JP2004236200A - 色処理パラメータ編集方法及び色処理パラメータ編集装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合であっても、それぞれの出力色空間での撮影データが所望の色再現特性を有するように色処理パラメータを好適に設計することができる色処理パラメータ編集方法及び色処理パラメータ編集装置を提供する。
【解決手段】データ入力部101により画像入力装置で撮影された色票の画像データが取得され、色変換部104で第1の色処理パラメータを用いて変換し、評価値算出部105で色変換後の画像データとターゲットデータとから評価値を算出する。次に、評価値判定部107により評価値に基づいて第1の色処理パラメータが適否が判定され、適切な場合は出力部106で出力される。一方、不適切な場合は、パラメータ更新部109により第2の色処理パラメータに更新され、色変換部104、評価値算出部105及び評価値判定部108で再実行する。
【選択図】 図1
【解決手段】データ入力部101により画像入力装置で撮影された色票の画像データが取得され、色変換部104で第1の色処理パラメータを用いて変換し、評価値算出部105で色変換後の画像データとターゲットデータとから評価値を算出する。次に、評価値判定部107により評価値に基づいて第1の色処理パラメータが適否が判定され、適切な場合は出力部106で出力される。一方、不適切な場合は、パラメータ更新部109により第2の色処理パラメータに更新され、色変換部104、評価値算出部105及び評価値判定部108で再実行する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の画像入力装置における色処理パラメータをカスタマイズする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のデジタルカメラは、カラーチャートを撮影した撮影データとそれに対応したターゲットデータ(例えば、カラーチャートの測色値など)を用いて色処理パラメータを最適化し、その最適化されたパラメータをデジタルカメラの色処理パラメータとして適用していた。すなわち、このような最適化を行い、デジタルカメラの色処理パラメータを得ることで、撮影データに所望の色再現特性を与えていた。
【0003】
従来、撮影データは、CRTモニタの色空間であるsRGB色空間(sRGB:IEC61966−2−1)のデータとして表現されていた。ところが、近年のプリンタは大幅に色域が拡大されており、sRGB色空間では表現できない色も出力することができるようになってきている。そのため、近年のデジタルカメラでは、従来のsRGBに加え、プリンタ出力を見越した広い色再現範囲を持つ色空間を出力色空間に採用することが多くなってきた。
【0004】
そこで、デジタルカメラに、一般的に用いられているsRGB色空間と、プリンタ出力を見越した広い色空間の両方を出力色空間として搭載する場合、出力色空間ごとに最適化を行い、それぞれの出力色空間用の色処理パラメータを生成している。
【0005】
例えば、一般的な技術として、入力信号を最適化された色処理パラメータにより変換し、所望の色再現特性を得るといった技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術で上述のように出力色空間ごとの色処理パラメータを算出する場合、入力信号(R,G,B)をCIE三刺激値(X,Y,Z)に変換する際の変換式を色空間固有の式に変えることによって、個別に最適化を行い、それぞれの色処理パラメータを算出することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−307777号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように出力色空間ごとに個別に最適化を行った場合、それぞれの色空間における出力が最適化の誤差による影響を受け、色再現性が異なってしまうという問題があった。例えば、CIELab空間において、ある目標とする色を(Lt,at,bt)とすると、第1の色空間で最適化を行い、得られた色処理パラメータで入力データを変換した値は(Lt+α1,at+β1,bt+γ1)となり、第2の色空間で最適化を行った結果は(Lt+α2,at+β2,bt+γ2)となる。ここで、α1、β1、γ1、α2、β2、γ2は、それぞれ最適化による誤差である。この時、Ltに対してα1、α2が正負逆方向に誤差を持つ場合、両色空間の誤差は大きなものとなってしまう。これはatに対するβ1、β2、btに対するγ1、γ2についても同様である。
【0008】
このように、出力色空間ごとに個別に最適化を行ってしまうと、目標に対する最適化の誤差により、両色空間が重複している色域においても、色空間ごとに色再現性が大きく異なってしまうことがあった。
【0009】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、デジタルカメラ等の画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合であっても、それぞれの出力色空間での撮影データが所望の色再現特性を有し、かつ、各色空間で重複している色域において、色空間ごとに色再現特性の差が小さくなるように色処理パラメータを好適に設計することができる色処理パラメータ編集方法及び色処理パラメータ編集装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集方法であって、前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得工程と、ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定工程と、前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換工程と、色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出工程と、前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定工程と、前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力工程と、前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新工程とを有し、更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記変換工程、前記算出工程及び前記判定工程を再実行することを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集装置であって、前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得手段と、ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定手段と、前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換手段と、色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出手段と、前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定手段と、前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力手段と、前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新手段とを備え、前記変換手段が、更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記画像データを変換し、前記算出手段が、前記第2の色処理パラメータを用いて色変換された前記画像データと前記ターゲットデータとから該第2の色処理パラメータに関する評価値を算出し、前記判定手段が、前記評価値に基づいて前記第2の色処理パラメータが適切であるか否かを判定することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0013】
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置のハードウエア構成を示すブロック図である。図1において、1は色処理パラメータ編集装置である。また、101は画像データの外部とのインタフェースであるデータ入力部、102はデータ入力部101から入力した画像データの各パッチのRGB平均値を算出する平均値算出部である。
【0014】
また、103はターゲットデータを設定するターゲットデータ設定部、110は入力データを色変換する色処理パラメータと、RGB値をCIE三刺激値XYZ値へ変換する表色系変換パラメータと、演算回数とを保持するパラメータ保持部、104はパラメータ保持部110に格納されている色処理パラメータを用いて入力データを変換する色変換部、105は色変換部104で変換された入力データとターゲット設定部103で設定されたターゲットデータから評価値を算出する評価値算出部である。
【0015】
さらに、106はデジタルカメラ等の画像入力装置の色処理パタメータとして最適に編集された色処理パラメータをパラメータ保持部110から出力する出力部、107は評価値算出部105で算出された評価値の最小値とその時の色処理パラメータを保存する最小値設定部、108は評価値算出部107により算出された評価値が基準のしきい値以下かどうか、また、所定の演算回数を満たしているかどうかを判定する評価値判定部である。
【0016】
さらにまた、109はパラメータ保持部110に保持されている色処理パラメータを更新するパラメータ更新部、111はターゲットデータ設定部103においてターゲットデータを設定する際に参照するリファレンスデータを保持するリファレンスデータ保持部である。
【0017】
すなわち、本実施形態に係る画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集装置1によれば、データ入力部101により画像入力装置で撮影された色票の画像データが取得され、ターゲットデータ設定部103によりターゲットデータが設定される。また、色変換部104により取得された画像データを(第1の)色処理パラメータを用いて変換し、評価値算出部105により色変換後の画像データとターゲットデータとから(第1の)色処理パラメータに関する評価値を算出する。そして、評価値判定部107により当該評価値に基づいて(第1の)色処理パラメータが適切であるか否かが判定され、評価値が適切である場合、(第1の)色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力部106が出力し、評価値が適切でない場合、パラメータ更新部109により(第1の)色処理パラメータを(第2の色処理パラメータに)更新する。この場合、さらに色変換部104により、更新された(第2の)色処理パラメータを用いて画像データを変換し、評価値算出部105により(第2の)色処理パラメータを用いて色変換された画像データとターゲットデータとから(第2の)色処理パラメータに関する評価値を算出し、評価値判定部108により、評価値に基づいて(第2の)色処理パラメータが適切であるか否かを判定することを特徴とする。
【0018】
また、上記色処理パラメータ編集装置1は、基準のしきい値である評価基準値を記憶する基準値記憶手段としてのパラメータ保存部110をさらに備えている。そして、評価値判定部108により、評価基準値と算出された評価値とを比較して、(第1の)色処理パラメータの適不適を判定することを特徴とする。
【0019】
[色票]
図2は、第1の実施形態で使用される色票の一例を示す図である。図2に示す色票は4行6列の色票であり、行方向に対して色相が、列方向に対して彩度が変化するようなパッチ構成である。そして、それに加えて、最下行に白から黒に変化するグレー階調を持っている。このように、色票は、全ての色相、彩度をまんべんなく網羅し、グレーの階調も持っているものが好ましい。但し、図2に示す色票の色数、配置、色の種類等はあくまで一例であって、色処理パラメータの変更に役立つものであればどのような色票を使用しても良い。
【0020】
[色処理パラメータ編集装置1における編集動作]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1により実行される編集動作を説明するためのフローチャートである。
【0021】
まず、データ入力部101から画像データが入力される(ステップS1)。この画像データの一例として、あるデジタルカメラの色処理パラメータを色処理パラメータ編集装置1によって編集するので場合であれば、図2に示す色票を当該デジタルカメラによって撮影し、得られた画像データを入力する必要がある。また、入力される画像データは、一枚の画像データでも良いし、複数の画像データを用いても良い。但し、複数の画像データの場合は、複数の画像に対するターゲットデータがそれぞれ必要となる。
【0022】
次に、平均値算出部102で、入力された画像データの各パッチのRGB平均値を求める(ステップS2)。尚、この平均値が、以下で扱われる画像データとなる。そして、ターゲット設定部103が、リファレンスデータ保持部111に保持されているリファレンスデータ(CIELab表記)を参照し、ターゲットデータを算出して設定する(ステップS3)。尚、ターゲットを算出する手順の詳細については後述する。
【0023】
次いで、パラメータ更新部109が、演算回数Kに初期値0を入力する(ステップS4)。そして、色変換部104が、パラメータ保持部110に保持されている色処理パラメータを用いて入力データの色変換を行って、変換後のデータ(LPi,aPi,bPi)を算出する(ステップS5)。
【0024】
図4は、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1におけるパラメータ保持部110の内部構造の一例を示す図である。図4に示すように、パラメータ保持部110が保持しているパラメータは、更新可能な色処理パラメータa00〜a22、表色系変換パラメータb00〜b22、最大演算回数Th1、評価基準値Th2である。尚、本実施形態では、表色系変換パラメータb00〜b22、最大演算回数Th1及び評価基準値Th2については変更されることはないものとする。
【0025】
例えば、入力データの各パッチのRGB値を(Ri,Gi,Bi)とし、色処理パラメータを3行3列のマトリクスとした場合、以下に示す式(1)を用いて変換する。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1では、(第1の)色処理パラメータが、マトリクス形式で与えられる更新可能なパラメータであることを特徴とする。
【0026】
【数1】
【0027】
さらに、変換されたRGBデータ(RPi,GPi,BPi)をパラメータ保持部110に保持されている表色系変換パラメータを用いて、CIE三刺激値XYZに変換する。
【0028】
例えば、保持されている表色系変換パラメータがIEC61966−2−1で規定されるsRGB色空間の変換マトリクスの場合、以下の式(2)を用いて、CIE三刺激値XYZに変換する。
【0029】
【数2】
【0030】
その後、白色点をD65としてCIELabに変換したものを変換後Labデータ(LPi,aPi,bPi)とする。
【0031】
ここで、この変換式を式(3)に示す。
【0032】
【数3】
【0033】
尚、式(3)において、X、Y、Zは、XYZ表色系の三刺激値X、Y、Zの値である。また、Xn、Yn、Znは、白色点のX、Y、Zの値であり、白色点がD65の場合、Xn=95.05、Yn=100.0、Zn=108.91となる。
【0034】
このように本実施形態では、パラメータ保持部110に保持されている表色系変換パラメータが、IEC61966−2−1で規定されるsRGB色空間の変換マトリクスである場合を例にあげて説明したため、CIELabへ変換する際の白色点をD65とした。尚、表色系変換パラメータが別の色空間である場合には、その色空間に対応した白色点を用いることは言うまでもない。
【0035】
上述したように、ステップS5で変換後データ(LPi,aPi,bPi)が算出された後、評価値算出部105は、色変換部104で算出した変換後データ(LPi,aPi,bPi)とターゲットデータ設定部103で設定したターゲットデータ(LTi,aTi,bTi)から評価値を算出する(ステップS6)。
【0036】
すなわち、各パッチの評価関数をEi、全体の評価関数をEとすると、以下の式(4)を用いて算出する。
【0037】
【数4】
【0038】
尚、評価関数Eを算出する際に各パッチに重みを個別に設定しても良い。
【0039】
この場合の評価関数Eは、重み値をwiとすると、以下の式(5)を用いて算出することができる。
【0040】
【数5】
【0041】
次に、最小値設定部107により、評価値算出部105で算出した評価値Eの最小値Eminを求め、その時のパラメータを保存する(ステップS7)。
【0042】
すなわち、保存されている最小値Eminよりも評価値算出部105で算出した評価値Eの方が小さい場合は、最小値Eminに評価値Eを上書きし、その時の色処理パラメータを保存する。一方、最小値Eminよりも評価値Eが大きい場合には、何も行わないようにして最小値Eminを求める。
【0043】
次いで、演算回数Kの判定を行う(ステップS8)。その結果、あらかじめパラメータ保持部110に保持されている最大演算回数Th1に対して、K=Th1であった場合(YES)はステップS9に進む。一方、K<Th1であった場合(NO)にはステップS11へ進み、パラメータ更新部109で色処理パラメータを更新し、演算回数KをインクリメントしてステップS5に戻る。
【0044】
ステップS9では、ステップS7で設定された最小評価値の判定を行う。そして、あらかじめパラメータ保持部110に保持されている評価基準値Th2に対し、Emin<Th2であった場合(YES)はステップS10に進む。一方、Emin≧Th2であった場合(NO)にはステップS12へ進み、パラメータ更新部109で色処理パラメータの初期値を更新し、演算回数Kを0としてステップS5に戻る。
【0045】
このステップS12の処理は、評価基準値Th2を満たさなかった場合に、初期値(すなわち、第1の色処理パラメータ)を変更することによって、初期値によって収束する部分が変化する傾向にある最適化法において、当該評価基準値Th2を満たす色処理パラメータを探索させるために行われるものである。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1は、パラメータ更新部109により色処理パラメータが所定回数(最大演算回数Th1)更新された場合であって、評価値判定部108により評価値に基づいて色処理パラメータが適切でないと判定された場合、パラメータ保持部110に記憶されている色処理パラメータa00〜a22を変更し、再度色処理パラメータの探索を実行することを特徴とする。
【0046】
また、ステップS10では、出力部106により、最小値設定部107に保存されている色処理パラメータを出力する。尚、本実施形態では、ステップS6〜S8、ステップS11の処理には、DLS法等の最適化アルゴリズムを用い、最大演算回数Th1になるまで演算を繰り返して色処理パラメータを最適なものに更新する。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1では、パラメータ更新部109により、(第1の)色処理パラメータを最適化アルゴリズムを用いて(第2の色処理パラメータに)更新することを特徴とする。
【0047】
[ターゲット算出方法]
ここでは、ステップS3におけるターゲット設定部103による、1つ又は複数のリファレンスデータから1つのターゲットデータを算出して設定する処理手順について説明する。
【0048】
具体的には、まず、リファレンスデータ保持部111に保持されているリファレンスデータを参照する。図5は、本発明の第1の実施形態に係るリファレンス保持部111の内部構造を示す図である。図5に示すように、リファレンスデータ保持部111には、いくつかのリファレンスデータとその個数が保持されている。そして、ターゲット設定部103は、これらのリファレンスデータとその個数を参照して、ターゲットデータの算出を行う。
【0049】
本実施形態では、ターゲットデータ設定部103には、あらかじめリファレンスデータの数に対応したターゲット算出手順が記憶されており、指定された算出手順に従ってターゲットを算出する。ここで、j番目のリファレンスデータにおけるi番目のパッチの値を(Lji,aji,bji)とする。この場合、例えば、以下に示す式(6)、式(7)のような算出手順を用いる。
【0050】
【数6】
【0051】
【数7】
【0052】
上記の例では、リファレンスデータが1つの場合はそのリファレンスデータをターゲットデータとし、リファレンスデータが複数の場合はその平均をターゲットデータとしている。このような算出法を用いることで、1つの入力に対し複数の目標が存在する場合にも、それら全ての目標に近い値を持つターゲットを得ることができる。
【0053】
すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1は、画像入力装置で撮影された画像データの数に対応させた複数のリファレンスデータを予め記憶するリファレンスデータ保持部111をさらに備える。そして、データ入力部101が1個の画像データを取得した場合、ターゲットデータ設定部103が、第1のリファレンスデータをターゲットデータとして設定し、データ入力部101がM個の画像データを取得した場合、ターゲットデータ設定部103が、第1から第Mのリファレンスデータの平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする。
【0054】
以上説明したように、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置を用いることによって、例えば、画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合、第1の色空間用の色処理パラメータを算出する時は、リファレンスデータに目標とするデータのみを入力することで、目標に近い出力を得る第1の色空間用の色処理パラメータを算出できる。その後、第2の出力色空間用の色処理パラメータを算出する時には、目標とするデータに加えて第1の色空間の出力結果をリファレンスデータに入力することにより、目標と第1の色空間の出力との中間のデータをターゲットデータとすることができ、両方に近い出力を得ることが可能な色処理パラメータを算出することができる。
【0055】
<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置の細部構成を示すブロック図である。図6において、2は本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置である。また、201は画像データの外部とのインタフェースであるデータ入力部、202はデータ入出力部201から入力された画像データの各パッチのRGB平均値を算出する平均値算出部である。
【0056】
また、203はターゲットデータを設定するターゲットデータ設定部、211は入力データを色変換する色処理パラメータ、RGB値をCIE三刺激値XYZ値へ変換する表色系変換パラメータ及び演算回数を保持するパラメータ保持部、204はパラメータ保持部211に格納されている色処理パラメータを用いて入力データを変換する色変換部、205は色変換部204で変換された入力データとターゲット設定部203で設定されたターゲットデータから評価値を算出する評価値算出部である。
【0057】
さらに、206は色処理パラメータを出力する出力部、207は評価値算出部205で算出された評価値の最小値とその時の色処理パラメータを保存する最小値設定部、208は評価値算出部205により算出された評価値が基準のしきい値以下かどうか、また、所定の演算回数を満たしているかどうかを判定する評価値判定部である。
【0058】
さらにまた、209はパラメータ保持部211に保持されている色処理パラメータを更新するパラメータ更新部、210は色処理パラメータ編集装置2にデータ及び各種パラメータを入力するユーザインタフェース(UI)部、212はターゲットデータ設定部103においてターゲットデータを設定する際に参照するリファレンスデータを保持するリファレンスデータ保持部である。
【0059】
[色処理パラメータ編集装置2の動作手順]
図7は、本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【0060】
まず、データ入力部201により画像データが読み込まれる(ステップS11)む。この画像データは、例えば、デジタルカメラにおける色処理パラメータを色処理パラメータ編集装置2によって編集させる場合は、前述した色票を当該デジタルカメラによって撮影して得られた画像データを用いる。また、画像データは画像1枚分でも良いし、複数の画像データを用いても良い。複数の画像データを用いる場合、複数の画像に対するターゲットデータがそれぞれ必要となる。
【0061】
次に、平均値算出部202が先に読み込んだ画像データの各パッチのRGB平均値を求め、そのデータを入力データとする(ステップS202)。そして、UI部210によってリファレンスデータ及び各種パラメータが入力される(ステップS203)。尚、UI部210の詳細な動作及び入力するデータ、パラメータに関しては後述する。
【0062】
さらに、ターゲット設定部203は、リファレンスデータ保持部212に保持されているリファレンスデータとその重みを参照し、ターゲットデータを算出して設定する(ステップS204)。例えば、j番目のリファレンスデータにおけるi番目のパッチの値を(Lji,aji,bji)、j番目のリファレンスデータの重みをWeightjとすると、以下の式(8)を用いて算出する。
【0063】
【数8】
【0064】
式(8)は、上述した第1の実施形態のように、単にリファレンスデータの平均をとってターゲットを設定するのではなく、例えば、最適化後の結果を1番目のリファレンスデータより2番目のリファレンスデータの方にやや近付けたいといった場合に、2番目のリファレンスデータの重みWeight2を大きくすることによって、ターゲットの位置を2番目のリファレンスデータ寄りに設定する、といったように柔軟にターゲットを変化させることを目的としている。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2は、ターゲットデータ設定部203が、第1から第Mのリファレンスデータのうち、所定のリファレンスデータに対して重み付けを行った後の平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする。
【0065】
次いで、パラメータ更新部209が演算回数Kに初期値0を入力する(ステップS205)。さらに、色変換部204は、パラメータ保持部211に保持されている色処理パラメータを用いて入力データの色変換を行う(ステップS206)。尚、色変換の方法は、上述した第1の実施形態におけるステップS5の方法と同様であるため省略する。
【0066】
さらに、評価値算出部205が、色変換部204で算出した変換後データ(LPi,aPi,bPi)とターゲットデータ設定部203で設定したターゲットデータ(LTi,aTi,bTi)から評価値を算出する(ステップS207)。尚、評価値算出の方法は、上述した第1の実施形態におけるステップS6の方法と同様であるため省略する。
【0067】
次いで、最小値設定部207は、評価値値算出部205で算出した評価値Eの最小値Eminを求め、その時のパラメータを保存する(ステップS208)。その結果、保存されている最小値Eminより評価値算出部205で算出された評価値Eの方が小さい場合は、最小値Eminに評価値Eを上書きし、その時の色処理パラメータを保存する。一方、最小値Eminより評価値Eの方が大きい場合は、何も行わないようにして、最小値Eminを求める。
【0068】
次に、演算回数Kの判定が行われる(ステップS209)。その結果、ステップS203で入力された演算回数Th1に対してK=Th1であった場合(YES)はステップS210に進む。一方、K<Th1であった場合(NO)はステップS212へ進み、パラメータ更新部211で色処理パラメータを更新するとともに、演算回数KをK=K+1というようにインクリメントしてステップS203に戻る。
【0069】
ステップS210では、ステップS208で設定された最小評価値Eminの判定が行われる。その結果、ステップS203において入力された評価値の基準値Th2に対してEmin<Th2であった場合(YES)には、ステップS211に進む。一方、Emin≧Th2であった場合(NO)にはステップS213へ進み、演算回数Kを0としてステップS203に戻り、再度色処理パラメータの初期値、リファレンスデータ及び重み等を入力する。
【0070】
また、ステップS211において、出力部206は、最小値設定部207に保存されている色処理パラメータを出力し、処理を終了する。
【0071】
[UI部210の動作]
図8は、本発明の第2の実施形態に係るUI部210の一例を示す図である。図8に示すように、本実施形態におけるUI部210は、リファレンスデータを入力するリファレンス入力部401と、各リファレンスデータの重みを入力する重み入力部402と、色処理パラメータの初期値を入力する色処理パラメータ入力部403と、演算回数を入力する演算回数入力部404と、評価基準値を入力する評価基準値入力部405と、データ入力後の決定手段であるOKボタン406とを備えている。
【0072】
以下、図7のステップS203における各種パラメータの入力について、図8に示されるUI部210を用いて詳細に説明する。図9は、本発明の第2の実施形態におけるステップS203の処理を説明するためのフローチャートである。
【0073】
まず、UI部210を用いてリファレンスデータを入力する(ステップS131)。リファレンスデータの入力には、所定の形式で記述されたファイルを用いる。例えば、図10に示すように、各パッチのCIELab値が所定の順番で羅列しているようなものを用いる。図10は、第2の実施形態におけるリファレンスデータの一形式を示す図である。これらのリファレンスデータが記述された1又は複数のファイルを、リファレンスデータ入力部401より入力することができる。
【0074】
次に、各リファレンスデータの重みを入力する(ステップS132)。重みの入力は重み入力部402で行い、入力した重みをリファレンスデータ保持部312に保存する。この場合、リファレンスデータ保持部312の内部構造は、例えば図11に示すように、各リファレンスデータとその重みが対応するような構造になっている必要がある。すなわち、図11は、第2の実施形態におけるリファレンスデータ保持部312の内部構造を説明するための図である。
【0075】
さらに、色処理パラメータの初期値を入力する(ステップS133)。例えば、色処理パラメータがマトリクスの場合には、図8に示す色処理パラメータ入力部403において、各マトリクス成分を1つずつ入力してもよいし、マトリクスが記述されたファイルを読み込むようにしてもよい。
【0076】
次いで、演算回数Th1を入力する(ステップS134)。図8に示す例では、演算回数入力部404において、直接数字を入力するような構成になっているが、例えば、所定の演算回数を数個用意しておき、その中から選択するようにしても良い。
【0077】
さらに、評価値の基準値Th2を入力する(ステップS135)。この場合も本実施形態では図8に示すように、評価基準値入力部405において、直接基準値を入力するような構成になっているが、数種の基準値から選択するようにしても良い。
【0078】
そして、OKボタン406が押されたか否かが判断される(ステップS136)。その結果、OKボタン406が押下されると(YES)、ステップS131〜S135までの処理で入力したデータ及びパラメータが色処理パラメータ編集装置2の各保持部に保存されて終了する。すなわち、リファレンスデータと重みは、リファレンスデータ保持部312に保存される。また、色処理パラメータの初期値、演算回数Th1及び評価基準値Th2は、パラメータ保持部311に保存される。一方、OKボタン406が押下されていない場合(NO)は、ステップS131に戻る。
【0079】
以上説明した技術を用いれば、UI部210でリファレンスデータの重みを制御することにより、目標と第一の色空間の出力のどちらか一方に重みを持たせたターゲットデータを設定することができ、所望の色処理パラメータを算出することができる。また、UI部210で演算回数や評価基準値を入力することによって、ユーザの所望する処理時間や評価基準に合った色処理パラメータを得ることができる。
【0080】
<他の実施形態>
上述した実施形態においては、評価関数Eiに色差ΔEを用いているが、必要に応じて以下に示す式(9)を用いても良い。
【0081】
【数9】
【0082】
さらに、上述した実施形態では、CIELab空間のデータに対して評価関数Eを算出していたが、評価関数Eを算出する表色系は、CIELab空間に限らず、CIELUV空間であっても良いし、XYZ空間であっても良い。その場合、その色空間上のデータに適応した評価関数Eを用いることになる。
【0083】
また、上述した実施形態においては、ターゲットデータ設定の際に、重みをCIELab空間のデータに与えていたが、こちらもCIELab空間に限らず、CIELUV空間のデータでも良いし、XYZ空間のデータに与えても良い。
【0084】
また、上述した実施形態においては、色処理パラメータを3行3列のマトリクスとして説明したが、例えば、以下に示す式(10)のように、2次項まで用いて演算を行う3行9列のマトリクスを用いても良い。
【0085】
【数10】
【0086】
さらに、マトリクスでなくとも3D−LUTを色処理パラメータとして色変換を行っても良い。
【0087】
また、上述した実施形態においては、最適化にDLS法を用いるとしたが、例えば、最急降下法や、ニュートン法、準ニュートン法、さらには、遺伝的アルゴリズム(GA)等の最適化法を用いても良いことは言うまでもない。
【0088】
尚、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用してもよい。
【0089】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0090】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0091】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタルカメラ等の画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合であっても、それぞれの出力色空間での撮影データが所望の色再現特性を有し、かつ、各色空間で重複している色域において、色空間ごとに色再現特性の差が小さくなるような色処理パラメータを好適に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図2】第1の実施形態で使用される色票の一例を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1により実行される編集動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1におけるパラメータ保持部110の内部構造の一例を示す図である
【図5】本発明の第1の実施形態に係るリファレンス保持部111の内部構造を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置の細部構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るUI部210の一例を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施形態におけるステップS203の処理を説明するためのフローチャートである。
【図10】第2の実施形態におけるリファレンスデータの一形式を示す図である。
【図11】第2の実施形態におけるリファレンスデータ保持部312の内部構造を説明するための図である。
【符号の説明】
1、2 色処理パラメータ編集装置
101、201 データ入力部
102、202 平均値算出部
103、203 ターゲットデータ設定部
104、204 色変換部
105、205 評価値算出部
106、206 出力部
107、207 最小値設定部
108、208 評価値判定部
109、209 パラメータ更新部
110 パラメータ保持部
111、202 リファレンスデータ保持部
210 UI部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等の画像入力装置における色処理パラメータをカスタマイズする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のデジタルカメラは、カラーチャートを撮影した撮影データとそれに対応したターゲットデータ(例えば、カラーチャートの測色値など)を用いて色処理パラメータを最適化し、その最適化されたパラメータをデジタルカメラの色処理パラメータとして適用していた。すなわち、このような最適化を行い、デジタルカメラの色処理パラメータを得ることで、撮影データに所望の色再現特性を与えていた。
【0003】
従来、撮影データは、CRTモニタの色空間であるsRGB色空間(sRGB:IEC61966−2−1)のデータとして表現されていた。ところが、近年のプリンタは大幅に色域が拡大されており、sRGB色空間では表現できない色も出力することができるようになってきている。そのため、近年のデジタルカメラでは、従来のsRGBに加え、プリンタ出力を見越した広い色再現範囲を持つ色空間を出力色空間に採用することが多くなってきた。
【0004】
そこで、デジタルカメラに、一般的に用いられているsRGB色空間と、プリンタ出力を見越した広い色空間の両方を出力色空間として搭載する場合、出力色空間ごとに最適化を行い、それぞれの出力色空間用の色処理パラメータを生成している。
【0005】
例えば、一般的な技術として、入力信号を最適化された色処理パラメータにより変換し、所望の色再現特性を得るといった技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術で上述のように出力色空間ごとの色処理パラメータを算出する場合、入力信号(R,G,B)をCIE三刺激値(X,Y,Z)に変換する際の変換式を色空間固有の式に変えることによって、個別に最適化を行い、それぞれの色処理パラメータを算出することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−307777号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように出力色空間ごとに個別に最適化を行った場合、それぞれの色空間における出力が最適化の誤差による影響を受け、色再現性が異なってしまうという問題があった。例えば、CIELab空間において、ある目標とする色を(Lt,at,bt)とすると、第1の色空間で最適化を行い、得られた色処理パラメータで入力データを変換した値は(Lt+α1,at+β1,bt+γ1)となり、第2の色空間で最適化を行った結果は(Lt+α2,at+β2,bt+γ2)となる。ここで、α1、β1、γ1、α2、β2、γ2は、それぞれ最適化による誤差である。この時、Ltに対してα1、α2が正負逆方向に誤差を持つ場合、両色空間の誤差は大きなものとなってしまう。これはatに対するβ1、β2、btに対するγ1、γ2についても同様である。
【0008】
このように、出力色空間ごとに個別に最適化を行ってしまうと、目標に対する最適化の誤差により、両色空間が重複している色域においても、色空間ごとに色再現性が大きく異なってしまうことがあった。
【0009】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、デジタルカメラ等の画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合であっても、それぞれの出力色空間での撮影データが所望の色再現特性を有し、かつ、各色空間で重複している色域において、色空間ごとに色再現特性の差が小さくなるように色処理パラメータを好適に設計することができる色処理パラメータ編集方法及び色処理パラメータ編集装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集方法であって、前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得工程と、ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定工程と、前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換工程と、色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出工程と、前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定工程と、前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力工程と、前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新工程とを有し、更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記変換工程、前記算出工程及び前記判定工程を再実行することを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集装置であって、前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得手段と、ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定手段と、前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換手段と、色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出手段と、前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定手段と、前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力手段と、前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新手段とを備え、前記変換手段が、更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記画像データを変換し、前記算出手段が、前記第2の色処理パラメータを用いて色変換された前記画像データと前記ターゲットデータとから該第2の色処理パラメータに関する評価値を算出し、前記判定手段が、前記評価値に基づいて前記第2の色処理パラメータが適切であるか否かを判定することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0013】
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置のハードウエア構成を示すブロック図である。図1において、1は色処理パラメータ編集装置である。また、101は画像データの外部とのインタフェースであるデータ入力部、102はデータ入力部101から入力した画像データの各パッチのRGB平均値を算出する平均値算出部である。
【0014】
また、103はターゲットデータを設定するターゲットデータ設定部、110は入力データを色変換する色処理パラメータと、RGB値をCIE三刺激値XYZ値へ変換する表色系変換パラメータと、演算回数とを保持するパラメータ保持部、104はパラメータ保持部110に格納されている色処理パラメータを用いて入力データを変換する色変換部、105は色変換部104で変換された入力データとターゲット設定部103で設定されたターゲットデータから評価値を算出する評価値算出部である。
【0015】
さらに、106はデジタルカメラ等の画像入力装置の色処理パタメータとして最適に編集された色処理パラメータをパラメータ保持部110から出力する出力部、107は評価値算出部105で算出された評価値の最小値とその時の色処理パラメータを保存する最小値設定部、108は評価値算出部107により算出された評価値が基準のしきい値以下かどうか、また、所定の演算回数を満たしているかどうかを判定する評価値判定部である。
【0016】
さらにまた、109はパラメータ保持部110に保持されている色処理パラメータを更新するパラメータ更新部、111はターゲットデータ設定部103においてターゲットデータを設定する際に参照するリファレンスデータを保持するリファレンスデータ保持部である。
【0017】
すなわち、本実施形態に係る画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集装置1によれば、データ入力部101により画像入力装置で撮影された色票の画像データが取得され、ターゲットデータ設定部103によりターゲットデータが設定される。また、色変換部104により取得された画像データを(第1の)色処理パラメータを用いて変換し、評価値算出部105により色変換後の画像データとターゲットデータとから(第1の)色処理パラメータに関する評価値を算出する。そして、評価値判定部107により当該評価値に基づいて(第1の)色処理パラメータが適切であるか否かが判定され、評価値が適切である場合、(第1の)色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力部106が出力し、評価値が適切でない場合、パラメータ更新部109により(第1の)色処理パラメータを(第2の色処理パラメータに)更新する。この場合、さらに色変換部104により、更新された(第2の)色処理パラメータを用いて画像データを変換し、評価値算出部105により(第2の)色処理パラメータを用いて色変換された画像データとターゲットデータとから(第2の)色処理パラメータに関する評価値を算出し、評価値判定部108により、評価値に基づいて(第2の)色処理パラメータが適切であるか否かを判定することを特徴とする。
【0018】
また、上記色処理パラメータ編集装置1は、基準のしきい値である評価基準値を記憶する基準値記憶手段としてのパラメータ保存部110をさらに備えている。そして、評価値判定部108により、評価基準値と算出された評価値とを比較して、(第1の)色処理パラメータの適不適を判定することを特徴とする。
【0019】
[色票]
図2は、第1の実施形態で使用される色票の一例を示す図である。図2に示す色票は4行6列の色票であり、行方向に対して色相が、列方向に対して彩度が変化するようなパッチ構成である。そして、それに加えて、最下行に白から黒に変化するグレー階調を持っている。このように、色票は、全ての色相、彩度をまんべんなく網羅し、グレーの階調も持っているものが好ましい。但し、図2に示す色票の色数、配置、色の種類等はあくまで一例であって、色処理パラメータの変更に役立つものであればどのような色票を使用しても良い。
【0020】
[色処理パラメータ編集装置1における編集動作]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1により実行される編集動作を説明するためのフローチャートである。
【0021】
まず、データ入力部101から画像データが入力される(ステップS1)。この画像データの一例として、あるデジタルカメラの色処理パラメータを色処理パラメータ編集装置1によって編集するので場合であれば、図2に示す色票を当該デジタルカメラによって撮影し、得られた画像データを入力する必要がある。また、入力される画像データは、一枚の画像データでも良いし、複数の画像データを用いても良い。但し、複数の画像データの場合は、複数の画像に対するターゲットデータがそれぞれ必要となる。
【0022】
次に、平均値算出部102で、入力された画像データの各パッチのRGB平均値を求める(ステップS2)。尚、この平均値が、以下で扱われる画像データとなる。そして、ターゲット設定部103が、リファレンスデータ保持部111に保持されているリファレンスデータ(CIELab表記)を参照し、ターゲットデータを算出して設定する(ステップS3)。尚、ターゲットを算出する手順の詳細については後述する。
【0023】
次いで、パラメータ更新部109が、演算回数Kに初期値0を入力する(ステップS4)。そして、色変換部104が、パラメータ保持部110に保持されている色処理パラメータを用いて入力データの色変換を行って、変換後のデータ(LPi,aPi,bPi)を算出する(ステップS5)。
【0024】
図4は、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1におけるパラメータ保持部110の内部構造の一例を示す図である。図4に示すように、パラメータ保持部110が保持しているパラメータは、更新可能な色処理パラメータa00〜a22、表色系変換パラメータb00〜b22、最大演算回数Th1、評価基準値Th2である。尚、本実施形態では、表色系変換パラメータb00〜b22、最大演算回数Th1及び評価基準値Th2については変更されることはないものとする。
【0025】
例えば、入力データの各パッチのRGB値を(Ri,Gi,Bi)とし、色処理パラメータを3行3列のマトリクスとした場合、以下に示す式(1)を用いて変換する。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1では、(第1の)色処理パラメータが、マトリクス形式で与えられる更新可能なパラメータであることを特徴とする。
【0026】
【数1】
【0027】
さらに、変換されたRGBデータ(RPi,GPi,BPi)をパラメータ保持部110に保持されている表色系変換パラメータを用いて、CIE三刺激値XYZに変換する。
【0028】
例えば、保持されている表色系変換パラメータがIEC61966−2−1で規定されるsRGB色空間の変換マトリクスの場合、以下の式(2)を用いて、CIE三刺激値XYZに変換する。
【0029】
【数2】
【0030】
その後、白色点をD65としてCIELabに変換したものを変換後Labデータ(LPi,aPi,bPi)とする。
【0031】
ここで、この変換式を式(3)に示す。
【0032】
【数3】
【0033】
尚、式(3)において、X、Y、Zは、XYZ表色系の三刺激値X、Y、Zの値である。また、Xn、Yn、Znは、白色点のX、Y、Zの値であり、白色点がD65の場合、Xn=95.05、Yn=100.0、Zn=108.91となる。
【0034】
このように本実施形態では、パラメータ保持部110に保持されている表色系変換パラメータが、IEC61966−2−1で規定されるsRGB色空間の変換マトリクスである場合を例にあげて説明したため、CIELabへ変換する際の白色点をD65とした。尚、表色系変換パラメータが別の色空間である場合には、その色空間に対応した白色点を用いることは言うまでもない。
【0035】
上述したように、ステップS5で変換後データ(LPi,aPi,bPi)が算出された後、評価値算出部105は、色変換部104で算出した変換後データ(LPi,aPi,bPi)とターゲットデータ設定部103で設定したターゲットデータ(LTi,aTi,bTi)から評価値を算出する(ステップS6)。
【0036】
すなわち、各パッチの評価関数をEi、全体の評価関数をEとすると、以下の式(4)を用いて算出する。
【0037】
【数4】
【0038】
尚、評価関数Eを算出する際に各パッチに重みを個別に設定しても良い。
【0039】
この場合の評価関数Eは、重み値をwiとすると、以下の式(5)を用いて算出することができる。
【0040】
【数5】
【0041】
次に、最小値設定部107により、評価値算出部105で算出した評価値Eの最小値Eminを求め、その時のパラメータを保存する(ステップS7)。
【0042】
すなわち、保存されている最小値Eminよりも評価値算出部105で算出した評価値Eの方が小さい場合は、最小値Eminに評価値Eを上書きし、その時の色処理パラメータを保存する。一方、最小値Eminよりも評価値Eが大きい場合には、何も行わないようにして最小値Eminを求める。
【0043】
次いで、演算回数Kの判定を行う(ステップS8)。その結果、あらかじめパラメータ保持部110に保持されている最大演算回数Th1に対して、K=Th1であった場合(YES)はステップS9に進む。一方、K<Th1であった場合(NO)にはステップS11へ進み、パラメータ更新部109で色処理パラメータを更新し、演算回数KをインクリメントしてステップS5に戻る。
【0044】
ステップS9では、ステップS7で設定された最小評価値の判定を行う。そして、あらかじめパラメータ保持部110に保持されている評価基準値Th2に対し、Emin<Th2であった場合(YES)はステップS10に進む。一方、Emin≧Th2であった場合(NO)にはステップS12へ進み、パラメータ更新部109で色処理パラメータの初期値を更新し、演算回数Kを0としてステップS5に戻る。
【0045】
このステップS12の処理は、評価基準値Th2を満たさなかった場合に、初期値(すなわち、第1の色処理パラメータ)を変更することによって、初期値によって収束する部分が変化する傾向にある最適化法において、当該評価基準値Th2を満たす色処理パラメータを探索させるために行われるものである。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1は、パラメータ更新部109により色処理パラメータが所定回数(最大演算回数Th1)更新された場合であって、評価値判定部108により評価値に基づいて色処理パラメータが適切でないと判定された場合、パラメータ保持部110に記憶されている色処理パラメータa00〜a22を変更し、再度色処理パラメータの探索を実行することを特徴とする。
【0046】
また、ステップS10では、出力部106により、最小値設定部107に保存されている色処理パラメータを出力する。尚、本実施形態では、ステップS6〜S8、ステップS11の処理には、DLS法等の最適化アルゴリズムを用い、最大演算回数Th1になるまで演算を繰り返して色処理パラメータを最適なものに更新する。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1では、パラメータ更新部109により、(第1の)色処理パラメータを最適化アルゴリズムを用いて(第2の色処理パラメータに)更新することを特徴とする。
【0047】
[ターゲット算出方法]
ここでは、ステップS3におけるターゲット設定部103による、1つ又は複数のリファレンスデータから1つのターゲットデータを算出して設定する処理手順について説明する。
【0048】
具体的には、まず、リファレンスデータ保持部111に保持されているリファレンスデータを参照する。図5は、本発明の第1の実施形態に係るリファレンス保持部111の内部構造を示す図である。図5に示すように、リファレンスデータ保持部111には、いくつかのリファレンスデータとその個数が保持されている。そして、ターゲット設定部103は、これらのリファレンスデータとその個数を参照して、ターゲットデータの算出を行う。
【0049】
本実施形態では、ターゲットデータ設定部103には、あらかじめリファレンスデータの数に対応したターゲット算出手順が記憶されており、指定された算出手順に従ってターゲットを算出する。ここで、j番目のリファレンスデータにおけるi番目のパッチの値を(Lji,aji,bji)とする。この場合、例えば、以下に示す式(6)、式(7)のような算出手順を用いる。
【0050】
【数6】
【0051】
【数7】
【0052】
上記の例では、リファレンスデータが1つの場合はそのリファレンスデータをターゲットデータとし、リファレンスデータが複数の場合はその平均をターゲットデータとしている。このような算出法を用いることで、1つの入力に対し複数の目標が存在する場合にも、それら全ての目標に近い値を持つターゲットを得ることができる。
【0053】
すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1は、画像入力装置で撮影された画像データの数に対応させた複数のリファレンスデータを予め記憶するリファレンスデータ保持部111をさらに備える。そして、データ入力部101が1個の画像データを取得した場合、ターゲットデータ設定部103が、第1のリファレンスデータをターゲットデータとして設定し、データ入力部101がM個の画像データを取得した場合、ターゲットデータ設定部103が、第1から第Mのリファレンスデータの平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする。
【0054】
以上説明したように、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置を用いることによって、例えば、画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合、第1の色空間用の色処理パラメータを算出する時は、リファレンスデータに目標とするデータのみを入力することで、目標に近い出力を得る第1の色空間用の色処理パラメータを算出できる。その後、第2の出力色空間用の色処理パラメータを算出する時には、目標とするデータに加えて第1の色空間の出力結果をリファレンスデータに入力することにより、目標と第1の色空間の出力との中間のデータをターゲットデータとすることができ、両方に近い出力を得ることが可能な色処理パラメータを算出することができる。
【0055】
<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置の細部構成を示すブロック図である。図6において、2は本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置である。また、201は画像データの外部とのインタフェースであるデータ入力部、202はデータ入出力部201から入力された画像データの各パッチのRGB平均値を算出する平均値算出部である。
【0056】
また、203はターゲットデータを設定するターゲットデータ設定部、211は入力データを色変換する色処理パラメータ、RGB値をCIE三刺激値XYZ値へ変換する表色系変換パラメータ及び演算回数を保持するパラメータ保持部、204はパラメータ保持部211に格納されている色処理パラメータを用いて入力データを変換する色変換部、205は色変換部204で変換された入力データとターゲット設定部203で設定されたターゲットデータから評価値を算出する評価値算出部である。
【0057】
さらに、206は色処理パラメータを出力する出力部、207は評価値算出部205で算出された評価値の最小値とその時の色処理パラメータを保存する最小値設定部、208は評価値算出部205により算出された評価値が基準のしきい値以下かどうか、また、所定の演算回数を満たしているかどうかを判定する評価値判定部である。
【0058】
さらにまた、209はパラメータ保持部211に保持されている色処理パラメータを更新するパラメータ更新部、210は色処理パラメータ編集装置2にデータ及び各種パラメータを入力するユーザインタフェース(UI)部、212はターゲットデータ設定部103においてターゲットデータを設定する際に参照するリファレンスデータを保持するリファレンスデータ保持部である。
【0059】
[色処理パラメータ編集装置2の動作手順]
図7は、本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【0060】
まず、データ入力部201により画像データが読み込まれる(ステップS11)む。この画像データは、例えば、デジタルカメラにおける色処理パラメータを色処理パラメータ編集装置2によって編集させる場合は、前述した色票を当該デジタルカメラによって撮影して得られた画像データを用いる。また、画像データは画像1枚分でも良いし、複数の画像データを用いても良い。複数の画像データを用いる場合、複数の画像に対するターゲットデータがそれぞれ必要となる。
【0061】
次に、平均値算出部202が先に読み込んだ画像データの各パッチのRGB平均値を求め、そのデータを入力データとする(ステップS202)。そして、UI部210によってリファレンスデータ及び各種パラメータが入力される(ステップS203)。尚、UI部210の詳細な動作及び入力するデータ、パラメータに関しては後述する。
【0062】
さらに、ターゲット設定部203は、リファレンスデータ保持部212に保持されているリファレンスデータとその重みを参照し、ターゲットデータを算出して設定する(ステップS204)。例えば、j番目のリファレンスデータにおけるi番目のパッチの値を(Lji,aji,bji)、j番目のリファレンスデータの重みをWeightjとすると、以下の式(8)を用いて算出する。
【0063】
【数8】
【0064】
式(8)は、上述した第1の実施形態のように、単にリファレンスデータの平均をとってターゲットを設定するのではなく、例えば、最適化後の結果を1番目のリファレンスデータより2番目のリファレンスデータの方にやや近付けたいといった場合に、2番目のリファレンスデータの重みWeight2を大きくすることによって、ターゲットの位置を2番目のリファレンスデータ寄りに設定する、といったように柔軟にターゲットを変化させることを目的としている。すなわち、本実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2は、ターゲットデータ設定部203が、第1から第Mのリファレンスデータのうち、所定のリファレンスデータに対して重み付けを行った後の平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする。
【0065】
次いで、パラメータ更新部209が演算回数Kに初期値0を入力する(ステップS205)。さらに、色変換部204は、パラメータ保持部211に保持されている色処理パラメータを用いて入力データの色変換を行う(ステップS206)。尚、色変換の方法は、上述した第1の実施形態におけるステップS5の方法と同様であるため省略する。
【0066】
さらに、評価値算出部205が、色変換部204で算出した変換後データ(LPi,aPi,bPi)とターゲットデータ設定部203で設定したターゲットデータ(LTi,aTi,bTi)から評価値を算出する(ステップS207)。尚、評価値算出の方法は、上述した第1の実施形態におけるステップS6の方法と同様であるため省略する。
【0067】
次いで、最小値設定部207は、評価値値算出部205で算出した評価値Eの最小値Eminを求め、その時のパラメータを保存する(ステップS208)。その結果、保存されている最小値Eminより評価値算出部205で算出された評価値Eの方が小さい場合は、最小値Eminに評価値Eを上書きし、その時の色処理パラメータを保存する。一方、最小値Eminより評価値Eの方が大きい場合は、何も行わないようにして、最小値Eminを求める。
【0068】
次に、演算回数Kの判定が行われる(ステップS209)。その結果、ステップS203で入力された演算回数Th1に対してK=Th1であった場合(YES)はステップS210に進む。一方、K<Th1であった場合(NO)はステップS212へ進み、パラメータ更新部211で色処理パラメータを更新するとともに、演算回数KをK=K+1というようにインクリメントしてステップS203に戻る。
【0069】
ステップS210では、ステップS208で設定された最小評価値Eminの判定が行われる。その結果、ステップS203において入力された評価値の基準値Th2に対してEmin<Th2であった場合(YES)には、ステップS211に進む。一方、Emin≧Th2であった場合(NO)にはステップS213へ進み、演算回数Kを0としてステップS203に戻り、再度色処理パラメータの初期値、リファレンスデータ及び重み等を入力する。
【0070】
また、ステップS211において、出力部206は、最小値設定部207に保存されている色処理パラメータを出力し、処理を終了する。
【0071】
[UI部210の動作]
図8は、本発明の第2の実施形態に係るUI部210の一例を示す図である。図8に示すように、本実施形態におけるUI部210は、リファレンスデータを入力するリファレンス入力部401と、各リファレンスデータの重みを入力する重み入力部402と、色処理パラメータの初期値を入力する色処理パラメータ入力部403と、演算回数を入力する演算回数入力部404と、評価基準値を入力する評価基準値入力部405と、データ入力後の決定手段であるOKボタン406とを備えている。
【0072】
以下、図7のステップS203における各種パラメータの入力について、図8に示されるUI部210を用いて詳細に説明する。図9は、本発明の第2の実施形態におけるステップS203の処理を説明するためのフローチャートである。
【0073】
まず、UI部210を用いてリファレンスデータを入力する(ステップS131)。リファレンスデータの入力には、所定の形式で記述されたファイルを用いる。例えば、図10に示すように、各パッチのCIELab値が所定の順番で羅列しているようなものを用いる。図10は、第2の実施形態におけるリファレンスデータの一形式を示す図である。これらのリファレンスデータが記述された1又は複数のファイルを、リファレンスデータ入力部401より入力することができる。
【0074】
次に、各リファレンスデータの重みを入力する(ステップS132)。重みの入力は重み入力部402で行い、入力した重みをリファレンスデータ保持部312に保存する。この場合、リファレンスデータ保持部312の内部構造は、例えば図11に示すように、各リファレンスデータとその重みが対応するような構造になっている必要がある。すなわち、図11は、第2の実施形態におけるリファレンスデータ保持部312の内部構造を説明するための図である。
【0075】
さらに、色処理パラメータの初期値を入力する(ステップS133)。例えば、色処理パラメータがマトリクスの場合には、図8に示す色処理パラメータ入力部403において、各マトリクス成分を1つずつ入力してもよいし、マトリクスが記述されたファイルを読み込むようにしてもよい。
【0076】
次いで、演算回数Th1を入力する(ステップS134)。図8に示す例では、演算回数入力部404において、直接数字を入力するような構成になっているが、例えば、所定の演算回数を数個用意しておき、その中から選択するようにしても良い。
【0077】
さらに、評価値の基準値Th2を入力する(ステップS135)。この場合も本実施形態では図8に示すように、評価基準値入力部405において、直接基準値を入力するような構成になっているが、数種の基準値から選択するようにしても良い。
【0078】
そして、OKボタン406が押されたか否かが判断される(ステップS136)。その結果、OKボタン406が押下されると(YES)、ステップS131〜S135までの処理で入力したデータ及びパラメータが色処理パラメータ編集装置2の各保持部に保存されて終了する。すなわち、リファレンスデータと重みは、リファレンスデータ保持部312に保存される。また、色処理パラメータの初期値、演算回数Th1及び評価基準値Th2は、パラメータ保持部311に保存される。一方、OKボタン406が押下されていない場合(NO)は、ステップS131に戻る。
【0079】
以上説明した技術を用いれば、UI部210でリファレンスデータの重みを制御することにより、目標と第一の色空間の出力のどちらか一方に重みを持たせたターゲットデータを設定することができ、所望の色処理パラメータを算出することができる。また、UI部210で演算回数や評価基準値を入力することによって、ユーザの所望する処理時間や評価基準に合った色処理パラメータを得ることができる。
【0080】
<他の実施形態>
上述した実施形態においては、評価関数Eiに色差ΔEを用いているが、必要に応じて以下に示す式(9)を用いても良い。
【0081】
【数9】
【0082】
さらに、上述した実施形態では、CIELab空間のデータに対して評価関数Eを算出していたが、評価関数Eを算出する表色系は、CIELab空間に限らず、CIELUV空間であっても良いし、XYZ空間であっても良い。その場合、その色空間上のデータに適応した評価関数Eを用いることになる。
【0083】
また、上述した実施形態においては、ターゲットデータ設定の際に、重みをCIELab空間のデータに与えていたが、こちらもCIELab空間に限らず、CIELUV空間のデータでも良いし、XYZ空間のデータに与えても良い。
【0084】
また、上述した実施形態においては、色処理パラメータを3行3列のマトリクスとして説明したが、例えば、以下に示す式(10)のように、2次項まで用いて演算を行う3行9列のマトリクスを用いても良い。
【0085】
【数10】
【0086】
さらに、マトリクスでなくとも3D−LUTを色処理パラメータとして色変換を行っても良い。
【0087】
また、上述した実施形態においては、最適化にDLS法を用いるとしたが、例えば、最急降下法や、ニュートン法、準ニュートン法、さらには、遺伝的アルゴリズム(GA)等の最適化法を用いても良いことは言うまでもない。
【0088】
尚、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用してもよい。
【0089】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0090】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0091】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタルカメラ等の画像入力装置の出力色空間が複数存在する場合であっても、それぞれの出力色空間での撮影データが所望の色再現特性を有し、かつ、各色空間で重複している色域において、色空間ごとに色再現特性の差が小さくなるような色処理パラメータを好適に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図2】第1の実施形態で使用される色票の一例を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1により実行される編集動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】第1の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置1におけるパラメータ保持部110の内部構造の一例を示す図である
【図5】本発明の第1の実施形態に係るリファレンス保持部111の内部構造を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置の細部構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る色処理パラメータ編集装置2の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るUI部210の一例を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施形態におけるステップS203の処理を説明するためのフローチャートである。
【図10】第2の実施形態におけるリファレンスデータの一形式を示す図である。
【図11】第2の実施形態におけるリファレンスデータ保持部312の内部構造を説明するための図である。
【符号の説明】
1、2 色処理パラメータ編集装置
101、201 データ入力部
102、202 平均値算出部
103、203 ターゲットデータ設定部
104、204 色変換部
105、205 評価値算出部
106、206 出力部
107、207 最小値設定部
108、208 評価値判定部
109、209 パラメータ更新部
110 パラメータ保持部
111、202 リファレンスデータ保持部
210 UI部
Claims (14)
- 画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集方法であって、
前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得工程と、
ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定工程と、
前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換工程と、
色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出工程と、
前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定工程と、
前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力工程と、
前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新工程とを有し、
更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記変換工程、前記算出工程及び前記判定工程を再実行する
ことを特徴とする色処理パラメータ編集方法。 - 前記画像入力装置で撮影された前記画像データの数に対応させた複数のリファレンスデータを予め設定するリファレンスデータ設定工程をさらに有し、
前記取得工程が1個の画像データを取得した場合、前記ターゲットデータ設定工程は、第1のリファレンスデータをターゲットデータとして設定し、
前記取得工程がM個の画像データを取得した場合、前記ターゲットデータ設定工程は、第1から第Mのリファレンスデータの平均をターゲットデータとして設定する
ことを特徴とする請求項1記載の色処理パラメータ編集方法。 - 前記ターゲットデータ設定工程が、第1から第Mのリファレンスデータのうち、所定のリファレンスデータに対して重み付けを行った後の平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする請求項2記載の色処理パラメータ編集方法。
- 前記第1の色処理パラメータが、マトリクス形式で与えられる更新可能なパラメータであることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の色処理パラメータ編集方法。
- 前記更新工程が、前記第1の色処理パラメータを最適化アルゴリズムを用いて前記第2の色処理パラメータに更新することを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の色処理パラメータ編集方法。
- 画像入力装置の色処理パラメータを編集する色処理パラメータ編集装置であって、
前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得手段と、
ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定手段と、
前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換手段と、
色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出手段と、
前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定手段と、
前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力手段と、
前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新手段とを備え、
前記変換手段が、更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記画像データを変換し、
前記算出手段が、前記第2の色処理パラメータを用いて色変換された前記画像データと前記ターゲットデータとから該第2の色処理パラメータに関する評価値を算出し、
前記判定手段が、前記評価値に基づいて前記第2の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する
ことを特徴とする色処理パラメータ編集装置。 - 前記画像入力装置で撮影された前記画像データの数に対応させた複数のリファレンスデータを予め記憶するリファレンスデータ記憶手段をさらに備え、
前記取得手段が1個の画像データを取得した場合、前記ターゲットデータ設定手段が、第1のリファレンスデータをターゲットデータとして設定し、
前記取得手段がM個の画像データを取得した場合、前記ターゲットデータ設定手段が、第1から第Mのリファレンスデータの平均をターゲットデータとして設定する
ことを特徴とする請求項6記載の色処理パラメータ編集装置。 - 前記ターゲットデータ設定手段が、第1から第Mのリファレンスデータのうち、所定のリファレンスデータに対して重み付けを行った後の平均をターゲットデータとして設定することを特徴とする請求項7記載の色処理パラメータ編集装置。
- 前記更新手段により色処理パラメータが所定回数更新された場合であって、前記判定手段により前記評価値に基づいて色処理パラメータが適切でないと判定された場合、前記第1の色処理パラメータを変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項6から8までのいずれか1項に記載の色処理パラメータ編集装置。
- 前記評価基準値を記憶する基準値記憶手段をさらに備え、前記判定手段が、前記評価基準値と前記評価値とを比較して、前記第1の色処理パラメータの適不適を判定する
ことを特徴とする請求項9記載の色処理パラメータ編集装置。 - 前記第1の色処理パラメータが、マトリクス形式で与えられる更新可能なパラメータであることを特徴とする請求項6から10までのいずれか1項に記載の色処理パラメータ編集装置。
- 前記更新手段が、前記第1の色処理パラメータを最適化アルゴリズムを用いて前記第2の色処理パラメータに更新することを特徴とする請求項6から11までのいずれか1項に記載の色処理パラメータ編集装置。
- コンピュータに、画像入力装置の色処理パラメータを編集させるためのプログラムであって、
前記画像入力装置で撮影された色票の画像データを取得する取得手順と、
ターゲットデータを設定するターゲットデータ設定手順と、
前記画像データを第1の色処理パラメータを用いて変換する変換手順と、
色変換後の前記画像データと前記ターゲットデータとから前記第1の色処理パラメータに関する評価値を算出する算出手順と、
前記評価値に基づいて前記第1の色処理パラメータが適切であるか否かを判定する判定手順と、
前記評価値が適切である場合、前記第1の色処理パラメータを前記画像入力装置で使用される色処理パラメータとして出力する出力手順と、
前記評価値が適切でない場合、前記第1の色処理パラメータを第2の色処理パラメータに更新する更新手順と、
更新された前記第2の色処理パラメータを用いて前記変換手順、前記算出手順及び前記判定手順を再実行する再実行手順と
を実行させるためのプログラム。 - 請求項13記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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