JP2876853B2 - 色変換装置 - Google Patents
色変換装置Info
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像信号やカラ
ー映像信号を入力して実時間内に任意の色変換をする用
途、たとえば、カラーハードコピー装置、カラー表示装
置、カラーテレビカメラ装置、色認識装置、ビデオ編集
装置などに利用される色変換装置に関するものである。
ー映像信号を入力して実時間内に任意の色変換をする用
途、たとえば、カラーハードコピー装置、カラー表示装
置、カラーテレビカメラ装置、色認識装置、ビデオ編集
装置などに利用される色変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、モノクロ画像の画像処理では、画
像の１画素がもつ情報は明度（濃度）という一次元情報
であり、明度変換はいわゆるガンマカーブ変換として、
種々の非線形カーブをＬＵＴ（ルックアップテーブル）
に書き込んでおけば実時間内に色変換が可能であった。
扱う画像がカラー画像になっても実時間内に色変換をす
る用途ではＲ（レッド）プレーン、Ｇ（グリーン）プレ
ーン、Ｂ（ブルー）プレーン、という３枚のモノクロ画
像として扱われ、各々独立なＬＵＴによって変換される
ことが多かった。しかし、この種の処理では、扱える色
変換は本質的に一次元処理の域をでず、 Ｒ’＝hR（Ｒ）， Ｇ'＝hG（Ｇ）， Ｂ’＝hB（Ｂ） という形態の色変換しかできない。
像の１画素がもつ情報は明度（濃度）という一次元情報
であり、明度変換はいわゆるガンマカーブ変換として、
種々の非線形カーブをＬＵＴ（ルックアップテーブル）
に書き込んでおけば実時間内に色変換が可能であった。
扱う画像がカラー画像になっても実時間内に色変換をす
る用途ではＲ（レッド）プレーン、Ｇ（グリーン）プレ
ーン、Ｂ（ブルー）プレーン、という３枚のモノクロ画
像として扱われ、各々独立なＬＵＴによって変換される
ことが多かった。しかし、この種の処理では、扱える色
変換は本質的に一次元処理の域をでず、 Ｒ’＝hR（Ｒ）， Ｇ'＝hG（Ｇ）， Ｂ’＝hB（Ｂ） という形態の色変換しかできない。
【０００３】カラー画像処理では、１画素がもつ情報は
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）という三次元情報であり、本来の意味で
の色変換とは、これらをまとめた３次元的変換 Ｒ’＝fR（Ｒ，Ｇ，Ｂ） Ｇ’＝fG（Ｒ，Ｇ，Ｂ） Ｂ’＝fB（Ｒ，Ｇ，Ｂ） という形態である。
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）という三次元情報であり、本来の意味で
の色変換とは、これらをまとめた３次元的変換 Ｒ’＝fR（Ｒ，Ｇ，Ｂ） Ｇ’＝fG（Ｒ，Ｇ，Ｂ） Ｂ’＝fB（Ｒ，Ｇ，Ｂ） という形態である。
【０００４】たとえば、カラー画像処理では、カラーデ
ィスプレイ上の色、または原稿であるカラー写真やカラ
ー印刷物などを正確に異なるカラーディスプレイ上、あ
るいはカラーハードコピー上などに再現する必要があ
る。またカラーデザインのために特定の色のみを調整し
たいなどという複雑な色調整、色変換の必要もある。こ
のような処理は、まさに上述のような３変数関数にて表
現すべき処理になっている。さて、このような処理を実
時間処理するため、ハードウエアにて実現する場合、互
いのカラーデバイスが多種多様で数式モデルを作りにく
い、あるいは数式モデルを作っても実現するハードウエ
アが複雑化し特殊なものになる、などの理由からＲＧＢ
などの３変数で作られる３次元空間内にて離散的な格子
点を入力とする書換可能な三次元カラールックアップテ
ーブルと、離散格子点間の入力を保証するための三次元
補間手段にて作成することが多い。
ィスプレイ上の色、または原稿であるカラー写真やカラ
ー印刷物などを正確に異なるカラーディスプレイ上、あ
るいはカラーハードコピー上などに再現する必要があ
る。またカラーデザインのために特定の色のみを調整し
たいなどという複雑な色調整、色変換の必要もある。こ
のような処理は、まさに上述のような３変数関数にて表
現すべき処理になっている。さて、このような処理を実
時間処理するため、ハードウエアにて実現する場合、互
いのカラーデバイスが多種多様で数式モデルを作りにく
い、あるいは数式モデルを作っても実現するハードウエ
アが複雑化し特殊なものになる、などの理由からＲＧＢ
などの３変数で作られる３次元空間内にて離散的な格子
点を入力とする書換可能な三次元カラールックアップテ
ーブルと、離散格子点間の入力を保証するための三次元
補間手段にて作成することが多い。
【０００５】たとえばカラーハードコピー、カラースキ
ャナの色補正用を主な目的として入力色空間を複数の色
空間を分割してその頂点に位置する色修正情報を複数個
選択し、重み付け処理して補間出力する色信号補間方法
の例がある（例えば、特公昭５８ー１６１８０号公報参
照）。この例では補間処理に三次元の色信号空間内での
基本立体である単位立方体を設定し、この単位立方体を
複数の四面体に分割し、四面体の各頂点における出力信
号から補間計算を単純化する考え方が開示されている。
ャナの色補正用を主な目的として入力色空間を複数の色
空間を分割してその頂点に位置する色修正情報を複数個
選択し、重み付け処理して補間出力する色信号補間方法
の例がある（例えば、特公昭５８ー１６１８０号公報参
照）。この例では補間処理に三次元の色信号空間内での
基本立体である単位立方体を設定し、この単位立方体を
複数の四面体に分割し、四面体の各頂点における出力信
号から補間計算を単純化する考え方が開示されている。
【０００６】これを汎用の色変換装置として利用し、色
空間内の特定色の色替えを行うなど、非線形の自由な色
変換を高速でかつ画像の階調性を維持したままおこなう
ことができる。
空間内の特定色の色替えを行うなど、非線形の自由な色
変換を高速でかつ画像の階調性を維持したままおこなう
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は単位補間区間を形成する規則正しい三次元格子が存在
する入力色空間は、カラースキャナからの三色分解反射
率、透過率、あるいは三色分解濃度といったデバイス・
ディペンドな空間であり、しかもそれらの三次元の座標
軸は均等間隔に分割されている。このため「人間の視覚
特性は明度方向には多くの階調を必要とするが、色差方
向にはそれほど多くの階調を必要としない」、という重
要な性質を有効に利用していない、という課題がある。
また従来の技術では色調整などのために色空間内の格子
点での出力値を変更する場合、「色変換に使用する空間
と補間に用いる空間とが一致していない」という課題が
ある。これは、補間に用いる格子点の存在する色空間は
おもにＲＧＢや濃度空間などであるが、色変換に便利な
空間としては人間の色知覚に即した明度、色差の分離空
間あるいは、明度、色差空間内での色相、彩度、明度な
どの極座標形式が多用されるため、色変換を行っている
色空間内の部分領域に色制御点である格子点が規則的に
並んでなく、特定の色領域を指定しても内部に実際に含
む格子点数がない、という場合さえも存在するといった
問題である。
は単位補間区間を形成する規則正しい三次元格子が存在
する入力色空間は、カラースキャナからの三色分解反射
率、透過率、あるいは三色分解濃度といったデバイス・
ディペンドな空間であり、しかもそれらの三次元の座標
軸は均等間隔に分割されている。このため「人間の視覚
特性は明度方向には多くの階調を必要とするが、色差方
向にはそれほど多くの階調を必要としない」、という重
要な性質を有効に利用していない、という課題がある。
また従来の技術では色調整などのために色空間内の格子
点での出力値を変更する場合、「色変換に使用する空間
と補間に用いる空間とが一致していない」という課題が
ある。これは、補間に用いる格子点の存在する色空間は
おもにＲＧＢや濃度空間などであるが、色変換に便利な
空間としては人間の色知覚に即した明度、色差の分離空
間あるいは、明度、色差空間内での色相、彩度、明度な
どの極座標形式が多用されるため、色変換を行っている
色空間内の部分領域に色制御点である格子点が規則的に
並んでなく、特定の色領域を指定しても内部に実際に含
む格子点数がない、という場合さえも存在するといった
問題である。
【０００８】本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなさ
れたもので、人間の視覚特性上重要な明度方向の補間精
度を従来よりも向上させることができ、さらに明度・色
差を分離した色調整や異なるメディア間の色変換などの
用途に対し、色変換、色調整を行う空間と補間を行う空
間とが一致するために従来よりも便利なマンマシンイン
タフェースを提供することを可能とする。また、従来よ
りも簡単な構造の明度信号生成装置、色差信号生成装置
を設けることによって複雑化を抑えることができる色変
換装置を提供することを目的とする。
れたもので、人間の視覚特性上重要な明度方向の補間精
度を従来よりも向上させることができ、さらに明度・色
差を分離した色調整や異なるメディア間の色変換などの
用途に対し、色変換、色調整を行う空間と補間を行う空
間とが一致するために従来よりも便利なマンマシンイン
タフェースを提供することを可能とする。また、従来よ
りも簡単な構造の明度信号生成装置、色差信号生成装置
を設けることによって複雑化を抑えることができる色変
換装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、明度と色差で
表現される入力色信号で作られる三次元色空間を複数の
直方体に分割し、前記直方体を二個の三角柱に分割し、
入力色信号がいずれの三角柱に含まれるかを判定し、三
角柱判定信号を出力する三角柱判定部と、前記三角柱領
域の各頂点位置に対応する出力値のうち、三原色での色
再現域内に包含される入力色に対する出力色のみを各々
記憶している色変換テーブルメモリと、前記入力色信号
の上位信号および三角柱判定信号を入力し、明度と色差
で構成される色空間領域内で前記三原色での色再現域内
に包含される入力色のみをアクセスするように構成され
た一次元アドレス信号への変換を行うアドレス変換手段
と、前記一次元アドレス信号により色変換テーブルが出
力する値と前記入力信号の下位信号から生成される重み
係数とを重み付き演算する三次元補間部とを備え、入力
色信号から出力色信号を変換する際、入力色信号が含ま
れる三角柱を前記入力色信号の上位信号および三角柱判
定信号から判定し、当該三角柱内において出力色信号を
補間して変換するものである。
表現される入力色信号で作られる三次元色空間を複数の
直方体に分割し、前記直方体を二個の三角柱に分割し、
入力色信号がいずれの三角柱に含まれるかを判定し、三
角柱判定信号を出力する三角柱判定部と、前記三角柱領
域の各頂点位置に対応する出力値のうち、三原色での色
再現域内に包含される入力色に対する出力色のみを各々
記憶している色変換テーブルメモリと、前記入力色信号
の上位信号および三角柱判定信号を入力し、明度と色差
で構成される色空間領域内で前記三原色での色再現域内
に包含される入力色のみをアクセスするように構成され
た一次元アドレス信号への変換を行うアドレス変換手段
と、前記一次元アドレス信号により色変換テーブルが出
力する値と前記入力信号の下位信号から生成される重み
係数とを重み付き演算する三次元補間部とを備え、入力
色信号から出力色信号を変換する際、入力色信号が含ま
れる三角柱を前記入力色信号の上位信号および三角柱判
定信号から判定し、当該三角柱内において出力色信号を
補間して変換するものである。
【００１０】また本発明の色変換装置は上記構成におい
て、レッド、グリーン、ブルーの３信号から明度信号を
生成する場合の係数を２のべき乗数値の和で表現し、ビ
ットシフトと加算手段によって明度信号を作成すること
を特徴とする明度信号生成手段を有する。
て、レッド、グリーン、ブルーの３信号から明度信号を
生成する場合の係数を２のべき乗数値の和で表現し、ビ
ットシフトと加算手段によって明度信号を作成すること
を特徴とする明度信号生成手段を有する。
【００１１】さらに、レッド、グリーン、ブルーの３信
号から色差信号を生成する場合、明度信号とレッド、ブ
ルー各信号との差を生成する減算手段と、レベルシフト
手段とルックアップテーブル手段とにより色差表現の範
囲、表現方式に自由度を持たせた色差信号生成手段を有
する。
号から色差信号を生成する場合、明度信号とレッド、ブ
ルー各信号との差を生成する減算手段と、レベルシフト
手段とルックアップテーブル手段とにより色差表現の範
囲、表現方式に自由度を持たせた色差信号生成手段を有
する。
【００１２】
【作用】従来の三次元色信号補間方式である四面体分割
を用いる線形補間方式では三次元の各軸には意味を特別
な意味を持たせられず、メモリを有効に活用できていな
かったが、本発明の上記構成では、三角柱という立体を
用いることにより三角柱の主軸方向に明度、三角形を呈
する底面に色差平面という意味を持たせることができ、
これによりメモリを明度と色差に分離して有効に活用で
き、さらにアドレス変換手段により色変換テーブルメモ
リを有効に活用できる利点がある。また補間を行う際の
空間が明度・色差空間であることから、色調整の分野に
応用する際にも便利であり、カラー画像処理分野での効
果は非常に大きい。また、本発明に係わる明度信号生成
装置、色差信号生成装置は、いずれも本発明にかかわる
色変換装置の一部として使用する場合にその簡素な構造
より、大きな利点を発揮するばかりでなく、明度信号生
成、色差信号生成の単独目的の際にも、従来のマトリク
ス演算器を使用する場合よりもはるかに簡素で、特に色
差信号生成においてはルックアップテーブルの登載によ
り自由度が大きくなっている。
を用いる線形補間方式では三次元の各軸には意味を特別
な意味を持たせられず、メモリを有効に活用できていな
かったが、本発明の上記構成では、三角柱という立体を
用いることにより三角柱の主軸方向に明度、三角形を呈
する底面に色差平面という意味を持たせることができ、
これによりメモリを明度と色差に分離して有効に活用で
き、さらにアドレス変換手段により色変換テーブルメモ
リを有効に活用できる利点がある。また補間を行う際の
空間が明度・色差空間であることから、色調整の分野に
応用する際にも便利であり、カラー画像処理分野での効
果は非常に大きい。また、本発明に係わる明度信号生成
装置、色差信号生成装置は、いずれも本発明にかかわる
色変換装置の一部として使用する場合にその簡素な構造
より、大きな利点を発揮するばかりでなく、明度信号生
成、色差信号生成の単独目的の際にも、従来のマトリク
ス演算器を使用する場合よりもはるかに簡素で、特に色
差信号生成においてはルックアップテーブルの登載によ
り自由度が大きくなっている。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の色変換装置の一実施例につき
説明する。
説明する。
【００１４】本実施例では、補間のまえに（Ｒ、Ｇ，
Ｂ）色空間で表現される色を明度と色差で表される色空
間に変換する。明度・色差の定義はさまざまであるが、
ここではＹ，Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）、Ｃｂ＝（Ｂ−Ｙ）を採
用する。これは変換式が簡単であるためであり、他のＹ
ＩＱなどの色空間でも構わない。ＲＧＢからＹＣｒＣｂ
への変換式は以下の式を用いる。
Ｂ）色空間で表現される色を明度と色差で表される色空
間に変換する。明度・色差の定義はさまざまであるが、
ここではＹ，Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）、Ｃｂ＝（Ｂ−Ｙ）を採
用する。これは変換式が簡単であるためであり、他のＹ
ＩＱなどの色空間でも構わない。ＲＧＢからＹＣｒＣｂ
への変換式は以下の式を用いる。
【００１５】
【数１】 次に、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂで表現される三次元色空間を図３
に表されるように各軸を分割して色空間を粗く単位直方
体領域に分割する。各軸の分割数は明度Ｙ方向に細か
く、Ｃｒ，Ｃｂ色度方向には粗くしておくと人間の視覚
特性上有効であり限られたメモリ容量を効率的に使用で
きるが、図３は簡単のため、各軸の分割数は同一の場合
を描いている。各単位直方体はＣｒＣｂ色度平面内では
長方形を呈するがこの長方形の対角線に沿ってさらに二
個の三角柱に分割する。図４はこの単位直方体ＡＢＣＤ
-ＥＦＧＨとそれを分割した三角柱を示している。図５
は二個に分割された三角柱のうちの一つＡＢＣ-ＥＦＧ
を示している。この三角柱内に色点が入力された場合、
対応する出力値は、三角柱の各頂点における出力値から
補間できる。いま、図５において三角柱の各頂点 Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ、Ｇでの出力値を（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）とするとき、入力され
た色点Ｐに対応する出力値（Ｐ）は、点Ａから入力点Ｐ
に向かうベクトルＡＰのＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸への成分
である △Ｙ、△Ｃｒ、△Ｃｂを用いて以下のように三
段階で補間できる。第一段階では、ＰからＹ軸に平行に
直線を引き、三角形ＡＢＣと三角形ＥＦＧとの交点を各
々Ｐ1、Ｐ2とする。そして三角形ＡＢＣ内で、Ｐ1での
出力値（Ｐ1）を、
に表されるように各軸を分割して色空間を粗く単位直方
体領域に分割する。各軸の分割数は明度Ｙ方向に細か
く、Ｃｒ，Ｃｂ色度方向には粗くしておくと人間の視覚
特性上有効であり限られたメモリ容量を効率的に使用で
きるが、図３は簡単のため、各軸の分割数は同一の場合
を描いている。各単位直方体はＣｒＣｂ色度平面内では
長方形を呈するがこの長方形の対角線に沿ってさらに二
個の三角柱に分割する。図４はこの単位直方体ＡＢＣＤ
-ＥＦＧＨとそれを分割した三角柱を示している。図５
は二個に分割された三角柱のうちの一つＡＢＣ-ＥＦＧ
を示している。この三角柱内に色点が入力された場合、
対応する出力値は、三角柱の各頂点における出力値から
補間できる。いま、図５において三角柱の各頂点 Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ、Ｇでの出力値を（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）とするとき、入力され
た色点Ｐに対応する出力値（Ｐ）は、点Ａから入力点Ｐ
に向かうベクトルＡＰのＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸への成分
である △Ｙ、△Ｃｒ、△Ｃｂを用いて以下のように三
段階で補間できる。第一段階では、ＰからＹ軸に平行に
直線を引き、三角形ＡＢＣと三角形ＥＦＧとの交点を各
々Ｐ1、Ｐ2とする。そして三角形ＡＢＣ内で、Ｐ1での
出力値（Ｐ1）を、
【００１６】
【数２】 のように補間する。これは以下のような図形的意味を持
つ。図６は図５の三角柱をＹ軸方向から観察した図であ
る。この方向からでは三角柱の二底面は完全に重なって
おり、ＰとＰ1とＰ2、ＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧは重なり
あっている。そこで、この三角形は三角形ＡＢＣである
と考えてもかまわない。図５におけるベクトルＡＰの入
力第一差分ベクトルＡＢ（６０１）への成分である△Ｃ
ｒと入力第二差分ベクトルＢＣ（６０２）への成分であ
る△Ｃｂを求め、出力空間で、各入力差分ベクトルに対
応する出力第一差分値｛（Ｂ）−（Ａ）｝と出力第二差
分値｛（Ｃ）−（Ｂ）｝を△Ｃｒと△Ｃｂで重みづけし
て第一、第二の出力増分を求め、それをＡでの出力値
（Ａ）に加えるという操作である。なお、本実施例で
は、線形補間操作は常に差分を用いているが、差分を用
いずに（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を各々重みづけ加算して
も乗算が１回増えるだけで、同じ結果を与えることは明
らかである。
つ。図６は図５の三角柱をＹ軸方向から観察した図であ
る。この方向からでは三角柱の二底面は完全に重なって
おり、ＰとＰ1とＰ2、ＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧは重なり
あっている。そこで、この三角形は三角形ＡＢＣである
と考えてもかまわない。図５におけるベクトルＡＰの入
力第一差分ベクトルＡＢ（６０１）への成分である△Ｃ
ｒと入力第二差分ベクトルＢＣ（６０２）への成分であ
る△Ｃｂを求め、出力空間で、各入力差分ベクトルに対
応する出力第一差分値｛（Ｂ）−（Ａ）｝と出力第二差
分値｛（Ｃ）−（Ｂ）｝を△Ｃｒと△Ｃｂで重みづけし
て第一、第二の出力増分を求め、それをＡでの出力値
（Ａ）に加えるという操作である。なお、本実施例で
は、線形補間操作は常に差分を用いているが、差分を用
いずに（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を各々重みづけ加算して
も乗算が１回増えるだけで、同じ結果を与えることは明
らかである。
【００１７】第二段階では、図６を三角形ＥＦＧと見な
してＰ2での出力値（Ｐ2）を同じ重み付けを出力第一差
分値｛（Ｆ）−（Ｅ）｝、出力第二差分値｛（Ｇ）−
（Ｆ）｝に対して行い、
してＰ2での出力値（Ｐ2）を同じ重み付けを出力第一差
分値｛（Ｆ）−（Ｅ）｝、出力第二差分値｛（Ｇ）−
（Ｆ）｝に対して行い、
【００１８】
【数３】 として求める。第三段階では図５における線分Ｐ1-Ｐ2
上で上で（Ｐ1）と（Ｐ2）を以下のように線形補間す
る。
上で上で（Ｐ1）と（Ｐ2）を以下のように線形補間す
る。
【００１９】
【数４】 式４に、式２、式３を代入して整理すると、
【００２０】
【数５】 となる。
【００２１】以上のようにして入力点Ｐが三角柱ＡＢＣ
-ＥＦＧ内にある場合にＰでの出力値が決定する。入力
色点が直方体を分割したもう一方の三角柱ＡＣＤ-ＥＧ
Ｈ内に存在する場合には、図７と図８で示すようにな
る。前と同様にしてＰから三角形ＡＣＤと三角形ＥＧＨ
にＹ軸に平行な直線を引き、交点Ｐ1、Ｐ2を求め、ベク
トルＡＰのＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸方向成分 △Ｙ、△Ｃ
ｒ、△Ｃｂを求め、第一段階でＰ1での出力値を、
-ＥＦＧ内にある場合にＰでの出力値が決定する。入力
色点が直方体を分割したもう一方の三角柱ＡＣＤ-ＥＧ
Ｈ内に存在する場合には、図７と図８で示すようにな
る。前と同様にしてＰから三角形ＡＣＤと三角形ＥＧＨ
にＹ軸に平行な直線を引き、交点Ｐ1、Ｐ2を求め、ベク
トルＡＰのＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸方向成分 △Ｙ、△Ｃ
ｒ、△Ｃｂを求め、第一段階でＰ1での出力値を、
【００２２】
【数６】 第二段階でＰ2での出力値を、
【００２３】
【数７】 第三段階でＰでの出力補間値を
【００２４】
【数８】 のように求める。式８に式６、式７を代入して整理する
と、
と、
【００２５】
【数９】 のようになる。なお、入力色点Ｐが上記二種の三角柱Ａ
ＢＣ-ＥＦＧと三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨのいずれに含まれる
かの判定は、ベクトルＡＰの成分△Ｃｒと△Ｃｂの大小
判定により行われ、 △Ｃｒ ≧ △Ｃｂのとき 三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧ △Ｃｒ ＜ △Ｃｂのとき 三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨ （式１０） のようになる。
ＢＣ-ＥＦＧと三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨのいずれに含まれる
かの判定は、ベクトルＡＰの成分△Ｃｒと△Ｃｂの大小
判定により行われ、 △Ｃｒ ≧ △Ｃｂのとき 三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧ △Ｃｒ ＜ △Ｃｂのとき 三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨ （式１０） のようになる。
【００２６】以上のように、本実施例における色変換装
置は、ＲＧＢ入力値を三次元空間であるＹ、Ｃｒ，Ｃｂ
に変換し、このＹＣｒＣｂ入力空間から、出力値を求め
るに際し、入力空間を直方体に分割し、その直方体を三
角柱にさらに分割し、三角柱内で、各頂点位置における
出力値、および出力値間の差分値を用いて、補間演算を
行うものである。
置は、ＲＧＢ入力値を三次元空間であるＹ、Ｃｒ，Ｃｂ
に変換し、このＹＣｒＣｂ入力空間から、出力値を求め
るに際し、入力空間を直方体に分割し、その直方体を三
角柱にさらに分割し、三角柱内で、各頂点位置における
出力値、および出力値間の差分値を用いて、補間演算を
行うものである。
【００２７】次に、本発明の色変換装置のより具体的な
実施例について、図１、図２を参照しながら説明する。
実施例について、図１、図２を参照しながら説明する。
【００２８】図１は本発明の一実施例における色変換装
置の概略構成図である。図１においては入力信号（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）から出力信号Ｒ’が生成される部分のみを図示
してあるので（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）
を生成する場合には図１の三次元補間部１０１が三組必
要になる。入力信号は明度色差生成部１０２において
Ｙ、Ｃｒ．Ｃｂ信号を生成する。明度色差生成部１０２
は明度信号生成部１０３と色差信号生成部１０４とから
なる。また、色変換制御部１０５は三次元補間部１０１
の内部にある色変換テーブルにデータを送り任意の色変
換を行わせる作用を有する。
置の概略構成図である。図１においては入力信号（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）から出力信号Ｒ’が生成される部分のみを図示
してあるので（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）
を生成する場合には図１の三次元補間部１０１が三組必
要になる。入力信号は明度色差生成部１０２において
Ｙ、Ｃｒ．Ｃｂ信号を生成する。明度色差生成部１０２
は明度信号生成部１０３と色差信号生成部１０４とから
なる。また、色変換制御部１０５は三次元補間部１０１
の内部にある色変換テーブルにデータを送り任意の色変
換を行わせる作用を有する。
【００２９】図２は三次元補間部１０１の構成の詳細を
示すものである。三次元補間部１０１ではＹＣｒＣｂ入
力空間を直方体に分割し、さらに三角柱に分割して補間
が行われるが、この直方体への分割は図２においてＹ信
号、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号を表現するデジタル信号を上位
信号と下位信号に分割することで行われる。たとえば、
Ｙ、Ｃｒ，Ｃｂ信号を８ビット信号とし、その各々の上
位信号を信号の最上位から３、３、３ビットとし、下位
信号を残りの５、５、５ビットとする。この場合Ｙ，Ｃ
ｒ，Ｃｂで表される三次元空間はＹ軸方向に２3＝８個
の補間区間、Ｃｒ軸方向に２3＝８個の補間区間、Ｃｂ
軸方向に２3＝８個の補間区間に分割されるため、三次
元空間全体は、計（８）×（８）×（８）＝５１２個の
直方体に分割され、各直方体の辺の長さはＹ、Ｃｒ，Ｃ
ｂ方向にそれぞれ３２、３２、３２となる。図２ではこ
れらＹ、Ｃｒ、Ｃｂの上位信号をそれぞれ、２０１、２
０２、２０３で示し、下位信号をそれぞれ２０４、２０
５、２０６で示す。すなわち図３と図４にて上位信号は
入力色が含まれる各単位直方体を原点に最も近い点Ａの
位置座標としてＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸方向にそれぞれ０
から７、０から７、０から７までの数値で表現してお
り、下位信号は各単位直方体において点Ａを基準点とし
て入力色の位置をＹ、Ｃｒ，Ｃｂ各軸方向に０から３
１、０から３１、０から３１までの数値にて表現する。
従って下位信号は上で述べた△Ｙ，△Ｃｒ、△Ｃｂを表
現していることになる。この下位信号△Ｃｒ信号と△Ｃ
ｂ信号の２０５、２０６は三角柱判定部２０７に入力さ
れ１ビットの三角柱判定信号２０８を出力する。これは
（式１０）に従い、大小判定により、入力色点が直方体
を分割した二個の三角柱のいずれに含まれるかを１また
は０を出力して判定するものである。いま、この判定結
果として入力色は三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧに含まれるもの
とする。同時に△Ｃｒ、△Ｃｂ信号は乗算器２１９、２
２０と乗算器２２６、２２７にそれぞれ送られる。上位
信号の組２０１、２０２、２０３と三角柱判定信号２０
８をまとめて計（３＋３＋３＋１＝）１０ビットの三角
柱領域アドレス信号とする。 ここで、三角柱領域アド
レス信号はアドレス変換手段２０９に入力されて、色変
換テーブルメモリ２１０〜２１５をアクセスするための
一次元アドレス信号２４０を生成する。これは、３つ組
の数値である三角柱領域アドレス信号を直接色変換テー
ブルメモリのアクセスに使用すると、実際に存在しない
色についてもアドレスが生成され、色変換テーブルメモ
リを効率的に使用できなくなる問題を解決するものであ
る。
示すものである。三次元補間部１０１ではＹＣｒＣｂ入
力空間を直方体に分割し、さらに三角柱に分割して補間
が行われるが、この直方体への分割は図２においてＹ信
号、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号を表現するデジタル信号を上位
信号と下位信号に分割することで行われる。たとえば、
Ｙ、Ｃｒ，Ｃｂ信号を８ビット信号とし、その各々の上
位信号を信号の最上位から３、３、３ビットとし、下位
信号を残りの５、５、５ビットとする。この場合Ｙ，Ｃ
ｒ，Ｃｂで表される三次元空間はＹ軸方向に２3＝８個
の補間区間、Ｃｒ軸方向に２3＝８個の補間区間、Ｃｂ
軸方向に２3＝８個の補間区間に分割されるため、三次
元空間全体は、計（８）×（８）×（８）＝５１２個の
直方体に分割され、各直方体の辺の長さはＹ、Ｃｒ，Ｃ
ｂ方向にそれぞれ３２、３２、３２となる。図２ではこ
れらＹ、Ｃｒ、Ｃｂの上位信号をそれぞれ、２０１、２
０２、２０３で示し、下位信号をそれぞれ２０４、２０
５、２０６で示す。すなわち図３と図４にて上位信号は
入力色が含まれる各単位直方体を原点に最も近い点Ａの
位置座標としてＹ、Ｃｒ，Ｃｂの各軸方向にそれぞれ０
から７、０から７、０から７までの数値で表現してお
り、下位信号は各単位直方体において点Ａを基準点とし
て入力色の位置をＹ、Ｃｒ，Ｃｂ各軸方向に０から３
１、０から３１、０から３１までの数値にて表現する。
従って下位信号は上で述べた△Ｙ，△Ｃｒ、△Ｃｂを表
現していることになる。この下位信号△Ｃｒ信号と△Ｃ
ｂ信号の２０５、２０６は三角柱判定部２０７に入力さ
れ１ビットの三角柱判定信号２０８を出力する。これは
（式１０）に従い、大小判定により、入力色点が直方体
を分割した二個の三角柱のいずれに含まれるかを１また
は０を出力して判定するものである。いま、この判定結
果として入力色は三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧに含まれるもの
とする。同時に△Ｃｒ、△Ｃｂ信号は乗算器２１９、２
２０と乗算器２２６、２２７にそれぞれ送られる。上位
信号の組２０１、２０２、２０３と三角柱判定信号２０
８をまとめて計（３＋３＋３＋１＝）１０ビットの三角
柱領域アドレス信号とする。 ここで、三角柱領域アド
レス信号はアドレス変換手段２０９に入力されて、色変
換テーブルメモリ２１０〜２１５をアクセスするための
一次元アドレス信号２４０を生成する。これは、３つ組
の数値である三角柱領域アドレス信号を直接色変換テー
ブルメモリのアクセスに使用すると、実際に存在しない
色についてもアドレスが生成され、色変換テーブルメモ
リを効率的に使用できなくなる問題を解決するものであ
る。
【００３０】たとえば、ＲＧＢ空間をＹＣｒＣｂ空間に
変換してから計１０２４個の三角柱領域に分割するとい
う上記の例では、ＹＣｒＣｂ空間内に格子点７２９個を
生成するが、このうち元のＲＧＢ空間に含まれる格子点
は、１４５個程度にすぎない。すなわち残りの格子点は
色として入力不可能な点ということになる。この様子を
図９に示す。図９では、ｉＹ＝０からｉＹ＝８という９
個のＹ軸格子点でのＹ一定面上にＣｒＣｂ軸を直交軸と
して設け、その上でＲＧＢ空間内に存在する格子点のみ
を黒点にて示したものである。これらの格子点で作られ
る三角柱領域は１８４個程度である。そこで、この三角
柱領域に一定の順序で番号づけをするようにすれば、色
変換テーブルメモリに必要なアドレスは本来の１０ビッ
ト（１０２４個の三角柱領域）から８ビット（１８４個
の三角柱領域）に減少する。これによりメモリ容量を減
少させることができ、また同じ容量でもメモリを有効に
活用できる。このアドレス信号を一次元アドレス信号２
４０と呼び、これが色変換テーブルメモリ２１０から２
１５に入力される。各色変換テーブルメモリ２１０〜２
１５には一つの三角柱が指定された場合に補間に必要な
項の情報があらかじめ記憶されており、一次元アドレス
信号の入力とともに、記憶値を並列に出力する。
変換してから計１０２４個の三角柱領域に分割するとい
う上記の例では、ＹＣｒＣｂ空間内に格子点７２９個を
生成するが、このうち元のＲＧＢ空間に含まれる格子点
は、１４５個程度にすぎない。すなわち残りの格子点は
色として入力不可能な点ということになる。この様子を
図９に示す。図９では、ｉＹ＝０からｉＹ＝８という９
個のＹ軸格子点でのＹ一定面上にＣｒＣｂ軸を直交軸と
して設け、その上でＲＧＢ空間内に存在する格子点のみ
を黒点にて示したものである。これらの格子点で作られ
る三角柱領域は１８４個程度である。そこで、この三角
柱領域に一定の順序で番号づけをするようにすれば、色
変換テーブルメモリに必要なアドレスは本来の１０ビッ
ト（１０２４個の三角柱領域）から８ビット（１８４個
の三角柱領域）に減少する。これによりメモリ容量を減
少させることができ、また同じ容量でもメモリを有効に
活用できる。このアドレス信号を一次元アドレス信号２
４０と呼び、これが色変換テーブルメモリ２１０から２
１５に入力される。各色変換テーブルメモリ２１０〜２
１５には一つの三角柱が指定された場合に補間に必要な
項の情報があらかじめ記憶されており、一次元アドレス
信号の入力とともに、記憶値を並列に出力する。
【００３１】上記のように三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧが指定
された場合には色変換テーブルメモリ２１０、２１１、
２１２は各々、（式５）における出力値（Ａ）、出力第
一差分値｛（Ｂ）−（Ａ）｝、出力第二差分値｛（Ｃ）
−（Ａ）｝を出力する。これらは図２中では２１６、２
１７、２１８で示される。（式５）に従い、２１７と２
０５は乗算器２１９で乗算され、２１８と２０６は乗算
器２２０で乗算され、これら２個の乗算結果は加算器２
２１にて加算され、その結果が２１６と加算器２２２に
て加算され（式５）の第一項から第三項までが加算され
た結果を生成する。 色変換テーブルメモリ２１３、２
１４、２１５は各々（式５）における出力第三差分値
｛（Ｅ）−（Ａ）｝、出力第四差分値｛（Ｆ）−（Ｅ）
−（Ｂ）＋（Ａ）｝、出力第五差分値｛（Ｇ）−（Ｆ）
−（Ｃ）＋（Ｂ）｝を出力する。これらは図２中では２
２３、２２４、２２５で示される。（式５）の第４項の
［］内の式に従い、２２４と２０５は乗算器２２６で乗
算され、２２５と２０６は乗算器２２７で乗算され、こ
の２個の乗算結果は加算器２２８で加算され、その結果
が２２３と加算器２２９にて加算される。
された場合には色変換テーブルメモリ２１０、２１１、
２１２は各々、（式５）における出力値（Ａ）、出力第
一差分値｛（Ｂ）−（Ａ）｝、出力第二差分値｛（Ｃ）
−（Ａ）｝を出力する。これらは図２中では２１６、２
１７、２１８で示される。（式５）に従い、２１７と２
０５は乗算器２１９で乗算され、２１８と２０６は乗算
器２２０で乗算され、これら２個の乗算結果は加算器２
２１にて加算され、その結果が２１６と加算器２２２に
て加算され（式５）の第一項から第三項までが加算され
た結果を生成する。 色変換テーブルメモリ２１３、２
１４、２１５は各々（式５）における出力第三差分値
｛（Ｅ）−（Ａ）｝、出力第四差分値｛（Ｆ）−（Ｅ）
−（Ｂ）＋（Ａ）｝、出力第五差分値｛（Ｇ）−（Ｆ）
−（Ｃ）＋（Ｂ）｝を出力する。これらは図２中では２
２３、２２４、２２５で示される。（式５）の第４項の
［］内の式に従い、２２４と２０５は乗算器２２６で乗
算され、２２５と２０６は乗算器２２７で乗算され、こ
の２個の乗算結果は加算器２２８で加算され、その結果
が２２３と加算器２２９にて加算される。
【００３２】この結果は２０４で示されるＹ信号の下位
信号△Ｙと乗算器２３０にて乗算され、（式５）の第四
項が計算完了し、加算器２３１にて第一から第三項まで
の加算結果とさらに加算され、（式５）の最終結果
（Ｐ）が出力される（２３２）。
信号△Ｙと乗算器２３０にて乗算され、（式５）の第四
項が計算完了し、加算器２３１にて第一から第三項まで
の加算結果とさらに加算され、（式５）の最終結果
（Ｐ）が出力される（２３２）。
【００３３】三角柱判定部２０７の結果において入力色
が三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨに含まれる場合には、一次元ア
ドレス信号２４０が異なった状態で色変換テーブルメモ
リがアクセスされる。その時には各色変換テーブルメモ
リの出力値は（式９）の各項で示される値となり、(式
９)を計算するように動作して補間が行われる。なお、
ここで示した各信号のビット数、上位信号、下位信号の
ビット配分は一つの例であり、ほかの数値でもよい。
が三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨに含まれる場合には、一次元ア
ドレス信号２４０が異なった状態で色変換テーブルメモ
リがアクセスされる。その時には各色変換テーブルメモ
リの出力値は（式９）の各項で示される値となり、(式
９)を計算するように動作して補間が行われる。なお、
ここで示した各信号のビット数、上位信号、下位信号の
ビット配分は一つの例であり、ほかの数値でもよい。
【００３４】つぎに図１の色変換装置の要部である明度
信号生成部の一実施例につき図１０を参照して説明す
る。
信号生成部の一実施例につき図１０を参照して説明す
る。
【００３５】従来、（数１）に示した演算を乗算器と加
算器を用いたマトリクス演算器を用いて行うことが行わ
れている。しかし、これでは明度信号生成のみに３個の
乗算器と２個の加算器が必要とされ、本発明の色変換装
置の明度信号生成部として使用するには複雑すぎる。そ
こで、明度生成に必要な係数を２のべき数にて近似的に
表現する。具体的には、 ０．２９９ … （１／４） ＋ （１／１６）＝０．３１２５ ０．５８７ … （１／２） ＋ （１／１６）＝０．５６２５ （式１１） ０．１１４ … （１／８） ＝０．１２５ ただし、 ０．３１２５ ＋ ０．５６２５ ＋ ０．１２５ ＝ １．０００（式１２） とするのが一実施例である。
算器を用いたマトリクス演算器を用いて行うことが行わ
れている。しかし、これでは明度信号生成のみに３個の
乗算器と２個の加算器が必要とされ、本発明の色変換装
置の明度信号生成部として使用するには複雑すぎる。そ
こで、明度生成に必要な係数を２のべき数にて近似的に
表現する。具体的には、 ０．２９９ … （１／４） ＋ （１／１６）＝０．３１２５ ０．５８７ … （１／２） ＋ （１／１６）＝０．５６２５ （式１１） ０．１１４ … （１／８） ＝０．１２５ ただし、 ０．３１２５ ＋ ０．５６２５ ＋ ０．１２５ ＝ １．０００（式１２） とするのが一実施例である。
【００３６】この場合には、３個の係数は近似値になる
が、実際にはあまり問題にならず、各係数の和が１とな
る正規化条件も同時に満足されるため、好都合である。
実際の装置では誤差を小さくするために、まず数値を２
のべき乗で大きくしてから最後に１６で除算する。すな
わち、 Ｙ＝（４・Ｒ＋Ｒ ＋ ８・Ｇ＋Ｇ ＋ ２・Ｂ）／１６ （式１３） という演算を行い、（）内の２のべき乗はすべて左ビッ
トシフト演算で、１６での除算は右ビットシフト演算で
行うために乗算、除算は不要となり、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジ
タル数値の各ビットから各数値を取り出して加算器１０
０１にて加算後、４ビット右にシフトした出力をＹ信号
とする。この演算ではＹ信号は０から２５５までの数値
になるが、正確な係数を用いた場合との差については表
１に示す。
が、実際にはあまり問題にならず、各係数の和が１とな
る正規化条件も同時に満足されるため、好都合である。
実際の装置では誤差を小さくするために、まず数値を２
のべき乗で大きくしてから最後に１６で除算する。すな
わち、 Ｙ＝（４・Ｒ＋Ｒ ＋ ８・Ｇ＋Ｇ ＋ ２・Ｂ）／１６ （式１３） という演算を行い、（）内の２のべき乗はすべて左ビッ
トシフト演算で、１６での除算は右ビットシフト演算で
行うために乗算、除算は不要となり、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジ
タル数値の各ビットから各数値を取り出して加算器１０
０１にて加算後、４ビット右にシフトした出力をＹ信号
とする。この演算ではＹ信号は０から２５５までの数値
になるが、正確な係数を用いた場合との差については表
１に示す。
【００３７】
【表１】 つぎに図１の色変換装置の要部である色差信号生成部に
つき図１１を参照しつつ説明する。
つき図１１を参照しつつ説明する。
【００３８】色差ＣrＣbは正負をとる数であり、負数の
表現方法は種々あるが本発明の色変換装置における色差
信号生成部として使用するために以下ではこれを８ビッ
トの正数にて表現するものとする。そこで、ＲＧＢ各８
ビットの正数を８ビット正数のＹＣｒＣｂに変換する
際、Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ，Ｃｂ＝Ｂ−Ｙとしてとる値の範囲を
計算する。ただし、Ｙ信号については本実施例の明度信
号生成部を用いた場合を想定して、 ０≦ Ｙ ≦ ２５５（式１４） とする。その場合、 −１７５ ≦ （Ｒ−Ｙ） ≦ １７６（式１５） −２２３ ≦ （Ｂ−Ｙ） ≦ ２２４（式１６） であり、これを０から２５５に割り当てた正規化後の色
差信号を改めてＣｒ、Ｃｂとすると、 Ｃｒ ＝ （１２８／１７５）・（Ｃｒ ＋ １７５）（式１７） Ｃｂ ＝ （１２８／２２３）・（Ｃｂ ＋ ２２３）（式１８） にて計算できる。
表現方法は種々あるが本発明の色変換装置における色差
信号生成部として使用するために以下ではこれを８ビッ
トの正数にて表現するものとする。そこで、ＲＧＢ各８
ビットの正数を８ビット正数のＹＣｒＣｂに変換する
際、Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ，Ｃｂ＝Ｂ−Ｙとしてとる値の範囲を
計算する。ただし、Ｙ信号については本実施例の明度信
号生成部を用いた場合を想定して、 ０≦ Ｙ ≦ ２５５（式１４） とする。その場合、 −１７５ ≦ （Ｒ−Ｙ） ≦ １７６（式１５） −２２３ ≦ （Ｂ−Ｙ） ≦ ２２４（式１６） であり、これを０から２５５に割り当てた正規化後の色
差信号を改めてＣｒ、Ｃｂとすると、 Ｃｒ ＝ （１２８／１７５）・（Ｃｒ ＋ １７５）（式１７） Ｃｂ ＝ （１２８／２２３）・（Ｃｂ ＋ ２２３）（式１８） にて計算できる。
【００３９】ここで、図１１において、Ｃｒ、Ｃｂは、
Ｒ、ＢとＹ信号を各々減算器１１０１にて減算して、負
数のレベルシフト部１１０２にて、数値”１７５”、”
２２３”を加算器１１０３により加算され、ルックアッ
プテーブル１１０４、１１０５にて（１２８／１７５
＝ ０．７３１），（１２８／２２３ ＝０．５７４）
などの倍率係数の乗算が行われる。このルックアップテ
ーブル１１０４、１１０５の詳細は、図１２に示すよう
に、Ｃｒの場合には３５２個の、Ｃｂの場合には４４８
個の一次元メモリからなっており、あらかじめ入力に係
数倍率を掛けた結果を記憶してあるものとする。レベル
シフト部とルックアップテーブルにより、色差Ｃｒ、Ｃ
ｂは本来の０を１２８とする８ビット形式に変換でき
る。なお、８ビット変換する色差の範囲はもっと狭くす
ることができ、その場合にはこのルックアップテーブル
を書き換えることのみで対応できる。その場合、より狭
い色度範囲を２５６階調に量子化することになり、色差
方向の補間精度を向上させる場合に有効である。尚、レ
ベルシフト部は必ずしも必要という訳ではなく、ルック
アップテーブルへの入力を負数も許してレベルシフト部
をなくすことも可能である。
Ｒ、ＢとＹ信号を各々減算器１１０１にて減算して、負
数のレベルシフト部１１０２にて、数値”１７５”、”
２２３”を加算器１１０３により加算され、ルックアッ
プテーブル１１０４、１１０５にて（１２８／１７５
＝ ０．７３１），（１２８／２２３ ＝０．５７４）
などの倍率係数の乗算が行われる。このルックアップテ
ーブル１１０４、１１０５の詳細は、図１２に示すよう
に、Ｃｒの場合には３５２個の、Ｃｂの場合には４４８
個の一次元メモリからなっており、あらかじめ入力に係
数倍率を掛けた結果を記憶してあるものとする。レベル
シフト部とルックアップテーブルにより、色差Ｃｒ、Ｃ
ｂは本来の０を１２８とする８ビット形式に変換でき
る。なお、８ビット変換する色差の範囲はもっと狭くす
ることができ、その場合にはこのルックアップテーブル
を書き換えることのみで対応できる。その場合、より狭
い色度範囲を２５６階調に量子化することになり、色差
方向の補間精度を向上させる場合に有効である。尚、レ
ベルシフト部は必ずしも必要という訳ではなく、ルック
アップテーブルへの入力を負数も許してレベルシフト部
をなくすことも可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明に関わる色変換装置
は、入出力が三次元である任意の色変換を不連続性のな
い補間方法により実時間で処理できる利点がある。ま
た、従来の三次元色信号補間方式である四面体分割を用
いる線形補間方式では三次元の各軸には意味を特別な意
味を持たせられず、メモリを有効に活用できていなかっ
たが、本発明では三角柱という立体を用いることにより
三角柱の主軸方向に明度、三角形を呈する底面に色差平
面という意味を持たせることができ、これによりメモリ
を明度と色差に分離して有効に活用でき、さらにアドレ
ス変換手段により色変換テーブルメモリを有効に活用で
きる利点がある。また補間を行う際の空間が明度・色差
空間であることから、色調整の分野に応用する際にも便
利であり、カラー画像処理分野での効果は非常に大き
い。また、本発明に係わる明度信号生成装置、色差信号
生成装置は、いずれも本発明にかかわる色変換装置の一
部として使用する場合にその簡素な構造より、大きな利
点を発揮するばかりでなく、明度信号生成、色差信号生
成の単独目的の際にも、従来のマトリクス演算器を使用
する場合よりもはるかに簡素で、特に色差信号生成にお
いてはルックアップテーブルの登載により自由度が大き
くなっていることが特徴であり、これも発明の効果は大
きい。
は、入出力が三次元である任意の色変換を不連続性のな
い補間方法により実時間で処理できる利点がある。ま
た、従来の三次元色信号補間方式である四面体分割を用
いる線形補間方式では三次元の各軸には意味を特別な意
味を持たせられず、メモリを有効に活用できていなかっ
たが、本発明では三角柱という立体を用いることにより
三角柱の主軸方向に明度、三角形を呈する底面に色差平
面という意味を持たせることができ、これによりメモリ
を明度と色差に分離して有効に活用でき、さらにアドレ
ス変換手段により色変換テーブルメモリを有効に活用で
きる利点がある。また補間を行う際の空間が明度・色差
空間であることから、色調整の分野に応用する際にも便
利であり、カラー画像処理分野での効果は非常に大き
い。また、本発明に係わる明度信号生成装置、色差信号
生成装置は、いずれも本発明にかかわる色変換装置の一
部として使用する場合にその簡素な構造より、大きな利
点を発揮するばかりでなく、明度信号生成、色差信号生
成の単独目的の際にも、従来のマトリクス演算器を使用
する場合よりもはるかに簡素で、特に色差信号生成にお
いてはルックアップテーブルの登載により自由度が大き
くなっていることが特徴であり、これも発明の効果は大
きい。
【図１】本発明の一実施例における色変換装置の概略ブ
ロック結線図
ロック結線図
【図２】図１の色変換装置の要部である三次元補間部の
ブロック結線図
ブロック結線図
【図３】本発明の一実施例における色変換装置のＹＣｒ
Ｃｂで作られる三次元空間を複数の直方体に分割した概
念図
Ｃｂで作られる三次元空間を複数の直方体に分割した概
念図
【図４】同色変換装置の直方体を二個の三角柱に分割す
る図
る図
【図５】同色変換装置の三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧを示した
図
図
【図６】同色変換装置の三角柱ＡＢＣ-ＥＦＧをＹ軸方
向から観察した図
向から観察した図
【図７】同色変換装置の三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨを示した
図
図
【図８】同色変換装置の三角柱ＡＣＤ-ＥＧＨをＹ軸方
向から観察した図
向から観察した図
【図９】同色変換装置においてＹＣｒＣｂ空間内で実際
にＲＧＢ空間内に存在する格子点を示す図
にＲＧＢ空間内に存在する格子点を示す図
【図１０】同色変換装置の要部である明度信号生成部の
一実施例を示すブロック結線図
一実施例を示すブロック結線図
【図１１】同色変換装置の要部である色差信号生成部の
一実施例を示すブロック結線図
一実施例を示すブロック結線図
【図１２】（ａ）図１１におけるＣｒ用のルックアップ
テーブルの記憶データを示す図 （ｂ）図１１におけるＣｂ用のルックアップテーブルの
記憶データを示す図
テーブルの記憶データを示す図 （ｂ）図１１におけるＣｂ用のルックアップテーブルの
記憶データを示す図
１０１ 三次元補間部 １０２ 明度色差生成部 １０３ 明度信号生成部 １０４ 色差信号生成部 １０５ 色変換制御部 ２０７ 三角柱判定部 ２０９ アドレス変換手段 ２１０ 出力値（Ａ）記憶用色変換テーブルメモリ ２１１ 出力第一差分値（（Ｂ）−（Ａ）または（Ｃ）
−（Ｄ））記憶用色変換テーブルメモリ ２１２ 出力第二差分値（（Ｃ）−（Ｂ）または（Ｄ）
−（Ａ））記憶用色変換テーブルメモリ ２１３ 出力第三差分値（（Ｅ）−（Ａ））記憶用色変
換テーブルメモリ ２１４ 出力第四差分値（（Ｆ）−（Ｅ）−（Ｂ）＋
（Ａ）または（Ｇ）−（Ｈ）−（Ｃ）＋（Ｄ））記憶用
色変換テーブルメモリ ２１５ 出力第五差分値（（Ｇ）−（Ｆ）−（Ｃ）＋
（Ｂ）または（Ｈ）−（Ｅ）−（Ｄ）＋（Ａ））記憶用
色変換テーブルメモリ
−（Ｄ））記憶用色変換テーブルメモリ ２１２ 出力第二差分値（（Ｃ）−（Ｂ）または（Ｄ）
−（Ａ））記憶用色変換テーブルメモリ ２１３ 出力第三差分値（（Ｅ）−（Ａ））記憶用色変
換テーブルメモリ ２１４ 出力第四差分値（（Ｆ）−（Ｅ）−（Ｂ）＋
（Ａ）または（Ｇ）−（Ｈ）−（Ｃ）＋（Ｄ））記憶用
色変換テーブルメモリ ２１５ 出力第五差分値（（Ｇ）−（Ｆ）−（Ｃ）＋
（Ｂ）または（Ｈ）−（Ｅ）−（Ｄ）＋（Ａ））記憶用
色変換テーブルメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麓 照夫 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番 １号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特公 平８−14843（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 1/00 G03G 15/01 G09G 5/06 H04N 9/74
Claims (4)
- 【請求項１】 明度と色差で表現される入力色信号で作
られる三次元色空間を複数の直方体に分割し、前記直方
体を二個の三角柱に分割し、入力色信号がいずれの三角
柱に含まれるかを判定し、三角柱判定信号を出力する三
角柱判定部と、前記三角柱領域の各頂点位置に対応する
出力値のうち、三原色での色再現域内に包含される入力
色に対する出力色のみを各々記憶している色変換テーブ
ルメモリと、前記入力色信号の上位信号および三角柱判
定信号を入力し、明度と色差で構成される色空間領域内
で前記三原色での色再現域内に包含される入力色のみを
アクセスするように構成された一次元アドレス信号への
変換を行うアドレス変換手段と、前記一次元アドレス信
号により色変換テーブルが出力する値と前記入力信号の
下位信号から生成される重み係数とを重み付き演算する
三次元補間部とを備え、入力色信号から出力色信号を変
換する際、入力色信号が含まれる三角柱を前記入力色信
号の上位信号および三角柱判定信号から判定し、当該三
角柱内において出力色信号を補間して変換することを特
徴とする色変換装置。 - 【請求項２】 アドレス変換手段は、三次元の色空間の
格子点により区切られた明度と色差からなる色空間内に
おいて３原色の色再現域内に包含される三角柱領域に一
定の方法により番号を割り当て、三次元の色空間内三角
柱領域を表す１個の明度と２個の色差からなる三つ組の
数値を入力し、前記領域番号を表す一次元アドレス信号
を出力するものであることを特徴とする請求項１記載の
色変換装置。 - 【請求項３】 明度は、レッド、グリーン、ブルーの３
原色信号から明度信号を生成する場合の各原色信号の明
度への寄与の度合いを示す係数を２のべき乗数値の和で
表現し、前記の３原色信号を表現するデジタル数値のビ
ットシフト演算手段と、前記ビットシフト演算による乗
算と乗算結果の数値どうしを加える加算手段とから明度
信号を変換する明度信号生成手段と加えたことを特徴と
する請求項１記載の色変換装置。 - 【請求項４】 色差は、レッド、グリーン、ブルーの３
信号から２種の色差信号を生成する場合、明度信号とレ
ッド、ブルー各信号との差を生成する２個の減算手段
と、減算結果の負数をなくすための２個のレベルシフト
手段と、２個の色 差の数値範囲を一致させるための変換
を行うルックアップテーブル手段とから色差信号を生成
する色差信号生成手段を加えたことを特徴とする請求項
１記載の色変換装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP3277428A JP2876853B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 色変換装置 |
| US07/928,373 US5428465A (en) | 1991-08-12 | 1992-08-12 | Method and apparatus for color conversion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277428A JP2876853B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 色変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05120416A JPH05120416A (ja) | 1993-05-18 |
| JP2876853B2 true JP2876853B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17583427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3277428A Expired - Lifetime JP2876853B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-10-24 | 色変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876853B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-10-24 JP JP3277428A patent/JP2876853B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05120416A (ja) | 1993-05-18 |
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