JP3815542B2

JP3815542B2 - 色変換装置、色変換係数算出装置、色変換方法、及び色変換係数算出方法

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Publication number: JP3815542B2
Application number: JP2000379522A
Authority: JP
Inventors: 智康松崎; 博章池上
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP2002182633A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された色信号を出力装置に応じた色信号に変換する色変換装置及び色変換方法と、その色変換装置及び色変換方法で用いるマトリックス係数及びＴＲＣのための関数を生成する色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
色信号のフォーマット形式の一つとして業界標準となっているＩＣＣプロファイルがある。近年、このＩＣＣプロファイルに色変換係数を記述しておき、この色変換係数を取り出し、ＯＳレベルでデバイスに依存しない色空間の色信号（デバイスインディペンデントカラー）を介して各デバイス毎の色空間における色信号へ色変換を行うのが一般的となってきている。デバイスに依存しない色空間としては、例えばＣＩＥＸＹＺやＣＩＥＬ^*ａ^*ｂ^*等が一般的に用いられている。また、上述のようなＯＳレベルでの色変換を行うシステムとして、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ（登録商標）のＣｏｌｏｒＳｙｎｃや、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のＩＣＭなどのＣＭＳ（ＣｏｌｏｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）が代表的である。
【０００３】
ＩＣＣプロファイルで規定されている表示装置については、式（１）、（２）に示すような、３×３マトリックス演算とＴＲＣ（ＴｏｎｅＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｖｅ）による色変換を用いた色管理法が取られている。
【数１】

【数２】

ただし、Ｒ，Ｇ，Ｂは指定したディスプレイのＲＧＢの値、ｆ，ｇ，ｈはＴＲＣの特性関数、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’はＴＲＣ後のＲＧＢ値、ｍ_stは色変換係数、ｓ，ｔはそれぞれ行数，列数、Ｘ，Ｙ，Ｚは三刺激値である。
【０００４】
出力装置の一つであるＣＲＴでは、ＲＧＢ各色の独立性が高く、ある程度は３色の加法則が成り立つといわれている。しかしながら、厳密には輝度信号が小さくなるほどその精度は悪くなる。それは、ＣＲＴなど自発光する表示装置は、非発光状態でも、計測器で計ると実際にはある程度の輝度を持つことによる。
【０００５】
この表示装置が非発光時の色は、出力装置固有の色とともに、観察者が画像を観察する環境も影響する。図５は、表示装置において観察される色の説明図である。図中、２１は表示装置、２２は観察者、２３は照明光である。表示装置２１は、ここでは自発光型の表示装置であるものとする。表示装置２１の発光によって放出された光は、観察者２２によって受け取られる。このとき、照明光２３から放射された光が表示装置２１の表面で反射され、観察者２２に届く。この照明光２３からの光の反射光は、例えば映り込みなどと呼ばれており、照明光２３以外からの光についても同様にして観察者２２に届くことになる。
【０００６】
観察者２２は、このようにして表示装置２１からの発光光と、照明光２３などの環境光の表示装置２１による反射光を受け取り、色を知覚することになる。従って、観察者２２は表示装置２１が非発光状態であっても、環境光の表示装置２１による反射光を受け取って、色を知覚してしまう。
【０００７】
このように、入力される色信号が０（黒）である場合でも、出力装置に固有の色（例えばＣＲＴ自体の色）や、環境光などの影響によって、ある程度の色が観測されることになる。
【０００８】
一方、ＴＲＣの特性関数を作成する際には、ＲＧＢ各色の色信号が０の場合、その色度も０として扱う。しかし、上述のように実際にはＲＧＢ各色の色信号が０の場合でも輝度が０ではないため、その分の誤差が含まれてしまう。また、一般的に分光放射輝度計では、１ｃｄ／ｍ²前後の低い輝度の被験物については測定中に誤差が生じやすく、こうした誤差もＴＲＣの特性関数に含まれてしまう。こうしたことから、表示装置用のＩＣＣプロファイルに記述されている色変換係数は、特に暗い色に関しては予測精度が良くないという問題を有していた。
【０００９】
これに対して、例えば特開平１１−１９０９８６号公報では、発光状態の測定値から非発光状態の色度を予測し、その予測値も含めてＴＲＣを作成している。しかしながら、非発光状態の色度を予測して補正するものの、最終的にはガンマ補正処理による制御を行っているので、特に輝度レベルの低い色の予測については、十分な精度は得ることができない。
【００１０】
また、基本的に式（３）のように黒の値を加算してからＴＲＣを適用することになるが、この場合には業界標準であるＩＣＣブロファイルなどには対応できないという問題があった。
【数３】

ただし、Ｘ_dark，Ｙ_dark，Ｚ_darkはディスプレイが制御できる範囲の三刺激値、Ｘ_amb，Ｙ_amb，Ｚ_ambは非発光状態の色度の三刺激値、Ｘ_light，Ｙ_light，Ｚ_lightは最終的に観察者の眼に届く三刺激値である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、出力装置、特に表示装置において、信号の輝度レベルの低い色であっても、高精度に予測可能な色変換係数決定を行うことができる色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法と、そのような色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法を用いて実際の色信号に対する色変換を行う色変換装置及び色変換方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、色変換装置及び色変換方法において用いるマトリックス係数やＴＲＣ特性関数を算出する色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法において、色度予測手段によって出力装置の色特性を示すｎ色の信号から構成された第１の色信号と該第１の色信号に対応する測定値のデータ対を用いてｎ色の１次色及びすべての色の信号が０の色信号を含む第２の色信号から第１の予測値を予測し、マトリックス係数算出手段によって第２の色信号と該第２の色信号から予測された第１の予測値を用いて、第１の予測値から前記第２の色信号へマトリックス変換するためのマトリックス係数及び定数項を決定し、定数項を０とし決定したマトリックス係数を用いてマトリックス演算手段により第１の色信号に対応する測定値から第３の色信号を算出し、ＴＲＣ算出手段によって第１の色信号と前記第３の色信号を用いて入出力が（０，０）を通らない任意形状のＴＲＣ特性関数、特に入力が０より大きな値において出力が０となるＴＲＣ特性関数を各色成分毎に作成することを特徴とするものである。さらに最適化手段を設け、ＴＲＣ特性関数及びマトリックス係数を同時に最適化するように構成してもよい。このとき、マトリックス係数算出手段で決定したマトリックス係数及びＴＲＣ算出手段で作成したＴＲＣ特性関数を初期値とし、非線形最適化手法を用いてＴＲＣ特性関数及びマトリックス係数を同時に最適化することができる。
【００１３】
なお、前記第２の色信号は、色信号を構成する色成分による１次色だけでなく、２次色、３次色を含むことができる。また、色度予測手段によって第１の予測値を予測する際に、色信号を構成する色成分による１次色及びすべての色の信号が０の色信号を用いたり、さらに２次色、３次色の第２の色信号を用いて第１の予測値の予測を行うことができる。さらにＴＲＣ算出手段においてＴＲＣ特性関数を作成する際には、第１の色信号と前記第３の色信号から最小自乗法によって求めることができる。
【００１４】
また本発明は、入力された色信号を出力装置に応じた色信号に変換する色変換装置及び色変換方法において、上述の本発明の色変換係数算出装置で算出されたマトリックス係数を用いて入力された色信号に対してマトリクス変換手段でマトリクス変換を行い、さらに、上述の本発明の色変換係数算出装置で算出されたＴＲＣ特性関数を用いてＴＲＣ変換手段で各色成分毎に色変換を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の色変換装置及び色変換方法の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１はマトリックス変換部、２はＴＲＣ変換部、３〜５はＴＲＣ特性関数である。ここでは入力のデバイスインディペンデントカラーとしてＣＩＥＸＹＺ色空間における色信号が入力されるものとする。そして出力装置としてＣＲＴやＬＣＤ等の表示装置に出力するための色信号（デバイスＲＧＢ）に変換する例を示している。
【００１６】
マトリックス変換部１は、式（４）に示すような所定のマトリックス係数（ここでは３×３のマトリックス係数）を用いてマトリックス演算を行い、入力されたデバイスインディペンデントな色信号を、リニアなＲＧＢ色空間の色信号に変換する。
【数４】

ただし、Ｒ，Ｇ，ＢはリニアなＲＧＢ色空間における色信号値、ｐ_ijはマトリックス係数、ｉ，ｊはそれぞれ行数，列数、Ｘ，Ｙ，Ｚは入力色信号値である。
【００１７】
ＴＲＣ変換部２は、各色成分毎にＴＲＣの特性関数３〜５を有しており、各色成分毎に対応するＴＲＣ特性関数を用いて１次元の色変換を行う。すなわちＴＲＣ特性関数３は、リニアなＲ信号を出力装置に依存したデバイスＲ信号への変換を行う。またＴＲＣ特性関数４は、リニアなＧ信号を出力装置に依存したデバイスＧ信号への変換を行う。ＴＲＣ特性関数５は、リニアなＢ信号を出力装置に依存したデバイスＢ信号への変換を行う。
【００１８】
ここで、ＴＲＣ特性関数３〜５は、ＲＧＢそれぞれの色成分について設定された１次元の変換特性を示しており、図１に示すように入出力が（０，０）を通らない任意形状の関数である。上述のように、ＣＲＴやＬＣＤ等の出力装置では、与える色信号が全て０（すなわち黒）であっても多少の色度を有している。これは、表示装置自体が無発光時にもある程度の色度を有していることに加え、照明光などの環境光の映り込みによる反射光など、様々な影響によるものである。従って、この色度の範囲にある色信号については、正確な色再現ができないことになるが、そればかりでなく、そのような色信号に応じて０以外の色信号を出力すると、所望の色と実際の表示色との色差はさらに増大してしまうことになる。ＴＲＣ変換部２では、このように色信号が全て０であるときの出力装置における色度を考慮し、入出力が（０，０）を通らない形状のＴＲＣ特性関数を用いて、それぞれの色成分における１次元の色変換を行っている。これによって、出力装置の黒レベルの補正や、環境光などの誤差要因を吸収させている。
【００１９】
次に、このようなマトリックス変換部１及びＴＲＣ変換部２において用いるマトリックス係数及びＴＲＣ特性関数を求めるための色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法について説明してゆく。
【００２０】
図２は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、１１はマトリックス算出部、１２は色度予測部、１３はマトリックス係数算出部、１４はマトリックス演算部、１５はＴＲＣ算出部である。図２に示す構成では、大きくマトリックス算出部１１、マトリックス演算部１４，ＴＲＣ算出部１５から構成されている。
【００２１】
マトリックス算出部１１は、例えば図１に示すマトリックス変換部１で使用するマトリックス係数を算出する。そのための構成として、マトリックス算出部１１は、色度予測部１２、マトリックス係数算出部１３を有している。色度予測部１２は、出力装置の色特性を示す第１の色信号とその第１の色信号に対応する測定値のデータ対から、特定の第２の色信号から第１の予測値を予測する。特定の第２の色信号としては、Ｒ、Ｇ、Ｂ、それにＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０の時の色である黒（Ｋ）とすることができる。もちろん、これらの２次色、３次色を第２の色信号としてもよい。図１に置いては、予測時に用いる第１の色信号をデバイスＲＧＢデータ、それに対応する測定値のデータを測定値ＸＹＺデータ、第２の色信号をマトリックス係数算出用ＲＧＢデータ、第１の予測値をマトリックス係数算出用ＸＹＺデータと記している。
【００２２】
マトリックス係数算出部１３は、第２の色信号と色度予測部１２で予測された第１の予測値、すなわちマトリックス係数算出用ＲＧＢデータとマトリックス係数算出用ＸＹＺデータとを用い、３×３マトリックス係数を決定する。このとき決定する３×３マトリックス係数は、定数項付きである。色度予測部１２で第１の予測値を予測する際に用いた測定値ＸＹＺデータには、出力装置の黒レベルの誤差や環境光の映り込みの影響などを含んでおり、これらによる影響を含んだ補正項として定数項が得られる。実際に図１のマトリックス変換部１で使用する際には、定数項を除く３×３のマトリックス係数を用いる。本発明では、定数項に含まれる誤差の補正は、ＴＲＣ特性関数に含めており、ＴＲＣ変換部２において行っている。
【００２３】
マトリックス演算部１４は、マトリックス係数算出部１３で決定したマトリックス係数を用いて、第１の色信号に対応する測定値、すなわち測定値ＸＹＺデータから第３の色信号であるリニアＲＧＢデータを算出する。このとき、決定されたマトリックス係数のうち、誤差の補正項である定数項を０としてマトリックス変換を行い、誤差を含まないリニアなＲＧＢ色信号を得る。
【００２４】
ＴＲＣ算出部１５は、第１の色信号であるデバイスＲＧＢデータと、第３の色信号であるリニアＲＧＢデータとから、各色成分毎に色変換を行うＴＲＣ特性関数を作成する。このとき、ＴＲＣ特性関数は、入出力が（０，０）を通らない任意形状の関数として作成する。上述のようにマトリックス演算部１４では定数項を０としてマトリックス変換を行っているので、リニアＲＧＢデータには出力装置の黒レベルや環境光などの影響による誤差が含まれている。このような誤差を補正するように、ＴＲＣ特性関数を作成する。このとき、例えば黒（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝０）においても多少の色度を有している。これに対応し、入出力が（０，０）を通らない任意形状の関数としてＴＲＣ特性関数を作成することによって、黒の時の色度範囲内の入力信号に対しては出力色信号が全て０となるようにして、さらなる色差の拡大を防止することができる。
【００２５】
次に、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第１の実施の形態における動作を簡単に説明する。最初に、色度予測部１２において予測を行うために必要なデータ対を収集する。ＲＧＢの値を任意に指定し、表示装置でその色を表示した時に、この色を分光放射輝度計などの色を計測できる機器で測定する。このようにして、指定したＲＧＢの値と、そのときの測定値とのデータ対を取得してゆく。図２では、指定したＲＧＢの値をデバイスＲＧＢデータ、測定値を測定値ＸＹＺデータとしている。これらの対は、通常、数十から数百程度収集する。このようなデータ対は、例えば暗室で測定を行えば表示装置の黒レベルの誤差を含んでおり、また、明室で測定を行えば表示装置の黒レベルとともに環境光の映り込みなどの誤差も含んだものとなる。
【００２６】
このようにしてデバイスＲＧＢデータと、そのデバイスＲＧＢデータに対応する測定値ＸＹＺデータとの対が収集できたら、まず、マトリックス算出部１の色度予測部１２において、マトリックス係数を決定する際に用いるＸＹＺデータの予測を行う。すなわち、色度予測部１２は、デバイスＲＧＢデータと測定値ＸＹＺデータの対を用いて、マトリックス係数算出用ＲＧＢデータから、これに対応するマトリックス係数算出用ＸＹＺデータを予測する。色信号の各色成分の値が０〜２５５の値をとるとき、マトリックス係数算出用ＲＧＢデータとしてはＲＧＢ色信号が（２５５，０，０），（０，２５５，０），（０，０，２５５），（０，０，０）、すなわちＲ、Ｇ、Ｂ、Ｋ（黒）のデータを用いることができる。この４つの色について、それぞれ、マトリックス係数算出用ＸＹＺデータを予測する。もちろん、これら４つの色に限らず、例えば２次色や３次色を用いてもよい。なお、この予測手法としては、例えば特開平１０−２６２１５７号公報に示されているような方法を用いることができる。もちろん、予測方法としてはこれに限定されるものではない。
【００２７】
次に、マトリックス係数算出部１３において、マトリックス係数算出用デバイスＲＧＢデータとマトリックス係数算出ＸＹＺデータとのデータ対を用いて、式（５）、式（６）に示すａ_ij，ｂ_i，ｃ_ij，ｄ_i（ｉ，ｊ＝１〜３）を決定する。決定方法としては、例えば回帰法を用いて算出することができる。なお、ａ_ij、ｂ_iを特にフォワード用マトリックス係数、ｃ_ij、ｄ_iをインバース用マトリックス係数と呼ぶこととする。
【数５】

【数６】

このうち、式（５）は出力装置の特性を示す式であり、デバイスＲＧＢデータを入力したとき、例えば表示装置に表示され、環境光などの影響を受けた色の刺激値ＸＹＺが得られる。上述のように、デバイスＲＧＢデータと測定値ＸＹＺデータから得られるマトリックス係数は、式（５）に示すものである。表示された色と入力した色との一致を考えるとき、表示された色の刺激値ＸＹＺからデバイスＲＧＢデータへの変換を考え、その変換を用いてデバイスＲＧＢデータを生成すればよい。この変換が式（６）であり、表示された色と入力した色との一致より入力された色信号に対する変換式となる。この式（６）は、式（５）の逆関数として取得することができる。実際に図１に示したマトリックス変換部１では、式（６）のマトリックス係数ｃ_ijを用いることになる。
【００２８】
次に、マトリックス演算部１４において、インバース用マトリックス係数の定数項ｄｉを０として、式（６）を用いて測定値ＸＹＺデータからリニアＲＧＢデータを算出する。ここで定数項を０と置くのは、この定数項に環境光の映り込みや黒レベルのバイアス成分を吸収しているためである。定数項を０とすることによってこれらの補正成分を含まないマトリクス変換を行うことができる。また、測定値ＸＹＺデータは、上述のように出力された色と入力された色との一致を図ることから入力されるデータと等価であり、このマトリックス演算部３による変換によって、出力装置の黒レベルの誤差や環境光の映り込みなどの影響を含まないＲＧＢ色信号が得られる。これは測定値ＸＹＺデータと線形な関係を有しており、ここではリニアＲＧＢデータと呼んでいる。
【００２９】
さらに、マトリックス演算部１４で得られたリニアＲＧＢデータとデバイスＲＧＢデータを用いて、ＴＲＣ算出部１５において、ＴＲＣ特性関数の算出を行う。上述のように、マトリックス演算部１４で得られたリニアＲＧＢデータには出力装置の黒レベルの誤差や環境光の映り込みなどの影響を含んでおらず、このリニアＲＧＢデータを、出力装置の黒レベルの誤差や環境光の映り込みなどの影響を考慮したデバイスＲＧＢデータに変換する関数を考えればよい。従って、測定値ＸＹＺデータに対応するデバイスＲＧＢデータと、その測定値ＸＹＺデータをマトリックス変換したリニアＲＧＢデータとの対応付けによって、この変換のための関数を得ることができる。この変換のための関数として、ここでは各色ごとに１次元の変換を行うＴＲＣ特性関数を算出している。
【００３０】
このＴＲＣ特性関数の算出は、例えば特開平１０−２６２１５７号公報に示されているような方法によって、ＲＧＢ残差を最小にするような、平均的なＴＲＣの算出を行うことができる。もちろん、特にこの方法に限定されるものではなく、多項式近似などでもよい。こののち、形式を整え、最終的なＴＲＣが作成される。
【００３１】
図３は、ＴＲＣ特性関数の一例の説明図である。図３中、×印がデバイスＲＧＢデータ及び測定値ＸＹＺデータの対から得られたデバイス色とリニア色の対応点を示し、これらの対応点から得られたＴＲＣ特性関数を実線で示している。図３に示すように、リニアＲＧＢデータとデバイスＲＧＢデータとの対応付けを行うと、図３に×印で示すようにばらつくが、これらをもとに例えば残差を最小にするように演算を行うことによって、実線のようなＴＲＣ特性関数を得ることができる。
【００３２】
図３にも示されているように、実線のＴＲＣ特性関数は（０，０）を通っていない。これは、リニアＲＧＢ色信号（図３ではリニアＲ色信号）が０から少しの区間ではデバイスＲＧＢ色信号（ここではデバイスＲ色信号）は０のままであり、ディスプレイ等の発光型の出力装置ではなにも発光しないことを示している。上述のようにディスプレイ等の発光型の出力装置では、なにも発光していない状態でもある程度の色度を有しており、その色度の範囲に相当するものである。従って、この色度の範囲では発光が発生しないことによってさらなる色ずれを防止することができる。
【００３３】
図３に示すような関係は、それぞれの色成分毎に取得される。図３では一例としてＲ成分について取得した例を示しているが、Ｇ成分、Ｂ成分についても同様にしてＴＲＣ特性関数を取得することになる。なお、取得したＴＲＣ特性関数は、実際に使用する際には１次元のルックアップテーブルとして構成することができ、ＴＲＣ算出部１５は、この１次元ルックアップテーブルのテーブル値を決定すればよい。
【００３４】
このようにして、マトリックス算出部１１で算出した３×３マトリックス係数と、ＴＲＣ算出部１５で算出したＴＲＣ特性関数を得ることができる。なお、ＴＲＣ算出部１５で算出したＴＲＣ特性関数は、測定値ＸＹＺデータを得る際に暗室下で測定を行った場合には環境光などの影響を考慮せず、ディスプレイ等の黒レベルの誤差を吸収するものとなる。また、測定値ＸＹＺデータを得る際にディスプレイ等の画面を観察する環境下で測定すれば、ＴＲＣ特性関数はディスプレイ等の黒レベルとともに、画面を観察する際の環境光の映り込みによる誤差などについても吸収することができる。もちろん、明室で測定値ＸＹＺデータの測定を行う際に、測定時と実際の画面の観察時で照明光が異なる場合には、照明光を合わせるための補正を加えるとよい。
【００３５】
得られた３×３マトリックス係数とＴＲＣ特性関数は、例えば図１に示した色変換装置のマトリックス変換部１及びＴＲＣ変換部２に適用し、入力された色信号ＸＹＺからデバイスＲＧＢへの色変換を行うことができる。これによって、出力装置に黒レベルの誤差や環境光などによる影響が存在する場合でも、入力された色信号ＸＹＺが示す色を忠実に再現することができる。
【００３６】
図４は、本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第２の実施の形態を示すブロック図である。図中、図２と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１６はＴＲＣ及びマトリックス係数最適化部である。この実施の形態では、図２に示した構成に、さらにＴＲＣ及びマトリックス係数最適化部１６を設けた構成を示している。
【００３７】
上述の第１の実施の形態における説明では、ＴＲＣ算出部１５においてＴＲＣ特性関数を作成する際に、リニアＲＧＢとデバイスＲＧＢの残差を最小にするように決めた。しかしこれに限らず、例えば特許第２５５５７２８号に示されているように、シンプレックス法等の非線形最適化手法を用いて色差最小にすることも可能である。この場合、ＴＲＣ特性関数とマトリックス係数を同時に最適化することも可能である。ＴＲＣ及びマトリックス係数最適化部１６では、このようなＴＲＣ特性関数とマトリックス係数を同時に最適化するものである。
【００３８】
ＴＲＣ及びマトリックス係数最適化部１６は、マトリックス算出部１１で算出された３×３マトリックス係数及びＴＲＣ算出部１５で算出された各色ごとのＴＲＣ特性関数を受け取り、これらを初期値として用いて最適化する。例えばシンプレックス法を用いる場合、評価関数としてはＬ^*ａ^*ｂ^*色度の二乗和から求められる誤差ΔＥを用いれば良い。
【００３９】
このようにして得られた最適化されたマトリックス係数及び最適化されたＴＲＣ特性関数（ＴＲＣのための１次元ルックアップテーブル値）を、例えば図１に示したマトリックス変換部１及びＴＲＣ変換部２に適用し、色変換を行うことができる。これによって、出力装置に黒レベルの誤差や環境光などによる影響が存在する場合でも、入力された色信号ＸＹＺが示す色をさらに忠実に再現することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＴＲＣ特性関数に出力装置における誤差や環境光の映り込みなどによる影響を吸収させ、入出力が（０，０）を通らない関数として構成している。そのため、例えばディスプレイ等の自発光型の表示装置で発光していないときにある程度の色度が存在する場合でも暗色時の誤差の拡大を防止し、良好な色再現を実現することができる。
【００４１】
また、そのような出力装置における誤差や環境光の映り込みなどの影響を考慮した色変換係数を算出する際に、マトリックス係数決定時に定数項に黒レベルの変動や環境光の映り込みによる誤差成分を吸収させ、その定数項を０として誤差成分の補正をＴＲＣ特性関数に移行させているため、ＴＲＣ特性関数による出力装置における誤差や環境光の映り込みなどの影響の補正を可能とすることができる。このとき、使用するデータ対として、単色のみでなく、色空間全体の色を用い、ガンマに依存しない形状とすることによって、ＴＲＣ特性関数による高精度の予測を可能にしている。さらに、シンプレックス法などの非線形最適化手法を用いることによって、ＴＲＣ特性関数のみでなく、マトリックス係数とＴＲＣを同時に最適化することができる。
【００４２】
このようにＴＲＣ特性関数の入出力が（０，０）を通らない関数とし、出力装置における誤差や環境光の映り込みなどの影響をＴＲＣ特性関数に吸収させることによって、これらの影響を考慮した色変換係数を一般的に用いられているＩＣＣプロファイルによって記述することが可能になり、ＩＣＣプロファイルをそのまま利用することが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色変換装置及び色変換方法の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】ＴＲＣ特性関数の一例の説明図である。
【図４】本発明の色変換係数算出装置及び色変換係数算出方法の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】表示装置において観察される色の説明図である。
【符号の説明】
１…マトリックス変換部、２…ＴＲＣ変換部、３〜５…ＴＲＣ特性関数、１１…マトリックス算出部、１２…色度予測部、１３…マトリックス係数算出部、１４…マトリックス演算部、１５…ＴＲＣ算出部、１６…ＴＲＣ及びマトリックス係数最適化部、２１…表示装置、２２…観察者、２３…照明光。

Claims

出力装置に応じたｎ色の信号から構成された第１の色信号と該第１の色信号に対応する測定値のデータ対を用いて出力装置に応じた前記ｎ色の１次色及びすべての色の信号が０の色信号を含む第２の色信号から第１の予測値を予測する色度予測手段と、前記第１の予測値から前記第２の色信号へマトリックス変換するためのマトリックス係数及び定数項を決定するマトリックス係数算出手段と、前記マトリックス係数算出手段で決定した定数項を０として同じく前記マトリックス係数算出手段で決定した前記マトリックス係数を用いて前記第１の色信号に対応する測定値から第３の色信号を算出するマトリックス演算手段と、前記第１の色信号と前記第３の色信号を用いて各色成分毎に色変換を行うＴＲＣ特性関数を作成するＴＲＣ算出手段を有し、前記ＴＲＣ算出手段は、入出力が（０，０）を通らない任意形状の前記ＴＲＣ特性関数を作成することを特徴とする色変換係数算出装置。
前記ＴＲＣ算出手段は、各色成分毎に入力が０より大きな値において出力が０となる前記ＴＲＣ特性関数を作成することを特徴とする請求項１に記載の色変換係数算出装置。
前記マトリックス係数算出手段は、定数項付きのマトリックス係数を決定するものであり、前記マトリックス演算手段は、前記マトリックス係数のうち定数項を０と置いてマトリックス演算を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色変換係数算出装置。
前記ＴＲＣ算出手段は、前記第１の色信号と前記第３の色信号から最小自乗法によって各色成分ごとの前記ＴＲＣ特性関数を作成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の色変換係数算出装置。
さらに、前記ＴＲＣ特性関数及び前記マトリックス係数を同時に最適化する最適化手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の色変換係数算出装置。
前記最適化手段は、前記マトリックス係数算出手段で決定した前記マトリックス係数及び前記ＴＲＣ算出手段で作成した前記ＴＲＣ特性関数を初期値とし非線形最適化手法を用いて前記ＴＲＣ特性関数及び前記マトリックス係数を同時に最適化することを特徴とする請求項５に記載の色変換係数算出装置。
前記各色信号はｎ色の信号から構成されており、前記第２の色信号は、前記ｎ色の１次色だけでなく、２次色あるいはさらに３次色も含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の色変換係数算出装置。
入力された色信号を出力装置に応じた色信号に変換する色変換装置において、請求項１ないし請求項７に記載の色変換係数算出装置で算出されたマトリックス係数を用いて色変換を行うマトリクス変換手段と、請求項１ないし請求項７に記載の色変換係数算出装置で算出されたＴＲＣ特性関数を用いてそれぞれの色成分について色変換を行うＴＲＣ変換手段を有することを特徴とする色変換装置。
出力装置の色特性を示すｎ色の信号から構成された第１の色信号と該第１の色信号に対応する測定値のデータ対を用いて前記ｎ色の１次色及びすべての色の信号が０の色信号を含む第２の色信号から第１の予測値を色度予測手段で予測し、前記第２の色信号と該第２の色信号から予測された前記第１の予測値を用いて前記第１の予測値から前記第２の色信号へマトリックス変換するためのマトリックス係数及び定数項をマトリックス係数算出手段で決定し、前記定数項を０とし決定したマトリックス係数を用いて前記第１の色信号に対応する測定値から第３の色信号をマトリックス演算手段で算出し、前記第１の色信号と前記第３の色信号から入出力が（０，０）を通らない任意形状のＴＲＣ特性関数をＴＲＣ算出手段で各色成分毎に作成することを特徴とする色変換係数算出方法。
前記ＴＲＣ特性関数として、各色成分毎に入力が０より大きな値において出力が０となるように設定された関数を作成することを特徴とする請求項９に記載の色変換係数算出方法。
さらに、前記ＴＲＣ特性関数及び前記マトリックス係数を同時に最適化することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の色変換係数算出方法。
入力された色信号を出力装置に応じた色信号に変換する色変換方法において、請求項１ないし請求項７に記載の色変換係数算出装置で算出されたマトリックス係数を用いて入力された色信号に対してマトリクス変換手段でマトリクス変換を行い、さらに、請求項１ないし請求項７に記載の色変換係数算出装置で算出されたＴＲＣ特性関数を用いてＴＲＣ変換手段で各色成分毎に色変換を行うことを特徴とする色変換方法。