JP2018074239A - 色変換装置、色変換方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】多原色表示デバイスにおいて目標とする色を適切に表示するための画像データを生成するための技術を提供すること。
【解決手段】色変換装置は、基準条件の下において第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出する第1算出手段と、第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを候補色データ毎に算出する第2算出手段と、を備え、生成手段は、算出された複数の知覚色データのうち、基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成する。
【選択図】図1
【解決手段】色変換装置は、基準条件の下において第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出する第1算出手段と、第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを候補色データ毎に算出する第2算出手段と、を備え、生成手段は、算出された複数の知覚色データのうち、基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成する。
【選択図】図1
Description
本発明は色変換装置に関する。
従来、3原色で表現された画像データを、3原色を超える多原色表示デバイスに表示するための画像データの変換に関する技術がある。
例えば、特許文献1に記載の技術では、元の画像データに対応するRGBデータと所定光源から照射される照射光のデータとに基づいて、4原色以上の色数で表現される画像データに変換した場合の分光スペクトルが算出される。続いて、算出された分光スペクトルに基づいて等色関数に応じた分光スペクトルが算出される。続いて、当該色数を出力できる表示デバイスに実際に表示される画像データの分光スペクトルが、算出された分光スペクトルに近づくように色変換処理を行う。
例えば、特許文献1に記載の技術では、元の画像データに対応するRGBデータと所定光源から照射される照射光のデータとに基づいて、4原色以上の色数で表現される画像データに変換した場合の分光スペクトルが算出される。続いて、算出された分光スペクトルに基づいて等色関数に応じた分光スペクトルが算出される。続いて、当該色数を出力できる表示デバイスに実際に表示される画像データの分光スペクトルが、算出された分光スペクトルに近づくように色変換処理を行う。
しかし、画像データを表示デバイスに表示した際の分光スペクトルは、液晶ディスプレイでは、液晶パネルのカラーフィルタの分光透過スペクトルと液晶の背面から光を照射するバックライトの分光スペクトルに依存する。そのため、液晶ディスプレイに画像データを表示した際の分光スペクトルは、必ずしも目的の分光スペクトルに近づけることができない。
したがって、液晶ディスプレイ等の多原色表示デバイスにおいて目標とする色が適切に表示されないことがあった。
そこで、本発明は、多原色表示デバイスにおいて目標とする色を適切に表示するための画像データを生成するための技術を提供することを目的とする。
したがって、液晶ディスプレイ等の多原色表示デバイスにおいて目標とする色が適切に表示されないことがあった。
そこで、本発明は、多原色表示デバイスにおいて目標とする色を適切に表示するための画像データを生成するための技術を提供することを目的とする。
本発明の第一態様は、第1の色空間の第1の色データを、前記第1の色空間よりも次元の数が多い第2の色空間の第2の色データに変換する場合に用いられる変換パラメータを生成する生成手段と、生成された前記変換パラメータを用いて前記第1の色データを前記第2の色データに変換する変換手段と、基準条件の下において前記第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、前記基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出する第1算出手段と、前記第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを前記候補色データ毎に算出する第2算出手段と、
を備え、前記生成手段は、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成することを特徴とする色変換装置を提供する。
を備え、前記生成手段は、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成することを特徴とする色変換装置を提供する。
本発明の第二態様は、第1の色空間の第1の色データを、前記第1の色空間よりも次元の数が多い第2の色空間の第2の色データに変換する場合に用いられる変換パラメータを生成するステップと、生成された前記変換パラメータを用いて前記第1の色データを前記
第2の色データに変換するステップと、基準条件の下において前記第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、前記基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出するステップと、前記第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを前記候補色データ毎に算出するステップと、
を有し、前記生成するステップでは、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータが生成されることを特徴とする色変換方法を提供する。
本発明の第三態様は、第二態様に記載の色変換方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。
第2の色データに変換するステップと、基準条件の下において前記第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、前記基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出するステップと、前記第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを前記候補色データ毎に算出するステップと、
を有し、前記生成するステップでは、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータが生成されることを特徴とする色変換方法を提供する。
本発明の第三態様は、第二態様に記載の色変換方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。
本発明によれば、多原色表示デバイスにおいて目標とする色を適切に表示するための画像データを生成することができる。
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の構成については原則として同一の参照番号をふり、重複する説明は省略する。また、説明を具体化するために例示する数値等は、特に言及しない限りは、これに限定するものではない。
また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されてもよい。
また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されてもよい。
<実施例1>
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明を適用できる色変換装置を含む画像表示システムの一例を示すブロック図である。図1において、本実施形態は、画像表示装置100と色変換パラメータ生成部200から構成される。また、本実施形態の色変換装置(色変換装置)は、図1において色変換部102と、色変換パラメータ生成部200とで構成される。
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明を適用できる色変換装置を含む画像表示システムの一例を示すブロック図である。図1において、本実施形態は、画像表示装置100と色変換パラメータ生成部200から構成される。また、本実施形態の色変換装置(色変換装置)は、図1において色変換部102と、色変換パラメータ生成部200とで構成される。
(各部の構成)
画像表示装置100は、入力された画像データを、色変換パラメータに基づいて、所定の出力形式に応じた画像データに変換して出力する機能を有する。画像表示装置100は、画像データ入力部101、色変換部102及び表示部103を有する。
画像データ入力部101は、画像データ出力機器が出力する画像データを受信し、受信した画像データを色変換部102に出力する機能を有する。画像データ入力部101が受信する画像データは、例えば、3原色で表現される。本実施形態における画像データは、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の3原色で表現され、R値、G値、B
値のそれぞれは8ビット(0から255)の値域を持つ。
画像表示装置100は、入力された画像データを、色変換パラメータに基づいて、所定の出力形式に応じた画像データに変換して出力する機能を有する。画像表示装置100は、画像データ入力部101、色変換部102及び表示部103を有する。
画像データ入力部101は、画像データ出力機器が出力する画像データを受信し、受信した画像データを色変換部102に出力する機能を有する。画像データ入力部101が受信する画像データは、例えば、3原色で表現される。本実施形態における画像データは、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の3原色で表現され、R値、G値、B
値のそれぞれは8ビット(0から255)の値域を持つ。
画像データ入力部101は、例えば、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、DVI(Digital Visual Interface)、DisplayPortなどの画像データの入力端子である。画像データ入力部101は、パーソナルコンピュータやビデオプレイヤーなどの画像データ出力機器と接続される。
色変換部102は、画像データ入力部101に入力された3原色の画像データを表示部103が表示可能な原色数の画像データに変換する機能を有する。
色変換部102は、色変換パラメータ生成部200が生成した色変換パラメータを用いて画像データの色変換を行う。例えば、色変換部102は、入力された3原色(R、G及びB)の画像データを表示部103で出力可能な5原色(R、G、B、Y(Yellow)及びC(Cyan))の画像データに変換する。以下では、入力された画像データのR値、G値及びB値を入力色データ(第1の色データ)といい、色変換後の画像データのR値、G値、B値、Y値及びC値を出力色データ(第2の色データ)ということがある。
なお、入力された画像データの色空間を第1の色空間といい、色変換後の画像データの色空間を第2の色空間と呼ぶ。本実施形態では、第1の色空間はRGBの3次元の色空間であり、第2の色空間は、RGBYCの5次元の色空間である。
なお、第1の色空間はRGB以外であってもよく、第2の色空間はRGBYC以外であってもよい。また、第1の色空間及び第2の色空間の次元数は限定されない。第1の色空間よりも第2の色空間の方が次元数が大きいものとする。
なお、色変換部102は、変換手段の一例である。
色変換部102は、色変換パラメータ生成部200が生成した色変換パラメータを用いて画像データの色変換を行う。例えば、色変換部102は、入力された3原色(R、G及びB)の画像データを表示部103で出力可能な5原色(R、G、B、Y(Yellow)及びC(Cyan))の画像データに変換する。以下では、入力された画像データのR値、G値及びB値を入力色データ(第1の色データ)といい、色変換後の画像データのR値、G値、B値、Y値及びC値を出力色データ(第2の色データ)ということがある。
なお、入力された画像データの色空間を第1の色空間といい、色変換後の画像データの色空間を第2の色空間と呼ぶ。本実施形態では、第1の色空間はRGBの3次元の色空間であり、第2の色空間は、RGBYCの5次元の色空間である。
なお、第1の色空間はRGB以外であってもよく、第2の色空間はRGBYC以外であってもよい。また、第1の色空間及び第2の色空間の次元数は限定されない。第1の色空間よりも第2の色空間の方が次元数が大きいものとする。
なお、色変換部102は、変換手段の一例である。
色変換パラメータは、入力色データに乗算するゲインであっても良い。すなわち、ゲインは、色毎に1つ存在することになる。例えば、色変換パラメータがゲインの場合、色変換パラメータは、R値、G値及びB値の入力色データ及び出力色データの比率と、Y値及びC値の固定値の出力色データとを含んでもよい。
また、色変換パラメータは、LUT(Look Up Table)であっても良い。LUTは、入力画像データの信号レベルと出力画像データの信号レベルの対応関係を色毎に示すテーブルデータである。具体的には、LUTは、入力色データ(R値、G値及びB値)と、表示部103に出力される出力色データ(R値、G値、B値、Y値及びC値)とを色毎に1対1に対応付ける。
なお、色変換パラメータは、ゲイン及びLUTに限定されない。例えば、色変換パラメータは、入力色データ及び出力色データの関係を示す関数であってもよい。
色変換部102は、色変換パラメータを用いて変換した画像データを表示部103に出力する。
なお、色変換パラメータは、ゲイン及びLUTに限定されない。例えば、色変換パラメータは、入力色データ及び出力色データの関係を示す関数であってもよい。
色変換部102は、色変換パラメータを用いて変換した画像データを表示部103に出力する。
表示部103は、色変換部102が変換した4色以上の原色で表現された画像データに従って画像を表示デバイスに表示する機能を有する。
表示部103は、例えば、液晶パネルやOLED(有機エレクトロルミネッセンス)などであり、4色以上の原色で画像を表示するデバイスである。本実施形態における表示部103は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)、Y(Yellow)、C(Cyan)の5原色で画像を表示する。RGBYCデータはそれぞれ8ビット(0から255)の値域を持つ。
また、表示部103は、MEMS(Micro Electro-Mechanical System)シャッター方式又
はDLP(Digital Light Processing)方式を用いる表示装置であってもよい。
なお、表示部103は、色変換が行われた画像データを表示デバイスに表示する場合に限定されず、記憶領域に記録してもよい。
表示部103は、例えば、液晶パネルやOLED(有機エレクトロルミネッセンス)などであり、4色以上の原色で画像を表示するデバイスである。本実施形態における表示部103は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)、Y(Yellow)、C(Cyan)の5原色で画像を表示する。RGBYCデータはそれぞれ8ビット(0から255)の値域を持つ。
また、表示部103は、MEMS(Micro Electro-Mechanical System)シャッター方式又
はDLP(Digital Light Processing)方式を用いる表示装置であってもよい。
なお、表示部103は、色変換が行われた画像データを表示デバイスに表示する場合に限定されず、記憶領域に記録してもよい。
色変換パラメータ生成部200は、入力された画像データを、出力する画像データに変換する場合に用いられる色変換パラメータを生成する機能を有する。色変換パラメータ生成部200は、測色値取得部201、知覚値算出部202、基準知覚値算出部203及び色変換パラメータ作成部204から構成される。色変換パラメータ生成部200は、例えば、アプリケーションソフトウェアなどのコンピュータプログラムにより提供されてもよい。
色変換パラメータは、入力色データを出力色データに変換するために用いられるデータである。色変換部102は、色変換パラメータを用いて入力データを、表示部103に目標色を表示するための出力色データに変換する。ここで目標色は、入力色データを入力したときに表示部103で表示されるべき色である。
以下、色変換パラメータ生成部200の各構成について説明する。
測色値取得部201は、色変換パラメータを算出するための測色値を取得する機能を有する。測色値は、例えば、表示部103に各原色を表示した際の三刺激値XYZである。
例えば、測色値取得部201は、表示部103において出力される原色毎に測色値を取得する。具体的には、測色値取得部201は、R、G、B、Y及びCの原色を、それぞれ表示部103に出力した場合の測色値(X値、Y値、Z値)を取得する。
測色値取得部201は、入力された測色値を知覚値算出部202に出力する。
測色値取得部201は、色変換パラメータを算出するための測色値を取得する機能を有する。測色値は、例えば、表示部103に各原色を表示した際の三刺激値XYZである。
例えば、測色値取得部201は、表示部103において出力される原色毎に測色値を取得する。具体的には、測色値取得部201は、R、G、B、Y及びCの原色を、それぞれ表示部103に出力した場合の測色値(X値、Y値、Z値)を取得する。
測色値取得部201は、入力された測色値を知覚値算出部202に出力する。
知覚値算出部202は、出力色データの候補となる複数の候補色データと、各候補色データに対応する知覚値とを算出する機能を有する。候補色データは、色変換後の出力色データの候補となるR値、G値、B値、Y値及びC値を示す。また、知覚値は、各候補色データの画像を表示部103に表示した場合に表現される色を人間が観察したときに知覚する三刺激値を表す。
具体的には、知覚値算出部202は、測色値取得部201が取得した測色値に基づいて目標色を表現可能な候補色データを複数算出する。
また、知覚値算出部202は、算出した候補色データ毎に、知覚値を算出する。例えば、知覚値算出部202は、算出した候補色データが5つある場合、5つの候補色データに対応する知覚値をそれぞれ算出する。
具体的には、知覚値算出部202は、測色値取得部201が取得した測色値に基づいて目標色を表現可能な候補色データを複数算出する。
また、知覚値算出部202は、算出した候補色データ毎に、知覚値を算出する。例えば、知覚値算出部202は、算出した候補色データが5つある場合、5つの候補色データに対応する知覚値をそれぞれ算出する。
知覚値は、例えば、候補色データを表示した際の分光スペクトルと、CIE(国際照明委員会)から提案されている複数の等色関数から算出したXYZ値である。CIE170-1モデルに
よれば、人間の視覚特性すなわち等色関数が常に一定ではなく、個人差(年齢差)や視野角差により変化する。本実施例においては、年齢差に基づく等色関数を用いた例について説明する。なお、知覚値は、知覚色データの一例である。
知覚値算出部202は、算出した複数の候補色データと各候補色データに対応する知覚値とをそれぞれ色変換パラメータ作成部204に出力する。
なお、知覚値算出部202は、第2算出手段の一例である。
よれば、人間の視覚特性すなわち等色関数が常に一定ではなく、個人差(年齢差)や視野角差により変化する。本実施例においては、年齢差に基づく等色関数を用いた例について説明する。なお、知覚値は、知覚色データの一例である。
知覚値算出部202は、算出した複数の候補色データと各候補色データに対応する知覚値とをそれぞれ色変換パラメータ作成部204に出力する。
なお、知覚値算出部202は、第2算出手段の一例である。
基準知覚値算出部203は、基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚値(XYZ値)を算出する機能を有する。例えば、基準条件は、観察環境の光源の分光スペクトルである。
具体的には、基準知覚値算出部203は、基準条件である所定の光源の分光スペクトルと、目標色の分光反射率とを波長(又は波数)毎に乗算して分光スペクトルを算出する。続いて、基準知覚値算出部203は、算出した分光スペクトルとユーザの年齢層別の等色関数とに基づいて基準知覚値を年齢層毎に算出する。
なお、基準知覚値算出部203は、第1算出手段の一例である。
具体的には、基準知覚値算出部203は、基準条件である所定の光源の分光スペクトルと、目標色の分光反射率とを波長(又は波数)毎に乗算して分光スペクトルを算出する。続いて、基準知覚値算出部203は、算出した分光スペクトルとユーザの年齢層別の等色関数とに基づいて基準知覚値を年齢層毎に算出する。
なお、基準知覚値算出部203は、第1算出手段の一例である。
なお、色変換パラメータ生成部200は、基準条件としてA光源、C光源、D65光源
などの定まった各光源の分光スペクトルをメモリ等に予め記憶しておいても良い。
また、目標色の分光反射率は、例えば、演色性の評価に用いる試験色毎の分光反射曲線でも良く、分光反射曲線は試験色毎に予め記憶しておいても良い。
また、等色関数は、例えば、CIE(国際照明委員会)から提案されている年齢層別の等色関数である。
なお、基準条件である所定の光源の分光スペクトルと、目標色の分光反射率とを波長毎に乗算した分光スペクトルは、目標色の光特性情報の一例である。また、ユーザの年齢層別の等色関数は、ユーザの色の知覚に関する知覚特性情報の一例である。また、年齢層ごとに算出された基準知覚値は、基準知覚色データの一例である。
などの定まった各光源の分光スペクトルをメモリ等に予め記憶しておいても良い。
また、目標色の分光反射率は、例えば、演色性の評価に用いる試験色毎の分光反射曲線でも良く、分光反射曲線は試験色毎に予め記憶しておいても良い。
また、等色関数は、例えば、CIE(国際照明委員会)から提案されている年齢層別の等色関数である。
なお、基準条件である所定の光源の分光スペクトルと、目標色の分光反射率とを波長毎に乗算した分光スペクトルは、目標色の光特性情報の一例である。また、ユーザの年齢層別の等色関数は、ユーザの色の知覚に関する知覚特性情報の一例である。また、年齢層ごとに算出された基準知覚値は、基準知覚色データの一例である。
色変換パラメータ作成部204は、色変換部102が画像データの色変換をする際に適用する色変換パラメータを作成する機能を有する。色変換パラメータ作成部204は、知覚値算出部202から候補色データと、候補色データ毎の知覚値とを取得する。また、色変換パラメータ作成部204は、基準知覚値算出部203から基準知覚値を取得する。
色変換パラメータ作成部204は、各候補色データの知覚値と基準知覚値を比較し、基準知覚値に近い知覚値に対応する候補色データを出力色データとして決定する。続いて、色変換パラメータ作成部204は、決定した出力色データを用いて色変換パラメータを作成する。例えば、色変換パラメータ作成部204は、入力色データのR値、G値及びB値と出力色データのR値、G値、B値、Y値及びC値との対応関係をLUTに格納する。
色変換パラメータ作成部204は、当該色変換パラメータを画像表示装置100の色変換部102に出力する。
なお、色変換パラメータ作成部204は、生成手段の一例である。
色変換パラメータ作成部204は、各候補色データの知覚値と基準知覚値を比較し、基準知覚値に近い知覚値に対応する候補色データを出力色データとして決定する。続いて、色変換パラメータ作成部204は、決定した出力色データを用いて色変換パラメータを作成する。例えば、色変換パラメータ作成部204は、入力色データのR値、G値及びB値と出力色データのR値、G値、B値、Y値及びC値との対応関係をLUTに格納する。
色変換パラメータ作成部204は、当該色変換パラメータを画像表示装置100の色変換部102に出力する。
なお、色変換パラメータ作成部204は、生成手段の一例である。
なお、画像表示装置100及び色変換パラメータ生成部200は、例えば、CPU(プロセッサ)、メモリ、通信モジュール、I/Oなどを備えるコンピュータにより構成される。図1に示す各機能部は、CPU(プロセッサ)が必要なプログラムを実行することにより実現される。
(動作例の説明)
図2は、色変換パラメータを生成する処理の流れの例を示す図である。以下では、本実施形態における色変換パラメータ生成部200が画像表示装置100に適用する色変換パラメータを計算する際の動作の一例を説明する。図2に示すフローチャートでは、R=255、G=255、B=255の入力色データを入力した時に表示部103に目標色(D65光源の白色点)が表示されるように入力色データを変換する色変換パラメータを算出する。なお、本フローチャートでは、目標色が「D65光源の白色」の場合について説明するが、目標色はD65光源の白色以外の色としてもよい。
ステップS11において、画像表示装置100は、表示部103に原色の画像を表示させ、表示された画像を測色器で測定し、原色の画像の測色値(XYZ値)を取得する。なお、原色の画像の測色値(XYZ値)は、ユーザによって測定されてもよい。
図2は、色変換パラメータを生成する処理の流れの例を示す図である。以下では、本実施形態における色変換パラメータ生成部200が画像表示装置100に適用する色変換パラメータを計算する際の動作の一例を説明する。図2に示すフローチャートでは、R=255、G=255、B=255の入力色データを入力した時に表示部103に目標色(D65光源の白色点)が表示されるように入力色データを変換する色変換パラメータを算出する。なお、本フローチャートでは、目標色が「D65光源の白色」の場合について説明するが、目標色はD65光源の白色以外の色としてもよい。
ステップS11において、画像表示装置100は、表示部103に原色の画像を表示させ、表示された画像を測色器で測定し、原色の画像の測色値(XYZ値)を取得する。なお、原色の画像の測色値(XYZ値)は、ユーザによって測定されてもよい。
図3は、原色の画像を表示させた場合の測色値の一例を示す図である。図3は、左側に表示部103に表示される表示画像データのR値、G値、B値、Y値及びC値が示され、右側に表示画像データに対応する測色値(XYZ値)が示される。
図3において、表示部103にR=255、G=0、B=0、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXR、YR、ZRとする。表示部103にR=0、G=255、B=0、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXG、YG、ZGとする。表示部103にR=0、G=0、B=255、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXB、YB、ZBとする。表示部103にR=0、G=0、B=0、Y=255、C=0の画像を表示した際の測色値をXY、YY、ZYとする。表示部103にR=0、G=0、B=0、Y=0、C=255の画像を表示した際の測色値をXC、YC、ZCとする。
図3において、表示部103にR=255、G=0、B=0、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXR、YR、ZRとする。表示部103にR=0、G=255、B=0、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXG、YG、ZGとする。表示部103にR=0、G=0、B=255、Y=0、C=0の画像を表示した際の測色値をXB、YB、ZBとする。表示部103にR=0、G=0、B=0、Y=255、C=0の画像を表示した際の測色値をXY、YY、ZYとする。表示部103にR=0、G=0、B=0、Y=0、C=255の画像を表示した際の測色値をXC、YC、ZCとする。
ステップS12において、測色値取得部201は、ステップS11において測定した原色の表示画像データのR、G、B、Y及びCの値を取得する。
ステップS13において、知覚値算出部202は、表示画像データと測色値に基づいてR=255、G=255、B=255の画像データを入力した際に目標色が表示される出力画像データR値、G値、B値、Y値及びC値の組合せを複数算出する。
例えば、知覚値算出部202は、R、G、B、Y及びCのうち任意の2色の色データを固定値としてセットし、固定値でない残りの3色の値と目標色の三刺激値からマトリクス演算することで算出してもよい。すなわち、知覚値算出部202は、固定値のセット数分、残りの3色の値を算出することになる。
続いて、知覚値算出部202は、算出した出力画像データのR、G、B、Y及びCの組合せを候補色データとする。
ステップS13において、知覚値算出部202は、表示画像データと測色値に基づいてR=255、G=255、B=255の画像データを入力した際に目標色が表示される出力画像データR値、G値、B値、Y値及びC値の組合せを複数算出する。
例えば、知覚値算出部202は、R、G、B、Y及びCのうち任意の2色の色データを固定値としてセットし、固定値でない残りの3色の値と目標色の三刺激値からマトリクス演算することで算出してもよい。すなわち、知覚値算出部202は、固定値のセット数分、残りの3色の値を算出することになる。
続いて、知覚値算出部202は、算出した出力画像データのR、G、B、Y及びCの組合せを候補色データとする。
図4は、知覚値算出部202によって算出された目標色の候補色データの一例である。番号1〜5は、目標色を表示するための候補色データである。図4の例では、知覚値算出部202は、Y値及びC値を固定値とし、R値、G値及びB値をマトリクス演算により算出している。
例えば、知覚値算出部202は、番号1ではY=50、C=50とした場合のR値(215)、G値(179)及びB値(238)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号2ではY=0、C=0とした場合のR値(231)、G値(207)及びB値(248)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号3ではY=150、C=150とした場合のR値(184)、G値(127)及びB値(218)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号4ではY=128、C=0とした場合のR値(173)、G値(155)及びB値(251)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号5ではY=255、C=0とした場合のR値(116)、G値(102)及びB値(255)を算出する。
例えば、知覚値算出部202は、番号1ではY=50、C=50とした場合のR値(215)、G値(179)及びB値(238)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号2ではY=0、C=0とした場合のR値(231)、G値(207)及びB値(248)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号3ではY=150、C=150とした場合のR値(184)、G値(127)及びB値(218)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号4ではY=128、C=0とした場合のR値(173)、G値(155)及びB値(251)を算出する。また、知覚値算出部202は、番号5ではY=255、C=0とした場合のR値(116)、G値(102)及びB値(255)を算出する。
ステップS14において、知覚値算出部202は、ステップS13において算出した候補色データのそれぞれに対してユーザの等色関数を用いた際の知覚値(XYZ値)を算出する。
図5は、ユーザの等色関数の一例を示す図である。図5において、横軸は波長を示し縦軸は感度を示す。右側にピークを持つ等色関数は、波長毎にX値の感度を示す等色関数である。真ん中にピークを持つ等色関数は、波長毎にY値の感度を示す等色関数である。左側にピークを持つ等色関数は、波長毎にZ値の感度を示す等色関数である。実線はユーザが20歳の場合、破線はユーザが40歳の場合、点線はユーザが60歳の場合の等色関数の一例である。図5の例に示すようにユーザの等色関数は、ユーザの年齢毎に異なる。
図5は、ユーザの等色関数の一例を示す図である。図5において、横軸は波長を示し縦軸は感度を示す。右側にピークを持つ等色関数は、波長毎にX値の感度を示す等色関数である。真ん中にピークを持つ等色関数は、波長毎にY値の感度を示す等色関数である。左側にピークを持つ等色関数は、波長毎にZ値の感度を示す等色関数である。実線はユーザが20歳の場合、破線はユーザが40歳の場合、点線はユーザが60歳の場合の等色関数の一例である。図5の例に示すようにユーザの等色関数は、ユーザの年齢毎に異なる。
知覚値算出部202は、例えば、各候補色データの分光スペクトルとユーザの等色関数とに基づいて、候補色データ毎に知覚値を算出する。例えば、知覚値算出部202は、各候補色データの画像を表示部103に表示させ、分光光度計により測定した分光スペクトルを候補色データの分光スペクトルとして用いてもよい。または、知覚値算出部202は、表示部103の色再現特性を記憶したデータベースから各候補色の分光スペクトルのデータを取得してもよい。
また、本実施形態においてはユーザの等色関数は年齢毎にあるので、知覚値算出部202は、年齢毎の等色関数に基づいて、各候補色データに対応する知覚値を年齢毎に算出する。
また、本実施形態においてはユーザの等色関数は年齢毎にあるので、知覚値算出部202は、年齢毎の等色関数に基づいて、各候補色データに対応する知覚値を年齢毎に算出する。
次に年齢毎に算出された各候補色データの知覚値の具体例を示す。
図6は、候補色データと知覚値の一例を示す。図6の左側には、各候補色データのR値、G値、B値、Y値及びC値が示され、右側には、候補色データに対応する20歳、40
歳及び60歳の知覚値(XYZ値)が示される。
例えば、1番の候補色データは、R=215、G=179、B=238、Y=50、C=50である。このとき、20歳の知覚値はX1、Y1、Z1、40歳の知覚値はX2、Y2、Z2、60歳の知覚値はX3、Y3、Z3である。なお、他の番号の候補色データに関しても、同様に各年齢の知覚値が対応付けられる。
知覚値算出部202は、算出した各候補色データと知覚値の組み合わせを色変換パラメータ作成部204に出力する。
図6は、候補色データと知覚値の一例を示す。図6の左側には、各候補色データのR値、G値、B値、Y値及びC値が示され、右側には、候補色データに対応する20歳、40
歳及び60歳の知覚値(XYZ値)が示される。
例えば、1番の候補色データは、R=215、G=179、B=238、Y=50、C=50である。このとき、20歳の知覚値はX1、Y1、Z1、40歳の知覚値はX2、Y2、Z2、60歳の知覚値はX3、Y3、Z3である。なお、他の番号の候補色データに関しても、同様に各年齢の知覚値が対応付けられる。
知覚値算出部202は、算出した各候補色データと知覚値の組み合わせを色変換パラメータ作成部204に出力する。
ステップS15において、基準知覚値算出部203は、基準光源であるD65光源の分光スペクトルと目標色の分光反射率とを波長毎に乗算し、乗算した分光スペクトルを算出する。
基準知覚値算出部203は、当該乗算した分光スペクトルと、ユーザの年齢毎の等色関数とに基づいてユーザの年齢毎の基準知覚値(XYZ値)を算出する。
図7は、ユーザの年齢毎の基準知覚値の一例を示す図である。図7において、20歳の基準知覚値は、XS20、YS20、ZS20である。40歳の基準知覚値は、XS40、YS40、ZS40である。60歳の基準知覚値は、XS60、YS60、ZS60である。基準知覚値算出部203は、算出した基準知覚値を色変換パラメータ作成部204に出力する。
基準知覚値算出部203は、当該乗算した分光スペクトルと、ユーザの年齢毎の等色関数とに基づいてユーザの年齢毎の基準知覚値(XYZ値)を算出する。
図7は、ユーザの年齢毎の基準知覚値の一例を示す図である。図7において、20歳の基準知覚値は、XS20、YS20、ZS20である。40歳の基準知覚値は、XS40、YS40、ZS40である。60歳の基準知覚値は、XS60、YS60、ZS60である。基準知覚値算出部203は、算出した基準知覚値を色変換パラメータ作成部204に出力する。
ステップS16において、色変換パラメータ作成部204は、ステップS14において知覚値算出部202が算出した各候補色データの知覚値を色度に換算する。さらに、色変換パラメータ作成部204は、ステップS15において基準知覚値算出部203が算出した基準知覚値を色度に換算する。
図8は、各候補色データの知覚値及び基準知覚値の色度を示す図である。図8のxy座標において、横軸は色度x、縦軸は色度yを示す。図8のxy座標にプロットされた点A1から点A5は、候補色データの番号1から番号5の20歳の知覚値である。点B1から点B5は候補色データの番号1から番号5の40歳の知覚値である。点C1から点C5は候補色データの番号1から番号5の60歳の知覚値である。また、点Dは20歳の基準知覚値、点Eは40歳の基準知覚値、点Fは60歳の基準知覚値である。
図8は、各候補色データの知覚値及び基準知覚値の色度を示す図である。図8のxy座標において、横軸は色度x、縦軸は色度yを示す。図8のxy座標にプロットされた点A1から点A5は、候補色データの番号1から番号5の20歳の知覚値である。点B1から点B5は候補色データの番号1から番号5の40歳の知覚値である。点C1から点C5は候補色データの番号1から番号5の60歳の知覚値である。また、点Dは20歳の基準知覚値、点Eは40歳の基準知覚値、点Fは60歳の基準知覚値である。
ステップS17において、色変換パラメータ作成部204は、基準知覚値に近い知覚値に対応する候補色データを選択し、選択した候補色データによって色変換パラメータを生成する。
具体的には、図8において、色変換パラメータ作成部204は、番号1から番号5の中の知覚値のうち、基準知覚値との距離が最も近い知覚値に対応する候補色データを選択する。
図8の例では、色変換パラメータ作成部204は、候補色データの番号1が各年齢において当該年齢の基準知覚値に最も距離が近いので1番の候補色データを選択する。
基準知覚値との距離が近い知覚値の番号が年齢毎に異なる場合、色変換パラメータ作成部204は、年齢毎の基準知覚値と知覚値の距離の総和が最も近い候補色データを選択するようにしても良い。
また、上記実施例においては、基準知覚値との距離が最も近い知覚値に対応する候補色データが選択されることを説明したが、これに限定されない。基準知覚値との距離が比較的近い知覚値に対応する候補色データが選択されてもよい。
具体的には、図8において、色変換パラメータ作成部204は、番号1から番号5の中の知覚値のうち、基準知覚値との距離が最も近い知覚値に対応する候補色データを選択する。
図8の例では、色変換パラメータ作成部204は、候補色データの番号1が各年齢において当該年齢の基準知覚値に最も距離が近いので1番の候補色データを選択する。
基準知覚値との距離が近い知覚値の番号が年齢毎に異なる場合、色変換パラメータ作成部204は、年齢毎の基準知覚値と知覚値の距離の総和が最も近い候補色データを選択するようにしても良い。
また、上記実施例においては、基準知覚値との距離が最も近い知覚値に対応する候補色データが選択されることを説明したが、これに限定されない。基準知覚値との距離が比較的近い知覚値に対応する候補色データが選択されてもよい。
続いて、色変換パラメータ作成部204は、選択した候補色データに基づいて色変換パラメータを作成する。例えば、色変換パラメータ作成部204は、選択された候補色データを出力色データとし、入力色データと出力色データとを対応付けるLUTを生成してもよい。
また、色変換パラメータ作成部204は、R、G及びBに関しては入力色データと出力
色データとの比率とし、Y、Cに関しては固定値とするゲインを生成してもよい。
例えば、ゲインは、R、G及びBに関しては{(入力色データ(R値、G値又はB値)
))/(出力色データ(R値、G値又はB値))}であってもよい。一方、画像データに
含まれない原色(Y値及びC値)の色変換パラメータに関しては、固定値であってもよい。
また、色変換パラメータ作成部204は、R、G及びBに関しては入力色データと出力
色データとの比率とし、Y、Cに関しては固定値とするゲインを生成してもよい。
例えば、ゲインは、R、G及びBに関しては{(入力色データ(R値、G値又はB値)
))/(出力色データ(R値、G値又はB値))}であってもよい。一方、画像データに
含まれない原色(Y値及びC値)の色変換パラメータに関しては、固定値であってもよい。
図2のフローチャートのステップS11からステップS17に従って、画像表示装置100は、D65光源の白色の入力色データに関する色変換パラメータを生成する。画像表示装置100は、R=255、G=255及びB=255以外の入力色データに関しても図2のフローチャートのステップS11からステップS17の処理を行ってもよい。
例えば、画像表示装置100は、色変換パラメータがLUTである場合、LUTの全ての入力色データに対して図2のフローチャートと同様の計算を行い、出力色データを計算する。続いて、画像表示装置100は、各色の入力色データと出力色データとをLUTに格納することで、各色の入力色データと出力色データとを対応付けたLUTを生成する。
色変換パラメータ作成部204は、生成した色変換パラメータを画像表示装置100の色変換部102に設定する。
例えば、画像表示装置100は、色変換パラメータがLUTである場合、LUTの全ての入力色データに対して図2のフローチャートと同様の計算を行い、出力色データを計算する。続いて、画像表示装置100は、各色の入力色データと出力色データとをLUTに格納することで、各色の入力色データと出力色データとを対応付けたLUTを生成する。
色変換パラメータ作成部204は、生成した色変換パラメータを画像表示装置100の色変換部102に設定する。
次に、画像表示装置100に画像データを入力した際の動作を説明する。例えば、画像データ入力部101にR=255、G=255、B=255の入力色データが入力されると、色変換部102は設定された色変換パラメータに従って出力色データに変換する。
例えば、図2のフローチャートのステップS17において図6における候補色データの番号1のR値、G値、B値、Y値及びC値が色変換部102に設定されている。したがって、色変換部102は、入力画像データを、色変換パラメータによりR=215、G=179、B=238、Y=50、C=50の出力色データに変換する。画像表示装置100は、当該出力色データに基づいて表示部103に画像を表示する。
例えば、図2のフローチャートのステップS17において図6における候補色データの番号1のR値、G値、B値、Y値及びC値が色変換部102に設定されている。したがって、色変換部102は、入力画像データを、色変換パラメータによりR=215、G=179、B=238、Y=50、C=50の出力色データに変換する。画像表示装置100は、当該出力色データに基づいて表示部103に画像を表示する。
例えば、表示された画像を20歳の個人が見ると、X=X1、Y=Y1、Z=Z1のように見え、このとき色度は図8の点A1に位置する。点A1は、20歳の個人が基準条件で目標色を見た時の色である点Dと色の距離が近い。また、40歳の個人が見ると、X=X2、Y=Y2、Z=Z2のように見え、このとき色度は図8の点B1に位置する。点B1は、40歳の個人が基準条件で目標色を見た時の色である点Eと色の距離が近い。また、60歳の個人が見ると、X=X3、Y=Y3、Z=Z3のように見え、このとき色度は図8の点C1に位置する。点C1は、60歳の個人が基準条件で目標色を見た時の色である点Fと色の距離が近い。
これにより、各ユーザの年齢が異なる場合においても、表示部103に表示された画像の色の見え方の違いが小さくなるように表示される。
これにより、各ユーザの年齢が異なる場合においても、表示部103に表示された画像の色の見え方の違いが小さくなるように表示される。
以上述べたように、本実施例によれば、各ユーザの等色関数に応じて変化する色の見え方の違いをより低減させることができる。そのため、例えば、基準条件で撮影をした時、または、基準光源下に置かれた印刷物などと画像表示装置100に表示された画像の色の見え方の差が低減される。
なお、本実施形態の色変換部102と色変換パラメータ生成部200とは、同一のハードウェア内に存在していなくともよい。また、色変換部102による第1の色データから第2の色データへの変換と、色変換パラメータ生成部200による色変換パラメータの生成は、同時に行われなくともよい。すなわち、色変換パラメータ生成部200は、あらかじめ色変換パラメータを生成しておいてもよい。
なお、本実施形態の色変換部102と色変換パラメータ生成部200とは、同一のハードウェア内に存在していなくともよい。また、色変換部102による第1の色データから第2の色データへの変換と、色変換パラメータ生成部200による色変換パラメータの生成は、同時に行われなくともよい。すなわち、色変換パラメータ生成部200は、あらかじめ色変換パラメータを生成しておいてもよい。
<その他の実施例>
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおけ
る1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
なお、実施例1はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例1の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおけ
る1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
なお、実施例1はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例1の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。
また、実施例1の装置の各機能部は、個別のハードウェアであってもよいし、そうでなくてもよい。2つ以上の機能部の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。1つの機能部の複数の機能のそれぞれが、個別のハードウェアによって実現されてもよい。1つの機能部の2つ以上の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。また、各機能部は、ハードウェアによって実現されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、装置が、プロセッサと、制御プログラムが格納されたメモリとを有していてもよい。そして、装置が有する少なくとも一部の機能部の機能が、プロセッサがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。
実施例1においては、3つの年齢の等色関数に応じた色変換パラメータが生成されたが、これに限定されない。例えば、色変換パラメータ生成部200は、1つの年齢の等色関数に応じた色変換パラメータを生成してもよい。また、色変換パラメータ生成部200は、3つ以上の年齢の等色関数に応じた色変換パラメータを生成してもよい。
実施例1においては、年齢毎の等色関数に応じた色変換パラメータが生成されたが、これに限定されない。例えば、色変換パラメータ生成部200は、視野角(0度、5度、10度、15度・・・)毎の等色関数に応じて色変換パラメータを生成してもよい。
例えば、画像表示装置100は、同じR値、G値及びB値の入力色データに関し、表示部103に対する視野角毎に異なる出力色データを格納したLUTを色変換パラメータとして用いてもよい。
実施例1においては、年齢毎の等色関数に応じた色変換パラメータが生成されたが、これに限定されない。例えば、色変換パラメータ生成部200は、視野角(0度、5度、10度、15度・・・)毎の等色関数に応じて色変換パラメータを生成してもよい。
例えば、画像表示装置100は、同じR値、G値及びB値の入力色データに関し、表示部103に対する視野角毎に異なる出力色データを格納したLUTを色変換パラメータとして用いてもよい。
1:画像表示装置100、2:画像データ入力部101、3:色変換部102、4:表示部103、5:色変換パラメータ生成部200、6:測色値取得部201、7:知覚値算出部202、8:基準知覚値算出部203、9:色変換パラメータ作成部204
Claims (9)
- 第1の色空間の第1の色データを、前記第1の色空間よりも次元の数が多い第2の色空間の第2の色データに変換する場合に用いられる変換パラメータを生成する生成手段と、
生成された前記変換パラメータを用いて前記第1の色データを前記第2の色データに変換する変換手段と、
基準条件の下において前記第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、前記基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出する第1算出手段と、
前記第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを前記候補色データ毎に算出する第2算出手段と、
を備え、
前記生成手段は、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成することを特徴とする色変換装置。 - 前記第1算出手段は、前記光特性情報と複数の知覚特性情報とに基づいて、基準知覚色データを知覚特性情報ごとに算出し、
前記第2算出手段は、知覚特性情報ごとに第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記複数の知覚特性情報とに基づいて、各々の知覚特性情報に関し、知覚色データを前記候補色データ毎に算出し、
前記生成手段は、各々の知覚特性情報に関し、算出された複数の知覚色データのうち、基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成することを特徴とする請求項1に記載の色変換装置。 - 前記基準条件は、目標色を観察する時の光源の条件を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の色変換装置。
- 前記光特性情報は、前記光源の分光スペクトルと目標色の分光反射率とを乗算した分光スペクトルを含むことを特徴とする請求項3に記載の色変換装置。
- 前記第2算出手段は、
前記第2の色空間を持つ表示部に複数の所定の色を表示した場合の測色値を用いて、前記表示部において前記目標色を表現可能な複数の候補色データを設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の色変換装置。 - 前記生成手段は、
前記複数の知覚色データと前記基準知覚色データとをそれぞれ色度に変換して座標にプロットし、プロットされた前記複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに最も距離が近い知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータを生成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の色変換装置。 - 前記知覚特性情報は、年齢毎の等色関数を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の色変換装置。
- 第1の色空間の第1の色データを、前記第1の色空間よりも次元の数が多い第2の色空間の第2の色データに変換する場合に用いられる変換パラメータを生成するステップと、
生成された前記変換パラメータを用いて前記第1の色データを前記第2の色データに変換するステップと、
基準条件の下において前記第1の色データにより表現される目標色の光特性情報と、色の知覚に関する知覚特性情報とに基づいて、前記基準条件の下で人間が目標色を観察したときに知覚する色を表す基準知覚色データを算出するステップと、
前記第2の色データの候補として設定される複数の候補色データのそれぞれと前記知覚特性情報とに基づいて、人間が各候補色データで表現される色を観察したときに知覚する色を表す知覚色データを前記候補色データ毎に算出するステップと、
を有し、
前記生成するステップでは、算出された複数の知覚色データのうち、前記基準知覚色データに応じた知覚色データに対応する候補色データに基づいて変換パラメータが生成されることを特徴とする色変換方法。 - 請求項8に記載の色変換方法の各ステップ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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