【手続補正書】
【提出日】平成17年4月6日(2005.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  画像出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  画像データを外部に送出する手段と、当該画像データに基づく画像を表示する画像表示手段とを備えた画像出力装置において、
複数の色データから成る画素毎の画像情報である第一の画像データを出力する画像データ出力手段と、
上記第一の画像データに対して上記画像表示手段の表示特性に応じた色変換処理を行うことにより第二の画像データを算出し、当該第二の画像データを上記画像表示手段に出力する色変換手段と、
上記第一の画像データを外部に接続される画像表示装置に送出する外部送出手段とを備える画像出力装置。
【請求項２】  上記画像データ出力手段は、上記第一の画像データをデジタルデータとして生成し、
上記外部送出手段は、上記第一の画像データをアナログデータへ変換して外部へ送出することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【請求項３】  上記第二の画像データに対して階調変換を行う階調変換手段をさらに備え、階調変換された上記第二の画像データを上記画像表示手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【請求項４】  上記第二の画像データに対してディザ処理を行うディザ処理手段をさらに備え、ディザ処理された上記第二の画像データを上記画像表示手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【請求項５】  上記色変換手段は、所定のマトリクス係数を発生する係数発生手段と、複数の色相のうちの特定の色相にのみ有効な複数の演算項を算出する演算項算出手段と、上記マトリクス係数および上記特定の色相にのみ有効な複数の演算項を用いたマトリクス演算を行うマトリクス演算手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【請求項６】  上記色変換手段は、所定のマトリクス係数を発生する係数発生手段と、複数の色相のうちの特定の色相の間の領域にのみ有効な複数の演算項を算出する演算項算出手段と、上記マトリクス係数および上記特定の色相の間の領域にのみ有効な複数の演算項を用いたマトリクス演算を行うマトリクス演算手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【請求項７】  上記複数の色相は、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの６つの色相を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の色データから成る画素毎の画像情報である画像データを生成する画像データ生成手段と、上記画像データを外部へ送出する画像データ外部送出手段と、複数の色データから成る画像データを用いて画像を表示する画像表示手段とを備える画像処理装置に関するものであり、具体的にはノート型のパーソナルコンピュータなどにおいて、その備える画像表示手段の持つ色再現特性に合わせて、画像データを画像処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、従来の画像処理装置の構成の一例を表すブロック図である。図において、１は画像データ生成手段、２は画像表示手段、３は画像データ外部送出手段である。画像データ生成手段１は、第一の画像データを構成する第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を生成して出力する。Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はそれぞれ赤、緑、青を表す色データである。第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、画像表示手段２および画像データ外部送出手段３に入力される。画像表示手段２は、例えば液晶パネルなどから構成され、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１より人間が視覚的に認識可能な画像を生成して表示する。一方、画像データ外部送出手段３は第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を外部へ送出する。例えば、ノート型のパーソナルコンピュータなどは、図１９のような構成を持つ。
【０００３】
図２０は、画像データ生成手段１の構成の一例を表すブロック図である。図において、４は画像データ蓄積手段、５は画像データ読み出し手段、６はフレームバッファである。画像データ蓄積手段４には複数の画像データがあらかじめ蓄積、記憶されている。画像データ読み出し手段５は、画像データ蓄積手段４に記憶されている複数の画像データのうち適切な画像データＲ１０、Ｇ１０、Ｂ１０を読み出し、フレームバッファ６へ書き込み動作速度にて書き込む。フレームバッファ６からは、画像表示速度に合わせた読み出し動作速度にて画像データが出力され（読み出され）、第１の画像データとして出力される。
【０００４】
ここで、画像表示手段２は、それぞれに固有の色再現特性を持つ。図２１は、ノート型のパーソナルコンピュータに使用される液晶パネルの色再現特性の例をｘｙ色度図上に表した図である。図において、実線で示した３つの三角形は、３種類の液晶パネルの色再現範囲を表し、その頂点はそれぞれ赤、緑、青の色再現を表す。また、図２１で点線にて示した三角形はＩＥＣ６１９６６−２−１に規定される標準の色空間ｓＲＧＢの色再現範囲を表す。色変換処理などの画像処理を行わない場合、色再現範囲の相違は色再現特性の相違につながる。
【０００５】
図２１より、液晶パネルは、標準の色空間であるｓＲＧＢの色再現特性とは異なる色再現特性を持つ。また、液晶パネル間であっても、その種類によりそれぞれ異なる色再現特性を持つことが分かる。液晶パネル以外の表示手段であれば、さらに異なる色再現特性を持つことになる。したがって、従来の画像処理装置において、画像表示手段２に表示される画像の色再現は、画像表示手段の持つ色再現により大きく異なることとなり、画像作成者の意図通りの色再現である「忠実な色再現」を実現することができない。また、使用者にとって望ましい色再現である「望ましい色再現」を実現することもできない。
【０００６】
この問題を回避する方法として、画像データ生成手段１において第１の色データを生成する際に画像表示手段２の色再現特性を反映させることが考えられる。図２２は、画像データ生成手段１の別の構成の一例を示す図である。図において、４、５、６は上記図２０におけるものと同一のものであり、７は色変換手段である。色変換手段７は、画像データＲ１０、Ｇ１０、Ｂ１０を入力とし、第一の画像データを構成する第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１へ変換して出力する。画像データＲ１０、Ｇ１０、Ｂ１０から第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１への変換は、例えば下記の式（１）により行うことができる。
【０００７】
【数１】
2003330447.tif 000001
【０００８】
式（１）において、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【０００９】
式（１）におけるマトリクス係数Ａｉｊは、画像表示手段２の持つ色再現特性に基づいて決定される。例えば、画像データＲ１０、Ｇ１０、Ｂ１０と、画像表示手段２に表示される色の色度との関係が、標準の色空間ｓＲＧＢに規定される関係に最も近付くような値とする。
【００１０】
このとき、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、画像表示手段２の色再現特性を反映したデータとなっている。一方、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、画像データ外部送出手段３を介して外部へも送出されることになる。外部に送出される画像データは、さまざまな画像処理装置、画像表示装置に入力されることが考えられ、固有の装置の特性を反映させるのでなく、標準的な特性を持つのが望ましい。例えば、画像表示手段２の色再現特性において、赤がマゼンタっぽい赤として表示される場合、上記図２２の色変換手段７においてはマゼンタっぽい赤を補正するために、赤が黄色っぽく表示されるように処理を行って第１の色データを生成する。この第１の色データが画像データ外部送出手段３を介して外部へ送出され、赤が黄色っぽい赤として表示されるような特性を持つ画像表示装置に入力された場合、より黄色っぽさが強調されてしまうことになる。
【００１１】
また、近年のカラーマネジメントの手法として、装置間の画像データのやり取りはｓＲＧＢなど標準の色空間に従ったデータで行い、各装置の持つ色再現特性の補正は各装置において行うのが標準となりつつある。このことからも外部へ送出される画像データには画像表示手段の持つ色再現特性を反映するのは望ましくない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の画像処理装置においては、画像表示手段に表示される画像の色再現は、画像表示手段の持つ色再現により大きく異なることとなり、「忠実な色再現」を実現が不可能である場合が多いと言う問題があった。また、使用者にとって望ましい色再現である「好ましい色再現」を実現できない場合が多いと言う問題もあった。さらに、画像表示手段の持つ色再現特性に合わせて画像データを生成すると、外部へ送出される画像データもまた画像表示手段の持つ色再現特性を反映したものとなり、画像処理装置や画像表示装置が接続される場合に、接続された装置における「忠実な色再現」や「好ましい色再現」の実現を阻害するなどの不具合が発生する場合があった。また、従来の画像表示装置においては、画像処理装置に備える画像表示手段の特性と、外部に接続される画像表示装置の特性との組み合わせによっては、外部に接続される画像表示装置に表示される画像が破綻する可能性もあった。
【００１３】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、画像処理装置に備える画像表示手段上にて「忠実な色再現」または「好ましい色再現」を実現しながらも、外部へ送出される画像データには画像表示手段の特性を反映せず、標準の画像データとして送出可能な画像処理装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像出力装置は、画像データを外部に送出する手段と、当該画像データに基づく画像を表示する画像表示手段とを備えた画像出力装置において、
複数の色データから成る画素毎の画像情報である第一の画像データを出力する画像データ出力手段と、
上記第一の画像データに対して上記画像表示手段の表示特性に応じた色変換処理を行うことにより第二の画像データを算出し、当該第二の画像データを上記画像表示手段に出力する色変換手段と、
上記第一の画像データを外部に接続される画像表示装置に送出する外部送出手段とを備えるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の一実施の形態による画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、１は画像データ生成手段、２は画像表示手段、３は画像データ外部送出手段、７は色変換手段、８は画像処理手段である。画像データ生成手段１は、第一の画像データを構成する第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を生成して出力する。Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はそれぞれ赤、緑、青を表す色データである。第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、画像処理手段８および画像データ外部送出手段３に入力される。画像処理手段８は、色変換手段７を備え、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は色変換手段７に入力される。色変換手段７においては、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１より第二の画像データを構成する第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２が算出され、画像処理手段８の出力として画像表示手段２へ出力される。Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２もまた赤、緑、青を表す色データである。画像表示手段２は、例えば液晶パネルなどから構成され、第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２より人間が視覚的に認識可能な画像を生成して表示する。一方、画像データ外部送出手段３は第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を外部へ送出する。
【００１６】
近年のカラーマネジメントの手法として、装置間の画像データのやり取りはＩＥＣ６１９６６−２−１に規定されるｓＲＧＢなど標準の色空間に従ったデータで行い、各装置の持つ色再現特性の補正は各装置において行うのが標準となりつつある。このことから、画像データ生成手段において、第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１はｓＲＧＢなど標準の色空間に従ったデータとして生成し、画像データ外部送出手段を介して外部へ送出することにより、他の装置と接続した際のカラーマネジメントも容易となる。
【００１７】
図１の画像処理装置において、色変換手段７では下記式（２）のマトリクス演算により第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２を算出するものとする。
【００１８】
【数２】
2003330447.tif 000002
【００１９】
式（２）において、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【００２０】
式（２）におけるマトリクス係数Ａｉｊは、画像表示手段２の持つ色再現特性に基づいて決定される。例えば、「忠実な色再現」を目的とする場合、第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１と、画像表示手段２に表示される色の色度との関係が、標準の色空間ｓＲＧＢにて規定される関係に最も近付くような値とすることが考えられる。これにより、標準の色空間ｓＲＧＢにて作成された画像データは、作成に際して意図した色再現に近い色再現で再現できることとなる。
【００２１】
標準の色空間ｓＲＧＢを規定するＩＥＣ６１９６６−２−１によると、画像データＲ、Ｇ、Ｂと表現される色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚとの関係が数式にて表されている。これにより、画像データＲ、Ｇ、Ｂの値より、表示されるべき色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを算出することができる。したがって、第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１の代表的な組み合わせに対して表示されるべき色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを算出し、実際に画像表示手段２に表示される色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが算出された値に近付くようにマトリクス係数Ａｉｊの値を決定する。
【００２２】
また、画像表示手段２にて「好ましい色再現」を実現する場合には、必ずしも「忠実な色再現」と同等の色再現とはならない。一般に、肌色や空の青、草木の緑などは記憶色と呼ばれ、実際の色が必ずしも好まれるとは限らない。特に空の青、草木の緑などは実際よりもより彩度の高い色が好まれる傾向がある。この場合、より好ましい色を表示できるようにマトリクス係数Ａｉｊを決定する。
【００２３】
以上のように、本発明における画像処理装置によれば、画像データ生成手段が第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１をｓＲＧＢなど標準の色空間に従ったデータとして生成し、画像データ外部送出手段が第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を外部へ送出するとともに、画像表示手段へは画像処理手段に設けられた色変換手段にて色変換処理された第二の画像データを供給することにより、画像表示手段上の表示される画像においては「忠実な色再現」や「好ましい色再現」を実現しながらも、外部へ送出される画像データには画像表示手段の特性を反映することなく、標準の色空間に従った画像データが出力される。よって、外部に接続される画像処理装置および画像表示装置は、標準の色空間に従った画像データの入力に少なくとも対応していればよく、カラーマネジメントが容易となる。また、従来の画像処理装置においては、画像処理装置に備えられた画像表示装置に表示される画像の色再現を優先して色変換処理を行うと、画像処理装置が備える画像表示装置と、外部に接続される画像表示装置の特性の組み合わせにより、外部に接続される画像表示装置に表示される画像が破綻する可能性もあったが、本発明の画像処理装置においては外部に接続される画像表示装置に表示される画像の破綻を回避できる。
【００２４】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２による画像処理装置における画像データ外部送出手段３の構成の一例を示すブロック図である。図において、９はＤＡ変換手段である。また、本実施の形態における画像処理装置において、画像データ外部送出手段３以外の構成は、上記実施の形態１におけるものと同一であるものとする。
【００２５】
画像データ生成手段１において、第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１はデジタルデータとして生成され、画像データ外部送出手段３に入力される。画像データ外部送出手段３は、ＤＡ変換手段９を備えており、第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１はＤＡ変換手段９に入力される。ＤＡ変換手段９は、デジタルデータである第一の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１をアナログデータである第一の画像データＲ１ａ、Ｇ１ａ、Ｂ１ａへ変換し、外部へ出力する。
【００２６】
よって、本実施の形態における画像処理装置によれば、外部へ送出される画像データはアナログ画像データとなり、アナログ画像データ入力を持つ画像処理装置や画像表示装置を接続することが可能となる。
【００２７】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３による画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。図において、１、２、３、７は上記実施の形態１の図１におけるものと同一であり、８は本実施の形態における画像処理装置、１０は階調変換手段、１１はディザ処理手段である。本実施の形態における画像処理装置は、上記実施の形態１におけるものとは画像処理手段８の構成のみ異なる。
【００２８】
画像データ生成手段にて生成された第一の画像データを構成する第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１が画像処理手段８および画像データ外部送出手段３に入力される動作は上記実施の形態１にて述べたのと同様である。画像処理手段８は、色変換手段７、階調処理手段１０およびディザ処理手段１１を備えており、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は色変換手段７に入力される。色変換手段７においては第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１より第三の画像データを構成する第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３が算出され、出力される。第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３もまた、それぞれ赤、緑、青を表す色データである。
【００２９】
色変換手段７では上記実施の形態１と同様に、下記式（３）のマトリクス演算により第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３を算出するものとする。
【００３０】
【数３】
2003330447.tif 000003
【００３１】
式（３）において、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３である。
【００３２】
色変換手段７から出力された第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３は、階調変換手段１０に入力される。階調変換手段１０においては、第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３に対して、画像表示手段２の持つ階調特性に合わせた階調変換処理を施し、第四の画像データを構成する第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４を算出し、出力する。第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４もまた、それぞれ赤、緑、青を表す色データである。
【００３３】
画像表示手段２が、液晶パネルにより構成される場合、その階調特性はＳ字型の特性を持つ場合が多い。図４は、液晶パネルにおける階調特性、すなわち入力される画像データの値と表示される輝度との関係の一例を表したものである。なお、図において、画像データの値および輝度は正規化された値としている。一方、ｓＲＧＢなど標準の色空間に規定される階調特性は、下記の式（４）の関係にて表される場合が多い。
【００３４】
【数４】
2003330447.tif 000004
【００３５】
式（４）において、ａおよびγは定数である。
【００３６】
したがって、画像表示手段２にて「忠実な色再現」を行うことを意図する場合、階調変換手段１０においては、第３の色データＲ３、Ｇ３、Ｂ３と画像表示手段２に表示される輝度との関係が上記式（４）にて表される関係に近付くように第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４を求めることとなる。また、「好ましい色再現」を行うことを意図する場合には、好みに応じた所望の階調特性を実現するように第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４を求めることとなる。
【００３７】
階調変換手段１０から出力された第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４は、ディザ処理手段１１に入力される。ディザ処理手段１１においては、第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４に対してディザ処理を施し、第二の画像データを構成する第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２を算出し、出力する。ディザ処理手段１１にて行われるディザ処理は、ある限定されたビット数のデータにてより多いビット数のデータが持つ情報を擬似的に表すために用いられる。例えば、第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４がそれぞれ８ビットのデータであるのに対し、画像表示手段が各色６ビットのデータ入力しか持たない場合、第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２は６ビットのデータとする必要がある。
【００３８】
図５は、ディザ処理手段１１の構成の一例を表すブロック図である。図において、１２はディザ係数発生手段、１３はディザ係数加算手段、１４はビット選択手段である。ディザ係数発生手段１２は、画素位置を表す情報であるＸ、Ｙより画素位置に対応したディザ係数Ｄ（Ｘ，Ｙ）を発生する。ディザ係数加算手段１３には、第４の色データＲ４、Ｇ４、Ｂ４とディザ係数発生手段１２からのディザ係数Ｄ（Ｘ，Ｙ）が入力される。ディザ係数加算手段１２においては、下記の式（５）の加算演算を行い、ディザ係数加算後色データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄが算出される。なお、ディザ係数加算後色データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄは８ビットのデータであり、第４の色データとディザ係数との加算の結果が「２５５（１０進数）」を超える場合には、「２５５（１０進数）」として出力される。
【００３９】
【数５】
2003330447.tif 000005
【００４０】
ディザ係数加算後色データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄは、ビット選択手段５に入力される。ビット選択手段１４では、ディザ係数加算後色データＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄのそれぞれ上位６ビットを選択し、第二の画像データを構成する第２の色データＲ２，Ｇ２、Ｂ２として出力する。したがって、第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２は６ビットのデータとなる。
【００４１】
以下、具体的な数値例について述べる。ディザ係数発生手段１２にて発生されるディザ係数Ｄ（Ｘ，Ｙ）が図６で示される値である場合を考える。ディザ係数発生手段１２にて発生されるディザ係数Ｄ（Ｘ，Ｙ）が、画素位置を表すデータであるＸ，Ｙの値に対して図６で示される関係である場合、ディザ係数加算後にビット選択された（ディザ処理された）色データは、実際のビット数よりも２ビット多い情報を擬似的に表すことができることとなる。例えば、ディザ処理された６ビットのデータは、８ビット相当の情報を擬似的に表すことができることになる。ディザ処理の効果について、図７および図８を用いて述べる。
【００４２】
図７は、ディザ処理を行わない８ビットの色データから６ビットの色データへの変換の一例について示した図である。図７（Ａ）の数値は変換される前の８ビットの色データの値を１０進数で表し、図７（Ｂ）の数値は変換された後の６ビットの色データの値を１０進数で表す。また図７中の四角で表した区切りは各色データの存在する画素を表す。簡単化のため、図７では各画素に１つの色データのみが存在するものとしている。図７に示すディザ処理を行わない場合では、単純に８ビットの色データの下位２ビット分のデータを切り捨てることにより、６ビットの色データに変換する。この結果、下位２ビット分のデータは完全に欠落し、８ビットの色データで６４、６５、６６、６７の４つの値はすべて６ビットの色データで１６に変換される。
【００４３】
図８は、ディザ処理を行っての８ビットの色データから６ビットの色データへの変換の一例について示した図である。図８（Ａ）の数値は変換される前の８ビットの色データの値を１０進数で表す。また図８中の四角で表した区切りは各色データの存在する画素を表す。簡単化のため、図８では各画素に１つの色データのみが存在するものとしている。図８（Ｂ）は図８（Ａ）の各色データに加算されるディザ係数であり、図６で示される規則にて発生している。図８（Ｃ）は図８（Ａ）の８ビットの色データと図８（Ｂ）のディザ係数を加算した結果得られる８ビットのディザ係数加算後色データの値を１０進数で表わしたものである。図８（Ｄ）は図８（Ｃ）のディザ係数加算後色データの下位２ビット分のデータを切り捨てることにより、６ビットの色データに変換することにより得られる色データの値を１０進数で表わしたものである。図８（Ｄ）の６ビットに変換された色データは，縦２画素、横２画素の４画素単位で見ると、切り捨てられた２ビット分の情報も維持していることになる。
【００４４】
以上のように、図６のディザ係数を用いたディザ処理を行うことにより、４画素単位で見たときに、実際のビット数よりも２ビット多い情報を表すことができる。すなわち、図６のディザ係数を用いたディザ処理を行うことにより、擬似的に実際のビット数よりも２ビット多い情報を表すことができる。本実施の形態においては図６のディザ係数を一例として述べたが、さまざまなディザ係数を用いたディザ処理を行うことにより、擬似的に実際のビット数よりも多い情報を表すことができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態における画像処理装置によれば、画像処理手段に階調変換手段を設けたので、画像表示手段において所望の階調特性にて画像表示を行うことが可能となる。例えば、「忠実な色再現」を行うことを意図する場合には、ｓＲＧＢなど標準の色空間にて規定される階調を実現し、「好ましい色再現」を行うことを意図する場合には、好みに応じた階調特性を実現することが可能となる。また、本実施の形態における画像処理装置によれば、画像処理手段にディザ処理手段を設けたので、画像表示手段に入力可能なデータのビット数、すなわち表示可能なビット数よりも多いビット数のデータの持つ情報を擬似的に表示することが可能となる。画像表示装置が表示できるデータのビット数が少ない場合、微妙な色の違いが表現できなかったり、またデータの変化が不連続となるような不具合が発生することがあるが、ディザ処理手段を設けることによりこの不具合を回避することが可能となる。
【００４６】
実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４による画像処理装置における色変換手段７の構成の一例を示すブロック図である。図において、１５は入力された第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１の最大値βと最小値αを算出して出力するとともに、各データを特定する識別符号を生成して出力するαβ算出器、１６は第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１と上記αβ算出器１５からの出力より色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを算出する色相データ算出器、１７は多項式演算器、１８はマトリックス演算器、１９は係数発生器である。色変換手段７以外の構成は、上記実施の形態１におけるものと同様とすることができる。
【００４７】
また図１０は、上記多項式演算器１７の一構成例を示すブロック図である。図において、２０は入力された色相データのうちゼロとなるデータを除去するゼロ除去器、２１ａ、２１ｂ、２１ｃは入力されたデータの最小値を選択し出力する最小値選択器、２３は上記αβ算出器１からの識別符号に基づき、演算係数を発生し出力する演算係数発生器、２２ａ、２２ｂは上記演算係数発生器２３からの出力が示す演算係数と、最小値選択器２１ａ及び２１ｂの出力との乗算を行う乗算器である。
【００４８】
次に動作について説明する。入力された第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１はαβ算出器１５および色相データ算出器１６へ送られ、αβ算出器１５は、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１の最大値βと最小値αを算出して出力するとともに、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１のうち最大値となるデータと最小値となるデータを特定する識別符号Ｓ１を生成し出力する。
【００４９】
色相データ算出器１６は、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１と上記αβ算出器１５からの出力である最大値βと最小値αを入力とし、ｒ＝Ｒ１−α、ｇ＝Ｇ１−α、ｂ＝Ｂ１−αおよびｙ＝β−Ｂ１、ｍ＝β−Ｇ１、ｃ＝β−Ｒ１の減算処理を行い、６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを出力する。
【００５０】
このとき、上記αβ算出器１５において算出される最大値β、最小値αは、β＝ＭＡＸ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）、α＝ＭＩＮ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）であり、色相データ算出器１６において算出される６つの色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃは、ｒ＝Ｒ１−α、ｇ＝Ｇ１−α、ｂ＝Ｂ１−αおよびｙ＝β−Ｂ１、ｍ＝β−Ｇ１、ｃ＝β−Ｒ１の減算処理によって得られているので、これら６つの色相データは、この中の少なくとも２つがゼロになる性質がある。すなわち、最大、最小となるＲ１、Ｇ１、Ｂ１の組み合わせにより、少なくとも、ｒ、ｇ、ｂの中で１つ、ｙ、ｍ、ｃの中で１つの合計２つの値がゼロとなる。例えば、最大値βがＲ１、最小値αがＧ１である場合（β＝Ｒ１、α＝Ｇ１）、上記の減算処理よりｇ＝０およびｃ＝０となり、また最大値βがＲ１、最小値αがＢ１である場合（β＝Ｒ１、α＝Ｂ１）は、ｂ＝０およびｃ＝０となる。
【００５１】
上記αβ算出器１５においては、６つの色相データのうちゼロとなるデータを特定する識別符号Ｓ１を生成し出力する。この識別符号Ｓ１は、最大値βと最小値αがＲ１、Ｇ１、Ｂ１のうちどれであるかにより、データを特定する６種類の識別符号Ｓ１を生成することができる。図１１は識別符号Ｓ１とＲ１、Ｇ１、Ｂ１における最大値βと最小値αおよびゼロとなる色相データの関係を示す図である。なお、図中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すものであり、この限りではなく、他の値であってもよい。
【００５２】
次に、色相データ算出器１６からの出力である６つの色相データｒ、ｇ、ｂおよびｙ、ｍ、ｃは多項式演算手段１７へ送られ、また、ｒ、ｇ、ｂについてはマトリックス演算器１８へも送られる。多項式演算器１７には上記αβ算出器１５から出力される識別符号Ｓ１も入力されており、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２と、ｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を選択して演算を行うのであるが、この動作を図１２に従って説明する。
【００５３】
多項式演算器１７において、色相データ算出器１６からの色相データとαβ算出器１５からの識別符号Ｓ１はゼロ除去器２０に入力される。ゼロ除去器２０では、識別符号Ｓ１に基づき、ｒ、ｇ、ｂ中でゼロでない２つのデータＱ１、Ｑ２とｙ、ｍ、ｃ中でゼロでない２つのデータＰ１、Ｐ２を出力する。Ｑ１、Ｑ２、Ｐ１、Ｐ２は、例えば図１２に示すように決定され、出力される。例えば、図１１、図１２から、識別符号Ｓ１＝０となる場合、ｒ、ｂからＱ１、Ｑ２が、ｙ、ｍからＰ１、Ｐ２が得られ、Ｑ１＝ｒ、Ｑ２＝ｂ、Ｐ１＝ｍ、Ｐ２＝ｙとして出力する。なお、上記図１１と同様、図１２中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すものであり、この限りではなく、他の値であってもよい。
【００５４】
最小値選択器２１ａは、上記ゼロ除去器２０からの出力データＱ１、Ｑ２のうちの最小値Ｔ４＝ｍｉｎ（Ｑ１，Ｑ２）を選択して出力し、最小値選択器２１ｂは、上記ゼロ除去器２０からの出力データＰ１、Ｐ２のうちの最小値Ｔ２＝ｍｉｎ（Ｐ１，Ｐ２）を選択して出力する。最小値選択器２１ａおよび２１ｂから出力されるＴ４およびＴ２が、第１の演算項として用いられる。
【００５５】
演算係数発生器２３には上記αβ算出手段１５からの識別符号Ｓ１が入力され、乗算器２２ａ、２２ｂにおいて第１の演算項Ｔ４およびＴ２に対し乗算を行うための演算係数ａｑ、ａｐを示す信号を識別符号Ｓ１に基づき発生し、乗算器２２ａへ演算係数ａｑを、乗算器２２ｂへは演算係数ａｐを出力する。
【００５６】
なお、この演算係数ａｑ、ａｐはそれぞれ識別符号Ｓ１に応じて発生されることとなり、図１２から識別符号Ｓ１に対しそれぞれ６種類の演算係数ａｑ、ａｐが発生される。乗算器２２ａでは上記最小値選択器２１ａからの第１の演算項Ｔ４が入力され、演算係数発生器２３からの演算係数ａｑと第１の演算項Ｔ４による乗算ａｑ×Ｔ４を行い、その出力を最小値選択器２１ｃへ送り、乗算器２２ｂでは上記最小値選択器２１ｂからの第１の演算項Ｔ２が入力され、演算係数発生器２３からの演算係数ａｐと第１の演算項Ｔ２による乗算ａｐ×Ｔ２を行い、その出力を最小値選択器２１ｃへ送る。
【００５７】
最小値選択器２１ｃでは、乗算器２２ａおよび２２ｂからの出力の最小値Ｔ５＝ｍｉｎ（ａｐ×Ｔ２、ａｑ×Ｔ４）を選択して出力する。最小値選択器２１ｃから出力されるＴ５が、第２の演算項として用いられる。以上、上述した多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５が、多項式演算器１７の出力である。そして、この多項式演算器１７の出力はマトリックス演算器１８へ送られる。
【００５８】
一方、図９の係数発生器１９は、識別符号Ｓ１に基づいて、多項式データの演算係数Ｕ（Ｆｉｊ）を発生し、マトリックス演算器１８へ送る。
【００５９】
マトリックス演算器１８は、第１の色データＲ１、Ｇ１、Ｂ１、多項式演算器１７からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、αβ算出手段１５からの最小値α、係数発生器１９からの係数Ｕを入力とし、下記の式（６）の演算結果を第２の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２として出力する。
【００６０】
【数６】
2003330447.tif 000006
【００６１】
なお、式（６）において、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４である。
【００６２】
ここで、図１３は、上記マトリックス演算器１８における部分的な一構成例を示すブロック図であり、Ｒ２を演算し出力する場合について示している。図において、２４ａ〜２４ｄは乗算器、２５ａ〜２５ｄは加算器である。
【００６３】
次に、図１３の動作を説明する。乗算器２４ａ〜２４ｄは、多項式演算器１７からの多項式データＴ２、Ｔ４、Ｔ５、αβ算出手段１５からの最小値αと係数発生器１９からの係数Ｕ（Ｆｉｊ）を入力とし、それぞれの積を出力する。
【００６４】
加算器２５ａ、２５ｂは、各乗算器２４ａ〜２４ｄの出力である積を入力とし、入力データを加算し、その和を出力する。加算器２５ｃは加算器２５ａ、２５ｂからのデータを加算し、その和を出力する。加算器２５ｄは第１の色データＲ１と加算器２５ｃからのデータを加算し、和を第二の色データＲ２として出力する。
【００６５】
なお、図１３と同等の構成にて、第二の色データＧ２、Ｂ２を演算できる。また、図１３の構成をＲ２、Ｇ２、Ｂ２に対して並列に３つ使用すれば、高速なマトリックス演算が可能になる。なお、係数（Ｆｉｊ）は、それぞれ第二の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２に対応した係数が使用される。
【００６６】
よって、上記図９の色変換手段により第二の色データＲ２、Ｇ２、Ｂ２を求める演算式は、下記の式（７）となる。
【００６７】
【数７】
2003330447.tif 000007
【００６８】
ここで、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１３であり、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｍ、ｙ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｙ、ｃ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｃ、ｍ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ、ｂ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ、ｒ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ、ｇ）、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）であり、ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６は上記図１０における演算係数発生器２３において発生される演算係数である。
【００６９】
なお、式（６）の演算項と式（７）における演算項の数の違いは、式（６）における演算項がゼロとなるデータを除く画素毎の演算方法を開示しているのに対して、式（７）は画素集合に対する一般式を開示している点にある。
【００７０】
つまり、式（６）の多項式データ（第１の演算項、第２の演算項）は、それぞれ１画素のみに注目すると、１３個のデータを４個の有効データに削減でき、この削減は、色相データの性質を巧みに活用して達成している。
【００７１】
また、有効データの組合せは、着目画素の画像データに応じて変わり、全画像データでは全ての多項式データが有効になる。
【００７２】
図１４（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相と色相データｙ、ｍ、ｃ、ｒ、ｇ、ｂの関係を模式的に示したものであり、各色相データはそれぞれ３つの色相に関与している。
【００７３】
上記式（７）は、各色相の１つだけに有効な第１の演算項を含んでいる。この第１の演算項は、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｙ，ｍ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｃ，ｙ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ，ｂ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｍ，ｃ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ，ｒ）の６つである。
【００７４】
図１５（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相と第１の演算項ｈ１ｒ、ｈ１ｙ、ｈ１ｇ、ｈ１ｃ、ｈ１ｂ、ｈ１ｍの関係を模式的に示したものであり、各第１の演算項が特定の色相に関与していることが分かる。例えば、Ｗを定数として、赤に対してはｒ＝Ｗ、ｇ＝ｂ＝０なので、ｙ＝ｍ＝Ｗ、ｃ＝０となる。
【００７５】
したがって、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｙ，ｍ）＝Ｗとなり、また、他の５つの第１の演算項は全てゼロになる。つまり、赤に対しては、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｙ，ｍ）のみが有効な第１の演算項になる。同様に、緑にはｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｃ，ｙ）、青にはｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｍ，ｃ）、シアンにはｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ，ｂ）、マゼンタにはｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ，ｒ）、イエローにはｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ）だけが有効な第１の演算項となる。
【００７６】
図１６（Ａ）〜（Ｆ）は、６つの色相と、第２の演算項ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ｈ１ｃ，ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ｈ１ｃ，ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ｈ１ｍ，ｈ１ｂ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ｈ１ｍ，ｈ１ｒ）の関係を模式的に示したものであり、上記式（７）でのｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ、ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ、ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ、ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ、ａｐ６×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ、ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ、ａｐ２×ｈ１ｒ）における演算係数ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６の値を１とした場合について示している。
【００７７】
図１６のそれぞれより、各第２の演算項が赤〜イエロー、イエロー〜緑、緑〜シアン、シアン〜青、青〜マゼンタ、マゼンタ〜赤の６つの色相間の中間領域の変化に関与していることが分かる。つまり、赤〜イエローに対しては、ｂ＝ｃ＝０であり、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ｈ１ｙ，ｈ１ｒ）＝ｍｉｎ（ｍｉｎ（ｒ，ｇ），ｍｉｎ（ｙ、ｍ））を除く他の５項は全てゼロになる。よって、ｈ２ｒｙのみが有効な第２の演算項になる。同様に、イエロー〜緑にはｈ２ｇｙ、緑〜シアンにはｈ２ｇｃ、シアン〜青にはｈ２ｂｃ、青〜マゼンタにはｈ２ｂｍ、マゼンタ〜赤にはｈ２ｒｍだけが有効な第２の演算項となる。
【００７８】
また、図１７（Ａ）〜（Ｆ）は上記式（７）でのｈｒｙ、ｈｒｍ、ｈｇｙ、ｈｇｃ、ｈｂｍ、ｈｂｃにおける演算係数ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６を変化させた場合の６つの色相と第２の演算項の関係を模式的に示したものであり、図中の破線ａ１〜ａ６で示す場合は、ａｑ１〜ａｑ６をａｐ１〜ａｐ６より大きい値とした場合の特性を示し、破線ｂ１〜ｂ６で示す場合は、ａｐ１〜ａｐ６をａｑ１〜ａｑ６より大きい値とした場合の特性を示している。
【００７９】
すなわち、赤〜イエローに対してはｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１＊ｈ１ｙ，ａｐ１＊ｈ１ｒ）のみが有効な第２の演算項であるが、例えばａｑ１とａｐ１の比を２：１とすると、図１７（Ａ）での破線ａ１のように、ピーク値が赤よりに関与する演算項となり、赤〜イエローの色相間における赤に近い領域に有効な演算項とすることができる。一方、例えばａｑ１とａｐ１の比を１：２とすると、図１７（Ａ）での破線ｂ１のような関係となり、ピーク値がイエローよりに関与する演算項となり、赤〜イエローの色相間におけるイエローに近い領域に有効な演算項とすることができる。同様に、イエロー〜緑にはｈ２ｇｙにおけるａｑ３、ａｐ３を、緑〜シアンにはｈ２ｇｃにおけるａｑ４、ａｐ４を、シアン〜青にはｈ２ｂｃにおけるａｑ６、ａｐ６を、青〜マゼンタにはｈ２ｂｍにおけるａｑ５、ａｐ５を、マゼンタ〜赤にはｈ２ｒｍにおけるａｑ２、ａｐ２を変化させることにより、それぞれの色相間の領域においても、その有効となる領域を変化させることができる。
【００８０】
図１８（ａ）および（ｂ）は、６つの色相および色相間領域と有効な演算項の関係を示している。よって、係数発生器１９において、調整したい色相または色相間の領域に有効な演算項に係わる係数を変化させれば、その着目する色相のみを調整でき、色相間の変化の度合いをも補正することができる。また、多項式演算器１７における演算係数発生器２３での係数を変化させれば、色相間領域での演算項が有効となる領域を他の色相に影響することなく変化させることができる。
【００８１】
以上より、本実施の形態による色変換手段を用いれば、特定の色相に関与する第１の演算項および第２の演算項に係る係数を変化させることにより、赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの６つの色相、および上記６つの色相間の変化の度合いを独立に補正することが可能となる。よって、変換特性を柔軟に変更することが可能となる。
【００８２】
【発明の効果】
この発明に係る画像出力装置は、画像データを外部に送出する手段と、当該画像データに基づく画像を表示する画像表示手段とを備えた画像出力装置において、複数の色データから成る画素毎の画像情報である第一の画像データを出力する画像データ出力手段と、上記第一の画像データに対して上記画像表示手段の表示特性に応じた色変換処理を行うことにより第二の画像データを算出し、当該第二の画像データを上記画像表示手段に出力する色変換手段と、上記第一の画像データを外部に接続される画像表示装置に送出する外部送出手段とを備えるので、画像表示手段に表示される画像においては「忠実な色再現」や「好ましい色再現」を実現し、外部に接続される画像処理装置および画像表示装置においては、適切な色変換処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】  本発明の実施の形態２による画像処理装置における画像データ外部送出手段３の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】  本発明の実施の形態３による画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】  液晶パネルにおける階調特性の一例を表した図である。
【図５】  本発明の実施の形態３による画像処理装置におけるディザ処理手段１１の構成の一例を表すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による画像処理装置において使用されるディザ係数の一例を示す図である。
【図７】  ディザ処理を行わない場合の８ビットの色データから６ビットの色データへの変換の一例について示した図である。
【図８】  ディザ処理を行う場合の８ビットの色データから６ビットの色データへの変換の一例について示した図である。
【図９】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における色変換手段７の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】  この発明の実施の形態４による画像処理装置の色変換手段における多項式演算器１７の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における識別符号Ｓ１と最大値βおよび最小値α、０となる色相データの関係の一例を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における多項式演算器１７のゼロ除去器２０の動作を説明するための図である。
【図１３】  この発明の実施の形態４による画像処理装置におけるマトリックス演算器１８の一部分の構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】  ６つの色相と色相データの関係を模式的に示した図である。
【図１５】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における第１の演算項と色相の関係を模式的に示した図である。
【図１６】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における第２の演算項と色相の関係を模式的に示した図である。
【図１７】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における多項式演算器１７の演算係数発生器２３において、演算係数を変化させた場合の第２の演算項と色相の関係を模式的に示した図である。
【図１８】  この発明の実施の形態４による画像処理装置における各色相および色相間の領域に関与し、有効となる演算項の関係を示した図である。
【図１９】  従来の画像処理装置の構成の一例を表すブロック図である。
【図２０】  従来の画像処理装置における画像データ生成手段１の構成の一例を表すブロック図である。
【図２１】  ノート型のパーソナルコンピュータに使用される液晶パネルの色再現特性の例をｘｙ色度図上に表した図である。
【図２２】  従来の画像処理装置における画像データ生成手段１の別の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  画像データ生成手段、  ２  画像表示手段、  ３  画像データ外部送出手段、  ４  画像データ蓄積手段、  ５  画像データ読み出し手段、  ６  フレームバッファ、  ７  色変換手段、  ８  画像処理手段、  ９  ＤＡ変換手段、  １０  階調変換手段、  １１  ディザ処理手段、  １２  ディザ係数発生手段、  １３  ディザ係数加算手段、  １４  ビット選択手段、  １５  αβ算出器、  １６  色相データ算出器、  １７  多項式演算器、  １８  マトリックス演算器、  １９  係数発生器、  ２０  ゼロ除去器、  ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  最小値選択器、  ２２ａ、２２ｂ  乗算器、  ２３  演算係数発生器、  ２４ａ〜２４ｄ  乗算器、  ２５ａ〜２５ｄ  加算器。