JP3105633B2 - 色変換装置及び電子カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源の色を補正して好
みの色調の画像を得る色変換装置、及び色変換により発
生する画像の劣化を防止し得る電子カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子カメラを用いて撮影を行った場合、
その時に撮影者が感じる色と撮影された実際の画像の色
とがしばしば異なることがある。例えば、撮影時の光源
が白熱電灯であったとすると、再生した画像の色は赤く
なり過ぎて不自然だったり、また、蛍光灯下で撮影した
画像では、緑の波長帯にある輝線スペクトルの作用によ
り緑が強すぎて不自然に見えたりする。

【０００３】このため、従来の電子カメラには、ホワイ
トバランス装置が設けられていた。すなわち、この装置
は、撮影時にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のバランス
をとる機能を有し、白い物体の色を白く再生できるよう
に、画像データの補正を行うものである。具体的には、
ホワイトバランス装置は、出力信号のうちＧ信号を基準
レベルとして、他のＲ信号及びＢ信号のレベルがＧ信号
のものにほぼ等しくなるように補正する。

【０００４】なお、従来の写真カメラでは、各種フィル
タの装着により、光源の色の補正が行われている。ここ
で、フィルタとは光の波長によって透過特性が異なるも
のであり、適切なフィルタを選択することにより、好み
の色調の写真が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子カメラにおいて、上記ホワイトバランス装置によれ
ば、白の補正は可能であるが、画像全体の色調の調整は
写真カメラにおけるフィルタ効果のようにはできないと
いう問題があった。

【０００６】ところで、カラー画像を信号として表すに
は、少なくとも３つ以上の刺激値によってある色を指定
できることが知られている。この３刺激値は、表色系の
定め方に応じて、様々な表し方が使われている。表色系
として例えば、国際照明委員会が定めたＣＩＥ（１９３
１）ＲＧＢ表色系、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系が
ある。またテレビジョンの放送方式を定めたＮＴＳＣ規
格ではＹＩＱ信号が使われるが、これも通常取り扱われ
る３刺激値である。というのは、ＹＩＱ信号から３刺激
値ＲＧＢに等価に変換することができるからである。

【０００７】これら３刺激値をＡ／Ｄ変換して得られる
デジタルデータによって画像を表現する場合、前記Ａ／
Ｄ変換が８ビットの分解能であるとすれば、例えばＲＧ
Ｂ表色系では、 ０≦Ｒ＜２５６、 ０≦Ｇ＜２５６、 ０≦Ｂ＜２
５６ の大きさを有する立方体（刺激値空間）の中の整数値の
データのみが再生可能な色である。それ以外のデータの
色は、８ビットでは表せないため再生できない。一般的
に、デジタル画像は、デジタル演算によりノイズの混入
がない色変換が可能であり容易に所望の色調に変換でき
る利点があるが、他方、上述の立方体の外側に変換され
てしまうと、その色は再生できず、何らかの方法で強制
的に前記立方体の中に入るように修正する必要がある。

【０００８】色変換が非常に強く行われる場合には、こ
の修正のために、もとの画像にない疑似輪郭が発生した
り、あるいは部分的に特異な色の領域が発生したりする
という問題があった。

【０００９】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、電子カメラなどにより撮影され
た画像データを再生する際に、光源の色を自然な色調で
修正を行うことができる色変換装置を提供することにあ
る。

【００１０】また、その色変換の際に、再現できる範囲
外に色が変換されてしまった場合には、それを判定し
て、再生可能な範囲内に色を修正しながら、かつ、上記
の疑似輪郭等を防止できる色変換装置を提供することに
ある。

【００１１】さらに、本発明は、撮影時において再生時
の色変換方法を予め設定し、その色変換によって疑似輪
郭などの画像の劣化が予測された場合に、自動的に露光
量を下げることにより、劣化を防止する電子カメラを提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、撮影時の光源の色度点Ｗと
再生時の光源の色度点Ｗ’を設定する設定手段と、前記
撮影時の光源の色度点Ｗと前記再生時の光源の色度点
Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供給されるカラ
ー画像の画素ごとの３刺激値に対して色変換を行い、各
画素ごとに色変換後の３刺激値を出力する演算部と、を
含む色変換装置であって、前記演算部は、入力された画
素の３刺激値から当該画素の色度点Ｆを計算する手段
と、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度点Ｗ
とから、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度
点Ｗとの遠近を表す値を計算する手段と、前記遠近を表
す値により、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再生
時の光源の色度点Ｗ’への変更量に対して重み付けを行
うとともに、その重み付けされた変更量を当該画素の色
度点Ｆに加えて当該画素の色変換後の色度点Ｆ’を求
め、当該画素の色変換後の色度点Ｆ’から当該画素の色
変換後の３刺激値を算出する手段と、を含むことを特徴
とする。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、撮影時の光
源の色度点Ｗと再生時の光源の色度点Ｗ’を設定する設
定手段と、前記撮影時の光源の色度点Ｗと前記再生時の
光源の色度点Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供
給されるカラー画像の画素ごとの３刺激値に対して色変
換を行い、各画素ごとに色変換後の３刺激値を出力する
演算部と、を含む色変換装置であって、前記演算部は、
入力された画素の３刺激値から、当該画素の刺激値和Ｌ
と色度点Ｆを算出する手段と、色度図上におけるスペク
トル軌跡及び純紫軌跡を表す曲線と、前記撮影時の光源
の色度点Ｗ及び前記画素の色度点Ｆに基づく直線と、の
交点の色度点Ｓを算出する手段と、前記撮影時の光源の
色度点Ｗと前記交点の色度点Ｓとの間の距離（ＷＳ）に
対する、前記撮影時の光源の色度点Ｗと当該画素の色度
点Ｆとの間の距離（ＷＦ）の比（ＷＦ／ＷＳ）を表す値
（１−ｐ）（但しｐ＝ＷＦ／ＷＳ）を、前記撮影時の光
源の色度点Ｗから前記再生時の光源の色度点Ｗ’への変
更量に対して乗算するとともに、その乗算した値を当該
画素の色度点Ｆに加算して当該画素の色変換後の色度点
Ｆ’を求め、前記刺激値和Ｌを用いて当該画素の色変換
後の色度点Ｆ’から当該画素の色変換後の３刺激値を算
出する手段と、を含むことを特徴とする。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、撮影時の光
源の色度点Ｗと再生時の光源の色度点Ｗ’を設定する設
定手段と、前記撮影時の光源の色度点Ｗと前記再生時の
光源の色度点Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供
給されるカラー画像の画素ごとの３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚに
対して色変換を行い、各画素ごとに色変換後の３刺激値
Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’を出力する演算部と、を含む色変換装
置であって、前記演算部は、入力された画素の３刺激値
Ｘ，Ｙ，Ｚから、当該画素の刺激値和Ｌ及び色度点Ｆを
算出する手段と、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光
源の色度点Ｗとから、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時
の光源の色度点Ｗとの遠近を表す値を計算する手段と、
前記遠近を表す値に対し前記刺激値和Ｌを乗算する手段
と、前記遠近を表す値に対して前記刺激値和Ｌを乗算し
た値により、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再生
時の光源の色度点Ｗ’への変更量に対して重み付けを行
うとともに、その重み付け後の変更量を前記入力された
刺激値Ｘ，Ｙに加算して当該画素の色変換後の刺激値
Ｘ’，Ｙ’を求め、かつ、それらの刺激値Ｘ’，Ｙ’及
び前記刺激値和Ｌから当該画素の色変換後の刺激値Ｚ’
を求める手段と、を含むことを特徴とする。また、請求
項４記載の発明は、前記色変換後の３刺激値が表現可能
範囲内となるか否かを判定する判定部と、前記判定部が
表現可能範囲外と判定した場合に、前記色変換後の３刺
激値の算出前又は算出後に、当該色変換後の３刺激値が
前記表現可能範囲内に入るように、所定の修正処理を実
行する修正部と、を含むことを特徴とする。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、上記色変換
装置でカラー画像の色変換を行うために、当該カラー画
像の撮影時に、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再
生時の光源の色度点Ｗ’への変更に関する色温度補正の
設定を行って、それを表す色変換情報をカラー画像に関
連付けて記録する電子カメラであって、前記カラー画像
を取得する光電変換撮像素子と、前記光電変換撮像素子
による撮像の露光量を調整する露光量調整機構と、前記
色温度補正の設定を行うための色変換設定手段と、撮影
時の光量及び撮影時の光源の色温度を表す測光信号を出
力する測光部と、前記色温度補正の設定及び前記測光信
号に基づいて、色変換後の色度値が表現可能な範囲を外
れないように、前記露光量調整機構における露光量を抑
制する露光量制御部と、を含むことを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、撮影時の光
源の色度点Ｗ（ｘw 、ｙw ）と再生時の光源の色度点
Ｗ’（ｘw ’、ｙw ’）を設定し、それによりデジタル
データで供給されるカラー画像の画素ごとの３刺激値を
入力すると、これを色変換して、該画素の色度が前記撮
影時の光源の色度に近いほど、再生時の光源の色度に近
くなるように色変換をおこなうことができ、その３刺激
値を出力することができるため、光源の色修正が自然に
かつ自由に行うことができる。

【００１７】また、請求項２記載の構成において、例え
ば、色度座標上のスペクトル軌跡と、純紫軌跡を適当な
次数２次以下の近似曲線で近似すれば、容易にその画素
の色に対応するスペクトル軌跡上の点を特定することが
できるため、色変換を小さな回路規模でかつ短時間で実
行可能となる。

【００１８】

【００１９】また、請求項４記載の構成によれば、色変
換により再生可能な刺激値空間の外側に変換された色を
判定し、それに応じて、色変換後の３刺激値を再生可能
な新しい３刺激値に修正するため、色変換が強く行われ
た場合でも画像の劣化を目立たなくして自然な色変換が
可能になる。

【００２０】また、請求項５記載の構成によれば、色変
換が強く設定されている場合でも、もし色変換による画
像の劣化が予測される状況には、露光量を抑制すること
により、劣化の発生を未然にかつ自動的に防止すること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００２２】本発明に係る色変換方法は、原理的には、
いわゆる色度図上で光源の色度値を変更し、その変更量
を各画素に対してその色度が光源の色度に近いかどうか
に応じて作用させるものである。したがって、本発明は
色度図と密接に関連するため、まず、色度図等に関して
説明を行う。

【００２３】（ａ）前提説明 周知のように、各画素の色は、一般的にＲ、Ｇ、Ｂの３
つの刺激値で表現される。それら３つの刺激値が与えら
れたとき、この中には、色に関する情報と光の強さに関
する情報とが含まれている。そこで、光の強さを刺激値
和Ｌ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂで表し、色の情報をｒ＝Ｒ／Ｌ、ｇ＝
Ｇ／Ｌ、ｂ＝Ｂ／Ｌで表せることが知られている。この
時（すなわちＲＧＢ表色系において）刺激値和Ｌは明る
さ（明度）を表している。

【００２４】カラー画像では多くの場合、色の表現はＲ
ＧＢ表色系を用いるが、色変換を色度図を利用して行う
には、一般によく使用されているＸＹＺ表色系を使うの
が便利である。その理由は、光源の色度の測定値が多く
の場合この表色系で表されているため、これを利用し易
いためである。

【００２５】それゆえ、ＲＧＢ刺激値を一度ＸＹＺ刺激
値に変換し、色変換を行い、得られたＸＹＺ刺激値をＲ
ＧＢ刺激値に再び戻すことにより、色変換を行うことが
できる。

【００２６】なお、テレビジョンの放送規格の一つであ
るＮＴＳＣ規格では、ＹＩＱ信号が用いられているが、
これも、一組の３刺激値を表しており、これをＸＹＺ表
色系に変換することができるため、全く同じ構成により
ＹＩＱ信号も色変換が可能である。

【００２７】またその他の信号規格例えばＹＵＶ信号に
おいても同様である。

【００２８】ＣＩＥ（国際照明委員会）はＣＩＥ（１９
３１）ＲＧＢ表色系及びＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色
系を定めており、それによれば、ＲＧＢからＸＹＺへの
変換は次のように行われる。

【００２９】Ｘ＝0.49000 Ｒ+0.31000 Ｇ+0.20000 Ｂ Ｙ＝0.17697 Ｒ+0.81240 Ｇ+0.01063 Ｂ Ｚ＝ 0.01000 Ｇ+0.99000 Ｂ そして、刺激値和Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚとして、ｘ＝Ｘ／Ｌ、
ｙ＝Ｙ／Ｌ、ｚ＝Ｚ／Ｌと変換すれば、各画素について
の色度（ｘ、ｙ）が算出される。ここでｘ＋ｙ＋ｚ＝１
の関係があるため、２つの値で色を特定できる。よって
これを座標軸にとった図が図１０に示したｘｙ色度図で
ある。色度図は各表色系により種々の色度図が存在し、
例えばＲＧＢ表色系にはｒｇ色度図が存在するが、本発
明の応用に当たっては問題となる違いはない。

【００３０】図１０に示される色度図において、１００
は“スペクトル軌跡”と称され、彩度が最も高い純粋な
色の点の集合である。そして、１０２は”純紫軌跡”と
称されているものである。また、１０４は、各色温度に
対応する光源の色度点の集合が軌跡として示されたもの
であり、“黒体輻射軌跡”と“ＣＩＥ昼光軌跡”と称さ
れるものがあるが、都合のよい方を用いることができる
ため、以下の説明においては“色温度軌跡”１０４と称
することにする。なお理論上無彩色の点は（ｘ、ｙ）＝
（１／３、１／３）の位置になるが、代表的な野外の昼
光の色度は無彩色点ではなく色温度が約６５００゜Ｋの
色度点になる。色温度によって光源の色度を指定する方
法は、写真カメラにおいて広く行われており、便利であ
るため本発明でもこれを利用するのが好適である。

【００３１】相関色温度をＴcpとしてその色温度を（ｘ
D 、ｙD ）とすると、以下のような関係式が求められて
いる（ＪＩＳ Ｚ８７２０）。

【００３２】

【数１】 したがって、これを用いて任意の相関色温度で、その光
源の色度座標を求めることができる。また４０００゜Ｋ
以下の色温度については黒体輻射軌跡を用いればよい。
American Institute of Physics 3rd. edition (McGRAW
HILL)には１０００゜Ｋまでの色温度における黒体の色
度が記載されておりこれをもとに近似式を求めると次の
ようになる。

【００３３】（１０００゜Ｋ≦Ｔcp＜４０００゜Ｋ） ｘ＝0.222782(103/Tcp)3 -0.834781(103/Tcp)2 +1.1146
27(103/Tcp) +0.149920 ｙ＝-1.235009x3 -0.992589x2 +1.918509x -0.141562 これにより、１０００゜Ｋから２５０００゜Ｋまでの色
温度の光源の色度座標が得られることになる。なお実際
の装置においては、方程式の形で記憶しておいても、あ
るいは色度値をテーブルにして記憶しておいても好適で
ある。

【００３４】次に、スペクトル軌跡１００について説明
する。

【００３５】スペクトル軌跡の色度値は、３８０ｎｍか
ら７８０ｎｍの波長範囲で５ｎｍおきに表にされたもの
が公知であり、これから適当な補間曲線を求め、実際の
装置ではこの曲線を表す方程式の係数を記憶しておけば
よい。

【００３６】例えば、波長３８０ｎｍから４８０ｎｍま
では、放物線ｙ＝ａ1 ｘ² ＋ｂ1 ｘ＋ｃ1 （例、ａ1 ＝
13.488793 、ｂ1 ＝-5.113387 、ｃ1 ＝0.486083）で近
似され、波長４８０ｎｍから５０５ｎｍまでは、放物線
ｘ＝ａ2 ｙ² ＋ｂ2 ｙ＋ｃ2 （例ａ2 ＝0.313719、ｂ2
＝-0.413322 、ｃ2 ＝0.140004）で近似され、波長５０
５ｎｍから５６０ｎｍまでは、双曲線ａ3 ｘ² ＋ｂ3 ｘ
ｙ＋ｃ3 ｙ²＋ｄ3 ｘ＋ｅ3 ｙ＋ｆ3 ＝０（ａ3 ＝0.975
949、ｂ3 ＝1 、ｃ3 ＝0.131321、ｄ3 ＝-0.992135 、
ｅ3 ＝-0.165972 、ｆ3 ＝0.053692）で近似され、また
波長５６０ｎｍから７８０ｎｍまでを直線ｘ＋ｙ＝１で
近似すればよい。純紫軌跡は、ｙ＝ａ4 ｘ＋ｂ4 （ａ4
＝0.459304、ｂ4 ＝0.075276）で近似される。

【００３７】（ｂ）色変換方法の説明 本発明に係る色変換方法の概念を図１に示す色度図を用
いて以下に詳述する。図１には光源の色温度を４０００
゜Ｋから６０００゜Ｋに変換（シフト）させた場合が示
されている。

【００３８】本発明の実施例においては、色度図上で撮
影時の光源の色温度に相当する色度点Ｗ（ｘw 、ｙw ）
が特定される。

【００３９】この点Ｗの特定は、撮影時の光源の色温度
が予め分かっていれば、例えば電子スチルカメラに設け
られた色変換設定手段（例えばダイヤルなど）により色
温度（例えば４０００゜Ｋ）を入力すればよく、一方、
撮影時の光源の色温度が不明であれば、例えばＪＩＳに
定める標準の光を表す色度値をもって、点Ｗとすればよ
い。また、周知の測色装置により実際に測光により光源
の色温度を求めてもよい。

【００４０】一方、当該画素の色度を表す点Ｆは、まず
ＲＧＢ刺激値を前記の変換式によりＸＹＺ刺激値に変換
し、刺激値和Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚを求めさらにｘ＝Ｘ／Ｌ、
ｙ＝Ｙ／Ｌにより点Ｆ（ｘ、ｙ）が特定される。

【００４１】この後、点Ｗから点Ｆを通過させて延長さ
せた直線Ｕが、前記スペクトル軌跡１００と交わる点Ｓ
を算出する。この点Ｓは、点Ｆの色に関してその“主波
長”を表している。なお、直線Ｕがスペクトル軌跡１０
０と交わらない場合は、前記純紫軌跡１０２と交わる点
（Ｓ’）を求め、その点（Ｓ’）をもって純粋な色と
し、また対応する波長は“補色主波長”によって定め
る。

【００４２】さて、所望の色調を得るために、つまり色
変換を行うため、光源の点Ｗを軌跡１０４に沿って任意
の距離だけ移動させ、再生時の光源の色度点Ｗ’（ｘw
’、ｙw ’）を設定する。これは、例えば使用者によ
る色温度の指定等により行われる。これは再生装置に設
けられた、再生時の光源の色温度を設定する手段により
特定される。特にＷ’点を定めない場合は、標準の光を
表す色度値をもってＷ’とすればよい。このように、光
源の点Ｗ’が指定された後、点Ｓと点Ｗ’とを通る直線
Ｕ’が定められる。

【００４３】色変換後の画素の色度を示す点Ｆ’は、三
角形ＳＷＷ’と三角形ＳＦＦ’が相似になるように定め
る。これについて次に説明する。

【００４４】画素の色がどのくらい純粋な色に近いか
は、“刺激純度”と称される値ｐで示される。ここで刺
激純度ｐは、 ｐ＝ ＷＦ ／ ＷＳ （但し、ＷＦ，ＷＳは２点間の距離を示す。） である。

【００４５】これは、また、 ｐ＝（ｘ−ｘw ）／（ｘs −ｘw ） あるいはｐ＝（ｙ−ｙw ）／（ｙs −ｙw ） により求めることもできる。

【００４６】本発明においては、点Ｓを（ｘw ＋ｕ（ｘ
−ｘw ）、ｙw ＋ｕ（ｙ−ｙw ））とおき、これが、ス
ペクトル軌跡を近似する２次以下の曲線の方程式に代入
し、ｕの２次方程式を導き、これをｕについて解くた
め、ｐ＝１／ｕによって、ｐを定めている。

【００４７】なお純紫軌跡１０２と交わる点（Ｓ’）に
関しても紫色純度ｐが、 ｐ＝ ＷＦ ／ Ｗ（Ｓ’） により得られるが、これは以下刺激純度と違いがないの
で、刺激純度ｐを代表して用いる。

【００４８】撮影時の光源の色度点ＷをＷ（ｘw ，ｙw
）とし、再生時の光源の色度点Ｗ’をＷ’（ｘw ’、
ｙw ’）とし、さらに、画素の色度点ＦをＦ（ｘ、ｙ）
とし、刺激純度をｐとした場合、変換後の色度点Ｆ’
（ｘ’、ｙ’）は次のように求められる。

【００４９】ｘ’＝ｘ＋（１−ｐ）（ｘw ’−ｘw ） ｙ’＝ｙ＋（１−ｐ）（ｙw ’−ｙw ） 以上の色変換により、例えば光源の色温度が高い場合
は、Ｗとして赤味がかった白を設定し、Ｗ’として通常
の白を選べば、色温度を補正した正常な画像を得ること
ができる。

【００５０】（ｃ）色変換方法の変形例 前述のように色変換後の画素の色度を示す点Ｆ’は、三
角形ＳＷＷ’と三角形ＳＦＦ’が相似になるように定め
るが、これは、色度点Ｓ（ｘs 、ｙs ）として次のよう
にして求めることができる。

【００５１】ｘ’＝ｐｘs ＋（１−ｐ）ｘw ’ ｙ’＝ｐｙs ＋（１−ｐ）ｙw ’ これに、刺激値和Ｌをかけて、新しい３刺激値を求める
と、 Ｘ’＝Ｌｐｘs ＋Ｌ（１−ｐ）ｘw ’ Ｙ’＝Ｌｐｙs ＋Ｌ（１−ｐ）ｙw ’ Ｚ’＝Ｌ−Ｘ’−Ｙ’ となり、これは、刺激値和Ｌを主波長の刺激値和Ｌs ＝
Ｌｐと光源の刺激値和Ｌw ＝Ｌ（１−ｐ）に分けられる
ことを意味し、この二つの色の混色により新しい色が得
られることを意味している。これを利用して、前記主波
長に応じて、Ｌsを変化させると、特定の波長に対応す
る色を強調したり、逆に抑制したりして、画像を再生す
ることができる。また主波長に応じて刺激値和Ｌそのも
のを変化させることにより、特定の波長の色を抜き出し
てあるいは消去して画像を表示することができる。

【００５２】（ｄ）逆変換の説明 色度点Ｆ’の座標（ｘ’、ｙ’）に基づき、新しい３刺
激値Ｘ’Ｙ’Ｚ’あるいはＲ’Ｇ’Ｂ’は次のように求
められる。

【００５３】Ｘ’＝ｘ’Ｌ Ｙ’＝ｙ’Ｌ Ｚ’＝Ｌ−Ｘ’−Ｙ’ この方法は、（ｃ）に説明した方法、すなわち、主波長
の刺激値和と光源の刺激値和を独立に求め、その混合比
を調節して新しい色度点Ｆ’を求める方法において有効
な方法であるが、（ｂ）に示した方法では、色度点Ｆ’
（ｘ’、ｙ’）を求めずに、次の方法で３刺激値を求め
た方が、回路構成上小さくなる。

【００５４】Ｘ’＝Ｘ＋Ｌ（１−ｐ）（ｘw ’−ｘw ） Ｙ’＝Ｙ＋Ｌ（１−ｐ）（ｙw ’−ｙw ） Ｚ’＝Ｌ−Ｘ’−Ｙ’ ＸＹＺ刺激値をＲＧＢ刺激値に変換するには次の変換を
行えばよい。

【００５５】 Ｒ’＝ 2.36461 Ｘ’−0.896540Ｙ’−0.468073Ｚ’ Ｇ’＝−0.515166 Ｘ’＋1.426408Ｙ’＋0.088758Ｚ’ Ｂ’＝ 0.0052036 Ｘ’−0.014408Ｙ’＋1.009204Ｚ’ （ｅ）色変換の応用例 第１応用例として、波長によって彩度を変化させるよう
な色変換は、そのゲインを波長の関数としてｃ（λ）と
すると、 ｘ’＝ｃ（λ）ｐｘs ＋ （１−ｃ（λ）ｐ）ｘw ｙ’＝ｃ（λ）ｐｙs ＋ （１−ｃ（λ）ｐ）ｙw によって、新しい色度点（ｘ’、ｙ’）を求める。

【００５６】日本のように湿潤な気候の場所で風景写真
を撮ると、おうおうにして空は白みがかってしまうが、
写真としては鮮やかな青空が欲しいことがある。このよ
うな場合、空の部分の彩度を大きくするためにｃ（λ）
を１より大きくとればよい。第２の応用例として、光学
フィルタのように、波長によって透過率を変化させる色
変換は、そのゲインを波長の関数としてｔ（λ）とする
と、 Ｌ’＝ｔ（λ）Ｌ によって、新しい刺激値和を設定し、これから新しい３
刺激値を求めれば、波長に応じてその画素の光の強さが
変化するために、光学フィルタの作用が実現できる。ま
た、主波長の刺激値和Ｌs と光源の刺激値和Ｌw に対し
て別のフィルタ特性をかけることもできる。例えば、 ｘ’＝ｃ（λ）ｐｘs ＋ （１−ｐ）ｘw ｙ’＝ｃ（λ）ｐｙs ＋ （１−ｐ）ｙw により色変換を行えば、被写体への光源からの光のあた
り方をそのままにして、被写体の色の強さ（主波長の刺
激値和）のみを変えることができる。

【００５７】また、第３の応用例としては、波長によっ
て物体識別を行うことができる。すなわち、物体はそれ
特有の波長の光を散乱しており、その色は様々な彩度や
明度をもちながら、光を発する。よって、主波長によっ
て、それらの影響を受けずに、特定の物体を弁別して表
示することができる。例えば、容器中に数種類の物質を
混合する場合、写真をとり、波長分析をして画面に表示
することにより、混合の度合いを視覚化することができ
る。これは、固体物体は、様々な方向に面を向けている
ため、その方向によって、明度が変わったり、隣接する
物質の散乱する光を再度散乱して、色度を変化させたり
する。そのため、混合状態により、画像中で彩度が変化
する。よってこれを本発明の色変換装置により、主波長
を分析することにより、特定の物質の分布状況および混
合状態を測定することができる。

【００５８】さらに光源の波長特性が既知であれば、物
質の性質を光源に左右されずに性格に測定することがで
きる。すなわち、画像から求めた波長特性を、光源の波
長特性でスケーリングすることにより、物質の散乱（あ
るいは透過）特性を求めることができ、これを視覚化す
ることができる。

【００５９】（ｆ）色修正の方法 以上説明したように、画像はまずＲＧＢ刺激値からＸＹ
Ｚ刺激値に変換され、その状態で色変換が実行された後
に、ＸＹＺ刺激値からＲＧＢ刺激値に逆変換されるが、
色変換後のＲＧＢ刺激値が再生装置において再生できな
い場合がある。図２に示されるｘｙ色度図において、表
現可能な領域は少なくともＲ−Ｇ−Ｂの作る三角形２０
０の中である。つまり、新しい色度点Ｆ’がその範囲外
になると、何らかの修正をする必要が生じるため、その
画素については設定どおりの色変換が行えない。この現
象が図２に示されており、光源の色度点ＷをＷ’に移し
たため、点Ｆが点Ｆ’に移動し、このため点Ｆ’が表現
可能な範囲２００外となっている。

【００６０】刺激値和が大きい場合はこの他にも制限条
件がある。これを図に示したのが、図３における制限三
角形２０２である。これを次に説明する。

【００６１】再生装置がＲＧＢそれぞれ８ビットのデー
タを入力するものであるとき、表現できる色は、 ０≦Ｒ＜２５６ ０≦Ｇ＜２５６ ０≦Ｂ＜２５６ である。この範囲に変換後の色が入るかどうかをｘｙ色
度図上で判定することを考える。この理由は、色変換が
刺激値和を一定にしながら色度値を変更するものである
ことから、色の修正にも同様の方法を用いると全体とし
て調和のとれた色変換ができるためである。

【００６２】まず、ＸＹＺ刺激値をＲＧＢ刺激値に変換
する式を上記の不等式に代入する。 Ｒ＝ 2.36461 Ｘ−0.896540Ｙ−0.468073Ｚ Ｇ＝−0.515166 Ｘ＋1.426408Ｙ＋0.088758Ｚ Ｂ＝ 0.0052036 Ｘ−0.014408Ｙ＋1.009204Ｚ より、Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚとして、 ０≦ 2.36461 ｘ−0.896540ｙ−0.468073ｚ＜２５６
／Ｌ ０≦−0.515166 ｘ＋1.426408ｙ＋0.088758ｚ＜２５６
／Ｌ ０≦ 0.0052036 ｘ−0.014408ｙ＋1.009204ｚ＜２５６
／Ｌ となる。さらに、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１により、 ０≦ 2.832683 ｘ−0.428467ｙ−0.468073＜２５６／
Ｌ ０≦−0.603924 ｘ＋1.33765 ｙ＋0.088758＜２５６／
Ｌ ０≦−1.0040004 ｘ−1.0236121 ｙ＋ 1.009204 ＜２５
６／Ｌ となる。

【００６３】ここで、Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝３２０の場合に
ついて、上記条件を示したのが図３における斜線領域２
０４である。この領域２０４は、ＲＧＢがそれぞれ０以
上になるための条件を表す固定三角形２００と、ＲＧＢ
がそれぞれ２５６より小さいという条件を表す刺激値和
Ｌの値に依存する可変三角形２０２と、に挟まれる領域
である。領域２０４の範囲のみが再生可能であり、その
範囲外の色は再生装置で再生できない。

【００６４】図４には、図３に示した制限三角形２０２
に対比させて、Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝５１２の場合の制限三
角形２０６が示されている。この場合には、再生可能な
範囲は図の領域２０８であり、Ｌが大きいと制限三角形
は小さくなり色変換により変換後の色度点がはみ出しや
すいことが理解される。

【００６５】そこで色変換後の色修正の方法は次のよう
な各種の方法が考えられ、その中から適切なものを選ん
で行えばよい。

【００６６】第１の方法は、新しい色度点Ｆ’を再生可
能な範囲に入るように色度点Ｆ”に修正する。

【００６７】第２の方法は最も単純な方法であるが、Ｘ
ＹＺ刺激値からＲＧＢ刺激値を求める際に所定のビット
精度（ここでは８ビット）よりも大きなビット精度で求
めておき、再生可能な範囲を越えた刺激値については、
越えた分を頭打ちして、強制的に所定のビット精度内に
納めるのである。

【００６８】第３の方法は第２の方法を改善したもの
で、所定のビット精度よりも多いビット数でＲＧＢ刺激
値を求め、これを記憶しておく。同時に刺激値の最大値
を求める。その後記憶しておいた刺激値を再び読みだし
て、前記の最大値でスケーリングすることにより、各画
素間の刺激値和の比を保ったまま、所定のビット精度に
納めることができる。

【００６９】また色変換が強く設定されており、このよ
うな色修正が頻発することが予想される場合には、本発
明では、事前に刺激値和の大きな画素をなくするよう
に、刺激値和Ｌに減衰率ｔをかける、あるいは、カメラ
においては露光量を抑制する等の措置をとることができ
る。

【００７０】（ｇ）色修正の具体例 図５には、上記第１の色修正方法の実施例が図示されて
いる。図５において、画像データは、変換回路１０にお
いて、ＲＧＢ刺激値からＸＹＺ刺激値に変換される。色
変換回路１２は上述の光源の色度の変更に基づく色変換
を実行する。判定回路１４は、表現可能範囲２００内に
変換後の色度点が入っているかどうか判定する。この場
合、その範囲内であれば、その出力データは、逆変換回
路１６に出力され、そこでＸＹＺ刺激値からもとのＲＧ
Ｂ刺激値に変換され、その後再生装置により再生され
る。

【００７１】一方、判定回路１４において、範囲外と判
定された場合には、修正回路１８において色度点の修正
が行われる。修正の方法は、再生時の光源の色度点Ｗ’
を主波長を表す色度点Ｓを結ぶ直線Ｕ’に沿って、再生
可能な範囲内に色度点Ｆ’をＦ”へ修正するものであ
る。そして、このように修正されたデータが逆変換回路
１６に出力される。

【００７２】図６には上記第２の色修正方法の実施例が
図示されている。この実施例では、逆変換回路１８にお
いて所定のＲＧＢ刺激値のビット精度（ここでは８ビッ
ト）よりも大きなビット精度で演算が行われる。そし
て、判定回路２０では、その刺激値が所定のビット精度
内であるかどうかを判定し、もし、再生不可能な値であ
れば、クリッピング回路２２によって、再生可能な値に
強制的に変更する。

【００７３】図７には、上記第３の色修正方法の実施例
が図示されている。この実施例においては、逆変換回路
１８においてやはり同様に、所定のビット精度よりも多
いビット精度で変換が実行される。これを最大値判定回
路２４において比較し最大値を求める。同時に刺激値デ
ータは、時間調整のために一時的にメモリ２６に格納さ
れ、全てのデータが得られた後、読み出されて、再量子
化回路２８に出力される。再量子化回路２８は、求めら
れた最大値（Ｘmax ）が表現可能な範囲をオーバーして
いる場合には、各刺激値を次のようにスケーリングす
る。

【００７４】Ｒ’＝Ｒ（２５５／Ｘmax ） Ｇ’＝Ｇ（２５５／Ｘmax ） Ｂ’＝Ｂ（２５５／Ｘmax ） これにより所定のビット精度内に画像データを納め、か
つ、全体として均等な修正を可能にしている。

【００７５】（ｈ）電子スチルカメラの説明 図８には、本発明に係る電子カメラの好適な実施例がブ
ロック図で示されている。

【００７６】被写体の像は、シャッター機構及び絞り機
構とからなる露出調整機構３０を介して撮像素子３２上
に結像する。撮像素子３２からの信号は、Ａ／Ｄ変換器
３４でデジタル信号に変換された後、プロセス部３５を
介して、ＩＣメモリカードであるメモリ３６に書き込ま
れる。

【００７７】一方、本実施例の電子スチルカメラには、
再生時の色変換方法を設定するための色変換設定手段４
０が設けられている。具体的には、本実施例では、再生
時に色温度の補正を行うためのダイヤルが設けられる。
設定された色変換方法は、色変換情報３０２として、前
記メモリ３６に画像に関連付けて記録される。

【００７８】測光部４２は、撮影時の光量及び撮影時の
光源の色温度を測定するものである。測光信号は、露光
量制御部４４に入力されている。

【００７９】露光量制御部４４は、上述した露光量調節
機構３０を制御して、撮影時の最適な露光量を制御する
ものである。

【００８０】ところで、上述したように色変換において
は色変換後の色が表現可能な範囲をはみ出してしまう場
合がある。そのような色変換は、例えば明度が高い場
合、あるいは彩度が高い場合等でよくおきる。つまり、
明度が高い場合は前記の制限三角形が小さくなるため再
生可能な色が少ない上に、色変換による色度点の移動量
が大きいため、制限外に出やすい。また、彩度が高い場
合は、色度点が制限境界に近いため、色変換により制限
外に出やすい。

【００８１】そこで、色変換を強く行う場合は、前もっ
て露光量を少なくして撮影を行うことが望ましい。すな
わち、刺激値和Ｌの大きなデータをなくしておけば、色
変換によって制限を越える画素を著しく少なくできる。
この制御を行うものが、露光量設定部４４である。

【００８２】従って、露光量制御部４４は予想されるは
み出し量に応じて露光量を抑制制御する。

【００８３】（ｉ）再生装置の説明 図９には、本発明による色変換装置を組み込んだ再生装
置のブロック図が示されている。

【００８４】メモリ５０から画像データが読み出され色
変換部５２で上述した色変換が実行される。その間に、
メモリ５０から読み出された前記色変換情報３０２は、
色変換部５２に入力され、それによって指定される色変
換が実行される。

【００８５】色変換後の画像データは、Ｄ／Ａ部と画像
信号作成部とを含む画像再生部５４にて、Ｄ／Ａ変換及
び画像信号の作成が行われ、その画像信号がディスプレ
イ５６に表示される。なお、色変換設定部５８を用い
て、色変換情報３０２にかかわらず、色変換を実行し得
る。

【００８６】以上のように、本実施例の色変換装置によ
れば、強い色変換を実行しても所定のビット数で表現で
きる色の範囲内で正しく色変換が実行できるため、疑似
輪郭や特異領域の発生を有効に防止することができる。
このため、データが飽和するかどうかを気にすることな
く様々な色変換を自由に行うことができる。これによ
り、操作者は好みの画像を自由にかつ容易に取得でき
る。

【００８７】（ｊ）表色系の違いについて 以上の説明においては、ＣＩＥ（１９３１）ＲＧＢ標準
表色系を用いたが、一般に普及しているテレビジョンの
放送方式であるＮＴＳＣ規格によれば、表現できる色の
範囲が多少異なっている。これは、ＲＧＢ表色系の３原
色よりも狭い位置にＮＴＳＣ規格のＲＧＢの３原色の点
があるためである。すなわち、ＮＴＳＣ規格の信号を扱
うためには次の座標変換式を用いればよい。

【００８８】Ｒ＝ 1.9106Ｘ−0.5326Ｙ−0.2883Ｚ Ｇ＝−0.9843Ｘ＋1.9984Ｙ−0.0283Ｚ Ｂ＝ 0.0584Ｘ−0.1185Ｙ＋0.8985Ｚ Ｘ＝ 0.6067Ｒ＋0.1736Ｇ＋0.2001Ｂ Ｙ＝ 0.2988Ｒ＋0.5868Ｇ＋0.1144Ｂ Ｚ＝ 0.0661Ｇ＋1.1150Ｂ このため、色が再現可能であるかどうかを判定する回路
の計算上のパラメータは、次のようになる。刺激値和Ｌ
＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚとして、 ０≦ 1.9106ｘ−0.5326ｙ−0.2883ｚ＜２５６／Ｌ ０≦−0.9843ｘ＋1.9984ｙ−0.0283ｚ＜２５６／Ｌ ０≦ 0.0584ｘ−0.1185ｙ＋0.8985ｚ＜２５６／Ｌ また、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１により、 ０≦ 2.1989ｘ−0.2443ｙ−0.2883＜２５６／Ｌ ０≦−0.9560ｘ＋2.0267ｙ−0.0283＜２５６／Ｌ ０≦−0.8401ｘ−1.0170ｙ＋0.8985＜２５６／Ｌ これらは、係数が異なるだけで、その動作は上述したも
のと変わらないため、ＮＴＳＣ信号に対しても、本発明
を有効に適用することができる。

【００８９】（ｋ）本発明の具体的な実施例 以上の説明により、本発明の原理と方法が示されたが、
これを好適な形で実施した具体例を次に説明する。

【００９０】第１１図は本発明による色変換装置の第１
の実施例である。

【００９１】まず、光源の色度Ｗ（ｘw 、ｙw ）、Ｗ’
（ｘw ’、ｙw ’）が設定されると、その差が計算さ
れ、変更量ΔＷ（Δｘ、Δｙ）がレジスタ５８にセット
され、かつ撮影時の光源の色度Ｗ（ｘw 、ｙw ）がレジ
スタ５９にセットされる。

【００９２】次に画素のＸＹＺ刺激値が入力されるとレ
ジスタ６０に保持され、加算回路６２にてＬ＝Ｘ＋Ｙ＋
Ｚが計算され、その後、除算回路６４ａ，６４ｂにより
ｘ＝Ｘ／Ｌ、ｙ＝Ｙ／Ｌが計算され、同時に積和演算回
路６６ａ，６６ｂの入力に供するためレジスタに格納さ
れる。

【００９３】ｘ、ｙ、ｘw 、ｙw から前述の方法で、光
源の色度Ｗと画素の色度との近さを表す量１−ｐが演算
器７０で計算される。

【００９４】積和演算回路６６ａ，６６ｂは、この１−
ｐとレジスタ５８にセットされているΔｘ、Δｙと積を
それぞれ求め、かつその積と前記ｘ、ｙとの和を求め
る。これにより、新しい色の色度値Ｆ’（ｘ’、ｙ’）
が得られる。

【００９５】次に、前記刺激値和Ｌとｘ’、ｙ’との積
を乗算器７２ａ，７２ｂでそれぞれ求め、これをＸ’、
Ｙ’として出力に供し、かつ、Ｚ’＝Ｌ−Ｘ−Ｙを加算
回路７４にて計算することにより、最終出力Ｘ’、
Ｙ’、Ｚ’が確定する。

【００９６】このとき、刺激値和の調整部７６におい
て、Ｌの替わりに、設定された減衰率ｔをかけて、Ｌ’
＝ｔＬを出力すれば、画像全体の刺激値和を均一に下げ
ることができる。これにより、再生範囲外へ新しい３刺
激値が色変換されるのを抑制することができる。

【００９７】図１２は本発明による色変換装置の第２の
実施例である。

【００９８】まず、光源の色度Ｗ（ｘw 、ｙw ）、Ｗ’
（ｘw ’、ｙw ’）が設定されると、その差が計算さ
れ、変更量ΔＷ（Δｘ、Δｙ）がレジスタ５８にセット
され、かつ撮影時の光源の色度Ｗ（ｘw 、ｙw ）がレジ
スタ５９にセットされる。

【００９９】次に画素のＸＹＺ刺激値が入力されると一
旦レジスタ６０に保持され、加算回路６２にてＬ＝Ｘ＋
Ｙ＋Ｚが計算され、その後、除算回路６４ａ，６４ｂに
よりｘ＝Ｘ／Ｌ、ｙ＝Ｙ／Ｌが計算され、それが積和演
算回路７８ａ，７８ｂの入力に供される。

【０１００】ｘ、ｙ、ｘw 、ｙw から前述の方法で、光
源の色度Ｗと画素の色度との近さを表す量１−ｐが計算
される。

【０１０１】次に乗算回路８０により１−ｐと刺激値和
Ｌとの積が計算され、これが次に二つの積和演算回路７
８ａ，７８ｂに入力される。

【０１０２】積和演算回路７８ａ，７８ｂはこの積と、
レジスタに格納されているΔｘ、Δｙと積をそれぞれ求
め、かつその積と入力Ｘ、Ｙとの和を求める。これによ
り、新しい色の刺激値Ｘ’、Ｙ’が得られる。

【０１０３】次に前記刺激値和Ｌにより、Ｚ’＝Ｌ−Ｘ
−Ｙを加算回路７４にて計算することにより、最終出力
Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’が確定する。

【０１０４】この例では、刺激値和Ｌの変更はできない
が、第１実施例に比べて乗算器が１個少なくて済むとい
うメリットがある。

【０１０５】図１３は本発明による色変換装置の第３の
実施例である。

【０１０６】まず、光源の色度Ｗ（ｘw 、ｙw ）、Ｗ’
（ｘw ’、ｙw ’）が設定されると、再生時の光源の色
度Ｗ’（ｘw ’、ｙw ’）が積和演算回路用のレジスタ
８２にセットされ、かつ撮影時の光源の色度Ｗ（ｘw 、
ｙw ）もレジスタ８２にセットされる。

【０１０７】次に画素のＸＹＺ刺激値が入力されると一
旦レジスタ６０に保持され、加算回路６２にてＬ＝Ｘ＋
Ｙ＋Ｚが計算され、その後、除算回路６４ａ，６４ｂに
よりｘ＝Ｘ／Ｌ、ｙ＝Ｙ／Ｌが計算され、それが積和演
算回路８４ａ，８４ｂの入力に供される。

【０１０８】ｘ、ｙ、ｘw 、ｙw から前述の方法で、光
源の色度Ｗと画素の色度との近さを表す量１−ｐが演算
器８５で計算されると同時に、主波長における色度とｐ
との積ｐｘs 、ｐｙs が計算される。

【０１０９】積和演算回路８４ａ，８４ｂは、この１−
ｐとレジスタ８２にセットされているｘw ’、ｙw ’と
の積をそれぞれ求め、かつその積と前記ｐｘs 、ｐｙs
との和を求める。これにより、新しい色の色度値Ｆ’
（ｘ’、ｙ’）が得られる。

【０１１０】次に前記刺激値和Ｌとｘ’、ｙ’との積を
それぞれ求めこれをＸ’、Ｙ’として出力に供し、か
つ、Ｚ’＝Ｌ−Ｘ−Ｙを加算回路７４にて計算すること
により、最終出力Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’が確定する。

【０１１１】このとき、刺激値和の調整部７６におい
て、Ｌの替わりに、設定された減衰率ｔをかけて、Ｌ’
＝ｔＬを出力すれば、画像全体の刺激値和を均一に下げ
ることができる。これにより、再生範囲外へ新しい３刺
激値が色変換されるのを抑制することができる。

【０１１２】また、ｔを前記演算部で求めた主波長に応
じた関数とすれば、主波長に応じて、画素の色の強度を
変えることができる。

【０１１３】また、前記演算部でｐｘs 、ｐｙs の替わ
りにこれに波長に応じた係数をかけた値を出力すれば、
波長に応じて、“主波長の刺激値和Ｌs ”を変化させる
色変換が可能である。

【０１１４】図１４は撮影時の光源の色度点Ｗ（ｘw 、
ｙw ）と画素の色度点Ｆ（ｘ、ｙ）から、これらの近さ
に関する量１−ｐを計算する回路である。

【０１１５】まず、減算器８６ａ，８６ｂにより、差分
値ｖx ＝ｘ−ｘw 、ｖy ＝ｙ−ｙwが計算され、複数の
２次以下の曲線との交点を求める回路３０１〜３０５に
供給される。

【０１１６】これらは、放物線との交点を求める回路
１、２と双曲線との交点を求める回路と直線との交点を
求める回路１、２とにより構成されている。

【０１１７】スペクトル軌跡との交点は２個の放物線と
双曲線と直線により近似され、純紫軌跡は１つの直線で
近似されるため、これらの方程式の係数を各回路に設定
しておけばよいのである。

【０１１８】これらの回路は前述したように交点をＳ
（ｘs 、ｙs ）＝（ｘw ＋ｕ（ｘ−ｘw ）、ｙw ＋ｕ
（ｙ−ｙw ））により求め、ｕ、ｘs 、ｙs の各信号
と、計算中にエラーが発生したかどうかのエラー信号を
出力し、次のセレクタ回路８８に供給する。セレクタ回
路８８は、これらの内、有効な解を判定して選んだ一つ
の解を、出力する。

【０１１９】このｕから逆数を計算する回路８９によ
り、ｐ＝１／ｕが計算され、減算回路９０にて１−ｐが
計算され、最終的に出力される。

【０１２０】また、セレクタ回路が選んだ色度値（ｘs
、ｙs ）は必要ならば、乗算器９１ａ，９１ｂにより
ｐとの積を計算して、出力することができる。

【０１２１】またセレクタ回路８８が選んだ色度値（ｘ
s 、ｙs ）から、主波長を求める回路により、該画素の
主波長を特定することができる。これは具体的には、主
波長と色度値を対応づけるテーブルを記憶しておき、逐
次比較して主波長を確定すればよい。

【０１２２】図１５は放物線との交点を求める回路１
（３０１，３０２）を示したものである。放物線として
はｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃの形のものであり、係数ａ、
ｂ、ｃは前述のものを用いる。

【０１２３】撮影時の光源の色度値ｘw 、ｙw と差分値
ｖx 、ｖy が入力されると、２次方程式Ａｕ² ＋Ｂｕ＋
Ｃ＝０の各係数が各回路９２〜９４で計算され、次段の
２次方程式を解く回路９５に入力される。ここで、 Ａ＝ａｖx ² Ｂ＝２ａｖx ｘw ＋ｂｖx −ｖy Ｃ＝ａｘw ² ＋ｂｘw ＋ｃ−ｙw である。２次方程式を解く回路９５は２つの解のうち、
一方を計算しこれを出力する。また実数の解がない場合
にはエラー信号を出力する。

【０１２４】次に解ｕと入力値により、積和演算回路９
６ａ，９６ｂでＳ（ｘs 、ｙs ）＝（ｘw ＋ｕｖx 、ｙ
w ＋ｕｖy ）が計算されこれが出力される。

【０１２５】図１６は２次方程式を解く回路９５であ
る。これは、２次方程式Ａｕ² ＋Ｂｕ＋Ｃ＝０から解ｕ
＝（−Ｂ＋√（Ｂ² −４ＡＣ））／（２Ａ）を計算す
る。開平回路はもし入力が負ならば実数の解が無いとし
てエラー信号を発生する。

【０１２６】図１７は双曲線との交点を求める回路３０
３である。双曲線の方程式はａｘ2＋ｂｘｙ＋ｃｙ2 ＋
ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ＝０であり、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
ｆは前述のものを用いる。これらの回路９７〜９９も同
様に２次方程式Ａｕ² ＋Ｂｕ＋Ｃ＝０の各係数を計算
し、次段の２次方程式を解く回路９５に供給する。係数
は次式により計算される。

【０１２７】Ａ＝ａｖx ² ＋ｂｖx ｖy ＋ｃｖy ² Ｂ＝２ａｖx ｘw ＋ｂ（ｖx ｙw ＋ｖy ｘw ）＋２ｃｖ
y ｙw ＋ｄｖx＋ｅｖy Ｃ＝ａｘw ² ＋ｂｘw ｙw ＋ｃｙw ２＋ｄｘw ＋ｅｙw
＋ｆ ２次方程式を解く回路の出力がｕであり、また交点Ｓを
（ｘs 、ｙs ）＝（ｘw ＋ｕｖx 、ｙw ＋ｕｖy ）によ
り積和演算回路９６ａ，９６ｂで求め、これを出力す
る。

【０１２８】ちなみに図１４に示した放物線との交点を
求める回路２（３０２）は放物線との交点を求める回路
１（３０１）とほぼ同様の構成であり、ただｘとｙとの
役割が反対になっているだけであるので、説明は省略す
るが、２次方程式の係数を掲げておく。

【０１２９】Ａ＝ａｖy ² Ｂ＝２ａｖy ｙw ＋ｂｖy −ｖx Ｃ＝ａｙw ² ＋ｂｙw ＋ｃ−ｘw 図１８は直線との交点を求める回路３０５である。直線
をｙ＝ａｘ＋ｂとし、回路１１０ａ，１１０ｂ，１１２
において、ｕ＝（ａｖx −ｖy ）／（ｙw −ａｘw −
ｂ）によりｕを求める。また分母が０のときは除算エラ
ー信号を発生する。

【０１３０】また交点Ｓを（ｘs 、ｙs ）＝（ｘw ＋ｕ
ｖx 、ｙw ＋ｕｖy ）により積和演算回路１１４ａ，１
１４ｂで求め、これを出力する。

【０１３１】以上詳細に渡って、本発明の好適な実施例
を述べた。このように、本発明によれば、自然な色変換
を回路により高速に実現でき、回路規模も小さくて済む
ため、高速かつ低消費電力な装置が実現できる。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る色変
換装置によれば、自然な色修正を行うことができ、好み
の画像を自由にかつ容易に作成することができるという
効果がある。また、本発明に係る電子カメラによれば、
強い色変換を実行しても、疑似輪郭等の発生を効果的に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る色変換方法の原理を説明する原理
説明図である。

【図２】変換後の点Ｆ’が表現可能範囲を越えた場合を
示す説明図である。

【図３】表現が可能な範囲２０４を示す説明図である。

【図４】刺激値和が大きい場合（２０２）と小さい場合
（２０６）とにおける表現可能な範囲を示す説明図であ
る。

【図５】色修正方法の第１実施例を示すブロック図であ
る。

【図６】色修正方法の第２実施例を示すブロック図であ
る。

【図７】色修正方法の第３実施例を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明に係る電子カメラの構成を示すブロック
図である。

【図９】再生装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】色度図を説明する図である。

【図１１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図１２】本発明の第２実施例を示す図である。

【図１３】本発明の第３実施例を示す図である。

【図１４】光源の色度点Ｗと画素の色度点Ｆとの近さを
表す値１−ｐを計算する回路である。

【図１５】放物線との交点を求める回路１である。

【図１６】２次方程式の解を求める回路である。

【図１７】双曲線との交点を求める回路である。

【図１８】直線との交点を求める回路である。

【符号の説明】

１００ スペクトル軌跡 １０２ 純紫軌跡 １０４ 色温度軌跡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−262525（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132592（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−276529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−103481（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−88589（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−44277（ＪＰ，Ｂ２) 英国特許出願公開2227899（ＧＢ，Ａ) 英国特許出願公開2198008（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/73 H04N 1/46 H04N 1/60 H04N 9/74

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影時の光源の色度点Ｗと再生時の光源
   の色度点Ｗ’を設定する設定手段と、前記撮影時の光源の 色度点Ｗと前記再生時の光源の色度
   点Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供給されるカ
   ラー画像の画素ごとの３刺激値に対して色変換を行い、
   各画素ごとに色変換後の３刺激値を出力する演算部と、 を含む色変換装置であって、 前記演算部は、 入力された画素の３刺激値から当該画素の色度点Ｆを計
   算する手段と、当 該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度点Ｗとか
   ら、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度点Ｗ
   との遠近を表す値を計算する手段と、前記遠近を表す値により、前記撮影時の光源の色度点Ｗ
   から前記再生時の光源の色度点Ｗ’への変更量に対して
   重み付けを行うとともに、その重み付けされた変更量を
   当該画素の色度点Ｆに加えて当該画素の色変換後の色度
   点Ｆ’を求め、当該画素の色変換後の色度点Ｆ’から当
   該画素の色変換後の ３刺激値を算出する手段と、 を含むことを特徴とする色変換装置。
2. 【請求項２】 撮影時の光源の色度点Ｗと再生時の光源
   の色度点Ｗ’を設定する設定手段と、 前記撮影時の光源の色度点Ｗと前記再生時の光源の色度
   点Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供給されるカ
   ラー画像の画素ごとの３刺激値に対して色変換を行い、
   各画素ごとに色変換後の３刺激値を出力する演算部と、 を含む色変換装置であって、 前記演算部は、入力された 画素の３刺激値から、当該画素の刺激値和Ｌ
   と色度点Ｆを算出する手段と、色度図上におけるスペクトル軌跡及び純紫軌跡を表す曲
   線と、前記撮影時の光源の色度点Ｗ及び前記画素の色度
   点Ｆに基づく直線と、の 交点の色度点Ｓを算出する手段
   と、前記撮影時の光源の色度点Ｗと前記交点の色度点Ｓとの
   間の距離（ＷＳ）に対する、前記撮影時の光源の色度点
   Ｗと当該画素の色度点Ｆとの間の距離（ＷＦ）の比（Ｗ
   Ｆ／ＷＳ）を表す値（１−ｐ）（但しｐ＝ＷＦ／ＷＳ）
   を、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再生時の光源
   の色度点Ｗ’への変更量に対して乗算するとともに、そ
   の乗算した値を当該画素の色度点Ｆに加算して当該画素
   の色変換後の色度点Ｆ’を求め、前記刺激値和Ｌを用い
   て当該画素の色変換後の色度点Ｆ’から当該画素の色変
   換後の３刺激値を算出する手段と、 を含むことを特徴とする色変換装置。
3. 【請求項３】 撮影時の光源の色度点Ｗと再生時の光源
   の色度点Ｗ’を設定する設定手段と、 前記撮影時の光源の色度点Ｗと前記再生時の光源の色度
   点Ｗ’に基づいて、デジタルデータとして供給されるカ
   ラー画像の画素ごとの３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚに対して色変
   換を行い、各画素ごとに色変換後の３刺激値Ｘ’，
   Ｙ’，Ｚ’を出力する演算部と、 を含む色変換装置であって、 前記演算部は、 入力された画素の３刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚから、当該画素の
   刺激値和Ｌ及び色度点Ｆを算出する手段と、 当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度点Ｗとか
   ら、当該画素の色度点Ｆと前記撮影時の光源の色度点Ｗ
   との遠近を表す値を計算する手段と、 前記遠近を表す値に対し前記刺激値和Ｌを乗算する手段
   と、 前記遠近を表す値に対して前記刺激値和Ｌを乗算した値
   により、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再生時の
   光源の色度点Ｗ’への変更量に対して重み付けを行うと
   ともに、その重み付け後の変更量を前記入力された刺激
   値Ｘ，Ｙに加算して当該画素の色変換後の刺激値Ｘ’，
   Ｙ’を求め、かつ、それらの刺激値Ｘ’，Ｙ’及び前記
   刺激値和Ｌから当該画素の色変換後の刺激値Ｚ’を求め
   る手段と、 を含むことを特徴とする色変換装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の色変換
   装置において、 前記色変換後の３刺激値が表現可能範囲内となるか否か
   を判定する判定部と、 前記判定部が表現可能範囲外と判
   定した場合に、前記色変換後の３刺激値の算出前又は算
   出後に、当該色変換後の３刺激値が前記表現可能範囲内
   に入るように、所定の修正処理を実行する修正部と、 を含むことを特徴とする色変換装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の色変換
   装置でカラー画像の色変換を行うために、当該カラー画
   像の撮影時に、前記撮影時の光源の色度点Ｗから前記再
   生時の光源の色度点Ｗ’への変更に関する色温度補正の
   設定を行って、それを表す色変換情報をカラー画像に関
   連付けて記録する電子カメラであって、 前記カラー画像を取得する光電変換撮像素子と、 前記光電変換撮像素子による撮像の露光量を調整する露
   光量調整機構と、 前記色温度補正の設定を行うための色変換設定手段と、 撮影時の光量及び撮影時の光源の色温度を表す測光信号
   を出力する測光部と、 前記色温度補正の設定及び前記測光信号に基づいて、色
   変換後の色度値が表現可能な範囲を外れないように、前
   記露光量調整機構における露光量を抑制する露光量制御
   部と、 を含むことを特徴とする電子カメラ。