JP2002149143A - 色校正方法および装置 - Google Patents

色校正方法および装置

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JP2002149143A
JP2002149143A JP2000344941A JP2000344941A JP2002149143A JP 2002149143 A JP2002149143 A JP 2002149143A JP 2000344941 A JP2000344941 A JP 2000344941A JP 2000344941 A JP2000344941 A JP 2000344941A JP 2002149143 A JP2002149143 A JP 2002149143A
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additive color
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Tatsuya Deguchi
達也 出口
Naoya Kato
直哉 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LUTを用いずに加法混色補正係数を用いて、
簡易かつ高精度に色校正を行うことができる方法および
装置を提供する。 【解決手段】 CRT等に入力したRGB信号等の各デジタル
入力信号の各信号レベルから、画像処理装置に表示され
る色のXYZ三刺激値等の色彩値を予測して色校正する装
置において、RGB信号の所定の信号レベル毎に、加法混
色性の指標である加法混色係数を計算し、入力RGB信号
レベルの平均値や最小値などを加法混色補正係数の引数
とする方法や、あらかじめ決められた重み係数やRGB信
号レベルを重み係数として重み平均をとる方法などで加
法混色補正係数を生成し、その加法混色補正係数を上記
の予測された色彩値にかけて、新たな予測色彩値とし、
この新たな予測色彩値とデジタル入力信号の組とを用い
て色校正するように構成される。また、この逆方向の変
換によって色彩値からRGB信号への方向の色校正を行う
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、カラーモニタの色
校正方法および装置に関する。特に、ルックアップテー
ブルを用いることなく色校正できる方法および装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】パソコン・ディスプレイとして、これま
で、安定した色再現特性を持つ低コストのCRTモニタが
幅広く普及してきた。しかし、物理的な形状といった面
では、省スペース化に対して不利であることは否めな
い。このCRTモニタの欠点を打破するためにフラットパ
ネル・ディスプレイの開発が進み、現在では、低コスト
化技術（生産技術）の向上により、パソコン・ディスプ
レイとして、かなりの数のフラットパネル・ディスプレ
イが市場で見られるようになった。特に、LCDの昨今の
普及は目覚ましく、省スペース化の点だけではなく、最
高輝度の点においてもCRTモニタの2倍近くの最高輝度で
の表示が可能である。
【０００３】これらフラットパネル・ディスプレイは、
CRTモニタ同様、Red, Green, Blueの三色の光量を制御
し、光の加法混色性を利用して多くの色を再現してい
る。しかし、その色再現特性の面では、CRTモニタのよ
うな安定した特性を達成できていないのが実情である。
現在、より安定した色再現特性を持つフラットパネル・
ディスプレイの開発、若しくは、より簡易でより高精度
な色校正手法の提案が望まれている。
【０００４】モニタの色校正は、モニタに入力されるデ
ジタル値と、その時にモニタに表示されている色のXYZ
三刺激値との関係付けを行うことでなされる（図１参
照）。一般に、CRTモニタのように安定した色再現特性
を有する場合は、Red, Green, Blueの単色レベルでの色
特性を表す3つの階調特性カーブ（TRC : Tone Reproduc
tion Curve）とR, G, B三色の光の加法混色性を表す3*3
の変換マトリックスとを用いて十分に高精度な色校正を
行うことが可能である（図１参照）。
【０００５】その他、色校正の精度のみを追求した手法
として、モニタのRGBデジタル入力値とモニタに表示さ
れる色の色彩値（CIE/XYZやCIE/L*a*b*）とを関連付け
たルックアップテーブル（LUT : Look Up Table）を用
いる手法がある（図２参照）。しかし、上記のモニタの
階調特性や加法混色性等の物理的特性を利用した手法と
比較して、後者の方法では、その色再現校正精度がLUT
のサイズに依存する為、より高精度な色校正が必要な場
合には大きなLUTが必要となり、色校正に要する情報量
が多くなってしまう。
【０００６】上述のように、モニタの物理的特性（3つ
のTRCと3*3の変換マトリックス）を利用した手法は、LU
Tタイプの色校正法よりも簡易であるが、高精度に色校
正を行うには以下の前提条件が成立していなければなら
ない。すなわち、モニタのRGB単色における分光分布比
例則（図３参照）が成立していること、加法混色性（図
４参照）が良いことが、前提条件として求められる。こ
こで、加法混色性とは、入力デジタル値が（dr, 0,
0）,（0, dg, 0）,（0, 0, db）のときに表示される色
の三刺激値XYZred, XYZgreen, XYZblueと、入力デジタ
ル値が（dr, dg, db）のときに表示される色の三刺激値
XYZmixとが図４に示す関係をどの程度良く満たすかをい
う。
【０００７】通常、分光分布比例則が成立していれば、
RGB各色における階調特性カーブは、各色1つのTRCで表
すことができる（図１参照）。しかし、RGB単色におけ
る分光分布比例則が成立しないモニタの場合は、各色1
つのTRCで表すことができない。そのため、Red, Green,
Blue各々のチャンネルについて、3つずつ、合計9つの
階調特性カーブを用いて色校正を行う手法が提案されて
いる。
【０００８】加法混色性の悪いモニタの場合には、上記
の変換マトリックスの要素の個数を3*3から3*4や3*8に
増やし、加法混色性の悪さから生ずる色校正誤差を補正
しようという、モニタの色校正精度を数学的に保持する
手法も提案されている。そして、そのように変換マトリ
ックスの要素の個数を3*8にすると、確かに色校正精度
は向上する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LUTを
用いて色校正する方法では、その色再現校正精度がLUT
のサイズに依存する為、より高精度に色校正を行うに
は、より大きなLUTが必要となり、色校正に要する情報
量が多くなるという問題がある。
【００１０】また、加法混色性の悪いモニタにおいて変
換マトリックスの要素の個数を3*3ではなく、3*4や3*8
として色校正誤差を補正する方法では、RGBデジタル入
力値からXYZ値への変換は可能であるが、3*8の変換マト
リックスの逆行列を求めることができない為、XYZ三刺
激値からモニタのRGBデジタル値への逆変換が行えない
というという問題がある。
【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、LUTを用いず、モニタ
の加法混色特性を表す加法混色補正係数を用いて、簡易
かつ高精度に色校正を行うことができる方法および装置
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、本発明は、加法混色によって色を表示する画像処理
装置に入力したデジタル入力信号の組の各信号レベルか
ら、前記画像処理装置に表示される色の色彩値を予測し
て色校正する装置において、前記デジタル入力信号の組
の所定の信号レベル毎に、前記加法混色性の指標である
加法混色係数を生成する加法則評価手段と、前記画像処
理装置に表示される色に対応するデジタル入力信号の組
毎に、前記加法混色係数に対して所定の処理をして加法
混色補正係数を生成する加法混色補正係数作成手段と、
前記加法混色補正係数を前記予測された色彩値にかけ
て、新たな予測色彩値とする加法混色補正手段とを有
し、前記デジタル入力信号の組と前記新たな予測色彩値
とを用いて色校正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、前記加法混色補正係数作成手段における所定の処理
は、前記デジタル入力信号の組を構成する各信号の信号
レベルの平均値での加法混色係数を加法混色補正係数と
して生成す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の発明におい
て、前記加法混色補正係数作成手段における所定の処理
は、前記デジタル入力信号の組を構成する各信号の信号
レベルの内の最小値での加法混色係数を加法混色補正係
数として生成す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の発明におい
て、前記加法混色補正係数作成手段における所定の処理
は、前記デジタル入力信号の組を構成する各信号の信号
レベルの内の、最小値と最小値の次に小さい値での各加
法混色係数に対し、所定の重み付き平均をとって得られ
た係数を加法混色補正係数とするように構成される。以
下、第４の発明という。
【００１６】また、他の発明は、前記第１の発明におい
て、前記加法混色補正係数作成手段における所定の処理
は、前記デジタル入力信号の組を構成する各信号の信号
レベルでの各加法混色係数に対し、前記各信号の信号レ
ベルを重み係数とする重み付き平均をとって得られた係
数を加法混色補正係数とするように構成される。以下、
第５の発明という。
【００１７】また、他の発明は、前記第１から５のいず
れかの発明において、前記デジタル入力信号の組は、RG
Bの組、YIQの組またはYCrCbの組を含むように構成され
る。以下、第６の発明という。
【００１８】また、他の発明は、加法混色によって色を
表示する画像処理装置に表示される色の色彩値から、前
記画像処理装置に入力するデジタル入力信号の組の各信
号レベルを予測して色校正する装置において、前記デジ
タル入力信号の組の所定の信号レベル毎に、前記加法混
色性の指標である加法混色係数を生成する加法則評価手
段と、前記画像処理装置に表示される色の色彩値毎に、
前記加法混色係数に対して所定の補間処理をして加法混
色逆補正係数を生成する加法混色逆補正係数作成手段
と、前記画像処理装置に表示される色の色彩値を前記加
法混色逆補正係数で割り、新たな色彩値とする加法混色
逆補正手段とを有し、前記新たな色彩値から前記画像処
理装置に入力するデジタル入力信号の組の各信号レベル
を予測して色校正するように構成される。以下、第７の
発明という。
【００１９】また、他の発明は、前記第７の発明におい
て、前記デジタル入力信号の組は、RGBの組、YIQの組ま
たはYCrCbの組を含むように構成される。
【００２０】
【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校正装置５００の全体構成を示す
図である。以下の説明では、入力信号としてRGB信号を
用いて説明するが、NTSC方式のYIQ信号やヨーロッパの
テレビジョンで用いられているYcrCb信号等、その他の
種類の信号でも良い。また、表示される色の色彩値をXY
Z三刺激値を用いて説明するが、L*a*b*等、他の種類の
色彩値でも良い。図５の色校正装置５００は、モニタに
入力されるRGBデジタル値からモニタ画面上に表示され
る色のXYZ三刺激値を予測（以下、順方向変換という）
して色校正を行う装置である。図５において、色校正装
置５００は、評価部５１０、色校正データ作成部５２０
およびデータ処理部５３０に大別される。評価部５１０
には加法則評価部５１２が含まれる。色校正データ作成
部５２０は、TRC作成部５２２、マトリックス作成部５
２４および加法混色補正係数作成部５２６からなる。ま
た、データ処理部５３０は、階調補正部５３２、マトリ
ックス変換部５３４および加法混色補正部５３６からな
る。評価部５１０と色校正データ作成部５２０には、RG
B階調データとGray階調データが入力され、色校正デー
タ作成部５２０には、さらにXYZ変換用データ（RGBmax
時のデータ）とRGBデジタルデータが入力され、データ
処理部５３０には、RGBデジタルデータが入力される。
そして、データ処理部５３０からは、後述のXYZ’三刺
激値が出力される。
【００２１】以下に、上記各構成部の動作について説明
する。加法則評価部５１２は、RGB階調データとGray階
調データを受け取り、後述する加法混色係数AX, AY, AZ
を算出し、それらを加法混色補正係数作成部５２６に出
力する。なお、この加法混色係数AX, AY, AZを上記の加
法混色性成立の良し悪しの評価に用いることができる。
【００２２】図６は、加法混色係数を算出する方法を概
念的に説明するための図である。加法則評価部５１２
は、RGB階調データとGray階調データを用い、下式
（１）に基づいて所定のRGBレベルにおける加法混色係
数AX, AY, AZを算出する。
【数１】 ここで、 （XR, YR, ZR）：あるレベルにおけるRedのXYZ三刺激値 （XG, YG, ZG）：あるレベルにおけるGreenのXYZ三刺激
値 （XB, YB, ZB）：あるレベルにおけるBlueのXYZ三刺激
値 （Xgray, Ygray, Zgray）：あるレベルにおけるGrayのX
YZ三刺激値 である。そして、他の全てのデジタル入力（dc）レベル
（例えば、RGB8bit入力の場合は、dc = 0〜255）におけ
る加法混色係数AX(dc), AY(dc), AZ(dc)を、上記の所定
のレベルにおいて算出された加法混色係数の値を用い
て、線形補間もしくは、スプライン補間等により求め
る。図７（ａ）は、CRTモニタの加法混色係数の一例を
示す図であり、図７（ｂ）はLCDの加法混色係数の一例
を示す図である。
【００２３】TRC作成部５２２は、RGB階調データとGray
階調データを受け取り、R, G, B各チャネルの階調特性
カーブ（TRC）を作成する。例えば、Rチャネルについて
TRCは、入力デジタル値が（dr, 0, 0）の信号を入力
し、それに対する三刺激値XYZを所定のdrの値について
測定することによって生成できる（図１参照）。入力デ
ジタル値（0, dg, 0）,（0, 0, db）を用いて、同様の
ことをG, Bチャネルについて行うことによって、G, Bチ
ャネルについてもTRCを得ることができる。ただし、他
の方法を排除するものではない。
【００２４】マトリックス作成部５２４は、XYZ変換用
データ（RGBmax時のデータ）を受け取り、以下の式
（２）に基づいて変換マトリックスＭを生成する。
【数２】 ここで、 （XR,max, YR,max, ZR,max）：Redのデジタル入力値が
最大の時の色のXYZ三刺激値 （XG,max, YG,max, ZG,max）：Greenのデジタル入力値
が最大の時の色のXYZ三刺激 値 （XB,max, YB,max, ZB,max）：Blueのデジタル入力値が
最大の時の色のXYZ三刺激値 である。
【００２５】加法混色補正係数作成部５２６は、加法則
評価部５１２から加法混色係数AX,AY, AZ、RGB階調デー
タおよびGray階調データを受け取り、外部からRGBデジ
タルデータを受け取る。次に、それらのデータを用い、
以下に示すいずれかの手法によって加法混色補正係数を
作成する。Grayレベルにおける加法混色係数AX, AY,AZ
を用いて、順方向変換で使用する加法混色補正係数
（AX'(dc), AY'(dc), AZ'(dc)）を求める為の4つの手法
を以下に示す。
【００２６】（タイプ１）平均法 この手法は、モニタ上に表示されたある色（R, G, Bの
デジタル入力値=（dr,dg, db））の加法混色補正係数と
して、R, G, Bデジタル入力値の平均値dcAveにおける加
法混色係数AX, AY, AZを用いる手法である。それらの計
算は、以下の式（３）, （４）に従って行う。
【数３】
【００２７】（タイプ２）重複minimum法 図８は、重複minimum法による加法混色補正係数を算出
する方法を概念的に説明するための図である。この手法
は、モニタ上に表示されたある色（R, G, Bのデジタル
入力値=（dr, dg, db））の加法混色補正係数として、
R, G, Bデジタル入力値の中での最小値dcminにおける加
法混色係数AX, AY, AZを用いる手法である。それらの計
算は、以下の式（５）,（６）に従って行う。
【数４】 ここで、minimum(dr, dg, db)は、RGBデジタル入力値d
r, dg, dbの内の最小値を求める関数を表す。
【００２８】（タイプ３）重複平均法 図９は、重複平均法による加法混色補正係数を算出する
方法を概念的に説明するための図である。この手法は、
モニタ上に表示されたある色（R, G, Bのデジタル入力
値=（dr, dg, db））の加法混色補正係数として、R, G,
Bデジタル入力値の内の最小値dc1stminと次に小さい値
dc2ndminにおける加法混色係数とを用い、以下の式
（７）,（８）に従って算出したものを用いる手法であ
る。
【数５】 ここで、minimum1st(dr, dg, db)はRGBデジタル入力値d
r, dg, dbの内の最小値を求める関数を表し、minimum2n
d(dr, dg, db)はRGBデジタル入力値dr, dg, dbの内の2
番目に小さい値を求める関数を表す。
【００２９】（タイプ４）レベル法 この手法は、モニタ上に表示されたある色（R, G, Bの
デジタル入力値=（dr,dg, db））の加法混色補正係数と
して、R, G, Bデジタル入力の各成分の値dr, dg, dbに
おける加法混色係数を用い、以下の式（９）に従って算
出したものを用いる手法である。
【数６】
【００３０】図１０は、データ処理部５３０の各部にお
ける処理を概念的に説明するための図である。処理は、
例えば、1）階調補正、2）マトリックス変換、3）加法
混色補正係数を使用した加法混色補正の順番で行われ
る。階調補正部５３２は、外部からのRGBデジタルデー
タとTRC作成部５２２からのR, G, B各色における階調補
正カーブTRCR, TRCG, TRCBとを受け取る。そして、階調
補正カーブTRCR, TRCG,TRCBを用いて、RGBデジタル入力
値（dr, dg, db）を階調補正されたRGB値（R',G', B'）
に変換する。
【数７】
【００３１】マトリックス変換部５３４は、階調補正部
５３２からの階調補正されたRGB値（R', G', B'）とマ
トリックス作成部５２４からの変換マトリックスＭを受
け取る。そして、以下に示す式（１１）に従って階調補
正されたRGB値をXYZ三刺激値へ変換する。
【数８】
【００３２】加法混色補正部５３６は、マトリックス変
換部５３４からXYZ三刺激値を受け取り、加法混色補正
係数作成部５２６から上記の4つの手法により算出され
た加法混色補正係数（AX', AY', AZ'）の内のいずれか
を受け取る。そして、以下に示す式（１１）に従ってマ
トリックス変換部５３４からのXYZ三刺激値を補正し、
最終的なXYZ三刺激値：XYZ'を求める。
【数９】
【００３３】以下に、実施の形態１に係る色校正方法に
おける処理の流れを説明する。図１１は、本発明の実施
の形態１に係る色校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Ｓ１１１０で、不図示の
制御部は、評価部５１０、色校正データ作成部５２０、
データ処理部５３０で取り込むデータの種類、加法混色
補正係数作成部５２６で作成する加法混色補正係数の作
成手法、その他のパラメータ等、所定の情報を設定す
る。ステップＳ１１２０で、ステップＳ１１１０での初
期設定に基づき、評価部５１０はRGB階調データとGray
階調データとを含むデータを取り込み、色校正データ作
成部５２０はRGB階調データ、Gray階調データ、XYZ変換
用データ（RGBmax時のデータ）およびRGBデジタルデー
タを含むデータを取り込み、データ処理部５３０は、RG
Bデジタルデータを含むデータを取り込む。
【００３４】ステップＳ１１３０で、加法則評価部５１
２は、RGB階調データとGray階調データを用い、上記の
式（１）に基づいて所定のRGBレベルにおける加法混色
係数A X, AY, AZを算出する。ステップＳ１１４０で、加
法混色補正係数作成部５２６は、加法則評価部５１２か
ら加法混色係数AX, AY, AZを受け取ると共に外部からRG
Bデジタルデータを受け取り、ステップＳ１１１０での
初期設定に基づき、上記のいずれかの手法によって順方
向変換で使用する加法混色補正係数（AX'(dc),AY'(dc),
AZ'(dc)）を算出する。
【００３５】ステップＳ１１５０で、TRC作成部５２２
は、RGB階調データとGray階調データとを用いて、R, G,
B各チャネルの階調特性カーブ（TRC）を作成する。ス
テップＳ１１６０で、マトリックス作成部５２４は、XY
Z変換用データ（RGBmax時のデータ）を用いて、上記の
式（２）に基づいて変換マトリックスＭを生成する。ス
テップＳ１１７０で、階調補正部５３２は、階調補正カ
ーブTRCR, TRCG, TRCBを用いて、外部からのRGBデジタ
ル入力値（dr, dg, db）を階調補正されたRGB値（R',
G', B'）に変換する。
【００３６】ステップＳ１１８０で、マトリックス変換
部５３４は、階調補正部５３２からの階調補正されたRG
B値（R', G', B'）とマトリックス作成部５２４からの
変換マトリックスＭを受け取って、上記の式（１１）に
従って階調補正されたRGB値をXYZ三刺激値へ変換する。
ステップＳ１１９０で、加法混色補正部５３６は、マト
リックス変換部５３４からXYZ三刺激値を受け取り、加
法混色補正係数作成部５２６から上記の4つの手法によ
り算出された加法混色補正係数（AX', AY', A Z'）の内
のいずれかをステップＳ１１１０での初期設定に基づい
て受け取る。上記の式（１２）に従って、マトリックス
変換部５３４からのXYZ三刺激値を補正し、最終的なXYZ
三刺激値：XYZ'を求める。以上で処理は終了する。
【００３７】以上説明したように、本実施の形態１によ
れば、モニタの加法混色特性を表す加法混色補正係数を
用いて、RGB入力デジタル値に対応し、表示される色のX
YZ三刺激値を予測することにしたので、LUTを用いるこ
となく簡易かつ高精度に色校正を行うことができる方法
および装置が実現できる。
【００３８】実施の形態２．上記の実施の形態１におけ
る色校正方法および装置は、モニタに入力されるRGBデ
ジタル値からモニタ画面上に表示される色のXYZ三刺激
値の予測をして色校正（順方向色校正）を行うものであ
った。しかし、逆に、モニタに表示したい色のXYZ’三
刺激値からモニタに入力するRGBデジタル値予測をして
色校正（逆方向色校正）を行うこともある。本実施の形
態２では、この逆方向色校正を行うための色校正方法お
よび装置について記載する。
【００３９】図１２は、本実施の形態２に係る色校正装
置１２００の全体構成を示す図である。以下の説明で
は、RGB信号を用いて説明するが、NTSC方式のYIQ信号や
ヨーロッパのテレビジョンで用いられているYcrCb信号
等、その他の種類の信号でも良い。また、表示される色
の色彩値をXYZ三刺激値を用いて説明するが、L*a*b*
等、他の種類の色彩値でも良い。図１２の色校正装置１
２００は、モニタに表示したい色のXYZ’三刺激値から
モニタに入力すべきRGBデジタル値を予測（以下、逆方
向変換という）して色校正（以下、逆方向色校正とい
う）を行う装置である。図１２において、色校正装置１
２００は、大別して、評価部５１０、逆色校正データ作
成部１２２０および逆データ処理部１２３０からなる。
評価部５１０には、加法則評価部５１２が含まれる。逆
色校正データ作成部１２２０は、加法混色逆補正係数作
成部１２２２、逆マトリックス作成部１２２４および逆
TRC作成部１２２６からなる。また、逆データ処理部１
２３０は、加法混色逆補正部１２３２、逆マトリックス
変換部１２３４および逆階調補正部１２３６からなる。
評価部５１０と逆色校正データ作成部１２２０には、RG
B階調データとGray階調データが入力され、逆色校正デ
ータ作成部１２２０には、さらにXYZ変換用データ（RGB
max時のデータ）とXYZ’三刺激値が入力され、逆データ
処理部１２３０には、XYZ’三刺激値が入力される。そ
して、逆データ処理部１２３０からは、逆方向変換で予
測されたRGBデジタルデータが出力される。
【００４０】加法則評価部５１２は、実施の形態１にお
ける加法則評価部５１２と同じなので、その説明は省略
する。
【００４１】加法混色逆補正係数作成部１２２２は、加
法則評価部５１２から加法混色係数AX, AY, AZ、RGB階
調データおよびGray階調データを受け取り、外部からXY
Z’三刺激値を受け取る。次に、それらのデータを用
い、以下に示すように逆方向変換に用いる加法混色逆補
正係数を算出する。
【００４２】図６を参照して、逆方向変換に用いる加法
混色逆補正係数を算出する方法を説明する。図６に示し
たGrayレベルでの加法混色係数と、加法混色係数を求め
る際に使用したGrayレベルでのXYZ三刺激値とをまとめ
たものを表１に示す。
【表１】
【００４３】モニタ上に表示したい色のXYZ三刺激値
（X', Y', Z'）の加法混色係数は、表１のGrayレベルの
XYZ三刺激値と加法混色係数との関係の線形変換で求め
ることができる。例えば、モニタに表示したい色の三刺
激値（X', Y', Z'）が、式（１３）のように
【数１０】 の関係にあるとした場合、加法混色逆補正係数（AX''
(X'), AY'' (Y'), AZ''(Z')）は、以下の式（１４）に
基づいて算出される。
【数１１】 加法混色逆補正係数作成部１２２２が算出した加法混色
逆補正係数（AX''(X'),AY'' (Y'), AZ''(Z')）は、加法
混色逆補正部１２３２に出力される。
【００４４】逆マトリックス作成部１２２４は、XYZ変
換用データ（RGBmax時のデータ）を受け取り、実施の形
態１におけるマトリックス作成部５２４が生成した変換
マトリックスＭの逆行列ＭInv、すなわち、以下の式
（１５）の行列を生成する。
【数１２】 ここで、 （XR,max, YR,max, ZR,max）：Redのデジタル入力値が
最大の時の色のXYZ三刺激値 （XG,max, YG,max, ZG,max）：Greenのデジタル入力値
が最大の時の色のXYZ三刺激値 （XB,max, YB,max, ZB,max）：Blueのデジタル入力値が
最大の時の色のXYZ三刺激値 である。以下、この逆行列ＭInvを逆変換マトリクスＭ
Invという。
【００４５】逆TRC作成部１２２６は、RGB階調データと
Gray階調データを受け取り、実施の形態１におけるTRC
作成部５２２が生成したR, G, B各チャネルの階調特性
カーブ（TRC）の逆関数を作成する。例えば、実施の形
態１におけるTRC作成部５２２同様の処理によりTRCを生
成し、関数のRGB出力値とそれに対するRGBデジタル値
（dr, dg, db）を算出することで作成するのでも良い。
この算出の際に、所定数の点で両者の対応関係を算出
し、補間処理によって逆関数の他の点を求めることも可
能である。また、他の方法を排除するものではない。
【００４６】図１３は、逆データ処理部１２３０の各部
における処理を概念的に説明するための図である。処理
は、例えば、1）加法混色逆補正、2）逆マトリックス変
換、3）逆階調補正の順番で行われる。
【００４７】加法混色逆補正部１２３２は、外部からモ
ニタに表示したい色のXYZ’三刺激値を受け取り、加法
混色逆補正係数作成部１２２２から加法混色逆補正係数
（AX''(X'), AY'' (Y'), AZ''(Z')）を受け取る。次
に、加法混色逆補正係数（AX''(X'), AY'' (Y'), AZ''
(Z')）を用いた以下の式（１６）に従って、モニタに表
示したい色のXYZ三刺激値（X', Y', Z'）を加法混色補
正前のXYZ三刺激値（X, Y, Z）に変換する。
【数１３】
【００４８】逆マトリックス変換部１２３４は、加法混
色逆補正部１２３２から加法混色補正前のXYZ三刺激値
（X, Y, Z）を受け取り、逆マトリックス作成部１２２
４から逆変換マトリックスＭInvを受け取る。そして、
以下に示す式（１７）に従って、この加法混色補正前の
XYZ値を階調補正されたRGB値（R', G', B'）に変換す
る。
【数１４】
【００４９】逆階調補正部１２３６は、逆TRC作成部１
２２６からのR, G, B各チャネルの階調特性カーブの逆
関数TRCR -1, TRCG -1, TRCB -1と逆マトリックス変換部１
２３４から階調補正されたRGB値（R', G', B'）とを受
け取る。そして、式（１８）に示すように、階調補正後
のRGB値（R', G', B'）を上記の逆関数TRCR -1, TRCG -1,
TRCB -1の引数としてモニタのRGBデジタル入力値（dr, d
g, db）を算出する。
【数１５】 このRGBデジタル入力値（dr, dg, db）が予測された結
果として出力され、逆方向色校正に用いられる。
【００５０】以下に、本実施の形態２に係る色校正方法
における処理の流れを説明する。図１４は、本発明の実
施の形態２に係る色校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Ｓ１４１０で、不図示
の制御部は、評価部５１０、逆色校正データ作成部１２
２０、逆データ処理部１２３０で取り込むデータの種
類、加法混色逆補正係数作成部１２２２で加法混色逆補
正係数を作成するのに用いる加法混色補正係数の種類、
その他のパラメータ等、所定の情報を設定する。ステッ
プＳ１４２０で、ステップＳ１４１０での初期設定に基
づき、評価部５１０はRGB階調データとGray階調データ
とを含むデータを取り込み、逆色校正データ作成部１２
２０はRGB階調データ、Gray階調データ、XYZ変換用デー
タ（RGBmax時のデータ）およびXYZ’三刺激値を含むデ
ータを取り込み、逆データ処理部１２３０は、XYZ’三
刺激値を含むデータを取り込む。ここで、XYZ’三刺激
値とは、言うまでもなくモニタに表示したい色の三刺激
値である。
【００５１】ステップＳ１４３０で、加法則評価部５１
２は、RGB階調データとGray階調データを用い、上記の
式（１）に基づいて所定のRGBレベルにおける加法混色
係数A X, AY, AZを算出する。ステップＳ１４４０で、加
法混色逆補正係数作成部１２２２は、ステップＳ１４１
０での初期設定に基づき、加法則評価部５１２から加法
混色係数AX, AY, AZ、RGB階調データおよびGray階調デ
ータを受け取り、外部からXYZ’三刺激値を受け取る。
次に、RGB階調データとGray階調データを用い、上記の
ように加法混色逆補正係数を算出する。
【００５２】ステップＳ１４５０で、逆マトリックス作
成部１２２４は、XYZ変換用データ（RGBmax時のデー
タ）を受け取り、上記の式（１５）に従って逆変換マト
リックスＭInvを生成する。ステップＳ１４６０で、逆T
RC作成部１２２６は、RGB階調データとGray階調データ
を受け取り、R, G, B各チャネルの階調特性カーブ（TR
C）の逆関数を作成する。ステップＳ１４７０で、加法
混色逆補正部１２３２は、加法混色逆補正係数（AX''
(X'), AY''(Y'), AZ''(Z')）を用いた上記の式（１６）
に従って、モニタに表示したい色のXYZ三刺激値（X',
Y', Z'）を加法混色補正前のXYZ三刺激値（X, Y, Z）に
変換する。
【００５３】ステップＳ１４８０で、逆マトリックス変
換部１２３４は、加法混色逆補正部１２３２から加法混
色補正前のXYZ三刺激値（X, Y, Z）を受け取り、逆マト
リックス作成部１２２４から変換マトリックスＭの逆行
列ＭInvを受け取る。次に、上記の式（１７）に従っ
て、この加法混色補正前のXYZ値を階調補正されたRGB値
（R', G', B'）に変換する。ステップＳ１４９０で、逆
階調補正部１２３６は、逆TRC作成部１２２６からR, G,
B各チャネルの階調特性カーブの逆関数TRCR -1,TRCG -1,
TRCB -1を受け取り、逆マトリックス変換部１２３４か
ら階調補正されたRGB値（R', G', B'）を受け取る。次
に、上記の式（１８）に従って、階調補正後のRGB値
（R', G', B'）を上記の逆関数TRCR -1, TRCG -1, TRCB -1
の引数としてモニタのRGBデジタル入力値（dr, dg, d
b）を算出する。以上で処理は終了する。
【００５４】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、モニタの加法混色特性を表す加法混色逆補正係数
を用いて、表示される色のXYZ’三刺激値に対応するRGB
入力デジタル値を予測することにしたので、LUTを用い
ることなく簡易かつ高精度に逆方向の色校正を行うこと
ができる方法および装置が実現できる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モニタの加法混色特性を表す加法混色補正係数を用い
て、RGB入力デジタル値に対応し、表示される色のXYZ三
刺激値を予測することにしたので、LUTを用いることな
く簡易かつ高精度に色校正を行うことができる方法およ
び装置が実現できる。
【００５６】また、本発明によれば、モニタの加法混色
特性を表す加法混色逆補正係数を用いて、表示される色
のXYZ’三刺激値に対応するRGB入力デジタル値を予測す
ることにしたので、LUTを用いることなく簡易かつ高精
度に逆方向の色校正を行うことができる方法および装置
が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 TRCと変換マトリックスを用いた、従来のモ
ニタの色校正方法を概念的に説明するための図である。
【図２】 ルックアップテーブルを用いた、従来のモニ
タの色校正方法を概念的に説明するための図である。
【図３】 分光分布比例則を説明するための図である。
【図４】 加法混色性の概念を説明するための図であ
る。
【図５】 本発明の実施の形態１に係る色校正装置５０
０の全体構成を示す図である。
【図６】 加法混色係数を算出する方法を概念的に説明
するための図である。
【図７】 CRTモニタおよびLCDの加法混色係数の一例を
示す図である。
【図８】 重複minimum法による加法混色補正係数を算
出する方法を概念的に説明するための図である。
【図９】 重複平均法による加法混色補正係数を算出す
る方法を概念的に説明するための図である。
【図１０】 データ処理部５３０の各構成部における処
理を概念的に説明するための図である。
【図１１】 本発明の実施の形態１に係る色校正方法に
おける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】 実施の形態２に係る色校正装置１２００の
全体構成を示す図である。
【図１３】 逆データ処理部１２３０の各構成部におけ
る処理を概念的に説明するための図である。
【図１４】 本発明の実施の形態２に係る色校正方法に
おける処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
５００…色校正装置、５１０…評価部、５１２…加法則
評価部、５２０…色校正データ作成部、５２２…TRC作
成部、５２４…マトリックス作成部、５２６…加法混色
補正係数作成部、５３０…データ処理部、５３２…階調
補正部、５３４…マトリックス変換部、５３６…加法混
色補正部、１２００…色校正装置、１２２０…逆色校正
データ作成部、１２２２…加法混色逆補正係数作成部、
１２２４…逆マトリックス作成部、１２２６…逆TRC作
成部、１２３０…逆データ処理部、１２３２…加法混色
逆補正部、１２３４…逆マトリックス変換部、１２３６
…逆階調補正部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 17/04 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 CE17 CE18 DB06 DB09 5C061 BB15 CC05 EE19 5C077 LL19 MP08 PP15 PP31 PP32 PP34 PP37 PP43 PP46 PQ18 SS06 5C079 HB01 HB04 HB05 HB11 LA12 LB01 MA11 NA03 NA27 NA29 PA05 5C082 AA01 BA12 BA34 BA35 CA12 CB08 MM04

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加法混色によって色を表示する画像処理
    装置に入力したデジタル入力信号の組の各信号レベルか
    ら、前記画像処理装置に表示される色の色彩値を予測し
    て色校正する装置において、 前記デジタル入力信号の組の所定の信号レベル毎に、前
    記加法混色性の指標である加法混色係数を生成する加法
    則評価手段と、 前記画像処理装置に表示される色に対応するデジタル入
    力信号の組毎に、前記加法混色係数に対して所定の処理
    をして加法混色補正係数を生成する加法混色補正係数作
    成手段と、 前記加法混色補正係数を前記予測された色彩値にかけ
    て、新たな予測色彩値とする加法混色補正手段とを有
    し、 前記デジタル入力信号の組と前記新たな予測色彩値とを
    用いて色校正することを特徴とする色校正装置。
  2. 【請求項２】 前記加法混色補正係数作成手段における
    所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成する各
    信号の信号レベルの平均値での加法混色係数を加法混色
    補正係数として生成する処理であることを特徴とする請
    求項１記載の色校正装置。
  3. 【請求項３】 前記加法混色補正係数作成手段における
    所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成する各
    信号の信号レベルの内の最小値での加法混色係数を加法
    混色補正係数として生成する処理であることを特徴とす
    る請求項１記載の色校正装置。
  4. 【請求項４】 前記加法混色補正係数作成手段における
    所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成する各
    信号の信号レベルの内の、最小値と最小値の次に小さい
    値での各加法混色係数に対し、所定の重み付き平均をと
    って得られた係数を加法混色補正係数とする処理である
    ことを特徴とする請求項１記載の色校正装置。
  5. 【請求項５】 前記加法混色補正係数作成手段における
    所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成する各
    信号の信号レベルでの各加法混色係数に対し、前記各信
    号の信号レベルを重み係数とする重み付き平均をとって
    得られた係数を加法混色補正係数とする処理であること
    を特徴とする請求項１記載の色校正装置。
  6. 【請求項６】 前記デジタル入力信号の組は、RGBの
    組、YIQの組またはYCrCbの組を含むことを特徴とする請
    求項１から５のいずれかに記載の色校正装置。
  7. 【請求項７】 加法混色によって色を表示する画像処理
    装置に表示される色の色彩値から、前記画像処理装置に
    入力するデジタル入力信号の組の各信号レベルを予測し
    て色校正する装置において、 前記デジタル入力信号の組の所定の信号レベル毎に、前
    記加法混色性の指標である加法混色係数を生成する加法
    則評価手段と、 前記画像処理装置に表示される色の色彩値毎に、前記加
    法混色係数に対して所定の補間処理をして加法混色逆補
    正係数を生成する加法混色逆補正係数作成手段と、 前記画像処理装置に表示される色の色彩値を前記加法混
    色逆補正係数で割り、新たな色彩値とする加法混色逆補
    正手段とを有し、 前記新たな色彩値から前記画像処理装置に入力するデジ
    タル入力信号の組の各信号レベルを予測して色校正する
    ことを特徴とする色校正装置。
  8. 【請求項８】 前記デジタル入力信号の組は、RGBの
    組、YIQの組またはYCrCbの組を含むことを特徴とする請
    求項７記載の色校正装置。
  9. 【請求項９】 加法混色によって色を表示する画像処理
    装置に入力したデジタル入力信号の組の各信号レベルか
    ら、前記画像処理装置に表示される色の色彩値を予測し
    て色校正する方法において、 前記デジタル入力信号の組の所定の信号レベル毎に、前
    記加法混色性の指標である加法混色係数を生成する加法
    則評価ステップと、 前記画像処理装置に表示される色に対応するデジタル入
    力信号の組毎に、前記加法混色係数に対して所定の処理
    をして加法混色補正係数を生成する加法混色補正係数作
    成ステップと、 前記加法混色補正係数を前記予測された色彩値にかけ
    て、新たな予測色彩値とする加法混色補正ステップとを
    有し、 前記デジタル入力信号の組と前記新たな予測色彩値とを
    用いて色校正することを特徴とする色校正方法。
  10. 【請求項１０】 前記加法混色補正係数作成ステップに
    おける所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成
    する各信号の信号レベルの平均値での加法混色係数を加
    法混色補正係数として生成する処理であることを特徴と
    する請求項９記載の色校正方法。
  11. 【請求項１１】 前記加法混色補正係数作成ステップに
    おける所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成
    する各信号の信号レベルの内の最小値での加法混色係数
    を加法混色補正係数として生成する処理であることを特
    徴とする請求項９記載の色校正方法。
  12. 【請求項１２】 前記加法混色補正係数作成ステップに
    おける所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成
    する各信号の信号レベルの内の、最小値と最小値の次に
    小さい値での各加法混色係数に対し、所定の重み付き平
    均をとって得られた係数を加法混色補正係数とする処理
    であることを特徴とする請求項９記載の色校正方法。
  13. 【請求項１３】 前記加法混色補正係数作成ステップに
    おける所定の処理は、前記デジタル入力信号の組を構成
    する各信号の信号レベルでの各加法混色係数に対し、前
    記各信号の信号レベルを重み係数とする重み付き平均を
    とって得られた係数を加法混色補正係数とする処理であ
    ることを特徴とする請求項９記載の色校正方法。
  14. 【請求項１４】 前記デジタル入力信号の組は、RGBの
    組、YIQの組またはYCrCbの組を含むことを特徴とする請
    求項９から１３のいずれかに記載の色校正方法。
  15. 【請求項１５】 加法混色によって色を表示する画像処
    理装置に表示される色の色彩値から、前記画像処理装置
    に入力するデジタル入力信号の組の各信号レベルを予測
    して色校正する方法において、 前記デジタル入力信号の組の所定の信号レベル毎に、前
    記加法混色性の指標である加法混色係数を生成する加法
    則評価ステップと、 前記画像処理装置に表示される色の色彩値毎に、前記加
    法混色係数に対して所定の補間処理をして加法混色逆補
    正係数を生成する加法混色逆補正係数作成ステップと、 前記画像処理装置に表示される色の色彩値を前記加法混
    色逆補正係数で割り、新たな色彩値とする加法混色逆補
    正ステップとを有し、 前記新たな色彩値から前記画像処理装置に入力するデジ
    タル入力信号の組の各信号レベルを予測して色校正する
    ことを特徴とする色校正方法。
  16. 【請求項１６】 前記デジタル入力信号の組は、RGBの
    組、YIQの組またはYCrCbの組を含むことを特徴とする請
    求項１５記載の色校正方法。
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