JP2006229811A - 写真画像処理方法及び写真画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広範な着色領域である低彩度画素に起因するカラーフェリアの発生を効果的に排除してより自然に近いカラー画像を得ることのできる写真画像処理装置を提供する。
【解決手段】 元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーになるように各画素の色成分を補正する写真画像処理装置であって、元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算部５４と、求められた各画素の各彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出部５５と、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整部５６と、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算部５７と、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正部５８とを備えて構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばネガフィルム等の写真フィルムを読み取り得られたカラー画像データに対して、自然なカラーを再現できるようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）（以下、「ＲＧＢ」と記す。）のカラーバランスを調整する写真画像処理方法及びその装置に関し、詳しくは、元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーに対応する所定の値になるように各画素の色成分を補正する写真画像処理方法及び写真画像処理装置に関する。

従来、ネガフィルムに記録された画像を色合いよく感光材料である印画紙に焼き付けるための写真画像処理方法として、エバンスの定理に基づくＬＡＴＤ（Ｌａｒｇｅ Ａｒｅａ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ）露光方式が知られている。この露光方式は、平均的な戸外の被写体は、ネガ全体の色を混ぜ合わせると灰色に近くなるというエバンスの説に基づいて、色に偏りが見られる場合は、ネガフィルムを透過したＲＧＢの積算光が印画紙上でグレーに再現されるようにＲＧＢの各露光量を調節して露光を行う方式であり、具体的には、ネガフィルムに光を照射して透過光を撮像素子で読取ってＲＧＢのカラー画像データを生成し、カラー画像データの平均値を各画素のＲＧＢ毎に演算導出し、ＲＧＢ各平均値がそれぞれグレーに対応する所定の値となるように、アナログ方式の写真プリンタでは調光フィルタを調節して印画紙を露光し、デジタル方式の写真プリンタではＲＧＢ夫々の光源からの露光量を調節していた。

上述した従来の写真画像処理方法によれば、被写体（人物、背景）の色の偏りにより過補正され、却って見辛い写真プリントが出力されてしまうという問題があった。例えば、芝生を背景に人物を撮影したシーンの場合には、芝生の領域がグレーに仕上がる一方、人物の領域に芝生の補色であるマゼンダが強く現われる。このような状況をカラーフェリアといい、その対策としてＬＡＴＤ露光方式において高彩度画素を除去したり、最も大きい面積を占める特徴色に対する色補正率を当該特徴色以外の背景色に対する色補正率と異ならせて補正する方法などが提案されている。
特開２０００−３３０２２１号公報

しかし、上述した高彩度画素を除去する方法によっても、低彩度の画像の中で着色領域が大きければ画像の大部分が相対的に高彩度となるために、それらの相加平均値に基づいて各画素を補正しても十分な補正ができず、高彩度画素を除去する閾値を調整して僅かな画素データに基づいて補正する場合には、最早適切な補正が困難になるという問題があり、必ずしも万全なものではなく、更なる改良の余地があった。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、高彩度画素の影響を確実に除去しながらも、広範な着色領域である低彩度画素に起因するカラーフェリアの発生を効果的に排除してより自然に近いカラー画像を得ることのできる写真画像処理方法及びその装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による写真画像処理方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーに対応する所定の値になるように各画素の色成分を補正する写真画像処理方法であって、元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算ステップと、求められた各画素の彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出ステップと、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整ステップと、求められた重み係数に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正ステップとからなる点にある。

上述の構成によれば、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が定められた所定の比率を満たすように調整することにより、彩度が低い大きな着色領域が存在する画像（求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が定められた所定の比率と違う値となる。）であっても、その彩度によって重み付条件を考慮して補正することができ、カラーフェリアの発生を効果的に抑制して、より自然に近いカラー画像を得ることが可能となるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記画素データ補正ステップは、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算ステップを備え、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する点にある。

上述の構成によれば、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正することにより、確実に彩度によって重み付条件を考慮して補正することができ、カラーフェリアの発生を効果的に抑制して、より自然に近いカラー画像を得ることが可能となるのである。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記重み係数と前記重み係数の総和が、所定範囲の彩度閾値以下の低彩度画素に対して求められる点にある。

上述の構成によれば、影響の大きな高彩度画素を除去するとともに、彩度の低い大きな着色領域が存在する画像であっても、その彩度によって重み付条件を考慮して補正することができ、カラーフェリアの発生を効果的に抑制して、より自然に近いカラー画像を得ることが可能となるのである。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記重み係数が、前記彩度Ｓａに対する線形関数ｐ・（Ｓａ）（ｐは定数）に基づいて求められ、前記定数ｐの値が調整される点にある。

上述の構成によれば、彩度による重み係数を線形係数の調整という簡易な方法で設定することにより、除去すべき高彩度画素の閾値を可変に調整することができるので、演算負荷を低減しながらより自然に近いカラー画像を得ることが可能となるのである。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記重み係数が、前記彩度Ｓａに対するべき関数ｑ・（Ｓａ）^γ（ｑは定数）に基づいて求められ、前記べき数γの値が調整される点にある。

上述の構成によれば、重み係数を各画素の彩度に比例するように求める場合に比較して、より低彩度画素の重み係数を大に、高彩度画素の重み係数を小に設定できるので、そのような重み係数に基づいて全画素に対する色成分毎の重み平均値を求めてＬＡＴＤ処理を行なうことで、カラーフェリアの発生をより効果的に抑制したカラーバランスの調整を行なうことができるのである。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記重み係数が色相に応じて設定される点にある。

上述の構成によれば、画素の彩度に応じて求められる重み係数が、当該画素の色相に応じて可変に設定することができるようになるので、照明光や被写体の種類といった撮影状況の影響を排除してより自然なカラーバランスに調整することができるようになるのである。例えば、黄色い色調は人工物に多く見られる色調であって、そのような黄色い画素を本来の色に補正するためには重み係数を他の色相の画素よりも大に設定する必要があり、植物を背景とする撮影画像は光が当たらず彩度の低い部位であってもカラーフェリアの発生を抑制すべく重み係数を他の色相の画素よりも小に設定する必要がある。そのような場合であっても適切に重み係数を設定することができるようになるのである。

本発明による写真画像処理装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項７に記載した通り、元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーに対応する所定の値になるように各画素の色成分を補正する写真画像処理装置であって、元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算部と、求められた各画素の各彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出部と、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整部と、求められた重み係数に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正部とからなる点にある。

同第二の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記画素データ補正部は、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算部を備え、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する点にある。

同第三の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記重み係数と前記重み係数の総和が、所定範囲の彩度閾値以下の低彩度画素に対して求められる点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、高彩度画素の影響を確実に除去しながらも、広範な着色領域である低彩度画素に起因するカラーフェリアの発生を効果的に排除してより自然に近いカラー画像を得ることのできる写真画像処理方法及びその装置を提供することができるようになった。

以下、本発明による写真画像処理方法及び写真画像処理装置の実施の形態について説明する。図１に示すように、写真画像処理装置１は、印画紙Ｐに対して出力画像データに基づいた露光処理を行なうと共に露光された印画紙を現像処理する写真プリンタ２と、現像済みの写真フィルムＦから画像を読み込むフィルムスキャナ３１やデジタルスチルカメラ等で撮影された画像データが格納されたメモリカード等の画像データ記憶メディアＭから画像データを読み取るメディアドライバ３２や、コントローラ３３としての汎用コンピュータ等を備え、入力された元画像としての写真画像に対するプリントオーダ情報を設定入力するとともに、各種の画像補正処理を行なう操作ステーション３を備えて構成され、前記操作ステーション３で元画像から編集処理されたプリントデータが前記写真プリンタ２に出力されて所望の写真プリントが生成される。

前記写真プリンタ２は、図１及び図２に示すように、ロール状の印画紙Ｐを収容した二系統の印画紙マガジン２１と、前記印画紙マガジン２１から引き出された印画紙Ｐを所定のプリントサイズに切断するシートカッター２２と、切断後の印画紙Ｐの背面にコマ番号等のプリント情報を印字するバックプリント部２３と、前記プリントデータに基づいて印画紙Ｐを露光する露光部２４と、露光後の印画紙Ｐを現像、漂白、定着するための各処理液が充填された複数の処理槽２５ａ、２５ｂ、２５ｃを備えた現像処理部２５が印画紙Ｐの搬送経路に沿って配置され、現像処理後に乾燥処理された印画紙Ｐが排出される横送りコンベア２６と、横送りコンベア２６に集積された複数枚の印画紙（写真プリント）Ｐがオーダー単位で仕分けられるソータ２７を備えて構成される。

前記露光部２４には、前記搬送機構２８によって副走査方向に搬送される印画紙Ｐに対して、搬送方向に直交する主走査方向に前記プリントデータに基づき変調されたＲＧＢ三色の光線束を出力して露光する露光ヘッド２４ａが収容されている。

前記搬送経路に沿って配置された前記露光部２４や現像処理部２５に応じたプロセス速度で印画紙Ｐを搬送する複数のローラ対でなる搬送機構２８が配置され、前記露光部２４の前後には印画紙Ｐを複列に搬送可能なチャッカー式搬送機構２８ａが設けられている。

前記操作ステーション３に設けられたコントローラ３３には、汎用のオペレーティングシステムの管理下で動作し、前記写真処理装置１の各種制御が実行されるアプリケーションプログラムがインストールされ、オペレータとの操作インターフェースとしてモニタ３４、キーボード３５、マウス３６等が接続されている。

前記コントローラ３３のハードウェア及びソフトウェアの協働により実行される写真処理プロセスを機能ブロックで説明すると、図３に示すように、前記フィルムスキャナ３１やメディアドライバ３２によって読み取られた元画像としての写真画像を受け取り、所定の前処理を行なって後述のメモリ４１に転送する画像入力部４０と、前記モニタ３４の画面にプリントオーダ情報や画像編集情報を表示するとともに、それらに対して必要なデータ入力のための操作用アイコンを表示するグラフィック操作画面の生成や、表示されたグラフィック操作画面に対する前記キーボード３５やマウス３６からの入力操作に基づいて各種の制御コマンドを生成するグラフィックユーザーインターフェース部４２と、前記画像入力部４０から転送される元画像データ及び後述の画像処理部４７による補正処理後の補正画像データやそのときの処理パラメータ、更には設定されたプリントオーダ情報等が区画されて格納されるメモリ４１と、プリントオーダ情報を生成するオーダー処理部４３と、前記メモリ４１に格納された元画像に対して階調補正、カラー補正、拡縮処理、歪補正等の各種の補正を行なう画像処理部４７と、前記グラフィックユーザーインターフェース部４２からの表示コマンドに基づいて前記メモリ４１に展開された元画像や補正画像データ、更には各種の入出力用グラフィックデータ等を前記モニタ３４に表示処理するビデオＲＡＭ等を備えた表示制御部４６と、各種の補正処理が終了した最終の補正画像を前記写真プリンタ２に出力するためのプリントデータを生成するプリントデータ生成部４４と、顧客のオーダーに応じて最終の補正画像をＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に書き込むためのファイル形式に変換するフォーマッタ部４５等で構成される。

前記フィルムスキャナ３１は、フィルムＦに記録された画像を低解像度ではあるものの高速で読み取るプレスキャンモードと、低速ではあるものの高解像度で読み取る本スキャンモードの二モードで作動するように構成され、プレスキャンモードで読み込まれた低解像度の画像に対して後述の各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて本スキャンモードで読み込まれた高解像度の画像に対する最終の補正処理が実行される。同様に、前記メディアドライバ３２から読み込まれた画像ファイルには高解像度の撮影画像とそのサムネイル画像が含まれ、サムネイル画像に対して後述の各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて高解像度の撮影画像に対する最終の補正処理が実行される。尚、画像ファイルにサムネイル画像が含まれないときには、前記画像入力部４０で高解像度の撮影画像からサムネイル画像が生成されて前記メモリ４１に転送される。このように、低解像度の画像に対して頻繁に試行錯誤される各種の編集処理が実行されることによりコントローラ３３の演算負荷が低減されるように構成されている。

前記画像処理部４７は、例えば元画像に対して撮影レンズに起因する歪を補正する歪補正部５０、例えば画像のエッジを強調しノイズを低減する鮮鋭化処理部５１、写真プリントのサイズに適した画像サイズに変換する拡縮処理部５２、自然なカラーを再現できるようにカラーバランスを調整するカラー補正部５３等を備えて構成される。

前記カラー補正部５３は、元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算部５４と、前記求めた各画素の各彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出部５５と、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整部５６と、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算部５７と、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正部５８とを備えて構成されている。

前記彩度演算部５４は、前記コマ画像から後述する演算に適応させるために所定の画素数に縮小したプレビュー画像を作成し、画素毎に彩度Ｓａ（ｉ）を算出する構成となっている。ここでｉは、前記画素の番号を示すものでｉ＝０，１，２，・・・，ｎ−１（ｎ：画素数）である。前記プレビュー画像は、例えば、サムネイル画像やプレスキャンモードで読み込まれた画像のように、低解像度の画像の場合には、そのままの倍率で用いる構成としてもよい。

前記重み係数導出部５５は、前記彩度演算部５４で求めた各彩度Ｓａ（ｉ）と相関を持たせた重み係数Ｓｂ（ｉ）を画素毎に求めるように構成されている。前記重み係数Ｓｂ（ｉ）は、例えば、図５に示すような、低彩度画素ほどその補正強度Ｒｃ（ｉ）が強くなるように、前記彩度Ｓａ（ｉ）に対して線形的に変化する補正強度特性、或いは前記彩度Ｓａ（ｉ）に対してべき関数的に変化する補正強度特性に基づいて算出される。例えば、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）は（数１）或いは（数２）に示す算出式により得ることができる。

ここで、前記彩度Ｓａ（ｉ）は、図４（ａ）に示すような色相が円周に沿って配置され、明度が高さ方向に刻まれ、彩度が中心からの距離で表されるマンセル表色系における色立体において、図４（ｂ）に示す明度軸の中央を輪切りにした断面上で、各画素のＲＧＢ色成分をプロットしたときの中心からの距離として求められ、前記Ｓａｔｈは色相毎に設定される彩度閾値である。つまり、（数１）は、前記彩度Ｓａ（ｉ）が前記彩度閾値Ｓａｔｈ以下の画素においては、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を彩度閾値Ｓａｔｈに基づいた線形関数ｐ・（Ｓａ（ｉ））（ｐは定数）に基づいて算出することで、前記彩度Ｓａ（ｉ）が低いほど前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を大きく、逆に前記彩度Ｓａ（ｉ）が高いほど前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を小さく算出することを示し、また、前記彩度Ｓａ（ｉ）が前記彩度閾値Ｓａｔｈより大きな画素においては、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を０とすることを示すものである。同様に（数２）は、前記彩度Ｓａ（ｉ）が前記彩度閾値Ｓａｔｈ以下の画素においては、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を彩度閾値Ｓａｔｈに基づいた前記べき関数ｑ・（Ｓａ（ｉ））^γ（ｑは定数）に基づいて算出することで、前記彩度Ｓａ（ｉ）が低いほど前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を大きく、逆に前記彩度Ｓａ（ｉ）が高いほど前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を小さく算出することを示し、また、前記彩度Ｓａ（ｉ）が前記彩度閾値Ｓａｔｈより大きな画素においては、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を０とすることを示すものである。ここに、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）が０となる場合には、高彩度画素として後述の重み平均値演算の対象から除去されることになる。

前記彩度閾値Ｓａｔｈは、図４（ｂ）に示すように、マンセルの色立体の断面図において色相により領域分離し、領域（色相）毎に設定される。つまり、元画像データの各画素の示す色相を前記マンセルの色立方体における色相領域に当て嵌め、その色相領域における彩度閾値Ｓａｔｈを用いて算出した補正強度Ｒｃ（ｉ）を用いて前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を算出する構成とすることで、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を前記色相に応じて設定するのである。また、前記彩度閾値Ｓａｔｈは、高彩度画素を補正対象画像から除去する所定範囲の値をとる閾値であり、これにより、高彩度画素の影響によるカラーフェリアの発生を防止するための値である。

また、元画像の表示色に色の偏りがある場合には、色の偏りの原因となっている特定色相の画素が多く含まれるように強調しておくことで、後に行なうＬＡＴＤ処理によって前記色の偏りの除去を行い易くすることができる。例えば、人工物は黄色い色調のものが多く、タングステン光の下での撮影画像は全体的に黄色っぽくなるために、そのような黄色い画素を本来の色に補正するためには重み係数を他の色相の画素よりも大に設定する必要があり、植物を背景とする撮影画像は光が当たらず彩度の低い部位であってもカラーフェリアの発生を抑制すべく重み係数を他の色相の画素よりも小に設定する必要がある。そのような場合に、彩度閾値Ｓａｔｈを黄色領域では大に、緑色領域では小に設定することで、適切な重み係数に調整することができるようになるのである。

尚、前記（数１）において、前記定数ｐを前記彩度閾値Ｓａｔｈに基づいて設定することにより、前記線形関数を彩度閾値Ｓａｔｈに基づいた線形関数としたが、これに限定するものではなく、適宜線形関数を設定することができる。また、前記（数２）において、前記定数ｑを前記彩度閾値Ｓａｔｈに基づいて設定することにより、前記べき関数を彩度閾値Ｓａｔｈに基づいたべき関数としたが、これに限定するものではなく、適宜べき関数を設定することができる。

また、前記彩度閾値Ｓａｔｈは、所定の範囲の彩度閾値以下の低彩度画素に対して有効に作用するように、その範囲を設定することにより、カラーフェリアの発生する虞のある高彩度画素を効果的に除去することも可能となる。

さらには、彩度閾値Ｓａｔｈを所定の高彩度画素領域を除去するべく固定値として設定し、（数１）における係数ｐを、ｐ＝１／（Ｓａｔｈ＋ｃ）と設定し、ｃの値を変動させるように構成し、（数２）における係数ｑを、ｑ＝（１／（Ｓａｔｈ＋ｃ））^γと設定し、ｃの値を変動させるように構成してもよい。

前記重み平均値演算部５７は、画素毎の各色成分ｒ（ｉ）、ｇ（ｉ）、ｂ（ｉ）と前記重み係数Ｓｂ（ｉ）との積和ｒｘ、ｇｘ、ｂｘを前記重み係数Ｓｂ（ｉ）の総和ｎｘで除した色成分毎の重み平均値ｒｘａ、ｇｘａ、ｂｘａを求めるものであり、（数３）及び（数４）に示す算出式により算出される。

前記重み係数調整部５６は、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）の総和ｎｘと対応する画素数との比率である補正強度割合Ｒａが所定比率を満たすように重み係数を調整するもので、前記補正強度割合Ｒａが所定比率を満たさなかった場合に、前記線形関数ｐ・（Ｓａ（ｉ））（ｐは定数）における定数ｐ、或いは、前記べき関数ｑ・（Ｓａ（ｉ））^γ（ｑは定数）における定数ｐ或いはべき数ｑを調整する。つまり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、定数ｐ或いはべき数γを調整することにより、前記補正強度特性を変更し、前記重み係数導出部５５或いは前記重み平均演算部５７により、上述した一連の演算を行わせる。尚、前記対応する画素数は、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）の総和ｎｘを求めるために用いた画素数、つまり、プレビュー画像の画素数ｎであり、前記補正強度割合Ｒａは、これまでの実験結果より凡そ０．５以上あることが好ましい。しかし、、対応する画素数を画像の画素数ｎに限るものではなく、例えば低彩度領域と認識される領域の中で、カラーフェリアの影響を効果的に抑えることができ、より高精細なカラー表現が可能になる。また、前記定数ｐの調整は、例えば、前記定数ｐが前記彩度閾値Ｓａｔｈに基づいた値であれば、前記彩度閾値Ｓａｔｈを調整することにより実施することができる。

画素データ補正部５８は、前記補正強度割合Ｒａが所定の比率を満たした場合に、前記重み平均値演算部５７で演算された色成分毎の重み平均値ｒｘａ、ｇｘａ、ｂｘａに基づいてＬＡＴＤ処理するもので、例えば、Ｇ成分を基準としてＲ成分の補正値Δｒｘａを、同じくＧ成分を基準としてＢ成分の補正値Δｂｘａを夫々（数５）により求め、各画素のＲ成分にはΔｒｘａを、各画素のＧ成分にはΔｒｘａを加えることにより補正を行なう構成となっている。

以下、カラー補正部５３による前記色成分毎の重み平均値ｒｘａ、ｇｘａ、ｂｘａの導出動作について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。前記彩度演算部５４が前記メモリに記憶された画像から所定画素数のプレビュー画像、例えば、６４０×４８０ｐｉｘｅｌを作成し（Ｓ１）、前記画像の画素数ｎ＝６４０×４８０を記憶すると（Ｓ２）、前記カラー補正部５３の各ブロックは、各データ、例えば、各色成分ｒ（ｉ）、ｇ（ｉ）、ｂ（ｉ）と前記重み係数Ｓｂ（ｉ）との積和ｒｘ、ｇｘ、ｂｘや前記重み係数Ｓｂ（ｉ）の総和ｎｘ等の記憶領域の初期化を行なう（Ｓ３）。また、前記カラー補正部５３は、前記画像の全ての画素の演算を行なうため、前記画素をカウントする内部カウント値ｉをリセットする（Ｓ４）。

前記彩度演算部５４は、前記カウント値ｉに相当する画素の各色成分ｒ（ｉ）、ｇ（ｉ）、ｂ（ｉ）、から彩度Ｓａ（ｉ）を算出する（Ｓ５）。

前記重み係数調整部５６は、初期値として与えられている彩度閾値から優先順位の高い彩度閾値Ｓａｔｈを選択する（Ｓ６）。

前記重み係数導出部５５は、前記彩度Ｓａ（ｉ）と前記彩度閾値Ｓａｔｈとの比を算出し（Ｓ７）、１．０以下であれば、補正強度Ｒｃ（ｉ）を例えば、前記線形関数により算出する（Ｓ８）。また、１．０より大きければ１．０とする（Ｓ９）。次に、前記補正強度Ｒｃ（ｉ）を用いて重み係数Ｓｂ（ｉ）を算出する（Ｓ１０）。

前記重み平均演算部５６は、画素の各色成分ｒ（ｉ）、ｇ（ｉ）、ｂ（ｉ）と前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を積算し、他の画素の各色成分ｒ（ｉ）、ｇ（ｉ）、ｂ（ｉ）と重み係数Ｓｂ（ｉ）により得られた積算値に加えることで、積和値ｂｘ、ｇｘ、ｒｘを更新し、また、前記重み係数Ｓｂ（ｉ）を他の画素における重み係数Ｓｂ（ｉ）に加えることでｎｘを更新する（Ｓ１１）。

前記カラー補正部５３は、前記内部カウンタ値ｉをインクリメントし（Ｓ１２）、全ての画素数について、上記の演算が完了したとすると（Ｓ１３）、前記重み係数調整部５６によって、前記補正強度割合Ｒａの確認を行なう（Ｓ１４）。前記補正強度割合Ｒａが所定比率に満たない場合には、前記ステップＳ６で前記彩度閾値Ｓａｔｈと異なる彩度閾値Ｓａｔｈを選択する条件で、上述のステップＳ３からＳ１４の演算を行い直す。また、所定比率を満たした場合には、前記重み平均演算部５６により前記（数３）に従って重み平均値ｒｘａ、ｇｘａ、ｂｘａを求める（Ｓ１５）。

尚、上述の写真画像処理方法を示すフローチャートは一例に過ぎず、必ずしもこの手順に忠実に実行する必要は無い。

上述した実施形態では、前記彩度閾値Ｓａｔｈを色相毎に異なる値を設定するものを説明したが、これに限定されるものではなく、一律の値に設定するものであってもよい。

上述では、一枚の画像データを用いて当該画像の重み平均値を算出し、前記重み平均値に基づいてＬＡＴＤ処理する場合について説明したが、複数枚の画像データを用いて算出した重み平均値に基づいてＬＡＴＤ処理する構成としてもよい。

上述では、画素データの補正は、画素毎の色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求め、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する場合について説明したが、これに限定するものではなく、前記重み係数に基づいて各画素の色成分を補正する構成とすればよい。

図８（ａ）に示す写真画像に対して、上述の（数１）、（数３）、（数４）の演算処理によって得られた重み平均値に基づいてＬＡＴＤ処理を施した結果を図８（ｂ）に示し、従来のように単に高彩度画素を除去する方法によって得られた補正値を用いてＬＡＴＤ処理を施した結果を図８（ｃ）に示す。

その結果、従来のＬＡＴＤ処理では、高彩度画像領域、例えば、空の画像領域を除いた他の画像領域における低彩度の画像の中で、比較的彩度の高い画像領域、例えば、土の画像領域の影響を受けることによって、更に低彩度の画像領域、例えば、アスファルトの画像領域が土色になっていることから、カラーフェリアが発生していることが確認される。これに対して、本発明による方法では、アスファルトの色が正しく表現されていることからカラーフェリアが改善されていることが確認できる。

写真画像処理装置の外観説明図 写真画像処理装置の内部説明図 写真画像処理装置の機能ブロック構成図 マンセルの色立方体の説明図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は色相領域の例を説明するための断面図 彩度−補正強度特性の説明図 彩度―補正強度特性の変更の説明図であり、（ａ）は線形的に変化する彩度―補正強度特性を定数ｐの調整により変更した場合における彩度―補正強度特性の違いの説明図、（ｂ）はべき関数的に変化する彩度―補正強度特性を定数ｑの調整により変更した場合における彩度―補正強度特性の違いの説明図、（ｃ）はべき関数的に変化する補正強度特性をべき数γの調整により変更した場合における彩度―補正強度特性の違いの説明図 色成分毎の重み平均値の導出手順を説明するためのフローチャート 本発明による写真画像処理結果の説明図であり、（ａ）は元画像、（ｂ）は本発明を用いた写真画像処理による画像、（ｃ）は従来技術を用いた写真画像処理による画像

符号の説明

１：写真画像処理装置
４７：画像処理部
５３：カラー補正部
５４：彩度演算部
５５：重み係数導出部
５６：重み係数調整部
５７：重み平均値演算部
５８：画素データ補正部

Claims (9)

1. 元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーに対応する所定の値になるように各画素の色成分を補正する写真画像処理方法であって、
   元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算ステップと、求められた各画素の彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出ステップと、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整ステップと、求められた重み係数に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正ステップとからなる写真画像処理方法。
2. 前記画素データ補正ステップは、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算ステップを備え、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する請求項１記載の写真画像処理方法。
3. 前記重み係数と前記重み係数の総和が、所定範囲の彩度閾値以下の低彩度画素に対して求められる請求項１または２に記載の写真画像処理方法。
4. 前記重み係数が、前記彩度Ｓａに対する線形関数ｐ・（Ｓａ）（ｐは定数）に基づいて求められ、前記定数ｐの値が調整される請求項１から３の何れかに記載の写真画像処理方法。
5. 前記重み係数が、前記彩度Ｓａに対するべき関数ｑ・（Ｓａ）^γ（ｑは定数）に基づいて求められ、前記べき数γの値が調整される請求項１から３の何れかに記載の写真画像処理方法。
6. 前記重み係数が色相に応じて設定されるものである請求項１から５の何れかに記載の写真画像処理方法。
7. 元画像データを構成する画素の色成分毎に所定の平均値を求め、当該平均値がグレーに対応する所定の値になるように各画素の色成分を補正する写真画像処理装置であって、
   元画像データを構成する画素毎に彩度を求める彩度演算部と、求められた各画素の各彩度と相関を持たせた重み係数を画素毎に求める重み係数導出部と、求められた重み係数の総和と対応する画素数の比率が所定比率を満たすように重み係数を調整する重み係数調整部と、求められた重み係数に基づいて各画素の色成分を補正する画素データ補正部とからなる写真画像処理装置。
8. 前記画素データ補正部は、画素毎の各色成分と前記重み係数との積和を前記重み係数の総和で除した色成分毎の重み平均値を求める重み平均値演算部を備え、色成分毎の重み平均値に基づいて各画素の色成分を補正する請求項７記載の写真画像処理装置。
9. 前記重み係数と前記重み係数の総和が、所定範囲の彩度閾値以下の低彩度画素に対して求められる請求項７または８に記載の写真画像処理装置。