JP2005341500A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 出力デバイスが変更されても、自動画質調整における補正パラメータ換算方法を見直す必要がない画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】 画像データの色空間を第1の色空間から第2の色空間に変換する第1変換処理(ステップS2)と、第1変換処理で変換された画像データの色空間を第2の色空間から第3の色空間に変換する第2変換処理(ステップS3)と、第2変換処理で変換された画像データについて第3の色空間において画質調整する画質調整処理(ステップS4)と、画質調整処理で画質調整された画像データの色空間を第3の色空間から第4の色空間に変換する第3変換処理(ステップS5)とを有し、第4の色空間が、画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
【選択図】 図3
【解決手段】 画像データの色空間を第1の色空間から第2の色空間に変換する第1変換処理(ステップS2)と、第1変換処理で変換された画像データの色空間を第2の色空間から第3の色空間に変換する第2変換処理(ステップS3)と、第2変換処理で変換された画像データについて第3の色空間において画質調整する画質調整処理(ステップS4)と、画質調整処理で画質調整された画像データの色空間を第3の色空間から第4の色空間に変換する第3変換処理(ステップS5)とを有し、第4の色空間が、画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関するものである。
ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ又はスキャナなどでは、撮影画像データは画像圧縮ファイル形式の一つであるJPEG形式のファイルとして保存されることが多い。このJPEG形式の画像ファイルでは、圧縮率を高くするためにYCbCrの色空間を用いて画像データを定義している。したがって、ディジタルスチルカメラなどは、一旦、CCDを用いてRGB色空間にて定義された撮影画像データをYCbCr色空間に変換している。また、このときディジタルスチルカメラなどが扱うRGB色空間は、一般的に、パーソナルコンピュータで標準的に用いられているCRTモニタの色空間(例えば、sRGB:IEC61966 2−1)である。
一方、パーソナルコンピュータではRGB色空間が画像データの標準的な色空間として用いられているため、JPEGファイルを受け取ったパーソナルコンピュータは、JPEGファイルを伸長し、画像データの色空間をYCbCr色空間からRGB色空間へ変換する。こうしてRGB色空間に変換された画像データは、例えば、sRGB色空間データとして扱われてモニタに表示され、又は、CMYK色空間へ変換された後、プリンタを介して印刷媒体上に印刷出力される。
また、従来の画像処理装置としては、画像データの色空間をsRGB色空間からより広い色空間への変換を行い、より広い色情報を再現するものが考え出されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−152544号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載されている従来の画像処理装置では、sRGB色空間よりも広い色空間で自動画質調整を行っているが、その自動画質調整を行う色空間と出力デバイスの色空間が同一となっている。そして、上記特許文献1では、上記(sRGB色空間よりも)広い色空間としてAdobeRGB及びNTSCを挙げている。また、AdobeRGB及びNTSCなどの標準的な色空間よりもさらに広い色再現領域を持つ出力デバイス(例えば4原色ディスプレイ)では、その出力デバイスに個別のより広い色空間を設定して、その色空間へ画像データを変換する必要がある。
その際、自動画質調整は、出力デバイスに個別の色空間で行うこととなる。自動画質調整における補正パラメータ換算は色空間によって異なるので、出力デバイスの色空間が変わると、その都度、補正パラメータ換算方法を見直して変更などする必要がある。そして、補正パラメータ換算方法の見直しには、多大な設計工数が必要となる。したがって、特許文献1に記載の画像処理装置では、出力デバイスを今までよりも広い色空間を持つものに変更すると、自動画質調整における補正パラメータ換算方法の見直しに多大な設計工数が必要になるという問題点があった。さらに、特許文献1に記載の画像処理装置では、自動画質調整を行う色空間として、あらゆる出力デバイスを網羅するような非常に広い色空間を設定することも考えられるが、その場合には、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことになり、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりするという問題点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、出力デバイスが変更されても、自動画質調整における補正パラメータ換算方法を見直す必要がない画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、出力デバイスが変更された場合に、設計工数を削減することができる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、出力デバイスでの色再現において、必要以上に演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることのない画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、画像データについて、色情報の欠如がなく、正確な伝達ができ、豊かな色彩表現が可能な画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、出力デバイスが変更された場合に、設計工数を削減することができる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、出力デバイスでの色再現において、必要以上に演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることのない画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、画像データについて、色情報の欠如がなく、正確な伝達ができ、豊かな色彩表現が可能な画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、画質調整用色空間において画質調整を行う画質調整手段と、前記画質調整手段で画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換する出力用変換手段と、前記出力用変換手段で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する色成分変換手段と、を有し、前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイス(ディスプレイ又はプリンタなど)の色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理装置は、画像出力デバイスが変わっても画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理装置は、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整手段における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理装置は、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理装置によれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイス(ディスプレイ又はプリンタなど)の色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理装置は、画像出力デバイスが変わっても画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理装置は、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整手段における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理装置は、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理装置によれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、画像データと色空間情報とを含む入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、前記画像データの色空間を第1の色空間から第2の色空間に変換する第1変換手段と、前記第1変換手段で変換された画像データの色空間を第2の色空間から第3の色空間に変換する第2変換手段と、前記第2変換手段で変換された画像データについて前記第3の色空間において画質調整する画質調整手段と、前記画質調整手段で画質調整された画像データの色空間を前記第3の色空間から第4の色空間に変換する第3変換手段と、前記第3変換手段で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する第4変換手段と、を有し、前記第4の色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
本発明によれば、画像データの色空間を、第1の色空間から第2の色空間に変換し、さらに第2の色空間から第3の色空間に変換することができる。そして、本発明の画像処理装置は、第4の色空間が出力デバイスの色再現域に固有の色空間に設定されるので、第3の色空間を出力デバイス(ディスプレイ又はプリンタなど)の色再現域に非依存の色空間である標準色空間とすることができる。そこで、本発明は、標準色空間で画質調整することができ、出力デバイスが変更されても、画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。したがって、本発明の画像処理装置は、設計工数を削減することができる。
本発明によれば、画像データの色空間を、第1の色空間から第2の色空間に変換し、さらに第2の色空間から第3の色空間に変換することができる。そして、本発明の画像処理装置は、第4の色空間が出力デバイスの色再現域に固有の色空間に設定されるので、第3の色空間を出力デバイス(ディスプレイ又はプリンタなど)の色再現域に非依存の色空間である標準色空間とすることができる。そこで、本発明は、標準色空間で画質調整することができ、出力デバイスが変更されても、画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。したがって、本発明の画像処理装置は、設計工数を削減することができる。
また、本発明の画像処理装置は、前記色空間情報が、前記第1の色空間、前記第2の色空間、前記第3の色空間および前記第4の色空間のうちの少なくとも1つの色空間の情報を含むことが好ましい。
本発明によれば、第1変換手段、第2変換手段、第3変換手段及び第4変換手段が入力画像信号に含まれる色空間情報に基づいて上記変換処理をすることができる。
本発明によれば、第1変換手段、第2変換手段、第3変換手段及び第4変換手段が入力画像信号に含まれる色空間情報に基づいて上記変換処理をすることができる。
また、本発明の画像処理装置は、前記画質調整手段が色空間を定義する3原色の負値に対応する前記画像データを扱うものであることが好ましい。
本発明によれば、色空間を定義する3原色の負値に対応する画像データについて画質調整できるので、画質調整手段において色情報の欠如を低減することができる。したがって、本発明の画像処理装置によれば、より豊かな色彩表現が可能となる。
本発明によれば、色空間を定義する3原色の負値に対応する画像データについて画質調整できるので、画質調整手段において色情報の欠如を低減することができる。したがって、本発明の画像処理装置によれば、より豊かな色彩表現が可能となる。
また、本発明の画像処理装置は、前記画質調整手段が色空間を定義する3原色の最大値以上の値に対応する前記画像データを扱うものであることが好ましい。
本発明によれば、色空間を定義する3原色の最大値以上の値に対応する画像データについて画質調整できるので、画質調整手段においても色情報の欠如を無くすことができる。したがって、本発明の画像処理装置によれば、さらにより豊かな色彩表現が可能となる。
本発明によれば、色空間を定義する3原色の最大値以上の値に対応する画像データについて画質調整できるので、画質調整手段においても色情報の欠如を無くすことができる。したがって、本発明の画像処理装置によれば、さらにより豊かな色彩表現が可能となる。
また、本発明の画像処理装置は、前記画質調整手段が、入力画素値と出力画素値との対応関係を示す出力階調変換曲線を生成するトーンカーブ生成手段を有し、前記トーンカーブ生成手段は、前記入力画素値又は出力画素値が、色空間を定義する3原色の最小値から最大値までの第1出力階調変換曲線を求め、該第1出力階調変換曲線における該最小値のときの傾きと該最大値のときの傾きとを求め、該最小値のときの傾きを示す第1直線と、該最大値のときの傾きを示す第2直線とを該第1出力階調変換曲線の外側に挿入してなる第2出力階調変換曲線を求めるものであることが好ましい。
本発明の画像処理装置の画質調整手段は、色空間を定義する3原色の最小値から最大値までの第1出力階調変換曲線に、第1直線及び第2直線を挿入するだけで、簡便に、広範囲な出力階調変換曲線を求めることができる。したがって、本発明の画像処理装置は、出力デバイスでの色再現において、必要以上に演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることを回避しながら、豊かな色彩表現をすることができる。
本発明の画像処理装置の画質調整手段は、色空間を定義する3原色の最小値から最大値までの第1出力階調変換曲線に、第1直線及び第2直線を挿入するだけで、簡便に、広範囲な出力階調変換曲線を求めることができる。したがって、本発明の画像処理装置は、出力デバイスでの色再現において、必要以上に演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることを回避しながら、豊かな色彩表現をすることができる。
上記目的を達成するために、本発明の画像処理方法は、入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理方法であって、画質調整用色空間において画質調整を行い、前記画質調整用色空間において画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換し、前記出力用色空間に変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換し、前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイスの色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理方法は、画像出力デバイスが変わっても画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理方法は、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理方法は、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理方法によれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイスの色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理方法は、画像出力デバイスが変わっても画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理方法は、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理方法は、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理方法によれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
上記目的を達成するために、本発明の画像処理プログラムは、入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置のコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、画質調整用色空間において画質調整を行う画質調整処理と、前記画質調整処理において画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換する出力用変換処理と、前記出力用変換処理で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する色成分変換処理と、を前記コンピュータに実行させ、前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイスの色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理プログラムは、画像出力デバイスが変わっても画質調整処理における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理プログラムは、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整処理における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理プログラムは、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理プログラムによれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
本発明によれば、画質調整用色空間を画像出力デバイスの色再現域に依存しない色空間とすることができる。そこで、本発明の画像処理プログラムは、画像出力デバイスが変わっても画質調整処理における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じることを回避することができる。例えば、本発明の画像処理プログラムは、画像出力デバイスが3原色ディスプレイから4原色ディスプレイに変更されても、画質調整処理における補正パラメータ換算方法の見直し及び変更が生じない。したがって、本発明の画像処理プログラムは、設計工数を削減することができる。また、本発明の画像処理プログラムによれば、出力用色空間が画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
以下、本発明の実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法について、図面を参照して説明する。本実施形態の画像処理装置は、本発明に係る画像処理方法を実行する。
(構成例)
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置を適用可能な画像データ出力システムの一例を示す説明図である。すなわち、図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置を構成要素とする画像データ出力システムの構成例である。図2は、本実施形態に係る画像処理装置が入力する入力画像信号(画像データ)を生成可能なディジタルスチルカメラの概略構成を示すブロック図である。ディジタルスチルカメラでは、画像ファイルとして入力画像信号を生成する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置を適用可能な画像データ出力システムの一例を示す説明図である。すなわち、図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置を構成要素とする画像データ出力システムの構成例である。図2は、本実施形態に係る画像処理装置が入力する入力画像信号(画像データ)を生成可能なディジタルスチルカメラの概略構成を示すブロック図である。ディジタルスチルカメラでは、画像ファイルとして入力画像信号を生成する。
画像データ出力システム10は、ディジタルスチルカメラ12と、表示装置14と、カラープリンタ20とを備えている。ディジタルスチルカメラ12は、画像ファイルを生成する入力装置をなすものである。表示装置14は、CRTディスプレイ、LCDディスプレイ、プラズマディスプレイなどのモニタ又はプロジェクタであり、パーソナルコンピュータ(PC)をなすものでもよい。そして、表示装置14は、ディジタルスチルカメラ12にて生成された画像ファイルに基づいて画像処理を実行し、画像を出力する出力装置をなすものである。また、カラープリンタ20は、ディジタルスチルカメラ12にて生成された画像ファイルに基づいて画像処理を実行し、画像を出力する出力装置をなすものである。ここで、表示装置14及びカラープリンタ20は、本発明の実施形態に係る画像処理装置をなすものである。以下の説明では、表示装置14を出力装置として用いるものとする。
ディジタルスチルカメラ12は、光の情報をディジタルデバイス(CCD又は光電子倍増管)に結像させることにより画像を取得するカメラである。そして、ディジタルスチルカメラ12は、図2に示すように光情報を収集するための光学回路121と、ディジタルデバイスを制御して画像を取得するための画像取得回路122と、取得したディジタル画像を加工処理するための画像処理回路123と、各回路を制御する制御回路124とを備えている。また、ディジタルスチルカメラ12は、取得した画像をディジタルデータとして記憶装置としてのメモリカードMCに保存する。ディジタルスチルカメラ12における画像データの保存形式としては、JPEG形式が一般的であるが、この他にもTIFF形式、GIF形式、BMP形式、RAW形式などの保存形式が用いられ得る。また、ディジタルスチルカメラ12は、各種機能を選択、設定するための選択・決定ボタン126を備えている。
ディジタルスチルカメラ12にて生成された画像データは、RGB色空間にて定義される。このとき用いられるRGB色空間としては、sRGB色空間が最も一般的であるが、その他にも、sRGB色空間よりも広い色域を有するNTSC−RGB色空間が選択されてもよい。RGB色空間にて表されているデータは、メモリカードMCに格納される際に、データを圧縮して格納するフォーマットであるJPEG形式に適した色空間特性を有するYCbCr色空間に変換される。画像データをJPEG形式にて保存する場合には、RGB色空間にて表されている画像データを、後述するマトリクスMOの逆マトリクスを用いた演算を実行して画像データの色空間をRGB色空間、例えば、sRGB色空間からYCbCr色空間に変換する。なお、sRGB色空間からYCbCr色空間に変換する際には、sRGB色空間の領域外の色彩値、すなわち、色彩値として負値のデータも有効なまま変換するものとする。
本画像データ出力システム10に用いられるディジタルスチルカメラ12は、画像データに加えて画像処理制御情報GIを画像ファイルとしてメモリカードMCに格納する。ディジタルスチルカメラ12によって生成される画像ファイルは、画像ファイルの互換性を維持するため、通常、ディジタルスチルカメラ用画像ファイルフォーマット規格(Exif)に従ったファイル構造を有している。Exifファイルの仕様は、電子情報技術産業協会(JEITA)によって定められている。
画像処理制御情報GIは、表示装置14などの出力装置が有する色再現特性、画像出力特性を考慮して、最適な画像出力結果を得ることができるように画像出力条件を指定する情報である。画像処理制御情報GIとして格納される情報には、例えば、ガンマ値、ターゲットとする色空間に関するパラメータ(色空間情報)、コントラスト、カラーバランス調整、シャープネス、色補正に関するパラメータ(画質調整における補正パラメータ)が含まれている。ターゲットとする色空間に関するパラメータは、出力装置における画像処理時に実行される色空間、より詳細には、色空間変換マトリクスのマトリクス値を特定する。なお、色空間に関するパラメータは、画像データ生成時における色空間とは独立して任意に指定(設定)可能な色空間情報である。
ディジタルスチルカメラ12において生成された画像ファイルは、例えば、ケーブルCV、コンピュータPCを介して表示装置14に送出され、又はケーブルCVを介してカラープリンタ20に送出される。また、ディジタルスチルカメラ12において生成された画像ファイルは、メモリカードMCを介して、表示装置14に送出され、又はカラープリンタ20に送出される。
次に、本実施形態の画像処理装置をなす表示装置14で実行される画像処理の詳細について、以下に説明する。
次に、本実施形態の画像処理装置をなす表示装置14で実行される画像処理の詳細について、以下に説明する。
(画像処理例)
図3は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。すなわち、図3は表示装置14の制御回路が実行する画像処理の手順を示している。
図3は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。すなわち、図3は表示装置14の制御回路が実行する画像処理の手順を示している。
先ず、表示装置14は、画像データを入力する(ステップS1)。
具体的には、例えば、表示装置14は、スロットにメモリカードMCが差し込まれると、メモリカードMCから画像ファイルを読み出し、読み出した画像ファイルをRAMに一時的に格納する。読み出された画像ファイルには、画像データと色空間情報とが含まれている。色空間情報は、上記のように画像処理制御情報GIに含まれている。
具体的には、例えば、表示装置14は、スロットにメモリカードMCが差し込まれると、メモリカードMCから画像ファイルを読み出し、読み出した画像ファイルをRAMに一時的に格納する。読み出された画像ファイルには、画像データと色空間情報とが含まれている。色空間情報は、上記のように画像処理制御情報GIに含まれている。
図4は、画像データの構成例を示す説明図である。画像データは、マトリクス状に配置された画素Pから構成されている。各画素Pは、カラー情報を持っている。図4に示す例では、カラー情報としてYCbCr色空間の色情報を持っている。画像圧縮ファイル形式の一つであるJPEG形式のファイルなどでは、圧縮率などを考慮して、YCbCr色空間においてカラー情報を記録している。すなわち、ディジタルスチルカメラ12は既述のように画像データをJPEG形式のファイルとして保存しており、JPEGファイルでは圧縮率を高くするために、生成した画像データの色空間(sRGB色空間)をYCbCr色空間に変換して画像データを保存している。このYCbCr色空間が本発明における第1の色空間である。
しかしながら、パーソナルコンピュータ及びプリンタなどでは、通常、RGBの色空間にて表現されている画像データのみを取り扱い得るので、YCbCrの色空間にて表現されている画像データの色空間をRGB色空間に変換する必要がある。
そこで、表示装置14は、YCbCrの画像データをRGBの画像データに変換するために3×3マトリクス演算(Mo−1)を実行する(ステップS2)。
この3×3マトリクス演算(Mo−1)は、本発明における第1変換手段が実行する第1変換処理である。そして、3×3マトリクス演算(Mo−1)によってYCbCrの画像データからRGBの画像データに変換されたときの色空間が、本発明における第2の色空間(カメラ色空間)である。ここで、3×3マトリクス演算(Mo−1)で使用される行列は、JPEG FIle Interchange Format(JFIF)の規格によって定義されているものを用いる。ステップS2を数式で表すと、例えば下記数式の数1のとおりとなる。
ここで、ステップS2の変換処理を各データについて8ビットで表現して行った場合において、その変換処理後の画像データ(Ri,Gi,Bi)が負値のとき、又は10進数で255より大きい値であるときでも、それらの値を切り捨てることなく有効に保持して扱うようにする。さらに、RGBの値域を明確にするために、下記数式の数2に示す変換を行う(データを8ビットで表現した場合)。
上記の数2に示す演算においては、通常のRGB色空間の値域は「0〜1」であるが、その通常のRGB色空間よりも広い色空間を示す情報も、「負値」及び「1よりも大きい情報」として表現することができる。ここで、値域における「0」とは、色空間を定義する3原色において原色を全く発光させないことに対応し、値域における「1」とは、原色を最大に発光させることに対応する。このため、「負値」及び「1よりも大きい情報」は、原色としては実在しないものである。ただ、ステップS2のような画像データとしては、表現可能であり、情報伝達の手段として、「負値」及び「1よりも大きい情報」を用いることが可能である。なお、「−1」よりも小さい値と「2」よりも大きい値とは、色情報としてほとんど現実には存在しないので、値域を数2のように「−1から2」の範囲に制限しても問題ない。
次に、表示装置14は、第2変換手段として機能して、ステップS2で変換された画像データ(RCA1,GCA1,BCA1)を第2の色空間から第3の色空間(標準色空間)の画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)に変換する(ステップS3)。
このステップS3で実行される色空間の変換が本発明における第2変換手段が実行する第2変換処理である。ステップS3における変換は、色を表す三刺激値XYZを介して行う。具体的には、先ず、ステップS2で変換されたRGB値を下記数式の数3によって、三刺激値XYZの画像データ(X1,Y1,Z1)に変換する。
上記の数3では、RGB色空間の画像データ(RCA1,GCA1,BCA1)に対して、ガンマ補正(ステップS3a)、及び、マトリクス演算(MCA)(ステップS3b)を実行して、画像データ(X1,Y1,Z1)を得ている。ここで実行される処理は、画像処理制御情報GIの中で指定された色空間情報及びガンマ値に従って実行されることとしてもよい。ガンマ補正を実行する際には、表示装置14は上記のパラメータに含まれるガンマ値(γCA)を参照し、そのディジタルスチルカメラに固有のガンマ値(γCA)を用いて画像データに対してガンマ補正処理を実行する(ステップS3a)。
上記の数3におけるマトリクス演算(MCA)は、ガンマ補正されたRGB色空間の画像データ(RCA2,GCA2,BCA2)を、XYZ色空間の画像データ(X1,Y1,Z1)に変換するための演算処理である(ステップS3b)。ステップS3bのマトリクス演算(MCA)に用いられる3×3マトリクスの各マトリクス値は、画像処理制御情報GIによって指定されるマトリクス値であることとしてもよい。表示装置14は、そのマトリクス値を用いてマトリクス演算(MCA)を実行する。このマトリクス値は、sRGB色空間(又はNTSC色空間)をXYZ色空間に変換するためのマトリクスを定義するマトリクス値である。ここで、XYZ色空間を介して色空間情報を表現するのは、XYZ色空間が絶対色空間であり、ディジタルスチルカメラ又はプリンタといったデバイスに依存しないデバイス非依存性色空間だからである。色空間を変換する際に、各色空間における色彩値をXYZ色空間においてマッチングさせることにより、デバイスに依存しないカラーマッチングを行うことができる。
次に、上記の数3で変換されたXYZ色空間の画像データ(X1,Y1,Z1)を下記数式の数4によって、別の色空間で表されたRGB値に変換する。すなわち、XYZ色空間の画像データ(X1,Y1,Z1)に対して、マトリクス演算(MWG −1)(ステップS3c)、及び、逆ガンマ補正(ステップS3d)を実行して、より広いRGB色空間の画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)を得ている。
下記数式の数4によるマトリクス演算(MWG −1)(ステップS3c)、及び逆ガンマ補正(ステップS3d)は、任意の画質調整パラメータに基づく画像調整を実行するために、画像データの色空間をXYZ色空間からRGB色空間(sRGBよりも広い色空間)へ変換する処理である。逆ガンマ補正を実行する際には、表示装置14は既述のパラメータの中で表示装置14のガンマ値を参照し、設定されているガンマ値の逆数を用いて画像データに対して逆ガンマ変換処理を実行する。マトリクス演算(MWG −1)を実行する場合には、表示装置14はROMなどに記憶されているマトリクス(MWG −1)を用いる。
ここで、上記の数4では、第2変換手段による変換結果の画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の値域も示している。その第2変換手段の変換結果の値域を正確に保存するならば、かかる値域は(−1)^(γCA/γWG)〜(2)^(γCA/γWG)となる。ここで記号「^」は指数を示している。しかし、(−1〜2)以外の領域は色情報がほとんど存在しない領域である。そこで、計算量及び構成の簡略化のために、画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の値域を(−1〜2)としている。
図5は、画像データ(RCA1,GCA1,BCA1)の色空間CRと、画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の色空間WRとを示すxy色度特性図である。換言すれば、色空間CRは第2の色空間(sRGB)であり、色空間WRは第2の色空間を第2変換手段で変換した結果である第3の色空間(AdobeRGBなど)である。ここで、値域が「0〜1」ならば、各色空間が再現できる色は図5における三角形の内部となる。そこで、変換後の色空間WRは、変換前の色空間CRよりも広い。ただし、本実施形態の画像処理では、画像データについて、負値及び1よりも大きい値も再現可能としているので、上記三角形の外部の色も表現することができる。したがって、本実施形態の画像処理装置をなす表示装置14は、色空間の広さに優劣なく、情報としては正確に伝達することができる。なお図5におけるつりがね状の曲線VAは、スペクトル軌跡を示している。
また、デバイスの色再現域という観点からみると、画像データ(RCA1,GCA1,BCA1)の色空間がディジタルスチルカメラの撮影時の色空間(sRGBなど)であり、画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の色空間が後述の自動画質調整(ステップS4)を行うときの色空間(AdobeRGBなど)となる。
上記ステップ3の次に、表示装置14は、自動画質調整をする(ステップS4)。
このステップS4で実行される処理が本発明における画質調整手段で行われる画質調整である。すなわち、ステップS4では、ステップS3において第2変換手段で変換されて得た画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)について、第3の色空間(AdobeRGBなど)において自動画質調整する。この自動画質調整は表示装置14で行われる。
自動画質調整とは、入力された画像データを解析し、その画像データの特徴に応じて、コントラスト、明暗、彩度などの色調を補正することである。この補正により、数値的には正確な色の再現が行われない場合もあるが、一般的には、上記補正によって見た目が好ましい方向に改善される。そこで、自動画質調整は、画像データ処理の一機能としてしばしば用いられ、「好ましい色再現」とよばれることもある。
画質調整を行う際に、固定的に(例えば一様に明るくするなど)補正を行うと、入力画像によっては補正結果が破綻してしまう場合もある。このため、入力画像ごとに最適な補正を行うことが望ましい。一方、例えば、ユーザが入力画像ごとに個別に最適な補正を行うことは、非常に繁雑な手続となる。そこで、画像解析部を設けて、自動的に画質調整を行う手法を採ることが好ましい。
図6は、ステップS4に行われる自動画質調整の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、入力画像の特徴を抽出して補正方法を決定する画像解析部と、入力画像の各画素に対して補正を行う画像補正部とに大きく分けられる。
先ず、画像解析部では、画面内の画素を適宜抽出(サンプリング)し、サンプリングした画素に関して階調の度数分布(ヒストグラム)を生成する(ステップS41)。次いでステップS41で生成されたヒストグラムに対して、統計量(最小値、最大値、平均値など)を計算する(ステップS42)。次いで、ステップS42で算出された統計量から、入出力階調変換曲線(トーンカーブ)を補正するときに用いられる補正パラメータを求める(ステップS43)。そして、この補正パラメータに基づいてトーンカーブを生成する(ステップS44)。
その後、画像補正部では、ステップS44で生成されたトーンカーブに基づき、階調(トーン)の補正を行う(ステップS45)。また、画像補正部では、彩度補正なども行われる(ステップS46)。これらにより、自動画質調整が終了する。
上記の自動画質調整の処理対象とされる画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の値域は、−1〜2である。一方、従来の画像処理装置の自動画質調整で処理対象とされる画像データの値域は、0〜1(8ビットで表現すると0〜255)である。
このため、本実施形態の自動画質調整では、次の2点を追加する。
第1に、ステップS41で生成するヒストグラムは、従来の画像処理装置と同様に、値域を0〜1の範囲として生成する。その結果、ステップS42での統計量計算及びトーンカーブ(第1出力階調変換曲線)の生成などは従来の画像処理装置と同様に行う。
第2に、上記のようにして生成されたトーンカーブ(第1出力階調変換曲線)において入力画素値(又は出力画素値)が「0」及び「1」における傾きを求め、その「0」のときの傾きを示す一次直線を第1直線として、「1」のときの傾きを示す一次直線を第2直線とする。そして、第1出力階調変換曲線に対して、入力画素値(又は出力画素値)が「0」のところに第1直線を外挿し、入力画素値(又は出力画素値)が「1」のところに第2直線を外挿する。この外挿された出力階調変換曲線(第2出力階調変換曲線)を、ステップS44でのトーンカーブの生成結果とする。
次に、上記の追加された2点について、具体的に説明する。
第1に、ステップS41で生成するヒストグラムは、従来の画像処理装置と同様に、値域を0〜1の範囲として生成する。その結果、ステップS42での統計量計算及びトーンカーブ(第1出力階調変換曲線)の生成などは従来の画像処理装置と同様に行う。
第2に、上記のようにして生成されたトーンカーブ(第1出力階調変換曲線)において入力画素値(又は出力画素値)が「0」及び「1」における傾きを求め、その「0」のときの傾きを示す一次直線を第1直線として、「1」のときの傾きを示す一次直線を第2直線とする。そして、第1出力階調変換曲線に対して、入力画素値(又は出力画素値)が「0」のところに第1直線を外挿し、入力画素値(又は出力画素値)が「1」のところに第2直線を外挿する。この外挿された出力階調変換曲線(第2出力階調変換曲線)を、ステップS44でのトーンカーブの生成結果とする。
次に、上記の追加された2点について、具体的に説明する。
図7は、ステップS41で生成されるヒストグラムの一例を示す図である。図7のヒストグラムは、横軸が階調であり、縦軸が度数である。上記のとおり、画素の値域は「−1〜2」であるが、ヒストグラムは値域を「0〜1」の範囲として生成する。ここで、階調が「0」よりも小さい値は「0」に、「1」よりも大きい値は「1」にする。このようにする理由は、値域を「0〜1」に制限しても、計算される統計量に大きな変化がないこと、値域が「0〜1」であれば、今までの技術をほぼそのまま適用可能であることによる。
このようなヒストグラムを生成した後、統計量を計算し(ステップS42)、補正パラメータを換算して求める(ステップS43)。例えば図7において、統計量の平均値A1から補正パラメータA2を求め、最大値A3から補正パラメータA4を求める。ここで平均値A1が比較的小さいので、補正後の平均値が大きくなるように補正パラメータA2を設定する。また、最大値A3も比較的小さいので、補正後の最大値が大きくなるように補正パラメータA4を設定する。
図8は、ステップS44で生成されるトーンカーブの一例を示す図である。図8のトーンカーブは、横軸が入力画素値(入力データ)であり、縦軸が出力画素値(出力データ)である。そして、図8(a)では、補正なしのトーンカーブT0と補正されたトーンカーブT1を示している。トーンカーブT1は、値域が「0〜1」であり、上記の第1出力階調変換曲線をなしている。そして、トーンカーブT1は、図8(a)に示すように、トーンカーブT0に対して補正パラメータA2,A4を用いて補正することで、形成されたものである。トーンカーブT1を用いることにより、入力画素値が大きい値に変換される。その結果、階調の平均値及び最大値が大きくなり、当初意図した補正が行われることとなる。
図8(b)は、図8(a)に示すトーンカーブT1に対して、上記の第1直線及び第2直線を外挿して、第2出力階調変換曲線としたことを示す図である。すなわち、トーンカーブT1において入力画素値(又は出力画素値)が「0」及び「1」における傾きをそれぞれ求め、その「0」のときの傾きを示す一次直線を第1直線T2として、「1」のときの傾きを示す一次直線を第2直線T3とする。そして、トーンカーブT1に対して、入力画素値(又は出力画素値)が「0」のところに第1直線T2を外挿し、入力画素値(又は出力画素値)が「1」のところに第2直線T3を外挿する。このようにして形成されたトーンカーブT1、第1直線T2及び第2直線T3からなる出力階調変換曲線が上記の第2出力階調変換曲線となり、ステップS44でのトーンカーブの生成結果となる。図8(b)に示すトーンカーブを用いることにより、自動画質調整後の値域が「−1から2」の画素データを形成することができる。図8(b)のトーンカーブを用いた自動画質調整後の画像データは、図3のフローチャートにおける画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)である。
一方、上記の特許文献1(特開2002−152544号公報)として挙げている従来の画像処理装置では、本願の図7に示すような統計量から補正パラメータへの換算の部分を、出力デバイスを変更する都度見直す必要があった。例えば、特許文献1の画像処理装置は、AdobeRGBより広い色再現域の出力デバイスでは、その出力デバイスにあった広域色空間のRGBに変換し、そのRGBでの補正パラメータ換算方法に変更する必要があった。
しかし、本実施形態では、自動画質調整を行う色空間を出力非依存の色空間にしており、自動画質調整手段の後段において、出力非依存の色空間から出力依存の色空間への変換をする変換手段(第3変換手段、後述)を設けているので、出力デバイス用の色空間が変更された場合でも、自動画質調整手段における補正パラメータ換算部分を見直す必要がない。そこで、本実施形態の画像処理装置は、設計工数を削減することができる。
ステップS4の自動画質調整終了後は、表示装置14は色空間の変換を行う(ステップS5)。
すなわち、ステップS4で画質調整された画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)の色空間を、第3の色空間(出力非依存の色空間)から第4の色空間(出力依存の色空間)に変換する。このステップS5での変換が本発明の第3変換手段が実行する第3変換処理である。
すなわち、ステップS4で画質調整された画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)の色空間を、第3の色空間(出力非依存の色空間)から第4の色空間(出力依存の色空間)に変換する。このステップS5での変換が本発明の第3変換手段が実行する第3変換処理である。
ステップS5での変換は、ステップS3での変換と同様に、色を表す三刺激値XYZを介して行う。具体的には、先ず、ステップS4で自動画質調整されたRGB値を下記数式の数5によって、三刺激値XYZの画像データ(X1’,Y1’,Z1’)に変換する。
上記の数5では、RGB色空間の画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)に対して、ガンマ補正(ステップS5a)、及び、マトリクス演算(MWG)(ステップS5b)を実行して、画像データ(X1’,Y1’,Z1’)を得ている。ここで実行される処理は、画像処理制御情報GIの中で指定された色空間情報及びガンマ値(γWG)に従って実行されることとしてもよい。
上記の数5におけるマトリクス演算(MWG)は、ガンマ補正されたRGB色空間の画像データ(RWG2’,GWG2’,BWG2’)を、XYZ色空間の画像データ(X1’,Y1’,Z1’)に変換するための演算処理である(ステップS5b)。ステップS5bのマトリクス演算(MWG)に用いられる3×3マトリクスの各マトリクス値は、画像処理制御情報GIによって指定されるマトリクス値であることとしてもよい。
次に、上記の数5で変換されたXYZ色空間の画像データ(X1’,Y1’,Z1’)を下記数式の数6によって、別の色空間で表されたRGB値に変換する。すなわち、XYZ色空間の画像データ(X1’,Y1’,Z1’)に対して、マトリクス演算(MDG −1)(ステップS5c)、及び、逆ガンマ補正(ステップS5d)を実行して、より広いRGB色空間の画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)を得ている。
下記数式の数6におけるマトリクス演算(MWG −1)は、XYZ色空間の画像データ(X1’,Y1’,Z1’)をRGB色空間の画像データ(RDG2,GDG2,BDG2)に変換するための演算処理である。下記数式の数6における逆ガンマ補正を実行する際には、画像処理制御情報GIの中で指定された色空間情報及びガンマ値(γDG)に従って実行されることとしてもよい。この逆ガンマ補正により、画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)を得ている。
上記の数6では、第3変換手段による変換結果の画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)の値域を「0〜1」に限定している。この限定をするまでの値域は「−1〜2」であるのに対して、数6で値域を「0〜1」に限定する理由は、ステップS5で変換された画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)の色空間が、ステップS3で変換された画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の色空間よりもさらに広域の色空間となることによる。
図9は、第3の色空間である画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)の色空間WRと、第4の色空間である画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)の色空間DRとを示すxy色度特性図である。すなわち、ステップS5の変換前の色空間WRと、変換後の色空間DRを三角形で示している。また図9では、出力デバイス(例えば4原色ディスプレイ)の色空間ORも点線の四角形で示している。
ステップS5での変換後の画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)で表現される色空間DRは、出力デバイス固有の色空間となっている。図9に示す場合は、画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)で表現される色空間DRが4原色ディスプレイの色再現領域(色空間OR)を含むように設定している。すなわち、色空間DRが、4原色ディスプレイという画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されていることになる。このように画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されているため、想定する画像出力デバイスでは表現不可能な色再現域も必要以上に冗長に含むことなく、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりするという問題が発生しない。
ステップS5での変換結果である画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)については、表示装置14は出力デバイスの色成分に変換する(ステップS6)。
本実施形態では、4原色ディスプレイを出力デバイスとして、入力の色空間が3原色のカラー信号で表されていることから、3原色から4原色への変換をステップS6として行う。色変換としては、例えば、3次元ルックアップテーブル(3-Dimensional Look Up Table,3DLUT)形式を用いる。
本実施形態では、4原色ディスプレイを出力デバイスとして、入力の色空間が3原色のカラー信号で表されていることから、3原色から4原色への変換をステップS6として行う。色変換としては、例えば、3次元ルックアップテーブル(3-Dimensional Look Up Table,3DLUT)形式を用いる。
図10は、3次元ルックアップテーブル(3DLUT)の一例を示す概念図である。3DLUTは、3次元形式で構成され、入力データ(RDG1,GDG1,BDG1)が3次元座標のアドレスを規定し、そのアドレス(RDG1,GDG1,BDG1)に変換値(データ)が格納される。3DLUTに画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)が入力されると、その変換値(RO,GO,BO,CO)が読み出される。テーブル容量の関係でアドレスが離散的に配置されている場合は、補間演算を行って変換結果を求める。
3DLUTを構成する際には、入力データ(RDG1,GDG1,BDG1)と出力データ(RO,GO,BO,CO)の色彩値(L*a*b*など)の対応関係を求めればよい。入力と出力とで色再現域に相違があって対応関係が決まらない場合は、例えば、CRT−プリンタ間の色再現において用いられる各種のガマットマッピング(Gamut Mapping)の手法を用いればよい。
次に、表示装置14は、ステップS6で変換された4原色の画像データ(RO,GO,BO,CO)を用いて駆動データを生成し、その駆動データで出力ディスプレイ(表示装置14)を駆動して表示させる(ステップS7)。
その結果、表示装置14の出力ディスプレイは、色情報の欠如がなく、正確な色再現の画像を表示することができる。
その結果、表示装置14の出力ディスプレイは、色情報の欠如がなく、正確な色再現の画像を表示することができる。
これらにより、本実施形態の画像処理装置(表示装置14)によれば、ステップS4での自動画質調整を標準色空間(出力デバイスに非依存の色空間)で行うので、出力デバイスが変わっても自動画質調整における補正パラメータ換算方法の見直しが生じず、設計工数を削減することができる。
また、本実施形態の画像処理装置は、ステップS3及びステップS5のそれぞれにおいて、変換後の色空間を変換前の色空間よりも広くしているので、色情報の欠如がなく、色情報を正確に伝達することができる。
また、本実施形態の画像処理装置は、ステップS4での自動画質調整において、負値及び1以上の値を扱うので、色情報の欠如がなく、豊かな色彩表現をすることができる。
また、本実施形態の画像処理装置は、ステップS5において、画像出力デバイスの色再現域に応じた色空間を設定するため、演算精度が低下したり、記憶容量・回路規模が増加したりすることがなく、必要十分な演算によって色再現を行うことができる。
(負値の画素)
上記実施形態における画像処理では、負値の画素が色空間の変換によって正の値となる旨の記載がある。この記載は図3に示す画像処理におけるステップS5の説明にある。すなわち、ステップS5での変換前の画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)の値域は「−1〜2」であるが、ステップS5での色空間の変換後の画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)は値域が「0〜1」となっている。このように、負値の画素が色空間の変換によって正の値となることの意味について、説明する。
上記実施形態における画像処理では、負値の画素が色空間の変換によって正の値となる旨の記載がある。この記載は図3に示す画像処理におけるステップS5の説明にある。すなわち、ステップS5での変換前の画像データ(RWG1’,GWG1’,BWG1’)の値域は「−1〜2」であるが、ステップS5での色空間の変換後の画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)は値域が「0〜1」となっている。このように、負値の画素が色空間の変換によって正の値となることの意味について、説明する。
図11は、2次元空間での1次変換を示す図である。すなわち、図11は、上記の意味を説明するための例示である。色空間は一般に3次元空間で表されるが、説明の容易さから2次元空間を例としたものである。図11における点P1は、2次元空間上で1次変換される値である。また、図11では、座標軸(i,j)で表される2次元空間と、座標軸(i’,j’)で表される2次元空間とが示されている。点P1は、座標軸(i,j)において(a,b)で表される。その点P1が1次変換されて座標軸(i’,j’)に変換されると(a’,b’)として表される。
ここで、座標aに注目すると、1次変換前の座標軸(i,j)では「a<0」であり、負値となっている。ところが、1次変換後の座標軸(i’,j’)では「a’>0」であり、正の値となっている。すなわち、1次変換により、負値が正の値に変換される。
以上の例は、負値として表現されていた座標が、座標軸の選び方によって、正の値として表現されることを示す。ここで、座標軸の選び方とは、上記実施形態において、3原色の色度座標を定義して、色空間を定義することに対応する。このため、色空間の変換前(すなわち座標軸の1次変換前)に負値として表されていた画素(すなわち座標)が、色空間の変換後(座標軸の1次変換後)に正の値の画素として表すことができる。
(色空間の大小関係)
次に、上記実施形態において、「色空間が広い又は狭い」の意味について説明する。この色空間の大小は、1次変換としてみると、空間上で基本ベクトルのなす角度が広い又は狭いことに対応する。xy色度図は、XYZ座標の3次元空間を2次元平面に射影した図であるので、3次元空間において3原色のXYZ座標(すなわち基本ベクトル)のなす角度が大きいほど、3原色のxy色度の作る三角形(すなわち2次元平面の射影図)が大きくなる。
次に、上記実施形態において、「色空間が広い又は狭い」の意味について説明する。この色空間の大小は、1次変換としてみると、空間上で基本ベクトルのなす角度が広い又は狭いことに対応する。xy色度図は、XYZ座標の3次元空間を2次元平面に射影した図であるので、3次元空間において3原色のXYZ座標(すなわち基本ベクトル)のなす角度が大きいほど、3原色のxy色度の作る三角形(すなわち2次元平面の射影図)が大きくなる。
例えば、図5において、画像データ(RWG1,GWG1,BWG1)が表現される色空間WRは、画像データ(RCA1,GCA1,BCA1)が表現される色空間CRよりも広い。これは、色空間WRの3原色のXYZ座標のなす角度が、色空間CRの3原色のXYZ座標のなす角度よりも大きいことに対応し、その結果、色空間WRの方が3原色のxy色度の作る三角形が大きくなる。
上記(負値の画素)の項で述べたように、色空間が広い(すなわち三角形の面積が広い、3次元空間の角度が大きい)と、狭い場合に負値として表現されていたものが、正の値として表現できる。つまり、同じ色であっても、三角形の面積が広いほど正の値として表現できる。上記実施形態でも説明したが、ステップS6で用いられる3次元ルックアップテーブルでは、画素値を正の値として表現するのが便利であるため、図9に示したように画像データ(RDG1,GDG1,BDG1)で表現される三角形(色空間DR)を広くして、ほとんどの画素値を正の値として表現するようにしている
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な構成や処理手順などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、例示したパラメータは、あくまでも例示に過ぎず、これらのパラメータによって本願に係る発明が制限されることはない。また各数式におけるガンマ値および3x3マトリクスは例示に過ぎず、ターゲットとする色空間、あるいは、表示装置において利用可能な色空間などによって適宜変更され得ることはいうまでもない。
上記各実施例では、画像ファイル生成装置としてディジタルスチルカメラを用いて説明したが、この他にもスキャナ、ディジタルビデオカメラ等が用いられ得る。また、画像出力装置としては、ディスプレイ等の表示装置を例にとったが、カラープリンタ等の印刷装置を用いることも可能である。
上記各実施例では、画像ファイルとしてExif形式のファイルを例にとって説明したが、本発明に係る入力画像信号はこれに限らない。すなわち、出力装置によって出力されるべき画像データとディジタルカメラ等の画像データ生成装置おいて用いられた色空間に関する情報とが少なくとも含まれている入力画像信号であればよい。入力画像信号は、例示したようにファイルとしての形式でもよいし、放送のように時間的に連続するデータ形式でもよい。
なお、画像データと画像処理制御情報とを関連付ける関連付け情報を別途生成し、画像処理の際に、その関連付け情報を参照し画像処理を行うことも可能である。かかる場合には、画像データと画像処理制御情報とが別データとして構成されているものの、画像処理制御情報を利用する時点では、画像データと画像処理制御情報とが一体不可分の関係にあり、実質的に同一のデータとして構成されている場合と同様に機能するからである。すなわち、少なくとも画像処理の時点において、画像データと画像処理制御情報とが関連付けられている様態は、本実施例に含まれる。さらに、CD−ROM、CD−R、DVD−ROM、DVD−RAM等の光ディスクメディアに格納されている動画像データも含まれる。
例えば、上記実施形態における図3に示す画像処理は、CPU(中央演算装置)と、記憶部と、その記憶部に格納されるプログラムとで実行してもよい。また、図3に示す画像処理手順を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明に係る処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS及び周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROMなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
10…画像データ出力システム、12…ディジタルスチルカメラ、14…表示装置(画像処理装置)、20…カラープリンタ、CR…色空間(第2の色空間)、DR…色空間(第4の色空間)、OR…色空間(出力デバイスの色空間)、WR…色空間(第3の色空間)
Claims (8)
- 入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、
画質調整用色空間において画質調整を行う画質調整手段と、
前記画質調整手段で画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換する出力用変換手段と、
前記出力用変換手段で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する色成分変換手段と、を有し、
前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 画像データと色空間情報とを含む入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、
前記画像データの色空間を第1の色空間から第2の色空間に変換する第1変換手段と、
前記第1変換手段で変換された画像データの色空間を第2の色空間から第3の色空間に変換する第2変換手段と、
前記第2変換手段で変換された画像データについて前記第3の色空間において画質調整する画質調整手段と、
前記画質調整手段で画質調整された画像データの色空間を前記第3の色空間から第4の色空間に変換する第3変換手段と、
前記第3変換手段で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する第4変換手段と、を有し、
前記第4の色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 前記色空間情報は、前記第1の色空間、前記第2の色空間、前記第3の色空間および前記第4の色空間のうちの少なくとも1つの色空間の情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記画質調整手段は、色空間を定義する3原色の負値に対応する前記画像データを扱うものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画質調整手段は、色空間を定義する3原色の最大値以上の値に対応する前記画像データを扱うものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画質調整手段は、入力画素値と出力画素値との対応関係を示す出力階調変換曲線を生成するトーンカーブ生成手段を有し、
前記トーンカーブ生成手段は、前記入力画素値又は出力画素値が、色空間を定義する3原色の最小値から最大値までの第1出力階調変換曲線を求め、該第1出力階調変換曲線における該最小値のときの傾きと該最大値のときの傾きとを求め、該最小値のときの傾きを示す第1直線と、該最大値のときの傾きを示す第2直線とを該第1出力階調変換曲線の外側に挿入してなる第2出力階調変換曲線を求めるものである請求項1から5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理方法であって、
画質調整用色空間において画質調整を行い、
前記画質調整用色空間において画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換し、
前記出力用色空間に変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換し、
前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置のコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
画質調整用色空間において画質調整を行う画質調整処理と、
前記画質調整処理において画質調整された画像データの色空間を前記画質調整用色空間から出力用色空間に変換する出力用変換処理と、
前記出力用変換処理で変換された画像データについて画像出力デバイスの色成分に変換する色成分変換処理と、を前記コンピュータに実行させ、
前記出力用色空間は、前記画像出力デバイスの色再現域に応じて設定されることを特徴とする画像処理プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004161193A JP2005341500A (ja) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004161193A JP2005341500A (ja) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
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JP2005341500A true JP2005341500A (ja) | 2005-12-08 |
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ID=35494506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004161193A Withdrawn JP2005341500A (ja) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007132635A1 (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | カラー画像表示装置及び色変換装置 |
JP2009117951A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Sharp Corp | カラー画像表示装置及び色変換装置 |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004161193A patent/JP2005341500A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007132635A1 (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | カラー画像表示装置及び色変換装置 |
US8194095B2 (en) | 2006-05-15 | 2012-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color image display device and color conversion device |
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