JP2004252620A - 画像処理装置および方法、並びに、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】階調変換により輝度信号レベルを変更しても色味を保存して画像を再現できるようにする。
【解決手段】Ｙマトリックス部１１２とＣマトリックス部１１３は、撮像素子１１１から取得したオリジナルの色を、輝度信号と色差信号に変換する。階調補正部１１４は、輝度信号Ｙの階調調整を行ない、輝度信号Ｙ’に変更し、出力するとともに、さらに、ＸＹＺ表色系のＹ信号としての信号Ｙ’に変換して、色差補正部１１５に出力する。色差補正部１１５は、マンセル表色系の色相Ｈと彩度Ｃに対応する値であるｈ１とｈ２を演算し、階調補正後に、これを保存するようにＸＹＺ表色系における階調調整後のＹ信号としての信号Ｙ’に基づいて、ＸＹＺ表色系におけるＸ’とＺ’を算出する。本発明は、ディジタル画像処理を行なう製品に適用することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置および方法、並びに、プログラムに関し、特に、階調変換により輝度信号レベルを変更しても、色味を保存して画像を再現できるようにした、画像処理装置および方法、並びに、プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像の輝度値が、本来変化しているべき輪郭の部分などで、変化が緩やかになっている場合、ぼやけた印象の画像となる。このような画像に対しては、輝度値の変化を強調することで鮮明な画像が得られる。テレビジョン受像機やデジタルカメラなどにおいて、画像の見えの改善として、鮮鋭化の手法がとられている。
【０００３】
この方法では、一般的に、色差信号の調整は、変更前の輝度信号と色差信号との比が保持されるように行なわれる。すなわち、オリジナル色の輝度（Ｙ）と色差信号（Ｃ）の比（Ｙ／Ｃ比）が保持されるように（Ｙ／Ｃ比が一定となるように）、輝度と色差信号のレベルが補正される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２５２５８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｙ／Ｃ比を一定とする補正（色差信号の補正）では、階調変換により輝度信号レベル（Ｙのレベル）が下げられた場合、経験的に画像の色が黒ずんで見えることがある。また、色差信号レベル（Ｃのレベル）が大きく、輝度信号レベル（Ｙのレベル）が小さく、かつ、階調変換により輝度信号レベル（Ｙのレベル）が上げられた場合、Ｙ／Ｃ比を一定とするために、色差信号（Ｃのレベル）も上げることになり、色差信号（Ｃのレベル）が飽和してしまうことがあるという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、階調変換により輝度信号レベルを変更しても、色が黒ずんだり、飽和してしまうことを抑制するようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像処理装置は、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正手段と、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算手段と、第１の演算手段により演算された第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算手段と、第２の表色系の第４の要素の値、並びに第２の演算手段により演算された、第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
前記第１の表色系の第１の要素は、輝度または明度に関する要素であるようにすることができる。
【０００９】
前記第３の表色系の第７の要素と第９の要素は、それぞれ色相と彩度に関する要素であるようにすることができる。
【００１０】
前記第２の表色系は、ＸＹＺの表色系であり、第３の表色系は、マンセルの表色系であるようにすることができる。
【００１１】
前記第１の表色系は、ＹＣｒＣｂの表色系であるようにすることができる。
【００１２】
前記画像信号の表色系の各要素に基づいて、第１の表色系の第１乃至第３の要素を演算する第４の演算手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１３】
本発明の第１の画像処理方法は、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、第１の演算ステップの処理により演算された第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、第２の表色系の第４の要素の値、並びに第２の演算ステップの処理により演算された、第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１のプログラムは、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、第１の演算ステップの処理により演算された第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、第２の表色系の第４の要素の値、並びに第３の演算ステップの処理により演算された、第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の画像処理装置は、入力される画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算手段と、第１の演算手段により演算された第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第８の要素の値を演算するとともに、第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算手段と、第２の演算手段により演算された第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正手段と、階調補正手段により生成された補正値から、第２の表色系の第５の要素の値を演算する第３の演算手段と、第３の演算手段により演算された第２の表色系の第５の要素の値、並びに、第２の演算手段により演算された、第７の要素および第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素を演算する第４の演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
前記第３の表色系の第８の要素は、明度に関する要素であるようにすることができる。
【００１７】
前記第３の表色系の第７の要素と第９の要素は、それぞれ色相と彩度に関する要素であるようにすることができる。
【００１８】
前記第２の表色系は、ＸＹＺの表色系であり、第３の表色系は、マンセルの表色系であるようにすることができる。
【００１９】
前記第１の表色系は、ＲＧＢの表色系であるようにすることができる。
【００２０】
本発明の第２の画像処理方法は、入力される画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、第１の演算ステップの処理により演算された第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第８の要素の値を演算するとともに、第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、第２の演算ステップの処理により演算された第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、階調補正ステップの処理により生成された補正値から、第２の表色系の第５の要素の値を演算する第３の演算ステップと、第３の演算ステップの処理により演算された第２の表色系の第５の要素の値、並びに、第２の演算手段により演算された、第７の要素および第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素を演算する第４の演算ステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２のプログラムは、入力される画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、第１の演算ステップの処理により演算された第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第８の要素の値を演算するとともに、第７の要素と第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、第２の演算ステップの処理により演算された第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、階調補正ステップの処理により生成された補正値から、第２の表色系の第５の要素の値を演算する第３の演算ステップと、第３の演算ステップの処理により演算された第２の表色系の第５の要素の値、並びに、第２の演算手段により演算された、第７の要素および第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素を演算する第４の演算ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２２】
第１の本願発明においては、入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの第１の要素の値の階調を補正して、補正値が生成される。入力された画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値が演算され、演算された第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値が演算され、第２の表色系の第４の要素の値、並びに第３の表色系の第７の要素と第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値が演算される。
【００２３】
第２の本願発明においては、入力される画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値が演算され、演算された第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の第８の要素の値が演算されるとともに、第７の要素と第９の要素により規定される値が演算され、演算された第８の要素の値の階調が補正される。生成された補正値から、第２の表色系の第５の要素の値が演算され、この第２の表色系の第５の要素の値、並びに、第７の要素および第９の要素により規定される値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素が演算される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用したビデオカメラ、例えば、ディジタルスチルビデオカメラ１００の主要部の構成例を示す図である。
【００２５】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ），ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子よりなる撮像素子１１１は、被写体からの光画像を画像信号として取得し、さらに、この画像信号からＲ，Ｇ，Ｂの３原色の信号を生成する。Ｙマトリックス部１１２は、このＲ，Ｇ，Ｂの信号に対してマトリックス演算し、Ｙ信号（輝度成分）を算出する。また、Ｃマトリックス部１１３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３要素の信号に対してマトリックス演算し、Ｃ信号（色差成分）を算出する。なお、この場合のＣ信号（色差成分）は、ＣｒおよびＣｂの色差信号で構成されている。
【００２６】
Ｙマトリックス部１１２により算出されたＹ信号（輝度成分）は、階調補正部１１４と色差補正部１１５に入力される。階調補正部１１４は、入力されたＹ信号（輝度成分）に対して階調補正を行ない、その結果を階調補正信号Ｙ’として、図示せぬ後段の処理部に出力する。また、階調補正部１１４は、階調補正信号Ｙ’を、ＸＹＺ表色系の要素Ｙ’として、色差補正部１１５に出力する。
【００２７】
Ｃマトリックス部１１３により算出されたＣ信号（色差成分）は、色差補正部１１５に入力される。色差補正部１１５は、Ｙマトリックス部１１２から送信されたＹ信号（輝度成分）、階調補正部１１４から送信された信号Ｙ’（ＸＹＺ表色系の階調補正信号）、およびＣマトリックス部１１３から送信されたＣ信号（色差成分）に基づいて、色差補正を行ない、その結果を、色差補正結果Ｃ’として、図示せぬ後段の処理部に出力する。このとき、マンセル表色系における色相（Ｈ）と彩度（Ｃ）を保存するように、色差補正が行なわれる。
【００２８】
ここで、マンセル表色系について説明する。
【００２９】
マンセル表色系は、色の３属性（要素）である色相（Ｈ：Ｈｕｅ）、明度（Ｖ：Ｖａｌｕｅ）、および彩度（Ｃ：Ｃｈｒｏｍａ）に基づいて、それぞれ番号または記号で分類された色票を使用して、物体の色と色票を人が見比べて色を表現するものであり、日本では、「三属性による色の表示方法」としてＪＩＳ（ＪＩＳ Ｚ ８７２１）に規定されている。
【００３０】
マンセル表色系において、例えば、りんごの色を表現する場合、人が図２に示されるマンセル色相環に表わされる色の中から、りんごの色に最も近い色を探し、その値をりんごの色とする。図２のマンセル色相環は、実用として用いられている１０色（５Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ），５ＹＲ（ＹｅｌｌｏｗＲｅｄ），５Ｒ（Ｒｅｄ），５ＲＰ（ＲｅｄＰｕｒｐｌｅ），５Ｐ（Ｐｕｒｐｌｅ），５ＰＢ（ＰｕｒｐｌｅＢｌｕｅ），５Ｂ（Ｂｌｕｅ），５ＢＧ（ＢｌｕｅＧｒｅｅｎ），５Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），５ＧＹ（ＧｒｅｅｎＹｅｌｌｏｗ））を２分割にしたもの（すなわち、１０Ｙ，１０ＹＲ，１０Ｒ，１０ＲＰ，１０Ｐ，１０ＰＢ，１０Ｂ，１０ＢＧ，１０Ｇ，１０ＧＹを含めた２０色）を示している。例えば、対象となるりんごの色が、１０ＲＰと５Ｒの中間の２．５Ｒである場合、２．５Ｒの明度と彩度を示したマンセル色票（図示せず）上で、明度（Ｖ）と彩度（Ｃ）が最も近い色がりんごの色とされる。
【００３１】
りんごの色が、マンセル色票（図示せず）において、例えば、明度（Ｖ）＝４であり、彩度（Ｃ）＝１２である色に最も近いとすると、このりんごの色は、「２．５Ｒ ４／１２」（２．５アール４の１２）と表現される。マンセル表色系は、立体で表わされているため（色相、彩度、および明度の３つの軸により表現されるため）、このように、色に対する値を割り当てることができる。
【００３２】
図３は、マンセル色相値が１ＹＲの場合の明度（Ｖ）／彩度（Ｃ）を示したマンセル色票を示す図である。
【００３３】
図３の例においては、色相を１ＹＲに固定しており、横軸は彩度値（Ｃ）、縦軸は明度値（Ｖ）とされている。色は、彩度値（Ｃ）の値が大きいほど、より鮮やかであり、明度値（Ｖ）の値が大きいほど、明るいとされている。また、彩度（Ｃ）＝Ｎは、無彩色を表わしている。
【００３４】
表色系（色空間）には、様々な種類があり、所定の表色系（色空間）の色は、他の表色系（色空間）の色に変換することができる。例えば、図４乃至図７に示されるようなＪＩＳ Ｚ ８７２１に規定されている変換テーブルを使用して、マンセル表色系の色をＸＹＺ表色系に変換することができる。また、ＪＩＳ Ｘ ９２０４に規定されているマトリックスを使用して、ＸＹＺ表色系の色をＲＧＢの表色系の色に変換することができる。
【００３５】
例えば、扱う信号がディジタルスチルビデオカメラに対応する信号の場合におけるＲＧＢの表色系の色からＸＹＺの表色系の色への変換マトリックスが、式（１）に示される。
【数１】

【００３６】
逆に、ＸＹＺの表色系の色をＲＧＢの表色系の色に変換するマトリックスが、式（２）に示されている。
【数２】

【００３７】
ＲＧＢの色は、式（３）、式（４）、および式（５）に基づいて、ＹＣｒＣｂの表色系の色（ディジタルスチルビデオカメラにおいて用いられる色空間の色）に変換することができる。
【数３】

【００３８】
式（４）と式（５）で表わされるＹＣｒＣｂ表色系における要素としての色差信号Ｃｒ，Ｃｂを、式（６）に適用することで、マンセル表色系の彩度Ｃに対応する値を演算することができる。
【数４】

【００３９】
図３のマンセル色票の値をＹＣｒＣｂ表色系のＹＣ座標に変換したものが図８に示されている。図８において、横軸は式（６）に基づいて演算された色差信号の値とされ、縦軸はＹ（輝度成分）とされる。また、図８に示されている各ブロックに付してある番号は、図３に示されたそれぞれのブロックの番号に対応する。
【００４０】
次に、図９のフローチャートを参照して、図１のディジタルスチルビデオカメラ１００における階調調整処理（Ｄレンジ圧縮処理）を説明する。この処理は、階調調整処理をＹＣｒＣｂ表色系の信号Ｙ（輝度成分）で行なった場合の例である。なお、この処理は、ユーザにより撮影を行なう指令がされたとき開始される。
【００４１】
ステップＳ１において、ディジタルスチルビデオカメラ１００の撮像素子１１１は、ＲＧＢの信号（オリジナルの色）を取得する。具体的には、撮像素子１１１は、被写体からの光画像を画像信号として取得し、この画像信号からＲＧＢの信号を取得（生成）する。
【００４２】
ステップＳ２において、Ｙマトリックス部１１２とＣマトリックス部１１３は、取得したＲＧＢの信号を、ＹＣｒＣｂ信号に変換する。具体的には、式（３）乃至式（５）に基づいて、ＲＧＢ信号がＹＣｒＣｂ信号に変換される。なお、Ｙマトリックス部１１２はＹ信号を生成し、Ｃマトリックス部１１３は、Ｃｒ信号とＣｂ信号、すなわち、Ｃ信号を生成する。
【００４３】
ステップＳ３において、階調補正部１１４は、Ｙマトリックス部１１２から輝度信号Ｙを取得し、輝度信号Ｙの階調調整を行なう。すなわち、アンシャープマスク等といった各種フィルタリング処理が輝度信号になされ、画像の鮮鋭性が改善される。ＸＹＺ表色系のＹの値とＹＣｒＣｂの表色系のＹの値は同一であるため、このときのＹ’の値がＸＹＺ表色系のＹ信号としての信号Ｙ’となる。
【００４４】
ステップＳ４において、階調補正部１１４は、ステップＳ３の処理により階調調整が行なわれた結果の信号Ｙ’（ＸＹＺ表色系のＹ信号）を色差補正部１１５に出力する。
【００４５】
ステップＳ５において、色差補正部１１５は、Ｙマトリックス部１１２とＣマトリックス部１１３によりステップＳ２の処理で生成されたオリジナル色（階調が調整される前の色）のＹＣｒＣｂ信号を、式（７）に従って、ＸＹＺ表色系に変換するための演算を行なう。
【数５】

【００４６】
ステップＳ６において、色差補正部１１５は、マンセル表色系の値ｈ１とｈ２を算出する。マンセル表色系の色相（Ｈ）、彩度（Ｃ）、明度（Ｖ）と、ＸＹＺ表色系の関係の詳細が、以下の式（８）乃至式（２３）で示される。値ｈ１とｈ２は、このうちの式（１０）と式（１１）で定義されている値である。なお、これらの式は、例えば、文献「書名：系統的画像符号化、著者：宮原誠、発行所：（株）アイピーシー、発行年月日：平成２年７月３１日、１４７頁乃至４９頁」に示されるものである。
【数６】

【００４７】
ここで、Ｘｃ，ＹまたはＺｃをＡとする関数Ｆ（Ａ）は、以下の式（１３）と式（１４）により定義されている。
【数７】

【００４８】
また、座標軸Ｓ１，Ｓ２，および値Ｍ１乃至Ｍ３は、式（１５）乃至式（１９）により示される。なお、θは、式（２０）を満たす。
【数８】

【００４９】
この座標軸Ｓ１，Ｓ２上で、マンセル表色系のＨ，Ｃ，およびＶが、式（２１）乃至式（２３）により定義される。
【数９】

【００５０】
上述した式（１０）と式（１１）により求められる値ｈ１とｈ２が決まれば、Ｈ（色相）とＣ（彩度）が一義的に決定される。このことは、式（２１）と式（２２）より明らかなように、Ｈ（色相）とＣ（彩度）は、Ｓ１，Ｓ２により規定され、Ｓ１，Ｓ２は、式（１８）と式（１９）からθ，Ｍ１，Ｍ２により規定され、θは、式（２０）より明らかなように、Ｍ１，Ｍ２により規定され、Ｍ１，Ｍ２は、式（１５）と式（１６）から明らかなように、ｈ１とｈ２により規定されることから明らかである。ただし、値ｈ１とｈ２は、Ｈ（色相）またはＣ（彩度）の値そのものではない。
【００５１】
いま、マンセル表色系で表わした場合におけるオリジナルの色（階調変換前の色）をＨＶＣ（色相、明度、彩度）とし、階調変換後の色をＨ’Ｖ’Ｃ’とする。本発明では、色相Ｈと彩度Ｃを保存するように色差信号の変換が行なわれる。すなわち、Ｈ’＝Ｈ、かつ、Ｃ’＝Ｃとなるように色差信号の変換が行なわれる。
【００５２】
色相Ｈと彩度Ｃを保存する階調変換を実現するには、階調変換後の色を、明度Ｖのみが変更され、色相Ｈと彩度Ｃが変更されていない色とすればよい。しかしながら、マンセル表色系は、ビデオカメラ、テレビジョン受像機といった画像処理装置で多く利用されているＲＧＢ，ＹＵＶ，ＹＰｂＰｒ，ＹＣｒＣｂといった表色系（ＸＹＺ表色系を除く表色系）との間で、実用上充分に正確に相互に色を変換するための変換式が、まだ発見されていないため、上述した式（８）乃至式（２３）に示されるＸＹＺ表色系との間の変換式を使用する。
【００５３】
このため、本発明においては、階調変換後のＨＶ’Ｃ（オリジナルのマンセル表色系のＨＶＣのうちの、Ｖのみ、Ｖ’となったマンセル表色系の色）をＸＹＺ表色系の値（以下、Ｘ’Ｙ’Ｚ’と記述する）に変換することにより、色相と彩度を保存した、明度のみ異なる色が得られるようにする。
【００５４】
そこで、ステップＳ７において、色差補正部１１５は、階調補正部１１４によりステップＳ３の処理で階調調整が行なわれたＹＣｒＣｂ表色系のＹの値、すなわち、ＸＹＺ表色系における階調調整後のＹ信号としての値Ｙ’、並びにステップＳ６の処理により自分自身が算出した値ｈ１およびｈ２に基づいて、ＸＹＺ表色系におけるＸ’とＺ’を算出する（Ｙ’は、ステップＳ３，ステップＳ４の処理で既に得られている）。
【００５５】
具体的には、以下の式（２４）乃至式（２９）を用いて、Ｘ’Ｙ’Ｚ’が導出される。すなわち、式（１３）から式（２４）が導出される。
【数１０】

【００５６】
次に、式（１０）からＦ（Ｘｃ’）が求められ、式（２５）のＸＸが定義される。
【数１１】

【００５７】
式（２５）のｈ１は、ステップＳ６の処理で得られた値である。また、Ｆ（Ｙ’）の値は、式（１３）において、ＡにＹ’（Ｙ’の値はステップＳ３の処理で既に得られている）を代入して得られる。従って、式（２５）からＸＸの値は求めることができる。
【００５８】
式（２４）のＡにＸｃ’を代入し、さらに式（２５）を適用して、式（２６）が得られ、そこに、式（２５）のＸＸを代入することで、Ｘｃ’が演算される。
【数１２】

【００５９】
次に、式（８）に基づいて、式（２７）が得られ、これに式（２６）で求められたＸｃ’を代入することで、Ｘ’が求められる。
【数１３】

【００６０】
Ｚ’もＸ’と同様の計算に基づいて算出される。すなわち、最初に式（１３）により式（２４）が導出され、次に、式（１１）によりＦ（Ｚｃ’）が求められ、式（２８）のＹＹが定義される。
【数１４】

【００６１】
ここで、式（２８）のｈ２は、ステップＳ６の処理で得られた値である。また、Ｆ（Ｙ’）の値は、式（１３）において、ＡにＹ’（Ｙ’の値はステップＳ３の処理で既に得られている）を代入して得られる。従って、ＹＹの値は式（２８）により、求めることができる。
【００６２】
式（２４）のＡにＺｃ’を代入し、さらに式（２８）を適用して式（２９）が得られ、Ｚｃ’が演算される。
【数１５】

【００６３】
次に、式（９）により、式（３０）が導出され、ここに式（２９）で得られたＺｃ’を代入することで、Ｚ’が求められる。
【数１６】

【００６４】
以上の処理により、マンセル表色系の色相Ｈと彩度Ｃを変更せず、明度Ｖのみを変更した階調調整後の色を、ＸＹＺ表色系で表した色Ｘ’Ｙ’Ｚ’が得られたことになる。
【００６５】
ステップＳ７の処理の後、ステップＳ８において、色差補正部１１５は、階調変換後のＸ’Ｙ’Ｚ’（Ｘ’，Ｚ’は色差補正部１１５がステップＳ７で演算した値であり、Ｙ’は、階調補正部１１４がステップＳ３で生成した値である）から、オリジナル色の色空間の色を演算する。具体的には、色差補正部１１５は、式（２）のＸＹＺに、Ｘ’Ｙ’Ｚ’を代入し、求めたＲＧＢを、式（３）に代入して信号Ｙを生成し、信号Ｙと信号Ｒを式（４）に代入してＣｒを生成し、信号Ｙと信号Ｂを式（５）に代入してＣｂを生成する。
【００６６】
ステップＳ９において、階調補正部１１４と色差補正部１１５は、それぞれ演算した結果を、階調調整結果として後段の処理部に出力し（オリジナルの色の色空間として出力し）、処理を終了する。いまの例の場合、ＹＣｒＣｂ信号が出力される。このとき、出力されるＹＣｒＣｂ信号には、色相（Ｈ）と彩度（Ｃ）が保存されている。
【００６７】
以上においては、ステップＳ６で値ｈ１とｈ２を算出するようにしたが、色相Ｈと彩度Ｃの値そのものを算出することも可能である。しかしながら、値ｈ１とｈ２を算出するようにした方が、色相Ｈと彩度Ｃの値そのものを算出する場合に較べて、演算が簡単となる。
【００６８】
図９に示されるような、階調調整処理をＹＣｒＣｂ表色系の信号Ｙ（輝度成分）で行なった結果が図１０と図１１に示されている。図１０は、図８に示されている各ブロック（番号が付してあるブロック）のうち、任意の１つのブロックについて、階調調整により輝度が下げられた場合が示されている。
【００６９】
図１０において、横軸はＣ（上述した式（６）に基づいて演算された色差信号の値である彩度値）とされ、縦軸は、Ｙ（ＹＣｒＣｂ表色系の輝度成分）またはマンセルＶ（マンセル表色系における明度）とされる。図中、Ｃｙｃｒｃｂは、Ｙ／Ｃ比が一定となるように階調調整処理が行なわれた（以下、この補正方法を「ＹＣ比一定」の方法と称する）場合の補正値を表わし、Ｃｈｖｃは、オリジナル色の色相（Ｈ）と彩度（Ｃ）を保存し、明度のみを変更するように階調調整する処理が行なわれた（以下、この補正方法をマンセルの色相と彩度を一定とするため、「マンセルＨＣ一定」の方法と称する）場合の補正値を表わす。
【００７０】
図１０に示されるように、ＹＣ比一定とした場合、色を表わすブロックは直線２２に沿って移動する。例えば、ブロック１１の色をＹＣ比が一定となるように輝度を低下させると、ブロック１１は、直線２２に沿ってブロック１３の位置に移動する。
【００７１】
これに対して、マンセルＨＣ一定とした場合、色を表わすブロックは、図中、右側に突出した形状の（正の微分特性の）曲線２１に沿って移動する。例えば、ブロック１１の色を、マンセルＨＣが一定となるように、ブロック１３と同じ値だけ輝度を低下させると、ブロック１１は、曲線２１に沿って、ブロック１２の位置に移動する。図１０に示されるように、階調調整により輝度値（ＹまたはマンセルＶの値）が下げられた場合、同じ輝度における彩度の値（ブロック１３の彩度Ｃｙｃｒｃｂとブロック１２の彩度Ｃｈｖｃ）は、Ｃｙｃｒｃｂ＜Ｃｈｖｃとなる。すなわち、階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合、ＹＣ比を一定とした補正値の彩度Ｃｙｃｒｃｂより、マンセルＨＣを一定とした補正値の彩度Ｃｈｖｃの方が大きくなるため、彩度値（Ｃ）が必要以上に低下するのを、従って、色が黒ずんで見えるようになるのを防ぐことができる。
【００７２】
また、図１０に対応して、図８に示される各ブロック（番号が付してあるブロック）のうち、任意の１つのブロックについて、階調調整により輝度が上げられた場合の例を図１１に示す。
【００７３】
図１１においても、横軸はＣ（上述した式（６）に基づいて演算された色差信号の値である彩度値）とされ、縦軸はＹ（ＹＣｒＣｂ表色系の輝度成分）またはマンセルＶ（マンセル表色系における明度）とされる。図中、Ｃｙｃｒｃｂは、ＹＣ比一定として処理が行なわれた場合の補正値を表わし、Ｃｈｖｃは、マンセルＨＣ一定として処理が行なわれた場合の補正値を表わす。
【００７４】
図１１に示されるように、ＹＣ比一定とした場合、色を表わすブロックは、直線４２に沿って移動する。例えば、ブロック３１の色をＹＣ比一定となるように輝度を上げた場合、ブロック３１は、直線４２に沿って、ブロック３３の位置に移動する。これに対して、マンセルＨＣ一定とした場合、色を表わすブロックは、図中、右側に突出した形状の（正の微分特性の）曲線４１に沿って、移動する。例えば、ブロック３１の色を、マンセルＨＣが一定となるように、ブロック３３と同じ値だけ輝度を上昇させると、ブロック３１は、曲線４１に沿って、ブロック３２の位置に移動する。
【００７５】
図１１に示されるように、階調調整により輝度値（ＹまたはマンセルＶの値）が上げられた場合、同じ輝度における彩度の値（ブロック３３の彩度Ｃｙｃｒｃｂとブロック３２の彩度Ｃｈｖｃ）は、Ｃｙｃｒｃｂ＞Ｃｈｖｃとなる。すなわち、階調調整により輝度信号レベルが上げられた場合、ＹＣ比を一定とした補正値の彩度Ｃｙｃｒｃｂより、マンセルＨＣを一定とした補正値の彩度Ｃｈｖｃの方が小さくなるため、彩度Ｃの飽和を防ぐことができる。
【００７６】
次に、図１２と図１３を参照して、色空間（表色系）の比較を行なう。図１２は、輝度（明度）一定とした場合の、マンセルの表色系の色立体断面を示す図であり、図１３は、輝度（明度）一定とした場合の、ＹＣｒＣｂの表色系の色立体断面を示す図である。
【００７７】
図１２と図１３において、色相（Ｈ）は角度として示され、彩度（Ｃ）は半径長として示されている。図１２において、横軸はＳ１（式（１８）で演算された値）とされ、縦軸はＳ２（式（１９）で演算された値）とされる。図１３において、横軸はＣｂ（ＹＣｒＣｂ表色系のＣｂ）とされ、縦軸はＣｒ（ＹＣｒＣｂ表色系のＣｒ）とされる。Ｓ１はＣｂと対応する値であり、Ｓ２はＣｒと対応する値である。
【００７８】
図１２と図１３において、「×」は、Ｃ＝２の場合、「△」は、Ｃ＝４の場合、「□」は、Ｃ＝６の場合、「○」は、Ｃ＝８の場合を、それぞれ表わしている。Ｃの値は、図１２の場合、式（２２）で演算された値であり、図１３の場合、式（６）で演算された値である。
【００７９】
図１２において、色相の値（中心からの角度）がどのような値であったとしても、Ｃ＝２，Ｃ＝４，Ｃ＝６，およびＣ＝８の位置の中心からの距離はほぼ同一となる。すなわち各点は、ほぼ同心円上に位置する（Ｓ１とＳ２の軸においてほぼ同心円上にある）。これに対して、図１３において、Ｃ＝２，Ｃ＝４，Ｃ＝６，およびＣ＝８の位置の中心からの距離は、色相の値（中心からの角度）によって異なり、各点は、同心円上には位置しない。すなわち、歪みが生じている。このことから、ＹＣｒＣｂの表色系の色における色差信号の補正（ＹＣ比一定による補正）では、図１３に示されるように、歪みが生じるため、補正後の色の見え方が変わってしまうが、図１２に示されるような、マンセル表色系における色差信号の補正（マンセルＨＣ一定による補正）は、歪みが少ないため、忠実に色の再現をすることができることが判る。
【００８０】
なお、以上の例では、階調処理がＹ信号（輝度成分）で行なわれた場合を例にして説明しているが、これに限らず、階調処理をＶ信号（ＨＶＣの表色系のＶ）で行なうようにすることもできる。
【００８１】
階調処理がＨＶＣ表色系の信号Ｖ（明度成分）で行なった場合の階調調整処理を、図１４のフローチャートを参照して説明する。なお、この処理は、ユーザにより撮影を行なう指令がされたとき開始される。また、図１４の処理を実行するディタルスチルビデオカメラ１００の構成は、図１５に示されるようになる。その基本的な構成は、図１とほぼ同様であるが、Ｙマトリックス部１１２とＣマトリックス部１１３は不要となる。
【００８２】
ステップＳ５１において、ディジタルスチルビデオカメラ１００の撮像素子１１１は、被写体からの光画像を画像信号として取得し、この画像信号からＲＧＢの信号（オリジナルの色）を取得する。
【００８３】
ステップＳ５２において、色差補正部１１５は、ステップＳ５１の処理により取得されたオリジナル色のＲＧＢ信号を取得し、式（１）に基づいて、オリジナル色のＲＧＢ信号をＸＹＺ表色系に変換するための演算を行なう。
【００８４】
ステップＳ５３において、色差補正部１１５は、ステップＳ５２の処理により算出したＹ（ＸＹＺ表色系のうちのＹ）に基づいて、以下の式（３２）のａにＹを代入し、その式（３２）を式（３１）に適用してＶを算出する。色彩補正部１１５は、算出したＶ（ＨＶＣ表色系のＶ）を、階調補正部１１４に出力する。
【数１７】

【００８５】
また、色差補正部１１５は、上述した式（１０）と式（１１）により表わされる値ｈ１とｈ２を算出する。
【００８６】
ステップＳ５４において、階調補正部１１４は、ステップＳ５３の処理により色差補正部１１５により算出され、入力されたＶ（ＨＶＣ表色系のＶ）を取得し、明度信号Ｖの階調調整を行なう。
【００８７】
ステップＳ５５において、階調補正部１１４は、階調調整が行なわれた結果の明度信号Ｖ’（ステップＳ５４の処理により階調調整が行なわれた結果）を、ＸＹＺ表色系のＹ信号としての信号Ｙ’に変換する。具体的には、式（３３）と式（３４）を用いてＹ’が導出される。
【数１８】

【００８８】
ステップＳ５６において、階調補正部１１４は、ステップＳ５５の処理により算出した信号Ｙ’を色差補正部１１５に出力する。
【００８９】
図９の処理において上述したように、オリジナルの色（階調変換前の色）をＨＶＣ（色相、明度、彩度）とし、階調変換後の色をＨ’Ｖ’Ｃ’とすると、階調変換後でも色相Ｈと彩度Ｃを保存するようにする。すなわち、Ｈ’＝Ｈ、かつ、Ｃ’＝Ｃとされる。
【００９０】
そこで、ステップＳ５７において、色差補正部１１５は、ステップＳ５３の処理により算出された値ｈ１およびｈ２、並びに、ステップＳ５５の処理により生成された、ＸＹＺ表色系における階調調整後のＹ信号としてのＹ’を取得し、上述した式（２４）乃至式（２９）を用いて、ＸＹＺ表色系におけるＸ’とＺ’を算出するが、その説明は上述したものと同様であるため省略する。
【００９１】
ステップＳ５８において、色差補正部１１５は、階調変換後のＸ’Ｙ’Ｚ’（Ｘ’，Ｚ’はステップＳ５７で色差補正部１１５により演算され、Ｙ’は、ステップＳ５６で階調補正部１１４により演算されている）から、オリジナル色の表色系の色を演算する。いまの例の場合、オリジナル色は、ＲＧＢ表色系とされているため、Ｘ’Ｙ’Ｚ’表色系の色は、ＲＧＢ表色系の色へ変換される。具体的には、式（２）のＸＹＺに、Ｘ’Ｙ’Ｚ’を代入することでＲＧＢが演算される。
【００９２】
ステップＳ５９において、色差補正部１１５は、それぞれ演算した結果を、階調調整結果として出力し（ＲＧＢの表色系の色として出力し）、処理を終了する。いまの例の場合、ＲＧＢ信号が出力される。このとき、出力されるＲＧＢ信号には、色相（Ｈ）と彩度（Ｃ）が保存されている。勿論、ＲＧＢ信号ではなく、Ｘ’Ｙ’Ｚ’表色系の色をそのまま出力するようにしてもよい。
【００９３】
このように、ＨＶＣ表色系の信号Ｖ（明度成分）で階調調整処理を行なった場合においても、本発明を適用することができる。すなわち、ＨＶＣ表色系の信号Ｖ（明度成分）で階調調整が行なわれた場合においても、色相（Ｈ）と彩度（Ｃ）を保存することができる。
【００９４】
以上のように、階調調整が行なわれた場合において、色差信号の調整処理をマンセル表色系におけるＨＣ（色相と彩度）を一定とすることにより、色味を保存することが可能となる。
【００９５】
また、階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合においても、彩度が必要以上に低い値となって、色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。
【００９６】
さらに、色差信号レベルが大きく、かつ、輝度信号レベルが小さい場合であって、階調調整により輝度信号レベルが上げられたときにおいても、色差信号の飽和を抑制することができる。
【００９７】
また、階調調整が行なわれた場合において、色差信号の調整処理をマンセル表色系におけるＨＣ（色相と彩度）を一定とすることにより、人の感覚にマッチしたマンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して、色を再現することが可能となる。
【００９８】
なお、本発明はディジタルスチルビデオカメラに限らず、例えば、テレビジョン受像機、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、コピー機等、画像信号を扱う画像処理装置に適用することもできる。この場合、オリジナル色の表色系も、各画像処理装置において使用されているものに適宜、置き換えられる。
【００９９】
また、画像編集ツール（例えば、フォトショップ（商標））などにおいても、マンセルＨＣ一定としたアルゴリズムを用いることができるため、本発明を適用することができる。
【０１００】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、上述した処理は、図１６に示されるようなパーソナルコンピュータ３００により実行される。
【０１０１】
図１６において、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２に記憶されているプログラム、または、記憶部３０８からＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ３０３にはまた、ＣＰＵ３０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１０２】
ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、およびＲＡＭ３０３は、内部バス３０４を介して相互に接続されている。この内部バス３０４にはまた、入出力インターフェース３０５も接続されている。
【０１０３】
入出力インターフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ），ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部３０７、ハードディスクなどより構成される記憶部３０８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３０９が接続されている。通信部３０９は、電話回線やＣＡＴＶを含む各種のネットワークを介しての通信処理を行なう。
【０１０４】
入出力インターフェース３０５にはまた、必要に応じてドライブ３１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア３２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部３０８にインストールされる。
【０１０５】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば、汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１０６】
この記録媒体は、図１６に示されるように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディアよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ３０２や記憶部３０８が含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１０７】
なお、本明細書において、コンピュータプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１０８】
【発明の効果】
以上の如く、第１の本願発明によれば、階調調整を行なった場合に、人の感覚にマッチしたマンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して色を再現することができる。特に、本願発明によれば、階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合においても、従来のＹＣ比一定の処理と比較すると、彩度が必要以上に低い値となって、色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。また、色差信号レベルが大きく、かつ、輝度信号レベルが小さい場合であって、階調調整により輝度信号レベルが上げられたときにおいても、色差信号の飽和を抑制することができる。
【０１０９】
第２の本願発明によれば、階調調整を行なった場合に、人の感覚にマッチしたマンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して色を再現することができる。特に、本願発明によれば、階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合においても、従来のＹＣ比一定の処理と比較すると、彩度が必要以上に低い値となって、色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。また、色差信号レベルが大きく、かつ、輝度信号レベルが小さい場合であって、階調調整により輝度信号レベルが上げられたときにおいても、色差信号の飽和を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディジタルスチルビデオカメラの主要部の構成例を示すブロック図である。
【図２】マンセル色相環を説明する図である。
【図３】マンセル色相環が１ＹＲにおけるマンセル色票を示す図である。
【図４】変換テーブルの構成を示す図である。
【図５】変換テーブルの構成を示す図である。
【図６】変換テーブルの構成を示す図である。
【図７】変換テーブルの構成を示す図である。
【図８】図３のマンセル色票をＹＣｒＣｂ値に変換した状態を示す図である。
【図９】図１のディジタルスチルビデオカメラの階調調整処理を説明するフローチャートである。
【図１０】階調変換により輝度を下げた場合における補正値を説明する図である。
【図１１】階調変換により輝度を上げた場合における補正値を説明する図である。
【図１２】輝度を一定とした場合のマンセル表色系の色立体断面を示す図である。
【図１３】輝度を一定とした場合のＹＣｒＣｂの表色系の色立体断面を示す図である。
【図１４】図１のディジタルスチルビデオカメラの他の階調調整処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明を適用したディジタルスチルビデオカメラの主要部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１６】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ディジタルスチルビデオカメラ， １１１ 撮像素子， １１２ Ｙマトリックス部， １１３ Ｃマトリックス部， １１４ 階調補正部， １１５ 色差補正部

Claims (15)

1. 画像信号の階調を調整する画像処理装置において、
   入力された前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの前記第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正手段と、
   入力された前記画像信号により規定される、前記第１の表色系の前記第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算手段と、
   前記第１の演算手段により演算された前記第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算手段と、
   前記第２の表色系の前記第４の要素の値、並びに前記第２の演算手段により演算された、前記第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の表色系の前記第１の要素は、輝度または明度に関する要素である
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素は、それぞれ色相と彩度に関する要素である
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の表色系は、ＸＹＺの表色系であり、
   前記第３の表色系は、マンセルの表色系である
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記第１の表色系は、ＹＣｒＣｂの表色系である
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記画像信号の表色系の各要素に基づいて、前記第１の表色系の第１乃至第３の要素を演算する第４の演算手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 画像信号の階調を調整する画像処理装置の画像処理方法において、
   入力された前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの前記第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、
   入力された前記画像信号により規定される、前記第１の表色系の前記第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、
   前記第１の演算ステップの処理により演算された前記第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、
   前記第２の表色系の前記第４の要素の値、並びに前記第２の演算ステップの処理により演算された、前記第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算ステップと
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
8. 画像信号の階調を調整するプログラムであって、
   入力された前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素のうちの前記第１の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、
   入力された前記画像信号により規定される、前記第１の表色系の前記第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、
   前記第１の演算ステップの処理により演算された前記第４乃至第６の要素の値に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、
   前記第２の表色系の前記第４の要素の値、並びに前記第３の演算ステップの処理により演算された、前記第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至第６の要素の値を演算する第３の演算ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
9. 画像信号の階調を調整する画像処理装置において、
   入力される前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算手段と、
   前記第１の演算手段により演算された前記第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第８の要素の値を演算するとともに、前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算手段と、
   前記第２の演算手段により演算された前記第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正手段と、
   前記階調補正手段により生成された前記補正値から、前記第２の表色系の前記第５の要素の値を演算する第３の演算手段と、
   前記第３の演算手段により演算された前記第２の表色系の前記第５の要素の値、並びに、前記第２の演算手段により演算された、前記第７の要素および前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至前記第６の要素を演算する第４の演算手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
10. 前記第３の表色系の前記第８の要素は、明度に関する要素である
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記第３の表色系の前記第７の要素と前記第９の要素は、それぞれ色相と彩度に関する要素である
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
12. 前記第２の表色系は、ＸＹＺの表色系であり、
    前記第３の表色系は、マンセルの表色系である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記第１の表色系は、ＲＧＢの表色系である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 画像信号の階調を調整する画像処理装置の画像処理方法において、
    入力される前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、
    前記第１の演算ステップの処理により演算された前記第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第８の要素の値を演算するとともに、前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、
    前記第２の演算ステップの処理により演算された前記第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、
    前記階調補正ステップの処理により生成された前記補正値から、前記第２の表色系の前記第５の要素の値を演算する第３の演算ステップと、
    前記第３の演算ステップの処理により演算された前記第２の表色系の前記第５の要素の値、並びに、前記第２の演算手段により演算された、前記第７の要素および前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至前記第６の要素を演算する第４の演算ステップと
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
15. 画像信号の階調を調整するプログラムであって、
    入力される前記画像信号により規定される、第１の表色系の第１乃至第３の要素の値に基づいて、第２の表色系の第４乃至第６の要素の値を演算する第１の演算ステップと、
    前記第１の演算ステップの処理により演算された前記第４乃至第６の要素に基づいて、第７乃至第９の要素で表現される第３の表色系の前記第８の要素の値を演算するとともに、前記第７の要素と前記第９の要素により規定される値を演算する第２の演算ステップと、
    前記第２の演算ステップの処理により演算された前記第８の要素の値の階調を補正して、補正値を生成する階調補正ステップと、
    前記階調補正ステップの処理により生成された前記補正値から、前記第２の表色系の前記第５の要素の値を演算する第３の演算ステップと、
    前記第３の演算ステップの処理により演算された前記第２の表色系の前記第５の要素の値、並びに、前記第２の演算手段により演算された、前記第７の要素および前記第９の要素により規定される値に基づいて、前記第２の表色系の前記第４乃至前記第６の要素を演算する第４の演算ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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