JP2001204041A - デジタルカメラのキャリブレーション方法、当該キャリブレーション方法によって色補正がなされたデジタルカメラおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 忠実な色再現が可能なようにデジタルカメラ
をキャリブレーションする方法、および当該キャリブレ
ーション方法によって色補正がなされたデジタルカメラ
を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明によるデジタルカメラのキャリブ
レーション方法によれば、まず、基準画像データの明度
値、彩度値および色相角と、デジタルカメラの画像デー
タの明度値、彩度値および色相角との差分が、前記複数
の所定カラーに対してそれぞれ計算される。そして、当
該差分が所定の範囲内になるようにデジタルカメラの画
像データを色補正処理を行う。そして、所定のカラーに
対するデジタルカメラの画像データの各色成分（明度
値、彩度値および色相角）を基準画像データの各色成分
に近づけることが可能となり、忠実な色再現が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラに
よって撮像された実写画像データに対して最適な色補正
がなされるようにデジタルカメラを調整するためのキャ
リブレーション方法、当該キャリブレーション方法によ
る色補正がなされるデジタルカメラおよび記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどを用いて高品質の画像
データを取り扱う画像処理装置として、ＣＣＤ等の撮像
手段により光を電気信号に変換し、その電気信号をデジ
タルデータに変換してフラッシュメモリ等の記録媒体に
記録するデジタルカメラが知られている。デジタルカメ
ラを用いると、パーソナルコンピュータ等を用いて画像
データの保存や様々な加工を個人で手軽に行えるほか、
プリンタに画像データを出力することによりフィルムの
現像をすることなく写真を印刷することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のデジタ
ルカメラにおいては適切な色補正がなされておらず、従
来のデジタルカメラによって撮像された画像を出力装置
に出力させると、明度・彩度・色相の点において実際の
画像とは相違しており、忠実な色再現がなされていなか
った。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、忠実な色再現が可能なようにデジタルカ
メラをキャリブレーションする方法、当該キャリブレー
ション方法によって色補正がなされたデジタルカメラお
よび記録媒体を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、請求項
１に記載の発明は、基準画像データに基づき、デジタル
カメラの画像データを色補正処理することによってデジ
タルカメラをキャリブレーションする方法であって、所
定の表色系において、複数の所定カラーに対する前記基
準画像データの明度値、彩度値および色相角を計算する
第１計算工程と、前記所定の表色系において、デジタル
カメラによって撮像された前記複数の所定カラーに対す
る前記デジタルカメラの画像データの明度値、彩度値お
よび色相角を計算する第２計算工程と、第１計算工程に
よって計算された基準画像データの明度値、彩度値およ
び色相角と、第２計算工程によって計算されたデジタル
カメラの画像データの明度値、彩度値および色相角との
差分を、前記複数の所定カラーに対してそれぞれ計算す
る差分計算工程と、を備え、前記差分計算工程によって
計算された明度値、彩度値および色相角の差分が所定の
範囲内になるようにデジタルカメラの画像データを色補
正処理するように構成される。

【０００６】以上のように構成された基準画像データに
基づき、デジタルカメラの画像データを色補正処理する
ことによってデジタルカメラをキャリブレーションする
方法によれば、第１計算工程によって、所定の表色系に
おいて、複数の所定カラーに対する前記基準画像データ
の明度値、彩度値および色相角が計算され、第２計算工
程によって、前記所定の表色系において、デジタルカメ
ラによって撮像された前記複数の所定カラーに対する前
記デジタルカメラの画像データの明度値、彩度値および
色相角が計算される。そして、差分計算工程によって、
第１計算工程によって計算された基準画像データの明度
値、彩度値および色相角と、第２計算工程によって計算
されたデジタルカメラの画像データの明度値、彩度値お
よび色相角との差分が、前記複数の所定カラーに対して
それぞれ計算される。このようにして計算された明度
値、彩度値および色相角の差分が所定の範囲内になるよ
うにデジタルカメラの画像データが色補正処理される。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のキャリブレーション方法であって、前記デジタ
ルカメラの彩度値および色相角に関する画像データ処理
前に、デジタルカメラの画像データのグレー軸を前記所
定の表色系のグレー軸に一致させ、前記デジタルカメラ
の彩度値および色相角に関する画像データ処理後に、前
記所定の表色系のグレー軸に一致しているデジタルカメ
ラの画像データのグレー軸を基準画像データのグレー軸
に一致させるグレー軸移動工程をさらに備えて構成され
る。

【０００８】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載のキャリブレーション方法であって、
所定のカラーに対するデジタルカメラの画像データの明
度値が大きい程、当該デジタルカメラの画像データの明
度値の補正量を大きくする明度補正工程をさらに備えて
構成される。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３のいづれか一項に記載のキャリブレーション方法
であって、基準画像データの彩度値とデジタルカメラの
画像データの彩度値との差を前記複数の所定カラーに対
して計算し、当該計算された彩度差の絶対値の総和が最
小となるように彩度値の補正量を決定する彩度補正工程
をさらに備えて構成される。

【００１０】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４のいづれか一項に記載のキャリブレーション方
法であって、基準色に対する色相角の補正量に基づき、
所定の色相角におけるデジタルカメラの画像データの補
正量を決定する色相補正工程をさらに備えて構成され
る。

【００１１】上記課題に鑑み、請求項６に記載の発明
は、請求項１乃至５のいづれか一項に記載のキャリブレ
ーション方法によって色補正がなされたデジタルカメラ
として構成される。

【００１２】上記課題に鑑み、請求項７に記載の発明
は、基準画像データに基づき、デジタルカメラの画像デ
ータを色補正処理することによってデジタルカメラをキ
ャリブレーションする処理をコンピュータに実行させる
ためのプログラムを記録したコンピュータによって読取
可能な記録媒体であって、所定の表色系において、複数
の所定カラーに対する前記基準画像データの明度値、彩
度値および色相角を計算する第１計算処理と、前記所定
の表色系において、デジタルカメラによって撮像された
前記複数の所定カラーに対する前記デジタルカメラの画
像データの明度値、彩度値および色相角を計算する第２
計算処理と、第１計算処理によって計算された基準画像
データの明度値、彩度値および色相角と、第２計算処理
によって計算されたデジタルカメラの画像データの明度
値、彩度値および色相角との差分を、前記複数の所定カ
ラーに対してそれぞれ計算する差分計算処理と、を備
え、前記差分計算処理によって計算された明度値、彩度
値および色相角の差分が所定の範囲内になるようにデジ
タルカメラの画像データを色補正するデジタルカメラの
キャリブレーション処理をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録してコンピュータによって読取可
能に構成される。

【００１３】以上のように構成されたコンピュータによ
って読取可能な記録媒体によれば、基準画像データに基
づき、デジタルカメラの画像データを色補正処理するこ
とによってデジタルカメラをキャリブレーションする処
理をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録
されている。当該プログラムの実行により、第１計算処
理によって、所定の表色系において、複数の所定カラー
に対する前記基準画像データの明度値、彩度値および色
相角が計算され、第２計算処理によって、前記所定の表
色系において、デジタルカメラによって撮像された前記
複数の所定カラーに対する前記デジタルカメラの画像デ
ータの明度値、彩度値および色相角が計算される。そし
て、差分計算処理によって、第１計算処理によって計算
された基準画像データの明度値、彩度値および色相角
と、第２計算処理によって計算されたデジタルカメラの
画像データの明度値、彩度値および色相角との差分が、
前記複数の所定カラーに対してそれぞれ計算され、前記
差分計算処理によって計算された明度値、彩度値および
色相角の差分が所定の範囲内になるようにデジタルカメ
ラの画像データが色補正される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施形態による画像デー
タの色補正処理を行うデジタルカメラ１０の構造を説明
するためのブロック図である。制御部１１、集光レンズ
１２、撮像手段としてのCCD（Charge Coupled Device）
１３、A／D変換器１４、画像データを一時的に記憶する
RAM（Random Access Memory）１５、画像データを記録
するフラッシュメモリ１６、画像を表示する液晶表示装
置（LCD）１７、液晶表示装置に表示される画像のため
のデータが格納されるVRAM（Video RAM）１８、フラッ
シュメモリ１６の内容を外部機器に出力するためのイン
ターフェイス１９などから構成される。

【００１６】制御部１１はＣＰＵと、デジタルカメラ１
０の画像処理制御用プログラムなどが記録されたＲＯＭ
と、入出力手段とを備え、デジタルカメラ１０に設けら
れる他の装置の制御を行う。１つの制御部１１で全ての
制御を行うほか、複数の制御部を設けてもよい。集光レ
ンズ１２には集光レンズ１２に入力される光量を調節す
るための絞り１２１が設けられている。

【００１７】ＲＡＭ１５としてはセルフリフレッシュ機
能をもつDRAM（Dynamic RAM）が用いられる。フラッシ
ュメモリ１６は通電しなくても記録内容を保持すること
のできる書換え可能な記録媒体であり、デジタルカメラ
１０に内蔵されるか、あるいは着脱自在にデジタルカメ
ラ１０に取り付けられている。フラッシュメモリ１６と
して例えばPCMCIA規格に準拠したメモリカード、または
PCMCIAカードアダプタに取付け可能なメモリカードを用
いることにより、PCMCIAカード用スロットを有するパー
ソナルコンピュータでフラッシュメモリ１６の内容を直
接読み書きすることができる。

【００１８】本発明によるデジタルカメラのキャリブレ
ーション処理を実行するためのプログラムは、通常、コ
ンピュータが読取可能な形態でフロッピーディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて流通する。当該
プログラムは、メディア読取装置によって読み取られて
ＲＯＭに書き込まれる。そして、ＣＰＵが所望のプログ
ラムを適宜ＲＯＭから読み出して所望の処理を実行する
ように構成されている。

【００１９】図２に、本発明の一実施形態による画像処
理制御部３０の機能ブロック図を示す。本発明の一実施
の形態にかかる、デジタルカメラのキャリブレーション
を行う画像処理制御部３０は、デジタルカメラ１０の制
御部１１によって構成される。当該キャリブレーション
は、デジタルカメラ１０によって撮影されたカラーチャ
ートの各カラーパッチの画像データを、測色計によって
測色された各カラーパッチの画像データにほぼ一致させ
ることができるように色補正を行うことによってなされ
る。なお、カラーチャートのカラーパッチの中で、高明
度領域および低明度領域のカラーパッチはノイズが発生
するため色補正用のデータとしては使用せず、色相・彩
度・明度を一通りカバーしている中明度領域を使用す
る。

【００２０】図２に示すように、制御部１１によって構
成される画像処理制御部３０は、デジタルカメラのＲＧ
Ｂ画像データをＬａｂ画像データに変換するための第１
データ変換部３０ａと、第１データ変換部３０ａによっ
て変換されたＬａｂ画像データに適切な明度・色相・彩
度補正を施すための色補正部３０ｇと、当該色補正部３
０ｇによって色補正が施されたＬａｂ画像データをＲＧ
Ｂデータに変換するための第２データ変換部３０ｆと、
基準画像データとして測色計によって測色されたカラー
チャートのパッチデータ（ＸＹＺデータ）に基づきＬａ
ｂデータを計算して格納している基準画像データ計算・
格納部３０ｈと、を備えて構成される。

【００２１】色補正部３０ｇは、デジタルカメラの色画
像データに関するグレー軸をＬ軸に一致させるための第
１ホワイトポイント補正部３０ｂと；明度差を補正する
ための明度補正部３０ｃと；色相および彩度の差を補正
するための色相・彩度補正部３０ｄと；第１ホワイトポ
イント補正部によってＬ軸に一致するように補正された
デジタルカメラの色画像データのグレー軸を、測色計の
色画像データのグレー軸に一致させるための第２ホワイ
トポイント補正部３０ｅと；をさらに備えている。

【００２２】次に、図２を参照して、画像処理制御部３
０の動作を説明する。

【００２３】デジタルカメラ１０によって撮影された画
像はＲＧＢデータであるのに対して、測色計による測色
データはＸＹＺデータとして採取しているので、両者を
比較するには、まず、両データを同一の色空間（標準色
空間）に変換する必要がある。当該実施の形態では、色
を定量的に表現する空間としてＬａｂ空間を使用する。
Ｌａｂ空間は、色の性質を「明度・彩度・色相」に分け
て表現した空間で、明度（Ｌ^*）は色の明るさを０〜１
００で表しており、その数値が高いほど明るく低いほど
暗い色となる。また、色相および彩度はａ^*ｂ^*の組み合
わせによって表現することができる。

【００２４】図２に示すように、デジタルカメラによっ
て撮像された各カラーパッチに基づき生成されたＲＧＢ
画像データは、まず第１データ変換部３０ａによってＬ
ａｂ画像データに変換され、色補正部３０ｇに供給され
る。色補正部３０ｇは、基準画像データ計算・格納部に
格納されたカラーチャートのパッチデータ（Ｌａｂ画像
データ）を参照して、デジタルカメラ１０によって撮影
されたカラーチャートの各カラーパッチの画像データ
を、測色計によって測色された対応する各カラーパッチ
の画像データとほぼ一致するように色補正を行う。

【００２５】次に、図３を参照して、測色計によって測
色されたカラーパッチのＸＹＺデータに基づきＬａｂデ
ータを計算する方法を説明する。当該実施の形態では、
外光を遮断した状態で既定の光源下で撮影を行い、光源
としてはＤ５０光源（色温度５０００Ｋ）を使用する。

【００２６】図３のステップ５０に示すように、基本的
には、以下の３式 L = 116(Y／Yn)^{1 / 3}−16 … （１） a = 500((X／Xn)^{1 / 3}−(Y／Yn)^{1 / 3}) … （２） b = 200((Y／Yn)^{1 / 3}−(Z／Zn)^{1 / 3}) … （３） によって、ＸＹＺデータがＬａｂデータに変換される。
ここで、Xn、Yn、Znは、Ｄ５０光源下におけるＸＹＺ系
の３刺激値である。

【００２７】但し、X／Xn≦0.008856（ステップ５２、
ＹＥＳ）の場合には、式（２）の(X／Xn)^{1 / 3}が7.787(X
／Xn)+16／116に置換され（ステップ５４）、Y／Yn≦0.
008856（ステップ５６、ＹＥＳ）の場合には、式（１）
〜（３）の(Y／Yn)^{1 / 3}が7.787(Y／Yn)+16／116に置換さ
れ（ステップ５８）、Z／Zn≦0.008856（ステップ６
０、ＹＥＳ）の場合には、式（３）の(Z／Zn)^{1 / 3}が7.78
7(Z／Zn)+16／116に置換される（ステップ６２）。

【００２８】このようにして、測色計によって測色され
たカラーパッチのＸＹＺデータに基づきＬａｂデータが
計算されて、基準画像データ計算・格納部３０ｈに格納
される。

【００２９】次に、色補正部３０ｇによる色補正処理を
説明する。図４に、色補正部３０ｇによる色補正処理の
フローチャートを示し、図５にグレー軸（ホワイトポイ
ント）の移動を説明するための図を示す。

【００３０】当該色補正処理は、デジタルカメラの色画
像データ値をグラフ化したもの（以下、「デジタルカメ
ラのグラフ」と称する）と、測色計の色画像データ値を
グラフ化したもの（以下、「測色計のグラフ」と称す
る）とを近づけるように行うが、デジタルカメラのグラ
フと測色計のグラフとの差は、ホワイトポイントの差、
明度の差、各カラー毎の色相・彩度の差に分類すること
ができ、これらは以下のように独立して補正される。

【００３１】当該実施の形態によれば、色補正部３０ｇ
は、デジタルカメラのグラフのグレー軸をＬａｂ空間の
Ｌ軸に合わせるための第１のホワイトポイント補正処理
（ステップ６４）と；前記明度の差を補正するための明
度補正処理（ステップ６６）と；前記彩度の差を補正す
るための彩度補正処理（ステップ６７）と；前記色相の
差を補正するための色相補正処理（ステップ６８）と；
前記第１のホワイトポイント補正処理によってＬ軸に合
わせられたデジタルカメラのグレー軸を測色計のグレー
軸に合わせるための第２のホワイトポイント補正処理
（ステップ７０）と、からなる。

【００３２】第１のホワイトポイント補正処理（ステッ
プ６４） まず、第１ホワイトポイント補正部３０ｂによる処理を
説明する。当該処理は、図５の点Ａを点Ｏに移動させる
ための処理（処理）に相当する。

【００３３】当該実施の形態においては、当該第１のホ
ワイトポイントの補正を行った後に明度補正を行うよう
に構成しているが、明度補正後に第１のホワイトポイン
トの補正を行なうようにすることもできる。

【００３４】色相補正の際の回転補正および彩度方向へ
の伸縮補正を原点を中心にして行えるようにして、補正
演算を簡易化するために、初めにデジタルカメラのグラ
フのグレー軸をＬａｂ空間のＬ軸に合わせ（図５のの
処理）、回転および彩度方向に関する補正を行う。

【００３５】Ｌａｂ空間のＬ軸に対する、デジタルカメ
ラのグラフのグレー軸の変位の方向および程度は、明度
毎に異なるため、明度に応じた補正係数を決定する必要
がある。補正係数は、補正の対象となる中心軸（グレー
軸）のＬ^*ａ^*平面およびＬ^*ｂ^*平面における近似曲線を
導出して、明度Ｌの時の近似曲線の値がａ^*ｂ^*平面にお
ける移動距離になる。

【００３６】図６に、図４のステップ６４における第１
のホワイトポイント補正処理を説明するためのフローチ
ャートを示す。

【００３７】Ｌ^*ａ^*平面における中心軸の近似３次曲線
の式を ａ^*＝ａ１×Ｌ³＋ｂ１×Ｌ²＋ｃ１×Ｌ＋ｄ１ （ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１は、それぞれ曲線の係数）と
し、Ｌ^*ｂ^*平面における中心軸の近似３次曲線の式を ｂ^*＝ａ２×Ｌ³＋ｂ２×Ｌ²＋ｃ２×Ｌ＋ｄ２ （ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２は、それぞれ曲線の係数）と
すると、明度Ｌにおける中心軸のａ^*方向への補正係数
ａ^* _reviceと、ｂ^*方向への補正係数ｂ^* _reviceは、 ａ^* _revice＝ａ１×Ｌ³＋ｂ１×Ｌ²＋ｃ１×Ｌ＋ｄ１ ｂ^* _revice＝ａ２×Ｌ³＋ｂ２×Ｌ²＋ｃ２×Ｌ＋ｄ２ となる(ステップ７２)。したがって、補正対象となるデ
ジタルカメラのグラフの中心軸（グレー軸）のａ^*ｂ^*座
標を（ａ^* _center，ｂ^* _center）とした場合、補正後のａ
^*ｂ^*座標（ａ^* _center’，ｂ^* _center’）は、 ａ^* _center’＝ａ^* _center＋ａ^* _revice ｂ^* _center’＝ｂ^* _center＋ｂ^* _revice となる(ステップ７４)。

【００３８】明度補正処理（ステップ６６）次に、明度
補正部３０ｃによる明度補正処理を説明する。図７に、
図４のステップ６６における明度補正処理を説明するた
めのフローチャートを示す。

【００３９】明度の差は、明度が高い部分では大きく、
明度の低い部分では小さい。このため、明度の高い部分
での補正量を大きく、明度の低い部分での補正量を小さ
く設定する必要がある。まず、デジタルカメラの明度の
最大値Ｌ_{max_DSC}、および測色計の明度の最大値Ｌ
_{max_STD}を算出する(ステップ７６)。そして、明度０の
時の明度差がゼロであると仮定すると、補正対象となる
デジタルカメラの明度がＬ _{max_DSC}の時の補正量は、Ｌ
_{max_STD}−Ｌ_{max_DSC}であり、明度０の時の補正量は０に
なる。すなわち、明度が低くなるにしたがって、補正量
がＬ_{max_STD}−Ｌ_{max _DSC}から０になるような式を求め
る。なお、この時の補正量の変化は、明度が高いときは
大きく、明度が低くなるにしたがって穏やかに変化する
ように設定することが好ましい。当該実施の形態では、
明度Ｌにおける明度補正量Ｌ^* _reviceを Ｌ^* _revice＝（Ｌ_{max_STD}−Ｌ_{max_DSC}）×（Ｌ²／Ｌ
_{max_DSC} ²） によって算出する(ステップ７８)。

【００４０】色相・彩度の補正処理（ステップ６７およ
び６８） 次に、色相・彩度補正部３０ｄによる色相・彩度の補正
処理を説明する。

【００４１】第１のホワイトポイント補正処理によっ
て、デジタルカメラのグラフのグレー軸がＬａｂ空間の
Ｌ軸と一致している。そこで、色相の補正は、Ｌａｂ空
間のＬ軸を中心として前記デジタルカメラのグラフを回
転させることによって行い、彩度方向の補正は、デジタ
ルカメラのグラフを伸縮させることによって行なう。こ
の際、回転させる角度、および伸縮させる度合いが補正
係数として必要になる。

【００４２】彩度方向への伸縮補正(ステップ６７) 図８に、図４のステップ６７における彩度補正処理を説
明するためのフローチャートを示す。

【００４３】カラーチャートの所定のカラーパッチ点に
対応するデジタルカメラのグラフ上の点Ｃおよび測色計
のグラフ上の点Ｄに対して、ａ^*ｂ^*平面上におけるそれ
ぞれの中心から点Ｃおよび点Ｄまでの距離(半径ｒ_DSC、
ｒ_STD)を計算して、各カラー毎の演算処理を以下のよう
に行い、彩度方向の伸縮係数を決定する。

【００４４】デジタルカメラのグラフの座標Ｃ
(ａ^* _DSC，ｂ^* _DSC)、デジタルカメラのグラフの中心軸
(グレー軸)の座標 (ａ^* _{DSC_center}，ｂ^* _{DSC_center})、
測色計のグラフの座標Ｄ(ａ^* _STD，ｂ^* _STD)、および測色
計のグラフの中心軸(グレー軸)の座標
(ａ^* _{STD_center}，ｂ^* _{STD_center})より、デジタルカメラ
のグラフの中心軸から点Ｃまでの距離ｒ_DSCおよび測色
計のグラフの中心軸から点Ｄまでの距離ｒ_STDは、 ｒ_DSC＝((ａ^* _DSC−ａ^* _{DSC_center})²＋(ｂ^* _DSC−ｂ^*
_{DSC_center})²)^1/2 ｒ_STD＝((ａ^* _STD−ａ^* _{STD_center})²＋(ｂ^* _DSC−ｂ^*
_{STD_center})²)^1/2 により算出される(ステップ８０)。さらに、彩度方向へ
の伸縮補正係数をＫとすると、彩度方向への伸縮補正を
行なった後のｒ_DSC'は、 ｒ_DSC'＝(((ａ^* _DSC−ａ^* _{DSC_center})×K)²＋((ｂ^* _DSC−
ｂ^* _{DSC_center})×K)²) ^1/2 となり、各カラー毎の Σ(ｒ_STD−ｒ_DSC')² が最小となるように、彩度方向への伸縮補正係数Ｋが算
出される(ステップ８２)。

【００４５】なお、彩度値に応じて、彩度の補正量を調
整することもできる。

【００４６】色相方向への回転補正（ステップ６８） ステップ６７において伸縮補正係数Ｋを求め、伸縮補正
処理を行った後、ａ^*ｂ^*平面上における、各中心軸（デ
ジタルカメラのグラフのグレー軸および測色計のグラフ
の中心軸）を中心とした＋ａ^*軸からの角度を計算して
各カラー毎の角度差の合計が最小になるように色相方向
の回転補正係数を決定する。

【００４７】図９に、図４のステップ６８における色相
補正処理を説明するためのフローチャートを示す。

【００４８】色相（補正係数：α）、彩度（補正係数：
Ｋ）による補正後のデジタルカメラの座標（ａ^* _DSC’，
ｂ^* _DSC’）は、

【００４９】

【数１】 によって求まる（ステップ８４）。座標（ａ^* _DSC’，ｂ
^* _DSC’）のＬａｂ空間のグレー軸からの距離をｒ_DSC’
とすると、＋ａ^*軸からの角度Ｄ_DSC’は、ａ×ｓｉｎ
（ｂ^* _DSC'／ｒ_DSC'）＞０の場合（ステップ８６、Ｙｅ
ｓ）、 Ｄ_DSC’＝ａ×ｃｏｓ（ａ^* _DSC'／ｒ_DSC'） となる（ステップ８８）。一方、ａ×ｓｉｎ（ｂ^* _DSC'
／ｒ_DSC'）＞０でない場合（ステップ８６、Ｎｏ）、 Ｄ_DSC’＝３６０−ａ×ｃｏｓ（ａ^* _DSC'／ｒ_DSC'） となる（ステップ９０）。そして、測色計のグラフのａ
^*軸からの角度をＤ_STDとすると、色相方向への回転補正
係数αは、各カラー毎の Σ|Ｄ_STD −Ｄ_DSC'| を最小にする値として求まる（ステップ９２）。

【００５０】補正の対象となるカラーのａ^*ｂ^*座標を
（ａ^*，ｂ^*）、色相方向への回転補正係数をα（単位：
度）、彩度方向への伸縮補正係数をＫとすると、補正後
の座標（ａ^*'，ｂ^*'）は、

【数２】 によって求められる（ステップ９４）。

【００５１】中間色に対する補正処理 以上で求めた補正係数は、いずれも赤、緑、青、シア
ン、マゼンタ、イエローの純色付近の値であるため、そ
のまま中間色への補正に使用することはできない。そこ
で、中間色の場合には、以下のように補正係数の調整を
行う。

【００５２】但し、補正係数の調整の際、ある境界線を
境に急激な補正係数の変更を行えば当然カラーのジャン
プが起こってしまう。したがって、補正係数の変化は色
相の変化に伴って滑らかに行う必要がある。

【００５３】さらに、同一の補正係数を使用する場合で
あっても、グレー軸付近と外周付近とでは座標の移動距
離が異なるため、グレー軸から遠ざかるに連れて補正を
抑制しなければならない。

【００５４】中間色の補正係数を決定するためには、ま
ず補正対象となる色がどのような色であるかを特定する
必要がある。具体的には、測色計のグラフにおいて、グ
レー軸を中心としたときに赤、緑、青、シアン、マゼン
タ、黄のグラフの近似直線と＋ａ^*軸とがなす角度を調
べる。

【００５５】図１０に、ａ^*ｂ^*平面上において、グレー
軸を中心としたときの各カラーの近似直線と＋ａ^*軸と
がなす角度（以下、「色相角」と称する）を説明するた
めの図を示す。図１０に示すように、赤の近似直線と＋
ａ^*軸とがなす角度は３９°であり、黄の近似直線と＋
ａ^*軸とがなす角度は８４°であり、緑の近似直線と＋
ａ^*軸とがなす角度は１４８°であり、シアンの近似直
線と＋ａ^*軸とがなす角度は２２６°であり、青の近似
直線と＋ａ^*軸とがなす角度は２８５°であり、マゼン
タの近似直線と＋ａ^*軸とがなす角度は３４４°であ
る。

【００５６】当該実施の形態では、補正対象となるカラ
ーの色相角に基づき、上記６色のいずれの２色間に位置
しているかを調べ、当該２色の近似曲線からの角度の比
率に応じた重み付けを補正係数に対して行う。

【００５７】補正対象となるデジタルカメラのカラーの
＋ａ^*軸からの色相角をθ、当該θを挟む２つのカラー
（純色）の色相角、色相回転補正係数、彩度伸縮補正係
数をそれぞれθ₁、α₁、ｋ₁、θ₂、α₂、ｋ₂とすると、
補正対象となるカラーの補正係数α、ｋは、

【００５８】

【数３】 となる。このようにして得られたαおよびｋの値を式
（４）に代入することによって、補正の対象となる上記
中間色のａ^*ｂ^*座標（ａ^*，ｂ^*）に基づき、補正後の座
標（ａ^*'，ｂ^*'）が算出される。

【００５９】なお、本処理では、純色の範囲を[各純色
の角度]±５°としており、当該範囲のカラーに対して
は純色と同一の補正係数を使用する。

【００６０】第２のホワイトポイント補正処理（ステッ
プ７０） さらに、第２ホワイトポイント補正部３０ｅによる処理
を説明する。当該処理は、図５の点Ｏを点Ｂに移動させ
るための処理（処理）に相当する。

【００６１】Ｌａｂ空間のＬ軸に対する、測色計のグラ
フのグレー軸の変位の方向および程度は、明度毎に異な
るため、明度に応じた補正係数を決定する必要がある。
補正係数は、補正の対象となる中心軸（グレー軸）のＬ
^*ａ^*平面およびＬ^*ｂ^*平面における近似曲線を導出し
て、明度Ｌの時の近似曲線の値がａ^*ｂ^*平面における移
動距離になる。

【００６２】図１１に、図４のステップ７０における第
２のホワイトポイント補正処理を説明するためのフロー
チャートを示す。

【００６３】Ｌ^*ａ^*平面における中心軸の近似３次曲線
の式を ａ^*＝ａ３×Ｌ³＋ｂ３×Ｌ²＋ｃ３×Ｌ＋ｄ３ （ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３は、それぞれ曲線の係数）と
し、Ｌ^*ｂ^*平面における中心軸の近似３次曲線の式を ｂ^*＝ａ４×Ｌ³＋ｂ４×Ｌ²＋ｃ４×Ｌ＋ｄ４ （ａ４、ｂ４、ｃ４、ｄ４は、それぞれ曲線の係数）と
すると、明度Ｌにおける中心軸のａ^*方向への補正係数
ａ^* _revice ^’と、ｂ^*方向への補正係数ｂ^* _revice ^’は、 ａ^* _revice ^’＝ａ３×Ｌ³＋ｂ３×Ｌ²＋ｃ３×Ｌ＋ｄ３ ｂ^* _revice ^’＝ａ４×Ｌ³＋ｂ４×Ｌ²＋ｃ４×Ｌ＋ｄ４ となる(ステップ９６)。したがって、補正対象となるデ
ジタルカメラのグラフの中心軸（グレー軸）のａ^*ｂ^*座
標を（ａ^* _center ^’，ｂ^* _center ^’）とした場合、補正後
のａ^*ｂ^*座標（ａ^* _center"，ｂ^* _center"））は、 ａ^* _center"＝ａ^* _center ^’＋ａ^* _revice ^’ ｂ^* _center"＝ｂ^* _center ^’＋ｂ^* _revice ^’ となる(ステップ９８)。

【００６４】図１２〜１４に、色補正部３０ｇによる色
補正処理前（図１２（ａ）、図１３（ａ）および図１４
（ａ））および色補正処理後（図１２（ｂ）、図１３
（ｂ）および図１４（ｂ））における測色計のグラフと
デジタルカメラのグラフを示す。図１２〜１４におい
て、R,Y,G,C,B,M（実線）は、測色計の赤、黄、緑、シ
アン、青、マゼンタの近似曲線を示し、R',Y',G',C',
B',M'は、デジタルカメラの赤、黄、緑、シアン、青、
マゼンタの近似曲線を示している。図１２は測色計のグ
ラフおよびデジタルカメラのグラフのａ^*ｂ^*平面上への
投射を示し、図１３は測色計のグラフおよびデジタルカ
メラのグラフのＬ^*ａ^*平面上への投射を示し、図１４は
測色計のグラフおよびデジタルカメラのグラフのＬ^*ｂ^*
平面上への投射を示している。図１２〜１４より、色補
正処理により各純色の近似曲線が接近することが明らか
になる。さらに、デジタルカメラのグラフと測色計のグ
ラフとの対応する点間の距離の平均値ΔＥが、色補正前
で１２．１であったのに対して、色補正により７．６に
減少した。このことも、各純色の近似曲線が色補正処理
により互いに接近することを示している。

【００６５】上記実施の形態においては、図６、図７、
図８、図９および図１１のフローチャートに示す数式に
よって色補正処理を行っているが、上記数式によって求
められる色補正処理を色変換テーブルや簡易色変換テー
ブルによって行うこともできる。

【００６６】以上のように、色補正が施されたＬａｂ画
像データは、第２画像データ変換部３０ｆによってＲＧ
Ｂ画像データに変換されて色補正後の画像データとして
出力される。そして、キャリブレーション（上記色補
正）がなされた画像データがメモリカード１６に記録さ
れ、ＬＣＤ１７に供給される。このようにして、忠実な
色再現が可能なようにデジタルカメラをキャリブレーシ
ョンすることができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明による基準画像データに基づきデ
ジタルカメラの画像データを色補正処理することによっ
てデジタルカメラをキャリブレーションする方法、また
は記録媒体に記録されているプログラムの実行によれ
ば、基準画像データの明度値、彩度値および色相角と、
デジタルカメラの画像データの明度値、彩度値および色
相角との差分が、前記複数の所定カラーに対してそれぞ
れ計算され、当該差分が所定の範囲内になるようにデジ
タルカメラの画像データを色補正処理しているので、所
定のカラーに対するデジタルカメラの画像データの各色
成分（明度値、彩度値および色相角）を基準画像データ
の各色成分に近づけることが可能となり、忠実な色再現
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラを
示すブロック図である。

【図２】本発明による画像処理制御部の機能ブロック図
である。

【図３】測色計によって測色されたカラーパッチのＸＹ
Ｚデータに基づきＬａｂデータを計算する方法を説明す
るフローチャートである。

【図４】色補正部３０ｇによる色補正処理を説明するフ
ローチャートである。

【図５】グレー軸の移動を説明するための図である。

【図６】図４のステップ６４における第１のホワイトポ
イント補正処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図７】図４のステップ６６における明度補正処理を説
明するためのフローチャートである。

【図８】図４のステップ６７における彩度補正処理を説
明するためのフローチャートである。

【図９】図４のステップ６８における色相補正処理を説
明するためのフローチャートである。

【図１０】グレー軸を中心としたときの各カラーの近似
直線と＋ａ^*軸とがなす角度を説明するための図であ
る。

【図１１】図４のステップ７０における第２のホワイト
ポイント補正処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図１２】測色計のグラフおよびデジタルカメラのグラ
フのａ^*ｂ^*平面上への投射を示し、（ａ）が色補正部３
０ｇによる色補正処理前の状態を示し、（ｂ）が色補正
処理後の状態を示している。

【図１３】測色計のグラフおよびデジタルカメラのグラ
フのＬ^*ａ^*平面上への投射を示し、（ａ）が色補正部３
０ｇによる色補正処理前の状態を示し、（ｂ）が色補正
処理後の状態を示している。

【図１４】測色計のグラフおよびデジタルカメラのグラ
フのＬ^*ｂ^*平面上への投射を示し、（ａ）が色補正部３
０ｇによる色補正処理前の状態を示し、（ｂ）が色補正
処理後の状態を示している。

【符号の説明】

１０ デジタルカメラ １１ 制御部 １２ 集光レンズ １３ ＣＣＤ １４ Ａ／Ｄ変換器 １５ ＲＡＭ １６ フラッシュメモリ １７ ＬＣＤ １８ ＶＲＡＭ １９ インターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CH08 CH20 DB02 DB06 DB09 DC25 DC33 5C065 AA03 BB01 CC01 DD01 5C066 AA01 EA07 EA13 EB01 GA01 JA05 KD01 5C079 HB01 HB06 HB11 LA23 LB01 MA11 NA03 PA00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準画像データに基づき、デジタルカメ
   ラの画像データを色補正処理することによってデジタル
   カメラをキャリブレーションする方法であって、 所定の表色系において、複数の所定カラーに対する前記
   基準画像データの明度値、彩度値および色相角を計算す
   る第１計算工程と、 前記所定の表色系において、デジタルカメラによって撮
   像された前記複数の所定カラーに対する前記デジタルカ
   メラの画像データの明度値、彩度値および色相角を計算
   する第２計算工程と、 第１計算工程によって計算された基準画像データの明度
   値、彩度値および色相角と、第２計算工程によって計算
   されたデジタルカメラの画像データの明度値、彩度値お
   よび色相角との差分を、前記複数の所定カラーに対して
   それぞれ計算する差分計算工程と、 を備え、前記差分計算工程によって計算された明度値、
   彩度値および色相角の差分が所定の範囲内になるように
   デジタルカメラの画像データを色補正処理するデジタル
   カメラのキャリブレーション方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のキャリブレーション方
   法であって、前記デジタルカメラの彩度値および色相角
   に関する画像データ処理前に、デジタルカメラの画像デ
   ータのグレー軸を前記所定の表色系のグレー軸に一致さ
   せ、前記デジタルカメラの彩度値および色相角に関する
   画像データ処理後に、前記所定の表色系のグレー軸に一
   致しているデジタルカメラの画像データのグレー軸を基
   準画像データのグレー軸に一致させるグレー軸移動工程
   をさらに備えているキャリブレーション方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のキャリブレー
   ション方法であって、所定のカラーに対するデジタルカ
   メラの画像データの明度値が大きい程、当該デジタルカ
   メラの画像データの明度値の補正量を大きくする明度補
   正工程をさらに備えているキャリブレーション方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいづれか一項に記載の
   キャリブレーション方法であって、基準画像データの彩
   度値とデジタルカメラの画像データの彩度値との差を前
   記複数の所定カラーに対して計算し、当該計算された彩
   度差の絶対値の総和が最小となるように彩度値の補正量
   を決定する彩度補正工程をさらに備えているキャリブレ
   ーション方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいづれか一項に記載の
   キャリブレーション方法であって、基準色に対する色相
   角の補正量に基づき、所定の色相角におけるデジタルカ
   メラの画像データの補正量を決定する色相補正工程をさ
   らに備えているキャリブレーション方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいづれか一項に記載の
   キャリブレーション方法によって色補正がなされたデジ
   タルカメラ。
7. 【請求項７】 基準画像データに基づき、デジタルカメ
   ラの画像データを色補正処理することによってデジタル
   カメラをキャリブレーションする処理をコンピュータに
   実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに
   よって読取可能な記録媒体であって、 所定の表色系において、複数の所定カラーに対する前記
   基準画像データの明度値、彩度値および色相角を計算す
   る第１計算処理と、 前記所定の表色系において、デジタルカメラによって撮
   像された前記複数の所定カラーに対する前記デジタルカ
   メラの画像データの明度値、彩度値および色相角を計算
   する第２計算処理と、 第１計算処理によって計算された基準画像データの明度
   値、彩度値および色相角と、第２計算処理によって計算
   されたデジタルカメラの画像データの明度値、彩度値お
   よび色相角との差分を、前記複数の所定カラーに対して
   それぞれ計算する差分計算処理と、 を備え、前記差分計算処理によって計算された明度値、
   彩度値および色相角の差分が所定の範囲内になるように
   デジタルカメラの画像データを色補正するデジタルカメ
   ラのキャリブレーション処理をコンピュータに実行させ
   るためのプログラムを記録したコンピュータによって読
   取可能な記録媒体。