JP4012953B2 - 色変換テーブル作成方法および色変換テーブル作成装置ならびに色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、イメージスキャナなどの色入力装置の特性を含んだ色信号を異なる色空間における色度座標に相当する色信号に変換するために用いられる色変換テーブルを作成する方法およびこの方法を用いた色変換テーブル作成装置ならびに、色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体に関する。

イメージスキャナなどの色入力装置によって原稿上の画像を読み取った際に、各画素に対応する色信号は、コンピュータなどによる画像処理の際に便利な表色系において同等の色を表す色度座標に変換される場合がある。
このとき、例えば、ＲＧＢ表色系からＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系への色変換テーブルとして、色入力装置の入力特性を補正する作用を持つ色変換テーブルを用意すれば、この色変換テーブルによる変換処理により、各画素の絶対的な色を示す色度座標を得ることができる。

International Color Consortium(ICC)は、機器依存の色空間と絶対的な色空間との対応関係を示すプロファイルによって、イメージスキャナなどの色入力装置およびプリンタなどの出力装置についての機器特性を表すことを提唱している。

このプロファイルは、上述した色変換テーブルの一例であり、例えば、イメージスキャナの入力特性を示すプロファイルは、ＲＧＢ表色系における座標を示す色信号とＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色度座標との組み合わせ約5000対を集めて構成されている。

図１７に、色変換管理装置の構成例を示す。

図１７に示した色変換管理装置において、入力側色変換部１１は、スキャナ用プロファイル格納部１２に格納されたスキャナ用プロファイルに基づいて、イメージスキャナ(以下、スキャナと略称する)１７によって入力される色信号に対応する色度座標を求め、得られた色度座標を色度座標保持部１３に保持して、画像処理部１４による処理に供している。
一方、出力側色変換部１５は、ディスプレイ用プロファイル格納部１６に格納されたディスプレイ用プロファイルを用いて、上述した色度座標保持部１３に保持された色度座標を再び色信号に変換し、ＣＲＴディスプレイ装置１８（図においては、ＣＲＴとして略記した）による表示処理に供している。
このような色変換管理装置を用いて、入力側装置に応じたプロファイルおよび出力側装置に応じたプロファイルを利用して色変換処理を行うことにより、スキャナ１７の入力特性やＣＲＴディスプレイ装置１８の出力特性にかかわらず、原稿の色を忠実にＣＲＴディスプレイ装置１８を介して再現することができる。

上述したスキャナ用プロファイルやディスプレイ用プロファイルは、従来は、次のような手順で作成されている。

例えば、スキャナのプロファイルを作成する場合は、まず、対象となるスキャナを用いて、ＩＳＯによって規定された標準色票を読み込み、この色票上の各領域からの３原色成分についての反射光強度を示す色信号(Ｐ１〜Ｐｎ)を得る。

次に、測色機などを用いて、上述した色票上の各領域における絶対色を示す色度座標(Ｃ１〜Ｃｎ)を計測し、図１８に示すように、これらの色度座標と該当する領域に対応する色信号とを対応付けることにより、プロファイルの基礎となる対応関係を得ている。

その後、この基礎となる対応関係に基づいて、補完演算処理を行うことにより、ＲＧＢ空間において均一に分布する格子点に相当する色信号とこの色信号が対応するべき絶対色をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊空間において示す色度座標との対応関係を求め、プロファイルを完成している。

従来は、スキャナのプロファイルを作成するたびに、標準色票上に表現された288色について上述したような計測作業を行い、得られた288対の対応関係に基づいて補間演算処理を行って、5000対の対応関係を求めていた。

この補間演算処理に関する技術としては、例えば、特開平７−３０７８７２号公報で開示されているように、測定値として得られた対応関係に基づいて、線形補完処理によって多数の対応関係を作成する技法などが提案されている。

その一方、測定結果として得られた対応関係に基づいて、スキャナの分光特性を推定し、得られた分光特性を利用して、プロファイルを構成する対応関係を得る方法も提案されている。

スキャナなどの色入力装置による入力特性を推定する技術としては、例えば、特開平6−46252号公報で開示されているように、最小二乗法を用いて、測定値に基づいて導いた連立方程式を解くことにより、分光特性を推定する技法などさまざまな技法が提案されている。
特開平７−３０７８７２号公報 特開平６−４６２５２号公報

しかしながら、基本となる対応関係を補間してプロファイルを作成する場合においても、測定結果から推定した分光特性に基づいてプロファイルを作成する場合においても、多数の色サンプルの色を測定する作業および対象となる色入力装置によって多数の色サンプルを読み取る作業が必要であることには変わりはない。
そして、この作業は、人手を介さざるを得ない作業であり、また、プロファイル作成作業において非常に大きな比重を占めており、プロファイルを作成するたびに費やされている。

本発明は、少数の色サンプルからなるサンプルセットについて得られた測定結果に基づいて、色入力装置に依存する色空間において所望の分布で分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を所望の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成する色変換テーブル作成方法および色変換テーブル作成装置ならびに色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体を提供することを目的とする。

図１に、本発明の色変換テーブル作成方法の原理を示す。

本発明にかかわる色変換テーブル作成方法の原理は、以下の通りである。

十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルを所定の条件に基づいて選択し、選択した色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定し、選択した色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力し、選択した色サンプルについて得られた分光反射率と色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定し、推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成する。

図２に、本発明の色変換テーブル作成装置の原理ブロックを示す。

本発明にかかわる第１の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルからなるサンプルセットを所定の条件に基づいて選択する選択手段と、選択手段による選択結果に応じて、サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する測定手段と、選択手段による選択結果に応じて、前記サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力する入力手段と、サンプルセットに含まれる各色サンプルについて得られた分光反射率データと色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定する推定手段と、推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成するテーブル作成手段とを備える。

このように構成された本発明にかかわる色変換テーブル作成方法および第一の色変換テーブル作成装置によれば、選択された色サンプルについて測定された分光反射率と色信号とに基づいて、所望の色変換テーブルを作成することが可能となるので、測色機によって色を測定する作業および色入力装置によって色サンプルを読み込む作業を大幅に削減することができる。

また、上述したサンプルセットを構成する色サンプルを選択する作業により、色変換テーブルを作成する時点にかかわらず利用可能なサンプルセットを選択することが可能であるから、このようなサンプルセットを選択する作業を対象となる色入力装置について一度だけ実行すれば、同一のサンプルセットについての測定結果に基づいて、何度でも色変換テーブルを作成することができる。

本発明にかかわる第２の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、選択手段は、十分な数の色サンプルから複数の数の色サンプルを抽出する第１抽出手段と、第１抽出手段によって抽出されたサンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する予備測定手段と、予備測定手段によって各色サンプルについて得られた分光反射率データからなる分光反射率データセットを示す行列について特異値分解を適用し、評価対象である分光入力特性を表す各特性値に対応する成分相互の独立性を評価するための評価指標として前記行列の条件数を算出する評価指標算出手段と、評価指標の値によって、前記サンプルセットに含まれる各色サンプルが十分に高い独立性を持つことが示された場合に、前記サンプルセットを選択結果として出力する出力手段と、評価指標の値によって、前記サンプルセットに含まれる各色サンプルが持つ独立性が十分でないことが示された場合に、前記第１抽出手段に対して新たなサンプルセットを抽出する旨を指示する繰り返し手段とを備えた構成である。

このように構成された第２の色変換テーブル作成装置では、評価指標算出手段によって得られた評価指標の値に応じて、調整手段が第１抽出手段による抽出動作を制御することにより、色サンプルの集まりとしてのサンプルセットを最適化し、適切な特徴を有する色サンプルからなるサンプルセットを後段の処理に提供することができる。

本発明にかかわる第３の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、選択手段は、十分な数の色サンプルそれぞれについて、その色相を評価する色相評価手段と、色相評価手段による評価結果に基づいて、色相に関する評価値が一様に分布する一群の色サンプルを抽出する第２抽出手段とを備えた構成である。

このように構成された第３の色変換テーブル作成装置では、色相値に基づいて色サンプルを選択することにより、分光入力特性を推定するための測定データとして有用性の高い色サンプルを選択することができ、推定精度の向上に寄与すると考えられる。

なぜなら、このようにして得られたサンプルセットについて得られる分光反射率データのセットは、それぞれ大きく異なる特徴を備えていると考えられ、色入力装置の分光入力特性を表す各特性値に対応する成分相互に関する独立性が高いと期待できるからである。

本発明にかかわる第４の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、選択手段は、十分な数の色サンプルそれぞれについて、その彩度を評価する彩度評価手段と、彩度評価手段によって彩度が高いと評価された一群の色サンプルを抽出する第３抽出手段とを備えた構成である。

このように構成された第４の色変換テーブル作成装置では、彩度に基づいて色サンプルを選択することにより、分光入力特性を推定するための測定データとして有用性の高い色サンプルを選択することができ、分光入力特性の推定精度を向上することができる。

なぜなら、このようにして得られたサンプルセットについて得られる分光反射率データのセットは、それぞれ持っている特徴が顕著に表れていると考えられ、色入力装置の分光入力特性を表す各特性値に対応する成分相互に関する独立性が高いと期待できるからである。

本発明にかかわる第５の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、推定手段は、色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、複数の１次スプライン関数の線形和によって分光入力特性を表すモデルを適用し、前記連立方程式を変形する変形手段と、変形手段によって変形された連立方程式を解析し、前記複数のスプライン関数についての重みを算出することにより、前記分光入力特性を求める第１解析手段とを備えた構成である。

このように構成された第５の色変換テーブル作成装置では、分光反射率を測定する波長のサンプルの数よりも少ない数の色サンプルについて得られた分光反射率データおよび色信号に基づいて、上述した波長についてのサンプル点ごとに分光入力特性を精密に推定することができる。
なぜなら、第１解析手段において算出すべき重みの数は、上述した分光入力特性を表すモデルに用いられたスプライン関数の数によって決まり、このスプライン関数の数は、分光反射率を測定する波長のサンプル数とは独立に決定することが可能だからである。

本発明にかかわる第６の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、推定手段は、色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、連立方程式に対して特異値解析の手法を適用して、適切な主成分ベクトルに対応する重みを算出する特異値解析手段と、得られた重みと対応する主成分ベクトルとに基づいて、分光入力特性を求める特性算出手段とを備えた構成である。

このように構成された第６の色変換テーブル作成装置では、分光入力特性の推定に特異値解析手法を適用することにより、分光反射率を測定する波長のサンプルの数よりも少ない数の色サンプルについて得られた分光反射率データおよび色信号に基づいて、上述した波長についてのサンプル点ごとに分光入力特性を精密に推定することができる。

本発明にかかわる第７の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、推定手段は、色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、連立方程式に対して特異値解析の手法を適用して、適切な主成分ベクトルに対応する重みを算出する特異値解析手段と、得られた重みと対応する主成分ベクトルとに基づいて、前記分光入力特性を求める特性算出手段と、特異値解析手段によって算出された各主成分ベクトルの重みに基づいて、有用な主成分ベクトルのみを選択し、該当する主成分ベクトルおよび対応する重みを特性算出手段の処理に供するベクトル選択手段を備えた構成である。

このように構成された第７の色変換テーブル作成装置では、ベクトル選択手段によって、有用な主成分ベクトルのみを選択することにより、分光反射率データおよび色信号に含まれるノイズの影響を抑えることができるので、高い精度で分光入力特性を推定することが可能となる。

本発明にかかわる第８の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、テーブル作成手段は、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成である。

このように構成された第８の色変換テーブル作成装置では、所望の色信号に対応して想定した仮想的な色サンプルの集合について、色入力装置の分光入力特性を利用して分光反射率データを算出し、色度座標の算出処理に供することができるので、所望の分布を持つ一群の色信号と所望の色空間における色度座標との対応関係をほぼ均一な精度で求めることが可能である。

本発明にかかわる第９の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、テーブル作成手段は、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成であり、サンプル作成手段は、任意の色サンプルによる分光反射率を決定する主成分ベクトルを入力する主成分入力手段と、主成分ベクトルと分光入力特性とに基づいて、所望の分布を持つ一群の色信号それぞれに対応する仮想的な色サンプルの分光反射率データを与えるために前記主成分ベクトルにかけるべき重みを算出する重み算出手段と、重み算出手段によって得られた重みと前記主成分ベクトルとから仮想的な色サンプルそれぞれの分光反射率データを求める第１反射率算出手段と、得られた分光反射率データの集合に含まれている負の値を零とする補正を行う反射率補正手段とを備えた構成である。

このように構成された第９の色変換テーブル作成装置では、色サンプルによる反射率を決定する要因である主成分ベクトルを利用して、任意の色信号と分光入力特性とに基づいて仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを求める処理を単純な行列演算に置き換えることができる。また、この行列演算で得られた分光反射率データに対して、上述した補正を行うことにより、ノイズの影響を排除して、現実的な色度座標を得ることができる。

本発明にかかわる第１０の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、テーブル作成手段は、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成であり、サンプル作成手段は、任意の色信号とこの色信号を与える仮想的な色サンプルの分光反射率データとを結ぶモデルを表すモデル式を作成するモデル式作成手段と、モデル式において、色入力装置の分光入力特性を示す行列の一般逆行列を求める逆行列算出手段と、所望の分布を持つ一群の色信号と前記一般逆行列とに基づいて、仮想的な色サンプルの分光反射率データを算出する第２反射率算出手段と、得られた分光反射率データの集合に含まれている負の値を零とする補正を行う反射率補正手段とを備えた構成である。

このように構成された第１０の色変換テーブル作成装置では、上述したモデル式について、一般逆行列が求められているので、第２反射率算出手段により、所望の分布を持つ一群の色信号と一般逆行列との積を求めることにより、仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを求めることができる。また、この行列演算で得られた分光反射率データに対して、上述した補正を行うことにより、ノイズの影響を排除して、現実的な色度座標を得ることができる。

本発明にかかわる第１１の色変換テーブル作成装置の原理は、以下の通りである。

上述した第１の色変換テーブル作成装置において、テーブル作成手段は、十分な数の相異なる色を示す色サンプルについての分光反射率データの集合を入力する反射率入力手段と、分光反射率データの集合に含まれる各要素と推定手段によって推定された分光入力特性とに基づいて、期待される色入力装置による入力データを示す色信号を算出する色信号算出手段と、得られた色信号の集合に含まれている負の値を零とする補正を行う色信号補正手段と、分光反射率データの集合に含まれる各要素について所望の色空間における色度座標を求める第２色度算出手段と、第２色度算出手段によってえられた色度座標の集合と、前記色信号補正手段によって得られた補正済みの色信号の集合との対応関係に基づいて、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号とこれらの色信号によって示されるべき色を前記所望の色度空間において示す色度座標との対応関係を求める対応関係算出手段とを備えた構成である。

このように構成された第１１の色変換テーブル作成装置では、入力されたの分光反射率データと推定された分光入力特性とに基づいて、上述した多数の色サンプルを色入力装置によって読み取った場合と同等の色信号を得ることができる。なぜなら、入力された分光反射率データは、多数の色サンプルに相当するものだからである。また、このようにして得られた色信号について、上述した補正処理を行うことにより、ノイズの影響を排除して、現実的な色信号を得ることができる。
このようにして、多数の対応関係を得た後に、公知技術を用いて補完処理を行えば、例えば、色入力装置に依存する色空間において、格子状に分布する色信号に対応する色度座標を高い精度で求めることが可能である。

本発明にかかわる色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体の原理は、以下の通りである。

十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルからなるサンプルセットを所定の条件に基づいて選択する選択手順と、選択手順においてえられた選択結果に応じて、サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する測定手順と、選択手順においてえられた選択結果に応じて、前記サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力する入力手順と、サンプルセットに含まれる各色サンプルについて得られた分光反射率データと色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定する推定手順と、推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成するテーブル作成手順とをコンピュータに実行させる。

上述した各手順にかかわるプログラムをコンピュータに読み取らせ、そのプログラムを実行させることにより、本発明にかかわる色変換テーブル作成方法に従ってコンピュータを動作させ、少数の色サンプルからなるサンプルセットについての測定結果に基づいて、色入力装置の分光入力特性を精密に推定し、適切な色変換テーブルを作成することができる。

本発明にかかわる色変換テーブル作成方法および色変換テーブル作成装置ならびに色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体では、色サンプルの分光反射率を測定する作業および色サンプルを評価対象のスキャナによって読み取る作業を大幅に削減し、色変換テーブルを作成する作業全体としての作業負担を格段に軽減することができる。

また、多数の色サンプルの中から有用な色サンプルからなるサンプルセットを抽出する技術を提供し、色入力装置の分光入力特性を推定する際の推定精度を向上することができる。

更に、抽出されたサンプルセットについて得られた測定データに基づいて、色入力装置の分光入力特性を精密に推定する技術を提供し、測定対象とした色サンプル数の削減にかかわらず、分光入力特性の推定誤精度を維持し、最終的に得るべき色変換テーブルの精度を向上することができる。

また、推定された分光入力特性を用いて、色信号と色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成する技術を提供し、高精度な色変換テーブルを得ることができる。

本発明の色変換テーブル作成方法および色変換テーブル作成装置ならびに色変換テーブル作成プログラムを記録した記憶媒体は、スキャナのプロファイルに限らず、さまざまな色入力装置についての色変換テーブルを作成する作業に適用することができる。

また、上述した適切なサンプルセットを抽出する要素技術、分光特性を精密に推定する要素技術および高精度な色変換テーブルを作成する要素技術を自由に組み合わせて色変換テーブル作成装置を構成することが可能であり、その組み合わせにかかわらず、上述した主たる目的を達成することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図３に、本発明の色変換テーブル作成装置の実施例を示す。また、図４に、色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図を示す。

図３に示した色変換テーブル作成装置において、評価対象のスキャナのプロファイルを作成する際には、測色機２１によって得られた一群の分光反射率データは、測定制御部２２を介してサンプル選択部２３に渡され、これらの分光反射率データの中から適切な特徴を有するサンプルセットに対応する反射率データからなる反射率データセットが選択されて、分光特性推定部２４に渡される。

この場合は、測色機２１によって、例えば、標準色票を構成する各領域を色サンプル候補としてその分光反射率を測定し（図４に示したステップＳ１１）、サンプル選択部２３に備えられた分光データ保持部３１に保持し、色解析部３２により、これらの分光反射率データに基づいて、該当する色サンプルの色相および彩度を評価し（図４に示したステップＳ１２）、この評価結果を抽出部３３の処理に供すればよい。

ここで、標準色票は、十分な数の色サンプル候補を含んでいるから、上述したようにして、測色機２１によって標準色票を測定することによって得られた分光反射率データに基づいて、色解析部３２が各色サンプル候補の色彩を評価することにより、上述した本発明にかかわる第３の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた色相評価手段および上述した本発明にかかわる第４の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた彩度評価手段の機能が実現されている。

このとき、抽出部３３は、例えば、マンセルの色相環において、図５（ａ）に示すように色サンプル候補が分布している場合に、抽出部３３は、まず、彩度が高い色サンプル候補を抽出し、更に、選択した色サンプルが等色相間隔で分布するように、色サンプルを選択すればよい（図４に示したステップＳ１３、図５（ｂ）参照）。
このように、色解析部３２による評価結果に基づいて、抽出部３３が動作することにより、上述した本発明にかかわる第３の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた第２抽出手段および上述した本発明にかかわる第４の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた第３抽出手段として動作し、上述した色解析部３２によって得られた評価結果に基づいて、適切な色サンプルからなるサンプルセットを抽出することができ、図２に示した選択手段１１の機能が果たされる。
また、このとき、抽出部３３は、これらの色サンプルに対応する分光反射率データを分光データ保持部３１から読み出して、分光特性推定部２４に入力する（図４に示したステップＳ１４）。

このように、抽出部３３が、分光データ保持部３２に保持された分光反射率データを利用して反射率データセットを構成することにより、図２に示した測定手段１２と同等の機能を果たすことができる。
もちろん、例えば、色番号などによって色サンプル候補の色を特定できる場合は、色サンプル候補それぞれの色彩を示す評価値は一意に決まるから、この評価値に基づいて色サンプルを抽出すればよい。この場合は、抽出された色サンプルについてのみ、測色機２１を用いて分光反射率データを測定し、分光特性推定部２４の処理に供すればよい。
このようにして抽出された各色サンプルを特定する情報からなるサンプルセット情報は、測定制御部２２に渡され、この測定制御部２２の内部に保持される。したがって、次に色変換テーブルを作成する際には、測定制御部２２は、このサンプルセット情報に基づいて測色機２１の動作を制御し、指定された色サンプルについての分光反射率のみを測定し、得られた分光反射率データを直接に分光特性推定部２４に送出すればよい。

一方、スキャナ１７によって標準色票を読み取って得られる一群の色信号は、読取データ保持部２５に保持され、色信号入力部２６により、これらの色信号の中から上述したサンプルセットに対応する色信号からなる色信号セットが選択的に分光特性推定部２４に入力される（図４のステップＳ１５）。

このとき、色信号入力部２６は、測定制御部２２から上述したサンプルセット情報を受け取り、指定された色サンプルに対応する色信号を読取データ保持部２５から読み出して、分光特性推定部２４に入力すればよい。

このように、色信号入力部２６が、測定制御部２２からの指示に応じて動作することにより、図２に示した入力手段の機能を果たすことができる。

上述した反射率データセットおよび色信号セットの入力に応じて、分光特性推定部２４により、色信号を構成する各成分についてスキャナ１７の分光入力特性を推定する処理が行われる。

ここで、ｊ番目の色サンプルに対応する色信号の各成分(Ｒ_ｊ，Ｇ_ｊ，Ｂ_ｊ)は、この色サンプルの分光反射率Ｒｅｆ_ｊ(λ)と、スキャナ１７において色サンプルを照明する光源の分光特性Ｌ(λ)と、スキャナ１７に備えられた対応するセンサＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂの分光感度特性Ｓ_ｉ(λ)(ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ)とを用いて、式１のように表される。

この場合に、スキャナ１７の分光入力特性は、光源の分光特性Ｌ（λ）とセンサの分光感度特性Ｓ_ｉ（λ）との積ＬＳ_ｉ（λ）で表される。

したがって、光源の分光特性Ｌ（λ）が未知である場合は、ｊ個の色サンプルについて得られた色信号および分光反射率データを上述した式１に代入し、ＲＧＢ成分についてそれぞれ得られる連立方程式を分光入力特性ＬＳ_ｉ（λ）について解けばよい。

ここで、それぞれピーク位置が異なるＬ個のスプライン関数Ｃ_ｋの線形和によって、分光入力特性ＬＳ_ｉ（λ）を表すモデルを適用する。

スプライン関数のセットとして、例えば、図６に示すような９個の１次スプライン関数Ｃ_ｋ(ｋ=１〜９)を用いた場合は、波長λ(λ=λ１〜λｎ)について、ＲＧＢ成分それぞれに対応するスプライン関数の値を離散的に表したスプライン関数値Ｃ_ｋ(ｉ，λ)（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）と各スプライン関数にかけるべき重みＷ_ｉｋを用いて、式２に示すように、分光入力特性ＬＳ_ｉ（λ）を表すことができる。

したがって、図３に示した連立方程式作成部３４は、例えば、式１のＲ成分に関する分光入力特性ＬＳＲ（λ）に式２を代入し、式３に示すように、色信号のＲ成分の値Ｒ_ｊと上述した９個のスプライン関数についての重みＷ_ｉｋとを結ぶ連立方程式を作成し、図３に示した最小二乗解析部３５の処理に供すればよい(図４ステップＳ１６)。

この場合は、例えば、ｍ個の色サンプルについて、波長３８０ｎｍから波長７００ｎｍの区間について、１０ｎｍ刻みで分光反射率を測定した反射率データセットと、これらのｍ個の色サンプルをスキャナ１７で読み取って得られたｍ個の色信号(この場合はＲ成分)とを式３に代入し、各スプライン関数についての重みＷＲｋを求めることにより、分光反射率を測定した３６個のサンプル波長について、スキャナ１７の分光入力特性ＬＳＲ（λ）を求めることができる。

つまり、例えば、２４個の色サンプルについて得られた分光反射率データセットと色信号セットとに基づいて、色信号の各成分についての連立方程式からそれぞれ９個のスプライン関数の重みを求めることにより、波長３８０ｎｍから波長７００ｎｍの区間において１０ｎｍ刻みで分布する３３個のサンプル波長ついて、分光入力特性ＬＳ_ｉ（λ）の値を得ることができるから、分光入力特性ＬＳ_ｉ（λ）を精密に推定することができる。

この場合は、式３に示した連立方程式から求めるべき重みの数が少ないので、反射率データセットに対して期待できる程度に一次独立性を有する反射率データセットが得られれば、最小二乗解析部３５によって、上述した連立方程式を解析することにより(図４のステップＳ１７)、十分な精度で重みＷ_ｉｋを求めることができる。
このようにして得られた重みに基づいて、図３に示した特性算出部３６は、色信号の各成分についての分光入力特性の値を上述したサンプル波長について離散的に求め、これらの離散的な値を適切な方法を用いて補完することにより、図７(ｂ)に示したように、各色成分についての滑らかな分光入力特性(図において、符号Ｒ，Ｇ，Ｂを付して示す)を推定すればよい(図４のステップＳ１８)。
つまり、上述したモデルを適用し、求めるべき変数の数を削減したことにより、少数の測定結果に基づいて、十分な数のサンプル波長について分光入力特性の値を求めることができ、これらの離散的な値に基づいて、図７(ｂ)に示したように、各色成分についての滑らかな分光入力特性(図において、符号Ｒ，Ｇ，Ｂを付して示す)を推定することができる。

このように、少数の測定結果に基づいて分光入力特性を推定可能としたことにより、もちろん、測色機によって各色サンプルについての分光反射率データを測定する作業負担を軽減することができる。更に、有用性の高い測定結果のみを分光入力特性の推定に利用することが可能となり、結果的に、分光入力特性の推定精度を向上することができる。
ここで、分光反射率データは、図７(ａ)に示したように、広い波長範囲に渡ってなだらかに広がっているため、反射率データセットを構成する分光反射率データの数を増やそうとすれば、最小二乗解析部３５の処理に供される連立方程式の一次独立性が極めて低くなることは明らかである。

したがって、上述したようにして、分光入力特性の推定に必要とされる測定結果の数を削減したことは、現実の色サンプルの性質を考えれば、非常に有用である。
このようにして得られた分光入力特性に基づいて、図３に示したプロファイル作成部２７によりプロファイルが作成され、プロファイル格納部２８に格納される。

このプロファイル作成部２７において、格子データ算出部３７は、上述した本発明にかかわる第８の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた色信号作成手段に相当するものであり、例えば、ＲＧＢ色空間において適切な間隔を持つ格子状に分布するＮ個の色信号を作成し(図４のステップＳ１９)、これらの色信号を順次にプロファイル格納部２８に格納する。

この格子データ算出部３７によって得られた色信号は、上述した本発明にかかわる第８の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べたサンプル作成手段に相当する第１サンプル作成部３８に渡され、この第１サンプル作成部３８により、これらの色信号それぞれを与えるべき仮想的な色サンプルの分光反射率データが算出される。

また、図３に示した色度座標算出部３９は、上述した本発明にかかわる第８の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた色度算出手段に相当するものであり、上述した第１サンプル作成部３８によって得られた分光反射率データに基づいて、例えば、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間において該当する色を示す色度座標を算出し、プロファイル格納部２８の該当する色信号に対応して格納すればよい。

図８に、プロファイル作成部の詳細構成を示す。

図８に示した第１サンプル作成部３８において、モデル式作成部４１は、上述した本発明にかかわる第１０の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べたモデル式作成手段に相当するものであり、特性値算出部３６から離散的な分光入力特性値ＬＳ_ｉ(λ)(λ=λ１〜λｎ)を受け取り、仮想の色サンプルについての分光反射率データＲｅｆ(λ)(λ=λ１〜λｎ)と、分光入力特性値ＬＳ_ｉ(λ)を要素とする行列ＬＳとを用いて、この色サンプルを読み取った際に得られるべき色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を表すモデル式(下に示す式４参照)を作成する。

このモデル式の両辺に、行列ＬＳの一般逆行列ＬＳ＋をかければ、上述した式４を下に示す式５のように変形することができ、この式５を用いて、任意の色信号(Ｒ，Ｇ，Ｂ)に対応する仮想的な色サンプルの分光反射率データＲｅｆ(λ)を得られることは明らかである。

したがって、図８に示した逆行列算出部４２は、下に示す式６を用いて、分光入力特性を表す行列ＬＳの一般逆行列ＬＳ＋を求めることにより、上述した本発明にかかわる第１０の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた逆行列算出手段の機能を果たすことができる。

また、図８に示した反射率算出部４３は、上述した本発明にかかわる第１０の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた第２反射率算出手段に相当するものであり、この反射率算出部４３により、格子データ算出部３７から受け取った色信号(Ｒ_Ｊ，Ｇ_Ｊ，Ｂ_Ｊ)(Ｊ=１〜Ｎ)が上に示した式５に順次に代入され、これらの色信号に対応する分光反射率データＲｅｆ_Ｊ(λ)(λ=λ１〜λｎ)が算出される(図４のステップＳ２０参照)。

図９に、現実の色サンプルについて分光反射率を実測して得られた実測反射率データを細い実線で示し、この色サンプルをスキャナ１７によって読み取って得られた色信号と推定した分光入力特性とから求めた推定反射率データを太い実線で示す。

図９に示したように、上述したサンプル作成処理により、ほぼ実測値と同等の推定反射率データを得ることができる。

しかしながら、分光反射率が負の値となることは現実ではありえないにもかかわらず、例えば、図９に示した推定反射率データは、波長４５０ｎｍから波長５００ｎｍの区間において、わずかながら負の値となっている。

このように、推定反射率データに非現実的な値が現れるのは、色信号の測定誤差および分光入力特性の推定誤差のために、本来非常にゼロに近い正の値となるべき推定値が打ち消され、誤差成分が負の値として現れてしまったと考えられる。

したがって、図８に示した反射率データ補正部４４により、上述したようにして得られた反射率データに含まれる負の値をゼロに置き換える補正を行い(図４に示したステップＳ２１)、上述した本発明にかかわる第１０の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた反射率補正手段の機能を果たすことにより、測定誤差や推定誤差の影響を排除し、仮想的な色サンプルについての反射率データとしてより適切な反射率データを作成して、色度座標算出部３９の処理に供することができる。

これに応じて、色度座標算出部３９が動作することにより、上述した格子データ算出部３７によって得られた各色信号に対応して、仮想的な色サンプルの色をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊空間において示す適切な色度座標を求めることができる(図４のステップＳ２２)。

このように、所望の分布でＲＧＢ空間に分布するＮ個の色信号に対応する仮想的な色サンプルの集合を考えたことにより、推定された分光入力特性を直接的に利用して、精度の高いプロファイルを作成することが可能となる。

このとき、新たに分光反射率や色信号を測定する必要はない。

したがって、スキャナ１７の分光入力特性の推定に利用したｎ個の色サンプルについての測定データに基づいて、スキャナ１７のプロファイルとして必要とされる約５０００対の対応関係を作成することが可能である。
発明者は、分光入力特性の推定に利用する色サンプル数と、推定誤差との関係を調べる実験を試みた。

ここで、本発明の色変換テーブル作成装置において、注目すべきは、最終的に得るべき色度座標であることから、推定誤差の評価指標としては、推定された分光入力特性を用いて算出した分光反射率から求めた色度座標と実測値から求めた色度座標との色差を採用し、標準色票を構成する２８８個の色サンプルについて、得られた色差の平均値を求めた。
図９(ｂ)に、上述した実験によって得られた色サンプル数と推定誤差との関係を示す。
図９(ｂ)に示したように、分光入力特性の推定に用いた色サンプル数を２４個まで削減しても、推定誤差はほぼ一定の値であった。

すなわち、本発明の色変換テーブル作成装置によれば、選択された２４個の色サンプルについての測定結果に基づいて、約５０００対の対応関係からなるプロファイルを作成することが可能である。

上述したように、図３に示した各部が動作することにより、本発明にかかわる色変換テーブル作成方法に従って、少数の色サンプルについての測定結果に基づいて、精度の高い色変換テーブルを作成する色変換テーブル作成装置を実現することができる。

これにより、色サンプルの分光反射率を測定する作業および色サンプルを評価対象のスキャナによって読み取る作業を大幅に削減し、色変換テーブルを作成する作業全体としての作業負担を格段に軽減することができる。
（第２の実施形態）
図１０に、本発明の色変換テーブル作成装置の別実施例を示す。また、図１１に、この色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図を示す。

図１０に示した色変換テーブル作成装置は、図１に示した選択手段、推定手段およびテーブル作成手段に相当するものとして、それぞれ第２サンプル選択部５１、第２分光特性推定部５４および第２プロファイル作成部５７を備えている。

図１０に示した測色機２１によって測定された分光反射率データは、上述した実施例１と同様に、測定制御部２２を介して分光データ保持部３１に保持され(図１１のステップＳ３１)、第２サンプル選択部５１の処理に供される。

この第２サンプル選択部５１において、第２抽出部５２は、上述した本発明にかかわる第２の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた第１抽出手段に相当するものであり、例えば、測色機２１によって測定された色サンプル候補から無作為にｎ個の色サンプルを抽出し(図１１のステップＳ３２)、これらの色サンプルに対応する分光反射率データを分光データ保持部３１から読み出して、これらの分光反射率データをサンプル評価部５３に送出すればよい。

これに応じて、サンプル評価部５３は、まず、上述した色サンプルからなるサンプルセットに対応する反射率データセットを表す行列Ｒｅｆの各要素として、ｎ個の色サンプルに対応する分光反射率データＲｅｆ_ｊ(λ)(ｊ=１〜ｎ，λ=λ１〜λｎ)を式７に示すように配置する。

次いで、サンプル評価部５３は、この行列Ｒｅｆに対して特異値分解を適用してその条件数を求め(図１１のステップＳ３３)、求めた条件数と所定の閾値Ｔｈ１とを比較することにより、反射率データセットの一次独立性を評価する。

条件数がこの閾値よりも大きい場合(図１１のステップＳ３４の否定判定)に、サンプル評価部５３は、上述した本発明にかかわる第２の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた繰り返し手段として動作し、反射率データセットが十分な一次独立性を持っていないと判断して、第２抽出部５２にサンプルセットを再び抽出する旨を指示すればよい(図１１ステップＳ３５)。

これに応じて、第２抽出部５２は、ステップＳ３２に戻って再びサンプルセットの抽出を行えばよい。

このとき、第２抽出部５２は、先に抽出したサンプルセットを破棄して新たに抽出しなおしてもよいし、また、図１２に示すように、先に抽出したサンプルセット(図１２(ａ)参照)を保存しておき、このサンプルセットに含まれていない色サンプル候補の中から所定数の色サンプルを抽出して追加してもよい。

このようにしてサンプルセットの抽出動作とサンプルセットの評価動作とを繰り返していき、条件数が上述した閾値Ｔｈ１よりも小さくなったときに(図１１のステップＳ３４の肯定判定)、サンプル評価部５３は、上述した本発明にかかわる第２の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた出力手段として動作し、反射率データセットが十分な一次独立性を持っていると判断し、抽出されたサンプルセットに対応する分光反射率データを第２分光特性推定部５４に入力する(図１１のステップＳ３６)。

このようにして抽出されたサンプルセットに関するサンプルセット情報は、上述した実施例１と同様に測定制御部２２に渡され、この測定制御部２２によって保持されて以降の測定制御に利用される。

この場合は、上述したようにして、サンプルセットに含まれる色サンプルを最適化し、一次独立性の高い色サンプルからなるサンプルセットを選択することができるから、後段の処理部において分光入力特性を推定する際の推定精度を保証することができる。
また、このサンプルセット情報の入力に応じて、測定制御部２２が、実施例１と同様に色信号入力部２６の動作を制御することにより、読取データ保持部２５に保持されたスキャナ１７による読取結果の中から上述したサンプルセット情報で示される各色サンプルに対応する色信号(Ｒ_ｊ，Ｇ_ｊ，Ｂ_ｊ)(ｊ=１〜ｎ)からなる色信号セットが第２分光特性推定部５４に入力される(図１１のステップＳ３６)。

図１０に示した第２分光特性推定部５４において、連立方程式編成部５５は、上述した本発明にかかわる第６の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた連立方程式作成手段に相当するものであり、色信号セットおよび反射率データセットＲｅｆの入力に応じて、ＲＧＢ成分についての分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ、λ=λ１〜λｎ）を用いて、式８に示すように、色信号セットのＧ成分と反射率データセットとを結ぶ連立方程式を編成する(図１１のステップＳ３７)。

同様にして、連立方程式編成部５５は、色信号セットのＲ成分およびＢ成分についても連立方程式を編成し、特異値解析部５６の処理に供すればよい。

図１３に、特異値解析部および第２サンプル作成部の詳細構成を示す。

図１３に示した特異値解析部５６において、特異値分解部６１は、上述した本発明にかかわる第６の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた特異値解析手段に相当するものであり、反射率データセットＲｅｆに対して特異値分解法を適用し、式９に示すように、正則行列Ｕと、主成分ベクトルＰ(ｊ，λ)(ｊ=１〜ｎ，λ=λ１〜λｎ)からなる行列Ｐと、各主成分ベクトルに対する重みＷ_ｊ(ｊ=１〜ｎ)を対角要素とする対角行列Ｗとに分解する。

また、図１３に示した重み調整部６２は、上述した特異値分解処理の過程で算出された重みＷ_ｊ(ｊ=１〜ｎ)と後述する閾値Ｔｈ２とを比較し、この比較結果に基づいて、特異値分解部６１で得られた重みの値を調整する。

このとき、重み調整部６２は、まず、式１０に示すように、重みＷ_ｊの最大値Ｗｍａｘと測色機２１によって得られた分光反射率の有効桁数Ｓとを用いて閾値Ｔｈ２を求める。

Ｔｈ２＝Ｗｍａｘ／Ｓ (式１０)
このようにして得られた閾値Ｔｈ２よりも重みＷ_ｊが小さい場合、対応する主成分ベクトルＰ(ｊ，λ)は、分光反射率データに寄与しない無効な主成分ベクトルであると言える。

したがって、重み調整部６２により、上述した閾値Ｔｈ２よりも小さい値を持つ重みＷ_ｊの値をゼロに置き換えることにより、上述した本発明にかかわる第７の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べたベクトル選択手段の機能を果たすことができ、無効な主成分ベクトルを排除し、有用な主成分ベクトルのみを第２特性値算出部６３の処理に供することができる。

図１３において、第２特性値算出部６３は、上述した本発明にかかわる第６の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた特性算出手段に相当するものであり、この第２特性値算出部６３が、上述した重み調整部６２による調整結果を式９に適用し、この式９で表される反射率データセットＲｅｆを各成分についての連立方程式（式８参照）に代入し、これらの連立方程式をそれぞれ分光入力特性ＬＳ_ｉについて解くことにより、離散的なサンプル波長λにおける分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)（ｉ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ、λ=λ１〜λｎ）を求めることができる(図１１のステップＳ３８)。

また、このようにして得られた分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)は、第２プロファイル作成部５７に入力され、第２サンプル作成部５８の処理に供される。

また、重み調整部６２から上述した閾値Ｔｈ２と重みＷ_ｊとの比較結果を受け取って、図１３に示したベクトル抽出部６４が、この比較結果に基づいて、特異値分解部６１で得られたｎ個の主成分ベクトルから有用な主成分ベクトルのみを抽出して、第２サンプル作成部５７に入力することにより、上述した本発明にかかわる第８の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた主成分入力手段の機能を果たすことができる。

ここで、任意の色サンプルに対応する分光反射率データＲｅｆ(λ)は、式１１に示すように、特異値解析法によって得られた主成分ベクトルＰ(ｊ，λ)の線形和で表すことができる。

一方、同一の色サンプルについて得られる色信号(Ｒ，Ｇ，Ｂ)と分光反射率データＲｅｆ(λ)とスキャナ１７の分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)の間には、式１２に示す関係が成り立っている。

上述した分光反射率データＲｅｆ(λ)が、３個の主成分ベクトルＰ１，Ｐ２，Ｐ３の線形和として表される場合は、式１１を式１２に代入して変形することによって式１３が得られ、この式１３に基づいて、任意の色信号(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から３つの主成分ベクトルＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する重みＷ１，Ｗ２，Ｗ３を一意に求めることができる。

この場合に、図１３に示した行列演算部６６は、３行ｎ列の分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)とｎ行３列の主成分ベクトルＰ(Ｌ、λ)(Ｌ=１〜３)との乗算を行い、この行列演算によって得られた３行３列の行列Ｋを反射率算出部６５に渡せばよい。

図１３に示した反射率算出部６５は、まず、行列演算部６６から受け取った行列Ｋを上述した式１３の右辺に代入するとともに、格子データ算出部３７から受け取った色信号(Ｒ_ｊ，Ｇ_ｊ，Ｂ_ｊ)を式１３の左辺に順次に代入し、各色信号に対応して得られる連立方程式を重みＷ１，Ｗ２，Ｗ３についてそれぞれ解けばよい。

次に、反射率算出部６５は、各色信号に対応して得られた重みＷ_ｊ１，Ｗ_ｊ２，Ｗ_ｊ３を式１１に代入し、対応する主成分ベクトルＰＬ(λ)にこれらの重みを乗じて、各色信号に対応する分光反射率データＲｅｆ_ｊ(λ)を算出すればよい。

このように、主成分ベクトルおよび推定された分光入力特性の入力に応じて、行列演算部６６および反射率算出部６５が動作することにより、上述した本発明にかかわる第９の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた重み算出手段および第１反射率算出手段の機能を実現することができる。

上述したように、特異値解析部５６で得られた主成分ベクトルを利用した場合は、単純な行列演算によって、各色信号に対応する仮想的な色サンプルについて得られるべき分光反射率データを推定することができる。

このようにして得られたＮ個の分光反射率データを反射率データ補正部４４に入力し、実施例１において述べた補正処理を行うことにより、上述した本発明にかかわる第９の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた反射率補正手段の機能を果たし、仮想的な色サンプルの分光反射率データとして現実的な値を得ることができる(図１１のステップＳ３９)。

実際、表１に示すように、図９に示した推定反射率データをそのまま色度座標算出処理に用いた場合に得られた色度座標Ｐ１と実測反射率データに基づいて算出した色度座標Ｐ０との色差ΔＥ１に比べて、上述した補正を加えて得られた補正済み推定反射率データに基づいて算出した色度座標Ｐ２と色度座標Ｐ０との色差ΔＥ２は非常に小さい。

このことから、上述した反射率データ補正部４４による補正によって、仮想的な色サンプルについての分光反射率データを推定する精度を大きく改善することができると言える。

また、これにより、格子データ算出部３７で得られた各色信号に対応する色度座標を高い精度で推定することが可能となる。

したがって、これらの分光反射率データの入力に応じて、色度座標算出部３９によって上述した仮想的な色サンプルそれぞれに対応する色度座標を求め、色信号に対応してプロファイル格納部２８に格納する(図１１のステップ４０)ことにより、精度の高いプロファイルを得ることができる。
（第３の実施形態）
図１４に、本発明の色変換テーブル作成装置の別実施例を示す。また、図１５に、この色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図を示す。

この色変換テーブル作成装置は、実施例１で述べた第１プロファイル作成部２７に代えて、第３プロファイル作成部７１を備えて構成されている。

したがって、図４に示したステップＳ１１からステップＳ１３と同様にして、第１サンプル選択部２３と測定制御部２２とによって色サンプルが選択され(図１５のステップＳ５１)、該当する色サンプルに対応する分光反射率データが、第１分光特性推定部２４に入力される(図１５のステップＳ５２)。

また、上述した選択結果に応じて、測定制御部２２と色信号入力部２６とが動作することにより、該当する色信号が選択的に第１分光特性推定部２４に入力される(図１５のステップＳ５３)。

これに応じて、第１分光特性推定部２４により、スキャナ１７の分光入力特性が推定され(図１５のステップＳ５４)、得られた推定結果が、第３プロファイル作成部７１に入力される。

図１６に、この第３プロファイル作成部の動作を説明する図を示す。

図１４に示した第３プロファイル作成部７１において、分光データ蓄積部７２は、上述した本発明にかかわる第９の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた反射率入力手段に相当するものであり、測色機２１によってＭ個の相異なる色サンプルについて測定を行って得られた分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)(ｊ=１〜Ｍ、λ=λ１〜λｎ)を蓄積しており、これらの分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)を順次に色信号算出部７３および色度座標算出部３９に入力する(図１５のステップＳ５５)。

この場合は、各分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)の入力に応じて、色度座標算出部３９が、対応する色サンプルの色を示す色度座標（Ｌ^＊ _ｊ，ａ^＊ _ｊ，ｂ^＊ _ｊ）を算出することにより(図１５のステップＳ５６、図１６参照)、上述した本発明にかかわる第１１の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた第２色度算出手段の機能が果たされ、格子データ変換部７５に入力される。

一方、図１４に示した色信号算出部７３は、上述した本発明にかかわる第１１の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた色信号算出手段に相当するものであり、分光データ蓄積部７２から受け取った分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)それぞれと、上述した第１分光特性推定部２４から受け取った分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)とを上述した式１２に代入することにより、該当する色サンプルをスキャナ１７によって読み取った際に得るべき色信号（Ｒ_ｊ，Ｇ_ｊ，Ｂ_ｊ）(ｊ=１〜Ｍ)を算出する(図１５のステップＳ５７、図１６参照)。

この色信号算出部７３によって得られたＭ個の色信号の中には、その成分が負の値となっているものが存在する可能性がある。

このような負の値は、該当する成分の値が本来は非常に小さいために、分光入力特性の推定誤差や分光反射率データを測定した際の測定誤差などが現れてしまったと考えられる。また一方、ＲＧＢ空間において任意の色を示す色信号は、各成分がゼロ以上の値を持つべきである。

したがって、図１４に示した色信号補正部７４によって、入力された各色信号（Ｒ_ｊ，Ｇ_ｊ，Ｂ_ｊ）に含まれている負の値をゼロに置き換えることにより、上述した本発明にかかわる第１１の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた色信号補正手段の機能を果たし、該当する分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)と分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)とから算出した色信号の値を適切に補正し(図１５のステップＳ５８、図１６参照)、現実的な色信号を得ることができる。

上述したようにして、分光データ蓄積部７２に蓄積されたＭ個の分光反射率データに基づいて、Ｍ対の色信号と色度座標との対応関係を導き出し、プロファイルの基礎となる対応関係として、格子データ変換部７５の処理に供することができる(図１６参照)。

これらの対応関係の基礎となる情報は、分光データ蓄積部７２に蓄積された分光反射率データＲｅｆｓ_ｊ(λ)と推定された分光入力特性ＬＳ_ｉ(λ)であるから、上述したＭ個の対応関係を導き出す際に、スキャナ１７および測色機２１によって現実の色票についての測定作業を行う必要はない。

また、この分光データ蓄積部７２に蓄積された分光反射率データは、スキャナ１７についてのプロファイルを作成する作業に何度でも利用することができる。更に、この分光反射率データは、他の色入力装置についてのプロファイルを作成する作業にも同様に利用することができる。

ここで、上述した分光データ蓄積部７２に、十分に多数の分光反射率データを蓄積しておけば、上述したステップＳ５５からステップＳ５７の処理により、十分な数の対応関係を得ることができる。

上述したように、選択された色サンプルについて得られた分光反射率データと色信号とを分光入力特性の推定処理に供し、この分光入力特性の推定過程において、特異値解析法を適用したことにより、分光入力特性を精密かつ高精度に推定することが可能であるから、この分光入力特性を用いて導き出された色信号と色度座標との対応関係は、実測値と同等の精度を有することが期待できる。

したがって、上述した本発明にかかわる第１１の色変換テーブル作成装置の原理説明で述べた対応関係算出手段に相当する格子データ変換部７５は、例えば、特願平９−２６２５６４号明細書に開示されている技法を用い、蓄積された分光反射率データから導き出した対応関係を基礎として、ＲＧＢ空間において、規則的な格子状に分布する色信号とこれらの色信号に対応する色度座標を求めて(図１５のステップＳ５９)、プロファイル格納部２８に格納すればよい(図１６参照)。

このようにして、本発明の色変換テーブル作成装置により、精度の高いプロファイルを作成することができる。

本発明の色変換テーブル作成装置によれば、極めて少数の色サンプルについて測定した分光反射率データと、これらの色サンプルを評価対照の色入力装置によって読み取って得られた色信号とに基づいて、色入力装置の分光入力特性を精密かつ高精度に推定することができ、また、得られた分光入力特性を利用して、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を有する色信号に対応する色変換テーブルを作成することができる。

従来技術において、色サンプルを人手によって測定する作業が、スキャナなどの色入力装置についてのプロファイルを作成する作業の大きな部分を占めていたことを考えれば、本発明の色変換テーブル作成装置を適用することにより、測定対象となる色サンプルを削減したことによる有用性は明らかである。

また、最初に選択したサンプルの有用性は、少なくとも評価対象の色入力装置については変化しないと期待できるから、同一の色入力装置についての色変換テーブルを再び作成する際には、有用な色サンプルを選択する過程を省略し、以前に選択したサンプルセットをそのまま利用することができる。

このことは、色入力装置の性能についての経時変化を評価するためなどに、同一の色入力装置について、所定の期間毎に色変換テーブルを作成する場合などに極めて有用である。

本発明の色変換テーブル作成方法の原理を示す図である。 本発明の色変換テーブル作成装置の原理ブロック図である。 本発明の色変換テーブル作成装置の実施例を示す図である。 本発明の色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図である。 色サンプルを選択する動作を説明する図である。 分光特性モデルを説明する図である。 色サンプルの分光反射率データの例および分光入力特性の例を示す図である。 サンプル作成部の詳細構成を示す図である。 分光反射率データの補正を説明する図である。 本発明の色変換テーブル作成装置の実施例２を示す図である。 色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図である。 色サンプルを選択する動作を説明する図である。 特異値解析部および第２サンプル作成部の詳細構成を示す図である。 本発明の色変換テーブル作成装置の実施例３を示す図である。 色変換テーブル作成装置の動作を表す流れ図である。 色変換テーブルを作成する動作を説明する図である。 先行技術としての色変換管理装置の構成例を示す図である。 ＲＧＢ空間とＬ^＊ａ^＊ｂ^＊空間との対応関係を示す図である。

符号の説明

１ 選択手段
２ 測定手段
３ 入力手段
４ 推定手段
５ テーブル作成手段
１１ 入力側色変換部
１２ スキャナ用プロファイル格納部
１３ 色度座標保持部
１４ 画像処理部
１５ 出力側色変換部
１６ ディスプレイ用プロファイル格納部
１７ イメージスキャナ
１８ ＣＲＴディスプレイ装置
２１ 測色機
２２ 測定制御部
２３ 第１サンプル選択部
２４ 第１分光特性推定部
２５ 読取データ保持部
２６ 色信号入力部
２７ 第１プロファイル作成部
２８ プロファイル格納部
３１ 分光データ保持部
３２ 色解析部
３３ 第１抽出部
３４ 連立方程式作成部
３５ 最小二乗法解析部
３６ 特性算出部
３７ 格子データ算出部
３８ 第１サンプル作成部
３９ 色度座標算出部
４１ モデル式作成部
４２ 逆行列算出部
４３ 反射率算出部
４４ 反射率データ補正部
５１ 第２サンプル選択部
５２ 第２抽出部
５３ サンプル評価部
５４ 第２分光特性推定部
５５ 連立方程式編成部
５６、６１ 特異値解析部
５７ 第２プロファイル作成部
５８ 第２サンプル作成部
６２ 重み調整部
６３ 第２特性算出部
６４ ベクトル抽出部
６５ 反射率算出部
６６ 行列演算部
７１ 第３プロファイル作成部
７２ 分光データ蓄積部
７３ 色信号算出部
７４ 色信号補正部
７５ 格子データ変換部

Claims (13)

1. 十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルを所定の条件に基づいて選択し、
   選択した色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定し、
   前記選択した色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力し、
   前記選択した色サンプルについて得られた分光反射率と色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定し、
   推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成する
   ことを特徴とする色変換テーブル作成方法。
2. 十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルからなるサンプルセットを所定の条件に基づいて選択する選択手段と、
   前記選択手段による選択結果に応じて、サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する測定手段と、
   前記選択手段による選択結果に応じて、前記サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力する入力手段と、
   前記サンプルセットに含まれる各色サンプルについて得られた分光反射率データと色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定する推定手段と、
   推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成するテーブル作成手段と
   を備えたことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
3. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記選択手段は、
   十分な数の色サンプルから複数の数の色サンプルを抽出する第１抽出手段と、
   前記第１抽出手段によって抽出されたサンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する予備測定手段と、
   前記予備測定手段によって各色サンプルについて得られた分光反射率データからなる分光反射率データセットを示す行列について特異値分解を適用し、評価対象である分光入力特性を表す各特性値に対応する成分相互の独立性を評価するための評価指標として前記行列の条件数を算出する評価指標算出手段と、
   前記評価指標の値によって、前記サンプルセットに含まれる各色サンプルが十分に高い独立性を持つことが示された場合に、前記サンプルセットを選択結果として出力する出力手段と、
   前記評価指標の値によって、前記サンプルセットに含まれる各色サンプルが持つ独立性が十分でないことが示された場合に、前記第１抽出手段に対して新たなサンプルセットを抽出する旨を指示する繰り返し手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
4. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記選択手段は、
   十分な数の色サンプルそれぞれについて、その色相を評価する色相評価手段と、
   前記色相評価手段による評価結果に基づいて、色相に関する評価値が一様に分布する一群の色サンプルを抽出する第２抽出手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
5. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記選択手段は、
   十分な数の色サンプルそれぞれについて、その彩度を評価する彩度評価手段と、
   前記彩度評価手段によって彩度が高いと評価された一群の色サンプルを抽出する第３抽出手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
6. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記推定手段は、
   色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、
   複数の１次スプライン関数の線形和によって分光入力特性を表すモデルを適用し、前記連立方程式を変形する変形手段と、
   前記変形手段によって変形された連立方程式を解析し、前記複数のスプライン関数についての重みを算出することにより、前記分光入力特性を求める第１解析手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
7. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記推定手段は、
   色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、
   前記連立方程式に対して特異値解析の手法を適用して、適切な主成分ベクトルに対応する重みを算出する特異値解析手段と、
   得られた重みと対応する主成分ベクトルとに基づいて、前記分光入力特性を求める特性算出手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
8. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記推定手段は、
   色信号と対応する色サンプルについての分光反射率データとの関係を表す連立方程式を作成する方程式作成手段と、
   前記連立方程式に対して特異値解析の手法を適用して、適切な主成分ベクトルに対応する重みを算出する特異値解析手段と、
   得られた重みと対応する主成分ベクトルとに基づいて、前記分光入力特性を求める特性算出手段と、
   前記特異値解析手段によって算出された各主成分ベクトルの重みに基づいて、有用な主成分ベクトルのみを選択し、該当する主成分ベクトルおよび対応する重みを特性算出手段の処理に供するベクトル選択手段を備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
9. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
   前記テーブル作成手段は、
   色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、
   前記色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、
   前記仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成である
   ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
10. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
    前記テーブル作成手段は、
    色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、
    前記色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、
    前記仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成であり、
    前記サンプル作成手段は、
    任意の色サンプルによる分光反射率を決定する主成分ベクトルを入力する主成分入力手段と、
    前記主成分ベクトルと分光入力特性とに基づいて、所望の分布を持つ一群の色信号それぞれに対応する仮想的な色サンプルの分光反射率データを与えるために前記主成分ベクトルにかけるべき重みを算出する重み算出手段と、
    前記重み算出手段によって得られた重みと前記主成分ベクトルとから仮想的な色サンプルそれぞれの分光反射率データを求める第１反射率算出手段と、
    得られた分光反射率データの集合に含まれている負の値を零とする補正を行う反射率補正手段とを備えた構成である
    ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
11. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
    テーブル作成手段は、
    前記色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号を作成し、色変換テーブルの要素とする色信号作成手段と、
    前記色信号作成手段によって得られた色信号それぞれについて、推定手段によって推定された分光入力特性を用いて、前記各色信号を与えるべき仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データを逆算するサンプル作成手段と、
    前記仮想的な色サンプルに対応する分光反射率データそれぞれから所望の色空間における色度座標を求めて、前記色変換テーブルの該当する要素とする色度算出手段とを備えた構成であり
    前記サンプル作成手段は、
    任意の色信号とこの色信号を与える仮想的な色サンプルの分光反射率データとを結ぶモデルを表すモデル式を作成するモデル式作成手段と、
    前記モデル式において、色入力装置の分光入力特性を示す行列の一般逆行列を求める逆行列算出手段と、
    所望の分布を持つ一群の色信号と前記一般逆行列とに基づいて、仮想的な色サンプルの分光反射率データを算出する第２反射率算出手段と、
    得られた分光反射率データの集合に含まれている負の値を零とする補正を行う反射率補正手段とを備えた構成である
    ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
12. 請求項２に記載の色変換テーブル作成装置において、
    前記テーブル作成手段は、
    十分な数の相異なる色を示す色サンプルについての分光反射率データの集合を入力する反射率入力手段と、
    前記分光反射率データの集合に含まれる各要素と推定手段によって推定された分光入力特性とに基づいて、期待される色入力装置による入力データを示す色信号を算出する色信号算出手段と、
    得られた色信号の集合に含まれている負の値を零とする補正を行う色信号補正手段と、
    前記分光反射率データの集合に含まれる各要素について所望の色空間における色度座標を求める第２色度算出手段と、
    前記第２色度算出手段によってえられた色度座標の集合と、前記色信号補正手段によって得られた補正済みの色信号の集合との対応関係に基づいて、色入力装置に依存する色空間において所望の分布を持つ一群の色信号とこれらの色信号によって示されるべき色を前記所望の色度空間において示す色度座標との対応関係を求める対応関係算出手段とを備えた構成である
    ことを特徴とする色変換テーブル作成装置。
13. 十分な数の色サンプルの中から評価対象である色入力装置の分光入力特性の推定に有用な複数の色サンプルからなるサンプルセットを所定の条件に基づいて選択する選択手順と、
    前記選択手順においてえられた選択結果に応じて、サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれについて、所定の波長間隔で分光反射率を測定する測定手順と、
    前記選択手順においてえられた選択結果に応じて、前記サンプルセットに含まれる色サンプルそれぞれの色を前記色入力装置に依存する色空間において表す色信号を入力する入力手順と、
    前記サンプルセットに含まれる各色サンプルについて得られた分光反射率データと色信号とに基づいて、前記色入力装置が原稿の色を読み取る際の分光入力特性を推定する推定手順と、
    推定された分光入力特性に基づいて、前記色入力装置に依存する色空間において分布する色信号と、これらの色信号が表すべき真の色を別の色空間において示す色度座標との対応関係を示す色変換テーブルを作成するテーブル作成手順と
    をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記憶媒体。

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