JP2002094811A - 画像処理方法、装置および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
チングを良好に行うことができるようにする。 【解決手段】 デバイス依存の色空間上のデータとデバ
イスに依存しない色空間上のデータとの変換で用いられ
る変換データを作成する際に、メディア白色点に基づい
てサンプルの測色値を人間の色知覚空間上で補正し、前
記補正された測色値に基づき前記変換データを作成す
る。
Description
るデータを作成する際に、メディア白色点に基づく補正
を行うものに関する。
ーマッチングを示した概念図である。RGBデータである
入力データは、入力プロファイルによりデバイスに依存
しない色空間のXYZデータに変換される。出力デバイス
の色再現範囲外の色は出力デバイスにより表現されない
ため、そのすべて色が出力デバイスの色再現範囲内に収
まるように、デバイスに依存しない色空間のデータに変
換された入力データに色空間圧縮が施される。そして、
色空間圧縮が施された後、入力データはデバイスに依存
しない色空間から出力デバイスに依存する色空間のCMYK
データへ変換される。
び環境光は固定されている。例えば、International Co
lor Consortium(ICC)によって規定されるプロファイル
では、プロファイルを結び付けるProfile Connection S
pace(PCS)がD50基準のXYZ値およびLab値である。このた
め、入力原稿やプリント出力はD50特性の光源下で観察
する場合に正しい色再現が保証され、その他の特性の光
源下では正しい色再現が保証されない。
像)を観察した場合、観察されるサンプルに対するXYZ
値は当然異なる。異なる光源下におけるXYZ値を予測す
るために、(1)比率変換、(2)Von Kries(フォンクリー
ス)変換、(3)色知覚モデルによる予測式などの変換方
式がある。
基準白色点W2下のXYZ値に変換するために、W2/W1の比率
変換を施す方法である。この方法を、Lab均等色空間に
対して適用すると、W1下でのLab値とW2下でのLab値は一
致する。例えば、W1(Xw1,Yw1,Zw1)下でのサンプルのXYZ
値を(X1,Y1,Z1)、W2(Xw2,Yw2,Zw2)下でのサンプルのXYZ
値を(X2,Y2,Z2)とするとき、比率変換によれば次の関係
が得られる。
XYZ値に変換するために、人間の色知覚空間PQR上でW2'/
W1'の比率変換を施す方法である。この方法をLabの均等
色空間に対して適用すると、W1下でのLab値とW2下でのL
ab値は一致しない。例えば、W1(Xw1,Yw1,Zw1)下でのサ
ンプルのXYZ値を(X1,Y1,Z1)、W2(Xw2,Yw2,Zw2)下でのサ
ンプルのXYZ値を(X2,Y2,Z2)とするとき、Von Kries変換
によれば次の関係が得られる。
1(W1を含む)下でのXYZ値を観察条件VC2(W2を含む)
下のXYZ値に変換するために、例えばCIE CAM97sのよう
な人間の色知覚空間QMH(またはJCH)を利用して変換す
る方法である。ここで、QMHのQはbrightness、Mはcolou
rfulness、Hはhuequadratureまたはhueangleを表し、JC
HのJはlightness、Cはchroma、Hはhuequadratureまたは
hueangleを表す。
のXYZ値を(X1,Y1,Z1)、W2(Xw2,Yw2,Zw2)下でのサンプル
のXYZ値を(X2,Y2,Z2)とするとき、色知覚モデルによれ
ば次の変換が行われる。
サンプルが理想的なメディア(メディアの白色点が完全
反射に相当し、メディアの黒色点が完全吸収に相当する
ようなメディア)上で表現された場合であり、実際に使
用されるメディアでは状況が異なる。
5に対するメディアの白色点を相対輝度Y=100%とみなす
ことはできるが、R=G=B=0に対するメディアの黒色点はY
=0%とはならない。又、印刷物は物体色なので、C=M=Y=K
=0%の紙白はある程度の反射率YをもつためY=100%とはな
らないし、最も暗い色とされるC=M=Y=K=100%でもY=0%と
はならない。
め、照射される光源の白色点(例えばD50)とは一致せ
ず、ある程度の色をもつことになる。同様に、デバイス
の黒(C=M=Y=K=100%)も照射される光源のグレー軸(光源
と同じ色度)上には存在しない。
される白色点(RGBデバイスではR=G=B=255、CMYKデバイ
スではC=M=Y=K=0%に相当する色)を「メディアの白色
点」と定義し、各デバイスのメディアにおいて表現され
る黒色点(RGBデバイスではR=G=B=0、CMYKデバイス
ではC=M=Y=K=100%に相当する色)を「メディアの黒色
点」と定義する。
アの白色点」、「光源の黒色点」と「メディアの黒色
点」は異なるため、同一光源下で異なるメディア上の画
像を比較した場合には印象が異なる場合がある。例え
ば、白紙と新聞紙(又は、再生紙)のようにメディアの
白色点が異なっている場合、それらのメディアを横に並
べて比較すると人間は明らかに紙白が異なっていること
に気づくが、各メディアを個別に比較する場合には新聞
紙のようにメディアの白色点がかなり異なっていても人
間は紙白を「白」として知覚してしまう。これは、人間
の視覚が白に順応しているために起こる現象である。
又、単に同一光源下のXYZ値を一致させるだけだと、印
刷される色はXYZ値が一致するかもしれないが、下地の
紙白は異なったままであるし、場合によっては白地に色
がのってしまう可能性もある。
ディア上で表現できる黒色点は各デバイスによって異な
る。各メディアを個別に比較する場合にはメディアの黒
色点が異なっていても人間は紙上の黒を「黒」と知覚し
てしまうことから、人間の視覚は黒にも順応することが
考えられる。また、異なる色再現範囲をもつデバイス間
のカラーマッチングは色空間圧縮技術によって回避でき
るが、黒色点の付近の暗部に関しては色空間圧縮技術を
用いても潰れを生じる場合があった。
源下でXYZ値を一致させるだけでなく、メディアの白色
点やメディアの黒色点も考慮してカラーマッチングを行
う必要がある。
色点補正では、サンプルのXYZ値を黒色点によって補正
した後、輝度(又は反射率)によってスケーリングする
という簡易的な方法が用いられていた。つまり、メディ
アの白色点をMW1(Xmw1, Ymw1, Zmw1)、メディアの黒色
点をMK1(Xmk1, Ymk1, Zmk1)とするとき、メディア上の
サンプル(X1, Y1, Z1)と補正サンプル(X2, Y2, Z2)の
関係は以下のように示されていた: 「メディア上における白色点補正及び黒色点補正」 X2=(X1−Xmk1)/(Ymw1−Ymk1) Y2=(Y1−Ymk1)/(Ymw1−Ymk1) …(4) Z2=(Z1−Zmk1)/(Ymw1−Ymk1) また、ICCプロファイルでは、メディア上のサンプルに
対するXYZ値をPCS(D50)上で表現する際に、メディアの
白色点に対して相対的になるように推奨している。しか
し、その変換方法は未だ確立されておらず、以下のよう
な簡易的な方法が用いられていた(ICC仕様)。つまり、
メディアの白色点をMW2(Xmw2, Ymw2, Zmw2)、PCS上の光
源の白色点をIW3(Xiw3, Yiw3, Ziw3)とするとき、メデ
ィア上のサンプル(X2, Y2, Z2)とPCS上のサンプル(X
3, Y3, Z3)の関係は以下のように示されていた: 「メディアの白色点からPCS(D50)への補正」 X3=(Xiw3/Xmw2)・X2 Y3=(Yiw3/Ymw2)・Y2 …(5) Z3=(Ziw3/Zmw2)・Z2 しかし、式(4)及び式(5)は共にXYZ色空間上における比
率変換をベースにしているため、人間の色知覚と一致し
ていなかった。また、式(4)は黒色点のXYZ値によって白
色点の色度が変化してしまうという欠点があった。
つメディア間のカラーマッチングにおいて、以下のよう
な問題点があった:異なる白色点をもつメディア間のカ
ラーマッチングをどう扱うか。異なる黒色点をもつメデ
ィア間のカラーマッチングをどう扱うか。本発明は、こ
れらの問題点のそれぞれを解決することを目的とする。
に、本発明は以下の構成を有する。
空間上のデータとデバイスに依存しない色空間上のデー
タとの変換で用いられる変換データを作成する画像処理
方法であって、メディア白色点に基づいてサンプルの測
色値を人間の色知覚空間上で補正し、前記補正された測
色値に基づき前記変換データを作成することを特徴とす
る。
プルの測色値を前記メディア白色点およびメディア黒色
点に基づき補正することを特徴とする。
デスティネーションデバイス間のカラーマッチングに使
用する変換データを作成する画像処理方法であって、ソ
ース側メディアの白色点及びデスティネーション側メデ
ィアの白色点に基づいてソース側メディア上の色をデス
ティネーション側メディア上の色に変換する白色点補正
を、人間の色知覚空間上で行うことを特徴とする。
れるプロファイルを作成する際に、「光源の白色点」と
「メディアの白色点」、「光源の黒色点」と「メディア
の黒色点」の関係を考慮する方法について説明する。
は、プリンタによって出力されたサンプルを測色する。
測色値を「光源の白色点」と「メディアの白色点」、
「光源の黒色点」と「メディアの黒色点」の関係に基づ
き色知覚空間上で補正する。そして、補正された測色値
に基づきプロファイルを作成する。なお、「メディアの
白色点」、「メディアの黒色点」の値としては、上記定
義に対応した測色値を用いる。
理は、例えば、対象デバイス、測色器と接続されている
パソコン上において、CPUが、ROMに格納されてい
るOSおよび以下の処理を実現するためのアプリケーシ
ョンプログラムに基づき、RAMをワークメモリとして
用いて実現される。
の白色点によって補正を行った結果(a)と、メディア上
の白色点及び黒色点によって補正を行った結果(b)を比
較したものである。ここで、左側はソース側を示し、右
側はデスティネーション側を示す。
ラーマッチングをICCプロファイル上で実現するために
は、測色器から得られた測色値(X, Y, Z)に対して白色
点補正や黒色点補正を施し、補正後の測色値(X’, Y’,
Z’)を用いてICCプロファイルを作成する。
ば、人間の色知覚が光源の白色点に順応するというよ
り、むしろメディアの白色点に順応すると解釈する。ま
た、メディアの黒色点についても、同様に、人間の色知
覚がメディアの白色点に順応すると解釈する。
法において、人間の視覚がメディアの白色点に順応する
と仮定し、色順応モデルを適用する。つまり、メディア
の白色点をMW2(Xmw2, Ymw2, Zmw2)、PCS上の光源の白色
点D50をIW3(Xiw3, Yiw3, Ziw3)とするとき、メディア上
のサンプル(X2, Y2, Z2)とPCS上のサンプル(X3, Y3,
Z3)の関係は、例えばVon Kries変換を色順応モデルとし
て用いると以下のように示される:
Rは、白色点に対する人間の錐体応答に相当する。
場合には、メディア上の白色点がD50へ変換されるためP
CS(Lab)における黒色点が補正によって明度が高くなっ
ていることがわかる。これは、ソース側メディアの白色
点輝度(又は反射率)とデスティネーション側メディア
の白色点輝度(又は反射率)がほぼ同じ場合には問題と
ならないが、差が大きくなれば黒が浮く等の原因とな
る。
点補正を行った場合には、ソース側の白色点及び黒色点
がデスティネーション側の白色点及び黒色点と一致する
ため、視覚的なダイナミックレンジを確保できると共に
黒の浮きを防止できる。
対する錐体応答を(Pw, Qw, Rw)、光源IA下の任意の色N
に対する錐体応答を(P, Q, R)としたとき、光源IB下の
白色点に対する錐体応答(Pw’, Qw’, Rw’)、光源IB下
の任意の色Nに対する錐体応答(P’, Q’, R’)との間に
以下の関係が成立するとしている: P/Pw=P’/Pw’,Q/Qw=Q’/Qw’,R/Rw=R’/R w’ …(7) この関係を拡張し、光源IA下の黒色点に対する錐体応答
(Pk, Qk, Rk)と、光源IB下の黒色点に対する錐体応答(P
k’, Qk’, Rk’)による影響を考慮すると、以下のよう
になる: (P−Pk)/(Pw−Pk)=(P’−Pk’)/(Pw’−Pk’), (Q−Qk)/(Qw−Qk)=(Q’−Qk’)/(Qw’−Qk’), (R−Rk)/(Rw−Rk)=(R’−Rk’)/(Rw’−Rk’) …(8) これをメディアの白色点及び黒色点をPCS(D50)へ変換す
る方法に適用すると、人間の視覚がメディアの白色点と
黒色点に順応する色順応モデルを導出できる。つまり、
メディアの白色点をMW1(Xmw1, Ymw1, Zmw1)、メディア
の黒色点をMK1(Xmk1, Ymk1, Zmk1)、PCS上の光源の白色
点D50をIW2(Xiw2, Yiw2, Ziw2)、PCS上の光源の黒色点
(0, 0, 0)をIK2(Xik2, Yik2, Zik2)とするとき、メディ
ア上のサンプル(X1, Y1, Z1)とPCS上のサンプル(X2,
Y2, Z2)の関係は、例えばVon Kries変換を色順応モデル
として用いると以下のように示される:
実施形態の白色点補正および黒色点補正を用いてプロフ
ァイルを作成することにより、人間の色知覚空間におい
て異なるメディア上のグレースケール(白色点と黒色点
を結ぶ色配列)が一致するように色変換を行うことがで
き、人間の色知覚により近いカラーマッチングを実現す
ることができる。
(9)、式(10)はPCSを経由する場合を示しているが、PCS
を経由せずに、ソース側白色点とデスティネーション側
白色点、ソース側黒色点とデスティネーション側黒色点
を対応付けることができる。これは、ICCプロファイル
のプライベート・タグ等においてPCS値ではなく各観察
条件下の測色値をそのまま格納し、その情報を利用して
カラーマッチングを行うようなカラーマッチング・モジ
ュール(CMM)において使用される。
ション側メディアの白色点へ変換する方法において、人
間の視覚が各メディアの白色点に順応すると仮定し、色
順応モデルを適用する。つまり、ソース側メディアの白
色点をMW1(Xmw1, Ymw1, Zmw1)、デスティネーション側
メディアの白色点をMW2(Xmw2, Ymw2, Zmw2)とすると
き、ソース側メディア上のサンプル(X1, Y1, Z1)とデ
スティネーション側メディア上のサンプル(X2, Y2, Z2)
の関係は、例えばVon Kries変換を色順応モデルとして
用いると以下のように示される:
ョン側メディアの白色点及び黒色点へ変換する方法にお
いて、人間の視覚がメディアの白色点と黒色点に順応す
ると仮定し、色順応モデルを適用する。つまり、ソース
側メディアの白色点をMW1(Xmw1, Ymw1, Zmw1)、ソース
側メディアの黒色点をMK1(Xmk1, Ymk1, Zmk1)、デステ
ィネーション側メディアの白色点をMW2(Xmw2, Ymw2, Zm
w2)、デスティネーション側メディアの黒色点をMK2(Xmk
2, Ymk2, Zmk2)とするとき、ソース側メディア上のサン
プル(X1, Y1, Z1)と、デスティネーション側メディア
上のサンプル(X2, Y2, Z2)の関係は、例えばVon Kries
変換を色順応モデルとして用いると以下のように示され
る:
応モデルとしてVon Kries変換を利用しているがBradfor
d変換を利用することもできる。
(6)、式(9)、式(10)及び式(11)、式(12)、式(13)の3x3
マトリクス[M]及び[M-1]の代わりに、3x3マトリクス[M
B]及び[MB-1]を適用する:
りに色知覚モデルを利用し、色知覚モデルとしてCIECAM
97sを適用する場合には、CIECAM97s順方向変換の色順応
変換において Rc=[D(1.0/Rw)+1−D]R Gc=[D(1.0/Gw)+1−D]G …(15) Bc=[D(1.0/Bwp)+1−D]|B|P where, p=(Bw/1.0)0.0834 D=F−F/[1+2(LA 1/4)+(LA 2)/300] の代わりに、 Rc=[D(1.0/(Rw−Rk))+1−D](R−Rk) Gc=[D(1.0/(Gw−Gk))+1−D](G−Gk) …(16) Bc=[D(1.0/(Bw −Bk)p)+1−D]|
B−Bk|P where, p=((Bw−Bk)/1.0)0.0834 D=F−F/[1+2(LA 1/4)+(LA 2)/300] を利用する。ここで、Rw, Gw, Bwはメディアの白色点に
対するR, G, Bであり、Rk, Gk, Bkはメディアの黒色点
に対するR, G, Bである。また、CIECAM97s逆方向変換の
色順応変換においても同様の置換を行う。
ルを作成する際に、測色値に対して白色点補正及び黒色
点補正を行うか否かはユーザが、プロファイル作成条件
を設定するユーザ・インターフェイス(図3)上で選択
できるようにしても構わない。
は、上述したように測色値に対する処理であるので、
「測色値オプション」として設定できるようにしてい
る。
基づき作成するプロファイル(LUT)の作成条件とし
て、作成方法を選択するための「最適化に関する種類」
および精度を選択できるようにしている。
て用いる色順応モデルや色知覚モデルの種類を選択でき
るようにしても構わない。このようにすることにより、
ユーザの好みおよび用途に応じた補正を実現できるよう
にすることができる。
て、図4に示すようなユーザ・インターフェースを用い
て、カラーマッチングの処理条件として、ソース側メデ
ィアの白色点及び黒色点、デスティネーション側メディ
アの白色点及び黒色点に対して白色点補正及び黒色点補
正を行うか否かを選択可能にしても構わない。又、その
補正において適用する色順応モデルや色知覚モデルの種
類も選択可能としても構わない。
ィア間の白色点補正においてVon Kries変換等の色順応
モデル、又はCIECAM97s等の色知覚モデルを利用するこ
とにより、白色点の異なるメディア間においても人間の
色知覚に近いカラーマッチングを行うことができる。
けでなく、黒色点補正も行うことにより、暗部の色再現
性を向上できる。
白色点の異なるメディア間においても人間の色知覚に近
いカラーマッチングを行うことができる。
に、暗部の色再現性を向上できる。
る。
び黒色点補正にかかる設定を行うユーザ・インタフェー
スを示す図である。
黒色点補正にかかる設定を行うユーザ・インタフェース
を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 デバイス依存の色空間上のデータとデバ
イスに依存しない色空間上のデータとの変換で用いられ
る変換データを作成する画像処理方法であって、 メディア白色点に基づいてサンプルの測色値を人間の色
知覚空間上で補正し、 前記補正された測色値に基づき前記変換データを作成す
ることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】 前記サンプルの測色値を前記メディア白
色点およびメディア黒色点に基づき補正することを特徴
とする請求項1記載の画像処理方法。 - 【請求項3】 前記メディア白色点の補正を行うか否か
をユーザの指示に基づき設定することを特徴とする請求
項1記載の画像処理方法。 - 【請求項4】 前記補正に用いる方法を、複数の方法か
ら選択可能であることを特徴とする請求項1記載の画像
処理方法。 - 【請求項5】 前記複数の方法には、色順応モデルおよ
び色知覚モデルが含まれていることを特徴とする請求項
1記載の画像処理方法。 - 【請求項6】 ソースデバイスとデスティネーションデ
バイス間のカラーマッチングに使用する変換データを作
成する画像処理方法であって、 ソース側メディアの白色点及びデスティネーション側メ
ディアの白色点に基づいてソース側メディア上の色をデ
スティネーション側メディア上の色に変換する白色点補
正を、人間の色知覚空間上で行うことを特徴とする画像
処理方法。 - 【請求項7】 さらに、ソース側メディアの黒色点及び
デスティネーション側メディアの黒色点に基づき黒色点
補正を、人間の色知覚空間上で行うことを特徴とする画
像処理方法。 - 【請求項8】 デバイス依存の色空間上のデータとデバ
イスに依存しない色空間上のデータとの変換で用いられ
る変換データを作成する画像処理方法を実現するための
プログラムを記録するための記録媒体であって、 メディア白色点に基づいてサンプルの測色値を人間の色
知覚空間上で補正し、 前記補正された測色値に基づき前記変換データを作成す
るプログラムを記録する記録媒体。 - 【請求項9】 ソースデバイスとデスティネーションデ
バイス間のカラーマッチングに使用する変換データを作
成する画像処理方法を実現するためのプログラムを記録
する記録媒体であって、 ソース側メディアの白色点及びデスティネーション側メ
ディアの白色点に基づいてソース側メディア上の色をデ
スティネーション側メディア上の色に変換する白色点補
正を、人間の色知覚空間上で行うプログラムを記録する
記録媒体。
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