JP2004070228A

JP2004070228A - 環境光源補正機能付きの表示装置とデザイン装置と、デザイン方法、及び測色計ユニット

Info

Publication number: JP2004070228A
Application number: JP2002232901A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagashima; 長島　裕志
Original assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Current assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【構成】標準光源で校正済みのカラーモニタを環境光源に対して補正する。Ｒ，Ｇ，Ｂなどのカラーフィルタを測色計に取り付けて環境光を測色し、この測色データから環境光源のスペクトル特性を示すデータを得る。環境光源のスペクトル特性と、標準光源のスペクトル特性との相違に応じて、環境光源補正用の行列を生成し、色変換テーブルに書き込む。そして画像メモリのデータをカラーモニタに表示する際に、色変換テーブルのデータを参照してカラーデータを補正する。
【効果】所定の標準光源での物体色ではなく、環境光源での物体色でデザインした物品をカラーモニタに表示できる。
【選択図】　　図５

Description

【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は表示装置やデザイン装置、デザイン方法などに関し、特に環境光源の補正に関する。この発明はまた環境光源の補正に用いる測色計ユニットに関する。
【０００２】
【従来技術】
カラーモニタを標準光源に対して校正することが知られている。標準光源としては、６５００Ｋの白色光に対応するＤ６５や、５０００Ｋの白色光に対応するＤ５０など、種々のものが用いられている。また校正用のツールとして測色計が用いられ、測色計は入射光のカラースペース上の色座標などを出力する。さらに測色計には、Ｄ６５などの標準光源を内蔵しているものが多い。
【０００３】
カラーモニタの校正では、カラーモニタの表示光を測色計で測定し、色座標からなる測色データをカラーモニタにフィードバックする。カラーモニタでは、表示光の発生に用いた色座標と、測色データとの差分を誤差と見なして、この誤差を打ち消すように補正データを発生させて記憶する。
【０００４】
ところで繊維製品や家具、自動車あるいはポスターなどをデザインする場合、色見本の色番号を入力したり、あるいは欲しい色を持つ物品の色彩をスキャナで読み取ってデザイン装置に入力することがある。色番号で色座標を入力することは、標準光源下での色見本の物体色を入力することである。またスキャナは標準光源を内蔵しているので、標準光源で物体色を読み取って入力することになる。このようにしてデザイン画像上のカラーデータには、標準光源下での物体色との位置付けが与えられる。ここでデザイン画像をカラーモニタに表示すると、カラーモニタは標準光源に対して校正され、標準光源下での物体色がカラーデータとして記憶されているので、標準光源での物体色がカラーモニタに表示される。しかしながらデザイナーは、環境光源下での物体色を見てデザインしているので、デザイナーは環境光源色下での物体色と、カラーモニタに表示された標準光源下での物体色との間で、頭を切り換えながらデザインすることになる。例えばデザイナーは、環境光源下で色見本などを見てデザインの色彩を指定する。これに対してカラーモニタに表示されるデザインでは、色彩は標準光源下の物体色に変更されている。標準光源下での物体色と環境光源下での物体色は一般に異なるので、デザイナーは自分の持っているイメージとは異なる物体色がカラーモニタに表示されるのを見ることになり、デザインが難しくなる。
【０００５】
【発明の課題】
この発明の課題は、カラーモニタが置かれた環境光源での物体色で画像を表示できる表示装置やデザイン装置、デザイン方法を提供することにある（請求項１〜７）。
請求項２，４の発明での追加の課題は、環境光源のカラースペース上の特徴を、簡易にかつ確実に入力できるようにすることにある。
請求項５，７の発明での追加の課題は、環境光源での物体色でデザインした画像をカラーモニタに表示するデザイン装置やデザイン方法の具体的な構成を提供することにある。
請求項８の発明の課題は、カラーモニタの校正に用いる測色計を用いて、環境光源のスペクトル上の特徴を簡単にカラーモニタに入力できるようにすることにある。
【０００６】
【用語法】
この明細書で、カラースペースと色空間は同義語で、色座標とカラーデータも同義語である。カラースペース上の特徴は、スペクトルや色座標などを意味する。またカラーデータは、（Ｒ，Ｇ，Ｂ），（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）、（Ｌ，ａ，ｂ）等の適宜のデータ形式で表現できる。記憶する画像は原則としてカラー画像であるが、例えば白黒データを記憶してカラーモニタに表示する時点でカラーデータを指定し、指定したカラーデータを補正して表示するなどでも良い。プロファイルが既知の光源は、例えばスペクトルやカラースペースでの色座標が既知、特にスペクトルが既知の光源を意味する。標準光源以外の光源を、プロファイルが既知の光源として用いる場合、カラーデータと共に用いた既知光源のプロファイルや標準光源への変換用のデータを記憶することが好ましい。
【０００７】
【発明の構成】
この発明の表示装置は、標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、画像を記憶するための画像記憶手段とを備えた表示装置において、前記カラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータの入力手段と、入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じて補正用のデータを生成するためのデータ生成手段と、生成された補正データを記憶し、画像記憶手段のデータを該補正データにより環境光源での物体色に補正して、前記カラーモニタに入力するための補正手段、とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
好ましくは、カラーフィルタ付きの測色計で、カラーフィルタを変えながら、環境光を複数回測色した際の測色データの入力を、前記入力手段から受け付けるようにする（請求項２）。
【０００８】
この発明はまた、標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、デザインの入力手段と、デザインした画像を記憶するための画像記憶手段、とを備えたデザイン装置において、デザイン装置のカラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータの入力手段と、入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じて補正用のデータを生成するためのデータ生成手段と、生成された補正データを記憶し、画像記憶手段のデータを該補正データにより環境光源での物体色に補正して、前記カラーモニタに入力するための補正手段、とを備えた、環境光源補正機能付きのデザイン装置にある（請求項３）。
好ましくは、カラーフィルタ付きの測色計で、カラーフィルタを変えながら、環境光を複数回測色した際の測色データの入力を、前記入力手段から受け付けるようにする（請求項４）。
【０００９】
また好ましくは、デザインした画像に対して、プロファイルが既知の光源での物体色をカラーデータとして画像記憶手段に記憶し、記憶したカラーデータを、前記既知光源での物体色から環境光源での物体色に前記補正手段により補正して、カラーモニタに表示するようにする（請求項５）。
【００１０】
この発明のデザイン方法は、標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、デザインの入力手段と、デザインした画像を記憶するための画像記憶手段、とを備えたデザイン装置を用いたデザイン方法において、デザイン装置のカラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータをデザイン装置に入力し、該デザイン装置では、入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じた、補正用のデータを生成すると共に、生成した補正データを記憶し、画像記憶手段に記憶したデザイン画像のカラーデータを前記補正データにより補正することにより、カラーモニタが置かれた環境光源での物体色に補正してカラーモニタに表示するようにしたことを特徴とする（請求項６）。
【００１１】
好ましくは、環境光源下に置かれた物品に対して、その物体色をプロファイルが既知の光源で読み取って入力し、もしくは環境光源下に置かれた色見本に対して、標準光源下での物体色を色番号で入力し、入力した物体色を環境光源での物体色に補正することにより、前記物品もしくは色見本に対する環境光源での物体色をカラーモニタに表示するようにする（請求項７）。
【００１２】
この発明の測色計ユニットは、測色計と該測色計に着脱自在の複数枚のカラーフィルタとを備え、カラーフィルタを介して入射させた環境光に対する測色データをデザイン装置へ出力するようにしたものである（請求項８）。
【００１３】
【発明の作用と効果】
この発明の表示装置では、環境光源のカラースペース上の特徴を表示装置に入力して、標準光源との差異に応じた補正データを記憶し、画像記憶手段の画像データを補正データで補正してカラーモニタに表示する。このためカラーモニタには画像が環境光源での物体色で表示される（請求項１，２）。
さてデザインした画像やデザインのサンプル、あるいはその他の種々の画像を、ＤＶＤやＨＤ、光ディスクなどの画像記憶手段に記憶し、カラーモニタで表示する場合、通常であればカラーモニタは標準光源で校正されているので、カラーモニタが置かれた環境光源でその画像がどのように見えるかは無視され、標準光源で見えるように表示される。このため例えば繊維製品などのサンプルの画像を画像記憶手段に記憶して、ブティックなどで表示しても、そのブティックでサンプルの現品が見えるようにではなく、標準光源で照明した場合に見えるようにしか表示できない。
これに対してこの発明の表示装置は、記憶した画像を、カラーモニタが置かれた場所での環境光源により見えるように表示できる。この結果、画像をよりリアルに表示でき、特に現品に代えて記憶画像を用いても、その環境光源で見えるように表示できるので、電子カタログのように用いることができる（請求項１）。請求項２の発明では、カラーモニタの校正に用いる測色計から環境光源のカラースペース上の特徴を入力でき、しかも環境光源の色座標ではなく、そのスペクトル分布を直接または間接に表すデータを入力できるので、環境光源での補正を正確に行える。
【００１４】
この発明のデザイン装置では、環境光源のカラースペース上の特徴をデザイン装置に入力して、標準光源との差異に応じた補正データを記憶し、画像記憶手段の画像データを補正データで補正してカラーモニタに表示する。このためカラーモニタにはデザインした画像が環境光源での物体色で表示され、環境光源での物体色を見てデザインすれば、環境光源での物体色でデザインが表示される。従ってデザイナは、環境光源での物体色と標準光源での物体色の双方を考慮してデザインする必要が無く、デザインが容易になる（請求項３〜５）。
【００１５】
請求項４の発明では、カラーモニタの校正に用いる測色計から環境光源のカラースペース上の特徴を入力でき、しかも環境光源の色座標ではなく、そのスペクトル分布を直接または間接に表すデータを入力できるので、環境光源での補正を正確に行える。
請求項５の発明では、画像記憶手段にはプロファイルが既知の光源での物体色がカラーデータとして記憶されるので、デザインした画像の意味が明確になり、例えば環境光源が変わってもカラーデータの意味が一意的に解釈できる。そしてカラーモニタでの表示は環境光源での物体色となるので、デザイナが見た色でデザインが表示される。
【００１６】
この発明のデザイン方法では、環境光源のカラースペース上の特徴をデザイン装置に入力して、標準光源との差異に応じた補正データを記憶し、画像記憶手段の画像データを補正データで補正してカラーモニタに表示する。このためカラーモニタにはデザインした画像が環境光源での物体色で表示され、環境光源での物体色を見てデザインすれば、環境光源での物体色でデザインが表示される。従ってデザイナは、環境光源での物体色と標準光源での物体色の双方を考慮してデザインする必要が無く、デザインが容易になる（請求項６，７）。
【００１７】
請求項７の発明では、標準光源やプロファイルが既知の光源での、物品や色見本の物体色が画像記憶手段にはカラーデータとして記憶されるので、デザインした画像の意味が明確になり、例えば環境光源が変わってもカラーデータの意味が一意的に解釈できる。そしてカラーモニタでの表示は環境光源での色見本や物品の物体色となるので、デザイナが見た色でデザインが表示される。
【００１８】
この発明の測色計ユニットは、カラーモニタの校正と環境光源の特徴の抽出とに兼用でき便利である。またカラーフィルタを交換することにより、環境光源のスペクトルを表すデータを入力できるので、環境光源の補正を正確に行える（請求項８）。
【００１９】
【実施例】
図１〜図１５に、実施例とその変形とを示す。図１に実施例のデザイン装置２の構成を示す。デザイン装置２の入力系から説明すると、４はキーボードで、６は測色計ユニットで、その構成は図２を参照して後述する。８はスキャナで、標準光源を内蔵し、色見本や現物の物品の色彩などを読み込むためのものである。１０はトラックボールで、ジョイスティックやマウスその他の入力手段でも良く、１２はタブレット上での座標と圧力とを出力するスタイラスである。補助的な入出力について説明すると、１４は光ディスクやハードディスクなどの外部メモリで、１６はＬＡＮインターフェースで、実施例では図示しないルータなどを介して、インターネットなどに接続可能なものとする。
【００２０】
１８はＣＰＵで、図１では単一のＣＰＵが存在するように示したが、コマンド発生用のフロントエンドプロセッサと、画像処理用の画像プロセッサなどの複数のプロセッサに分散して設けても良い。２０は作業メモリで、デザイン過程で生じる様々な一時的データを保存するために用いる。２２は色変換テーブルで、２４はカラーモニタであり、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイなどを用いる。２６は画像メモリで、デザイン画像をカラーデータとして記憶し、記憶形態はラスターフォーマットでもベクトルフォーマットでも良い。２８はアドレス生成部で、カラーモニタ２４に表示するために、画像メモリ２６から読み出すデータのアドレスを生成する。３０は色変換テーブル生成部で、色変換テーブル２２のデータを生成するためのものである。
【００２１】
図２に測色計ユニット６の構造を示すと、３２は測色計で、標準光源とＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つのカラーフィルタ付きの光量計やＣＣＤセンサなどを備え、入射窓３４から入射する光の色座標を出力する。なお色座標をカラーデータと呼ぶことがある。またこの明細書ではカラーデータはＲＧＢにより表示するが、ＣＭＹＫやＬａｂなどの他の表示でも良い。そして測色計３２自体は公知のものであり、カラーモニタ２４の標準光源での校正などのために用いられているものである。３６はアダプタで、測色計３２を取り付けて、測色計ユニット６とする。３８は集光部でレンズやミラーなどを用い、広い入射角からの光を混合するように集光する。４０はカラーフィルタで、複数枚のカラーフィルタ４０がアダプタ３６に着脱自在で、カラーフィルタ４０を交換しながら、各フィルタを透過した環境光の色座標を測色できるようにしてある。４１，４２は入射窓３４へカラーフィルタ４０を通過した環境光を導くためのミラーである。
【００２２】
図３に測色計ユニットの変形例を示すと、集光部３８とカラーフィルタ４０とを取り付けたアダプタ４６を、測色計３２の入射窓３４に着脱自在にする。なおカラーフィルタ４０はアダプタ４６に対して着脱自在で、複数のカラーフィルタを交換しながら環境光を測色することができる。
【００２３】
カラーフィルタ４０の枚数は、実施例ではＲ，Ｇ，Ｂの３枚とし、いずれも広帯域のカラーフィルタを用いる。しかしながら３８０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光の範囲を例えば１０ｎｍずつに分割し、例えば３３枚の狭帯域のカラーフィルタを交換自在にしても良い。さらにカラーフィルタ４０を用いず、測色計３２の入射窓３４へ直接環境光を入力しても良い。この場合は、環境光源の色座標が得られるが、環境光源の補正に用い得るデータ数が少ないので、環境光源の補正に限界が生じる。好ましいカラーフィルタの枚数は３〜８枚で、何れも広帯域のカラーフィルタが好ましい。
【００２４】
実施例で、測色計３２を用い、環境光源の特性、即ち環境光源のカラースペース上の特徴を求めるようにしたのは、測色計３２がカラーモニタ２４の校正のため広く用いられているので、これを兼用するためである。しかしながら測色計３２以外のものによっても、環境光源の特徴を求めることができる。例えばカラーのＣＣＤカメラに対して、カラーフィルタ４０を着脱自在にして環境光を測色するようにしても良い。
【００２５】
図４に、画像メモリ２６に記憶したデザインデータをカラーモニタ２４に表示する過程を示す。アドレス生成部２８はカラーモニタ２４に表示するための画像メモリ２６でのアドレスを生成して、画像メモリ２６からカラーデータを読み出す。読み出したカラーデータは、色変換テーブル２２のインデックス（見出しデータ）として用いられ、入力したカラーデータＲ，Ｇ，Ｂに対する色変換テーブル２２に記憶したデータ（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）が出力データとしてカラーモニタ２４に入力される。そしてカラーモニタ２４は色変換テーブル２２の出力データを表示する。
【００２６】
ここで画像メモリ２６のカラーデータは、後述のように、標準光源での物体色に対応するデータである。そして色変換テーブル２２のデータは、標準光源での物体色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、カラーモニタ２４が置かれた環境での環境光源の物体色（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に変換するためのデータである。このため画像メモリ２６はデザインデータに対して標準光源での物体色をカラーデータとして記憶し、色変換テーブル２２でその環境光源でそのデザインが見えるはずの物体色に変換して、カラーモニタ２４に表示させることになる。画像メモリ２６のカラーデータは、標準光源での物体色を表すので、個々の環境光源には依存せず、一般的なデザインデータとして用いることができる。カラーモニタ２４に表示されるカラーデータは、その環境光源での物体色なので、環境光源の中でデザインのカラーデータを選び、デザインしたデザイナーにとって、デザイナのイメージしたカラーデータが表示されることになる。
【００２７】
図５に、色変換テーブル生成部３０の構成を示す。なお測色計ユニット６やカラーモニタ２４並びに色変換テーブル２２自体は、色変換テーブル生成部３０の一部ではなく、その入力部や出力部に対応する。５０は標準光源校正用パラメータ生成部で、カラーモニタ２４をＤ６５などの標準光源に対して校正するためのサンプルデータを発生する。パラメータ生成部５０は、カラースペース上の複数のカラーデータを、サンプルデータとしてカラーモニタ２４に供給し、カラーモニタ２４はこのデータに従って表示を行う。そして測色計ユニット６の測色計３２はカラーモニタの表示光を測色し、測色データを出力する。なおカラーモニタ２４の測色を行う場合、カラーフィルタ４０を経由しない光を用いるものとする。このためにはアダプタから測色計３２を取り外したり、カラーフィルタ４０を用いずに、集光部３８からカラーモニタの表示光を入射させたりすればよい。
【００２８】
パラメータ生成部５０は、カラーモニタ２４に入力したサンプルデータを色座標からなる比較データとして差分データ算出部５１へ入力する。一方測色計ユニット６は、カラーモニタの表示光を測色し、測色データとしてカラーデータ（色座標）を差分データ算出部５１へ入力する。差分データ算出部５１はこれらの差分を参照表５２へ書き込む。この結果、参照表５２のデータは、サンプルデータとそれに対する差分の値となる。なおカラーデータは３次元ベクトル空間のデータと見なすことができるので、サンプルデータもその差分も３次元のベクトルデータとなる。
【００２９】
測色計ユニット６は集光部３８とカラーフィルタ４０とを介して環境光を測色し、測色データを出力する。前記のようにカラーフィルタ４０を交換し、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色のカラーフィルタに対する測色データを出力する。この結果、３行３列の行列からなるデータが得られる。３行３列のデータが得られると、環境光のスペクトルの概要が判明する。少なくとも環境光源のカラースペース上の特徴が明らかになる。そしてカラーフィルタ４０の枚数を増やすと、環境光源のスペクトルをより正確に算出し得る。ただしカラーフィルタ４０の枚数を増やすと、環境光源を測色する手間がそれだけ増すことになる。
【００３０】
環境光（環境光源）の測色データは、環境光源スペクトル算出部５７へ入力され、算出部５７には標準光源スペクトルデータテーブル５６から標準光源のスペクトルに対応するデータが入力される。そして環境光源スペクトル算出部５７は、測色した環境光の測色データと、標準光源に対する対応するデータとの相違を出力する。例えば環境光の測色データが３行３列の行列Ｍ１で表現されるとする。環境光源に代えて、標準光源での同様の測色データを標準光源スペクトルデータテーブル５６に記憶し、この行列Ｓの逆行列Ｓ^−１を出力する。そして環境光源スペクトル算出部５７は、環境光に対する測色データを表す行列Ｍ１と標準光源のスペクトルデータを表すＳの逆行列Ｓ^−１との積の行列Ｍ＝Ｍ１Ｓ^−１を出力する。
【００３１】
色変換テーブル２２への書き込みを制御するため、色変換テーブルアドレス生成部６０を用い、色変換テーブル２２の書き込みアドレス（インデックスとしてのＲ，Ｇ，Ｂ値）毎にアドレスを生成する。このアドレスで参照表５２を読み出すが、色変換テーブル２２は広いアドレス空間を持つのに対して、参照表５２のアドレス空間は狭い。そこで必要なアドレスの周囲のデータを参照表５２から読み出し、補間部６１で補間して、該当するアドレスについて、カラーモニタ表示光の測色データと、比較データとの差分を非線形変換部６２へ入力する。
【００３２】
非線形変換部６２ではこの差分値に応じて非線形変換を施す。ここで、差分値はカラーモニタ２４が標準光源にマッチングしている状態からのずれを表すので、このずれを解消するように非線形変換を施す。なお標準光源に対する校正は、人間の目を基準とする視覚的な校正なので、非線形変換が必要になる。非線形変換部６２の出力をＦとすると、出力Ｆは（ｆＲ，ｆＧ，ｆＢ）の３成分からなるベクトル型のデータで、出力Ｆを環境光源補正部６４へ入力する。環境光源補正部６４では、出力Ｆに対して環境光源スペクトル算出部５７の出力行列Ｍを乗算し、この値ＭＦは３次元のベクトルデータとなる。
【００３３】
環境光源スペクトル算出部５７は、標準光源のスペクトルに対応する行列Ｓの逆行列Ｓ^−１を用いた処理をしているので、スペクトル算出部５７の出力行列Ｍは、環境光源が標準光源と一致する場合、単位行列となる。またカラーモニタ２４の状態が標準光源にマッチングしていれば、非線形変換部６２の出力ベクトルＦは、例えば（１，１，１）の定数ベクトルとなる。そこでこれらの乗算からなるＭ・Ｆは、▲１▼カラーモニタ２４を標準光源に対して校正した後に、▲２▼環境光源に対し補正したものとなる。即ち最初に標準光源に対して校正し、次いで環境光源に対して補正したことになるので、画像メモリのカラーデータをその環境光源で見える物体色に変換できる。
【００３４】
図６〜図８のアルゴリズムを、図９〜図１４の模式的な図と共に説明する。図５のパラメータ生成部５０を用いた標準光源での校正を図６に示すと、パラメータ生成部からサンプルデータをカラーモニタへ入力し、カラーモニタの表示光を測色計で測色する。この時はカラーフィルタを用いない。そして測色データ（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）と、サンプルデータのＲＧＢ値（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）を比較データとして、これらの差分Δを参照表へ書き込む。以上の作業を複数のサンプルデータに対し繰り返し、全てのサンプルデータに対して処理すると、校正アルゴリズムを終了する。
【００３５】
図７に、環境光源スペクトルの算出アルゴリズムを示す。測色計ユニットを用いてカラーフィルタを透過した光を測色し、測色データを出力して記憶する。カラーフィルタの枚数分、この処理を繰り返し、これ以外にカラーフィルタ無しでの測色データを求めて記憶する。
【００３６】
図９に示すように、環境光源スペクトル算出部５７には、測色計ユニットからの測色データをフィルタ無しの場合と、カラーフィルタ１〜ｎを用いた場合とで入力し、フィルタの有無による差分を環境光源スペクトルの推定に用いる。カラーフィルタの枚数が多ければ、簡単に環境光源のスペクトルを推定できるが、カラーフィルタの枚数が少ない場合、図１０に模式的に示すように、点線の等色関数と等色関数の間の領域で、実線のように透過率が大きいカラーフィルタを用い、等色関数のはざまの領域で無視されやすい、スペクトル上の特徴を把握できるようにする。
【００３７】
カラーフィルタ無しの場合と有りの場合との測色データの差分を用いて、参照表５８を参照し、仮の環境光源スペクトルを出力する。参照表５８には、分光光度計などで測定した、種々の場所での環境光源スペクトルを記憶させる。また各スペクトルに対して、カラーフィルタの有無による測色データの差分値を、見出し（インデックス）として記憶させる。そして測色データと最も近いスペクトルを選び、あるいは複数の近接したスペクトルを選んで補間し、仮の環境光源スペクトルとして出力する。記憶させるスペクトルは例えば１０〜１００種程度とし、カラーフィルタ毎の差分データが参照用の見出しに対応し、カラーフィルタとカラーフィルタの間を記憶したスペクトルで補間し、仮の環境光源スペクトルとする。
【００３８】
図１１〜図１３に、測色計での環境光源の測色の変形例を示す。図１１にＲ，Ｇ，Ｂ系でのカラースペースを示すと、図の○印は環境光源が標準光源の場合の測色データを示し、●は実際の環境光源での測色データを示している。例えばカラーフィルタを用いない場合、環境光源と標準光源とが一致すれば、図１１中央のＤ６５に対する測色データが得られるはずである。実際の環境光源は標準光源と異なっているので、Ｄ６５からシフトした●の測色データが得られ、標準光源に対する測色データからの色座標の変化が環境光源のスペクトルの特徴を表すことになる。例えば赤Ｒ，緑Ｇ，青Ｂの３種類の広帯域カラーフィルタを用いた場合、環境光源が標準光源と一致すれば、フィルタを透過した光に対する測色データは図１１の○のようになる。実際には環境光源と標準光源とが異なるので、得られる測色データは図１１の●のようになり、カラースペース上で標準光源からのずれを示す３つのベクトルが得られる。
【００３９】
カラーフィルタの透過率の例を図１２に示す。用いたカラーフィルタは広帯域で、Ｒ，Ｇ，Ｂへの視覚的な寄与にほぼ等しい透過率のパターンを備えている。そしてこれらのフィルタを透過した光を測色計で測色すると、Ｒ，Ｇ，Ｂの３成分がフィルタ毎に得られる。この内容を図１３に示すと、例えば緑のフィルタを用い、一点鎖線のような環境光を測色したとする。すると測色計では緑のフィルタを透過した光のうち、緑色成分と赤色成分並びに青色成分がそれぞれ検出され、これに伴って図１１の●の色座標が出力される。取り扱いの面からすると、この測色データはＲ，Ｇ，ＢあるいはＸ，Ｙ，Ｚなどの３成分のベクトルデータである。広帯域カラーフィルタを用いることには、環境光源のスペクトル分布が蛍光灯からのスペクトルのように狭い場合にも測色できるとの利点がある。これに対して図１４のように、狭帯域のフィルタを多数枚用いる場合、環境光のスペクトル分布を直接的に表すデータを得ることができる。
【００４０】
環境光をカラーフィルタを変えながら測色したデータを用いて、仮の環境光源スペクトル行列Ｍ１を生成する。この行列は例えば３行３列の行列で、各行は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）などの１つの色座標（色彩を表すベクトル）に対応し、１つの行内の３つのデータは色座標の各成分に対応する。図５の標準光源スペクトルデータテーブル５６は、標準光源に対する光源スペクトル行列Ｓの逆行列Ｓ^−１を記憶している。標準光源を環境光源として文字通りに測色計を用いて行列Ｍ１と同様な行列Ｓを生成し、この行列の逆行列Ｓ^−１を記憶しても良い。あるいはデザイン装置とは別途に逆行列Ｓ^−１を求めて記憶しても良い。そして環境光源が標準光源に一致する場合、出力行列Ｍ＝Ｍ１・Ｓ^−１は単位行列となる。このことは、環境光源が標準光源と一致する場合、環境光源補正が不要になることを意味する。このようにして、標準光源で正規化した環境光源スペクトル行列Ｍを算出部５７に記憶する。
【００４１】
図８に、色変換テーブルの生成アルゴリズムを示す。色変換テーブルアドレス生成部６０は書き込みアドレスを生成し、参照表５２から関連するアドレスの差分データを読み出し、補間部６１でこれらのデータ間を補間して、問題のアドレス（Ｒ，Ｇ，Ｂ）への差分データを算出する。次に非線形変換部６２は差分値を非線形変換して、ベクトル型の出力関数Ｆを生成する。出力関数Ｆは３つの関数（ｆＲ，ｆＧ，ｆＢ）からなり、関数への入力は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）値で、入力を波長と見なすと、入力波長に対するＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分を出力することとも見なすことができる。次にベクトル型の出力Ｆに行列Ｍを乗算すると、書き込みアドレスＲ，Ｇ，Ｂに対する出力カラー座標Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を生成することができる。そしてこの出力色座標を色変換テーブルへ書き込む。これらのステップを、色変換テーブル２２の全てのアドレスに対して実行すると、アルゴリズムを終了する。これらのため、色変換テーブル２２は入力の色座標を、標準光源で校正した後に、環境光源に対して補正した色座標に変換するためのデータを記憶していることになる。
【００４２】
図１５に、実施例のデザイン装置を用いて環境光源を考慮したデザインを行う過程を示す。なおデザイン装置２は、編物などの繊維製品のデザインや、家具や自動車、インテリア、ポスターなどの各種のデザインに用いることができる。デザイナはデザインの各部にカラーデータを入力してデザインを進めていく。そして色見本の色番号をキーボードから入力する、あるいは色見本のカラーデータを標準光源を備えた測色計やスキャナなどで読み取ることにより入力する。測色計やスキャナは標準光源を備えていない場合でも、特性が既知、例えばスペクトルが既知の光源を備えているので、標準光源で読み取った場合に換算したデータが出力される。用いる測色計はカラーモニタの校正や環境光源の測色用の測色計を兼用すればよい。さらに色見本に代えて、適宜の現物やサンプルなどのカラーデータを測色計やスキャナなどで読み取って入力しても良い。この時スキャナや測色計は標準光源を用いて物体色を読み取るので、画像メモリに書き込まれるカラーデータは標準光源での物体色となる。また色見本の色番号を入力すると、標準光源でその色見本を見た際の物体色が画像メモリに入力される。しかしながらデザイナは、標準光源ではなく環境光源で、色見本やサンプルなどが見える色を念頭に置きながらデザインのカラーを選択している。
【００４３】
入力された物体色は画像メモリにカラーデータとして記憶され、画像メモリのデザインをカラーモニタに表示する場合、画像メモリのカラーデータをアドレスとして色変換テーブルを読み出し、環境光源で見える物体色に変換してカラーモニタに表示する。この結果カラーモニタに表示されるデザインの色彩は、デザイナが環境光源で色見本やサンプルなどを見た際の色彩となる。従って、デザイナは標準光源と環境光源の２つを意識し、標準光源でカラーモニタに表示された物体色が、環境光源の場合どのように見えるかなどを想像しながら、デザインする必要はない。即ち、デザイナは環境光源での色見本や物体色を用いてデザインすれば、その通りにカラーモニタに表示される。また画像メモリのデータは標準光源での物体色なので、取り扱いが便利になる。
【００４４】
このようにすると、いちいち現物の編物を染色する、あるいはポスターにプリントするなどのことをしなくても、カラーモニタだけでカラーに関するデザインができる。このため多数のデザインのカラーバリエーションを作り出し、評価することが容易になる。環境光源の測色に用いる測色計ユニットは、カラーモニタの校正用の測色計を兼用できるので便利である。さらに複数のカラーフィルタを用いて環境光を測色することにより、環境光源のスペクトル上の特徴を容易に求めることができる。カラーモニタを環境光源に合わせて補正するには、色変換テーブルを用い、カラーデータをインデックスとして、表示する色座標を出力できるので、処理が容易になる。また色変換テーブルを用いると、標準光源に対する校正と、環境に対応した補正とを一括して行うことができる。標準光源による校正は例えば１カ月〜１年毎などに行えば良く、環境光源に対する校正は窓のある部屋などの場合は、日当たりなどに応じて午前と午後などに行い、窓のない部屋の場合、例えば照明に応じて１カ月に１回程度行えばよい。
【００４５】
実施例は、繊維製品等のデザインを例に説明したが、デザイン済みの画像（例えばＣＡＤによる画像）やサンプルの写真などの画像を、標準光源などのプロファイルが既知の光源での物体色で記憶し、表示装置が置かれた環境での環境光源での物体色に補正して表示しても良い。この場合は、デザイン用の入力手段やデザイン支援用の処理手段を、図１のデザイン装置から除けばよい。デザイン用の入力手段としては例えば、図１のスキャナ、トラックボール、スタイラスなどがある。
【００４６】
このようにすると、現物がなくてもその環境光源での物体色で画像を表示できるので、現物無しで充分にリアルに記憶した画像を表示できる。従って繊維製品や家具、インテリア、自動車などを、現品無しでリアルに表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のデザイン装置のブロック部
【図２】実施例で用いる測色計ユニットの側面図
【図３】変形例の測色計ユニットの側面図
【図４】実施例での、色変換テーブルを用いた環境光源補正部のブロック図
【図５】実施例のデザイン装置での、色変換テーブル生成部のブロック図
【図６】実施例での、カラーモニタの標準光源での校正を示すフローチャート
【図７】実施例での、環境光源スペクトルの算出を示すフローチャート
【図８】実施例での、色変換テーブルの生成を示すフローチャート
【図９】実施例でのカラーフィルタにより環境光の測色とスペクトルの推定を示すブロック図
【図１０】実施例で用いるカラーフィルタの透過率を模式的に示す図
【図１１】変形例での、環境光の測色データのカラースペース上の位置を模式的に示す図
【図１２】変形例で用いる広帯域フィルタの透過率を模式的に示す図
【図１３】図１２の広帯域フィルタの出力光を測色した際の、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分を模式的に示す図
【図１４】狭帯域フィルタを用いて環境光のスペクトルを求める例を示す図
【図１５】実施例での、環境光を考慮したデザインを示すフローチャート
【符号の説明】
２　　　　　デザイン装置
４　　　　　キーボード
６　　　　　測色計ユニット
８　　　　　スキャナ
１０　　　　トラックボール
１２　　　　スタイラス
１４　　　　外部メモリ
１６　　　　ＬＡＮインターフェース
１８　　　　ＣＰＵ
２０　　　　作業メモリ
２２　　　　色変換テーブル
２４　　　　カラーモニタ
２６　　　　画像メモリ
２８　　　　アドレス生成部
３０　　　　色変換テーブル生成部
３２　　　　測色計
３４　　　　入射窓
３６，４６　アダプタ
３８　　　　集光部
４０　　　　カラーフィルタ
４１，４２　ミラー
５０　　　　標準光源校正用パラメータ生成部
５１　　　　差分データ算出部
５２　　　　参照表
５６　　　　標準光源スペクトルデータテーブル
５７　　　　環境光源スペクトル算出部
５８　　　　参照表
６０　　　　色変換テーブルアドレス生成部
６１　　　　補間部
６２　　　　非線形変換部
６４　　　　環境光源補正部

Claims

標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、画像を記憶するための画像記憶手段とを備えた表示装置において、
前記カラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータの入力手段と、
入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じて補正用のデータを生成するためのデータ生成手段と、
生成された補正データを記憶し、画像記憶手段のデータを該補正データにより環境光源での物体色に補正して、前記カラーモニタに入力するための補正手段、とを備えたことを特徴とする、環境光源補正機能付きの表示装置。
カラーフィルタ付きの測色計で、カラーフィルタを変えながら、環境光を複数回測色した際の測色データの入力を、前記入力手段から受け付けるようにしたことを特徴とする、請求項１の環境光源補正機能付きの表示装置。
標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、デザインの入力手段と、デザインした画像を記憶するための画像記憶手段、とを備えたデザイン装置において、
デザイン装置のカラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータの入力手段と、
入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じて補正用のデータを生成するためのデータ生成手段と、
生成された補正データを記憶し、画像記憶手段のデータを該補正データにより環境光源での物体色に補正して、前記カラーモニタに入力するための補正手段、とを備えたことを特徴とする、環境光源補正機能付きのデザイン装置。
カラーフィルタ付きの測色計で、カラーフィルタを変えながら、環境光を複数回測色した際の測色データの入力を、前記入力手段から受け付けるようにしたことを特徴とする、請求項３の環境光源補正機能付きのデザイン装置。
デザインした画像に対して、プロファイルが既知の光源での物体色をカラーデータとして画像記憶手段に記憶し、記憶したカラーデータを、前記既知光源での物体色から環境光源での物体色に前記補正手段により補正して、カラーモニタに表示するようにしたことを特徴とする、請求項４の環境光源補正機能付きのデザイン装置。
標準光源に対して校正可能なカラーモニタと、デザインの入力手段と、デザインした画像を記憶するための画像記憶手段、とを備えたデザイン装置を用いたデザイン方法において、
デザイン装置のカラーモニタが置かれた環境での、環境光源のカラースペース上の特徴を表すデータをデザイン装置に入力し、
該デザイン装置では、入力された環境光源のカラースペース上の特徴と、前記標準光源のカラースペース上の特徴との相違に応じた、補正用のデータを生成すると共に、生成した補正データを記憶し、
画像記憶手段に記憶したデザイン画像のカラーデータを前記補正データにより補正することにより、カラーモニタが置かれた環境光源での物体色に補正してカラーモニタに表示するようにしたことを特徴とする、デザイン方法。
環境光源下に置かれた物品に対して、その物体色をプロファイルが既知の光源で読み取って入力し、もしくは環境光源下に置かれた色見本に対して、標準光源下での物体色を色番号で入力し、
入力した物体色を環境光源での物体色に補正することにより、前記物品もしくは色見本に対する環境光源での物体色をカラーモニタに表示するようにしたことを特徴とする、請求項６のデザイン方法。
測色計と該測色計に着脱自在の複数枚のカラーフィルタとを備え、カラーフィルタを介して入射させた環境光に対する測色データをデザイン装置へ出力するようにした、測色計ユニット。