JP2010226370A - 色制御装置、色制御方法生成方法、及び色再現装置の生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重み付けを行いつつ色再現を行う工程において、色再現方法を精度よく且つ安定的に生成する。
【解決手段】複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得部と、複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色部と、撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換部と、測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換部と、第１の色データの特性に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定部と、第１の色データと第２の色データとの色差と、重み付けに基づいて第１変換部が実行する第１の変換を最適化する変更部と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力データに対して色再現を行う色再現方法に関する。

従来、利用者が所望する色再現を実現するための様々な手法が開示されている。例えば、目標とする色が記憶された色票を測色器で測色した値と、色票を入力装置を介して取得した値との色差を用いて色再現を実現する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記色再現手法の際、特定のターゲットから取得した値を強く反映させたい場合は、特定のターゲットから取得した値に重み付けを行い、反映度を変化させていた。

特開２００５−１０１８２８号公報

ターゲットに重み付けを与える場合、まず、各値に任意に重み付けを設定し、それを特定の評価値を参照しつつ、設定した重み付けを変化させて、上記評価値が最適となる重み付けを判断する。このような処理は、通常、人の手により実現され、最適な重み付けが設定されるまでは試行錯誤を要していた。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、重み付けを行いつつ色再現を行う際に、色再現方法を精度よく且つ安定的に生成することが可能な、色制御装置、色制御方法生成方法、及び色再現装置の生成方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明では、複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得部と、複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色部と、前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換部と、前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換部と、前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定部と、前記第１の色データと前記第２の色データとの色差と前記重み付けとに基づいて第１変換部が実行する前記第１の変換を最適化する変更部と、を有し、前記変更部は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換部に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す、構成としてある。

上記のように構成された発明では、撮像データ取得部により取得された撮像データに対して、第１変換部は、階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得し、測色部が測色して取得した測色データに対して、第２変換部は、第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する。また、重み設定部は、第１の色データの特性に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う。そして、変更部は、第１の色データと第２の色データとの色差と、重み付けに基づいて第１変換部が実行する第１の変換を最適化するに際し、変更された第１の変換が最適化されていない場合は、第１の変換を変更するとともに、変更後の第１の変換を用いて第１変換部に前記第１の色データを取得させる工程を、第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す。
そのため、ターゲットに対する重み付けを付与した状態で、第１の変換を最適化するため、第１の変換が変化した場合でもこの変化に対応して重み付けを最適に実行することができる。また、上記工程を装置内で完結させることも可能となり、人の手により色再現方法が調整される場合に比べて、色再現の精度を向上させることもできる。

また、重み付け設定部が重み付けを行うターゲットを設定する手法の一例として、前記重み付け設定部は、前記第１の変換の前後において出力階調値の差を入力階調値の差で割った値が比較的大きくなるターゲットが強く反映されるように重く重み付けをし、前記第１の変換の前後において、出力階調値の差が入力階調値の差で割った値が比較的小さくなるターゲットが弱く反映されるように軽く重み付けをする構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、明度変化を考慮した変換方法を生成することができる。

そして、出力階調値の差を入力階調値の差で割った値を判断する具体的な一例として、前記重み付け設定部は、出力階調値を入力階調値で微分した値を用いて重み付けを行う構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、微分値を用いた演算手法により、簡略的に値を算出することができる。

また、前記重み付け設定部は、前記第１の変換の前後における出力階調値の差を入力階調値の差で割った値である第１の値について、第１の値の差を入力階調値の差で割った値である第２の値が比較的大きくなるターゲットが強く反映されるように重く重み付けをし、前記第２の値が比較的小さくなるターゲットが弱く反映されるように軽く重み付けをしてもよい。
そして、前記重み付け設定部は、出力階調値を入力階調値でニ次微分した値を用いて重み付けを行ってもよい。

更に、変更部が第１の変換を最適化する手法の一例として、前記変更部は、前記色差が最小となるよう前期第１の変換を最適化する。
上記のように構成された発明では、撮像データの色差が最小となるような変換方法を生成することができる。

また、本発明の他の局面として、複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得工程と、複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色工程と、前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換工程と、前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換工程と、前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定工程と、前記第１の色データと前記第２の色データとの色差と、前記重み付けに基づいて第１変換部工程で実行される前記第１の変換を最適化する変更工程と、を有し、前記変更工程は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換工程に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す。

そして、本発明は、生成され変換方法を用いる色再現装置を生成する手法にも応用することができる。そのため、本発明の他の局面として、入力データに対して色再現を行う色再現装置を生成する色再現装置の生成方法であって、複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得手段と、複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色手段と、前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換手段と、前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換手段と、前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定手段と、前記第１の色データと前記第２の色データとの色差と、前記重み付けに基づいて第１変換手段が実行する前記第１の変換を最適化する変更手段と、前記最適化された第１の変換を前記色再現装置に入力する変換機能入力手段と、を有し、前記変更手段は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換手段に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す。

一例としての色制御装置の構成を説明するブロック構成図である。 本発明に係る色制御装置１００における色再現パラメータの生成方法を説明するためのイメージ図である。 演算部７２が色再現パラメータ生成プログラムにより実行する処理を説明するフローチャートである。 図３におけるステップＳ１２０において実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。 一例としての１Ｄ−ＬＵＴにより変換されるコントラストを説明するための図である。 演算部７２が図３のステップＳ１４０により実行する処理をより詳細に説明するためのフローチャートである。 パッチを撮像して得た値が、重み付け対象であるか否かを判別する手法を説明するイメージ図である。 第２の実施形態に係る色再現パラメータ生成手法を説明するためのイメージ図である。 第２の実施形態に係る色再現パラメータ生成プログラムにより演算部７２が実行する処理を説明するフローチャートである。

以下、図を参照しつつ下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
１．１．色制御装置について：
１．２．デジタルカメラの構成：
１．３．ＰＣの構成：
１．４．測色器及び色票：
１．５．色再現パラメータ生成手法：
２．第２の実施形態：
３．その他の実施形態：

１．第１の実施形態
１．１．色制御装置について：
図１は、一例としての色制御装置（色制御装置）の構成を説明するブロック構成図である。図１に示す色制御装置１００では、デジタルカメラ等の色再現装置（撮像データ取得部）の色再現パラメータを生成する工程を例に説明を行う。

色制御装置１００は、デジタルカメラ８０が色再現を行うための色再現パラメータを、パーソナル・コンピュータ（以下、ＰＣと記載）７０により生成し、生成された色再現パラメータをデジタルカメラ８０に出力する。このとき、ＰＣ７０は、デジタルカメラ８０が色票９１を撮像して得た出力値と、測色器９０が色票９１を測色して得た測色値とを用いて色再現パラメータを最適化して設定する。

図２は、本発明に係る色制御装置１００における色再現パラメータの生成方法を説明するためのイメージ図である。図２に示す処理は、ＰＣ７０内部により実行される処理を示す。まず、測色器９０が色票９１を測色して得た測色値と、デジタルカメラ８０が色票９１を撮像して得たＲＧＢ表色系の出力値とがＰＣ７０に入力される。ＰＣ７０は、入力された出力値に色処理及び階調変換を行った後、均等色空間（Ｌ*ａ*ｂ空間）上の変換後データに変換し、測色値に階調変換を行った後、均等色空間上のターゲットデータに変換する。更に、ＰＣ７０は、両値の色差を算出し、算出された色差をもとに色再現パラメータを最適化する。ここで、ターゲットデータとは、デジタルカメラ８０において、利用者の所望の色再現特性を実現するために、設定する色目標値のことである。

また、色制御装置１００では、色再現パラメータを生成する過程で、デジタルカメラ８０が色票９１の所定パッチを撮像して得た出力値に対して重み付けを行い、この重み付けを考慮しつつ色再現パラメータを生成する。そのため、色再現パラメータの生成過程において、適切な色票９１のパッチに対して重み付けが設定されるため、重み付けを最適に実行することができ、その結果、色再現パラメータの再現精度を向上させることができる。以下、本発明に係る色制御装置１００の構成をより詳細に説明する。

１．２．デジタルカメラの構成
デジタルカメラ８０の構成について説明する。デジタルカメラ８０は、撮像部８１と、この撮像部８１により撮像されたＲＡＷ画像データを現像するための画像処理部８３や、画像処理部８３がＲＡＷ画像データを現像するために参照する色再現パラメータ等を記憶するパラメータ記憶部８４や、ＰＣ７０とデータのやり取りを行うためのデータ入出力部８２とを備えて構成されている。更に、デジタルカメラ８０は、表示部８５を備え、撮影中の画像を表示することが可能である。

撮像部８１は、撮影レンズや絞り等の光学系およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の画像センサより構成され、ＣＣＤの受光面に結像される被写体の輝度に応じたアナログデータをＡ／Ｄ変換してＲＡＷ画像データを出力する。

データ入出力部８２は、撮像部８１が出力するＲＡＷ画像データや、画像処理部８３が出力する現像後データや、その画像処理部８３が色再現を行う際に参照する色再現パラメータなどをＰＣ７０と送受信する。

パラメータ記憶部８４は、データ入出力部８２を介してＰＣ７０より取得する色再現パラメータを保持する。ここで、色再現パラメータの一例として、撮像部８１の分光特性を補正するための変換マトリクス（３×３マトリクス）や、ＷＢ（WhiteBalance）調整及びＡＥ（Auto Exposure）を行うための各種パラメータである。更に、パラメータ記憶部８４には、色再現パラメータ以外にも、出力画像のコントラスト特性を補正するための１Ｄ−ＬＵＴが記憶される。なお、変換マトリクスは、３×３マトリクス以外にも、様々なマトリクスが存在するが、本実施形態では、３×３マトリクスを用いた例をもとに説明を行う。

１Ｄ−ＬＵＴは、例えば、現像後データの見栄えを向上させるための階調変換に使用される。その一例として、１Ｄ−ＬＵＴは、出力値に対してガンマ補正を行い、コントラスト特性を補正する。

画像処理部８３は、パラメータ記憶部８４に格納された各種パラメータを用いて、ＲＡＷ画像データを現像する。具体的には、画像処理部８３は、ＲＡＷ画像データに対して、上記各パラメータを使用して、デモザイク補間、ＷＢ調整、ＡＥ、マトリクス変換、及びガンマ補正を施した後、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）等の現像後データに変換する。

以上の構成により、デジタルカメラ８０は、撮像部８１で撮像した被写体像のＲＡＷ画像データを基に画像処理部８３により現像後データを生成して、データ入出力部８２経由でこの現像後データを出力装置へ出力する。

１．３．ＰＣの構成：
次に、ＰＣ７０の構成について説明する。ＰＣ７０は、データ入出力部７１と、演算部７２と、ＨＤＤ７３と、表示部７４と、を備えて構成されている。また、ＨＤＤ７３には、ＰＣ７０が所定の機能を実現するための各種ソフトウェアー及びデータが記憶され、所定のオペレーションシステムのもと、演算部７２が上記ソフトウェアーやデータを図示しないＲＡＭ上で展開して実行することで特定の処理を実行する。

データ入出力部７１は、デジタルカメラ８０及び測色器９０と通信することでＲＡＷ画像データ、現像後データ、色再現パラメータおよびターゲットデータなどを送受信する。具体的には、データ入出力部７１は、デジタルカメラ８０のデータ入出力部８２を介して通信を行う。また、データ入出力部７１は、利用者からの入力を受け付ける入力装置としての機能を更に備えていても良い。入力装置とは、例えばキーボードやマウスなどである。

ＨＤＤ７３には、デジタルカメラ８０の色再現パラメータを生成するための色再現パラメータ生成プログラム７３ａや、デフォルトでの色再現パラメータ等が記憶されている。また、演算部７２は、ＣＰＵやＲＡＭを用いて構成され、ＨＤＤ７３に記憶された色再現パラメータ生成プログラム７３ａをＲＡＭ上で展開して実行することで、色再現パラメータを生成することができる。

１．４．測色器及び色票：
色票９１は、色の再現性の判断や分析などを目的に１〜Ｎのパッチが配列して構成されている。各パッチ１〜Ｎはそれぞれ異なる色相や階調を網羅している。色票９１の一例として、マンセル色票や、マクベス色票がある。また、測色器９０は、色票９１の各パッチ１〜Ｎを測色し、ＸＹＺ表色系で規定された測色値（Ｘ_Ti，Ｙ_Ti，Ｚ_Ti）を出力する（ｉ：パッチ１〜Ｎを示す）。なお、測色器９０で色票９１を測色した測色値を予めＰＣ７０が保持する構成とすれば、色制御装置１００から測色器９０を除外してもよい。

１．５．色再現パラメータ生成手法：
図３は、演算部７２が色再現パラメータ生成プログラムにより実行する処理を説明するフローチャートである。図３に示すフローチャートでは、色再現パラメータの内、マトリクス変換を行うための３×３マトリクスが最適化される過程を示す。また、このとき、演算部７２は、デジタルカメラ８０が色票９１を撮像して得た出力値において、階調値が高い領域に対して重み付けを行いつつ３×３マトリクスを最適化する。以下、図３を用いて、ＰＣ７０における色再現パラメータの生成工程を説明する。

図３に示すように、色再現パラメータ生成プログラム７３ａによる処理は、測色器９０が色票９１のパッチ１〜Ｎを測色して出力した測色値からＬ*ａ*ｂ*色空間上のターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）を生成する工程（第１の変換部：ステップＳ１１０，Ｓ１２０）と、デジタルカメラ８０が色票を撮像して出力した出力値からＬ*ａ*ｂ*色空間上の変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）を生成する工程（第２の変換部：ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、及び、上記ターゲットデータと変換後データから色差：ΔＥｉを算出し、算出した色差：ΔＥｉにもとづいて作成される評価値：Ｅが最小となるよう３×３マトリクスを最適化する工程（変更部：ステップＳ１４０〜Ｓ１７０）とに大別される（ｉ：パッチ１〜Ｎを示す）。

以下に、ターゲットデータが生成される工程を説明する。演算部７２は、ＰＣ７０のデータ入出力部７１を通じて、測色器９０からＸＹＺ表色系の測色値（Ｘ_Ti，Ｙ_Ti，Ｚ_Ti）を受信すると（ステップＳ１１０）、この測色値にガンマ補正を行いつつ、Ｌ*ａ*ｂ*色空間で規定されるターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）を生成する（ステップＳ１２０）。

図４は、図３におけるステップＳ１２０において実行される処理を詳細に説明するためのフローチャートである。演算部７２は、測色器９０から測色値（Ｘ_Ti，Ｙ_Ti，Ｚ_Ti）を受信すると、まず、この測色値をＲＧＢ色空間の第２測色値（Ｒ_Ti，Ｇ_Ti，Ｂ_Ti）に変換する（ステップ１２１）。具体的には、演算部７２は、以下に示す（式１）を用いて、ＸＹＺ表色系の測色値をＲＧＢ色空間の測色値に変換する。

次に、演算部７２は、変換された測色値に対して１Ｄ−ＬＵＴを用いてガンマ補正を行い、見栄えを向上させた第３測色値（Ｒ’ _Ti，Ｇ’ _Ti，Ｂ’ _Ti）を算出する（ステップＳ１２２）。１Ｄ−ＬＵＴを用いたガンマ補正では、主に、測色値のコントラストがプリンタ等の出力機器の特性に応じて補正される。

図５は、一例としての１Ｄ−ＬＵＴにより変換されるコントラストを説明するための図である。図５では、γ：１の場合の入出力特性を点線で示している。１Ｄ−ＬＵＴにより変換される濃度変換曲線は、入力値と出力値の階調値における対応関係が、低階調値側と高階調値側とで非線形となるよう対応づけられている。なお、図５により示された１Ｄ−ＬＵＴにより変換されるコントラスト特性は一例であり、デジタルカメラ８０が接続される装置の出力特性や、メーカーごとの異なる設計思想に依存して設定されるものであり、これに限定されない。

演算部７２は、ステップＳ１２２で補正された測色値を、再度ＸＹＺ表色系で規定された第４測色値（Ｘ’ _Ti，Ｙ’ _Ti，Ｚ’ _Ti）に変換する（ステップＳ１２３）。具体的には、演算部７２は、以下に示す（式２）を用いて、ＲＧＢ色空間で規定された測色値（Ｒ’ _Ti，Ｇ’ _Ti，Ｂ’ _Ti）をＸＹＺ表色系で規定された測色値（Ｘ’ _Ti，Ｙ’ _Ti，Ｚ’ _Ti）に変換する。

演算部７２は、変換後の測色値をＬ*ａ*ｂ*色空間で規定されるターゲットデータに変換する（ステップＳ１２４）。具体的には、演算部７２は、以下に示す（式３）を用いて、ＸＹＺ表色系の測色値をＬ*ａ*ｂ*色空間で規定されたターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）に変換する。

演算部７２はステップＳ１２１〜Ｓ１２４までの工程を、色票９１に配置された全てのパッチ１〜Ｎに対して実行し、各パッチ１〜Ｎに対応したターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）を作成する。以上、Ｌ*ａ*ｂ*色空間に規定されたターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）を生成する工程を説明した。

次に、変換後データを生成する工程を説明する。演算部７２は、データ入出力部７１を通じて、デジタルカメラ８０が色票９１を撮像して出力した出力値（Ｒ_Pi，Ｇ_Pi，Ｂ_Pi）を受信すると（ステップＳ１３０）、この出力値からＬ*ａ*ｂ*色空間で規定される変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）を生成する（ステップＳ１４０）。

図６は、演算部７２が図３のステップＳ１４０により実行する処理をより詳細に説明するためのフローチャートである。演算部７２は、撮像部８１の分光特性を補正するためにデフォルトの３×３マトリクスを用いて、出力値（Ｒ_Pi，Ｇ_Pi，Ｂ_Pi）を第２出力値（Ｒ’ _Pi，Ｇ’ _Pi，Ｂ’ _Pi）に変換する（ステップＳ１４１）。ここで、デフォルトの３×３マトリクスは、最小二乗法により算出するものとする。

また、演算部７２は、１Ｄ−ＬＵＴを用いて、変換された出力値に対してガンマ補正を行い第３出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）を生成する（ステップＳ１４２）。なお、ここで用いられる１Ｄ−ＬＵＴは、ステップＳ１２２で測色値に用いられる１Ｄ−ＬＵＴと同じものであり、デジタルカメラ８０において、ＲＡＷ画像データを現像処理する際に用いられる１Ｄ−ＬＵＴと同じものでもある。なお、演算部７２は、色票９１の全てのパッチ１〜Ｎに対して、第３出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）を生成する。

演算部７２は、パッチに対応する重み付けを行う（ステップＳ１４３）。本実施形態では、一例として、第３出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）の濃度変換曲線の内、入出力特性が高い出力値（Ｒ’ _Ti，Ｇ’ _Ti，Ｂ’ _Ti）が強く反映されるように重くする。

図７は、パッチを撮像して得た値について、重み付けを行う手法を説明するイメージ図である。ここで、横軸は第２出力値であり、縦軸は第３出力値であり、ある第２出力値を変換して得られる第３出力値をグラフにしている。今、図７に示す濃度変換曲線において、あるパッチａを撮像して得た第３出力値（Ｒ’’ _Pa，Ｇ’’ _Pa，Ｂ’’ _Pa）における接線の傾き：Ｓは、濃度変換曲線を近似的に表す式：Ｆ（ｘ）を微分した微分値により簡易的に求められ、下記の（式４）により算出される。

そして、演算部７２は、上記濃度変換曲線の傾き：Ｓを予め設定された閾値と比較し、上記閾値より大きな傾きとなる第３出力値の場合には、上記閾値より小さな傾きとなる第３出力値の場合よりも重くなる重みを与える。
ただし、濃度変換曲線を近似的に表す式：Ｆ（ｘ）を計算せず、精度が落ちる可能性はあるがＳ＝｛ｆ（β）−ｆ（α）｝/｛β−α｝等に基づいて計算してもよい。

演算部７２は、ＲＧＢ色空間の第３出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）を、ＸＹＺ表色系の第４出力値（Ｘ_Pi，Ｙ_Pi，Ｚ_Pi）に変換する（ステップＳ１４４）。具体的には、演算部７２は、上記した（式２）を用いて、ＲＧＢ色空間の出力値をＸＹＺ表色系の出力値（Ｘ_Pi，Ｙ_Pi，Ｚ_Pi）に変換する。

演算部７２は、変換後の出力値からＬ*ａ*ｂ*色空間に規定された変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）を生成する（ステップＳ１４５）。具体的には、演算部７２は、上記した（式３）を用いて、第４出力値を変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）に変換する。

演算部７２はステップＳ１４４〜Ｓ１４５までの工程を、色票９１に配置された全てのパッチ１〜Ｎに対して実行することで各パッチ１〜Ｎに対応した変換後データを生成し、又、重み付けを行うパッチを決定する。以上、Ｌ*ａ*ｂ*色空間に規定された変換後データを生成する工程を説明した。

ターゲットデータと変換後データを用いて色再現パラメータ（３×３マトリクス）を最適化する工程を説明する。演算部７２は、ターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）と変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）との色差：ΔＥｉを算出する（ステップＳ１５０）。ここで、色差：ΔＥｉは、色の知覚的な相異を定量的に表したものであり、Ｌ*ａ*ｂ*空間では、以下に示す（式５）を用いて算出される。

演算部７２は、算出した色差：ΔＥｉをもとに評価値：Ｅを作成する（ステップＳ１６０）。評価値：Ｅは、色票９１におけるすべてのパッチ１〜Ｎ（Ｎ：整数）において、ステップＳ１４３で特定されたパッチに対して重み付けを付与しつつ色差：ΔＥｉを足し合わした値であり、以下に示す（式６）を用いて算出される。

演算部７２は、ステップＳ１６０で算出した評価値：Ｅが最小になるよう３×３マトリクスを最適化する（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）。具体的には、演算部７２は、算出された評価値：ＥをＲＡＭ等に記憶した後、デフォルトの３×３マトリクスの各値に修正値を加えて変換し、変換後の３×３マトリクスを用いて再度、評価値：Ｅを算出する（ステップＳ１３０〜Ｓ１８０）。ステップＳ１３０からＳ１８０までの一連の工程は、ステップＳ１７０において評価値：Ｅが最小になるまで繰返され、このときの３×３マトリクスが最適値となる。なお、ステップＳ１７０において評価値：Ｅが所定の閾値Ｅ_TH以下になるまで繰返すようにしても良い。

３×３マトリクスにおける修正値を求める手法の一例として、演算部７２は、ニュートン・ラフソン（Newton-Raphson）法を用いて３×３マトリクスを変換する。なお、評価値：Ｅが最小となるようニュートン・ラフソン法を用いて３×３マトリクスを最適化することは一例であり、はさみ打ち（regula falsi）法や、シンプレックス（simplex）法等の最適化手法を用いるものであってもよい。

ステップＳ１７０において、３×３マトリクスが最適化された場合は、演算部７２は最適化された３×３マトリクス及びステップＳ１４２で用いた１Ｄ−ＬＵＴをＲＡＭ等に一時的に記憶した後、データ入出力部７１を介してデジタルカメラ８０に出力する（ステップＳ１９０）。デジタルカメラ８０は、データ入出力部８２を通じて最適化後の３×３マトリクスを受信し、パラメータ記憶部８４に記憶する。そのため、デジタルカメラ８０は、この３×３マトリクスを用いてＲＡＷ画像データを現像処理する。以上、第１の実施形態に係る色再現パラメータを生成する過程を説明した。

２．第２の実施形態：
図８は、第２の実施形態に係る色再現パラメータ生成手法を説明するためのイメージ図である。第２の実施形態に係る色再現パラメータ生成方法では、ターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）と変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）とを用いて、３×３マトリクスに加えて、１Ｄ−ＬＵＴをも最適化する。そのため、色再現パラメータ及び１Ｄ−ＬＵＴをより柔軟に最適化することが可能となる。

図９は、第２の実施形態に係る色再現パラメータ生成プログラム７３ａにより演算部７２が実行する処理を説明するフローチャートである。なお、第２の実施形態では、色再現パラメータ生成プログラム７３ａのみが変更され、色制御装置１００を構成する他の構成は第１の実施形態と同じである。

演算部７２は、ＰＣ７０のデータ入出力部７１を通じて、測色器９０からＸＹＺ表色系の測色値（Ｘ_Ti，Ｙ_Ti，Ｚ_Ti）を受信すると（ステップＳ２１０）、測色値をＬ*ａ*ｂ*色空間で規定されるターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）に変換する（ステップＳ２２０）。このとき、演算部７２は、ＲＧＢ表色系の測色値に変換した後、デフォルトの１Ｄ−ＬＵＴにより測色値にガンマ補正を行う。ここで、デフォルトの１Ｄ−ＬＵＴは、演算部７２により最適化される前の１Ｄ−ＬＵＴである。

次に、演算部７２は、データ入出力部７１を通じて、デジタルカメラ８０が色票９１を撮像して出力した出力値（Ｒ_Pi，Ｇ_Pi，Ｂ_Pi）を受信すると（ステップＳ２３０）、この出力値にマトリクス変換および、デフォルトの１Ｄ−ＬＵＴを用いた補正を行った後、Ｌ*ａ*ｂ*色空間で規定される変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）に変換する（ステップＳ２４０）。このとき、演算部７２は、第１の実施形態と同様に、色票９１のパッチ１〜Ｎの内、重み付けを行う対象を判断する。

演算部７２は、ターゲットデータ（Ｌ_Ti*，ａ_Ti*，ｂ_Ti*）と、変換後データ（Ｌ_Pi*，ａ_Pi*，ｂ_Pi*）との色差：ΔＥｉを算出する（ステップＳ２５０）。同様に、演算部７２は、色差：ΔＥｉを色票９１の全てのパッチ１〜Ｎで足し合わせるとともに、重み付け対象として判断された色差：ΔＥｉに対して重み付けを行い、評価値：Ｅを算出する（ステップＳ２６０）。更に、演算部７２は、算出した評価値：Ｅがデフォルトの１Ｄ−ＬＵＴで色票９１の各パッチにおいて最小となるよう３×３マトリックスを最適化する（ステップＳ２１０〜Ｓ２８０）。なお、評価値：Ｅが所定の閾値Ｅ _TH1以下になるように最適化をしても良い。

ステップＳ２７０において、３×３マトリクスが最適化された場合は、演算部７２は最適化された３×３マトリクス及びこのときの評価値：ＥをＲＡＭ等に一時的に記憶する（ステップＳ２９０）。

更に、演算部７２は、１Ｄ−ＬＵＴにより変換される値の明度が変化するよう、１Ｄ−ＬＵＴの各パラメータを変更し（ステップＳ３１０）、再度、３×３マトリクスを最適化する。例えば、演算部７２は、測色値及び出力値に対して使用される１Ｄ−ＬＵＴに一定のゲイン：ｇを掛け合わせ、明度変化を顕著にさせる。

さらに、演算部７２は、ステップＳ２１０に戻り、変更後の１Ｄ−ＬＵＴを用いてターゲットデータ及び変換後データを生成する。このとき、１Ｄ−ＬＵＴにおける明度の変化により、第３出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）の傾きも変化する場合があるため、演算部７２は、再度、生成した出力値（Ｒ’’ _Pi，Ｇ’’ _Pi，Ｂ’’ _Pi）から、パッチに対する重み付けを行う。

そして、演算部７２は、生成したターゲットデータ及び変換後データを用いて各パッチ１〜Ｎにおける色差：ΔＥｉを算出し、各色差：ΔＥｉを重み付けしつつ足し合わせることで評価値：Ｅを算出する。そして、評価値：Ｅが最小になるよう３×３マトリクスを最適化する（ステップＳ２３０〜Ｓ２８０）。評価値：Ｅが所定の閾値Ｅ _TH2以下になるように最適化をしても良い。その後、演算部７２は、変更後の１Ｄ−ＬＵＴ、最適化された３×３マトリクス、及びこのときの評価値：ＥをＲＡＭ等に一時的に記憶する（ステップＳ２８０）。

上記した、ステップ２１０〜Ｓ３１０までの処理は、１Ｄ−ＬＵＴに対して予め設定された全てのゲイン：ｇの変化で実施されるまで繰返され、全てのゲイン：ｇで実施された時点で、演算部７２は記憶された評価値：Ｅが最小となる３×３マトリクス及び１Ｄ−ＬＵＴの組合せを記憶し、この３×３マトリクス及び１Ｄ−ＬＵＴをデジタルカメラ８０に出力する（ステップＳ３１０）。デジタルカメラ８０は、データ入出力部８２を通じて最適化後の３×３マトリクス及び１Ｄ−ＬＵＴを受信し、パラメータ記憶部８４に記憶する。これによってデジタルカメラ８０は、最適化された３×３マトリクス及び１Ｄ−ＬＵＴを用いた変換処理を含むＲＡＷ画像データの現像処理を実行する。以上、第２の実施形態に係る色再現パラメータを生成する工程を説明した。

３．その他の実施形態：
ステップＳ１４３やステップＳ２５０にて重み付けを行う際に、濃度変換曲線の傾きの変化が大きい場合に、重くなるように重み付けを行っても良い。この場合、濃度変換曲線を近似的に表す式：Ｆ（ｘ）を二次微分した二次微分値や出力階調値の差を入力階調値の差で割った値である第１の値について、第１の値の差を入力階調値の差で割った値である第２の値等に基づいて重み付けを行う。
色再現パラメータは、３×３マトリクスと１Ｄ−ＬＵＴの組み合わせに替えて、３Ｄ−ＬＵＴを用いた場合は、この３Ｄ−ＬＵＴを最適化するものであってもよい。

また、３×３マトリクスと１Ｄ−ＬＵＴの使用順序は、上記順序に限定されず、１Ｄ−ＬＵＴを使用して補正を行った後に、３×３マトリクスを使用して現像処理を行なうものにも適応することができる。
使用する色空間についても、上記実施例に限定されず、Ｌ*ｕ*ｖ*やＨＬＳ等の他の色空間を用いても良い。

色再現パラメータが設定される装置として、デジタルカメラを用いて説明することは一例であり、色再現パラメータを生成される客体がスマートビューアー等の表示装置であってもよい。また、ＰＣの他、スマートビューアーが色再現パラメータを生成する構成としてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。即ち、上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること、数学的に等価な計算に変更すること、上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること、上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること、は本発明の一実施例として開示されるものである。

７０…パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、７１…データ入出力部、７２…演算部、７３…ＨＤＤ、７３ａ…色再現パラメータ生成プログラム、７４…表示部、８０…デジタルカメラ、８１…撮像部、８２…データ入出力部、８３…画像処理部、８４…パラメータ記憶部、８５…表示部、９０…測色器、９１…色票、１００…色制御装置

Claims (8)

1. 複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得部と、
   複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色部と、
   前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換部と、
   前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換部と、
   前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定部と、
   前記第１の色データと前記第２の色データと前記重みとに基づいて第１変換部が実行する前記第１の変換を最適化する変更部と、を有し、
   前記変更部は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換部に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す、ことを特徴とする色制御装置。
2. 前記重み付け設定部は、前記第１の変換の前後において、出力階調値の差を入力階調値の差で割った値が比較的大きくなるターゲットが強く反映されるように重く重み付けをし、前記第１の変換の前後において、出力階調値の差を入力階調値の差で割った値が比較的小さくなるターゲットが弱く反映されるように軽く重み付けをすることを特徴とする請求項１に記載の色制御装置。
3. 前記重み付け設定部は、出力階調値を入力階調値で微分した値を用いて重み付けを行うことを特徴とする請求項２に記載の色制御装置。
4. 前記重み付け設定部は、前記第１の変換の前後における出力階調値の差を入力階調値の差で割った値である第１の値について、第１の値の差を入力階調値の差で割った値である第２の値が比較的大きくなるターゲットが強く反映されるように重く重み付けをし、前記第２の値が比較的小さくなるターゲットが弱く反映されるように軽く重み付けをすることを特徴とする請求項１に記載の色制御装置。
5. 前記重み付け設定部は、出力階調値を入力階調値で二次微分した値を用いて重み付けを行うことを特徴とする請求項２に記載の色制御装置。
6. 前記変更部は、前記色差が最小となるよう前期第１の変換を最適化することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の色制御装置。
7. 複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得工程と、
   複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色工程と、
   前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換工程と、
   前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換工程と、
   前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定工程と、
   前記第１の色データと前記第２の色データとの色差と前記重み付けとに基づいて第１変換部工程で実行される前記第１の変換を最適化する変更工程と、を有し、
   前記変更工程は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換工程に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す、ことを特徴とする色制御方法生成方法。
8. 入力データに対して色再現を行う色再現装置を生成する色再現装置の生成方法であって、
   複数のターゲットを撮像した撮像データを取得する撮像データ取得手段と、
   複数のターゲットを測色した測色データを取得する測色手段と、
   前記撮像データに対して階調変換を含む第１の変換を行い所定の色空間における第１の色データを取得する第１変換手段と、
   前記測色データに対して第２の変換を行い所定の色空間における第２の色データを取得する第２変換手段と、
   前記第１の変換に基づいて複数のターゲットに重み付けを行う重み設定手段と、
   前記第１の色データと前記第２の色データとの色差と前記重み付けとに基づいて第１変換手段が実行する前記第１の変換を最適化する変更手段と、
   前記最適化された第１の変換を前記色再現装置に入力する変換機能入力手段と、を有し、
   前記変更手段は、前記変更された第１の変換が最適化されていない場合は、前記第１の変換を変更するとともに、変更後の前記第１の変換を用いて前記第１変換手段に前記第１の色データを取得させる工程を、前記第１の変換が最適化されるまで複数回繰返す、ことを特徴とする色再現装置の生成方法。
   

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