JPH10229499A - 色変換方法及びその装置並びにプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
色変換方法及びその装置並びにプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体Info
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Abstract
一致させながら元の色空間の色を目的色空間の色へ変換
させる。 【解決手段】 元カラー画像表示装置201,目的カラ
ー画像表示装置202の基準白色の色温度1,2に基づ
いて、分光分布特性復元手段100が、元色空間,目的
色空間の基準白色の分光分布特性3,4を復元し、分光
表面反射率復元手段103が、元色空間の基準白色の分
光分布特性3,元カラー画像表示装置201に表示され
ている任意のRGB値と、人間の等色関数とに基づい
て、元カラー画像表示装置201の任意の色の表面反射
率6を復元する。XYZ値計算手段105が、表面反射
率6と、目的色空間の基準白色の分光分布特性4と、人
間の等色関数から、目的カラー画像表示装置202に於
けるXYZ値を計算する。
Description
カラーCRTモニタ,カラープリンタ等の異なるカラー
画像機器間において、カラー画像の色再現を実現するた
めのカラーマネージメントシステムの色変換処理に関
し、特に、基準白色が異なる表色系間で、色の見え方を
一致させながら、元の色空間の任意の色を、目的の色空
間の色へ変換する際の色変換技術に関する。
異なるカラー画像機器間において、カラー画像の色再現
を実現するためには、各カラー画像機器の色特性を把握
し、それらを利用した色変換が必要となる。現在利用さ
れている色再現方法としては、各カラー画像機器の色特
性を分光光度計等を利用して測定し、この測定データを
CIE(国際照明委員会)が定めるXYZ表色系や、均
等色空間L* a* b* において、一致させる色変換処理
が行われる。
をプリンタに出力する場合について説明する。
(青)蛍光体の3原色光による加法混色の色再現が行わ
れており、線形性が成り立つため、RGB蛍光体の三刺
激値(XYZ値)及びCRTモニタに設定されている基
準白色の三刺激値が測定によって得られれば、そのCR
Tモニタの色特性、即ち、色再現域が得られる。
クによる減法混色や併置混色等の複雑な色再現が行われ
ているため、簡単な方法では、その色再現域を獲得する
ことはできない。現在は、色インクで制御された複数の
カラーパッチを作成し、それらを出力して、分光光度計
によってカラーパッチを一色ずつ測定してXYZ(或い
はL* a* b* )値を得ることにより、プリンタの色再
現域を獲得する。この時、測定に利用する照明は、D5
0に設定する。
準白色の相違について考慮する必要がある。CRTモニ
タに設定されている白色の色温度が、プリンタにおける
照明光源とほぼ同じである5000Kであれば、両者の
色再現域を表すXYZ値は、同一の色空間として利用で
きるので、CRTモニタのXYZ表色系における色再現
域と、プリンタのXYZ表色系における色再現域をその
まま比較することができる。即ち、CRTモニタ上の色
で、プリンタの色再現域内に存在する任意色(Xd,Yd,
Zd ) は、この三刺激値に処理を施すことなく、(Xd,
Yd,Zd ) を再現する色インク量のセットを探し出すだ
けで、CRTモニタ上とプリンタの出力結果の色を一致
させることができる。
ている基準白色の色温度は、例えば、9300Kと非常
に高い色温度に設定されている。人間は、D50の白に
順応した状態で、9300Kに設定されている白を見る
とかなり青っぽい色として知覚してしまう。このよう
に、基準白色の色温度が異なるカラー画像機器間で色再
現を実現する場合には、白色の相違を吸収しなければな
らない。
色変換を、基準白色のXYZ値が(XWA ,YWA ,ZWA)
であるデバイスAの色空間上の任意の色(XA , YA ,
ZA) から、基準白色のXYZ値が(XWB, Y
WB ,ZWB)であるデバイスBの色空間上の色(XB , Y
B , ZB ) へ変換する場合を例にとって説明する。
色のXYZ値の比を利用して、デバイスAの色(XA ,
YA , ZA ) に対応するデバイスBの色(XB , YB ,
ZB) を計算する。この計算には、次式(1)〜(3)
を使用する。
変換方法は、計算が単純であるため、高速な色変換を実
現できる。
タ間のようにカラー画像機器の基準白色の色温度が大き
く異なる状況では、それぞれの観測環境における人間の
色順応が複雑に作用するため、カラー画像機器の基準白
色のXYZ値の比計算により色変換を行う従来の技術を
用いて色の一致を図っても再現される色の見え方が大き
く異なってしまう。
untのカラーアピアランスモデル(参考文献 R.
W.Hunt:”Revised Colour−Ap
pearance Model for Relate
d and Unrelated Colours”,
Color Research and Applic
ation,Vol.16,No.3,Jun.199
1)等が、従来から知られている。
色の観察条件を厳しく設定することで、人間の色順応状
態を制御するため、基準白色の色温度が大きく異なるカ
ラー画像機器間でも良好な色再現を実現できるとされて
いる。しかし、工学的な立場からこのモデルを利用する
場合、人間の色順応を制御するための観察条件が厳し過
ぎる、観察条件が合わなければ色が上手く合わない、計
算が複雑である、色変換に必要なパラメータが非常に多
い等、さまざまな問題があり、そのシステム化は困難で
ある。
順応を左右する特別な観察条件の制約を必要とせず、且
つ少ない計算量で、基準白色の色温度が異なるカラー画
像機器間で色の見え方を同じにできるようにすることに
ある。
上記目的を達成するため、元色空間中の任意の色を目的
色空間の色へ、色の見え方を同じに保ちながら変換する
色変換方法にであって、前記元色空間の基準白色である
元基準白色の色温度から該元基準白色の分光分布特性を
復元すると共に、前記目的色空間の基準白色である目的
基準白色の色温度から該目的基準白色の分光分布特性を
復元し、且つ前記元色空間における任意の色の表面反射
率を、前記任意の色の三刺激値と、前記元基準白色の分
光分布特性と、人間の等色関数とを利用して復元するス
テップと、前記復元された表面反射率と、前記復元され
た目的基準白色の分光分布特性と、人間の等色関数とか
ら前記目的色空間における色である三刺激値を求めるス
テップとを含む。
目的色空間における基準白色の色温度が不明な場合であ
っても、元色空間,目的色空間における基準白色の色度
が既知の場合は、色の見え方が同じになるような色変換
を行えるようにするため、元色空間中の任意の色を目的
色空間の色へ、色の見え方を同じに保ちながら変換する
色変換方法であって、前記元色空間の基準白色である元
基準白色の色度から該元基準白色の相関色温度を求め
て、該求めた相関色温度から前記元基準白色の分光分布
特性を復元すると共に、前記目的色空間の基準白色であ
る目的基準白色の色度から該目的基準白色の相関色温度
を求めて、該求めた相関色温度から前記目的基準白色の
分光分布特性を復元し、且つ、前記元色空間における任
意の色の表面反射率を、前記任意の色の三刺激値と、前
記元基準白色の分光分布特性と、人間の等色関数とを利
用して復元するステップと、前記復元された表面反射率
と、前記復元された目的基準白色の分光分布特性と、人
間の等色関数とから前記目的色空間における色である三
刺激値を求めるステップとを含む。
るため、RGB光により色再現を行う元カラー画像表示
装置に表示されている任意のRGBデータを、RGB光
により色再現を行う目的カラー画像表示装置上に同じ見
え方色で表示する色変換装置であって、前記元カラー画
像表示装置の基準白色の色温度から前記元カラー画像表
示装置の基準白色の分光分布特性を復元すると共に、前
記目的カラー画像表示装置の基準白色の色温度から前記
目的カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を復
元する分光分布特性復元手段と、該分光分布特性復元手
段で復元された前記元カラー画像表示装置の基準白色の
分光分布特性と、前記元カラー画像表示装置に表示され
ている任意のRGB値と、人間の等色関数とに基づい
て、前記RGB値の情景中における表面反射率を復元す
る分光表面反射率復元手段と、該分光表面反射率復元手
段で復元された表面反射率と、前記分光分布特性復元手
段で復元された前記目的カラー画像表示装置の基準白色
の分光分布特性と、人間の等色関数とから、前記目的カ
ラー画像表示装置におけるRGB値を計算するRGB値
計算手段とを備える。
段が、元カラー画像表示装置の基準白色の色温度から元
カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を復元す
ると共に、目的カラー画像表示装置の基準白色の色温度
から目的カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性
を復元し、分光表面反射率復元手段が、分光分布特性復
元手段で復元された元カラー画像表示装置の基準白色の
分光分布特性と、元カラー画像表示装置に表示されてい
る任意のRGB値と、人間の等色関数とに基づいて、R
GB値の情景中における表面反射率を復元し、RGB値
計算手段が、分光表面反射率復元手段で復元された表面
反射率と、分光分布特性復元手段で復元された目的カラ
ー画像表示装置の基準白色の分光分布特性と、人間の等
色関数とから、目的カラー画像表示装置におけるRGB
値を計算する。
装置,目的カラー画像表示装置における基準白色の色温
度が不明な場合であっても、元カラー画像表示装置,目
的カラー画像表示装置における基準白色の色度が既知の
場合は、色の見え方が同じになるような色変換を行える
ようにするため、RGB光により色再現を行う元カラー
画像表示装置に表示されている任意のRGBデータを、
RGB光により色再現を行う目的カラー画像表示装置上
に同じ見え方の色で表示する色変換装置であって、前記
元カラー画像表示装置の基準白色の色度から該元カラー
画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出すると共
に、前記目的カラー画像表示装置の基準白色の色度から
該目的カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度を算
出する相関色温度算出手段と、該相関色温度算出手段で
算出した前記元カラー画像表示装置の基準白色の相関色
温度から該元カラー画像表示装置の基準白色の分光分布
特性を復元すると共に、相関色温度算出手段で算出した
前記目的カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度か
ら該目的カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性
を復元する分光分布特性復元手段と、該分光分布特性復
元手段で復元された前記元カラー画像表示装置の基準白
色の分光分布特性と、前記元カラー画像表示装置に表示
されている任意のRGB値と、人間の等色関数とに基づ
いて、前記RGB値の情景中における表面反射率を復元
する分光表面反射率復元手段と、該分光表面反射率復元
手段で復元された表面反射率と、前記分光分布特性復元
手段で復元された前記目的カラー画像表示装置の基準白
色の分光分布特性と、人間の等色関数とから、前記目的
カラー画像表示装置におけるRGB値を計算するRGB
値計算手段とを備えている。
が、元カラー画像表示装置の基準白色の色度から元カラ
ー画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出すると共
に、目的カラー画像表示装置の基準白色の色度から目的
カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出し、
分光分布特性復元手段が、相関色温度算出手段で算出し
た元カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度から元
カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を復元す
ると共に、相関色温度算出手段で算出した目的カラー画
像表示装置の基準白色の相関色温度から目的カラー画像
表示装置の基準白色の分光分布特性を復元する。
図面を参照して詳細に説明する。
る。
mの波長の光を知覚することができ、この可視光領域に
おける光の分光成分の違いによって、異なる知覚色を生
み出している。人の目への入射光となる光の分光成分、
即ち、分光スペクトルE(λ)は、図2に示されるよう
に、光源から放射された分光分布スペクトルI(λ)
と、物体の表面反射率R(λ)との積で表される。従っ
て、同じ物体であっても、光源が異なれば分光スペクト
ルE(λ)が異なるものになる。
空の分光分布スペクトルと全く異なる特性を持った蛍光
灯の下でも、同じ物体であればほぼ同じ色として知覚す
ることができる。このように、異なる照明環境下でも、
物体の色を安定に知覚できる人間の視覚機能は、カラー
コンスタンシ(色の恒常性)と呼ばれる。それは、我々
人間が、照明の色特性に左右されない物体固有の色特性
を表す何らかの特徴を、無意識に得ることができること
に相当する。
スタンシと呼ばれる視覚機能を有することを利用して、
異なる基準白色を有する色空間において色変換を行うも
のである。具体的には、元となる色空間における物体の
色を表す表面反射率R(λ)を復元し、復元された表面
反射率R(λ)を利用して色変換を行うことにより、元
の色空間と変換先の色空間とで、人間が見た場合の色の
見え方を同じにするものである。
ーデバイスがRGB蛍光体を有するCRTモニタで、変
換先となる色空間を形成するカラーデバイスがカラープ
リンタである場合を例にとって、色変換法の具体的な手
順の一例を説明する。尚、CRTモニタにおける基準白
色の色温度およびR,G,B蛍光体の色度は予め与えら
れており、カラープリンタの基準白色(D50とする)
の色温度および色再現域は測定により予め得られている
とする。ここで、異なるカラー機器間の色再現を実現す
ることを目的とするカラーマネージメントシステムにお
ける色変換を考えた場合、一般に、ICCプロファイル
(参考文献 International Color
Consortium:“ICC Profile
Format Specification”,Ve
r.3.2,Nov.20,1995)等のカラーデバ
イスの色特性を記述するファイルを利用できるので、上
記カラーデバイスの基準白色の色温度等が既知であると
いうことは、特に問題とならない。
モニタの基準白色の色温度に基づいてCRTモニタの基
準白色の分光分布特性を復元する(S1)。
RTモニタの基準白色の分光分布特性を復元する。
分布特性は、以下のようにして求めることができる(参
考文献:“JISハンドブック 色彩”,日本規格協
会,pp247〜pp249,1988)。ここで、相
関色温度とは、完全放射体の色度に近似する試料放射の
色度の表示で、その試料放射に色度が最も近い完全放射
体の絶対温度で表したものである。
する色度(xp , yp ) は、次式(4)〜(6)により
求めることができる。
は、次式(7)〜(9)に基づいて求めることができ
る。
3に示した基底ベクトルである。
準白色の分光分布特性を復元することができる。先ず、
予め与えられているCRTモニタの基準白色の色温度を
式(4)或いは式(5)に代入し、CRTモニタの基準
白色の色度xp を求める。次に、予め与えられているC
RTモニタの基準白色の色温度及び色度xp を式(6)
に代入することにより、色度yp を求める。その後、色
度(xp , yp ) を式(8),(9)に代入して、分光
分布特性を基底ベクトルの線形加重和で表現する式
(7)の係数M1,M2 を求める。次いで、係数M1,M2
を式(7)に代入することにより、CRTモニタの基準
白色の分光分布特性を復元する。
光分布特性を復元したら、CRTモニタ上に表示されて
いる対象物体の表面反射率R(λ)を復元する(S
2)。
ようになる。
対象物体のRGB値に対応するXYZ値を、3×3変換
行列を利用した線形変換により求める。CRTモニタ上
に表示されている画像中の対象物体の色(Ra,G
a,Ba ) のXYZ値は、次式(10)に示すものとな
る。
3)は、CRTモニタのRGB蛍光体及び基準白色の色
度から計算できる(参考文献:田島譲二“カラー画像複
製論”,丸善株式会社,pp37〜pp39,199
6)。
あるため、式(10)で得られるCRTモニタに表示さ
れている任意の対象物体のXYZ値が、我々の認識する
物体の色である。CRTモニタで出力可能な最大輝度が
完全反射物体(完全白色)であったとすると、情景中の
照明光源の色がCRTモニタの基準白色と一致するとみ
なすことができる。但し、このような状態を表すRGB
値をRmax =Gmax =Bmax =255とする。即ち、情
景中を、CRTモニタの基準白色と同じ分光成分の光源
で照明していることと同じであることを意味する。
の表面反射率をR(λ)とし、我々がCRTモニタを通
じて知覚している対象物体のXYZ値を(X1,Y1,Z1)
とすると、次式(11)〜(13)に示す関係を得るこ
とができる。
白色に対応する分光分布特性を、x(λ),y(λ),
z(λ)は人間の等色関数を表し、何れも既知である。
等色関数は、図4に示す通りである。また、左辺の三刺
激値である(X1,Y1,Z1 )は、式(10)で得られる
ので、式(11)〜式(13)は、物体の表面反射率R
(λ)に関する観測方程式となる。
測方程式(11)〜(13)から解く場合、表面反射率
R(λ)を有限個の基底ベクトルの加重和で表す有限次
元線形モデルが利用できる(参考文献 Cohen
J.:“Dependencyof the spec
tral reflectance curvesof
the Munsell color chip
s”,Psychonomical Science,
Vol.1,pp369〜pp370,1964)。こ
れは、一般に物体の表面反射率は滑らかであるため、少
数の基底ベクトルの加重和で表せるだろうという仮定に
基づいており、表面反射率R(λ)は次式(14)に示
すものとなる。
体の表面反射率を表すための基底ベクトルであり、全て
既知である。また、a1,a2,a3 は、各基底ベクトルの
係数で、物体の色を表現する未知特性パラメータとな
る。
ベクトルは、多数の物体の表面反射率の主成分分析によ
って得られる平均値および各主成分を、r0 (λ)は平
均ベクトル、r1 (λ)は第1主成分、r2 (λ)は第
2主成分、r3 (λ)は第3主成分というように、利用
することができる。それ以外にも、Cosineカーブ
や、Sineカーブ等を基底ベクトルに利用することも
できる。
4)を代入することにより、下記の式(15)に示した
未知パラメータ(a1,a2,a3 )に関する3元1次連立
方程式となる。
知特性パラメータ(a1,a2,a3 )を式(14)に代入
することで、CRTモニタ上の対象物体の表面反射率R
(λ)を復元できる。CRTモニタ上に表示されている
画像中の物体の表面反射率R(λ)が得られれば、任意
照明下でのXYZ値を計算することは容易である。
の表面反射率R(λ)を求めたら、プリンタの基準白色
の分光分布特性を、前述したと同様にして復元する(S
3)。
であるD50におけるXYZ値(X2,Y2,Z2 )を復元
する(S4)。
ようになる。
50におけるXYZ値(X2,Y2,Z 2 )は、復元された
対象物体の表面反射率R(λ)を利用して、(16)〜
(18)のように表すことができる。
布特性を表しており、既知である。対象物体のプリンタ
の基準白色であるD50におけるXYZ値(X2,Y2,Z
2 )を計算する式(16)〜(18)は、更に、式中の
R(λ)に、式(14)を代入することによって、下記
のような簡単な行列の計算式(19)に書き換えられ
る。
y(λ),z(λ),ri (λ)(i=0〜3)は、全
て既知であるため、これらの関数の積の積分の項は、予
め計算しておくことができる。従って、観測方程式(1
5)から得た特性パラメータ(a1,a2,a3 )を式(1
9)に代入することにより、対象物体のプリンタの基準
白色であるD50におけるXYZ値(X2,Y2,Z2 )を
高速に計算することが可能となる。
RTモニタの基準白色の分光分特性を復元し(S1)、
次いで、CRTモニタ上の対象物体の表面反射率を復元
し(S2)、その後、プリンタの基準白色の分光分布特
性を復元し(S3)、最後にプリンタにおける三刺激値
を求めるようにしたが(S4)、各ステップの実行順序
はこれに限られるものではない。例えば、S1,S3,
S2,S4の順に実行しても良く、また、S3,S1,
S2,S4の順に実行しても良い。つまり、S2を実行
する前にS1が実行され、S4を実行する前にS1〜S
3が実行されるのであれば、その実行順序は任意のもの
にすることができる。
5の流れ図を参照して説明する。本実施例では、CRT
モニタ,プリンタの基準白色の色温度が与えられておら
ず、その代わりにCRTモニタ,プリンタの基準白色の
色度が与えられている場合に適用するものである。
CRTモニタの基準白色の相関色温度を求める(S1
1)。CRTモニタの基準白色の相関色温度は、例え
ば、次のような方法により求めることができる。図6に
示した色度と相関色温度との関係を表すグラフから、相
関色温度と各相関色温度に対応する色度の関係を表すル
ックアップテーブルを作成しておく。そして、CRTモ
ニタの基準白色の色度が与えられた場合、ルックアップ
テーブルを用い、内挿法により入力された基準白色の色
度に対応する相関色温度を計算する。
布特性を前述したと同様にして復元し(S12)、その
後、CRTモニタ上の対象物体の表面反射率を復元する
(S13)。
基準白色の相関色温度を求め(S14)、更に、プリン
タの基準白色の分光分布特性を復元する(S15)。
ニタ上の対象物体の表面反射率と、S15で求めたプリ
ンタの基準白色の分光分布特性と、人間の等色関数とを
用いて、対象物体のプリンタにおける三刺激値を求める
(S16)。
1〜S16の実行順序はこれに限られるものではなく、
S13が実行される前にS11,S12がその順で実行
され、S15が実行される前にS14が実行され、S1
6が実行される前にS11〜S15が実行されるのであ
れば、その実行順序は任意のものとすることができる。
ロック図である。
カラー画像表示装置201と目的カラー画像表示装置2
02とが接続されている。また、色変換装置200に
は、元カラー画像表示装置201の基準白色の色温度1
と、目的カラー画像表示装置202の基準白色の色温度
2とが入力されている。元カラー画像表示装置201,
目的カラー画像表示装置202は、RGB値によって色
再現を行うものであり、色変換装置200は、元カラー
画像表示装置201における任意の色を、色の見え方が
一致するように、目的カラー画像表示装置202におけ
る色に変換するものである。
特性復元手段100と、基準白色の基底ベクトル記憶部
101と、RGB−XYZ変換手段102と、分光表面
反射率復元手段103と、物体表面反射率の基底ベクト
ル記憶部104と、XYZ値計算手段105と、XYZ
−RGB変換手段106とを備えている。
色温度1は、基準白色の分光分布特性復元手段100に
より、元カラー画像表示装置201が構成する元色空間
の基準白色の分光分布特性3に復元される。基準白色の
分光分布特性復元手段100には、基準白色の分光分布
特性を求めるための基底ベクトルが記憶されている基準
白色の基底ベクトル記憶部101が接続されている。
100の動作について詳細に説明する。
色温度1を前出の式(4)或いは式(5)に代入するこ
とにより、元カラー画像表示装置201の基準白色の色
度xp を求め、更に、求めた色度xp を式(6)に代入
することにより、色度yp を求める。
準白色の色度xp,yp を式(8),(9)に代入して、
分光分布特性を基底ベクトルの線形加重和で表現するた
めに必要となる係数M1,M2 を求める。
することにより、元カラー画像表示装置201の基準白
色の色温度1に対応する元色空間の基準白色の分光分布
特性3を復元する。ここで、式(7)で利用される基準
白色のための基底ベクトルは、図3に示した通りであ
り、基準白色の基底ベクトル記憶部101に予め記憶さ
せておく。
100は、目的カラー画像表示装置202の基準白色の
色温度2に基づいて前述したと同様の処理を行うことに
より、目的色空間の基準白色の分光分布特性4を復元す
る。
任意のRGB値をRGB−XYZ変換手段102で元カ
ラー画像表示装置201が構成する元色空間におけるX
YZ値5に変換する。元カラー画像表示装置201の色
特性は既知であるため、RGB値からXYZ値への変換
は、既知の手法を利用できる。
と、分光表面反射率復元手段103は、元色空間におけ
るXYZ値5と、元色空間の基準白色の分光分布特性3
と、物体表面反射率の基底ベクトル記憶部104に記憶
されている基底ベクトルと、人間の等色関数とに基づい
て、元色空間におけるXYZ値5に対応する表面反射率
6を復元する。
動作を詳細に説明する。先ず、元色空間における任意の
色のXYZ値5を、式(15)の左辺(X1,Y1,Z1 )
に代入し、そして、既に復元されている元色空間の基準
白色の分光分布特性3を、式(15)の両辺のS
d (λ)に代入して、物体の表面反射率を復元するため
の観測方程式(15)を作成する。尚、等色関数x
(λ),y(λ),z(λ)は既知であり、図4に示し
た通りである。また、物体の表面反射率の基底ベクトル
ri (λ)は、予め複数色の物体の表面反射率を主成分
分析して得た平均値,第1主成分ベクトル,第2主成分
ベクトル,第3主成分ベクトルを、それぞれr
0 (λ),r1 (λ),r2 (λ),r3 (λ)に利用
することができる。
面反射率を表す特性パラメータ(a1,a2,a3 )に関す
る3元1次連立方程式となり、これを特性パラメータ
(a1,a2,a3 )について解く。得られた特性パラメー
タ(a1,a2,a3 )を、式(14)に代入することによ
り、入力色に対応する表面反射率6を復元できる。
ば、既に復元されている目的色空間の基準白色の分光分
布特性4を利用して、XYZ値計算手段105により、
目的空間におけるXYZ値7を計算する。XYZ値の計
算は、前出の式(16)〜(18)のSD50 (λ)に目
的色空間の基準白色の分光分布特性4を、R(λ)に表
面反射率6をそれぞれ代入して、人間の可視光領域で積
分することにより行う。この計算で得られた積分値X2,
Y2,Z2 が目的色空間におけるXYZ値となる。
106によって目的色空間におけるXYZ値7を目的カ
ラー画像表示装置202のRGB値に変換して、目的カ
ラー画像表示装置202へ出力する。
ブロック図である。
装置201と目的カラー画像表示装置202とが接続さ
れている。また、色変換装置203には、元カラー画像
表示装置201の基準白色の色度8と、目的カラー画像
表示装置202の基準白色の色度9とが入力されてい
る。元カラー画像表示装置201,目的カラー画像表示
装置202は、RGB値によって色再現を行うものであ
り、色変換装置203は、元カラー画像表示装置201
における任意の色を、色の見え方が一致するように、目
的カラー画像表示装置202における色に変換するもの
である。
装置200が備えている構成に加え、相関色温度算出手
段107を備えている。尚、他の図7と同一符号は同一
部分を表している。
像表示装置201,目的カラー画像表示装置202の基
準白色の色度8,9に基づいて元カラー画像表示装置2
01,目的カラー画像表示装置202の基準白色の相関
色温度を求める。
説明すると、次のようになる。
関係を表すグラフから、図9(a)に示すように、相関
色温度を表す各線分をN等分に分割するような色度点を
N+1個選択し、図9(b)に示すように、隣り合う相
関色温度を表す線分上のN+1個の色度を結び、4角形
を作成する。各四角形は、凸である任意の4角形とな
る。尚、相関色温度算出手段107は、図6に示すよう
な相関色温度と色度との関係を記憶した記憶部(図示せ
ず)をその内部に備えている。
準白色の色度8を含む4角形を探し出す。色度8を含む
4角形は、必ず1個存在する。
形を、図10に示す。ここで、図10の4角形の内、同
じ相関色温度の直線上の色度点(A,B)は同じ相関色
温度T1を示し、色度点(C,D)は同じ相関色温度T
2を示す。
と、線分CDと入力色Xとの間の距離mを計算する。こ
の距離l,mを利用して、以下に示す式(20)に従っ
て、入力色Xに対応する相関色温度Tを内挿計算する。
尚、内挿計算の方法は、これに限られるものではない。
像表示装置201の基準白色の色度8に対応する相関色
温度10を求めると、相関色温度算出手段107は、入
力された目的カラー画像表示装置202の基準白色の色
度9に対応する相関色温度11を同様にして求める。
尚、元カラー画像表示装置201,目的カラー画像表示
装置202における基準白色の色度が不明で、元カラー
画像表示装置201,目的カラー画像表示装置202の
基準白色の三刺激値が分かっている場合には、三刺激値
から元カラー画像表示装置201,目的カラー画像表示
装置202の基準白色の色度を求め、それを色変換装置
203に入力するようにすれば良い。
れた元カラー画像表示装置201の基準白色の相関色温
度10及び目的カラー画像表示装置202の基準白色の
相関色温度11は、基準白色の分光分布特性復元手段1
00に加えられる。以下、図7に示した色変換装置20
0と同様の処理が行われ、元カラー画像表示装置201
の任意の色が、目的カラー画像表示装置202の色へ変
換され、目的カラー画像表示装置202に出力される。
施例のブロック図である。
色再現を行い、その色特性が既知である元カラー画像表
示装置201と、シアン,マジェンタ,イエロ,ブラッ
ク等の多色インクにより色再現を行い、その色特性が既
知である目的カラー画像記録装置205が接続されてい
る。色変換装置204は、元カラー画像表示装置201
における任意の色を見え方が一致するように目的カラー
画像記録装置205の色に変換するものであり、元カラ
ー画像表示装置201の基準白色の色度8,目的カラー
画像記録装置205の基準白色の色度11が入力されて
いる。更に、色変換装置204には、多色インク量と三
刺激値との関係を測定して得た目的カラー画像記録装置
205の測色データ13も入力されている。
装置203が備えている構成に加え、インク量計算手段
108を備えている。尚、他の図8と同一符号は同一部
分を表している。
装置203と同様にして、元カラー画像表示装置201
の基準白色の色度8に対応する元色空間の基準白色の分
光分布特性3と、目的カラー画像記録装置205の基準
白色の色度11に対応する分光分布特性4とを復元す
る。更に色変換装置204は、図7に示した色変換装置
200と同様にして、元カラー画像表示装置201の任
意の色から、目的カラー画像記録装置205が構成する
目的色空間におけるXYZ値7を計算する。
ると、インク量計算手段108は、目的カラー画像記録
装置205の測色データ13に基づいてXYZ値7を多
色インク量に変換し、目的カラー画像記録装置205へ
出力する。ここで、三刺激値XYZから多色インク量へ
の変換方法は、例えば、特願平4−172246号や特
願平6−79088号に記載されている方法を利用でき
るが、その他の変換手法も適用できる。
実施例のブロック図である。色変換装置206には、R
GB値によって色再現を行い、その色特性が既知の元カ
ラー画像表示装置201と目的カラー画像表示装置20
2とが接続されている。色変換装置206は、元カラー
画像表示装置201における任意の色を、色の見え方が
一致するように目的カラー画像表示装置202における
色に変換するものであり、任意照明下で予め白紙を撮影
して作成した、元カラー画像表示装置201の白紙画像
14と、目的カラー画像表示装置202の白紙画像15
とが入力されている。
装置203を備えると共に、白色検出手段109を備え
ている。
装置201の白紙画像14から、白紙の部分を検出し、
そのRGB値を得る。そして、RGB値と元カラー画像
表示装置201の色特性とに基づいて、元カラー画像表
示装置201の基準白色の色度8を計算し、出力する。
白色検出手段109は、目的カラー画像表示装置202
の白紙画像15に対しても同様の処理を行い、目的カラ
ー画像表示装置202の基準白色の色度9を出力する。
色度8,目的カラー画像表示装置202の基準白色の色
度9は、色変換装置203に加えられる。色変換装置2
03は、前述したと同様にして、元カラー画像表示装置
201における任意の色を、色の見え方を保った目的カ
ラー画像表示装置202の色へ変換し、目的カラー画像
表示装置202へ出力する。
他の実施例のブロック図である。
色再現を行い、その色特性が既知である元カラー画像表
示装置201と、シアン,マジェンタ,イエロ,ブラッ
ク等の多色インクにより色再現を行い、その色特性が既
知である目的カラー画像記録装置205とが接続されて
いる。色変換装置207は、元カラー画像表示装置20
1における任意の色を、色の見え方が一致するように、
目的カラー画像記録装置205における色に変換するも
のであり、元カラー画像表示装置201の白紙画像14
と、目的カラー画像記録装置205の白紙の色度16と
が入力されている。更に、色変換装置207には、多色
インク量と三刺激値XYZとの関係を測定して得た目的
カラー画像記録装置205の測色データ13も入力され
ている。
換装置204を備えると共に、白色検出手段109を備
えている。
装置201の白紙画像14から、白紙の部分を検出し、
そのRGB値を得る。そして、RGB値と元カラー画像
表示装置201の色特性とに基づいて、元カラー画像表
示装置201の基準白色の色度8を計算し、出力する。
色度8は、色変換装置204に入力される。色変換装置
204には、目的カラー画像記録装置205の白紙の色
度16も入力されている。色変換装置204は、前述し
たと同様にして、元カラー画像表示装置201における
任意の色を、目的カラー画像記録装置205における多
色インク量に変換し、目的カラー画像記録装置205に
出力する。
図13に示した実施例を実現するためのハード構成を示
したブロック図であり、色変換プログラムを記憶した記
録媒体301を備えたデータ処理装置300と、入力装
置302と、元カラー画像機器303と、目的カラー画
像機器304とから構成されている。記録媒体301
は、磁気ディスク,半導体メモリその他の記録媒体であ
っても良い。
00を実現する場合には、記録媒体301に記録された
色変換プログラムは、コンピュータによって構成された
データ処理装置300によって読み込まれ、データ処理
装置300の動作を制御することで、データ処理装置3
00上に、基準白色の分光分布特性復元手段100,基
準白色の基底ベクトル記憶部101,RGB−XYZ変
換手段102,分光表面反射率復元手段103,物体表
面反射率の基底ベクトル記憶部104,XYZ値計算手
段105,XYZ−RGB変換手段106を実現する。
また、入力装置302は、元カラー画像表示装置,目的
カラー画像表示装置の基準白色の色温度1,2を入力
し、元カラー画像機器303,目的カラー画像機器30
4は、それぞれ元カラー画像表示装置201,目的カラ
ー画像表示装置202として動作する。
03を実現する場合には、記録媒体301に記録された
色変換プログラムは、コンピュータによって構成された
データ処理装置300によって読み込まれ、データ処理
装置300の動作を制御することで、データ処理装置3
00上に、基準白色の分光分布特性復元手段100,基
準白色の基底ベクトル記憶部101,RGB−XYZ変
換手段102,分光表面反射率復元手段103,物体表
面反射率の基底ベクトル記憶部104,XYZ値計算手
段105,XYZ−RGB変換手段106,相関色温度
算出手段107を実現する。また、入力装置302は、
元カラー画像表示装置,目的カラー画像表示装置の基準
白色の色度8,9を入力し、元カラー画像機器303,
目的カラー画像機器304は、それぞれ元カラー画像表
示装置201,目的カラー画像表示装置202として動
作する。
204を実現する場合には、記録媒体301に記録され
た色変換プログラムは、コンピュータによって構成され
たデータ処理装置300によって読み込まれ、データ処
理装置300の動作を制御することで、データ処理装置
300上に、基準白色の分光分布特性復元手段100,
基準白色の基底ベクトル記憶部101,RGB−XYZ
変換手段102,分光表面反射率復元手段103,物体
表面反射率の基底ベクトル記憶部104,XYZ値計算
手段105,相関色温度算出手段107,インク量計算
手段108を実現する。また、入力装置302は、元カ
ラー画像表示装置,目的カラー画像記録装置の基準白色
の色度8,11及び目的カラー画像記録装置の測色デー
タ13を入力し、元カラー画像機器303,目的カラー
画像機器304は、それぞれ元カラー画像表示装置20
1,目的カラー画像記録装置205として動作する。
206を実現する場合には、記録媒体301に記録され
た色変換プログラムは、コンピュータによって構成され
たデータ処理装置300によって読み込まれ、データ処
理装置300の動作を制御することで、データ処理装置
300上に、基準白色の分光分布特性復元手段100,
基準白色の基底ベクトル記憶部101,RGB−XYZ
変換手段102,分光表面反射率復元手段103,物体
表面反射率の基底ベクトル記憶部104,XYZ値計算
手段105,XYZ−RGB変換手段106,相関色温
度算出手段107,白色検出手段109を実現する。ま
た、入力装置302は、元カラー画像表示装置,目的カ
ラー画像記録装置の白紙画像14,15を入力し、元カ
ラー画像機器303,目的カラー画像機器304は、そ
れぞれ元カラー画像表示装置201,目的カラー画像表
示装置202として動作する。
を実現する場合には、記録媒体301に記録された色変
換プログラムは、コンピュータによって構成されたデー
タ処理装置300によって読み込まれ、データ処理装置
300の動作を制御することで、データ処理装置300
上に、基準白色の分光分布特性復元手段100,基準白
色の基底ベクトル記憶部101,RGB−XYZ変換手
段102,分光表面反射率復元手段103,物体表面反
射率の基底ベクトル記憶部104,XYZ値計算手段1
05,相関色温度算出手段107,インク量計算手段1
08,白色検出手段109を実現する。また、入力装置
302は、元カラー画像表示装置の白紙画像14,目的
カラー画像記録装置の白紙の色度16,目的カラー画像
記録装置の測色データ13を入力し、元カラー画像機器
303,目的カラー画像機器304は、それぞれ元カラ
ー画像表示装置201,目的カラー画像記録装置205
として動作する。
間における任意の色の表面反射率を復元し、復元した表
面反射率を利用して色変換を行うものであるので、CR
Tモニタ−プリンタ間のように、カラー画像機器の基準
白色の色温度が大きく異なる状況においても、人間の視
覚の色順応を左右させるような特別な観察条件の制約を
必要とせず、且つ少ない計算量で、基準白色の色温度が
異なるカラー画像機器間で色を一致させることができ
る。
おける基準白色の色温度が不明な場合であっても、元色
空間,目的色空間における基準白色の色度が既知の場合
は、それに基づいて色変換を行うことができる。
る。
である。
ある。
る。
る。
る。
ある。
である。
ク図である。
ック図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 元色空間中の任意の色を目的色空間の色
へ、色の見え方を同じに保ちながら変換する色変換方法
であって、 前記元色空間の基準白色である元基準白色の色温度から
該元基準白色の分光分布特性を復元すると共に、前記目
的色空間の基準白色である目的基準白色の色温度から該
目的基準白色の分光分布特性を復元し、且つ前記元色空
間における任意の色の表面反射率を、前記任意の色の三
刺激値と、前記元基準白色の分光分布特性と、人間の等
色関数とを利用して復元するステップと、 前記復元された表面反射率と、前記復元された目的基準
白色の分光分布特性と、人間の等色関数とから前記目的
色空間における色である三刺激値を求めるステップとを
含むことを特徴とする色変換方法。 - 【請求項2】 元色空間中の任意の色を目的色空間の色
へ、色の見え方を同じに保ちながら変換する色変換方法
であって、 前記元色空間の基準白色である元基準白色の色度から該
元基準白色の相関色温度を求めて、該求めた相関色温度
から前記元基準白色の分光分布特性を復元すると共に、
前記目的色空間の基準白色である目的基準白色の色度か
ら該目的基準白色の相関色温度を求めて、該求めた相関
色温度から前記目的基準白色の分光分布特性を復元し、
且つ、前記元色空間における任意の色の表面反射率を、
前記任意の色の三刺激値と、前記元基準白色の分光分布
特性と、人間の等色関数とを利用して復元するステップ
と、 前記復元された表面反射率と、前記復元された目的基準
白色の分光分布特性と、人間の等色関数とから前記目的
色空間における色である三刺激値を求めるステップとを
含むことを特徴とする色変換方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の色変換方法において、 前記元基準白色の色度から相関色温度を求める際、及び
前記目的基準白色の色度から相関色温度を求める際、相
関色温度と色度との関係を表すルックアップテーブルを
用い、内挿法によって相関色温度を求めることを特徴と
する色変換方法。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3記載の色変換方
法において、 前記元基準白色の色度から相関色温度を求める際、及び
前記目的基準白色の色度から相関色温度を求める際、前
記元基準白色の色度の代わりに前記元色空間における白
紙の色度を用い、前記目的基準白色の色度の代わりに前
記目的色空間における白紙の色度を用いることを特徴と
する色変換方法。 - 【請求項5】 RGB光により色再現を行う元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGBデータを、R
GB光により色再現を行う目的カラー画像表示装置上に
同じ見え方の色で表示する色変換装置であって、 前記元カラー画像表示装置の基準白色の色温度から前記
元カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を復元
すると共に、前記目的カラー画像表示装置の基準白色の
色温度から前記目的カラー画像表示装置の基準白色の分
光分布特性を復元する分光分布特性復元手段と、 該分光分布特性復元手段で復元された前記元カラー画像
表示装置の基準白色の分光分布特性と、前記元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGB値と、人間の
等色関数とに基づいて、前記RGB値の情景中における
表面反射率を復元する分光表面反射率復元手段と、 該分光表面反射率復元手段で復元された表面反射率と、
前記分光分布特性復元手段で復元された前記目的カラー
画像表示装置の基準白色の分光分布特性と、人間の等色
関数とから、前記目的カラー画像表示装置におけるRG
B値を計算するRGB値計算手段とを備えたことを特徴
とする色変換装置。 - 【請求項6】 RGB光により色再現を行う元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGBデータを、R
GB光により色再現を行う目的カラー画像表示装置上に
同じ見え方の色で表示する色変換装置であって、 前記元カラー画像表示装置の基準白色の色度から該元カ
ラー画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出すると
共に、前記目的カラー画像表示装置の基準白色の色度か
ら該目的カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度を
算出する相関色温度算出手段と、 該相関色温度算出手段で算出した前記元カラー画像表示
装置の基準白色の相関色温度から該元カラー画像表示装
置の基準白色の分光分布特性を復元すると共に、相関色
温度算出手段で算出した前記目的カラー画像表示装置の
基準白色の相関色温度から該目的カラー画像表示装置の
基準白色の分光分布特性を復元する分光分布特性復元手
段と、 該分光分布特性復元手段で復元された前記元カラー画像
表示装置の基準白色の分光分布特性と、前記元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGB値と、人間の
等色関数とに基づいて、前記RGB値の情景中における
表面反射率を復元する分光表面反射率復元手段と、 該分光表面反射率復元手段で復元された表面反射率と、
前記分光分布特性復元手段で復元された前記目的カラー
画像表示装置の基準白色の分光分布特性と、人間の等色
関数とから、前記目的カラー画像表示装置におけるRG
B値を計算するRGB値計算手段とを備えたことを特徴
とする色変換装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の色変換装置において、 前記相関色温度算出手段は、相関色温度と色度との関係
を記憶する記憶部を有すると共に、該記憶部を用いて内
挿法によって入力された色度に対応する相関色温度を求
める構成を備えたことを特徴とする色変換装置。 - 【請求項8】 請求項5,6または7記載の色変換装置
において、 前記目的カラー画像表示装置の代わりに、多色インクに
より色再現を行うカラー画像記録装置を備えたことを特
徴とする色変換装置。 - 【請求項9】 請求項6または7記載の色変換装置にお
いて、 前記元カラー画像表示装置,前記目的カラー画像表示装
置の白紙画像に基づいて前記元カラー画像表示装置,前
記目的カラー画像表示装置における情景中の白紙に相当
する色度を検出する白色検出手段を備え、 前記相関色温度算出手段は、前記元カラー画像表示装
置,前記目的カラー画像表示装置の基準白色の色度の代
わりに、前記白色検出手段が検出した色度から前記元カ
ラー画像表示装置,目的カラー画像表示装置の基準白色
の相関色温度を算出する構成を備えたことを特徴とする
色変換装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の色変換装置において、 前記元カラー画像表示装置の白紙画像に基づいて前記元
カラー画像表示装置における情景中の白紙に相当する色
度を検出する白色検出手段を備え、 前記相関色温度算出手段は、前記元カラー画像表示装置
の基準白色の色度の代わりに前記白色検出手段が検出し
た色度を使用すると共に、前記目的カラー画像表示装置
の基準白色の代わりに白紙の色度を使用して、前記元カ
ラー画像表示装置,目的カラー画像表示装置の基準白色
の相関色温度を算出する構成を備えたことを特徴とする
色変換装置。 - 【請求項11】 コンピュータを、 元カラー画像表示装置の基準白色の色温度から該元カラ
ー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を復元すると
共に、目的カラー画像表示装置の基準白色の色温度から
該目的カラー画像表示装置の基準白色の分光分布特性を
復元する分光分布特性復元手段、 該分光分布特性復元手段で復元された前記元カラー画像
表示装置の基準白色の分光分布特性と、前記元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGB値と、人間の
等色関数とに基づいて、前記RGB値の情景中における
表面反射率を復元する分光表面反射率復元手段、 該分光表面反射率復元手段で復元された表面反射率と、
前記分光分布特性復元手段で復元された前記目的カラー
画像表示装置の基準白色の分光分布特性と、人間の等色
関数とから、前記目的カラー画像表示装置におけるRG
B値を計算するRGB値計算手段、として機能させるた
めのプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒
体。 - 【請求項12】 コンピュータを、 元カラー画像表示装置の基準白色の色度から該元カラー
画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出すると共
に、目的カラー画像表示装置の基準白色の色度から該目
的カラー画像表示装置の基準白色の相関色温度を算出す
る相関色温度算出手段、 該相関色温度算出手段で算出した前記元カラー画像表示
装置の基準白色の相関色温度から該元カラー画像表示装
置の基準白色の分光分布特性を復元すると共に、相関色
温度算出手段で算出した前記目的カラー画像表示装置の
基準白色の相関色温度から該目的カラー画像表示装置の
基準白色の分光分布特性を復元する分光分布特性復元手
段、 該分光分布特性復元手段で復元された前記元カラー画像
表示装置の基準白色の分光分布特性と、前記元カラー画
像表示装置に表示されている任意のRGB値と、人間の
等色関数とに基づいて、前記RGB値の情景中における
表面反射率を復元する分光表面反射率復元手段、 該分光表面反射率復元手段で復元された表面反射率と、
前記分光分布特性復元手段で復元された前記目的カラー
画像表示装置の基準白色の分光分布特性と、人間の等色
関数とから、前記目的カラー画像表示装置におけるRG
B値を計算するRGB値計算手段、として機能させるた
めのプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒
体。
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US09/022,267 US6414756B1 (en) | 1997-02-14 | 1998-02-11 | System and method of realizing color reproduction of a color image between different color devices |
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