JP2003250058A - 色調整装置 - Google Patents

色調整装置

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JP2003250058A
JP2003250058A JP2002046768A JP2002046768A JP2003250058A JP 2003250058 A JP2003250058 A JP 2003250058A JP 2002046768 A JP2002046768 A JP 2002046768A JP 2002046768 A JP2002046768 A JP 2002046768A JP 2003250058 A JP2003250058 A JP 2003250058A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 色相、彩度、明度それぞれの入力によって他
の出力を調整することで、ナチュラルハーモニーやトー
ン調整等の柔軟な色調整を可能とすること。 【解決手段】 入力色データを色相、彩度、明度へ変換
する色空間変換手段と、色相を入力として色相、彩度、
明度調整値Hh、Hs、Hvを出力する色相による調整
値算出手段と、彩度を入力として色相、彩度、明度調整
値Sh、Ss、Svを出力する彩度による調整値算出手
段と、明度を入力として色相、彩度、明度調整値Vh、
Vs、Vvを出力する明度による調整値算出手段と、各
色相調整値を用いて入力データの色相を調整する色相調
整手段と、各彩度調整値を用いて入力データの彩度を調
整する彩度調整手段と、各明度調整値を用いて入力デー
タの明度を調整する明度調整手段と、各調整手段から出
力される調整後の色相、彩度、明度を出力データとなる
色信号へ変換する色空間逆変換手段とを、具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像に対し
て色調整を行う色調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】モニター等の表示装置において、入力さ
れた色信号を表示する際に、使用条件等に合わせ所望の
色再現性を持つ画像を出力するために、色調整処理が行
われている。
【0003】特に、色信号を色相H、彩度S、明度Vの
三属性で表し調整を行う、HSV色空間変換処理は色
相、彩度、明度を独立に扱うことができるため、彩度調
整、明度調整に広く利用されている。
【0004】これは、入力色信号の色空間を、色相H、
彩度S、明度Vで表された色空間へ変換し、HSV空間
上で調整を行った後に、元の色空間へ逆変換することで
実現される。
【0005】調整の際に、色相、彩度、明度のそれぞれ
を均一に調整する一般的な方法では、画像データ内にお
いて過剰もしくは過少な調整となる部分が存在し、結果
として好ましくない画像となる場合がある。例えば、明
度を上げる処理では、黒が灰色となり、全体的に画像が
白っぽく、コントラストが減少した画像となってしまう
という課題があった。
【0006】これを回避する手段として特開平7−20
3231号公報には、HSL色空間での表現ではある
が、色相H、彩度S、明度Lの色成分をそれぞれ選択自
在な関数f(H)、f(S)、f(L)に従って変換すること
で、色相、彩度、明度の入出力特性を柔軟に変換するカ
ラー画像処理装置が示されている。
【0007】図8は、上記公報の実施形態における概念
構成ブロック図であり、同図において、40は入力信号
であるR、G、Bを色相、彩度、明度のHSL色空間に
変換し出力する座標変換回路、42は座標変換回路40
の出力又はCPUアドレスバス44上のHSL色空間デ
ータを選択する選択回路、46は色相H、彩度S、明度
Lの色成分をそれぞれ関数f(H)、f(S)、f(L)に従
って変換する関数変換回路、48は関数変換回路46の
出力又はCPUデータバス50上のデータを選択する選
択回路、52は選択回路48から出力されるHSL色空
間の色成分をRGB色空間に戻す座標逆変換回路であ
る。
【0008】具体的には、関数f(H)、f(S)、f(L)
を適宜に設定し、入力Hの出力f(H)、入力Sの出力f
(S)、入力Lの出力f(L)とすることで、課題を解決し
ている。
【0009】また、特開2000−316095号公報
には、色相、彩度、明度のヒストグラムを作成し、ヒス
トグラム形状を適切に変換させるように、色相、彩度、
明度を調整する画像処理装置が示されている。
【0010】図9は、上記公報の実施例における概念構
成ブロック部であり、同図において、101は入力カラ
ー画像データのプロファイル、102は入力したRGB
データをHSL表色系に変換する表色系変換部、103
は画像データの画素を順次注目画素として設定する注目
画素設定部、104は色相、彩度、明度それぞれを横軸
とした一次元ヒストグラムを作成するヒストグラム作成
部、105は無彩色範囲を指定する無彩色範囲指定部、
106はヒストグラム作成部104の出力から無彩色範
囲指定部105の出力範囲を除いたヒストグラムのうち
最頻値を検索する最高ヒストグラム検索部、107は注
目画素設定部103の出力と最高ヒストグラム検索部1
06の出力から色変換に用いる距離算出基準位置を指定
する距離算出基準指定部、108は色変換に用いる関数
を指定する色変換関数指定部、109は色変換関数指定
部108で指定された色変換関数を距離算出基準指定部
107の出力を用いて注目画素設定部103の出力に乗
算する色変換部、110は注目画素の処理終了を示す信
号を注目画素設定部103へ送り変換後色データを記憶
する全体制御部、111はHSL表色系から元のRGB
空間へ変換する表色系逆変換である。
【0011】具体的には、画像データ全体の彩度、明度
を上げるのではなく、ヒストグラムで分布の密集した色
値を周囲に分散させるように変換を行うことにより、ダ
イナミックレンジの拡大を図り、ヒストグラムの山をや
や低くすることでコントラストを向上することができ
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レタッチ等
の柔軟な色調整を行うには、色相、彩度、明度を独立に
調整するばかりではなく、色相毎に彩度、明度を調整し
たり、明度の変化で彩度を調整する等の複雑な調整が必
要である。
【0013】例えば、配色理論におけるナチュラルハー
モニーとは、黄色に近い色を明るくし、青紫に近い色を
暗くすることで、違和感の無い自然な配色を行うことで
あり、これを実現するためには、黄色の明度を上げて青
紫色の明度を下げる処理、つまり色相による明度の調整
が必要となる。
【0014】また、彩度と明度の度合いで色を表現する
トーンの調整においても、彩度と明度を独立に調整する
だけでは困難であり、彩度による明度及び明度による彩
度調整が必要となる。図2はトーンの基本的な概念図で
あり、縦軸が明度、横軸が彩度を表し、v(ビビッド:
冴えた)、b(ブライト:明るい)、s(ストロング:
強い)、dp(ディープ:深い)、lt(ライト:浅
い)、sf(ソフト:柔らかい)、d(ダル:鈍い)、
dk(ダーク:暗い)、p(ペール:薄い)、ltg
(ライトグレイッシュ:明るい灰みの)、g(グレイッ
シュ:灰みの)、dkg(ダークグレイッシュ:暗い灰
みの)、W(ホワイト:白)、ltGy(ライトグレ
イ:明るい灰色)、Gy(グレイ:灰色)、dkGy
(ダークグレイ:暗い灰色)、Bk(ブラック:黒)の
17種類に分類される。
【0015】これに対して、特開平7−203231号
公報が示す色調整では、色相、彩度、明度それぞれの入
力に対する出力の特性を変換することはできるが、ある
属性の入力が他属性の出力に影響を与えることはできな
いため、色相による明度調整が必要となるナチュラルハ
ーモニーや、彩度と明度の複合調整が必要となるトーン
調整を行うことはできない。
【0016】また、特開2000−316095号公報
が示す色調整でも、色相、彩度、明度それぞれのヒスト
グラムを変形する処理であり、入力に対する出力の特性
を変換するという点では先の公報と同じである。従っ
て、ある属性の入力が他属性の出力に影響を与えること
はできないため、同様の課題がある。
【0017】本発明は上記のような問題点を解消するた
めに成されたもので、その目的とするところは、色相、
彩度、明度それぞれの入力によって他の出力を調整する
ことで、ナチュラルハーモニーやトーン調整等の柔軟な
色調整を行うことができる色調整装置を提供することに
ある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明による色調整装置は、入力データとなる色
信号を、色相Hi、彩度Si、明度Viへ変換する色空
間変換手段と、上記色空間変換手段から出力される色相
Hiを入力として、色相調整値Hh、彩度調整値Hs、
明度調整値Hvを出力する色相による調整値算出手段
と、上記色空間変換手段から出力される彩度Siを入力
として、色相調整値Sh、彩度調整値Ss、明度調整値
Svを出力する彩度による調整値算出手段と、上記色空
間変換手段から出力される明度Viを入力として、色相
調整値Vh、彩度調整値Vs、明度調整値Vvを出力す
る明度による調整値算出手段と、上記各調整値算出手段
から出力される色相調整値Hh、Sh、Vhを用いて、
入力データの色相Hiを調整する色相調整手段と、上記
各調整値算出手段から出力される彩度調整値Hs、S
s、Vsを用いて、入力データの彩度Siを調整する彩
度調整手段と、上記各調整値算出手段から出力される明
度調整値Hv、Sv、Vvを用いて、入力データの明度
Viを調整する明度調整手段と、上記各調整手段から出
力される調整後の色相Ho、彩度So、明度Voを、出
力データとなる色信号へ変換する色空間逆変換手段と
を、備えた構成をとる。
【0019】また、上記した色相による調整値算出手段
は、入力される色相Hiによって色相調整値Hh、彩度
調整値Hs、明度調整値Hvを設定した特性に従って出
力する手段を有する。
【0020】また、上記した彩度による調整値算出手段
は、入力される彩度Siによって色相調整値Sh、彩度
調整値Ss、明度調整値Svを設定した特性に従って出
力する手段を有する。
【0021】また、上記した明度による調整値算出手段
は、入力される明度Viによって色相調整値Vh、彩度
調整値Vs、明度調整値Vvを設定した特性に従って出
力する手段を有する。
【0022】また、上記した色相調整手段は、各調整値
算出手段の出力であるHh、Sh、Vhに従って入力デ
ータの色相Hiを調整し、調整後の色相Hoを出力する
手段を有する。
【0023】また、上記した彩度調整手段は、各調整値
算出手段の出力であるHs、Ss、Vsに従って入力デ
ータの彩度Siを調整し、調整後の彩度Soを出力する
手段を有する。
【0024】また、上記した明度調整手段は、各調整値
算出手段の出力であるHv、Sv、Vvに従って入力デ
ータの明度Viを調整し、調整後の明度Voを出力する
手段を有する。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。
【0026】図1は、本発明の一実施形態による色調整
装置の構成の一例を示すブロック図である。図1におい
て、1は、入力データである色信号Ri、Gi、Biを
色相Hi、彩度Si、明度Viへ変換して出力する色空
間変換器、2は、色空間変換器1から出力される色相H
iを入力として、色相調整値Hh、彩度調整値Hs、明
度調整値Hvを出力する色相による調整値算出器、3
は、色空間変換器1から出力される彩度Siを入力とし
て、色相調整値Sh、彩度調整値Ss、明度調整値Sv
を出力する彩度による調整値算出器、4は、色空間変換
器1から出力される明度Viを入力として、色相調整値
Vh、彩度調整値Vs、明度調整値Vvを出力する明度
による調整値算出器、5は、色空間変換器1から出力さ
れる色相Hiを、各調整値算出器2、3、4から出力さ
れる色相調整値Hh、Sh、Vhに従って調整して、調
整後の色相Hoを出力する色相調整器、6は、色空間変
換器1から出力される彩度Siを、各調整値算出器2、
3、4から出力される彩度調整値Hs、Ss、Vsに従
って調整して、調整後の彩度Soを出力する彩度調整
器、7は、色空間変換器1から出力される明度Viを、
各調整値算出器2、3、4から出力される明度調整値H
v、Sv、Vvに従って調整して、調整後の明度Voを
出力する明度調整器、8は、調整後の色相Ho、彩度S
o、明度Voを出力データとなる色信号Ro、Go、B
oへ変換して出力する色空間逆変換器である。
【0027】図1に示す構成において、入力された色デ
ータ(色信号)Ri、Gi、Biは、色空間変換器1に
送られ、色相Hi、彩度Si、明度Viへ変換される。
この変換は、周知の技術であるRGBからHSVへの色
空間変換式を用いて実行される。
【0028】調整値算出器2は、色相Hiを入力し、こ
れをパラメータとして設定された色相調整値Hh、彩度
調整値Hs、明度調整値Hvを出力する。調整値の設定
は、調整後の値と調整前の値との差分をルックアップテ
ーブル(LUT)としてメモリに保持しておく。このよ
うにして、入力色相により色相だけでなく、彩度及び明
度の調整を行うことができる。図3は、調整値算出器2
に設定された入力値と調整値の関係のうち、色相と明度
の関係を表した一例である。入力色相に対する明度調整
値を、調整前後の差分としてゼロを基準としたプラスマ
イナスの値で表現しており、色相が黄色の領域では明度
を上げ、色相が青紫の領域では明度を下げる明度調整値
Hvを与えることで、ナチュラルハーモニーの実現が可
能である。また、調整値として差分以外にも、調整後の
値と調整前の値の比を扱うことも可能であり、その場合
には、後述する調整器での処理内容を変化させることで
対応する。また、調整値の参照には、LUT以外にも関
数F(H)を与えて演算することでも可能である。
【0029】調整値算出器3は、彩度Siを入力し、こ
れをパラメータとして設定された色相調整値Sh、彩度
調整値Ss、明度調整値Svを出力する。調整値の設定
は、調整値算出器2と同様に、調整前後の差分又は比を
LUT又は関数として与える。このようにして、入力彩
度により彩度だけでなく、色相及び明度の調整を行うこ
とができる。図4は、調整値算出器3に設定された入力
値と調整値との関係のうち、彩度と明度の関係を表した
一例である。入力彩度に対する明度調整値を、調整前後
の比として1を基準としたプラスの値で表現しており、
彩度が中間の領域で明度を上げる明度調整値Svを与え
る。図5は、図4の調整例によるトーン変化を表現して
おり、この処理により、p、ltg、g、dkgのトー
ンがそれぞれp、p、ltg、gの方向へ調整され、灰
みのトーンを薄いトーンへ調整することができる。ま
た、調整値として差分及び比のどちらを扱うかで、後述
する調整器での処理内容が変化する。
【0030】調整値算出器4は、明度Viを入力し、こ
れをパラメータとして設定された色相調整値Vh、彩度
調整値Vs、明度調整値Vvを出力する。調整値の設定
は、調整値算出器2と同様に、調整前後の差分又は比を
LUT又は関数として与える。このようにして、入力明
度により明度だけでなく、色相及び彩度の調整を行うこ
とができる。図6は、調整値算出器4に設定された入力
値と調整値との関係のうち、明度と彩度の関係を表した
一例である。入力明度に対する彩度調整値を、調整前後
の差分としてゼロを基準に表現しており、中間明度を最
大として明度全体の彩度を下げる彩度調整値Vsを与え
る。図7は、図6の調整例によるトーン変化を表現して
おり、この処理により、強めのトーンが弱くなり落ち着
きのあるトーンへ調整することができる。また、調整値
として差分及び比のどちらを扱うかで、後述する調整器
での処理内容が変化する。
【0031】色相調整器5は、色空間変換器1から出力
された色相Hiを、各調整値算出器2、3、4からそれ
ぞれ出力された色相調整値Hh、Sh、Vhに従って調
整し、調整後の色相Hoを出力する。調整の一例とし
て、色相調整値が調整前後の差分を表している場合には
加算、比を表している場合には乗算を行う。つまり、色
相調整値Hh、Sh、Vhの全てが差分の場合には、H
o=Hi+Hh+Sh+Vhとなり、色相調整値Hh、
Sh、Vhの全てが比の場合には、Ho=Hi*Hh*
Sh*Vhとなる。また、Hhが比且つSh、Vhが差
分の場合には、Ho=Hi*Hh+Sh+VhまたはH
o=(Hi+Sh+Vh)*Hh等の演算により調整を
行う。
【0032】彩度調整器6は、色空間変換器1から出力
された彩度Siを、各調整値算出器2、3、4からそれ
ぞれ出力された彩度調整値Hs、Ss、Vsに従って調
整し、調整後の彩度Soを出力する。具体的な調整は色
相調整器5と同様に、彩度調整値が差分を表している場
合には加算、比を表している場合には乗算を行う。つま
り、彩度調整値Hs、Ss、Vsの全てが差分の場合に
は、So=Si+Hs+Ss+Vsとなり、彩度調整値
Hs、Ss、Vsの全てが比の場合には、So=Si*
Hs*Ss*Vsとなる。
【0033】明度調整器7は、色空間変換器1から出力
された明度Viを、各調整値算出器2、3、4からそれ
ぞれ出力された明度調整値Hv、Sv、Vvに従って調
整し、調整後の明度Voを出力する。具体的な調整は色
相調整器5と同様に、明度調整値が差分を表している場
合には加算、比を表している場合には乗算を行う。つま
り、明度調整値Hv、Sv、Vvの全てが差分の場合に
は、Vo=Vi+Hv+Sv+Vvとなり、明度調整値
Hv、Sv、Vvの全てが比の場合には、Vo=Vi*
Hv*Sv*Vvとなる。
【0034】最後に、色相調整器5、彩度調整器6、明
度調整器7からそれぞれ出力された調整後の色相Ho、
彩度So、明度Voは色空間逆変換器8に送られ、出力
データである色信号Ro、Go、Boへと変換されて、
出力される。この変換は、色空間変換器1の逆変換とし
て周知の色空間変換式を用いて実行される。
【0035】なお、上述した実施形態では、RGBを入
出力色空間として例に挙げているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、CMYやYCbCr等の色空間
でも利用可能である。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、色相、彩
度、明度の色調整に対して、入力色相による色相、彩
度、明度の調整、入力彩度による色相、彩度、明度の調
整、入力明度による色相、彩度、明度の調整が可能であ
り、色相による明度調整が必要となるナチュラルハーモ
ニーや、彩度と明度の複合調整が必要となるトーン調整
等の、従来の色相、彩度、明度の独立調整では困難な色
調整を行うことができるという効果がある。
【0037】また、色相による彩度調整値、明度調整
値、彩度による色相調整値、明度調整値、明度による色
相調整値、彩度調整値をゼロとすることで、従来の色
相、彩度、明度の階調変換を実現することが可能であ
り、色相、彩度、明度を独立に調整できるHSV色空間
の特徴を保持可能であるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る色調整装置の構成の
一例を示すブロック図である。
【図2】トーン調整の基本的な概念を説明するための概
念図である。
【図3】本発明の一実施形態における、色相による調整
値算出器の調整値設定のうち色相と明度の関係の一例を
示した説明図である。
【図4】本発明の一実施形態における、彩度による調整
値算出器の調整値設定のうち彩度と明度の関係の一例を
示した説明図である。
【図5】図4の調整例によるトーン変化の一例を示した
説明図である。
【図6】本発明の一実施形態における、明度による調整
値算出器の調整値設定のうち明度と彩度の関係の一例を
示した説明図である。
【図7】図6の調整例によるトーン変化の一例を示した
説明図である。
【図8】従来の色変換処理装置の基本的な概念を説明す
るためのブロック図である。
【図9】従来の色調整処理装置の基本的な概念を説明す
るためのブロック図である。
【符号の説明】
1 色空間変換器 2 色相による調整値算出器 3 彩度による調整値算出器 4 明度による調整値算出器 5 色相調整器 6 彩度調整器 7 明度調整器 8 色空間逆変換器 40 座標変換回路 42、48 選択回路 44 CPUアドレスバス 46 関数変換回路 50 CPUデータバス 52 座標逆変換回路 101 プロファイル 102 表色系変換部 103 注目画素設定部 104 ヒストグラム作成部 105 無彩色範囲指定部 106 最高ヒストグラム検索部 107 距離算出基準指定部 108 色変換関数指定部 109 色変換部 110 全体制御部 111 表色系逆変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/64 H04N 1/46 Z Fターム(参考) 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CE18 CH07 CH08 5C066 AA03 AA11 CA00 EA03 EB01 EE00 GA01 KA11 KE02 KE03 KE09 5C077 LL19 MP08 PP32 PP35 PP37 PP47 PP48 PQ12 PQ19 PQ23 SS06 5C079 HB01 HB06 HB11 LB01 MA17 NA03 NA18 PA05 5C082 BA12 BA34 BA35 BA39 BD09 CA12 CA81 MM10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データとなる色信号を、色相Hi、
    彩度Si、明度Viへ変換する色空間変換手段と、 上記色空間変換手段から出力される色相Hiを入力とし
    て、色相調整値Hh、彩度調整値Hs、明度調整値Hv
    を出力する色相による調整値算出手段と、 上記色空間変換手段から出力される彩度Siを入力とし
    て、色相調整値Sh、彩度調整値Ss、明度調整値Sv
    を出力する彩度による調整値算出手段と、 上記色空間変換手段から出力される明度Viを入力とし
    て、色相調整値Vh、彩度調整値Vs、明度調整値Vv
    を出力する明度による調整値算出手段と、 上記各調整値算出手段から出力される色相調整値Hh、
    Sh、Vhを用いて、入力データの色相Hiを調整する
    色相調整手段と、 上記各調整値算出手段から出力される彩度調整値Hs、
    Ss、Vsを用いて、入力データの彩度Siを調整する
    彩度調整手段と、 上記各調整値算出手段から出力される明度調整値Hv、
    Sv、Vvを用いて、入力データの明度Viを調整する
    明度調整手段と、 上記各調整手段から出力される調整後の色相Ho、彩度
    So、明度Voを、出力データとなる色信号へ変換する
    色空間逆変換手段とを、備えたことを特徴とする色調整
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載において、 上記した色相による調整値算出手段は、入力される色相
    Hiによって色相調整値Hh、彩度調整値Hs、明度調
    整値Hvを設定した特性に従って出力する手段を有して
    いることを特徴とする色調整装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載において、 上記した彩度による調整値算出手段は、入力される彩度
    Siによって色相調整値Sh、彩度調整値Ss、明度調
    整値Svを設定した特性に従って出力する手段を有して
    いることを特徴とする色調整装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載において、 上記した明度による調整値算出手段は、入力される明度
    Viによって色相調整値Vh、彩度調整値Vs、明度調
    整値Vvを設定した特性に従って出力する手段を有して
    いることを特徴とする色調整装置。
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