JP4874428B2 - 色調整回路、色調整装置、色調整方法およびプログラム - Google Patents

色調整回路、色調整装置、色調整方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は電子機器に関する。
近年、携帯型電子機器、例えば携帯端末などにおいて、鮮明なカラー表示が可能となり、携帯端末を用いて種々のコンテンツを視聴することができるようになってきた。
従来から、種々の色調整技術が提案されている。例えば、下記特許文献1に記載の技術は、任意の色相のそれぞれ独立に行うことで、色相マトリックスの補正における自由度が増す。この技術によれば、単色の色がずれてしまった場合に本来あるべきUV値へ補正し、総合的な色再現性を得ることができる。
特開昭61−19292号公報:色差マトリクス補正回路
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、当該特許文献は、その図8に示すように、黄色のずれを補正するためにCr(R−Y)方向へ補正し、青色のずれを補正するためにもCr(R−Y)方向へ補正を行っている。すなわち、この技術では、色の補正は色相の補正を主としており、複数の定数を適切に設定することによって色ずれを補正するものである。また、この技術では、定数が複数あり、全ての定数をそれぞれどのように設定すればどのような色に補正されるのかが明確になっていないという問題もある。
本発明の目的は、色の調整をより簡単に行う技術を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、直交する2軸(以下、X、Y軸と称する。)によって画定され輝度を含まない色平面上において色を調整する色調整装置であって、RGBCMYeのうちの少なくともいずれか1色を前記X、Y軸の向きのうちのいずれか一方の向きのみで色を調整する色調整部を有することを特徴とする色調整装置が提供される。
また、UV平面上でRを調整する際に、Vの値のみでRを調整することで、演算量を削減しながら、所望の色の強弱の調整を可能である。尚RGBCMYeでは、BCYeについて同様な考え方(U、Vのどちらか一方の値のみで調整する)を適用可能である。
本発明によれば、色の強弱を簡単に調整することができる。従って、携帯端末などにおける表示の色変換処理の負担を軽減することができる。
原色系のUV平面における各色の分布を示す図である。 原色系の調整パラメータの一例を示す図である。 原色系と補色系とを含めたUV平面における各色の分布を示す図である。 原色系と補色系とを含めた調整パラメータの一例を示す図である。 色の強弱処理をした場合の変換例を示す図である。 強弱させたい色以外への影響を小さくした場合の変換例を示す図である。 単色のRを強弱させた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色のGを強弱させた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色のBを強弱させた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないRを強めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないRを弱めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないRを強めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないRを弱めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないGを強めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないGを弱めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないBを強めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 単色でないBを弱めた場合の色変換例を示す入出力特性を示す図である。 本実施の形態による色調整技術を利用した表示装置の一構成例を示す図である。 本実施の形態による色調整技術を利用した携帯端末の一構成例を示す図である。 本実施の形態による携帯端末の外観構成例を示す図である。
携帯端末の色表示に関連する第1の利用シーンによる処理例を示す図である。 本実施の形態による色調整技術を利用して複数の携帯端末において色調整を行うシステムの一構成例を示す図である。 映像信号処理部の処理の流れを示す図である。 本発明の第1の実施の形態による色調整処理の概要を示す図である。 本発明の第2の実施の形態による第1色調整処理の概要を示す図である。 本発明の第2の実施の形態による第2色調整処理の概要を示す図である。 本発明の第3の実施の形態による第1色調整処理の概要を示す図である。 本発明の第3の実施の形態による第2色調整処理の概要を示す図である。 本発明の第1の実施の形態による色変換処理のための式と、それに基づく回路構成例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態による色変換処理のための式と、それに基づく回路構成例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態による色変換処理のための式と、それに基づく回路構成例を示す図である。 CbCr平面を示す図である。 PbPr空間を示す図である。 IQ平面を示す図である。 u*v*平面を示す図である。 a*b*平面を示す図である。 a*b*平面における各色の調整パラメータと方向を示す図である。
本明細書において、Yは輝度信号であり、Uは色差信号(B−Y)であり−1/2〜1/2の範囲とし、Vは色差信号(R−Y)であり−1/2〜1/2の範囲とする。また、RGBCMYeはそれぞれ赤色、緑色、青色、シアン、マゼンダ、黄色であり0〜1の範囲とする。また、色の濃さは、以下のように定義する。すなわち、それぞれの色成分(色差や色度)を2乗したものを加算し、平方根をとったものとする。例えば、YUV空間の場合の、色の濃さとは以下の式とし、値が小さいと色が薄いや弱い、値が大きいと色が濃いや強いと本明細書においては記載する。
色の濃さ=(U+V1/2
以下、本発明の実施の形態による色調整技術について図面を参照しながら説明を行う。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態による色調整技術の第1の原理を示す図であり、UV平面におけるR、G、Bの3原色の分布を示す図である。ここでは、RGBの場合について説明するが、CMYeでも同様に適用することができる。UV平面内において、RGBのそれぞれ単色は、ほぼ図1のように分布する。「1989年出版 NHKテレビ技術教科書[上]」によると、NTSC方式のカラーテレビ信号は、U軸を基準として、Rが103.5°、Gが240.6°、Bが347.6°の角度を成している。
発明者は、図1において、BがU軸に近く、RがV軸に近いことに注目した。
図2は、この点に着目して、各色の向きに沿う色の調整パラメータの例を示す図である。図2に示すように、例えば、入力のVが負の範囲にある場合、Bの影響度は小さいことがわかるため演算量削減のためB成分に関しては演算から省く。同様に、Vが正の範囲、Uが正の範囲、Uが負の範囲において影響度の小さい成分を省略した。RはV軸方向、BはU軸方向として、図に示される向きの調整パラメータA、A、Aが定義できる。ここでGは、U、V軸の両方に同じだけ変換が影響されるようになることを想定してAの定義をおこなった。U軸を基準として225°の角度に定義している。
入力のVが正の範囲にある場合には、Aを入力のVに乗算することによりV成分の調整を行うことができる(式1参照)。
Figure 0004874428
入力のVが負の範囲、Uが正の範囲、Uが負の範囲についても、それぞれ同様に処理することを考えると式2が得られる。
Figure 0004874428
上記の式において、RGBのそれぞれの調整パラメータの値を、1より大きく設定したり、1より小さく設定したりすることにより、輝度とは独立に、強弱させたい色成分の方向へUVの値を近づけるように色の濃淡を調整する色変換処理を行うことができる。
上記のように影響度の小さい成分を演算から省くように色調整を行うことで、演算量を低減することができるという利点がある。
(第2の実施の形態)
本実施の形態による技術は、上記第1の実施の形態による色調整技術に対して、強弱をさせたい色以外の色への影響を小さくする調整技術に関するものである。第1の実施の形態に示すように例えばAを定義した場合に、Uが負の方向にRの影響があることを考慮すると、より正確には、Uが正の方向での影響は小さくすることが好ましい。そこで、入力のVが正の範囲にある場合には、固定値1とAについてUの値を用いた重み付け平均を取り、その値を入力のVに乗算することでV成分の調整を行うことにより特定色以外への影響を小さくする(式3)。ここでは、2つの式を例として挙げる。
Figure 0004874428
ここで、入力のVが負の範囲、Uが正の範囲、Uが負の範囲についても、それぞれ同様に処理すると式4が得られる。ここでも、2種類の式を例として示す。
Figure 0004874428
RGBの調整パラメータを強めたい場合は、値を1より大きく設定し、弱めたい場合は1より小さく設定すれば、特定色以外への色の影響を小さくしながらUVの値を変化させることが可能になる。
(第3の実施の形態)
本実施の形態による技術は、上記第1の実施の形態による色調整技術に対して、強弱させたい色以外への影響を小さくし、RGBCMYeの色を調整する点を特徴としている。
UV平面内において、RGBCMYeの各色は、おおよそ図3に示すような方向に分布する。
上記の「1989年出版 NHKテレビ技術教科書[上]」によると、NTSC方式のカラーテレビ信号はU軸基準でRは103.5°、Gは240.6°、Bは347.6°、Cは283.5°、Mは60.6°、Yeは167.6°の角度をなしている。
発明者は、図3において、BとYeがU軸に近く、RとCがV軸に近いことに注目した。
ここで、各色の向きに沿った調整パラメータを考える。
例えば、入力のVが正の範囲にある場合、Yeの影響度は小さいので演算量削減のためYe成分は演算から省く。同様にVが負の範囲、Uが正の範囲、Uが負の範囲において影響度の小さい成分を省略した。RとCはV軸方向、BとYeはU軸方向として、図4で示される向きの調整パラメータ A、A、A、A、A、AYeが定義できる。ここでGとMは、U、V軸の両方に同じだけ変換が影響されるようになることを想定してA、Aの定義をおこなった。AはU軸を基準として225°の角度に、AはU軸を基準として45°の角度に定義している。
上記第1の実施の形態の場合と同様に他の色への影響を考慮する。つまり、入力のVが正の範囲にある場合には、AとAとについてUの値を用いた重み付け平均を取り、その値を入力のVに乗算することによりV成分の調整を行うことができる(式5)。ここで、例として2種類の式を示している。
Figure 0004874428
尚、入力のVが負の範囲、Uが正の範囲、Uが負の範囲についてもそれぞれ同様に処理すると式6が得られる。式6としては、2つの例を示している。
Figure 0004874428
RGBCMYeの調整パラメータを強めたい場合は、調整パラメータ値を1より大きく、弱めたい場合は調整パラメータ値を1より小さく設定すれば、特定色以外への色の影響を小さくしながらUVの値を変化させることができる。
以下に、上記第1の実施の形態と第3の実施の形態による技術を用いて、色変換を行う第1の変換例について図面を参照しながら説明を行う。図5は、第1の実施の形態による色調整技術(式(2)を用いた)を利用して色変換を行った場合の、UV平面におけるR、G、Bの変換の様子を示す図である。調整パラメータとしては、A=A=1.5であり、赤色と緑色とを強調した例である。
ここで、例えば矢印AR1の始点P0は変換前の位置を示しており、矢印の終点P1は変換後の位置を示す。矢印の軸長が変換の大きさを示す。図5に示すように、強調したい色であるRはV軸に沿って強調されており、強調したい色であるGは、U、V<0の方向に沿って強調されていることがわかる。
次に、上記の第1の変換例において、上記第3の実施の形態による変換技術を併用した例について図6を参照しながら説明する。図6は、A=A=1.825に設定し、以下の式(7)を用いて変換した場合の、UV平面におけるR、G、Bの変換の様子を示す図である。式(7)は、式(6−2)でS1からS4及びT1からT4までが全て1/2とした場合の式である。
Figure 0004874428
図6のAR2と図5のAR1とを比較するとわかるように、R、Gの調整されている様子は、図5と図6で大きな変化はないが、調整したい色(変換した色)であるR、Gから離れた色(B)における変換の影響が少なくなっていることがわかる。すなわち、変換を意図した変換したくない色に対しての影響を低減することができる。
次に、図7から図9までを参照しながら、第2の色変換例について説明する。図7から図9までは、単色のRGBデータを上記第3の実施の形態による手法で変換し、RGBデータに戻した場合のデータの入出力特性を示す図である。変換に用いた式を表1に示す。表1は、RGBをYUVに変換する際の変換式(左)と、UVデータを上記第3の実施の形態による手法で変換する変換式(中央)と、YUVをRGBに変換する際の変換式(右)と、の式を示す表である。
Figure 0004874428
尚、図7から図9までに示したように、パラメータの大きさによってRGBの強弱の大きさにそれぞれ差が生じているが、それらはパラメータの設定によって変化させることができる。ここで、それぞれ個別のパラメータを同じ値に設定した場合に、RGBの変換後の変化量も同じにしたい場合は、例えば第1の実施の形態であれば式(8)、第2の実施の形態であれば式(9)、第3の実施の形態であれば式(10)を用いて変換すれば良い。
Figure 0004874428
Figure 0004874428
Figure 0004874428
図7においては、A=1.5とし、GとBとを0とし、Rを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した例である。さらに、A=0.5の場合についても同様にして求めた。同様に、図8は、Gを0から1に変化させ、RとBが共に0の場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した例である。さらに、A=0.5の場合についても同様にして求めた。図9は、Bを0から1に変化させ、RとGが共に0の場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した例である。さらに、A=0.5の場合についても同様にして求めた。図7から9までに示すように、RGBのそれぞれの色に関して、調整パラメータにより単色の色調整することが可能であり、本実施の形態により色の濃淡の変換処理を行うことができる。
ここで、第3の実施の形態による変換技術による変換後のU’、V’がオーバーフローした場合は−1/2又は1/2に近似している。また、RGBデータに戻した場合のRGBがオーバーフローした場合は1に近似している。本明細書においては、U、Vの値に関しては−1/2〜1/2に正規化し、RGBの値に関しては0〜1に正規化して、図示を行っているため上記のように近似したが、近似を行わない場合は図7から図9は多少異なる入出力特性が得られる。以下の図10から図17においても同様である。
次に、例えば単色ではないRを強調させたい場合の処理例について説明する。変換するための式は、表1に示した式と同じである。
図10は、GとRのオリジナルデータと変換後のデータとの関係を示した図であり、Bが0の場合の図である。A=1.5、Gを1/4、Bを0とし、Rを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出したものである。Rが0から1/4程度までの範囲では、R’もG’もほとんど変化せず、Rが1/4程度から上の範囲では1まで変化した場合にR’は強められ、G’は弱められる。その結果、意図に沿って、Rが強められていることが分かる。尚、Gの1付近で値が変化しているのは変換後のV’値のオーバーフローを−1/2〜1/2に近似したためである。
図11も、GとRのオリジナルデータと変換後のデータとの関係を示した図である。A=0.5、Gを1/4、Bを0とし、Rを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した。Rが0から1/4辺りまではR’もG’もほとんど変化せず、Rが1/4辺りから1まで変化した場合にR’は弱められ、G’は強められる。その結果、意図に沿ってRが弱まっていることが分かる。
このように、単色ではないRを強弱させたい場合にも、第3の実施の形態による変換技術を用いることで、変換させたい色を意図したとおりに変換させることができる。
次に、例えば、単色でないRを強弱する例であって、Bが0でない例について図12および図13を参照しながら説明する。変換処理に用いる式は、上記と同様に表1に示す式である。
図12は、A=1.5、Gを1/2、Bを1/4とし、Rを0から1まで変化させた場合におけるU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した例を示す図である。図12に示すように、Rが0から1/2までの範囲では、R’もG’もB’もほとんど変化せず、Rが1/2から1まで変化する範囲では、R’は強められ、G’は弱められる。このように、変換の意図通りにRが強められていることが分かる。尚、Bに関しては、入出力変化はほとんど見られない。
図13は、A=0.5、Gを1/2、Bを1/4とし、Rを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した例を示す図である。Rが0から1/4までの範囲では、R’もG’もB’もほとんど変化せず、Rが1/4から1までの範囲で変化させた場合に、R’は弱められ、G’は強められる。その結果、意図に沿ってRが弱まることが分かる。尚、Bに関しては、入出力変化はほとんど見られない。
次に、単色ではないGを強弱させたい場合について説明する。図14は、A=1.5、Bを1/2、Rを1/4とし、Gを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した。変換式は表1のものを用いている。図14に示されるように、Rは0から1/4辺りまでは、R’はほとんど変化せず、1/4辺りから1までの変化でR’は弱められる。Bは0から1/2までの範囲では、B’はほとんど変化せず、1/2から1までの範囲ではB’は弱められる。Gは0から1/4辺りまでは、G’はほとんど変化せず、1/4辺りから1までの変化でG’は強められる。その結果、Gが強められていることが分かる。
一方、図15では、A=0.5、Bを1/2、Rを1/4とし、Gを0から1まで変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した結果を示す図である。図15に示すように、Gが0から1/4までの範囲では、G’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲ではG’は弱められる。Rは0から1/4までの範囲では、R’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲では、R’は強められる。Bは0から1/2までの範囲では、B’はほとんど変化せず、1/2から1までの範囲ではB’は強められる。その結果、意図に沿って、Gが弱められていることが分かる。
次に、単色ではないBを強弱させたい場合について図16・17を参照しながら説明する。変換式は表1に示す式である。
図16は、A=1.5、Rを1/2、Gを1/4とし、Bを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した特性を示す図である。Bが0から1/4までの範囲では、B’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲ではB’は強められる。Gは0から1/4までの範囲では、G’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲ではG’は弱められる。Rは0から1まで変化してもR’はほとんど変化しない。その結果、変換の意図に沿ってGが強められていることが分かる。
図17は、A=0.5、Rを1/2、Gを1/4とし、Bを0から1に変化させた場合のU、V値を求め、そのUVを用いてUVデータの変換を行い、求めたU’、V’を用いてR’、G’、B’を算出した特性を示す図である。Bが0から1/4までの範囲では、B’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲でB’は弱められる。Gは0から1/4までの範囲では、G’はほとんど変化せず、1/4から1までの範囲でG’は強められる。Rは0から1までの範囲ではR’はほとんど変化しない。その結果、意図した通り、Bが弱まることが分かる。
以上のように、RGBにおいて、変換したい色の色調整パラメータの設定によって色の強弱の調整をすることができることがわかる。
以下に、上記色の強弱(濃淡)の調整技術を表示装置及び携帯端末に利用した例について説明する。図18は、本実施の形態による色調整技術を利用した表示装置の一構成例を示す図である。図18に示すように、本実施の携帯による表示装置Bは、データの入出力を行える外部接続端子43と、映像信号処理部25と、表示部27と、を有している。映像信号処理部25は、上記のいずれかの実施の形態による色調整を行う色調整部35と、ガンマ補正部41とを備えている。図18の表示装置は、表示部を備える種々のものとして実現することができ、一例として、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイや有機ELディスプレイなどに応用が可能である。
また、本実施の携帯による色調整技術では、色の強弱を簡単に調整すること、色変換処理の負担を軽減することができるため、携帯電話をはじめとする携帯端末がより適している。図19は、本実施の形態による色調整技術を利用した携帯端末の一構成例を示す図である。図19に示すように、本実施の形態による携帯端末Aは、操作部1と、無線通信部3と、カメラ5と、データの入出力を行える外部接続端子43と、レジスタ11と、TV受信部15と、メモリ17と、外部メモリI/F21と、映像信号処理部25と、表示部27と、全体を制御する制御部(CPU)31と、を有している。映像信号処理部25は、画像補正部33と、上記のいずれかの実施の形態による色調整を行う色調整部35と、RGBYUV変換部37と、ガンマ補正部41と、を備えている。
図20は、上記携帯端末の外観構成例を示す図である。図20に示すように、表示部27には、色調整53に関するメニュー表示51がなされている。色調整53の項目と、現在の設定値55とが示されており、現在は赤色(R)の設定値にフォーカスが当てられている。ここで、操作部1によって表示部27に表示された色調整53の設定値55を変更できるようにしても良い(図では赤色を調整している様子を示している)。或いは、端末メーカ側が出荷時に個体差を無くすなどの目的で調整できるようにしても良い。
図21は、携帯端末の色表示に関連する第1の利用シーンによる処理例を示す図である。図21に示すように、無線通信部3a、カメラ5、外部メモリI/F21、外部接続端子43から取得した動画或いは静止画や、TV受信部15から取得した1セグ放送に基づく動画などが、入力映像信号として映像信号処理部25に入力され、色調整部35によって色調整がされる。この色調整においては、操作部1からのユーザ操作により設定が行われ、制御部31が操作を受け付け、レジスタ11に設定されている現在値を変更することができる。このようにして更新されたパラメータが、色調整部35における色調整に用いられる。色調整された映像信号に基づいて、出力映像信号が表示部27に表示される。これによりTV電話時の相手画像やカメラ画像データ、外部メモリI/Fから取得した動画、1セグ放送などを映像の種類やアプリケーションに応じて、例えば図20のようにパラメータを調整することにより、それぞれユーザの好みに応じた映像に変換することができる。また出力映像信号はメモリ17に記憶することができても良い。
つまりメモリ17は、取り外し可能なカード型メモリのような媒体や、内蔵の不揮発性メモリなどであり、色調整部で処理した映像を保存(録画)できるようにしても良い。また、その処理に利用した色調整パラメータと関連付けて映像を保存することができてもよい。
これにより、再度保存データを表示部27で見る場合に、色調整パラメータの再設定の処理を省略することができる。また、出力映像信号は、外部接続端子43から送受信できるように構成されていてもよい。これにより、他の機器に映像を直接送信でき、例えば、大きなディスプレイに接続して映像を大画面で見ることもできる。更に、色調整された映像信号や色調整パラメータの設定値を外部接続端子43や無線通信部3bから送受信できるようにしても良い。例えば、テレビ電話機能を備えている場合に、テレビ電話による通話時に、カメラで撮影中の自画像を色調整部35で色調整し、その映像や色調整パラメータの設定値を送信するようにしても良い。その処理に利用した色調整パラメータと映像とを関連付けて保存しても良い。また、色調整部で処理した映像や、上記関連付けを、専用の記憶領域17aに記憶させるようにしても良い。記憶領域17aには、関連付けのテーブル等のみを格納するようにしても良い。
次に、本実施の形態による色調整技術を利用して複数の携帯端末において色調整を行う例について説明する。図22は、このようなシステムの一構成例を示す図である。図22に示すシステムXは、ユーザAが使用する携帯端末A1と、ユーザBが使用する携帯端末A2と、を利用するものである。ユーザAが使用する携帯端末A1において、例えば1セグ放送63を電波塔61から取得し、ユーザAが映像を見ながら色調整を行って、適した、或いは、好みの設定値(色調整パラメータ)をアップロードする(67)。このようにしてアップロードされた設定値は、ネットワーク65を経由してユーザBが使用する携帯端末A2にダウンロードされる(73)。これにより、携帯端末A2のユーザは、ダウンロードした設定値をそのまま使用して色調整することもできるし、その設定値を基準として更に色調整を行うことができるため、ある映像に関する色調整の手間を少なくすることができるという利点がある。尚、ユーザAが使用した設定値をネットワークを介して直接ユーザBに送信する例としては、テレビ電話の自画像送信に合わせたパラメータの送信やユーザAの好みの1セグ視聴用設定値などが該当する。或いは、1セグのコンテンツ自体(ヘッダ部分など)に設定値が付与されていてもよい。また、サーバ71を介して設定値をダウンロードできるようにしてもよい。これにより、サーバ71が提供する動画コンテンツにマッチした設定値を取得することができる。
図23は、映像信号処理部の処理の流れを示す図である。図23に示すように、入力映像信号がRGBYUV変換部37に進み、変換が行われた後に画像補正部33において画像補正を行い、色調整部35において本実施の形態による色調整を行う。次いで、RGBYUV変換部37において色変換を行い、次いで、ガンマ補正部41においてガンマ補正を行い、出力映像信号とする。以下に、より具体的な色変換処理を、ソフトウェア処理する場合とハードウェア処理する場合とに関して説明する。尚、一部をソフトウェア処理し、一部をハードウェア処理することも可能である。
図24は、本発明の第1の実施の形態による色調整処理の概要を示す図である。図24(A)は、第1の実施の形態による第1色変換処理に用いる変換式であり、図24(B)は、第1の色調整処理の流れを示すフローチャート図である。まず処理が開始されると(ステップS1:START)、ステップS2において、Uは0以上(正又は0)であるか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS3に進み図24(A)の式に含まれるαとしてAを代入する。一方、Noの場合に、ステップS4に進みαとしてAを上記式に代入する。ステップS3、S4から、いずれの場合も、ステップS5に進み、変換式U’=α・UによりU’を求める。次いで、ステップS6においてVは0以上(正又は0)であるかどうかを判定する。Yesであれば、ステップS7に進み、βにAを代入する。一方、Noであれば、ステップS8に進み、βにAを代入する。いずれの場合にも、ステップS9に進み、V’=β・VによりV’を求める。これにより、変換処理が終了する(ステップS10)。
図25は、本発明の第2の実施の形態による第1色調整処理の概要を示す図である。図25(A)は、第2の実施の形態による色変換処理に用いる変換式であり、図25(B)は、第2の色調整処理の流れを示すフローチャート図である。まず処理が開始されると(ステップS11:START)、ステップS12において、Uは0以上(正又は0)であるか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS13に進み図25(A)の式に含まれるαとして(S1+V)+(T1−V)・Aを用いてαを演算する。一方、Noの場合に、ステップS14に進みα=(S2+V)+(T2−V)・Aを用いてαを演算する。
ステップS13、S14から、いずれの場合も、ステップS15に進み、変換式U’=α・UによりU’を求める。次いで、ステップS16においてVは0以上(正又は0)であるかどうかを判定する。Yesであれば、ステップS17に進み、β=(S3+U)+(T3−U)・Aを求める。一方、Noであれば、ステップS18に進み、β=(S4+U)+(T4−U)・Aを求める。いずれの場合にも、ステップS19に進み、V’=β・VによりV’を求める。これにより、変換処理が終了する(ステップS20)。
図26は、本発明の第2の実施の形態による第2色調整処理の概要を示す図である。図26(A)は、第2の実施の形態による第2色変換処理に用いる変換式であり、図26(B)は、第2の色調整処理の流れを示すフローチャート図である。まず処理が開始されると(ステップS21:START)、ステップS22において、Uは0以上(正又は0)であるか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS23に進み図26(A)の式に含まれるαとしてP1(V)+Q1(V)・Aを用いてαを演算する。一方、Noの場合に、ステップS24に進みα=P2(V)+Q2(V)・Aを用いてαを演算する。
ステップS23、S24から、いずれの場合も、ステップS25に進み、変換式U’=α・UによりU’を求める。次いで、ステップS26においてVは0以上(正又は0)であるかどうかを判定する。Yesであれば、ステップS27に進み、β=P3(U)+Q3(U)・Aを求める。一方、Noであれば、ステップS28に進み、β=P4(U)+Q3(U)・Aを代入する。いずれの場合にも、ステップS29に進み、V’=β・VによりV’を求める。これにより、変換処理が終了する(ステップS30)。
図27は、本発明の第3の実施の形態による第1色調整処理の概要を示す図である。図27(A)は、第3の実施の形態による第1色変換処理に用いる変換式であり、図27(B)は、この色調整処理の流れを示すフローチャート図である。まず処理が開始されると(ステップS31:START)、ステップS32において、Uは0以上(正又は0)であるか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS33に進み図27(A)の式に含まれるα=(S1+V)・A+(T1−V)・Aを用いてαを演算する。一方、Noの場合に、ステップS34に進みα=(S2+V)・AYe+(T2−V)・Aを用いてαを演算する。
ステップS33、S34から、いずれの場合も、ステップS35に進み、変換式U’=α・UによりU’を求める。次いで、ステップS36においてVは0以上(正又は0)であるかどうかを判定する。Yesであれば、ステップS37に進み、β=(S3+U)・A+(T3−U)・Aを求める。一方、Noであれば、ステップS38に進み、(S4+U)・A+(T4−U)・Aを代入する。いずれの場合にも、ステップS39に進み、V’=β・VによりV’を求める。これにより、変換処理が終了する(ステップS40)。
図28は、本発明の第3の実施の形態による第2色調整処理の概要を示す図である。図28(A)は、第3の実施の形態による第2色変換処理に用いる変換式であり、図28(B)は、この色調整処理の流れを示すフローチャート図である。まず処理が開始されると(ステップS41:START)、ステップS42において、Uは0以上(正又は0)であるか否かを判定する。Yesの場合には、ステップS43に進み図28(A)の式に含まれるα=P1(V)・A+Q1(V)・Aを用いてαを演算する。一方、Noの場合に、ステップS44に進みα=P2(V)・AYe+Q2(V)・Aを用いてαを演算する。
ステップS43、S44から、いずれの場合も、ステップS45に進み、変換式U’=α・UによりU’を求める。次いで、ステップS46においてVは0以上(正又は0)であるかどうかを判定する。Yesであれば、ステップS47に進み、β=P3(U)・A+Q3(U)・Aを求める。一方、Noであれば、ステップS48に進み、β=P4(U)・A+Q4(U)・Aを求める。いずれの場合にも、ステップS49に進み、V’=β・VによりV’を求める。これにより、変換処理が終了する(ステップS50)。
図24から図28の色調整処理の流れを示すフローチャート図において、処理のステップがはじめにU’、次にV’のステップの場合について示したが、はじめにV’、次にU’の順序で処理を行ってもよい。
以下、上記の色変換処理を、ハードウェア処理するための回路の一例について図面を参照しながら説明を行う。図29は、第1の実施の形態による色変換処理のための式(図29(A))と、それに基づく回路構成例を示す図であり、ソフトウェア処理では、図24に対応する図である。図29(B)に示すように、図29(A)の式による変換を行う回路101は、A、A、Aの値を格納するレジスタ103と、UVの値が正か負かによってAとAとの選択を行う第1のセレクタ105と、UVの値が正か負かによってAとAとの選択を行う第2のセレクタ107と第1の乗算器111と第2の乗算器113、を有している。第1のセレクタ105の出力とU信号が乗算器111により乗算された乗算値がU’であり、第2のセレクタ107の出力とV信号が乗算器113により乗算された乗算値がV’である。このような簡素な構成で色調整を行うことができる。
図30は、第2の実施の形態による色変換処理のための式(図30(A))と、それに基づく回路構成例を示す図であり、ソフトウェア処理では、図25に対応する図(S1からS4及びT1からT4を全て1/2とする)である。図30(B)に示すように、色調整回路121は、レジスタ123と、セレクタ125・127と、乗算器、減算器、加算器とを備えている。
図31は、第3の実施の形態による色変換処理のための式(図31(A))と、それに基づく回路構成例を示す図であり、ソフトウェア処理では、図27に対応する図(S1からS4及びT1からT4を全て1/2とする)である。図31(B)に示すように、色調整回路131は、レジスタ133と、セレクタ135・137と、乗算器、減算器、加算器とを備えている。
以上のように、ハードウェア構成によっても、本実施の形態による色調整を行うことができる。
以上に説明したように、本実施の形態による色調整技術によれば、簡単な演算処理により色調整をできる。
尚、上記各実施の形態においては、YUV色空間における色の濃さの調整について例示的に説明したが、その他の色空間において、その平面上で色差や色度などのカラーをプロットし、各色に対応したパラメータと方向とを定義すれば同様に変換を行うことができる。
色差や色度でプロットできるものとして、例えば、図32は、CbCr平面であり、図33はPbPr平面であり、図34はIQ平面であり、図35はu*v*平面である。ここで一例としてL*a*b*空間であれば、RGBの各色はおおよそ図36に示すようにa*b*平面でプロットできる。従って、図37に示すように調整パラメータの方向を定義して、上記と同様に色の濃さを調整することができる。
本変形例の色調整技術では、色相の補正ではなく色の濃さの補正を主としている。つまりずれの補正を目的としているのではなく、色をあえてずらすのが目的である。
また、本変形例では色の濃さを補正しているため、従来技術とは対象とする色の補正方向が異なっている。本発明ではパラメータと変換対象の色とが一対一の関係になっている。
さらに、パラメータの増/減によって濃く/薄くなるよう設定できる。
本変形例の装置によれば、輝度を考慮せず、例えば色差の値で変換する。輝度に関係しない色だけを調整することが可能である。尚、YUV空間以外の空間へも適用可能であり、例えば、YCbCr、YPbPr、YIQ、L*u*v*、L*a*b*、などの色空間への適用ができる。
前記色調整部は、前記XY平面において特定の方向に強さを持つ指定色に対応して調整パラメータを定義し、該調整パラメータにより色の強弱調整を行うことが好ましい。前記色調整部は、前記色調整パラメータにより、前記X、Yのデータを変換することが好ましい。前記色調整部は、複数の色を含む場合に、前記X軸、Y軸に対する影響の小さい色の成分を除外して色の調整を行うことが好ましい。例えば、V軸に対する影響が低いもの(Ye:黄色)の成分は無視して、RとMだけを用いて色の変換を行う(RMYeのうち相対的に一番影響の小さいYeは無視する)ことで、演算量を減らしながら、所望の色の調整が可能である。前記色調整パラメータのうちの少なくともいずれか1つは、前記X軸又は前記Y軸の少なくともいずれか一方の向きと平行であるものとして定義することが好ましい。
また、前記色調整パラメータのうちの少なくともいずれか1つは、前記X軸の向きから45°又は135°又は225°又は315°のいずれか1つの角度をなすものとして定義することが好ましい。また、前記X、Yのデータを変換する際、前記X、Yのデータの正か又は負かに応じて前記色調整パラメータの切り替えを行うことが好ましい。前記XY平面上での色調整に基づく色変換の方向が、前記X軸又は前記Y軸の少なくともいずれか一方に沿っていることを特徴とする。例えば、YUV空間で特定方向に強さを持つ、指定色に対応したパラメータを定義し、それらを用いて色差データUVを入力値UVの正負の値に応じて切り替えながら変換する。パラメータと色とが一対一に対応しており、パラメータの増/減のみで指定した色に対応した色の強/弱が可能であるため、ユーザ設定やソフト制御が容易に可能である。
前記色調整部は、データの入出力特性をとった場合に、色変換後のデータに関して、変換対象の色の入力値が大きいほど出力値の変化の割合も大きくなることを特徴とする。また、前記色調整部は、データの入出力特性をとった場合に、色変換後のデータに関して、変換対象の色を強める場合は、変換対象以外の色の出力値を、弱めるか或いは変化させず、変換対象の色を弱める場合は、変換対象以外の色の出力値を、強めるか或いは変化させないように調整することを特徴とする。例えば、RGBの色のうち、Rを変換対象にして色調整パラメータを設定し、色を強める(値を大きくする)変換を行った場合は、変換対象以外のGとBの変換結果は弱まる(小さくなる)か或いは変化はせず、強まる(値が大きくなる)ことはない。更に、前記色調整部は、変換対象の色を変化させるために前記色調整パラメータを設定した場合に、前記XY平面上において、変換対象の色の変化量に比べて、変換対象から離れた色の変化量が小さくなるように調整することを特徴とする。これにより、変換したい色の変化の度合いを大きくする(変換したくない色の変化の度合いを小さくする)ことができる。例えば、データが赤に近いほど赤の強調がなされるため、「赤っぽい色を赤くする」、「赤っぽくない色はあまり変化させない」という変換が行われる。
前記色調整部は、それぞれ個別の色の前記色調整パラメータを同じ値に設定した場合に、色変換後の出力値の変化量を全て同じになるように調整することも可能である。また、上記に記載の色調整装置であって、前記色調整パラメータ値を格納するレジスタと、前記色調整パラメータを選択するセレクタと、該セレクタにより選択された色調整パラメータと前記X、Y入力値とを乗算する乗算器と、を有することを特徴とする色調整装置が提供される。
本変形例は、上記に記載の色調整装置を備えた映像信号処理部を備えることを特徴とする表示装置や携帯端末であっても良い。また、前記映像信号処理部により変換したデータを保存するメモリを有し、前記メモリに前記色調整装置によって変換したデータや前記色調整パラメータの設定値が関連付けられて保存されていることを特徴とする携帯端末であっても良い。前記色調整装置によって変換したデータや前記色調整パラメータの設定値を送信および/または受信することが可能な外部接続端子や無線通信部を有することを特徴とする携帯端末であっても良い。
前記色調整パラメータの設定値を変更可能なユーザインターフェイスを有することが好ましい。複数の携帯端末間において、前記色調整装置によって変換したデータや前記色調整パラメータの設定値を送信および/または受信可能とするシステムであっても良い。
前記色調整パラメータの設定値がコンテンツに付与されており、該コンテンツの再生に伴って該設定値に基づく色調整が行われるようにしても良い。
本変形例の他の観点によれば、直交する2軸(以下、X、Y軸と称する。)によって画定され輝度を含まない色平面上において色を調整する色調整方法であって、RGBCMYeのうちの少なくともいずれか1色を前記X、Y軸の向きのうちのいずれか一方の向きのみで色を調整するステップであって、前記XY平面において特定の方向に強さを持つ指定色に対応して調整パラメータを定義し、該調整パラメータにより色の強弱調整を行うステップを有することを特徴とする色調整方法が提供される。
本変形例は、上記に記載のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、そのプログラムを記録するコンピュータ読みとり可能な記録媒体であっても良い。尚、このプログラムは、伝送媒体によって取得可能であっても良い。
本発明は、色調整回路およびそれを用いた映像機器等に利用可能である。
A…携帯端末、B…表示装置、1…操作部、2…アンテナ、3、3a、3b…無線通信部、5…カメラ、11…レジスタ、15…TV受信部、17…メモリ、21…外部メモリI/F、25…映像信号処理部、27…表示部、31…制御部、33…画像補正部、35…色調整部、37…RGBYUV変換部、41…ガンマ補正部、43…外部接続端子、51…メニュー表示、53…色調整、55…現在の設定値、61…電波塔、63…1セグ、65…ネットワーク、71…サーバ。

Claims (10)

  1. UV平面上の色(x,y)を調整する色調整回路であって、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しないことを特徴とする色調整回路。
  2. UV平面上の色(x,y)を調整する色調整回路であって、
    前記xに乗算されるが前記yに乗算されない第1の調整パラメータと、前記yに乗算されるが前記xに乗算されない第2の調整パラメータとを設定可能であり、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記第1の調整パラメータを変更し、かつ前記第2の調整パラメータを変更しない、又は、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記第2の調整パラメータを変更し、かつ前記第1の調整パラメータを変更しないことを特徴とする色調整回路。
  3. UV平面上の色(x,y)を調整する色調整装置であって、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力する入力手段を有し、前記入力手段で入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力する入力手段を有し、前記入力手段で入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しない色調整回路を有することを特徴とする色調整装置。
  4. a*b*平面上の色(x,y)を調整する色調整回路であって、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しないことを特徴とする色調整回路。
  5. a*b*平面上の色(x,y)を調整する色調整回路であって、
    前記xに乗算されるが前記yに乗算されない第1の調整パラメータと、前記yに乗算されるが前記xに乗算されない第2の調整パラメータとを設定可能であり、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記第1の調整パラメータを変更し、かつ前記第2の調整パラメータを変更しない、又は、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記第2の調整パラメータを変更し、かつ前記第1の調整パラメータを変更しないことを特徴とする色調整回路。
  6. a*b*平面上の色(x,y)を調整する色調整装置であって、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力する入力手段を有し、前記入力手段で入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力する入力手段を有し、前記入力手段で入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しない色調整回路を有することを特徴とする色調整装置。
  7. UV平面上の色(x,y)を調整する色調整方法であって、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しないステップを有することを特徴とする色調整方法。
  8. a*b*平面上の色(x,y)を調整する色調整方法であって、
    R若しくはCの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記xに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記yの値を変更しない、又は、
    B若しくはYeの成分の強弱を示す調整項目を入力し、前記入力された調整項目の値を用いて前記yに乗算される調整パラメータを変更し、かつ前記xの値を変更しないステップを有することを特徴とする色調整方法
  9. 請求項7又は8に記載の色調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  10. UV平面上の色を次式に従って調整する色調整回路であって、
    B、Ye、R、C、M、Gの何れかの成分の強弱を示す調整項目を入力する入力手段を有し、
    前記入力される調整項目を調整することで、後述のパラメータが調整されることを特徴とする色調整回路。
    前記パラメータは、以下の何れかの式に記載されたパラメータであって、A (赤色を調整するパラメータ),A (緑色を調整するパラメータ),A (青色を調整するパラメータ),A (マゼンダを調整するパラメータ),A Ye (イエローを調整するパラメータ),A (シアンを調整するパラメータ)の何れかを含むものである。
    Figure 0004874428
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