JP2001069533A

JP2001069533A - カラーバーを利用した色校正

Info

Publication number: JP2001069533A
Application number: JP24447299A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Sumi; 淑和角
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ビデオ信号の色校正を容易に行うことのでき
る技術を提供する。【解決手段】カラーバー信号によって表わされるカラ
ーバー画像の中に、複数のサンプリング領域を設定す
る。そして、複数のサンプリング領域をそれぞれサンプ
リングすることによって得られた複数のサンプル色と、
各サンプリング領域の理論色とに基づいて、ビデオ信号
の色校正に関する入出力関係を示す色校正情報を作成す
る。この色校正情報を利用してビデオ信号の色校正を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオ信号の色
校正技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、コンピュータを用いてテレビ
ジョン信号などのビデオ信号をキャプチャすることが可
能となっている。テレビジョン信号をキャプチャする際
には、テレビジョン受像機から入力されたテレビジョン
信号（ＹＣＣ信号）が、ビデオキャプチャボードにおい
てＹＣＣ信号からデジタルＲＧＢ信号に変換される。こ
うして得られたデジタルＲＧＢ信号は、画像データとし
てハードディスク内に保存される。また、この画像デー
タを用いて、画像を表示したり印刷したりすることが可
能である。

【０００３】ところで、このようにしてデジタル化され
たテレビジョン信号は、伝送経路や、テレビジョン受像
機の調整の良否、ビデオキャプチャーボードの調整の良
否等の多くの外的影響を受けている。そして、このよう
な種々の影響の結果、画像内の色が変化してしまってい
る可能性がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような色変化の対
策として、ユーザが表示される画像の色調整を行えるよ
うにするために、テレビジョン受像機やビデオキャプチ
ャーボードに色調整つまみが配備されている。しかし、
色調整つまみによる手動調整は、調整自体がかなり難か
しいという問題があった。また、ユーザの主観に従って
色調整を行うので、色再現性を逆に損なってしまう可能
性があるという問題もあった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、ビデオ信号の色
校正を容易に行うことのできる技術を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明で
は、まず、カラーバー信号によって表わされるカラーバ
ー画像の中に、複数のサンプリング領域を設定する。そ
して、複数のサンプリング領域をそれぞれサンプリング
することによって得られた複数のサンプル色と、各サン
プリング領域の理論色とに基づいて、ビデオ信号の色校
正に関する入出力関係を示す色校正情報を作成する。こ
の色校正情報を利用してビデオ信号の色校正を行う。

【０００７】こうすれば、カラーバー画像からサンプリ
ングしたサンプル色と、その理論色とに基づいて、色校
正情報を比較的容易に決定することができる。この結
果、ユーザの主観に頼ることなく、ビデオ信号の色校正
を容易に行うことが可能である。

【０００８】なお、サンプリング領域の設定時には、画
面上にカラーバー画像と複数のサンプリング領域とを表
示させるとともに、ユーザが複数のサンプリング領域の
位置と形状の少なくとも一方を変更することを許容する
ようにすることが好ましい。

【０００９】こうすれば、カラーバー画像の上の好まし
い位置に複数のサンプリング領域を設定することができ
るので、適切な色校正情報を作成することが可能であ
る。

【００１０】なお、サンプリング領域の設定時には、各
サンプリング領域内がそれぞれほぼ一様な色を有するよ
うに複数のサンプリング領域の位置と形状の少なくとも
一方を調整するようにしてもよい。

【００１１】こうすれば、より正確なサンプル色を得る
ことができるので、適切な色校正情報を作成することが
可能である。

【００１２】また、サンプリング領域の設定時には、ま
ず、ＳＭＰＴＥ規格のカラーバー画像に適した位置に前
記複数のサンプリング領域を仮設定し、複数のサンプリ
ング領域の中のマゼンタ領域の第１の色情報と黒領域の
第２の色情報とを互いに比較して、第１と第２の色情報
の差が所定の閾値よりも大きいときにはＥＢＵ規格に適
した位置に複数のサンプリング領域を再設定するように
してもよい。

【００１３】こうすれば、カラーバー画像の規格に応じ
た適切な位置にサンプリング領域を配置することが可能
である。

【００１４】なお、色校正情報をビデオ信号の複数の発
信元に対してそれぞれ作成し、校正対象となるビデオ信
号の発信元に適した色校正情報を選択的に使用して色校
正を実行するようにしてもよい。

【００１５】こうすれば、各発信元に応じた適切な色校
正を行うことが可能である。

【００１６】なお、色校正情報は、輝度に関する校正用
補間式と、色相に関する校正用補間式と、彩度に関する
校正用補間式と、を含むを含むことが好ましい。

【００１７】輝度と色相と彩度とでそれぞれ補間を行っ
て色校正するようにすれば、他の表色系で色校正を行う
場合に比べて、好ましい色校正結果が得られる。

【００１８】なお、輝度に関する校正用補間式は、複数
のサンプリング領域の中の白領域と、黒領域と、灰色領
域と、の３つのサンプリング領域に関する３つの輝度値
を用いた２次式を含むようにしてもよい。

【００１９】こうすれば、カラーバー画像の中の有彩色
領域の輝度値を利用する場合に比べて、輝度値をより精
度良く校正することができる。

【００２０】また、色相に関する校正用補間式は、複数
のサンプリング領域の中のマゼンタ領域と、赤領域と、
黄領域と、緑領域と、シアン領域と、青領域と、の６つ
のサンプリング領域に対する色相値を用いて決定されて
いることが好ましい。

【００２１】カラーバー画像には、これらの６つの標準
的な有彩色領域が含まれているので、これらのすべてを
用いて色相に関する校正用補間式を作成すれば、色相を
精度良く校正することができる。

【００２２】なお、色相に関する校正用補間式は、校正
対象の色に近接する２つの色相の色相値の間を直線的に
補間する１次式を含むようにしてもよい。あるいは、６
つの色相値を滑らかに補間する補間曲線で規定されてい
るようにしてもよい。

【００２３】また、彩度に関する校正用補間式は、複数
のサンプリング領域の中の、マゼンタ領域と、赤領域
と、黄領域と、緑領域と、シアン領域と、青領域と、の
６つのサンプリング領域に対する彩度値と色相値とを用
いて決定されていることが好ましい。

【００２４】彩度に関しても、６つの標準的な有彩色領
域のすべてを用いて校正用補間式を作成すれば、彩度を
精度良く校正することができる。

【００２５】なお、彩度に関する校正用補間式は、校正
対象の色に色相が近接する２つのサンプリング領域に対
する彩度値の校正量を、色相値に応じて直線的に補間す
る１次式を含むようにしてもよい。あるいは、６つのサ
ンプリング領域に対する彩度値の校正量を、色相値に応
じて滑らかに補間する補間曲線で規定されているように
してもよい。

【００２６】また、色校正情報は、色校正前の画像信号
を色校正後の画像信号に変換するルックアップテーブル
として構成してもよい。

【００２７】こうすれば、実際のビデオ信号や、ビデオ
信号からキャプチャされた画像の色校正を行うときに、
より高速に色校正を実行することができる。

【００２８】なお、本発明は、色校正方法、色校正装
置、画像処理装置、画像処理方法、それらの方法または
装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、
そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、その
コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化された
データ信号、等の種々の態様で実現することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】Ａ．装置の構成：以下、本発明の
実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発
明の一実施例としての画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図である。この画像処理装置は、ＣＰＵ１０と、ＲＯ
ＭおよびＲＡＭを含むメインメモリ１２と、フレームメ
モリ１４と、キーボード３０と、マウス３２と、表示装
置３４と、ハードディスク３６と、ビデオキャプチャボ
ード３８と、これらの各要素を接続するバス４０と、を
備えるコンピュータである。なお、図１では各種のイン
ターフェイス回路は省略されている。

【００３０】メインメモリ１２には、サンプリング領域
設定部２０と、表色系変換部２２と、色校正用補間式決
定部２４と、ＬＵＴ作成部２６と、色校正実行部２８
と、の機能をそれぞれ実現するためのコンピュータプロ
グラムが格納されている。

【００３１】これらの各部２０〜２８の機能を実現する
コンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣ
Ｄ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体
に記録された形態で提供される。コンピュータは、その
記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内部
記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、通
信経路を介してコンピュータにコンピュータプログラム
を供給するようにしてもよい。コンピュータプログラム
の機能を実現する時には、内部記憶装置に格納されたコ
ンピュータプログラムがコンピュータのマイクロプロセ
ッサによって実行される。また、記録媒体に記録された
コンピュータプログラムをコンピュータが読み取って直
接実行するようにしてもよい。

【００３２】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各部の
機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。

【００３３】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００３４】Ｂ．実施例の処理の概要：図２は、実施例
における色校正処理の手順を示す説明図である。ステッ
プＳ１では、ビデオキャプチャボード３８によってカラ
ーバー画像をキャプチャし、サンプリング領域設定部２
０がカラーバー画像の種類を判定する。図３は、３種類
のカラーバー画像を示す説明図である。

【００３５】図３（Ａ）に示すＳＭＰＴＥ規格のカラー
バー画像は、上部側に設けられた下記（１）〜（７）の
７つの標準色領域と、下部側に設けられた下記（８）〜
（９）の２つの標準色領域とを含んでいる。（１）グレー７５％領域Ｋ７５；（２）イエロー７５％領域Ｙ７５；（３）シアン７５％領域Ｃ７５；（４）緑７５％領域Ｇ７５；（５）マゼンタ７５％領域Ｍ７５；（６）赤７５％領域Ｒ７５；（７）青７５％領域Ｂ７５：（８）白１００％領域Ｗ１００；（９）黒１００％領域Ｋ１００。

【００３６】なお、「グレー７５％領域」とは、黒色の
濃度が７５％であり、他の色が含まれていない領域であ
ることを意味している。また、「イエロー７５％領域」
とは、イエローの濃度が７５％であり、他の色が含まれ
ていない領域であることを意味している。他の標準色領
域の意味も同様である。また、各標準色領域は、それぞ
れ一様な色で塗り潰されている。なお、図４における各
標準色領域内の模様は、互いを識別するために便宜上描
かれたものである。

【００３７】図３（Ｂ）に示すＥＩＡ規格のカラーバー
画像も、ＳＭＰＴＥ規格のカラーバー画像とほぼ同様な
標準色領域を有している。

【００３８】図３（Ｃ）に示すＥＢＵ規格のカラーバー
画像では、下記の８つの標準色領域が横一列に配列され
ている。（１）白１００％領域Ｗ１００；（２）イエロー１００％領域Ｙ１００；（３）シアン１００％領域Ｃ１００；（４）緑１００％領域Ｇ１００；（５）マゼンタ１００％領域Ｍ１００；（６）赤１００％領域Ｒ１００；（７）青１００％領域Ｂ１００；（８）黒１００％領域Ｋ１００。

【００３９】図４は、各規格のカラーバー画像に適した
サンプリング領域の設定例を示す説明図である。図４
（Ａ）に示すＳＭＰＴＥ規格のカラーバー画像では、９
つの標準色領域の中に矩形状のサンプリング領域ＰＴ１
〜ＰＴ９をそれぞれ設定することができる。ＥＡＩ規格
のカラーバー画像（図３（Ｂ））に対しても、ＳＭＰＴ
Ｅ規格とほぼ同じ位置に９つのサンプリング領域ＰＴ１
〜ＰＴ９を設定することが可能である。図４（Ｂ）に示
すＥＢＵ規格のカラーバー画像は、グレー７５％領域Ｋ
７５を有していないが、それ以外の８つの標準色領域の
中に、矩形状のサンプリング領域ＰＴ２〜ＰＴ９がそれ
ぞれ設定される。

【００４０】なお、サンプリング領域としては、矩形状
以外の任意の形状の領域を用いることができる。但し、
サンプリングした色の信頼性を確保するために、各サン
プリング領域は複数の画素を含むことが好ましい。

【００４１】ところで、３種類の中のどの規格のカラー
バー画像が送信されるかは、送信元によって異なる。し
かし、３つの規格の中ではＳＭＰＴＥ規格が用いられる
ことが最も多い。そこで、サンプリング領域設定部２０
は、まず、ＳＭＰＴＥ規格に適した位置（図４（Ａ）に
示した位置）に、９つのサンプリング領域ＰＴ１〜ＰＴ
９を仮設定し、そのうちの２つのサンプリング領域ＰＴ
５，ＰＴ９の色を比較する。ＳＭＰＴＥ規格やＥＩＡ規
格であれば、これらの２つのサンプリング領域ＰＴ５，
ＰＴ９は、マゼンタ７５％領域Ｍ７５と黒１００％領域
Ｋ１００の中にそれぞれ存在するはずである。一方、Ｅ
ＢＵ規格であれば、これらの２つのサンプリング領域Ｐ
Ｔ５，ＰＴ９は、ほぼ同じ色を有する位置（例えばマゼ
ンタ７５％領域Ｍ７５の中）に存在する。そこで、サン
プリング領域設定部２０は、２つのサンプリング領域Ｐ
Ｔ５，ＰＴ９の色情報の差が所定の閾値よりも大きいと
きにはＳＭＰＴＥ規格（またはＥＩＡ規格）と判定し、
図４（Ａ）に示した位置におけるサンプリング領域ＰＴ
１〜ＰＴ９をそのまま維持する。

【００４２】一方、２つのサンプリング領域ＰＴ５，Ｐ
Ｔ９の色情報の差が所定の閾値よりも小さいときには、
ＥＢＵ規格と判定し、ＥＢＵ規格に適した位置（図４
（Ｂ）の位置）に８つのサンプリング領域ＰＴ２〜ＰＴ
８を設定する。このように、２つのサンプリング領域の
色情報を比較することによって、カラーバー画像の規格
を自動的に判定することができ、判定された規格のカラ
ーバー画像に適した複数のサンプリング領域を設定する
ことができる。なお、比較に用いられる色情報として
は、輝度や色相などを用いることが可能である。

【００４３】送信元によっては、カラーバー画像の中に
文字を重畳させている場合がある。図５は、文字を含む
カラーバー画像におけるサンプリング画像の設定例を示
す説明図である。カラーバー画像に文字が重畳されてい
る場合には、図４に示したようなサンプリング領域の標
準的な位置では、一様な色をサンプリングできない可能
性がある。そこで、サンプリング領域設定部２０が、図
５のようにカラーバー画像とサンプリング領域とを表示
装置３４（図１）に表示し、ユーザに確認を促すように
してもよい。ユーザは、キーボード３０やマウス３２等
を用いて、文字を避けるように各サンプリング領域の位
置や形状を調整することが可能である。このようなユー
ザによる手動調整は、カラーバー画像が文字を含まない
場合にも、各サンプリング領域を、それぞれ一様な色の
領域内に確実に位置決めするために行うことが可能であ
る。このように、サンプリング領域の位置や形状をユー
ザが調整し得るようにすれば、各サンプリング領域が、
標準色のみを含む一様な領域にそれぞれ設定することが
可能である。

【００４４】図２のステップＳ３では、カラーバー画像
内に設定された各サンプリング領域からＲＧＢ画像デー
タがサンプリングされて平均化（平滑化）される。以下
では、サンプリングで得られた画像データを、「サンプ
リングデータ」、「サンプル色」、または、「サンプル
値」と呼ぶ。なお、サンプリングの平均化の際には、各
サンプリング領域内のＲＧＢ画像データの中で、他のデ
ータと大きく異なるデータを除いて平均値をとるように
してもよい。こうすれば、各サンプリング領域が完全に
一様な領域に位置決めされていない場合にも、望ましい
サンプリングデータを得ることが可能である。

【００４５】ところで、こうして得られたサンプリング
データは、８種類の標準色（ＥＢＵ規格の場合）または
９種類（ＳＭＰＴＥ規格またはＥＩＡ規格の場合）の標
準色に関する限られた情報を含んでいるだけである。実
際に数千色や数万色で表現されているカラー画像を色校
正する際には、サンプリングされた色に基づいて、任意
の色に関する校正量を補間して決定する。本実施例で
は、このような色校正のために、輝度、色相、彩度の色
空間を利用する。

【００４６】ステップＳ４では、表色系変換部２２が、
以下の（１）〜（５）式に従って、各サンプリングデー
タをＲＧＢ値から輝度／色相／彩度に変換する。

【００４７】

【数１】

【数２】

【数３】

【数４】

【数５】

【００４８】ここで、Er，Eg，Ebはサンプリングされた
ＲＧＢ値、Eyは輝度値、Ei，EqはＩ値およびＱ値（すな
わちＮＴＳＣ信号のＩ信号およびＱ信号の振幅）、Ehは
色相値、Ecは彩度値である。

【００４９】図６（Ａ）は、色差座標上におけるＩ信号
およびＱ信号と、彩度値Ecおよび色相値Ehとの関係を示
している。この図からも解るように、彩度値Ecは、Ｉ値
ＥｉとＱ値Ｅｑの合成ベクトルＶｃの長さであり、色相
値Ehは、Ｂ−Ｙ軸から合成ベクトルＶｃまでの角度であ
る。図６（Ｂ）は、色差座標上における６つの標準色
（マゼンタ、赤、イエロー、緑、シアン、青）の色相を
示している。

【００５０】図２のステップＳ５では、色校正用補間式
決定部２２が、輝度値Eyと色相値Ehと彩度値Ecとに関し
て補間式をそれぞれ作成する。３つの補間式は、サンプ
リングデータを色変換して得られた輝度値Eyと色相値Eh
と彩度値Ecと、それらの理論値と、に基づいて作成され
る。ここで、「輝度値Eyと色相値Ehと彩度値Ecの理論
値」とは、各標準色領域に関する輝度値Eyと色相値Ehと
彩度値Ecの理論的な値である。補間式は、カラーバー画
像のサンプリングで得られた輝度値Eyと色相値Ehと彩度
値Ecが、それぞれの理論値に補正されるように決定され
る。このような補間式を用いることによって、任意の画
像内の任意の色を、ほぼ正しい色（すなわち発信元にお
けるビデオ信号で表される色）に校正することができ
る。

【００５１】３つの補間式は、次の（６ａ）〜（６ｃ）
式のような関数ｆ１〜ｆ３で表すことができる。

【００５２】

【数６】

【００５３】ここで、Ey(t)capは任意の色ｔに関するキ
ャプチャされたデータの輝度値であり、Ey(t)newはその
校正後の輝度値である。同様に、Eh(t)capは任意の色ｔ
に関するキャプチャされたデータの色相値であり、Eh
(t)newはその校正後の色相値、Ec(t)capは任意の色ｔに
関するキャプチャされたデータの彩度値であり、Ec(t)n
ewはその校正後の彩度値である。校正後の輝度値Ey(t)n
ewと色相値Eh(t)newは、それぞれのキャプチャされた値
のみに依存しているのに対して、校正後の彩度値Ec(t)n
ewは、キャプチャされた彩度値Ec(t)capだけでなく、校
正後の色相値Eh(t)newにも依存している。なお、３つの
補間式ｆ１〜ｆ３の具体的な例やその作成方法の詳細に
ついては後述する。

【００５４】３つの補間式ｆ１〜ｆ３が作成されると、
ステップＳ６において、ＬＵＴ作成部２６がＲＧＢに関
する色校正用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成
する。この際、まず、補間式ｆ１〜ｆ３を用いた色校正
が行われる。

【００５５】図７は、補間式ｆ１〜ｆ３を用いてＲＧＢ
値を校正する手順を示すフローチャートである。ステッ
プＳ１１では、校正の対象となる対象色のＲＧＢ値を設
定する。なお、対象色としては、ビデオ信号からキャプ
チャされたカラー画像が取りうるすべての色が１つずつ
選択される。ステップＳ１２では、対象色のＲＧＢ値を
上記（１）〜（５）式に従って輝度／色相／彩度に変換
する。ステップＳ１３では、補間式ｆ１〜ｆ３を用いて
校正後の輝度／色相／彩度を求める。そして、ステップ
Ｓ１４では、校正後の輝度／色相／彩度をＲＧＢ値に逆
変換することによって、校正後のＲＧＢ値を求める。な
お、ＬＵＴ作成部２６は、こうして得られた校正前後の
ＲＧＢ値から、ＲＧＢの色校正用ＬＵＴを作成する。

【００５６】図２のステップＳ７では、作成された色校
正用ＬＵＴを用いて、色校正実行部２８が画像の色校正
を実行する。この際、まず、色校正の対象となるカラー
画像がビデオキャプチャボード３８によってキャプチャ
される。そして、このカラー画像の各画素のＲＧＢ値
が、色校正用ＬＵＴによって校正される。

【００５７】なお、ビデオ信号からキャプチャされたカ
ラー画像が取り得る全ての色に対して色校正を行えるよ
うな色校正用ＬＵＴを作成しようとすると、多大のメモ
リ容量を必要とする。そこで、代表的な色のみに関して
色校正用ＬＵＴを作成しておき、校正対象となる色のＲ
ＧＢ値がＬＵＴに存在しない場合は、ＬＵＴの出力を補
間することによって色校正を行うようにしてもよい。

【００５８】また、色校正用ＬＵＴを用いる代わりに補
間式ｆ１〜ｆ３を用いて図７と同じ手順で画像の色校正
を実行することも可能である。但し、色校正用ＬＵＴを
用いて色校正を行うようにすれば、補間式ｆ１〜ｆ３を
用いた計算を行うよりも、より高速に色校正を実行する
ことができるという利点がある。

【００５９】上述した色校正用ＬＵＴや色校正用補間式
ｆ１〜ｆ３の代わりに、他の形式で色校正の内容を表す
ようにすることも可能である。一般には、色校正用ＬＵ
Ｔや色校正用補間式ｆ１〜ｆ３などのように、色校正の
入出力関係を表す「色校正情報」を作成し、この色校正
情報を用いて色校正を行うようにすればよい。

【００６０】図２の各工程は、種々のタイミングで実行
することが可能である。例えば、カラーバー画像からサ
ンプリングされたサンプリングデータを予め保存してお
き、色校正を行いたい時点でカラーバー画像のサンプリ
ングデータを読み込み、色校正用補間式ｆ１〜ｆ３を作
成して色校正を行うことが可能である（この色校正の際
に、色校正用補間式ｆ１〜ｆ３から色校正用ＬＵＴを作
成して利用しても良い）。あるいは、色校正用補間式ｆ
１〜ｆ３を予め作成して保存しておき、色校正を行いた
い時点で色校正用補間式ｆ１〜ｆ３を読み込んで色校正
を行うことも可能である。さらに、色校正用ＬＵＴを予
め作成して保存しておき、色校正を行いたい時点で色校
正用ＬＵＴを読み込んで色校正を行うことも可能であ
る。

【００６１】なお、カラーバー画像は、ビデオ信号の発
信元（テレビ局）によって異なる。従って、ビデオ信号
を発信する複数の発信元に対して色校正情報をそれぞれ
作成し、校正対象となるビデオ信号の発信元に適した色
校正情報を選択的に使用して色校正を実行するようにし
てもよい。こうすれば、各発信元に適した色校正を実行
できるので、画像の色をより忠実に再現することが可能
である。

【００６２】上記実施例によれば、複数のサンプリング
領域からそれぞれサンプリングされた複数のサンプル色
と、各サンプリング領域の理論色と、に基づいてビデオ
信号の色校正に関する入出力関係を示す色校正情報を作
成し、この色校正情報を利用して、ビデオ信号の色校正
を行うようにしたので、忠実な色でビデオ画像を再現す
ることが可能である。

【００６３】Ｃ．補間式の作成方法：Ｃ１．記号の意味：以下の説明で使用される記号は、それぞれ次のような意
味を有している。（１）任意の色ｔに関する校正前の値（ビデオ信号から
キャプチャされた値）。・Ey(t)cap：任意の色ｔの校正前の輝度値。・Eh(t)cap：任意の色ｔの校正前の色相値。・Ec(t)cap：任意の色ｔの校正前の彩度値。

【００６４】（２）任意の色ｔに関する校正後の値。・Ey(t)new：任意の色ｔの校正後の輝度値。・Eh(t)new：任意の色ｔの校正後の色相値。・Ec(t)new：任意の色ｔの校正後の彩度値。

【００６５】（３）カラーバー画像内の標準色に関する
校正前の値（サンプリング値）の例。・Ey(M75)bar：マゼンタ７５％の校正前の輝度値。・Eh(M75)bar：マゼンタ７５％の校正前の色相値。・Ec(M75)bar：マゼンタ７５％の校正前の彩度値。

【００６６】（４）カラーバー画像内の標準色に関する
校正後の値の例。・Ey(M75)new：マゼンタ７５％の校正後の輝度値。・Eh(M75)new：マゼンタ７５％の校正後の色相値。・Ec(M75)new：マゼンタ７５％の校正後の彩度値。

【００６７】なお、上記（３），（４）については、他
の標準色も同様であるが、ここでは省略している。

【００６８】Ｃ２．輝度値Eyの校正用補間式：輝度値Eyの校正用補間式は、無彩色に関するサンプリン
グ値とその理論値から決定される。図４（Ａ）に示した
ＳＭＰＴＥ規格（およびＥＩＡ規格）のカラーバー画像
をサンプリングしたときには、白１００％領域Ｗ１００
と、黒７５％領域Ｋ７５と、黒１００％領域Ｋ１００と
に設定された３つのサンプリング領域ＰＴ８，ＰＴ１，
ＰＴ９における輝度の３つのサンプリング値と、それら
の理論値とを用いて補間式が決定される。この補間で
は、３組の輝度値が使用されるので、補間式は下記の
（７）式に示す２次式となる。

【００６９】

【数７】

【００７０】ここで、ｋ１〜ｋ３は定数である。定数ｋ
１〜ｋ３は、次の３組の輝度値を（７）式に代入するこ
とによって決定される。（Ey(t)new，Ey(t)cap）＝（Ey(W100)new，Ey(W100)ba
r）；（Ey(t)new，Ey(t)cap）＝（Ey(K75)new，Ey(K75)ba
r）；（Ey(t)new，Ey(t)cap）＝（Ey(K100)new，Ey(K100)ba
r）。

【００７１】なお、図４（Ｂ）に示すＥＢＵ規格のカラ
ーバー画像をサンプリングしたときには、黒７５％領域
Ｋ７５が存在しない。従って、白１００％領域Ｗ１００
と、黒１００％領域Ｋ１００とに設定された２つのサン
プリング領域ＰＴ８，ＰＴ９における２つの輝度値と、
それらの理論値とを用いて補間式が決定される。この補
間には２組の輝度値が使用されるので、補間式は１次式
となる。

【００７２】このように、輝度値の校正用補間式は、カ
ラーバー画像の中の無彩色領域に設定された複数のサン
プリング領域においてサンプリングされた輝度値と、こ
れらの理論値とに基づいて決定される。

【００７３】Ｃ３．色差値Ehの校正用補間式：前述した
図６（Ａ）に示されているように、色相値Ehは、ＮＴＳ
Ｃ信号におけるＩ信号とＱ信号の合成ベクトルＶｃの角
度である。また、図６（Ｂ）に示されているように、有
彩色は、色相値の小さい順に、マゼンタ、赤、イエロ
ー、緑、シアン、青の順に並んでいる。

【００７４】色相値Ehの校正用補間式は、これらの６つ
の有彩色に関するサンプリング値から決定される。すな
わち、図３に示す３つの規格のいずれのカラーバー画像
も、６つの有彩色に関して７５％の色の領域を有してい
る。

【００７５】本実施例では、隣接する２つの色相の間の
区間ごとに１次補間式を作成し、６組の１次補間式の全
体で全色相範囲における補間式を構成している。図８
は、隣接する２つの色相の一例として、マゼンタと赤の
色相に関するカラーバー画像におけるサンプリング値Eh
(M75)bar，Eh(R75)barと、それらの理論値Eh(M75)ref，
Eh(R75)refとの関係を示している。これらの２組の値を
用いて、２つの色相の間にある色相を校正するための１
次補間式が作成される。例えば、校正対象となる任意の
色ｔ（キャプチャされた色）がマゼンタと赤との間の色
相を有しているときには、その色ｔの校正後の色相Eh
(t)newは、次の（８）式で与えられる。

【００７６】

【数８】

【００７７】任意の色ｔが、マゼンタと赤以外の２つの
色相の間にあるときも、同様の式を用いることができ
る。

【００７８】図９は、色相値Ehの校正用補間式を示すグ
ラフである。図９の横軸は、カラーバー画像における６
つの有彩色の色相値であり、縦軸は校正後の色相値であ
る。カラーバー画像の標準色に関する校正後の色相値
は、理論値と一致するように設定されている。任意の色
ｔの校正前の色相値Eh(t)capに対してこの補間式を適用
することによって、校正後の色相値Eh(t)newを得ること
が可能である。

【００７９】なお、補間式としては、上記（８）式のよ
うに、図９に示す６つの点Ｐ１〜Ｐ６をそれぞれ直線で
結ぶものを使用する代わりに、これらの６点を滑らかに
接続する曲線で表される補間式（補間関係）を用いるよ
うにしてもよい。このような曲線としては、例えばスプ
ライン曲線を利用することが可能である。こうすれば、
画像内の色相の変化をより滑らかにすることができる。

【００８０】Ｃ３．彩度値Ecの校正用補間式：彩度値Ec
の校正用補間式は、カラーバー画像からサンプリングさ
れた６つの有彩色のサンプリング値とその理論値とに基
づいて作成される。前述したように、カラーバー画像に
含まれる６つの有彩色の濃度は７５％なので、彩度値の
校正用補間式は、以下の手順で決定される。（ａ）７５％濃度の６つの有彩色の彩度値Ecに関するサ
ンプリング値と理論値から、７５％濃度である任意の色
ｔ７５に関する彩度値の校正用補間式を決定する。（ｂ）７５％濃度の色ｔに関する彩度値の校正用補間式
を、任意の色ｔに適用可能な校正用補間式に拡張する。

【００８１】図１０は、７５％濃度である任意の色ｔ７
５に関する彩度値の校正方法を示す説明図である。図１
０の横軸は色相値Ehであり、縦軸は彩度値Ecである。ま
た、任意の色ｔ７５は、マゼンタと赤の間の色相を有し
ているものとしている。図１０に示されている種々の値
のうちで、マゼンタに関しては、色相の理論値Eh(M75)r
efと、彩度の理論値Ec(M75)refと、カラーバー画像での
彩度のサンプリング値Ec(M75)barとは既知である。ま
た、彩度の補正量（サンプリング値と理論値の差）ΔEc
(M75)も既知である。これは、赤についても同様に、色
相の理論値Eh(R75)refと、彩度の理論値Ec(R75)refと、
カラーバー画像での彩度のサンプリング値Ec(R75)bar
と、彩度の補正量ΔEc(R75)が既知である。

【００８２】任意の色ｔ７５に関する校正後の色相値Eh
(t75)newは、上述した色相値の校正用補間式（（８）
式）に従って得られた値である。また、任意の色ｔ７５
に関する校正前の彩度値Ec(t75)capは、校正対象のカラ
ー画像からキャプチャされた値であり、既知である。従
って、図１０に示す種々の値の中で、未知の値は、任意
の色ｔ７５の校正後の彩度値Ec(t75)newと、そのための
補正量ΔEc(t75)だけである。

【００８３】任意の色ｔ７５に関する校正後の彩度値Ec
(t75)newは、以下の（９）式で与えられる。

【００８４】

【数９】

【００８５】図１０にも示されているように、本実施例
では、キャプチャされた値Ec(M75)bar，Ec(t75)bar，Ec
(R75)barは、校正後の色相値Ehに応じて直線的に変化す
るものと仮定している。また、彩度の補正量ΔEc(M75)
，ΔEc(t75) ，ΔEc(R75) も、校正後の色相値Ehに応
じて直線的に変化するものと仮定している。従って、
（９）式の彩度の補正量ΔEc(t75)は、以下の（１０
ａ）〜（１０ｄ）式で決定される。

【００８６】

【数１０】

【００８７】すなわち、任意の色ｔ７５に関する彩度の
補正量ΔEc(t75)は、マゼンタに関する補正量ΔEc(M75)
と赤に関する補正量ΔEc(R75)とを、それらの校正後の
色相値Eh(M75)，Eh(R75)と任意の色ｔ７５の校正後の色
相値Eh(t75)との関係に従って１次式で補間したもので
ある。

【００８８】次に、（９）式，（１０ａ）〜（１０ｄ）
式で与えられる校正用補間式を、７５％濃度に限らない
任意の色ｔに拡張する。まず、上記（９）式は、次の
（１１）式のように書き換えられる。

【００８９】

【数１１】

【００９０】ここで、Ec(t)newは、任意の色ｔに関する
校正後の彩度値であり、Ec(t)capは校正前の彩度値（す
なわち、キャプチャされた彩度値）、ΔEc(t) はその補
正量である。この補正量ΔEc(t) は、次の（１２）式で
算出することができる。

【００９１】

【数１２】

【００９２】ここで、ΔEc(t75) は、任意の色ｔと同じ
色相を有する７５％濃度の色ｔ７５に対する補正量であ
る。また、Ec(t75)capは、７５％濃度の色ｔ７５がキャ
プチャされたときに得られる彩度値である。

【００９３】（１２）式を（１１）式に代入すると、次
の（１３）式が得られる。

【００９４】

【数１３】

【００９５】（１３）式の右辺において、任意の色ｔの
キャプチャされた彩度値Ec(t)capは既知である。また、
補正量ΔEc(t75)は、前述した（１０ａ）〜（１０ｄ）
式から与えられる。従って、７５％濃度の色ｔ７５に関
するキャプチャされた彩度値Ec(t75)capが解れば、任意
の色ｔの校正後の彩度値Ec(t)capを決定することができ
る。ここで、任意の色ｔ７５の色相が、マゼンタと赤の
中間にあると仮定する。このとき、この彩度値Ec(t75)c
apは、カラーバー画像におけるマゼンタ７５％と赤７５
％の彩度のサンプリング値Ec(M75)bar，Ec(R75)barを、
任意の色ｔの校正後の色相Eh(t)newで直線補間すること
によって求めることができる。具体的には、７５％濃度
の色ｔ７５のキャプチャされた彩度値Ec(t75)capは、次
の（１４）式で与えられる。

【００９６】

【数１４】

【００９７】なお、（１４）式において、任意の色ｔの
校正後の色相値Eh(t)newは、上記（８）式で決定され
る。（１４）式の右辺の他の値は、既知である。従っ
て、校正後の色相値Eh(t)newを（１４）式に代入するこ
とによって、７５％濃度の色ｔ７５のキャプチャされた
彩度値Ec(t75)capを求めることができる。そして、この
彩度値Ec(t75)capを上記（１３）式に代入すれば、任意
の色ｔに関する校正後の彩度値Ec(t)newが得られる。

【００９８】任意の色ｔが、マゼンタと赤以外の２つの
色相の間にあるときも、上記（１０），（１３），（１
４）式と同様の式を用いることができる。

【００９９】なお、（１０ａ）〜（１０ｄ）式の代わり
に、各標準色における補正量ΔEcを滑らかに接続する曲
線（例えばスプライン曲線）を用いて、７５％濃度の色
ｔ７５における補正量ΔEc(t75) を求めるようにしても
よい。同様に、（１４）式の代わりに、各標準色におけ
る彩度値Ecを滑らかに接続する曲線（例えばスプライン
曲線）を用いて、７５％濃度の色ｔ７５に対するキャプ
チャされた彩度値Ec(t75) を求めるようにしてもよい。

【０１００】以上のように、本実施例では、彩度値Ecの
校正用補間式において、色相値Ehの校正結果を利用して
いる。しかし、輝度値Eyの校正用補間式は、色相と彩度
から完全に独立である。仮に、色相値Ehや彩度値Ecを考
慮して輝度値Eyを校正すると、無彩色の階調再現性が悪
くなる可能性がある。従って、上記実施例のように、輝
度値の校正用補間式を、色相と彩度から完全に独立させ
ることによって、無彩色の階調再現性が劣化する可能性
を低減できるという利点がある。

【０１０１】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【０１０２】（１）上述した校正用補間式は、一例であ
り、これ以外の他の校正用補間式を用いることも可能で
ある。但し、色相値に関しては、上記実施例のようにキ
ャプチャされた色相値E(t)cap に関する１次補間式を用
いるようにすれば、カラーバー画像においてサンプリン
グされたデータから、任意の色ｔに関する校正後の色相
値Eh(t)newを容易にかつ精度良く求めることができる。
また、彩度値Ecに関しては、キャプチャされた彩度値Ec
(t)capと校正後の色相値E(t)new に依存する補間式を用
いるようにすれば、カラーバー画像においてサンプリン
グされたデータから、任意の色ｔに関する校正後の彩度
値Ec(t)newを容易にかつ精度良く求めることができる。

【０１０３】（２）上記実施例において、ハードウェア
によって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置
き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによっ
て実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換え
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての画像処理装置の構成
を示すブロック図。

【図２】実施例における色校正処理の手順を示す説明
図。

【図３】３つの規格によるカラーバー画像を示す説明図
である。

【図４】各規格のカラーバー画像に適したサンプリング
領域の設定例を示す説明図。

【図５】文字を含むカラーバー画像におけるサンプリン
グ領域の設定例を示す説明図。

【図６】色差座標上におけるＩ信号およびＱ信号と彩度
Ｅｃおよび色相Ｅｈとの関係を示す説明図。

【図７】補間式を用いてＲＧＢ値を校正する手順を示す
フローチャート。

【図８】マゼンタと赤の色相に関するカラーバー画像か
らのサンプリング値と理論値との関係を示す説明図。

【図９】色相値Ehの校正用補間式を示すグラフ。

【図１０】７５％濃度である任意の色ｔ７５に関する彩
度値の校正方法を示す説明図。

【符号の説明】

１０…ＣＰＵ１２…メインメモリ１４…フレームメモリ２０…サンプリング領域設定部２２…色校正用補間式決定部２２…表色系変換部２４…色校正用補間式決定部２６…ＬＵＴ作成部２８…色校正実行部３０…キーボード３２…マウス３４…表示装置３６…ハードディスク３８…ビデオキャプチャボード４０…バス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号の色校正を行うための色校正
装置であって、カラーバー信号によって表わされるカラーバー画像の中
に、複数のサンプリング領域を設定するサンプリング領
域設定部と、前記複数のサンプリング領域をそれぞれサンプリングす
ることによって得られた複数のサンプル色と、各サンプ
リング領域の理論色とに基づいて、ビデオ信号の色校正
に関する入出力関係を示す色校正情報を作成する色校正
情報作成部と、前記色校正情報を利用してビデオ信号の色校正を行う色
校正実行部と、を備えることを特徴とする色校正装置。
【請求項２】請求項１記載の色校正装置であって、前記サンプリング領域設定部は、画面上に前記カラーバー画像と前記複数のサンプリング
領域とを表示させるとともに、ユーザが前記複数のサン
プリング領域の位置と形状の少なくとも一方を変更する
ことを許容する、色校正装置。
【請求項３】請求項１記載の色校正装置であって、前記サンプリング領域設定部は、各サンプリング領域内
がそれぞれほぼ一様な色を有するように前記複数のサン
プリング領域の位置と形状の少なくとも一方を調整す
る、色校正装置。
【請求項４】請求項１記載の色校正装置であって、前記サンプリング領域設定部は、ＳＭＰＴＥ規格のカラーバー画像に適した位置に前記複
数のサンプリング領域を仮設定し、前記複数のサンプリング領域の中のマゼンタ領域の第１
の色情報と黒領域の第２の色情報とを互いに比較して、
前記第１と第２の色情報の差が所定の閾値よりも大きい
ときにはＥＢＵ規格に適した位置に前記複数のサンプリ
ング領域を再設定する、色校正装置。
【請求項５】請求項１記載の色校正装置であって、前記色校正情報作成部は、ビデオ信号の複数の発信元に
対して前記色校正情報をそれぞれ作成し、前記色校正実行部は、校正対象となるビデオ信号の発信
元に適した色校正情報を選択的に使用して色校正を実行
する、色校正装置。
【請求項６】請求項１記載の色校正装置であって、前記色校正情報は、輝度に関する校正用補間式と、色相
に関する校正用補間式と、彩度に関する校正用補間式
と、を含む、色校正装置。
【請求項７】請求項６記載の色校正装置であって、前記輝度に関する校正用補間式は、前記複数のサンプリ
ング領域の中の白領域と、黒領域と、灰色領域と、の３
つのサンプリング領域に関する３つの輝度値を用いた２
次式を含む、色校正装置。
【請求項８】請求項６記載の色校正装置であって、前記色相に関する校正用補間式は、前記複数のサンプリ
ング領域の中のマゼンタ領域と、赤領域と、黄領域と、
緑領域と、シアン領域と、青領域と、の６つのサンプリ
ング領域に対する色相値を用いて決定されている、色校
正装置。
【請求項９】請求項８記載の色校正装置であって、前記色相に関する校正用補間式は、校正対象の色に近接
する２つの色相の色相値の間を直線的に補間する１次式
を含む、色校正装置。
【請求項１０】請求項８記載の色校正装置であって、前記色相に関する校正用補間式は、前記６つの色相値を
滑らかに補間する補間曲線で規定されている、色校正装
置。
【請求項１１】請求項６記載の色校正装置であって、前記彩度に関する校正用補間式は、前記複数のサンプリ
ング領域の中の、マゼンタ領域と、赤領域と、黄領域
と、緑領域と、シアン領域と、青領域と、の６つのサン
プリング領域に対する彩度値と色相値とを用いて決定さ
れている、色校正装置。
【請求項１２】請求項１１記載の色校正装置であっ
て、前記彩度に関する校正用補間式は、校正対象の色に色相
が近接する２つのサンプリング領域に対する彩度値の校
正量を、色相値に応じて直線的に補間する１次式を含
む、色校正装置。
【請求項１３】請求項１１記載の色校正装置であっ
て、前記彩度に関する校正用補間式は、前記６つのサンプリ
ング領域に対する彩度値の校正量を、色相値に応じて滑
らかに補間する補間曲線で規定されている、色校正装
置。
【請求項１４】請求項１記載の色校正装置であって、前記色校正情報は、色校正前の画像信号を校正後の画像
信号に変換するルックアップテーブルである、色校正装
置。