質感情報データ取得装置及びそれを備える表示制御システム
【課題】印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイ等に表示される画像において表すようにする。
【解決手段】質感情報データ取得部１２４は、プリンタＡ質感プロファイル１３４を備え、そのプリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。
【解決手段】質感情報データ取得部１２４は、プリンタＡ質感プロファイル１３４を備え、そのプリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物における印刷表面の質感に関連する質感プロファイルを利用するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラーマネージメントでは、ICC規格（International Color Consortium）に基づき、各色再現デバイスの色再現特性を記述するプロファイル（Profile）と呼ばれる特性記述ファイルと、その特性記述ファイルの情報を使って異種デバイス間で色情報を変換し合う色変換エンジンと、を利用して、異なる色再現装置間で色情報の伝達や色情報の一致を実現していた。しかしながら、このカラーマネージメント技術で扱えるのは色情報だけであり、光沢感や金属光沢感、ザラツキ感、凹凸感などの表面質感情報を扱うことはできなかった。
【０００３】
また、高付加価値を有する印刷物として、メタリックやエンボス加工、シボなどを持つ印刷物を作成する場合、色や質感の指定をサンプルパッチを使って指定したり、印刷装置による校正の際、発注者立会いで修正・印刷を何度も繰り返して最終的な印刷物を仕上げていったりという非常に手間と時間のかかる作業で作成していた。そして、職人の感覚にたよった方法でしか、高付加価値印刷物を作成することができなかった。
【０００４】
一方、コンピュータグラフィックス（Computer Graphics）の分野では、既に物体表面の質感をリアルに、コンピュータグラフィックス画像としてディスプレイの画面上に再現する技術が発達している。具体的には、OpenGL, Direct Xなどのオープンソースを用いた３D-CG作成ソフトウエアが開発されており、そのようなソフトウェアを使用して、光沢感、凹凸感、透明感、ザラツキ感など様々な物体表面の質感属性を人口的に生成し、直接光、間接光をすべて考慮して実写と見誤るほどリアルな画像生成を可能としており、SF映画やゲームソフトなどで広く一般に利用されている。最近では、商品のデザインや表面塗装の状態などをディスプレイの画面上で確認できるようなソフトウエアも開発・市販されており、それらソフトウェアを利用することにより、車、衣装、一般商品のデザイン開発などにおいて、Mock-up作成を最小限に抑えることができ、商品開発効率化を実現している。
【０００５】
上記のとおり、商用印刷の分野において、実画像を印刷する印刷装置は、種々の表面加工機能を有し、高付加価値印刷物を作成できるようになってきている。しかし、印刷物の版やデジタル画像データを生成するためのデザインソフトやOSに組み込まれているカラーマネージメントソフトは、こうした印刷物の表面質感のマネージメント、情報伝達には対応しておらず、また、対応するための技術もまだ確立されていないのが現状である。
【０００６】
なお、物体表面の質感を表す取り組みとしては、例えば、下記の非特許文献１，２に記載された技術が知られている。
【非特許文献１】"Generalization of Lambert’s Reflectance Model" Michael Oren 及び Shree K. Nayar； Department of Computer Science, Columbia University：New York, NY 10027
【非特許文献２】"A Reflectance Model for Computer Graphics" ROBERT L. COOK（Lucasfilm Ltd.）及びKENNETH E. TORRANCE（Cornell University）； ACM Transactions on Graphics, Vol. 1, No. 1, January 1982.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来においては、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、如何にして、ディスプレイ等に表示される画像において表すかについて考慮されていなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイ等に表示される画像において表すための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］
質感情報データ取得装置であって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを備え、前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する質感情報データ取得装置。
【００１１】
このように、適用例１の質感情報データ取得装置では、特定の印刷装置に依存した印刷データから、質感プロファイルを利用して、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。このように取得した質感情報データは、印刷装置等のデバイスに依存しないデータであるため、このような質感情報データから、さらに、画像表示を行うための画像表示データを導き出して、ディスプレイ等で画像表示を行うようにすれば、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイ等に表示される画像において表すことができる。
【００１２】
［適用例２］
適用例１に記載の質感情報データ取得装置において、前記対応関係は、前記印刷記録材にて印刷されたカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、そのカラーパッチの表面について、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果に基づいて導き出されたことを特徴とする質感情報データ取得装置。
このようにして、上記対応関係を導き出すことにより、質感情報データとして、印刷装置等のデバイスに依存しないデータを得ることができる。
【００１３】
［適用例３］
適用例１に記載の質感情報データ取得装置において、前記質感情報データは、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表されることを特徴とする質感情報データ取得装置。
ＢＲＤＦ自体、コンピュータグラフィックス分野では、すでにリアルな画像を人工的に生成する際に広く用いられているものだからである。
【００１４】
［適用例４］
表示制御システムであって、適用例１ないし適用例３のうちの任意の１つに記載の質感情報データ取得装置と、前記質感情報データ取得装置の取得した前記質感情報データに基づいて、画像表示を行うための画像表示データを導き出す画像表示データ導出装置と、前記画像表示データ導出装置の導き出した前記画像表示データを、ディスプレイプロファイルを利用して、特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換する画像表示データ変換装置と、を備える表示制御システム。
【００１５】
このように、質感情報データ取得装置によって、印刷装置等のデバイスに依存しない質感情報データを取得し、画像表データ導出装置によって、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データを導き出し、画像表示データ変換装置によって、その画像表データを、ディスプレイプロファイルを利用して特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換して、その特定のディスプレイで画像表示を行うようにすれば、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、その特定のディスプレイに表示される画像において表すことができる。
【００１６】
［適用例５］
適用例４に記載の表示制御システムにおいて、前記画像表示データは、前記画像表示として、３次元画像表示を行うことが可能なデータであることを特徴とする表示制御システム。
【００１７】
画像表データとして、このようなデータを用いることにより、所望の光源位置から光を当て、所望の観察位置で観察した場合の、印刷表面の質感と一致した質感を、特定のディスプレイに表示される画像において表すことができる。
【００１８】
［適用例６］
質感情報データ取得方法であって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを用意する工程と、用意した前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する工程と、を備える質感情報データ取得方法。
適用例６の質感情報データ取得方法によれば、適用例１と同様の効果を奏することができる。
【００１９】
［適用例７］
質感情報データを取得するためのコンピュータプログラムであって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
適用例７のコンピュータプログラムによれば、適用例１と同様の効果を奏することができる。
【００２０】
なお、本発明は、上記した質感情報データ取得装置や表示制御システムなどの装置発明の態様や質感情報データ取得方法などの方法発明の態様やそれら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様に限ることなく、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
Ａ．実施例の構成：
図１は本発明の一実施例としての印刷表示システムを示すブロック図である。図１に示す印刷表示システムは、画像処理装置であるパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと略す）１００と、画像の印刷を行うプリンタ２００と、画像の表示を行うディスプレイ３００と、で構成されている。なお、本実施例では、便宜上、プリンタ２００を「プリンタＡ」と呼び、ディスプレイ３００を「ディスプレイＸ」と呼ぶものとする。
【００２２】
このうち、ＰＣ１００は、図１に示すように、アプリケーションなどのコンピュータプログラムを実行することにより種々の処理や制御を行うＣＰＵ１１０と、上記コンピュータプログラムを格納したり、処理中に得られたデータや情報を一時的に格納したりするためのメモリ１２０と、画像データ１３２や各種プロファイルなどを格納するためのハードディスク装置１３０と、ＣＰＵ１１０と各種周辺装置との間でデータや情報のやりとりを行うためのＩ／Ｏ部１４０と、ネットワークカードなどから成り、ネットワークを介して他の装置と通信を行なうための通信部１５０と、キーボードやポインティングデバイスなどから成り、ユーザからの指示を入力するための入力部１６０と、上記コンピュータプログラムなどが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１７２から、情報を読み取るための情報読取部１７０と、を備えている。
【００２３】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，３次元画像作成部１２６及び画像表示データ変換部１２８として機能する。
【００２４】
このように、本実施例では、コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する「記録媒体」としてＣＤ−ＲＯＭなどを利用することを述べたが、その他にも、フレキシブルディスクや光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。コンピュータプログラムは、このような記録媒体に記録された形態での提供の他、ネットワークを介して、コンピュータプログラムを供給するプログラムサーバ（図示せず）にアクセスし、プログラムサーバからＰＣに取り込むようにしても良い。上記コンピュータプログラムの一部は、オペレーティングシステムプログラムによって構成するようにしても良い。
【００２５】
また、プリンタＡは、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインクの他、金属色の印刷を行うために、メタリックインクを備えている。
【００２６】
本実施例において、ＰＣ１００における質感情報データ取得部１２４は、請求項における質感情報データ取得装置に、ＰＣ１００における３次元画像作成部１２６は、請求項における画像表示データ導出装置に、ＰＣ１００における画像表示データ変換部１２８は、請求項における画像表示データ変換装置に、プリンタＡは、請求項における印刷装置に、それぞれ相当する。
【００２７】
Ｂ．実施例の動作：
本実施例における動作として、印刷物に印刷される画像に関し、ディスプレイＸで、プレビュー表示を行う場合の動作と、シミュレーション表示を行う場合の動作について、それぞれ説明する。
【００２８】
Ｂ−１．プレビュー表示
それでは、まず、プレビュー表示を行う場合の動作について、図１〜図３を用いて説明する。図２は図１における印刷表示システムにおけるプレビュー表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図であり、図３は図２におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【００２９】
まず、ユーザは、入力部１６０を操作して、専用アプリケーションを起動した後、プレビュー表示用のプロファイル設定ウインドウの表示を指示すると、その専用アプリケーションによって、図３の左上に示すようなウインドウが、ディスプレイＸの画面上に表示される。次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、そのウインドウ内において、各デバイスのプロファイルを設定する。具体的には、ディスプレイについて、ＰＣ１００に接続されているディプレイＸのプロファイルを設定し、プリンタについては、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、ＰＣ１００に接続されているプリンタＡのプロファイルを設定する。この結果、図１及び図２に示すように、ＣＰＵ１１０によって機能される質感情報データ取得部１２４が、ハードディスク装置１３０内からプリンタＡ質感プロファイル１３４を読み出して取り込み、画像表示データ変換部１２８が、ディプレイＸプロファイル１３６を読み出して取り込む。なお、色変換部１２２も、プリンタＡカラープロファイルを読み出して取り込むが、図では省略されている。
【００３０】
次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、ハードディスク装置１３０内の画像データ１３２を指定して、画像印刷の指示を出すと、図２に示すように、画像処理部１２１が、ハードディスク装置１３０から画像データ１３２を読み出して、所望の画像処理を施した後、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色と、金属色と、をそれぞれ表す画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔとして出力する。次に、色変換部１２２は、画像処理部１２１から出力された画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔを入力し、プリンタＡが備えるシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクの各インクについて、印刷時に使用されるインク量を表す印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに変換する。具体的には、プリンタＡカラープロファイルを用いて、プリンタＡの色再現範囲に適応するように、印刷データへの色変換を行う。こうして得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡに出力される。プリンタＡは、その印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに基づいて、印刷用紙（図示せず）に、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクにて、画像の印刷を行う。この結果、金属光沢感などを備えた高付加価値な印刷物を得ることができる。即ち、印刷物の金属光沢感などは、メタリックインクと、それ以外の色インクのそれぞれの印刷に使用されるインク量により決定される。このことは、各色の色インクとメタリックインクによって構成される印刷データの中に質感情報が含まれていることを示している。
【００３１】
一方、色変換部１２２による色変換によって得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡの他、質感情報データ取得部１２４にも出力される。質感情報データ取得部１２４では、プリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。本実施例において、質感情報データは、偏角色特性データとして表され、具体的には、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表される。ここで、ＢＲＤＦとは、任意の物体表面の対象としている観測点に対し、入射光と反射光の関係を、半天球全方位で記述した物理量であり、これを分光特性で測定した分光ＢＲＤＦでは、物体の色と反射の特性を記述することができ、コンピュータグラフィックス分野では、すでにリアルな画像を人工的に生成する際に広く用いられているものである。
【００３２】
本実施例において、ＢＲＤＦのパラメータとしては、画像表示に対応すべく、レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の各色毎に、それぞれ、４つのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎが用意されている。これらパラメータのうち、ｍは、物体の表面粗さを表す係数であり、ｋsは、物体の表面反射率ρsに対する係数であり、ｋdは、物体の内部拡散反射率ρdに対する係数であり、ｎは、物体の屈折率である。なお、詳しい内容については、後ほど説明する。
【００３３】
質感情報データ取得部１２４は、上記した如く取り込んだプリンタＡ質感プロファイル１３４の他、補間演算部（図示せず）を備えている。プリンタＡ質感プロファイル１３４は、図３に示すように、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴを入力とし、質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbを出力として、それらの値の対応関係を表すものである。なお、このうち、ｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrは、レッド（Ｒ）成分に関するパラメータであり、ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎgは、グリーン（Ｇ）成分に関するパラメータであり、ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbは、ブルー（Ｂ）成分に関するパラメータである。
【００３４】
図３に示すプリンタＡ質感プロファイルおいて、左側のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴが、入力である印刷データであり、右側の色成分毎に区切られたｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbが、出力である質感情報データである。すなわち、質感情報データ取得部１２４は、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴの一組の値が入力された場合に、このプリンタＡ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbの一組の値を出力することになる。なお、このプリンタＡ質感プロファイルに記載されていない組の値については、それらに近い組の値を用いて、補間演算部（図示せず）が補間演算を行うことにより、導き出すようにする。
【００３５】
図４は物体での光の反射の仕方を模式的に示した説明図であり、図５はＢＲＤＦで用いられる計測幾何を示す説明図である。
【００３６】
図４に示すように、不均質物体が光源で照らされた場合、光は大きく分けて、物体表面で反射する光と、物体内部まで入って物体内で散乱し、物体表面から再度出てくるような反射光と、に分けられる。ＢＲＤＦは、物体表面の１点に対して、入射光に対する反射光強度の比（反射率、スペクトル光に対しては分光反射率）を半天球全方位で計測した物理量であって、図５に示すような計測幾何に基づいて３次元変角計測器で計測される。図５において、φiは入射光のＸ軸に対する角度であり、θiは入射光のＺ軸に対する角度であり、φoは反射光のＸ軸に対する角度であり、θoは反射光のＺ軸に対する角度である。
【００３７】
そこで、図３に示したプリンタＡ質感プロファイルで用いられる印刷データと質感情報データとの対応関係は、次のようにして求められている。すなわち、予め、プリンタＡで使用されているシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクと同じインクを用いて、カラーチャートを印刷する。そして、そのカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、それぞれ、そのカラーパッチの表面について、上記した３次元変角計測器を用いて、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果からＢＲＤＦのパラメータを求める。そして、各カラーパッチについて、印刷時に使用した各インクのインク量と、求めたＢＲＤＦのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎと、の対応関係から、印刷データと質感情報データとの対応関係を導き出すようにする。
【００３８】
次に、３次元画像作成部１２６は、図２及び図３に示すように、質感情報データ取得部１２４において、プリンタＡ質感プロファイルを利用して取得された質感情報データ、すなわち、ＢＲＤＦのパラメータを用いて、画像表示を行うためのレッド，グリーン，ブルーの各色を表す画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出す。画像表示データＲ，Ｇ，Ｂは、以下に示すように、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoに依存した値として表される。
【数１】
なお、本実施例では、このとき導き出される画像表示データのＲ，Ｇ，Ｂ各成分のパラメータは、AdobeRGBでの値で算出されたものとなる。なお、AdobeRGBとは、Adobe Systemsが定義した色空間のことである。
【００３９】
それでは、ＢＲＤＦのパラメータから、画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出す方法について説明する。なお、画像表示データＲ，Ｇ，Ｂのうち、代表して、Ｒ成分について説明するものとする。
【００４０】
画像表示データのＲ成分は、具体的には、式(1)で示すように表される。
【数２】
ここで、ρdは、前述したとおり、内部拡散反射率であり、ρsは表面反射率であり、ｋsr，ｋdrは、それぞれ係数である（ｋsr＋ｋdr＝１）。 式(1)のρs（φo，θo，φi，θi）は、式(2)によって算出される。
【数３】
このうち、Ｄ（ｍ，γ）は微小面分布関数を示し、Ｇは幾何学的減衰係数を示し、Ｆ（θ）はフレネル反射を示す。
【００４１】
まず、微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ）について説明する。図６は微小面に対して定義される４つの方向ベクトルを示す説明図である。
【００４２】
今、微小面が物体表面の凹凸を形成すると考えた場合、各微小面が様々な方向を向くことになる。従って、この微小面の方向の分布が表面の粗さによる鏡面反射光の輝度分布を表すことになる。微小面の向きは、図６に示すように、光源方向ベクトルＬと観察方向ベクトルＶの垂直二等分線のベクトルＨ（ハーフベクトル）によって記述される。数式で表すと、ハーフベクトルＨは(3)式で定義される。なお、ベクトルＮは物体表面に対する法線ベクトルである。
【数４】
微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ）は、種々存在するが、代表的なものとしてBeckmann分布関数が知られており、式(4)によって表される。
【数５】
ここで、ｍは、前述したとおり、表面粗さを表す係数であり、値が大きいほど粗い面となり、その場合、分布関数自体が空間的に大きな広がりを持つ形状を取る。
【００４３】
次に、幾何学的減衰係数Ｇについて説明する。図７は幾何構造に起因する光の減衰を説明するための説明図である。
【００４４】
今、物体表面の凹凸が様々な方向を向いていると考えると、図７に示すように、光の入射、反射時において、光が遮られる場合がある。入射時に遮られる場合（図７（ａ））をシャドウイング（Shadowing）と呼び、反射時に遮られる場合（図７（ｂ））をマスキング（Masking）と呼ぶ。この場合、いずれも光の強度は減衰することになる。
【００４５】
このシャドウイング（図７（ａ））の場合と、マスキング（図７（ｂ））の場合とを、図６で定義した４つの方向ベクトルを使ってそれぞれ定式化すると、次のように表すことができる。
シャドウイング（図７（ａ））の場合
【数６】
マスキング（図７（ｂ））の場合
【数７】
【００４６】
光が全く遮られることがない場合は、減衰はないので、値を１とする。光がシャドウイング，マスキングのいずれかによって遮られる場合は、０〜１の間で減衰すると考えると、図７の状態は、幾何学的な構造によって影響を受ける減衰率とみなすことができ、幾何学的減衰係数Ｇとして定義することができる。この減衰係数Ｇの範囲は、０〜１である。また、値は１より大きいことはなく、従って、幾何学的減衰係数Ｇは、以下の式(7)で表すことができる。
【数８】
【００４７】
次に、フレネル反射Ｆについて説明する。物体の表面に光が入射した場合、入射した光は、表面で反射する光と屈折して物体内部に入る光とに分かれ、その割合は、入射する光の角度に依存して変化する。このとき、物体表面で生じる反射をフレネル反射と呼び、そのフレネル反射Ｆ（θ）は、以下の式(8)によって表される。
【数９】
ここで、ｎは、前述したとおり、物体の屈折率である。
【００４８】
以上、式(2)における微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ），幾何学的減衰係数Ｇ，フレネル反射Ｆ（θ）について、それぞれ、説明した。
【００４９】
従って、質感情報データ取得部１２４にて取得したＢＲＤＦのパラメータ（すなわち、質感情報データ）において、Ｒ成分に関する４つのパラメータｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrのうち、ｍrを式(4)のｍに代入し、ｎrを式(8)のｎに代入するようにすれば、式(1)に示すＲ成分用のρs（φo，θo，φi，θi）が算出される。
【００５０】
一方、式(1)において、ρdは、反射方向には依存せず、（Ｎ・Ｌ）で一定値であり、ｋdrρdの項は、ｋdrの値によってのみ変化する。
【００５１】
以上のようにして、ＢＲＤＦのパラメータにおける、Ｒ成分に関する４つのパラメータｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrから、式(1)に基づいて、画像表示データのＲ成分Ｒ（φo，θo，φi，θi）を導き出すことができる。また、Ｇ成分Ｇ（φo，θo，φi，θi）、Ｂ成分Ｂ（φo，θo，φi，θi）についても、Ｒ成分の場合と同様にして、上記した計算により導き出すことができる。
【００５２】
こうして導き出された画像表示データのＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分は、何れも、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoに依存した値として表される。
【００５３】
そこで、ユーザが、入力部１６０を操作して、例えば、光源の位置と観察の位置とを指示すると、３次元画像作成部１２６は、指定された各位置に基づいて、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoをそれぞれ算出し、その算出した各々の角度に基づいて、画像表示データのＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分の各値を一意的に決定する。
【００５４】
次に、画像表示データ変換部１２８は、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべきレッド，グリーン，ブルーの各色を表す画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換する。すなわち、前述したように、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ，Ｇ，Ｂは、AdobeRGBの色空間での値であるため、これらをディスプレイＸの色再現範囲内の値に変換するものである。こうして、画像表示データ変換部１２８による変換により得られた画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”は、ディスプレイＸに出力され、ディスプレイＸは、プレビュー表示として、その画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に基づいて、画像の表示を行う。
【００５５】
ユーザが、入力部１６０をさらに操作して、光源の位置や観察の位置を変えると、それに応じて、画像の表示が３次元的に変化するため、３次元画像の表示が可能となる。なお、このような３次元画像作成部１２６の機能は、例えば、３ＤＣＡＤソフトである「Auto desk Maya」や「nStyler」などのアプリケーションプログラムを用いることによって実現することができる。
【００５６】
以上のようにして、本実施例では、プリンタＡに入力される、プリンタＡに依存した印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、プリンタＡやディスプレイＸ等のデバイスに依存せず、プリンタＡで印刷される印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。そして、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出し、さらに、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換した上で、ディスプレイＸに３次元画像を表示するようにしている。この結果、ディスプレイＸでは、プレビュー表示として、印刷物に印刷された画像と同じ３次元画像を画面上に表示することができる。すなわち、プリンタＡで印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイＸに表示される画像として表現することが可能となる。
【００５７】
Ｂ−２．シミュレーション表示
それでは、次に、シミュレーション表示を行う場合の動作について、図１，図８，図９を用いて説明する。図８は図１における印刷表示システムにおけるシミュレーション表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図であり、図９は図８におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。なお、以下の説明では、シミュレーションとして、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方についてシミュレートする場合を例に採り、説明する。
【００５８】
まず、ユーザは、入力部１６０を操作して、シミュレーション表示用のプロファイル設定ウインドウの表示を指示すると、専用アプリケーションによって、図９の左上に示すようなウインドウが、ディスプレイＸの表示画面に表示される。次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、そのウインドウ内において、各デバイスのプロファイルを設定する。具体的には、ディスプレイについて、ＰＣ１００に接続されているディプレイＸのプロファイルを設定し、出力プリンタについては、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、ＰＣ１００に接続されているプリンタＡのプロファイルを設定し、シミュレーション対象については、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、プリンタＢのプロファイルを設定する。なお、プリンタＢについては、シミュレーション対象であるため、ＰＣ１００に実際に接続されている必要はない。
【００５９】
以上の結果、図１及び図８に示すように、ＣＰＵ１１０によって機能される質感情報データ取得部１２４が、ハードディスク装置１３０内からプリンタＡ質感プロファイル１３４及びプリンタＢ質感プロファイル１３５を読み出して取り込み、画像表示データ変換部１２８が、ディプレイＸプロファイル１３６を読み出して取り込む。なお、色変換部１２２も、プリンタＡカラープロファイルを読み出して取り込むが、図では省略されている。
【００６０】
次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、ハードディスク装置１３０内の画像データ１３２を指定して、画像印刷の指示を出すと、プレビュー表示の場合と同様に、図８に示すように、画像処理部１２１が、ハードディスク装置１３０から画像データ１３２を読み出して、所望の画像処理を施した後、画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔとして出力する。そして、色変換部１２２は、その画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔを入力し、プリンタＡ用の印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに変換して、プリンタＡに出力する。プリンタＡは、その印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに基づいて、印刷用紙（図示せず）に画像の印刷を行う。
【００６１】
一方、色変換部１２２による色変換によって得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡの他、質感情報データ取得部１２４にも出力される。質感情報データ取得部１２４では、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、質感プロファイルを利用して、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。このとき、用いる質感プロファイルとしては、プリンタＡ質感プロファイル１３４だけでなく、プリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方をシミュレートするために、プリンタＢ質感プロファイル１３５も利用する。具体的には、質感情報データ取得部１２４は、図９に示すように、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴの一組の値が入力された場合に、まず、プリンタＡ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbの一組の値を導き出し、その値を変換して、さらに、プリンタＢ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍ’r，ｋ’sr，ｋ’dr，ｎ’r，ｍ’g，ｋ’sg，ｋ’dg，ｎ’g，ｍ’b，ｋ’sb，ｋ’db，ｎ’bの一組の値を導き出し、出力することになる。なお、プリンタＡ質感プロファイルやプリンタＢ質感プロファイルに記載されていない組の値については、それらに近い組の値を用いて、補間演算部（図示せず）が補間演算を行うことにより、導き出すようにする。
【００６２】
次に、３次元画像作成部１２６は、図８及び図９に示すように、質感情報データ取得部１２４において、プリンタＡ質感プロファイル及びプリンタＢ質感プロファイルを利用して取得された質感情報データを用いて、画像表示を行うための画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を導き出す。なお、このとき導き出される画像表示データのＲ’，Ｇ’，Ｂ’各成分のパラメータも、AdobeRGBでの値で算出されたものとなる。
【００６３】
次に、画像表示データ変換部１２８は、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換して、ディスプレイＸに出力する。この結果、ディスプレイＸは、その画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に基づいて、画像の表示を行うことにより、シミュレーション表示として、プリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方をシミュレートした画像を表示する。
【００６４】
以上のようにして、本実施例では、プリンタＡに入力される、プリンタＡに依存した印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタＡ質感プロファイル１３４及びプリンタＢ質感プロファイル１３５を利用して、プリンタＡやプリンタＢやディスプレイＸ等のデバイスに依存せず、プリンタＢで印刷されたと仮定される印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。そして、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を導き出し、さらに、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換した上で、ディスプレイＸに３次元画像を表示するようにしている。この結果、ディスプレイＸでは、シミュレーション表示として、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷出力された画像と同じ３次元画像を画面上に表示することができる。すなわち、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイＸに表示される画像として表現することが可能となる。
【００６５】
Ｃ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００６６】
Ｃ−１．変形例１：
上記した実施例では、質感情報データを、画像表示データを導き出すために用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のプリンタで画像印刷を行うべく、他のプリンタ用の印刷データを導き出すために用いるようにしてもよい。
【００６７】
図１０は本発明の一変形例としての印刷表示システムにおける他プリンタ印刷時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。この印刷表示システムでは、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，プリンタ２００（プリンタＡ）の他、画像印刷データ取得部１２９，プリンタ４００も備えている。なお、この変形例では、便宜上、プリンタ４００を「プリンタＢ」と呼ぶものとする。また、プリンタＢも、プリンタＡと同様、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク，メタリックインクを備えている。
【００６８】
図１０において、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，プリンタＡの各動作は、上記した実施例の場合と同様であるので、それらについての説明は省略する。
【００６９】
画像印刷データ取得部１２９は、プリンタＢ質感プロファイル１３５を備えており、そのプリンタＢ質感プロファイル１３５を利用して、質感情報データ取得部１２４にて取得された質感情報データから、プリンタＢが備えるシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクの各インクについて、印刷時に使用されるインク量を表す印刷データＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’，ＭＴ’を取得して、プリンタＢに出力する。プリンタＢは、その印刷データＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’，ＭＴ’に基づいて、印刷用紙（図示せず）に、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクにて、画像の印刷を行う。この結果、プリンタＢでは、金属光沢感などを備えた高付加価値な印刷物を得ることができると共に、その印刷物における印刷表面と質感として、プリンタＡで印刷された印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を得ることが可能となる。
【００７０】
また、質感情報データは、このように、他のプリンタ用の印刷データを導き出すために用いるだけでなく、質感情報データをそのまま保存したり、伝送したり、或いは加工したり、質感の評価に用いたり、することもできる。また、質感情報データから、他の形式の印刷データを取得するのに用いたりすることもできる。従って、ＰＣ１００においては、少なくとも、質感情報データ取得部１２４を備えていればよく、３次元画像作成部１２６や画像表示データ変換部１２８は必ずしも備えている必要はない。
【００７１】
Ｃ−２．変形例２：
上記した実施例において、質感情報データ取得部１２４は、質感情報データ（すなわち、ＢＲＤＦのパラメータ）として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎に、それぞれ、４つのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ｍ，ｎのパラメータについては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色共通で用いるようにしてもよい。すなわち、その場合、ＢＲＤＦのパラメータは、ｍ，ｎ，ｋsr，ｋdr，ｋsg，ｋdg，ｋsb，ｋdbとなるため、質感プロファイルとしても、それに対応したものを用意する必要がある。なお、このように、ｍ，ｎのパラメータをＲ，Ｇ，Ｂの各色共通で用いるようにしても、式(1)〜(8)を用いて、画像表示データのＲ成分Ｒ（φo，θo，φi，θi）、Ｇ成分Ｇ（φo，θo，φi，θi）、Ｂ成分Ｂ（φo，θo，φi，θi）を、それぞれ求めることができる。
【００７２】
Ｃ−３．変形例３：
上記した実施例において、質感情報データ取得部１２４は、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、質感情報データを取得するようにしていたが、本発明はこれに限定れるものではなく、質感情報データと共に、色情報データも取得するようにしてもよい。
【００７３】
Ｃ−４．変形例４：
上記した実施例では、プリンタは、金属色を出すために、メタリックインクを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これに代えて、或いは、これと共に、クリアインクや紫外線硬化インクなどを用いるようにしてもよい。その場合、プリンタ及び質感情報データ取得部１２４には、印刷データとして、クリアインクや紫外線硬化インクに関する印刷時のインク量に対応するデータも入力されることになる。
【００７４】
また、プリンタは、メタリックインク，クリアインク，紫外線硬化インクなどの特殊インクを用いず、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインクなどの通常インクのみを用いるようにしてもよい。その場合、当然ながら、プリンタ及び質感情報データ取得部１２４には、印刷データとして、それら通常インクに関するデータのみ（例えば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのみ）が入力されることになる。その際、質感情報データ取得部１２４は、その入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋから、質感情報データ（すなわち、ＢＲＤＦのパラメータ）ｍ，ｋs，ｋd，ｎを取得するようにしてもよい。
【００７５】
Ｃ−５．変形例５：
上記した実施例では、プリンタは、印刷記録材として、インクを用いるようにしたが、トナーなど、他の記録材を用いるようにしてもよい。
【００７６】
Ｃ−６．変形例６：
上記した実施例では、質感情報データを、ＢＲＤＦのパラメータを用いて表すようにしたが、例えば、光沢度，メタリック度，凹凸度など、別の指標を用いて表すようにしてもよい。
【００７７】
上記した実施例では、印刷データをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴとしたが、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＭＴを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施例としての印刷表示システムを示すブロック図である。
【図２】図１における印刷表示システムにおけるプレビュー表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【図３】図２におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【図４】物体での光の反射の仕方を模式的に示した説明図である。
【図５】ＢＲＤＦで用いられる計測幾何を示す説明図である。
【図６】微小面に対して定義される４つの方向ベクトルを示す説明図である。
【図７】幾何構造に起因する光の減衰を説明するための説明図である。
【図８】図１における印刷表示システムにおけるシミュレーション表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【図９】図８におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【図１０】本発明の一変形例としての印刷表示システムにおける他プリンタ印刷時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１０…ＣＰＵ
１２０…メモリ
１２１…画像処理部
１２２…色変換部
１２４…質感情報データ取得部
１２６…３次元画像作成部
１２８…画像表示データ変換部
１２９…画像印刷データ取得部
１３０…ハードディスク装置
１３２…画像データ
１３４…プリンタＡ質感プロファイル
１３５…プリンタＢ質感プロファイル
１３７…ディスプレイＸプロファイル
１４０…Ｉ／Ｏ部
１５０…通信部
１６０…入力部
１７０…情報読取部
１７２…記録媒体
２００…プリンタＡ
３００…ディスプレイＸ
４００…プリンタＢ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物における印刷表面の質感に関連する質感プロファイルを利用するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラーマネージメントでは、ICC規格（International Color Consortium）に基づき、各色再現デバイスの色再現特性を記述するプロファイル（Profile）と呼ばれる特性記述ファイルと、その特性記述ファイルの情報を使って異種デバイス間で色情報を変換し合う色変換エンジンと、を利用して、異なる色再現装置間で色情報の伝達や色情報の一致を実現していた。しかしながら、このカラーマネージメント技術で扱えるのは色情報だけであり、光沢感や金属光沢感、ザラツキ感、凹凸感などの表面質感情報を扱うことはできなかった。
【０００３】
また、高付加価値を有する印刷物として、メタリックやエンボス加工、シボなどを持つ印刷物を作成する場合、色や質感の指定をサンプルパッチを使って指定したり、印刷装置による校正の際、発注者立会いで修正・印刷を何度も繰り返して最終的な印刷物を仕上げていったりという非常に手間と時間のかかる作業で作成していた。そして、職人の感覚にたよった方法でしか、高付加価値印刷物を作成することができなかった。
【０００４】
一方、コンピュータグラフィックス（Computer Graphics）の分野では、既に物体表面の質感をリアルに、コンピュータグラフィックス画像としてディスプレイの画面上に再現する技術が発達している。具体的には、OpenGL, Direct Xなどのオープンソースを用いた３D-CG作成ソフトウエアが開発されており、そのようなソフトウェアを使用して、光沢感、凹凸感、透明感、ザラツキ感など様々な物体表面の質感属性を人口的に生成し、直接光、間接光をすべて考慮して実写と見誤るほどリアルな画像生成を可能としており、SF映画やゲームソフトなどで広く一般に利用されている。最近では、商品のデザインや表面塗装の状態などをディスプレイの画面上で確認できるようなソフトウエアも開発・市販されており、それらソフトウェアを利用することにより、車、衣装、一般商品のデザイン開発などにおいて、Mock-up作成を最小限に抑えることができ、商品開発効率化を実現している。
【０００５】
上記のとおり、商用印刷の分野において、実画像を印刷する印刷装置は、種々の表面加工機能を有し、高付加価値印刷物を作成できるようになってきている。しかし、印刷物の版やデジタル画像データを生成するためのデザインソフトやOSに組み込まれているカラーマネージメントソフトは、こうした印刷物の表面質感のマネージメント、情報伝達には対応しておらず、また、対応するための技術もまだ確立されていないのが現状である。
【０００６】
なお、物体表面の質感を表す取り組みとしては、例えば、下記の非特許文献１，２に記載された技術が知られている。
【非特許文献１】"Generalization of Lambert’s Reflectance Model" Michael Oren 及び Shree K. Nayar； Department of Computer Science, Columbia University：New York, NY 10027
【非特許文献２】"A Reflectance Model for Computer Graphics" ROBERT L. COOK（Lucasfilm Ltd.）及びKENNETH E. TORRANCE（Cornell University）； ACM Transactions on Graphics, Vol. 1, No. 1, January 1982.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来においては、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、如何にして、ディスプレイ等に表示される画像において表すかについて考慮されていなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイ等に表示される画像において表すための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］
質感情報データ取得装置であって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを備え、前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する質感情報データ取得装置。
【００１１】
このように、適用例１の質感情報データ取得装置では、特定の印刷装置に依存した印刷データから、質感プロファイルを利用して、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。このように取得した質感情報データは、印刷装置等のデバイスに依存しないデータであるため、このような質感情報データから、さらに、画像表示を行うための画像表示データを導き出して、ディスプレイ等で画像表示を行うようにすれば、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイ等に表示される画像において表すことができる。
【００１２】
［適用例２］
適用例１に記載の質感情報データ取得装置において、前記対応関係は、前記印刷記録材にて印刷されたカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、そのカラーパッチの表面について、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果に基づいて導き出されたことを特徴とする質感情報データ取得装置。
このようにして、上記対応関係を導き出すことにより、質感情報データとして、印刷装置等のデバイスに依存しないデータを得ることができる。
【００１３】
［適用例３］
適用例１に記載の質感情報データ取得装置において、前記質感情報データは、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表されることを特徴とする質感情報データ取得装置。
ＢＲＤＦ自体、コンピュータグラフィックス分野では、すでにリアルな画像を人工的に生成する際に広く用いられているものだからである。
【００１４】
［適用例４］
表示制御システムであって、適用例１ないし適用例３のうちの任意の１つに記載の質感情報データ取得装置と、前記質感情報データ取得装置の取得した前記質感情報データに基づいて、画像表示を行うための画像表示データを導き出す画像表示データ導出装置と、前記画像表示データ導出装置の導き出した前記画像表示データを、ディスプレイプロファイルを利用して、特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換する画像表示データ変換装置と、を備える表示制御システム。
【００１５】
このように、質感情報データ取得装置によって、印刷装置等のデバイスに依存しない質感情報データを取得し、画像表データ導出装置によって、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データを導き出し、画像表示データ変換装置によって、その画像表データを、ディスプレイプロファイルを利用して特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換して、その特定のディスプレイで画像表示を行うようにすれば、印刷装置で印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、その特定のディスプレイに表示される画像において表すことができる。
【００１６】
［適用例５］
適用例４に記載の表示制御システムにおいて、前記画像表示データは、前記画像表示として、３次元画像表示を行うことが可能なデータであることを特徴とする表示制御システム。
【００１７】
画像表データとして、このようなデータを用いることにより、所望の光源位置から光を当て、所望の観察位置で観察した場合の、印刷表面の質感と一致した質感を、特定のディスプレイに表示される画像において表すことができる。
【００１８】
［適用例６］
質感情報データ取得方法であって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを用意する工程と、用意した前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する工程と、を備える質感情報データ取得方法。
適用例６の質感情報データ取得方法によれば、適用例１と同様の効果を奏することができる。
【００１９】
［適用例７］
質感情報データを取得するためのコンピュータプログラムであって、特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
適用例７のコンピュータプログラムによれば、適用例１と同様の効果を奏することができる。
【００２０】
なお、本発明は、上記した質感情報データ取得装置や表示制御システムなどの装置発明の態様や質感情報データ取得方法などの方法発明の態様やそれら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様に限ることなく、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
Ａ．実施例の構成：
図１は本発明の一実施例としての印刷表示システムを示すブロック図である。図１に示す印刷表示システムは、画像処理装置であるパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと略す）１００と、画像の印刷を行うプリンタ２００と、画像の表示を行うディスプレイ３００と、で構成されている。なお、本実施例では、便宜上、プリンタ２００を「プリンタＡ」と呼び、ディスプレイ３００を「ディスプレイＸ」と呼ぶものとする。
【００２２】
このうち、ＰＣ１００は、図１に示すように、アプリケーションなどのコンピュータプログラムを実行することにより種々の処理や制御を行うＣＰＵ１１０と、上記コンピュータプログラムを格納したり、処理中に得られたデータや情報を一時的に格納したりするためのメモリ１２０と、画像データ１３２や各種プロファイルなどを格納するためのハードディスク装置１３０と、ＣＰＵ１１０と各種周辺装置との間でデータや情報のやりとりを行うためのＩ／Ｏ部１４０と、ネットワークカードなどから成り、ネットワークを介して他の装置と通信を行なうための通信部１５０と、キーボードやポインティングデバイスなどから成り、ユーザからの指示を入力するための入力部１６０と、上記コンピュータプログラムなどが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１７２から、情報を読み取るための情報読取部１７０と、を備えている。
【００２３】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，３次元画像作成部１２６及び画像表示データ変換部１２８として機能する。
【００２４】
このように、本実施例では、コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する「記録媒体」としてＣＤ−ＲＯＭなどを利用することを述べたが、その他にも、フレキシブルディスクや光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。コンピュータプログラムは、このような記録媒体に記録された形態での提供の他、ネットワークを介して、コンピュータプログラムを供給するプログラムサーバ（図示せず）にアクセスし、プログラムサーバからＰＣに取り込むようにしても良い。上記コンピュータプログラムの一部は、オペレーティングシステムプログラムによって構成するようにしても良い。
【００２５】
また、プリンタＡは、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインクの他、金属色の印刷を行うために、メタリックインクを備えている。
【００２６】
本実施例において、ＰＣ１００における質感情報データ取得部１２４は、請求項における質感情報データ取得装置に、ＰＣ１００における３次元画像作成部１２６は、請求項における画像表示データ導出装置に、ＰＣ１００における画像表示データ変換部１２８は、請求項における画像表示データ変換装置に、プリンタＡは、請求項における印刷装置に、それぞれ相当する。
【００２７】
Ｂ．実施例の動作：
本実施例における動作として、印刷物に印刷される画像に関し、ディスプレイＸで、プレビュー表示を行う場合の動作と、シミュレーション表示を行う場合の動作について、それぞれ説明する。
【００２８】
Ｂ−１．プレビュー表示
それでは、まず、プレビュー表示を行う場合の動作について、図１〜図３を用いて説明する。図２は図１における印刷表示システムにおけるプレビュー表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図であり、図３は図２におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【００２９】
まず、ユーザは、入力部１６０を操作して、専用アプリケーションを起動した後、プレビュー表示用のプロファイル設定ウインドウの表示を指示すると、その専用アプリケーションによって、図３の左上に示すようなウインドウが、ディスプレイＸの画面上に表示される。次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、そのウインドウ内において、各デバイスのプロファイルを設定する。具体的には、ディスプレイについて、ＰＣ１００に接続されているディプレイＸのプロファイルを設定し、プリンタについては、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、ＰＣ１００に接続されているプリンタＡのプロファイルを設定する。この結果、図１及び図２に示すように、ＣＰＵ１１０によって機能される質感情報データ取得部１２４が、ハードディスク装置１３０内からプリンタＡ質感プロファイル１３４を読み出して取り込み、画像表示データ変換部１２８が、ディプレイＸプロファイル１３６を読み出して取り込む。なお、色変換部１２２も、プリンタＡカラープロファイルを読み出して取り込むが、図では省略されている。
【００３０】
次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、ハードディスク装置１３０内の画像データ１３２を指定して、画像印刷の指示を出すと、図２に示すように、画像処理部１２１が、ハードディスク装置１３０から画像データ１３２を読み出して、所望の画像処理を施した後、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各色と、金属色と、をそれぞれ表す画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔとして出力する。次に、色変換部１２２は、画像処理部１２１から出力された画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔを入力し、プリンタＡが備えるシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクの各インクについて、印刷時に使用されるインク量を表す印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに変換する。具体的には、プリンタＡカラープロファイルを用いて、プリンタＡの色再現範囲に適応するように、印刷データへの色変換を行う。こうして得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡに出力される。プリンタＡは、その印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに基づいて、印刷用紙（図示せず）に、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクにて、画像の印刷を行う。この結果、金属光沢感などを備えた高付加価値な印刷物を得ることができる。即ち、印刷物の金属光沢感などは、メタリックインクと、それ以外の色インクのそれぞれの印刷に使用されるインク量により決定される。このことは、各色の色インクとメタリックインクによって構成される印刷データの中に質感情報が含まれていることを示している。
【００３１】
一方、色変換部１２２による色変換によって得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡの他、質感情報データ取得部１２４にも出力される。質感情報データ取得部１２４では、プリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。本実施例において、質感情報データは、偏角色特性データとして表され、具体的には、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表される。ここで、ＢＲＤＦとは、任意の物体表面の対象としている観測点に対し、入射光と反射光の関係を、半天球全方位で記述した物理量であり、これを分光特性で測定した分光ＢＲＤＦでは、物体の色と反射の特性を記述することができ、コンピュータグラフィックス分野では、すでにリアルな画像を人工的に生成する際に広く用いられているものである。
【００３２】
本実施例において、ＢＲＤＦのパラメータとしては、画像表示に対応すべく、レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の各色毎に、それぞれ、４つのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎが用意されている。これらパラメータのうち、ｍは、物体の表面粗さを表す係数であり、ｋsは、物体の表面反射率ρsに対する係数であり、ｋdは、物体の内部拡散反射率ρdに対する係数であり、ｎは、物体の屈折率である。なお、詳しい内容については、後ほど説明する。
【００３３】
質感情報データ取得部１２４は、上記した如く取り込んだプリンタＡ質感プロファイル１３４の他、補間演算部（図示せず）を備えている。プリンタＡ質感プロファイル１３４は、図３に示すように、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴを入力とし、質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbを出力として、それらの値の対応関係を表すものである。なお、このうち、ｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrは、レッド（Ｒ）成分に関するパラメータであり、ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎgは、グリーン（Ｇ）成分に関するパラメータであり、ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbは、ブルー（Ｂ）成分に関するパラメータである。
【００３４】
図３に示すプリンタＡ質感プロファイルおいて、左側のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴが、入力である印刷データであり、右側の色成分毎に区切られたｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbが、出力である質感情報データである。すなわち、質感情報データ取得部１２４は、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴの一組の値が入力された場合に、このプリンタＡ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbの一組の値を出力することになる。なお、このプリンタＡ質感プロファイルに記載されていない組の値については、それらに近い組の値を用いて、補間演算部（図示せず）が補間演算を行うことにより、導き出すようにする。
【００３５】
図４は物体での光の反射の仕方を模式的に示した説明図であり、図５はＢＲＤＦで用いられる計測幾何を示す説明図である。
【００３６】
図４に示すように、不均質物体が光源で照らされた場合、光は大きく分けて、物体表面で反射する光と、物体内部まで入って物体内で散乱し、物体表面から再度出てくるような反射光と、に分けられる。ＢＲＤＦは、物体表面の１点に対して、入射光に対する反射光強度の比（反射率、スペクトル光に対しては分光反射率）を半天球全方位で計測した物理量であって、図５に示すような計測幾何に基づいて３次元変角計測器で計測される。図５において、φiは入射光のＸ軸に対する角度であり、θiは入射光のＺ軸に対する角度であり、φoは反射光のＸ軸に対する角度であり、θoは反射光のＺ軸に対する角度である。
【００３７】
そこで、図３に示したプリンタＡ質感プロファイルで用いられる印刷データと質感情報データとの対応関係は、次のようにして求められている。すなわち、予め、プリンタＡで使用されているシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクと同じインクを用いて、カラーチャートを印刷する。そして、そのカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、それぞれ、そのカラーパッチの表面について、上記した３次元変角計測器を用いて、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果からＢＲＤＦのパラメータを求める。そして、各カラーパッチについて、印刷時に使用した各インクのインク量と、求めたＢＲＤＦのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎと、の対応関係から、印刷データと質感情報データとの対応関係を導き出すようにする。
【００３８】
次に、３次元画像作成部１２６は、図２及び図３に示すように、質感情報データ取得部１２４において、プリンタＡ質感プロファイルを利用して取得された質感情報データ、すなわち、ＢＲＤＦのパラメータを用いて、画像表示を行うためのレッド，グリーン，ブルーの各色を表す画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出す。画像表示データＲ，Ｇ，Ｂは、以下に示すように、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoに依存した値として表される。
【数１】
なお、本実施例では、このとき導き出される画像表示データのＲ，Ｇ，Ｂ各成分のパラメータは、AdobeRGBでの値で算出されたものとなる。なお、AdobeRGBとは、Adobe Systemsが定義した色空間のことである。
【００３９】
それでは、ＢＲＤＦのパラメータから、画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出す方法について説明する。なお、画像表示データＲ，Ｇ，Ｂのうち、代表して、Ｒ成分について説明するものとする。
【００４０】
画像表示データのＲ成分は、具体的には、式(1)で示すように表される。
【数２】
ここで、ρdは、前述したとおり、内部拡散反射率であり、ρsは表面反射率であり、ｋsr，ｋdrは、それぞれ係数である（ｋsr＋ｋdr＝１）。 式(1)のρs（φo，θo，φi，θi）は、式(2)によって算出される。
【数３】
このうち、Ｄ（ｍ，γ）は微小面分布関数を示し、Ｇは幾何学的減衰係数を示し、Ｆ（θ）はフレネル反射を示す。
【００４１】
まず、微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ）について説明する。図６は微小面に対して定義される４つの方向ベクトルを示す説明図である。
【００４２】
今、微小面が物体表面の凹凸を形成すると考えた場合、各微小面が様々な方向を向くことになる。従って、この微小面の方向の分布が表面の粗さによる鏡面反射光の輝度分布を表すことになる。微小面の向きは、図６に示すように、光源方向ベクトルＬと観察方向ベクトルＶの垂直二等分線のベクトルＨ（ハーフベクトル）によって記述される。数式で表すと、ハーフベクトルＨは(3)式で定義される。なお、ベクトルＮは物体表面に対する法線ベクトルである。
【数４】
微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ）は、種々存在するが、代表的なものとしてBeckmann分布関数が知られており、式(4)によって表される。
【数５】
ここで、ｍは、前述したとおり、表面粗さを表す係数であり、値が大きいほど粗い面となり、その場合、分布関数自体が空間的に大きな広がりを持つ形状を取る。
【００４３】
次に、幾何学的減衰係数Ｇについて説明する。図７は幾何構造に起因する光の減衰を説明するための説明図である。
【００４４】
今、物体表面の凹凸が様々な方向を向いていると考えると、図７に示すように、光の入射、反射時において、光が遮られる場合がある。入射時に遮られる場合（図７（ａ））をシャドウイング（Shadowing）と呼び、反射時に遮られる場合（図７（ｂ））をマスキング（Masking）と呼ぶ。この場合、いずれも光の強度は減衰することになる。
【００４５】
このシャドウイング（図７（ａ））の場合と、マスキング（図７（ｂ））の場合とを、図６で定義した４つの方向ベクトルを使ってそれぞれ定式化すると、次のように表すことができる。
シャドウイング（図７（ａ））の場合
【数６】
マスキング（図７（ｂ））の場合
【数７】
【００４６】
光が全く遮られることがない場合は、減衰はないので、値を１とする。光がシャドウイング，マスキングのいずれかによって遮られる場合は、０〜１の間で減衰すると考えると、図７の状態は、幾何学的な構造によって影響を受ける減衰率とみなすことができ、幾何学的減衰係数Ｇとして定義することができる。この減衰係数Ｇの範囲は、０〜１である。また、値は１より大きいことはなく、従って、幾何学的減衰係数Ｇは、以下の式(7)で表すことができる。
【数８】
【００４７】
次に、フレネル反射Ｆについて説明する。物体の表面に光が入射した場合、入射した光は、表面で反射する光と屈折して物体内部に入る光とに分かれ、その割合は、入射する光の角度に依存して変化する。このとき、物体表面で生じる反射をフレネル反射と呼び、そのフレネル反射Ｆ（θ）は、以下の式(8)によって表される。
【数９】
ここで、ｎは、前述したとおり、物体の屈折率である。
【００４８】
以上、式(2)における微小面分布関数Ｄ（ｍ，γ），幾何学的減衰係数Ｇ，フレネル反射Ｆ（θ）について、それぞれ、説明した。
【００４９】
従って、質感情報データ取得部１２４にて取得したＢＲＤＦのパラメータ（すなわち、質感情報データ）において、Ｒ成分に関する４つのパラメータｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrのうち、ｍrを式(4)のｍに代入し、ｎrを式(8)のｎに代入するようにすれば、式(1)に示すＲ成分用のρs（φo，θo，φi，θi）が算出される。
【００５０】
一方、式(1)において、ρdは、反射方向には依存せず、（Ｎ・Ｌ）で一定値であり、ｋdrρdの項は、ｋdrの値によってのみ変化する。
【００５１】
以上のようにして、ＢＲＤＦのパラメータにおける、Ｒ成分に関する４つのパラメータｍr，ｋsr，ｋdr，ｎrから、式(1)に基づいて、画像表示データのＲ成分Ｒ（φo，θo，φi，θi）を導き出すことができる。また、Ｇ成分Ｇ（φo，θo，φi，θi）、Ｂ成分Ｂ（φo，θo，φi，θi）についても、Ｒ成分の場合と同様にして、上記した計算により導き出すことができる。
【００５２】
こうして導き出された画像表示データのＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分は、何れも、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoに依存した値として表される。
【００５３】
そこで、ユーザが、入力部１６０を操作して、例えば、光源の位置と観察の位置とを指示すると、３次元画像作成部１２６は、指定された各位置に基づいて、図５に示した入射光の角度φi，θi及び反射光の角度φo，θoをそれぞれ算出し、その算出した各々の角度に基づいて、画像表示データのＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分の各値を一意的に決定する。
【００５４】
次に、画像表示データ変換部１２８は、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべきレッド，グリーン，ブルーの各色を表す画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換する。すなわち、前述したように、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ，Ｇ，Ｂは、AdobeRGBの色空間での値であるため、これらをディスプレイＸの色再現範囲内の値に変換するものである。こうして、画像表示データ変換部１２８による変換により得られた画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”は、ディスプレイＸに出力され、ディスプレイＸは、プレビュー表示として、その画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に基づいて、画像の表示を行う。
【００５５】
ユーザが、入力部１６０をさらに操作して、光源の位置や観察の位置を変えると、それに応じて、画像の表示が３次元的に変化するため、３次元画像の表示が可能となる。なお、このような３次元画像作成部１２６の機能は、例えば、３ＤＣＡＤソフトである「Auto desk Maya」や「nStyler」などのアプリケーションプログラムを用いることによって実現することができる。
【００５６】
以上のようにして、本実施例では、プリンタＡに入力される、プリンタＡに依存した印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタＡ質感プロファイル１３４を利用して、プリンタＡやディスプレイＸ等のデバイスに依存せず、プリンタＡで印刷される印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。そして、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データＲ，Ｇ，Ｂを導き出し、さらに、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換した上で、ディスプレイＸに３次元画像を表示するようにしている。この結果、ディスプレイＸでは、プレビュー表示として、印刷物に印刷された画像と同じ３次元画像を画面上に表示することができる。すなわち、プリンタＡで印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイＸに表示される画像として表現することが可能となる。
【００５７】
Ｂ−２．シミュレーション表示
それでは、次に、シミュレーション表示を行う場合の動作について、図１，図８，図９を用いて説明する。図８は図１における印刷表示システムにおけるシミュレーション表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図であり、図９は図８におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。なお、以下の説明では、シミュレーションとして、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方についてシミュレートする場合を例に採り、説明する。
【００５８】
まず、ユーザは、入力部１６０を操作して、シミュレーション表示用のプロファイル設定ウインドウの表示を指示すると、専用アプリケーションによって、図９の左上に示すようなウインドウが、ディスプレイＸの表示画面に表示される。次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、そのウインドウ内において、各デバイスのプロファイルを設定する。具体的には、ディスプレイについて、ＰＣ１００に接続されているディプレイＸのプロファイルを設定し、出力プリンタについては、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、ＰＣ１００に接続されているプリンタＡのプロファイルを設定し、シミュレーション対象については、カラープロファイル及び質感プロファイルとして、それぞれ、プリンタＢのプロファイルを設定する。なお、プリンタＢについては、シミュレーション対象であるため、ＰＣ１００に実際に接続されている必要はない。
【００５９】
以上の結果、図１及び図８に示すように、ＣＰＵ１１０によって機能される質感情報データ取得部１２４が、ハードディスク装置１３０内からプリンタＡ質感プロファイル１３４及びプリンタＢ質感プロファイル１３５を読み出して取り込み、画像表示データ変換部１２８が、ディプレイＸプロファイル１３６を読み出して取り込む。なお、色変換部１２２も、プリンタＡカラープロファイルを読み出して取り込むが、図では省略されている。
【００６０】
次に、ユーザは、入力部１６０を操作して、ハードディスク装置１３０内の画像データ１３２を指定して、画像印刷の指示を出すと、プレビュー表示の場合と同様に、図８に示すように、画像処理部１２１が、ハードディスク装置１３０から画像データ１３２を読み出して、所望の画像処理を施した後、画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔとして出力する。そして、色変換部１２２は、その画像記録データｃ，ｍ，ｙ，ｋ，ｍｔを入力し、プリンタＡ用の印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに変換して、プリンタＡに出力する。プリンタＡは、その印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴに基づいて、印刷用紙（図示せず）に画像の印刷を行う。
【００６１】
一方、色変換部１２２による色変換によって得られた印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴは、プリンタＡの他、質感情報データ取得部１２４にも出力される。質感情報データ取得部１２４では、入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、質感プロファイルを利用して、プリンタやディスプレイ等のデバイスに依存しない質感情報データを取得する。このとき、用いる質感プロファイルとしては、プリンタＡ質感プロファイル１３４だけでなく、プリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方をシミュレートするために、プリンタＢ質感プロファイル１３５も利用する。具体的には、質感情報データ取得部１２４は、図９に示すように、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴの一組の値が入力された場合に、まず、プリンタＡ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍr，ｋsr，ｋdr，ｎr，ｍg，ｋsg，ｋdg，ｎg，ｍb，ｋsb，ｋdb，ｎbの一組の値を導き出し、その値を変換して、さらに、プリンタＢ質感プロファイルに従って、その組に対応する質感情報データｍ’r，ｋ’sr，ｋ’dr，ｎ’r，ｍ’g，ｋ’sg，ｋ’dg，ｎ’g，ｍ’b，ｋ’sb，ｋ’db，ｎ’bの一組の値を導き出し、出力することになる。なお、プリンタＡ質感プロファイルやプリンタＢ質感プロファイルに記載されていない組の値については、それらに近い組の値を用いて、補間演算部（図示せず）が補間演算を行うことにより、導き出すようにする。
【００６２】
次に、３次元画像作成部１２６は、図８及び図９に示すように、質感情報データ取得部１２４において、プリンタＡ質感プロファイル及びプリンタＢ質感プロファイルを利用して取得された質感情報データを用いて、画像表示を行うための画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を導き出す。なお、このとき導き出される画像表示データのＲ’，Ｇ’，Ｂ’各成分のパラメータも、AdobeRGBでの値で算出されたものとなる。
【００６３】
次に、画像表示データ変換部１２８は、３次元画像作成部１２６によって導き出された画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換して、ディスプレイＸに出力する。この結果、ディスプレイＸは、その画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に基づいて、画像の表示を行うことにより、シミュレーション表示として、プリンタＢで印刷出力した時の印刷画像の見え方をシミュレートした画像を表示する。
【００６４】
以上のようにして、本実施例では、プリンタＡに入力される、プリンタＡに依存した印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、プリンタＡ質感プロファイル１３４及びプリンタＢ質感プロファイル１３５を利用して、プリンタＡやプリンタＢやディスプレイＸ等のデバイスに依存せず、プリンタＢで印刷されたと仮定される印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データを取得するようにしている。そして、その質感情報データから、画像表示を行うための画像表示データＲ’，Ｇ’，Ｂ’を導き出し、さらに、ディプレイＸプロファイル１３６を利用して、ディスプレイＸに入力すべき画像表示データＲ”，Ｇ”，Ｂ”に変換した上で、ディスプレイＸに３次元画像を表示するようにしている。この結果、ディスプレイＸでは、シミュレーション表示として、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷出力された画像と同じ３次元画像を画面上に表示することができる。すなわち、プリンタＡ用のデータを用いてプリンタＢで印刷される印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を、ディスプレイＸに表示される画像として表現することが可能となる。
【００６５】
Ｃ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００６６】
Ｃ−１．変形例１：
上記した実施例では、質感情報データを、画像表示データを導き出すために用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のプリンタで画像印刷を行うべく、他のプリンタ用の印刷データを導き出すために用いるようにしてもよい。
【００６７】
図１０は本発明の一変形例としての印刷表示システムにおける他プリンタ印刷時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。この印刷表示システムでは、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，プリンタ２００（プリンタＡ）の他、画像印刷データ取得部１２９，プリンタ４００も備えている。なお、この変形例では、便宜上、プリンタ４００を「プリンタＢ」と呼ぶものとする。また、プリンタＢも、プリンタＡと同様、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク，メタリックインクを備えている。
【００６８】
図１０において、画像処理部１２１，色変換部１２２，質感情報データ取得部１２４，プリンタＡの各動作は、上記した実施例の場合と同様であるので、それらについての説明は省略する。
【００６９】
画像印刷データ取得部１２９は、プリンタＢ質感プロファイル１３５を備えており、そのプリンタＢ質感プロファイル１３５を利用して、質感情報データ取得部１２４にて取得された質感情報データから、プリンタＢが備えるシアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクの各インクについて、印刷時に使用されるインク量を表す印刷データＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’，ＭＴ’を取得して、プリンタＢに出力する。プリンタＢは、その印刷データＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’，ＭＴ’に基づいて、印刷用紙（図示せず）に、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインク、メタリックインクにて、画像の印刷を行う。この結果、プリンタＢでは、金属光沢感などを備えた高付加価値な印刷物を得ることができると共に、その印刷物における印刷表面と質感として、プリンタＡで印刷された印刷物における印刷表面の質感と一致した質感を得ることが可能となる。
【００７０】
また、質感情報データは、このように、他のプリンタ用の印刷データを導き出すために用いるだけでなく、質感情報データをそのまま保存したり、伝送したり、或いは加工したり、質感の評価に用いたり、することもできる。また、質感情報データから、他の形式の印刷データを取得するのに用いたりすることもできる。従って、ＰＣ１００においては、少なくとも、質感情報データ取得部１２４を備えていればよく、３次元画像作成部１２６や画像表示データ変換部１２８は必ずしも備えている必要はない。
【００７１】
Ｃ−２．変形例２：
上記した実施例において、質感情報データ取得部１２４は、質感情報データ（すなわち、ＢＲＤＦのパラメータ）として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎に、それぞれ、４つのパラメータｍ，ｋs，ｋd，ｎを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ｍ，ｎのパラメータについては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色共通で用いるようにしてもよい。すなわち、その場合、ＢＲＤＦのパラメータは、ｍ，ｎ，ｋsr，ｋdr，ｋsg，ｋdg，ｋsb，ｋdbとなるため、質感プロファイルとしても、それに対応したものを用意する必要がある。なお、このように、ｍ，ｎのパラメータをＲ，Ｇ，Ｂの各色共通で用いるようにしても、式(1)〜(8)を用いて、画像表示データのＲ成分Ｒ（φo，θo，φi，θi）、Ｇ成分Ｇ（φo，θo，φi，θi）、Ｂ成分Ｂ（φo，θo，φi，θi）を、それぞれ求めることができる。
【００７２】
Ｃ−３．変形例３：
上記した実施例において、質感情報データ取得部１２４は、印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴから、質感情報データを取得するようにしていたが、本発明はこれに限定れるものではなく、質感情報データと共に、色情報データも取得するようにしてもよい。
【００７３】
Ｃ−４．変形例４：
上記した実施例では、プリンタは、金属色を出すために、メタリックインクを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これに代えて、或いは、これと共に、クリアインクや紫外線硬化インクなどを用いるようにしてもよい。その場合、プリンタ及び質感情報データ取得部１２４には、印刷データとして、クリアインクや紫外線硬化インクに関する印刷時のインク量に対応するデータも入力されることになる。
【００７４】
また、プリンタは、メタリックインク，クリアインク，紫外線硬化インクなどの特殊インクを用いず、シアンインク，マゼンタインク，イエロインク，ブラックインクなどの通常インクのみを用いるようにしてもよい。その場合、当然ながら、プリンタ及び質感情報データ取得部１２４には、印刷データとして、それら通常インクに関するデータのみ（例えば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのみ）が入力されることになる。その際、質感情報データ取得部１２４は、その入力された印刷データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋから、質感情報データ（すなわち、ＢＲＤＦのパラメータ）ｍ，ｋs，ｋd，ｎを取得するようにしてもよい。
【００７５】
Ｃ−５．変形例５：
上記した実施例では、プリンタは、印刷記録材として、インクを用いるようにしたが、トナーなど、他の記録材を用いるようにしてもよい。
【００７６】
Ｃ−６．変形例６：
上記した実施例では、質感情報データを、ＢＲＤＦのパラメータを用いて表すようにしたが、例えば、光沢度，メタリック度，凹凸度など、別の指標を用いて表すようにしてもよい。
【００７７】
上記した実施例では、印刷データをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＭＴとしたが、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＭＴを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施例としての印刷表示システムを示すブロック図である。
【図２】図１における印刷表示システムにおけるプレビュー表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【図３】図２におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【図４】物体での光の反射の仕方を模式的に示した説明図である。
【図５】ＢＲＤＦで用いられる計測幾何を示す説明図である。
【図６】微小面に対して定義される４つの方向ベクトルを示す説明図である。
【図７】幾何構造に起因する光の減衰を説明するための説明図である。
【図８】図１における印刷表示システムにおけるシミュレーション表示時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【図９】図８におけるデータ処理手順をより具体的に示した説明図である。
【図１０】本発明の一変形例としての印刷表示システムにおける他プリンタ印刷時のデータ処理手順を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１０…ＣＰＵ
１２０…メモリ
１２１…画像処理部
１２２…色変換部
１２４…質感情報データ取得部
１２６…３次元画像作成部
１２８…画像表示データ変換部
１２９…画像印刷データ取得部
１３０…ハードディスク装置
１３２…画像データ
１３４…プリンタＡ質感プロファイル
１３５…プリンタＢ質感プロファイル
１３７…ディスプレイＸプロファイル
１４０…Ｉ／Ｏ部
１５０…通信部
１６０…入力部
１７０…情報読取部
１７２…記録媒体
２００…プリンタＡ
３００…ディスプレイＸ
４００…プリンタＢ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質感情報データ取得装置であって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを備え、前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する質感情報データ取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の質感情報データ取得装置において、
前記対応関係は、前記印刷記録材にて印刷されたカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、そのカラーパッチの表面について、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果に基づいて導き出されたことを特徴とする質感情報データ取得装置。
【請求項３】
請求項１に記載の質感情報データ取得装置において、
前記質感情報データは、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表されることを特徴とする質感情報データ取得装置。
【請求項４】
表示制御システムであって、
請求項１ないし請求項３のうちの任意の１つに記載の質感情報データ取得装置と、
前記質感情報データ取得装置の取得した前記質感情報データに基づいて、画像表示を行うための画像表示データを導き出す画像表示データ導出装置と、
前記画像表示データ導出装置の導き出した前記画像表示データを、ディスプレイプロファイルを利用して、特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換する画像表示データ変換装置と、
を備える表示制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の表示制御システムにおいて、
前記画像表示データは、前記画像表示として、３次元画像表示を行うことが可能なデータであることを特徴とする表示制御システム。
【請求項６】
質感情報データ取得方法であって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを用意する工程と、
用意した前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する工程と、
を備える質感情報データ取得方法。
【請求項７】
質感情報データを取得するためのコンピュータプログラムであって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１】
質感情報データ取得装置であって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを備え、前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する質感情報データ取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の質感情報データ取得装置において、
前記対応関係は、前記印刷記録材にて印刷されたカラーチャートにおける各カラーパッチ毎に、そのカラーパッチの表面について、入射光に対する反射光強度の比を半天球全方位で計測し、その計測結果に基づいて導き出されたことを特徴とする質感情報データ取得装置。
【請求項３】
請求項１に記載の質感情報データ取得装置において、
前記質感情報データは、双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：ＢＲＤＦ）のパラメータを用いて表されることを特徴とする質感情報データ取得装置。
【請求項４】
表示制御システムであって、
請求項１ないし請求項３のうちの任意の１つに記載の質感情報データ取得装置と、
前記質感情報データ取得装置の取得した前記質感情報データに基づいて、画像表示を行うための画像表示データを導き出す画像表示データ導出装置と、
前記画像表示データ導出装置の導き出した前記画像表示データを、ディスプレイプロファイルを利用して、特定のディスプレイに入力すべき画像表示データに変換する画像表示データ変換装置と、
を備える表示制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の表示制御システムにおいて、
前記画像表示データは、前記画像表示として、３次元画像表示を行うことが可能なデータであることを特徴とする表示制御システム。
【請求項６】
質感情報データ取得方法であって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを用意する工程と、
用意した前記質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する工程と、
を備える質感情報データ取得方法。
【請求項７】
質感情報データを取得するためのコンピュータプログラムであって、
特定の印刷装置で印刷時に使用される印刷記録材の量を表す印刷データの値と、印刷物における印刷表面の質感を表す質感情報データの値と、の対応関係を示す質感プロファイルを利用して、前記印刷データから前記質感情報データを取得する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１５２５３３（Ｐ２０１０−１５２５３３Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８３５１（Ｐ２００８−３２８３５１）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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