JP2008242061A - 画像処理装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面サイズの如何にかかわらず高精度な色再現情報を求めることを可能とした画像処理装置を提供する。
【解決手段】カラーモニタ１０７に対する表示色の表示面積と表示色の三刺激値の測定値に基づき、任意の表示面積に対するＲＧＢ単色信号値の最明輝度値を算出し、最明輝度値と測定値に基づき階調特性を算出し、測定値に基づき色変換特性を算出する。また、色変換特性に基づきカラーモニタ１０７に表示する画像信号を補正する。また、ＣＰＵ１０１は、カラーモニタ１０７に表示する画像の画素に関して、ＲＧＢ単色信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と全画面に表示可能な画素数との比率に基づき表示面積を推定し、表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示機器の表示画面サイズによる色再現特性の相違を補正する画像処理装置、制御方法、及びプログラムに関する。

近年、パーソナルコンピュータ用の表示機器として、従来からのＣＲＴディスプレイの他に、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが普及してきている。表示機器に対しては、一般家庭で利用するインターネット上の商品ホームページ閲覧やネットショッピングといったコンシューマユースあるいはプレゼンテーション等のビジネスユースにおいて、より正確に色再現するすることが求められている。

上記のような要求から、ＯＳ上で機能するＣＭＳ（カラーマネージメントシステム）が導入されている。一般的なＣＭＳでは、ＩＣＣ（インターナショナルカラーコンソーシアム）プロファイルを使用し、ＰＣＳ（プロファイルコネクションスペース）上でデバイス独立色値が一致するように、入出力デバイス間の色変換を行う。これにより、カラー画像機器毎のカラーマッチングを実現しようとしている。

例えば、モニタ用プロファイルの場合、モニタの色信号ＲＧＢデジタル値と機器に依存しない色空間であるＸＹＺ三刺激値との変換に必要な情報が格納されている。更に詳述すると、この情報は、一般に、ＲＧＢ各チャンネル３つのγ特性（階調特性（ＴＲＣ：Tone-Reproduction-Curve）とＸＹＺに変換するための行列から構成される。

ＣＭＳを用いて２種類のモニタ間において高精度のカラーマッチングを実現するためには、モニタの色再現特性の近似を高精度に行うためのモニタ用プロファイルが必要である。

ここで、モニタ用プロファイルを生成する際、一般に、入力ＲＧＢ信号値に対応した色票をモニタに表示し、分光放射輝度計等の測定器（測色器）を用いて測定する。色評測定方法としては、測定器の画額の１０％未満の面積に色票を表示し測定する方法がVＥSA（Video Electronics Standard Association）から勧告されている。
特開平１１−０４６３０７号公報

しかしながら、表示機器（ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ）では、消費電力や熱あるいは蛍光体特性といった様々な制約や特性から、表示画素数等に応じて輝度を変化させている。これら特性の一部はローディング特性として総称されている。

そのため、測定色票の表示方法を用いる場合において、モニタの評価時に測定色票と同一サイズの画像を表示しない場合、モニタ用プロファイルに設定された色再現特性と異なる特性になってしまう。その結果、モニタに表示した画像の見た目の印象が大きく異なることがあるという問題がある。

上記問題は以下の点に起因する。上記測定方法を用いる一般の従来技術では、測定時のモニタ表示サイズと評価時のモニタ表示領域内のサイズとの相違に対する補正がないため、表示機器が有するローディング特性により色再現特性が異なる。

本発明の目的は、表示画面サイズの如何にかかわらず高精度な色再現情報を求めることができるようにすることにある。

上述の目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御手段と、前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定手段と、前記表示面積と前記測定手段の測定値に基づき、任意の表示面積に対する複数色の信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出手段と、前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出手段と、前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出手段と、前記色変換特性に基づき、前記表示機器に表示する画像信号を補正する補正手段とを備え、前記第１の算出手段は、前記表示機器に表示する画像の画素に関して、前記複数色の信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と全画面に表示可能な画素数との比率に基づき、表示面積を推定し、該表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出することを特徴とする。

本発明によれば、表示機器に表示する画像の画素に関して、複数色の信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と全画面に表示可能な画素数との比率に基づき、表示面積を推定し、表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出する。これにより、表示機器の表示画面サイズの如何にかかわらず高精度な色再現情報を求めることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

図１において、画像処理装置は、ＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、ＳＣＳＩ(Small Computer System Interface）インタフェース（以下Ｉ／Ｆと略称）１０３、ネットワークＩ／Ｆ１０４、ＨＤＤ１０５を備えている。更に、画像処理装置は、グラフィックアクセラレータ１０６、カラーモニタ１０７、ＲＣ２３２Ｃユニット１０８、測定器１０９、キーボード／マウスコントローラ１１０、キーボード１１１、マウス１１２を備えている。ＣＰＵ１０１〜キーボード／マウスコントローラ１１０は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス１１４を介して接続されている。

ＣＰＵ１０１は、画像処理装置各部の制御を司るものであり、ＯＳプログラムに基づき以下のアプリケーションプログラム（以下アプリケーションと略称）を起動し、後述する各フローチャートに示す処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、カラーモニタ１０７への表示色の表示面積と表示色の三刺激値を測定した測定値に基づき任意の表示面積に対するＲＧＢ単色信号値の最明輝度値を算出し、最明輝度値と測定値に基づき階調特性を算出し、測定値に基づき色変換特性を算出する。

また、ＣＰＵ１０１は、色変換特性に基づきカラーモニタ１０７に表示する画像信号を補正する。また、ＣＰＵ１０１は、カラーモニタ１０７に表示する画像の画素に関して、ＲＧＢ単色信号値のうち最小でない信号値を有する画素数とモニタ全画面に表示可能な画素数との比率に基づき表示面積を推定し、表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出する。

メインメモリ１０２は、ＨＤＤ１０５から転送されるＲＧＢ色データを記憶する。ネットワークＩ／Ｆ１０４は、ＬＡＮ１１３経由でインターネットに接続し、インターネットとの間のＩ／Ｆを司る。ＨＤＤ１０５には、複数の符号無し８bitで表現されるＲＧＢ色データ、色補正用パラメータ、ＯＳプログラム、モニタ画像補正アプリケーション、モニタプロファイル作成アプリケーション等が格納されている。

グラフィックアクセラレータ１０６は、デジタル画像データをアナログ画像データに変換するＤ／Ａ変換を行い、カラーモニタ１０７に送出する。カラーモニタ１０７は、グラフィックアクセラレータ１０６から送出される画像データに基づきカラーパッチ画像を表示する。測定器（測光器）１０９は、カラーモニタ１０７に表示されたカラーパッチ画像を測定する分光放射輝度計として構成されている。キーボード／マウスコントローラ１１０は、キーボード１１１、マウス１１２の操作に基づく信号をＰＣＩバス１１４経由でＣＰＵ１０１に伝える。

次に、上記構成を有する画像処理装置におけるモニタプロファイル作成動作について説明する。

まず、画像処理装置のＨＤＤ１０５に格納されているモニタ画像補正アプリケーションが、キーボード１１１またはマウス１１２を介したユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づきＣＰＵ１０１により起動される。続いて、モニタプロファイル作成アプリケーション内の処理に従って、ＨＤＤ１０５に格納されている複数の符号無し８bitで表現されるＲＧＢ色データが、以下のように転送され記憶される。複数のＲＧＢ色データが、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送され記憶される。

あるいは、ＬＡＮ１１３に接続されているサーバ（不図示）に格納されている複数のＲＧＢ色データ（またはインターネット上の複数のＲＧＢ色データ）が、以下のように転送され記憶される。複数のＲＧＢ色データが、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきネットワークＩ／Ｆ１０４を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送され記憶される。

次に、メインメモリ１０２に保持された複数のＲＧＢ色データは、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＰＣＩバス１１４経由によりグラフィックアクセラレータ１０６に転送される。グラフィックアクセラレータ１０６は、ＲＧＢ色データ（デジタル画像データ）をＤ／Ａ変換した後、ディスプレイケーブル（不図示）を通じてカラーモニタ１０７に送出する。これにより、カラーモニタ１０７にＲＧＢ色データに対応したカラーパッチ画像が表示される。

ここで、ユーザがカラーモニタ１０７に表示されたカラーパッチ画像を測定器１０９により測定すると、測定器１０９の測定結果がＲＣ２３２Ｃユニット１０８及びＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を経由してＨＤＤ１０５に転送される。これと共に、当該カラーパッチ画像を測定したことがＣＰＵ１０１に通知される。

続いて、モニタプロファイル作成アプリケーション内の処理に従って、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきメインメモリ１０２に保持されている複数のＲＧＢ色データについても同様の処理を行う。一連のＲＧＢ色データに対応したカラーパッチ画像の測定が終了した後、モニタプロファイル作成アプリケーション内の処理に従って、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＨＤＤ１０５に格納された測定値からモニタプロファイルを生成する。

本実施の形態のモニタ画像補正アプリケーションは、以下の変換を用いてＲＧＢ２４bit画像データをＸＹＺ４８bit画像データに変換した後、ＲＧＢ２４bit画像データに変換する。

図２のフローチャートを用いて、画像処理装置のモニタ画像補正アプリケーションの動作を説明する。図２のフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ１０１によって、モニタ画像補正アプリケーションのプログラムを実行することにより実現される。

ステップ２０１では、初期化処理を行う。モニタ画像補正アプリケーションが、ユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づきＣＰＵ１０１により起動される。ＣＰＵ１０１は、メインメモリ１０２に保持されているＲＧＢ２４bit画像データ（各色信号が符号無し８bitの画像データ）へのポインタを取得する。これと共に、ＣＰＵ１０１は、所望のＲＧＢへの変換後のＲＧＢ画像データを保持するためのメモリ領域をメインメモリ１０２に確保し、同時に他の初期化処理を行う。

ステップ２０２では、色補正用パラメータをＨＤＤ１０５から取得する。ステップ２０３では、ＣＰＵ１０１は、ラスタスキャンの順に従って、メインメモリ１０２内のＲＧＢ２４bit画像データから画素値であるＲＧＢ値を１つ取得する。

ステップ２０４では、カラーモニタ１０７の表示画像の点灯画素数から表示矩形サイズを推定し、色補正用パラメータを用いてＲＧＢ２４bit画像データをＸＹＺ４８bit画像データ（ＸＹＺで表色される三刺激値）に変換する。

ステップ２０５では、予め保持しているＩＣＣプロファイルを用いて、ＸＹＺ４８bit画像データをＲＧＢ２４bit画像データに変換。ステップ２０６では、このＲＧＢ２４bit画像データを、メインメモリ１０２内の、画素位置に応じたメモリアドレスに書き込む。

次に、ステップ２０７では、カラーモニタ１０７の表示画像の全ての画素に対し色補正用変換を施したかどうかを判断する。全ての画素に対し色補正用変換を施していると判断した場合は、ステップ２０８へ移行する。全ての画素に対し色補正用変換を施していないと判断した場合は、ステップ２０３へ戻る。

次に、ステップ２０８では、メインメモリ１０２に格納されたＲＧＢ２４bit画像データをグラフィックアクセラレータ１０６を介してカラーモニタ１０７へ転送する。ステップ２０９で、本処理を終了する。

次に、図３のフローチャートを用いて、画像処理装置のモニタプロファイル作成アプリケーションの動作について説明する。図３のフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ１０１によって、モニタ画像補正アプリケーションのプログラムを実行することにより実現される。

まず、ステップ３０１では、モニタプロファイル作成アプリケーションが、ＯＳプログラムに基づきＣＰＵ１０１により起動される。起動されたモニタプロファイル作成アプリケーションは、カラーモニタ１０７に図４に示すダイアログウィンドウ（モニタプロファイル作成用のユーザインタフェース）を表示する。

ユーザは図４のダイアログウィンドウを用いて、測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値とについて確認すると共に指定し、更に表示矩形サイズを指定する。ここで、測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値に問題ないと判断したユーザがモニタプロファイル作成ボタンを押下する。これに伴い、モニタプロファイル作成アプリケーションはモニタプロファイルを作成し、ＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を介してＨＤＤ１０５に保存する。

次に、ステップ３０２では、ステップ３０１で指定された所定の表示矩形サイズにて、メインメモリ１０２に保持されているＲＧＢ色情報に応じた画像をカラーモニタ１０７に表示する。表示される色は、ＲＧＢのいずれかの色成分のみによって表示される単色である。

次に、ステップ３０３では、測色器によって測定されたカラーモニタ１０７に表示された測定対象の色の画像のＸＹＺデータ（色の三刺激値）を、測定器（分光放射輝度計）１０９を用いて取得する。

次に、ステップ３０４では、設定された全ての色の測定値を取得したか否かを判定する。全ての色の測定値を取得していないと判定された場合は、ステップ３０３へ戻る。全ての色の測定値を取得したと判定された場合は、ステップ３０５へ移行する。

ステップ３０５では、設定された全ての表示矩形サイズについて測色値を取得したかどうかを判定する。全ての表示矩形サイズについて測色値を取得したと判定された場合は、ステップ３０６へ移行する。全ての表示矩形サイズについて測色値を取得していないと判定された場合は、ステップ３０２へ戻る。

ステップ３０６では、取得した測色値からＲ、Ｇ、Ｂの各々について補正用１ＤＬＵＴを生成する。

ステップ３０７では、測色値から式１に示す色変換行列（色変換特性）を作成する。ここで、ＲＧＢは２５５を１に正規化してあるものとする。また、ＲＧＢ各単色の最も明るい色である最明色の測色値のＸＹＺをXr、Xg、Xb、Yr、Yg、Yb、Zr、Zg、Zbで表すものとする。また、変換後のＸＹＺをXm、Ym、Zmで表すものとする。また、ＲＧＢは、ステップ３０６によって生成された補正用１ＤＬＵＴによって補正されたＲＧＢ値である。

ステップ３０８で、本処理を終了する。

次に、図４を用いて、画像処理装置のモニタプロファイル作成用のユーザインタフェース（ダイアログウィンドウ）について説明する。

ダイアログウィンドウはカラーモニタ１０７に表示される。ダイアログウィンドウ内のリストウィンドウ４０１には、測定色ＮｏとＲＧＢ値の対応がリスト形式で表示される。ＲＧＢ値は、測定色Ｎoの色をモニタに表示する際に使用される。

また、リストウィンドウ４０１には、選択されている測定色ＮｏとＲＧＢ値が反転表示される。スライダバー４０２は、リストウィンドウ４０１に表示されている測定色ＮｏとRGB値をスクロールする。測定色ファイル指定ボタン４０３は、リストウィンドウ４０１に表示するデータを指定するためのボタンである。

測定色編集ボタン４０４を押下すると、図５の再現色設定用ダイアログウィンドウがカラーモニタ１０７に表示される。ユーザは図５の再現色設定用ダイアログウィンドウにより測定値Ｎｏと測定ＲＧＢ値を設定する。表示矩形サイズ指定ウィンドウ４０５からは、精度に応じて測定を行う表示矩形サイズの刻み幅を数字により指定可能である。

出力ファイル指定ボタン４０６を押下すると、作成したモニタプロファイルの出力先が指定される。設定更新ボタン（プロファイル作成ボタン）４０７を押下すると、モニタプロファイルが作成され、出力ファイル指定ボタン４０６により指定されたＨＤＤ１０５のアドレスにモニタプロファイルの情報が保存される。終了ボタン４０８を押下すると、モニタプロファイル作成アプリケーションの動作が終了する。

図５は、画像処理装置の再現色設定用のユーザインタフェース（再現色設定用ダイアログウィンドウ）を示す図である。

図５において、再現色設定用ダイアログウィンドウはカラーモニタ１０７に表示される。エディットボックス５０１は、測定色Ｎｏを選択するためのものである。エディットボックス５０２は、測定色Ｎｏに対応するＲＧＢ値を設定するためのものである。修正ボタン５０３、追加ボタン５０４、削除ボタン５０５は、それぞれ修正、追加、削除を行うためのものである。

次に、図６を用いて、画像処理装置のモニタプロファイル作成アプリケーションの状態図について説明する。

図６において、ステート６０１では、測定色情報の初期設定値を読み込むといった初期化動作を行う。次に、ステート６０２では、図４のダイアログウィンドウでユーザにより操作が行われたかを判断するユーザ操作判断状態となる。ここで、ユーザによりマウス１１２を介してスライダバー４０２が操作されるとステート６０３へ移行する。

表示矩形サイズ指定ウィンドウ４０５から数字が入力されるとステート６０４へ移行する。測定色ファイル指定ボタン４０３が押下されるとステート６０５へ移行する。出力ファイル指定ボタン４０６が押下されるとステート６０６へ移行する。設定更新ボタン４０７が押下されるとステート６０７へ移行する。終了ボタン４０８が押下されるとステート６０８へ移行する。

ステート６０３では、スライダバー４０２の制御量に応じてリストウィンドウ４０１の表示をスクロールすると共に、選択されている測定色情報を変更する。ステート６０４では、選択した方式に応じて、表示矩形サイズの刻み幅を示す数字を指定する。ステート６０５では、測定色ＲＧＢの並び順とＲＧＢ値を記載したファイルを指定する。ステート６０６では、出力ファイルを指定する。ステート６０７では、図４のダイアログウィンドウをカラーモニタ１０７に表示することで、ユーザの指定に基づく測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値の編集状態に入る。

ここで、図５の再現色設定用ダイアログウィンドウのエディットボックス５０１で、編集対象となっている色の測定色Ｎｏを変更し、エディットボックス５０２で、測定ＲＧＢ値を編集する。修正ボタン５０３を押下すると、現在選択されている測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値に上書きされる。追加ボタン５０４を押下すると、新たな測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値として追加される。

削除ボタン５０５を押下すると、現在選択されている測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値が削除される。また、修正ボタン５０３、追加ボタン５０４、削除ボタン５０５を押下すると、それぞれの動作が行われた後に目標色再現情報が記憶され、再現色設定用ダイアログウィンドウがクローズされる。

ステート６０８では、後述の図７のフローチャートに従って階調変換情報、色変換情報を作成した後にＨＤＤ１０５に保存する。ステート６０９では、メモリ開放などの終了動作を行った後、モニタプロファイル作成アプリケーション動作を終了する。

次に、図７のフローチャートを用いて、図３のステップ３０２で説明した所定の表示矩形サイズに基づきＲＧＢ色情報をカラーモニタ１０７に表示する表示制御の処理について説明する。ここで、カラーモニタ１０７の表示解像度の如何にかかわらず縦方向最大画素数をＬｔ、横方向最大画素数をＬｓとする。

ステップ７０１では、図４のダイアログウィンドウで設定された表示矩形サイズの刻み幅、測定色のＲＧＢ値を取得し、表示矩形サイズを１に設定すると共に、メモリ領域の確保といった初期化処理を行う。ここで、表示矩形サイズの刻み幅をΔＳ、表示矩形サイズをＳで表すものとする。

次に、ステップ７０２では、ステップ７０１で取得したＲＧＢ値を式(４）で表される画素数Ａに相当する表示領域だけカラーモニタ１０７に表示する。ここで、カラーモニタ１０７における画素数Ａに相当する表示領域は、縦方向画素数は式（２）、横方向画素数は式（３）である。

次に、ステップ７０３では、測定器１０９によりカラーモニタ１０７上の測定色が測定された後（図３のステップＳ３０３に相当する）、図４のダイアログウィンドウで設定された測定色Ｎｏ全てについて測定がされているか否かを判定する（図３のステップＳ３０４に相当する）。測定色Ｎｏ全てについて測定がされている場合は、ステップ７０４へ移行する。測定色Ｎｏの全てについて測定がされていない場合は、ステップ７０２へ戻る。

ステップ７０４では、ＣＰＵ１０１は、表示矩形サイズを表すＳについて式（５）の条件を満たしているか否かを判定する（図３のステップＳ３０５に相当する）。表示矩形サイズを表すＳについて式（５）の条件を満たしていない場合は、ステップ７０５へ移行する。表示矩形サイズを表すＳについて式(５）の条件を満たしている場合は、式４６より表示矩形サイズを表すＳから設定された表示矩形サイズの刻み幅ΔＳを減算してステップ７０２へ戻る。

ステップ７０５で、本処理（表示及び測定）を終了する。

このように、表示矩形サイズを制御することにより、図４の表示矩形サイズ指定ウィンドウ４０５によって指定されたサイズに応じて表示領域を制御することができる。次に、画像処理装置において、上記図３のステップ３０６で説明した単色信号値に対する補正用１ＤＬＵＴをＲＧＢ各々に対して作成する処理について説明する。

図８は、画像処理装置の表示矩形サイズに応じた補正用１ＤＬＵＴ作成の動作を示すフローチャートである。

図８において、ステップ８０１では、図３のステップＳ３０１〜ステップＳ３０５で測定された測定色の測定値（ＲＧＢ各単色最明値の輝度測定値）を取得する。さらに、補正対象画像の各画素値を表すＣに１を設定し、メモリ領域の確保といった初期化処理を行う。ここで、補正対象画像の表示矩形サイズ相当の補助係数をＨで表すものとする。

次に、ステップ８０２では、図２のステップ２０３で取得した各画素値であるＲＧＢ値についてＲ、Ｇ、Ｂ全てが０かどうかを判定する。Ｒ、Ｇ、Ｂ全てが０の場合は、ステップ８０３へ移行する。それ以外の場合は、補助係数Ｈに１を加算してステップ８０３へ移行する。いずれの場合も画素値を表すＣに１を加算する。

次に、ステップ８０３では、画素値を表すＣが縦方向最大画素数Ｌｔ×横方向最大画素数Ｌｓより大きいかどうかを判定する。画素値を表すＣがＬｔ×Ｌｓより大きい場合は、ステップ８０４へ移行する。画素値を表すＣがＬｔ×Ｌｓより小さい場合は、ステップ８０２へ戻る。

ステップ８０４では、ＣＰＵ１０１は、式５から表示対象画像の相当する表示矩形サイズＤを算出する。

なお、上記ステップＳ８０２〜ステップＳ８０３では、補正対象画像についてＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０以外の画素の数をカウントし、上記ステップＳ８０４で、表示矩形サイズＤを算出している。

次に、ステップ８０５では、ステップ８０１で取得したＲＧＢ各単色最明値の輝度測定値と対応する表示矩形サイズから輝度値補正用１ＤＬＵＴ（図９参照）を作成する。即ち、図３のステップＳ３０２〜ステップＳ３０５で測定された結果に基づき、表示矩形サイズごとに輝度値補正用１ＤＬＵＴを作成する。ここで、図９は、表示矩形サイズに応じた輝度値補正用１ＤＬＵＴを示す図であり、横軸が表示矩形サイズ（％）、縦軸がＲＧＢ単色測定Ｙ値（ｃｄ／ｍ^２）である。

次に、ステップ８０６では、ステップ８０５で作成した補正用１ＤＬＵＴから線形補間により、ステップ８０４で算出した表示矩形サイズＤに相当する最明輝度値を算出する。これと共に、図３のステップ３０１で指定された表示矩形サイズがＬｔ×Ｌｓの時のＲＧＢの単色の測定値（輝度値）について、式（８）からＲＧＢ各々の補正用１ＤＬＵＴを作成する。ここで、表示矩形サイズがＬｔ×Ｌｓの時の輝度をそれぞれYr100-I、Yg100-i、Yb100-i（i=1,2,…,k）とし、表示矩形サイズＤの時の輝度をそれぞれYrd-i、Ygd-i、Ybd-iとする。

ステップ８０７で、本処理を終了する。

なお、上記ステップＳ８０６では、ステップＳ８０４で算出した補正対象画像の表示矩形サイズＤに対応する補正用１ＤＬＵＴを、ステップＳ８０５で作成した表示矩形サイズごとの補正用１ＤＬＵＴを用いて補間することで作成する。

また、上記ステップＳ８０６では、カラーモニタ１０７に表示する画像の画素値について、ＲＧＢ単色信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と、全画面に表示可能な画素数との比率に基づき、表示面積を推定する。そして、推定した表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出（推定）する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、カラーモニタ１０７の表示画像の最暗値以外の点灯画素数から表示矩形サイズを推定（近似）し、且つ表示矩形領域から輝度レンジを推定し、且つ表示矩形領域から色再現情報を推定する。即ち、表示矩形サイズに対応する輝度値補正用１ＤＬＵＴ及び色変換行列を生成することで、表示矩形サイズの如何にかかわらず高精度なモニタプロファイルを作成することが可能となる。

また、表示機器全般について、高精度なモデル化によるモニタプロファイル作成が可能となる。表示機器は以下のものを含む。ＣＲＴ(Cathode-ray Tube)ディスプレイ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)ディスプレイ、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)ディスプレイ、ＤＬＰ(Digital Light Processing)プロジェクタ、ＬＣＤプロジェクタ、プラズマディスプレイ。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、下記の点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので、説明を省略する。

上記第１の実施の形態では、図３のステップ３０１でユーザがダイアログウィンドウ上で測定色Ｎｏと測定ＲＧＢ値を指定し、ＲＧＢ単色信号値色情報を用いた場合の処理について説明した。

これに対し、本実施の形態は、ＲＧＢ単色信号値色情報の代わりにＲＧＢ等量グレイ信号値情報を用いた場合の処理をまとめたものである。本実施の形態では、上記第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。

本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様に、上記各種変換（サイズ変換、輝度変換、色変換）を用いてＲＧＢ２４bit画像データをＸＹＺ４８bit画像データに変換した後、ＲＧＢ２４bit画像データに変換する。ただし、画像処理装置は、表示矩形サイズがＬｔ×Ｌｓの時の色変換行列の各係数及びＲＧＢ各階調特性を表す輝度値補正用１ＤＬＵＴを予めＨＤＤ１０５に保持しているものとする。

以下では、色変換行列の各係数はXr、Xg、Xb、Yr、Yg、Yb、Zr、Zg、Zbで表すものとする。表示矩形サイズがＬｔ×Ｌｓの時の輝度をそれぞれYr100-I、Yg100-i、Yb100-i（i=1,2,…,k）で表すものとする。また、表示矩形サイズがＤの時の輝度をそれぞれYrd-i、Ygd-i、Ybd-Iで表すものとする。

まず、画像処理装置のモニタプロファイル作成アプリケーションの動作について上記図３のフローチャートに基づき説明する。図３のステップＳ３０１〜ステップＳ３０６、ステップＳ３０８は上記第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。

ステップ３０７では、下記の式９に示す色変換行列を作成する。ここで、ＲＧＢは２５５を１に正規化してあるものとする。また、ＲＧＢ各単色最明色に対するステップ３０６の補正後のＸＹＺをXr、Xg、Xb、Yr、Yg、Yb、Zr、Zg、Zbで表すものとする。また、変換後のＸＹＺをXm、Ym、Zmで表すものとする。

図１０は、画像処理装置のモニタプロファイル作成用のユーザインタフェース（ダイアログウィンドウ）を示す図である。

図１０において、ダイアログウィンドウは以下の各部を備える。リストウィンドウ１００１、スライダバー１００２、測定色ファイル指定ボタン１００３、測定色編集ボタン１００４、表示矩形サイズ指定ウィンドウ１００５、出力ファイル指定ボタン１００６、設定更新ボタン１００７、終了ボタン１００８。図１０は上記第１の実施の形態の図４に対して測定ＲＧＢ値が異なるだけであり、他は同様である。

また、画像処理装置の表示矩形サイズに応じた輝度値補正用１ＤＬＵＴ作成の動作は、上記第１の実施の形態の図８のフローチャートに示したものと同様であり、説明を省略する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、カラーモニタ１０７の表示画像の最暗値以外の点灯画素数から表示矩形サイズを推定し、表示矩形サイズに対応する輝度値補正用１ＤＬＵＴ及び色変換行列を生成する。これにより、表示矩形サイズの如何にかかわらず高精度なモニタプロファイルを作成することが可能となる。

また、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、ＴＦＴディスプレイ、ＤＬＰプロジェクタ、ＬＣＤプロジェクタ、プラズマディスプレイ等の表示機器全般について、高精度なモデル化によるプロファイル作成が可能となる。

また、ＲＧＢ等量グレイ信号値のみを測定し表示するため、測定色数の軽減及び計算速度の向上とメモリ領域の節約が可能となる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、補正用測定色としてＲＧＢ単色信号値あるいはＲＧＢ等色グレイ信号値を用いたが、これに限定されるものではない。ＲＧＢＷ信号値のみの組み合わせで測定を行いＲＧＢＷ信号値のみを表示してもよい。

上記実施の形態では、色変換行列としてＸＹＺ表色系を用いたが、これに限定されるものではない。他の３次元空間において表される表色系を用いてもよい。

上記実施の形態では、階調特性としてＲＧＢ単色の１ＤＬＵＴを用いたが、これに限定されるものではない。γ近似による非線形変換を用いることも可能である。また、対数演算等の様々な演算を組み合わせることも可能である。

上記実施の形態では、色変換として色変換行列を用いたが、これに限定されるものではない。演算時間の短縮のため、色補正用変換にＬＵＴを用いた近似演算を用いることも可能である。また、D.L.S.法、直交化法、準ニュートン法等の最適化手法を適用して実測値と高精度に近似する色変換行列の作成を行うことが可能である。更に、色変換行列に白色あるいは特定の色を保存する拘束条件を付加することも可能である。

上記実施の形態では、モニタプロファイル作成方法について説明したが、このモニタプロファイル作成方法は様々な表示機器への応用が可能であり、様々な表示矩形サイズでのモニタプロファイル作成に柔軟に対応することができる。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することにより達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理により実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 モニタ画像補正アプリケーションの動作を示すフローチャートである。 モニタプロファイル作成アプリケーションの動作を示すフローチャートである。 モニタプロファイル作成用のユーザインタフェースを示す図である。 再現色設定用のユーザインタフェースを示す図である。 モニタプロファイル作成アプリケーションの動作を示す状態図である。 所定の表示矩形サイズのＲＧＢ単色信号値色情報をカラーモニタに表示する表示動作を示すフローチャートである。 表示矩形サイズに応じた輝度値補正用１ＤＬＵＴ作成の動作を示すフローチャートである。 表示矩形サイズに応じた輝度値補正用１ＤＬＵＴを示す図である。 第２の実施の形態に係る画像処理装置のモニタプロファイル作成用のユーザインタフェースを示す図である。

Claims (9)

1. 測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御手段と、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定手段と、
   前記表示面積と前記測定手段の測定値に基づき、任意の表示面積に対する複数色の信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出手段と、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出手段と、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出手段と、
   前記色変換特性に基づき、前記表示機器に表示する画像信号を補正する補正手段とを備え、
   前記第１の算出手段は、前記表示機器に表示する画像の画素に関して、前記複数色の信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と全画面に表示可能な画素数との比率に基づき、表示面積を推定し、該表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記色変換特性に基づき、前記複数色の信号値としてのＲＧＢで色が表される信号値をＸＹＺで色が表される三刺激値に変換し、前記三刺激値をＲＧＢで色が表される信号値に変換することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御手段と、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定手段と、
   前記表示面積と前記測定手段の測定値に基づき、任意の表示面積に対するＲＧＢで色が表される信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出手段と、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出手段と、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出手段と、
   前記色変換特性に基づき、ＲＧＢで色が表される信号値をＸＹＺで色が表される三刺激値に変換する第１の変換手段と、
   前記三刺激値をＲＧＢで色が表される信号値に変換する第２の変換手段とを備え、
   前記表示制御手段は、複数のＲＧＢ等量グレイ信号値情報のみを表示することを特徴とする画像処理装置。
4. 測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御手段と、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定手段と、
   前記表示面積と前記測定手段の測定値に基づき、任意の表示面積に対するＲＧＢで色が表される信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出手段と、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出手段と、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出手段と、
   前記色変換特性に基づき、ＲＧＢで色が表される信号値をＸＹＺで色が表される三刺激値に変換する第１の変換手段と、
   前記三刺激値をＲＧＢで色が表される信号値に変換する第２の変換手段とを備え、
   前記表示制御手段は、ＲＧＢＷ信号値のみを表示することを特徴とする画像処理装置。
5. 前記表示機器は、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、ＴＦＴディスプレイ、ＤＬＰプロジェクタ、ＬＣＤプロジェクタ、プラズマディスプレイを含む群から選択されることを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 画像処理装置の制御方法であって、
   測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御ステップと、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定ステップと、
   前記表示面積と前記測定ステップの測定値に基づき、任意の表示面積に対する複数色の信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出ステップと、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出ステップと、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出ステップと、
   前記色変換特性に基づき、前記表示機器に表示する画像信号を補正する補正ステップとを備え、
   前記第１の算出ステップでは、前記表示機器に表示する画像の画素に関して、前記複数色の信号値のうち最小でない信号値を有する画素数と全画面に表示可能な画素数との比率に基づき、表示面積を推定し、該表示面積部分の近傍における最明輝度値を算出することを特徴とする制御方法。
7. 画像処理装置の制御方法であって、
   測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御ステップと、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定ステップと、
   前記表示面積と前記測定ステップの測定値に基づき、任意の表示面積に対するＲＧＢで色が表される信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出ステップと、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出ステップと、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出ステップと、
   前記色変換特性に基づき、ＲＧＢで色が表される信号値をＸＹＺで色が表される三刺激値に変換する第１の変換ステップと、
   前記三刺激値をＲＧＢで色が表される信号値に変換する第２の変換ステップとを備え、
   前記表示制御ステップでは、複数のＲＧＢ等量グレイ信号値情報のみを表示することを特徴とする制御方法。
8. 画像処理装置の制御方法であって、
   測定対象の色を特定の表示面積で表示機器に表示する表示制御ステップと、
   前記表示機器に表示された色の三刺激値を測定する測定ステップと、
   前記表示面積と前記測定ステップの測定値に基づき、任意の表示面積に対するＲＧＢで色が表される信号値の最も明るい最明輝度値を算出する第１の算出ステップと、
   前記最明輝度値と前記測定値に基づき、階調特性を算出する第２の算出ステップと、
   前記測定値に基づき、色変換特性を算出する第３の算出ステップと、
   前記色変換特性に基づき、ＲＧＢで色が表される信号値をＸＹＺで色が表される三刺激値に変換する第１の変換ステップと、
   前記三刺激値をＲＧＢで色が表される信号値に変換する第２の変換ステップとを備え、
   前記表示制御ステップでは、ＲＧＢＷ信号値のみを表示することを特徴とする制御方法。
9. 前記請求項６乃至８のいずれかに記載の画像処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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