JP2005339343A - 画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム等の画像処理において、色濃度変更の方向性をすべての画素について一定に保った状態で、想定された色再現を行うことが可能な画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理方法において、色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を行う。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置に係り、特に、ＬＵＴに基づいて色濃度の変更を行う画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置に関する。

アナログカメラにより画像が記録されたカラーや白黒のネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真感光材料（以下、フィルムという。）や、デジタルカメラにより画像が撮像された記憶媒体（以下、メディアという。）、或いは画像が記録された銀塩印画紙等のカラーや白黒の印画紙等から画像情報を読み取って画像データを作成し、その画像データに対応する原画像に対してカラーバランスや明度等の変更を行う画像処理を施して出力用の画像データとする画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

画像のカラーバランスや明度等を変更する方法としては、一般的には、以下のような方法が採られる。すなわち、まず、あらかじめ読み取りの段階で、フィルムや印画紙等にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の光を透過させ或いは反射させて、ＣＣＤ等でＲＧＢ別に色濃度を測定し、原画像の画素ごとに画像データを作成する。そして、画像処理の際には、画像データのＲＧＢ各色の色濃度に対して、例えば、図２０に示すような１次元のＬＵＴ（Look Up Table）に基づいてそれぞれ変更を行う。

具体的には、例えば、画像処理装置のモニタ等の表示装置上の原画像に対して青みを強調する処理（補正）を行いたい場合には、Ｂに対するＬＵＴに基づいて各画素の画像データのＢの色濃度のみをそれぞれ増加させる変更を行う（カラーバランスの変更）。また、ＲＧＢのそれぞれに対するＬＵＴに基づいて各画素の画像データのＲＧＢ全ての色濃度をそれぞれ増加させる変更を行うことで、画像全体の明度を上げる画像処理を行うことができる（明度の変更）。

このような画像処理方法は、原画像の各画素について行われるが、画像データにおけるＲＧＢ各色の色濃度をＬＵＴ変換で簡単かつ迅速に変更することができるため、処理速度や画像処理の容易性の観点から非常に効果的な方法である。
特開平９−１６３１６３号公報

しかしながら、図２０に示したようなＬＵＴに基づいて、例えば、画像全体の明度を上げる画像処理を行った場合、暗い緑色の画素部分では、図２１に示すようにＢ成分の変化分に対してＧ成分の変化分が大きくなるように色濃度が変更されるのに対して、明るい緑色の画素部分では、図２２に示すようにＢ成分の変化分の方がＧ成分の変化分より大きくなるように色濃度が変更されるという現象が生じる。

すなわち、例えば、画素の色濃度変更におけるＲ、Ｇ、Ｂ各成分の変化分を成分とするベクトルを考えれば概略的に分かるように、それぞれの画素において変更前の色濃度から変更後の色濃度への変化の方向性がまちまちであり、しかも、色濃度の明度成分と色成分（彩度成分および色相成分）が互いに混ざり合った状態で変更される。

このような現象が生じると、オペレータにとっては、同一の色相（この場合は緑色）の画像に対して明度を上げる指示を出しただけなのに、画素の明暗によって異なる色相の画像に変換されてしまうということになる。このように、従来のＬＵＴを用いた場合、画像処理の結果は必ずしも想定された処理結果にはならず、緻密な色調調整を行うことは必ずしも容易ではなかった。

そこで、本発明の目的は、フィルム等の画像処理において、色濃度変更の方向性をすべての画素について一定に保った状態で、想定された色再現を行うことが可能な画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置を提供することである。

前記の問題を解決するために、請求項１の画像処理方法は、
色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を行うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づき、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理方法において、前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を行う。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理方法において、前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理方法において、少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を行うことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制する。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理方法において、前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ単位変化量が定義されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義される。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像処理方法において、前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義される。

請求項８に記載の発明は、画像処理プログラムにおいて、
コンピュータに、
色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を実行させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づき、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更する色濃度変更処理を実行する。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像処理プログラムにおいて、コンピュータに、前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更させることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を実行する。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理プログラムにおいて、前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、画像の色濃度変更におけるＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できる。

請求項１１に記載の発明は、請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定する。

請求項１２に記載の発明は、請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、コンピュータに、少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を実行させることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制する。

請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理プログラムにおいて、前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ変化量が定義されていることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義される。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像処理プログラムにおいて、前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義される。

請求項１５に記載の発明は、画像処理装置において、
画像処理を行うための制御部と、
前記制御部に色濃度の変更指示を送るための操作部とを備え、
前記制御部は、色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明によれば、制御部と操作部とを備えた画像処理装置において、制御部は、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づき、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更する色濃度変更処理を行う。

請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の画像処理装置において、前記制御部は、前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更するように構成されていることを特徴とする。

請求項１６に記載の発明によれば、制御部は、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を行う。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の画像処理装置において、前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする。

請求項１７に記載の発明によれば、画像の色濃度変更におけるＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できる。

請求項１８に記載の発明は、請求項１５乃至請求項１７のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする。

請求項１８に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定する。

請求項１９に記載の発明は、請求項１５乃至請求項１８のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記制御部は、少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする。

請求項１９に記載の発明によれば、制御部は、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制する。

請求項２０に記載の発明は、請求項１５乃至請求項１９のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ単位変化量が定義されていることを特徴とする。

請求項２０に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義される。

請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の画像処理装置において、前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする。

請求項２１に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義される。

請求項１に記載の発明によれば、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づいて色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更し、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更するようにしたため、色濃度の明度成分と色成分とを独立にそれぞれ色濃度変更することができ、しかも、各画素について色成分の変化に関して同一の方向性を持つ状態で色濃度変更を行うことができる。

そのため、従来のように、例えば、明度のみを変更する画像処理に対しても、色濃度の明度成分と色成分とが互いに混ざり合い、しかも各画素の色濃度の変化の方向性がまちまちで色相等が変化してしまうという事態を確実に回避することができ、色濃度変更の方向性をすべての画素について一定に保った状態で、色相を不自然に変化させることなく、オペレータが想定した色再現を行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を行うため、前記請求項に記載の発明の効果に加え、ある色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｍ」処理）のあとに他の色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｄ」処理）をした後、逆の色濃度の変更処理（「−Ｍ」処理および「−Ｄ」処理）を行えば、必ずそれぞれ逆の処理が相殺されて単位変化量の総和はすべてにおいて０になり、画像を確実に初期画像に戻すことが可能となり、オペレータが違和感を覚えずに画像処理を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、画像処理をより的確に行うことが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、色濃度の明度成分および色成分を的確に分けて色濃度変更処理を行うことができるようになると同時に、単位変化量等が設定し易くなり、ＬＵＴ作成または計算が容易になる。

請求項５に記載の発明によれば、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、注目画素の色濃度が定義色域内に入り易くなり、色域圧縮処理を行う手間が省略し易くなると同時に、不要なハイライトの色付きや高彩度での色弁別性の低下を防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが慣れているＹＭＣ系により色補正を行うことができるとともに、明度成分と色成分とを明確に区別することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが違和感をおぼえずに操作することが可能となり、作業効率を向上させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づき、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更する色濃度変更処理を実行するようにしたため、色濃度の明度成分と色成分とを独立にそれぞれ色濃度変更することができ、しかも、各画素について色成分の変化に関して同一の方向性を持つ状態で色濃度変更を行うことができる。

そのため、従来のように、例えば、明度のみを変更する画像処理に対しても、色濃度の明度成分と色成分とが互いに混ざり合い、しかも各画素の色濃度の変化の方向性がまちまちで色相等が変化してしまうという事態を確実に回避することができ、色濃度変更の方向性をすべての画素について一定に保った状態で、色相を不自然に変化させることなく、オペレータが想定した色再現を行うことが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を実行するため、前記請求項に記載の発明の効果に加え、ある色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｍ」処理）のあとに他の色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｄ」処理）をした後、逆の色濃度の変更処理（「−Ｍ」処理および「−Ｄ」処理）を行えば、必ずそれぞれ逆の処理が相殺されて単位変化量の総和はすべてにおいて０になり、画像を確実に初期画像に戻すことが可能となり、オペレータが違和感を覚えずに画像処理を行うことができる。

請求項１０に記載の発明によれば、画像の色濃度変更におけるＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、画像処理をより的確に行うことが可能となる。

請求項１１に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、色濃度の明度成分および色成分を的確に分けて色濃度変更処理を行うことができるようになると同時に、単位変化量等が設定し易くなり、ＬＵＴ作成または計算が容易になる。

請求項１２に記載の発明によれば、コンピュータである画像処理装置の制御部は、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、注目画素の色濃度が定義色域内に入り易くなり、色域圧縮処理を行う手間が省略し易くなると同時に、不要なハイライトの色付きや高彩度での色弁別性の低下を防止することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが慣れているＹＭＣ系により色補正を行うことができるとともに、明度成分と色成分とを明確に区別することが可能となる。

請求項１４に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが違和感をおぼえずに操作することが可能となり、作業効率を向上させることができる。

請求項１５に記載の発明によれば、制御部と操作部とを備えた画像処理装置において、制御部は、色濃度の変更指示に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分とに分けて作成してそれらに基づき、または、注目画素の色濃度の明度成分および色成分について計算により色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更する色濃度変更処理を行うため、色濃度の明度成分と色成分とを独立にそれぞれ色濃度変更することができ、しかも、各画素について色成分の変化に関して同一の方向性を持つ状態で色濃度変更を行うことができる。

そのため、従来のように、例えば、明度のみを変更する画像処理に対しても、色濃度の明度成分と色成分とが互いに混ざり合い、しかも各画素の色濃度の変化の方向性がまちまちで色相等が変化してしまうという事態を確実に回避することができ、色濃度変更の方向性をすべての画素について一定に保った状態で、色相を不自然に変化させることなく、オペレータが想定した色再現を行うことが可能となる。

請求項１６に記載の発明によれば、制御部は、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対する単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または、すべての変更指示に対する単位変化量を加算した変化量に基づく計算式によって計算を行うことで色濃度変更処理を行うため、前記請求項に記載の発明の効果に加え、ある色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｍ」処理）のあとに他の色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｄ」処理）をした後、逆の色濃度の変更処理（「−Ｍ」処理および「−Ｄ」処理）を行えば、必ずそれぞれ逆の処理が相殺されて単位変化量の総和はすべてにおいて０になり、画像を確実に初期画像に戻すことが可能となり、オペレータが違和感を覚えずに画像処理を行うことができる。

請求項１７に記載の発明によれば、画像の色濃度変更におけるＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を色濃度の変更指示（すなわち処理）ごとに設定できるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、画像処理をより的確に行うことが可能となる。

請求項１８に記載の発明によれば、ＬＵＴ作成または計算の基準となる単位変化量を、均等色空間における明度成分および色成分についてそれぞれ独立に定め、それぞれ単位変化量を設定するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、色濃度の明度成分および色成分を的確に分けて色濃度変更処理を行うことができるようになると同時に、単位変化量等が設定し易くなり、ＬＵＴ作成または計算が容易になる。

請求項１９に記載の発明によれば、制御部は、色濃度変更処理において、変更された注目画素の色濃度が定義色域内に入るように、注目画素の色濃度の色成分の変化量または明度成分と色成分との両方の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、その明度または色相の少なくとも一方に応じて規制するため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、注目画素の色濃度が定義色域内に入り易くなり、色域圧縮処理を行う手間が省略し易くなると同時に、不要なハイライトの色付きや高彩度での色弁別性の低下を防止することができる。

請求項２０に記載の発明によれば、色濃度の変更指示は少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、ＹＭＣの各色について注目画素の色濃度の明度成分および色成分の単位変化量がそれぞれ定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが慣れているＹＭＣ系により色補正を行うことができるとともに、明度成分と色成分とを明確に区別することが可能となる。

請求項２１に記載の発明によれば、ＹＭＣの各色についての色成分の単位変化量の総和が０になるように定義されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、オペレータが違和感をおぼえずに操作することが可能となり、作業効率を向上させることができる。

以下、本発明に係る画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る画像処理装置の実施形態を示す斜視図である。画像処理装置１の本体２の上部には、透過原稿入力装置３および反射原稿入力装置４が配置されている。透過原稿入力装置３は、フィルムスキャナでカラーネガフィルム、カラーリバーサルフィルム、白黒ネガフィルム、白黒リバーサルフィルム等のフィルムから画像情報を読み取り、また、反射原稿入力装置４は、フラットベットスキャナでカラーや白黒の印画紙等から画像情報を読み取ってそれぞれデジタル情報に変換し、画像データを作成するように構成されている。

また、画像処理装置１の本体正面には、画像読込部５が設けられている。本実施形態では、画像読込部５には、デジタルカメラで撮像して複数の駒画像情報が記憶されたフロッピー（登録商標）ディスク（以下、ＦＤという。）６を差し込み可能なＦＤ用アダプタ７および同様の駒画像情報が記憶されたメモリを有するＰＣカード８を差し込み可能なＰＣカード用アダプタ９が配置されている。各アダプタ７、９の図示しない読み取り部は、それぞれのメディアから画像情報を読み取ってデジタル情報に変換し、画像データを作成するように構成されている。

図示を省略するが、画像処理装置１には、この他にも、デジタルカメラ等の撮像装置により画像情報が記憶されたコンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック、スマートメディア、マルチメディアカード、光磁気記憶媒体（ＭＯ）、ＣＤ−Ｒ、或いはＤＶＤ等の可搬式のメディアから画像情報を読み取る手段や、ネットワークなどの通信手段を介してデジタル画像情報を取得する手段等が設けられている。

また、画像処理装置１の本体上部には、画像データに対応する画像を画面に表示する表示手段としてのＣＲＴ１０が配置されており、ＣＲＴ１０の手前側には、ＣＲＴ１０の画面を見ながら画像処理を行うためのキーボードや専用ボタンを備えたパネル等よりなる操作部１１が設けられている。ＣＲＴ１０と操作部１１の機能を一体化したタッチパネルモニタ等の構成とすることも可能である。

本実施形態では、操作部１１には、画像処理装置１の制御部を介して画像処理装置１を構成する各装置等に対して画像処理指示を発するための各種機能ボタンが設けられている。さらに、操作部１１には、色濃度の変更指示を行うために、少なくとも図２に示すような「＋Ｙ」等の色補正処理ボタンが設けられている。ここで、Ｙ、Ｍ、Ｃはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンの各色を表し、「＋」はその色の色濃度を増加させ、「−」はその色の色濃度を減少させる（弱める）補正処理を行うことを意味している。具体的には、例えば、「＋Ｙ」ボタンは、ＣＲＴ１０の画面上に表示された画像全体に黄色みを帯びさせ、また、「−Ｙ」ボタンは、画像全体が青みを呈するように色濃度を変更させるための操作ボタンになっている。

なお、操作部１１の操作による色補正処理を、本実施形態のようにＹＭＣを用いて行う代わりに、例えば、ＲＧＢを用いて行うように構成することも可能である。

また、操作部１１には、その他の画像処理を行うための各種ボタンも設けられており、図２に示されている例では、Ｄは画像全体の濃度補正処理を表し、Ｔはコントラスト調整処理を表している。具体的には、例えば、「＋Ｄ」ボタンは、画像全体の明度を下げ（すなわち、暗くし）、「＋Ｔ」ボタンは、画像全体のコントラストを増加させる（すなわち、硬調にする）ための操作ボタンである。画像処理としては、前記の色補正処理や濃度補正処理、コントラスト調整処理のほか、色強調処理やシャープネス処理、ノイズ抑制処理、ソフトフォーカス処理、逆光補正処理、部分階調調整処理等を行うように構成することも可能であり、それらの場合も本発明の画像処理方法に則って処理される。

本実施形態の画像記録装置１（図１参照）は、画像処理された画像データを感光材料に露光して現像し、プリントを作成するプリント出力機能をも有している。画像記録装置１の本体２の一方の側面には、感光材料が装填されたマガジン装填部１２が取り付けられており、マガジン装填部１２は、本体２の内部に各種サイズの感光材料を装填するように構成されている。本体２には、感光材料に露光する露光処理部１３と、露光された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントを作成するプリント作成部１４が備えられており、プリント作成部１４で作成されたプリントが本体２の他方の側面に設けられたトレー１５に排出されるようになっている。

また、画像記録装置１の本体正面には、画像処理された画像データをメディアに保存するための画像書込部１６が設けられており、画像書込部１６には、ＦＤ６を差し込み可能なＦＤ用アダプタ１７、ＭＯ１８を差し込み可能なＭＯ用アダプタ１９および光ディスク２０を差し込み可能な光ディスク用アダプタ２１が備えられており、それぞれのメディアに画像処理された画像データを保存可能とされている。図示を省略するが、その他の可搬式のメディアに画像データを書き込む手段や、ネットワークなどの通信手段を介して画像処理されたデジタルの画像データを送信する手段等も設けられている。

画像読込部５や画像書込部１６の後方の本体内部には、前記各装置等を制御するための制御部が備えられている。制御部には、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等がＢＵＳにより接続されて構成されたコンピュータが用いられている。

図３は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。制御部２２は、操作部１１からの指示に基づいて、透過原稿入力装置３にアナログカメラＣ１等で撮像されたフィルムＦからの画像情報の読み取りを行わせ、或いは反射原稿入力装置４に印画紙Ｐからの画像情報の読み取りを行わせてデジタル情報に変換させるように構成されている。また、制御部２２は、操作部１１からの指示に基づいて、画像読取部５にデジタルカメラＣ２等で撮像されたＦＤ６やＰＣカード８等のメディアからデジタル画像情報の読み取りを行わせ、或いは図示しない通信手段にネットワークからデジタル画像情報を取得させるように構成されている。

制御部２２には、ハードディスク等の記憶媒体よりなるデータ蓄積手段２３が接続されており、制御部２２は、透過原稿入力装置３等が画像情報をデジタル化すると、そのデジタル化された画像データをデータ蓄積手段２３に送信させ、順次記憶させるようになっている。

制御部２２は、操作部１１からの指示に基づいて、以下に述べる画像処理により処理された画像データをデータ蓄積手段２３から読み出して画像書込部１６に送信し、画像書込部１６に画像データをＦＤ６やＭＯ１８、光ディスク２０等のメディアに書き込ませるようになっている。また、制御部２２は、操作部１１からの指示に基づいて、処理された画像データを露光処理部１３およびプリント作成部１４に送信し、サービスサイズやハイビジョンサイズ、パノラマサイズ、Ａ４サイズ、名刺サイズ等の各種サイズのプリントを作成させるように構成されている。

次に、本実施形態の画像処理装置１の制御部２２に画像処理をさせるための画像処理プログラムについて説明する。

本実施形態では、制御部２２は、操作部１１からの指示に基づいて制御部２２のＲＯＭに記憶されている画像処理プログラムをＲＡＭ上に展開し、それに基づいて画像処理を行うように構成されている。本実施形態では、画像処理プログラムは、コンピュータである画像処理装置１の制御部２２に、色濃度変更処理と、判定処理と、必要に応じて色域圧縮処理とを実行させるように構成されている。

以下の説明においては、オペレータがＣＲＴ１０に表示された画像を見ながら画像処理を行う場合が想定されているが、本発明の画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置は、例えば、制御部２２が、画像をＣＲＴ１０に表示することなくＲＡＭ上で画像データを処理して画像の色補正や濃度補正等を自動補正するような場合にも適用可能であることは言うまでもない。また、以下、均等色空間としてのＣＩＥ１９７６Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間（以下、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間という。）において色濃度変更処理等の各処理を行う場合について述べるが、均等色空間であれば特にＬ^*ａ^*ｂ^*色空間に限定する必要はなく、例えば、マンセル色空間やＣＩＥ１９７６Ｌ^*ｕ^*ｖ^*色空間等でも同様に各処理を行うことも可能である。

まず、色濃度変更処理について説明する。色濃度変更処理において、制御部２２は、ＣＲＴ１０に表示された画像から色濃度変更を行うべき画素（以下、注目画素という。）を選択して、この注目画素の画像データをＲＡＭから読み出す。注目画素の色濃度は、ＣＲＴ１０の画面上ではｓＲＧＢ色空間に対応した数値とされているが、本実施形態では、前述したように、制御部２２は均等色空間としてＬ^*ａ^*ｂ^*色空間を使用して画像処理を行うように構成されており、ｓＲＧＢ色空間の色濃度をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間の色濃度に変換して、注目画素の色濃度に対応する点Ｓ（Ｌｓ，ａｓ，ｂｓ）をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間に定める（図４参照）。ｓＲＧＢ色空間における色濃度とＬ^*ａ^*ｂ^*色空間における色濃度との変換は、所定の変換式或いは実験的に定めた変換式に基づいて適宜行われるようになっている。

色濃度変更処理は、注目画素の色濃度に対応する点ＳをＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内で変位させて注目画素の色濃度を変更する処理であり、制御部２２は、操作部１１から送信される色濃度の変更指示に応じて、色濃度変換処理を実行する。本実施形態では、注目画素の色濃度に対応する点ＳのＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内での変位は、ＬＵＴに基づいて行われるが、このＬＵＴによる処理と同じ処理を計算によって行うことも可能である。

本実施形態では、例えば、図５に示す「＋Ｍ」処理の場合のように、各色濃度の変更指示ごとに色濃度の明度成分（すなわちＬ^*成分。図５（Ａ）参照）および色成分（すなわちａ^*成分およびｂ^*成分。図５（Ｂ）および図５（Ｃ）参照）についてそれぞれＬＵＴに基づいて色濃度変更処理が行われるようになっている。さらに、本実施形態では、各色濃度の変更指示について既存のＬＵＴを用いるのではなく、各色濃度の変更指示はそれぞれ色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義されており、その定義された単位変化量に基づいてＬＵＴを作成するようになっている。

すなわち、「＋Ｙ」、「−Ｙ」、「＋Ｍ」、「−Ｍ」、「＋Ｃ」および「−Ｃ」の各色濃度の変更指示において、Ｌ^*成分については入力値の最小値０、最大値１００および中間値５０における単位変化量が定義されており、またａ^*成分およびｂ^*成分については最小値−１００、最大値１００および中間値０における単位変化量が定義されており、図５に例示した「＋Ｍ」処理の場合のように、Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分ごとにその３点を通る指数関数を求めてＬＵＴを定めるようになっている。

なお、本実施形態では、ａ^*成分およびｂ^*成分についてのＬＵＴは、図中に１点鎖線で示した４５°の直線を平行移動した直線（すなわち、１次関数）として作成するようになっており、ａ^*成分およびｂ^*成分についての単位変化量はその平行移動の距離を表す数値が１つずつそれぞれ定義されている。また、前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分の単位変化量は、各色濃度の変更指示ごと設定し或いは変更することが可能とされている。

制御部２２は、図５に例示した「＋Ｍ」処理の場合には、このＬＵＴに基づいて、図６に示すように、注目画素の色濃度に対応する点Ｓ（Ｌｓ，ａｓ，ｂｓ）を点Ｔ（Ｌｔ，ａｔ，ｂｔ）に変位させて注目画素の色濃度を変更させる。その際、本実施形態では、ＬＵＴが、ａ^*成分およびｂ^*成分の変位についてはその変化量がそれぞれ入力値から一定値だけ増減するように構成されているため（図５（Ｂ）および図５（Ｃ）参照）、図６において点Ｓから点Ｔに向かうベクトルをベクトルＭとすると、ベクトルＭのａ^*成分およびｂ^*成分はそれぞれ一定値となる。そのため、色濃度変更処理においては、各画素の色濃度は、少なくともａ^*成分およびｂ^*成分では、すなわち、色成分に関してはその変化の方向性が一定方向に保たれる。

また、本実施形態では、「＋Ｙ」処理および「＋Ｃ」処理においても同様に単位変化量を示すベクトルＹおよびベクトルＣが定義できるが、本実施形態では、「＋Ｙ」処理および「＋Ｃ」処理は、図７に示すように、このベクトルＹおよびベクトルＣと前記ベクトルＭとの総和が、ａ^*成分およびｂ^*成分における単位変化量の総和がそれぞれ０、すなわち、ベクトルの和がＬ^*軸方向を向くベクトルになるような処理として定められる。また、「−Ｙ」、「−Ｍ」および「−Ｃ」の各処理の単位変化量を示すベクトルは、それぞれ「＋Ｙ」、「＋Ｍ」および「＋Ｃ」の各処理の単位変化量を示すベクトルＹ、ベクトルＭおよびベクトルＣに対して逆向きで同一長さのベクトルとして表され、それぞれ図７に示したものと同様の関係を有する。なお、ここで言うベクトルＹ、ベクトルＭおよびベクトルＣは、前記のようにＬ^*ａ^*ｂ^*色空間で定義されるベクトルであり、インクジェット記録装置等で使用される色空間としてのＹＭＣ色空間における基本ベクトルとは異なる。

また、本実施形態では、前述したように、操作部１１の「＋Ｄ」ボタンまたは「−Ｄ」ボタンを押して「＋Ｄ」処理（または「−Ｄ」処理）を行うことにより、ＣＲＴ１０の画面上の画像の明度を全体的に暗くする（または明るくする）ことができる。これらの処理では、それぞれＬ^*成分についてのみ入力値の最小値０、最大値１００および中間値５０における単位変化量が定義されており、ａ^*成分およびｂ^*成分についての単位変化量は０である。なお、画像全体のコントラストを強めまたは弱める「＋Ｔ」処理および「−Ｔ」処理も、一定の明度を基準としてＬ^*成分のみをその一定の明度からの距離に比例してＬ^*軸方向に増減させる処理であり、同様にＬ^*成分についてのみ入力値の最小値０、最大値１００および中間値５０における単位変化量が定義されている。

一方、本実施形態では、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、制御部２２は、入力された各変更指示に対するＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分ごと単位変化量をそれぞれ全て加算し、この変化量の総和に基づいてＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分ごとＬＵＴをそれぞれ作成するように構成されている。例えば、「＋Ｙ」処理を行った後、「＋Ｍ」処理を行った場合、「＋Ｍ」処理を行うときには「＋Ｙ」処理で作成したＬＵＴに「＋Ｍ」処理のＬＵＴを加算するのではなく、「＋Ｙ」処理に対応するＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分ごと単位変化量（Ｌ^*成分については入力値０、５０、１００の場合の３個、ａ^*成分およびｂ^*成分については平行移動の単位変化量１個ずつ）に「＋Ｍ」処理のそれぞれの単位変化量を加算した後、Ｌ^*成分のＬＵＴについてはそれぞれ入力値０、５０、１００における単位変化量の総和を通る指数関数を求めてＬＵＴを定め、ａ^*成分およびｂ^*成分については、単位変化量の総和の分だけ、例えば、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に１点鎖線で示した４５°の直線を平行移動してＬＵＴを作成する。

本実施形態では、色濃度変更処理において、注目画素の色濃度の色成分、すなわち、この場合はａ^*成分およびｂ^*成分の変化量について、明度に応じてａ^*成分およびｂ^*成分の変化量をそれぞれ同じ割合（以下、規制値αという。図８参照）で縮小する規制処理を行う。具体的には、制御部２２は、ＲＯＭから図８に示したような規制処理についての表を読み出してＲＡＭ上に展開しておき、それに基づいて規制を行うように構成されている。ａ^*成分およびｂ^*成分の変化量を同じ規制値αで縮小されるため、前述した色濃度変更処理における各画素の色濃度の変化の方向性は一定に保たれる。なお、本実施形態では、規制は、明度Ｌに応じて行うように構成されているが、後述する色相Ｈに応じて行うように構成したりその両方に応じて行うように構成することも可能である。

ここで、次の判定処理と必要に応じて行われる色域圧縮処理の前提となる均等色空間の定義色域について、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間を例にとって簡単に説明する。

まず、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間における画素の明度Ｌ、彩度Ｃおよび色相Ｈについて述べる。ＣＲＴ１０の画面に表示された画像中の１つの画素の色濃度に対応するＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内の点の座標を一般的に（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）と表すと、その画素の明度Ｌ、彩度Ｃおよび色相Ｈはそれぞれ以下のように表される。

（３）式に示されるように、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間では、色相Ｈは、画素に対応する点Ｓをａ^*ｂ^*平面上に投影した場合のａ^*軸からの角度Ｈ（図９（Ａ）および図９（Ｂ）参照）に相当する。別の言い方をすれば、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間は、ａ^*ｂ^*平面上に投影した場合のａ^*軸からの角度Ｈが一定になる点の集合、すなわち、図９（Ａ）に示されるようなＬＣ平面上の点がすべて同じ色相Ｈを持つように形成されている。なお、この場合、色相Ｈは０°以上３６０°未満の値を取り得る。

しかし、ＣＲＴ１０は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間内の全ての点をその明度Ｌ、彩度Ｃおよび色相Ｈにおいて表現できるわけではなく、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間内のある領域内の点しか表現できない。本願出願では、このＣＲＴ１０の画面上で色表示可能なＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内の画素の色濃度領域のことを定義色域といい、この定義色域は、前述したＬＣ平面上では図１０に斜線で示されるような領域Ｒとして表される。

なお、色相Ｈ（角度Ｈ）が変わりＬＣ平面が変わると、定義色域Ｒの形状は、例えば、図１１や図１２に示されるように変化するが、定義色域ＲのＬ軸方向の最大値（この場合は１００）および最小値（この場合は０）は変わらない。また、前記図１０乃至図１２のように定義色域Ｒの形状が変化しても、定義色域Ｒ上で最大彩度となる点Ｎ１（Ｃｎ１，Ｌｎ１）（以下、最大彩度点という。）は１点に定まる（すなわち、最大彩度点Ｎ１が複数生じることはない）が、最大彩度点Ｎ１の位置は色相Ｈが変わると上下左右に変化する。

本実施形態の制御部２２には、一定の色相Ｈ（すなわち、それに対応する一定のＬＣ平面）において各明度Ｌに対応する彩度Ｃが取り得る最大値のテーブルがすべての色相Ｈについて定義され、記憶されている。具体的には、この定義色域を示すテーブルは、１つのＬＣ平面の０〜１００の１０１個の明度Ｌについて彩度Ｃの最大値（すなわち、定義領域Ｒの境界値）がそれぞれ割り振られ、それが０°〜３５９°の３６０個の各角度Ｈ（すなわち、色相Ｈ）について定義されている。

次に、判定処理について説明する。判定処理は、注目画素が定義色域内にあるか否かを判定する処理である。

制御部２２は、判定処理において、色濃度変更処理後の注目画素の色濃度に相当する点Ｔの色相Ｈｔについての前記定義色域を示すテーブルをＲＯＭから読み出し、彩度Ｃｔとテーブルに記載されている明度Ｌｔにおける彩度の最大値Ｃ´との比較を行い（図１３参照）、彩度Ｃｔが最大値Ｃ´以下であれば色濃度変更処理後の注目画素が定義色域内にあり、彩度Ｃｔが最大値Ｃ´より大きければ注目画素が定義色域外にあると判定する。

制御部２２は、この判定処理で色濃度変更処理後の注目画素が定義色域内にあると判定すると、その色濃度変更処理後の注目画素の色濃度のデータをＲＡＭに保存する。

次に、色域圧縮処理について説明する。色域圧縮処理は、定義色域外にある注目画素をその色相が一定に維持された状態で、すなわち、同一ＬＣ平面上で定義色域内に変位させる処理である。本実施形態では、ＬＣ平面上の定義色域外の領域を３分割し、各領域ごとに定められた色域圧縮の規則に則って色域圧縮処理を行うようになっている。

まず、定義色域外領域の分割方法としては、本実施形態では、図１４に示すように、定義色域Ｒ上で最大彩度となる最大彩度点Ｎ１（Ｃｎ１，Ｌｎ１）と明度Ｌｎ１が同一で低彩度側に一定値だけ移動した点Ｎ２（Ｃｎ２，Ｌｎ２）（以下、収束点という。）を定義色域Ｒ上にとり、最大彩度点Ｎ１と収束点Ｎ２とを結ぶ線分に対して、収束点Ｎ２を起点として高明度側に角度θ１の角をなす直線を直線１（第１直線）とし、収束点Ｎ２を起点として低明度側に角度θ２の角をなす直線を直線２（第２直線）として、定義色域外領域をこの直線１および直線２で分割することにより、定義色域外領域を３分割する方法が採用されている。

なお、図１４に示したように、直線１より高明度側の定義色域外領域を第１領域（第１定義色域外領域）、直線１より低明度側でかつ直線２より高明度側の定義色域外領域を第２領域（第２定義色域外領域）、および直線２より低明度側の定義色域外領域を第３領域（第３定義色域外領域）という。

また、最大彩度点Ｎ１と収束点Ｎ２との距離や角度θ１、角度θ２の値は適宜設定可能であり、さらに、収束点Ｎ２は、最大彩度点Ｎ１と明度が同じであるである必要はなく、定義色域内で任意に設定可能である。また、各色相Ｈごと（すなわち、図７における角度Ｈごと）に収束点Ｎ２、θ１の値およびθ２の値を設定することも可能である。

制御部２２は、色域圧縮処理において、注目画素が属する定義色域外領域がどの領域であるかを判別し、各定義色域外領域で定められている圧縮の規則に従って色域圧縮を行う。

本実施形態では、各定義色域外領域における色域圧縮の規則は、前記色濃度変更処理後の注目画素の色濃度に対応する点が第１領域にある場合にはその点を直線１に平行な方向に（すなわち、角度θ１で）変位させ、第２領域にある場合には収束点Ｎ２に向かって変位させ、第３領域にある場合には直線２に平行な方向に（すなわち、角度θ２で）変位させて、それぞれ定義色域境界上の点に圧縮するものである（図１４参照）。圧縮される定義色域境界上の点は、制御部２２が、前記テーブルに基づいて算出して求めるように構成されている。

制御部２２は、以上の色域圧縮処理を完了すると、その処理後の注目画素の色濃度のデータをＲＡＭに保存する。

次に、この画像処理プログラムを用いた画像処理方法について説明する。図１５は、画像処理方法の手順を示すフローチャートである。

画像処理装置１の制御部２２は、オペレータが操作部１１から画像処理を行うべき画像を指定すると、操作部１１からの指定情報に応じて指定された画像の画像データがデータ蓄積手段２３から読み出されて画像がＣＲＴ１０に表示される。

操作部１１のボタン操作で実行されるべき画像処理（以下、例えば、「＋Ｍ」処理の場合）が選択されると、制御部２２は、既に実行された色濃度の変更指示があれば、既に加算されている各処理のＬ^*成分、ａ^*成分およびｂ^*成分の単位変化量の和をＲＡＭから読み出して「＋Ｍ」処理についてのＬ^*成分、ａ^*成分およびｂ^*成分の単位変化量をそれぞれ加算して単位変化量の総和を求め（ステップＳ１）、その単位変化量の総和に基づいてＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分についてのＬＵＴを作成する（ステップＳ２）。その際、新たに加算されたＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分の単位変化量の総和はそれぞれＲＡＭに保存される。

そして、各ＬＵＴに基づいて注目画素の色濃度の変化量が求められるが、その際、本実施形態では、注目画素のａ^*成分およびｂ^*成分の変化量について、ＲＡＭに記憶された図８に示した明度Ｌに応じた規制値αを参照して規制が行われる（ステップＳ３）。そして、このようにして求められたＬ^*、ａ^*およびｂ^*の各成分の変化量に基づいて色濃度変更処理を実行する（ステップＳ４）。

次に、制御部２２は、色濃度変更処理後の注目画素の色濃度に相当する点Ｔの色相Ｈｔについての定義色域を示すテーブルをＲＯＭから読み出し、判定処理を実行する（ステップＳ５）。制御部２２は、この判定処理で色濃度変更処理後の注目画素が定義色域内にあると判定すると、その色濃度変更処理後の注目画素の色濃度のデータをＲＡＭに保存してその注目画素についての画像処理を終了し、ＣＲＴ１０の画面上の画像から次の１画素を選択して、前記処理手順を繰り返す。

一方、制御部２２は、前記判定処理において、色濃度変更処理後の注目画素が定義色域外にあると判定すると、前述したようにＬＣ平面上の定義色域外の領域を３分割したどの領域に注目画素が属するかを判別し（ステップＳ６）、それぞれの領域に定められた色域圧縮の規則に則って色域圧縮処理を行う（ステップＳ７〜Ｓ９）。

注目画素についての色域圧縮処理が終了すると、制御部２２は、その色域圧縮処理後の注目画素の色濃度のデータをＲＡＭに保存してその注目画素についての画像処理を終了し、ＣＲＴ１０の画面上の画像から次の１画素を選択して、前記処理手順を繰り返す。

制御部２２は、ＣＲＴ１０の画面上の画像のすべての画素について、以上の色濃度変更処理、判定処理および色域圧縮処理を終了すると、次の画像処理を受け付ける状態となり、操作部１１からの画像処理の指示を待つ。操作部１１から次の画像処理の指示が入力されると、前記手順に従って処理を行う。また、操作部１１からデータの保存の指示が入力されると、ＲＡＭに保存された画像のすべての画素についてのデータをその画像の画像データとしてデータ蓄積手段２３に保存する。その際、元の画像データとは別のデータとして保存してもよいし、或いは元の画像データに上書き保存するように構成されていてもよい。また、操作部１１からプリント出力の指示が入力されると、制御部２２は、ＲＡＭに保存された画像データをデータ保存手段２３に保存すると同時に、露光処理部１３に画像データを送信する。

なお、以上の作用を、オペレータが画像をＣＲＴ１０に表示させつつ行わせるのではなく、例えば、制御部２２が、画像をＣＲＴ１０に表示することなくＲＡＭ上で画像データを処理して画像の色補正や濃度補正等を自動補正するような場合にも同様に行われることは、前述したとおりである。

以上のように、本実施形態の画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像処理装置によれば、色濃度の変更指示（例えば「＋Ｍ」処理）に対し、その単位変化量に基づいて、色濃度変更処理の基準となるＬＵＴを色濃度の明度成分と色成分（ａ^*成分およびｂ^*成分）とに分けて作成し、それらに基づいて色濃度の明度成分と色成分とをそれぞれ別々に変更するようにしたため、色濃度の明度成分と色成分とを独立にそれぞれ色濃度変更することができ、しかも、各画素について色成分の変化に関して同一の方向性を持つ状態で色濃度変更を行うことができる。

そのため、従来のように、例えば、明度のみを変更する画像処理を行っても、色濃度の明度成分と色成分とが互いに混ざり合い、しかも各画素の色濃度の変化の方向性がまちまちで色相等が変化してしまうという事態を確実に回避することができ、色濃度変更の方向性をすべての画素について維持した状態で、色相を不自然に変化させることなく、オペレータが想定した色再現を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、色濃度変更処理をＬＵＴに基づいて行う場合について説明したが、前述したように、例えば、本実施形態でＬ^*成分についてのＬＵＴを作成するために用いた指数関数、およびａ^*成分とｂ^*成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成するために用いた１次関数等を使って、ＬＵＴ作成を介さずに、注目画素の色濃度の変化量を計算により直接求めることも可能であり、その方が計算精度が向上する。また、３次元ＬＵＴの格子点についてのみ計算またはＬＵＴに基づく変更を行い、格子点周囲の点はその格子点に付随する状態で色濃度変更処理等を行うように構成することで、この３次元ＬＵＴを用いて本発明を画像処理に適用することも可能である。この場合、大きな画像に対して処理速度が速くなるという効果がある。

さらに、色濃度の変更指示が複数入力された場合には、既に入力され処理されたすべての変更指示に対するＬ^*、ａ^*、ｂ^*の各成分についての単位変化量を加算して新たにＬＵＴを作成し、または計算を行うようになっている。そのため、ある色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｍ」処理）のあとに他の色濃度の変更処理（例えば、「＋Ｄ」処理）をした後、逆の色濃度の変更処理（「−Ｍ」処理および「−Ｄ」処理）を行えば、必ずそれぞれ逆の処理が相殺されて単位変化量の総和はすべてにおいて０になり、画像を初期画像に戻すことができる。

また、色濃度変更処理において、前記規制処理を行うことで、注目画素の色濃度が定義色域内に入り易くなり、色域圧縮処理を行う手間が省略し易くなると同時に、不要なハイライトの色付きや高彩度での色弁別性の低下を防止することができる。さらに、この規制処理においては、前述したように、色濃度変更処理における注目画素の色濃度の変化の方向性を保った状態で規制するため、色相を不自然に変化させることなくオペレータが想定した色再現を行うことを可能とする効果が維持される。

また、前記規制処理を行うことにより定義色域外に出る色濃度に対応するＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内の点は少なくなるが、さらに定義色域外に出てしまう点に対して色域圧縮処理を行うことにより、ＣＲＴ１０の画面上に処理後の画素を表示することが可能となる。しかも、色域圧縮処理は、それぞれ色相Ｈが一定のＬＣ平面上で行われるため、これらの処理によって画素の色相は変化せず、このことによってもオペレータが想定した色再現を行うことが保証される。

色域圧縮処理においては、例えば、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、収束点Ｎ２を明度軸上に設定し、画像全体の明度を上げる色濃度変更処理（Ａ）または画像全体の明度を下げる色濃度変更処理（Ｂ）によって定義色域外に出た点を単に収束点Ｎ２に向かって色域圧縮するように構成したとする。すると、明度を上げる画像処理（Ａ）では、点Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ点Ｔ１、Ｔ２を経て点Ｕ１、Ｕ２に色域圧縮され、明度を下げる画像処理（Ｂ）では、点Ｓ３、Ｓ４はそれぞれ点Ｔ３、Ｔ４を経て点Ｕ３、Ｕ４に色域圧縮される。この場合、明度を上げる画像処理（Ａ）では、より白色側の点Ｓ２が点Ｕ２に色域圧縮されるがほとんど白色度（明度）が増さず、また、明度を下げる画像処理（Ｂ）においても、より黒色側の点Ｓ４は点Ｕ４に変換されるがほとんど黒色度は増さない（明度が下がらない）。すなわち、このような色域圧縮処理方法では、ハイライトの抜けが悪く（図１６（Ａ）参照）、黒の締まりが悪くなる（図１６（Ｂ）参照）。

しかし、本実施形態の画像処理方法等では、図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示すように、色濃度変更処理によって定義色域外に出た点Ｔ１、点Ｔ２は角度θ１で変位させ、点Ｔ３、Ｔ４は角度θ２で変位させるから、特により白色側の点Ｔ２およびより黒色側の点Ｔ４はこの場合は明度の最大値である点Ｕ２´および最小値である点Ｕ４´にそれぞれ色域圧縮される。このように、本実施形態の画像処理方法等によれば、ハイライト抜けや黒の締まりが的確に良化される。

なお、図２に示した操作部１１では、「＋Ｙ」等のボタンを押す回数分だけそれぞれの色濃度の変更指示に応じた単位変化量を加算するように構成されているが、その他にも、例えば、図１８に示すように、ＣＲＴ１１の画面上にウィザード形式でスライドバー方式の操作部１１を表示して、スライドバーをスライドさせることにより、ＹＭＣおよびＤのそれぞれの処理について図２の操作部１１でボタンを押す回数に相当する数値を入力するように構成することも可能である。また、図１９に示すように、画像を読み取ったフィルムやメディア等の種類に応じてさらに細かく数値を入力するように構成することも可能である。

その際、図１８のスライドバー方式の操作部１１や直接数値を入力する図１９の操作部１１において、例えば、整数値のみならず小数値を入力可能とすることで、より緻密な画像処理を行うように構成することもできる。

また、以上の本実施形態では、画像の全画素について画像処理を行う場合について述べたが、画像の一部または複数部分を特定して行う画像処理について本発明の画像処理方法等を適用することも当然可能である。

本発明に係る画像処理装置の実施形態を示す斜視図である。 本実施形態の画像処理装置の操作部を示す概略図である。 本実施形態の画像形成装置の制御部を中心とする概略構成を示すブロック図である。 Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間における注目画素の色濃度に対応する点Ｓを示す図である。 「＋Ｍ」処理の場合のＬＵＴを示す図であり、（Ａ）はＬ^*成分、（Ｂ）はａ^*成分、（Ｃ）はｂ^*成分の変位についてのＬＵＴを表す。 図５のＬＵＴに基づいて注目画素の色濃度をＬ^*ａ^*ｂ^*色空間内で変更する状態を示す図である。 ベクトルＹ、ベクトルＭおよびベクトルＣの関係を説明する図である。 規制処理において用いられる規制値を表す表である。 （Ａ）はＬ^*ａ^*ｂ^*色空間における画素の明度、彩度および色相を説明する図であり、（Ｂ）はａ^*ｂ^*平面における画素の彩度および色相を説明する図である。 ＬＣ平面における定義色域を説明する図である。 ＬＣ平面における定義色域を説明する図である。 他の形状を有する定義色域を説明する図である。 注目画素が定義色域内にあるか否かの判定処理を説明する図である。 定義色域外領域を３分割する方法について説明する図である。 画像処理プログラムを用いた画像処理方法の手順を示すフローチャートである。 本実施形態とは異なる色域圧縮方法による点の変位を説明する図である。 本実施形態の色域圧縮方法による点の変位を説明する図である。 操作部の第１変形例を示す図である。 操作部の第２変形例を示す図である。 従来の画像処理で用いられるＬＵＴを示す図である。 従来のＬＵＴを用いた場合の暗い緑色の色濃度の変更を示す図である。 従来のＬＵＴを用いた場合の明るい緑色の色濃度の変更を示す図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
１１ 操作部
２２ 制御部
Ｃ 彩度
Ｈ 色相
Ｌ 明度

Claims (21)

1. 色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
4. 前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理方法。
5. 少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理方法。
6. 前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ単位変化量が定義されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理方法。
7. 前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
8. コンピュータに、
   色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
9. コンピュータに、前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更させることを特徴とする請求項８に記載の画像処理プログラム。
10. 前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
11. 前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理プログラム。
12. コンピュータに、少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を実行させることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像処理プログラム。
13. 前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ変化量が定義されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理プログラム。
14. 前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする請求項１３に記載の画像処理プログラム。
15. 画像処理を行うための制御部と、
    前記制御部に色濃度の変更指示を送るための操作部とを備え、
    前記制御部は、色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてそれぞれ単位変化量が定義された色濃度の変更指示に対して、前記単位変化量に基づいて前記明度成分および色成分についてのＬＵＴをそれぞれ作成して注目画素の色濃度を前記ＬＵＴに基づいて明度成分および色成分についてそれぞれ変更し、または、前記単位変化量に基づく計算により注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更する色濃度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする画像処理装置。
16. 前記制御部は、前記色濃度の変更指示が複数の場合には、各変更指示に対する一定の入力値についての単位変化量の総和を明度成分および色成分についてそれぞれ算出し、算出された総和の変化量に基づいて前記注目画素の色濃度を明度成分および色成分についてそれぞれ変更するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
17. 前記各変更指示に対する明度成分および色成分の一定の入力値についての単位変化量は、各変更指示ごとに設定可能であることを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 前記明度成分および色成分の単位変化量は、それぞれ均等色空間における明度成分および色成分の単位変化量として表されることを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
19. 前記制御部は、少なくとも前記注目画素の色濃度の色成分の変化量を、その変化の方向性を保った状態で、前記注目画素の明度または色相の少なくとも一方に応じて規制して色濃度変更処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
20. 前記色濃度の変更指示は、少なくともＹＭＣの各色について色濃度を変更させるものであり、前記ＹＭＣの各色について前記注目画素の色濃度の明度成分および色成分の一定の入力値についてのそれぞれ単位変化量が定義されていることを特徴とする請求項１５乃至請求項１９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
21. 前記ＹＭＣの各色についての前記色成分の一定の入力値についての単位変化量は、その総和が０になるように定義されていることを特徴とする請求項２０に記載の画像処理装置。

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