JP3089924B2 - Ｃｒｔキャリブレーション装置 - Google Patents

Ｃｒｔキャリブレーション装置

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JP3089924B2 JP05331539A JP33153993A JP3089924B2 JP 3089924 B2 JP3089924 B2 JP 3089924B2 JP 05331539 A JP05331539 A JP 05331539A JP 33153993 A JP33153993 A JP 33153993A JP 3089924 B2 JP3089924 B2 JP 3089924B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＲＴの発光色とプリ
ンタの印字色をカラーマッチさせるための補正処理装置
に関し、さらに詳細には特性の異なる個々のＣＲＴの色
再現特性をプリンタに伝達するＣＲＴキャリブレーショ
ン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＲＴの発光色とカラープリンタ
の印字色は、その発色原理が異なることや原色自体が異
なることなどから、視認される色は著しく異なってい
た。そのため、ＣＲＴの色とプリンタの色をカラーマッ
チさせることが要望されるようになったが、ＣＲＴは機
種間の色再現特性の差異が大きいため、ユーザーの使用
するＣＲＴの色再現特性を知る必要があった。
【０００３】ここで、ＣＲＴの色再現特性を左右する要
因の一つには、ＣＲＴの３原色であるＲＧＢの各色点の
階調信号値と輝度値の相関を示す階調再現特性がある。
このＣＲＴの階調再現特性は通常以下の式で近似できる
といわれている。
【０００４】 V = ( N / 255 ) ∧ γ ・・・・・・(1) ここで、V;相対輝度値（最大輝度値を１としたときの相
対値 0 ≦ V ≦ 1 ） N;階調信号値 ( 0 ≦ N ≦ 255 ) γ;階調再現特性値である。
【０００５】このγ値が階調再現特性の特徴を示す値と
なる。このγ値は、相対輝度値Ａ(0 ≦ A ≦ 1 )の時の
階調信号値Ｂ( 0 ≦ B ≦ 255 )が求められれば、 γ = log(A)/log(B/255) ・・・・・・(2) で算出できる。このγ値をプリンタに与えることによ
り、ＣＲＴの特性を踏まえた調整を行うことができる。
そのため、個々のＣＲＴのγ値を調べる機構が付加さ
れ、この機構をＣＲＴのキャリブレーション機構と呼ん
でいる。
【０００６】また、ＣＲＴのキャリブレーション機構と
しては、以下のようなものがある。図９に示すように相
対輝度値の判明している色パッチＡと、階調信号値をユ
ーザーが調整できる色パッチＢをＣＲＴ上に並べて表示
する。そして、ユーザーに色パッチＡと色パッチＢが同
じ色に見えるようになるまで色パッチＢの階調信号値を
調整させ、同じ色に見えたときの信号値を指示させる。
このときの色パッチＡの相対輝度値をVAとし、色パッチ
Ｂの階調信号値をNBとすると、(2)式より、 γ = log(VA)/log(NB/255) ・・・・・・(3) のようにγ値が求められるというものである。
【０００７】ところで、色パッチＡの相対輝度値の求め
方は、以下のような面積階調の考え方を応用している。
階調信号値0の黒点と、階調信号値255の白点を混ぜるこ
とにより相対輝度値を算出するものであり、階調信号値
255の面積率をmとし、同じく階調信号値255の相対輝度
値をPとすると、 VA = m * P ・・・・・・(4) と記述できる。ここで、階調信号値255は最大輝度値を
示すため、 P = 1 ・・・・・・(5) となり、色パッチＡの相対輝度値はmとなり、ＣＲＴの
個々の特性に関わらず既知の値となる。これより、(3)
式からγ値を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＲＴ上で
走査方向に対して高い空間周波数で、階調信号値0、255
の色点を配置すると、応答性がわるくなり、(5)式の P
= 1 が成り立たなくなる（図１０参照）。故に(3)式の
相対輝度値VAが求められず、γ値も算出できなくなって
しまう。
【０００９】これに対して、前述の問題点を解消するた
めに走査方向の白黒の空間周波数を低くし、かつ面積階
調を行う手法としては、図１１のような白黒の横縞模様
のパターンが考えられる。しかしながら、これはあくま
でも横縞模様のパターンにしか認識されず、これを均一
なグレー色と認識させるということは一般のユーザーに
とっては非常に困難なことであり、また違和感のあるも
のであった。そのため、前述の色パッチＡと色パッチＢ
の色合わせも困難となり、カラーマッチが行えなかっ
た。
【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、容易な操作でＣＲＴの階調再現
特性値（γ値）を求めることができるＣＲＴキャリブレ
ーション装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のＣＲＴキャリブレーション装置は、ＣＲＴに
階調信号値を与えた際にＣＲＴ上に現れる相対的な輝度
を求めるためのＣＲＴの階調再現特性値を入力する入力
手段と、ＣＲＴ上での相対的な輝度を示す相対輝度値を
記憶する記憶手段と、前記入力手段により入力された階
調再現特性値と、前記記憶手段に記憶された相対輝度値
をもとにしてＣＲＴの階調信号値を算出する算出手段
と、その算出手段により算出された階調信号値に基づい
てＣＲＴ上に色を表示し得るように制御する表示制御手
段と、前記記憶手段に記憶された前記相対輝度値を読み
出して、前記算出手段による階調信号値の算出と、前記
表示制御手段によるＣＲＴ上への色の表示とを繰り返し
行う第二の制御手段とを備えている。
【００１２】また、前記記憶手段に記憶されている相対
輝度値は、白から黒に変化する無彩色の階調を示す値で
構成されていてもよい。
【００１３】或いは、前記記憶手段に記憶されている相
対輝度値は、ＣＲＴの原色の内一つの原色のみの階調レ
ベルを変化させるような値で構成されていてもよい。
【００１４】また、前記記憶手段に記憶されている相対
輝度値は、ＣＲＴが再現できる階調レベルの内、少なく
とも明部付近と暗部付近の両階調領域での階調を示すこ
とのできる値で構成されていてもよい。
【００１５】また、ＣＲＴ上に表示される画像データを
プリンタに伝達する際に色変換を行う色変換処理手段
と、前記入力手段により入力された階調再現特性値に基
づいて、前記色変換処理手段の色変換処理を修正する色
変換処理修正手段とを備えていてもよい。
【００１６】また、前記記憶手段に記憶されている相対
輝度値は、ＣＲＴ上での相対的な輝度が等間隔で変化す
る階調を示す値から構成されていてもよい。
【００１７】また、入力手段により入力した前記階調再
現特性値の修正を行うか否かを決定する決定手段を備
え、当該決定手段により、前記階調再現特性値の修正を
行うと決定されたときに、前記入力手段により再度階調
再現特性値の入力を可能とし、前記算出手段は当該再度
入力された階調再現特性値と前記記憶手段に記憶された
相対輝度値をもとにしてＣＲＴの階調信号値を算出し、
表示制御手段は前記算出 手段により算出された階調信号
値に基づいてＣＲＴ上に色を表示しうるように制御し、
前記第二の制御手段は前記記憶手段に記憶された前記相
対輝度値を読み出して、前記算出手段による階調信号値
の算出と、前記表示制御手段によるＣＲＴ上への色の表
示とを繰り返し行ってもよい。
【００１８】
【作用】上記の構成を有する本発明のＣＲＴキャリブレ
ーション装置は、入力手段から入力された階調再現特性
値と、記憶手段に記憶された相対輝度値を用いて、算出
手段においてＣＲＴの階調レベルを示す階調信号値が算
出される。そして、前記算出手段において算出された階
調信号値をもとに、表示制御手段によりＣＲＴ上に複数
の色を表示させ、第二の制御手段は前記記憶手段に記憶
された前記相対輝度値を読み出して、前記算出手段によ
る階調信号値の算出と、前記表示制御手段によるＣＲＴ
上への色の表示とを繰り返し行う。ユーザーは前記表示
制御手段により表示された複数の色を目視し、階調再現
特性値を修正するか否かの選択を決定手段を用いて行
い、階調再現特性値を修正する場合は、再度入力手段に
おいて階調再現特性値を入力し、上記の処理を繰り返
す。階調再現特性値の修正が必要ない場合には、処理を
終了する。
【００１９】また、ＣＲＴから伝達される画像データを
プリンタに伝達する前に色変換処理を行う色変換処理手
段を備えているものについては、前記入力手段から入力
された階調再現特性値に基づいて、色変換処理修正手段
において前記色変換処理手段の色変換処理を修正する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。始めに、図１を参照して、本実施例
の構成について説明する。ＣＰＵ１００はＣＲＴ１０２
とキーボード１０４とにつながれている。ＣＰＵ１１０
はＣＰＵ１００と通信可能な状態にある。ＣＰＵ１１０
はヘッドドライバ１１６とつながれている。ＣＰＵ１１
０の外部にはＲＯＭ１１２とＲＡＭ１１４が配置され、
ＣＰＵ１１０とデータ通信可能な状態にある。ＣＰＵ１
１０の内部には階調信号算出部１２０と色変換部１２２
が設けられている。ＲＯＭ１１２の内部には輝度値記憶
部１２４が設けられている。ＲＡＭ１１４の内部には色
変換ＬＵＴ１２６とγ値記憶部１２８が設けられてい
る。
【００２１】次に、図１、図２を参照して動作について
説明する。ＣＰＵ１００から印字命令がＣＰＵ１１０に
送られると、ＣＰＵ１１０はＲＡＭ１１４内の色変換Ｌ
ＵＴ１２６にデータが構築されているか判断する（Ｓ
２）。色変換ＬＵＴにデータが構築されている場合は、
ＣＰＵ１１０はＣＰＵ１００にＣＲＴキャリブレーショ
ンを実施するか問い（Ｓ３）、キーボード１０４を介し
て入力された答えが、実施しないならば画像データの転
送を開始する（Ｓ５）。
【００２２】Ｓ２の処理において、色変換ＬＵＴ１２６
にデータが構築されておらず、あるいはＳ３の処理にお
いてＣＲＴキャリブレーションを実施するという答えが
得られたときはＣＲＴキャリブレーションに移行する
（Ｓ４）。
【００２３】続いて、図１、図３を参照してＣＲＴキャ
リブレーションの詳細な動作について説明する。
【００２４】ＣＲＴキャリブレーション処理が実行され
ると、ＣＰＵ１１０はＣＰＵ１００にγ値の入力を要請
する。ＣＰＵ１００はキーボード１０４を介して入力さ
れたγ値をＣＰＵ１１０に返す（Ｓ６）。ＣＰＵ１１０
は得られたγ値をγ値記憶部１２８に伝達し、γ値を記
憶する。ＣＰＵ１１０は輝度値記憶部１２４に記憶され
たデータのうちから一つと、前記γ値記憶部１２８に記
憶されたデータを呼び出し（Ｓ７）、階調信号算出部１
２０に与える。階調信号算出部１２０は下記式に従い、
階調信号値を算出する（Ｓ８）。
【００２５】 Ｎ＝Ｖ＾（−γ）＊２５５ ・・・・・・(6) ただし、Ｖ；輝度値記憶部１２４から得られるデータ
（０≦Ｖ≦１） γ；γ値記憶部１２８から得られるデータ Ｎ；階調信号値 （０≦Ｎ≦２５５）である。
【００２６】前記階調信号算出部１２０おいて算出され
た階調信号値はＣＰＵ１００に伝達され、ＣＲＴ１０２
上にはこの階調信号値の色が表示される（Ｓ９）。
【００２７】ＣＰＵ１１０は、全ての輝度値記憶部１２
４のデータが呼び出されたのか判断し（Ｓ１０）、輝度
値記憶部１２４に記憶された全てのデータが呼び出され
たならば、ＣＰＵ１１０はＣＰＵ１００にγ値を修正す
るか問い（Ｓ１１）、ＣＰＵ１００はキーボード１０４
から入力された答えをＣＰＵ１１０に返す。γ値を修正
しないときはＣＰＵ１１０はγ値記憶部１２８に記憶さ
れているデータを呼び出し、色変換ＬＵＴ１２６を構築
し（Ｓ１２）、ＣＲＴキャリブレーションを終了する。
【００２８】Ｓ１０の処理において、輝度値記憶部１２
４に呼び出されていないデータが存在するときは、Ｓ７
の処理に戻り前述の処理を繰り返す。また、Ｓ１１処理
において、γ値を修正する場合には、Ｓ６の処理に戻り
前述の処理を繰り返す。
【００２９】続いて、輝度値記憶部１２４に記憶するデ
ータ構成について図４を参照して説明する。ＣＩＥ１９
７６Ｌ*ａ*ｂ*のＬ*と相対輝度値の関係は次式で表現で
きる。ここで、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ*とは、色を絶
対的に表示する尺度の一つであり、この尺度上での距離
が人間の感じる色差に等しくなるように作製されたもの
である。またＬ*とは色味のうち明るさを表現する軸で
ある。
【００３０】
【数１】
【００３１】ここで、Ｌ*；（０≦Ｌ*≦１００ 値が大
きいほど明るい） Ｖ；相対輝度値 （０≦Ｖ≦１）である。
【００３２】輝度値記憶部１２４に記憶されるデータ
は、上式により求められるＬ*が等間隔になるように選
ばれている（図４の第一象限）。
【００３３】輝度値記憶部１２４に記憶されているデー
タはγ値記憶手段１２８に記憶されたユーザ設定値のγ
値を用いて、下記式により階調信号値に変換される（図
４の第二象限）。
【００３４】 Ｎ＝（Ｖ＾γ１）*255 ・・・・・・(8) ここで、Ｎ；階調信号値 （０≦Ｎ≦２５５） γ１；ユーザ設定のγ値である。
【００３５】この階調信号をＣＲＴ１０４上に表示する
と、実際のＣＲＴ階調再現特性に基づいて階調が再現さ
れる（図４の第三象限）。
【００３６】このとき、未知であるＣＲＴの階調再現特
性と、ユーザの設定したγ１値を用いて表現できる階調
再現特性が異なると（図４の第二象限と第三象限が横軸
に対し、線対称になっていないとき）、ＣＲＴに表示さ
れた階調は均等に変化しているように視認されず、明
部、或いは暗部にかたよってしまう（図４の第四象
限）。
【００３７】ところが図５に示すように、ユーザの設定
したγ値が表現する階調再現特性と、実際のＣＲＴの階
調再現特性が近似すると、ユーザはほぼ均一に階調が変
化しているように感じる。つまり、ＣＲＴ１０４に表示
される階調が均一に変化するようにγ値を調整すること
で、実際のＣＲＴの階調再現特性を近似することができ
るようになる。
【００３８】つづいて、得られたγ補正値を用いて色変
換を行う色変換ＬＵＴ１２６の構築の仕方について説明
する。
【００３９】ＣＲＴの加法３原色であるＲＧＢの各ＣＩ
Ｅ１９３１ＸＹＺ値（以下ＸＹＺ値）を（Ｘｒ、Ｙｒ、
Ｚｒ）、（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）、（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）
とする。この３原色の色値もＣＲＴ個々により変化する
が、前述のγ値に比べ安定しており、固定値を使用して
も色再現に与える影響は少ないと考えられるため、本実
施例においては固定値を使用する場合について図６を参
照して説明する。
【００４０】ＲＯＭ１２４にはＲＧＢ値テーブル１３０
が配置されている。これはＣＲＴの３原色の個々の階調
信号値を表現する３つの値から構成されており、ＲＧＢ
の階調信号値の範囲である０から２５５から任意の均等
間隔で抜き出されたデータの組合せで構成されているも
のである。
【００４１】まず、ＲＧＢ値テーブル１３０からデータ
１組を呼び出し、（１）式に基づき相対輝度値Ｖｒ、Ｖ
ｇ、Ｖｂ（０≦Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ≦１）を算出する。こ
れをγ補正１４０と呼ぶ。尚、この時使用するγ値はγ
値記憶部１２８に記憶されているデータであり、前述の
３原色のＸＹＺ値はＲＯＭ１１２内に配置された３刺激
値記憶部１４６に記憶されている。
【００４２】この輝度値Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂの混色により
再現される色のＸＹＺ値は以下の式により算出される。
【００４３】
【数２】
【００４４】尚、Ｘmix、Ｙmix、Ｚmix；混色により再
現された色のＸＹＺ値である。これを色変換Ａ１４２と
呼ぶ。
【００４５】ＸＹＺ値はルックアップテーブル１４８
（以下ＬＵＴ）を用いたダイレクトマップ法によりプリ
ンタの階調信号であるＣＭＹＫ値に変換される（色変換
Ｂ１４４）。このダイレクトマップ法は特開昭６３−１
６２２４８号公報等により公知の技術であるため、詳細
な説明は省略する。尚、上記ＬＵＴ１４８はＲＯＭ１１
２に内蔵されている。
【００４６】算出されたＣＭＹＫ値は色変換ＬＵＴ１２
６に伝達され、ここに記憶される。これにより、任意の
ＣＲＴの階調信号であるＲＧＢ値とプリンタの階調信号
であるＣＭＹＫ値を対応つける色変換ＬＵＴ１２６を構
築することができる。
【００４７】ＣＰＵ１００から送られる画像データは、
この色変換ＬＵＴ１２６を用いるダイレクトマップ法に
より、ＣＭＹＫのプリンタ階調信号に変換され、ヘッド
ドライバ１１６に転送される。
【００４８】続いて、輝度値記憶部１２４の別なデータ
構成について説明する。図７、図８に示すように、ＣＲ
Ｔの実際の階調再現特性よりも大きいγ値をユーザが設
定すると、明部の階調の差異が少なくなり（図７参
照）、逆に小さいγ値を設定すると、暗部での階調の差
異が少なくなる（図８参照）。このように暗部と明部の
階調再現のみを評価すればγ値が適切か否かは判断で
き、階調再現範囲の全域をＣＲＴ上に表示する必要はな
い。そのため、暗部と明部の少なくとも２つの階調領域
を表示するように構成し、この両階調領域で良好な階調
再現が行われるようにγ値を調整しても、同様な効果を
期待することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のＣＲＴキャリブレーション装置を用いれば、容易
な操作で個々のＣＲＴの階調再現特性を求めることがで
き、これによりＣＲＴとプリンタとの間での適切なカラ
ーマッチを行うことができる。そのため、ユーザーはＣ
ＲＴ上での色のみに注目して色を使用することができ、
プリンタの色再現特性に注意を払う必要がなくなり、使
用勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＲＴキャリブレーション装置の構成
を具体化した一実施例を示すブロック図である。
【図２】本実施例の動作の概要を説明するフローチャー
トである。
【図３】本実施例のＣＲＴキャリブレーションの動作を
示すフローチャート図である。
【図４】本実施例におけるユーザー設定γ値が実際のＣ
ＲＴの階調再現特性と異なるときの階調再現特性図であ
る。
【図５】本実施例におけるユーザー設定γ値が実際のＣ
ＲＴの階調再現特性に近似しているときの階調再現特性
図である。
【図６】本実施例における色変換ＬＵＴの構築手順を示
すブロック図である。
【図７】本実施例におけるユーザ設定γ値が実際のＣＲ
Ｔの階調再現特性よりも大きい値が与えられたときの階
調再現特性図である。
【図８】本実施例におけるユーザ設定γ値が実際のＣＲ
Ｔの階調再現特性よりも小さい値が与えられたときの階
調再現特性図である。
【図９】従来のＣＲＴキャリブレーション装置に使用さ
れる第一の色パッチの概略を示す図である。
【図１０】従来例のＣＲＴの発光輝度を示す特性図であ
る。
【図１１】従来のＣＲＴキャリブレーション装置に使用
される第二の色パッチの概略を示す図である。
【符号の説明】 １００ ＣＰＵ １０２ ＣＲＴ １０４ キーボード １１０ ＣＰＵ １２０ 階調信号算出部 １２２ 色変換部 １２４ 輝度値記憶部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60 G09G 5/00 - 5/42

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＣＲＴに階調信号値を与えた際にＣＲＴ
    上に現れる相対的な輝度を求めるためのＣＲＴの階調再
    現特性値を入力する入力手段と、 ＣＲＴ上での相対的な輝度を示す相対輝度値を記憶する
    記憶手段と、 前記入力手段により入力された階調再現特性値と、前記
    記憶手段に記憶された相対輝度値をもとにしてＣＲＴの
    階調信号値を算出する算出手段と、 その算出手段により算出された階調信号値に基づいてＣ
    ＲＴ上に色を表示し得るように制御する表示制御手段
    と、 前記記憶手段に記憶された前記相対輝度値を読み出し
    て、前記算出手段による階調信号値の算出と、前記表示
    制御手段によるＣＲＴ上への色の表示とを繰り返し行う
    第二の制御手段とを備えたことを特徴とするＣＲＴキャ
    リブレーション装置。
  2. 【請求項２】 前記記憶手段に記憶されている相対輝度
    値は、白から黒に変化する無彩色の階調を示す値で構成
    されていることを特徴とする請求項１記載のＣＲＴキャ
    リブレーション装置。
  3. 【請求項３】 前記記憶手段に記憶されている相対輝度
    値は、ＣＲＴの原色の内、一つの原色のみの階調レベル
    を変化させるような値で構成されていることを特徴とす
    る請求項１記載のＣＲＴキャリブレーション装置。
  4. 【請求項４】 前記記憶手段に記憶されている相対輝度
    値は、ＣＲＴが再現できる階調レベルの内、少なくとも
    明部付近と暗部付近の両階調領域での階調を示すことの
    できる値で構成されていることを特徴とする請求項１記
    載のＣＲＴキャリブレーション装置。
  5. 【請求項５】 ＣＲＴ上に表示される画像データをプリ
    ンタに伝達する際に、色変換を行う色変換処理手段と、 前記入力手段により入力された階調再現特性値に基づい
    て、前記色変換処理手段の色変換処理を修正する色変換
    処理修正手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載
    のＣＲＴキャリブレーション装置。
  6. 【請求項６】 前記記憶手段に記憶されている相対輝度
    値は、ＣＲＴ上での相対的な輝度が等間隔で変換する階
    調を示す値から構成されていることを特徴とする請求項
    １記載のＣＲＴキャリブレーション装置。
  7. 【請求項７】 入力手段により入力した前記階調再現特
    性値の修正を行うか否かを決定する決定手段を備え、 当該決定手段により、前記階調再現特性値の修正を行う
    と決定されたときに、前記入力手段により再度階調再現
    特性値の入力を可能とし、前記算出手段は当該再度入力
    された階調再現特性値と前記記憶手段に記憶された相対
    輝度値をもとにしてＣＲＴの階調信号値を算出し、表示
    制御手段は前記算出手段により算出された階調信号値に
    基づいてＣＲＴ上に色を表示しうるように制御し、前記
    第二の制御手段は前記記憶手段に記憶された前記相対輝
    度値を読み出して、前記算出手段による階調信号値の算
    出と、前記表示制御手段によるＣＲＴ上への色の表示と
    を繰り返し行うことを特徴とする 請求項１乃至６のいず
    れかに記載のＣＲＴキャリブレーション装置。
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