この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
0.1 標準デジタル テスト画像の必要性
標準テスト イメージは、次のいずれかのタスクに使用できる一連のデータを提供します。
- イメージング システムの色再現の評価。
- カラー画像出力デバイスの評価。
- 画像に適用された画像処理アルゴリズムの効果を評価します。
- 高精細画像データの保存と伝送に必要な符号化技術の評価。
それらは、一般的に遭遇する一連の画像コンテンツの典型である、標準的で明確な高品質の画像データセットとして存在するため、ユーザーは、適切にレンダリングされた場合、画像が高品質の複製を生成することを確信できます。実施されている評価タスクの合理的なテスト。限られたイメージのセットでシステムを完全にテストすることはできませんが、提供されたセットは、限られたイメージ セットから期待できる妥当なテストを提供します。さらに、標準的な画像データ セットが存在することで、異なる場所にいるユーザーが、複製前に画像を交換する必要なく比較を行うことができます。
ただし、異なるアプリケーションでは、異なる画像エンコーディングを使用して、異なる画像状態で標準画像データを提供する必要があります (ISO 22028-1 を参照)ユーザーは、実行中の評価タスクに適したものを選択する必要があります。画像データを別の画像状態に変換することは常に可能ですが、一般に、これを行う最善の方法について専門家の間で合意はありません。したがって、ISO 12640 のさまざまな部分で 3 つの異なるイメージ状態でデータを提供することが望ましいと考えられてきました。
ISO 12640 のPart 1 は、CMYK ドット パーセンテージで定義された 1 チャネルあたり 8 ビットのデータのセットを提供します。 CMYK データの再現によって得られる色は、印刷時にのみ厳密に定義されるため、データは CMYK 印刷アプリケーションの評価にのみ適用されます。他の画像状態およびカラー エンコーディングへの変換は、必ずしも明確に定義されているわけではありません。実際、従来のグラフィック アート アプリケーションで一般的に見られるものとは異なる CMYK 印刷プロセスでは、データは役に立たない可能性があります。画像データは、「典型的な」インクを使用して「典型的な」印刷を行うシステムで再現された場合に「満足のいく」画像を作成するように定義されているためです。トーン値のレンダリング。はっきりと異なる色のインクを使用したり、非常に異なるトーン値のレンダリングを生成する印刷システムは、明確に定義された色変換なしでは、それらを満足のいく画像として再現することはできません。さらに、チャンネルあたりわずか 8 ビットのビット深度であるため、採用されている色変換によってアーティファクトが発生する可能性があります。
ISO 12640 のPart 2 は、チャンネルあたり 16 ビットの深度を持つ XYZ 三刺激値として、およびチャンネルあたり 8 ビットのビット深度を持つ sRGB (IEC 61966-2-1 で定義) としてエンコードされた一連のテスト画像データを提供します。 . (XYZ 色空間の知覚的な不均一性のため、XYZ エンコーディングのより高いビット深度が必要です。) データの両方のセットは、参照 sRGB 表示環境の参照 sRGB CRT ディスプレイで表示するために最適化されており、CIE に相対的です。 XYZ値が計算された標準光源D6画像は主に、参照エンコーディングとして sRGB を使用するシステムで使用するように設計されているため、主に消費者市場およびカラー モニターが「ハブ」デバイスであるシステムに適用されます。このようなシステムはグラフィック アート業界の一部のアプリケーションで使用されていますが、sRGB は決して最も一般的な画像エンコーディングではありません。さらに、特定の欠点は、sRGB の色域が一般的なオフセット印刷の色域とは形状がまったく異なるという事実です。この違いにより、sRGB 画像データから最適なプリントを生成するには、かなり積極的なカラー再レンダリングが必要になる場合があります。
グラフィック技術や写真で一般的な、印刷に関連する大きな出力色域に遭遇するアプリケーションに役立つようにするために、一部の色を色域に近い値でエンコードできる画像セットを作成することが望ましいと考えられました。表面色で達成可能な全色域の境界。さらに、色管理の観点から、画像がグラフィックアートや写真で表示と測定の両方で使用される主要な基準光源である光源 D50 を参照している場合に有利です。このため、ほとんどのカラー管理アプリケーションの主要な基準光源にもなっています。
したがって、ISO 12640 のこの部分の目的は、光源 D50 に関連する広い色域を持つテスト画像データ セットを提供することです。自然画像のビット深度はチャンネルあたり 16 ビットですが、カラー チャートとビネットはチャンネルあたり 8 ビットです。
0.2 基準色域の定義
ISO 12640 のこの部分で定義されている参照色域は、3 つのまったく別の情報源に由来しています。ただし、この 3 つの間にはかなりの類似点があることが指摘されました。 1 つの定義は、ISO/TC 130 自体の作業から生まれました。これは、表面色の色域を定義するためにまとめられた、公開されたさまざまなデータ セットを考慮することによって生じました。他の定義は、印刷によって得られる色域に焦点を当てた Hewlett-Packard 内の作業と、ドイツの写真印刷専門家グループの作業から生まれました。これらの類似性は、ISO 12640 のこの部分の参照色域として採用される単一の色域にそれらを調整することが望ましいという結論につながりました。参照色域とその派生の完全な詳細は、付録に記載されています。 B.
0.3 テスト画像の特徴
色再現システムの性能は、通常、主観的 (最終出力画像の表示による) と客観的 (制御要素の測定による) の両方で評価されます。この要件により、テスト画像には自然シーン (写真) と合成画像 (カラー チャートとカラー ビネット) の両方が含まれることが決まりました。主観的な画像評価の結果は画像の内容に大きく影響されるため、自然画像が高品質で多様な主題を含んでいることを確認することが重要でした。ただし、画像が自然に見えるようにする必要があるため、単一の比較的小さなサンプル セット内で、そのようなテスト画像に必要な微妙な色の違いを含み、定義された完全な参照色域をカバーする要素をシーン内に作成することは困難です。また、ニュートラルに近い色の微妙な違いを含む画像を用意することも重要です。したがって、ほとんどの画像には色域の境界まで広がる色が含まれていますが、これは多くの場合、各画像の限定された範囲の色相にのみ適用されます。完全な参照色域は、合成カラー チャートを利用することによってのみ探索できます。
すべての ISO/TC 130 加盟国に対して調査が実施され、望ましい画像コンテンツを特定し、適切な画像の提出を検討のために求めました。結果として得られた画像セットは、8 つの自然画像、8 つのカラー チャート、および 2 つのカラー ビネットで構成されています。自然なイメージには、肌色、極端なハイライトまたはシャドウのディテールを含むイメージ、ニュートラル カラー、しばしば再現が困難なブラウンおよびウッド トーンのカラー、記憶色、複雑な幾何学的形状、細かいディテール、ハイライトおよびシャドウ ビネットが含まれます。カラー チャートとカラー ビネットは、それぞれ 16 色相角と 8 色相角の断面で参照色域 (CIE Lab 色空間) を示しています。
0.4 デジタルテスト画像のファイル形式
すべてのイメージは、ピクセル インターリーブ データ ( L* 、次にa* 、次にb* ) で構成され、データの原点はイメージの左上にあり、自然に表示され、行ごとに編成されます。これらのデータは、ISO 12640 のこの部分のこの部分の規範的な部分である、個別のファイルとして利用できます。画像は、業界で一般的に使用されているさまざまな画像処理ソフトウェア ツールおよびプラットフォームによって、必要に応じてインポートおよび操作できます。 (TIFF ヘッダーの詳細については、付録 D を参照してください。)
すべてのカラー チャートとビネットは、Adobeâ PDF 形式のファイルで構成されています。
Introduction
0.1 Need for standard digital test images
Standard test images provide a set of data that can be used for any of the following tasks:
- evaluating the colour reproduction of imaging systems;
- evaluating colour image output devices;
- evaluating the effect of image processing algorithms applied to the images;
- evaluating the coding technologies necessary for the storage and transmission of high-definition image data.
Because they exist as standard, well-defined, high-quality image data sets, typical of the range of image content commonly encountered, they enable users to be confident that the images will produce good quality reproductions, if properly rendered, and that they provide a reasonable test of the evaluation task being undertaken. No limited set of images can fully test any system, but the sets provided give as reasonable a test as can be expected from a limited image set. Furthermore, the existence of a standard image data set enables users in different locations to produce comparisons without the need to exchange images prior to reproduction.
However, different applications require that the standard image data be provided in different image states using different image encodings (see ISO 22028-1). The user needs to select those appropriate to the evaluation task being undertaken. Whilst transformation of the image data to another image state is always possible, there is, in general, no agreement amongst experts as to how this is best done. Thus, it has been considered preferable to provide data in three different image states in the various parts of ISO 12640.
Part 1 of ISO 12640 provides a set of 8-bits-per-channel data that is defined in terms of CMYK dot percentages. The colours resulting from reproduction of CMYK data are strictly defined only at the time of printing and, as such, the data are only applicable to evaluation of CMYK printing applications. Transformations to other image states and colour encodings are not necessarily well defined. In fact, the data might not even be useful for CMYK printing processes different from those typically found in traditional graphic arts applications as the image data are defined to produce “pleasing” images when reproduced on systems using “typical” inks and producing “typical” tone value rendering. Printing systems that use inks of a distinctly different colour, or produce a very different tone value rendering, will not reproduce them as pleasing images without a well-defined colour transformation. Moreover, with a bit depth of only 8 bits per channel, any colour transformation employed will probably introduce artefacts.
Part 2 of ISO 12640 provides a set of test image data encoded both as XYZ tristimulus values with a depth of 16 bits per channel and as sRGB (defined in IEC 61966-2-1) with a bit depth of 8 bits per channel. (The higher bit depth for the XYZ encoding is necessary because of the perceptual non-uniformity of the XYZ colour space.) Both sets of data are optimized for viewing on a reference sRGB CRT display in the reference sRGB viewing environment, and relative to CIE standard illuminant D65 for which the XYZ values were computed. The images are mainly designed to be used on systems utilizing sRGB as the reference encoding, and as such are mainly applicable to the consumer market and those systems for which the colour monitor is the “hub” device. Although such systems are used for some applications in the graphic arts industry, sRGB is by no means the most common image encoding. Furthermore, a particular drawback is the fact that the sRGB colour gamut is quite different in shape than the colour gamut of typical offset printing. This difference can necessitate fairly aggressive colour re-rendering to produce optimal prints from sRGB image data.
In order to be useful for applications where large, print-referred output gamuts are encountered, common in graphic technology and photography, it was felt that it would be desirable to produce an image set in which some colours are permitted to be encoded close to the boundary of the full colour gamut attainable with surface colours. Furthermore, from the perspective of colour management it is advantageous if the images are referenced to illuminant D50, which is the predominant reference illuminant used in graphic arts and photography, both for viewing and measurement. For this reason it has also become the predominant reference illuminant for most colour management applications.
The purpose of this part of ISO 12640 is, therefore, to provide a test image data set with a large colour gamut related to illuminant D50. The bit depth of the natural images is 16 bits per channel, while the colour charts and vignettes are 8 bits per channel.
0.2 Definition of the reference colour gamut
The reference colour gamut defined for this part of ISO 12640 originated from three quite separate sources. However, it was noted that there was considerable similarity between the three. One definition came from work within ISO/TC 130 itself, and this arose by consideration of various sets of published data, which together were taken to define the colour gamut of surface colours. The other definitions arose from work within Hewlett-Packard, which was focused on the colour gamuts obtainable by printing, and that of a group of German photographic printing experts. The similarity of these led to the conclusion that it would be desirable to reconcile them into a single gamut that would be taken as the reference colour gamut for this part of ISO 12640. Full details of the reference colour gamut and its derivation are given in Annex B.
0.3 Characteristics of the test images
The performance of any colour reproduction system is normally evaluated both subjectively (by viewing the final output image) and objectively (by measurement of control elements). This requirement dictated that the test images include both natural scenes (pictures) and synthetic images (colour charts and colour vignettes). Because the results of subjective image evaluation are strongly affected by the image content, it was important to ensure that the natural images were of high quality and contained diverse subject matter. However, by requiring images to look natural, it is difficult within a single, relatively small sample set to produce elements in the scene that contain the subtle colour differences required in such test images and that cover the full reference colour gamut defined. It is also important to have some images that contain subtle differences in near-neutral colours. Thus, while most images contain colours that extend to the gamut boundary, this is often only for a limited range of hues in each image. The full reference colour gamut can only be explored by utilizing the synthetic colour chart.
A survey was conducted of all ISO/TC 130 member countries to identify desirable image content and to solicit submission of suitable images for consideration. The image set that resulted consists of eight natural images, eight colour charts and two colour vignettes. The natural images include flesh tones, images with detail in the extreme highlights or shadows, neutral colours, brown and wood-tone colours that are often difficult to reproduce, memory colours, complicated geometric shapes, fine detail, and highlight and shadow vignettes. The colour charts and colour vignettes show the reference colour gamut (in CIE Lab colour space) in cross-sections for 16 and 8 hue angles, respectively.
0.4 File format of the digital test images
All of the images consist of pixel interleaved data ( L* then a* then b*) with the data origin at the upper left of the image, as viewed naturally, and organized by rows. These data are available as individual files, which are a normative part of this part of this part of ISO 12640. The image file format is as specified in ISO 12639:2004, Annex H, with BitsPerSample set to 16, 16, 16. The images can be imported and manipulated as necessary by a wide variety of imaging software tools and platforms commonly in general use in the industry. (See Annex D for details of the TIFF header.)
All colour charts and vignettes consist of files in Adobeâ PDF format.