JPH08510876A

JPH08510876A - ビデオ画像を合成する方法および装置

Info

Publication number: JPH08510876A
Application number: JP6523258A
Authority: JP
Inventors: ディドーリアン，アルパグ
Original assignee: アルティマット・コーポレーション
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1994-04-04
Publication date: 1996-11-12
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: US5343252A; CA2160551A1; GB2291759B; DE4492448T1; DE4492448B4; JP3679115B2; CA2160551C; AU6625294A; GB9521079D0; WO1994024831A1; GB2291759A

Abstract

(57)【要約】緑色オブジェクトおよび肌色に対してＥ_cが丁度ゼロになるように調整しても、同時にグレイ・スケール被写体のＥ_cが低減されることも、印刷抜けが発生することもないように、ビデオ画像合成システムで使用される制御信号Ｅ_c（１）を改良する方法および装置。本発明は、つや消し密度制御（１１）を増大させることも、雑音レベルを増加させることもなしに、青いバックの存在下で淡い青から明るい青までの広範囲の青色も再現する。本発明は、前景の明るい白い色合いに影響を与えずに、ブロンドおよび茶色の髪からのバックの色写しをなくする第２の制御信号Ｅ_k（４）も提供する。本発明は、前景陰影をなくし、同時に、大部分の前景ディテイル情報を保存する陰影クリーンアップ信号（５）も生成する。

Description

【発明の詳細な説明】ビデオ画像を合成する方法および装置発明の背景米国特許第４１００５６９号、第４３４４０８５号、第４５８９０１３号、第４６２５２３１号は、着色されたバックとカメラの間に配設された前景被写体と背景シーンを合成して合成画像を形成するユニークな線形方法を記載している。この方法では、湯気でも、髪の毛でも、窓からの反射でも、カメラから見える背景シーン中のあらゆるもの（着色されたバックを除く）が、減衰なしで、かつ被写体を変化させずに、完全なレベルで再現される。この方法が線形であるのは、前景シーンの透過部分の後方の背景シーンも、前記透過部分を通じて着色されたバックの輝度および可視性の線形関数として再現するからである。背景シーン・ビデオ・レベルは、バックの輝度および可視性に比例する制御信号Ｅ_cによって調整される。青いバックは、それをスイッチオフするのではなく、バックの青色成分、緑色成分、赤色成分（Ｂ、Ｇ、Ｒ）のそれぞれに等しいＥ_c の部分を減じることによって除去される。バックのビデオ信号をゼロに低減させれば、簡単な加算によってバックが背景ビデオ信号を受け入れる準備が完了する。上記の特許は、このような機能を詳細に説明するものである。本発明では、Ｅ_c制御信号のいくつかの制限をなくすることによってＥ_c制御信号を改良する。これらの制限は以下の説明で明らかになろう。Ｅ_c制御信号は、その最も簡単な形では以下の数式１で表される。Ｅ_c＝Ｂ−ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１上式で、「ｍａｘ」は緑と赤のうちで大きい方を指定するものである。Ｅ_c制御信号は、走査スポットが青いバックから離れて被写体に入り始めたときに低下を開始し、理想的には走査スポットが青いバックから離れて完全に被写体内に入った時点で丁度ゼロに達するべきである。明確に合焦される被写体の場合、この遷移は走査スポットの幅の範囲内で発生する。焦点の外れた被写体の場合、この遷移は、半透明のぼけたエッジの幅にわたって発生する。前景被写体が完全に不透明になったときにＥ_cが完全にゼロになることが必須であり、そうでない場合、不透明な前景被写体を通じて背景シーンが見えるようになる。そのような印刷抜けは大量生産品質の合成ビデオでは受け入れられない。数式１で丁度ゼロに達するＥ_cは、グレー・スケール・オブジェクトの場合に発生する。これは、Ｂ、Ｇ、Ｒが相互に等しいからである。Ｅ_cは、シアン（Ｂ＝Ｇ）およびマゼンタ（Ｂ＝Ｒ）の場合にも丁度ゼロに達する。しかし、青い目など、青い被写体の場合（ＲＧＢの典型的な値は、Ｂ＝８０、Ｇ＝７０、Ｒ＝６０）、数式１中のＥ_cはゼロに達せず、被写体が不透明である場合でも背景シーンの印刷抜けを発生させる。このため、以下のように数式１を定数ｋ₂を追加するように修正する。Ｅ_c＝Ｂ−Ｋ₂ｍaｘ（Ｇ，Ｒ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式２Ｋ₂を１．０から１．１４に増加させる（１４％）ことによって、Ｇは７０から８０のレベルに増加し、その場合、Ｅ_cはゼロになる。しかし、緑（および赤）を１４％増加させると、グレイ・スケール・オブジェクトでは、走査スポットがバックを離れる前にＥ_cがゼロに達する。Ｅ_cは、ゼロになると、走査スポットが完全に被写体に入る前に背景シーンを遮断する。前景被写体のエッジに背景ビデオがないと、前景被写体の周りに認識できる黒い線が残る。数式２で、Ｅ_cは、光沢のある黒い被写体に青いバックの低レベルの反射が発生したときにもゼロに達しない。青いバックには緑も赤もほとんどないので、バックを反射する光沢のある黒いオブジェクトの場合、Ｋ₂にはＥ_cをゼロに減少させる効果はない。したがって、このためにＫ₁を追加する。この場合、Ｅ_c式は以下の数式３で表される。Ｅ_c＝［（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）］⁺・・・・・・・・・・・・式３（上付き文字「＋」の意味については以下に説明する）この数式は以下のように書き直すことができる。ＫＥ_c＝［Ｋ₁Ｂ−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）−Ｋ₃］⁺・・・・・・・・・・・式４上式は、数式３とまったく同じ結果を達成する。Ｅ_cをゼロに減少させる代替方法は以下の数式５で表される。ＫＥ_c−Ｋ₁＝［Ｂ−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）］⁺・・・・・・・・・・・・・式５数式３、４、５は、同じ数式の変形例に過ぎず、同じ結果をもたらす。ある種のシーン、具体的にはクローズアップでは、人間が重要な被写体であり、肌色の周りの黒い線をなくすることが重要である。これは、引用した特許では、項Ｋ₃およびＫ₄を追加して以下の数式を生成することによって行われた。Ｅ_c＝［（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）］⁺・・・・・・・・・式６肌色の赤色定数は、青色含有量または緑色含有量の少なくとも２倍の大きさなので、Ｅ_cが過度に早くゼロになり、したがって、黒いエッジが残る。この問題は、引用した特許では、数式６中のＫ₄Ｒを減少させて肌色中の青のレベルを近似し、したがって、走査スポットが完全に青いバックを離れた時点でＥ_cがゼロに達するようにすることによって解決された。Ｋ₃によって、緑色被写体が最も関心のある被写体であるときＫ₃Ｇを減少させることができる。まれではあるが、青いバックが実際は、青ではなくシアンであることがある。この場合、上記のＥ_c式では、バック領域で十分なレベルのＥ_cをもたらすことができない。これは、引用した特許のうちのより新しい特許では、以下のように追加項Ｋ₅を追加することによって補正された。Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂［Ｋ₅ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）＋（１−Ｋ₅）ｍｉｎ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）］｝⁺・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式７上式で「ｍｉｎ」は、各項のうちで「最も小さいもの」を指定するものである。シアン色バックの場合、Ｋ₅はゼロに設定され、したがって、数式７は以下のように低減される。Ｅ_c=［（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍｉｎ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）］⁺・・・・・・・式７．１通常、妥当な青いバックを仮定すると、Ｅ_c制御信号は、Ｋ₅（数式７）を１．０に設定し、数式６をもたらす。「Ｋ」の値を１．０に設定しても、０に設定しても、他の何らかの値に設定しても、新しい数式が生成されないことに留意されたい。上記の数式で、Ｋ₁＝黒い光沢制御Ｋ₂＝つや消し密度制御Ｋ₃＝緑色つや消し密度制御Ｋ₄＝赤色つや消し密度制御Ｋ₅＝バック純度制御すべての前記の説明および数式は、引用した特許に記載されたものである。表１は、淡い青（目）および明るい青を含めていくつかの色に関する典型的なＢ、Ｇ、Ｒビデオ・レベルをリストしたものである。Ｅ_c値は、数式１を使用して算出した。Ｅ_cは、背景（ＢＧ）シーンを完全にターンオンした場合、１００でなければならず、不透明な被写体で遮られたときに背景が完全に遮断された場合、ゼロ（またはそれ以下）でなければならない。引用した特許では、ゼロ・クリップを使用することによってＥ_cが負になることが妨げられる。ゼロ・クリップは、数式中では、Ｅ_c＝［−−−］⁺などＥ_cを生成する項上の上付き文字として置かれたプラス（＋）符号によって指定される。ゼロ・クリップは、１つの入力がゼロにセットされた「ＯＲ」ゲートを使用して達成される。引用した特許には記載されていないゼロ・クリップを生成する他の方法がある。たとえば、以下の数式９で、Ｅ_c＝ｍａｘ（Ｂ，Ｇ）−ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）・・・・・・・・・・・・・式８項ｍａｘ（Ｂ，Ｇ）は実際上、ある種の色の場合にゼロ・クリップを導入する。すべての色に対するゼロ・クリップは、以下の数式によって達成される。Ｅ_c＝Ｋ₁［ｍａｘ（Ｋ_bＢ，Ｋ_gＧ，Ｋ_rＲ）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｋ_gＧ，Ｋ_rＲ）］・・・・・式９数式９は見た所、数式６とは異なるが、まったく同じ結果をもたらす。表１は、クリップされる前の負のＥ_cを示すためにゼロ・クリップなしのＥ_cの値をリストしたものである。負の数のサイズは、バックから被写体へ遷移する際にＥ_c＝０となる点も示す。Ｅ_cは、青いバックで１００で、赤みがかった被写体では− １００であるとすると、走査スポットが遷移の中間位置にきたときにゼロになる。数式９は、表１中のＥ_cを計算するように再設定されると、青を除くすべての色に対してＥ_cがゼロになる。しかし、数式９の２つの項のそれぞれは、「ＭＡＸ」の表現、すなわち、「ＯＲ」ゲート、したがって、ゼロ・クリップを含む。バックから被写体への遷移中に、Ｅ_cは、数式１、２、３、４、５、６、７、８、９での遷移中のまったく同じ点で所与の色に対してゼロに達する。これらの数式はすべて、数式７として最もよく表された同じ基本数式の変形例であり、すべて、表１中の色に対して同じゼロ公差をもたらす。数式４、５、８、９は、引用した特許では具体的に示されていないが、同じ関数を実行し同じ結果を得る。したがって、これらの数式は、新規のものとも、異なるものとも、より有用なものともみなされない。表１の最後の列で、青いバック領域で背景シーンを１００％ターンオンさせるためにＥ_cに係数１．６７が乗じられている。青い目および明るく輝く青の場合、Ｅ_cが０よりも大きいことに留意されたい。透過率が１７％のものと場合と同様に背景シーンが青い目を通して見える。また、明るく輝く青を通して背景シーンが透過率５０％のものと同様に透けて見える。緑、黄色、赤、および肌色（白色人種のメーキャップを有する）に対するＥ_cは負である。これは、走査スポットが、緑の被写体への半分の位置にあり、赤または黄色の被写体への半分の位置に達しない位置にあるとき、背景シーンが遮断される（ゼロＥ_c）ことを意味する。走査スポットが完全に被写体に乗る前に背景シーンが遮断されると、低減されたビデオのギャップ（すなわち、黒い線）が残る。肌色が主色であるとき、数式６でＫ₄を減少させて赤を緑のレベルに低減させると、赤および肌色の周りの黒い線がなくなる。緑が主色であるとき、Ｋ₃を使用して、緑を赤色レベルに低減させ、明るい緑の周りの黒い線をなくす。引用した特許にリストされたＥ_c式では、数式６中のＫ₂を増加させない限り、青被写体色を使用することはできない。数式６中のＫ₂を増加させると、以下の表２に示したように、すべてのグレイ・スケール被写体とシアンおよびマゼンタが負のＥ_cを示し、雑音レベルが増大する。表２は、数式６中のＫ₂に１．１４を乗じたときのＥ_cを示す。背景シーンを完全にターンオンするために、Ｅ_cが１００になるようにＥ_cに１．７５が乗じられている。この場合、青い目に対するＥ_cは、必要な値であるゼロになる。しかし、明るく輝く青に対するＥ_cは４０であり、これは、この青が印刷抜けすることを意味する。他の色は、黄色の場合を除いて、Ｋ₃またはＫ₄の調整に応じて受け入れられる。数式６は、Ｋ₂を増加させることによって青いバックに対する淡い青色陰影を再現することができる。他の色に対する雑音および目に見える黒いエッジが増加することによって、被写体をどれだけ青くすることができるかに関する限界に、すぐに達する。Ｋ₂を増加させると、Ｅ_cは、すべてのグレイ・スケール被写体とシアンおよびマゼンタに対してゼロよりも小さくなり、これは望ましくない。上記で引用した特許は、バックから二次照明をなくし、前景（ＦＧ）オブジェクトからレンズのフレアをなくする技法も記載している。青いバックの場合、バックに近接して置かれたオブジェクトは、バックから二次青色照明を受け取り、その照明が顕著な青い色合いをオブジェクトに与える。青い光で満たされたカメラ・レンズの視野は、レンズ内の複数の内部反射のために前景オブジェクト上に青い曇りを与える。上述の特許に記載された方法は、前景オブジェクトから青いバックのすべての形跡をなくす動的クランプの青色チャネルを主題としている。青色クランプ式は、以下の数式１１で表される。Ｂ≦Ｋ₂₀Ｇ＋Ｋ₂₂（Ｇ−Ｒ）⁺＋Ｋ₂₃（Ｒ−Ｇ）⁺＋（１−Ｋ₂₂）ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）この青色クランプ式は、フレア抑圧式Ｅ_kとも呼ばれ、以下のように書くことができる。Ｅ_k＝｛Ｋ₂₀Ｂ−［Ｋ₂₂Ｇ＋ｍａｘ［Ｋ₂₂（Ｇ−Ｒ），Ｋ₂₃（Ｒ−Ｇ）］＋（１−Ｋ₂₂）ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）］｝⁺ 上式で、Ｋ₂₀＝ホワイト・バランスＫ₂₂＝ゲート１／３［ゲート１またはゲート３］Ｋ₂₃＝ゲート２である。以下の手順が適用される。１−Ｋ₂₀は名目上、白い前景オブジェクト上のホワイト・バランスでは１．０である。２−Ｋ₂₂は通常、大部分のシーンでは１．０であり、そのため、前景オブジェクトはその色を保存する。前景オブジェクトが緑である場合、青いフレアによって色がシアンになる。Ｋ₂₂を０．０に設定すると、前景オブジェクトに緑が復元される。３−Ｋ₂₃は通常、０．０に設定され、そのため、前景の肌色が青いこぼれ光からのマゼンタ色合いを帯びることが防止される。ピンク色またはマゼンタ色を再現することが必須である場合、Ｋ₂₃は、０．０ないし１．０の値に設定される。Ｋ₂₃を、被写体を満たすピンク色またはマゼンタ色を生成するのに丁度よい値に設定し、それによって、肌色がマゼンタの色合いを帯びる度合いを最小限に抑えることが重要である。青い画面の前方のブロンドまたは茶色の髪を扱う際は、青いフレアを抑制するようにＫ₂₀［ホワイト・バランス］を調整する。そうすると、白い前景オブジェクトは、より暖かな色相を帯びる。本発明では、上述の問題に対処するためにＥ_k 式に新しい制御を追加する。この新しい制御、すなわち、ブラック・バランスは、ホワイト・バランス制御の「正の利得」に対して、Ｅ_k式中の青色チャネルに対する「負の利得」として働く。多数の青色画面生成方法では、画面のマーキング、欠陥、サスペンション・ワイヤ、不要な陰影、および望ましくないその他の画面要素を最終合成ビデオから電子的になくする必要がある。上述の特許は、クリーンアップ制御およびクリーンアップ・バランス制御を使用することによって、望ましくないすべてのこれらの画面要素をなくする手段を記載している。残念なことに、これらの制御を使用すると、望ましくない問題が生じ、すなわち、前景オブジェクトから微細なディテイルが失われる。画面の補正を扱う、上述の特許の発明者による特許のうちのより新しい特許は、前景オブジェクトからディテイルを喪失させずに、画面の輝度および色の一様性の変動を処理する代替技法を記載している。この画面補正処理は、前景フレームおよび基準フレームに共通するすべての画面の欠陥をなくし、同時に、前景オブジェクトのすべてのディテイル情報および陰影情報を保存する。しかし、前景オブジェクトのディテイルを保存し、同時に、前景陰影をなくすることが望ましい例がある。前景陰影をなくすると、前景ディテイルが失われるので、既存の形のクリーンアップも画面補正も十分な結果をもたらさない。本発明は、所望の結果を達成する方法および装置を対象とするものである。発明の概要本発明の目的は、緑色オブジェクトおよび肌色に対してＥ_cが丁度ゼロになるようにＫ₃およびＫ₄を調整しても、それと同時にグレイ・スケール被写体のＥ_c が低減されることも、印刷抜けが生じることもないように、Ｅ_c式を改良することである。また、本発明の目的は、Ｋ₂つや消し密度制御を増大させることも、雑音レベルを増加させることもなしに、青いバックの存在下で淡い青から明るい青までの広範囲の青色を再現することである。第３の目的は、このような結果をもたらす代替Ｅ_c式を示すことである。本発明の第４の目的は、前景の明るい白い色合いに影響を与えずに、ブロンドまたは茶色の髪へバックの色のもれをなくす代替Ｅ_k式を示すことである。本発明の第５の目的は、前景陰影をなくする陰影クリーンアップ式を生成し、同時に、大部分の前景ディテイル情報を保存することである。発明の詳細な説明表１に指摘したように、肌色は、２０青、２５緑、７０赤などのビデオ・レベルを有する。走査スポットがその遷移を完了した時点でＥ_cをゼロにするには、緑と赤を共に２０に減少させなければならない。そうすると、すでにグレー・スケール被写体、シアン被写体、およびマゼンタ被写体に対してゼロであったＥ_c が正になり、印刷抜けが発生する（すなわち、背景が遮断されない）。この問題は、以下の新しいＥ_c式によって補正される。Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）＋［ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）］｝⁺・・・・・・・・・式１０上式で、Ｋ₁をゼロに設定した場合、項Ｅ_c＝Ｂ−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）のために、Ｅ_cは、すべてのグレイ・スケール被写体とシアンおよびマゼンタに対してはゼロになるが、肌色に対しては負になる。次の項ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）は正であり、したがって、Ｋ₃−Ｋ₄調整によって、Ｅ_cは肌色に対して丁度ゼロになる。グレイ・スケール被写体は影響を受けず、Ｅ_cは丁度ゼロのままである。シアンおよびマゼンタが存在する場合、それらは正のＥ_cを示す。数式１０と同じ結果をもたらす簡単な方法は、数式１１によって達成される。Ｅ_c＝（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍaｘ［ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］⁺・・式１１この数式で、Ｋ₃およびＫ₄は、肌色とグレイ・スケール被写体に対して同時に丁度ゼロが得られるように調整することができる。代替数式１１は以下のように表される。Ｅ_c＝（Ｂ−Ｋ₁）−ｍａｘ［Ｋ₂ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］⁺・・・・・・式１１ａ画像合成の専門家は常に、バック・カラーが青なので、黒い線の問題と雑音のために、前景被写体色としての目立つ青を避けなければならないと仮定する。以下に説明する改良されたＥ_cでは、Ｋ₂を増加させずに、かつそれほど黒い線の問題を生じさせずに、より広範囲の青前景色を含めることができる。雑音を低減させるためにＥ_cを最小限に抑え、着色されたフィルム上の漏話を低減させるために、バック用に選択される青色は緑色成分も赤色成分もほとんど含まない。Ｅ_cは、青をハイにして、緑と赤を同様にローにすることによって最大になる。８０青、２０緑、および２０赤のビデオはそのようなバックを表す。多数の明るい青色は、表３から分かるように、青から緑、緑から赤への降順ビデオ・レベルを有する。本発明ではこのほぼ線形の降順を使用する。数式６中のＫ₂も、改良された数式１０、数式１１、および数式１１ａ中のＫ₂ も増加させずに、青い目および青い洋服ダンスに対してＥ_cをゼロにする方法が必要であり、これが、本発明の目的である。上述の数式に新規の項ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₅（Ｒ−Ｇ）］を追加して、改良された一連の数式１２ないし１４ａを得る。追加されたこの項によって、より広範囲の青い前景オブジェクトが許容され、青い画面の前方で降順Ｂ、Ｇ、ＲレベルまたはＢ、Ｒ、Ｇレベルを使用することができ、かつ発生する問題は最小限に抑えられる。この新規の１組の数式は以下のように表される。Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ、Ｋ₄Ｇ）−ｍａｘ｛Ｋ₅（Ｇ−Ｒ）、Ｋ₆ （Ｒ−Ｇ）］｝⁺・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１２Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）＋［ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ− Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１３Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ［ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₆（Ｒ− Ｇ）］｝⁺・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１４Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）− ｍａｘ［Ｋ₂ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ− Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１４ａ数式１２が、数式６に第３の項を追加したものであり、かつこの項がＫ₅およびＫ₆によって制御されることに留意されたい。以下のように、表１および２で使用されたのと同じ色およびビデオ・レベルを数式１２および表３で使用する。Ｋ₅Ｋ₆＝０およびＫ₂Ｋ₃Ｋ₄Ｋ₅＝１．０するとＥ_c＝｛Ｂ− ［ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）＋Ｋ₅（Ｇ−Ｒ）］｝⁺ 表１、２、３のＥ_cを示す表３の最後の３列を調べると分かるように、表３（数式１２）のＥ_cは、青い目、明るく輝く青、およびすべてのグレイ・スケール被写体に対して丁度ゼロになる。黒い線の問題は、Ｋ₃またはＫ₄によって補正しない限り、シアン、マゼンタ、緑、および肌色に対してはある程度増大する。数式１３、数式１４、数式１４ａによって、Ｋ₃とＫ₄を共に同時に補正することができる。改良されたＥ_c式を得る第４の技法は、比を使用することである。この技法では、バック色値の比に基づいて２つの数式が生成される。この数式は以下の通りである。ＧＥ_c１＝Ｇ−Ｋ₇ＢＲＥ_c１＝Ｒ−Ｋ₈Ｂ上式で、Ｋ₇＝ＧＭＡＸ／ＢＭＡＸ，Ｋ₇＞０Ｋ₈＝ＧＭＡＸ／ＢＭＡＸ，Ｋ₈＞０である。ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ、ＢＭＡＸは、（手動で、あるいは、自動的に）選択された基準バック領域でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値、すなわち、自動的に選択されるときは、バックの最も純粋な青を有するバック領域中の位置でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値、または、手動で選択するときは、髪など微細な前景ディテイルを有する領域でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値である。比率式は、Ｇ／Ｂ値およびＲ／Ｂ値に基づく、バック色からの前景オブジェクトの色離れ量を表す。この数式は、すべての輝度値に関して、前景オブジェクトに対して正の値を有することも、負の値を有することもでき、バック領域に対してゼロを有することができる。ＧＥ_c１およびＲＥ_c１の負の部分を以下のように選択する。ＧＣＯＲ１＝ＭＩＮ［ＧＥ_c１，０］ＲＣＯＲ１＝ＭＩＮ［ＲＥ_c１，０］ＧＥＣ１およびＧＣＯＲ１から以下の２つの新規の数式を生成する。ＧＥ_c２＝［１／（１−Ｋ₇）］［Ｇ−ＧＣＯＲ１−Ｋ₇Ｂ］ＧＥ_c３＝［１／（１−Ｋ₇）］［Ｇ−（ＧＣＯＲ１／ｋ₇）−Ｋ₇Ｂ］ＲＥ_c１およびＲＣＯＲ１から以下の２つの新規の数式を生成する。ＲＥ_c２＝［１／（１−Ｋ₈）］［Ｒ−ＲＣＯＲ１−Ｋ₈Ｂ］ＲＥ_c３＝［１／（１−Ｋ₈）］［Ｒ−（ＲＣＯＲ１／Ｋ₈）−Ｋ₈Ｂ］上式で、ＧＥ_c２、ＧＥ_c３、ＲＥ_c２、ＲＥ_c３は、前景オブジェクトに対して正の値を有し、バック領域に対してゼロを有する。ＧＥ_c２、ＧＥ_c３、ＲＥ_c２、ＲＥ_c３から以下の２つの数式を生成する。Ｅ_cＴ²＝ＭＡＸ［Ｋ₃ＧＥ_c２，Ｋ₄ＲＥ_c２］Ｅ_cＴ³＝ＭＩＮ［ＧＥ_c３，ＲＥ_c３］上記の２つの項をＥ_c式３に追加して、以下の新規のＥ_c式を生成する。Ｅ_c＝｛［Ｂ−Ｋ₁］−Ｋ₂ＭＡＸ［Ｇ、Ｒ］＋ＭＡＸ［Ｅ_cＴ２−ＥＴ３］｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１５上記の数式に項［ｍａｘＫ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］を追加する。完全なＥ_c式は以下の数式で表される。Ｅ_c＝｛［Ｂ−Ｋ₁］−Ｋ₂ＭＡＸ［Ｇ、Ｒ］＋ＭＡＸ［Ｅ_cＴ２−Ｅ_cＴ３］− ｍａｘＫ₅（Ｇ−Ｒ）、Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１６数式１５および１６は、それらの数式で比率項が使用されることを除いて、数式１０および１３に類似している。赤、黄褐色、茶色、肌色など暖かな色合いが含まれるとき、Ｅ_cは、数式１２中のＫ₄減少させることによって丁度ゼロになる。被写体が高飽和緑色を含む場合、Ｋ₃を減少させることによって、被写体のエッジでＥ_cをゼロにすることができる。この２つのオプションは前述の特許で教示されているが、被写体の洋服ダンスが青いとき、これらの従来型のシステムでは、Ｋ₂を増加させた後にＥ_c利得を増加させる必要があるために雑音が発生した。本発明は、数式１０、１１、１１ａ、１３、１４、１４ａ、２５、２６の実施形態を対象とするものであり、中立色オブジェクトに影響を与えずにＫ₃とＫ₄を同時に調整することができる代替Ｅ_c式生成手段を提供する。本発明は、Ｅ_c式に項＋Ｋ₅（Ｇ−Ｒ）またはＫ₆（Ｒ−Ｇ）も追加し、そのため、Ｋ₂もＥ_c利得も増加させずに、かなり明るく輝く青色の洋服ダンスを前景で使用することができる。前景が、白に対して合成された明るい緑色とシアンを共に含む場合、青い被写体および青いバックを使用すると問題が発生することがある。この組合せでは、Ｋ₃を使用して黒い線の問題を軽減することができず、この問題が存在する場合、背景が白であり、あるいは、非常に明るいとき、黒い線が見えるようになる。この条件の特定の組合せが発生することは非常にまれなので、画像を劣化させずに洋服ダンスおよび青い目を自由に使用できることは、画像合成の顕著な改良である。前述のように、青い画面の前方のブロンドまたは茶色の髪を扱う際、Ｋ₂₀［ホワイト・バランス］を調整して青いフレアを抑圧する必要がある。そうすると、白い前景オブジェクトはより暖かな色相を帯びる。本発明では、上述の問題に対処するためにＥ_k式に新しい制御を追加する。この新しい制御、すなわちブラック・バランスは、ホワイト・バランス制御の「正の利得」に対して、Ｅ_k式中の青色チャネルに対する「負の利得」として働く。修正されたＥ_k式は、以下の式で表される。Ｅ_K＝｛［Ｋ₂₀Ｂ＋｛Ｋ₂₁（（ＭＡＸＰＩＸ−Ｂ）ＭＡＸＰＩＸ）］｝−［Ｋ₂ ₂ Ｇ＋ｍａｘ［Ｋ₂₂（Ｇ−Ｒ）、Ｋ₂₃（Ｒ−Ｇ）］＋（１−Ｋ₂₂）ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）］｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式２２上式で、Ｋ₂₀＝ホワイト・バランスＫ₂₁＝ブラック・バランスＫ₂₂＝ゲート１／３（ゲート１またはゲート３）Ｋ₂₃＝ゲート２である。ＭＡＸＰＩＸ＝最大画素値［最大許容前景値］ホワイト・バランスではなくブラック・バランスを使用して上述の問題を解決すると、明るい白の色相を変化させずに妥当な髪の色が復元される。数式２２は、画像合成システムのフレア抑制部分の顕著な改良を有する技法を説明するものである。前述のように、青色画面を生成する際には、前景オブジェクト・ディテイルを保存し、同時に、最終合成画像から陰影をなくすることが望ましい場合がある。この一例は、バックと同じ色の手袋またはスーツを着用し、青い画面の前方であやつりり人形を動かす人形遣いである。このような青い手袋およびスーツは、バックとは異なる複雑な形（腕または体）を有するので、どれだけ強く照明されるかにかかわらず、様々な量の光を様々な方向に反射する。このような手袋およびスーツは、バックと同様に青色であるが、輝度が異なるものなので、上述のＥ_c 式に類似の線形つや消し式では、このような変動はバック上の「陰影」として説明される。したがって、このような変動は、背景画像に移され、最終合成ビデオに現れる。青い手袋またはスーツは前景画像の一部であり、基準フレームには存在しないので、画面補正を使用することはできず、輝度の変動は、それが前景にも基準フレームにも存在する場合しか補正できない。既存のクリーンアップ機能はこのような輝度の変動をなくするが、同時に、前景のあやつり人形の微細なディテイルもなくする。したがって、あやつり人形は「切抜き絵」のようになる。既存のクリーンアップを用いた場合、背景Ｅ_cだけを処理して陰影を除去すると、前景オブジェクト上に鮮やかなエッジがもたらされる。というのは、Ｅ_cの利得を増加させることによって、通常ＦＧ／ＢＧ遷移エッジに存在するよりもずっと高い値の背景画像が存在するからである。処理された前景にこのような過度の背景が追加されることによって、通常よりも明るく、したがって、鮮やかなエッジがもたらされる。エッジが鮮やかなものになるのを防止するために、クリーンアップを前景画像にも適用して前景エッジ値を減少させる。このように前景エッジ値を減少させると、微細ディテイル情報が失われる。以下に説明する新規のクリーンアップ方法は、輝度の変動または「陰影」をなくし、前景オブジェクトの微細ディテイル情報の劣化を最小限に抑える。本発明は、背景が処理されるとき、背景にＥ_cが乗じられるために、画面の輝度の変動が背景画像に移されることを利用する。前景は、Ｅ_cを使用して画面をゼロに減じることによって処理され、Ｅ_cが画面と同じ輝度変動を含むので、すべてのこの変動はゼロに低減される。このプロセスは、上述の特許に記載されており、ＵｌｔｉｍａｔｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、すなわち、本発明の出願人の基本画像合成プロセスである。本発明は、処理済みの前景とＥ_c式を使用して、新規のＥ_c式を生成する。次いで、この数式を使用して背景画像を処理する。所与の前景画像では、処理済み前景Ｒ、Ｇ、Ｂ式は以下の数式３１で表される。ＰＲＲ＝ｍａｘ｛［Ｒ−Ｋ₃₀Ｅ_c］，０｝ＰＲＧ＝ｍａｘ｛［Ｇ−Ｋ₃₁Ｅ_c］，０｝ＰＲＢ＝ｍａｘ｛［Ｂ−Ｋ₃₂Ｅ_c］，０｝上式で、Ｋ₃₀＝ＲＭＡＸ／Ｅ_cＭＡＸＫ₃₁＝ＧＭＡＸ／Ｅ_cＭＡＸＫ₃₂＝ＢＭＡＸ／Ｅ_cＭＡＸである。Ｅ_cは、数式２のように最も簡単な形でも、数式３ないし数式１６に記載したより複雑な形でもよい。Ｅ_cＭＡＸ＝前景画像中の基準点でのＥ_cの値である。基準点は、手動で、あるいは自動的に選択され、選択基準によって、自動的に選択されるときは、バックの最も純粋な青が選択され、手動で選択するときは、髪など微細な前景ディテイルを有する領域が選択される。ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ、ＢＭＡＸ＝Ｅ_cＭＡＸ点でのバック色を表す前景画像のＲ値、Ｇ値、Ｂ値である。ＢＧＥ_c＝（ｍｉｎ（Ｋ₃₃Ｅ_c、［ＭＡＸＰＩＸ−ｍａｘ（Ｋ₃₄ＰＲＲ、Ｋ₃₅ＰＲＧ、Ｋ₃₆ＰＲＢ）］｝｝⁺ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式３０上式で、Ｋ₃₃＝陰影クリーンアップＫ₃₄＝ＲクリーンアップＫ₃₅＝ＧクリーンアップＫ₃₆＝ＢクリーンアップＭＡＸＰＩＸ＝最大前景画素値［最大許容前景値］前記で指摘したように、処理済み前景は画面情報も陰影情報も有さない。３つの前景チャネルのうちの「最も高い前景チャネル」を反転する（反転してオフセットする）と、黒であった画面領域が白になり、前景色はそれぞれ反転される。数式３０に示したように、ＢＧＥ_cはこの項とＥ_cのうちの「より低い方」である。Ｋ₃₃を１に設定し、Ｋ₃₄、Ｋ₃₅、Ｋ₃₆を０に設定すると、ＢＧＥ_c＝Ｅ_cとなる。大きな利得をＥ_cに適用して陰影情報をなくし、Ｋ₃₄、Ｋ₃₅、Ｋ₃₆を、妥当なエッジ遷移が得られるように設定する［Ｋ＞０］と、前景オブジェクト内のつや消しの密度はＥ_cによって保持されるが、遷移時に、反転された前景項によって妥当なレベルが与えられる。したがって、陰影がなくなり、微細ディテイル・エッジの劣化が最小限に抑えられ、あるいはなくなる。少量のエッジ・グローまたは少量の微細なディテイルの喪失が発生するのは、非常に黒い、あるいは黒い前景オブジェクトだけである。この方法は主として、明るい色のあやつり人形の例に類似の状況で使用されるので、この方法が与える顕著な利点と比べて欠点は無視できるものである。ＢＧＥ_cを生成する代替技法は画面比率法である。この技法では、画面色比を使用して、陰影を含めて画面領域がゼロに低減される。以下の比率式が得られる。ＧＥ_c１＝Ｇ−Ｋ₇ＢＲＥ_c１＝Ｒ−Ｋ₈Ｂ上式で、Ｋ₇＝ＧＭＡＸ／ＢＭＡＸ，Ｋ₇＞０Ｋ₈＝ＲＭＡＸ／ＢＭＡＸ，Ｋ₈＞０である。ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ、ＢＭＡＸは、手動で、あるいは、自動的に選択された基準バック領域でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値、すなわち、自動的に選択されるときは、バックの最も純粋な青を有するバック領域中の位置でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値、または、手動で選択するときは、髪など微細な前景ディテイルを有する領域でのＲ値、Ｇ値、Ｂ値である。比率式は、Ｇ／Ｂ値およびＲ／Ｂ値に基づく、バックの色から前景オブジェクトの色離れ量を表す。この数式は、すべての輝度値に関して、前景オブジェクトに対して正の値を有することも、負の値を有することもでき、バック領域に対してゼロを有することができる。ＧＥ_c１およびＲＥ_c１の負の部分を以下のように選択する。ＧＣＯＲ１＝ＭＩＮ［ＧＥ_c１，０］ＲＣＯＲ１＝ＭＩＮ［ＲＥ_c１，０］ＧＣＯＲ１およびＲＣＯＲ１から以下の２つの新規の数式を生成する。ＧＥ_c２＝［１／（１／Ｋ₇）］［Ｇ−ＧＣＯＲ１−Ｋ₇Ｂ］ＲＥ_c２＝［１／（１／Ｋ₈）］［Ｒ−ＲＣＯＲ１−Ｋ₈Ｂ］上式で、ＧＥ_c２およびＲＦｃ２は、前景オブジェクトに対して正の値を有し、バック領域に対してゼロを有する。ＢＧＥ_c＝｛ｍｉｎ｛Ｋ₃₃Ｅ_c、［ＭＡＸＰＩＸ−ｍａｘ（Ｋ₃₇ＧＥ_c２、Ｋ₃₈ ＲＥ_c２）］｝｝⁺ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式３１上式で。Ｋ₃₃＝陰影クリーンアップＫ₃₇＝ＧＥ_c２クリーンアップＫ₃₈＝ＲＥ_c２クリーンアップＭＡＸＰＩＸ＝最大前景画素値（最大許容前景値）数式３１によって得られる結果は、数式３０によって得られる結果に非常に類似している。Ｋ₃₇およびＫ₃₈は、数式３０のＫ₃₄、Ｋ₃₅、Ｋ₃₆と同様に働く。ＢＧＥ_c式を生成する第３の技法は、単に数式３０と数式３１を組み合わせて以下の新規の数式形成することによるものである。ＢＧＥ_c＝｛ｍｉｎ｛Ｋ₃₃Ｅ_c、［ＭＡＸＰＩＸ−ｍａｘ（Ｋ₃₄ＰＲＲ、Ｋ₃₅ＰＲＧ、Ｋ₃₅ＰＲＢ、Ｋ₃₇ＧＥ_c２、Ｋ₃₈ＲＥ_c２）］｝｝⁺ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式３２上式で、Ｋ₃₃＝陰影クリーンアップＫ₃₄＝ＲクリーンアップＫ₃₅＝ＧクリーンアップＫ₃₆＝ＢクリーンアップＫ₃₇＝ＧＥ_c２クリーンアップＫ₃₈＝ＲＥ_c２クリーンアップＭＡＸＰＩＸ＝最大前景画素値［最大許容前景値］機能的には、数式３２は、数式３０および数式３１に類似しており、ある程度冗長な制御を有する。本明細書に記載したすべての改良は、アナログ・ハードウェアでも、ディジタル・ハードウェアでも、ソフトウェアでも、この３つの方法のうちのどれかまたはすべての組合せでも実施することができる。改良された画像合成式をどのようにハードウェアで実施するかの一例を第１図ないし第４図に示す。第１図は、基本画像合成システムのブロック図である。第２図、第３図、第４図は、改良された新規の数式が使用される第１図の各部分の拡大ブロック図である。Ｅ_cＧＥＮ１は、上述の技法によってＥ_c制御信号を生成する。数式１０、数式１１、数式１１ａ、または数式１２ないし１４ａによってＥ_c制御信号を生成する特定の回路は、当業者には明らかであろう。数式１４ａの実施の形態を示す第２図に適当な回路の一例を示す。つや消し制御１１は、Ｋ数として指定され、以下のように定義される。Ｋ₁＝黒い光沢Ｋ₂＝つや消し密度Ｋ₃＝密度バランス１Ｋ₄＝密度バランス２Ｋ₅＝密度１Ｋ₆＝密度２これらの制御は、システム・オペレータによって、あるいはコンピュータの制御下で設定される。そのような１つの適当なコンピュータ制御は、に出願された関連米国特許出願第号に記載されている。要素２１、２３、２５、２７、２９はマルチプライヤである。要素３１、３３、３５、３７は差動回路である。要素３９、４１、４３は遅延回路である。要素４５は、その入力の最小値を通過させる。要素４７、４９、５１は、その入力の最大値を通過させる。この接続では、要素４９への一方の入力が０なので、要素４９はゼロ・クリップとして機能する。Ｅ_cＭａｘ検出器３は、処理中の現画像に関して第２図の回路によって生成される最大Ｅ_c値および位置を検出する。この機能を実行する適当な回路の詳細は、当業者には容易に明らかになろう。この値・位置情報は、ＲＧＢバイアス回路２に渡され、ＲＧＢバイアス回路は、前景画像を処理するのに必要な妥当なバイアス値を生成し、その結果、画像の画面領域は正しく黒に制限される。曇り制御６１は、このバイアス値に対するオペレータが調整するオーバライドである。適当なＲＧＢバイアス回路２は、１９８６年１２月２５日に発行されＵｌｔｉｍａｔｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許第４６２５２３１号に記載されている。Ｅ_k生成回路４は、本発明の改良されたフレア抑制またはＥ_k生成を代表するものである。第３図は、数式２２と等価の回路に対するＥ_k生成回路４の詳細ブロック図である。フレア制御は、Ｋ数として指定され、以下のように定義される。Ｋ₂₀＝ホワイト・バランスＫ₂₁＝ブラック・バランスＫ₂₂＝ゲート１１−Ｋ₂₂＝ゲート３Ｋ₂₃＝ゲート２この例は、設定済み青色画面に関するものなので、Ｅ_kは、前景青色チャネルからのフレアを抑制する。第３図で、要素６１ないし６６はマルチプライヤであり、要素７１ないし７３は差動回路であり、要素７５は加算器／差動回路であり、要素７７は加算器である。第３図には、遅延要素８１ないし８５、最小選択回路９１、最大選択回路８７および８９、除算回路９１も示されている。ＭＡＸＰＩＸは差動回路７３および分割回路９１へ入力される。上述のＫ₂₁は、マルチプライヤ６６に入力される。上述のＫ₂₀は、マルチプライヤ６５に入力される。上述の定数１−Ｋ₂₂は、マルチプライヤ６４に入力される。この回路へのＲＧＢ入力が、上述の回路要素および一定の入力によって処理されると、制御信号Ｅｋが生成される。ＢＧＥ_c生成回路５には、本発明の陰影クリーンアップ式が組み込まれている。第４図は、数式３２の実施の形態を示すＢＧＥ_c生成回路５の詳細ブロック図を示す。クリーンアップ制御は、Ｋ数として指定され、以下のように定義される。Ｋ₃₃＝陰影クリーンアップ／ＢＧレベル・バランスＫ₃₄＝ＲクリーンアップＫ₃₅＝ＧクリーンアップＫ₃₆＝Ｂクリーンアップクリーンアップが必要でないとき、Ｋ₃₃＝１、Ｋ₃₄＝Ｋ₃₅＝Ｋ₃₆＝０であり、Ｋ₃₃は、背景レベル・バランス制御として働き、前景画面領域に存在したすべての陰影情報を背景に移す。陰影が必要でないとき、Ｋ₃₃は１よりも大きな値に設定され、Ｋ₃₄、Ｋ₃₅、Ｋ₃₆は０よりも大きな値に設定される。このような調整は、オペレータによって設定され、それぞれ、他の入力としてＥ_c、ＰＲＢ、ＰＲＧ、およびＰＲＲを有する、マルチプライヤ１０１ないし１０４にそれぞれ入力される。Ｅ_cは上述のように第２図の回路によって生成される。ＰＲＢ、ＰＲＧ、およびＰＲＲは、それぞれ、差動回路１１１ないし１１３および最大比較器回路１１５ないし１１７によって生成された青、緑、および赤である。この結果はＢＧＥ_c生成回路５に入力される。第４図で、要素１１４および１１８は最大比較器であり、要素１１９は最小比較器であり、要素１２０は差動回路である。図示したように、ＢＧＥ_cは、最小比較器１１９から出力される信号である。再び第１図を参照すると、背景画像は、マルチプライヤ１２１ないし１２３によってＢＧＥ_c生成回路５の出力が乗じられ、次いで、加算器１３１ないし１３３によって処理済み前景ＲＧＢが加算されて合成画像となる。第３図および第４図に示した項ＭＡＸＰＩＸは最大許容前景画像値である（たとえば、画素色システム当たり８ビットの場合は２５５）。この値はシステムに依存する。Ｄ１ないしＤ１７は遅延装置であり、システム中の様々な経路のタイミングをとるために使用される。使用すべき特定の遅延量はシステムに依存する。周知の技法によって様々な回路、加算器、および比較器を構築することができる。本明細書の改良は、青いバックに関して説明したが、緑色バックおよび赤いバックにも有効である。緑色バックの場合、項Ｂと項Ｇを相互に交換する。赤いバックの場合は、項Ｒと項Ｂを相互に交換する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．前景シーンが、着色されたバックとビデオ・カメラの間に配設された前景被写体を含み、前景シーンおよび背景シーン用の赤色成分、青色成分、および緑色成分を有するビデオ信号を合成するシステムにおいて、ａ）着色されたバックの輝度および可視性に比例するレベルを有する制御信号を生成する手段であって、緑または肌色である前景被写体の部分に対してゼロに等しいとき、同時に、グレイ・スケール被写体に対して低減されることがないように生成され、その結果、印刷抜けをなくする前記制御信号を生成する手段（１、１１）と、ｂ）各ビデオ・ラインごとにバックに関するビデオ信号の赤色成分、青色成分、および緑色成分のビデオ信号レベルに一致するように制御信号のレベルを調整する手段（３）と、ｃ）前景ビデオ制御信号から、レベルの一致した制御信号を減じる手段（１１１、１１２、１１３）と、ｄ）背景シーン・ビデオ信号のレベルを制御信号の線形関数として制御する手段（１２１、１２２、１２３）と、ｅ）バックの色成分が各ビデオ・ライン上で独立に除去された前景シーン・ビデオ信号と、レベルが制御信号によって制御される背景シーン・ビデオ信号とを組み合わせる手段（１３１、１３２、１３３）とを備えることを特徴とするシステム。２．さらに、ａ）前景シーン・ビデオ信号の赤色成分、青色成分、および緑色成分のそれぞれごとのクリーンアップ信号を生成する手段（１１５、１１６、１１７）と、ｂ）前記前景シーン・ビデオ信号中の陰影をなくし、同時に、微細ディテイル・エッジの劣化をほぼなくすために、前記クリーンアップ信号生成手段および前記制御信号生成手段に結合された手段（５）とを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。３．さらに、ａ）青色バックの前方のブロンドまたは茶色の前景被写体のためにフレアを抑制し、同時に、白い前景被写体がより暖かな色相を帯びることをほぼなくする手段（４）を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。４．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）＋［ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。５．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。６．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ（Ｇ，Ｒ）＋［ｍａｘ（Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ）−ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ）−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。７．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ｍａｘ［ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₅（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。８．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−ｍａｘ［Ｋ₂ｍｉｎ（Ｇ，Ｒ），Ｋ₃Ｇ，Ｋ₄Ｒ］−ｍａｘ［Ｋ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₆（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。９．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛（Ｂ−Ｋ₁）−Ｋ₂ＭＡＸ［Ｇ，Ｒ］＋ＭＡＸ［Ｅ_cＴ₂−Ｅ_cＴ３］｝⁺ の形をとることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。１０．前記制御信号Ｅ_cが、Ｅ_c＝｛［Ｂ−Ｋ₁］−Ｋ₂ＭＡＸ［Ｇ，Ｒ］＋ＭＡＸ［Ｅ_cＴ２−Ｅ_cＴ３］− ［ｍａｘＫ₅（Ｇ−Ｒ），Ｋ₅（Ｒ−Ｇ）］｝⁺ の形をとることを特徴とする請求項１に記載のシステム。１１．前景シーンが着色されたバックとビデオ・カメラの間に配設された前景被写体を含み、前景シーンおよび背景シーン用の赤色成分、青色成分、および緑色成分を有するビデオ信号を合成する方法において、ａ）着色されたバックの輝度および可視性に比例するレベルを有し、緑または肌色である前景被写体の部分に対してゼロに等しいとき、同時に、グレイ・スケール被写体に対して低減されることがないように生成され、その結果、印刷抜けをなくする制御信号を生成するステップと、ｂ）各ビデオ・ラインごとにバックに関するビデオ信号の赤色成分、青色成分、および緑色成分のビデオ信号レベルに一致するように制御信号のレベルを調整するステップと、ｃ）前景ビデオ制御信号から、レベルの一致した制御信号を減じるステップと、ｄ）背景シーン・ビデオ信号のレベルを制御信号の線形関数として制御するステップと、ｅ）バックの色成分が各ビデオ・ライン上で独立に除去された前景シーン・ビデオ信号と、レベルが制御信号によって制御される背景シーン・ビデオ信号を組み合わせるステップとを備えることを特徴とする方法。