JP2006005543A - 色空間変換装置、電子カメラ、色空間変換方法、および色空間変換プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で高精度に色空間変換を行う色空間変換装置を提供する。
【解決手段】CPU101は、撮像素子121によって撮像されたRGB画像データを色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ3×3マトリクス変換式を用いて変換する際に、画像の色に応じてパラメータを変えて異なる処理を行う。パラメータは、あらかじめCPU101内に格納されている値を使用する。変換パラメータの使い分けは、RGB画像データを領域分割用の色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換し、変換後のデータが色空間(Y0Cr0Cb0)内で属する領域に応じて3通りを使い分ける。3通りの変換パラメータを使い分けることで、分光フィルタ121aの分光感度特性およびXYZ三刺激値間の差に起因する色の違いを低減するために十分な効果が得られる。とくに、sRGB空間で表現される色より高彩度である広い色域を表現することが可能になる。
【選択図】図1
【解決手段】CPU101は、撮像素子121によって撮像されたRGB画像データを色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ3×3マトリクス変換式を用いて変換する際に、画像の色に応じてパラメータを変えて異なる処理を行う。パラメータは、あらかじめCPU101内に格納されている値を使用する。変換パラメータの使い分けは、RGB画像データを領域分割用の色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換し、変換後のデータが色空間(Y0Cr0Cb0)内で属する領域に応じて3通りを使い分ける。3通りの変換パラメータを使い分けることで、分光フィルタ121aの分光感度特性およびXYZ三刺激値間の差に起因する色の違いを低減するために十分な効果が得られる。とくに、sRGB空間で表現される色より高彩度である広い色域を表現することが可能になる。
【選択図】図1
Description
本発明は、カラー画像データに対して色空間変換処理を行う色空間変換技術に関する。
ディジタルカメラやスキャナなどの画像入力装置で得た色信号による色空間を、他の色空間に変換する技術が知られている。たとえば、分光フィルタなどを通して色分離した色信号(たとえば、RGB)による色空間を、ディジタルカメラで被写体色を表現する色空間(たとえば、YCrCb)に変換する処理や、RGBによる色空間を、プリンター装置などで用いられる色信号(YMC)による色空間に変換する処理である。特許文献1には、色空間(RGB)から色空間(YMC)へ変換する処理において、オペレータによる色調整設定に基づいて変換処理に用いるマトリクス係数を算出し、算出したマトリクス係数で変換を行う技術が記載されている。
色空間を変換する際にマトリクス係数を算出する方式では、CPUの処理量が増えて色空間変換処理に時間がかかる。
請求項1に記載の発明による色空間変換装置は、画像信号に対し、画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータのうちいずれかを用いて色空間変換処理を行う演算手段と、画像信号が示す色に応じて複数のパラメータから1つのパラメータを選択するパラメータ選択手段と、パラメータ選択手段で選択されたパラメータを用いて色空間変換処理を行うように演算手段を制御する演算制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の色空間変換装置において、複数のパラメータは所定の色空間における複数の領域ごとにそれぞれ定められ、画像信号が属する所定の色空間における領域に基づいて対応するパラメータを選択するようにパラメータ選択手段を構成し、演算制御手段は、画像信号ごとに選択されたパラメータを用いて、画像信号に色空間変換処理を行うように演算手段を制御することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の色空間変換装置において、複数の領域は、画像信号の色の彩度の高低に応じて分けられていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の色空間変換装置において、複数の領域は、高彩度のR色、高彩度のG色、および高彩度のR色+G色で構成される第2の領域と、高彩度のB色で構成される第3の領域と、第2の領域および第3の領域を除く第1の領域とを含む少なくとも3つに分けられていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、所定の色空間は、輝度および色差を示すYCrCb空間であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜5のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、画像信号が所定の色空間において複数の領域の境界から所定距離以内に属するとき、パラメータ選択手段で選択されたパラメータに重み付けを行う重み付け手段をさらに備えてもよく、この場合の演算手段は、選択パラメータに重み付けが行われた場合は重み付け後のパラメータを用いて画像信号に対する色空間変換処理を行うことを特徴とする。
請求項7に記載の発明による電子カメラは、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の色空間変換装置とを備えることを特徴とする。
請求項8に記載の発明による色空間変換方法は、画像信号の色に応じて、画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択し、画像信号に対して選択したパラメータを用いて色空間変換処理を行うことを特徴とする。
請求項9に記載の発明による色空間変換プログラムは、画像信号の色に応じて、画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択する処理と、画像信号に対して選択したパラメータを用いて色空間変換する処理とをコンピュータ装置上で実行する。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の色空間変換装置において、複数のパラメータは所定の色空間における複数の領域ごとにそれぞれ定められ、画像信号が属する所定の色空間における領域に基づいて対応するパラメータを選択するようにパラメータ選択手段を構成し、演算制御手段は、画像信号ごとに選択されたパラメータを用いて、画像信号に色空間変換処理を行うように演算手段を制御することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の色空間変換装置において、複数の領域は、画像信号の色の彩度の高低に応じて分けられていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の色空間変換装置において、複数の領域は、高彩度のR色、高彩度のG色、および高彩度のR色+G色で構成される第2の領域と、高彩度のB色で構成される第3の領域と、第2の領域および第3の領域を除く第1の領域とを含む少なくとも3つに分けられていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、所定の色空間は、輝度および色差を示すYCrCb空間であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜5のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、画像信号が所定の色空間において複数の領域の境界から所定距離以内に属するとき、パラメータ選択手段で選択されたパラメータに重み付けを行う重み付け手段をさらに備えてもよく、この場合の演算手段は、選択パラメータに重み付けが行われた場合は重み付け後のパラメータを用いて画像信号に対する色空間変換処理を行うことを特徴とする。
請求項7に記載の発明による電子カメラは、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の色空間変換装置とを備えることを特徴とする。
請求項8に記載の発明による色空間変換方法は、画像信号の色に応じて、画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択し、画像信号に対して選択したパラメータを用いて色空間変換処理を行うことを特徴とする。
請求項9に記載の発明による色空間変換プログラムは、画像信号の色に応じて、画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択する処理と、画像信号に対して選択したパラメータを用いて色空間変換する処理とをコンピュータ装置上で実行する。
本発明によれば、分光特性に応じてあらかじめ定められたパラメータの中から画像信号の色に応じて選択したパラメータを用いて色空間変換を行うようにしたので、簡単な構成で高精度の色空間変換を短時間で行うことができる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態による電子スチルカメラ10の要部構成を説明するブロック図である。図1において、CPU101はマイクロコンピュータなどによって構成される。CPU101は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。
撮像素子121は、CCDイメージセンサなどによって構成される。撮像素子121は、撮影レンズ20を通過した被写体光束による像を撮像し、撮像信号をA/D変換回路122へ出力する。A/D変換回路122は、アナログ撮像信号をディジタル信号に変換する。
バッファメモリ123は、ディジタル変換後の画像データを一旦格納する。CPU101は、ディジタル変換後の画像データにホワイトバランス処理などの画像処理を行う他、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮されている画像データを伸長する伸長処理なども行う。バッファメモリ123は、画像処理前、画像処理中、および画像処理後のデータを一時的に格納する場合に使用される。
記録媒体124は、電子カメラ本体10に対して着脱可能なメモリカードなどによって構成される。記録媒体124には、保存用の画像データが記録される。
メモリ102は、CPU101のワークエリアとして使用される。画像再生回路103はフレームメモリを含み、表示装置104に表示する表示用データを生成する。表示装置104は、たとえば、液晶表示モニタなどによって構成される。表示装置104は、画像再生回路103によってフレームメモリに格納されている表示用データによる画像や、メニューなどのテキスト情報を再生表示する。
操作部材105は、不図示の記録画質切り換えスイッチやレリーズスイッチなどを含み、操作内容に応じた操作信号をCPU101へ出力する。記録画質切り換えスイッチは、画像データをフォーマット変換して記録媒体124に記録するモード、および画像データをフォーマット変換しないで記録媒体124へ記録するモードを切り換えるための操作信号を出力する。フォーマット変換する記録モードには、データ圧縮の有無やデータ圧縮率に応じて複数の記録モードが用意されている。レリーズスイッチは、レリーズボタン(不図示)の押下操作に応じて撮影動作を開始するための操作信号を出力する。
上述した撮像素子121(図1)の撮像面に構成されている画素領域上には、周知の分光フィルタ(色フィルタ)121aが設けられている。分光フィルタ121aは、赤(R)色、青(B)色、および緑(G)色のいずれかの光を通過させる原色フィルタが画素位置に対応して所定の配列(たとえば、ベイヤー配列)で構成された色分解フィルタである。撮像素子121は、このような分光フィルタ121aを通して被写体像を撮像することにより、光の3原色ごとのカラー撮像信号を出力する。
分光フィルタ121aを通して得られたカラー撮像信号では、RGBによる色空間で被写体色が表現される。ところで、分光フィルタ121aを通して撮像素子121により得られるRGB信号それぞれに対応する波長と人の視覚特性に基づいて得られるXYZ三刺激値に対応する波長との間には、ずれが存在する。図2は、撮像素子121の分光感度特性と、人が視覚を通して感じる分光感度特性とを説明する図である。
図2において、横軸は波長(単位nm)を表し、縦軸は感度を表す。縦軸目盛は、G色信号に対応する感度の最大値を100%とする相対値で記されている。実線で示される3つの「山」に対応する曲線は、そのピーク波長が長波長側に存在する曲線から順に、それぞれR色、G色、およびB色に対応する。また、破線で示される3つの「山」に対応する曲線は、そのピーク波長が長波長側に存在する曲線から順に、それぞれX、Y、およびZに対応する。
図2から明らかなように、R曲線、G曲線、およびB曲線におけるそれぞれのピーク波長は、X曲線、Y曲線、およびZ曲線におけるそれぞれのピーク波長と異なっており、R曲線、G曲線、およびB曲線における各最大値の比も、X曲線、Y曲線、およびZ曲線における各最大値の比と異なっている。主な相違点をまとめると以下のとおりである。
1.G曲線およびR曲線におけるピーク波長の間隔がX曲線およびY曲線におけるピーク波長の間隔より広い。
2.G曲線におけるピーク波長がY曲線におけるピーク波長より短い。
3.B曲線における「山」の幅がZに対応する「山」の幅より広い。
4.Xに対応する曲線は450nm付近に極大点を有するが、Rに対応する曲線には450nm付近に極大点が存在しない。
上記1〜4の相違点により、電子カメラ10によって得られたカラー撮像信号をそのまま用いて表示装置104などに画像を再生表示しても、再生画像を観察する人の目には実際の被写体を見た場合に感じる色と異なる色で表示されているように感じる。
1.G曲線およびR曲線におけるピーク波長の間隔がX曲線およびY曲線におけるピーク波長の間隔より広い。
2.G曲線におけるピーク波長がY曲線におけるピーク波長より短い。
3.B曲線における「山」の幅がZに対応する「山」の幅より広い。
4.Xに対応する曲線は450nm付近に極大点を有するが、Rに対応する曲線には450nm付近に極大点が存在しない。
上記1〜4の相違点により、電子カメラ10によって得られたカラー撮像信号をそのまま用いて表示装置104などに画像を再生表示しても、再生画像を観察する人の目には実際の被写体を見た場合に感じる色と異なる色で表示されているように感じる。
そこでCPU101は、電子カメラ10によって得られるカラー撮像信号に色空間変換を施すことにより、人の目による知覚に近い色を再現する画像データに変換する。
本発明は、このような色空間変換処理に特徴を有し、分光フィルタ121aの分光感度特性と、XYZ三刺激値との差に起因する色の違いを低減する色空間変換を簡単な構成で行うものである。
電子カメラ10では通常、画像データをRGBによる色空間から輝度信号Yと2つの色差信号Cb、Crとで表される色空間へ変換する処理が行われる。この理由は、上述した画像圧縮処理においてYCrCbによる色空間のデータが用いられるからである。したがって本実施形態では、色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ色空間変換を行う際に、上記分光フィルタ121aの分光感度特性およびXYZ三刺激値間の差に起因する色の違いを低減する処理を合わせて行う。
図3は、CPU101で行われる色空間変換処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートによる処理は、画像データをフォーマット変換して記録するモードに設定されている状態で撮影が行われると起動される。図3のステップS1において、CPU101は、撮像素子121から出力され、A/D変換されたRGBデータ(RAWデータ)がバッファメモリ123に格納されるとステップS2へ進む。
ステップS2において、CPU101は、光源の種類(太陽光、電球、蛍光灯など)に応じて周知のホワイトバランス処理を行ってステップS3へ進む。具体的には、R色、G色およびB色に対応する画像データのうち、R色およびB色に対応する画像データに対して、ホワイトバランス調整用のRゲインおよびBゲインをそれぞれかけ合わせる。ホワイトバランス調整用のRゲインおよびBゲインは、たとえば、光源の種類に応じてあらかじめCPU101内に格納されている値を使用する。
ステップS3において、CPU101は、補間処理を行ってステップS4へ進む。上記構成によって撮像素子121から出力される撮像信号は、1画素当たり1色分の情報しか有していない。すなわち、R色フィルタに対応する画素からはR色のデータが出力され、G色フィルタに対応する画素からはG色のデータが出力され、B色フィルタに対応する画素からはB色のデータが出力される。R色フィルタに対応する画素を例にとれば、R色の情報だけでG色、B色の情報がない。このためCPU101は、各画素位置において不足する色データを補間算出し、画像データを構成する全ての画素位置においてRGB全色分の情報を得る。補間算出は、たとえば、補間対象とする画素位置と隣接する画素位置における色情報を用いて補間するなどの周知の補間手法によって行う。なお、各色ごとに撮像素子が配設される3板式構成の場合には、各画素位置において全色分の情報が得られるので補間処理をスキップしてよい。
ステップS4において、CPU101は、撮像素子121の各画素に対応するRGBデータについて、Y0Cr0Cb0による色空間へ変換する処理を施してステップS5へ進む。色空間(RGB)から色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換するマトリクス変換式は、次式(1)〜(3)を用いる。なお、色空間(Y0Cr0Cb0)への変換は、後述する本変換の準備として領域分割用に行うものである。
Y0=G (1)
Cr0=(R−Y0)=(R−G) (2)
Cb0=(Y0−B)=(G−B) (3)
Y0=G (1)
Cr0=(R−Y0)=(R−G) (2)
Cb0=(Y0−B)=(G−B) (3)
上式(1)〜(3)によれば、輝度情報として人の視感度に近いG色成分がそのまま用いられ、色差情報としてR色成分および輝度の差、B色成分および輝度の差がそれぞれ用いられる。単純な減算処理のみであるため、領域分割用の色空間(Y0Cr0Cb0)への変換処理はきわめて短時間で終了する。
ステップS5において、CPU101は、領域分割されたそれぞれの領域に色空間(Y0Cr0Cb0)に変換された各画素のデータがいずれに属するか判定を行ってステップS6へ進む。具体的には、あらかじめ色空間(Y0Cr0Cb0)を3つの領域(領域1、領域2および領域3)へ分割させている。領域分割条件は、たとえば、次式(4)および(5)を用いる。
Y0<1.29×Cb0−2.47 (4)
Y0<−0.319×Cr0−0.319×Cb0−1.20 (5)
上式(4)は色空間(Y0Cr0Cb0)において領域2を分割する領域を表す。図4は、上式(4)によって表される境界を示す図である。図4において、直線41は式(4)による平面(境界面)であり、直線41の下側が領域2、直線41の上側が領域1もしくは領域3である。
Y0<1.29×Cb0−2.47 (4)
Y0<−0.319×Cr0−0.319×Cb0−1.20 (5)
上式(4)は色空間(Y0Cr0Cb0)において領域2を分割する領域を表す。図4は、上式(4)によって表される境界を示す図である。図4において、直線41は式(4)による平面(境界面)であり、直線41の下側が領域2、直線41の上側が領域1もしくは領域3である。
領域2に属するデータによって表現される色は、B成分が低レベル(ほとんど0)であり、G成分が中レベル、かつR成分のレベルには無関係の色である。具体的には、550nm以上の波長成分のみを含む高彩度の緑色〜黄色〜赤色である。
上式(5)は色空間(Y0Cr0Cb0)において領域3を分割する領域を表す。図5は、上式(5)によって表される境界を示す図である。図5において、直線51は式(5)による平面(境界面)であり、直線51の下側が領域3、直線51の上側が領域1もしくは領域2である。CPU101は、色空間(Y0Cr0Cb0)において領域2および領域3のいずれにも属さない領域を領域1とする。
領域3に属するデータによって表現される色は、R成分およびG成分がともに低レベル(ほとんど0)であり、B成分が中レベル以上の色である。具体的には、470nm以下の波長成分のみを含む高彩度の青色である。
この様に分割された領域を基に、CPU101は、ステップS4において色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換したデータのそれぞれについて、上記3つの領域の中でいずれに属するかを判定する。次に、各データは属する領域に応じて異なるパラメータにより変換される。パラメータは、本変換(色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ変換する)で使用する変換パラメータである。
CPU101には、本変換用の3×3マトリクス変換式が次式(6)のように用意されている。また、式(6)へ代入する変換パラメータが領域1〜領域3のそれぞれに対応して用意され、式(6)とともにあらかじめCPU101内に格納されている。その変換パラメータの例を式(7)〜(9)に示す。式(7)は領域1用の変換パラメータを、式(8)は領域2用の変換パラメータを、式(9)は領域3用の変換パラメータをそれぞれ示す。
ステップS7において、CPU101は、撮像素子121の各画素に対応するRGBデータについて、上式(6)〜(9)を用いて色空間(YCrCb)へ変換する(本変換)処理を施してステップS8へ進む。
ステップS8において、CPU101は、色空間(YCrCb)へ変換後のデータをバッファメモリ123に格納して図3による処理を終了する。
なお、上述した図4および図5における境界付近に分布するデータに対しては、境界付近において重みが徐々に変加する重み付け関数を用いることにより、境界を挟んで存在するデータ間において、色空間(YCrCb)へ変換後の色に不連続が生じないようにする。具体的には、色空間(RGB)から色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換された撮像素子121の各画素に対応するデータのそれぞれについて、各境界面からの距離を算出し、算出した距離が所定距離以内であれば重み付けを行うようにする。すなわち、上式(7)〜(9)によるパラメータ値を境界付近で徐々に変化させるようにする。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮像素子121によって撮像されたRGB画像データを色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ3×3マトリクス変換式を用いて変換する(本変換)際に、画像の色に応じてパラメータを変えて異なる処理を行う。パラメータは、あらかじめCPU101内に格納されている値を使用する。したがって、1種類の変換パラメータを用いるだけでは十分な変換精度が得られない場合でも、変換パラメータを使い分けて変換精度を高めることができる。また、あらかじめCPU101内に格納されている変換パラメータを用いるので、その都度変換パラメータを算出する場合に比べてCPUの負担を軽減できる。
(1)撮像素子121によって撮像されたRGB画像データを色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ3×3マトリクス変換式を用いて変換する(本変換)際に、画像の色に応じてパラメータを変えて異なる処理を行う。パラメータは、あらかじめCPU101内に格納されている値を使用する。したがって、1種類の変換パラメータを用いるだけでは十分な変換精度が得られない場合でも、変換パラメータを使い分けて変換精度を高めることができる。また、あらかじめCPU101内に格納されている変換パラメータを用いるので、その都度変換パラメータを算出する場合に比べてCPUの負担を軽減できる。
(2)変換パラメータの使い分けは、RGB画像データを領域分割用の色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換し、変換後のデータが色空間(Y0Cr0Cb0)内で属する領域に応じて使い分けを行う。色空間(Y0Cr0Cb0)への変換は減算処理のみで行う簡単な構成としたので、CPUの負担が重くなることがない。
(3)変換パラメータを3通り(すなわち、分割領域を3つ)としたので、CPUの負担を重くすることがない。また、少なくとも3通りの変換パラメータを使い分けることで、分光フィルタ121aの分光感度特性およびXYZ三刺激値間の差に起因する色の違いを低減するために十分な効果が得られる。とくに、sRGB空間で表現される色より高彩度である広い色域を表現することが可能になる。
(4)領域分割条件式(4)を用いることにより、とくに、分光フィルタ121aによるR、Gと、XYZ三刺激値によるX、Yとのずれに起因する色の違いを低減できる。
(5)領域分割条件式(5)を用いることにより、とくに、分光フィルタ121aによるR、Bと、XYZ三刺激値によるX、Zとのずれに起因する色の違いを低減できる。
上述した領域分割条件式(4)および(5)、各領域用の変換パラメータ(7)〜(9)は、撮像素子121、分光フィルタ121a、および赤外光カットフィルタの分光特性に応じて、太陽光照明の下での撮影に適するように決定された値の一例である。これらの値はあらかじめ次のように決定され、CPU101内に格納されている。
太陽光に近い所定の光源(キセノンランプなど)下において所定の被写体(印刷物や人の肌、生地など)の色を測色機(分光反射率計)で測色し、XYZ三刺激値を得る。このXYZ三刺激値を色空間(YCrCb)における測色的なデータに変換する。
一方、上記測色した被写体を同一の光源下で電子カメラ10によって撮影し、RGBデータを得る。このRGBデータを色空間(YCrCb)におけるデータに変換する。
上記2つのデータをそれぞれ均等色空間(L*a*b)におけるデータへさらに変換し、均等色空間(L*a*b)上で2つのデータ間の距離、すなわち、色差ΔEを得る。ここで均等色空間(L*a*b)は、二色の色差を定量的に評価するために用いられる色空間である。色差ΔEを小さくすることは、電子カメラ10で表現される色を測色機による測色結果に近づけることである。
色差ΔEを上記被写体の色ごとに複数算出し、領域分割条件式(4)および(5)、各領域用の変換パラメータ(7)〜(9)の値を変化させながら、ΔEを最小にする条件を実験的に探し、最小のΔEが得られる場合の領域分割条件式(4)および(5)、各領域用の変換パラメータ(7)〜(9)の値をCPU101内に格納しておく。
色差ΔEの平均値の具体例を示すと、領域1、領域2、および領域3に対応して変換パラメータ(7)〜(9)をそれぞれ適用した場合が5.6であり、全ての領域に対して共通の変換パラメータ(7)を適用した場合が9.8である。変換パラメータを3通り用意し、領域1、領域2、および領域3に対応して使い分けることにより、電子カメラ10で表現される色を測色機による測色結果に近づけることができる。
以上の説明では、変換パラメータを3通り用意し、被写体色の彩度に応じて使い分けるようにした。使い分ける変換パラメータの数は上記3通りに限らず、たとえば、4通りでもよい。たとえば、R成分がほとんど0で、B成分およびG成分が同等に含まれる領域(具体的にはシアン領域)に4番目の変換パラメータを割り当てるとよい。
上述した例では、領域分割用の色空間(Y0Cr0Cb0)へ変換する場合に輝度算出式(1)を用いるようにしたが、式(1)の代わりに、一般的に用いられている輝度算出式(10)を用いてもよい。
Y0=0.2R+0.7G+0.1B (10)
式(10)を使用する場合には、人の目の視感度により近い特性を領域分割空間の輝度成分として用いることになり、さらに色差ΔEを小さくすることが可能な場合もある。
Y0=0.2R+0.7G+0.1B (10)
式(10)を使用する場合には、人の目の視感度により近い特性を領域分割空間の輝度成分として用いることになり、さらに色差ΔEを小さくすることが可能な場合もある。
太陽光照明の下での撮影に適した領域分割条件式(4)および(5)、各領域用の変換パラメータ(7)〜(9)の具体例を説明したが、室内照明(蛍光灯や電球)、および閃光装置を用いた撮影のように、撮影条件ごとに領域分割条件式および変換パラメータをCPU101内に格納しておき、撮影時に設定される撮影条件に応じて使い分けるようにしてもよい。
上述した説明では、図3のステップS2においてホワイトバランス調整処理を施したが、ステップS7においてホワイトバランス調整処理を含めて色空間変換を行うようにしてもよい。この場合には、ホワイトバランス調整処理の内容を含むように変換パラメータを決定し、CPU101内に格納しておけばよい。
以上の説明では、RGB画像データを色空間(RGB)から色空間(YCrCb)へ変換する例を説明したが、他の色空間相互の変換時にも本発明を適用してよい。
上述した図3の処理を行う色空間変換プログラムを用意し、このプログラムをパーソナルコンピュータなどに取込んで色空間変換装置として使用することができる。この場合には、パーソナルコンピュータのデータストレージ装置にプログラムをローディングした上で当該プログラムを実行させることにより、色空間変換装置として使用する。プログラムのローディングは、プログラムを格納した記録媒体をパーソナルコンピュータにセットして行ってもよいし、ネットワークを経由する方法でパーソナルコンピュータなどにローディングしてもよい。
特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。撮像手段は、たとえば、撮像素子121および分光フィルタ121aによって構成される。演算手段、パラメータ選択手段、演算制御手段、重み付け手段は、たとえば、CPU101によって構成される。所定の色空間は、たとえば、色空間(Y0Cr0Cb0)が対応する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
10…電子スチルカメラ
20…撮影レンズ
101…CPU
102…メモリ
105…操作部材
121…撮像素子
121a…分光フィルタ
122…A/D変換回路
123…バッファメモリ
124…記録媒体
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121a…分光フィルタ
122…A/D変換回路
123…バッファメモリ
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Claims (9)
- 画像信号に対し、前記画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータのうちいずれかを用いて色空間変換処理を行う演算手段と、
前記画像信号が示す色に応じて前記複数のパラメータから1つのパラメータを選択するパラメータ選択手段と、
前記パラメータ選択手段で選択されたパラメータを用いて色空間変換処理を行うように前記演算手段を制御する演算制御手段とを備えることを特徴とする色空間変換装置。 - 請求項1に記載の色空間変換装置において、
前記複数のパラメータは所定の色空間における複数の領域ごとにそれぞれ定められ、
前記パラメータ選択手段は、前記画像信号が属する前記所定の色空間における領域に基づいて対応するパラメータを選択し、
前記演算制御手段は、前記画像信号ごとに選択されたパラメータを用いて、前記画像信号に色空間変換処理を行うように前記演算手段を制御することを特徴とする色空間変換装置。 - 請求項2に記載の色空間変換装置において、
前記複数の領域は、前記画像信号の色の彩度の高低に応じて分けられていることを特徴とする色空間変換装置。 - 請求項3に記載の色空間変換装置において、
前記複数の領域は、高彩度のR色、高彩度のG色、および高彩度のR色+G色で構成される第2の領域と、高彩度のB色で構成される第3の領域と、前記第2の領域および前記第3の領域を除く第1の領域とを含む少なくとも3つに分けられていることを特徴とする色空間変換装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、
前記所定の色空間は、輝度および色差を示すYCrCb空間であることを特徴とする色空間変換装置。 - 請求項2〜5のいずれか一項に記載の色空間変換装置において、
前記画像信号が前記所定の色空間において前記複数の領域の境界から所定距離以内に属するとき、前記パラメータ選択手段で選択されたパラメータに重み付けを行う重み付け手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記選択パラメータに重み付けが行われた場合は重み付け後のパラメータを用いて前記画像信号に対する色空間変換処理を行うことを特徴とする色空間変換装置。 - 被写体像を撮像して前記画像信号を出力する撮像手段と、
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の色空間変換装置とを備えることを特徴とする電子カメラ。 - 画像信号の色に応じて、前記画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択し、
前記画像信号に対して前記選択したパラメータを用いて色空間変換処理を行うことを特徴とする色空間変換方法。 - 画像信号の色に応じて、前記画像信号を生成するために用いた撮像手段の分光特性に応じてあらかじめ定められている複数のパラメータから1つのパラメータを選択する処理と、
前記画像信号に対して前記選択したパラメータを用いて色空間変換する処理とをコンピュータ装置上で実行する色空間変換プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004178286A JP2006005543A (ja) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | 色空間変換装置、電子カメラ、色空間変換方法、および色空間変換プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004178286A JP2006005543A (ja) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | 色空間変換装置、電子カメラ、色空間変換方法、および色空間変換プログラム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006005543A true JP2006005543A (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=35773571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004178286A Pending JP2006005543A (ja) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | 色空間変換装置、電子カメラ、色空間変換方法、および色空間変換プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006005543A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9812085B2 (en) | 2013-05-20 | 2017-11-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Image display device |
KR20200095571A (ko) * | 2017-12-29 | 2020-08-10 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 표시 구동 방법 및 장치 |
CN111612700A (zh) * | 2019-02-26 | 2020-09-01 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 图像增强方法 |
-
2004
- 2004-06-16 JP JP2004178286A patent/JP2006005543A/ja active Pending
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