JP2023132983A - 映像観視装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】映像の色域を変換する際に特定色補正処理が加えられる場合、どの部分に特定色補正処理が適用されるかをユーザーが容易に確認でるようにする。
【解決手段】映像観視装置は、特定色補正判定処理部と表示部とを備える。特定色補正判定処理部は、入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターを求め、求められた補正ファクターの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する。表示部は、前記特定色補正判定処理部が出力する画像を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像観視装置およびプログラムに関する。

ＨＤＲ／広色域番組をＳＤＲ／標準色域番組としてハイビジョン放送で放送するためにはＨＤＲからＳＤＲへのダイナミックレンジの変換と色域変換が必要となる。なお、「ＨＤＲ」は、ハイ・ダイナミック・レンジ（High Dynamic Range）の略である。また、「ＳＤＲ」は、スタンダード・ダイナミック・レンジ（Standard Dynamic Range）の略である。

生放送番組の場合には、放送用カメラからの出力をＨＤＲとＳＤＲとに分岐させ、それぞれの映像信号をビデオエンジニア（ＶＥ）が観視するようにする。これにより、ＨＤＲ／広色域番組とＳＤＲ／標準色域番組とが同時に制作される。

その際に、ビデオエンジニアは、ＨＤＲ／広色域の映像信号とＳＤＲ／標準色域の映像信号とを、映像信号監視装置のＷＦＭ（Waveform Monitor，波形モニター）やベクトルスコープなどを活用して映像信号を管理している。

例えば、特許文献１には、ＨＬＧ（ハイブリッド・ログ・ガンマ）映像とＳＤＲ映像との間での変換処理について記載されている。

また、従来技術では、明度と色相角と彩度とで構成される色空間において、肌色を抽出するために明度と色相角の範囲を特定する手法があった。

例えば、非特許文献１では、明度と色相角の範囲に基づいて肌色を抽出している。

特開２０２０－０２５２４１号公報

Recommendation ITU-R BT.2020-2 "Parameter values for ultra-high definition television systems for production and international programme exchange"．

従来技術（例えば、非特許文献１）では、明度と色相角の範囲のみで肌色を抽出していたため、肌色と知覚されない彩度の高い色も肌色として抽出されてしまうという問題があった。明度と色相角の範囲のみで特定色を抽出方法ではなく、より適切な方法で特定色を抽出することが望まれる。

また、ベクトルスコープでは色空間ごとにＲＧＢＣＹＭの６色の座標位置が決まっている。カラーバーなどのテストパターンの入力信号を入力した際に、入力された信号におけるＲＧＢＣＹＭの６色がその座標に位置するかどうかによりその信号が正しいか否かを判定できる。なお、ＲＧＢＣＹＭは、それぞれ、赤（red）、緑（green）、青（blue）、シアン（cyan）、黄（yellow）、マゼンタ（magenta）を表す。

一方で、上記のＨＤＲ／広色域番組とＳＤＲ／標準色域番組の同時制作において、ＳＤＲ／標準色域番組をＨＤＲ／広色域番組からの映像変換によって制作する場合には、次のような問題があった。即ち、ＲＧＢＣＹＭの６色は、変換アルゴリズムの違いによって、ベクトルスコープ内に事前に用意された座標位置とは異なるという問題があった。

つまり、第１の課題は、ＳＤＲ／標準色域番組の映像を、ＨＤＲ／広色域番組の映像からのダイナミックレンジ変換および色域変換によって制作する場合に、想定している変換アルゴリズムが正しく適用されているかを判定できないということである。

また、ＨＤＲ／広色域映像信号用の映像観視装置において、ＨＤＲからＳＤＲへのダイナミックレンジの変換と色域変換の際に、肌色補正処理を加える場合には、その肌色補正処理が適用される肌色がどの部分であるかを映像観視装置のピクチャー画面で確認することはできないという問題がある。

非特許文献１に記載されているような明度と色相角の範囲のみで肌色を抽出する手法では、本来は肌色と知覚されない彩度の高い色も肌色として抽出されてしまうという問題があった。

つまり、第２の課題は、映像の変換処理において特定色補正処理が加えられる場合、ＨＤＲ／広色域映像信号のうち、どの部分に特定色補正処理が適用されるかを確認できないということである。

本発明は、上記の課題認識に基づいて行なわれたものであり、上記の第１の課題および第２の課題のうちの、少なくともいずれかの課題を解決することのできる映像観視装置およびプログラムを提供しようとするものである。

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による映像観視装置は、入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、求められた補正ファクターｆ_ｃｏｒの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する特定色補正判定処理部と、前記特定色補正判定処理部が出力する画像を表示する表示部と、を具備する。

［２］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［１］に記載の映像観視装置）において、前記特定色補正判定処理部は、前記画素の明度の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒであって、且つ前記画素の色相角の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒ、を求める、というものである。

［３］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［１］または［２］に記載の映像観視装置）において、前記特定色補正判定処理部は、補正対象ではない前記画素の色が明度と色相角と彩度とで表わされる場合の彩度をゼロに変更する、というものである。

［４］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［３］に記載の映像観視装置）において、前記特定色補正判定処理部は、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒの値が当該画素の彩度を補正しないことを表す場合には当該画素の彩度をゼロに変更するとともに、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒの値が当該画素の彩度を補正することを表す場合には当該画素の彩度を変更しない、というものである。

［５］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［３］に記載の映像観視装置）において、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒは、前記画素の彩度を低下させる作用を有するものであり、前記特定色補正判定処理部は、さらに、補正により前記画素の彩度を低下させる度合いが所定の閾値よりも低い場合にも当該画素の彩度をゼロに変更する、というものである。

［６］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［１］から［５］までのいずれかに記載の映像観視装置）において、前記画像内における、前記特定色補正判定処理部によって補正対象の画素であると判定された画素についての、最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を算出する平均・最大レベル算出部、をさらに備え、前記表示部は、さらに、前記平均・最大レベル算出部が算出した最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を表示する、というものである。

［７］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［１］から［６］までのいずれかに記載の映像観視装置）において、前記画像の色域を判定する色域判定処理部と、判定結果である前記色域に基づいて、前記画像に含まれる色を所定の色空間における座標を表すベクトルデータに変換するベクトルデータ変換部と、判定結果である前記色域に基づいて、基準色の前記所定の色空間における座標値を選択する基準色座標選択部と、前記ベクトルデータ変換部による変換結果であるベクトルデータが表す画像と、前記基準色座標選択部によって選択された座標値が表す位置を示す印とを、重ねた画像を合成する画像合成処理部と、前記特定色補正判定処理部が出力する画像と、画像合成処理部が出力する画像と、のどちらを表示させるかを選択する画像選択部と、をさらに備え、前記表示部は、前記画像選択部によって選択された側の画像を表示する、ものである。

［８］また、本発明の一態様は、上記の映像観視装置（上の［７］に記載の映像観視装置）において、前記基準色は、７５％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）および１００％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）のそれぞれの、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）とシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）と黄（Ｙ）である、というものである。

［９］また、本発明の一態様は、入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、求められた補正ファクターｆ_ｃｏｒの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する特定色補正判定処理部、を具備する映像観視装置、としてコンピューターを機能させるプログラムである。

本発明によれば、映像観視装置は、画像内の彩度の補正の対象ではない領域をグレースケールで表示する。このため、映像観視装置のユーザーは、表示される画像を見て、補正対象の領域とその他の領域とを容易に区別することができる。

本発明の実施形態による映像観視装置の概略機能構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるピクチャー画像生成部の内部の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態における特定色補正適用領域抽出部の内部の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態による映像観視装置がＣＩＥＬＡＢ色空間において肌色として抽出すべき範囲を示す概略図である。 同実施形態におけるベクトル画像生成部の内部の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態による映像観視装置が表示するベクトルスコープ図の例を示す概略図（広色域（ＢＴ．２０２０）の場合）である。 同実施形態による映像観視装置が表示するベクトルスコープ図の例を示す概略図（標準色域（ＢＴ．７０９）の場合）である。 同実施形態が前提とする画像補正処理における色相角ｈ_ａｂと明度関数値Ｌ^* _ｆとの関係を示すグラフの一例である。 同実施形態が前提とする画像補正処理における色相角ｈ_ａｂと彩度補正パラメーター関数値σ_ｆとの関係を示すグラフの一例である。 同実施形態が前提とする画像補正処理における明度Ｌ^＊と彩度補正パラメーターσ_ｆとの関係を示すグラフの例である。 同実施形態による画像補正処理において、彩度が高くなるほど肌色の補正処理を効きにくくする作用を持つ減少関数の入出力関係の一例を示すグラフである。 同実施形態の映像観視装置をコンピューターで実現する場合の内部構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態における特定色補正判定処理部が抽出する特定色補正対象の領域を表す画像（二値画像）の例を示す概略図である。 同実施形態における特定色補正判定処理部が、特定色補正対象となる領域のみの色彩を残し、その他の領域をグレースケール化した画像の例を示す概略図である。 同実施形態におけるベクトル画像生成部が、ＨＤＲ／広色域映像信号からＳＤＲ／標準色域映像信号への変換の際に出力するベクトルスコープにおける各色（基準色）の座標を示す概略図である。

次に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

前述の通り、ＳＤＲ／標準色域番組の映像を、ＨＤＲ／広色域番組の映像からのダイナミックレンジ変換および色域変換によって制作する場合に、想定している変換アルゴリズムが正しく適用されているかを判定できないという課題がある。本実施形態は、想定している変換アルゴリズムによるベクトルスコープの座標を映像観視装置に表示できるようにすることで、この課題を解決する。

また、変換処理に特定色（例えば肌色）補正処理が加えられる場合、ＨＤＲ／広色域映像信号のうち、どの部分に肌色補正処理が適用されるかが確認できないという課題がある。本実施形態は、特定色補正処理が適用される部分のみをカラー表示し、適用されない部分をグレースケール表示（白、黒およびその中間色での表示）できるようにすることで上記の課題を解決する。さらに、本実施形態は、肌色領域のみを抽出し、平均肌レベルや最大肌レベルを数値データで表示可能にする。

なお、本実施形態において特定色とは、明度、色相角、および彩度で表わされる３次元の空間における所定の範囲の色である。特定色とは、例えば、肌色である。肌色は、ペールオレンジとも呼ばれる色であり、東アジア地域に多く見られる人の肌の色の呼び方の一つである。本実施形態における特定色補正の具体例は、肌色補正である。特定色補正処理の手順等の例については、後で説明する。

本実施形態による映像観視装置が処理対象とする映像は、時間方向に並んだ連続するフレーム画像である。つまり、映像観視装置による映像の処理は、これら各々のフレーム画像についての処理に還元される。以下の説明において、ＲＧＢ信号とは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）を独立させた形で画像（映像）を表す信号である。また、ＣＩＥＬＡＢ信号は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が策定した色空間に沿った画像（映像）の信号である。Ｌは明度を表し、ａはマゼンタと緑との間の位置を表し、ｂは黄色と青との間の位置を表す。また、ＹＣ_ｂＣ_ｒ映像信号は、ＹＣ_ｂＣ_ｒの色空間に沿った画像（映像）の信号である。Ｙは輝度を表し、Ｃ_ｂおよびＣ_ｒは色差を表す。

図１は、本実施形態による映像観視装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、映像観視装置１００は、ピクチャー画像生成部１と、ベクトル画像生成部２と、画像選択部３と、表示部４と、制御部５と、を含んで構成される。本実施形態の映像観視装置の少なくとも一部の機能は、例えば、コンピューターと、プログラムとで実現することが可能である。また、各部は、必要に応じて、記憶手段を有する。記憶手段は、例えば、プログラム上の変数や、プログラムの実行によりアロケーションされるメモリーである。また、必要に応じて、磁気ハードディスク装置やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）といった不揮発性の記憶手段を用いるようにしてもよい。また、各部の少なくとも一部の機能を、プログラムではなく専用の電子回路として実現してもよい。

映像観視装置１００は、ピクチャー画像生成部１が生成するピクチャー画像を表示することができる。このピクチャー画像は、画像内の、特定色の補正対象である領域と補正対象ではない領域とが一目でわかるように区別して表示できるようにした画像である。また、映像観視装置１００は、ベクトル画像生成部２が生成するベクトル画像を表示することができる。このベクトル画像は、入力画像の色域に応じて、基準色に対応するベクトル座標の位置を所定式域内の平面に視覚的に示すための画像である。基準色は、例えば、７５％ＨＬＧおよび１００％ＨＬＧのそれぞれの、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）とシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）と黄（Ｙ）であってよい。映像観視装置１００は、ピクチャー画像とベクトル画像のいずれかの画像を選択して表示することができる。

ピクチャー画像生成部１は、映像信号の変換を行って、変換後の映像信号を出力する。なお、ここでの変換は、特定色の補正処理が適用されない領域の画像をグレースケール画像に変換する処理を含む。また、ピクチャー画像生成部１は、特定色の補正処理が適用される領域についての平均レベル（平均明度。以下においても同様。）と最大レベル（最大明度。以下においても同様。）の数値を求め、それらの数値の情報を表示部４に渡す。

ピクチャー画像生成部１の具体的な処理内容は、次の通りである。即ち、ピクチャー画像生成部１は、入力される映像について、その色域を判定する。ピクチャー画像生成部１は、判定結果である色域に応じたマトリクス演算を行うことにより、入力映像信号（ＹＣ_ｂＣ_ｒ映像信号）をＲＧＢ映像信号に変換する。そして、ピクチャー画像生成部１は、得られたＲＧＢ信号をＣＩＥＬＡＢ映像信号に変換する。ピクチャー画像生成部１は、変換結果として得られたＣＩＥＬＡＢ映像信号の各フレーム画像について、特定色補正処理が適用される領域（例えば画素単位で）と適用されない領域（例えば画素単位で）とを判別する。ピクチャー画像生成部１は、フレーム画像内の特定色補正処理が適用されない領域について、色彩を除去（彩度をゼロに）して、グレースケール画像とする。なお、ピクチャー画像生成部１は、特定色補正処理が適用される領域については、色彩を維持する。また、ピクチャー画像生成部１は、上記の変換結果として得られたＣＩＥＬＡＢ映像信号の各フレーム画像について、特定色補正処理が適用される領域（即ち、特定色の領域）のみを抽出し、その領域の平均レベルと最大レベルの数値を求め、それらの数値の情報を表示部４に渡す。また、ピクチャー画像生成部１は、上記の特定色補正処理を行った後の映像の信号を、ＲＧＢ映像信号に再変換する（色空間を戻す）。ピクチャー画像生成部１は、そのようにして得られた補正後のＲＧＢ映像信号を、画像選択部３に渡す。

ベクトル画像生成部２は、入力される映像信号に対応するベクトル画像を生成し、出力する。

ベクトル画像生成部２の具体的な処理内容は、次の通りである。即ち、ベクトル画像生成部２は、入力される映像信号の色域を判定する。そして、ベクトル画像生成部２は、入力された映像信号をベクトルデータに変換する。入力映像信号がＲＧＢ映像信号である場合は、上で判定された色域に対応するマトリクス演算を行うことにより、ＹＣ_ｂＣ_ｒ映像信号（即ち輝度と色彩の値として表わされる信号）に変換する。その結果、ベクトル画像生成部２は、上で判定された色域に応じて、入力映像信号に含まれる色に対応するベクトル座標値を決定する。なお、色域が標準色域である場合には、ベクトル画像生成部２は、標準色域と、広色域映像信号から変換された標準色域と、のいずれかを選択する。また、ベクトル画像生成部２は、ベクトル背景画像を生成する。なお、このベクトル背景画像は、予め記憶しておいた画像を記憶手段から読み出したものであってもよい。そして、ベクトル画像生成部２は、上で決定されたベクトル座標値に対応する点と、上記のベクトル背景画像と、を重畳することによって、入力映像信号のベクトルデータを描写する。

画像選択部３は、制御部５からの制御信号に応じて、表示部４に渡す画面を選択する。具体的には、画像選択部３は、ピクチャー画像生成部１が生成する画像と、ベクトル画像生成部２が生成する画像と、のいずれかを選択して、選択された画面を表示部４が表示できるように渡す。言い換えれば、画像選択部３は、後述する特定色補正判定処理部１３２が出力する画像と、後述する画像合成処理部２５が出力する画像と、のどちらを表示させるかを選択して出力する。

表示部４は、画像選択部３から渡される画面（画像、映像）を表示する。つまり、表示部４は、画像選択部３によって選択された側の画像を表示する。つまり、表示部４は、ピクチャー画像生成部１（特定色補正判定処理部１３２）が出力する画像を表示する場合がある。また、表示部４は、ベクトル画像生成部２（画像合成処理部２５）が出力する画像を生成する場合がある。また、表示部４は、さらに、平均・最大レベル算出部１３５（ピクチャー画像生成部１内の特定色補正適用領域抽出部１３）が算出した最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を表示するようにしてよい。表示部４は、この最大レベルと平均レベルの両方の数値を表示してもよい。表示部４は、例えば液晶ディスプレイ装置を備え、画面の表示を行う。

制御部５は、映像観視装置１００が持つ各部を制御するものである。具体的には、制御部５は、次に挙げるような制御を行う。

制御部５は、ピクチャー画像生成部１内の画像切替部１４を制御するための信号を出力する。つまり、画像切替部１４は、制御部５からの信号に基づいて、入力映像をそのまま出力するか、特定色補正適用領域抽出部１３が出力する映像（特定色補正適用領域のみがカラーで、他の領域はグレースケール化された映像）を出力するかを切り替える。

また、制御部５は、ユーザーが設定したベクトル座標のデータを、後述するベクトル座標データ選択部２３に渡すことができる。つまり、制御部５は、ベクトル座標データ選択部２３のためのベクトル座標の設定を行うことができる。

また、制御部５は、画像選択部３を制御する。即ち、画像選択部３は、制御部５から渡される制御信号に基づいて、ピクチャー画像生成部１から渡される画像と、ベクトル画像生成部２から渡される画像の、どちらかを選択して出力する。

なお、制御部５は、映像観視装置１００内における上で説明した事項以外の制御を行ってもよい。

図２は、上述したピクチャー画像生成部１の内部の機能構成を示すブロック図である。図示するように、ピクチャー画像生成部１は、色域判定処理部１１と、マトリクス変換部１２と、特定色補正適用領域抽出部１３と、画像切替部１４と、を含んで構成される。

色域判定処理部１１は、入力映像信号の色空間を判定する。具体的には、色域判定処理部１１は、映像信号に重畳されたアンシラリ領域の情報に基づいて、色空間を判定する。
映像信号は例えば広色域映像信号や標準色域映像信号であり、色域判定処理部１１は、これらの色域を判別する。色域判定処理部１１は、判定結果の色空間の情報を、マトリクス変換部１２に渡す。また、色域判定処理部１１は、映像信号を、マトリクス変換部１２と画像切替部１４とにそれぞれ渡す。

マトリクス変換部１２は、色域判定処理部１１によって判定された入力映像信号の色空間に応じたマトリクス係数を用いて、ＹＣ_ｂＣ_ｒ映像信号をＲＧＢ映像信号に変換する。つまり、マトリクス変換部１２は、色域判定処理部１１によって判定された色域に応じて、変換のためのマトリクス係数を決定する。マトリクス変換部１２は、色空間に対応したマトリクス係数を予め記憶しておいてよい。この変換のためのマトリクス係数としては、既知の値を用いてよい。入力信号が広色域映像信号の場合のマトリクス係数は、例えば、文献［Recommendation ITU-R BT.2020-2，“Parameter values for ultra-high definition television systems for production and international programme exchange”］に記載されている。入力信号が標準色域映像信号の場合のマトリクス係数は、例えば、文献［Recommendation ITU-R BT.709-6，“Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange”］に記載されている。

特定色補正適用領域抽出部１３は、映像内の特定色補正処理が適用される領域をカラーとして、それ以外の特定色補正処理が適用されない領域の色彩を除去してグレースケール化する処理を行う。また、特定色補正適用領域抽出部１３は、特定色領域のみを抽出して、特定色領域における平均レベル（明度）と最大レベル（明度）のそれぞれの数値データを算出する処理を行う。特定色補正適用領域抽出部１３は、上記処理を行った後の映像（特定色補正処理を適用しない領域をグレースケール化した映像）を、画像切替部１４に渡す。また、特定色補正適用領域抽出部１３は、特定色領域における平均レベル（明度）と最大レベル（明度）のそれぞれの数値データを、表示部４に渡す。なお、特定色補正適用領域抽出部１３のさらに詳細な機能構成については、後で図３を参照しながら説明する。

なお、マトリクス変換部１２と特定色補正適用領域抽出部１３との処理は、色空間の判定結果に依存する。つまり、マトリクス変換部１２は、色域判定処理部１１から色空間の判定結果の情報を受け取る。入力映像信号が広色域映像信号の場合には、マトリクス変換部１２と特定色補正適用領域抽出部１３とは、それぞれ、上で説明した処理を行う。入力映像信号が広色域映像信号ではない場合には、マトリクス変換部１２は、マトリクス変換部１２と特定色補正適用領域抽出部１３とのそれぞれの動作を行わないように制御する。

画像切替部１４は、色域判定処理部１１から渡される入力映像信号と、特定色補正適用領域抽出部１３から渡される映像信号とを切り替えて、それらのうちのいずれかの映像信号を表示部４に渡す。画像切替部１４は、映像信号の切り替えを、例えば制御部５からの制御信号に基づいて行う。色域判定処理部１１から渡される映像信号は、映像観視装置１００に入力された映像信号である。特定色補正適用領域抽出部１３から渡される映像信号は、マトリクス変換部１２によるマトリクス変換を行って、特定色補正適用領域抽出部１３が特定色補正処理の適用領域ではない領域をグレースケール化した画像である。制御部５は、例えばユーザーからの指示（選択）に基づいて、どちらかの映像信号選択するように、画像切替部１４に対して制御信号を送信する。なお、前述の通り、入力映像信号が広色域映像信号ではない場合には、マトリクス変換部１２および特定色補正適用領域抽出部１３は動作しないため、画像切替部１４は、常に色域判定処理部１１から渡される入力映像信号を出力するようにしてよい。

図３は、上述した特定色補正適用領域抽出部１３の内部の機能構成を示すブロック図である。図示するように、特定色補正適用領域抽出部１３は、色空間変換処理部１３１と、特定色補正判定処理部１３２と、色空間再変換処理部１３３と、特定色抽出部１３４と、平均・最大レベル算出部１３５と、を含んで構成される。

色空間変換処理部１３１は、入力されるＲ′Ｇ′Ｂ′の映像信号を、ＨＤＲ（ハイ・ダイナミック・レンジ）に対応したＣＩＥＬＡＢ空間の映像信号に変換する。色空間変換処理部１３１による色空間の変換の処理については、後で、「前提とする特定色補正処理の例」の一部として説明する。色空間変換処理部１３１は、変換後の信号を、特定色補正判定処理部１３２および特定色抽出部１３４に渡す。

特定色補正判定処理部１３２は、色空間変換処理部１３１から渡される画像に含まれる各領域（例えば画素ごと）が、特定色についての補正処理の対象となる領域であるか否かを判定する。つまり、特定色補正判定処理部１３２は、補正処理の対象となる領域であるか否かを表す二値画像を出力する。この二値画像の例については、後で別の図面を参照しながら説明する。

具体的には、特定色補正判定処理部１３２は、入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、求められた補正ファクターｆ_ｃｏｒの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する。なお、特定色補正判定処理部１３２は、画素の明度の変化に対応して連続的に変化する補正ファクターｆ_ｃｏｒであって、且つ画素の色の色相角の変化に対応して連続的に変化する補正ファクターｆ_ｃｏｒ、を求めるものであってよい。補正ファクターｆ_ｃｏｒ（特に、補正対象の色が肌色の場合には、補正ファクターｆ_{ｃｏｒ，ｓｋｉｎ}）の求め方については後で説明する。

特定色の補正処理については、後で「前提とする特定色補正処理の例」として説明する。特定色補正判定処理部１３２は、この「前提とする特定色補正処理の例」における補正ファクターの値ｆ_ｃｏｒに基づく判定を行う。なお、特定色は、例えば、肌色である。補正ファクターの値ｆ_ｃｏｒは、下記の値ｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}と同じ値である。

具体的には、特定色補正判定処理部１３２は、色空間変換処理部１３１から渡される映像信号について、肌色の彩度を補正する際の補正ファクターの値ｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}を算出する。この補正ファクターの値ｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}が１であることと、その領域（例えば、画素）は特定色補正適用領域ではないこととは、等価である。

そこで、特定色補正判定処理部１３２は、まず特定色補正処理を行う場合と同様の方法で補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}を計算してから、次に下記の式（Ｕ１）によって補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値を更新する。

つまり、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値が１であった場合には更新後の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値を０とする。また、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値が１以外であった場合には更新後の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値を１とする。

上の式（Ｕ１）に基づく更新後の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}を入力映像内の画素の彩度Ｃ_ａｂに乗じることにより、特定色補正処理が適用される領域の画素の色彩は維持され（カラーとして）、且つ、特定色補正処理が適用されない領域の画素の彩度はゼロとなる（グレースケール化される）。特定色補正判定処理部１３２は、この処理を画像内のすべての画素について行う。なお、特定色補正判定処理部１３２は、画素の明度（Ｌ^*）と色相角（ｈ_ａｂ）については、入力される映像における値を維持する。

なお、変形例として、特定色補正判定処理部１３２は、下の式（Ｕ２）にしたがって補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}を更新するようにしてもよい。

この式（Ｕ２）において、ｔｈ_ｓｋｉｎは予め設定しておける閾値であり、０≦ｔｈ_ｓｋｉｎ≦１である。つまり、この場合、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値がｔｈ_ｓｋｉｎ以上であった場合には更新後の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値を０とする。また、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値がｔｈ_ｓｋｉｎ未満であった場合には更新後の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値を１とする。即ちこの変形例では、特定色補正判定処理部１３２は、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値がｔｈ_ｓｋｉｎ以上である領域について、画像をグレースケール化する。即ち、特定色補正判定処理部１３２は、補正により画素の彩度を低下させる度合いが所定の閾値よりも低い場合にも当該画素の彩度をゼロに変更する。

つまり、特定色補正判定処理部１３２は、補正対象ではない画素の色が明度と色相角と彩度とで表わされる場合の彩度をゼロに変更する。また、上において数式Ｕ１で示したように、特定色補正判定処理部１３２は、補正ファクターｆ_ｃｏｒ（ｆ_{ｃｏｒ，ｓｋｉｎ}）の値が当該画素の彩度を補正しないことを表す場合には当該画素の彩度をゼロに変更するとともに、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒの値が当該画素の彩度を補正することを表す場合には当該画素の彩度を変更しないようにしてよい。また、上において数式Ｕ２で示したように、特定色補正判定処理部１３２は、さらに、補正により前記画素の彩度を低下させる度合いが所定の閾値よりも低い場合にも当該画素の彩度をゼロに変更する、ようにしてよい。この場合の前提として、補正ファクターｆ_ｃｏｒは、画素の彩度を低下させる作用を有するものである。

つまり、特定色補正判定処理部１３２は、更新前の補正ファクターｆ_{ｃｏｒ,ｓｋｉｎ}の値が所定の条件を満たす場合に、領域をグレースケール化する。つまり、特定色補正の対象とならない領域、あるいは特定色補正の度合いが相対的に少ない場合に、その領域をグレースケール表示とする。また、特定色補正判定処理部１３２は、その他の領域をカラー表示とする。これにより、映像観視装置１００のユーザーは、入力される映像内においてどの領域に特定色補正が行われるかを、一目で把握することができる。

特定色抽出部１３４は、色空間変換処理部１３１から渡される画像から、特定色の領域を抽出する。

具体的には、特定色抽出部１３４は、色空間変換処理部１３１が変換結果として出力した明度Ｌ^*と色座標a^*、b^*とから色相角ｈ_ａｂを算出する。特定色抽出部１３４は、その明度Ｌ^*と色相角ｈ_ａｂとから、ダイナミックレンジ変換におけるトーンマッピング処理で想定している特定色レベル（肌レベル）の上限値を超える特定色領域を抽出する処理を行う。ここで想定する特定色レベルの上限値は、規定値でもよいし、ユーザーが任意に設定可能な値であってもよい。トーンマッピング処理で想定している上限値を超えるＨＤＲ／広色域映像信号の特定色（肌色）は、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間に変換した場合には、次の範囲に収まる。即ち、明度がＬ^* _{ｍｉｎ，ｓｋｉｎ}以上でＬ^* _{ｍａｘ，ｓｋｉｎ}以下の範囲、且つ色相角がｈ_{ａｂ，ｍｉｎ}以上でｈ_{ａｂ，ｍａｘ}以下の範囲、且つ彩度がＣ_{ａｂ，ｍｉｎ}以上でＣ_{ａｂ，ｍａｘ}以下の範囲に収まる（図４も参照）。特定色抽出部１３４は、その範囲外の領域については明度と彩度を０とすることで、結果的に特定色の領域のみを抽出する。

ここで、明度Ｌ^* _{ｍｉｎ，ｓｋｉｎ}は、トーンマッピング処理で想定している肌レベルの上限値に相当する明度である。明度Ｌ^* _{ｍｉｎ，ｓｋｉｎ}は、トーンマッピング処理の線形関数と対数関数の変曲点であるＨＤＲディスプレイ輝度パラメーターＨＤＲ_ｉｐの明度に一致する。映像信号の上限値として、肌色領域の明度の上限値Ｌ^* _{ｍａｘ，ｓｋｉｎ}は９５となり、そのときの映像信号レベルは７０．５％ＨＬＧとなる（図４も参照）。
なお、ここで、運用上の明度の上限値Ｌ^* _{ｍａｘ，ｓｋｉｎ}を１００としてもよい。明度Ｌ^*＝１００は、７５％ＨＬＧに相当する。

参考文献［ICtCp Dolby White Paper，Version 7.1，https://professional.dolby.com/siteassets/pdfs/ictcp_dolbywhitepaper_v071.pdf］によると、ＨＤＲ方式のＩＣｔＣｐ空間において肌色の色相角は、ほぼ１０２°（度）～１３２°（度）の範囲に収まることが示されている。このＩＣｔＣｐ空間の色相角から、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の色相角へ換算した値を用いると、次の通りである。ＩＣｔＣｐ空間とＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の色相角の差は、次の通りである。即ち、例えば赤成分が１００％、且つ緑成分および青成分が０％の映像信号からなる赤単色の場合、ＩＣｔＣｐ空間の色相角は約１１０°（度）で、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間において対応する色相角は約４３°（度）である。つまり、両者の差は、６７°（度）である。この位相角の差を考慮すると、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間における肌色の色相角の範囲の下限値および上限値は、それぞれ、ｈ_{ａｂ、ｍｉｎ}＝３５°（度）、およびｈ_{ａｂ、ｍａｘ}＝６５°（度）である。

また、肌色の彩度の範囲を次のようにしてよい。彩度の範囲の下限値と上限値は、図５に示すように、例えば彩度の下限値Ｃ_{ａｂ、ｍｉｎ}＝２５、且つ彩度の上限値Ｃ_{ａｂ、ｍａｘ}＝４５としてよい。

特定色抽出部１３４は、上で説明した明度、色相角、および彩度の範囲を用いることによって、高い精度で特定色（ここでは肌色）のみを抽出することができる。

色空間再変換処理部１３３は、ＣＩＥＬＡＢ空間の映像信号を、Ｒ′Ｇ′Ｂ′映像信号に再変換する（戻す）処理を行う。なお、色空間再変換処理部１３３の処理についても、後で、「前提とする特定色補正処理の例」の中で説明する。

平均・最大レベル算出部１３５は、色空間再変換処理部１３３が出力した画像を基に、特定色（肌色）の平均レベルの数値および最大レベルの数値を求め、出力する。
つまり、平均・最大レベル算出部１３５は、画像内における、特定色補正判定処理部１３２によって補正対象の画素であると判定された画素についての、最大レベルと平均レベルのそれぞれの数値を算出する。なお、変形例として、平均・最大レベル算出部１３５は、補正対象の画素であると判定された画素についての、最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を算出するものであってもよい。

つまり、平均・最大レベル算出部１３５は、特定色（肌色）以外が０％ＨＬＧとして表現された画像から、平均肌レベルと最大肌レベルを算出する処理である。平均・最大レベル算出部１３５は、肌色に該当するすべての画素の中で最大レベルに相当するレベルの値を最大肌レベルとして出力する。また、平均・最大レベル算出部１３５は、肌色に該当するすべての画素についてのレベルの総和を算出し、該当する画素数でその総和を除することによって平均肌レベルとして算出し、出力する。平均値を算出するためには、平均・最大レベル算出部１３５は、肌色の画素の総数を把握する必要がる。そのためには、平均・最大レベル算出部１３５は、例えば、肌色の画素であるか否かを表す二値画像に相当する情報を生成し、管理する。平均・最大レベル算出部１３５は、算出された数値データ（平均レベルおよび最大レベルの値）を、表示部４に渡す。これにより、表示部４は、平均・最大レベル算出部１３５から渡される数値データを、入力映像に重畳して表示したり、ベクトルスコープなどの画面上に重畳して表示したりすることができるようになる。

以上の構成により、特定色補正適用領域抽出部１３は、特定色補正適用領域を表す画像を、画像切替部１４に渡す。また、特定色補正適用領域抽出部１３は、特定色（例えば肌色）の平均レベルの数値および最大レベルの数値を、表示部４に渡す。

図４の（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態の映像観視装置１００が、ＣＩＥＬＡＢ色空間において肌色として抽出すべき範囲を示す概略図である。図４（Ａ）では、横軸は彩度（Ｃ^＊ _ａｂ）であり、縦軸は明度（Ｌ^＊）である。図４（Ｂ）では、横軸はａ^＊であり、縦軸はｂ^＊である。

従来技術（例えば、非特許文献１）では、明度と色相角の範囲のみで肌色を抽出していたため、肌色と知覚されない彩度の高い色も肌色として抽出されてしまうという問題があった。それに対して、本実施形態では、上述したように、明度と色相角とに加えて彩度の範囲も限定して色を抽出しているため、従来技術における問題を解決することができる。

図５は、上述したベクトル画像生成部２の内部の機能構成を示すブロック図である。図示するように、ベクトル画像生成部２は、色域判定処理部２１と、ベクトルデータ変換部２２と、ベクトル座標データ選択部２３と、背景画像記憶部２４と、画像合成処理部２５を含んで構成される。

色域判定処理部２１は、入力される映像信号（画像）の色域を判定する。色域判定処理部２１が色域を判定する方法は、色域判定処理部１１の機能として既に説明した方法と同様である。色域判定処理部２１は、判定結果（色域）の情報を、ベクトルデータ変換部２２とベクトル座標データ選択部２３とに渡す。また、色域判定処理部２１は、入力された映像信号をベクトルデータ変換部２２に渡す。

ベクトルデータ変換部２２は、色域判定処理部２１から渡される判定結果（色域）に応じて、入力される映像が表す色をベクトルデータに変換する。ベクトルデータ変換部２２による変換の処理自体は、既存技術による映像観視装置における処理と同様のものである。即ち、ベクトルデータ変換部２２は、色域判定処理部２１による判定結果である色域に基づいて、画像に含まれる色を所定の色空間における座標を表すベクトルデータに変換する。つまり、ベクトルデータ変換部２２は、入力される映像に対応するベクトルスコープの画像を生成する。ベクトルスコープは、色の方向性（色相環）と強さを示す円形のグラフである。この円形グラフにおいては、円の中心に近いほど彩度（クロマ）が小さく、円の外側ほど彩度が大きい。

ベクトル座標データ選択部２３は、「基準色座標選択部」とも呼ばれ、色域判定処理部２１による判定結果の色域に応じた基準色のベクトル座標のデータを選択する。つまり、ベクトル座標データ選択部２３は、色域判定処理部２１による判定結果である色域に基づいて、所定の基準色の所定の色空間における座標値（ベクトル座標）を選択する。ここで基準色は、例えば、７５％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）および１００％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）のそれぞれの、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）とシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）と黄（Ｙ）との計１２種類であってもよい。また、基準色は他の色の集合であってもよい。色域に応じたベクトル座標のデータの例については、後で図６および図７を参照しながら説明する。本実施形態では、標準色域の場合には、ユーザー制御により、ＨＤＲ／広色域映像信号から変換されたＳＤＲ／標準色域映像信号のベクトル座標のデータが選択可能となる。なお、変換アルゴリズムが１つに限定されている場合には、ベクトル座標データ選択部２３によって選択される座標データを固定値としてもよい。また、ユーザーが設定した座標位置を映像観視装置１００内に記憶させておいてもよい。また、３Ｄ－ＬＵＴ（３次元のルックアップテーブル）による変換を用いている場合には、映像観視装置１００内に同じ３Ｄ－ＬＵＴをアップロードできるようにして、３Ｄ－ＬＵＴを用いることによって内部信号を数値変換して座標位置を算出してもよい。

背景画像記憶部２４は、ベクトルスコープ図を表示する際の背景画像を記憶する。この背景画像は、画像合成処理部２５によって読み出され得るものである。

画像合成処理部２５は、ベクトルデータ変換部２２が出力するベクトルデータが表す座標位置と、ベクトル座標データ選択部２３が選択した結果であるベクトル座標が表す各色（７５％ＨＬＧおよび１００％ＨＬＧのそれぞれの、ＲＧＢＣＭＹ）の位置と、背景画像記憶部２４から読み出す背景画像と、を合成し、合成結果の画像を出力する。言い換えれば、画像合成処理部２５は、少なくとも、ベクトルデータ変換部２２による変換結果であるベクトルデータが表す画像と、ベクトル座標データ選択部２３（基準色座標選択部）によって選択された座標値が表す位置を示す印とを、重ねて成る画像を合成する。

つまり、上記の各部の機能により、ベクトル画像生成部２は、映像観視装置１００に入力された映像信号をベクトル画像に変換し、表示部４において表示するための画像を生成する。本実施形態においては、上記の通り、ベクトル座標データ選択部２３が入力映像の色域に応じたベクトル座標位置を選択する。これにより、ＨＤＲ／広色域映像信号がＳＤＲ／標準色域映像信号に変換された場合には、その変換アルゴリズムが想定しているものかどうかを判定するためのベクトル座標位置を表示できる。

図６および図７のそれぞれは、ベクトルスコープ図の例を示す概略図である。これらのベクトルスコープ図のそれぞれは、入力される映像の色域に応じてベクトル座標データ選択部２３が選択したベクトル座標データに基づくものである。具体的には、図６は、広色域（ＢＴ．２０２０）の場合に対応するものであり、広色域映像信号の観視用のベクトルスコープ図を示す。また、図７は、標準色域（ＢＴ．７０９）の場合に対応するものであり、標準色域映像信号の観視用のベクトルスコープ図を示す図である。

図６および図７のそれぞれにおいて、（Ｒ－Ｙ）および（Ｂ－Ｙ）のそれぞれは、色差信号の座標軸である。また、Ｉ（肌色系）およびＱ（寒色系）のそれぞれもまた、信号に対応する座標軸である。ＩおよびＱによる座標系は、（Ｒ－Ｙ）および（Ｂ－Ｙ）による座標系をその平面内で回転させて得られる。つまり、Ｉの値は、（Ｒ－Ｙ）信号の値と（Ｂ－Ｙ）信号の値とのそれぞれに所定の係数を掛けて加えたものとして得られる。また、Ｑの値は、（Ｒ－Ｙ）信号の値と（Ｂ－Ｙ）信号の値とのそれぞれにまた別の係数を掛けて加えたものとして得られる。

図６および図７のそれぞれに示すベクトルスコープ図は、各色域において、７５％Ｒ－７５％Ｍ－７５％Ｇ－７５％Ｃ－７５％Ｙ－７５％Ｂの各色に相当する座標を結んだ図形を示す。また、各色域において、１００％Ｒ－１００％Ｍ－１００％Ｇ－１００％Ｃ－１００％Ｙ－１００％Ｂの各色に相当する座標を結んだ図形を示す。

［前提とする特定色補正処理の例］
次に、本実施形態が前提とする特定色補正処理について説明する。下では、肌色補正処理を例として説明する。なお、特定色が肌色である場合、前述のｆ_{ｃｏｒ，ｓｋｉｎ}の値は、下の説明におけるｆ_ｃｏｒと同一である。

従来技術において、ＨＤＲ映像（ＨＤＲは、「High Dynamic Range」（ハイ・ダイナミック・レンジ）の略）による放送番組は、番組間の明るさのばらつきを抑制するために、ＨＤＲ基準白を考慮して制作されている。ＨＬＧ方式（ＨＬＧは、「Hybrid Log Gamma」（ハイブリッド・ログ・ガンマ）の略）を用いた場合のＨＤＲ基準白は、７５％のＨＬＧ映像信号レベル（以下において、「７５％ＨＬＧ」と称す場合がある）である。

映像を構成するうえで人の顔の肌のレベルは重要である。従来技術（例えば、特開２０２０－０２５２４１号公報）では、人の顔の肌のレベルは、ＨＤＲ基準白を考慮した場合、４５％ＨＬＧから５５％ＨＬＧに収まることが報告されている。しかしながら、映像制作時の意図や人物と照明の条件が変化したときに、５５％ＨＬＧよりも高いレベルで顔の肌が表現される場合もある。ＨＬＧ方式では７５％ＨＬＧで白くなるように明るさを調整するため、５５％ＨＬＧから７５％ＨＬＧまでの間で表現された肌は、肌色として彩度が保たれた状態となる。

一方で、別の従来技術（Report ITU-R BT.2408-3「Guidance for operational practices in HDR television production」，2019年7月，ITU-R（Radiocommunication Sector of ITU））では、従来のＳＤＲ映像（ＳＤＲは、「Standard Dynamic Range」（スタンダード・ダイナミック・レンジ）の略）による番組制作において、人の顔肌レベルは、男性の場合よりも女性の場合の方が高いことが報告されている。

ＳＤＲ映像の番組において、女性の顔肌は、レベルが高くなればなるほど、階調表現を重視し低い彩度で表現される。これを従来技術（上記の特開２０２０－０２５２４１号公報）に記載された彩度補正処理で表現しようとした場合、肌色の多くは７５％ＨＬＧに相当する明度よりも低く、彩度補正処理が適用されないため、肌色を低い彩度で表現できないという問題があった。

また、彩度補正処理の変曲点である７５％ＨＬＧに相当する明度を５５％ＨＬＧに相当する明度に下げたとしても、すべての色相角で等しく彩度を低下させるため、顔肌以外の色の彩度が低下するという問題があった。

肌色の色相角の範囲についてのみ彩度補正処理の変曲点を５５％ＨＬＧに相当する明度に下げるという解決手段も考えられる。しかしながら、肌色の色相角から肌色以外の色相角へ切り替わる場合、またはその逆への切り替えの場合において、補正処理の数式が数学的に急峻な変換となる場合には、変換後の階調表現が不連続となってしまう場合もあった。また、明度と色相角とで肌色の範囲を限定する場合には、同じ色相角でありながら肌色と知覚されないような彩度の高い色までも補正処理の対象となってしまうという問題も起こり得る。

そこで、ここで説明する特定色補正処理では、制作意図に応じて、ＨＤＲ番組制作における顔肌レベルを高くし、且つ従来のＳＤＲ番組制作における顔肌の表現のように彩度を低下させて表現したい場合に、特定色の領域のみの彩度を低下させることができ、さらに、彩度補正後における階調表現に不連続性が現れないようにしたり、補正処理によって目的とする色以外の色が補正されてしまうことのないようにしたりすることを可能とするものである。

以下で説明する画像補正処理によれば、色相および明度に関して特定の条件に合う領域のみについて、彩度の補正をすることが可能となる。

ここでの画像補正処理は、入力されるＨＤＲ（ハイ・ダイナミック・レンジ）映像信号を補正する。具体的には、画像補正処理は、ＨＤＲ映像信号において人の顔の肌レベルが高く表現された場合に、彩度を低下させて階調を保持するように、画像内の肌色を補正する。なお、本実施形態において「肌色」とは、ペールオレンジ（pale orange）などとも呼ばれる色であり、日本をはじめとする極東地域等で多く見られる人の肌の色の呼び方である。画像補正処理が対象とする映像は、フレーム画像の時系列である。映像は、音声を伴うものであってもよいし、音声が付いていないものであってもよい。画像補正処理が映像の信号を補正する際には、個々のフレーム画像についての補正を行う。

ここでの画像補正処理は、全体として、次のような処理を行う。即ち、画像補正処理は、ＨＤＲ映像信号を入力する。そして、画像補正処理は、入力されたＨＤＲ映像信号を、リニア信号、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間（ＣＩＥ １９７６ (L*, a*, b*)色空間）の信号に順次変換したうえで、肌色領域のみの彩度を補正する。そして、画像補正処理は、彩度補正後の信号をＨＤＲ映像信号に変換し、そのＨＤＲ映像信号を出力する。画像補正処理の詳細を次に説明する。

画像補正処理は、色空間変換処理の過程と、彩度補正処理の過程と、色空間再変換処理の過程とを含む。これらの各過程は、電子回路を用いて実現され得る。あるいはこれらの処理の少なくとも一部を、コンピューターとプログラムとで実現してもよい。

画像補正処理は、ＨＤＲ映像信号（ＢＴ．２０２０の規格で標準化された信号）を入力し、信号の補正を行い、補正後のＨＤＲ映像信号を出力する。具体的には、画像補正処理は、入力されるＨＤＲ映像信号のうち、顔肌レベルの高い領域のみの彩度を補正し、その補正後に信号を出力のためのＨＤＲ映像信号（入力された信号と同様に、ＢＴ．２０２０の規格で標準化された信号）に戻す構成を持つ。画像補正処理における各過程の詳細は、次の通りである。

色空間変換処理の過程は、入力されるＨＤＲ入力映像信号を、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換する。つまり、色空間変換処理の過程は、入力されるＨＤＲ映像が含む画像を、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換して、彩度補正処理の過程に渡す。
なお、色空間変換処理の過程は、ＣＩＥＬＡＢ色空間ＨＤＲ映像が含む画像を、７５％ＨＬＧのシーン輝度が拡散白（明度１００）に対応するようなＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換する。７５％ＨＬＧのシーン輝度が拡散白（明度１００）に対応するようなＣＩＥＬＡＢ色空間を、「ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間」と称す。

具体的には、色空間変換処理の過程は、ＨＤＲ入力映像信号Ｅ′_ｈｉｎ＝｛Ｒ′_{ＨＤＲｉｎ}，Ｇ′_{ＨＤＲｉｎ}，Ｂ′_{ＨＤＲｉｎ}｝に、ＨＤＲ方式に準拠したＥＯＴＦ関数（電気光伝達関数）を適用することにより、ディスプレイ輝度信号Ｆｄ_{ＨＤＲｉｎ}＝｛Ｒ_{ＨＤＲｉｎ}，Ｇ_{ＨＤＲｉｎ}，Ｂ_{ＨＤＲｉｎ}｝を得る。さらに、色空間変換処理の過程は、上記のディスプレイ輝度信号Ｆｄ_{ＨＤＲｉｎ}を、マトリクス演算により、三刺激値Ｘ_{ＨＤＲｉｎ}Ｙ_{ＨＤＲｉｎ}Ｚ_{ＨＤＲｉｎ}に変換する。さらに、色空間変換処理の過程は、この三刺激値を、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換する。色空間変換処理の過程のこの処理により、明度Ｌ^*と色座標ａ^*、ｂ^*が算出される。

なお、ａ^*は、赤方向（ａ^*の正の方向）および緑方向（ａ^*の負の方向）の度合いを示す値である。また、ｂ^*は、黄方向（ｂ^*の正の方向）および青方向（ｂ^*の負の方向）の度合いを示す値である。色座標ａ^*、ｂ^*の値が決まると、色相角および彩度が決まる。

なお、色空間変換処理の過程において、ＲＧＢリニア信号を得るために、ＨＤＲ方式に準拠した逆ＯＥＴＦ関数を用いて、シーン輝度信号に変換して、さらに７５％ＨＬＧのシーン輝度が拡散白（明度１００）に対応するようなＣＩＥＬＡＢ色空間へ変換してもよい。

なお、色空間変換処理自体は、従来技術に属するものであり、例えば前記の特開２０２０－０２５２４１号公報に記載されている処理と等価なものである。

色空間変換処理の過程は、上記の処理で得られたＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ空間の信号を、彩度補正処理の過程に渡す。

彩度補正処理の過程は、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、当該画素の彩度を前記補正ファクターｆ_ｃｏｒに基づいて補正する。彩度補正処理の過程は、前記画素の少なくとも明度と色相角とに基づいて、前記明度の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒであって、且つ前記色相角の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒ、を決定する。彩度補正処理の過程は、当該画素の彩度に決定された前記補正ファクターｆ_ｃｏｒを乗ずることによって当該画素の彩度を補正する。彩度補正処理の過程は、色空間変換処理の過程から渡される上記のＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に基づいて画素の彩度を補正する。

彩度補正処理の過程は、肌色の領域を対象として彩度の補正を行う。具体的には、彩度補正処理の過程は、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ空間において、５５％ＨＬＧを超える肌色領域のみの彩度を等明度・等色相変換により補正する処理を行う。ＨＤＲ信号をＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間に変換した場合に、５５％ＨＬＧを超える肌色領域は、明度がＬ^* _ｍｉｎからＬ^* _ｍａｘまでの範囲内、且つ色相角がｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}からｈ_{ａｂ,ｍａｘ}までの範囲内に収まる。ここで、明度Ｌ^* _ｍｉｎは５５％ＨＬＧに相当する明度であり、ディスプレイ輝度から算出した場合はＬ^* _ｍｉｎ＝６３、シーン輝度から算出した場合はＬ^* _ｍｉｎ＝７６である。明度Ｌ^* _ｍａｘは映像信号の上限値１０９％ＨＬＧに相当する明度であり、ディスプレイ輝度から算出した場合はＬ^* _ｍａｘ＝２２４、シーン輝度から算出した場合はＬ^* _ｍａｘ＝２１７である。ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間における肌色の色相角の範囲の下限値ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}と上限値ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}は、ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}＝３５°、ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}＝６５°である。ここでは、Ｌ^* _ｍｉｎ、Ｌ^* _ｍａｘ、ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}、そしてｈ_{ａｂ,ｍａｘ}を固定値として説明したが、これらのそれぞれをユーザーが自由に設定可能なパラメーターとしてもよい。また、映像信号の上限値を１０９％ＨＬＧとしたが、１００％ＨＬＧとしてもよい。

彩度補正処理の過程による彩度補正処理では、下の式（１）に示すように、クロマＣ^* _ａｂと色相角ｈ_ａｂを算出し、色相角ｈ_ａｂがｈ_ａｂ≧ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}かつｈ_ａｂ≦ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}の範囲で、明度Ｌ^*がＬ^*＞Ｌ^* _ｍｉｎとなるときのみ、肌色の彩度を低下させるための補正ファクターｆ_ｃｏｒを算出してもよい。ただし、式（１）による計算の結果としてｆ_ｃｏｒ＜０となる場合には、強制的にｆ_ｃｏｒ＝０とする。

また、式（１）に示すように、上記の条件を満たさない場合には補正ファクターｆ_ｃｏｒの値を１とする（彩度を補正しない）。

なお、式（１）において、σは、任意に調整可能なユーザーパラメーターであり、σ≧０である。

上記の式（１）のような補正を行う場合には、色相角ｈ_ａｂがｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}またはｈ_{ａｂ,ｍａｘ}の境界の部分で急激に（不連続に）彩度が低下するように変化する。このため、変換後の結果において階調表現の不連続性が生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、変曲点となる明度が色相角に応じて連続的に変化するように、変曲点の明度Ｌ^* _ｆを、下の式（２）に示すように関数化する。

ここで、Ｌ^* _ｒｅｆは、７５％ＨＬＧに相当する明度である。また、Ｌ^* _ｉｐは、５５％ＨＬＧに相当する明度である。また、ｈ_１、ｈ_２、ｈ_３、ｈ_４のそれぞれは、変曲点となる明度の色相角側の変曲点となる色相角である。ｈ_１、ｈ_２、ｈ_３、ｈ_４は、ｈ_１≦ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}≦ｈ_２、ｈ_３≦ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}≦ｈ_４、ｈ_１≦ｈ_２＜ｈ_３≦ｈ_４、の関係をそれぞれ満たす限りにおいて、ユーザーが任意に調整可能なユーザーパラメーターである。特に、ｈ_１＝ｈ_２またはｈ_３＝ｈ_４となる場合を除外して、ｈ_１＜ｈ_２＜ｈ_３＜ｈ_４の場合に限定する制約を設けてもよい。一例として、ｈ_１＝３４°、ｈ_２＝３８°、ｈ_３＝６２°、ｈ_４＝６６°などとしてよい。

図８は、上記の例（ｈ_１＝３４°、ｈ_２＝３８°、ｈ_３＝６２°、ｈ_４＝６６°）の場合の、色相角ｈ_ａｂと明度関数値Ｌ^* _ｆとの関係を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は色相角ｈ_ａｂでありその単位は度（°）である。色相角ｈ_ａｂの範囲を、０≦ｈ_ａｂ＜３６０としている。また、縦軸は、明度Ｌ^* _ｆである。明度Ｌ^* _ｆは、色相角ｈ_ａｂに応じて定まる変曲点である。このグラフにおいて、太い実線は、本実施形態による変曲点の明度（式（２））を示す。また、細い実線は、式（１）を用いた場合の変曲点の明度を示す。また、破線は、Ｌ^* _ｒｅｆ（７５％ＨＬＧに相当する明度）を示す。また、一点鎖線は、Ｌ^* _ｉｐ（５５％ＨＬＧに相当する明度）を示す。なお、図示する通り、Ｌ^* _ｒｅｆ＝１００であり、Ｌ^* _ｉｐ＝６３である。

式（１）を用いる場合（細い実線のグラフ）には、色相角ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}およびｈ_{ａｂ,ｍａｘ}において変曲点の明度Ｌ^* _ｆが不連続的に変化してしまう。これに対して、式（２）を用いる場合（太い実線のグラフ）には、色相角ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}およびｈ_{ａｂ,ｍａｘ}のそれぞれの付近において、変曲点の明度Ｌ^* _ｆが連続的に変化するようにしている。

つまり、太い実線のグラフでは、色相角ｈ_ａｂが０°からｈ_１までは、変曲点の明度Ｌ^* _ｆはＬ^* _ｒｅｆ（７５％ＨＬＧに相当する明度）で一定である。色相角ｈ_ａｂがｈ_１からｈ_２までの間で（ｈ_１≦ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}≦ｈ_２である）、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｒｅｆ（７５％ＨＬＧに相当する明度）からＬ^* _ｉｐ（５５％ＨＬＧに相当する明度）まで、直線状に変化する（下がる）。色相角ｈ_ａｂがｈ_２からｈ_３までは、変曲点の明度Ｌ^* _ｆはＬ^* _ｉｐ（５５％ＨＬＧに相当する明度）で一定である。色相角ｈ_ａｂがｈ_３からｈ_４までの間で（ｈ_３≦ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}≦ｈ_４である）、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｉｐ（５５％ＨＬＧに相当する明度）からＬ^* _ｒｅｆ（７５％ＨＬＧに相当する明度）まで、直線状に変化する（上がる）。色相角ｈ_ａｂがｈ_４よりも大きい領域では、再び、変曲点の明度Ｌ^* _ｆはＬ^* _ｒｅｆ（７５％ＨＬＧに相当する明度）で一定である。

なお、変曲点の明度Ｌ^* _ｆをこのグラフのように部分ごと（色相角ｈ_ａｂの範囲ごと）に直線状に変化させる方法は、一例であり、必ずしもこのような方法によらなくてもよい。ただし、このグラフのように（式（２）のように）変曲点の明度Ｌ^* _ｆを決定する方法では、計算を単純化することができる。

つまり、変曲点の明度Ｌ^* _ｆを求める関数の一例として上で式（２）を示したが、一般化すると、変曲点の明度Ｌ^* _ｆを求める関数は、次のようなものであることが望ましい。
即ち、変曲点の明度Ｌ^* _ｆを求める関数は、色相角ｈ_ａｂの定義域の全領域に渡って連続な関数であることが望ましい。また、ｈ_１≦ｈ_ａｂ≦ｈ_２の領域において、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｒｅｆ（またはその近傍）からＬ^* _ｉｐ（またはその近傍）に向けて減少する（単調減少であってよい）。なお、ｈ_１≦ｈ_ａｂ≦ｈ_２の領域内には、ｈ_ａｂ＝ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}の点が含まれる。また、ｈ_２＜ｈ_ａｂ＜ｈ_３の領域において、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｉｐ（またはその近傍）において一定（またはほぼ一定）である。また、ｈ_３≦ｈ_ａｂ≦ｈ_４の領域において、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｉｐ（またはその近傍）からＬ^* _ｒｅｆ（またはその近傍）に向けて増加する（単調増加であってよい）。なお、ｈ_３≦ｈ_ａｂ≦ｈ_４の領域内には、ｈ_ａｂ＝ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}の点が含まれる。そして、その他の領域（即ち、ｈ_ａｂ＜ｈ_１およびｈ_４＜ｈ_ａｂ）において、変曲点の明度Ｌ^* _ｆは、Ｌ^* _ｒｅｆ（またはその近傍）において一定（またはほぼ一定）である。

次に、上記のＬ^* _ｆを変曲点として彩度を補正する量を決定する。式（１）を用いて補正を行う場合には彩度補正パラメーターとして、ユーザーが任意に調整するσ（ただし、σ＞０）を用いることもできる。しかしながら、上の式（２）の場合には明度の変曲点が連続的に変化するため、その変化に応じて彩度補正パラメーターも変化することが望ましい。そこで、彩度補正パラメーターも、変曲点の明度Ｌ^* _ｆの値に応じて変化するように関数化する。例えば下の式（３）のように、彩度補正パラメーターσ_ｆを決定する。

式（３）において、σ_１およびσ_２は、適宜設定されるパラメーターである。σ_１およびσ_２の値は、σ_１≦σ_２をそれぞれ満たす範囲内で、ユーザーが任意に調整可能である。なお、式（３）を用いて算出されるσ_ｆの値がσ_ｆ＜１となる場合には、σ_ｆ＝１としてよい。

図９は、一例としてσ_１＝１、σ_２＝２とした場合の、色相角ｈ_ａｂと彩度補正パラメーター関数値σ_ｆとの関係を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は色相角ｈ_ａｂでありその単位は度（°）でる。なお、定義域を０≦ｈ_ａｂ＜３６０としている。また、縦軸は、彩度補正パラメーターσ_ｆである。

図９に示す太い実線のグラフは、本実施形態による彩度補正パラメーターσ_ｆであり、式（３）で算出されるものである。また、細い実線のグラフは、比較対象であり、式（１）を用いる場合の彩度は正パラメーターの一例（σ_ｆ＝１．０で一定）である。

図９の太い実線のグラフで示している彩度補正パラメーターσ_ｆは、図２のグラフで示した明度Ｌ^* _ｆについての一次式で算出されるものである。つまり、色相角ｈ_ａｂが０°からｈ_１までは、彩度補正パラメーターσ_ｆは１．０で一定である。色相角ｈ_ａｂがｈ_１からｈ_２までの間で、彩度補正パラメーターσ_ｆは、１．０から２．０まで、直線状に変化する（上がる）。色相角ｈ_ａｂがｈ_２からｈ_３まででは、彩度補正パラメーターσ_ｆは２．０で一定である。色相角ｈ_ａｂがｈ_３からｈ_４までの間で、彩度補正パラメーターσ_ｆは、２．０から１．０まで、直線状に変化する（下がる）。色相角ｈ_ａｂがｈ_４よりも大きい領域では、再び、彩度補正パラメーターσ_ｆは１．０で一定である。

図１０は、明度Ｌ^＊と彩度補正パラメーターσ_ｆの例との関係を示すグラフである。同図に示すグラフＧ０は、従来技術を用いる場合の彩度補正パラメーターを示し、その値は明度Ｌ^＊に依らず１．０で一定である。グラフＧ１は、本実施形態において、σ_１＝１、σ_２＝２とする場合の彩度補正パラメーターを示す。グラフＧ１では、明度Ｌ^＊＝Ｌ^* _ｉｐ（＝６３）のときにσ_ｆ＝２．０であり、Ｌ^* _ｉｐ＜Ｌ^＊＜Ｌ^* _ｒｅｆにおいてσ_ｆは２．０から１．０まで直線状に変化し、Ｌ^＊≧Ｌ^* _ｒｅｆ（＝１００）においてはσ_ｆ＝１．０で一定である。グラフＧ２は、本実施形態において、σ_１＝１、σ_２＝３とする場合の彩度補正パラメーターを示す。グラフＧ２では、明度Ｌ^＊＝Ｌ^* _ｉｐ（＝６３）のときにσ_ｆ＝３．０であり、Ｌ^* _ｉｐ＜Ｌ^＊＜Ｌ^* _ｒｅｆにおいてσ_ｆは３．０から１．０まで直線状に変化し、Ｌ^＊≧Ｌ^* _ｒｅｆ（＝１００）においてはσ_ｆ＝１．０で一定である。グラフＧ３は、本実施形態において、σ_１＝１、σ_２＝４とする場合の彩度補正パラメーターを示す。グラフＧ２では、明度Ｌ^＊＝Ｌ^* _ｉｐ（＝６３）のときにσ_ｆ＝４．０であり、Ｌ^* _ｉｐ＜Ｌ^＊＜Ｌ^* _ｒｅｆにおいてσ_ｆは４．０から１．０まで直線状に変化し、Ｌ^＊≧Ｌ^* _ｒｅｆ（＝１００）においてはσ_ｆ＝１．０で一定である。なお、図４において例示したσ_１とσ_２の値の組合せ以外の場合にも、式（３）（ただし、σ_ｆの下限値は１．０）によって彩度補正パラメーターσ_ｆは求められる。

彩度補正処理の過程は、さらに、肌色の色相角の範囲の中で肌色と知覚されない彩度の高い色の彩度を変更せずに維持するような補正処理を行う。そのために、彩度補正処理の過程は、彩度が高くなるほど肌色の補正処理が効きにくくなるような減少関数を用いた計算を行う。

図１１は、彩度が高くなるほど肌色の補正処理を効きにくくする作用を持つ減少関数の入力と出力との関係の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は関数への入力値である彩度Ｃ^* _ａｂに対応し、縦軸は関数からの出力値である係数Ｃ^* _ｆｕｎｃに対応する。

この減少関数の作用は次の通りである。即ち、図示するように、５５％ＨＬＧを超える肌色が存在する０≦Ｃ^* _ａｂ≦５０の領域では、減少関数値Ｃ^* _ｆｕｎｃは０．９５を超える。つまり、Ｃ^* _ａｂが５０程度以下の場合には、肌色補正処理がよく効く。そして、この減少関数は、Ｃ^* _ａｂ＞５０の領域では、減少関数値Ｃ^* _ｆｕｎｃが急峻に減少する特性を持つ。つまり、Ｃ^* _ａｂが５０を超える場合には、肌色補正処理が効きにくくなる。特に、Ｃ^* _ａｂ≧１５０の領域では、減少関数値Ｃ^* _ｆｕｎｃは０．０２以下であり、０に限りなく近い。つまり、Ｃ^* _ａｂが１５０以上である場合には、肌色補正処理がほぼ効かない。

上記のような要件を満たす減少関数としては、例えばシグモイド関数を用いて、下の式（４）のような関数を実現することができる。

式（４）におけるＣ^* _{ｃｕｓｐ，ｍｉｎ}は、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ空間における式（２）で規定した肌色補正処理を適用する色相角の範囲ｈ_１≦ｈ_ａｂ≦ｈ_４における色域境界となる彩度のうちの、最も小さい彩度である。例えばｈ_１＝３４°、ｈ_４＝６６°とした場合、Ｃ^* _{ｃｕｓｐ，ｍｉｎ}は約２５３．３であり、そのときの色相角は６６°である。

彩度補正処理の過程は、ここまでに説明した明度関数Ｌ^* _ｆと、彩度補正パラメーター関数σ_ｆと、減少関数Ｃ^* _ｆｕｎｃとを用いて、肌色の彩度を低下させるための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求める。補正ファクターｆ_ｃｏｒは、例えば下の式（５）を用いて算出される。

ただし、式（５）で算出した結果としてｆ_ｃｏｒ＜０となる場合には、強制的にｆ_ｃｏｒ＝０とする。そして、彩度補正処理の過程は、上記の補正ファクターｆ_ｃｏｒをクロマＣ^* _ａｂに乗算して、補正後のクロマＣ^* _{ａｂ,ｃｏｒ}を得る。即ち、下の式（６）の通りである。

Ｃ^* _{ａｂ,ｃｏｒ}＝Ｃ^* _ａｂ×ｆ_ｃｏｒ （６）

式（５）にも表しているように、補正ファクターｆ_ｃｏｒは、画素の彩度を低下させる作用を有するものである。つまり、彩度補正処理の過程は、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが高いほど補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを小さくする。

その具体的な処理の方法として、彩度補正処理の過程は、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂに応じて、減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃを計算する。即ち、減少関数は、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂに応じた関数である。減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは、補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを表す。図１１の例を参照しながら既に説明したように、減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂの増加に対して単調に減少するものである（単調減少関数）。一例として、この減少関数は、次のようなものである。即ち、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが５０以下の場合には減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは０．９５以上であり、画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが１５０以上の場合には前記減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは０．０２以下である。つまり、この例では、５０≦Ｃ^＊ _ａｂ≦１５０の領域において減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは急峻に減少する。これにより、彩度の高い画素においては彩度補正の効果が限定され、彩度の低い画素においては彩度補正の効果が強く現れる。なお、彩度補正処理の過程は、画素の明度および色相角に基づいて決定される所定の値（式（５）におけるσ_ｆと（Ｌ^＊－Ｌ^＊ _ｆ）／（Ｌ^＊ _ｍａｘ－Ｌ^＊ _ｆ）との積）に、減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃを乗ずることによって、補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを求める。

彩度補正処理の過程は、前述の通り、補正ファクターｆ_ｃｏｒを、式（５）によって求める。ただし、式（５）で算出した結果としてｆ_ｃｏｒ＜０となる場合には、強制的にｆ_ｃｏｒ＝０とする。なお、数式中に現れる値の意味は次の通りである。Ｌ^＊ _ｍａｘは明度の最大値である。Ｌ^＊は前記画素の明度（０≦Ｌ^＊≦Ｌ^＊ _ｍａｘ）である。Ｌ^＊ _ｆは前記画素の色相角ｈ_ａｂの変化に応じて連続的に変化するように決定される明度についての所定の変曲点の値である。ｈ_１およびｈ_４のそれぞれは補正対象とする色相角ｈ_ａｂの領域に応じて適宜定められるパラメーター（ただし、ｈ_１≦ｈ_４）である。σ_ｆは前記画素の明度の変化に応じて連続的に変化するように決定される彩度補正パラメーターである。Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは減少関数値である。

彩度補正処理の過程は、補正後のクロマＣ^* _{ａｂ,ｃｏｒ}と、明度Ｌ^*と、色相角ｈ_ａｂとにより、補正後のＬＡＢ信号を算出する。

なお、彩度補正処理の過程は、上記の補正対象の条件を満たす領域以外については、彩度の補正を行わない。

彩度補正処理の過程は、彩度補正処理後の映像信号を、色空間再変換処理の過程に渡す。

色空間再変換処理の過程は、彩度補正処理の過程から渡される信号をＨＤＲ出力映像信号に変換し、出力する。つまり、色空間再変換処理の過程は、彩度補正処理の過程によって処理された後のＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号を、ＨＤＲ映像に再変換して出力する。

具体的には、色空間再変換処理の過程は、渡された彩度補正後の信号について、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間から三刺激値Ｘ_{ＨＤＲｏｕｔ}Ｙ_{ＨＤＲｏｕｔ}Ｚ_{ＨＤＲｏｕｔ}への変換を行う。さらに、色空間再変換処理の過程は、マトリクス演算により、ディスプレイ輝度信号Ｆｄ_{ＨＤＲｏｕｔ}＝｛Ｒ_{ＨＤＲｏｕｔ}，Ｇ_{ＨＤＲｏｕｔ}，Ｂ_{ＨＤＲｏｕｔ}｝への変換を行う。この処理は、ＨＤＲ方式に準拠した逆ＥＯＴＦ関数で処理されたＨＤＲ出力映像信号Ｅ′_ｈｏｕｔ＝｛Ｒ′_{ＨＤＲｏｕｔ}，Ｇ′_{ＨＤＲｏｕｔ}，Ｂ′_{ＨＤＲｏｕｔ}｝を得る処理と同等の処理である。なお、色空間変換処理においてシーン輝度信号への変換を行っていた場合には、ここで、色空間再変換処理は、ＨＤＲ方式に準拠したＯＥＴＦ関数で映像信号に変換する。

以上説明したように画像補正処理の手順は次の通りである。まず第１ステップにおいて、色空間変換処理は、入力されるＨＤＲ入力映像信号を、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換する。次に第２ステップにおいて、彩度補正処理は、上記第１ステップにおいて変換されたＣＩＥＬＡＢ色空間の信号について、画像内の条件を満たす領域についての彩度を補正する。具体的には、彩度補正処理は、所定条件を満たす肌色領域について、彩度を補正する。次に第３ステップにおいて、色空間再変換処理は、第２ステップにおいて補正後のＣＩＥＬＡＢ色空間の信号を、出力用のＨＤＲ出力映像信号に変換する。

以上説明した処理過程により、画像補正処理を行うことができる。つまり、ＨＤＲ番組制作における人物の顔肌レベルが、制作意図や性別などにより従来技術（特開２０２０－０２５２４１号公報）で想定している映像信号レベルよりも大きくなったとしても、従来のＳＤＲ番組制作と同様な肌色を再現することが可能になる。また、画像補正処理により特定色（肌色）の領域のみについて補正を行うことが可能となる。

以上説明した画像処理を、さらに次のような変形例でも実施することが可能である。

［特定色補正処理の変形例１］
上記処理方法では、各種パラメーター（Ｌ^* _ｍｉｎ、Ｌ^* _ｍａｘ、ｈ_{ａｂ,ｍｉｎ}、ｈ_{ａｂ,ｍａｘ}、ｈ_１、ｈ_２、ｈ_３、ｈ_４等）の値の具体例を説明したが、パラメーター値として、異なる値を用いてもよい。また、これらの値を可変としてもよい。

［特定色補正処理の変形例２］
上記処理方法では、肌色の領域を彩度補正の対象の領域としたが、その他の領域を彩度補正の対象としてもよい。領域に関する色の条件は、例えば、色座標ａ^＊，ｂ^＊によって表される。領域に関する色の条件は、あるいは、色相角や彩度や明度によってあらわされてもよい。

［特定色補正処理の変形例３］
上記処理方法では、画像補正処理として、色空間変換処理の過程と、彩度補正処理の過程と、色空間再変換処理の過程とのすべてを備えるように構成されていた。変形例としては、画像補正処理として、彩度補正処理の過程だけを実施するようにしてもよい。その場合にも、上の説明と同様の彩度の補正自体を行うことは可能である。なお、彩度補正処理の過程を実行する装置とは別の（外部の）装置で、色空間変換処理の過程や色空間再変換処理の過程を実行するようにしてもよい。

以上説明した画像補正処理（変形例を含む）によれば、画像内の特定の条件を満たす領域のみについて、彩度の補正を行うことが可能となる。より具体的には、画像補正処理として、人の肌の色を有する領域のレベルが高くなった場合に、他の色の領域の彩度を維持しつつ、人の肌の色の領域のみを補正することが可能となる。これにより、入力されるＨＤＲ映像信号に含まれる肌の色を、従来のＳＤＲ映像信号における肌色と同様に表現することが可能となる。

上で説明した画像補正処理（変形例を含む）によれば、画像内における補正処理の境界部分において処理結果の数値が連続になるようにしているため、補正後の画像においてなめらかな階調表現が可能になるという効果が得られる。

上で説明した画像補正処理（変形例を含む）によれば、補正対象とする色（例えば、肌色）の領域と同じ色相角を有するがその補正対象の色には属さない（彩度が範囲外）色の画素について、補正後においても元の色が（ほぼ）維持されるようになるという効果が得られる。

［１］上で説明した画像補正処理を実施するための装置の一態様は、次の通りである。即ち、画像補正処理装置は、
画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、当該画素の彩度を前記補正ファクターｆ_ｃｏｒに基づいて補正する彩度補正処理部、
を備え、
前記彩度補正処理部は、前記画素の少なくとも明度と色相角とに基づいて、前記明度の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒであって、且つ前記色相角の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒ、を決定し、当該画素の彩度に決定された前記補正ファクターｆ_ｃｏｒを乗ずることによって当該画素の彩度を補正する、
画像補正処理装置である。

［２］画像補正処理を実施するための画像補正処理装置の一態様は、上記［１］の画像補正処理装置において、
入力されるハイ・ダイナミック・レンジ（ＨＤＲ）映像が含む画像を、ＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に変換して前記彩度補正処理部に渡す色空間変換処理部と、
前記彩度補正処理部によって処理された後のＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号を、ＨＤＲ映像に再変換して出力する色空間再変換処理部と、
をさらに備え、
前記彩度補正処理部は、前記色空間変換処理部から渡されるＨＤＲに対応したＣＩＥＬＡＢ色空間の信号に基づいて前記画素の彩度を補正する、
画像補正処理装置である。

［３］画像補正処理を実施するための画像補正処理装置の一態様は、上記［１］または［２］の画像補正処理装置において、
前記補正ファクターｆ_ｃｏｒは、前記画素の彩度を低下させる作用を有するものであり、
前記彩度補正処理部は、前記画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが高いほど前記補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを小さくする、
画像補正処理装置である。

［４］画像補正処理を実施するための画像補正処理装置の一態様は、上記［３］の画像補正処理装置において、
前記彩度補正処理部は、前記画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂに応じて、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを表す減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃを計算するものであり、
前記減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは、前記画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂの増加に対して単調に減少するものであり、
前記画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが５０以下の場合には、前記減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは０．９５以上であり、
前記画素の補正前の彩度Ｃ^＊ _ａｂが１５０以上の場合には、前記減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは０．０２以下であり、
前記彩度補正処理部は、前記画素の明度および色相角に基づいて決定される所定の値に、前記減少関数値Ｃ^＊ _ｆｕｎｃを乗ずることによって、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒによる彩度の低下の度合いを求める、
画像補正処理装置である。

［５］画像補正処理を実施するための画像補正処理装置の一態様は、上記［４］の画像補正処理装置において、
前記彩度補正処理部は、前記補正ファクターｆ_ｃｏｒを、下の数式；

によって求めるものである（ただし、上の数式で算出した結果としてｆ_ｃｏｒ＜０となる場合には、ｆ_ｃｏｒ＝０とする）、
（ただし、Ｌ^＊ _ｍａｘは明度の最大値であり、Ｌ^＊は前記画素の明度（０≦Ｌ^＊≦Ｌ^＊ _ｍａｘ）であり、Ｌ^＊ _ｆは前記画素の色相角ｈ_ａｂの変化に応じて連続的に変化するように決定される明度についての所定の変曲点の値であり、ｈ_１およびｈ_４のそれぞれは補正対象とする色相角ｈ_ａｂの領域に応じて適宜定められるパラメーター（ただし、ｈ_１≦ｈ_４）であり、σ_ｆは前記画素の明度の変化に応じて連続的に変化するように決定される彩度補正パラメーターであり、Ｃ^＊ _ｆｕｎｃは前記減少関数値である）
という画像補正処理装置である。

図１２は、本実施形態の映像観視装置１００の内部構成の一例を示すブロック図である。映像観視装置１００の少なくとも一部の機能は、コンピューターを用いて実現され得る。図示するように、そのコンピューターは、中央処理装置９０１と、ＲＡＭ９０２と、入出力ポート９０３と、入出力デバイス９０４や９０５等と、バス９０６と、を含んで構成される。コンピューター自体は、既存技術を用いて実現可能である。中央処理装置９０１は、ＲＡＭ９０２等から読み込んだプログラムに含まれる命令を実行する。中央処理装置９０１は、各命令にしたがって、ＲＡＭ９０２にデータを書き込んだり、ＲＡＭ９０２からデータを読み出したり、算術演算や論理演算を行ったりする。ＲＡＭ９０２は、データやプログラムを記憶する。ＲＡＭ９０２に含まれる各要素は、アドレスを持ち、アドレスを用いてアクセスされ得るものである。なお、ＲＡＭは、「ランダムアクセスメモリー」の略である。入出力ポート９０３は、中央処理装置９０１が外部の入出力デバイス等とデータのやり取りを行うためのポートである。入出力デバイス９０４や９０５は、入出力デバイスである。入出力デバイス９０４や９０５は、入出力ポート９０３を介して中央処理装置９０１との間でデータをやりとりする。バス９０６は、コンピューター内部で使用される共通の通信路である。例えば、中央処理装置９０１は、バス９０６を介してＲＡＭ９０２のデータを読んだり書いたりする。また、例えば、中央処理装置９０１は、バス９０６を介して入出力ポートにアクセスする。

なお、上述した実施形態における映像観視装置１００の少なくとも一部の機能をコンピューターおよびプログラムで実現することができる。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター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ーシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター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、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。つまり、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、非一過性の（non-transitory）コンピューター読み取り可能な記録媒体であってよい。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、一時的に、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。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良く、さらに前述した機能をコンピューター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であっても良い。

［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態によると、映像観視装置１００は、次に挙げる効果を奏する。第１に、実施形態の映像観視装置１００は、特定色（例えば、肌色）の補正処理が適用される領域を可視化することにより、ユーザーが直感的に把握できるようにする。それに対して、本実施形態では、明度および色相角の範囲に加えて、彩度の範囲も限定して特定色を抽出しているため、より正確な色の抽出が可能となる。第２に、実施形態の映像観視装置１００は、ＨＤＲ／広色域映像における特定色（例えば、肌色）のレベルについての数値（平均レベルや最大レベル）を表示する。これにより、ユーザーは特定色のレベルを明確な数値として把握できる。第３に、実施形態の映像観視装置１００は、色域変換の際に基準となる色の色空間における座標を示すベクトルスコープを表示する。このため、映像観視装置１００のユーザーは、色域変換の処理で適用されているアルゴリズムが正常であるか否かを容易に確認することができる。つまり、ＨＤＲ／広色域映像信号から変換されたＳＤＲ／標準色域映像信号をユーザーが観視する際に、制作システムで設定した変換アルゴリズムが正しく適用されているか否かを確認することができる。

図１３は、上記実施形態による特定色補正判定処理部１３２が抽出する特定色補正対象の領域を表す画像情報の例を示す概略図である。つまり、この図に示す画像の中で、白で示す領域は、特定色の補正の対象となる領域である。また、黒で示す領域は、その他の領域（補正の対象ではない領域）である。この図の画像は、入力画像に基づいて算出される。本例における入力画像は、テレビ番組において人物（キャスター）が正面を向いて座っている画像である。図示するように、主として人の顔（ただし、目や唇の部分を除く）や首といった部分が、特定色（肌色）の補正の対象となる領域である。

図１４は、上記実施形態による特定色補正判定処理部１３２が、特定色補正対象となる領域のみの色彩を残し、その他の領域（補正対象とはならない領域）をグレースケール化した画像の例を示す概略図である。同図においてＰで示される領域は特定色補正処理の対象となる領域であり、カラーで表示される。Ｐで示される領域は、人物の顔および首の部分と、人物の前に置かれている花の一部とである。その他の領域は、グレースケール（白、黒、およびその中間色）で表示される。

つまり、映像観視装置１００は、特定色補正（肌色補正）が適用される領域が一目でわかるような形で可視化する。図１４に示すような画像が映像観視装置１００の画面に表示されることによって、ユーザー（ビデオエンジニア）は、補正処理が適用される領域を直感的に把握することができるようになる。

図１５は、ＨＤＲ／広色域映像信号をＳＤＲ／標準色域映像信号に変換する際の、ベクトル画像生成部２が出力するベクトルスコープにおける各色の座標を示す概略図である。同図は、ＩおよびＱによる座標系の座標軸と、（Ｒ－Ｙ）および（Ｂ－Ｙ）による座標系の座標軸とを示している。また、同図に示すように、ＲＧＢＣＹＭの６色の１００％映像信号レベルと７５％映像信号レベルは、正解となるベクトル座標位置にプロットされる。このため、映像観視装置１００のユーザーは、映像を制作するための制作システムで設定した変換アルゴリズムが正しいかどうかを容易に判定することができる。

なお、ここでのＨＤＲ／広色域映像信号からＳＤＲ／標準色域映像信号への変換は、上で説明した特定色（肌色）補正処理と、参考文献［Report ITU-R BT.2446-0 “Methods for conversion of high dynamic range］に記載されたダイナミックレンジ変換と、参考文献［Report ITU-R BT.2407-0 “Colour gamut conversion from Recommendation］に記載された色域変換とを用いたものである。

なお、図１５に示す各色（ＲＧＢＣＹＭの６色の１００％映像信号レベルと７５％映像信号レベル）のベクトル座標は、下の表１の通りである。

上記の座標は、Ｂ´－Ｙ´の軸とＲ´－Ｙ´の軸とによる直交座標の値である。ベクトル座標データ選択部２３は、色域に応じてベクトル座標値を選択する。なお、前述の通り、ベクトル座標データ選択部２３は、適宜、ルックアップテーブル等に書き込んでおいたベクトル座標値を用いる。

なお、上の表１のベクトル座標値は、次の方法で算出したものである。即ち、特定色（肌色）補正処理でσ_２＝２．５としたものを除き、前述の特定色（肌色）補正処理に記載した例と同じパラメーター値を利用し、ダイナミックレンジ変換はＭｅｔｈｏｄ Ｃを用いて行い、クロストークマトリックスパラメータα＝０．３３、彩度補正パラメーターσ＝１として、トーンマッピングカーブパラメータについては、５０％ＨＬＧが６４．５５％ＳＤＲに対応する線形関数のゲインを持ち，線形関数から対数関数への変曲点は８８．８％ＳＤＲ、基準白の対応点は７５％ＨＬＧが１００％ＳＤＲに対応する値を利用した。色域変換はＡｎｎｅｘ２を利用して行った。

［変形例］
上記実施形態の映像観視装置１００は、ピクチャー画像生成部１とベクトル画像生成部２との両方を備えていた。そして、画像選択部３は、ピクチャー画像生成部１とベクトル画像生成部２のそれぞれからの画像のうち、表示部４で表示すべき画像を選択していた。変形例として、映像観視装置１００は、ピクチャー画像生成部１とベクトル画像生成部２のいずれか一方のみを備えるようにしてもよい。この場合、次の通りとする。即ち、映像観視装置１００がピクチャー画像生成部１を備える場合には、表示部４は、ピクチャー画像生成部１から出力される画像を表示する。また、映像観視装置１００がベクトル画像生成部２を備える場合には、表示部４は、ベクトル画像生成部２から出力される画像を表示する。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明による映像観視装置等を、例えば、映像の制作等の目的で利用することができる。但し、本発明の利用範囲はここに例示したものには限られない。

１ ピクチャー画像生成部
２ ベクトル画像生成部
３ 画像選択部
４ 表示部
５ 制御部
１１ 色域判定処理部
１２ マトリクス変換部
１３ 特定色補正適用領域抽出部
１４ 画像切替部
２１ 色域判定処理部
２２ ベクトルデータ変換部
２３ ベクトル座標データ選択部（基準色座標選択部）
２４ 背景画像記憶部
２５ 画像合成処理部
１００ 映像観視装置
１３１ 色空間変換処理部
１３２ 特定色補正判定処理部
１３３ 色空間再変換処理部
１３４ 特定色抽出部
１３５ 平均・最大レベル算出部
９０１ 中央処理装置
９０２ ＲＡＭ
９０３ 入出力ポート
９０４，９０５ 入出力デバイス
９０６ バス

Claims (9)

1. 入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、求められた補正ファクターｆ_ｃｏｒの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する特定色補正判定処理部と、
   前記特定色補正判定処理部が出力する画像を表示する表示部と、
   を具備する映像観視装置。
2. 前記特定色補正判定処理部は、前記画素の明度の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒであって、且つ前記画素の色相角の変化に対応して連続的に変化する前記補正ファクターｆ_ｃｏｒ、を求める、
   請求項１に記載の映像観視装置。
3. 前記特定色補正判定処理部は、補正対象ではない前記画素の色が明度と色相角と彩度とで表わされる場合の彩度をゼロに変更する、
   請求項１に記載の映像観視装置。
4. 前記特定色補正判定処理部は、
   前記補正ファクターｆ_ｃｏｒの値が当該画素の彩度を補正しないことを表す場合には当該画素の彩度をゼロに変更するとともに、
   前記補正ファクターｆ_ｃｏｒの値が当該画素の彩度を補正することを表す場合には当該画素の彩度を変更しない、
   請求項３に記載の映像観視装置。
5. 前記補正ファクターｆ_ｃｏｒは、前記画素の彩度を低下させる作用を有するものであり、
   前記特定色補正判定処理部は、さらに、補正により前記画素の彩度を低下させる度合いが所定の閾値よりも低い場合にも当該画素の彩度をゼロに変更する、
   請求項３に記載の映像観視装置。
6. 前記画像内における、前記特定色補正判定処理部によって補正対象の画素であると判定された画素についての、最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を算出する平均・最大レベル算出部、
   をさらに備え、
   前記表示部は、さらに、前記平均・最大レベル算出部が算出した最大レベルと平均レベルの少なくともどちらかの数値を表示する、
   請求項１に記載の映像観視装置。
7. 前記画像の色域を判定する色域判定処理部と、
   判定結果である前記色域に基づいて、前記画像に含まれる色を所定の色空間における座標を表すベクトルデータに変換するベクトルデータ変換部と、
   判定結果である前記色域に基づいて、基準色の前記所定の色空間における座標値を選択する基準色座標選択部と、
   前記ベクトルデータ変換部による変換結果であるベクトルデータが表す画像と、前記基準色座標選択部によって選択された座標値が表す位置を示す印とを、重ねた画像を合成する画像合成処理部と、
   前記特定色補正判定処理部が出力する画像と、画像合成処理部が出力する画像と、のどちらを表示させるかを選択する画像選択部と、
   をさらに備え、
   前記表示部は、前記画像選択部によって選択された側の画像を表示する、
   請求項１に記載の映像観視装置。
8. 前記基準色は、７５％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）および１００％ハイブリッド・ログ・ガンマ（ＨＬＧ）のそれぞれの、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）とシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）と黄（Ｙ）である、
   請求項７に記載の映像観視装置。
9. 入力される画像に含まれる画素の色が、画像内において所定の条件に合う色の画素の彩度を補正するための補正ファクターｆ_ｃｏｒを求め、求められた補正ファクターｆ_ｃｏｒの値に基づいて、前記画素が補正対象であるか否かを判定するとともに、補正対象ではない前記画素の画素値をグレースケールの画素値に変換する特定色補正判定処理、
   を具備する映像観視装置、としてコンピューターを機能させるプログラム。

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