上記課題を解決するため請求項1にかかる発明では、色変換装置において元画像データが色変換画像データに変換される。上記元画像データは各画素の色が第一出力デバイスに入力可能な第一表色系で表現された画像データであり、上記色変換画像データは各画素の色が第二出力デバイスに入力可能な第一表色系で表現された画像データである。このような色変換を行うことにより、第一出力デバイスに入力されている元画像データと同等の色変換画像データを得ることができ、同色変換画像データを上記第二出力デバイスに入力し、出力させることができる。
環境パラメータ取得手段は、所定のテストパターンを印刷媒体に出力する。そして、同テストパターンの視覚結果を受け付けるとともに、同受け付けた視覚結果に基づいて、上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果を観察するときの照明光の分光分布を指標とした同照明光の環境パラメータを取得する。すなわち、上記テストパターンがどのように視覚されたかという情報に基づいて、上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果を観察するときの照明光の分光分布を指標とした同照明光の環境パラメータを取得する。すなわち、上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果を観察するときの環境を調査する測定機器を要することなく、人間の視覚結果に基づいて照明光の分光分布を指標とした環境パラメータを取得することができる。なお、第一出力デバイスや第二出力デバイスの観察結果が自発光デバイスのように照明光に依存しない場合もある。この場合は照明光の分光分布に依存することなく環境パラメータが取得される。すなわち、本発明において照明光の分光分布を指標とした同照明光の環境パラメータが取得されるものの、必ずしも環境パラメータの値が照明光の分光分布に依存するとは限らない。
第一色変換手段は、所定の変換プロファイルを利用して、上記元画像データを各画素の色が第三表色系で表現された画像データに変換する。この変換プロファイルは、上記環境パラメータを代入し、同環境パラメータを変換結果に反映させることができるため、同環境パラメータを考慮した画像データを得ることができる。すなわち、上記環境パラメータによって表される観察環境のもとで、上記元画像データを上記第一出力デバイスにて出力したときの見えを上記第三表色系にて予測することができる。
第二色変換手段は、所定の変換プロファイルを利用して、上記第一色変換手段にて得られた画像データを上記色変換画像データに変換する。すなわち、各画素の色が上記第三表色系で表現された画像データを、各画素の色が上記第二表色系で表現された上記色変換画像データに変換する。上記変換プロファイルは、上記環境パラメータを変数として有するため、同環境パラメータを考慮した色変換画像データを得ることができる。すなわち、上記環境パラメータによって表される観察環境のもとで上記色変換画像データを上記第二出力デバイスにて出力したときの見えが、上記第三表色系において上記第一色変換手段にて得られた画像データと一致するような色変換を行うことができる。このようにすることにより、それぞれの観察環境において照明光の分光分布が異なっていても上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果の見えを同じとすることができる。
また、それぞれの観察環境において上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果の見えを同じするだけでなく、上記第一出力デバイスと上記第二出力デバイスのガマットの違いを考慮して色を補正するようにしてもよい。その具体例として、請求項2にかかる発明では、上記第一出力デバイスのガマットを上記第一出力デバイスの出力結果を観察するときの上記環境パラメータを代入した変換プロファイルを利用して得ておく。これにより、上記環境パラメータによって表される観察環境に即したガマットを得ることができる。同様に、上記第二出力デバイスのガマットを上記第二出力デバイスの出力結果を観察するときの上記環境パラメータを代入した変換プロファイルを利用して得ておく。そして、ガマット比較手段は双方のガマットを比較する。ガマット補正手段は、上記第一色変換手段にて変換された上記第三表色系の画像データを上記第二色変換手段にて上記色変換画像データに変換する際に、予め上記ガマット比較手段の比較結果に基づいて当該画像データを補正する。実際の見えに即した双方のガマットの違いを把握することができ、同ガマットの違いによる不具合等を修正することができる。
また、上記環境パラメータ取得手段が取得する上記環境パラメータの指標の一例として、請求項3にかかる発明では、上記環境パラメータ取得手段は、上記環境パラメータの指標として上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果を観察するときの照度を取得する。上記照度は上記第一出力デバイスおよび上記第二出力デバイスの出力結果の見えに対して大きく影響を与える指標であるため、同照度を指標とした上記環境パラメータを基づいて見えを予測することができる。
さらに、照明光の分光分布を取得するための好適な手法の一例として、請求項4にかかる発明では、上記テストパターンが印刷媒体上にインクを被覆させて形成した複数のカラーパッチによって構成される。これらのカラーパッチの分光反射率をそれぞれ調整することにより、同カラーパッチを異なる照明光の下において所定の代表色として視認させることができる。すなわち、異なる照明光においては上記テストパターンを照明する光の分光エネルギーが異なるため、同分光エネルギーを見越した分光反射率となるように上記カラーパッチを形成しておけば、同カラーパッチを対応する照明光の下で上記代表色として視認させることができる。そして、上記環境パラメータ取得手段は、上記代表色と視認された上記カラーパッチの選択を受け付ける。各カラーパッチは照明光に種類に対応しており、上記テストパターンを観察したときの照明光が上記カラーパッチに対応していれば当該カラーパッチが上記代表色として視覚されることとなる。上記環境パラメータ取得手段は、照明光に対応している上記カラーパッチの選択結果に基づいて上記照明光の分光分布を指標とした同照明光の環境パラメータを特定する。
また、上記テストパターンの好適な具体例として、請求項5にかかる発明では、各波長領域における分光反射率が不均一な複数のインクの構成割合を調整することにより、上記カラーパッチの分光反射率が調整される。例えば、上記カラーパッチを形成するにあたり、高波長領域の分光反射率が高いインクが被覆する構成割合を増加させることにより、当該カラーパッチの高波長領域の分光反射率を高く設定することができる。
また、上記テストパターンの好適な具体例として、請求項6にかかる発明では、上記カラーパッチを形成するための複数のインクの構成割合と分光反射率との対応関係が規定されたデータベースが予め用意され、同データベースに基づいて上記カラーパッチを形成するための複数のインクの構成割合が決定される。すなわち、予めどのインクをどの程度混合させることにより、どのような分光反射率となるかを予め調査したデータベースを用意しておく。そして、同データベースを利用して、所望の分光反射率となるようなインクの構成割合を特定することができる。上記データベースは、実際にインクを印刷媒体上に被覆させ、その分光反射率を測定することにより作成されていてもよいし、インクの色材の物性から予測することにより作成されていてもよい。また、上記データベースは、インクの構成割合と分光反射率との対応関係が記述されたテーブルであってもよいし、これらの対応関係を規定した関数であってもよい。さらに、テーブルである場合には、代表グリッドについてのみ対応関係を記述しておき、他の部分については補間を用いて、インクの構成割合と分光反射率との対応関係を特定してもよい。
さらに、上記テストパターンの好適な具体例として、請求項7にかかる発明では、上記カラーパッチによって、上記分光反射率を維持したまま上記代表色の明度が変動するグラデーションパターンが再現されてもよい。このようにすることにより、複数の明度においてバランスよく上記代表色と視覚される上記カラーパッチを選択することができる。
また、上記代表色の好適な例として、請求項8にかかる発明では、上記代表色が各波長領域における分光反射率が略均一な基準インク単独で再現可能な色とされる。CMYKインクが使用される一般的なインクジェットプリンタにおいては、シアンやマゼンタやイエローやブラックがCMYKインクのいずれか単独で再現可能であるとして上記代表色に設定される。ただし、CMYKインクの分光反射率が各波長領域において略均一であることが条件となるため、一般的にKインクが最適となる。上記テストパターンは、上記基準インク単独で上記代表色が再現された基準カラーパッチと、同代表色が各波長領域における分光反射率が不均一な複数のインクの組み合わせによって再現された上記カラーパッチとから構成される。すなわち、上記代表色が各波長領域における分光反射率が不均一な複数のインクの組み合わせによって再現された上記カラーパッチと対照可能に同代表色が上記基準インク単独で再現された基準カラーパッチが用意される。上記基準インクは、各波長領域における分光反射率が略均一とされているため、照明光が変動しても上記代表色からの色ずれは少なく感じられる。従って、上記基準カラーパッチの見え方と同じ見え方となっている上記カラーパッチを選択することにより、上記代表色と視覚される上記カラーパッチを正確に選択することができる。
また、上記代表色の好適な例として、請求項9にかかる発明では、上記代表色が記憶色される。すなわち、記憶色であれば、上記カラーパッチが記憶している上記代表色と同じ色に見えるかどうかを判断することができる。
さらに、上記代表色の好適な別の例として、請求項10にかかる発明では、上記代表色が無彩色とされる。無彩色領域は最も人間が色差に敏感な記憶色であるため、上記カラーパッチが無彩色であるかどうかを正確に判断することができる。また、無彩色は、分光反射率が略均一な単独のKインクで再現することができ、上記基準カラーパッチを形成するにあたっても好適である。
さらに、上記代表色の好適な別の例として、請求項11にかかる発明では、上記代表色が肌色または空色または緑色とされる。肌色や空色や緑色は、人物画像や風景画像において再現性が重視されるべきであるし、人間が色を記憶しやすい色であるといえる。
むろん、以上の発明は、装置のみならず、請求項12のような色変換方法によって実現することも可能であるし、請求項13のように上記方法に従った処理を実行する色変換プログラムによって実現することも可能である。また、本発明にかかる装置、方法、プログラムは単独で実施される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で他の装置、方法、プログラムとともに実施されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものであり、適宜、変更可能である。また、請求項14のように本発明の色変換装置において使用されるテストパターンも上述した課題の解決に貢献するということができる。
さらに、本発明のプログラムを記録した記録媒体として提供することも可能である。このプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態のものとしてあってもよい。また、必ずしも全部の機能を単独のプログラムで実現するのではなく、複数のプログラムにて実現させるようなものであってもよい。この場合、各機能を複数のコンピュータに実現させるものであればよい。
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
(1)コンピュータの構成:
(2)環境パラメータ取得処理の流れ:
(3)ガマットマッピングについて:
(4)色変換処理の流れ:
(5)変換プロファイル(CIECAM02)について:
(6)テストパターン(色度エリア)の作成について:
(7)まとめ:
(1)コンピュータの構成:
図1は、本発明の色変換装置としてのコンピュータの概略構成を示している。同図において、コンピュータ10には、内部バス10aによって接続されたCPU11とRAM12とHDD13とUSBインターフェイス(I/F)14と入力機器インターフェイス(I/F)15とビデオインターフェイス(I/F)16とが備えられており、HDD13には各種プログラムデータ13aと複数の画像データ13bとテストパターンデータ13cと色変換LUT13dとガマットデータ13eと環境パラメータ13fとガマット補正テーブル13gと分光分布データ13hが記憶されている。CPU11は、このプログラムデータ13aを読み出して、同プログラムデータ13aに基づいた処理をRAM12をワークエリアとして利用しながら実行する。USBインターフェイス(I/F)14にはプリンタ20が接続されており、入力機器インターフェイス15にはマウス40およびキーボード50が接続されている。さらに、ビデオインターフェイス(I/F)16にはディスプレイ60が接続されている。
図2は、コンピュータ10にて実行されるプログラムのソフトウェア構成を示している。同図において、プリンタドライバPが図示しないオペレーティングシステム(O/S)上にて実行されている。プリンタドライバPは、画像データ取得部P1と環境パラメータ取得部P2と第一変換部P3とガマット補正部P4と第二変換部P5とハーフトーン処理部P6と印刷データ生成部P7とから構成されている。画像データ取得部P1は、印刷すべき画像データ13bの指定を受け付けるとともに、指定された画像データ13bをHDD13から取得する。画像データ13bは、他のアプリケーションで作成しされたり、デジタルスチルカメラ等の画像入力機器から入力されたりして予め用意されている。
画像データ13bは、ドットマトリクス状に配列する複数の画素で構成されており、各画素の色がsRGB表色系のデジタル階調によって表現されている。sRGB表色系の画像データ13bは、ビデオI/F16が入力可能な形式であり、同画像データ13bを入力した画像データ13bをディスプレイ60にて出力することが可能となっている。例えば、画質調整アプリケーション等によって画像データ13bの色調を調整する場合には、ユーザーはディスプレイ60にて出力した画像データ13bを見ながら色調を補正することとなる。色調を補正した画像データ13bはHDD13にて更新され、その後、プリンタ20にて印刷するように指示されることとなる。
環境パラメータ取得部P2は、HDD13に記憶されたテストパターンデータ13cを取得し、プリンタ20において印刷用紙にテストパターンを印刷する。テストパターンデータ13cは、プリンタ20が印刷に使用するインク色の表色系で各画素の色が表現された画像データであり、同テストパターンデータ13cをそのままハーフトーン処理等することによりプリンタ20にてテストパターンを印刷することができる。なお、本実施形態においてプリンタ20はインクジェット方式を採用しており、インク色としてC(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)K(ブラック)を使用している。従って、テストパターンデータ13cでは各画素の色がCMYKの各階調によって表現されている。なお、本実施形態においてディスプレイ60が本発明の第一出力デバイスに相当し、sRGB表色系が本発明の第一表色系に相当する。一方、プリンタ20が本発明の第二出力デバイスに相当し、CMYK表色系が本発明の第二表色系に相当する。
環境パラメータ取得部P2はテストパターンを印刷すると、マウス40やキーボード50の入力を受け付ける。環境パラメータ取得部P2はユーザーによるテストパターンの視覚結果として照度と照明光の分光分布を取得する。環境パラメータ取得部P2は、取得した照度および照明光の分光分布を指標として、ディスプレイ60での画像出力結果を観察する際の環境パラメータと、プリンタ20によって印刷用紙上に出力した画像出力結果を観察する際の環境パラメータを算出する。算出した環境パラメータは、HDDに環境パラメータ13fとして記憶される。第一変換部P3は、環境パラメータ取得部P2が取得・記憶したディスプレイ60に関する環境パラメータと、画像データ取得部P1が取得した画像データ13bをHDD13から入力し、同画像データ13bを各画素がXYZ表色系で表現された画像データに変換し、さらに画像データ13bを各画素が非機器依存色空間のJCh表色系で表現された画像データに変換する。
後者の変換においては、CIECAM02という変換手法を用いる。CIECAM02の詳細については後述するが、CIECAM02では環境パラメータを変数として使用することができ、環境パラメータに応じた変換結果を得ることができる。具体的には、与えられた画像データの色が、入力された環境パラメータのもとで、どのように知覚されるかをJCh表色系にて特定するための変換を行うことができる。これにより、画像データ13bがディスプレイ60にて実際にどのように見えているかを特定することができる。
ガマット補正部P4は、第一変換部P3が変換したJCh表色系の画像データをディスプレイ60のガマットとプリンタ20のガマットとの比較結果に基づいて作成されたガマット補正テーブル13gを参照して補正する。ディスプレイ60が出力可能なディスプレイガマットは予め調査されており、同ディスプレイガマットをXYZ表色系にて特定するためのデータがガマットデータ13eに格納されている。同様に、プリンタ20が出力可能なプリンタガマットも予め調査されており、同プリンタガマットをXYZ表色系にて特定するためのデータもガマットデータ13eに格納されている。
そして、ディスプレイガマットとプリンタガマットをそれぞれの環境パラメータを使用して第一変換部P3がCIECAM02によって変換することにより、ディスプレイガマットとプリンタガマットがそれぞれの環境下でどのような範囲となるかを特定する。すなわち、観察環境によってディスプレイ60とプリンタ20のガマットも変動するため、それぞれの環境パラメータに応じたガマットを取得する。双方のガマットを取得すると、両ガマットの比較を行い、その比較結果に基づいた補正を行う。具体的には、プリンタ20のみが再現できる色域があればその色域も使用されるように色伸長する補正や、プリンタ20のみが再現できない色域があれば色域が使用されないように色圧縮する補正を行う。
第二変換部P5は、環境パラメータ取得部P2が取得したプリンタ20に関する環境パラメータを使用したCIECAM02によって、ガマット補正部P4が補正を行った画像データを各画素の色がXYZ表色系で表現される画像データに色変換する。ここでは、JCh表色系の画像データをXYZ表色系に色変換しているため、第一変換部P3の逆変換を行っていることになる。なお、CIECAM02は可逆性を有する変換プロファイルであるため、逆変換を行うことが可能である。さらに、第二変換部P5は、予め作成されている色変換LUT13dを参照することによりXYZ表色系に色変換された画像データを各画素の色がCMYK表色系で表現される画像データに色変換する。色変換LUT13dは、CMYKとXYZとの等色対応関係が予め行われた測色結果に基づいて定義されたテーブルである。
ハーフトーン処理部P6は、第二変換部P5にて色変換されたCMYK表色系の画像データを入力し、ディザ法や誤差拡散法等によって同画像データをハーフトーンデータに変換する。これにより、各画素において、CMYKインクを吐出させるか吐出させないかを特定できる画像データを得ることができる。印刷データ生成部P7は、ハーフトーンデータを入力し、ラスター化等の処理を行い、プリンタ20に出力可能な印刷データを生成する。印刷データ生成部P7が生成した画像データは、プリンタ20に出力され、同プリンタ20にて印刷媒体としての印刷用紙に印刷される。
(2)環境パラメータ取得処理の流れ:
図3は、環境パラメータ取得部P2が環境パラメータを取得する処理の流れを示している。ステップS100にて環境パラメータを設定する旨の指示をマウス40やキーボード50を介して受け付ける。ステップS110においては、環境パラメータ取得部P2がテストパターンデータ13cをHDD13から取得し、同テストパターンデータ13cをプリンタ20にて印刷用紙上に出力する。テストパターンデータ13cはプリンタ20が採用するCMYK表色系によって各画素の色が表現されているため、そのままハーフトーン処理部P6と印刷データ生成部P7にて変換を行い、プリンタ20に出力することができる。
図4は、テストパターンの一例を示している。同図において、テストパターンは印刷媒体としての印刷用紙上に形成されており、照明光の波長分布を評価するための色度エリアS1と、照度を評価するための照度エリアS2とから構成されている。色度エリアS1と照度エリアS2はそれぞれ略矩形状に形成されており、印刷用紙上にて互いに独立して形成されている。プリンタ20はCMYKインクを吐出可能なインクジェットプリンタであり、テストパターンは印刷用紙上にインクを被覆させることにより形成されている。
図5は、色度エリアS1を拡大して示している。同図において、色度エリアS1は、それぞれ矩形状に形成された基準カラーパッチE1〜E4とカラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4の組から構成されている。基準カラーパッチE1〜E4とカラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4では、それぞれ略無彩色が再現されており、1〜4行目になるほど明度(L*=80,60,40,20相当)が低くなるようなグラデーションパターンとなっている。基準カラーパッチE1〜E4は、印刷用紙上にKインクのみを吐出させることにより形成されている。基準カラーパッチE1〜E4においては、Kインクによる被覆率を徐々に高くしていくことにより、次第に明度が低くなるグラデーションパターンが再現されている。
カラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4は、Kインクによるドットの他に有彩色のCMYインクによるドットも使用して形成された、いわゆる有彩色インクによるコンポジットグレーとされている。ただし、カラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4は、無彩色に近い色ではあるが、無彩色となるCMYインクのドット構成比率から意図的にずらしたCMYインクのドット構成比率で形成されており、厳密な無彩色ではない。ただし、カラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4は観察する照明光によっては、無彩色に知覚されるように各色インクドットの構成比率が設定されている。
例えば、各明度に対応するカラーパッチG1〜G4の組は太陽光(CIE−D50光)の下で無彩色に知覚されるように各色インクドットの構成比率が設定されており、各明度に対応するカラーパッチH1〜H4の組は白熱灯(CIE−A光)の下で無彩色に知覚されるように各色インクドットの構成比率が設定されている。また、各明度に対応するカラーパッチI1〜I4の組はCIE−D60光の下で無彩色に知覚されるように各色インクドットの構成比率が設定されており、各明度に対応するカラーパッチJ1〜J4の組はF2光の下で無彩色に知覚されるように各色インクドットの構成比率が設定されている。なお、その他D30〜D300光やF1,F3〜F12光やC光等の様々な光源種や色温度においてカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4が無彩色として知覚されるようにしてもよい。むろん、カラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の形成個数をより多く形成し、より多く種類の照明光に対応させてもよい。なお、カラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4を形成するための各色インクドットの構成比率の設定については後に詳述する。
実際に印刷物を観察する照明光の下で、色度エリアS1を観察したユーザーは、各明度において最も基準カラーパッチE1〜E4と似た色に知覚されるカラーパッチG1〜G4,H1〜H4,I1〜I4,J1〜J4をマウス40やキーボード50によって選択し、この選択を環境パラメータ取得部P2がステップS120にて受け付ける。これにより、テストパターンがどのような照明光の下で観察されているかを判断することができる。環境パラメータ取得部P2は各照明光の分光分布を、HDD13に記憶された分光分布データ13hから取得する。
図6は、照明光(D50光,A光)の分光分布と等色関数をグラフに示している。同図に示すように、各波長λのエネルギー分布(分光分布)が照明光(D50光,A光)によって大きく異なっていることが分かる。D50光には各波長のエネルギーが均等に含まれ、A光には長波長のエネルギーが多く含まれている。このような分光分布は、照明光ごとに分光分布データ13hに格納されている。分光分布データ13hにおいては各照明光の分光分布の値がテーブルに記述されていてもよいし、対応関係が関数等によって定義されていてもよい。各照明光の分光分布はCIE規格等に定められているため、入手することができる。一方、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)は、波長毎に赤・緑・青の3刺激をどれくらい感じるかを示す関数であり、実験・経験的に得られている。また、照明光を観察物に反射させた場合に知覚される色の3刺激値XYZは下記式(1)によって表すことができる。
なお、上記式(1)においてR(λ)は観察物の分光反射率であり、P(λ)は照明光の分光分布を示している。ステップS120にて照明光が特定できると、ステップS130ではその分光分布P(λ)を取得し、上記式(3)に代入することにより、その照明光における白色点の色を3刺激値のXYZ値として算出する。なお、本実施形態においては白色点の色は完全白色板における色を想定しており、同完全白色板は全波長領域において分光反射率R(λ)=1となる。全可視光領域において分光分布P(λ)と分光反射率R(λ)とが与えられるため、上記式(1)にて白色点の色を算出することができる。
白色点の色は本発明における照明光の分光分布を指標とした環境パラメータに相当し、それぞれ3刺激値をXW,YW,ZWと表記するものとする。また、照明光と白色点の色XWYWZWとの間には一義的な対応関係があるため、この対応関係を規定したテーブルを記憶しておき、環境パラメータ取得部P2が同テーブルを参照して照明光の白色点の色XWYWZWを取得するようにしてもよい。さらに、完全白色板の分光反射率R(λ)を全波長領域において1としたが、印刷媒体に応じて白色点の分光反射率R(λ)を設定してもよい。ところで、上記式(1)では、分光分布P(λ)と分光反射率R(λ)とを相乗しており、XYZ値が観察物の分光反射率R(λ)に依存することが分かる。
図7は、Kインクドットのみを使用した所定明度のグレーと、CMYインクドットも併用した所定明度のコンポジットグレーの分光反射率R(λ)を示している。Kインクドットによるグレーにおいては分光反射率R(λ)が各波長領域においてほぼ均一である。一方、コンポジットグレーは、個々の分光反射率が不均一であるCMYインクの合成であるため、全体としての分光反射率R(λ)が不均一となっている。このように、分光反射率R(λ)が不均一なコンポジットグレーにおいては、上記式(1)によるXYZ値は照明光の差によって大きく変動することとなる。一方、各波長領域において分光反射率R(λ)がほぼ均一なKインクドットのグレーにおいては照明光の差によるXYZ値の変動は小さい。このことは、Kインクドットのグレーは照明光の変動に応じた知覚色の変動が少なく、常に色味を帯びることがなく無彩色に感じられることを意味する。
上述したとおり基準カラーパッチE1〜E4はKインクドットのみを使用して再現されており、基準カラーパッチE1〜E4の分光反射率R(λ)が各波長領域においてほぼ均一であるということができる。従って、コンポジットグレーのカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4は照明光に応じて色味を帯びるのに対して、基準カラーパッチE1〜E4は常に無彩色に感じられることとなる。従って、基準カラーパッチE1〜E4と最も近い色に知覚されるカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の組を選択することにより、その照明光において最も無彩色に近い色に知覚されるカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の組を容易に選択することができる。
以上のように無彩色からの変動が少ない基準カラーパッチE1〜E4をカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4と各明度において並列させておくことにより、ユーザーは正確に無彩色に近いカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の組を選択することができる。また、基準カラーパッチE1〜E4とカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4を明度のグラデーションとすることにより、いずれの明度においてもバランスよく無彩色に見えるカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の組を選択することができる。これにより、環境パラメータ取得部P2は正確に現在の照明光の分光分布P(λ)を取得することができ、正確に白色点の色XW,YW,ZWを算出することができる。
ただし、無彩色は人間が最もよく記憶している記憶色であり、人間は無彩色に付近における色差には敏感である。従って、ユーザーは自己の記憶に基づく絶対的な基準によって無彩色に近いカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4を選択することも可能である。そのため、必ずしも基準カラーパッチE1〜E4が形成されている必要はなく、基準カラーパッチE1〜E4を省略してもよい。従って、例えばKインクを使用しないプリンタにおいても本発明を適用することは可能である。なお、以上において算出した白色点の色XW,YW,ZWは、実際に印刷物を観察する照明光の下でテストパターンを観察した結果得られたものであり、ディスプレイの観察環境下における白色点の色XW,YW,ZWは別途取得しておく必要がある。
ただし、ディスプレイは自発光デバイスであるため、白色点の色XWYWZWは照明光に依存することなく、ディスプレイの仕様から得ることができる。すなわち、ディスプレイに関しては、ディスプレイの観察環境下における照明光による白色点の色XWYWZWの依存度が0であるため、ディスプレイが発光する仕様上の白色の色度そのものをディスプレイの観察環境下における白色点の色XWYWZWとすることができる。従って、ステップS120にてディスプレイの白色仕様の指定入力を受け付けることにより、環境パラメータ取得部P2がディスプレイの観察環境下における白色点の色XWYWZWを取得することができる。以上のようにして環境パラメータ取得部P2が各環境下における白色点の色度を示す環境パラメータXWYWZWを取得すると、次にパラメータ取得部P2は照度に関する環境パラメータを取得する。
図8は、照度エリアS2を拡大して示している。照度エリアS2はA〜D行×1〜5列のパッチA1,A2・・,B1,B2・・,C1,C2・・,C1,C2・・,D1,D2・・から構成されている。A行のパッチA1,A2・・は、それぞれ略矩形状の黒帯と白帯を交互に配列させた模様となっている。A行のパッチA1,A2・・において黒帯と白帯が配列する空間周波数は、A1>A2>A3>A4>A5となっている。B行のパッチB1,B2・・は、それぞれ略矩形状の黒帯と灰帯を交互に配列させた模様となっており、交互に配列する帯の空間周波数はB1>B2>B3>B4>B5となっている。
C行,D行についても同様の空間周波数とされており、C行,D行については順に灰帯が濃くなっている。すなわち、A〜D行のいずれにおいても異色の帯が交互に配列する模様となっており、その明度コントラストがA>B>C>Dとなっている。同図の下段においては、各パッチA1,A2・・・の濃度の変動を示しており、各パッチA1,A2・・・の濃度が矩形波状に変動し、空間周波数が徐々に変化させられていることが分かる。なお、同図においては図示の都合上、各帯間に明度コントラストを付けたテストパターンを例示したが、各帯間に色相や彩度等のコントラストを有するテストパターンを用意してもよい。
図9は、一定の照度における人間の視覚の空間周波数特性をグラフにして示している。同図において、縦軸に知覚レベルを示しており、横軸に空間周波数[cycle/mm]を示している。同図から空間周波数が大きいほど知覚レベルが低下することが分かる。図5に示した照度エリアS2では、各パッチの黒帯と白帯が配列する空間周波数は、1>2>3>4>5列目となっているため、1>2>3>4>5列目の順に知覚しづらいこととなる。また、隣接する異色の明度を異ならせた場合と、色相(黄−青,赤−緑)を異ならせた場合とでは、明度を異ならせた場合の方が知覚レベルの空間周波数依存性が高く、色相差は明度差ほど知覚できないことが分かる。図5に示した照度エリアS2では、隣接する帯間で明度コントラストを異ならせており、その明度差がA>B>C>D行目となっているため、A>B>C>Dの順に境界が知覚しやすくなっている。このように、一定の照度においては、視覚の空間周波数特性に図9のような傾向が見られるが、照度が変動すると視覚の空間周波数も変動することが分かっている。
図10は、実験によって得られた照度と分解限界周波数との関係を示している。また、分解限界周波数とは、与えられた条件下で交互に配列する帯の境界を認識できる最大の空間周波数を意味し、具体的には図5の照度エリアS2と同様にいくつかの配列周波数を有するパッチを用意しておき、各照度において帯間の色の差異が視覚できる限界のパッチの配列周波数を分解限界周波数として特定する。なお、同図において、縦軸が分解限界周波数を示し、横軸は照度を示している。同図において、A〜D行のパッチと同様の明度コントラストとなる帯についての各照度における分解限界周波数の傾向をそれぞれ線で結んでいる。また、各パッチA1,A2・・・の帯が配列する周波数と、実験で得られた分解限界周波数とが一致する点をプロットしている。いずれの明度コントラストにおいても、照度が低下すると、分解限界周波数が低下することが分かる。すなわち、いずれの明度コントラストにおいても、分解限界周波数を特定することにより、一義的に照度を特定することができる。
図8の照度エリアS2を観察し、帯間の色の差を視覚できる限界のパッチA1,A2・・・を特定することにより、そのときの照度を特定することができる。例えば、パッチA2の帯間の色の差が視認でき、パッチA1の帯間の色の差が視認できない場合には、分解限界周波数がパッチA2の配列周波数となり、照度がパッチA2に対応するIAであると特定することができる。この照度において、B行のパッチB1〜B5を観察すると、パッチB4の帯間の色の差が視認でき、パッチB3の帯間の色の差が視認できず、パッチB4に対応する照度IBを特定することができる。さらに、C行のパッチC1〜C5を観察すると、パッチC5の帯間の色の差が視認でき、パッチC4の帯間の色の差が視認できず、パッチC5に対応する照度ICを特定することができる。
従って、ステップ140にて視覚できた限界のパッチA1,A2・・・の指定を受け付けることにより、環境パラメータ取得部P2は、照度IA,IB,ICを特定することができる。環境パラメータ取得部P2は図10の対応関係をテーブルとして記憶しており、同テーブルを参照することにより、照度IA,IB,ICを特定することができる。各パッチA1,A2・・・の周辺に対応する照度IA,IB,ICを示す文字を印刷しておき、ユーザーから知覚できたパッチA1,A2・・・に対応する照度IA,IB,ICの入力を受け付けるようにしてもよい。
また、図8においては、パッチA1,A2・・・の帯間に明度コントラストを設けるテストパターンを例示したが、色相や彩度のコントラストを各パッチの帯間に設けるようにしてもよい。例えば、L*a*b*表色系においてa*b*成分を変動させてもよい。図9に示すように、色相コントラストは明度コントラストよりも知覚されにくい。従って、コントラストが知覚されやすい高照度環境において微妙な照度を特定するために色相コントラストのテストパターンを使用してもよい。さらに、図8の例では、明度が矩形波状に変動するものを例示したが、明度、色相、彩度をサイン波状に変動させたり、のこぎり波状に変動させたりしてもよい。この場合、色の変動が緩やかとなるため、コントラストが知覚されにくくなる。従って、高照度環境において微妙な照度を特定するために好適であるということができる。
ステップS140では、ディスプレイ60を観察する周囲照明の環境下でテストパターンを視認した結果が入力される。これにより、ディスプレイ60を観察する差異の照度IA,IB,ICを特定することができる。ステップS150においては、ステップS140にて特定した照度IA,IB,ICの平均値を照度Iとして算出する。例えば、下記式(2)のように、相加平均によって照度Iを算出する。
I=(IA,IB,IC)/3 ・・・(2)
A〜D行のいずれかについて視覚できる限界のパッチを特定すれば照度を得ることができるが、各明度コントラストにおいてそれぞれ照度IA,IC,ICを特定し、平均を照度Iとして特定することにより、照度Iの精度を向上させることができる。以上のようにして照度Iが特定できると、ステップS160にて環境パラメータ取得部P2が照度Iを指標として、環境パラメータを算出する。以下、ステップS160にて算出される環境パラメータについて説明する。
まず、下記式(3)によってディスプレイ観察環境における完全白色板輝度Lsw[cd/m2]を算出する。
Lsw=I/π ・・・(3)
例えば、照度I=500[lux]であった場合には、完全白色板輝度Lsw≒159[cd/m2]であると算出される。次に、ディスプレイ60が白色を表示させたときのデバイス輝度Ldwを取得する。ディスプレイ60は自発光デバイスであるため、デバイス輝度Ldwはディスプレイ60の仕様に依存する。従って、ディスプレイ60のデバイス輝度Ldwはディスプレイ60の仕様書等から得ることができる。ここでは、ディスプレイ60の仕様上のデバイス輝度Ldwが80[cd/m2]であったものとして説明する。次に、順応輝度LAを下記式(4)によって算出する。なお、順応輝度LAは本発明の色変換プロファイルに使用される環境パラメータの1つを構成する。
LA=Ldw/5 ・・・(4)
白色輝度が80[cd/m2]であった場合には、順応輝度LA=16[cd/m2]となる。さらに、下記式(5)によって周囲比Srを算出する。
Sr=Lsw/Ldw ・・・(5)
上記式(5)において、周囲比Srはディスプレイ観察環境における完全白色板輝度Lswとディスプレイ60の仕様上の白色輝度Ldwとの比として算出される。上記の例では、周囲比Sr≒2となる。以上のようにして周囲比Srを算出すると、周囲比Srの値に応じて環境パラメータc,Nc,Fを特定する。
図11は、周囲比Srの値と、環境パラメータc,Nc,Fの値との対応関係を示すテーブルである。周囲比Srの値に応じて、観察環境が、暗黒の周囲環境と、薄暗い周囲環境と、平均的な周囲環境とに分類され、各周囲環境に応じてc,Nc,Fが決められている。周囲比Srを算出した環境パラメータ取得部P2は、このテーブルを参照して、環境パラメータc,Nc,Fを特定する。上記の例では、周囲比Sr≒2となっているため、環境パラメータc,Nc,Fは、それぞれ平均的な周囲環境の0.69,1.0,1.0であると特定される。例えば、同一仕様のディスプレイ60においてテストパターンの観察結果によって得られる照度I=38[lux]であった場合には、周囲比Sr≒0.15となり、環境パラメータc,Nc,Fは、それぞれ薄暗い周囲環境の0.59,0.9,0.9であると特定される。
以上の手順によって環境パラメータ取得部P2が環境パラメータとしてのLA,c,Nc,Fを取得すると、ステップS170にて印刷結果を観察する環境下でのテストパターンの観察結果の入力を受け付ける。すなわち、ステップS140ではディスプレイ60の観察環境におけるテストパターンの観察結果を受け付けるのに対して、ステップS170ではプリンタ20にて印刷した印刷物の観察環境におけるテストパターンの観察結果を受け付ける。例えば、プリンタ20にて店頭POP用のポスターを印刷したい場合には、店頭の照明環境のもとでステップS110にて印刷したテストパターンの観察を行い、その観察結果をステップS170では受け付ける。具体的には、ステップS140と同様に、視覚できた限界のパッチA1,A2・・・の指定を受け付ける。
ステップS180においては、ステップS150と同様に上記式(2)によって平均の照度Iを算出する。さらに、ステップS190においては、ステップS160と同様に上記式(3)〜(5)によって印刷物の観察環境に関しての環境パラメータLA,c,Nc,Fを取得する。ただし、印刷物はディスプレイ60のような自発光デバイスではないため、デバイス輝度Ldwは印刷物の観察環境における白色点輝度Lswと一致すると考えることができる。印刷用紙は完全白色板であると考えることができ、印刷物にて白色を表現する場合には、印刷用紙には何ら色材が付着されないからである。
例えば、ステップS170にて取得した照度Iが1000[lux]であった場合には、Lsw=Ldw=318,LA=63.7,Sr=1.0となり、図11のテーブルからc,Nc,Fはそれぞれ0.69,1.0,1.0であると特定される。印刷物においては常にLsw=Ldwが成り立つため、c,Nc,Fも常に0.69,1.0,1.0となる。このようにステップS140,S170を行うことにより、ディスプレイ60の観察環境に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fと、プリンタ20(印刷物)の観察環境に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fをそれぞれ環境パラメータ取得部P2が取得することができる。環境パラメータ取得部P2は、ステップS195にてディスプレイの観察環境に関する環境パラメータ(XWYWZW,LA,c,Nc,F)と、印刷物の観察環境に関する環境パラメータ(XWYWZW,LA,c,Nc,F)をそれぞれHDD13に環境パラメータ13fとして更新記憶させる。
(3)ガマットマッピングについて:
図12は、ガマットマッピングの流れを示している。同図において、ステップS210には第一変換部P3がHDD13に記憶されたガマットデータ13eからディスプレイ60のガマットを取得する。ディスプレイガマットは、ディスプレイ60の表示状態を測色機によって測色することにより得られており、ガマットの外縁等がXYZ表色系によって表されている。ステップS220では、第一変換部P3がHDD13に記憶された環境パラメータ13fからディスプレイ60に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fを取得する。そして、ステップS230においては、第一変換部P3がステップS210にて取得したディスプレイガマットをCIECAM02によってJCh表色系で表されるガマットに変換する。このとき、ステップS220にて取得した環境パラメータLA,c,Nc,FをCIECAM02に代入することにより、実際に知覚されるディスプレイガマットをディスプレイ60の観察環境に応じてJCh表色系にて特定することができる。なお、CIECAM02は、環境パラメータLA,c,Nc,Fが代入可能な色変換プロファイルであり詳細については後述する。
次に、ステップS240〜S260を同様に実行することにより、プリンタ20にて出力した印刷物の観察環境に応じたプリンタガマットをJCh表色系にて特定することができる。ディスプレイ60と同様に、印刷物を観察する際の環境パラメータLA,c,Nc,FをCIECAM02に代入することができるため、実際に知覚されるディスプレイガマットを印刷物の観察環境に応じてJCh表色系にて特定することができる。
以上のようにしてディスプレイガマットとプリンタガマットがJCh表色系にて特定できると、ステップS270にて両ガマットを比較する(ガマット比較工程)。ディスプレイガマットとプリンタガマットは、本来、ハードウェアの特性によって表現可能な色域(ガマット)が異なっているし、また観察環境も異なるため観察環境に起因して実際に人の目に見える視覚上の色域(ガマット)も異なることとなる。そのため、CIECAM02を使用して各環境下の環境パラメータLA,c,Nc,Fを考慮した、実際に知覚されるガマットを予測し、そのガマットを比較することにより、より人間の知覚に適応したガマット比較を行うことができる。
ステップS270において両ガマットの比較を行うと、ステップS280にてガマット補正テーブル13gを作成する。具体的には、ディスプレイガマットがプリンタガマットよりもはみ出た領域については、その領域について色圧縮を行うことにより、はみ出た領域のJCh座標をプリンタガマットに収まるJ’C’h’座標に対応させる。また、プリンタガマットがディスプレイガマットよりも広い領域については、その領域について色伸長を行うことにより、その領域のJCh座標をディスプレイガマットの外側のJ’C’h’座標に対応させる。以上のようにして作成されたJCh→J’C’h’の対応関係はガマット補正テーブル13gとしてHDD13に記憶される。
(4)色変換処理の流れ:
図13は色変換処理の流れをフローチャートにより示し、図14は色変換処理の流れを模式的に示している。ステップS300においては、画像データ取得部P1がHDD13から画像データ13bを取得する。この時点で画像データ13bは、各画素の色が本発明の第一表色系のsRGB表色系で表現されており、元画像データに相当する。ディスプレイ60は、sRGB表色系の画像データ13bを入力することが可能であり、sRGB表色系の画像データ13bに基づく表示を行っている。ステップS310においては、画像データ13bから一つの画素を選択し、同画素のsRGB階調を取得する。ステップS320においては、公知の等色変換式により、sRGB表色系で表された当該画素の色を、XYZ表色系に変換する。
ステップS330においては、第一変換部P3がXYZ値を取得するとともに、環境パラメータ取得部P2を介してディスプレイ60に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fを取得する。上述したとおりディスプレイ60に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fは、予めHDD13の環境パラメータ13fに格納されているため、CPU11がこれを読み出して使用することができる。さらに、第一変換部P3が、ディスプレイ60に関する環境パラメータLA,c,Nc,FをCIECAM02に代入しつつ、CIECAM02を用いてXYZ値をJCh値に変換する。
CIECAM02は可逆変換プロファイルであり、順方向の変換においてXYZ値をJCh値に変換することができる。その際に、環境パラメータLA,c,Nc,Fを変換式に代入することが可能であり、ディスプレイ60の観察環境に応じた変換結果をJCh表色系にて得ることができる。CIECAM02モデルによれば、環境パラメータLA,c,Nc,Fで表されるディスプレイ60の観察環境下において、sRGB値に基づいてディスプレイ60が表示した色が、どのような色で人間に知覚されるかをJCh表色系にて特定することができる。なお、JCh表色系は本発明の第三表色系に相当し、ステップS320〜S330が本発明の第一変換工程に相当することとなる。
以上のようにしてJCh値を算出すると、ステップS340にてガマット補正が行われる。ステップS340では、ガマット補正部P4がガマット補正テーブル13gを取得し、同ガマット補正テーブル13gを参照して、JCh値に対応するガマット補正後のJ’C’h’値を特定する。ガマット補正テーブル13gは、上述したガマットマッピング処理によって作成されており、ステップS230とステップS330においては同一の環境パラメータLA,c,Nc,FがCIECAM02に代入されている。
ガマット補正部P4がガマット補正後のJ’C’h’値を特定すると、ステップS350において、第二変換部P5が環境パラメータ取得部P2を介してプリンタ20(印刷物)に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fを取得する。上述したとおりプリンタ20に関する環境パラメータLA,c,Nc,Fは、予めHDD13の環境パラメータ13fに格納されているため、CPU11がこれを読み出して使用することができる。さらに、第二変換部P5が、ディスプレイ60に関する環境パラメータLA,c,Nc,FをCIECAM02に代入しつつ、CIECAM02を用いてJCh値をXYZ値に変換する。CIECAM02は可逆変換プロファイルであるため、逆方向の変換においてJCh値をXYZ値に変換することができる。
ステップS360では、第二変換部P5が予めHDD13に記憶された色変換LUT13dを取得し、同取得した色変換LUT13dを参照してXYZ値に対応するCMYK値を特定する。色変換LUT13dは、XYZ表色系とCMYK表色系との等色関係を規定したテーブルであり、プリンタ20にて印刷した際のCMYK値が測色的にどのXYZ値に対応しているかを検証していくことにより予め作成されている。なお、CMYK表色系は本発明の第二表色系に相当し、ステップS350〜S360が本発明の第二変換工程に相当することとなる。
ステップS370においては画像データ13bの全画素についてステップS310にて選択が完了したかどうかが判断され、全て選択していない場合にはステップS310に戻り次の画素が選択される。すなわち、ステップS310〜S370を繰り返すことにより、順に画素をシフトさせていき、最終的には全画素について対応するCMYK値を特定していくことができる。そして、ステップS370にて全画素についてCMYK値の特定が完了したことが確認されると、各画素の色がCMYK値で表現された色変換画像データを次の工程に出力する。なお、次の工程においては、色変換データがハーフトーン処理部P6と印刷データ生成部P7にて変換され、プリンタ20に出力可能な印刷データが生成される。
このように、第一変換工程においてはディスプレイ60に表示された画像の色を、その観察環境下においてどのように知覚されるかを推定することができる。そして、第二変換工程においては印刷結果の観察環境において、第一変換工程にて推定された知覚色と同様に知覚される色が印刷できるCMYK値を特定することができる。すなわち、本発明の色変換を行うことにより、ディスプレイ60を観察しているときに知覚する色と、印刷結果を観察しているときに知覚する色とを同じにすることができ、ディスプレイ60を見ながら作成した画像データをイメージどおりに出力することができる。
観察環境下においてどのように知覚されるかを推定するにあたってはCIECAM02モデルが使用され、CIECAM02では環境パラメータXWYWZW,LA,c,Nc,Fを変換式に代入することができる。この環境パラメータXWYWZW,LA,c,Nc,Fは、照明光の分光分布P(λ)および照度Iから得ることができ、分光分布P(λ)および照度Iはテストパターンの視覚結果に基づいて特定することが可能となっている。従って、環境パラメータXWYWZW,LA,c,Nc,Fを得るために分光光度計や照度計を用意する必要はなく、一般のユーザーにおいても容易に本発明を利用することができる。
なお、本実施形態の色変換処理においてはsRGB値をCMYK値に変換する第一変換処理および第二変換処理を画素ごとに一貫して行うようにしたが、sRGB表色系の元画像データの全画素について第一変換部P3がsRGB値をJCh値に変換することにより、一旦、JCh表色系の画像データに変換し、さらにJCh表色系の画像データの全画素を第二変換部P5がCMYK値に変換することにより最終的にCMYK表色系の色変換画像データを得るようにしてもよい。両者の差異は、第一変換および第二変換を画素単位で行うか画像データ単位で行うかという便宜的な事象に過ぎず、実質的には同じ処理を行っているということができる。さらに、一画素を画像データと捉えれば、本実施形態においても、sRGB表色系の元画像データを、一度、JCh表色系の画像データに変換し、さらにJCh表色系の画像データをCMYK表色系の色変換画像データに変換しているということができる。
(5)変換プロファイル(CIECAM02)について:
次に、CIECAM02について説明する。上述したとおりCIECAM02は環境パラメータLA,c,Nc,Fを代入することにより、その観察環境にて知覚される色変換結果を得ることが可能なXYZ−JCh可逆変換プロファイルである。具体的には、下記に説明する手順によってXYZ値をJCh値に変換する。
まず、下記式(6)の行列変換によって、XYZ表色系をRGB表色系に変換する。
次に、等エネルギー白色からデバイス白色への順応の度合いとなる順応ファクタDを
下記式(7)によって算出する。
ここで、環境パラメータ取得部P2が予め取得した環境パラメータL
A,Fが代入されることとなる。順応ファクタDは、0〜1の値となり、1となる場合には完全順応となる。次に、上記式(6)によって算出したRGB値を下記式(8)の色順応式に代入する。
上記式(8)によって、順応ファクタDにおける色順応を考慮したRGB値(R
cG
cB
c)を算出することができる。なお、上記式(8)におけるY
Wは白色点のY値を意味し、R
WG
WB
Wは白色点のRGB値をそれぞれ意味している。ここで、上述したように環境パラメータ取得部P2が取得した白色点の色X
WY
WZ
WがHDD13から読み出されて上記式(8)に代入される。なお、R
WG
WB
Wは上記式(6)によってX
WY
WZ
Wから変換することができる。なお、ステップS330におけるCIECAM02の順変換においてはディスプレイに関する環境パラメータX
WY
WZ
Wが代入され、ステップS350におけるCIECAM02の逆変換においてはプリンタ(印刷物)に関する環境パラメータX
WY
WZ
Wが代入される。
次に、下記式(9)RGB表色系で表されたR
cG
cB
c値をHunt-Pointer-Estevezの錐体刺激空間の座標値R’G’B’に変換する。
さらに、下記式(10)〜(14)に基づいて後の計算に使用するパラメータk,FL,n,Nbb,N
cb,zを算出する。
本実施形態においてはYb=20とする。
上記式(11)においては、環境パラメータ取得部P2が予め取得した環境パラメータL
Aが代入されることとなる。
そして、上記式(9)によって算出したR’G’B’値を下記式(15)に代入することにより、順応後の非線形圧縮をする変換を行う。これにより、錐体応答の入出力特性を考慮したR’G’B’値(R’
aG’
aB’
a)を算出することができる。
なお、上記式(15)に代入するR’G’B’値が負の値である場合には、その絶対値を上記式(15)に代入する。以上によりの環境パラメータL
A,c,N
c,Fによる色順応を考慮したR’
aG’
aB’
a値を特定することができる。
次に、ここまでで得られたR’
aG’
aB’
a値からJCh表色系の座標値を特定する計算を行う。まず、R’
aG’
aB’
a値を下記式(16),(17)に代入することにより座標変換を行いa,bを算出する。
さらに、a,bを下記式(18)に代入することより色相角hを算出する。
色相角hが算出できると、次に下記式(19)により離心率etを算出する。
図15は、代表的なユニーク色についての離心率eiと色相角hiと色相成分(hue qu
adr
ature)Hiとの対応関係を示している。この対応関係に基づいて、上記式(15)によって得られたR’
aG’
aB’
a値に対応する色相成分Hを直線補間により算出する。具体的には、下記式(20)によってR’
aG’
aB’
a値に対応する色相成分Hを算出する。
なお、上記式(20)における色相角h’は、原則的に上記式(18)によって算出した色相角hと同じ値とし、赤の色相角hi(i=1)よりも色相角hが小さい場合に限りh’=(h+360)とする。これにより、補間に使用する色相角h’が必ずいずれかのユニーク色の色相角hiの間の値を取ることとなり、補間が可能となる。なお、補間に使用するユニーク色は、hi≦h’<hiとなるiが選択される。
次に、上記式(15)によって得られたR’
aG’
aB’
a値についての無彩色応答Aを下記式(21)によって算出する。
R’
aG’
aB’
a値の無彩色応答Aが得られたら、次に明度Jを下記式(22)によって算出する。
上記式(22)においては、R’
aG’
aB’
a値の無彩色応答Aと、刺激の無彩色応答A
Wとの比を算出し、この比を環境パラメータcと上記式(14)で得られたzの積算値で累乗することにより明度Jを算出している。
次に、クロマCを算出する。まず、クロマCを算出するために必要な係数tを下記式(23)によって算出する。
上記式(23)では、環境パラメータ取得部P2が予め取得した環境パラメータN
cが代入されることとなる。係数tが得られると、下記式(24)に係数tを代入して、クロマCを算出する。
上記式(24)によりクロマCが算出できると、JCh表色系の各座標値J,C,hがそれぞれ算出できたこととなる。これにより、元画像データ13bにおいて各画素の色を表現するsRGB値を、環境パラメータX
WY
WZ
W,L
A,c,N
c,Fを代入可能な変換プロファイル(CIECAM02)を用いてJCh値に変換できたこととなる。
(6)テストパターン(色度エリア)の作成について:
上述したとおりテストパターンデータ13cは、プリンタ20が印刷に使用するインク色のCMYK表色系で各画素の色が表現された画像データであり、同テストパターンデータ13cをそのままハーフトーン処理等することによりプリンタ20にてテストパターンを印刷することができる。従って、色度エリアS1に対応する画像データを作成するにあたっては各カラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4のそれぞれを印刷するためのCMYK値を特定しておく必要がある。テストパターンデータ13cはステップS110にてテストパターンを印刷する際にプリンタドライバPが生成してもよいし、予め画像データとして記憶されていてもよい。
カラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4は、対応する照明光においてニュートラルな無彩色に見えるコンポジットグレーであり、そのような要求を満足するようなCMYK値を特定する必要がある。なお、印刷段階においてはテストパターンデータ13cにCMYK値に略比例した量のインクが印刷用紙に吐出されるため、テストパターンデータ13cにおけるCMYK値は印刷用紙上におけるCMYKドットの被覆率を意味すると考えてよい。印刷用紙上における分光反射率はCMYKドットの被覆率に依存するということができる。
図16は、RGB値とCMYK値と分光反射率との対応関係を規定した基本テーブルを示している。基本テーブルT1には、RGB→CMY変換やK分版を行うことにより得られたRGB値とCMYK値との対応関係が定義されており、各CMYK値に対応した分光反射率が示されている。上述したとおり印刷物の分光反射率はCMYK値に依存しているため、各CMYK値に対応して分光反射率を一義的に特定することができる。この分光反射率は、実際に各CMYK値によって印刷を行いその印刷物の反射率を各波長において測定して得られたものであってもよいし、CMYKインク単体の分光反射率から推定したものであってもよい。なお、いずれの場合であっても、256階調のRGBのすべての組み合わせについて分光反射率を特定することは膨大な作業となるため、256階調を均等に網羅する立方17×17グリッドのRGB代表点について分光反射率が用意されている。
図17は、テストパターン(色度エリアS1)の各カラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の色を決定する処理の流れを示している。まず、ステップS400において、ターゲットを選択する。具体的には、どの照明光に対応したどの明度のカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4の色を決定するかを決定する。ここでは、ターゲットがカラーパッチJ4として設定されたものとして、以下説明する。カラーパッチJ4は照明光としてのF2光の下でニュートラルな無彩色(a*=b*=0)に見えるとともに、明度がL*=20を満足するカラーパッチである。
ステップS410においては、基本テーブルT1に定義された各RGB代表点について対応する照明光を照射したときのL*a*b*値を推定する。ここでは、照明光としてF2光が選択されているため、F2光に対応した分光分布P(λ)はHDD13に記憶された分光分布データ13hから得ることができ、各RGBグリッドの分光反射率R(λ)は基本テーブルT1から得ることができる。分光分布P(λ)と分光反射率R(λ)とが得られるため、上記式(1)によって各RGB代表点についてF2光の下で知覚されるXYZ値を算出することができる。
XYZ値が得られると下記式(25)によってXYZ値をL
*a
*b
*値に変換する。
図18は、F2光下における各RGB代表点のL*a*b*値の算出結果を表に示している。同図に示すように、各RGB代表点とL*a*b*値との対応関係が特定できる。ステップS420においては、ターゲット(L*=20,a*=b*=0)に最も近いRGB代表点を検索する。具体的には、図18の各L*a*b*値とターゲット(L*=20,a*=b*=0)の色差ΔEを算出し、同ΔEが最も小さくなるL*a*b*値に対応しているRGB代表点を検索する。ステップS430においては、ステップS420にて検索したRGB代表点を使用して、ターゲット(L*=20,a*=b*=0)に対応するRGB値を算出する。
図19は、ステップS430にてターゲットに対応するRGB値を算出する様子を示している。同図において、図18のRGB色空間が示されており、ステップS420にて検索したΔEが最も小さくなるRGB代表点が中心にてr0と表記されている。RGB代表点r0を頂点に有する単位格子R1〜R8が8個存在している。まず、ステップS430では、L*=20,a*=b*=0を満足するターゲットtが単位格子R1〜R8のどの空間内に属するかを特定する。例えば、各単位格子R1〜R8の8頂点からターゲットt(L*=20,a*=b*=0)までの距離を算出し、その総和を算出する。そして、その総和が最も小さくなる単位格子R1〜R8内にターゲット(L*=20,a*=b*=0)が属すると特定する。各単位格子R1〜R8の頂点は図18のRGB代表点の一部であるため、F2光下のL*a*b*値が判明しているとともに、ターゲットtとの距離(色差ΔE)はステップS420にて算出されている。なお、図19に示す例では単位格子R1にターゲットtが属すると特定される。
以上のようにして単位格子R1にターゲットtが属すると特定すると、単位格子R1を構成する8頂点(r0〜r7)に対応するL*a*b*値とターゲットtのL*a*b*値(L*=20,a*=b*=0)の相対位置に基づいてターゲットtに対応するRGB値を算出する。すなわち、ターゲットt
を取り囲む8頂点(r0〜r7)についてRGB値とL*a*b*値が判明しているため、ターゲットtのL*a*b*値(L*=20,a*=b*=0)に対応するRGB値を補間によって算出することができる。例えば、6面体補間等により、ターゲットtに対応するRGB値を算出することができる。以上のようにしてターゲットtに対応するRGB値が特定できると、次に、ステップS440において、ステップS430にて算出したターゲットtに対応するRGB値に最も近い図16のグリッド上のRGB代表点を検索する。具体的には、ターゲットtに対応するRGB値と各RGB代表点とのユークリッド距離を求め、同ユークリッド距離が最も小さくなるRGB代表点を検索する。ステップS450においては、ステップS440にて検索したRGB代表点を使用して、ターゲットtに対応するRGB値に対応するCMYK値を算出する。
図20は、ステップS450にてターゲットtに対応するRGB値に対応するCMYK値を算出する様子を示している。同図において、図16のRGB色空間が示されており、ステップS440にて検索したユークリッド距離が最も小さくなるRGB代表点が中心にてs0と表記されている。RGB代表点s0を頂点に有する単位格子S1〜S8が8個存在している。ステップS450では、ターゲットtに対応するRGB値が単位格子S1〜S8のどの空間内に属するかを特定する。ここでも、各単位格子S1〜S8の8頂点からターゲットtに対応するRGB値までのユークリッド距離を算出し、その総和が最も小さくなる単位格子S1〜S8内にターゲットtに対応するRGB値が属すると判定すればよい。各単位格子S1〜S8の頂点は図16のRGB代表点の一部であるため、CMYK値が判明している。なお、図20に示す例では単位格子S2にターゲットtに対応するRGB値が属すると特定される。
以上のようにして単位格子S2にターゲットtに対応するRGB値が属すると特定すると、単位格子S2を構成する8頂点(s0〜s7)に対応するRGB代表値とターゲットtに対応するRGB値の相対位置に基づいてターゲットtに対応するCMYK値を算出する。ここでも、ステップS430と同様に、6面体補間等の補間処理を用いることができる。以上のようにして、ターゲットtに対応するCMYK値が特定できる。すなわち、F2光下においてL*=20,a*=b*=0に知覚されるカラーパッチJ4の印刷に使用するCMYKインクのインク量が特定できたこととなる。
CMYK値が特定できれば、CMYK表色系のテストパターンデータ13cの対応画素に同特定したCMYK値を割り当てることにより、カラーパッチJ4の画像データを形成することができる。ステップS400にて他のカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4を選択することにより、同様にカラーパッチF1〜F4,G1〜G4,H1〜H4,I1〜I4についてもCMYK値を特定し、テストパターンデータ13cを作成することができる。
以上においてはカラーパッチがいずれかの照明光において無彩色に見えるテストパターンについて説明したが、カラーパッチは各照明光において特定の色に知覚されればよく、必ずしも無彩色に知覚されるものである必要はない。すなわち、上記の実施形態においてはL*a*b*色空間においてa*=b*=0軸上のいずれかの明度L*にてターゲットtが設定されていたが、任意のL*a*b*値をターゲットtとして設定することができる。ただし、カラーパッチのターゲット色が記憶色である方が、ユーザーが自己の記憶に基づいて正確にターゲット色に見えているカラーパッチを選択しやすい。また、再現性を重視すべき色についてのカラーパッチを形成しておけば、その色の再現性を良好なものとすることができる。
例えば、特定の照明光において印刷物の人物の肌色を正確に再現したい場合には、肌色についてのカラーパッチをテストパターンに形成しておき、その照明光において最も好ましい色に知覚されるカラーパッチを選択させればよい。このようにすることにより、その照明光において好ましい肌色が印刷されるように色変換を行うことができる。なお、肌色のカラーパッチを形成するためには、上述したターゲットtのL*a*b*値を好ましい肌色に対応した値に設定しておけばよい。そうすれば、対応する照明光において好ましい肌色に見えるカラーパッチが印刷できるCMYK値がステップS460にて特定されることとなり、対応する照明光において好ましい肌色に知覚されるカラーパッチを再現することができる。
また同様に、特定の照明光において風景画の空色や緑色を正確に再現したい場合には、空色や緑色についてのカラーパッチをテストパターンに形成しておき、その照明光において最も好ましい空色や緑色に知覚されるカラーパッチを選択させることも可能である。この場合も、肌色のカラーパッチを形成するためには、上述したターゲットtのL*a*b*値を好ましい空色や緑色に対応した値に設定しておけば、対応する照明光において好ましい空色や緑色に知覚されるカラーパッチが印刷できるCMYK値を特定することができる。
(7)まとめ:
本発明では、第一変換工程においてはディスプレイ60に表示された画像の色を、その観察環境下においてどのように知覚されるかを推定することができる。そして、第二変換工程においては印刷結果の観察環境において、第一変換工程にて推定された知覚色と同様に知覚される色が印刷できるCMYK値を特定することができる。観察環境下においてどのように知覚されるかを推定するにあたっては環境パラメータXWYWZW,LA,c,Nc,Fを変換プロファイルに代入する。白色点の色度を示す環境パラメータXWYWZWはテストパターンの視覚結果によって得ることが可能であるため、分光光度計を用意する必要はない。
10…コンピュータ,10a…バス,11…CPU,12…RAM,13…HDD,13a…プログラムデータ,13b…画像データ,13c…テストパターンデータ,13d…色変換LUT,13e…ガマットデータ,13f…環境パラメータ,13g…ガマット補正テーブル,14…USBI/F,15…入力機器I/F,16…ビデオI/F,20…プリンタ,40…マウス,50…キーボード,60…ディスプレイ,P…プリンタドライバ,P1…画像データ取得部,P2…環境パラメータ取得部,P3…第一変換部,P4…ガマット補正部,P5…第二変換部,P6…ハーフトーン処理部,P7…印刷データ生成部,S1…色度エリア,S2…照度エリア