(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像出力手段から３原色値に応じて出力される各色を受光して分光分析し前記各色の３刺激値を得る分光分析手段と、
前記画像出力手段に白を表示させる３原色値を供給した状態で、前記画像出力手段のメトリック明度が所定値となるように前記分光分析手段の測定値のスケールを変更するスケール変更手段と、
前記画像出力手段の３原色値と３刺激値との関係式を用いて前記各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、スケールを変更した前記分光分析手段で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう前記関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御するマッチング手段と、
予め用意されている前記各色の基準の３刺激値と、前記各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、前記関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するプロファイル作成手段とを
有することを特徴とするカラーマネジメントシステム。
【請求項２】
請求項１記載のカラーマネジメントシステムにおいて、
前記画像出力手段は、ＣＲＴモニタであることを特徴とするカラーマネジメントシステム。
【請求項３】
請求項１記載のカラーマネジメントシステムにおいて、
前記画像出力手段は、印刷装置であることを特徴とするカラーマネジメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーマネジメントシステムに係り、出力画像の色を人の見た目の色に限りなく一致させるカラーマネジメントシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤカメラ等で被写体を撮影した画像をＣＲＴモニタ等の表示装置に表示させる場合、ＣＣＤカメラのカラー特性及びＣＲＴモニタのカラー特性により、ＣＲＴモニタに表示される被写体の色が人の見た目の色と異なることが多い。
【０００３】
従来、ＣＲＴモニタに表示される被写体の色を人の見た目の色と一致させるカラーマネジメントは、ユーザがＣＲＴモニタの色調整、コントラスト調整及びブライトネス調整をすることにより行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように、ＣＲＴモニタに表示される被写体の色を人の見た目の色と一致させるためにＣＲＴモニタの色調整、コントラスト調整及びブライトネス調整をすることは非常に手間がかかる。更に、被写体に対する照明が変わると、被写体の色（人の見た目の色）とＣＲＴモニタに表示される被写体の色との関係が変わり、ＣＲＴモニタに表示される被写体の色が人の見た目の色と異なってしまい、再びＣＲＴモニタの色調整、コントラスト調整及びブライトネス調整を行わなければならず、非常に手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、表示または印刷により出力する画像の色を人の見た目の色に、自動で限りなく一致させるカラーマネジメントシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、画像出力手段から３原色値に応じて出力される各色を受光して分光分析し前記各色の３刺激値を得る分光分析手段と、
前記画像出力手段に白を表示させる３原色値を供給した状態で、前記画像出力手段のメトリック明度が所定値となるように前記分光分析手段の測定値のスケールを変更するスケール変更手段と、
前記画像出力手段の３原色値と３刺激値との関係式を用いて前記各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、スケールを変更した前記分光分析手段で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう前記関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御するマッチング手段と、
予め用意されている前記各色の基準の３刺激値と、前記各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、前記関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するプロファイル作成手段とを有する。
【０００７】
このように、関係式を用いて各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、スケールを変更した分光分析で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御し、予め用意されている各色の基準の３刺激値と、各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するため、画像出力手段から出力される画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができ、これを自動で行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のカラーマネジメントシステムにおいて、
前記画像出力手段は、ＣＲＴモニタである。
【０００９】
このため、ＣＲＴモニタに表示される画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のカラーマネジメントシステムにおいて、
前記画像出力手段は、印刷装置である。
【００１１】
このため、印刷装置からプリントアウトされる画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のカラーマネジメントシステムの一実施例のブロック図を示す。同図中、中央処理装置（ＣＰＵ）１０には、バス１５を介して入力装置２０、記憶装置５０、表示装置６０、印刷装置７０それぞれが接続されている。入力装置２０としてはキーボード２１，マウス２２，デジタルカメラ（またはＣＣＤカメラ）２３，分光センサ３０等が設けられており、記憶装置５０としてはＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、ハードディスク装置５３、フレキシブルディスク装置５４等が設けられている。ＣＰＵ１０は記憶装置５０に記憶されている各種処理プログラムを実行し、その結果を記憶装置５０に記憶すると共に、表示装置６０としてのＣＲＴモニタに表示し、印刷装置７０で印刷して出力する。記憶装置５０には各種処理プログラムの他に、各種ライブラリも記憶されている。
【００１３】
図２は本発明で使用する分光センサの一実施例のブロック図を示す。同図中、分光センサ３０は受光部３０Ａと、分光部３０Ｂと、インタフェース部３０Ｃとより構成されている。受光部３０Ａの集光レンズ３２では被測定物から放射された光を集光し、集光された光は光ファイバー３４を通して分光部３０Ｂに導かれる。この光はレンズ系３６を通し、回折格子３８で回折され分光されて光検出器４０に照射される。
【００１４】
光検出器４０では検出位置に応じた各波長の光強度の検出信号を時系列で出力し、この検出信号はアンプ４２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４４でデジタル化されてＣＰＵ４６に供給される。光検出器４０では、例えば波長３６０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光域で１ｎｍ単位で分光分析している。ＣＰＵ４６は上記のデジタル化された検出データをインタフェース部３０ＣのＰ／Ｓ変換器４８に供給し、ここで検出データはパラレル／シリアル変換されて出力される。
【００１５】
上記の分光センサは、実際に人が環境光のもとで被測定物を見る環境において、被測定物から放射された光を集光して分光分析し、測色を行っている。このため、被測定物の色を実際に人が見て感じる色として測定できる。また、被測定物は光反射体に限らず発光体であっても良く、例えばＣＲＴに表示された画像の測色も可能である。また、本発明の分光センサは、非接触で被測定物の測色を行うので、凹凸のある物や粉末或いは人の肌のように素材感のある被測定物の測色が可能である。
【００１６】
ここで、ＣＩＥ（国際照明委員会）の規定するメトリック明度（Ｌ），メトリック色相角（ａ），メトリック彩度（ｂ）で表される色空間値Ｌａｂは、人の見た目（目が順応するため、絶対値はない）即ち、観察している環境の白をＬ＝１００，ａ＝０，ｂ＝０と定義する。従って、所定の色温度のＣ光源下の白（色座標ｘ＝０．３１０，ｙ＝０．３１６）も、所定の色温度のＤ６５光源の白（色座標ｘ＝０．３１３，ｙ＝０．３２９）も、ある実環境下の白（色座標ｘ＝０．３２０，ｙ＝０．３４０）も絶対的には違うものの、同一環境で比較することは希なために、通常ある環境を想定して、その白をＬ＝１００，ａ＝０，ｂ＝０として色の差を表現する。本実施例では、データはＣ光源下を基準としている。従って、Ｃ光源下の３刺激値であるＸＹＺｃ（ｃはＣ光源下を示す）と、ＣＲＴモニタに対して供給する３原色ＲＧＢとの関係を次に説明するようにして求める。なお、３刺激値ＸＹＺはＪＩＳ  Ｚ  ８７２２で規定され、理想的な環境に置かれた試料を標準光源で照明し試料での反射光の分光分析結果を演算することにより決定される値である。
【００１７】
図３はＣＰＵ１０が実行する本発明のカラーマネジメントシステムの一実施例のフローチャートを示す。この処理は環境光が変わったときに実行される。この処理を実行する前に、例えば２４色のカラーサンプルが印刷されたカラーチェッカーの各色について、予めＣ光源下で分光反射率ＲＷ（λ）を基準の分光器で測定しておく。但し、λは例えば３６０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光域の波長である。なお、上記の分光反射率は環境光が変化しても、一定である。
【００１８】
図３において、ステップＳ１０ではマネジメントしようとする環境で、カラーチェッカーの白もしくは白色校正板（白の基準）の分光放射輝度ＹＷ（λ）を分光センサ３０で測定し、ステップＳ１２でこの分光放射輝度に３刺激値ＸＹＺの等色関数を掛け合わせ、その環境の重価係数と定義する。これと同時にその環境の色温度（色座標ｘ，ｙで表す）が求まる。
【００１９】
ところで、上記環境の重価係数は、理想的なＣ光源下であれば、予めＣ光源下で測定した際の重価係数と一致する。また、分光反射率が分かっているマットカラー（光沢のない絵の具）では分光反射率と重価係数とから計算された３刺激値ＸＹＺｅ（ｅはその環境を表す）は、分光センサ３０で測定した分光放射輝度から算出される３刺激値ＸＹＺと一致するが、粉末や人の肌等の素材感のあるものや、光沢のあるものでは３刺激値ＸＹＺｅと３刺激値ＸＹＺとで差がでる。
【００２０】
次に、表示装置６０としてのＣＲＴモニタの色温度を環境の色温度に設定する。ここでは、ＣＲＴモニタの設定可能な色温度が例えば５０００Ｋであれば、照明を昼白色光の蛍光灯に変更する等により、環境の色温度をその値以上とする必要がある。ステップＳ１４ではＣＲＴモニタに対して白（Ｒ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５  但し、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれは０〜２５５である）を供給し、そのときのＣＲＴモニタのメトリック明度がＬ＝１００となるように、ＣＲＴモニタの画面を測定する分光センサ３０の測定値のスケールを変更する。即ち、白を絶対的に合わせるのではなく、ＣＲＴモニタの最大の輝度を、その環境の白の輝度に等しいとみなしている。実際、人の目は極端に明るさの相違がない限り、その差を感じることはできず、これは色空間値Ｌａｂの考え方とも一致する。
【００２１】
次に、ステップＳ１６でＣＲＴモニタに赤（Ｒ＝２５５，Ｇ＝０，Ｂ＝０）、緑（Ｒ＝０，Ｇ＝２５５，Ｂ＝０）、青（Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝２５５）と、グレースケール（Ｒ，Ｇ，Ｂ＝２５５〜Ｒ，Ｇ，Ｂ＝０）をそれぞれ供給して、分光センサ３０でＣＲＴモニタ表示の測定を行う。そして、ステップＳ１８で上記各色の分光放射輝度の測定値からその環境の白の色空間値Ｌａｂ（Ｌ＝１００，ａ＝０，ｂ＝０）を基準として上記赤、緑、青及びグレースケールそれぞれの分光放射輝度の測定値とその環境の重価係数とから各色の３刺激値ＸＹＺｅを算出し、この値から各色における３原色ＲＧＢ値と３刺激値ＸＹＺｅとの関係式を算出する。
【００２２】
具体的にはＣＲＴモニタのガンマ特性を補正するためのルックアップテーブル（３原色ＲＧＢ値に対応してガンマ補正係数が格納される）と、３原色ＲＧＢ値と３刺激値ＸＹＺｅとの変換式である（１）式の各係数である。
【００２３】
【数１】
0004088016.tif 000002
この式では、ＸＹＺからＲＧＢへの線形変換マトリクス［ｂ］に、非線形に基づく剰余項ｆＲ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＧ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を加えて３刺激値ＸＹＺｅから３原色ＲＧＢ値への変換を表している。
【００２４】
次のステップＳ２０ではカラーチェッカーの各色毎に、ステップＳ１８で算出した３刺激値ＸＹＺｅを（１）式に代入して３原色ＲＧＢ値を算出し、この３原色ＲＧＢ値をＣＲＴモニタに供給して表示させ、分光センサ３０でＣＲＴモニタ表示の測定を行う。そして、ステップＳ２２でそれぞれの分光放射輝度の測定値とその環境の重価係数とから各色の３刺激値ＸＹＺｅを算出し、ステップＳ２４においてステップＳ２２で算出した３刺激値ＸＹＺｅとステップＳ１８で算出した３刺激値ＸＹＺｅとの差であるｄＥが最小になるよう（１）式の線形変換マトリクス［ｂ］を変更して３原色ＲＧＢ値を変更する制御を行う。
【００２５】
但し、ＣＲＴモニタの色表現範囲は狭く全ての色は発色できないので、各色の３原色ＲＧＢ値のいずれかが最大値２５５または最小値０となった時点でこの制御を中断する。
【００２６】
上記ステップＳ２０〜２４のマッチングが全ての色について終了すると、ステップＳ２６でマニュアルマッチングの画面表示を行い、必要に応じてオペレータが手動で３原色ＲＧＢ値を設定できるようにしている。
【００２７】
次のステップＳ２８ではカラーチェッカーの２４色それぞれについての３刺激値ＸＹＺｃ（予め求められているカラーチェッカーの各色の測定値）と、その色と同色に見える色を表示するための３原色ＲＧＢ値から、ニューラルネットワーク（ＣＰＵ１０で動作するソフトウエア）のバックプロパゲーション法等の学習を行って、（１）式の非線形に基づく剰余項ｆＲ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＧ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する。これにより、（１）式の線形変換マトリクス［ｂ］及び剰余項ｆＲ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＧ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ｆＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が決定されてプロファイルが作成され、この処理を終了する。
【００２８】
このようにして得られたＣＲＴモニタ用のプロファイルを用いて、以降のＣＲＴモニタに供給する各色の３原色ＲＧＢ値を発生するため、ＣＲＴモニタには人の見た目と同じ色の画像が表示される。
【００２９】
図３ではＣＲＴモニタのカラーマネジメントについて説明したが、印刷装置７０のカラーマネジメントについても、ＣＲＴモニタをプリントアウトに置き換えるだけでほとんど同じである。但し、この場合は３原色ＲＧＢ値の代わりに３原色ＣＭＹ値が用いられる。このようにして得られた印刷装置用のプロファイルを用いて、以降のＣＲＴモニタに供給する各色の３原色ＲＧＢ値を発生するため、印刷装置からは人の見た目と同じ色の画像がプリントアウトされる。
【００３０】
更に、デジタルカメラ２３のカラーマネジメントを行う場合には、カラーチェッカーを分光センサ３０で測定すると共にデジタルカメラ２３で撮影し、分光センサ３０出力の分光放射輝度からカラーチェッカーの３刺激値ＸＹＺｅを求め、この３刺激値ＸＹＺｅとデジタルカメラ２３の出力信号の３原色ＲＧＢ値との間の（１）のような関係を求め、プロファイルを作成する。このようにして得られたデジタルカメラ用のプロファイルを用いて、以降のデジタルカメラの出力する各色の３原色ＲＧＢ値を人の見た目と同じ色に変換することができる。
【００３１】
このように、関係式を用いて各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、分光分析で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御し、予め用意されている各色の基準の３刺激値と、各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するため、画像出力手段から出力される画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができ、これを自動で行うことができる。
【００３２】
なお、分光センサ３０が分光分析手段に対応し、ステップＳ１８がマッチング手段に対応し、ステップＳ１８がマッチング手段に対応し、ステップＳ２０〜２６がプロファイル作成手段に対応する。
【００３３】
【発明の効果】
上述のように、請求項１に記載の発明は、画像出力手段から３原色値に応じて出力される各色を受光して分光分析し前記各色の３刺激値を得る分光分析手段と、
前記画像出力手段の３原色値と３刺激値との関係式を用いて前記各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、前記分光分析手段で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう前記関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御するマッチング手段と、
予め用意されている前記各色の基準の３刺激値と、前記各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、前記関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するプロファイル作成手段とを有する。
【００３４】
このように、関係式を用いて各色を出力するための３原色値から算出した各色の３刺激値と、分光分析で得た各色の３刺激値との差が最小になるよう関係式のマトリクス演算式の係数を変更制御し、予め用意されている各色の基準の３刺激値と、各色と同色に見える各色を出力する３原色値とから、関係式の非線形に基づく剰余項を算出してプロファイルを作成するため、画像出力手段から出力される画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができ、これを自動で行うことができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明では、画像出力手段は、ＣＲＴモニタである。
【００３６】
このため、ＣＲＴモニタに表示される画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができる。
【００３７】
また、請求項３に記載の発明では、画像出力手段は、印刷装置である。
【００３８】
このため、印刷装置からプリントアウトされる画像の色を分光分析で得た色つまり人の見た目の色に限りなく一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーマネジメントシステムの一実施例のブロック図である。
【図２】本発明で使用する分光センサの一実施例のブロック図である。
【図３】ＣＰＵ１０が実行する本発明のカラーマネジメントシステムの一実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  中央処理装置（ＣＰＵ）
２０  入力装置
２１  キーボード
２２  マウス
２３  デジタルカメラ
３０  分光センサ
３０Ａ  受光部
３０Ｂ  分光部
３０Ｃ  インタフェース部
３１  照射レンズ
３２  集光レンズ
３３，３４  光ファイバー
３５  分光器
３６  レンズ系
３８  回折格子
４０  光検出器
４２  アンプ
４４  Ａ／Ｄ変換器
４６  ＣＰＵ
４８  Ｐ／Ｓ変換器
５０  記憶装置
５１  ＲＡＭ
５２  ＲＯＭ
５３  ハードディスク装置
５４  フレキシブルディスク装置
６０  表示装置
７０  印刷装置
【図１】
0004088016.tif 000003
【図２】
0004088016.tif 000004
【図３】
0004088016.tif 000005