JP2005182432A

JP2005182432A - 色変換装置

Info

Publication number: JP2005182432A
Application number: JP2003421903A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Nakano; 仁貴中野
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】本発明は、カラーデザインやカラー信号の中にある色覚異常者が識別しにくい配色を検出し、それらをあらかじめ診断された色覚異常者の症状をごとに、色覚正常者と同程度に、色覚異常者にも区別できるように色を変換する装置を提案しようとするものである。
【解決手段】観察者の色覚異常を診断し、前記観察者の色覚異常の症状をパラメータ化し、パラメータを指定する手段と、
カラー画像の各配色組み合わせを検索し、前記パラメータに従い、前記観察者にとって混同しやすい色群を変換する手段と、
を有することを特徴とする色変換装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、色覚異常者の症状を個別に診断する画像を提示し、その診断結果により作成された症状別パラメータを用い、異常者にとって混同しやすい配色を変換し、色覚異常者にとっても見やすい画像を生成することを可能とした色変換装置に関する。

我々の身の回りにある様々な印刷物、表示物は、カラーであふれ、文字や画像を色で表現し、多くの情報を提供している。また、近年の様々なデジタルカラーデバイスの普及は、フルカラーの世界をより身近にさせるもので、例えば、インターネットなどによる情報提供は、最もポピューラーな情報提供手段の1つとなっており、それら情報の中でも色彩情報の重要性はますます高くなって来ている。

一方、色覚障害や色覚異常の人々は、日本人男性の20人に1人、白人の12人に1人はいるとされている。色覚異常は、青・赤・緑の３つある視物質遺伝子のうち、いずれかの変異により残る２つの視物質を使って見ることにより起こることが多くの報告で示されている。これらの人は、かなり広範囲の色が見分けられるが、一部非常に見分けにくい色もあり、前記提供される様々な色情報を把握できなかったり、間違って認識することもある。

これに対して、色覚異常者にも識別が容易となるように、印刷デザインや画面設計において、色覚正常者と同程度に色覚異常者にも理解を得る色彩設計を行うために、実験、心理的に証明された結果に即して、トライアンドエラーで修正を施しているのが現状である。また、特別の対策をとるための費用の増大を伴うことから、色覚異常者に対する十分な配慮が行われないことも多いのが現状である。また、従来の色覚異常者向けの画像色変換技術に関しては、カラー映像信号変換装置（特許文献１参照）、色覚変換装置（特許文献２参照）、画像処理装置（特許文献３参照）、色覚障害者用表示システム（特許文献４参照）等が提案されているが、色変換する手段としては、近接する色の境界部分のみを縁どりなどの処理をするものであったり、色変換テーブルを用いる、あるいは、輝度または彩度を変更するという記載のみで具体的に色変換する方法を開示するものではなかった。また、これらの技術では、画像のデザインコンセプトの保持を意識していないので、色相の変換まで言及されていなかった。
特開２００２−４４６７８号公報特公平６−８２３８５号公報特開平８−１６１２９号公報特開平１１−１７５０５０号公報

上述の点に鑑み、本発明は、カラーデザインやカラー信号の中にある色覚異常者が識別しにくい配色を検出し、それらをあらかじめ診断された色覚異常者の症状をごとに、色覚正常者と同程度に、色覚異常者にも区別できるように色を変換する装置を提案しようとするものである。

本発明は、観察者の色覚異常を診断し、前記観察者の色覚異常の症状をパラメータ化し、パラメータを指定する手段と、
カラー画像の各配色組み合わせを検索し、前記パラメータに従い、前記観察者にとって混同しやすい色群を変換する手段と、
を有することを特徴とする色変換装置に関する。

また、本発明は、混同しやすい色群を変換する手段が、色覚異常者の色の混同度と色の変更度との和を最小とする評価関数によるものである上記色変換装置に関する。

また、本発明は、さらに、カラー画像に用いられている色を複数の色組に分けてクラスタ化し、クラスタ中の前記観察者にとって混同しやすい色組み合わせの比率によって色変換対象のクラスタを決定する手段を、含む上記色変換装置に関する。

また、本発明は、色覚異常の診断が、複数画像を提示し、前記画像に対する反応により診断するものである上記色変換装置に関する。

本発明によれば、色覚異常者の症状別に、カラーデザインやカラー信号の中にある色覚異常者が識別しにくい配色を検出できるので、それらを自動的に色覚正常者と同程度に、色覚異常者にも区別できるように色を変換することが可能となる効果がある。

本発明で解決する課題の色覚異常は、眼の錐体細胞が1種類しかない1色型色覚(人口の0.01%以下)、2種類の錐体がある2色型色覚(男性の約1.5%)、3種類の錐体があるがそのうち1つの波長特性がずれている異常３色型色覚(男性の約3.5%)の３種類に大別される。2色型や異常３色型色覚には、どの錐体に変化が出ているかによって第1色覚異常、第2色覚異常、第3色覚異常の3つの種類に分けられる。
第1色覚異常と第2色覚異常は色の見え方が比較的近く、総称して「赤緑色覚異常」と呼ばれる。第3色覚異常は稀である。
（池田光男,中嶋芳雄「色覚のメカニズムと色覚異常」眼科Mook No.16 1982）

本発明の基本的な考え方は、正常色覚者の色空間内での色差を色覚異常者の色空間に移した場合の、色の差をもとに、認識の際に間違いを起こすと考えられる色群を危険色とし明示するとともに、危険色群の色のみを評価関数に従い変換することで、危険度を下げるように色を変化させるようにするものである。

本発明で使用される前記危険色の検出手段は、色覚正常者が判断する色差を色覚異常者の判断する色差に変換し、あらかじめ設定された閾値に従い判断する。
また、本発明で使用される評価関数は、色覚異常者の認識色空間内での色の差で表す混同度と、色変換後と変換前の色の差であらわす変更度との和による規定され、該評価関数を最小とするように変換対象色を変換する。

以下に、図を参照して、本発明の色変換装置の例を説明する。
図１は色変換装置の処理を示すフローチャートである。まず、観察者に対して、色覚異常の症状を判断するためのRGB値若しくはCMYK値等からなる画像データをモニタなどで評価させる（ステップ１）。画像の表示にあたっては、例えば、ネットワークで接続された処理サーバから色覚症状判断画像を、前記観察者のコンピュータに送信し、接続されたモニタなどの表示装置を利用する。利用する表示装置はあらかじめ色調整を行うことが望ましい（図２）

次に、観察者は表示された画像を見ながら、画像とともに送信される設問に答える（ステップ２，３）。観察者の答えは、ネットワークを通じて処理サーバーに送信される。これをいくつかの画像に対して繰り返し行い、処理サーバーで該観察者の色覚異常の症状に合わせた画像修正のための処理パラメータを設定（ステップ４）する。設定された処理パラメータは、処理サーバー内の記憶部に観察者の識別と合わせて格納する（ステップ５）。当該パラメータは、色覚異常者にとっても正常者とほぼ近い色に認識させるように変換する調整方法のパラメータで、例えば、色覚異常者と正常者の色差の比率、色覚正常者にも区別できない色差、色覚異常者にも十分に区別できる色差、色覚異常者に識別できない色を変換する際のその変換更新量と割合からなる。これらのパラメータは、将来、色覚異常者の見え方について測定データが得られ次第、置換できるものである。

次に、ステップ６では、観察者あるいはデザイナ等の画像作成者から、ネットワークを通じて前記処理サーバに、処理を所望する画像を入力する。ステップ７では、該入力された画像に、色覚異常者が混同しやすい色の組み合わせがあるか走査検出を行う。該検出の方法は、まず、前記色覚異常の症状にあわせた処理パラメータに従い、色覚正常者にも区別できない色、色覚異常者にも十分に区別できる色を検出、除外し、さらに色覚異常者と正常者の色差の比率を前記パラメータで制御することで混同しやすい色を検出する。該手法の概念図を図３に示す。

ステップ８で、入力元画像に用いられている色を複数の色組に分けるクラスタ化を実施する。ステップ８，９は、本発明において、必須ではないが、高速で処理で、自然な変換画像を得るために推奨されるステップである。該クラスタ化の概念を示したものが図４である。この処理により前記混同しやすい色に近似する色も合わせて検出することが可能となる。次に前記ステップ７で検出された危険色を含有する前記ステップ９の色組（クラスタ）を選別する。クラスタは、例えば、クラスタに変換対象となる危険色が半数以上占める場合、該クラスタを変換対象とするなどの基準で選別される。

図５に示すように、クラスタに含まれる色の中で変換対象色が一定の割合以上（例えば、半数以上）を占める場合はそのクラスタを変換対象クラスタとする（ステップ９）。そして、元画像の変換対象となる該当クラスタのみを識別可能とする画像を生成する（ステップ１０）。ステップ８，９を省略した場合は、ステップ１０では、ステップ７の結果が表示される。ステップ１０の結果は、前記変換対象クラスタを例えば黒く塗りつぶして表示できるようにすれば、変換前に変換対象クラスタを確認することができる。

次に、ステップ１０で得られた変換対象色に対して、色変換を行う。色変換は、例えば、色覚異常者の色の混同度評価する手段と色の変更の割合を評価する手段とからなり該混同度と該変更度の和が最小となるように、前記危険色を繰り返し変換する（ステップ１１）。そして該変換された画像を表示若しくは印字（ステップ１２）する。評価の結果、パラメータを再度制御して、繰り返し調整を行うことも可能となる。

次に前記色の混同度評価と変更度について例を挙げて示す。図６は、色に対する人間の視細胞の応答感度を表すLMS空間であり、色覚正常者の認識する2色の組み合わせの色の差と、色覚異常者の認識する色の該2色の色の差を示したものである。

まず、色Ciの混同度は、色彩値Luv空間上で、他の色Cｋとの距離に基づいて例えば、式1のように定義する。混同度は、混同の度合いが大きいほど大きな値を示す。

次に、色Ciの変更度を色彩値Luv空間内での変更前の色Coとの距離に基づいて例えば、式２のように定義する。変更度は、変更の度合いが大きいほど大きな値を示す。
変更対象色の変換は、式１と式２の和を最小とするように、色Ciの色を変更する。

：式３

式３が最小となるように変換対象色を変更更新する際には、最急降下法やランダムサーチ法など様々な既知の算出法を使うことが出来る。

図６は、本発明の装置の構成の例を示した図である。本装置は画像を入力する外部入力制御と、入力された画像が色彩値でない場合、該データを色彩値に変換する色データ制御と、色彩値からなるデータを色彩異常者にとっても認識できる色に変換する該変換制御と、変換された画像を外部出力装置に出力するためのデータに変換する外部出力制御とからなる。外部出力装置は、モニタやプリンタなど色を確認するための手段であり、変換された画像の色が忠実に再現されることが望ましい。

本発明は、先の例に限定されるものでない。例えば、処理サーバとのデータのやりとりは、ネットワークでなく、記録媒体を介した間接的なものであってもよいし、独立した１つの装置内だけで完結するものであってもよい。ステップ１０の色変換に関しても、画像のデザインコンセプトが反映されるのであれば、従来技術で述べた従来の色変換技術を使用したものであっても構わない。

カラー変換装置の処理を示すフローチャート装置の構成の例色覚異常者にとって区別しにくい色使いの検出の概念図画像の色クラスタ化の概念図警告対象クラスタの決定概念図色覚異常者にとって区別しにくい色使いの検出の概念図

Claims

観察者の色覚異常を診断し、前記観察者の色覚異常の症状をパラメータ化し、パラメータを指定する手段と、
カラー画像の各配色組み合わせを検索し、前記パラメータに従い、前記観察者にとって混同しやすい色群を変換する手段と、
を有することを特徴とする色変換装置。
混同しやすい色群を変換する手段が、色覚異常者の色の混同度と色の変更度との和を最小とする評価関数によるものである請求項１記載の色変換装置。
さらに、カラー画像に用いられている色を複数の色組に分けてクラスタ化し、クラスタ中の前記観察者にとって混同しやすい色組み合わせの比率によって色変換対象のクラスタを決定する手段を、含む請求項１または２記載の色変換装置。
色覚異常の診断が、複数画像を提示し、前記画像に対する反応により診断するものである請求項１〜３いずれか記載の色変換装置。