JP2000078607A - 画像処理装置および画像形成装置、画像処理方法 - Google Patents
画像処理装置および画像形成装置、画像処理方法Info
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Abstract
応じ、また出力される画像の“見え”に応じた色バラン
ス調整が可能な画像処理装置を提供する。 【解決手段】 光源色度データ保持部4には、各種の照
明光源について、その照明光源下において取得された画
像において特徴的な色度データが保持されている。色バ
ランス調整処理部3は、画像入力装置1から受け取った
画像信号から、画像を取得した際の照明光源の色度を推
定する。そして、推定した照明光源の色度のデータが、
光源色度データ保持部4に保持されているか否かを確認
し、保持されていれば、推定した照明光源の色度に基づ
いて、画像信号に対して色バランス調整を行う。さら
に、画像出力装置5において出力する画像を観察する際
の条件に合わせて、その観察条件下での色の“見え”に
一致させるように色バランス調整を行う。
Description
入力された画像信号の色合いを調整する画像処理装置お
よび画像処理方法と、その画像処理装置を搭載した画像
形成装置に関するものである。
スチルカメラ(DSC)など、各種の画像入力装置にお
いて画像を取得すると、撮影素子やカラーフィルタの経
年変化や、被写体に対する照明光源の変化などによって
取得された画像の色の“見え”が変化してしまう。この
ような画像の色の“見え”を、前述のような変化に関わ
らず、一定にすることが望まれる。そのためには、撮影
素子から出力される映像信号を構成する複数の色成分の
レベルが、各色成分間でバランスが取られていることが
必要である。このような各色成分間のバランスをとるた
め、色バランス調整処理が行われている。特に、色バラ
ンス調整処理の中でも、ホワイトバランス調整について
は、種々の処理が行われている。
特開平10−136390号公報では、撮影素子の出力
(色差信号)の平均値に基づいてホワイトバランス調整
を行っている。さらに、高彩度単一被写体の占有面積に
影響されない処理も導入されている。しかし、これらの
文献に記載されている方法では、測光センサへの入射光
強度とCCD入射光強度が異なる場合、ホワイトバラン
スが不適切になるという問題がある。また、任意の照明
光源固定モードで撮影した場合、その照明光源以外の照
明光源で撮影してしまった場合などでは、取得した画像
に対して最適なホワイトバランス調整を行うことができ
ない。さらに、ハードウェアで処理するため、当然のこ
とながら、このようなハードウェアを実装していない機
種ではホワイトバランス調整ができない。
バランス調整を自動的に行うオートホワイトバランス
(AWB)が実装されているものが多い。しかし、AW
Bの方式や撮影条件によっては十分な効果を得られない
場合がある。また、撮影毎にDSCに搭載されるモニタ
においてホワイトバランスの具合の確認を行う撮影者は
少なく、画像出力装置において確認される機会が多い。
さらに、このAWBもDSC内に搭載されている機能で
あるから、AWBを搭載していないDSCでは、ホワイ
トバランス調整ができない。実際、AWBを搭載してい
ないDSCも広く普及している。
像は、通常、画像処理装置へ入力される。その後、画像
出力装置に出力される。画像入力装置で画像を取得する
とき(撮影シーン)と、画像出力装置で画像を確認する
とき(観察シーン)とでは、被写体や出力画像に対する
照明光源の違いがある。そのため、撮影シーンを忠実に
再現しても、観察シーンにおける色の“見え”が異なる
という現象が発生する。単純な測色的色補正では、この
ような現象に対応して、所望の色再現を行うことはでき
ない。そこで、観察シーンにおける照明光源を考慮した
色変換が必要となる。
情に鑑みてなされたもので、画像入力装置によらず画像
の取得時の状況に応じた色バランス調整を行うことがで
き、さらに出力される画像の“見え”に応じた色バラン
ス調整を行うことができる画像処理装置および画像処理
方法、画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。
から入力された画像信号から、撮影シーンにおける照明
光源の色度を推定し、推定された照明光源の色度に基づ
いて画像信号に対して色バランス調整を行うことを特徴
とするものである。これによって画像入力装置によら
ず、画像取得時の状況に応じて自動的に色バランス調整
を行うことができる。また、出力する画像信号の所望の
観察条件下での色の“見え”に一致させるように、入力
された前記画像信号に対して色バランス調整を行うこと
も特徴とするものである。
実施の一形態を示すブロック図である。図中、1は画像
入力装置、2は画像処理装置、3は色バランス調整処理
部、4は光源色度データ保持部、5は画像出力装置であ
る。画像入力装置1は、例えばDSCなどの画像を取得
する装置である。この画像入力装置1は、ホワイトバラ
ンス調整機能を有していてもいなくてもよい。画像入力
装置1で画像を取得する際には、任意の照明光源のもと
でよく、その照明光源を指定する必要はない。画像入力
装置1で取得された画像は、画像処理装置2に画像信号
として渡される。
け取った画像信号に対して、各種の画像処理を施すこと
が可能である。画像処理後の画像信号は、画像出力装置
5へ渡される。
3および光源色度データ保持部4を有している。色バラ
ンス調整処理部3は、画像入力装置1から受け取った画
像信号から、画像入力装置1で画像を取得した際(撮影
シーン)の照明光源の色度を推定する。そして、推定し
た撮影シーンの照明光源の色度のデータが、光源色度デ
ータ保持部4に保持されているか否かを確認する。これ
によって推定した撮影シーンの照明光源の色度が妥当か
否かを判断する。推定した撮影シーンの照明光源の色度
が光源色度データ保持部4に保持されていれば、推定し
た撮影シーンの照明光源の色度に基づいて、画像信号に
対して色バランス調整を行う。さらに、画像出力装置5
において出力する画像を観察する際(観察シーン)の条
件に合わせて、その観察条件下での色の“見え”に一致
させるように色バランス調整を行う。光源色度データ保
持部4は、各種の照明光源について、その照明光源下に
おいて取得された画像において特徴的な色度データを保
持している。
ど、画像を利用者に対して提示可能な各種の出力機器を
含んでいる。画像出力装置5は、画像処理装置2から渡
された画像信号に従って画像を形成し、利用者に提示す
る。画像処理装置2の色バランス調整処理部3で各画像
出力装置5に応じた色バランスが調整されているので、
いずれの画像出力装置5において出力された画像も、
“見え”は同じになる。
バランス調整処理部の動作の一例を示す具体的なフロー
チャートである。S31において、画像入力装置1で取
得した画像を画像信号として受け取る。ここでは、画像
入力装置1から8bitのRGB色空間の画像信号が渡
されるものとする。画像入力装置1で取得した画像の画
素数をm×n画素とし、任意の位置を(i,j)で表す
と、8bitRGB色空間の画像の任意の画素データは
推定する。推定のための色空間を、三刺激値で表される
XYZ色空間とする。それは、XYZ色空間の画像信号
であると、照明光源による色の変化のような、微妙な色
変化をとらえやすいことによる。まず、8bitRGB
色空間からXYZ色空間への変換を行う。なお、(1)
式で表される画素は、XYZ色空間において
て、8bitRGB色空間の値(0〜255)を0〜1
の値に正規化する。この正規化したRGB色空間をsR
GB色空間とする。この正規化処理は、
規化したsRGB色空間からXYZ色空間への変換を行
う。この変換処理は、規格に基づいて行うことができ
る。R'sRGB,G'sRGB,B'sRGB>0.03928のと
き、
とき、
る。
するため、S34において全画素の平均値(Xave ,Y
ave ,Zave )を算出する。全画素数をN=m×nとす
れば、平均値(Xave ,Yave ,Zave )は
ave ,Yave ,Zave )をYave =1となるように正規
化し、
orgW,YorgW,ZorgW)を得る。これが撮影シーンにお
ける錐体順応色度(眼のホワイトポイント)となる。
照明光源の色度を推定すると、撮影シーンにおける画像
中に色度分布がある一定の広がりを持たない場合、つま
り似たような色が画像中に広い面積で存在する場合、そ
の広い面積の色に平均がシフトしてしまう。そのため、
このような場合には(8)式で推定された照明光源の色
度は現実と異なる可能性が高い。例えば青空が広がった
画像から照明光源の色度を推定すると、青空の青色によ
って平均値は青色にシフトし、予測した照明光源の色度
は青空の影響を受けてしまう。
色バランス調整を行ってもよいか否かを判断するため、
S36において光源色度データ保持部4に保持させてお
いた一般的な光源における色度データと比較し、推定し
た照明光源の色度がこれらの色度データに含まれるか否
かを判定する。すなわち、光源色度データ保持部4に保
持されている一般的な光源の色度データの集合をIとす
るとき、
が、光源色度データ保持部4に保持されている色度デー
タに含まれない場合、すなわち(9)式を満たさない場
合には、推定した照明光源の色度は、入力された画像信
号に対して不適切であったと判断し、以降の処理を行わ
ない。
タ保持部4に保持されている色度データに含まれていれ
ば、S37において、推定した照明光源の色度
(XorgW,Y orgW,ZorgW)を撮影シーンにおける白色
点とし、色バランス調整を行う。それとともに、観察シ
ーンにおける色バランス調整処理を行う。
行うためには、画像出力装置5における“見え”、例え
ば白色点の色度を予め与えておく必要がある。予め与え
られた色度に対して、画像の色バランスを合わせるよう
に調整処理を行う。このような“見え”の処理は、視覚
特性を反映しやすいL* a* b* 均等色空間において考
えるとよい。撮影シーンにおける照明光源を考慮した色
バランス調整後のL*a* b* 均等色空間の色度を(L*
org(i,j) ,a* org(i,j) ,b* org(i,j) )とすれば、
この色度は、
照明光源に対応した色バランス調整処理を行った場合の
各画素のL* a* b* 均等色空間における色度である。
度を(XrepW,YrepW,ZrepW)とする。この場合も、
観察シーンにおける参照白色点のL* a* b* 均等色空
間における色度をL* rep(i,j) ,a* rep(i,j) ,b*
rep(i,j) )とすれば、この色度は、
ランス調整処理を行った画像信号の色と、観察シーンに
おける画像の色の“見え”を一致させることは、L* a
* b * 均等色空間において
にして処理を行うものとすれば、
ると、
定した照明光源の色度(XorgW,Y orgW,ZorgW)と、
観察シーンにおける参照白色点の色度(XrepW,
YrepW,Z repW)とを考慮し、L* a* b* 均等色空間
において“見え”を一致させた変換式である。すなわ
ち、この式に基づいて色変換を行うことにより、撮影シ
ーンにおける照明光源の影響と、観察シーンにおける観
察条件による色変化をともに考慮した色バランス調整処
理を行うことができる。このようにして、どのような環
境下で取得された画像でも、また、どのような観察条件
下でも、同じ“見え”を観察者に対して提供することが
できる。
された画像信号は、XYZ色空間における色度である。
もし、出力する画像信号の色空間として、他の色空間の
方が都合がよければ、その色空間への変換処理を行えば
よい。例えば画像出力装置5がXYZ色空間以外の色空
間の画像信号を要求している場合には、その画像出力装
置5が要求する色空間への変換処理を行えばよい。
ンに対して入力が可能なように、再び8bitRGB色
空間の画像信号に変換する例を示す。この変換処理は、
上述の(3)〜(6)式で示した変換過程の逆変換を行
えばよい。まず、XYZ色空間からsRGB色空間への
変換は、
3928のとき、
し、8bitRGB色空間の画像信号を得ることができ
る。もちろん、他の色空間への変換も可能である。
は、撮影シーンにおける照明光源の影響を除去するため
の色バランス調整処理のみを行ってもよい。この場合、
例えば上述の(10)式によって、撮影シーンにおいて
推定した照明光源の色度に応じた色バランス調整処理を
行い、L* a* b* 均等色空間における処理後の画像信
号を得ることができる。その後、出力画像信号として所
望される色空間への変換処理を行えばよい。もちろん、
L* a* b* 均等色空間のまま画像信号を出力してもよ
い。
形態を示すブロック図である。図中、11は画像入力装
置、12はコンピュータ、13は画像形成装置、14は
色バランス調整処理部、15は光源色度データ保持部、
16は画像形成部である。この実施の形態では、色バラ
ンス調整処理部14および光源色度データ保持部15を
画像形成装置13内に設けた例を示している。なお、色
バランス調整処理部14および光源色度データ保持部1
5は、上述の色バランス調整処理部3および光源色度デ
ータ保持部4と同じものである。
画像を取得する装置である。この画像入力装置11は、
ホワイトバランス調整機能を有していてもいなくてもよ
い。画像入力装置11で画像を取得する際には、任意の
照明光源のもとでよく、その照明光源を指定する必要は
ない。画像入力装置11で取得された画像は、一旦、コ
ンピュータ12に取り込まれた後、コンピュータ12か
ら画像形成装置13に渡される。このときのコンピュー
タ12は、1台に限らず、複数台のコンピュータがネッ
トワークで接続されたコンピュータシステムであってよ
い。あるいは、画像入力装置1から直接、画像形成装置
13に入力されてもよい。
は、上述の画像処理装置の実施の一形態の場合と同様に
して、色バランス調整処理部14において光源色度デー
タ保持部15を用いながら、撮影シーンにおける照明光
源の影響と、観察シーンにおける観察条件による色変化
とを考慮した色バランス調整処理を行う。色バランス調
整処理が施された画像信号は、他の各種の画像処理が施
された後、画像形成部16において被記録媒体に画像と
して形成される。
力装置11における照明光源の影響が排除されており、
また、被記録媒体上の画像の“見え”を考慮して色バラ
ンスを調整しているので、どのような環境下で取得され
た画像でも、同じ“見え”を観察者に対して提供するこ
とができる。
形成装置を適用可能なシステムの一例を示す構成図であ
る。図中、21はDSC、22は被写体、23は照明光
源、24はインタフェースカード、25はクライアント
コンピュータ、26はネットワーク、27はプリンタサ
ーバ、28はプリンタ、29は印刷物である。
ータ25の通信ポートに画像入力装置の一つであるDS
C21が接続されている。DSC21は、照明光源23
によって照明された被写体22を撮影し、取得した画像
信号をクライアントコンピュータ25に入力する。ある
いは、例えばクライアントコンピュータ25がラップト
ップ型のコンピュータなどの場合には、PCMCIAな
どのインタフェースカード24を介して入力してもよ
い。もちろん、他の方法で入力してもよい。また、画像
入力装置はDSC21に限られるものではない。
た画像信号は、必要に応じて各種のアプリケーションに
よる画像処理が施される。利用者が入力された画像を表
示させる指示を行えば、クライアントコンピュータ25
のモニタに画像を表示させることができる。また、利用
者から印刷の指示がなされると、画像信号をネットワー
ク26を介してプリンタサーバ27に送る。
トコンピュータからネットワーク26を介して送られて
くる印刷指示および印刷するデータを受け取り、プリン
タ28に被記録媒体への画像の形成を指示する。クライ
アントコンピュータ25から画像の形成が指示される
と、送られてきた画像信号をプリンタ28に転送する。
プリンタ28は、転送されてきた画像信号に基づいて被
記録媒体上に画像を形成し、印刷物29が得られる。
で被写体22を撮影する際に、DSC21内部のCCD
に到達する光は、同じ被写体22を撮影しても、それを
照明する照明光源23が異なると被写体の測色値が異な
る。そのため、照明光源23の変化に応じて、取得した
画像の色バランス調整が必要となる。また、取得した画
像をモニタに表示させる場合と、プリンタ28から印刷
物29として画像を形成する場合とでは、画像の“見
え”が異なる。どのような照明光源のもとで取得された
画像でも、いずれの画像出力装置で同じ“見え”の画像
として利用者に提供するためには、撮影シーンにおける
照明光源23の影響および各画像出力装置における“見
え”を考慮した色バランス調整が必要となる。
置をクライアントコンピュータ25に組み込むことがで
きる。これによって、DSC21で取得された画像の照
明光源23の影響を排除するとともに、画像出力装置と
して付属のモニタに表示させるのか、あるいはプリンタ
28によって印刷するのかに応じた“見え”の違いを排
除するように、色バランス調整を行うことができる。こ
れによって、どのような照明光源23のもとで取得され
た画像であっても、その照明光源23の影響を排除した
画像をモニタに表示させたり、あるいは印刷物29とし
て得ることができる。このとき、モニタに表示された画
像も、印刷物29も、同じ“見え”となる。
した本発明の画像処理装置を組み込むこともできる。こ
の場合、ネットワーク26で接続されている多数のクラ
イアントコンピュータから送られてくる、印刷すべき画
像に対して、上述のような色バランス調整処理を行うこ
とができる。印刷すべき画像を送信するクライアントコ
ンピュータ25側では、例えばプリンタが複数台備えら
れているシステムでも、どのようなプリンタに印刷され
るかを意識することなく印刷の依頼をプリンタサーバ2
7に行うことができる。印刷物29の“見え”は、プリ
ンタサーバ27において保証される。
本発明の画像形成装置を適用することも可能である。こ
れによって、クライアントコンピュータ25やプリンタ
サーバ27に負担をかけることなく、画像形成時に色バ
ランス調整を行って印刷物29を出力することができ
る。
によれば、画像入力装置で取得された画像信号を画像出
力装置により出力する過程において、画像入力装置の違
いによらず画像取得時の照明光源の違いを考慮して適切
な色バランス調整を行うので、画像取得時に照明光源が
異なっていても良好な色再現を実現することができる。
さらに、画像出力時の“見え”を考慮した色バランス調
整を行うことによって、いろいろな観察条件下でも同じ
“見え”を観察者に与えることができるという効果があ
る。
ブロック図である。
整処理部の動作の一例を示す具体的なフローチャートで
ある。
ブロック図である。
適用可能なシステムの一例を示す構成図である。
調整処理部、4…光源色度データ保持部、5…画像出力
装置、11…画像入力装置、12…コンピュータ、13
…画像形成装置、14…色バランス調整処理部、15…
光源色度データ保持部、16…画像形成部、21…DS
C、22…被写体、23…照明光源、24…インタフェ
ースカード、25…クライアントコンピュータ、26…
ネットワーク、27…プリンタサーバ、28…プリン
タ、29…印刷物。
Claims (6)
- 【請求項1】 画像入力装置から入力された画像信号に
対して色バランス調整を行う色バランス調整処理手段を
有する画像処理装置において、前記色バランス調整処理
手段は、前記画像信号の画像取得時における照明光源の
色度を該画像信号から推定し、推定された前記照明光源
の色度に基づいて前記画像信号に対して色バランス調整
を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記色バランス調整処理手段は、前記照
明光源の色度を推定した後、推定した前記照明光源の色
度から前記画像信号が色バランス調整が可能であるか否
かを判定し、色バランス調整が可能であると判定した場
合に前記色バランス調整を行うことを特徴とする請求項
1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 さらに、光源色度データを保持する光源
色度データ保持手段を有し、前記色バランス調整処理手
段は、推定した前記照明光源の色度が前記光源色度デー
タ保持手段に保持されているか否かを確認することで色
バランス調整が可能か否かを判定することを特徴とする
請求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記色バランス調整処理手段は、出力す
る画像信号の所望の観察条件下での色の“見え”に一致
させるように入力された前記画像信号に対して色バラン
ス調整を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項3
のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれか1項
に記載の画像処理装置と、該画像処理装置から出力され
る画像信号に基づいて画像を形成する画像形成手段を有
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】 画像入力装置から入力された画像信号か
ら照明光源の色度を推定し、推定された前記照明光源の
色度に基づいて前記画像信号に対して色バランス調整を
行うことを特徴とする画像処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24818098A JP3690470B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 画像処理装置および画像形成装置、画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24818098A JP3690470B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 画像処理装置および画像形成装置、画像処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000078607A true JP2000078607A (ja) | 2000-03-14 |
JP3690470B2 JP3690470B2 (ja) | 2005-08-31 |
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ID=17174398
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24818098A Expired - Fee Related JP3690470B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 画像処理装置および画像形成装置、画像処理方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7626740B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-12-01 | Fujifilm Corporation | Image processing device, recording medium and image processing method |
US9712752B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-07-18 | Fujifilm Corporation | Image processing device, imaging device, image processing method, and computer readable medium, capable of improving visibility of a boundary line between a first display image and a second display image for use in focus-checking |
-
1998
- 1998-09-02 JP JP24818098A patent/JP3690470B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7626740B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-12-01 | Fujifilm Corporation | Image processing device, recording medium and image processing method |
US9712752B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-07-18 | Fujifilm Corporation | Image processing device, imaging device, image processing method, and computer readable medium, capable of improving visibility of a boundary line between a first display image and a second display image for use in focus-checking |
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