JP2006129410A - デジタル画像の適正表示及びその綜合色管理法 - Google Patents

デジタル画像の適正表示及びその綜合色管理法 Download PDF

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Abstract

【課題】 デジタル画像の表示装置モニタは観察方向によって画像の明暗、色調等が異なるためだけでなく、モニタの基本調整自体が適正か否か、画像が果たして適正か否かの判断が至極困難で、画像表示と使用状態が安定していないだけでなく、撮影、画像判断、調整、出力、印刷にいたる各プロセスで画像の適正表示と適正使用がきわめて困難な状態にありさまざまなトラブルが生じ正しく画像が扱えないでいる。
【解決手段】 本発明は、反射型視覚標準と等しい調整基準ガイドを用いた画像処理ファイルを開発し、モニタ画面の上下の側辺に配置した両基準ガイドの濃淡が上下とも等しく見える視点位置を定めてモニタの正しい観察方向を検出し、基準ガイドをもたらした画像ファイルにより画像の適正表示と適正使用を可能とし、該視覚標準と該段階基準部を隣接させ明暗、色関係が等しくなるよう照明光とモニタ本体、モニタと原稿及び印刷画像等が、すべての工程で色一致するよう各機器調整を可能にすることを特徴とする。
【選択図】 図 1

Description

発明の詳細な説明
本発明は、撮影、入力するデジタル画像の適正表示及びカメラ、パソコンの表示装置(CRT、TFT液晶等)であるモニタの基本調整、原稿台とモニタ及び印刷校正との色一致、画像の良否の判断、DTP等における、デジタル画像の製作と表示、使用を適正に可能にするための、画像の適正表示法とその総合色管理法に関わる。
デジタル画像の色管理では、モニタ本体の明るさ、コントラスト(ガンマ)、色調等が最適に調整され、呼び出される画像が適正画像であること、そしてその適正画像が適正画像がであることを確認可能になることが要求される。でなければ自在な画像の調整や使用はできないからであるが、そもそも、デジタル画像の適正表示法、適正使用法というものがなく、従来の写真画像同様、安定した表示、使用が不能に近い。
その原因には、現状ではパソコン及びカメラのモニタの基本調整を確実におこなえる方法が確立されているとは言えず、とくに、液晶等のモニタの場合は視野角が狭いため、観察方向(モニタを見る位置、角度)により画像が著しく違って見え、かつ正しい観察方向(視点位置)を容易確実に見い出す方法がないことがあげられる。
そのため現状では、モニタ本体がはたして適切に調整されているのかどうか、また通常の画像ファイルでは画像が適正画像であるのかどうか、見る方向が適切かどうかの確認が困難であるため、画像撮影からモニタ本体調整、画像判断と評価、画像調整、取込み、印刷にいたるまで、厳密結果が得られず、画像の適正使用が困難で同じ画像がさまざまに印刷されるなどトラブルが絶えない。
撮影では、カメラのモニタの基本調整が正しいかどうかをチェックする方法がないうえ、モニタを見る角度によって画像が著しく違って見えるため、現状でのモニタ判断では確実度の高い撮影結果が得られず、何段階かのブラケッティングがおこなわれるが、どれが適正な画像かの判断さえ困難な状態にある。
また、パソコンのモニタ調整では、モニタ画像と原稿照明光(環境光、室内照明光)との色合わせ(キャリブレーション)を欠いては厳密な色管理ができないが、一般に指示される色温度設定だけでは色度図上の縦方向の色一致ができず、計器使用は高額の費用が必要となるだけでなく、分光式以外の3色式では、蛍光灯、液晶モニタの正確な色温度測定が困難であり、更に印刷でのモニタと印刷画像の色一致も同様であって、いずれにしても現状では容易安価に撮影から印刷までの厳密なキャリブレーションをおこなうことは実際的にまずできない状態にあるといっても過言ではない。また正しい画像表示、使用ができ、容易に調整して色一致できるるそのような綜合色管理システムはこれまでにない。
以上の理由から、従来では確実なモニタの基本調整も、画像判断も画像補正も確実にはおこなえず、したがって的確な印刷結果を得るということも困難をきわめるという状態が続いている。
なお、本発明と同様な視感調整法は同一出願人による特願平7−322589号、特願平10−161288などがあり、前者によれば照明光との視感マッチングが可能とはいえ視感比色をモニタから離れた位置でおこなうために調整がやりにくく観察方向による問題もあって正確さを欠いて誤判断が生じ、後者は視覚標準が透過体であるため原稿照明光とのマッチングが困難であるという問題があった。
本発明は、上記した問題点すなわち、1)モニタの観察方向の判定、2)モニタと照明光の色一致、3)デジタル画像(撮影、入力)の正常な表示とその判定、画像の安定化、4)モニタ画像と印刷画像の色一致等で生じる問題解決を目的とし、その目的を達成するためには、視野角度が限定される液晶モニタであっても確実なマッチングが容易に実施できるノウハウにより、モニタの観察方向が正しいかどうか、モニタ調整が正しいかどうか、画像が正常か、またそれが正しく表示されているかどうか、カメラでは露出が正しいかどうか、カメラの機能が正常かどうか、問題があればどうすればよいかといった画像の適正表示と適正使用にかかわる山積する問題解決とその確認と検証が、撮影から画像取り込み、印刷にいたる全工程で可能とする総合的な色管理システムを開発することである。
課題を解決する為の手段
そこで、本発明では、画像の適正表示、適正使用を可能にして最適化する、これまでにない新しい調整基準ガイド付きデジタル画像ファイル形式を開発し、視覚標準、デスクトップパターン、比色位置の照明とモニタの明るさを調整可能とするライトボックス、印刷用該調整基準ガイド付きデジタル画像ファイル等を以下のように用いてこれを解決している。
すなわち、白、灰、黒等の無彩色反射型視覚標準と明暗関係の等しいデジタル調整基準ガイドを画面の上下側辺に配した調整基準ガイド付きデスクトップの上下両ガイドの濃淡が等しく見える視点位置を定めることによりモニタの正しい観察方向を検出し、同様に構成された基準付き画像処理ファイルに任意画像を入出力させてその適正表示と適正使用を可能にするとともに、ライトボックスの原稿台と同一照明を受けるよう照明とモニタの明暗を調整したその位置でモニタの該ガイド部に該視覚標準を直接隣接させて両段階の明暗・色関係が等しくなるようモニタ調整をおこない、該ファイルにより任意画像の変換データとともに同一データで色変換され用紙の余白部分にもたらされたガイド部に視覚標準を用いて色一致できるよう各機器の調整をおこなうことにより、撮影から印刷までのすべての工程でデジタル画像の適正表示と色管理を総合的に可能にする。
発明の効果
本発明では、画像処理用ファイルとしてデジタル調整基準ガイドをもつ新しいファイル形式を開発し、視覚標準及び比色位置の照明とモニタの明るさを調整できるライトボックスを併用して解決法を見い出すので、画像の適正表示と使用がはじめて可能になるとともに、問題点の因果関係が明確になり従来はっきり判らなかった原因の究明と検証が可能になり、従来は異次元色空間では色一致が困難と諦められていたモニタと印刷画像との色一致までをしかも費用安価にして可能とする画期的効果が得られる。
<画像の適正表示と適正使用>
各画像はデジタル調整基準ガイドをもつ画像ファイル使用により、画像の適正表示と使用がはじめて可能になる。
<撮影>
撮影では、これまで明確でなかったデジタルカメラのモニタをどの角度から見るのが正しいのかについて明確な回答が得られる。
すなわち、これまで、デジタルカメラはモニタを見る方向で画像状態が大きく異なり、確認方向と画像判断に大きく戸惑うことになるが、本発明では基本モニタ画面の上下にある調整基準ガイド28の左右の灰色部分、及び白から黒の各段階が等しく明瞭に見える角度で観察すれば、正しい画像確認が可能になる。
同時に、次に述べるパソコンモニタの場合と同様にして従来できなかったカメラモニタ自体の基本設定が容易確実に可能になるので、露出や色調についても正しい判断と調節ができ、これまで避けられなかった失敗や試行錯誤を大きく低減させ、従来困難だった確実度の高い画像製作がはじめて可能になる。
<画像ファイル>
本発明では、カメラからの撮影画像出力やスキャナ入力、及び複写されるあらゆる任意画像はすべて該調整基準ガイド付き画像ファイル形式を用い、すべての画像には調整基準ガイドが自動添付されるので、画像良否の判定と調整がはじめて確実に可能になるとともに、画像ファイルを送付した相手側のモニタをも正しく調整して、受け手側でも正しい画像表示と使用、良否の判定も基準があるので容易確実となりこれまでの画像にまつわる際限ないトラブルの過半を解消できるようになる。
デジタルに限らず、写真画像は一枚の画像が明るすぎたり暗すぎたり、様々に色が違って印刷され使用されるという宿命にあり、混乱が避けられなかったが、本発明により、画像の表示条件がガイドによってモニタの調整をも含めて受け手側に提示されるので、画像がはじめて正しく表示し、使えると云う絶大な効果を得てこれまで生じていた混乱を防止し、画像品質の改善と向上に大きく役立たせることが可能になる。
例えば、美術作品などは、本発明の後述する印刷画像用オプションをもたせた画像ファイル形式を用いることにより、印刷もDVDなどの映像製作の画像色管理は完璧と言えるようになる。
以上のように、本発明では表示、使用する場合の基準が明確になるので、従来はかなりの専門家でも困難であった画像の適正表示と適正使用が可能になり、画像の良否の判断や操作が誰にでもでき、基準ガイドが常にもたらされるというこれまでにない画期的手段によって、撮影、画像取り込み、印刷、デジタル画像編集など画像世界全般にわたる品質改善と作業の能率化が可能になる。
<パソコンモニタ>
本発明では、とくにこれまで判らなかった液晶モニタの正しい観察方向が明確となるので、これまでほとんど不能であった原稿照明光とモニタとの厳密なキャリブレーションと正確な画像の入出力がはじめて可能になる。
したがって、正しいモニタ調整とともに、間違いのない画像判断と画像補正が可能になり、これまでは困難だった確実度の高い画像認識と補正等が、視野角が狭い液晶モニタでも確実に可能にする効果がある。
<印刷>
本発明では、画像は調整基準ガイド付きであるから、画像をいかに印刷すべきかが明確となり、従来困難であった間違いのない画像印刷を可能にする。
その際、ガイド部分を視覚標準で検証することができ、印刷の良否の判断が初心者でも容易確実に可能となるとともに、画像は所定の位置に配置されるが、ガイド部は余白に自動的に配置されるようにした印刷画像ファイルを使用することより、これまで困難であった原稿台の校正刷りとモニタのデジタル画像との視覚的、近似的色一致が液晶モニタによっても容易確実、迅速に可能になるという効果が得られ、安価にして容易確実なDTPが可能になる。
図1は本発明の画像ファイルをデスクトップパターンとして呼び出したモニタ画面及び使用する視覚標準の説明図である。
図中1はデスクトップとしてモニタ画面に呼び出した画像ファイル、2はガイドの左1と等しい明暗関係を有する白4から黒6までの多段階の無彩色を配したデジタル調整基準ガイドである。
反射型視覚標準とデジタルガイドの主要段階の関係はおよそ以下のとおりである。
中性灰色:反射濃度0.7:モニタのデジタルL値=約50(a,bは0)
白:表示数値1:反射濃度0.1:モニタのデジタルL値=約91
表示数値4:反射濃度0.4:モニタのデジタルL値=約70
表示数値7:反射濃度0.7:モニタのデジタルL値=約50
表示数値10:反射濃度1.0:モニタのデジタルL値=約38
表示数値17:反射濃度1.7:モニタのデジタルL値=約15
<モニタ基本画面>
本発明では、スイッチオンによりモニタ画面にはデスクトップとして図1のように上下側辺に同一の該調整基準ガイドを配置した画面が表示され、画像ファイルとしては撮影画像及び入力されるすべての画像は画像表示画面9に表示されるが、基本画面としては14の中性灰色を使用して色順応、色対比の影響のない観賞と調整を可能にする。7位置等にもたらすスイッチにより以下の判定用画像パターンの切り替え、全ガイドパターン除去等を可能とする。
図2は中央部にもたらす判定用画像パターンであり、通常は14に示す無地の中性灰色(表示数値7:反射濃度0.7:モニタのデジタルL値=約50)を使用し、これをデスクトップとしたウインドには各種ホルダー、ファイルのアイコンが灰色を背景に表示される。画像を開いたとき灰色バックで表示される。
また要求度、モニタサイズや視覚標準の種類、機器測定、に応じて12、13を選択可能とする。12は中央に4と等しい多段階の濃度部分を配したもので各部で厳密な調整と判定が可能になり、13は実用的に白、明灰、中性灰色、暗灰、黒の5段階を配したもので、小型モニタ、また拡大なしにモニタ部の機器測定が可能になる。
図1において表示されるすべての濃度部分は同一ピクセルで作成されるが、図3、4は図1の該調整基準ガイドの左右にもたらしてある3、7の同一ピクセルの灰色部分に用いる他の実施例である。
両図において、aは交互に黒と白の線状で構成され、bは同一ピクセルによる灰色で構成され、ガンマ調整しても明るさが違って見えないaとガンマ調整と観察方向により明るさが違って見えるbの性質を利用し、四ケ所に配したa、b部分が等しい状態で見えるようにして観察方向が見出せるようにしてあり、これを初期設定の同一ピクセル像と選択使用できるよう切り替え可能とすることができる。
<モニタ基本調整>
モニタの基本調整は、原稿台と同一照明を受ける位置にて該視覚標準と該段階基準部を隣接させるようモニタ及び照明を適切に構成し調整する。
図5に携帯型折り畳み式ライトボックスを用いた実施例を示す。色評価蛍光灯17を有する開閉自在な蓋部16をモニタの本体肩部に被せ、前方は支柱19にてテーブル上で安定するよう設置して目的を達成する。
すなわち、この場合、比色をおこなうモニタ部分と視覚標準、原稿台は光源から大体均等な距離(点線参照)に設定してあり、照明の強さが均等しているその照明条件でモニタ15の画面下の基準ガイドと視覚標準21の濃度段階が隣接された状態で厳密判定と調整を可能にし、比色部より上部への照明をカットする遮光板18の調節により反射及び幻惑を防止するよう構成され、厳密判定を可能にしている。
図6は常設型の実施例であり、同一色評価光源23を有する2台のライトボックスの一方に原稿台24、他方にモニタを設置して該光源にて同様に視覚標準27と基準ガイド部分26を色一致させ、原稿台にて反射原稿、校正刷り等を、モニタ画面25にオリジナルの画像ファイルを呼び出して色判定をおこない色一致の目的を達成する。この場合、キャリブレーションが終えれば消灯する、または右照明装置を左にスライドさせるなどしてモニタからの反射光を防止する。
このようにして、モニタ本体の、あるいは別の色調整ソフトにより視覚標準と基準ガイドの明暗段階と色調を近似させれば、色度の等しい画像は色一致するという色管理のキャリブレーションの条件が整い、厳密なモニタ調整が可能になる。
この場合、RGBカラー設定、CMYKモードを自動的に統一、または調整するようなすことができ、5段階パターンを呼び出して5段階を機械測定したデータをもとにモニタ、プリントアウトの自動調整を可能にするソフトを組み込むことが可能になる。
<撮影>
図7はデジタルカメラの場合をあらわし、デスクトップまたは基本画面の灰色(図2ー14)の明るさにより観察角度のおよその判定が可能になるが、上下にある調整基準ガイド28の両端の灰色部分が均等な明るさに、また白側、黒側の濃淡もつぶれずに分離でき、段階が良好な状態に見える角度が正しいカメラの観察方向であることがわかる。その角度で観察すれば、撮影される画像、また撮影された画像を正しく認識でき、正しい調整操作が容易確実におこなえる。中央部は図2における判定用パターン12、または13に切り替えて判定することができる。
また、カメラの検証は、該ライトボックス原稿台位置でホワイトバランスさせて該視覚標準を撮影し、撮影した画像を基本調整ずみモニタに呼び出し、基準ガイド及び視覚標準と比較してみればすべてが一目瞭然となる。実写でも同様に、撮影でも露出の適否や色バランスの問題が確実に判定できる。これまでできなかった検証によって厳密画像製作が可能になる理由である。
<画像製作>
本発明では、カメラの画像は、基準ガイド付きで出力される。つまり、撮影後の画像ファイルには出力画像に基準ガイドが添付され出力されることにより、画像を開くと、図8のように、モニタ画面29に任意の画像ファイルが30、31のようにガイド付きで呼び出されるファイル形式を使用するので、画像状態の良否がきわめて容易に判定が可能になる。つまり、ガイドが正常L値をもちかつ濃淡が正常にみえるときの画像が適正画像である。したがって、受け手側でも画像の間違いのない取扱いが可能になり、印刷所等への出力も確実に可能になる。
スキャナ取り込みの場合もこの画像ファイル形式で視覚標準を添えたプレビュー画面、または取り込んだ画像を呼び出したモニタのガイド部に図1のように視覚標準を使用して管理し、必要な調整後、次に述べるSモードで保存することにより容易確実な取り込み、調整、保存が可能となる。フィルムスキャナの場合も同様におこなう。
また、使用時には、該画像ファイルの各基準ガイド部及び12、13等はレイヤーとして内蔵させ自在に表示、表示解除を可能とすることができ、オプションとして、撮影画像を調整すると同時に基準ガイドも同様に変換されるPモードと、画像部のみが調節されガイド部は標準のまま保持されるSモードとを切り替え可能とし、印刷の場合は、色一致のためにPモードでおこない、露出を補正したり、ハイキー画像に調整してそれをオリジナルとして保存する場合はSモードでおこなえるようにする。
印刷では、用いる視覚標準の濃度段階とガイド段階が一致すればよいという、いかに印刷すべきかという明確な指針が得られ、問題点の検証が可能なので、従来にない合理的なかつ能率的な作業が可能になる。
その場合、同一出願人による基準ガイドの段階の明暗及び中性灰色のRG比率をモザイク状に変換したチャートを用いることにより、プリンターの明暗調整、色調整がDTPオフセット印刷でもより容易、迅速に行なえ確実な印刷効果が得られる。
<印刷オプション>
本発明の印刷では、ガイドを画像とともに調整して印刷を可能にし、刷り出されたガイド部分が視覚標準段階と一致するよう調整すれば基本的に画像が正しい状態に印刷可能になり、したがって、容易確実な印刷が可能になるわけだが、印刷物にはガイドは上下二ケ所にもたらす必要はなく、一個の調整基準ガイドを用紙の余白に自由に位置決めして印刷できるオプションをいくつか作成し選択利用可能とする。
つまり、当該ファイルでは、画像をページに配置すると、画像は所定位置に、ガイド部はページ画面外の余白、またはオフセット等では断ち落し部分に配置されるようにソフトを構成する。
またガイドは画像ごとに配してもよいが、見開きでも一ケ所でもよい。図9は印刷オプションで印刷したA3ノビの見開き校正刷りのファイル印刷の実施例の状態である。用紙32に見開き画像33に加えて該基準ガイド部分34が断ち落し部分に印刷されている。
なお、A4用紙等の場合は、ファイル部分にもたらされたボタンをチェックすると、画像が印刷されない適当余白部分にガイドが自動印刷されるよう、また、ガイドはすべての各画像の下に与え個々の校正を可能にしながら、本印刷ではすべてのガイド部を印刷しないオプション、また従来ファイルのように画像部だけが印刷されることも可能とする。
画像が正常で偏りなく、該ガイド部分があてがった視覚標準段階35と色、濃度ともに合致するよう調整すれば、印刷結果はきわめて良好であり、該ライトボックス内でデータ変換前のモニタ画像と印刷結果の近似的色一致が可能になる。
変換前というのは印刷ではモニタ画像と色一致させるために画像の色、明るさ、コントラストを変換するからであり、変換した画像とは色一致はしないからである。
もちろん、CMYKで印刷される印刷物はCMYKモードで近似的色一致が可能であるが使用するモニタ、印刷機、インキの性能に支配されることはいうまでもない。
本発明では、正しい画像表示を可能にする新しい画像ファイル形式を開発したので、通常の印刷では画像だけが出力されるために印刷結果が正しいかどうかの判定がほとんどできないというその重大問題が解決できる。つまり、ガイド部分の印刷が悪く視覚標準と段階(及び色)が一致せず、ガイド部分段階が色ともに一致する場合の画像不良は画像の明暗や色が悪い場合であることを明らかにするなど、本発明ではガイド部分段階の状態で画像または印刷のいずれに問題があるかが明確に検証でき、容易確実な厳密印刷物製作及び画像出入力ができ画像全般の品質改善と向上が可能になる。
以上は印刷に限定して説明したが、いうまでもなく印刷以外のホームページをはじめとするデジタルコンテンツの画像、動画製作すべてに有効である。
以上にのべた条件により、カメラ、カメラモニタ、パソコンモニタ、プリンターの色一致をおこなえば、スキャナ取り込みの場合も含めて、これまでほとんど不能とされていたトータルな色管理が容易確実、しかも安価に達成できるので、これまでの画像世界を根本的に改善し、理想のデジタル画像製作環境を整備することが可能になる。
なお、カメラの自動撮影では、デンシテイフェリア、カラーフェリアが生じ、適正露出の設定も現状では困難であるが、その問題については同一出願人による特願2004ー43659、また、視感判定において判定者の色覚の相違によって生じる問題解決には、同一出願人による特願2002ー272286などがある。
新聞、印刷出版、放送、動画製作、映像編集、画像を扱うあらゆる分野での画像製作、管理で厳密画像表示に不可欠となると考えられるので、この発明の利用可能性は世界的規模できわめて大きい。
本発明の調整基準ガイドを画面の上下側辺に有する、デスクトップ画面、画像ファイルとしてもたらされる基本モニタ画面及び該調整基準ガイドに隣接させた視覚標準の正面図。 基本モニタ画面に呼び出す判定用画像パターンの実施例の正面図。 調整基準ガイド部の左右に用いる、ある中性ガンマ、ある角度で両者が同じ中性灰色に視感可能な黒線と白線を交互に配した部分aと同一の中性ピクセルの灰色部分bを同一ピクセル部分に用いる場合を説明する正面図。 図3と同じa、bを左右に配した実施例 色一致を可能とするモニタとライトボックスと原稿台と視覚標準との関係を示した実施例の側面説明図 常設型ライトボックスと原稿台と視覚標準との関係を示した実施例の正面説明図 デジタルカメラのモニタ部の正面図 モニタに呼び出された任意画像の正面図 印刷された校正、刷りだし等の正面図
符号の説明
1 モニタに呼び出した画像ファイル(デスクトップ画面)
2 1のデジタル調整基準ガイド部
3 中性灰色部
4 白部分(L=約91
5 白から黒までの間の明度段階
6 黒部分(L=約8)
7 中性灰色部
8 2と等しい調整基準デジタルガイド
9 画像表示画面
10 反射型視覚標準
11 視覚標準の濃度段階
12 15段階のデジタル濃度段階
13 5段階の明度デジタル段階
14 中性灰色部
図3、4のa 適当ガンマによりbと等しい明るさに視感できる交互に黒線と白線を配したデジタルパターン
図3、4のb 同一ピクセルによる中性灰色部
15 モニタの表示窓
16 携帯組み立て型ライトボックスの底部
17 色評価蛍光灯
18 遮光板
19 支柱
20 原稿台
21 反射型視覚標準
22 モニタ支持台
23 色評価蛍光灯
24 原稿台
25 モニタ
26 調整基準デジタルガイド部
27 反射型視覚標準
28 調整基準デジタルガイド部
29 モニタ画面
30 画像ファイル
31 他の画像ファイル
32 印刷用紙
33 印刷された画像
34 印刷された調整基準デジタルガイド部画像
35 視覚標準

Claims (1)

  1. 白、灰、黒等の無彩色反射型視覚標準と明暗関係の等しいデジタル調整基準ガイドを画面の上下側辺に配した調整基準ガイド付きデスクトップの上下両ガイドの濃淡が等しく見える視点位置を定めることによりモニタの正しい観察方向を検出し、同様に構成された基準付き画像処理ファイルに任意画像を入出力させてその適正表示と適正使用を可能にするとともに、ライトボックスの原稿台と同一照明を受けるよう照明とモニタの明暗を調整したその位置でモニタの該ガイド部に該視覚標準を直接隣接させて両段階の明暗・色関係が等しくなるようモニタ調整をおこない、該ファイルにより任意画像の変換データとともに同一データで色変換され用紙の余白部分にもたらされたガイド部に視覚標準を用いて色一致できるよう各機器の調整をおこなうことにより、撮影から印刷までのすべての工程でデジタル画像の適正表示と色管理を総合的に可能とすることを特徴としたデジタル画像の適正表示及びその綜合色管理法。
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