JP6131836B2 - 色処理装置、色処理システムおよびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、色処理装置、色処理システム、プログラムに関する。

特許文献１には、作成時の色再現環境下で第１の画像出力装置により観察しながら画像作成装置により作成されたＲＧＢ画像を、観察時の色再現環境下で第２の画像出力装置により観察するためのＲ’Ｇ’Ｂ’画像に色変換する色再現処理装置を含み、作成時および観察時の色再現環境に関する情報と作成時および観察時の画像出力装置に関する情報とを保存するプロファイル保存部と、このプロファイル保存部に保存された情報を用いて、上記作成時の色再現環境や画像出力装置を用いて上記ＲＧＢ画像から作成環境に依存しない分光反射率を算出し、さらに上記観察時の色再現環境や画像出力装置を用いてこの分光反射率から上記Ｒ’Ｇ’Ｂ’画像を算出する色補正部と、を備えた色再現装置が開示されている。

また特許文献２には、測色値算出部により算出された、被写体スペクトルの測色値と、６原色ディスプレイの表示スペクトルの測色値と、を一致させる拘束条件の下で、信号算出部が、残りの自由度のなかで被写体スペクトルと表示スペクトルとの二乗誤差を最小とするような表示信号を、ラグランジュの未定係数法または縮小勾配法により算出するようにした色再現システムが開示されている。

特開２００３−３４６１３７号公報 特開２００３−１４１５１８号公報

分光データから、見た目に近い色を再現できる色データが算出できることが望ましい。

請求項１に記載の発明は、分光データを取得する分光データ取得部と、前記分光データ取得部により取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する色データ作成部と、前記色データ作成部で作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する色データ決定部と、を備えることを特徴とする色処理装置である。
請求項２に記載の発明は、前記色データ作成部で使用する前記２度視野以外の等色関数は、１０度視野の等色関数であることを特徴とする請求項１に記載の色処理装置である。
請求項３に記載の発明は、前記色データ決定部は、前記第１の色データと前記第２の色データとの差違を比較するとともに、比較の結果により当該第１の色データだけを使用して前記第３の色データを作成するか、当該第１の色データに当該第２の色データを加えて当該第３の色データを作成するかを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置である。
請求項４に記載の発明は、前記分光データ取得部は、画像を表示画面に出力する表示装置または画像を形成し記録材に画像を出力する画像形成装置により出力された画像や媒体の分光データを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置である。
請求項５に記載の発明は、色の測定を行なう対象である被色測定装置により出力された画像や媒体の分光データを測定する分光データ測定手段と、前記分光データ測定手段により測定された分光データにより、前記被色測定装置により出力された画像の色データを算出する色処理手段と、を備え、前記色処理手段は、前記分光データ測定手段より前記被色測定装置により出力された画像や媒体の分光データを取得する分光データ取得部と、前記分光データ取得部により取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する色データ作成部と、前記色データ作成部で作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、前記被色測定装置により出力された画像の色データとして当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する色データ決定部と、を備えることを特徴とする色処理システムである。
請求項６に記載の発明は、コンピュータに、分光データを取得する機能と、取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する機能と、作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを決定する機能と、を実現させるプログラムである。

請求項１の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、分光データから、見た目により近い色を再現できる色データが算出できる色処理装置を提供できる。
請求項２の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、分光データから、見た目により近い色を再現できる色データが算出しやすくなる。
請求項３の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、必要な場合に第３の色データを作成することができる。
請求項４の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、照明環境や色再現特性の違いがより生じやすい装置でも、見た目により近い色を再現できる色データが算出できる。
請求項５の発明によれば、被色測定装置から出力される画像や媒体の分光データから、見た目により近い色を再現できる色データが算出できる色処理システムを提供できる。
請求項６の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、分光データから、見た目により近い色を再現できる色データが算出できる機能をコンピュータにより実現できる。

（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態の色処理システムで、被色測定装置から出力された画像の色データを測定する形態の一例を示した図である。 分光データ測定器の構成例を示す図である。 ２度視野の等色関数と１０度視野の等色関数とを示した図である。 本実施の形態の色処理装置についての機能構成例を説明した図である。 色処理装置の動作について説明したフローチャートである。 色処理装置のハードウェア構成を示した図である。

＜色処理システムの説明＞
図１（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態の色処理システム１で、被色測定装置から出力された画像の色データを測定する形態の一例を示した図である。
このうち図１（ａ）は、色の測定を行なう対象である被色測定装置として表示装置１００を用いた場合を示している。図１（ａ）では、画像を表示画面１１０に出力する表示装置１００と、表示装置１００の表示画面１１０に表示された画像の色データを測定する色処理システム１とを図示している。

表示装置１００は、例えばＰＣ用の液晶ディスプレイ、液晶テレビあるいはプロジェクタなど、加法混色にて画像を表示する機能を備えたもので構成される。したがって、表示装置１００における表示方式は、液晶方式に限定されるものではない。なお、図１（ａ）に示す例では、表示装置１００内に表示画面１１０が設けられているが、表示装置１００として例えばプロジェクタを用いる場合、表示画面１１０は、表示装置１００の外部に設けられたスクリーン等となる。

また図１（ｂ）は、被色測定装置として画像形成装置２００を用いた場合を示している。図１（ｂ）では、画像を形成し記録材（用紙）Ｐに画像を出力する画像形成装置２００と、記録材Ｐに形成された画像の色データを測定する色処理システム１とを図示している。

画像形成装置２００は、例えばプリンタであり、感光体に付着させたトナーを記録材Ｐに転写して画像を形成する電子写真方式や、インクを記録材Ｐ上に吐出して画像を形成するインクジェット方式のものが挙げられる。

色処理システム１は、被色測定装置により出力された画像の分光データを測定する分光データ測定手段の一例である分光データ測定器１０と、分光データ測定器１０により測定された分光データにより、被色測定装置により出力された画像の色データを算出する色処理手段の一例である色処理装置２０とを備える。

分光データ測定器１０は、分光色彩計のことであり、例えば、分光放射輝度計である。
図２は、分光データ測定器１０の構成例を示す図である。
図示するように分光データ測定器１０は、対物レンズ１１と、ライトガイドファイバ１２と、折り返しミラー１３と、回折格子（グレーティング）１４と、ラインセンサ１５と、制御部１６とを備える。図示する分光データ測定器１０は、いわゆるポリクロメータ方式の分光放射輝度計である。

対物レンズ１１は、表示装置１００の表示画面１１０に表示された画像や記録材Ｐに形成された画像からの光を収束する。対物レンズ１１は、単一または複数のレンズにより構成される。
ライトガイドファイバ１２は、例えば、石英ガラス製の複数本の光ファイバから構成され、対物レンズ１１により収束された光をミキシングする。

折り返しミラー１３は、ライトガイドファイバ１２を通過した光を折り返し、回折格子１４に導く。
回折格子１４は、表面に格子状の凹凸構造が予め定められた周期のパターンで配列し、このパターンによる回折を利用して、光を波長毎に分光する。
ラインセンサ１５は、ＣＣＤ(電荷結合素子：Charge Coupled Device)がライン上に配列したセンサであり、このＣＣＤにより入射した光を光電変換して電荷とし、電気信号を生成する。ラインセンサ１５で生成される電気信号は、制御部１６で信号処理等が行なわれた後、分光データとして出力される。

色処理装置２０は、分光データ測定器１０から出力された分光データを基に、被色測定装置により出力された画像の色データを作成する。

ここで分光データから色データを作成する際には、例えば、国際照明委員会（ＣＩＥ）が定めた三刺激値ＣＩＥＸＹＺ色空間が利用される。しかし同一の三刺激値ＣＩＥＸＹＺ値を採る色を、別環境下で観察すると、異なって見えてしまうことがあることがある。このように別環境における色の見え方が相違する問題を抑制するため、分光データから色データであるＸＹＺを求める方法として２度視野の等色関数と１０度視野の等色関数の２つが、ＣＩＥにより規格化されている。

図３は、２度視野の等色関数と１０度視野の等色関数とを示した図である。
この２種類の視野角による等色関数が定義されるのは、人間が色を見た場合、視野角（見かけの大きさ）で感じる色が違うためである。そのため視角が狭い場合（視野角が４度未満）は、２度視野の等色関数を使用し、視角が広い場合（視野角が４度以上）は、１０度視野の等色関数を使用してＸＹＺの各値を求める。

しかしながら視野角の違いの他にも色の見え方が相違する要因は、種々存在する。例えば、照明環境が異なれば、色の見え方は異なる。三刺激値ＣＩＥＸＹＺは、国際照明委員会（ＣＩＥ）が定めた色の定量値であって、同一照明光下においては同じ色の見えを保証する。しかし異なる照明光下での色について対応するものとはなっていない。

さらに最近は、表示装置１００のバックライトとして、青色にピーク（励起線）を有する光源を使用するもの（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）など）が普及しつつある。この場合、この光源は、青色の部分に従来とは異なる成分が加わった分光分布を有する白色光となる。そして分光分布が異なることにより、表示装置１００の色再現特性が異なり、表示装置１００の表示画面１１０で表示される画像の見た目の印象が異なってくる。
また記録材Ｐに印刷される画像の場合、記録材Ｐの蛍光励起の影響で、記録材Ｐにより反射された光は、青色の部分に従来とは異なる成分が加わった分光分布を有することがある。そして分光分布が異なることにより、用紙に印刷された画像の見た目の印象が異なってくる。
しかしながら従来の三刺激値ＣＩＥＸＹＺでは、これらの相違を反映した色データが得られにくく、人が見た場合の印象と算出された色データとが一致しない場合があった。

そこで本実施の形態では、色処理装置２０を以下のような構成とし、人が見た場合の印象と算出された色データとが一致しやすくする。
以下、本実施の形態の色処理装置２０の構成について説明を行なう。
＜色処理装置の機能構成例＞
図４は、本実施の形態の色処理装置２０についての機能構成例を説明した図である。
図示した色処理装置２０は、分光データ取得部２１と、色データ作成部２２と、等色関数記憶部２３と、色データ決定部２４とを備える。

分光データ取得部２１は、被色測定装置により出力された画像の分光データを取得する。即ち、分光データ取得部２１は、分光データ測定器１０により作成された分光データを取得する。

色データ作成部２２は、分光データ取得部２１により取得された分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する。本実施の形態では、２度視野以外の等色関数は、１０度視野の等色関数である。作成される色データは、ここではＸＹＺの各値となる。

等色関数記憶部２３は、色データ作成部２２で使用される等色関数を記憶する。色データ作成部２２は、等色関数記憶部２３から２度視野の等色関数等色関数と１０度視野の等色関数を取得する。

色データ決定部２４は、第１の色データと第２の色データとの差違を比較するとともに、比較の結果により第１の色データだけを使用して第３の色データを作成するか、第１の色データに第２の色データを加えて第３の色データを作成するかを決定する。
具体的には、色データ決定部２４は、予め定められた閾値を用意し、この閾値を境界として上記事項を決定する。例えば、第１の色データと第２の色データとで色相差が２未満だったときは、第１の色データだけを使用して第３の色データを作成すると決定する。一方、この色相差が２以上だったときは、第１の色データに第２の色データを加えて第３の色データを作成すると決定する。

また色データ決定部２４は、第１の色データおよび第２の色データに基づき、被色測定装置により出力された画像の色データとして第１の色データを基礎とし２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する。

ここで第３の色データは、２度視野の等色関数を使用して作成された第１の色データを起点とし、１０度視野の等色関数を使用して作成された第２の色データが反映されたものとなる。具体的には、例えば、ＸＹＺ色空間中で、第１の色データを始点Ａとし、第２の色データを終点ＢとするＡＢベクトルを考え、このＡＢベクトルに係数ｋを乗算したｋＡＢベクトルをさらに考える。そしてＸＹＺ色空間中におけるｋＡＢベクトルの終点Ｃを第３の色データの位置とする。この係数ｋは、例えば、照明環境や点Ａと点ＢとのＸＹＺ色空間中における距離などに応じて決定される。

＜色処理装置の動作の説明＞
図５は、色処理装置２０の動作について説明したフローチャートである。
以下、図４と図５を用いて色処理装置２０の動作について説明を行なう。
まず分光データ取得部２１が、分光データ測定器１０により作成された分光データを取得する（ステップ１０１）。
次に色データ作成部２２が、等色関数記憶部２３を参照し、２度視野の等色関数と１０度視野の等色関数を取得する（ステップ１０２）。
そして色データ作成部２２は、分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する（ステップ１０３）。

次に色データ決定部２４が、第１の色データと第２の色データとの差違を比較し、この差が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（ステップ１０４）。
そして差が閾値以上であったとき（ステップ１０４でＹｅｓ）、色データ決定部２４は、第１の色データに第２の色データを加えて第３の色データを作成する（ステップ１０５）。
また差が、閾値未満であったとき（ステップ１０４でＮｏ）、色データ決定部２４は、第１の色データだけを使用して第３の色データを作成する（ステップ１０６）。なおこのとき第１の色データをそのまま第３の色データとしてもよい。

以上説明した形態によれば、被色測定装置で出力された画像の色の見え方の相違について、その程度を２度視野の等色関数を使用して作成された第１の色データと１０度視野の等色関数を使用して作成された第２の色データとの差により判定を行う。この判定は、色データ決定部２４により行われる。
即ち、色データ決定部２４が第１の色データと第２の色データとの差違が閾値未満であると判定したときは、色データ決定部２４は、２度視野の等色関数だけを使用して作成された第１の色データだけを使用して第３の色データを作成する。つまり両者の差が大きくない場合は、照明環境等も含め、色の見え方の相違があまり大きくないと考えられるため、第１の色データだけを使用して第３の色データを作成しても問題ない。

一方、色データ決定部２４が第１の色データと第２の色データとの差違が閾値以上であると判定したときは、色データ決定部２４は、第１の色データと第２の色データをともに使用して第３の色データを作成する。つまり両者の差が大きい場合は、色の見え方の相違が大きい考えられるため、第１の色データと第２の色データをともに使用して第３の色データを作成する。そして上記係数ｋを適値に設定することで、色の違いを、より正確に表現できる色データを取得することができる。つまりこの方法によれば、上述した表示装置１００のバックライトとして、青色にピークを有する光源を使用したり、記録材Ｐの蛍光励起の影響があった場合でも、それを反映した色データである第３の色データが算出できる。そのため人が見た場合の印象と算出された色データとが一致しやすくなる。つまりこの第３の色データは、色の違いを、より正確に表現できる色データであると言うことができる。これは、分光データから、見た目により近い色を再現できる色データが算出できる、と言い換えることもできる。

また第１の色データを基礎とし２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する。即ち、２度視野の等色関数を使用して作成された第１の色データを基とすることで、他の等色関数を基にするよりも、利便性が高くなる。つまり色データの処理上、２度視野の等色関数を使用した色彩理論（色順応モデルや色差式など）が構築されていることから、これらの色彩理論が、第３の色データにも適用できる場合が多く、データ可搬性の点でメリットが大きい。
さらに被色測定装置から出力された画像を見る場合、２度視野と１０度視野とを区別することが困難なことが多い。そのため両方の特徴を自動的に反映させることが好ましい。上述した場合では、係数ｋを適値に設定することで、この事項を実現することができる。

なお以上詳述した例では、色データとしてＸＹＺ色空間中のＸＹＺの各値を算出する場合について説明を行ったが、これに限られるものではなく、他の色空間中の色データであってもよい。例えば、Ｌａｂ色空間中のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊の各値であってもよい。
また以上詳述した例では、２度視野以外の等色関数として１０度視野の等色関数を使用したがこれに限られるものではなく、例えば、ＣＩＥ以外が定めた２度視野の等色関数など他の等色関数であってもよい。
さらに以上詳述した例では、分光データは、表示装置１００や画像形成装置２００等の被色測定装置から出力された画像の分光データであったが、これに限られるものではない。例えば、画像の白（無彩度付近でも可）に相当する媒体（用紙や表示装置の白表示など）の分光データや、ＣＧ（Computer Graphics）やコンピュータシミュレーションの画像データを基に作成された分光データや、サーバ等に蓄積されたアーカイブデータとしての分光データであってもよい。

＜色処理装置のハードウェア構成例＞
まず色処理装置２０のハードウェア構成について説明する。
図６は、色処理装置２０のハードウェア構成を示した図である。
色処理装置２０は、パーソナルコンピュータ等により実現される。そして図示するように、色処理装置２０は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、記憶手段であるメインメモリ４２、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）４３とを備える。ここで、ＣＰＵ４１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ４２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、ＨＤＤ４３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。

さらに、色処理装置２０は、外部との通信を行うための通信インターフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」と表記する）４４と、ビデオメモリやディスプレイ等からなり、画像を表示するモニタ４５と、キーボードやマウス等の入力デバイス４６とを備える。

＜プログラムの説明＞
ここで以上説明を行った本実施の形態における色処理装置２０が行なう処理は、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。即ち、色処理装置２０に設けられたＣＰＵ４１が、ＨＤＤ４３から色処理装置２０の各機能を実現するアプリケーションソフトウェアをメインメモリ４２にロードして実行し、色処理装置２０の各機能を実現させる。

よって色処理装置２０が行なう処理は、コンピュータに、分光データを取得する機能と、取得された分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する機能と、作成された第１の色データおよび第２の色データに基づき、第１の色データを基礎とし２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを決定する機能と、を実現させるプログラムとして捉えることもできる。

なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…色処理システム、１０…分光データ測定器、２０…色処理装置、２１…分光データ取得部、２２…色データ作成部、２３…等色関数記憶部、２４…色データ決定部、１００…表示装置、２００…画像形成装置

Claims (6)

1. 分光データを取得する分光データ取得部と、
   前記分光データ取得部により取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する色データ作成部と、
   前記色データ作成部で作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する色データ決定部と、
   を備えることを特徴とする色処理装置。
2. 前記色データ作成部で使用する前記２度視野以外の等色関数は、１０度視野の等色関数であることを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
3. 前記色データ決定部は、前記第１の色データと前記第２の色データとの差違を比較するとともに、比較の結果により当該第１の色データだけを使用して前記第３の色データを作成するか、当該第１の色データに当該第２の色データを加えて当該第３の色データを作成するかを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置。
4. 前記分光データ取得部は、画像を表示画面に出力する表示装置または画像を形成し記録材に画像を出力する画像形成装置により出力された画像、または媒体の分光データを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置。
5. 色の測定を行なう対象である被色測定装置により出力された画像、または利用する媒体の分光データを測定する分光データ測定手段と、
   前記分光データ測定手段により測定された分光データにより、前記被色測定装置により出力された画像の色データを算出する色処理手段と、
   を備え、
   前記色処理手段は、
   前記分光データ測定手段より前記被色測定装置により出力された画像、または利用する媒体の分光データを取得する分光データ取得部と、
   前記分光データ取得部により取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する色データ作成部と、
   前記色データ作成部で作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、前記被色測定装置により出力された画像の色データとして当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを作成する色データ決定部と、
   を備えることを特徴とする色処理システム。
6. コンピュータに、
   分光データを取得する機能と、
   取得された前記分光データから、２度視野の等色関数を使用して第１の色データを作成するとともに２度視野以外の等色関数を使用して第２の色データを作成する機能と、
   作成された前記第１の色データおよび前記第２の色データに基づき、当該第１の色データを基礎とし前記２度視野以外の等色関数の特徴を反映させた第３の色データを決定する機能と、
   を実現させるプログラム。

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