JP5664757B1 - 色変換装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置に明度の異なるグレー画像群を表示したときに、表示されるグレー画像群の色相角のばらつきを小さくして色味を統一させて見せるための変換関係を作成できる変換関係作成装置等を提供する。【解決手段】表示装置に画像を表示するときの色再現の目標値を設定すると共に、設定した目標値に基づいて、表示装置に表示させる画像に色変換を行うときに用いる変換関係を作成し、目標値として、表示装置の表示特性に基づいて設定された第1の目標値と、グレーの画像の彩度および色相が指定された第2の目標値と、を含むことを特徴とする変換関係作成装置。【選択図】図5
Description
本発明は、変換関係作成装置、色変換装置、プログラムに関する。
特許文献1には、先ず、少なくとも1つの入力が最大値であり、かつ目標とする白色色度(xw、yw)となるディスプレイへの入力データ(r、g、b)を、映像入力(R、G、B)が全て最大値の場合の補正データとして格納し、次に、この最大入力時の輝度レベルを基準として各入力レベルiにおける輝度レベルYiが設定したい輝度曲線上となるように調整し、この輝度レベルYiと白色色度(xw、yw)とから3刺激値(Xi、Yi、Zi)を求め、この3刺激値(Xi、Yi、Zi)に最も近い組合わせを得られるディスプレイへの入力データ(r、g、b)を映像入力(Ri、Gi、Bi)に対する補正データ(ri、gi、bi)とし、これを最大入力レベルを除く全ての入力レベルiについて求めてこれを赤色用LUT、緑色用LUT、青色用LUTの3つに格納するガンマ補正回路が開示されている。
液晶ディスプレイなどの表示装置に表示させる画像の色変換を行う装置として、表示装置に画像を表示するときの色再現の目標値を設定すると共に、この設定した目標値に基づいて色変換を行う技術が知られている。従来では、この色再現の目標値は、表示装置ごとの表示特性に基づいて設定されるものであった。しかし、このような色変換を行ったとしても、入力画像と実際に表示される画像の色味には多少のずれ/ばらつきが生じるものであり、白色や黒色を除く中明度の無彩色画像であるグレー画像を複数表示したときには、このずれがさまざまな色相方向へのずれとなり、結果、複数のグレー画像間での色相角のばらつきが生じ、見る者にとって色味に統一性がなくなってしまう。
本発明は、表示装置に表示するときの色再現の目標値としてグレー画像の彩度および色相が指定された目標値を使用しない場合に比べて、表示装置に明度の異なるグレー画像群を表示したときに、表示されるグレー画像群の色相角のばらつきを小さくして色味を統一させて見せることを目的とする。
本発明は、表示装置に表示するときの色再現の目標値としてグレー画像の彩度および色相が指定された目標値を使用しない場合に比べて、表示装置に明度の異なるグレー画像群を表示したときに、表示されるグレー画像群の色相角のばらつきを小さくして色味を統一させて見せることを目的とする。
請求項1に記載の発明は、カラーの入力画像データに変換関係を用いて色変換を行い、得られたカラーの出力画像データを表示装置に出力する色変換装置であって、前記変換関係は、前記入力画像データがグレー画像のときには、前記表示装置の表示特性に基づく第1の目標値と彩度および色相が指定された第2の目標値とを用いて作成され、当該入力画像データがグレー画像以外のときには、当該第2の目標値を用いずに当該第1の目標値を用い作成されたものである色変換装置である。
請求項2に記載の発明は、前記第2の目標値は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色味が赤色、緑色、および青色の何れかになるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の色変換装置である。
請求項3に記載の発明は、前記第2の目標値は、彩度および色相角の値として指定され、当該彩度が0より大きい値に指定されると共に、当該色相角が同一の値に指定されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の色変換装置である。
請求項4に記載の発明は、前記第2の目標値として指定される彩度の値は、明度の最大値となる第1の明度値から当該第1の明度値よりも明度の小さい第2の明度値に向かって、大きくなるように指定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項5に記載の発明は、前記色変換は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色相角が、0度〜90度の第1の領域、90度〜180度の第2の領域、180度〜360度の第3の領域、のいずれかに収まるように行なわれることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項6に記載の発明は、前記変換関係は、前記入力画像データに含まれる明度の値が予め定められた高明度領域であるときに適用されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項7に記載の発明は、コンピュータに、カラーの入力画像データに変換関係を用いて色変換を行い、得られたカラーの出力画像データを表示装置に出力する機能を実現させ、前記変換関係は、前記入力画像データがグレー画像のときには、前記表示装置の表示特性に基づく第1の目標値と彩度および色相が指定された第2の目標値とを用いて作成され、当該入力画像データがグレー画像以外のときには、当該第2の目標値を用いずに当該第1の目標値を用い作成されたものであるプログラムである。
請求項2に記載の発明は、前記第2の目標値は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色味が赤色、緑色、および青色の何れかになるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の色変換装置である。
請求項3に記載の発明は、前記第2の目標値は、彩度および色相角の値として指定され、当該彩度が0より大きい値に指定されると共に、当該色相角が同一の値に指定されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の色変換装置である。
請求項4に記載の発明は、前記第2の目標値として指定される彩度の値は、明度の最大値となる第1の明度値から当該第1の明度値よりも明度の小さい第2の明度値に向かって、大きくなるように指定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項5に記載の発明は、前記色変換は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色相角が、0度〜90度の第1の領域、90度〜180度の第2の領域、180度〜360度の第3の領域、のいずれかに収まるように行なわれることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項6に記載の発明は、前記変換関係は、前記入力画像データに含まれる明度の値が予め定められた高明度領域であるときに適用されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の色変換装置である。
請求項7に記載の発明は、コンピュータに、カラーの入力画像データに変換関係を用いて色変換を行い、得られたカラーの出力画像データを表示装置に出力する機能を実現させ、前記変換関係は、前記入力画像データがグレー画像のときには、前記表示装置の表示特性に基づく第1の目標値と彩度および色相が指定された第2の目標値とを用いて作成され、当該入力画像データがグレー画像以外のときには、当該第2の目標値を用いずに当該第1の目標値を用い作成されたものであるプログラムである。
請求項1、7の発明によれば、表示装置に明度の異なるグレー画像群を表示したときに、表示されるグレー画像群の色相角のばらつきを小さくして色味を統一させて見せることができる。
請求項2の発明によれば、請求項1記載の効果に加え、目標値を設定するのが容易になる。
請求項3の発明によれば、目標値として指定される彩度が0又は目標値として指定される色相角が異なる値である場合に比較して、表示装置に表示されるグレー画像群の色相角のばらつきをより小さくして色味をより統一させて見せることができる。
請求項4の発明によれば、明度が小さくなるにしたがって指定される彩度の値が小さくなる場合に比較して、白色画像には、彩度が生じるのを抑制するとともに、グレー画像群については、明度の変化に伴う彩度の変化を連続的にすることができる。
請求項5の発明によれば、表示させたグレー画像群どうしの色相角が0度〜90度の第1の領域、90度〜180度の第2の領域、180度〜360度の第3の領域、のいずれにも収まらない場合に比較して、表示装置に表示されるグレー画像群の色相角のばらつきをより小さくして色味をより統一させて見せることができる。
請求項2の発明によれば、請求項1記載の効果に加え、目標値を設定するのが容易になる。
請求項3の発明によれば、目標値として指定される彩度が0又は目標値として指定される色相角が異なる値である場合に比較して、表示装置に表示されるグレー画像群の色相角のばらつきをより小さくして色味をより統一させて見せることができる。
請求項4の発明によれば、明度が小さくなるにしたがって指定される彩度の値が小さくなる場合に比較して、白色画像には、彩度が生じるのを抑制するとともに、グレー画像群については、明度の変化に伴う彩度の変化を連続的にすることができる。
請求項5の発明によれば、表示させたグレー画像群どうしの色相角が0度〜90度の第1の領域、90度〜180度の第2の領域、180度〜360度の第3の領域、のいずれにも収まらない場合に比較して、表示装置に表示されるグレー画像群の色相角のばらつきをより小さくして色味をより統一させて見せることができる。
<画像表示システムの全体構成の説明>
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
例えば、デザイナーが種々の製品のデザインを行う際には、デザインを行う製品のモックアップを作製して、実際に製品となったときの確認を行うことがある。しかしモックアップは、一般に製作費用が高額となりやすく、また製作するのに多くの労力や時間を要する問題がある。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
例えば、デザイナーが種々の製品のデザインを行う際には、デザインを行う製品のモックアップを作製して、実際に製品となったときの確認を行うことがある。しかしモックアップは、一般に製作費用が高額となりやすく、また製作するのに多くの労力や時間を要する問題がある。
そのため近年は、パーソナルコンピュータ等を使用し、CG(Computer Graphics)により製品のデザインを行う場合が多くなってきている。この場合、デザイナーは、パーソナルコンピュータ等に接続された小サイズの液晶ディスプレイ等の表示装置に製品の画像を出力してデザインを行うことになる。しかし製品が大きなサイズのものであるときは、小サイズの液晶ディスプレイでは、製品全体のイメージを捉えることが困難であるため、例えば、大サイズの液晶ディスプレイやプロジェクタなどの表示装置を別途使用して出力を行うことがある。
このようにCGを使用して製品のデザインを行う際には、複数の表示装置を使用する場合が多い。しかしながら表示装置で出力する際に同様の画像データを使用しても、それぞれの表示装置のデバイス特性は異なる。そのためこれに起因して出力される画像は、同様の色表現とはならないのが通常である。またこのデバイス特性は、表示装置の製造者や型番が異なれば異なるものである。さらに同様の製造者の同様の型番のものでも製造時のばらつきや、経年変化によりやはりデバイス特性が異なることがある。表示装置のそれぞれの色表現が異なる場合、デザイナーは、製品の色について正確に把握することができず、デザインを行うのに支障が生じることになる。
そこで本実施の形態では、以下のような画像表示システム10を用いて、複数の表示装置の色表現を合致させるようにする。
図1は、本実施の形態における画像表示システム10の構成例を示す図である。
この画像表示システム10は、ネットワークNに接続され、表示のための画像情報(入力画像データ)の作成等を行う表示用PC(Personal Computer)11と、表示画面121に画像を表示する表示装置12と、表示用PC11から入力されてくる入力画像データに色変換テーブル(変換関係)を用いて色変換処理を行い、得られた画像データ(表示用の出力画像データ)を表示装置12に出力する色変換手段の一例としての色処理装置(色変換装置)13とを備えている。なお、画像表示システム10は、ネットワークNを介して、別の画像表示システムや各種プリンタ等と接続されている。
この画像表示システム10は、ネットワークNに接続され、表示のための画像情報(入力画像データ)の作成等を行う表示用PC(Personal Computer)11と、表示画面121に画像を表示する表示装置12と、表示用PC11から入力されてくる入力画像データに色変換テーブル(変換関係)を用いて色変換処理を行い、得られた画像データ(表示用の出力画像データ)を表示装置12に出力する色変換手段の一例としての色処理装置(色変換装置)13とを備えている。なお、画像表示システム10は、ネットワークNを介して、別の画像表示システムや各種プリンタ等と接続されている。
この画像表示システム10において、表示用PC11および色処理装置13はDVI(Digital Visual Interface)を介して接続されており、色処理装置13および表示装置12もDVIを介して接続されている。なお、DVIに代えて、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)やDisplayPortを介して接続するようにしてもかまわない。
表示用PC11は、所謂汎用のパーソナルコンピュータである。そして、表示用PC11は、OSによる管理下において、各種アプリケーションソフトウェアを動作させることで、入力画像データの作成等が行われるようになっている。
また、表示装置12は、例えばPC用の液晶ディスプレイ、液晶テレビあるいはプロジェクタなど、加法混色にて画像を表示する機能を備えたもので構成される。したがって、表示装置12における表示方式は、液晶方式に限定されるものではない。なお、図1に示す例では、表示装置12内に表示画面121が設けられているが、表示装置12として例えばプロジェクタを用いる場合、表示画面121は、表示装置12の外部に設けられたスクリーン等となる。
色処理装置13は、出力画像データ作成部131と、色変換テーブル記憶部132とを備えている。
出力画像データ作成部131は、表示用PC11から入力されてくる入力画像データに対し、色変換テーブル記憶部132から読み出した色変換テーブルを用いて色変換を施し、得られた表示用の出力画像データを表示装置12に出力する。なお本実施の形態では、出力画像データ作成部131は、入力画像データとして赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色信号(Rin、Gin、Bin)を受け取り、色変換を施すことで出力画像データとして赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色信号(Rout、Gout、Bout)を出力する。ここで、入力画像データおよび出力画像データは、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色信号をそれぞれ階調値で表したデータを指す。
色変換テーブル記憶部132は、上述した出力画像データ作成部131による表示用の出力画像データの作成において用いられる色変換テーブルを記憶する。ここで、色変換テーブルとしては、例えば変換用の行列(マトリックス)、1次元LUT(Look Up Table)あるいは多次元LUT等が挙げられるが、本実施の形態では、色変換をより精度良く行うために多次元LUTが用いられる。なお、色変換テーブル記憶部132は、読み書き可能であって電源を供給しなくても記憶内容を保持することが可能な不揮発性メモリ(例えばフラッシュメモリ)で構成される。
ここで、図1に示す画像表示システム10は、1台の表示用PC11に1台の色処理装置13を介して1台の表示装置12を接続する場合を例示しているが、これに限られるものではない。例えば、1台の色処理装置13に複数台の表示装置12を接続し、各表示装置12に連続した異なる画像を表示する、所謂マルチモニタ構成とすることも可能である。
さて、本実施の形態の画像表示システム10では、表示用PC11ではなく色処理装置13が、入力画像データに色変換処理を施すことで表示用の出力画像データを作成する。ここで、色処理装置13における色変換処理で用いられる色変換テーブルは、例えば表示装置12のデバイス特性(表示特性)と、ネットワークNを介して接続される他の画像表示システムやプリンタ等のデバイス特性とを加味し、図1に示す画像表示システム10および他の表示装置やプリンタ等での色表現を合致させるように、その作成が行われる。そして、画像表示システム10では、画像表示システム10に後述する色設定システムを外付けした状態で、表示装置12のデバイス特性を加味した色変換テーブルの作成が実行される。
次に色処理装置13で用いられる色変換テーブルの作成において、画像表示システム10に取り付けられる色設定システムについて説明を行う。
図2は、図1に示す画像表示システム10に色設定システム20を取り付けた状態を説明するための図である。
図2は、図1に示す画像表示システム10に色設定システム20を取り付けた状態を説明するための図である。
本実施の形態の色設定システム20は、画像表示システム10の色処理装置13に接続される設定用PC21と、設定用PC21に接続されるとともに画像表示システム10の表示装置12における表示画面121に表示された画像の色を測定する測色器22とを備えている。
この色設定システム20において、設定用PC21および測色器22は、USB(Universal Serial Bus)あるいはRS−232Cを介して接続されている。また、色設定システム20における設定用PC21と画像表示システム10における色処理装置13とは、USBを介して接続されている。
色設定システム20において、設定用PC21は、詳しくは後述するが所謂汎用のパーソナルコンピュータであり、例えば可搬性に優れたノート型PC等が用いられる。そして、設定用PC21も、OSによる管理下において、各種アプリケーションソフトウェアを動作させるようになっている。
また、測色器22は、画像表示システム10の表示装置12に設けられた表示画面121に接触あるいは非接触に配置されることで、表示画面121に表示される画像の色を測定するセンサを備えている。この例において、測色器22に設けられたセンサによる測定領域の大きさは、表示画面121の大きさ以下となるように設定されている。そして、測色器22は、表示画面121の全領域について測色を行うのではなく、全領域のうち予め決められた一部領域について測色を行うように構成されている。
ここで、図2に示す色設定システム20は、1台の設定用PC21に1台の測色器22を接続する場合を例示しているが、これに限られるものではない。例えば、1台の設定用PC21に複数台の測色器22を接続するように構成することも可能である。
本実施の形態では、色設定システム20に設けられた設定用PC21が、色変換テーブルを作成し、画像表示システム10の色処理装置13に設けられた色変換テーブル記憶部132に対し、色変換テーブルを書き込むことが可能となっている。本実施の形態において、この設定用PC21は、色処理装置13で用いられる色変換テーブルを作成する変換関係作成装置として捉えることができる。
そして、本実施の形態の画像表示システム10は、通常は、色設定システム20が取り付けられていない状態で、表示用PC11が作成した入力画像データを、色処理装置13にて色変換することで得られた表示用の出力画像データに基づく画像(表示用画像)を、表示装置12の表示画面121に表示するようになっている。一方、この画像表示システム10は、色変換テーブルの作成あるいは変更等を実行する際に、色設定システム20が取り付けられた状態で、設定用PC21が選択した測色用の出力画像データに基づく画像(測色用画像、色パッチ)を、表示装置12の表示画面121に表示するようになっている。
しかしながら上記の表示装置12により色変換を行ったときに、表示装置12にグレー画像を表示させたときの色表現にばらつきが生じ、この画像を見る者に不自然さを与えるときがある。なお本実施の形態で、「グレー画像」と言った場合、無彩色画像のうち、黒色付近と白色付近を除いた領域(例えば明度が20〜70の範囲内のもの)を指す。グレー画像であるか否かは、入力画像データ等を基に、「無彩色」であるか否か、および「明度」から判断することができる。
つまりグレー画像の場合、入力画像データは、彩度および色相を有しない画像データとなるが、色変換後においては本来採るべき値からわずかなずれが生じ、出力画像データが彩度および色相を有する画像データとなることがある。そして出力画像データが彩度および色相を有する場合、本来グレーであるべき画像に色味が生じて見える。この色味は、通常は、わずかなものであるが、色味のずれに方向性がないため、色相は、ばらばらとなる。よって例えば、明度が異なるグレー画像を表示させたときに、種々の色味を帯びて表示されることになる。このような種々の色味が生じたグレー画像は、これを見る者には認識しやすく、不自然さを与えやすい画像である。
図3(a)〜(b)は、入力画像データがグレー画像を表示するものであったときに、実際に表示装置12に表示される画像の彩度および色相について説明した図である。
図3(a)において横軸は、表示される画像の色値をL*、a*、b*で表した場合のc*=√(a*^2+b*^2)を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図3(b)において横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。つまり図3(a)により、明度の変化に伴う彩度の変化を見ることができ、図3(b)により、明度の変化に伴う色相の変化を見ることができる。
図3(a)において横軸は、表示される画像の色値をL*、a*、b*で表した場合のc*=√(a*^2+b*^2)を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図3(b)において横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。つまり図3(a)により、明度の変化に伴う彩度の変化を見ることができ、図3(b)により、明度の変化に伴う色相の変化を見ることができる。
図3(a)では、表示装置12として「A」で示すものと「C」で示すものを使用したときの明度と彩度の関係を示している。
ここで表示装置12が「A」の場合、明度L*が変化しても彩度c*はあまり変化せず、さらに表示される画像の彩度c*が小さいままでほぼ一定である場合を示している。この場合、表示される画像は、全ての明度領域で、わずかに色味を生じる画像として見える。
一方、表示装置12が「C」の場合、明度が変化すると、高明度領域に比較して低明度領域で彩度が大きく変化する場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、高明度領域では、わずかに色味が生じて見える程度であるが、低明度領域では、より大きく色味が生じて見えることを意味する。
ここで表示装置12が「A」の場合、明度L*が変化しても彩度c*はあまり変化せず、さらに表示される画像の彩度c*が小さいままでほぼ一定である場合を示している。この場合、表示される画像は、全ての明度領域で、わずかに色味を生じる画像として見える。
一方、表示装置12が「C」の場合、明度が変化すると、高明度領域に比較して低明度領域で彩度が大きく変化する場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、高明度領域では、わずかに色味が生じて見える程度であるが、低明度領域では、より大きく色味が生じて見えることを意味する。
また図3(b)では、表示装置12として「A」で示すものと「D」で示すものを使用したときの明度と色相角の関係を示している。
ここで表示装置12が「A」の場合、明度L*が変化しても色相角hが270°付近であまりばらつかず、ほぼ一定となる場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、全ての明度領域で、色相角hが270°付近であるため、わずかに青色の色味が生じた画像として見える。
一方、表示装置12が「D」の場合、明度が変化すると、低明度領域に比較して高明度領域で色相角hが大きく変化する場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、低明度領域では、色相角hが270°付近であるためわずかに青色の色味が生じた画像として見えるが、高明度領域では、青色以外の例えば、赤色や緑色の色味が生じた画像として見える場合があることを意味する。
ここで表示装置12が「A」の場合、明度L*が変化しても色相角hが270°付近であまりばらつかず、ほぼ一定となる場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、全ての明度領域で、色相角hが270°付近であるため、わずかに青色の色味が生じた画像として見える。
一方、表示装置12が「D」の場合、明度が変化すると、低明度領域に比較して高明度領域で色相角hが大きく変化する場合を示している。この場合、表示装置12で表示される画像は、低明度領域では、色相角hが270°付近であるためわずかに青色の色味が生じた画像として見えるが、高明度領域では、青色以外の例えば、赤色や緑色の色味が生じた画像として見える場合があることを意味する。
ここで図3(a)〜(b)の点線部に示したように、出力画像データにより表示装置12にてグレー画像を表示させたときは、低明度領域では、彩度c*が大きく変化しやすく、高明度領域では、色相角hが大きく変化しやすい傾向がある。
グレー画像は、CGにおいて物の形を表すのに影として多く用いられ、また製品自体の色としても使用される頻度は高い。そのためグレー画像に種々の色味が生じることを抑制し、色表現のばらつきを小さくすることは、非常に重要である。
そこで本実施の形態では、設定用PC21を以下の構成にし、この問題の抑制を図っている。
そこで本実施の形態では、設定用PC21を以下の構成にし、この問題の抑制を図っている。
<設定用PCのハードウェア構成例>
次に、設定用PC21のハードウェア構成について説明する。
図4は、設定用PC21のハードウェア構成を示した図である。
設定用PC21は、上述したようにパーソナルコンピュータ等により実現される。そして図示するように、設定用PC21は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)41と、記憶手段であるメインメモリ42、およびHDD(Hard Disk Drive)43とを備える。ここで、CPU41は、OS(Operating System)やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ42は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、HDD43は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
次に、設定用PC21のハードウェア構成について説明する。
図4は、設定用PC21のハードウェア構成を示した図である。
設定用PC21は、上述したようにパーソナルコンピュータ等により実現される。そして図示するように、設定用PC21は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)41と、記憶手段であるメインメモリ42、およびHDD(Hard Disk Drive)43とを備える。ここで、CPU41は、OS(Operating System)やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ42は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、HDD43は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
さらに、設定用PC21は、外部との通信を行うための通信インターフェース(以下、「通信I/F」と表記する)44と、ビデオメモリやディスプレイ等からなり、画像を表示するモニタ45と、キーボードやマウス等の入力デバイス46とを備える。
<設定用PCの機能構成例>
[第1の実施の形態]
設定用PC21の機能構成としてまず、第1の実施の形態について説明する。
図5は、第1の実施の形態の設定用PC21についての機能構成例を説明した図である。
[第1の実施の形態]
設定用PC21の機能構成としてまず、第1の実施の形態について説明する。
図5は、第1の実施の形態の設定用PC21についての機能構成例を説明した図である。
図5に示した設定用PC21は、画像選択部211と、画像データ記憶部212と、画像データ送信部213と、色データ取得部214と、第1の色変換部215と、色域作成部216と、第2の色変換部217と、目標値設定部218と、マッピング部220と、色変換テーブル作成部221とを備える。
画像選択部211は、表示装置12の色調整を行うために使用する画像を選択する。この色調整を行うために使用される画像は、上述した測色用画像である。
画像データ記憶部212は、画像選択部211で選択される測色用画像の画像データ(画像情報)を記憶する。画像選択部211は、画像データ記憶部212から選択した測色用画像の画像データを取得する。
画像データ記憶部212は、画像選択部211で選択される測色用画像の画像データ(画像情報)を記憶する。画像選択部211は、画像データ記憶部212から選択した測色用画像の画像データを取得する。
画像データ送信部213は、表示装置12の色調整を行うために、画像選択部211が選択した測色用画像の画像データを表示装置12に向けて出力する。この画像データは、RGB色空間におけるR、G、Bの色信号であるR0、G0、B0として出力される。
表示装置12では、画像データ送信部213により送信された測色用画像の画像データを基に測色用画像が順に表示される。表示装置12に表示された測色用画像は、測色器22により色が読み取られる。そして測色器22は、それぞれの測色用画像を読み取ることで取得した色情報(色データ)を設定用PC21に対し送信する。このとき測色器22が出力する色データは、例えば、XYZ色空間におけるX、Y、Zの各色値である。
色データ取得部214は、色情報取得部の一例であり、測色器22により送信された測色用画像の色データを、それぞれの測色用画像について取得する。
第1の色変換部215は、色データ取得部214が取得した測色用画像の色データを、デバイス非依存の色空間の色値に変換する。本実施の形態では、測色用画像の色データとして使用されるXYZ色空間におけるX、Y、Zの各色値を、Lab色空間におけるL*、a*、b*の各色値に変換する。この変換は、既知の変換式により行なうことができる。そしてこれにより測色用画像の色データとL*、a*、b*とを関連付けた対応関係(第1の対応関係)が得られる。ここでは、変換後のL*、a*、b*の各色値をL1 *、a1 *、b1 *とする。
色域作成部216は、第1の色変換部215により変換されたL1 *、a1 *、b1 *の各色値に基づき、表示装置12で表示可能な色の領域である色域を作成する。本実施の形態では、この色域は、Lab色空間内の領域として規定される。
第2の色変換部217は、画像選択部211が選択した測色用画像の画像データを、デバイス非依存の色空間の色値に変換する。この変換は、既知の変換式により行なうことができる。本実施の形態では、測色用画像の画像データとして使用されるRGB色空間におけるR、G、Bの各色値を、Lab色空間におけるL*、a*、b*の各色値に変換する。これにより測色用画像の画像データとL*、a*、b*とを関連付けた対応関係(第2の対応関係)が得られる。ここでは、変換後のL*、a*、b*の各色値をL2 *、a2 *、b2 *とする。
目標値設定部218は、色データL1 *、a1 *、b1 *の各色値に基づき、表示装置12に画像を表示するときの色再現の目標値L1 *’、a1 *’、b1 *’を設定する。
ここで目標値は、Lab色空間におけるL*、a*、b*の各色値により求められ、第1の目標値と第2の目標値との2種類が設定される。第1の目標値は、表示装置12のデバイス特性に基づいて設定されるもので、その目標値の設定については、種々の方法が知られている。本実施の形態において第1の目標値は、色データ取得部214が取得した測色用画像の色データに基づき色域作成部216で作成された色域を基にして設定される。また第2の目標値は、第1の目標値とは別に、グレー画像に対して色相および彩度の目標を指定することにより設定されるもので、表示装置12に表示させる画像がグレー画像を含むものであった場合に、表示装置12に表示されるグレー画像の色味が統一されたものとなるように設定される。
ここで目標値は、Lab色空間におけるL*、a*、b*の各色値により求められ、第1の目標値と第2の目標値との2種類が設定される。第1の目標値は、表示装置12のデバイス特性に基づいて設定されるもので、その目標値の設定については、種々の方法が知られている。本実施の形態において第1の目標値は、色データ取得部214が取得した測色用画像の色データに基づき色域作成部216で作成された色域を基にして設定される。また第2の目標値は、第1の目標値とは別に、グレー画像に対して色相および彩度の目標を指定することにより設定されるもので、表示装置12に表示させる画像がグレー画像を含むものであった場合に、表示装置12に表示されるグレー画像の色味が統一されたものとなるように設定される。
図6は、表示装置12に表示する画像データが画像を含むものであったときに、色相および彩度の目標(第2の目標値)を設定しなかった場合と、第2の目標値を設定した場合とで表示装置12に実際に表示される色データについて説明した図である。ここでは、横軸をb*、縦軸をa*とし、a*b*座標平面上での表示装置12に実際に表示されるグレー画像の色データの分布を示している。
このうち「B_before」の各点は、第2の目標値を設定しなかった場合である。即ち、この場合、表示装置12のデバイス特性だけに基づいて目標値を設定した場合である。これは表示装置12に表示する画像データがグレー画像だったときについても、第2の目標値を使用せず第1の目標値だけを使用して色データの変換を行なった場合に表示装置12に実際に表示される色データである、と言い換えることもできる。なおこれは従来の方法により表示装置12に実際に表示される色データであると言うこともできる。
このうち「B_before」の各点は、第2の目標値を設定しなかった場合である。即ち、この場合、表示装置12のデバイス特性だけに基づいて目標値を設定した場合である。これは表示装置12に表示する画像データがグレー画像だったときについても、第2の目標値を使用せず第1の目標値だけを使用して色データの変換を行なった場合に表示装置12に実際に表示される色データである、と言い換えることもできる。なおこれは従来の方法により表示装置12に実際に表示される色データであると言うこともできる。
図6においてa*=b*=0である原点が、色相および彩度が生じない箇所である。しかし「B_before」の各点で図示する色データは、原点を中心とした比較的狭い範囲内(概ね点線で示す範囲内)に分布する。つまりこの色データは、色相および彩度を有し、さらに画像として表示させたときに種々の色味を有するものとなる。
つまり図6では、第1象限の領域に色データが存在するときには、赤色の色味が生じた画像となる。同様に第2象限の領域に色データが存在するときには、緑色の色味が生じた画像となり、さらに第3象限または第4象限の領域に色データが存在するときには、青色の色味が生じた画像となる。
つまり図6では、第1象限の領域に色データが存在するときには、赤色の色味が生じた画像となる。同様に第2象限の領域に色データが存在するときには、緑色の色味が生じた画像となり、さらに第3象限または第4象限の領域に色データが存在するときには、青色の色味が生じた画像となる。
そこで本実施の形態では、表示装置12に表示する画像データがグレー画像を含むものであったときに、表示装置12に表示されたグレー画像群の彩度の平均が0より大きく、且つ、グレー画像群どうしの色相角のばらつきが180度以内に収まるよう第2の目標値を設定する。ここで「グレー画像群」とは、表示装置12に表示された複数のグレー画像の集合を指し、グレー画像群の彩度の平均とは、表示装置12に表示された複数のグレー画像各々の彩度の値(彩度値c*=√(a*^2+b*^2))からその複数の彩度値の平均を算出することにより求められる。またグレー画像群どうしの色相角のばらつきとは、表示装置12に表示された複数のグレー画像各々の色相を示す値(色相角)からその複数の色相角が分布する角度の範囲として求められる。
また、第2の目標値は、さらに第1象限(色相角が、0度〜90度の第1の領域)、第2象限(色相角が、90度〜180度の第2の領域)、および第3象限と第4象限(色相角が、180度〜360度の第3の領域)の3つの領域の何れかに色データが収まるように色データを移動するように設定することがより好ましい。即ち、目標値設定部218は、表示装置12に表示する画像データがグレー画像を含むものであったときに、表示装置12に表示される画像の色味が赤色、緑色、および青色の何れかになるように第2の目標値を設定すると言い換えることもできる。
また、第2の目標値は、さらに第1象限(色相角が、0度〜90度の第1の領域)、第2象限(色相角が、90度〜180度の第2の領域)、および第3象限と第4象限(色相角が、180度〜360度の第3の領域)の3つの領域の何れかに色データが収まるように色データを移動するように設定することがより好ましい。即ち、目標値設定部218は、表示装置12に表示する画像データがグレー画像を含むものであったときに、表示装置12に表示される画像の色味が赤色、緑色、および青色の何れかになるように第2の目標値を設定すると言い換えることもできる。
図6の例では、この第2の目標値を第3象限と第4象限の領域内(この場合、概ね一点鎖線で示す範囲内)となるようにし、第2の目標値により変換後の色データを、「B_after」の各点で図示している。「B_after」の各点で示す色データは、色相および彩度を有しているが、色味については、種々の色味は生じず、単色である青色の色味が生じた画像となる。つまりこの場合、表示装置12にグレー画像を含む画像データを表示したときに、表示される画像の色味が統一されたものとなる。
このとき色相をこのように一定の範囲に収めるともに、色相(角)のばらつく範囲を小さくするようにすることが望ましい。
このとき色相をこのように一定の範囲に収めるともに、色相(角)のばらつく範囲を小さくするようにすることが望ましい。
この第2の目標値は、例えば、以下のようにして設定することができる。
図7(a)〜(b)は、第2の目標値について説明した図である。
このうち図7(a)は、第2の目標値として設定される彩度について図示している。図7(a)では、横軸を彩度c*とし、縦軸を明度L*としている。ここでは、彩度は、c*=√(a*^2+b*^2)で定義している。また図示するように彩度を明度L*により変化させている。この場合、明度L*が最大の100の場合、即ち表示する画像が白色の場合を基準とし、ここでの彩度c*をまず0とする。そして明度L*が100より小さくなるに従い、彩度c*を大きくしていく。そして明度L*が50以下では、彩度c*を2で固定する。
このうち図7(a)は、第2の目標値として設定される彩度について図示している。図7(a)では、横軸を彩度c*とし、縦軸を明度L*としている。ここでは、彩度は、c*=√(a*^2+b*^2)で定義している。また図示するように彩度を明度L*により変化させている。この場合、明度L*が最大の100の場合、即ち表示する画像が白色の場合を基準とし、ここでの彩度c*をまず0とする。そして明度L*が100より小さくなるに従い、彩度c*を大きくしていく。そして明度L*が50以下では、彩度c*を2で固定する。
また図7(b)は、第2の目標値として設定される色相角について図示している。図7(b)では、横軸を色相角hとし、縦軸を明度L*としている。色相角hは、この場合、明度L*により変化させず、色相角hが270°の方向が目標となるようにしている。つまりこれを図6に適用させた場合、「B_before」の各点は、概ね右下方向に移動し、移動後の色データは、「B_after」の各点に示す青色の色味が生じる領域に分布するようになる。
図7の例では、第2の目標値は、彩度および色相角の値として指定され、明度の異なるグレー画像群の色データに対して、彩度c*が0より大きい値に指定されると共に、色相角hが同一の値に指定される。また彩度c*の値は、明度の最大値となる第1の明度値(この場合明度L*=100)からこの第1の明度値よりも明度の小さい第2の明度値(この場合明度L*=50)に向かって、大きくなるように指定される。
図7の例では、第2の目標値は、彩度および色相角の値として指定され、明度の異なるグレー画像群の色データに対して、彩度c*が0より大きい値に指定されると共に、色相角hが同一の値に指定される。また彩度c*の値は、明度の最大値となる第1の明度値(この場合明度L*=100)からこの第1の明度値よりも明度の小さい第2の明度値(この場合明度L*=50)に向かって、大きくなるように指定される。
上述した第2の目標値としての彩度c*と色相角hは、予め定められた固定値として設定しておいてもよいが、測色用画像の色データの分布により変更することが好ましい。
具体的には、以下の(1)〜(4)の方法を例示することができる。
(1)ユーザが、表示装置12に表示されたグレー画像群の色データの分布を目視で判断し、彩度c*と色相角hを入力することで設定する。
(2)図6で示したa*b*の座標平面上において、色データの存在する分布(例えば、図6で「B_before」の各点で示した分布)により彩度c*と色相角hを求める。つまり色データが分布する箇所と範囲から、彩度c*と色相角hを設定する。
(3)a*、b*の座標平面における原点a*=b*=0(L*は、ユーザが複数の値を設定する)の色データを第2の対応関係を使用して、R、G、Bの色値に変換する。さらにこのR、G、Bの色値を再び第2の対応関係を使用して、L*、a*、b*の色値に戻す。このとき算出値は、最初の色値(a*=b*=0)と比較してずれが生じ、原点(a*=b*=0)を中心とした比較的狭い範囲内に分布する。この分布は、実際に測色用画像を測定して得られた色データL1 *、a1 *、b1 *と同様の傾向を有する分布を示すため、この算出値を基にして彩度c*と色相角hを設定することができる。
(4)表示装置12の色温度により、色データを移動する領域を変更する。例えば、表示装置12の色温度が、比較的高い場合は、色味が青色となる第3象限または第4象限の領域に第2の目標値を設定し、そのための彩度c*と色相角hを設定する。また表示装置12の色温度が、比較的低い場合は、色味が赤色となる第1象限の領域に第2の目標値を設定し、そのための彩度c*と色相角hを設定する。ただし一般的には、青色の色味を生じるようにした方が、グレー画像を見る者には、不自然さをより感じにくい傾向にある。
(1)ユーザが、表示装置12に表示されたグレー画像群の色データの分布を目視で判断し、彩度c*と色相角hを入力することで設定する。
(2)図6で示したa*b*の座標平面上において、色データの存在する分布(例えば、図6で「B_before」の各点で示した分布)により彩度c*と色相角hを求める。つまり色データが分布する箇所と範囲から、彩度c*と色相角hを設定する。
(3)a*、b*の座標平面における原点a*=b*=0(L*は、ユーザが複数の値を設定する)の色データを第2の対応関係を使用して、R、G、Bの色値に変換する。さらにこのR、G、Bの色値を再び第2の対応関係を使用して、L*、a*、b*の色値に戻す。このとき算出値は、最初の色値(a*=b*=0)と比較してずれが生じ、原点(a*=b*=0)を中心とした比較的狭い範囲内に分布する。この分布は、実際に測色用画像を測定して得られた色データL1 *、a1 *、b1 *と同様の傾向を有する分布を示すため、この算出値を基にして彩度c*と色相角hを設定することができる。
(4)表示装置12の色温度により、色データを移動する領域を変更する。例えば、表示装置12の色温度が、比較的高い場合は、色味が青色となる第3象限または第4象限の領域に第2の目標値を設定し、そのための彩度c*と色相角hを設定する。また表示装置12の色温度が、比較的低い場合は、色味が赤色となる第1象限の領域に第2の目標値を設定し、そのための彩度c*と色相角hを設定する。ただし一般的には、青色の色味を生じるようにした方が、グレー画像を見る者には、不自然さをより感じにくい傾向にある。
図5に戻り、マッピング部220は、第1の目標値および第2の目標値により設定されるLab色空間上での目標値を基に、入力画像データのもつ色域を、表示装置12で表示可能な領域として色域作成部216で作成された色域に変換する。このような入力デバイス空間から出力デバイス空間への色域の変換(圧縮)についても、第1の目標値の設定と同様、種々の方法が知られている。つまり、マッピング部220では、測色用画像の色データL1 *、a1 *、b1 *を、第1の目標値および第2の目標値により設定されるLab色空間上での目標値L1 *’、a1 *’、b1 *’に変換する処理がなされる。
色変換テーブル作成部221は、マッピング部220で変換後の色データL1 *’、a1 *’、b1 *’と、第2の色変換部217により変換されたL2 *、a2 *、b2 *とを比較し、第2の対応関係を用いてマッピング部220で変換後の色データL1 *’、a1 *’、b1 *’をRGB色空間におけるR、G、Bの各色値に変換する。ここでは変換後のR、G、Bの各色値をR’、G’、B’と表す。
そして色変換テーブル作成部221は、表示装置12にて表示する画像の色を変換する色変換テーブルを作成する。本実施の形態では、この色変換テーブルは、前述の通り多次元LUTとなる。ここでは色変換テーブル作成部221は、表示装置12に表示させる画像に色変換を行うときに用いる変換関係を作成する作成部として機能する。
この多次元LUTは、上記R0、G0、B0の色信号をR’、G’、B’の色信号に変換するものとなる。ただし、R0、G0、B0の各色値は、測色用画像の画像データを直接用いるものではなく、多次元LUTの格子点が用いられる。
そしてこの多次元LUTは、目標値設定部218により設定された第1の目標値を反映したものとなるため、この多次元LUTにより入力画像データ(Rin、Gin、Bin)を出力画像データ(Rout、Gout、Bout)に色変換したときに色域作成部216により作成された色域の範囲内になるように作成される。さらにこの多次元LUTは、目標値設定部218により設定された第2の目標値を反映させ作成されたものとなるので、この多次元LUTを用いて入力画像データ(Rin、Gin、Bin)を出力画像データ(Rout、Gout、Bout)に色変換したときには、表示装置12に実際に表示されるグレー画像は、色相が揃い、色味が統一されたものとなる。
次に本実施の形態における設定用PC21の動作について説明を行う。
図8は、設定用PC21の動作について説明したフローチャートである。また図9は、色値が変換される過程を概念的に示した図である。
以下、図5、図8〜図9を用いて、設定用PC21の動作について説明する。
図8は、設定用PC21の動作について説明したフローチャートである。また図9は、色値が変換される過程を概念的に示した図である。
以下、図5、図8〜図9を用いて、設定用PC21の動作について説明する。
まず画像選択部211が、表示装置12の色調整を行うために使用する測色用画像を選択し、この測色用画像の画像データを画像データ記憶部212から取得する(ステップ101)。
次に画像データ送信部213は、画像選択部211で選択された測色用画像の画像データを表示装置12に順次送信する(ステップ102)。この画像データは、R0、G0、B0の色信号である。表示装置12では、この測色用画像が順次表示される。
表示された測色用画像は、測色器22により色が読み取られ、測色器22は、測色結果としての色データを設定用PC21に対し送信する。この色データは、X、Y、Zの各色値となる。
この色データは、色データ取得部214により取得される(ステップ103)。
次に第1の色変換部215が、測色用画像の色データであるX、Y、Zの各色値を、L1 *、a1 *、b1 *の各色値に変換する(ステップ104)。これにより第1の対応関係が得られる。
そして色域作成部216が、表示装置12で表示可能な色の領域である色域を作成する(ステップ105)。
次に第1の色変換部215が、測色用画像の色データであるX、Y、Zの各色値を、L1 *、a1 *、b1 *の各色値に変換する(ステップ104)。これにより第1の対応関係が得られる。
そして色域作成部216が、表示装置12で表示可能な色の領域である色域を作成する(ステップ105)。
一方、第2の色変換部217は、測色用画像の画像データをであるR0、G0、B0の各色値を、L2 *、a2 *、b2 *の各色値に変換する(ステップ106)。これにより第2の対応関係が得られる。
次に目標値設定部218は、目標値として第1の目標値、および第2の目標値である彩度c*と色相角hを設定する。(ステップ107)。これにより、表示装置12に画像を表示するときのLab色空間における色再現の目標値L1 *’、a1 *’、b1 *’が求められる。
次にマッピング部220は、測色用画像の色データとしてのL1 *、a1 *、b1 *の各色値を目標値に基づいた色データであるL1 *’、a1 *’、b1 *’に変換する(ステップ108)。これにより、入力画像データのもつ色域を、表示装置12で表示可能な領域である色域に変換する処理がなされる。
そして色変換テーブル作成部221は、L1 *’、a1 *’、b1 *’と、L2 *、a2 *、b2 *とを比較し、さらに第2の対応関係を用いてL1 *’、a1 *’、b1 *’をR’、G’、B’の各色値に変換する(ステップ109)。
さらに色変換テーブル作成部221は、表示装置12にて表示する画像の色を変換する色変換テーブルとして多次元LUTを作成する(ステップ110)。
作成された多次元LUTのデータは、色処理装置13の色変換テーブル記憶部132(図1参照)に格納される多次元LUTとしての多次元LUTの各格子点データとして格納される。この多次元LUTにより、入力画像データとしてのRin、Gin、Binを出力画像データとしてのRout、Gout、Boutに変換することができる。
図10(a)〜(b)は、表示装置12に表示する画像データにグレー画像が含まれていた場合に、上述したように第1の目標値に加え第2の目標値を使用してマッピング部220で変換した場合と、第2の目標値は使用せずに第1の目標値だけを使用して変換した場合とで比較を行なった図である。
図10(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図10(b)は、明度L*と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
図10(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図10(b)は、明度L*と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
図示するように2の目標値を設定した場合の方が、設定しなかった場合よりも、明度L*の異なるグレー画像群どうしの色相角hのばらつきが一定の範囲に収まるようになる。
[第2の実施の形態]
設定用PC21の機能構成として、次に第2の実施の形態について説明する。
図11は、第2の形態の設定用PC21についての機能構成例を説明した図である。
設定用PC21の機能構成として、次に第2の実施の形態について説明する。
図11は、第2の形態の設定用PC21についての機能構成例を説明した図である。
図11に示した設定用PC21は、画像選択部211と、画像データ記憶部212と、画像データ送信部213と、色データ取得部214と、第1の色変換部215と、色域作成部216と、第2の色変換部217と、目標値設定部218と、比率設定部219と、マッピング部220と、色変換テーブル作成部221とを備える。
図11に示した設定用PC21は、図5に示した設定用PC21に比較して、比率設定部219をさらに加えた点が異なる。また他の機能部に関しては、目標値設定部218、色変換テーブル作成部221を除き、図5に示した設定用PC21と同様の機能を有する。
よって第2の実施の形態として、以下、目標値設定部218、比率設定部219、および色変換テーブル作成部221についての説明を行う。
よって第2の実施の形態として、以下、目標値設定部218、比率設定部219、および色変換テーブル作成部221についての説明を行う。
目標値設定部218は、第1の実施の形態と同様に色データL1 *、a1 *、b1 *の各色値に基づき、表示装置12に画像を表示するときの色再現の目標値L1 *’、a1 *’、b1 *’を設定する。ただし本実施の形態では、目標値として第1の目標値の1種類が設定される。つまり目標値として、表示装置12のデバイス特性に基づいて設定される第1の目標値は設定されるが、グレー画像に対して色相および彩度の目標を指定することにより設定される第2の目標値は設定されない。
比率設定部219は、色データ取得部214により取得されたグレー画像の色データから求められる色相および彩度を基に、表示装置12に表示されるグレー画像の色味が統一されたものとなるように、表示装置12で画像を表示するときに使用される複数の基本色のうち1つを基準としたときの他の基本色の画像データの値の色信号比率を決定する。この場合、基本色は赤色(R)、緑色(G)、B(青色)のそれぞれの単色である。
本実施の形態では、図6のように第1象限、第2象限および第3象限と第4象限の3つの領域の何れかに色データが収まるようにするために、基本色である赤色(R)、緑色(G)、B(青色)の各色信号の値を増減させるのに用いる色信号比率を設定する。
図12は、比率設定部219で設定される色信号比率について説明した図である。ここで横軸は、R、G、Bの色信号の階調値である。また縦軸は、設定される色信号比率を表す。
図12では、複数の基本色のうち1つの基本色であるGの色信号を基準とする。そしてこのGの色信号を1としたときに他の基本色であるR、Bの色信号がとるべき値を比率として示している。この例では、Rの色信号のGの色信号に対する比率を階調値によらず0.98とし、Bの色信号のGの色信号に対する比率を階調値によらず0.95としている。このように、R、G、Bの各基本色からなる各色信号のうち、1つの基本色(これを基準色と呼ぶ)の色信号を1としたときの、他の2つの基本色の色信号がとるべき値(この例では0.98、0.95)を、基準色の色信号に対する他の基本色の色信号の比率(以下、単に「比率」)と呼ぶ。また同様に、基準色の色信号の1という値についても、便宜上「比率」と呼ぶ。さらに、R、G、Bの各基本色を、それぞれ「比率」で表した値のセットを、「色信号比率」と呼ぶことにする。この例では、「色信号比率」は1.00:0.98:0.95で表すことが出来る。
よって比率設定部219は、表示装置12で画像を表示するときに使用される複数の基本色の色信号比率であって1:1:1以外の色信号比率を設定する設定部として機能する。このとき色信号比率は、グレー画像の明度によらず1:1:1以外であって且つ同一の値となる。
図12では、複数の基本色のうち1つの基本色であるGの色信号を基準とする。そしてこのGの色信号を1としたときに他の基本色であるR、Bの色信号がとるべき値を比率として示している。この例では、Rの色信号のGの色信号に対する比率を階調値によらず0.98とし、Bの色信号のGの色信号に対する比率を階調値によらず0.95としている。このように、R、G、Bの各基本色からなる各色信号のうち、1つの基本色(これを基準色と呼ぶ)の色信号を1としたときの、他の2つの基本色の色信号がとるべき値(この例では0.98、0.95)を、基準色の色信号に対する他の基本色の色信号の比率(以下、単に「比率」)と呼ぶ。また同様に、基準色の色信号の1という値についても、便宜上「比率」と呼ぶ。さらに、R、G、Bの各基本色を、それぞれ「比率」で表した値のセットを、「色信号比率」と呼ぶことにする。この例では、「色信号比率」は1.00:0.98:0.95で表すことが出来る。
よって比率設定部219は、表示装置12で画像を表示するときに使用される複数の基本色の色信号比率であって1:1:1以外の色信号比率を設定する設定部として機能する。このとき色信号比率は、グレー画像の明度によらず1:1:1以外であって且つ同一の値となる。
このようにR、G、Bの色信号の値を色信号比率に基づき増減させることにより、表示装置12で表示される画像の色味が変化する。よって図6のように第1象限、第2象限および第3象限と第4象限の3つの領域の何れかに色データが収まるようにすることができる。
なお基準となる基本色は、R、G、Bの何れでもよいが、Gであることが好ましい。Gは、表示装置12の輝度に対する影響が大きく、Gの比率を例えば、1未満とすると、表示装置12の輝度がより大きく低下しやすくなる。
なお基準となる基本色は、R、G、Bの何れでもよいが、Gであることが好ましい。Gは、表示装置12の輝度に対する影響が大きく、Gの比率を例えば、1未満とすると、表示装置12の輝度がより大きく低下しやすくなる。
また色変換テーブル作成部221は、目標値設定部218により設定された目標値に加え比率設定部219により設定された色信号比率に基づき、色変換テーブルとして多次元LUTを作成する。なお、こうして作成された多次元LUTを用いて入力画像データR、G、BをR’、G’、B’からなる画像データに色変換したときの画像データのR’、G’、B’の比は、この比率設定部219により設定された色信号比率となる。
このことは、色変換テーブル作成部221により、色変換テーブルは、グレー画像に色変換を行った場合に、色信号比率が比率設定部219で設定した値に変換されるように作成される、と言い換えることもできる。
このことは、色変換テーブル作成部221により、色変換テーブルは、グレー画像に色変換を行った場合に、色信号比率が比率設定部219で設定した値に変換されるように作成される、と言い換えることもできる。
このように本実施の形態の多次元LUTは、第1の目標値および比率(色信号比率)に基づき作成されたものとなる。そしてこの多次元LUTを用いて入力画像データを出力画像データに色変換したときには、表示装置12に実際に表示されるグレー画像は、色相が揃い、色味が統一されたものとなる。
次に本実施の形態における設定用PC21の動作について説明を行う。
図13は、設定用PC21の動作について説明したフローチャートである。また図14は、色値が変換される過程を概念的に示した図である。
以下、図11、図13〜図14を用いて、設定用PC21の動作について説明する。
図13は、設定用PC21の動作について説明したフローチャートである。また図14は、色値が変換される過程を概念的に示した図である。
以下、図11、図13〜図14を用いて、設定用PC21の動作について説明する。
ステップ201〜ステップ207の処理は、ステップ101〜ステップ107とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。
ステップ207の後は、比率設定部219が、測色用画像の色データであるL1 *、a1 *、b1 *を基に、表示装置12に表示される画像の色味が統一されたものとなるように上記色信号比率を設定する(ステップ208)。
次のステップ209〜ステップ210は、ステップ108〜ステップ109と同様である。
そして色変換テーブル作成部221は、表示装置12にて表示する画像の色を変換する色変換テーブルとして多次元LUTを作成する(ステップ211)。このとき色変換テーブル作成部221は、色信号比率を使用し、表示装置12にて表示する画像の色を変換する多次元LUTを作成する。
そして色変換テーブル作成部221は、表示装置12にて表示する画像の色を変換する色変換テーブルとして多次元LUTを作成する(ステップ211)。このとき色変換テーブル作成部221は、色信号比率を使用し、表示装置12にて表示する画像の色を変換する多次元LUTを作成する。
作成された多次元LUTのデータは、色処理装置13の色変換テーブル記憶部132(図1参照)に格納される多次元LUTとしての多次元LUTの各格子点データとして格納される。
図15(a)〜(b)は、表示装置12に表示する画像データがグレー画像を含むものであったときに、上述したように第1の目標値とともに色信号比率を設定してマッピング部220で変換した場合と、設定せずに第1の目標値だけを使用した場合とで比較を行なった図である。
図15(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図15(b)は、明度と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
図15(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図15(b)は、明度と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
図示するように比率を設定した場合の方が、設定しなかった場合より明度の変化にしたがって生ずる彩度や色相角の変化がなだらかとなり、彩度や色相の連続性が向上する。
[第3の実施の形態]
次に設定用PCの機能構成として、第3の実施の形態について説明する。
次に設定用PCの機能構成として、第3の実施の形態について説明する。
本実施の形態の設定用PC21は、図11に示した設定用PC21と同様の構成を有する。図示した機能部に関しては、目標値設定部218を除き、第2の実施の形態の図11に示した設定用PC21と同様の機能を有する。
よって第3の実施の形態として、以下、目標値設定部218についての説明を行う。
よって第3の実施の形態として、以下、目標値設定部218についての説明を行う。
目標値設定部218は、色データL1 *、a1 *、b1 *の各色値に基づき、表示装置12に画像を表示するときの色再現の目標値L1 *’、a1 *’、b1 *’を設定する。ただし本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に第1の目標値と第2の目標値との2種類が設定される。
これにより色変換テーブル作成部221で作成される多次元LUTは、目標値(第1の目標値、第2の目標値)および比率(色信号比率)に基づき作成されたものとなる。即ち、作成される多次元LUTは、第2の実施の形態に対し、第2の目標値が反映されたものとなる。そしてこの多次元LUTを用いて入力画像データを出力画像データに色変換したときには、表示装置12に実際に表示されるグレー画像は、色相が揃い、色味が統一されたものとなる。
なお、本実施の形態のように、第2の目標値に基づく色変換テーブルの作成および比率設定部219により設定された色信号比率に基づく色変換テーブルの作成を組み合わせて行う場合には、同一の(入力画像データの)色値に対してこれら第2の目標値および色信号比率の両方に基づく色変換がなされないことが望ましい。すなわち、同一の色値に対しては、第2の目標値又は色信号比率のいずれか一方に基づく色変換がなされるようにすることが望ましい。そのため本実施の形態においては、低明度領域では色信号比率に基づき色変換テーブルを作成する一方、高明度領域では第2の目標値に基づき色変換テーブルを作成することで、同一の色値に対して重複した色変換がなされないよう、これらの使い分けを行なっている。
なお、本実施の形態のように、第2の目標値に基づく色変換テーブルの作成および比率設定部219により設定された色信号比率に基づく色変換テーブルの作成を組み合わせて行う場合には、同一の(入力画像データの)色値に対してこれら第2の目標値および色信号比率の両方に基づく色変換がなされないことが望ましい。すなわち、同一の色値に対しては、第2の目標値又は色信号比率のいずれか一方に基づく色変換がなされるようにすることが望ましい。そのため本実施の形態においては、低明度領域では色信号比率に基づき色変換テーブルを作成する一方、高明度領域では第2の目標値に基づき色変換テーブルを作成することで、同一の色値に対して重複した色変換がなされないよう、これらの使い分けを行なっている。
図3で説明したように、表示装置12にてグレー画像を表示させたときは、低明度領域では、彩度c*が大きく変化しやすく、高明度領域では、色相角hが大きく変化しやすい傾向がある。この場合、色変換テーブル作成部221は、色データに含まれる明度の値が予め定められた高明度領域に含まれる場合に、第2の目標値を反映させ多次元LUTを作成し、一方、明度の値が予め定められた低明度領域に含まれる場合に、色信号比率に基づき多次元LUTを作成するようにすることができる。この境界は、例えば、表示装置12で、白色の画像を表示させたときの明度を100としたときに、50の明度とすることができる。またこの境界は、表示装置12のデバイス特性により変更してもよい。
また図12で示したR、G、Bの色信号の色信号比率をこの境界におけるそれぞれの比率としてもよい。この場合、境界における彩度c*や色相角hの連続性が確保しやすくなる。
また図12で示したR、G、Bの色信号の色信号比率をこの境界におけるそれぞれの比率としてもよい。この場合、境界における彩度c*や色相角hの連続性が確保しやすくなる。
また目標値設定部218により設定された第2の目標値を反映させ多次元LUTを作成した後に、上記色信号比率を使用してさらに多次元LUTの修正を行なう方法も考えられる。
例えば、多次元LUTを使用して色変換を行なった際に、グレー画像について明度に従い彩度c*や色相角hが比較的大きく変化する領域を抽出する。そしてこの領域についてこの色信号比率を使用してさらに多次元LUTの修正を行なう。
例えば、多次元LUTを使用して色変換を行なった際に、グレー画像について明度に従い彩度c*や色相角hが比較的大きく変化する領域を抽出する。そしてこの領域についてこの色信号比率を使用してさらに多次元LUTの修正を行なう。
なお本実施の形態における設定用PC21の動作については、第2の実施の形態の図13と同様となる。また色値が変換される過程を概念的に示した図としては、第2の実施の形態の図14と同様となる。異なる点としては、第2の実施の形態の多次元LUTは、第1の目標値および比率(色信号比率)に基づき作成されたものとなるが、第3の実施の形態の多次元LUTは、これに第2の目標値を加え、第1の目標値、第2の目標値、および比率(色信号比率)に基づき作成されたものとなる。
図16(a)〜(b)は、表示装置12に表示する画像データがグレー画像を含むものであったときに、上述したように高明度領域にて第2の目標値とともに低明度領域にて色信号比率を用いて多次元LUTを作成した場合と、第2の目標値も色信号比率も使用せず多次元LUTを作成した場合とで比較を行なった図である。
図16(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図16(b)は、明度と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
またこの場合、上述したように明度L*=50を境界とし、高明度領域では、第2の目標値を反映させ多次元LUTを作成し、低明度領域では、色信号比率に基づき多次元LUTを作成している。
図16(a)は、明度と彩度との関係を示している。ここで横軸は、彩度c*を表し、縦軸は、明度L*を表す。また図16(b)は、明度と色相角との関係を示している。ここで横軸は、色相角hを表し、縦軸は、明度L*を表す。
またこの場合、上述したように明度L*=50を境界とし、高明度領域では、第2の目標値を反映させ多次元LUTを作成し、低明度領域では、色信号比率に基づき多次元LUTを作成している。
図示するように第2の目標値および色信号比率を使用した場合の方が、第2の目標値も色信号比率も使用しなかった場合よりも、明度の異なるグレー画像群どうしの色相角hのばらつきが小さくなるとともに、明度の変化にしたがって生ずる彩度や色相角の変化がなだらかとなり、彩度や色相の連続性が向上する。
以上詳述した色処理装置13と設定用PC21は、表示装置12にて画像を表示するために作成された画像データを、予め定められた色変換テーブルを用いて色変換処理を行い表示装置12に出力する色変換手段としての色処理装置13と、色処理装置13で用いられる色変換テーブルを作成する変換関係作成手段としての設定用PC21と、を備える色調整システムとして捉えることもできる。
なお、本実施の形態の画像表示システム10では、表示用PC11と表示装置12との間に、これら表示用PC11と表示装置12とは別体にて色処理装置13を配置するようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、色処理装置13の機能を、表示用PC11に内蔵させてもかまわないし、表示装置12に内蔵させてもかまわない。
また本実施の形態では、設定用PC21は、表示用PC11とは別体となっていたが、表示用PC11に設定用PC21の機能を備えることも可能である。この場合、表示用PC11が、変換関係作成手段(画像処理装置)として機能する。
<プログラムの説明>
ここで以上説明を行った本実施の形態における設定用PC21が行なう処理は、上述した通り、例えば、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。
ここで以上説明を行った本実施の形態における設定用PC21が行なう処理は、上述した通り、例えば、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。
よって第1の実施の形態〜第3の実施の形態で、設定用PC21が行なう処理は、コンピュータに、表示装置12に画像を表示するときの色再現の目標値を設定すると共に、設定した目標値に基づいて、表示装置12に表示させる画像に色変換を行うときに用いる変換関係を作成することを実現させ、目標値として、表示装置12のデバイス特性に基づいて設定された第1の目標値と、グレー画像の彩度および色相が指定された第2の目標値と、を含むことを特徴とするプログラムとして捉えることもできる。
また色処理装置13が行なう処理は、コンピュータに、変換関係を用いて表示装置12に表示させる画像に色変換を行うことを実現させ、変換関係は、表示装置12に画像を表示するときの色再現の目標値であって、表示装置12の表示特性に基づいて設定された第1の目標値と、グレー画像の彩度および色相が指定された第2の目標値と、を含む目標値に基づいて作成されることを特徴とするプログラムとして捉えることができる。
なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、CD−ROM等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
10…画像表示システム、11…表示用PC、12…表示装置、13…色処理装置、20…色設定システム、21…設定用PC、211…画像選択部、212…画像データ記憶部、213…画像データ送信部、214…色データ取得部、215…第1の色変換部、216…色域作成部、217…第2の色変換部、218…目標値設定部、219…比率設定部、220…マッピング部、221…色変換テーブル作成部、N…ネットワーク
Claims (7)
- カラーの入力画像データに変換関係を用いて色変換を行い、得られたカラーの出力画像データを表示装置に出力する色変換装置であって、
前記変換関係は、前記入力画像データがグレー画像のときには、前記表示装置の表示特性に基づく第1の目標値と彩度および色相が指定された第2の目標値とを用いて作成され、当該入力画像データがグレー画像以外のときには、当該第2の目標値を用いずに当該第1の目標値を用い作成されたものである色変換装置。 - 前記第2の目標値は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色味が赤色、緑色、および青色の何れかになるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の色変換装置。
- 前記第2の目標値は、彩度および色相角の値として指定され、当該彩度が0より大きい値に指定されると共に、当該色相角が同一の値に指定されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の色変換装置。
- 前記第2の目標値として指定される彩度の値は、明度の最大値となる第1の明度値から当該第1の明度値よりも明度の小さい第2の明度値に向かって、大きくなるように指定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の色変換装置。
- 前記色変換は、前記表示装置に表示されるグレー画像の色相角が、0度〜90度の第1の領域、90度〜180度の第2の領域、180度〜360度の第3の領域、のいずれかに収まるように行なわれることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の色変換装置。
- 前記変換関係は、前記入力画像データに含まれる明度の値が予め定められた高明度領域であるときに適用されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の色変換装置。
- コンピュータに、カラーの入力画像データに変換関係を用いて色変換を行い、得られたカラーの出力画像データを表示装置に出力する機能を実現させ、
前記変換関係は、前記入力画像データがグレー画像のときには、前記表示装置の表示特性に基づく第1の目標値と彩度および色相が指定された第2の目標値とを用いて作成され、当該入力画像データがグレー画像以外のときには、当該第2の目標値を用いずに当該第1の目標値を用い作成されたものであるプログラム。
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