JP5489514B2 - Color processing method, color processing apparatus, and program - Google Patents
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Description
本発明は、物体の鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を決定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for determining a reflection color of an object by combining a specular reflection color and a diffuse reflection color of the object.
プリンタ等を用いて印刷された印刷物は、Ｄ５０と呼ばれる５０００Ｋの色温度の照明下で観察することを想定して出力されている。そのため、パソコン等のモニタで、予め印刷結果をシミュレーションする場合は、印刷物がＤ５０の照明下で観察されることを想定し、処理が実行される。このようなシミュレーションをソフトプルーフと呼び、カラーマッチングシステム（以下、ＣＭＳと称す）を用いて処理が実行される。また、Ｄ５０以外の照明下での印刷物の色の見えをシミュレーションする技術も存在する（例えば、特許文献１参照）。これらは、ＣＭＳを実行するエンジンの性能や、カラープロファイルと呼ばれる、モニタやプリンタ、印刷メディアの特性を記述したプロファイルによって精度が左右されるが、およその印刷結果はモニタ上で再現可能である。 A printed matter printed using a printer or the like is output on the assumption that it is observed under illumination with a color temperature of 5000 K called D50. Therefore, when a print result is simulated in advance on a monitor such as a personal computer, the process is executed assuming that the printed matter is observed under the illumination of D50. Such simulation is called soft proofing, and processing is executed using a color matching system (hereinafter referred to as CMS). There is also a technique for simulating the appearance of the color of a printed material under illumination other than D50 (see, for example, Patent Document 1). The accuracy of these depends on the performance of the engine that executes CMS and the profile that describes the characteristics of the monitor, printer, and print media, which are called color profiles, but the approximate print results can be reproduced on the monitor.
一方で、出力デバイスの色再現範囲に応じて、なるべく忠実に印刷物を再現する技術も存在する（例えば、特許文献２参照）。これは、拡散反射成分と鏡面反射成分に、定数や関数を乗じておくことによって、これらを合成した際の反射光の輝度を任意の値に調整可能にするものである。なお、定数や関数は、光の反射方向と観察方向のずれ角に応じて決定される。 On the other hand, there is a technique for reproducing a printed material as faithfully as possible in accordance with the color reproduction range of the output device (see, for example, Patent Document 2). In this method, by multiplying the diffuse reflection component and the specular reflection component by a constant or a function, the brightness of the reflected light when these are combined can be adjusted to an arbitrary value. The constants and functions are determined according to the deviation angle between the light reflection direction and the observation direction.
しかしながら、実際の印刷物を見た際の印象は、色だけに依存するものではなく、印刷物を構成する色材の光沢成分に大きく影響を受ける。そのため、印刷物とモニタでシミュレーションした結果とを比べると、違和感を覚えることも少なくない。つまり、より実物に近いシミュレーションを行うには、色のみでなく、光沢成分も同時にシミュレートする必要がある。 However, the impression when viewing an actual printed material does not depend only on the color, and is greatly influenced by the gloss component of the color material constituting the printed material. For this reason, it is often the case that the user feels uncomfortable when comparing the printed matter with the result of the simulation on the monitor. That is, in order to perform a simulation closer to the real thing, it is necessary to simultaneously simulate not only the color but also the glossy component.
ただし、光沢成分も同時にモニタ上でシミュレートする際には、鏡面反射成分の輝度とモニタのダイナミックレンジが大きく関わることになる。光沢紙に印刷された印刷物の鏡面反射成分の輝度は、拡散反射成分に比べ、桁違いに高く、モニタのダイナミックレンジを超えてしまう。そのため、モニタ上で鏡面反射成分を含んだ色再現を行うことは、困難であった。これを解決する方法として、ダイナミックレンジの圧縮が考えられる。但し、従来の鏡面反射成分と拡散反射成分の合成結果である反射色をレンジ圧縮するような方法では、拡散反射成分も同時に圧縮されてしまうために色が変化してしまい、印刷物のソフトプルーフのような色の正確性が求められる用途での使用は困難であった。 However, when simultaneously simulating the gloss component on the monitor, the brightness of the specular reflection component and the dynamic range of the monitor are greatly related. The brightness of the specular reflection component of printed matter printed on glossy paper is orders of magnitude higher than the diffuse reflection component, and exceeds the dynamic range of the monitor. For this reason, it has been difficult to perform color reproduction including a specular reflection component on a monitor. As a method of solving this problem, dynamic range compression can be considered. However, in the conventional method in which the reflected color, which is the result of combining the specular reflection component and the diffuse reflection component, is range compressed, the diffuse reflection component is also compressed at the same time, so the color changes, and the soft proof of the printed matter It has been difficult to use in applications where such color accuracy is required.
そこで、本発明の目的は、ダイナミックレンジがそれほど広くない一般的な表示装置を使って鏡面反射色を含んだソフトプルーフ処理を行う際に、物体の色の再現性を保ちつつ、同時に光沢の再現をすることにある。 Therefore, the object of the present invention is to maintain the color reproducibility of an object and simultaneously reproduce the gloss when performing a soft proof process including a specular reflection color using a general display device that does not have a wide dynamic range. There is to do.
本発明の色処理方法は、物体の鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を決定する色処理方法であって、表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮する圧縮ステップと、前記圧縮ステップによる圧縮後の鏡面反射色の最大値において、前記鏡面反射色の合成比率が最大値をとり前記拡散反射色の合成比率が最小値をとるように前記物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定する決定ステップと、前記決定ステップにより決定された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を算出する算出ステップとを含むことを特徴とする。 The color processing method of the present invention is a color processing method for determining the reflection color of the object by combining the specular reflection color and the diffuse reflection color of the object, and the specular reflection color is set so as to be within the dynamic range of the display device. In the compression step of compressing, and the maximum value of the specular reflection color after compression by the compression step, the specular reflection color combination ratio takes the maximum value and the diffuse reflection color combination ratio takes the minimum value . A determination step for determining a combination ratio of the specular reflection color and the diffuse reflection color, and a calculation step for calculating the reflection color of the object by combining the specular reflection color and the diffuse reflection color according to the combination ratio determined by the determination step. It is characterized by including.
本発明によれば、ダイナミックレンジが広くない表示装置を使って鏡面反射色を含んだソフトプルーフ処理を行う際に、物体の色の再現性を保ちつつ、同時に光沢の再現をすることが可能となる。 According to the present invention, when performing a soft proof process including a specular reflection color using a display device having a wide dynamic range, it is possible to simultaneously reproduce the gloss while maintaining the reproducibility of the color of the object. Become.
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。本実施形態では、ＣＧ技術を利用したソフトプルーフ処理によって、印刷物の色とブロンズ現象を含む光沢をモニタ上で再現する方法に関して説明を行う。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described. In the present embodiment, a method for reproducing the color of printed matter and gloss including bronzing on a monitor by soft proof processing using CG technology will be described.
図１は、第１の実施形態におけるシステム構成を示すブロック図である。入力装置１０１は、ユーザからの指示やデータを入力する装置であり、キーボードやマウス等のポインティングシステムを含む。表示装置１０２は、ＧＵＩ等を表示する装置であり、通常はＣＲＴや液晶ディスプレイ等のモニタを表す。蓄積装置１０３は、画像データやプログラムを蓄積する装置であり、通常はハードディスクが用いられる。１０４は、ＣＰＵであり、システム全体の制御を行っている。ＲＯＭ１０５、ＲＡＭ１０６は、システムの記憶装置を構成し、システムが実行するプログラムやシステムが利用するデータを記憶する。また、以降のフローチャートの処理に必要な制御プログラムは、蓄積装置１０３に格納されているものとし、一旦ＲＡＭ１０６に読み込まれてから実行される。なお、システム構成については、上記以外にも様々な構成要素が存在するが、本発明の主眼ではないので、その説明は省略する。また、図１に示す構成は、色処理装置の適用例となる構成である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration in the first embodiment. The
図２は、ｓＲＧＢ色空間の画像データをプリンタで出力した際の印刷物の色を、モニタ上でシミュレートする方法を示す図である。まず、ｓＲＧＢ色空間で撮影された画像データ２０１はプリンタの色空間に変換される。この際、ＣＭＳエンジン２０２に対し、入力プロファイル、出力プロファイル、印刷物を設置する環境（仮想環境）の照明条件が指定される。画像データがｓＲＧＢ色空間なので、入力プロファイルはｓＲＧＢ色空間のプロファイルが指定される。画像データがｓＲＧＢ色空間でない場合は、画像に関連付けられたプロファイルが指定される。出力プロファイルは、プリンタプロファイルが指定される。プリンタプロファイルは、プリンタの機種、印刷メディア、印刷品位毎に用意されており、条件に適したものを選択する必要がある。照明条件は、照明の色温度や、蛍光灯の種類（高演色形、三波長形、普通形）が指定される。また、この際のＣＭＳエンジン２０２のレンダリングインテントは、何でも良い（通常は、Perceptual）。画像データ２０１をＣＭＳエンジン２０２に通すと、指定した照明条件下における、プリンタ色空間での画像データ２０３が得られる。この際、照明の色温度が低ければ、オレンジ方向にＲＧＢ値が移動し、色温度が高ければ、青方向にＲＧＢ値が移動する。なお、ｓＲＧＢ色空間は第１の色空間、プリンタ色空間は第２の色空間の適用例となる構成である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for simulating on a monitor the color of a printed material when image data in the sRGB color space is output by a printer. First,
次に、画像データ２０３はモニタ色空間に変換される。この際、ＣＭＳエンジン２０４に対し、入力プロファイル、出力プロファイル、モニタを観察している環境（モニタ環境）の照明条件が指定される。入力プロファイルは、ＣＭＳエンジン２０２で指定したものと同じプリンタプロファイルが指定される。出力プロファイルは、モニタプロファイルが指定される。モニタプロファイルは、メーカから配布されているもの、あるいは専用の測定器を用いて作成したものが用いられる。照明条件は、照明の色温度や、蛍光灯の種類（高演色形、三波長形、普通形）が指定される。ただし、モニタは自発光デバイスなので、照明条件にはあまり左右されない。そのため、照明条件は省略しても構わない（省略した場合、５０００Ｋの高演色形が指定される）。また、通常、この際のレンダリングインテントは、色度値のずれないAbsolute Colorimetricが指定される。画像データ２０３をＣＭＳエンジン２０４に通すと、モニタ色空間の画像データ２０５が得られる。これをモニタに表示することによって、印刷物の色がシミュレートされる。
Next, the
図３は、拡散反射成分のＬＵＴと鏡面反射成分のＬＵＴとを生成する処理を説明するための図である。図３（ａ）は、拡散反射成分のＬＵＴと鏡面反射成分のＬＵＴとを生成する処理の流れを示すフローチャートである。図３（ａ）において、まず、ＣＰＵ１０４は、カラーパッチの画像データ（以下、パッチ画像データと称す）を準備し、プリンタでパッチ画像データを印刷する（ステップＳ３０１）。このパッチ画像データは、ＲＧＢの各色を９グリッドに分割し、それらの組み合わせにより作成される７２９（９×９×９）色のデータから構成される。ＣＰＵ１０４は、このパッチ画像データを、ソフトプルーフのターゲットとするプリンタ及び用紙で印刷する。この際、プリンタドライバの設定において、カラーマッチング機能をオフにして出力する必要がある。ここまでの処理は、一般にプリンタプロファイルを作成する際の方法と同様である。
FIG. 3 is a diagram for explaining processing for generating a diffuse reflection component LUT and a specular reflection component LUT. FIG. 3A is a flowchart showing a flow of processing for generating a diffuse reflection component LUT and a specular reflection component LUT. 3A, first, the
そして、ＣＰＵ１０４は、出力されたパッチ画像データを測定器で測定する（ステップＳ３０２）。この際に測定する項目を測定項目（図３（ｂ））に示す。測定器は、それぞれのパッチ画像データに対して、４５度の方向から光を照射し、拡散方向の分光反射率３０２、正反射方向の分光反射率３０３、反射光の広がり３０４の３つの項目を測定する。測定にはゴニオフォトメータやヘイズメータ等の一般的な測定器を使用する。
Then, the
次に、ＣＰＵ１０４は、測定されたそれぞれのパッチ画像データの、拡散方向の分光反射率３０２と正反射方向の分光反射率３０３とを光源の種類毎にＸＹＺ値に変換する（ステップＳ３０３）。そして、ＣＰＵ１０４は、パッチ画像データのＲＧＢ値と結びつけ、拡散反射ＬＵＴ（ＲＧＢ入力、ＸＹＺ出力）３０５と鏡面反射ＬＵＴ（ＲＧＢ入力、ＸＹＺ出力）３０６とを光源の種類数だけ作成する。ＸＹＺ値への変換は、分光反射率、光源の分光スペクトル及び等色関数を掛け合わせることによって行う。ここで、光源の分光スペクトルは、Ｄ５０、Ｄ６５等の規格値を用いるか、あるいは任意の光源に対しては分光放射輝度計等の測定器により測定し、求めればよい。本実施形態では、光源の種類を、Ｄ５０、Ｄ６５、Ａ光源の３種類とするが、もちろん必要に応じて、この光源の種類は増減させてよい。このようにして、Ｄ５０、Ｄ６５、Ａ光源のそれぞれの光源に対して、拡散反射ＬＵＴ３０５と鏡面反射ＬＵＴ３０６とを作成する。すなわち、拡散反射ＬＵＴ３０５が３つ、鏡面反射ＬＵＴ３０６が３つ作成されることになる。一方、反射光の広がり３０４に関しては、ＣＰＵ１０４は、パッチ画像データ毎に測定されたデータから、後述する鏡面反射式のパラメータｎを算出し、反射光の広がりＬＵＴ３０７としてＲＡＭ１０６に保持しておく。なお、本実施形態では、ＬＵＴの補間精度と補間速度の両方を加味し、ＲＧＢ各色９グリッドの７２９色のＬＵＴを生成しているが、もちろんグリッド数やグリッド間隔はこれに限るものではない。グリッド数を増やして精度を向上させることももちろん可能である。
Next, the
図４は、ＣＧにおいて、物体の反射色を算出する方法を説明するための図である。反射には、一般に拡散反射と鏡面反射とがある。拡散反射は、物体の色に大きく関わり、拡散反射モデルによって拡散反射色が算出される。一方、鏡面反射は、物質の光沢色に大きく関わり、鏡面反射モデルによって鏡面反射色が算出される。それぞれのモデルにおいて拡散反射色と鏡面反射色とを算出した後、その２つを加算することによって、物体の反射色が決定される。ここで、反射色は全てｓＲＧＢ色空間でのＲＧＢ値を取るものとする。図４の４０１は、拡散反射モデルの概念を示している。ベクトルＮは、物体表面の法線方向を表す法線ベクトル、ベクトルＬは、光源の方向を示す光源ベクトルである。このモデルに基づいた拡散反射色の算出式は、式４０２で表される。Ｉｄは、光源色を表すパラメータであり、Ｋｄは、物体の表面色とその反射強度を表すパラメータ、Ｎ・Ｌは、法線ベクトルＮと光源ベクトルＬの内積である。図４の４０３は、鏡面反射モデルの概念を示している。ベクトルＮは、物体表面の法線方向を表す法線ベクトル、ベクトルＬは、光源の方向を示す光源ベクトル、ベクトルＥは、視線方向の視線ベクトル、ベクトルＲは、ベクトルＥの反射ベクトルである。このモデルに基づいた鏡面反射色の算出式は、４０４の式で表される。Ｉｓは、光源色を表すパラメータであり、Ｉｄと同じパラメータである。Ｋｓは、光沢成分の色とその反射強度を表すパラメータ、Ｌ・Ｒは、光源ベクトルＬと反射ベクトルＲの内積である。ｎは、光沢の発散度合いを示すパラメータであり、図３における反射光の広がりＬＵＴ３０７から求まる。それぞれのモデルにおいて、拡散反射色Ｃｄ、鏡面反射色Ｃｓが求まれば、４０５の式によって、最終的な物体の反射色Ｃを求める。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating the reflection color of an object in CG. In general, there are diffuse reflection and specular reflection. The diffuse reflection is greatly related to the color of the object, and the diffuse reflection color is calculated by the diffuse reflection model. On the other hand, the specular reflection is greatly related to the gloss color of the substance, and the specular reflection color is calculated by the specular reflection model. After calculating the diffuse reflection color and the specular reflection color in each model, the two are added to determine the reflection color of the object. Here, it is assumed that all reflected colors take RGB values in the sRGB color space. Reference numeral 401 in FIG. 4 indicates the concept of the diffuse reflection model. A vector N is a normal vector representing the normal direction of the object surface, and a vector L is a light source vector indicating the direction of the light source. A diffuse reflection color calculation formula based on this model is represented by
図５は、ＣＧにおける光源色を決定する方法を示すフローチャートである。ステップＳ５０１では、ＣＰＵ１０４は、光源のＸＹＺ値を入力する。代表的な光源のＸＹＺ値は、インターネット等で公開されているので手軽に入手できる。また、専用の測定器を用いて実際の光源を測定し、それを入力してもよい。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for determining a light source color in CG. In step S501, the
ステップＳ５０２では、ＣＰＵ１０４は、ＸＹＺ色空間における白色点をｓＲＧＢ色空間に合わせて、６５００Ｋに移動させる。この処理には、３x３のマトリクス変換を用いる。
In step S502, the
ステップＳ５０３では、ＣＰＵ１０４は、ＸＹＺ値からＲＧＢ値への変換を行い、処理を終了する。この変換には一般的な３x３のマトリクス変換を用いる。以上の処理により、ｓＲＧＢ色空間における光源色が求まる。
In step S503, the
図６は、ＣＧにおいて、印刷物に光沢成分を加えるための仮想環境を３Ｄモデル化（仮想三次元空間）した図である。図６（ａ）に示すように、まず、仮想環境内に壁、天井、床等の３Ｄオブジェクト６０４を設置する。次に、照明６０３を設置する。この照明６０３からは、図５で求めた光源色の光が放射されている。最後に、印刷物（物体）６０２を仮想空間の中央近辺に配置する。この環境において、図３の反射モデルにより照明６０３より放射された光が印刷物６０２や３Ｄオブジェクト６０４に当たり、どのような反射色になるかが計算される。印刷物以外の３Ｄオブジェクト６０４を設置するのは、印刷物６０２への写りこみを再現する等、実際の環境に近づけるためである。印刷物６０２を拡大すると、図６（ｂ）の印刷物拡大図に示すようになり、照明６０３が写りこんで、光沢成分６０６が表示される。 FIG. 6 is a diagram showing a 3D model (virtual three-dimensional space) of a virtual environment for adding a gloss component to printed matter in CG. As shown in FIG. 6A, first, a 3D object 604 such as a wall, ceiling, or floor is installed in a virtual environment. Next, the illumination 603 is installed. The illumination 603 emits light of the light source color obtained in FIG. Finally, the printed matter (object) 602 is arranged near the center of the virtual space. In this environment, the light emitted from the illumination 603 hits the printed matter 602 and the 3D object 604 according to the reflection model of FIG. The reason why the 3D object 604 other than the printed material is installed is to approximate the actual environment such as reproducing the reflection on the printed material 602. When the printed material 602 is enlarged, the printed material is enlarged as shown in FIG. 6B. The illumination 603 is reflected and the gloss component 606 is displayed.
図７は、画像の入力からモニタへの出力までをまとめた処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing that summarizes from input of an image to output to a monitor.
ステップＳ７０１では、ＣＰＵ１０４は、ソフトプルーフ処理を行い、図６（ａ）の仮想３Ｄモデルにおける印刷物６０２として表示するための画像データを入力する。ここで、画像データの色空間はｓＲＧＢ色空間とする。
In step S701, the
ステップＳ７０２では、ＣＰＵ１０４は、図６（ａ）の仮想３Ｄモデル環境における照明条件Ｉを入力する。照明条件は、色温度や蛍光灯の種類が入力さ
れる。
In step S702, the
ステップＳ７０３では、ＣＰＵ１０４は、ソフトプルーフのターゲットとするプリンタ及び紙に対応するプリンタプロファイルを入力する。
In step S <b> 703, the
ステップＳ７０４では、ＣＰＵ１０４は、図２で説明した処理に従って、ステップＳ７０１で入力された画像データをｓＲＧＢ色空間からプリンタ色空間にＣＭＳエンジンを用いて変換し、画像データ（プリンタ色空間）２０３を得る。ここで、レンダリングインテントはPerceptualを指定し、ステップＳ７０２で入力された照明条件Ｉ及びステップＳ７０３で入力されたプリンタプ
ロファイルを使って処理が行われる。なお、ステップＳ７０４は、変換ステップの処理例である。
In step S <b> 704, the
ステップＳ７０５では、ＣＰＵ１０４は、照明６０３の光源色を無色に設定する。ここでいう無色とは、ＸＹＺ値を０から１．０で正規化したときの（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１．０，１．０，１．０）のことである。
In step S705, the
ステップＳ７０６では、ＣＰＵ１０４は、ステップＳ７０２で入力された照明条件Ｉに対応する拡散反射ＬＵＴを、図３で説明した光源毎の拡散反射ＬＵ
Ｔ３０５の中から選択する。
In step S706, the
Select from T305.
ステップＳ７０７では、ＣＰＵ１０４は、紙表面に対して法線方向における拡散反射成分のＸＹＺ値を算出する。この処理は、ステップＳ７０４で得られたプリンタ色空間の画像データ２０３のＲＧＢ値で、ステップＳ７０６で選択された拡散反射ＬＵＴを参照することによって行われる。
In step S707, the
ステップＳ７０８では、ＣＰＵ１０４は、視線方向における拡散反射成分のＸＹＺ値（拡散反射色）を拡散反射式４０２に基づいて算出する。ここで、拡散反射式４０２におけるＫｄは、ステップＳ７０７で算出されたＸＹＺ値となる。また、Ｉｄは、ステップＳ７０５で設定された無色の光源色に合わせ、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１．０，１．０，１．０）となる。
In step S <b> 708, the
ステップＳ７０９では、ＣＰＵ１０４は、入力された照明条件Ｉに対応する
鏡面反射ＬＵＴを、図３で説明した光源毎の鏡面反射ＬＵＴ３０６の中から選択する。
In step S709, the
ステップＳ７１０では、ＣＰＵ１０４は、４５度の角度から入射された光の正反射方向における鏡面反射成分のＸＹＺ値を算出する。この処理は、ステップＳ７０４で得られたプリンタ色空間の画像データ２０３のＲＧＢ値で、ステップＳ７０９で選択された鏡面反射ＬＵＴを参照することによって行われる。なお、ステップＳ７０８、Ｓ７１０は、第１の算出ステップの処理例である。
In step S710, the
ステップＳ７１１では、ＣＰＵ１０４は、視線方向における鏡面反射成分のＸＹＺ値（鏡面反射色）を鏡面反射式４０４に基づいて算出する。ここで、鏡面反射式４０４におけるＫｓは、ステップＳ７１０で算出されたＸＹＺ値となる。また、Ｉｓは、ステップＳ７０５で設定された無色の光源色に合わせ、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１．０，１．０，１．０）となる。光沢の発散度合いを示すパラメータｎは、ステップＳ７０４で得られたプリンタ色空間の画像データのＲＧＢ値で、反射光の広がりのＬＵＴ３０７を参照し、算出された値を使用する。
In step S <b> 711, the
ステップＳ７１２では、ＣＰＵ１０４は、物体の反射色の算出式４０５に従って、ステップＳ７０８で算出された拡散反射色とステップＳ７１１で算出された鏡面反射色とを加算し、反射色のＸＹＺ値を算出する。
In step S712, the
ステップＳ７１３では、ＣＰＵ１０４は、モニタプロファイルを入力する。ステップＳ７１４では、ＣＭＳエンジン２０４により、ステップＳ７１２で算出された反射色のＸＹＺ値をモニタ色空間におけるＲＧＢ値に変換し、処理を終了する。
In step S713, the
図８は、印刷物６０２以外の３Ｄオブジェクト６０４をモニタに表示するまでの処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing until the 3D object 604 other than the printed material 602 is displayed on the monitor.
ステップＳ８０１では、ＣＰＵ１０４は、３Ｄオブジェクト６０４のそれぞれの色を入力する。
In step S801, the
ステップＳ８０２では、ＣＰＵ１０４は、図６（ａ）の仮想３Ｄオブジェクト環境における照明条件Ｉを入力する。照明条件Ｉは、色温度や蛍光灯の種類が入力される。
In step S802, the
ステップＳ８０３では、ＣＰＵ１０４は、照明条件ＩをｓＲＧＢ色空間で見た際の色Ｉｖｓを決定する。ここでの処理は、図５に示す処理フローに沿って行わる。
In step S803, the
ステップＳ８０４では、ＣＰＵ１０４は、照明６０３の光源色をＩｖｓに設定する。ステップＳ８０５では、ＣＰＵ１０４は、３Ｄオブジェクト６０４に対し、光源色Ｉｖｓを用いて、拡散反射式４０２に基づいた拡散反射色を計算する。ここで、ＩｄにはＩｖｓを設定し、Ｋｄは、３Ｄオブジェクト６０４の色に印刷メディアの反射強度を掛け合わせた値とする。
In step S804, the
ステップＳ８０６では、ＣＰＵ１０４は、３Ｄオブジェクト６０４に対し、Ｉｖｓの光源色を用いて、鏡面反射式４０４に基づいた鏡面反射色を計算する。ここで、ＩｓにはＩｖｓを設定し、Ｋｓは、光沢色である白色に反射強度を掛け合わせた値にする。
In step S <b> 806, the
ステップＳ８０７では、ＣＰＵ１０４は、ステップＳ８０５で算出した拡散反射色とステップＳ８０６で算出した鏡面反射色とを加算し、３Ｄオブジェクト６０４の反射色を算出する。
In step S807, the
ステップＳ８０８では、ＣＰＵ１０４は、モニタプロファイルをＣＭＳエンジン２０４に入力する。ステップＳ８０９では、ＣＰＵ１０４は、ステップＳ８０７で算出した反射色を、ｓＲＧＢ色空間からモニタ色空間にＣＭＳエンジン２０４を用いて変換し、処理を終了する。以上の処理により、３Ｄオブジェクト６０４のモニタでの表示色が計算できる。
In step S808, the
最終処理として、図７及び図８のフローチャートに示す処理結果を合成し、モニタにレンダリングする。これによって、図６（ａ）の仮想３Ｄモデルがモニタに表示され、画像データの印刷時の色や印刷物への照明等の写りこみ、あるいは、光源や色材によって生じるブロンズ現象までを加味した光沢を再現することができ、より実物に近い印刷物のシミュレーションが可能となる。 As the final processing, the processing results shown in the flowcharts of FIGS. 7 and 8 are combined and rendered on the monitor. As a result, the virtual 3D model shown in FIG. 6A is displayed on the monitor, and the gloss that takes into account the reflection of the color at the time of printing the image data and the illumination of the printed matter, or the bronze phenomenon caused by the light source and coloring material. Can be reproduced, and simulation of a printed matter closer to the actual product becomes possible.
なお、本実施形態では、画像データやＣＧでの色計算に、ｓＲＧＢ色空間を用いているが、ＡｄｏｂｅＲＧＢ等の、その他の色空間を用いてもよいことはいうまでもない。また、本実施形態では、ＸＹＺ表色系を用いて説明したが、例えば、ＣＩＥのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系等の他の表色系を用いてもよい。 In this embodiment, the sRGB color space is used for color calculation in image data and CG, but it goes without saying that other color spaces such as AdobeRGB may be used. In this embodiment, the XYZ color system has been described. However, other color systems such as the CIE L * a * b * color system may be used.
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、物体の反射色の算出式４０５に示したように、物体の反射色は、拡散反射色と鏡面反射色とを足し合わせることによって算出する。しかしながら、モニタのダイナミックレンジが狭い場合には、単純な足し合わせによって算出された反射色をそのまま表示することはできない。つまり、ダイナミックレンジ圧縮が必要となる。このレンジ圧縮を算出された反射色に対して行い、表示しようとすると、拡散反射色も同時に圧縮されることになるため、シミュレートする印刷物のモニタ表示色が変化してしまう。つまり、ソフトプルーフのような色の正確性が求められる用途に、このような方法を使用することは問題がある。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the reflection color of the object is calculated by adding the diffuse reflection color and the specular reflection color as shown in the calculation formula 405 of the reflection color of the object. However, when the dynamic range of the monitor is narrow, the reflected color calculated by simple addition cannot be displayed as it is. That is, dynamic range compression is required. When this range compression is performed on the calculated reflection color and an attempt is made to display it, the diffuse reflection color is also compressed at the same time, so the monitor display color of the printed material to be simulated changes. In other words, there is a problem in using such a method for applications such as soft proof where accuracy of color is required.
本実施形態では、ソフトプルーフのような色の正確性が求められる用途にも使用できる、拡散反射色と鏡面反射色との合成方法に関して説明を行う。システム構成に関しては第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。 In the present embodiment, a method for synthesizing a diffuse reflection color and a specular reflection color, which can be used for applications such as soft proof where accuracy of color is required, will be described. Since the system configuration is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
図９は、鏡面反射色のレンジ圧縮方法を説明するための図である。ここでは、鏡面反射色の圧縮式９０２に従って、モニタのダイナミックレンジ９０１に収まるように鏡面反射色Ｃｓを圧縮し、鏡面反射色（圧縮）Ｃｓ´を算出する。ここで、Ｔ（）はトーンマッピング関数を示しており、例えば、次の文献に示されているようなトーンマッピング手法を用いる。
（文献）Photographic Tone Reproduction for Digital Images
Erik Reinhard, Mike Stark, Peter Shirley and Jim Ferwerda
(THE UNIVERSITY OF UTAH)
FIG. 9 is a diagram for explaining a specular reflection color range compression method. Here, according to the specular reflection
(Reference) Photographic Tone Reproduction for Digital Images
Erik Reinhard, Mike Stark, Peter Shirley and Jim Ferwerda
(THE UNIVERSITY OF UTAH)
また、これ以外にも、図９に示すように、低輝度部においてはリニアにマッピングし、高輝度になるに従ってモニタのレンジに収まるように、単調増加の孤を描いてマッピングするような手法であれば、別の公知の方法を用いてもよい。 In addition to this, as shown in FIG. 9, the mapping is performed in a linear manner in a low luminance part and in a monotonically increasing manner so as to fall within the monitor range as the luminance becomes higher. If it exists, another known method may be used.
図１０は、鏡面反射色と拡散反射色との合成比率の算出方法を説明するための図である。まず、鏡面反射色の合成比率αの算出方法について説明する。図１０（ａ）のグラフに従って、鏡面反射色の合成比率αは、鏡面反射色の圧縮式９０２により算出された鏡面反射色（圧縮）Ｃｓ´に応じて決定される。具体的には、鏡面反射色の合成比率αの算出式１００１により算出される。ここで、Ｃｓ´（ｍａｘ）は、鏡面反射色（圧縮）Ｃｓ´の最大値を示している。この式により、鏡面反射色の合成比率αは、０から１．０の範囲で決定される。
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating a composite ratio between the specular reflection color and the diffuse reflection color. First, a method for calculating the specular reflection color composition ratio α will be described. According to the graph of FIG. 10A, the specular reflection color combination ratio α is determined according to the specular reflection color (compression) Cs ′ calculated by the specular reflection
次に、拡散反射色の合成比率βの算出方法について説明する。拡散反射色の合成比率βは、拡散反射色の合成比率βの算出式１００２により算出される。図１０（ｂ）のグラフに従って、拡散反射色の合成比率βは、鏡面反射色の合成比率αの算出式１００１により求まった鏡面反射色の合成比率αを１．０から引いた値となる。つまり、合成比率は、光沢の強いところでは鏡面反射色が支配的になり、逆に光沢の弱いところでは拡散反射色が支配的になるように決定される。なお、本実施形態では、鏡面反射色の合成比率αの算出式１００１において、鏡面反射色の合成比率αと鏡面反射色（圧縮）Ｃｓ´がリニアな関係をとるような式を用いたが、算出式はこれに限るものではない。Ｃｓ´が大きくなるほどαが大きくなるという関係が保たれれば、別の関数を用いてもよい。
Next, a method for calculating the composite ratio β of diffuse reflection colors will be described. The diffuse reflection color combination ratio β is calculated by a
図１１は、拡散反射色と鏡面反射色とを合成し、反射色を決定するまでの処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing from the synthesis of the diffuse reflection color and the specular reflection color to the determination of the reflection color.
ステップＳ１１０１では、ＣＰＵ１０４は、鏡面反射色をレンジ圧縮する。ここでは、図９で説明したレンジ圧縮方法に従って処理が行われる。なお、ステップＳ１１０１は、圧縮ステップの処理例である。
In step S1101, the
ステップＳ１１０２では、ＣＰＵ１０４は、鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を算出する。ここでは、図１０で説明した合成比率の算出方法に従って、鏡面反射色と拡散反射色との合成比率が算出される。なお、ステップＳ１１０２は、決定ステップの処理例である。
In step S1102, the
ステップＳ１１０３では、ＣＰＵ１０４は、物体の反射色を式（１）に従って算出し、処理を終了する。
物体の反射色Ｃ＝α×Ｃｓ´＋β×Ｃｄ・・・式（１）
ここで、αは鏡面反射色の合成比率、βは拡散反射色の合成比率、Ｃｓ´は鏡面反射色（圧縮）、Ｃｄは拡散反射色をそれぞれ示している。なお、ステップＳ１１０３は、算出ステップ又は第２の算出ステップの処理例である。
In step S1103, the
Object reflection color C = α × Cs ′ + β × Cd (1)
Here, α is a composite ratio of specular reflection colors, β is a composite ratio of diffuse reflection colors, Cs ′ is a specular reflection color (compression), and Cd is a diffuse reflection color. Step S1103 is a processing example of the calculation step or the second calculation step.
以上のように、表示装置１０２のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮するとともに、物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定し、決定された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成して反射色を算出するようにしている。従って、ダイナミックレンジがそれほど広くない一般的な表示装置１０２を使って鏡面反射色を含んだソフトプルーフ処理を行う際に、物体の色の再現性を保ちつつ、同時に光沢の再現をすることが可能となる。
As described above, the specular color is compressed so as to be within the dynamic range of the
また、図１０で説明した合成比率の算出方法の他に、鏡面反射色の合成比率と拡散反射色の合成比率とが反比例の関係になるように合成比率を決定してもよい。 In addition to the method for calculating the composition ratio described in FIG. 10, the composition ratio may be determined so that the composition ratio of the specular reflection color and the composition ratio of the diffuse reflection color have an inversely proportional relationship.
上述した本発明の実施形態を構成する各手段及び各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。 Each means and each step constituting the embodiment of the present invention described above can be realized by operating a program stored in a RAM, a ROM, or the like of a computer. This program and a computer-readable recording medium recording the program are included in the present invention.
Claims (7)
表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮する圧縮ステップと、
前記圧縮ステップによる圧縮後の鏡面反射色の最大値において、前記鏡面反射色の合成比率が最大値をとり前記拡散反射色の合成比率が最小値をとるように前記物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を算出する算出ステップとを含むことを特徴とする色処理方法。 A color processing method for combining a specular reflection color and a diffuse reflection color of an object to determine a reflection color of the object,
A compression step for compressing the specular color so that it falls within the dynamic range of the display device;
In the maximum value of the specular reflection color after compression in the compression step, the specular reflection color and the diffuse reflection of the object are such that the composite ratio of the specular reflection color takes the maximum value and the composite ratio of the diffuse reflection color takes the minimum value. A determination step for determining a composition ratio with the color;
A color processing method comprising: calculating a reflection color of the object by combining the specular reflection color and the diffuse reflection color according to the combination ratio determined by the determination step.
前記物体が配置される仮想三次元空間における所定の照明条件と前記変換ステップで生成された前記第２の色空間の画像データとに基づいて、前記物体の鏡面反射色と拡散反射色とを算出する第１の算出ステップと、
表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮する圧縮ステップと、
前記圧縮ステップによる圧縮後の鏡面反射色の最大値において、前記鏡面反射色の合成比率が最大値をとり前記拡散反射色の合成比率が最小値をとるように前記物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより算出された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を算出する第２の算出ステップとを含むことを特徴とする色処理方法。 A conversion step of converting the input image data of the object in the first color space into image data of the second color space;
Based on a predetermined illumination condition in a virtual three-dimensional space in which the object is arranged and the image data of the second color space generated in the conversion step, the specular reflection color and the diffuse reflection color of the object are calculated. A first calculating step,
A compression step for compressing the specular color so that it falls within the dynamic range of the display device;
In the maximum value of the specular reflection color after compression in the compression step, the specular reflection color and the diffuse reflection of the object are such that the composite ratio of the specular reflection color takes the maximum value and the composite ratio of the diffuse reflection color takes the minimum value. A determination step for determining a composition ratio with the color;
A color processing method comprising: a second calculation step of calculating a reflection color of the object by combining a specular reflection color and a diffuse reflection color according to the combination ratio calculated in the determination step.
表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段による圧縮後の鏡面反射色の最大値において、前記鏡面反射色の合成比率が最大値をとり前記拡散反射色の合成比率が最小値をとるように前記物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色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。 A color processing device that combines a specular reflection color and a diffuse reflection color of an object to determine the reflection color of the object,
Compression means for compressing the specular color so as to be within the dynamic range of the display device;
In the maximum specular color after compression by the compression means, the specular color and diffuse reflection of the object are such that the composite ratio of the specular color takes the maximum value and the composite ratio of the diffuse color takes the minimum value. A determining means for determining a composition ratio with the color;
A color processing apparatus comprising: a calculation unit that combines a specular reflection color and a diffuse reflection color according to a combination ratio determined by the determination unit, and calculates a reflection color of the object.
前記物体が配置される仮想三次元空間における所定の照明条件と前記変換手段で生成された前記第２の色空間の画像データとに基づいて、前記物体の鏡面反射色と拡散反射色とを算出する第１の算出手段と、
表示装置のダイナミックレンジに収まるように鏡面反射色を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段による圧縮後の鏡面反射色の最大値において、前記鏡面反射色の合成比率が最大値をとり前記拡散反射色の合成比率が最小値をとるように前記物体の鏡面反射色と拡散反射色との合成比率を決定する決定手段と、
前記決定手段により算出された合成比率に従って鏡面反射色と拡散反射色とを合成し、前記物体の反射色を算出する第２の算出手段とを有することを特徴とする色処理装置。 Conversion means for converting the input image data of the object in the first color space into image data of the second color space;
Based on a predetermined illumination condition in the virtual three-dimensional space in which the object is arranged and the image data of the second color space generated by the conversion unit, the specular reflection color and the diffuse reflection color of the object are calculated. First calculating means for
Compression means for compressing the specular color so as to be within the dynamic range of the display device;
In the maximum specular color after compression by the compression means, the specular color and diffuse reflection of the object are such that the composite ratio of the specular color takes the maximum value and the composite ratio of the diffuse color takes the minimum value. A determining means for determining a composition ratio with the color;
A color processing apparatus comprising: a second calculation unit that combines the specular reflection color and the diffuse reflection color according to the combination ratio calculated by the determination unit, and calculates the reflection color of the object.
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