(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の分光反射率に対応した観察照明光の下での三刺激値を算出する三刺激値算出手段と、
前記三刺激値に基づいて出力カラー画像信号を算出するカラー画像信号算出手段と、
前記出力カラー画像信号を受けてカラー画像を出力するカラー画像出力手段とを備える色再現システムにおいて、
前記三刺激値算出手段は、複数の単位色票からなる色票を観察照明光の下で入力装置により撮影して得られた色票撮影データに対して、前記被写体の分光反射率と等色関数データの積と、前記色票の分光反射率データと前記入力装置の分光感度データの積との関係により求められるマトリクスを乗じることにより、前記三刺激値を算出することを特徴とする色再現システム。
【請求項２】
被写体の分光反射率に対応した観察照明光の下での三刺激値を算出する三刺激値算出手段と、
前記三刺激値に基づいて出力カラー画像信号を算出するカラー画像信号算出手段と、
前記出力カラー画像信号を受けてカラー画像を出力するカラー画像出力手段とを備える色再現システムにおいて、
前記三刺激値算出手段は、複数の単位色票からなる色票を観察照明光の下で入力装置により撮影して得られた色票撮影データに対して、前記被写体の分光反射率の複数の基底関数と前記等色関数データの積と、前記色票分光反射率データと前記入力装置の分光感度データの積との関係より求められるマトリクスを前記色票撮影データに乗じることにより求められた基底関数三刺激値の線形和として前記三刺激値を求めることを特徴とする色再現システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の分光反射率に対応した観察照明光下における三刺激値を算出するカラー画像処理装置を有する色再現システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーＣＲＴモニタやカラープリンタなどの複数のカラー画像機器間で入出力画像の色を合わせるカラーメネージメントシステム（ＣＭＳ）がカラー画像を扱う様々な分野において普及しつつある。ＣＭＳにおいては、被写体を撮影する際の撮影照明光と撮影により得られた画像データをＣＲＴモニタに表示もしくはプリンタにより出力した画像を観察する場合の観察照明光とが異なる場合、人の視覚特性の変化により、観察される画像の色の見えがそれぞれの環境で異なるということが正確に色の見えを再現する場合に問題となる。
【０００３】
このような問題を解決する手段の一つとして、被写体の分光反射率ｆ（λ）を求め、これに観察照明光のスペクトルＥｏ（λ）を乗じた反射スペクトルのＣＩＥＸＹＺを算出して表示するという色再現方法がとられる。分光反射率ｆ（λ）は、被写体を撮影して得られた被写体画像の各画素に対応した分光反射率として求められる。ここで、ＣＩＥＸＹＺは国際照明委員会（ＣＩＥ）の定めるＸＹＺ等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）を用いて次式により算出される。
【０００４】
【数１】
0004274632.tif 000002
【０００５】
但し、λは波長［ｎｍ］である。このように被写体画像の各画素に対応した分光反射率ｆ（λ）を求め、これに基づき観察照明光下のＸＹＺを算出して表示する方法では、観察照明光下に被写体がある場合のＸＹＺを表示することから、色順応等の視覚モデルを用いずに正確な色の見えを再現することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の色再現システムでは、被写体の分光反射率ｆ（λ）から観察照明光下におけるＸＹＺを算出するために、観察照明光のスペクトルＥｏ（λ）を求める必要がある。しかし、高精度にスペクトルを測定するには、分光光度計等の測定器が必要であるため、観察照明光Ｅｏ（λ）のスペクトルを測定するために各観察場所に分光光度計を用意しなければならないという煩雑さがある。
【０００７】
本発明は、従来のように分光光度計等の測定器を用いずに被写体の分光反射率に対応した観察照明光下における三刺激値を算出するカラー画像処理装置を有する色再現システム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】
上記の課題を解決するため、本発明は被写体の分光反射率に対応した観察照明光の下での三刺激値を算出する三刺激値算出手段と、前記三刺激値に基づいて出力カラー画像信号を算出するカラー画像信号算出手段と、前記出力カラー画像信号を受けてカラー画像を出力するカラー画像出力手段とを備える色再現システムにおいて、前記三刺激値算出手段は、複数の単位色票からなる色票を観察照明光の下で入力装置により撮影して得られた色票撮影データに対して、前記被写体の分光反射率と等色関数データの積と、前記色票の分光反射率データと前記入力装置の分光感度データの積との関係により求められるマトリクスを乗じることにより、前記三刺激値を算出することを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、本発明では分光反射率が既知の色票とこれを撮影する分光感度が既知の入力装置を用いることにより、被写体の分光反射率に対応した観察照明光の下での三刺激値を求めることができる。すなわち、分光光度計等の測定器を用いることなく、分光反射率画像データを観察照明光下における三刺激値であるＸＹＺ画像データに変換することができる。
【００１０】
また、上記の課題を解決するため、本発明は被写体の分光反射率に対応した観察照明光の下での三刺激値を算出する三刺激値算出手段と、前記三刺激値に基づいて出力カラー画像信号を算出するカラー画像信号算出手段と、前記出力カラー画像信号を受けてカラー画像を出力するカラー画像出力手段とを備える色再現システムにおいて、前記三刺激値算出手段は、複数の単位色票からなる色票を観察照明光の下で入力装置により撮影して得られた色票撮影データに対して、前記被写体の分光反射率の複数の基底関数と前記等色関数データの積と、前記色票分光反射率データと前記入力装置の分光感度データの積との関係より求められるマトリクスを前記色票撮影データに乗じることにより求められた基底関数三刺激値の線形和として前記三刺激値を求めることを特徴とする。
このような構成により、分光光度計等の測定器を用いることなく、分光反射率画像データを観察照明光下における三刺激値であるＸＹＺ画像データに変換することができる。また、被写体の分光反射率と等色関数データの積を色票の分光反射率データと色票を撮影する入力装置の分光感度データの積により展開可能である場合には、非常に正確に分光反射率画像データを観察照明光下における三刺激値であるＸＹＺ画像データに変換することが可能となる。
また、上記展開が不可能な場合でも、被写体の分光反射率に応じて使用する色票とこれを撮影するための入力装置の特性を変えることによって、展開精度を高めることで高精度な変換が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る色再現システムを示す。被写体１が撮影照明２による撮影照明光の下で第１のディジタルカメラ３によって撮影されることにより、被写体画像信号がＲＧＢ画像データとしてディジタルカメラ３から出力される。このＲＧＢ画像データは、分光反射率算出装置４に入力される。
【００１９】
分光反射率算出装置４は、ディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データを入力して、ディジタルカメラ３の分光感度データと撮影照明光のスペクトルデータと被写体分光反射率の統計データおよび等色関数データを用いて被写体１の分光反射率ｆ（λ）をＲＧＢ画像データの各画素に対応した分光反射率として算出し、この分光反射率ｆ（λ）の分布に対応した画像データ（これを分光反射率画像データという）Ｆを出力する。この分光反射率画像データＦは、三刺激値算出装置５に入力される。
【００２０】
一方、色票６が観察照明７による観察照明光の下で入力装置である第２のディジタルカメラ８によって撮影されることにより、色票６に対応した色票画像データＰ’がディジタルカメラ８から出力される。色票６は複数（Ｍ）枚の独立した分光反射率の単位色票をマトリクス状に配列して構成されており、照明むらのないように配置されてディジタルカメラ８により撮影される。色票画像データＰ’は、三刺激値算出装置５に入力される。
【００２１】
三刺激値算出装置５は、分光反射率算出装置４から入力される分光反射率画像データＦと第２のディジタルカメラ８から入力される色票画像データＰ’とディジタルカメラ８の分光感度データと色票６の分光反射率分布を示す色票分光反射率データおよび等色関数データから、観察照明光下における被写体１の分光反射率に対応した三刺激値ＸＹＺを算出して、ＸＹＺ画像データを出力する。このＸＹＺ画像データは、カラー画像信号算出装置９に入力される。ディジタルカメラ８の分光感度と色票分光反射率および等色関数はいずれも既知の値であり、これらのデータは予め三刺激値算出装置５の内部で記憶保持されているものとする。
【００２２】
カラー画像信号算出装置９は、三刺激値算出装置５から入力されたＸＹＺ画像データを予め測定により得られたＣＲＴモニタ１０の入出力特性情報であるモニタプロファイルを用いて、出力カラー画像信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’に変換する。この出力カラー画像信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’は、カラー画像出力手段であるＣＲＴモニタ１０に入力され、これによりＣＲＴモニタ１０には観察照明光下の被写体１の色を有する被写体画像が表示される。
【００２３】
次に、図１の各部の詳細な構成と処理について詳細に説明する。
図２に、分光反射率算出装置４の構成を示す。この分光反射率算出装置４は、マトリクス変換装置２１と記憶装置２２およびマトリクス算出装置２３から構成される。第１のディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データはマトリクス変換装置２１に入力され、記憶装置２２に記憶されたデータに基づいてマトリクス算出装置２３により算出されたマトリクスが乗じられることによって、分光反射率画像データＦが出力される。
【００２４】
図２の分光反射率算出装置４についてさらに詳しく説明すると、記憶装置２２は第１のディジタルカメラ３の分光感度データＨ、撮影照明光スペクトルデータＥｍ、被写体１の分光反射率の相関行列データＡを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において１ｎｍ間隔のデータとして記憶保持している。撮影照明光スペクトルデータＥｍは、予め分光計等により測定されるか、もしくは設定されたものである。また、被写体１の分光反射率の相関行列データＡも、予め測定されたデータから算出される。
【００２５】
マトリクス算出装置２３は、記憶装置２２からＨ，Ａ，Ｅｍの各データを読み込み、ディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データを分光反射率画像データＦに変換するための分光反射率推定マトリクスＭを算出する。分光反射率推定マトリクスＭは、３次元データであるＲＧＢ画像データを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域における１ｎｍ間隔の４０１次元の分光反射率に変換するための４０１×３のマトリクスであり、ディジタルカメラ３から出力されるＲＧＢ画像データをＧとして、
【００２６】
【数２】
0004274632.tif 000003
【００２７】
ここで、
【００２８】
【数３】
0004274632.tif 000004
【００２９】
を最小とするＭとして、
【００３０】
【数４】
0004274632.tif 000005
【００３１】
により算出される。マトリクス変換装置２１は、この分光反射率推定マトリクスＭをＲＧＢ画像データＧに乗じることによって、分光反射率画像データＦを出力する。
【００３２】
図３に、三刺激値算出装置５の構成を示す。この三刺激値算出装置５は、三刺激値マトリクス算出装置３１と記憶装置３２と画像切り出し装置３３および三刺激値マトリクス変換装置３４から構成される。
【００３３】
図１および図２の分光反射率算出装置４から出力される分光反射率画像データＦは三刺激値マトリクス算出装置３１に入力され、記憶装置３２に記憶されたデータに基づいて三刺激値マトリクスＭqcが算出される。この三刺激値マトリクスＭqcは、三刺激値マトリクス変換装置３４に入力される。この三刺激値マトリクス変換装置３４において、三刺激値マトリクスＭqcが画像切り出し装置３３により切り出された色票撮影データＰに乗じられてマトリクス変換が行われることにより、三刺激値Ｃが求められる。
【００３４】
図３の三刺激値算出装置５についてさらに詳しく説明すると、記憶装置３２は第２のディジタルカメラ８の分光感度データＨ２、等色関数データｃおよび色票６の分光反射率データｑを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において１ｎｍ間隔のデータとして記憶保持している。
【００３５】
三刺激値マトリクス算出装置３１では、記憶装置３２からＨ２，ｃ，ｑの各データを読み込み、第２のディジタルカメラ８から画像切り出し装置３３を介して入力された色票撮影データＰを分光反射率算出装置４から読み込んだ分光反射率画像データＦの観察照明光スペクトル下における三刺激値Ｃに変換するための三刺激値推定マトリクスＭqcを算出する。
【００３６】
画像切り出し装置３３は、色票６を第２のディジタルカメラ８で撮影することにより得られた色票画像データＰ’から各単位色票領域のデータを切り出し、その平均信号値を算出することにより色票撮影データＰを得るものである。色票６は複数（Ｍ）枚の独立した分光反射率の単位色票から構成されているので、これらＭ枚の単位色票をディジタルカメラ８によりＲＧＢ３チャンネルで撮影し、画像切り出し装置３３で切り出すことにより、３Ｍ個の色票撮影データＰが得られることになる。
【００３７】
三刺激値推定マトリクスＭqcは、このＲＧＢ３チャンネルにより得られる３Ｍ個の色票撮影データＰを３次元のＸＹＺ画像データである三刺激値Ｃに変換するための３×３Ｍのマトリクスである。この三刺激値推定マトリクスＭqcは、第２のディジタルカメラ８の分光感度データＨ２をｈi(2)（λ）（ｉ＝１〜３）、色票６の分光反射率データｑをｑj（λ）（ｊ＝１〜Ｍ）、等色関数データｃをｃi（λ）（ｉ＝１〜３）として、
【００３８】
【数５】
0004274632.tif 000006
【００３９】
と表すと、
【００４０】
【数６】
0004274632.tif 000007
【００４１】
を最小にするＭqcとして、
【００４２】
【数７】
0004274632.tif 000008
【００４３】
により算出される。
【００４４】
すなわち、三刺激値推定マトリクスＭqcは、被写体１の分光反射率ｆ（λ）と等色関数ｃi（λ）の積と、色票６の分光反射率ｑj（λ）と色票６を撮影する入力装置であるディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の積との関係から求められる。
【００４５】
こうして算出された三刺激値推定マトリクスＭqcは三刺激値マトリクス変換装置３４に入力され、次式により三刺激値Ｃが算出される。
【００４６】
【数８】
0004274632.tif 000009
【００４７】
上式から明らかなように、Ｅqcが０の時、任意の観察照明光スペクトルＥｏについて上式により正確な三刺激値Ｃを得ることができる。こうして三刺激値マトリクス変換装置３４により算出された三刺激値Ｃは、図１のカラー画像信号算出装置９に入力される。
【００４８】
図４に、カラー画像信号算出装置９の構成を示す。このカラー画像信号算出装置９は、出力ＲＧＢマトリクス変換装置４１と記憶装置４２および階調補正装置４３から構成される。カラー画像信号算出装置９には、図３に示した三刺激値算出装置５内の三刺激値マトリクス変換装置３４から出力される三刺激値Ｃが入力される。三刺激値Ｃは、出力ＲＧＢマトリクス変換装置４１において記憶装置４２から与えられる出力ＲＧＢマトリクスＭcmに従って、次式によりＲＧＢデータＧに変換される。
【００４９】
【数９】
0004274632.tif 000010
【００５０】
ここで、Ｘｒ、Ｘｇ、ＸｂはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ最大発光時のＸを表す。Ｙ、Ｚについても同様である。
【００５１】
出力ＲＧＢマトリクス変換装置４１により算出されたＲＧＢデータＧは階調補正装置４３に入力され、記憶装置４２から与えられる階調補正データに従ってそれぞれ非線形な階調補正が行われる。この階調補正後のＲＧＢデータＧ’（図１のＲ’Ｇ’Ｂ’に相当）は出力カラー画像信号としてＣＲＴモニタ１０に入力され、ＣＲＴモニタ１０上に被写体１のカラー画像が表示される。
【００５２】
このように本実施形態によれば、三刺激値算出装置５において分光反射率が既知の色票６と色票６を撮影するための分光感度が既知の入力装置であるディジタルカメラ８を用いることにより、分光光度計等の測定器を用いずに分光反射率画像データＦを観察照明光下における三刺激値ＣであるＸＹＺ画像データに変換することができる。
【００５３】
ここで、被写体１の分光反射率ｆ（λ）と等色関数ｃi（λ）の積を色票６の分光反射率ｑj（λ）と色票６を撮影する入力装置であるディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の積により展開可能である場合には、非常に正確に分光反射率画像データＦを観察照明光下における三刺激値ＣであるＸＹＺ画像データに変換することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態では被写体１の分光反射率ｆ（λ）に応じて、使用する色票６とこれを撮影するための入力装置である第２のディジタルカメラ８の特性を変えることによって、さらに高精度な変換が可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係る色再現システムを示す。本実施形態では、分光反射率算出装置１４の出力は被写体１の分光反射率を基底関数の線形和として表したときの展開係数となる。本実施形態において、分光反射率算出装置１４および三刺激値算出装置１５以外の構成は、第１の実施形態において説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００５６】
分光反射率算出装置１４は、ディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データを入力して、ディジタルカメラ３の分光感度データと撮影照明光のスペクトルデータと被写体１の分光反射率の統計データおよび等色関数データを用いて、被写体１の分光反射率を基底関数の線形和として表した場合の展開係数データＫを出力する。この展開係数データＫは、三刺激値算出装置１５に入力される。三刺激値算出装置１５には、複数の単位色票からなる色票６が観察照明７による観察照明光の下で入力装置である第２のディジタルカメラ８によって撮影されることによりディジタルカメラ８から出力される色票６に対応した色票画像データＰ’も入力される。
【００５７】
三刺激値算出装置１５は、分光反射率算出装置１４から入力された展開係数データＫと第２のディジタルカメラ８から出力される色票画像データＰ’とディジタルカメラ８の分光感度データと色票６の分光反射率データおよび等色関数データから、観察照明光下における被写体１の分光反射率に対応した三刺激値ＸＹＺを算出して、ＸＹＺ画像データをカラー画像信号算出装置９に入力する。ディジタルカメラ８の分光感度と色票分光反射率および等色関数はいずれも既知の値であり、これらのデータは予め三刺激値算出装置１５内で記憶保持されているものとする。
【００５８】
図６に、分光反射率算出装置１４の構成を示す。この分光反射率算出装置１４は、マトリクス変換装置６１と記憶装置６２およびマトリクス算出装置６３から構成される。第１のディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データはマトリクス変換装置６１に入力され、記憶装置６２に記憶されたデータに基づいてマトリクス算出装置６３により算出されたマトリクスが乗じられることによって、分光反射率の展開係数データＫが出力される。
【００５９】
記憶装置６２は、第１のディジタルカメラ３の分光感度データＨ、被写体１の分光反射率を基底関数の線形和として表した場合の展開係数の相関行列のデータＡ’、被写体１の分光反射率の基底関数データＶおよび撮影照明光スペクトルデータＥｍを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において１ｎｍ間隔のデータとして記憶保持している。
【００６０】
マトリクス算出装置６３では、記憶装置６２からＨ、Ａ’、Ｖ、Ｅｍの各データを読み込み、ディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データを被写体分光反射率の展開係数データＫに変換するための展開係数推定マトリクスＭを算出する。この展開係数推定マトリクスＭは、ＲＧＢ３次元のデータをＲ個の基底関数にかかる展開係数に変換するためのＲ×３のマトリクスであり、ディジタルカメラ３からのＲＧＢ画像データをＧとして、
【００６１】
【数１０】
0004274632.tif 000011
【００６２】
ここで、
【数１１】
0004274632.tif 000012
【００６３】
を最小とするＭとして、
【００６４】
【数１２】
0004274632.tif 000013
【００６５】
により算出される。マトリクス変換装置６１では、こうして算出された展開係数推定マトリクスＭをＲＧＢ画像データＧに乗じることにより、展開係数データＫを出力する。
【００６６】
図７に、三刺激値算出装置１５の構成を示す。この三刺激値算出装置１５は、画像切り出し装置７１と三刺激値マトリクス算出装置７２と記憶装置７３および三刺激値マトリクス変換装置７４から構成される。
【００６７】
ディジタルカメラ８により色票６を撮影して得られた色票画像データＰ’は、画像切り出し装置７１を介して三刺激値マトリクス算出装置７２に入力され、記憶装置７３に記憶されたデータに基づいて三刺激値推定マトリクスＭqcが算出される。この三刺激値推定マトリクスＭqcは、三刺激値マトリクス変換装置７４に入力される。この三刺激値マトリクス変換装置７４において、三刺激値推定マトリクスＭqcが分光反射率算出装置１４から出力される被写体１の分光反射率の展開係数データＫに乗じられてマトリクス変換が行われることにより、三刺激値Ｃが求められる。
【００６８】
図７の各部についてさらに詳しく説明すると、記憶装置７３は第２のディジタルカメラ８の分光感度Ｈ２、等色関数データｃ、色票６の分光反射率データｑ、被写体分光反射率の基底関数データＶを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域において１ｎｍ間隔のデータとして記憶保持している。
【００６９】
三刺激値マトリクス算出装置７２では、記憶装置７３からＨ２、ｃ、ｑ、Ｖの各データを読み込み、第２のディジタルカメラ８から画像切り出し装置７１を介して入力された色票撮影データＰを分光反射率算出装置１４から読み込んだ展開係数データＫを展開係数に対応する分光反射率の観察照明光下における三刺激値Ｃに変換するための三刺激値推定マトリクスＭqcを算出する。
【００７０】
画像切り出し装置７１は、色票６を第２のディジタルカメラ８で撮影することにより得られた色票画像データＰ’から各単位色票領域のデータを切り出し、その平均信号値を算出することにより色票撮影データＰを得るものである。色票６は複数（Ｍ）枚の独立した分光反射率の単位色票から構成されているので、これらＭ枚の単位色票をディジタルカメラ８によりＲＧＢ３チャンネルで撮影し、画像切り出し装置７１で切り出すことにより、３Ｍ個の色票撮影データＰが得られることになる。
【００７１】
三刺激値推定マトリクスＭqcは、Ｒ個の展開係数データＫを３次元のＸＹＺ画像データである三刺激値Ｃに変換するための３×Ｒのマトリクスとなる。この三刺激値推定マトリクスＭqcは、入力装置であるディジタルカメラ８の分光感度データＨ２をｈi(2)（λ）（ｉ＝１〜３）、色票６の分光反射率データｑをｑj（λ）（ｊ＝１〜Ｍ）、等色関数データｃをｃi（λ）（ｉ＝１〜３）、被写体１の分光反射率の基底関数Ｖと展開係数Ｋをそれぞれｖl（λ）、ｋl（ｌ＝１〜Ｒ）とすると、以下の手順により求められる。
【００７２】
【数１３】
0004274632.tif 000014
【００７３】
と表すと、
【００７４】
【数１４】
0004274632.tif 000015
【００７５】
を最小とするＭ(l)qcとして、
【００７６】
【数１５】
0004274632.tif 000016
【００７７】
が算出され、各基底関数の三刺激値Ｃ(l)が次式により求められる。
【００７８】
【数１６】
0004274632.tif 000017
【００７９】
そして、三刺激値推定マトリクスＭqcは、
【００８０】
【数１７】
0004274632.tif 000018
【００８１】
により算出される。
【００８２】
すなわち、三刺激値推定マトリクスＭqcは、被写体１の分光反射率ｆ（λ）についての複数の基底関数ｖl（λ）と等色関数ｃi（λ）の積と、色票６の分光反射率ｑj（λ）と色票６を撮影する入力装置であるディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の積との関係から求められるマトリクスＭ(l)qcを色票撮影データＰに乗じることにより求められた、各基底関数の三刺激値Ｃ(l)の線形和として求められる。
【００８３】
こうして算出された三刺激値推定マトリクスＭqcは三刺激値マトリクス変換装置７４に入力され、次式により三刺激値Ｃに変換される。
【００８４】
【数１８】
0004274632.tif 000019
【００８５】
上式から明らかなように、Ｅ(l)qc（ｌ＝１〜Ｒ）が０の時、任意の観察照明光スペクトルＥｏについて上式により正確な三刺激値Ｃを得ることができる。
【００８６】
こうして三刺激値マトリクス変換装置７４により算出された三刺激値Ｃは、図５のカラー画像信号算出装置９に入力され、第１の実施形態と同様に出力カラー画像信号であるＲＧＢデータに変換された後、ＣＲＴモニタ１０に入力される。カラー画像信号算出装置９の構成は、第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００８７】
このように本実施形態では、第１の実施形態と同様に三刺激値算出装置１５において分光反射率が既知の色票６と色票６を撮影するための分光感度が既知の入力装置であるディジタルカメラ８を用いることにより、分光光度計等の測定器を用いずに分光反射率画像データＦを観察照明光下における三刺激値であるＸＹＺ画像データに変換することができる。
【００８８】
ここで、被写体１の分光反射率ｆ（λ）の複数の基底関数ｖl（λ）と等色関数ｃi（λ）の積を色票６の分光反射率ｑj（λ）と色票６を撮影する入力装置であるディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の積により展開可能である場合には、非常に正確に分光反射率画像データＦを観察照明光下における三刺激値であるＸＹＺ画像データに変換することが可能となる。
【００８９】
また、本実施形態では被写体１の分光反射率ｆ（λ）の基底関数Ｖに応じて、使用する色票６とこれを撮影するための入力装置である第２のディジタルカメラ８の特性を変えることによって、さらに高精度な変換が可能となる。
【００９０】
また、本実施形態によると被写体１の分光反射率ｆ（λ）が全て基底関数Ｖにより展開されることから、基底関数Ｖに対する変換精度を予め評価することにより、実際の被写体１に対する変換精度を予め求めることも可能となる。
【００９１】
さらに、本実施形態では被写体１の分光反射率ｆ（λ）の基底関数Ｖに対応した観察照明光下における三刺激値Ｃ(l)を予め計算しておくことができるため、分光反射率ｆ（λ）に対応する展開係数Ｋを入力した後、分光反射率ｆ（λ）に対応した観察照明光下における三刺激値Ｃを基底関数の三刺激値Ｃ(l)の線形和により高速に算出することが可能となる。
【００９２】
（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のように種々変形して実施することが可能である。
【００９３】
（１）第１および第２の実施形態では、被写体１の分光反射率ｆ（λ）をディジタルカメラ３により被写体１を撮影して得られた画像データから算出するようにしたが、これに限らず任意の被写体の分光反射率画像データを用いることができる。
【００９４】
（２）第１および第２の実施形態では、カラー画像出力手段としてＣＲＴモニタ１０を例に説明したが、他の方式のディスプレーやプリンタ等の画像出力装置に置き換えることも可能である。
【００９５】
（３）第１および第２の実施形態では、色票６を撮影するための入力装置としてＲＧＢ３チャンネルのディジタルカメラ８を用いたが、色票６を撮影するカメラの分光感度特性、チャンネル数は任意のものを用いることができる。
【００９６】
（４）本発明においては、被写体１を撮影する撮影側をＣＲＴモニタ１０上で被写体画像を表示して観察する観察側に対して遠隔地に設けて、画像データを伝送するシステムを構成してもよい。この場合、分光反射率算出装置４，１４、三刺激値算出装置５，１５、カラー画像信号算出装置９は、撮影側もしくは観察側のいずれにあってもよい。
【００９７】
また、この場合には分光反射率算出装置４，１４、三刺激値算出装置５，１５およびカラー画像信号算出装置９における処理に必要なデータは、各装置内に記憶しておくか、もしくは伝送によって取得することにより、前記実施形態に示した処理を実現することができる。
【００９８】
（５）第１の実施形態では、被写体１の分光反射率ｆ（λ）と等色関数ｃi（λ）の積が色票６の分光反射率ｑj（λ）と色票６を撮影するディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の組み合わせにより展開できることを条件に、被写体１の観察照明光下における三刺激値Ｃを求めるようにしたが、被写体１の分光反射率ｆ（λ）が色票６の分光反射率ｑj（λ）とディジタルカメラ８の分光感度ｈi(2)（λ）の組み合わせの積を等色関数ｃi（λ）により除したものによって展開可能な場合も、同様に被写体の観察照明光下における三刺激値Ｃを求めることができる。
【００９９】
この場合、被写体１の分光反射率ｆ（λ）にマトリクスを乗じることにより、観察照明光下の三刺激値Ｃに変換することができ、被写体１をディジタルカメラ３により撮影して得られた被写体画像信号から分光反射率ｆ（λ）を算出するマトリクスと結合することにより、被写体画像信号を直接観察照明光下における三刺激値Ｃに変換することが可能である。
【０１００】
本発明は、このように被写体の分光反射率から観察照明光下の三刺激値を算出する場合に限られず、カメラ等の入力装置により得られた信号値から直接観察照明光下の三刺激値を算出する方法も含む。
【０１０１】
（６）第２の実施形態の変形として、被写体を撮影して得られた被写体画像信号から被写体１の分光反射率ｆ（λ）の基底関数Ｖの展開係数Ｋを算出するためのマトリクスと、展開係数から被写体１の観察照明光下における三刺激値Ｃを算出するためのマトリクスとを結合することにより、被写体画像信号から観察照明光下の三刺激値Ｃを直接算出することも可能であり、本発明はこのように本質的に等価な処理方法も含む。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば分光光度計等の測定器を用いることなく簡単に被写体の分光反射率画像を観察照明光下における三刺激値画像に変換するカラー画像処理装置を有する色再現システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る色再現システムの構成を示すブロック図
【図２】同実施形態における分光反射率算出装置の構成を示すブロック図
【図３】同実施形態における三刺激値算出装置の構成を示すブロック図
【図４】同実施形態におけるカラー画像信号算出装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る色再現システムの構成を示すブロック図
【図６】同実施形態における分光反射率算出装置の構成を示すブロック図
【図７】同実施形態における三刺激値算出装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…被写体
２…撮影照明
３…第１のディジタルカメラ
４…分光反射率算出装置
５…三刺激値算出装置
６…色票
７…観察照明
８…第２のディジタルカメラ
９…カラー画像信号算出装置
１０…ＣＲＴモニタ
１４…分光反射率算出装置
１５…三刺激値算出装置
３１…三刺激値マトリクス算出装置
３２…記憶装置
３３…画像切り出し装置
３４…三刺激値マトリクス変換装置
７１…画像切り出し装置
７２…三刺激値マトリクス算出装置
７３…記憶装置
７４…三刺激値マトリクス変換装置
【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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