JP2007159030A - 画像処理方法および、画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色変換に使用する３ＤＬＵＴが色とびを起こしているかどうかを簡単に確認する。
【解決手段】 撮像部によって撮影された画像に対して行う色処理に用いる３ＤＬＵＴを生成するための画像処理方法において、前記撮像部によって撮影された画像の色データを取得する色データ取得工程と、前記色データに対応する目標色再現データを取得する目標色再現データ取得工程と、前記目標色再現データと前記色データとを同一平面上に表示させる表示工程と、前記目標色再現データを任意に調整する調整工程と、前記色データを前記目標色再現データに変換するための色処理条件を生成する色処理条件生成工程と、前記色処理条件を用いて３ＤＬＵＴを作成する３ＤＬＵＴ作成工程と、前記作成された３ＤＬＵＴと、所定の色範囲を表示させる３ＤＬＵＴ表示工程とを有するようにする。
【選択図】 図５

Description

画像処理において、画像に対して行う色処理に用いる色処理テーブルを生成するものに関する。

従来のデジタルカメラにおいては、デジタルカメラ内部にあらかじめ複数の色処理パラメータを保持し、その中から１つを選択し、選択したモードに応じた色処理パラメータを使用して、撮影した画像データの色処理を行っていた。

しかしながら、従来のデジタルカメラにおいては、あらかじめ用意されているモードのみしか設定できず、ユーザの好みの色再現を実現することが出来ない。

そこで、特許文献１において、デジタルカメラの色再現をユーザの好みによって自由に設定できるような装置が開示されている。
特開２００４−１５３６８４号公報

特許文献１に記載された装置においては、肌色や空・草の色、原色などを含むカラーチャートをデジタルカメラで撮影したときの撮影データを、カラーチャートの本来の色、または肌色や空・草の色、原色などを自分が好ましいと思う色（以後ターゲットデータと称す）に近づくような最適な色処理パラメータを求めたりすることが出来る。

しかし、この装置においては、ターゲットデータが最終的に目標とする色空間（ｓＲＧＢ、ＡｄｏｂｅＲＧＢなど）の内部にある場合には比較的良好な色再現が得られるものの、ターゲットデータが前記色空間の外部にある場合には、最終的な画像データがデータの再現範囲の最大値、又は最小値で飽和してしまう、いわゆる色とびを起こしてしまう場合があった。また、色とびの有無の確認も困難であった。

そこで、本発明は、色変換に使用する３ＤＬＵＴが色とびを起こしているかどうかを簡単に確認することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、撮像部によって撮影された画像に対して行う色処理に用いる３ＤＬＵＴを生成するための画像処理方法であって、前記撮像部によって撮影された画像の色データを取得する色データ取得工程と、前記色データに対応する目標色再現データを取得する目標色再現データ取得工程と、前記目標色再現データと前記色データとを同一平面上に表示させる表示工程と、前記目標色再現データを任意に調整する調整工程と、前記色データを前記目標色再現データに変換するための色処理条件を生成する色処理条件生成工程と、前記色処理条件を用いて３ＤＬＵＴを作成する３ＤＬＵＴ作成工程と、前記作成された３ＤＬＵＴと、所定の色範囲を表示させる３ＤＬＵＴ表示工程とを有することを特徴とする。

色変換に使用する３ＤＬＵＴが色とびを起こしているかどうかを簡単に確認することが出来る。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

本実施例のシステム構成を図１に示す。

図１において、１はデジタルカメラ、２は色補正パラメータカスタマイズ装置、３は色票である。

また、１０１は撮影レンズとＣＣＤ等の画像センサよりなる撮像手段、１０２は画像データおよび色処理パラメータの外部とのインターフェイスであるデータ入出力手段、１０３は撮像手段で取得した被写体像から、色処理パラメータ保持手段、１０４に格納された色処理パラメータを用いて処理を行い、画像データを形成する画像処理手段、１０４は色処理パラメータを保持する色処理パラメータ保持手段、１０５は撮影中の画像を表示する液晶ディスプレイ等の表示手段、２０１は画像データおよび色処理パラメータ、ターゲットデータの外部とのインターフェイスであるデータ入出力手段、２０２は撮像手段で取得した被写体像から、色処理パラメータ保持手段２０６に格納された色処理パラメータを用いて処理を行い、画像データを形成する画像処理手段、２０３はデータ入出力手段２０１から入力した画像データの各パッチのＲＧＢ平均値を算出する平均値算出手段、２０４は入力データおよびターゲットデータをＣＩＥＬＡＢで規定される色空間のａｂ平面上にプロットしたデータを表示し、ターゲットデータを必要に応じてＵＩ上で好みの色になるように変更することの出来る変更手段、２０５は色処理パラメータ保持手段２０６に格納されている色処理パラメータを例えばＤＬＳ法などを用いて最適化するパラメータ最適化手段、２０６はデジタルカメラの色処理パラメータや、３ＤＬＵＴを保持する色処理パラメータ保持手段、２０７は入力データ、およびターゲットデータを保持する入力データ、ターゲットデータ保持手段、２０８はデータ入出力手段から読み込んだ画像データを、画像処理手段を通して処理した後の画像を表示、さらに、色処理パラメータ保持手段２０６に格納されている３ＤＬＵＴと最終的に目標とする色空間（ｓＲＧＢ、ＡｄｏｂｅＲＧＢなど）を同時に表示する表示手段。

＜デジタルカメラ１での処理＞
まず撮影においては、ユーザは不図示の電源スイッチをＯＮにした後、撮像手段１０１を通して取得した画像データから色処理パラメータ保持手段１０４に格納されたパラメータを使用して、画像処理手段１０３で表示用画像を生成し、表示手段１０５に表示する。ユーザは表示手段１０５に表示された画像を見て、カメラの構図を決め、不図示のシャッターボタンを押し、撮影を行う。シャッターボタンが押されると、撮像手段１０１で取得した画像データから色処理パラメータ保持手段１０４に格納されたパラメータを使用して、画像処理手段１０３により色、明るさの処理等が行われ、さらにデータ入出力手段１０２を通して出力される。このとき、ケーブルなどを介して色処理パラメータ編集装置に直接データを出力しても良いし、コンパクトフラッシュ（登録商標）などの記録媒体に出力しても良い。

またこのとき、色処理パラメータ保持手段１０４に、撮像手段１０１から取得した画像データをそのままデータ入出力手段１０２に出力するようなパラメータを設定すれば、撮像手段１０１を通して取得した画像データそのものを取得することが出来る。

＜色票３＞
図２に色票３の例を示す。色票は、たとえばグレタグマクベス社のＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ ｆｏｒ ＤＣなど、色設計に使用可能なチャートを使用するとよい。

＜色処理パラメータ編集装置２＞
図３に色処理パラメータ編集装置２における処理の流れを示す。

ステップＳ１において、画像入出力手段２０１において画像データを読み込む。読み込むときは、ケーブルなどを介してデジタルカメラから直接読み込んでも良いし、記録媒体から読み込むようにしても良い。

ステップＳ２において、平均値算出手段２０３において先に読み込んだ画像データの各パッチのＲＧＢ平均値を求める。

ステップＳ３において、入力データを算出する。算出方法は、画像処理手段２０２においてあらかじめ色処理パラメータ保持手段２０６に設定されている色処理パラメータを使用して、先に算出したＲＧＢ平均値に対して色処理を行う。ここで、色処理パラメータはたとえば３ｘ３のマトリックスや、３ｘ９のマトリックスなどが考えられる。そして、処理後のＲＧＢデータをＩＥＣ６１９６６−２−１で規定されるｓＲＧＢと仮定し、白色点をＤ_６５としてＣＩＥＬＡＢに変換したものを入力データとする。

ステップＳ４において、ターゲットデータを入力する。ターゲットデータは、先に算出した入力データと同じにしても良いし、例えば色票３の各色パッチ自体をグレタグマクベス社のＳｐｅｃｔｒｏＬｉｎｏなどで測色したＣＩＥＬＡＢをターゲットデータとしても良い。

ステップＳ５において、変更手段２０４で先に算出した入力データ、ターゲットデータを表示する。変更手段での表示例を図６に示し、詳細を後述する。

ステップＳ６において、色処理パラメータの最適化を行い、最適化後の色処理パラメータを用いて３ＤＬＵＴを作成、表示する。ステップＳ６の動作の詳細は図４を用いて後述する。

ステップＳ７において、最適化された３ＤＬＵＴをデータ入出力手段２０１に出力、デジタルカメラ１にアップロードする。

＜色処理パラメータ最適化方法＞
図４に色処理パラメータ最適化方法を示す。図４は、図３のステップＳ６を詳細に示したものである。

ステップＳ６１において、変更手段２０４上で必要に応じてターゲットデータを編集する。このとき、好みによってたとえば肌色の赤味を強めたり、空の青色を強めたりすることが出来る。変更手段２０４の表示例の詳細は図６を用いて後述する。

ステップＳ６２において、パラメータ最適化手段２０５において、色処理パラメータの最適化を行う。最適化の際には、図８の左半分に示す流れで各入力データに対して色変換とＣＩＥＬＡＢ変換したデータを（Ｌ＊ｉ、ａ＊ｉ、ｂ＊ｉ）、対応する各ターゲットデータを（Ｌ＊Ｔｉ、ａ＊Ｔｉ、ｂ＊Ｔｉ）とし、ＤＬＳ法などを用いて全ての色処理後の入力データが対応するターゲットデータになるべく近くなるように色処理パラメータを最適化する。
このとき、各色パッチの評価関数をＥｉ、全体の評価関数をＥとし、

を最小とするようなパラメータを算出するようにすると良い。また、各色パッチに重みを個別に設定しても良い。そのときの評価関数は重み値をｗｉとすると、

のように算出される。

ステップＳ６３において、各色パッチの評価関数Ｅｉ及びＥを表示するとともに、最適化された色処理パラメータを用いて画像処理手段２０２において画像処理を行い、表示手段２０８に表示する。ここで、ＥｉおよびＥは、例えば図７に示すように各色パッチのターゲットデータ、最適化後のパラメータで入力データを処理した後の入力データ（図７では最適化後入力データと記述）、重み値ｗｉ、評価関数Ｅｉを一覧で表示し、最後に評価関数Ｅを表示するようにすると、判断しやすい。

ステップＳ６４において、先に最適化した色処理パラメータを使用して、３ＤＬＵＴを作成、表示する。デジタルカメラの入力ＲＧＢデータが１０ビット（０−１０２３）、３ＤＬＵＴのスライス数が１７であると仮定した場合の作成方法を以下に示す。

（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝
（０，０，０）、(０，０，６４)、（０，０，１２８）、‥‥、
（０，０，１０２３)、（０，６４，０）、（０，６４，６４）、‥‥、
（０，６４，１０２３）、（０，１２８，０）、（０，１２８，６４）、‥‥、（１０２３，１０２３，１０２３）
の４９１３個のデータを順番に入力し、先に最適化された色処理パラメータを用いて、ステップＳ３で説明した方法でＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。そして算出された４９１３組の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）−（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）の組を３ＤＬＵＴとして色処理パラメータ保持手段２０６に格納する。

そして、表示手段２０８に作成した３ＤＬＵＴと最終的に目標とする色空間（ｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢなど）を同時に表示する。図５に表示手段２０８での３ＤＬＵＴの表示例を示す。５０１は最終的に目標とする色空間、５０２はステップＳ６４で作成した３ＤＬＵＴである。このように同時に表示することで、作成した３ＤＬＵＴと最終的に目標とする色空間の位置関係が把握でき、変更手段２０４でターゲットデータを変更する際に利用することが出来る。

ステップＳ６５において、ステップＳ６３で算出したＥｉ、及びＥ、さらには表示手段２０８に表示された画像や３ＤＬＵＴを元に、最適化を終了するかどうかの判断をする。再び最適化を行うときはステップＳ６１へ進む。

ここで、ステップＳ３におけるｓＲＧＢ→ＣＩＥＬＡＢへの変換式の例を以下に示す。

（ｓＲＧＢ→ＣＩＥＸＹＺへの変換式）

（ＣＩＥＸＹＺ→ＣＩＥＬＡＢへの変換式）

＜変更手段２０４での表示例＞
図６に変更手段２０４での表示例を示す。

表示手段２０４上には、各パッチの入力データ（縁の黒い点）２０４１、ターゲットデータ（縁の白い点）２０４２が表示されている。データ自体は、ＣＩＥＬＡＢで規定された空間の、ａ＊ｂ＊平面、Ｌ＊ａ＊平面、Ｌ＊ｂ＊平面のいずれかにマッピングしたものを表示している。ターゲットデータはポインタ２０４３で変更することが出来るようにすると、画面上で視覚的にターゲットが変更できて良い。

（他の実施例）
上記実施例においては、デジタルカメラ、色処理パラメータ編集装置で構成され、デジタルカメラと色処理パラメータ編集装置を、ケーブルなどを用いて直接接続することでデータのやり取りを行っていたが、コンパクトフラッシュ（登録商標）などの記録媒体を用いてデータのやり取りを行っても良いことは言うまでもない。

また、上記実施例においては、評価関数として(1)であらわされる式を使用していたが、下記の式で表される△Ｅ９４を使用しても良いことは言うまでもない。

また、色処理パラメータ編集装置の機能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施してもよい。たとえば、画像処理をコンピュータにインストールされたドライバソフト上で行ってもよい。

またこの場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体が用いられる。

実施例１のシステム構成を示す図 色票３の例を示す図 色処理パラメータ編集装置２における処理の流れを示す図。 色処理パラメータ最適化、及び３ＤＬＵＴ作成の処理の流れを示す図 表示手段２０８での３ＤＬＵＴの表示例を示す図 変更手段２０４の例を示す図 最適化後の各色パッチの入力データ、ターゲットデータ、重み値、評価関数Ｅｉの表示例を示す図 最適化の流れを示す図

Claims (5)

1. 撮像部によって撮影された画像に対して行う色処理に用いる３ＤＬＵＴを生成するための画像処理方法であって、
   前記撮像部によって撮影された画像の色データを取得する色データ取得工程と、
   前記色データに対応する目標色再現データを取得する目標色再現データ取得工程と、
   前記目標色再現データと前記色データとを同一平面上に表示させる表示工程と、
   前記目標色再現データを任意に調整する調整工程と、
   前記色データを前記目標色再現データに変換するための色処理条件を生成する色処理条件生成工程と、
   前記色処理条件を用いて３ＤＬＵＴを作成する３ＤＬＵＴ作成工程と、
   前記作成された３ＤＬＵＴと、所定の色範囲を表示させる３ＤＬＵＴ表示工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記撮像部を有する撮影装置は、前記所定の色範囲に応じた色データを生成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. 前記色処理条件生成工程は、前記色データを前記生成された色処理条件で処理した結果と、前記目標色再現データとの差の合計が小さくなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理方法を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
5. 撮像部によって撮影された画像に対して行う色処理に用いる３ＤＬＵＴを生成するための画像処理装置であって、
   前記撮像部によって撮影された画像の色データを取得する色データ取得手段と、
   前記色データに対応する目標色再現データを取得する目標色再現データ取得手段と、
   前記目標色再現データと前記色データとを同一平面上に表示させる表示手段と、
   前記目標色再現データを任意に調整する調整手段と、
   前記色データを前記目標色再現データに変換するための色処理条件を生成する色処理条件生成手段と、
   前記色処理条件を用いて３ＤＬＵＴを作成する３ＤＬＵＴ作成手段と、
   前記作成された３ＤＬＵＴと、所定の色範囲を表示させる３ＤＬＵＴ表示手段とを有することを特徴とする画像処理装置。

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