色管理システム
色管理とは、周辺デバイスやオペレーティングシステムのプラットフォーム間で色の一貫性を保証するプロセスです。コンピュータおよび出版業界のメンバーは、あるデバイスの色空間から別のデバイスの色空間に色を変換する色管理システム(CMS) を開発しました。色管理システムは、ユーザーにカラーマッチングを実行し、特定のデバイスで正確にどの色を再現できないかを見たり、あるデバイスの色の範囲を他のデバイスの色でシミュレートしたり、デバイスプロファイルを使用して周辺デバイスを較正したりする能力を提供し、較正アプリケーションを提供します。
色管理システムは以下のものを含みます：
- 色特性のコレクション。これらのコレクションには、カラータグ、精度変換、プロファイルなど、さまざまな名前が付けられます。
- 色管理モジュール(CMM)。これは、色特性のコレクション間のカラーマッチングおよび変換を実行する数学エンジンです。
- カラーマッチングを呼び出すためのシステムコンポーネント。ColorSync は Apple が ICC 仕様を実装したもので、イメージ、ドキュメント、およびデバイスのシステムレベルの色管理を提供します。
カラーマッチングの問題
イメージが特定のデバイスに出力されると、デバイスはその色域内にある色のみを表示します。同様に、スキャンによってイメージが生成されると、元のイメージからのすべての色が、スキャナの色域内の色に縮小されます。色域が異なるデバイスでは、お互いの色を正確に再現することはできませんが、あるデバイスで使用する色を慎重に変更すると、イメージを別のデバイスに表示する際の視覚的な一致が改善されます。
図 3-1 に、Yxy 空間に投影された 2 つのデバイスの色域の例を示します。どちらのデバイスも、色の可能な範囲全体よりも小さく、プリンタの色域は RGB の色域よりもはるかに小さい範囲に制限されています。図 3-1 に示した問題は、最小の視覚的不一致で両方のデバイスに同じイメージを表示することです。この問題を解決するには、両方のデバイスと 1 つ以上の色管理モジュールのプロファイルを使用してイメージのカラーを一致させる必要があります。プロファイル とは、特定の状態の特定のデバイスの色特性を定義する手段を提供する構造体です。
図 3-1 Yxy 空間で表現された 2 つのデバイスの色域
色変換 は、ある色空間から別の色空間へ色を変換するプロセスです。色変換を伴う カラーマッチング は、ソースイメージからの色に最も近い近似色域から色を選択するプロセスです。カラーマッチングは常に色変換を伴いますが、色変換はカラーマッチングを必要としません。
プロファイル
異なる色空間にわたるカラーマッチングまたは色変換は、関連する各デバイスのプロファイルの使用を必要とします。プロファイルは、特定のデバイスがどのように色を再現するかを理解するために必要な情報を提供します。プロファイルには、最も明るい色調、最も暗い色調(白点、黒点と呼ばれます) のような情報を含み、特定の"ターゲット" と実際に取り込まれたものとの差、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、 黄色の最大の濃さの差を含みます。一緒にこれらの測定値は、特定の色域を記述するデータを表します。
プロファイルは、デバイスの色空間から中間の色空間に色を変換する方法を記述するデータを含むドキュメントです。このファイル形式は、さまざまなデバイスの説明を可能にし、定期的に改善されて更新されます。必要に応じて、ソフトウェアの目的に合わせてデータ形式を拡張できます。
プロファイルには、さまざまな種類の情報を含めることができます。たとえば、スキャナプロファイルとプリンタプロファイルには、異なる最低限必要なタグと要素データのセットがあります。また、特定の色管理モジュールで使用されるカスタム情報を含むオプションと非公開のタグ付き要素を含めることもできます。ただし、すべてのプロファイルには、少なくとも 1 つのヘッダーの後に必須のエレメントタグテーブルがあります。必須のタグは、例えばルックアップテーブルを表します。さまざまなプロファイルクラスに必要なタグは、国際色コンソーシアムプロファイルフォーマット仕様書に記述されています。この仕様書のコピーを入手するか、または ICC に関するその他の情報を入手するには、ICC Webサイト(http://www.color.org/) を参照してください。
ソースと目的のプロファイル
イメージに関連し、それに関するイメージが作成されたデバイスの特性を記述するプロファイルは、ソースプロファイル と呼ばれます。イメージを表示するには、ディスプレイなどの出力デバイスに関連した別のプロファイルを使用する必要があります。そのデバイスのプロファイルは、目的プロファイル と呼ばれます。イメージがディスプレイ用である場合、カラーマッチングは、ディスプレイのプロファイル(目的プロファイル) とイメージソースプロファイルを使用して、イメージの色をディスプレイの色域に一致させる必要があります。イメージが印刷される場合、カラーマッチングでは、プリンタプロファイルを使用して、イメージカラーをプリンタに一致させる必要があり、黒の生成や余分な色濃度の除去(下色除去、UCR と呼ばれます)。
プロファイル接続空間
プロファイル接続空間 (PCS) は、デバイスに依存しない 1 つの色空間から別の色空間に変換するときに中間として使用されるデバイスに依存しない色空間です。プロファイル接続空間は、通常、CIE 色空間から派生した空間に基づいています。ColorSync は、XYZ と L*a*b の 2 つの空間をサポートしています。
プロファイルクラス
さまざまなクラスまたはプロファイルのカテゴリがあり、それぞれがカラーマッチングプロセスで役割を果たします。それらは以下を含みます：
- デバイスプロファイル
- 色空間プロファイル
- 抽象的プロファイル
- デバイスリンクプロファイル
- 名前付き色空間プロファイル
デバイスプロファイル は、特定のデバイスの特徴を表します。つまり、特定の状態にある物理デバイスの色空間の特性を表します。たとえば、ディスプレイには 1 つのプロファイルが含まれている場合もあれば、ガンマ値と白点の違いに基づいて複数のプロファイルがある場合もあります。プリンタは、それぞれの用紙のタイプやインクのタイプが異なるプリンタ状態を構成するため、使用する用紙のタイプまたはインクのタイプごとに異なるプロファイルを持つことがあります。大まかに言えば、入力、ディスプレイ、出力の 3 種類のデバイスプロファイルがあります。入力用のデバイスプロファイルは、スキャナとデジタルカメラの特性を示します。ディスプレイ用のデバイスプロファイルは、モニタと LCD パネルの特性を示します。出力用のデバイスプロファイルは、プリンタ、印刷機、フィルムレコーダの特性を示します。
色空間プロファイル は、PCS とデバイス用でない色空間(L*a*b と L*u*v、または XYZ と Yxy の間、など) 間の色値をカラーマッチング用に変換し、必要に応じてデータを含みます。色空間プロファイルは、CMM が異なるデバイス用でないプロファイル間で変換するための便利な手段を提供します。
抽象的プロファイル により、アプリケーションは、効果がレンダリングされるデバイスからは独立した特別な色の効果を実行できます。たとえば、アプリケーションは、すべてのデバイス上で黄色の色相を増やす抽象的プロファイルを実装することを選択できます。抽象的プロファイルを使用すると、アプリケーションのユーザーはイメージやグラフィックスオブジェクトに主観的な色の変更を加えることができます。
デバイスリンクプロファイル は、デバイス間の一方向リンクまたは接続を表します。イメージの作成および編集に関連するさまざまなデバイスプロファイルなど、複数のプロファイルのセットから作成できます。これはデバイスモデルを表すものではなく、イメージに埋め込むこともできません。
名前付き色空間プロファイル には、名前付きの色のリストのデータが含まれています。プロファイルは、デバイスの色値と、リスト内の各色の対応する CIE 値を指定します。
埋め込まれたプロファイル
プロファイルはイメージ内に埋め込むことができます。たとえば、プロファイルは JPEG、EPS、TIFF、および PICT ファイル、およびアプリケーションで使用されるプライベートファイル形式に埋め込むことができます。埋め込まれたプロファイルを使用すると、カラーイメージが、あるデバイスから別のデバイスに転送されるときに、色の情報の自動解釈が可能になります。
イメージにプロファイルを埋め込むことにより、イメージが別のシステムで正しくレンダリングされることが保証されます。プロファイルは数百 KB 以上にもなりますが、一般的な RGB プロファイルは約 500 バイトです。
色管理モジュール
色管理モジュール(CMM) は、プロファイルを使用して、所与のデバイス上の所与の色空間の色を、別の色空間またはデバイス、多分デバイスに依存しない色空間に変換し、一致させます。1 つのデバイスの色域と一致する色が、異なる色域を有するデバイス上に表示される場合、CMM は、2 つのデバイス間の表示される色の違いを最小限に抑えようとします。CMM は、色域外の色を目的デバイスによって生成される色の範囲にマッピングすることによって、これを行います。CMM は、カラーマッチング、プレビュー、あるデバイスの色再現能力を別のデバイスで実行し、再現できない色をチェックするためのルックアップテーブルとアルゴリズムを使用します。
レンダリングの意図
レンダリングの意図とは、CMM がイメージの色を目的デバイスの色域にマッピングまたは変換するとき、つまりレンダリングの意図が色域マッチング戦略を指定するとき取られるアプローチを指します。ICC 仕様では、知覚マッチング、相対測色マッチング、彩度マッチング、および絶対測色マッチングの 4 つのレンダリングの意図のそれぞれにプロファイルタグを定義しています。
知覚マッチング は、通常、写真コンテンツに使用されます。1 つの色域のすべての色は、別の色域内に収まるように拡大縮小されます。色は相対位置を維持します。知覚マッチングは、通常、スキャンされた写真などの現実的なイメージの測色マッチングよりも優れた結果をもたらします。目は色域の違いを補うことができ、CMYK デバイスで印刷すると、イメージは RGB デバイスの元のイメージと似ているように見える場合があります。副作用は、元の空間の色の大部分が新しい空間に収まるように変更される可能性があることです。
相対的な測色マッチング は、典型的にはスポットカラーに使用されます。両方のデバイスのオーバーラップする色域に含まれる色は変更されません。たとえば、RGB 色域からのイメージを CMYK プリンタの色域に一致させるには、プリンタの色域外にある RGB 色域の色のみが変更されます。両方のイメージの一部の色を正確に同じにすることができ、これは、色が定量的に一致しなければならない場合に便利です。欠点は、多くの色が単一の色にマッピングされ、トーン圧縮が行われることです。たとえば、プリンタの色域外のすべての色は、色域の端の色に変換され、イメージ内の色の数が減少し、外観が変更される可能性があります。色域外の色は、通常、色域の端で、同じ明度ではあるが、彩度が異なる色に変換されます。最終的なイメージは元の画像よりも全体的に明るくも暗くもなり、空白の領域は一致します。
彩度マッチング は、通常、ビジネス用グラフィックスで使用されます。色の相対的な彩度は維持され、色域から色域まで達成されます。目的空間の色域外の色は、通常、色域の端で、元の空間の同じ彩度を有するが、異なる明度を有する色に変換されます。表示される実際の色がその鮮やかさより重要でない場合、棒グラフや円グラフなどの一部のグラフィックイメージに役立ちます。
絶対比色マッチング は、校正で最も頻繁に使用されます。このタイプのマッチングは、D50 の相対値にマッピングするのではなく、元のイメージのネイティブデバイスの白色点を保持します。 絶対比色マッチングは、デバイスが別のデバイスやメディアの動作をシミュレートしようとしているシミュレーションやプルーフィングの操作で最もよく使用されます。例えば、絶対測色の意図を持つモニタ上で新聞用紙をシミュレートすると、2 つのデバイスの白色点の違いのため、空白が黄色の背景として画面上に表示される可能性があります。
ColorSync
ColorSync は、Apple の、プラットフォームに依存しない色管理システムであり、迅速で、一貫した、正確な色調整、校正、および再現のために不可欠なサービスを提供します。OS X では、ColorSync はオペレーティングシステムに完全に統合されています。ほとんどの場合、アプリケーションの部分で何の努力も必要とせずに、カラーマッチングが舞台裏で行われます。デバイスがコンピュータに接続されるやいなや、OS X はそのデバイスの少なくとも 1 つのプロファイルを登録します。ColorSync は登録されたプロファイルを使用して、デジタルワークフロー全体のカラーマッチングを保証します。
ColorSync マネージャーは、OS X のカラーマッチングサービス用のアプリケーションプログラミングインターフェイス(API) です。OS X が提供するカラーマッチング以外のサポートを必要とする開発者のみが、この API を自動的に使用する必要があります。ColorSync マネージャー API を使用する典型的な理由は、以下のとおりです。
- あなたはハードウェアベンダーであり、スキャナー、カメラ、またはプリンター用のプロファイルを登録する必要がある。
- あなたのアプリケーションは、色の忠実性が不可欠なクリエイティブプロフェッショナルをサポートしている。アプリケーションでは、ソフトの校正、印刷機用の資料の準備、またはその他のカスタムカラータスクをサポートする必要がある。
OS X での ColorSync の動作と、アプリケーションが ColorSync マネージャー API を使用する必要があるかどうかについては、テクニカルノート TN2035 ColorSync on OS X を参照してください。
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