(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＶ表示される画像の印象に近づけるように、コンピュータ・ディスプレイに表示される画像を処理する画像処理方法において、
入力画像データを色空間データに変換する色変換工程と、
前記色空間データにおけるグレーをＴＶ表示の白を基準に算出し、算出したグレーを補正する補正工程と、
前記グレーを補正した色空間データの輝度に関する特徴量を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程により抽出された特徴量に基づいて、輝度変換を行う輝度変換工程と、
前記ＴＶ表示されている画像の色差を保存し、彩度を変換する変換工程と、
前記輝度変換を行い、色差を保存し、彩度を変換した色空間データを画像データに逆変換する逆変換工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＲＴ、モニタ等のコンピュータ・ディスプレイ上に表示するカラー画像を処理するための画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デバイスインデペンデントな色再現が注目されている。例えば、あるパソコンのアプリから任意のプリンタにより画像を出力したとき、プリンタに依存せず同じ色が出ることが望まれている。このことはプリンタに限られたものではなく、パソコンモニタ（以下、単にモニタと言う。）上に表示されている画像にも当てはまる。また、モニタに表示された画像の色をそのままにしてプリンタでも出力したいという要求も高い。これらの要求を満足させるために、ＯＳにおいてもこれらの処理をサポートするようになってきた。これらは、モニタやプリンタ、スキャナ等といった各デバイスのプロファイルという形で与えられ、実現されている。また、このプロファイル作成ツールとして、各社から様々なソフトウエアが発売されている。
【０００３】
ところで、デジタルスチルビデオカメラ（以下、ＤＳＶＣと言う。）では主にＴＶ表示が多用されている。また、パソコンの急激な普及に伴い、モニタ表示も多くなっている。しかし、現在ではプロファイルといった色補正対象はコンピュータ関連機器（モニタ，スキャナ，プリンタ）に限られているのが現状である。
【０００４】
一方、モニタは画像の他に文字も見るために、その視認性を向上させるための様々な工夫がなされている。主な例を挙げると、輝度をＴＶと比べて抑える。また、ＴＶのインターレース方式に対し、フリッカを抑えたノン・インターレース方式を採用し、画面のチラツキを防止している。よって、モニタに表示された画像の色とＴＶに表示された画像の色との差を減少させるためには、まず第一に少なくとも輝度の補正が必要である。また、ＴＶは更に彩度を高くして、インパクトのある画像を表示しているから、この補正も必要である。色に関しては言うまでもない。このように、ＴＶはモニタに比べて、輝度や彩度が高いという特徴がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今までＴＶの表示画面上においてくっきり見えていた画像をモニタに表示すると、その処理の違いによりＴＶにおいて見ていた画像とは全く違った印象を受け、さらに、コンピュータのモニタに表示された画像をこのままプリントアウトしたのでは当然ながら、発光体と反射物との違いもあり、更に違う印象を受けるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、モニタ上に表示されている画像を、容易にＴＶ上に表示される画像に近い画像に変換することの可能な画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＴＶ表示される画像の印象に近づけるように、コンピュータ・ディスプレイに表示される画像を処理する画像処理方法において、入力画像データを色空間データに変換する色変換工程と、前記色空間データにおけるグレーをＴＶ表示の白を基準に算出し、算出したグレーを補正する補正工程と、前記グレーを補正した色空間データの輝度に関する特徴量を抽出する抽出工程と、前記抽出工程により抽出された特徴量に基づいて、輝度変換を行う輝度変換工程と、前記ＴＶ表示されている画像の色差を保存し、彩度を変換する変換工程と、前記輝度変換を行い、色差を保存し、彩度を変換した色空間データを画像データに逆変換する逆変換工程と、を有する。
【０００８】
従って、この発明によれば、入力したデジタルＲＧＢ画像データを色空間データに変換することにより、測色計により測色可能になり、色空間データのグレー軸を補正することにより、ＴＶとモニタとの色温度を一致させることが可能になり、色空間データの画像毎の明るさに関する特徴を抽出し、この抽出した明るさに関する特徴に基づき明るさ変換を決定することにより、ＴＶとモニタとの明るさを一致させることが可能になり、ＴＶに表示されている画像の色相を保存し、明るさ以外の色情報を変換することにより、ＴＶに表示されている画像の色相の維持が可能になり、これらの工程を経た色空間データをデジタルＲＧＢ画像データに逆変換することにより、例えば、銀塩カメラからフィルム、そしてフィルムからフィルム・スキャナを経由して取り込まれた画像や、ＤＳＶＣなどで撮影された画像等の、モニタ上に表示されている画像を、容易にＴＶ上に表示される画像に近い画像に変換することができる。
【０００９】
本発明は、入力したデジタルＲＧＢ画像データを色空間データに変換する変換工程の前に、前記画像処理方法を実施するか否かの決定を行う実施決定工程を有する。
【００１０】
従って、この発明によれば、モニタ上に表示されている画像を、ＴＶ上に表示される画像に変換するか否かを設定することができる。
【００１１】
本発明は、画像処理方法を実施したか否かの情報を記録する記録工程を有する。
【００１２】
従って、この発明によれば、モニタ上に表示されている画像を、ＴＶ上に表示される画像に変換したか否かを容易に確認することができるので、重複補正を防止することができる。
【００１３】
本発明は、前記ＴＶ及び前記モニタとして使用するＴＶ及びモニタの少なくとも一方を選択し、該選択結果を選択情報として出力する選択工程と、前記選択工程において出力された選択情報に基づき、対応するシミュレータを選択してセットするシミュレータセット工程とを有する。
【００１４】
従って、この発明によれば、選択したＴＶ及びモニタの少なくとも一方に関して、モニタ上に表示されている画像を、ＴＶ上に表示される画像として変換することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る画像処理方法の一実施形態について図面を参照して説明する。図１に、本発明に係る画像処理方法の第１の実施形態の処理動作のフローチャートを示す。
【００１６】
この図１に示されるように、この第１の実施形態に係る画像処理方法は、まず、入力したＲＧＢ画像データに対してモニタ・シミュレータを行った後（ステップＳ１）、そのモニタ・シミュレータが行われたデータに対してグレー軸補正を行う（ステップＳ２）。
【００１７】
また、入力したＲＧＢ画像データはＴＶ・シミュレータが行われた後（ステップＳ６）、そのＴＶ・シミュレータが行われたデータの内、色（色差）データに対してＴＶの色（色差）データを維持する処理が行われる（ステップＳ７）。
【００１８】
ステップＳ２において、グレー軸補正が行われたデータの内、明度（輝度）データは、特徴量が抽出され（ステップＳ３）、明度（輝度）変換が行われ（ステップＳ４）、その後モニタ・逆シミュレータが行われる（ステップＳ５）。
【００１９】
ステップＳ２において、グレー軸補正が行われたデータの内、色（色差）データは、ＴＶの色（色差）データを維持する処理が行われ（ステップＳ７）、その後モニタ・逆シミュレータが行われる（ステップＳ５）。
【００２０】
モニタ・逆シミュレータが行われた後のデータは、補正ＲＧＢ画像データとなり、モニタ上に自然画がデジタルＲＧＢデータに変換されて表示されることにより、ＲＧＢ画像データがＴＶに近い印象となるように補正される。
【００２１】
次に、図１に示される各ステップにおける処理のそれぞれについて説明する。まず、ステップＳ１及びステップＳ６における処理であるモニタ・シミュレータ、ＴＶ・シミュレータについて説明する。
【００２２】
これらのシミュレータ内部はどのようなアルゴリズムや変換式でも構わない。とにかく、デジタルＲＧＢ画像データをある色空間のデータに変換できる処理系を通すことによりシミュレータ処理を行う。色空間として例を挙げれば、ＲＧＢ、ＸＹＺ、ＣＩＥＬＡＢ（以下、Ｌａｂと言う。）、ＣＩＥＬＵＶ、ＹＵＶ、マンセル空間など多く存在する。本実施形態では、使用する色空間としてＬａｂを用いて以下の説明を行う。
【００２３】
モニタ上に表示されるＲＧＢが、一意にＲＧＢを含む他の色空間データが与えられたようなものがモニタ・シミュレータであり、ＴＶ上ではＴＶ・シミュレータとなる。任意のＲＧＢをＴＶとモニタとに表示し、測色計で測色する。この結果を反映する形で各シミュレータを作成する。
【００２４】
つまり、この処理は、任意のＲＧＢをシミュレータへ入力するだけで、その実測値に近い値の色空間データをはじき出すツールを意味している。当然ながら、これらはモニタとＴＶの測色計の実測値との差が０となることが理想であるが、実際には計算誤差を含む。ここで、各シミュレータは各機器の白を基準に作成する。その結果、後述する各機器のグレー軸は（Ｌ，ａ，ｂ）＝（０，０，０），（１００，０，０）を通る直線となる。
【００２５】
ＴＶとモニタに表示される画像をこのように実測してシミュレータを作成することにより、任意のＴＶと任意のモニタとの組合わせに対応できる。
【００２６】
次に、ステップＳ２におけるグレー軸補正について説明する。ＴＶとモニタとは色温度が可変であるためグレーの見えかたが一致するとは限らない。ＴＶとモニタとの色温度の代表的な値としては５０００Ｋ，６５００Ｋ，９３００Ｋのものがある。これら、５０００Ｋ，６５００Ｋ，９３００Ｋの場合の一例を図２に示す。
【００２７】
この図２に示されるように、各機器の白を基準にシミュレータが作られているので、図２の（ａ）に示される９３００ＫのＴＶも、図２の（ｂ）に示される５０００Ｋのモニタもグレー軸は（Ｌ，ａ，ｂ）＝黒Ｋ（０，０，０），白Ｗ（１００，０，０）を通る直線となる。
【００２８】
ここで、図２の（ｃ）に示されるように、モニタ側をＴＶの白を基準にグレーを算出すると、ＴＶより明るさＬも低いモニタの最大明度Ｌは１００からＬ’（Ｌ’＜１００）に落ち、白の色度値（ａ，ｂ）は（０，０）から（ａ’，ｂ’）へ移動する。
【００２９】
そこで、図２の（ｄ）に示されるように、移動した白の方向へグレー軸を、以下に示す式（１）を満たすように傾ける。また、黒にも違いがある場合も同様にして白と共に補正できるが、黒画面ではほぼ０とみなすことができる。
【００３０】
【数１】
0003609578.tif 000002
【００３１】
次に、ステップＳ３及びステップＳ７にそれぞれ示される特徴量抽出処理及びＴＶの色（色差）データを維持する処理について説明する。ここで、各処理に用いられる明度（輝度）データと色（色差）データとは、各シミュレータにより算出されるデータであり、明るさ成分を意味する明度（輝度）データと、それを除く色（色差）データとに分けられる。Ｌａｂでいうと、Ｌが明るさ、ａとｂとが色データである。
【００３２】
そして、上述のように、明度（輝度）データと色（色差）データとに分けられたデータの内、明度（輝度）データに対しては特徴量抽出処理が行われ、色（色差）データに対してはＴＶの色（色差）データを維持する処理が行われる。
【００３３】
ステップＳ３の特徴量抽出処理は、１画像をモニタ・シミュレータに通し、１画像の明度データを得る処理である。図３に、明度データに対する頻度のグラフを示す。この図３に示されるように、モニタの白が（Ｌ，ａ，ｂ）＝（１００，０，０）、黒が（０，０，０）で与えられるので、１画像の明度の頻度分布を０〜１００のレンジで取る。
【００３４】
この分布をＭ個の区間に分けて、区間毎の頻度合計、またその合計から全頻度に対する占有率Ｓ（％）を、以下に示す式（２）により求める。図３に示されている例は、３分割であり、この占有率Ｓを特徴量とする。
【００３５】
【数２】
0003609578.tif 000003
【００３６】
次に、ステップＳ４における明度（輝度）変換について説明する。図４に、明度変換テーブル１と出力Ｌとの間の関係を示す。この図４に示されるように、ステップＳ３において求められた特徴量Ｓ0 、Ｓ 1及びＳ2 から、入力明度Ｌｉｎに対する出力明度Ｌｏｕｔのテーブルデータを多く格納されている中から１個選択する、あるいは対応するカーブを１個作成することによるテーブル変換を行う。
【００３７】
これら入出力の明度変換テーブル１は、ＴＶ・シミュレータで得られた明度データとモニタ・シミュレータで得られた明度データとを対比させ、特徴量に対し、どのようにモニタ側の入出力明度テーブルを当てればＴＶの印象に近づくかを前もって考慮して対応付けを行うものである。これにより、特徴量に対して、一意に明度の変換テーブルが決定される。
【００３８】
また、変換テーブルとして、入力である明度は整数を取るのが一般的であるため、実際に入力される実数に対しては線形補間等を行って、出力の変換明度を得ることが好ましい。
【００３９】
次に、ステップＳ７におけるＴＶの色（色差）データを維持する処理について説明する。色データａ，ｂが与えられた場合における、ＴＶ、モニタそれぞれの色相Ｈ及び彩度Ｃは以下に示す式（３）及び、式（４）により求まる。モニタ側ではＴＶの色データによる色相を保存する。
【００４０】
【数３】
0003609578.tif 000004
【００４１】
彩度Ｃは膨張若しくは圧縮の調整を要するので、以下に示す式（５）により、係数倍した値を維持するように色データが決定される。ここで、α、β及びｋは係数であり、ａ’mon、ｂ’monは処理後のモニタの色データである。
【００４２】
【数４】
0003609578.tif 000005
【００４３】
次に、ステップＳ５におけるモニタ・逆シミュレータについて説明する。このモニタ・逆シミュレータは前述のモニタ・シミュレータの入出力関係が逆転したものである。従ってこの処理により、あるＬａｂが一意にデジタルＲＧＢ画像データに変換されることになる。
【００４４】
従って、この第１の実施形態に係る画像処理方法によって、モニタ上に表示される画像がＴＶに表示される画像に近い印象となる様に変換することができる。
【００４５】
以下において、上述の第１の実施形態に係る画像処理方法における処理をＴＶ−＞ｍｏｎ処理と記することにする。
【００４６】
次に、本発明に係る画像処理方法の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４７】
図５に、この第２の実施形態の画像処理方法の動作のフローチャートを示す。この図５に示されるように、この第２の実施形態に係る画像処理方法は、ステップＳ１０において、第１の実施形態に係るＴＶ−＞ｍｏｎ処理を行うか否かの確認を行い、処理を行うのであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行してＴＶ−＞ｍｏｎ処理を行い、処理を行なわないのであれば（Ｎｏ）、そのまま動作を終了する。
【００４８】
このように、この第２の実施形態に係る画像処理方法は、上述の第１の実施形態に係る処理であるＴＶ−＞ｍｏｎ処理がＤＳＶＣ本体、あるいはコンピュータのアプリ（ソフト，ハード）において搭載された場合、機器からＴＶ−＞ｍｏｎ処理を実行するか否か、即ち、機器からＴＶ−＞ｍｏｎ処理のｏｎ、ｏｆｆの切り換えを自由に行えるようにしている方法である。
【００４９】
従って、この第２の実施形態に係る画像処理方法によれば、第１の実施形態と同様な効果が得られると共に、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理のｏｎ、ｏｆｆの切り換えを自由に行うことができる。
【００５０】
次に、本発明に係る画像処理方法の第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００５１】
この第３の実施形態に係る画像処理方法は、第１の実施形態及び第２の実施形態に係る
画像処理方法の処理工程に加えて、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理のｏｎ，ｏｆｆの情報を保存する工程をさらに含む処理方法である。
【００５２】
図６に、上述の第３の実施形態に係る画像処理方法の動作のフローチャートをに示す。まず、ステップＳ１５において、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理が実施されたか否かを確認する。実施されていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１６において、実施を示すｆｌａｇをｏｎとし、実施されていなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１８において、実施を示すｆｌａｇをｏｆｆとする。ステップＳ１７において、これらのｆｌａｇ情報と画像とを１対１に対応させることにより、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理のｏｎ、ｏｆｆの情報の管理、保存を行う。
【００５３】
保存法としては、画像のヘッダー部に書き込むか、若しくはｏｎ、ｏｆｆ情報を一括管理する領域に書き込んで、画像と１対１の関係を維持して保存する。保存された情報はユーザやアプリ側が自由に知ることができる。
【００５４】
従って、この第３の実施形態に係る画像処理方法によれば、上述の第１の実施形態若しくは第２の実施形態と同様の効果が得られると共に、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理が行われたデータであるか否かを容易に確認することができる。
【００５５】
次に、本発明に係る画像処理方法の第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態に係る画像処理方法は、ＴＶ、モニタは多数存在するので、予め各ＴＶ、モニタで作成しておいたシミュレータのライブラリを保有しておく方法である。保管場所はＤＳＶＣ本体では画像を記録する記録媒体に、コンピュータアプリではソフトと共に提供される。そこで、使用するＴＶ、モニタをＤＳＶＣやコンピュータアプリから機器に入力し、対応するシミュレータをロードし、シミュレータ部へそのパラメータをセットする方法である。
【００５６】
図７に、この第４の実施形態に係る画像処理方法の動作のフローチャートを示す。まず、ステップＳ２０において、機器から使用するＴＶ、モニタを選択する。次に、ステップＳ２１において、対応するシミュレータを選択、又はロードする。その後、ステップＳ２２において、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理の該当するシミュレータ部へパラメータをセットし、その後動作を終える。
【００５７】
従って、この実施形態に係る画像処理方法によれば、上述の第１の実施形態、第２の実施形態若しくは第３の実施形態に係る画像処理方法と同様の効果が得られると共に、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理において任意のＴＶ、モニタを利用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
従って、この発明によれば、ビデオプリンタはＴＶを基準として商品化されており、また、パソコンからプリントアウトする画像としてはモニタを基準に考えているため、ビデオプリンタできれいに出ているのに、パソコンから出すと色が違う、といった状況が生じる場合もあるが、モニタ表示をあるＴＶに合わせることが出来るので、パソコン上のモニタからもＴＶで見ているのと同じ印象の画像を得ることが可能な画像処理方法を提供することができる。
【００５９】
また、モニタを基準に画像を編集しているユーザーは、ＴＶを念頭に置く必要がない場合があり、また、逆に、ＴＶだったらどういう表示となるかが気に掛かる場合もある。この両者の場合を満たすために、ｏｎ、ｏｆｆを自由に設定することが可能な画像処理方法を提供することができる。
【００６０】
また、一度、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理が画像に対して行われると、本来の画像とは異なる画像となるが、この画像を保管し、再度開いて編集する場合、以前、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理を行ったか否かを明確にすることができるので、二重に処理を実施してしまい、ＴＶと合わないといった不具合を回避することが可能な画像処理方法を提供することができる。
【００６１】
さらに、任意のＴＶ、任意のモニタに対して、ＴＶ−＞ｍｏｎ処理を行うことが可能な画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理方法の第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】図１に示すフローチャートの動作におけるグレー軸の補正処理の概念図である。
【図３】図１に示すフローチャートの特徴量抽出処理における１画像の明度の頻度分布を示すグラフである。
【図４】図１に示されるフローチャートの明度（輝度）変換の動作におけるテーブル変換を示す図である。
【図５】本発明に係る画像処理方法の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像処理方法の第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る画像処理方法の第４の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  明度変換テーブル
【図１】
0003609578.tif 000006
【図２】
0003609578.tif 000007
【図３】
0003609578.tif 000008
【図４】
0003609578.tif 000009
【図５】
0003609578.tif 000010
【図６】
0003609578.tif 000011
【図７】
0003609578.tif 000012