JP3105681B2 - 色変換回路 - 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
みの色調の画像を実時間で得る色変換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、写真カメラでは、各種のフィルタ
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。しかしながら、電子カメラに
おいては、これに相当するような手軽でかつ自然な色変
換回路はなかった。

【０００３】特に、デジタル電子スチルカメラの画像の
ように、高精細かつ変換処理の容易な画像データを取り
扱うには、いかにスチル画像をきれいに再現するかが重
要な問題になってくる。すなわち、フィルムを用いるカ
メラと同等あるいはそれ以上の忠実さや表現力が必要で
ある。

【０００４】従来の色変換回路としては、次に述べるホ
ワイトバランス回路とマスキング演算回路の例があるの
でこれを説明する。

【０００５】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。

【０００６】このため、従来の電子カメラには、ホワイ
トバランス回路が設けられていた。すなわち、この回路
は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のバランスをとる機
能を有し、白い物体が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
ンス回路は、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信号のレベルに
ほぼ等しくなるように補正する（特開昭６３−１２１３
８３号公報の第４図（従来例）参照）。

【０００７】また、画像伝送装置あるいは、ハードコピ
ーの出力装置には従来マスキング演算回路が備えられ、
色の補正に用いられてきた。これは、色をＣ（シア
ン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）の成分に分解し、これ
に補正のための行列をかけることで、色変換を行うもの
である（特開昭６２−２６２５７５号公報参照）。

【０００８】また、本発明者は、特願平４−９５３３５
号で、ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度図上で色変換を行う
方法を提案した。これは、色度図上において、スペクト
ル軌跡又は純紫軌跡と、与えられた色の座標と光源の色
の座標を結ぶ直線と、の交点を求めることにより主波長
を表す色度点を求め、これに基づき色変換を行うことを
原理としていた。

【０００９】この方法は、ｘｙ色度図を原理としている
ため一般性があり、また、理論にも忠実である。

【００１０】なお、本出願の関連出願として、特願平４
−１６３０４４号がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のホワイト
バランス回路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様
にはできないという問題があった。また、従来のマスキ
ング回路においても同様で、自由な色調に変換すること
はできなかった。

【００１２】この理由は、色変換の後述するような特徴
によるものであり、本発明による方法を採用することに
より、自由に画像の色調の変換が可能になる。

【００１３】一方、本発明者による上記発明（特願平４
−９５３３５号）においては、この色変換の原理的な機
能を実現しているものの、この処理過程は単純な色変換
を行うだけであるのに非常に大きな回路規模を要すると
いう問題を有していた。

【００１４】すなわち、スペクトル軌跡を３個の２次曲
線と１個の直線で表し、純紫軌跡を１個の直線で表して
いた。このため一画素の色変換を行うのに最大３回直線
と２次曲線との交点を求め、２回直線と直線の交点を求
め、それらの交点の内有効な点の判定を行い、色変換を
行い、さらに、色変換後のデータがＲＧＢ８ビットで表
せるかどうかを判定して、処理をする必要があった。

【００１５】これを改善すべく簡単な回路でかつ少ない
処理時間で色変換を行うことのできる回路が切望されて
いた。

【００１６】ここで、デジタル画像を扱う上では、輝度
と色差の信号を用いれば、色差のデータ量を削減するこ
とができるため画像情報圧縮に有利であること、また、
ＣＣＤで撮像するに際して光量が大きくとれるため高精
細化に適していること、等の理由から、ＲＧＢの信号よ
りも、輝度と色差の信号を用いることのほうが多い。ゆ
えに、この信号の特性を利用した、色変換回路が切望さ
れていた。

【００１７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、輝度と色差の信号に対して、簡易かつ自由
に色変換を行うことのできる色変換回路を提供すること
にある。

【００１８】

【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、カラー画像を構成する各画
素の輝度信号及び２つの色差信号を入力とし、これらを
色変換して出力する色変換回路において、前記入力され
た当該画素の輝度信号及び２つの色差信号から、当該画
素についての３刺激値の和である刺激値和を演算する手
段と、撮影時から再生時への前記カラー画像の色変換の
程度を表す値として、輝度及び２つの色差のそれぞれに
ついて単位刺激値和あたりの色変更量を設定する手段
と、前記刺激値和で規格化された２つの色差を表す色度
図上において、スペクトル軌跡及び純紫軌跡を近似する
少なくとも２次以下の複数の近似曲線方程式と、撮影時
の光源の色度値及び当該画素の色度値による主波長を持
つ直線の方程式と、に基づく交点演算を行うことによ
り、当該画素の色の純粋さを表す刺激純度を求める手段
と、前記刺激値和と前記刺激純度とから、当該画素につ
いて色変更の大きさを求める手段と、前記色変更の大き
さと前記輝度及び２つの色差のそれぞれについての単位
刺激値和あたりの色変更量との積を求め、それらを前記
入力された輝度信号及び２つの色差信号に加算する手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１９】また、請求項２記載の発明は、カラー画像
を構成する各画素の輝度信号及び２つの色差信号を入力
とし、これらを色変換して出力する色変換回路におい
て、前記入力された当該画素の輝度信号及び２つの色差
信号から、当該画素についての３刺激値の和である刺激
値和Ｌを演算する手段と、撮影時から再生時への前記カ
ラー画像の色変換の程度を表す値として、輝度及び２つ
の色差のそれぞれについて単位刺激値和あたりの色変更
量を設定する手段と、前記２つの色差を表す色度図上に
おいて、スペクトル軌跡及び純紫軌跡を近似する複数の
近似直線方程式と、撮影時の光源の色度値及び当該画素
の色度値による主波長を持つ直線の方程式と、に基づく
交点演算を行うことによって、当該画素の色の純粋さを
表す刺激純度ｐを求め、これにより当該画素についての
色変更の大きさＬ＊（１−ｐ）を求める手段と、前記色
変更の大きさＬ＊（１−ｐ）と前記輝度及び２つの色差
のそれぞれについての単位刺激値和あたりの色変更量と
の積を求め、それらを前記入力された輝度信号及び２つ
の色差信号に加算する手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、カラー画像
を構成する各画素の輝度信号及び２つの色差信号を入力
とし、これらを色変換して出力する色変換回路におい
て、前記入力された当該画素の輝度信号及び２つの色差
信号から、当該画素についての３刺激値の和である刺激
値和Ｌを演算する手段と、撮影時から再生時への前記カ
ラー画像の色変換の程度を表す値として、輝度及び２つ
の色差のそれぞれについて単位刺激値和あたりの色変更
量を設定する手段と、前記２つの色差を表す色度図上に
おいて、スペクトル軌跡及び純紫軌跡を近似する複数の
近似直線方程式と、撮影時の光源の色度値に相当する原
点及び当該画素の色度値による主波長を持つ直線の方程
式と、に基づく交点演算を行うことにより、当該画素の
色の純粋さに関わる値Ｐを求め、これにより当該画素に
ついての色変更の大きさＬ−Ｐを求める手段と、前記色
変更の大きさＬ−Ｐと前記輝度及び２つの色差のそれぞ
れについての単位刺激値和あたりの色変更量との積を求
め、それらを前記入力された輝度信号及び２つの色差信
号に加算する手段と、を備えることを特徴とする。

【００２１】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、単位刺激値
和あたりの色変更量を任意に設定して、その設定に基づ
いて、画素毎に色変換が行われる。その色変換では、ス
ペクトル軌跡及び純紫軌跡が少なくとも２次以下の方程
式で近似されて演算が実行されるので、回路構成の簡易
化及び迅速処理を行い得る。

【００２２】本発明に係る色変換では、例えば、画素の
刺激値和を保ったまま、画素の輝度色差信号を変更する
ことができる。また、刺激値和が強いほど、色の変更量
が大きくなり、かつ与えられた画素の色が無彩色に近い
ほど、色の変更量が、設定された単位刺激値和あたりの
色変更量を忠実に受け、画素の色の刺激純度が高いほど
色が変更されないという特徴がある。

【００２３】また、請求項２記載の発明によれば、色変
更の大きさを求めるにあたって、複数の近似直線と主波
長を持つ直線とに基づく交点演算が行われ、例えば、そ
の演算結果の最大値がｐとされ、１からｐを減じ、これ
に刺激値和Ｌを乗算し、これをもって色変更の大きさが
求められる。これにより、回路を単純化して、回路規模
を小さくできかつ消費電流も少なくて済むという特徴を
有している。

【００２４】また、請求項３記載の発明によれば、色変
更の大きさを求めるにあたって、複数の近似直線と主波
長を持つ直線とに基づく交点演算が行われ、例えば、そ
の演算結果の最大値がＰとされ、刺激値和からＰを減
じ、これをもって色変更の大きさを求めるため、回路を
単純化して、回路規模を小さくできかつ消費電流も少な
くて済むという特徴を有している。

【００２５】

【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。

【００２６】なお、「色度図」や「スペクトル軌跡」等
の用語は、一般的には、ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度図
あるいはＣＩＥ（１９３１）ｒｇ色度図等において使わ
れるものであるが、本明細書においても、その概念を維
持し、何らかの３刺激値を強度情報で正規化した値を
「色度値」と称し、この２つの「色度値」からなる平面
を「色度図」と称し、更に、この色度図上に描かれる純
粋な色を表す曲線を「スペクトル軌跡」及び「純紫軌
跡」と称することにする。

【００２７】［色度図を用いた色変換の説明］まず、本
発明の説明の前提として、本発明者が特願平４−９５３
３５号公報で先に提案した上記色変換方法の原理につい
て説明する。

【００２８】この色変換方法は、ＣＩＥ（１９３１）Ｘ
ＹＺ表色系におけるｘｙ色度図が原理上用いられ、これ
に併せてスペクトル軌跡のデータが利用される。なお、
以後に登場する刺激値和Ｌは、各刺激値の合計値であ
り、Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚで表される。

【００２９】国際照明委員会（ＣＩＥ）は，ＣＩＥ（１
９３１）ＸＹＺ表色系とｘｙ色度図を定めている。

【００３０】図１には、そのｘｙ色度図が示されてお
り、これによれば、色度値の基本的な性質は次のように
説明される。

【００３１】物の色を測色した場合には、物に固有な色
と光源の色との混色した色情報が得られる。よって、測
色した３刺激値から定まる色度値は、光源の色度値と、
その物の示す色度値のうちの最も純粋な色度値と、の混
色によって表すことができる。

【００３２】ここで、この最も純粋な色度値を連ねた曲
線は“スペクトル軌跡”１００及び“純紫軌跡”１０２
と称され、これら曲線１００、１０２上に定めた画素の
色度値Ｆに対応する点は，“主波長”Ｓ（又は“補色主
波長”）と呼ばれる。

【００３３】よって、撮影時の光源の色度値Ｗを用い
て、画素の色を光源の色度点と主波長を表す色度点とに
分解し、その後、光源の色度値Ｗを再生時の光源の色度
点Ｗ´まで変更し、これを用いて再びその画素の色を混
色により求めれば、当該画素の新しい色度値Ｆ´が得ら
れる。これによって、色度図上の色変換が実現される。 ［光源のｘｙ色度値を求める方法（参考）］ここで、色
温度の補正のための光源の色度の変化量の求め方を述べ
る。

【００３４】ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度図上で、光源
の色温度は、黒体輻射軌跡もしくはＣＩＥ昼光軌跡とし
て表される。

【００３５】物体の色は、光源の色温度によって変わる
ため、上述の方法に基づき、基準となる白の点（Ｗ点、
図１参照）を実際の光源の色温度にあわせて移動させれ
ば、光源に左右されずに、実際の色に近い刺激値が求め
られる。

【００３６】例えば、夕日の中の色温度の低い条件での
撮影による画像データは、白色点Ｗを３５００゜Ｋ付近
に設定する。これを再生する時には、基準白色Ｗを６０
００゜Ｋで再生すれば赤味を補正することができる。ま
た適当にＷをシフトすれば任意の色温度での再生が可能
になる。このように、撮影条件の補正と再生時の色の調
整がより自然な色によって実行できる。

【００３７】周知のように、ＣＩＥ昼光の相関色温度Ｔ
_cpとｘｙ色度図の色度座標（ｘ_D ，ｙ_D ）の関係は、Ｊ
ＩＳ Ｚ８７２０によると、次のように求められる。

【００３８】（４０００゜Ｋ≦Ｔ_cp≦７０００゜Ｋ）の
範囲で、 ｘ_D ＝-4.6070(10³ /T_cp )³ +2.9678(10³ /T_cp )² +0.09911 (10_{3 /Tcp})+0.244063 …（１） （７０００゜Ｋ≦Ｔ_cp≦２５０００゜Ｋ）の範囲で、 ｘ_D ＝-2.0064(10³ /T_cp )³ +1.9018(10³ /T_cp )² +0.24748( 10³ /T_cp)+0.237040 …（２） ｙ_D ＝-3.000xD² +2.870xD-0.275 …（３） 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。AmericanInstitute of Physics 3rd. edit
ion (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
もとめると次のようになる。

【００３９】 （１０００゜Ｋ≦Ｔcp＜４０００゜Ｋ） ｘ＝0.222782( 10³ /T_cp )³ -0.834781(10³ /T_cp )² +1.114627(10³ /T_cp)+0.149920 …（４） ｙ＝-1.235009 ｘ³ -0.992589 ｘ² +1.918509 ｘ-0.141562 …（５） 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。

【００４０】これを用いて、任意の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、代表的な色温度
に対して色度座標をテーブルにして記憶しておいても好
適である。

【００４１】［本発明に係る色変換の原理］ 本発明は、上記色変換を、輝度色差へ拡張適用するに当
たって、自然な色変換を実現できかつ回路構成を簡易化
できることを目的とするものである。

【００４２】図２には、横軸をＣｂ／Ｌとし、縦軸をＣ
ｒ／Ｌとした色度図が示されている。但し、Ｌは、刺激
値和（Ｌ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、色度図上には、スペク
トル軌跡１００、純紫軌跡１０２、及び色温度軌跡１０
４が示されている。

【００４３】本発明は、原理的には、この色度図上で、
図１に示した色変換と同様の色変換を実現するものであ
る。しかし、図２のスペクトル軌跡１００及び純紫軌跡
１０２のデータをそのまま用いると、記憶容量が増大
し、また、演算が煩雑になってしまう。

【００４４】そこで、本発明では、色変換を行うに当た
って、図２のスペクトル軌跡１００及び純紫軌跡１０２
を簡易な図形で近似するとともに、演算自体を簡略的に
行っている。

【００４５】図３には、上記スペクトル軌跡１００及び
純紫軌跡１０２を２つの２次方程式及び２つの直線で近
似した例が示されている。また、図４には、上記同様
に、４つの直線で近似した例が示されている。

【００４６】ここで、本発明に係る実施例の色変換装置
の概要について説明すると、まず、再生時の光源の（単
位刺激値和あたりの）輝度色差と撮影時の光源の（単位
刺激値和あたりの）輝度色差との差により、「単位刺激
値和あたりの色変更量」が求められる。次に、これに対
し、画素の刺激値和がかけられ、さらに（１−刺激純
度）がかけられ、これによって「画素の色変更量」が求
められる。そして、これをその画素の輝度色差信号に加
えれば、新しい色差信号が得られる。

【００４７】この色変換では、上記色変換同様、与えら
れた色が光源の色に近いほど（刺激純度が低いほど）光
源のシフトの影響を受け、また、刺激純度が高いほど
（すなわちその色が純粋であるほど）光源のシフトの影
響を受けにくいという性質を有している。

【００４８】［光源のＹ、Ｃｂ、Ｃｒの３刺激値の求め
方］上記「単位刺激値和あたりの色変更量」を設定する
ための演算につき、説明する。

【００４９】ｘｙで光源の色の座標が与えられる場合、
まず、撮影時の光源の色の座標（ｘ₁ 、ｙ₁ ）と再生時
の光源の色の座標（ｘ₂ 、ｙ₂ ）との差分を求め
（ｘ_d 、ｙ_d ）＝（ｘ₂ −ｘ₁ 、ｙ₂ −ｙ₁ ）、これを
次の式によりＲｅｃ．６０１のＹ信号・Ｃｂ信号・Ｃｒ
信号に変換する。

【００５０】 ｚ_d ＝１−ｘ_d −ｙ_d …（６） Ｒ＝ 1.9106 ｘ_d −0.5326 ｙ_d −0.2883 ｚ_d Ｇ＝−0.9843 ｘ_d ＋1.9984 ｙ_d −0.0283 ｚ_d Ｂ＝ 0.0584 ｘ_d −0.1185 ｙ_d ＋0.8985 ｚ_d …（７） （これはＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系をＮＴＳＣ信
号規格におけるＲＧＢ刺激値に変換する式である。） Ｙ＝0.299 Ｒ＋0.587 Ｇ＋0.114 Ｂ …（８） Ｃｂ＝（Ｂ−Ｙ）／2.03 ＝−0.147 Ｒ−0.289 Ｇ＋0.436 Ｂ …（９） Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）／1.14 ＝0.615 Ｒ−0.514 Ｇ−0.101 Ｂ …（１０） （これは、ＮＴＳＣ規格に定めるＲＧＢ刺激値をＣＣＩ
Ｒ Ｒｅｃ．６０１へ変換する式である。）さらに、色
変更量を単位刺激値和あたりに正規化し「単位刺激値和
当たりの色変更量」を求めるために、色変更量をＬで割
るのだが上記の式では，既にＬ＝１の値が求められてい
るから、この演算は必要ない。

【００５１】 △ｙ＝Ｙ △ｕ＝Ｃｂ △ｖ＝Ｃｒ …（１１） この単位刺激値和あたりの輝度色差変更量（△ｙ、△
ｕ、△ｖ）を用いて、画素の輝度色差信号（Ｙ、Ｃｂ、
Ｃｒ）に対する色変換が実行される。

【００５２】［刺激純度の計算方法］先に提案した発
明、及び本発明のいずれにおいても、光源の色度変更に
よる画像の色変換にあたっては、上述のように、光源の
色度値、純粋な色を定義したスペクトル軌跡、及び、そ
れをもとに求められる刺激純度が必要である。

【００５３】ここで、刺激純度は、画素の色度、光源の
色度、純粋な色の色度、が相互にどの程度の類似性があ
るかという割合を示すものであり、当該色変換では、刺
激純度が小さい画素ほど光源の色度の変更をそのまま受
け、刺激純度が大きい画素ほど変更を受けないという性
質がある。

【００５４】本発明の望ましい一態様では、刺激純度を
求めるために、ＹＣｂＣｒ信号から刺激値和Ｌを求め、
各信号をＬで規格化し（Ｌ規格化）、これにより得られ
るＣｂ／Ｌ、Ｃｒ／Ｌで“色度図”を構成し、これをも
とに刺激純度を求めている。

【００５５】すなわち、Ｌにより輝度色差信号を規格化
することにより、入力信号が一般によく使われる輝度色
差の信号形式でありながら、簡単な演算で刺激純度を充
分な精度で求めることができる。これは本発明の望まし
い一態様の重要な特徴である。

【００５６】このように、上述のように刺激値和Ｌによ
って規格化が行われているが、輝度Ｙと刺激値和Ｌは、
両者とも光の強さを表しているため、色刺激の強度によ
らない値としての“色度値”を求めるに際して、Ｙで規
格化することも考えられる（Ｙ規格化）。しかし、Ｙで
規格化すると“刺激純度”は正確に求められず、Ｌで規
格化すべきことが判明している。なお、その理由は、次
に詳述されている。

【００５７】［Ｌ規格化とＹ規格化の対比］図５は、参
考として、ＲＧＢ座標空間上に、スペクトル軌跡を曲面
として示したものである。この空間で、色度図上で１点
で表される純粋色が、一本の直線として表されている。
但し、座標軸は回転されてある。図２の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ直交する方向から空間を見
た図であり、同時にＸ，Ｙ，Ｚ，Ｌ，Ｃｂ，Ｃｒなどの
各軸が描かれ、各軸とスペクトル軌跡との位置関係が分
かるようになっている。

【００５８】なお、ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度図は、
刺激値和Ｌによる規格化の上で作成されるため、図２の
錘状の曲面をＬ軸に垂直な平面で切断した断面に相当す
る。また、ｘｙ色度図上のスペクトル軌跡は、任意の色
空間（ＲＧＢ、ＸＹＺなど）において表された（刺激の
強さによらない）純粋な色を表す直線群がなす錘状の曲
面をＬ＝１の平面で切った断面を、色度図を構成する２
つの座標軸上へ射影したものになる。

【００５９】この図５の色空間内（ＲＧＢもしくはそれ
に相当する３刺激値が作る３次元の立方体の表す空間）
において、ＬとＹはそれぞれの方向を示す軸であり、Ｌ
もＹもいわば測定軸であって、色空間内の色は、その点
を位置ベクトルと見なして、測定軸と内積を作ることに
より（必要ならばその内積に係数をかけることによ
り）、その強度（ＹやＬなど）が測定される。

【００６０】ここで、刺激値和Ｌと輝度Ｙは、互いに若
干色が異なる。すなわち、Ｌはやや青みがかった色であ
りＹはやや黄みのかかった色である。これは、Ｙ軸は、
白黒テレビで復調した場合にコントラストがちょうど自
然に見えるように、周知の標準の光Ｃをもとに定められ
たことに基づいている。また、Ｌ軸はＸＹＺ表色系にお
ける刺激値和で定義されることから、ＸＹＺの各刺激値
の軸の中央を指していることに基づいている。

【００６１】さて、Ｙを１に規格化したＣｂＣｒ色度図
（Ｙ規格化色度図）と、Ｌを１に規格化したＣｂＣｒ色
度図（Ｌ規格化色度図）と、では、どちらも二つの色の
混色が二つの色度点の内分点になる。これは、ＹやＬに
限らず、任意の方向の軸を強度情報を測るための測定軸
とした場合でも成り立つ。

【００６２】このため、いずれの規格化手法でも、色度
図上のスペクトル軌跡と、光源の色度点と、対象として
いる画素の色度点と、から、主波長を表す色度点をスペ
クトル軌跡上に求めることはできる。すなわち、Ｙある
いはＬのどちらで規格化した場合でも、主波長（および
主波長を表すスペクトル軌跡上の色度点）は正しく求め
られる。

【００６３】しかしながら、刺激純度に関しては、測定
軸をどの方向にとるかによって、正しい値が得られなく
なる。

【００６４】これを説明すると、刺激純度は、ＣＩＥ
（１９３１）ｘｙ色度図上では、光源Ｗと対象画素の色
度点Ｆとの長さＷＦと、光源Ｗと主波長を表す色度点Ｓ
との長さＷＳと、の比で定義される。すなわち、その比
は、画素の刺激値が与えられると、まず強度情報で規格
化した色度値を求め、次に、これと光源の色度値とから
スペクトル軌跡上に主波長を表す色度点Ｓを定めること
によって定義される。

【００６５】このため、画素の強度情報は、測定軸への
射影の長さであり、測定軸の方向に応じて変化する。す
なわち、測定軸に近い色は強度情報が大きいが、測定軸
に直交する方向の色は、強度情報が０となる。よって、
測定軸を変えると、刺激純度もそれに応じて変化してし
まう。

【００６６】例示すれば、一方の色度図上で、二つの色
度点を所定の内分比（例えば１：１）で混色した色の色
度点は、強度情報の測定軸の異なる他の色度図において
は、１：１の混色ではなくなる。

【００６７】図６は、測定軸に応じて刺激純度が変化す
ることを示す図である。この図は、図２に示す空間の一
部を表している。なお、θ１は、刺激値和の軸Ｌに直交
する面内の１つの直線を示し、θ２は、輝度の軸Ｙに直
交する面内の１つの直線を示している。

【００６８】図６において、上述したように、ＸＹＺ刺
激値和の軸Ｌは、無彩色ではなくややＢ（青）側よりに
傾いており、輝度の軸Ｙは、やや黄側の方に傾いてい
る。またＹ軸は、青軸Ｂに対して９０度に近い角度をも
っており、青Ｂの輝度は小さく測定され、黄色の輝度は
大きく測定される。

【００６９】このため、光源の色度点を無彩色Ｗ付近に
設定するとすると、測定軸がＬのときには、画素の色度
点がＷとＢのほぼ中点で表され、一方、測定軸をＹにす
ると、画素の色度点が移動し、Ｂの腕が長くまたＷの腕
が短くなるため、Ｗの輝度が大きく、純粋色Ｂの輝度が
小さい混色となる。

【００７０】すなわち、Ｙ規格化による刺激純度は、Ｌ
規格化の場合の刺激純度より低くなってしまう。

【００７１】従って、測定軸に直交する方向に軸を持つ
スペクトル軌跡上の色は、強度情報が小さく測定され、
このため強度情報を１に規格化した色度図上のスペクト
ル軌跡は、強度が１では重過ぎるため、そちら側に腕が
引き延ばされたような形になる。そちら側の色の刺激純
度は低めになり、反対に測定軸の近くにスペクトル軌跡
がある色の刺激純度は高めになる。

【００７２】このように、測定軸とスペクトル軌跡を表
す錘状の曲面との相対的な位置関係が異なれば、刺激純
度は正しく求めることができなくなる。

【００７３】結論として、ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度
図上で定義されたスペクトル軌跡を利用して、ＣｂＣｒ
平面上で刺激純度を正しく求めるためには、測定軸はＬ
＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚの軸（Ｌ規格化）でなければならない。

【００７４】ここで、スペクトル軌跡は、任意の色空間
（ＲＧＢ、ＸＹＺなど）において表された、（刺激の強
さによらない）純粋な色を表す直線群がなす錘状の曲面
をＬ＝１の平面で切った断面を、色度図を構成する２つ
の座標軸上へ射影したものである。

【００７５】通常はｘｙ色度図を用いるから、この２つ
の座標軸はＸ軸とＹ軸であるが、本発明では、この２つ
の軸をＣｂ軸とＣｒ軸にとっている。

【００７６】２つの軸へは射影を行うのであるから、Ｌ
＝１の平面上にある線分間の比は、ｘｙであろうと、Ｃ
ｂＣｒであろうと（色度座標としての射影軸がＬ軸でな
ければ）任意の２次元色度図に射影しても保たれるた
め、刺激純度が正しく求められる。

【００７７】以上のように、輝度色差から刺激値和Ｌで
規格化した色差信号（色度値に相当する）を求め、これ
から刺激純度を求め、Ｌで規格化した輝度色差信号に色
変換を実行し、その結果を再び輝度色差に戻して出力と
するのが、本発明の望ましい一態様における色度図によ
る色変換の考え方である。

【００７８】なお、輝度色差を定める信号規格について
は、本発明ではＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）が
勧告したＲｅｃ．６０１のＹＣｂＣｒを用いるが、実際
には、ＹＵＶ、ＹＩＱなど種々の信号規格が使用されて
いる。これらを含め、いかなる信号規格であっても、Ｃ
ＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系との座標変換式が定義さ
れれば、Ｌを求め各信号をＬで規格化すれば、色度図を
構成することができ、この色度図上で刺激純度を求める
ことにより、本発明を適用できる。

【００７９】［第１実施例］図７には、本発明に係る色
変換回路の第１実施例が示されている。

【００８０】図７において、１０は、入力レジスタであ
り、その入力レジスタ１０から画素のＹＣｂＣｒ信号が
出力される。なお、処理時間調整のためシフトレジスタ
１２が適宜設けられている（各図において同様であ
る）。

【００８１】演算部１４は、ＹＣｂＣｒ信号から、後述
する色変更の大きさを計算する。この色変更の大きさ
は、積和演算器１８の乗算器の一方のレジスタにセット
される。

【００８２】色変更量設定部１６は、設定される光源の
色度値から、色変換の程度を表す値としての単位刺激値
和あたりの輝度色差変更量（Δｙ，Δｕ，Δｖ）を算出
し、それを積和演算回路１８の乗算器のもう一方のレジ
スタに設定する。

【００８３】積和演算器１８は、両者の積を求め、次に
ＹＣｂＣｒとの和を求める。これにより色変換がなされ
る。なお、２０は、出力レジスタである。

【００８４】なお、図示されてはいないが、色修正部に
おいて色変換後の色度値がその値が８ビットで表現でき
るか否かを判定し、もし８ビットデータに変換すること
ができない場合には、強制的に色を修正して出力しても
よい。

【００８５】以下、演算部１４につき、具体的に説明す
る。

【００８６】刺激値和演算器２１において、画素の輝度
色差信号（Ｙ_F 、Ｃｂ_F 、Ｃｒ_F ）には、それぞれ係数
ａ１，ａ２，ａ３が乗算されて、刺激値和Ｌ_F が求めら
れる。

【００８７】 Ｌ_F ＝3.1615Ｙ_F ＋2.2492Ｃｒ_F ＋0.7741Ｃｂ_F …（１２） そして、刺激純度ｐを求めるために、２つの除算器２２
において刺激の強度によらない色を表す値として、 ｕ_F ＝Ｃｂ_F ／Ｌ_F ｖ_F ＝Ｃｒ_F ／Ｌ_F …（１３） が計算される。これらは、図４に示した色度図の２つの
座標（色度値）に相当する。

【００８８】このｕ_F ｖ_F の値から、刺激純度を計算す
るためには、スペクトル軌跡（及び純紫軌跡）が必要で
ある。

【００８９】それには、周知のＣＩＥ（１９３１）ＸＹ
Ｚ表色系においてスペクトル軌跡及び純紫軌跡の座標値
が定められているため、これを次に示すＮＴＳＣ規格の
ＲＧＢ刺激値に変換し、さらに、上に示したようにＲｅ
ｃ．６０１のＹ、Ｃｂ、Ｃｒ、値に変換すればよい。

【００９０】 Ｒ＝ 1.9106 ｘ −0.5326 ｙ −0.2883 ｚ Ｇ＝−0.9843 ｘ −1.9984 ｙ −0.0283 ｚ Ｂ＝ 0.0584 ｘ −0.1185 ｙ ＋0.8985 ｚ …（１４） Ｌ＝ ｘ＋ｙ＋ｚ …（１５） Ｙ＝ 0.299 Ｒ＋0.587 Ｇ＋0.114 Ｂ Ｃｂ＝（Ｂ−Ｙ）＊0.564 ＝−0.1686Ｒ−0.3311Ｇ＋0.4997Ｂ Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）＊0.713 ＝ 0.4998Ｒ−0.4185Ｇ−0.0812Ｂ …（１６） ｕ＝Ｃｂ／Ｌ …（１７） ｖ＝Ｃｒ／Ｌ このようにしてＣｂＣｒ平面上にスペクトル軌跡を射影
して定義できる。

【００９１】一般に各画素ごとに、その主波長を表す点
をスペクトル軌跡上に求める。

【００９２】しかし、色変換の度に以上の計算を行うと
その計算が極めて繁雑となる。また、以上の計算結果を
テーブル化しておいても、膨大なテーブル容量が必要と
なる。

【００９３】そこで、本発明においては、刺激純度を求
める演算を簡易化するため、この（ｕ、ｖ）がなす曲線
を次のように少なくとも２次以下の方程式で表される複
数の図形により近似している。

【００９４】第１実施例では、図３に示したように、ス
ペクトル軌跡と純紫軌跡とを結んだループ曲線が、２つ
の放物線と２つの直線で近似されている。

【００９５】具体的に説明すると、まず、近似しやすい
ようにｕｖ座標系を回転して、次のｕ’、ｖ’座標に変
換される。なお、回転変換は、１次変換であるから、方
程式の次数は２より増えない。

【００９６】 ｕ’＝（√３＊ｕ−ｖ）／２ ｖ’＝（ｕ＋√３＊ｖ）／２ …（１８） この座標系上で「スペクトル軌跡」は、最小２乗近似に
より次の様に近似される。

【００９７】［放物線１］ ｕ’＝−0.393405ｖ’² −0.002532ｖ’＋0.362880 …（１９） （３８０ｎｍから４９５ｎｍまで） ［放物線２］ ｖ’＝ 8.091997ｕ’² −0.636572ｕ’−0.943744 …（２０） （４９５ｎｍから５６０ｎｍまで） ［直線１］ ｕ’＝−0.267353ｖ’−0.334080 …（２２） （５６０ｎｍから７８０ｎｍまで）また、純紫軌跡は、
次の様に近似される。

【００９８】［直線２］ ｖ’＝−0.351109＊ｕ’＋0.380375 …（２３） このような近似の下、主波長の演算が行われる。

【００９９】すなわち、画素の色度を表す（ｕ’、
ｖ’）の点と、原点（０、０）を結ぶ直線を（ｕ’、
ｖ’）方向に延長して、前記の軌跡と交わる点（主波
長）が求められる。

【０１００】この点をパラメータｔにより（ｔｕ’、ｔ
ｖ’）と表現すると、この画素の色の純粋さを表す値
は、“ｐ＝１／ｔ”により定義できる。このｐが刺激純
度である。

【０１０１】このような理論の下、変換に先立って、光
源の色度値を回路２３に設定する。撮影時の光源の色度
値をＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度値で（ｘ、ｙ）とした
場合、これをＲｅｃ．６０１のＹＣｂＣｒ値に変換し、
さらに上記の３０゜回転変換を施して、（ｕ_T 、ｖ_T ）
とする。

【０１０２】一方、刺激純度を求める回路２４について
説明すると、次のようになる。

【０１０３】与えられた画素（ｕ’_F 、ｖ’_F ）と同じ
「主波長を持つ直線の方程式」は、パラメータｔを用い
て次のように表される。

【０１０４】 ｕ’＝gradｕ＊ｔ＋ｕ_T ｖ’＝gradｖ＊ｔ＋ｖ_T …（２５） 但し、 gradｕ＝ｕ’_F −ｕ_T gradｖ＝ｖ’_F −ｖ_T 主波長の演算では、この直線の方程式とスペクトル軌跡
（又は純紫軌跡）との交点を演算する必要があり、それ
が回路２４において行われる。

【０１０５】（１）［放物線１］との交点を定めるｔ
は、Ａｔ² ＋Ｂｔ＋Ｃ＝０の根の一方であり、次式で得
られる。

【０１０６】 ｔ１＝（−Ｂ−√Ｄ）／（２＊Ａ） …（２６） ここで、 Ｄ＝Ｂ² −４Ａ＊Ｃ Ａ＝ａ＊gradｖ＊gradｖ Ｂ＝２＊ａ＊gradｖ＊ｖ_T + ｂ＊gradｖ−gradｕ Ｃ＝ａ＊ｖ_T ＊ｖ_T + ｂ＊ｖ_T ＋ｃ−ｕ_T 但し、［放物線１］を ｕ＝ａ＊ｖ² ＋ｂ＊ｖ＋ｃ …（２７） と表したときの係数が上式のａ、ｂ、ｃである。

【０１０７】（２）［放物線２］との交点を定めるｔ
は、Ａｔ² ＋Ｂｔ＋Ｃ＝０の根の一方であり、次式で得
られる。

【０１０８】 ｔ２＝（−Ｂ＋ Ｄ）／（２＊Ａ） …（２８） ここで、 Ｄ＝Ｂ² −４Ａ＊Ｃ Ａ＝ａ＊gradｕ＊gradｕ Ｂ＝２＊ａ＊gradｕ＊ｕ_T ＋ｂ＊gradｕ−gradｖ Ｃ＝ａ＊ｕ_T ＊ｕ_T ＋ｂ＊ｕ_T ＋ｃ−ｖ_T 但し、［放物線２］を ｖ＝ａ＊ｕ² ＋ｂ＊ｕ＋ｃ …（２９） と表したときの係数が上式のａ、ｂ、ｃである。

【０１０９】（３）［直線１］との交点を定めるｔは次
式で定められる。

【０１１０】 ｔ３＝−（ｃ＋ａ＊ｕ_T ＋ｂ＊ｖ_T ） ／（gradu ＊ａ＋gradｖ＊ｂ） …（３０） 但し、直線１をａ＊ｕ＋ｂ＊ｖ＋ｃ＝０と表したときの
係数がａ、ｂ、ｃである。つまり、ａ＝１、ｂ＝0.2673
53、ｃ＝0.334080 （４）［直線２］との交点を定めるｔは次式で定められ
る。

【０１１１】 ｔ４＝−（ｃ＋ａ＊ｕ_T ＋ｂ＊ｖ_T ） ／（gradｕ＊ａ＋gradｖ＊ｂ） …（３１） 但し、直線１をａ＊ｕ＋ｂ＊ｖ＋ｃ＝０と表したときの
係数がａ、ｂ、ｃである。つまり、ａ＝0.351109、ｂ＝
１、ｃ＝−0.380375 そして、演算部２４は、これらのｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ
４のうち一つだけ正しい値を選び“ｔ”とする。

【０１１２】このために、各ｔに対して、（ｕ’_F 、
ｖ’_F ）の値を求め、スペクトル軌跡の近似として妥当
な値かどうかを判定する。すなわち、［放物線１］との
交点については、以下を満たしているかを判定すればよ
い。 （ｖ’_F ＞−０．２７）かつ（ｖ’_F ＜０．２７） …（３２） ［放物線２］との交点については、以下を満たしている
かを判定すればよい。 （ｕ’_F ＞−０．２４）かつ（ｕ’_F ＜０．３３５３） …（３３） ［直線１］との交点については、以下を満たしているか
を判定すればよい。

【０１１３】 （ｖ’_F ＞−０．３４）かつ（ｖ’_F ＜０．５５） …（３４） ［直線２］との交点については、以下を満たしているか
を判定すればよい。

【０１１４】 （ｕ’_F ＞−０．４８２）かつ（ｕ’_F ＜０．３３３） …（３５） これらのどれかの判定条件を満たしている解が見つかれ
ば、その他の判定条件を試す必要はない。

【０１１５】以上によって、１つのｔが判定されると、
ｐ＝１／ｔにより、刺激純度ｐが演算される。なお、図
８は、刺激純度を求める回路２４の詳細な回路図であ
り、セレクタによって、ｔ１〜ｔ４のうち１つが判定さ
れ、その逆数をとることにより、刺激純度ｐが演算され
ている。

【０１１６】このようにして、刺激純度ｐが求められた
後、回路２６、２８によって、刺激純度ｐから色変更の
大きさＬ_F ＊（１−ｐ）が求められ、積和演算器１８へ
供給される。

【０１１７】すると、積和演算器１８では、その刺激純
度ｐを用いて、次の式に基づき、画素の色変換を実行す
る。

【０１１８】 Ｙ’ ＝Ｙ_F ＋△ｙ＊Ｌ_F ＊（１−ｐ） Ｃｂ’＝Ｃｂ_F ＋△ｕ＊Ｌ_F ＊（１−ｐ） Ｃｒ’＝Ｃｒ_F ＋△ｖ＊Ｌ_F ＊（１−ｐ） …（２４） これは、刺激純度が低い色ほど光源の色変化を忠実に受
けるという原理を模擬した式である。また、輝度Ｙ_F に
も変更を加えているが、本発明の色変換は刺激値和Ｌ_F
を一定にして、色を変更するという特徴を有するため、
輝度Ｙ_F も変更されている。

【０１１９】［第２実施例］図９には、第２実施例の構
成が示されている。なお、第１実施例と同様の構成には
同一符号を付けその説明を省略する。

【０１２０】この実施例では、図４に示したように、ス
ペクトル軌跡及び純紫軌跡が４つの直線で近似し、それ
から主波長が求められている。但し、図９を用いて後に
説明するように、この実施例では、画素の２つの色差Ｃ
ｂ，Ｃｒに対する刺激値和Ｌによる規格化はなされてお
らず、一方、光源の色度値ｕ _T ，ｖ _T に対して刺激値和Ｌ
が乗算されている。つまり、刺激純度を求める回路３２
においては、２つの色差を両座標軸とする色度図（座標
系）上で、刺激純度が演算されている。この点において
図４に示すものと異なる。図４の色度図は、図３の色度
図と対比しながら４直線近似を説明するためのものであ
る。

【０１２１】ここで、スペクトル軌跡を近似する直線
は、次の３つである。

【０１２２】［直線１］ ｖ＝1.123860＊ｕ−0.564306 …（３６） ［直線２］ ｖ＝−0.870820＊ｕ−1.24440 …（３７） ［直線３］ ｖ＝3.723759＊ｕ＋1.244407 …（３８） また、純紫軌跡を近似する直線は、 ［直線４］ ｖ＝−1.164524＊ｕ＋0.550892 …（３９） そして、与えられた画素（ｕ_F 、ｖ_F ）と同じ主波長を
持つ直線の方程式はパラメータｔを用いて次のようにな
る。

【０１２３】 ｕ＝gradｕ＊ｔ＋ｕ_T ｖ＝gradｖ＊ｔ＋ｖ_T …（４０） 但し、 gradｕ＝ｕ_F −ｕ_T gradｖ＝ｖ_F −ｖ_T この座標系は、回転をする必要がないため、撮影時の光
源の色度値は、 ｕ_T ＝Ｃｂ／Ｌ ｖ_T ＝Ｃｒ／Ｌ …（４１） でよく、回転の一次変換を行う必要はない。

【０１２４】そこで、前記の４本の直線との交点を求め
ることにより、主波長を表す色度点の近似点を求める。
すなわち、（ｕ、ｖ）を４本の直線に代入して、ｔにつ
いて解くと次式のようになる。

【０１２５】［直線１］ ｔ＝（−ｖ_T ＋1.123860＊ｕ_T −0.564306） ／（gradｖ−1.123860＊gradｕ）…（４２） ［直線２］ ｖ＝−0.870820＊ｕ−1.24440 ｔ＝（−ｖ_T −0.870820＊ｕ_T −1.24440 ）／（gradｖ
＋0.870820＊gradu ） …（４３） ［直線３］ ｖ＝3.723759＊ｕ＋1.244407 ｔ＝（−ｖ_T ＋3.723759＊ｕ_T ＋1.244407）／（gradｖ
−3.723759＊gradｕ） …（４４） ［直線４］ ｖ＝−1.164524＊ｕ＋0.550892 ｔ＝（−ｖ_T −1.164524＊ｕ_T ＋0.550892）／（gradｖ
＋1.164524＊gradｕ） …（４５） これらのうちで正の数で最小のものを選ぶと、これが求
める、ｔ＝１／ｐである。

【０１２６】実際には、ｔではなく刺激純度ｐ＝１／ｔ
が必要であるから、これを次式の計算をして、これらの
うち正の数で最大のものを選択する。

【０１２７】［直線１］ ｐ＝（gradｖ−1.123860＊gradｕ） ／（−ｖ_T ＋1.123860＊ｕ_T −0.564306） …（４６） ［直線２］ ｐ＝（gradｖ＋0.870820＊gradｕ） ／（−ｖ_T −0.870820＊ｕ_T −1.24440 ） …（４７） ［直線３］ ｐ＝（gradｖ−3.723759＊gradｕ） ／（−ｖ_T ＋3.723759＊ｕ_T ＋1.244407） …（４８） ［直線４］ ｐ＝（gradｖ＋1.164524＊gradｕ） ／（−ｖ_T −1.164524＊ｕ_T ＋0.550892） …（４９） 以上の計算式４６〜４９に、式４０及び４１を代入して
構成される計算式を表したのが、図９における乗算器３
０及び回路３２、その詳細な図が図１０である。

【０１２８】すなわち、乗算器２３にて、ｕ_T 及びｖ_T
と刺激値和Ｌとの積が求められ、それらの積Ｌ＊ｕ_T 及
びＬ＊ｖ_T が、刺激純度を求める回路３２に入力され
る。

【０１２９】刺激純度を求める回路３２は、それらとＣ
ｂ，Ｃｒとから、図１０に示すように、各直線を利用し
て求められた４つのｐの内、最大値を判断し、それを刺
激純度ｐとしている。

【０１３０】［第３実施例］図１１には、第３実施例の
構成が図示されている。

【０１３１】この第３実施例では、さらに回路を簡単に
するために、撮影時の光源の色度点（ｕ_T 、ｖ_T ）を
（０、０）に近似している。

【０１３２】すなわち、この第３実施例では、画素のＣ
ｂＣｒ値をＬ_Fで正規化して、ｐを求め、色変換後の色
度値にＬ_FをかけてＣｂＣｒ刺激値に戻すという冗長な
演算を省略できる。つまり、刺激値Ｌ_Fが含まれた状態
でｐを求めるのである。この説明から明らかなように、
この実施例でも、４つの直線近似を前提として、色度図
（座標系）上で４つの交点演算が行われる点は上記各実
施例と同様である。

【０１３３】これをＰ＝Ｌ_F ＊ｐで定義すると、色変更
量を求める回路１４は次のような計算を行う。

【０１３４】［直線１］ Ｐ＝（Ｃｒ_F −1.123860＊Ｃｂ_F ）／（−0.564306） …（５０） ［直線２］ Ｐ＝（Ｃｒ_F ＋0.870820＊Ｃｂ_F ）／（−1.24440 ） …（５１） ［直線３］ Ｐ＝（Ｃｒ_F −3.723759＊Ｃｂ_F ）／1.244407 …（５２） ［直線４］ Ｐ＝（Ｃｒ_F ＋1.164524＊Ｃｂ_F ）／0.550892 …（５３） すなわち、回路３４で、上記のＣｂ、Ｃｒの１次式を４
通り計算し、そのうち正の数で最大のものを選択しＰと
する。

【０１３５】そして、減算器３６で、刺激値和Ｌ_F か
ら、この最大値Ｐを減じることにより、色変更の大きさ
が求められ、積和演算器の乗算器１８のもう一方のレジ
スタにセットされる。

【０１３６】積和演算器１８では、両者の積が求めら
れ、同時に入力であるＣｂ_F 、Ｃｒ_Fとの和を求められ
る。

【０１３７】 Ｙ’ ＝ Ｙ_F ＋△ｙ＊（Ｌ_F −Ｐ） Ｃｂ’＝Ｃｂ_F ＋△ｕ＊（Ｌ_F −Ｐ） Ｃｒ’＝Ｃｒ_F ＋△ｖ＊（Ｌ_F −Ｐ） …（５４） なお、図１２には、Ｐを計算する回路３４の具体的な構
成が示されている。

【０１３８】（ｄ）色修正の方法 入力の３刺激値がＹＣｂＣｒそれぞれ８ビットであると
しても、色変換を実行した後の３刺激値は８ビットで表
せないことがある。よって、最終出力を３刺激値に変換
する時に、値がもし、０より小さいならば、０を出力す
る、値がもし、２５５より大きいならば、２５５を出力
する、ようにすると、色修正が実行できる。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る色変
換回路によれば、次のような効果がある。

【０１４０】ＹＣｂＣｒなどの輝度色差のデータで表さ
れた画像について、光源の色度をシフトすることによ
り、再生画像の色を自然に補正することができる。また
再生するときに好みに応じて、光源の色度をより自然に
変えて表示することが可能になる。

【０１４１】また、本発明は、色度図やスペクトル軌跡
を直接利用せず、少なくとも２次以下の方程式の近似に
よって計算を簡単にできるため、色変換を小さな回路規
模で実現でき、消費電流が少なく、集積化に適してい
る。また、少ない演算で実行でき、一画面分の処理を行
っても短時間で実行できる。

【０１４２】また、全て１次以下の方程式で表される図
形で近似すれば色変更の大きさを求めるのにわり算器や
平方根を求める回路が必要なくなる。ゆえに少ない計算
で済み、非常に回路が単純化されかつ処理速度も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＩＥ（１９３１）ｘｙ色度図と色温度曲線を
説明する図である。

【図２】スペクトル軌跡をＣｂ／Ｌ−Ｃｒ／Ｌ平面上に
示す図である

【図３】スペクトル軌跡の近似を示す図である。

【図４】スペクトル軌跡を直線のみで近似する場合の図
である。

【図５】ＲＧＢ色空間にスペクトル軌跡の色の示す軸を
連ねて示した図である。

【図６】測定軸に応じて刺激純度が変化することを示す
図である。

【図７】第１実施例のブロック図である。

【図８】第１実施例の刺激純度演算回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】第２実施例のブロック図である。

【図１０】第２実施例の刺激純度演算回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１１】第３実施例のブロック図である。

【図１２】第３実施例の最大値Ｐを求める回路を示すブ
ロック図である。

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) 特開 平４−207784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−230159（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 (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像を構成する各画素の輝度信号
   及び２つの色差信号を入力とし、これらを色変換して出
   力する色変換回路において、前記入力された当該画素の輝度信号及び２つの色差信号
   から、当該画素についての３刺激値の和である 刺激値和
   を演算する手段と、撮影時から再生時への前記カラー画像の色変換の程度を
   表す値として、輝度及び２つの色差のそれぞれについて
   単位刺激値和あたりの色変更量を設定する手段と、 前記刺激値和で規格化された２つの色差を表す色度図上
   において、スペクトル軌跡及び純紫軌跡を近似する少な
   くとも２次以下の複数の近似曲線方程式と、撮影時の光
   源の色度値及び当該画素の色度値による主波長を持つ直
   線の方程式と、に基づく交点演算を行うことにより、当
   該画素の色の純粋さを表す刺激純度を求める手段と、 前記刺激値和と前記刺激純度とから、当該画素について
   色変更の大きさを求める手段と、 前記色変更の大きさと前記輝度及び２つの色差のそれぞ
   れについての単位刺激値和あたりの色変更量との積を求
   め、それらを前記入力された輝度信号及び２つの色差信
   号に加算する手段と、 を備えることを特徴とする色変換回路。
2. 【請求項２】 カラー画像を構成する各画素の輝度信号
   及び２つの色差信号を入力とし、これらを色変換して出
   力する色変換回路において、前記入力された当該画素の輝度信号及び２つの色差信号
   から、当該画素についての３刺激値の和である 刺激値和
   Ｌを演算する手段と、撮影時から再生時への前記カラー画像の色変換の程度を
   表す値として、輝度及び２つの色差のそれぞれについて
   単位刺激値和あたりの色変更量を設定する手段と、前記２つの色差を表す色度図上において、スペクトル軌
   跡及び純紫軌跡を近似する複数の近似直線方程式と、撮
   影時の光源の色度値及び当該画素の色度値による主波長
   を持つ直線の方程式と、に基づく交点演算を行うことに
   よって、当該画 素の色の純粋さを表す刺激純度ｐを求
   め、これにより当該画素についての 色変更の大きさＬ＊
   （１−ｐ）を求める手段と、 前記色変更の大きさＬ＊（１−ｐ）と前記輝度及び２つ
   の色差のそれぞれについての単位刺激値和あたりの色変
   更量との積を求め、それらを前記入力された輝度信号及
   び２つの色差信号に加算する手段と、 を備えることを特徴とする色変換回路。
3. 【請求項３】 カラー画像を構成する各画素の輝度信号
   及び２つの色差信号を入力とし、これらを色変換して出
   力する色変換回路において、前記入力された当該画素の輝度信号及び２つの色差信号
   から、当該画素についての３刺激値の和である 刺激値和
   Ｌを演算する手段と、撮影時から再生時への前記カラー画像の色変換の程度を
   表す値として、輝度及び２つの色差のそれぞれについて
   単位刺激値和あたりの色変更量を設定する手段と、前記２つの色差を表す色度図上において、スペクトル軌
   跡及び純紫軌跡を近似する複数の近似直線方程式と、撮
   影時の光源の色度値に相当する原点及び当該画素の色度
   値による主波長を持つ直線の方程式と、に基づく交点演
   算を行うことにより、当該画素の色の純粋さに関わる値
   Ｐを求め、これにより当該画素についての 色変更の大き
   さＬ−Ｐを求める手段と、 前記色変更の大きさＬ−Ｐと前記輝度及び２つの色差の
   それぞれについての単位刺激値和あたりの色変更量との
   積を求め、それらを前記入力された輝度信号及び２つの
   色差信号に加算する手段と、 を備えることを特徴とする色変換回路。