JP3658104B2

JP3658104B2 - 環境照明光特定装置

Info

Publication number: JP3658104B2
Application number: JP26061196A
Authority: JP
Inventors: 利幸水野; 敬信白岩; 由美子日高
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-10-01
Also published as: JPH10105145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は環境照明光を測定し、測定結果に基づき環境照明光を特定する環境照明光特定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿データをコンピュータに取り込みＣＲＴなどのカラーデスプレィ画面上に表示し、必要なデザインや色変更を加えた後にプリンタなどに出力しハードコピーを得る事が一般の事務所等でも多く行われる様になってきた。
【０００３】
しかし、カラーデスプレー（ＣＲＴ等）は光源色であるのに対し、プリンタからの出力色は物体色であることや観察する環境の照明光の違い等により色再現域や発色メカニズムは異なる。そこでそれぞれのデバイス、例えばＣＲＴではＲＧＢ信号により、プリンタであればＣＭＹＫデータで表せる色空間を国際照明委員会（ＣＩＥ）で定められている色空間値ＸＹＺなどに変換し、色空間値からそれぞれのデバイスの色信号に変換し出力する。しかし、デバイスが異なると同じ色空間値でも色再現の誤差が生じたり再現範囲が一致しないのが普通である。このため、信号変換時にプロファイルと言う変換テーブルが用いられ、色データはある補正が加えられ出力信号に変換される。このプロファイルの作成は目的のデバイスに種々の色画像データを与えて、その出力させた色画像を測色し、画像データと測色値を対応したテーブルを作成する事により得られる（プリンタの場合）。ところがこれらのプロファイル作成時の環境照明光は図４に示す様な分光強度を持ったＣＩＥで決められた標準照明光での値と仮定しているので、環境照明光が変化するとＣＲＴとプリンタ出力物では色の変化率が異なるために、異なった色に見える。そこで厳密な色合わせを行う場合にはプロファイル作成時の標準照明光と環境照明光をほぼ同じにする事や、環境照明光の種類を測定して更に色補正プロセスを加える事を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところがプロファイル作成時の標準照明と環境照明光をほぼ同じにする様な事はどの場所でも簡単にはできず、めんどうで高価な物となるので一般の事務所などでは困難である。また、観察する環境照明光を測定して色補正する従来方法では図７に示す様に可視域光（波長３８０〜７８０ｎｍ）の３色、ＲＧＢ感度を持った光検出器での測定が行われ、色温度や環境照明光が判定され色補正を行っている。ところが従来の３色で色温度を測定し補正する方法では輝線の影響で演色性が悪くなる蛍光灯や、蛍光灯とそれ以外が混じった光源では適用できない問題があった。例えば、事務所などで多くみられるこのような照明光は図５に示すように、分光的な方法で測定すると屋外光と輝線の影響がはっきりと現われており、蛍光灯のフリッカー、輝線の検出だけでは問題があった。また、輝線の混じった３色の光検出手段の測定では輝線の波長出力が大きくなり、それ以外の波長光出力は相対的に少ないため、外光が混じった照明光変動を精度良く測定する事は難しかった。このため、時間的、コスト的に負荷のかかる、分光的な測定方法を使用せざるを得なかった。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で光源の輝線に影響されずに正確に環境照明光を特定できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像処理装置は以下の様な特徴を有する。
【０００７】
本願請求項１の発明は、主たる分光感度特性のピークが蛍光灯の主要輝線のピークと一致しない波長帯に感度を有する短波長光検出部と、分光感度特性が赤色に感度を有する長波長光検出部という２つの光検出部で構成される環境照明光測定手段と、前記長波長光検出部と短波長検出部の出力比と、該長波長光検出部の出力の大きさとの関係から前記環境照明光を特定する環境照明光特定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本願請求項４記載の発明は、主たる分光感度特性のピークが光源の最大輝線のピークと一致しない波長帯に感度を有する短波長光検出部と、分光感度特性が赤色に感度を有する長波長検出部で構成される環境照明光測定手段と、前記短波長検出部と前記長波長検出部の出力比及び出力の大きさに基づき前記環境照明光を特定する環境照明光特定手段を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に関わる、色画像処理装置について画像データを入力し、プリンターやモニターに出力する場合に利用した、画像入出力のブロック構成例を表した物である。
【００１０】
０１は環境照明光で主たる明るさは蛍光灯で、図３に示すような分光強度分布を持ち、原画像１０や出力先のプリント３１、出力モニタ３２を照明している。１１は入力画像信号で標準の照明光で得られた、例えばＮＴＳＣのＲＧＢ信号の形で取り込まれた画像信号である。２０は色画像処理部で、画像信号を蛍光灯照明下での出力に適した信号とする処理を行う。この色画像処理部は入力信号に対し、入力画像信号の特性に基づく補正パラメータを用いた濃度補正やγ補正を行い、色度信号ＸＹＺに変換する入力信号処理部２１、色度信号に環境照明光情報などを加味して最適な補正を加える色補正処理部２２、色補正した信号Ｘ′Ｙ′Ｚ′をプリンタ出力に適した信号Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋに変換するプリンタ色処理部２３、同じく信号Ｘ′Ｙ′Ｚ′をモニタ出力に適した信号ＲＧＢに変換するモニタ色処理部２４等から構成され、全体は図示しないＣＰＵで制御される。ＣＭＹＢｋ信号３０は図示しないプリンタ部で出力画像としてのプリント物３１を得、ＲＧＢ信号はＣＲＴ等のモニタ３２で出力表示される。
【００１１】
色補正処理部２２は標準照明光とは異なる環境照明光に基づく補正を行う環境照明光補正処理部２２ａと環境照明光特定手段４２やスキャナ照明情報等から補正量信号を発する光源補正テーブル２２ｂ、そして標準照明光に依存した色補正を行うルックアップテーブル２２ｃからなる。４０は環境照明光検知手段でプリント物３１やモニタ３２を観察する環境照明光０１を検知し色度値や明るさのデータをメモリ４１に蓄えることができる。
【００１２】
環境照明光測定手段は図２（ａ）の様な配置の受光部と図２（ｂ）の様な分光感度特性を持ち、シリコンフォトセルとフィルターにより選択された光が受光される構造であって、分光感度特性が蛍光灯の主要輝線以外の４９０ｎｍに最高感度を有する光検出手段と最高感度が６９０ｎｍの赤色に感度を有する光検出手段で構成される。このような構成を取ることにより輝線の強い影響を除いた照明光の変化がＳＮの良い状態で測定される。
【００１３】
照明光源の特定方法は照明に含まれる赤色光強度と短波長側強度が図３や図５に示すように照明光源により大きく変わるので、赤色以外と赤色の出力を測定した後、その比を算出し、更に、照明の明るさ等も加味して、予めメモリされている光源データと比較して行うことになる。図６は環境照明光測定手段からの出力とその比を環境光の変化に応じてプロットしたもので縦軸が２つの光検出手段からの合計の出力、横軸が赤色に感度を有する光検出手段からの出力に対する短波長光検出手段からの出力の割合を示したものであり、プロット点Ａは基準照明光の白色蛍光灯での値である。
【００１４】
環境照明光特定手段４２はこのような値をもとにＢ点の測定結果であれば短波長の出力が小さいので白熱灯であると判断し、また、Ｆ点は赤色の出力が小さい事や、明るさも加味し蛍光灯と判断する。同じようにＤ点は出力が大きく明るいので昼光、Ｃ、Ｇ、Ｈは明るさがやや明るいので蛍光灯照明に屋外光が入り込んだと判断し、比率に応じて午後（Ｇ点）や青空（Ｃ点）と特定する。Ｅ点は暗く赤みが多いので古い蛍光灯等とする。
【００１５】
次いで図１を用いて動作を説明する。原画像１０は図示しないスキャナーで読みとられ、標準の照明で得られた入力画像信号１１としてはＲＧＢ信号の形で取り込まれ、入力信号処理部２１で公知の方法を用い濃度補正やγ補正され色度信号ＸＹＺに変換される。
【００１６】
更に、色補正処理部２０で標準照明光に対応したマトリックスに基づくルックアップテーブル２２ｃを用いて色度信号ＸＦ、ＹＦ、ＺＦ、に変換するカラーマッチング処理を行う。このカラーマッチング処理は、予め複数格納されているプロファイルの中から出力デバイスに対応するプロファイルを選択し、該プロファイル内のルックアップテーブルを用いて行う。なお、プロファイルは不図示のＲＡＭに格納されており、プロファイルの選択及びルックアップテーブルのルックアップテーブル２２ｃへの設定は不図示のＣＰＵによって行われる。
【００１７】
このカラーマッチング処理によれば、入力デバイスと出力デバイスの色再現範囲の違いを考慮した色補正を行うことができる。
【００１８】
一方、環境光測定手段４０はプリント物３１を観察する環境照明光０１を測定しそのデータをメモリー４１に蓄えているので、図示しないＣＰＵは測定した環境照明光情報に応じて、環境照明光特定手段４２で光源を特定する。そして予め実験で求められている外光補正テーブル部２２ｂから、該特定された光源に対応する補正すべき白色データの三原色ＲＷＧＷＢＷ信号を環境照明光補正処理２２ａに送り、補正に使用される様にコントロールする。
【００１９】
環境光照明補正処理は照明光により基準白色点が変化するとみなして、例えば以下に示すフォン・クリース（ＶｏｎＫｒｉｅｓ）の色順応予測式を使用して行う。
【００２０】
【外１】

【００２１】
ここで、（Ｍ）は基本原色から定義される３×３マトリックスで表せる常数であり、標準照明光に基づき作成される。また、（Ｄ）は白点色のシフト量であり、以下の様に表せる。
【００２２】
【外２】

ここでＲｋ＝ＲＷ／ＦＲ
Ｇｋ＝ＧＷ／ＦＧ
Ｂｋ＝ＢＷ／ＦＢ
であり、標準照明光に関する三原色ＦＲ、ＦＧ、ＦＢは標準照明光下のプリント紙やモニタ白色点を示す三刺激値ＦＸ、ＦＹ、ＦＺより求められる。
【００２３】
この環境照明光補正処理によれば標準光源に依存するＸＦ、ＹＦ、ＺＦを標準と異なった環境光に色順応したＸ′、Ｙ′、Ｚ′に補正することができる。
【００２４】
環境照明光補正処理により標準照明光と比べて違う色に再現され変動した環境照明光に合う様に補正される。
【００２５】
当然ながら濃度（明度）が出力範囲を超える物に対しては、公知の方法で更に補正を加えることも可能である。
【００２６】
なお、測定された環境光が標準照明光と同一である場合は、不図示のＣＰＵの制御によりルックアップテーブル２２ｃの出力を補正された三刺激値信号Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′としてプリンター色処理部２３に出力する。
【００２７】
色補正部で補正された三刺激値信号Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′をプリンタ色処理部２３でプリンタ出力に適したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋ信号３０に変換し、モニタ色処理部２２ｃでモニタの表示に最適なＲ′、Ｇ′、Ｂ′に変換される。これらの変換は公知の方法を用いて行われ、出力画像としてのプリント物３１や、モニタ画像を得る。
【００２８】
以上の構成を取り入れた色画像処理装置では、蛍光灯の主要輝線以外に感度を有する環境照明光測定手段により、輝線を除いた照明光の強度が測定されるので、蛍光灯に他の照明光が混じり変化した場合でも正確に環境照明光出力が得られる。更に、環境照明光特定手段では環境照明光の長波長光出力と蛍光灯輝線を除いた短波長光出力の割合と出力から基準環境照明光の変化を把握でき、照明光の種類が特定できる。
【００２９】
また、プロファイルデータを作成した標準照明光と観察する環境照明光が異なっても、環境照明光測定手段により、照明光の変化に応じた環境照明光が測定され、色補正手段により環境照明光に応じた色補正が成されるので、プリント物やＣＲＴを用いたプレビューア等でも再現色作成が正確に実現できる。さらに環境照明光の測定には二色の測定だけでもよく、構造が簡単でコスト的に有利となる効果がある。
【００３０】
（変形例）
上述の実施形態では環境光測定手段の分光感度特性が蛍光灯の主要輝線以外の４９０ｎｍに最高感度を有する光検出手段と最高感度が６９０ｎｍの赤色に感度を有する２つの光検出手段で構成されるようにしたが、最高感度の波長は前記の波長に限定されるのではない。また、５７０ｎｍ又は３９０ｎｍに最高感度を有する光検出器を併用することで構成しても良い。
【００３１】
本発明は複数の機器（たとえばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても一つの機器（たとえば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。
【００３２】
また前述した実施形態の機能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００３３】
またこの場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が前述した実施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自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００３４】
かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては例えばフロッピーディスク（商標）、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００３５】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００３６】
更に供給されたプログラムコードがコンピュータの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格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、簡単な構成で光源の輝線に影響されずに正確に環境照明光を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の構成を示す図。
【図２】実施形態における、環境光測定手段のセンサー部と相対分光感度を表す図。
【図３】蛍光灯の相対分光強度と実施例における、環境光測定手段の分光感度を表す図。
【図４】標準の照明光を示す図。
【図５】蛍光灯に外光が混じった場合の相対分光強度の例を示す図。
【図６】実施形態における環境照明光測定手段からの出力とその比を各種照明についてプロットした図。
【図７】蛍光灯の相対分光強度と従来の環境光測定手段の分光感度の例を示す図。

Claims

主たる分光感度特性のピークが蛍光灯の主要輝線のピークと一致しない波長帯に感度を有する短波長光検出部と、分光感度特性が赤色に感度を有する長波長光検出部という２つの光検出部で構成される環境照明光測定手段と、
前記長波長光検出部と短波長検出部の出力比と、該長波長光検出部の出力の大きさとの関係から前記環境照明光を特定する環境照明光特定手段とを有することを特徴とする環境照明光特定装置。
更に、前記特定された環境照明光に基づき入力色データに対して色補正を行う色補正手段を有することを特徴とする請求項１記載の環境照明光特定装置。
前記色補正が行われた色データを出力デバイスに出力する出力手段を有し、
前記色補正手段は、前記特定された環境照明光に応じた色順応処理および前記出力デバイスに応じたカラーマッチング処理を行うことを特徴とする請求項２記載の環境照明光特定装置。
主たる分光感度特性のピークが光源の最大輝線のピークと一致しない波長帯に感度を有する短波長光検出部と、分光感度特性が赤色に感度を有する長波長検出部で構成される環境照明光測定手段と、
前記短波長検出部と前記長波長検出部の出力比及び出力の大きさに基づき前記環境照明光を特定する環境照明光特定手段を有することを特徴とする環境照明光特定装置。