CalGray

CalGrayは、PDF仕様で定義されたキャリブレーション済みグレースケール色空間であり、CIE 1931 XYZ三刺激値色モデルに基づくデバイス非依存のグレー値を提供します ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。シンプルなデバイス依存グレー色空間とは異なり、CalGrayはキャリブレーションパラメータを使用して、異なる出力デバイス間で一貫したグレースケール再現を保証します。この色空間は、PDF文書で正確かつ予測可能なグレースケールレンダリングが必要な場合に特に有用です。

CalGrayは、デバイス非依存の色仕様でグレースケール値を表現するCIEベースの単一成分色空間です ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。基本的なDeviceGray色空間との違いは、CalGrayには白色点、黒色点、ガンマ補正値などのキャリブレーション情報が含まれている点です。これらのキャリブレーションパラメータは、グレー値がどのように解釈されレンダリングされるべきかを定義し、使用されるディスプレイや印刷デバイスに関係なく、特定のグレー値が一貫して表示されることを保証します。

CalGray色空間は、以下を含むキャリブレーションパラメータを含む辞書によって定義されます：

• WhitePoint：拡散白色点の三刺激値（必須）
• BlackPoint：拡散黒色点の三刺激値（オプション）
• Gamma：グレースケール成分のガンマ補正値（オプション）

これは、キャリブレーション情報を提供せず、出力デバイスのネイティブなグレー値の解釈に完全に依存するDeviceGrayとは対照的です。

色の一貫性が求められるPDFを扱う開発者にとって、CalGrayはデバイス依存のグレースケール表現に対して重要な利点を提供します。異なる画面、プリンタ、PDFビューア間で一貫した外観を維持する必要がある文書を作成する際、CalGrayを使用することで、グレー値がデバイス固有の特性ではなく標準化された色彩科学に従って解釈されることを保証します。

これは特に以下の場合に重要です：

• 色精度が不可欠なプロフェッショナル文書
• 時間の経過や異なる表示システム間で一貫した外観を維持する必要があるアーカイブ文書
• 複数のデバイスで印刷され、一貫したグレースケール再現を維持する必要がある文書
• テキストと背景の間で予測可能なコントラスト比が要求されるアクセシビリティ要件を持つアプリケーション

PDF生成またはPDF操作ライブラリを実装する開発者は、キャリブレーション済み色空間を使用する文書を処理する際に、色空間変換を適切に処理し色の忠実度を維持するために、CalGrayを理解する必要があります。

CalGrayは、単一のグレースケール入力値をキャリブレーション変換によってマッピングし、デバイス非依存のCIEベースの色値を生成することで動作します。変換プロセスは、指定されたガンマ補正を入力値に適用し、その結果を提供されたキャリブレーションパラメータを使用してCIE 1931 XYZ色空間に変換します。

基本的な変換は以下の手順に従います：

1. 入力の正規化：グレー値が0.0から1.0の範囲に正規化されます
2. ガンマ補正：正規化された値が指定されたGammaパラメータの累乗値に変換されます
3. XYZへの変換：ガンマ補正された値が、CIE XYZ色空間内の指定されたBlackPointとWhitePoint間の中性軸に沿ってマッピングされます

WhitePointパラメータはCIE標準に準拠する必要があり、通常はD65（昼光）などの標準光源を使用します。オプションのGammaパラメータは、指定されない場合は1.0（線形）がデフォルトですが、一般的なディスプレイ特性に合わせて2.2前後の値がよく使用されます。BlackPointパラメータは、指定されない場合は[0.0 0.0 0.0]がデフォルトです。

PDFプロセッサがCalGray色値に遭遇すると、これらのキャリブレーションパラメータを使用して、色を現在の出力デバイスに適切なデバイス固有の値に変換し、意図された外観を維持するためにカラーマネジメント技術を適用します。これにより、同じCalGray値が画面表示でも紙への印刷でも知覚的に一貫した結果を生成することが保証されます。

• DeviceGray – キャリブレーションパラメータを持たないデバイス依存グレースケール色空間
• CalRGB – 同様のCIEベースのキャリブレーション原理を使用するキャリブレーション済みRGB色空間
• Color Space（色空間） – PDF内で色がどのように表現されるかを定義する数学的モデル
• CIE Color Model（CIEカラーモデル） – 人間の色知覚標準に基づくデバイス非依存色モデル
• ICC Profile（ICCプロファイル） – デバイス非依存色も提供できる、より洗練された色キャリブレーションシステム