JP2004072614A

JP2004072614A - 色処理装置およびその方法

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Publication number: JP2004072614A
Application number: JP2002231802A
Authority: JP
Inventors: Takuya Shimada; 島田　卓也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】画像出力装置のプロファイルは、標準の幾何条件に基づき作成されるため、出力画像の実際の照明方向および観察方向における色再現特性を反映していない。
【解決手段】プロファイル作成装置６００は、変角測色データ取得部８００から入力される、画像出力装置が出力した色票の測色結果を示す変角測色データ、および、取得した画像の観察条件に基づき、その観察条件に対応する、画像出力装置に供給するプロファイルを作成する。
【選択図】　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は色処理装置およびその方法に関し、例えば、観察条件を考慮したプロファイルの作成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーマネージメントシステム（ＣＭＳ）を導入した画像出力装置は、その装置の色再現特性を格納したカラープロファイル（以下「プロファイル」と呼ぶ）を利用することで、高度な色再現を実現する。色再現の精度は、画像出力装置の色再現特性がいかに正確にプロファイルに反映されているかに大きく依存する。一般に印刷物の色再現特性には、分光立体角反射率に基づき算出される測色値が利用される。
【０００３】
分光立体角反射率とは、同一条件で光を試料に照射し、試料から同一方向の同一立体角内に反射する分光放射束と、反射率１００％の均等拡散反射面（完全拡散反射面）から反射する分光放射束との比として定義される。とくに光沢がある試料では、試料を観察する方向によって異なる色味が知覚されるが、これは照明と受光の方向、つまり照明と受光の幾何学的条件（以下「幾何条件」という）により、試料の分光立体角反射率が異なることに起因する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、画像出力装置のプロファイルは、標準の幾何条件に基づき作成されるため、出力画像の実際の照明方向および観察方向における色再現特性を反映していない。
【０００５】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、観察条件を考慮した、より高精度なプロファイルを作成することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００７】
本発明の色処理装置は、画像出力装置の色再現特性を格納したプロファイルを作成する色処理装置であって、前記画像出力装置へ色票の画像データを出力する出力手段と、前記画像出力装置によって出力された色票の変角測色データを入力する入力手段と、画像の観察条件を取得する取得手段と、前記変角測色データおよび前記観察条件に基づき、その観察条件に対応する、前記画像出力装置に供給するプロファイルを作成する作成手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる色処理方法は、画像出力装置の色再現特性を格納したプロファイルを作成する色処理方法であって、前記画像出力装置へ色票の画像データを出力し、前記画像出力装置によって出力された色票の変角測色データを入力し、画像の観察条件を取得し、前記変角測色データおよび前記観察条件に基づき、その観察条件に対応する、前記画像出力装置に供給するプロファイルを作成することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［ＣＭＳ］
図１はＣＭＳを説明する図である。
【００１１】
ＣＭＳは、同一のカラー画像を複数の画像入出力装置（例えばカラーコピー１１、カラーモニタ１２、ディジタルカメラ１３、カラープリンタ１４など）で良好に色再現するための色処理技術である。
【００１２】
ＣＭＳによれば、入力系の色信号は出力系の色信号へ変換される。具体的には、まず、入力系装置に関する所定の変換式もしくは変換テーブルにより、入力系装置に依存する入力色信号を装置に依存しない色空間（ＰＣＳ：　Ｐｒｏｆｉｌｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｐａｃｅ）上の色信号に変換する。装置に依存する色空間上の色信号と、ＰＣＳ上の色信号とを相互変換する所定の変換式もしくは変換テーブルが、その装置のプロファイルである。
【００１３】
ＰＣＳ上に変換された色信号に、所定の色処理を施して、出力すべき信号値を得た後、各出力系装置のプロファイルを参照して、その色信号を出力系装置に依存する色空間上の色信号に変換する。
【００１４】
ＣＭＳによれば、各装置のプロファイルに基づき、各装置に依存する色空間とＰＣＳとの間で色信号を変換することで、複数の異なる装置間における色合わせが実現される。
【００１５】
一般に、ＰＣＳとしては、測色に用いられる色空間であるＣＩＥ　ＸＹＺやＣＩＥ　ＬＡＢなどが用いられる。そして、画像入出力装置のプロファイルには、その装置によって入力または出力される可視像（例えば印刷物）の測色値と、色信号との対応関係、すなわち、その装置の色再現特性が格納される。従って、プロファイルは、例えば、画像出力装置に所定の色信号に基づく画像を出力させ、その出力画像の測色値と色信号との対応関係に基づき作成される。
【００１６】
［画像出力装置の色処理］
図２はＣＭＳを導入した画像出力装置における色処理の一例を示す図である。図２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）のインクやトナーによって紙面上に画像を形成するカラープリンタを想定したものである。
【００１７】
画像入力装置に依存する入力ＲＧＢ信号は、画像入力装置の色再現特性が格納された入力プロファイル２４を参照する入力装置モデル変換部２１により、ＰＣＳであるＣＩＥ　ＬＡＢ空間上のＬａｂ信号に変換される。カラーマッピング部２２は、入力されるＬａｂ信号を画像出力装置の色再現領域内のＬ’ａ’ｂ’信号に変換する。Ｌ’ａ’ｂ’信号は、画像出力装置の色再現特性が格納された出力プロファイル２５を参照する出力装置モデル変換部２３により、画像出力装置に依存するＣＭＹＫ信号に変換される。
【００１８】
［出力装置モデル変換部］
図３は出力装置モデル変換部２３の構成例を示すブロック図である。
【００１９】
図３に示すように、入力信号Ｌ’ａ’ｂ’は、出力プロファイル変換部３１と色分解変換部３２により、出力信号ＣＭＹＫに変換される。出力プロファイル変換部３１は、プロファイル３３に格納された三次元ルックアップテーブル（以下「３ＤＬＵＴ」と呼ぶ）を用いて、均等色空間であるＣＩＥ　ＬＡＢ上の入力信号Ｌ’ａ’ｂ’を、画像出力装置に依存する信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’に変換する。
【００２０】
３ＤＬＵＴは、Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号値と、対応するＬ’ａ’ｂ’信号値との関係を示すテーブルである。そのテーブルを構成するＲ’Ｇ’Ｂ’信号値は、例えば、下記のように離散的な格子点に対応する。出力プロファイル変換部３１は、３ＤＬＵＴにおいて入力信号Ｌ’ａ’ｂ’近傍の複数の格子点を検索し、それら格子点に対応するデータおよび入力信号Ｌ’ａ’ｂ’から、公知の補間方法を用いて出力するＲ’Ｇ’Ｂ’値を演算する。

【００２１】
また、色分解変換部３２は、色分解ＬＵＴ　３４を用いる公知の方法で、入力される信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’を出力する信号ＣＭＹＫに変換する。
【００２２】
［測色の幾何条件］
プロファイル３３に格納される測色値ＣＩＥ　ＬＡＢは、一般に標準的な幾何条件で測定された分光立体角反射率に基づいて求められる。例えば、光を４５度方向から照明し、零度方向で受光する４５−ｎという幾何条件が標準化され、利用されている。しかし、実際に出力画像を観察するときの照明方向および観察方向が標準の幾何条件と異なる場合、プロファイルが実際の色再現特性を反映しないことがある。
【００２３】
図４は完全拡散反射面および出力画像の変角輝度曲線の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
図４に示すＡ方向から照明した光をＢ方向で受光（観察）する場合は、出力画像の放射輝度ｆは完全拡散反射面からの放射輝度ｅの７５％程度である。しかし、Ｃ方向で受光（観察）する場合、出力画像の放射輝度は完全拡散反射面からの放射輝度よりも大きく、立体角反射率は１００％を超えることになる。
【００２５】
図４の例から理解できるように、観察者の目に入射する出力画像からの光は、照明方向および観察方向によって異なり、高精度な色再現を実現するには、実際の観察条件に対応するプロファイルが必要になる。以下では、出力画像の観察条件を利用することで、その観察条件に対応する高精度なプロファイルを作成する方法を説明する。
【００２６】
［プロファイル作成装置］
図５はプロファイル作成装置６００の構成例を示すブロック図である。
【００２７】
図５において、変角測色データ保持部６０３は、離散的なＲ’Ｇ’Ｂ’信号、並びに、照明方向Φおよび観察方向θに対応する出力画像の測色値Ｌ’ａ’ｂ’（「変角測色データ」と呼ぶ）を格納する。なお、出力画像とは、プロファイルの対象になる画像出力装置が出力した画像である。また、Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号は、図３に示す出力プロファイル変換部３１の出力信号である。
【００２８】
図６は変角測色データ保持部６０３に格納される変角測色データの一例を示す図である。
【００２９】
変角測色データは、例えば、下記の格子点の各信号に対応する出力画像に、角度Φの方向から光を照射し、その反射光を角度θの方向で受光した場合の測色値Ｌ’ａ’ｂ’である。

【００３０】
変角測色データの測定は、照明方向Φおよび受光（観察）方向θの範囲を例えば−８０〜＋８０度として五度間隔に、各条件で行う。なお、角度は、図４に示すように、試料に垂直な方向を零度として、反時計回りを負、時計回りを正として表す。
【００３１】
変角測色データは、予め変角測色データ保持部６０３に設定しておくか、または、変角測色データ取得部８００で取得したデータをデータ入力部６０１を介して入力して、変角測色データ保持部６０３に格納する。
【００３２】
出力画像を実際に観察する際の照明方向Φｏおよび観察方向θｏは、データ入力部６０１を介して入力され、観察条件保持部６０４に格納される。
【００３３】
補間計算部６０５は、変角測色データ保持部６０３に格納された変角測色データ、および、観察条件保持部６０４に格納された観察条件に基づき、照明方向Φｏおよび観察方向θｏにおける離散的なＲ’Ｇ’Ｂ’信号に対応する出力画像の測色値を補間計算し、３ＤＬＵＴ保持部６０６に格納する。任意の照明方向Φｏおよび観察方向θｏにおける測色値は、二次元ＬＵＴ（以下「２ＤＬＵＴ」と呼ぶ）を利用する公知の二次元補間方法を用いて計算する。
【００３４】
図７は補間計算における２ＤＬＵＴを模式的に示す図である。
【００３５】
図７に示すように、変角測色データ保持部６０３に格納された、離散的な色信号に対応する測色データは、照明方向Φおよび受光（観察）方向θの２ＤＬＵＴ（Φ，　θ）とみなすことができる。各色信号において、任意の照明方向Φｏおよび観察方向θｏに対応する測色データは、例えば、（Φｏ，　θｏ）近傍の２ＤＬＵＴの格子点を検索し、その格子点のデータ、および、その格子点と（Φｏ，θｏ）との間の距離から公知の方法で求めることが可能である。
【００３６】
３ＤＬＵＴ保持部６０６に格納されたデータ、つまり離散的なＲ’Ｇ’Ｂ’信号に対応する測色値Ｌ’ａ’ｂ’は、図３に示す出力プロファイル変換部３１において、入力信号Ｌ’ａ’ｂ’を出力信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’に変換する際に利用される３ＤＬＵＴである。プロファイルは、この３ＤＬＵＴを定められた形式に変換することで作成され、データ出力部６０２を介して出力される。
【００３７】
［プロファイルの作成手順］
図８はプロファイル作成手順の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、所定の色信号に対応する出力画像の変角測色データを取得し、変角測色データ保持部６０３に格納する（Ｓ１）。なお、出力画像は、プロファイルの対象になる画像出力装置から出力された画像である。
【００３９】
次に、出力画像の観察条件を取得し、観察条件保持部６０４に格納する（Ｓ２）。なお、観察条件は照明方向Φｏおよび観察方向θｏである。
【００４０】
次に、変角測色データおよび観察条件に基づき、その観察条件における測色値を補間計算し、３ＤＬＵＴ保持部６０６に格納する（Ｓ３）。
【００４１】
最後に、３ＤＬＵＴ保持部６０６に格納された３ＤＬＵＴを定められた形式に変換し、プロファイルとして出力する（Ｓ４）。
【００４２】
図９は補間計算（Ｓ３）を詳細に説明するフローチャートである。
【００４３】
まず、３ＤＬＵＴを構成する所定の色信号を発生し（Ｓ１１）、変角測色データ保持部６０３に格納された変角測色データを用いて、発生した色信号における照明方向Φおよび観察方向θの２ＤＬＵＴを作成する（Ｓ１２）。この２ＤＬＵＴは、変角測色データから発生した色信号のデータを抽出して作成する。
【００４４】
次に、２ＤＬＵＴと、ステップＳ２で取得した観察条件（Φｏ，　θｏ）とから、補間によって（Φｏ，　θｏ）に対応する測色値を求め、３ＤＬＵＴ保持部６０６に格納する（Ｓ１３）。
【００４５】
次に、３ＤＬＵＴを構成する全色信号の変換が終了したか否かを判定し、未了であればステップＳ１１へ戻り、ステップＳ１１からＳ１３を繰り返す。全色信号は、例えば下記のとおりである。

【００４６】
［変角測色データ取得部］
図１０は変角測色データ取得部８００の構成例を示すブロック図である。
【００４７】
色票画像保持部８０３は、図１１に一例を示す、離散的なＲ’Ｇ’Ｂ’信号の色票で構成される、例えば下記の格子点に対応する画像データを格納する。

【００４８】
この色票の画像データは、データ出力部８０２を介して、画像出力装置８０６に出力される。その際、画像出力装置８０６は、プロファイル作成モードで色処理を実施し、図２に示す入力装置モデル変換部２１およびカラーマッピング部２２、並びに、図３に示す出力プロファイル変換部３１の処理はスルーされる。つまり、色票の画像データは、出力プロファイル変換部３１の出力色信号とみなされ処理される。
【００４９】
画像出力装置８０６が出力した出力画像は、変角測色器８０５によって測定され、その測色結果は、データ入力部８０１を介して、変角測色データ保持部８０４に格納される。なお、変角測色器８０５は、照明方向Φおよび受光方向θを設定することが可能な測色器で、変角測色器８０５を使用して所定の幾何条件の測色値を取得することができる。
【００５０】
変角測色データ保持部８０４に格納された変角測色データは、定められた形式に変換された後、データ出力部８０２を介してプロファイル作成装置６００へ出力、または、データ記録媒体８５０へ記録される。
【００５１】
［変角測色データの取得手順］
図１２は変角測色データの取得手順の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、色票画像保持部８０３に格納された色票の画像データを、プロファイル作成モードで動作する画像出力装置８０６へ出力する（Ｓ２１）。
【００５３】
次に、画像出力装置８０６が出力した色票画像の各色票の色を変角測色器８０５で測定した、各色票の変角測色データをデータ入力部８０１に入力し（Ｓ２２）、変角測色データ保持部８０４に格納する（Ｓ２３）。
【００５４】
最後に、変角測色データ保持部８０４に格納されたデータを定められた形式に変換し、データ出力部８０２を介してプロファイル作成装置６００またはデータ記録媒体８５０へ出力する（Ｓ２４）。
【００５５】
【変形例】
上記では、出力画像の測色データにＣＩＥ　ＬＡＢを使用する例を説明したが、ＣＩＥ　ＬＡＢに限らず、ＣＩＥ　ＸＹＺや他の色空間のデータでもよい。また、分光データを使用してもよいし、分光データが良好に推定できれば、マルチバンドカメラが出力する複数（例えば六種類）のカラーセンサの出力値でもよい。
【００５６】
上記では、ＰＣＳとしてＣＩＥ　ＬＡＢを使用する例を説明したが、ＣＩＥ　ＬＡＢに限らず、ＣＩＥ　ＸＹＺや他の色空間でもよい。
【００５７】
上記では、図３に示すプロファイル３３を作成するプロファイル作成装置６００を説明したが、図３に示す出力プロファイル変換部３１および色分解変換部３２から、離散的なＬ’ａ’ｂ’信号に対応するＣＭＹＫ信号を求めて３ＤＬＵＴを作成し、図２に示す出力プロファイル２５を作成することもできる。
【００５８】
また、図２に示す入力装置モデル変換部２１、カラーマッピング部２２および出力装置モデル変換部２３から、離散的なＲＧＢ信号に対応するＣＭＹＫ信号を求めて３ＤＬＵＴを作成し、入力色信号を直接出力色信号に変換するプロファイルを作成することもできる。
【００５９】
プロファイル作成装置６００をネットワーク上に設置することもできる。この場合、図５に示すプロファイル作成装置６００の構成において、データ入力部６０１およびデータ出力部６０２がネットワークに接続される。
【００６０】
図１３はプロファイル作成サーバの概念を示す図である。
【００６１】
プロファイル作成サーバ１３０１は、ネットワーク１３０４を介して、複数のクライアント（クライアント１３０２、クライアント１３０３、…）から各クライアントが保有する画像出力装置の変角測色データおよび観察条件を受信し、作成したプロファイルを各クライアントに送信する。各クライアントは、プロファイル作成サーバ１３０１から受信したプロファイルを利用することで、保有する画像出力装置および観察条件に最適化した色再現が可能になる。従って、画像出力装置の機種差や個体差、観察条件の違いに依らず、クライアント間で統一したカラー画像の利用が可能になる。
【００６２】
また、変角測色データの情報量は非常に大きいため、画像出力装置の個体差が小さい場合は、その変角測色データをプロファイル作成サーバ１３０１で共有することにより、効率的な利用・運用が可能になる。つまり、同じ機種の画像出力装置を有する複数のクライアントは、プロファイル作成サーバ１３０１に格納された同じ変角測色データを利用して、必要な観察条件を送信するだけで最適化されたプロファイルを受信することができる。
【００６３】
このように、実際の観察条件における色再現特性をプロファイルに正確に反映することができる。そして、このプロファイルを画像出力装置に適用して、より高精度な色再現を実現することができる。
【００６４】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００６５】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６７】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、観察条件を考慮した、より高精度なプロファイルを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＭＳを説明する図、
【図２】ＣＭＳを導入した画像出力装置における色処理の一例を示す図、
【図３】出力装置モデル変換部の構成例を示すブロック図、
【図４】完全拡散反射面および出力画像の変角輝度曲線の一例を模式的に示す図、
【図５】プロファイル作成装置の構成例を示すブロック図、
【図６】変角測色データ保持部に格納される変角測色データの一例を示す図、
【図７】補間計算における２ＤＬＵＴを模式的に示す図、
【図８】プロファイル作成手順の一例を示すフローチャート、
【図９】補間計算を詳細に説明するフローチャート、
【図１０】変角測色データ取得部の構成例を示すブロック図、
【図１１】色票画像の一例を示す図、
【図１２】変角測色データの取得手順の一例を示すフローチャート、
【図１３】プロファイル作成サーバの概念を示す図である。

Claims

画像出力装置の色再現特性を格納したプロファイルを作成する色処理装置であって、
前記画像出力装置へ色票の画像データを出力する出力手段と、
前記画像出力装置によって出力された色票の変角測色データを入力する入力手段と、
画像の観察条件を取得する取得手段と、
前記変角測色データおよび前記観察条件に基づき、その観察条件に対応する、前記画像出力装置に供給するプロファイルを作成する作成手段とを有することを特徴とする色処理装置。
前記観察条件は、画像の照明方向および観察方向であることを特徴とする請求項１に記載された色処理装置。
前記変角測色データは、前記観察条件を離散的に変化させて、画像を測色したデータであることを特徴とする請求項２に記載された色処理装置。
前記色再現特性は、入力色信号と出力色信号と、または、出力色信号と入力色信号とを対応付ける多次元ルックアップテーブルとして表されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載された色処理装置。
前記入力色信号は前記画像出力装置へ入力されるカラー画像を表す色信号であり、前記出力色信号は前記画像出力装置が出力するカラー画像を形成する色信号であることを特徴とする請求項４に記載された色処理装置。
前記入力色信号は前記画像出力装置に依存しない色空間上の信号であり、前記出力色信号は前記画像出力装置に依存する色空間上の色信号であることを特徴とする請求項４に記載された色処理装置。
前記取得手段は、ネットワークを介して遠隔地から、前記観察条件を取得することを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載された色処理装置。
画像出力装置の色再現特性を格納したプロファイルを作成する色処理方法であって、
前記画像出力装置へ色票の画像データを出力し、
前記画像出力装置によって出力された色票の変角測色データを入力し、
画像の観察条件を取得し、
前記変角測色データおよび前記観察条件に基づき、その観察条件に対応する、前記画像出力装置に供給するプロファイルを作成することを特徴とする色処理方法。
画像処理装置を制御して、請求項８に記載された色処理を実行することを特徴とするプログラム。
請求項９に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。