JPH07222196A - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

画像処理方法および画像処理装置

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JPH07222196A
JPH07222196A JP6013284A JP1328494A JPH07222196A JP H07222196 A JPH07222196 A JP H07222196A JP 6013284 A JP6013284 A JP 6013284A JP 1328494 A JP1328494 A JP 1328494A JP H07222196 A JPH07222196 A JP H07222196A
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Naoya Kato
直哉 加藤
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードコピー画像およびソフトコピー画像の
色の見えの違いをなくす。 【構成】 ソフトコピー画像を自己発光して出力する、
例えばCRTモニタと、ハードコピー画像を取り扱う
(ハードコピー画像を出力または取り込む)、例えばス
キャナやプリンタとの間で伝送される画像データが、蛍
光灯が発する光などの周囲光およびCRTモニタの発す
る光など、即ち視環境に応じて、ソフトコピー画像およ
びハードコピー画像の色の見えを一致させるように画像
処理される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばCRTモニタに
表示された画像を、プリンタで印刷する場合などに用い
て好適な画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像の取り込みまたは出力(例え
ば、紙に印刷して出力する場合などの他、表示する場合
も含む)が可能な、例えばCRTモニタやプリンタ、ス
キャナ、ビデオカメラなどのデバイス間で画像データを
伝送し、あるデバイス(入力デバイス)で取り込まれた
画像、あるいは表示されている画像を、他のデバイス
(出力デバイス)で出力(例えば、紙などに印刷)した
り、表示したりする場合においては、入力デバイスまた
は出力デバイスで、それぞれに定義された、例えばRG
BデータやCMY(K)データなどの画像データに基づ
いて処理が行われていた。このため、デバイスの特性
(例えば、デバイスが内蔵するフィルタや、フォスファ
(Phosphor)、インクなどの特性)の違いにより、入力
デバイスにおける画像と、出力デバイスにおける画像と
で、色ずれが生じていた。
【0003】そこで、デバイスごとに定義された画像デ
ータの色空間を、中間の色空間(例えば、CIE(国際
照明委員会)で定められている色空間であるXYZ(C
IE/XYZ)や、L***(CIE/L***)な
ど)に変換し、この中間の色空間において画像データが
同一である限りは、その画像データに対応する画像を、
いかなるデバイスで出力しても、その色が、測色値レベ
ルで同一になるようにする方法がある。
【0004】この場合、色空間の変換にあたっては、デ
バイスごとの画像データとしての、例えばRGBと、そ
れに対応する中間の色空間のデータとしての、例えばX
YZとの対応関係が、例えば変換テーブルや変換式の形
で記述されたプロファイルと呼ばれるものが用いられ
る。
【0005】このプロファイルは、例えばデバイスに種
々の画像データを与えたときに、そのデバイスから出力
される画像を測色し、あるいはデバイスに種々の測色値
の画像を与えたときに、そのデバイスから得られる画像
データの値を検出し、画像データと測色値とを対応付け
ることによって、デバイスごとに作成される。
【0006】これにより、例えばデバイスA用に作成さ
れたプロファイルによれば、そのデバイスAに定義され
たRGBデータが、それに対応する画像の測色値に応じ
たXYZデータに変換される。従って、このXYZデー
タを、他のデバイスB用に作成されたプロファイルを用
いて、そのデバイスBに定義されたRGBデータに変換
することにより、デバイスBでは、デバイスAにおける
画像と同じ色(測色値)の画像が得られる。
【0007】また、デバイスBのプロファイルによれ
ば、そのデバイスBに定義されたRGBデータが、それ
に対応する画像の測色値に応じたXYZデータに変換さ
れる。従って、このXYZデータを、デバイスA用のプ
ロファイルを用いて、そのデバイスAに定義されたRG
Bデータに変換することにより、デバイスAでは、デバ
イスBにおける画像と同じ色(測色値)の画像が得られ
る。
【0008】ここで、プロファイルにより中間の色空間
に変換されたデータ(画像データ)は、デバイスに依存
しないものなので、デバイスインディペンデントカラー
(Device Independent Color)、あるいはデバイスイン
ディペンデントデータ(Device Independent Data)と
呼ばれる。なお、以下、適宜、このデータを、DICと
略して記述する。また、デバイスごとに定義されたデー
タ(画像データ)は、デバイスディペンデントカラー
(Device Dependent Color)、あるいはデバイスインデ
ィペンデントデータ(Device Dependent Data)と呼ば
れる。なお、以下、適宜、このデータを、DDCと略し
て記述する。
【0009】図8は、以上のようなプロファイルを用い
て画像データのやりとりを行う、従来の画像処理システ
ムの一例の構成を示すブロック図であり、図9は、図8
の画像処理システムにおけるデータの流れを示してい
る。
【0010】図8において、スキャナ47を入力デバイ
スとするとともに、CRTモニタ46およびプリンタ4
8を出力デバイスとすると、まずスキャナ47では、例
えば紙などに描かれた画像(取り込み画像)が取り込ま
れ、その画像に対応したRGBデータ(スキャナ47で
定義されているDDCとしての、例えばRGBデータ)
が生成される。このRGBデータは、コンバータ43に
供給され、そこで、あらかじめ作成されて記憶されてい
るスキャナ47用のプロファイルを用いて、DICとし
ての、例えばXYZデータに変換され、マッピング部4
5に出力される。
【0011】マッピング部45は、例えば図10に示す
ように構成される。コンバータ43からのXYZデータ
は、変換部45aにより、例えば視覚均等空間であるL
***空間上のデータ(L***データ)などに変換
され、マッピングテーブル45dに出力される。マッピ
ングテーブル45dでは、変換部45aからのL**
*データに対する、例えば色再現領域の圧縮処理などが
行われる。
【0012】ここで、スキャナ47が生成する画像デー
タに対応する色すべてが、CRTモニタ46やプリンタ
48で再現することができるとは限らない。そこで、マ
ッピングテーブル45dでは、変換部45aからのL*
**データ、即ちスキャナ47が取扱い可能な色のう
ち、CRTモニタ46またはプリンタ48で取り扱いで
きない色を、その色に最も近似しているCRTモニタ4
6またはプリンタ48が取り扱い可能な色にそれぞれマ
ッピングする処理である色再現領域の圧縮処理が行われ
る。
【0013】なお、マッピングテーブル45dには、C
RTモニタ46、スキャナ47、プリンタ48を入力デ
バイス、出力デバイスとした場合の入力デバイスの色再
現可能領域(色域)と出力デバイスの色再現領域との対
応関係が記憶されており、例えば変換部45aからのL
***データをアドレスとして与えると、それに対応
付けられているL***データを変換部45bまたは
45cに出力するようになされている。
【0014】変換部45bまたは45cでは、マッピン
グテーブル45dから出力されたL***データが、
XYZデータに変換され、コンバータ42または44
に、それぞれ出力される。
【0015】コンバータ42では、マッピング部45
(変換部45b)からのDICデータとしてのXYZデ
ータが、あらかじめ作成されて記憶されているCRTモ
ニタ46用のプロファイルを用いて、DDCとしての、
例えばRGBデータに変換され、CRTモニタ46に供
給される。CRTモニタ46では、コンバータ43から
のRGBデータに対応した画像が表示される(表示画像
が出力される)。
【0016】一方、コンバータ44では、マッピング部
45(変換部45c)からのDICデータとしてのXY
Zデータが、あらかじめ作成されて記憶されているプリ
ンタ48用のプロファイルを用いて、DDCとしての、
例えばCMYKデータに変換され、プリンタ48に供給
される。プリンタ48では、コンバータ44からのCM
Y(K)データに対応した画像が、プリント紙に印刷さ
れて出力される(プリント画像が出力される)。
【0017】なお、CRTモニタ46は、出力デバイス
としてだけでなく、スキャナ47と同様に、入力デバイ
スとして用いることができるので、図8および図9にお
いては、表示画像、CRTモニタ46、コンバータ4
2、マッピング部45の間は、双方向の矢印で接続して
ある。
【0018】以上のようにして、スキャナ47で取り込
まれた取り込み画像を、CRTモニタ46またはプリン
タ48で出力するようにすることにより、その表示画像
またはプリント画像は、取り込み画像と同一の測色値を
有するようになるので、従来のような色ずれが防止され
ることになる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プロファイ
ルを用いる場合においては、プロファイル作成時の測色
条件と、実際に取り込み画像やプリント画像、表示画像
を観察する視環境(周囲の光の輝度や色度、背景など)
とが異なると、観察者の視覚の感度が変化するため、実
際に観察者が感じる「色の見え」(Color Appearance)
も異なってくる。
【0020】このような場合、通常、観察者(人間)の
視覚は、視環境(周囲光など)に順応し、これにより白
色は、白色に、他の色もその色に見えるようになる。即
ち、視覚は、相対的にプロファイル作成時の測色条件下
における色の見えを保持するようになされている。
【0021】従って、取り込み画像やプリント画像など
のハードコピー画像のように、周囲光の反射光によって
観察することができる画像は、視環境が変化しても、大
きく色の見えが異なることはない。
【0022】しかしながら、自己発光型デバイスである
CRTモニタ46が出力する表示画像などのソフトコピ
ー画像のように、それ自体が発光(自己発光)すること
によって観察することができる画像は、そのデバイス
(この場合、CRTモニタ46)の白色点(最も明るい
点)の色度点の違いにより、その色の見えが異なってく
る。これは、人間の視覚が、周囲光と自己発光型デバイ
スの白色点の両方に順応しようとするためである。
【0023】即ち、ソフトコピー画像と、ハードコピー
画像の色の見えの違いは、CRTモニタ46の白色点の
色度点と周囲光の色度点との差に比例して顕著になり、
例えば色温度4000Kなどの蛍光灯下で、CRTモニ
タ46に色温度の高い(例えば、9000Kなど)モニ
タとしての、例えば高精細なグラフィックディスプレイ
を使用した場合には、ソフトコピー画像と、ハードコピ
ー画像の色の見えの違いは、さらに大きくなってしまう
課題があった。
【0024】よって、例えば図8に示す画像処理システ
ムをDTP(Desk Top Publishing)システムに適用し
た場合においては、CRTモニタ46を見ながら、配色
等を考慮して画像(ソフトコピー画像)を作成、編集し
ても、プリンタ48から得られる画像(ハードコピー画
像)は、図11に示すように、CRTモニタ46の表示
画像とは、色の見えが異なってしまうので、CRTモニ
タ46の表示画像は、単に画像の形状や大きさを確認す
るものでしかなく、配色や色の補正(校正)を行うため
の参考には、実質ならなかった。即ち、ソフトコピー画
像とハードコピー画像との色の見えの対応関係を熟知し
ているエキスパートが使用する場合は別として、通常の
使用者が使用する場合には、CRTモニタ46の表示画
像を見ながら、配色や色の補正(校正)を行っても、所
望するハードコピー画像を得ることが困難であった。
【0025】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、ソフトコピー画像とハードコピー画像と
の色の見えの違いを低減することができるようにするも
のである。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理方法
は、ソフトコピー画像を自己発光して出力する第1の装
置(例えば、図2に示すCRTモニタ7)と、ハードコ
ピー画像を取り扱う第2の装置(例えば、図2に示すプ
リンタ10)との間で伝送される画像データを処理する
画像処理方法であって、第1または第2の装置が取り扱
う画像を観察するそれぞれの視環境に応じて、その色の
見えを一致させるように、画像データを処理することを
特徴とする。
【0027】本発明の画像処理装置は、画像を取り扱う
第1および第2の装置(例えば、図2に示すCRTモニ
タ7およびプリンタ10)からなる画像システムにおい
て、第1の装置から第2の装置へ伝送される画像データ
を処理する画像処理装置であって、第1の装置が取り扱
う画像を観察する視環境を表す視環境パラメータに応じ
て、第1の装置が取り扱う画像に対応する画像データ
を、その視環境下における色の見えに対応した見えの指
標データに変換する第1の変換手段(例えば、図2に示
す視環境変換部3)と、第2の装置が取り扱う画像を観
察する視環境を表す視環境パラメータに応じて、その視
環境下における色の見えと、第1の装置が取り扱う画像
を観察する視環境下における色の見えとが一致するよう
に、指標データを変換し、第2の装置へ供給する第2の
変換手段(例えば、図2に示す視環境変換部5)とを備
え、第1および第2の装置のうちの少なくとも一方が、
ソフトコピー画像を自己発光して出力するものであるこ
とを特徴とする。
【0028】この画像処理装置は、視環境を観測し、そ
の観測結果に応じて、視環境パラメータを、第1と第2
の変換手段へ出力する観測手段(例えば、図2に示すセ
ンサ8,9,11,12)をさらに備えるようにするこ
とができる。
【0029】あるいは、この画像処理装置は、視環境パ
ラメータを設定する設定手段(例えば、図6に示すパラ
メータ設定部21)をさらに備えるようにすることがで
きる。
【0030】
【作用】本発明の画像処理方法においては、第1または
第2の装置が取り扱う画像を観察するそれぞれの視環境
に応じて、その色の見えを一致させるように、画像デー
タが処理されるので、第1および第2の装置が取り扱う
画像の色の見えの違いを低減することができる。
【0031】本発明の画像処理装置においては、第1お
よび第2の装置のうちの少なくとも一方が、ソフトコピ
ー画像を自己発光して出力するものである場合に、第1
の装置が取り扱う画像を観察する視環境を表す視環境パ
ラメータに応じて、第1の装置が取り扱う画像に対応す
る画像データを、その視環境下における色の見えに対応
した見えの指標データに変換し、その指標データを、第
2の装置が取り扱う画像を観察する視環境を表す視環境
パラメータに応じて、その視環境下における色の見え
と、第1の装置が取り扱う画像を観察する視環境下にお
ける色の見えとが一致するように変換し、第2の装置へ
供給する。従って、第1および第2の装置が取り扱う画
像の色の見えの違いを低減することができる。
【0032】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
その前段階の準備として、図1を参照して、その概要に
ついて説明する。
【0033】本発明においては、例えば図1に示すよう
に、ソフトコピー画像を自己発光して出力(表示)す
る、例えばモニタ(例えば、CRTモニタでなるグラフ
ィックモニタやLCDでなるモニタなど)と、ハードコ
ピー画像を取り扱う(ハードコピー画像を出力または取
り込む)、例えばスキャナやプリンタとの間で伝送され
る画像データが、蛍光灯が発する光などの周囲光および
CRTモニタの発する光など、即ち視環境に応じて(視
環境を考慮して)、ソフトコピー画像およびハードコピ
ー画像の色の見えを一致させるように画像処理される。
また、この際、CRTモニタと、スキャナやプリンタと
の間で測色値レベルの色ずれが生じる場合には、前述し
たように、各デバイスごとのDDC(デバイスごとに定
義されたデータ)をDIC(デバイスに依存しないデー
タ)に変換する画像処理を行ってから、このDICに対
して、色の見えを一致させるような画像処理が施され
る。
【0034】次に、図2は、本発明を適用した画像処理
システムの第1実施例の構成を示している。この画像処
理システムにおいては、入力デバイスとしてCRTモニ
タ7、出力デバイスとしてプリンタ10が用いられてお
り、まず自己発光して画像を表示(出力)、即ちソフト
コピー画像を表示するCRTモニタ7から、その画像に
対応する画像データとしての、例えばRGBデータが、
画像処理部1に供給される。そして、画像処理部1で
は、CRTモニタ7からの画像データが画像処理され、
プリント用紙に画像を出力、即ちハードコピー画像を出
力するプリンタ10に供給される。プリンタ10では、
画像処理部1からのデータに対応した画像が、プリント
用紙に印刷される。
【0035】画像処理部1は、コンバータ2および6、
視環境変換部3および5、並びに画像編集部4から構成
される。コンバータ2は、あらかじめ作成されたCRT
モニタ7用のプロファイルを記憶しており、そこでは、
そのプロファイルが参照され、CRTモニタ7からの、
例えばRGBデータが、DICとしてのXYZデータに
変換され、(入力側の)視環境変換部3に供給される。
【0036】視環境変換部3には、コンバータ2からの
XYZデータの他、センサ8および9の出力が供給され
るようになされている。センサ8および9は、CRTモ
ニタ7が表示するソフトコピー画像を、使用者が観察す
る環境(CRTモニタ7の視環境)に対応する数値とし
ての視環境パラメータ(Viewing Condition Paramete
r)を出力するようになされている。即ち、センサ8
は、例えば放射色彩輝度計などでなり、CRTモニタ7
が設置されている環境の周囲の光(例えば、蛍光灯の光
など)の、例えば色度を測定し、これを視環境パラメー
タとして視環境変換部3に供給する。また、センサ9
は、例えば密着型センサなどでなり、自己発光するCR
Tモニタ7の、例えば白色点の色度と絶対輝度とを測定
し、これを視環境パラメータとして視環境変換部3に供
給する。
【0037】視環境変換部3では、センサ8および9か
らの視環境パラメータに応じて、コンバータ2からのX
YZデータが、CRTモニタ7の視環境下における色の
見えに対応した見えの指標データであるL***デー
タ(詳細は、後述する)に変換される。
【0038】そして、このL***データは、画像編
集部4に供給される。画像編集部4は、視環境変換部3
からのL***データに対し、例えば色域圧縮(Gamut
Compression)処理や、色の編集(Image Editing)処
理などの画像編集処理を施し、(出力側の)視環境変換
部5に供給する。
【0039】視環境変換部5には、画像編集部4からの
***データの他、センサ11の出力が供給される
ようになされている。センサ11は、プリンタ10が出
力するハードコピー画像(プリンタ10がプリント用紙
に印刷する画像)を、使用者が観察する環境(プリンタ
10の視環境)に対応する数値としての視環境パラメー
タを出力するようになされている。即ち、センサ11
は、例えば密着型センサなどでなり、プリンタ10が画
像を印刷するプリント用紙の、例えば白色点の色度を測
定し、これを視環境パラメータとして視環境変換部5に
供給する。
【0040】視環境変換部5では、センサ11からの視
環境パラメータに応じて、プリンタ10の視環境下にお
ける色の見えと、CRTモニタ7の視環境下における色
の見えとが一致するように、画像編集部4から供給され
たL***データが処理される。そして、その結果得
られたデータが、DICデータとしてのXYZデータに
変換され、コンバータ6に供給される。
【0041】コンバータ6は、あらかじめ作成されたプ
リンタ10用のプロファイルを記憶しており、そこで
は、そのプロファイルが参照され、視環境変換部5から
のXYZデータが、プリンタ10のDDCとしての、例
えばCMY(K)データに変換され、プリンタ10に供
給される。
【0042】これにより、プリンタ10からは、CRT
モニタ7に表示されたソフトコピー画像と色の見えがほ
とんど異ならないハードコピー画像が出力(印刷)され
る。
【0043】次に、コンバータ2または6にそれぞれ記
憶されているCRTモニタ7用またはプリンタ10用の
プロファイルの作成方法について説明する。まずCRT
モニタ7用のプロファイルの作成にあたっては、例えば
CRTモニタ7が出力するRGBデータのR,G,Bそ
れぞれが8ビットのデータdr,db,dgである場合
には、まずRGBデータを、いわば正規化したデータと
してのrgbデータを、式(1)にしたがって算出す
る。
【0044】
【数1】
【0045】ここで、式(1)において、Rmax
max,Bmaxは、CRTモニタ7の白色点におけるR,
G,Bそれぞれの値である。また、kr,gain
g,gain,kb,ga inは、R,G,Bそれぞれのゲインで
あり、kr,offset,kg,offset,kb,offs etは、R,
G,Bそれぞれのオフセットである。さらに、γr
γg,γbは、CRTモニタ7の特性に対応して、R,
G,Bそれぞれのガンマ補正をするための係数(ガンマ
補正係数)である。また、式(1)における数値255
は、CRTモニタ7が出力する画像データに対応する値
であり、CRTモニタ7が出力する画像データがnビッ
トのものである場合は、2n−1となる。
【0046】さらに、このrgbデータを、式(2)に
したがって一次変換することによりXYZデータを算出
する。
【0047】
【数2】
【0048】ここで、式(2)の右辺の行列は、例えば
最小自乗法などを利用して算出されるものである。
【0049】そして、CRTモニタ7用のプロファイル
は、式(2)におけるXYZデータと、式(1)におけ
るdr,dg,dbとの対応関係をテーブル形式に記述
することにより完成される。なお、コンバータ2におい
ては、以上のようにして作成したCRTモニタ7用のプ
ロファイルを記憶させておく他、式(1)および(2)
にしたがって、CRTモニタ7から出力された8ビット
のデータdr,dg,dbから、XYZデータを、逐次
算出させるようにしても良い。
【0050】次に、プリンタ10用のプロファイル作成
にあたっては、まずプリンタ10にCMY(K)データ
を、その値を変えて入力し、その結果得られるハードコ
ピー画像を測色する。そして、その測色値と、入力した
CMY(K)データとの対応関係をテーブル形式に記述
することにより、プリンタ10用のプロファイルが完成
される。
【0051】なお、XYZデータによる色再現領域のう
ちの、プリンタ10がカバーしていない領域は、プリン
タ10が表現可能な色再現領域に対応付けられる。
【0052】次に、視環境変換部3における画像処理の
詳細について説明する。視環境変換部3では、まずコン
バータ2からのXYZデータが、例えば式(3)にした
がって、人間の錐体の信号に対応するLMSデータに変
換される(LMS空間のデータに変換される)。
【0053】
【数3】
【0054】ここで、式(3)の右辺の行列は、視感実
験により求められた公知の行列である。なお、人間の錐
体の信号に対応するデータに変換する行列は、式(3)
に示すものに限られるものではない。式(3)は、分光
分布が平坦なXYZデータを、人間の錐体の信号に対応
するデータに変換する変換式の一つの例である。
【0055】以上のようにして、式(3)から得られた
L,M,Sの各データは、人間の錐体の信号のうちの
長、中、短波長の信号にそれぞれ対応するものである。
【0056】ところで、人間の視覚は、D65の光と大
きく離れた色度の光を発することによりソフトコピー画
像を表示するCRTモニタ7の白色点に対しては、不完
全にしか順応しない。即ち、この場合、CRTモニタ7
の白色点におけるR,G,Bを式(1)乃至(3)にし
たがって変換したL,M,Sを、それぞれLn(CRT),M
n(CRT),Sn(CRT)とすると、人間の視覚は、例えば式
(4)で表現されるような色度L’n(CRT)
M’n(CRT),S’n(CRT)を有する、いわば疑似的な白色
点に順応する。
【0057】
【数4】
【0058】ここで、式(4)において、pL,pM,p
Sは、色順応補正係数(Chromatic Adaptation Factor
s)であり、例えば次式により求められるものである。
【0059】
【数5】 但し、lE,mE,sEは、式
【数6】 によって定義されるものであり、またYn(単位:cd
/m2)は、CRTモニタ7の実際の白色点の絶対輝度
である。
【0060】ここで、実際のモニタの色順応補正係数p
L,pM,pSの例を、下表に示す。
【0061】
【表1】 但し、上表において、CCT(Correlated Color Tempe
rature)は、モニタの白色点の色温度を意味する。
【0062】次に、CRTモニタ7が表示するソフトコ
ピー画像は、蛍光灯などが点灯された周囲光のあるとこ
ろで観察される。この場合、人間の視覚は、上述したC
RTモニタ7の疑似的な白色点と、周囲光の白色点とに
対して、それぞれ部分的に順応しようとする。
【0063】そこで、ここでは、周囲光のあるところ
で、CRTモニタ7に表示されたソフトコピー画像を観
察する場合の人間の視覚が順応する白色点の色度L’’
n(Soft Copy),M’’n(SoftCopy),S’’n(SoftCopy)
を、次式で定義する。
【0064】
【数7】 但し、式(7)において、Ln(Ambient)
n(Ambient),Sn(Ambient)は、周囲光の白色点におけ
る色度である。また、Radpは、人間の視覚が、CRT
モニタ7の疑似的な白色点と、周囲光の白色点とにそれ
ぞれ順応するときの、いわば順応比率を表す係数(以
下、順応比率係数という)で、0乃至1の範囲のうちの
所定の値があらかじめ設定される。
【0065】視環境変換部3には、上述したように、式
(4)(および式(6))または(5)それぞれにおけ
るCRTモニタ7の白色点の実際の色度Ln(CRT),M
n(CRT),Sn(CRT)または絶対輝度Ynが、センサ9から
供給されるとともに、また式(7)における周囲光の白
色点の色度Ln(Ambient),Mn(Ambient),Sn(Ambient)
が、センサ8から供給されるので、そこでは、式(4)
乃至(7)にしたがって、周囲光のあるところで、CR
Tモニタ7に表示された画像を観察する場合の人間の視
覚が順応する白色点の色度L’’n(SoftCopy),M’’
n(SoftCopy),S’’n( SoftCopy)が求められる。
【0066】そして、式(3)にしたがって算出された
L,M,Sのデータ(CRTモニタ7から供給された
R,G,Bを人間の錐体の信号(に対応する信号)に変
換したもの)が、白色点の色度L’’n(SoftCopy)
M’’n(SoftCopy),S’’n(Soft Copy)でそれぞれ除算
され、これによりCRTモニタ7に表示されたソフトコ
ピー画像を観察した場合の色の見えを反映した、いわば
見えの指標データL/L’’n(SoftCopy),M/M’’
n(SoftCopy),S/S’’n(SoftCopy)が得られる。
【0067】次に、人間の視覚が感じる画像のコントラ
ストは、周囲光の輝度レベルによって変化するが、これ
は、人間の視覚が、周囲光の輝度レベルに順応(明順
応)するためである。従って、CRTモニタ7のソフト
コピー画像とプリンタ10のハードコピー画像との色の
見えを一致させるようにするためには、コントラストの
補正が必要となる。
【0068】図3は、真っ暗なところ(dark surroun
d)で画像を見る場合(例えば、映画館で映画を見る場
合など)と、明るいところ(light surround)で画像を
見る場合(例えば、蛍光灯が点灯している部屋で、ハー
ドコピー画像を見る場合など)における、画像の輝度レ
ベルYと、明度(人間の視覚が感じる明るさ)L**との
関係を示している。
【0069】周囲光のあるところでCRTモニタ7に表
示された画像を見るということは、相対的に、いわば薄
暗いところ(dim surround)で画像を見ることに相当す
るから、この場合の画像の輝度レベルYに対する、明度
**は、図3に示すように、真っ暗なところ(dark sur
round)で画像を見る場合と、明るいところ(light sur
round)で画像を見る場合との間の中間値をとると考え
ることができる。
【0070】ここで、図3に示した画像の輝度レベルY
と明度L**との関係は、例えば次式によって表すことが
できる。
【数8】 但し、Ynは、画像の絶対輝度レベルであり、右辺の中
かっこの右上の指数は、輝度に対するガンマ補正係数で
ある。また、式(8)のうちの、薄暗いところ(dim su
rround)で画像を見る場合の式におけるガンマ補正係数
は、真っ暗なところ(dark surround)または明るいと
ころ(light surround)で画像を見る場合それぞれにお
けるガンマ補正係数(0.33と0.50)のほぼ中間
値(0.4)としてある。
【0071】図2において、CRTモニタ7によるソフ
トコピー画像を見る場合、またはプリンタ10によるハ
ードコピー画像を見る場合は、それぞれ薄暗いところ
(dimsurround)で画像を見る場合と、明るいところ(l
ight surround)で画像を見る場合にそれぞれ対応す
る。従って、CRTモニタ7におけるソフトコピー画像
を、プリンタ10によってハードコピー画像として出力
する場合に、例えばソフトコピー画像のコントラスト
を、ハードコピー画像のコントラストに合わせることを
考えたときには、薄暗いところ(dim surround)で画像
を見る場合における輝度のガンマ補正係数(0.40)
を、明るいところ(light surround)で画像を見る場合
における輝度のガンマ補正係数(0.50)に対するも
のにした値で、CRTモニタ7のソフトコピー画像に対
するガンマ補正を行う必要がある。
【0072】即ち、CRTモニタ7におけるソフトコピ
ー画像のコントラストを、プリンタ10におけるハード
コピー画像とのコントラストに合わせるためには、上述
した見えの指標データL/L’’n(SoftCopy),M/
M’’n(SoftCopy),S/S’’n(SoftCopy)を0.8
(=0.40/0.50)乗する、輝度に対するガンマ
補正を行う必要がある。
【0073】従って、視環境変換部3では、上述したよ
うにして得た見えの指標データL/
L’’n(SoftCopy),M/M’’n(SoftCopy),S/
S’’n(SoftCopy)が、次式にしたがって、いわばコン
トラストを加味した見えの指標データL*,M*,S*
変換され、これが、画像編集部4を介して視環境変換部
5に供給される。
【0074】
【数9】
【0075】即ち、CRTモニタ7からコンバータ2を
介して供給された画像データは、式(9)で定義され
る、いわば見えのモデルに基づいて、見えの指標データ
*,M*,S*に変換されることになる。
【0076】次に、視環境変換部5における画像処理の
詳細について説明する。視環境変換部5には、上述した
ように、プリント用紙の白色点の色度Ln(PRN),M
n(PRN),Sn(PRN)が、センサ11から供給され、これ
が、プリンタ10により、プリント紙に印刷されたハー
ドコピー画像(プリント画像)を観察する場合の人間の
視覚が順応する白色点の色度Ln(HardCopy),M
n(HardCopy),Sn(HardCopy)とされる。
【0077】ここで、プリンタ10によるハードコピー
画像に対応する画像データCMY(K)を、コンバータ
6に記憶されているプリンタ10用のプロファイルで変
換し、その結果得られたXYZデータを、式(3)にし
たがってLMSデータに変換した場合を考えると、プリ
ンタ10によるハードコピー画像を観察した場合の色の
見えを反映したデータは、L/Ln(HardCopy),M/M
n(HardCopy),S/Sn( Ha rdCopy)になる。
【0078】コントラストに関しては、上述したよう
に、視環境変換部3で、それを考慮した画像処理がなさ
れるので、ソフトコピー画像とハードコピー画像との色
の見えを一致させるには、次式が成立すれば良いことに
なる。
【0079】
【数10】
【0080】よって、式(9)および(10)から、視
環境変換部3より編集部4を介して視環境変換部5に入
力されるL***データを、次式にしたがって変換す
ることにより、ソフトコピー画像の色の見えと一致した
ハードコピー画像に対応するLMSデータが得られるこ
とになる。
【0081】
【数11】
【0082】視環境変換部5では、上式にしたがってL
MSデータが算出され、さらにこのLMSデータが、式
(3)の右辺の行列の逆行列によって一次変換されて、
DICとしてのXYZデータとされる。
【0083】次に、画像編集部4の処理の詳細について
説明する。画像編集部4では、まず視環境変換部3から
のL***データが、式
【数12】
【数13】 にしたがって、視覚均等空間であるL***空間のデ
ータに変換される。但し、上式において、X0,Y0,Z
0は、白色点におけるX*,Y*,Z*それぞれの値であ
り、この場合、それぞれ100となる。
【0084】ここで、本明細書中においては、視覚均等
空間におけるL*と、視環境変換部3より出力される見
えの指標データのL*とを同一の記号で記述してある
が、これらはそれぞれ独立の関係にあるものである。
【0085】画像編集部4は、以上のようにして得られ
た視覚均等空間上のL***空間のデータに対し、上
述したような画像編集処理を施す。そして、画像編集処
理の終了後、式(13)および(12)に基づいて、L
***データを、元の空間のデータであるL***
ータに変換し、その後、視環境変換部5に出力する。
【0086】次に、図4は、画像処理部1によって、以
上のように、CRTモニタ7のソフトコピー画像に対応
する画像データを処理し、その結果得られたデータに基
づいてプリンタ10にハードコピー画像を出力させた場
合に、ソフトコピー画像とハードコピー画像の色の見え
の一致度と、式(7)における順応比例係数Radpとの
関係を調査した実験結果を示している。なお、この調査
実験は、ソフトコピー画像と、順応比例係数Radp
0,20,40,60,80,100%に順次代えて画
像処理してそれぞれ得られたハードコピー画像とを、被
験者に見比べてもらうという一対比較法により行った。
【0087】図4においては、横軸に、順応比例係数R
adpをとり、縦軸に、ソフトコピー画像とハードコピー
画像の色の見えの一致度を示す心理量(Psychphysical
Scale)をとってある。図4から、順応比例係数R
adpは、ほぼ40乃至60%程度の範囲の値に設定する
ことが好ましいことがわかる。また、実験に用いた順応
比例係数Radpのうちでは、60%としたときに最も良
好な結果が得られた。従って、CRTモニタ7に表示さ
れた画像を観察した場合には、人間の視覚は、CRTモ
ニタ7の白色点にほぼ60%程度、周囲光の白色点にほ
ぼ40%程度の割合で順応すると予想される。
【0088】次に、図5は、図2の画像処理装置1にお
ける画像データの流れを示している。CRTモニタ7に
表示されたソフトコピー画像に対応するRGBデータD
1は、コンバータ2に記憶されているCRTモニタ7用
のプロファイルによって、XYZデータD2に変換され
る。このXYZデータD2は、入力デバイス側の視環境
パラメータ、即ち図2においてはセンサ8および9の出
力に基づいて、見えの指標データであるL***デー
タD3に変換される。
【0089】そして、L***データD3は、知覚均
等空間のデータであるL***データD4に変換さ
れ、画像編集処理が施され、その結果L***データ
D5とされる。そして、このL***データD5は、
***空間のデータであるL***データD6に変
換され、出力デバイス側の視環境パラメータ、即ち図2
においてはセンサ11の出力に基づいて、XYZデータ
D7に変換される。このXYZデータD7は、コンバー
タ6に記憶されているプリンタ10用のプロファイルに
よって、プリンタ10に定義されたCMY(K)データ
に変換され、プリンタ10に出力される。
【0090】次に、図6は、本発明を適用した画像処理
システムの第2実施例の構成例を示している。なお、図
中、図2における場合と対応する部分については、同一
の符号を付してある。即ち、この画像処理システムは、
センサ8乃至11が取り除かれ、パラメータ設定部21
が新たに設けられている他は、図2の画像処理システム
と同様に構成されている。
【0091】この画像処理システムにおいては、パラメ
ータ設定部21を操作することによって、視環境変換部
3および5に視環境パラメータを設定することができる
ようになされている。従って、この場合、視環境を測定
するセンサを設ける必要がないので、システムを安価に
構成することができる。
【0092】なお、パラメータ設定部21を操作するこ
とによる他、そこに、CRTモニタ7の白色点における
色度を得るための選択枝を、例えば(1)D90,
(2)D65,(3)D50などのように記憶させてお
いたり、また周囲光の色度を得るための選択枝を、例え
ば(1)蛍光灯、(2)白熱灯、(3)D65,(4)
D50などのように記憶させておくようにし、これらの
選択枝の中から、画像処理システムのおかれている環境
に対応したものを、使用者に選択させることにより、そ
の選択枝に対応する視環境パラメータを、視環境変換部
3および5に設定するようにすることができる。
【0093】次に、図7は、本発明を適用した画像処理
システムの第3実施例の構成を示している。なお、図
中、図2における場合と対応する部分については、同一
の符号を付してある。
【0094】図7においては、入力デバイスまたは出力
デバイスとして、それぞれスキャナ31またはCRTモ
ニタ7が用いられており、スキャナ31で取り込むハー
ドコピー画像が印刷されたプリント紙の白色点における
色度が、センサ11で測定され、これが視環境変換部3
に供給されるとともに、センサ8および9の出力が、視
環境変換部5に供給されるようになされている。また、
コンバータ2または6には、それぞれスキャナ31用の
プロファイルまたはCRTモニタ7用のプロファイルが
記憶されている。
【0095】従って、この場合、視環境変換部3では、
式(11)をL*,M*,S*に関する等式に直した演算
が行われることにより、L***データが求められ、
また視環境変換部5では、式(9)を、L,M,Sに関
する等式に直した演算が行われることにより、LMSデ
ータが求められることになる。
【0096】以上のように、ハードコピー画像とソフト
コピー画像との色の見えが一致するように、画像処理を
行うので、これを、例えばDTPシステムなどに応用し
た場合には、ソフトコピー画像を表示するCRTモニタ
7を、ハードコピーの、いわばカラープルーフとして利
用することが可能となり、何度も校正刷りを出力する手
間を省くことができる。
【0097】さらに、視環境パラメータに基づいて、視
環境に対応した画像処理を行うようにしたので、視環境
が変化しても、ほぼ同一の色の見えを再現することがで
きる。
【0098】また、入力デバイスと出力デバイスとが、
物理的に遠く離れた位置に設置されていたとしても、画
像処理部1を、編集部4から、入力デバイスを含む送信
側と、出力デバイスを含む受信側とに切り分け(なお、
編集部4は、どちらに含めても良い)、視環境変換部3
が出力するL***データを伝送路を介して送信し、
これを視環境変換部5で受信するようにすることによ
り、送信側と受信側とで、同一の色の見えを再現するこ
とができる。即ち、この場合、いわば色に関する情報の
正確な伝達(色のコミュニュケーション)が可能とな
る。
【0099】なお、本実施例においては、入力デバイス
と出力デバイスとの組み合わせとして、CRTモニタ7
とプリンタ10との組み合わせや、スキャナ31とCR
Tモニタ7との組み合わせを用いるようにしたが、これ
に限られるものではない。即ち、この他、例えばビデオ
カメラとCRTモニタ7との組み合わせや、自己発光し
てソフトコピー画像を表示する2つのモニタの組み合わ
せなどの、少なくとも一方が自己発光して画像を出力
(表示)する入力デバイスおよび出力デバイスの組み合
わせを用いるようにすることができる。但し、入力デバ
イスおよび出力デバイスの両方を、自己発光せずに画像
を取り扱うものとしても、画像の色の見えが異なること
を防止することができる。さらに、出力デバイスとする
装置は、1つでなく、複数設けるようにすることができ
る。
【0100】また、例えば図2の実施例では、プリント
用紙の白色点の色度を測定するセンサ11を設けるよう
にしたが、例えばこれに代えて、プリント用紙に印刷さ
れたハードコピー画像を見る環境における周囲光の白色
点の色度を測定する、例えば放射色彩輝度計などでなる
センサ12(図中、点線で示す部分)を設け、このセン
サ12の出力(ハードコピー画像を見る環境における周
囲光の白色点の色度)を、式(11)におけるハードコ
ピー画像(プリント画像)を観察する場合の人間の視覚
が順応する白色点の色度(Ln(HardCopy),M
n(HardCopy),Sn(HardCo py))とするようにしても良
い。
【0101】さらに、センサ11および12の両方を設
け、両者の出力を考慮して、式(11)におけるハード
コピー画像(プリント画像)を観察する場合の人間の視
覚が順応する白色点の色度(Ln(HardCopy),M
n(HardCopy),Sn(HardCopy))を決定するようにするこ
とも可能である。
【0102】また、例えば図2の実施例では、実験結果
より求めた順応比例係数Radpを用いるようにしたが、
この順応比例係数Radpは、次式に示すように、ソフト
コピー画像を観察している時間τst、CRTモニタ7の
画面視野角θview、CRTモニタ7の白色点の絶対輝度
n,CRT、およびプリント用紙の白色点の絶対輝度Yn
,Amb ientの関数と考えることができる。
【0103】
【数14】
【0104】従って、τst,θview,Yn,CRT,Y
n,Ambientを考慮して、順応比例係数Rad pを決定するよ
うにすることにより、ハードコピー画像とソフトコピー
画像との色の見えの違いをさらに低減するようにするこ
とが可能である。
【0105】但し、この場合、図2および図7において
は、センサ8,11(および12)に、白色点における
色度の他、絶対輝度も測定させるようにする必要があ
る。また、図6においては、パラメータ設定部21によ
って、プリント用紙や周囲光の白色点における絶対輝度
などを設定するようにする必要がある。あるいは、プリ
ント用紙や周囲光の絶対輝度を得るための選択枝を、例
えば(1)明るい、(2)普通、(3)暗いなどのよう
に記憶させておき、使用者に選択させるようにする必要
がある。
【0106】さらに、例えば図2の実施例では、CRT
モニタ7に表示された画像を見る場合の明度L**は、図
3で説明したように、真っ暗なところ(dark surroun
d)で画像を見る場合と、明るいところ(light surroun
d)で画像を見る場合とのほぼ中間値をとると考え、式
(8)に示したように、CRTモニタ7に表示された画
像を見る場合の輝度レベルに対するガンマ補正係数を、
それらのガンマ補正係数のほぼ中間値である0.4(≒
(0.50+0.33)/2)とし、ソフトコピー画像
とハードコピー画像のコントラストを一致させるための
ガンマ補正を行うようにしたが、即ち0.8なる値のガ
ンマ補正係数を用いるようにしたが、このコントラスト
を一致させるために行うガンマ補正に用いるガンマ補正
係数γcontは、次式に示すように、CRTモニタ7の白
色点における絶対輝度Yn,CRT、プリント紙の白色点に
おける絶対輝度Yn,Ambient、CRTモニタ7の黒レベ
ルYb ,CRT、およびプリント紙の黒レベルYb,Ambient
関数と考えることができる。
【0107】
【数15】
【0108】従って、Yn,CRT,Yn,Ambient
b,CRT,Yb,Ambientを考慮して、ガンマ補正係数γ
contを決定するようにすることにより、ハードコピー画
像とソフトコピー画像との色の見えの違いをさらに低減
するようにすることが可能である。
【0109】また、本実施例においては、画像処理部1
に画像編集部4を設けるようにしたが、画像編集部4を
設けずに画像処理部1を構成するようにしても良い。
【0110】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、第1およ
び第2の装置が取り扱う画像の色の見えの違いを低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概要を説明する図である。
【図2】本発明を適用した画像処理システムの第1実施
例の構成を示すブロック図である。
【図3】輝度と明度の対応関係を示す図である。
【図4】比例順応係数Radpと、ソフトコピー画像およ
びハードコピー画像の色の見えの一致度との関係の調査
実験結果を示す図である。
【図5】図2の画像処理部1におけるデータの流れを説
明する図である。
【図6】本発明を適用した画像処理システムの第2実施
例の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明を適用した画像処理システムの第3実施
例の構成を示すブロック図である。
【図8】従来の画像処理システムの一例の構成を示すブ
ロック図である。
【図9】図8の画像処理システムにおけるデータの流れ
を説明する図である。
【図10】図8の画像処理システムにおけるマッピング
部45の詳細構成を示すブロック図である。
【図11】従来の画像処理システムの課題を説明する図
である。
【符号の説明】
1 画像処理部 2 コンバータ 3 視環境変換部 4 画像編集部 5 視環境変換部 6 コンバータ 7 CRTモニタ 8,9 センサ 10 プリンタ 11,12 センサ 21 パラメータ設定部 31 スキャナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/91 H04N 1/46 Z 5/91 H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソフトコピー画像を自己発光して出力す
    る第1の装置と、ソフトコピー画像またはハードコピー
    画像を取り扱う第2の装置との間で伝送される画像デー
    タを処理する画像処理方法であって、 前記第1または第2の装置が取り扱う画像を観察するそ
    れぞれの視環境に応じて、その色の見えを一致させるよ
    うに、前記画像データを処理することを特徴とする画像
    処理方法。
  2. 【請求項2】 画像を取り扱う第1および第2の装置か
    らなる画像システムにおいて、前記第1の装置から前記
    第2の装置へ伝送される画像データを処理する画像処理
    装置であって、 前記第1の装置が取り扱う画像を観察する視環境を表す
    視環境パラメータに応じて、前記第1の装置が取り扱う
    画像に対応する画像データを、その視環境下における色
    の見えに対応した見えの指標データに変換する第1の変
    換手段と、 前記第2の装置が取り扱う画像を観察する視環境を表す
    視環境パラメータに応じて、その視環境下における色の
    見えと、前記第1の装置が取り扱う画像を観察する視環
    境下における色の見えとが一致するように、前記指標デ
    ータを変換し、前記第2の装置へ供給する第2の変換手
    段とを備え、 前記第1および第2の装置のうちの少なくとも一方は、
    ソフトコピー画像を自己発光して出力するものであるこ
    とを特徴とする画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記視環境を観測し、その観測結果に応
    じて、前記視環境パラメータを、前記第1と第2の変換
    手段へ出力する観測手段をさらに備えることを特徴とす
    る請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 前記視環境パラメータを設定する設定手
    段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の画
    像処理装置。
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