WO2003003716A1

WO2003003716A1 - Dispositif, procede, programme de traitement d'image et support d'enregistrement

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Publication number: WO2003003716A1
Application number: PCT/JP2002/006335
Authority: WO
Inventors: Masashi Kanai; Kenji Fukasawa
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2003-01-09
Also published as: EP1401191A4; CN1229970C; US20030053088A1; US7180632B2; EP1401191A1; CN1465175A; JP2003018416A; JP3832626B2

Description

明細書画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体技術分野

本発明は、画像入力信号の色空間を画像出力装置の色空間に変換する場合の画像入力信号に対する画像処理に関する。背景技術

スキャナ、モニタ、プリン夕、プロジェクタなどのデバイス毎に色再現領域が異なる。したがって、色再現領域の相違をどのようにして吸収して色再現を行うかが問題となる。例えば、液晶プロジェクタの色特性を sRGBなどの色規格に合わせる場合、まず、両者の色域を比較して、液晶プロジヱク夕の色域内でどのように目標色特性を再現するかに関する方法（カラ一マッチング方法）を考える必要がある。しかし、 sRGB などの色規格は、一般的に C R Tディスプレイの色特性を元に作られているため、緑がかった色特性を有するプロジェクタとその色域を比較すると、白から黒にかけてのグレイの色合い（グレイ軸の向き）が異なる。液晶プロジェク夕の色特性を目標色特性に正確にあわせて色補正することによって、液晶プロジェクタの色域内で目標色特性を忠実に再現するカラーマツチング方法がある（色再現優先のカラ一マッチング）。しかしながら、プロジェクタの色特性を完全に sRGBなどの目標色特性に合わせると、色補正をかけ過ぎた赤っぽい画像に感じられることが多いという問題点がある。これは、色補正前の画像を見ている段階で、プロジェクタ本来の緑を帯びた白が自然な白と感じられるように、目の感覚が順応してしまっているからである。本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、より自然な色再現が可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを課題とする。発明の開示

上記課題に鑑み、本発明は、色補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理装置であって、画像出力装置の出力する白の輝度に応じて、白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを備えて構成される。このように、目標の白色点の色度を画像出力装置の白の色度に近づけることによって、眼の順応の影響を回避することができる。また、本発明は、前記画像処理装置であって、画像出力装置の出力する白の輝度が大きくなるにしたがって、変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づけるように構成される。このようにするのは、人間の眼が、暗い光よりも明るい光に対して順応し易いからである。さらに、本発明は、色補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理装置であって、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備え、前記色再現優先の色補正テーブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づけるように構成される。また、本発明は、前記画像処理装置であって、入力信号に応じて、前記明るさ優先の色補正テーブルと、前記色再現優先の色補正テープルとを切り換えるように構成される。さらに、本発明は、画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて、入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力するように構成される。また、本発明は、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理方法であって、前記色再現優先の色補正テーブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づけるように構成される。さらに、本発明は、画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて、入力信号に対して施される所望の画像処理をコンビユー夕に実行させるためのプログラムである。また、本発明は、忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理をコンビュ一夕に実行させるためのプログラムであって、前記色再現優先の色補正テ一ブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づける画像処理をコンピュータに実行させるように構成される。さらに、本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータによつて読取可能な記録媒体である。また、本発明は、画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを記録したコンピュータによつて読取可能な記録媒体である。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態にかかる色補正テーブル生成装置の機能ブロック図であり、

図 2は、本発明による色補正テ一ブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を示す概略プロック図であり、

図 3は、本発明の第 1実施形態にかかる画像処理装置の機能ブロック図であり、

図 4は、画像処理装置 2 0 Bの動作を説明するためのフローチヤ一トであり、

図 5は、第 1色補正テーブル生成装置 2 O Aによって行われる色補正テ一ブル生成処理プログラムを説明するためのフローチヤ一トであり、図 6は、 3次元色補正テーブル（ 3 D— L U T ) の出力値計算処理プログラムを説明するためのフローチヤ一トであり、

図 7は、本発明の第 2実施形態にかかる画像処理装置の機能プロック図であり、

図 8は、画像処理装置 2 0 Cの動作を説明するためのフローチヤ一トであり、

図 9は、色再現優先の色補正テーブルを生成する際に必要な、目標の白色点を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図 1は、色再現優先の色補正テーブル生成装置の機能プロック図であり、図 3および図 7は本発明による画像処理装置の機能プロック図である。ハ一ドウエア構成

図 2は、これら色補正テーブル生成装置および画像処理装置の具体的ハードウエア構成例を概略プロック図により示している。当該実施形態においては、色補正テーブル生成装置および画像処理装置を実現するハードウエアの一例としてコンビユー夕システムを採用している。図 2は、同コンピュータシステムをブロック図により示している。本コンピュータシステムは、画像入力デバイスとして、スキヤナ 1 l aとデジ夕ルスチルカメラ 1 l bとビデオカメラ 1 l cとを備えており、コンビユー夕本体 1 2に接続されている。それそれの入力デバイスは画像をドットマトリクス状の画素で表現した画像デー夕を生成してコンピュータ本体 1 2に出力可能となっており、ここで同画像データは RGBの三原色においてそれそれ 2 5 6階調表示することにより、約 1 6 7 0万色を表現可能となっている。コンピュータ本体 1 2には、外部補助記憶装置としてのフロッピ一ディスクドライブ 1 3 aとハードディスク 1 3 bと C D— R OMドライブ 1 3 cとが接続されており、ハードディスク 1 3 bにはシステム関連の主要プログラムが記録されており、フロッピーディスクや C D 一 R 0 Mなどから適宜必要なプログラムなどを読み込み可能となっている。また、コンピュータ本体 1 2を外部のネットワークなどに接続するための通信デバイスとしてモデム 1 4 aが接続されており、外部のネットワークに同公衆通信回線を介して接続し、ソフトウエアゃデ一夕をダウン口一ドして導入可能となっている。この例ではモデム 1 4 aにて電話回線を介して外部にアクセスするようにしているが、 L ANアダプタを介してネットワークに対してアクセスする構成とすることも可能である。この他、コンピュータ本体 1 2の操作用にキーボ —ド 1 5 aやマウス 1 5 bも接続されている。さらに、画像出力デバイスとして、ディスプレイ 1 7 a、力ラープリン夕 1 7 bおよびプロジェクタ 1 Ί cを備えている。ディスプレイ 1 7 aについては水平方向に 8 0 0画素と垂直方向に 6 0 0画素の表示エリアを備えており、各画素毎に上述した 1 6 7 0万色の表示が可能となっている。この解像度は一例に過ぎず、 6 4 0 x 4 8 0画素であったり、 1 0 2 4 x 7 6 8画素であるなど、適宜、変更可能である。また、カラープリンタ 1 7 bはインクジェットプリン夕であり、 C MYKの四色の色ィンクを用いてメディァたる印刷用紙上にドットを付して画像を印刷可能となっている。画像密度は 3 6 0 X 3 6 0 dpi や 7 2 0 x 7 20 dpi といった高密度印刷が可能となっているが、階調表現については色ィンクを付すか否かといった 2階調表現となっている。一方、このような画像入力デバイスを使用して画像を入力しつつ、画像出力デバイスに表示あるいは出力するため、コンピュータ本体 1 2内では所定のプログラムが実行されることになる。そのうち、基本プログラムとして稼働しているのはオペレーティングシステム (O S) 1 2 aであり、このオペレーティングシステム 1 2 aには、ディスプレイ 1 7 aでの表示を行わせるディスプレイドラ (D S P D R V) 1 2 bと、カラープリン夕 1 7 bに印刷出力を行わせるプリン夕ドラ PR T DRV) 1 2 cと、プロジェクタ 1 7 cでの表示を行わせるプロジェクタドライバ 1 2 d (図示せず）が組み込まれている。これらのドラ 1 2 b、 1 2 cおよび 1 2 dはディスプレイ 1 7 a、カラ一プリン夕 1 7 bおよびプロジェクタ 1 7 cの機種に依存しており、それそれの機種に応じてオペレーテイングシステム 1 2 aに対して追加変更可能である。また、機種に依存して標準処理以上の付加機能を実現することもできるようになつている。すなわち、オペレーティングシステム 1 2 aという標準システム上で共通化した処理体系を維持しつつ、許容される範囲内での各種の追加的処理を実現できる。このようなプログラムを実行する前提として、コンピュータ本体 1 2は、 C PU 1 2 e、 RAM 1 2 f、 R〇M 1 2 gおよび 1ノ〇 1 2 hなどを備え、演算処理を実行する C P U 1 2 eが RAM 1 2 f を一時的なワークエリァゃ設定記憶領域として使用したりプログラム領域として使用しながら、 ROM 1 2 gに書き込まれた基本プログラムを適宜実行し、 IZO 1 2 hを介して接続されている外部機器及び内部機器などを制御している。ここで、基本プログラムとしてのオペレーティングシステム 1 2 a 上でアプリケーション 1 2 dが実行される。アプリケーション 1 2 d の処理内容は様々であり、操作デバィスとしてのキーボード 1 5 aやマウス 1 5 bの操作を監視し、操作された場合には各種の外部機器を適切に制御して対応する演算処理などを実行し、さらには、処理結果をディスプレイ 1 7 aに表示したり、カラープリン夕 1 7 bに出力したりすることになる。かかるコンピュータシステムでは、画像入力デバィスであるスキヤナ 1 1 aなどで画像データを取得し、アプリケーション 1 2 dによる所定の画像処理を実行した後、画像出力デバイスとしてのディスプレィ 1 7 a、カラ一プリン夕 1 7 bやプロジェクタ 1 7 cに表示出力することが可能である。本実施形態においては、画像処理装置をコンピュータシステムとして実現しているが、必ずしもかかるコンビユー夕システムを必要とするわけではなく、同様の画像デ一夕に対して本発明による画像処理が必要なシステムであればよい。例えば、デジタルスチルカメラ内に本発明による画像処理を行う画像処理装置を組み込み、画像処理された画像デ一夕を用いてカラ一プリン夕に印字させるようなシステムであつても良い。また、コンピュータシステムを介することなく画像デ一夕を入力して印刷するカラープリン夕においては、スキャナやデジ夕ルスチルカメラまたはモデム等を介して入力される画像データに対して自動的に本発明による画像処理を行って印刷処理するように構成することも可能である。この他、カラーファクシミリ装置、カラ一コピー装置、プロジェク夕といった画像データを扱う各種の装置においても当然に適用可能でめる。画像処理制御プログラム

本発明による画像処理制御プログラムは、通常、コンピュータ 1 2 が読取可能な形態でフロッピーディスク、 C D— R O Mなどの記録媒体に記録されて流通する。当該プログラムは、メディア読取装置（ C D— R 0 Mドライブ 1 3 c、フロッピ一ディスクドライブ 1 3 aなど）によって読み取られてハードディスク 1 3 bにインストールされる。そして、 C P Uが所望のプログラムを適宜ハードディスク 1 3 bから読み出して所望の処理を実行するように構成されている。なお、本発明による画像処理制御プログラム自体も本願発明の一部を構成する。色補正テーブル生成装置

図 1に示す色補正テーブル生成装置 2 0 Aは、より自然な色再現が可能な色補正テーブル（色再現優先の色補正テーブル）を生成する。図 1において、色補正テーブル生成装置 2 O Aは、目標色空間および各パラメ一夕決定部 2 0 eと、基準白色点計算部 2 0 f と、第 1変換部 2 0 gと、第 2変換部 2 0 hと、第 3変換部 2 0 iと、第 4変換部 2 0 j と、第 5変換部 2 0 kと、第 6変換部 2 0 1と、色補正 L U T格納部 2 0 bと、を備えている。れら各構成部分の処理の詳細に関しては後述する。以下、図 5および図 6を参照して、図 1に示す色補正テーブル生成装置 2 0 Aによって行われる色補正テーブル生成処理プログラムを説明する。当該実施形態では、画像出力装置がプロジェクタの場合について説明する。当該色補正テーブル生成処理プログラムの実行にあたっては、前提として、以下に示すプロジェクタの色特性データを予め測定しておく必要がある。すなわち、

白（Rd，Gd，Bd) = (255,255,255) の三刺激値 Xwpヽ Ywp、 Z wp 赤（Rd,Gd，Bd) = (255, 0， 0) の三刺激値 Xrp、 Yrp、 Z rp 緑（Rd，Gd,Bd) = ( 0,255, 0) の三刺激値 Xgp、 Ygp、 Z gp 青（Rd,Gd，Bd) = ( 0， 0,255) の三刺激値 Xbpヽ Ybp、 Zbp 黒（Rd,Gd,Bd) = ( 0， 0, 0) の三刺激値 Xkp、 Ykp、 Z kp の各色特性データを予め測定しておく必要がある。各測定データは、以下に示す式（1)

を用いて白の輝度（Ywd) で規格化し、黒におけるオフセットを差し引いておく。式は、白のデ一夕について示すが、 RGBについても同様の変換を行う。黒については（Xkd，Ykd，Zkd) = (0,0,0) となる。図 5に、第 1色補正テーブル生成装置 2 O Aによって行われる色補正テ一ブル生成処理プログラムを説明するためのフローチャートを示す。目標色空間および各パラメ一夕の決定処理（ S 2 0)

図 5に示すように、第 1色補正テーブル生成装置 2 0 Aの目標色空間および各パラメ一夕決定部 2 0 eは、目標色空間および変換用行列の各パラメ一夕を決定する（S 2 0)。まず、変換後の目標となる色空間の白（W)、赤（R)、緑（G)、青 (B) 各色の色度座標を決定する。色再現優先の色補正テーブルの場合、目標色空間は s RGBなので各色度座標は、

白（R,G,B) = (255,255,255) の色度座標 xwt = 0.313、 ywt = 0.329

赤（R，G,B) = (255, 0， 0) の色度座標 xwt = 0.640、 ywt = 0.330

緑（R,G,B) = ( 0,255, 0) の色度座標 xwt=0.300、 ywt = 0.600

青（R,G,B) = ( 0, 0,255) の色度座標 xwt = 0.150、 y wt = 0.060

となる。その他のパラメ一夕として、部分順応パラメ一夕 Dおよびマツチング限界明度 L maxを定める。これらのパラメ一夕の詳細については後述する。次に、目標色空間および各パラメ一夕決定部 20 eは、 RtGtBt から XtYtZtへの変換に用いる行列 Mtを計算する（S 20)。この変換は目標色空間の定義に基づくものであり、 Mtは以下の式 (2)に示すような行列になる。

Mt = (2)

次に、目標色空間および各パラメ一夕決定部 20 eは、 RdGdBd から XdYdZdへの変換に用いる行列 Mdを計算する（ S 20 )。この変換は、プロジェクタの色特性に基づくものであり、 Mdは以下の式 (3)に示すような行列になる。

Md二 (3)

ノで、 Z rd= 1― x rd— y rd

z gd= 1一 xgd— y gd

z bd= 1― xbd— ybd

であり、また Srd、 Sgdおよび Sbdは、（Rd,Gd，Bd) = (255，255，255) が（Xd，Yd,Zd) = (Xwd，Ywd,Zwd)に変換されるように決定される値であり、以下の式：

によって求められる。次に、目標色空間および各パラメ一夕決定部 20 eは、 XtYtZt から Xt'Yt'Zt'への変換に用いる行列 Mwpを計算する（S 20)。プロジェクタの色特性を完全に sRGBなどの目標色特性に合わせると、色補正をかけ過ぎた赤つぼい画像に感じられることが多いという問題点がある。これは、色補正前の画像を見ている段階で、プロジヱク夕本来の緑を帯びた白が自然な白と感じられるように、目の感覚が順応してしまっているからである。この順応の影響を回避するために、 Xt YtZtから Xt'Yt'Zt'への変換を行い、目標の白色点の色度をプロジェク夕の白の色度に近づける処理を行う。この変換は順応の理論に基づいて以下のように行う。まず、三刺激値 XtYtZtを人間の眼の 3種類の錐体（網膜上にある色を感知する細胞）の応答量 L,M,Sに変換する。 r ヽ

0.0708 0.9447 -0.0155 Xt

M -0.4612 1.3618 0.1013 Yt —-(5) S J

0.0000 0.0000 1.0000 J .Zt 次に、目標色空間および各パラメ一夕決定部 2 0 eは、順応後の錐体の応答量 L',M'，S'を

L，= {(Lwd/Lwt)D +(1 -D)} L … (6)

M，= {(Mwd/Mwt)D +( 1 - D)} M … (7)

S'= {(Swd/Swt)D + (1 -D)} S … (8)

を用いて計算する。式中の Dは、順応の度合いを示す部分順応パラメ一夕であり、 0≤D≤ 1の値をとる。図 9に示すように、 D = 0の時は色順応なし、すなわち目標の白色点として目標色空間の白色点（X wt, ywt) を用いる。一方、 D = 1の時は目標の白色点としてプロジェク夕の白色点（xwd, ywd) を用いる。 0<D< 1の場合、目標の白色点は xy座標上で（xwt, wt) と（xwd， wd) とを結ぶ直線を内分する点になる。当該パラメ一夕 Dは、画像出力装置であるプロジェクタの白の輝度の関数とし、プロジェクタの白の輝度が大きい程、 Dの値を大きくする（すなわち、プロジェクタの白色点に近づける）。プロジェクタの白の輝度が大きい程、 Dの値を大きくするのは、人間の眼が、暗い光よりも明るい光に対して順応し易いからである。図 9に示す昼光軌跡は、 C I E (国際照明委員会）が定めている代表的な昼光の色度軌跡である。 D₅₀や s R GBの白色点である D₆₅などの標準光の色度はこの軌跡上に存在する。また、式（6)〜式 (8)における Lwt、 Mwt、 Swtは目標色空間の白における錐体の応答量であり、目標色空間の白の三刺激値 Xwt，Ywt,Z wtを式 (5)に代入することによって求められる。同様に、式（6)〜式（8) における Lwd、 Mwd、 Swdはプロジェクタの白の三刺激値 Xwd,Y wd,Zwdにおける錐体の応答量である。

最後に、錐体の応答量！/、 M'、 S'を ΧΡ 2.5592 -1.7754 0.2195 L

Υί 0.8667 0.1331 0.0000 M (9)

/ ノ

lt 、0.0000 0.0000 1.0000 S を用いて三刺激値 Xt'Yt'Zt'に戻す。式 (9)中の行列は、式 (5)中の行列の逆行列である。そして、 XtYtZtから Xt'Yt'Zt'への変換で用いる行列 Mwpは、

2.5592 -1.7754 0.2195

Mwp = 0.8667 0.1331 0.0000

0.0000 0.0000 1.0000

0.0708 0.9447 -0.0155

X -0.4612 1.3618 0.1013 (10)

0.0000 0.0000 1.0000 から求められる。ここで、 D = 0の時の行列 Mwpは単位行列になる基準白色点の計算処理（ S 22 )

基準白色点計算部 20 f は、以下のように基準白色点の計算を行う (S 22)。色再現優先の色補正テーブルでは、変換後の白が「プロジェク夕で出力できる最も明るい白 6500Kの色」となる。具体的には、後に説明する S 38の Ld*ud* vd*から XdYdZdへの変換における基準白色点 XnYnZnを変換後の白の三刺激値にすることで実現される。当該基準白色点 XnYnZnも予め求めておく。基準白色点 XnYnZnにおけるプロジェクタの出力値を RnGnB η とすると、 XnYnZnと RnGnBnとの間に

(Rn/255

(G_n 255

(B_n/255

の関係が成立する。式（11)の係数 pは、（Rn,Gn,Bn)がプロジェクタの色域内で最も明るい色になるように、すなわち、 Rn,Gn,Bnの最大値が 2 55となるように選択する必要がある。現在のプロジヱク夕の色特性では、一般的な色温度（ 10000 K以下）の白を出力する場合、 Rn= 25 5となることが実験的にわかっているので、 Rn= 25 5を式（11)に代入して係数 pについて解くと. P

(Gn/255) - (12) (Bn/255)

となる。式（12)から係数 pを求めることができ、さらに求められた係数 Pを式（11)に代入することで、基準白色点の三刺激値 Χη,Υη,Ζηが求まる。

さらに当該基準白色点の三刺激値 Χη,Υη,Ζηを用いてプロジェク夕の白および黒の均等色空間 C I E LU Vにおける座標（Lwd*uwd * (1*)ぉょび（1^1^€1* ukd* vkd*)を以下の式：

L*= 116 (Y_d/Yn)^1/- 16 Y_d/Yn> 0.008856のとき

= 903.3 (Yd/Yn) Yd/Y_n≤ 0.008856のとき

ト… -(13) u*=13L*[4Xd/(Xd+15Yd+3Zd)-4Xn/(Xn+15Yn+3Z_n)]

v*=13L*[9Yd/(Xd+15Y_d+3Zd)— 9Y_n/(Xn+15Y_n+3Z_n)し

によって求めておく。式（13)に、プロジヱク夕の白の三刺激値 Xwd, Ywd,Zwdを代入すれば Lwd* uwd* vwd*が求まり、式（13)に、プロジェクタの黒の三刺激値 Xkd， Ykd, Zkdを代入すれば Lkd* u kd* vkd*が求まる。

3次元色補正テーブルの出力値の計算処理（S 24)

次に、色補正テーブル生成装置 2 OAの第 1乃至第 6変換部 20 g 〜 20 1は、 3次元色補正テーブル（ 3 D— L U T ) の各入力値 Rt GtBtに対する出力値 RdGdBdを計算する（ S 24 )。 3次元色補正テーブル（3 D— L UT) の出力値計算処理に関しては、図 6を参照して、さらに詳細に説明する。図 6において、 S 3 0における処理は第 1変換部 2 0 gによって行われ、 S 3 2における処理は第 1変換部 20 hによって行われ、 S 34における処理は第 1変換部 2 0 iによつて行われ、 S 3 6における処理は第 1変換部 2 0 jによって行われ、 S 38における処理は第 1変換部 2 0 kによって行われ、 S 40における処理は第 1変換部 2 0 1によって行われる。まず、第 1変換部 20 gは、目標となる色空間の定義に基づいて、 3次元色補正テーブルへの入力値 RtGtBtを 3刺激値 XtYtZtに変換する（ S 30 )。色再現優先の色補正テーブルでは s RGBが目標色空間なので、 s R G Bの定義に基づいた以下の式（14)および式（15)によって計算する。

Rt /255,

最終的な XtYtZtの値は、以下の式（16) 、

によって求められる。式（16)中の Mt は式 (2)によって求められる行列である。そして、第 2変換部 2 O hは、式（10)および以下の式（17)

を用いて、 XtYtZtから Xt'Yt'Zt'への変換を行う（S 32)。当該変換によって、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避する。すなわち、 XtYtZtから Xt'Yt'Zt'への変換を行い、目標の白色点の色度をプロジェク夕の白の色度に近づける処理を行う。次に、第 3変換部 20 iは、目標色空間の色とプロジェクタの色とを均等色空間である C I E L UV空間上で表して両者の対応付けを可能にするために、以下の式（18) :

15Yt^,+3Zt')-9Ywt'/(Xwt'+15Ywt'+3Zwt')] を用いて、目標色空間の三刺激値 Xt'Yt'Zt'を色圧縮空間 C I E LU Vの座標値 Lt*ut*vt*への変換を行う（S 34)。式（18)中の Xwt，,Ywt'，Zwt'は、目標色空間の白（Rt=Gt=Bt = 255) にぉける乂！：，^ の値でぁる。そして、第 4変換部 20 jは、目標色空間の色 Lt*ut*vt*に対応付けるプロジェクタの色 Ld*ud*vd*を求める（S 36)。色再現優先の 3次元色補正テーブルでは、色が目標色空間に合うことを目的としているので、基本的には（ (1*，11(1* (1*) = (1^*， 11;*, vt*)である。しかし、プロジェクタの黒の輝度はゼロではなく、目標色空間の（Xkd,Ykd, Zkd) = (0,0，0)はプロジェク夕の色域外にあるので、これらの事実を考慮せずに計算すると低階調領域において階調がつぶれてしまう。そこで、当該実施形態では、目標色空間の色の明度 Lt*が小さくなるにしたがって、対応付けれられる色が目標色空間の色からはずれていき、目標色空間の黒（ Lt* = 0 ) が測定されたプロジェク夕の黒に変換されるようにする。以上で説明した S 36における処理を式に示すと以下のようになる。 L*_t>L* maxのとき

L*_t≤L* maxのとき

L*_d = L*_t + (L*_kd― L

u*_d = u*_t + (u*_kd - u

V*d = V*t + (V*kd― V*

ここで、 L kt*, u kt*, v kt*は目標色空間の黒（R t, G t, B t) = (0,0,0) に対する式（14)〜式（18)による計算結果であり、 Lkd*，ukd*,vkd*はプロジェクタの黒の C I E LUV空間における座標である。また、当該実施形態において、マッチング限界明度 L maxは 1 00とする。次に、第 5変換部 2 0 kは、

L*_d>8.000のとき

L*_d≤8.000のとき

u'd=u*d/l3L*d+4X_n/(X_n+15Yn+3Zn)

(21) v'd=V*d/l3L*d+9Y_n/(Xn+15Yn+3Zn)

Za=[(l2 - 3u'_d― 20v'_d)/4v'd ]Yd ノを用いて、 Ld*ud*vd*から XdYdZ d への変換を行う（ S 3 8 )。ここで、 Χη,Υη,Ζηの値は、基準白色点の三刺激値である。最後に、第 6変換部 2 0 1は、プロジェクタの色特性に基づいて X dYdZdを RdGdBdに変換する（ S 4 0 )。変換式は、以下の式（22) および式（23)：

"r_d - Xkd

一 Ykd (22)

b_d 一

ン Zkd

ン

のようになる。式（14)において、 Md-¹は式 (3)に示す行列 Mdの逆行列である。計算の結果、 Rd,Gd,Bdく 0となったときは Rd,Gd，Bd をゼロとし、 Rd，Gd,Bd> 255となったときには 255とする。ここで得られた Rd,Gd,Bd の値が最終的な 3次元色補正テーブルのデータとなる。そして、図 5の S 2 6に戻り、当該最終的な 3次元色補正テーブルのデータに基づき、 3次元色補正テーブルが生成され（ S 2 6 )、当該生成された 3次元色補正テーブルが色補正 LUT格納部 2 0 bに格納される（ S 2 8 )。以上のようにして、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避するために XtYtZtから Xt'Yt'Zt'への変換を行い、目標の白色点の色度をプロジェク夕の白の色度に近づける処理を行っているのでより自然な色再現が可能な色補正テーブルを生成することができる, 画像処理装置

第 1実施形態

図 3において、画像処理装置 2 0 Bは、 RGB画像入力データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理された画像データを画像出力装置 3 0に出力する。ここで、画像デ一夕はカラー画像を所定の要素色毎に色分解しつつ、その要素色毎に強弱を表したものであり、有彩色であって所定の比で混合したときにはグレイに代表される無彩色と黒色とからなる。当該実施形態では、プロジェクタ、ディスプレイなどの画像出力装置 30が R G Bデータに基づき色再現を行う場合について説明する。画像処理装置 20 Bは、色補正テーブル生成装置 2 O Aによって生成された色再現優先の色補正テーブルを少なくとも格納している色補正 LUT格納部 2 O bと；色補正 LUT選択部 2 0 cによって選択された色補正テーブル（LU T) を色補正 LUT格納部 2 O bから読み出し、当該読み出された色補正 L U Tを参照して R G Bデ一夕を R' G'B'デ一夕に変換するための色補正部 2 0 aと；を備えている。次に、図 4を参照して、画像処理装置 2 0 Bの動作について説明する o 図 4に示すように、ユーザによって画像出力開始（ステップ 7 0 ) が指示されるとともに、所定の 3次元色補正 L U Tが選択されると（ステヅプ 72、 Y e s )、当該所定の 3次元色補正 LUTが色補正 LUT 格納部 20 cから読み出され、 RAM内に読み込まれる（ステップ 7 4 )。そして、当該 3次元色補正 LUTを色補正部 20 bに組み込み（ステツプ 76)、 3次元色補正 LUTを参照して補間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う（ステップ 78)。当該実施形態では、ステップ 72において、ユーザが好みまたは用途などに応じて、色補正 LUT選択部 20 iを用いて所望の LUTを選択できるように構成している。当該実施形態による画像処理装置によれば、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避するために目標の白色点の色度をプロジェクタの白の色度に近づける処理を行う色再現優先の色補正テーブルを用いて画像処理を行っているので、より自然な色再現が可能である。第 2実施形態

図 7において、画像処理装置 20 Cは、 RGB画像入力データに対して所望の画像処理を施し、当該画像処理された画像データを画像出力装置 30に出力する。第 1実施形態と同様に、画像データはカラー画像を所定の要素色毎に色分解しつつ、その要素色毎に強弱を表したものであり、有彩色であって所定の比で混合したときにはグレイに代表される無彩色と黒色とからなる。当該第 2実施形態においては、プロジェクタが R GBデータに基づき色再現を行う場合について説明する。画像処理装置 20 Cは、色補正テーブル生成装置 2 OAによって生成された色再現優先の色補正テーブルと、プロジェクタの有する輝度レンジを損なうことなく色を合わせるように構成された明るさ優先の色補正テ一プルを少なくとも格納している色補正 LU T格納部 2 0 b と；選択した色補正テーブル（L UT) を色補正 LUT格納部 2 0 b から読み出し、当該読み出された色補正 LUTを参照して、画像デー夕生成部 2 0 mから供給される R GBデータを R'G'B'データに変換するための色補正部 2 0 aと；を備えている。なお、画像デ一夕生成部 2 Omから供給される R GBデータが、自然画など色を忠実に再現した方が好ましいデータである場合、所定のデータ判定フラグが立つており、前記 RGBデータがプリゼンテーシヨン用のデータなど明るさを優先して色再現した方が好ましいデ一夕である場合、所定のデー夕判定フラグが立っていないように構成する。次に、図 8を参照して、画像処理装置 2 0 Cの動作について説明する。図 4に示すように、ユーザによって画像出力開始（ステップ 8 0 ) が指示されると、色補正部 2 0 aは、画像デ一夕生成部 2 O mから供給されるデータの前記所定のデータ判定フラグが立っているか否かを判定する（ステップ 8 2 )。所定のデータ判定フラグが立っている場合 (ステップ 8 2、 Y e s )、色再現優先の 3次元色補正テーブルが色補正テーブル格納部 2 0 bから読み出され、 RAM内に読み込まれ（ステツプ 84)、所定のデータ判定フラグが立っていない場合（ステップ 82、 N 0 )、明るさ優先の 3次元色補正テーブルが色補正テーブル格納部 20 bから読み出され、 RAM内に読み込まれる（ステップ 8 5 )。そして、当該読み出された 3次元色補正テーブルを色補正部 2 0 aに組み込み（ステップ 8 6 )、 3次元色補正 L U Tを参照して補間演算によって画像処理を行い、画像出力処理を行う（ステップ 8 8 )。上記ステヅプ 8 2〜 8 8はデータが終了するまで行われる（ステツプ 9 0 )。当該実施形態では、ステップ 8 2において、データ判定フラグが立つているか否かに応じて明るさ優先の色補正テーブルまたは色再現優先の色補正テーブルを選択しているので、デ一夕の種類に応じてより適切な色再現を行うことができる。当該実施形態による画像処理装置によれば、色再現優先の色補正テ —ブルが選択された場合、目の感覚が順応してしまうことによる影響を回避するために目標の白色点の色度をプロジェクタの白の色度に近づける処理が行われるので、より自然な色再現が可能である。

Claims

請求の範囲

1. 色補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理装置であって、

画像出力装置の出力する白の輝度に応じて、白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを備える画像処理装置。

2. 請求項 1に記載の画像処理装置であって、

画像出力装置の出力する白の輝度が大きくなるにしたがって、変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づける、画像処理装置。

3. 色補正テーブルを用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理装置であって、

忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テ一ブルと、

明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を備え、前記色再現優先の色補正テーブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づける、画像処理装置。

4. 請求項 3に記載の画像処理装置であって、

入力信号に応じて、前記明るさ優先の色補正テーブルと、前記色再現優先の色補正テーブルとを切り換える、画像処理装置。

5. 画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて、入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理方法。

6. 忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テ一プルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理方法であって、

前記色再現優先の色補正テーブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づける、画像処理方法。

7. 画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを用いて、入力信号に対して施される所望の画像処理をコンビュー夕に実行させるためのプログラム。

8. 忠実な色再現が可能な色補正を行なうための色再現優先の色補正テーブルと、明るさ優先の色補正を行なうための明るさ優先の色補正テーブルと、を用いて入力信号に対して所望の画像処理を施して画像出力装置に出力する画像処理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、

前記色再現優先の色補正テーブルによる変換後の目標白色点を画像出力装置の白色点に近づける画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。

9. 請求項 7または 8に記載のプログラムを記録したコンピュータによつて読取可能な記録媒体。

10. 画像出力装置の出力する白の輝度に応じて白色点の変換量を異ならせる色補正テーブルを記録したコンビユー夕によって読取可能な記録媒体。