JPH10224647A

JPH10224647A - 色調整装置

Info

Publication number: JPH10224647A
Application number: JP2232997A
Authority: JP
Inventors: Etsuko Himoto; 悦子樋本; Seiichiro Hiratsuka; 誠一郎平塚; Atsushi Ikeda; 淳池田; Yukiko Inoue; 由紀子井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】多種類の色調整が容易にできる色調整装置を
提供することを目的とする。【解決手段】ＲＧＢ色空間のカラー画像データを色調
整前画像ウィンドウ４に表示する。カラーモニタ２画面
の色調整前画像ウィンドウ４上の色（指定色）を指定
し、カラーパレット５の選択などでＲＧＢレベルを変更
し色調整を施す。指定前後の色から色調整パラメータを
求める。色空間上の距離と画像平面上の距離に対する重
み係数を係数設定ウィンドウ８により設定し、距離と設
定した重みから指定色以外の色を色調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ、
カラー複写機等のカラー画像を色調整するための色調整
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラ−画像の色調整方法として、従来、
次の２つの方式が提案されている。

【０００３】（１）被調整画像内の特定の色を基準とし
て画像全体の色を調整する方式。（２）被調整画像内の特定領域（表示空間領域あるいは
色空間領域）のみの色を調整する方式。

【０００４】ところが、（１）の方式においては画像内
の他色への悪影響があり、（２）については領域指定が
繁雑で疑似輪郭が発生するなどの問題があった。

【０００５】上述した２つの方式を改良した方式とし
て、カラ−フォ−ラムＪＡＰＡＮ｀９４ｖｏｌ．１９９
４ｐａｇｅ．１９−２２に、被調整画像内の複数の色
（指定色）と各々の指定色に対応する調整後に得たい色
（調整色）を与え、色空間の座標系全体にわたり色調整
での変化分を滑らかに外挿する色調整方式が開示されて
いる。

【０００６】この方式による色調整処理の手順は、次の
３つのステップからなる。（ステップ１）入力された原画像より色調整を施したい
色（指定色）を選択し、各々の指定色に対して調整後に
得たい（調整色）を対応させる。

【０００７】（ステップ２）指定色と調整色の対応を条
件とした外挿計算により、色調整処理をおこなう座標系
におけるすべての入力値に対する出力値を持つ関数を定
める。

【０００８】（ステップ３）ステップ２で定められた関
数を用い、原色画像の全画素デ−タに対して色調整処理
をおこなう。実際には、入力画像デ−タをあらかじめ処
理をおこなう座標系の値に変換し、色調整後に、再び入
力時の座標系に変換し出力する。

【０００９】この改良方式では、色調整をおこなう座標
系を均等知覚色空間の一つであるＣＩＥ−Ｌ＊ｕ＊ｖ＊
空間で定義されるＬ＊Ｃｕｖ＊Ｈｕｖ゜（以後ＬＣＨと
いう）座標系を用いており、明度Ｌの外挿関数は彩度Ｃ
方向優先で、彩度Ｃの外挿関数は色相Ｈ方向優先で、色
相Ｈの外挿関数は明度Ｌ方向優先で、それぞれ補間処理
を行っている。

【００１０】さらに、この補間処理における外挿関数
を、複数の指定色からの色空間上の距離に依存するもの
とし、カラー画像全体の色調整が、色空間上で最も近い
指定色の影響を強く受ける様に改良した方式もある。

【００１１】従来では、この外挿関数が依存する色空間
上の距離に、画像上での指定色からの距離を加え、その
依存する二つの距離の重みを変えることにより、カラー
画像上で各々の場所での色調整や、グラデーションの作
成等、さまざまな色調整が可能となっている。

【００１２】しかし、実際の色調整は、グラフィカルユ
ーザインターフェース（ＧＵＩ）で行われており、色空
間上の距離と画像上での距離の重みを調整する機能がな
く、容易に重みの設定ができず、さまざまな色調整が簡
単に行うことができなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】かかる方法において、
色調整する場合、色空間上の距離と画像上での距離の重
みを一率にしか決められなかったので、多種の色調整機
能の活用が難しいという問題点があった。

【００１４】そこで本発明は、多種の色調整が可能で、
オペレータが容易に所望する色調整画像が得られる色調
整装置を提供することを、第一の目的とする。

【００１５】また、色調整の計算が高速に処理できる色
調整装置を提供することを、第二の目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の色調整装置は、
カラー画像上で複数の指定した画素の色情報と画素情報
を入力する手段と、複数の指定した色情報の色調整情報
を入力する手段と、複数の指定した画素の色情報と画素
情報が色調整情報に寄与する各々の重みを外部から入力
する手段と、重みを参照して、複数の指定色の色調整情
報と画素情報と、カラー画像の各画素の色情報と画素情
報から、カラー画像上の各画素の色調整後の色を求める
手段を備えた。

【００１７】以上の構成によって、色空間上の距離と画
像上での距離の重みの調整が、外部から設定可能とな
り、カラー画像上で各場所での部分色調整やグラデーシ
ョンの作成機能等の多種の色調整が容易に行える。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の色調整装
置では、カラー画像上で複数の指定した画素の色情報と
画素情報を入力する手段と、複数の指定した色情報の色
調整情報を入力する手段と、複数の指定した画素の色情
報と画素情報が色調整情報に寄与する各々の重みを外部
から入力する手段と、重みを参照して、複数の指定色の
色調整情報と画素情報と、カラー画像の各画素の色情報
と画素情報から、カラー画像上の各画素の色調整後の色
を求める手段を有する。

【００１９】したがって、色空間上の距離と画像上での
距離の重みの調整がＧＵＩで外部から設定可能となり、
カラー画像上で各場所での部分色調整やグラデーション
を作成機能等の多種の色調整がオペレータによって容易
に調整できる。

【００２０】本発明の請求項２記載の色調整装置では、
カラー画像上で複数の指定した画素の色情報と画素情報
を入力する手段と、複数の指定した色情報の色調整情報
を入力する手段と、複数の指定した画素の色情報と画素
情報が色調整情報に寄与する各々の重みを外部から入力
する手段と、複数の所定色情報と複数の所定画素情報を
入力し、重みを参照して、複数の指定色の色調整情報と
画素情報と、複数の所定色情報と複数の所定画素情報か
ら、複数の所定色情報の色調整後の色情報を求める手段
と、複数の所定色情報の色調整後の色情報を所定画素情
報毎に第一の色空間へ変換して記憶する手段と、カラー
画像の各画素の画素色情報と画素情報を入力し、第一の
色空間において色調整後の画素色情報を複数の色調整後
の所定色情報と所定画素情報から求める手段を有する。

【００２１】上記構成により、カラー画像の色調整処理
をハードウェア化した場合所定色情報と所定場所情報の
色調整後の値をメモリに持ち並列処理をすることにより
色調整の計算が高速で処理できる。

【００２２】本発明の請求項３記載の色調整装置では、
カラー画像全体としての全体色調整情報を入力する手段
を有するので、全体の色調整が可能となる。

【００２３】本発明の請求項４から６記載の色調整装置
では、カラー画像はカラー静止画像、カラー動画像、三
次元カラー画像である。

【００２４】したがって、どのようなカラー画像でも画
素情報による色調整が可能となる。本発明の請求項７記
載の色調整装置では、指定色の色情報入力において、指
定色の調整範囲を含めて入力することを特徴とする請求
項１と請求項２記載の色調整装置であり、色調整範囲を
決めることにより、色空間の定義外の色に色調整される
範囲を小さくすることができる。

【００２５】本発明の請求項８記載の色調整装置では、
色情報の定義された色空間は赤、緑、青の加法３原色か
らなる色空間、あるいは明度、彩度、色相からなる色空
間、あるいは明度、２つの色度からなる色空間である。
これにより、知覚的な色調整が可能となる。

【００２６】本発明の請求項９記載の色調整装置では、
第一の色空間は赤、緑、青の加法３原色からなる色空
間、シアン、マゼンタ、イエローの減法３原色からなる
色空間、あるいはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クの減法４色からなる色空間である。これにより、ディ
スプレイ、プリンタ等の各々の機器に依存した色での出
力信号に色調整後の色が変換でき、すぐに出力可能とな
る、本発明の請求項１０記載の色調整装置では、指定色
の色調整パラメータα，β，γは色調整前の指定色の明
度、彩度、色相をそれぞれｌ，ｃ，ｈ、色調整後の指定
色の明度、彩度、色相をそれぞれｌ’，ｃ’，ｈ’とす
るとき α＝ｌ’／ｌ β＝ｃ’／ｃ γ＝ｈ’／ｈの関係にある。この構成により、これらの色調整パラメ
ータは、色の変化の感覚量に適当な値であり、知覚的な
色調整が可能である。

【００２７】本発明の請求項１１の色調整装置では、色
調整後のカラー画像上の各画素の色情報の色調整パラメ
ータＳを、指定色の色情報から得られた色調整パラメー
タＳｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と指定色の色情報と画素
情報と外部から入力した重みから得られた距離ｄｉ（ｉ
＝１，・・・，ｎ）と指定色に対する重み係数ｋｉ（ｉ
＝１，・・・，ｎ）を用い、次の補間式によって求め
る。

【００２８】Ａ＝Ｓ１・ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋Ｓ
ｎ・ｆ（ｄｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数上記の補間式を用いることにより、画素の色調整パラメ
ータが色空間上で近い指定色の影響がより大きく、滑ら
かに外挿でき、連続的な色調整が可能となる。

【００２９】本発明の請求項１２記載の色調整装置で
は、色調整後のカラー画像の各画素の色情報の色調整パ
ラメータＳを、指定色の色調整パラメータＳｉ（ｉ＝
１，・・・，ｎ）と距離ｄｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と
指定色に対する重み係数ｋｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）か
ら、次の補間式によって求める。

【００３０】Ａ＝Ｓ０・ｆ（ｄ０）／ｋ０＋Ｓ１・ｆ
（ｄ１）／ｋ１＋・・＋Ｓｎ・ｆ（ｄｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｄ０）／ｋ０＋ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ
（ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数上記の補間式を用いることにより、全体の色調整パラメ
ータを設定し、色調整を行うことが可能となる。

【００３１】本発明の請求項１３記載の色調整装置で
は、色調整後のカラー画像の各画素の色情報の色調整パ
ラメータＳを、指定色の色調整パラメータＳｉ（ｉ＝
１，・・・，ｎ）、距離ｄｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と
指定色に対する重み係数ｋｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と
指定色の調整範囲ｑｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）から、次
の補間式によって求める。

【００３２】Ａ＝Ｓ１・ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・
・＋Ｓｎ・ｆ（ｑｎ／ｄｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｑｎ／ｄ
ｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数この補間式を用いることにより、調整範囲内での距離を
考慮に入れた色調整が可能となる。

【００３３】本発明の請求項１４記載の色調整装置で
は、色調整後の各画素の色情報の色調整パラメータＳ
を、指定色の色調整パラメータＳｉ（ｉ＝１，・・・，
ｎ）、距離ｄｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と指定色に対す
る重み係数ｋｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と指定色の調整
範囲ｑｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）から、次の補間式によ
って求める。

【００３４】Ａ＝Ｓ０＋Ｓ１・ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１
＋・・・＋Ｓｎ・ｆ（ｑｎ／ｄｎ）／ｋｎＢ＝１＋ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｑｎ／
ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数この補間式を用いることにより、全体の色調整パラメー
タを設定し、調整範囲内での距離を考慮に入れた色調整
が可能となる。

【００３５】本発明の請求項１５記載の色調整装置で
は、重み関数ｆ（ｘ）が、ｘ＞０において単調減少関数
である。これにより、距離ｘが大きい程、重みの大きさ
が小さくなり、色調整パラメータに対する影響が小さい
色調整が可能となる。

【００３６】本発明の請求項１６の色調整装置では、重
み関数ｆ（ｘ）はｆ（ｘ）＝１／ｘ２であり、補間式が色空間上で不連続点のない式となり、
色調整パラメータの補間が良好に行われる。

【００３７】本発明の請求項１７記載の色調整装置で
は、画素情報はカラー画像平面の座標情報である。これ
により、カラー画像平面上の指定部分のみの色調整、ま
た、画像平面上で指定した２点間でのグラデーション作
成が可能となる。

【００３８】本発明の請求項１８記載の色調整装置で
は、画素情報はカラー動画像の画像平面の座標情報と時
間フレーム情報である。これにより、色調整の時間変化
の設定が可能となる。

【００３９】本発明の請求項１９記載の色調整装置で
は、画素情報が三次元カラー画像の画像空間の座標情報
であり、三次元画像空間での指定部分のみの色調整、指
定した２点間でのグラデーション作成が可能となる。

【００４０】本発明の請求項２０記載の色調整装置で
は、画素情報はカラー動画像の画像空間の座標情報と時
間フレーム情報であり、三次元画像空間での色調整の時
間変化が可能となる。

【００４１】本発明の請求項２１記載の色調整装置で
は、第一の色空間において色調整後のカラー画像の各画
素の色情報を所定画素情報毎に記憶された複数の色調整
後の所定の色情報から、多次元テーブル補間法を用いて
求め、色調整後の所定の色情報は多次元テーブルのデー
タである。これにより、テーブル補間処理を用いること
により、色調整の計算の高速化が可能となる。

【００４２】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について、図１から図４を参照しながら説明する。

【００４３】なお、色調整は、専用のハードウェアで実
現することができるが、ここではコンピュータ上でソフ
トウェアで行う場合について説明する。

【００４４】本発明の実施の形態１における色調整方法
の全体フローは、図１のように、１７個のステップから
なる。図２には、色調整を実施するために、図１のフロ
ーチャートに沿ったソフトウエアがインストールされた
コンピュータシステムを示してある。

【００４５】また、図３には、色調整のソフトウェアを
動作させたときのコンピュータの画面の様子（ユーザイ
ンターフェイス）が示され、図４には図３の色調整前画
像ウィンドウ４、図５には図３の色調整前画像ウィンド
ウ４で色調整で用いるパラメータを説明している。図６
には、図３の色調整パラメータ設定ウィンドウ８の表示
した。

【００４６】図４のカラー画像は、ほぼ同じ黄色のバナ
ナ９と夏ミカン１０のカラー画像が含まれている。い
ま、バナナ９の黄色を指定し緑がかった黄色に色調整
し、夏ミカン１０の黄色を指定し赤みのある黄色に色調
整するものとする。

【００４７】ここで、色空間のみを考慮した色調整パラ
メータの計算方法であると、もともと互いに近い色であ
るバナナ９と夏ミカン１０の黄色が異なった方向へ色調
整されてしまう。このため、黄色とみなされる範囲の色
はわずかに変化するだけで、色調整の色が大きく変わっ
てしまったり、バナナ９内のある色が夏ミカン１０の方
に近い場合、バナナ９のその色の部分が、夏ミカン１０
の調整色に近い色に色調整されてしまい、色調整オペレ
ータが所望する色調整が実現されない。

【００４８】そこで本形態では、次に述べるように、色
調整の際、色空間のみでなく、画像平面の位置を考慮し
た位置変動型色調整方法を採用する。

【００４９】以下図１のフローに従って色調整を説明す
る。（ステップ１）図２のコンピュータシステムには、コン
ピュータ本体１とカラーモニタ２があり、グラフィカル
ユーザインターフェースに対応した色調整ソフトウェア
が起動されている。そして、カラーモニタ２上に色調整
ソフトウェアウィンドウ３が表示され、色調整前のＲＧ
Ｂ色空間のカラー画像データをコンピュータ本体１内の
ハードディスクからメモリへロードし、カラーモニタの
ビデオメモリへ書き込んで、図３、図４のように、色調
整前画像ウィンドウ４が表示される。

【００５０】ここでは、カラー画像４は、１画素当たり
ＲＧＢ各８ビット、０〜２５５レベルの２５６階調を有
し、カラーテレビのＮＴＳＣ規格におけるγ補正のない
ＲＧＢ信号とする。なお、本形態では、ＲＧＢ色空間の
各色８ビットの画像としたが、本発明はこれに限定され
ず、他の色空間の画像を用いても差し支えない。

【００５１】（ステップ２）次に、図５に示すように、
オペレータがカラー画像４内での指定点１１を入力する
のを待つ。そして、以下、指定点１１の色を（ｒ，ｇ，
ｂ）、指定点１１の座標を（ｘ，ｙ）として表現する。

【００５２】ここで、本形態では、複数の指定点の入力
をサポートしており、添字ｉを導入して、ｉ番目の指定
点について、色調整前画像ウィンドウ４上の色（指定
色）（ｒｉ，ｇｉ，ｂｉ）、座標（ｘｉ，ｙｉ）により
表現する。

【００５３】そして、オペレータに、それぞれの調整色
（指定調整色）（ｒｉ’，ｇｉ’，ｂｉ’）を設定させ
る。

【００５４】なお、指定調整色は、図１に示したカラー
パレット５から選んでもよいし、指定色ウィンドウ６の
ＲＧＢレベルを変更することにより設定してもよい。

【００５５】（ステップ３）ＲＧＢ色空間のｉ番目の指
定色（ｒｉ，ｇｉ，ｂｉ）と指定調整色（ｒｉ’，ｇ
ｉ’，ｂｉ’）をＣＩＥのＬ＊（明度）Ｃｕｖ＊（彩
度）Ｈｕｖ°（色相）色空間へ変換し、それぞれ指定色
（ｌｉ，ｃｉ，ｈｉ）と指定調整色（ｌｉ’，ｃｉ’，
ｈｉ’）とする。

【００５６】ＲＧＢ色空間からＣＩＥーＸＹＺ色空間へ
の変換は（数１）、ＣＩＥーＸＹＺ色空間からＣＩＥー
Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間への変換は（数２）、ＣＩＥーＬ＊
ｕ＊ｖ＊色空間からＣＩＥのＬ＊Ｃｕｖ＊Ｈｕｖ°色空
間への変換は（数３）に、そしたがって行う。

【００５７】

【数１】

【００５８】

【数２】

【００５９】

【数３】

【００６０】ここでは、Ｌ＊Ｃｕｖ＊Ｈｕｖ°色空間に
変換するが、色調整の目的、対象画像に適応させるため
や計算時間の短縮のため、他の色空間へ変換することも
可能である。

【００６１】また、ＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間上の指
定色（ｌｉ，ｕｉ，ｖｉ）は、あとで用いるので記憶し
ておく。（ステップ４）ステップ４の説明の前に色調整パラメー
タについて説明する。ＬＣＨ空間において、色調整前の
任意の色を（ｌ，ｃ，ｈ）とし、その調整色（ｌ’，
ｃ’，ｈ’）とするとき、色調整パラメータα，β，γ
を（数４）のように定義する。

【００６２】

【数４】

【００６３】明度Ｌ調整で黒の変動をなくし、彩度Ｃ調
整で無彩色の変動をなくし、色相Ｈは色相環を一様に回
転させるという考え（数４）のように定義したが、色調
整の目的や対象画像に応じて他の色調整パラメータを用
いることも可能である。

【００６４】以上のように定義したＬＣＨ色空間の指定
色（ｌｉ，ｃｉ，ｈｉ）と指定調整色（ｌｉ’，ｃ
ｉ’，ｈｉ’）から指定色の色調整パラメータαｉ（明
度パラメータ）、βｉ（彩度パラメータ）、γｉ（色相
パラメータ）を（数４）の定義したがって（数５）によ
り求める。

【００６５】

【数５】

【００６６】（ステップ５）すべての指定色について、
ステップ２からステップ４が終了したかどうかを判定す
る。終了の場合ステップ６へ進み、終了していなければ
ステップ２へ戻る。

【００６７】（ステップ６）ステップ２で指定した複数
の指定色（ｌｉ，ｕｉ，ｖｉ）間のＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ
＊色空間上のユークリッド距離と複数の指定した座標
（ｘｉ，ｙｉ）間の画像平面上での距離を合成した距離
である五次元ユークリッド距離ｄｉｉ’を（数６）のよ
うに決める。

【００６８】

【数６】

【００６９】（数６）のＮｌｕｖ，Ｎｘｙ，Ｒａは、画
像平面距離と色空間とを整合させるための係数であり、
Ｎｌｕｖ，Ｎｘｙは色空間上とカラー画像面上の各空間
上での距離の色調整の影響の大きさを考え、規格化する
係数である。

【００７０】Ｒａは図３の色調整パラメータ設定ウィン
ドウ８で設定する。図６に示す拡大図のレバー１２は係
数の値を設定するレバーで、係数Ｒａは０．０から１．
０まで設定できる。

【００７１】（ステップ７）（数６）のステップ２で指
定した複数の指定色（ｌｉ，ｕｉ，ｖｉ）間のＣＩＥ−
Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間上のユークリッド距離と複数の指定
した座標（ｘｉ，ｙｉ）間の画像平面上での距離を合成
した距離である五次元ユークリッド距離ｄｉｉ’を（ス
テップ６）で設定したＲａの値を用いて各指定色間でそ
れぞれ求める。

【００７２】（ステップ８）任意の指定色の色調整パラ
メータα’ｉ，β’ｉ，γ’ｉをステップ７で求めた距
離ｄｉｉ’とステップ４で求めた他の指定色の色調整パ
ラメータαｉ，βｉ，γｉを用いて（数７）のようにし
て求める。

【００７３】

【数７】

【００７４】ここで、ｆ（ｘ）は

【００７５】

【数８】

【００７６】を選択した。ただし、ｘ＝０のときｆ
（ｘ）＝∞となるので、ｄｉｉ’＝０のときは例外処理
として明度係数をα’ｉ＝αｉとする。このｆ（ｘ）は
指定色付近での色調整パラメータが滑らかに変化するた
めに、好ましい色調整が実現できる。

【００７７】（ステップ９）ステップ４で求めた指定色
の色調整パラメータαｉ，βｉ，γｉとステップ７で求
めた色調整パラメータα’ｉ，β’ｉ，γ’ｉとの差α
ｉ，βｉ，γｉを計算し、（数９）の条件を満たす時、
αｉ，βｉ，γｉの大きさに従って、それぞれの指定色
の色調整パラメータに対する重み係数ｋαｉ，ｋβｉ，
ｋγｉを決定する。

【００７８】

【数９】

【００７９】以下のステップ１０からステップ１６まで
は、カラー画像の各画素の色調整の計算を示す。

【００８０】（ステップ１０）色調整前のＲＧＢ空間の
カラー画像の画素データ（ｒ，ｇ，ｂ）と座標データ
（ｘ，ｙ）を入力する。

【００８１】（ステップ１１）ＲＧＢ空間のカラー画像
の画素データ（ｒ，ｇ，ｂ）を（数１）と（数２）によ
りＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間上のデータ（ｌ，ｕ，
ｖ）に変換し、各指定色とのそれぞれ五次元ユークリッ
ド距離ｄｉを（数１０）のように計算する。

【００８２】

【数１０】

【００８３】（ステップ１２）画素データの色調整パラ
メータα（明度パラメータ）、β（彩度パラメータ）、
γ（色相パラメータ）を求める。明度パラメータαはス
テップ２で求めたＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間上の指定
色の明度パラメータαｉと距離ｄｉとステップ８で求め
た重み係数ｋαｉを用いて（数１１）のようにして求め
る。

【００８４】

【数１１】

【００８５】ここでｆ（ｘ）はステップ７と同様に、
（数８）を選択した。ただし、ｘ＝０のときｆ（ｘ）＝
∞となるので、ｄｉ＝０のときは例外処理として明度係
数をα＝αｉとする。このｆ（ｘ）は指定色付近での色
調整パラメータが滑らかに変化するために、好ましい色
調整が実現できる。

【００８６】（ステップ１３）ＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色
空間上の画素データ（ｌ，ｕ，ｖ）を（数３）に従って
ＬＣＨ色空間のデータ（ｌ，ｃ，ｈ）に変換する。

【００８７】（ステップ１４）ＬＣＨ色空間の色調整後
の画素データ（ｌ’，ｃ’，ｈ’）を色調整前のデータ
（ｌ，ｕ，ｖ）と画素の色調整パラメータα，β，γよ
り（数１２）のように求める。

【００８８】

【数１２】

【００８９】（ステップ１５）ＬＣＨ色空間の色調整後
の画素データ（ｌ’，ｃ’，ｈ’）をＲＧＢ色空間へ
（数３）、（数２）および（数１）の逆演算によって変
換する。

【００９０】（ステップ１６）すべての画素についてス
テップ６からステップ１１が終了したかどうかを判定す
る。終了の場合ステップ１７へ進み、終了していなけれ
ばステップ１０へ戻る。

【００９１】（ステップ１７）色調整後のカラー画像を
カラーモニタ２へ出力し、色調整後画像ウィンドウ７に
表示される。色調整オペレータが再度色調整を行う場合
はステップ１へ戻る。

【００９２】以上のステップで色調整が完了し、所望す
るカラー画像が得られる。上記の色調整をさらに展開さ
せ、色空間と画像空間・時間軸を融合した多次元空間で
本発明の色調整方法を適用することができる。

【００９３】ＲＧＢ色空間と３次元画像空間ＸＹＺを融
合した６次元空間、ＲＧＢ色空間と時間Ｔを融合した４
次元空間、ＲＧＢ色空間と画像平面ＸＹ・時間Ｔを融合
した６次元空間、ＲＧＢ色空間と３次元画像空間ＸＹＺ
・時間Ｔを融合した７次元空間が考えられ、処理しよう
とする色と指定色との距離ｄｆｉは（数１３）（数１
４）（数１５）（数１６）（数１７）になる。

【００９４】

【数１３】

【００９５】

【数１４】

【００９６】

【数１５】

【００９７】

【数１６】

【００９８】

【数１７】

【００９９】ただし、ｋ，ｍはそれぞれ画像空間距離、
時間距離を色空間を整合させるための重み係数であり、
色調整パラメータ設定ウィンドウで値を設定することが
できる。

【０１００】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２を図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形
態１は、カラー画像の色調整を一画素づつ計算して行う
方法であった。

【０１０１】本発明の実施の形態２では、所定色（ｒ，
ｇ，ｂ）と所定場所（ｘ，ｙ）とにおける色調整後の色
を実施の形態１に従って計算し５次元の参照テーブルを
作成し、５次元補間法により、カラー画像の色調整を行
う方法である。

【０１０２】本発明の実施の形態２に係る色調整方法の
全体フローは、図７のようになり、２０個のステップか
らなる。

【０１０３】図８は色調整を実施するためのコンピュー
タシステムを示したもので、本発明の実施の形態１の構
成を示した図２のシステムに画像入力のためのスキャナ
１３と画像出力のためのカラープリンタ１４を加えた構
成である。

【０１０４】図９には、５次元空間を図示してあり、色
調整前の画像においてＲＧＢレベルとＸＹ座標を軸とし
た５次元空間を考え画像平面状のＸＹ座標が（ｘ，ｙ）
の画素のＲＧＢレベルが（ｒ，ｇ，ｂ）の時、図８の点
１２に位置するものとする。

【０１０５】そして、このＲＧＢとＸＹからなる５次元
空間の格子点データの色調整後の色を、実施の形態１で
示す方法で求めてテーブルにしておき、実際の画素
（ｒ，ｇ，ｂ，ｘ，ｙ）は格子点データから補間して求
めることにより、カラー画像の色調整処理を高速に実行
する。

【０１０６】以下、図７のフローに従って実施の形態２
の色調整を説明する。（ステップ１）まず、色調整前のＲＧＢ色空間のカラー
スキャナ９からの画像データを所定のメモリバッファへ
ロードする。そして、図５のように、カラーモニタ２の
ビデオメモリへ書き込んで色調整前画像ウィンドウ４に
表示する。

【０１０７】（ステップ２）色調整のオペレータは、色
調整前画像ウィンドウ上の色（指定色）（ｒｉ，ｇｉ，
ｂｉ）を指定し、指定色の座標（ｘｉ，ｙｉ）が入力さ
れる。そして、その調整色（指定調整色）（ｒｉ’，ｇ
ｉ’，ｂｉ’）が設定される。

【０１０８】（ステップ３）実施の形態１のステップ３
と同様に、ＲＧＢ色空間のｉ番目の指定色（ｒｉ，ｇ
ｉ，ｂｉ）と指定調整色（ｒｉ’，ｇｉ’，ｂｉ’）を
ＣＩＥのＬ＊（明度）Ｃｕｖ＊（彩度）Ｈｕｖ°（色
相）色空間へ変換する。

【０１０９】（ステップ４）実施の形態１のステップ４
と同様に、ＬＣＨ色空間の指定色（ｌｉ，ｃｉ，ｈｉ）
と指定調整色（ｌｉ’，ｃｉ’，ｈｉ’）から指定色の
色調整パラメータαｉ（明度パラメータ）、βｉ（彩度
パラメータ）、γｉ（色相パラメータ）を（数４）の定
義したがって求める。

【０１１０】（ステップ５）すべての指定色についてス
テップ２からステップ４が終了したかどうかを判定す
る。終了の場合ステップ７へ進み、終了していなければ
ステップ２へ戻る。

【０１１１】（ステップ６）実施の形態１のステップ６
と同様に、五次元ユークリッド距離ｄｉｉ’を（数６）
のように決め、係数Ｒａを図３の色調整パラメータ設定
ウィンドウ８で設定する。

【０１１２】（ステップ７）実施の形態１のステップ７
と同様に、各指定色間で五次元ユークリッド距離ｄｉ
ｉ’をそれぞれ求める。

【０１１３】（ステップ８）実施の形態１のステップ８
と同様に、任意の指定色の色調整パラメータα’ｉ，
β’ｉ，γ’ｉを（数７）のようにして求める。

【０１１４】（ステップ９）実施の形態１のステップ９
と同様に、（数９）の条件を満たす時、αｉ，βｉ，γ
ｉの大きさに従って、それぞれの指定色の色調整パラメ
ータに対する重み係数ｋαｉ，ｋβｉ，ｋγｉを決定す
る。

【０１１５】本発明の実施の形態１ではカラー画像の画
素データを直接色調整処理をしたが、本発明の実施の形
態２では色調整処理を高速実行するために、５次元テー
ブル補間法を用いる。

【０１１６】ここで、テーブル補間法は、基準点（格子
点）の正確な変換後のレベルを求めておき、中間点のデ
ータを基準点から補間する方法である。補間にはさまざ
まな方法が知られているが、本発明の実施の形態２では
２次元における双線形（バイリニア）補間を拡張した５
次線形補間を用いた。

【０１１７】色調整前のＲＧＢ空間の格子点の色データ
（ｒｆ，ｇｆ，ｂｆ）と座標データ（ｘｆ，ｙｆ）を入
力する。格子点データは（０，０，０，０，０），
（０，０，０，０，３２），（０，０，０，０，６
４），・・・，（２５６，２５６，２５６，２５６，２
５６）を求めていく。

【０１１８】（ステップ１０）ＲＧＢ空間の格子点の色
データ（ｒｆ，ｇｆ，ｂｆ）を（数１）と（数２）によ
りＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間上のデータ（ｌｆ，ｕ
ｆ，ｖｆ）に変換する。各指定色とのそれぞれ五次元ユ
ークリッド距離ｄｆｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）を（数１
８）のように計算する。

【０１１９】

【数１８】

【０１２０】（ステップ１２）格子点データの色調整パ
ラメータαｆ（明度パラメータ）、βｆ（彩度パラメー
タ）、γｆ（色相パラメータ）を求める。明度パラメー
タαｆはステップ４で求めた指定色の色調整パラメータ
（αｉ，βｉ，γｉ）（ｉ＝１，・・・，ｎ）とステッ
プ１１で求めた距離ｄｆｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）を用
いて（数１９）のようにして求める。

【０１２１】

【数１９】

【０１２２】（ステップ１３）ＣＩＥーＬ＊ｕ＊ｖ＊色
空間上の格子点データ（ｌｆ，ｕｆ，ｖｆ）を（数３）
に従ってＬＣＨ色空間のデータ（ｌｆ，ｃｆ，ｈｆ）に
変換する。

【０１２３】（ステップ１４）ＬＣＨ色空間の色調整後
の格子点データ（ｌｆ’，ｃｆ’，ｈｆ’）を色調整前
のデータ（ｌｆ，ｃｆ，ｈｆ）と画素の色調整パラメー
タαｆ，βｆ，γｆより（数２０）から求める。

【０１２４】

【数２０】

【０１２５】（ステップ１５）ＬＣＨ色空間の色調整後
の画素データ（ｌｆ’，ｃｆ’，ｈｆ’）をＲＧＢ色空
間へ（数３）（数２）（数１）の逆演算に従って求め
る。

【０１２６】（ステップ１６）すべての格子点データに
ついてステップ１０からステップ１４が終了したかどう
かを判定する。終了の場合ステップ１７へ進み、終了し
ていなければステップ１０へ戻る。

【０１２７】ステップ１０からステップ１６で５次元補
間法に用いる参照テーブルの計算を行った。

【０１２８】ステップ１７からステップ１９でカラー画
像の各画素の色調整の計算を行う。（ステップ１７）色調整前のＲＧＢ色空間のカラー画像
の画素の色データ（ｒ，ｇ，ｂ）と座標（ｘ，ｙ）を入
力する。

【０１２９】（ステップ１８）色空間と座標を統合した
５次元空間の点（ｒ，ｇ，ｂ，ｘ，ｙ）であるカラー画
像の信号を５次元テーブル補間法で色調整後の値にす
る。

【０１３０】以下に一例を示す。５次元空間の点（ｒ，
ｇ，ｂ，ｘ，ｙ）＝（１００，１４２，４５，３３，２
０３）を補間するために、ＲＧＢまたはＣＭＹＫの出力
格子点データとして、Ｐ１は格子点（ｒｆ，ｇｆ，ｂ
ｆ，ｘｆ，ｙｆ）＝（９６，１２８，３２，３２，１９
２）のデータ、Ｐ２は（９６，１２８，３２，３２，２
２４）、・・・、Ｐ３２は（１２８，１６０，６４，６
４，２２４）の３２個の格子点データを用意する。

【０１３１】また、（ｒ，ｇ，ｂ，ｘ，ｙ）の下位５ビ
ットデータは（Δｒ＝４，Δｇ＝１４，Δｂ＝１３，Δ
ｘ＝１，Δｙ＝１１）である。（数１８）のＰ３３から
Ｐ４８を、格子点データＰ１からＰ３２とΔｒ，Δｇ，
Δｂ，Δｘ，Δｙから求め、Ｐ４９からＰ５６を求めた
Ｐ３３からＰ４８を用いて求め、さらにＰ５７からＰ６
２を求め、最後にＰを求める。

【０１３２】Ｐが５次元補間した後の結果である。この
方法を用い各Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＫまたはＲ，Ｇ，Ｂの補間さ
れた値を得、色調整後の値Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’また
はＲ’，Ｇ’，Ｂ’を得る。

【０１３３】（ステップ１９）すべての画素についてス
テップ１７とステップ１８が終了したかどうかを判定す
る。終了の場合ステップ２０へ進み、終了していなけれ
ばステップ１８へ戻る。

【０１３４】（ステップ２０）色調整後Ｒ’Ｇ’Ｂ’信
号のカラー画像をカラーモニタ９へ出力する。色調整オ
ペレータが再度色調整を行う場合はステップ１へ戻る。
色調整がうまくいったことを確認して色調整後Ｃ’Ｍ’
Ｙ’Ｋ’信号をカラープリンタ１１へ出力して色調整さ
れたカラーハードコピーが得られる。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、色空間上の距離と画像
上での距離の重みの調整がＧＵＩで外部から簡単に設定
可能となり、カラー画像上で各場所での部分色調整やグ
ラデーションを作成機能等の多種の色調整が容易に行
え、簡便に所望する色調整が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における色調整方法のフ
ローチャート

【図２】本発明の実施の形態１の色調整装置の構成図

【図３】本発明の実施の形態１のカラーモニタ画面図

【図４】本発明の実施の形態１の色調整前画像ウィンド
ウの説明図

【図５】本発明の実施の形態１の色調整前画像ウィンド
ウのパラメータ説明図

【図６】本発明の実施の形態１の色調整装置のウィンド
ウ説明図

【図７】本発明の実施の形態２における色調整方法のフ
ローチャート

【図８】本発明の実施の形態２における色調整装置の構
成図

【図９】本発明の実施の形態２の色空間と画像平面を統
合した５次元空間の説明図

【符号の説明】

１コンピュータ本体２カラーモニタ３色調整ソフトウェアウィンドウ４色調整前画像ウィンドウ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０９Ｇ 5/00 ５１０Ｈ０４Ｎ 9/64 Ｚ５２０Ｂ４１Ｊ 3/00 ＢＨ０４Ｎ 1/46 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３１０ 9/64 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者井上由紀子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像上で複数の色を指定して色調整
を行う色調整装置であって、前記カラー画像上で複数の指定した画素の色情報と画素
情報を入力する手段と、前記複数の指定した色情報の色
調整情報を入力する手段と、前記複数の指定した画素の
色情報と画素情報が色調整情報に寄与する各々の重みを
外部から入力する手段と、前記重みを参照して、前記複
数の指定色の色調整情報と画素情報と、前記カラー画像
の各画素の色情報と画素情報から、前記カラー画像上の
各画素の色調整後の色を求める手段を有することを特徴
とする色調整装置。
【請求項２】カラー画像上で複数の色を指定して色調整
を行う色調整装置であって、前記カラー画像上で複数の指定した画素の色情報と画素
情報を入力する手段と、前記複数の指定した色情報の色
調整情報を入力する手段と、前記複数の指定した画素の
色情報と画素情報が色調整情報に寄与する各々の重みを
外部から入力する手段と、複数の所定色情報と複数の所
定画素情報を入力し、前記重みを参照して、前記複数の
指定色の色調整情報と画素情報と、前記複数の所定色情
報と複数の所定画素情報から、前記複数の所定色情報の
色調整後の色情報を求める手段と、前記複数の所定色情
報の色調整後の色情報を前記所定画素情報毎に第一の色
空間へ変換して記憶する手段と、前記カラー画像の各画
素の画素色情報と画素情報を入力し、前記第一の色空間
において色調整後の前記画素色情報を複数の色調整後の
前記所定色情報と前記所定画素情報から求める手段を有
することを特徴とする色調整装置。
【請求項３】カラー画像上で複数の色を指定して色調整
を行う色調整装置であって、前記カラー画像全体としての全体色調整情報を入力する
手段を有することを特徴とする請求項１から２記載の色
調整装置。
【請求項４】前記カラー画像は、カラー静止画像である
ことを特徴とする請求項１から２記載の色調整装置。
【請求項５】前記カラー画像は、カラー動画像であるこ
とを特徴とする請求項１と請求項２記載の色調整装置。
【請求項６】前記カラー画像は、三次元カラー画像であ
ることを特徴とする請求項１から２記載の色調整装置。
【請求項７】前記指定色の色情報入力において、指定色
の調整範囲を含めて入力することを特徴とする請求項１
から２記載の色調整装置。
【請求項８】前記色情報の定義された色空間は、赤、
緑、青の加法３原色からなる色空間、あるいは明度、彩
度、色相からなる色空間、あるいは明度、２つの色度か
らなる色空間であることを特徴とする請求項１から２記
載の色調整装置。
【請求項９】前記第一の色空間は、赤、緑、青の加法３
原色からなる色空間、シアン、マゼンタ、イエローの減
法３原色からなる色空間、あるいはシアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックの減法４色からなる色空間であるこ
とを特徴とする請求項２記載の色調整装置。
【請求項１０】前記指定色の色調整パラメータα，β，
γは、色調整前の前記指定色の明度、彩度、色相をそれ
ぞれｌ，ｃ，ｈ、色調整後の前記指定色の前記明度、彩
度、色相をそれぞれｌ’，ｃ’，ｈ’とするとき α＝ｌ’／ｌ β＝ｃ’／ｃ γ＝ｈ’／ｈの関係にあることを特徴とする請求項８記載の色調整装
置。
【請求項１１】色調整後の前記カラー画像上の各画素の
色情報の色調整パラメータＳを、前記指定色の色情報か
ら得られた色調整パラメータＳｉ（ｉ＝１，・・・，
ｎ）と、前記指定色の色情報と画素情報と前記外部から
入力した重みから得られた距離ｄｉ（ｉ＝１，・・・，
ｎ）と前記指定色に対する重み係数ｋｉ（ｉ＝１，・・
・，ｎ）を用い、次の補間式によって求めることを特徴
とする請求項１記載の色調整装置。Ａ＝Ｓ１・ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋Ｓｎ・ｆ（ｄ
ｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数
【請求項１２】色調整後の前記カラー画像の各画素の色
情報の色調整パラメータＳを、前記指定色の色調整パラ
メータＳｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）と前記距離ｄｉ（ｉ
＝１，・・・，ｎ）と前記指定色に対する重み係数ｋｉ
（ｉ＝１，・・・，ｎ）から、次の補間式によって求め
ることを特徴とする請求項３記載の色調整装置。Ａ＝Ｓ０・ｆ（ｄ０）／ｋ０＋Ｓ１・ｆ（ｄ１）／ｋ１
＋・・＋Ｓｎ・ｆ（ｄｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｄ０）／ｋ０＋ｆ（ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ
（ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数
【請求項１３】色調整後の前記カラー画像の各画素の色
情報の色調整パラメータＳを、前記指定色の色調整パラ
メータＳｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）、前記距離ｄｉ（ｉ
＝１，・・・，ｎ）と前記指定色に対する重み係数ｋｉ
（ｉ＝１，・・・，ｎ）と前記指定色の調整範囲ｑｉ
（ｉ＝１，・・・，ｎ）から、次の補間式によって求め
ることを特徴とする請求項７記載の色調整装置。Ａ＝Ｓ１・ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋Ｓｎ・ｆ
（ｑｎ／ｄｎ）／ｋｎＢ＝ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｑｎ／ｄ
ｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数
【請求項１４】色調整後の前記各画素の色情報の色調整
パラメータＳを、前記指定色の色調整パラメータＳｉ
（ｉ＝１，・・・，ｎ）、前記距離ｄｉ（ｉ＝１，・・
・，ｎ）と前記指定色に対する重み係数ｋｉ（ｉ＝１，
・・・，ｎ）と前記指定色の調整範囲ｑｉ（ｉ＝１，・
・・，ｎ）から、次の補間式によって求めることを特徴
とする請求項７記載の色調整装置。Ａ＝Ｓ０＋Ｓ１・ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋Ｓ
ｎ・ｆ（ｑｎ／ｄｎ）／ｋｎＢ＝１＋ｆ（ｑ１／ｄ１）／ｋ１＋・・・＋ｆ（ｑｎ／
ｄｎ）／ｋｎＳ＝Ａ／Ｂここで、ｆ（ｘ）（ｘ≧０）は重み関数
【請求項１５】前記重み関数ｆ（ｘ）は、ｘ＞０におい
て単調減少関数であることを特徴とする請求項１１から
１４記載の色調整装置。
【請求項１６】前記重み関数ｆ（ｘ）は、ｆ（ｘ）＝１／ｘ２であることを特徴とする請求項１５記載の色調整装置。
【請求項１７】前記画素情報は、カラー画像平面の座標
情報であることを特徴とする請求項１から３記載の色調
整装置。
【請求項１８】前記画素情報は、前記カラー動画像の画
像平面の座標情報と時間フレーム情報であることを特徴
とする請求項５記載の色調整装置。
【請求項１９】前記画素情報は、前記三次元カラー画像
の画像空間の座標情報であることを特徴とする請求項６
記載の色調整装置。
【請求項２０】前記画素情報は、前記カラー動画像の画
像空間の座標情報と時間フレーム情報であることを特徴
とする請求項５から６記載の色調整装置。
【請求項２１】前記第一の色空間において、色調整後の
前記カラー画像の各画素の色情報を前記所定画素情報毎
に記憶された複数の前記色調整後の所定の色情報から、
多次元テーブル補間法を用いて求め、色調整後の前記所
定の色情報は多次元テーブルのデータであることを特徴
とする請求項２記載の色調整装置。