JP4360019B2 - 色情報交換方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、スキャナ、モニタ、プリンタなど、あらゆる入力画像機器あるいは出力画像機器をつなぐカラーマネジメントシステムに使用できる色情報交換方法及び装置に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
画像機器のディジタル化とインターネットを中心としたネットワーク技術の進歩により、様々な画像機器がオープンシステム上で接続されるクロスメディアシステムが本格的に普及してきた。オープンシステムでは、個々の画像機器、アプリケーションが共通インターフェイスを持ち、汎用性、拡張性の高い構成を取る必要がある。色再現の観点から見ると、色情報を発信する画像機器、つまりカメラやスキャナは取り込んだ色情報を正確にオープンシステムへ配信する必要があり、一方、色情報を受信し表示する画像機器、つまりディスプレイやプリンタは受け取った色情報を正確に表示する必要がある。たとえばカメラが正確に色情報を取得したとしても、ディスプレイが不適切な色情報を表示することにより、システム全体の色再現性は劣化する。
【０００３】
クロスメディアシステム上で色情報を管理するカラーマネジメントシステムにおける重要な技術のひとつとして色域マッピングがある。色情報を取り込む画像入力機器や色情報を表示する画像出力機器には様々なタイプがあり、クロスメディアシステムで結合されるメディアの色域が一致することは極希である。従って、色情報を発信する発信デバイスの色が色情報を受ける受信デバイスの色域外にあった場合、発信元の色情報とは異なる受信デバイスが出力できる色を代りに送信しなければならない。これが色域マッピングである。
【０００４】
従来、色域マッピングは、Jan Morovicが開発したGCUSPが知られている。GCUSPは、３つのステップからなり、第一のステップが彩度依存型非線形明度圧縮、第二のステップが圧縮方向を示すアンカー点の設定、第三のステップがアンカー点へ向けた線形圧縮である。第一のステップでは（数１）に従って明度が圧縮される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
明度の圧縮は、発信デバイスの明度を絶対的に保持する第一項と発信デバイスの明度レンジを受信デバイスの明度レンジに線形的に変換する第二項をPCによって重み付けして算出される。PCは彩度C* sが０のとき（つまり明度軸上）、１となり、発信デバイスの明度L* sは線形圧縮され、PCは彩度C* sが１のとき（つまり色域表面上）、０となり発信デバイスの明度L* sそのものが受信デバイスでのマッピング色の明度となる。PCは、ガウス分布的な形状を持ち、明度の変化は彩度に依存して非線形性を持つことになる。
【０００７】
（数１）の第二項の目的は、高彩度部で発信デバイスの明度を保つことによって、受信デバイスへの色域圧縮に起因する彩度低下を抑えるところにあり、かつPCを用いて明度軸（無彩色）から高彩度域への彩度制御を非線形に行い、有彩色の領域を優先して発信デバイスの明度を保存するところにある。第二のステップでは明度軸上に圧縮方向を示すアンカー点を設定するが、前記アンカー点の明度を受信デバイスの色域のカスプの明度とする。カスプとはある色相角における最高彩度点を意味する。従ってカスプは各色相角において最も鮮やかな色を持った領域となる。カスプの明度を狙って圧縮を行う目的は、第一のステップ同様、受信デバイスの色域圧縮による彩度低下を最小限に抑えるところにある。第３のステップでは第２のステップで設定した圧縮方向に従って線形に彩度が圧縮される。
【０００８】
以上の従来技術は、デバイスガマット形状を考慮したガマットマッピングの方法であるが、色名の一致を基準に色調整を行う方法として、たとえば特開平８−１９１４００号公報がある。ディスプレイ上に呈示された画像の色をオペレータが調整する際に、画像上で指定した基準色の色名が、予め定義した目標色の色名と一致するように調整を行う方法である。具体的には、画像の画素ごとの測色値を明度L*、彩度C*、色相Hを極座標系で表わし、基準色のL*と目標色のL*の差分ΔL*、基準色のC*と目標色のC*の差分ΔC*、基準色のHと目標色のHの差分ΔHを調整前の色に加算して調整後の色を得る。ただし、調整後の色のうち、目標色の色名と異なる色に関しては、再度、差分量ΔL*、ΔC*、ΔHに変更して再調整を行う。再調整においては，差分値としてΔL*/ｎ、ΔC*/ｎ、ΔH/ｎが与えられ、ｎは１０前後の値を使用する。再調整後も目標色の色名に一致しない場合は、ｎを大きくしたり小さくしたりして、色名が一致するまで差分量の調整を繰り返す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のうち、（数１）で与えられるGCUSPでは、彩度低下の最小化を重視した色域圧縮は考慮されているものの、マッピング実行後の色再現性を明度、彩度、色相の３つの属性を総合的に考慮するには至っていない。色再現性は、彩度のみに依存して決まるものではなく、明度、色相も重要な決定要因である。色域圧縮においては、発信デバイスと受信デバイスの色域の違いから測色的に、あるいは色の見えとして同じ色を再現することができない。そこで従来の測色的一致や色の見えの一致という設計指標が適応できないという第１の課題を有していた。
【００１０】
一方、色名の一致を基準に色調整を行う方法（特開平８−１９１４００号公報）では、以下のような第２の課題を有していた。
【００１１】
第１に、色名が一致するように調整される差分量ΔL*、ΔC*、ΔHが試行錯誤による繰り返し処理で決まる点である。試行錯誤による繰り返し処理は作業時間の増大を招き、かつ同じ作業を繰り返しても色調整後の画像にばらつきが発生しやすい。第２に、差分量ΔL*、ΔC*、ΔHで調整された色の色名が目標色の色名と異なり、差分値ΔL*/ｎ、ΔC*/ｎ、ΔH/ｎで再調整される際に、ｎが試行錯誤による繰り返し処理で決まる点である。試行錯誤による繰り返し処理は作業時間の増大を招き、かつ同じ作業を繰り返しても色調整後の画像にばらつきが発生しやすい。さらに再調整された色が複数個あった場合、ｎを試行錯誤で決めると、調整後の色の色空間内の位置が反転したり、あるいは飛びが発生する可能性がある。これは画像上では偽輪郭のように観察され、色再現性を落とす原因となる。
【００１２】
そこで、本発明は第１の課題を解決するために、色再現性の評価ができるのは観察者のみであるという考え方に基づいて、観察者が知覚する色情報をカラーネーミングによって収集し、色名で記述する、いわゆる色カテゴリカルな観点から観察者の色知覚特性をモデル化し、発信デバイスにおける観察者の色カテゴリカル特性が受信デバイスで再現されるように、明度、彩度、色相の３つの属性を総合的に制御して色域マッピングを設計することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、上記従来技術の第２の課題を解決するもので、色名と色再現性の関係を記述する定量的設計指針に基づいて色域マッピングの方法を効率的に決定することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は第１に、発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色の再マッピングを行う。
【００１５】
また、第２に、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色の再マッピングを行う。
【００１６】
前記再マッピングの設計には観察者が知覚する色の情報を反映させる。発信デバイスと受信デバイスのそれぞれに複数のテスト色を呈示し、観察者は前記テスト色の色名を応答し、テスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを観察者が応答した色名に応じて分類して、その色名群ごとに重心ベクトル、分散共分散行列を求める。前記分散共分散行列をもとに、前記重心ベクトルから発信デバイスの色までの測色的距離、あるいはデバイスドライブレベルでの距離を正規化し、正規化距離をもとに発信デバイスと受信デバイスの色カテゴリカル特性を把握して、発信デバイスの色と受信デバイスの色の色カテゴリカル特性が一致するように色域マッピング用の明度、彩度、色相の変更量を決定する。前記明度、彩度、色相の変更量は、あらかじめ発信デバイスから受信デバイスへマッピングされたプリマップド色、あるいは発信デバイスの色の明度、彩度、色相に加算され、受信デバイスへのマッピング色が決定される。
【００１７】
前記加算は発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた重心制御点どうしと表面制御点どうしをマッピングするように働く。重心制御点は、幾何学的には、観察者を用いたカラーネーミングで色名ごとに分類された測色値データベースあるいはデバイスドライブレベルデータベースの重心に値するが、色再現の目的に応じて、測色的マッチング対や色の見えマッチング対、測色的距離最小化対、色の見えの違い最小化対に置き換えられる。一方、表面制御点は色域表面あるいは色域表面付近に設けて色域形状を制御するアンカー点として機能するが、色再現の目的に応じて、測色的マッチング対や色の見えマッチング対、測色的距離最小化対、色の見えの違い最小化対に置き換えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、発信デバイスから受信デバイスへ色情報を伝達する方法において、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、再マッピングすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
請求項２に記載の発明は、発信デバイスから受信デバイスへ色情報を伝達する方法において、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記発信デバイスの色の明度、彩度、色相を変更して前記発信デバイスの色をマッピングすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、統計処理を用いた正規化距離の定義は、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから重心ベクトルと分散共分散行列を算出し、前記重心ベクトルと前記分散共分散行列を用いるもので、色名と色再現性の関係を考慮した定量的な設計指針を確立して観察者のばらつきを吸収し、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、正規化距離に基づいた重み付け係数は、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点間の差分値を重み付けるもので、制御点によって確定される色カテゴリ特性を保存したマッピングを色空間内の任意点で実行できる作用を有する。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点が、少なくとも１人の観察者のカラーネーミングに基づいて分類された測色値あるいはデバイスドライブレベルから算出された重心ベクトルであることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に観察者のカラーネーミングに基づいて分類された色知覚情報を与える作用を有する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点がデバイス色域表面、あるいは表面付近に設けられていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法にデバイスの色域形状情報を与える作用を有する。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項４記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点の一部が、観察者のカラーネーミングに基づいて分類された測色値あるいはデバイスドライブレベルから算出された重心ベクトルであり、かつ残りの制御点がデバイス色域表面、あるいは表面付近に設けられていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に観察者のカラーネーミングに基づいて分類された色知覚情報とデバイスの色域形状情報を与える作用を有する。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点が測色的に一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色マッチングの効果を与える作用を有する。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点が色の見えとして一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に色の見えマッチングの効果を与える作用を有する。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部が受信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部と測色的に一致し、かつ発信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点が受信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点と色の見えとして一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色マッチングの効果と色の見えマッチング効果を与える作用を有する。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の測色的距離が発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色的違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の色の見えの違いが発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に色の見えの違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部の測色的距離が発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化され、かつ発信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点と受信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点の色の見えの違いが発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法の一部に測色的違いを最小化する効果を与え、その他に色の見えの違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００３０】
請求項１４に記載の発明は、請求項９、１０、１２、または請求項１３のいずれかに記載の色情報交換方法において、色の見えが一致する制御点、あるいは色の見えの違いが最小化された制御点を求める際に、発信デバイスと受信デバイスの色域のカスプの間にある色をテスト色として観察者に与え、観察者が特定した色を受信デバイスの制御点に用いることを特徴とするもので、短時間で色の見えが一致する色あるいは色の見えの違いが最も小さい色を特定できる作用を有する。
【００３１】
請求項１５に記載の発明は、発信デバイスに呈示した色の色名を少なくとも１人の観察者が応答することにより色名ごとに呈示色の測色値を分類し、分類された各測色値データ群の明度成分の分散あるいは標準偏差の大小に応じて発信デバイスのカスプを受信デバイスの色域表面へマッピングすることを特徴とするもので、色再現性を決める要因のひとつである色の鮮やかさをカスプにより制御する際に、発信デバイスの色カテゴリの明度方向の広がりに応じて受信デバイスに対するカプスのマッピングするように明度を決定して、高彩度色の鮮やかさの再現性を高める作用を有する。
【００３２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が、カテゴリカル基本色であることを特徴とするもので、色空間内に欠落や重複なく色カテゴリカルな特性を記述できる作用を有する。
【００３３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が記憶色であることを特徴とするもので、好ましい色再現の良し悪しを大きく左右する記憶色を優先的に制御して色再現性を効率的に高める作用を有する。
請求項１８に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が観察者が設定した色名であることを特徴とするもので、観察者固有の色カテゴリカル特性に則って観察者固有の色再現性を高めることができる作用を有する。
【００３４】
請求項１９に記載の発明は、発信デバイスの色を受信デバイスの色空間にマッピングする際に、受信デバイスにおけるマッピング色の明度を、発信デバイスの色の色相と一致する受信デバイスの色域表面にマッピングされた発信デバイスのカスプの色の明度と、発信デバイスの明度軸と受信デバイスの明度軸でマッピングして得られたマッピング点の明度を、発信デバイスの色が持つ彩度と受信デバイス色空間内で発信デバイスの色の色相と明度を持つ色のうちの最高彩度の比で重み付けして決定することを特徴とする色情報交換方法としたもので、発信デバイスと受信デバイスの色域の違いの影響を最も受ける色域表面の色の明度をカスプを制御手段として色カテゴリの明度方向の広がりに応じてマッピング方法を設計し、かつ発信デバイスと受信デバイスの色域の違いの影響を最も受けない無彩色である明度軸上の色の明度のマッピングの双方が考慮される作用を有する。
【００３５】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の色情報交換方法において、発信デバイスの明度軸と受信デバイスの明度軸の間で実行する非線形マッピングが、発信デバイスの黒カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度と受信デバイスの黒カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度からなる2次元座標点と、発信デバイスの白カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度と受信デバイスの白カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度からなる2次元座標点と、発信デバイスの最低明度と受信デバイスの最低明度からなる2次元座標と、発信デバイスの最高明度と受信デバイスの最高明度からなる2次元座標を最適化する非線形関数で実行することを特徴とするもので、白、グレー、黒という無彩色に対する観察者の色知覚特性を発信デバイスと受信デバイスの間で保持してマッピングできる作用を有する。
【００３６】
請求項２１に記載の発明は、発信デバイスの色の明度と彩度を変更して受信デバイスの色域外にある発信デバイスの色をすべて受信デバイスの色域内に一旦マッピングするプリマッピング部と、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから算出した重心ベクトルと分散共分散行列を保存するカラーネーミングデータベースと、前記発信デバイスの色から最大彩度色が前記受信デバイスのガマット表面にマッピングされるように彩度を制御する色域形状制御係数を出力する色域形状制御係数算出部と、前記重心ベクトルと分散共分散行列から色名ごとに定義された正規化距離に基づいて重み付け係数を算出して、前記重み付け係数と、前記色域形状制御係数とを用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して再マッピングを行うメインマッピング部とを備えたことを特徴とするもので、発信デバイスの色域を受信デバイスの色域にマッピングするとともに、発信デバイスの色の色カテゴリと受信デバイスの色カテゴリの一致をマッピング設計の指針とすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００３７】
請求項２２に記載の発明は、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから算出した重心ベクトルと分散共分散行列を保存するカラーネーミングデータベースと、前記発信デバイスの色から最大彩度色が前記受信デバイスのガマット表面にマッピングされるように彩度を制御する色域形状制御係数を出力する色域形状制御係数算出部と、前記重心ベクトルと分散共分散行列から色名ごとに定義された正規化距離に基づいて重み付け係数を算出して、前記重み付け係数と、前記色域形状制御係数とを用いて発信デバイスの色の明度、彩度、色相を変更してマッピングをするマッピング部とを備えたことを特徴とするもので、発信デバイスと受信デバイスの色域が大きく異ならない場合に、発信デバイスの色の色カテゴリと受信デバイスの色カテゴリの一致をマッピング設計の指針とすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で測色マッチングや色の見えマッチングを設計できる作用を有する。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１における発信デバイスの色情報を受信デバイスに送信するカラーマネジメントシステムの構成を示し、以下に説明する。
【００４０】
発信デバイスとして、カメラ、スキャナ、ディスプレイなど、受信デバイスとしてディスプレイ、プリンタ、プロジェクタなどがあるが、本実施の形態では発信デバイスの例としてCRTディスプレイを、受信デバイスの例としてプリンタを想定して説明する。
【００４１】
図１において、発信デバイス駆動装置１０２はCRTディスプレイ１０１に画像を表示するとともに、CRTディスプレイ用プロファイル１０３に格納されたCRTディスプレイ１０１の入出力特性を参照してCRTディスプレイ１０１の表示色の測色値を送出する。受信デバイス駆動装置１１２はプリンタ１１４を駆動するとともに、プリンタ用プロファイル１１３に格納されたプリンタ１１４の入出力特性を参照して受信デバイス駆動装置１１２が受信した測色値がプリント上に印刷されるような適切なプリンタドライブ信号を算出する。
【００４２】
発信デバイス駆動装置１０２が送出した発信デバイス１０１の表示色の測色値は、色情報交換装置１００により発信デバイスの色の明度と彩度を変更して受信デバイスの色域外にある発信デバイスの色をすべて受信デバイスの色域内に一旦マッピングし、さらに受信デバイスの色域内にマッピングされた色の明度、彩度、色相を変更して発信デバイスの色の色カテゴリと一致するように再マッピングを行い、受信デバイス駆動装置１１２へ与えられる
次に、色情報交換装置１００について説明する。
発信デバイス駆動装置１０２が送出したCRTディスプレイ１０１の表示色の測色値は、極座標変換部１０４に入力して、明度、彩度、色相に変換される。CRTディスプレイ１０１の表示色の明度、彩度、色相は２つの系に供給される。その１つは色域マッピング本体の系であり、プリマッピング部１０９とメインマッピング部１１０の処理を経て色域マッピングが実行される。他方の系は、色域形状制御係数を求めるための系で、最大彩度色設定部１０５へ与えられ、プリマッピング部１０６と最大彩度色用メインマッピング部１０７の処理を経て色域形状制御係数算出部１０８で色域形状制御係数が算出される。前記色域形状制御係数はメインマッピング部１１０に与えられ、メインマッピングに使用される。メインマッピング部１１０の出力は直交座標変換部１１１で極座標の明度、彩度、色相から直交系の測色値に変換され、受信デバイス駆動装置１１２へ与えられる。
【００４３】
本発明の考え方を図２によって説明する。図２において、２０１はCRTディスプレイの色域、２０２と２０５は色相Hsにおけるプリンタの色域、２０３は発信色、２０４と２０７はプリマップド色、２０６は色相Hdにおけるプリンタの色域、２０８は受信色を表わす。
【００４４】
本発明は、プリマッピング部１０９において、CRTディスプレイの色域２０１をプリンタの色域２０２へ一旦、プリマッピングし、引き続きメインマッピング部１１０で発信色２０３の色カテゴリと受信色２０８の色カテゴリが一致するように再マッピングを行うものである。プリマッピング部１０９は、色域の幾何学的構造に沿ってマッピングを実行する機能を有し、メインマッピングは色再現性を最大化するマッピング機能を有する。ただし、メインマッピングを実行する際には、プリマッピングで一旦、プリンタ色域内に納めた色が再びプリンタ色域外へ出ないように、色域の幾何学的構造を取得しておく必要がある。色域形状制御係数算出部１０８は、メインマッピング部１１０に色域形状情報を与える機能を有し、メインマッピングで決定された受信色がプリンタ色域内に位置することを実現する。
【００４５】
次に、本発明の特徴であるプリマッピングの考え方について説明する。
【００４６】
CIELAB空間を極座標変換して求めた明度L*−彩度C*−色相H空間において、図３はCRTディスプレイの発光色の色相Hsにおける色域の明度L*−彩度C*切断面である。左側がCRTディスプレイの色域の切断面であり、３０１はCRTディスプレイ色域の境界を示す。右側がプリンタ色域の切断面であり、３０２はプリンタ色域の境界を示す。
【００４７】
プリマッピングは、最初に明度軸上の点３０３と色域境界上の点３０４の２点を決定し、（数２）に示すように発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の彩度の飽和度で点３０３と点３０４を内挿してプリマッピング点を決定する。
【００４８】
【数２】
【００４９】
ここでL* u,gは点３０３の明度を、L* u,surfaceは点３０４の明度を、C* u,d,maxは色相Hs、明度L* sにおける受信デバイス（プリンタ）の最大彩度をそれぞれ表す。またCrは（数３）で与えられる。
【００５０】
【数３】
【００５１】
ここでC* sは発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の彩度を、C* s,maxは発信デバイス（CRTディスプレイ）の色と等輝度、等色相を持つ発信デバイス色域内の最大彩度色の彩度を示す。
【００５２】
次に、点３０３の明度L* u,gと点３０４の明度L* u,surfaceの求め方を説明する。明度L* u,gは（数４）によってCRTディスプレイの色３０５の明度L* sを線形圧縮して得る。
【００５３】
【数４】
【００５４】
ここでL* s,maxは、CRTディスプレイの色域の最大輝度、L* s,minはCRTディスプレイの色域の最低輝度、L* d,maxはプリンタの色域の最大輝度、L* d,minはプリンタの色域の最低輝度を表す。
【００５５】
一方、点３０４の明度L* u,surfaceはCRTディスプレイの色３０５の明度L* sを（数５）に与えて得る。
【００５６】
【数５】
【００５７】
ここで、L* s,cuspは、CRTディスプレイのカスプの輝度、L* s,cusp,mappedはプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度を表す。カスプとは、ある色相において最大彩度を持つ色域の尖った部分であり、図３では３０６が色相HsにおけるCRTディスプレイのカスプであり、３０７が色相Hsにおけるプリンタのカスプである。
【００５８】
以下、プリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedの算出方法を説明する。
【００５９】
図４は、CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示す。図４(a)は、CIELAB色空間のa*-b*平面へ投影したカスプであり、４０１はCRTディスプレイのカスプ、４０２はプリンタのカスプである。図４(b)は、色相H−明度L*平面へ投影したカスプであり、４０３はCRTディスプレイのカスプ、４０４はプリンタのカスプである。図４が示すようにカスプは中輝度部で高い彩度を持つため、観察者の注目を引く色を持ち、色再現性の観点からカスプのコントロールは色域マッピングの設計の鍵になる。
【００６０】
図５は、図４を模式的に表現したもので、図５(a)において、５０１はCRTディスプレイのカスプ、５０２はプリンタのカスプ、そして５０３はプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。また５０４はCRTディスプレイの表示色、５０５は（数５）によってプリンタ色域表面にマッピングされた点５０４のマッピング色である。図５(a)は、CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合を示している。一方、図５(b)において、５０６はCRTディスプレイのカスプ、５０７はプリンタのカスプ、そして５０８はプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。また、５０９はCRTディスプレイの表示色、５１０は（数５）によってプリンタ色域表面にマッピングされた点５０９のマッピング色である。図５(b)は、CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合である。図５(a)のカスプデータ（５０１、５０２、５０３）は、図５(b)のカスプデータ（５０６、５０７、５０８）と同一である。
【００６１】
CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合（つまり図５(a)）、
【００６２】
【数６】
【００６３】
からCを求め、
【００６４】
【数７】
【００６５】
によってL* u,surfaceを得る。これは（数５）のうち、L* s ≦ L* s,cusp,mappedの場合の式に一致する。一方、入力色の明度L* sがプリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合（つまり図５(b)）、
【００６６】
【数８】
【００６７】
からGを求め、
【００６８】
【数９】
【００６９】
によってL* u,surfaceを得る。これは（数５）のうち、L* s > L* s,cusp,mappedの場合の式に一致する。
【００７０】
次に、（数５）の中のL* s,cusp,mapped（プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度）の求め方を説明する。図４に示すようにCRTディスプレイのカスプ４０３はプリンタのカスプ４０４と異なる明度を持ち、この傾向は多くの画像デバイス間で観察される。そこで本発明では、色域表面における色カテゴリ分布を考慮して発信デバイス（CRTディスプレイ）のカスプを受信デバイス（プリンタ）の色域表面にマッピングする。
【００７１】
図６(a)は、CRTディスプレイの色域表面上の色に対して観察者が与えた色名から導き出した色カテゴリ分布を示す。図６(b)はプリンタの色域表面上の色に対して観察者が与えた色名から導き出した色カテゴリ分布を示す。白三角（△）は赤、黒プラス（＋）は茶色、黒ばつ（×）はピンク、黒丸（●）はオレンジ、白くさび（◇）は黄色、黒三角（▲）は緑、白四角（□）は青、黒くさび（◆）は紫色を示す。CRTディスプレイ、プリンタともに共通している特徴として、色ごとに明るさ方向に関する分布の広がりが異なっている点である。たとえば、緑（▲）や青（□）は明度方向に大きな広がりを持っているが、黄色（◇）や赤（△）の明度方向の広がりは小さい。そこで発信デバイス（CRTディスプレイ）の色域表面上の色を受信デバイス（プリンタ）の色域表面にマッピングする際、マッピング対の間で色カテゴリの一致を成立させるには、広がりの小さい黄色（◇）や赤（△）の明度は限られた範囲にマッピングしなければならず、たとえばおよそ60 < L* < 95に分布するCRTディスプレイの黄色（◇）はプリント色上でも色カテゴリが黄色になるようにするために、およそ80 < L* < 95の領域にマッピング点を設けなければならない。CRTディスプレイのL* = 70の黄色（◇）を明度保存してプリンタ空間にマッピングすると色カテゴリゴリが茶色（＋）に変わってしまう。一方、彩度の面から見ると、彩度低下を最小限に抑えるために、発信デバイスのカスプは受信デバイスのカスプにマッピングすべきである。以上より、色カテゴリの一致と彩度保持の２つの目標を適当にバランスしてマッピング点を決める必要があることが理解できる。
【００７２】
そこで本発明は、発信デバイスのカスプのうち、明度方向への広がりが大きな色は発信デバイスのカスプ付近にマッピングし、明度方向への広がりが小さい色は受信デバイスのカスプ付近にマッピングする。従って、たとえば、黄色（◇）や赤（△）は明度方向への広がりが小さいため、CRTディスプレイのカスプのうち、黄色（◇）や赤（△）に属する部分はプリンタのカスプ上にマッピングする。一方、緑（▲）や青（□）は明度方向への広がりが大きいため、CRTディスプレイのカスプのうち、緑（▲）や青（□）に属する部分はCRTディスプレイのカスプ上にマッピングする。この考え方を実現するためにカスプ明度差補正係数tが導入され、プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedは（数１０）によって計算される。
【００７３】
【数１０】
【００７４】
ここで、L* d,cuspはプリンタのカスプの輝度を表す。
【００７５】
プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedは、カスプ明度差補正係数tが大きいほどCRTディスプレイのカスプに近づき、カスプ明度差補正係数tが小さいほどプリンタのカスプに近づく。従って、上述した本発明の考え方に則れば、明度方向への広がりが大きい色はカスプ明度差補正係数tを大きくし、明度方向への広がりが小さい色はカスプ明度差補正係数tを小さくすることになる。カスプ明度差補正係数tは（数１１）で与えられる。
【００７６】
【数１１】
【００７７】
ここでHaは、分割色相a番目の色相角で、ps,a、ps,b+1は（数１２）で与えられる。
【００７８】
【数１２】
【００７９】
ここでsLL,kは、色カテゴリkの明度成分L* kの標準偏差を表し、max( )は( )内の要素の中の最大値を表し、min( )は( )内の要素の中の最小値を表わす。ただし、ps,7 = ps,1である。
【００８０】
色カテゴリkの明度成分L* kの標準偏差sLL,kは、後述の明度成分分散データベース９０５から与えられる。
【００８１】
次に、後述の明度成分分散データベース９０５の作成方法を説明する。各色カテゴリの分散は、図７に示す観察者のカラーネーミングにより分類された複数の測色値より算出する。
【００８２】
図７示す観察者のカラーネーミングにおいて、被験者７０１は、ＣＲＴディスプレイあるいはプリンタの出力プリント７０２上に予め測色値を測定しておいた少なくとも１つ以上のテスト刺激のカラーパッチ７０３を呈示し、複数の色名を用いてカラーネーミングを行う。なお、被験者は、１人または複数人によりカラーネーミングを行うものとする。具体的には、少なくとも１人の被験者の応答としてＣＲＴディスプレイあるいはプリンタの出力プリント７０２に表示されているカラーパッチ７０３の色名をマウス７０４等用いて計算機７０５へ入力する。計算機７０５への色名の入力方法は、これに限定されるものではなく、音声認識を用いてもよい。カラーパッチ７０３がCRTディスプレイに表示された場合は、計算機７０５はマウス７０４から入力された色名に応じて、呈示されたカラーパッチの７０３の測色値あるいはデバイスドライブレベルを後述の明度成分分散データベース９０５に蓄積する。
【００８３】
また、上述のような色名に基づく測色値あるいはドライブレベルのデータベースへの蓄積は、後述するように、メインマッピング部１１０へも行われる。
【００８４】
明度成分分散データベース３０５に格納した色名ごとの測色値から（数１３）に示す分散共分散行列を計算する。
【００８５】
【数１３】
【００８６】
色名には、（表１）に示すようなカテゴリカル基本色を用いた。
【００８７】
【表１】
【００８８】
（表１）にプリンタの分散共分散行列の例を示す。なお、測色値をすべて正の値にするために（数１４）によって[L* a* b*]tを[α γ β]tに変換し、[α γ β]tを用いて分散共分散行列を求めた。
【００８９】
【数１４】
【００９０】
分散共分散行列の中で明度の分散は１行1列のsLL 2であり、これを（数１２）に与えて、ps,bを得る。（数１１）は２つの色相におけるps,a、ps,a+1を内挿する機能であり、カスプ明度差補正係数tの実態はps,a、ps,a+1にある。（表２）に（表１）に示した明度の標準偏差から（数１２）で算出したps,bを示す。（数１１）に示すように、ps,bは６つの値を持ち、これらは６つの分割色相上で定義し、前記分割色相以外では入力色の色相Hsと２つの隣接分割色相Hi, Hi+1との内分比で内挿する。前記分割色相には、RGBディジタルカウント(dr, dg, db)として赤、緑、青の１次色と、シアン、マゼンタ、イエロの２次色を用いる。つまり、（表３）に示すように、(dr, dg, db)=(255, 0, 0)でCRTディスプレイを発光させたときの色相、(dr, dg, db)=(255, 255, 0)でCRTディスプレイを発光させたときの色相などである。ただし、無彩色を除く８つの色カテゴリと６つの分割色相の関係は、（表３）に示す通りである。
【００９１】
【表２】
【００９２】
【表３】
【００９３】
以上、点３０３の明度L* u,gと点３０４の明度L* u,surfaceの求め方を説明した。
【００９４】
（表３）のデータを（数５）に適用してCRTディスプレイのカスプをマッピングした結果を図８に示す。８０１はCRTディスプレイのカスプ、８０２はプリンタのカスプ８０３は（数５）でマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。色相角０度から１００度付近の赤から黄色の領域ではマッピングされたカスプ８０３がプリンタのカスプ８０２に一致していることが確認できる。また、１００度付近の黄色から２００度付近の青へ変化する範囲ではマッピングされたカスプ８０３がプリンタのカスプ８０２からCRTディスプレイのカスプ８０１へ接近していることが確認できる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、明度軸上のマッピングを（数４）に示すような線形マッピングを用いて説明したが、本発明は明度軸上のマッピング方法に制限を与えるものではなく、（数４）の代わりに非線形マッピングを適応することもできる。たとえば、発信デバイスと受信デバイスの双方で、明度軸上の色（L* = 0となる色）に対して観察者が知覚する黒とグレーの境界の明度と、グレーと白の境界の明度を求める。発信デバイスから受信デバイスへの明度軸上での明度マッピングは、前記黒とグレーの境界と前記グレーと白の境界、さらに発信デバイスと受信デバイスの最低明度対のマッピングと最高明度対のマッピングの4点を基準にして、折れ線近似や曲線近似などで全明度をカバーすれば非線形マッピングが設計できる。
【００９６】
本発明は、明度軸上のマッピング方法に制限を与えるものではなく、発信デバイスの明度軸上の色の明度を受信デバイスの明度軸上の色の明度にマッピングする方法は任意であることを特筆しておく。
【００９７】
また、観察者を用いたカラーネーミングの色名に（表１）に示すカテゴリカル基本色名を用いたが、本発明はカテゴリカル基本色名に制限されるものではなく、色再現性を決める重要な要因である記憶色や、観察者自身が設定した色名など、任意の色名を用いてカラーネーミングを実現できることを特筆しておく。
【００９８】
カテゴリカル基本色は、Berlin and Kayが見出した以下の１１個の色名である（参考文献；「Basic Color Terms. Their Universality and Evolution」, Univ. of California Press, Berkley, 1969）。
１. white(shiro)
２. black(kuro)
３. red(aka)
４. green(midori)
５. yellow(ki)
６. blue(ao)
７. purple(murasaki)
８. pink(momo)
９. orange(daidai)
１０. gray(hai)
１１. brown(cha)
これら１１個の基本色名は、１００種近くの言語を調べ、発達した言語ならばどの言語でも共通した１１個のカテゴリカルな基本色名があることから導き出された。Crawfordは、基本色名の定義を以下のようにまとめた（参考文献；「Defining basic color terms」, Anthropol Linguist, 24, 338-343, 1982年）。
１. すべての人の語彙に含まれること。
【００９９】
２. 人によらず、使うときによらず安定して用いられること。
【０１００】
３. その意義が他の単語に含まれないこと。
【０１０１】
４. 特定の対象物にしか用いられないことがないこと。
また、内川は、日本語の１１個の基本カテゴリ色を導出した（参考文献；「色のカテゴリカル知覚と記憶」, 第７回色彩工学コンファレンス, 1990年）。このように色カテゴリカル基本色を用いれば、画像機器が持つ色空間全体に渡って過不足なく色名を答えることができる。なお（表１）では、白、黒、グレーを無彩色としてひとつにまとめたため、色名の数は９つとなっている。
【０１０２】
また、観察者がテスト画像を見て知覚した色名をカラーネーミングに用いた場合は、画像ガマットに重きを置いてマッピング制御できるため、デバイスガマット全体を網羅する場合に比べてより無駄のない適切な色情報交換が実現できる。
【０１０３】
本実施の形態では、観察者が与えた色名に応じてカラーネーミングに呈示したテスト色の測色値を分類して、（数１３）の分散共分散行列を算出したが、本発明は前記分散共分散行列の算出方法を限定するものでなく、たとえばデバイスドライレベル（CRTディスプレイのドライブレベル(dr, dg, db)）で前記分散共分散行列を定義することも可能である。従って、本発明はカラーネーミングに基づいて分類される色データの種類を限定するものではないことを特筆しておく。
【０１０４】
以上、プリマッピングの考え方を説明した。
【０１０５】
次に、色情報交換装置１００の各処理部毎に詳細に説明する。
まず、プリマッピング部１０９の内部構成を図９に示し、以下に説明する。
発信デバイス測色値入力部９０１は、極座標変換部１０４の出力として発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の明度、彩度、色相[L* s, C* s, Hs]を受ける。
【０１０６】
発信デバイス色彩度飽和度算出部９０２は、発信デバイス測色値入力部９０１から与えられた発信デバイスの色の彩度C* sから発信デバイス色彩度飽和度を算出する。プリマップド彩度算出部９０３は、前記発信デバイス色彩度飽和度を受けて、発信デバイスの色の彩度を圧縮し、プリマップド測色値出力部９０４へ出力する。
【０１０７】
明度成分分散データベース９０５は、受信デバイス上に複数のテスト色を表示して、少なくとも１人の観察者が応答した前記テスト色の色名ごとに前記テスト色の測色値を分類し、各色名ごとに求めた明度成分の分散を予め格納したものである。また、発信デバイス用カスプデータベース９０６は、発信デバイスの色域のカスプの明度、彩度、色相を予め格納したものである。また、受信デバイス用カスプデータベース９０７は、受信デバイスの色域のカスプの明度、彩度、色相を予め格納したものである。
【０１０８】
カスプ明度差補正係数算出部９０８は、発信デバイスの色の色相Hsと明度成分分散データベース９０５から与えられた分散情報からカスプ明度差補正係数を算出する。発信デバイス用カスプマッピング部９０６は、カスプ明度差補正係数算出部９０８からのカスプ明度差補正係数と、発信デバイス用カスプデータベース９０６からのカスプの明度情報と受信デバイス用カスプデータベース９０７からのカスプの明度情報に基づいて、発信デバイスのカスプを受信デバイスの色域表面にマッピングする。
【０１０９】
発信デバイスカスプマッピング部９０９の出力は、色域境界明度圧縮部９１０に与えられ、発信デバイス用カスプデータベース９０６からのカスプの明度情報を参照して発信デバイスの色の明度を圧縮する。一方、発信デバイスの色の明度は、無彩色明度圧縮部９１１へも入力して圧縮される。
【０１１０】
色域境界明度圧縮部９１０の出力と無彩色明度圧縮部９１１は、プリマップド明度算出部９１２へ与えられ、プリマップド測色値の明度に変換され、プリマップド測色値出力部９０４へ出力される。発信デバイスの色の色相は、そのままプリマップド測色値出力部９０４へ与えられる。
【０１１１】
次に、メインマッピング部１１０の内部構成を図１０に示し、以下に説明する。
【０１１２】
プリマップド測色値入力部１００１には、プリマッピング部１０９の出力[L* C* H]uが与えられる。プリマップド測色値入力部１００１へ入力された[L* C* H]uは、重心制御点マッピング部１００２に与えられ、プリマップド測色値入力部１００１からの[L* C* H]uに重心制御点マッピングを施し、表面制御点マッピング部１００３へ与えられる。表面制御点マッピング部１００３では、色域形状制御係数入力部１００４から与えられた色域形状制御係数wcを取り込んで表面制御点マッピングを実行し、受信デバイス測色値出力部１００５を介して受信デバイスへ送出される。
【０１１３】
メインマッピング部１１０は、発信色空間（CRTディスプレイ）と受信色空間（プリント）に設置された制御点を利用してマッピングを設計する。制御点には、重心制御点と表面制御点の２種類を設け、メインマッピングは重心制御点間で実行する重心制御点マッピングと、表面制御点間で実行する表面制御点マッピングの２つのマッピングで構成される。マッピングされるすべての制御点対を同一色カテゴリから選ぶことによって色カテゴリを保存したマッピングが実現できる。
【０１１４】
次に、重心制御点マッピング部１００２の内部構成を図１１に示し、以下に説明する。
発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１は、図７に示したカラーネーミングを発信デバイス（CRTディスプレイ）において実施して色名ごとに分類した測色値から各色名ごとに求めた重心ベクトルと分散共分散行列を予め格納したものである。受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２は、図７に示したカラーネーミングを受信デバイス（プリント）において実施して色名ごとに分類した測色値から各色名ごとに求めた重心ベクトルと分散共分散行列を予め格納したものである。発信デバイス用表面制御点データベース１１０３は、発信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。
【０１１５】
測色値入力部１１０４からプリマッピング部１０９の出力であるプリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uが与えられ、以下３つの系に入力される。第一の系は、重心差分重み付け係数を算出する系で、プリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uは発信デバイス用正規化距離算出部１１０５に与えられる。発信デバイス用正規化距離算出部１１０５では、発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１から供給された重心ベクトルと分散共分散行列をもとに、９つの色カテゴリに対して色カテゴリカル正規化距離が算出される。前記色カテゴリカル正規化距離は、重心マッピング実行部１１０６へ入力され、発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１から供給された重心ベクトルと分散共分散行列と受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２から供給された重心ベクトルと分散共分散行列を基に重心間のマッピングを実行する。重心マッピング実行部１００６の出力は、重心差分重み付け係数算出部１００７に入力され、重心差分重み付け係数が算出される。
【０１１６】
第二の系は、表面制御点マッピング抑制係数を算出する系で、プリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uは表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８に入力される。表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８では、発信デバイス用表面制御点データベース１１０３からの表面制御点の情報を基に表面制御点マッピング抑制係数を算出する。
【０１１７】
第三の系は、マッピング実行部１１０９への系である。重心制御点差分行列算出部１１１０は、重心制御点差分行列を算出するためにプリマッピング部１１１１と受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２から必要な情報を取り込む。プリマッピング部１１１１から取り込む情報は、発信デバイス色空間内の重心ベクトルをプリマッピングした色相、彩度、明度である。なお、プリマッピング部１１１１の処理は、図１のプリマッピング部１０９の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。一方、受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２からは、受信デバイス色空間内の重心ベクトルが与えられる。
【０１１８】
マッピング実行部１１０９は、重心制御点マッピングを実行するために、表面制御点マッピング抑制係数を表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８から受け、重心制御点差分行列を重心制御点差分行列算出部１１１０から受け、重心差分重み付け係数を重心差分重み付け係数算出部１１０７から受けてプリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uに重心制御点マッピングを実行する。
【０１１９】
次に、表面制御点マッピング部１００３の内部構成を図１２に示し、以下に説明する。
発信デバイス用表面制御点データベース１２０１は、発信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。また、受信デバイス用表面制御点データベース１２０２は、受信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。測色値入力部１２０３には、図１０に示す重心制御点マッピング部１００２の出力が与えられる。プリマップド測色値の彩度成分は、発信デバイス色彩度飽和度算出部１２０４へ供給され、発信デバイス色彩度飽和度が算出される。表面制御点マッピング抑制係数算出部１２０５は、表面制御点マッピング抑制係数を算出するが、図１１の１１０８と同一である。表面制御点差分行列算出部１２０６は、プリマッピング部１２０７でプリマッピングが施された発信デバイス用の表面制御点と受信デバイス用の表面制御点から表面制御点差分行列を算出する。
【０１２０】
なお、プリマッピング部１２０７の処理は、図１のプリマッピング部１０９と同一である。表面差分重み付け係数は、表面差分重み付け係数算出部１２０８で発信デバイス用表面制御点データベース１２０１から供給される表面制御点の測色値を用いて算出する。マッピング実行部１２０９の出力は測色値出力部１２１０を通して受信デバイスへ送出される。
【０１２１】
次に図１１の重心制御点マッピングと図１２の表面制御点マッピングの考え方について説明する。
【０１２２】
メインマッピング部１１０は、（数１５）に示すように２つのマッピング動作でプリマップド測色値を最終マッピング点へ変換するものである。
【０１２３】
【数１５】
【０１２４】
ここで、[L* C* H]uは、プリマップド測色値を表わし、（数２）で与えられる。また、行列Ｍは、重心制御点差分行列、行列Ｐは表面制御点差分行列、ｗmは重心差分重み付け係数、ｗrは表面差分重み付け係数、Ｆは表面制御点マッピング抑制係数、Ｃrは発信デバイス色彩度飽和度、行列Ｊは色域形状制御係数行列である。
【０１２５】
（数１５）に示すようにメインマッピング部１１０は、ＦＭＷmなるマッピングとＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrなるマッピングの２つのマッピングからなる。前者のＦＭＷmのうち、ＭＷmは発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた重心制御点をマッピングする機能を持ち、重心制御点マッピングと呼ぶ。後者のＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrのうち、ＪＣrＰＷrは発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた表面制御点をマッピングする機能を持ち、表面制御点マッピングと呼ぶ。表面制御点マッピング抑制係数Fは、前記重心制御点マッピングＭＷmと前記表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのバランスを取る機能を持ち、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて、２つのマッピング機能を線形に内挿する役割を持っている。
【０１２６】
以降、（数１５）の２項目ＦＭＷmと３項目ＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrについて詳細に説明する。最初に（数１５）の２項目の構成要素である重心制御点差分行列Ｍ、重心差分重み付け係数Ｗm、表面制御点マッピング抑制係数Fについて順に説明する。続いて（数１５）の３項目の構成要素である表面制御点差分行列P、表面差分重み付け係数ｗr、発信デバイス色彩度飽和度Ｃr、色域形状制御係数行列Jについて順に説明する。
【０１２７】
重心制御点差分行列Ｍは、（数１６）で与えられる。
【０１２８】
【数１６】
【０１２９】
ここでL*(,d,i、C*(,d,i、H(,d,iは受信デバイスにおける色カテゴリiの重心ベクトルである。
【０１３０】
色カテゴリには、（表１）に示した9つの色名を用いた。前記重心ベクトルは、カラーネーミングのサンプルデータを（数１４）によってαβγ値に変換し、これを（数１７）によって各色カテゴリごとに重心を求め、さらに極座標変換して与えられる。
【０１３１】
【数１７】
【０１３２】
（数１６）において、L*(,u,i、C*(,u,i、H(,u,iは発信デバイスにおける色カテゴリiの重心ベクトルを（数２）でマッピングしたプリマップド重心ベクトルである。発信デバイス同様、色カテゴリは（表１）に示した９つの色名を用い、重心ベクトルはサンプルの重心を（数１７）によって求め、極座標変換で算出される。（数１６）が示すように、プリマップド測色値[L* C* H]uが発信デバイスの重心ベクトルから与えられた場合、重心制御点差分行列Ｍは前記プリマップド測色値[L* C* H]uを受信デバイスの重心ベクトル[L* C* H]μ,dへマッピングすることになる。従って、重心制御点差分行列Ｍは、発信デバイスの色空間内の重心ベクトルを受信デバイスの色空間内の重心ベクトルへマッピングする機能を持つ。
【０１３３】
次に、重心差分重み付け係数Ｗmについて説明する。重心差分重み付け係数Ｗmは、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて各色カテゴリの重心に対する重心制御点差分行列Ｍのマッピング制御を重み付けして、任意のプリマップド測色値[L* C* H]uに対して重心制御点差分行列Ｍのマッピング制御を実現する。重心差分重み付け係数Ｗmは
【０１３４】
【数１８】
【０１３５】
で与えられる。ここでDt,iは色カテゴリiの中間正規化距離であり、重心差分重み付け係数Ｗmは中間正規化距離Dt,iが小さいほど大きくなり、中間正規化距離Dt,iが大きいほど小さくなる。中間正規化距離Dt,iは（数１９）で与えられる。
【０１３６】
【数１９】
【０１３７】
ここでベクトルＤsは、発信デバイスの測色値の色カテゴリカル正規化距離ベクトルである。重心マッピングスケーリング行列Vは前記発信デバイスの測色値の色カテゴリカル正規化距離ベクトルＤsを受信デバイス色空間へマッピングして中間正規化ベクトルDtを得る。
【０１３８】
一方、色カテゴリカル正規化距離Ｄiは、ある測色値ベクトルX=[α γ β]tで色カテゴリiに対して（数２０）によって与えられる。
【０１３９】
【数２０】
【０１４０】
ここで、μiは色カテゴリiの重心ベクトル、Σiは色カテゴリiの分散共分散行列である。
【０１４１】
図６に示すように、色カテゴリの分布の広がりは色カテゴリごとに異なり、CIELAB空間での距離は色カテゴリカルな距離と比例関係が成り立たない。つまり、緑カテゴリ（▲）にくらべて赤カテゴリ（△）は分布が小さく、CIELAB空間におけるある距離は色カテゴリカルな観点から見れば、赤カテゴリにとってはより大きな距離となる。色カテゴリカル正規化距離Ｄiは各色カテゴリの分布の広がりを考慮に入れた正規化距離であり、色カテゴリカル正規化距離Ｄiと色カテゴリカルな感覚尺度が比例的に対応する。
【０１４２】
次に、（数１９）中の重心マッピングスケーリング行列Ｖについて説明する。重心マッピングスケーリング行列Ｖは、（数２１）によって与えられる。
【０１４３】
【数２１】
【０１４４】
ここで行列Φは、重心マッピングスケーリング行列であり、発信デバイスにおける重心ベクトル間の距離関係を受信デバイスにおける重心ベクトル間の距離関係に置き換えるスケーリング機能を持ち、幾何学的には発信デバイスの重心ベクトルを受信デバイスの重心ベクトルへマッピングする。
【０１４５】
重心マッピングスケーリング係数行列Φの要素vlmは、発信デバイスの色空間で色カテゴリlの重心から色カテゴリｍの重心を見た正規化距離Ns,lmを、プリンタの色空間で色カテゴリlの重心から色カテゴリｍの重心を見た正規化距離Nd,lmに変換するスケーリング係数である。重心マッピングスケーリング係数行列Φは、９つの色カテゴリすべての組み合わせに対するスケーリング係数を持つため、発信デバイス色空間内の重心ベクトルはすべて同一色カテゴリの重心ベクトルにマッピングされる。ただし、（数２１）に示すように、自身の距離に対するスケーリング係数（l = mのとき）は０とする。幾何学的には発信デバイスの９つの重心ベクトルを受信デバイスの９つの重心ベクトルにマッピングする重心マッピングスケーリング行列Φは、色再現の観点からみると、色カテゴリカルに正規化された距離空間を用いてマッピング対が同じ色カテゴリを持つようにマッピングされたことに相当する。中間正規化距離Dt,iは、発信デバイス内の色カテゴリカル正規化距離を重心マッピングスケーリング行列Vで受信デバイスへマッピングした距離であり、このマッピングは同一色カテゴリの重心をマッピングする。
【０１４６】
以上のようにして、受信色空間へマッピングされた正規化距離で（数２１）中の重心制御点差分行列Ｍに対する重み付け係数wv,iを求める。重心差分重み付け係数wv,iは（数２２）で与えられる。
【０１４７】
【数２２】
【０１４８】
（数２２）は、重心以外に対する重心マッピングのオペレーションをカバーする役割を持ち、重心が持つマッピング情報を色ベクトルXと重心ベクトルμとの位置関係に応じて内挿して実行する。（数２１）において、重心マッピングスケーリング係数行列Φの列ベクトル要素[v1i, v2i, …, v9i]は色カテゴリiにおいて重心点間のマッピングを実現するスケーリング係数であり、これらを（数２２）で与えられる重み付け係数wv,iで重み付けする。
【０１４９】
重み付け係数wv,iは、色ベクトルXが９つの色カテゴリの重心ベクトルと持つ正規化距離の逆数の和に対する色カテゴリiの重心ベクトルと持つ正規化距離の逆数との割合で定義される。従って、色ベクトルXに近い色カテゴリの重心ほどスケーリング係数が重視され、色ベクトルXに遠い色カテゴリの重心ほどスケーリング係数が軽視される。
【０１５０】
以上、プリマップド測色値[L* C* H]uは（数２０）によって色カテゴリカル正規化距離Dsに変換され、（数１９）の重心マッピングスケーリング行列Vで中間正規化距離に変換されて受信デバイス色空間へマッピングされ、受信デバイス色空間内で（数１８）によって重心差分重み付け係数wmが算出される。
【０１５１】
次に、表面制御点マッピング抑制係数Ｆについて説明する。前述したように、表面制御点マッピング抑制係数Ｆは重心制御点マッピングＭＷmと表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのバランスを取る機能を持ち、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて、２つのマッピング機能を線形に内挿する役割を持っている。すなわち、表面制御点マッピング抑制係数Ｆが１のとき、（数１５）の３項目の表面制御点マッピングＪＣrＰＷrは全く働かず、（数１５）の２項目の重心制御点マッピングＭＷmのみが働く。逆に表面制御点マッピング抑制係数Ｆが０のとき、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのみが働き、重心制御点マッピングＭＷmは全く働かない。
【０１５２】
表面制御点マッピング抑制係数Ｆを設定するために、表面制御点を用いる。表面制御点は、デバイス色域の表面あるいはデバイス色域表面付近に設定し、色域境界をマッピングするための制御点として機能する。ここでは説明のために、８つの表面制御点を定義するが、本発明は本実施例の表面制御点の個数に制約されるものではなく、表面制御点の個数は任意に設定できることを特筆しておく。８つの表面制御点は、デバイスのディジタルカウントで定義し、１次色のR: (dr, dg, db)=(255, 0, 0)、 G: (dr, dg, db)=(0, 255, 0)、 B: (dr, dg, db)=(0, 0, 255)と、２次色のY: (dr, dg, db)=(255, 255, 0)、 M: (dr, dg, db)=(255, 0, 255)、 C: (dr, dg, db)=(0, 255, 255)、ホワイトW: (dr, dg, db)=(255, 255, 255)、ブラックK: (dr, dg, db)=(0, 0, 0)とする。表面制御点マッピング抑制係数Ｆは（数２３）で与えられる。
【０１５３】
【数２３】
【０１５４】
ただし、fiは（数２４）で与えられ、wf,iは（数２５）で与えられる。
【０１５５】
【数２４】
【０１５６】
【数２５】
【０１５７】
Es,f,iは色カテゴリiの重心ベクトルμiと色ベクトルXとのCIELAB空間におけるユークリッド距離を表わし、Es,a,iは表面制御点iと色ベクトルXとのCIELAB空間におけるユークリッド距離を表わす。ただし、Es,f,i、Es,a,iともに発信色空間内での距離を示す。
【０１５８】
Es,m,i = 0のとき、つまり色ベクトルXが重心ベクトルμiと一致した場合、fi = 1となって拘束力最大となり、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrは全く機能せず、重心制御点マッピングＭＷmのみが働く。逆にEs,a,i = 0のとき、つまりテスト色が表面制御点と一致した場合、fi = 0となって拘束力はなくなり、重心制御点マッピングＭＷmは全く機能せず、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのみが働く。（数２５）において Ds,f,iは発信デバイス色空間における色カテゴリiの重心ベクトルμiと色ベクトルXとの正規化距離を表わす。色ベクトルXが色カテゴリiの重心ベクトルμiと一致した場合、wf,i = 1となり、色カテゴリi以外の重み係数wf,k!=i = 0となる。したがってwf,iは色ベクトルXの位置に従って決定される拘束力fiへの重み付け係数の意味を持つ。９つの重心ベクトルが持つ拘束力fiそれぞれがwf,iによって重み付けされて、抑制係数Fに反映される。
【０１５９】
以上、（数１５）の２項目の構成要素である重心制御点差分行列Ｍ、重心差分重み付け係数Ｗm、表面制御点マッピング抑制係数Fについて説明した。
【０１６０】
続いて（数１５）の３項目の構成要素である表面制御点差分行列P、表面差分重み付け係数ｗr、発信デバイス色彩度飽和度Ｃr、色域形状制御係数行列Jについて順に説明する。
【０１６１】
重心制御点マッピングＦＭＷmによって、発信デバイス色空間内の重心制御点を受信デバイス色空間内の重心制御点へマッピングするのと同様に、表面制御点マッピングＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrによって発信デバイス色空間内の表面制御点を受信デバイス色空間内の表面制御点にマッピングする。つまり、重心制御点差分行列Ｍの要素を表面制御点に置き換えたものが表面制御点差分行列Pであり、（数２６）で与えられる。
【０１６２】
【数２６】
【０１６３】
また、表面制御点マッピング抑制係数Fは、F=1のとき、表面制御点間のマッピングを完全に抑制する。表面差分重み付け係数wrは、プリマップド測色値 [L* C* H]uと表面制御点との位置関係から（数２７）によって算出され、表面制御点差分行列Pによるマッピング動作に重み付けを行う。
【０１６４】
【数２７】
【０１６５】
発信デバイス色彩度飽和度Ｃrは、（数３）で与えられ、J（１−Ｆ）ＰＷrなるマッピングが彩度の高い領域で主に働くような彩度依存型の重み付け係数として働く。従って、明度軸上では（数１５）の３項めＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrは全く働かない。
【０１６６】
行列Jは、（数２８）によって発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングするように働く。
【０１６７】
【数２８】
【０１６８】
ここで、色域形状制御係数wcは、（数２９）によって与えられ、彩度C*のみをコントロールして発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングする。
【０１６９】
【数２９】
【０１７０】
ここでC* d,max,tは、図１３の１３０１に相当し、１３０２は（数３０）によってマッピングされた点[L* C* H]c,s,max,d tである。
【０１７１】
【数３０】
【０１７２】
（数３０）は、発信デバイスの色域上の点[L* C* H]c,s,max tが（数２）によってプリマッピングされた[L* C* H]c,s,max,u tを（数１５）のメインマッピングで再マッピングする。１３０２が１３０１に移動すればマッピング点は受信デバイスの色域境界に決まるため、（数３１）の関係式をたて、色域形状制御係数wcについて解けば、発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングするような調整係数が導き出せる。
【０１７３】
【数３１】
【０１７４】
ただし、（数３１）において、ベクトルMcは、重心制御点差分行列Ｍの彩度成分を取り出した1行9列型の行ベクトルである。また、ベクトルPcは、表面制御点差分行列Pの彩度成分を取り出した1行８列型の行ベクトルである。色域形状制御係数wcは、発信デバイスの色域境界上の色が受信デバイスの色域境界上にマッピングされるようにＣr（１−Ｆ）ＰＷrの彩度成分を線形に圧縮する機能を持つ。
【０１７５】
（実施の形態２）
図１４に、本発明の実施の形態２における発信デバイスの色情報を受信デバイスに送信するカラーマネジメントシステムの構成を示し、以下に説明する。
【０１７６】
発信デバイスとして、カメラ、スキャナ、ディスプレイなど、受信デバイスとしてディスプレイ、プリンタ、プロジェクタなどがあるが、本実施の形態では発信デバイスの色域と受信デバイスの色域が大きく異ならない場合を想定する。従って、発信デバイスがディスプレイで受信デバイスがプロジェクタといった場合や、発信デバイス、受信デバイスともにディスプレイとし、ただし白色点の色温度が異なる場合などが相当する。以下、発信デバイスは色温度９３００Kの白色点を持つCRTディスプレイ、受信デバイスは色温度５０００Kの白色点を持つCRTディスプレイとして、５０００KのCRTディスプレイ上に再現される画像を、白色点がより青く見える９３００KのCRTディスプレイ上の画像の色の見えと一致させる場合を想定して説明する。
【０１７７】
図１４において、発信デバイス駆動装置１４０２は９３００K−CRTディスプレイ（発信デバイス）に画像を表示するとともに、CRTディスプレイ用プロファイルに格納された９３００K−CRTディスプレイの入出力特性を参照してCRTディスプレイの表示色の測色値を送出する。受信デバイス駆動装置１４１０は、５０００K-CRTディスプレイを駆動するとともに、５０００K-CRTディスプレイ用プロファイルに格納された５０００K-CRTディスプレイの入出力特性を参照して受信デバイス駆動装置１４１０が受信した測色値が５０００K-CRTディスプレイ上に表示されるような適切なドライブ信号を算出する。発信デバイス駆動装置１４０２が送出した９３００K-CRTディスプレイの表示色の測色値は極座標変換部１４０４に入力して、明度、彩度、色相に変換される。９３００K-CRTディスプレイの表示色の明度、彩度、色相は２つの系に供給される。その１つは色域マッピング本体の系であり、マッピング部１４０８の処理を経て色域マッピングが実行される。
【０１７８】
他方の系は、色域形状制御係数を求めるための系で、最大彩度色設定部１４０５へ与えられ、最大彩度色用マッピング部１４０６の処理を経て色域形状制御係数算出部１４０７で色域形状制御係数が算出される。前記色域形状制御係数はマッピング部１４０８に与えられ、色の見えのマッチングを実現するマッピングに使用される。マッピング部１４０８の出力は直交座標変換部１４０９で極座標の明度、彩度、色相から直交系の測色値に変換され、受信デバイス駆動装置１４１０へ与えられる。
【０１７９】
本発明の特徴は、９３００K−CRTディスプレイ（発信デバイス）色空間から５０００K−CRTディスプレイ（受信デバイス）色空間へマッピングにおいて、色カテゴリの一致を指針としてマッピング点を決定することによって、５０００K−CRTディスプレイの画像の色の見えを９３００K−CRTディスプレイの画像の色の見えに一致させるところにある。
【０１８０】
本実施の形態２は、実施の形態１とは、発信デバイスの色域全体の色を受信デバイスの色域内へプリマッピングする処理が存在しない点が異なるのみで、残りの構成は同一であり、異なる点についてのみ説明する。
【０１８１】
本実施の形態は、発信デバイス、受信デバイスともにCRTディスプレイを用いているため、色域形状の違いに伴うガマットマッピング自体は必要ない。ほぼ同一形状の色域間で、色の見えが一致する対を作り出すマッピングに相当する。そこで、色域形状の違いを補償するプリマッピング処理は必要なく、かつマッピングの目的が色再現的観点から色の見えのマッチングとなっている。
【０１８２】
以上から理解できるように、本実施の形態は、色域形状の違いを吸収するプリマッピングが必要ない場合であり、その点を除きその構成と動作は実施の形態１と全く同一である。
【０１８３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義することによって、観察者の色知覚と色再現性の関係を定量的に把握して色域マッピングを設計できるという有利な効果が得られる。
【０１８４】
また、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色を再マッピングすることにより、色域の違うデバイス間でのマッピングを色カテゴリの一致という観点から明確な基準を設けて色域マッピングを設計できるという有利な効果が得られる。
【０１８５】
発信デバイスと受信デバイスの色域形状が大きく異ならない場合は、発信デバイスの色域を受信デバイスの色域内に一旦マッピングするプリマッピングを除く構成で色カテゴリが一致するマッピングを実行し、受信デバイスの色の見えを発信デバイスの色の見えに一致させる、いわゆる色の見えマッチングが実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラーマネジメントシステムを示す構成図
【図２】本発明の実施の形態１によるCRTディスプレイからプリンタへの明度マッピングにおける明度軸上のマッピングと色域上のマッピングの内挿方法を説明する図
【図３】 CRTディスプレイの色域の切断面とプリンタ色域の切断面を示す図
【図４】（ａ）CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示すCIELAB空間のa*-b*面への投影図
（ｂ）CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示すCIELAB空間より極座標変換されたL*-H面への投影図
【図５】（ａ）発信色の明度L* sが受信デバイスの色域表面にマッピングされたカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合を説明する図
（ｂ）発信色の明度L* sが受信デバイスの色域表面にマッピングされたカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合を説明する図
【図６】（ａ）CRTディスプレイの色域表面の色の色カテゴリ分布の一例を示す図
（ｂ）プリンタの色域表面の色の色カテゴリ分布の一例を示す図
【図７】被験者によるカラーネーミングの方法を説明する図
【図８】 CRTディスプレイのカスプの明度をマッピングした結果を示す図
【図９】本発明の実施の形態１によるプリマッピング部の内部構成図
【図１０】本発明の実施の形態１によるメインマッピング部の内部構成図
【図１１】本発明の実施の形態１による重心制御点マッピング部の内部構成図
【図１２】本発明の実施の形態１による表面制御点マッピング部の内部構成図
【図１３】色域形状制御係数wcを求める際の彩度C* c,s,macとC* d,max,tを説明する図
【図１４】本発明の実施の形態２におけるカラーマネジメントシステムを示す構成図
【符号の説明】
１００ 色情報交換装置
１０１ 発信デバイス
１０２ 発信デバイス駆動装置
１０３ 発信デバイス用プロファイル
１０４ 極座標変換部
１０５ 最大彩度色設定部
１０６ プリマッピング部
１０７ 最大彩度色用メインマッピング部
１０８ 色域形状制御係数算出部
１０９ プリマッピング部
１１０ メインマッピング部
１１１ 直交座標変換部
１１２ 受信デバイス駆動装置
１１３ 受信デバイス用プロファイル
１１４ 受信デバイス
７０１ 被験者
７０２ ＣＲＴディスプレイまたはプリンタ
７０３ テスト刺激のカラーパッチ
７０４ 観察者の応答を計算機に入力する応答操作
７０５ 計算機
９０１ 発信ディバイス測色値入力部
９０２ 発信デバイス色再度飽和度算出部
９０３ プリマップド再度算出部
９０４ プリマップド測色値出力部
９０５ 明度差成分分散データベース
９０６ 発信デバイス用カスプデータベース
９０７ 受信デバイス用カスプデータベース
９０８ カスプ明度差補正係数算出部
９０９ 発信デバイスカスプマッピング部
９１０ 色域境界明度圧縮部
９１１ 無彩色明度算出部
９１２ プリマップド明度算出部
１００１ プリマップド測色値入力部
１００２ 重心制御点マッピング部
１００３ 表面制御点マッピング部
１００４ 色域形状制御計数入力部
１００５ 受信デバイス測色値出力部
１１０１ 発信デバイス用カラーネーミングデータベース
１１０２ 受信デバイス用カラーネーミングデータベース
１１０３ 発信デバイス用表面制御点データベース
１１０４ 測色値入力部
１１０５ 発信デバイス用正規化距離算出部
１１０６ 重心マッピング実行部
１１０７ 重心差分重み付け計数算出部
１１０８ 表面制御点マッピング抑制計数算出部
１１０９ マッピング実行部
１１１０ 重心制御点差分行列算出部
１１１１ プリマッピング部
１１１２ 測色値出力部
１２０１ 発信デバイス用表面制御点データベース
１２０２ 受信デバイス用表面制御点データベース
１２０３ 測色値入力部
１２０４ 発信デバイス色再度飽和度算出部
１２０５ 表面制御点マッピング抑制計数算出部
１２０６ 表面制御点差分行列算出部
１２０７ プリマッピング部
１２０８ 表面差分重み付け計数算出部
１２０９ マッピング実行部
１２１０ 測色値出力部
１４００ 色情報交換装置
１４０１ 発信デバイス
１４０２ 発信デバイス駆動装置
１４０３ 発信デバイス用プロファイル
１４０４ 極座標変換部
１４０５ 最大彩度色設定部
１４０６ 最大彩度色用メインマッピング部
１４０７ 色域形状制御係数算出部
１４０８ マッピング部
１４０９ 直交座標変換部
１４１０ 受信デバイス駆動装置
１４１１ 受信デバイス用プロファイル
１４１２ 受信デバイス
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、スキャナ、モニタ、プリンタなど、あらゆる入力画像機器あるいは出力画像機器をつなぐカラーマネジメントシステムに使用できる色情報交換方法及び装置に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
画像機器のディジタル化とインターネットを中心としたネットワーク技術の進歩により、様々な画像機器がオープンシステム上で接続されるクロスメディアシステムが本格的に普及してきた。オープンシステムでは、個々の画像機器、アプリケーションが共通インターフェイスを持ち、汎用性、拡張性の高い構成を取る必要がある。色再現の観点から見ると、色情報を発信する画像機器、つまりカメラやスキャナは取り込んだ色情報を正確にオープンシステムへ配信する必要があり、一方、色情報を受信し表示する画像機器、つまりディスプレイやプリンタは受け取った色情報を正確に表示する必要がある。たとえばカメラが正確に色情報を取得したとしても、ディスプレイが不適切な色情報を表示することにより、システム全体の色再現性は劣化する。
【０００３】
クロスメディアシステム上で色情報を管理するカラーマネジメントシステムにおける重要な技術のひとつとして色域マッピングがある。色情報を取り込む画像入力機器や色情報を表示する画像出力機器には様々なタイプがあり、クロスメディアシステムで結合されるメディアの色域が一致することは極希である。従って、色情報を発信する発信デバイスの色が色情報を受ける受信デバイスの色域外にあった場合、発信元の色情報とは異なる受信デバイスが出力できる色を代りに送信しなければならない。これが色域マッピングである。
【０００４】
従来、色域マッピングは、Jan Morovicが開発したGCUSPが知られている。GCUSPは、３つのステップからなり、第一のステップが彩度依存型非線形明度圧縮、第二のステップが圧縮方向を示すアンカー点の設定、第三のステップがアンカー点へ向けた線形圧縮である。第一のステップでは（数１）に従って明度が圧縮される。
【０００５】
【数１】
明度の圧縮は、発信デバイスの明度を絶対的に保持する第一項と発信デバイスの明度レンジを受信デバイスの明度レンジに線形的に変換する第二項をPCによって重み付けして算出される。PCは彩度C* sが０のとき（つまり明度軸上）、１となり、発信デバイスの明度L* sは線形圧縮され、PCは彩度C* sが１のとき（つまり色域表面上）、０となり発信デバイスの明度L* sそのものが受信デバイスでのマッピング色の明度となる。PCは、ガウス分布的な形状を持ち、明度の変化は彩度に依存して非線形性を持つことになる。
【０００７】
（数１）の第二項の目的は、高彩度部で発信デバイスの明度を保つことによって、受信デバイスへの色域圧縮に起因する彩度低下を抑えるところにあり、かつPCを用いて明度軸（無彩色）から高彩度域への彩度制御を非線形に行い、有彩色の領域を優先して発信デバイスの明度を保存するところにある。第二のステップでは明度軸上に圧縮方向を示すアンカー点を設定するが、前記アンカー点の明度を受信デバイスの色域のカスプの明度とする。カスプとはある色相角における最高彩度点を意味する。従ってカスプは各色相角において最も鮮やかな色を持った領域となる。カスプの明度を狙って圧縮を行う目的は、第一のステップ同様、受信デバイスの色域圧縮による彩度低下を最小限に抑えるところにある。第３のステップでは第２のステップで設定した圧縮方向に従って線形に彩度が圧縮される。
【０００８】
以上の従来技術は、デバイスガマット形状を考慮したガマットマッピングの方法であるが、色名の一致を基準に色調整を行う方法として、たとえば特開平８−１９１４００号公報がある。ディスプレイ上に呈示された画像の色をオペレータが調整する際に、画像上で指定した基準色の色名が、予め定義した目標色の色名と一致するように調整を行う方法である。具体的には、画像の画素ごとの測色値を明度L*、彩度C*、色相Hを極座標系で表わし、基準色のL*と目標色のL*の差分ΔL*、基準色のC*と目標色のC*の差分ΔC*、基準色のHと目標色のHの差分ΔHを調整前の色に加算して調整後の色を得る。ただし、調整後の色のうち、目標色の色名と異なる色に関しては、再度、差分量ΔL*、ΔC*、ΔHに変更して再調整を行う。再調整においては，差分値としてΔL*/ｎ、ΔC*/ｎ、ΔH/ｎが与えられ、ｎは１０前後の値を使用する。再調整後も目標色の色名に一致しない場合は、ｎを大きくしたり小さくしたりして、色名が一致するまで差分量の調整を繰り返す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のうち、（数１）で与えられるGCUSPでは、彩度低下の最小化を重視した色域圧縮は考慮されているものの、マッピング実行後の色再現性を明度、彩度、色相の３つの属性を総合的に考慮するには至っていない。色再現性は、彩度のみに依存して決まるものではなく、明度、色相も重要な決定要因である。色域圧縮においては、発信デバイスと受信デバイスの色域の違いから測色的に、あるいは色の見えとして同じ色を再現することができない。そこで従来の測色的一致や色の見えの一致という設計指標が適応できないという第１の課題を有していた。
【００１０】
一方、色名の一致を基準に色調整を行う方法（特開平８−１９１４００号公報）では、以下のような第２の課題を有していた。
【００１１】
第１に、色名が一致するように調整される差分量ΔL*、ΔC*、ΔHが試行錯誤による繰り返し処理で決まる点である。試行錯誤による繰り返し処理は作業時間の増大を招き、かつ同じ作業を繰り返しても色調整後の画像にばらつきが発生しやすい。第２に、差分量ΔL*、ΔC*、ΔHで調整された色の色名が目標色の色名と異なり、差分値ΔL*/ｎ、ΔC*/ｎ、ΔH/ｎで再調整される際に、ｎが試行錯誤による繰り返し処理で決まる点である。試行錯誤による繰り返し処理は作業時間の増大を招き、かつ同じ作業を繰り返しても色調整後の画像にばらつきが発生しやすい。さらに再調整された色が複数個あった場合、ｎを試行錯誤で決めると、調整後の色の色空間内の位置が反転したり、あるいは飛びが発生する可能性がある。これは画像上では偽輪郭のように観察され、色再現性を落とす原因となる。
【００１２】
そこで、本発明は第１の課題を解決するために、色再現性の評価ができるのは観察者のみであるという考え方に基づいて、観察者が知覚する色情報をカラーネーミングによって収集し、色名で記述する、いわゆる色カテゴリカルな観点から観察者の色知覚特性をモデル化し、発信デバイスにおける観察者の色カテゴリカル特性が受信デバイスで再現されるように、明度、彩度、色相の３つの属性を総合的に制御して色域マッピングを設計することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、上記従来技術の第２の課題を解決するもので、色名と色再現性の関係を記述する定量的設計指針に基づいて色域マッピングの方法を効率的に決定することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は第１に、発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色の再マッピングを行う。
【００１５】
また、第２に、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色の再マッピングを行う。
【００１６】
前記再マッピングの設計には観察者が知覚する色の情報を反映させる。発信デバイスと受信デバイスのそれぞれに複数のテスト色を呈示し、観察者は前記テスト色の色名を応答し、テスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを観察者が応答した色名に応じて分類して、その色名群ごとに重心ベクトル、分散共分散行列を求める。前記分散共分散行列をもとに、前記重心ベクトルから発信デバイスの色までの測色的距離、あるいはデバイスドライブレベルでの距離を正規化し、正規化距離をもとに発信デバイスと受信デバイスの色カテゴリカル特性を把握して、発信デバイスの色と受信デバイスの色の色カテゴリカル特性が一致するように色域マッピング用の明度、彩度、色相の変更量を決定する。前記明度、彩度、色相の変更量は、あらかじめ発信デバイスから受信デバイスへマッピングされたプリマップド色、あるいは発信デバイスの色の明度、彩度、色相に加算され、受信デバイスへのマッピング色が決定される。
【００１７】
前記加算は発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた重心制御点どうしと表面制御点どうしをマッピングするように働く。重心制御点は、幾何学的には、観察者を用いたカラーネーミングで色名ごとに分類された測色値データベースあるいはデバイスドライブレベルデータベースの重心に値するが、色再現の目的に応じて、測色的マッチング対や色の見えマッチング対、測色的距離最小化対、色の見えの違い最小化対に置き換えられる。一方、表面制御点は色域表面あるいは色域表面付近に設けて色域形状を制御するアンカー点として機能するが、色再現の目的に応じて、測色的マッチング対や色の見えマッチング対、測色的距離最小化対、色の見えの違い最小化対に置き換えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、発信デバイスから受信デバイスへ色情報を伝達する方法において、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、再マッピングすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
請求項２に記載の発明は、発信デバイスから受信デバイスへ色情報を伝達する方法において、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記発信デバイスの色の明度、彩度、色相を変更して前記発信デバイスの色をマッピングすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、統計処理を用いた正規化距離の定義は、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから重心ベクトルと分散共分散行列を算出し、前記重心ベクトルと前記分散共分散行列を用いるもので、色名と色再現性の関係を考慮した定量的な設計指針を確立して観察者のばらつきを吸収し、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、正規化距離に基づいた重み付け係数は、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点間の差分値を重み付けるもので、制御点によって確定される色カテゴリ特性を保存したマッピングを色空間内の任意点で実行できる作用を有する。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点が、少なくとも１人の観察者のカラーネーミングに基づいて分類された測色値あるいはデバイスドライブレベルから算出された重心ベクトルであることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に観察者のカラーネーミングに基づいて分類された色知覚情報を与える作用を有する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点がデバイス色域表面、あるいは表面付近に設けられていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法にデバイスの色域形状情報を与える作用を有する。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項４記載の色情報交換方法において、発信デバイス色空間と受信デバイス色空間に設定した制御点の一部が、観察者のカラーネーミングに基づいて分類された測色値あるいはデバイスドライブレベルから算出された重心ベクトルであり、かつ残りの制御点がデバイス色域表面、あるいは表面付近に設けられていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に観察者のカラーネーミングに基づいて分類された色知覚情報とデバイスの色域形状情報を与える作用を有する。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点が測色的に一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色マッチングの効果を与える作用を有する。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点が色の見えとして一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に色の見えマッチングの効果を与える作用を有する。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部が受信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部と測色的に一致し、かつ発信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点が受信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点と色の見えとして一致していることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色マッチングの効果と色の見えマッチング効果を与える作用を有する。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の測色的距離が発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に測色的違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の色の見えの違いが発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法に色の見えの違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の色情報交換方法において、発信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部と受信デバイスの色空間内に設置した制御点の一部の測色的距離が発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化され、かつ発信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点と受信デバイスの色空間内に設置したその他の制御点の色の見えの違いが発信デバイスと受信デバイスの色再現範囲内において最小化されていることを特徴とするもので、幾何学的に設計されたマッピング方法の一部に測色的違いを最小化する効果を与え、その他に色の見えの違いを最小化する効果を与える作用を有する。
【００３０】
請求項１４に記載の発明は、請求項９、１０、１２、または請求項１３のいずれかに記載の色情報交換方法において、色の見えが一致する制御点、あるいは色の見えの違いが最小化された制御点を求める際に、発信デバイスと受信デバイスの色域のカスプの間にある色をテスト色として観察者に与え、観察者が特定した色を受信デバイスの制御点に用いることを特徴とするもので、短時間で色の見えが一致する色あるいは色の見えの違いが最も小さい色を特定できる作用を有する。
【００３１】
請求項１５に記載の発明は、発信デバイスに呈示した色の色名を少なくとも１人の観察者が応答することにより色名ごとに呈示色の測色値を分類し、分類された各測色値データ群の明度成分の分散あるいは標準偏差の大小に応じて発信デバイスのカスプを受信デバイスの色域表面へマッピングすることを特徴とするもので、色再現性を決める要因のひとつである色の鮮やかさをカスプにより制御する際に、発信デバイスの色カテゴリの明度方向の広がりに応じて受信デバイスに対するカプスのマッピングするように明度を決定して、高彩度色の鮮やかさの再現性を高める作用を有する。
【００３２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が、カテゴリカル基本色であることを特徴とするもので、色空間内に欠落や重複なく色カテゴリカルな特性を記述できる作用を有する。
【００３３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が記憶色であることを特徴とするもので、好ましい色再現の良し悪しを大きく左右する記憶色を優先的に制御して色再現性を効率的に高める作用を有する。
請求項１８に記載の発明は、請求項１、２、または請求項１５のいずれかに記載の色空間情報交換方法において、観察者が応答する色名が観察者が設定した色名であることを特徴とするもので、観察者固有の色カテゴリカル特性に則って観察者固有の色再現性を高めることができる作用を有する。
【００３４】
請求項１９に記載の発明は、発信デバイスの色を受信デバイスの色空間にマッピングする際に、受信デバイスにおけるマッピング色の明度を、発信デバイスの色の色相と一致する受信デバイスの色域表面にマッピングされた発信デバイスのカスプの色の明度と、発信デバイスの明度軸と受信デバイスの明度軸でマッピングして得られたマッピング点の明度を、発信デバイスの色が持つ彩度と受信デバイス色空間内で発信デバイスの色の色相と明度を持つ色のうちの最高彩度の比で重み付けして決定することを特徴とする色情報交換方法としたもので、発信デバイスと受信デバイスの色域の違いの影響を最も受ける色域表面の色の明度をカスプを制御手段として色カテゴリの明度方向の広がりに応じてマッピング方法を設計し、かつ発信デバイスと受信デバイスの色域の違いの影響を最も受けない無彩色である明度軸上の色の明度のマッピングの双方が考慮される作用を有する。
【００３５】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の色情報交換方法において、発信デバイスの明度軸と受信デバイスの明度軸の間で実行する非線形マッピングが、発信デバイスの黒カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度と受信デバイスの黒カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度からなる2次元座標点と、発信デバイスの白カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度と受信デバイスの白カテゴリとグレーカテゴリの境界の明度からなる2次元座標点と、発信デバイスの最低明度と受信デバイスの最低明度からなる2次元座標と、発信デバイスの最高明度と受信デバイスの最高明度からなる2次元座標を最適化する非線形関数で実行することを特徴とするもので、白、グレー、黒という無彩色に対する観察者の色知覚特性を発信デバイスと受信デバイスの間で保持してマッピングできる作用を有する。
【００３６】
請求項２１に記載の発明は、発信デバイスの色の明度と彩度を変更して受信デバイスの色域外にある発信デバイスの色をすべて受信デバイスの色域内に一旦マッピングするプリマッピング部と、前記発信デバイスと前記受信デバイスのそれぞれで少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから算出した重心ベクトルと分散共分散行列を保存するカラーネーミングデータベースと、前記発信デバイスの色から最大彩度色が前記受信デバイスのガマット表面にマッピングされるように彩度を制御する色域形状制御係数を出力する色域形状制御係数算出部と、前記重心ベクトルと分散共分散行列から色名ごとに定義された正規化距離に基づいて重み付け係数を算出して、前記重み付け係数と、前記色域形状制御係数とを用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して再マッピングを行うメインマッピング部とを備えたことを特徴とするもので、発信デバイスの色域を受信デバイスの色域にマッピングするとともに、発信デバイスの色の色カテゴリと受信デバイスの色カテゴリの一致をマッピング設計の指針とすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で色域マッピングを設計できる作用を有する。
【００３７】
請求項２２に記載の発明は、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに前記測色値あるいは前記デバイスドライブレベルから算出した重心ベクトルと分散共分散行列を保存するカラーネーミングデータベースと、前記発信デバイスの色から最大彩度色が前記受信デバイスのガマット表面にマッピングされるように彩度を制御する色域形状制御係数を出力する色域形状制御係数算出部と、前記重心ベクトルと分散共分散行列から色名ごとに定義された正規化距離に基づいて重み付け係数を算出して、前記重み付け係数と、前記色域形状制御係数とを用いて発信デバイスの色の明度、彩度、色相を変更してマッピングをするマッピング部とを備えたことを特徴とするもので、発信デバイスと受信デバイスの色域が大きく異ならない場合に、発信デバイスの色の色カテゴリと受信デバイスの色カテゴリの一致をマッピング設計の指針とすることにより、観察者の色知覚を考慮にいれた上で測色マッチングや色の見えマッチングを設計できる作用を有する。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１における発信デバイスの色情報を受信デバイスに送信するカラーマネジメントシステムの構成を示し、以下に説明する。
【００４０】
発信デバイスとして、カメラ、スキャナ、ディスプレイなど、受信デバイスとしてディスプレイ、プリンタ、プロジェクタなどがあるが、本実施の形態では発信デバイスの例としてCRTディスプレイを、受信デバイスの例としてプリンタを想定して説明する。
【００４１】
図１において、発信デバイス駆動装置１０２はCRTディスプレイ１０１に画像を表示するとともに、CRTディスプレイ用プロファイル１０３に格納されたCRTディスプレイ１０１の入出力特性を参照してCRTディスプレイ１０１の表示色の測色値を送出する。受信デバイス駆動装置１１２はプリンタ１１４を駆動するとともに、プリンタ用プロファイル１１３に格納されたプリンタ１１４の入出力特性を参照して受信デバイス駆動装置１１２が受信した測色値がプリント上に印刷されるような適切なプリンタドライブ信号を算出する。
【００４２】
発信デバイス駆動装置１０２が送出した発信デバイス１０１の表示色の測色値は、色情報交換装置１００により発信デバイスの色の明度と彩度を変更して受信デバイスの色域外にある発信デバイスの色をすべて受信デバイスの色域内に一旦マッピングし、さらに受信デバイスの色域内にマッピングされた色の明度、彩度、色相を変更して発信デバイスの色の色カテゴリと一致するように再マッピングを行い、受信デバイス駆動装置１１２へ与えられる
次に、色情報交換装置１００について説明する。
発信デバイス駆動装置１０２が送出したCRTディスプレイ１０１の表示色の測色値は、極座標変換部１０４に入力して、明度、彩度、色相に変換される。CRTディスプレイ１０１の表示色の明度、彩度、色相は２つの系に供給される。その１つは色域マッピング本体の系であり、プリマッピング部１０９とメインマッピング部１１０の処理を経て色域マッピングが実行される。他方の系は、色域形状制御係数を求めるための系で、最大彩度色設定部１０５へ与えられ、プリマッピング部１０６と最大彩度色用メインマッピング部１０７の処理を経て色域形状制御係数算出部１０８で色域形状制御係数が算出される。前記色域形状制御係数はメインマッピング部１１０に与えられ、メインマッピングに使用される。メインマッピング部１１０の出力は直交座標変換部１１１で極座標の明度、彩度、色相から直交系の測色値に変換され、受信デバイス駆動装置１１２へ与えられる。
【００４３】
本発明の考え方を図２によって説明する。図２において、２０１はCRTディスプレイの色域、２０２と２０５は色相Hsにおけるプリンタの色域、２０３は発信色、２０４と２０７はプリマップド色、２０６は色相Hdにおけるプリンタの色域、２０８は受信色を表わす。
【００４４】
本発明は、プリマッピング部１０９において、CRTディスプレイの色域２０１をプリンタの色域２０２へ一旦、プリマッピングし、引き続きメインマッピング部１１０で発信色２０３の色カテゴリと受信色２０８の色カテゴリが一致するように再マッピングを行うものである。プリマッピング部１０９は、色域の幾何学的構造に沿ってマッピングを実行する機能を有し、メインマッピングは色再現性を最大化するマッピング機能を有する。ただし、メインマッピングを実行する際には、プリマッピングで一旦、プリンタ色域内に納めた色が再びプリンタ色域外へ出ないように、色域の幾何学的構造を取得しておく必要がある。色域形状制御係数算出部１０８は、メインマッピング部１１０に色域形状情報を与える機能を有し、メインマッピングで決定された受信色がプリンタ色域内に位置することを実現する。
【００４５】
次に、本発明の特徴であるプリマッピングの考え方について説明する。
【００４６】
CIELAB空間を極座標変換して求めた明度L*−彩度C*−色相H空間において、図３はCRTディスプレイの発光色の色相Hsにおける色域の明度L*−彩度C*切断面である。左側がCRTディスプレイの色域の切断面であり、３０１はCRTディスプレイ色域の境界を示す。右側がプリンタ色域の切断面であり、３０２はプリンタ色域の境界を示す。
【００４７】
プリマッピングは、最初に明度軸上の点３０３と色域境界上の点３０４の２点を決定し、（数２）に示すように発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の彩度の飽和度で点３０３と点３０４を内挿してプリマッピング点を決定する。
【００４８】
【数２】
ここでL* u,gは点３０３の明度を、L* u,surfaceは点３０４の明度を、C* u,d,maxは色相Hs、明度L* sにおける受信デバイス（プリンタ）の最大彩度をそれぞれ表す。またCrは（数３）で与えられる。
【００５０】
【数３】
ここでC* sは発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の彩度を、C* s,maxは発信デバイス（CRTディスプレイ）の色と等輝度、等色相を持つ発信デバイス色域内の最大彩度色の彩度を示す。
【００５２】
次に、点３０３の明度L* u,gと点３０４の明度L* u,surfaceの求め方を説明する。明度L* u,gは（数４）によってCRTディスプレイの色３０５の明度L* sを線形圧縮して得る。
【００５３】
【数４】
ここでL* s,maxは、CRTディスプレイの色域の最大輝度、L* s,minはCRTディスプレイの色域の最低輝度、L* d,maxはプリンタの色域の最大輝度、L* d,minはプリンタの色域の最低輝度を表す。
【００５５】
一方、点３０４の明度L* u,surfaceはCRTディスプレイの色３０５の明度L* sを（数５）に与えて得る。
【００５６】
【数５】
ここで、L* s,cuspは、CRTディスプレイのカスプの輝度、L* s,cusp,mappedはプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度を表す。カスプとは、ある色相において最大彩度を持つ色域の尖った部分であり、図３では３０６が色相HsにおけるCRTディスプレイのカスプであり、３０７が色相Hsにおけるプリンタのカスプである。
【００５８】
以下、プリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedの算出方法を説明する。
【００５９】
図４は、CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示す。図４(a)は、CIELAB色空間のa*-b*平面へ投影したカスプであり、４０１はCRTディスプレイのカスプ、４０２はプリンタのカスプである。図４(b)は、色相H−明度L*平面へ投影したカスプであり、４０３はCRTディスプレイのカスプ、４０４はプリンタのカスプである。図４が示すようにカスプは中輝度部で高い彩度を持つため、観察者の注目を引く色を持ち、色再現性の観点からカスプのコントロールは色域マッピングの設計の鍵になる。
【００６０】
図５は、図４を模式的に表現したもので、図５(a)において、５０１はCRTディスプレイのカスプ、５０２はプリンタのカスプ、そして５０３はプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。また５０４はCRTディスプレイの表示色、５０５は（数５）によってプリンタ色域表面にマッピングされた点５０４のマッピング色である。図５(a)は、CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合を示している。一方、図５(b)において、５０６はCRTディスプレイのカスプ、５０７はプリンタのカスプ、そして５０８はプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。また、５０９はCRTディスプレイの表示色、５１０は（数５）によってプリンタ色域表面にマッピングされた点５０９のマッピング色である。図５(b)は、CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合である。図５(a)のカスプデータ（５０１、５０２、５０３）は、図５(b)のカスプデータ（５０６、５０７、５０８）と同一である。
【００６１】
CRTディスプレイの色の明度L* sがプリンタ色域表面にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合（つまり図５(a)）、
【００６２】
【数６】
からCを求め、
【００６４】
【数７】
によってL* u,surfaceを得る。これは（数５）のうち、L* s ≦ L* s,cusp,mappedの場合の式に一致する。一方、入力色の明度L* sがプリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合（つまり図５(b)）、
【００６６】
【数８】
からGを求め、
【００６８】
【数９】
によってL* u,surfaceを得る。これは（数５）のうち、L* s > L* s,cusp,mappedの場合の式に一致する。
【００７０】
次に、（数５）の中のL* s,cusp,mapped（プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度）の求め方を説明する。図４に示すようにCRTディスプレイのカスプ４０３はプリンタのカスプ４０４と異なる明度を持ち、この傾向は多くの画像デバイス間で観察される。そこで本発明では、色域表面における色カテゴリ分布を考慮して発信デバイス（CRTディスプレイ）のカスプを受信デバイス（プリンタ）の色域表面にマッピングする。
【００７１】
図６(a)は、CRTディスプレイの色域表面上の色に対して観察者が与えた色名から導き出した色カテゴリ分布を示す。図６(b)はプリンタの色域表面上の色に対して観察者が与えた色名から導き出した色カテゴリ分布を示す。白三角（△）は赤、黒プラス（＋）は茶色、黒ばつ（×）はピンク、黒丸（●）はオレンジ、白くさび（◇）は黄色、黒三角（▲）は緑、白四角（□）は青、黒くさび（◆）は紫色を示す。CRTディスプレイ、プリンタともに共通している特徴として、色ごとに明るさ方向に関する分布の広がりが異なっている点である。たとえば、緑（▲）や青（□）は明度方向に大きな広がりを持っているが、黄色（◇）や赤（△）の明度方向の広がりは小さい。そこで発信デバイス（CRTディスプレイ）の色域表面上の色を受信デバイス（プリンタ）の色域表面にマッピングする際、マッピング対の間で色カテゴリの一致を成立させるには、広がりの小さい黄色（◇）や赤（△）の明度は限られた範囲にマッピングしなければならず、たとえばおよそ60 < L* < 95に分布するCRTディスプレイの黄色（◇）はプリント色上でも色カテゴリが黄色になるようにするために、およそ80 < L* < 95の領域にマッピング点を設けなければならない。CRTディスプレイのL* = 70の黄色（◇）を明度保存してプリンタ空間にマッピングすると色カテゴリゴリが茶色（＋）に変わってしまう。一方、彩度の面から見ると、彩度低下を最小限に抑えるために、発信デバイスのカスプは受信デバイスのカスプにマッピングすべきである。以上より、色カテゴリの一致と彩度保持の２つの目標を適当にバランスしてマッピング点を決める必要があることが理解できる。
【００７２】
そこで本発明は、発信デバイスのカスプのうち、明度方向への広がりが大きな色は発信デバイスのカスプ付近にマッピングし、明度方向への広がりが小さい色は受信デバイスのカスプ付近にマッピングする。従って、たとえば、黄色（◇）や赤（△）は明度方向への広がりが小さいため、CRTディスプレイのカスプのうち、黄色（◇）や赤（△）に属する部分はプリンタのカスプ上にマッピングする。一方、緑（▲）や青（□）は明度方向への広がりが大きいため、CRTディスプレイのカスプのうち、緑（▲）や青（□）に属する部分はCRTディスプレイのカスプ上にマッピングする。この考え方を実現するためにカスプ明度差補正係数tが導入され、プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedは（数１０）によって計算される。
【００７３】
【数１０】
ここで、L* d,cuspはプリンタのカスプの輝度を表す。
【００７５】
プリンタ色域にマッピングされたCRTディスプレイのカスプの明度L* s,cusp,mappedは、カスプ明度差補正係数tが大きいほどCRTディスプレイのカスプに近づき、カスプ明度差補正係数tが小さいほどプリンタのカスプに近づく。従って、上述した本発明の考え方に則れば、明度方向への広がりが大きい色はカスプ明度差補正係数tを大きくし、明度方向への広がりが小さい色はカスプ明度差補正係数tを小さくすることになる。カスプ明度差補正係数tは（数１１）で与えられる。
【００７６】
【数１１】
ここでHaは、分割色相a番目の色相角で、ps,a、ps,b+1は（数１２）で与えられる。
【００７８】
【数１２】
ここでsLL,kは、色カテゴリkの明度成分L* kの標準偏差を表し、max( )は( )内の要素の中の最大値を表し、min( )は( )内の要素の中の最小値を表わす。ただし、ps,7 = ps,1である。
【００８０】
色カテゴリkの明度成分L* kの標準偏差sLL,kは、後述の明度成分分散データベース９０５から与えられる。
【００８１】
次に、後述の明度成分分散データベース９０５の作成方法を説明する。各色カテゴリの分散は、図７に示す観察者のカラーネーミングにより分類された複数の測色値より算出する。
【００８２】
図７示す観察者のカラーネーミングにおいて、被験者７０１は、ＣＲＴディスプレイあるいはプリンタの出力プリント７０２上に予め測色値を測定しておいた少なくとも１つ以上のテスト刺激のカラーパッチ７０３を呈示し、複数の色名を用いてカラーネーミングを行う。なお、被験者は、１人または複数人によりカラーネーミングを行うものとする。具体的には、少なくとも１人の被験者の応答としてＣＲＴディスプレイあるいはプリンタの出力プリント７０２に表示されているカラーパッチ７０３の色名をマウス７０４等用いて計算機７０５へ入力する。計算機７０５への色名の入力方法は、これに限定されるものではなく、音声認識を用いてもよい。カラーパッチ７０３がCRTディスプレイに表示された場合は、計算機７０５はマウス７０４から入力された色名に応じて、呈示されたカラーパッチの７０３の測色値あるいはデバイスドライブレベルを後述の明度成分分散データベース９０５に蓄積する。
【００８３】
また、上述のような色名に基づく測色値あるいはドライブレベルのデータベースへの蓄積は、後述するように、メインマッピング部１１０へも行われる。
【００８４】
明度成分分散データベース３０５に格納した色名ごとの測色値から（数１３）に示す分散共分散行列を計算する。
【００８５】
【数１３】
色名には、（表１）に示すようなカテゴリカル基本色を用いた。
【００８７】
【表１】
（表１）にプリンタの分散共分散行列の例を示す。なお、測色値をすべて正の値にするために（数１４）によって[L* a* b*]tを[α γ β]tに変換し、[α γ β]tを用いて分散共分散行列を求めた。
【００８９】
【数１４】
分散共分散行列の中で明度の分散は１行1列のsLL 2であり、これを（数１２）に与えて、ps,bを得る。（数１１）は２つの色相におけるps,a、ps,a+1を内挿する機能であり、カスプ明度差補正係数tの実態はps,a、ps,a+1にある。（表２）に（表１）に示した明度の標準偏差から（数１２）で算出したps,bを示す。（数１１）に示すように、ps,bは６つの値を持ち、これらは６つの分割色相上で定義し、前記分割色相以外では入力色の色相Hsと２つの隣接分割色相Hi, Hi+1との内分比で内挿する。前記分割色相には、RGBディジタルカウント(dr, dg, db)として赤、緑、青の１次色と、シアン、マゼンタ、イエロの２次色を用いる。つまり、（表３）に示すように、(dr, dg, db)=(255, 0, 0)でCRTディスプレイを発光させたときの色相、(dr, dg, db)=(255, 255, 0)でCRTディスプレイを発光させたときの色相などである。ただし、無彩色を除く８つの色カテゴリと６つの分割色相の関係は、（表３）に示す通りである。
【００９１】
【表２】
【表３】
以上、点３０３の明度L* u,gと点３０４の明度L* u,surfaceの求め方を説明した。
【００９４】
（表３）のデータを（数５）に適用してCRTディスプレイのカスプをマッピングした結果を図８に示す。８０１はCRTディスプレイのカスプ、８０２はプリンタのカスプ８０３は（数５）でマッピングされたCRTディスプレイのカスプである。色相角０度から１００度付近の赤から黄色の領域ではマッピングされたカスプ８０３がプリンタのカスプ８０２に一致していることが確認できる。また、１００度付近の黄色から２００度付近の青へ変化する範囲ではマッピングされたカスプ８０３がプリンタのカスプ８０２からCRTディスプレイのカスプ８０１へ接近していることが確認できる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、明度軸上のマッピングを（数４）に示すような線形マッピングを用いて説明したが、本発明は明度軸上のマッピング方法に制限を与えるものではなく、（数４）の代わりに非線形マッピングを適応することもできる。たとえば、発信デバイスと受信デバイスの双方で、明度軸上の色（L* = 0となる色）に対して観察者が知覚する黒とグレーの境界の明度と、グレーと白の境界の明度を求める。発信デバイスから受信デバイスへの明度軸上での明度マッピングは、前記黒とグレーの境界と前記グレーと白の境界、さらに発信デバイスと受信デバイスの最低明度対のマッピングと最高明度対のマッピングの4点を基準にして、折れ線近似や曲線近似などで全明度をカバーすれば非線形マッピングが設計できる。
【００９６】
本発明は、明度軸上のマッピング方法に制限を与えるものではなく、発信デバイスの明度軸上の色の明度を受信デバイスの明度軸上の色の明度にマッピングする方法は任意であることを特筆しておく。
【００９７】
また、観察者を用いたカラーネーミングの色名に（表１）に示すカテゴリカル基本色名を用いたが、本発明はカテゴリカル基本色名に制限されるものではなく、色再現性を決める重要な要因である記憶色や、観察者自身が設定した色名など、任意の色名を用いてカラーネーミングを実現できることを特筆しておく。
【００９８】
カテゴリカル基本色は、Berlin and Kayが見出した以下の１１個の色名である（参考文献；「Basic Color Terms. Their Universality and Evolution」, Univ. of California Press, Berkley, 1969）。
１. white(shiro)
２. black(kuro)
３. red(aka)
４. green(midori)
５. yellow(ki)
６. blue(ao)
７. purple(murasaki)
８. pink(momo)
９. orange(daidai)
１０. gray(hai)
１１. brown(cha)
これら１１個の基本色名は、１００種近くの言語を調べ、発達した言語ならばどの言語でも共通した１１個のカテゴリカルな基本色名があることから導き出された。Crawfordは、基本色名の定義を以下のようにまとめた（参考文献；「Defining basic color terms」, Anthropol Linguist, 24, 338-343, 1982年）。
１. すべての人の語彙に含まれること。
【００９９】
２. 人によらず、使うときによらず安定して用いられること。
【０１００】
３. その意義が他の単語に含まれないこと。
【０１０１】
４. 特定の対象物にしか用いられないことがないこと。
また、内川は、日本語の１１個の基本カテゴリ色を導出した（参考文献；「色のカテゴリカル知覚と記憶」, 第７回色彩工学コンファレンス, 1990年）。このように色カテゴリカル基本色を用いれば、画像機器が持つ色空間全体に渡って過不足なく色名を答えることができる。なお（表１）では、白、黒、グレーを無彩色としてひとつにまとめたため、色名の数は９つとなっている。
【０１０２】
また、観察者がテスト画像を見て知覚した色名をカラーネーミングに用いた場合は、画像ガマットに重きを置いてマッピング制御できるため、デバイスガマット全体を網羅する場合に比べてより無駄のない適切な色情報交換が実現できる。
【０１０３】
本実施の形態では、観察者が与えた色名に応じてカラーネーミングに呈示したテスト色の測色値を分類して、（数１３）の分散共分散行列を算出したが、本発明は前記分散共分散行列の算出方法を限定するものでなく、たとえばデバイスドライレベル（CRTディスプレイのドライブレベル(dr, dg, db)）で前記分散共分散行列を定義することも可能である。従って、本発明はカラーネーミングに基づいて分類される色データの種類を限定するものではないことを特筆しておく。
【０１０４】
以上、プリマッピングの考え方を説明した。
【０１０５】
次に、色情報交換装置１００の各処理部毎に詳細に説明する。
まず、プリマッピング部１０９の内部構成を図９に示し、以下に説明する。
発信デバイス測色値入力部９０１は、極座標変換部１０４の出力として発信デバイス（CRTディスプレイ）の色の明度、彩度、色相[L* s, C* s, Hs]を受ける。
【０１０６】
発信デバイス色彩度飽和度算出部９０２は、発信デバイス測色値入力部９０１から与えられた発信デバイスの色の彩度C* sから発信デバイス色彩度飽和度を算出する。プリマップド彩度算出部９０３は、前記発信デバイス色彩度飽和度を受けて、発信デバイスの色の彩度を圧縮し、プリマップド測色値出力部９０４へ出力する。
【０１０７】
明度成分分散データベース９０５は、受信デバイス上に複数のテスト色を表示して、少なくとも１人の観察者が応答した前記テスト色の色名ごとに前記テスト色の測色値を分類し、各色名ごとに求めた明度成分の分散を予め格納したものである。また、発信デバイス用カスプデータベース９０６は、発信デバイスの色域のカスプの明度、彩度、色相を予め格納したものである。また、受信デバイス用カスプデータベース９０７は、受信デバイスの色域のカスプの明度、彩度、色相を予め格納したものである。
【０１０８】
カスプ明度差補正係数算出部９０８は、発信デバイスの色の色相Hsと明度成分分散データベース９０５から与えられた分散情報からカスプ明度差補正係数を算出する。発信デバイス用カスプマッピング部９０６は、カスプ明度差補正係数算出部９０８からのカスプ明度差補正係数と、発信デバイス用カスプデータベース９０６からのカスプの明度情報と受信デバイス用カスプデータベース９０７からのカスプの明度情報に基づいて、発信デバイスのカスプを受信デバイスの色域表面にマッピングする。
【０１０９】
発信デバイスカスプマッピング部９０９の出力は、色域境界明度圧縮部９１０に与えられ、発信デバイス用カスプデータベース９０６からのカスプの明度情報を参照して発信デバイスの色の明度を圧縮する。一方、発信デバイスの色の明度は、無彩色明度圧縮部９１１へも入力して圧縮される。
【０１１０】
色域境界明度圧縮部９１０の出力と無彩色明度圧縮部９１１は、プリマップド明度算出部９１２へ与えられ、プリマップド測色値の明度に変換され、プリマップド測色値出力部９０４へ出力される。発信デバイスの色の色相は、そのままプリマップド測色値出力部９０４へ与えられる。
【０１１１】
次に、メインマッピング部１１０の内部構成を図１０に示し、以下に説明する。
【０１１２】
プリマップド測色値入力部１００１には、プリマッピング部１０９の出力[L* C* H]uが与えられる。プリマップド測色値入力部１００１へ入力された[L* C* H]uは、重心制御点マッピング部１００２に与えられ、プリマップド測色値入力部１００１からの[L* C* H]uに重心制御点マッピングを施し、表面制御点マッピング部１００３へ与えられる。表面制御点マッピング部１００３では、色域形状制御係数入力部１００４から与えられた色域形状制御係数wcを取り込んで表面制御点マッピングを実行し、受信デバイス測色値出力部１００５を介して受信デバイスへ送出される。
【０１１３】
メインマッピング部１１０は、発信色空間（CRTディスプレイ）と受信色空間（プリント）に設置された制御点を利用してマッピングを設計する。制御点には、重心制御点と表面制御点の２種類を設け、メインマッピングは重心制御点間で実行する重心制御点マッピングと、表面制御点間で実行する表面制御点マッピングの２つのマッピングで構成される。マッピングされるすべての制御点対を同一色カテゴリから選ぶことによって色カテゴリを保存したマッピングが実現できる。
【０１１４】
次に、重心制御点マッピング部１００２の内部構成を図１１に示し、以下に説明する。
発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１は、図７に示したカラーネーミングを発信デバイス（CRTディスプレイ）において実施して色名ごとに分類した測色値から各色名ごとに求めた重心ベクトルと分散共分散行列を予め格納したものである。受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２は、図７に示したカラーネーミングを受信デバイス（プリント）において実施して色名ごとに分類した測色値から各色名ごとに求めた重心ベクトルと分散共分散行列を予め格納したものである。発信デバイス用表面制御点データベース１１０３は、発信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。
【０１１５】
測色値入力部１１０４からプリマッピング部１０９の出力であるプリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uが与えられ、以下３つの系に入力される。第一の系は、重心差分重み付け係数を算出する系で、プリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uは発信デバイス用正規化距離算出部１１０５に与えられる。発信デバイス用正規化距離算出部１１０５では、発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１から供給された重心ベクトルと分散共分散行列をもとに、９つの色カテゴリに対して色カテゴリカル正規化距離が算出される。前記色カテゴリカル正規化距離は、重心マッピング実行部１１０６へ入力され、発信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０１から供給された重心ベクトルと分散共分散行列と受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２から供給された重心ベクトルと分散共分散行列を基に重心間のマッピングを実行する。重心マッピング実行部１００６の出力は、重心差分重み付け係数算出部１００７に入力され、重心差分重み付け係数が算出される。
【０１１６】
第二の系は、表面制御点マッピング抑制係数を算出する系で、プリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uは表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８に入力される。表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８では、発信デバイス用表面制御点データベース１１０３からの表面制御点の情報を基に表面制御点マッピング抑制係数を算出する。
【０１１７】
第三の系は、マッピング実行部１１０９への系である。重心制御点差分行列算出部１１１０は、重心制御点差分行列を算出するためにプリマッピング部１１１１と受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２から必要な情報を取り込む。プリマッピング部１１１１から取り込む情報は、発信デバイス色空間内の重心ベクトルをプリマッピングした色相、彩度、明度である。なお、プリマッピング部１１１１の処理は、図１のプリマッピング部１０９の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。一方、受信デバイス用カラーネーミングデータベース１１０２からは、受信デバイス色空間内の重心ベクトルが与えられる。
【０１１８】
マッピング実行部１１０９は、重心制御点マッピングを実行するために、表面制御点マッピング抑制係数を表面制御点マッピング抑制係数算出部１１０８から受け、重心制御点差分行列を重心制御点差分行列算出部１１１０から受け、重心差分重み付け係数を重心差分重み付け係数算出部１１０７から受けてプリマップド測色値の明度、彩度、色相[L* C* H]uに重心制御点マッピングを実行する。
【０１１９】
次に、表面制御点マッピング部１００３の内部構成を図１２に示し、以下に説明する。
発信デバイス用表面制御点データベース１２０１は、発信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。また、受信デバイス用表面制御点データベース１２０２は、受信デバイスの色域表面、あるいは色域表面付近に設けられたマッピング制御点の明度、彩度、色相を予め格納したものである。測色値入力部１２０３には、図１０に示す重心制御点マッピング部１００２の出力が与えられる。プリマップド測色値の彩度成分は、発信デバイス色彩度飽和度算出部１２０４へ供給され、発信デバイス色彩度飽和度が算出される。表面制御点マッピング抑制係数算出部１２０５は、表面制御点マッピング抑制係数を算出するが、図１１の１１０８と同一である。表面制御点差分行列算出部１２０６は、プリマッピング部１２０７でプリマッピングが施された発信デバイス用の表面制御点と受信デバイス用の表面制御点から表面制御点差分行列を算出する。
【０１２０】
なお、プリマッピング部１２０７の処理は、図１のプリマッピング部１０９と同一である。表面差分重み付け係数は、表面差分重み付け係数算出部１２０８で発信デバイス用表面制御点データベース１２０１から供給される表面制御点の測色値を用いて算出する。マッピング実行部１２０９の出力は測色値出力部１２１０を通して受信デバイスへ送出される。
【０１２１】
次に図１１の重心制御点マッピングと図１２の表面制御点マッピングの考え方について説明する。
【０１２２】
メインマッピング部１１０は、（数１５）に示すように２つのマッピング動作でプリマップド測色値を最終マッピング点へ変換するものである。
【０１２３】
【数１５】
ここで、[L* C* H]uは、プリマップド測色値を表わし、（数２）で与えられる。また、行列Ｍは、重心制御点差分行列、行列Ｐは表面制御点差分行列、ｗmは重心差分重み付け係数、ｗrは表面差分重み付け係数、Ｆは表面制御点マッピング抑制係数、Ｃrは発信デバイス色彩度飽和度、行列Ｊは色域形状制御係数行列である。
【０１２５】
（数１５）に示すようにメインマッピング部１１０は、ＦＭＷmなるマッピングとＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrなるマッピングの２つのマッピングからなる。前者のＦＭＷmのうち、ＭＷmは発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた重心制御点をマッピングする機能を持ち、重心制御点マッピングと呼ぶ。後者のＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrのうち、ＪＣrＰＷrは発信デバイスと受信デバイスの色空間にそれぞれ設けられた表面制御点をマッピングする機能を持ち、表面制御点マッピングと呼ぶ。表面制御点マッピング抑制係数Fは、前記重心制御点マッピングＭＷmと前記表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのバランスを取る機能を持ち、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて、２つのマッピング機能を線形に内挿する役割を持っている。
【０１２６】
以降、（数１５）の２項目ＦＭＷmと３項目ＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrについて詳細に説明する。最初に（数１５）の２項目の構成要素である重心制御点差分行列Ｍ、重心差分重み付け係数Ｗm、表面制御点マッピング抑制係数Fについて順に説明する。続いて（数１５）の３項目の構成要素である表面制御点差分行列P、表面差分重み付け係数ｗr、発信デバイス色彩度飽和度Ｃr、色域形状制御係数行列Jについて順に説明する。
【０１２７】
重心制御点差分行列Ｍは、（数１６）で与えられる。
【０１２８】
【数１６】
ここでL*(,d,i、C*(,d,i、H(,d,iは受信デバイスにおける色カテゴリiの重心ベクトルである。
【０１３０】
色カテゴリには、（表１）に示した9つの色名を用いた。前記重心ベクトルは、カラーネーミングのサンプルデータを（数１４）によってαβγ値に変換し、これを（数１７）によって各色カテゴリごとに重心を求め、さらに極座標変換して与えられる。
【０１３１】
【数１７】
（数１６）において、L*(,u,i、C*(,u,i、H(,u,iは発信デバイスにおける色カテゴリiの重心ベクトルを（数２）でマッピングしたプリマップド重心ベクトルである。発信デバイス同様、色カテゴリは（表１）に示した９つの色名を用い、重心ベクトルはサンプルの重心を（数１７）によって求め、極座標変換で算出される。（数１６）が示すように、プリマップド測色値[L* C* H]uが発信デバイスの重心ベクトルから与えられた場合、重心制御点差分行列Ｍは前記プリマップド測色値[L* C* H]uを受信デバイスの重心ベクトル[L* C* H]μ,dへマッピングすることになる。従って、重心制御点差分行列Ｍは、発信デバイスの色空間内の重心ベクトルを受信デバイスの色空間内の重心ベクトルへマッピングする機能を持つ。
【０１３３】
次に、重心差分重み付け係数Ｗmについて説明する。重心差分重み付け係数Ｗmは、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて各色カテゴリの重心に対する重心制御点差分行列Ｍのマッピング制御を重み付けして、任意のプリマップド測色値[L* C* H]uに対して重心制御点差分行列Ｍのマッピング制御を実現する。重心差分重み付け係数Ｗmは
【０１３４】
【数１８】
で与えられる。ここでDt,iは色カテゴリiの中間正規化距離であり、重心差分重み付け係数Ｗmは中間正規化距離Dt,iが小さいほど大きくなり、中間正規化距離Dt,iが大きいほど小さくなる。中間正規化距離Dt,iは（数１９）で与えられる。
【０１３６】
【数１９】
ここでベクトルＤsは、発信デバイスの測色値の色カテゴリカル正規化距離ベクトルである。重心マッピングスケーリング行列Vは前記発信デバイスの測色値の色カテゴリカル正規化距離ベクトルＤsを受信デバイス色空間へマッピングして中間正規化ベクトルDtを得る。
【０１３８】
一方、色カテゴリカル正規化距離Ｄiは、ある測色値ベクトルX=[α γ β]tで色カテゴリiに対して（数２０）によって与えられる。
【０１３９】
【数２０】
ここで、μiは色カテゴリiの重心ベクトル、Σiは色カテゴリiの分散共分散行列である。
【０１４１】
図６に示すように、色カテゴリの分布の広がりは色カテゴリごとに異なり、CIELAB空間での距離は色カテゴリカルな距離と比例関係が成り立たない。つまり、緑カテゴリ（▲）にくらべて赤カテゴリ（△）は分布が小さく、CIELAB空間におけるある距離は色カテゴリカルな観点から見れば、赤カテゴリにとってはより大きな距離となる。色カテゴリカル正規化距離Ｄiは各色カテゴリの分布の広がりを考慮に入れた正規化距離であり、色カテゴリカル正規化距離Ｄiと色カテゴリカルな感覚尺度が比例的に対応する。
【０１４２】
次に、（数１９）中の重心マッピングスケーリング行列Ｖについて説明する。重心マッピングスケーリング行列Ｖは、（数２１）によって与えられる。
【０１４３】
【数２１】
ここで行列Φは、重心マッピングスケーリング行列であり、発信デバイスにおける重心ベクトル間の距離関係を受信デバイスにおける重心ベクトル間の距離関係に置き換えるスケーリング機能を持ち、幾何学的には発信デバイスの重心ベクトルを受信デバイスの重心ベクトルへマッピングする。
【０１４５】
重心マッピングスケーリング係数行列Φの要素vlmは、発信デバイスの色空間で色カテゴリlの重心から色カテゴリｍの重心を見た正規化距離Ns,lmを、プリンタの色空間で色カテゴリlの重心から色カテゴリｍの重心を見た正規化距離Nd,lmに変換するスケーリング係数である。重心マッピングスケーリング係数行列Φは、９つの色カテゴリすべての組み合わせに対するスケーリング係数を持つため、発信デバイス色空間内の重心ベクトルはすべて同一色カテゴリの重心ベクトルにマッピングされる。ただし、（数２１）に示すように、自身の距離に対するスケーリング係数（l = mのとき）は０とする。幾何学的には発信デバイスの９つの重心ベクトルを受信デバイスの９つの重心ベクトルにマッピングする重心マッピングスケーリング行列Φは、色再現の観点からみると、色カテゴリカルに正規化された距離空間を用いてマッピング対が同じ色カテゴリを持つようにマッピングされたことに相当する。中間正規化距離Dt,iは、発信デバイス内の色カテゴリカル正規化距離を重心マッピングスケーリング行列Vで受信デバイスへマッピングした距離であり、このマッピングは同一色カテゴリの重心をマッピングする。
【０１４６】
以上のようにして、受信色空間へマッピングされた正規化距離で（数２１）中の重心制御点差分行列Ｍに対する重み付け係数wv,iを求める。重心差分重み付け係数wv,iは（数２２）で与えられる。
【０１４７】
【数２２】
（数２２）は、重心以外に対する重心マッピングのオペレーションをカバーする役割を持ち、重心が持つマッピング情報を色ベクトルXと重心ベクトルμとの位置関係に応じて内挿して実行する。（数２１）において、重心マッピングスケーリング係数行列Φの列ベクトル要素[v1i, v2i, …, v9i]は色カテゴリiにおいて重心点間のマッピングを実現するスケーリング係数であり、これらを（数２２）で与えられる重み付け係数wv,iで重み付けする。
【０１４９】
重み付け係数wv,iは、色ベクトルXが９つの色カテゴリの重心ベクトルと持つ正規化距離の逆数の和に対する色カテゴリiの重心ベクトルと持つ正規化距離の逆数との割合で定義される。従って、色ベクトルXに近い色カテゴリの重心ほどスケーリング係数が重視され、色ベクトルXに遠い色カテゴリの重心ほどスケーリング係数が軽視される。
【０１５０】
以上、プリマップド測色値[L* C* H]uは（数２０）によって色カテゴリカル正規化距離Dsに変換され、（数１９）の重心マッピングスケーリング行列Vで中間正規化距離に変換されて受信デバイス色空間へマッピングされ、受信デバイス色空間内で（数１８）によって重心差分重み付け係数wmが算出される。
【０１５１】
次に、表面制御点マッピング抑制係数Ｆについて説明する。前述したように、表面制御点マッピング抑制係数Ｆは重心制御点マッピングＭＷmと表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのバランスを取る機能を持ち、プリマップド測色値[L* C* H]uの入力位置に基づいて、２つのマッピング機能を線形に内挿する役割を持っている。すなわち、表面制御点マッピング抑制係数Ｆが１のとき、（数１５）の３項目の表面制御点マッピングＪＣrＰＷrは全く働かず、（数１５）の２項目の重心制御点マッピングＭＷmのみが働く。逆に表面制御点マッピング抑制係数Ｆが０のとき、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのみが働き、重心制御点マッピングＭＷmは全く働かない。
【０１５２】
表面制御点マッピング抑制係数Ｆを設定するために、表面制御点を用いる。表面制御点は、デバイス色域の表面あるいはデバイス色域表面付近に設定し、色域境界をマッピングするための制御点として機能する。ここでは説明のために、８つの表面制御点を定義するが、本発明は本実施例の表面制御点の個数に制約されるものではなく、表面制御点の個数は任意に設定できることを特筆しておく。８つの表面制御点は、デバイスのディジタルカウントで定義し、１次色のR: (dr, dg, db)=(255, 0, 0)、 G: (dr, dg, db)=(0, 255, 0)、 B: (dr, dg, db)=(0, 0, 255)と、２次色のY: (dr, dg, db)=(255, 255, 0)、 M: (dr, dg, db)=(255, 0, 255)、 C: (dr, dg, db)=(0, 255, 255)、ホワイトW: (dr, dg, db)=(255, 255, 255)、ブラックK: (dr, dg, db)=(0, 0, 0)とする。表面制御点マッピング抑制係数Ｆは（数２３）で与えられる。
【０１５３】
【数２３】
ただし、fiは（数２４）で与えられ、wf,iは（数２５）で与えられる。
【０１５５】
【数２４】
【数２５】
Es,f,iは色カテゴリiの重心ベクトルμiと色ベクトルXとのCIELAB空間におけるユークリッド距離を表わし、Es,a,iは表面制御点iと色ベクトルXとのCIELAB空間におけるユークリッド距離を表わす。ただし、Es,f,i、Es,a,iともに発信色空間内での距離を示す。
【０１５８】
Es,m,i = 0のとき、つまり色ベクトルXが重心ベクトルμiと一致した場合、fi = 1となって拘束力最大となり、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrは全く機能せず、重心制御点マッピングＭＷmのみが働く。逆にEs,a,i = 0のとき、つまりテスト色が表面制御点と一致した場合、fi = 0となって拘束力はなくなり、重心制御点マッピングＭＷmは全く機能せず、表面制御点マッピングＪＣrＰＷrのみが働く。（数２５）において Ds,f,iは発信デバイス色空間における色カテゴリiの重心ベクトルμiと色ベクトルXとの正規化距離を表わす。色ベクトルXが色カテゴリiの重心ベクトルμiと一致した場合、wf,i = 1となり、色カテゴリi以外の重み係数wf,k!=i = 0となる。したがってwf,iは色ベクトルXの位置に従って決定される拘束力fiへの重み付け係数の意味を持つ。９つの重心ベクトルが持つ拘束力fiそれぞれがwf,iによって重み付けされて、抑制係数Fに反映される。
【０１５９】
以上、（数１５）の２項目の構成要素である重心制御点差分行列Ｍ、重心差分重み付け係数Ｗm、表面制御点マッピング抑制係数Fについて説明した。
【０１６０】
続いて（数１５）の３項目の構成要素である表面制御点差分行列P、表面差分重み付け係数ｗr、発信デバイス色彩度飽和度Ｃr、色域形状制御係数行列Jについて順に説明する。
【０１６１】
重心制御点マッピングＦＭＷmによって、発信デバイス色空間内の重心制御点を受信デバイス色空間内の重心制御点へマッピングするのと同様に、表面制御点マッピングＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrによって発信デバイス色空間内の表面制御点を受信デバイス色空間内の表面制御点にマッピングする。つまり、重心制御点差分行列Ｍの要素を表面制御点に置き換えたものが表面制御点差分行列Pであり、（数２６）で与えられる。
【０１６２】
【数２６】
また、表面制御点マッピング抑制係数Fは、F=1のとき、表面制御点間のマッピングを完全に抑制する。表面差分重み付け係数wrは、プリマップド測色値 [L* C* H]uと表面制御点との位置関係から（数２７）によって算出され、表面制御点差分行列Pによるマッピング動作に重み付けを行う。
【０１６４】
【数２７】
発信デバイス色彩度飽和度Ｃrは、（数３）で与えられ、J（１−Ｆ）ＰＷrなるマッピングが彩度の高い領域で主に働くような彩度依存型の重み付け係数として働く。従って、明度軸上では（数１５）の３項めＪＣr（１−Ｆ）ＰＷrは全く働かない。
【０１６６】
行列Jは、（数２８）によって発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングするように働く。
【０１６７】
【数２８】
ここで、色域形状制御係数wcは、（数２９）によって与えられ、彩度C*のみをコントロールして発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングする。
【０１６９】
【数２９】
ここでC* d,max,tは、図１３の１３０１に相当し、１３０２は（数３０）によってマッピングされた点[L* C* H]c,s,max,d tである。
【０１７１】
【数３０】
（数３０）は、発信デバイスの色域上の点[L* C* H]c,s,max tが（数２）によってプリマッピングされた[L* C* H]c,s,max,u tを（数１５）のメインマッピングで再マッピングする。１３０２が１３０１に移動すればマッピング点は受信デバイスの色域境界に決まるため、（数３１）の関係式をたて、色域形状制御係数wcについて解けば、発信デバイスの色域境界を受信デバイスの色域境界にマッピングするような調整係数が導き出せる。
【０１７３】
【数３１】
ただし、（数３１）において、ベクトルMcは、重心制御点差分行列Ｍの彩度成分を取り出した1行9列型の行ベクトルである。また、ベクトルPcは、表面制御点差分行列Pの彩度成分を取り出した1行８列型の行ベクトルである。色域形状制御係数wcは、発信デバイスの色域境界上の色が受信デバイスの色域境界上にマッピングされるようにＣr（１−Ｆ）ＰＷrの彩度成分を線形に圧縮する機能を持つ。
【０１７５】
（実施の形態２）
図１４に、本発明の実施の形態２における発信デバイスの色情報を受信デバイスに送信するカラーマネジメントシステムの構成を示し、以下に説明する。
【０１７６】
発信デバイスとして、カメラ、スキャナ、ディスプレイなど、受信デバイスとしてディスプレイ、プリンタ、プロジェクタなどがあるが、本実施の形態では発信デバイスの色域と受信デバイスの色域が大きく異ならない場合を想定する。従って、発信デバイスがディスプレイで受信デバイスがプロジェクタといった場合や、発信デバイス、受信デバイスともにディスプレイとし、ただし白色点の色温度が異なる場合などが相当する。以下、発信デバイスは色温度９３００Kの白色点を持つCRTディスプレイ、受信デバイスは色温度５０００Kの白色点を持つCRTディスプレイとして、５０００KのCRTディスプレイ上に再現される画像を、白色点がより青く見える９３００KのCRTディスプレイ上の画像の色の見えと一致させる場合を想定して説明する。
【０１７７】
図１４において、発信デバイス駆動装置１４０２は９３００K−CRTディスプレイ（発信デバイス）に画像を表示するとともに、CRTディスプレイ用プロファイルに格納された９３００K−CRTディスプレイの入出力特性を参照してCRTディスプレイの表示色の測色値を送出する。受信デバイス駆動装置１４１０は、５０００K-CRTディスプレイを駆動するとともに、５０００K-CRTディスプレイ用プロファイルに格納された５０００K-CRTディスプレイの入出力特性を参照して受信デバイス駆動装置１４１０が受信した測色値が５０００K-CRTディスプレイ上に表示されるような適切なドライブ信号を算出する。発信デバイス駆動装置１４０２が送出した９３００K-CRTディスプレイの表示色の測色値は極座標変換部１４０４に入力して、明度、彩度、色相に変換される。９３００K-CRTディスプレイの表示色の明度、彩度、色相は２つの系に供給される。その１つは色域マッピング本体の系であり、マッピング部１４０８の処理を経て色域マッピングが実行される。
【０１７８】
他方の系は、色域形状制御係数を求めるための系で、最大彩度色設定部１４０５へ与えられ、最大彩度色用マッピング部１４０６の処理を経て色域形状制御係数算出部１４０７で色域形状制御係数が算出される。前記色域形状制御係数はマッピング部１４０８に与えられ、色の見えのマッチングを実現するマッピングに使用される。マッピング部１４０８の出力は直交座標変換部１４０９で極座標の明度、彩度、色相から直交系の測色値に変換され、受信デバイス駆動装置１４１０へ与えられる。
【０１７９】
本発明の特徴は、９３００K−CRTディスプレイ（発信デバイス）色空間から５０００K−CRTディスプレイ（受信デバイス）色空間へマッピングにおいて、色カテゴリの一致を指針としてマッピング点を決定することによって、５０００K−CRTディスプレイの画像の色の見えを９３００K−CRTディスプレイの画像の色の見えに一致させるところにある。
【０１８０】
本実施の形態２は、実施の形態１とは、発信デバイスの色域全体の色を受信デバイスの色域内へプリマッピングする処理が存在しない点が異なるのみで、残りの構成は同一であり、異なる点についてのみ説明する。
【０１８１】
本実施の形態は、発信デバイス、受信デバイスともにCRTディスプレイを用いているため、色域形状の違いに伴うガマットマッピング自体は必要ない。ほぼ同一形状の色域間で、色の見えが一致する対を作り出すマッピングに相当する。そこで、色域形状の違いを補償するプリマッピング処理は必要なく、かつマッピングの目的が色再現的観点から色の見えのマッチングとなっている。
【０１８２】
以上から理解できるように、本実施の形態は、色域形状の違いを吸収するプリマッピングが必要ない場合であり、その点を除きその構成と動作は実施の形態１と全く同一である。
【０１８３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発信デバイスと受信デバイスのそれぞれで呈示された１つ以上のテスト色に対して少なくとも１人の観察者のカラーネーミングにより得られたテスト色の測色値あるいはデバイスドライブレベルを同一色名ごとに分類し、各色名ごとに統計処理を用いて正規化距離を定義することによって、観察者の色知覚と色再現性の関係を定量的に把握して色域マッピングを設計できるという有利な効果が得られる。
【０１８４】
また、前記発信デバイスの色の明度と彩度を変更してマッピングしたプリマップド色を生成し、前記正規化距離に基づいた重み付け係数を用いて前記プリマップド色の明度、彩度、色相を変更して、前記プリマップド色を再マッピングすることにより、色域の違うデバイス間でのマッピングを色カテゴリの一致という観点から明確な基準を設けて色域マッピングを設計できるという有利な効果が得られる。
【０１８５】
発信デバイスと受信デバイスの色域形状が大きく異ならない場合は、発信デバイスの色域を受信デバイスの色域内に一旦マッピングするプリマッピングを除く構成で色カテゴリが一致するマッピングを実行し、受信デバイスの色の見えを発信デバイスの色の見えに一致させる、いわゆる色の見えマッチングが実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラーマネジメントシステムを示す構成図
【図２】本発明の実施の形態１によるCRTディスプレイからプリンタへの明度マッピングにおける明度軸上のマッピングと色域上のマッピングの内挿方法を説明する図
【図３】 CRTディスプレイの色域の切断面とプリンタ色域の切断面を示す図
【図４】（ａ）CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示すCIELAB空間のa*-b*面への投影図
（ｂ）CRTディスプレイとプリンタのカスプの例を示すCIELAB空間より極座標変換されたL*-H面への投影図
【図５】（ａ）発信色の明度L* sが受信デバイスの色域表面にマッピングされたカスプの明度L* s,cusp,mappedより小さい場合を説明する図
（ｂ）発信色の明度L* sが受信デバイスの色域表面にマッピングされたカスプの明度L* s,cusp,mappedより大きい場合を説明する図
【図６】（ａ）CRTディスプレイの色域表面の色の色カテゴリ分布の一例を示す図
（ｂ）プリンタの色域表面の色の色カテゴリ分布の一例を示す図
【図７】被験者によるカラーネーミングの方法を説明する図
【図８】 CRTディスプレイのカスプの明度をマッピングした結果を示す図
【図９】本発明の実施の形態１によるプリマッピング部の内部構成図
【図１０】本発明の実施の形態１によるメインマッピング部の内部構成図
【図１１】本発明の実施の形態１による重心制御点マッピング部の内部構成図
【図１２】本発明の実施の形態１による表面制御点マッピング部の内部構成図
【図１３】色域形状制御係数wcを求める際の彩度C* c,s,macとC* d,max,tを説明する図
【図１４】本発明の実施の形態２におけるカラーマネジメントシステムを示す構成図
【符号の説明】
１００ 色情報交換装置
１０１ 発信デバイス
１０２ 発信デバイス駆動装置
１０３ 発信デバイス用プロファイル
１０４ 極座標変換部
１０５ 最大彩度色設定部
１０６ プリマッピング部
１０７ 最大彩度色用メインマッピング部
１０８ 色域形状制御係数算出部
１０９ プリマッピング部
１１０ メインマッピング部
１１１ 直交座標変換部
１１２ 受信デバイス駆動装置
１１３ 受信デバイス用プロファイル
１１４ 受信デバイス
７０１ 被験者
７０２ ＣＲＴディスプレイまたはプリンタ
７０３ テスト刺激のカラーパッチ
７０４ 観察者の応答を計算機に入力する応答操作
７０５ 計算機
９０１ 発信ディバイス測色値入力部
９０２ 発信デバイス色再度飽和度算出部
９０３ プリマップド再度算出部
９０４ プリマップド測色値出力部
９０５ 明度差成分分散データベース
９０６ 発信デバイス用カスプデータベース
９０７ 受信デバイス用カスプデータベース
９０８ カスプ明度差補正係数算出部
９０９ 発信デバイスカスプマッピング部
９１０ 色域境界明度圧縮部
９１１ 無彩色明度算出部
９１２ プリマップド明度算出部
１００１ プリマップド測色値入力部
１００２ 重心制御点マッピング部
１００３ 表面制御点マッピング部
１００４ 色域形状制御計数入力部
１００５ 受信デバイス測色値出力部
１１０１ 発信デバイス用カラーネーミングデータベース
１１０２ 受信デバイス用カラーネーミングデータベース
１１０３ 発信デバイス用表面制御点データベース
１１０４ 測色値入力部
１１０５ 発信デバイス用正規化距離算出部
１１０６ 重心マッピング実行部
１１０７ 重心差分重み付け計数算出部
１１０８ 表面制御点マッピング抑制計数算出部
１１０９ マッピング実行部
１１１０ 重心制御点差分行列算出部
１１１１ プリマッピング部
１１１２ 測色値出力部
１２０１ 発信デバイス用表面制御点データベース
１２０２ 受信デバイス用表面制御点データベース
１２０３ 測色値入力部
１２０４ 発信デバイス色再度飽和度算出部
１２０５ 表面制御点マッピング抑制計数算出部
１２０６ 表面制御点差分行列算出部
１２０７ プリマッピング部
１２０８ 表面差分重み付け計数算出部
１２０９ マッピング実行部
１２１０ 測色値出力部
１４００ 色情報交換装置
１４０１ 発信デバイス
１４０２ 発信デバイス駆動装置
１４０３ 発信デバイス用プロファイル
１４０４ 極座標変換部
１４０５ 最大彩度色設定部
１４０６ 最大彩度色用メインマッピング部
１４０７ 色域形状制御係数算出部
１４０８ マッピング部
１４０９ 直交座標変換部
１４１０ 受信デバイス駆動装置
１４１１ 受信デバイス用プロファイル
１４１２ 受信デバイス
Claims (10)
- 発信デバイスからの色情報である色空間内の測色値を受信デバイスの色空間にマッピングして伝達する色情報交換方法であって、
前記発信デバイスの測色値を、色の明度、彩度、色相に変換する変換ステップと、
（１）前記発信デバイスの色域内における彩度の最大値と前記変換された彩度との比と、（２）前記発信デイバスと前記受信デバイスの明度の関係から算出される受信デバイスの色域における明度軸上の点と、（３）前記測色値に対する発信デバイスの色域内におけるカスプ点に基づき算出される受信デバイスの色域境界線上の点と、に基づき、前記（２）の明度軸上の点と、前記（３）色域境界線上の点とを結ぶ線上で、かつ、前記（３）色域境界線上の彩度との比が、前記（１）の彩度の比となる点を、前記プリマッピング点として定めるプリマッピングステップと、
前記発信デバイスにおける、色の種類を示す色カテゴリ毎の重心と前記受信デバイスにおける色カテゴリ毎の重心との差分を重み付け加算する重心制御点マッピングステップと、
前記発信デバイスにおける色域表面、又は、色域表面付近に設定される点である発信デバイス表面制御点と前記受信デバイスにおける色域表面、又は、色域表面付近に設定される点である受信デバイス表面制御点との差分を重み付け加算する表面制御点マッピングステップと、
前記プリマッピングステップで定められたプリマッピング点に、前記重心制御点マッピングと前記表面制御点マッピングとを調整する重みである表面制御点抑制係数によって重み付けられた前記重心制御点マッピングと、前記表面制御点抑制係数により重み付けた前記表面制御点マッピングと、を加算することで、前記受信デバイスにおける色空間へマッピングするメインマッピングステップと、を具備する色情報交換方法。 - 前記プリマッピングステップにおける（２）の受信デバイスの色域における明度軸上の点は、前記発信デバイスの色域内における明度の最大値と明度の最小値との差に対する、前記受信デバイスの色域内における明度の最大値と明度の最小値との差の比から算出される、請求項１記載の色情報交換方法。
- 前記プリマッピングステップにおける（３）の受信デバイスの色域境界線上の点は、前記発信デバイスの色域内における明度の最小値と前記発信デバイスのカスプ点の明度との差に対する、発信デバイスの色域内における明度の最小値と前記測色値との差の比と、受信デバイスの色域境界線上にマッピングした発信デバイスのカスプ点の明度と前記発信デバイスの色域内における明度の最小値との差と、を乗じて算出される、請求項１記載の色情報交換方法。
- 前記重心制御点マッピングステップにおける、発信デバイスの１の色カテゴリについての重み付け加算の重み係数は、
発信デバイスが有する色カテゴリごとに、前記発信デバイスが有する色カテゴリの重心ベクトルと分散共分散行列とに基き算出される前記測色値と前記色カテゴリの前記重心ベクトル間の正規化距離の逆数を、前記発信デバイス中のすべての色カテゴリについて足し合わせた和に対する、前記測色値から、前記発信デバイス中の前記１の発信デバイスの色カテゴリの重心までの正規化距離の逆数の比から算出される、請求項１記載の色情報交換方法。 - 前記表面制御点マッピングステップにおける、発信デバイスの１の表面制御点についての重み付け加算の重み係数は、
発信デバイスが有する色カテゴリごとに、前記発信デバイスが有する色カテゴリの表面制御点ベクトルと前記測色値とのユークリッド距離の逆数を、前記発信デバイス中のすべての色カテゴリについて足し合わせた和に対する、前記測色値から、前記発信デバイス中の前記１の発信デバイスの色カテゴリの表面制御点までのユークリッド距離の逆数の比から算出される、請求項１記載の色情報交換方法。 - 発信デバイスからの色情報である色空間内の測色値を受信デバイスの色空間にマッピングして伝達する色情報交換装置であって、
前記発信デバイスの測色値を、色の明度、彩度、色相に変換する極座標変換部と、
（１）前記発信デバイスの色域内における彩度の最大値と前記変換された彩度との比と、（２）前記発信デイバスと前記受信デバイスの明度の関係から算出される受信デバイスの色域における明度軸上の点と、（３）前記測色値に対する発信デバイスの色域内におけるカスプ点に基づき算出される受信デバイスの色域境界線上の点と、に基づき、前記（２）の明度軸上の点と、前記（３）色域境界線上の点とを結ぶ線上で、かつ、前記（３）色域境界線上の彩度との比が、前記（１）の彩度の比となる点を、プリマッピング点として定めるプリマッピング部と、
前記発信デバイスにおける、色の種類を示す色カテゴリ毎の重心と前記受信デバイスにおける色カテゴリ毎の重心との差分を重み付け加算する重心制御点マッピング部と、
前記発信デバイスにおける色域表面、又は、色域表面付近に設定される点である発信デバイス表面制御点と前記受信デバイスにおける色域表面、又は、色域表面付近に設定される点である受信デバイス表面制御点との差分を重み付け加算する表面制御点マッピング部と、
前記プリマッピング点に、前記重心制御点マッピングと前記表面制御点マッピングとを調整する重みである表面制御点抑制係数によって重み付けられた前記重心制御点マッピングと、前記表面制御点抑制係数により重み付けた前記表面制御点マッピングと、を加算することで、前記受信デバイスにおける色空間へマッピングするメインマッピング部と、
を具備する色情報交換装置。 - 前記プリマッピング部における（２）の受信デバイスの色域における明度軸上の点は、前記発信デバイスの色域内における明度の最大値と明度の最小値との差に対する、前記受信デバイスの色域内における明度の最大値と明度の最小値との差の比から算出される、請求項６記載の色情報交換装置。
- 前記プリマッピング部における（３）の受信デバイスの色域境界線上の点は、前記発信デバイスの色域内における明度の最小値と前記発信デバイスのカスプ点の明度との差に対する、発信デバイスの色域内における明度の最小値と前記測色値との差の比と、受信デバイスの色域境界線上にマッピングした発信デバイスのカスプ点の明度と前記発信デバイスの色域内における明度の最小値との差と、を乗じて算出される、請求項６記載の色情報交換装置。
- 前記重心制御点マッピングステップにおける重み付け加算の重み係数は、発信デバイスの１の色カテゴリについての重み付け加算の重み係数は、
発信デバイスが有する色カテゴリごとに、前記発信デバイスが有する色カテゴリの重心ベクトルと分散共分散行列とに基き算出される前記測色値と前記色カテゴリの前記重心ベクトル間の正規化距離の逆数を、前記発信デバイス中のすべての色カテゴリについて足し合わせた和に対する、前記測色値から、前記発信デバイス中の前記１の発信デバイスの色カテゴリの重心までの正規化距離の逆数の比から算出される、請求項６記載の色情報交換装置。 - 前記表面制御点マッピングステップにおける重み付け加算の重み係数は、
前記表面制御点マッピングステップにおける、発信デバイスの１の表面制御点についての重み付け加算の重み係数は、
発信デバイスが有する色カテゴリごとに、前記発信デバイスが有する色カテゴリの表面制御点ベクトルと前記測色値とのユークリッド距離の逆数を、前記発信デバイス中のすべての色カテゴリについて足し合わせた和に対する、前記測色値から、前記発信デバイス中の前記１の発信デバイスの色カテゴリの表面制御点までのユークリッド距離の逆数の比から算出される、請求項６記載の色情報交換装置。
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