JP2001313844A - 局所的な色補正を実行する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】局所的な色補正を実行して、簡単かつ高速に、
高品質な画像を生成する。 【解決手段】この発明は、局所的なカラー補正を実行す
る方法および装置に関する。この発明の一実施形態は、
２つのプロセスから成る。第１のプロセスは、入力画像
から画像マスクを抽出する。一実施形態においては、マ
スクは反転され、ローパスフィルタリングされた、入力
画像のモノクロである。第２のプロセスは、該取り出し
た画像と入力画像を非線形演算によって組み合わせる。
一実施形態においては、この組み合わせ演算は、マスク
値を指数の一部として有し、ピクセル値を底の一部とし
て有する可変の指数関数である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、局所的な色補正を
実行する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】色調の再現は、画像処理の重要な一態様
である。歴史的に見ると、トーン補正は、所与の画像に
対するグローバルなやり方に基づいて実行されてきた。
グローバルトーン補正動作は、通常、画像のピクセルす
べてに同一の補正を適用する。換言すれば、それぞれの
入力値を１つのみの出力値に１対１にマッピングする一
次元動作である。

【０００３】グローバルトーン補正は、原画像のダイナ
ミックレンジがかなり限られている場合には妥当な補正
である。原画像のダイナミックレンジが大きい場合、影
およびハイライトの両方のディテールに対処するようグ
ローバルトーン補正を実行することは、ますます困難に
なる。

【０００４】その結果、ダイナミックレンジの大きい画
像を処理するいくつかの局所的なトーン補正動作が提案
されてきた。局所的なトーン補正動作は、典型的には、
隣接するピクセルの値に従って、１つの入力値を異なる
出力値にマップする。これにより、影およびハイライト
の調節を同時に行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の局所的なトーン
補正技術としては、覆い焼き（dodging）、焼き付け（b
urning）等の手動操作、ヒストグラム平坦化、ピクセル
的ガンマ補正、Ｒｅｔｉｎｅｘアルゴリズム等の自動方
式がある。これらの技術は、かなりの将来性を示してき
た。しかしながら、これらの技術の中には、かなり複雑
であり、かつ時間のかかるものもある。また、許容でき
る品質を一定して提供することができないものもある。
このため、簡単かつ高速であり、かつ高品質な画像を生
成する局所的なトーン補正技術が必要とされている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、局所的な色補
正を実行する方法および装置のためのものである。本発
明の一実施形態は、２つのプロセスからなる。第１のプ
ロセスでは、入力画像から画像マスクを導出する。実施
形態によっては、このマスクは、入力画像の、反転さ
れ、ローパス・フィルタリングされたモノクロ画像であ
る。第２のプロセスでは、非線形演算を介して、導出し
たマスクを入力画像と組み合わせる。実施形態によって
は、この組合せ演算は、マスク値をその指数の一部と
し、かつピクセル値をその底の一部として有する可変な
指数関数である。

【０００７】この発明の１つの側面によると、局所的な
色補正を実行する方法が提供される。該方法は、（ａ）
それぞれが原ピクセルカラー値の集合で表される複数の
ピクセルを有する入力画像を受信するステップと、
（ｂ）それぞれがピクセルマスク値の集合により表され
る複数のピクセルを有するトーンマスク画像を、入力画
像から生成するステップと、（ｃ）原ピクセルカラー値
のそれぞれの集合について、修正されたピクセルカラー
値の集合を求めるステップとを含む。原ピクセルカラー
値のそれぞれの集合は、対応するピクセルマスク値の集
合を有しており、修正されたピクセルカラー値のそれぞ
れの集合は、原ピクセルカラー値の集合と、該原ピクセ
ルカラー値の集合の対応するピクセルマスク値の集合と
の非線形の組み合わせに等しい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、局所的な色補正を実行
する方法および装置のためのものである。以下の説明に
おいて、説明の目的で多数のディテールが記載される。
しかしながら、当業者であれば、これらの具体的なディ
テールを使用せずに本発明を実施し得ることが理解され
よう。他の例において、無用な詳細記述により本発明の
記載を不明瞭にすることがないよう、周知の構造および
装置はブロック図で示される。

【０００９】図１は、本発明のいくつかの実施形態にお
いて使用されるプロセス１００を示す。図に示されるよ
うに、プロセス１００は、最初に、多数のピクセル（す
なわち、画素）によって形成されるデジタルカラー画像
を受信する（１０５）。具体的には、いくつかの実施形
態において、本プロセスは、デジタルカラー画像を表す
コンポーネントカラー値の集合（set）を受信する。コ
ンポーネントカラー値の各集合は、デジタル画像におけ
るピクセルの色を特定する。本発明のいくつかの実施形
態において、コンポーネントカラーは、加法三原色の
赤、緑または青（「ＲＧＢ」）である。しかしながら、
他の実施形態では、他のコンポーネントカラー値（たと
えば、ＣＭＹＫ値、ＹＣｒＣｂ値、ＣＩＥＬＡＢ、ＣＩ
ＥＣＡＭ９７ｓ値等）を用いて、デジタル画像のピクセ
ルの色を特定する。

【００１０】図１に示すように、本プロセスは、受信し
たデジタル画像からトーンマスクを生成する（１１
０）。トーンマスクは、受信したデジタル画像のトーン
特性を省略形式で符号化する画像である。換言すれば、
マスクは、受信画像におけるアイテムの色調に関する情
報を、アイテムの内容およびアイデンティティにかかわ
らず含む。トーンマスクの数値は、受信したデジタル画
像における影、ハイライトおよび中間階調を表す。

【００１１】受信したデジタル画像と同様に、トーンマ
スク画像は多数のピクセルを有する。トーンマスクにお
ける各ピクセルの色は、マスクカラー値により特定され
る。トーンマスク画像における各ピクセルは、デジタル
画像におけるピクセルに対応する。同様に、トーンマス
クにおける各ピクセルのマスクカラー値は、デジタル画
像における対応するピクセルのコンポーネントカラー値
に関連づけられる。

【００１２】本発明の様々な実施形態では、受信したデ
ジタル画像のトーンマスクを生成する様々な技術が用い
られる。いくつかの実施形態では、受信画像に反復処理
を行うことによってこのマスクを生成する。たとえば、
いくつかの実施形態では、人間の視覚系について仮定を
行う反復プロセス（たとえば、Ｒｅｔｉｎｅｘプロセ
ス）を使用することによってマスクを生成する。他の実
施形態では、受信画像に非反復処理を行うことによって
このマスクを生成する。たとえば、いくつかの実施形態
では、受信画像にローパスフィルタリング演算を行って
このマスクを生成する。かかるアプローチの１つについ
ては、図２を参照して後述する。

【００１３】図１に示すように、プロセス１００がトー
ンマスク画像を生成した後、本プロセスは、トーンマス
クの値を用いて、受信画像におけるピクセルカラー値を
非線形演算により修正する（１１５）。マスク値および
クセルカラー値の非線形の組合せは、線形な加法演算ま
たは減法演算によりピクセル値およびマスク値を組み合
わせる従来技術とは異なる。マスクの非線形的な適用に
より、受信画像における高コントラストな境界の変わり
目が緩やかなものになる。

【００１４】本発明の様々な実施形態では、ピクセルカ
ラー値をマスク値で修正するために様々な非線形演算を
使用する。ある実施形態では、回転され、スケーリング
された正弦波関数を使用し、また別の実施形態ではシグ
モイドの（sigmoidal）関数を使用する。さらに別の実
施形態では、マスク値をその指数の一部とし、かつピク
セル値をその底の一部として有する指数関数を使用す
る。かかる指数演算子の一例については、図３を参照し
て後述する。

【００１５】図２は、ローパスフィルタリング演算によ
りトーンマスクを生成するプロセス２００を示す。図に
示すように、本プロセスは、最初に、受信したカラー画
像をモノクロ画像（すなわち、白および黒のピクセル値
のみを含む画像、または、黒、白およびグレイ値のみを
含む画像）に変換する（２０５）。モノクロ画像を生成
する１つの方法は、１つのカラーコンポーネント（たと
えば、緑）のカラー値を使用し、残りのカラー値を破棄
することである。別のアプローチでは、スケーリング式
（たとえば、０．２Ｒ＋０．７Ｇ＋０．１Ｂ）を使用す
ることによってコンポーネントカラー値の非線形平均を
計算することである。

【００１６】次に、本プロセスは、モノクロ画像を反転
させる（２１０）。換言すれば、本プロセスでは、各ピ
クセル値を最大デジタルカウントから減算することで、
白値は黒値となり、黒値は白値となり、大部分のグリー
ン値は新たなグレイ値を帯び、中間グレイ値はそのまま
である。次に、本プロセスは、反転モノクロ画像をデシ
メート(decimate)する（２１５）。いくつかの実施形態
では、当該画像におけるｎ番目（たとえば、２０番目）
ごとの水平および垂直ピクセルを選択（すなわち、水平
および垂直方向のｎ番目のピクセルごとにピクセルカラ
ー値を選択）し、残りのピクセルを破棄することによっ
て当該画像をデシメートする。

【００１７】次に、本プロセスは、デシメートされた反
転モノクロ画像における各ピクセルに平滑化演算を行う
（２２０）。ある実施形態においては、この平滑化演算
は、１／９カーネル(kernel)による３×３の畳み込み演
算である。このような畳み込み演算は本質的に、各ピク
セル値を、そのピクセルの周りにある３×３の近傍ピク
セルを平均することによって求められる平均値で置き換
える。

【００１８】最後に、本プロセスは、平滑化され、デシ
メートされた反転モノクロ画像を、元の受信画像の解像
度まで再びスケールアップする（２２５）。いくつかの
実施形態において、本プロセスは、平滑化され、デシメ
ートされた反転画像の各ピクセル値を、ｎ×ｎ（たとえ
ば、２０×２０）のピクセル領域のピクセル値として選
択することによって、このスケーリング演算を行う。デ
シメーション、平滑化およびスケーリング演算の組合せ
により、プロセス２００のローパスフィルタリング演算
を行うことができる。この結果、得られたトーンマスク
においては、ディテールが精細でない、不明瞭な大きな
領域のみが見られる。

【００１９】画像の彩度（クロマ）を歪ませることを回
避するため、プロセス２００により生成されたマスクは
モノクロである。このマスクは反転され、組合せ演算の
指数のベキ（累乗）が入力値と逆になるようにする。た
とえば、受信画像の明るい領域は、より暗いマスク値を
有する（すなわち、マスク値が高い）ので暗くなる。本
発明の他の実施形態では、トーンマスクを生成するのに
原画像を反転しない。代わりに、これらの実施形態で
は、マスクを受信画像と組み合わせるために用いられる
非線形演算子の反転が必要になる。

【００２０】さらに、マスクは、マスクを生成するプロ
セスを高速化するためにデシメートされた後、平滑化さ
れる。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態で
は、反転モノクロ画像をデシメートしないで、迅速な平
滑化が可能なサムネイル画像を生成する。代わりに、こ
れらの実施形態では、反転モノクロ画像に直接平滑化動
作を行う。

【００２１】プロセス２００により生成されたマスク
は、ローパスフィルタリングされる（すなわち、ぼかさ
れる（blurred））が、それは、これを行わなければ、
マスクが画像のコントラストを平坦にしてしまうためで
ある。換言すれば、マスク画像がぼかされていない場
合、マスクおよび受信画像の非線形の組合せは、画像コ
ントラストが低減した画像を生じさせる。一方、マスク
が過剰にぼかされた場合には、本発明のプロセスは単純
なガンマ補正になってしまい、局所的なトーン補正は効
果が低減する。

【００２２】上述したように、本発明は、トーンマスク
の値を使用して、非線形演算により受信画像のピクセル
値を修正する。図３は、非線形の指数演算によりピクセ
ル値をその対応のマスク値と組み合わせるプロセス３０
０を示す。

【００２３】プロセス３００は、最初に、受信したデジ
タル画像におけるピクセルについてコンポーネントカラ
ー値を取り出す（３０５）。次に、本プロセスは、選択
されたコンポーネントカラー値に対応するマスク値をト
ーンマスクから取り出す（３１０）。次に、本プロセス
は、指数関数を用いて、取り出されたコンポーネントカ
ラー値のそれぞれについて、修正されたコンポーネント
カラー値を計算する（３１５）。いくつかの実施形態に
おいて、本プロセスは、取り出されたコンポーネントカ
ラー値を指数関数の底の一部として使用し、取り出され
たマスク値をこの関数の指数の一部として使用する。

【００２４】最後に、本プロセスは、受信画像のすべて
のピクセルカラー値を修正し終えたかどうかを判定する
（３２０）。修正していなければ、本プロセスは３０５
に戻り、次のピクセルについて次のコンポーネントカラ
ー値の集合を選択することによって、次のピクセルにつ
いて同様の動作を繰り返す。すべてのピクセルカラー値
を修正したと判断されたならば、プロセスは終了する。

【００２５】本発明のいくつかの実施形態では、コンポ
ーネントカラー値をその対応マスク値によって修正する
指数関数として以下の数式（Ａ）を使用する。

【００２６】

【数１】

【００２７】式中、Ｏは修正された出力カラー値を表
し、Ｉは入力コンポーネントカラー値を表し、Ｍはマス
ク値を表し、Ｃ１およびＣ２は定数を表す。本発明のい
くつかの実施形態では、各コンポーネントカラーのピク
セル値に数式（Ａ）を用いる。たとえば、いくつかの実
施形態では、この数式を、受信画像における各ピクセル
の赤、緑および青値に使用し、すべての画像ピクセルに
ついて、修正された赤、緑および青値を求める。

【００２８】数式（Ａ）により実行される演算は、ピク
セル的なガンマ補正（pixel-wise gamma correction；
すなわち、ピクセルごとのガンマ補正）を実行すること
と本質的に同様である。このピクセル的なガンマ補正で
は、各ピクセルは、該ピクセルおよびその周りのピクセ
ルのトーン特性によって決定される、（その特定のマス
ク値に起因する）特定のガンマ値を有する。数式（Ａ）
は、８ビット画像を前提とし、したがって２５５の値を
用いてデータをスケーリングする。しかしながら、これ
より大きいまたは小さいビット深さの画像を使用しても
よく、この場合、スケール値は最大デジタルカウントに
対応する。

【００２９】数式（Ａ）に挿入される各マスク値は、ト
ーン再現曲線を画定する。換言すれば、各マスク値につ
いて、修正された出力カラー値に入力コンポーネントカ
ラー値を数式（Ａ）がどのようにマッピングするかを表
すのにトーン再現曲線を用いることができる。同様に、
すべてのマスク値について、修正された出力カラー値に
対する入力値のこの式のマッピングを示すためにトーン
再現曲線群を使用することができる。

【００３０】図４は、定数Ｃ１が１に等しく、定数Ｃ２
が１２８に等しく、マスク値が０から２５５の範囲にあ
る場合のトーン再現曲線群を示す。図において、Ｘ軸は
入力ピクセル値であり、Ｙ軸は出力値である。マスク値
は、８ビットカラー方式を使用する場合（すなわち、各
コンポーネントカラーが８ビットで表される場合）０か
ら２５５の範囲にある。この例において、１２８より大
きいマスク値では指数が１未満となり、１２８より小さ
いマスク値では指数が１より大きい。マスク値が１２８
に等しいと指数は１になり、入力データは変化しない。

【００３１】定数Ｃ１およびＣ２は、トーン再現曲線群
の中心および幅を決定する。すなわち、定数Ｃ２は、曲
線群の中心を決定する。図４に示す例では、中心は、マ
スク値１２８を表す４５度の線である。定数Ｃ１は、群
における曲線の広がりを決定する。したがって、定数Ｃ
２が変化すると曲線群が上下し、一方、定数Ｃ１が変化
すると曲線群が拡張収縮する。

【００３２】本発明のいくつかのインタラクティブ（対
話式）な実施形態では、ユーザは、 （１）Ｃ１およびＣ２を修正し、および／または（２）
これらの定数の一方または両方を、画像特性に基づいて
自動的に修正することができる。これらの定数を修正す
ることで、べき関数の大きさを変えることができる。し
たがって、このような修正は、ユーザの好みまたは画像
特性に基づいてプロセス３００によって実行される局所
的なトーン補正の程度を変化させる。たとえば、受信し
た原画像が非常に明るい場合、ユーザは、該画像の明る
いオブジェクト間により良好なコントラストを提供する
ために本プロセスが原画像をさらに暗くすることができ
るよう、トーン再現曲線群を上に移動させることができ
る。

【００３３】数式（Ａ）はルックアップテーブルとして
実現されることができ、この場合、受信したピクセル値
および生成されたマスク値は、ピクセル値とマスク値の
異なる組合せについて予め計算された修正ピクセル値の
位置を識別するインデックスとして、このテーブル内で
使用される。図５は、このアプローチの概念図を表す。

【００３４】本発明は、画像処理パイプラインに設けら
れたいくつかの段階（ステージ）によって実施されるこ
とができる。図６は、このような段階をいくつか示して
いる。図に示すように、画像捕捉装置６１０（たとえ
ば、デジタルカメラまたはスキャナ）は、本発明の局所
的な色補正プロセス６０５を使用して、本装置によって
捕捉された画像の品質を高めることができる。不均一な
露光またはフラッシュ照明で捕捉された画像の色調を補
正するのに、本発明を使用することができる。また、本
発明を用いて、ダイナミックレンジの大きい画像の事後
処理を行うこともできる。

【００３５】画像を捕捉した後、この捕捉装置は、図２
の高速および高効率のプロセス２００を実行することに
よって画像のトーンマスクを迅速に生成することができ
る。捕捉装置は、次にルックアップテーブル（図５によ
って概念的に示されるもの等）を使用して、各コンポー
ネントカラーの修正されたピクセル値を迅速に識別する
ことができる。換言すれば、捕捉装置は、原ピクセル値
および生成されたマスク値をインデックスとしてルック
アップテーブルを参照し、修正されたピクセル値を取り
出すことができる。

【００３６】図６に示すように、本発明の局所的な色補
正プロセス６０５は、コンピュータシステム６２０上で
動作するアプリケーション６１５の一部であってもよ
い。コンピュータシステムは、このアプリケーションを
走らせ、捕捉装置６１０によって捕捉された画像、また
は別のアプリケーション（たとえば、ウェブブラウザの
アプリケーション）によって供給された画像の色を補正
することができる。また、本プロセス６０５を、デバイ
スドライバ６２５（プリンタドライバ等）の一部として
実現して、表示装置６３０が画像を表示する前に画像上
でドライバが局所的なトーン補正を実行するようにする
ことができる。

【００３７】図７は、本発明のいくつかの実施形態にお
いて使用されるコンピュータシステム６２０のブロック
図を表す。いくつかの実施形態において、コンピュータ
システム６２０は、画像捕捉装置６１０と分離されてい
る。しかしながら、本発明の他の実施形態では、このコ
ンピュータシステム６２０は、画像捕捉装置の一部であ
る。また、以下においてコンピュータシステム６２０を
説明するが、当業者ならば、他のコンピュータシステム
およびアーキテクチャを本発明とともに使用することが
できるということが理解されよう。

【００３８】図７に示すように、コンピュータシステム
６２０は、バス７０５と、プロセッサ７１０と、システ
ムメモリ７１５と、読み取り専用メモリ７２０と、永久
記憶装置７２５と、入力装置７３０と、出力装置７３５
と、を備える。バス７０５は、コンピュータシステム６
２０の多数の内部デバイスを通信可能に接続するすべて
のシステム、周辺機器およびチップセットバスを総称的
に表している。たとえば、バス７０５は、プロセッサ７
１０を、読み取り専用メモリ７２０、システムメモリ７
１５および永久記憶装置７２５に通信可能なように接続
している。これらの様々なメモリユニットから、プロセ
ッサ７１０は、実行すべき命令および処理すべきデータ
を取り出す。

【００３９】読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）７２０は、
プロセッサ７１０およびコンピュータシステムの他のモ
ジュールにより必要とされる静的データおよび命令を格
納する。一方、永久記憶装置７２５は、読み書きのメモ
リ装置である。この装置は不揮発性メモリユニットであ
り、コンピュータ６２０がオフの場合であっても命令お
よびデータを格納する。本発明のいくつかの実施形態で
は、大容量記憶装置（たとえば、磁気または光ディス
ク、およびその対応するディスクドライブのような）を
永久記憶装置７２５として使用する。他の実施形態で
は、取り外し可能記憶装置（たとえば、フロッピー（登
録商標）ディスクまたはｚｉｐ（商標）ディスク、およ
びその対応するディスクドライブ）を永久記憶装置とし
て使用する。

【００４０】永久記憶装置７２５のように、システムメ
モリ７１５は、読み書きメモリ装置である。しかしなが
ら、記憶装置７２５と異なり、システムメモリは、ラン
ダムアクセスメモリのような揮発性の読み書きメモリで
ある。システムメモリは、プロセッサ７１０がランタイ
ム時に必要とする命令およびデータを記憶する。たとえ
ば、いくつかの実施形態において、システムメモリ７１
５は、修正されたピクセルカラー値を記憶するルックア
ップテーブルを含む。また、いくつかの実施形態におい
て、本発明のプロセスを実行するのに必要な命令は、シ
ステムメモリ、永久記憶装置７２５、および／または読
み取り専用メモリ７２０に記憶される。

【００４１】また、バス７０５は、入力装置７３０およ
び出力装置７３５にも接続する。入力装置により、ユー
ザは、情報を伝達し、コンピュータに対するコマンドを
選択することが可能となる。入力装置７３０には、英数
字キーボードおよびカーソルコントローラが含まれる。
出力装置７３５は、コンピュータによって生成された画
像を表示する。たとえば、これらの装置は、本発明の局
所的な補正技術が生成する修正済みデジタル画像を表示
する。出力装置には、プリンタが含まれ、また、ＣＲＴ
ディスプレイまたは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のよう
な表示装置が含まれる。

【００４２】最後に、図７に示すように、バス７０５
は、コンピュータ６２０をネットワークアダプタ（図示
せず）を介してネットワーク７４０に接続する。このよ
うに、コンピュータは、コンピュータのネットワーク
（たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、
広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはイントラネット）、
またはいくつかのネットワークのうちの１つのネットワ
ーク（たとえば、インターネット）の一部であることが
できる。

【００４３】本発明の局所的な色補正技術は、多数の有
利な点を有する。たとえば、本発明の局所的な補正は、
入力データの単純なピクセル的な「ガンマ」補正を使用
することによって、影を明るくすると同時にハイライト
部分を暗くすることができる。また、いくつかの実施形
態では、原画像の、反転されローパスフィルタリングさ
れたモノクロ画像をトーンマスクとして使用することに
よって、グローバルなコントラスト変化とローカルなコ
ントラスト変化とのバランスをとり、彩度の歪みを低減
することができる。

【００４４】さらに、本発明は、局所的なトーン補正を
計算して適用する簡単かつ高速の方法を提供する。その
局所的な色補正は、グローバル補正と比較して画像品質
に大幅な改良をもたらす。また、その補正は、Ｒｅｔｉ
ｎｅｘまたは導関数アルゴリズムのような、他の局所的
なトーン補正方法により与えられる補正とも同程度のも
のである。しかしながら、該他の局所的なトーン補正方
法と異なり、本発明は、複雑な視覚モデルやマスクに依
存する必要がない。要するに、本発明は、局所的な色補
正を実行するための単純で計算上効率的な、かつパラメ
ータ化が容易なフレームワークを提供する。

【００４５】本発明の局所的なトーン補正は、いくつか
のタイプの画像を改良する際に有効である。たとえば、
従来の写真技術では、画像のある領域は正しく露出され
るが別の領域は露出不足である、ということがあった。
フラッシュ撮影は、画像のある領域は露出過度であるが
別の領域は露出不足である別の例である。これらの状況
において、人間の視覚系に基づく複雑な局所的補正技術
は不適切なことがある。さらに、中には、ダイナミック
レンジの広い画像シーンもある。本発明の単純かつ高速
な局所補正プロセスは、これらの状況において画像品質
を迅速に向上させる理想的な解決策を提供する。

【００４６】最後に、本発明の局所的なトーン補正は、
従来のピクセルベース処理の相補技術である。たとえ
ば、本発明を用いて画像の色を補正すると、画像は、従
来のピクセルベースのパイプラインを用いて所与のプリ
ンタ上で再現されることができる。イメージングパイプ
ラインの一部に対する近傍画像処理技術の使用は、以降
のピクセルベースの画像処理を排除しない。このこと
は、イメージングパイプラインの全体的な品質および速
度を最適化するのに適切な場合には、ピクセルおよび近
傍のイメージング処理を使用し得ることを示唆してい
る。

【００４７】本発明の一実施形態は、アドビ社のＰｈｏ
ｔｏＳｈｏｐアプリケーションを使用することによって
実現される。より具体的には、この実施形態において、
このアプリケーションを用いて、（１）原画像を入力
し、（２）原画像を第２のレイヤにコピーし、（３）半
径が約１５のガウスぼかしフィルタ（Gaussian blur fi
lter）を用いて画像をぼかし、（４）このぼかした画像
を反転し、（５）色相(hue)／飽和度（saturation）調
節によりぼかされたネガを非飽和にし、（６）ソフトラ
イトレイヤ演算子（Soft Light layer operation）を用
いて原画像および生成画像を組み合わせ、最終的な画像
を作成する、ことができる。ＰｈｏｔｏＳｈｏｐのぼか
しフィルタ（blur filter）の半径による実験は、全体
的な画像コントラストがどのように半径の関数となるか
を示す。特に、半径が大きいほどコントラスト全体が良
好となるが、半径が大きすぎると局所的なトーン補正の
効果は低減される。

【００４８】多数の具体的なディテールを参照して本発
明を説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神か
ら逸脱せずに他の具体的な形態において本発明を具現化
することができる、ということが理解されよう。たとえ
ば、上述した実施形態では、すべてのコンポーネントカ
ラーについてピクセル値を修正するのに１つのモノクロ
マスクが使用される。当業者であれば、他の実施形態で
は、各コンポーネントカラーに別々のマスクを使用する
ことができるということが理解されよう。これらの実施
形態において、それぞれのマスクは、それぞれそのコン
ポーネントカラー値に合わせて最適化されることができ
る。したがって、当業者であれば、本発明は上述した例
示の詳細に限定されず、特許請求の範囲によって定義さ
れるべきであることが理解されよう。

【００４９】本発明は、以下の実施態様を含む。 （１）局所的な色補正を実行する方法であって、（ａ）
複数のピクセルを有するｎ個の入力画像を受信するステ
ップ（１０５）であって、前記入力画像の各ピクセル
は、原ピクセルカラー値の集合で表されるステップと、
（ｂ）それぞれがピクセルマスク値の集合により表され
る複数のピクセルを有するトーンマスク画像を前記入力
画像から生成するステップ（１１０）であって、原ピク
セルカラー値の各集合は、対応するピクセルマスク値の
集合を有するステップと、（ｃ）原ピクセルカラー値の
各集合について、修正されたピクセルカラー値の集合を
求めるステップ（１１５）であって、修正されたピクセ
ルカラー値の各集合は、原ピクセルカラー値の集合と、
その対応するピクセルマスク値の集合との非線形の組み
合わせに等しいステップと、を含む方法。

【００５０】（２）修正されたピクセルカラー値の集合
を求める前記ステップは、原ピクセルカラー値の集合お
よびその対応するピクセルマスク値の集合をインデック
スとしてルックアップテーブルを参照し、前記修正され
たピクセルカラー値の集合を取り出すステップを含む、
上記（１）に記載の方法。 （３）修正されたピクセルカラー値の集合を求める前記
ステップは、非線形演算を用いて、原ピクセルカラー値
の集合とその対応するピクセルマスク値の集合を組み合
わせるステップ（１１５）を含む、上記（１）に記載の
方法。

【００５１】（４）前記非線形演算は減法または加法演
算ではない上記（３）に記載の方法。 （５）前記非線形演算は底および指数を有する指数演算
であって、該指数演算は、前記原ピクセルカラー値の集
合をその底の一部とし、前記対応するピクセルマスク値
の集合をその指数の一部として使用する、上記（３）に
記載の方法。 （６）前記マスク画像を生成する前記ステップは、非反
復プロセスを使用するステップを含む上記（１）に記載
の方法。 （７）前記マスク画像を生成する前記ステップは、前記
入力画像に対してローパスフィルタリング演算を実行す
るステップ（２１５、２２０、２２５）を含む、上記
（１）に記載の方法。 （８）前記マスク画像を生成する前記ステップは、前記
入力画像を反転するステップ（２１０）を含む、上記
（７）に記載の方法。 （９）前記マスク画像を生成する前記ステップは、前記
入力画像をモノクロ画像に変換するステップ（２０５）
を含む、上記（８）に記載の方法。 （１０）原ピクセルカラー値のそれぞれの集合は、コン
ポーネントカラー値の集合である、上記（１）に記載の
方法。

【００５２】（１１）原ピクセルカラー値のそれぞれの
集合は、グレースケールのマスク値である、上記（１）
に記載の方法。

【００５３】

【発明の効果】局所的な色補正を実行して、簡単かつ高
速であり、かつ高品質な画像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のいくつかの実施形態に使用される局所
的な色補正プロセスを示す図。

【図２】ローパスフィルタリング演算を介してトーンマ
スクを生成するプロセスを示す図。

【図３】ピクセル値と、トーンマスクからのその対応す
るマスク値を、非線形の指数演算により組み合わせるプ
ロセスを示す図。

【図４】特定のマスク値に従ってピクセルカラー値がど
のように出力カラー値にマッピングされるかを表すいく
つかの曲線を示す図。

【図５】修正したピクセルカラー値を格納する二次元の
ルックアップテーブルの概念図を表す図。

【図６】本発明を取り入れたコンピュータおよび画像捕
捉装置の位置づけを示す図。

【図７】本発明のいくつかの実施形態を実現するのに使
用されるコンピュータシステムを示す図。

【符号の説明】

６０５ 局所的な色補正プロセス ６１０ 画像捕捉装置 ６２０ コンピュータシステム ６２５ デバイスドライバ ６３０ 表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーウィン・ソヴェル アメリカ合衆国94025カリフォルニア州メ ンロ・パーク、アーバー・ロード 228

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】局所的な色補正を実行する方法であって、 （ａ）それぞれが原ピクセルカラー値の集合で表される
   複数のピクセルを有する入力画像を受信するステップ
   と、 （ｂ）それぞれがピクセルマスク値の集合により表され
   る複数のピクセルを有するトーンマスク画像を、前記入
   力画像から生成するステップと、 （ｃ）前記原ピクセルカラー値のそれぞれの集合につい
   て、修正されたピクセルカラー値の集合を求めるステッ
   プと、を含み、 前記原ピクセルカラー値のそれぞれの集合は、対応する
   ピクセルマスク値の集合を有しており、 前記修正されたピクセルカラー値のそれぞれの集合は、
   前記原ピクセルカラー値の集合と、該現ピクセルカラー
   値の集合の対応するピクセルマスク値の集合との非線形
   の組み合わせに等しい、局所的な色補正を実行する方
   法。