WO2018143116A1 - カラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法およびカラーフィルター方式の色彩輝度計 - Google Patents

カラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法およびカラーフィルター方式の色彩輝度計 Download PDF

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WO2018143116A1
WO2018143116A1 PCT/JP2018/002671 JP2018002671W WO2018143116A1 WO 2018143116 A1 WO2018143116 A1 WO 2018143116A1 JP 2018002671 W JP2018002671 W JP 2018002671W WO 2018143116 A1 WO2018143116 A1 WO 2018143116A1
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color
correction
measurement values
values
luminance meter
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良太 宮
崇慶 岡田
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating a color filter type color luminance meter and a color filter type color luminance meter.
  • the color display synthesizes the composite color (W) by performing additive color mixing of the three basic colors red (R), green (G), and blue (B), and displays the combined W.
  • the displayed color value of W is adjusted by adjusting the amount of R, G, and B color mixture.
  • the tristimulus values of W are R tristimulus values (X R , Y R , Z R ), G tristimulus values (X G , Y G , Z G ) and B tristimulus values (X B , Y B , Z B ) do not coincide with the sum.
  • Patent Document 1 The technique described in Patent Document 1 is an example.
  • a 3-by-3 conversion matrix B for linearly converting the color space coordinate values is calculated. That is, the correction coefficient b satisfying the equation (2) when the three measured values before correction for each basic color are x, y, and z and the three reference values for each basic color are X, Y, and Z.
  • a 3-by-3 transformation matrix B having 11 , b 12 , b 13 , b 21 , b 22 , b 23 , b 31 , b 32 and b 33 as components is calculated.
  • the color space is rotated, enlarged or reduced so that the three measurement values before correction are converted into three true values at the calibration point of each basic color.
  • the three measurement values before correction are not necessarily converted into three true values at the calibration point of W.
  • a 3-by-3 conversion matrix for linearly converting the color space coordinate values so that the three measurement values before correction of W are converted into the three reference values of W C is calculated. That is, the correction coefficient satisfying the expression (3) when the three measurement values before correction are x ′ W , y ′ W and z ′ W and the three reference values are X W , Y W and Z W.
  • a transformation matrix C which is a 3-by-3 diagonal matrix having c 11 , c 22 and c 33 as components, is calculated.
  • the color space is expanded or reduced so that the three measurement values before correction are converted into three true values at the W calibration point.
  • the transformation matrices B and C are three before correction.
  • a column vector having measured values as components is sequentially multiplied from the left. That is, a 3-by-3 conversion matrix M having correction coefficients m 11 , m 12 , m 13 , m 21 , m 22 , m 23 , m 31 , m 32, and m 33 as components is satisfied.
  • the calculated transformation matrix M is multiplied from the left by a column vector having three measurement values before correction, and a column vector having three measurement values after correction is obtained.
  • the color luminance meter includes three spectroscopic sensors each having spectral responsivities approximated to the x component, the y component, and the z component of the xyz color matching function. Measurement values X, Y and Z representing the magnitudes of the signals to be output are obtained.
  • the color luminance meter is calibrated at W, R, G and B calibration points.
  • Table 1 shows examples of reference values for W, R, G, and B.
  • Table 2 shows examples of measured values before correction of W, R, G, and B.
  • Table 3 shows examples of measured values after correction of W, R, G, and B.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating examples of W, R, G, and B reference values and pre-correction measured values of W, R, G, and B on a three-dimensional color space in a conventional color luminance meter.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating examples of W, R, G, and B reference values and corrected measurement values of W, R, G, and B in a three-dimensional color space in a conventional color luminance meter.
  • the measurement value 930 before W correction, the measurement value 931 before R correction, the measurement value 932 before G correction, the measurement value 932 before correction B, and the measurement value 933 before correction B become W
  • the reference value 950 for R, the reference value 951 for R, the reference value 952 for G, and the reference value 953 for B do not match.
  • the corrected W measurement value 940 matches the W reference value 950, and no error occurs in the corrected W measurement value 940.
  • the corrected measurement value 941, the corrected G measurement value 942, and the corrected B measurement value 943 do not match the R reference value 951, the G reference value 952, and the B reference value 953, respectively.
  • An error occurs in the value 941, the corrected measurement value 942 of G, and the corrected measurement value 943 of B. From this, it can be understood that the calibration is accurately performed at the W calibration point, but the calibration is not accurately performed at the R, G, and B calibration points.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating examples of W, R, G, and B reference values and measured values before correction of W, R, G, and B on a chromaticity diagram in a conventional color luminance meter.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of measured values before correction of W, R, G, and B and measured values before correction of each color on a chromaticity diagram in a conventional color luminance meter.
  • FIG. 12 illustrates examples of W, R, G, and B reference values, W, R, G, and B pre-correction measurement values and post-correction measurement values for each color on a chromaticity diagram in a conventional color luminance meter.
  • the measurement value 930 before W correction, the measurement value 931 before R correction, the measurement value 932 before G correction, the measurement value 932 before correction B, and the measurement value 933 before correction B become W
  • the reference value 950 for R, the reference value 951 for R, the reference value 952 for G, and the reference value 953 for B do not match.
  • the ratio of the distance between the corrected measurement values 961 does not change greatly from the ratio of the distance between the adjacent measurement values 960 before correction. From this, it can be confirmed that the three-dimensional color space before correction is linearly transformed into the three-dimensional color space after correction.
  • the corrected W measurement value 940 matches the W reference value 950, and no error occurs in the corrected W measurement value 940.
  • the corrected measurement value 941, the corrected G measurement value 942, and the corrected B measurement value 943 do not match the R reference value 951, the G reference value 952, and the B reference value 953, respectively.
  • An error occurs in the value 941, the corrected measurement value 942 of G, and the corrected measurement value 943 of B. From this, it can be understood that the calibration is accurately performed at the W calibration point, but the calibration is not accurately performed at the R, G, and B calibration points.
  • the invention described below aims to solve this problem.
  • the problem to be solved by the invention described below is to prevent an error from occurring in all the measured values after correction of three or more basic colors and synthesized colors in a color filter type color luminance meter.
  • n spectral sensors provided in a color filter type color luminance meter have different spectral responsiveness and output n signals corresponding to the colors to be measured, respectively.
  • n is an integer of 3 or more.
  • n pre-correction measurement values each indicating the magnitude of n signals to n post-correction measurement values is performed.
  • the n-dimensional color space before correction is corrected so that conversion is performed from n measurement values before correction in the n-dimensional color space before correction to n measurement values after correction in the corrected n-dimensional color space.
  • the n pre-correction measurement values of each color which is a specific value of n measurement values before correction, are changed to n reference values of each color.
  • conversion from n measurement values before correction in the n-dimensional color space before correction to n measurement values after correction in the n-dimensional color space after correction is determined.
  • 1 1st Embodiment 1st Embodiment is related with correction
  • FIG. 1 is a diagram for explaining correction of measured values in the color luminance meter according to the first embodiment.
  • the color luminance meter for correcting the measurement value according to the first embodiment is a color luminance type color luminance meter.
  • n spectral sensors 122_1, 122_2,. Prepare.
  • the spectral sensors 122_1, 122_2,..., 122_n have different spectral responsiveness and output n signals corresponding to the colors to be measured measured by the color luminance meter.
  • n is an integer of 3 or more.
  • the color filter type color luminance meter is also called a stimulus value direct reading type color luminance meter.
  • n pre-correction measurement values v (1), v (2),. ., v (n) to n corrected measurement values V (1), V (2),..., V (n) are converted.
  • the conversion is made from the measurement values v (1), v (2),..., V (n) before correction in the n-dimensional color space before correction to the measurement value V (1) after correction in the corrected n-dimensional color space.
  • V (2), ..., V (n) is performed by n + 1-order homographic transformation that nonlinearly transforms the n-dimensional color space before correction into the n-dimensional color space after correction. Is called.
  • the conversion may be performed by conversion other than n + 1-order homographic conversion.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining calibration of the color luminance meter according to the first embodiment.
  • the measurement value v before correction when the i-th color, which is each of the first to n + 2 colors, is the color to be measured.
  • Measured value v (i, 1), v (i, 2), ..., v of i-th color which is a specific value of (1), v (2), ..., v (n) (i, n) is obtained.
  • the transformation is determined so that the transformation to V (i, 2), ..., V (i, n) is performed. That is, the measurement values v (i, 1), v (i, 2), ..., v (i, n) of the i-th color are a 1 , a 2 , ..., an respectively .
  • S is a coefficient of a certain magnification.
  • V (i, 1), V (i, 2), ..., V (i, n) of the i-th color is an accurate color value of the i-th color, and the i-th color is It can be obtained by measuring with a spectral color luminance meter.
  • Equation (5) can be summarized as Equation (6).
  • Equation (7) is obtained.
  • the left side of equation (7) is a matrix P of n ⁇ (n + 2) rows and 1 column, ie, n 2 + 2n rows and 1 column
  • the first factor on the right side of equation (7) is n ⁇ (n + 2) rows (n + 1) 2 ⁇
  • the second factor on the right side of the equation (7) is a matrix H of (n + 1) 2 ⁇ 1 rows 1 column, that is, n 2 + 2n rows 1 columns.
  • Equation (8) Since the matrix M is a square matrix, there is an inverse matrix M ⁇ 1 of the matrix M. Therefore, the homographic transformation matrix H is calculated as shown in Equation (8).
  • the measurement values v (i, 1), v (i, 2),..., V (i) of the i-th color which is each of the first to n + 2 colors. , n) to the reference value V (i, 1), V (i, 2),..., V (i, n) of the i-th color, after the correction of the i-th color
  • the first to n + 2 colors can include n basic colors and composite colors. Therefore, after this calibration is performed, the corrected measurement value matches the reference value at both of the n basic color calibration points and the composite color calibration point, and no error occurs in the corrected measurement value. Calibration is performed with high accuracy.
  • the second embodiment relates to a color luminance meter, correction of measurement values in the color luminance meter, and calibration of the color luminance meter.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a color luminance meter according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a light detection unit provided in the color luminance meter of the second embodiment.
  • the correction of the measurement value performed in the color luminance meter 200 illustrated in FIG. 3 is obtained by setting n to 3 in the correction of the measurement value in the first embodiment.
  • n is set to 3 in the calibration of the first embodiment.
  • the color luminance meter 200 is a color luminance type color luminance meter, and is configured to measure the color value of the color displayed on the color display. As shown in FIG. 212, an input unit 214, an output unit 216, and a memory 218. As illustrated in FIG. 4, the light detection unit 210 includes a lens 220, a spectroscopic sensor 222_1, a spectroscopic sensor 222_2, and a spectroscopic sensor 222_3. The color luminance meter 200 may include components other than these components. The color luminance meter 200 may measure colors other than those displayed on the color display.
  • the spectroscopic sensors 222_1, 222_2, and 222_3 have spectral responsivities that approximate the x component, the y component, and the z component of the xyz color matching function, respectively. Therefore, the spectral sensors 222_1, 222_2, and 222_3 have different spectral responsiveness.
  • the spectroscopic sensors 222_1, 222_2 and 222_3 receive light arriving from the display via the lens 220 and output a signal corresponding to the received light. To do. Thereby, the spectroscopic sensors 222_1, 222_2, and 222_3 output signals according to the color to be measured.
  • the calculation unit 212 converts the three pre-correction measurement values x, y, and z indicating the magnitudes of the signals output from the spectroscopic sensors 222_1, 222_2, and 222_3, respectively, into three post-correction measurement values X, Y, and Z. I do.
  • the conversion is performed so that the pre-correction measurement values x, y, and z in the three-dimensional color space before correction are converted into the post-correction measurement values X, Y, and Z in the three-dimensional color space after correction. This is performed by fourth-order homographic transformation that nonlinearly transforms the three-dimensional color space into a corrected three-dimensional color space.
  • the calculation unit 212 reads the conversion coefficient necessary for the fourth-order homographic conversion from the memory 218.
  • the calculation unit 212 is realized by causing an embedded computer to execute a calculation program. Part or all of the processing performed by the calculation unit 212 may be performed by hardware that does not execute the program.
  • the output unit 216 outputs the obtained corrected measurement values X, Y, and Z.
  • the corrected measured values X, Y, and Z which are the color values in the XYZ color system
  • other types of color values obtained from the corrected measured values X, Y, and Z may be output.
  • color values in the Munsell color system, L * a * b * color system, L * C * h color system, Hunter Lab color system, and the like may be output.
  • the output unit 216 may be a user interface that presents data to the operator, or may be a communication unit that transmits data to other devices.
  • the user interface is a display, a printer, or the like.
  • red (R), green (G), blue (B), composite color (W) and black (K) are displayed on the color display, and displayed R, G, B, W and K are measured by the color luminance meter 200.
  • R is the measured color
  • R before-correction measured values x R , y R and z R which are specific values of the measured values x, y and z before correction, when G is the measured color.
  • Pre-correction measurement values x G , y G and z G which are specific values of the measurement values x, y and z before correction Specific values of the measurement values x, y and z before correction when B is the color to be measured uncorrected measured value x B of B is, y B and z B, W is the measured value before correction when a measured color x, y and a specific value of z W of pre-correction measured value x W, y
  • the pre-correction measurement values x 0 , y 0, and z 0 of K which are specific values of the measurement values x, y, and z before correction when W and z W are the color to be measured, are obtained.
  • the reference value X R , Y R and Z R for R , the reference value X G , Y G and Z G for G , the reference value X B , Y B and Z B for W, and the reference value for W are input to the input unit 214.
  • X W , Y W and Z W , and K reference values X 0 , Y 0 and Z 0 are input.
  • the input unit 214 may be a user interface that receives an operation by an operator, or a communication unit that receives data from another device.
  • the user interface is a keyboard, buttons, dial, touch panel, or the like.
  • the calculation unit 212 performs conversion from the R pre-correction measurement values x R , y R and z R to the R reference values X R , Y R and Z R , and the G pre-correction measurement values x G , y G And z G to G reference values X G , Y G and Z G , and B pre-correction measured values x B , y B and z B to B reference values X B , Y B and Z B Conversion to W, pre-correction measured values x W , y W and z W are converted to W reference values X W , Y W and Z W , and K pre-correction measured values x 0 , The conversion is determined such that conversion from y 0 and z 0 to K reference values X 0 , Y 0 and Z 0 is performed.
  • the arithmetic unit 212 calculates the calibration coefficients h 11 , h 12 , h 13 , h 14 , h, which are the components of the homographic transformation matrix H that satisfy the expressions (7), (9), (10), and (11).
  • Calibration coefficient h 11, h 12, h 13 , h 14, h 21, h 22, h 23, h 24, h 31, h 32, h 33, h 34, h 41, h 42 and h 43 are luminance colorimeter It may be calculated outside of 200.
  • the corrected measured value matches the reference value at each of the R, G, B, W, and K calibration points, and no error occurs in the corrected measured value. Done. Therefore, after this calibration is performed, the corrected measured value matches the reference value at both of the three basic color R, G and B calibration points and the composite color W calibration point. No error occurs and calibration is performed with high accuracy.
  • Table 4 shows examples of W, R, G, and B reference values.
  • Table 5 shows examples of measured values before correction of W, R, G and B.
  • Table 6 shows examples of measured values after correction of W, R, G, and B. Since the K reference value, the pre-correction measurement value, and the post-correction measurement value are 0, the description of the K reference value, the pre-correction measurement value, and the post-correction measurement value is omitted.
  • the measured values after correction of W, R, G, and B are standards of W, R, G, and B. It corresponds to each value, and no error occurs in the corrected measured values of W, R, G and B. From this, it can be understood that the calibration is performed with high accuracy at the calibration points of W, R, G and B.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of W, R, G, and B reference values and corrected values of W, R, G, and B in a three-dimensional color space in the color luminance meter according to the second embodiment. .
  • a measured value 240 after W correction a measured value 241 after R correction, a measured value 242 after G correction, and a measurement after B correction.
  • the value 243 coincides with the W reference value 250, the R reference value 251, the G reference value 252, and the B reference value 253, and the W corrected measurement value 240, the R corrected measurement value 241, and the G correction.
  • No error occurs in the post-measurement value 242 and the post-correction measurement value 243 of B. From this, it can be understood that the calibration is performed with high accuracy at the calibration points of W, R, G and B.
  • FIG. 6 is an example of W, R, G, and B reference values, W, R, G, and B pre-correction measurement values and post-correction measurement values for each color in the chromaticity diagram of the color luminance meter according to the second embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating examples of measured values before correction of W, R, G, and B and measured values before correction of each color on the chromaticity diagram in the color luminance meter according to the second embodiment.
  • the post-correction measurement value 261 for each color in the RGB color space shown in FIG. 6 is used as the pre-correction measurement value 260 for each color in the RGB color space shown in FIG.
  • the ratio of distances between adjacent corrected measurements 261 varies significantly from the ratio of distances between adjacent uncorrected measurements 260. From this, it can be confirmed that the three-dimensional color space before correction is nonlinearly transformed into the three-dimensional color space after correction.
  • the corrected W measurement value 240 matches the W reference value 250 but also the R corrected measurement value 241 and the G corrected measurement.
  • the corrected value 243 and the corrected measurement value 243 of B coincide with the R reference value 251, the G reference value 252 and the B reference value 253, respectively. From this, it can be understood that the calibration is performed with high accuracy at the calibration points of W, R, G and B.
  • the third embodiment relates to a color luminance meter, correction of measurement values in the color luminance meter, and calibration of the color luminance meter.
  • the color space before the correction can be nonlinearly transformed into the color space after the correction by homographic conversion so that the calibration can be performed with high accuracy. Is shown.
  • FIG. 3 is also a block diagram illustrating a color luminance meter according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view illustrating a light detection unit provided in the color luminance meter of the third embodiment.
  • n is set to 4 in the correction of the measurement value in the first embodiment.
  • n is set to 4 in the calibration of the first embodiment.
  • the color luminance meter 300 is a color filter type color luminance meter, and is configured to measure the color value of the color displayed on the color display. As shown in FIG. 312, an input unit 314, an output unit 316, and a memory 318. As illustrated in FIG. 7, the light detection unit 310 includes a lens 320, a spectral sensor 322_1, a spectral sensor 322_2, a spectral sensor 322_3, and a spectral sensor 322_4.
  • the spectroscopic sensors 322_1, 322_2, and 322_3 have spectral responsivities that approximate the x component, the y component, and the z component of the xyz color matching function, respectively. Therefore, the spectroscopic sensors 322_1, 322_2, and 322_3 have different spectral responsiveness.
  • the spectral sensor 322_4 also has a spectral response that is different from the spectral response of the spectral sensors 322_1, 322_2, and 322_3.
  • the spectroscopic sensors 322_1, 322_2, 322_3, and 322_4 receive light arriving from the display via the lens 320, and a signal corresponding to the received light. Is output. Accordingly, the spectroscopic sensors 322_1, 322_2, 322_3, and 322_4 output signals corresponding to the color to be measured.
  • the calculation unit 312 calculates four post-correction measurement values X, Y, z from four pre-correction measurement values x, y, z, and v indicating the magnitudes of the signals output from the spectroscopic sensors 322_1, 322_2, 322_3, and 322_4, respectively. Convert to Z and V. The conversion is performed so that the measurement values x, y, z and v before correction in the four-dimensional color space before correction are converted into the measurement values X, Y, Z and V after correction in the four-dimensional color space after correction. This is performed by fifth-order homographic transformation that nonlinearly transforms a four-dimensional color space before correction into a four-dimensional color space after correction.
  • the calculation unit 312 reads the conversion coefficient necessary for the fifth-order homographic conversion from the memory 318.
  • the output unit 316 outputs the obtained corrected measurement values X, Y, Z, and V.
  • red (R), green (G), blue (B), yellow (Y), composite color (W) and black (K) are displayed and displayed on the color display.
  • R, G, B, Y, W and K are measured by the color luminance meter 300.
  • the pre-correction measurement values x R , y R , z R and v R , G of R which are specific values of the measurement values x, y, z and v before correction when R is the color to be measured, are measured.
  • Pre-correction measurement values x G , y G , z G and v G , and B G which are specific values of the measurement values x, y, z and v before correction in the case of color
  • Pre-correction measurement values x B , y B , z B and v B , Y which are specific values of the measurement values x, y, z, and v, are measured values x, y, z before correction when the measured colors are the measured colors.
  • Specific values of Y and pre-correction measured values x Y , y Y , z Y and v Y , and W are specific values of pre-corrected measured values x, y, z and v
  • Pre-correction measurement values x W , y W , z W and v W , and K measurement values before correction which are specific values of the measurement values x, y, z and v before correction when K is the color to be measured x 0 , y 0 , z 0 and v 0 are obtained.
  • the reference value X R , Y R , Z R and V R of R , the reference value X G , Y G , Z G and V G of G , the reference value X B , Y B , Z of B are input to the input unit 314.
  • B and V B , Y reference values X Y , Y Y , Z Y and V Y , W reference values X W , Y W , Z W and V W , and K reference values X 0 , Y 0 , Z 0 And V 0 are input.
  • the calculation unit 312 performs conversion from R measured values x R , y R , z R and v R to R reference values X R , Y R , Z R and V R to measure G before correction.
  • the values x G , y G , z G and v G are converted to G reference values X G , Y G , Z G and V G , and B pre-correction measured values x B , y B , z B and v Conversion from B to B reference values X B , Y B , Z B and V B is performed, and Y pre-correction measured values x Y , y Y , z Y and v Y to Y reference values X Y , Conversion to Y Y , Z Y and V Y is performed, and the pre-correction measured values x W , y W , z W and v W of W are converted to reference values X W , Y W , Z
  • the arithmetic unit 312 has the calibration coefficients h 11 , h 12 , h 13 , h 14 , h that are components of the homographic transformation matrix H that satisfy the expressions (7), (12), (13), and (14).
  • the corrected measurement value matches the reference value at each of the R, G, B, Y, W, and K calibration points, and no error occurs in the corrected measurement value. Accurately done. Therefore, after this calibration is performed, the corrected measured value matches the reference value at both the calibration points of the basic colors R, G, B and Y and the calibration point of the composite color W, and the corrected measured value is obtained. No error occurs and calibration is performed with high accuracy.
  • the method for calibrating the color filter type color luminance meter and the color filter type color luminance meter according to the present invention may be used in the color measurement field for measuring the color of a color display or the like.

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Abstract

カラーフィルター方式の色彩輝度計において３個以上の基本色の校正点および合成色の全部の補正後測定値に誤差が生じないようにする。　カラーフィルター方式の色彩輝度計に備えられる３個の分光センサーが、互いに異なる分光応答度を有し、被測定色に応じた３個の信号をそれぞれ出力する。３個の信号の大きさをそれぞれ示す３個の補正前測定値から３個の補正後測定値への変換が行われる。補正前の３次元色空間における３個の補正前測定値から補正後の３次元色空間における３個の補正後測定値への変換が行われるように補正前の３次元色空間が補正後の３次元色空間に非線形に変形される。Ｒ，Ｇ，ＢおよびＷの各々である各色が被測定色である場合における補正前測定値の具体値である各色の補正前測定値から各色の基準値への変換が行われるように変換が定められる。３個の分光センサーが４個以上の分光センサーに置き換えられてもよい。

Description

カラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法およびカラーフィルター方式の色彩輝度計
　本発明は、カラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法およびカラーフィルター方式の色彩輝度計に関する。
　カラーディスプレイは、３個の基本色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を混合する加法混色を行うことにより合成色（Ｗ）を合成し、合成したＷを表示する。表示されるＷの色彩値は、Ｒ，ＧおよびＢの混色量を調整することにより調整される。
　カラーディスプレイにより表示されたＷの色彩値がカラーフィルター方式の色彩輝度計により測定された場合は、Ｗの測定された色度値がＷの理論上の色度値からずれるという問題が生じる。この問題は、カラーディスプレイが行う加法混色の不完全性に起因する。すなわち、この問題は、カラーディスプレイにおいては、式(1)に示されるように、Ｗの三刺激値(XW,YW,ZW)がRの三刺激値(XR,YR,ZR)、Gの三刺激値(XG,YG,ZG)およびBの三刺激値(XB,YB,ZB)の和と一致しないことに起因する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　この問題を解消するため、カラーフィルター方式の色彩輝度計において３個の補正前測定値から３個の補正後測定値への３行３列の変換行列を用いた線形変換を行うことが提案されている。特許文献１に記載された技術は、その一例である。
　特許文献１に記載された技術に代表される従来の技術においては、Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が行われた後に、Ｗの校正点において校正が行われる。
　Ｒ，ＧおよびＢの各々である各基本色の校正点において校正が行われる場合は、各基本色の３個の補正前測定値が各基本色の３個の基準値に変換されるように色空間座標値を線形変換する３行３列の変換行列Bが計算される。すなわち、各基本色の３個の補正前測定値がx,yおよびzであり各基本色の３個の基準値がX,YおよびZである場合に式(2)を満たす、補正係数b11,b12,b13,b21,b22,b23,b31,b32およびb33を成分に持つ３行３列の変換行列Bが計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　変換行列Bによれば、各基本色の校正点において３個の補正前測定値が３個の真値に変換されるように色空間の回転、拡大または縮小が行われる。しかし、加法混色が成立しない場合は、変換行列Bによっては、Ｗの校正点において３個の補正前測定値が３個の真値に変換されるとは限らない。
　Ｗの校正点において校正が行われる場合は、Ｗの３個の補正前測定値がＷの３個の基準値に変換されるように色空間座標値を線形変換する３行３列の変換行列Cが計算される。すなわち、３個の補正前測定値がx'W,y'Wおよびz'Wであり３個の基準値がXW,YWおよびZWである場合に式(3)を満たす、補正係数c11,c22およびc33を成分に持つ３行３列の対角行列である変換行列Cが計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　変換行列Cによれば、Ｗの校正点において３個の補正前測定値が３個の真値に変換されるように色空間の拡大または縮小が行われる。
　Ｒ，ＧおよびＢの各々である各基本色の校正点において校正が行われＷの校正点において校正が行われた後に測定が行われた場合は、変換行列BおよびCが３個の補正前測定値を成分に持つ列ベクトルに左から順次に掛けられる。すなわち、式(4)を満たす、補正係数m11,m12,m13,m21,m22,m23,m31,m32およびm33を成分に持つ３行３列の変換行列Mが計算され、計算された変換行列Mが３個の補正前測定値を成分に持つ列ベクトルに左から掛けられ、３個の補正後測定値を成分に持つ列ベクトルが得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　このような従来の技術においては、Ｒ，ＧおよびＢの校正点ならびにＷの校正点の両方において校正が行われる。
特開平６－３２３９１０号公報
　特許文献１に記載された技術に代表される従来の技術においては、３個の基本色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の校正点において校正が行われた後に合成色（Ｗ）の校正点においてさらに校正が行われる。このため、Ｗの校正点において校正が行われた後には、Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値が真値に線形変換されなくなる。すなわち、Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値に誤差が生じる。
　続いて、カラーディスプレイに表示された色の色彩値を測定するカラーフィルター方式の色彩輝度計が従来の技術により校正された場合にＲ，ＧおよびＢの補正後測定値に生じる誤差の例について説明する。
　ここで説明される例においては、色彩輝度計が、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有する３個の分光センサーを備え、３個の分光センサーが出力する信号の大きさをそれぞれ表現する測定値Ｘ，ＹおよびＺを得る。当該色彩輝度計は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正される。
　表１は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値の例を示す。表２は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値の例を示す。表３は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値の例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表３を表１と比較することにより理解されるように、従来の技術により色彩輝度計が校正された場合は、Ｗの補正後測定値がＷの基準値に一致し、Ｗの補正後測定値に誤差が生じない。しかし、Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値がＲ，ＧおよびＢの基準値にそれぞれ一致せず、Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値に誤差が生じる。このことからは、Ｗの校正点において校正が精度よく行われるが、Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われないことを理解できる。
　続いて、３次元色空間上の基準値、補正前測定値および補正後測定値の例を参照しながら、従来の色彩輝度計において補正後測定値に生じる誤差について説明する。
　図８は、従来の色彩輝度計における３次元色空間上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値ならびにＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値の例を図示する図である。図９は、従来の色彩輝度計における３次元色空間上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値ならびにＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値の例を図示する図である。
　補正が行われる前は、図８に図示されるように、Ｗの補正前測定値９３０、Ｒの補正前測定値９３１、Ｇの補正前測定値９３２およびＢの補正前測定値９３３が、Ｗの基準値９５０、Ｒの基準値９５１、Ｇの基準値９５２およびＢの基準値９５３にそれぞれ一致しない。
　補正が行われた後は、図９に図示されるように、Ｗの補正後測定値９４０がＷの基準値９５０に一致し、Ｗの補正後測定値９４０に誤差が生じないが、Ｒの補正後測定値９４１、Ｇの補正後測定値９４２およびＢの補正後測定値９４３がＲの基準値９５１、Ｇの基準値９５２およびＢの基準値９５３にそれぞれ一致せず、Ｒの補正後測定値９４１、Ｇの補正後測定値９４２およびＢの補正後測定値９４３に誤差が生じる。このことからは、Ｗの校正点において校正が精度よく行われるが、Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われないことを理解できる。
　続いて、色度図上の基準値、補正前測定値および補正後測定値の例を参照しながら、従来の色彩輝度計において補正後測定値に生じる誤差について説明する。
　図１０は、従来の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値ならびにＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値の例を図示する図である。図１１は、従来の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値ならびに各色の補正前測定値の例を図示する図である。図１２は、従来の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値ならびに各色の補正後測定値の例を図示する図である。
　補正が行われる前は、図１０に図示されるように、Ｗの補正前測定値９３０、Ｒの補正前測定値９３１、Ｇの補正前測定値９３２およびＢの補正前測定値９３３が、Ｗの基準値９５０、Ｒの基準値９５１、Ｇの基準値９５２およびＢの基準値９５３にそれぞれ一致しない。
　図１２に図示されるＲＧＢ色空間内の各色の補正後測定値９６１を図１１に図示されるＲＧＢ色空間内の各色の補正前測定値９６０と比較することにより理解されるように、隣接する補正後測定値９６１の間の距離の比は隣接する補正前測定値９６０の間の距離の比から大きく変化しない。このことからは、補正前の３次元色空間が補正後の３次元色空間に線形に変形されることを確認できる。
　補正が行われた後は、図１２に図示されるように、Ｗの補正後測定値９４０がＷの基準値９５０に一致し、Ｗの補正後測定値９４０に誤差が生じないが、Ｒの補正後測定値９４１、Ｇの補正後測定値９４２およびＢの補正後測定値９４３がＲの基準値９５１、Ｇの基準値９５２およびＢの基準値９５３にそれぞれ一致せず、Ｒの補正後測定値９４１、Ｇの補正後測定値９４２およびＢの補正後測定値９４３に誤差が生じる。このことからは、Ｗの校正点において校正が精度よく行われるが、Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われないことを理解できる。
　このように、従来の技術においては、Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が行われた後にＷの校正点においてさらに校正が行われ、Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値に誤差が生じる。このようにＲ，Ｇ，ＢおよびＷの補正後測定値の全部に誤差が生じないようにできないのは、３個の補正前測定値から３個の補正後測定値への変換が３行３列の変換行列を用いる線形変換であるため、色空間の変形の自由度が小さいことによる。この問題は、３個の基本色が４個以上の基本色に置き換えられる場合、Ｒ，ＧおよびＢが他の３個の基本色に置き換えられる場合、カラーディスプレイにより表示された色以外の色が測定される場合等にも生じる。
　以下で説明する発明は、この問題を解決することを目的とする。以下で説明する発明が解決しようとする課題は、カラーフィルター方式の色彩輝度計において３個以上の基本色および合成色の補正後測定値の全部に誤差が生じないようにすることである。
　以下で説明する発明においては、カラーフィルター方式の色彩輝度計に備えられるｎ個の分光センサーが、互いに異なる分光応答度を有し、被測定色に応じたｎ個の信号をそれぞれ出力する。ｎは、３以上の整数である。
　ｎ個の信号の大きさをそれぞれ示すｎ個の補正前測定値からｎ個の補正後測定値への変換が行われる。補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換が行われるように補正前のｎ次元色空間が補正後のｎ次元色空間に非線形に変形される。
　互いに異なるｎ＋２個の色の各々である各色が被測定色である場合におけるｎ個の補正前測定値の具体値である各色のｎ個の補正前測定値から各色のｎ個の基準値への変換が行われるように、補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換が定められる。
　以下で説明する発明によれば、カラーフィルター方式の色彩輝度計において３個以上の基本色および合成色の補正後測定値の全部に誤差が生じなくなる。
　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
第１実施形態の色彩輝度計における測定値の補正を説明する図である。 第１実施形態の色彩輝度計の校正を説明する図である。 第２実施形態および第３実施形態の色彩輝度計を図示するブロック図である。 第２実施形態の色彩輝度計に備えられる光検出部を図示する模式図である。 第２実施形態の色彩輝度計における３次元色空間上の基準値および補正後測定値の例を図示する図である。 第２実施形態の色彩輝度計における色度図上の基準値、補正前測定値および補正後測定値の例を図示する図である。 第３実施形態の色彩輝度計に備えられる光検出部を図示する模式図である。 従来の色彩輝度計における３次元色空間上の基準値および補正前測定値の例を図示する図である。 従来の色彩輝度計における３次元色空間上の基準値および補正後測定値の例を図示する図である。 従来の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値ならびにＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値の例を図示する図である。 従来の色彩輝度計および第２実施形態の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値ならびに各色の補正前測定値の例を図示する図である。 従来の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値ならびに各色の補正後測定値の例を図示する図である。
　１　第１実施形態
　第１実施形態は、色彩輝度計における測定値の補正および色彩輝度計の校正に関する。
　図１は、第１実施形態の色彩輝度計における測定値の補正を説明する図である。
　第１実施形態の測定値の補正を行う色彩輝度計は、カラーフィルター方式の色彩輝度計であり、図１に図示されるように、ｎ個の分光センサー１２２_１，１２２_２，・・・，１２２_ｎを備える。分光センサー１２２_１，１２２_２，・・・，１２２_ｎは、互いに異なる分光応答度を有し、色彩輝度計により測定される被測定色に応じたｎ個の信号をそれぞれ出力する。ｎは、３以上の整数である。カラーフィルター方式の色彩輝度計は、刺激値直読型の色彩輝度計とも呼ばれる。
　第１実施形態の測定値の補正においては、図１に図示されるように、ｎ個の信号の大きさをそれぞれ示すｎ個の補正前測定値v(1),v(2),...,v(n)からｎ個の補正後測定値V(1),V(2),...,V(n)への変換が行われる。変換は、補正前のｎ次元色空間における補正前測定値v(1),v(2),...,v(n)から補正後のｎ次元色空間における補正後測定値V(1),V(2),...,V(n)への変換が行われるように補正前のｎ次元色空間を補正後のｎ次元色空間に非線形に変形するｎ＋１次のホモグラフィック変換により行われる。変換がｎ＋１次のホモグラフィック変換以外の変換により行われてもよい。
　図２は、第１実施形態の色彩輝度計の校正を説明する図である。
　第１実施形態の色彩輝度計の校正においては、図２に図示されるように、第１から第ｎ＋２の色の各々である第ｉの色が被測定色である場合における補正前測定値v(1),v(2),...,v(n)の具体値である第ｉの色の補正前測定値v(i,1),v(i,2),...,v(i,n)が得られる。
　また、第ｉの色の補正前測定値v(i,1),v(i,2),...,v(i,n)から第ｉの色の基準値V(i,1),V(i,2),...,V(i,n)への変換が行われるように変換が定められる。すなわち、第ｉの色の補正前測定値v(i,1),v(i,2),...,v(i,n)がそれぞれa1,a2,...,anであり、第ｉの色の基準値V(i,1),V(i,2),...,V(i,n)がそれぞれA1,A2,...,Anである場合に式(5)を満たす、ホモグラフィック変換行列Hの成分となる（ｎ＋１）2－１個の校正係数h11,h12,...,h1n,h1(n+1),h21,h22,...,h2n,h2(n+1),...,hn1,hn2,...,hnn,hn(n+1),h(n+1)1,h(n+1)2,...,h(n+1)nが計算される。Sは、ある倍率の係数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　第ｉの色の基準値V(i,1),V(i,2),...,V(i,n)は、第ｉの色の正確な色彩値であり、第ｉの色を分光方式の色彩輝度計により測定すること等により得られる。
　式(5)は、式(6)のようにまとめられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ホモグラフィック変換行列Hの成分となる（ｎ＋１）2－１個の校正係数h11,h12,...,h1n,h1(n+1),h21,h22,...,h2n,h2(n+1),...,hn1,hn2,...,hnn,hn(n+1),h(n+1)1,h(n+1)2,...,h(n+1)nが存在するため、式(6)の左辺はｎ行１列の行列であり、式(6)の右辺の第１因子はｎ行（ｎ＋１）2－１列の行列であり、式(6)の右辺の第２因子は（ｎ＋１）2－１行１列の行列である。
　第１から第ｎ＋２の色の各々について式(6)が作成され、作成されたｎ＋２個の式(6)が垂直方向に互いに結合されることにより、左辺および右辺の行数がｎ＋２倍になり、式(7)が得られる。式(7)の左辺はｎ×（ｎ＋２）行１列すなわちｎ2＋２ｎ行１列の行列Pであり、式(7)の右辺の第１因子はｎ×（ｎ＋２）行（ｎ＋１）2－１列すなわちｎ2＋２ｎ行ｎ2＋２ｎ列の行列Mであり、式(7)の右辺の第２因子は（ｎ＋１）2－１行１列すなわちｎ2＋２ｎ行１列の行列Hである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　行列Mは正方行列であるため、行列Mの逆行列M-1が存在する。したがって、ホモグラフィック変換行列Hは、式(8)のように計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　この校正が行われた後は、第１から第ｎ＋２の色の各々である第ｉの色の補正前測定値v(i,1),v(i,2),...,v(i,n)から第ｉの色の基準値V(i,1),V(i,2),...,V(i,n)への変換が行われるため、第ｉの色の補正後測定値に誤差が生じない。すなわち、第１から第ｎ＋２の色の校正点の各々において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。また、第１から第ｎ＋２までの色には、ｎ個の基本色および合成色を含めることができる。したがって、この校正が行われた後は、ｎ個の基本色の校正点および合成色の校正点の両方において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。
　２　第２実施形態
　第２実施形態は、色彩輝度計、色彩輝度計における測定値の補正および色彩輝度計の校正に関する。
　図３は、第２実施形態の色彩輝度計を図示するブロック図である。図４は、第２実施形態の色彩輝度計に備えられる光検出部を図示する模式図である。
　図３に図示される色彩輝度計２００において行われる測定値の補正は、第１実施形態の測定値の補正においてｎを３にしたものである。図３に図示される色彩輝度計２００の校正は、第１実施形態の校正においてｎを３にしたものである。
　色彩輝度計２００は、カラーフィルター方式の色彩輝度計であり、カラーディスプレイに表示された色の色彩値を測定するように構成され、図３に図示されるように、光検出部２１０、演算部２１２、入力部２１４、出力部２１６およびメモリー２１８を備える。光検出部２１０は、図４に図示されるように、レンズ２２０、分光センサー２２２_１、分光センサー２２２_２および分光センサー２２２_３を備える。色彩輝度計２００がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。色彩輝度計２００がカラーディスプレイに表示された色以外を測定してもよい。
　分光センサー２２２_１，２２２_２および２２２_３は、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有する。したがって、分光センサー２２２_１，２２２_２および２２２_３は、互いに異なる分光応答度を有する。
　色彩輝度計２００がディスプレイに表示された色を測定する場合は、分光センサー２２２_１，２２２_２および２２２_３が、ディスプレイから到来した光をレンズ２２０を経由して受光し、受光した光に応じた信号を出力する。これにより、分光センサー２２２_１，２２２_２および２２２_３は、被測定色に応じた信号を出力する。
　演算部２１２は、分光センサー２２２_１，２２２_２および２２２_３が出力した信号の大きさをそれぞれ示す３個の補正前測定値x,yおよびzから３個の補正後測定値X,YおよびZへの変換を行う。変換は、補正前の３次元色空間における補正前測定値x,yおよびzから補正後の３次元色空間における補正後測定値X,YおよびZへの変換が行われるように補正前の３次元色空間を補正後の３次元色空間に非線形に変形する４次のホモグラフィック変換により行われる。
　演算部２１２は、４次のホモグラフィック変換に必要な変換係数をメモリー２１８から読み出す。
　演算部２１２は、組み込みコンピューターに演算プログラムを実行させることにより実現される。演算部２１２が行う処理の一部または全部がプログラムを実行しないハードウェアにより行われてもよい。
　出力部２１６は、得られた補正後測定値X,YおよびZを出力する。ＸＹＺ表色系における色彩値である補正後測定値X,YおよびZに代えて、補正後測定値X,YおよびZから得られる他の種類の色彩値が出力されてもよい。例えば、マンセル表色系、Ｌ*ａ*ｂ*表色系、Ｌ*Ｃ*ｈ表色系、ハンターＬａｂ表色系等における色彩値が出力されてもよい。
　出力部２１６は、操作者にデータを提示するユーザーインターフェースであってもよいし、他の機器にデータを送信する通信部であってもよい。ユーザーインターフェースは、ディスプレイ、プリンター等である。
　色彩輝度計２００が校正される場合は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、合成色（Ｗ）および黒色（Ｋ）がカラーディスプレイに表示され、表示されたＲ，Ｇ，Ｂ，ＷおよびＫが色彩輝度計２００により測定される。これにより、Ｒが被測定色である場合における補正前測定値x,yおよびzの具体値であるＲの補正前測定値xR,yRおよびzR、Ｇが被測定色である場合における補正前測定値x,yおよびzの具体値であるＧの補正前測定値xG,yGおよびzG、Ｂが被測定色である場合における補正前測定値x,yおよびzの具体値であるＢの補正前測定値xB,yBおよびzB、Ｗが被測定色である場合における補正前測定値x,yおよびzの具体値であるＷの補正前測定値xW,yWおよびzW、ならびにＫが被測定色である場合における補正前測定値x,yおよびzの具体値であるＫの補正前測定値x0,y0およびz0が得られる。
　また、入力部２１４に、Ｒの基準値XR,YRおよびZR、Ｇの基準値XG,YGおよびZG、Ｂの基準値XB,YBおよびZB、Ｗの基準値XW,YWおよびZW、ならびにＫの基準値X0,Y0およびZ0が入力される。
　入力部２１４は、操作者による操作を受け付けるユーザーインターフェースであってもよいし、他の機器からデータを受信する通信部であってもよい。ユーザーインターフェースは、キーボード、ボタン、ダイヤル、タッチパネル等である。
　演算部２１２は、Ｒの補正前測定値xR,yRおよびzRからＲの基準値XR,YRおよびZRへの変換が行われ、Ｇの補正前測定値xG,yGおよびzGからＧの基準値XG,YGおよびZGへの変換が行われ、Ｂの補正前測定値xB,yBおよびzBからＢの基準値XB,YBおよびZBへの変換が行われ、Ｗの補正前測定値xW,yWおよびzWからＷの基準値XW,YWおよびZWへの変換が行われ、Ｋの補正前測定値x0,y0およびz0からＫの基準値X0,Y0およびZ0への変換が行われるように変換を定める。すなわち、演算部２１２は、式(7),(9),(10)および(11)を満たす、ホモグラフィック変換行列Hの成分となる校正係数h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24,h31,h32,h33,h34,h41,h42およびh43を計算し、計算した校正係数h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24,h31,h32,h33,h34,h41,h42およびh43をメモリー２１８に書き込む。校正係数h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24,h31,h32,h33,h34,h41,h42およびh43が色彩輝度計２００の外部において計算されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　この校正が行われた後は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＷおよびＫの校正点の各々において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。したがって、この校正が行われた後は、３個の基本色Ｒ，ＧおよびＢの校正点ならびに合成色Ｗの校正点の両方において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。
　続いて、第２実施形態の色彩輝度計２００において補正後測定値に生じる誤差の例について説明する。
　表４は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値の例を示す。表５は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値の例を示す。表６は、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値の例を示す。Ｋの基準値、補正前測定値および補正後測定値は０になるため、Ｋの基準値、補正前測定値および補正後測定値についての説明は省略される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　第２実施形態の色彩輝度計２００においては、表６を表４と比較することにより理解されるように、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値がＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値にそれぞれ一致し、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値に誤差が生じない。このことからは、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われることを理解できる。
　続いて、３次元色空間上の基準値、補正前測定値および補正後測定値の例を参照しながら、第２実施形態の色彩輝度計２００において補正後測定値に生じる誤差の例について説明する。
　図５は、第２実施形態の色彩輝度計における３次元色空間上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値およびＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正後測定値の例を図示する図である。
　第２実施形態の色彩輝度計２００においては、図５に図示されるように、Ｗの補正後測定値２４０、Ｒの補正後測定値２４１、Ｇの補正後測定値２４２およびＢの補正後測定値２４３がＷの基準値２５０、Ｒの基準値２５１、Ｇの基準値２５２およびＢの基準値２５３にそれぞれ一致し、Ｗの補正後測定値２４０、Ｒの補正後測定値２４１、Ｇの補正後測定値２４２およびＢの補正後測定値２４３に誤差が生じない。このことからは、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われることを理解できる。
　続いて、色度図上の基準値、補正前測定値および補正後測定値の例を参照しながら第２実施形態の色彩輝度計２００において補正後測定値に生じる誤差の例について説明する。
　図６は、第２実施形態の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの基準値、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値および各色の補正後測定値の例を図示する図である。図１１は、第２実施形態の色彩輝度計における色度図上のＷ，Ｒ，ＧおよびＢの補正前測定値および各色の補正前測定値の例を図示する図でもある。
　第２実施形態の色彩輝度計２００においては、図６に図示されるＲＧＢ色空間内の各色の補正後測定値２６１を図１１に図示されるＲＧＢ色空間内の各色の補正前測定値２６０と比較することにより理解されるように、隣接する補正後測定値２６１の間の距離の比が隣接する補正前測定値２６０の間の距離の比から大きく変化する。このことからは、補正前の３次元色空間が補正後の３次元色空間に非線形に変形されることを確認できる。
　補正が行われた後は、図６に図示されるように、Ｗの補正後測定値２４０がＷの基準値２５０に一致するだけでなく、Ｒの補正後測定値２４１、Ｇの補正後測定値２４２およびＢの補正後測定値２４３がＲの基準値２５１、Ｇの基準値２５２およびＢの基準値２５３にそれぞれ一致する。このことからは、Ｗ，Ｒ，ＧおよびＢの校正点において校正が精度よく行われることを理解できる。
　３　第３実施形態
　第３実施形態は、色彩輝度計、色彩輝度計における測定値の補正および色彩輝度計の校正に関する。第３実施形態においては、色彩輝度計が４個以上の分光センサーを備える場合においてもホモグラフィック変換により補正前の色空間を補正後の色空間に非線形に変形し校正を精度よく行うことができることが示される。
　図３は、第３実施形態の色彩輝度計を図示するブロック図でもある。図７は、第３実施形態の色彩輝度計に備えられる光検出部を図示する模式図である。
　図３に図示される色彩輝度計３００において行われる測定値の補正は、第１実施形態の測定値の補正においてｎを４にしたものである。図３に図示される色彩輝度計３００の校正は、第１実施形態の校正においてｎを４にしたものである。
　色彩輝度計３００は、カラーフィルター方式の色彩輝度計であり、カラーディスプレイに表示された色の色彩値を測定するように構成され、図３に図示されるように、光検出部３１０、演算部３１２、入力部３１４、出力部３１６およびメモリー３１８を備える。光検出部３１０は、図７に図示されるように、レンズ３２０、分光センサー３２２_１、分光センサー３２２_２、分光センサー３２２_３および分光センサー３２２_４を備える。
　分光センサー３２２_１，３２２_２および３２２_３は、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有する。したがって、分光センサー３２２_１，３２２_２および３２２_３は、互いに異なる分光応答度を有する。分光センサー３２２_４も、分光センサー３２２_１，３２２_２および３２２_３が有する分光応答度と異なる分光応答度を有する。
　色彩輝度計３００がディスプレイに表示された色を測定する場合は、分光センサー３２２_１，３２２_２，３２２_３および３２２_４が、ディスプレイから到来した光をレンズ３２０を経由して受光し、受光した光に応じた信号を出力する。これにより、分光センサー３２２_１，３２２_２，３２２_３および３２２_４は、被測定色に応じた信号を出力する。
　演算部３１２は、分光センサー３２２_１，３２２_２，３２２_３および３２２_４が出力した信号の大きさをそれぞれ示す４個の補正前測定値x,y,zおよびvから４個の補正後測定値X,Y,ZおよびVへの変換を行う。変換は、補正前の４次元色空間における補正前測定値x,y,zおよびvから補正後の４次元色空間における補正後測定値X,Y,ZおよびVへの変換が行われるように補正前の４次元色空間を補正後の４次元色空間に非線形に変形する５次のホモグラフィック変換により行われる。
　演算部３１２は、５次のホモグラフィック変換に必要な変換係数をメモリー３１８から読み出す。
　出力部３１６は、得られた補正後測定値X,Y,ZおよびVを出力する。
　色彩輝度計３００が校正される場合は、カラーディスプレイに赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）、合成色（Ｗ）および黒色（Ｋ）が表示され、表示されたＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，ＷおよびＫが色彩輝度計３００により測定される。これにより、Ｒが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＲの補正前測定値xR,yR,zRおよびvR、Ｇが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＧの補正前測定値xG,yG,zGおよびvG、Ｂが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＢの補正前測定値xB,yB,zBおよびvB、Ｙが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＹの補正前測定値xY,yY,zYおよびvY、Ｗが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＷの補正前測定値xW,yW,zWおよびvW、ならびにＫが被測定色である場合における補正前測定値x,y,zおよびvの具体値であるＫの補正前測定値x0,y0,z0およびv0が得られる。
　また、入力部３１４に、Ｒの基準値XR,YR,ZRおよびVR、Ｇの基準値XG,YG,ZGおよびVG、Ｂの基準値XB,YB,ZBおよびVB、Ｙの基準値XY,YY,ZYおよびVY、Ｗの基準値XW,YW,ZWおよびVW、ならびにＫの基準値X0,Y0,Z0およびV0が入力される。
　演算部３１２は、Ｒの補正前測定値xR,yR,zRおよびvRからＲの基準値XR,YR,ZRおよびVRへの変換が行われ、Ｇの補正前測定値xG,yG,zGおよびvGからＧの基準値XG,YG,ZGおよびVGへの変換が行われ、Ｂの補正前測定値xB,yB,zBおよびvBからＢの基準値XB,YB,ZBおよびVBへの変換が行われ、Ｙの補正前測定値xY,yY,zYおよびvYからＹの基準値XY,YY,ZYおよびVYへの変換が行われ、Ｗの補正前測定値xW,yW,zWおよびvWからＷの基準値XW,YW,ZWおよびVWへの変換が行われ、Ｋの補正前測定値x0,y0,z0およびv0からＫの基準値X0,Y0,Z0およびV0への変換が行われるように変換を定める。すなわち、演算部３１２は、式(7),(12),(13)および(14)を満たす、ホモグラフィック変換行列Hの成分となる校正係数h11,h12,h13,h14,h15,h21,h22,h23,h24,h25,h31,h32,h33,h34,h35,h41,h42,h43,h44,h45,h51,h52,h53およびh54を計算し、計算した校正係数h11,h12,h13,h14,h15,h21,h22,h23,h24,h25,h31,h32,h33,h34,h35,h41,h42,h43,h44,h45,h51,h52,h53およびh54をメモリー３１８に書き込む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　この校正が行われた後は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，ＷおよびＫの校正点の各々において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。したがって、この校正が行われた後は、基本色Ｒ，Ｇ，ＢおよびＹの校正点ならびに合成色Ｗの校正点の両方において、補正後測定値が基準値に一致し、補正後測定値に誤差が生じず、校正が精度よく行われる。
　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　本発明に係るカラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法およびカラーフィルター方式の色彩輝度計は、カラーディスプレイ等の色を測定する色測定分野において利用可能性がある。
　１２２_１，１２２_２，・・・，１２２_ｎ，２２２_１，２２２_２，２２２_３，３２２_１，３２２_２，３２２_３，３２２_４　分光センサー
　２００，３００　色彩輝度計
　２１２，３１２　演算部

Claims (8)

  1. 　互いに異なる分光応答度を有し、被測定色に応じたｎ個の信号をそれぞれ出力し、ｎが３以上の整数であるｎ個の分光センサーと、
    　前記ｎ個の信号の大きさをそれぞれ示す補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換が行われるように前記補正前のｎ次元色空間を前記補正後のｎ次元色空間に非線形に変形する演算部と、
    を備えるカラーフィルター方式の色彩輝度計において、
    　互いに異なるｎ＋２個の色の各々である各色が前記被測定色である場合における前記ｎ個の補正前測定値の具体値である各色のｎ個の補正前測定値を得る工程と、
    　前記各色のｎ個の補正前測定値から各色のｎ個の基準値への変換が行われるように前記補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換を定める工程と、
    を備えるカラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法。
  2. 　前記補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換は、ｎ＋１次のホモグラフィック変換である
    請求項１に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法。
  3. 　ｎは、３であり、
    　前記ｎ個の分光センサーは、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有し、
    　前記ｎ＋２個の色は、赤色、緑色、青色、合成色および黒色である
    請求項１または２に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法。
  4. 　ｎは、４であり、
    　前記ｎ個の分光センサーは、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有する３個の分光センサーを含み、
    　前記ｎ＋２個の色は、赤色、緑色、青色、黄色、合成色および黒色である
    請求項１または２に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計を校正する方法。
  5. 　互いに異なる分光応答度を有し、被測定色に応じたｎ個の信号をそれぞれ出力し、ｎが３以上の整数であるｎ個の分光センサーと、
    　前記ｎ個の信号の大きさをそれぞれ示す補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換が行われるように前記補正前のｎ次元色空間を前記補正後のｎ次元色空間に非線形に変形し、互いに異なるｎ＋２個の色の各々である各色が前記被測定色である場合における前記ｎ個の補正前測定値の具体値である各色のｎ個の補正前測定値から各色のｎ個の基準値への変換が行われるように前記補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換が定められる演算部と、
    を備えるカラーフィルター方式の色彩輝度計。
  6. 　前記補正前のｎ次元色空間におけるｎ個の補正前測定値から補正後のｎ次元色空間におけるｎ個の補正後測定値への変換は、ｎ＋１次のホモグラフィック変換である
    請求項５に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計。
  7. 　ｎは、３であり、
    　前記ｎ個の分光センサーは、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有し、
    　前記ｎ＋２個の色は、赤色、緑色、青色、合成色および黒色である
    請求項５または６に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計。
  8. 　ｎは、４であり、
    　前記ｎ個の分光センサーは、ｘｙｚ等色関数のｘ成分、ｙ成分およびｚ成分に近似した分光応答度をそれぞれ有する３個の分光センサーを含み、
    　前記ｎ＋２個の色は、赤色、緑色、青色、黄色、合成色および黒色である
    請求項５または６に記載のカラーフィルター方式の色彩輝度計。
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