JP2002118767A

JP2002118767A - 画像情報パラメータを用いた拡張色域デジタル画像の処理方法

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Publication number: JP2002118767A
Application number: JP2001261681A
Authority: JP
Inventors: Kevin E Spaulding; ケビン・イー・スポルディング; Geoffrey J Woolfe; ジェフリー・ジェイ・ウルフ
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2002-04-19
Also published as: US6754384B1; EP1187462A2; EP1187462A3

Abstract

(57)【要約】【課題】拡張色域デジタル画像を処理する際に、色空
間に関連した色域制限によって情報が失われることがな
い画像処理方法を提供する。【解決手段】本発明の方法は、拡張色域をもつ色値を
有するデジタル画像の処理において有効な１以上の情報
パラメータを決定する方法である。その方法は、ａ）拡
張色域デジタル画像の色値を、制限色域内に収まるよう
に調整して、制限色域デジタル画像を形成するステップ
と、ｂ）拡張色域デジタル画像と制限色域デジタル画像
との間の差を表現する残差画像を決定するステップと、
ｃ）残差画像を分析して、デジタル画像の処理において
有効である１以上のパラメータのような、残差画像に含
まれる情報に関する１以上の画像情報パラメータを決定
するステップとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルイメージ
ングの分野に関し、より詳細には、拡張色域デジタル画
像の表現に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルイメージングシステムにおい
て、デジタル形式で画像を表現する多くの方法がある。
デジタルファイルの多くの異なるフォーマットがあるだ
けでなく、デジタル画像の色を特定するために使用でき
る多種の異なる色空間および色符号化がある。

【０００３】ある場合において、その色符号化は、例え
ば周知のＣＩＥＬＡＢ色空間のような、いわゆる装置に
依存しない色空間に関するものでありうる。近年、この
色空間は、カラー管理デジタルイメージングシステムに
おいて、デジタル画像の色を特定するために広範囲に使
用されている。ある場合において、画像は、実際に、Ｃ
ＩＥＬＡＢ色空間に記憶できる。より一般的に、色空間
は、複数のデバイスプロファイルを接続するために使用
できる。デバイスプロファイルは、スキャナ、プリンタ
およびＣＲＴビデオディスプレイのような種々のカラー
イメージング装置の色特性を記述するために使用でき
る。「ＫＯＤＡＫｐｈｏｔｏＹＣＣＣｏｌｏｒＩｎ
ｔｅｒｃｈａｎｇｅＳｐａｃｅ」は、デジタル画像を
符号化するために使用できる装置に依存しない色空間の
もう１つの例である。

【０００４】別の場合において、その色符号化は、装置
に依存する色空間に関するものでありうる。ビデオＲＧ
Ｂ色空間やＣＭＹＫ色空間は、このタイプの例である。
カラー画像が装置に依存する色空間において符号化され
るとき、カラー画像は、その色空間に関連した特別の出
力装置上で表示される場合に所望の色外観（ｃｏｌｏｒ
ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）をもつ。装置に依存する色空
間の利点は、画像が、目標の装置上に表示または印刷さ
れる準備ができていることである。しかし、欠点は、画
像が、必然的に目標の装置の色域に制限されることであ
る。イメージング装置の色域は、装置によって生成でき
る色および輝度値の範囲を指す。それ故、もし、目標の
装置が、制限されたダイナミックレンジをもつ、また
は、ある飽和色を再生できないなら、装置上で生成でき
る色の範囲外の色値を符号化することは不可能である。

【０００５】デジタル画像の記憶および操作色空間とし
て使用する広く普及した装置に依存する色空間の１つの
タイプは、ビデオＲＧＢ色空間である。実際には、多く
の異なるタイプのビデオＲＧＢディスプレイがあるとい
う事実により、多くの異なるビデオＲＧＢ色空間があ
る。結果として、ビデオＲＧＢ色値の特別の集合が、あ
るビデオディスプレイ上のある一色に相当し、かつ、別
のビデオディスプレイ上の別の色に相当する。それ故、
ビデオＲＧＢは、従来、幾分あいまいな色表現であっ
た。なぜなら、目標のビデオディスプレイの特性がわか
らなければ、適切に解釈できないからである。それにも
かかわらず、ビデオＲＧＢ色空間は、多くの用途で事実
上の標準となった。なぜなら、ビデオディスプレイ上の
画像の作成、表示および編集は、多くのデジタルイメー
ジングシステムにおいて主要なステップだからである。

【０００６】最近、色値の解釈における曖昧さを除くた
めに、特別のビデオＲＧＢ色空間を標準化する努力がな
されている。提案されたそのような標準色空間は、「ｓ
ＲＧＢ」として知られる（「ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳ
ｙｓｔｅｍｓａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔ‐Ｃｏｌｏｕ
ｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＭａｎａｇｅｍｅ
ｎｔ‐Ｐａｒｔ２‐１：ＣｏｌｏｕｒＭａｎａｇｅｍ
ｅｎｔ−ＤｅｆａｕｌｔＲＧＢＣｏｌｏｕｒＳｐａ
ｃｅ−ｓＲＧＢ」ＩＥＣ”６１９６６−２−１を参
照）。この色空間は、赤、緑および青の原色の特別の集
合、特別の白色点および特別のコード値と光強度との間
の非線形関係を特定する。合わせて、これらは、デジタ
ルコード値と相当する装置に依存しない色値との間の全
ての関係をきちんと定義する。

【０００７】標準ビデオＲＧＢ色空間の使用は、大抵ビ
デオＲＧＢ色空間に関連している曖昧さの多くを排除す
るが、この色空間が他の出力装置に相対的な制限色域を
有するという事実に対処できない。加えて、どんな出力
装置も、オリジナルの風景の色域に相対的な制限色域を
有する。例えば、風景は、１０００：１またはそれ以上
の輝度ダイナミックレンジを有する場合がある一方、典
型的なビデオディスプレイまたは反射プリントは、１０
０：１のオーダーのダイナミックレンジを有する。写真
ネガフィルムのような特定の撮像デバイスは、８００
０：１の大きさのダイナミックレンジを記録できる。こ
れは、ほとんどの風景に関連する輝度ダイナミックレン
ジよりも大きいが、しばしば、余分なダイナミックレン
ジは、露光エラー、光源変動等の許容度を有効に提供す
る。

【０００８】ビデオＲＧＢ表現において種々のソースか
らの画像を符号化するために、ビデオＲＧＢ色空間の色
域外にある情報を捨てる必要がある。オリジナルの風景
の色、または、写真ネガによって記録された色の外観を
符号化することが望まれるような場合には、一般的に、
ダイナミックレンジにおける大きい格差のために、大量
の情報が捨てられる必要がある。反射プリントを走査
し、それをビデオＲＧＢ色空間に記憶することが望まれ
るような場合には、輝度ダイナミックレンジが全く同様
であっても、色域における不一致により、いまだ、かな
り多くの情報が捨てられる必要がある。

【０００９】例えば、図１は、典型的なビデオＲＧＢ色
域と典型的な反射プリント色域との比較を示す。この場
合には、Ｌ^＊が６５のＣＩＥＬＡＢ空間において、色域
のａ ^＊−ｂ^＊断面が示される。境界線の内側の色は、各
々の装置の色域内にある。一方、境界線の外側の色は、
再生できず、従って「色域外」の色と呼ばれる。プリン
タ上で生成できる６０より大きいａｂ^＊値をもつ多くの
色値の集合があるが、それらは、ビデオディスプレイの
色域の外側であることがわかる。結果として、もし、反
射プリントが走査され、ビデオＲＧＢ色空間に記憶され
れば、この色情報を符号化できない。

【００１０】ビデオＲＧＢ色域と他の出力装置や画像ソ
ースの色域との間の不一致は、ビデオＲＧＢ色域の有効
性についての深刻な限界を示す。しかし、多くの場合、
コンピュータビデオＣＲＴ上に直接表示する準備ができ
ている色空間に画像を記憶するという便利さは、好まし
い色空間の決定における最も重要な要因である。これ
は、入力画像においておそらく存在した拡張色域情報を
使用できる用途を犠牲にしている。この拡張色域情報
は、多くの異なるタイプの画像処理操作に有効な場合が
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、残差
画像を利用することによって従来技術の制限を克服し、
拡張色域デジタル画像から制限色域デジタル画像を形成
する処理の間に失われる情報を記憶することである。そ
の後、残差画像が分析され、１以上の画像処理処理操作
をデジタル画像に適用するプロセスにおいて使用できる
画像情報パラメータを提供できる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらの目的は、拡張色
域をもつ色値を有するデジタル画像の処理において有効
な情報パラメータ（１または複数）の決定方法によって
達成できる。その方法は、ａ）拡張色域デジタル画像の
色値を、制限色域内に収まるように調整して、制限色域
デジタル画像を形成するステップと、ｂ）拡張色域デジ
タル画像と制限色域デジタル画像との間の差を表現する
残差画像を決定するステップと、ｃ）残差画像を分析し
て、デジタル画像の処理において有効であるパラメータ
（１または複数）のような、残差画像に含まれる情報に
関する１以上の画像情報パラメータを決定するステップ
とからなる。

【００１３】本発明のもう１つの側面において、画像情
報パラメータ（１または複数）は、拡張色域デジタル画
像またはその拡張色域デジタル画像から形成された派生
デジタル画像に１以上の画像処理操作を適用するプロセ
スにおいて使用され、変形デジタル画像が形成される。

【００１４】また、本発明の目的は、入力デジタル画像
の処理において有効な情報パラメータ（１または複数）
の決定方法によって達成できる。その方法は、ａ）少な
くとも１つの画像処理操作を用いて入力デジタル画像を
操作し、少なくとも１つの異なる画像処理状態における
変形デジタル画像を形成するステップと、ｂ）入力デジ
タル画像、または、変形デジタル画像（１または複数）
の１つを、参照画像処理状態における参照デジタル画像
であるように設計するステップと、ｃ）参照デジタル画
像と、入力デジタル画像または変形デジタル画像（１ま
たは複数）のもう１つとの間の差（１または複数）を表
現する少なくとも１つの残差画像を決定するステップ
と、ｄ）残差画像を分析して、入力デジタル画像の処理
において有効であるパラメータ（１または複数）のよう
な、残差画像に含まれる情報に関する１以上の画像情報
パラメータを決定するステップとからなる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、デジタル画像が特別の用途に
便利な色空間に記憶できる一方、その色空間に関連した
色域制限を克服できるという点で効果がある。従って、
関連する画像情報パラメータ（１または複数）が使用さ
れ、デジタル画像に適用される画像処理操作を選択また
は変更できる。

【００１６】本発明は、さらに、どの画像処理操作がユ
ーザに対話式に提供されるべきかを決定するために使用
できるという効果がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。本発明の１つの
実施の形態を示すフローチャートが、図２に与えられ
る。拡張色域デジタル画像は、記憶色空間の制限色域外
にある色値をもつ。色値調整ステップは、その色値を、
記憶色空間の制限色域内に収まる色値に制限するために
使用され、制限色域デジタル画像を形成する。残差画像
計算ステップは、拡張色域デジタル画像と制限色域デジ
タル画像との間の差を表現する残差画像を決定するため
に使用される。その後、残差画像分析ステップは、その
残差画像を分析することによって、１以上の画像情報パ
ラメータを決定するために使用される。その後、画像情
報パラメータ（１または複数）は、１以上の画像処理操
作を適用するプロセスにおいて使用される。画像処理操
作（１または複数）は、拡張色域デジタル画像、また
は、その拡張色域デジタル画像から形成された派生デジ
タル画像に適用でき、変形デジタル画像２８を形成でき
る。

【００１８】図２に示された本発明の側面の各々は、以
下に、詳細に説明される。拡張色域デジタル画像は、多
くの異なる形式を取りうる。例えば、その画像は、走査
された写真プリント、走査された写真ネガ、走査された
写真透明画（ｔａｒａｎｓｐａｒｅｃｙ）、デジタルカ
メラからの画像、または、コンピュータによって生成さ
れたデジタル画像のような他のソースからの画像であっ
てよい。画像は、画像に適用される任意の画像処理、お
よび、画像のソースにより、かなり異なる色域と色表現
を有してもよい。走査された写真ネガやデジタルカメラ
からの画像は、多くの記憶色空間において符号化できる
輝度ダイナミックレンジよりずっと大きい輝度ダイナミ
ックレンジをもつ風景情報を含む場合がある。この場合
に、輝度ダイナミックレンジは、単に、表現できる輝度
値の範囲に関連した色域の１つの側面である。

【００１９】イメージングシステムの色域は、表現また
は生成できる色の範囲である。色は、基本的に３次元事
象であるので、色域は、３次元ボリュームとしてみなせ
る。そのボリューム内にある色値は、「色域内」である
といわれる一方、そのボリューム外にある色は、「色域
外」であるといわれる。色域の１つの側面は、システム
の輝度ダイナミックレンジである。これは、そのシステ
ムによって最も白い白から最も黒い黒まで符号化できる
相対的な輝度値の範囲である。色域のもう１つの側面
は、中間色から飽和色まで表現できる色度値の範囲であ
る。拡張色域デジタル画像は、一般的に、制限色域デジ
タル画像より大きい輝度ダイナミックレンジと大きい色
度値の範囲とを有する。色域内にある色度値の範囲は、
一般的に、色相と明度の関数である。一般的に、色度が
最も高い色は、所定のイメージング装置または色空間
（大抵、赤、緑、青、シアン、マゼンタおよびイエロ
ー）の原色および二次色の色相と明度の近くで生成でき
る。

【００２０】もし、画像が、走査された写真プリントな
ら、その画像の色域は、一般的に、オリジナルの写真プ
リント媒体の色域である。同様に、もし、その画像がデ
ジタルカメラによって記録されるなら、その画像の色域
は、カメラセンサのダイナミックレンジおよびレンズフ
レアによって制限される場合はあるが、一般的に、オリ
ジナルの風景の色域である。画像が表現される色空間
は、オリジナル画像の色域に幾分無関係である。例え
ば、走査された写真プリントに対する色値は、生のスキ
ャナコード値として示されてもよい。または、それら
は、ＣＩＥＬＡＢ色空間のような色空間による装置に依
存しない色値によって与えられてもよい。代わりに、そ
の色値は、他の色空間において表現されてもよい。

【００２１】多くの用途について、その用途に関連する
ワークフローに適した特別の記憶色空間において、デジ
タル画像を、記憶、表示および操作することが便利であ
る。しばしば、選択される記憶色空間は、システムによ
って使用される一般的な出力装置または媒体に関連する
装置に依存する色空間である。多くの場合、ビデオＲＧ
Ｂ色空間が使用される。なぜなら、それらは、さらなる
任意の処理なしに、コンピュータビデオディスプレイ上
に、直接的に、表示または試写（プレビュー）できるか
らである。加えて、コンピュータ上の画像を操作できる
多くのソフトウェアアプリケーションは、ビデオＲＧＢ
色空間において画像を処理するように設計される。その
記憶色空間の色域は、しばしば、拡張色域デジタル画像
の色域よりも小さい、または、少なくとも、拡張色域デ
ジタル画像の色域と異なる。結果として、一般的に、拡
張色域デジタル画像に制限色域の記憶色空間において表
現できない色がある。例えば、拡張色域デジタル画像
が、走査された写真プリントである場合を考える。反射
プリントの色域内に、ビデオＲＧＢ色空間の色域外にあ
る多くの色がある。これは、図１に明らかに示される。
図１は、典型的なビデオＲＧＢ色域と典型的な反射プリ
ント色域の断面である。

【００２２】それ故、ビデオＲＧＢ色空間、または、任
意の他の制限色域の記憶空間において反射プリント色値
を記憶するために、情報が捨てられなければならない。
従来の方法において、捨てられる情報は、永久に失わ
れ、回復できない。本発明において、失われる情報は、
残差画像に記憶される。

【００２３】色値調整ステップは、拡張色域デジタル画
像の色値を、記憶空間の制限色域内に収まるように調整
するために使用され、制限色域デジタル画像を形成す
る。このステップにおいて、制限色域外にある色値が制
限色域内の色値にマップされるとき、情報が捨てられな
ければならない。ある場合には、色域外の色に対する色
値は、単に「トリミングされる」。すなわち、それら
は、制限色域の色値にマップされる。別の場合には、よ
り精巧な色域マッピング法が使用され、拡張色域を、難
解なトリミング関数を導入することなしに、制限色域に
圧縮できる。例えば、入力色値の色度は、拡張色域にお
けるほとんどの飽和色が、制限色域におけるほとんどの
飽和色にマップされるように拡大または縮小できる。代
わりに、色の外観をできるだけ厳密に保存するように設
計される色域マッピング法が使用できる。どんな色域マ
ッピング技術が使用されるとしても、必然的に情報の損
失があり、画像の色特性のひずみがある。

【００２４】多くの場合、拡張色域は、制限色域におい
て表現できる色度値よりも大きい色度値をもつ色値を含
む。ある場合には、その拡張色域は、制限色域において
表現できる輝度ダイナミックレンジよりも大きい輝度ダ
イナミックレンジをもつことがある。画像の輝度ダイナ
ミックレンジを減じる必要がある場合、色値調整ステッ
プの実施における一部は、一般的に、トーンスケール関
数の適用である。トーンスケール関数は、画像の輝度チ
ャンネル、または、その代わりに、ＲＧＢ色表現の各々
のカラーチャンネルに適用できる。いくつかの用途にお
いて、処理される画像は、実際に、モノクローム画像、
例えば、白黒画像でありうる。この場合、トーンスケー
ル関数は、画像輝度値に適用される。

【００２５】拡張色域デジタル画像が、オリジナルの風
景における色の表現である場合、色値調整ステップ２１
は、一般的に、目標の出力装置上に所望の目標色を生成
する、再生される色値の決定を含む。例えば、最適な色
再生目標は、オリジナルの風景色に対して、所望のビデ
オＲＧＢ目標色を決定するために適用できる。オリジナ
ルの風景の色値を目標の再生される色値に変換するプロ
セスは、時々、画像の「レンダリング」と呼ばれる。

【００２６】残差画像計算ステップは、拡張色域デジタ
ル画像と制限色域デジタル画像との間の差を表現する残
差画像を決定するために使用される。その最も簡単な形
式において、残差画像は、拡張色域デジタル画像の入力
色値から、制限色域デジタル画像の調整された色値を単
に減ずることによって計算できる。従って、残差画像
は、それらの色値を表現するために使用される色空間に
関するものである。代わりに、その色値は、残差画像を
計算するために有効である他の空間に変換できる。例え
ば、残差画像の圧縮に適した、または、拡張色域デジタ
ル画像を復元するときの使用に便利な色空間において、
残差画像を計算することが望ましい。一般的に、拡張色
域デジタル画像および制限色域デジタル画像は、残差画
像が計算される前に同じ色空間において表現され、故
に、色域内の色は、残差が零であることによって与えら
れるべきである。ほとんどの画像は、色域外の色値をほ
んのわずか有するのみなので、残差画像は零が主とな
り、故に、大いに圧縮できる。

【００２７】色値調整ステップが、制限色域外の色だけ
でなく、制限色域内の色の色値を変更する変換の適用を
含む場合に、拡張色域デジタル画像の入力色値と、制限
色域デジタル画像の調整された色値との間の差を直接計
算することによって決定された残差画像は、非常に多く
の零でない値を有する。これは、残差画像が圧縮される
場合に望ましくない。この問題は、一般的に、拡張色域
デジタル画像がオリジナルの風景の表現であり、色値調
整ステップが目標の出力装置に対して所望の色値を決定
する、色値のレンダリングを含む従来の例の欠点であ
る。この場合、拡張色域デジタル画像に第２のレンダリ
ング関数を適用し、第１の目標の出力装置の色域よりも
大きい色域を有するもう１つの出力装置にとって望まし
い、レンダリングされた色値の第２の集合を決定するこ
とが望まれる。もし、その第２のレンダリング関数が、
ほとんどの色域を通じて、第１のレンダリング関数に一
致するなら、第１および第２のレンダリングされた画像
間の差をとることによって計算された残差画像は、再
び、零の差がほとんど主となる。本発明の好ましい実施
の形態において、第１のレンダリング関数は、ビデオデ
ィスプレイに対して最適化されたレンダリング済みの画
像を生成し、第２のレンダリング関数は、理想化された
広い色域を有するある仮定的な出力装置に対して最適化
されたレンダリング済みの画像を生成する。

【００２８】残差画像が計算された後、残差画像を分析
するために残差画像分析ステップが使用され、１以上の
画像情報パラメータを決定する。画像情報パラメータ
（１または複数）は、残差画像のある側面を定量化する
ために使用される。その側面は、デジタル画像に適用で
きる１以上の画像処理操作のある側面に影響を与えるた
めに有効でありうる。例えば、計算可能な単一の画像情
報パラメータは、画像ピクセルの割合である。その画像
ピクセルにおいて、残差画像は、制限色域外にある画像
の相対量の表示であるゼロでない値をもつ。代わりに、
同様の画像情報パラメータは、残差画像値の絶対値があ
る閾値を越える画像ピクセルの割合である。これは、制
限色域のかなり外にある画像の相対的な割合の測定を提
供する。これら両方の画像情報パラメータ変化量は、残
差画像のピクセル値を、ピクセルごとに閾値と比較し、
閾値を越えるピクセル数を数えることによって計算でき
る。また、この基本テーマについての変形は、残差画像
に含まれる拡張ダイナミックレンジの情報の量、範囲若
しくは分布、または、残差画像に含まれる拡張色域情報
の量、範囲若しくは分布に関連するパラメータの決定を
含む。

【００２９】また、決定可能な画像情報パラメータの他
の多くのタイプがある。例えば、統計的計量値（ｓｔａ
ｔｉｓｔｉｃａｌｍｅｔｒｉｃｓ）が、残差画像から
計算できる。これらの統計的計量値は、残差画像値の平
均値の大きさ、残差画像値の分散または残差画像値のよ
り高次のモーメントを含む。これらの計量値は、その情
報の本質だけでなく、残差画像がどれくらいの数の情報
を含んでいるかに関する。例えば、平均値の大きさが大
きい残差画像は、一般的に、平均値の大きさが小さい残
差画像よりも多くの情報を含む。

【００３０】計算できるもう１種類の画像情報パラメー
タは、統計情報理論に基づくパラメータを含む。そのよ
うな画像情報パラメータは、周知の統計エントロピー計
量値のような，情報コンテンツ計量値を含む。（情報理
論概念についてより多くの情報を得たい場合は、Ａｄｄ
ｉｓｏｎ−ＷｅｓｌｅｙＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ社によ
って１９９２年に発行された、ＲａｆａｅｌＣ．Ｇｏ
ｎｚａｌｅｚとＲｉｃｈａｒｄＥ．Ｗｏｏｄｓによる
「デジタル画像処理（ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＰｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ）」の６．３節を参照して下さい。）
ここで与えられる画像情報パラメータは、本発明の方法
で使用できるパラメータのタイプのほんの一例である。
当業者にとって、残差画像に含まれる情報の量および情
報の特性を表現するために使用できる他の多くのタイプ
の画像情報パラメータがあることが明らかである。

【００３１】画像情報パラメータ（１または複数）２６
が画像処理操作（１または複数）を適用するプロセスに
おいて使用できる多くの方法がある。例えば、特別なタ
イプの画像コンテンツを有する画像に適当なあるタイプ
の画像処理操作があってよい。例えば、明るく輝く背景
領域と共に、非常に暗い部分に前景領域を有するバック
ライト画像のような、拡張ダイナミックレンジをもつ画
像を考える。画像処理操作は、明るく輝く背景領域を暗
くするように、これらの画像を操作するために使用でき
る。そのような画像処理操作は、「風景従属トーンスケ
ール操作」と呼ぶことができ、自動的であってもよく、
また、手動のユーザ対話を必要としてもよい。自動的な
画像処理操作の場合、画像における拡張ダイナミックレ
ンジ情報の量、範囲または分布に関する画像情報パラメ
ータは、画像処理操作が画像に適用されるべきか否かを
決定するために使用できる。手動のユーザ対話を必要と
する画像処理操作の場合、画像情報パラメータ（１また
は複数）は、特別な画像処理操作が画像に適用されるこ
とを提案するユーザに対して、選択を対話式に与えるべ
きか否かを決定するために使用できる。例えば、ユーザ
が画像処理ワークステーションを使用してダイナミック
レンジの大きい画像にアクセスするとき、ソフトウェア
は、画像情報パラメータ（１または複数）を検査し、そ
の後、メッセージをスクリーン上に表示する。そのメッ
セージは、この特別な画像が、風景従属トーンスケール
操作の適用によって益を受けることを示し、かつ、ユー
ザに、この操作を実行したいかどうかをたずねるもので
ある。

【００３２】また、画像情報パラメータ（１または複
数）は、画像処理操作が画像に適用されるべきか否かに
影響することに加えて、画像処理操作に対して、１以上
の制御パラメータを調整するために使用できる。例え
ば、風景従属トーンスケール操作は、コントラスト制御
値を使用できる。そのコントラスト制御値は、残差画像
における拡張ダイナミックレンジ情報の量、範囲または
分布に関する画像情報パラメータに応答して、より高い
またはより低いレベルに設定できる。同様に、カラーエ
ンハンスメント操作は、制御値を、画像に適用される全
体のカラーブースト量を変更するために使用できる。こ
の制御値は、残差画像における拡張色域情報の量、範囲
または分布に関する画像情報パラメータに応答して調整
できる。

【００３３】一旦、残差画像が計算されると、残差画像
は、制限色域デジタル画像と残差画像が、復元拡張色域
デジタル画像を形成するために使用されるように、いく
つかの様式で制限色域デジタル画像に関連させられる場
合がある。これは、制限色域デジタル画像を記憶するた
めに使用される第２のメモリバッファに関連するメモリ
バッファに残差画像を記憶することを含む。代わりに、
多くの用途は、磁気ディスク、光ディスクまたはＰＣＭ
ＣＩＡカードのような数種類のデジタル記憶媒体上のデ
ジタルファイルに画像データを記憶する。この構成は、
図３に示される。この図の構成要素が、図２の構成要素
と同じである場合は、同一の符号が使用される。この場
合、制限色域デジタル画像、残差画像および画像情報パ
ラメータ（１または複数）は、デジタルファイルステッ
プにおいて、記憶装置を使用して、デジタル画像ファイ
ルに記憶される。多くの場合に、記憶空間デジタル画像
を記憶するために使用されるファイルフォーマットは、
追加のデータを記憶するプライベートタグの使用をサポ
ートできる。例えば、ファイルフォーマットＴＩＦＦ、
ＥＸＩＦおよびＦｌａｓｈＰＩＸは、全て、この種のタ
グをサポートする。これらのタグは、時々、「メタデー
タ」と呼ばれる。この種のファイルフォーマットが使用
される場合に、残差画像データおよび画像情報パラメー
タ（１または複数）は、画像ファイルにおけるメタデー
タタグの形式で記憶できる。このようにして、メタデー
タタグの使用方法を知らないアプリケーションは、単に
それらを無視し、故に、制限色域デジタル画像にのみア
クセスする。それに対して、メタデータタグの使用方法
を知っているアプリケーションは、それらを使用して拡
張色域デジタル画像を復元でき、従って、画像処理操作
を適用するプロセスにおいて、その画像情報パラメータ
（１または複数）を使用できる。本発明の代替の実施に
おいて、残差画像および／または画像情報パラメータ
（１または複数）は、１以上の追加のデジタルファイル
に記憶できる。その追加のデジタルファイルは、制限色
域の画像を記憶するために使用されるデジタルファイル
に関連しうる。

【００３４】図４は、制限色域デジタル画像およびその
残差画像から、拡張色域デジタル画像を復元し、続け
て、１以上の画像処理操作を適用するプロセスにおい
て、画像情報パラメータ（１または複数）を使用する例
を示す。このプロセスに対する入力は、図３の方法を用
いて形成されたデジタル画像ファイルである。デジタル
ファイルステップからの抽出データは、制限色域デジタ
ル画像、残差画像および画像情報パラメータ（１または
複数）を抽出するために使用される。その後、拡張色域
デジタル画像復元ステップは、制限色域デジタル画像と
残差画像とを結合することによって、復元拡張色域デジ
タル画像を形成するために使用される。一般的に、これ
は、制限色域デジタル画像と残差画像とを形成するため
に使用されるステップを逆にすることによってなされ
る。制限色域デジタル画像および復元拡張色域デジタル
画像４６は、オリジナルの拡張色域デジタル画像から形
成された派生デジタル画像の例である。

【００３５】次に、画像情報パラメータ（１または複
数）は、１以上の画像処理操作を適用するプロセスにお
いて使用される。その画像処理操作（１または複数）
は、復元された拡張色域デジタル画像に適用され、その
結果、変形デジタル画像を形成する。この方法の変形に
おいて、画像情報パラメータ（１または複数）は、復元
された拡張色域デジタル画像よりもむしろ、制限色域デ
ジタル画像に直接適用される画像処理操作を適用するプ
ロセスにおいて使用できる。

【００３６】変形デジタル画像は、多くの異なる目的の
ために使用できる。例えば、変形デジタル画像は、イン
クジェットプリンタ、熱昇華型プリンタまたは感光紙を
使用するプリンタのような、デジタルプリンタを用いて
プリントできる。別の場合に、例えば、変形デジタル画
像４８を、新しいデジタルファイルに書き出すことによ
って、続いて使用する変形デジタル画像を記憶すること
が望まれる。この場合に、新しい制限色域デジタル画像
および新しい残差画像が計算でき、本発明によって述べ
られた方法を用いて、変形画像を符号化できる。その
後、変形デジタル画像ファイルは、後になってアクセス
するデジタル記憶媒体上に記憶できる。

【００３７】本発明の方法が商業的なイメージングシス
テムにおいて実施されるとき、一般的に、実施されるサ
ービスの代償として、ユーザから報酬を得ることが望ま
しい。報酬は、そのプロセスにおける多くの異なるステ
ップで得られる。例えば、顧客が処理される入力画像を
提供するときに、報酬が得られる。代わりに、報酬は、
デジタル画像ファイルがユーザに提供されるとき、デジ
タル画像上で画像処理操作が実行されるとき、または、
プロセスにおける他の任意の段階で得られる。ある場合
には、複数のステップで報酬を得ることが望ましい。例
えば、デジタル画像ファイルがユーザに提供されるとき
報酬が得られ、ユーザが、選択されたデジタル画像に追
加の画像処理操作が適用されるように要求するとき、追
加の報酬が得られる。報酬は、多くの異なる方法を用い
てユーザから得られる。例えば、報酬は、現金取引を利
用して、または、ユーザから報酬識別子を得ることによ
って得られる。報酬識別子は、どの口座から報酬が電子
的に移されるのかについての情報を含むことができる。
代わりに、報酬識別子は、報酬が借方に記入されるクレ
ジットカード口座を含んでもよい。小切手その他を含む
他の形式の報酬識別子も可能である。本発明の１つの実
施の形態において、報酬識別子は、ユーザからインター
ネット等のデジタル通信ネットワークを経由して得られ
る。

【００３８】図５は、インターネットのようなデジタル
通信ネットワークによってデジタル画像ファイルがアク
セスされる本発明の実施の形態を示す。この場合、画像
データベースは、ネットワークサーバ上に位置される。
画像データベースは、上述の方法を用いて処理され、か
つ、関連する残差画像および画像情報パラメータと共
に、制限色域デジタル画像を含むデジタル画像ファイル
を記憶するために使用される。ネットワークサーバは、
通信ネットワークに接続される。例えば、通信ネットワ
ークは、インターネット、または、ローカルエリアネッ
トワークであってよい。ユーザは、その通信ネットワー
クを経由してネットワークサーバにアクセスするプロセ
ッサを使用する。そのプロセッサは、ホームコンピュー
タであってよい。または、その代わりに、そのプロセッ
サは、小売キオスク等におけるコンピュータであってよ
い。一般的に、プロセッサは、試写画像を表示する、お
よび、ユーザに対して情報を提供するためにモニタを使
用する。１以上の入力装置がユーザによって使用され
て、プロセッサに指示を提供できる。一般的な入力装置
の例は、キーボード、マウス、トラックボール、タッチ
パッドまたはタッチスクリーンを含む。また、プリンタ
は、ユーザに出力プリントを提供するプロセッサに接続
できる。代わりに、通信ネットワークを介して、リモー
トプリンタがアクセスされてもよい。また、ユーザから
報酬を得るプロセスの一部として、クレジットカードま
たはデビッドカードから口座情報を読み取るために、プ
ロセッサにカードリーダが接続されてもよい。

【００３９】また、通信ネットワークに、他の通信サー
バが取り付けできる。例えば、ユーザが通信ネットワー
クを経由して代金を支払う場合を考える。ユーザにとっ
て、サービスプロバイダに報酬識別子を提供する一般的
な方法は、彼または彼女が、正当なクレジットカード番
号を供給することである。その後、サービスプロバイダ
は、ネットワークサーバ上のユーザ口座データベースに
アクセスし、適当な報酬の貸方を記入する。その後、他
のネットワークサーバ上のサービスプロバイダ口座デー
タベースにアクセスすることによって、サービスプロバ
イダによって特定される口座に貸方が記入される。報酬
が移された後、その後、サービスプロバイダは、ユーザ
に要求されたサービスを提供する。

【００４０】一般化された残差画像を利用する本発明の
実施の形態を示すフローチャートが図６に示される。入
力デジタル画像は、１以上の画像処理操作を利用して処
理され、異なるイメージング状態における画像に相当す
る１以上の変形デジタル画像が形成される。画像処理操
作（１または複数）は、シャープニング操作、カラーエ
ンハンスメント操作、雑音除去操作、人工画像除去操作
等のような任意のタイプの画像処理操作を含んでもよ
い。その後、デジタル画像の１つ（入力デジタル画像、
または、変形デジタル画像の１つ）が、参照デジタル画
像として設計され、残差画像（１または複数）計算ステ
ップが使用されて、参照デジタル画像ともう１つのデジ
タル画像との間の差を表現する１以上の残差画像が決定
される。その後、残差画像（１または複数）分析ステッ
プが使用され、残差画像（１または複数）を分析するこ
とによって１以上の画像情報パラメータが決定される。
画像情報パラメータ（１または複数）は、残差画像（１
または複数）に含まれる情報の量や情報の特性の測定を
含む、残差画像についての任意のタイプの情報に関連で
きる。画像情報パラメータ（１または複数）は、その
後、１以上の追加の画像処理操作を入力デジタル画像ま
たは入力デジタル画像７０から形成された派生デジタル
画像に適用して変形デジタル画像を形成するプロセスに
おいて、使用される。

【００４１】コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を備
えるコンピュータプログラム製品は、本発明の全てのス
テップを実行する製品に記憶されたコンピュータプログ
ラムを有してもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶
媒体は、例えば、（フロッピーディスク（登録商標）の
ような）磁気ディスクまたは磁気テープのような磁気記
憶媒体、光ディスク、光テープまたは機械読み取り可能
なバーコードのような光学記憶媒体、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）またはリードオンリーメモリ（ＲＯ
Ｍ）のようなソリッドステート電子記憶装置、または、
コンピュータプログラムを記憶するために採用される他
の任意の物理的装置または媒体を含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的なビデオディスプレイと典型的な反射
プリントの色域を比較するグラフを示す図。

【図２】本発明の基本的なステップを示すフローチャ
ート図。

【図３】本発明によるデジタルファイルの作成を示す
フローチャート図。

【図４】本発明による変形デジタル画像の形成を示す
フローチャート図。

【図５】本発明を実施する通信ネットワーク構成を示
す図。

【図６】一般化された残差画像を使用する本発明のも
う１つの実施の形態を示すフローチャート図。

【符号の説明】

２１色値調整ステップ２３残差画像計算ステップ２５残差画像分析ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC01 CE16 CH01 DA16 DB02 DB06 DB09 DC25 DC32 5C077 LL19 MP08 PP32 PP37 PP47 5C079 HB01 LB02 MA11 NA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡張色域をもつ色値を有するデジタル画
像の処理において有効な１以上の情報パラメータを決定
する方法であって、ａ）拡張色域デジタル画像の色値を、制限色域内に収ま
るように調整して、制限色域デジタル画像を形成するス
テップと、ｂ）拡張色域デジタル画像と制限色域デジタル画像との
間の差を表現する残差画像を決定するステップと、ｃ）残差画像を分析して、デジタル画像の処理において
有効である１以上のパラメータのような、残差画像に含
まれる情報に関する１以上の画像情報パラメータを決定
するステップとからなる方法。
【請求項２】さらに、ｄ）１以上の画像情報パラメータを、拡張色域デジタル
画像またはその拡張色域デジタル画像から形成された派
生デジタル画像に１以上の画像処理操作を適用するプロ
セスにおいて使用し、変形デジタル画像を形成するステ
ップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】入力デジタル画像の処理において有効な
１以上の情報パラメータを決定する方法であって、ａ）少なくとも１つの画像処理操作を用いて入力デジタ
ル画像を操作し、少なくとも１つの異なる画像処理状態
における変形デジタル画像を形成するステップと、ｂ）入力デジタル画像、または、１以上の変形デジタル
画像の１つを、参照画像処理状態における参照デジタル
画像であるように設計するステップと、ｃ）参照デジタル画像と、入力デジタル画像または１以
上の変形デジタル画像のもう１つの画像との間の１以上
の差を表現する少なくとも１つの残差画像を決定するス
テップと、ｄ）残差画像を分析して、入力デジタル画像の処理にお
いて有効である１以上のパラメータのような、残差画像
に含まれる情報に関する１以上の画像情報パラメータを
決定するステップとからなる方法。