JP2008294925A - 色処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサがない場合でも、モニタの測色値を照明の影響を考慮して補正できるようにし、高精度なマッチングを実現できるようにする。
【解決手段】 モニタプロファイルとプリンタプロファイルを取得する手段と、前記プリンタプロファイル内の照明光情報を取得する手段と、前記照明光情報を用いて、前記モニタプロファイルに格納されているモニタの測色値を補正する補正手段と、前記補正されたモニタの測色値および前記プリタプロファイルを用いて、色変換処理する色変換処理手段とを有する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、色変換処理を行うものである。

近年、パーソナルコンピュータ／ワークステーションの普及に伴い、デスクトップ・パブリッシング（ＤＴＰ）やＣＡＤが広く一般に使用されている。このような中で、コンピュータによってモニタ上で表現される色と、出力媒体上に再現される色とのマッチングを行う色再現技術が重要となっている。例えばＤＴＰにおいては、モニタ上にてカラー画像の作成／編集／加工等を行い、成果物として画像をカラープリンタで出力するというワークフローで作業を行う。このワークフローに於いて、モニタ上のカラー画像とプリンタ出力画像とが知覚的に一致していることを、ユーザは強く望んでいる。

異なるデバイス間で色をマッチングさせるために、ＣＭＳ（カラーマネージメントシステム）が用いられている。ＣＭＳは、ＣＭＭ（カラーマネージメントモジュール）が、入力デバイスに対応するプロファイル及び出力デバイスに対応するプロファイルを用いて、色変換処理を行なう。

例えば、図１に示すように、モニタの色空間（モニタＲＧＢ）からプリンタの色空間（プリンタＲＧＢ）へ色変換する。この場合、入力デバイスはモニタであり、モニタのプロファイルが入力デバイスプロファイルである。また、出力デバイスはプリンタであり、プリンタプロファイルが出力デバイスプロファイルである。ＣＭＭは、入力デバイスプロファイルと出力デバイスプロファイルの測色値をそれぞれデバイス非依存の色空間に変換し、このデバイス非依存の空間でガマットマッピング（色域圧縮）を行なう。

従来、モニタは自発光デバイスであるため一般的に一つの機種、あるいは設定モードにおいて一組の測色値、すなわち一つのデバイスプロファイルを持つのが一般的である。これは、反射物と違い自発光型デバイスであるモニタは観察環境の照明の影響をほとんど受けないと考えられているためである。

しかし、反射物ほどではないが実際には、モニタも照明の影響で色の見えが変わってしまうため、モニタを観察している照明情報をセンサから取得し、モニタの測色値を照明に応じて補正することにより、より高精度なマッチング結果が得られる。
特開２００７−００６０３９号公報

上述したような照明の影響を考慮してモニタの測色値を補正するには照明の情報を取得するためのセンサが必要であるため、ユーザがこのようなセンサを持っていない場合にはこの方法を適用することができない。

そこで本発明は、センサがない場合でも、モニタの測色値を照明の影響を考慮して補正できるようにし、高精度なマッチングを実現できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、モニタプロファイルとプリンタプロファイルを取得する手段と、前記プリンタプロファイル内の照明光情報を取得する手段と、前記照明光情報を用いて、前記モニタプロファイルに格納されているモニタの測色値を補正する補正手段と、前記補正されたモニタの測色値および前記プリタプロファイルを用いて、色変換処理する色変換処理手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、照明情報を取得するセンサがない場合にも、モニタの測色値を照明に応じて補正することにより、高精度な色の見えに忠実なマッチングを実現できる。

（実施例１）
まず、照明に応じてモニタ測色値を補正する方法について説明する。

モニタは加法混色が成り立つため、環境Ｂにおけるモニタの測色値ＸＹＺ_Ｂ−測は、環境Ａにおけるモニタの測色値ＸＹＺ_{Ａ−見え、}環境Ａにおけるモニタの黒の測色値ＸＹＺ_{Ａ＿Ｂｋ−測、}環境Ｂにおけるモニタの黒の測色値ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測}から式（１）を用いて求まる。
ＸＹＺ_Ｂ−測＝ＸＹＺ_Ａ−測−ＸＹＺ_{Ａ＿Ｂｋ−測}＋ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測} ・・・式（１）
そこで、環境Ａにおけるモニタの測色値ＸＹＺ_Ａ−測がある場合に、環境Ｂの照明情報から環境Ｂにおけるモニタの黒の測色値ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測}が算出できれば、環境Ｂにおけるモニタの測色値ＸＹＺ_Ｂ−測を求めることが出来る。

ここで、図３に示すように人間の目に入ってくるモニタの色の見えＸＹＺ_測は、モニタ自身が発光している光ＸＹＺ_{モニタ発光}と、モニタの管面が照明を反射した光ＸＹＺ_管面反射から成る。
ＸＹＺ_Ｂ−測＝ＸＹＺ_{Ｂ−モニタ発光}＋ＸＹＺ_{Ｂ−管面反射} ・・・式（２）
これはモニタの黒の測色値に対しても当然成り立つので
ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測}＝ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−モニタ発光}＋ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−管面反射} ・・・式（３）
となる。モニタ自身が発光している光は設定が同じであれば一定であるが、管面反射成分が照明によって変わるため照明に応じて測色値を補正する必要が出てくる。ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−モニタ発光}は管面反射が発生しない暗黒下でのモニタ黒を測色することで得られる。そこで、照明情報から管面反射成分ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−管面反射}が算出できれば、環境Ｂにおけるモニタの黒の測色値ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測}が算出できる。

管面反射成分ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−管面反射}は、照明ＸＹＺ_Ｂ＿照明と管面反射率Ｒから式（４）によって算出できる。
ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−管面反射}＝ＸＹＺ_Ｂ＿照明＊Ｒ ・・・式（４）
式（３）、（４）より、
Ｒ＝（ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−測}−ＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−モニタ発光}）／ＸＹＺ_Ｂ＿照明 ・・・式（５）
が成り立つ。管面反射率Ｒは照明によらないためあらかじめ求めておいてデバイスプロファイル内にとして書き込んでおく。例えば、管面反射率Ｒはデバイスプロファイルのプライベートデータに書き込む。また、測色値には非接触型測色器による暗黒下での測色値あるいは接触型測色器による測色値（例：ＲＧＢ等グリッド７２９色）を与えておくことで式（３）におけるＸＹＺ_{Ｂ＿Ｂｋ−モニタ発光}が既知となる。管面反射率Ｒも既知であるため、あとは照明のＸＹＺ値さえ取得できればその照明下における管面反射成分も含んだ測色値を算出することが出来る。

ここで、本実施例では照明情報を取得するセンサが無い場合を想定しているため、測定以外の方法で照明情報を取得しなければならない。本実施例では、一般的にモニタ・プリンタマッチングでは同じ照明下でモニタとプリント物を比較することが多いため、プリンタプロファイル内の観察環境情報から照明のＸＹＺ値を取得する。

図４は、本実施例にかかる色処理装置のブロック図である。４０１はＣＰＵ、４０２はメインメモリ、４０３はＳＣＳＩインタフェース、４０４はネットワークインタフェースである。４０５はＨＤＤ、４０６はグラフィックアクセラレータ、４０７はカラーモニタ、４０８はＵＳＢコントローラ、４０９はカラープリンタである。４１０はキーボード／マウスコントローラ、４１１はキーボード、４１２はマウス、４１３はローカルエリアネットワーク、４１４はＰＣＩバスである。

色処理装置における、ディジタル画像のプリンタ出力動作について述べる。

まず、記憶媒体であるＨＤＤ４０５に格納されているプログラムである画像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、ＣＰＵ４０１にて起動される。画像アプリケーションの処理にしたがって、ＨＤＤ４０５に格納されているディジタル画像データが、ＣＰＵ４０１からの指令に基づきＳＣＳＩＩ／Ｆ４０３を介してＰＣＩバス４１４経由によりメインメモリ４０２に転送される。あるいは、ＬＡＮに接続されているサーバに格納されている画像データあるいはインターネット上のディジタル画像データが、ＣＰＵ４０１からの指令によりネットワークＩ／Ｆ４０４を介してＰＣＩバス４１４経由によりメインメモリ４０２に転送される。以下、メインメモリ４０２に保持されているディジタル画像データは、ＲＧＢ各色信号が符号無し８ｂｉｔで表現される画像データであるものとして実施例を説明する。メインメモリ４０２に保持されているディジタル画像データは、ＣＰＵ４０１からの指令によりＰＣＩバス１１４経由によってグラフィックアクセラレータ４０６に転送される。グラフィックアクセラレータ４０６はディ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を通じてカラーモニタ４０７に送信する。これにより、カラーモニタ４０７上に画像が表示される。ここで、ユーザがメインメモリ４０２に保持されているディジタル画像をプリンタ４０９から出力するよう画像アプリケーションに指令すると、画像アプリケーションはディジタル画像データをプリンタドライバに転送する。ＣＰＵ４０１は、プリンタドライバの後述の処理フローチャートに基づき、ディジタル画像データをＣＭＹＫディジタル画像データに変換し、ＵＳＢコントローラ４０８を介して前記ＣＭＹＫ画像データをプリンタ４０９へ送信する。以上一連の動作の結果として、プリンタ４０９よりＣＭＹＫ画像が印字される。

以下では、プリンタドライバ動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。
まずステップＳ５０１にて、転送されたＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データ（各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）をメインメモリ４０２に格納する。

ステップＳ５０２では、入力デバイスプロファイル、出力デバイスプロファイル、マッチング方法を選択する。図６はプロファイルを選択するためのユーザ指示を入力するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）の一例である。図６において、６０１は入力デバイスプロファイルを選択するためのドロップダウンコンボボックス、６０２は出力デバイスプロファイルを選択するためのドロップダウンコンボボックス、６０３はマッチング方法を選択するためのチェックボックスであるである。

図２はデバイスプロファイルの構成例を示す図である。プロファイルは、アピアランスパラメータ等を記述するヘッダ部と、デバイスの信号値（ディスプレイであればＲＧＢ）と、信号値が既知のカラーパッチを表示・出力した際の測色値との対応を記述したデバイスデータ格納部とから構成される。

アピアランスパラメータには、白色の三刺激値、順応輝度、背景の輝度、紙環境条件を設定する。白色の三刺激値には、モニタのような自発光デバイスの場合そのデバイスの白色の三刺激値を、反射物を扱うプリンタ等では反射物を観察する環境の照明光情報として照明の三刺激値を設定する。

ステップＳ５０３では、選択されたデバイスプロファイルの組み合わせ及びマッチング方法に基づき、デバイスプロファイル内の測色値を変換するか否かを判定する。そして、変換すると判定された場合は、測色値を変換する。

ステップＳ５０４では、色補正ＬＵＴを作成する。色補正ＬＵＴは、ＲＧＢ色空間での格子点の色座標データと、格子点が再現するＪａｂ色空間の座標値との対応を記した、図７の様なデータ構造を有する。データ構造の先頭には、Ｒ／Ｇ／Ｂ値のステップが記述され、この後に、各格子点に対応する出力値であるＪ値、ａ値、ｂ値が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順でネストされて記述される。

ステップＳ５０５では、色補正ＬＵＴに基づき、ＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データをＪａｂ固定小数点データに変換し、再びメインメモリ４０２に格納する。変換には四面体補間を用いる。

ステップＳ５０６では、あらかじめ定められた色変換ＬＵＴに従って、先のＪａｂ固定小数点データをＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データ（ＣＭＹＫの各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）に変換し、再びメインメモリ４０２に格納する。

ステップＳ５０７では、メインメモリに格納されたＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データを、ＵＳＢコントローラ４０８を介してプリンタ４０９へ送信する。

以下では、ステップＳ５０３に於ける測色値変換処理について、図８のフローチャートに従い説明する。

ステップＳ８０１では、ステップＳ５０２において選択された入出力デバイスプロファイルおよびマッチング方法を取得する。

ステップＳ８０２では、選択された入出力デバイスプロファイルの組み合わせがモニタとプリンタであるかを判定する。判定結果が真であればステップＳ８０３へ移行し、偽であれば、測色値変換処理を終了する。

ステップＳ８０３では、取得したマッチング方法が“見えに忠実”モードであるかを判定する。判定結果が真であればステップＳ８０４へ移行し、偽であれば、測色値変換処理を終了する。

ステップＳ８０４では、モニタプロファイルから黒の測色値ＸＹＺ_Ｂｋ−測と管面反射率Ｒを取得する。

ステップＳ８０５では、プリンタプロファイルから照明光情報として三刺激値ＸＹＺ_照明を取得する。

ステップＳ８０６では、まず式（６）を用いて現在の照明下におけるモニタの黒の測色値ＸＹＺ_Ｂｋ−測’を算出する。次に、算出したＸＹＺ_Ｂｋ−測’を用いて式（７）に基づきモニタプロファイルの測色値データＸＹＺ_測を変換し、現在の照明下におけるモニタの測色値を算出する。
ＸＹＺ_Ｂｋ−測’＝ＸＹＺ_Ｂｋ−測＋ＸＹＺ_照明＊Ｒ ・・・式（６）
ＸＹＺ_測’＝ＸＹＺ_測−ＸＹＺ_Ｂｋ−測＋ＸＹＺ_Ｂｋ−測’ ・・・式（７）
ステップＳ８０７では、変換されたモニタの測色値データをメインメモリ４０２に格納する。

以下では、ステップＳ５０４に於ける色補正ＬＵＴ作成処理について、図９のフローチャートに従い説明する。

ステップＳ９０１では、入出力デバイスプロファイルとメインメモリに格納されているモニタの測色値データとを取得する。メインメモリに格納されているモニタの測色値データとは、ステップＳ８０７で格納された測色値データである。つまり、プリンタプロファイルの照明の三刺激値によって補正された測色値データである。メインメモリにモニタの測色値データが格納されていない場合はデバイスプロファイルだけを取得する。

ステップＳ９０２では、取得した入出力デバイスプロファイルから、入出力デバイスの色域情報をデバイスプロファイル内のアピアランスパラメータを用いてＣＩＥＣＡＭ０２の順変換により、Ｊａｂ色空間において生成する。一例として、図１０に色域情報を示す。なお、色域情報は複数のポリゴンの組み合わせで表現される。

ステップＳ９０３では、入出力デバイスの色域情報を用いて、Ｊａｂ色空間において、ガマットマッピングを行う。つまり、入力デバイスの色域を出力デバイスの色域にマッピングする処理を行う。

ステップＳ９０４では、ステップＳ９０３での写像結果を出力デバイスプロファイルのアピアランスパラメータを用いてＣＩＥＣＡＭ０２の逆変換によりＪａｂ値からＸＹＺ値に変換する。

ステップＳ９０５では、出力デバイスプロファイルを用いてＸＹＺ値からＲＧＢ値に変換し、色補正ＬＵＴを生成する。

以下では、ステップＳ９０２に於ける、入出力デバイスプロファイルから色域情報をＪａｂ空間において生成する色域情報生成処理について、図１１のフローチャートに従い説明する。

ステップＳ１１０１では、デバイスプロファイル内のアピアランスパラメータを取得する。

ステップＳ１１０２では、測定データを一つ選択して情報を取得する。ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２で選択された測定データをＣＩＥＣＡＭ０２順変換を用いてＪａｂ値に変換する。ステップＳ１１０４では、選択されたデータ情報を、次に新たに異なるデータを選択するように更新する。ステップＳ１１０５では、全てのデータを選択したかどうかを判定する。判定が真であればステップＳ１１０８へ移行し、偽であれば、ステップＳ１１０４へ移行する。

ステップＳ１１０６では、Ｊａｂ値に変換されたすべてのデータ点から、Ｊａｂ色空間において色域情報を生成する。

色変換処理を示す図。 デバイスプロファイルのデータ構造を示す図である。 モニタの色の見えを構成する要素を示す図である。 本発明の色再現編集装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の色再現編集装置におけるプリンタドライバの処理を示すフローチャートである。 プロファイル、マッチング方法を選択するためのＧＵＩを示す図である。 色補正ＬＵＴのデータ構造を説明する図である。 モニタプロファイルの測色値データを照明に応じて変換する処理を示すフローチャートである。 色補正ＬＵＴの作成処理を示すフローチャートである。 色域情報の一例を示す図である。 入力デバイスプロファイルからの色域情報作成処理を示すフローチャートである。

Claims (5)

1. モニタプロファイルとプリンタプロファイルを取得する手段と、
   前記プリンタプロファイル内の照明光情報を取得する手段と、
   前記照明光情報を用いて、前記モニタプロファイルに格納されているモニタの測色値を補正する補正手段と、
   前記補正されたモニタの測色値および前記プリタプロファイルを用いて、色変換処理する色変換処理手段とを有することを特徴とする色処理装置。
2. 前記補正手段は、前記照明光情報、管面反射率および前記モニタの黒の測色値を用いて、前記モニタの測色値を補正することを特徴とする請求項１記載の色処理装置。
3. さらに、マッチング方法を選択する選択手段とを有し、
   前記選択手段において色の見えを忠実に再現するマッチング方法が選択された場合は、前記色変換処理手段は前記補正されたモニタの測色値および前記プリンタプロファイルを用いて前記色変換処理を行い、
   前記選択手段において、色の見えを忠実に再現するマッチング方法が選択されなかった場合は、前記色変換手段は前記モニタプロファイルに格納されている測色値を用いて前記色変換処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の色処理装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の色処理装置をコンピュータを用いて実現するために、コンピュータが読み取り可能に記憶媒体に記憶されたプログラム。
5. モニタプロファイルとプリンタプロファイルを取得し、
   前記プリンタプロファイル内の照明光情報を取得し、
   前記照明光情報を用いて、前記モニタプロファイルに格納されているモニタの測色値を補正し、
   前記補正されたモニタの測色値および前記プリタプロファイルを用いて、色変換処理することを特徴とする色処理方法。

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