JP2002142123A

JP2002142123A - 画像出力装置用色再現補正方法および装置

Info

Publication number: JP2002142123A
Application number: JP2000332973A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kato; 直哉加藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】演色性の低い光源下で観察される画像につい
ても色再現性のよい画像を形成できる色再現補正を、正
確かつ簡易に行うことができる画像出力装置および方法
を提供する。【解決手段】所定の観察光源用の画像データに対し
て、色再現補正を行う装置において、等色関数、観察光
源の分光特性データ、実際の観察光源の分光特性デー
タ、主成分分析により得られた光学特性データおよび白
色点補正に用いるデータ等を用いて、被撮像物の光学特
性を反映した補正行列を生成し、この補正行列と所定の
光源についての色変換テーブルとを用いて、白色点補正
が施された色再現補正を行う。また、これらの補正行列
に重み付けを行いその和をとって形成される重み付き補
正行列を用いることにより、無難な色再現補正を行うこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力装置にお
ける色再現補正方法および装置に関する。特に、同一の
視環境下または異なる視環境下において、所望の演色性
で画像の色再現を行うための補正の方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタから出力される画像が観
察光源等の視環境によって見え方が異なり、所望の色で
再現されない場合があることが知られている。これは、
色再現性の低下として知られ、例えば、日光系の光源で
あるＤ６５光源下で観察されることを想定してプリンタ
で形成された画像が高効率型蛍光灯系の光源であるＦ５
光源下で観察された場合に、再現される色が大きく異な
ってしまうということがある。図１は、Ｄ６５光源下お
よびＦ５光源下での色再現性の違いの一例をａ^*ｂ^*座標
空間にプロットして表した図である。

【０００３】係る色再現性の低下を防止するため、例え
ば、プリンタドライバのメニューからユーザに観察光源
等の視環境を選択してもらい、その選択された光源に応
じて補正をするという方法がとられる。図２は、ユーザ
の視環境を入力可能とする設定メニューの一例を示す図
である。図２の「ユーザ視環境設定」において、視環境
を設定する。

【０００４】その補正は、観察光源毎の色変換テーブル
（または色変換ＬＵＴ（Look-up-Table）という）等を
用いて行われる。プリンタの場合は、通常、３次元の色
変換テーブルである３次元ルック・アップ・テーブル
（３次元ＬＵＴ）を作成し、そのテーブルを用いて色変
換するということが行われる（特開平１１−３２２２
８、特開平１１−３４１２９６等参照）。

【０００５】その際、従来は、所定の光源毎に色変換Ｌ
ＵＴを作成しておき（図４参照）、ユーザによって観察
光源が設定された場合に、設定された光源に対応する色
変換ＬＵＴを用いて補正を行っていた。以下、図３、図
４を用いて従来の色変換処理について説明する。

【０００６】図３は、従来の色変換処理の流れの一例を
示す図である。図３において、ステップＳ３１０で、再
現される画像を観察する光源環境を設定する。ステップ
Ｓ３２０で、色変換ＬＵＴがあるか否かを判断し、色変
換ＬＵＴが存在する場合は、処理は、ステップＳ３４０
に進み、色変換ＬＵＴがない場合は、後述する処理によ
って色変換ＬＵＴを生成してからステップＳ３４０に進
む。ステップＳ３４０で、観察光源の種類を判断し、そ
の判断に応じてステップＳ３５１からＳ３５ηまでのい
ずれかで、色変換ＬＵＴの設定処理を行う。

【０００７】ステップＳ３６０で、画像データを取り込
み、ステップＳ３７０で、色変換ＬＵＴを用いて色変換
を行う。この色変換ＬＵＴは、これらの光源毎にカラー
パッチを測色して作成した変換テーブルに白色点補正
（色順応補正、またはホワイトバランスとも呼ばれる）
を施して生成される。ここで、白色点補正とは、撮像さ
れた画像の白色部分が白色として再現されるようにする
ための補正をいう。

【０００８】図４は、図３中のサブルーチンである色変
換ＬＵＴ生成ステップＳ３３０の処理の流れの一例を示
す図である。図４において、ステップＳ３３１で、色変
換ＬＵＴを生成する光源の種類とその数ηを設定し、ス
テップＳ３３２で、観測光源Ｉを最初の光源（Ｉ＝１）
に設定する。ステップＳ３３３で、設定された観察光源
の下で、カラーパッチを測色し、ステップＳ３３４で、
設定された光源についての白色点補正行列を形成する。
ステップＳ３３５で、カラーパッチの測色結果と白色点
補正行列とを用いて、光源Ｉについての色変換ＬＵＴを
生成する。ステップＳ３３６で、色変換ＬＵＴを生成し
た光源の数Ｉが、η以上か否かを判断し、η以上であれ
ばサブルーチンの処理は終了し、η未満であれば、ステ
ップＳ３３７で、観察光源を次の光源（Ｉ=Ｉ＋１）に
設定し、処理はステップＳ３３３に戻る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観測光
源として想定される全ての光源について、光源毎に３次
元ＬＵＴを作成するのでは、作成のための処理が煩雑で
あると共に長時間を要するという問題がある。

【００１０】また、画像出力装置内に光源毎の３次元Ｌ
ＵＴを複数個、あらかじめ記憶させておくのでは、メモ
リ容量を多く要するという問題がある。

【００１１】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、演色性の低い光源下で
観察される画像についても色再現性のよい画像を形成で
きる色再現補正を、正確かつ簡易に行うことができる画
像出力装置および方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、所定の観察光源用の画像データに対
して、色再現補正を行う装置において、等色関数デー
タ、前記所定の観察光源の分光特性データ、第２の光源
の分光特性データ、被撮像物の光学特性データおよび出
力媒体の白い部分の分光特性データを含む補正用データ
を取り込む前処理データ入出力手段と、前記補正用デー
タを用いて、被撮像物の光学特性を反映した補正行列を
生成する補正行列生成手段と、前記第２の光源について
の画像データを色変換するための対応関係情報を生成す
る色変換テーブル生成手段と、前記補正行列および前記
対応関係情報を用いて、前記所定の観察光源用の画像デ
ータに対して色再現補正を行う補正処理手段とを有する
ように構成される。以下、第１の発明という。

【００１３】また、他の発明は、前記第１の発明におい
て、前記第２の光源は複数有り、前記前処理データ入出
力手段は、複数の前記第２光源の分光特性データおよび
前記各第２光源に対する重み係数データをさらに取り込
む手段であり、前記補正行列生成手段は、前記第２光源
の分光特性データ毎に前記補正行列を生成する手段であ
り、前記色再現補正装置は、前記第２光源毎の補正行列
と重み係数との積和をとって重み付き補正行列を生成す
る重み付き補正行列生成手段をさらに有し、前記補正処
理手段は、重み付き補正行列を色再現補正のための補正
行列として用いるように構成される。以下、第２の発明
という。

【００１４】また、他の発明は、前記第１または２の発
明において、前記補正行列生成手段で生成する補正行列
は、白色点補正が施された補正行列であり、前記補正処
理手段は、前記白色点補正が施された補正行列を同一系
統の光源の色再現補正のための補正行列として用いるよ
うに構成される。以下、第３の発明という。

【００１５】また、他の発明は、前記第１ないし３のい
ずれかの発明において、前記被撮像物の光学特性データ
は、主成分分析により得られる情報である主成分分析デ
ータ、または、色空間で色が均等に分布する被撮像体を
測色することにより得られる情報である測色データを含
み、前記補正処理手段は、前記補正行列生成手段が前記
主成分分析データまたは前記測色データを用いて生成す
る補正行列を色再現補正のための補正行列として用いる
ように構成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図５は、本発明に
係る一実施の形態の色再現補正装置５００の全体構成を
示す図である。図５において、色再現補正装置５００
は、操作部５１０、制御部５２０、前処理データ入出力
部５３０、色変換テーブル生成部５４０、補正行列生成
部５５０、記憶部５６０、画像データ入力部５７０およ
び補正処理部５８０から構成される。更に、色変換テー
ブル生成部５４０は、測色部５４１およびＬＵＴ形成部
５４２からなり、補正行列生成部５５０は、要素行列形
成部５５１、ＷＢ形成部５５２および行列演算部５５３
ならなる。制御部５２０は、他の全ての構成部と接続さ
れる。ここで、色変換テーブル生成部５４０および補正
行列生成部５５０は、必要に応じて着脱可能とすること
もできる。

【００１７】以下に、上記各構成部の動作について説明
する。以下の説明では、色再現補正装置５００に入力さ
れる画像データから再生される画像の観察光源があらか
じめ決められており、入力画像データには、その観察光
源についての白色点補正がなされていることを前提とす
る。操作部５１０には、色変換ＬＵＴ生成に必要な設定
等を行うためのメニュー画面が表示され、キーボードや
マウス等を用いてその設定がされる。また、操作部５１
０には、処理の開始・停止等の指示、データの入力、そ
の他の入力がなされる。さらに、各構成部での処理の状
態や処理結果等が表示される。操作部５１０の出力は、
制御部５２０に、または、制御部５２０を介して各構成
部に伝達される。

【００１８】制御部５２０は、操作部５１０から出力さ
れる設定、指示、データ等に応じて各処理部に所定の指
示やデータ等を出力し、各構成部から制御部５２０に出
力される信号に応じて他の構成部に指示やデータ等を出
力する等の処理を行う。例えば、後述する要素行列形成
部５５１からの要求により後述する記憶部５６０からデ
ータを読み出し、要素行列形成部５５１に出力したり、
行列演算部５５３が出力した結果を操作部５１０に出力
したり、記憶部５６０に記憶したりする等の処理を行
う。

【００１９】前処理データ入出力部５３０は、制御部５
２０からの指示に従って、等色関数のデータ、光源分光
特性データ、被撮像体の分光反射率の主成分分析結果で
ある固有行列のデータ、および出力媒体の白い部分の分
光特性データ等を含むデータを取り込むと共に、色変換
テーブル生成部５４０で生成された色変換ＬＵＴ、補正
行列生成部５５０で生成された補正行列、記憶部５６０
に記憶されたデータ、種々の中間結果、その他を出力で
きる。なお、この制御部５２０からの指示は、操作部５
１０に入力された指示に基づいてされる。また、データ
の入出力方法は、フレキシブル・ディスクやＣＤ等の所
定の記録媒体を用いて行う方法でも、他の情報処理装置
との通信によって行うものでも良い。

【００２０】上記の光源分光特性データとして、例え
ば、以下の種類の光源に関するものが入力される。すな
わち、Ｄ系(日光系)、ＦＢ系(高効率型蛍光灯系)、ＦＰ
系(３波長型蛍光灯系)およびＡ系(白熱灯(黒体放射)系)
等の系統の光源がある。各系統はさらに、Ｄ系(日光系)：CIE/D50(5003K)、D55(5503K)、D65(6504
K)、D75(4504K)等、ＦＥ系(高効率型蛍光灯系)：CIE/F1(6430K)、F2(4240
K)、F3(3450K)、F4(2940K)、F5(6350K)、F6(4150K)等、ＦＰ系（３波長型蛍光灯系）：CIE/F10(5000K)、F11(40
00K)、F12(3000K)等、Ａ系（白熱灯（黒体放射）系）：CIE/A(2856K)等のように分類される。なお、光源分光特性データは、前
処理データ入出力部５３０以外に、操作部５１０からも
入力することができる。また、等色関数のデータには、
例えば、CIE/1931等がある。

【００２１】色変換テーブル生成部５４０は、制御部５
２０の制御に従って、色変換テーブル生成部５４０を構
成する各部で以下の処理を行う。測色部５４１は、操作
部５１０から指定された光源、例えばＤ５０等の光源下
で、所定のカラーパッチについて測色を行う。ＬＵＴ形
成部５４２は、測色部５４１からの測色結果を受け取
り、測色された各色成分強度結果とカラーパッチの各色
成分（所定の色空間）強度との対応付けを行う色変換テ
ーブルを生成する。生成された色変換テーブルは、制御
部５２０に出力され、必要に応じて、測色部５４１の測
色結果も出力することができる。

【００２２】補正行列生成部５５０は、制御部５２０の
制御に従って、補正行列生成部５５０を構成する各部で
以下の処理を行う。要素行列形成部５５１は、操作部５
１０から指定された、等色関数のデータ、光源分光特性
データ、上記の主成分分析結果の固有行列データおよび
出力媒体の白い部分の分光特性データを受け取り、行列
計算用データを作成する。なお、光源分光特性データに
ついては、指定された光源種類分、形成するものであ
る。

【００２３】等色関数として、例えば、CIE1931等色関
数Ａ=（x(λ)、y(λ)、z(λ)）を用いる。その際、x
(λ)、y(λ)、z(λ)は、波長λ=[λ₁,λ₂, … λ_N]にお
ける各x、y、ｚ成分のデータを並べて、

【数１】のように表すことができる。ここで、^t は行列の転置を
意味する。

【００２４】光源分光特性データＬmも、波長λ=[λ₁,
λ₂, … λ_N]におけるデータを並べて、以下に示す(Ｎ
×Ｎ)の対角行列で表すことができる。

【数２】

【００２５】固有行列Ｂは、主成分分析において得られ
た固有ベクトルのうち、寄与の大きい方から所定の個数
Ｑ、以下のように並べたものである。

【数３】ここで、固有ベクトルＢ _kは、Ｎ次元の列ベクトルであ
り、ベクトルの個数Ｑは、例えば、操作部５１０から指
定することもできる。図６に、固有ベクトルＢ _kの一例
を示す。図の横軸は、波長（単位ｎｍ）であり、縦軸
は、その波長でのベクトルの値である。この例では、寄
与の大きい順番にベクトルを３つ（ＰＣ１、ＰＣ２、Ｐ
Ｃ３）、すなわち、ベクトルの個数Ｑが３の場合を示
す。

【００２６】出力媒体の白い部分の分光特性データＲ_w
は、波長λ=[λ₁,λ₂, … λ_N]におけるデータを並べ
て、以下に示すＮ次元の列ベクトルで表すことができ
る。

【数４】

【００２７】ＷＢ形成部５５２は、要素行列形成部５５
１で形成された、等色関数データＡ、光源分光特性デー
タＬmおよび出力媒体の白い部分の分光特性データＲ_wを
受け取り、以下の式（１）に基づいてＸ_w、Ｙ_w、Ｚ_wを
算出し、式（２）で表される白色点補正行列Ｍadpを形
成する。

【数５】

【００２８】白色点補正行列Ｍadpの形成は、所定数Ｉ
の光源について行われ、その数Ｉは、例えば、操作部５
１０から指定されるのでも良い。行列演算部５５３は、
要素行列形成部５５１で形成された、等色関数データ
Ａ、光源分光特性データＬmおよび固有行列Ｂと、ＷＢ
形成部５５２で形成された白色点補正行列Ｍadpとを受
け取り、以下の式（３）および式（４）に基づいて補正
行列Ｍ_o→_pを生成する。

【数６】ここで、^-1 は逆行列を取ることを意味し、Ｍ_o→_pは、
光源の種類「o」を想定して生成された画像信号を光源
の種類「p」で再現するために用いられる補正行列であ
る。また、Ｍadp(p)は、光源の種類「p」についての白
色点補正行列Ｍadpであり、同様に、Ｎ(p)は、光源の種
類「p」についての行列Ｎである。

【００２９】例えば、光源の種類「o」が上記のＦＥで
あり、光源の種類「p」がＤである場合の式（３）およ
び式（４）の計算例は、以下のように表される。

【数７】この例に示されるように、Ｍ_FE→_Dは、単位行列から大
幅にずれることが分かる。

【００３０】記憶部５６０は、制御部５２０からの制御
に従って所定の情報を格納する。記憶される情報として
は、制御部５２０に入力される入力情報のうち、例え
ば、操作部５１０におけるメニュー画面での設定内容、
前処理データ入出力部５３０から入力される上記のデー
タ、色変換テーブル生成部５４０で生成される色変換テ
ーブル、補正行列生成部５５０で生成される行列デー
タ、補正行列Ｍ_o→_p、中間データ、および光源の組み合
わせ等の所定の定数やデータが含まれる。なお、他のデ
ータを記憶されるデータから排除するものでないことは
言うまでもない。

【００３１】画像データ入力部５７０は、制御部５２０
からの制御に従って、画像データを取り込み、それを補
正処理部５８０に出力する。なお、この制御部５２０か
らの指示は、補正処理部５８０やその他の構成部での処
理状況等に基づいてされる。また、データの入出力方法
は、フレキシブル・ディスクやＣＤ等の所定の記録媒体
を用いて行う方法でも、他の情報処理装置との通信によ
って行うものでも良い。また、取り込まれた画像データ
を、制御部５２０の制御に従って、記憶部５６０に記憶
させるのでも良い。

【００３２】補正処理部５８０は、画像データ入力部５
７０から受け取った画像データに対し、色変換テーブル
生成部５４０で生成された色変換テーブルと補正行列生
成部５５０で形成された補正行列を用いて補正処理を行
う。補正処理部５８０での処理は、操作部５１０からの
指示に基づいた制御部５２０の制御に従って行われる。
この補正処理は、再生画像の観察光源が最初に想定され
たものと同一である場合は、色変換テーブルに基づいて
色変換処理を行い、再生画像の観察光源が最初に想定さ
れたものと異なる場合は、操作部５１０から指示された
補正行列を用いて補正し、その後に色変換テーブルに基
づいて色変換処理を行う。なお、これらの色変換テーブ
ルは、同一のテーブルである。

【００３３】この補正は、以下の式で示されるような変
換に基づいて行われる。

【数８】ここで、f^Ro、f^Go、f^Boは、各々、補正前の画像データ
（光源「o」）におけるＲ、Ｇ、Ｂ信号成分のデータで
あり、f^Rp、f^Gp、f^Bpは、各々、補正後の画像データ
（光源「p」）におけるＲ、Ｇ、Ｂ信号成分のデータで
ある。

【００３４】以下に、実施の形態１に係る色再現補正方
法における処理の流れを説明する。図７は、本発明の実
施の形態１に係る色再現補正方法における処理の流れを
示すフローチャートである。ステップＳ７１０で、制御
部５２０は、操作部５１０を介して入力された観察光源
環境等を設定する。なお、入力画像データによって再生
される画像を観察する光源（上記の光源「o」）とし
て、特定のものが想定され、以下では変更されることは
ないものとする。また、その光源（上記の光源「o」）
の種類についての情報は、ステップでなされるのでも良
い。ステップＳ７２０で、ステップＳ７７０での色再現
補正処理を行うための前処理を行う。

【００３５】図８は、この前処理における処理の流れを
表わすフローチャートを示す図である。この前処理にお
いて、ステップＳ７２１で、制御部５２０は色変換テー
ブルは存在するか否かを判断し、存在すると判断した場
合は、処理はステップＳ７３１に進み、存在しないと判
断した場合は、処理は、ステップＳ７２２からステップ
Ｓ７２４までの処理を行った後にステップＳ７３１に進
む。ステップＳ７２２で、測色部５４１は、ステップＳ
７１０において想定されている光源を設定し、ステップ
Ｓ７２３で、カラーパッチを測色する（ｘ、ｙ、ｚ）。

【００３６】ステップＳ７２４で、ＬＵＴ形成部５４２
は、ステップＳ７２３の測色で得られたデータを用い
て、色変換ＬＵＴを生成する。次に、ステップＳ７３１
で、制御部５２０は、補正行列Ｍ_o→_pが存在するか否か
を判断し、存在すると判断した場合は、サブルーチンで
の処理は終了し、存在しないと判断した場合は、サブル
ーチンでの処理は、ステップＳ７３２からステップＳ７
３５までの処理を行った後に終了する。

【００３７】ステップＳ７３２で、制御部５２０は、ス
テップＳ７１０において想定されている光源「o」、補
正後に生成される画像の観察光源「p」、等色関数Ａ、
光源分光特性データＬm、固有行列Ｂおよび出力媒体の
白い部分の分光特性データＲ_w等、式（３）の計算を行
うのに必要な所定のデータを設定する。なお、光源分光
特性データには、ステップＳ７１０で設定された光源が
属する全系統の所定の光源が、光源「o」と光源「p」毎
に指定される。ステップＳ７３３で、前処理データ入出
力部５３０は、等色関数Ａ、光源分光特性データＬm、
固有行列Ｂおよび出力媒体の白い部分の分光特性データ
Ｒ_w等、のデータを取り込む。光源分光特性データＬmお
よび等色関数Ａについては、ステップＳ７３２で指定さ
れた全ての光源についてのデータが取り込まれる。

【００３８】ステップＳ７３４で、要素行列形成部５５
１は、ステップＳ７３３で取り込んだデータをもとに行
列計算用のデータを形成する。光源分光特性データＬm
および等色関数Ａについては、ステップＳ７３２で指定
された全ての光源についてデータに関して行列計算用の
データが形成される。ステップＳ７３５で、ＷＢ形成部
５５２は、式（１）、（２）に基づいて白色点補正行列
Ｍadpを計算し、行列演算部５５３はステップＳ７３４
で形成されたデータとこの白色点補正行列Ｍadpを用
い、式（３）、（４）に基づいて補正行列Ｍ_o→_pを計算
する。

【００３９】なお、ステップＳ７２３で得られたカラー
パッチの測色データ、ステップＳ７２４で得られた色変
換ＬＵＴ、ステップＳ７３２において取り込まれたデー
タ、ステップＳ７３４で形成された行列計算用データ、
ステップＳ７３５で計算された、白色点補正行列Ｍadp
と補正行列Ｍ_o→_p等の所定のデータは、記憶部５６０に
記憶されるのでも良い。

【００４０】図７に戻って、ステップＳ７４０以降の処
理を説明する。ステップＳ７４０で、制御部５２０は、
観察光源の種類を判断し、その判断に応じてステップＳ
７５１からＳ７５ηまでのいずれかで、観察光源につい
ての補正行列Ｍ_o→_pの設定を行う。なお、ステップＳ７
５１からＳ７５ηでは、各光源についての補正行列Ｍ_o
→_pが設定される。ここで、ステップＳ７５１では、補
正行列Ｍ_o→_pとして単位行列が設定されることとなる。
ステップＳ７６０で、画像データ入力部５７０は、入力
画像データを取り込む。

【００４１】ステップＳ７７０で、補正処理部５８０
は、入力画像データに対して、式（７）に基づいて色再
現補正を行う。その際、上記のステップＳ７５１からＳ
７５ηまでのいずれかのステップで設定された補正行列
Ｍ_o→_pが用いられる。そして、ステップＳ７８０で、補
正処理部５８０は、ステップＳ７７０で補正された画像
データに対し、ステップＳ７２０で生成された色変換テ
ーブルを用いて色変換を行う。

【００４２】以上説明したように、本実施の形態１によ
れば、観察光源または観察したい演色性に応じて補正行
列Ｍ_o→_pを作成し、この補正行列Ｍ_o→_pを用いて画像デ
ータを補正することにしたので、実際の観察光源環境や
所望の演色性が想定された当初のものと異なる場合で
も、実際の観察光源環境において画像を良好に色再現で
きると共に、所望の演色性で色再現可能な色再現補正方
法および装置が実現できる。

【００４３】また、主成分分析によって得られた固有ベ
クトルの中から寄与の大きいものを所定数、補正行列Ｍ
_o→_pの生成に用い、その補正行列Ｍ_o→_pを用いて色再現
補正をすることにしたので、色再現補正に用いる色変換
テーブルが１個で済み、色変換テーブルの記憶に要する
記憶容量を低減することができると共に、煩雑で大量の
記憶容量を要する補正行列Ｍ_o→_pの生成処理を簡易に行
うことができる。

【００４４】また、色変換技術と白色点補正技術とを組
み合わせることで、同一光源系統内で複数の補正行列Ｍ
_o→_pを生成する処理を除去することができ、補正行列作
成に要する手間を削減することが可能となる。

【００４５】実施の形態２．上記、実施の形態１におけ
る色再現補正方法および装置は、単独の観察光源を想定
するものであった。しかし、一般には、どのような光源
環境において観察されるかは不明であり、それらの光源
環境があらかじめ想定されていたものと異なれば、その
色再現補正は適さないものとなる。また、色再現補正の
内容を知らない者にその設定を行わせるのでは、色再現
補正が必ずしもうまくいくとは限らないし、煩わしくも
ある。そのため、単独の補正行列Ｍ_o→_pを用いるのでは
なく、複数の補正行列Ｍ_o→_pに重み付けして組み合わせ
て用いる方法は、観察光源の設定がうまくいかなかった
場合や複数光源下で観察する場合等に適するという利点
がある。本実施の形態２では、複数の補正行列Ｍ_o→_pに
所定の重み付けしたものを組み合わせて色再現補正する
方法および装置について記載する。

【００４６】図９は、実施の形態２に係る色再現補正装
置５００の全体構成を示す図であり、その構成は、実施
の形態１において示したものに、重み付き補正行列生成
部５９０を追加したものである。

【００４７】実施の形態２において、操作部５１０は、
実施の形態１に示された設定に加え、所定の表示をし、
重み付き補正行列Ｍcompを生成するか否かの入力を待
つ。生成するとされた場合には、補正行列Ｍ_o→_p毎の重
みについての入力も待つ。または、それらの重みをあら
かじめ記憶部５６０に格納しておき、その中から選択さ
せることも可能であり、他の方法を排除するものではな
い。入力があった場合にその情報を制御部５２０に出力
し、制御部５２０では、この情報に基づいて各部の制御
を行うと共に、この補正行列Ｍ_o→_p毎の重みについての
情報を重み付き補正行列生成部５９０に出力する。重み
付き補正行列Ｍcompを計算するとされた場合、重み付き
補正行列生成部５９０は、この重みの情報を補正行列生
成部５５０から出力される補正行列Ｍ_o→_pにかけて和を
とり重み付き補正行列Ｍcompを計算し、制御部５２０に
出力する。

【００４８】以下に、図１０を参照して、重み付き補正
行列Ｍcompを生成する場合の処理の流れを説明する。本
実施の形態２に係る色再現補正方法の全処理の流れを示
すフローチャートは、色再現補正前処理ステップ（ステ
ップＳ７２０）を除き、図７に示されるものと同じであ
る。図１０は、本実施の形態２に係る色再現補正前処理
ステップ（ステップＳ７２０）の処理の流れを示すフロ
ーチャートである。以下の説明では、実施の形態１で用
いた図８の処理と同一の処理については同一の参照番号
を付し、それらの説明を省略する。

【００４９】ステップＳ７３１で、補正行列Ｍ_o→_pは存
在しないと判断された場合に、ステップＳ７３２からＳ
７３５までのステップでなされる処理は、実施の形態１
において記載した処理と同一である。本実施の形態２で
は、その後のステップで以下の処理がなされる。すなわ
ち、ステップＳ１０３６で、重み付き補正行列生成部５
９０は、制御部５２０を介して補正行列Ｍ_o→_p毎の重み
データを取り込む。この重みデータは、操作部５１０か
ら設定されたものを用いるのでも、あらかじめ、記憶部
５６０に格納しておいたものを用いるのでも良い。

【００５０】ステップＳ１０３７で、重み付き補正行列
生成部５９０は、各補正行列Ｍ_o→_pとその重みとの積和
をとり、重み付き補正行列Ｍcompを計算する。その計算
は、例えば、以下のように定義することができる。

【数９】ここで、Ｋ₁からＫ₄は重み係数であり、その総和は１で
ある。また、Ｉは、他の補正行列と同じサイズの単位行
列である。Ｋ₁からＫ₃までは、観察光源が想定された光
源と異なる場合、または、演色姓を変えたい場合を考慮
して補正の量を調整するのに用いられる係数であり、Ｋ
₄は、観察光源が想定された光源と同じ場合、または、
演色姓を変えない場合を考慮して調整するのに用いられ
る係数である。ステップＳ１０３７での処理の後に、サ
ブルーチンにおける処理は終了し、処理は、図７のステ
ップＳ７４０に移る。

【００５１】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、各補正行列Ｍ_o→_pに重みを付けて和をとる重み付
き補正行列Ｍcompを生成することにしたので、複数の観
察光源環境や演色性が想定される場合に、それらの観察
光源環境や演色性に応じた色再現補正を実現できる。

【００５２】また、色変換テーブルを１つにして補正行
列を換えることにしたので、色変換テーブル作成後でも
出力画像の実際の観察光源環境に適した色再現補正を行
うように調整可能である。

【００５３】実施の形態３．上記、実施の形態１におけ
る色再現補正方法および装置は、補正行列Ｍ_o→_pを生成
するのに主成分分析で得られた固有行列を用いていた。
したがって、その固有行列は、主成分分析で用いられる
データの特徴に依存し、そのデータの統計性に偏りがあ
る場合は、統計性を良好に反映しないことが考えられ
る。そのような場合は、観測データを用いて補正行列を
生成するのでなく、カラーパッチ等の、色空間で色が均
等に分布するような被撮像体について測色し、そのデー
タを用いて後述する方法で補正行列を生成するのが色再
現性を向上するのに適している。本実施の形態３では、
色空間において色が均等に分布する被撮像物の測色結果
をもとに、誤差最小二乗法に基づいて色再現補正する方
法および装置について記載する。

【００５４】図１１は、実施の形態３に係る色再現補正
装置５００の全体構成を示す図であり、その構成は、実
施の形態１において示したものに、相関処理部６００を
追加したものである。本実施の形態３において、上記の
「色空間において色が均等に分布する被撮像物」とし
て、例えば、カラーパッチを用い、CIE 13.3の基本８
色、CIE 13.3で定義されている全てを含む１４色、Gret
agMacbeth ColorCheckerの２４色等を測色する。

【００５５】操作部５１０は、実施の形態１に示された
設定に加えて所定の表示をし、カラーパッチの測色結果
を用いた補正を行うか否かの入力を待つ。入力があった
場合にその情報を制御部５２０に出力し、制御部５２０
では、この情報に基づいて各部の制御を行うと共に、必
要な場合には操作部５１０を介して測色する色等をユー
ザに選択させる。記憶部５６０は、測色すべきカラーパ
ッチや色の種類に関する情報をあらかじめ記憶してお
き、制御部５２０からの制御によりその情報を相関処理
部６００に出力する。

【００５６】制御部５２０は、色変換テーブル生成部５
４０の測色結果を相関処理部６００に出力し、相関処理
部６００は、それと記憶部５６０からの情報を用いて観
測結果についての相関行列Ｋrrを生成する。さらに、以
下に述べる式（１１）に基づいて行列Ｐ_A を生成し、制
御部５２０に出力する。

【００５７】補正行列生成部５５０は、制御部５２０を
介して行列Ｐ_Aを受け取り、以下の式に基づいて補正行
列Ｍ_o→_p ^cor を生成する。

【数１０】補正行列生成部５５０で計算された補正行列Ｍ_o→_p ^cor
は、制御部５２０を経由して補正処理部５８０に出力さ
れる。補正処理部５８０では、入力された画像データに
対して補正行列Ｍ_o→_p ^corを用いて補正処理を行う。

【００５８】本実施の形態３に係る色再現補正方法の全
処理の流れを示すフローチャートは、色再現補正前処理
ステップ（ステップＳ７２０）を除き、図７に示される
ものと同じである。図１２は、本実施の形態３に係る色
再現補正前処理ステップ（ステップＳ７２０）の処理の
流れを示すフローチャートである。以下の説明では、実
施の形態１で用いた図８の処理と同一の処理については
同一の参照番号を付し、それらの説明を省略する。

【００５９】ステップＳ７３１で、補正行列Ｍ_o→_p ^cor
は存在しないと判断された場合に、ステップＳ７３２か
らＳ７３４までのステップでなされる処理は、実施の形
態１において記載した処理と同一である。本実施の形態
３では、その後のステップで以下の処理がなされる。す
なわち、ステップＳ１２３５で、相関処理部６００は、
カラーパッチの測色結果を用いて被撮像物の共分散行列
Ｋrrを生成し、式（１１）に基づいて行列Ｐ _Aを計算す
る。共分散行列Ｋrrの計算の方法としては、例えば、カ
ラーパッチの測色結果の各色成分データについての共分
散を計算し、それに対して等色関数データＡと光源分光
特性データＬmを用いて変換する方法等がある。共分散
行列Ｋrrの計算方法は公知であり、その説明を省略す
る。

【００６０】ステップＳ１２３６で、補正行列生成部５
５０は、式（９）と式（１０）とに基づいて誤差最小二
乗法に基づく補正行列Ｍ_o→_p ^corを計算する。ステップ
Ｓ１２３６での処理の後に、サブルーチンにおける処理
は終了し、処理は、図７のステップＳ７４０に移る。

【００６１】以上説明したように、本実施の形態３によ
れば、色空間で色が均等に分布する被撮像体を測色して
得られた結果を用い、誤差最小法に基づいて補正行列Ｍ
_o→_p ^corを生成することにしたので、統計の偏りによる
誤差を低減する色再現補正を実現できる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察光源または観察したい演色性に応じて補正行列Ｍ_o
→_pを作成し、この補正行列Ｍ_o→_pを用いて画像データ
を補正することにしたので、実際の観察光源環境や所望
の演色性が想定された当初のものと異なる場合でも、実
際の観察光源環境において画像を良好に色再現できると
共に、所望の演色性で色再現可能な色再現補正方法およ
び装置が実現できる。

【００６３】また、本発明によれば、主成分分析によっ
て得られた固有ベクトルの中から寄与の大きいものを所
定数、補正行列Ｍ_o→_pの生成に用い、その補正行列Ｍ_o
→_pを用いて色再現補正をすることにしたので、色再現
補正に用いる色変換テーブルが１個で済み、色変換テー
ブルの記憶に要する記憶容量を低減することができると
共に、煩雑で大量の記憶容量を要する補正行列Ｍ_o→_pの
生成処理を簡易に行うことができる。

【００６４】また、本発明によれば、色変換技術と白色
点補正技術とを組み合わせることで、同一光源系統内で
複数の補正行列Ｍ_o→_pを生成する処理を除去することが
でき、補正行列作成に要する手間を削減することが可能
となる。

【００６５】また、本発明によれば、各補正行列Ｍ_o→_p
に重みを付けて和をとる重み付き補正行列Ｍcompを生成
することにしたので、複数の観察光源環境や演色性が想
定される場合に、それらの観察光源環境や演色性に応じ
た色再現補正を実現できる。

【００６６】また、本発明によれば、色変換テーブルを
１つにして補正行列を換えることにしたので、色変換テ
ーブル作成後でも出力画像の実際の観察光源環境に適し
た色再現補正を行うように調整可能である。

【００６７】また、本発明によれば、色空間で色が均等
に分布する被撮像体を測色して得られた結果を用い、誤
差最小法に基づいて補正行列Ｍ_o→_p ^corを生成すること
にしたので、統計の偏りによる誤差を低減する色再現補
正を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｄ６５光源下およびＦ５光源下での色再現性
の違いの一例をａ^*ｂ^*座標空間にプロットして表した図
である。

【図２】ユーザの視環境を入力可能とする設定メニュ
ーの一例を示す図である。

【図３】従来の色変換処理の流れの一例を示すフロー
チャートである。

【図４】図３に示されるＬＵＴ生成処理の流れの一例
を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態１に係る色再現補正装置
５００の全体構成を示す図である。

【図６】主成分分析において得られる固有ベクトルの
うち、寄与の大きいベクトル３つを一例として示す図で
ある。

【図７】本発明の実施の形態１に係る色再現補正方法
における処理の流れを示すフローチャートである。

【図８】図７に示される色再現補正前処理の処理の流
れを示すフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態２に係る色再現補正装置
５００の全体構成を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態２に係る色再現補正前
処理の処理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の形態３に係る色再現補正装
置５００の全体構成を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態３に係る色再現補正前
処理の処理の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】５００…色再現補正装置、５１０…操作部、５２０…制
御部、５３０…前処理データ入出力部、５４０…色変換
テーブル生成部、５５０…補正行列生成部、５６０…記
憶部、５７０…画像データ入力部、５８０…補正処理
部、５９０…重み付き補正行列生成部、６００…相関処
理部

フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CH07 CH08 5C077 LL19 MM27 MP08 PP31 PP32 PP37 PQ18 PQ23 SS02 SS05 TT02 5C079 JA25 LA23 LB01 MA04 MA11 NA03 NA21 NA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の観察光源用の画像データに対し
て、色再現補正を行う装置において、等色関数データ、前記所定の観察光源の分光特性デー
タ、第２の光源の分光特性データ、被撮像物の光学特性
データおよび出力媒体の白い部分の分光特性データを含
む補正用データを取り込む前処理データ入出力手段と、前記補正用データを用いて、被撮像物の光学特性を反映
した補正行列を生成する補正行列生成手段と、前記第２の光源についての画像データを色変換するため
の対応関係情報を生成する色変換テーブル生成手段と、前記補正行列および前記対応関係情報を用いて、前記所
定の観察光源用の画像データに対して色再現補正を行う
補正処理手段とを有することを特徴とする画像出力装置
用色再現補正装置。
【請求項２】前記第２の光源は複数有り、前記前処理データ入出力手段は、複数の前記第２光源の
分光特性データおよび前記各第２光源に対する重み係数
データをさらに取り込む手段であり、前記補正行列生成手段は、前記第２光源の分光特性デー
タ毎に前記補正行列を生成する手段であり、前記色再現補正装置は、前記第２光源毎の補正行列と重
み係数との積和をとって重み付き補正行列を生成する重
み付き補正行列生成手段をさらに有し、前記補正処理手段は、重み付き補正行列を色再現補正の
ための補正行列として用いることを特徴とする請求項１
記載の画像出力装置用色再現補正装置。
【請求項３】前記補正行列生成手段で生成する補正行
列は、白色点補正が施された補正行列であり、前記補正
処理手段は、前記白色点補正が施された補正行列を同一
系統の光源の色再現補正のための補正行列として用いる
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像出力装置
用色再現補正装置。
【請求項４】前記被撮像物の光学特性データは、主成
分分析により得られる情報である主成分分析データ、ま
たは、色空間で色が均等に分布する被撮像体を測色する
ことにより得られる情報である測色データを含み、前記
補正処理手段は、前記補正行列生成手段が前記主成分分
析データまたは前記測色データを用いて生成する補正行
列を色再現補正のための補正行列として用いることを特
徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像出力
装置用色再現補正装置。
【請求項５】所定の観察光源用の画像データに対し
て、色再現補正を行う方法において、等色関数データ、前記所定の観察光源の分光特性デー
タ、第２の光源の分光特性データ、被撮像物の光学特性
データおよび出力媒体の白い部分の分光特性データを含
む補正用データを取り込む前処理データ入出力ステップ
と、前記補正用データを用いて、被撮像物の光学特性を反映
した補正行列を生成する補正行列生成ステップと、前記第２の光源についての画像データを色変換するため
の対応関係情報を生成する色変換テーブル生成ステップ
と、前記補正行列および前記対応関係情報を用いて、前記所
定の観察光源用の画像データに対して色再現補正を行う
補正処理ステップとを有することを特徴とする画像出力
装置用色再現補正方法。
【請求項６】前記第２の光源は複数有り、前記前処理データ入出力ステップは、複数の前記第２光
源の分光特性データおよび前記各第２光源に対する重み
係数データをさらに取り込むステップであり、前記補正
行列生成ステップは、前記第２光源の分光特性データ毎
に前記補正行列を生成するステップであり、前記色再現補正方法は、前記第２光源毎の補正行列と重
み係数との積和をとって重み付き補正行列を生成する重
み付き補正行列生成ステップをさらに有し、前記補正処理ステップは、重み付き補正行列を色再現補
正のための補正行列として用いることを特徴とする請求
項５記載の画像出力装置用色再現補正方法。
【請求項７】前記補正行列生成ステップで生成する補
正行列は、白色点補正が施された補正行列であり、前記
補正処理ステップは、前記白色点補正が施された補正行
列を同一系統の光源の色再現補正のための補正行列とし
て用いることを特徴とする請求項５または６記載の画像
出力装置用色再現補正方法。
【請求項８】前記被撮像物の光学特性データは、主成
分分析により得られる情報である主成分分析データ、ま
たは、色空間で色が均等に分布する被撮像体を測色する
ことにより得られる情報である測色データを含み、前記
補正処理ステップは、前記補正行列生成ステップが前記
主成分分析データまたは前記測色データを用いて生成す
る補正行列を色再現補正のための補正行列として用いる
ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の
画像出力装置用色再現補正方法。