JP4181814B2

JP4181814B2 - 色処理方法および装置

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Authority: JP
Inventors: ニューマントッド
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目的画像を複数の異なる観察条件下で観察した際の色みの違いを少なくするための色処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「条件等色（性）」は、異なる色刺激から正確に同一のカラーアピアランスをもたらす可能性がある、人間の視覚系の生理学的応答を表している。現代の原色版法で広範囲の色を再現できるのは、条件等色（性）のゆえである。
【０００３】
人間の目には同一に見えるが、反射されるエネルギスペクトルが非常に異なる物体がある。条件等色がないと、これらの物体のそれぞれを含む絵を印刷するために、物体毎に特殊なインクが必要になる。必要なインクの数は、管理しがたいものになろう。条件等色のゆえに、目にとってほぼ同じ刺激を、ごく少数の異なるインク、通常はシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックだけを使用して作ることができる。
【０００４】
この場合もやはり条件等色のゆえに、ＣＭＹＫ色の異なる組み合わせを用いて同一のカラーアピアランスを生じることがしばしば可能である。例えば、１００％シアン、１００％イエロー、３０％マゼンタ及びブラックなしを用いて形成される色は、７０％シアン、７０％イエロー、３０％ブラック及びマゼンタなしを用いて形成される色と同一に見えるはずである。この条件等色の特徴が後に説明する発明で使用される。
【０００５】
条件等色は、基本的に光源及び環境などの観察条件に影響されるが、特に光源に影響される。極端な例として、実際の葉と並んだ緑の葉の原色版プリントアウトを考慮すると、自然な光の下では、両方が緑に見える。しかし、黄色い光の下で見た時、葉はまだ緑に見えるが、原色版プリントは黒又は暗い青に見える。
【０００６】
従来の色管理システムは、目的画像で変化する光源（又は観察条件の他の変化）の効果を無視している。通常の色管理システムのフローを図１４に示す。色域マッピング及び他の変更を除いて、図１４は、米国特許第5,463,480号に記載された処理に多少類似している。この処理は原始（ source ）画像１５０内の個々の色にそれぞれ作用して、目的画像の色の外見が原始画像の色の外見と正確に一致する、目的画像１６０の対応するＣＭＹＫ色値を作る。従って、ステップＳ１４０１で、原始画像内の個々のＲＧＢ色値それぞれをＸＹＺ三刺激値に変換し、原始での観察条件に関してフォワードアピアランスモデルをステップＳ１４０２で適用し、ＸＹＺ三刺激値をＪＣｈ色空間（又は他の知覚色空間）内のＪＣｈ値に変換する。ステップＳ１４０４で、知覚色空間内で色域調整を行い、ステップＳ１４０５で、目的デバイス観察条件を使用して得られるＪＣｈ色値を観察条件依存色空間内の単一のＸＹＺ三刺激値に逆変換する。その後、ＸＹＺ三刺激値を出力デバイスによるプリントアウトのために、出力デバイス座標（ＣＭＹＫなど）の色値に変換する（ステップＳ１４０７）。
【０００７】
結果として生じるＣＭＹＫ色は、逆変換で用いられた観察条件の下で見られるとき、原始画像における元の色に正確に一致するように見える。上で注記したように、結果として生じる色は、ステップＳ１４０５での逆変換で適用されたものと異なる観察条件の下で見られる場合、条件等色のずれを示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、目的画像を複数の異なる観察条件下で観察した際の色みの違いを少なくすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の色処理方法は、各々が異なる観察条件に対応する複数の逆変換を知覚色空間で示される色値に適用することにより、複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値を取得する目標色値取得工程と、出力デバイスの色挙動を示すモデルを用いて該出力デバイスに依存した色空間における色値の前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値を推測し、該推測された前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値と前記複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値との差が小さくなるように最小自乗法を用いて、出力デバイスに依存した色空間における１つの色値を算出する算出工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
この短い要約は、本発明の性質を素早く理解できるようにするために提供されたものである。本発明のより完全な理解は、添付図面と共に以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を参照することによって得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
一態様において、本発明は、色管理モジュールにより使用されるカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）をコンピュータに取り込むのに適用される。色管理モジュールは、一般に、パーソナルコンピュータなどのコンピューティングデバイスで、印刷動作中に色データを調整するのに使用される。色管理モジュールは、一般に、色変換や色域マッピングなどの動作を実行するために、コンピュータに格納されたカラールックアップテーブルにアクセスする。更なる態様において、本発明は、カラーアピアランスモデルの開発フェーズ中に適用されるが、得られるモデルは、後に実際の色管理セッション中にエンドユーザによって使用される。
【００１９】
本発明は、全般的に、１つのデバイスに対応する第１色空間から別のデバイスに対応する第２色空間への画像を表す色データを管理する色管理システムに対処する。具体的に言うと、本発明の色管理システムは、目的画像が、光源又は環境などの複数の異なる観察条件の下で見られる時の条件等色を減少させる。異なる観察条件毎に、複数の異なる逆アピアランス変換を、知覚色空間の色値に適用し、これにより、それぞれが異なる観察条件に対応する、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値となる。回帰分析を適用し、スペクトルモデルを用いてデバイスの色挙動をモデル化し、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値に関する出力デバイス座標での単一の最適合致色値を得る。
【００２０】
本発明による色管理システムは、プリンタドライバなどのコンピューティングデバイス内で実行される出力デバイスドライバに組み込まれるか、プリンタなどの出力デバイスのファームウェアに組み込まれるか、汎用コンピュータで使用されるスタンドアローンの色管理アプリケーションに提供されても良い。本発明は、これらの実施形態に制限されないことと、本発明を、色条件等色を減らすことが望まれる他の環境で使用できる。
【００２１】
図１は、本発明によるカラールックアップテーブルを取り込むのに使用される代表的なコンピューティングシステムの外見を示す図であり、このシステムには、本発明の実践に関連して使用することができるコンピューティング機器、周辺機器、及びディジタルデバイスが含まれる。コンピューティング機器４０には、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」）を含むホストプロセッサ４１が含まれ、ホストプロセッサ４１は、Macintosh、非ウィンドウズベースコンピュータ、又は他のコンピュータとすることができるが、Microsoft Windows（登録商標） 95、Windows（登録商標） 98、Windows（登録商標） NT、Windows（登録商標） 2000、Windows（登録商標） ME、又はWindows（登録商標） XPなどのウィンドウ環境を有するIBM PC互換コンピュータであることが好ましい。コンピューティング機器４０は、ディスプレイスクリーン４２を含むカラーモニタ４３、テキストデータ及びユーザコマンドを入力するキーボード４６、及びポインティングデバイス４７を備える。ポインティングデバイス４７は、ディスプレイスクリーン４２上に表示されたオブジェクトのポイント、選択、及び操作のためのマウスを含むことが好ましい。
【００２２】
コンピューティング機器４０は、少なくともコンピュータ固定ディスク４５、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ４４及びＣＤ−ＲＯＭドライブ４９などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。フロッピー（登録商標）ディスクドライブ４４及びＣＤ−ＲＯＭドライブ４９は、画像データ、コンピュータ実行可能処理ステップ、アプリケーションプログラム、デバイスドライバなど、取り外し可能な記憶媒体に保管された情報にコンピューティング機器４０がそれによってアクセスできる手段を提供する。
【００２３】
プリンタ５０は、複数の異なる観察条件に対応する観察条件依存空間における複数の異なる目標色値に対する出力デバイス座標の単一の最適合致色値を得るべく回帰分析を適用するために色域とスペクトル測定及び分光反射率が測定されるカラー出力デバイスの代表である。そのようなプリンタは、紙又は透過原稿又は類似物などの記録媒体上にカラー画像を形成する。本発明は、他のカラー出力デバイス（フィルムレコーダなど）を用いて実践することができる。加えて、ディジタルカラースキャナ８０が、コンピューティング機器４０に文書及び画像をスキャンするために設けられる。もちろん、コンピューティング機器４０は、ディジタルカメラ又はディジタルビデオカメラなどの他のソースから、或いはネットワークインターフェースバス９０を介してローカルエリアネットワーク又はインターネットから、文書及び画像を獲得しても良い。
【００２４】
光の波長の関数としての分光反射率が、分光蛍光計を使用して、ある波長でのカラーパッチの反射率を測定することにより、或いは分光光度計又は分光反射率を測定するかそれへのアクセスを有する他の手段によるなどコンピューティング機器４０に供給される。図２から図１３に関して詳細に説明する固定ディスク４５内に含まれるアプリケーションプログラムがこのデータを使用して本発明の機能を実行する。
【００２５】
図２は、コンピューティング機器４０のホストプロセッサ４１の内部アーキテクチャを示す詳細ブロック図である。図２からわかるように、ホストプロセッサ４１は、コンピュータバス１１４とインターフェースする中央処理装置（ＣＰＵ）１１３を含む。やはりコンピュータバス１１４とインターフェースするものが、固定ディスク４５、メインメモリとして使用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１６、読取専用メモリ（ＲＯＭ）１１７、フロッピー（登録商標）ディスクインターフェース１１９、ＣＤ−ＲＯＭインターフェース１２１、モニタ４３へのディスプレイインターフェース１２０、ネットワークインターフェース１０９、キーボード４６へのキーボードインターフェース１２２、ポインティングデバイス４７へのマウスインターフェース１２３、スキャナ８０へのスキャナインターフェース１２４、及びプリンタ５０へのプリンタインターフェース１２５である。
【００２６】
メインメモリ１１６は、コンピュータバス１１４とインターフェースし、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、及びデバイスドライバなどのソフトウェアプログラムの実行中にＣＰＵ１１３にＲＡＭストレージを提供する。具体的に言うと、ＣＰＵ１１３は、固定ディスク４５からメインメモリ１１６の１領域にコンピュータ実行可能な処理ステップをロードする。その後、ＣＰＵ１１３はオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、及びデバイスドライバなどのソフトウェアプログラムを実行するために、メインメモリ１１６からその保管された処理ステップを実行する。カラー画像などのデータがメインメモリ１１６に保管され、そのデータは使用するか変更するコンピュータ実行可能な処理ステップの実行中にＣＰＵ１１３によってアクセスされる。
【００２７】
また図２に示すように、固定ディスク４５は、他のオペレーティングシステムが使用されても良いが、好ましくはウィンドウオペレーティングシステムであるオペレーティングシステム１３０、アプリケーションプログラム１３１、どちらもが色管理モジュールを含む画像処理アプリケーション及びカラーアピアランスモデル化アプリケーションなどのテーブル作成アプリケーション１３２、モニタドライバ１３３、プリンタドライバ１３４、スキャナドライバ１３５、及び他のデバイスドライバ１３６を含む複数のデバイスドライバを含む。固定ディスク４５は、画像ファイル１３７、他のファイル１３８、フォワードルックアップテーブル１３９、モニタ４３用モニタカラープロファイル１４０、プリンタ５０用プリンタカラープロファイル１４１、スキャナ８０用スキャナカラープロファイル１４２、及び他のデバイス及び周辺機器（図示せず）用の他のカラープロファイル１４３も含む。本発明は、プリンタドライバ１３４などのデバイスドライバの一体化された部分又はアプリケーションプログラム１３１のうちで画像処理を実行する１つの何れかとして、ＣＰＵ１１３による実行のために固定ディスク４５に保管されるコンピュータ実行可能な処理ステップによって実行されることが好ましい。これに関して、固定ディスク４５は、色管理システムでの条件等色の減少のための、本発明を実施するコンピュータ実行可能処理ステップからなるプログラム１４５である色管理モジュール（ＣＭＭ）１４４も含む。
【００２８】
本発明による色管理システムにおける条件等色の減少を図３から図１３に関してより詳細に説明する。以下の説明は、カラープリンタに関して適用されるが、本発明がプリンタへの応用に制限されるのではなく、フィルムレコーダなどその画像が条件等色によって影響を受ける他のカラー出力デバイスに同等に適用可能である。
【００２９】
図３は、本発明によるＲＧＢ原始色データへの色管理システムの適用を説明する全般的なシステムレベルの図である。図３からわかるように、色管理システムは、色管理モジュール（ＣＭＭ）１４４で実施される。ＣＭＭ１４４は、例えば、目的画像１６０内のＣＭＹＫ目的色データを生成するために、原始画像１５０のＲＧＢ原始色データに適用される。
【００３０】
一般に、ＣＭＭ１４４は、原始デバイスのスペクトル測定を用いて、原始画像１５０内の個々のＲＧＢ色値のそれぞれをＸＹＺ三刺激値に変換する。フォワードアピアランスモデルは、ＸＹＺ三刺激値をＪＣｈなどの知覚色空間に変換するように原始で観察条件のためのＸＹＺ三刺激値に適用される。色域調整はＪＣｈ知覚色空間で行われる。異なる観察条件毎に１つの、複数の異なる逆アピアランス変換を知覚色空間の色値に適用し、これによってそれぞれが異なる観察条件に対応する、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値をもたらす。回帰分析を適用し、スペクトルモデルを用いてデバイスの色挙動をモデル化し、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値に関する出力デバイス座標での単一の最適合致色値を得る。従って、本発明は、目的画像が、異なる光源又は環境などの複数の異なる観察条件の下で見られる時であっても、条件等色の効果を減少させる。
【００３１】
図４Ａから４Ｃに、本発明による色管理モジュールで実行される変換シーケンスの詳細なシステムレベルの説明を提供する。図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、原始画像１５０からのＲＧＢ色データが目的画像１６０のＣＭＹＫ色データを生成するために色管理モジュール１４４に入力される。色管理モジュール１４４は、目的画像１６０が複数の異なる観察条件で見られる時の条件等色の影響を減らしながら、原始画像１５０のＲＧＢ色データをスキャナ８０などの原始デバイスに対応する色空間からプリンタ５０などの目的デバイスに対応する目的画像１６０でのＣＭＹＫ色データに変換する。従って、複数の異なる観察条件の下で見られる時に目的画像が同一に見えることが望まれる場合に、本発明は色変換シーケンスにおいて有利である。
【００３２】
また図４Ａ及び図４Ｂに示すように、色管理モジュール１４４は、原始デバイスのスペクトル測定４０６及び目的デバイスのスペクトル測定４１２の２組のスペクトル測定を利用して変換シーケンスを実行する。
【００３３】
次に、図４Ａ乃至図４Ｃの変換シーケンスに移行し、色管理モジュール１４４は、目的画像１６０のＣＭＹＫ目的色データを生成するために、処理用の原始画像１５０からＲＧＢ原始色データにアクセスする。原始デバイスのスペクトル測定４０６を用いて原始デバイスの原始画像１５０の各ＲＧＢ色値に対して、観察条件依存ＸＹＺ三刺激値への変換４００が行われる。
【００３４】
図４Ａの変換処理を続けると、フォワードアピアランスモデル４０１を原始観察条件４０７に関して適用し、ＸＹＺ三刺激値をＪＣｈ色空間のＪＣｈ値又は他の知覚色空間に変換する。この円柱座標空間は、その観察環境に独立に色のアピアランスを記述するのに使用することができ、従って、色を色域マッピングする時に使用するのに適当な空間である。
【００３５】
ＪＣｈ知覚色空間において、その変換処理における、画像を調整する色域調整４０２が実行されると、その結果、再現不能な色をよい忠実度で再現することができる。元の着色料及び媒体で作ることができるものと同一の色の範囲を、再現の着色料及び媒体によって作ることができないことが頻繁にある。色域の境界は、デバイス依存色空間の原始画像の色のアピアランスに依存し、照明の変化に伴って変化する。環境ライティングの正確な測定が存在しない場合に、図１２に示されているように、色域境界でサンプリングされた色のＸＹＺ値を予測することにより、色域境界を計算することができる。これを行うために、最も可能性が高いライティング環境の確率的推定をステップＳ１２０１で行う。これらの推定値は、所定の媒体の着色料の分光反射率１２１０の測定値及びCIE Standard Observerの応答関数１２１１と共に、所定のカラーパッチの可能性が高いＸＹＺ値を推定するのに使用される（ステップＳ１２０２）。ステップＳ１２０４で、ＸＹＺ値を知覚色空間座標（ＪＣｈ又はＬａｂなど）に変換する。これは、既知の光源を用いて色域境界記述を計算する方法に似るが、光源の確率的推定値を用いて機能する。
【００３６】
図４Ｃに戻り、逆アピアランス変換４０４が知覚色空間から目標ＸＹＺ値へマッピングする。観察条件パラメータを順方向モデルと逆モデルの間で変更することにより、元のＸＹＺ値を知覚色空間値にマッピングすることができ、その後、知覚色空間値が、再現目標ＸＹＺ値にマッピングされる。従って、複数の異なる観察条件で見られる場合であっても、元の画像と同一のアピアランスをもたらす再現を作ることができる。再現で所望の目標ＸＹＺ値をもたらす着色料の組み合わせのどれもが、所望のアピアランスをもたらす。条件等色のために複数のそのような組み合わせがあると期待される。符号４０９、４１０、及び４１１に示す目標観察条件ｎのそれぞれについて、逆アピアランスモデルを使用して、アピアランスを保つために、観察条件での所望のＸ^T _nＹ^T _nＺ^T _n値を計算する（但し、添字「Ｔ」は「目標」を表す）。例えば、目標観察条件の組が、光源Ａ、光源Ｄ５０、及び光源Ｆ２である場合に、Ｘ^T _AＹ^T _AＺ^T _A、Ｘ^T _D50Ｙ^T _D50Ｚ^T _D50、及びＸ^T _F2Ｙ^T _F2Ｚ^T _F2が計算される（実際には、ＣＩＥ標準光源が、正確に使用されるのではなく、「通常の」白熱電球と「通常の」昼光電球との測定値が使用される可能性がある）。異なる観察条件毎に１つの、複数の異なる逆アピアランス変換が、知覚色空間（Ｌａｂ又はＪＣｈ空間など）の色値に適用され、これにより、それぞれが異なる観察条件に対応する、観察条件依存空間（ＸＹＺ空間など）の複数の異なる目標色値がもたらされる。
【００３７】
複数の観察条件に関する逆アピアランス変換４０４が適用された後に、ＣＭＭ１４４変換処理では、スペクトルモデルを使用してデバイスの色挙動をモデル化し、回帰分析４０５を適用して複数の異なる観察条件に関する出力デバイス座標での単一の最適合致色値と、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値を得る。
【００３８】
これを実行するために、Ｅ_n（λ）を用いて既知の光源（又は原始）ｎからの所与の波長λの照明を示す。例えば、ＣＩＥ光源Ａ、タングステン電球の分光分布は、Ｅ_A（λ）として示される。Ｓ（λ）は、所定の波長の表面反射率を示すのに使用され、ｘ￣（λ）、ｙ￣（λ）、及びｚ￣（λ）が、その波長でのＣＩＥ等色関数を示すのに使用される。原始ｎの下での表面色の三刺激値は、次のように計算される。
【００３９】
【数１】

【００４０】
Ｓ（λ）は、カラーパッチを作るのに使用された着色料の関数なので、着色料の所定の組についてＳ（λ）は必ず同一になる。その後、Ｓ（λ）を、デバイス着色料の関数で置換することができる。例えば、４つの着色料、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫがある場合、Ｓ（λ）がＦ（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、λ）で置換される。関数Ｆは、複数の異なるテクノロジ依存の形で決定することができる。一部のデバイスについて、Ｆをブルートフォースによって決定することができる。デバイスが多くの色を作ることができない場合には、単純に各色を測定することが可能である。デバイスの多くのクラスについて、分析的モデルが、デバイスの特性を表すのに有効であることがわかっている。例えば、Kubelka Monkモデルは昇華型プリンタについて良好に機能し、Neugebaurモデル又はその変形はオフセット印刷について良好に機能する。本発明は、全ての関数Ｆに適用可能である。
【００４１】
この例では、下記の９つの式を作成する。
【００４２】
【数２】

【００４３】
他の方法の中でも、最小自乗法により、全ての観察条件（即ち、ライティング環境）の下で目標ＸＹＺ値の全て（即ち、Ｘ^T _AＹ^T _AＺ^T _A、Ｘ^T _D50Ｙ^T _D50Ｚ^T _D50、Ｘ^T _F2Ｙ^T _F2Ｚ^T _F2など）に対するよい合致を作る単一のＣＭＹＫ色値が見つかる。ここでの目的は、ΔＥなどの条件等色の色差について、Ｘ_AＹ_AＺ_AとＸ^T _AＹ^T _AＺ^T _Aの間の誤差と、Ｘ_D50Ｙ_D50Ｚ_D50とＸ^T _D50Ｙ^T _D50Ｚ^T _D50の間の誤差と、Ｘ_F2Ｙ_F2Ｚ_F2とＸ^T _F2Ｙ^T _F2Ｚ^T _F2の間の誤差を最小にして、正確な一致からの誤差が許容可能な誤差条件を満たす単一のＣＭＹＫ色値を得ることである。最小自乗誤差が、現在は好ましいが、「絶対値の合計」又はエラーバウンディングなどの、他の誤差条件を使用することもできる。最小自乗法は、あるライティング環境について必ず最適の結果を作るわけではないが、観察条件の組にまたがって条件等色が減らされた、許容可能な結果を作る。
【００４４】
この式の組は、合致される変数の数より式の数が少ない場合は非決定になる。式の数と未知数の数が一致する場合は、これらの式に対する多くとも１つの解がある。未知数より多数の式がある場合には解が過剰決定になり、その結果、式の組に対する正確な答えがなくなる。しかし、最適合致だけで、正確な答えが捜し求められていない。従って、未知の変数より多数の式がある限り、着色料の数を増やすことができる（例えば、５色システム又は７色システム）。より多くの突き合わされる観察条件を追加することにより、式を更に生成することができる。しかし、一般に、突き合わされる条件が増えるほど、どの観察条件の下であっても一致が悪くなる。
【００４５】
上述のように、観察条件依存空間での複数の異なる目標色値に最適に合致するデバイス座標での単一の色値を得るために、デバイスの色挙動を、スペクトルモデルを使用してモデル化する。スペクトルモデルにより、波長の関数としてデバイス空間での色の分光反射率が与えられる。例えば、目標の媒体及び着色料を使用して、パッチの組がプリンタ５０によって印刷される。これらのパッチのそれぞれをスペクトルについて測定し、関数Ｆ（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、λ）を作成する。
【００４６】
一実施形態では、パッチを、分光蛍光計を用いて測定する。カラーパッチからの分光反射率を測定するのに、分光光度計などの他の方法ではなく分光蛍光計を使用することにより、関数Ｓ（λ）全体を測定し、蛍光を考慮に入れる分光蛍光計の能力のゆえに、高い度合の精度を得ることができる。増白剤を含む市販の紙及び一部の市販のインクなどの蛍光材料は、一部の入射エネルギをより長い波長で放出又は反射する。Seth Ansellの論文、「Measurement of Fluorescence in Inkjet and Laser Printing」から再現した図５における列に、ある波長の入射エネルギがより長い波長でどのように反射されるかを示す。より短い波長で反射されることもありえるが、これは検討中の媒体に関しては発生しない。あるサンプルの総スペクトル輝度因子（ＴＳＲＦ）値は、この行列の値に光源の分光分布をかけ、その後、波長について積を合計することによって計算することができる。ここで、前の例の最初の式のＦ（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、λ）を次式として実施することができる。
【００４７】
【数３】

【００４８】
ここで、matrixＣＭＹＫはＣ、Ｍ、Ｙ、及びＫのインクと波長λとの所定の組み合わせで構成される所定のカラーパッチの２スペクトル輝度因子行列である。より複雑な公式が分光光度計と共に使用されるが、最適一致を見つけるために、目標ＸＹＺ三刺激値に対して同一の最小自乗誤差法が実行される。また、一致は蛍光が考慮に入れられなかった場合より正確である。
【００４９】
上の分析で、等しい重み、従って等しい重要性が、各観察条件に与えられているものとする。最適合致の判定を助けるために、観察条件の異なる１つの重要性に、図４Ｂに示すように、重み４１４、４１５、及び４１６を与え、１つの観察条件が他の観察条件より頻繁に発生する可能性をより正確に表すことができる。１つの原始が他の原始より確からしいか重要であるかの何れかであれば、最も重要な原始の誤差がより重要でない原始の誤差より重要になるように、重み付けが４０５の回帰分析に追加されても良い。これにより、最も重要な原始の下で妥当な一致をもたらし、より重要でない原始についてできる限り条件等色を減らす、各色の一致に使用することができるシステムが得られる。
【００５０】
図６に、本発明による色管理システムで条件等色を減らす処理を描写及び説明する流れ図を示す。ステップＳ６０１で、本発明による色管理のために、ＲＧＢ原始色データにアクセスする。原始画像１５０の個々のＲＧＢ色値それぞれを、原始デバイスのスペクトル測定を利用してＸＹＺ三刺激値に変換する。次に、ステップＳ６０２で、原始観察条件に対してフォワードアピアランスモデルを適用してＸＹＺ三刺激値を知覚色空間に変換する。その後、知覚色空間で画像を調整するために光源の確率的推定値を使用して色域調整を実行し、その結果、全ての色を再現できる（ステップＳ６０４）。異なる観察条件及び関連する重み値毎に、複数の異なる逆アピアランス変換を知覚色空間の色値に適用し、これにより、異なる観察条件に応じてそれぞれ、観察条件依存空間内の複数の異なる目標色値という結果となる（ステップＳ６０５）。ステップＳ６０７で、回帰分析を適用し、スペクトルモデルを用いてデバイスの色挙動をモデル化し、観察条件依存空間内の複数の異なる目標色値に対して出力デバイス座標での単一の最適合致色値を得る。
【００５１】
上述した実施形態は、回帰分析が処理される画像内の全ての画素について実行されるかのように説明した。多くの色システムは、回帰分析の結果の事前計算及びＩＣＣデバイスプロファイルなど、より簡単にかつより少ない計算労力で使用され得るフォーマットでの結果の記憶から利益を得る。具体的に言うと、カラーイメージングシステムは、デバイス着色料レベルでの小さい変化についてアピアランスの大きな変化を生じないよう設計される。従って、ほとんどのデバイスについて、知覚色空間又はデバイス空間が、均一にサンプリングされる場合、サンプルの間のデバイス値は、その隣のサンプルの間のアピアランスを有する傾向がある。デバイスプロファイルには、色値を、知覚色空間（Ｌａｂ空間又はＸＹＺ空間など）から、デバイス依存色空間（ＣＭＹＫなど）の色値に変換する命令が含まれ、そのような変換で、複数の異なる観察条件に対応する複数の異なる目標色値の回帰分析が実施される。カラールックアップテーブルを作成して条件等色を減らす形で知覚色空間からデバイス着色料空間へ移動することができる。
【００５２】
ルックアップテーブルにより、入力ＸＹＺ三刺激値に対する出力ＣＭＹＫ値が提供されることが好ましい。というのは、そのようなテーブルは、International Color Consortiumによって使用される規約に準拠するからである（もちろん、入力ＪＣｈ値から直接に出力ＣＭＹＫ値へなどの、ルックアップテーブルの他の入力／出力配置が可能である）。図７に、異なる観察条件の事前に計算されたＣＬＵＴを使用する、入力ＸＹＺ三刺激値に関する出力ＣＭＹＫ値の取得を示す。ステップＳ７０１からＳ７０４は、図６におけるステップＳ６０１からＳ６０４に直接に対応する。色域調整を知覚色空間内で行った後に、ステップＳ７０５で、極座標から直交座標に変換する。その後、観察条件の異なる組み合わせ毎に、カラープロファイル内の複数のＣＬＵＴからステップＳ７０６において適当なＣＬＵＴを選択する。ステップＳ７０７において、このＣＬＵＴを使用し、ステップＳ７０５で変換されたＸＹＺ値に関連する、対応する事前に計算したＣＭＹＫ値を取得し、目的画像１６０に使用する。このＣＭＹＫ値は、観察条件依存空間の複数の異なる目標色値に関する出力デバイス座標での単一の最適合致色値である。
【００５３】
図８に、事前に作成したカラールックアップテーブルを用いる色管理モジュールの詳細なシステムレベルの説明を示す。符号８００から８０７は、図４の同一の項目に直接に対応する。色域調整８０２が知覚色空間でなされると、極座標が直交座標に変換される８０８。ＣＬＵＴセレクタ８０９が、観察条件の異なる組み合わせのそれぞれについて、カラープロファイル内の複数のＣＬＵＴから適用可能なＣＬＵＴを得る。ＣＬＵＴが選択されると、ＣＭＹＫセレクタ８１０が目的画像１６０に使用される対応する事前に計算したＣＭＹＫ値を取得する。
【００５４】
図９に、前例の観察条件を使用するルックアップテーブルへのＪａｂインデックスの作成を示す。ステップＳ９０１で、知覚色空間を均一にサンプリングし、これらの値を回帰分析に使用される観察条件の下でＸＹＺ目標三刺激値に変換する（即ち、図６のステップＳ６０５）ことが好ましい。均一にサンプリングされた知覚色空間のＪａｂ値が、ルックアップテーブルへのインデックスとして選択される。全てのＸＹＺ３つ組について、回帰分析を適用し、スペクトルモデルを用いてデバイスの色挙動をモデル化して、観察条件依存空間内の複数の異なる目標色値について出力デバイス座標での単一の最適合致色値を得る（即ち、図６のステップＳ６０７）。これらの着色料が、ルックアップテーブルの均一にサンプリングされた知覚色空間のＪａｂ座標に保管され、テーブルにＣＭＹＫ出力が取り込まれる（ステップＳ９０２）。これによって、カラールックアップテーブル９１０、即ち、知覚色空間（Ｊａｂ又はＸＹＺなど）からデバイス依存空間（ＣＭＹＫ空間など）へのマッピングを含む色変換が作成される。
【００５５】
回帰分析の結果の事前計算及び記憶によって解決される問題（例えば、結果をより簡単により少ない計算労力で使用することができる）は、通常の消費者が使用する入力デバイスの特性記述に存在する。これらが存在するのは、消費者が、自分の観察環境の特性を正確に記述するための適当な測定機器、専門知識、及び欲望に欠けるからである。スキャンされる画像のアピアランスは、ライティング環境の正確な測定を有しない場合、正確に予測することができない。しかし、色域調整で、図１３に示すように、最も可能性が高い観察条件の確率的推定を、ステップＳ１３０１で行うことができる。これらの推定を、所定の媒体の着色料の分光反射率の測定値１３１０及びCIE Standard Observerの応答関数１３１１と共に使用し、所定のカラーパッチの可能性が高いＸＹＺ値を推定することができる（ステップＳ１３０２）。このＸＹＺ値を用いて、入力デバイス値から三刺激値への入力ルックアップテーブルをステップＳ１３０５で作成することができ、また、ステップＳ１３０４でＸＹＺ値が知覚色空間座標に変換される場合には知覚色空間座標からのルックアップテーブルを作成することができる。
【００５６】
出力デバイスに関する回帰分析において、条件等色が多くの異なるＣＭＹＫの組み合わせから１つのカラーアピアランスを生じるということを示すので、複数の異なる目標ＸＹＺ三刺激値に関するよく合致するＣＭＹＫ色値の可能性が高い。
【００５７】
そのような回帰分析によって得られたＣＭＹＫ色値を用いて、原始画像１５０から対応する色を目的画像１６０内で再現する。目的デバイス色は、複数の異なる観察条件に対応する複数の異なる目標色値の最適合致回帰分析を介して得られるので、観察条件の変化に起因する色のアピアランスの条件等色のずれが単一の観察条件のみについて正確な色を得る色管理システムと比較して大幅に減少する。
【００５８】
そのような重みの適切な選択を助けるために、本発明の更なる態様に従って、選択可能な観察条件について適当な重みを選択することができる、グラフィカルユーザインターフェースが提供される。
【００５９】
図１０に、ＧＵＩを示すが、このＧＵＩは、ＣＬＵＴを取り込むためのＩＣＣプロファイルビルダ内で、或いは回帰分析の実施又は事前に作成したＣＬＵＴの選択のために観察条件及び確率的重みをエンドユーザが選択できるようにするために、プリンタドライバ内で使用することができる。単純にするために、光源の総数が４にセットされているが、本発明では４つより多数又はより少数の観察条件並びに環境などの光源以外の観察条件が企図されている。エディットボックスの第１列の初期値は、０．０であり、原始のどれもが使用されないことを示す。ユーザは、０．０と１．０の間の値である原始の重みを定義する。その後、ユーザはプルダウンメニューでその光源を指定する。ＣＩＥ標準光源を含むメニューがロードされる。このメニューは、カスタム測定された光源を選択するオプションも有する。これは、標準のファイル選択ボックスを用いて行われる。カスタムプロファイルを保存するための、サポートされたファイルフォーマットがあり、例えば、１行毎に１つの浮動小数点の数があり、各数が対応する波長での相対スペクトルパワーを示す。アプリケーション設計者は、最初の波長及び帯域幅を指定するか、より柔軟性のあるフォーマットをサポートすることができる。
【００６０】
図１１は、他のＧＵＩを表し、このＧＵＩはＣＬＵＴを取り込むためのＩＣＣプロファイルビルダ内で使用され、或いは回帰分析を実施又は事前に作成したＣＬＵＴを選択するための観察条件及び確率的重みをエンドユーザが選択できるようにプリンタドライバ内で使用される。この代替案では、ユーザが遭遇するライティングの種類を示すことができる。これは、チェックボックスベースのインターフェースを用いて達成される。そのようなインターフェースにおいて、プログラマは各光源（又は、環境などの他の観察条件）に関連付ける重みを決定する。これは、それぞれに同一の重みを与えることができるが、そうである必要はない。例えば、Ｄ５０原始は、グラフィックアートにとって重要なので、それが存在する場合に、その原始に対して７５％の重みを与えることができる。残りの重みは、他の原始の間で均等に分割される。
【００６１】
尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００６２】
また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６３】
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００６４】
このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６５】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６７】
特定の例示的実施形態に関して本発明を説明した。本発明が上に示された実施形態に制限されないことと、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに当業者が様々な変更及び修正を行えることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施されるコンピュータシステムを表す図である。
【図２】図１のコンピュータシステムに示すコンピュータ機器の内部アーキテクチャを示す詳細なブロック図である。
【図３】本発明による色管理システムの全般的なシステムレベルの説明を提供する図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による色管理システムにおける条件等色を減少させる詳細なシステムレベルの説明を提供する図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による色管理システムにおける条件等色を減少させる詳細なシステムレベルの説明を提供する図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による色管理システムにおける条件等色を減少させる詳細なシステムレベルの説明を提供する図である。
【図５】 Seth Ansellの論文、「Measurement of Fluorescence in Inkjet and Laser Printing」から再現され、ある波長の入射エネルギが蛍光材料によってより長い波長でどのように反射／放出されるかを示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による色管理システムで条件等色を減少させるコンピュータ実行可能な処理ステップを示す流れ図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による色管理システムで条件等色を減少させるコンピュータ実行可能な処理ステップを示す流れ図である。
【図７】事前に作成したカラールックアップテーブルを用いる色管理モジュールを示す流れ図である。
【図８】事前に作成したカラールックアップテーブルを用いる色管理モジュールの詳細なシステムレベルの説明を提供する図である。
【図９】本発明の一実施形態による色管理システムで条件等色を減らす形で知覚色空間からデバイス依存色空間へ変換するためのカラールックアップテーブルの作成を説明する図である。
【図１０】ユーザが０．０と１．０との間の値である、光源の重みを定義し、プルダウンメニューがＣＩＥ標準光源と共にロードされるメニューを用いて光源を指定するＩＣＣプロファイルビルダのためのＧＵＩである。このＧＵＩは、カスタム測定された光源を選択するオプションも有する。
【図１１】ユーザが遭遇する、どんな照明のタイプかをユーザが示すＩＣＣプロファイルビルダのＧＵＩである。
【図１２】観察条件の正確な特性記述が色域調整を実行する形で存在しない場合にどんな所定のカラーパッチのＸＹＺ値がそうなるかを推定する処理を示す流れ図である。
【図１３】観察条件の正確な特性記述が入力デバイス値から三刺激値又は知覚色空間座標への入力ルックアップテーブルを作成する形で存在しない場合にどんな所定のカラーパッチのＸＹＺ値がそうなるかを推定する処理を示す流れ図である。
【図１４Ａ】従来の色管理システムを示す流れ図である。
【図１４Ｂ】従来の色管理システムを示す流れ図である。
【符号の説明】
１５０原始画像
１６０目的画像
４００変換
４０１フォワードアピアランスモデル
４０２色域調整
４０４逆アピアランス変換
４０５回帰分析
４０６原始デバイスのスペクトル測定
４０７原始観察条件
４０９目的観察条件Ｄ５０
４１０目的観察条件Ａ
４１１目的観察条件Ｆ２
４１２目的デバイスのスペクトル測定
４１４重みＤ５０
４１５重みＡ
４１６重みＦ２

Claims

各々が異なる観察条件に対応する複数の逆変換を知覚色空間で示される色値に適用することにより、複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値を取得する目標色値取得工程と、
出力デバイスの色挙動を示すモデルを用いて該出力デバイスに依存した色空間における色値の前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値を推測し、該推測された前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値と前記複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値との差が小さくなるように最小自乗法を用いて、出力デバイスに依存した色空間における１つの色値を算出する算出工程とを有することを特徴とする色処理方法。
前記逆変換は、逆アピアランスモデルを用いて、前記知覚色空間であるＪＣｈ色空間から前記観察依存色空間であるＸＹＺ色空間へ変換することを特徴とする請求項１記載の色処理方法。
前記算出工程は、前記出力デバイスの色挙動を示すスペクトルモデルと、前記複数の異なる観察条件に対応する光源の分光分布と、等色関数とを用いることを特徴とする請求項１または２記載の色処理方法。
さらに、ユーザ指示に応じて、前記複数の異なる観察条件を設定する工程を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の色処理方法。
さらに、ユーザ指示に応じて、前記複数の異なる観察条件の重みを設定する工程を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の色処理方法。
前記算出工程で算出された前記出力デバイスに依存した色空間内の色値を出力するカラールックアップテーブルを作成することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の色処理方法。
入力側の観察条件に基づくフォワードアピアランスモデルを用いた変換を行い、入力色値を知覚色空間の色値に変換する変換工程と、
前記知覚色空間の色値に対して色域調整を行う色域調整工程とを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の色処理方法。
コンピュータに、請求項１乃至７の何れかに記載の色処理方法を実行させるためのプログラム。
各々が異なる観察条件に対応する複数の逆変換を知覚色空間で示される色値に適用することにより、複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値を取得する目標色値取得手段と、
出力デバイスの色挙動を示すモデルを用いて該出力デバイスに依存した色空間における色値の前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値を推測し、該推測された前記複数の異なる観察条件それぞれに対する前記観察条件依存色空間における色値と前記複数の異なる観察条件のそれぞれに対する観察条件依存色空間における目標色値との差が小さくなるように最小自乗法を用いて、出力デバイスに依存した色空間における１つの色値を算出する算出手段とを有することを特徴とする色処理装置。