(57)【要約】【課題】専用機能を必要とせず、ダイナミックレンジの異なる画像を正しく表示可能にすることを課題とする。【解決手段】画像処理装置は、複数の画像形式から選択された画像形式に応じたカラープロファイルを設定する設定手段（１０５）と、入力画像を、選択された画像形式の画像に変換する変換手段（１０４）と、変換後の画像にカラープロファイルを添付して出力する出力手段（１０６）とを有する。設定手段（１０４）は、変換手段（１０５）で入力画像を第１の画像形式の画像に変換する場合、画像の最大階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定し、第１の画像形式よりもダイナミックレンジが広い第２の画像形式の画像に変換する場合、画像の最大階調値よりも低い階調値に前記所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定する。【選択図】図１
2019149106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形式から選択された画像形式に応じたカラープロファイルを設定する設定手段と、
入力画像を、前記選択された画像形式の画像に変換する変換手段と、
前記変換手段による変換後の画像に、少なくとも前記カラープロファイルを添付して出力する出力手段と、を有し、
前記設定手段は、
前記変換手段で前記入力画像を第１の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定し、
前記変換手段で前記入力画像を前記第１の画像形式よりもダイナミックレンジが広い第２の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に前記所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記入力画像を色データに変換し、前記色データを前記選択された画像形式のデータに変換することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記変換手段による変換後の画像に前記カラープロファイルを添付した所定のファイル形式の画像ファイルを出力することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記複数の画像形式は、ハイダイナミックレンジの画像形式を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の画像形式は、前記ハイダイナミックレンジの画像形式であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力画像は、撮像装置の撮像素子ごとに受光された情報を含む画像データであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記カラープロファイルは、前記選択された画像形式に応じたガンマと色域の情報を含み、
前記設定手段は、前記入力画像が前記第２の画像形式の画像に変換される場合には、前記第２の画像形式のガンマの情報に応じて前記色域の情報を所定倍するような前記カラープロファイルの設定を行う特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
複数の画像形式から選択された画像形式に応じたカラープロファイルを設定する設定工程と、
入力画像を、前記選択された画像形式の画像に変換する変換工程と、
前記変換工程による変換後の画像に、少なくとも前記カラープロファイルを添付して出力する出力工程と、を有し、
前記設定工程では、
前記変換工程で前記入力画像を第１の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定し、
前記変換工程で前記入力画像を前記第１の画像形式よりもダイナミックレンジが広い第２の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に前記所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示等される画像を処理する画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラなど撮像装置からの画像情報のダイナミックレンジ（以下、ＤＲとする。）を広げることで、ハイダイナミックレンジ（以下、ＨＤＲとする。）な画像を生成する方法が各種提案されている。一方で、ＨＤＲ画像よりも狭い既存の標準的なＤＲの表示装置に画像を表示する場合、ＨＤＲ画像はそのままでは正しく表示できないため、例えば圧縮もしくは階調マッピングにより標準的なＤＲの画像に変換する必要がある。以下、ＨＤＲとの対比で、標準的なＤＲをスタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）と呼ぶことにする。ＨＤＲな画像情報をＳＤＲに階調マッピングする技術の一例としては、特許文献１に開示された技術がある。ただし、この技術により生成される画像は、ＨＤＲな画像情報を基にして生成されてはいるものの、実際にはＤＲがＳＤＲに圧縮されたＳＤＲ画像である。以下、階調マッピングにより生成されたＳＤＲ画像をＤＲ圧縮画像と呼ぶことにする。
【０００３】
近年では、ＤＲが広い表示装置も普及しつつあり、それに伴い、ＨＤＲ画像のようにＤＲが広い形式の画像を、その広いＤＲのまま表示することが可能になってきている。このように、現状では、ＤＲが広い画像形式の一例であるＨＤＲ画像を表示できる表示装置や、ＤＲが狭い画像形式である既存のＳＤＲ画像のみを表示可能な表示装置などが混在する状況になっている。ここで特許文献２には、ＨＤＲ画像を表示できる表示装置とＳＤＲ画像のみを表示する表示装置のいずれにも対応可能な画像ファイルを生成する技術の一例が開示されている。特許文献２の技術では、トーンマッピングによりＨＤＲ画像からＤＲ圧縮画像（つまりＳＤＲ画像）を生成し、そのＤＲ圧縮画像にＨＤＲ画像との差分情報をメタデータの形で付与して、画像ファイルとして符号化する。これにより、ＳＤＲ画像のみを表示できる表示装置ではＤＲ圧縮画像つまりＳＤＲ画像を表示し、一方、ＨＤＲ画像を表示できる表示装置ではＤＲ圧縮画像とメタデータの差分情報とを基にＨＤＲ画像を生成して表示することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４５８０４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、特許文献２に開示された技術によれば、例えばＨＤＲ画像やＳＤＲ画像のように画像形式が異なる画像ファイルを、それぞれ正しく表示することができる。しかしながら、特許文献２による画像ファイルを用いて画像を表示する場合には、前述した差分情報を取り扱える画像表示・編集ソフトウェア等のような専用機能が必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は、専用機能を必要とせず、画像形式の異なる画像を正しく表示可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像処理装置は、複数の画像形式から選択された画像形式に応じたカラープロファイルを設定する設定手段と、入力画像を、前記選択された画像形式の画像に変換する変換手段と、前記変換手段による変換後の画像に、少なくとも前記カラープロファイルを添付して出力する出力手段と、を有し、前記設定手段は、前記変換手段で前記入力画像を第１の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定し、前記変換手段で前記入力画像を前記第１の画像形式よりもダイナミックレンジが広い第２の画像形式の画像に変換する場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に前記所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、専用機能を必要とせず、画像形式の異なる画像を正しく表示可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の画像処理装置の概略構成および機能の一例を示す図である。
【図２】既存のカラープロファイル設定の一例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるカラープロファイル設定の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）は本実施形態の画像処理装置の概略的な機能構成例を示すブロック図であり、図１（ｂ）は本実施形態の画像処理装置の概略的なハードウェア構成例を、図１（ｃ）は本実施形態に画像処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【００１１】
先ず、図１を参照した説明を行う前に、本実施形態において画像形式の異なる画像、例えばダイナミックレンジ（ＤＲとする。）の異なる画像と、それらの画像を表示する場合について考察する。以下の説明では、ＤＲが広いハイダイナミックレンジ（ＨＤＲとする。）な画像や、ＨＤＲよりも狭い標準的なＤＲ（スタンダードダイナミックレンジ、ＳＤＲとする。）の画像を表示する場合を例に挙げる。
【００１２】
前述したように、ＨＤＲより狭いＳＤＲ用の表示装置に画像を表示する場合、ＨＤＲ画像はそのままでは正しく表示できないため、圧縮もしくは階調マッピングによりＳＤＲ画像に変換する必要がある。一方で、ＨＤＲに対応した表示装置であれば、ＨＤＲ画像における広いＤＲの画像情報を、その広いＤＲのまま表示することができる。ＨＤＲの規格には、ＳＭＰＴＥ  ＳＴ２０８４（Ｐｅｒｐｅｔｕａｌ  Ｑｕａｎｔｉｚｅｒ、以下ＰＱとする。）やＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ６７（ＨｙｂｒｉｄＬｏｇ−Ｇａｍｍａ、以下ＨＬＧといする。）、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２１００などがある。
【００１３】
ＨＤＲ規格は、信号階調の定義に特色がある。既存のＳＤＲの場合、信号階調が黒から白までの色に対応付けられているのに対し、ＨＤＲの場合は、ＳＤＲにおける白を超える明るさに対応した信号階調まで定義可能となっている。例えば、ＨＬＧの規格の場合は、ＳＤＲにおける基準白の１２倍の輝度に相当するレベルまでの信号を定義可能である。またＰＱの規格の場合は、ＳＤＲの基準白が１００ｎｉｔｓであるとして、その１００倍の輝度（１００００ｎｉｔｓ）に相当するレベルまでの信号を定義できる。なお、１ｎｉｔは、１ｃｄ／ｍ2に等しく、１平方メートルの面積を均一に１カンデラの明るさで光る輝度である。
【００１４】
このように、ＳＤＲとＨＤＲとではダイナミックレンジだけでなく、定義される画像信号が異なっている。そして今後は、ＨＤＲ対応の表示装置及びＨＤＲ画像の普及に伴って、例えばパーソナルコンピュータやモバイルデバイスなどの情報機器において、ＳＤＲ画像とＨＤＲ画像が混在して扱われるようになっていくものと考えられる。したがって、それらＳＤＲとＨＤＲの画像をどのように表示するべきかを考慮することが重要になってくる。
【００１５】
ここで、異なる形式・規格・特性の画像や表示装置が混在する場合の取り扱い手法として、いわゆるカラープロファイルを用いたカラーマネジメントシステム（ＣｏｌｏｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ、以下、ＣＭＳとする。）がある。すなわち、画像と表示装置それぞれについて信号と色の関係をカラープロファイルで定義しておき、ＣＭＳではカラープロファイルを参照して色が適切に転写されるように画像信号の変換を行う。一例として、ｓＲＧＢのカラープロファイルを付与した画像をＡｄｏｂｅＲＧＢ（Ａｄｏｂｅは登録商標）のモニタで表示する場合を説明する。この例の場合、ＣＭＳを備えたソフトウェアは、先ず画像のＲＧＢ画素値をｓＲＧＢのプロファイル定義に従ってプロファイルコネクションスペース（以下、ＰＣＳとする。）の特性値に変換する。ＰＣＳには、ＸＹＺもしくはＬＡＢ色空間が用いられる。次に、ＰＣＳの特性値は、表示装置のモニタのＡｄｏｂｅＲＧＢプロファイルに従って、ＲＧＢ画素値に変換される。このような画像信号変換により、ｓＲＧＢの画像がＡｄｏｂｅＲＧＢ特性のモニタ上に正しく表示されることになる。
【００１６】
また、ＨＤＲ規格も階調信号と色との関係を定義した規格という点ではＳＤＲと同じである。そして、ＨＤＲをカラープロファイルで適切に設定すれば、ＨＤＲ専用の画像ファイルフォーマットやソフトウェアツールを用いなくとも、既存のシステムに則ってＨＤＲ画像を適切に表示することが可能となる。
【００１７】
このように、ＨＤＲをカラープロファイルによって取り扱うのが、既存のＳＤＲ画像との相互運用やコンバチビリティにおいて効果的である。しかしながら、既存のカラープロファイルの設定では、階調信号を黒から白のレベルに割り付けるため、ＨＤＲ画像がＳＤＲ画像に比べて暗い階調信号に変換されてしまう場合がある。一例として、ＰＱ規格において最大階調に対応する１００００ｎｉｔｓを白レベルとしてカラープロファイル設定した場合、ＳＤＲ画像に比べて画像全体が１００分の一の輝度に変換され、表示画像が暗くなってしまうことが想定される。このようにＨＤＲ画像に、既存の黒から白までで定義するカラープロファイルを設定すると、明るさが相対値でマッピングされ、暗い表示になってしまい、ＳＤＲ対応の表示装置のモニタ上では正しく表示されなくなる懸念がある。
【００１８】
そこで、本実施形態の画像処理装置においては、入力画像の画像形式を変換して出力する場合には、その入力画像を変換する際の画像形式に応じたカラープロファイルを設定する。例えば、入力画像をＳＤＲの画像形式に変換する場合には、画像の最大階調値に白色に相当する色値を割り当てるようなカラープロファイルに設定する。また例えば、入力画像をＳＤＲよりＤＲが広いＨＤＲの画像形式に変換する場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に、白色に相当する色値を割り当てるようなカラープロファイルに設定する。そして、画像形式が変換された後の画像に対し、そのカラープロファイルを付与して出力する。
【００１９】
以下、本実施形態における画像処理を、図１（ａ）〜図１（ｃ）、図２（ａ）〜図２（ｄ）、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。
図１（ａ）に示した画像処理装置は、変換部１０５、設定部１０４、出力部１０６の各機能を有し、入力画像を、複数の画像形式の中から選択した画像形式に応じて画像変換し、画像ファイルとして出力する装置である。
図１（ａ）の変換部１０５には入力画像と選択された画像形式を示す情報（以下、画像形式情報とする。）が入力され、設定部１０４には画像形式情報が入力される。
【００２０】
ここで、入力画像は、デジタルカメラ等の撮像装置により撮像された広いＤＲの画像情報であり、本実施形態では一例としてデジタルカメラのＲＡＷデータであるとする。ＲＡＷデータには、デジタルカメラの撮像素子により受光された画素毎の光量を示すデジタル値が含まれる。
また画像形式情報は、ＳＤＲとしては例えばｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢ、ＨＤＲとしてはＢＴ．２１００（ＰＱ）やＢＴ．２１００（ＨＬＧ）といった複数の規格の画像形式の中から選択された画像形式を示す情報である。本実施形態の場合、画像形式の選択は例えばユーザに行われるとするが、ソフトウェアにより行われてもよい。なお、ＢＴ．２１００の階調カーブはＰＱとＨＬＧから選択できるため、以下、ＰＱの場合のＢＴ．２１００をＢＴ．２１００：ＰＱと表記し、ＨＬＧ場合のＢＴ．２１００をＢＴ．２１００：ＨＬＧと表記することとする。
【００２１】
変換部１０５は、入力画像を、画像形式情報で示される画像形式の画像に変換するような画像変換の処理を行う。画像変換では、入力画像であるＲＡＷデータの画素階調が、画像形式に対応した画素階調に変換される。画像形式に対応した画像変換の詳細については後述する。そして、変換部１０５による画像変換後の画像データは、出力部１０６に送られる。
【００２２】
設定部１０４は、画像形式情報を基に、カラープロファイルを設定する。詳細は後述するが、設定部１０４は、変換部１０５において入力画像をＳＤＲ画像に変換する場合には、画像の最大階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定する。同じく詳細は後述するが、設定部１０４は、変換部１０５において入力画像をＨＤＲ画像に変換する場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当てたカラープロファイルを設定する。設定部１０４により設定されたカラープロファイルのデータは、出力部１０６に送られる。
【００２３】
出力部１０６は、変換部１０５により画像変換された後の画像データを所定のファイル形式の画像データに変換するとともに、設定部１０４で設定されたカラープロファイルのデータを付与（添付）した画像ファイルを生成して出力する。ファイル形式は一例としてＪＰＥＧ、ＴＩＦＦなどのファイル形式を用い、画像ファイルは、それらファイル形式に則ってエンコードされたバイナリデータとなされる。ファイル形式は、その仕様上でカラープロファイルの付与が可能な形式であれば、これら以外のファイル形式であってもよい。出力部１０６から出力された画像ファイルは、例えば不図示の表示装置に送られて表示されてもよいし、不図示の記録装置に記録されても、またネットワークを介して送信等されてもよい。
【００２４】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した各ブロックにおける処理を実現可能なハードウェア構成の一例を示した図である。
図１（ｂ）において、ＣＰＵ１２２は、画像処理装置における動作を統括的に制御し、また各種画像処理や演算を行うものである。ＲＯＭ１２３は、ＣＰＵ１２２が各部の制御処理や各種画像処理・演算処理を実行するために必要なプログラム等を記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ１２４は、ＣＰＵ１２２の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ１２２は、制御や処理の実行に際してＲＯＭ１２３から必要なプログラム等をＲＡＭ１２４にロードし、当該プログラム等を実行することで各種の制御や処理を実現する。図１（ａ）の画像処理装置の各要素の一部または全部の機能は、ＣＰＵ１２２がプログラムを実行することで実現されてもよいし、各要素の少なくとも一部が専用のハードウェアにより動作し、他がソフトウェアにより動作することで実現されてもよい。なお、専用のハードウェアの動作制御もＣＰＵ１２２により行われてもよい。
【００２５】
記録部１２６は、例えばＣＰＵ１２２がプログラムを用いた処理を行う際に必要な各種データや画像処理後のデータ等を記録する。記録部１２６は、ＨＤＤやＳＤＤ、着脱可能なメモリカード等の何れか若しくはそれらが組み合わされて構成されていてもよい。
操作部１２５は、不図示の電源ボタン、各種スイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル等の操作デバイスを含み、それら操作デバイスからの操作信号を取得する。なお、操作デバイスは外部に設けられていてもよく、この場合、操作部１２５はそれら操作デバイスからの信号を取得してＣＰＵ１２２に送るインターフェイスとなされる。前述した画像形式情報がユーザにより選択された画像形式を示す情報である場合、ユーザは、この操作部１２５を操作することにより画像形式の選択を行うことができる。
【００２６】
入力部１２１は、前述した入力画像を取得する構成である。なお、本実施形態の画像処理装置がデジタルカメラ等の撮像装置に含まれる場合、入力部１２１には画像を撮像する撮像デバイス等も含まれる。また、画像処理装置がパーソナルコンピュータ等である場合、入力部１２１には、例えばデジタルカメラと通信する通信インターフェイスや、デジタルカメラから取り出された半導体メモリ等が装填されるインターフェイス等も含まれる。なお、画像形式情報は入力部１２１により取得されてもよい。
【００２７】
出力部１２７は、前述した画像ファイルを出力する構成である。出力部１２７には、例えばモニタ等の表示装置に画像ファイルのデータを出力するインターフェイスを含んでもよいし、出力部１２７に表示装置が含まれていてもよい。
なお、図１（ｂ）の構成は一例であり、これら前述した構成の他の構成が含まれていてもよい。
【００２８】
図１（ｃ）は、本実施形態の画像処理装置における画像処理の概略的な流れを示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図１（ｂ）のＣＰＵ１２２がプログラムを実行することにより実現されてもよいし、画像処理装置の各構成要素がそれぞれハードウェアにより構成されている場合の各構成による処理として実現されてもよい。なお、以下の説明では、フローチャートのステップＳ１０１〜ステップＳ１０６をそれぞれＳ１０１〜Ｓ１０６と略記する。
【００２９】
以下、本実施形態における画像処理について、主に図１（ａ）と図１（ｃ）、及び図２（ａ）〜図２（ｄ）、図３（ａ）〜図３（ｄ）を参照しながら説明する。
設定部１０４は、図１（ｃ）のＳ１０１において画像形式情報を取得し、次にＳ１０２においてその取得した画像形式に応じたカラープロファイルを設定して出力する。例えば、ＳＤＲの画像形式である場合、設定部１０４は、最大階調に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当ててカラープロファイルを設定する。また例えば、ＨＤＲの画像形式である場合、設定部１０４は、最大階調値よりも低い階調値に所定の明るさの白色に相当する色値を割り当ててカラープロファイルを設定する。
【００３０】
本実施形態では、カラープロファイルとして広く用いられているＩＣＣプロファイルを例として具体的な設定方法を説明する。なお、ＩＣＣプロファイルは一例であり他の様式であってもよい。ＩＣＣプロファイルは、インターナショナル・カラー・コンソーシアムによるカラープロファイルの標準規格（ＩＳＯ  １５０７６−１：２００５）である。表示装置に用いられるディスプレイデバイスのＩＣＣプロファイルでは、主に３コンポーネントマトリックスベースプロファイルが用いられる。ＩＣＣプロファイルでは、ＲＧＢ原色それぞれのＴＲＣ（Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ）タグおよびマトリックス列タグにより、画像の階調値とＸＹＺ刺激値とが関連付けられる。例えばＡｄｏｂｅＲＧＢ（１９９８）の場合、ＴＲＣタグは、ＲＧＢのいずれもガンマ２．２に設定される。マトリックス列は、ＲＧＢがそれぞれ（０．６０９７４，０．３１１１１，０．０１９４７）、（０．２０５２８，０．６２５６７，０．０６０８７）、（０．１４９１９，０．０６３２２，０．７４４５７）という設定である。
【００３１】
またディスプレイデバイスのＩＣＣプロファイルでは、マトリックス列タグのＲＧＢ合計値はＤ５０白色（０．９５０，１．０００，１．０８９）と合致するよう設定される。一例として、既存の方式に則ってＢＴ．２１００：ＰＱをＩＣＣプロファイルに設定した場合について、図２（ａ）〜図２（ｄ）を参照して説明する。図２（ａ）はＴＲＣタグを表した図であり、図２（ｂ）はマトリックス列タグを、図２（ｃ）は階調と輝度レベルの対応関係を、図２（ｄ）は階調と輝度レベルの対応関係を対数軸で表した図である。図２（ａ）に示すＴＲＣはＰＱカーブであるが、ＰＱは複雑な数理式であるため、ＩＣＣプロファイルではＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）の形式でカーブを設定する。具体的には、入力Ｎを１６ｂｉｔ、出力Ｌを１６ｂｉｔとして下記の式（１）のような演算の結果が得られる。
【００３２】
【数１】
2019149106.tif 000003
【００３３】
この式（１）の演算結果は、図２（ａ）に示すような形状の曲線で表される。マトリックス列は、ＢＴ．２０２０色域をＩＣＣプロファイルの仕様に従ってＲＧＢの色成分をＤ６５からＤ５０にブラッドフォード変換した値を用いて設定する。例えば、図２（ｂ）に示すように、ＲＧＢがそれぞれ（０．６７３，０．２７９，−０．００２）、（０．１６６，０．６７５，０．０３０）、（０．１２５，０．０４６，０．７９７）に設定される。
【００３４】
ここで、ＲＧＢの和がＤ５０となる当該設定はＳＤＲであれば正しいが、基準白色以上を階調定義するＨＤＲにおいては適切ではない。例えばＰＱにおいて最大階調は１００００ｎｉｔｓ（基準白色を１００ｎｉｔｓとしてその１００倍）である。しかし、ＴＲＣとマトリックス列の設定による、画素の階調と輝度レベルの対応関係は、図２（ｃ）に示す関係となり、最大階調は基準白色の輝度レベル１．０に対応付く。実際の規格上の基準白色に対応する階調値（１６ｂｉｔにて３３２９７）は、図２（ｄ）に示すように、輝度レベル０．０１に対応付けられる。
【００３５】
またＨＤＲにおいては、基準白色に相当する階調値が基準白色に相当する色値（１．０）に対応付けられる必要がある。ＴＲＣはカーブの出力が仕様上０〜１．０に対応付けられるため、ＩＣＣプロファイルにおいてはマトリックス列の値を変更することで前述の基準白色の階調と色値の対応付けを実現する。
【００３６】
図３（ａ）〜図３（ｄ）には、本実施形態におけるカラープロファイルの設定例を示す。図３（ａ）はＴＲＣタグを表した図であり、図３（ｂ）はマトリックス列タグを、図３（ｃ）は階調と輝度レベルの対応関係を、図３（ｄ）は階調と輝度レベルの対応関係を対数軸で表した図である。ＢＴ．２１００：ＰＱの場合、図３（ｂ）に示すように、前述のマトリックス列の設定値を、ガンマカーブの輝度レンジに従って所定倍（定数倍）する。ＢＴ．２１００：ＰＱの場合は、マトリックス列の設定値を１００倍にして、ＲＧＢの値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ（６７．３，２７．９，−０．２０）、（１６．６，６７．５，３．００）、（１２．５１，４．５６，７９.７）とする。これにより、基準白色に対応する階調値はＴＲＣでは０．０１の出力のままであるが、ＲＧＢの値はそれぞれ変更されることになる。すなわち、ＴＲＣの０．０１の値にマトリックス列の値が乗算される結果、ＲＧＢの値は（０．６７３，０．２７９，−０．００２）、（０．１６６，０．６７５，０．０３０）、（０．１２５，０．０４６，０．７９７）となる。そして、それら各ＲＧＢ値の和は（０．９５０，１．０００，１．０８９）となってＤ５０白色となる。図３（ｃ）は階調と輝度レベルの対応関係を示しており、この図３（ｃ）から、最大階調が輝度レベル１００に対応付けられることがわかる。また、図３（ｄ）に示すように、基準白色に対応する階調（１６ｂｉｔで３３２９７）が輝度レベル１．０に対応付けられていることがわかる。
【００３７】
ＢＴ．２１００：ＨＬＧなどでも同様であり、ガンマカーブの輝度レンジに従って、マトリックス列係数を所定倍（定数倍）することで、基準白色の階調値と基準白色の色値を対応付けする。また、ＢＴ．２１００に限らず、ＨＤＲの撮像装置が定める色空間規格に対しても同様にカラープロファイルを設定することができる。
以上、ＢＴ．２１００：ＰＱについて説明したが、これに限らずガンマ・色域・ダイナミックレンジで定義される様々なＨＤＲ規格についても同様にＩＣＣプロファイル上で設定することが可能である。
【００３８】
図１（ｃ）のフローチャートに説明を戻す。変換部１０５は、Ｓ１０３の処理として前述した入力画像を取得し、さらにＳ１０４の処理として前述した画像形式情報にて示される画像形式に応じて入力画像の画素階調値を変換する。Ｓ１０４における画像変換は、先ず入力画像を色データに変換し、次にその色データを画像形式に応じたデータに変換するような手順で行われる。本実施形態では、前述したように入力画像は撮像装置からのＲＡＷデータであり、色域がｓＲＧＢ、階調がリニア階調であるとする。
【００３９】
ここで、ＲＧＢの入力データをＩｒ，Ｉｇ，Ｉｂとすると、Ｉｒ＝Ｉｇ＝Ｉｂ＝１．０の場合が基準白色である。また、出力の階調をＯｒ，Ｏｇ，Ｏｂすると、例えばｓＲＧＢであれば下記の式（２）によって階調Ｏｒ，Ｏｇ，Ｏｂに変換することができ、また、例えばＡｄｏｂｅＲＧＢであれば下記の式（３）により階調Ｏｒ，Ｏｇ，Ｏｂに変換することができる。なお、出力の階調Ｏｒ，Ｏｇ，Ｏｂの値は０〜１であり、変換部１０５は、信号ビット数に応じて係数乗算したのちに整数化する。
【００４０】
【数２】
2019149106.tif 000004
【数３】
2019149106.tif 000005
【００４１】
また、ＢＴ．２１００：ＰＱの場合は、式（４）により変換する。
【数４】
2019149106.tif 000006
【００４２】
本実施形態では、前述のような簡潔な画像変換を例として説明したが、画像の用途やユーザの指定に応じた色味の変換など様々な画像処理を追加してもよい。
【００４３】
次にＳ１０５において、出力部１０６は、設定部１０４から出力されたカラープロファイルと、変換部１０５により画素階調が変換された画像データを受け取る。そして、出力部１０６は、その画像データを所定のファイル形式に変換すると共に、カラープロファイルを添付した画像ファイルを生成する。一例として、出力部１０６は、ＳＤＲ画像であればＪＰＥＧエンコードを行い、タグとしてＩＣＣプロファイルを添付して画像ファイルを生成する。また例えば、出力部１０６は、ＨＤＲ画像の場合、ＪＰＥＧにおける８ｂｉｔ精度では画質の低下が著しいため、１６ｂｉｔ精度のＴＩＦＦ形式にタグとしてＩＣＣプロファイルを添付して画像ファイルを生成する。
そして、Ｓ１０６において、出力部１０６は、その画像ファイルを後段に出力する。
【００４４】
このように、本実施形態の画像処理装置は、選択された画像形式に応じてカラープロファイルを設定し、その設定したカラープロファイルを画像データに付与して生成した画像ファイルを出力する。画像処理装置は、例えば画像形式がＳＤＲである場合には、画像の最大階調値に白色に相当する色値を割り当てるような既存のカラープロファイルを設定する。また画像処理装置は、例えば画像形式がＨＤＲである場合には、画像の最大階調値よりも低い階調値に白色に相当する色値を割り当ててカラープロファイルを設定する。これにより、表示装置では、画像形式が例えばＳＤＲやＨＤＲの何れの画像であても、ＣＭＳにおいて階調と明るさの関係が正しく扱われて正しい色及び明るさの表示が可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置によれば、ＨＤＲ画像を、ＳＤＲのみに対応した表示装置のモニタ上においても正しく表示することができる。また、本実施形態においては、カラープロファイルの仕組みを用いているため、既存の画像表示・編集ソフトウェアでの表示・編集、変換などが可能であり、例えば特許文献２に記載の技術のような差分情報を扱える専用のソフトウェア等を必要としない。
【００４６】
なお前述した実施形態では画像処理装置の一適用例としてパーソナルコンピュータや撮像装置を例に挙げたが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。本実施形態は、例えば、監視カメラ、デジタル一眼レフカメラ、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、カムコーダ、車載カメラ、医療用カメラ、工業用カメラ等にも適用可能である。その他にも、パーソナルコンピュータだけでなく、タブレット端末、ＰＨＳ、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機などの携帯情報端末にも適用である。
【００４７】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０４：設定部、１０５：変換部、１０６：出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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