JP3173140B2 - 色調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラープリンタ、カラー
複写機やカラーＴＶ等のカラー画像を取り扱う機器にお
いて画像内の他の色を保存したまま、連続性を保存して
特定の範囲の色のみを変化させることができる選択的な
色調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種カラー画像機器の高画質化、
インテリジェント化に伴い、利用者の要求に十分応える
ための色調整機能が必須のものとなってきている。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来の色調整装
置の一例について説明する。図１８は従来の色調整装置
の概略構成を示すブロック図である。図１８において、
１００はＲＧＢ３色色分解値の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）系から
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）系を介して均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^* 系に変
換する色空間変換手段、１０１は均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^*
系からＬ^*ａ^*ｂ^*座標系内極座標系である（Ｈ゜ab，
Ｌ^*，Ｃ^*ab）系に変換する極座標変換手段、１０２は後
述する選択的色調整手段であり、１０３は色調整を受け
た（Ｈ゜ab，Ｌ^*，Ｃ^*ab）系から均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^*
系及び（Ｘ，Ｙ，Ｚ）系を介して（Ｒ，Ｇ，Ｂ）系に変
換する逆色空間変換手段である。

【０００４】ここで選択的色調整手段１０２について説
明する。図１９は色調整対象領域指定方法の説明図で、
図２０は色調整指定方法の説明図である。

【０００５】色調整は、ａ^*ｂ^*平面すなわち色度平面内
だけで色相角Ｈ゜ab、彩度Ｃ^*abを用いて極座標系で行な
う。色相指定は色相角の中心値ＨＣ（゜）と範囲角ＨＡ
（゜）を用いて、彩度指定は中心値ＣＣ^*と広がり量ＣＡ
^*を用いて両者の組合せにより図１９の斜線部のように
対象色領域が決定される。色の変化方向と変化量は図２
０のようにＨ゜ab、Ｃ^*abの座標系では色相は±方向にＤ
Ｈ（゜）の量の色相回転、彩度はＫc倍の伸縮を行なうこ
ととし、色調整量のパラメータとしてこの２量を用い
る。

【０００６】そして、この２量を用いて一様に変化させ
ると色空間の特定の色が突然他の色に変化するため、色
相および彩度の入出力関係に不連続性が生じてしまう。
また、入力される画像は多種多様なため対象色領域の指
定に使う色分布の中心値や範囲が変動する可能性があ
り、正確には指定することが出来ない。

【０００７】このことから、対象色領域をメンバーシッ
プ関数を用い、多少の曖昧性を許した形で指定する方式
とする。この方式によればメンバーシップ関数の値を用
いて色調整量を重み付けすることにより色空間の連続性
も確保できる。

【０００８】ａ^*ｂ^*平面における２次元メンバーシップ
関数を（数１）で与えると、選択的色調整は（数２）で
示すように定式化できる。

【０００９】

【数１】

【００１０】

【数２】

【００１１】ここで、（Ｈ゜ab，Ｃ^*ab）は色調整前の色
座標値、（Ｈ゜ab'，Ｃ^*ab'）は色調整後の色座標値、ま
たＤＨは色相Ｈ゜abの回転角、Ｋcは彩度Ｃ^*abの倍率で
ある。すなわち色調整はメンバーシップ関数ＷH（Ｈ゜a
b）、ＷC（Ｃ^*ab）とＤＨ、Ｋcにより一意的に決定する
ことになる。

【００１２】以上のように構成された色調整装置につい
て、以下その動作について説明する。

【００１３】まず色空間変換手段１００により３色色分
解値の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）系から（Ｘ，Ｙ，Ｚ）系を介し
て、ＣＩＥ１９７６均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^* 系に変換す
る。そして、Ｌ^*ａ^*ｂ^*座標系内極座標系である（Ｈ゜a
b，Ｃ^*ab）系に、極座標変換手段１０１により変換す
る。この変換は（数３）で示される。

【００１４】

【数３】

【００１５】従って、選択的色調整手段１０２により上
述した２次元メンバーシップ関数を用いて色調整を行な
い、その結果得られる色座標値（Ｈ゜ab'，Ｃ^*ab'）とＬ
^*からＬ^*ａ^*ｂ^*座標系、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）系を介して３色
色分解値の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）系に逆色空間変換手段により
変換すれば、選択的に色調整を施された色信号を得るこ
とが出来る（「画像電子学会誌」第１８巻 第５号 ３
０２〜３１２ページ）。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下に示す課題がある。

【００１７】ます選択的色調整を行なう際には、３原色
色信号から均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^*系への変換や、さらに
Ｌ^*ａ^*ｂ^*座標系内極座標系である（Ｈ゜ab，Ｌ^*，Ｃ^*a
b）系に変換するための極座標変換と色調整を受けた
（Ｈ゜ab，Ｌ^*，Ｃ^*ab）系から均等色空間Ｌ^*ａ^*ｂ^* 系
に変換する直交座標変換が必要になり、これらの演算は
非線形演算であるために、この演算を行なうにはリアル
タイムで行なうには困難である。

【００１８】また、これらの非線形演算を高速に行なう
ために、ルックアップテーブルで行なうとすれば、多く
の変換テーブルが必要になり、回路規模が大きくなり、
しかもこの変換テーブルを作成するが大変である。さら
にこのルックアップテーブルで行なえば、非線形演算の
演算精度を上げるために多くのビット数が必要になり回
路規模が大きくなってしまう。

【００１９】そして、この色調整処理をアナログ処理で
行なうことは、非線形変換である極座標変換等のため
に、極めて難しく、例えばビデオ信号にリアルタイムで
この色調整処理を行うことには適さないという問題もあ
る。

【００２０】さらに、（数２）で示したように、極座標
系でのマトリクス演算を行なうために、演算精度を上げ
ようとすれば、極座標系に変換する前の均等色空間Ｌ^*
ａ^*ｂ ^*系の時点で、多くのビット数が必要となる。

【００２１】また、この色調整方法では彩度および色相
方向の調整を行うことができるが明度方向の調整を行う
ことはできない。

【００２２】本発明は上記問題点に鑑み、回路構成が簡
単で、しかも回路規模も小さく演算精度の高い色調整装
置を提供することを目的とし、また、明度方向の調整を
も簡単に行え、さらに、ビデオ信号等の映像信号に対し
てリアルタイムで処理できる選択的色調整を行える色調
整装置を提供するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の色調整装置は、色の３属性のうち色相成分
と彩度成分を表わす平面の直交座標系の２要素を表わす
色度信号と、色調整により変換したい色領域の中心の色
度信号を設定する注目色色度信号設定手段と、この注目
色色度信号設定手段で設定される注目色の色度信号を中
心として色調整を行なう前記直交座標系上での領域を設
定する色調整領域設定手段と、前記注目色色度信号設定
手段で設定された注目色の色度信号を好みの色に変換し
た時の色度信号を設定する目標色色度信号設定手段と、
前記注目色色度信号設定手段の出力と前記目標色色度信
号設定手段の出力とから注目色の色度信号を目標色の色
度信号に変換するように前記平面全体に作用する第一の
色変換手段と、前記色調整領域設定手段で設定される色
調整領域内の注目色色度信号と入力される色度信号との
前記直交座標系上の距離に応じて色調整を行なう度合い
を表わす重み係数を決定する重み係数決定手段と、入力
される色度信号とこの色度信号を第一の色変換手段に入
力した時の出力の色度信号との間の色度信号を前記重み
係数発生手段の出力に応じて発生する第一の色調整演算
手段とを備えたものである。

【００２４】また３原色色信号から色の３属性のうち色
相成分と彩度成分を表わす平面の直交座標系の２要素を
表わす色度信号に変換する色空間変換手段と、色調整に
より変換したい色領域の中心の３原色色信号を設定する
注目色色信号設定手段と、この注目色色信号設定手段で
設定される注目色色信号から求められる前記色度信号を
中心として色調整を行なう前記直交座標系上での領域を
設定する色調整領域設定手段と、前記注目色色信号設定
手段で設定された注目色の色信号を好みの色に変換した
時の３原色色信号を設定する目標色色信号設定手段と、
前記注目色色号設定手段で設定された３原色色信号と前
記目標色色信号設定手段で設定された注目色の３原色色
信号を目標色の３原色色信号に変換するように色空間全
体に作用する第二の色変換手段と、前記色調整領域設定
手段で設定される色調整領域内の注目色から求められる
色度信号と入力される３原色色信号を前記色空間変換手
段に入力し求められる色度信号との前記直交座標系上の
距離に応じて色調整を行なう度合いを表わす重み係数を
決定する重み係数決定手段と、この重み係数決定手段の
出力に応じて入力の３原色色信号とこの３原色色信号を
前記第二の色変換手段に入力した時の出力の３原色色信
号との間の３原色色信号を発生する第二の色調整演算手
段とを備えるものである。

【００２５】さらには入力クロマ信号と、色調整を行な
いたい色領域の中心である注目色の彩度と色相を表わす
注目色クロマ信号を発生する注目色クロマ信号発生手段
と、前記入力クロマ信号から前記注目色クロマ信号発生
手段で発生された注目色クロマ信号を減算する減算手段
と、この減算手段の出力を整流平滑する整流平滑手段
と、この整流平滑手段の出力レベルを所定のレベル以下
に制限するリミット手段と、前記入力クロマ信号の位相
をシフトする位相シフト手段と、この位相シフト手段の
出力を所定のゲインで増幅または減衰する増幅手段また
は減衰手段と、前記整流平滑手段の出力に基づいて、入
力クロマ信号と前記増幅手段の出力との内分演算を行い
色調整されたクロマ信号を得る第三の色調整演算手段と
を備えるものである。

【００２６】

【作用】本発明は上記した構成によって、色相成分と彩
度成分とを示す色度平面内で、注目色色度信号設定手段
により設定された変換したい色領域の中心を表わす注目
色色度信号と目標色色度信号設定手段により設定された
所望の変換後の色を表わす目標色色度信号とから注目色
を目標色に変換するように前記平面全体に作用するよう
な特性を第一の色変換手段に設定し、入力される色度信
号と注目色色度信号設定手段で設定される注目色色度信
号との差に応じて、重み係数決定手段により重み係数を
決定し、第一の色変換手段の出力と入力される色度信号
とから重み係数決定手段の出力に応じて出力色信号を決
定するものである。

【００２７】また、注目色色信号設定手段により設定さ
れた変換したい色領域の中心を示す３原色色信号から求
められる色度信号と、入力される３原色色信号から色空
間変換手段の出力の色度信号との色相成分と彩度成分と
を示す色度平面内での距離に応じて重み係数発生手段に
より重み係数を発生し、注目色の３原色色信号を目標色
色信号設定手段により設定された所望の変換後の色を表
わす目標色の３原色色信号とに変換する入出力特性を持
つ第二の色変換手段に入力し、この出力の３原色色信号
と入力される３原色色信号とから前記重み係数決定手段
の出力に応じて出力３原色色信号を決定するものであ
る。

【００２８】さらには、入力クロマ信号から注目色クロ
マ信号発生手段で発生した色調整を施す注目色の色相と
彩度を表わす注目色クロマ信号を減算する事により、入
力色と注目色との色相と彩度の違いを表わす正弦波を発
生し、整流平滑手段によりこの正弦波を整流平滑し、そ
の後リミット手段により色調整範囲で整流平滑手段の出
力を制限することにより重み係数を得、そして、入力ク
ロマ信号の位相をシフトし、増幅し、この増幅後の出力
と前記入力クロマ信号とから前記整流手段の出力により
出力クロマ信号を得るものである。

【００２９】

【実施例】以下本発明の第１の実施例の色調整装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００３０】動作説明を行なう前に、本発明で述べる色
の３属性のうち色相成分と彩度成分を表わす平面を直交
座標系の２要素を表わす色度信号について説明する。色
相成分と彩度成分を表わす平面の直交座標系の２要素を
表わす色度信号としては、輝度色差信号（例えばＹ，Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）の色差信号や、輝度クロマ信号（Ｙ
Ｃ信号）のクロマ信号、ＣＩＥ１９６４均等知覚色空間
（Ｕ^*Ｖ^*Ｗ^*）の知覚色度指数（Ｕ^*Ｖ^*）、ＣＩＥ１９
７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）の知覚色度指数（ｕ^*
ｖ^*）、ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）の
知覚色度指数（ａ^*ｂ^*）、ＨＬＳ空間の色相Ｈ、彩度Ｓ
などが挙げられる。本発明では、これらを表わす信号を
色度信号とする。

【００３１】図１は本発明の第１の実施例における色調
整装置の概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は入力された色信号（本実施例ではＲＧＢ信号と
する）を色空間（本実施例ではＣＩＥ１９７６均等知覚
色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）上の座標を表わす信号（Ｌ^*，
ｕ^*，ｖ^*）に変換する色空間変換手段である。２は色調
整により変換したい色領域の中心の注目色の色度座標を
表わす色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）を設定する注目色色度信
号設定手段で、３はこの注目色に所望の色調整を施した
場合の色調整後の色度座標を表わす色度信号（ｕ_0h ^*，
ｖ_0h ^*）を設定する目標色色度信号設定手段で、４は注
目色を中心として色調整を行いたい色調整領域を設定す
る色調整領域設定手段である。また、５は注目色色度信
号設定手段２の出力度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）と目標色色度
信号設定手段３の出力色度信号（ｕ_0h ^*，ｖ_0h ^*）に基づ
いて注目色色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）から目標色色度信号
（ｕ_0h ^*，ｖ_0h ^*）へ変換するように平面全体を変換する
特性を持つ第一の色変換手段である。６は入力される色
度信号（ｕ^*，ｖ^*）に応じて色調整領域設定手段５で設
定された色調整領域内で色の調整度合を示す重み係数ω
を決定する重み係数決定手段、７は色空間変換手段１の
出力のうちの色度信号（ｕ^*，ｖ^*）と第一の色変換手段
５の出力の色度信号（ｕ_h ^*，ｖ_h ^*）とから重み係数決定
手段６で決定された重み係数ωに基づいて入力された色
度信号に色調整処理を施す第一の色調整演算手段、８は
第一の色調整演算手段６の出力の色度信号（ｕ_c ^*，
ｖ_c ^*）と色空間変換手段１の出力のうちの明るさ成分を
表わす信号Ｌ^*とから入力された色信号（本実施例では
ＲＧＢ信号）に変換する逆色空間変換手段である。

【００３２】また図２は、重み係数決定手段６の概略構
成のブロック図である。６１は均等色知覚空間上の色度
平面を、注目色の色度座標が色度座標上の原点になるよ
うに座標変換を行なう色度座標変換手段で、具体的には
入力される色度信号（ｕ^*，ｖ^*）から注目色色度信号
（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）を減算するものである。６２は色調整領
域設定手段４で設定された色調整領域（ｕ₀ ^*＋ｕ₁ ^*，ｕ
₀ ^*−ｕ₁ ^*，ｖ₀ ^*＋ｖ₁ ^*，ｖ₀ ^*−ｖ₁ ^*）を同様に座標変換
を施す色調整領域座標変換手段で、６３は色度座標変換
手段６１の出力の色度信号（ｕ^*−ｕ₀ ^*，ｖ^*−ｖ₀ ^*）と
色調整領域座標変換手段６２で設定された色調整領域
（ｕ₁ ^*，−ｕ₁ ^*，ｖ₁ ^*，−ｖ₁ ^*）とから重み係数ωを発
生する重み係数発生手段である。

【００３３】さらに図３は色度座標変換手段６１及び色
調整領域座標変換手段６２の動作説明図で、図に示すよ
うに注目色の色度座標を表わす色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）
が原点となるように座標変換を行なう。なお、図３
（ａ）に示す矩形の斜線部は色調整領域設定手段４で設
定される色調整領域を示すもの、図３（ｂ）に示す矩形
の領域は色調整領域座標変換手段６２で変換された色調
整領域である。

【００３４】そして、図４は重み係数発生手段６３によ
り発生される重み係数ωを色度座標変換手段６１で変換
される座標（図３）上での分布を示したもので、図に示
すように重み付け係数ωは変換された座標上で、色度座
標変換手段６１に入力される色度信号（ｕ^*，ｖ^*）が原
点、つまり注目色を表わす色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）の時
に最大（ω＝１）で、領域の境界へ離れるに従い連続的
に小さくなり、境界では重み係数ωが０になるように設
定する。

【００３５】そして、図５は第一の色調整演算手段７の
概略構成を示すブロック図である。図５において、７１
−ａ、７１−ｂは、色空間変換手段１の出力のうちの色
度信号（ｕ^*，ｖ^*）と、重み係数の内分比の１−ωとを
各々乗算する第１及び第２の乗算器、７２−ｕ、７２−
ｂは第一の色変換手段５から出力される色度信号
（ｕ _h ^*，ｖ_h ^*）と重み係数の内分比のωとを各々乗算す
る第３及び第４の乗算器で、７３−ａは第１の乗算器の
出力（１−ω）×ｕ^*と第３の乗算器の出力ω×ｕ_h ^*と
を加算する第１の加算器、７３−ｂは第２の乗算器の出
力（１−ω）×ｖ^*と第４の乗算器の出力ω×ｖ_h ^*とを
加算する第２の加算器である。

【００３６】従って、第一の色調整演算手段７は色空間
変換手段１の出力のうちの色度信号（ｕ^*，ｖ^*）と第一
の色変換手段５から出力される色度信号（ｕ_h ^*，ｖ_h ^*）
とを重み係数決定手段６の出力ωにより、内分を行なう
ものである。この演算を式で表わすと（数４）で示すこ
とができる。

【００３７】

【数４】

【００３８】以下、本発明の第１の実施例の動作につい
て、図１、図２、図３、図４及び図５を用いて説明す
る。

【００３９】まず、入力された色信号ＲＧＢは色空間変
換手段１により、ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*
ｕ^*ｖ^*）を表わす信号に変換される。この時の変換式を
（数５）及び（数６）に示す。

【００４０】

【数５】

【００４１】

【数６】

【００４２】ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ
^*）上において、知覚色度指数（ｕ^*，ｖ^*）が色相成分
と彩度成分を表わす平面の直交座標系の２要素を表わす
ものであるので、この平面内で色調整を行なえば、明る
さを保ったまま、色相や彩度を調整することができる。
つまり明るさを保ったまま色調整を行なう場合、図６に
示すように色度平面（ｕ^*，ｖ^*）内で、原点を中心とし
て回転（θ度）することにより色相が変化し、原点から
の距離を定数倍（ｋ倍）するすることにり、彩度が変化
することになる。よって（数７）に示す線形変換によ
り、色の調整を行なうことができる。

【００４３】

【数７】

【００４４】この時、図６に示すようにｋが１より大き
くなると彩度がアップし、ｋが１の時には彩度調整を行
なわずに、ｋが１より小さいときには彩度がダウンす
る。そしてｋを０にすると色度平面上で注目色が原点に
なり、モノクロ画像に変換できる。

【００４５】また、回転角θを正に取ると色度平面が反
時計周りに回転し、例えば図６に示すように赤い色が黄
色っぽくなり、回転角θを負に取ると色度平面が時計周
りに回転し、例えば図６に示すように緑の色が黄色っぽ
くなる。また回転角θが０ならば当然のごとく、色相の
変化はない。この回転角θの範囲としてはーπ≦θ≦π
である。

【００４６】そこで、第一の色変換手段５では、注目色
色度信号設定手段２で設定される色調整を行ないたい色
領域の中心の色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）と、目標色色度信
号設定手段３で設定される注目色を色調整により変換し
たい色の色度信号（ｕ_0h ^*，ｖ_0h ^*）とから、（数７）で
示される線形変換を求めておく。この線形変換で色度平
面全体が変換されることになる。

【００４７】ここで、色調整領域設定手段４について説
明する。一般に、色調整を行なう領域は、従来例でも示
したように扇形で表わされるが、本来色調整を行なった
場合、色の連続性を保つためにはその領域は微小なもの
でなければならない。従って、この色調整領域は微小な
範囲であれば矩形で十分であり、また矩形で領域を決定
することにより入力される色度信号（ｕ^*、ｖ^*）を極座
標変換する必要がなく、回路構成も簡単にすることがで
きるため、本実施例では、色調整領域決定手段４により
決定される領域を図４に示すように注目色の色度座標
（ｕ₀ ^*、ｖ₀ ^*）を中心とした矩形とする。

【００４８】そして、重み係数決定手段６では、入力さ
れる色の色度座標を表わす色度信号（ｕ^*，ｖ^*）に応じ
て、上述したように色度平面上での注目色の色度座標を
表わす色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）からの距離に応じて重み
係数ωを決定する。この重み係数決定手段３の動作につ
いて図２、図３及び図４を用いてさらに詳細に説明す
る。

【００４９】重み係数決定手段６に入力される色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）を色度座標変換手段６１により、図３に示
すように、まず注目色の色度座標を表わす色度信号（ｕ
₀ ^*，ｖ₀ ^*）が原点となるように座標変換を行なう。これ
は注目色のみを変更し、色調整領域の範囲を変更しない
場合には、重み係数発生手段６３の内容を変更する必要
がなく、また回路構成が簡単になるために行なうもので
ある。

【００５０】そして色調整領域設定手段４で設定された
色調整領域（ｕ₀ ^*＋ｕ₁ ^*，ｕ₀ ^*−ｕ ₁ ^*，ｖ₀ ^*＋ｖ₁ ^*，ｖ
₀ ^*−ｖ₁ ^*）を色調整領域座標変換手段６２で座標変換し
た色調整領域（ｕ₁ ^*，−ｕ₁ ^*，ｖ₁ ^*，−ｖ₁ ^*）（図４に
示す斜線の領域）に基づいて、重み係数発生手段６３の
入出力特性を求める。この重み係数ωは、図４に示すよ
うに座標変換された平面上で原点つまり入力される色度
信号が注目色の時に最大（ω＝１）で、領域の境界に近
づくにつれて、連続的に減少し、境界で最小（ω＝０）
になるように設定しておく。この重み係数発生手段６３
は例えばルックアップテーブルで構成すれば容易に構成
できる。

【００５１】このように重み係数決定手段６により決定
された重み係数ωにより、色空間変換手段１の出力のう
ちの色度信号（ｕ^*，ｖ^*）と第一の色変換手段５の出力
の色度信号（ｕ_h ^*，ｖ_h ^*）とから、第一の色調整演算手
段７により、（数４）に示す演算、つまり内分演算によ
り色調整された色度信号（ｕ_c ^*，ｖ_c ^*）が得られる。

【００５２】この色調整演算を行なった例を図７に示
す。この例は、彩度調整は行なわず、色相方向に＋θ度
回転させ、重み係数発生手段６３の入出力特性が図４で
示したものとした場合のものである。この時の（数７）
で示した線形変換は（数８）で示すことができる。

【００５３】

【数８】

【００５４】この図からもわかるよう注目した色の色調
整後の色度座標は（数８）に基づいて計算された色度座
標に変化し、注目色から離れるに従い変化量は小さくな
り、色調整領域の境界部での変化量は０になっているの
がわかる。しかも、領域外の色と領域内の色が色調整を
行なうことにより、逆転することもない。

【００５５】この後、逆色空間変換手段８により、色空
間変換手段１の出力のうち、明るさを表わすＬ^*信号と
第一の色調整演算手段７から出力された色度信号
（ｕ_c ^*，ｖ_c ^*）とから、ＲＧＢ色信号に変換し、色調整
された色信号を得ることができる。

【００５６】なお、本実施例では、色空間変換手段１を
色信号からＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ
^*ｖ^*）に変換するものとしたが、先ほど述べたように例
えば色信号からＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ａ^*
ｂ^*）に変換するものや、輝度色差信号（例えばＹ，Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）などのような変換を行なうものでも
同様の構成で、同じ効果を得ることができる。

【００５７】また、本実施例では、重み係数発生手段６
に注目色の色度信号を原点とする色度座標変換手段６１
や色調整領域座標変換手段６２を設けて、注目色の色度
信号を原点として、重み係数ωを発生したが、座標変換
を行なわずに色度平面上で行なっても同様の効果があ
る。

【００５８】以上述べてきたように、色相成分と彩度成
分とを示す色度平面内で、注目色色度信号設定手段によ
り設定された変換したい色領域の中心を表わす注目色色
度信号と目標色色度信号設定手段により設定された所望
の変換後の色を表わす目標色色度信号とから注目色を目
標色に変換するように平面全体を変換する特性を第一の
色変換手段に設定し、入力される色度信号と注目色色度
信号設定手段で設定される注目色色度信号との差に応じ
て、重み係数決定手段により重み係数を決定し、第一の
色変換手段の出力色度信号と入力される色度信号とから
重み係数決定手段の出力に応じて出力色信号を決定する
ことにより、連続性を保存したまま、色調整領域の外と
内とで色が逆転することもなく、選択的な色調整を行な
うことができる。

【００５９】また、極座標系への複雑な非線形な変換処
理が不要なため、非常に簡単に構成でき、回路規模を小
さくできる。

【００６０】しかも、本色調整処理は非線形変換が色空
間変換のみであるので、比較的少ないビット数で構成す
ることができる。そして特に色空間変換手段により変換
される色空間を輝度色差信号で表わすものとすれば、非
線形演算を行なう必要がなくなり、小型で、しかもリア
ルタイムで処理できる構成とすることができる。

【００６１】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。第２の実施例の構成としては、図１と同じもので構
成され、第一の色調整演算手段７を図８に示す構成とす
る。本実施例において、第一の色調整演算手段７以外の
構成及びその動作は同じであるので詳細な説明は省略
し、第一の色調整演算手段７の構成及びその動作につい
てのみ説明する。

【００６２】図８は本実施例の第一の色調整演算手段７
の構成を示すブロック図で、７４−ａ、７４−ｂはそれ
ぞれ第一の色変換手段５の出力の色度信号（ｕ_h ^*，
ｖ_h ^*）から色空間変換手段１の出力のうちの色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）を減算する第１及び第２の減算器、７５−
ａ、７５−ｂは第１及び第２の減算器の出力に重み係数
ωを乗算する第５及び第６の乗算器、７６−ａ、７６−
ｂは第５及び第６の乗算器の出力と色空間変換手段１の
出力のうちの色度信号（ｕ^*，ｖ^*）とを加算する第３及
び第４の加算器である。

【００６３】このように構成された第一の色調整演算手
段７の動作について説明すると、色空間変換手段１の出
力のうちの色度信号（ｕ^*，ｖ^*）から第一の色変換手段
５の出力の色度信号（ｕ_h ^*，ｖ_h ^*）をそれぞれ減算し、
それらの結果に重み付け係数決定手段６により決定され
た重み付け係数ωをそれぞれ乗算し、各々の乗算結果に
入力された色度信号（ｕ^*，ｖ^*）を加算し、重み係数ω
で決定される内分比で入力された色度信号（ｕ^*，ｖ^*）
との内分を行なう。この後、この出力色度信号を色信号
に逆変換し、選択的に色調整を行なうことができる。

【００６４】以上、本実施例で述べたように、色調整演
算手段を第一の色変換手段５の出力の色度信号（ｕ_h ^*，
ｖ_h ^*）から色空間変換手段１の出力のうちの色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）を減算する第１及び第２の減算器と、これ
らの第１及び第２の減算器の出力に重み係数ωを乗算す
る第５及び第６の乗算器と、これらの第５及び第６の乗
算器の出力と色空間変換手段１の出力のうちの色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）とを加算する第３及び第４の加算器とで構
成することにより、乗算器の数が少なくて済み、回路規
模の小型化を図ることができ、また特に演算精度の悪い
アナログ処理で構成する場合でも、演算結果に与える影
響は少なくて済み、極めて実用的な効果がある。

【００６５】さらに、本発明の第３の実施例について述
べる。第３の実施例の構成としては、図１と同じもので
構成され、重み係数決定手段６の構成のみが異なる。本
実施例の重み係数決定手段６の構成を図９に示す。本実
施例において、重み係数決定手段６以外の構成及びその
動作は同じであるので詳細な説明は省略し、重み係数決
定手段６の構成及びその動作についてのみ説明する。

【００６６】図１０は本実施例の重み係数決定手段６の
動作説明図である。図９において、６１は色度信号（ｕ
^*，ｖ^*）のうち注目色の色度座標を表わす色度信号（ｕ
₀ ^*，ｖ₀ ^*）が色度座標上の原点になるように座標変換を
行なう色度座標変換手段、６２は色調整領域設定手段４
で設定された色調整領域（ｕ₀ ^*＋ｕ ₁ ^*，ｕ₀ ^*−ｕ₁ ^*，ｖ
₀ ^*＋ｖ₁ ^*，ｖ₀ ^*−ｖ₁ ^*）を同様に座標変換を施す色調整
領域座標変換手段で、６３は色度座標変換手段６１の出
力ｕ^*−ｕ₀ ^*を入力とし、色調整領域座標変換手段６２
で変換された色調整領域（ｕ₁ ^*，−ｕ₁ ^*）に基づいて図
１０（ａ）に示す重み係数ω_aを出力する第１の重み係
数発生手段、６４は色度座標変換手段６１の出力ｖ^*−
ｖ₀ ^*を入力とし、色調整領域座標変換手段６２で変換さ
れた色調整領域（ｖ₁ ^*，−ｖ₁ ^*）に基づいて図１０
（ｂ）に示す重み係数ω_bを出力する第２の重み係数発
生手段、６５は第１及び第２の重み係数発生手段６３、
６４の各々の出力する重み係数ω_a、ω_bから（数９）に
示したｍｉｎ演算によるファジィ論理積を取り、図１０
（ｃ）に示す重み係数ωを出力するファジィ論理積手段
である。

【００６７】

【数９】

【００６８】この様に構成された本実施例の動作につい
て説明する。第１の実施例とその動作は同じであるの
で、簡単に説明する。まず、入力された色信号ＲＧＢは
空間変換手段１により、ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間
（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）を表わす信号に変換される。第一の色変
換手段５には、予め色調整を行ないたい色度平面上の色
を所望の色に調整する線形変換を求めておき、第一の色
変換手段５で、入力される色度信号（ｕ^*，ｖ^*）に対し
て線形変換を施し、この線形変換後の色度信号（ｕ_h ^*，
ｖ_h ^*）を求める。

【００６９】重み係数決定手段６に入力される色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）を色度座標変換手段６１により、まず注目
色の色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）が原点となるように座標変
換を行なう。色調整領域設定手段４で設定された色調整
領域（ｕ₀ ^*＋ｕ₁ ^*，ｕ₀ ^*−ｕ ₁ ^*，ｖ₀ ^*＋ｖ₁ ^*，ｖ₀ ^*−ｖ
₁ ^*）を色調整領域座標変換手段６２で変換された色調整
領域（ｕ₁ ^*，−ｕ₁ ^*，ｖ₁ ^*，−ｖ₁ ^*）に基づいて、第１
の重み係数発生手段６３では、色度座標変換手段６１の
出力ｕ^*−ｕ₀ ^*を入力とし、例えば図１０（ａ）に示す
ような重み係数ω_aを出力する。また、第２の重み係数
発生手段６４では、色度座標変換手段６１の出力ｖ^*−
ｖ₀ ^*を入力とし、例えば図１０（ｂ）に示すような重み
係数ω_bを出力する。そして、各々の入力信号ｕ^*−
ｕ₀ ^*、ｖ^*−ｖ₀ ^*に対して発生した重み係数ω_a、ω_bか
ら、ファジィ論理積演算手段６５により、ｍｉｎ演算に
よるファジィ論理積を取り、図１０（ｃ）に示す重み係
数ωを出力する。

【００７０】このように重み係数決定手段６により決定
された重み係数ωにより、色空間変換手段１の色度出力
（ｕ^*，ｖ^*）と第一の色変換手段５の出力（ｕ_h ^*，
ｖ_h ^*）とから、第一の色調整演算手段７により、（数
４）に示す演算、つまり内分により色調整された色度信
号（ｕ_c ^*，ｖ_c ^*）が得られる。

【００７１】この後、逆色空間変換手段８により、色空
間変換手段１の明るさを表わすＬ^*信号と第一の色調整
演算手段７の色度出力（ｕ_c ^*，ｖ_c ^*）とから、ＲＧＢ色
信号を発生し、色調整された色信号を得ることができ
る。

【００７２】以上述べてきたように、重み係数発生手段
を入力される色相成分と彩度成分を表わす平面の直交座
標系の２要素で表される色度信号のそれぞれの要素軸に
関して、軸上の重み係数が１で、軸から離れるに従い連
続的に減少し、前記色調整領域決定手段で決定される色
調整領域の各軸に平行な境界で０である重み係数を発生
する２個の重み係数決定手段と、この２個の重み係数決
定手段のそれぞれの出力のファジィ論理積により重み係
数を発生するファジィ論理積演算手段とで構成すること
により、重み係数決定手段の入出力特性を１次元で構成
でき、またファジィ論理積演算手段も構成が簡単なた
め、より簡単に入出力特性を決定できる効果がある。

【００７３】次に本発明の第４の実施例の色調整装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００７４】図１１は本発明の第４の実施例における色
調整装置の概略構成を示すブロック図である。図１１に
おいて、１は入力された３原色色信号（本実施例ではＲ
ＧＢ信号 とする）を均等色空間（本実施例ではＣＩＥ1
976均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）とする）上の彩度成分
と色相成分を表わす平面の直交座標系の２要素を示す色
度信号（ｕ^*，ｖ^*）に変換する色空間変換手段である。
９は色調整により変換したい色領域の中心の注目色の３
原色色信号（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）を設定する注目色色信号
設定手段で、１０はこの注目色に所望の色調整を施した
場合の色調整後の３原色色信号（Ｒ_0h，Ｇ_0h，Ｂ_0h）を
設定する目標色色信号設定手段、４は注目色を中心とし
て色調整を行いたい色調整領域を設定する色調整領域設
定手段であり、この色調整領域設定手段４で設定される
色調整領域は、色相成分と彩度成分を表わす前記の平面
上で設定される。また１１は注目色色信号設定手段９で
設定される３原色色信号（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）と目標色色
信号設定手段１０で設定される３原色色信号（Ｒ_0h，Ｇ
_0h，Ｂ_0h）に基づいて注目色色信号（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）
を目標色色信号（Ｒ_0h，Ｇ_0h，Ｂ_0h）に変換するように
色空間全体を変換する第二の色変換手段で、６は入力さ
れる３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から色空間変換手段１
で求められた色度信号（ｕ^*，ｖ^*）に応じて色調整領域
設定手段４で設定された色調整領域内で色の調整度合を
示す重み係数ωを決定する重み係数決定手段、１２は入
力される３原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と第二の色変換手段
１１の出力色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）とから重み係数決
定手段６で決定された重み係数ωに応じて入力された３
原色色信号に色調整処理を施し、色調整された３原色色
信号（Ｒ_c，Ｇ_c，Ｂ_c）を出力する第二の色調整演算手
段である。

【００７５】図１１に示す重み係数決定手段６のブロッ
クの概略構成は図２と同じ構成であり、注目色の色度座
標が色度座標上の原点になるように座標変換を行う色度
座標変換手段６１、色調整領域設定手段４で設定された
色調整領域（ｕ₀ ^*＋ｕ₁ ^*，ｕ ₀ ^*−ｕ₁ ^*，ｖ₀ ^*＋ｖ₁ ^*，ｖ
₀ ^*−ｖ₁ ^*）に同様に座標変換を施す色調整領域座標変換
手段６２と、色度座標変換手段６１の出力の色度信号
（ｕ^*−ｕ₀ ^*，ｖ^*−ｖ₀ ^*）と色調整領域座標変換手段６
２で設定された色調整領域（ｕ₁ ^*，-ｕ₁ ^*，ｖ₁ ^*，-
ｖ₁ ^*）とから重み係数ωを発生する重み係数発生手段６
３とからなり、色度座標変換手段６１および色調整領域
座標変換手段６２の動作は、第一の実施例と同様であ
る。また、重み係数発生手段６３により発生される重み
係数ωの色度座標変換手段６１で変換される座標上での
分布も図４と同じように重み付け係数ωは変換された座
標上で、色度座標変換手段６１に入力される色度信号
（ｕ^*，ｖ^*）が原点、つまり注目色を表わす色度信号
（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）の時に最大（ω＝１）で、領域の境界へ
離れるに従い連続的に小さくなり、境界では重み係数ω
が０になるように設定する。

【００７６】また、図１２は第二の色調整演算手段１２
の概略構成を示すブロック図である。図５において、１
２１−ａ、１２１−ｂ、１２１−ｃは入力される３原色
色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、重み係数の内分比の１−ωと
を各々乗算する第１、第２および第３の乗算器、１２２
−ａ、１２２−ｂ、１２２−ｃ第二の色変換手段１１の
出力３原色色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）と重み係数の内分
比の ωとを各々乗算する第４、第５および第６の乗算
器で、１２３−ａは第１の乗算器の出力（１−ω）×Ｒ
と第４の乗算器の出力ω×Ｒ_hとを加算する第１の加算
器、１２３−ｂは第２乗算器の出力（１−ω）×Ｇと第
５の乗算器の出力ω×Ｇ_hとを加算する第２の加算器、
１２３−ｃは第３の乗算器の出力（１−ω）×Ｂと第６
の乗算器の出力ω×Ｂ_hとを加算する第３の加算器であ
る。

【００７７】従って、第二の色調整演算手段１２は入力
される３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と第二の色変換手段
１１から出力される色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）とを重み
係数決定手段６の出力ωにより、内分を行うものであ
る。この演算を式で表わすと（数１０）で示すことがで
きる。

【００７８】

【数１０】

【００７９】次に、本発明の第４の実施例の動作につい
て図１１、図１２を参照して説明する。

【００８０】まず、入力された３原色色信号（Ｇ，Ｒ，
Ｂ）から色空間変換手段１により、第１の実施例と同
様、ＣＩＥ1976均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）の彩度成
分と色相成分とを表わす平面の直交座標系の２要素を表
わす色度信号（ｕ^*，ｖ^*）が求められる。

【００８１】また色調整により変換したい色領域の中心
の色度信号、つまり注目色色信号設定手段９により設定
される注目色の３原色色信号（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）から
（数５）および（数６）により注目色の色度信号
（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）は容易に求めることができるので色調整
領域設定手段４で設定された色度平面での座標は容易に
設定できる。

【００８２】さらに第二の色変換手段１１では、注目色
色信号設定手段９で設定される色調整を行いたい色領域
の中心の注目色色信号（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）と、目標色色
信号設定手段３で設定される注目色を色調整により変換
したい色の色信号（Ｒ_0h，Ｇ _0h，Ｂ_0h）とから、（数１
１）で示される線形変換を求めておく。

【００８３】

【数１１】

【００８４】この（数１１）で示される線形変換マトリ
クスは入力される３原色色信号と出力される３原色色信
号との入出力の明るさを等しくするために、各行の和は
１になるように求めておく。

【００８５】また色調整領域設定手段４で設定される色
調整領域は図３に示すように第１の実施例と同様であ
る。

【００８６】そして、重み係数決定手段６では、入力さ
れる３原色色信信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から色空間変換手段
１により得られる色度座標を表わす色度信号（ｕ^*，
ｖ^*）と上述した色度平面上での注目色の色度座標を表
わす色度信号（ｕ₀ ^*，ｖ₀ ^*）との距離に応じて重み係数
ωを決定する。

【００８７】さらに重み係数決定手段６の動作についも
第一の実施例と同様であるので説明を省略する。この重
み係数決定手段６により決定された重み係数ωにより、
入力される３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と第二の色変換
手段１１の出力の３原色色信号（Ｒ_h，Ｇ_h， Ｂ_h）とか
ら、第二の色調整演算手段１２により、（数１０）に示
す演算、つまり内分演算により色調整された３原色色信
号（Ｒ_c，Ｇ_c，Ｂ_c）が得られる。

【００８８】なお、本実施例では、色空間変換手段１を
３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）からＣＩＥ1976均等知覚色
空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）上の色度信号（ｕ^*，ｖ^*）は変換す
るものとしたが、先ほど述べたように例えば３原色色信
号からＣＩＥ1976均等知覚色空間（Ｌ^*ａ^*ｂ^*）上の色
度信号（ａ^*，ｂ^*）に変換するものや、色差信号（例え
ばＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）などのような変換を行なうも
のでも同様の構成で、同じ 効果を得ることができる。

【００８９】また、本実施例でも第一の実施例同様、重
み係数決定手段６に注目色の色度信号を原点とする色座
標変換手段６１や色調整領域座標変換手段６２を設け
て、注目色の色度信号を原点として、重み係数ωを発生
したが、座標変換を行なわずに色度平面上で行なっても
同様の効果があるのは当然である。

【００９０】以上述べてきたように、注目色色信号設定
手段により設定された変換したい色領域の中心を示す３
原色色信号から求められる色度信号と入力される３原色
色信号から色空間変換手段により得られる色度信号との
色相成分と彩度成分とを示す色度平面内上での距離に応
じて重み係数発生手段により重み係数を発生し、注目色
の３原色色信号を目標色色信号設定手段により設定され
た所望の変換後の色を表わす目標色の３原色色信号に変
換するような入出力特性を持つ色変換手段にした時の出
力と入力される３原色色信号とから前記重み係数決定手
段の出力に応じて出力３原色色信号を決定することによ
り、明るさを変更せずに連続性を保存したまま、色調整
領域の外と内とで色が逆転することもなく、選択的な色
調整を行うことができる。

【００９１】また、極座標系への複雑な非線形な変換処
理が不要なため、非常に簡単に構成でき、回路規模を小
さくできる。しかも、本色調整処理は非線形変換が色空
間変換のみであるので、比較的少ないビット数で構成す
ることができる。

【００９２】さらに、特に色空間変換手段が、３原色色
信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から色差信号（Ｒ −Ｙ，Ｂ−Ｙ）
を出力するものとすれば、非線形演算を行なう必要がな
くなり、 小型で、しかもリアルタイムで処理できる構
成とすることができる。

【００９３】そして、本実施例の第二の色変換手段１１
を３行３列の線形演算で行なうようにし、入出力の間で
白バランスを保存するため各行の和を１に設定したが、
各行の和がｋ（但し０＜ｋ）となるように設定すれば、
選択的に明るさ方向についても調整を行うことができ
る。なぜなら、（数６）において明るさを表す要素であ
る明度指数Ｌ^*は、（数５）から明らかなようにＹのみ
で決定され、このＹは色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をｋ倍する
ことによりＹもｋ倍されたものとなるからである。この
ときｋ＜１であれば明るさは減少し、ｋ＝１の時明るさ
は変化せず、ｋ＜１の時には明るさは増す。

【００９４】従ってこの時の第二の色変換手段１１の出
力の３原色色信号を（Ｒk_h，Ｇk_h，Ｂk_h）とすれば（数
１０）は（数１２）で示され、ω＝１の時、つまり入力
の３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が注目色の３原色色信号
の時には色調整後の３原色色信号は（Ｒk_h，Ｇk_h，Ｂ
k_h）となり、明度方向にｋ倍された３原色色信号とな
り、ω＝０の時、つまり 入力の３原色色信号（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）が色調整領域の境界上である場合には、第二の
色調整演算手段１２の出力は入力された３原色色信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）になる。

【００９５】

【数１２】

【００９６】次に本発明の第５の実施例について説明す
る。第５の実施例の構成としては、図１１と同じもので
構成され、第二の色調整演算手段１２を図１３に示す構
成とする。第２の実施例において、第二の色調整演算手
段１２以外の構成およびその動作は同じものであるので
詳細な説明を省略し、第二の色調整演算手段１２の構成
およびその動作についてのみ説明する。

【００９７】図１３は第２実施例の第二の色調整演算手
段１２の構成を示すブロック図で、１２４−ａ、１２４
−ｂ、１２４−ｃは第二の色変換手段１１の出力の３原
色色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）から入力の３原色 色信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を減算する第１、第２および第３の減算
器、１２５−ａ、１２５−ｂ、１２５−ｃは第１、第２
および第３の減算器の出力に重み係数ωを乗算する第
７、第８および第９の乗算器、１２６−ａ、１２６−
ｂ、１２６−ｃは第７、第８および第９の乗算器の出力
と入力の３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とを加算する第
４、第５および第６の加算器である。

【００９８】このように構成された第二の色調整演算手
段１２の動作について説明する。入力３原色色信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から第二の色変換手段１１の出力の３原
色色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）を それぞれ減算し、それら
の結果に重み付け係数決定手段６により決定された重み
付け係数ωをそれぞれ乗算し、各々の乗算結果に入力の
３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を加算し、重み係数ωで決
定される内分比で入力の３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と
の内分を行なうことにより、選択的に色調整を行なうこ
とができる。

【００９９】以上、第５の実施例で述ベたように、第二
の色調整演算手段１２を第二の色変換手段１１の出力の
３原色色信号（Ｒ_h，Ｇ_h，Ｂ_h）から入力の３原色色信
号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を減算する第１、第２および第３の減
算器と、これらの第１、第２および第３の減算器の出力
に重み係数ωを乗算する第７、第８および第９の乗算器
と、これらの第７、第８および第９の乗算器の出力と入
力の３原色色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とを加算する第４、第
５および第６の加算器とで構成することにより、乗算器
の数が少なくて済み、回路規模の小型化を図ることがで
き、また特に演算精度の悪いアナログ処理で構成する場
合でも、演算結果に与える影響は少なくて済み、極めて
実用的な効果がある。

【０１００】次に本発明の第６の実施例について説明す
る。図１４は、本実施例の色調整装置の概略構成を説明
するブロック図である。図１４において、１３は注目色
クロマ信号発生手段で、色調整を施す範囲の中心である
注目色の色相と彩度を表わす注目色クロマ信号を発生す
る。本実施例では、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号に含
まれるカラーバースト信号の位相を位相シフト手段１３
１で位相シフトし、その出力を第１の増幅器１３２で増
幅することにより、色調整を施す注目色の色相と彩度を
表わす注目色クロマ信号を発生する。この注目色クロマ
信号を減算器１４により入力クロマ信号から減算し、入
力色と注目色との色相と彩度の違いを表わす正弦波（以
降、差クロマ信号という）を発生させる。１５は減算手
段１４の出力を整流し、平滑化する整流平滑手段、１６
は整流平滑手段１１の出力レベルを所定レベル以下に制
限するリミット手段で、このリミット手段の出力は前記
の所定レベルで正規化される。１７は入力クロマ信号の
位相をシフトする位相シフト手段で、１８は位相シフト
された入力クロマ信号の振幅を増幅する第２の増幅器で
ある。１９は入力クロマ信号と、位相シフト手段１７及
び第２の増幅器１８で位相シフトされ増幅されたクロマ
信号（以降、変換クロマ信号という）とから、リミット
手段１６の出力に基づいて色調整されたクロマ信号を得
る第三の色調整演算手段である。

【０１０１】この様に構成された本実施例の色調整装置
について、図１４及び図１５を用いてその動作を説明す
る。

【０１０２】図１５は、本実施例の図１４に示した各部
の波形を示す波形図で、図１６はそのベクトル表現であ
る。

【０１０３】まず、注目色クロマ信号発生手段１３にお
いて、図１５の（ａ）で示す基準のカラーバースト信号
が位相シフト手段１３１に入力され、注目色の色相を表
わす位相角に位相シフトされる。そして第２の増幅手段
１３２で注目色の彩度を表わす振幅にゲインＧ_Bで増幅
され、注目色クロマ信号（図１５（ｂ）で示す波形、及
び図１６（ｂ）で示すベクトル）を発生する。

【０１０４】そして、図１５（ｃ）で示す入力されたク
ロマ信号（図１６（ｃ））から注目色クロマ信号を減算
器１４で減算を行ない、図１５（ｄ）に示す差クロマ信
号（図１６（ｄ））を発生する。この差クロマ信号は、
注目色と入力色の色の違い、つまり色相と彩度との違い
を表わしている。

【０１０５】この差クロマ信号を整流平滑手段１５に入
力し、整流平滑を行なう。この整流平滑した波形を図１
５（ｅ）に示す。この整流平滑された出力信号は図１６
（ｄ）に示すように、注目色（ｂ）と入力色（ｃ）との
色差平面（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ平面）上での距離を表わすこ
とになる。

【０１０６】次に、整流平滑手段１５の出力（ｅ）は、
リミット手段１６に入力される。このリミット手段１６
は、所定のレベル（以下しきい値という）でレベル制限
される。このしきい値は図１６に示した円を示すもの
で、注目色を中心として、色調整を施す領域を設定する
ものである。そしてこのレベル制限された整流平滑手段
１５の出力をしきい値で正規化を行なう。つまり、リミ
ット手段１６の出力は図１７に示すようになり、これは
色調整の領域の境界部及び色調整領域外では最大値とな
り、注目色では最小値になる色調整の度合を示す重み係
数ωを示している。

【０１０７】この様に決定された重み係数ωに基づい
て、入力クロマ信号と変換クロマ信号との内分演算を第
三の色調整演算手段１９で行なうことにより、色調整さ
れたクロマ信号を得ることができる。この内分演算を数
式で示すと（数１３）で表わせる。（数１３）におい
て、ｃ_（c）は入力クロマ信号、ｃ_（f）は変換クロマ信
号、ｃ_（g）は色調整を施されたクロマ信号である。

【０１０８】

【数１３】

【０１０９】以上、述べてきたように本実施例では、注
目色さらに入力クロマ信号から注目色クロマ信号発生手
段６で発生した色調整を施す注目色の色相と彩度を表わ
す注目色クロマ信号を減算し、入力色と注目色との色相
と彩度の違いを表わす正弦波を発生し、整流平滑手段に
よりこの正弦波を整流平滑し、その後リミット手段によ
り色調整範囲で整流平滑手段の出力を制限することによ
り、入力色と注目色との色の違いに応じた重み係数を得
て、この重み係数に基づいて、入力クロマ信号の位相を
シフトし、増幅し、この増幅後の出力と前記入力クロマ
信号とから色調整演算手段において内分演算を行なうこ
とにより、色調整されたクロマ信号を得るものであり、
任意の領域のみを領域以外の色との連続性を保存したま
ま選択的に色調整を行なうことができる。

【０１１０】また、複雑な非線形演算が不要で、輝度ク
ロマ信号のままで処理が行えるので非常に簡単な構成で
実現することができる。

【０１１１】さらに、全ての処理をアナログ処理で簡単
に行えるので、ビデオ信号等の映像信号に対してもリア
ルタイム処理が可能となる。

【０１１２】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、色の
３属性のうち色相成分と彩度成分を表わす平面の直交座
標系の２要素を表わす色度信号と、色調整により変換し
たい色領域の中心の色度信号を設定する注目色色度信号
設定手段と、この注目色色度信号設定手段で設定される
注目色の色度信号を中心として色調整を行なう前記直交
座標系上での領域を設定する色調整領域設定手段と、前
記注目色色度信号設定手段で設定された注目色の色度信
号を好みの色に変換した時の色度信号を設定する目標色
色度信号設定手段と、前記注目色色度信号設定手段の出
力と前記目標色色度信号設定手段の出力とから注目色の
色度信号を目標色の色度信号に変換するように前記平面
全体に作用する第一の色変換手段と、前記色調整領域設
定手段で設定される色調整領域内の注目色色度信号と入
力される色度信号との前記直交座標系上の距離に応じて
色調整を行なう度合いを表わす重み係数を決定する重み
係数決定手段と、入力される色度信号とこの色度信号を
第一の色変換手段に入力した時の出力の色度信号との間
の色度信号を前記重み係数発生手段の出力に応じて発生
する第一の色調整演算手段とを設けることにより、連続
性を保存したまま、色調整領域の外と内とで色が逆転す
ることもなく、選択的な色調整を行なうことができる。

【０１１３】また、本発明は、３原色色信号から色の３
属性のうち色相成分と彩度成分を表わす平面の直交座標
系の２要素を表わす色度信号に変換する色空間変換手段
と、色調整により変換したい色領域の中心の３原色色信
号を設定する注目色色信号設定手段と、この注目色色信
号設定手段で設定される注目色色信号から求められる前
記色度信号を中心として色調整を行なう前記直交座標系
上での領域を設定する色調整領域設定手段と、前記注目
色色信号設定手段で設定された注目色の色信号を好みの
色に変換した時の３原色色信号を設定する目標色色信号
設定手段と、前記注目色色号設定手段で設定された３原
色色信号と前記目標色色信号設定手段で設定された注目
色の３原色色信号を目標色の３原色色信号に変換するよ
うに色空間全体に作用する第二の色変換手段と、前記色
調整領域設定手段で設定される色調整領域内の注目色か
ら求められる色度信号と入力される３原色色信号を前記
色空間変換手段に入力し求められる色度信号との前記直
交座標系上の距離に応じて色調整を行なう度合いを表わ
す重み係数を決定する重み係数決定手段と、この重み係
数決定手段の出力に応じて入力の３原色色信号とこの３
原色色信号を前記第二の色変換手段に入力した時の出力
の３原色色信号との間の３原色色信号を発生する第二の
色調整演算手段とを設けることにより、連続性を保存し
たまま、色調整領域の外と内とで色が逆転することもな
く、選択的な色調整を行うことができる。

【０１１４】従って、極座標系への複雑な非線形な変換
処理が不要なため、非常に簡単に構成でき、回路規模を
小さくできる。

【０１１５】しかも、本色調整処理は非線形変換が色空
間変換のみであるので、比較的少ないビット数で構成す
ることができる。そして特に色空間変換手段により変換
される色空間を輝度色差信号で表わすものとすれば、非
線形演算を行なう必要がなくなり、小型で、しかもリア
ルタイムで処理できる構成とすることができる。

【０１１６】さらに、色変換手段を３原色色信号に基づ
いて行うため、色調整を彩度および色相でなく、明度を
も簡単に調整することができる等の効果を有する。

【０１１７】そして入力クロマ信号と、色調整を施す注
目色の彩度と色相を表わす注目色クロマ信号を発生する
注目色クロマ信号発生手段と、入力クロマ信号からこの
注目色クロマ信号を減算する減算手段と、この減算手段
の出力を整流平滑する整流平滑手段と、この整流平滑手
段の出力を制限するリミット手段と、このリミット手段
の出力を前記入力クロマ信号の位相をシフトする位相シ
フト手段と、この位相シフト手段の出力にあるゲインで
増幅する増幅手段と、前記整流平滑手段の出力に応じて
入力クロマ信号と前記増幅手段の出力とから出力クロマ
信号を得る色調整演算手段とを備えることにより、簡単
な構成で、任意の領域のみを領域以外の色との連続性を
保存したまま選択的に色調整を行なうことができる。

【０１１８】さらに全ての処理がアナログ処理で容易に
行えることからリアルタイムで処理を行なうことができ
る。そして、輝度クロマ信号のままで全ての処理を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における色調整装置の構
成を示すブロック図

【図２】同実施例における重み係数決定手段の構成を示
すブロック図

【図３】同実施例における色度座標変換手段の動作説明
図

【図４】同実施例における重み係数発生手段の入出力特
性図

【図５】同実施例における色調整演算手段の構成を示す
ブロック図

【図６】同実施例における色調整装置の色調整方法の説
明図

【図７】同実施例における色調整装置の動作説明図

【図８】本発明の第２の実施例における色調整装置の色
調整演算手段の構成を示すブロック図

【図９】本発明の第３の実施例における色調整装置の重
み係数決定手段の構成を示すブロック図

【図１０】同実施例における重み係数決定手段の動作説
明図

【図１１】本発明の第４の実施例における色調整装置の
構成を示すブロック図

【図１２】同実施例における色調整装置の第二の色調整
演算手段の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の第５の実施例における色調整装置の
第二の色調整演算手段の構成を示すブロック図

【図１４】本発明の第６の実施例における色調整装置の
構成を示すブロック図

【図１５】同実施例における色調整装置の各部の波形を
示す波形図

【図１６】同実施例における色調整装置の動作説明図

【図１７】同実施例におけるリミット手段の出力波形図

【図１８】従来の色調整装置の概略構成を示すブロック
図

【図１９】従来の色調整装置における色調整対象領域指
定方法の説明図

【図２０】従来の色調整装置における色調整指定方法の
説明図

【符号の説明】

１ 色空間変換手段 ２ 注目色色度信号設定手段 ３ 目標色色度信号設定手段 ４ 色調整領域設定手段 ５ 第一の色変換手段 ６ 重み係数決定手段 ７ 第一の色調整演算手段 ８ 逆色空間変換手段 ９ 注目色色信号設定手段 １０ 目標色色信号設定手段 １１ 第二の色変換手段 １２ 第二の色調整演算手段 １３ 注目色クロマ信号発生手段 １４ 減算器 １５ 整流平滑手段 １６ リミット手段 １７ 位相シフト手段 １８ 増幅器 １９ 第三の色調整演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 - 1/64

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色の３属性のうち色相成分と彩度成分を表
   わす平面の直交座標系の２要素を表わす色度信号と、色
   調整により変換したい色領域の中心の色度信号を設定す
   る注目色色度信号設定手段と、この注目色色度信号設定
   手段で設定される注目色の色度信号を中心として色調整
   を行なう前記直交座標系上での領域を設定する色調整領
   域設定手段と、前記注目色色度信号設定手段で設定され
   た注目色の色度信号を好みの色に変換した時の色度信号
   を設定する目標色色度信号設定手段と、前記注目色色度
   信号設定手段の出力と前記目標色色度信号設定手段の出
   力とから注目色の色度信号を目標色の色度信号に変換す
   るように前記平面全体に作用する第一の色変換手段と、
   前記色調整領域設定手段で設定される色調整領域内の注
   目色色度信号と入力される色度信号との前記直交座標系
   上の距離に応じて色調整を行なう度合いを表わす重み係
   数を決定する重み係数決定手段と、入力される色度信号
   とこの色度信号を第一の色変換手段に入力した時の出力
   の色度信号との間の色度信号を前記重み係数発生手段の
   出力に応じて発生する第一の色調整演算手段とを備えた
   ことを特徴とする色調整装置。
2. 【請求項２】色信号を均等色空間上の座標に変換する色
   空間変換手段を備え、知覚色度指数を色度信号とするこ
   とを特徴とする請求項１記載の色調整装置。
3. 【請求項３】色信号を輝度信号と色差信号に変換する色
   空間変換手段を備え、色差信号を色度信号とすることを
   特徴とする請求項１記載の色調整装置。
4. 【請求項４】第一の色変換手段は、その入出力特性が入
   力される色相成分と彩度成分の直交座標系の２要素で表
   される色度信号に対して２行２列の線形変換で表され、
   第一の色調整演算手段は入力色度信号と前記第一の色変
   換手段の出力とを前記重み係数決定手段の出力に応じて
   線形演算を行なうことを特徴とする請求項１、２または
   ３記載の色調整装置。
5. 【請求項５】第一の色調整演算手段は、入力される色度
   信号から前記第一の色変換手段の出力を減算する減算手
   段と、前記重み係数決定手段の出力される重み係数と前
   記減算手段の出力とを乗算する乗算手段と、この乗算手
   段の出力と入力される色度信号とを加算する加算手段と
   からなることを特徴とする請求項１、２、３または４記
   載の色調整装置。
6. 【請求項６】３原色色信号から色の３属性のうち色相成
   分と彩度成分を表わす平面の直交座標系の２要素を表わ
   す色度信号に変換する色空間変換手段と、色調整により
   変換したい色領域の中心の３原色色信号を設定する注目
   色色信号設定手段と、この注目色色信号設定手段で設定
   される注目色色信号から求められる前記色度信号を中心
   として色調整を行なう前記直交座標系上での領域を設定
   する色調整領域設定手段と、前記注目色色信号設定手段
   で設定された注目色の色信号を好みの色に変換した時の
   ３原色色信号を設定する目標色色信号設定手段と、前記
   注目色色号設定手段で設定された３原色色信号と前記目
   標色色信号設定手段で設定された注目色の３原色色信号
   を目標色の３原色色信号に変換するように色空間全体に
   作用する第二の色変換手段と、前記色調整領域設定手段
   で設定される色調整領域内の注目色から求められる色度
   信号と入力される３原色色信号を前記色空間変換手段に
   入力し求められる色度信号との前記直交座標系上の距離
   に応じて色調整を行なう度合いを表わす重み係数を決定
   する重み係数決定手段と、この重み係数決定手段の出力
   に応じて入力の３原色色信号とこの３原色色信号を前記
   第二の色変換手段に入力した時の出力の３原色色信号と
   の間の３原色色信号を発生する第二の色調整演算手段と
   を備えたことを特徴とする色調整装置。
7. 【請求項７】色空間変換手段は３原色色信号から均等色
   空間内での知覚色度指数を色度信号として発生すること
   を特徴とする請求項６記載の色調整装置。
8. 【請求項８】色空間変換手段は３原色色信号から色差信
   号を色度信号として発生することを特徴とする請求項６
   記載の色調整装置。
9. 【請求項９】第二の色変換手段は、その入出力特性が入
   力される３原色色信号に対して３行３列の線形変換で表
   わされ、第二の色調整演算手段は入力される３原色色信
   号と前記第二の色変換手段の出力の３原色色信号とを前
   記重み係数決定手段の出力に応じて線形演算を行なうこ
   とを特徴とする請求項６、７または８記載の色調整装
   置。
10. 【請求項１０】第二の色調整演算手段は、入力される３
    原色色信号から前記第二の色変換手段の出力の３原色色
    信号を減算する減算手段と、前記重み係数決定手段の出
    力される重み係数と前記減算手段の出力とを乗算する乗
    算手段と、この乗算手段の出力と入力される３原色色信
    号とを加算する加算手段とからなることを特徴とする請
    求項６、７、８または９記載の色調整装置。
11. 【請求項１１】重み係数決定手段は、色相成分と彩度成
    分を表わす平面の直交座標系の２要素で表わされる色度
    平面において、入力される色度信号を前記注目色色度信
    号設定手段で設定される色度信号、あるいは前記注目色
    色信号設定手段で設定される３原色色信号から求められ
    る色度信号を原点とする座標系に変換する色度座標変換
    手段と、前記色調整領域設定手段で設定された色調整領
    域を前記色度座標変換手段と同様に座標変換する色調整
    領域座標変換手段と、この色調整領域座標変換手段によ
    り決定された領域内で前記色度座標変換手段で変換され
    た色度座標の原点で１で、原点からの距離に応じて連続
    的に減少し、色調整領域の境界部で０になる重み係数を
    発生する重み係数発生手段とを備えたことを特徴とする
    請求項１、４、５、６、９または１０記載の色調整装
    置。
12. 【請求項１２】重み係数決定手段は、色相成分と彩度成
    分を表わす平面の直交座標系の２要素で表わされる色度
    平面において、入力される色度信号を前記注目色色度信
    号設定手段で設定される色度信号、あるいは前記注目色
    色信号設定手段で設定される３原色色信号から求められ
    る色度信号を原点とする座標系に変換する色度座標変換
    手段と、前記色調整領域設定手段で設定された色調整領
    域を前記色度座標変換手段と同様に座標変換する色調整
    領域座標変換手段と、前記色度座標変換手段で座標変換
    された平面の直交座標系の２要素で表される色度信号の
    それぞれの要素軸に関して、軸上の重み係数が１で、軸
    から離れるに従い連続的に減少し、前記色調整領域決定
    手段で決定される色調整領域の各軸に垂直な境界で０で
    ある重み係数を発生する２個の重み係数発生手段と、こ
    の２個の重み係数決定手段のそれぞれの出力のファジィ
    論理積により重み係数を発生するファジィ論理積演算手
    段とを備えたことを特徴とする請求項１、４、５、６、
    ９または１０記載の色調整装置。
13. 【請求項１３】入力クロマ信号と、色調整を行ないたい
    色領域の中心である注目色の彩度と色相を表わす注目色
    クロマ信号を発生する注目色クロマ信号発生手段と、前
    記入力クロマ信号から前記注目色クロマ信号発生手段で
    発生された注目色クロマ信号を減算する減算手段と、こ
    の減算手段の出力を整流平滑する整流平滑手段と、この
    整流平滑手段の出力レベルを所定のレベル以下に制限す
    るリミット手段と、前記入力クロマ信号の位相をシフト
    する位相シフト手段と、この位相シフト手段の出力を所
    定のゲインで増幅または減衰する増幅手段または減衰手
    段と、前記整流平滑手段の出力に基づいて、入力クロマ
    信号と前記増幅手段の出力との内分演算を行い色調整さ
    れたクロマ信号を得る第三の色調整演算手段とを備えた
    ことを特徴とする色調整装置。
14. 【請求項１４】色調整領域設定手段で設定される色調整
    領域は、色度平面において矩形であることを特徴とする
    請求項１、６、１１、１２または１３記載の色調整装
    置。