JP2007537620A - カラーマネジメントシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、シーンを捕捉し、シーンを表す第一のカラー画像データを供給するための画像捕捉装置を有する色処理システムを提供する。色空間トランスフォーマは、第一のカラー画像データを第二のカラー画像データに変換するために画像捕捉装置に結合される。第一のディスプレイ装置は、カラートランスフォーマに結合される。第一のディスプレイ装置は、第二のカラー画像データにより表されるシーンを表示する。カラートランスフォーマは、前に計算された値を有するルックアップテーブルからマトリクスエレメントを選択することで第一のカラー画像データにマトリクス演算を実行するためにプログラムされるプロセッサを含む。

Description

本発明は、カラーマネジメントシステム及び方法に関する。

フィルムは、そこで動画像を生成する典型的に好適な記録媒体である。この好適さについて幾つかの理由が存在する。はじめに、フィルムは、フィルムストックのカラーレスポンスのキャラクターのため、洗練された視覚的な印象を提供する。また、視聴している聴衆は、フィルムプロジェクタによりスクリーンに投影されたとき、フィルム状の材料から生じる外観に熟知している。このフィルム“ｌｏｏｋ”は、様々なファクタのプロダクトである。かかるファクタは、フィルム、画像を投影する使用されるフィルムプロジェクタの品質及びキャリブレーション、画像が投影されるスクリーンの特性、及び視聴環境における周囲の光の条件に関連した写真化学プロセスを含む。

最近、広く多様なディスプレイ装置及び技術は、フィルム以外のメディア、すなわちノンフィルムメディアを使用して視聴している聴衆に動画像を表示するために利用可能となってきている。これらノンフィルム技術に関連するチャレンジの１つは、フィルムのカラーレスポンスにより提供される全体的な視覚的な印象を維持することからなる。ディスプレイ装置により生成されるカラーは、たとえば装置に依存する色空間、画像が表示される環境といった、その装置の特性に依存する。さらに、異なるカラー画像形成装置は、異なる色空間を使用し、これらは、ディスプレイ装置とはしばしば異なる色空間である。

したがって、色技術における主要なタスクは、画像のソースであるオリジナルのシーンの色属性に固有の芸術的な意図を保持するやり方で、画像の取得、表示及び再生の目的で、ある色空間から別の色空間に色の仕様を変換することである。

たとえば、テレビジョンは、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤、緑及び青）色空間を使用し、プリンタは、ｃｍｙ（シアン、マゼンダ、イエロー）（又はｃｍｙｋ）色空間を使用する。別の例の色空間は、“ｕ’ｖ’Ｌ＊”空間である。“ｕ’ｖ’Ｌ＊”空間は、パラメータｕ’、ｖ’、Ｌ＊により定義された３次元の色空間である。この空間におけるそれぞれの色の色度は、パラメータｕ’、ｖ’により特徴づけされる一様性である。第三のパラメータＬ＊は、色の明るさにおける知覚的に一様なバリエーションを示している（たとえば、Ｌ＊＝０は黒、Ｌ＊＝１００は白）。“ｕ’ｖ’Ｌ＊”色空間における色画像を処理するため、カラープロセッサは、色空間におけるそれぞれのポイントｕ’．ｓｕｂ．０、ｖ’．ｓｕｂ．０、Ｌ＊．ｓｕｂ．０を単に新たなポイントｕ’．ｓｕｂ．１、ｖ’．ｓｕｂ．１、Ｌ＊．ｓｕｂ．１にマッピングする。

このカラー空間において、画像の色は、部屋の照明の条件、画像表示装置の特性、及び他の変数を補償するために調節可能である。たとえば、照明条件を補償するため、選択可能な変換は、それぞれのポイントｕ’．ｓｕｂ．０、ｖ’．ｓｕｂ．０、Ｌ＊．ｓｕｂ．０を同じ値ｕ’．ｓｕｂ．０、ｖ’．ｓｕｂ．０であって、より大きなルミナンス値Ｌ＊．ｓｕｂ．１を有する新たなポイントにマッピングする。

装置に依存する色空間に加えて、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）は、全ての色定量的な速度を与えるため、測色学を使用して一連の色空間を開発した。ＣＩＥ記述は、画像形成装置に依存しない。ＣＩＥ色空間は、ＣＩＥ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １５．２で定義される。

本発明は、画像処理を容易にし、装置の色空間（プリント、プロジェクタ、プロフェッショナルＣＲＴ）の間で変換する。本発明の更なる実施の形態は、装置に特化した色及び色空間をシミュレートするための方法及び装置を提供する。すなわち、本発明の実施の形態により、第一の装置での視聴を可能にし、第一の装置で利用可能ではない色表現を可能にする。これにより、第一の装置は、第二の装置のｌｏｏｋ（外観）をシミュレートすることができる。かかるシミュレーションは、多くの理由のために望まれる。例示的な実施の形態では、動画像は、デジタル手段により捕捉又は表示され、捕捉又はフィルムで表示されている外観を有するように処理される。本発明の別の実施の形態では、高精細のＴＶプロジェクション用に本来設計されたデジタルプロジェクタは、デジタルの中間体のプレビューシステムとして使用される。本発明は、フィルムに転送され、投影されるように、デジタルデータがディスプレイに現れるのを可能にするデバイスキャリブレーションのシステム及び方法を提供する。

さらに、本発明は、高いダイナミックレンジを有し、フィルム出力の正確なエミュレーションが可能なシステム及び方法を提供する。これら属性は、作業が発生する施設に係らず一貫した色体験を提供及びカバーする。さらに、本発明の実施の形態は、時間を通して及びディスプレイ技術が変化したとき、色体験を視聴者にとって一貫したものにすることができる。

用語及び定義について、以下の用語が本明細書で使用されるとして定義される。用語「装置に依存する」とは、装置制御レベルでの装置に特化したデジタルデータをエンコードするために使用される色空間を示す。リニアＲＧＢ及びＣＭＹＫのような色空間は、色空間のそれぞれのパラメータが、これらの装置が色を測定及び発生する物理的なメカニズムに密に対応するので、画像スキャニング装置及び画像プリンティング装置のそれぞれに有効である。

様々な理由のため、装置に依存する色空間は、幾つかのケースでは、カラー画像の処理には良好に適さない。たとえば、３つのパラメータＲ，Ｇ，Ｂは、３次元のリニア色空間を定義しており、空間におけるそれぞれのポイントは、固有の色に対応する。空間での様々なポイントで、パラメータの値における選択された変化は、知覚される色における対応する変化とならない場合がある。たとえば、空間における１つの位置で、ｎユニットによりパラメータＲを増加することは、色における知覚された変化を生じない。さらに、空間における別のポイントで、同じｎユニットによりＲを増加することは、知覚される色における劇的な変化を生じる。これに応じて、人間のオペレータにとって、色における所望の変化を達成するため、パラメータＲ，Ｇ，Ｂを操作することは困難な場合がある。

用語「装置に依存しない」とは、視覚的に非一様な色空間、すなわち人間の知覚、たとえばカラーマッチング能力を考慮した色空間を示す。様々な適切な、知覚に基づいた色空間は、人間が色を知覚する方式に密接に対応するパラメータの観点で色を定義するために提案されている。色表現のための最も顕著な知覚に基づいた規格は、ＣＩＥシステムと集合的に呼ばれる。

用語「カラーギャマットマッピング」は、ある色空間のカラーギャマット（色範囲）を別の色空間のカラーギャマットに変換するための色空間に作用する技術を一般に示す。用語「色空間変換」とは、画像の取得、表示及びレンダリングの間に色情報を転送するプロセスを示す。
適用可能な規格ＩＳＯ ＴＣ４２ ２２０２８−１は、引用により組み込まれる。

表１は、本発明の様々な実施の形態を実現するために適する商業的に入手可能な測定装置（分光器、濃度計、輝度計）を識別する。

図１は、本発明の実施の形態に係るカラーマネジメントシステム２００を例示するブロック図である。システム２００は、基準画像捕捉装置２１１及び基準画像表示装置２４０を有する基準画像サブシステムを有する。本発明の実施の形態では、画像捕捉装置２１１は、フィルムの画像を捕捉可能な動画像カメラである。本発明での使用に適した基準画像捕捉装置を説明する例となる実施の形態は、参照符号７１１，７１２及び７１４により図５で、参照符号８１２により図６で更に説明されている。本発明の１実施の形態では、基準画像表示装置２４０は、画像捕捉装置２１１により捕捉された画像が投影されるスクリーンである。本発明の１実施の形態では、基準画像サブシステムとして使用されるべき基準画像データを記憶するためのメモリ（図示せず）を含む。

本発明の実施の形態では、基準サブシステムは、処理された画像の色特性がまるで基準サブシステムにより捕捉されたかのように画像の外観を楽しむために整合される。本発明の実施の形態では、基準画像サブシステムの特性がシミュレートされ、リアルタイムで、若しくは再生プロセス又は後再生プロセスの間に、すなわちハードウェア及びソフトウェアコンポーネントにより提供される。本発明の代替的な実施の形態は、実際のハードウェア及びソフトウェア基準システムに依存しないが、代わりに、基準画像サブシステム特性に対応する「プラグイン」ライブラリを含む。図６は、例示的な色補正システムコンフィギュレーションと共に利用されるプラグインライブラリの１つの例示的な実施の形態を示す。本発明の様々な実施の形態での仕様に適した「プラグイン」ライブラリの例は、参照符号８３７で図６に更に例示されている。図６に例示されたように、プラグインライブラリ８３７は、例示的なフィルムタイプのプラグイン８４０、例示的なダイトランスファプラグイン８３５及び例示的なネガティブプロセスプラグイン８３２を含む。したがって、本発明の実施の形態は、複数の選択可能な基準画像を提供する。選択された基準画像は、ターゲット画像のために望まれる外観に依存する。

所与の表示手段について、フィルム画像とノンフィルム画像により生成された画像との間の表示素子（ＣＲＴにおける画素又はＬＣＤにおける他の素子等）のレスポンス、たとえば、ビデオモニタで視聴されたとき、同一の照明条件でフィルム及びビデオ発生画像のショットに比較したとき、悪意のある人のデジタル画像捕捉装置のレスポンスにおける変動を定義する定数が存在する。したがって、本発明の実施の形態のなかには、「フィルムの外観」の全体のメンテナンスを提供するため、モニタで再生することができるとき、フィルム化された情報の組み合わせを利用する。本発明の実施の形態では、フィルム生成画像のそれぞれの画素に対応する個別の色成分の組み合わせは、異なる写真の刺激に応答するが、ビデオ発生画像により採用され、利用される。

システム２００は、少なくとも１つの画像捕捉装置２１０及びプロセッササブシステム２５０を有するターゲット画像サブシステムを更に有する。画像捕捉装置２１０は、たとえば動画像のシーンといった、シーンを含むカラー画像の電子的な表現を捕捉及び生成する。本発明の１実施の形態では、画像捕捉装置２１０は、デジタルビデオ画像を提供する。本発明の実施の形態では、捕捉装置２１０により提供される電子画像は、ピクチャエレメント（ピクセル）の二次元アレイを有する。それぞれの画素の色は、様々な色空間のいずれかで表現される。たとえば、Ｒ，Ｇ，Ｂ色空間及びＣＭＹＫ色空間が適切である。

本発明の代替的な実施の形態では、アナログビデオは、入力装置２１０により提供される。そのケースでは、デジタイザ２２１は、画像捕捉装置２１０により提供されるアナログ画像をデジタル表現に変換する。これに応じて、本発明の実施の形態は、様々な手段によりビデオ画像のデジタル表現を供給可能である。本発明の１実施の形態では、デジタル表現は、たとえば、デジタルカメラ又は特定の効果（ＳＦＸ）システムといったデジタル装置により直接的に供給される。代替的に、捕捉された色画像のデジタル化された表現は、デジタル化プロセスにより形成される。本発明の１実施の形態では、捕捉装置２１０は、フィルムスキャナを有する。スキャナの実施の形態の例では、捕捉装置２１０は、基準画像（フィルム）捕捉装置２１１の出力に濃度計（ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｒｙ）の形式を実行する。本発明の実施の形態では、スキャナのＲＧＢの値は、捕捉装置２１１により提供されるフィルムを通して転送される光により決定される。

本発明の１実施の形態では、画像捕捉装置２１０は、アナログビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、テレシネ装置、フィルムスキャナ及び高精細フィルム画像捕捉装置を有するグループから選択される。図５は、たとえば、ブロードキャストＴＶシネマ７１４、デジタルシネマカメラ７１２及びフィルムカメラ７１１といった、適切な画像捕捉装置の更なる例を示している。本発明の実施の形態での使用に適した洗練されていないスキャナ捕捉装置の例は、参照符号７２４で図５に例示されている。本発明の実施の形態では、ビデオ画像は、標準的なテレシネ「フライングスポットスキャナ」のトランスファによるフィルム化された画像から作成される。

テレシネトランスファから生じたビデオデータは、ビデオ用語においてフィルム化された画像を定義する。結果的に得られるビデオ画像は、ＣＲＴ、ＬＣＤ、又は本発明の実施の形態に係る他のディスプレイ装置により表示に適する。図５は、様々なディスプレイ装置により表示に適したビデオ画像バージョンを提供するため、本発明の方法及び装置の応用により収容されるディスプレイ環境の例を示している。これらの環境は、限定されるものではないが、デジタルシネマ、コンベンショナルシネマ、ネットワークテレビジョン、及び限定されるものではないがＤＶＤ及びＶＨＳに限定されないが各種フォーマットのパッケージされたメディアを含む。

本発明の実施の形態では、捕捉装置は、捕捉された画像の装置に依存する色空間表現を提供する。装置に依存する色空間は、使用の便利さ、デジタル表現、及び計算を提供する。しかし、装置に依存する色空間は、色の客観的な定義、又は人間が色を見るやり方に典型的に関連しない。したがって、本発明の１実施の形態は、フォワードトランスフォーマ（ｆｏｒｗａｒｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）２１８を含む。フォワードトランスフォーマ２１８は、装置に依存する色空間で捕捉された画像のデジタル表現を受け、装置に依存する色空間から画像のデジタル表現を、参照符号３１０で図４に更に詳細に例示される装置に依存しない色空間に変換する。本発明の実施の形態では、フォーワードデバイストランスフォーマ２１８は、非色計（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ）（装置に特化した）色空間を知覚の色空間に変換する。本発明の幾つかの実施の形態では、デバイストランスフォーマ（ｄｅｖｉｃｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１１８は、選択された特定の環境における正確及び効果的な色再生のためのメタデータ及びメトリクスに基づいている。たとえば、ディスプレイのカラープロファイリング及びプラクティカルモデリング、及びある環境の分散フォーマットが実行され、デバイストランスフォーマ１１８により利用される。

さらに、本発明の実施の形態は、フォワードアピアランスモデラー（ｆｏｒｗａｒｄ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｍｏｄｅｌｅｒ）２２０を更に有する。フォワードアピアランスモデラーは、外観のモデルをフォワードトランスフォーマ２１８からのデジタル表現に適用する。すなわち、フォワードアピアランスモデラー２２０は、人間の視聴者の知覚的な特性に従って画像の表現を提供するように、フォワードトランスフォーマ２１８からのデジタル表現を処理する。本発明の実施の形態では、カラーアピアランスモデラー（ｃｏｌｏｒ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｍｏｄｅｌｅｒ）２２０は、３つの刺激となる値を知覚的な属性の相関値に変換し、及び／又は知覚的な属性の相関値から３つの刺激となる値に変換するための視聴条件に特化した方法を提供する。本発明の実施の形態での使用に適した１つの色の外観のモデルは、仕様ＣＩＥＣＡＭ０２で概説されている。

本発明の実施の形態では、複数のカラーの外観モデルは、システム２００のメモリから選択可能である。１実施の形態では、オペレータは、画像表現に適用するために所望の色の外観を選択する。本発明の実施の形態では、カラープロセッサ２５０は、非線形の色空間変換モデルを含むため、予め定義された、再調整可能な装置に特化したキャリブレーションデータを記憶するための少なくとも１つのメモリを含む。本発明の実施の形態では、プロセッサ２５０は、たとえば、画像の状態、基準画像の視聴環境等といった色の値を解釈するための他の情報をメモリに更に記憶する。

本発明の１実施の形態では、フォワードアピアランスモデラー２２０により供給される画像表現は、ギャマットマッパー（ｇａｍｕｔ ｍａｐｐｅｒ）２２２に提供される。ギャマットマッパー２２２は、画像入力の色空間のカラーギャマットをディスプレイ画像の出力色空間のカラーギャマットにマッピングする。ギャマットマッパー２２２の出力は、インバースアピアランスモデラー（ｉｎｖｅｒｓｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｍｏｄｅｌｅｒ）２２９に提供される。インバースアピアランスモデラー２２９の出力は、インバーストタンスフォーマ２８０に供給される。本発明の１実施の形態では、インバーストランスフォーマ２８０は、ディスプレイに特化した特性を考慮する。

本発明の実施の形態では、フォワードトランスフォーマ２２５、フォワードアピアランスモデラー２２０、ギャマットマッパー２２２、インバースアピアランスモデラー２２９及びインバーストランスフォーマ２８０は、システム２００のこれらのコンポーネントのそれぞれの機能を実行するためにプログラムされる少なくとも１つのプロセッサ２５０で実現される。１実施の形態では、これらの機能は１つのプロセッサにより実行される。本発明の代替的な実施の形態は、分散されたプロセッサ、すなわちシステム２００のハードウェアコンポーネントに埋め込まれたプロセッサ及び／又はハードウェアコンポーネントを通して分散されたプロセッサを含む。

プロセッサ２５０は、少なくとも１つのターゲットイメージディスプレイヤ（ｔａｒｇｅｔ ｉｍａｇｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｒ）２３０に処理された画像を提供する。そのコンフィギュレーションでは、処理された画像は、基準イメージディスプレイヤ２４０に表示された基準画像に比較するため、ターゲットイメージディスプレイヤ２３０で表示される。本発明の実施の形態は、限定されるものではないが、高精細テレビジョンディスプレイ２３３、標準精細テレビジョンディスプレイ２３１、デジタルカメラディスプレイ２３２、（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎを含む）液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイ２３４、及び投射型テレビジョンディスプレイを含むグループから選択されるターゲットイメージ表示装置２３０を有する。ターゲット及び基準イメージディスプレイ装置を含む更なる例示的な実施の形態は、図６に例示されている。図６は、色補正スーツ８００に含まれるデジタルプロジェクタ８５１及び高精細（ＨＤ）モニタ８５２を例示している。

本発明の実施の形態は、たとえば図３のＬＵＴノブで例示されるように、ユーザが操作可能な色調整制御を含む。

本発明の実施の形態では、プロセッサ２５０、ターゲットイメージディスプレイヤ２３０及び基準イメージディスプレイヤ２４０は、デジタルシネママスタリングシステム２００を有する。本発明の１実施の形態では、ターゲットイメージディスプレイヤ２３０は、たとえばクリスティデジタル（以前のエレクトロホーム）からのテキサスインスツルメント（ＴＩ）ＤＬＰシネマプロジェクタ デジタルシネマプロジェクタを有する。デジタルシネマプロジェクタは、ランプハウスと協力して、ターゲットイメージディスプレイを提供するために動画像スクリーンを照明する。たとえば、高さ１０ｆｔ×幅２４ｆｔの動画像スクリーンは、本発明の実施の形態で利用される。本発明の実施の形態では、デジタルシネマプロジェクタは、ＤＬＰプロジェクタである。本発明の実施の形態では、デジタルシネマターゲットイメージプロジェクタは、基準画像のディスプレイヤ（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｍａｇｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｒ）２４０に沿って位置される。本発明の実施の形態では、基準イメージディスプレイヤ２４０は、プロジェクションブースにおける標準的な３５ｍｍフィルムプロジェクタ３０１を有する。そのコンフィギュレーションでは、デジタルターゲット画像へのフィルムフットプリント基準画像のサイド毎の比較及び整合は、本発明のシステム２００を使用して達成される。

本発明の１実施の形態では、カラープロセッサ２５０は、たとえば顧客がある部屋で（リアルタイムの変化を可能にする）、リアルタイムでターゲットイメージを柔軟に同調するためにユーザコントロールを介して作用する。これは、参照符号１００１で図１０に例示されている。本発明の１実施の形態は、色空間は、視聴環境の条件に関して調節することができる（暗さ、ぼやけ、周囲の照明は、カラーギャマットマッパー２６０に供給される）。

本発明の実施の形態では、プロセッサ２５０は、メディア分散をサポートするために色処理されたイメージマスター２９０を提供する。処理されたマスター画像２９０がコピーされ、コピーが分散され、選択されたターゲットイメージディスプレイヤ２３０に類似した装置の特性を有するディスプレイ装置で表示されたとき、色処理されたイメージマスター２９０は、基準画像２４０の外観と整合する。本発明の更なる実施の形態は、コンピュータで生成された画像を参照符号２９０で例示された分散のためのデジタルビデオマスターに統合するための手段を含む。

したがって、捕捉された画像の色再生は、たとえば所望の外観を与えるやり方で白に関して絶対的又は相対的に、色が原画像におけるそれらの外観から逸脱する色再生である。

本発明の実施の形態では、プロセッサ２５０は、外観又はフィルムの“ｌｏｏｋ”を有する変換された画像を提供するように、捕捉されたデジタル画像の色特性をリマップ（ｒｅｍａｐｐｉｎｇ）する。本発明の実施の形態は、リアルタイムでリマップするステップを実行する。変換された画像は、ターゲットイメージディスプレイ装置２３０に供給される。ターゲットイメージディスプレイ装置の例は、Ｄシネマプロジェクタ、高精細ＣＲＴモニタ、コンピュータモニタ、ＬＣＤ及びＬＣＯＳディスプレイ又は何れかのディスプレイ装置を含む。

本発明の実施の形態では、プロセッサ２５０は、デジタルシネマ映画シアターのようなターゲットディスプレイ環境で分散及び表示される、デジタルマスター（ターゲット分散メディア）２３０を作成するためのイメージデータを提供する。

図２は、本発明の１実施の形態に係る図１のシステム２００により実現される方法のステップを例示している。要約すると、本方法は、絶対の、装置に依存しない色（たとえばＸＹＺ）を計算するフォワードデバイス変換ステップ３１０有する。フォワードアピアランスモデルステップ３２０は、何を人間が見たかを計算する（たとえばＬ＊ａ＊ｂ＊）。カラーギャマットマッピングステップ３３０は、出力装置に従って色を低減する（たとえばフィルムからＴＶ）。インバースアピアランスモデル３４０は、絶対の色を再び計算する。インバースデバイスモデルステップ３５０は、装置に特化した信号（たとえば、ＲＧＢプロジェクタ、ＲＧＢ ＴＶ）を計算する。

本発明の実施の形態では、カラー画像は、図２の参照符号３６０で例示されるように画像捕捉装置で捕捉される。捕捉された画像は、参照符号３１０で例示されるように、フォワードデバイストランスフォームに従って画像が変換される第一のトランスフォーマに捕捉された画像が供給される。フォワードデバイストランスフォームは、捕捉された画像の装置に依存した画像データに対応する装置に独立な出力画像の色データを生成する。

装置に依存しない出力データは、参照符号３２０に例示されるように、前方向の色の外観モデルに基づいて調整される前方向の外観である。このステップは、知覚的に強調された色画像データを提供するように、人間の知覚の特性を考慮する。知覚的に強調されたカラー画像データは、出力装置の特性に従ってカラーギャマット整合ステップマッピングされる。したがって、カラーギャマットがマッピングされたイメージデータ（ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ ｍａｐｐｅｄ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ）は、参照符号３３０で示されるように、カラーギャマットマッピングステップにより供給される。

アピアランスモデルインバースステップ３４０は、参照符号３２０で示されるフォワードアピアランスモデリングステップに対応しており、知覚的にリバースされたカラー画像データを提供するため、カラーギャマットマッピングされたイメージデータに実行される。アピアランスモデルがリバースされたカラー画像データは、参照符号３５０で示されるように第二のデバイストランスフォームに供給される。本発明の実施の形態では、第二のデバイストランスフォームは、参照符号３１０で示されるように第一のデバイストランスフォームの逆の処理を含む。第二のデバイストランスフォームのステップ３５０は、参照符号３７０で示されるように再生された画像を提供する。

図３は、システム２００により実行された色変換ステップを実行するカラートランスフォーマ４００を例示する機能ダイアグラムである。本発明の実施の形態は、全体として、又はその様々な組み合わせでソフトウェア及びハードウェアでアルゴリズムを実現する。本発明の実施の形態では、トランスフォーマは、リアルタイム環境で動作する。リアルタイム機能は、広く多様なカラーマネジメント応用及び色処理システムの設計を包含する実施の形態をサポートする。

トランスフォーマ４００の１実施の形態は、メモリ（図示せず）に記憶されたルックアップテーブルを有し、３×３マトリクス演算（Ｍ）を実現する。ＬＵＴは、ルックアップ演算（Ｌ）を実行する。本発明の実施の形態では、図３のカラートランスフォーマ４００は、図１のプロセッサ２５０により実現される。本発明の１実施の形態では、アルゴリズムは、更なるタイプの演算の必要なしに、メモリのルックアップ及び更なる演算のみを利用することで実行される。このアプローチは、更なる処理の演算を必要とするアルゴリズムに比較して、著しい計算上の節約となる。

図３に例示されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂにおける値を画素について以下のように示される。

本発明の実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの値及びその対応するＬＵＴ変換された値Ｌｒ（Ｒ）、Ｌｇ（Ｇ）、Ｌｂ（Ｂ）は、最小のデジタル値と最大のデジタル値との間にある。このように、マトリクスエレメントは、エレメントが定数であるのでメモリに記憶された予め計算された値からルックアップすることができる。本発明の実施の形態では、リニアマトリクス変換が以下の更に一般的な変換により実現される。

したがって、それぞれマトリクスエレメントは、カラー値により多重化する前に曲線に拡張することができる。したがって、本発明は、「ベンディング」又はさもなければ色空間を変調するための機能を提供する。本発明の１実施の形態では、図３のトランスフォーマは、ＦＰＧＡ、すなわちハードウェアコンフィギュレーションで実現される。本発明の実施の形態では、カラートランスフォーマ４００は、リアルタイムで動作し、たとえばＨＤＳＤＩ及びアナログＶＧＡを含む複数の標準的な入力／出力フォーマットへの適用が可能である。本発明の実施の形態では、カラートランスフォーマ４００は、たとえば図１のターゲットイメージディスプレイヤ２３０といったターゲットディスプレイについて測色法の変換を実行する。その実施の形態では、カラートランスフォーマ４００は、画像ソースからディスプレイ装置に画像データが転送されたときに画像表現で動作するように、画像捕捉装置２１０とターゲットイメージディスプレイヤ２３０との間に結合される。本発明の実施の形態は、一般的な変換の１次又は２次若しくは高次の多項式の近似を利用することで、特定用途に適切な精度を達成する。

本発明の１実施の形態では、カラートランスフォーマ４００は、１０ビットのＲＧＢソースを１０ビットのディスプレイに結合する。本発明の実施の形態は、８ビット処理技術を利用する。さらに、本発明の幾つかの実施の形態は、（４で乗算）出力信号で実行される２ビットのパディング演算を利用する。

図３のトランスフォーマ４００の１実施の形態では、スカラーは、マトリクス積の演算によりルックアップテーブル（ＬＵＴ）により置き換えられる。かかる実施の形態では、たとえば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が入力のトリプレットである場合、出力トリプレット（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）は、以下に従って計算される。

以下の関係が実現される。

それぞれの積がＲ，Ｇ，Ｂのうちの１つにのみ依存するので、［数６］の式を実現するために

で書かれる更に一般的なＬＵＴ Ｌ’で置き換えることができる。

本発明の実施の形態によれば、それぞれの出力値（Ｒ’，Ｇ’又はＢ’）について、トランスフォーマ４００により実現される処理ステップは、３つのルックアップ演算（１つはＲ，１つはＧ，１つはＢ）と、これに続く２つの加算を含む。本発明の１実施の形態では、それぞれのＬＵＴテーブルＬ’_ＸＹが８ビットを使用して符号化される。対角線上のエレメント（Ｌ’_ＲＲ，Ｌ’_ＧＧ，Ｌ’_ＢＢ）は、０と２５５との間の符号のない値を有する。対角線外のエレメント（Ｌ’_ＲＧ，Ｌ’_ＲＢ，Ｌ’_ＧＲ，Ｌ’_ＧＢ，Ｌ’_ＢＲ，Ｌ’_ＢＧ）は、−１２８と＋１２７との間の符号のある値を有する。本発明の１実施の形態では、出力値Ｒ’，Ｇ’及びＢ’は、（１０ビットに変換されるべき２ビットのパディングの前に）０と２５５との間でクリップされる。

本発明の実施の形態では、トランスフォーマ４００は、図３に従ってプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）として実現され、ビデオインタフェースの内外での１９２０×１０８０の１０ビットに接続される。

本発明の１実施の形態では、トランスフォーマ４００は、それぞれ２５６値からなる９のルックアップテーブル（Ｌ’_ＲＲ，Ｌ’_ＲＧ，Ｌ’_ＲＢ，Ｌ’_ＧＲ，Ｌ’_ＧＧ，Ｌ’_ＧＢ，Ｌ’_ＢＲ，Ｌ’_ＢＧ，Ｌ’_ＢＢをこの順序で）を含むファイルをアップロードすることで初期化される。

（図１に例示される）システム２００の実施の形態は、図１の参照符号２０１及び２２１で例示されるようにデジタル領域への捕捉された画像の変換を通して捕捉装置２１０による捕捉から色の一貫性（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を提供するように、（図３に例示される）トランスフォーマ４００を含む。本発明の実施の形態は、ポストプロダクションチェインにおける何れかのステップで初期のカラーパラメータを回復するための手段を更に提供し、（図１の参照符号２３０に示される）複数の選択可能なターゲットディスプレイについて使用する何れかのステップで継ぎ目のない視覚的な制御を提供する。そのやり方で、プロセスの何れかのステップでの機能にわたるファイル交換について一貫した色の基準が利用される。

本発明は、それぞれ新たなバージョンの高価なカラーリストの作業の量を低減する。本発明の１実施の形態は、たとえば、完全に暗い環境のシアターバージョン、（暗いリビングルームにおいて暗いシーンをみるため）シーンコントラストの圧縮によるブロードキャストバージョンといった、異なる視覚的な環境に自動的に適合する。ＤＶＤバージョンは、ブロードキャストとシアターバージョンの間である（カスタマは、リビングルームにおいて照明を暗くしたい場合がある）。

本発明の実施の形態によれば、キャリブレーションのプロセスは、カラーマネジメントシステム２５０を提供するステップを含む。たとえばパーソナルコンピュータであるコンピュータは、システム２５０を駆動する変換パラメータを計算するためのモデルに測定値を適用するためにプログラムされる。本発明の実施の形態では、測定ツール及びカラーパッチは、コストを低減するために利用される。

本発明の実施の形態では、本発明の実施の形態に係るカラートランスファを実現するためにＳＧＩ「ポータブル」ワークステーションが利用される。第一の調節ステップで、インタフェースは、プロジェクタＲＧＢ対ネガチブリーディングを示す３つの曲線へのアクセスを与える。本発明の１つの実施の形態では、ポイント間の線形補間により、これらの曲線で２１の制御ポイントが調節可能である。これは、フィルムｄ．ＬｏｇＥ ＲＧＢプロットから導出された純粋な対角線のマトリクスに等価である。

曲線の後、２を超えるマトリクスがＲＧＢに連続的に適用される。第一のマトリクスは、色相、飽和、ルミナンス（ＨＳＬ）インタフェースを有し（ルミナンス軸の回りの回転＋ルミナンス及び飽和軸に沿った乗算係数）、飽和を最高性能に調整する機能を提供する。第二のマトリクスは、１．０に固定された対角線上の値を有し、（クロストークを表している）６つの他の対角線上の係数への個々のアクセスをもち、本発明の実施の形態により利用される。

第二のマトリクスでは、６つの非対角線の係数のそれぞれへのアクションは、ＬＵＴとして実現される。これにより、曲線の作成が入力信号に依存するレスポンスを変えることを可能となる。アクションが６つの係数で実行されるとき、対角線の値は、動作の全体的なスカラーの一貫性を保持するように１．０±εに調節される。本発明の実施の形態では、ベクトルスカラー値は、第二の演算の間に一定のままとなる。

本発明の実施の形態は、カラークロストークを制御するために第二のマトリクスを利用する。本発明の１実施の形態では、ＨＳＬ制御される第一のマトリクス及びＬＵＴに基づく第二のマトリクスの３つの初期のＲＧＢ ＬＵＴの組み合わせは、以下の形式

の１つのＬＵＴマトリクスで合成される。

合成されたＬＵＴマトリクス（すなわちＬ’_ＲＲ，Ｌ’_ＲＧ，Ｌ’_ＲＢ，Ｌ’_ＧＲ，Ｌ’_ＧＧ，Ｌ’_ＧＢ，Ｌ’_ＢＲ，Ｌ’_ＢＧ，Ｌ’_ＢＢの９つのＬＵＴ）は、ディスプレイスクリーンで実施されるためにトランスフォーマにアップロードされる。

本発明の実施の形態では、デジタルプロジェクタキャリブレーションは、２２０のパッチを使用したＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈ６５０^１フォトメーターによりパッチの集合にわたり出力される光を測定することで実行される。測定は、フィルムプロジェクタではじめに実行される。デジタルプロジェクタで行われる測定は、フィルムプロジェクタの結果に整合するためにデジタルプロジェクタの設定を調節するために使用される。本発明の１実施の形態では、デジタルプロジェクタは、デフォルト「シネ」又は「シアター」セットアップにより構成される。

本発明の１実施の形態は、リアルタイムの近さで、エミュレーションを変えるために自動化及び最適化される（すなわちＦｕｊｉからＫｏｄａｋのストックに切替える）。本発明の１実施の形態では、（図６の参照符号８３７）プラグインライブラリは、選択可能なエミュレーションパラメータを提供するために利用される。本発明の実施の形態では、エミュレーションデザインは、カラープロファイルの結果に基づいている。

本発明の実施の形態は、限定されるものではないが、ハイエンドプレミアムムービー、ＳＤ−ＨＤムービー、ＳＤ／ＤＶＤ、ＨＤ／ＤＶＤ及びＴＶブロードキャストを含む、複数のタイプのスーパーマスターから分散マスターの作成の間、色回復の一貫した自動化を可能にするために作用する。図５は、分散マスターについて、例示的なデジタルスーパーマスター７５０、及び様々なタイプの分散パス７１６、７１８、７２０及び７２２の例を説明している。

図４は、色処理システム２００の実施の形態の更なる詳細を説明するブロック図である。
図５は、本発明の実施の形態に係るカラーマネジメントシステムのブロック図である。
図６は、本発明の実施の形態に係るカラーマネジメントシステム９００のブロック図である。
上述された内容は本発明の好適な実施の形態に向けられるが、その基本的な範囲から逸脱することなしに本発明の他の実施の形態及び更なる実施の形態を考えることができ、その範囲は、以下の特許請求の範囲により決定される。

本発明の実施の形態に係るカラーマネジメントシステムのブロック図である。 本発明の実施の形態に係る方法のステップを示すプロセス図である。 本発明の実施の形態に係るルックアップテーブル動作を例示する概念図である。 本発明の代替的な実施の形態に係るカラーマネジメントシステムのブロック図である。 本発明の実施の形態に係るシステムを詳細なブロック図である。 本発明の代替的な実施の形態に係るシステムを示すブロック図である。

Claims (13)

1. シーンを捕捉し、該シーンを表す第一のカラー画像データを供給するための画像捕捉装置、前記第一のカラー画像データを第二のカラー画像データを変換するために前記画像捕捉装置に結合されるカラートランスフォーマ、前記カラートランスフォーマに結合され、前記第二のカラー画像データにより表されるシーンを表示するための第一のディスプレイ装置とを有するカラーシステムであって、
   前記カラートランスフォーマは、前に計算された値を含むルックアップテーブルからマトリクスエレメントを選択することで、前記第一のカラー画像データにマトリクス演算を実行するためにプログラムされるプロセッサを含む、
   ことを特徴とするカラーシステム。
2. 前記カラートランスフォーマは、関係
   

   

   に従って第二のカラー画像データを供給するように、前記第一のカラー画像データへの演算を行い、
   前記Ｒは前記第一のカラー画像の赤色の値、前記Ｇは前記第一のカラー画像の緑色の値、前記Ｂは前記第一のカラー画像の青色の値であり、前記Ｍはマトリクス演算であり、前記Ｌは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に実行されるルックアップテーブルの演算である、
   請求項１記載のカラーシステム。
3. 前記カラートランスフォーマは、最小のデジタル値と最大のデジタル値との間でＲ，Ｇ，Ｂの値により更に特徴付けされる、
   請求項２記載のカラーシステム。
4. 前記カラートランスフォーマは、最大のデジタル値と最小のデジタル値との間でＬｒ（Ｒ）、Ｌｇ（Ｇ）及びＬｂ（Ｂ）の値により更に特徴付けされる、
   請求項２記載のカラーシステム。
5. 前記変換は、関係
   

   

   に従う変換された値Ｒ’，Ｇ’及びＢ’を提供するため、Ｒ，Ｇ及びＢ値に関して演算するためにプログラムされたプロセッサにより更に特徴付けされ、
   前記Ｍはマトリクス演算、Ｌｒ（Ｒ）は赤のルックアップ値、Ｌｇ（Ｇ）は緑のルックアップ値、及びＬｂ（Ｂ）は青のルックアップ値である、
   請求項１記載のカラーシステム。
6. 前記プロセッサは、３×３マトリクス演算により更に特徴付けされる、
   請求項１記載のカラーシステム。
7. デジタルカラー画像を捕捉して記憶するステップ、選択された捕捉装置の特性に基づいて捕捉されたデジタルカラー画像を変換するステップ、外部モデルに従って変換された捕捉されたカラー画像を処理するステップを含むカラー画像処理方法であって、
   当該方法は、第一のディスプレイ装置の特性を有する第一の選択されたディスプレイ装置の特性に基づいて前記処理された変換された捕捉されたカラー画像データを変換するステップ、及び第二のディスプレイ装置の特性を有する第二の選択されたディスプレイ装置に前記処理された変換された捕捉されたカラー画像データを表示するステップを含む、
   ことを特徴とするカラー画像処理方法。
8. 前記第一の選択されたディスプレイ装置の特性は、前記第二の選択されたディスプレイ装置の特性とは異なる、
   請求項７記載のカラー画像処理方法。
9. 画像捕捉装置でカラー画像を捕捉するステップ、捕捉されたカラー画像を、装置に依存しない出力画像のカラーデータを生成する第一の変換に供給するステップを含むカラー画像を再生する方法であって、
   当該方法は、知覚的に強調されたカラー画像データを提供するために人間の知覚特性に基づいて前記装置に依存しない出力画像のカラーデータを前方向に調整するステップ、カラーギャマットがマッピングされた画像データを提供するため、出力装置の特性に従って前記知覚的に強調されたカラー画像データをマッピングするステップと、知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを提供するため、前記カラーギャマットがマッピングされた画像データに前記前方向に調整するステップとは逆の処理ステップを実行するステップと、前記知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを、前記第一のデバイストランスフォームとは逆の処理であって、再生された画像を供給する第二のデバイストランスフォームに供給するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
10. 前記捕捉されたカラー画像に対応する装置に依存しない画像データを提供するため、前記捕捉されたカラー画像を前方向に変換するステップと、知覚的に強調された依存しない画像データを提供するため、人間の知覚的な特性に基づいて前記装置に依存しない画像データを前方向に調整するステップと、ギャマットがマッピングされた画像データを提供するため、強調された依存しない画像データのギャマットをマッピングするステップと、前記知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを提供するため、前記ギャマットがマッピングされた画像データステップについて前記前方向に調整するステップとは逆の処理を行うステップと、色処理された画像を提供するため、前記知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データについて前記前方向に変換するステップをリバースするステップとを更に含む、
    請求項９記載の方法。
11. 画像捕捉装置でカラー画像を捕捉するステップと、前記捕捉されたカラー画像を、装置に依存しない出力画像のカラーデータを生成する第一のトランスフォームに供給するステップとを含むカラー画像を再生する方法であって、
    当該方法は、知覚的に強調されたカラー画像データを提供するため、人間の知覚的な特性に基づいて前記装置に依存しない出力画像のカラーデータを前方向に調整するステップと、カラーギャマットがマッピングされた画像データを提供するため、出力装置の特性に従って前記知覚的に強調されたカラー画像データをマッピングするステップと、知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを提供するため、前記カラーギャマットがマッピングされた画像データに前記前方向に調整するステップとは逆のステップを実行するステップと、前記知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを、前記第一のデバイストランスフォームとは逆の処理であって、再生された画像を提供する第二のデバイストランスフォームに供給するステップとを含む、
    ことを特徴とするカラー画像を再生する方法。
12. カラー画像を捕捉するステップと、装置に依存しない画像データを提供するため、捕捉されたカラー画像を前方向に変換するステップと、知覚的に強調された依存しない画像データを提供するため、人間の知覚的な特性に基づいて装置に依存しない画像データを前方向に調整するステップと、ギャマットがマッピングされた画像データを提供するため、強調された画像データのギャマットをマッピングするステップと、知覚的に逆方向に処理されたカラー画像データを提供するため、前記前方向に調整するステップとは逆方向に処理するステップと、色処理された画像を提供するため、前記前方向に変換するステップとは逆方向に処理するステップとを含む、
    ことを特徴とする色処理方法。
13. 画像を最後のカラービデオ画像に変換するカラーシステムであって、
    前記基準画像が基準ディスプレイで表示されたとき、第一の色の外観に対応する色特性を有する少なくとも１つの基準画像を記憶する第一のメモリと、
    再生された画像がターゲットディスプレイで表示されたとき、第二の色の外観に対応する色特性を有する少なくとも１つの再生された画像を記憶する第二のメモリと、
    前記第一及び第二のメモリに結合され、前記ターゲット画像の色特性を自動的に変更可能なカラープロセッサとを有し、
    前記第二の色の外観は、選択されたターゲットディスプレイについて前記第一の色の外観と実質的に整合する、
    ことを特徴とするカラーシステム。

Images