JP2005109583A

JP2005109583A - 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム、記憶媒体

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Publication number: JP2005109583A
Application number: JP2003336408A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Yamauchi; 泰樹山内
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP4114072B2

Abstract

【課題】可視化された画像をそれぞれの観察者が参照したときに、同じ色として見えるように色処理を行う画像処理装置及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】視覚特性個人差補正係数決定部１５は、表示装置１７に表示されている画像を観察する観察者の視覚特性をユーザ条件設定部１２から取得し、また、環境情報取得部１３及び周辺刺激情報取得部１４で取得した環境に関する情報及び周辺刺激に関する情報を加味して、視覚特性個人差記憶部１１に保持されている補正係数の中から最適な補正係数を選択する。この選択した補正係数に従って、色補正処理部１６は、入力画像から、その入力画像を可視化するための出力画像への色変換を行って表示装置１７に表示させる。補正係数は、観察者の視覚特性に応じて決定しており、同じ色がそれぞれの観察者において同じ色として知覚されるように、色変換を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像に対する色処理に関するものであり、例えば入力画像を可視化する際に観察者の視覚特性に合わせた処理を入力画像に対して施す画像処理技術に関するものである。また、例えばカラー画像を出力手段での出力に適した形態に変換する際に、出力装置の色再現域にあわせるように色域を圧縮する画像処理技術に関するものである。

物理的には光に色はなく、観察者の心理的応答である。すなわち、色の見えは個人個人によって異なる。これは、観察者間の網膜構造、特に色を知覚するセンサである錐体の比や錐体の最大感度となる波長に個人差があることなどが主たる原因になっていると考えられるが、そういった生理学的な個人差だけでなく、過去の経験や環境も影響を与えていることが報告されている。

我々が同じ色名を用いて呼んでいるからといって、我々が全く同じ色として知覚しているという保証はない。現にもっとも赤らしい、青らしいといった色を実験的に求めると大体同じ色度で表されるが、個人差が存在することが知られている。

ところで、複写機のような画像形成装置では、オリジナルが存在するために、そのオリジナルの色度を忠実に再現することが求められてきた。その一方で、オリジナルが存在しないＣＧや電子入力画像等に対しては、観察者の視覚特性により、作成される色合いが変化してしまう。その結果、形成される画像にも個人差が含まれてしまうため、観察者やデザイナの本来の意図しているイメージが伝えられるという保証がない。そういった観察者やデザイナといった個人の色の見えの特徴を包含し、観察者に依存せずに、同じ印象や同じ色の見えが獲得できるような画像処理装置は、従来、存在しない。

例えば、画像の明るさに関していえば、画像がＣＲＴ等の表示装置に提示された場合、彩度の高い（鮮やかな）色は、輝度が低くても明るく知覚される。しかし、どの程度明るく知覚されるかということは、観察者によって異なる。これは、明るさ効率と呼ばれ、個人差が存在する。例えば、ＣＲＴ上に表示された電子色票が物体表面として知覚されなくなる点を求めると、その輝度には個人差があり、この個人差は、観察者の明るさ効率を測定すると、ほぼその輝度の個人差に相当するくらいの個人差が存在することが非特許文献１などで知られている。

視覚特性を考慮する際に、数多くの被験者を用いた心理物理実験を行い、その平均値を求め、代表値として用いる方法が主流である。その代表例がＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた標準観察者と呼ばれる架空の観察者の視覚特性である。これは、現在、色彩工学の分野で一般的に用いられている三刺激値と呼ばれる値を導出する際に用いられているものであり、色空間もこの値を基に規定されている。

その一方で、分光分布の異なる２つの色の見えが全く等しくなるように等色させた２つの色をこの三刺激値で表現すると必ずしも一致しないことが報告されている。また、これらの等色条件が観察者によって異なることも報告されており、これは各観察者の視覚特性が標準観察者として規定されている平均値で無視できるくらいの差で許容されるものではないということを示唆している。

上述のように、明るさ知覚の程度には個人差がある。そのために、同じ画像を観察しても、受ける印象が異なったり、感じる明るさが異なる。また上述したように、ＣＲＴ上に表示された電子色票が物体表面の色（表面色モード）で知覚されるかどうかということは観察者による。そこで、観察者の視覚特性の個人差を吸収するような表示装置により、観察者によらず、同一の画像に対して受ける印象を略同一にすることが可能になる。

従来の技術として、例えば特許文献１に開示されているように、モニタ上の画像の明るさについて調整を行い、モニタ間の明るさを整合させるための手法が提案されている。しかし、このような手法では、モニタ間の明るさは調節できても、それを観察する観察者の特性を反映させて同一な明るさに関する印象を受けるような表示装置は実現できなかった。

また、カラー画像処理の一つとして色域マッピングがある。これは、画像入力装置と画像出力装置間では特性が異なるために、色再現域が異なる場合が多い。このような色再現域の異なるデバイス間で画像の入出力を行うと、入力した画像と出力した結果獲得される画像との間の色は一致しないという問題がある。また、画像入力装置で入力できた色であっても、画像出力装置では出力できない色である場合もあり、このような場合には画像出力装置で出力可能な色に変換する必要がある。このような色変換を色域マッピング処理によって行っている。この色域マッピングの手法としては、種々の手法が提案されている。これらにおいては、知覚される色相が維持されるように変換パラメータを決定することが一般的であり、その変換パラメータは一意に決定されている。

しかし、上述のように色覚には個人差があることが知られており、等色相に知覚される色も観察者により異なっている。このように、観察者に依存する条件で色域マッピング処理を施そうとすると、他者の等色相条件とは異なるために、満足いく色域マッピング処理が行われる保証がない。

従来、例えば特許文献２には、出力される画像の種別に応じて適切な色域マッピング方法を選択する手法が提案されている。しかしこのような手法では、線画や中間調画像等に応じて異なるパラメータを選択可能であるものの、観察者の色知覚特性等を考慮せずに一意に色処理係数を決定しているために、観察者の違いに起因する色相知覚特性にまでは対処できない。また、照明条件等の変化に伴って変化する等色相条件に対応することができない。

特開２００２−３３３８７４号公報特開２００２−２１８２７１号公報山内，内川，栗木、「映像情報メディア学会誌」、１９９８、Ｖｏｌ．５２、Ｎｏ．２、ｐ．２２７〜２３４

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、可視化された画像をそれぞれの観察者が参照したときに、同じ色として見えるように色処理を行う画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とするものである。また、そのような画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラム、及び、そのような画像処理プログラムを格納した記憶媒体を提供することを目的とするものである。

本発明は、入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への変換を行う画像処理装置及び画像処理方法において、可視化された画像を観察する観察者の視覚特性をもとに補正係数を補正係数決定手段で決定し、その補正係数に従って入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への色変換を色補正処理手段で行うことを特徴とするものである。補正係数の決定は、観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いをもとに行い、決定された補正係数をもとに、知覚される画像が観察者に依存せずに一致するように色変換を行うことができる。また色変換の際には、決定された補正係数をもとに観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いを補正した後に、標準の視覚特性に関する色変換処理を行うように構成することができる。さらに、複数の補正係数を補正係数記憶手段に記憶しておき、その中から補正係数を選択するように構成することができる。また観察者の視覚特性として、等色関数を用いることもできる。

このような構成において、観察者の視覚特性を取得するユーザ条件設定手段をさらに設けることができる。そして、ユーザ条件設定手段によって取得された観察者の視覚特性に従って、補正係数を決定することができる。ユーザ条件設定手段では、多数の無彩色候補刺激を観察者に提示し、その中から観察者にとって最も色みが知覚されない条件を求めることにより観察者の順応状態を測定し、該測定結果をもとに観察者に応じて差が存在する順応状態を観察者の視覚特性として求め、その順応状態に基づいて最適な補正係数を決定するように構成することができる。また、標準の照明下での順応状態を標準値として持ち、観察者の無彩色に知覚される条件をデフォルト状態の順応状態として、与えられた照明下での順応状態の進行状況を観察者の視覚特性として求めることもできる。

特に観察者の視覚特性として、明るさ知覚に関する視覚特性を用いることができる。例えば明るさ知覚として明るさ効率を求め、該明るさ効率の大きさに応じて画像の輝度、色情報を変換する補正係数を決定することができる。この場合も、例えばユーザ条件設定手段で観察者が目視にて提示された複数色の明るさが基準色と等しくなるように調整し、その調整の結果から明るさ知覚として明るさ効率を求め、補正係数を決定することができる。あるいは、基準色として白色を用い、観察者が目視にて合わせた色と白色の輝度値を明るさ効率として用いることができる。

このとき、画像に対する補正を行うための複数の関数を補正係数記憶手段に記憶させておき、明るさ効率から明るさ効率補正ゲインを求めるとともに、前記補正係数記憶手段から関数を選択し、選択した関数及び求めた明るさ効率補正ゲインから補正係数を決定することができる。関数の選択は、例えば可視化された画像を観察する環境に関する情報を取得して、その環境に関する情報に従って行うことができる。

さらに、例えばウィンドウ枠など、可視化された画像を参照する際の周辺刺激を考慮し、周辺刺激に関する情報を取得して、これを加味して補正係数を決定するように構成することができる。

色補正処理手段で行う色変換として、色域圧縮処理を行うことができる。この場合、色域圧縮処理のための補正係数を決定することになる。このときの補正係数は、可視化する画像の設定色温度に応じて決定することができる。あるいは、観察者による等色相として知覚されるように色調整を行った結果に従って前記補正係数を決定することができる。また色変換処理は、補正係数に従って観察者に依存した補正処理を行った後に、共通の色域圧縮処理を行うように構成することができる。

また本発明は、コンピュータが実行する画像処理プログラムであって、上述のような本発明の画像処理装置の機能あるいは本発明の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするものである。さらに本発明は、コンピュータが読取可能な記憶媒体であって、そのような画像処理プログラムを格納したことを特徴とするものである。

本発明によれば、観察者の視覚特性を考慮して色変換を行うので、それぞれの観察者においてほぼ同一の色として知覚されるように画像を可視化することができるという効果がある。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、１１は視覚特性個人差記憶部、１２はユーザ条件設定部、１３は環境情報取得部、１４は周辺刺激情報取得部、１５は視覚特性個人差補正係数決定部、１６は色補正処理部、１７は表示装置である。この例では画像を可視化するための装置の一例として表示装置１７を示している。しかしこれに限らず、プリンタや他の出力装置であってもよい。

視覚特性個人差記憶部１１は、観察者毎に異なる視覚特性に対応して、色補正処理部１６で補正処理を行う際に用いる補正係数を多数保持している。なお、後述する視覚特性個人差補正係数決定部１５で補正係数を生成する場合には、この視覚特性個人差記憶部１１を有しない構成も可能である。

ユーザ条件設定部１２は、表示装置１７に表示された画像を観察する観察者の視覚特性を取得する。例えば、多数の無彩色候補刺激を観察者に提示し、その中から観察者にとって最も色みが知覚されない条件を求めることにより観察者の順応状態を測定し、その測定結果をもとに観察者に応じて差が存在する順応状態を求め、視覚特性とすることができる。このとき、順応特性は照明光の色温度によっても異なるため、標準の照明下での順応状態を標準値として保持しておき、与えられた照明下での順応状態の進行状況を求めるとよい。もちろん、このほかの方法で観察者の視覚特性を取得してもよい。また、予め観察者の視覚特性を取得してある場合には、例えば観察者を特定する情報を入力することによって、対応する視覚特性を取得するように構成してもよい。さらに、特定の観察者のみが利用する場合、通常の色変換時にはこのユーザ条件設定部１２を設けずに構成してもよい。

環境情報取得部１３は、表示装置１７に表示されている画像を観察する環境、例えば照明光の色温度や外光などの環境に関する情報を取得する。また周辺刺激情報取得部１４は、表示装置１７に表示されている画像の周辺刺激、例えば画像がウィンドウ表示されている場合にはそのウィンドウ枠の色や太さ、表示装置１７の縁部分の色や太さなど、様々な画像の周辺の状況を周辺刺激に関する情報として取得する。なお、この環境情報取得部１３及び周辺刺激情報取得部１４は、適宜設けることができる。

視覚特性個人差補正係数決定部１５は、表示装置１７に表示されている画像を観察する観察者の視覚特性をもとに、色補正処理部１６で色変換を行う際に用いる補正係数を決定する。このとき、観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いをもとに補正係数を決定することができる。この例では、観察者の視覚特性はユーザ条件設定部１２から取得する。もちろん、国際照明委員会で制定している標準観測者という架空の観測者の視覚特性として定められた等色関数を観察者の視覚特性として用いるなど、ユーザ条件設定部１２から取得する以外の方法により観察者の視覚特性を取得してもよい。また、補正係数の決定の際には、環境情報取得部１３及び周辺刺激情報取得部１４で取得した環境に関する情報及び周辺刺激に関する情報を加味することができる。さらにこの例では、補正係数の決定は、視覚特性個人差記憶部１１に保持されている補正係数の中から最適な補正係数を選択するものとしている。これに限らず、例えば所定の関数などによって補正係数を生成するような構成であってもよい。決定した補正係数は色補正処理部１６に渡す。

色補正処理部１６は、視覚特性個人差補正係数決定部１５で決定した補正係数に従って、入力画像から、その入力画像を可視化するための出力画像への色変換を行う。この例では出力画像は表示装置１７に渡され、表示されて観察者に提示される。視覚特性個人差補正係数決定部１５で決定した補正係数は、観察者の視覚特性に応じて決定されたものであるため、同じ色がそれぞれの観察者においても同じ色として知覚されるように色変換を行うことができる。

すなわち、同じ入力画像であっても、画一的に色変換処理を行って表示装置１７で表示し、その画像を観察者が観察した時には、それぞれの観察者の視覚特性の違いから知覚される色はそれぞれ異なってしまう。本発明では、それぞれの観察者の視覚特性に応じて色変換を行うことによって、同じ入力画像についてそれぞれの観察者が同じ色として知覚することになる。

なお、色変換処理としては観察者の視覚特性に基づいた色補正処理のみを行うほか、後述する色域圧縮処理や、ガンマ変換処理、色空間変換処理など、様々な色処理を含めることができる。

図２は、本発明の第１の実施の形態における変形例を示すブロック図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。２１は視覚特性個人差補正処理部、２２は視覚特性処理部、２３は色補正部である。この変形例では、色補正処理部１６の処理を、視覚特性個人差補正処理部２１、視覚特性処理部２２、色補正部２３に分けて行う例を示している。

視覚特性個人差補正処理部２１は、視覚特性個人差補正係数決定部１５で決定した補正係数に従って、標準の観察者の視覚特性との違いを補正する。そのために、視覚特性個人差補正係数決定部１５は、表示装置１７に表示された画像を参照する観察者の視覚特性と、標準の観察者の視覚特性との違い（差分）をもとに補正係数を決定して色補正処理部１６に渡せばよい。

視覚特性処理部２２は、標準の観察者の視覚特性に関する色変換処理を行う。この標準の観察者の視覚特性は予め分かっているので、補正係数などは予め設定しておくことができる。既に視覚特性個人差補正処理部２１で個人差の部分については補正済みであるので、ここでは共通の視覚特性に関する補正を行えばよい。このように個人差の部分と共通の部分とを分けて処理することによって、処理系を簡潔にすることができる。

色補正部２３は、観察者の視覚特性以外の色変換処理を行う。既に視覚特性個人差補正処理部２１及び視覚特性処理部２２において観察者の視覚特性については補正処理が済んでいるので、この色補正部２３においては観察者によらず、共通した処理を行うことができる。

図３は、本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。３１は明るさ効率補正係数記憶部、３２は明るさ効率補正係数決定部である。この第２の実施の形態では、観察者の視覚特性として、明るさ知覚に関する視覚特性を用いる例を示している。特にここでは、明るさ知覚として明るさ効率を求め、この明るさ効率に従って補正係数を決定し、色変換処理を行うものとする。

明るさ効率補正係数記憶部３１は、種々の明るさ効率に対応する補正係数を保持しする。特にこの例では、白色を基準として色度特性をあらかじめ関数の形態で記憶しており、後述のように明るさ効率から求めた明るさ効率補正ゲインとともに補正係数を求めるために用いる。

ユーザ条件設定部１２は、観察者の明るさ知覚として明るさ効率を取得する。例えば、観察者が目視にて、提示された複数色の明るさが基準色と等しくなるように調整するように構成し、その調整の結果から明るさ知覚として明るさ効率を求めることができる。図４は、観察者に提示する調整画面の一例の説明図である。例えば図４（Ａ）や（Ｂ）に示すように、基準色とテスト色とを並べて表示し、基準色とテスト色の明るさが同じになるように、テスト色を調整すればよい。例えば基準色として白色（グレイ）を用い、その白色と同じ明るさとなるようにテスト色を調整する。このときのテスト色と白色の輝度値を明るさ効率として用いることができる。図５は、明るさ効率を求める際に用いるテスト色の一例を示す色度点図、図６は、求めた明るさ効率の一例を示す色度図である。上述のような調整作業を、例えば図５に示すような複数の色について行い、明るさ効率を求める。このようにして求められた明るさ効率は、例えば図６に示すようになる。

明るさ効率補正係数決定部３２は、明るさ効率の大きさに応じて、画像の輝度、色情報を変換する補正係数を決定する。ここでは、環境情報取得部１３で取得された環境に関する情報、あるいはさらに周辺刺激情報取得部１４で取得された周辺刺激に関する情報に従って、明るさ効率補正係数記憶部３１に記憶されている関数を選択する。そして、ユーザ条件設定部１２によって取得された明るさ効率に対して選択した関数を適用し、明るさ効率補正ゲインを求めて補正係数として決定する。

なお明るさ効率補正係数決定部３２は、観察者の明るさ効率に基づいて自動的に補正を行う補正係数を決定するだけでなく、例えば鮮やかさが強すぎるためにそれを弱めるといったように、補正量を観察者が調整できるように構成してもよい。また、明るさ効率補正係数決定部３２で決定した補正係数は、同じ環境で観察者が同一であれば原則として同じ補正係数になると思われるので、決定した補正係数を観察者及び環境と対応づけて明るさ効率補正係数記憶部３１に格納しておき、次回以降は観察者を特定して明るさ効率補正係数記憶部３１から補正係数を呼び出すように構成することもできる。さらに、複数の観察者が同時に同一の表示装置を観察するような場合には、個々の観察者の明るさ効率を求めて、それらの平均値を代表値として補正係数を決定するようにすることも可能である。

図７は、本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。４１は色域圧縮パラメータ記憶部、４２は色域圧縮パラメータ選択部、４３は画像出力部である。この第３の実施の形態では、色補正処理部１６が色域圧縮処理を含む場合を示している。またこの例では、処理後の画像を可視化するための装置として、プリンタなどの画像出力部４３を用いる場合について示している。

色域圧縮パラメータ記憶部４１は、異なる画像出力部４３の設定色温度や多様な観察者の視覚特性を想定した異なる色域圧縮のためのパラメータ（補正係数）をあらかじめ記憶させておく。

ユーザ条件設定部１２は、上述の第２の実施の形態と同様に、いくつもの色相に関して、例えば図４に示したように実際に基準色を提示した条件で参照色を観察者が調整し、観察者に等色相状態を作り出させることができる。その結果、画像出力部４３に出力させるための色値がわかるので、色度を計算し、後述の色域圧縮パラメータ選択部４２において最適なパラメータを選択することができる。このような方法の他、ある色域圧縮パラメータによる処理結果をあらかじめプレビューさせ、観察者が満足しない場合にはその旨を色域圧縮パラメータ選択部４２に伝えて、異なる色域圧縮パラメータを選択できるように、確認機能、および色変換条件を観察者が選択可能に構成することもできる。この場合、観察者が選択した色域圧縮パラメータを、当該観察者に対応づけて色域圧縮パラメータ記憶部４１に記憶させておき、このユーザ条件設定部１２から観察者を特定する情報を設定するように構成することも可能である。

環境情報取得部１３は、画像出力部４３において可視化する画像の設定色温度の情報を環境に関する情報として取得する。このほか、照明光源の色温度など、種々の環境に関する情報を取得するように構成してよい。なお、図示しない周辺刺激情報取得部１４により、可視化した画像の周囲の状況（例えば枠など）について、周辺刺激に関する情報として取得してもよい。

色域圧縮パラメータ選択部４２は、色補正処理部１６において行う色域圧縮処理のための色域圧縮パラメータ（補正係数）を決定するものであり、ユーザ条件設定部１２で設定された観察者の条件、及び、環境情報取得部１３で取得した可視化する画像の設定色温度や環境光などの環境に関する情報、あるいはさらに周辺刺激情報取得部１４によって取得された周辺刺激に関する情報などに従って、色域圧縮パラメータ記憶部４１に記憶されている色域圧縮パラメータから最も適切なものを選択する。

色補正処理部１６は、この例では色域圧縮パラメータ選択部４２で決定された色域圧縮パラメータに従って色域圧縮処理を行う。色域圧縮方法としては、種々の公知の方法を採用することができる。例えば、色域が異なる場合には、色相と彩度を保持し、明度方向に最も近い色としたり、色相と明度を保持し、彩度方向に最も近い色とするなど、様々な方法を適用することができる。なお、この色補正処理部１６は、この色域圧縮処理を含む様々な色処理を行うことができる。

上述のように観察者の視覚特性によって、同じ色であっても知覚される色は観察者によって異なる。そのため、色域圧縮方向や圧縮量などを一定にして色域圧縮を行うと、圧縮後の色の感じ方が観察者によって異なり、色域圧縮した後に最適と感じられる色も異なってくることが想定される。そのため、この実施の形態のように観察者の視覚特性に従って色域圧縮パラメータを決定し、色域圧縮処理を行うことによって、それぞれの観察者において最適な色に圧縮することが可能となる。

図８は、本発明の第３の実施の形態の変形例を示すブロック図である。図中、図７と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。５１は色相変換パラメータ記憶部、５２は色相変換パラメータ選択部、５３は観察者依存色相変換処理部、５４は色域圧縮処理部である。この第３の実施の形態の変形例では、色補正処理部１６として、観察者の視覚特性に依存した補正処理を行う部分と、共通の色処理を行う部分とを分離した例を示している。特にこの例では、観察者に依存する補正処理として、等色相条件の補正を行う例を示している。

色相変換パラメータ記憶部５１は、観察者の視覚特性に依存する色相変換を行うための補正係数を保持する。この補正係数は、予め設定しておくほか、次のユーザ条件設定部１２で設定された補正係数を観察者に対応づけて記憶する構成でもよい。また、その都度、補正係数を算出して決定する場合には、この色相変換パラメータ記憶部５１を設けなくてもよい。

ユーザ条件設定部１２は、代表的な色（特に、青、赤）の彩度を変化させて数段階、等色相に知覚されるような状態に刺激の調整を行わせ、その結果から等色相知覚に関する特徴を抽出して、色相変換パラメータ選択部５２に渡す。あるいは、予め観察者毎に補正係数が色相変換パラメータ記憶部５１に記憶されている場合には、観察者を特定する情報を色相変換パラメータ選択部４２に渡してもよい。

色相変換パラメータ選択部５２は、ユーザ条件設定部１２から渡された情報に従って、等色相となる補正係数を決定する。補正係数の決定は、色相変換パラメータ記憶部５１に記憶されている補正係数を選択してもよいし、あるいは、色度から決定される規格関数を用意しておき、そのゲインだけを調整結果から求めることによって、補正係数を毎回作成するように構成することも可能である。

観察者依存色相変換処理部５３は、色相変換パラメータ選択部５２において選択された補正係数に従って、色相変換処理を行う。この処理によって、それぞれの観察者の視覚特性に依存する色相変動の部分は補正されることになる。従って、以降の処理は共通した処理でよく、色域圧縮処理も観察者によらない共通した処理として実行することができる。

従って、色域圧縮パラメータ記憶部４１には、共通の色域圧縮パラメータを記憶させておき、環境情報取得部１３で取得した環境に関する情報、さらには周辺刺激情報取得部１４で取得した周辺刺激に関する情報などに従って、色域圧縮パラメータ選択部４２において最適な色域圧縮パラメータを選択し、その色域圧縮パラメータに従って色域圧縮処理部５４において色域圧縮処理を行えばよい。

このように観察者に依存した処理を分離することによって、各部の構成を簡単化することができ、また色域圧縮処理などについても既存の処理を適用することができる。

図９は、本発明の画像処理装置の機能または画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、１０１はプログラム、１０２はコンピュータ、１１１は光磁気ディスク、１１２は光ディスク、１１３は磁気ディスク、１１４はメモリ、１２１は光磁気ディスク装置、１２２は光ディスク装置、１２３は磁気ディスク装置である。

上述の各実施の形態で説明した表示装置１７や画像出力部４３及び各記憶部を除く各部の機能の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム１０１によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム１０１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク１１１，光ディスク１１２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク１１３，メモリ１１４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム１０１を格納しておき、例えばコンピュータ１０２の光磁気ディスク装置１２１，光ディスク装置１２２，磁気ディスク装置１２３，あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム１０１を読み出し、本発明の画像処理装置の機能または画像処理方法を実行することができる。あるいは、予め記憶媒体をコンピュータ１０２に装着しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム１０１をコンピュータ１０２に転送し、記憶媒体にプログラム１０１を格納して実行させてもよい。

もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、あるいは、すべてをハードウェアで構成してもよい。また、上述の各実施の形態中の各記憶部は、コンピュータ１０２内あるいはネットワークによって接続された他の機器の記憶装置を利用して構成することができる。

本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態における変形例を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。観察者に提示する調整画面の一例の説明図である。明るさ効率を求める際に用いるテスト色の一例を示す色度点図である。求めた明るさ効率の一例を示す色度図である。本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態の変形例を示すブロック図である。本発明の画像処理装置の機能または画像処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。

符号の説明

１１…視覚特性個人差記憶部、１２…ユーザ条件設定部、１３…環境情報取得部、１４…周辺刺激情報取得部、１５…視覚特性個人差補正係数決定部、１６…色補正処理部、１７…表示装置、２１…視覚特性個人差補正処理部、２２…視覚特性処理部、２３…色補正部、３１…明るさ効率補正係数記憶部、３２…明るさ効率補正係数決定部、４１…色域圧縮パラメータ記憶部、４２…色域圧縮パラメータ選択部、４３…画像出力部、５１…色相変換パラメータ記憶部、５２…色相変換パラメータ選択部、５３…観察者依存色相変換処理部、５４…色域圧縮処理部、１０１…プログラム、１０２…コンピュータ、１１１…光磁気ディスク、１１２…光ディスク、１１３…磁気ディスク、１１４…メモリ、１２１…光磁気ディスク装置、１２２…光ディスク装置、１２３…磁気ディスク装置。

Claims

入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への変換を行う画像処理装置において、可視化された画像を観察する観察者の視覚特性をもとに補正係数を決定する補正係数決定手段と、前記補正係数決定手段で決定された補正係数に従って前記入力画像から前記出力画像への色変換を行う色補正処理手段を有することを特徴とする画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、前記観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いをもとに前記補正係数を決定し、前記色補正処理手段は、前記補正係数決定手段で決定された補正係数をもとに、知覚される画像が観察者に依存せずに一致するように色変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記色補正手段は、前記補正係数決定手段で決定された補正係数をもとに前記観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いを補正した後に、標準の視覚特性に関する色変換処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
さらに、前記観察者の視覚特性を取得するユーザ条件設定手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記ユーザ条件設定手段によって取得された前記観察者の視覚特性に従って前記補正係数を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記ユーザ条件設定手段は、多数の無彩色候補刺激を観察者に提示し、その中から前記観察者にとって最も色みが知覚されない条件を求めることにより観察者の順応状態を測定し、該測定結果をもとに前記観察者に応じて差が存在する順応状態を求め、前記順応状態に基づいて最適な補正係数を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記ユーザ条件設定手段は、標準の照明下での順応状態を標準値として持ち、観察者の無彩色に知覚される条件をデフォルト状態の順応状態として、与えられた照明下での順応状態の進行状況を求めることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、観察者の視覚特性として明るさ知覚に関する視覚特性を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、前記明るさ知覚として明るさ効率を求め、該明るさ効率の大きさに応じて画像の輝度、色情報を変換する補正係数を決定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
さらに、前記観察者の明るさ知覚を取得するユーザ条件設定手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記ユーザ条件設定手段によって取得された前記観察者の明るさ知覚に従って前記補正係数を決定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像処理装置。
前記ユーザ条件設定手段は、観察者が目視にて、提示された複数色の明るさが基準色と等しくなるように調整する機能を有し、該調整の結果から明るさ知覚として明るさ効率を求めることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
前記ユーザ条件設定手段は、基準色として白色を用い、観察者が目視にて合わせた色と白色の輝度値を明るさ効率として用いることを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
さらに、画像に対する補正を行うための複数の関数を記憶する補正係数記憶手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記明るさ効率から明るさ効率補正ゲインを求めるとともに前記補正係数記憶手段から関数を選択し、該関数及び前記明るさ効率補正ゲインから補正係数を決定することを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
さらに、可視化された画像を観察する環境に関する情報を取得する環境情報取得手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記環境情報取得手段によって取得された環境に関する情報に従って前記補正係数記憶手段から関数を選択することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、前記観察者の視覚特性として等色関数を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
さらに複数の補正係数を記憶した補正係数記憶手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記補正係数記憶手段が記憶する補正係数の中から選択することによって前記色補正処理手段に渡す補正係数を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
さらに、可視化された画像を参照する際の周辺刺激に関する情報を取得する周辺刺激情報取得手段を有し、前記補正係数決定手段は、前記周辺刺激情報取得手段で取得した周辺刺激に関する情報を加味して補正係数を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、色域圧縮処理のための補正係数を決定するものであり、前記色補正処理手段は、前記補正係数決定手段で決定された前記補正係数に従って色域圧縮処理を含む色処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、可視化する画像の設定色温度に応じて前記補正係数を決定することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理装置。
前記補正係数決定手段は、観察者による等色相として知覚されるように色調整を行った結果に従って前記補正係数を決定することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の画像処理装置。
前記色補正処理手段は、前記補正係数に従って観察者に依存した補正処理を行った後に、共通の色域圧縮処理を行うことを特徴とする請求項１７ないし請求項１９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への変換を行う画像処理方法において、可視化された画像を観察する観察者の視覚特性をもとに補正係数を決定し、決定された補正係数に従って前記入力画像から前記出力画像への色変換を行うことを特徴とする画像処理方法。
前記補正係数の決定は、前記観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いをもとに行い、決定された補正係数をもとに、知覚される画像が観察者に依存せずに一致するように色変換を行うことを特徴とする請求項２１に記載の画像処理方法。
前記色変換は、決定された補正係数をもとに前記観察者の視覚特性と標準の視覚特性との違いを補正した後に、標準の視覚特性に関する色変換処理を行うことを特徴とする請求項２２に記載の画像処理方法。
前記補正係数の決定は、前記観察者の視覚特性を取得し、該視覚特性に従って行うことを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の画像処理方法。
前記観察者の視覚特性の取得は、多数の無彩色候補刺激を観察者に提示し、その中から前記観察者にとって最も色みが知覚されない条件を求めることにより観察者の順応状態を測定し、該測定結果をもとに前記観察者に応じて差が存在する順応状態を前記視覚特性として求めることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理方法。
前記観察者の視覚特性の取得は、標準の照明下での順応状態を標準値として持ち、観察者の無彩色に知覚される条件をデフォルト状態の順応状態として、与えられた照明下での順応状態の進行状況を前記視覚特性として求めることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理方法。
前記補正係数の決定は、観察者の視覚特性として明るさ知覚に関する視覚特性を用いて行うことを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の画像処理方法。
前記補正係数として、前記明るさ知覚として明るさ効率を求め、該明るさ効率の大きさに応じて画像の輝度、色情報を変換する補正係数を決定することを特徴とする請求項２７に記載の画像処理方法。
さらに、前記観察者の明るさ知覚を取得し、取得された前記観察者の明るさ知覚に従って前記補正係数を決定することを特徴とする請求項２７または請求項２８に記載の画像処理方法。
前記観察者の明るさ知覚の取得は、前記観察者が目視にて提示された複数色の明るさが基準色と等しくなるように調整し、該調整の結果から前記明るさ知覚として明るさ効率を求めることを特徴とする請求項２９に記載の画像処理方法。
前記明るさ効率として、基準色として白色を用い、観察者が目視にて合わせた色と白色の輝度値を用いることを特徴とする請求項３０に記載の画像処理方法。
さらに、画像に対する補正を行うための複数の関数を補正係数記憶手段に記憶させておき、前記補正係数の決定の際に、前記明るさ効率から明るさ効率補正ゲインを求めるとともに、前記補正係数記憶手段から関数を選択し、該関数及び前記明るさ効率補正ゲインから補正係数を決定することを特徴とする請求項２７ないし請求項３１のいずれか１項に記載の画像処理方法。
さらに、可視化された画像を観察する環境に関する情報を取得し、前記環境に関する情報に従って前記補正係数記憶手段から関数を選択することを特徴とする請求項３２に記載の画像処理方法。
前記補正係数の決定は、前記観察者の視覚特性として等色関数を用いて行うことを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の画像処理方法。
さらに複数の補正係数を補正係数記憶手段に記憶させておき、前記補正係数記憶手段が記憶する補正係数の中から選択することによって前記補正係数を決定することを特徴とする請求項２１ないし請求項３１のいずれか１項に記載の画像処理方法。
さらに、可視化された画像を参照する際の周辺刺激に関する情報を取得し、該周辺刺激に関する情報を加味して前記補正係数を決定することを特徴とする請求項２１ないし請求項３５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
前記補正係数として色域圧縮処理のための補正係数を決定し、決定された前記補正係数に従って色域圧縮処理を含む色処理を行うことを特徴とする請求項２１ないし請求項３６のいずれか１項に記載の画像処理方法。
可視化する画像の設定色温度に応じて、前記補正係数を決定することを特徴とする請求項３７に記載の画像処理方法。
観察者による等色相として知覚されるように色調整を行った結果に従って、前記補正係数を決定することを特徴とする請求項３７または請求項３８に記載の画像処理方法。
前記補正係数に従って観察者に依存した補正処理を行った後に、共通の色域圧縮処理を行うことを特徴とする請求項３７ないし請求項３９のいずれか１項に記載の画像処理方法。
コンピュータに入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への変換を行わせる画像処理プログラムにおいて、請求項２１ないし請求項４０のいずれか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
コンピュータに入力画像から該入力画像を可視化するための出力画像への変換を行わせる画像処理プログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体において、請求項２１ないし請求項４０のいずれか１項に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。