＺｅ’と三刺激値ＸｄＹｄＺｄとの色差を求める。なお、色差は、例えばＣＩＥ２０００色差式（例えば下記非特許文献７参照）により求める。【００３７】
ステップ１１４では、求めた色差が予め定めた閾値を越えているか否かを判断する。忠実な色再現であるか否かの判断は人間が行うため、マトリクス変換を許容する判定基準である閾値には、例えば２つの色から人間の目で知覚される色の違いである色差（例えば下記非特許文献８参照）を用いる。具体的な閾値の値としては、後述するように、作成される色変換マトリクスの数と平均色差との関係から本実施形態では０．２に設定される。【００３８】
そして、ステップ１１０で求めた三刺激値ＸＹＺと、比較対象である基準階調ｄの三刺激値ＸＹＺとの色差が閾値を越えている場合にはステップ１１６へ移行し、そうでない場合にはステップ１２０へ移行する。【００３９】
ステップ１１６では、色変換マトリクスを更新し、更新した色変換マトリクスを記憶部１４に記憶する。色変換マトリクスの更新は、現在の色変換マトリクスの係数ＸR，ＹR，ＺRを、ステップ１１０で求めた階調ｅの三刺激値ＸｅＹｅＺｅに更新することによって行う。【００４０】
そして、ステップ１１８では、基準階調ｄを現在の階調ｅに変更する。このように、色差が閾値を越えた場合に基準階調ｄを現在の階調ｅに変更し、色差が閾値以下である場合には、基準階調ｄは変更せずそのままとする。【００４１】
ステップ１２０では、原色Ｒの全階調についてステップ１０６〜１１８の処理が終了したか否か、具体的には階調ｅが０になったか否かを判断する。そして、原色Ｒの全階調についてステップ１０６〜１１８の処理が終了した場合には、ステップ１２４へ移行し、そうでない場合には、ステップ１２２へ移行する。【００４２】
ステップ１２２では、階調ｅを一つ下げてステップ１０６へ戻る。２回目のステップ１０６では、上記（１）式のＸＹＺに入る三刺激値ＸＹＺのＲ成分を、階調を一つ下げた値にする。すなわち、上記（１）式のＸには（ＸR254＋ＸG254＋ＸB254）を入力し、Ｙには（ＹR254＋ＹG254＋ＹB254）を入力し、Ｚには（ＺR254＋ＺG254＋ＺB254）を入力する。以下同様に処理する。【００４３】
これを階調ｅが０になるまで実行すると、ステップ１２０が肯定判断され、ステップ１２４へ移行する。【００４４】
ステップ１２４では、全原色についてステップ１０２〜１２２の処理が終了したか否かを判断し、終了した場合にはステップ１２６へ移行し、終了した場合には、ステップ１０２へ移行してＧ、Ｂについても上記と同様の処理を行う。【００４５】
ＲＧＢ全てについてステップ１０２〜１２２の処理が終了した場合には、ステップ１２６において、作成した全ての色変換マトリクスの係数を色変換部１６へ出力して本ルーチンを終了する。色変換部１６では、色変換マトリクス作成部１２から出力された各原色の色変換マトリクスの係数を記憶しておく。【００４６】
このように、本実施形態では、階調ｅの三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調ｄの三刺激値ＸＹＺの輝度に合わせた上で両者の色差を求め、求めた色差が閾値以上の場合には色変換マトリクスを新たに作成する処理を全原色の全階調について行う。これにより、各原色について色差が閾値以上となった数だけ色変換マトリクスが作成される。すなわち、作成される色変換マトリクスの数は、（Ｒについて作成した色変換マトリクスの数）×（Ｇについて作成した色変換マトリクスの数）×（Ｂについて作成した色変換マトリクスの数）となる。なお、以下では、色差が閾値以上となった階調値、すなわち色変換マトリクスの作成変更を行った階調値（色変換時に色変換マトリクスを変更する階調値）をマトリクス変更階調値と称する。【００４７】
次に、色変換部１６において実行される色変換処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。【００４８】
まず、ステップ２００では、三刺激値ＸＹＺを入力し、ステップ２０２では、これをＳ．Ｍ．Ｍにより色変換してＲＧＢ信号値を得る。すなわち、上記（１）式により三刺激値ＸＹＺからＲＧＢ信号値に変換する。なお、ここでの色変換マトリクスの各係数ＸR、ＹR、ＺR、ＸG、ＹG、ＺG、ＸB、ＹB、ＺBの値は、各原色の最大階調である階調値２５５の三刺激値ＸＹＺの値である。【００４９】
ステップ２０４では、記憶部１４に記憶された中間調再現特性データを用いて、ＲＧＢ信号値からＲＧＢ階調値を求める。すなわち、Ｒ用の中間調再現特性データを用いてＲの信号値からＲの階調値を求め、Ｇ用の中間調再現特性データを用いてＧの信号値からＧの階調値を求め、Ｂ用の中間調再現特性データを用いてＢの信号値からＢの階調値を求める。【００５０】
ステップ２０６では、ステップ２０４で求めたＲＧＢ階調値に対応した色変換マトリクスを各原色について選択する。例えばＲのマトリクス変更階調値が２４０、２２５、２１０・・・であったような場合において、ステップ２０４で求めたＲの階調値が２５５〜２４１の範囲内の値であった場合は、マトリクス変更が行われる前の階調であるため、各原色の最大階調である階調値２５５の三刺激値ＸＹＺの値が係数である色変換マトリクスが選択される。また、ステップ２０４で求めたＲの階調値が２４０〜２２６の範囲内であった場合は、マトリクス変更階調値が２４０の時に作成した色変換マトリクスを選択する。また、ステップ２０４で求めたＲの階調値が２２５〜２１１の範囲内であった場合は、マトリクス変更階調値が２２５の時に作成した色変換マトリクスを選択する。以下同様であり、他の原色Ｇ、Ｂについても同様である。これにより、原色毎に、前述した色差が閾値以上となる階調値で色変換マトリクスが変更される。【００５１】
ステップ２０８では、選択した色変換マトリクスを用いて、入力した三刺激値ＸＹＺをＲＧＢ信号値に変換する。すなわち、Ｒについて選択した色変換マトリクスの係数ＸR、ＹR、ＺRと、Ｇについて選択した色変換マトリクスの係数ＸG、ＹG、ＺGと、Ｂについて選択した色変換マトリクスの係数ＸB、ＹB、ＺBと、を係数とする色変換マトリクスを用いて色変換する。【００５２】
ステップ２１０では、ステップ２０４と同様に、再度記憶部１４に記憶された中間調再現特性データを用いて、ＲＧＢ信号値からＲＧＢ階調値を求めて出力する。【００５３】
このように、本実施形態では、原色毎に、各階調値について三刺激値ＸＹＺの輝度を基準階調の輝度に合わせた上で、各階調値における三刺激値ＸＹＺと基準階調の三刺激値ＸＹＺとの色差を求め、この色差が閾値を越えている場合には色変換マトリクスを新たに作成して記憶する。そして、色変換時には、各原色の階調値に応じた色変換マトリクスを選択して色変換を行う。すなわち、各階調において最適な色変換マトリクスが選択された色変換されるので、カラートラッキングが生じる表示装置においても高速且つ高精度な色再現が可能となる。【００５４】
なお、本実施形態では、最初に設定する基準階調を最大階調である２５５とした場合について説明したが、これに限らず、他の階調値、例えば中間階調である１２８を基準階調として設定してもよい。この場合、初期色変換マトリクスの係数は、ＸR128、ＹR128、ＺR128、ＸG128、ＹG128、ＺG128、ＸB128、ＹB128、ＺB128とする。そして、例えば階調値１２８から階調値を一つずつ上げながら図３に示す処理、すなわち色差を閾値と比較して閾値を越えていれば色変換マトリクスを更新する処理を実行し、これを階調値２５５まで行った後、階調値１２７から階調値を一つずつ下げながら同様の処理を行えばよい。【００５５】
また、本実施形態では、階調を１階調ずつ変更しながら各階調について色差を判定する場合について説明したが、これに限らず、階調を２階調ずつ、３階調ずつ等、複数階調ずつ変更しながら色差を判定するようにしてもよい。【００５６】
（実施例）
以下、本実施形態の実施例について説明する。なお、本発明は下記実施例により限定されるものではない。【００５７】
本発明者らは、前述した本発明に係る色変換マトリクスの作成方法及びこれにより作成された色変換マトリクスを用いた色変換方法の色再現精度と色変換時間について検証した。この２つを検証するために、ディスプレイは液晶プロジェクタを使用し、測定器は、分光放射輝度計を使用した。測定は暗室で行い、スクリーンに液晶プロジェクタから単色を全画面投射し、測定点はスクリーンのほぼ中心とした。【００５８】
液晶プロジェクタは、動作を安定させるために電源を入れてから３時間経過させた。その後、プロファイル測定を開始した。液晶プロジェクタに入力するＲＧＢの各原色のデータを（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と表すと、(８，０，０)、（０，８，０）、（０，０，８）、（１６，０，０）、（０，１６，０）、（０，０，１６）・・・（２５５，０，０）、（０，２５５，０）、（０，０，２５５）の順に、各原色について８階調刻みで液晶プロジェクタに入力し、スクリーンに液晶プロジェクタから単色を全画面投射させ、分光放射輝度計を用いて三刺激値ＸＹＺを測定した。各測定点間の三刺激値ＸＹＺについては線形補間を行うことにより得た。【００５９】
このようにして測定した各原色の全階調の色度を図５に示す。同図に示すように、各原色の色度、すなわちＸＹＺの比が輝度の変化に対して一定となっていない。同図では、ｒｅｄ，ｇｒｅｅｎ，ｂｌｕｅ共に輝度が低下するに従ってｇｒｅｅｎ方向に色度が変化しており、カラートラッキングが生じていることが確認できる。【００６０】
下記表１には、液晶プロジェクタの各原色を加えることにより表示させた白(ｒｅｄ＋ｇｒｅｅｎ＋ｂｌｕｅ）と本来の白（ｗｈｉｔｅ）との輝度Ｌ及び色度ｕ’、ｖ’の値を示した。
【表１】
2007083717.tif 000004
【００６１】
上記表１から明らかなように、(ｒｅｄ＋ｇｒｅｅｎ＋ｂｌｕｅ）と（ｗｈｉｔｅ）との各値はほぼ一致しており、液晶プロジェクタの加法混色が成立していることが確認できる。【００６２】
次に、マトリクス変換が許容される閾値、すなわちマトリクス変更階調値を決定する際の色差の閾値（図３のステップ１１４の閾値）を決定するために、任意の２０００色に対してシミュレーションを行い、色変換精度と色変換マトリクス数を比較した。結果を下記表２に示す。
【表２】
2007083717.tif 000005
【００６３】
上記表２から明らかなように、閾値を決定する色差を０．６から小さくすると、色変換結果の平均色差は減少し、色変換マトリクス数は増加する。しかし、０．２から０．１にすると、色変換結果の平均色差はさほど変化せず、色変換マトリクス数が大幅に増加する。従って、閾値は色差０．２とした。【００６４】
閾値０．２を使用した結果、Ｒ１０個、Ｇ３５個、Ｂ２０個となり、色変換マトリクス数は７０００個作成した。色変換マトリクス数は、原色ごとに階調値の決定を行うため、（Ｒの階調値数）×（Ｇの階調値数）×（Ｂの階調値数）となる。【００６５】
次に、Ｓ．Ｍ．Ｍ、忠実色再現方式（下記非特許文献６記載の方式）、本発明の３つの方式についてＳＨＩＰＰ（下記非特許文献１０参照）標準画像のカラーチャート２９３色を色変換し、その中から色変換後に色域内となった色（本発明１９９色、Ｓ．Ｍ．Ｍ２１１色、忠実色再現方式１８６色）をそれぞれスクリーンに全画面投射し、三刺激値ＸＹＺを分光放射輝度計で測定した。測定した三刺激値ＸＹＺと入力の三刺激値ＸＹＺの色差をＣＩＥ２０００色差式で求め、精度の比較を行った。結果を下記表３に示す。
【表３】
2007083717.tif 000006
【００６６】
上記表３から明らかなように、本発明に係る色変換方法によれば、平均色差が０．６７となり、Ｓ．Ｍ．Ｍの約４分の１となった。また、忠実色再現方式と同等な高精度であることが確認できた。この色差は、２級色差（下記非特許文献８参照）ではあるが、両者を並べて判定した場合にほぼ同一と認めることができる精度である。【００６７】
次に、上記３つの方式について色変換時間を測定した。色変換に用いた画像は、ＳＨＩＰＰのＸＹＺ標準画像（３０７２×４０９６）４枚である。結果を下記表４に示す。なお、表４に示す色変換時間は、本発明による方法で各画像を色変換した時の平均色変換時間を１．０で表したときの相対値である。
【表４】
2007083717.tif 000007
【００６８】
表４から明らかなように、本発明の場合、色変換時間を忠実色再現方式の約５０分の１に抑えることが可能となった。【００６９】
以上のように、本発明のように色変換マトリクスをあらかじめ作成することで、表３に示すように忠実色再現方式と同等の色再現精度が得られた。また、下記非特許文献９による方式（以下、既提案方式という）も忠実色再現方式と同等の色再現精度が得られることが実証されている。【００７０】
本方式と既提案方式を用いて同じデバイスプロファイルから色変換マトリクスを作成した。各原色について作成された色変換マトリクスの数（マトリクス変更階調値の数）の結果を表５に示す。
【表５】
2007083717.tif 000008
【００７１】
上記表５から明らかなように、既提案方式では、本発明よりＧとＢのマトリクス変更階調値の数が多く、Ｒのマトリクス変更階調値の数が少なくなっている。既提案方式は、色変換マトリクスを変更する階調値の判定基準に輝度が影響して、色変換マトリクス数の増大をもたらしていた。本発明では、色変換マトリクスの作成において、輝度を基準階調に合わせた上で色差を比較し、色度のみの差を判定基準としている。これにより、既提案方式と比較して色再現精度を同等とすることができると共に、色変換マトリクスの数を約４分の１に減少させることができた。【００７２】
このように、本発明に係る色変換マトリクス作成方法及び色変換方法によれば、カラートラッキングが生じる表示装置においても、高精度に色再現することができると共に高速に色変換することが可能であることを確認することができた。【００７３】
（非特許文献７）  G.Sharma、W.Wu、E.N.Dalal：”The CIEDE2000 Color-Difference Formula：Implementation Notes、 Supplementary Test Data、 and Mathematical Observations、”、Color Research and Application、vol.30、No.1 （2005）．
（非特許文献８）  日本色彩学会：”新編  色彩科学ハンドブック[第2版]”、東京大学出版会 （1998）．
（非特許文献９）  河越義之，島津喬守，大橋剛介，下平美文：“カラートラッキングに対応したディスプレイの高忠実色変換方式”，第11回画像センシングシンポジウム，pp.543-546，(2005)．
（非特許文献１０）  画像電子学会：”SHIPP高精細XYZ・CIELAB・RGB標準画像” （1997）．
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、カラートラッキングが生じる表示装置等において忠実な色再現が可能となる高精度で且つ高速な色変換が可能な色変換マトリクス作成方法及び色変換方法として利用可能である。
【図１】
2007083717.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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