JPH05508280A - 観察者の順応に基づきカラー画像の再生を行なう方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 観察者の順応に基づきカラー画像の再生を行なう方法発明の技術分野 本発明は、１）カラー画像の再生、より詳細には、カラーモニター画面に映され たカラー画像と視覚的に等色となるカラー画像を再生する方法であって、コンピ ュータ内でのディジタル・カラー画像の処理を行なうステップを含み、２）ビジ ュレーション（ｖ４ｓｕｌａｔｉｏｎ）のツールとしてカラーモニターを用いて コンピュータ上で作成した画像や図形の再生方法に関する。

発明の背景技術 デスクトップ・パブリッシングにおいては、ビジュレーションのツールあるいは 参考用としてカラーモニターを使用し、グラフィックスやテキストなど対象物の 選択あるいは操作を行なって図形、グラフィック、イラストレーションを作成す る方法が知られている。対象物の操作にはカラーの選択や調整が含まれる。この ような場合、画面上での見え方（ビジュアル・アピアランス）が再生のための参 考または原画像となる。つまり、モニターで見る色が即ちシステムからハードコ ピーに作り出したい色となる。

グラフィックスの分野では、カラー画像を作成する方法として、原画を走査して ディジタルのカラー画像信号を生成し、ディジタルコンピュータによりそのディ ジタル・カラー画像信号を処理して加工されたディジタル・カラー画像を作成し 、加工済ディジタル画像信号からカラー画像を再生する方法が知られている。

この形式の再生では、色を元のカラー画像の色と等色とするような試みがなされ る。現在のシステムでは、ネガ画像や他のハードコピー形式の画像を走査して原 画を処理するが、最近では、まず操作者により画像を映し出し、操作者がコンピ ュータとインタフェースし、公知のカラー・ディジタル画像処理技術により、カ ラーモニターを使って作成物を見ながら画像を作成するようなアプリケーション が指向されるようになってきている。

カラーのディジタル画像処理においては、人間の目が３色を知覚するモデルに基 づいて行なう試みがされてきた。このいわゆる「３刺激値」法は、人間の眼は３ 色を直線的かつ独立に知覚すると考えられることから、独立した色の直線的な関 数の合成から３色の信号を決定するものである。正常な色覚をもつ人は同−観察 条件の下では同一３刺激値の色を同しに知覚することから、このような従来シス テムでは、原画と再生画間のいわゆる測色的な等色、即ち３刺激の等色比を達成 すること力用標であった。ここで原画とはカラーＣＲ７画像あるいは原写真など の原画像であり、再生画とはカラープリンタあるいはカラー・フィルムスキャナ ーにより作成されるＣＲＴ画像あるいはハードコピーである。

１つの方法は、エイクラ−（Ｅｉｃｌｌｌｅｒ）他に対し１９８３年１０月１１ 日発行の米国特許、第４，４０９，６１４号に記述されている。それによれば、 カラーフィルムスキャナーなどのスキャナーからの信号（ＥＲＥＧＥＢ）を３色 覚に基づく３原色の信号（Ｘ、　Ｙ、Ｚ）に変換する。この信号はＤ６５光源に 対しホワイトバランスの調整をした後、再生システムの基本発色材に合った色信 号に変換することができる。ある実施態様においては、原色の信号をビデオテー プレコーダに記録する。変換信号を修正する手段を備えており、これによりレコ ーダからの原色信号を再生システム向きの信号に修正し、その効果を示すためカ ラーテレビに表示する。所望の結果が得られると、上記の修正信号をプリンタに 供給する。

他の１つの方法は、シュレイバー（Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ）に対し１９８５年２月 １９０に発行の米国特許第４．５００，９１９号に記載されているもので、フィ ルムスキャナーで作成された３刺激値信号を、出力媒体向きの修正を施すことな くＣＲＴに表示する。操作者の美的感覚に基づいて３刺激値信号の校正を行ない 、その結果をＣＲＴで観察する。ＣＲＴに所望の結果が得られると、校正された ３刺激値を用いて、出力媒体で測色的に等色となるような対応する色再現のため の信号を得る。

上に述べた従来の２つの方法には、原画と再生画を観察する環境条件は同一であ るとの仮定がある。その場合のみ潤色的な等色とビジュアル・アピアランスの等 色とは等価であるので、この仮定は重要である。これは、観察者の眼が周囲の照 明条件の色温度に適応し、異なる光源の下で測色した値が著しく変化してもビジ ュアル・アピアランスは一定に見える「順応」と呼ぶ現象があるためてあって、 もし原画と再生画が異なる照明条件の下で「潤色的に」等色であっても、異なる 照明条件下に順応した観察者にとっては、画像は同一の色には見えない。このた め、従来方法においては、原画と再生画との観察条件を同一とするために非常に 多くの努力が払われてきた。この点については例えば上記の米国特許第４，５０ ０．９１９号を参照されたい。

しかし、同一の観察条件を用意するには光ボックスや観察ブースで構成した高価 な設備を必要とし、デスクトップ・パブリッシング市場には実際的でない。さら に従来方法によるシステムでは、ある観察条件で得られた最良の再生画像が、別 の観察条件では最良のものでなくなるという問題があった。

発明の概要 したがって本発明の主たる目的は、画像や図などをカラーモニター画面上で創り 、作成、観察し、カラーのハードコピーを作成する方法にある。その方法によっ て、モニター画面上で見る原画像と、異なる照明条件下で見るその／１−トコピ ーとの間のビジュアル・アピアランスを等しくする。

本発明の目的はさらに、特別の照明条件を形成する装置に依存することなく、モ ニター上の原画像とその再生画像を観察する方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、カラーモニター上に作成されたカラー画像の再生を、順 応という人間の視覚現象のモデルを用いておこなう方法を提供することにある。

上記の諸口的は本発明の、カラーモニター上に形成される画像に対応するディジ タル画像信号を、人間の視覚系の色順応のモデルに基づく正規化層状体応答値を 表わす信号に変換することにより達成される。

錐状体応答信号は、入力のカラーディジタル画像に対し、観察者が順応するホワ イトポイント値を基準として正規化（ノーマライズ）される。次に、正規化した 錐状体応答信号を、出力媒体の観察者の順応ポイントにディノーマライズ（ｄｅ ｎｏｒｍａｌｉｚｅ　）　した応答信号に変換する。さらに、ディノーマライズ された錐状体応答を表わす信号を、出力媒体にディジタルカラー画像を再生する ための信号に変換する。そして最終的にこの再生用信号を用いてディジタル画像 を出力媒体に生成する。

図１は、本発明によるディジタルカラー画像の処理をおこなうシステムの概略図 である。

図２は、本発明によるカラー画像信号を生成し、処理し、表示するステ・ツブを 示す概略図である。

図３は、図２に示した観察者が順応するステップに用いられるステ・ｙプを示す 概略図である。

図４は、本発明による観察者が部分順応するプロセスに用いるステップを示す概 略図である。

発明の詳細な説明 はじめに本明細書を通じて「画像」なる用語を用いているが、これは主として走 査によりシステムに取り込まれる画像をいい、さらに、グラフィ・ツク、棒グラ フその他の形式の図とともに、操作者によってまず最初にカラーモニターの画面 に作りだされる画像をも含むことを意図している。

本発明のカラー画像を処理する方法を図１に示す。画像処理システムは、例えば ネガフィルムにある画像をコンピュータ１２に取り込みたい場合に、例えばカラ ーフィルムスキャナー、電子カメラ、コンピュータカラーグラフ什ソクス発生器 などの人力装置１０を接続することができる。

入力装置１０はディジタルカラー信号Ｒ，Ｇ、Ｂをコンピュータ１２に供給する 。コンピュータ１２は、汎用のパーソナル・コンピュータもしくは画像やグラフ ィックの処理用の専用に設計されたパーソナル・コンピュータのいずれでもよく 、操作者の制御により例えばグラフィック対象の表示および画像の生成・処理を 行なう。操作者はカラーモニター１８を見ながらキーボードやマウスなどの人力 装置１４を用いて制御する。処理済または未処理の画像、グラフィック情報、テ キストは、磁気または光記憶装置などのデータ記憶装置１６に格納できる。カラ ーモニター１８に写された処理済または未処理のカラーディジタル画像は、ｌ＼ −トコピーとしてハードコピー出力装置２０に再生される。ハードコピー出力装 置２０は例えばサーマルプリンタ、レーザープリンタなどである。

本発明によれば、モニターに写された画像のビジュアル・アピアランスを、人間 の眼の順応機構のモデル化によって、出力表示されるノ＼−ド／ソフトコピーと 等色とする。ここで、ビジュアル・アピアランスが等色であるとは、観察者の眼 が個々の観察条件に順応し、対象物が既知か未知かにかかわらず、それら対象物 の色を観察条件に無関係に同一と感することをいう。例えば白いワイシャツは、 ビルのなかの非常に暖かい白熱灯の下でも、蛍光灯あるいは屋外の冷たい光の下 でも、同じ白色に見える。人間の眼のこの順応メカニズムは複雑であり、一部分 しかわかっていないが、本発明の目的に沿う面からは以下の２つに分類できる。

即ち「全順応」および「部分順応」である。全順応は一般に、日中の屋外あるい は十分に照明された部屋などの明かるい環境において起こる。その特徴は、通常 の人間は異なる照明下での白や色の違いに、大抵は全く気づかないことである。

部分順応は一般に薄暗い照明環境の下で生ずるもので、下記の２つの現象を特徴 とする。即ち第１に、観察者は白い対象を明らかに白でない色合に見る。例えば 通常白熱灯の下では黄色く見え、また十分な月光の下では青みがかって見える。

第２に、暗い部屋に相当明るい画像が投影されたとき、コントラストの識別能力 が著しく低下する。

本発明は、これらの現象を予測し、コンピュータやテレビの表示とノ＼−トコピ ー・カラー出力との間のビジュアル・アピアランスを一定に保つよう補正する。

１００％の全順応においては、ディジタル画像を画像光源のホワイトポイントで 正規化した網膜錐状体応答に変換し、ビジュアル・アピアランスを出力のノ＼− ドコビーあるいはソフト表示と等色とする。次にその正規化した画像を表示のホ ワイトポイント用にディノーマライズし、表示のために３刺激値に変換する。

以下に図２に基づき説明する。本方法による画像の生成および表示は以下のよう にして行なう。

入力装置１０により生成されたディジタルカラー情報の信号Ｒ，Ｇ、Ｂは、コン ピュータ１２内の入力校正・変換機能１１２に入力される。Ｒ，Ｇ、Ｂ信号はこ の入力校正・変換機能１１２により例えば３刺激値の色空間ｘ、　ｙ、ｚのよう なレファレンス色空間の形でカラー画像信号に変換される。あるいはコンピュー タ１２内のアプリケーション・プログラムを用いて、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号を操作者が 作成してもよい。３刺激値のｘ、　ｙ、ｚの信号源に無関係に、これらは観察者 の順応の変換機能１１４により信号ｘ、　ｙ、ｚ’　、　ｘ、　ｙ、ｚ”、　ｘ 、　ｙ、ｚ″′に変換される。一般的には、入ツノ校正機能１１２、観察者の順 応機能１１４は、出力校正機能１１６．１１８および表示校正機能１２０ととも に、コンピュータ１２上で実行されるソフトウェアにより実現する。コンピュー タ１２は観察者の順応の変換１１４によって、１つないしそれ以上の観察条件の 下での１つないしそれ以上の出力媒体へのアピアランスがカラーモニター１８の 画面に写される画像と等色となるように、あるいはまた、モニター１８あるいは それぞれの出力媒体の観察条件に順応した観察者によって観察される相互の画像 が等色となるように、３刺激値ｘ、　ｙ、ｚ’　、　ｘ、　ｙ、ｚ”　、　ｘ、 　ｙ、ｚ“を色順応させる。ここでアピアランスの等色とは、個々の入力または 出力の観察条件に順応した観察者が、各画像が等色であると主観的に感すること をいう。観察者は特定の画像あるいは出力媒体に固有の観察条件に順応するので 、画像の個々の組み合わせの比較は必ずしも必要でない。

順応された３刺激値ｘ、　ｙ、ｚ’　あるいはｘ、　ｙ、ｚ”は出力校正プロセ ス１１６または１１８により変換され、それぞれ信号Ｒ，Ｇ、　Ｂ’　またはＲ ，Ｇ、Ｂ”を生成して、カラーモニター１８などの第１の出力装置あるいはサー マルプリンタなどの第２の出力装置２０を、公知の方法により駆動する。

観察者の順応の変換機能１１４のためのステップを、図３を参照して以下に説明 する。

まず、画像の３刺激値ｘ、　ｙ、ｚを絶対錐状体応答Ｐ　Ｇ　ｂ　ｉｎに変換す る（２４）。この変換には、Ｒ，Ｗ、Ｇ、ハント（Ｈｕｎｔ）により提唱された 、順応の等エネルギー状態用に修正したモデルのような、人間が色を認識する場 合の色順応モデルを使用する。（参考文献＝　「ザ・プロダクション・オブ・カ ラー（Ｔｈｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｌｏｎ　ｏｒ　Ｃｏ１ｏｒ）Ｊ第４版　Ａ２．２ 節、ファウンテン・プレス（Ｆｏｕｎｔａｉｎ　Ｐｒｅｓｓ）　、　１９８７年 ） が、ハントのモデルによる、３刺激値を順応の等エネルギー状態（即ちＸ、Ｙを 乗じても本発明には影響ないことに注意されたい。

次に、絶対錐状体応答を、所望の画像の光源のホワイトポイントに正規化する（ ２６）。これは画像の等エネルギー錐状体応答値を、次式でめられる光源のホワ イトポイントの等エネルギー錐状体応答値Ｐ　！Ｇ　ｒ　ｂ　＋で除することに よりｌ’ｏｌ　＝　［ｖｍｌ　ｘＩ”ｚｌ　（２）Ｉｂｏｌ　１Ｚｘｌ ここでＸ、、Ｙ、、Ｚｌは画像の光源のホワイトポイントの３刺激値であり、コ ンピュータによりＣＲＴ上に生成した画像の場合は、モニターのＣＲＴホワイト ポイントの３刺激値である。

画像の光源のホワイトポイントは、画像が記録されるときに測定し、例えば、Ｈ −Ｃ，リー（Ｌｅｅ）に対し１９８７年８月４日付で発行された、米国特許第４ ，６８５，７０１号に示される方法によって画像から値をめる力１、もしく番よ 画像の生成時の環境から、フィルムスキャナーやＣＲＴなどのホワイトポイント を知ることによってめることができる。

正規化層状体応答Ｐ　Ｇ　ｂ　Ｉｎは次式により与えられる。

ＩＮ　１１７Ｐ工　ｏ　ｏ　Ｈｐ ｌＧ−１ｏ　１／Ｇ工ＯｘｌＧ　（３）ｌｂｔｎ　ｌｏ　Ｏ１／ｂｘ　Ｉｂ１ｎ 正規化錐状体応答は次に、それらに所望の表示装置または出力観察条件のホワイ トポイントの絶対錐状体応答を乗することにより、ディノーマライズされる（２ ８）。その結果、次式で与えられる絶対出力錐状体応答値Ｐ　Ｇ　ｂ　ｏｕｔ力 （？辱られるｏ　ｌｐｌ　ＰＤ　ｏ　ＯＰ ｌｃ　ｘ　ＯＧＤＯｘ　Ｇ　（４） １ｂｏｕｔＯＯｂＤｂｉｎ ここで、Ｐ　ｏ　Ｇ　Ｄｂ　ｏは出力装置のホワイトポイントの絶対錐状体応答 値であり、次式で定められる。

ＩＰＤＩ　Ｉ　ＩＸＤＩ。

１Ｇｏｌ　＝　［ｖｍｌ　ｌ　ＸＩＹｏｌ　（５）ｌｂＤｌ　ｌ　１Ｚｏｌ ここで、（ＸＤ、ＹＤ、ＺＤ）は所望の表示装置または出力の観察条件のホワイ トポイントの３刺激値である。

最後に、ディノーマライズした出力錐状体応答値を、前述の人間の色認識の順応 モデルを逆に適用することにより、出力３刺激値ｘｙｚ’　に変換する（３０） 。

ＩＰ＋ （ｘ、ｙ、ｚｌ）　＝　［Ｖ、−１］　ｌｃ　ｌ　ｂｏｕｔ ここて、 １．９１０２２　−１．１１２１４　．２０１９１部分順応のケースは全順応と 極めて類偏の方法でモデル化できる。即ち、画像の３刺激値を上述の錐状体応答 のｒｇｂに変換する。次に、順応の説明のため、ハント・モデルの近似であるｂ 　に対する次の式を用いて錐状体応答を修正ｏｎｅｓ する。

ｂｒａｍ　−（Ｆｉｎ（ｂ）　ｂｉｎ／　”ｗｉｎ）”ｉｎ　（７）ここで、 −ａ ”　（ｂ）”　（ｂｗｉｎ　／ｂｗｅｇｅｎ　）ｌｎｂｒｅｌ　−相対の順応錐 状ｎ 体応答 ｂ　−人力のホワイトポイントと同一輝度の等エネルギー光源ｅｑｅｎ からのｂ錐状体応答 す、　−人力の観察条件におけるホワイトポイントからのｂ錐状体応答１ｎ Ｇｌｏ　−人力コントラスト低下度 ａｉｎ　−人力の順応度 適切な置換を行なうと、次式が得られる。

ｒｒａｌ　−（（ユ釦−）１−ａｉｙｌ−一）１７Ｇｉｎ＋出力順応の状態につ いての正しい錐状体応答を決定するには、ｂ錐状体の次式％式％（８） ｂ、。ｕｌ　−出力の観察条件におけるホワイトポイントからのｂ錐状体応答Ｇ ｏＵｔ−出力フントラストの低下度 ａｏｕｔ　−出力の順応度 適切な置換を行なうと次式が得られる。

ｒｏｕｔ　−ｒｒａｌ”ｕｔｒｗｏｕｔ　／　（ｒｗｏｕｔ／ｒｗａｑａｎ）１ ″″”ｏｕｔ　。

’Ｊｏｕｔ　−９ｒｅｌ”ｕｔｑｗｏｕｔ　／　（９ｗｏｕｔ／ｑｗａｑａｎ） １−ａｏｕｔ。

ｂｏｕｔ　−ｂｒａｌ”ｕｔ”ｗｏｕｔ　／　（〜ｏｕｔ／〜ａｑａｎ）　１− ”ｏｕｔ。

コントラスト低下度の項、ｔ、およびｔ　はそれぞれ、人力および出力の観＋ｎ 　ｏｕｔ 察条件に対し１．０ないし１．４の値をとり、薄暗い照明の室内におけるビデオ ディスプレイ装置（ＶＤＵ）に対し１訳１．０５ないし１．１、 平均的な明かるさの室内で観察するＩ＼−トコビー出力に対して番よ１．０、暗 くした講堂内で投影されるスライドに対しては１．１なｕＮＬｌ、４、また、入 力順応係数ａ　は通常１．０とする。一方、出力順応係数ａ。ｕｔ　’よ可ｎ 変であり、戸外の昼光あるいは十分な照明下の屋内の場合は１０、月光の場合は ０．０とする。通のオフィスの照明条件でのａ。ｕｔは約、６、ＣＲＴを観察す る状況下では約　４、また暗くした室内でスライドを観察する状況下では、２を 使用する。

図４は、本発明の、部分順応の観察条件に対する画像処理に用いるステップを示 している。３刺激値ｘ、　ｙ、ｚを錐状体応答ＰＧｂ、ｎに変換しく１２４）、 錐状体応答を入力のホワイトポイントに正規化する（１２６）。次に、式（７） にしたがって入力コントラストおよび入力順応変に応し正規化層状体応答を補正 しく１２８）、順応錐状体応答ＰＧｂｂａｓｏを得る。次に式（８）を用いて、 順応錐状体応答を出力順応条件に応した補正を行ない（１３０）、ＰＧｂｏｕｔ を生成する。

次に、出力の順応錐状体応答を、式（４）により、出力観察条件の周囲のホワイ トポイントにディノーマライズする（１３２）。そして最後に、ディノーマライ ズされた錐状体応答をレファレンス色空間ｘ、　ｙ、ｚ’　に変換する（１３４ ）。

本発明の処理は以下のように実行される。仮定として、対象物は赤、緑、青の色 相を有し、ＣＲＴの白色のフィールドに対して映し出されるものとする。また、 ３色の相対３刺激値は以下の通りと仮定する。

色相　Ｘ　Ｙ　Ｚ 赤　０．３６５　０．２２２　０．３２４緑　０．０７７　０．１４６　０．１ ３３青　０．０４７　０．０３６　０．１５４さらに、画面上の周囲の白（ホワ イトポイント）の正規化層状体応答は以下の通りとする。

Ｐ　＋　Ｇ　Ｉｂ　＋ 白　０．９７４　１．０１５　１．１６８さて、この対象物が紙の上に印刷され 、この紙は冷白色の蛍光灯（Ｆ２光源）のオフィスにおいて観察されるとする。

印刷に用いた用紙の正規化層状体応答は、このオフィス照明の下では下記の通り となる。

ＤＧＤｂＤ １．０１６　．９９１　．７６３ この紙に、バッチの相対色度がＣＲＴ画面のものと同一となるように赤、緑、青 のバッチを再生しても観察者には同一の色とは見えない。これは、ＶＤＵ画面を 観察するときは観察者は画面の白色に既に順応しており、紙の印刷を観察すると きには紙の白色に順応するためである。このためバッチを、式１から６に記した 変換式を用いて、下記の相対色度により再生する。

色ｔ’ｉｉ　ｘ　ｙ　ｚ 赤　０．３６９　０．２２３　０．２１２緑　０．０８］、　０．１４５　０． ０８７青　０．０３９　０．０３６　０．１０１ト述のように、ＣＲＴ上の色と 紙に印刷された色は「潤色的には」等色ではない。しかし、それぞれの観察条件 に順次順応していく観察者にとっては、それらは同一色のバッチに見えることと なる。

一方、白熱灯の下で出力が観察される場合には、紙の正規化層状体応答を、１゜ ０９０、　．９４７．　．３５０とすると、式１から式６に記した順応の変換式 を用いて、以Ｆの相対色度により再生する。

色相　Ｘ　Ｙ　Ｚ 赤　０．３９５　０．２２６　０．０９７緑　０．０９７　０．］、４５　０． ０４０ｆＩＯ６０３５０，ｆ）３６　０，０４６もし、モニターがさらに青の強 いホワイトポイント、例えば０．９６３．　］、。

０．１．７３１　である場合には、上剥のアピアランスを生ぜしめるためにはＣ ＲＴに以下の色度て表示することとなる。

色相　Ｘ　Ｙ　Ｚ 赤　０．３６６　０．２２１　０．４８０緑　０．０７４　０．１４７　０．１ ９７青　０．０５７　０．０３６　０．０２３以七の例はＣＲＴ用の照明、画面 および紙とその周辺の出力観察条件はかなり明るい（即ち全順応）と仮定してい る。

仮に、ＣＲＴ画面の周辺が暗く、一方、紙の観察条件は明るいとする。このよう な条件の下では、ＣＲＴ画像には部分順応モデルの適用が相応しく、ＣＲＴコン トラストは１．１を使用するのがよい。入力観察条件に部分順応を、また出力観 察条件には全順応を適用し、紙の色度は式１ないし３、および８を用いて、色相 　ｘ　ｙ　ｚ 赤　０．４０７　０．２５６　０．２３８緑　０．１０３　０．１７３　０．１ ０６青　０．０５１　０．０４９　０．１２１となる。

次に、紙は明るい蛍光灯で照らされ、その光を除けば室内は非常に暗い状態にあ ると仮定する。この場合は、入力、出力両方の観察条件に対して部分順応を適用 するのがよい。出カコントラスト項の適正な値は１．４であり、式７−８がら得 られる色度は、 色相　ｘ　ｙ　ｚ 赤　０．２７４　０．１４９　０．１４９緑　０．０３９　０．０８６　０．０ ４８青　０．０１８　０．０１４　０．０５８となる。

次に、ＣＲＴおよびその周辺が十分に照明され、一方、Ｆ２の下で観察される出 力は極めて暗い場合には、部分出力順応変はその明かるさに応じて、１がら○の 間の値を取りつる。下記の表は、異なる順応度に対して適性な出力となる赤の色 度を示している。

赤　順応度 １００％　８０％　５０％　２０％　０％ｘ、３６９１　．３６３６　．３５５ ７　．３４８３　．３４３７Ｙ、２２３４　．２１９７　．２１４４　．２０９ ］　、２０５７２．２１１６　．２１９９　．２３２８　．２４６５　．２５６ １上記の結果は、入力および出カホヮ伺・ポイントに対する値として下記、表。

１を適用することによって得られる。

表１ ．９５０　１．０　１．．０８９ Ｐ　Ｇ　ｂ 、９７４　１．０１６　１．０８９ Ｄ５ｏ　〜　昼光およびタングステンの組み合わせＸ　ｙ　ｚ 、９６４　１．００　．８２５ 八　−タングステン（２８５０’　Ｋ）Ｘ　Ｙ　Ｚ ｌ、０９８　１．００　．３５６ Ｐ　Ｇ　ｂ １．０９８　．９４７　．３５６ １．０２３　．９７８　．６７４ Ａ光源で投影されたエフタフローム（商標名）　１００Ｔフィルム１．０８１　 ．９５３　．３４８ 例えば、入力は写真のカラースライド、出力はＦ２の照明下で観察される／％− トコビーの場合、操作者は以下の選択を行なう。即ち、もし、操作者力（）翫− ドコピー出力のアピアランスを原画のアピアランスと等色させたい場合、ＰＧｂ 、は原画の光源（例えば、表、１のＤ６５）のホワイトポイントに対する眼の応 答である。一方、もし操作者が出力のアピアランスをプロジェクタ−により観察 されるカラースライドのアピアランスと等色させたい場合には、ＰＧｂ、はプロ ン。

カラーのホワイトポイントに対する眼の応答にＤ４　のスライド材料（例えば表 麿Ｉｎ １のエフタフローム１．００およびＡ光源）の分光透過率を乗じたものとなる。

これらの値の表はコンピュータ１２に蓄積され、入力装Ｗ］４を用いて操作者に よりメニュー選択される。

ハードコピー人力に対しては、ホワイトポイントは紙の反射率および光源の分光 強度（即ち与えられた光源の下での紙のホワイトポイント）により定まる。ハー ドコピー出力に対するＰＧｂ、を生成するには、与えられた光源により照らされ るハードコピー用紙のサンプルおよびホワイトポイントｘ、ｙ、ｚＤをラジオメ ーターで読み取る。

次に眼の応答を式（１）を用いて計算する。異種のハードコピー用紙と、異種の 光源により測定を行ない、上と同様に操作者の入力手段１４によりメニューから 操作者がアクセスできるよう、画像処理コンピュータに蓄積する。

図３および図４に記した処理のすべては、単一の３次元ルックアップ・テーブル としてコンピュータに実装することができる。したがって、３次元のルックアッ プ・テーブルを利用する形式のカラー処理システム、例えば１９９０年９月２８ 日提出の米国特許出願、出願番号０７１５９０，３７５、題名「選択された複数 の画像の変換を行なう複合画像変換モジュールをプログラムするためのカラー画 像処理システム」　（この出願は本出願とともに譲渡されるもので、ここに参考 のため掲載した）に記載のシステムなどにおいて実施しうるちのである。

産業上の利用分野および利点 本発明はカラーのデスクトップ・パブリッシングに有用であり、ＣＲＴ画面に現 われる画像と同一の画像を任意の出力に生成することができ、しかもコンピュー タのカラー特性の再調整や高価な照明条件（環境）を必要としないという利点を 有する。

Ｆｌθ４ 要約書 原画の走査により、あるいはコンピュータのカラーグラフィックス・アプリケー ションにより生成されるカラーのディジタル画像信号を、人間の視覚系における 色の順応のモデルに基づく正規化層状体応答値を表わす信号に変換する。

錐状体応答値を入力力ラーディジタル画像のホワイトポイントに正規化する。正 規化した錐状体応答値を、出力媒体の出力観察条件において観察者が順応するポ イントにディノーマライズする。そしてディノーマライズした錐状体応答値を、 ディジタルカラー画像を再生するための信号に変換する。

国際調査報告 ＋１．１−１に□Ｍ＋　ＰＣゴ／ＵＳ　＋１２１０２５７３国際調査報告 ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０２５７３ Ｓ＾　５９０８４

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．予め定められた観察者が順応する状態にある出力媒体上にカラーのディジタ ル画像を再生する方法であって、以下のステップ、即ち、ａ．入力のカラーディ ジタル画像を表わす信号と、入力カラーディジタル画像に関し観察者が順応する 条件を提供するステップと、ｂ．人間の視覚系の色順応のモデルに基づき、入力 カラーディジタル画像信号を、それに対し観察者が順応するホワイトポイントに 正規化された正規化錐状体応答値を表わす信号に変換するステップと、ｃ．正規 化錐状体応答値を表わす信号を、出力媒体の観察者が順応するポイントにディノ ーマライズされた錐状体応答を表わす信号に変換するステップと、ｄ．ディノー マライズされた錐状体応答を表わす信号を、出力媒体上のカラーディジタル画像 の再生用の信号に変換するステップと、ｅ．該再生用信号を用いて出力媒体上に カラーディジタル画像を再生するステップと、 を含むことを特徴とする方法。
2. ２．請求項１に記載された方法であって、入力カラーディジタル画像はコンピュ ータにより作成されてＣＲＴ上に表示され、入力ディジタル画像に関し観察者が 順応するホワイトポイントはＣＲＴのホワイトポイントであることを特徴とする 方法。
3. ３．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は紙であって、観察者が順応 する出力媒体のホワイトポイントはＦ２光源（蛍光灯の光）であることを特徴と する方法。
4. ４．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は紙であって、観察者が順応 する出力媒体のホワイトポイントはＤ−５０光源であることを特徴とする方法。
5. ５．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は紙であって、観察者が順応 する出力媒体のホワイトポイントはＤ−６５光源であることを特徴とする方法。
6. ６．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は紙であって、観察者が順応 する出力媒体のホワイトポイントはＡ光源であることを特徴とする方法。
7. ７．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は写真用透過原稿であって、 観察者が順応する出力媒体のホワイトポイントは透過型投影ランプのホワイトポ イントであることを特徴とする方法。
8. ８．請求項１に記載された方法であって、出力媒体は写真用透過原稿であって、 観察者が順応する出力媒体のホワイトポイントは、透過型投影ランプのホワイト ポイントにＤｍｉｎでの透明材の選択された応答を乗じたものであることを特徴 とする方法。
9. ９．請求項１に記載された方法であって、入力ディジタル画像は写真画像の走査 により作成され、入力画像に関するホワイトポイントは、写真画像の撮影に用い られる光源のホワイトポイントであることを特徴とする方法。
10. １０．請求項１に記載された方法であって、入力ディジタル画像は写真面像の走 査により作成され、入力画像に関するホワイトポイントは、その下で画像が観察 される光源のホワイトポイントであることを特徴とする方法。
11. １１．請求項１に記載された方法であって、入力画像はＸＹＺの３刺激値で表現 され、入力の色から正規化錐状体応答値への変換は、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 ｜ＰＧｂ｜は正規化された錐状体応答、Ｐ１，Ｇ１，ｂ１は入力画像のホワイト ポイントの絶対錐状体応答、また｜Ｖｍ｜はＸ，Ｙ，Ｚの３刺激値の絶対錐状体 応答に関する行列、で表されるステップにより実行することを特徴とする方法。
12. １２．請求項１１に記載された方法であって、任意のｋの値に対し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ であることを特徴とする方法。
13. １３．請求項１に記載された方法であって、正規化錐状体応答値を表わす信号か ら、出力媒体の観察者が順応するホワイトポイントにディノーマライズした錐状 体応答値を表わす信号への変換は、▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、（ＰＧｂｏｕｔ）はディノーマライズした錐状体応答値、ＰＤ，ＧＤ， ｂＤは出力媒ホワイトポイントの絶対錐状体応答、で表されるステップにより実 行することを特徴とする方法。
14. １４．請求項１に記載された方法であって、ディノーマライズされた錐状体応答 を表わす信号を変換するステップはさらに、ディノーマライズされた錐状体応答 を表わす信号をＸ，Ｙ，Ｚの３刺激値に変換する以下のステップ、即ち、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＶｍ−１は、Ｖｍの逆行列 で表されるステップを含むことを特徴とする方法。
15. １５．請求項１４に記載された方法であって、▲数式、化学式、表等があります ▼ であることを特徴とする方法。
16. １６．請求項１または請求項２に記載された方法であって、入力画像がＸＹＺの ３刺激値として表わされ、入力の色から正規化錐状体応答値への変換は、下記の ステップ即ち、 ｒｒｅｌ＝（（ｒｗｉｎ／ｒｗｅｑｅｎ）１−ａｉｎｒｉｎ／ｒｗｉｎ）１／Ｇ ｉｎ，ｇｒｅｌ＝（（ｇｗｉｎ／ｇｗｅｑｅｎ）１−ａｉｎｇｉｎ／ｇｗｉｎ） １／Ｇｉｎ，ｂｒｅｌ＝（（ｂｗｉｎ／ｂｗｅｑｅｎ）１−ａｉｎｂｉｎ／ｂｗ ｉｎ）１／Ｇｉｎ。 ここで、Ｐｉｎ′ｂｉｎ′Ｇｉｎは、明細書の式９で決定され、このステップに より変換を実行することを特徴とする方法。
17. １７．請求項１および請求項２に記載された方法であって、出力面像はＸＹＺ３ 刺激値により表現され、正規化錐状体応答値から出力３刺激値への変換は、 ｒｏｕｔ＝ｒｆｅｌＧｏｕｔｒｗｏｕｔ／（ｒｗｏｕｔ／ｒｗｅｑｅｎ）１−ａ ｏｕｔ，ｇｏｕｔ＝ｇｆｅｌＧｏｕｔｇｗｏｕｔ／（ｇｗｏｕｔ／ｇｗｅｑｅｎ ）１−ａｏｕｔ，ｂｏｕｔ＝ｂｆｅｌＧｏｕｔｂｗｏｕｔ／（ｂｗｏｕｔ／ｂｗ ｅｑｅｎ）１−ａｏｕｔ，のステップにより変換を実行することを特徴とする方 法。
18. １８．請求項１に記載された方法であって、さらに、入力コントラストおよび入 力の順応度に応じて正規化錐状体応答値を補正するステップを含むことを特徴と する方法。
19. １９．請求項１８に記載された方法であって、正規化錐状体応答値の補正は、 ｂｂａｓｅ＝（Ｆｉｎ（ｂ）ｂｉｎ／ｂｗｉｎ）ここで、 Ｆｉｎ（ｂ）＝（ｂｗｉｎ／ｂｅｑｕｉ−ｅｎｅｒｇｙ）１−ａｉｎｂｂａｓｅ ＝順応の相対錐状体応答 ｂｅｑｕｉ−ｅｎｅｒｇｙ＝入力ホワイトポイントと同一の輝度を持つ等エネル ギー光源からの絶対ｂ錐状体応答 ｂｗｉｎ＝入力観察条件のホワイトポイントからの絶対ｂ錐状体応答ｔｉｎ＝入 力コントラスト低下度 ａｉｎ＝入力の順応度 により実行されることを特徴とする方法。
20. ２０．請求項１に記載された方法であって、さらに、出力コントラストおよび順 応度に応じて正規化錐状体応答値を補正するステップを有することを特徴とする 方法。
21. ２１．請求項２０に記載された方法であって、正規化錐状体応答値の補正は、 ｔｏｕｔ ｂｏｕｔ＝ｂｂａｓｅｂｗｏｕｔ／Ｆｏｕｔ（ｂ）ここで、 Ｆｏｕｔ（ｂ）＝（ｂｗｏｕｔ／ｂｅｑｕｉ−ｅｎｅｒｇｙ）１−ｑｏｕｔ′ｂ ｗｏｕｔ＝出力のホワイトポイントからの絶対ｂ錐状体応答ｔｏｕｔ＝出力コン トラストの低下度 ａｏｕｔ＝出力の順応度 により実行されることを特徴とする方法。
22. ２２．請求項１に記載された方法であって、さらに、入力コントラストおよび入 力順応度に応じて正規化錐状体応答値の補正を行なうステップと、出力コントラ ストおよび出力順応度に応じて正規化錐状体応答値の補正を行なうステップを有 することを特徴とする方法。