JPH0832827A - ディジタル画像の階調補正装置 - Google Patents
ディジタル画像の階調補正装置Info
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- JPH0832827A JPH0832827A JP6184081A JP18408194A JPH0832827A JP H0832827 A JPH0832827 A JP H0832827A JP 6184081 A JP6184081 A JP 6184081A JP 18408194 A JP18408194 A JP 18408194A JP H0832827 A JPH0832827 A JP H0832827A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
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- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 色のバランスを崩すことなく、明度、彩度の
コントラストを強調してディジタル画像の階調を自動的
に補正する。 【構成】 画像データ変換手段２０により入力画像デー
タを均等色空間上で表現されるＬ* Ｃ* Ｈ* 信号に変換
し、この変換データから明度（Ｌ* ）についてヒストグ
ラムをヒストグラム作成手段２１により作成し、このヒ
ストグラムを基にハイライト及びシャドウのしきい値を
しきい値決定手段２２により決定し、ハイライト及びシ
ャドウのしきい値に基づいて第１の補正手段２３により
明度のダイナミックレンジを補正し、さらに第１の補正
手段２３による明度の補正に対応させて、彩度（Ｃ* ）
を第２の補正手段２４により補正する。そして、この各
補正の際に色相（Ｈ* ）を一定とすることで、色調バラ
ンスを保持したまま階調を補正する。
コントラストを強調してディジタル画像の階調を自動的
に補正する。 【構成】 画像データ変換手段２０により入力画像デー
タを均等色空間上で表現されるＬ* Ｃ* Ｈ* 信号に変換
し、この変換データから明度（Ｌ* ）についてヒストグ
ラムをヒストグラム作成手段２１により作成し、このヒ
ストグラムを基にハイライト及びシャドウのしきい値を
しきい値決定手段２２により決定し、ハイライト及びシ
ャドウのしきい値に基づいて第１の補正手段２３により
明度のダイナミックレンジを補正し、さらに第１の補正
手段２３による明度の補正に対応させて、彩度（Ｃ* ）
を第２の補正手段２４により補正する。そして、この各
補正の際に色相（Ｈ* ）を一定とすることで、色調バラ
ンスを保持したまま階調を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、見本画像のないディジ
タル画像の画質を改善する階調補正装置に関し、特にハ
イビジョン等の画像データを印刷物用の画像データに変
換する際の前処理として行うディジタル画像用階調補正
装置に関する。
タル画像の画質を改善する階調補正装置に関し、特にハ
イビジョン等の画像データを印刷物用の画像データに変
換する際の前処理として行うディジタル画像用階調補正
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラースキャナ、ビデオカメラから入力
される画像情報をハイビジョン、フォトＣＤ等のＣＲＴ
モニタで再現し、この再現される画像データを印刷物用
画像データに変換する際の前処理には、一般に、色調や
コントラストを強調して画像の階調を補正する階調補正
装置が使用される。この装置による階調補正は、主にＣ
ＲＴモニタで再現される画像データを印刷物用画像デー
タに変換する前に、そのＲＧＢ（Ｒ：レッド、Ｇ：グリ
ーン、Ｂ：ブルー）の各色の階調再現曲線（トーンカー
ブ）を、階調補正装置のモニタに表示される画像の色調
やコントラストを確認しながら手動で調節するか、また
は、印刷物用画像データに変換した後のＣＭＹＫ（Ｃ：
シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）の各色
の階調再現曲線を上記と同様に手動で調節することによ
り行っている。
される画像情報をハイビジョン、フォトＣＤ等のＣＲＴ
モニタで再現し、この再現される画像データを印刷物用
画像データに変換する際の前処理には、一般に、色調や
コントラストを強調して画像の階調を補正する階調補正
装置が使用される。この装置による階調補正は、主にＣ
ＲＴモニタで再現される画像データを印刷物用画像デー
タに変換する前に、そのＲＧＢ（Ｒ：レッド、Ｇ：グリ
ーン、Ｂ：ブルー）の各色の階調再現曲線（トーンカー
ブ）を、階調補正装置のモニタに表示される画像の色調
やコントラストを確認しながら手動で調節するか、また
は、印刷物用画像データに変換した後のＣＭＹＫ（Ｃ：
シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）の各色
の階調再現曲線を上記と同様に手動で調節することによ
り行っている。
【０００３】また、従来においては、画像データの階調
補正を自動的に行う方法も提案されている。この方法
は、ＲＧＢもしくはＣＭＹＫの各色ごとに画像のヒスト
グラムデータを作成し、このヒストグラムに基づいて、
そのハイライトしきい値とシャドウしき値を各色ごとに
決定し、与えられた画像中のグレー部分がどの程度分布
しているかを表わすヒストグラムのダイナミックレンジ
を拡張して、明るさと鮮やかさのコントラストをつける
ことで色の階調補正を行うものである。
補正を自動的に行う方法も提案されている。この方法
は、ＲＧＢもしくはＣＭＹＫの各色ごとに画像のヒスト
グラムデータを作成し、このヒストグラムに基づいて、
そのハイライトしきい値とシャドウしき値を各色ごとに
決定し、与えられた画像中のグレー部分がどの程度分布
しているかを表わすヒストグラムのダイナミックレンジ
を拡張して、明るさと鮮やかさのコントラストをつける
ことで色の階調補正を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像の
階調補正を手動で行う方式では、階調補正に多くの時間
と労力がかかり、熟練した技術者を必要とする問題があ
る。また、画像の階調補正を自動的に行う方式では、Ｒ
ＧＢもしくはＣＭＹＫの各色を独立して処理するもので
あるため、画像によっては中間調で色のバランスが崩
れ、色味が変化してしまうという問題があった。
階調補正を手動で行う方式では、階調補正に多くの時間
と労力がかかり、熟練した技術者を必要とする問題があ
る。また、画像の階調補正を自動的に行う方式では、Ｒ
ＧＢもしくはＣＭＹＫの各色を独立して処理するもので
あるため、画像によっては中間調で色のバランスが崩
れ、色味が変化してしまうという問題があった。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、色のバランスを崩すこと
なく、明度、彩度のコントラストを強調してディジタル
画像の階調を自動的に補正できるディジタル画像の階調
補正装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、色のバランスを崩すこと
なく、明度、彩度のコントラストを強調してディジタル
画像の階調を自動的に補正できるディジタル画像の階調
補正装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１の発明は、画像データのヒストグラムの引き伸
ばし操作により、コントラストとダイナミックレンジを
変更して画像の階調を補正するディジタル画像の階調補
正装置において、前記画像データを各画素ごとに均等色
空間で表わされるデータに変換した後、該各変換データ
を明度・彩度・色相の各信号にそれぞれ変換する画像デ
ータ変換手段と、前記変換された画像データの明度信号
に基づいて明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、前記作成された明度ヒストグラムのハイライ
トしきい値とシャドウしきい値を決定するしきい値決定
手段と、前記色相信号を一定に保持したまま、前記決定
されたハイライト及びシャドウしきい値に基づいて前記
画像データの明度ダイナミックレンジを補正することに
より出力画像データの明度を強調する第１の補正手段
と、前記色相信号を一定に保持したまま、前記第１の補
正手段により補正された明度のダイナミックレンジに対
応して前記彩度信号を補正することにより前記出力画像
データの彩度を強調する第２の補正手段とを備える構成
にした。
請求項１の発明は、画像データのヒストグラムの引き伸
ばし操作により、コントラストとダイナミックレンジを
変更して画像の階調を補正するディジタル画像の階調補
正装置において、前記画像データを各画素ごとに均等色
空間で表わされるデータに変換した後、該各変換データ
を明度・彩度・色相の各信号にそれぞれ変換する画像デ
ータ変換手段と、前記変換された画像データの明度信号
に基づいて明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、前記作成された明度ヒストグラムのハイライ
トしきい値とシャドウしきい値を決定するしきい値決定
手段と、前記色相信号を一定に保持したまま、前記決定
されたハイライト及びシャドウしきい値に基づいて前記
画像データの明度ダイナミックレンジを補正することに
より出力画像データの明度を強調する第１の補正手段
と、前記色相信号を一定に保持したまま、前記第１の補
正手段により補正された明度のダイナミックレンジに対
応して前記彩度信号を補正することにより前記出力画像
データの彩度を強調する第２の補正手段とを備える構成
にした。
【０００７】請求項２の発明は、前記第２の補正手段に
より補正された後の画像データの色が該画像データの出
力系の色再現域内にあるか否かを判定し、色再現域外に
あるときに色再現域外にある色を色再現域内の色に変換
する手段を更に設けたものである。
より補正された後の画像データの色が該画像データの出
力系の色再現域内にあるか否かを判定し、色再現域外に
あるときに色再現域外にある色を色再現域内の色に変換
する手段を更に設けたものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、画像データ変換手段により
変換された明度・彩度・色相のデータから明度について
のヒストグラムをヒストグラム作成手段により作成し、
このヒストグラムのハイライト及びシャドウのしきい値
をしきい値決定手段により決定する。そして、算出した
ハイライト及びシャドウのしきい値に基づいて明度のダ
イナミックレンジを第１の補正手段により補正し、さら
に第２の補正手段により彩度を明度のダイナミックレン
ジ補正に対応して補正する。従って、明度のヒストグラ
ムを解析することにより、そのハイライト及びシャドウ
のしきい値が自動的に決定されるから、画像の階調を自
動的に補正することができる。また、明度のダイナミッ
クレンジ補正に対応して、色相を固定したまま彩度を補
正することにより、彩度補正が均等色空間上で相似的な
変換となるため、色のバランスを崩すことなく、明度と
彩度のコントラストを強調することができる。
変換された明度・彩度・色相のデータから明度について
のヒストグラムをヒストグラム作成手段により作成し、
このヒストグラムのハイライト及びシャドウのしきい値
をしきい値決定手段により決定する。そして、算出した
ハイライト及びシャドウのしきい値に基づいて明度のダ
イナミックレンジを第１の補正手段により補正し、さら
に第２の補正手段により彩度を明度のダイナミックレン
ジ補正に対応して補正する。従って、明度のヒストグラ
ムを解析することにより、そのハイライト及びシャドウ
のしきい値が自動的に決定されるから、画像の階調を自
動的に補正することができる。また、明度のダイナミッ
クレンジ補正に対応して、色相を固定したまま彩度を補
正することにより、彩度補正が均等色空間上で相似的な
変換となるため、色のバランスを崩すことなく、明度と
彩度のコントラストを強調することができる。
【０００９】また、本発明においては、第２の補正手段
により補正された後の画像データの色が該画像データの
出力系の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を
色再現域内の色に変換することにより、コントラスト及
びダイナミックレンジを強調しても出力画像データの色
味の変化を抑制できる。
により補正された後の画像データの色が該画像データの
出力系の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を
色再現域内の色に変換することにより、コントラスト及
びダイナミックレンジを強調しても出力画像データの色
味の変化を抑制できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例にかかる画像階調装置
の全体構成を示す概略図である。図１において、１０は
階調装置全体を制御し管理するＣＰＵであり、このＣＰ
Ｕ１０には、バス１１を介して内部記憶装置１２、外部
記憶装置１３、ＣＲＴモニタ１４（出力系に相当）及び
ユーザインタフェース１５がそれぞれ接続されている。
する。図１は、本発明の一実施例にかかる画像階調装置
の全体構成を示す概略図である。図１において、１０は
階調装置全体を制御し管理するＣＰＵであり、このＣＰ
Ｕ１０には、バス１１を介して内部記憶装置１２、外部
記憶装置１３、ＣＲＴモニタ１４（出力系に相当）及び
ユーザインタフェース１５がそれぞれ接続されている。
【００１１】上記内部記憶装置１２には、画像データ変
換プログラム、明度のヒストグラム作成プログラム、ヒ
ストグラムのしきい値決定プログラム、明度のダイナミ
ックレンジ補正プログラム、彩度の補正プログラム、変
換後の色データがＣＲＴモニタ１４の色再現域内にある
か否かの判定プログラムと色再現域外の色を色再現内の
色に変換するプログラム、及びＣＰＵ１０で処理される
画像データ等が格納される。また、上記外部記憶装置１
３には、カラースキャナやビデオカメラ等から入力され
るディジタル画像データ、ＣＰＵ１０で処理された画像
データ及び内部記憶装置１２に格納しきれないデータ等
が格納される。さらに、上記ユーザインタフェース１５
には、キーボード、マウス等の入力装置１６が接続され
ている。
換プログラム、明度のヒストグラム作成プログラム、ヒ
ストグラムのしきい値決定プログラム、明度のダイナミ
ックレンジ補正プログラム、彩度の補正プログラム、変
換後の色データがＣＲＴモニタ１４の色再現域内にある
か否かの判定プログラムと色再現域外の色を色再現内の
色に変換するプログラム、及びＣＰＵ１０で処理される
画像データ等が格納される。また、上記外部記憶装置１
３には、カラースキャナやビデオカメラ等から入力され
るディジタル画像データ、ＣＰＵ１０で処理された画像
データ及び内部記憶装置１２に格納しきれないデータ等
が格納される。さらに、上記ユーザインタフェース１５
には、キーボード、マウス等の入力装置１６が接続され
ている。
【００１２】図２は、上記ＣＰＵ１０と内部記憶装置１
２の各種プログラムにより構成される階調補正部の主要
機能を示すブロック図であり、この機能ブロック図は請
求項に対応している。図２において、階調補正部は、入
力画像データ（ＲＧＢ）を各画素ごとに均等色空間で表
わされるデータＬ* ａ* ｂ* に変換した後、該各変換デ
ータＬ* ａ*ｂ* を明度・彩度・色相（Ｌ* Ｃ* Ｈ* ）
の各信号にそれぞれ変換する画像データ変換手段２０
と、変換された画像データの明度信号に基づいて明度ヒ
ストグラムを作成するヒストグラム作成手段２１と、作
成された明度ヒストグラムのハイライトしきい値とシャ
ドウしきい値を決定するしきい値決定手段２２と、決定
されたハイライト及びシャドウしきい値に基づいて画像
データの明度のダイナミックレンジを補正する第１の補
正手段２３と、第１の補正手段２３により補正された明
度のダイナミックレンジに対応して画像データの彩度を
補正する第２の補正手段２４と、第２の補正手段２４に
より補正された後の画像データの色がＣＲＴモニタ１４
の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を色再現
域内の色に変換する色再現域変換手段２５と、この色再
現域変換手段２５により変換されたデータ及び変換を要
しない色再現域内のデータをＣＲＴモニタ表示用のＲＧ
Ｂデータに変換するＲＧＢ変換手段２６とから構成され
る。
２の各種プログラムにより構成される階調補正部の主要
機能を示すブロック図であり、この機能ブロック図は請
求項に対応している。図２において、階調補正部は、入
力画像データ（ＲＧＢ）を各画素ごとに均等色空間で表
わされるデータＬ* ａ* ｂ* に変換した後、該各変換デ
ータＬ* ａ*ｂ* を明度・彩度・色相（Ｌ* Ｃ* Ｈ* ）
の各信号にそれぞれ変換する画像データ変換手段２０
と、変換された画像データの明度信号に基づいて明度ヒ
ストグラムを作成するヒストグラム作成手段２１と、作
成された明度ヒストグラムのハイライトしきい値とシャ
ドウしきい値を決定するしきい値決定手段２２と、決定
されたハイライト及びシャドウしきい値に基づいて画像
データの明度のダイナミックレンジを補正する第１の補
正手段２３と、第１の補正手段２３により補正された明
度のダイナミックレンジに対応して画像データの彩度を
補正する第２の補正手段２４と、第２の補正手段２４に
より補正された後の画像データの色がＣＲＴモニタ１４
の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を色再現
域内の色に変換する色再現域変換手段２５と、この色再
現域変換手段２５により変換されたデータ及び変換を要
しない色再現域内のデータをＣＲＴモニタ表示用のＲＧ
Ｂデータに変換するＲＧＢ変換手段２６とから構成され
る。
【００１３】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について、図３〜図７を参照して説明する。図３
は、階調補正の処理手順を表わすフローチャートであ
る。階調補正部を動作モードにセットした状態におい
て、まず、オペレータは入力装置１６を操作することに
より、処理したい画像データを指定し、カラースキャナ
やビデオカメラ等から階調補正部に入力する（ステップ
Ｓ１）。入力された画像データの各ＲＧＢ値は画像デー
タ変換手段２０により、ＣＲＴモニタ１４の特性に応じ
た三刺激値ＸＹＺの直交座標系に変換され、さらに均等
色空間で表されるデータＬ* ａ* ｂ* に変換した後、明
度・彩度・色相（Ｌ* Ｃ* Ｈ* ）のデータに変換される
（ステップＳ２）。
動作について、図３〜図７を参照して説明する。図３
は、階調補正の処理手順を表わすフローチャートであ
る。階調補正部を動作モードにセットした状態におい
て、まず、オペレータは入力装置１６を操作することに
より、処理したい画像データを指定し、カラースキャナ
やビデオカメラ等から階調補正部に入力する（ステップ
Ｓ１）。入力された画像データの各ＲＧＢ値は画像デー
タ変換手段２０により、ＣＲＴモニタ１４の特性に応じ
た三刺激値ＸＹＺの直交座標系に変換され、さらに均等
色空間で表されるデータＬ* ａ* ｂ* に変換した後、明
度・彩度・色相（Ｌ* Ｃ* Ｈ* ）のデータに変換される
（ステップＳ２）。
【００１４】以下、その変換式について述べる。 Ｌ* ＝１１６（Ｙ／Ｙn ）1/3 −１６ ａ* ＝５００［（Ｘ／Ｘn ）1/3 −（Ｙ／Ｙn ）1/3 ］ ｂ* ＝２００［（Ｙ／Ｙn ）1/3 −（Ｚ／Ｚn ）1/3 ］ ただし、Ｘ／Ｘn ＞０．００８８５６ Ｙ／Ｙn ＞０．００８８５６ Ｚ／Ｚn ＞０．００８８５６ このＸn ，Ｙn ，Ｚn は完全拡散反射面のＸＹＺ系にお
ける三刺激値である。また、Ｙ／Ｙn ≦０．００８８５
６の場合は、Ｌ* ＝９０３．２９（Ｙ／Ｙn）となり、
また、Ｘ／Ｘn ，Ｙ／Ｙn ，Ｚ／Ｚn に０．００８８５
６以下の値がある場合は、上記ａ* ，ｂ* の計算式にお
ける対応する立方根の項をそれぞれ、７．７８７（Ｘ／
Ｘn ）＋１６／１１６、７．７８７（Ｙ／Ｙn ）＋１６
／１１６、７．７８７（Ｚ／Ｚn ）＋１６／１１６に置
き換えて計算する。Ｃ* ，Ｈ* については、求めたａ
* ，ｂ* から次の計算式により計算する。 Ｃ* ＝（ａ* 2 ＋ｂ*2）1/2 Ｈ* ＝１８０／π×ｔａｎ-1（ｂ* ／ａ* ）
ける三刺激値である。また、Ｙ／Ｙn ≦０．００８８５
６の場合は、Ｌ* ＝９０３．２９（Ｙ／Ｙn）となり、
また、Ｘ／Ｘn ，Ｙ／Ｙn ，Ｚ／Ｚn に０．００８８５
６以下の値がある場合は、上記ａ* ，ｂ* の計算式にお
ける対応する立方根の項をそれぞれ、７．７８７（Ｘ／
Ｘn ）＋１６／１１６、７．７８７（Ｙ／Ｙn ）＋１６
／１１６、７．７８７（Ｚ／Ｚn ）＋１６／１１６に置
き換えて計算する。Ｃ* ，Ｈ* については、求めたａ
* ，ｂ* から次の計算式により計算する。 Ｃ* ＝（ａ* 2 ＋ｂ*2）1/2 Ｈ* ＝１８０／π×ｔａｎ-1（ｂ* ／ａ* ）
【００１５】次のステップＳ３では、明度のヒストグラ
ム作成かを判定し、ヒストグラムの作成である場合は、
上記の計算式により変換されたデータから各画素の明度
（Ｌ* ）のヒストグラムをヒストグラム作成手段２１に
より作成し（ステップＳ４）、このヒストグラムのハイ
ライトしきい値及びシャドウしきい値をしきい値決定手
段２２により決定する（ステップＳ５）。図４は、明度
ヒストグラムからハイライトしきい値及びシャドウしき
い値を決定する方法の概念図を示すもので、横軸は、例
えば２５６段階に分けた明度（Ｌ* ）レベルを表わし、
縦軸は各明度レベルにおける画素の出現頻度を表わして
いる。この図４に示す明度ヒストグラムからハイライト
しきい値及びシャドウしきい値を決定する場合は、作成
された明度ヒストグラムの総画素数に対するハイライト
及びシャドウの明度レベルにおける出現画素数の割合を
何％にするかを予め設定しておき、この設定値を基にし
て明度ヒストグラムを解析する。これにより、ハイライ
トしきい値Ｚｂ及びシャドウしきい値Ｚａが算出され
る。従って、明度ヒストグラムの総画素数が増減する
と、ハイライトしきい値Ｚｂ及びシャドウしきい値Ｚａ
が図４の明度軸上を左右に移動する。また、明度ヒスト
グラムのハイライト及びシャドウしきい値を決定するこ
とにより、図４に示すＺａ以下及びＺｂ以上の明度レベ
ルの画素に対する階調補正を不能にし、画像のノイズ成
分に対する影響をなくす。
ム作成かを判定し、ヒストグラムの作成である場合は、
上記の計算式により変換されたデータから各画素の明度
（Ｌ* ）のヒストグラムをヒストグラム作成手段２１に
より作成し（ステップＳ４）、このヒストグラムのハイ
ライトしきい値及びシャドウしきい値をしきい値決定手
段２２により決定する（ステップＳ５）。図４は、明度
ヒストグラムからハイライトしきい値及びシャドウしき
い値を決定する方法の概念図を示すもので、横軸は、例
えば２５６段階に分けた明度（Ｌ* ）レベルを表わし、
縦軸は各明度レベルにおける画素の出現頻度を表わして
いる。この図４に示す明度ヒストグラムからハイライト
しきい値及びシャドウしきい値を決定する場合は、作成
された明度ヒストグラムの総画素数に対するハイライト
及びシャドウの明度レベルにおける出現画素数の割合を
何％にするかを予め設定しておき、この設定値を基にし
て明度ヒストグラムを解析する。これにより、ハイライ
トしきい値Ｚｂ及びシャドウしきい値Ｚａが算出され
る。従って、明度ヒストグラムの総画素数が増減する
と、ハイライトしきい値Ｚｂ及びシャドウしきい値Ｚａ
が図４の明度軸上を左右に移動する。また、明度ヒスト
グラムのハイライト及びシャドウしきい値を決定するこ
とにより、図４に示すＺａ以下及びＺｂ以上の明度レベ
ルの画素に対する階調補正を不能にし、画像のノイズ成
分に対する影響をなくす。
【００１６】次に、算出されたハイライトしきい値及び
シャドウしきい値に基づいて、明度のダイナミックレン
ジを第１の補正手段２３により補正する（ステップＳ
６）。これにより明度のヒストグラムが補正前よりも明
度スケール上の広い範囲に拡張されることになる。図５
は、ダイナミックレンジを補正した時の明度ヒストグラ
ムの関数を示す概念図であり、横軸は入力画像データの
明度を、縦軸は出力画像データの明度を表わしている。
この図５から明らかなように、与えられたしきい値を基
に明度の入出力特性曲線は、点線で示す補正前のものか
ら実線で示す特性になる。
シャドウしきい値に基づいて、明度のダイナミックレン
ジを第１の補正手段２３により補正する（ステップＳ
６）。これにより明度のヒストグラムが補正前よりも明
度スケール上の広い範囲に拡張されることになる。図５
は、ダイナミックレンジを補正した時の明度ヒストグラ
ムの関数を示す概念図であり、横軸は入力画像データの
明度を、縦軸は出力画像データの明度を表わしている。
この図５から明らかなように、与えられたしきい値を基
に明度の入出力特性曲線は、点線で示す補正前のものか
ら実線で示す特性になる。
【００１７】次に、上記明度補正に対応させて、彩度
（Ｃ* ）を第２の補正手段２４により補正する（ステッ
プＳ７）。図６は、彩度補正の概念図であり、均等色空
間を直交する明度軸（Ｌ* ）と彩度軸（Ｃ* ）を含む面
で色相軸（Ｈ* ）と垂直に切った時の断面図である。こ
の図から明らかなように、明度の補正に対応して彩度を
補正されことにより、梨地で示す補正前の彩度は符号３
０で示すように均等に拡大され、均等空間上での色分布
が相似的に保たれる。これにより、色のバランスを崩す
ことなく彩度のコントラストを強調できる。
（Ｃ* ）を第２の補正手段２４により補正する（ステッ
プＳ７）。図６は、彩度補正の概念図であり、均等色空
間を直交する明度軸（Ｌ* ）と彩度軸（Ｃ* ）を含む面
で色相軸（Ｈ* ）と垂直に切った時の断面図である。こ
の図から明らかなように、明度の補正に対応して彩度を
補正されことにより、梨地で示す補正前の彩度は符号３
０で示すように均等に拡大され、均等空間上での色分布
が相似的に保たれる。これにより、色のバランスを崩す
ことなく彩度のコントラストを強調できる。
【００１８】次に、ＣＰＵ１０において、変換後の画像
データの色がＣＲＴモニタ１４の色再現域内にあるかを
判定し（ステップＳ８）、色再現域内にある場合は画像
データを加工することなく、そのままＲＧＢ変換手段２
６に出力し、色再現域内にない場合は色再現域変換手段
２５によりガマットマッピング、即ち色再現域外の色を
ＣＲＴモニタ１４の色再現域内の色に変換した後（ステ
ップＳ９）、ＲＧＢ変換手段２６に出力してＣＲＴモニ
タ表示用のＲＧＢデータに変換する（ステップＳ１
０）。そして、変換後のＲＧＢデータはＣＲＴモニタ１
４に出力して表示し、また、外部記憶装置１３等に格納
する（ステップＳ１１）。
データの色がＣＲＴモニタ１４の色再現域内にあるかを
判定し（ステップＳ８）、色再現域内にある場合は画像
データを加工することなく、そのままＲＧＢ変換手段２
６に出力し、色再現域内にない場合は色再現域変換手段
２５によりガマットマッピング、即ち色再現域外の色を
ＣＲＴモニタ１４の色再現域内の色に変換した後（ステ
ップＳ９）、ＲＧＢ変換手段２６に出力してＣＲＴモニ
タ表示用のＲＧＢデータに変換する（ステップＳ１
０）。そして、変換後のＲＧＢデータはＣＲＴモニタ１
４に出力して表示し、また、外部記憶装置１３等に格納
する（ステップＳ１１）。
【００１９】図７は、上記ガマットマッピングの概念図
であり、均等色空間を明度軸（Ｌ*）に対して垂直に切
った時の断面図である。この図において、実線で囲まれ
た範囲がＣＲＴモニタ１４の色再現域であり、同図の黒
点３１はＣＲＴモニタ１４の色再現域外にある色を示
し、この色は、矢印に示すように、最も色差の小さい再
現域の色に変換される状態を表わしている。
であり、均等色空間を明度軸（Ｌ*）に対して垂直に切
った時の断面図である。この図において、実線で囲まれ
た範囲がＣＲＴモニタ１４の色再現域であり、同図の黒
点３１はＣＲＴモニタ１４の色再現域外にある色を示
し、この色は、矢印に示すように、最も色差の小さい再
現域の色に変換される状態を表わしている。
【００２０】上述のように本実施例においては、画像デ
ータの入力を指示するだけで、画像データの階調、及び
明度、彩度のコントラストの強調を自動的に行うことが
できるとともに、色バランスを崩すことなく階調補正を
行うことができる。
ータの入力を指示するだけで、画像データの階調、及び
明度、彩度のコントラストの強調を自動的に行うことが
できるとともに、色バランスを崩すことなく階調補正を
行うことができる。
【００２１】なお、上記実施例では、入力画像データか
らＬ* Ｃ* Ｈ* への変換に均等色空間で表されるＬ* ａ
* ｂ* を用いた場合について説明したが、本発明はこれ
に限らず、Ｌ* ｕ* ｖ* 、Ｕ* Ｖ* Ｗ* 、ＨＳＶ用の色
空間を使用することもできる。また、入出力画像データ
もＲＧＢデータの他に、ＹＣＣデータ、ＣＭＹＫデータ
などを用いることもできる。また、本発明においては、
明度補正を行う時に、ヒストグラムのハイライト及びシ
ャドウにおける彩度のしきい値を設定することにより、
ハイライトのないローキーな画像（全体が暗い画像）や
シャドウのないハイキーな画像（全体が明るい画像）に
も対応できる。
らＬ* Ｃ* Ｈ* への変換に均等色空間で表されるＬ* ａ
* ｂ* を用いた場合について説明したが、本発明はこれ
に限らず、Ｌ* ｕ* ｖ* 、Ｕ* Ｖ* Ｗ* 、ＨＳＶ用の色
空間を使用することもできる。また、入出力画像データ
もＲＧＢデータの他に、ＹＣＣデータ、ＣＭＹＫデータ
などを用いることもできる。また、本発明においては、
明度補正を行う時に、ヒストグラムのハイライト及びシ
ャドウにおける彩度のしきい値を設定することにより、
ハイライトのないローキーな画像（全体が暗い画像）や
シャドウのないハイキーな画像（全体が明るい画像）に
も対応できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像デー
タのヒストグラムの引き伸ばし操作により、コントラス
トとダイナミックレンジを変更して画像の階調を補正す
るディジタル画像の階調補正装置において、前記画像デ
ータを各画素ごとに均等色空間で表わされるデータに変
換した後、該各変換データを明度・彩度・色相の各信号
にそれぞれ変換する画像データ変換手段と、前記変換さ
れた画像データの明度信号に基づいて明度ヒストグラム
を作成するヒストグラム作成手段と、前記作成された明
度ヒストグラムのハイライトしきい値とシャドウしきい
値を決定するしきい値決定手段と、前記色相信号を一定
に保持したまま、前記決定されたハイライト及びシャド
ウしきい値に基づいて前記画像データの明度ダイナミッ
クレンジを補正することにより出力画素データの明度を
強調する第１の補正手段と、前記色相信号を一定に保持
したまま、前記第１の補正手段により補正された明度の
ダイナミックレンジに対応して前記彩度信号を補正する
ことにより前記出力画像データの彩度を強調する第２の
補正手段とを備える構成にした。従って、本発明によれ
ば、色のバランスを崩すことなく、明度、彩度のコント
ラストを強調してディジタル画像の階調を自動的に補正
することができ、これにより、ハイビジョンシステムや
フォトＣＤ等のメディアから大量の印刷物用の画像デー
タを自動的に作成することができる。
タのヒストグラムの引き伸ばし操作により、コントラス
トとダイナミックレンジを変更して画像の階調を補正す
るディジタル画像の階調補正装置において、前記画像デ
ータを各画素ごとに均等色空間で表わされるデータに変
換した後、該各変換データを明度・彩度・色相の各信号
にそれぞれ変換する画像データ変換手段と、前記変換さ
れた画像データの明度信号に基づいて明度ヒストグラム
を作成するヒストグラム作成手段と、前記作成された明
度ヒストグラムのハイライトしきい値とシャドウしきい
値を決定するしきい値決定手段と、前記色相信号を一定
に保持したまま、前記決定されたハイライト及びシャド
ウしきい値に基づいて前記画像データの明度ダイナミッ
クレンジを補正することにより出力画素データの明度を
強調する第１の補正手段と、前記色相信号を一定に保持
したまま、前記第１の補正手段により補正された明度の
ダイナミックレンジに対応して前記彩度信号を補正する
ことにより前記出力画像データの彩度を強調する第２の
補正手段とを備える構成にした。従って、本発明によれ
ば、色のバランスを崩すことなく、明度、彩度のコント
ラストを強調してディジタル画像の階調を自動的に補正
することができ、これにより、ハイビジョンシステムや
フォトＣＤ等のメディアから大量の印刷物用の画像デー
タを自動的に作成することができる。
【００２３】また、本発明によれば、第２の補正手段に
より補正された後の画素データの色が該画素データの出
力系の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を色
再現域内の色に変換することにより、コントラスト及び
ダイナミックレンジを強調しても出力画像データの色味
の変化を抑制できるという効果がある。
より補正された後の画素データの色が該画素データの出
力系の色再現域外にあるときに色再現域外にある色を色
再現域内の色に変換することにより、コントラスト及び
ダイナミックレンジを強調しても出力画像データの色味
の変化を抑制できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例にかかる画像階調装置の全体
構成を示す概略図である。
構成を示す概略図である。
【図２】本実施例における階調補正部の主要機能を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本実施例における階調補正の処理手順を表わす
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本実施例におけるハイライト、シャドウのしき
い値を決定するための明度ヒストグラムの説明図であ
る。
い値を決定するための明度ヒストグラムの説明図であ
る。
【図５】本実施例における明度ダイナミックレンジの補
正法を示す説明図である。
正法を示す説明図である。
【図６】本実施例における彩度補正のための概念図であ
る。
る。
【図７】本実施例におけるガマットマッピングの概念図
である。
である。
１０ ＣＰＵ １２ 内部記憶装置 １３ 外部記憶装置 １４ ＣＲＴモニタ １５ 入力装置 ２０ 画像データ変換手段 ２１ ヒストグラム作成手段 ２２ しきい値決定手段 ２３ 第１の補正手段 ２４ 第２の補正手段 ２５ 色再現域変換手段 ２６ ＲＧＢ変換手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 画像データのヒストグラムの引き伸ばし
操作により、コントラストとダイナミックレンジを変更
して画像の階調を補正するディジタル画像の階調補正装
置において、 前記画像データを各画素ごとに均等色空間で表わされる
データに変換した後、該各変換データを明度・彩度・色
相の各信号にそれぞれ変換する画像データ変換手段と、 前記変換された画像データの明度信号に基づいて明度ヒ
ストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、 前記作成された明度ヒストグラムのハイライトしきい値
とシャドウしきい値を決定するしきい値決定手段と、 前記色相信号を一定に保持したまま、前記決定されたハ
イライト及びシャドウしきい値に基づいて前記画像デー
タの明度ダイナミックレンジを補正することにより出力
画像データの明度を強調する第１の補正手段と、 前記色相信号を一定に保持したまま、前記第１の補正手
段により補正された明度のダイナミックレンジに対応し
て前記彩度信号を補正することにより前記出力画像デー
タの彩度を強調する第２の補正手段と、 を備えるディジタル画像の階調補正装置。 - 【請求項２】 前記第２の補正手段により補正された後
の画像データの色が該画像データの出力系の色再現域内
にあるか否かを判定し、色再現域外にあるときに色再現
域外にある色を色再現域内の色に変換する手段を更に設
けた請求項１記載のディジタル画像の階調補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6184081A JPH0832827A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | ディジタル画像の階調補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6184081A JPH0832827A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | ディジタル画像の階調補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832827A true JPH0832827A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16147068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6184081A Pending JPH0832827A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | ディジタル画像の階調補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832827A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0905650A2 (en) * | 1997-09-24 | 1999-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Image enhancement processing apparatus and method |
| US6229580B1 (en) | 1996-11-18 | 2001-05-08 | Nec Corporation | Image color correction apparatus and recording medium having color program recorded thereon |
| GB2388484A (en) * | 2002-04-05 | 2003-11-12 | Quantel Ltd | Real time gradation control of components of video data in accordance with values related to another of the components. |
| KR20030087692A (ko) * | 2002-05-09 | 2003-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널의 다이나믹 레인지 확대방법 및이를 이용한 구동장치 |
| KR100480166B1 (ko) * | 2002-05-11 | 2005-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 다이나믹 레인지 확대방법을 이용한 플라즈마 디스플레이패널의 컬러 보정 장치 및 방법 |
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| WO2005057541A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Lg Electronics Inc. | Method and apparatus for driving plasma display panel using an enlarging of dynamic range |
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| US6947594B2 (en) | 2001-08-27 | 2005-09-20 | Fujitsu Limited | Image processing method and systems |
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| JP2015018036A (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-29 | シャープ株式会社 | 電子写真感光体及びそれを用いた画像形成装置 |
| KR102245835B1 (ko) * | 2020-07-31 | 2021-04-28 | 주식회사 포바이포 | 입력영상 전처리를 이용한 화질보정방법 |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP6184081A patent/JPH0832827A/ja active Pending
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