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カラーマネジメント入門

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色とは何かから始まって、色空間やPCのカラーマネジメントについてなど、薄く書いてます。

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カラーマネジメント入門

  1. 1. カラーマネジメント入門 色ってなぁに?からカラーマッチングまで
  2. 2. 人はどうやって色を感じてるの? sRGBとかAdobeRGBって何? カラーマネジメントって何するの? 色の疑問
  3. 3. 色の知覚 色を感じる仕組み
  4. 4. 色を知覚する仕組み 光源の光 反射された光 目で見て 脳で感じる
  5. 5. 光(可視光)  電磁波のうち、人の目で見えるもの  太陽の光の反射を利用して物体を認識するように進化 http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/
  6. 6. 光源の分光分布  一般的な光源は様々な波長の光で構成される  光源の種類によって見え方が異なる http://panasonic.co.jp/es/pesld/products/pdf/catalog_lf.pdf
  7. 7. CIEが決めた標準の光  標準の光D65  昼光で照らされた物体色の測定用  色温度6504K  標準の光A  白熱電球で照らされた物体色の測定 用 http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/ 色を合わせるには、決まった光を使うことが重要
  8. 8. 物体の分光反射率  赤色の波長の光を多く反射するものは赤く見える  分光反射率  分光(スペクトル)ごとの反射率
  9. 9. 光源×反射=目に入る光
  10. 10. 人間の目のしくみ  錐体細胞(L/M/S)  L錐体 – 赤に敏感  M錐体 – 緑に敏感  S錐体 – 青に敏感  桿体細胞(R)  暗所の濃淡 http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q52.html
  11. 11. 各細胞の感度 http://ja.wikipedia.org/wiki/錐体細胞
  12. 12. 色覚モデル  最終的に明度・色相・彩度で知覚 http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/
  13. 13. 色の混ぜ合わせ 色の作り方
  14. 14. 色の混合  2つ以上の異なる色を混ぜ合わせて別の色を作成  加法混色  同時加法混色  液晶プロジェクターなど  併置加法混色  TVなど  継時加法混色  DLPプロジェクターなど  減法混色  印刷物
  15. 15. 加法混色 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 光量 波長(nm) [R] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 光量 波長(nm) [G] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 光量 波長(nm) [Y] 0.1 0.2 0.8 0.2 0.8 0.1 0.1 + 0.2=0.3 0.2 + 0.8=1.0 0.8 + 0.1=0.9 光量の単純な足し算で求められる
  16. 16. 減法混色 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 透過率 波長(nm) [C] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 透過率 波長(nm) [M] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 400 450 500 550 600 650 700 透過率 波長(nm) [C]×[M]=[B] 0.7 0.8 0.1 0.8 0.1 0.9 0.7×0.8=0.56 0.8×0.1=0.08 0.1×0.9=0.09 透過率の掛け算のため、少し複雑
  17. 17. 色覚 色の感じ方
  18. 18. 条件等色(メタメリズム)  異なる色の物体でも、光によって同じ色に見える http://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/part2/08.html
  19. 19. 輝度順応・色順応・色恒常性  輝度順応・色順応  照明に合わせて目の感度が変化  色恒常性  照明が変わっても色の見え方が維持 http://www.psy.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/colorconstancy.html
  20. 20. 対比効果  周囲の色によって見え方が変わること http://www.psy.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/colorconstancy.html
  21. 21. 表色系 色を表現する方法
  22. 22. 色の表し方  表色  色を定量的に表示すること  顕色系(color appearance system)  心理的な印象に基づいた感覚的な色  マンセル表色系  混色系(color mixing system)  3刺激値など、測色値で表した抽象的な色  CIE表色系
  23. 23. マンセル表色系  色を名前だけで表すのは紛らわしい  人間の知覚に基づいて数値を設定  明度  明暗を区別する特性  色相  人間が色を識別する特性  赤、黄、緑、青、紫をベースに100分割  彩度  色相の色調とグレーの色調を区別する特性
  24. 24. マンセル記号 慣用色名 系統色名 マンセル記号 ローズ あざやかな赤 1R 5/14 えんじ(臙脂) 赤 4R 4/11 柿色 黄色 10R 5.5/12 琥珀色 くすんだ赤みの黄 8YR 5.5/6.5 萌黄 黄緑 4GY 6.5/9  色表  http://www.color-sample.com/popular/munsell/  1R 5/14  色相1R、明度5、彩度14
  25. 25. CIE表色系  国際照明委員会(CIE)が定めた色の体系 RGB表色系 XYZ表色系 L*u*v*表色系 L*a*b*表色系
  26. 26. 三原色説  1802年にYoungが提案  赤・緑・黄色の光の混合で、ほぼ全ての色が表せる  カラーテレビ・写真・印刷などは三原色説に基づいて発明 ホント~?ちゃんと確認したの?
  27. 27. 等色実験と等色関数 http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/ これを元に作られたのが CIE表色系
  28. 28. Rの負値は何?  どうしても等色できない色がある  テスト光にRを混色して、GとBの 混色で等色
  29. 29. RGB表色系  RGBの刺激値から規定・定義された表色系 負値があるため計算が面倒 明るさがわからない
  30. 30. XYZ表色系  X:赤の成分  Y:明るさを含む緑の成分  Z:青の成分 XYZの値を見てもどんな色かわからない
  31. 31. xy色度図  XYZの3次元だと表示が難しい  人間にわかりやすいように2次元で表現 x=X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z)
  32. 32. xy色度図  表現可能な色域を表すのに利用 色差が不均等なので、色の変換や調整の 計算に使いづらい
  33. 33. sRGB/Adobe RGB/scRGB  sRGB  CRTディスプレイ向けに策定された標準RGB色空間  デジカメ・ディスプレイ・プリンターなど様々な機器がsRGBに対応  Adobe RGB  sRGBでは印刷機(CMYK)の色をカバーできない  より広範囲な色空間として、 1996年にAdobe Systemsが定義  scRGB  sRGB/Adobe RGBは表示機器側目線の色空間  scRGBは撮像系による定義  広範囲で高解像(RGB各16ビット)
  34. 34. u’v’色度図  色差がほぼ均等になるように目盛りを定めた色度図 u‘=4X/(-2X+12Y+3) v‘=9Y/(-2X+12Y+3)
  35. 35. CIELAB色空間/CIELUV色空間  CIELAB(CIE 1976 L*a*b*)  マンセル表色系からの影響  印刷物に利用  CIELUV(CIE 1976 L*u*v*)  u’v’色度図からの影響  TVなどに利用
  36. 36. 歴史 1802年:三原色説 1704年:ニュートン プリズムの実験 1878年:反対色説 1905年:マンセル表色系 1931年:CIE RGB/XYZ 1976年:CIE L*u*b*/L*a*b* 1978年:HLS/HSV
  37. 37. コンピューターによるカラマネ
  38. 38. デバイスによる色の違い  デバイスごとで表現できる色の範囲(ガマット)は異なる  同じ入力値でも色が異なる ディスプレイで見たのと印刷したので 色が全然違う。。
  39. 39. どうやって色を合わせる?  ICCプロファイル  デバイスの色特性情報が入ったファイル  ICC Profile Inspectorで中身を参照できる  Windowsだとここにある  C:WindowsSystem32spooldriverscolor  カラーマネジメントシステム(CMS)  ICCプロファイルなどの情報を使って色変換する
  40. 40. 色変換 入力デバイスの 色空間での値 XYZ表色系での値 出力デバイスの 色空間での値 入力プロファイル 出力プロファイル
  41. 41. 色変換 デジカメ用ICCプロファイル プリンター用ICCプロファイル ディスプレイ用ICCプロファイル PC
  42. 42. プロファイルの作り方  測色器を使う  3刺激値やスペクトルを測定する機器  X-Rite社  ColorMunki/i1Pro/eXact
  43. 43. Windowsのカラーマネジメント  Windows Color System(WCS)  WCSの色々なAPIを使って色合わせができる  独自のプロファイル(WCSプロファイル)で広色域・高精度での色変 換が可能  http://download.microsoft.com/download/f/0/5/f05a42ce-575b-4c60-82d6- 208d3754b2d6/WCS_Drvs-Apps.ppt
  44. 44. WCS API HPROFILE OpenProfileFromFile(LPCTSTR profilePath){ PROFILE profile = { PROFILE_FILENAME, (LPTSTR) profilePath, (DWORD)((_tcslen(profilePath)+ 1)*sizeof(TCHAR)) }; return WcsOpenColorProfile(&profile, nullptr, nullptr, PROFILE_READ, FILE_SHARE_READ, OPEN_EXISTING, 0); }; HTRANSFORM CreateTransform(LPCTSTR srcProfilePath, LPCTSTR destProfilePath){ HPROFILE hSrcProfile = OpenProfileFromFile(srcProfilePath); HPROFILE hDstProfile = OpenProfileFromFile(dstProfilePath); if (nullptr != hSrcProfile && nullptr != hDstProfile) { HPROFILE profiles[] = { hSrcProfile, hDstProfile }; DWORD intents[] = { INTENT_PERCEPTUAL }; return CreateMultiProfileTransform(profiles, _countof(profiles), intents, _countof(intents), WCS_ALWAYS | BEST_MODE, INDEX_DONT_CARE); }}; TranslateBitmapBits(hTransform, srcBuff, BM_BGRTRIPLETS, srcWidth, srcHeigth, srcStride, dstBuff, BM_BGRTRIPLETS, dstStride, NULL, NULL)
  45. 45. Windowsのカラーマネジメント  色々な設定があります。
  46. 46. 小ネタ  WCSの確認用データ  http://blogs.msdn.com/b/color_blog/archive/2006/09/29/profile-utilization- test-image-and-profile.aspx
  47. 47. その他  Mac  ColorSync  Photoshop  独自のカラーマネジメント  Little CMS  オープンソースのカラーマネジメントライブラリ
  48. 48. ブラウザのカラマネ対応 http://blog.livedoor.jp/yamma_ma/archives/38413741.html HTML要素への対応 モニタプロファイル 画像 非画像 プロファイルを 持たない画像 プライマリモニ タからの取得 マルチモニタ対 応 Internet Explorer 11 ○ スルー スルー ×(sRGB固定) n/a Firefox 29 ○ sRGB(要設定 変更) sRGB(要設定 変更) ○(設定で指定 可能) 未調査 Google Chrome 35 ○ スルー スルー ○ × Opera 21 ○ スルー スルー ○ × Opera 12 ○ スルー スルー ×(sRGB固定) n/a Safari 7 ○ sRGB sRGB ○ 未調査
  49. 49. アプリのカラマネ対応状況  画像ビューワー・エディター  Windows フォト ビューアー:対応  Picasa:対応(オプションで有効)  Gimp:対応しているらしい  paint.net:非対応
  50. 50. おわり
  51. 51. 参考文献  色彩工学 - 太田登  カラーイメージング - 日本色彩学会 編  http://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/index.ht ml  http://www.adobe.com/jp/support/techguides/color/  http://blog.livedoor.jp/yamma_ma/  http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/
  52. 52. 例のドレス  撮影環境推測など  逆光状態で撮影  カメラの自動補正でドレス部分は無理やり明るくなった  RGB値的には薄紫と黄土色  白金に見える人  右上に強い光があるので逆光だ  逆光でドレスは本来より暗く映っているはず  明るい方向に補正  青黒に見える人  全体的に明るい  本来の色はもっと暗いはず  暗い方向に補正

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