JPH09298674A - 色再現方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多くの準備工数を要することなく簡単かつ高
精度に任意の色を色再現する。 【解決手段】 ＲＧＢの各色について、複数の信号値が
設定された後に色パッチを表示し（１１０〜１１４）、
各色パッチの色を測定し、各色パッチの色の三刺激値
（Ｘ_ml，Ｙ_ml，Ｚ_ml）を得る（１１６）。次に、最大発
光時の三刺激値及び最小発光時の三刺激値をバイアス値
として記憶した後に（１１８、１２０）、発光強度ｙ_ml
を演算してスプライン補間のためのスプライン関数のパ
ラメータを求める（１２２、１２４）。求めたスプライ
ン関数のパラメータを用い全ての信号値についての相対
的な発光強度を演算した後、信号値と発光強度との対応
を表すテーブルを生成しメモリに記憶する（１２６、１
２８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色再現方法にかか
り、特に、多色印刷や多色表示等をするときに所定の色
を再現する色再現方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体表面や原画像等の色は、周知のよう
にＣＩＥ標準のＸＹＺ表色系の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
で表される色度で表すことができ、色度図上で標準的に
特定できる。この３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚは、物体等からの
反射または透過光の分光分布が測定できれば、求め得る
ことも知られている。

【０００３】近年、例えば、デザイン業務の分野ではデ
ザイン評価のため、デザイナが所望する色を忠実に再現
できる色再現技術の必要性が叫ばれている。すなわち、
コンピュータを用いてデザイン業務等を行う場合には、
デザイナが所望する任意の色度や測定等によって得られ
た色、及びそれらの色を含む画像等を、正確にＣＲＴデ
ィスプレイ（以下、ＣＲＴという）へ表示したり、ハー
ドコピー装置を用いて正確に色再現する必要がある。

【０００４】また、近年の情報通信網の発展に伴い、遠
隔地間で画像や色を表す情報を授受することも可能にな
ってきており、その場合には双方のＣＲＴにおいて同一
の（色や画像を表す）情報を同一の色として表示する必
要がある。

【０００５】図１には、加法混色のプロセスによるＣＲ
Ｔに任意の色を表示させる一般的な方法を示した。この
方法では、任意の三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表される色
度１０は、ＣＲＴの赤緑青（以下、ＲＧＢという。）各
蛍光体の色度を用いた行列式による変換処理１２によっ
てＲＧＢの発光強度１４へ変換され、この後にＣＲＴの
デバイス値である信号値１８へ変換される。この発光強
度１４から信号値１８への変換処理１６には、発光強度
と信号値（例えば印加電圧）との関係を示すモデル式を
用いて変換する方法（R.S.Berns,R.J.Motta and M.E.Go
rzynski,ＣＲＴColorimetry.Part1: Theory and Practi
ce,COLOR research and application Vol.18(No.5),pp.
299- 314,1993 参照）や、ルックアップテーブル（以
下、ＬＵＴという）を用いて変換する方法（D.L.Post a
nd C.S.Calhoun,An evaluation ofmethods for produci
ng specific colors on CRTs,Proceedings of the Huma
n Factors Society 31st Annual Meeting,pp.1276-128
0,1987、参照）がある。この信号値１８をＣＲＴディス
プレイシステム（ＣＲＴとＤ／Ａ変換器を組み合わせた
システム、以下ＣＲＴシステムという）へ入力させるこ
とにより、任意の三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表される色
度の表示が可能になる。

【０００６】ＣＲＴで任意の色度の色を色再現するため
には、信号値と蛍光体の発光強度との関係として、各信
号値に対応した蛍光体の発光強度を全て把握する必要が
ある。しかし、全ての信号値について蛍光体の発光強度
を測定することは、膨大な測定点数となるので現実的で
はない。このため、ＣＲＴの特性を予めモデル化し、少
数の測定点からそのモデル式のパラメータを求め、測定
点以外の信号値に対する蛍光体の発光強度については、
モデル式の計算値から求めることが多い。

【０００７】発光強度から信号値への変換にモデル式を
用いた方法を適用する場合には、ＣＲＴのＲＧＢ各蛍光
体の色度は、予めＲＧＢ各蛍光体を最大発光させ、その
色度を色度計で計測する。また、発光強度から信号値へ
の変換処理のためのモデル式は、一般的に各単色毎に以
下に示す（１）式で表すことができる。

【０００８】

【数１】

【０００９】ただし、Ｙ ：発光輝度 Ｙｏ：信号値０の時の発光輝度 Ｙｃ：信号値最大の時の発光輝度 Ｄ ：任意の信号値 γ ：ＣＲＴのガンマ特性値

【００１０】上記の（１）式のガンマ特性値γは、ＲＧ
Ｂの各単色について予め複数の信号値での発光強度を測
定し、その測定値から予め求める。このようにＣＲＴの
特性がモデル化されたモデル式を用いて測定点以外の信
号値に対する蛍光体の発光強度を求めることができる。

【００１１】一方、発光強度と信号値との関係をＬＵＴ
で表わす場合には、各単色について予め複数の信号値で
の発光強度を測定し、その測定値を線形補間することに
より、任意の信号値に対する発光強度を求める。このよ
うに、モデル式を用いる方法に代えて、測定点以外の信
号値に対する蛍光体の発光強度を、測定したデータの直
線補間で求める方法がある。この場合には、モデル式の
精度等を考慮する必要がなく、必ずしも理想的な挙動を
示さない実際のＣＲＴシステムでも、信号値と蛍光体の
発光強度との関係を表現することができる。

【００１２】また、減法混色のプロセスによるハードコ
ピー装置で任意の色度のハードコピーを作成する場合に
は、発光強度に対応するデータを求めることが困難なた
め、図２に示すように一般的に信号値と色度の関係を表
した最小二乗法による色予測式や３次元ＬＵＴ等の変換
処理２０によって、任意の色度１０は、例えば、シア
ン、マゼンタ、イエロー、及びブラック（以下、ＣＭＹ
Ｋという。）信号値２２に変換される。なお、減法混色
ではＣＭＹの各々の組み合わせからＫ色に相当する色を
生じさせることもできるため、信号値としてＫ色を除外
したＣＭＹのみで信号値を構成することもできる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ＣＲＴで任意の色度の
色を色再現する場合には、ＣＲＴシステムがガンマ特性
値を用いたモデル式で正確に表現できるならば、（１）
式のγ値は、信号値０、信号値最大及びこれら２つの信
号値を除く任意の１信号値から求めることができる。

【００１４】しかしながら、ガンマ特性値を用いたモデ
ル式でＣＲＴシステムの発光強度・信号値特性を正確に
は表現できない。その原因として、Ｄ／Ａ変換器の変換
特性やＣＲＴの映像信号値・印加電圧変換特性が線形で
ないこと等が考えられる。

【００１５】すなわち、実際のＣＲＴでは理論通りの挙
動を示さないことが多い。例えば、ＲＧＢ色の各々を所
定の信号値で単色表示した場合と、ＲＧＢ各色を所定の
信号値で同時に表示する混色表示した場合とでは、同一
の信号値であるにも拘わらず各色の発光強度が異なる場
合がある。この場合には単色表示された色を測定するこ
とによって求めた発光強度・信号値特性では高精度に色
再現することができない。すなわち、ＲＧＢ各色を単色
表示したときに得た三刺激値の各々を合成（加算）した
三刺激値と、ＲＧＢ各色を混色表示したときに得た三刺
激値とが不一致となり、単色表示と混色表示の不整合と
いう現象が生じる（加法混色の不整合）。例えば、信号
値を１２７としたとき、以下の（２）式に示すように、
ＲＧＢ各色毎に単色表示させて測定した三刺激値を加算
した三刺激値は、ＲＧＢ各色を同一の信号値で混色表示
させて測定した三刺激値と一致しないことがある。

【００１６】 （Ｘa ，Ｙa ，Ｚa ） ≠（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ，Ｚ₁ ）＋（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ，Ｚ₂ ）＋（Ｘ₃ ，Ｙ₃ ，Ｚ₃ ） ・・・（２） 但し、（Xa，Ya，Za）：（Ra，Ga，Ba）＝(127,127,12
7) のときの三刺激値 （X₁，Y₁，Z₁）：（Ra，G₀，B₀）＝(127, 0, 0) のと
きの三刺激値 （X₂，Y₂，Z₂）：（R₀，Ga，B₀）＝( 0,127, 0) のと
きの三刺激値 （X₃，Y₃，Z₃）：（R₀，G₀，Ba）＝( 0, 0,127) のと
きの三刺激値

【００１７】また、発光強度・信号値特性にはＣＲＴの
特性だけでなくＤ／Ａ変換器の特性も影響するため、ガ
ンマ特性値を用いたモデル式のみでは表現できない。従
って、ＣＲＴで色再現する場合、従来のモデル式を利用
した色再現方法ではモデル化された特性と現実の特性に
乖離があるため、その正確さに限界があり、かつモデル
化された特性と現実の特性の乖離が大きい領域( 輝度
域) において色再現精度が極端に悪化することがあっ
た。

【００１８】さらには、複数のＣＲＴの色を一致させる
場合には、各ＣＲＴの白色が一致するようにＣＲＴシス
テム自体を調整し、その上で各ＣＲＴシステムの特性を
計測・補正するが、白色を調整する簡易的かつ一般的な
方法としてはＤ／Ａ変換器の特性を調整することが多
い。このようにＤ／Ａ変換器の特性を調整すると、発光
強度・信号値特性は上記のモデル式から大きく乖離する
ことになる。

【００１９】このため、モデル式を利用する場合には、
多数の信号値の発光強度を測定し、最小二乗法等の統計
的手法によってγ値を決定している。このことにより、
発光強度・信号値特性を表現する上で若干の精度向上が
認められるが、モデル式自体が現実の現象と乖離したも
のであるため、その精度には限界がある。

【００２０】一方、線形補間とＬＵＴを変換処理に用い
る方法では、精度は発光強度と信号値の対応を求めた測
定点の数に依存している。従って、精度を向上させるた
めには、測定点数を多くすることが必須であり、多くの
測定工数を要することになる。ＣＲＴやハードコピー装
置の特性は経時変化を伴うため、頻繁に測定を行ってそ
のときの装置の特性を反映して色再現しなければならな
いが、この測定等の多大な準備工数は高精度な色再現を
維持する上で大きな障害となる。また、多数のＣＲＴや
ハードコピー装置が稼働しているオフィス等では、各装
置の準備工数が多くなると、全ての装置の色再現精度を
維持することが困難になる。

【００２１】また、ハードコピー装置で色再現する場合
には、ＣＲＴで色再現する場合と異なり、色生成の元と
なるインクの特性をモデル式で表現することが困難であ
ると共に、非線形性が強い。このため、線形補間を利用
する方法で十分な精度を得るためには、多数の測定を行
わなければならない。

【００２２】本発明は、上記事実を考慮して、多くの準
備工数を要することなく簡単かつ高精度に任意の色を色
再現できる色再現方法を得ることが目的である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の色再現方法は、所定色として
第１の表色系で表された色情報値を第１の表色系と異な
る第２の表色系で表されたデバイス値に変換して該デバ
イス値に応じた色を出力することによって該所定色を再
現する色再現装置に、前記第２の表色系の色毎に予め定
めた複数のデバイス値を入力し、出力された複数の各色
を測色し、該測色値に基づいて前記色再現装置において
出力されるべき色の強度情報値を各々求め、求めた前記
デバイス値と前記強度情報値との複数の対応に基づい
て、該複数の対応を含み、かつ該複数の対応以外のデバ
イス値と強度情報値との対応が、デバイス値または強度
情報値を大きさ順に並べたときの隣合う対応のうちデバ
イス値が小さい一方の対応のデバイス値からデバイス値
が大きい他方の対応のデバイス値までの間の何れかのデ
バイス値と、強度情報値が小さい一方の対応の強度情報
値から強度情報値が大きい他方の対応の強度情報値まで
の間の何れかの強度情報値とに対応するように、前記デ
バイス値と前記強度情報値の間の変換特性を、前記第２
の表色系の各色毎に求め、求めた変換特性を用いて任意
の前記所定表色系の各色の色情報値を前記デバイス値に
変換する。

【００２４】請求項２に記載の発明の色再現方法は、所
定色として第１の表色系で表された色情報値を第１の表
色系と異なる第２の表色系で表されたデバイス値に変換
して該デバイス値に応じた色を出力することによって該
所定色を再現する加法混色による色再現装置に、前記第
２の表色系の色毎に所定値の単色のデバイス値を入力
し、出力された各色を測色すると共に、前記第２の表色
系の各色を予め定めたデバイス値による混色のデバイス
値を複数入力し、出力された複数の各色を測色し、前記
単色のデバイス値による測色値及び混色のデバイス値に
よる測色値に基づいて、混色のデバイス値の各々に対応
して前記色再現装置において出力されるべき色の強度情
報値を各々求め、求めた前記デバイス値と前記強度情報
値との複数の対応に基づいて、該複数の対応を含み、か
つ該複数の対応以外のデバイス値と強度情報値との対応
が、デバイス値または強度情報値を大きさ順に並べたと
きの隣合う対応のうちデバイス値が小さい一方の対応の
デバイス値からデバイス値が大きい他方の対応のデバイ
ス値までの間の何れかのデバイス値と、強度情報値が小
さい一方の対応の強度情報値から強度情報値が大きい他
方の対応の強度情報値までの間の何れかの強度情報値と
に対応するように、前記デバイス値と前記強度情報値の
間の変換特性を、前記第２の表色系の各色毎に求め、求
めた変換特性を用いて任意の前記所定表色系の各色の色
情報値を前記デバイス値に変換する。

【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の色再現方法であって、前記変換特性は、前記
デバイス値と強度情報値の対応からスプライン関数を定
め、当該スプライン関数を用いて求めることを特徴とす
る。

【００２６】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載の色再現方法であって、前記
予め複数求めるデバイス値と強度情報値の対応は、得ら
れる強度情報値の間隔が略均等になる対応を用いること
を特徴とする。

【００２７】請求項１の発明では、第１の表色系で表さ
れた色情報値を第１の表色系と異なる第２の表色系で表
されたデバイス値に変換して該デバイス値に応じた色を
出力することによって、色再現装置が所定色を再現して
出力する。この色再現装置には、ＣＲＴ等の表示装置や
カラープリンタ等の印刷装置がある。第１の表色系とし
ては、周知の三刺激値ＸＹＺで表された表色系があり、
第１の表色系と異なる第２の表色系としては、表示装置
等に使用されているＲＧＢによる表色系や印刷関係に使
用されているＹＭＣＫによる表色系がある。また、デバ
イス値には、表示装置に画像を表示させるためのデジタ
ルの信号値や印刷装置からプリントを出力させるための
デジタルの信号値がある。この色再現装置に、第２の表
色系の色毎に予め定めた複数のデバイス値を入力し、出
力された複数の各色を測色する。この測色値に基づいて
色再現装置において出力されるべき色の強度情報値を各
々求める。この強度情報値には、ＣＲＴ等の表示装置で
は発光強度や輝度があり、カラープリンタ等の印刷装置
では出力結果の色を判断するための色差やＬａｂ値や所
定表色系の値がある。

【００２８】これら求めた複数のデバイス値と強度情報
値との対応に基づいて、該複数の対応を含んだデバイス
値と強度情報値の間の変換特性を第２の表色系の各色毎
に求める。この該複数の対応以外のデバイス値と強度情
報値との対応は、デバイス値または強度情報値を大きさ
順に並べたときの隣合う対応のうちデバイス値が小さい
一方の対応のデバイス値からデバイス値が大きい他方の
対応のデバイス値までの間の何れかのデバイス値と、強
度情報値が小さい一方の対応の強度情報値から強度情報
値が大きい他方の対応の強度情報値までの間の何れかの
強度情報値とに対応するように、デバイス値と強度情報
値の間の変換特性を求める。これにより、デバイス値と
強度情報値との変換特性は、単調増加の関係を有するこ
ととなる。従って、デバイス値と強度情報値との対応に
ついて、隣合う対応の関係から補間することによって、
その隣合う対応の間の対応を求めることができる。この
変換特性は、前記のように単調増加の関係になるため、
請求項３にも記載したように、前記変換特性は、前記デ
バイス値と強度情報値の対応からスプライン関数を定
め、当該スプライン関数を用いて求めることができる。

【００２９】従って、求めた変換特性を用いれば、予め
求めた対応にない第１の表色系の任意の各色の色情報値
をデバイス値に変換できる。このように、モデル式を用
いることなく、任意の色の色情報値をデバイス値に変換
できるので、モデル式と実際のものとの乖離による精度
が悪化することがない。また、隣合う対応間の対応を求
めるのに線形補間を用いていないので、少数の測定デー
タから高い精度を実現することが可能である。また、予
め求めた複数の対応を含んで色情報値とデバイス値との
間の変換特性を求めているので、常に予め求めた複数の
対応を有することとなり、求める精度の管理が容易とな
る。さらに、強度情報値またはデバイス値を大きさ順に
並べたとき隣り合う対応の間の強度情報値とデバイス値
との関係が隣り合う各強度情報値及び各デバイス値の中
間の値となるように、強度情報値とデバイス値との間の
変換特性を求めている。従って、各対応における変化量
（例えば、微分値）は正または負の何れかになるため、
周知の補間方法、例えばスプライン補間で生じる振動現
象が発生することなく、安定した結果を得ることができ
る。

【００３０】請求項２の発明では、所定色として第１の
表色系で表された色情報値を第１の表色系と異なる第２
の表色系で表されたデバイス値に変換して該デバイス値
に応じた色を出力することによって、所定色を加法混色
による色再現装置で再現して出力する。この加法混色に
よる色再現装置は、ＣＲＴ等の表示装置が知られてい
る。色再現装置に、第２の表色系の色毎に所定値の単色
のデバイス値を入力し、出力された各色を測色する。こ
れと共に、第２の表色系の各色を予め定めたデバイス値
による混色のデバイス値を複数入力し、出力された複数
の各色を測色する。これにより、単色のデバイス値によ
る測色値と混色のデバイス値による測色値を得ることが
できる。また、加法混色では３×３の行列を用いて発光
強度等の強度情報値から色度等を予測可能なことが知ら
れている。すわなち、各色について最高強度での三刺激
値を要素とする３×３の行列に強度情報値を積算すれば
測定値である色度等になる。このため、３×３の逆行列
を用いれば、測定値を積算することで強度情報値である
発光強度等を求めることができる。従って、単色のデバ
イス値による測色値を用いて混色のデバイス値による測
色値から色再現装置において出力されるべき色の各単色
毎の強度情報値、例えば発光強度を求めることができ
る。

【００３１】そこで、単色のデバイス値による測色値及
び混色のデバイス値による測色値に基づいて、混色のデ
バイス値の各々に対応して色再現装置において出力され
るべき色の強度情報値、例えば発光強度を各々求める。
これにより、混色の特性が考慮された各単色のデバイス
値と強度情報値との対応を求めたことになる。求めたデ
バイス値と強度情報値との複数の対応に基づいて、前記
説明したように該複数の対応を含みかつ、求めたデバイ
ス値と強度情報値との複数の対応に基づいて、複数の対
応を含み、かつ複数の対応以外のデバイス値と強度情報
値との対応が、デバイス値または強度情報値を大きさ順
に並べたときの隣合う対応のうちデバイス値が小さい一
方の対応のデバイス値からデバイス値が大きい他方の対
応のデバイス値までの間の何れかのデバイス値と、強度
情報値が小さい一方の対応の強度情報値から強度情報値
が大きい他方の対応の強度情報値までの間の何れかの強
度情報値とに対応するように、デバイス値と強度情報値
の間の変換特性を、第２の表色系の各色毎に求める。こ
れにより、色情報値とデバイス値との変換特性は、単調
増加の関係を有することとなる。従って、色情報値とデ
バイス値との対応について、隣合う対応の関係から補間
することによって、その隣合う対応の間の対応を求める
ことができる。この変換特性は、前記のように単調増加
の関係になるため、請求項２にも記載したように、色情
報値とデバイス値とからスプライン関数を定め、当該ス
プライン関数を用いて求めることができる。

【００３２】従って、混色により出力した場合の測定値
からデバイス値と強度情報値との特性を求めることによ
り、必要な測定数が減少し、かつ、特に無彩色近傍の色
情報値を用いる場合には、混色により発光強度等の強度
情報値が変化するようなディスプレイシステムにおいて
も良好な色再現を実現することができる。

【００３３】なお、前記色再現方法では、前記予め複数
求めるデバイス値と強度情報値の対応は、請求項４に記
載したように、得られる強度情報値の間隔が略均等にな
る対応を用いることができる。これによって、色を知覚
する系に対して略均等な測定値からデバイス値と強度情
報値の対応が求まり、測定値の冗長性を回避でき、か
つ、測定値の間隔が疎であることによる精度悪化を防止
することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。

【００３５】［原理］まず、任意の色についての色再現
の原理について説明する。

【００３６】図３には、色を表す信号値によるＣＲＴの
表示から色（色度）が知覚されるまでの色再現のプロセ
スを示した。

【００３７】コンピュータ上で表現される色は、Ｒ色の
光強度を制御する信号値( 以下、Ｒ信号値) 、Ｇ色の光
強度を制御する信号値( 以下、Ｇ信号値) 及びＢ色の光
強度を制御する信号値( 以下、Ｂ信号値) で表されるこ
とが多い。これらＲ信号値、Ｇ信号値及びＢ信号値から
なるデジタルの信号値３０はＤ／Ａ変換器の処理である
変換プロセス３２によってアナログの映像信号３４に変
換される。この映像信号３４は、ＣＲＴに入力され、Ｃ
ＲＴ内の図示しない電気回路における処理である回路プ
ロセス３６によって電子線の強度３８に変換される。Ｃ
ＲＴでは蛍光体に強度３８に応じた電子線が照射され、
蛍光体における発光プロセス４０によって照射された電
子線の強度に応じた発光がなされる。従って、ＣＲＴで
は、ＲＧＢ色の各蛍光体が、各々の発光強度４２で発光
する。これら各蛍光体の発光は、同時に発光することに
よって周知のように視覚によって混色（知覚プロセス４
４）されて、色（色度）４６として知覚される。ここ
で、これらの蛍光体は、発光強度に関わらず色味が一定
であることが知られている。従って、蛍光体の電子線の
強度に応じた発光は、色空間内において一定のベクトル
の方向でスカラー量のみが変化することと表現できる。

【００３８】上記の色再現のプロセスは、図４に示すよ
うに、信号値３０が強度情報値としての蛍光体の発光強
度４２へ変換されるまでの変換プロセス４８と、各蛍光
体が同時に発光強度４２で発光することによって混色さ
れて色( 色度) ４６として知覚されるまでの知覚プロセ
ス４４とに大別できる。

【００３９】変換プロセス４８は、原理的にはＲＧＢに
ついて、各々独立に存在する。従って、変換プロセス４
８は、信号値と蛍光体の発光強度との関係を各色毎に把
握することによって、信号値から蛍光体の発光強度を予
測することや、蛍光体の発光強度から信号値を予測する
ことが可能になる。

【００４０】一方、知覚プロセス４４は、上記説明した
各蛍光体の色味が一定であること及び加法混色理論を利
用して、３×３の行列を用いた計算により、蛍光体の発
光強度から知覚される色度を予測することや、色度から
蛍光体の発光強度を予測することができる。従って、信
号値から色度を予測することや色度から信号値を予測す
ることができる。

【００４１】図５にはカラーハードコピー装置における
色再現のプロセスを示した。なお、ここでは、印画色材
としてＣＭＹＫの染料を使用する熱昇華型ハードコピー
装置を例にして説明する。

【００４２】コンピュータからプリンタへは、ＣＭＹＫ
各色材の信号が出力される。これらの信号値３１はＤ／
Ａ変換装置でアナログ電圧に変換される処理と、その電
圧により印画ヘッドを発熱させる処理である印画ヘッド
の変換プロセス３３によって、発熱温度３５に変換され
る。この印画ヘッドによる発熱温度３５は、熱昇華型ハ
ードコピー装置では昇華型インクフィルムが加熱されて
色材（染料）が昇華して紙に転写される処理である変換
プロセス３７によって色材転写量３９に変換される。こ
の印画ヘッドの発熱強度（温度）に対応する転写される
色材の量は、昇華型インクフィルムの温度・色材（染
料）転写量特性により定まる。転写された色材（染料）
は半透明であるため、各色色材（染料）が重ねられるこ
とにより得られる色は減法混色であり、周知のように視
覚（または測定器）によって（減法混色プロセス）、色
（色度）４６として知覚される。この減法混色において
は、各色の色材（または染料）転写量と知覚される色と
の間には線形関係が成立せず、その関係は複雑である。
また、実際には、例えば、ＣＭＹＫの順で印画する装置
において、Ｍを印字する事によってＣの色材（染料）が
Ｍのインクフィルムへ逆転写するという現象も発生する
ため、解析的なモデル化を行うことが不可能である。な
お、オフセット印刷等の面積印画法である網点による減
法混色については、ある程度、解析的なモデル化が可能
であるが、ここでは一般的な減法混色を対象とする。

【００４３】このような装置で高精度な色再現を実現す
るためには、印画結果の色度を予測した上でＣＭＹＫの
信号値を決定する必要があり、図６に示すように、ＣＭ
ＹＫの信号値と色度との関係を把握しなければならな
い。そのためには、統計的手法や３次元空間で補間する
方法が用いられている。この関係が把握することによっ
て、任意の色度値から、その色度を実現するＣＭＹＫの
信号値を予測することができる。

【００４４】［第１実施の形態］次に、本発明の第１実
施の形態を説明する。本実施の形態は、ＣＲＴに単色表
示させたときの測定データを用いて色再現する場合の一
例である。

【００４５】図７に示すように、本実施の形態の色再現
装置は、ＣＲＴシステム５０、マイクロコンピュータ５
２、及びプローブ５６を有する色測定装置５４から構成
されている。マイクロコンピュータ５２には色測定装置
５４が接続されており、マイクロコンピュータ５２はＣ
ＲＴシステム５０に接続されている。マイクロコンピュ
ータ５２は、ＣＰＵ５２Ａ，ＲＯＭ５２Ｂ，ＲＡＭ５２
Ｃ、後述するテーブル及び処理ルーチンを記憶するため
のメモリ５２Ｄ、入出力装置（Ｉ／Ｏ）５２Ｅを備えて
おり、これらはデータやコマンドの授受を可能とするバ
ス５２Ｆが接続されている。この入出力装置５２Ｅには
後述する処理プログラムの実行指示やデータ入力のため
の入力装置としてキーボード５３が接続されると共に、
ＣＲＴシステム５０及び色測定装置５４も接続されてい
る（図８参照）。なお、色測定装置５４が有するプロー
ブ５６は、ＣＲＴシステム５０の表示画面５０Ａに表示
された色（色度）を測定するセンサとして機能する。ま
た、ＣＲＴシステム５０は図示を省略したＤ／Ａ変換装
置を備えている。

【００４６】次に、本実施の形態の作用を説明する。本
実施の形態の色再現装置の電源が投入されると、図９の
演算処理ルーチンが実行される。図９のステップ１００
では、発光強度と信号値の対応を表すＲＧＢの各色のテ
ーブルを生成すると共にマイクロコンピュータ５２のメ
モリに記憶してステップ１０２へ進む。ステップ１０２
では、画素毎に所望の色を表示すべく、信号値と色度と
の対応を求める色演算処理が実行され、全ての画素につ
いてステップ１０２の処理が終了するまで、繰り返し実
行される（ステップ１０４）。本ルーチンが終了する
と、ＣＲＴシステム５０の画面５０Ａ上には所望の色の
画像が表示されることになる。

【００４７】次に、ステップ１００の詳細を説明する。
ステップ１００は、図１０の処理が実行され、ＲＧＢの
各色を対象として、各々所定の信号値で発色される色パ
ッチを表示して、表示された色を測定機で測定し、測定
値と信号値との関係から各色のテーブルを生成し、生成
された各テーブルをマイクロコンピュータのメモリに記
憶する処理である。

【００４８】まず、図１０のステップ１１０ではＲ色、
Ｇ色及びＢ色の中から１色が設定される。なお、Ｒ色、
Ｇ色及びＢ色の各々の処理は同様であるため、以下の説
明ではＲ色を設定した場合を対象として説明する。

【００４９】ステップ１１２では、後述するように複数
色を測定するために、複数の信号値が設定される。この
複数の信号値は、表示された色パッチの輝度が略等間隔
になる所定数の値であることが望ましい。例えば、ガン
マが１. ８に設定された８ビット系のＣＲＴシステムで
は０, ８, ２４, ４８, ８０, １１６, １５６, ２０
４, ２５５の９レベルとなる値である。なお、上記複数
の信号値には最大値（この場合２５５）及び最小値（こ
の場合０）を含んでいる。また、上記の８ビット系のＣ
ＲＴシステムの一例は、マイクロコンピュータとしてAp
ple 社製Power Mac 7500/100を用い、BUG 社製XA-Proビ
デオボードを装着し、BARCO 社製Reference Calibrator
を接続して構成したシステムがある。なお、信号値は上
記の各値に限定するものではなく、適宜設定することが
できる。

【００５０】次に、ステップ１１４で上記各信号値の色
パッチが表示され、次のステップ１１６において各色パ
ッチの色が測定される。この色の測定によって、各色パ
ッチの色の三刺激値（Ｘ_ml，Ｙ_ml，Ｚ_ml）（ｍ＝ｒ，
ｇ，ｂ：ｌ＝０，８，２４，・・・，２５５）が得られ
る。本実施の形態で得られる三刺激値（Ｘ_ml，Ｙ_ml，Ｚ
_ml）には、最小の信号値（本実施の形態では信号値０）
で表示された色パッチの三刺激値（Ｘ_m0，Ｙ_m0，Ｚ_m0）
及び最大の信号値（本実施の形態では２５５レベル）で
表示された色パッチの三刺激値（Ｘ_m255，Ｙ_m255，Ｚ
_m255）が含まれている。この最小の信号値で表示された
色パッチの三刺激値（Ｘ_m0，Ｙ_m0，Ｚ_m0）は、本実施の
形態では最小発光時として０レベルでの三刺激値であ
り、ＲＧＢ各色について同一の値となるため、以下の説
明では、最小発光時の三刺激値（Ｘ_m0，Ｙ_m0，Ｚ_m0）
は、三刺激値（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）と表記して用いる。
なお、色パッチは画面全体に表示するか、または色パッ
チのみを所定の大きさで画面の中央に表示する。また、
測定は全暗黒で（例えば、暗室内において）行うことが
望ましいが、本実施の形態では後述するようにバイアス
補正を行うので、周囲の環境に関係なく明室で行うこと
ができる。また、測定の精度を向上するためには、同一
色の測定を複数回行い、その平均値等を測定値とするこ
とが望ましい。

【００５１】なお、色の測定では、測定装置として、例
えば、ミノルタ( 株) 製のＴＶカラーアナライザＣＡ−
１００を用いることによってｘ、ｙ、Ｙ、の各値を求め
ることができる。

【００５２】次のステップ１１８では上記で測定した最
大発光時の三刺激値（Ｘ_m255，Ｙ_{m2 55}，Ｚ_m255）が記憶
され、次のステップ１２０では最小発光時の三刺激値
（Ｘ₀，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）がバイアス値として記憶される。

【００５３】次に、ステップ１２２において、発光強度
が演算される。すなわち、得られた測定値（三刺激値）
の内、以下の（３）式に示すように、明るさ（輝度）に
対応するＹ値について信号値０での測定値（バイアス
値）を減算した後に信号値２５５での測定値（最大発光
時の三刺激値）で除算することによって規格化して相対
輝度を求め、この相対輝度を発光強度ｙ_mlとする。

【００５４】

【数２】

【００５５】ステップ１２４では、次のようにしてスプ
ライン補間のためのスプライン関数のパラメータが求め
られる。詳細は後述するが、次の表１に示すように、発
光強度ｙ_mlとその信号値ｘ_mlを１組として、値ｘ
［ｊ］，ｙ［ｊ］をセットし、スプライン関数のパラメ
ータＮ［ｉ，４，ｘ］とパラメータｐ［ｉ］を求める。
その際、端条件は、たとえば、左側が０. ０、右側が信
号値２０４と信号値２５５の各々の相対輝度から定まる
傾きと一致するような条件で良く、また、これ以外の測
定値から求めた値としても良い。

【００５６】

【表１】

【００５７】次のステップ１２６では、求めたスプライ
ン関数のパラメータを用いて、全ての信号値についての
相対的な発光強度が演算される。すなわち、０から２５
５の全ての信号値について、その発光強度（相対輝度）
を、パラメータＮ［ｉ，４，ｘ］とｐ［ｉ］を用いたス
プライン関数（以下に示す（４）式）で求める。

【００５８】次のステップ１２８では、次の表２に示す
ように、各信号値と発光強度との対応を表すテーブルが
生成され、メモリに記憶される。すなわち、各信号値と
その相対的な発光強度が対となるようなテーブルとして
記憶する。また、バイアス補正された信号値２５５での
測定値( 三刺激値) を記憶する。これらの三刺激値は、
詳細を後述する行列演算式（以下に示す（１１）式）の
要素となる色変換マトリクスとして用いられる。

【００５９】

【表２】

【００６０】但し、ｌ＝１，２，・・・，２５５ ｍ＝ｒ，ｇ，ｂ

【００６１】ステップ１３０では、全ての色について上
記の処理が終了しか否かを判断する。すなわち、Ｇ色、
及びＢ色についても、上記の処理を行い、各色につい
て、テーブルを準備する。 ［単調増加のｙ＝ｆ（ｘ）に関する３次スプライン補間
方法］ここで、上記ステップ１２４において求めるスプ
ライン関数のパラメータ及びステップ１２６において求
める全ての信号値と発光強度との対応について、関数関
係にある２変数（ｘ，ｙ）による単調増加の関数（ｙ＝
ｆ（ｘ））に関するスプライン補間を例にして説明す
る。

【００６２】まず、関数関係にある２変数（ｘ，ｙ）に
はｎ個の値（ｘ［ｊ］，ｙ［ｊ］；ｊ＝０，１，・・
・，ｎ−１）があり、これらの２変数（ｘ，ｙ）の各々
の値間は単調増加（ｘ［ｊ］＜＝ｘ［ｊ＋１］，ｙ
［ｊ］＜＝ｙ［ｊ＋１］）であるものとする。

【００６３】これら２変数（ｘ，ｙ）についてのスプラ
イン関数による補間は、次の（４）式で表せる。

【００６４】

【数３】

【００６５】但し、ｎ：補間の元データとなる値の数 ｉ：０，１，・・・，２ｎ−１

【００６６】上記の（４）式においてＮ［ｉ，４，ｘ］
は、値ｘ［ｊ］から後述するようにして求められる要素
ｕ［ｉ］により決定されるものであり、ｐ［ｉ］は値ｙ
［ｊ］から後述するようにして求められる要素ｃ［ｉ］
及びＮ［ｉ，４，ｘ］により決定されるものである。こ
の変数ｐ［ｉ］は、次のようにして求めることができ
る。

【００６７】値ｙ［ｊ］から後述するようにして求めら
れる要素をｃ［ｉ］、その行列をＣとする。また、各値
ｘ［ｊ］、及び各ｉに関するＮ［ｉ，４，ｘ］の行列を
Ｎとし、要素ｐ［ｉ］の行列をＰとすると、次の（５）
式に示す関係を有する。

【００６８】 Ｃ＝Ｎ・Ｐ ・・・（５） これらの行列Ｃ，Ｎは値ｙ［ｉ］から決定できるので、
行列Ｐは次の（６）式で定まる。

【００６９】 Ｐ＝Ｎ^-1・Ｃ ・・・（６） この行列Ｐから、要素ｐ［ｉ］を求めることができる。
従って、各ｉに関するＮ［ｉ，４，ｘ］、及び要素ｐ
［ｉ］から上記の（４）式を用いて値ｙを求めることが
できる。このスプライン関数のパラメータＮ［ｉ，４，
ｘ］とパラメータｐ［ｉ］を求める処理を図１２を参照
してさらに説明する。まず、図１２のステップ２２０で
値ｘ［ｊ］，ｙ［ｊ］を読み取り、次のステップ２２２
で、次の〔定義１〕に示すように、値ｘ［ｊ］から（２
ｎ＋４）行の行列の要素ｕ［ｉ］が演算される。

【００７０】〔定義１〕 ｕ［０］＝ｘ［０］ ｕ［１］＝ｘ［０］ ｕ［２］＝ｘ［０］ ｕ［３］＝ｘ［０］ ｕ［４］＝ｘ［１］ ｕ［５］＝ｘ［１］ ｕ［（ｊ−１）・２＋４］＝ｘ［ｊ］ ｕ［（ｊ−１）・２＋４＋１］＝ｘ［ｊ］ 但し、２≦ｊ≦（ｎ−２） ｕ［（ｎ−２）・２＋４］ ＝ｘ［ｎ−１］ ｕ［（ｎ−２）・２＋４＋１］＝ｘ［ｎ−１］ ｕ［（ｎ−２）・２＋４＋２］＝ｘ［ｎ−１］ ｕ［（ｎ−２）・２＋４＋３］＝ｘ［ｎ−１］

【００７１】次のステップ２２４では、以下の〔定義
２〕に示すように、測定値ｙ［ｊ］から（２ｎ−１）行
の行列の要素ｃ［ｉ］が演算される。

【００７２】〔定義２〕 ｃ［０］ ＝ｙ［０］ ｃ［１］ ＝左側端条件 （値ｘ［０］のｇ値、任意値設定） ｃ［２］ ＝ｙ［１］ ｃ［３］ ＝値ｘ［１］のｇ値 ｃ［ｊ・２］ ＝ｙ［ｊ］ 但し、２≦ｊ≦（ｎ−２） ｃ［ｊ・２＋１］ ＝値ｘ［ｊ］のｇ値 但し、２≦ｊ≦（ｎ−２） ｃ［（ｎ−１）・２］ ＝ｙ［ｎ−１］ ｃ［（ｎ−１）・２＋１］＝右側端条件 （値ｘ［ｎ−１］のｇ値、任意値設定） 但し、ｇ値は次の（７）式から求める。 ｇ＝Ｄｙ［ｉ］／Ｄｘｙ［ｉ］ ・・・（７）

【００７３】このＤｙ［ｉ］及びＤｘｙ［ｉ］は、点
（ｘ［ｉ］，ｙ［ｉ］）の前後の点（ｘ［ｉ−１］，ｙ
［ｉ−１］）及び（ｘ［ｉ＋１］，ｙ［ｉ＋１］）の間
のｙ方向の距離及び直線距離を示している。スプライン
補間において、ｇ値は、図１７に示すように、点（ｘ
［ｉ］，ｙ［ｉ］）における直線の傾きを示すものであ
る。上記（７）式を用いて、ｇ値を定めれば、補間結果
の点（ｘ’［ｉ］，ｙ’［ｉ］）における傾きは、その
前後の点を結ぶ直線の傾きに一致する。

【００７４】次に、ステップ２２６において、以下の表
３に示すように２ｎ行２ｎ列の行列Ｎの各要素が演算さ
れる。

【００７５】

【表３】

【００７６】上記の行列Ｎの各要素Ｎ［ｉ，４，ｘ］、
Ｎ’［ｉ，４，ｘ］は、次の（８）式から求める。

【００７７】

【数４】

【００７８】但し、ｋ＝１のとき、ｘ≠ｕ［２ｎ＋４−
１］でかつ（ｕ［ｉ］＜ｕ［ｉ＋１］かつｕ［ｉ］≦ｘ
＜ｕ［ｉ＋１］）の場合には１．０、それ以外の場合に
は０．０の値を設定する。また、ｋ＝１で、ｘ＝ｕ［２
ｎ＋４−１］でかつ（ｕ［ｉ］＜ｕ［ｉ＋１］かつｕ
［ｉ］≦ｘ＜ｕ［ｉ＋１］）の場合には１．０、それ以
外の場合には０．０の値を設定する。

【００７９】一方、Ｎ’［ｉ，ｋ，ｘ］は次の（９）式
から求める。

【００８０】

【数５】

【００８１】これら行列の各要素を求める処理は再帰的
な処理（ぜんか式）であり、Ｎ［ｉ，４，ｘ］を求める
ためにはＮ［ｉ，１，ｘ］、Ｎ［ｉ，２，ｘ］、Ｎ
［ｉ，３，ｘ］を求める必要がある。この際、ｘは測定
を行なった信号値、ｉは０から２ｎ−１であり、この処
理中で使用されるｕ［ｉ］は、上記の方法で求めたもの
である。

【００８２】次のステップ２２８では、行列Ｎの逆行列
Ｎ^-1と、変数ｃ［ｉ］による行列Ｃとから行列Ｐが演算
される。すなわち、上記の（６）式による行列演算式か
ら行列Ｐを演算する。この行列Ｐから変数ｐ［ｉ］を求
めることができる。

【００８３】そして、ステップ２３０において、演算さ
れた要素ｕ［ｉ］及び要素ｐ［ｉ］がメモリに記憶され
る。

【００８４】次に、ステップ１２６に対応する、任意の
信号値に対する発光強度の演算を図１３を参照して説明
する。

【００８５】まず、図１３のステップ２４０で任意の信
号値ｘ、及び図１２のステップ２３０でメモリされた要
素ｕ［ｉ］を読み取り、ｉは０から２ｎ−１として、上
記で説明したように要素Ｎ［ｉ，４，ｘ］を求める。す
なわち、ｉ＝０から２ｎ−１の２ｎ行１列の行列Ｎを求
める。次のステップ２４４ではメモリされた要素ｐ
［ｉ］を読み取り、次のステップ２４８においてスプラ
イン関数を表す上記の（４）式を用いて発光強度ｙを演
算する。

【００８６】このようにして、全ての信号値についての
相対的な発光強度を求める。すなわち、０から２５５の
全ての信号値について、その発光強度を、パラメータで
ある要素Ｎ［ｉ，４，ｘ］、ｐ［ｉ］を用いたスプライ
ン関数（（４）式）で求めることができる。

【００８７】次に、以上のようにして生成されたテーブ
ルを用いて任意の色をＣＲＴに表示する場合を図１１を
参照して説明する。なお、説明を簡単にするため、ここ
では、ＣＲＴが縦横多数の画素が配列されて構成され、
その１画素に任意の色を表示する場合を例にして説明す
る。表示画面の全てについて任意の色を表示させる場合
には以下の処理を画面を構成する全ての画素について行
えばよい。

【００８８】図１１のステップ１３２では、予め記憶さ
れているバイアス値及び最大発光時の三刺激値が読み取
られ、次のステップ１３４で以下に示す発光強度演算式
が設定される。

【００８９】

【数６】

【００９０】次に、ステップ１３６において表示すべき
任意の色が読み取られる。この任意の色は、三刺激値で
表現される。この任意の色の三刺激値は、次のステップ
１３８でバイアス補正が施され、上記の行列演算式（１
０）で任意の色を表示する各色の発光強度が求められ
る。

【００９１】次のステップ１４２、各色のテーブルを読
み取って、各テーブルを用いて次のステップ１４４で発
光強度に対応する各色の信号値ｘ_mlが求められ、次のス
テップ１４６において表示する。なお、バイアス値は、
メモリに記憶された信号値０での測定値である。この
際、実数である相対輝度とテーブルを用いて整数である
信号値を決定する処理方法としては、たとえば、２分岐
探索法で目標の相対輝度を挟む２つに相対輝度を求め、
それら２つのうち、目標の相対輝度に近い方の信号値を
求めるような方法がある。このように求められた信号値
でディスプレイに表示することにより、任意の色を表示
することが可能である。

【００９２】本発明者は、ＣＲＴにおける信号値として
デジタルの信号値と発光強度との関係について、以下の
ように種々の実験を行った。

【００９３】［等間隔測定点による実験］図１８，図１
９，図２０には、ＲＧＢ各単色について均等間隔の６５
点を測定点（信号値）として、各測定点のデジタル信号
値について測定を行い、その各単色の発光強度を求め、
それらのデータから上記方法を用いてデジタル信号値と
発光強度との関係を求めた実験結果を示した。

【００９４】図１８（１）はＲ色に関するデジタル信号
値と発光強度との関係を示しており、同一の信号値に対
しては、上述のようにして求めた発光強度、及び測定に
よる発光強度が同一の値となる。すなわち、本実施の形
態では、求める発光強度は、測定による発光強度の測定
点を必ず通過する。従って、図１８（２）のデジタル信
号値０から２８までの間についての拡大図に示すよう
に、測定を行った信号値の各々においては、測定による
発光強度と演算された発光強度は一致する。

【００９５】同様に、図１９（１）はＧ色に関するデジ
タル信号値と発光強度との関係を示しており、図１９
（２）はデジタル信号値０から２８までの間についての
拡大図を示している。また、図２０（１）はＢ色に関す
るデジタル信号値と発光強度との関係を示しており、図
２０（２）はデジタル信号値０から２８までの間につい
ての拡大図を示している。

【００９６】［等間隔輝度による実験］図２１、図２
２、図２３には、ＲＧＢ各単色について輝度が略均等間
隔になるような９点のデジタル信号値について測定し、
その発光強度を求めて、そのデータからデジタル信号値
と発光強度との関係を求めた実験結果を示した。

【００９７】測定を行ったデジタル信号値は、０, ８,
２４, ４８, ８０, １１６, １５６, ２０４, ２５５の
９点である。この９点の測定値から発光強度を求めた。
以下の表４には、演算により求めた発光強度と実測によ
り求めた発光強度が記載してある。表４から理解される
ように、本実施の形態により求めた発光強度と実測の発
光強度とは略一致し、本実施の形態によれば僅か９点の
測定からでも高精度にデジタル信号値と発光強度との関
係を求めることが可能である。

【００９８】

【表４】

【００９９】［第２実施の形態］次に、第２実施の形態
を説明する。本実施の形態は、ＣＲＴに複数の色を同時
に表示（混色表示）させたときの測定データを用いて色
再現する場合の一例である。なお、本実施の形態は上記
実施の形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号
を付し、詳細な説明を省略する。

【０１００】図１４のステップ１５０へ進み、各信号値
ｌが設定される。本実施の形態では、各信号値ｌは、表
示された色パッチの輝度が略等間隔の輝度値となる値に
設定する。すなわち、上記実施の形態と同様のガンマが
１. ８に設定された８ビット系のＣＲＴシステムでは
０, ８, ２４, ４８, ８０, １１６, １５６, ２０４,
２５５の９レベルの値を設定する。なお、Ｒ色、Ｇ色お
よびＢ色の信号値は等しく設定する。

【０１０１】次のステップ１５２では、設定された３色
同一の信号値による色パッチが表示される。すなわち、
Ｒ色、Ｇ色およびＢ色の信号値ｌが等しい、略黒、複数
の異なる輝度の灰色、及び白色の色パッチが表示され
る。この表示された各色パッチが、ステップ１５４にお
いて測定され、三刺激値（Ｘ_wl，Ｙ_wl，Ｚ_wl）が得られ
る。

【０１０２】次のステップ１５６では、信号値が０のと
きの測定値である三刺激値（Ｘ_w0，Ｙ_w0，Ｚ_w0）がバイ
アス値として記憶される。次のステップ１５８では、測
定された各色パッチについて、以下の（１１）式に示す
ように、バイアス値を減算したバイアス補正後の色であ
る三刺激値（Ｘ’_wl，Ｙ’_wl，Ｚ’_wl）の演算がなされ
る。

【０１０３】 Ｘ’_wl＝Ｘ_wl−Ｘ_w0 Ｙ’_wl＝Ｙ_wl−Ｙ_w0 Ｚ’_wl＝Ｚ_wl−Ｚ_w0 ・・・（１１）

【０１０４】次に、ステップ１６０において以下の単色
処理で使用される色が設定され、次のステップ１６２で
各色毎に所定の信号値ｌ（本実施の形態では、ｌ＝２５
５）が設定される。この所定の信号値は、各単色の最大
輝度を与えるものであることが望ましいが、これに限定
するものではない。

【０１０５】次のステップ１６４では設定された信号値
で、設定された色（赤色、緑色及び青色の何れかの色）
の色パッチが表示され（単色発光され）、次のステップ
１６６で表示された色パッチが測定され、三刺激値（Ｘ
_m255，Ｙ_m255，Ｚ_m255）（ｍ：ＲＧＢの何れか設定され
た色）が得られる。これら測定された色パッチについて
次のステップ１６８で、上記ステップ１５８と同様に
（上記（１２）式参照）バイアス補正後の色である三刺
激値（Ｘ’_m255，Ｙ’_m255，Ｚ’_m255）が演算され、次
のステップ１７０でバイアス補正後の最大発光時の三刺
激値として記憶される。

【０１０６】以上の処理が全ての色について終了すると
（ステップ１７２）、ステップ１７４へ進み、以下に示
す各色による行列式が生成される。すなわち、単色発光
について得られたデータ及び混色発光について得られた
データの双方とも三刺激値へ変換され、信号値０での三
刺激値を減算した、単色発光毎に得られた三刺激値を次
の行列とする。この行列は上記（１１）式の色変換マト
リクスに対応する。

【０１０７】

【数７】

【０１０８】次のステップ１７６では、発光強度演算式
が設定される。すなわち、混色表示色について得られた
三刺激値と上記の行列の逆行列との積を演算することに
より、その混色表示色における各基本色の発光強度
Ｅ_rl，Ｅ_gl，Ｅ_blを求めることができる。すなわち、上
記の（１０）式と同様の次の（１２）式を発光強度演算
式として設定する。

【０１０９】

【数８】

【０１１０】次に、ステップ１７８において、上記（１
２）式の発光強度演算式を用いて、ステップ１５８で求
めたバイアス補正後の三刺激値を用いて各混色時の発光
強度Ｅ_rl，Ｅ_gl，Ｅ_blが演算される。この処理を各混色
表示色について、同様の処理を行うことにより、混色表
示を行った信号値について各基本色の発光強度を求める
ことができる。例えば、上記単色表示の測定データを利
用する場合、８×３＋１= ２５の測定数（信号値０以外
の各単色の測定と信号値０の測定）が必要であるのに対
し、本実施の形態では、９＋３= １２の測定数で処理が
可能である。

【０１１１】次に、ステップ１８０において、相対的な
発光強度が演算される。すなわち、得られた発光強度に
ついて、次の（１３）式に示すように信号値２５５（最
大発光強度となる値）の発光強度により除算することに
よって、相対発光強度に変換する。

【０１１２】 ｙil＝Ｅil／Ｅi255 ・・・（１３）

【０１１３】次のステップ１８２では、スプライン補間
のためのパラメータが演算される。すなわち、ステップ
１８０で求めた相対発光強度とその信号値とを１組とし
て、値ｘ［ｊ］，及びｙ［ｊ］を設定し、上記実施の形
態と同様にしてスプライン関数のパラメータＮ［ｉ，
４，ｘ］，ｐ［ｉ］を求める。

【０１１４】なお、この場合の端条件は、例えば、左側
が０. ０００１、右側が信号値２０４と２５５のそれぞ
れの相対輝度から決定される傾きと一致するような条件
で良く、また、これ以外の測定値から求めた値としても
良い。

【０１１５】次のステップ１８４では、全ての信号値に
ついて相対的な発光強度が演算され、次のステップ１８
６でテーブルが生成されて記憶される。すなわち、０か
ら２５５のすべての信号値について、その相対的な発光
強度（相対輝度）を、パラメータＮ［ｉ，４，ｘ］，ｐ
［ｉ］を用いたスプライン関数で求め、各信号値とその
相対輝度が対となるようなテーブルを生成し、記憶す
る。

【０１１６】以上の処理を全ての色について行って（ス
テップ１８８）、赤色、緑色、及び青色の各色についテ
ーブルを生成記憶する。

【０１１７】本発明者は、ＣＲＴにおける色再現精度に
ついて、以下のように種々の実験を行った。

【０１１８】［ＣＲＴにおける色再現精度( 測定数に関
する検討) ］一様に乱数で発生された１００色と、ＲＧ
Ｂの各色の信号値が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝( ２５５, ２５
５, ２５５),( １２７, １２７, １２７),( １５, １
５, １５),( ２５５, ０, ０),( ０, ２５５, ０),(
０, ０, ２５５),(１２７, ０, ０),( ０, １２７,
０),( ０, ０, １２７),( １５, ０, ０),( ０, １５,
０),( ０, ０, １５) で定まる１２色を５回繰り返し、
計１６０色について本実施の形態による色再現精度を検
証した。

【０１１９】ＲＧＢ各単色について均等間隔の６５点の
デジタル信号値( ０, ４, ８, １２，・・・，２５２,
２５５) について測定を行ってその発光強度を求め、そ
のデータから上記実施の形態のようにしてデジタル信号
値と発光強度との関係を求め、デジタル信号値からその
色（色度）を推定した値と実測した色度値との色差との
関係の比較を行い、色差（ＣＩＥ ΔＥ^* ａｂ）の平均
値０．４１０３、標準偏差０．２３４７、最大値１．２
７３８という結果を得た。この結果から理解されるよう
に、良好な精度を得ることができた。

【０１２０】また、ＲＧＢ各単色について、均等間隔の
９点のデジタル信号値( ０, ３２,６４, ９６, １２
８，・・・，２２４, ２５５) について測定を行い、色
差（ＣＩＥ ΔＥ^* ａｂ）の平均値０．６２２８、標準
偏差０．４９４０、最大値２．５４７９という結果を得
た。

【０１２１】さらに、ＲＧＢ各単色について輝度がほぼ
均等な間隔になるような９点のデジタル信号値( ０,
８, ２４, ４８, ８０, １１６, １５６, ２０４, ２５
５) について測定を行い、色差（ＣＩＥ ΔＥ^* ａｂ）
の平均値０．４５８７、標準偏差０．２３１５、最大値
１．１９３３という結果を得た。

【０１２２】このように、比較的良好な結果が得られて
いるが、測定点を輝度に対して均等にすることにより９
点の測定点のみであっても、６５点の測定による場合と
同等の結果を得ることできる。

【０１２３】［精度に関する検討］まず、デジタル信号
値１５, １２７, ２５５について、ＲＧＢを同時発光(
例えば、信号値［２５５，２５５，２５５］）した場合
の色と、ＲＧＢを単色発光（例えば、信号値［２５５,
０, ０］，［０, ２５５, ０］，［０, ０, ２５５］）
した場合の各色の三刺激値を合計した色との色差を求め
ることによって混色測定値による色再現精度を検証し
た。Ａ社製ＣＲＴを対象とした測定では、信号値２５５
で色差０．６７１４、信号値１２７で色差０．２５７
２、信号値１５で色差０．８０９０となり、Ｂ社製ＣＲ
Ｔを対象とした測定では、信号値２５５で色差０．９６
２５、信号値１２７で色差１．３３５５、信号値１５で
色差２．３２００という結果を得た。Ａ社製ＣＲＴは色
差が少なく、比較的良好な結果が得られているが、Ｂ社
製ＣＲＴは比較的色差が大きいことが理解される。

【０１２４】このＡ社製ＣＲＴについて各単色の９点の
デジタル信号値( 輝度等間隔、合計８ *３＋１( 黒)=２
５点の測定) の測定値を元にデジタル信号値と発光強度
との関係を求め、色再現した後の測定により、色差（Ｃ
ＩＥ ΔＥ^* ａｂ）の平均値０．４５８７、標準偏差
０．２３１５、最大値１．１９３３という結果を得た。
また、混色の９点のデジタル信号値（９* １＋３（各単
色）＝１２）の測定値を元にデジタル信号値と発光強度
との関係を求め、色再現した後の測定により、色差（Ｃ
ＩＥ ΔＥ^* ａｂ）の平均値０．４４５２、標準偏差
０．２０６５、最大値１．１４３２という結果を得た。
これらの比較から、混色測定した場合でも、良好な精度
を得ることができた。

【０１２５】また、Ｂ社製ＣＲＴにも同様に適用し、各
単色の９点のデジタル信号値の測定値を元にデジタル信
号値と発光強度との関係を求め、色再現した後の測定に
より、色差の平均値１．０３２６、標準偏差０．６９７
９、最大値３．５９３５という結果を得た。また、混色
の９点のデジタル信号値の測定値を元にデジタル信号値
と発光強度との関係を求め、色再現した後の測定によ
り、色差の平均値１．０７７２、標準偏差０．６３９
７、最大値２．４３８９という結果を得た。特に最大色
差について、混色測定した場合の方が色差が少なく、良
好である。Ｂ社製ＣＲＴには単色の場合と混色の場合と
で色が異なる性質があり、そのため、混色測定データを
用いた方が総じて色再現精度が良くなるためと考えられ
る。

【０１２６】［第３実施の形態］次に、第３実施の形態
を説明する。本実施の形態は、ハードコピー装置で色再
現する場合の一例である。なお、本実施の形態では、シ
アン、マゼンタ、イエロー、ブラックを基本色とする８
ビット系の印刷装置として昇華型プリンタを例に説明す
る。また、本実施の形態は上記実施の形態と同様の構成
を有するため、同一部分には同一符号を付し詳細な説明
を省略する。なお、本実施の形態では昇華型プリンタを
例にして説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、インクジェット型やバブルジェット型のプリン
タ、及び熱転写型のプリンタへの応用も可能である。

【０１２７】図１５に示すように、本実施の形態の色再
現装置はカラープリンタ６０を備えると共に、上記実施
の形態と同様にマイクロコンピュータ５２及びプローブ
５６を有する色測定装置５４から構成されている。この
カラープリンタ６０はマイクロコンピュータ５２から入
力された信号に応じた色を媒体に形成してプリント６２
を出力する。

【０１２８】次に、本実施の形態の作用を説明する。本
実施の形態の色再現装置の電源が投入されると、上記実
施の形態と略同様に、図９の演算処理ルーチンが実行さ
れる。まず、ＹＭＣＫの各色のテーブルを生成すると共
にマイクロコンピュータ５２のメモリに記憶し（ステッ
プ１００）、画素毎に所望の色を出力すべく、信号値と
色度との対応を求める色演算処理が実行され（ステップ
１０２）、全ての画素についてステップ１０２の処理が
終了するまで、繰り返し実行される（ステップ１０
４）。本ルーチンが終了すると、カラープリンタ６０か
ら所望の色の画像が形成されたプリント６２を出力する
ことになる。

【０１２９】次に、本実施の形態のテーブル生成の詳細
を図１６を参照して説明する。まず、ステップ２００で
は、印刷出力するための各信号値が設定される。この設
定される各信号値は、表示された色パッチの色差がおよ
そ等間隔になるような値であることが望ましく、また、
複雑な挙動を示す領域については密であることが望まし
い。例えば、昇華型プリンタは、信号値１０以下におい
て挙動が複雑であるため、出力する色パッチの信号値を
密にした信号値を使用する。本実施の形態では、各信号
値として、0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,15,20,25,30,40,5
0,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,
190,200,210,220,230,240,250,255の値を各色毎（例え
ば、ＣＭＹＫの各色であるシアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの基本色の各々）に設定する。なお、信号
値は上記の値に限定されるものではなく、適宜設定する
ようにしてもよい。

【０１３０】次のステップ２０２では信号値が設定され
た色パッチが出力（印刷）され、次のステップ２０４
で、出力された各色パッチが測定される。例えば、初め
に、シアンを対象として、上記の各信号値で色パッチを
出力し、その色を測定機で測定して、測定値をメモリに
記憶する。本実施の形態では、色の測定として、( 株)
村上色彩技術研究所製CMS-35SPの色彩計を用いて分光反
射率を求めることによって、色を測定し、その分光反射
率から三刺激値を、求めている。なお、測定の精度を高
めるために、同一色について複数のサンプルを色パッチ
として出力・測定し、平均値等を測定値とすることが望
ましい。

【０１３１】色パッチの測定が終了すると、ステップ２
０６において、得られた測定値が、Ｌａｂ値に変換され
る。すなわち、三刺激値ＸＹＺを経てＬ^* ａ^* ｂ^* を求
める。

【０１３２】次のステップ２０８では、白色との色差を
求め、最大色差で規格化した相対色差が演算される。す
なわち、紙の白地( 信号値０) のＬ^* ａ^* ｂ^* と各信号
値の色パッチとの色差Ｅl を求める。その後、信号値２
５５での色差Ｅ255 で各信号値での色差Ｅl を除し、相
対的な色差ｅl を求める。

【０１３３】次のステップ２１０では、スプライン補間
のためのパラメータが演算される。すなわち、相対的な
色差とその信号値を１組として、値ｘ［ｊ］，ｙ［ｊ］
をセットし、別紙の計算でスプライン関数のパラメータ
Ｎ［ｉ，４，ｘ］，ｐ［ｉ］求める。その際、端条件
は、たとえば、左側が０、右側が０で良く、また、測定
値から求めた値としても良い。

【０１３４】次のステップ２１２では、全信号値につい
て相対色差が演算され、次のステップ２１４においてテ
ーブルが生成され、記憶される。すなわち、０から２５
５のすべての信号値について、その相対的な色差を、先
のパラメータＮ［ｉ，４，ｘ］，ｐ［ｉ］を用いたスプ
ライン関数で求め、各信号値とその相対的な色差が対と
なるテーブルが生成され、記憶される。

【０１３５】以上説明したように、上記実施の形態によ
る色再現装置では、少数の測定点を単調増加（または、
減少）に制限されたスプライン関数で補間することによ
り、高精度な信号値と白色からの色差、すなわちインク
量との関係の表現を可能にしたことを特徴とする。

【０１３６】また、上記のスプライン補間を予め計算し
てテーブル（ルックアップテーブル）としてメモリに格
納し、実際に画像等を表示する際には、このテーブルを
参照することにより、計算の高速化を図ることができ
る。ＣＲＴの場合には、発光強度として、蛍光体の最大
発光状態での輝度で規格化された相対輝度を用い、ハー
ドコピー装置の場合には、最大インク量での紙の白地か
らの色差で規格化された相対色差を用いることにより、
化学分析等の複雑な手続きを必要とせず、簡単にデジタ
ル信号値と蛍光体の発光強度との関係の表現が可能にな
る。

【０１３７】また、混色表示した色の測定データから各
基本色の発光強度を求め、その発光強度から信号値と蛍
光体の発光強度との関係を求めることにより、１つの測
定データから各基本色の発光強度データが求められるた
め、測定数の減少が可能になり、かつ、特に無彩色近傍
の色の測定値を利用する場合には、単色発光時と混色発
光時とでは、同じ信号値に対する発光強度が異なるよう
なディスプレイシステムでも良好な色再現を実現するこ
とができる。

【０１３８】すなわち、上記実施の形態による色再現装
置では、各基本色の信号値−発色強度特性を、測定によ
って得られたデータポイントを通り、かつ、測定点での
微分値がすべて正もしくは０またはすべて負もしくは０
の何れかになるようなスプライン関数で表している。従
って、モデル式を用いる方法でないため、モデル式と実
際の特性との乖離による精度悪化がない。また、線形補
間ではないため、少数の測定データから高い精度を実現
することが可能である。また、測定によって得られたデ
ータポイントを必ず通るため、精度管理が容易である。
さらに、全データポイントでの微分値が正または負の何
れかになるため、一般のスプライン補間で問題となる振
動現象がなく、安定した結果を得ることができる。

【０１３９】また、色再現装置の各基本色のデジタル信
号値−発色強度特性は、各デジタル信号値毎にその発色
強度を記録したルックアップテーブルとして記憶装置に
予め格納することができる。このように、予めルックア
ップテーブルとして記憶されているので、発色強度から
信号値へ変換( またはその逆) を高速に行うことができ
る。例えば、画像について正確な色再現を行う場合に
は、全ての画素について発色強度から信号値へ変換を行
う必要があるが、このように大量の変換を行う場合、ル
ックアップテーブルを利用することによる高速化の効果
が大きい。

【０１４０】さらに、隣接する２つのデジタル信号値で
表示（または印刷）される色の色差が略均等になるよう
な、複数の測定点を用いることができる。このように、
色覚に対して略均等な測定値から信号値対発色強度特性
を求めることにより、測定値の冗長性を回避し、かつ、
測定点が疎であることによる精度悪化を防止することが
できる。

【０１４１】さらにまた、各基本色の単色での１つのデ
ジタル信号値に対する測定値と、複数の、各基本色のデ
ジタル信号値を組み合わせて同時に表示( 混色表示) し
た場合の測定値とから、混色表示した各基本色のデジタ
ル信号値に対応する発光強度を求め、その発光強度デー
タから各基本色のデジタル信号値対発色強度特性を求め
ることができる。このように、混色表示した場合の測定
値から信号値対発色強度特性を求めることにより、必要
な測定数が現象し、かつ、特に無彩色近傍の色の測定値
を利用する場合には、混色により発光強度が変化するよ
うなディスプレイシステムにおいても良好な色再現を実
現することができる。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、デバイス値または強度情報値を大きさ順
に並べたときの隣合う対応のうちデバイス値が小さい一
方の対応のデバイス値からデバイス値が大きい他方の対
応のデバイス値までの間の何れかのデバイス値と、強度
情報値が小さい一方の対応の強度情報値から強度情報値
が大きい他方の対応の強度情報値までの間の何れかの強
度情報値とに対応するように、強度情報値とデバイス値
との間の変換特性を求めているので、モデル式を用いる
ことなく、任意の色の色情報値をデバイス値に変換で
き、モデル式と実際のものとの乖離による精度が悪化す
ることがなく、また、隣合う対応間の対応を求めるのに
線形補間を用いていないので、少数の測定データから高
い精度を実現することができる、という効果がある。

【０１４３】請求項２の発明では、単色のデバイス値に
よる測色値を用いて混色のデバイス値による測色値から
色再現装置において出力されるべき色の強度情報値、例
えば発光強度を求めることができるので、求めたデバイ
ス値と強度情報値との複数の対応から求めたデバイス値
と強度情報値の間の変換特性により、混色により出力し
た場合の測定値からデバイス値と強度情報値との特性を
求めることができ、必要な測定数が減少し、かつ、特に
無彩色近傍の色情報値を用いる場合には、混色により発
光強度等の強度情報値が変化するシステムであっても良
好な色再現を実現することができる、という効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】任意の色をＣＲＴに表示させるときの一般的な
処理の流れを示すブロック図である。

【図２】ハードコピー装置で任意の色度のハードコピー
を作成するときの処理の流れを示すブロック図である。

【図３】色を表す信号値によるＣＲＴの表示から色（色
度）が知覚されるまでの色再現のプロセスを示す概念図
である。

【図４】図３のプロセスを変換プロセスと知覚プロセス
に大別できることを説明するための説明図である。

【図５】カラーハードコピー装置における色再現のプロ
セスを示す概念図である。

【図６】印画結果の色度を予測しＣＭＹＫ値を決定する
ための概念構成を示すイメージ図である。

【図７】第１実施の形態にかかる色再現装置の概略構成
を示す線図である。

【図８】マイクロコンピュータの概念構成を示す線図で
ある。

【図９】第１実施の形態の色再現装置で実行される演算
処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

【図１０】第１実施の形態のテーブル生成・記憶の処理
の流れを示すフローチャートである。

【図１１】任意の色をＣＲＴに表示する処理の流れを示
すフローチャートである。

【図１２】スプライン補間の前処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図１３】任意の信号値に対する発光強度の演算処理の
流れを示すフローチャートである。

【図１４】第２実施の形態のテーブル生成・記憶の処理
の流れを示すフローチャートである。

【図１５】第３実施の形態にかかる色再現装置の概略構
成を示す線図である。

【図１６】第３実施の形態のテーブル生成・記憶の処理
の流れを示すフローチャートである。

【図１７】スプライン補間において用いるｇ値を説明す
るための説明図である。

【図１８】Ｒ色について均等間隔の信号値に対する発光
強度の関係を示す実験結果を示す線図である。

【図１９】Ｇ色について均等間隔の信号値に対する発光
強度の関係を示す実験結果を示す線図である。

【図２０】Ｂ色について均等間隔の信号値に対する発光
強度の関係を示す実験結果を示す線図である。

【図２１】Ｒ色について輝度が略均等間隔になるような
信号値と発光強度との関係を求めた実験結果を示す線図
である。

【図２２】Ｇ色について輝度が略均等間隔になるような
信号値と発光強度との関係を求めた実験結果を示す線図
である。

【図２３】Ｂ色について輝度が略均等間隔になるような
信号値と発光強度との関係を求めた実験結果を示す線図
である。

【符号の説明】

５０ ＣＲＴ ５２ マイクロコンピュータ ５４ 測定装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０９Ｇ 5/00 Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｃ ５１０ 5/10 Ｂ ５５０ Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｂ 5/10 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３１０Ａ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定色として第１の表色系で表された色
   情報値を第１の表色系と異なる第２の表色系で表された
   デバイス値に変換して該デバイス値に応じた色を出力す
   ることによって該所定色を再現する色再現装置に、前記
   第２の表色系の色毎に予め定めた複数のデバイス値を入
   力し、出力された複数の各色を測色し、該測色値に基づ
   いて前記色再現装置において出力されるべき色の強度情
   報値を各々求め、 求めた前記デバイス値と前記強度情報値との複数の対応
   に基づいて、該複数の対応を含み、かつ該複数の対応以
   外のデバイス値と強度情報値との対応が、デバイス値ま
   たは強度情報値を大きさ順に並べたときの隣合う対応の
   うちデバイス値が小さい一方の対応のデバイス値からデ
   バイス値が大きい他方の対応のデバイス値までの間の何
   れかのデバイス値と、強度情報値が小さい一方の対応の
   強度情報値から強度情報値が大きい他方の対応の強度情
   報値までの間の何れかの強度情報値とに対応するよう
   に、前記デバイス値と前記強度情報値の間の変換特性
   を、前記第２の表色系の各色毎に求め、 求めた変換特性を用いて任意の前記所定表色系の各色の
   色情報値を前記デバイス値に変換する、 色再現方法。
2. 【請求項２】 所定色として第１の表色系で表された色
   情報値を第１の表色系と異なる第２の表色系で表された
   デバイス値に変換して該デバイス値に応じた色を出力す
   ることによって該所定色を再現する加法混色による色再
   現装置に、前記第２の表色系の色毎に所定値の単色のデ
   バイス値を入力し、出力された各色を測色すると共に、
   前記第２の表色系の各色を予め定めたデバイス値による
   混色のデバイス値を複数入力し、出力された複数の各色
   を測色し、 前記単色のデバイス値による測色値及び混色のデバイス
   値による測色値に基づいて、混色のデバイス値の各々に
   対応して前記色再現装置において出力されるべき色の強
   度情報値を各々求め、 求めた前記デバイス値と前記強度情報値との複数の対応
   に基づいて、該複数の対応を含み、かつ該複数の対応以
   外のデバイス値と強度情報値との対応が、デバイス値ま
   たは強度情報値を大きさ順に並べたときの隣合う対応の
   うちデバイス値が小さい一方の対応のデバイス値からデ
   バイス値が大きい他方の対応のデバイス値までの間の何
   れかのデバイス値と、強度情報値が小さい一方の対応の
   強度情報値から強度情報値が大きい他方の対応の強度情
   報値までの間の何れかの強度情報値とに対応するよう
   に、前記デバイス値と前記強度情報値の間の変換特性
   を、前記第２の表色系の各色毎に求め、 求めた変換特性を用いて任意の前記所定表色系の各色の
   色情報値を前記デバイス値に変換する、 色再現方法。
3. 【請求項３】 前記変換特性は、前記デバイス値と強度
   情報値の対応からスプライン関数を定め、当該スプライ
   ン関数を用いて求めることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の色再現方法。
4. 【請求項４】 前記予め複数求めるデバイス値と強度情
   報値の対応は、得られる強度情報値の間隔が略均等にな
   る対応を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項３
   の何れか１項に記載の色再現方法。