WO2004075113A1 - 画像処理装置および方法、並びに、プログラム - Google Patents

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WO2004075113A1
WO2004075113A1 PCT/JP2003/016681 JP0316681W WO2004075113A1 WO 2004075113 A1 WO2004075113 A1 WO 2004075113A1 JP 0316681 W JP0316681 W JP 0316681W WO 2004075113 A1 WO2004075113 A1 WO 2004075113A1
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WO
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color system
elements
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calculated
color
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PCT/JP2003/016681
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Inventor
Yoko Komori
Original Assignee
Sony Corporation
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Publication date
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus and method, and a program, and more particularly to an image processing apparatus and method capable of reproducing an image while preserving tint even when a luminance signal level is changed by gradation conversion. Also, regarding the program. Background art
  • the color difference signal is generally adjusted such that the ratio between the luminance signal and the color difference signal before the change is maintained. That is, the level of the luminance and the color difference signal is corrected so that the ratio (YZ C ratio) between the luminance (Y) of the original color and the color difference signal (C) is maintained (so that the YZ C ratio is constant). Is done.
  • Such an adjustment of the color difference signal is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-252584.
  • the color of the image may appear empirically in the correction (correction of the color difference signal) in which the YZ C ratio is kept constant.
  • the color difference signal level (C level) is large, the luminance signal level (Y level) is small, and the luminance signal level (Y level) is increased by gradation conversion, the YZC ratio is kept constant. Therefore, the color difference signal (C level) is also increased, and the color difference signal (C level) may be saturated. Disclosure of the invention The present invention has been made in view of such a situation, and is intended to suppress darkening or saturation of a color even when a luminance signal level is changed by gradation conversion.
  • the first image processing device of the present invention corrects the gradation of the value of the first element of the first to third elements of the first color system defined by the input image signal.
  • the second color system A first calculating means for calculating the values of the fourth to sixth elements of the seventh to ninth elements based on the values of the fourth to sixth elements calculated by the first calculating means.
  • the first element of the first color system may be an element relating to luminance or lightness.
  • the seventh element and the ninth element of the third color system may be elements relating to hue and saturation, respectively.
  • the second color system may be a YZ color system
  • the third color system may be a Munsell color system.
  • the first color system may be a YCrCb color system.
  • the image processing apparatus may further include a fourth calculating unit that calculates first to third elements of the first color system based on each element of the color system of the image signal.
  • a first image processing method corrects a gradation of a value of a first element among first to third elements of a first color system, which is defined by an input image signal.
  • the second color system A first calculation step for calculating the values of the fourth to sixth elements of the first and second calculation steps.
  • a value defined by the seventh and ninth elements of the third color system represented by the seventh to ninth elements is calculated. 2 and the value of the fourth element of the second color system, and the seventh and ninth elements of the third color system calculated in the second operation step.
  • An image processing method for a computer that has executed the first program of the present invention is a computer-implemented image processing method that is defined by an input image signal.
  • a first operation step of calculating the values of the fourth to sixth elements of the second color system and, based on the values of the fourth to sixth elements calculated in the first operation step, A second operation step of operating a value defined by the seventh element and the ninth element of the third color system expressed by the seventh to ninth elements, and a second operation step of the second color system. Based on the value of element 4 and the value calculated by the seventh and ninth elements of the third color system, calculated in the third operation step To fourth second color system and a third calculation step of calculating the value of the sixth element.
  • the second image processing apparatus includes a fourth colorimetric system of the second colorimetric system based on the values of the first to third elements of the first colorimetric system defined by the input image signal.
  • the second computing means computes the value of the eighth element of the color system of 3, and computes the value defined by the seventh element and the ninth element, and is computed by the second computing means.
  • a tone correction means for correcting the gradation of the value of the eighth element to generate a correction value, and a correction value generated by the gradation correction means, the fifth element of the second color system
  • a third calculating means for calculating the value, a value of a fifth element of the second color system calculated by the third calculating means, and a value calculated by the second calculating means.
  • the value defined by the element and the ninth element of the seventh And a fourth calculating means for calculating the fourth to sixth elements of the second color system based on the above.
  • the eighth element of the third color system may be an element relating to lightness.
  • the seventh element and the ninth element of the third color system may be elements relating to hue and saturation, respectively.
  • the second color system may be an XYZ color system
  • the third color system may be a Munsell color system.
  • the first color system may be an RGB color system.
  • the second image processing method is based on the values of the first to third elements of the first color system defined by the input image signal.
  • the fifth element of the second color system From the gradation correction step of correcting the gradation of the values of the eight elements to generate a correction value, and the correction value generated in the gradation correction step, the fifth element of the second color system A third calculation step for calculating the value of the second color system, the value of the fifth element of the second color system calculated in the third calculation step, and a second calculation step.
  • An image processing method of a computer that has executed the second program of the present invention is configured to execute a second image processing method based on values of first to third elements of a first color system defined by an input image signal.
  • a third calculation step for calculating the value of the fifth element, a value of the fifth element of the second color system calculated in the third calculation step, and a calculation performed in the second calculation step And a fourth operation step of operating the fourth to sixth elements of the second color system based on the values defined by the seventh element and the ninth element.
  • a calibration value is generated.
  • the values of the fourth to sixth elements of the second color system are calculated based on the values of the first to third elements of the first color system defined by the input image signal, Based on the calculated values of the fourth to sixth elements, the values specified by the seventh and ninth elements of the third color system expressed by the seventh to ninth elements are calculated. Calculated based on the value of the fourth element of the second color system, and the value specified by the seventh and ninth elements of the third color system, The values of the fourth to sixth elements are calculated.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a digital still video camera to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the Munsell hue circle.
  • FIG. 3 is a diagram showing a Munsell color chart with a Munsell hue circle of 1 YR.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the conversion table.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the conversion table.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the conversion table.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the conversion table.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state where the Munsell color chart of FIG. 3 is converted into a YCrCb value.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the gradation adjustment processing of the digital still video camera of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a correction value when the luminance is reduced by gradation conversion.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a correction value when the luminance is increased by gradation conversion.
  • FIG. 12 is a diagram showing a color solid cross section of the Munsell color system when the luminance is constant.
  • FIG. 13 is a diagram showing a color solid cross section of the YCrCb color system when the luminance is constant.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating another gradation adjustment process of the digital still video camera in FIG.
  • FIG. 15 is a block diagram showing another configuration example of a main part of a digital still video camera to which the present invention is applied.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a personal computer.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of a video camera to which the present invention is applied, for example, a digital still video camera 100.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide
  • An image sensor 111 composed of an image sensor such as a semiconductor acquires an optical image from a subject as an image signal, and further generates signals of three primary colors of R, G, and B from the image signal.
  • the Y matrix unit 112 performs a matrix operation on the R, G, and B signals to calculate a ⁇ signal (luminance component). Also, c matrix part 1 1
  • step 3 a matrix operation is performed on the three-element signal of R, G, and B to calculate a C signal (color difference component).
  • the C signal (color difference component) in this case is composed of the color difference signals of Cr and Cb.
  • the Y signal (luminance component) calculated by the Y matrix section 112 is input to the gradation correction section 114 and the color difference correction section 115.
  • the gradation correction unit 114 performs gradation correction on the input Y signal (luminance component), and outputs the result as a gradation correction signal Y ′ to a subsequent processing unit (not shown). Further, the gradation correction unit 114 outputs the gradation correction signal Y, to the color difference correction unit 115 as ⁇ element of the color system ⁇ .
  • the C signal (color difference component) calculated by the C matrix unit 113 is input to the color difference correction unit 115.
  • the color difference compensator 1 15 receives the ⁇ signal (luminance component) transmitted from the 1 matrix section 112 and the signal ⁇ '( ⁇ ).
  • the color difference correction is performed based on the (positive signal) and the C signal (color difference component) transmitted from the C matrix unit 113, and the result is provided as a color difference correction result C 'to a subsequent processing unit (not shown). Output.
  • color difference correction is performed to preserve the hue (H) and saturation (C) in the Munsell (unsel l) color system.
  • the Munsell color system is classified by number or symbol, respectively, based on three attributes (elements) of color: hue (H: Hue), lightness (V: Value), and saturation (C: Chroma).
  • hue Hue
  • V Value
  • saturation C: Chroma
  • a color chart is used to express color by comparing the color of an object with the color chart.
  • JIS JIS Z 8721
  • a person when expressing the color of an apple, a person searches for the color closest to the apple color from the colors shown in the Munsell color wheel shown in Fig. 2, and calculates the value of the apple. Color.
  • the Munsell hue circle in Fig. 2 shows the 10 colors (5Y (Yellow), 5YR (YellowRed), 5R (Red), 5RP
  • FIG. 3 is a diagram showing a Munsell color chart showing lightness (V) / saturation (C) when the Munsell hue value is 1 YR.
  • the hue is fixed at 1 YR
  • the horizontal axis is the saturation value (C)
  • the vertical axis is the lightness value (V).
  • a color is considered to be more vivid as the value of the saturation value (C) is larger and brighter as the value of the lightness value (V) is larger.
  • Saturation (C) N represents an achromatic color.
  • color spaces There are various types of color systems (color spaces), and a color in one color system (color space) can be converted to a color in another color system (color space). For example, using a conversion table specified in JIS Z 8721 as shown in FIGS. 16681
  • Colors can be converted to XYZ color system.
  • JIS X 9204 it is possible to convert a color in the color system into a color in the RGB color system.
  • the conversion matrix from RGB color system color to Til color system color is shown in Equation (1).
  • RGB colors can be converted to YCrCb color system colors (color spaces used in digital still video cameras) based on equations (3), (4), and (5). .
  • Fig. 8 shows the Munsell color chart values in Fig. 3 converted to YC coordinates in the YCrCb color system.
  • the horizontal axis is the color difference signal value calculated based on equation (6)
  • the vertical axis is Y (luminance component).
  • the numbers assigned to the blocks shown in FIG. 8 correspond to the numbers of the respective blocks shown in FIG.
  • the gradation adjustment processing D range compression processing
  • This processing is an example of the case where the gradation adjustment processing is performed using the YCrCb color system signal Y (luminance component). This process is started when a command to perform imaging is issued by the user.
  • step S1 the image sensor 111 of the digital still video camera 100 acquires an RGB signal (original color). Specifically, the image sensor 111 acquires a light image from a subject as an image signal, and acquires (generates) an RGB signal from the image signal.
  • step S2 the Y matrix section 112 and the C matrix section 113 convert the obtained RGB signals into YCrCb signals. Specifically, the RGB signal is converted to a YCrCb signal based on Equations (3) to (5).
  • the Y matrix section 112 generates a Y signal
  • the C matrix section 113 generates the same signal and a ⁇ 13 signal, that is, a C signal.
  • step S3 the gradation correction section 114 acquires the luminance signal Y from the Y matrix section 112 and adjusts the gradation of the luminance signal Y. That is, various filtering processes such as an unsharp mask are performed on the luminance signal, and the sharpness of the image is improved. Since the Y value in the XYZ color system and the Y value in the YCrCb color system are the same, the value of Y 'at this time is the signal Y' as the Y signal in the XYZ color system.
  • step S4 the tone correction unit 114 outputs the signal Y ′ (Y signal of the XYZ color system) resulting from the tone adjustment by the process in step S3 to the color difference correction unit 115. I do.
  • step S5 the color difference correction section 115 converts the original color (gradation) generated in step S2 by the Y matrix section 112 and the C matrix section 113. 16681
  • step S6 the color difference correction unit 115 calculates the Munsell color system values h1 and h2.
  • the details of the relationship between the hue (H), saturation (C), and lightness (V) of the Munsell color system and the XYZ color system are expressed by the following equations (8) to (23).
  • the values hi and h 2 are the values defined in equation (10) and equation (11).
  • a J (3 ⁇ 4)-F ( ⁇ ) (10) h2 ⁇ F (Z €) -F (F)... ⁇
  • H (hue) and C (saturation) are defined by S 1 and S 2, and S 1 and S 2 are calculated from Eqs. (1 8) and (1 9) ⁇ , Ml, M2, 0 is defined by Ml, M2, as evident from equation (20), and Ml, M2 is defined by equations (1 5) and (16)
  • h1 and h2 are not H (hue) or C (saturation) values themselves.
  • the color after gradation conversion should be a color in which only lightness V is changed and hue H and saturation C are not changed.
  • the Munsell color system is a color system such as RGB, YUV, YPbPr, and YCrCb (color systems other than the XYZ color system) that are often used in image processing devices such as video cameras and television receivers. Since a conversion formula for converting colors between each other accurately enough for practical use has not been found yet, the XYZ color system shown in the above-mentioned formulas (8) to (23) is used. Use the conversion formula between.
  • HV'C after gradation conversion (the Munsell color system color which is V only and V 'of the original Munsell color system HVC) is defined as XYZ
  • X'Y'Z ' color system values
  • step S7 the color difference correction section 1 15 determines the value of ⁇ in the YCrCb color system, the gradation of which has been adjusted by the gradation correction section 1 14 in the processing of step S3. That is, based on the value Y 'as a Y signal after gradation adjustment in the XYZ color system and the values h1 and h2 calculated by itself in the process of step S6, X' in the XYZ color system And Z, are calculated ( ⁇ 'has already been obtained in the processing of step S3 and step S4).
  • Equation (24) is derived from equation (13).
  • F (Xc ') is obtained from Expression (10), and XX of Expression (25) is defined.
  • Hi in the equation (25) is a value obtained in the process of step S6.
  • the value of F ( ⁇ ') is obtained by substituting ⁇ for ⁇ in (Equation (13)), (the value of ⁇ ' has already been obtained in the process of step S3). Therefore, the value of XX can be obtained from equation (25).
  • equation (26) is obtained.
  • XX of equation (25) X c' Is calculated.
  • Eq. (27) is obtained based on Eq. (8), and X, is obtained by substituting X c 'obtained by Eq. (26).
  • Equation (24) is derived from equation (13), and then, F (Zc ') is obtained from equation (11), and YY in equation (28) is defined.
  • Equation (28) is a value obtained by the processing in step S 6
  • F (Y,) Is obtained by substituting ⁇ , (the value of ⁇ 'has already been obtained by the processing in step S3) into ⁇ in equation (13). Therefore, the value of YY is calculated by equation (28) Can be obtained by
  • Eq. (30) is derived by Eq. (9), and Z 'is obtained by substituting Zc' obtained by Eq. (29).
  • Z ' ⁇ Zc 0.847 ⁇ ,' ⁇ the color after gradation adjustment with only the lightness V changed without changing the hue H and saturation C of the Munsell color system is displayed in the XYZ color system. That is, the obtained color X'Y'Z 'is obtained.
  • step S8 the color difference correction unit 115 sets the X '8, ⁇ ' ( ⁇ ', Z' after gradation conversion to the color difference correction unit 115 in step S7.
  • Y ′ is the value generated in step S3 by the gradation correction unit 114 in step S3), and calculates the color of the original color space.
  • the color difference correction unit 1 15 substitutes X′Y′Z ′ for ⁇ in equation (2), and substitutes the obtained RGB in equation (3) to generate a signal Y, Substituting signal Y and signal R into equation (4) to generate Cr, and substituting signal Y and signal B into equation (5) to generate C b.
  • step S9 the tone correction section 114 and the color difference correction section 115 output the calculated results to the subsequent processing section as the tone adjustment results (as the color space of the original color). Output) and end the process.
  • the YCrCb signal is output. At this time, the output YCrCb signal stores the hue (H) and saturation (C).
  • the values h1 and h2 are calculated in step S6, but the values of the hue H and the saturation C themselves can be calculated. However, calculating the values h 1 and h 2 simplifies the calculation as compared to calculating the values of the hue H and the saturation C themselves.
  • FIGS. 10 and 11 show the results of performing the tone adjustment processing on the YCrCb color system signal Y (luminance component) as shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a case where the brightness is reduced by gradation adjustment for an arbitrary one of the blocks (numbered blocks) shown in FIG. .
  • the horizontal axis is C (saturation value which is the value of the color difference signal calculated based on the above equation (6)), and the vertical axis is Y (luminance component of the YCrCb color system) or man Cell V (the lightness in the Munsell color system).
  • Cycrcb represents the correction value in the case where the gradation adjustment processing was performed so that the Y, C ratio was constant.
  • this correction method is referred to as the “constant YC ratio” method.
  • the block representing the color moves along the straight line 22.
  • the block 11 moves to the position of the block 13 along the straight line 22.
  • the saturation Chvc of the correction value with the Munsell HC constant is larger than the saturation Cycrcb of the correction value with the YC ratio constant, so that the saturation The value (C) can be prevented from dropping unnecessarily, thus preventing the color from appearing dark.
  • the horizontal axis is C (saturation value, which is the value of the color difference signal calculated based on the above equation (6)), and the vertical axis is Y (the luminance component of the YCrCb color system). Or Munsell V (the lightness in the Munsell color system).
  • Cycrcb is the YC ratio
  • Chvc represents the correction value when the processing was performed as a constant
  • Chvc represents the correction value when the processing was performed as a Munsell HC.
  • the block representing the color moves along a straight line 42.
  • the block 31 moves to the position of the block 33 along the straight line 42.
  • the Munsell HC is fixed, the block representing the color moves along the curve (positive differential characteristic) 41 protruding rightward in the figure.
  • the color of block 31 is increased by the same value as that of block 33 so that Munsell HC is constant, block 31 will be located at the position of block 32 along curve 41. Moving.
  • FIG. 12 is a diagram showing the color solid cross section of the Munsell color system when the brightness (brightness) is constant.
  • Fig. 13 is the YCrCb color system when the brightness (brightness) is constant.
  • FIG. 4 is a diagram showing a color solid cross section of FIG.
  • the gradation processing is performed on the Y signal (luminance component) is described as an example.
  • the gradation processing is not limited to this, and the gradation processing may be performed on the V signal (HVC color system). V) can be used.
  • the gradation adjustment processing when the gradation processing is performed with the signal V (brightness component) of the HVC color system will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is started when the user issues a command to perform shooting.
  • the configuration of the digital still video camera 100 that executes the processing of FIG. 14 is as shown in FIG. Its basic configuration is almost the same as that of FIG. 1, but the Y matrix section 112 and the C matrix section 113 are not required.
  • step S51 the image sensor 111 of the digital still video camera 100 acquires a light image from a subject as an image signal, and acquires an RGB signal (original color) from the image signal.
  • step S52 the color difference correction section 115 acquires the RGB signal of the original color acquired by the processing in step S51, and converts the RGB signal of the original color into an XYZ table based on Expression (1). Performs an operation for conversion to a color system.
  • step S53 the color difference correction unit 115 substitutes Y for a in the following equation (32) based on Y (Y in the XYZ color system) calculated in step S52. Then, V is calculated by applying the equation (3 2) to the equation (3 1). The color correction unit 115 outputs the calculated V (V in the HVC color system) to the gradation correction unit 114.
  • the color difference correction unit 1 15 is calculated by using the values h 1 and h expressed by the above-mentioned equations (10) and (1 1). Calculate 2.
  • step S54 the gradation correction unit 114 obtains the input V (V in the HVC color system) calculated by the color difference correction unit 115 by the processing in step S53, and obtains the level of the lightness signal V. Perform key adjustment.
  • step S55 the tone correction unit 114 converts the brightness signal V '(the result of the tone adjustment performed in step S54) resulting from the tone adjustment into the XYZ color system. Convert to Y 'signal as Y signal. More specifically, Y 'is derived using equations (33) and (34).
  • step S56 the gradation correction section 114 converts the signal Y ′ calculated in step S55 into the color difference correction section 1 1 Output to 5.
  • step S57 the color difference correction unit 115 calculates the values h1 and h2 calculated by the processing of step S53 and the XYZ table generated by the processing of step S55.
  • Y ′ as a Y signal after tone adjustment in the color system is obtained, and
  • X ′ and Z ′ in the XYZ color system are calculated using the above-described equations (24) to (29). The description is omitted because it is the same as that described above.
  • step S 58 the color difference correction unit 115 calculates the ⁇ ⁇ ′ ⁇ ′ ⁇ ′ ( ⁇ ′, Z ′) after the gradation conversion by the color difference correction unit 115 in step S 57, and Y ′ , Calculated in step S56 by the gradation correction unit 114), and the color of the original color system is calculated.
  • the color in the X'Y'Z 'color system is converted to the color in the RGB color system.
  • RGB is calculated by substituting X'Y'Z 'for XYZ in equation (2).
  • step S59 the color difference correction unit 115 outputs the calculated result as a gradation adjustment result (outputs as a color of the RGB color system), and ends the processing.
  • a gradation adjustment result outputs as a color of the RGB color system
  • an RGB signal is output.
  • the hue (H) and saturation (C) are stored in the output RGB signal.
  • the color of the X'Y'Z 'color system may be output as it is.
  • the present invention can be applied to the case where the gradation adjustment process is performed using the signal V (brightness component) of the HVC color system. That is, the hue (I-I) and the saturation (C) can be preserved even when the gradation is adjusted with the signal V (lightness component) of the HVC color system.
  • the color difference signal can be adjusted by keeping the HC (hue and saturation) in the Munsell color system constant to preserve the color. Become.
  • the saturation becomes unnecessarily low and the color can be prevented from appearing dark. Furthermore, even when the color difference signal level is large and the luminance signal level is small, even when the luminance signal level is increased by gradation adjustment, saturation of the color difference signal can be suppressed.
  • the color difference signal adjustment processing is performed in the Munsell color system that matches the human senses by keeping HC (hue and saturation) constant in the Munsell color system. However, it is possible to reproduce the color by storing the hue and saturation.
  • the present invention is not limited to a digital still video camera, and can be applied to an image processing apparatus that handles image signals, such as a television receiver, a printer, a scanner, a facsimile, a copy machine, and the like.
  • image processing apparatus that handles image signals, such as a television receiver, a printer, a scanner, a facsimile, a copy machine, and the like.
  • the color system of the original color is appropriately replaced with the color system used in each image processing apparatus.
  • the present invention can be applied to an image editing tool (for example, PhotoShop (trademark)) and the like, since the Munsell HC-defined algorithm can be used.
  • image editing tool for example, PhotoShop (trademark)
  • Munsell HC-defined algorithm since the Munsell HC-defined algorithm can be used.
  • a CPU (Central Processing Unit) 301 is a program stored in a ROM (Read Only Memory) 302 or a storage unit 308, and a RAM (Random Access Memory) Performs various processes according to the program loaded in 303.
  • the RAM 303 also stores data and the like necessary for the CPU 301 to execute various processes.
  • the CPU 301, R0M302, and RAM303 are interconnected via an internal bus 304.
  • the input / output interface 305 is also connected to the internal bus 304.
  • the input / output interface 305 includes an input section 306 consisting of a keyboard, mouse, etc., a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), etc.
  • An output unit 307 including a display and a speaker, a storage unit 308 including a hard disk, and a communication unit 309 including a modem and a terminal adapter are connected.
  • the communication unit 309 performs communication processing via various networks including telephone lines and CATV.
  • a drive 310 is connected to the input / output interface 305 as necessary, and a removable medium 321 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted and read therefrom.
  • the installed computer program is installed in the storage unit 308 as necessary.
  • the programs that make up the software are installed on a computer that is built into dedicated hardware, or by installing various programs, It is installed from a network or a recording medium to a general-purpose personal computer, for example, capable of executing a function.
  • this recording medium consists of a package medium consisting of a removable medium on which the program is recorded, which is distributed to provide the program to the user, separately from the computer. Instead, it is provided to the user in a state in which it is incorporated in the device body in advance, and includes a hard disk including a ROM 302 storing a program and a storage unit 308.
  • steps to describe a computer program are not only processes performed in chronological order according to the order described, but also processes performed in parallel or individually even if not necessarily performed in chronological order. Is also included.
  • the gradation when the gradation is adjusted, it is possible to reproduce the color while preserving the hue and saturation in the Munsell color system that match the sense of the human.
  • the saturation becomes unnecessarily low as compared with the conventional processing with a constant YC ratio.
  • the color difference signal level is high and the luminance signal level is low, saturation of the color difference signal can be suppressed even when the luminance signal level is increased by gradation adjustment.
  • the second aspect of the present invention when the gradation is adjusted, it is possible to reproduce the color while preserving the hue and saturation in the Munsell color system that matches the sense of the human.
  • the luminance signal level is lowered by the gradation adjustment, the color becomes unnecessarily low and the color becomes low as compared with the conventional processing with a constant YC ratio. The appearance of darkening can be suppressed.
  • saturation of the color difference signal can be suppressed even when the luminance signal level is increased by gradation adjustment.

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Abstract

本発明は、階調変換により輝度信号レベルを変更しても色味を保存して画像を再現できるようにした画像処理装置および方法、並びに、プログラムに関する。Ｙマトリックス部１１２とＣマトリックス部１１３は、撮像素子１１１から取得したオリジナルの色を、輝度信号と色差信号に変換する。階調補正部１１４は、輝度信号Ｙの階調調整を行ない、輝度信号Ｙ'に変更し、出力するとともに、さらに、XYZ表色系のＹ信号としての信号Ｙ'に変換して、色差補正部１１５に出力する。色差補正部１１５は、マンセル表色系の色相Ｈと彩度Ｃに対応する値であるｈ１とｈ２を演算し、階調補正後に、これを保存するようにXYZ表色系における階調調整後のＹ信号としての信号Ｙ'に基づいて、XYZ表色系におけるＸ'とＺ'を算出する。本発明は、ディジタル画像処理を行なう製品に適用することができる。

Description

明細書
画像処理装置および方法、 並びに、 プログラム 技術分野
本発明は、 画像処理装置および方法、 並びに、 プログラムに関し、 特に、 階調 変換により輝度信号レベルを変更しても、 色味を保存して画像を再現できるよう にした、 画像処理装置および方法、 並びに、 プログラムに関する。 背景技術
画像の輝度値が、 本来変化しているべき輪郭の部分などで、 変化が緩やかにな つている場合、 ぼやけた印象の画像となる。 このような画像に対しては、 輝度値 の変化を強調することで鮮明な画像が得られる。 テレビジョン受像機やデジタル カメラなどにおいて、 画像の見えの改善として、 鮮銳化の手法がとられている。 この方法では、 一般的に、 色差信号の調整は、 変更前の輝度信号と色差信号と の比が保持されるように行なわれる。 すなわち、 オリジナル色の輝度 （Y) と色 差信号 ( C ) の比 (YZ C比) が保持されるように ( YZ C比が一定となるよう に） 、 輝度と色差信号のレベルが捕正される。 このような色差信号の調整は、 例 えば、 特開平 1 1— 2 5 2 5 8 4号公報に開示されている。
しかしながら、 YZ C比を一定とする補正 （色差信号の補正） では、 階調変換 により輝度信号レベル （Yのレベル） が下げられた場合、 経験的に画像の色が黒 ずんで見えることがある。 また、 色差信号レベル （Cのレベル） が大きく、 輝度 信号レベル （Yのレベル） が小さく、 かつ、 階調変換により輝度信号レベル (Y のレベル） が上げられた場合、 YZ C比を一定とするために、 色差信号 （Cのレ ベル） も上げることになり、 色差信号 （Cのレベル） が飽和してしまうことがあ るという課題があった。 発明の開示 本発明は、 このような状況に鑑みてなされたものであり、 階調変換により輝度 信号レベルを変更しても、 色が黒ずんだり、 飽和してしまうことを抑制するよう にするものである。
本発明の第 1の画像処理装置は、 入力された画像信号により規定される、 第 1 の表色系の第 1乃至第 3の要素のうちの第 1の要素の値の階調を補正することで、 補正値を生成する階調補正手段と、 入力された画像信号により規定される、 第 1 の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の 要素の値を演算する第 1の演算手段と、 第 1の演算手段により演算された第 4乃 至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の 第 7の要素と第 9の要素により規定される値を演算する第 2の演算手段と、 第 2 の表色系の第 4の要素の値、 並びに第 2の演算手段により演算された、 第 3の表 色系の第 7の要素と第 9の要素により規定される値に基づいて、 第 2の表色系の 第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 3の演算手段とを備える。
前記第 1の表色系の第 1の要素は、 輝度または明度に関する要素であるように することができる。
前記第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素は、 それぞれ色相と彩度に関する 要素であるようにすることができる。
前記第 2の表色系は、 YZの表色系であり、 第 3の表色系は、 マンセルの表色 系であるようにすることができる。
前記第 1の表色系は、 YCrCbの表色系であるようにすることができる。
前記画像信号の表色系の各要素に基づいて、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素を演算する第 4の演算手段をさらに備えるようにすることができる。
本発明の第 1の画像処理方法は、 入力された画像信号により規定される、 第 1 の表色系の第 1乃至第 3の要素のうちの第 1の要素の値の階調を補正することで、 補正値を生成する階調補正ステップと、 入力された画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演算ステップと、 第 1の演算ステツプで演算され た第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の 表色系の第 7の要素と第 9の要素により規定される値を演算する第 2の演算ステ ップと、 第 2の表色系の第 4の要素の値、 並びに第 2の演算ステップで演算され た、 第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素により規定される値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 3の演算ステップとを含む。 本発明の第 1のプログラムを実行したコンピュータの画像処理方法は、 入力さ れた画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要素のうちの第 1の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正ステップと、 入力さ れた画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づ いて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演算ステップと、 第 1の演算ステップで演算された第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至 第 9の要素で表現される第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素により規定され る値を演算する第 2の演算ステップと、 第 2の表色系の第 4の要素の値、 並びに 第 3の演算ステツプで演算された、 第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素によ り規定される値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する 第 3の演算ステップとを含む。
本発明の第 2の画像処理装置は、 入力される画像信号により規定される、 第 1 の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の 要素の値を演算する第 1の演算手段と、 第 1の演算手段により演算された第 4乃 至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の第 8 の要素の値を演算するとともに、 第 7の要素と第 9の要素により規定される値を 演算する第 2の演算手段と、 第 2の演算手段により演算された第 8の要素の値の 階調を補正して、 補正値を生成する階調補正手段と、 階調補正手段により生成さ れた補正値から、 第 2の表色系の第 5の要素の値を演算する第 3の演算手段と、 第 3の演算手段により演算された第 2の表色系の第 5の要素の値、 並びに、 第 2 の演算手段により演算された、 第 7の要素および第 9の要素により規定される値 に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素を演算する第 4の演算手段とを ことを特徴とする。
前記第 3の表色系の第 8の要素は、 明度に関する要素であるようにすることが できる。
前記第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素は、 それぞれ色相と彩度に関する 要素であるようにすることができる。
前記第 2の表色系は、 XYZの表色系であり、 第 3の表色系は、 マンセルの表色 系であるようにすることができる。
前記第 1の表色系は、 RGBの表色系であるようにすることができる。
本発明の第 2の画像処理方法は、 入力される画像信号により規定される、 第 1 の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の 要素の値を演算する第 1の演算ステップと、 第 1の演算ステップで演算された第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の 第 8の要素の値を演算するとともに、 第 7の要素と第 9の要素により規定される 値を演算する第 2の演算ステップと、 第 2の演算ステップで演算された第 8の要 素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正ステップと、 階調補正ステ ップで生成された補正値から、 第 2の表色系の第 5の要素の値を演算する第 3の 演算ステップと、 第 3の演算ステップで演算された第 2の表色系の第 5の要素の 値、 並びに、 第 2の演算ステップで演算された、 第 7の要素および第 9の要素に より規定される値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素を演箅する第 4の演算ステップとを含む。
本発明の第 2のプログラムを実行したコンピュータの画像処理方法は、 入力さ れる画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づ いて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演算ステップと、 第 1の演算ステップで演算された第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9 の要素で表現される第 3の表色系の第 8の要素の値を演算するとともに、 第 7の 要素と第 9の要素により規定される値を演算する第 2の演算ステップと、 第 2の 演算ステップで演算された第 8の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する 階調補正ステップと、 階調補正ステップで生成された補正値から、 第 2の表色系 の第 5の要素の値を演算する第 3の演算ステップと、 第 3の演算ステップで演算 された第 2の表色系の第 5の要素の値、 並びに、 第 2の演算ステップで演算され た、 第 7の要素おょぴ第 9の要素により規定される値に基づいて、 第 2の表色系 の第 4乃至第 6の要素を演算する第 4の演算ステップとを含む。
第 1の本願発明においては、 入力された画像信号により規定される、 第 1の表 色系の第 1乃至第 3の要素のうちの第 1の要素の値の階調を補正することで、 捕 正値が生成される。 入力された画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1 乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値が演算 され、 演算された第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表 現される第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素により規定される値が演算され、 第 2の表色系の第 4の要素の値、 並びに第 3の表色系の第 7の要素と第 9の要素 により規定される値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値が演算 される。
第 2の本願発明においては、 入力される画像信号により規定される、 第 1の表 色系の第 1乃至第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素 の値が演算され、 演算された第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要 素で表現される第 3の表色系の第 8の要素の値が演算されるとともに、 第 7の要 素と第 9の要素により規定される値が演算され、 演算された第 8の要素の値の階 調が補正される。 生成された補正値から、 第 2の表色系の第 5の要素の値が演算 され、 この第 2の表色系の第 5の要素の値、 並びに、 第 7の要素および第 9の要 素により規定される値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素が演算さ れる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明を適用したディジタルスチルビデオカメラの主要部の構成例を 示すプロック図である。
図 2は、 マンセル色相環を説明する図である。
図 3は、 マンセル色相環が 1 Y Rにおけるマンセル色票を示す図である。 図 4は、 変換テーブルの構成を示す図である。
図 5は、 変換テーブルの構成を示す図である。
図 6は、 変換テーブルの構成を示す図である。
図 7は、 変換テーブルの構成を示す図である。
図 8は、 図 3のマンセル色票を YCrCb値に変換した状態を示す図である。 図 9は、 図 1のディジタルスチルビデオカメラの階調調整処理を説明するフロ 一チヤ一トである。
図 1 0は、 階調変換により輝度を下げた場合における捕正値を説明する図であ る。
図 1 1は、 階調変換により輝度を上げた場合における補正値を説明する図であ る。
図 1 2は、 輝度を一定とした場合のマンセル表色系の色立体断面を示す図であ
<D。
図 1 3は、 輝度を一定とした場合の YCrCbの表色系の色立体断面を示す図で ある。
図 1 4は、 図 1のディジタルスチルビデオカメラの他の階調調整処理を説明す るフローチヤ一トである。
図 1 5は、 本発明を適用したディジタルスチルビデオカメラの主要部の他の構 成例を示すブロック図である。
図 1 6は、 パーソナルコンピュータの構成を示すプロック図である。 発明を実施するための最良の形態 図 1は、 本発明を適用したビデオ力メラ、 例えば、 ディジタルスチルビデオ力 メラ 1 0 0の主要部の構成例を示す図である。
CCD (Charge Coupled Device) , CMOS (Complementary Metal- Oxide
Semiconductor) などの撮像素子よりなる撮像素子 1 1 1は、 被写体からの光画 像を画像信号として取得し、 さらに、 この画像信号から R , G , Bの 3原色の信 号を生成する。 Yマトリックス部 1 1 2は、 この R , G , Bの信号に対してマト リックス演算し、 γ信号 （輝度成分） を算出する。 また、 cマトリックス部 1 1
3は、 R , G , Bの 3要素の信号に対してマトリックス演算し、 C信号 （色差成 分） を算出する。 なお、 この場合の C信号 (色差成分) は、 C rおよび C bの色 差信号で構成されている。
Yマトリックス部 1 1 2により算出された Y信号 （輝度成分） は、 階調補正部 1 1 4と色差補正部 1 1 5に入力される。 階調補正部 1 1 4は、 入力された Y信 号 (輝度成分) に対して階調補正を行ない、 その結果を階調補正信号 Y ' として、 図示せぬ後段の処理部に出力する。 また、 階調補正部 1 1 4は、 階調補正信号 Y， を、 ΧΥΖ表色系の要素 Υ， として、 色差補正部 1 1 5に出力する。
Cマトリックス部 1 1 3により算出された C信号 (色差成分) は、 色差補正部 1 1 5に入力される。 色差補正部 1 1 5は、 Υマトリ ックス部 1 1 2から送信さ れた Υ信号 (輝度成分) 、 階調補正部 1 1 4から送信された信号 Υ ' (ΧΥΖ表色 系の階調捕正信号) 、 および Cマトリックス部 1 1 3から送信された C信号 (色 差成分) に基づいて、 色差補正を行ない、 その結果を、 色差補正結果 C ' として、 図示せぬ後段の処理部に出力する。 このとき、 マンセル ( unsel l) 表色系にお ける色相 （H) と彩度 ( C ) を保存するように、 色差補正が行なわれる。
ここで、 マンセル表色系について説明する。
マンセル表色系は、 色の 3属性 （要素） である色相 （H： Hue) 、 明度 （V： Value) 、 および彩度 （C ： Chroma) に基づいて、 それぞれ番号または記号で分 類された色票を使用して、 物体の色と色票を人が見比べて色を表現するものであ り、 ョ本では、 「三属性による色の表示方法」 として JIS (JIS Z 8721) に規 定されている。
マンセル表色系において、 例えば、 りんごの色を表現する場合、 人が図 2に示 されるマンセル色相環に表わされる色の中から、 りんごの色に最も近い色を探し、 その値をりんごの色とする。 図 2のマンセル色相環は、 実用として用いられてい る 1 0色 （5Y (Yellow) ， 5 YR (YellowRed) ， 5 R (Red) , 5 R P
(RedPurple) ， 5 P (Purple) ， 5 P B (PurpleBlue) , 5 B (Blue) , 5 BG (BlueGreen) ， 5 G (Green) ， 5 G Y (GreenYello ) ) を 2分割にし たもの （すなわち、 1 0 Y, 1 0 YR, 1 0 R, 1 0 R P, 1 0 P, 1 0 P B, 1 0 B, 1 0 BG, 1 0 G, 1 0 GYを含めた 2 0色） を示している。 例えば、 対象となるりんごの色が、 1 0 R Pと 5 Rの中間の 2. 5 Rである場合、 2. 5 Rの明度と彩度を示したマンセル色票 (図示せず) 上で、 明度 (V) と彩度 (C) が最も近い色がりんごの色とされる。
りんごの色が、 マンセル色票 (図示せず) において、 例えば、 明度 (V) =4 であり、 彩度 （C) = 1 2である色に最も近いとすると、 このりんごの色は、
「2. 5 R 4 /1 2 J ( 2. 5アール 4の 1 2) と表現される。 マンセル表色 系は、 立体で表わされているため （色相、 彩度、 および明度の 3つの軸により表 現されるため） 、 このように、 色に対する値を割り当てることができる。
図 3は、 マンセル色相値が 1 YRの場合の明度 (V) /彩度 (C) を示したマ ンセル色票を示す図である。
図 3の例においては、 色相を 1 YRに固定しており、 横軸は彩度値 （C) 、 縦 軸は明度値 （V) とされている。 色は、 彩度値 （C) の値が大きいほど、 より鮮 やかであり、 明度値 （V) の値が大きいほど、 明るいとされている。 また、 彩度 (C) =Nは、 無彩色を表わしている。
表色系 （色空間） には、 様々な種類があり、 或る表色系 （色空間） の色は、 他 の表色系 （色空間） の色に変換することができる。 例えば、 図 4乃至図 7に示さ れるような JIS Z 8721に規定されている変換テーブルを使用して、 マンセル表 16681
9
色系の色を XYZ表色系に変換することができる。 また、 JIS X 9204に規定され ているマトリックスを使用して、 ΧΥΖ表色系の色を RGBの表色系の色に変換する ことができる。
例えば、 扱う信号がディジタルスチルビデオカメラに対応する信号の場合にお ける RGBの表色系の色から Tilの表色系の色への変換マトリッタスが、 式 (1) に示される。
Figure imgf000011_0001
逆こ、 X
(2) に月
Figure imgf000011_0002
RGBの色は、 式 （3) 、 式 （4) 、 および式 （5) に基づいて、 YCrCbの表色 系の色 (ディジタルスチルビデオカメラにおいて用いられる色空間の色) に変換 することができる。
Figure imgf000011_0003
式 (4) と式 (5) で表わされる YCrCb表色系における要素としての色差信 号 C r， C bを、 式 （6) に適用することで、 マンセル表色系の彩度 Cに対応す る値を演算することができる。
C; ICr2 + Cu 2
Figure imgf000011_0004
1ひ
図 3のマンセル色票の値を YCrCb表色系の Y C座標に変換したものが図 8に 示されている。 図 8において、 横軸は式 （6 ) に基づいて演算された色差信号の 値とされ、 縦軸は Y (輝度成分） とざれる。 また、 図 8に示されている各ブロッ クに付してある番号は、 図 3に示されたそれぞれのプロックの番号に対応する。 次に、 図 9のフローチヤ一トを参照して、 図 1のディジタルスチルビデオカメ ラ 1 0 0における階調調整処理 （Dレンジ圧縮処理） を説明する。 この処理は、 階調調整処理を YCrCb 表色系の信号 Y (輝度成分） で行なった場合の例である。 なお、 この処理は、 ユーザにより撮像を行なう指令がされたとき開始される。 ステップ S 1において、 ディジタルスチルビデオカメラ 1 0 0の撮像素子 1 1 1は、 RGBの信号 （オリジナルの色） を取得する。 具体的には、 撮像素子 1 1 1 は、 被写体からの光画像を画像信号として取得し、 この画像信号から RGBの信 号を取得 （生成） する。
ステップ S 2において、 Yマトリックス部 1 1 2と Cマトリックス部 1 1 3は、 取得した RGBの信号を、 YCrCb信号に変換する。 具体的には、 式 （3 ) 乃至式 ( 5 ) に基づいて、 RGB信号が YCrCb信号に変換される。 なお、 Yマトリックス 部 1 1 2は Y信号を生成し、 Cマトリックス部 1 1 3は、 じ 1：信号と〇 13信号、 すなわち、 C信号を生成する。
ステップ S 3において、 階調補正部 1 1 4は、 Yマトリックス部 1 1 2から輝 度信号 Yを取得し、 輝度信号 Yの階調調整を行なう。 すなわち、 アンシャープマ スク等といった各種フィルタリング処理が輝度信号になされ、 画像の鮮鋭性が改 善される。 XYZ表色系の Yの値と YCrCbの表色系の Yの値は同一であるため、 こ のときの Y ' の値が XYZ表色系の Y信号としての信号 Y ' となる。
ステップ S 4において、 階調補正部 1 1 4は、 ステップ S 3の処理により階調 調整が行なわれた結果の信号 Y ' (XYZ表色系の Y信号） を色差補正部 1 1 5に 出力する。
ステップ S 5において、 色差補正部 1 1 5は、 Yマトリ ックス部 1 1 2と Cマ トリックス部 1 1 3によりステップ S 2の処理で生成されたオリジナル色 （階調 16681
11
が調整される前の色） の YCrCb信号を、 式 （7) に従って、 XYZ表色系に変換す るための演算を行なう。
X 1.1431 0.5137 0.3175 Y
Y = 1 0 0 X Cr
Z 1.1770 -0.0336 1.0982 Cb
ステップ S 6において、 色差補正部 1 1 5は、 マンセル表色系の値 h 1と h 2 を算出する。 マンセル表色系の色相 （H) 、 彩度 （C) 、 明度 （V) と、 XYZ表 色系の関係の詳細が、 以下の式 （8) 乃至式 （2 3) で示される。 値 h iと h 2 は、 このうちの式 ( 1 0) と式 （1 1 ) で定義されている値である。 なお、 これ らの式は、 例えば、 文献 「書名 ：系統的画像符号化、 著者：宫原誠、 発行所： (株） アイピーシー、 発行年月日 ：平成 2年 7月 3 1日、 1 4 7頁乃至 4 9頁」 に示されるものである。
Figure imgf000013_0001
Zc^0£47Z ,…
A J = (¾) - F(¥) (10) h2^F(Z€)-F(F) …^
h3=F(Y) *…卿 ここで、 X c , Υまたは Ζ cを Αとする関数 F (A) は、 以下の式 ( 1 3 ) と 式 （1 4) により定義されている。
F (A) = 11.6A1 3- L6 … · (13)
Figure imgf000013_0002
また、 座標軸 S 1， S 2 , および値 M l乃至 M 3は、 式 （1 5) 乃至式 （1 9) により示される。 なお、 Θは、 式 （2 0) を満たす。 Ml = hi
M2^0.4Xh2
M3 = 0.23 h3
51 = (8,88 + 0.966cos (Θ)) Μ1
52 = (8 5+ 2,558 sin (Θ))ΧΜ2 "•'(
Figure imgf000014_0001
この座標軸 S l， S 2上で、 マンセル表色系の H， C, および Vが、 式 (2 1) 乃至式 （23) により定義される。
H^i m ' (82/81)
Figure imgf000014_0002
F = 3 上述した式 （10) と式 （1 1) により求められる値 h 1と h 2が決まれば、 H (色相) と C (彩度) が一義的に決定される。 このことは、 式 (21) と式
(22) より明らかなように、 H (色相) と C (彩度) は、 S 1 , S 2により規 定され、 S 1 , S 2は、 式 (1 8) と式 （1 9) から Θ , Ml , M 2により規定 され、 0は、 式 （20) より明らかなように、 Ml , M2により規定され、 Ml, M2は、 式 (1 5) と式 (1 6) から明らかなように、 h 1と h 2により規定さ れることから明らかである。 ただし、 値 h iと h 2は、 H (色相） または C (彩 度） の値そのものではない。
いま、 マンセル表色系で表わした場合におけるオリジナルの色 （階調変換前の 色） を HVC (色相、 明度、 彩度） とし、 階調変換後の色を H' V' C'とする。 本実 施の形態では、 色相 Hと彩度 Cを保存するように色差信号の変換が行なわれる。 すなわち、 H' =H、 かつ、 C' =Cとなるように色差信号の変換が行なわれる。 色相 Hと彩度 Cを保存する階調変換を実現するには、 階調変換後の色を、 明度 Vのみが変更され、 色相 Hと彩度 Cが変更されていない色とすればよい。 しかし 5 ながら、 マンセル表色系は、 ビデオカメラ、 テレビジョン受像機といった画像処 理装置で多く利用されている RGB, YUV， YPbPr,YCrCbといった表色系 （XYZ表色 系を除く表色系） との間で、 実用上充分に正確に相互に色を変換するための変換 式が、 まだ発見されていないため、 上述した式 （8) 乃至式 （2 3) に示される XYZ表色系との間の変換式を使用する。
10 このため、 本実施の形態においては、 階調変換後の HV'C (オリジナルのマン セル表色系の HVCのうちの、 Vのみ、 V' となったマンセル表色系の色） を XYZ 表色系の値 （以下、 X'Y'Z'と記述する） に変換することにより、 色相と彩度を 保存した、 明度のみ異なる色が得られるようにする。
そこで、 ステップ S 7において、 色差補正部 1 1 5は、 階調補正部 1 1 4によ 15 りステップ S 3の処理で階調調整が行なわれた YCrCb表色系の Υの値、 すなわ ち、 XYZ表色系における階調調整後の Y信号としての値 Y ' 、 並びにステップ S 6の処理により自分自身が算出した値 h 1および h 2に基づいて、 XYZ表色系に おける X' と Z， を算出する (Υ' は、 ステップ S 3 , ステップ S 4の処理で既 に得られている) 。
20 具体的には、 以下の式 (24) 乃至式 （2 9) を用いて、 X'Y'Z'が導出され る。 すなわち、 式 ( 1 3) から式 (24) が導出される。
A： ((F (A) ^1.6) /1L6) 3 … ' (24)
次に、 式 ( 1 0) から F (X c ' ) が求められ、 式 (2 5) の XXが定義され る。 ゥ ς (Xc) ^hl^F (Υ') ζΧΧ ,，'.（25) 式 （25) の h iは、 ステップ S 6の処理で得られた値である。 また、 F (Υ' ) の値は、 式 （1 3) において、 Αに Υ， (Υ' の値はステップ S 3の処 理で既に得られている） を代入して得られる。 従って、 式 （25) から XXの値 は求めることができる。
式 （24) の Αに X c ' を代入し、 さらに式 （25) を適用して、 式 （26) が得られ、 そこに、 式 （25) の XXを代入することで、 X c ' が演算される。
Xc = ((XX+L6) /1L6) 3
次に、 式 (8) に基づいて、 式 (27) が得られ、 これに式 (26) で求めら れた X c ' を代入することで、 X， が求められる。
X9^Xc/L020 —(27)
Z， も X' と同様の計算に基づいて算出される。 すなわち、 最初に式 （1 3) により式 （24) が導出され、 次に、 式 (1 1) により F (Z c ' ) が求められ、 式 (28) の YYが定義される。
F(Ze}^k2 ^Ρ(¥Ψ)^ΥΥ ？。。。 ここで、 式 (28) の h 2は、 ステップ S 6の処理で得られた値である。 また- F (Y， ) の値は、 式 ( 1 3) において、 Αに Υ， (Υ' の値はステップ S 3の 処理で既に得られている） を代入して得られる。 従って、 YYの値は式 （28) により、 求めることができる。
式 （24) の Aに Z c， を代入し、 さらに式 (28) を適用して式 (29) が 得られ、 Z c， が演算される。
Zc = ((YY- 16) /116)3 ··.. (29)
次に、 式 （9) により、 式 （30) が導出され、 ここに式 （29) で得られた Z c ' を代入することで、 Z' が求められる。 Z'^Zc 0.847 ·，'· 以上の処理により、 マンセル表色系の色相 Hと彩度 Cを変更せず、 明度 Vのみ を変更した階調調整後の色を、 XYZ表色系で表した色 X'Y' Z'が得られたことに なる。
ステップ S 7の処理の後、 ステップ S 8において、 色差補正部 1 1 5は、 階調 変換後の X' Υ， Ζ ' (Χ' ， Z ' は色差補正部 1 1 5がステップ S 7で演算し た値であり、 Y' は、 階調捕正部 1 1 4がステップ S 3で生成した値である） か ら、 オリジナル色の色空間の色を演算する。 具体的には、 色差補正部 1 1 5は、 式 （2 ) の ΧΥΖに、 X'Y' Z'を代入し、 求めた RGBを、 式 ( 3 ) に代入して信号 Yを生成し、 信号 Yと信号 Rを式 (4) に代入して C rを生成し、 信号 Yと信号 Bを式 ( 5 ) に代入して C bを生成する。
ステップ S 9において、 階調捕正部 1 1 4と色差捕正部 1 1 5は、 それぞれ演 算した結果を、 階調調整結果として後段の処理部に出力し (オリジナルの色の色 空間として出力し） 、 処理を終了する。 いまの例の場合、 YCrCb信号が出力され る。 このとき、 出力される YCrCb信号には、 色相 (H) と彩度 (C) が保存さ ている。
以上においては、 ステップ S 6で値 h 1と h 2を算出するようにしたが、 色相 Hと彩度 Cの値そのものを算出することも可能である。 しかしながら、 値 h 1と h 2を算出するようにした方が、 色相 Hと彩度 Cの値そのものを算出する場合に 較べて、 演算が簡単となる。
図 9に示されるような、 階調調整処理を YCrCb表色系の信号 Y (輝度成分） で行なった結果が図 1 0と図 1 1に示されている。 図 1 0は、 図 8に示されてい る各プロック （番号が付してあるブロック） のうち、 任意の 1つのプロックにつ いて、 階調調整により輝度が下げられた場合が示されている。
図 1 0において、 横軸は C (上述した式 （6) に基づいて演算された色差信号 の値である彩度値） とされ、 縦軸は、 Y (YCrCb表色系の輝度成分） またはマン セル V (マンセル表色系における明度） とされる。 図中、 Cycrcbは、 Y, C比 が一定となるように階調調整処理が行なわれた.（以下、 この補正方法を 「Y C比 一定」 の方法と称する） 場合の補正値を表わし、 Chvcは、 オリジナル色の色相 ( H) と彩度 （C ) を保存し、 明度のみを変更するように階調調整する処理が行 なわれた （以下、 この補正方法をマンセルの色相と彩度を一定とするため、 「マ ンセル H C—定」 の方法と称する） 場合の補正値を表わす。
図 1 0に示されるように、 Y C比一定とした場合、 色を表わすブロックは直線 2 2に沿って移動する。 例えば、 プロック 1 1の色を Y C比が一定となるように 輝度を低下させると、 プロック 1 1は、 直線 2 2に沿ってブロック 1 3の位置に 移動する。
これに対して、 マンセル H C—定とした場合、 色を表わすブロックは、 図中、 右側に突出した形状の (正の微分特性の) 曲線 2 1に沿って移動する。 例えば、 ブロック 1 1の色を、 マンセル H Cが一定となるように、 ブロック 1 3と同じ値 だけ輝度を低下させると、 ブロック 1 1は、 曲線 2 1に沿って、 ブロック 1 2の 位置に移動する。 図 1 0に示されるように、 階調調整により輝度値 （Yまたはマ ンセル Vの値） が下げられた場合、 同じ輝度における彩度の値 (ブロック 1 3の 彩度 Cycrcb とブロック 1 2の彩度 Chvc) は、 Cycrcb < Chvc となる。 すなわち、 階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合、 Y C比を一定とした補正値の 彩度 Cycrcbより、 マンセル H Cを一定とした補正値の彩度 Chvcの方が大きく なるため、 彩度値 ( C ) が必要以上に低下するのを、 従って、 色が黒ずんで見え るようになるのを防ぐことができる。
また、 図 1 0に対応して、 図 8に示される各ブロック （番号が付してあるプロ ック） のうち、 任意の 1つのブロックについて、 階調調整により輝度が上げられ た場合の例を図 1 1に示す。
図 1 1においても、 横軸は C (上述した式 （6 ) に基づいて演算された色差信 号の値である彩度値） とされ、 縦軸は Y (YCrCb表色系の輝度成分） またはマン セル V (マンセル表色系における明度） とされる。 図中、 Cycrcbは、 Y C比一 定として処理が行なわれた場合の捕正値を表わし、 Chvcは、 マンセル HC—定 として処理が行なわれた場合の補正値を表わす。
図 1 1に示されるように、 YC比一定とした場合、 色を表わすブロックは、 直 線 4 2に沿って移動する。 例えば、 ブロック 3 1の色を YC比一定となるように 輝度を上げた場合、 プロック 3 1は、 直線 4 2に沿って、 プロック 3 3の位置に 移動する。 これに対して、 マンセル HC—定とした場合、 色を表わすプロックは、 図中、 右側に突出した形状の （正の微分特性の） 曲線 4 1に沿って、 移動する。 例えば、 ブロック 3 1の色を、 マンセル HCが一定となるように、 ブロック 3 3 と同じ値だけ輝度を上昇させると、 ブロック 3 1は、 曲線 4 1に沿って、 プロッ ク 3 2の位置に移動する。
図 1 1に示されるように、 階調調整により輝度値 （Yまたはマンセル Vの値） が上げられた場合、 同じ輝度における彩度の値 (プロック 3 3の彩度 Cycrcbと ブロック 3 2の彩度 Chvc) は、 Cycrcb > Chvcとなる。 すなわち、 階調調整によ り輝度信号レベルが上げられた場合、 YC比を一定とした補正値の彩度 Cycrcb より、 マンセル HCを一定とした捕正値の彩度 Chvcの方が小さくなるため、 彩 度 Cの飽和を防ぐことができる。
次に、 図 1 2と図 1 3を参照して、 色空間 （表色系） の比較を行なう。 図 1 2 は、 輝度 （明度） 一定とした場合の、 マンセルの表色系の色立体断面を示す図で あり、 図 1 3は、 輝度 （明度） 一定とした場合の、 YCrCbの表色系の色立体断面 を示す図である。
図 1 2と図 1 3において、 色相 （H) は角度として示され、 彩度 （C) は半径 長として示されている。 図 1 2において、 横軸は S 1 (式 （1 8) で演算された 値） とされ、 縦軸は S 2 (式 （1 9) で演算された値） とされる。 図 1 3におい て、 横軸は C b (YCrCb表色系の C b) とされ、 縦軸は C r (YCrCb表色系の C r ) とされる。 S 1は C bと対応する値であり、 S 2は C rと対応する値である。 図 1 2と図 1 3において、 「X」 は、 C= 2の場合、 「△」 は、 C = 4の場合、 「口」 は、 C= 6の場合、 「〇」 は、 C- 8の場合を、 それぞれ表わしている。 Cの値は、 図 1 2の場合、 式 （2 2 ) で演算された値であり、 図 1 3の場合、 式 ( 6 ) で演算された値である。
図 1 2において、 色相の値 （中心からの角度） がどのような値であったとして も、 C = 2， C = 4 , C = 6 , および C = 8の位置の中心からの距離はほぼ同一 となる。 すなわち各点は、 ほぼ同心円上に位置する （S 1と S 2の軸においてほ ぼ同心円上にある） 。 これに対して、 図 1 3において、 C == 2， C = 4 , C = 6 および C = 8の位置の中心からの距離は、 色相の値 （中心からの角度） によって 異なり、 各点は、 同心円上には位置しない。 すなわち、 歪みが生じている。 この ことから、 YCrCbの表色系の色における色差信号の捕正 （Y C比一定による捕 正） では、 図 1 3に示されるように、 歪みが生じるため、 補正後の色の見え方が 変わってしまうが、 図 1 2に示されるような、 マンセル表色系における色差信号 の補正 (マンセル H C—定による捕正) は、 歪みが少ないため、 忠実に色の再現 をすることができることが判る。
なお、 以上の例では、 階調処理が Y信号 (輝度成分) で行なわれた場合を例に して説明しているが、 これに限らず、 階調処理を V信号 （HVCの表色系の V) で 行なうようにすることもできる。
階調処理が HVC表色系の信号 V (明度成分） で行なった場合の階調調整処理 を、 図 1 4のフローチャートを参照して説明する。 なお、 この処理は、 ユーザに より撮影を行なう指令がされたとき開始される。 また、 図 1 4の処理を実行する ディタルスチルビデオ力メラ 1 0 0の構成は、 図 1 5に示されるようになる。 そ の基本的な構成は、 図 1とほぼ同様であるが、 Yマトリックス部 1 1 2と Cマト リックス部 1 1 3は不要となる。
ステップ S 5 1において、 ディジタルスチルビデオカメラ 1 0 0の撮像素子 1 1 1は、 被写体からの光画像を画像信号として取得し、 この画像信号から RGB の信号 （オリジナルの色） を取得する。 ステップ S 5 2において、 色差補正部 1 1 5は、 ステップ S 5 1の処理により 取得されたオリジナル色の RGB信号を取得し、 式 （1) に基づいて、 オリジナ ル色の RGB信号を XYZ表色系に変換するための演算を行なう。
ステップ S 5 3において、 色差補正部 1 1 5は、 ステップ S 52の処理により 算出した Y (XYZ表色系のうちの Y) に基づいて、 以下の式 （32) の aに Yを 代入し、 その式 （3 2) を式 （3 1) に適用して Vを算出する。 色彩補正部 1 1 5は、 算出した V (HVC表色系の V) を、 階調補正部 1 14に出力する。
F= 0.23 X / (Y) "" !)
f(a) = 1L6 a1/3-L6 '… (32) また、 色差捕正部 1 1 5は、 上述した式 （10) と式 （1 1) により表わされ る値 h 1と h 2を算出する。
ステップ S 54において、 階調補正部 1 14は、 ステップ S 53の処理により 色差補正部 1 1 5により算出され、 入力された V (HVC表色系の V) を取得し、 明度信号 Vの階調調整を行なう。
ステップ S 5 5において、 階調補正部 1 14は、 階調調整が行なわれた結果の 明度信号 V' (ステップ S 54の処理により階調調整が行なわれた結果） を、 XYZ表色系の Y信号としての信号 Y' に変換する。 具体的には、 式 （3 3) と式 (34) を用いて Y' が導出さ Lる。
F'= fmv (VV0.23 ) … 33)
fimv (a) = ((a+L6) /1 6)3 (34) ステップ S 56において、 階調捕正部 1 14は、 ステップ S 55の処理により 算出した信号 Y' を色差補正部 1 1 5に出力する。
図 9の処理において上述したように、 オリジナルの色 （階調変換前の色） を HVC (色相、 明度、 彩度） とし、 階調変換後の色を H' V' C'とすると、 階調変換後 でも色相 Hと彩度 Cを保存するようにする。 すなわち、 H' =H、 かつ、 C， = Cとされる。
そこで、 ステップ S 5 7において、 色差補正部 1 1 5は、 ステップ S 5 3の処 理により算出された値 h 1および h 2、 並びに、 ステップ S 5 5の処理により生 成された、 XYZ表色系における階調調整後の Y信号としての Y' を取得し、 上述 した式 （24) 乃至式 （2 9) を用いて、 XYZ表色系における X' と Z' を算出 するが、 その説明は上述したものと同様であるため省略する。
ステップ S 5 8において、 色差補正部 1 1 5は、 階調変換後の Χ'Υ'Ζ' (Χ' , Z' はステップ S 5 7で色差補正部 1 1 5により演算され、 Y' は、 ステップ S 5 6で階調補正部 1 1 4により演算されている) から、 オリジナル色の表色系の 色を演算する。 いまの例の場合、 オリジナル色は、 RGB表色系とされているため、 X'Y'Z'表色系の色は、 RGB表色系の色へ変換される。 具体的には、 式 （2) の XYZに、 X'Y'Z'を代入することで RGBが演算される。
ステップ S 5 9において、 色差補正部 1 1 5は、 それぞれ演算した結果を、 階 調調整結果として出力し （RGBの表色系の色として出力し） 、 処理を終了する。 いまの例の場合、 RGB信号が出力される。 このとき、 出力される RGB信号には、 色相 （H) と彩度 （C) が保存されている。 勿論、 RGB信号ではなく、 X'Y'Z '表 色系の色をそのまま出力するようにしてもよい。
このように、 HVC表色系の信号 V (明度成分） で階調調整処理を行なった場合 においても、 本発明を適用することができる。 すなわち、 HVC表色系の信号 V (明度成分) で階調調整が行なわれた場合においても、 色相 (I-I) と彩度 (C) を保存することができる。
以上のように、 階調調整が行なわれた場合において、 色差信号の調整処理をマ ンセル表色系における HC (色相と彩度） を一定とすることにより、 色味を保存 することが可能となる。
また、 階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合においても、 彩度が必 要以上に低い値となって、 色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。 さらに、 色差信号レベルが大きく、 かつ、 輝度信号レベルが小さい場合であつ て、 階調調整により輝度信号レベルが上げられたときにおいても、 色差信号の飽 和を抑制することができる。
また、 階調調整が行なわれた場合において、 色差信号の調整処理をマンセル表 色系における H C (色相と彩度） を一定とすることにより、 人の感覚にマッチし たマンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して、 色を再現することが可 能となる。
なお、 本発明はディジタルスチルビデオカメラに限らず、 例えば、 テレビジョ ン受像機、 プリンタ、 スキャナ、 ファクシミ リ、 コピー機等、 画像信号を扱う画 像処理装置に適用することもできる。 この場合、 オリジナル色の表色系も、 各画 像処理装置において使用されているものに適宜、 置き換えられる。
また、 画像編集ツール (例えば、 フォトショ ップ (商標) ) などにおいても、 マンセル H C—定としたアルゴリズムを用いることができるため、 本発明を適用 することができる。
上述した一連の処理は、 ハードウェアにより実行させることもできるし、 ソフ トウエアにより実行させることもできる。 この場合、 上述した処理は、 図 1 6に 示されるようなパーソナルコンピュータ 3 0 0により実行される。
図 1 6において、 CPU (Central Process ing Uni t) 3 0 1は、 ROM (Read Only Memory) 3 0 2に記憶されているプログラム、 または、 記憶部 3 0 8力、ら RAM (Random Access Memory) 3 0 3にロードされたプログラムに従って各種の 処理を実行する。 RAM 3 0 3にはまた、 CPU 3 0 1が各種の処理を実行する上に おいて必要なデータなどが適宜記憶される。
CPU 3 0 1、 R0M 3 0 2、 および RAM 3 0 3は、 内部バス 3 0 4を介して相互に 接続されている。 この内部バス 3 0 4にはまた、 入出力インタ一フェース 3 0 5 も接続されている。
入出力インターフェース 3 0 5には、 キーボード、 マウスなどよりなる入力部 3 0 6、 CRT (Cathode Ray Tube) ， LCD (Li quid Crystal Di splay) などよ りなるディスプレイ、 並びにスピーカなどよりなる出力部 3 0 7、 ハードデイス クなどより構成される記憶部 3 0 8、 モデム、 ターミナルアダプタなどより構成 される通信部 3 0 9が接続されている。 通信部 3 0 9は、 電話回線や CATVを含 む各種のネットワークを介しての通信処理を行なう。
入出力インターフェース 3 0 5にはまた、 必要に応じてドライブ 3 1 0が接続 され、 磁気ディスク、 光ディスク、 光磁気ディスク、 あるいは半導体メモリなど によりなるリムーバブルメディア 3 2 1が適宜装着され、 それから読み出された コンピュータプログラムが、 必要に応じて記憶部 3 0 8にインストールされる。 一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、 そのソフトウエアを構 成するプログラムが、 専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、 ま たは、 各種のプログラムをインス トールすることで、 各種の機能を実行すること が可能な、 例えば、 汎用のパーソナルコンピュータなどに、 ネットワークや記録 媒体からインス トールされる。
この記録媒体は、 図 1 6に示されるように、 コンピュータとは別に、 ユーザに プログラムを提供するために配布される、 プログラムが記録されているリムーバ ブルメディアよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、 装置本 体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、 プログラムが記録されている ROM 3 0 2や記憶部 3 0 8が含まれるハードディスクなどで構成される。
なお、 本明細書において、 コンピュータプログラムを記述するステップは、 記 載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、 必ずしも時系列的に 処理されなくとも、 並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 産業上の利用可能性
第 1の本願発明によれば、 階調調整を行なった場合に、 人の感覚にマッチした マンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して色を再現することができる。 特に、 本願発明によれば、 階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合にお いても、 従来の Y C比一定の処理と比較すると、 彩度が必要以上に低い値となつ て、 色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。 また、 色差信号レベルが大 きく、 かつ、 輝度信号レベルが小さい場合であって、 階調調整により輝度信号レ ベルが上げられたときにおいても、 色差信号の飽和を抑制することができる。 第 2の本願発明によれば、 階調調整を行なった場合に、 人の感覚にマッチした マンセル表色系でいうところの色相と彩度を保存して色を再現することができる。 特に、 本願発明によれば、 階調調整により輝度信号レベルが下げられた場合にお いても、 従来の Y C比一定の処理と比較すると、 彩度が必要以上に低い値となつ て、 色が黒ずんで見えるのを抑制することができる。 また、 色差信号レベルが大 きく、 かつ、 輝度信号レベルが小さい場合であって、 階調調整により輝度信号レ ベルが上げられたときにおいても、 色差信号の飽和を抑制することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 画像信号の階調を調整する画像処理装置において、
入力された前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素のうちの前記第 1の要素の値の階調を補正することで、 補正値を生成す階調補 正手段と、
入力された前記画像信号により規定される、 前記第 1の表色系の前記第 1乃至 第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する 第 1の演算手段と、
前記第 1の演算手段により演算された前記第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要 素により規定される値を演算する第 2の演算手段と、
前記第 2の表色系の前記第 4の要素の値、 並びに前記第 2の演算手段により演 算された、 前記第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定され る値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 3の演算手段と
を備える画像処理装置。
2 . 前記第 1の表色系の前記第 1の要素は、 輝度または明度に関する要素で め
請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置。
3 . 前記第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要素は、 それぞれ色相 と彩度に関する要素である
請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置。
4 . 前記第 2の表色系は、 XYZの表色系であり、
前記第 3の表色系は、 マンセルの表色系である
請求の範囲第 3項に記載の画像処理装置。
5 . 前記第 1の表色系は、 YCrCbの表色系である
請求の範囲第 4項に記載の画像処理装置。
6 . 前記画像信号の表色系の各要素に基づいて、 前記第 1の表色系の第 1乃 至第 3の要素を演算する第 4の演算手段を
さらに備える請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置。
7 . 画像信号の階調を調整する画像処理方法において、
入力された前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素のうちの前記第 1の要素の値の階調を補正することで、 補正値を生成する階調 捕正ステップと、
入力された前記画像信号により規定される、 前記第 1の表色系の前記第 1乃至 第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する 第 1の演算ステップと、
前記第 1の演算ステップで演算された前記第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要 素により規定される値を演算する第 2の演算ステップと、
前記第 2の表色系の前記第 4の要素の値、 並びに前記第 2の演算ステップで演 算された、 前記第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定され る値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 3の演算ステップと
を含む画像処理方法。
8 . 画像信号の階調を調整する画像処理方法をコンピュータに実行させるプ ログラムにおいて、 前記画像処理方法は、
入力された前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素のうちの前記第 1の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正ス テツプと、
入力された前記画像信号により規定される、 前記第 1の表色系の前記第 1乃至 第 3の要素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する 第 1の演算ステップと、 前記第 1の演算ステップで演算された前記第 4乃至第 6の要素の値に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要 素により規定される値を演算する第 2の演算ステップと、
前記第 2の表色系の前記第 4の要素の値、 並びに前記第 3の演算ステップで演 算された、 前記第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定され る値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 3の演算ステップと
を含むプログラム。
9 . 画像信号の階調を調整する画像処理装置において、
入力される前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演 算手段と、
前記第 1の演算手段により演算された前記第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 8の要素の値を演算すると ともに、 前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定される値を演算する第 2の 演算手段と、
前記第 2の演算手段により演算された前記第 8の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正手段と、
前記階調補正手段により生成された前記補正値から、 前記第 2の表色系の前記 第 5の要素の値を演算する第 3の演算手段と、
前記第 3の演算手段により演算された前記第 2の表色系の前記第 5の要素の値、 並びに、 前記第 2の演算手段により演算された、 前記第 7の要素および前記第 9 の要素により規定される値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至前記第 6の要素を演算する第 4の演算手段と
を備える画像処理装置。
1 0 . 前記第 3の表色系の前記第 8の要素は、 明度に関する要素である 請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置。
1 1 . 前記第 3の表色系の前記第 7の要素と前記第 9の要素は、 それぞれ色 相と彩度に関する要素である
請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置。
1 2 . 前記第 2の表色系は、 XYZの表色系であり、
前記第 3の表色系は、 マンセルの表色系である
請求の範囲第 1 1項に記載の画像処理装置。
1 3 · 前記第 1の表色系は、 RGBの表色系である
請求の範囲第 1 2項に記載の画像処理装置。
1 4 . 画像信号の階調を調整する画像処理方法において、
入力される前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演 算ステップと、
前記第 1の演算ステツプで演算された前記第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 8の要素の値を演算すると ともに、 前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定される値を演算する第 2の 演算ステップと、
前記第 2の演算ステツプで演算された前記第 8の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正ステップと、
前記階調補正ステップで生成された前記補正値から、 前記第 2の表色系の前記 第 5の要素の値を演算する第 3の演算ステップと、
前記第 3の演算ステップで演算された前記第 2の表色系の前記第 5の要素の値、 並びに、 前記第 2の演算ステップで演算された、 前記第 7の要素および前記第 9 の要素により規定される値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至前記第 6の要素を演算する第 4の演算ステップと
を含む画像処理方法。
1 5 . 画像信号の階調を調整する画像処理方法をコンピュータに実行させる プログラムにおいて、 前記画像処理方法は、 入力される前記画像信号により規定される、 第 1の表色系の第 1乃至第 3の要 素の値に基づいて、 第 2の表色系の第 4乃至第 6の要素の値を演算する第 1の演 算ステップと、
前記第 1の演算ステップで演算された前記第 4乃至第 6の要素に基づいて、 第 7乃至第 9の要素で表現される第 3の表色系の前記第 8の要素の値を演算すると ともに、 前記第 7の要素と前記第 9の要素により規定される値を演算する第 2の 演算ステップと、
前記第 2の演算ステツプで演算された前記第 8の要素の値の階調を補正して、 補正値を生成する階調補正ステツプと、
前記階調補正ステップで生成された前記補正値から、 前記第 2の表色系の前記 第 5の要素の値を演算する第 3の演算ステップと、
前記第 3の演算ステツプで演算された前記第 2の表色系の前記第 5の要素の値、 並びに、 前記第 2の演算ステップで演算された、 前記第 7の要素おょぴ前記第 9 の要素により規定される値に基づいて、 前記第 2の表色系の前記第 4乃至前記第 6の要素を演算する第 4の演算ステップと
を含むプログラム。
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