JP3440817B2 - カラー画像入力装置を用いた色再現方法 - Google Patents
カラー画像入力装置を用いた色再現方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像入力装
置に入力される表示色とカラー画像出力装置から出力さ
れる表示色との間の高精度の色合わせを、簡単な構成で
行うためのカラー画像入力装置を用いた色再現方法に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】たとえば特開平５−２４４４０８号公報
に記載されているように、一般に、カラースキャナのよ
うにカラー画像が入力されるカラー画像入力装置は、複
数種類の色フィルタを備えた色分解光学系ユニットを通
して原紙の表示色を検出し、画像信号を出力する。この
画像信号は、色再現のためにカラー画像を構成する各画
素毎の色を表す色データから構成され、カラーＣＲＴ、
カラー液晶、カラーＰＤＰ、カラープリンタなどの画像
出力装置では、その色データに基づいてカラー画像が再
生されるようになっている。そして、上記の色データが
表す各画素の色は、上記カラー画像入力装置の色分解光
学系ユニットに備えられた複数種類の色フィルタをそれ
ぞれ通過したときの光がたとえばＣＣＤ（charge coupl
ed device）のような光検出素子により検出されること
により上記色フィルタ毎にそれぞれ得られた複数個の光
強度値の函数として表わされる。この光強度値は、上記
複数種類の色フィルタ毎の光透過率に対応して得られる
値である。 【０００３】通常、上記カラー画像出力装置では、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３種或
いはそれにＫ（黒）を加えた４種の顔料（色材）の混合
やＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３種
の蛍光体（色材）の発光色の混合により種々の色が表さ
れることができるので、上記色データは、実在する複数
の原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ或いはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を基準とし
た多原色表記法たとえばＲＧＢ表記法により表現される
のが一般的である。このため、前記色分解光学系ユニッ
トに備えられた複数種類の色フィルタとしては、たとえ
ば３種類の赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ
が用いられ、それらの赤色フィルタ、緑色フィルタ、青
色フィルタをそれぞれ通過したときの光強度値がＲ値、
Ｇ値、Ｂ値とすると、それらのＲ値、Ｇ値、Ｂ値の函数
として構成される色データＲ、Ｇ、Ｂが用いられる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なカラー画像入力装置では、相互に異なる色ｘ１、ｘ２
を入力させたとき、出力される色データが共に同じｒ
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）となってしまうことがある。このような
場合には、ＣＩＥ（国際照明委員会 Commission Intern
ationale de l'Eclairage ）で定められているＸＹＺ表
色系における３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにより特定される表示
色ｒ＝（Ｘ、Ｘ、Ｚ）と色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と
の関係を利用して、色データｒ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から上記
相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ
２、Ｙ２、Ｚ２）を再現できないことを意味し、カラー
画像入力装置の色再現が解の一意性を満足しない不適切
性を持つ逆問題になっていると考えられる。 【０００５】これに対し、色データの構成要素をさらに
増加させるために、上記カラー画像入力装置の色分解光
学系ユニットに備えられた複数種類の色フィルタと異な
る光透過率特性を備えた追加フィルタを光源から光検出
素子までの光路に設けることが考えられる。しかしなが
ら、単に色分解光学系ユニットに備えられた複数種類の
色フィルタと異なる光透過率特性を備えた追加フィルタ
を増加させればさせる程、色データの算出のための計算
が加速度的に複雑となるので、装置が複雑かつ高価とな
るという不都合があった。また、一般に、市販のカラー
画像入力装置の色分解光学系ユニットは一体的に構成さ
れているので、安価な市販のカラー画像入力装置の色再
現性を高めるためにその色分解光学系ユニット内に追加
フィルタを設けたり、或いはその追加フィルタのみを透
過した光を検出するように変更することは実用的には困
難であった。 【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、既成のカラー画
像入力装置を用いて簡単にその色再現性を高めることが
できる、カラー画像入力装置を用いた色再現方法を提供
することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明者は、以上の事情
を背景として種々検討を重ねた結果、原紙に用いられる
種々のインクの反射光のスペクトルｒi （λ）について
主成分分析をそれぞれ行うと、第１主成分Ｒ1 （λ）、
第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主
成分Ｒ4 （λ）などが順次得られる一方で、それらの主
成分Ｒ1 （λ）、Ｒ2 （λ）、Ｒ3 （λ）、Ｒ4 （λ）
などのうち、前記色分解光学系ユニットに備えられた複
数種類の色フィルタたとえばＲフィルタ、Ｇフィルタ、
Ｂフィルタの各光透過率スペクトルＲ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）に対応するものを除く主成分におい
て、たとえば、前記追加フィルタすなわち光透過率スペ
クトルＸ（λ）を有するＸフィルタとＲフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、上記Ｘ
フィルタとＧフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｇ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、上記ＸフィルタとＢフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のい
ずれかに対応するもののうちの最小次数の主成分と略一
致するように上記追加フィルタすなわち光透過率スペク
トルＸ（λ）を決定すると、相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）が入力さ
れると、その異なる色に対応した色データｒ１（Ｒ１、
Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）、ｒ２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）
が得られるとともに、それら色データｒ１（Ｒ１、Ｇ
１、Ｂ１、Ｘ１）、ｒ２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）か
ら上記相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２
（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を確実に再現できることを見いだ
した。また、上記追加フィルタは、その単独の透過光を
検出しなくても、色分解光学系ユニットに備えられた複
数種類の色フィルタと重ねて得られた色データから色を
再現できることを見いだした。本発明はかかる知見に基
づいてなされたものである。 【０００８】すなわち、本発明方法の要旨とするところ
は、複数種類の色フィルタを備えて原紙の表示色を検出
する色分解光学系ユニットを通してカラー画像が表示さ
れた原紙からの反射光を検出するカラー画像入力装置か
ら出力される、複数種類の原色毎の函数から成る色デー
タから成る画像信号に基づいて、その原紙の色を再現す
る色再現方法であって、(a) 前記原紙に用いられるイン
クのうちの代表的なインク毎にその分光反射率をそれぞ
れ測定する分光反射率測定工程と、(b) その分光反射率
測定工程によりそれぞれ測定された分光反射率を主成分
分析することにより、その分光反射率の主成分ベクトル
を求める主成分分析工程と、(c) その主成分分析工程に
より得られた各分光反射率の主成分ベクトルの集合から
既に存在する前記色フィルタの分光透過率に類似するも
のを除いた残りの集合のうちの主成分のうちの順位が上
位のものを、付加フィルタの透過率特性として決定する
付加フィルタ透過率特性決定工程と、(d) その付加フィ
ルタ透過率特性決定工程により決定された透過率特性を
備えた付加フィルタを、前記原紙と色分解光学系ユニッ
トとの間に設ける付加フィルタ設置工程とを、含むこと
にある。 【０００９】 【発明の効果】このようにすれば、分光反射率測定工程
により、前記原紙に用いられるインクのうちの代表的な
インク毎にその分光反射率がそれぞれ測定され、主成分
分析工程により、その分光反射率測定工程によりそれぞ
れ測定された分光反射率が主成分分析されて主成分ベク
トルが求められ、付加フィルタ透過率特性決定工程によ
り、その主成分分析工程により得られた各分光反射率の
主成分ベクトルの集合から既に存在する前記色フィルタ
の分光透過率に類似するものを除いた残りの集合のうち
の主成分のうちの順位が上位のものが、付加フィルタの
透過率特性として決定され、そして、付加フィルタ設置
工程により、付加フィルタ透過率特性決定工程により決
定された透過率特性を備えた付加フィルタが、前記原紙
と色分解光学系ユニットとの間に設けられる。したがっ
て、本発明方法によれば、主成分分析を用いて付加フィ
ルタの透過率特性（光透過率スペクトル）が決定される
ので、可及的に少ない個数たとえば１個の付加フィルタ
を用いるだけで前記逆問題を解決でき、しかも計算の複
雑化を可及的に少なくでき、装置が安価となる。また、
上記付加フィルタは、分解が困難な色分解光学系ユニッ
ト内ではなく、原紙と色分解光学系ユニットとの間に設
けるだけで設置されることから、複数種類の色フィルタ
を備えて一体的に構成された色分解光学系ユニットを備
える市販のカラー画像入力装置を用いることができるの
で、一層安価に色再現を行うことができる。 【００１０】 【発明の他の態様】ここで、好適には、前記付加フィル
タ透過率特性決定工程は、前記色分解光学系ユニット内
の複数個の色フィルタのいずれかと前記付加フィルタと
の複数の合成フィルタの光透過率スペクトルが前記主成
分分析工程により得られた多次数の主成分からその色分
解光学系ユニット内の色フィルタに該当する次数の主成
分を除いたうちの最小次数の主成分に該当するように、
前記付加フィルタの光透過率特性を決定するものであ
る。たとえば、上記色分解光学系ユニット内の複数個の
色フィルタが光透過率Ｒ（λ）を有するＲ（赤色）フィ
ルタ、光透過率Ｇ（λ）を有するＧ（緑色）フィルタ、
光透過率Ｂ（λ）を有するＢ（青色）フィルタであり、
上記付加フィルタが光透過率Ｘ（λ）を有するＸフィル
タであり、前記主成分分析工程により原紙に用いられる
種々のインクの分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．
,n)について求められた反射光のスペクトルの主成分が
第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主
成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ
5 （λ）、第６主成分Ｒ6 （λ）などであるとすると、
ＸフィルタとＲフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、ＸフィルタとＧフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｘフィ
ルタとＢフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかが、上記主成分Ｒ1 （λ）、
Ｒ2 （λ）、Ｒ3 （λ）、Ｒ4 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ
6 （λ）のうち、上記色分解光学系ユニット内の複数個
の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）
に対応するものを除くもののなかで最も少ない次数（上
位の次数）の主成分に対応するものとなるように、換言
すれば略一致するものとなるように、上記付加フィルタ
の光透過率Ｘ（λ）が決定される。 【００１１】換言すれば、上記付加フィルタ透過率特性
決定工程では、前記主成分分析工程により求められた主
成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2 （λ），Ｒ3
（λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット内の
複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ
（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成フィルタの
光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかができ
るだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有する付
加フィルタが決定される。このようにすれば、前記逆問
題を解決するために可及的に少ない付加フィルタすなわ
ちその光透過率Ｘ（λ）が効率よく決定される。 【００１２】 【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。 【００１３】図１は、本発明のカラー画像入力装置を用
いた色再現方法が適用されたカラー画像処理装置を示し
ている。図１において、カラースキャナ１０は、所謂イ
メージリーダなどとして知られているようにカラー画像
入力装置として機能するものであり、原紙１２に表示さ
れたカラー画像を光学的に読み込んでそのカラー画像を
表す画像信号ＳＧ１を、カラー表示装置１４およびキー
ボード１６などを備えた電子制御装置１８へ出力する。
電子制御装置１８は図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、インターフェースなどをその内部に備えるととも
に、ＣＰＵはＲＡＭの記憶機能を利用しつつＲＯＭに予
め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、色
合せ準備モードで第１色データ変換テーブルおよび第２
色データ変換テーブルを予め作成するが、通常モードで
は、上記画像信号ＳＧ１を予め記憶された第１色データ
変換テーブルを用いて画像信号ＳＧ２に変換し、その画
像信号ＳＧ２をカラー表示装置１４へ出力するととも
に、上記画像信号ＳＧ２を予め記憶された第２色データ
変換テーブルを用いて画像信号ＳＧ３に変換し、その画
像信号ＳＧ３をカラー画像出力装置２０へ出力する。 【００１４】上記カラー表示装置１４は、カラー画像を
表示することが可能なＣＲＴ或いは液晶板などにより構
成されることによりカラー画像出力装置として機能する
ものであり、電子制御装置１８から出力された画像信号
ＳＧ２に基づいてその画像信号ＳＧ２が表すカラー画像
をその画面に表示させる。また、上記カラー画像出力装
置２０は、所謂カラーインクジェットプリンタなどによ
り構成されるものであり、電子制御装置１８から出力さ
れた画像信号ＳＧ３に基づいてその画像信号ＳＧ３が表
すカラー画像を記録紙２２上に表示させる。 【００１５】上記画像信号ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３は、
カラー画像を構成する画素の色を表す多数の色データか
ら構成されており、その色データは、実在する色を基準
色とする多色記法（たとえば３色記法）により表現され
る。たとえば３色記法では、実在するいずれかの色たと
えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）やＹ（黄）、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｃ（サイアン）を３原色とすればよいが、一
般に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法（３原色
表記法）が用いられる。前記カラー表示装置１４は加法
混色により種々の色を表すものであるので、上記３原色
表記法による色データがそのまま用いられ得るが、通
常、蛍光体の発光特性などを考慮して色補正回路が設け
られている。また、前記カラー画像出力装置２０は減法
混色により種々の色を表すものではあるが、上記３原色
Ｒ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法により表現された画像
信号ＳＧ３を入力させ得るようにするために、通常、そ
のＲ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法により表現された画
像信号ＳＧ３から３原色Ｙ、Ｍ、Ｃを基準とした３色記
法により表現された画像信号へ変換する信号変換回路を
備えている。 【００１６】上記Ｒ、Ｇ、Ｂを３原色とする３色記法に
より表現される色データは、たとえばＲn ＝（Ｒm 、Ｇ
m 、Ｂm ）により表され、３原色の色材がそれぞれＲm
値、Ｇm 値、Ｂm 値に対応する混合比率或いは濃度で混
合されることにより、色データＲn の色が表現される。
また、Ｙ、Ｍ、Ｃを３原色とする３原色表色系により表
現される色データは、たとえばＹn ＝（Ｙm 、Ｍm 、Ｃ
m ）により表され、３原色の色材がそれぞれＹm 値、Ｍ
m 値、Ｃm 値に対応する混合比率或いは濃度で混合され
ることにより、色データＹn の色が表現される。上記色
データＲn 或いはＹn は、前記電子制御装置１８におい
て、たとえば各３原色がそれぞれｍ＝０からｍ＝２５５
までの２５６段階で表現されることから、ｎ＝２５６3
通り（種類）の色を表現することができる。 【００１７】図２は、上記カラースキャナ１０の構成の
要部を説明する図である。図２はフラットベッド型を示
しており、原紙１２を載置する透明ガラス板３０と、そ
の透明ガラス３０に密着させられた付加フィルタ３２
と、蛍光ランプなどにより構成される１対の棒状光源３
４と、上記原紙１２からの反射光を原紙１２と平行な方
向へ反射するミラー３６と、そのミラー３６からの光を
ＣＣＤセンサ３８上に集光させるレンズ装置４０と、そ
れらＣＣＤセンサ３８とレンズ装置４０との間に設けら
れた色フィルタ装置４２とを備えている。上記棒状光源
３４、ミラー３６、ＣＣＤセンサ３８、レンズ装置４
０、色フィルタ装置４２は、１つのケース或いはフレー
ムに取り付けられることによって機構的には一体化した
色分解光学系ユニット４４とされており、原紙１２が載
置される透明ガラス板３０に対して平行な方向すなわち
原紙１２の長手方向（図２の左右方向）に相対的に移動
させられるようになっている。 【００１８】上記色フィルタ装置４２は、たとえば光透
過率Ｒ（λ）を有するＲ（赤色）フィルタ、光透過率Ｇ
（λ）を有するＧ（緑色）フィルタ、光透過率Ｂ（λ）
を有するＢ（青色）フィルタから成る複数個の色フィル
タを図示しない回転板の外周部に備えている。また、上
記ＣＣＤセンサ３８は、レンズ装置４０により原紙１２
の幅方向のライン上に位置する部分から反射された反射
光が集光させられるライン状の受光面を備えている。こ
れにより、上記Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを
それぞれ択一的に通過した光の強度を表す信号すなわち
色データがＣＣＤセンサ３８から画素単位で出力される
ようになっている。 【００１９】上記付加フィルタ３２の透過率特性すなわ
ち光透過率がＸ（λ）であるとすると、上記ＣＣＤセン
サ３８は、Ｒフィルタに切り換えられた瞬間には、Ｒフ
ィルタおよび付加フィルタ３２を通過した反射光すなわ
ち光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 を有する合成フィル
タを通過した反射光を検出し、Ｇフィルタに切り換えら
れた瞬間には、Ｇフィルタおよび付加フィルタ３２を通
過した反射光すなわち光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2
を有する合成フィルタを通過した反射光を検出し、Ｂフ
ィルタに切り換えられた瞬間には、Ｂフィルタおよび付
加フィルタ３２を通過した反射光すなわち光透過率Ｂ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 を有する合成フィルタを通過した
反射光を検出することになる。 【００２０】ここで、上記付加フィルタ３２はたとえば
図３の工程図に示す工程を経てその透過率特性すなわち
光透過率Ｘ（λ）が決定され、その光透過率Ｘ（λ）を
有するように製作され或いは選択された付加フィルタ３
２が透明ガラス板３０に固着されるようになっている。
すなわち、上記原紙１２に用いられる複数種類のインク
のうちの代表的なインク毎にその分光反射率ｒi （λ）
(i＝1,2,3,．．．,n)が、良く知られた分光光度計など
を用いてそれぞれ測定される（分光反射率測定工程５
０）。次いで、上記各分光反射率ｒi （λ）毎にその主
成分分析が行われることにより、種々のインクの分光反
射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．,n) について求められ
た反射光スペクトルの主成分が第１主成分Ｒ1 （λ）、
第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主
成分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ
6 （λ）などとして求められる（主成分分析工程５
２）。 【００２１】上記主成分分析とは、一般に、多変量解析
において互いに相関のある多種類の特性値をもつ情報
を、互いに無相関な少数個の総合特性値に要約する役割
を果たすものである。上記のカラースキャナ１０の付加
フィルタ３２の透過率特性をどのように決めるか、すな
わちどのような透過率特性を有する付加フィルタ３２と
するかに適用される場合を以下に説明する。 【００２２】先ず、上記代表的なインク毎にその分光反
射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．,n) の波長（ｎｍ）が
λ1,λ2,λ3,．．． ,λp というサンプリング値である
とすると、インク毎の分光反射率ｒi （λj ）は、連続
的なスペクトルから数式１に示すように不連続な離散値
となって、ｒjiとして表される。 【００２３】 【数１】 ｒi （λj ）＝（ｒ1i，ｒ2i，ｒ3i，．．．，ｒpi）・・・(1) 【００２４】以後は、主成分分析の考え方に従ってサン
プリングした分光反射率(1) をできるだけ少数の主成分
で表現することを考えて、上記サンプリング値ｒjiの分
散・共分散ｘijが数式２により求められると、ベクトル
Ｓが数式３より求められる。次いで、そのベクトルＳの
固有値、固有ベクトルｂが数式４を満たす固有値λ1,λ
2,λ3,．．． ,λp （但し、λ1 ≧λ2 ≧λ3 ≧・・・
≧λp ）と、それに対応する固有ベクトルｂ1,ｂ2,
ｂ3,．．． ,ｂp （但し、ベクトルｂ1 ＝（ｂ1i，
ｂ2i，ｂ3i，．．．，ｂpi））が、それぞれ求められ
る。 【００２５】 【数２】 分散・共分散ｘij＝｛1/(n-1) ｝Σ｛(ril-riav )( rjl-rjav ) ｝・・・(2) 但し、上記Σはｌが１からｎまでの積和である。また、
riav ＝Σ rli/p 、rjav ＝Σ rli /p であってこの
ときのΣはｌが１からｐまでの積和である。 【００２６】 【数３】 【００２７】 【数４】 ベクトルＳ・ベクトルｂ＝λ・ベクトルｂ ・・・(4) 【００２８】上記のようにして求められた固有ベクトル
ｂ1 が第１主成分、固有ベクトルｂ 2 が第２主成分、・
・・固有ベクトルｂp が第ｐ主成分となり、この順序で
インクの分光反射率ｒi （λ）を主に表すことになる。
一般に、主成分分析では、１≦ｐ’≦ｐなる整数ｐ’に
対し、下記の数式５により累積寄与率εを定義するが、
通常はεがある値ε0 （通常は０．８以上の値）を越え
るように主成分の数ｐ’を決める。このときの固有ベク
トルｂ1,ｂ2,ｂ3,．．． ,ｂp'が、この順序で付加フィ
ルタ３２の候補となる光透過率となる。 【００２９】 【数５】 【００３０】次いで、前記主成分分析工程５２におい
て、種々のインクの分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,
3, ．．． ,n)について求められた反射光スペクトルの
主成分、すなわち第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主成分Ｒ
2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ4
（λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6 （λ）
などからＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタに対応す
るものを除いたもののうち、付加フィルタ３２とＲフィ
ルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝
2、付加フィルタ３２とＧフィルタとの合成フィルタの
光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、付加フィルタ３２と
Ｂフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 に対応するものの中で最も少ない次数（上位
の次数）の主成分に対応するものとなるように、上記付
加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）〔＝｛Ｒ4（λ）／
Ｒ4 （λ）｝1/2 〕が決定される（付加フィルタ透過率
特性決定工程５４）。 【００３１】たとえば、上記主成分Ｒ1 （λ）〜Ｒ
12（λ）のうち、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ
に対応するものが Ｒ2 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ4
（λ）であって、Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｒ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝ 2 に対応するも
のがＲ2 （λ）、Ｒ6 （λ）、Ｒ12（λ）であったとす
ると、主成分Ｒ6 （λ）とＲ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 とが
略一致するような付加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）
が決定される。 【００３２】すなわち、上記付加フィルタ透過率特性決
定工程５４では、前記主成分分析工程５２により求めら
れた主成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2 （λ），Ｒ
3 （λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット内の
複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ
（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成フィルタの
光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかができ
るだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有する付
加フィルタ３２が決定されるのである。 【００３３】そして、上記のようにして決定された光透
過率Ｘ（λ）を有する付加フィルタ３２が、原紙１２と
色分解光学系ユニット４４との間、たとえば透明ガラス
板３０に密着した状態で固設される（付加フィルタ設置
工程５６）。 【００３４】以上のようにして設置された付加フィルタ
３２を有するカラースキャナ１０を備えたカラー画像処
理装置において、色フィルタ装置４２の色フィルタすな
わちＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタの切換えに同
期してカラースキャナ１０のＣＣＤセンサ３８に入射す
る光ＩR （λ）、ＩG （λ）、ＩB （λ）は、数式６、
７、８に示すように表され得る。なお、数式６、７、８
において、Ｆ（λ）は試料からの反射光強度であり、Ｋ
（λ）は、光源の分光感度Ｅ（λ）、試料の分光感度ｒ
（λ）、ミラー３６の分光反射率ｍ（λ）、ＣＣＤセン
サ３８の分光感度ｓ（λ）の函数であり、Ｋ（λ）＝Ｅ
（λ）ｒ（λ）ｍ（λ）ｓ（λ）として表される。 【００３５】 【数６】 ＩR （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(6) 【００３６】 【数７】 ＩG （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(7) 【００３７】 【数８】 ＩB （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(8) 【００３８】上記の数式６、７、８から明らかなよう
に、付加フィルタ３２が設置されたカラースキャナ１０
は、光透過率がＲ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 である第１の色
フィルタと、光透過率がＧ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 である
第２の色フィルタと、光透過率がＢ（λ）｛Ｘ（λ）｝
2 である第３の色フィルタとの３つの合成色フィルタを
有する色フィルタ装置を備えたものと等価である。 【００３９】因みに、付加フィルタ３２が設けられてい
ない従来の場合には、２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）がそれぞ
れカラースキャナに入力されると、図４および図５に示
すように、それから出力される色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、
Ｂ、）が共に共通した一種類となる場合があり、このよ
うな場合には、共通の色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ、）か
ら上記２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を再現すなわち逆推定
することが困難であった。すなわち、解の一意性を満足
できない不適切性を持つ逆問題となっていた。 【００４０】しかしながら、前述の図３のようにして光
透過率が決定された付加フィルタ３２を有するカラース
キャナ１０によれば、２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）がそれぞ
れカラースキャナ１０に入力されると、図６および図７
に示すように、それからは、色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）およびｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）に対応した２種類
の色データｒ１＝（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）およびｒ
２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）が出力されるので、カラ
ー表示装置１４或いはカラー画像出力装置２０におい
て、たとえば予め設定された色データと表示色との関係
Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）からその２種類の色データｒ１＝
（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）およびｒ２（Ｒ１、Ｇ１、
Ｂ１、Ｘ２）に基づいて上記２種類の相互に異なる色ｘ
１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）が
再現される。 【００４１】ここで、上記の色データと表示色との関係
Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）は、好適には補間逆推定法により
予め求められる。この補間逆推定法とは、入力推定型の
逆問題を解く１つの方法であって、いくつかの入力に対
する出力の関係を知って、補間計算により入力側が取り
得る最大数若しくは実用上好適な間隔密度となる多
（複）数の組合せ数に対する出力を求め、この結果によ
り所望の出力値に一番近い出力値に対応する入力を解と
して求める方法である。また、一般に、出力値から入力
値を逆に推定するという上記入力推定型の逆問題を解く
場合には、一つの出力値に対して一つの入力値が存在す
るという解の一意性、一つの出力値に対して入力値が確
実に存在するという解の存在性、出力値の小変化に対し
て入力値が大きく変化するという解の安定性が保証され
ない不適切性を回避することが必要とされるが、上記補
間逆推定法では、解の判別を誤差距離内で行うようにす
るために出力値（出力側情報）を補間により等間隔で細
かく作成し、その出力値から入力値を推定することによ
り均等且つ詳細な関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）を作成する
ので、上記の不適切性がさらに回避されるようになって
いる。 【００４２】すなわち、カラースキャナ１０について、
３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚで表される色合せ用原紙上の等間隔
の表示色とそれに対応する色データとを予めそのカラー
スキャナ１０に入力させることにより所定数の表示色と
これに対応する所定数の色データとの対応関係を求め、
その所定数の表示色に対応する色データの間に存在する
色データを等間隔となるように補間により作成し、その
補間された色データに対応する表示色を推定することに
より、複数種類の色データとそれに対応する表示色との
関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）が予め求められる（補完逆推
定工程）のである。たとえば、先ず、色合せ用原紙に表
示された所定数たとえば１２５種類の表示色を測色装置
（分光光度計）に測定させることにより、その１２５種
類の色の測色値すなわちＣＩＥ標準の３刺激値ＸＹＺで
表される表示色Ｘn （ｎ＝１２５種類）を得るととも
に、略等色差間隔となる１２５種類の表示色Ｘn が描か
れた上記色合せ用原紙をカラースキャナ１０に入力さ
せ、これによりカラースキャナ１０から出力された所定
数の色データＲn （ｎ＝１２５種類）を得る。この１２
５種類の色データＲn とそれに対応する表示色Ｘn との
関係は、カラースキャナ１０において加色混合法（加法
混色）による色形成が行われることから、非線型の状態
となる。次いで、補間逆推定法を用いてカラースキャナ
１０に関する多種類の色データＲn とそれに対応する表
示色Ｘn との詳細な関係が求められる。すなわち、上記
１２５種類の色データＲn の各間において等間隔となる
ようにデータ補間するとともに、そのデータ補間により
等間隔とされた多種類の色データＲ n からそれらに対応
する多種類の表示色Ｘn を逆に推定することにより、カ
ラースキャナ１０に関する多種類の表示色Ｘn とそれに
対応する色データＲn との間の詳細な関係Ｒn ＝ｆIMAG
（Ｘn ）が求められるのである。 【００４３】上述のように、分光反射率測定工程５０に
より、原紙１２に用いられるインクのうちの代表的なイ
ンク毎にその分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．． ,
n)がそれぞれ測定され、主成分分析工程５２により、そ
の分光反射率測定工程５０によりそれぞれ測定された分
光反射率ｒi （λ）が主成分分析され、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４により、その主成分分析工程５２
により得られた各分光反射率の主成分に基づいて、付加
フィルタ３２の透過率特性Ｘ（λ）が決定され、そし
て、付加フィルタ設置工程５６により、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４により決定された透過率特性Ｘ
（λ）を備えた付加フィルタ３２が、原紙１２と色分解
光学系ユニット４４との間に設けられる。したがって、
本実施例の方法によれば、主成分分析を用いて付加フィ
ルタ３２の透過率特性（光透過率スペクトル）が決定さ
れるので、可及的に少ない個数たとえば１個の付加フィ
ルタ３２を用いるだけで前記逆問題を解決でき、しかも
計算の複雑化を可及的に少なくでき、装置が安価とな
る。また、上記付加フィルタ３２は、分解が困難な色分
解光学系ユニット４４内ではなく、原紙１２と色分解光
学系ユニット４４との間に設けるだけで設置されること
から、一体的に構成された色分解光学系ユニット４４を
備える市販のカラー画像入力装置を用いることができる
ので、一層安価に色再現を行うことができる。 【００４４】また、本実施例によれば、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４は、色分解光学系ユニット４４内
の複数個の色フィルタのいずれかと付加フィルタ３２と
の複数の合成フィルタの光透過率スペクトルが主成分分
析工程５２により得られた多次数の主成分からその色分
解光学系ユニット４４内の色フィルタに該当する次数の
主成分を除いたうちの最小次数の主成分に該当するよう
に、付加フィルタ３２の透過率特性Ｘ（λ）を決定する
ものである。たとえば、上記色分解光学系ユニット４４
内の複数個の色フィルタが光透過率Ｒ（λ）を有するＲ
（赤色）フィルタ、光透過率Ｇ（λ）を有するＧ（緑
色）フィルタ、光透過率Ｂ（λ）を有するＢ（青色）フ
ィルタであり、上記付加フィルタ３２が光透過率Ｘ
（λ）を有するＸフィルタであり、主成分分析工程５２
により原紙１２に用いられる種々のインクの分光反射率
ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．． ,n)について求められた反
射光のスペクトルの主成分が第１主成分Ｒ1 （λ）、第
２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成
分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6
（λ）などであるとすると、ＸフィルタとＲフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｘ
フィルタとＧフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｇ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、ＸフィルタとＢフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれ
かが、上記主成分Ｒ1 （λ）、Ｒ2 （λ）、Ｒ 3
（λ）、Ｒ4 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ6 （λ）のうち、
上記色分解光学系ユニット４４内の複数個の色フィルタ
の光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）に対応するも
のを除くもののなかで最も少ない次数（上位の次数）の
主成分に対応するものとなるように、換言すれば略一致
するものとなるように、上記付加フィルタ３２の光透過
率Ｘ（λ）が決定される。換言すれば、上記付加フィル
タ透過率特性決定工程５４では、主成分分析工程５２に
より求められた主成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2
（λ），Ｒ3 （λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット４４
内の複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ
（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成
フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかが
できるだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有す
る付加フィルタが決定される。このため、前記逆問題を
解決するために可及的に少ない付加フィルタすなわちそ
の光透過率Ｘ（λ）が効率よく決定される。 【００４５】また、本実施例のカラースキャナ１０にお
いて色データの決定に用いられる関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘ
n ）は、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚで表される色合せ用原紙上
の等間隔の表示色とそれに対応する色データとを予めそ
のカラースキャナ１０に入力させることにより所定数の
表示色とこれに対応する所定数の色データとの対応関係
を求め、その所定数の表示色に対応する色データの間に
存在する色データを等間隔となるように補間により作成
し、その補間された色データに対応する表示色を推定す
ることにより予め求められる（カラースキャナ入出力関
係補間逆推定工程）ので、一層、色の再現性が高められ
る。 【００４６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。 【００４７】たとえば、前述の実施例のカラースキャナ
１０には、一種類の付加フィルタ３２が装着される場合
について説明されていたが、２種類或いはそれ以上の付
加フィルタが装着されてもよい。このような場合の付加
フィルタ透過率特性決定工程５４では、前記主成分分析
工程５２において種々のインクの分光反射率ｒi （λ）
(i＝1,2,3,．．． ,n)について求められた反射光スペク
トルの主成分、すなわち第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主
成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ
4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6
（λ）などからＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタに
対応するものを除いたもののうち、付加フィルタ３２と
Ｒフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ
（λ）Ｙ（λ）｝2 、付加フィルタ３２とＧフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）Ｙ
（λ）｝2 、付加フィルタ３２とＢフィルタとの合成フ
ィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）Ｙ（λ）｝2 に対
応するものの中で最も少ない次数（上位の次数）の主成
分と、その次に少ない次数の主成分とに対応するものと
なるように、上記付加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）
およびＹ（λ）が決定される。 【００４８】また、前述の実施例のカラースキャナ１０
は、フラットベッド型について説明されていたが、透明
ガラス筒の外周面に原紙１２が載置されてその透明ガラ
ス筒の回転によって色分解光学系ユニット４４に対して
相対的に移動させられる形式のドラム型であっても差し
支えない。 【００４９】また、前述の実施例の付加フィルタ３２
は、透明ガラス板３０の下面に密着させられていたが、
透明ガラス板３０の中間層或いは上面に設けられていて
もよいし、透明ガラス板３０から所定距離離れた位置に
設けられていてもよい。要するに、原紙１２と色分解光
学系ユニット４４との間に設けられていればよいのであ
る。 【００５０】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。
置に入力される表示色とカラー画像出力装置から出力さ
れる表示色との間の高精度の色合わせを、簡単な構成で
行うためのカラー画像入力装置を用いた色再現方法に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】たとえば特開平５−２４４４０８号公報
に記載されているように、一般に、カラースキャナのよ
うにカラー画像が入力されるカラー画像入力装置は、複
数種類の色フィルタを備えた色分解光学系ユニットを通
して原紙の表示色を検出し、画像信号を出力する。この
画像信号は、色再現のためにカラー画像を構成する各画
素毎の色を表す色データから構成され、カラーＣＲＴ、
カラー液晶、カラーＰＤＰ、カラープリンタなどの画像
出力装置では、その色データに基づいてカラー画像が再
生されるようになっている。そして、上記の色データが
表す各画素の色は、上記カラー画像入力装置の色分解光
学系ユニットに備えられた複数種類の色フィルタをそれ
ぞれ通過したときの光がたとえばＣＣＤ（charge coupl
ed device）のような光検出素子により検出されること
により上記色フィルタ毎にそれぞれ得られた複数個の光
強度値の函数として表わされる。この光強度値は、上記
複数種類の色フィルタ毎の光透過率に対応して得られる
値である。 【０００３】通常、上記カラー画像出力装置では、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３種或
いはそれにＫ（黒）を加えた４種の顔料（色材）の混合
やＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３種
の蛍光体（色材）の発光色の混合により種々の色が表さ
れることができるので、上記色データは、実在する複数
の原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ或いはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を基準とし
た多原色表記法たとえばＲＧＢ表記法により表現される
のが一般的である。このため、前記色分解光学系ユニッ
トに備えられた複数種類の色フィルタとしては、たとえ
ば３種類の赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ
が用いられ、それらの赤色フィルタ、緑色フィルタ、青
色フィルタをそれぞれ通過したときの光強度値がＲ値、
Ｇ値、Ｂ値とすると、それらのＲ値、Ｇ値、Ｂ値の函数
として構成される色データＲ、Ｇ、Ｂが用いられる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なカラー画像入力装置では、相互に異なる色ｘ１、ｘ２
を入力させたとき、出力される色データが共に同じｒ
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）となってしまうことがある。このような
場合には、ＣＩＥ（国際照明委員会 Commission Intern
ationale de l'Eclairage ）で定められているＸＹＺ表
色系における３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにより特定される表示
色ｒ＝（Ｘ、Ｘ、Ｚ）と色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と
の関係を利用して、色データｒ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から上記
相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ
２、Ｙ２、Ｚ２）を再現できないことを意味し、カラー
画像入力装置の色再現が解の一意性を満足しない不適切
性を持つ逆問題になっていると考えられる。 【０００５】これに対し、色データの構成要素をさらに
増加させるために、上記カラー画像入力装置の色分解光
学系ユニットに備えられた複数種類の色フィルタと異な
る光透過率特性を備えた追加フィルタを光源から光検出
素子までの光路に設けることが考えられる。しかしなが
ら、単に色分解光学系ユニットに備えられた複数種類の
色フィルタと異なる光透過率特性を備えた追加フィルタ
を増加させればさせる程、色データの算出のための計算
が加速度的に複雑となるので、装置が複雑かつ高価とな
るという不都合があった。また、一般に、市販のカラー
画像入力装置の色分解光学系ユニットは一体的に構成さ
れているので、安価な市販のカラー画像入力装置の色再
現性を高めるためにその色分解光学系ユニット内に追加
フィルタを設けたり、或いはその追加フィルタのみを透
過した光を検出するように変更することは実用的には困
難であった。 【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、既成のカラー画
像入力装置を用いて簡単にその色再現性を高めることが
できる、カラー画像入力装置を用いた色再現方法を提供
することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明者は、以上の事情
を背景として種々検討を重ねた結果、原紙に用いられる
種々のインクの反射光のスペクトルｒi （λ）について
主成分分析をそれぞれ行うと、第１主成分Ｒ1 （λ）、
第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主
成分Ｒ4 （λ）などが順次得られる一方で、それらの主
成分Ｒ1 （λ）、Ｒ2 （λ）、Ｒ3 （λ）、Ｒ4 （λ）
などのうち、前記色分解光学系ユニットに備えられた複
数種類の色フィルタたとえばＲフィルタ、Ｇフィルタ、
Ｂフィルタの各光透過率スペクトルＲ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）に対応するものを除く主成分におい
て、たとえば、前記追加フィルタすなわち光透過率スペ
クトルＸ（λ）を有するＸフィルタとＲフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、上記Ｘ
フィルタとＧフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｇ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、上記ＸフィルタとＢフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のい
ずれかに対応するもののうちの最小次数の主成分と略一
致するように上記追加フィルタすなわち光透過率スペク
トルＸ（λ）を決定すると、相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）が入力さ
れると、その異なる色に対応した色データｒ１（Ｒ１、
Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）、ｒ２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）
が得られるとともに、それら色データｒ１（Ｒ１、Ｇ
１、Ｂ１、Ｘ１）、ｒ２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）か
ら上記相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２
（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を確実に再現できることを見いだ
した。また、上記追加フィルタは、その単独の透過光を
検出しなくても、色分解光学系ユニットに備えられた複
数種類の色フィルタと重ねて得られた色データから色を
再現できることを見いだした。本発明はかかる知見に基
づいてなされたものである。 【０００８】すなわち、本発明方法の要旨とするところ
は、複数種類の色フィルタを備えて原紙の表示色を検出
する色分解光学系ユニットを通してカラー画像が表示さ
れた原紙からの反射光を検出するカラー画像入力装置か
ら出力される、複数種類の原色毎の函数から成る色デー
タから成る画像信号に基づいて、その原紙の色を再現す
る色再現方法であって、(a) 前記原紙に用いられるイン
クのうちの代表的なインク毎にその分光反射率をそれぞ
れ測定する分光反射率測定工程と、(b) その分光反射率
測定工程によりそれぞれ測定された分光反射率を主成分
分析することにより、その分光反射率の主成分ベクトル
を求める主成分分析工程と、(c) その主成分分析工程に
より得られた各分光反射率の主成分ベクトルの集合から
既に存在する前記色フィルタの分光透過率に類似するも
のを除いた残りの集合のうちの主成分のうちの順位が上
位のものを、付加フィルタの透過率特性として決定する
付加フィルタ透過率特性決定工程と、(d) その付加フィ
ルタ透過率特性決定工程により決定された透過率特性を
備えた付加フィルタを、前記原紙と色分解光学系ユニッ
トとの間に設ける付加フィルタ設置工程とを、含むこと
にある。 【０００９】 【発明の効果】このようにすれば、分光反射率測定工程
により、前記原紙に用いられるインクのうちの代表的な
インク毎にその分光反射率がそれぞれ測定され、主成分
分析工程により、その分光反射率測定工程によりそれぞ
れ測定された分光反射率が主成分分析されて主成分ベク
トルが求められ、付加フィルタ透過率特性決定工程によ
り、その主成分分析工程により得られた各分光反射率の
主成分ベクトルの集合から既に存在する前記色フィルタ
の分光透過率に類似するものを除いた残りの集合のうち
の主成分のうちの順位が上位のものが、付加フィルタの
透過率特性として決定され、そして、付加フィルタ設置
工程により、付加フィルタ透過率特性決定工程により決
定された透過率特性を備えた付加フィルタが、前記原紙
と色分解光学系ユニットとの間に設けられる。したがっ
て、本発明方法によれば、主成分分析を用いて付加フィ
ルタの透過率特性（光透過率スペクトル）が決定される
ので、可及的に少ない個数たとえば１個の付加フィルタ
を用いるだけで前記逆問題を解決でき、しかも計算の複
雑化を可及的に少なくでき、装置が安価となる。また、
上記付加フィルタは、分解が困難な色分解光学系ユニッ
ト内ではなく、原紙と色分解光学系ユニットとの間に設
けるだけで設置されることから、複数種類の色フィルタ
を備えて一体的に構成された色分解光学系ユニットを備
える市販のカラー画像入力装置を用いることができるの
で、一層安価に色再現を行うことができる。 【００１０】 【発明の他の態様】ここで、好適には、前記付加フィル
タ透過率特性決定工程は、前記色分解光学系ユニット内
の複数個の色フィルタのいずれかと前記付加フィルタと
の複数の合成フィルタの光透過率スペクトルが前記主成
分分析工程により得られた多次数の主成分からその色分
解光学系ユニット内の色フィルタに該当する次数の主成
分を除いたうちの最小次数の主成分に該当するように、
前記付加フィルタの光透過率特性を決定するものであ
る。たとえば、上記色分解光学系ユニット内の複数個の
色フィルタが光透過率Ｒ（λ）を有するＲ（赤色）フィ
ルタ、光透過率Ｇ（λ）を有するＧ（緑色）フィルタ、
光透過率Ｂ（λ）を有するＢ（青色）フィルタであり、
上記付加フィルタが光透過率Ｘ（λ）を有するＸフィル
タであり、前記主成分分析工程により原紙に用いられる
種々のインクの分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．
,n)について求められた反射光のスペクトルの主成分が
第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主
成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ
5 （λ）、第６主成分Ｒ6 （λ）などであるとすると、
ＸフィルタとＲフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、ＸフィルタとＧフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｘフィ
ルタとＢフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかが、上記主成分Ｒ1 （λ）、
Ｒ2 （λ）、Ｒ3 （λ）、Ｒ4 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ
6 （λ）のうち、上記色分解光学系ユニット内の複数個
の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）
に対応するものを除くもののなかで最も少ない次数（上
位の次数）の主成分に対応するものとなるように、換言
すれば略一致するものとなるように、上記付加フィルタ
の光透過率Ｘ（λ）が決定される。 【００１１】換言すれば、上記付加フィルタ透過率特性
決定工程では、前記主成分分析工程により求められた主
成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2 （λ），Ｒ3
（λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット内の
複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ
（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成フィルタの
光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかができ
るだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有する付
加フィルタが決定される。このようにすれば、前記逆問
題を解決するために可及的に少ない付加フィルタすなわ
ちその光透過率Ｘ（λ）が効率よく決定される。 【００１２】 【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。 【００１３】図１は、本発明のカラー画像入力装置を用
いた色再現方法が適用されたカラー画像処理装置を示し
ている。図１において、カラースキャナ１０は、所謂イ
メージリーダなどとして知られているようにカラー画像
入力装置として機能するものであり、原紙１２に表示さ
れたカラー画像を光学的に読み込んでそのカラー画像を
表す画像信号ＳＧ１を、カラー表示装置１４およびキー
ボード１６などを備えた電子制御装置１８へ出力する。
電子制御装置１８は図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、インターフェースなどをその内部に備えるととも
に、ＣＰＵはＲＡＭの記憶機能を利用しつつＲＯＭに予
め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、色
合せ準備モードで第１色データ変換テーブルおよび第２
色データ変換テーブルを予め作成するが、通常モードで
は、上記画像信号ＳＧ１を予め記憶された第１色データ
変換テーブルを用いて画像信号ＳＧ２に変換し、その画
像信号ＳＧ２をカラー表示装置１４へ出力するととも
に、上記画像信号ＳＧ２を予め記憶された第２色データ
変換テーブルを用いて画像信号ＳＧ３に変換し、その画
像信号ＳＧ３をカラー画像出力装置２０へ出力する。 【００１４】上記カラー表示装置１４は、カラー画像を
表示することが可能なＣＲＴ或いは液晶板などにより構
成されることによりカラー画像出力装置として機能する
ものであり、電子制御装置１８から出力された画像信号
ＳＧ２に基づいてその画像信号ＳＧ２が表すカラー画像
をその画面に表示させる。また、上記カラー画像出力装
置２０は、所謂カラーインクジェットプリンタなどによ
り構成されるものであり、電子制御装置１８から出力さ
れた画像信号ＳＧ３に基づいてその画像信号ＳＧ３が表
すカラー画像を記録紙２２上に表示させる。 【００１５】上記画像信号ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３は、
カラー画像を構成する画素の色を表す多数の色データか
ら構成されており、その色データは、実在する色を基準
色とする多色記法（たとえば３色記法）により表現され
る。たとえば３色記法では、実在するいずれかの色たと
えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）やＹ（黄）、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｃ（サイアン）を３原色とすればよいが、一
般に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法（３原色
表記法）が用いられる。前記カラー表示装置１４は加法
混色により種々の色を表すものであるので、上記３原色
表記法による色データがそのまま用いられ得るが、通
常、蛍光体の発光特性などを考慮して色補正回路が設け
られている。また、前記カラー画像出力装置２０は減法
混色により種々の色を表すものではあるが、上記３原色
Ｒ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法により表現された画像
信号ＳＧ３を入力させ得るようにするために、通常、そ
のＲ、Ｇ、Ｂを基準とした３色記法により表現された画
像信号ＳＧ３から３原色Ｙ、Ｍ、Ｃを基準とした３色記
法により表現された画像信号へ変換する信号変換回路を
備えている。 【００１６】上記Ｒ、Ｇ、Ｂを３原色とする３色記法に
より表現される色データは、たとえばＲn ＝（Ｒm 、Ｇ
m 、Ｂm ）により表され、３原色の色材がそれぞれＲm
値、Ｇm 値、Ｂm 値に対応する混合比率或いは濃度で混
合されることにより、色データＲn の色が表現される。
また、Ｙ、Ｍ、Ｃを３原色とする３原色表色系により表
現される色データは、たとえばＹn ＝（Ｙm 、Ｍm 、Ｃ
m ）により表され、３原色の色材がそれぞれＹm 値、Ｍ
m 値、Ｃm 値に対応する混合比率或いは濃度で混合され
ることにより、色データＹn の色が表現される。上記色
データＲn 或いはＹn は、前記電子制御装置１８におい
て、たとえば各３原色がそれぞれｍ＝０からｍ＝２５５
までの２５６段階で表現されることから、ｎ＝２５６3
通り（種類）の色を表現することができる。 【００１７】図２は、上記カラースキャナ１０の構成の
要部を説明する図である。図２はフラットベッド型を示
しており、原紙１２を載置する透明ガラス板３０と、そ
の透明ガラス３０に密着させられた付加フィルタ３２
と、蛍光ランプなどにより構成される１対の棒状光源３
４と、上記原紙１２からの反射光を原紙１２と平行な方
向へ反射するミラー３６と、そのミラー３６からの光を
ＣＣＤセンサ３８上に集光させるレンズ装置４０と、そ
れらＣＣＤセンサ３８とレンズ装置４０との間に設けら
れた色フィルタ装置４２とを備えている。上記棒状光源
３４、ミラー３６、ＣＣＤセンサ３８、レンズ装置４
０、色フィルタ装置４２は、１つのケース或いはフレー
ムに取り付けられることによって機構的には一体化した
色分解光学系ユニット４４とされており、原紙１２が載
置される透明ガラス板３０に対して平行な方向すなわち
原紙１２の長手方向（図２の左右方向）に相対的に移動
させられるようになっている。 【００１８】上記色フィルタ装置４２は、たとえば光透
過率Ｒ（λ）を有するＲ（赤色）フィルタ、光透過率Ｇ
（λ）を有するＧ（緑色）フィルタ、光透過率Ｂ（λ）
を有するＢ（青色）フィルタから成る複数個の色フィル
タを図示しない回転板の外周部に備えている。また、上
記ＣＣＤセンサ３８は、レンズ装置４０により原紙１２
の幅方向のライン上に位置する部分から反射された反射
光が集光させられるライン状の受光面を備えている。こ
れにより、上記Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを
それぞれ択一的に通過した光の強度を表す信号すなわち
色データがＣＣＤセンサ３８から画素単位で出力される
ようになっている。 【００１９】上記付加フィルタ３２の透過率特性すなわ
ち光透過率がＸ（λ）であるとすると、上記ＣＣＤセン
サ３８は、Ｒフィルタに切り換えられた瞬間には、Ｒフ
ィルタおよび付加フィルタ３２を通過した反射光すなわ
ち光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 を有する合成フィル
タを通過した反射光を検出し、Ｇフィルタに切り換えら
れた瞬間には、Ｇフィルタおよび付加フィルタ３２を通
過した反射光すなわち光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2
を有する合成フィルタを通過した反射光を検出し、Ｂフ
ィルタに切り換えられた瞬間には、Ｂフィルタおよび付
加フィルタ３２を通過した反射光すなわち光透過率Ｂ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 を有する合成フィルタを通過した
反射光を検出することになる。 【００２０】ここで、上記付加フィルタ３２はたとえば
図３の工程図に示す工程を経てその透過率特性すなわち
光透過率Ｘ（λ）が決定され、その光透過率Ｘ（λ）を
有するように製作され或いは選択された付加フィルタ３
２が透明ガラス板３０に固着されるようになっている。
すなわち、上記原紙１２に用いられる複数種類のインク
のうちの代表的なインク毎にその分光反射率ｒi （λ）
(i＝1,2,3,．．．,n)が、良く知られた分光光度計など
を用いてそれぞれ測定される（分光反射率測定工程５
０）。次いで、上記各分光反射率ｒi （λ）毎にその主
成分分析が行われることにより、種々のインクの分光反
射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．,n) について求められ
た反射光スペクトルの主成分が第１主成分Ｒ1 （λ）、
第２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主
成分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ
6 （λ）などとして求められる（主成分分析工程５
２）。 【００２１】上記主成分分析とは、一般に、多変量解析
において互いに相関のある多種類の特性値をもつ情報
を、互いに無相関な少数個の総合特性値に要約する役割
を果たすものである。上記のカラースキャナ１０の付加
フィルタ３２の透過率特性をどのように決めるか、すな
わちどのような透過率特性を有する付加フィルタ３２と
するかに適用される場合を以下に説明する。 【００２２】先ず、上記代表的なインク毎にその分光反
射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．．,n) の波長（ｎｍ）が
λ1,λ2,λ3,．．． ,λp というサンプリング値である
とすると、インク毎の分光反射率ｒi （λj ）は、連続
的なスペクトルから数式１に示すように不連続な離散値
となって、ｒjiとして表される。 【００２３】 【数１】 ｒi （λj ）＝（ｒ1i，ｒ2i，ｒ3i，．．．，ｒpi）・・・(1) 【００２４】以後は、主成分分析の考え方に従ってサン
プリングした分光反射率(1) をできるだけ少数の主成分
で表現することを考えて、上記サンプリング値ｒjiの分
散・共分散ｘijが数式２により求められると、ベクトル
Ｓが数式３より求められる。次いで、そのベクトルＳの
固有値、固有ベクトルｂが数式４を満たす固有値λ1,λ
2,λ3,．．． ,λp （但し、λ1 ≧λ2 ≧λ3 ≧・・・
≧λp ）と、それに対応する固有ベクトルｂ1,ｂ2,
ｂ3,．．． ,ｂp （但し、ベクトルｂ1 ＝（ｂ1i，
ｂ2i，ｂ3i，．．．，ｂpi））が、それぞれ求められ
る。 【００２５】 【数２】 分散・共分散ｘij＝｛1/(n-1) ｝Σ｛(ril-riav )( rjl-rjav ) ｝・・・(2) 但し、上記Σはｌが１からｎまでの積和である。また、
riav ＝Σ rli/p 、rjav ＝Σ rli /p であってこの
ときのΣはｌが１からｐまでの積和である。 【００２６】 【数３】 【００２７】 【数４】 ベクトルＳ・ベクトルｂ＝λ・ベクトルｂ ・・・(4) 【００２８】上記のようにして求められた固有ベクトル
ｂ1 が第１主成分、固有ベクトルｂ 2 が第２主成分、・
・・固有ベクトルｂp が第ｐ主成分となり、この順序で
インクの分光反射率ｒi （λ）を主に表すことになる。
一般に、主成分分析では、１≦ｐ’≦ｐなる整数ｐ’に
対し、下記の数式５により累積寄与率εを定義するが、
通常はεがある値ε0 （通常は０．８以上の値）を越え
るように主成分の数ｐ’を決める。このときの固有ベク
トルｂ1,ｂ2,ｂ3,．．． ,ｂp'が、この順序で付加フィ
ルタ３２の候補となる光透過率となる。 【００２９】 【数５】 【００３０】次いで、前記主成分分析工程５２におい
て、種々のインクの分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,
3, ．．． ,n)について求められた反射光スペクトルの
主成分、すなわち第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主成分Ｒ
2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ4
（λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6 （λ）
などからＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタに対応す
るものを除いたもののうち、付加フィルタ３２とＲフィ
ルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝
2、付加フィルタ３２とＧフィルタとの合成フィルタの
光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、付加フィルタ３２と
Ｂフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 に対応するものの中で最も少ない次数（上位
の次数）の主成分に対応するものとなるように、上記付
加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）〔＝｛Ｒ4（λ）／
Ｒ4 （λ）｝1/2 〕が決定される（付加フィルタ透過率
特性決定工程５４）。 【００３１】たとえば、上記主成分Ｒ1 （λ）〜Ｒ
12（λ）のうち、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ
に対応するものが Ｒ2 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ4
（λ）であって、Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｒ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝ 2 に対応するも
のがＲ2 （λ）、Ｒ6 （λ）、Ｒ12（λ）であったとす
ると、主成分Ｒ6 （λ）とＲ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 とが
略一致するような付加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）
が決定される。 【００３２】すなわち、上記付加フィルタ透過率特性決
定工程５４では、前記主成分分析工程５２により求めら
れた主成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2 （λ），Ｒ
3 （λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット内の
複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ
（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成フィルタの
光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）｛Ｘ
（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかができ
るだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有する付
加フィルタ３２が決定されるのである。 【００３３】そして、上記のようにして決定された光透
過率Ｘ（λ）を有する付加フィルタ３２が、原紙１２と
色分解光学系ユニット４４との間、たとえば透明ガラス
板３０に密着した状態で固設される（付加フィルタ設置
工程５６）。 【００３４】以上のようにして設置された付加フィルタ
３２を有するカラースキャナ１０を備えたカラー画像処
理装置において、色フィルタ装置４２の色フィルタすな
わちＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタの切換えに同
期してカラースキャナ１０のＣＣＤセンサ３８に入射す
る光ＩR （λ）、ＩG （λ）、ＩB （λ）は、数式６、
７、８に示すように表され得る。なお、数式６、７、８
において、Ｆ（λ）は試料からの反射光強度であり、Ｋ
（λ）は、光源の分光感度Ｅ（λ）、試料の分光感度ｒ
（λ）、ミラー３６の分光反射率ｍ（λ）、ＣＣＤセン
サ３８の分光感度ｓ（λ）の函数であり、Ｋ（λ）＝Ｅ
（λ）ｒ（λ）ｍ（λ）ｓ（λ）として表される。 【００３５】 【数６】 ＩR （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(6) 【００３６】 【数７】 ＩG （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(7) 【００３７】 【数８】 ＩB （λ）＝Ｆ（λ）Ｋ（λ）Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 ・・・(8) 【００３８】上記の数式６、７、８から明らかなよう
に、付加フィルタ３２が設置されたカラースキャナ１０
は、光透過率がＲ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 である第１の色
フィルタと、光透過率がＧ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 である
第２の色フィルタと、光透過率がＢ（λ）｛Ｘ（λ）｝
2 である第３の色フィルタとの３つの合成色フィルタを
有する色フィルタ装置を備えたものと等価である。 【００３９】因みに、付加フィルタ３２が設けられてい
ない従来の場合には、２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）がそれぞ
れカラースキャナに入力されると、図４および図５に示
すように、それから出力される色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、
Ｂ、）が共に共通した一種類となる場合があり、このよ
うな場合には、共通の色データｒ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ、）か
ら上記２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を再現すなわち逆推定
することが困難であった。すなわち、解の一意性を満足
できない不適切性を持つ逆問題となっていた。 【００４０】しかしながら、前述の図３のようにして光
透過率が決定された付加フィルタ３２を有するカラース
キャナ１０によれば、２種類の相互に異なる色ｘ１（Ｘ
１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）がそれぞ
れカラースキャナ１０に入力されると、図６および図７
に示すように、それからは、色ｘ１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ
１）およびｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）に対応した２種類
の色データｒ１＝（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）およびｒ
２（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ２）が出力されるので、カラ
ー表示装置１４或いはカラー画像出力装置２０におい
て、たとえば予め設定された色データと表示色との関係
Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）からその２種類の色データｒ１＝
（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｘ１）およびｒ２（Ｒ１、Ｇ１、
Ｂ１、Ｘ２）に基づいて上記２種類の相互に異なる色ｘ
１（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、ｘ２（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）が
再現される。 【００４１】ここで、上記の色データと表示色との関係
Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）は、好適には補間逆推定法により
予め求められる。この補間逆推定法とは、入力推定型の
逆問題を解く１つの方法であって、いくつかの入力に対
する出力の関係を知って、補間計算により入力側が取り
得る最大数若しくは実用上好適な間隔密度となる多
（複）数の組合せ数に対する出力を求め、この結果によ
り所望の出力値に一番近い出力値に対応する入力を解と
して求める方法である。また、一般に、出力値から入力
値を逆に推定するという上記入力推定型の逆問題を解く
場合には、一つの出力値に対して一つの入力値が存在す
るという解の一意性、一つの出力値に対して入力値が確
実に存在するという解の存在性、出力値の小変化に対し
て入力値が大きく変化するという解の安定性が保証され
ない不適切性を回避することが必要とされるが、上記補
間逆推定法では、解の判別を誤差距離内で行うようにす
るために出力値（出力側情報）を補間により等間隔で細
かく作成し、その出力値から入力値を推定することによ
り均等且つ詳細な関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）を作成する
ので、上記の不適切性がさらに回避されるようになって
いる。 【００４２】すなわち、カラースキャナ１０について、
３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚで表される色合せ用原紙上の等間隔
の表示色とそれに対応する色データとを予めそのカラー
スキャナ１０に入力させることにより所定数の表示色と
これに対応する所定数の色データとの対応関係を求め、
その所定数の表示色に対応する色データの間に存在する
色データを等間隔となるように補間により作成し、その
補間された色データに対応する表示色を推定することに
より、複数種類の色データとそれに対応する表示色との
関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘn ）が予め求められる（補完逆推
定工程）のである。たとえば、先ず、色合せ用原紙に表
示された所定数たとえば１２５種類の表示色を測色装置
（分光光度計）に測定させることにより、その１２５種
類の色の測色値すなわちＣＩＥ標準の３刺激値ＸＹＺで
表される表示色Ｘn （ｎ＝１２５種類）を得るととも
に、略等色差間隔となる１２５種類の表示色Ｘn が描か
れた上記色合せ用原紙をカラースキャナ１０に入力さ
せ、これによりカラースキャナ１０から出力された所定
数の色データＲn （ｎ＝１２５種類）を得る。この１２
５種類の色データＲn とそれに対応する表示色Ｘn との
関係は、カラースキャナ１０において加色混合法（加法
混色）による色形成が行われることから、非線型の状態
となる。次いで、補間逆推定法を用いてカラースキャナ
１０に関する多種類の色データＲn とそれに対応する表
示色Ｘn との詳細な関係が求められる。すなわち、上記
１２５種類の色データＲn の各間において等間隔となる
ようにデータ補間するとともに、そのデータ補間により
等間隔とされた多種類の色データＲ n からそれらに対応
する多種類の表示色Ｘn を逆に推定することにより、カ
ラースキャナ１０に関する多種類の表示色Ｘn とそれに
対応する色データＲn との間の詳細な関係Ｒn ＝ｆIMAG
（Ｘn ）が求められるのである。 【００４３】上述のように、分光反射率測定工程５０に
より、原紙１２に用いられるインクのうちの代表的なイ
ンク毎にその分光反射率ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．． ,
n)がそれぞれ測定され、主成分分析工程５２により、そ
の分光反射率測定工程５０によりそれぞれ測定された分
光反射率ｒi （λ）が主成分分析され、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４により、その主成分分析工程５２
により得られた各分光反射率の主成分に基づいて、付加
フィルタ３２の透過率特性Ｘ（λ）が決定され、そし
て、付加フィルタ設置工程５６により、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４により決定された透過率特性Ｘ
（λ）を備えた付加フィルタ３２が、原紙１２と色分解
光学系ユニット４４との間に設けられる。したがって、
本実施例の方法によれば、主成分分析を用いて付加フィ
ルタ３２の透過率特性（光透過率スペクトル）が決定さ
れるので、可及的に少ない個数たとえば１個の付加フィ
ルタ３２を用いるだけで前記逆問題を解決でき、しかも
計算の複雑化を可及的に少なくでき、装置が安価とな
る。また、上記付加フィルタ３２は、分解が困難な色分
解光学系ユニット４４内ではなく、原紙１２と色分解光
学系ユニット４４との間に設けるだけで設置されること
から、一体的に構成された色分解光学系ユニット４４を
備える市販のカラー画像入力装置を用いることができる
ので、一層安価に色再現を行うことができる。 【００４４】また、本実施例によれば、付加フィルタ透
過率特性決定工程５４は、色分解光学系ユニット４４内
の複数個の色フィルタのいずれかと付加フィルタ３２と
の複数の合成フィルタの光透過率スペクトルが主成分分
析工程５２により得られた多次数の主成分からその色分
解光学系ユニット４４内の色フィルタに該当する次数の
主成分を除いたうちの最小次数の主成分に該当するよう
に、付加フィルタ３２の透過率特性Ｘ（λ）を決定する
ものである。たとえば、上記色分解光学系ユニット４４
内の複数個の色フィルタが光透過率Ｒ（λ）を有するＲ
（赤色）フィルタ、光透過率Ｇ（λ）を有するＧ（緑
色）フィルタ、光透過率Ｂ（λ）を有するＢ（青色）フ
ィルタであり、上記付加フィルタ３２が光透過率Ｘ
（λ）を有するＸフィルタであり、主成分分析工程５２
により原紙１２に用いられる種々のインクの分光反射率
ｒi （λ）(i＝1,2,3,．．． ,n)について求められた反
射光のスペクトルの主成分が第１主成分Ｒ1 （λ）、第
２主成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成
分Ｒ4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6
（λ）などであるとすると、ＸフィルタとＲフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｘ
フィルタとＧフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｇ
（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、ＸフィルタとＢフィルタとの合
成フィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれ
かが、上記主成分Ｒ1 （λ）、Ｒ2 （λ）、Ｒ 3
（λ）、Ｒ4 （λ）、Ｒ5 （λ）、Ｒ6 （λ）のうち、
上記色分解光学系ユニット４４内の複数個の色フィルタ
の光透過率Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）に対応するも
のを除くもののなかで最も少ない次数（上位の次数）の
主成分に対応するものとなるように、換言すれば略一致
するものとなるように、上記付加フィルタ３２の光透過
率Ｘ（λ）が決定される。換言すれば、上記付加フィル
タ透過率特性決定工程５４では、主成分分析工程５２に
より求められた主成分の集合Γ（＝｛Ｒ1 （λ），Ｒ2
（λ），Ｒ3 （λ），Ｒ4 （λ），Ｒ5 （λ），Ｒ6
（λ），．．．｝）から上記色分解光学系ユニット４４
内の複数個の色フィルタの光透過率Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）を除いた集合Γ’（＝Γ−｛Ｒ
（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）｝）の上位のものに、合成
フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 、Ｇ（λ）
｛Ｘ（λ）｝2 、Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）｝2 のいずれかが
できるだけ近くなるようにする光透過率Ｘ（λ）を有す
る付加フィルタが決定される。このため、前記逆問題を
解決するために可及的に少ない付加フィルタすなわちそ
の光透過率Ｘ（λ）が効率よく決定される。 【００４５】また、本実施例のカラースキャナ１０にお
いて色データの決定に用いられる関係Ｒn ＝ｆIMAG（Ｘ
n ）は、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚで表される色合せ用原紙上
の等間隔の表示色とそれに対応する色データとを予めそ
のカラースキャナ１０に入力させることにより所定数の
表示色とこれに対応する所定数の色データとの対応関係
を求め、その所定数の表示色に対応する色データの間に
存在する色データを等間隔となるように補間により作成
し、その補間された色データに対応する表示色を推定す
ることにより予め求められる（カラースキャナ入出力関
係補間逆推定工程）ので、一層、色の再現性が高められ
る。 【００４６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。 【００４７】たとえば、前述の実施例のカラースキャナ
１０には、一種類の付加フィルタ３２が装着される場合
について説明されていたが、２種類或いはそれ以上の付
加フィルタが装着されてもよい。このような場合の付加
フィルタ透過率特性決定工程５４では、前記主成分分析
工程５２において種々のインクの分光反射率ｒi （λ）
(i＝1,2,3,．．． ,n)について求められた反射光スペク
トルの主成分、すなわち第１主成分Ｒ1 （λ）、第２主
成分Ｒ2 （λ）、第３主成分Ｒ3 （λ）、第４主成分Ｒ
4 （λ）、第５主成分Ｒ5 （λ）、第６主成分Ｒ6
（λ）などからＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタに
対応するものを除いたもののうち、付加フィルタ３２と
Ｒフィルタとの合成フィルタの光透過率Ｒ（λ）｛Ｘ
（λ）Ｙ（λ）｝2 、付加フィルタ３２とＧフィルタと
の合成フィルタの光透過率Ｇ（λ）｛Ｘ（λ）Ｙ
（λ）｝2 、付加フィルタ３２とＢフィルタとの合成フ
ィルタの光透過率Ｂ（λ）｛Ｘ（λ）Ｙ（λ）｝2 に対
応するものの中で最も少ない次数（上位の次数）の主成
分と、その次に少ない次数の主成分とに対応するものと
なるように、上記付加フィルタ３２の光透過率Ｘ（λ）
およびＹ（λ）が決定される。 【００４８】また、前述の実施例のカラースキャナ１０
は、フラットベッド型について説明されていたが、透明
ガラス筒の外周面に原紙１２が載置されてその透明ガラ
ス筒の回転によって色分解光学系ユニット４４に対して
相対的に移動させられる形式のドラム型であっても差し
支えない。 【００４９】また、前述の実施例の付加フィルタ３２
は、透明ガラス板３０の下面に密着させられていたが、
透明ガラス板３０の中間層或いは上面に設けられていて
もよいし、透明ガラス板３０から所定距離離れた位置に
設けられていてもよい。要するに、原紙１２と色分解光
学系ユニット４４との間に設けられていればよいのであ
る。 【００５０】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法が適用されるカラースキャナを用い
たカラー画像処理装置の構成を説明する図である。 【図２】図１のカラースキャナの要部を説明する要部断
面図である。 【図３】図２のカラースキャナに設けられている付加フ
ィルタの光透過率を決定する方法のステップを説明する
図である。 【図４】従来のカラースキャナに相互に異なる２種類の
色ｘ１，ｘ２を入力させたときの出力信号γを示す図で
ある。 【図５】図４における入力色ｘ１，ｘ２と出力信号γと
の内容の相互的関係を示す図である。 【図６】図２のカラースキャナに相互に異なる２種類の
色ｘ１，ｘ２を入力させたときの出力信号γ１，γ２を
示す図である。 【図７】図６における入力色ｘ１，ｘ２と出力信号γ
１，γ２との内容の相互的関係を示す図である。 【符号の説明】 １０：カラースキャナ １２：原紙 ３２：付加フィルタ ５０：分光反射率測定工程 ５２：主成分分析工程 ５４：付加フィルタ透過率特性決定工程 ５６：付加フィルタ設置工程
たカラー画像処理装置の構成を説明する図である。 【図２】図１のカラースキャナの要部を説明する要部断
面図である。 【図３】図２のカラースキャナに設けられている付加フ
ィルタの光透過率を決定する方法のステップを説明する
図である。 【図４】従来のカラースキャナに相互に異なる２種類の
色ｘ１，ｘ２を入力させたときの出力信号γを示す図で
ある。 【図５】図４における入力色ｘ１，ｘ２と出力信号γと
の内容の相互的関係を示す図である。 【図６】図２のカラースキャナに相互に異なる２種類の
色ｘ１，ｘ２を入力させたときの出力信号γ１，γ２を
示す図である。 【図７】図６における入力色ｘ１，ｘ２と出力信号γ
１，γ２との内容の相互的関係を示す図である。 【符号の説明】 １０：カラースキャナ １２：原紙 ３２：付加フィルタ ５０：分光反射率測定工程 ５２：主成分分析工程 ５４：付加フィルタ透過率特性決定工程 ５６：付加フィルタ設置工程
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01J 3/46 - 3/52
G06T 1/00 - 1/40
G06T 3/00 - 3/60
G06T 5/00 - 5/50
G06T 7/00 - 7/60
G06T 9/00 - 9/40
H04N 1/40
H04N 1/46
H04N 1/60
H04N 9/04
H04N 9/64
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数種類の色フィルタを備えて原紙の表
示色を検出する色分解光学系ユニットを通してカラー画
像が表示された原紙からの反射光を検出するカラー画像
入力装置から出力される、複数種類の原色毎の函数から
成る色データから成る画像信号に基づいて、該原紙の色
を再現する色再現方法であって、 前記原紙に用いられるインクのうちの代表的なインク毎
にその分光反射率をそれぞれ測定する分光反射率測定工
程と、 該分光反射率測定工程によりそれぞれ測定された分光反
射率を主成分分析することにより、該分光反射率の主成
分ベクトルを求める主成分分析工程と、 該主成分分析工程により得られた各分光反射率の主成分
ベクトルの集合から既に存在する前記色フィルタの分光
透過率に類似するものを除いた残りの集合のうちの主成
分のうちの順位が上位のものを、付加フィルタの透過率
特性として決定する付加フィルタ透過率特性決定工程
と、 該付加フィルタ透過率特性決定工程により決定された透
過率特性を備えた付加フィルタを、前記原紙と色分解光
学系ユニットとの間に設ける付加フィルタ設置工程と
を、含むことを特徴とするカラー画像入力装置を用いた
色再現方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10739898A JP3440817B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-04-17 | カラー画像入力装置を用いた色再現方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4766298 | 1998-02-27 | ||
| JP10-47662 | 1998-02-27 | ||
| JP10739898A JP3440817B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-04-17 | カラー画像入力装置を用いた色再現方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311573A JPH11311573A (ja) | 1999-11-09 |
| JP3440817B2 true JP3440817B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=26387829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10739898A Expired - Fee Related JP3440817B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-04-17 | カラー画像入力装置を用いた色再現方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440817B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4508476B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2010-07-21 | 株式会社モリタ東京製作所 | 歯の分光学的特性に基づく歯色識別法と歯色判定器 |
| JP3941569B2 (ja) | 2002-04-12 | 2007-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 反射率推定方法 |
| JP4380638B2 (ja) | 2006-01-31 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 色再現方法 |
| WO2017019072A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reconstructing optical spectra using integrated computational element structures |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10739898A patent/JP3440817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11311573A (ja) | 1999-11-09 |
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