JP2003256823A

JP2003256823A - 画像処理方法および装置

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Publication number: JP2003256823A
Application number: JP2002055107A
Authority: JP
Inventors: Yukio Endo; 幸夫遠藤
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画像に対する観察環境、心理評価実験を
行った観察環境、出力画像に対する観察環境が相違する
場合であっても、高精度の色再現が可能な画像処理方法
および装置を提供する。【解決手段】本発明の画像処理方法は、ｒｇｂ値格納
部１、ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２、第１の色の
見えモデル処理部３、ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値へ
の変換部４、ファジィ画像処理部５、Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値
からＸＹＺ値への変換部６、第２の色の見えモデル処理
部７、ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部８、ｒｇｂ値か
らＣＭＹＫ値への変換部９、入力画像の観察環境パラメ
ータ格納部１０、心理評価実験の観察環境パラメータ格
納部１１、および出力画像の観察環境パラメータ格納部
１２により構成された装置によって実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーコピー等に
おける画像処理方法およびこれを行うための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーハードコピー系において
は、オリジナル色と再現色の三刺激値は一致しないが、
色の見えが一致するような色再現（対応色再現）の他
に、肌色，青空の色，草色等の記憶色を人が好ましいと
思うように再現する色再現（好ましい色再現）を考慮し
た画像処理が行われている。

【０００３】カラーコピーにおける肌色の好ましい色再
現方法として、ＳＤ（Semantic Differential）尺度の
心理評価実験結果に対し数量化理論Ｉ類を用いて分析し
た後、ファジィ理論を用いて肌色領域の抽出及び色調整
を行う方法が提案されている。この色再現方法の実行手
順を図１６を参照しながら説明する。まず、カラー原画
像をスキャナ部から取り込み、カラー画像のｒｇｂ値を
算出する。次に、そのｒｇｂ値からＣＩＥ（国際照明委
員会）で規格されたＸＹＺ値、Ｌ^*ａ^*ｂ^*値、Ｌ^*ａ^*ｂ^*
色空間の円筒座標系であるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値へと順に変
換する。Ｌ^*Ｃ_a _b ^*ｈ_ab ^*値は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間での明
度，彩度，色相角を表す値である。

【０００４】次に、ファジィ画像処理部において前記Ｌ
^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に対して好ましい色再現処理を行う。そ
して、この処理が施された後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値は、再
度Ｌ^*ａ^*ｂ^*値、ＸＹＺ値、ｒｇｂ値へと順次変換され
る。ｒｇｂ値は、ＣＭＹＫ色信号としてカラープリンタ
部へ入力され、カラープリント画像が出力される。

【０００５】この方法では、予め異なるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*
値で表される複数の肌色パッチに対する心理評価実験を
行いＳＤ尺度を求めておき、このＳＤ尺度の評価値を目
的変数、パッチの持つＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値を説明変数とし
て数量化理論Ｉ類で分析し、好ましい印象を与えるＬ^*
Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値の範囲を抽出する。さらに、この抽出結果
からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値それぞれの肌色分布領域に対する
メンバーシップ関数を設定し、各領域ごとの特徴を考慮
してファジィルールを作成しておく。ファジィ推論は、
入力を各画素のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値とし、出力をその画素
における入力Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値と色調整量ΔＬ^*ΔＣ_ab ^*
Δｈ_ab ^*との和とする。ただし、ΔＬ^*，ΔＣ_ab ^*，Δｈ
_ab ^*は、次式で表される。

【０００６】

【数１】

【０００７】μ_Li（Ｌ^*），Μ_Ci（Ｃ_ab ^*），μ_hi（ｈ_ab
^*）はそれぞれｉ番目ルールへのＬ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ_ab ^*の適
合度を、ΔＬ^* _i，ΔＣ_ab ^* _i，Δｈ_ab ^* _iはそれぞれｉ番目
ルールによるＬ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ_ab ^*出力値である。なお、
このファジィ推論により色調整をするのが図１６に示し
たファジィ画像処理部である。

【０００８】このような手順を経ることにより、肌色に
おいて原画像より好ましい印象を与える画像を得ること
ができる。また、肌色以外の記憶色にもこの方法を用い
ることにより、肌色以外の記憶色においても原画像より
好ましい印象を与える画像を得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に示
した従来技術の方法では、色の見えについて重要な要因
となる観察環境の考慮が不十分である。したがって、入
力画像の観察環境と心理評価実験を行った観察環境が異
なる場合、好ましい色再現の精度の低下が生じるおそれ
がある。

【００１０】入力画像の観察環境と心理評価実験を行っ
た観察環境が異なる場合、一般には、同一の画像でもそ
れらの観察環境間で色の見えが異なる。このため、それ
ら異なる観察環境下で色の見えを同等にする色順応変換
が必要となるが、従来方法で基準としている前記Ｌ^*ａ^*
ｂ^*色空間は正確な色順応変換を記述しておらず、特に
色相変化や高彩度領域で色の見えの記述推定精度が低下
することが知られている。したがって、従来方法では、
色の見えの記述推定精度が低い変換を実行した後にファ
ジィ画像処理を実行するため、観察環境が異なる場合、
好ましい色再現の精度は低下すると考えられる。従来方
法が好ましい色再現として前提としているのは、入力画
像に対する観察環境、心理評価実験を行った観察環境、
出力画像に対する観察環境の３つの観察環境が一致する
場合に限られている。

【００１１】本発明は、上記のような従来技術が有する
問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、入力画
像に対する観察環境、心理評価実験を行った観察環境、
出力画像に対する観察環境が相違する場合であっても、
高精度の色再現が可能な画像処理方法および装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像処理方法は、原画像から赤・緑・青の
３原色のｒｇｂ信号値を取得する工程と、前記ｒｇｂ信
号値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する工程
と、前記ＸＹＺ値をＣＩＥが均等知覚色空間として推奨
するＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の円筒座標系であるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*
値に変換する工程と、このＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に対しファ
ジィ処理を行う工程と、ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab
^*値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する工程
と、このＸＹＺ値をｒｇｂ値に変換する工程と、このｒ
ｇｂ値を用いて画像を再現する工程と、を含む画像処理
方法において、前記ｒｇｂ値から変換されたＸＹＺ値に
対し所定のパラメータを付与する第１の色の見えモデル
処理工程と、前記ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値か
ら変換されたＸＹＺ値に所定のパラメータを付与する第
２の色の見えモデル処理工程と、を設けた。

【００１３】前記第１の色の見えモデル処理工程で付与
されるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパ
ラメータおよび心理評価実験を行った観察環境を示唆す
るパラメータであり、前記第２の色の見えモデル処理工
程で付与されるパラメータは、心理評価実験を行った観
察環境を示唆するパラメータおよび出力画像の観察環境
を示唆するパラメータである。

【００１４】また、本発明の画像処理方法は、原画像か
ら赤・緑・青の３原色のｒｇｂ信号値を取得する工程
と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値
に変換する工程と、前記ＸＹＺ値に所定のパラメータを
付与してＣＩＥＣＡＭ９７_Sモデルの明度，彩度，色相
角の値を算出する色の見えモデル順変換工程と、この明
度，彩度，色相角の値に所定のパラメータを付与しファ
ジィ処理を施す工程と、ファジィ処理が施された明度，
彩度，色相角の値に所定のパラメータを付与してＣＩＥ
ＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する色の見えモデル逆変
換工程と、このＸＹＺ値をｒｇｂ値に変換する工程と、
このｒｇｂ値を用いて画像を再現する工程により行うこ
ともできる。

【００１５】前記色の見えモデル順変換工程で付与され
るパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパラメ
ータであり、前記ファジィ処理を施す工程で付与される
パラメータは、心理評価実験を行った観察環境を示唆す
るパラメータであり、前記色の見えモデル逆変換工程で
付与されるパラメータは、出力画像の観察環境を示唆す
るパラメータである。

【００１６】本発明の画像処理装置は、原画像から赤・
緑・青の３原色のｒｇｂ信号値を取得する手段と、前記
ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換す
る手段と、前記ＸＹＺ値をＣＩＥが均等知覚色空間とし
て推奨するＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の円筒座標系であるＬ^*Ｃ_ab
^*ｈ_ab ^*値に変換する手段と、このＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に対
しファジィ処理を行う手段と、ファジィ処理後のＬ^*Ｃ
_ab ^*ｈ_ab ^*値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する
手段と、このＸＹＺ値をｒｇｂ値に変換する手段と、こ
のｒｇｂ値を用いて画像を再現する手段と、を含み構成
された画像処理装置において、前記ｒｇｂ値から変換さ
れたＸＹＺ値に対し所定のパラメータを付与する第１の
色の見えモデル処理手段と、前記ファジィ処理後のＬ^*
Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値から変換されたＸＹＺ値に所定のパラメー
タを付与する第２の色の見えモデル処理手段と、を設け
た。

【００１７】前記第１の色の見えモデル処理手段で付与
されるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパ
ラメータおよび心理評価実験を行った観察環境を示唆す
るパラメータであり、前記第２の色の見えモデル処理手
段で付与されるパラメータは、心理評価実験を行った観
察環境を示唆するパラメータおよび出力画像の観察環境
を示唆するパラメータである。

【００１８】また、本発明の画像処理装置は、原画像か
ら赤・緑・青の３原色のｒｇｂ信号値を取得する手段
と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値
に変換する手段と、前記ＸＹＺ値に所定のパラメータを
付与してＣＩＥＣＡＭ９７_Sモデルの明度，彩度，色相
角の値を算出する色の見えモデル順変換手段と、この明
度，彩度，色相角の値に所定のパラメータを付与しファ
ジィ処理を施す手段と、ファジィ処理が施された明度，
彩度，色相角の値に所定のパラメータを付与してＣＩＥ
ＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する色の見えモデル逆変
換手段と、このＸＹＺ値をｒｇｂ値に変換する手段と、
このｒｇｂ値を用いて画像を再現する手段と、により構
成してもよい。

【００１９】前記色の見えモデル順変換手段で付与され
るパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパラメ
ータであり、前記ファジィ処理を施す手段で付与される
パラメータは、心理評価実験を行った観察環境を示唆す
るパラメータであり、前記色の見えモデル逆変換手段で
付与されるパラメータは、出力画像の観察環境を示唆す
るパラメータである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図示した一実施の形態に基
づき、本発明を詳細に説明する。〈実施の形態１〉図１は、本実施の形態にかかる画像処
理装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形
態の画像処理装置は、ｒｇｂ値格納部１、ｒｇｂ値から
ＸＹＺ値への変換部２、第１の色の見えモデル処理部
３、ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値への変換部４、ファ
ジィ画像処理部５、Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への
変換部６、第２の色の見えモデル処理部７、ＸＹＺ値か
らｒｇｂ値への変換部８、ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への
変換部９、入力画像の観察環境パラメータ格納部１０、
心理評価実験の観察環境パラメータ格納部１１、および
出力画像の観察環境パラメータ格納部１２を含み構成さ
れる。

【００２１】本実施の形態の画像処理装置では、入力画
像であるカラー原画像１３をカラースキャナ部１４で読
み込み、カラー原画像１３を構成している全画素情報
（ｒ（赤），ｇ（緑），ｂ（青））をｒｇｂ値としてｒ
ｇｂ値格納部１に格納する。ｒｇｂ値からＸＹＺ値への
変換部２は、ｒｇｂ値格納部１に格納されている前記ｒ
ｇｂ値をＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値（ここでは便宜
上（Ｘ_in，Ｙ_in，Ｚ_in）とする）に変換する。

【００２２】入力画像の観察環境パラメータ格納部１０
には、入力画像の観察環境での白色点（Ｘ_in ^(W)，Ｙ_in
^(W)，Ｚ_in ^(W)）とその観察環境パラメータ（順応視野の
輝度、環境効果定数等）が格納されている。また、心理
評価実験の観察環境パラメータ格納部１１には、心理評
価実験を行った観察環境での白色点（Ｘ_ex ^(W)，
Ｙ_ex ⁽ ^W)，Ｚ_ex ^(W)）とその観察環境パラメータ（順応視
野の輝度、環境効果定数等）が格納されている。

【００２３】そして、第１の色の見えモデル処理部３
は、ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２から出力された
入力画像のＸＹＺ値を、入力画像の観察環境パラメータ
格納部１０に格納されている前記入力画像の観察環境で
の白色点とその環境パラメータと、心理評価実験の観察
環境パラメータ格納部１２に格納されている前記心理評
価実験を行った観察環境での白色点とその観察環境パラ
メータを用いて、入力画像の観察環境での処理対象画素
のＸＹＺ値（Ｘ_in，Ｙ_in，Ｚ_in）と心理評価実験を行っ
た観察環境下で同じ色の見えを与える画素のＸＹＺ値
（Ｘ_ex，Ｙ_ex，Ｚ_ex）を算出する。即ち、入力画像の観
察環境（以下、第１観察環境という）下で見た画素の色
と心理評価実験を行った観察環境（以下、第２観察環境
という）下で見た画素の色とは、同じ色として知覚され
ることになる。なお、この第１の色の見えモデル処理部
３では、ＣＩＥ（国際照明委員会）によって最新の色の
見えモデルとして推奨されているＣＩＥＣＡＭ９７_Sの
規格に基づいた処理を行う。

【００２４】次に、第１観察環境下および第２観察環境
下で観察される画像の例を示す。図２（ａ）〜（ｃ）は
第１観察環境下で観察されるＢプレーン画像、Ｇプレー
ン画像及びＲプレーン画像をそれぞれ示し、同（ｄ）は
第１観察環境下で観察されるこれら画像の合成画像を示
している。図３（ｅ）〜（ｇ）は第２観察環境下で観察
されるＢプレーン画像、Ｇプレーン画像及びＲプレーン
画像をそれぞれ示し、同図（ｈ）は第２観察環境下で観
察されるこれら画像の合成画像を示している。図２
（ａ）〜（ｄ）に示した各画像と図３（ｅ）〜（ｈ）に
示した各画像は、それぞれの観察環境下で見た場合、同
じ色の見えを与える画像として知覚される。このよう
に、図２（ａ）〜（ｄ）と図３（ｅ）〜（ｈ）に示した
画像は、同一の観察環境下で観察した場合、全く異なっ
た色の見えを与えるものであるにもかかわらず、それぞ
れを前記第１観察環境下、第２観察環境下で観察した場
合には、同じ色の見えを与えることが分かる。なお、第
１観察環境では、白色点のＸＹＺ値がそれぞれ９５．０
５，１００．００，１０８．８８、順応視野の輝度値が
３１８．３１、環境効果定数が０．６９、色誘起因子が
１．０、明度コントラスト因子が１．０、順応程度の因
子が１．０、背景相対輝度が２０になっている。また、
第２観察環境では、白色点のＸＹＺ値がそれぞれ１０
９．８５，１００．００，３５．５８、順応視野の輝度
値が３１．８３、環境効果定数が０．６９、色誘起因子
が１．０、明度コントラスト因子が１．０、順応程度の
因子が１．０、背景相対輝度が２０になっている。

【００２５】ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値への変換部
４は、第１の色の見えモデル処理部３から出力されたＸ
ＹＺ値（Ｘ_ex，Ｙ_ex，Ｚ_ex）をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の円筒
座標系であるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値（Ｌ_ex，Ｃ_ex，ｈ_ex）に
変換する。

【００２６】ファジィ画像処理部５では、予め異なるＬ
^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値で表される複数の肌色パッチに対する心
理評価実験を行いＳＤ尺度を求め、このＳＤ尺度の評価
値を目的変数、パッチの持つＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値を説明変
数として数量化理論Ｉ類で分析し，好ましい印象を与え
るＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値の範囲を抽出する。そして、ファジ
ィ画像処理部５は、先に抽出された好ましい印象を与え
るＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値の範囲を基にファジィ化したデータ
を生成してこれを格納しておき、ファジィ推論によって
色調整量を出力する。

【００２７】ここで、ファジィ画像処理部５に格納する
ファジィ化データについて説明する。まず、数量化理論
Ｉ類の分析結果としての、好ましい印象を与えるＬ^*Ｃ
_ab ^*ｈ _ab ^*値の範囲から、Ｌ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ_ab ^*それぞれの
値の肌色分布領域に対するメンバーシップ関数を設定す
る。例えば、ｈ_ab ^*値に対する好ましい肌色を表すメン
バーシップ関数を図４に示すグラフのように設定する。
同様に、Ｌ^*値、Ｃ_ab ^*値に対する好ましい肌色を表すメ
ンバーシップ関数も設定する。さらに細かい色調整を可
能とするために、Ｌ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ_ab ^*値の各肌色領域を
それぞれSmall，Middle，Largeの３つのカテゴリーに分
類し、合計２７のメンバーシップ関数を設定する。例え
ば、ｈ_ab ^*値のSmall，Middle，Largeに対する条件部メ
ンバーシップ関数を図５に示すグラフのように設定す
る。同様に、Ｌ^*値、Ｃ_ab ^*値に対する条件部メンバーシ
ップ関数も設定する。

【００２８】次に、これら２７個のメンバーシップ関数
に基づき２７通りのファジィルールを各Ｌ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ
_ab ^*の値ごとに作成する。例えば、ｈ_ab ^*値に対するファ
ジィルールを図６に示す表のように作成する。同様に、
Ｌ^*値、Ｃ_ab ^*値に対するファジィルールも作成する。こ
こでは、２７通りのファジィルールのひとつであるＬ
_Small ^*，Ｃ_{ab Small} ^*，ｈ_{ab Large} ^*を１番目のルールと
して説明する。処理対象画素（Ｌ_ex，Ｃ_ex，ｈ_ex）それ
ぞれのファジィ集合Ｌ₁＝Ｌ_Small ^*，Ｃ₁＝
Ｃ_{ab S} _mall ^*，ｈ₁＝ｈ_{ab Large} ^*に属する適合度（ファ
ジィメンバーシップ値）μ_L1（Ｌ_ex），μ_C1（Ｃ_ex），
μ_h1（ｈ_ex）は、図７（ａ）〜（ｃ）に示すグラフのよ
うに求める。例えば、処理対象画素の１番目のルールへ
の適合度μ₁はμ_L1（Ｌ_e _x），μ_C1（Ｃ_ex），μ_h1（ｈ
_ex）の中で最小なので、図７（ａ）〜（ｃ）に示したグ
ラフではμ₁＝μ_L1（Ｌ_ex）となる。また、ｈ_ab ^*値に対
する１番目のルールからΔｈ_{ab 1} ^*は−７となることが
分かる（図６参照）。全く同様にＬ^*，Ｃ_ab ^*の各値に対
するΔＬ₁ ^*，ΔＣ_{ab 1} ^*も算出することができる。以上
のような手順により１番目のルールによる処理対象画素
のμ₁，ΔＬ₁ ^*，ΔＣ_{ab 1} ^*，Δｈ_{ab 1} ^*が算出でき、全
く同様にｊ（ｊ＝２，…，２７）番目のルールに対する
処理対象画素のμ_j，ΔＬ_j ^*，ΔＣ_{ab j} ^*，Δｈ_{ab j} ^*も
算出することができる。

【００２９】以上のような手順により、色調整量Δ
Ｌ^*，ΔＣ_ab ^*，Δｈ_ab ^*が算出でき、出力値（Ｌ_ex′，
Ｃ_ex′，ｈ_ex′）≡（Ｌ_ex＋ΔＬ^*，Ｃ_ex＋ΔＣ_ab ^*，ｈ
_ex＋Δｈ _ab ^*）が得られる。この処理対象画素の
（Ｌ_ex′，Ｃ_ex′，ｈ_ex′）値は、心理評価実験の観察
環境下で好ましい色再現を考慮したＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値と
なっている。即ち、ファジィ画像処理部５は、各画素の
Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値を入力として受け取り、格納されてい
る前記ファジィルールに基づきファジィ推論を実行し、
その画素における入力Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値と色調整量ΔＬ^*
ΔＣ_ab ^*Δｈ_ab ^*との和を出力する。

【００３０】Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への変換部
６は、前記処理対象画素の（Ｌ_ex′，Ｃ_ex′，ｈ_ex′）
値をＸＹＺ値（Ｘ_ex′，Ｙ_ex′，Ｚ_ex′）に変換する。
これは、ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値への変換部４が
行う変換の逆変換に相当する。第２の色の見えモデル処
理部７は、心理評価実験の観察環境パラメータ格納部１
１に格納されている各パラメータと出力画像の観察環境
パラメータ格納部１２に格納されている各パラメータ
（出力画像の観察環境での白色点（Ｘ_out ^(W)，
Ｙ _out ^(W)，Ｚ_out ^(W)）とその観察環境パラメータ（順応
視野の輝度、環境効果定数等））を用いて、心理評価実
験を行った観察環境での処理対象画素値（Ｘ_ex′，
Ｙ_ex′，Ｚ_ex′）と出力画像の観察環境下で同じ色の見
えを与える画素のＸＹＺ値（Ｘ_out，Ｙ_out，Ｚ_out）を
算出する。心理評価実験を行った観察環境での処理対象
画素値（Ｘ_ex′，Ｙ_ex′，Ｚ_ex′）の色と出力画像の観
察環境下で同じ色の見えを与える画素のＸＹＺ値（Ｘ
_out，Ｙ_out，Ｚ_out）の色は、それぞれの観察環境下で
同じ色に知覚される。この第２の色の見えモデル処理部
７においても、ＣＩＥＣＡＭ９７_Sの規格に基づいた処
理を行う。

【００３１】ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部８は、ｒ
ｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２が行う変換の逆変換を
行う。ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への変換部９は、ＸＹＺ
値からｒｇｂ値への変換部８から出力された、出力画像
の観察環境下で好ましい色再現を考慮した出力画像のｒ
ｇｂ値をＣＭＹＫ値に変換する。カラープリンタ部１５
は、出力画像の観察環境下で好ましい色再現を考慮した
出力画像の全画素のＣＭＹＫ値を受け取り、カラープリ
ント画像１６を出力する。以上はひとつの画素に着目し
た画像処理を説明したが、本実施の形態の画像処理装置
では、その他の画素についても全く同様の処理を行う。

【００３２】次に、本実施の形態の画像処理装置の特徴
である、第１の色の見えモデル処理部３および第２の色
の見えモデル処理部７の構成を詳細に説明する。まず、
第１の色の見えモデル処理部３の概略構成を説明する。
図８は、第１の色の見えモデル処理部３の概略構成を示
すブロック図である。第１の色の見えモデル処理部３
は、色の見えモデル順変換部３１、明度Ｊ，彩度Ｃ，色
相角ｈの値を格納するＪＣｈ値格納部３２、および色の
見えモデル逆変換部３３により構成される。

【００３３】色の見えモデル順変換部３１は、第１観察
環境パラメータ３４を用いて、ｒｇｂ値からＸＹＺ値へ
の変換部２からのＸＹＺ出力値（以下、第１観察環境で
のＸＹＺ値３０という）からこの画素におけるＣＩＥＣ
ＡＭ９７_Sの規格下での明度Ｊ，彩度Ｃ，色相角ｈを算
出する。ＪＣｈ値格納部３２は、前記明度Ｊ，彩度Ｃ，
色相角ｈを一時的に格納する。色の見えモデル逆変換部
３３は、第２観察環境パラメータ３５を用いて、ＪＣｈ
値格納部３２に格納されている明度Ｊ，彩度Ｃ，色相角
ｈを第２観察環境でのＸＹＺ値３６に変換する。ここで
求められた第２観察環境でのＸＹＺ値３６は、第１観察
環境でのＸＹＺ値３０とそれぞれの観察環境下において
同じ色の見えを与えるものである。なお、第１観察環境
パラメータ３４には、図１に示した入力画像の観察環境
パラメータ格納部１０に格納されている各パラメータを
用いる。また、第２観察環境パラメータ３５には、心理
評価実験の観察環境パラメータ格納部１１に格納されて
いる各パラメータを用いる。

【００３４】次に、色の見えモデル順変換部３１の詳細
な構成を図９に基づき説明する。色の見えモデル順変換
部３１は、Bradford錐体応答への変換部３１１、修正vo
n Kries変換部３１２、Bradford錐体応答からHunt-Poin
ter-Estevez錐体応答への変換部３１３、第１の順応後
錐体応答への変換部３１４、および明度Ｊ，彩度Ｃ，色
相角ｈの値を算出するＪＣｈ値算出部３１５により構成
される。

【００３５】Bradford錐体応答への変換部３１１は、第
１観察環境でのＸＹＺ値（X₁，Y₁，Z₁）をBradford錐体
応答（R₁，G₁，B₁）に変換する。修正von Kries変換部
３１２は、第１観察環境パラメータ３４αを用いて、前
記Bradford錐体応答（R₁，G₁，B₁）を修正von Kries値
（R_1c，G_1c，B_1c）に変換する。なお、第１観察環境パ
ラメータ３４αには、図１に示した入力画像の観察環境
パラメータ格納部１０に格納されている、入力画像の観
察環境下での画像に対する順応視野の輝度値Ｌ_A（cd/
m²）と順応程度の因子Ｆを用いる。

【００３６】Bradford錐体応答からHunt-Pointer-Estev
ez錐体応答への変換部３１３は、前記修正von Kries値
（R_1c，G_1c，B_1c）をHunt-Pointer-Estevez錐体応答（R
₁′，G₁′，B₁′）に変換する。第１の順応後錐体応答
への変換部３１４は、第１観察環境パラメータ３４αを
用いて、前記Hunt-Pointer-Estevez錐体応答（R₁′，
G₁′，B₁′）を第１観察環境下での順応後錐体応答（R
_1a′，G_1a′，B_1a′）に変換する。

【００３７】ＪＣｈ値算出部３１５は、第１観察環境パ
ラメータ３４βを用いて、前記第１観察環境下での順応
後錐体応答（R_1a′，G_1a′，B_1a′）からＣＩＥＣＡＭ
９７_Sの規格下での明度Ｊ，彩度Ｃ，色相角ｈを表すＪ
Ｃｈ値（Ｊ，Ｃ，ｈ）を算出する。なお、第１観察環境
パラメータ３４βには、図１に示した入力画像の観察環
境パラメータ格納部１０に格納されている、入力画像の
観察環境下における背景相対輝度Ｙ_b、環境効果定数
ｃ、色誘起因子Ｎ_c、明度コントラスト因子Ｆ_LLと、こ
れらに従属するパラメータである背景誘起因子ｎ、背景
や色の明度誘起因子Ｎ _bb，Ｎ_cb、指数関数的非線型因子
ｚを用いる。ＪＣｈ値算出部３１５で算出された前記Ｊ
Ｃｈ値（Ｊ，Ｃ，ｈ）は、図８に示したＪＣｈ値格納部
３２に格納される。

【００３８】続いて、色の見えモデル逆変換部３３の詳
細な構成を図１０に基づき説明する。色の見えモデル逆
変換部３３は、第２の順応後錐体応答への変換部３３
１、Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への変換部３３２、
定数倍Bradford錐体応答への変換部３３３、および修正
von Kries逆変換部３３４により構成される。

【００３９】第２の順応後錐体応答への変換部３３１
は、第２観察環境パラメータ３５βを用いて、図８に示
したＪＣｈ値格納部３２に格納されているＪＣｈ値
（Ｊ，Ｃ，ｈ）を第２観察環境下での順応後錐体応答
（R_2a′，G_2a′，B_2a′）に変換する。第２観察環境パ
ラメータ３５βには、図１に示した心理評価実験の観察
環境パラメータ格納部１１に格納されている、心理評価
実験の観察環境における背景相対輝度Ｙ_b、環境効果定
数ｃ、色誘起因子Ｎ_c、明度コントラスト因子Ｆ_LLと、
これらに従属するパラメータである背景誘起因子ｎ、背
景や色の明度誘起因子Ｎ_bb，Ｎ_cb、指数関数的非線型因
子ｚを用いる。

【００４０】Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への変換部
３３２は、第２観察環境パラメータ３５αを用いて、前
記順応後錐体応答（R_2a′，G_2a′，B_2a′）をHunt-Poin
ter-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，B₂′）に変換す
る。第２観察環境パラメータ３５αには、図１の心理評
価実験の観察環境パラメータ格納部１１に格納されてい
る、心理評価実験の観察環境下での画像に対する順応視
野の輝度値Ｌ_A（cd/m²）と順応程度の因子Ｆを用いる。
定数倍Bradford錐体応答への変換部３３３は、前記Hunt
-Pointer-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，B₂′）を定数
倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY₂）に変換す
る。ただし、Y₂は色の見えモデル逆変換部３３で最終的
に算出するＣＩＥで規定されているＹ値であり、各入力
画素に対して定数である。修正von Kries逆変換部３３
４は、第２観察環境パラメータ３５αを用いて、前記定
数倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY₂）を、第
１観察環境下での画素値（X₁，Y₁，Z₁）の色と第２観察
環境下で同じ色に見える画素値（X₂，Y₂，Z₂）に変換す
る。

【００４１】一方、第２の色の見えモデル処理部７の構
成は、図８に示した第１の色の見えモデル処理部３の構
成と同様である。ただ、色の見えモデル順変換部３１に
入力させる第１観察環境パラメータ３４には図１に示し
た心理評価実験の観察環境パラメータ格納部１１に格納
されている各パラメータを用いる。また、第２観察環境
パラメータ３５には、図１に示した出力画像の観察環境
パラメータ格納部１２に格納されている各パラメータを
用いる。

【００４２】以下、本実施の形態の装置を用いた画像処
理方法を詳細に説明する。図１に示した装置において、
入力画像であるカラー原画像１３は、カラースキャナ部
１４によって読み込まれ、カラー原画像１３を構成する
全画素情報がｒｇｂ値としてｒｇｂ値格納部１に格納さ
れる。ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２は、ｒｇｂ値
格納部１からひとつの画素のｒｇｂ値を受け取ると、次
式のように、入力された画素のｒｇｂ色情報（r₁，g₁，
b₁）に行列Ｍを作用し、それを第１観察環境におけるＣ
ＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値（X₁，Y₁，Z₁）に変換す
る。ただし、この行列Ｍは、NTSC方式のｒｇｂ値からＸ
ＹＺ値への変換を表す行列である。

【００４３】

【数２】

【００４４】第１の色の見えモデル処理部３では、ま
ず、色の見えモデル順変換部３１を構成するBradford錐
体応答への変換部３１１において、次式のように、前記
ＸＹＺ値（X₁，Y₁，Z₁）に対して行列Ｍ_Bを作用し、そ
れをBradford錐体応答（R₁，G₁，B₁）に変換する。ただ
し、行列Ｍ_BはＸＹＺ値からBradford錐体応答への変換
行列である。同様に、光源の白色点に対する錐体応答
（R_1W，G_1W，B_1W）も算出する。

【００４５】

【数３】

【００４６】次に、修正von Kries変換部３１２は、第
１観察環境パラメータ３４αを用いて、前記Bradford錐
体応答（R₁，G₁，B₁）を修正von Kries値（R_1c，G_1c，B
_1c）に変換する。なお、第１観察環境パラメータ３４α
は、第１観察環境下での画像に対する順応視野の輝度値
Ｌ_1A（cd/m²）および順応程度の因子Ｆ₁である。

【００４７】

【数４】

【００４８】Bradford錐体応答からHunt-Pointer-Estev
ez錐体応答への変換部３１３は、次式のように、前記行
列Ｍ_Bの逆行列である行列Ｍ_B ^-1と行列Ｍ_Hを前記修正von
Kries値（R_1c，G_1c，B_1c）に逐次作用して、それをHun
t-Pointer-Estevez錐体応答（R₁′，G₁′，B₁′）に変
換する。

【００４９】

【数５】

【００５０】第１の順応後錐体応答への変換部３１４
は、第１観察環境パラメータ３４αである第１観察環境
下の画像に対する順応視野の輝度値Ｌ_1Aから得られるパ
ラメータＦ_1Lを用いて、前記Hunt-Pointer-Estevez錐体
応答（R₁′，G₁′，B₁′）を第１観察環境下での順応後
錐体応答（R_1a′，G_1a′，B_1a′）に変換する。

【００５１】

【数６】

【００５２】ＪＣｈ値算出部３１５は、以下の手順によ
り、第１観察環境パラメータ３４βを用いて、第１観察
環境下での順応後錐体応答（R_1a′，G_1a′，B_1a′）か
らＣＩＥＣＡＭ９７_Sの規格下での明度Ｊ，彩度Ｃ，色
相角ｈを算出する。なお、第１観察環境パラメータ３４
βは、第１観察環境の背景相対輝度Ｙ_1b、環境効果定数
ｃ₁、色誘起因子Ｎ_1c、明度コントラスト因子Ｆ_1LLと、
これらに従属するパラメータである背景誘起因子ｎ₁、
背景や色の明度誘起因子Ｎ_1bb，Ｎ_1c _b、指数関数的非線
型因子ｚ₁が格納されており、これらの関係は次の通り
である。ただし、Ｙ_1Wは第１観察環境での光源の白色点
に対するＣＩＥで規定されたＹ値である。

【００５３】

【数７】

【００５４】まず、色相角ｈは、式（２０）となる。ａ
₁，ｂ₁はそれぞれ赤−緑色応答、黄−青色応答である。
ａ₁，ｂ₁は、前記第１観察環境下での順応後錐体応答
（R_1a′，G_1a′，B_1a′）を用いて、式（２１）、（２
２）と表せる。

【００５５】

【数８】

【００５６】また、明度Ｊは、式（２３）となる。ただ
し、Ａ₁は無彩色応答であり、Ａ_1Wは第１観察環境での
光源の白色点に対する無彩色応答である。また、彩度Ｃ
は、式（２４）となる。となる。ただし、ｓ₁は飽和度
であり、ｅは色相角ｈの値により決定される離心率因子
である。

【００５７】

【数９】

【００５８】このようにして算出されたＪＣｈ値は、図
８に示したＪＣｈ値格納部３２に格納される。次に、図
８に示した色の見えモデル逆変換部３３では、まず、Ｊ
Ｃｈ値格納部３２からひとつの画素のＪＣｈ値（Ｊ，
Ｃ，ｈ）を受け取ると、図１０に示す第２の順応後錐体
応答への変換部３３１が、以下の手順により、第２観察
環境パラメータ３５βを用いて、前記ＪＣｈ値（Ｊ，
Ｃ，ｈ）を第２観察環境下での順応後錐体応答
（R_2a′，G_2a′，B_2a′）に変換する。なお、第２観察
環境パラメータ３５βは、第２観察環境の背景相対輝度
Ｙ_2b、環境効果定数ｃ₂、色誘起因子Ｎ_2c、明度コント
ラスト因子Ｆ_2LLと、これらに従属する背景誘起因子
ｎ₂、背景や色の明度誘起因子Ｎ_2bb，Ｎ_2cb、指数関数
的非線型因子ｚ₂が格納されており、これらの関係は次
式の通りである。ただし、Ｙ₂ _Wは第２観察環境での光源
の白色点に対するＣＩＥで規定されたＹ値である。

【００５９】

【数１０】

【００６０】まず、式（２８）、（２９）から明度Ｊと
彩度Ｃから第２観察環境での無彩色応答Ａ₂、飽和度ｓ₂
を算出する。ただし、Ａ_2Wは第２観察環境での光源の白
色点に対する無彩色応答である。次に、式（３０）、
（３１）から飽和度ｓ₂と色相角ｈから、赤−緑色応答
ａ₂、黄−青色応答ｂ₂を算出する。

【００６１】

【数１１】

【００６２】そして、第２の順応後錐体応答への変換部
３３１は、それら無彩色応答Ａ₂、赤−緑色応答ａ₂、黄
−青色応答ｂ₂を用いて、第２観察環境下での順応後錐
体応答（R_2a′，G_2a′，B_2a′）を算出する。

【００６３】

【数１２】

【００６４】次に、Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への
変換部３３２は、第２観察環境パラメータ３５α（第２
観察環境下での画像に対する順応視野の輝度値Ｌ_2A（cd
/m²）と順応程度の因子Ｆ₂）を用いて、前記第２観察環
境下での順応後錐体応答（R _2a′，G_2a′，B_2a′）をHun
t-Pointer-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，B₂′）に変
換する。

【００６５】

【数１３】

【００６６】定数倍Bradford錐体応答への変換部３３３
は、前記Hunt-Pointer-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，
B₂′）を定数倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY
₂）に変換する。

【００６７】

【数１４】

【００６８】ただし、Y₂は色の見えモデル逆変換部３３
で最終的に算出されるＣＩＥで規定されているＹ値であ
り、各入力画素に対して定数である。この式は、図９に
示したBradford錐体応答からHunt-Pointer-Estevez錐体
応答への変換部３１３が行う変換の逆変換になってい
る。

【００６９】修正von Kries逆変換部３３４は、以下の
手順により、第２観察環境パラメータ３５αを用いて、
前記定数倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY₂）
を、第１観察環境下での画素値（X₁，Y₁，Z₁）の色と第
２観察環境下で同じ色に見える画素値（X₂，Y₂，Z₂）に
変換する。まず、式（４０）からＹ_2Cを算出する。

【００７０】

【数１５】

【００７１】このＹ_2Cは、前記定数倍Bradford錐体応答
（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY₂）を用いると、式（４２）〜
（４４）と表せる。ただし、（R2W，G2W，B2W）は第２
観察環境下での光源の白色点に対する錐体応答であり、
式（４５）、（４６）である。

【００７２】

【数１６】

【００７３】また、式（４７）であるので、第１観察環
境下での画素の色と第２観察環境下で同じ色に見える画
素値（X₂，Y₂，Z₂）は、式（４８）により算出され、第
２観察環境でのＸＹＺ値３６として出力される。このＸ
ＹＺ値３６は、入力画像の観察環境下での画素の色と心
理評価実験の観察環境下で同じ色に見える画素値であ
る。

【００７４】

【数１７】

【００７５】次に、図１に示したＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*
ｈ_ab ^*値への変換部４は、第１の色の見えモデル処理部
３から出力されたＸＹＺ値を式（４９）〜（５１）に変
換し、さらにそれからＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の円筒座標系で
あるＣ_ab ^*，ｈ_ab ^*値を算出する。ただし、（X_W，Y_W，
Z_W）は、心理評価実験の観察環境における光源の白色点
に対するＸＹＺ値である。

【００７６】

【数１８】

【００７７】ファジィ画像処理部５は、前述したよう
に、好ましい印象を与えるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ _ab ^*値の範囲をフ
ァジィ化したデータで格納しておき、ファジィ推論によ
って色調整量を出力する。ファジィ推論は、各画素のＬ
^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値を入力として受け取り、前述した手順に
より作成し格納してあるファジィルールに基づき、その
画素における入力Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値と色調整量ΔＬ^*ΔＣ
_ab ^*Δｈ_ab ^*との和を出力する。色調整量ΔＬ^*，Δ
Ｃ_ab ^*，Δｈ_ab ^*は、式（１）〜（４）により算出する。
ただし、μ_Li（Ｌ^*），μ_Ci（Ｃ_ab ^*），μ_hi（ｈ_ab ^*）
はそれぞれｉ（ｉは自然数）番目ルールへのＬ^*，
Ｃ_ab ^*，ｈ_ab ^*の適合度であり、ΔＬ_i ^*，ΔＣ_{ab i} ^*，Δ
ｈ_{ab i} ^*はそれぞれｉ番目ルールによるＬ^*，Ｃ_ab ^*，ｈ
_ab ^*出力値である。

【００７８】

【数１９】

【００７９】Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への変換部
６は、ファジィ画像処理部５からの出力である色調整を
受けたＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値を心理評価実験の観察環境下で
好ましい色再現を考慮した画像のＸＹＺに変換する。こ
れは、ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値への変換部４が行
う変換の逆変換に相当する。

【００８０】

【数２０】

【００８１】第２の色の見えモデル処理部７は、心理評
価実験の観察環境パラメータ格納部１１に格納されてい
る各パラメータと出力画像の観察環境パラメータ格納部
１２に格納されている各パラメータを用いて、Ｌ^*Ｃ_ab ^*
ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への変換部６からの出力である、
心理評価実験の観察環境下で好ましい色再現を考慮した
画像のＸＹＺ値を入力値として受け取り、心理評価実験
の観察環境下で好ましい色再現を考慮した画像と出力画
像の観察環境下で同じ色の見えを与える画像のＸＹＺ値
を出力する。第２の色の見えモデル処理部７は、図８に
示した第１の色の見えモデル処理部３において、第１観
察環境パラメータ、第２観察環境パラメータにはそれぞ
れ心理評価実験の観察環境パラメータ、出力画像の観察
環境パラメータが該当し、図８に示した第１観察環境で
のＸＹＺ値３０にはＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への
変換部６からのＸＹＺ出力値が該当する。このことに注
意すれば、第２の色の見えモデル処理部７の動作は、第
１の色の見えモデル処理部３の動作と全く同様であるの
で、説明は省略する。

【００８２】ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部８は、ｒ
ｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２が行う変換の逆変換を
行う。ここでは、出力画像の観察環境下で好ましい色再
現を考慮した画像のＸＹＺ値をｒｇｂ値に変換する。

【００８３】

【数２１】

【００８４】ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への変換部９は、
ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部８から出力された、出
力画像の観察環境下で好ましい色再現を考慮した出力画
像のｒｇｂ値をＣＭＹＫ値に変換する。そして、カラー
プリンタ部１５は、出力画像の観察環境下で好ましい色
再現を考慮した出力画像の全画素のＣＭＹＫ値を受け取
り、カラープリント画像１６を出力する。

【００８５】本実施の形態の画像処理装置では、以上の
ような手順を経ることにより、入力画像に対する観察環
境と心理評価実験を行った観察環境が異なる場合であっ
ても、良好な画像の色再現が可能である。さらに、最新
の色の見えモデルを考慮しているため、好ましい色再現
にとどまらず、対応色再現も同時に考慮した画像処理が
可能である。即ち、観察環境を十分考慮することで従来
技術の好ましい色再現の精度をより向上させ、なおか
つ、好ましい色再現と対応色再現を同時に考慮した色再
現が可能になる。

【００８６】〈実施の形態２〉図１１は、本実施の形態
にかかる画像処理装置の概略構成を示すブロック図であ
る。本実施の形態の画像処理装置は、ｒｇｂ値格納部
１、ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２、色の見えモデ
ル順変換部４１、第１のＪＣｈ値格納部４２、ファジィ
画像処理部４３、第２のＪＣｈ値格納部４４、色の見え
モデル逆変換部４５、ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部
８、ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への変換部９、入力画像の
観察環境パラメータ格納部１０、心理評価実験の観察環
境パラメータ格納部１１、および出力画像の観察環境パ
ラメータ格納部１２を含み構成される。ｒｇｂ値格納部
１、ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２、ＸＹＺ値から
ｒｇｂ値への変換部８、ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への変
換部９、入力画像の観察環境パラメータ格納部１０、心
理評価実験の観察環境パラメータ格納部１１、および出
力画像の観察環境パラメータ格納部１２は、実施の形態
１に示した装置と同様のものを用いている。以下、実施
の形態１の装置と同様の構成部位についての説明は省略
する。

【００８７】まず、色の見えモデル順変換部４１の詳細
な構成を図１２に基づき説明する。色の見えモデル順変
換部４１は、Bradford錐体応答への変換部４１１、修正
vonKries変換部４１２、Bradford錐体応答からHunt-Poi
nter-Estevez錐体応答への変換部４１３、第１の順応後
錐体応答への変換部４１４、および明度Ｊ，彩度Ｃ，色
相角ｈの値を算出するＪＣｈ値算出部４１５により構成
される。

【００８８】Bradford錐体応答への変換部４１１は、ｒ
ｇｂ値からＸＹＺ値への変換部２から出力されたＸＹＺ
値（X₁，Y₁，Z₁）をBradford錐体応答（R₁，G₁，B₁）に
変換する。修正von Kries変換部４１２は、入力画像の
観察環境パラメータ４１６αを用いて、前記Bradford錐
体応答（R₁，G₁，B₁）を修正von Kries値（R_1c，G_1c，B
_1c）に変換する。なお、入力画像の観察環境パラメータ
４１６αは、図１１に示した入力画像の観察環境パラメ
ータ格納部１０に格納されている、入力画像の観察環境
下での画像に対する順応視野の輝度値Ｌ_A（cd/m²）と順
応程度の因子Ｆを用いる。

【００８９】Bradford錐体応答からHunt-Pointer-Estev
ez錐体応答への変換部４１３は、前記修正von Kries値
（R_1c，G_1c，B_1c）をHunt-Pointer-Estevez錐体応答（R
₁′，G₁′，B₁′）に変換する。第１の順応後錐体応答
への変換部４１４は、入力画像の観察環境パラメータ４
１６αを用いて、前記Hunt-Pointer-Estevez錐体応答
（R₁′，G₁′，B₁′）を入力画像の観察環境下での順応
後錐体応答（R_1a′，G_1a′，B_1a′）に変換する。

【００９０】ＪＣｈ値算出部４１５は、入力画像の観察
環境パラメータ４１６βを用いて、前記入力画像の観察
環境下での順応後錐体応答（R_1a′，G_1a′，B_1a′）か
らＣＩＥＣＡＭ９７_Sの規格下での明度Ｊ，彩度Ｃ，色
相角ｈを表すＪＣｈ値（Ｊ，Ｃ，ｈ）を算出する。な
お、入力画像の観察環境パラメータ４１６βには、図１
１に示した入力画像の観察環境パラメータ格納部１０に
格納されている、入力画像の観察環境下における背景相
対輝度Ｙ_b、環境効果定数ｃ、色誘起因子Ｎ_c、明度コン
トラスト因子Ｆ_LLと、これらに従属するパラメータであ
る背景誘起因子ｎ、背景や色の明度誘起因子Ｎ_bb，
Ｎ_cb、指数関数的非線型因子ｚを用いる。ＪＣｈ値算出
部４１５で算出された前記ＪＣｈ値（Ｊ，Ｃ，ｈ）は、
図１１に示した第１のＪＣｈ値格納部４２に格納され
る。

【００９１】次に、ファジィ画像処理部４３では、予め
異なるＪＣｈ値で表される複数の肌色パッチに対する心
理評価実験を行いＳＤ尺度を求め、このＳＤ尺度の評価
値を目的変数、パッチの持つＪＣｈ値を説明変数として
数量化理論Ｉ類で分析し、好ましい印象を与えるＪＣｈ
値の範囲を抽出する。ここでは、従来技術や実施の形態
１とは異なり、Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値よりも観察環境を十分
考慮したＣＩＥＣＡＭ９７_Sの規格下でのＪＣｈ値に関
して心理評価実験結果を分析し、好ましい印象を与える
ＪＣｈ値の範囲を抽出する。心理評価実験で用いる肌色
パッチのＪＣｈ値算出には、心理評価実験の観察環境パ
ラメータが必要である。

【００９２】このパラメータは、心理評価実験の観察環
境下での画像に対する順応視野の輝度値Ｌ_A（cd/m²）、
順応程度の因子Ｆ、背景相対輝度Ｙ_b、環境効果定数
ｃ、色誘起因子Ｎ_c、明度コントラスト因子Ｆ_LLと、こ
れらに従属するパラメータである背景誘起因子ｎ、背景
や色の明度誘起因子Ｎ_bb，Ｎ_cb、指数関数的非線型因子
であり、図１１に示した心理評価実験の観察環境パラメ
ータ格納部１１に格納されている。そして、ファジィ画
像処理部４３は、先に抽出された好ましい印象を与える
ＪＣｈ値の範囲を基にファジィ化したデータを生成して
これを格納しておき、ファジィ推論によって色調整量を
出力する。

【００９３】ここで、ファジィ画像処理部４３に格納す
るファジィ化データについて説明する。まず、数量化理
論Ｉ類の分析結果としての、好ましい印象を与えるＪＣ
ｈ値の範囲から、Ｊ，Ｃ，ｈそれぞれの値の肌色分布領
域に対するメンバーシップ関数を設定する。例えば、ｈ
値に対する好ましい肌色を表すメンバーシップ関数を図
１３に示すグラフのように設定する。同様に、Ｊ値、Ｃ
値に対する好ましい肌色を表すメンバーシップ関数も設
定する。さらに細かい色調整を可能とするために、ＪＣ
ｈ値の各肌色領域をそれぞれSmall，Middle，Largeの３
つのカテゴリーに分類し、メンバーシップ関数を設定す
る。例えば、ｈ値のSmall，Middle，Largeに対する条件
部メンバーシップ関数を図１４に示すグラフのように設
定する。同様に、Ｊ値、Ｃ値に対する条件部メンバーシ
ップ関数も設定する。また、各肌色領域ごとの特徴を考
慮してファジィルールを作成する。図１５は、図６に示
した実施の形態１におけるｈ_ab ^*値に対するファジィル
ールと同様に作成したｈ値に対するファジィルールを示
す表である。Ｊ値、Ｃ値に対するファジィルールも同様
に作成する。

【００９４】ファジィ画像処理部４３では、各画素のＪ
Ｃｈ値を入力し、予め格納されている前述のファジィル
ールに基づきファジィ推論を実行し、その画素における
前記ＪＣｈ値と色調整量ΔＪΔＣΔｈとの和を出力す
る。この出力値は、第２のＪＣｈ値格納部４４に格納さ
れる。

【００９５】続いて、色の見えモデル逆変換部４５の詳
細な構成を図１６に基づき説明する。色の見えモデル逆
変換部４５は、第２の順応後錐体応答への変換部４５
１、Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への変換部４５２、
定数倍Bradford錐体応答への変換部４５３、および修正
von Kries逆変換部４５４により構成される。

【００９６】第２の順応後錐体応答への変換部４５１
は、出力画像の観察環境パラメータ４５５βを用いて、
図１１に示した第２のＪＣｈ値格納部４４から出力され
たＪＣｈ値（Ｊ，Ｃ，ｈ）を出力画像の観察環境下での
順応後錐体応答（R_2a′，G_2a′，B_2a′）に変換する。
出力画像の観察環境パラメータ４５５βには、図１１に
示した出力画像の観察環境パラメータ格納部１２に格納
されている、出力画像の観察環境における背景相対輝度
Ｙ_b、環境効果定数ｃ、色誘起因子Ｎ_c、明度コントラス
ト因子Ｆ_LLと、これらに従属するパラメータである背景
誘起因子ｎ、背景や色の明度誘起因子Ｎ_bb，Ｎ_cb、指数
関数的非線型因子ｚを用いる。

【００９７】Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への変換部
４５２は、出力画像の観察環境パラメータ４５５αを用
いて、前記順応後錐体応答（R_2a′，G_2a′，B_2a′）をH
unt-Pointer-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，B₂′）に
変換する。出力画像の観察環境パラメータ４５５αに
は、図１１に示した出力画像の観察環境パラメータ格納
部１２に格納されている、出力画像の観察環境下での画
像に対する順応視野の輝度値Ｌ_A（cd/m²）と順応程度の
因子Ｆを用いる。

【００９８】定数倍Bradford錐体応答への変換部４５３
は、前記Hunt-Pointer-Estevez錐体応答（R₂′，G₂′，
B₂′）を定数倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G_2cY₂，B_2cY
₂）に変換する。ただし、Y₂は色の見えモデル逆変換部
４５で最終的に算出するＣＩＥで規定されているＹ値で
あり、各入力画素に対して定数である。修正von Kries
逆変換部４５４は、出力画像の観察環境パラメータ４５
５αを用いて、前記定数倍Bradford錐体応答（R_2cY₂，G
_2cY₂，B_2cY₂）を、入力画像の観察環境下での画素値（X
₁，Y₁，Z₁）の色と出力画像の観察環境下で同じ色に見
える画素値（X₂，Y₂，Z₂）に変換する。

【００９９】以下、本実施の形態の装置を用いた画像処
理方法を説明する。図１１に示した装置において、入力
画像であるカラー原画像１３をカラースキャナ部１４に
よって読み込む工程からｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換
部２により入力画像の観察環境におけるＣＩＥＸＹＺ表
色系のＸＹＺ値（X₁，Y₁，Z₁）に変換する工程にかけて
は、実施の形態１の場合と同様である。

【０１００】色の見えモデル順変換部４１は、入力画像
の観察環境パラメータを用いて、ｒｇｂ値からＸＹＺ値
への変換部２から出力された入力画像の観察環境におけ
るＸＹＺ値を、明度Ｊ，彩度Ｃ，色相角ｈを表すＪＣｈ
値に変換する（図１２参照）。色の見えモデル順変換部
４１の動作は、図９に示した実施の形態１の装置の色の
見えモデル順変換部３１の動作とほぼ同じである。相違
点は、図９の第１観察環境パラメータ３４α，３４βに
代えて入力画像の観察環境パラメータ４１６α，４１６
βを用いている点である。この色の見えモデル順変換部
４１から出力されたＪＣｈ値は、第１のＪＣｈ値格納部
４２に格納される。

【０１０１】ファジィ画像処理部４３は、前述のよう
に、好ましい印象を与えるＪＣｈ値の範囲をファジィ化
したデータで格納しておき、ファジィ推論によって色調
整量を出力する。ｈ値に対する条件部メンバーシップ関
数、ｈ値のSmall，Middle，Largeに対する条件部メンバ
ーシップ関数、ｈ値に対するファジィルールは、図１
３、１４、１５にそれぞれ示したとおりである。また、
Ｊ値、Ｃ値に対するデータも同様に設定し、格納してお
く。ファジィ画像処理部４３におけるファジィ推論は、
第１のＪＣｈ値格納部４２から出力されたＪＣｈ値を、
格納されている前記ファジィルールに基づき、その画素
における前記ＪＣｈ値と色調整量ΔＪΔＣΔｈとの和を
算出することにより行われる。ファジィ画像処理部４３
からの出力値は第２のＪＣｈ値格納部４４に格納され
る。

【０１０２】ここで色調整量ΔＪ，ΔＣ，Δｈは、式
（５８）〜（６１）により算出する。ただし、μ
_Ji（Ｊ），μ_Ci（Ｃ），μ_hi（ｈ）はそれぞれｉ（ｉは
自然数）番目ルールへのＪＣｈの適合度であり、Δ
Ｊ_i，ΔＣ_i，Δｈ_iはそれぞれｉ番目ルールによるＪＣ
ｈ出力値である。

【０１０３】

【数２２】

【０１０４】色の見えモデル逆変換部４５は、出力画像
の観察環境パラメータを用いて、第２のＪＣｈ値格納部
４４から出力された好ましい色再現を考慮した画像のＪ
Ｃｈ値を、好ましい色再現を考慮した画像と出力画像の
観察環境下で同じ色の見えを与えるＸＹＺ値に変換する
（図１６参照）。色の見えモデル逆変換部４５の動作
は、図１０に示した実施の形態１の装置における色の見
えモデル逆変換部３３の動作とほぼ同じである。相違点
は、図１０の第２観察環境パラメータ３５α，３５βに
代えて出力画像の観察環境パラメータ４５５α，４５５
βを用いている点である。この後の工程は実施の形態１
と同様であるので、説明は省略する。

【０１０５】以上のように、本実施の形態の装置では、
心理評価実験をＣＩＥＣＡＭ９７_Sの明度Ｊ，彩度Ｃ，
色相角ｈで表した肌色パッチに対して行うことにより、
ファジィ画像処理をＪＣｈ値に対して実行する。したが
って、実施の形態１の装置に比べさらなる装置の簡略化
が図られている。加えて、処理時間の短縮も図られてい
る。

【０１０６】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明はこの実施の形態に示し
た事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基づいて
その変更、改良等が可能であることは云うまでもない。
例えば、本発明はカラーコピーを想定したものである
が、画像処理を行う装置であればコピーに限らず適用可
能である。また、本発明では、現時点でＣＩＥによって
最新の色の見えモデルとして推奨されているＣＩＥＣＡ
Ｍ９７_Sを用いて説明したが、ファジィ画像処理部での
処理は相対的属性である明度、彩度、色相角に対して実
行されるので、より少ない観察環境パラメータでＣＩＥ
ＣＡＭ９７_Sとほぼ同じ結果を出力するZLAB色の色の見
えモデルを用いることも可能である。今後ＣＩＥＣＡＭ
９７_Sよりも高精度な色の見えモデルが提案された場
合、そのモデルを本発明の色の見えモデル処理部に適応
することも可能である。

【０１０７】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、入力画
像に対する観察環境、心理評価実験を行った観察環境、
出力画像に対する観察環境が相違する場合であっても、
高精度の色再現が可能な画像処理方法および装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる画像処理装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は第１観察環境下で観察される
各画像を示す図である。

【図３】（ｅ）〜（ｈ）は第２観察環境下で観察される
各画像を示す図である。

【図４】ｈ_ab ^*値に対する好ましい肌色を表すメンバー
シップ関数を示すグラフである。

【図５】ｈ_ab ^*値のSmall，Middle，Largeに対する条件
部メンバーシップ関数を示すグラフである。

【図６】ｈ_ab ^*値に対するファジィルールの表を示す図
である。

【図７】（ａ）は適合度μ_L1（Ｌ_ex）を求める方法を示
すグラフ、（ｂ）は適合度μ_C1（Ｃ_ex）を求める方法を
示すグラフ、（ｃ）は適合度μ_h1（ｈ_ex）を求める方法
を示すグラフである。

【図８】第１の色の見えモデル処理部３の概略構成を示
すブロック図である。

【図９】色の見えモデル順変換部３１の構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】色の見えモデル逆変換部３３の構成を示すブ
ロック図である。

【図１１】実施の形態２にかかる画像処理装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図１２】色の見えモデル順変換部４１の構成を示すブ
ロック図である。

【図１３】ｈ値に対する好ましい肌色を表すメンバーシ
ップ関数を示すグラフである。

【図１４】ｈ値のSmall，Middle，Largeに対する条件部
メンバーシップ関数を示すグラフである。

【図１５】ｈ値に対するファジィルールの表を示す図で
ある。

【図１６】色の見えモデル逆変換部４５の構成を示すブ
ロック図である。

【図１７】従来の色再現方法の実行手順を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１ｒｇｂ値格納部２ｒｇｂ値からＸＹＺ値への変換部３第１の色の見えモデル処理部４ＸＹＺ値からＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値への変換部５、４３ファジィ画像処理部６Ｌ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値からＸＹＺ値への変換部７第２の色の見えモデル処理部８ＸＹＺ値からｒｇｂ値への変換部９ｒｇｂ値からＣＭＹＫ値への変換部１０入力画像の観察環境パラメータ格納部１１心理評価実験の観察環境パラメータ格納部１２出力画像の観察環境パラメータ格納部１３カラー原画像１４カラースキャナ部１５カラープリンタ部１６カラープリント画像３０第１観察環境でのＸＹＺ値３１、４１色の見えモデル順変換部３２ＪＣｈ値格納部３３、４５色の見えモデル逆変換部３４、３４α、３４β 第１観察環境パラメータ３５、３５α、３５β 第２観察環境パラメータ３６第２観察環境でのＸＹＺ値４２第１のＪＣｈ値格納部４４第２のＪＣｈ値格納部３１１、４１１ Bradford錐体応答への変換部３１２、４１２修正von Kries変換部３１３、４１３ Bradford錐体応答からHunt-Pointer-E
stevez錐体応答への変換部３１４、４１４第１の順応後錐体応答への変換部３１５、４１５ＪＣｈ値算出部３３１、４５１第２の順応後錐体応答への変換部３３２、４５２ Hunt-Pointer-Estevez錐体応答への変
換部３３３、４５３定数倍Bradford錐体応答への変換部３３４、４５４修正von Kries逆変換部４１６α、４１６β 入力画像の観察環境パラメータ４５５α、４５５β 出力画像の観察環境パラメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CE18 CH08 5C077 LL19 MP08 PP32 PP35 PP36 PP37 PQ12 TT02 5C079 HB01 HB03 HB05 HB06 HB11 HB12 LB01 MA11 NA03 PA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像から赤・緑・青の３原色のｒｇｂ
信号値を取得する工程と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する工程と、前記ＸＹＺ値
をＣＩＥが均等知覚色空間として推奨するＬ^*ａ^*ｂ^*色
空間の円筒座標系であるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に変換する工
程と、このＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に対しファジィ処理を行う
工程と、ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する工程と、このＸＹＺ値
をｒｇｂ値に変換する工程と、このｒｇｂ値を用いて画
像を再現する工程と、を含む画像処理方法であって、前記ｒｇｂ値から変換されたＸＹＺ値に対し所定のパラ
メータを付与する第１の色の見えモデル処理工程と、前
記ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値から変換されたＸ
ＹＺ値に所定のパラメータを付与する第２の色の見えモ
デル処理工程と、を設けたことを特徴とする画像処理方
法。
【請求項２】前記第１の色の見えモデル処理工程で付
与されるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆する
パラメータおよび心理評価実験を行った観察環境を示唆
するパラメータであり、前記第２の色の見えモデル処理工程で付与されるパラメ
ータは、心理評価実験を行った観察環境を示唆するパラ
メータおよび出力画像の観察環境を示唆するパラメータ
であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方
法。
【請求項３】原画像から赤・緑・青の３原色のｒｇｂ
信号値を取得する工程と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する工程と、前記ＸＹＺ値
に所定のパラメータを付与してＣＩＥＣＡＭ９７_Sモデ
ルの明度，彩度，色相角の値を算出する色の見えモデル
順変換工程と、この明度，彩度，色相角の値に所定のパ
ラメータを付与しファジィ処理を施す工程と、ファジィ
処理が施された明度，彩度，色相角の値に所定のパラメ
ータを付与してＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換す
る色の見えモデル逆変換工程と、このＸＹＺ値をｒｇｂ
値に変換する工程と、このｒｇｂ値を用いて画像を再現
する工程と、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】前記色の見えモデル順変換工程で付与さ
れるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパラ
メータであり、前記ファジィ処理を施す工程で付与されるパラメータ
は、心理評価実験を行った観察環境を示唆するパラメー
タであり、前記色の見えモデル逆変換工程で付与されるパラメータ
は、出力画像の観察環境を示唆するパラメータであるこ
とを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
【請求項５】原画像から赤・緑・青の３原色のｒｇｂ
信号値を取得する手段と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する手段と、前記ＸＹＺ値
をＣＩＥが均等知覚色空間として推奨するＬ^*ａ^*ｂ^*色
空間の円筒座標系であるＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に変換する手
段と、このＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値に対しファジィ処理を行う
手段と、ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する手段と、このＸＹＺ値
をｒｇｂ値に変換する手段と、このｒｇｂ値を用いて画
像を再現する手段と、を含み構成された画像処理装置に
おいて、前記ｒｇｂ値から変換されたＸＹＺ値に対し所定のパラ
メータを付与する第１の色の見えモデル処理手段と、前
記ファジィ処理後のＬ^*Ｃ_ab ^*ｈ_ab ^*値から変換されたＸ
ＹＺ値に所定のパラメータを付与する第２の色の見えモ
デル処理手段と、を設けたことを特徴とする画像処理装
置。
【請求項６】前記第１の色の見えモデル処理手段で付
与されるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆する
パラメータおよび心理評価実験を行った観察環境を示唆
するパラメータであり、前記第２の色の見えモデル処理手段で付与されるパラメ
ータは、心理評価実験を行った観察環境を示唆するパラ
メータおよび出力画像の観察環境を示唆するパラメータ
であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装
置。
【請求項７】原画像から赤・緑・青の３原色のｒｇｂ
信号値を取得する手段と、前記ｒｇｂ信号値をＣＩＥＸ
ＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換する手段と、前記ＸＹＺ値
に所定のパラメータを付与してＣＩＥＣＡＭ９７_Sモデ
ルの明度，彩度，色相角の値を算出する色の見えモデル
順変換手段と、この明度，彩度，色相角の値に所定のパ
ラメータを付与しファジィ処理を施す手段と、ファジィ
処理が施された明度，彩度，色相角の値に所定のパラメ
ータを付与してＣＩＥＸＹＺ表色系のＸＹＺ値に変換す
る色の見えモデル逆変換手段と、このＸＹＺ値をｒｇｂ
値に変換する手段と、このｒｇｂ値を用いて画像を再現
する手段と、を含み構成されることを特徴とする画像処
理装置。
【請求項８】前記色の見えモデル順変換手段で付与さ
れるパラメータは、入力画像の観察環境を示唆するパラ
メータであり、前記ファジィ処理を施す手段で付与されるパラメータ
は、心理評価実験を行った観察環境を示唆するパラメー
タであり、前記色の見えモデル逆変換手段で付与されるパラメータ
は、出力画像の観察環境を示唆するパラメータであるこ
とを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。