JP2010251940A - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】測色値と画像データとの対応関係を与えるプロファイルを効率的に作成することを可能とする。
【解決手段】単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４は、複数のカラーパッチの測色値と、カラーパッチを画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成する。明度関数作成部８５は、ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する。プロファイル作成部７８は、明度関数が適用されたルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成する。明度関数作成部８５は、明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定する。本発明は、パーソナルコンピュータに適用することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。

コンピューターの入力装置によって入力された色が出力装置にて出力される際に、装置固有の特性によらず出力色が入力色と同じ色として再現されるようにする、ＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格の採用が進んでいる。このＩＣＣ規格では、各入出力装置に対してカラーチャートの測色値と画像データとの対応関係を与えるプロファイルデータが与えられ、各入出力装置の画像データがこのプロファイルを介して基準となる測色値と対応付けられることによって各機器に依存しない発色が行われる。

たとえば、デジタルスチルカメラで使用される機器依存色空間を非依存色空間に変換し、さらにシーン別の色補正を行うプロファイルを作成する手法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７− ２５８８６８号公報

しかしながら、機器依存色空間を非依存色空間に変換するためのプロファイル作成においては、必要なパラメーター（たとえば明度関数等）は、通常、ユーザがいままでの経験に基づいて感覚的に決定していた。その結果が所望の画像を得るのに時間を要したり、出来上がりにバラツキが生じることがあった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、プロファイルを効果的に生成できるようにするものである。

本発明の一側面の画像処理装置は、画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する画像処理装置において、複数のカラーパッチの測色値と、カラーパッチを画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成手段と、ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成手段と、明度関数が適用されたルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成するプロファイル作成手段とを有し、明度関数作成手段は、明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し、ルックアップテーブル作成手段は、測色値と入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し、マトリクスにより規定される入力色空間と目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し、マトリクスを使用して入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて単格子３次元ルックアップテーブルに規定する目的色空間の各色彩値の明度を正規化し、単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し、多格子ルックアップテーブルに明度関数を適用することを特徴とする。

その大きさに応じて色相および彩度が補正される重み係数について、明度関数の非線形部分に、出力値の大きさに反比例した大きさの重み係数を作成する重み係数作成手段をさらに有し、プロファイル作成手段は、重み係数作成手段により作成された重み係数を適用したルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成することができる。

マトリクス、明度関数、または重み係数の出力指示を受け付ける入力部を有する操作画面を表示する表示制御手段と、入力部により受け付けられた指示に応じて、マトリクス、明度関数、重み係数を出力するパラメーター出力手段とをさらに有することができる。

ルックアップテーブル作成手段は、明度関数を適用しないようにすることができる。

本発明の一側面の画像処理方法、またはプログラムは、画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する場合において、複数のカラーパッチの測色値と、カラーパッチを画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成ステップと、ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成ステップと、明度関数が適用されたルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成するプロファイル作成ステップとを含み、明度関数作成ステップは、明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し、ルックアップテーブル作成ステップは、測色値と入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し、マトリクスにより規定される入力色空間と目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し、マトリクスを使用して入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて単格子３次元ルックアップテーブルに規定する目的色空間の各色彩値の明度を正規化し、単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し、多格子ルックアップテーブルに明度関数を適用することを特徴とする。

本発明の一側面の画像処理装置、画像処理方法、またはプログラムにおいては、複数のカラーパッチの測色値と、カラーパッチを画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルが作成され、ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数が作成され、明度関数が適用されたルックアップテーブルに基づいて、プロファイルが作成され、明度関数作成において、明度関数におけるニーポイントが、すでに作成した明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定され、ルックアップテーブル作成において、測色値と入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するマトリクスが作成され、マトリクスにより規定される入力色空間と目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルが作成され、マトリクスを使用して入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて単格子３次元ルックアップテーブルに規定する目的色空間の各色彩値の明度が正規化され、単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルが作成され、多格子ルックアップテーブルに明度関数が適用される。

本発明によれば、測色値と画像データとの対応関係を与えるプロファイルを効率的に作成することができる。

本発明の実施の形態にかかるコンピューターの構成例を示すブロック図である。 カラーチャートＣＣを示す図である。 図１のコンピューターにおいて実行されるプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。 単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成処理の流れを示すフローチャートである。 単格子３Ｄ−ＬＵＴの構造例を示す図である。 正規化の様子を示す図である。 明度関数作成処理の流れを示すフローチャートである。 明度関数作成処理を説明する図である。 明度関数作成処理を説明する他の図である。 明度関数作成処理を説明する他の図である。 明度関数作成処理を説明する他の図である。 明度関数作成処理を説明する他の図である。 ＨＳＢ重み係数作成処理を説明する図である。 図３の撮影データ再現部の構成例を示すブロック図である。 図３の測色データ再現部の構成例を示すブロック図である。 ＵＩ画面の表示例を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の一側面の画像処理装置は、
画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する画像処理装置において、
複数のカラーパッチの測色値と、カラーパッチを画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成手段（たとえば、図３のパラメーター作成部７２とプロファイル作成部７３）と、
ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成手段（たとえば、図３の明度関数作成部８５）と、
明度関数が適用されたルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成するプロファイル作成手段（たとえば、図３のプロファイル作成部７３）と
を有し、
明度関数作成手段は、
明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し（たとえば、図８〜図１２）、
ルックアップテーブル作成手段は、
測色値と入力値との対応関係に基づいて入力色空間と目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し（たとえば、図３のマトリクス作成部８３）、
マトリクスにより規定される入力色空間と目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し（たとえば、図３の単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４）、
マトリクスを使用して入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて単格子３次元ルックアップテーブルに規定する目的色空間の各色彩値の明度を正規化し（たとえば、図３の単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４）、
単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し（たとえば、図３の多格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部９１、単格子３Ｄ−ＬＵＴ適用部９２）、
多格子ルックアップテーブルに明度関数を適用する（たとえば、図３の明度関数適用部９３）
ことを特徴とする。

その大きさに応じて色相および彩度が補正される重み係数について、明度関数の非線形部分に、出力値の大きさに反比例した大きさの重み係数を作成する重み係数作成手段（たとえば、図３のＨＳＢ重み係数作成部８６）
をさらに有し、
プロファイル作成手段は、重み係数作成手段により作成された重み係数を適用したルックアップテーブルに基づいて、プロファイルを作成することができる（たとえば、図３の測色色補正部９４）。

マトリクス、明度関数、または重み係数の出力指示を受け付ける入力部（たとえば、図１６のボタン２１１〜２１７）を有する操作画面を表示する表示制御手段（たとえば、図３のＵＩ部７６）と、
入力部により受け付けられた指示に応じて、マトリクス、明度関数、重み係数を出力するパラメーター出力手段（たとえば、図３のパラメーター出力部７４）と
をさらに有することができる。

［コンピューター１、ＤＳＣ２、測色機３の説明］
図１は、本発明の実施の形態にかかるコンピューター１の構成を示すブロック図である。

コンピューター１には、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）２および測色機３がＵＳＢケーブルを介して接続されている。ＤＳＣ２は、撮影した画像を構成する各画素の色をＲＧＢの三原色に対してそれぞれ２５６階調で表現した画像データを生成し、ＵＳＢケーブルを介してコンピューター１に供給する。測色機３は、分光測光器を備え、その分光測光器の出力信号に基づいたＣＩＥＥｘｙｚ表色系における座標値（ＹＸＺ値）を、ＵＳＢケーブルを介してコンピューター１に供給する。

この例の場合、ＤＳＣ２により、図２に示す、複数のカラーパッチＣＰによって構成されているカラーチャートＣＣが撮影され、また測色機３により、同じカラーチャートＣＣが測色される。すなわちカラーチャートＣＣの撮像の結果得られたＲＧＢ値（以下、カメラＲＧＢ値と称する）と、各カラーパッチＣＰの測色値としてのＸＹＺ値（以下、測色ＸＹＺ値と称する）が、それぞれコンピューター１に供給される。

コンピューター１は、ＤＳＣ２からのカメラＲＧＢ値と、測色機３からの測色ＸＹＺ値に基づいて、ＤＳＣ２に依存した入力色空間内で規定されるカメラＲＧＢ値と、非機器依存の目的色空間との対応関係を規定するプロファイルを作成する処理（以下、プロファイル作成処理と称する）を実行する。ここで作成されるプロファイルは、画像データの各画素が示す色を非機器依存色空間での色彩値に変換する際に用いられる。特に、ＤＳＣ２は、画像入力機器であるため、このプロファイルはソースＩＣＣプロファイルと呼ばれる。

［コンピューター１の構成例の説明］
コンピューター１は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１４、汎用インターフェース（ＧＩＦ）１５、ビデオインターフェース（ＶＩＦ）１６、入力インターフェース（ＩＩＦ）１７、およびバス１８を有して構成されている。バス１８は、コンピューター１を構成する各要素１１〜１７の間でのデータ通信を実現するものであり、図示しないチップセット等によって通信が制御されている。

ＨＤＤ１４には、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む各種プログラムを実行するためのプログラムデータ１４ａが記憶されており、当該プログラムデータ１４ａをＲＡＭ１２に展開しながらＣＰＵ１１が当該プログラムデータ１４ａに準じた演算を実行する。さらに、ＨＤＤ１４には、非機器依存色空間同士の色変換規則を規定した変換プロファイル１４ｂが記憶されている。変換プロファイル１４ｂによれば、ＸＹＺ空間、ＣＩＥＬＡＢ空間、およびｓＲＧＢ空間を相互に変換することができる。

汎用インターフェース（ＧＩＦ）１５は、たとえばＵＳＢ規格に準じたインターフェースを提供するものであり、外部のＤＳＣ２と測色機３との通信を制御する。

ビデオインターフェース（ＶＩＦ）１６は、コンピューター１を外部のディスプレイ１９に接続し、ディスプレイ１９に画像を表示させる。入力インターフェース（ＩＩＦ）１７は、コンピューター１を外部のキーボード２０とマウス２１に接続し、キーボード２０とマウス２１からの入力信号をコンピューター１に取り入れる。

図３は、コンピューター１において実行されるプログラムのソフトウェアの構成例を示すブロック図である。同図において、画像入力装置ドライバー５１、測色機ドライバー５２、およびプロファイル作成アプリケーション（ＡＰＬ）５３が実行される。

画像入力装置ドライバー５１は、ＤＳＣ２を制御し、ＤＳＣ２が出力するカメラＲＧＢ値を入力し、ＲＧＢファイルとしてＨＤＤ１４に記憶させる。なお、撮影データに対して図示しないデコード処理等を行うことにより、カメラＲＧＢ値が取得される。

測色機ドライバー５２は、測色機３を制御し、測色機３が出力する測色ＸＹＺ値を入力し、ＸＹＺファイルとしてＨＤＤ１４に記憶させる。

なお画像入力装置ドライバー５１および測色機ドライバー５２は、たとえばオペレーティングシステム（ＯＳ）に組み込まれている。

ＡＰＬ５３は、プロファイル作成処理を実行する。なおここではＤＳＣ２についてのプロファイル作成について説明するが、これに限られず、スキャナやフィルムスキャナやデジタルビデオカメラ等の他の画像入力機器についてのプロファイルを作成する場合にも本発明を適用することができる。

［ＡＰＬ５３の詳細な説明］
ＡＰＬ５３は、制御部７１、パラメーター作成部７２、プロファイル作成部７３、パラメーター出力部７４は、関連データ生成部７５、およびＵＩ部７６を有して構成されている。

［制御部７１の詳細な説明］
制御部７１は、後述するＵＩ部７６が表示するＵＩ（User Interface）画面に対する操作に応じて、各部を制御する。パラメーター作成部７２は、制御部７１の制御に従って、各種の色再現パラメーターを作成する。プロファイル作成部７３は、パラメーター作成部７２により作成された色再現パラメーターを、制御部７１の制御に従って適宜利用してプロファイルを作成する。パラメーター出力部７４は、パラメーター作成部７２により作成された色再現パラメーターを、制御部７１の制御に従って適宜出力する。関連データ生成部７５は、プロファイルを用いずにカメラＲＧＢ値や測色ＸＹＺ値を色再現する。

［パラメーター作成部７２の説明］

パラメーター作成部７２は、データ取得部８１、ホワイトバランス係数算出部８２、マトリクス作成部８３、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４、明度関数作成部８５、およびＨＳＢ重み係数作成部８６を有して構成されている。
［データ取得部８１の説明］
データ取得部８１は、制御部７１の制御に応じたＲＧＢファイルとＸＹＺファイルを取得する。データ取得部８１はまた、取得したＲＧＢファイルとしてのカメラＲＧＢ値（入力値）とＸＹＺファイルとしての測色ＸＹＺ値（測色値）を、図２に示すように対応付けて測定データＭＤとしてＨＤＤ１４に記憶させる。

［ホワイトバランス係数算出部８２の説明］
ホワイトバランス係数算出部８２は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂとなるグレー軸をＣＩＥ−Ｄ５０光源下での撮影に対応させるために、カメラＲＧＢ値をゲイン調整する。

［マトリクス作成部８３の説明］
マトリクス作成部８３は、カメラＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を規定するマトリクスＭを算出する。

具体的には、マトリクスＭによって規定されるカメラＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係は、以下の式（１）によって表される。式（１）において、ａ11〜ａ33は、マトリクスＭを構成する各行列要素を表している。

マトリクスＭは、測定データＭＤに示されるカメラＲＧＢ値と測色ＸＹＺ値との対応関係と、マトリクスＭによって規定されるカメラＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係との二乗誤差を最小とするように、行列最小二乗法によって計算される。

［単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４の説明］
単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４は、単格子３次元ルックアップテーブル（単格子３Ｄ−ＬＵＴ）を作成する。図４は、この単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４における単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４は、各頂点にカメラＲＧＢ値と測色ＸＹＺ値との対応関係が格納された単格子３Ｄ−ＬＵＴを作成する。

具体的には、カメラＲＧＢ値の立方色空間の８頂点［Ｋ（Ｂｌａｃｋ），Ｒ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕｅ），Ｃ（Ｃｙａｎ），Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ），Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ），Ｗ（Ｗｈｉｔｅ）］に対応するカメラＲＧＢ値が、順次前記の式（１）に代入されて、これらに対応するＸＹＺ値が算出される。そして８頂点に、各頂点におけるカメラＲＧＢ値とＸＹＺ値とが対応付けられる。

図５は、単格子３Ｄ−ＬＵＴを模式的に示した図である。このように、単格子３Ｄ−ＬＵＴの８頂点の各頂点には、カメラＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係が格納される。

ステップＳ１２において、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４は、色差が最小になるように、単格子３Ｄ−ＬＵＴを調整する。

具体的には、測定データＭＤに格納されたカメラＲＧＢ値が、単格子３Ｄ−ＬＵＴを参照してＸＹＺ値に変換される。なおここで変換されたＸＹＺ値を、適宜、変換ＸＹＺ値と称する。

次に変換ＸＹＺ値と、測定データＭＤに格納された測色ＸＹＺ値（測色機３での測色の結果得られたＸＹＺ値）との色差ΔＥが算出される。この例の場合、色差ΔＥは、ＣＩＥ＿Δ１９９４の色差式によって算出される。なお、この例の場合、変換ＸＹＺ値および測色ＸＹＺ値を変換プロファイル１４ｂによってＬ*ａ*ｂ*値に変換した上で、これらの色差ΔＥが算出される。色差ΔＥは、各カラーパッチＣＰについて算出される。

そしてその色差ΔＥが最小になるように、単格子３Ｄ−ＬＵＴの頂点のうちＢkとＷを除いた６頂点［Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ］に対応付けられたＸＹＺ値が調整される。具体的には、色差ΔＥが小さくなるように、所定の色相調整量（ΔＨ値）と彩度調整量（ΔＣ値）が決定される。そして、そのΔＨ値とΔＣ値がＸＹＺ値の調整量に変換されて、６頂点の各ＸＹＺ値が調整される。

このようにして単格子３Ｄ−ＬＵＴが、色差が最小になるように調整されると、ステップＳ１３において、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４は、単格子３Ｄ−ＬＵＴを白色明度に基づいて正規化する。

具体的には、調整された単格子３Ｄ―ＬＵＴにおいてカメラＲＧＢ値がそれぞれ２５５となる白色頂点［Ｗ］に対応付けられたＹW値（白色明度）が取得される。そして単格子３Ｄ―ＬＵＴの各格子点に対応付けられた各Ｙ値が白色明度ＹWで一律に除算される。その結果、各格子点に対応付けられたＹ値は０〜１に正規化される。

ＸＹＺ空間においてＹ値は０〜１の間の値となるが、ＤＳＣ２の撮像素子のダイナミックレンジを考慮することなくマトリクスＭを算出していることから、ＹW値が１を超えることも考えられる。そこでこのように単格子３Ｄ―ＬＵＴの各格子点に対応付けられた各Ｙ値を白色明度ＹWで一律に除算することで、各格子点に対応付けられたＹ値を０〜１に正規化することができる。

図６は、この正規化処理を模式的に示した図である。図６には、カメラＲＧＢ値がＲ＝Ｇ＝Ｂとなるグレー軸上の格子点に対応付けられた正規化前後のＹ値が示されている。高明度領域の格子点においては、正規化前のＹ値（図中点線）は１を超えるが、正規化を行うことにより各格子点のＹ値（図中実線）は０〜１の範囲に収まるようになる。このようにすることにより、単格子３Ｄ―ＬＵＴによって変換された変換ＸＹＺ値のＹ値が１を超えることがなくなり、その結果白とびを防止することができる。なお、全体的に明度を下方修正していることとなるため、この単格子３Ｄ―ＬＵＴによって変換された変換ＸＹＺ値は本来よりも暗めの色を示すようになる。

このようにして単格子３Ｄ−ＬＵＴが作成される。

［明度関数作成部８５の説明］
明度関数作成部８５は、明度関数を作成する。図７は、この明度関数生成処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２１において、明度関数作成部８５は、明度における入力値と出力値との関係において、入力値＝出力値の関係を、測色データとの色差が最小となるように調整する。

具体的には、白色明度に基づいて正規化された単格子３Ｄ−ＬＵＴのカメラＲＧＢ値を入力値とするとともに、測色データとの色差が最小となる出力値が求められる。たとえば測定データＭＤに格納されたカメラＲＧＢ値が、単格子３Ｄ−ＬＵＴを参照してＸＹＺ値に変換される。そしてこの変換ＸＹＺ値と測色ＸＹＺ値のそれぞれが、変換プロファイル１４ｂにより、Ｌ*ａ*ｂ*値に変換した上で、これらの色差ΔＥが算出される。そしてその色差ΔＥが最小値（たとえば、０値）になるようにカメラＲＧＢ値が調整される。

図８は、この調整処理を模式的に示した図である。図中点線は、入力値＝出力値の対応関係を示し、実線は、測色データとの色差が最小となる入力値と出力値との関係を示している。この例の場合、このゲイン係数を求めることにより、測色データとの色差が最小となる入力値と出力値の関係を得ることができる。なお以下において、測色データとの色差が最小となる入力値と出力値との関係を、適宜、線形明度関数ＢＦ’と称する。

ステップＳ２２からステップＳ２４の処理で、明度関数作成部８５は、ニーポイントを検出する。

すなわちステップＳ２２において、明度関数作成部８５は、ステップＳ２１で求められた線形明度関数ＢＦ’において、ＤＳＣ２の機種についてすでに作成されている複数の明度関数ＢＦの平均明度関数ＢＦhにおけるニーポイントＮＰhの角度（以下、ニー角度ＮＰrと称する）と一致する角度を有する点（以下、参照点ＳＰ１と称する）を検出する。

図９の左側は、平均明度関数ＢＦhにおけるニーポイントＮＰhとそのニー角度ＮＰrが示されている。この場合、図９の右側に示すように、線形明度関数ＢＦ’を示す直線上の点であって、最大入出力値の点とを結ぶ直線の角度が、ニー角度ＮＰrとなる点が、参照点ＳＰ１として検出される。

次にステップＳ２３において、明度関数作成部８５は、ステップＳ２１で求められた線形明度関数ＢＦ’において、平均明度関数ＢＦhのニーポイントＮＰhの出力値と同じ出力値に対応する点（以下、参照点ＳＰ２と称する）を検出する。図１０の左側には、平均明度関数ＢＦhのニーポイントＮＰhの出力値ＮＰhoが示されている。この場合、図１０の右側に示すように、線形明度関数ＢＦ’を示す直線上の出力値＝ＮＰhoとなる点が、参照点ＳＰ２として検出される。なお平均明度関数ＢＦhにおけるニーポイントＮＰhのニー角度ＮＰrや出力値は、たとえばＨＤＤ１４に記憶されている。

このように参照点Ｐ１と参照点Ｐ２が検出されると、ステップＳ２４において、明度関数作成部８５は、図１１に示すように、線形明度関数ＢＦ’を示す直線の参照点ＳＰ１と参照点ＳＰ２の中間点を、ニーポイントＮＰとする。

このようにステップＳ２２からステップＳ２４の処理でニーポイントが検出されると、ステップＳ２５において、明度関数作成部８５は、図１２に示すように、原点、ニーポイントＮＰ、および原点からニーポイントＮＰまでの所定の間隔毎の点における入力値と出力値、ならびに最大入出力値を、明度関数ＢＦとして取得する。

このようにして明度関数ＢＦが作成される。

単格子３Ｄ−ＬＵＴを白色明度に基づいて正規化したため、全体的に明度が下方修正されたが、以上のように、明度関数を、測色データとの色差が最小となるように調整するようにしたので、本来の階調再現に近づけることができる。

また以上のように、すでに作成した明度関数を用いてニーポイントＮＰを決定するようにしたので、ユーザによるばらつきをなくすことができる。

［ＨＳＢ重み係数作成部８６の説明］
ＨＳＢ重み係数作成部８６は、非線形部分における色相と彩度を測色値に近づける補正を行う。具体的には、図１３に示すように、明度関数作成部８５で作成された明度関数が、原点、ニーポイント、および最大入出力値に対応する点を通過するスプライン曲線によって補間される。

そしてニーポイントから最大入出力値までの明度係数（すなわち非線形部分）に、出力値の大きさに反比例する大きさのＨＳＢ重み係数が割り当てられる。たとえば、ニーポイントＮＰに対して、最も大きい重み係数（たとえば、１）が割り当てられ、それ以降の点には、段階的に小さな重み係数が割り当てられ、そして最大入出力値に対しては、最も小さい重み係数（たとえば、０）が割り当てられる。

［プロファイル作成部７３の説明］
プロファイル作成部７３は、制御部７１の制御に従って、パラメーター作成部７２から供給された単格子３Ｄ−ＬＵＴ、明度関数、およびＨＳＢ重み係数（すなわち色再現パラメーター）に基づいてルックアップテーブルとプロファイルを作成する。プロファイル作成部７３は、多格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部９１、単格子３Ｄ−ＬＵＴ適用部９２、明度関数適用部９３、測色色補正部９４、およびモード色補正部９５を有して構成されている。

多格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部９１は、ＲＧＢ値の立方色空間であって８頂点が、［Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｗ］に対応付けられている単格子３Ｄ−ＬＵＴを作成するとともに、多格子点によって均等に分割することにより、多格子３Ｄ−ＬＵＴを作成する。

単格子３Ｄ−ＬＵＴ適用部９２は、多格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部９１により作成された多格子３Ｄ−ＬＵＴに、パラメーター作成部７２の単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４により作成された単格子３Ｄ−ＬＵＴを適用する。具体的には、多格子３Ｄ−ＬＵＴの各格子点に対応付けられるＲＧＢ値とＸＹＺ値が、単格子３Ｄ−ＬＵＴを四面体補間することによって算出される。そして算出されたＲＧＢ値とＸＹＺ値が対応付けられて多格子３Ｄ−ＬＵＴの各格子点に格納される。

単格子３Ｄ−ＬＵＴ適用部９２は、制御部７１の制御に従って、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４により作成された単格子３Ｄ−ＬＵＴを適用した結果得られた多格子３Ｄ−ＬＵＴを、プロファイルとして（以下、フォーマルプロファイルと称する）、ＨＤＤ１４に記憶させる。

明度関数適用部９３は、フォーマルプロファイルの各格子点に対応付けられたＲＧＢ値に対して、明度関数作成部８５により生成された明度関数を一様に適用する。すなわちフォーマルプロファイルの各格子点に対応付けられたＲＧＢ値が、明度関数によって調整される。その結果、上述した白色明度に基づく正規化によって一旦は多格子３Ｄ―ＬＵＴが暗めの再現性を有するものとなったが、明度関数作成部８５により生成された明度関数を適用することにより、本来の階調再現に近づけることができる。

明度関数適用部９３は、制御部７１の制御に従って、フォーマルプロファイルに明度関数を適用したプロファイル（以下、第１の測色モードプロファイルと称する）を、ＨＤＤ１４に記憶させる。

測色色補正部９４は、パラメーター作成部７２のＨＳＢ重み係数作成部８６により作成されたＨＳＢ重み係数に基づいて、第１の測色モードプロファイルを補正する。具体的には、測色値がＨＳＢ色空間に変換され、色再現したＲＡＷデータがＨＳＢ色空間に変換され、そしてＨＳＢにおけるそれぞれの差分が求められる。そしてＨＳＢ重み係数に応じて、非線形部分におけるＨＳＢの差分が最小になるように補正される。

このように、非線形部分において出力値に反比例した大きさの重み係数で、非線形部分の色相と彩度をＨＳＢ色空間で測色値に近づける補正を行うようにしたので、疑似輪郭の発生を抑制することができる。

測色色補正部９４は、制御部７１の制御に従って、ＨＳＢ重み付け係数に基づいて第１の測色モードプロファイルを補正した結果得られたプロファイル（以下、第２の測色モードプロファイルと称する）を、ＨＤＤ１４に記憶させる。

モード色補正部９５は、第２の測色モードプロファイルに対してモード別の色補正を行うことによって、標準モードプロファイル、人物モードプロファイル、および風景モードプロファイルをそれぞれ作成する。

たとえば第２の測色モードプロファイルに、ＲＧＢコントラストカーブをかけることによって、標準モードプロファイルが作成される。また第２の測色モードプロファイルに、Ｌ*カーブをかけるとともに、肌色が明るいものになるように調整することによって、人物モードプロファイルが作成される。また第２の測色モードプロファイルに、ＲＧＢコントラストカーブをかけるとともに、青色や緑色が鮮やかになるように調整することによって、風景モードプロファイルが作成される。

［パラメーター出力部７４の説明］
パラメーター出力部７４は、制御部７１の制御に従って、パラメーター作成部７２のデータ取得部８１により取得されたＲＧＢファイルやＸＹＺファイル、ホワイトバランス係数算出部８２によるゲイン調整の際に算出されたホワイトバランス係数、マトリクス作成部８３により作成されたマトリクスＭ、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４により作成された単格子３Ｄ−ＬＵＴ、明度関数作成部８５により作成された明度関数、またはＨＳＢ重み係数作成部８６により作成されたＨＳＢ重み係数を、パラメーターファイルとして、ＨＤＤ１４に記憶させる。

［関連データ生成部７５の説明］
関連データ生成部７５は、撮影データ再現部１０１と測色データ再現部１０２から構成されている。撮像データ再現部１０１は、ＤＳＣ２の撮像データを、ルックアップテーブルを用いずに、明度関数やＨＳＢ重み係数に基づいて再現する。測色データ再現部１０２は、測色機３の測色データを、ルックアップテーブルを用いずに、明度関数やＨＳＢ重み係数に基づいて再現する。

［撮像データ再現部１０１の説明］
図１４は、撮影データ再現部１０１の構成例を示すブロック図である。撮影データ再現部１０１は、色相彩度補償部１１１、測色色補正部１１２、およびモード色補正部１１３を有して構成されている。

色相彩度補償部１１１は、ＲＧＢファイルとしてのカメラＲＧＢ値に対して、明度関数作成部８５により作成された明度関数に基づいて、色相と彩度を補償しながら明度変換を行う。

測色色補正部１１２は、色相彩度補償部１１１により明度が変換されたカメラＲＧＢ値に対して、ＨＳＢ重み係数をかける。

モード色補正部１１３は、プロファイル作成部７３のモード色補正部９５と同様に動作し、色相彩度補償部１１１または測色色補正部１１２により処理が施されたカメラＲＧＢ値に対して、モード別の色補正を施す。

このようにプロファイルを用いずにカメラＲＧＢ値を色再現し、モード毎の画像を参照することができるようにしたので、カメラＲＧＢ値から直接色再現された画像とプロファイル作成部７３により作成されたプロファイルにより色再現された画像との差異を確認することができる。

［測色データ再現部１０２の説明］
測色データ再現部１０２は、図１５に示すように、モード色補正部１２１を有して構成されている。モード色補正部１２１は、プロファイル作成部７３のモード色補正部９５と同様に動作し、ＸＹＺファイルとしての測色ＸＹＺ値、またはそれに明度関数により明度が調整された測色ＸＹＺ値に対して、モード別の色補正を施す。

このようにプロファイルを用いずに測色ＸＹＺ値を色再現し、モード毎の画像を参照することができるようにしたので、測色ＸＹＺ値から直接色再現された画像とプロファイル作成部７３により作成されたプロファイルにより色再現された画像との差異を確認することができる。

［ＵＩ部７６の説明］
図１６は、ＵＩ部７６が表示するＵＩ画面２０１の例を示す図である。このＵＩ画面２０１の各種ボタンをユーザが操作することにより、色再現パラメーターの取得や各種プロファイルの作成を指示することができる。

ボタン２１１は、取り込むＲＧＢファイルまたはＸＹＺファイルを指定する際に操作される。後述するボタン２１２から２１７は、このボタン２１１が操作されてＲＧＢファイルとＸＹＺファイルが取り込まれた後に操作可能となる。

ボタン２１２は、ホワイトバランス係数を取得する際に操作される。ボタン２１３は、マトリクスＭを取得する際に操作される。ボタン２１４は、単格子３Ｄ−ＬＵＴを取得する際に操作させる。ボタン２１５は、明度関数を取得する際に操作される。ボタン２１６は、ＨＳＢ重み係数を取得する際に操作される。ボタン２１７は、モード別のプロファイルを作成させる際に操作させる。

各ボタンの操作に応じたＡＰＬ５３の動作を説明する。ボタン２１１が操作されてＲＧＢファイルおよびＸＹＺファイルが指定されると、制御部７１は、パラメーター作成部７２のデータ取得部８１を制御して、指定されたＲＧＢファイルおよびＸＹＺファイルを取得させる。

ボタン２１２が操作されると、制御部７１は、ホワイトバランス係数算出部８２を制御して、データ取得部８１により取得されたＲＧＢファイルとしてのカメラＲＧＢ値からホワイトバランス係数を算出させる。制御部７１は、パラメーター出力部７４を制御して、算出されたホワイトバランス係数を、ＨＤＤ１４に記憶させる。

ボタン２１３が操作させると、制御部７１は、ホワイトバランス係数算出部８２を制御してホワイトバランス係数を算出させ、マトリクス作成部８３を制御して、マトリクスＭを作成させる。制御部７１は、パラメーター出力部７４を制御して、作成されたマトリクスＭを、ＨＤＤ１４に記憶させる。

ボタン２１４が操作させると、制御部７１は、ホワイトバランス係数算出部８２を制御してホワイトバランス係数を算出させ、マトリクス作成部８３を制御してマトリクスＭを作成させ、そして単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４を制御して、単格子３Ｄ−ＬＵＴを作成させる。制御部７１は、パラメーター出力部７４を制御して、作成された単格子３Ｄ−ＬＵＴを、ＨＤＤ１４に記憶させる。

ボタン２１５が操作させると、制御部７１は、ホワイトバランス係数算出部８２を制御してホワイトバランス係数を算出させ、マトリクス作成部８３を制御してマトリクスＭを作成させ、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４を制御して、単格子３Ｄ−ＬＵＴを作成させ、そして明度関数作成部８５を制御して、明度関数を作成させる。制御部７１は、パラメーター出力部７４を制御して、作成された明度関数を、ＨＤＤ１４に記憶させる。

ボタン２１６が操作させると、制御部７１は、ホワイトバランス係数算出部８２を制御してホワイトバランス係数を算出させ、マトリクス作成部８３を制御してマトリクスＭを作成させ、単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部８４を制御して、単格子３Ｄ−ＬＵＴを作成させ、明度関数作成部８５を制御して、明度関数を作成させ、そしてＨＳＢ重み係数作成部８６を制御して、ＨＳＢ重み係数を作成させる。制御部７１は、パラメーター出力部７４を制御して、作成されたＨＳＢ重み関数を、ＨＤＤ１４に記憶させる。

ボタン２１７が操作されると、制御部７１は、パラメーター作成部７２を制御して、各部を動作させるとともに、プロファイル作成部７３を制御して、パラメーター作成部７２の各部において作成された色再現パラメーターに基づいて各プロファイルを作成させる。

以上のように、各種色再現パラメーターを取得できるようにしたので、その色再現パラメーターを他のアプリケーションプログラムで用いることができる。またボタン２１７を操作するだけで、色再現パラメーターが自動的に算出されて各種のプロファイルが作成されるので、迅速にプロファイルを作成することができる。

［他の実施例］
なお上述した機能の処理内容を記述したプログラムは、コンピューターで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピューターで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリーなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disc）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピューターの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピューターから他のコンピューターにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピューターは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム若しくはサーバコンピューターから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピューターは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピューターは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピューターは、サーバコンピューターからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

なお上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。

またフローチャートにその流れを示した処理は、各ステップが、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。また適宜処理を省略することもできる。

５１ 画像入力装置ドライバー， ５２ 測色機ドライバー， ５３ ＡＰＬ，７１ 制御部， ７２ パラメーター作成部， ７３ プロファイル作成部， ７４ パラメーター出力部， ７５ 関連データ生成部， ７６ ＵＩ部， ８１ データ取得部， ８２ ホワイトバランス係数算出部， ８３ マトリクス作成部， ８４ 単格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部， ８５ 明度関数作成部， ８６ ＨＳＢ重み係数作成部， ９１ 多格子３Ｄ−ＬＵＴ作成部， ９２ 単格子３Ｄ−ＬＵＴ適用部， ９３ 明度関数適用部， ９４ 測色色補正部， ９５ モード色補正部， １０１ 撮影データ再現部， １０２ 測色データ再現部， １１１ 色相彩度補償部， １１２ 測色色補正部， １１３ モード色補正部， １２１ モード色補正部， ２０１ ＵＩ画面， ２１１〜２１７ ボタン

Claims (6)

1. 画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する画像処理装置において、
   複数のカラーパッチの測色値と、上記カラーパッチを上記画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成手段と、
   上記ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成手段と、
   上記明度関数が適用された上記ルックアップテーブルに基づいて、上記プロファイルを作成するプロファイル作成手段と
   を有し、
   上記明度関数作成手段は、
   上記明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した上記明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し、
   上記ルックアップテーブル作成手段は、
   上記測色値と上記入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し、
   上記マトリクスにより規定される上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し、
   上記マトリクスを使用して上記入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて上記単格子３次元ルックアップテーブルに規定する上記目的色空間の各色彩値の明度を正規化し、
   上記単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し、
   上記多格子ルックアップテーブルに上記明度関数を適用する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   その大きさに応じて色相および彩度が補正される重み係数について、前記明度関数の非線形部分に、出力値の大きさに反比例した大きさの重み係数を作成する重み係数作成手段
   をさらに有し、
   前記プロファイル作成手段は、上記重み係数作成手段により作成された上記重み係数を適用した前記ルックアップテーブルに基づいて、前記プロファイルを作成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記マトリクス、前記明度関数、または前記重み係数の出力指示を受け付ける入力部を有する操作画面を表示する表示制御手段と、
   上記入力部により受け付けられた指示に応じて、前記マトリクス、前記明度関数、前記重み係数を出力するパラメーター出力手段と
   をさらに有することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記ルックアップテーブル作成手段は、前記明度関数を適用しない
   ことを特徴とする画像処理装置。
5. 画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する画像処理装置の画像処理方法において、
   複数のカラーパッチの測色値と、上記カラーパッチを上記画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成ステップと、
   上記ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成ステップと、
   上記明度関数が適用された上記ルックアップテーブルに基づいて、上記プロファイルを作成するプロファイル作成ステップと
   を含み、
   上記明度関数作成ステップは、
   上記明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した上記明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し、
   上記ルックアップテーブル作成ステップは、
   上記測色値と上記入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し、
   上記マトリクスにより規定される上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し、
   上記マトリクスを使用して上記入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて上記単格子３次元ルックアップテーブルに規定する上記目的色空間の各色彩値の明度を正規化し、
   上記単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し、
   上記多格子ルックアップテーブルに上記明度関数を適用する
   ことを特徴とする画像処理方法。
6. 画像入力機器が使用する入力色空間と所定の目的色空間との対応関係を規定したプロファイルを作成する画像処理をコンピューターに実行させるプログラムであって、
   複数のカラーパッチの測色値と、上記カラーパッチを上記画像入力機器によって入力した入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成ステップと、
   上記ルックアップテーブルに規定する入力値の明度を、測色値との色差が最小となるように変換するための明度関数を作成する明度関数作成ステップと、
   上記明度関数が適用された上記ルックアップテーブルに基づいて、上記プロファイルを作成するプロファイル作成ステップと
   を含み、
   上記明度関数作成ステップは、
   上記明度関数におけるニーポイントを、すでに作成した上記明度関数の平均の明度関数のニー角度とニーポイントの出力値に基づいて決定し、
   上記ルックアップテーブル作成ステップは、
   上記測色値と上記入力値との対応関係に基づいて上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係を規定するマトリクスを作成し、
   上記マトリクスにより規定される上記入力色空間と上記目的色空間との対応関係が格納される単格子３次元ルックアップテーブルを作成し、
   上記マトリクスを使用して上記入力色空間の白色点を変換することにより得られる白色明度に基づいて上記単格子３次元ルックアップテーブルに規定する上記目的色空間の各色彩値の明度を正規化し、
   上記単格子３次元ルックアップテーブルを適用して多格子ルックアップテーブルを作成し、
   上記多格子ルックアップテーブルに上記明度関数を適用する
   ことを特徴とする画像処理をコンピューターに実行させることを特徴とするプログラム。

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