JP2003099026A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、より自然な色再現が可能な画像処
理装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明による画像処理装置は、画像出力
装置の出力する白の輝度に応じて、白色点の変換量を異
ならせるとともに、色補正開始後の経過時間に応じて前
記白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて
入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置
に出力する。目標の白色点の色度（Ｄ＝０、(ｘwt,ｙw
t)）を画像出力装置の白の色度（Ｄ＝１、(ｘwd,ｙw
d)）に近づけることによって、眼の順応の影響を回避す
ることができる。さらに、本発明による画像処理装置
は、色補正開始後、時間の経過とともにＤの値を小さく
することによって目標の白色点の色度を真の白の色度に
近づける処理を行っているので、より自然な色再現が可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力信号の色
空間を画像出力装置の色空間に変換する場合の画像入力
信号に対する画像処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキャナ、モニタ、プリンタ、プロジェ
クタなどのデバイス毎に色再現領域が異なる。したがっ
て、色再現領域の相違をどのようにして吸収して色再現
を行うかが問題となる。

【０００３】例えば、液晶プロジェクタの色特性をsRGB
などの色規格に合わせる場合、まず、両者の色域を比較
して、液晶プロジェクタの色域内でどのように目標色特
性を再現するかに関する方法（カラーマッチング方法）
を考える必要がある。しかし、sRGBなどの色規格は、一
般的にＣＲＴディスプレイの色特性を元に作られている
ため、緑がかった色特性を有するプロジェクタとその色
域を比較すると、白から黒にかけてのグレイの色合い
（グレイ軸の向き）が異なる。液晶プロジェクタの色特
性を目標色特性に正確にあわせて色補正することによっ
て、液晶プロジェクタの色域内で目標色特性を忠実に再
現するカラーマッチング方法がある（色再現優先のカラ
ーマッチング）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プロジ
ェクタの色特性を完全にsRGBなどの目標色特性に合わせ
ると、色補正をかけ過ぎた赤っぽい画像に感じられるこ
とが多いという問題点がある。これは、色補正前の画像
を見ている段階で、プロジェクタ本来の緑を帯びた白が
自然な白と感じられるように、目の感覚が順応してしま
っているからである。一方、色補正開始後、時間が経過
するにしたがって目の感覚が順応するので、プロジェク
タの緑を帯びた白よりも真の白の方が自然な白と感じら
れるようになる。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、より自然な色再現が可能な画像処理装
置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供す
ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、請求項
１に記載の発明は、色補正テーブルを用いて入力信号に
対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する
画像処理装置であって、画像出力装置の出力する白の輝
度に応じて白色点の変換量を異ならせるとともに、色補
正開始後の経過時間に応じて前記白色点の変換量を異な
らせる色補正テーブルを備えて構成される。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像処理装置であって、色補正開始後の経過時
間に応じて、色補正後の目標白色点を本来の白色点に徐
々に近づけるように構成される。このようにして、眼の
順応による影響を低減して、より自然な色再現が可能に
なる。

【０００８】さらに、請求項３に記載の発明は、色補正
テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理を施
して画像出力装置に出力する画像処理装置であって、忠
実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の
色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための
明るさ優先の色補正テーブルと、を備え、前記色再現優
先の色補正テーブルによる変換の目標白色点を画像出力
装置の白色点に近づけ、前記色再現優先の色補正テーブ
ルによる色補正開始後、時間の経過とともに目標白色点
を本来の白色点に徐々に近づけるように構成される。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、
時間の経過とともに指数関数的に目標白色点を本来の白
色点に徐々に近づけるように構成される。

【００１０】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４のいづれか一項に記載の画像処理装置であっ
て、約６０秒乃至約１２０秒で、目標白色点を本来の白
色点にほぼ一致させるように構成される。

【００１１】また、請求項６に記載の発明は、画像出力
装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異な
らせるとともに、色補正開始後の経過時間に応じて前記
白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて入
力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に
出力するように構成される。

【００１２】さらに、請求項７に記載の発明は、忠実な
色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補
正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明る
さ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して
所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処
理方法であって、前記色再現優先の色補正テーブルによ
る変換の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づけ、
前記色再現優先の色補正テーブルによる色補正開始後、
時間の経過とともに目標白色点を本来の白色点に徐々に
近づけるように構成される。

【００１３】また、請求項８に記載の発明は、画像出力
装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異な
らせるとともに、色補正開始後の経過時間に応じて前記
白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて入
力信号に対して所望の画像処理をコンピュータに実行さ
せるように構成される。

【００１４】さらに、請求項９に記載の発明は、忠実な
色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補
正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明る
さ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して
所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する処理を
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記色再現優先の色補正テーブルによる変換の目標白色
点を画像出力装置の白色点に近づけ、前記色再現優先の
色補正テーブルによる色補正開始後、時間の経過ととも
に目標白色点を本来の白色点に徐々に近づける画像処理
をコンピュータに実行させるように構成される。

【００１５】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
８または９に記載のプログラムを記録したコンピュータ
によって読取可能な記録媒体である。

【００１６】さらに、請求項１１に記載の発明は、画像
出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を
異ならせるとともに、色補正開始後の経過時間に応じて
前記白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを記録
したコンピュータによって読取可能な記録媒体である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態について説明する。

【００１８】図１は色再現優先の色補正テーブルを生成
する色補正テーブル生成部２０ｂの機能ブロック図であ
り、図３および図７は本発明による画像処理装置の機能
ブロック図である。

【００１９】ハードウエア構成図２は、これら色補正テ
−ブル生成部および画像処理装置の具体的ハードウエア
構成例を概略ブロック図により示している。

【００２０】当該実施形態においては、色補正テーブル
生成部および画像処理装置を実現するハードウェアの一
例としてコンピュータシステムを採用している。図２
は、同コンピュータシステムをブロック図により示して
いる。本コンピュータシステムは、画像入力デバイスと
して、スキャナ１１ａとデジタルスチルカメラ１１ｂと
ビデオカメラ１１ｃとを備えており、コンピュータ本体
１２に接続されている。それぞれの入力デバイスは画像
をドットマトリクス状の画素で表現した画像データを生
成してコンピュータ本体１２に出力可能となっており、
ここで同画像データはＲＧＢの三原色においてそれぞれ
２５６階調表示することにより、約１６７０万色を表現
可能となっている。

【００２１】コンピュータ本体１２には、外部補助記憶
装置としてのフロッピーディスクドライブ１３ａとハー
ドディスク１３ｂとＣＤ−ＲＯＭドライブ１３ｃとが接
続されており、ハードディスク１３ｂにはシステム関連
の主要プログラムが記録されており、フロッピーディス
クやＣＤ−ＲＯＭなどから適宜必要なプログラムなどを
読み込み可能となっている。また、コンピュータ本体１
２を外部のネットワークなどに接続するための通信デバ
イスとしてモデム１４ａが接続されており、外部のネッ
トワークに同公衆通信回線を介して接続し、ソフトウェ
アやデータをダウンロードして導入可能となっている。
この例ではモデム１４ａにて電話回線を介して外部にア
クセスするようにしているが、ＬＡＮアダプタを介して
ネットワークに対してアクセスする構成とすることも可
能である。この他、コンピュータ本体１２の操作用にキ
ーボード１５ａやマウス１５ｂも接続されている。

【００２２】さらに、画像出力デバイスとして、ディス
プレイ１７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェク
タ１７ｃを備えている。ディスプレイ１７ａについては
水平方向に８００画素と垂直方向に６００画素の表示エ
リアを備えており、各画素毎に上述した１６７０万色の
表示が可能となっている。この解像度は一例に過ぎず、
６４０×４８０画素であったり、１０２４×７６８画素
であるなど、適宜、変更可能である。

【００２３】また、カラープリンタ１７ｂはインクジェ
ットプリンタであり、ＣＭＹＫの四色の色インクを用い
てメディアたる印刷用紙上にドットを付して画像を印刷
可能となっている。画像密度は３６０×３６０dpiや７
２０×７２０dpiといった高密度印刷が可能となってい
るが、階調表現については色インクを付すか否かといっ
た２階調表現となっている。一方、このような画像入力
デバイスを使用して画像を入力しつつ、画像出力デバイ
スに表示あるいは出力するため、コンピュータ本体１２
内では所定のプログラムが実行されることになる。その
うち、基本プログラムとして稼働しているのはオペレー
ティングシステム（ＯＳ）１２ａであり、このオペレー
ティングシステム１２ａには、ディスプレイ１７ａでの
表示を行わせるディスプレイドライバ（ＤＳＰ ＤＲ
Ｖ）１２ｂと、カラープリンタ１７ｂに印刷出力を行わ
せるプリンタドライバ（ＰＲＴ ＤＲＶ）１２ｃと、プ
ロジェクタ１７ｃでの表示を行わせるプロジェクタドラ
イバ１２ｄ（図示せず）が組み込まれている。これらの
ドライバ１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄはディスプレイ１
７ａ、カラープリンタ１７ｂおよびプロジェクタ１７ｃ
の機種に依存しており、それぞれの機種に応じてオペレ
ーティングシステム１２ａに対して追加変更可能であ
る。また、機種に依存して標準処理以上の付加機能を実
現することもできるようになっている。すなわち、オペ
レーティングシステム１２ａという標準システム上で共
通化した処理体系を維持しつつ、許容される範囲内での
各種の追加的処理を実現できる。

【００２４】このようなプログラムを実行する前提とし
て、コンピュータ本体１２は、ＣＰＵ１２ｅ、ＲＡＭ１
２ｆ、ＲＯＭ１２ｇおよびＩ／Ｏ１２ｈなどを備え、演
算処理を実行するＣＰＵ１２ｅがＲＡＭ１２ｆを一時的
なワークエリアや設定記憶領域として使用したりプログ
ラム領域として使用しながら、ＲＯＭ１２ｇに書き込ま
れた基本プログラムを適宜実行し、Ｉ／Ｏ１２ｈを介し
て接続されている外部機器及び内部機器などを制御して
いる。

【００２５】ここで、基本プログラムとしてのオペレー
ティングシステム１２ａ上でアプリケーション１２ｄが
実行される。アプリケーション１２ｄの処理内容は様々
であり、操作デバイスとしてのキーボード１５ａやマウ
ス１５ｂの操作を監視し、操作された場合には各種の外
部機器を適切に制御して対応する演算処理などを実行
し、さらには、処理結果をディスプレイ１７ａに表示し
たり、カラープリンタ１７ｂに出力したりすることにな
る。

【００２６】かかるコンピュータシステムでは、画像入
力デバイスであるスキャナ１１ａなどで画像データを取
得し、アプリケーション１２ｄによる所定の画像処理を
実行した後、画像出力デバイスとしてのディスプレイ１
７ａ、カラープリンタ１７ｂやプロジェクタ１７ｃに表
示出力することが可能である。

【００２７】本実施形態においては、画像処理装置をコ
ンピュータシステムとして実現しているが、必ずしもか
かるコンピュータシステムを必要とするわけではなく、
同様の画像データに対して本発明による画像処理が必要
なシステムであればよい。例えば、デジタルスチルカメ
ラ内に本発明による画像処理を行う画像処理装置を組み
込み、画像処理された画像データを用いてカラープリン
タに印字させるようなシステムであっても良い。また、
コンピュータシステムを介することなく画像データを入
力して印刷するカラープリンタにおいては、スキャナや
デジタルスチルカメラまたはモデム等を介して入力され
る画像データに対して自動的に本発明による画像処理を
行って印刷処理するように構成することも可能である。

【００２８】この他、カラーファクシミリ装置、カラー
コピー装置、プロジェクタといった画像データを扱う各
種の装置においても当然に適用可能である。

【００２９】画像処理制御プログラム 本発明による画像処理制御プログラムは、通常、コンピ
ュータ１２が読取可能な形態でフロッピー（登録商標）
ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて流
通する。当該プログラムは、メディア読取装置（ＣＤ−
ＲＯＭドライブ１３ｃ、フロッピーディスクドライブ１
３ａなど）によって読み取られてハードディスク１３ｂ
にインストールされる。そして、ＣＰＵが所望のプログ
ラムを適宜ハードディスク１３ｂから読み出して所望の
処理を実行するように構成されている。なお、本発明に
よる画像処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構
成する。

【００３０】色補正テーブル生成部 図１に示す画像処理装置の色補正テーブル生成部２０ｂ
は、より自然な色再現が可能な色補正テーブル（色再現
優先の色補正テ−ブル）を生成する。

【００３１】図１において、色補正テーブル生成部２０
ｂは、目標色空間および各パラメータ決定部２０ｅと、
基準白色点計算部２０ｆと、第１変換部２０ｇと、第２
変換部２０ｈと、第３変換部２０ｉと、第４変換部２０
ｊと、第５変換部２０ｋと、第６変換部２０ｌと、を備
えている。これら各構成部分の処理の詳細に関しては後
述する。

【００３２】以下、図５および図６を参照して、図１に
示す色補正テーブル生成部２０ｂによって行われる色補
正テーブル生成処理プログラムを説明する。当該実施形
態では、画像出力装置がプロジェクタの場合について説
明する。

【００３３】当該色補正テーブル生成処理プログラムの
実行にあたっては、前提として、以下に示すプロジェク
タの色特性データを予め測定しておく必要がある。

【００３４】すなわち、 白（Ｒd,Ｇd,Ｂd）＝（255,255,255）の三刺激値Ｘwp、
Ｙwp、Ｚwp 赤（Ｒd,Ｇd,Ｂd）＝（255, 0, 0）の三刺激値Ｘrp、
Ｙrp、Ｚrp 緑（Ｒd,Ｇd,Ｂd）＝（ 0,255, 0）の三刺激値Ｘgp、
Ｙgp、Ｚgp 青（Ｒd,Ｇd,Ｂd）＝（ 0, 0,255）の三刺激値Ｘbp、
Ｙbp、Ｚbp 黒（Ｒd,Ｇd,Ｂd）＝（ 0, 0, 0）の三刺激値Ｘkp、
Ｙkp、Ｚkp の各色特性データを予め測定しておく必要がある。各測
定データは、以下に示す式(1)

【００３５】

【数１】 を用いて白の輝度（Ｙwd）で規格化し、黒におけるオフ
セットを差し引いておく。式は、白のデータについて示
すが、ＲＧＢについても同様の変換を行う。黒について
は（Ｘkd,Ｙkd,Ｚkd）＝（0,0,0）となる。

【００３６】図５に、色補正テーブル生成部２０ｂによ
って行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明
するためのフローチャートを示す。

【００３７】目標色空間および各パラメータの決定処理
（Ｓ２０） 図５に示すように、色補正テーブル生成部２０ｂの目標
色空間および各パラメータ決定部２０ｅは、目標色空間
および変換用行列の各パラメータを決定する（Ｓ２
０）。

【００３８】まず、変換後の目標となる色空間の白
（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の色度座標
を決定する。色再現優先の色補正テーブルの場合、目標
色空間はｓＲＧＢなので各色度座標は、 白（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（255,255,255）の色度座標 ｘwt＝
0.313、ｙwt＝0.329 赤（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（255, 0, 0）の色度座標 ｘwt＝
0.640、ｙwt＝0.330 緑（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（ 0,255, 0）の色度座標 ｘwt＝
0.300、ｙwt＝0.600 青（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（ 0, 0,255）の色度座標 ｘwt＝
0.150、ｙwt＝0.060 となる。

【００３９】その他のパラメータとして、色補正量計算
部２０ｎから供給される部分順応パラメータＤおよびマ
ッチング限界明度Ｌmaxを定める。これらのパラメータ
の詳細については後述する。

【００４０】次に、目標色空間および各パラメータ決定
部２０ｅは、ＲtＧtＢtからＸtＹtＺtへの変換に用いる
行列Ｍtを計算する（Ｓ２０）。この変換は目標色空間
の定義に基づくものであり、Ｍtは以下の式(2)に示すよ
うな行列になる。

【００４１】

【数２】 次に、目標色空間および各パラメータ決定部２０ｅは、
ＲdＧdＢdからＸdＹdＺdへの変換に用いる行列Ｍdを計
算する（Ｓ２０）。この変換は、プロジェクタの色特性
に基づくものであり、Ｍdは以下の式(3)に示すような行
列になる。

【００４２】

【数３】 ここで、 ｚrd＝１−ｘrd−ｙrd ｚgd＝１−ｘgd−ｙgd ｚbd＝１−ｘbd−ｙbd であり、またＳrd、ＳgdおよびＳbdは、(Ｒd,Ｇd,Ｂd)
＝(255,255,255)が(Ｘd,Ｙd,Ｚd)＝(Ｘwd,Ｙwd,Ｚwd)に
変換されるように決定される値であり、以下の式：

【００４３】

【数４】 によって求められる。

【００４４】次に、目標色空間および各パラメータ決定
部２０ｅは、ＸtＹtＺtからＸt’Ｙt’Ｚt’への変換に
用いる行列Ｍwpを計算する（Ｓ２０）。プロジェクタの
色特性を完全にsRGBなどの目標色特性に合わせると、色
補正をかけ過ぎた赤っぽい画像に感じられることが多い
という問題点がある。これは、色補正前の画像を見てい
る段階で、プロジェクタ本来の緑を帯びた白が自然な白
と感じられるように、目の感覚が順応してしまっている
からである。この順応の影響を回避するために、ＸtＹt
ＺtからＸt’Ｙt’Ｚt’への変換を行い、目標の白色点
の色度をプロジェクタの白の色度に近づける処理を行
う。この変換は順応の理論に基づいて以下のように行
う。

【００４５】まず、三刺激値ＸtＹtＺtを人間の眼の３
種類の錐体（網膜上にある色を感知する細胞）の応答量
Ｌ,Ｍ,Ｓに変換する。

【００４６】

【数５】 次に、目標色空間および各パラメータ決定部２０ｅは、
順応後の錐体の応答量Ｌ’,Ｍ’,Ｓ’を Ｌ’＝｛(Ｌwd／Ｌwt)Ｄ＋(１−Ｄ)｝Ｌ … (6) Ｍ’＝｛(Ｍwd／Ｍwt)Ｄ＋(１−Ｄ)｝Ｍ … (7) Ｓ’＝｛(Ｓwd／Ｓwt)Ｄ＋(１−Ｄ)｝Ｓ … (8) を用いて計算する。式中のＤは、順応の度合いを示す部
分順応パラメータであり、０≦Ｄ≦１の値をとる。図９
に示すように、Ｄ＝０の時は色順応なし、すなわち目標
の白色点として目標色空間の白色点（ｘwt，ｙwt）を用
いる。一方、Ｄ＝１の時は目標の白色点としてプロジェ
クタの白色点（ｘwd，ｙwd）を用いる。０＜Ｄ＜１の場
合、目標の白色点はｘｙ座標上で（ｘwt，ｙwt）と（ｘ
wd，ｙwd）とを結ぶ直線を内分する点になる。当該パラ
メータＤは、画像出力装置であるプロジェクタの白の輝
度の関数とし、プロジェクタの白の輝度が大きい程、Ｄ
の値を大きくする（すなわち、プロジェクタの白色点に
近づける）。プロジェクタの白の輝度が大きい程、Ｄの
値を大きくするのは、人間の眼が、暗い光よりも明るい
光に対して順応し易いからである。図９に示す昼光軌跡
は、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めている代表的な昼
光の色度軌跡である。Ｄ₅₀やｓＲＧＢの白色点であるＤ
₆₅などの標準光の色度はこの軌跡上に存在する。

【００４７】また、式(6)〜式(8)におけるＬwt、Ｍwt、
Ｓwtは目標色空間の白における錐体の応答量であり、目
標色空間の白の三刺激値Ｘwt,Ｙwt,Ｚwtを式(5)に代入
することによって求められる。同様に、式(6)〜式(8)に
おけるＬwd、Ｍwd、Ｓwdはプロジェクタの白の三刺激値
Ｘwd,Ｙwd,Ｚwdにおける錐体の応答量である。

【００４８】最後に、錐体の応答量Ｌ’、Ｍ’、Ｓ’を

【００４９】

【数６】 を用いて三刺激値Ｘt’Ｙt’Ｚt’に戻す。式(9)中の行
列は、式(5)中の行列の逆行列である。そして、ＸtＹt
ＺtからＸt’Ｙt’Ｚt’への変換で用いる行列Ｍwpは、

【００５０】

【数７】 から求められる。ここで、Ｄ＝０の時の行列Ｍwpは単位
行列になる。

【００５１】基準白色点の計算処理（Ｓ２２） 基準白色点計算部２０ｆは、以下のように基準白色点の
計算を行う（Ｓ２２）。色再現優先の色補正テーブルで
は、変換後の白が「プロジェクタで出力できる最も明る
い白6500Ｋの色」となる。具体的には、後に説明するＳ
３８のＬd＊ｕd＊ｖd＊からＸdＹdＺdへの変換における
基準白色点ＸnＹnＺnを変換後の白の三刺激値にするこ
とで実現される。当該基準白色点ＸnＹnＺnも予め求め
ておく。

【００５２】基準白色点ＸnＹnＺnにおけるプロジェク
タの出力値をＲnＧnＢnとすると、ＸnＹnＺnとＲnＧnＢ
nとの間に

【００５３】

【数８】 の関係が成立する。

【００５４】式(11)の係数ｐは、(Ｒn,Ｇn,Ｂn)がプロ
ジェクタの色域内で最も明るい色になるように、すなわ
ち、Ｒn,Ｇn,Ｂnの最大値が２５５となるように選択す
る必要がある。現在のプロジェクタの色特性では、一般
的な色温度（１００００Ｋ以下）の白を出力する場合、
Ｒn＝２５５となることが実験的にわかっているので、
Ｒn＝２５５を式(11)に代入して係数ｐについて解くと

【００５５】

【数９】 となる。式(12)から係数ｐを求めることができ、さらに
求められた係数ｐを式(11)に代入することで、基準白色
点の三刺激値Ｘn,Ｙn,Ｚnが求まる。

【００５６】さらに当該基準白色点の三刺激値Ｘn,Ｙn,
Ｚnを用いてプロジェクタの白および黒の均等色空間Ｃ
ＩＥＬＵＶにおける座標(Ｌwd＊ｕwd＊ｖwd＊)および
(Ｌkd＊ｕkd＊ｖkd＊)を以下の式：

【００５７】

【数１０】 によって求めておく。式(13)に、プロジェクタの白の三
刺激値Ｘwd,Ｙwd,Ｚwdを代入すればＬwd＊ｕwd＊ｖwd＊
が求まり、式(13)に、プロジェクタの黒の三刺激値Ｘk
d,Ｙkd,Ｚkdを代入すればＬkd＊ｕkd＊ｖkd＊が求ま
る。

【００５８】３次元色補正テーブルの出力値の計算処理
（Ｓ２４） 次に、色補正テーブル生成部２０ｂの第１乃至第６変換
部２０ｇ〜２０ｌは、３次元色補正テーブル（３Ｄ−Ｌ
ＵＴ）の各入力値ＲtＧtＢtに対する出力値ＲdＧdＢdを
計算する（Ｓ２４）。３次元色補正テーブル（３Ｄ−Ｌ
ＵＴ）の出力値計算処理に関しては、図６を参照して、
さらに詳細に説明する。図６において、Ｓ３０における
処理は第１変換部２０ｇによって行われ、Ｓ３２におけ
る処理は第２変換部２０ｈによって行われ、Ｓ３４にお
ける処理は第３変換部２０ｉによって行われ、Ｓ３６に
おける処理は第４変換部２０ｊによって行われ、Ｓ３８
における処理は第５変換部２０ｋによって行われ、Ｓ４
０における処理は第６変換部２０ｌによって行われる。

【００５９】まず、第１変換部２０ｇは、目標となる色
空間の定義に基づいて、３次元色補正テーブルへの入力
値ＲtＧtＢtを３刺激値ＸtＹtＺtに変換する（Ｓ３
０）。色再現優先の色補正テーブルではｓＲＧＢが目標
色空間なので、ｓＲＧＢの定義に基づいた以下の式(14)
および式(15)によって計算する。

【００６０】

【数１１】 最終的なＸtＹtＺtの値は、以下の式(16)：

【００６１】

【数１２】 によって求められる。式(16)中のＭtは式(2)によって求
められる行列である。

【００６２】そして、第２変換部２０ｈは、式(10)およ
び以下の式(17)：

【００６３】

【数１３】 を用いて、ＸtＹtＺtからＸt’Ｙt’Ｚt’への変換を行
う（Ｓ３２）。当該変換によって、目の感覚が順応して
しまうことによる影響を回避する。すなわち、ＸtＹtＺ
tからＸt’Ｙt’Ｚt’への変換を行い、目標の白色点の
色度をプロジェクタの白の色度に近づける処理を行う。

【００６４】次に、第３変換部２０ｉは、目標色空間の
色とプロジェクタの色とを均等色空間であるＣＩＥＬＵ
Ｖ空間上で表して両者の対応付けを可能にするために、
以下の式(18)：

【００６５】

【数１４】 を用いて、目標色空間の三刺激値Ｘt’Ｙt’Ｚt’を色
圧縮空間ＣＩＥＬＵＶの座標値Ｌt*ｕt*ｖt*への変換を
行う（Ｓ３４）。

【００６６】式(18)中のＸwt’,Ｙwt’,Ｚwt’は、目標
色空間の白（Ｒt＝Ｇt＝Ｂt＝255）におけるＸt’,Ｙ
t’,Ｚt’の値である。

【００６７】そして、第４変換部２０ｊは、目標色空間
の色Ｌt*ｕt*ｖt*に対応付けるプロジェクタの色Ｌd*ｕ
d*ｖd*を求める（Ｓ３６）。

【００６８】色再現優先の３次元色補正テーブルでは、
色が目標色空間に合うことを目的としているので、基本
的には(Ｌd*,ｕd*,ｖd*)＝(Ｌt*,ｕt*,ｖt*)である。し
かし、プロジェクタの黒の輝度はゼロではなく、目標色
空間の(Ｘkd,Ｙkd,Ｚkd)＝(0,0,0)はプロジェクタの色
域外にあるので、これらの事実を考慮せずに計算すると
低階調領域において階調がつぶれてしまう。そこで、当
該実施形態では、目標色空間の色の明度Ｌt＊が小さく
なるにしたがって、対応付けれられる色が目標色空間の
色からはずれていき、目標色空間の黒（Ｌt＊＝０）が
測定されたプロジェクタの黒に変換されるようにする。
以上で説明したＳ３６における処理を式に示すと以下の
ようになる。

【００６９】

【数１５】 ここで、Ｌkt*,ｕkt*,ｖkt*は目標色空間の黒(Ｒt,Ｇt,
Ｂt)＝(0,0,0)に対する式(14)〜式(18)による計算結果
であり、Ｌkd*,ｕkd*,ｖkd*はプロジェクタの黒のＣＩ
ＥＬＵＶ空間における座標である。また、当該実施形態
において、マッチング限界明度Ｌmaxは１００とする。

【００７０】次に、第５変換部２０ｋは、

【００７１】

【数１６】 を用いて、Ｌd*ｕd*ｖd*からＸdＹdＺdへの変換を行う
（Ｓ３８）。ここで、Ｘn,Ｙn,Ｚnの値は、基準白色点
の三刺激値である。

【００７２】最後に、第６変換部２０ｌは、プロジェク
タの色特性に基づいてＸdＹdＺdをＲdＧdＢdに変換する
（Ｓ４０）。変換式は、以下の式(22)および式(23)：

【００７３】

【数１７】

【００７４】

【数１８】 のようになる。式(22)において、Ｍd^-1は式(3)に示す行
列Ｍdの逆行列である。計算の結果、Ｒd,Ｇd,Ｂd＜０と
なったときはＲd,Ｇd,Ｂdをゼロとし、Ｒd,Ｇd,Ｂd＞25
5となったときには255とする。ここで得られたＲd,Ｇd,
Ｂdの値が最終的な３次元色補正テーブルのデータとな
る。

【００７５】そして、図５のＳ２６に戻り、当該最終的
な３次元色補正テーブルのデータに基づき、３次元色補
正テーブルが生成される（Ｓ２６）。

【００７６】以上のようにして、目の感覚が順応してし
まうことによる影響を回避するためにＸtＹtＺtからＸ
t’Ｙt’Ｚt’への変換を行い、目標の白色点の色度を
プロジェクタの白の色度に近づける処理を行っているの
で、より自然な色再現が可能な色補正テーブルを生成す
ることができる。

【００７７】画像処理装置 第１実施形態 図３において、画像処理装置２０Ｂは、ＲＧＢ画像入力
データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理さ
れた画像データを画像出力装置３０に出力する。ここ
で、画像データはカラー画像を所定の要素色毎に色分解
しつつ、その要素色毎に強弱を表したものであり、有彩
色であって所定の比で混合したときにはグレイに代表さ
れる無彩色と黒色とからなる。当該実施形態では、プロ
ジェクタ、ディスプレイなどの画像出力装置３０がＲＧ
Ｂデータに基づき色再現を行う場合について説明する。

【００７８】画像処理装置２０Ｂは、色補正テーブルを
選択するための色補正テーブル選択部２０ｃと；色補正
部２０ａの色補正量（Ｄ）を計算するための色補正量計
算部２０ｎと；当該計算されたＤの値に基づき色補正テ
ーブルを生成する色補正テーブル生成部２０ｂと、当該
色補正テーブル生成部２０ｂによって生成された色再現
優先の色補正テーブルを参照してＲＧＢデータをＲ’
Ｇ’Ｂ’データに変換するための色補正部２０ａと；を
備えている。

【００７９】次に、図４を参照して、画像処理装置２０
Ｂの動作について説明する。当該実施形態では、ステッ
プ７２において、色補正テーブル生成部２０ｂによって
生成された色再現優先の色補正テーブルが選択される場
合について説明する。

【００８０】図４に示すように、ユーザによって画像出
力開始（ステップ７０）が指示されるとともに、色再現
優先の色補正テーブルが選択されると（ステップ７２、
Ｙｅｓ）、色補正量修正処理が行われる（ステップ７
４）。すなわち、色補正量計算部２０ｎが、色補正部２
０ａにおける色補正量（Ｄ）を計算する。具体的には、
色再現優先の色補正テーブルにおけるパラメータＤ（式
(6)、式(7)および式(8)における部分順応パラメータ）
の値を図１０に示すように指数関数的に時間とともに減
少させる。当該実施形態では、色補正開始後、約６０秒
〜１２０秒でＤの値がほぼゼロになるように指数関数の
時定数を決定する。すなわち、パラメータＤはｔについ
ての指数関数： Ｄ＝ｅ^-t/τ によって表される。ここで、τは60≦τ≦120の実数で
ある。

【００８１】そして、色補正量計算部２０ｎによって求
められたＤに基づき、図５および図６を参照して説明し
た色補正テーブル生成処理が行われる（ステップ７
６）。

【００８２】そして、生成された色補正テーブルが色補
正部２０ａに組み込まれ（ステップ７７）、当該色補正
部２０ａは、組み込まれた色補正テーブルを参照して補
間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う
（ステップ７８）。

【００８３】上記ステップ７４〜７８はデータが終了す
るまで行われる（ステップ７９）。

【００８４】当該実施形態による画像処理装置によれ
ば、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避す
るために目標の白色点の色度をプロジェクタの白の色度
に近づける処理を行う色再現優先の色補正テーブルを用
いて画像処理を行うとともに、色補正開始後、時間の経
過とともにＤの値を小さくすることによって目標の白色
点の色度を真の白の色度に近づける処理を行っているの
で、より自然な色再現が可能である。

【００８５】第２実施形態 図７において、画像処理装置２０Ｃは、ＲＧＢ画像入力
データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理さ
れた画像データを画像出力装置３０に出力する。第１実
施形態と同様に、画像データはカラー画像を所定の要素
色毎に色分解しつつ、その要素色毎に強弱を表したもの
であり、有彩色であって所定の比で混合したときにはグ
レイに代表される無彩色と黒色とからなる。当該第２実
施形態においては、プロジェクタがＲＧＢデータに基づ
き色再現を行う場合について説明する。

【００８６】画像処理装置２０Ｃは、色補正部２０ａの
色補正量（Ｄ）を計算するための色補正量計算部２０ｎ
と；当該計算されたＤの値に基づき色補正テーブルを生
成する色補正テーブル生成部２０ｂと、当該色補正テー
ブル生成部２０ｂによって生成された色再現優先の色補
正テーブルを参照してＲＧＢデータをＲ’Ｇ’Ｂ’デー
タに変換するための色補正部２０ａと；を備えている。
なお、画像データ生成部２０ｍから供給されるＲＧＢデ
ータが、自然画など色を忠実に再現した方が好ましいデ
ータである場合、所定のデータ判定フラグを有してお
り、前記ＲＧＢデータがプリゼンテーション用のデータ
など明るさを優先して色再現した方が好ましいデータで
ある場合、所定のデータ判定フラグを有していないよう
に構成する。

【００８７】次に、図８を参照して、画像処理装置２０
Ｃの動作について説明する。

【００８８】図８に示すように、ユーザによって画像出
力開始（ステップ８０）が指示されると、色補正部２０
ａは、画像データ生成部２０ｍから供給されるデータの
前記所定のデータ判定フラグを有しているか否かを判定
する（ステップ８２）。所定のデータ判定フラグを有し
ている場合（ステップ８２、Ｙｅｓ）、色補正量修正処
理が行われる（ステップ８３）。すなわち、色補正量計
算部２０ｎが、色補正部２０ａにおける色補正量（Ｄ）
を計算する。具体的には、第１実施形態と同様に、色再
現優先の色補正テーブルにおけるパラメータＤ（式
(6)、式(7)および式(8)における部分順応パラメータ）
の値を図１０に示すように指数関数的に時間とともに減
少させる。当該第２実施形態においても、色補正開始
後、約６０秒〜１２０秒でＤの値がほぼゼロになるよう
に指数関数の時定数を決定する。すなわち、パラメータ
Ｄはｔについての指数関数： Ｄ＝ｅ^-t/τ によって表される。ここで、τは60≦τ≦120の実数で
ある。

【００８９】そして、色補正量計算部２０ｎによって求
められたＤに基づき、図５および図６を参照して説明し
た色補正テーブル生成処理が行われる（ステップ８
４）。

【００９０】そして、生成された色補正テーブルが色補
正部２０ａに組み込まれ（ステップ８６）、当該色補正
部２０ａは、組み込まれた色補正テーブルを参照して補
間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う
（ステップ８９）。

【００９１】一方、所定のデータ判定フラグを有してい
ない場合（ステップ８２、Ｎｏ）、明るさ優先の３次元
色補正テーブルが生成され、（ステップ８５）、当該生
成された３次元色補正テーブルが色補正部２０ａに組み
込まれる（ステップ８６）。当該色補正部２０ａは、組
み込まれた色補正テーブルを参照して補間演算によって
画像処理を行い、画像出力処理を行う（ステップ８
９）。

【００９２】上記ステップ８２〜８９はデータが終了す
るまで行われる（ステップ９０）。

【００９３】当該実施形態では、ステップ８２におい
て、データ判定フラグを有しているか否かに応じて明る
さ優先の色補正テーブルまたは色再現優先の色補正テー
ブルを選択しているので、データの種類に応じてより適
切な色再現を行うことができる。

【００９４】当該実施形態による画像処理装置によれ
ば、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避す
るために目標の白色点の色度をプロジェクタの白の色度
に近づける処理を行う色再現優先の色補正テーブルを用
いて画像処理を行うとともに、色補正開始後、時間の経
過とともにＤの値を小さくすることによって目標の白色
点の色度を真の白の色度に近づける処理を行っているの
で、より自然な色再現が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置の色
補正テーブル生成部の機能ブロック図である。

【図２】本発明による色補正テ−ブル生成部および画像
処理装置の具体的ハードウエア構成例を示す概略ブロッ
ク図である。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる画像処理装置の
機能ブロック図である。

【図４】画像処理装置２０Ｂの動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】色補正テーブル生成部２０ｂによって行われる
色補正テーブル生成処理プログラムを説明するためのフ
ローチャートである。

【図６】３次元色補正テーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）の出力
値計算処理プログラムを説明するためのフローチャート
である。

【図７】本発明の第２実施形態にかかる画像処理装置の
機能ブロック図である。

【図８】画像処理装置２０Ｃの動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図９】色再現優先の色補正テーブルを生成する際に必
要な、目標の白色点を説明するための図である。

【図１０】時間経過に伴うＤの値の変化量を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０ 画像入力装置 １１ａ スキャナ １１ｂ デジタルスチルカメラ １１ｃ ビデオカメラ １２ コンピュータ本体 １２ａ オペレーティングシステム １２ｂ ディスプレイドライバ １２ｃ プリンタドライバ １２ｄ アプリケーション １３ａ フロッピーディスクドライブ １３ｂ ハードディスク １３ｃ ＣＤ−ＲＯＭドライブ １４ａ モデム １５ａ キーボード １５ｂ マウス １７ａ ディスプレイ １７ｂ カラープリンタ １７ｃ プロジェクタ ２０Ｂ 画像処理装置 ２０Ｃ 画像処理装置 ２０ａ 色補正部 ２０ｂ 色補正テーブル生成部 ２０ｃ 色補正ＬＵＴ選択部 ２０ｅ 目標色空間および各パラメータ決定部 ２０ｆ 基準白色点計算部 ２０ｇ 第１変換部 ２０ｈ 第２変換部 ２０ｉ 第３変換部 ２０ｊ 第４変換部 ２０ｋ 第５変換部 ２０ｌ 第６変換部 ２０ｍ 画像データ生成部 ２０ｎ 色補正量計算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍬田 直樹 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C087 AA15 AA16 AC07 BD36 5B057 CE11 CE17 CE18 CH01 CH07 CH11 5C077 MP08 PP32 PP37 PP44 PQ12 PQ22 PQ23 5C079 HB01 HB05 HB11 LA02 LB02 MA01 MA04 MA11 NA03 5C082 BA34 CA12 CB01 DA87 MM10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色補正テーブルを用いて入力信号に対し
   て所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像
   処理装置であって、 画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換
   量を異ならせるとともに、色補正開始後の経過時間に応
   じて前記白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを
   備える画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像処理装置であっ
   て、 色補正開始後の経過時間に応じて、色補正後の目標白色
   点を本来の白色点に徐々に近づける、画像処理装置。
3. 【請求項３】 色補正テーブルを用いて入力信号に対し
   て所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像
   処理装置であって、 忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先
   の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうため
   の明るさ優先の色補正テーブルと、 を備え、前記色再現優先の色補正テーブルによる変換の
   目標白色点を画像出力装置の白色点に近づけ、前記色再
   現優先の色補正テーブルによる色補正開始後、時間の経
   過とともに目標白色点を本来の白色点に徐々に近づけ
   る、画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいづれか一項に記載の
   画像処理装置であって、 時間の経過とともに指数関数的に目標白色点を本来の白
   色点に徐々に近づける、画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいづれか一項に記載の
   画像処理装置であって、 約６０秒乃至約１２０秒で、目標白色点を本来の白色点
   にほぼ一致させる、画像処理装置。
6. 【請求項６】 画像出力装置の出力する白の輝度に応じ
   て白色点の変換量を異ならせるとともに、色補正開始後
   の経過時間に応じて前記白色点の変換量を異ならせる色
   補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理
   を施して画像出力装置に出力する画像処理方法。
7. 【請求項７】 忠実な色再現が可能な色補正を行なうた
   めの色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補
   正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用
   いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力
   装置に出力する画像処理方法であって、 前記色再現優先の色補正テーブルによる変換の目標白色
   点を画像出力装置の白色点に近づけ、前記色再現優先の
   色補正テーブルによる色補正開始後、時間の経過ととも
   に目標白色点を本来の白色点に徐々に近づける、画像処
   理方法。
8. 【請求項８】 画像出力装置の出力する白の輝度に応じ
   て白色点の変換量を異ならせるとともに、色補正開始後
   の経過時間に応じて前記白色点の変換量を異ならせる色
   補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 【請求項９】 忠実な色再現が可能な色補正を行なうた
   めの色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補
   正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用
   いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力
   装置に出力する処理をコンピュータに実行させるための
   プログラムであって、 前記色再現優先の色補正テーブルによる変換の目標白色
   点を画像出力装置の白色点に近づけ、前記色再現優先の
   色補正テーブルによる色補正開始後、時間の経過ととも
   に目標白色点を本来の白色点に徐々に近づける画像処理
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 【請求項１０】 請求項８または９に記載のプログラム
    を記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体。
11. 【請求項１１】 画像出力装置の出力する白の輝度に応
    じて白色点の変換量を異ならせるとともに、色補正開始
    後の経過時間に応じて前記白色点の変換量を異ならせる
    色補正テーブルを記録したコンピュータによって読取可
    能な記録媒体。