JP2005107872A - 画像処理装置および方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像のダイナミックレンジを圧縮するに際し、高彩度色が飽和しないようにする。
【解決手段】 画像解析部２が入力画像Ｓ０を解析してダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を設定し、圧縮テーブル生成部３が圧縮テーブルＴ０を生成する。圧縮テーブルＴ０により入力画像Ｓ０のダイナミックレンジを圧縮し、画像出力部６の色空間に変換して得た変換処理済み画像Ｓ１１および入力画像Ｓ０を画像出力部６の色空間に変換して得た変換入力画像１０について、画像出力部６の色再現域外となる画素を比較し、ダイナミックレンジ圧縮により新たに色再現域外となる色再現域外画素数Ｎ０をカウントする。Ｎ０≧Ｔｈ１の場合、圧縮率を小さくしてＮ＜Ｔｈ１となるまで新たな圧縮テーブルＴ１を生成する。Ｎ＜Ｔｈ１となると処理済み画像データＳ１を画像出力部６がプリント出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラーの入力画像のダイナミックレンジを、カラー画像を出力する例えばプリンタ等の出力手段のダイナミックレンジに収まるように圧縮する画像処理装置および方法並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。

従来より、デジタルカメラ等の撮像装置により被写体を撮影することにより取得された画像や、ネガフイルム、リバーサルフイルム等の写真フイルムや印刷物等に記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像をプリンタ等の出力装置において再生することが行われている。このように画像を出力装置において再生する場合において、画像上の明部および／または暗部がつぶれてしまうことを防止するために、画像のダイナミックレンジが出力装置のダイナミックレンジ内に収まるように、画像のダイナミックレンジを圧縮することが行われている。

このようなダイナミックレンジ圧縮方法として、画像に対してローパスフィルタによるフィルタリング処理を施して、画像中の空間周波数が低い構造物のみを表すボケ画像を作成し、ボケ画像を用いてダイナミックレンジを圧縮することにより、画像に含まれる明部および暗部内の細かなテクスチャのコントラストを残しつつも、画像の明部および暗部の双方のつぶれを抑える方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開平９−１３０６０９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された方法においては、画像の明度を表す情報に基づいてダイナミックレンジ圧縮率を設定しているため、設定されたダイナミックレンジ圧縮率により画像のダイナミックレンジを圧縮すると、画像に含まれる高彩度の色が飽和してつぶれてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高彩度色が飽和しないように画像のダイナミックレンジを圧縮することを目的とする。

本発明による画像処理装置は、所定の色再現域を有するプリンタ等の出力手段において出力を行うべく、カラーの入力画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得るダイナミックレンジ圧縮手段を備えた画像処理装置において、
前記入力画像のダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ圧縮率を設定する圧縮率設定手段と、
該ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて前記圧縮テーブルを生成する圧縮テーブル生成手段と、
前記処理済み画像および前記入力画像を前記出力手段の色空間に変換して変換処理済み画像および変換入力画像を取得する色空間変換手段と、
前記変換処理済み画像の各画素の色および前記変換入力画像の各画素の色を比較して、前記ダイナミックレンジの圧縮により新たに前記出力手段の色再現域外となった色再現域外画素数をカウントするカウント手段と、
該色再現域外画素数が所定のしきい値以上である場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率を設定し、該新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成するよう前記圧縮率設定手段および前記圧縮テーブル生成手段を制御する圧縮テーブル再生成指示手段と、
前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となるまで、前記処理済み画像の取得、前記変換処理済み画像および前記変換入力画像の取得、前記色再現域外画素数のカウント、前記新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに前記新たな圧縮テーブルの生成を繰り返し、前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となった時に得られた前記処理済み画像を前記出力手段へ出力するよう、前記ダイナミックレンジ圧縮手段、前記色空間変換手段、前記カウント手段、前記圧縮率設定手段、前記圧縮テーブル生成手段および前記圧縮テーブル再生成指示手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

入力画像のダイナミックレンジに基づいてダイナミックレンジ圧縮率を設定するとは、例えば入力画像のダイナミックレンジが、入力画像を出力する出力手段のダイナミックレンジ内に収まるように、ダイナミックレンジ圧縮率を設定することをいう。

「ダイナミックレンジ圧縮率を小さくする」には、設定されたダイナミックレンジ圧縮率をあらかじめ定められた値だけ低くしたり、色再現域外画素数が多いほどダイナミックレンジ圧縮率を低くすればよい。

なお、本発明による画像処理装置においては、前記圧縮率設定手段を、前記入力画像を表す入力画像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて該入力画像のダイナミックレンジを算出し、該ダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像データの所定の基準値を基準として、データ値の比較的高い部分、データ値の比較的低い部分および／または前記入力画像データの全体のそれぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定する手段としてもよい。

本発明による画像処理方法は、所定の色再現域を有する出力手段において出力を行うべく、カラーの入力画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法において、
前記入力画像のダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ圧縮率を設定し、
該ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて前記圧縮テーブルを生成し、
前記処理済み画像および前記入力画像を前記出力手段の色空間に変換して変換処理済み画像および変換入力画像を取得し、
前記変換処理済み画像の各画素の色および前記変換入力画像の各画素の色を比較して、前記ダイナミックレンジの圧縮により新たに前記出力手段の色再現域外となった色再現域外画素数をカウントし、
該色再現域外画素数が所定のしきい値以上である場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率を設定し、該新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成し、
前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となるまで、前記処理済み画像の取得、前記変換処理済み画像および前記変換入力画像の取得、前記色再現域外画素数のカウント、前記新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに前記新たな圧縮テーブルの生成を繰り返し、前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となった時に得られた前記処理済み画像を前記出力手段へ出力することを特徴とするものである。

なお、本発明による画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本発明によれば、カラーの入力画像のダイナミックレンジに基づいて、入力画像に応じたダイナミックレンジ圧縮率が設定され、ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて圧縮テーブルが生成される。そして、この圧縮テーブルにより入力画像のダイナミックレンジを圧縮して出力手段の色空間に変換することにより変換処理済み画像が得られ、さらに入力画像を出力手段の色空間に変換することにより変換入力画像が得られる。次いで、変換処理済み画像の各画素の色および変換入力画像の各画素の色が比較されて、ダイナミックレンジの圧縮により新たに出力デバイスの色空間外となった色再現域外画素数がカウントされる。この色再現域外画素数が所定のしきい値以上であると、設定したダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率が設定され、新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成される。そして、色再現域外画素数が所定のしきい値未満となるまで、処理済み画像の取得、変換処理済み画像および変換入力画像の取得、色再現域外画素数のカウント、新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに新たな圧縮テーブルの生成が繰り返され、最終的に生成された圧縮テーブルにより入力画像のダイナミックレンジが圧縮されて処理済み画像が取得され、この処理済み画像が出力手段に出力される。ここで、ダイナミックレンジ圧縮率を小さくすれば、ダイナミックレンジが圧縮される程度が小さくなるため、変換処理済み画像において入力画像に含まれる高彩度画素が飽和する程度も小さくすることができる。したがって、本発明によれば、入力画像に対してダイナミックレンジを圧縮しつつも、出力手段から出力される画像における高彩度画素の飽和を防止することができる。

また、入力画像のヒストグラムを求め、このヒストグラムに基づいて、ある所定の基準値を基準として、入力画像データの全体、データ値の高い部分および／またはデータ値の低い部分のそれぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定し、設定されたダイナミックレンジ圧縮率によりダイナミックレンジ圧縮処理を行うことにより、入力画像中の明部あるいは暗部についてのみコントラストが弱められ、コントラストが広範囲に渡って弱い部分については、ダイナミックレンジ圧縮処理は施されないこととなる。このため、明部および暗部の画像がつぶれることがなくなり、かつ画像中の広範囲に渡ってコントラストが弱い部分についてはさらにコントラストが弱められることがなくなり、これにより、ダイナミックレンジを圧縮することにより得られる画像の画質を向上させることができる。

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。図１は本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による画像処理装置は、デジタルカメラや原稿を光電的に読み取るスキャナ等により取得されたＲＧＢの各色データからなるカラーの入力画像を表す入力画像データＳ０の入力を受け付ける画像入力部１、入力画像データＳ０により表される入力画像（以下入力画像についても同様に参照符号Ｓ０を用いる）を解析して、ダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を設定する画像解析部２（圧縮率設定手段）、画像解析部２が設定したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０に基づいて、入力画像Ｓ０のダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルＴ０を生成する圧縮テーブル生成部３、圧縮テーブルＴ０の生成に使用したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を記憶するメモリ４、圧縮テーブル生成部３が生成した圧縮テーブルＴ０により入力画像Ｓ０のダイナミックレンジを圧縮して処理済み画像データＳ１を取得する圧縮処理部５、処理済み画像データＳ１を再生するプリンタやモニタ等の画像出力部６、入力画像データＳ０および処理済み画像データＳ１を画像出力部６の色空間に変換して変換入力画像データＳ１０および変換処理済み画像データＳ１１を取得する色空間変換部７、変換入力画像データＳ１０により表される変換入力画像（以下画像についても同様に参照符号Ｓ１０を用いる）の各画素の色と変換処理済み画像データＳ１１により表される変換処理済み画像（以下画像についても同様に参照符号Ｓ１０を用いる）の各画素の色とを比較して、ダイナミックレンジを圧縮することにより新たに画像出力部６の色再現域外となった色再現域外画素数Ｎ０をカウントするカウント部８、色再現域外画素数Ｎ０がしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、この判定が肯定されると、画像解析部２に対してダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を小さくして新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定し、圧縮テーブル生成部３に対して新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１に基づいて新たな圧縮テーブルＴ１を生成するよう指示を行う圧縮テーブル再生成指示部９、並びに画像解析部２、圧縮テーブル生成部３、メモリ４、圧縮処理部５、色空間変換部７、カウント部８および圧縮テーブル再生成指示部９の動作を制御する制御部１０を備える。

なお、本実施形態においては、画像出力部５を処理済み画像データＳ１をプリント出力してプリントＰを得るプリンタとする。

画像入力部１は、メディアに記録された入力画像データＳ０をメディアから読み出すメディアドライブや、ネットワーク経由で送信された入力画像データＳ０の入力を受け付ける各種インターフェースからなる。なお、入力画像データＳ０はデジタルカメラ等の撮像装置により取得されたものであってもよく、フイルムや原稿に記録された画像をスキャナ等の読取装置により光電的に読み出すことにより取得されたものであってもよい。

画像解析部２は、以下のようにして入力画像Ｓ０の圧縮率を設定する。まず、画像解析部２は、下記の式（１）により入力画像Ｓ０の各画素の濃度Ｙを算出する。なお、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は、入力画像Ｓ０の各画素のＲＧＢデータである。
Ｙ＝０．３１２５Ｒ０＋０．３７５０Ｇ０＋０．３１２５Ｂ０ （１）
次いで画像解析部２は濃度Ｙのヒストグラムを求める。図２は濃度ＹのヒストグラムＨを示す図である。画像解析部２は、ヒストグラムＨにおいて、シャドウ側からの累積相対度数が３％を示す濃度を入力画像データＳ０のシャドウ濃度Ｙｓとして求める。

一方、画像解析部２には画像出力部６が再生可能な最高濃度Ｄｍａｘの情報が入力されており、画像解析部２は、シャドウ濃度Ｙｓと最高濃度Ｄｍａｘとを比較して、シャドウ濃度Ｙｓの方が高いすなわちシャドウ濃度Ｙｓが最高濃度Ｄｍａｘよりもより暗くなる場合には、あらかじめ設定されている基準濃度Ｙ０を中心として、シャドウ濃度ＹｓがＤｍａｘ内に収まるようにするためのダイナミックレンジ圧縮率を算出する。具体的には、下記の式（２）に示すようにダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を算出する。
Ｐ０＝（Ｙｓ−Ｙ０）／（Ｄｍａｘ−Ｙ０） （２）
ここで、基準濃度Ｙ０の値としては、例えば入力画像Ｓ０に含まれる被写体が人物である場合、肌色と略同一の濃度である０．５０〜０．７０の間の値（入力画像データＳ０のビット数に対する割合として）、好ましくは０．６に設定される。

また、画像解析部２は、後述するように圧縮テーブル再生成指示部９から圧縮テーブルＴ０を再生成する指示がなされると、メモリ４からダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を読み出し、ダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を下記の式（３）に示すように小さくして新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定する。
Ｐ１＝２／（１／Ｐ０＋１．０） （３）
なお、画像解析部２は、設定したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１をメモリ４に記憶する。

また、繰り返し圧縮テーブルの生成指示がなされた場合には、再生成指示がなされた前の段階の処理においてメモリ４に記憶されたダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を式（３）におけるダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０と見なして、新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定する。

圧縮テーブル生成部３は、画像解析部２が設定したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１に基づいて圧縮テーブルＴ０，Ｔ１を生成する。図３は圧縮テーブルの例を示す図である。図３に示す圧縮テーブルＴ０（またはＴ１）において、Ｙ０は上述した基準濃度であり、直線部分の傾きは１／Ｐ０（または１／Ｐ１）−１となっている。

なお、圧縮テーブルＴ０において、傾きが変化する部分（すなわち基準濃度Ｙ０の点）が不連続であると、処理済み画像にアーチファクトが生じる場合があるため、傾きが連続するような関数を設定することにより、アーチファクトの発生を防止することができる。

また、圧縮テーブル生成部３は、後述するように圧縮テーブル再生成指示部９から圧縮テーブルＴ０を再生成する指示がなされると、画像解析部２が設定した新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１に基づいて新たな圧縮テーブルＴ１を生成し、これを圧縮処理部５へ出力する。

圧縮処理部５は、以下のようにして入力画像データＳ０のダイナミックレンジを圧縮する。圧縮処理部５は、まず上述した式（１）により入力画像Ｓ０の各画素の濃度Ｙを算出する。そして、入力画像Ｓ０に対して所定サイズのローパスフィルタによるフィルタリング処理を施して、ボケ濃度Ｙ′からなるボケ画像を得る。ここで、ローパスフィルタのサイズが小さ過ぎると鮮鋭度が不自然に強調されたり、エッジ部分のオーバーシュートが目立つようになってしまう。一方、顔等の主要な被写体が小さい時にボケマスクの効果があまり現れなかったり、演算量が多くなって装置の規模が大きくなってしまうという欠点が生じる。このため、本実施形態においてはこのようなことが生じないようにローパスフィルタのサイズを設定する。

次いで、圧縮処理部５は、入力画像データＳ０に対して圧縮テーブル生成部３が生成した圧縮テーブルＴ０によりダイナミックレンジ圧縮処理を施す。具体的には、下記の式（４）〜（６）に示すように、入力画像Ｓ０の各画素のＲＧＢ各色データＲ０，Ｇ０，Ｂ０に対して、各画素のボケ濃度Ｙ′を圧縮テーブルＴ０により処理した値ＬｕｔＤＲ（Ｙ′）を加算することにより、処理済みのＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を得る。
Ｒ１＝Ｒ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ′） （４）
Ｇ１＝Ｇ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ′） （５）
Ｂ１＝Ｂ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ′） （６）
そして圧縮処理部５は、処理済みのＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１からなる処理済み画像データＳ１を色空間変換部７または画像出力部６に出力する。

画像出力部６は、処理済み画像データＳ１をプリント出力して処理済み画像のプリントＰを得る。

ここで、入力画像データＳ０は、デジタルカメラやスキャナ等により取得されたものであり、モニタに表示することを前提として、色空間がｓＲＧＢ色空間とされている。これを画像出力部６において再生するためには、色空間をｓＲＧＢ色空間から画像出力部６の色空間に変換する必要がある。このため、画像出力部６は入力された処理済み画像データＳ１を画像出力部６の色空間に変換してプリント出力している。

色空間変換部７には画像出力部６の色空間についての情報が入力されており、色空間変換部７はこの情報に基づいて入力画像データＳ０および処理済み画像データＳ１の色空間を画像出力部６の色空間に変換して、変換入力画像データＳ１０および変換処理済み画像データＳ１１を取得する。なお、変換入力画像Ｓ１０および変換処理済み画像Ｓ１１の各画素の色は、色空間の変換により画像出力部６の色再現域からはみ出している場合もある。画像出力部６はその色再現域からはみ出した色については、色再現域内となるようにクリップしているが、色空間変換部７はクリップすることなく、変換入力画像データＳ１０および変換処理済み画像データＳ１１を取得する。

カウント部８は、変換入力画像Ｓ１０における画像出力部６の色再現域外となる色を有する画素数Ｎ１０および変換処理済み画像Ｓ１１における画像出力部６の色再現域外となる色を有する画素数Ｎ１１を比較し、変換入力画像Ｓ１０においては画像出力部６の色再現域外とはならないが、ダイナミックレンジを圧縮することにより得られた変換処理済み画像Ｓ１１においては画像出力部６の色再現域外となる色再現域外画素数Ｎ０をカウントする。

圧縮テーブル再生成指示部９は、色再現域外画素数Ｎ０がしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、この判定が肯定されると、圧縮テーブル生成部３に対してダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を小さくして新たな圧縮テーブルＴ１を生成するよう圧縮テーブル生成部３に対して指示を行う。一方、上記判定が否定された場合には、その旨を制御部１０に出力する。

制御部１０は、画像解析部２、圧縮テーブル生成部３、メモリ４、圧縮処理部５、色空間変換部７、カウント部８および圧縮テーブル再生成指示部９を制御する。すなわち、ダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１を設定し、設定したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１を圧縮テーブル生成部３へ出力するとともにダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１をメモリ４に記憶するよう画像解析部２を制御し、設定されたダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０，Ｐ１に基づいて圧縮テーブルＴ０，Ｔ１を生成し、圧縮テーブルＴ０，Ｔ１を圧縮処理部５へ出力するよう圧縮テーブル生成部３を制御し、圧縮テーブルＴ０によりダイナミックレンジ圧縮処理を行うように圧縮処理部５を制御し、入力画像データＳ０および処理済み画像データＳ１の色空間を変換するよう色空間変換部７を制御し、色空間外画素数Ｎ０をカウントするようカウント部８を制御し、上記判定および圧縮テーブルの再生成を行うよう圧縮テーブル再生成指示部９を制御する。また、上記判定が否定された場合には、処理済み画像データＳ１を画像出力部６へ出力するよう圧縮処理部５を制御する。

次いで、本実施形態の動作について説明する。図４は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像入力部１が入力画像データＳ０の入力を受け付ける（ステップＳ１）。次いで、画像解析部２が、入力画像データＳ０を解析してダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を設定し（ステップＳ２）、圧縮テーブル生成部３が、画像解析部２が設定したダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０に基づいて圧縮テーブルＴ０を生成する（ステップＳ３）。なお、画像解析部２はダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０をメモリ４に記憶する。そして圧縮処理部５が圧縮テーブルＴ０により入力画像Ｓ０のダイナミックレンジを圧縮して処理済み画像データＳ１を取得する（ステップＳ４）。

そして、色空間変換部７が、入力画像データＳ０および処理済み画像データＳ１の色空間を画像出力部６の色空間に変換して変換入力画像データＳ１０および変換処理済み画像データＳ１１を取得する（ステップＳ５）。その後、カウント部８が色空間外画素数Ｎ０をカウントし（ステップＳ６）、圧縮テーブル再生指示部９が色空間外画素数Ｎ０がしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７が肯定されると、圧縮テーブル再生指示部９はダイナミックレンジ圧縮率を小さくして新たな圧縮テーブルＴ１を生成するよう画像解析部２および圧縮テーブル生成部３に対して指示を行う（ステップＳ８）。画像解析部２はダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０をメモリ４から読み出し、このダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を小さくして新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定し（ステップＳ９）、圧縮テーブル生成部３は新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１に基づいて新たな圧縮テーブルＴ１を生成する（ステップＳ１０）。なお、画像解析部２は新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１をダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０に代えてメモリ４に記憶する。そして、ステップＳ７が肯定されるまでステップＳ４からステップＳ１０の処理を繰り返す。なお、処理が繰り返される際におけるダイナミックレンジ圧縮処理は、処理が繰り返される毎に生成される新たな圧縮テーブルＴ１により行われる。

ステップＳ７が否定されると、制御部１０は処理済み画像データＳ１を画像出力部６へ出力し（ステップＳ１１）、画像出力部６が処理済み画像データＳ１をプリント出力し（ステップＳ１２）、処理を終了する。

このように、本実施形態においては、色空間外画素数Ｎ０がしきい値Ｔｈ１以上である場合に、一旦設定されたダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０を小さくして新たな圧縮テーブルＴ１を生成してダイナミックレンジ圧縮処理を行うようにしたものである。ここで、ダイナミックレンジ圧縮率を小さくすれば、ダイナミックレンジが圧縮される程度が小さくなるため、変換処理済み画像Ｓ１１において入力画像Ｓ０に含まれる高彩度画素が飽和する程度も小さくすることができる。したがって、本発明によれば、入力画像Ｓ０に対してダイナミックレンジを圧縮しつつも、画像出力部６において再生される画像における高彩度画素の飽和を防止することができる。

なお、上記実施形態においては、上記式（３）によりダイナミックレンジ圧縮率Ｐ０よりも圧縮率を小さくした新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定しているが、色空間外画素数Ｎ０が多いほど圧縮率を弱める程度が大きくなるようにして新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定してもよい。この場合、色空間外画素数Ｎ０の数に応じて段階的に圧縮率が弱くなるように新たなダイナミックレンジ圧縮率Ｐ１を設定してもよい。

また、上記実施形態においては、圧縮テーブルＴ０を入力画像Ｓ０のシャドウ側のダイナミックレンジを圧縮するものとしているが、図５に示すように入力画像Ｓ０のハイライト側のダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルＴ０や、図６に示すようにシャドウ側およびハイライト側の双方のダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルＴ０を生成してもよい。

また、上記実施形態においては、圧縮処理部５において入力画像Ｓ０のボケ濃度Ｙ′からなるボケ画像を求めて入力画像データＳ０のダイナミックレンジを圧縮しているが、ボケ濃度Ｙ′に代えて、ローパスフィルタによりフィルタリング処理を施す前の濃度Ｙを用いて、下記の式（７）〜（９）に示すように、入力画像Ｓ０の各画素のＲＧＢ各色データＲ０，Ｇ０，Ｂ０に対して、各画素の濃度Ｙを圧縮テーブルＴ０により処理した値ＬｕｔＤＲ（Ｙ）を加算することにより、処理済みのＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を得るようにしてもよい。これにより、ダイナミックレンジ圧縮処理を高速に行うことができる。
Ｒ１＝Ｒ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ） （７）
Ｇ１＝Ｇ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ） （８）
Ｂ１＝Ｂ０＋ＬｕｔＤＲ（Ｙ） （９）

本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図 濃度のヒストグラムを示す図 シャドウ側のダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルの例を示す図 本実施形態において行われる処理を示すフローチャート ハイライト側のダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルの例を示す図 シャドウ側およびハイライトのダイナミックレンジを圧縮する圧縮テーブルの例を示す図

符号の説明

１ 画像入力部
２ 画像解析部
３ 圧縮テーブル生成部
４ メモリ
５ 圧縮処理部
６ 画像出力部
７ 色空間変換部
８ カウント部
９ 圧縮テーブル再生成指示部
１０ 制御部

Claims (4)

1. 所定の色再現域を有する出力手段において出力を行うべく、カラーの入力画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得るダイナミックレンジ圧縮手段を備えた画像処理装置において、
   前記入力画像のダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ圧縮率を設定する圧縮率設定手段と、
   該ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて前記圧縮テーブルを生成する圧縮テーブル生成手段と、
   前記処理済み画像および前記入力画像を前記出力手段の色空間に変換して変換処理済み画像および変換入力画像を取得する色空間変換手段と、
   前記変換処理済み画像の各画素の色および前記変換入力画像の各画素の色を比較して、前記ダイナミックレンジの圧縮により新たに前記出力手段の色再現域外となった色再現域外画素数をカウントするカウント手段と、
   該色再現域外画素数が所定のしきい値以上である場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率を設定し、該新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成するよう前記圧縮率設定手段および前記圧縮テーブル生成手段を制御する圧縮テーブル再生成指示手段と、
   前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となるまで、前記処理済み画像の取得、前記変換処理済み画像および前記変換入力画像の取得、前記色再現域外画素数のカウント、前記新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに前記新たな圧縮テーブルの生成を繰り返し、前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となった時に得られた前記処理済み画像を前記出力手段へ出力するよう、前記ダイナミックレンジ圧縮手段、前記色空間変換手段、前記カウント手段、前記圧縮率設定手段、前記圧縮テーブル生成手段および前記圧縮テーブル再生成指示手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記圧縮率設定手段は、前記入力画像を表す入力画像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて該入力画像のダイナミックレンジを算出し、該ダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像データの所定の基準値を基準として、データ値の比較的高い部分、データ値の比較的低い部分および／または前記入力画像データの全体のそれぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 所定の色再現域を有する出力手段において出力を行うべく、カラーの入力画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法において、
   前記入力画像のダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ圧縮率を設定し、
   該ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて前記圧縮テーブルを生成し、
   前記処理済み画像および前記入力画像を前記出力手段の色空間に変換して変換処理済み画像および変換入力画像を取得し、
   前記変換処理済み画像の各画素の色および前記変換入力画像の各画素の色を比較して、前記ダイナミックレンジの圧縮により新たに前記出力手段の色再現域外となった色再現域外画素数をカウントし、
   該色再現域外画素数が所定のしきい値以上である場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率を設定し、該新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成し、
   前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となるまで、前記処理済み画像の取得、前記変換処理済み画像および前記変換入力画像の取得、前記色再現域外画素数のカウント、前記新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに前記新たな圧縮テーブルの生成を繰り返し、前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となった時に得られた前記処理済み画像を前記出力手段へ出力することを特徴とする画像処理方法。
4. 所定の色再現域を有する出力手段において出力を行うべく、カラーの入力画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
   前記入力画像のダイナミックレンジに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ圧縮率を設定する手順と、
   該ダイナミックレンジ圧縮率に基づいて前記圧縮テーブルを生成する手順と、
   前記処理済み画像および前記入力画像を前記出力手段の色空間に変換して変換処理済み画像および変換入力画像を取得する手順と、
   前記変換処理済み画像の各画素の色および前記変換入力画像の各画素の色を比較して、前記ダイナミックレンジの圧縮により新たに前記出力手段の色再現域外となった色再現域外画素数をカウントする手順と、
   該色再現域外画素数が所定のしきい値以上である場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮率よりも圧縮率が小さい新たなダイナミックレンジ圧縮率を設定し、該新たなダイナミックレンジ圧縮率に基づいて新たな圧縮テーブルを生成する手順と、
   前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となるまで、前記処理済み画像の取得、前記変換処理済み画像および前記変換入力画像の取得、前記色再現域外画素数のカウント、前記新たなダイナミックレンジ圧縮率の設定、並びに前記新たな圧縮テーブルの生成を繰り返し、前記色再現域外画素数が前記所定のしきい値未満となった時に得られた前記処理済み画像を前記出力手段へ出力する手順とを有することを特徴とするプログラム。

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