JP3183769B2 - カラー印刷物の再現方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー印刷物をディ
スプレイデバイスやプリンタ等の出力デバイスで再現す
る方法に関する。
スプレイデバイスやプリンタ等の出力デバイスで再現す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー印刷物をディスプレイデバイスや
プリンタなどの種々の出力デバイスによって再現する際
には、実物の印刷物になるべく近い色を再現することが
望ましい。従来は、印刷物の色再現の方法として、マー
レイ・デービスの式、ユール・ニールセンの式、ノイゲ
バウアの式などが知られている。例えば、ノイゲバウア
の式は、ＹＭＣＫの４色のインクの網点面積率からＲＧ
Ｂの各色成分の値を決定する場合などに用いられる式で
ある。
プリンタなどの種々の出力デバイスによって再現する際
には、実物の印刷物になるべく近い色を再現することが
望ましい。従来は、印刷物の色再現の方法として、マー
レイ・デービスの式、ユール・ニールセンの式、ノイゲ
バウアの式などが知られている。例えば、ノイゲバウア
の式は、ＹＭＣＫの４色のインクの網点面積率からＲＧ
Ｂの各色成分の値を決定する場合などに用いられる式で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
変換式は、理想化されたモデルを元に設定されているた
め、実際の色を再現できない場合が多いという問題があ
った。特に、３次元空間に配置された印刷物を観察する
状態を再現する場合には、モデルが適応できない場合が
多いという問題があった。
変換式は、理想化されたモデルを元に設定されているた
め、実際の色を再現できない場合が多いという問題があ
った。特に、３次元空間に配置された印刷物を観察する
状態を再現する場合には、モデルが適応できない場合が
多いという問題があった。
【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、３次元空間に配
置されたカラー印刷物を従来に比べてより忠実に再現す
ることのできる方法を提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、３次元空間に配
置されたカラー印刷物を従来に比べてより忠実に再現す
ることのできる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するため、請求項１に記載したカラー印刷物の再現
方法では、前記カラー印刷物に所定の輝度スペクトルφ
（λ）の光を照射した場合に所定の観察点で観察される
反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を、数式４に
従って求める工程と、前記反射光の照度スペクトルＩ
（θ，ρ，λ）を、所定のデバイス・インディペンデン
ト表色系の３つの等色関数を用いて可視光の波長領域に
亘ってそれぞれ積分することによって、前記デバイス・
インディペンデント表色系における３刺激値を求める工
程と、を備える。
解決するため、請求項１に記載したカラー印刷物の再現
方法では、前記カラー印刷物に所定の輝度スペクトルφ
（λ）の光を照射した場合に所定の観察点で観察される
反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を、数式４に
従って求める工程と、前記反射光の照度スペクトルＩ
（θ，ρ，λ）を、所定のデバイス・インディペンデン
ト表色系の３つの等色関数を用いて可視光の波長領域に
亘ってそれぞれ積分することによって、前記デバイス・
インディペンデント表色系における３刺激値を求める工
程と、を備える。
【０００６】
【数４】
【０００７】ここで、λは光の波長、Ｓｓ（λ），Ｓｂ
（λ）はそれぞれ所定の反射係数、ρは前記光の反射方
向と観察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角、
Ｉｅ（λ）は前記観察点で観察される環境光の所定の照
度スペクトルである。
（λ）はそれぞれ所定の反射係数、ρは前記光の反射方
向と観察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角、
Ｉｅ（λ）は前記観察点で観察される環境光の所定の照
度スペクトルである。
【０００８】所定の反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）
と、反射角θと、ずれ角ρとに応じて、観察される反射
光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を求め、この照度
スペクトルを積分することによってデバイス・インディ
ペンデント表色系の３刺激値を求めるので、観察される
反射光の色を、反射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再
現することができる。
と、反射角θと、ずれ角ρとに応じて、観察される反射
光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を求め、この照度
スペクトルを積分することによってデバイス・インディ
ペンデント表色系の３刺激値を求めるので、観察される
反射光の色を、反射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再
現することができる。
【０００９】なお、反射係数Ｓｓ（λ）は、鏡面反射光
に関する反射係数であって、波長λに応じて変化する値
を示す係数である。
に関する反射係数であって、波長λに応じて変化する値
を示す係数である。
【００１０】請求項３の方法では、さらに、デバイス・
インディペンデント表色系の３刺激値を出力デバイスの
所定の表色系の色データに変換する工程、を備える。デ
バイス・インディペンデント表色系の３刺激値を、出力
デバイスに特有の所定の表色系の色データに変換するよ
うにすれば、種々の出力デバイスに応じて忠実に印刷物
の色を再現することができる。
インディペンデント表色系の３刺激値を出力デバイスの
所定の表色系の色データに変換する工程、を備える。デ
バイス・インディペンデント表色系の３刺激値を、出力
デバイスに特有の所定の表色系の色データに変換するよ
うにすれば、種々の出力デバイスに応じて忠実に印刷物
の色を再現することができる。
【００１１】なお、環境光の照度スペクトルＩｅ（λ）
は０であるとしてもよい。こうすれば、環境光の無い理
想的な観察条件をシミュレートすることができる。
は０であるとしてもよい。こうすれば、環境光の無い理
想的な観察条件をシミュレートすることができる。
【００１２】請求項５に記載した方法では、前記カラー
印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観察点で観察
される反射光について、所定のデバイス・インディペン
デント表色系の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを数式５に従って求
める工程、を備える。
印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観察点で観察
される反射光について、所定のデバイス・インディペン
デント表色系の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを数式５に従って求
める工程、を備える。
【００１３】
【数５】
【００１４】ここで、ｋは所定の定数、（Ｘｓ，Ｙｓ，
Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）
はそれぞれ所定の３刺激値、ρは前記光の反射方向と観
察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角である。
Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）
はそれぞれ所定の３刺激値、ρは前記光の反射方向と観
察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角である。
【００１５】３組の３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），
（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を反射角
θとずれ角ρとに応じて補間演算することによって、観
察される反射光の３刺激値（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるの
で、観察される反射光の色を反射角θとずれ角ρとに応
じて忠実に再現することができる。
（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を反射角
θとずれ角ρとに応じて補間演算することによって、観
察される反射光の３刺激値（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるの
で、観察される反射光の色を反射角θとずれ角ρとに応
じて忠実に再現することができる。
【００１６】請求項６の方法では、さらに、デバイス・
インディペンデント表色系の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを出力
デバイスの所定の表色系の色データに変換する工程、を
備える。デバイス・インディペンデント表色系の色度座
標値を、出力デバイスに特有の所定の表色系の色データ
に変換するようにすれば、種々の出力デバイスに応じて
忠実に印刷物の色を再現することができる。
インディペンデント表色系の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを出力
デバイスの所定の表色系の色データに変換する工程、を
備える。デバイス・インディペンデント表色系の色度座
標値を、出力デバイスに特有の所定の表色系の色データ
に変換するようにすれば、種々の出力デバイスに応じて
忠実に印刷物の色を再現することができる。
【００１７】なお、３刺激値（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）は、
環境光に関する値であってすべて０であるとしてもよ
い。こうすれば、環境光の無い理想的な観察条件をシミ
ュレートすることができる。
環境光に関する値であってすべて０であるとしてもよ
い。こうすれば、環境光の無い理想的な観察条件をシミ
ュレートすることができる。
【００１８】請求項８に記載した方法では、前記カラー
印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観察点で観察
される反射光について、所定のデバイス・インディペン
デント表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を数式６に従って
求める工程、を備える。
印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観察点で観察
される反射光について、所定のデバイス・インディペン
デント表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を数式６に従って
求める工程、を備える。
【００１９】
【数６】
【００２０】ここで、（ｘs，ｙs），（ｘb，ｙb），
（ｘe，ｙe）はそれぞれ所定の色度座標値、Ｔｓ，Ｔ
ｂ，Ｔｅはそれぞれ所定の定数、ρは前記光の反射方向
と観察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角であ
る。
（ｘe，ｙe）はそれぞれ所定の色度座標値、Ｔｓ，Ｔ
ｂ，Ｔｅはそれぞれ所定の定数、ρは前記光の反射方向
と観察方向のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角であ
る。
【００２１】所定の色度座標値（ｘs，ｙs），（ｘb，
ｙb），（ｘe，ｙe）を反射角θとずれ角ρとに応じて
補間演算することによって、観察される反射光の色度座
標値（ｘ，ｙ）を求めるので、観察される反射光の色を
反射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再現することがで
きる。
ｙb），（ｘe，ｙe）を反射角θとずれ角ρとに応じて
補間演算することによって、観察される反射光の色度座
標値（ｘ，ｙ）を求めるので、観察される反射光の色を
反射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再現することがで
きる。
【００２２】請求項９の方法では、さらに、デバイス・
インディペンデント表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を出
力デバイスの所定の表色系の色データに変換する工程、
を備える。デバイス・インディペンデント表色系の色度
座標値を、出力デバイスに特有の所定の表色系の色デー
タに変換するようにすれば、種々の出力デバイスに応じ
て忠実に印刷物の色を再現することができる。
インディペンデント表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を出
力デバイスの所定の表色系の色データに変換する工程、
を備える。デバイス・インディペンデント表色系の色度
座標値を、出力デバイスに特有の所定の表色系の色デー
タに変換するようにすれば、種々の出力デバイスに応じ
て忠実に印刷物の色を再現することができる。
【００２３】なお、色度座標値（ｘe，ｙe）および所定
の定数Ｔｅは、環境光に関する値であってすべて０であ
るとしてもよい。こうすれば、環境光の無い理想的な観
察条件をシミュレートすることができる。
の定数Ｔｅは、環境光に関する値であってすべて０であ
るとしてもよい。こうすれば、環境光の無い理想的な観
察条件をシミュレートすることができる。
【００２４】なお、デバイス・インディペンデント表色
系はＣＩＥ−ＸＹＺ表色系とすることが好ましい。
系はＣＩＥ−ＸＹＺ表色系とすることが好ましい。
【００２５】
【実施例】以下ではまず、カラー印刷物の反射特性に応
じて色を算出するための３つの方法について説明し、そ
の後、反射光の照度スペクトル、すなわち各波長に対す
る反射光の照度の測定方法と、実際的な色再現の方法に
ついて順次説明する。
じて色を算出するための３つの方法について説明し、そ
の後、反射光の照度スペクトル、すなわち各波長に対す
る反射光の照度の測定方法と、実際的な色再現の方法に
ついて順次説明する。
【００２６】Ａ．第１の色算出方法：図１は、印刷紙上
に塗布されたインクによって入射光が反射される様子を
示す説明図である。図１に示すように、インクへの入射
光Ｌｉは２つの異なった経路で反射される。第１の反射
光は、インクの表面と空気層との境界において反射され
る鏡面反射光Ｌｓである。第２の反射光は、インクの表
面を通過した光がインク中の色素粒子によって散乱され
た後に、外部に出射される内部反射光Ｌｂである。
に塗布されたインクによって入射光が反射される様子を
示す説明図である。図１に示すように、インクへの入射
光Ｌｉは２つの異なった経路で反射される。第１の反射
光は、インクの表面と空気層との境界において反射され
る鏡面反射光Ｌｓである。第２の反射光は、インクの表
面を通過した光がインク中の色素粒子によって散乱され
た後に、外部に出射される内部反射光Ｌｂである。
【００２７】図２は、光源と印刷物と視覚系（観察者）
との関係を示す説明図である。図２に示すように、視覚
系の位置は、鏡面反射光Ｌｓの方向から角度ρ（以下、
「ずれ角」と呼ぶ）だけずれているのが普通である。印
刷物表面における光の反射点と視覚系とを結ぶ方向（観
察方向）は、入射光Ｌｉと反射光Ｌｓとで構成される平
面上に存在しない場合があるが、この場合にも、鏡面反
射光Ｌｓと観察方向とのなす角が、ずれ角ρとして定義
される。
との関係を示す説明図である。図２に示すように、視覚
系の位置は、鏡面反射光Ｌｓの方向から角度ρ（以下、
「ずれ角」と呼ぶ）だけずれているのが普通である。印
刷物表面における光の反射点と視覚系とを結ぶ方向（観
察方向）は、入射光Ｌｉと反射光Ｌｓとで構成される平
面上に存在しない場合があるが、この場合にも、鏡面反
射光Ｌｓと観察方向とのなす角が、ずれ角ρとして定義
される。
【００２８】図２の観察者によって観察される反射光の
照度は、次の数式７に示すように、鏡面反射光Ｌｓの照
度と内部反射光Ｌｂの照度の線形結合で表わされると考
えられる。
照度は、次の数式７に示すように、鏡面反射光Ｌｓの照
度と内部反射光Ｌｂの照度の線形結合で表わされると考
えられる。
【００２９】
【数７】
【００３０】ここで、λは光の波長、Ｉ（θ，ρ，λ）
は観察される反射光の照度スペクトル（分光照度）、Ｉ
ｓ（θ，ρ，λ）は鏡面反射光Ｌｓの照度スペクトル、
Ｉｂ（θ，ρ，λ）は内部反射光Ｌｂの照度スペクトル
である。すなわち、照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ），
Ｉｓ（θ，ρ，λ）及びＩｂ（θ，ρ，λ）は反射角
θ、ずれ角ρ及び波長λに依存する。
は観察される反射光の照度スペクトル（分光照度）、Ｉ
ｓ（θ，ρ，λ）は鏡面反射光Ｌｓの照度スペクトル、
Ｉｂ（θ，ρ，λ）は内部反射光Ｌｂの照度スペクトル
である。すなわち、照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ），
Ｉｓ（θ，ρ，λ）及びＩｂ（θ，ρ，λ）は反射角
θ、ずれ角ρ及び波長λに依存する。
【００３１】数式７において、照度スペクトルＩｓ
（θ，ρ，λ），Ｉｂ（θ，ρ，λ）をそれぞれ角度成
分と波長成分に分離できると仮定すると、数式７は次の
数式８のように書き換えられる。
（θ，ρ，λ），Ｉｂ（θ，ρ，λ）をそれぞれ角度成
分と波長成分に分離できると仮定すると、数式７は次の
数式８のように書き換えられる。
【００３２】
【数８】
【００３３】ここで、Ｓｂ（λ）は内部反射係数、Ｓｓ
（λ）は鏡面反射係数、φ（λ）は入射光の波長λに依
存する輝度スペクトル（分光輝度）である。
（λ）は鏡面反射係数、φ（λ）は入射光の波長λに依
存する輝度スペクトル（分光輝度）である。
【００３４】鏡面反射光Ｌｓの照度は角度θに沿った反
射方向で観察した場合に最も強く、この方向からずれる
に従って急激に低下する。このような現象に対応して、
数式８における鏡面反射光Ｌｓの角度成分Ａs （θ，
ρ）を cosρのｎ乗（ｎは実験的に求められる定数）で
表わすことができる。また、内部反射光Ｌｂの角度成分
Ａb （θ，ρ）は cosθで表わされる。これらの仮定の
下では、数式８は次の数式９のように書き換えられる。
射方向で観察した場合に最も強く、この方向からずれる
に従って急激に低下する。このような現象に対応して、
数式８における鏡面反射光Ｌｓの角度成分Ａs （θ，
ρ）を cosρのｎ乗（ｎは実験的に求められる定数）で
表わすことができる。また、内部反射光Ｌｂの角度成分
Ａb （θ，ρ）は cosθで表わされる。これらの仮定の
下では、数式８は次の数式９のように書き換えられる。
【００３５】
【数９】
【００３６】実際に印刷物を観察する際には、標準的な
光源の他に自然光など、直接及び印刷物で反射してから
観察点で観察される環境光が存在する。そこで、数式９
の右辺に観察点で観察される環境光の照度スペクトルＩ
ｅ（λ）を加算することによって、反射光の照度スペク
トルＩ（θ，ρ，λ）を与える一般的な式が得られる。
これが、前述した数式１（＝数式４）である。
光源の他に自然光など、直接及び印刷物で反射してから
観察点で観察される環境光が存在する。そこで、数式９
の右辺に観察点で観察される環境光の照度スペクトルＩ
ｅ（λ）を加算することによって、反射光の照度スペク
トルＩ（θ，ρ，λ）を与える一般的な式が得られる。
これが、前述した数式１（＝数式４）である。
【００３７】数式１において、反射係数Ｓｓ（λ），Ｓ
ｂ（λ）、および指数ｎの値は、輝度スペクトルφ
（λ）を有する光源を用いた反射光の照度スペクトルに
関する測定を行ない、その結果を解析することによって
決定できる。この測定については後述する。また、環境
光の照度スペクトルＩｅ（λ）は、色再現の前提条件と
して予め決定しておくことができる。この時、数式１に
おける未知数は、反射角θとずれ角ρだけになる。従っ
て、観察者と印刷物と光源との３次元的な位置関係を設
定すれば、反射角θとずれ角ρが決まるので、数式１を
用いることによって反射光の照度スペクトルＩ（θ，
ρ，λ）を求めることができる。
ｂ（λ）、および指数ｎの値は、輝度スペクトルφ
（λ）を有する光源を用いた反射光の照度スペクトルに
関する測定を行ない、その結果を解析することによって
決定できる。この測定については後述する。また、環境
光の照度スペクトルＩｅ（λ）は、色再現の前提条件と
して予め決定しておくことができる。この時、数式１に
おける未知数は、反射角θとずれ角ρだけになる。従っ
て、観察者と印刷物と光源との３次元的な位置関係を設
定すれば、反射角θとずれ角ρが決まるので、数式１を
用いることによって反射光の照度スペクトルＩ（θ，
ρ，λ）を求めることができる。
【００３８】反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）
が得られれば、ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系における３刺激値
ＸＹＺは、その定義に従って次の数式１０で与えられ
る。
が得られれば、ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系における３刺激値
ＸＹＺは、その定義に従って次の数式１０で与えられ
る。
【００３９】
【数１０】
【００４０】ここで、ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は
等色関数である（なお、数式以外の文章中では、便宜
上、ｘ，ｙ，ｚの文字上のバーを省略している）。
等色関数である（なお、数式以外の文章中では、便宜
上、ｘ，ｙ，ｚの文字上のバーを省略している）。
【００４１】すなわち、数式１０によって求められた３
刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、または、これらの色度座標値（ｘ，
ｙ，ｚ）を出力デバイスの表色系（例えばＲＧＢ表色
系）の色データに変換すれば、その出力デバイスにおい
て印刷物の色を忠実に再現することが可能である。この
発明の第１の方法は、このような原理を利用したもので
ある。
刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、または、これらの色度座標値（ｘ，
ｙ，ｚ）を出力デバイスの表色系（例えばＲＧＢ表色
系）の色データに変換すれば、その出力デバイスにおい
て印刷物の色を忠実に再現することが可能である。この
発明の第１の方法は、このような原理を利用したもので
ある。
【００４２】Ｂ．第２の色算出方法：第２の方法では、
第１の方法における積分を予め行なっておき、色の算出
処理ではその積分の結果を利用する方法である。
第１の方法における積分を予め行なっておき、色の算出
処理ではその積分の結果を利用する方法である。
【００４３】数式１０に数式１を代入すると、次の数式
１１が得られる。
１１が得られる。
【００４４】
【数１１】
【００４５】数式１１の右辺の各項は、次の数式１２に
示すように、内部反射光の３刺激値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚ
ｂ）と、鏡面反射光の３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）
と、環境光の３刺激値（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）とに書き分
けることができる。
示すように、内部反射光の３刺激値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚ
ｂ）と、鏡面反射光の３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）
と、環境光の３刺激値（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）とに書き分
けることができる。
【００４６】
【数１２】
【００４７】数式１２を使用すると、３刺激値は前述し
た数式２（＝数式５）で与えられる。なお、３刺激値の
和は、次の数式１３で与えられる。
た数式２（＝数式５）で与えられる。なお、３刺激値の
和は、次の数式１３で与えられる。
【００４８】
【数１３】
【００４９】上述の数式１２は、反射角θとずれ角ρと
を含まないので、反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）、光
源の輝度スペクトルφ（λ）、および、環境光の照度ス
ペクトルＩｅ（λ）を設定すれば、数式１２の積分を実
行することによって、３組の３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚ
ｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を
予め求めておくことができる。
を含まないので、反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）、光
源の輝度スペクトルφ（λ）、および、環境光の照度ス
ペクトルＩｅ（λ）を設定すれば、数式１２の積分を実
行することによって、３組の３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚ
ｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を
予め求めておくことができる。
【００５０】第２の方法では、こうして得られた３組の
３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚ
ｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を記憶しておき、角度θ，
ρに応じて数式２によって反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を求める。この第２の方法では、積分を予め実行し
ておくので、実際の色再現処理において、比較的簡単な
演算のみで反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めるこ
とができるという利点がある。
３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚ
ｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を記憶しておき、角度θ，
ρに応じて数式２によって反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を求める。この第２の方法では、積分を予め実行し
ておくので、実際の色再現処理において、比較的簡単な
演算のみで反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めるこ
とができるという利点がある。
【００５１】なお、上記の第２の方法において、３刺激
値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘ
ｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）の代わりに、これらの色度座標（ｘ
s，ｙs），（ｘb，ｙb），（ｘe，ｙe）を用いてもよ
い。
値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘ
ｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）の代わりに、これらの色度座標（ｘ
s，ｙs），（ｘb，ｙb），（ｘe，ｙe）を用いてもよ
い。
【００５２】Ｃ．第３の色算出方法：次の数式１４の置
き換えを行なうと、数式１３の右辺を数式１５のように
書き換えることができる。
き換えを行なうと、数式１３の右辺を数式１５のように
書き換えることができる。
【００５３】
【数１４】
【００５４】
【数１５】
【００５５】数式２および数式１５から、３刺激値
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対応する色度座標値ｘが次の数式１６
で与えられる。
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対応する色度座標値ｘが次の数式１６
で与えられる。
【００５６】
【数１６】
【００５７】ここでさらに、次の数式１７に示す一般的
な関係を用い、また、数式１８のようにＣｓ，Ｃｂ，Ｃ
ｅを定義すれば、数式１６を数式１９のように書換える
ことができる。
な関係を用い、また、数式１８のようにＣｓ，Ｃｂ，Ｃ
ｅを定義すれば、数式１６を数式１９のように書換える
ことができる。
【００５８】
【数１７】
【００５９】
【数１８】
【００６０】
【数１９】
【００６１】他の色度座標値ｙ，ｚについても数式１９
と同様な式が成立する。従って、反射光の色度座標値
（ｘ，ｙ）は、次の数式２０で与えられる。
と同様な式が成立する。従って、反射光の色度座標値
（ｘ，ｙ）は、次の数式２０で与えられる。
【００６２】
【数２０】
【００６３】前述の数式３（＝数式６）は、数式２０と
数式１８とを併記したものである。なお、色度座標値に
ついては、その定義からｘ＋ｙ＋ｚ＝１が成立するの
で、ｚの値も数式２０から求められる。
数式１８とを併記したものである。なお、色度座標値に
ついては、その定義からｘ＋ｙ＋ｚ＝１が成立するの
で、ｚの値も数式２０から求められる。
【００６４】数式２０の意味について、まず、環境光の
無い理想的な観察状態において説明する。環境光の無い
理想的な観察状態では、数式２０の右辺第３項を０とお
くことができる。このとき、数式２０と数式１８はそれ
ぞれ次の数式２１および数式２２のように書き換えられ
る。
無い理想的な観察状態において説明する。環境光の無い
理想的な観察状態では、数式２０の右辺第３項を０とお
くことができる。このとき、数式２０と数式１８はそれ
ぞれ次の数式２１および数式２２のように書き換えられ
る。
【００６５】
【数２１】
【００６６】
【数２２】
【００６７】数式２１は、環境光が無い理想的な状態に
おいて、図２に示す視覚系で反射光を観察した場合にお
ける反射光の色度座標値（ｘ，ｙ）を与える式である。
おいて、図２に示す視覚系で反射光を観察した場合にお
ける反射光の色度座標値（ｘ，ｙ）を与える式である。
【００６８】前述した数式１２からも解るように、数式
２１における（ｘs，ｙs）は鏡面反射光Ｌｓの色度座標
値であり、（ｘb，ｙb）は内部反射光Ｌｂの色度座標値
である。図３は、環境光が無い理想状態における鏡面反
射光Ｌｓの色度点Ｐｓ（ｘs，ｙs）と、内部反射光Ｌｂ
の色度点Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを示す色度図である。図３
に示すように、数式２１で与えられる反射光の色度点Ｐ
ｒ（ｘ，ｙ）は、鏡面反射光Ｌｓの色度点Ｐｓ（ｘs，
ｙs）と内部反射光Ｌｂの色度点Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを
結ぶ直線上に存在する。さらに、以下で説明する通り、
反射光の色度点Ｐｒは点Ｐｓ，Ｐｂの間を内分した点で
ある。
２１における（ｘs，ｙs）は鏡面反射光Ｌｓの色度座標
値であり、（ｘb，ｙb）は内部反射光Ｌｂの色度座標値
である。図３は、環境光が無い理想状態における鏡面反
射光Ｌｓの色度点Ｐｓ（ｘs，ｙs）と、内部反射光Ｌｂ
の色度点Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを示す色度図である。図３
に示すように、数式２１で与えられる反射光の色度点Ｐ
ｒ（ｘ，ｙ）は、鏡面反射光Ｌｓの色度点Ｐｓ（ｘs，
ｙs）と内部反射光Ｌｂの色度点Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを
結ぶ直線上に存在する。さらに、以下で説明する通り、
反射光の色度点Ｐｒは点Ｐｓ，Ｐｂの間を内分した点で
ある。
【００６９】数式１２の反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ
（λ）は、所定の輝度スペクトルφ（λ）を有する光源
を用い、環境光の無い状態において反射率の測定（後述
する）を行なうことによって決定することができる。そ
して、これらの反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ），およ
び輝度スペクトルφ（λ）を用いて、数式１２から３刺
激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）
を求めることができる。従って、数式２１の右辺にある
鏡面反射光Ｌｓの色度座標値（ｘs，ｙs）と内部反射光
Ｌｂの色度座標（ｘb，ｙb）は、それぞれの３刺激値
（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）か
ら、その定義（数式１７、数式１４）に従って決定され
る。
（λ）は、所定の輝度スペクトルφ（λ）を有する光源
を用い、環境光の無い状態において反射率の測定（後述
する）を行なうことによって決定することができる。そ
して、これらの反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ），およ
び輝度スペクトルφ（λ）を用いて、数式１２から３刺
激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）
を求めることができる。従って、数式２１の右辺にある
鏡面反射光Ｌｓの色度座標値（ｘs，ｙs）と内部反射光
Ｌｂの色度座標（ｘb，ｙb）は、それぞれの３刺激値
（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）および（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）か
ら、その定義（数式１７、数式１４）に従って決定され
る。
【００７０】ところで、数式２２の右辺の係数Ｔｓ，Ｔ
ｂは一定値（数式１４）なので、係数Ｃｓ，Ｃｂは、反
射角θとずれ角ρにのみ依存する。なお、角度θ，ρは
０〜９０°の範囲内にあるので、係数Ｃｓ，Ｃｂの値は
常に正である。また、次の数式２３に示すように、係数
Ｃｓ，Ｃｂの和は常に１である（環境光が無い場合）。
ｂは一定値（数式１４）なので、係数Ｃｓ，Ｃｂは、反
射角θとずれ角ρにのみ依存する。なお、角度θ，ρは
０〜９０°の範囲内にあるので、係数Ｃｓ，Ｃｂの値は
常に正である。また、次の数式２３に示すように、係数
Ｃｓ，Ｃｂの和は常に１である（環境光が無い場合）。
【００７１】
【数２３】
【００７２】以上のことから、数式２１で与えられる反
射光の色度点Ｐｒ（ｘ，ｙ）は、反射角θとずれ角ρに
応じて決定される係数Ｃｓ，Ｃｂによって、色度点Ｐｓ
（ｘs，ｙs），Ｐｂ（ｘb，ｙb）の間を内分した点であ
ることが解る。なお、前述したように、鏡面反射光Ｌｓ
の色度点Ｐｓと内部反射光Ｌｂの色度点Ｐｂは予め測定
によって決定しておくことができる。従って、３次元空
間内に配置されたカラー印刷物の色を再現する場合に
は、反射角θとずれ角ρとを与えるだけで、その印刷物
からの反射光の色度（ｘ，ｙ）を数式２１および数式２
２から決定することができる。
射光の色度点Ｐｒ（ｘ，ｙ）は、反射角θとずれ角ρに
応じて決定される係数Ｃｓ，Ｃｂによって、色度点Ｐｓ
（ｘs，ｙs），Ｐｂ（ｘb，ｙb）の間を内分した点であ
ることが解る。なお、前述したように、鏡面反射光Ｌｓ
の色度点Ｐｓと内部反射光Ｌｂの色度点Ｐｂは予め測定
によって決定しておくことができる。従って、３次元空
間内に配置されたカラー印刷物の色を再現する場合に
は、反射角θとずれ角ρとを与えるだけで、その印刷物
からの反射光の色度（ｘ，ｙ）を数式２１および数式２
２から決定することができる。
【００７３】なお、環境光が存在する観察状態における
カラー印刷物を再現する場合には、数式２１，２２の代
わりに数式２０，２１（すなわち数式３）を用いればよ
い。このとき、環境光の成分Ｔｅを一定値に設定してお
けば、反射角θとずれ角ρとに応じて係数Ｃｓ，Ｃｂ，
Ｃｅの値を決定できる。また、環境光の色度（ｘe ，ｙ
e ）は、所望の環境に適合する値に予め設定しておくこ
とができる。従って、反射光の色度（ｘ，ｙ）は、反射
角θとずれ角ρとに応じて算出することができる。
カラー印刷物を再現する場合には、数式２１，２２の代
わりに数式２０，２１（すなわち数式３）を用いればよ
い。このとき、環境光の成分Ｔｅを一定値に設定してお
けば、反射角θとずれ角ρとに応じて係数Ｃｓ，Ｃｂ，
Ｃｅの値を決定できる。また、環境光の色度（ｘe ，ｙ
e ）は、所望の環境に適合する値に予め設定しておくこ
とができる。従って、反射光の色度（ｘ，ｙ）は、反射
角θとずれ角ρとに応じて算出することができる。
【００７４】なお、印刷工場、オフィスなどの典型的な
観察環境にそれぞれ応じた環境光の成分Ｔｅ，ｘe，ｙe
の値を複数組準備しておき、色再現時にその内の１組を
選択するようにすることも可能である。
観察環境にそれぞれ応じた環境光の成分Ｔｅ，ｘe，ｙe
の値を複数組準備しておき、色再現時にその内の１組を
選択するようにすることも可能である。
【００７５】上記の第２および第３の色算出方法は、前
述した第１の色度算出方法のように積分を行なう必要が
ないので、より簡単にかつ高速に反射光の色度を求める
ことが可能であるという利点がある。
述した第１の色度算出方法のように積分を行なう必要が
ないので、より簡単にかつ高速に反射光の色度を求める
ことが可能であるという利点がある。
【００７６】上記の３つの色算出方法によれば、光の反
射角θと、反射方向と観察方向のずれ角ρとに基づい
て、３次元空間内に配置されたカラー印刷物の色度を決
定できる。従って、印刷物をいろいろな角度で観察した
場合に、どのように見えるかを再現することができる。
例えば、ずれ角ρが０°に近い場合には、鏡面反射光Ｌ
ｓの成分が大きくなって印刷物に光沢を生じる状態をシ
ミュレートすることができる。
射角θと、反射方向と観察方向のずれ角ρとに基づい
て、３次元空間内に配置されたカラー印刷物の色度を決
定できる。従って、印刷物をいろいろな角度で観察した
場合に、どのように見えるかを再現することができる。
例えば、ずれ角ρが０°に近い場合には、鏡面反射光Ｌ
ｓの成分が大きくなって印刷物に光沢を生じる状態をシ
ミュレートすることができる。
【００７７】なお、プラスチックや陶器、ビニールなど
のいくつかの物体の反射に関しては、「標準２色性反射
モデル」と呼ばれるモデルが適用できることが知られて
いる。この「標準２色性反射モデル」は、数式８におい
て、鏡面反射係数Ｓｓが波長λに依存しない一定値であ
ると仮定したモデルである。しかし、印刷物に関しては
この標準２色性反射モデルは適用できず、鏡面反射係数
Ｓｓの波長λに対する依存性を考慮する必要がある。上
述の３つの色算出方法は、いずれも鏡面反射係数Ｓｓの
波長依存性を考慮することによって印刷物の色を算出で
きるようにし、この結果、従来あまり忠実に再現できな
かった印刷物の色をかなり忠実に再現できるようにした
ものである。
のいくつかの物体の反射に関しては、「標準２色性反射
モデル」と呼ばれるモデルが適用できることが知られて
いる。この「標準２色性反射モデル」は、数式８におい
て、鏡面反射係数Ｓｓが波長λに依存しない一定値であ
ると仮定したモデルである。しかし、印刷物に関しては
この標準２色性反射モデルは適用できず、鏡面反射係数
Ｓｓの波長λに対する依存性を考慮する必要がある。上
述の３つの色算出方法は、いずれも鏡面反射係数Ｓｓの
波長依存性を考慮することによって印刷物の色を算出で
きるようにし、この結果、従来あまり忠実に再現できな
かった印刷物の色をかなり忠実に再現できるようにした
ものである。
【００７８】Ｄ．印刷物の反射特性の測定：反射係数Ｓ
ｓ（λ），Ｓｂ（λ）（数式１２）を求めるために、印
刷物の測定用サンプルを作成し、その反射特性の測定を
行なった。測定用サンプルとしては、２種類の印刷用紙
（アート紙、コート紙）の上にイエロー、シアン、マゼ
ンタのインクをベタで印刷した６つのサンプルを準備し
た。
ｓ（λ），Ｓｂ（λ）（数式１２）を求めるために、印
刷物の測定用サンプルを作成し、その反射特性の測定を
行なった。測定用サンプルとしては、２種類の印刷用紙
（アート紙、コート紙）の上にイエロー、シアン、マゼ
ンタのインクをベタで印刷した６つのサンプルを準備し
た。
【００７９】図４は、反射特性の測定装置を示す概念図
である。サンプル光学台１の上に測定用サンプル２を載
置し、光源３で光を照射しながら分光放射輝度計４で反
射光の波長に対する照度（照度スペクトル）を測定し
た。測定データは、パーソナルコンピュータ５で解析し
た。光源３としては、標準光Ｄ65の昼光用フラッドラン
プを用いた。また、測定は暗室の中で行ない、環境光の
無い理想的な観察状態を実現した。
である。サンプル光学台１の上に測定用サンプル２を載
置し、光源３で光を照射しながら分光放射輝度計４で反
射光の波長に対する照度（照度スペクトル）を測定し
た。測定データは、パーソナルコンピュータ５で解析し
た。光源３としては、標準光Ｄ65の昼光用フラッドラン
プを用いた。また、測定は暗室の中で行ない、環境光の
無い理想的な観察状態を実現した。
【００８０】図４のような測定装置を用い、反射角θと
ずれ角ρの値をパラメトリックに変えた複数の条件下
で、反射光の照度スペクトルを測定した。図５は、測定
された照度スペクトルの測定結果の一例を示すグラフで
ある。この測定結果は、コート紙上にシアンインクをベ
タ刷りしたサンプルの場合の例であり、３つのずれ角ρ
に対するグラフを含んでいる。図５から解るように、ず
れ角ρに応じてスペクトルの形状が変化する。一方、反
射角θに関しては照度スペクトルの形状は変化せず、照
度スペクトルが一律に増減する。なお、図５で得られた
照度スペクトルは数式９における反射光の照度スペクト
ルＩ（θ，ρ，λ）に相当する。
ずれ角ρの値をパラメトリックに変えた複数の条件下
で、反射光の照度スペクトルを測定した。図５は、測定
された照度スペクトルの測定結果の一例を示すグラフで
ある。この測定結果は、コート紙上にシアンインクをベ
タ刷りしたサンプルの場合の例であり、３つのずれ角ρ
に対するグラフを含んでいる。図５から解るように、ず
れ角ρに応じてスペクトルの形状が変化する。一方、反
射角θに関しては照度スペクトルの形状は変化せず、照
度スペクトルが一律に増減する。なお、図５で得られた
照度スペクトルは数式９における反射光の照度スペクト
ルＩ（θ，ρ，λ）に相当する。
【００８１】次に、照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）の
測定値を特異値分解（ＳＶＤ）で解析することによっ
て、照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）が数式９のように
変数分離された成分の線形結合で表わされるか否かを検
証した。特異値分解の結果、６つの測定サンプルのいず
れの場合にも第２特異値までの寄与率が０．９９９６以
上と極めて高い数値を示したので、反射光の照度スペク
トルＩ（θ，ρ，λ）が、数式９の形式で表わされるこ
とが検証された。
測定値を特異値分解（ＳＶＤ）で解析することによっ
て、照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）が数式９のように
変数分離された成分の線形結合で表わされるか否かを検
証した。特異値分解の結果、６つの測定サンプルのいず
れの場合にも第２特異値までの寄与率が０．９９９６以
上と極めて高い数値を示したので、反射光の照度スペク
トルＩ（θ，ρ，λ）が、数式９の形式で表わされるこ
とが検証された。
【００８２】鏡面反射係数Ｓｓ（λ）及び内部反射係数
Ｓｂ（λ）は、ずれ角ρを０°に保ち、反射角θ（従っ
て入射角θ）を変化させて得られる照度スペクトルＩ
（θ，ρ，λ）のデータを数式９に代入して連立方程式
を立て、その連立方程式を解くことによって決定でき
る。また、鏡面反射係数Ｓｓ（λ）及び内部反射係数Ｓ
ｂ（λ）は最小２乗法を用いて決定することもできる。
すなわち、ずれ角ρを０°に保ち、反射角θを変化させ
て得られる照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）のデータを
用い、数式９に基づく２乗誤差が最も小さくなるＳｓ
（λ）及びＳｂ（λ）を求めればよい。
Ｓｂ（λ）は、ずれ角ρを０°に保ち、反射角θ（従っ
て入射角θ）を変化させて得られる照度スペクトルＩ
（θ，ρ，λ）のデータを数式９に代入して連立方程式
を立て、その連立方程式を解くことによって決定でき
る。また、鏡面反射係数Ｓｓ（λ）及び内部反射係数Ｓ
ｂ（λ）は最小２乗法を用いて決定することもできる。
すなわち、ずれ角ρを０°に保ち、反射角θを変化させ
て得られる照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）のデータを
用い、数式９に基づく２乗誤差が最も小さくなるＳｓ
（λ）及びＳｂ（λ）を求めればよい。
【００８３】ｃｏｓρの指数ｎの値は、反射角θを一定
に保ち、ずれ角ρを変化させて得られる照度スペクトル
Ｉ（θ，ρ，λ）のデータから最小２乗法を用いて決定
できる。
に保ち、ずれ角ρを変化させて得られる照度スペクトル
Ｉ（θ，ρ，λ）のデータから最小２乗法を用いて決定
できる。
【００８４】図６，図７は、６つの測定サンプルについ
て得られた反射光の色度を示すグラフである。図６はコ
ート紙を、また、図７はアート紙を用いた場合の結果を
それぞれ示している。
て得られた反射光の色度を示すグラフである。図６はコ
ート紙を、また、図７はアート紙を用いた場合の結果を
それぞれ示している。
【００８５】図６に示すコート紙を用いた結果では、イ
エロー、シアン、マゼンタのどのインクについても、反
射光の色度がそれぞれほぼ一直線上に乗っている。図６
には参考のために光源の色度点も示している。各インク
の色度点列の両端の点は、図３に示す鏡面反射光の色度
点Ｐｓと内部反射光の色度点Ｐｂとに相当する。なお、
上述した標準２色性反射モデル（鏡面反射係数Ｓｓが一
定のモデル）が成立する場合には、鏡面反射光の色度点
Ｐｓが光源の色度点に一致することが知られている。し
かし、図６において、各インクの色度点列を結ぶ直線は
光源の色度点を通過しないので、いわゆる標準２色性反
射モデルは印刷物には適用できないことが解る。
エロー、シアン、マゼンタのどのインクについても、反
射光の色度がそれぞれほぼ一直線上に乗っている。図６
には参考のために光源の色度点も示している。各インク
の色度点列の両端の点は、図３に示す鏡面反射光の色度
点Ｐｓと内部反射光の色度点Ｐｂとに相当する。なお、
上述した標準２色性反射モデル（鏡面反射係数Ｓｓが一
定のモデル）が成立する場合には、鏡面反射光の色度点
Ｐｓが光源の色度点に一致することが知られている。し
かし、図６において、各インクの色度点列を結ぶ直線は
光源の色度点を通過しないので、いわゆる標準２色性反
射モデルは印刷物には適用できないことが解る。
【００８６】図６から解るように、コート紙では、どの
インクについても色度点列が一直線上に乗っているの
で、上記の第３の方法によって印刷物の色をかなり正確
に求めることが可能である。これは、図７に示すアート
紙についても同様である。
インクについても色度点列が一直線上に乗っているの
で、上記の第３の方法によって印刷物の色をかなり正確
に求めることが可能である。これは、図７に示すアート
紙についても同様である。
【００８７】Ｄ．色再現方法：図８は、この発明の実施
例を適用して３次元空間に配置されたカラー印刷物を再
現するためのコンピュータシステムを示すブロック図で
ある。このコンピュータシステムは、ＣＰＵ１０と、バ
スライン１２とを備えている。バスライン１２には、Ｒ
ＯＭ１４と、ＲＡＭ１６とが接続されており、また、入
出力インタフェイス４０，４１を介してキーボード３０
と、マウス３２と、デジタイザ３４と、カラーＣＲＴ３
６と、磁気ディスク３８と、フルカラープリンタ４２と
が接続されている。なお、以下で説明する処理は、ＲＯ
Ｍ１４に記憶、またはＲＡＭ１６にロードされたアプリ
ケーションプログラムをＣＰＵ１０が実行することによ
って実現される。なお、このコンピュータシステムは、
いわゆるレンダリング処理を行なうことによって３次元
空間に配置されたカラー印刷物を再現する。
例を適用して３次元空間に配置されたカラー印刷物を再
現するためのコンピュータシステムを示すブロック図で
ある。このコンピュータシステムは、ＣＰＵ１０と、バ
スライン１２とを備えている。バスライン１２には、Ｒ
ＯＭ１４と、ＲＡＭ１６とが接続されており、また、入
出力インタフェイス４０，４１を介してキーボード３０
と、マウス３２と、デジタイザ３４と、カラーＣＲＴ３
６と、磁気ディスク３８と、フルカラープリンタ４２と
が接続されている。なお、以下で説明する処理は、ＲＯ
Ｍ１４に記憶、またはＲＡＭ１６にロードされたアプリ
ケーションプログラムをＣＰＵ１０が実行することによ
って実現される。なお、このコンピュータシステムは、
いわゆるレンダリング処理を行なうことによって３次元
空間に配置されたカラー印刷物を再現する。
【００８８】図９は、レイトレーシング方法によって印
刷物の色を再現する際の、印刷物５０と光源５２とスク
リーン（ＣＲＴの画面）５４と観察点５６の３次元的な
配置を示す説明図である。レイトレーシング法は、３次
元コンピュータグラフィックスの分野において周知のレ
ンダリング手法であり、スクリーン５４上の各画素ＰＸ
と観察点５６とを通る視線ＲＬを、観察点５６から光源
５２まで逆にたどることによってスクリーン５４上の各
画素ＰＸの色データ（ＲＧＢデータ）を求める方法であ
る。なお、印刷物５０は予め複数の微小多角形ＥＬに分
割されている。個々の微小多角形ＥＬは平面であるが、
印刷物５０の全体は３次元的に湾曲しているようにモデ
ル化することが可能である。なお、入射角θとずれ角ρ
は、図９に示すように、視線ＲＬと印刷物５０が交わる
位置に存在する微小多角形ＥＬにおいて定義される。
刷物の色を再現する際の、印刷物５０と光源５２とスク
リーン（ＣＲＴの画面）５４と観察点５６の３次元的な
配置を示す説明図である。レイトレーシング法は、３次
元コンピュータグラフィックスの分野において周知のレ
ンダリング手法であり、スクリーン５４上の各画素ＰＸ
と観察点５６とを通る視線ＲＬを、観察点５６から光源
５２まで逆にたどることによってスクリーン５４上の各
画素ＰＸの色データ（ＲＧＢデータ）を求める方法であ
る。なお、印刷物５０は予め複数の微小多角形ＥＬに分
割されている。個々の微小多角形ＥＬは平面であるが、
印刷物５０の全体は３次元的に湾曲しているようにモデ
ル化することが可能である。なお、入射角θとずれ角ρ
は、図９に示すように、視線ＲＬと印刷物５０が交わる
位置に存在する微小多角形ＥＬにおいて定義される。
【００８９】図１０は、レイトレーシング法において、
スクリーン５４上の各画素ＰＸの色データ（ＲＧＢデー
タ）を算出する処理の手順を示すフローチャートであ
る。ステップＳ１では、３つの色計算方法のいずれを選
択するかを判断する。
スクリーン５４上の各画素ＰＸの色データ（ＲＧＢデー
タ）を算出する処理の手順を示すフローチャートであ
る。ステップＳ１では、３つの色計算方法のいずれを選
択するかを判断する。
【００９０】数式１による処理では、ステップＳ２にお
いて、反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）を反射角θとず
れ角ρに基づいて選択、あるいは補間演算することによ
って、反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を求め
る。なお、数式１における反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ
（λ）と、指数ｎと、光源の輝度スペクトルφ（λ）
と、環境光の照度スペクトルＩｅ（λ）は、予め磁気デ
ィスク３８からＲＡＭ１６にロードされている。
いて、反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）を反射角θとず
れ角ρに基づいて選択、あるいは補間演算することによ
って、反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を求め
る。なお、数式１における反射係数Ｓｓ（λ），Ｓｂ
（λ）と、指数ｎと、光源の輝度スペクトルφ（λ）
と、環境光の照度スペクトルＩｅ（λ）は、予め磁気デ
ィスク３８からＲＡＭ１６にロードされている。
【００９１】ステップＳ３では、得られた照度スペクト
ルＩ（θ，ρ，λ）を数式１０によって積分することに
よって、３刺激値ＸＹＺを求める。そして、ステップＳ
６において３刺激値ＸＹＺをＲＧＢデータに変換してＣ
ＲＴ上の画素に割り当てる。具体的には、フレームメモ
リの画素位置にＲＧＢデータを記憶する。なお、ＸＹＺ
表色系からＲＧＢ表色系への変換は、出力デバイスの特
性に依存するので、その出力デバイスに応じた変換式を
用いることによって、その出力デバイスの色表現範囲以
内において、忠実な色再現をおこなうことが可能であ
る。
ルＩ（θ，ρ，λ）を数式１０によって積分することに
よって、３刺激値ＸＹＺを求める。そして、ステップＳ
６において３刺激値ＸＹＺをＲＧＢデータに変換してＣ
ＲＴ上の画素に割り当てる。具体的には、フレームメモ
リの画素位置にＲＧＢデータを記憶する。なお、ＸＹＺ
表色系からＲＧＢ表色系への変換は、出力デバイスの特
性に依存するので、その出力デバイスに応じた変換式を
用いることによって、その出力デバイスの色表現範囲以
内において、忠実な色再現をおこなうことが可能であ
る。
【００９２】一方、数式２による処理を行なう場合に
は、ステップＳ４において、３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚ
ｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を
反射角θとずれ角ρに基づいて選択、あるいは補間演算
することによって、反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
求める。なお、数式２における３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，
Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）
と、指数ｎと、係数ｋの値とは、予め磁気ディスク７３
８からＲＡＭ１６にロードされている。そして、ステッ
プＳ６において３刺激値ＸＹＺをＲＧＢデータに変換し
てＣＲＴ上の画素に割り当てる。
は、ステップＳ４において、３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚ
ｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）を
反射角θとずれ角ρに基づいて選択、あるいは補間演算
することによって、反射光の３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
求める。なお、数式２における３刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，
Ｚｓ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）
と、指数ｎと、係数ｋの値とは、予め磁気ディスク７３
８からＲＡＭ１６にロードされている。そして、ステッ
プＳ６において３刺激値ＸＹＺをＲＧＢデータに変換し
てＣＲＴ上の画素に割り当てる。
【００９３】また、数式３による処理を行なう場合に
は、ステップＳ５において、色度座標値（ｘs，ｙs），
（ｘb，ｙb），（ｘe，ｙe）を反射角θとずれ角ρに基
づいて選択、あるいは補間演算することによって、反射
光の色度座標値（ｘ，ｙ）を求める。なお、数式３にお
ける色度座標値（ｘs，ｙs），（ｘb，ｙb），（ｘe ，
ｙe ）と、指数ｎと、係数Ｔｓ，Ｔｂ，Ｔｅの値とは、
予め磁気ディスク７３８からＲＡＭ１６にロードされて
いる。そして、ステップＳ６において、得られた色度座
標値（ｘ，ｙ）をＲＧＢデータに変換してＣＲＴ上の画
素に割り当てる。なお、数式３によって色度座標値
（ｘ，ｙ）を求めた場合には、ＲＧＢデータの相対値は
色度座標値（ｘ，ｙ）から得られるが、ＲＧＢデータの
絶対値は任意である。従って、所定の方法でＲＧＢデー
タのレベルを別個に設定する必要がある。
は、ステップＳ５において、色度座標値（ｘs，ｙs），
（ｘb，ｙb），（ｘe，ｙe）を反射角θとずれ角ρに基
づいて選択、あるいは補間演算することによって、反射
光の色度座標値（ｘ，ｙ）を求める。なお、数式３にお
ける色度座標値（ｘs，ｙs），（ｘb，ｙb），（ｘe ，
ｙe ）と、指数ｎと、係数Ｔｓ，Ｔｂ，Ｔｅの値とは、
予め磁気ディスク７３８からＲＡＭ１６にロードされて
いる。そして、ステップＳ６において、得られた色度座
標値（ｘ，ｙ）をＲＧＢデータに変換してＣＲＴ上の画
素に割り当てる。なお、数式３によって色度座標値
（ｘ，ｙ）を求めた場合には、ＲＧＢデータの相対値は
色度座標値（ｘ，ｙ）から得られるが、ＲＧＢデータの
絶対値は任意である。従って、所定の方法でＲＧＢデー
タのレベルを別個に設定する必要がある。
【００９４】以上のように、３つの色算出方法のいずれ
を使用した場合にも、デバイス・インディペンデントな
ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系の３刺激値ＸＹＺ、または、その
色度座標値（ｘ，ｙ）が得られる。従って、３刺激値Ｘ
ＹＺまたは色度座標値（ｘ，ｙ）を出力デバイス（カラ
ーＣＲＴ，プリンタ等）に応じた変換式で他の表色系
（ＲＧＢ表色系，ＹＭＣＫ表色系等）に変換することに
よって、どのような出力デバイスを使用しても、その出
力デバイスの色表現範囲以内において、画像を忠実に再
現することができるという利点がある。
を使用した場合にも、デバイス・インディペンデントな
ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系の３刺激値ＸＹＺ、または、その
色度座標値（ｘ，ｙ）が得られる。従って、３刺激値Ｘ
ＹＺまたは色度座標値（ｘ，ｙ）を出力デバイス（カラ
ーＣＲＴ，プリンタ等）に応じた変換式で他の表色系
（ＲＧＢ表色系，ＹＭＣＫ表色系等）に変換することに
よって、どのような出力デバイスを使用しても、その出
力デバイスの色表現範囲以内において、画像を忠実に再
現することができるという利点がある。
【００９５】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。
【００９６】（１）上記実施例では、ＣＩＥ−ＸＹＺ表
色系を用いたが、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*表色系やＣＩＥ−
Ｌ*ｕ*ｖ* 表色系などの任意のデバイス・インディペン
デント表色系を使用することが可能である。
色系を用いたが、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*表色系やＣＩＥ−
Ｌ*ｕ*ｖ* 表色系などの任意のデバイス・インディペン
デント表色系を使用することが可能である。
【００９７】（２）反射係数Ｓｓ（λ）、Ｓｂ（λ）を
求める方法としては、各色（インク）毎に測定した照度
データに基づいてｘ，ｙ色度座標を演算してｘｙ色度図
上にプロットし、プロットしたｘ，ｙ色度座標の点列に
おいて、最も内側の色度座標の算出に用いた照度スペク
トルより得られる分光反射係数を鏡面反射係数Ｓｓ
（λ）、最も外側の色度座標の算出に用いた照度スペク
トルより得られる分光反射係数を内部反射係数Ｓｂ
（λ）として、色毎に利用しても良く、これによれば、
簡単に反射係数Ｓｓ（λ）、Ｓｂ（λ）を求めることが
できる。
求める方法としては、各色（インク）毎に測定した照度
データに基づいてｘ，ｙ色度座標を演算してｘｙ色度図
上にプロットし、プロットしたｘ，ｙ色度座標の点列に
おいて、最も内側の色度座標の算出に用いた照度スペク
トルより得られる分光反射係数を鏡面反射係数Ｓｓ
（λ）、最も外側の色度座標の算出に用いた照度スペク
トルより得られる分光反射係数を内部反射係数Ｓｂ
（λ）として、色毎に利用しても良く、これによれば、
簡単に反射係数Ｓｓ（λ）、Ｓｂ（λ）を求めることが
できる。
【００９８】（３）上記実施例では、色再現の処理手順
として、１つの光源５２を設定した場合を説明したが、
複数の光源を設定してスクリーン５４上の各画素ＰＸの
色データを算出すれば、より自然な色を再現することが
できる。何故ならば、室内や自然界においては、印刷物
に対する照射光が１つの光源から放射されることは少な
く、各種環境光の照射を受けるのが一般的であるためで
ある。処理手順としては、図１０で説明した手順に従っ
て、各光源毎に各画素ＰＸの色データを算出し、各画素
ＰＸ毎に色データを累積すれば良い。
として、１つの光源５２を設定した場合を説明したが、
複数の光源を設定してスクリーン５４上の各画素ＰＸの
色データを算出すれば、より自然な色を再現することが
できる。何故ならば、室内や自然界においては、印刷物
に対する照射光が１つの光源から放射されることは少な
く、各種環境光の照射を受けるのが一般的であるためで
ある。処理手順としては、図１０で説明した手順に従っ
て、各光源毎に各画素ＰＸの色データを算出し、各画素
ＰＸ毎に色データを累積すれば良い。
【００９９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた発明によれば、カラー印刷物の色を、反射角θとず
れ角ρとに応じて忠実に再現することができるという効
果がある。
れた発明によれば、カラー印刷物の色を、反射角θとず
れ角ρとに応じて忠実に再現することができるという効
果がある。
【０１００】カラー印刷物は、鏡面反射光に関する反射
係数Ｓｓ（λ）が一定値ではなく、波長λに応じて変化
する特性を示すので、請求項２に記載した発明によっ
て、カラー印刷物を忠実に再現できるという効果があ
る。
係数Ｓｓ（λ）が一定値ではなく、波長λに応じて変化
する特性を示すので、請求項２に記載した発明によっ
て、カラー印刷物を忠実に再現できるという効果があ
る。
【０１０１】また、請求項３に記載した発明によれば、
種々の出力デバイスに応じて、その色表現範囲以内にお
いて、忠実に印刷物の色を再現することができるという
効果がある。
種々の出力デバイスに応じて、その色表現範囲以内にお
いて、忠実に印刷物の色を再現することができるという
効果がある。
【０１０２】請求項４に記載した発明によれば、環境光
の無い理想的な観察条件をシミュレートすることができ
るという効果がある。
の無い理想的な観察条件をシミュレートすることができ
るという効果がある。
【０１０３】請求項５または８に記載した発明によれ
ば、比較的簡単な演算によって、カラー印刷物の色を反
射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再現することができ
るという効果がある。
ば、比較的簡単な演算によって、カラー印刷物の色を反
射角θとずれ角ρとに応じて忠実に再現することができ
るという効果がある。
【０１０４】請求項６または９に記載した発明によれ
ば、種々の出力デバイスに応じて、その色表現範囲以内
において、忠実に印刷物の色を再現することができると
いう効果がある。
ば、種々の出力デバイスに応じて、その色表現範囲以内
において、忠実に印刷物の色を再現することができると
いう効果がある。
【０１０５】請求項７または１０に記載した発明によれ
ば、環境光の無い理想的な観察条件をシミュレートする
ことができるという効果がある。
ば、環境光の無い理想的な観察条件をシミュレートする
ことができるという効果がある。
【図１】印刷紙上のインクによって入射光が反射される
様子を示す説明図。
様子を示す説明図。
【図２】光源と印刷物と視覚系（観察者）との関係を示
す説明図。
す説明図。
【図３】環境光が無い理想状態における鏡面反射光Ｌｓ
の色度点Ｐｓ（ｘs，ｙs）と、内部反射光Ｌｂの色度点
Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを示す色度図。
の色度点Ｐｓ（ｘs，ｙs）と、内部反射光Ｌｂの色度点
Ｐｂ（ｘb，ｙb）とを示す色度図。
【図４】印刷物の反射特性の測定装置を示す概念図。
【図５】測定された反射光の照度スペクトルの一例を示
すグラフ。
すグラフ。
【図６】コート紙を用いた実験で得られた反射光の色度
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図７】アート紙を用いた実験で得られた反射光の色度
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図８】図８は、この発明の実施例を適用して３次元空
間に配置された印刷物の色再現を行なうコンピュータシ
ステムを示すブロック図である。
間に配置された印刷物の色再現を行なうコンピュータシ
ステムを示すブロック図である。
【図９】レイトレーシング法によって印刷物の色を再現
する際の３次元配置を示す説明図。
する際の３次元配置を示す説明図。
【図１０】レイトレーシング法において色データ（ＲＧ
Ｂデータ）を算出する処理の手順を示すフローチャー
ト。
Ｂデータ）を算出する処理の手順を示すフローチャー
ト。
１…サンプル光学台 ２…測定用サンプル ３…光源 ４…分光放射輝度計 ５…パーソナルコンピュータ １０…ＣＰＵ １２…バスライン １４…ＲＯＭ １６…ＲＡＭ ３０…キーボード ３２…マウス ３４…デジタイザ ３６…カラーＣＲＴ ３８…磁気ディスク ４０，４１…入出力インタフェイス ４２…フルカラープリンタ ５０…印刷物 ５２…光源 ５４…スクリーン ５６…観察点 ＥＬ…微小多角形 Ｉ（θ，ρ，λ）…反射光の照度スペクトル Ｉｅ（θ，ρ，λ）…環境光の照度スペクトル Ｓｓ（λ）…鏡面反射係数 Ｓｂ（λ）…内部反射係数 θ…反射角 ρ…反射方向と観察方向のずれ角 λ…光の波長 φ（θ）…光源の輝度スペクトル Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ…鏡面反射光の３刺激値 Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ…内部反射光の３刺激値 Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ…環境光の３刺激値 ｘs，ｙs…鏡面反射光の色度座標値 ｘb，ｙb…内部反射光の色度座標値 ｘe，ｙe…環境光の色度座標値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 和隆 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天 神北町１番地の１ 大日本スクリーン製 造株式会社内 (72)発明者 今村 淳志 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天 神北町１番地の１ 大日本スクリーン製 造株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−191995（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−324850（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−348864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−188567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−163973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−163972（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−195480（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60 G06T 15/50 230 G06T 17/40
Claims (11)
- 【請求項１】 ３次元空間に配置されたカラー印刷物に
関してレンダリング処理を行なうことによって、前記カ
ラー印刷物を再現する方法であって、 前記カラー印刷物に所定の輝度スペクトルφ（λ）の光
を照射した場合に所定の観察点で観察される反射光の照
度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を、数式１に従って求め
る工程と、 前記反射光の照度スペクトルＩ（θ，ρ，λ）を、所定
のデバイス・インディペンデント表色系の３つの等色関
数を用いて可視光の波長領域に亘ってそれぞれ積分する
ことによって、前記デバイス・インディペンデント表色
系における３刺激値を求める工程と、を備えることを特
徴とするカラー印刷物の再現方法。 【数１】 ここで、λは光の波長、Ｓｓ（λ），Ｓｂ（λ）はそれ
ぞれ所定の反射係数、ρは前記光の反射方向と観察方向
のずれ角、ｎは所定の定数、θは反射角、Ｉｅ（λ）は
前記観察点で観察される環境光の所定の照度スペクトル
である。 - 【請求項２】 反射係数Ｓｓ（λ）は、鏡面反射光に関
する反射係数であって、波長λに応じて変化する値を示
す係数である、請求項１記載のカラー印刷物の再現方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の方法であって、
さらに、 デバイス・インディペンデント表色系の３刺激値を出力
デバイスの所定の表色系の色データに変換する工程、を
備えるカラー印刷物の再現方法。 - 【請求項４】 環境光の照度スペクトルＩｅ（λ）は０
である、請求項１ないし３のいずれかに記載のカラー印
刷物の再現方法。 - 【請求項５】 ３次元空間に配置されたカラー印刷物に
関してレンダリング処理を行なうことによって、前記カ
ラー印刷物を再現する方法であって、 前記カラー印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観
察点で観察される反射光について、所定のデバイス・イ
ンディペンデント表色系の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを数式２
に従って求める工程、を備えることを特徴とするカラー
印刷物の再現方法。 【数２】 ここで、ｋは所定の定数、（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），（Ｘ
ｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）はそれぞれ所
定の３刺激値、ρは前記光の反射方向と観察方向のずれ
角、ｎは所定の定数、θは反射角である。 - 【請求項６】 請求項５記載の方法であって、さらに、 デバイス・インディペンデント表色系の３刺激値Ｘ，
Ｙ，Ｚを出力デバイスの所定の表色系の色データに変換
する工程、を備えるカラー印刷物の再現方法。 - 【請求項７】 ３刺激値（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）は、環境
光に関する値であってすべて０である、請求項５または
６記載のカラー印刷物の再現方法。 - 【請求項８】 ３次元空間に配置されたカラー印刷物に
関してレンダリング処理を行なうことによって、前記カ
ラー印刷物を再現する方法であって、 前記カラー印刷物に所定の光を照射した場合に所定の観
察点で観察される反射光について、所定のデバイス・イ
ンディペンデント表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を数式
３に従って求める工程、を備えることを特徴とするカラ
ー印刷物の再現方法。 【数３】 ここで、（ｘs，ｙs），（ｘb，ｙb），（ｘe，ｙe）は
それぞれ所定の色度座標値、Ｔｓ，Ｔｂ，Ｔｅはそれぞ
れ所定の定数、ρは前記光の反射方向と観察方向のずれ
角、ｎは所定の定数、θは反射角である。 - 【請求項９】 請求項８記載の方法であって、さらに、 デバイス・インディペンデント表色系の色度座標値
（ｘ，ｙ）を出力デバイスの所定の表色系の色データに
変換する工程、を備えるカラー印刷物の再現方法。 - 【請求項１０】 色度座標値（ｘe，ｙe）および所定の
定数Ｔｅは、環境光に関する値であってすべて０であ
る、請求項８または９記載のカラー印刷物の再現方法。 - 【請求項１１】 デバイス・インディペンデント表色系
はＣＩＥ−ＸＹＺ表色系である、請求項１ないし１０の
いずれかに記載のカラー印刷物の再現方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05122794A JP3183769B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | カラー印刷物の再現方法 |
| EP95102431A EP0669754B1 (en) | 1994-02-23 | 1995-02-21 | Method and apparatus for simulating color print |
| DE69506013T DE69506013T2 (de) | 1994-02-23 | 1995-02-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Simulierung eines Farbdrucks |
| US08/393,331 US5596425A (en) | 1994-02-23 | 1995-02-23 | Method and apparatus for simulating color print |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05122794A JP3183769B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | カラー印刷物の再現方法 |
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|---|---|
| JPH07234158A JPH07234158A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3183769B2 true JP3183769B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=12881071
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05122794A Expired - Fee Related JP3183769B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | カラー印刷物の再現方法 |
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