JP7191208B2 - 個人に固有の色空間を測定するための方法および個人に固有の色空間に応じてデジタル画像を補正するための方法 - Google Patents
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Description
・ディスプレイデバイスによって放出される、放射輝度測定デバイスによって捕捉されたスペクトル放射輝度を測定する第1のステップ;
・スペクトル放射輝度の測定に基づいて、ディスプレイデバイスの直交ユークリッド色空間でディスプレイデバイスによって生成された光のアフィンモデルを構築する第2のステップ;
・ディスプレイデバイスの前に配置され、ディスプレイデバイスの直交ユークリッド色空間で定義された刺激にさらされた観察者によって知覚される輝度ベクトル場を測定する第3のステップ;
・測定された輝度ベクトル場に基づいて、ディスプレイデバイスの前に配置された観察者に固有の色覚空間を表す双曲空間を構築する第4のステップ。
・測定されたスペクトル放射輝度の関数として、各カラーチャネルのディスプレイデバイスのプロトタイプ関数を計算するステップ;
・測定されたスペクトル放射輝度の関数として、各カラーチャネルのディスプレイデバイスのゲインを計算するステップ;
・測定されたスペクトル放射輝度の間で、ディスプレイデバイスの各カラーチャネルのゲインを補間するステップ;
・デジタル値DVの空間からディスプレイデバイスのゲインの空間への非線形ベクトル関数を決定するステップ。
・各カラーチャネルの輝度測定値の最大値の使用;
・各カラーチャネルのスペクトル放射輝度測定値で構成される行列の特異値とベクトルへのランク1の分解。
・無相関化と呼ばれる第1の方法;
・標準スペクトル投影による第2の方法;
・グラムシュミット法と呼ばれる第3の方法;
・特異値への分解による第4の方法。
・前記コンピュータに接続された前記ディスプレイデバイス上でカラー画像を見る観察者に固有の色空間を構築するステップ;
・ディスプレイデバイスによって表示される画像の点(ディスプレイデバイスの直交ユークリッド色空間で表される点)を、観察者に固有の色覚空間を表す双曲空間で表される輝度ベクトル場に基づいて一定輝度の表面として計算される双曲面の点に変換するための関数を決定するステップ;
・画像を観察者に適合させるために変換関数のパラメータを変更するステップ。
・カラー画像を表示するためのデバイス;
・ディスプレイデバイスによって放出されるスペクトル放射輝度を測定するためのデバイス;
・測定されたスペクトル放射輝度と表示されたカラー画像に基づいて個人に固有の色空間を計算するための、そして、デジタル画像を補正する方法のためのデバイスであって、計算プロセッサ、データを記録および格納するためのデバイス、測定デバイスとのインタフェースおよびディスプレイデバイスとのインタフェース、観察者とのインタフェースを少なくとも含む、色空間を計算するための、そして、デジタル画像を補正する方法のための前記デバイス。
m(λ,DV(i)T)=Mg+m0=MΓ(DV)+m0(1003)
R(λ)=m(λ,[1,0,0]T)-m0
G(λ)=m(λ,[0,1,0]T)-m0 (1005)
Bl(λ)=m(λ,[0,0,1]T)-m0
gR(i)=(R(λ)TR(λ))-1(m(λ,[DV(i),0,0]T)-m0)
gG(i)=(G(λ)TG(λ))-1(m(λ,[0,DV(i),0]T)-m0) (1006)
gBl(i)=(Bl(λ)TBl(λ))-1(m(λ,[0,0,DV(i)]T)-m0)
R(λ)=R’(λ)g’R(nDV) (1010)
gR(i)=g’R(i)/g’R(nDV) (1011)
Γ:DV→g,g=[gR,gG,gBl]T=Γ(DV)=Γ([DVR;DVG;DVBl]T)(1013)
ΓC(DVC)={i=[1,...,N];Γi(x)=ai+bixγi;xi-1≦x≦xi;x0=0:xN=1;a1=0;bN=1} (1014)
M*=(MTM)-1MT(1017)
これは、J.Cohen&Kappauf,in W.E.(1985).Color mixture and fundamental metamers:Theory,algebra,geometry,application.The American journal of psychology,171-259で提案されたモデルによるものであり、
そして
g=M*(m-m0) (1018)
ディスプレイユニットによる光の生成のアフィンモデルは、メトリック空間に関連付けられていない。自然スカラー積が、光の空間を表すヒルベルト空間Hで定義されている場合、前記自然スカラー積は次のように定義される:
・無相関化と呼ばれる第1の方法;
・標準スペクトル投影による第2の方法;
・グラムシュミット法による第3の方法;
・線形アプリケーションの特異値に分解することによる第4の方法。
R=M(MTM)-1MT (1023)
R=usvT (1024)
T=NTM,T-1=(T)-1,t0=NTm0 (1026)
Vabc=NTV(λ) (1039)
である。次に、方向ベクトルの1つがvである点pを通過する平面P1が構築される。この平面は、「最小運動」刺激を定義するために使用される。この目的のために、座標系(p,i,j)も平面P1で定義される。
したがって:
i=Rotn(-π/4)vおよびj=Rotn(π/4)v(1042)が得られる。
Vk(x)=Akx+x0k (1045)
ここで:
xT.Vk(x)=xTAkx+xTx0=k (1046)
ここで、スカラー積は、ディスプレイユニットEの空間ABC内のユークリッドスカラー積によって与えられる。この例では、図13cは、座標系ABCの第1の観察者についてk=1およびk=4にそれぞれ対応する一定の輝度30,31の表面を表し、図13dは、座標系ABCの第2の観察者についてk=1およびk=4の一定の輝度32,33の表面を表している。
xTAx+kxTx0=k2 (1047)
-スクリーンの空間ABCに観察者の双曲空間を構築する。この空間は、式(1050)に従ってTおよびt0によって与えられる。
-空間ABC内の画像の点xを点zに変換し、前記変換は、式(1058),(1059),(1060)に従って(k,t,θ)によってパラメータ化される。
-パラメータkを一定に設定して、例えば観察者の一定の輝度のレベルに適合させるか、またはその分散を減らして、例えば、画像の異なる領域間の適合差を減らすことによって、パラメータkを変更する。
dx=g(dz),ここで
・本発明は、これらの後者の人間の知覚に従って画像の品質および外観モデルを評価するための計算規則を定義することを可能にする;
・好適には、本発明は、ヒューマンマシンインタフェースの視覚的品質の改善およびいくつかの異なる観察者への適合性を可能にする;
・観察者に対応する視覚モデルを使用することにより、ディスプレイユニットに面する観察者の統合を促進するために、本発明を人工または拡張現実システムに適用することも好適に可能である。
Claims (14)
- コンピュータ(7)に接続されたディスプレイデバイス(6)上でカラー画像を見る観察者(8)に固有の色空間を構築するための、前記コンピュータ(7)によって実施される方法であって、
前記ディスプレイデバイス(6)によって放出され、そして放射輝度測定デバイス(9)によって捕捉される、スペクトル放射輝度を測定する第1のステップと、
前記スペクトル放射輝度の測定に基づいて、前記ディスプレイデバイス(6)の直交ユークリッド色空間で前記ディスプレイデバイス(6)によって生成された光のアフィンモデルを構築する第2のステップと、
前記ディスプレイデバイス(6)の前に配置され、そして前記ディスプレイデバイス(6)の前記直交ユークリッド色空間で定義された刺激を受けた前記観察者(8)によって知覚される輝度ベクトル場を測定する第3のステップと、
前記測定された輝度ベクトル場に基づいて、前記ディスプレイデバイス(6)の前に配置された前記観察者(8)に固有の色覚空間を表す双曲空間を構築する第4のステップと
を少なくとも含むことを特徴とする、方法。 - 前記コンピュータ(7)に存在するグラフィックスカードによって前記ディスプレイデバイス(6)に与えられた命令を表すいくつかのデジタル値DVに対してスペクトル放射輝度測定が実行され、前記命令は、前記ディスプレイデバイス(6)の各カラーチャネル上の画像の表示を可能にし、前記ディスプレイデバイス(6)によって生成される光の前記アフィンモデルは、前記ディスプレイデバイス(6)の前記デジタル値DVおよびゲイン値の関数として定義されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- アフィンモデルを構築する前記第2のステップが、
前記測定されたスペクトル放射輝度の関数として、各カラーチャネルの前記ディスプレイデバイス(6)のプロトタイプ関数を計算するステップと、
前記測定されたスペクトル放射輝度の関数として、各カラーチャネルの前記ディスプレイデバイス(6)のゲインを計算するステップと、
前記測定されたスペクトル放射輝度の値の間で、前記ディスプレイデバイス(6)の各カラーチャネルの前記ゲインを補間するステップと、
前記デジタル値DVの空間から前記ディスプレイデバイス(6)の前記ゲインの空間への非線形ベクトル関数を決定するステップと
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 前記プロトタイプ関数の前記計算が、
各カラーチャネルの前記スペクトル放射輝度の測定値の最大値の使用、
各カラーチャネルの前記スペクトル放射輝度の測定値で構成される行列の特異値及びベクトルへのランク1の分解、
の中からの方法で実行されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 前記直交ユークリッド色空間をアフィン空間に変換するステップが、
無相関化と呼ばれる第1の方法、
標準スペクトル投影による第2の方法、
グラムシュミット法と呼ばれる第3の方法、
特異値への分解による第4の方法、
の中からの方法で実行されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ディスプレイデバイスの前に配置された観察者(8)によって知覚される輝度ベクトル場を測定する前記第3のステップが、コンピュータ(7)と前記観察者(8)との間にインタフェースを備え、そして前記ディスプレイデバイス(6)に接続された前記コンピュータ(7)によって実行され、前記コンピュータ(7)は、前記ディスプレイデバイス(6)の直交ユークリッド色空間で定義される刺激が提示される前記観察者(8)に適用される最小運動測光タイプの方法を実施することを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のステップが分光光度計(9)によって実施されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- コンピュータ(7)に接続されたディスプレイデバイス(6)上でカラー画像を見る観察者(8)に固有の色空間の関数としてデジタル画像を補正するために前記コンピュータ(7)によって実施される方法であって、前記方法は、
請求項1に従って、前記コンピュータ(7)に接続された前記ディスプレイデバイス(6)上でカラー画像を見る前記観察者(8)に固有の前記色空間を構築するステップと、
前記ディスプレイデバイス(6)によって表示される画像の点であって、前記ディスプレイデバイスの直交ユークリッド色空間で表される前記点を、前記観察者(8)に固有の前記色覚空間を表す前記双曲空間で表される前記輝度ベクトル場に基づいて一定輝度の表面として計算される双曲面の点への変換関数を決定するステップと、
前記画像を前記観察者(8)に適合させるために前記変換関数のパラメータを変更するステップと
を少なくとも含むことを特徴とする、方法。 - 前記ディスプレイデバイス(6)の前に配置された前記観察者(8)のために一定の輝度レベルで前記ディスプレイデバイス(6)によって提示された前記画像の適合を実行するために、前記パラメータkを一定値に設定することによって、前記パラメータkが適合されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記画像の異なる領域間の輝度差への前記観察者(8)の適合を減少させるために、前記パラメータkの分散を低減することによって前記パラメータkが適合されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 観察者(8)に固有の色空間を測定し、そして前記観察者(8)に固有の前記色空間の関数としてデジタル画像を補正するためのデバイスであって、
カラー画像を表示するためのディスプレイデバイス(6)と、
前記ディスプレイデバイス(6)によって放出されるスペクトル放射輝度を測定するためのデバイスと、
前記測定されたスペクトル放射輝度及び前記表示されたカラー画像に基づいて個人に固有の色空間を計算するための、そして、デジタル画像を補正する方法のためのデバイスであって、計算プロセッサ、データを記録および格納するためのデバイス、前記ディスプレイデバイス(6)によって放出されるスペクトル放射輝度を測定するための前記デバイスとのインタフェースおよび前記ディスプレイデバイス(6)とのインタフェース、前記観察者(8)とのインタフェースを少なくとも含む、色空間を計算するための、そして、デジタル画像を補正する方法のための前記デバイスと
を含むことを特徴とする、デバイス。 - プログラムがコンピュータ(7)によって実行されるときに、前記コンピュータ(7)を制御して、請求項8に記載の画像を補正するための方法のステップを実施する命令を含むコンピュータプログラム。
- コンピュータによって実行されるときに、前記コンピュータを制御して、請求項8に記載の画像を補正するための方法のステップを実施する命令を含む、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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