JP2023007803A - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】画像データに基づいてディスプレイに表示される画像と、その画像データに基づく印刷物上の画像との間でのユーザに対する見え方の違いを抑制する情報処理装置を提供する。【解決手段】表示装置での最大輝度値および最小輝度値を含む表示輝度情報と、印刷物で再現される最大輝度値および最小輝度値を含む印刷輝度情報とを取得する。表示装置で表示される入力画像データに基づいて印刷装置で出力を行わせるため、入力画像データの第1の輝度レンジを、第1の輝度レンジより小さい第2の輝度レンジに変換し、第2の輝度レンジを有する出力画像データを生成する。表示輝度情報の最小輝度値は、印刷輝度情報の最小輝度値より大きく、変換では、印刷輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストを表示輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストに近づけるように、入力画像データの暗部領域の輝度値を、出力画像データの暗部領域の輝度値に変換する。【選択図】図3
Description
本発明は、輝度のダイナミックレンジを変換する情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。
近年、撮像装置の性能向上により、動画や静止画などの撮像データとして高ダイナミックレンジ(High Dynamic Range:HDR)の画像データ(HDR画像データ)が取得可能となっている。HDR画像データの映像伝達関数としては、非特許文献1において2つの方式が規定されている。HDR画像データに基づいてHDR画像を表示するディスプレイも、表示可能な最大輝度が向上しており、画像が極めて明るいハイライト側からシャドウ側までを同時に高画質に表示することが可能となっている。
これに対して、従来のsRGBやAdobeRGBで表現される輝度レンジは、国際単位系で定められる輝度単位で、80~120nit程度である。このような従来の輝度レンジで表されるコンテンツはSDR(Standard Dynamic Range)と呼ばれている。SDRコンテンツは、sRGBやAdobeRGBに対応したSDRディスプレイに表示することで確認することができる。また、HDRディスプレイ上にSDRコンテンツをSDRの輝度レンジで表示することも可能である。
特許文献1では、単一のトーンカーブを用いてダイナミックレンジの変換を行った際のコントラスト低下を補正する画像処理について記載されている。
Recommendation ITU-R BT.2100-2(07/2018)Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange
HDRデータに基づいてディスプレイに表示を行う際、例えばディスプレイの最小輝度によっては、ディスプレイに表示される画像と、HDRデータに基づく印刷物上の画像との間で、ユーザに対する見え方が異なってしまう。
本発明は、画像データに基づいてディスプレイに表示される画像と、その画像データに基づく印刷物上の画像との間でのユーザに対する見え方の違いを抑制する情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る情報処理装置は、入力画像データを取得する第1の取得手段と、表示装置での表示における最大輝度値および最小輝度値を含む表示輝度情報と、印刷装置で出力される印刷物で再現される最大輝度値および最小輝度値を含む印刷輝度情報とを取得する第2の取得手段と、前記表示装置で表示が行われる前記入力画像データに基づいて前記印刷装置で出力を行わせるため、前記入力画像データの第1の輝度レンジを、前記第1の輝度レンジより小さい第2の輝度レンジに変換し、前記第2の輝度レンジを有する出力画像データを生成する変換手段と、を備え、前記表示輝度情報の最小輝度値は、前記印刷輝度情報の最小輝度値より大きく、前記変換手段は、前記印刷輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストを前記表示輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストに近づけるように、前記入力画像データの暗部領域の輝度値を、前記出力画像データの暗部領域の輝度値に変換することを特徴とする。
本発明によれば、画像データに基づいてディスプレイに表示される画像と、その画像データに基づく印刷物上の画像との間でのユーザに対する見え方の違いを抑制することができる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
[第1実施形態]
図1は、本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。本システムは、例えば、画像処理装置101、HDRディスプレイ(表示装置)108、及び記録装置110を含んで構成される。なお、この構成は一例であり、図1に示す以外の装置が含まれてもよい。また、例えば、画像処理装置101が記録装置110に組み込まれるなど、図1の複数の装置が1つの装置に統合されてもよい。また、図1における各装置が有するブロックにさらなるブロックが含められてもよい。また、各装置が有する各ブロックは、複数のブロックに分割されてもよいし、複数のブロックを含んだ1つのブロックが用いられてもよい。
図1は、本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。本システムは、例えば、画像処理装置101、HDRディスプレイ(表示装置)108、及び記録装置110を含んで構成される。なお、この構成は一例であり、図1に示す以外の装置が含まれてもよい。また、例えば、画像処理装置101が記録装置110に組み込まれるなど、図1の複数の装置が1つの装置に統合されてもよい。また、図1における各装置が有するブロックにさらなるブロックが含められてもよい。また、各装置が有する各ブロックは、複数のブロックに分割されてもよいし、複数のブロックを含んだ1つのブロックが用いられてもよい。
画像処理装置101として、例えば、情報処理装置としてのホストPCなどが用いられる。画像処理装置101は、CPU102、RAM103、HDD104、ディスプレイインタフェース(I/F)105、入力I/F106、データ転送I/F107、および画像処理部111を含んで構成される。各部は、内部バスを介して相互に通信可能に接続されている。
CPU102は、HDD104に保持されるプログラムに従ってRAM103をワークエリアとして用いて各種処理、例えば、本実施形態の動作に係る各処理を実行する。CPU102は、プロセッサの一例であり、他の種類のプロセッサが用いられてもよい。例えば、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等の他の種類のプロセッサが追加的に又は代替的に用いられてもよい。また、CPU102によって実行される処理の一部又は全てを、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ)等の、その処理を実行可能なハードウェアによって実行させるようにしてもよい。RAM103は、揮発性の記憶領域であり、例えばワークメモリとして用いられる。HDD104は、不揮発性の記憶領域であり、本実施形態に係るプログラムやデータ、OS(Operating System)などが記憶される。
ディスプレイI/F105は、HDRディスプレイ108との間でデータの送受信を行うためのインタフェースである。ディスプレイI/F105の接続方式には、例えば、HDMI(登録商標。High-Definition Multimedia Interface)、DisplayPortなどが用いられる。HDRディスプレイ108は、高ダイナミックレンジ(High Dynamic Range:HDR)の画像データ(HDR画像データ)を表示可能であり、画像のハイライト側からシャドウ側までの広いレンジを同時に高画質に表示することが可能である。
HDR画像データの映像伝達関数としては、例えばITU-R(国際電気通信連合無線通信部門)の勧告BT.2100において、2つの伝達関数が規定されている。その伝達関数は、Hybrid Log Gamma(HLG)とPerceptual Quantization(PQ)の2つである。伝達関数は、映像の伝達において階調の不連続性が視覚的に検知されないように伝達関数とビット数が定義されている。映像方式は、3つの伝達関数で規定されている。1つは、撮像側の伝達関数であり、光-電気伝達関数(Opto-Electronic Transfer Function:OETF)である。また、1つは、表示側の伝達関数であり、電気-光伝達関数(Electro-Optical Transfer Function:EOTF)である。また、1つは、シーン光から表示光の総合特性を表す光-光伝達関数(Opto-Optical Transfer Function:OOTF)である。OOTFは、撮影環境と表示環境との違いによる見え方の違いを補正する伝達関数である。HLG方式は、黒から白の間を相対的な階調として扱い、上記撮像側のOETFを規定する方式である。表示側のEOTFは、OETFの逆関数と、シーン光から表示光の総合特性を表すOOTFとで構成される。HLG方式では、OOTFの特性を決定するシステムガンマは、輝度成分にのみ適用される。また、システムガンマは、表示可能な最大輝度値が異なるディスプレイでの見え方の違いを考慮してディスプレイの輝度に応じて決定される。また、PQ方式は、表示側の輝度を最大10,000cd/m2(以下nitと称する)の絶対値で表し、上記表示側のEOTFを規定する方式である。撮像側のOETFは、OOTFと、EOTFの逆関数とから構成される。
HDR画像データをSDRディスプレイに表示する場合や、記録装置で記録する際には、それぞれのデバイスが再現できる輝度のダイナミックレンジに、トーンカーブ等を用いてダイナミックレンジ変換を行う必要がある。例えば、図10に示すように、輝度が高い領域のコントラストを小さくするようなトーンカーブを用いてダイナミックレンジ変換を行う。
入力I/F106は、不図示のキーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等の、ユーザ操作を受け付けるデバイスからの情報を入力するインタフェースである。上記のデバイスは、画像処理装置101の外部にあっても良いし、画像処理装置101が有しても良い。データ転送I/F107は、記録装置110とのデータの送受信を行うためのインタフェースである。データ転送I/F107の接続方式には、例えば、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394等が用いられる。例えば、CPU102は、操作部109を用いたユーザによる指示(コマンド等)やHDD104に保持されるプログラムに従って、画像データから記録装置110が処理可能な記録データを生成して記録装置110に転送する。記録装置110の記録方式としては、例えばインクジェット記録方式などが用いられる。本実施形態では、記録方式はこれに限られず、例えば、電子写真方式の記録装置が用いられてもよい。また、図1における各インタフェースの媒体は、有線もしくは無線のいずれであっても良い。
図2は、ディスプレイの表示輝度特性を示す図である。以下、コントラスト比が1300:1の液晶ディスプレイを一例として説明する。図2において、輝度特性201は、ディスプレイの表示輝度特性を示す。輝度特性202は、印刷物の再現輝度特性を示す。横軸は、入力される画像データの輝度値を示し、縦軸は、出力される輝度値を示す。
ディスプレイが表示する最大輝度値として1,000nitの明るさで表示する場合、コントラスト比が1300:1であることから、最小輝度値は0.77nitとなる。一方、写真印刷に用いられるインクジェットプリンタで光沢紙に印刷した場合、黒の濃度が2.6になるプリンタと用紙の組み合わせがある。濃度2.6を反射率に変換すると0.25%である。この黒に一般的な印刷物を観察する明るさである100nitの光を当てると0.25nitになる。このような環境下においては、ディスプレイに表示されている黒が印刷物上の黒よりも明るいため、ユーザにとっては、ディスプレイの方が暗部領域のコントラストが低く見えてしまう。即ち、ディスプレイに表示された画像と印刷物との間で、ユーザからの見え方が異なってしまう。
本実施形態では、ディスプレイにて表示を行っている入力画像データから輝度レンジを変換して出力画像データを生成し、その出力画像データに基づいて印刷物を出力する場合、出力画像データの最小輝度値を入力画像データの最小輝度値に基づいて設定する。そのような構成により、ディスプレイに表示されている画像と印刷物との間でユーザに対する見え方の違いを抑制することができる。
図3は、画像処理部111の構成を示す図である。画像処理部111において、HDR画像データと、そのHDR画像データに基づいて表示を行うディスプレイの表示輝度情報と、印刷輝度情報とがダイナミックレンジ変換部112に入力される。表示輝度情報と印刷輝度情報については後述する。ダイナミックレンジ変換部112では、入力された各情報を用いて、出力画像生成部113に入力可能な輝度ダイナミックレンジ(以下、単にダイナミックレンジという)の画像データへの変換を行う。入力されるHDR画像データのダイナミックレンジに対して、出力画像生成部113に入力する画像データのダイナミックレンジは狭くなる。出力画像生成部113に入力可能なダイナミックレンジとは、例えば、一般的なプリンタで入力されるような、SDRデータにおける最大輝度値100cd/m2のダイナミックレンジである。また、印刷物に照明を当てたときのダイナミックレンジとしても良い。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部112は、1,000nitから100nitのダイナミックレンジへ変換された画像データを生成する。出力画像生成部113では、ダイナミックレンジ変換部112から出力された画像データに対して、インクジェットプリンタの記録ヘッドで記録可能なデータを生成する。ダイナミックレンジ変換部112から出力される画像データは、例えば、Red、Green、Blueの色空間で表されたRGB画像データである。
図4は、ディスプレイでの表示対象のHDR画像データを記録装置110で記録するためのダイナミックレンジの変換処理を示すフローチャートである。図4の処理は、例えば、CPU102がHDD104に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
S101において、画像処理部111は、HDRディスプレイ108での表示対象のHDR画像データを入力画像データとして取得する。S101では、HDD104に保持されたHDR画像データを取得する構成でもよいし、外部装置からデータ転送I/F107を介してHDR画像データを取得する構成でもよい。本実施形態では、HDR画像データの一例として、ダイナミックレンジの最大輝度値が1,000nitのRGB画像データを説明する。
S102において、画像処理部111は、現在画像を表示しているHDRディスプレイ108の表示輝度情報を取得する。表示輝度情報は、例えば、HDRディスプレイ108の最大輝度値と最小輝度値とコントラスト比を含む。これらの表示輝度情報は、ディスプレイI/F105を介してHDRディスプレイ108から取得される。または、表示輝度情報を予めHDD104に保存しておき、HDD104から取得しても良い。本実施形態では、表示輝度情報は、HDRディスプレイ108から取得され、表示輝度情報として例えば、最大輝度値が1,000nit、最小輝度値が0.77nitとする。なお、最小輝度値は、最大輝度値とコントラスト比から算出しても良い。例えば、コントラスト比が1300:1の場合、式(1)によって最小輝度を算出することができる。
最小輝度値=最大輝度値×(1/1300) ・・・(1)
S103において、画像処理部111は、記録装置110で記録する印刷輝度情報として、記録装置110が再現可能な最大輝度値と最小輝度値を取得する。印刷輝度情報は、データ転送I/F107を介して記録装置110から取得される。もしくは、印刷輝度情報を予めHDD104に保存しておき、HDD104から取得しても良い。印刷輝度情報は、輝度の他、明度を表すL*であっても良いし、ICCプロファイルとして保存しておいても良い。つまり、輝度情報に変換できる形態であればよい。本実施形態では、印刷輝度情報として例えば、最大輝度値が100nit、最小輝度値が0.25nitとする。
S103において、画像処理部111は、記録装置110で記録する印刷輝度情報として、記録装置110が再現可能な最大輝度値と最小輝度値を取得する。印刷輝度情報は、データ転送I/F107を介して記録装置110から取得される。もしくは、印刷輝度情報を予めHDD104に保存しておき、HDD104から取得しても良い。印刷輝度情報は、輝度の他、明度を表すL*であっても良いし、ICCプロファイルとして保存しておいても良い。つまり、輝度情報に変換できる形態であればよい。本実施形態では、印刷輝度情報として例えば、最大輝度値が100nit、最小輝度値が0.25nitとする。
S104において、画像処理部111は、輝度のダイナミックレンジ変換テーブルを生成する。ダイナミックレンジ変換テーブルは、S105において輝度成分に対してダイナミックレンジ変換を行う際に用いられるルックアップテーブル(LUT)形式のテーブルである。
S104におけるダイナミックレンジ変換テーブルの作成方法について、図5を参照しながら説明する。図5の横軸は入力画像の輝度を表し、縦軸は出力画像の輝度を表す。点線501は、入力輝度と出力輝度が一致するラインを表す。実線502は、ダイナミックレンジ変換を行う際の、入力輝度と出力輝度の対応関係を表す。
Dimaxは入力画像の最大輝度値であり、例えば1,000nitが設定される。Domaxは出力画像の最大輝度値であり、S103で取得した印刷輝度情報の最大輝度値である例えば100nitが設定される。入力輝度と出力輝度が一致する基準点DiaとDioとして、例えば18nitが設定される。DiaとDioは、基準となる所定の反射率に基づいて設定される。撮影する際には反射率18%グレーに露出を合わせて撮影を行うので、反射率18%が基準となる明るさである。反射率100%に対応する輝度を100nitとすると、反射率18%は18nitとなる。
Dominは出力画像の最小輝度値である。本実施形態では、例えば、S102で取得した表示輝度情報の最小輝度値は0.77nitであり、S103で取得した記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値は0.25nitである。その場合、HDRディスプレイ108に表示される黒の方が記録装置110で再現する黒よりも明るいため、印刷物上の黒がディスプレイ上の表示に合うように、Dominとして0.77nitが設定される。ここで、表示輝度情報の最小輝度値が記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値よりも小さい場合には、Dominとして0nitが設定される。
画像処理部111は、Dominと、DiaとDoaの交点と、DimaxとDomaxの交点との間でスプライン補完を行うことで滑らかな曲線となるように繋ぐことで、ダイナミックレンジの変換カーブを生成する。スプライン補完によって生成された曲線は、1次元のLUT形式に変換される。本実施形態ではスプライン補完を用いているが、他の構成、例えば、画像のヒストグラムを平滑化するヒストグラム平滑化の処理が用いられても良い。
S105において、画像処理部111は、S104で生成されたダイナミックレンジ変換テーブルを用いて、S101で取得した入力画像データから記録装置110で記録するための出力画像データを生成するための輝度のダイナミックレンジ変換を行う。S105でのダイナミックレンジ変換について、図6のフローチャートを用いて説明する。
図6のS201において、画像処理部111は、入力画像データを輝度成分と色差成分に分離する。例えば入力画像データがRGB色空間の場合、画像処理部111は、式(2)~(4)を用いて、YCbCr色空間に変換する。ここで、Yは輝度成分であり、CbCrは色差成分である。また、変換先の色空間は、YCbCr色空間に限られず、例えばICtCp色空間に変換しても良い。
Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B ・・・(2)
Cb=-0.169×R-0.331×G+0.5×B ・・・(3)
Cr=0.5×R-0.419×G-0.081×B ・・・(4)
S202において、画像処理部111は、S201で生成した輝度成分を低周波成分と高周波成分とに分離するよう周波数分離処理を行う。これはRetinex理論に基づいて、低周波成分と高周波成分で処理を切り替えるためである。Retinex理論とは、人間の脳が色や光をどのように捉えるかをモデル化したものである。この理論では、目に入る光の強度は、物体の反射率と物体を照らす照明光の積で表され、人が感じる明るさや色は、絶対的な光学量よりも周辺からの相対的な変化量に大きく依存しているとする。絶対的な光学量とは物体を照らす照明光であり、相対的な変化量とは物体の反射率である。
Cb=-0.169×R-0.331×G+0.5×B ・・・(3)
Cr=0.5×R-0.419×G-0.081×B ・・・(4)
S202において、画像処理部111は、S201で生成した輝度成分を低周波成分と高周波成分とに分離するよう周波数分離処理を行う。これはRetinex理論に基づいて、低周波成分と高周波成分で処理を切り替えるためである。Retinex理論とは、人間の脳が色や光をどのように捉えるかをモデル化したものである。この理論では、目に入る光の強度は、物体の反射率と物体を照らす照明光の積で表され、人が感じる明るさや色は、絶対的な光学量よりも周辺からの相対的な変化量に大きく依存しているとする。絶対的な光学量とは物体を照らす照明光であり、相対的な変化量とは物体の反射率である。
S202では、物体を照らす照明光成分として画像の低周波成分を分離して抽出する。低周波成分を分離するためには、ローパスフィルタを適用する。処理方法は、空間フィルタを適用してもよいし、一旦、FFT(Fast Fourier Transform)により空間周波数に変換し、フィルタ処理後にIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)で戻してもよい。対象とする周波数は、印刷物を鑑賞する際の用紙サイズ、鑑賞距離から、人間の視覚特性を考慮して決定してもよい。高周波成分の抽出については、ハイパスフィルタを適用してもよいし、得られた低周波成分を元の画像から除算することで取得してもよい。
S203において、画像処理部111は、S202で分離した低周波成分に対してダイナミックレンジ変換処理を行う。画像処理部111は、S104で生成されたダイナミックレンジ変換テーブルを用いて、輝度成分を変換する。
S204において、画像処理部111は、高周波成分に対してコントラスト補正処理を実行する。コントラスト補正処理は、高周波成分の値に対して係数kを乗じる処理である。入力データに忠実に近づける場合はk=1付近とし、さらに印刷物のインクの滲みなどの劣化を考慮したい場合は、1以上の値をkに設定する。
S205において、画像処理部111は、S203でダイナミックレンジ変換が実行されたデータと、S204でコントラスト補正処理が実行されたデータとを再合成する。S206において、画像処理部111は、輝度成分と色差成分とを合成し、式(5)~(7)を用いてRGB色空間に変換する。
R=Y+1.402×Cr ・・・(5)
G=Y-0.344×Cb-0.714×Cr ・・・(6)
B=Y+1.772×Cb ・・・(7)
S206の後、図6の処理を終了し、図4のS106に進む。S106において、出力画像生成部113は、S105でダイナミックレンジ変換が行われた画像データを記録装置110で処理可能なデータ、例えば、記録ヘッドからのインクの吐出に対応した記録データに変換して出力する。
G=Y-0.344×Cb-0.714×Cr ・・・(6)
B=Y+1.772×Cb ・・・(7)
S206の後、図6の処理を終了し、図4のS106に進む。S106において、出力画像生成部113は、S105でダイナミックレンジ変換が行われた画像データを記録装置110で処理可能なデータ、例えば、記録ヘッドからのインクの吐出に対応した記録データに変換して出力する。
以上のように、本実施形態では、図5に示すように、出力画像の最小輝度値として、表示輝度情報の最小輝度値が設定される。そのような構成により、印刷物の暗部領域のコントラストをディスプレイの暗部領域のコントラストに近づけるように、ダイナミックレンジ変換が行われる。その結果、ディスプレイに表示される画像の見え方と、記録装置で記録される印刷物上での見え方との違いを抑制するように制御することができる。
[第2実施形態]
以下、第1実施形態と異なる点について第2実施形態を説明する。本実施形態における、図4のS104のダイナミックレンジ変換テーブルの生成方法について、図7を参照しながら説明する。図7の実線703は、ダイナミックレンジ変換を行う際の入力輝度と出力輝度の対応関係を表す。Disは、入力輝度のシャドウ部の点であり、Dosは、それに対応する出力輝度である。第1実施形態では、表示輝度情報と印刷輝度情報とに基づいて、出力画像の最小輝度値を設定した。本実施形態では、表示輝度情報と印刷輝度情報とに基づいて、シャドウ部の輝度変換ラインを設定する。
以下、第1実施形態と異なる点について第2実施形態を説明する。本実施形態における、図4のS104のダイナミックレンジ変換テーブルの生成方法について、図7を参照しながら説明する。図7の実線703は、ダイナミックレンジ変換を行う際の入力輝度と出力輝度の対応関係を表す。Disは、入力輝度のシャドウ部の点であり、Dosは、それに対応する出力輝度である。第1実施形態では、表示輝度情報と印刷輝度情報とに基づいて、出力画像の最小輝度値を設定した。本実施形態では、表示輝度情報と印刷輝度情報とに基づいて、シャドウ部の輝度変換ラインを設定する。
図7のDisとしては、Diaよりも小さく、かつ、最小輝度値よりも明るい輝度が設定される。本実施形態では、例えば、Dia=18の半分の値であるDis=9を設定する。そして、Disに対応するDosは、式(8)を用いて設定される。式(8)においてmは係数である。
Dos=Dis+m×(表示輝度の最小輝度値-記録装置の最小輝度値) ・・・(8)
S102で取得した表示輝度情報の最小輝度値が0.77nitであり、S103で取得した記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値が0.25nitとする。その場合、m=4とすると、式(8)から、Dos=9+4×(0.77-0.25)=11.08が算出される。ここで、表示輝度情報の最小輝度値が記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値よりも小さい場合はDosが負の値をとるが、その場合には、Dos=Disとする。Dimax、Domax、Dia、およびDoaについては第1実施形態における説明と同様である。
S102で取得した表示輝度情報の最小輝度値が0.77nitであり、S103で取得した記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値が0.25nitとする。その場合、m=4とすると、式(8)から、Dos=9+4×(0.77-0.25)=11.08が算出される。ここで、表示輝度情報の最小輝度値が記録装置110の印刷輝度情報の最小輝度値よりも小さい場合はDosが負の値をとるが、その場合には、Dos=Disとする。Dimax、Domax、Dia、およびDoaについては第1実施形態における説明と同様である。
画像処理部111は、上記のように決定された各制御点と原点を通って滑らかな曲線が生成されるようにスプライン補完を行う。スプライン補完によって生成されたカーブは、図7に示すようなDosが変曲点となるようなカーブであり、1次元のLUT形式に変換される。本実施形態ではスプライン補完を用いているが、他の構成、例えば、画像のヒストグラムを平滑化するヒストグラム平滑化の処理が用いられても良い。
以上のように、本実施形態によれば、表示輝度情報の最小輝度値が記録装置の印刷輝度情報の最小輝度値よりも明るくなるほど、ダイナミックレンジ変換テーブルのシャドウ部が明るくなるよう制御される。ダイナミックレンジ変換処理によりシャドウ部が明るくなるよう制御されることで、ディスプレイでの表示上と印刷物上との暗部領域のコントラストの差が抑制される。その結果、ディスプレイに表示される画像の見え方と、記録装置で記録される印刷物上での見え方との違いが抑制されるように制御することができる。
以下、記録装置110から出力した印刷物に対して、図2に示す印刷物の再現輝度特性の場合よりも明るい照明を当てて観察するときのケースについて説明する。図8は、ディスプレイの表示輝度特性と印刷物の再現輝度特性とを表す。ディスプレイの表示輝度特性801は、図2のディスプレイの表示輝度特性201と同様である。輝度特性802は、印刷物に照明を当てたときの再現輝度特性である。但し、図2の場合より明るい照明を印刷物に対して当てたケースを想定している。100nitの光を当てたときに0.25nitとなる印刷物上の黒は、200nitの光を当てると、比例して0.5nitになる。即ち、輝度特性802は、200nitの光を当てたときの輝度特性を示している。
本ケースにおいても、第1実施形態および第2実施形態と同様に輝度のダイナミックレンジ変換テーブルが作成される。以下、本ケースにおける図4のS103の処理を説明する。なお、S101、S102は、第1実施形態および第2実施形態における説明と同様であるので、それらの説明を省略する。
S103において、画像処理部111は、印刷輝度情報として、基準よりも明るい照明、例えば200nitの光を当てたときの記録装置110が再現する最大輝度値と最小輝度値を取得する。基準よりも明るい照明を当てたときの最大輝度値および最小輝度値は、基準の明るさの照明を当てたときの輝度値と照明条件から算出可能である。即ち、輝度値は照明の明るさに比例するので、基準よりも明るい照明を当てたときの最大輝度値および最小輝度値は、照明条件の比率を基準の照明を当てたときの最大輝度値および最小輝度値に乗算することで算出される。S103の後のS104~S106は、第1の実施形態および第2実施形態における説明と同様に処理が行われる。
このように、基準となる照明条件に対応する印刷輝度情報に基づいて、任意の照明条件に対応する印刷輝度情報を算出して、輝度のダイナミックレンジ変換テーブルを作成することができる。
上記の各実施形態では、S102において、画像処理部111は、ユーザインタフェース画面を介してHDRディスプレイ108の表示輝度情報を取得しても良い。図9は、表示輝度情報を取得するための画面901を示す。テキストボックス902は、HDRディスプレイ108の最小輝度値を入力するための入力領域であり、テキストボックス903は、HDRディスプレイ108の最大輝度値を入力するための入力領域である。ユーザは、操作部109を操作してテキストボックス902および903に輝度値を入力する。画像処理部111は、テキストボックス902および903に入力された値を取得して、表示輝度情報の最小輝度値および最大輝度値として設定する。
図9のようにユーザが輝度値を入力可能とすることで、ユーザが記録装置110から出力される印刷物の暗部領域のコントラストを操作することが可能となる。即ち、所望のディスプレイに表示される画像の見え方と、記録装置110で出力される印刷物上での見え方との差について個人差がある場合でも、見え方の違いを抑えるよう適切に制御が行うことができる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
101 画像処理装置: 102 CPU: 103 RAM: 104 HDD: 108 HDRディスプレイ: 110 記録装置
Claims (14)
- 入力画像データを取得する第1の取得手段と、
表示装置での表示における最大輝度値および最小輝度値を含む表示輝度情報と、印刷装置で出力される印刷物で再現される最大輝度値および最小輝度値を含む印刷輝度情報とを取得する第2の取得手段と、
前記表示装置で表示が行われる前記入力画像データに基づいて前記印刷装置で出力を行わせるため、前記入力画像データの第1の輝度レンジを、前記第1の輝度レンジより小さい第2の輝度レンジに変換し、前記第2の輝度レンジを有する出力画像データを生成する変換手段と、
を備え、
前記表示輝度情報の最小輝度値は、前記印刷輝度情報の最小輝度値より大きく、
前記変換手段は、前記印刷輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストを前記表示輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストに近づけるように、前記入力画像データの暗部領域の輝度値を、前記出力画像データの暗部領域の輝度値に変換する、
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記変換手段は、前記入力画像データの輝度値と前記出力画像データの輝度値とが対応づけられた変換カーブを用いて、前記入力画像データの輝度値を前記出力画像データの輝度値に変換することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記変換カーブにおいて、前記第2の輝度レンジの最小輝度値として、前記表示輝度情報の最小輝度値が設定されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記変換カーブにおいて、前記第1の輝度レンジの暗部領域と前記第2の輝度レンジの暗部領域の間の輝度値の対応関係は、前記第2の輝度レンジの側に凸となっていることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記変換カーブは、前記第1の輝度レンジの暗部領域の所定の輝度値に基づいて設定されることを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記変換カーブは、前記所定の輝度値と、前記表示輝度情報の最小輝度値と前記印刷輝度情報の最小輝度値の差を前記所定の輝度値に対して加えた輝度値との交点を変曲点とするように設定されることを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記第1の輝度レンジの暗部領域と前記第2の輝度レンジの暗部領域は、所定の反射率に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記変換手段は、ルックアップテーブルとして前記情報処理装置に記憶されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第2の取得手段は、前記表示輝度情報をユーザインタフェース画面を介して取得することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第2の取得手段は、基準となる照明条件に基づいて、前記印刷輝度情報を取得することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記変換手段により生成された前記出力画像データに基づいて前記印刷装置で出力させる制御手段、をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記入力画像データは、HDR(High Dynamic Range)画像データであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 情報処理装置において実行される情報処理方法であって、
入力画像データを取得する第1の取得工程と、
表示装置での表示における最大輝度値および最小輝度値を含む表示輝度情報と、印刷装置で出力される印刷物で再現される最大輝度値および最小輝度値を含む印刷輝度情報とを取得する第2の取得工程と、
前記表示装置で表示が行われる前記入力画像データに基づいて前記印刷装置で出力を行わせるため、前記入力画像データの第1の輝度レンジを、前記第1の輝度レンジより小さい第2の輝度レンジに変換し、前記第2の輝度レンジを有する出力画像データを生成する変換工程と、
を有し、
前記表示輝度情報の最小輝度値は、前記印刷輝度情報の最小輝度値より大きく、
前記変換工程では、前記印刷輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストを前記表示輝度情報の最小輝度値を含む暗部領域のコントラストに近づけるように、前記入力画像データの暗部領域の輝度値を、前記出力画像データの暗部領域の輝度値に変換する、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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