(57)【要約】彩度検出手段（２００）により、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出する。彩度変換制御手段（３００）により、検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定する。彩度変換処理手段（４００）により、カラー画像の彩度の低い領域に対して彩度を抑制するような彩度変換を行い、彩度の高い領域との相対的な彩度の差異を大きくして、彩度のコントラストを改善する。また、入力画像の彩度分布を自動的に抽出し、この彩度分布に基づいて彩度抑制領域を定める閾値を決定する。こうして、カラー画像の鮮やかさとともに鮮明感を増した画像を得るために、自動的に彩度のコントラストを改善する。
2003041013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出し、検出した彩度に基づいて、当該画素あるいは座標に対する彩度変換を制御するカラー画像処理方法において、
検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするカラー画像処理方法。
【請求項２】
検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調することを特徴とする請求の範囲第１項記載のカラー画像処理方法。
【請求項３】
前記所定の閾値をユーザが指定可能なことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載のカラー画像処理方法。
【請求項４】
前記所定の閾値は、変換を行う画像の所定領域の彩度分布に基づいて決定することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載のカラー画像処理方法。
【請求項５】
前記所定の閾値の決定に際し、検出された彩度分布に基づいて、閾値以下の彩度である画素あるいは座標の数および割合の少なくとも一方をユーザが指定可能なことを特徴とする請求の範囲第３項記載のカラー画像処理方法。
【請求項６】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、
前記彩度変換内容により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段とを備えたカラー画像処理装置において、
前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項７】
前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調することを特徴とする請求の範囲第６項記載のカラー画像処理装置。
【請求項８】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行する彩度変換処理手段と、
ユーザ操作に基づいて閾値を指定するための閾値指定手段とを備えたカラー画像処理装置において、
前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定された閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項９】
前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定した閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調することを特徴とする請求の範囲第８項記載のカラー画像処理装置。
【請求項１０】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、
前記彩度変換内容により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項１１】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、
前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標数を、ユーザが指定するための画素／座標数指定手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項１２】
デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、
前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標の割合を、ユーザが指定するための画素／座標割合指定手段とを備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
【請求項１３】
コンピュータを用いて、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出し、検出した彩度に基づいて、当該画素あるいは座標に対する彩度変換を制御する機能を実現するためのコンピュータプログラムにおいて、
検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減する機能を付加したことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調する機能を付加したことを特徴とする請求の範囲第１３項記載のコンピュータプログラム。
【請求項１５】
前記所定の閾値をユーザが指定可能とする機能を付加したことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１６】
変換を行う画像の所定領域の彩度分布に基づいて、前記所定の閾値を決定する機能を付加したことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１７】
前記所定の閾値の決定に際し、検出された彩度分布に基づいて、閾値以下の彩度である画素あるいは座標の数および割合の少なくとも一方をユーザが指定可能とする機能を付加したことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１８】
請求の範囲第６項〜第１２項記載のカラー画像処理装置を備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１９】
光源装置としてＬＥＤを備えたことを特徴とする請求の範囲第１８項記載の透過型カラー表示装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、カラー画像の奥行き感、鮮明感などを増すためのカラー画像処理方法、カラー画像処理装置、カラー表示装置、および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムに関する。
背景技術
従来、ディスプレイやプリンタ等の画像出力機器において、画像の見た目をより鮮やかにするために、彩度を強調する場合がある。この彩度強調の手法は、ＴＶ画像やスキャナ等で取り込んだ画像など、原画像よりも彩度が落ちる傾向がある画像を扱う場合に、原画像の彩度に近づけるために多く使われる。
例えば、彩度強調の手法として、適当な係数α（α＞１）を決め、元の彩度をα倍する方法がある。
この手法によると、彩度の低い領域も高い領域も均等にα倍され、画像全体の彩度を向上させた鮮やかな画像が得られる。また、この手法において係数αを１より小さくすると、画像全体の彩度を低下させるという彩度抑制の作用を持たせることができる。
例えば、特開平５−２０５０３９号公報には、ある閾値ａ以上の彩度の画素については彩度強調し、ａ以下の彩度の画素については変換を行わないカラー画像処理方法が提案されている。
また、特開平８−３２９２１７号公報には、ＲＧＢあるいはＣＭＹ画像を均等知覚色空間の画像データに変換し、彩度の広がりにより適当な係数α（α＞１）を決定し、均等知覚色空間上で彩度をα倍する彩度変換方法が提案されている。
他方、ＣＲＴに比べ色再現性能で劣る液晶等を利用した透過型表示装置において、色再現性能を向上する手段が提案されている。例えば、特開平７−２５３５７７号公報には、ＬＥＤバックライト光源のピーク波長に対し、各色要素の透過波長領域のピーク波長をほぼ一致させたカラーフィルターを用いることで、従来の液晶表示装置に比べて色純度が高く、色再現性に優れたカラー表示装置が提案されている。
しかしながら、上述した特開平５−２０５０３９公報に記載された方法では、彩度の高い領域に対してさらに彩度を強調するため、彩度の高い部分の多い画像では画像全体が原色に近い色合いになり、不自然な画像になってしまう場合がある。
また、特開平８−３２９２１７号公報に記載された方法では、彩度の低い領域と高い領域が均等に乗算されるため、彩度分布は全体的に高彩度領域にシフトしてしまい、彩度のダイナミックレンジ範囲を有効に使用できていない。例えば、原画像の彩度分布が、図１に示す太実線で表される場合に、全体に係数α（α＞１）を乗算する彩度強調を行った後の画像では、分布が破線の位置にシフトする。
また、彩度強調後においても、ダイナミックレンジの特定範囲に彩度分布が集中しており、彩度コントラスト改善の余地がある。
一方、上述した特開平７−２５３５７７号公報に記載の色再現性に優れたカラー表示装置においては、色再現範囲が広がるために、表示画像全体の彩度が高くなり、適当な画像が得られないという問題が発生する。この原因を、図１９および図２０を用いて説明する。
図１９に、実線で色再現性に優れたカラー表示装置の色再現範囲の一例を、破線で通常の透過型カラー表示装置の色再現範囲の一例を示す。図１９中太線は、スペクトル軌跡である。色再現範囲が広がると、図１９に示すｘｙ色度図中の白色点Ｗからの距離が大きな、すなわち彩度の高いより鮮やかな色を表示できるようになる。
しかし、特開平７−２５３５７７号公報で提案されるように、光源のスペクトルとカラーフィルタの改善により色再現性を向上させた場合、階調数、階調幅は変わらないため、通常の透過型カラー表示装置に比べ、同じ階調の色の彩度が高くなってしまう。
図２０に階調と彩度の関係を例示する。図２０において、破線は通常の２４ｂｉｔＲＧＢ透過型カラー表示装置で、ＲＧＢいずれか一色を０から最大の２５５階調に変化させた場合の、彩度変化の一例を、彩度の最大を１に正規化して示している。実線は、色再現性向上手段により、彩度の最大が１．２倍に広がった場合の階調に対する彩度変化を示す。階調数、階調幅が同じ状態では、全ての階調において、実線の彩度が破線の彩度を上回ることがわかる。
このため、通常の透過型カラー表示装置で良好に見える画像を、色再現性に優れたカラー表示装置で表示した場合に、例えば肌色の彩度が高められてオレンジ色に近く表示されるといった問題が生じる。
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、彩度のコントラストを改善するとともに、彩度のコントラスト調整に対するユーザの負担を軽減することが可能なカラー画像処理方法、カラー画像処理装置、および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムを提供することを第一の目的とする。
さらに、従来より色再現性の優れた透過型カラー表示装置において、良好な表示画像を得ることを第二の目的とする。
発明の開示
本発明に係るカラー画像処理方法、カラー画像処理装置、および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
すなわち、本発明に係るカラー画像処理方法は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出し、検出した彩度に基づいて、当該画素あるいは座標に対する彩度変換を制御するカラー画像処理方法において、検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするものである。
また、前記カラー画像処理方法において、検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調してもよい。
また、前記カラー画像処理方法において、前記所定の閾値をユーザが指定可能としてもよい。
また、前記カラー画像処理方法において、前記所定の閾値は、変換を行う画像の所定領域の彩度分布に基づいて決定してもよい。
また、前記カラー画像処理方法において、前記所定の閾値の決定に際し、検出された彩度分布に基づいて、閾値以下の彩度である画素あるいは座標の数および割合の少なくとも一方をユーザが指定可能としてもよい。
本発明に係るカラー画像処理装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段とを備えたカラー画像処理装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするものである。
また、前記カラー画像処理装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調するように構成してもよい。
また、本発明に係るカラー画像処理装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、ユーザ操作に基づいて閾値を指定するための閾値指定手段とを備えたカラー画像処理装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定された閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするものである。
また、前記カラー画像処理装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定した閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調するように構成してもよい。
また、本発明に係るカラー画像処理装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るカラー画像処理装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標数を、ユーザが指定するための画素／座標数指定手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るカラー画像処理装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標の割合を、ユーザが指定するための画素／座標割合指定手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを用いて、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出し、検出した彩度に基づいて、当該画素あるいは座標に対する彩度変換を制御する機能を実現するためのコンピュータプログラムにおいて、検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減する機能を付加したことを特徴とするものである。
また、前記コンピュータプログラムにおいて、検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調する機能を付加してもよい。
また、前記コンピュータプログラムにおいて、前記所定の閾値をユーザが指定可能とする機能を付加してもよい。
また、前記コンピュータプログラムにおいて、変換を行う画像の所定領域の彩度分布に基づいて、前記所定の閾値を決定する機能を付加してもよい。
また、前記コンピュータプログラムにおいて、前記所定の閾値の決定に際し、検出された彩度分布に基づいて、閾値以下の彩度である画素あるいは座標の数および割合の少なくとも一方をユーザが指定可能とする機能を付加してもよい。
本発明に係るカラー表示装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段とを備え、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするカラー画像処理装置を備えたものである。
また、前記カラー表示装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調するように構成してもよい。
また、本発明に係るカラー表示装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、ユーザ操作に基づいて閾値を指定するための閾値指定手段とを備え、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定された閾値より小さい画素または座標に対して、彩度を低減することを特徴とするカラー画像処理装置を備えたものである。
また、前記カラー表示装置において、前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が前記閾値指定手段により指定した閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調するように構成してもよい。
また、本発明に係るカラー表示装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段とを備えたカラー画像処理装置を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るカラー表示装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標数を、ユーザが指定するための画素／座標数指定手段とを備えたカラー画像処理装置を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るカラー表示装置は、デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて当該画素または座標に対する彩度変換内容を決定するための彩度変換制御手段と、前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標の割合を、ユーザが指定するための画素／座標割合指定手段とを備えたカラー画像処理装置を備えたことを特徴とするものである。
本発明に係るカラー画像処理方法、カラー画像処理装置および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムは、上述した構成を備えているため、以下の効果を奏することができる。
すなわち、本発明に係るカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置によれば、画素毎の彩度を検出し、彩度の低い領域に対して彩度抑制を行うことにより、奥行き感や鮮明感の増した良好なカラー画像を得ることができる。
また、本発明に係るカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置によれば、画素毎の彩度を検出し、彩度の低い領域に対して彩度抑制を行い、彩度の高い領域に対して彩度強調を行うことにより、奥行き感や鮮明感があり、かつ彩度コントラストが大きなカラー画像を得ることができる。
また、本発明に係るカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置によれば、閾値指定手段を設けたことにより、ユーザが所望の閾値を指定できるため、ディスプレイ等の表示装置により表示された画像を見ながら、変換式のパラメータを適宜変更することができ、ユーザの好みに適した奥行き感および鮮明感のあるカラー画像を得ることができる。また、ユーザの好みに適した彩度コントラストのカラー画像を得ることができる。
また、本発明に係るカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置によれば、所定領域分のＲＧＢ信号と彩度情報を蓄積するためのバッファと、所定領域内の彩度に基づいて好適な閾値を決定するための閾値決定手段を設けたことにより、入力画像の彩度分布を自動的に抽出し、彩度抑制領域を定める閾値を彩度分布により決定するため、彩度コントラストが大きく、奥行き感や鮮明感の増した良好なカラー画像を自動的に得ることができる。
また、本発明に係るカラー画像処理方法およびカラー画像処理装置によれば、画素／座標数指定手段あるいは画素／座標割合指定手段を設けたことにより、ユーザが所望の変換画素／座標割合等を指定することができるため、彩度コントラストが大きく、ユーザの好みに適しており、かつ奥行き感や鮮明感の増した良好なカラー画像を自動的に得ることができる。
また、本発明に係るコンピュータプログラムによれば、コンピュータを用いて上述したカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法を実現することにより、上述した各効果を得ることができる。
また、本発明に係るカラー表示装置によれば、従来の透過型カラー表示装置よりも色再現性に優れた透過型カラー表示装置において、上述したカラー画像処理装置を備えることにより、上述した各効果を得ることができると共に、肌色など中間色の彩度向上を抑え、自然で良好なカラー画像を得ることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面に基づいて、本発明に係るカラー画像処理方法、カラー画像処理装置、および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムの実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第１の実施形態に係るカラー画像処理装置１００は、図６に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３００、および彩度変換処理手段４００を備えている。
彩度検出手段２００は、原カラー画像のＲＧＢ信号から、例えば下記の方法により正規化した彩度Ｃを検出して出力する。
すなわち、原カラー画像のＲＧＢ信号について、３信号を軸とした３次元空間上で彩度Ｃを考える。図３に示すように、ＲＧＢ空間における可表示色領域内では、白、黒、グレーの無彩色はすべて直線Ｋ−Ｗ上に位置し、点Ｋから点Ｗにかけて、黒から次第に明るくなり最後は白になる。
ところで、図４に示すように、物体色の３次元空間において、彩度は黒から白にかけての無彩軸と直行する方向への距離で表される。この彩度の概念を、ＲＧＢ空間における可表示色領域に取り入れる。
図１４は、ＲＧＢ空間における可表示色領域における無彩色の直線Ｋ−Ｗを、物体色の３次元空間の無彩軸に一致させて示したものである。実際に表示可能な色は図１４中の立方体内部にのみ存在する。この図１４に基づいて、彩度を直線Ｋ−Ｗからの距離とし、この彩度を色立体の外郭に合わせ正規化する。
図２は、正規化の手法を説明するための説明図であり、図３をＲ−Ｇ−Ｂを結ぶ平面で切断した場合の断面を示している。
図５において、太線で示す切断線に沿ってＲＧＢ空間における可表示色領域を切断すると図２の切断面が得られる。ここで、図２の平面上の点Ａ（ｒ，ｇ，ｂ）について正規化した彩度Ｃを求める場合について説明する。
図２における平面上で無彩軸上の点Ｗ’と点Ａを結ぶ直線を、点Ｗ’から点Ａ方向に延伸し、ＲＧＢ色立体の外郭と交差する点を点Ａ’とする。点Ａ’と点Ｗ’の距離をｌ、点Ｗ’と点Ａの距離をｈとし、正規化した彩度Ｃを次式により定義する。
Ｃ＝ｈ／ｌ  ・・・（１）
点Ｗ’の座標を（ｒｗ’，ｇｗ’，ｂｗ’）とすると、ｒｗ’＝ｇｗ’＝ｂｗ’、ｒｗ’＋ｇｗ’＋ｂｗ’＝ｒ＋ｇ＋ｂより次式（２）の関係が成り立つ。
ｒｗ’＝ｇｗ’＝ｂｗ’＝（ｒ＋ｇ＋ｂ）／３  ・・・（２）
上記より、任意のＲＧＢ信号に対し可変表示領域上の無彩軸直線Ｋ−Ｗへの垂線と直線Ｋ−Ｗの交点Ｗ’の座標が得られる。任意点Ａと点Ｗ’の距離ｈは、点Ａのパラメータ（ｒ，ｇ，ｂ）から次式（３）により求められる。
ｈ＝［｛（２ｒ−ｇ−ｂ）／３｝２＋｛（２ｇ−ｒ−ｂ）／３｝２＋｛（２ｂ−ｒ−ｇ）／３｝２］１／２  ・・・（３）
ところで、任意点ＡはＲＧＢ空間における可表示色領域の内部のあらゆる場所に存在する。上記の手法は、一例としてＲ，Ｇ，Ｂを結ぶ直線で切断した切断面上に任意点Ａが存在する場合を説明したが、図１３に示すような６角形の切断面上に任意点Ａが存在する場合もある。図１４に図１３と同様の６角形を点線で示す。
図２に示す平面の外周は、Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝０のいずれかであったが、図１３に示す６角形の外周は、これにＲ＝１，Ｇ＝１，Ｂ＝１の３つを加えた６つの平面のいずれかに相当する。このＲ＝１，Ｇ＝１，Ｂ＝１は正規化された信号値である。例えば２４ｂｉｔＲＧＢ信号の場合には、Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝０，Ｒ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５の６平面となる。点Ａと点Ｗ’を通る直線と、この６平面の交点を求め、直線Ｗ’−Ａの延長上直近の点を点Ａ’として、点Ａ’−点Ｗ’の距離ｌが得られる。このようにして、ＲＧＢ信号から彩度Ｃを求める。
また、ＲＧＢ空間における可表示色領域の外郭である６平面のうち、点Ａ’が含まれる平面を示す変数ｆを彩度Ｃと共に彩度変換制御手段３００に通知する。変数ｆは、例えば図１２に示すように定める。
彩度変換制御手段３００は、彩度検出手段２００より与えられる彩度Ｃおよび予め設定されている閾値αに基づいて、変換後の彩度Ｃ’を算出して彩度変換処理手段４００に通知する。変換前の彩度Ｃと変換後の彩度Ｃ’は、次式（４）に示す関係にあり、変換の式Ｆ（ｘ）は閾値αにより、例えば次式（５）のような形で表される。
Ｃ’＝Ｆ（Ｃ）  ・・・（４）
Ｆ（ｘ）＝ｘ２＋（１−α）ｘ    ただし、ｘ≦α
Ｆ（ｘ）＝ｘ                  ただし、α＜ｘ  ・・・（５）
図１５に、式（５）に関するグラフを示す。
式（５）は、加算と乗算のみから構成されるため、ハードウェアで彩度変換制御手段３００を実現する場合には、加算器と乗算器の組み合わせにより容易に構成することができる。また、ソフトウェアにより彩度変換制御手段３００を実現することはさらに容易であり、式（５）のｘに与えられた彩度Ｃを代入するだけでよい。彩度変換制御手段３００で使用する変換の式Ｆ（ｘ）は、閾値より彩度の低い領域でＣ’≦Ｃとなるような変換であれば、式（５）の形でなくてもよい。また、彩度変換制御手段３００は、彩度検出手段２００より通知された変数ｆに対しては特に何もせず、彩度変換処理手段にそのまま渡す。
彩度変換処理手段４００は、彩度変換制御手段より与えられる変換後の彩度Ｃ’に合わせ、原カラー画像のＲＧＢ信号を変換する。ＲＧＢ信号の変換方法は例えば以下の方法とする。
式（７）〜（９）に、Ｒ＋Ｇ＋Ｂ≦２５５、Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｒの場合の変換式を示す。Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、原カラー画像の画素／座標毎のＲ，Ｇ，Ｂの３信号中、最小値を示す。また下記式中のＡｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、同一のＲ，Ｇ，Ｂの３信号の平均値を示す。
Ｒ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（７）
Ｇ’＝［１−｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（８）
Ｂ’＝［１−｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（９）
導出方法は省略するが、これは図２において、ｈ／ｌをｈ’／ｌ＝Ｃ’に変換する式である。本式は、ＲＧＢ空間における可表示色領域内のデータで、無彩色直線Ｋ−Ｗからの垂線が、可表示色領域の外郭Ｒ＝０を通る場合を表す。Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｇ、Ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｂの場合も同様に、
Ｒ’＝［１−｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１０）
Ｇ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１１）
Ｂ’＝［１−｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１２）
および、
Ｒ’＝［１−｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１３）
Ｇ’＝［１−｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１４）
Ｂ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（１５）
となる。
また、無彩色直線Ｋ−Ｗからの垂線が可表示色領域の外郭Ｒ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５を通る場合は、各条件はＭａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｒ、Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｇ、Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｂとなり、変換式は順番に下記の通りとなる。なお、Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、原カラー画像の画素／座標毎のＲ，Ｇ，Ｂの３信号中、最大値を示す。
Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｒの場合
Ｒ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×Ｃ’  ・・・（１６）
Ｇ’＝［１−｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（１７）
Ｂ’＝［１−｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（１８）
Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｇの場合
Ｒ’＝［１−｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（１９）
Ｇ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×Ｃ’  ・・・（２０）
Ｂ’＝［１−｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（２１）
Ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｂの場合
Ｒ’＝［１−｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｒ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（２２）
Ｇ’＝［１−｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’］×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×｛Ｇ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝／｛Ｂ−Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）｝×Ｃ’  ・・・（２３）
Ｂ’＝（１−Ｃ’）×Ａｖ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＋２５５×Ｃ’  ・・・（２４）
ところで、上記のとおり変換式は６種類ある。そのいずれを使用するかは、彩度検出手段２００で彩度を検出する際に、同時に検出した、変数ｆによって決定する。
なお、上記手法は当該画素の彩度算出方法の一例であり、別の算出方法により求めた彩度に基づいて、彩度変換を行ってもよい。別の彩度算出方法としては、例えばＲＧＢ値からＣＩＥ１９７６に定義されるＬ＊ａ＊ｂ＊値を計算し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊均等色空間上で定義される彩度、あるいは同じくＣＩＥ１９７６に定義されるＬ＊ｕ＊ｖ＊均等色空間上で定義される彩度を計算する方法が挙げられる。また、予め入力ＲＧＢ値に対する彩度情報をＲＯＭテーブルに記憶しておき、当該画素のＲＧＢ信号が入力される都度、ＲＯＭテーブルから対応する彩度値を読み出し、この彩度値に基づいて、彩度変換を行ってもよい。
第１の実施形態に係るカラー画像処理装置１００では、まず、彩度検出手段２００により、画素／座標単位のＲＧＢ信号に基づいて当該画素／座標の彩度を求める。次に、求めた彩度に基づいて、彩度変換制御手段３００で変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図１６は、本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第２の実施形態に係るカラー画像処理装置１０５は、図１６に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０２、彩度変換処理手段４００を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。
彩度変換制御手段３０２は、彩度検出手段２００より与えられる彩度Ｃおよび予め設定されている閾値αに基づいて、変換後の彩度Ｃ’を算出し彩度変換処理手段４００に通知する。変換前の彩度Ｃと変換後の彩度Ｃ’は、式（４）の関係にあり、変換の式Ｆ（ｘ）は、閾値αにより、例えば次式（６）のような形で表される。
Ｆ（ｘ）＝−ｘ３＋（１＋α）ｘ２＋（１−α）ｘ  ・・・（６）
図１１に、式（６）に関するグラフを示す。
式（５）の場合と同様に、彩度変換制御手段３００は、ハードウェアあるいはソフトウェアを用いて容易に実現することができる。
彩度変換制御手段３０２で使用する変換の式Ｆ（ｘ）は、閾値より彩度の高い領域ではＣ’＞Ｃとなり、閾値より彩度の低い領域ではＣ’≦Ｃとなるような変換であれば、式（６）の形でなくともよい。また、彩度変換制御手段３０２は、彩度検出手段２００より通知された変数ｆに対しては特に何もせず、彩度変換処理手段４００にそのまま渡す。
第２の実施形態に係るカラー画像処理装置１０５では、まず、彩度検出手段２００により、画素／座標単位のＲＧＢ信号に基づいて当該画素／座標の彩度を求める。次に、求めた彩度に基づいて、彩度変換制御手段３０２で変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第３の実施形態に係るカラー画像処理装置１０１は、図７に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０１、彩度変換処理手段４００、および閾値指定手段５００を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。
閾値指定手段５００は、例えば数値ボタンなど専用の数値入力装置や、あるいはＰＣ用キーボードなど汎用の入力装置からなる。閾値指定手段５００は、ユーザが所望の閾値を入力すると、入力された閾値を彩度変換制御手段３０１に通知する。
彩度変換制御手段３０１は、閾値指定手段５００から通知されたユーザ所望の閾値αに基づいて、式（４）、（５）で示される彩度変換を行う。変換後の彩度Ｃ’は、彩度変換処理手段４００に通知される。
第３の実施形態に係るカラー画像処理装置１０５では、最初にユーザが閾値指定手段５００により所望の彩度閾値を設定する。その後、まず、彩度検出手段２００により、入力される画素／座標単位のＲＧＢ信号に基づいて、当該画素／座標の彩度を求める。次に求めた彩度とユーザが設定した閾値に基づいて、彩度変換制御手段３０１で変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図１７は、本発明の第４の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第４の実施形態に係るカラー画像処理装置１０６は、図１７に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０３、彩度変換処理手段４００、および閾値指定手段５００を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。
閾値指定手段５００は、例えば数値ボタンなど専用の数値入力装置や、あるいはＰＣ用キーボードなどの汎用の入力装置からなる。閾値指定手段５００は、ユーザが所望の閾値を入力すると、入力された閾値を彩度変換制御手段３０３に通知する。
彩度変換制御手段３０３は、閾値指定手段５００から通知されたユーザ所望の閾値αに基づいて、式（４）、（６）で示される彩度変換を行う。変換後の彩度Ｃ’は、彩度変換処理手段４００に通知される。
第４の実施形態に係るカラー画像処理装置１０６では、最初にユーザが閾値指定手段５００により所望の閾値を設定する。その後、まず、彩度検出手段２００により、入力される画素／座標単位のＲＧＢ信号に基づいて当該画素／座標の彩度を求める。次に求めた彩度とユーザが設定した閾値に基づいて、彩度変換制御手段３０３で変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図８は、本発明の第５の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第５の実施形態に係るカラー画像処理装置１０２は、図８に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０１、彩度変換処理手段４００、閾値決定手段６００、およびバッファ７００を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。また、彩度変換制御手段３０１の動作は、図７を用いて説明した第３の実施形態の場合と同様である。
彩度検出手段２００により検出された彩度Ｃおよび変数ｆは、一度バッファ７００に保存されると同時に、閾値決定手段６００に送信される。
閾値決定手段６００は、彩度検出手段２００から通知される所定領域分の彩度Ｃの平均値を求め、これを閾値αとして彩度変換制御手段３０１に通知する。
彩度変換制御手段３０１は、通知された閾値αとバッファ７００より読み出す彩度Ｃに基づいて彩度を変換し、変換後の彩度Ｃ’を彩度変換処理手段４００に通知する。
彩度変換処理手段４００は、バッファ７００から読み出したＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
第５の実施形態に係るカラー画像処理装置１０２では、最初に彩度検出手段２００により入力される画素／座標単位のＲＧＢ信号の彩度Ｃを順次検出し、ＲＧＢ信号と共にバッファ７００に記憶して、閾値決定手段６００に彩度Ｃを通知する。所定領域分のＲＧＢ信号入力と彩度検出が終了し、バッファ７００に所定領域分のＲＧＢ信号と彩度が蓄積されると、閾値決定手段６００は、通知された彩度Ｃの平均値を求め、閾値αとして彩度変換制御手段３０１に通知する。
彩度変換制御手段３０１は、通知された閾値αに基づいて変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。
彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
また、第５の実施形態では、上述した第４の実施形態において使用している彩度変換制御手段３０３を、彩度変換制御手段３０１の代わりに使用することも可能である。彩度変換制御手段３０３を使用することにより、彩度が閾値αよりも高い画素について彩度強調され、彩度のコントラストが向上する。
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図９は、本発明の第６の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第６の実施形態に係るカラー画像処理装置１０３は、図９に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０１、彩度変換処理手段４００、閾値決定手段６０１、バッファ７００、および画素／座標数指定手段５０１を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。また、彩度変換制御手段３０１の動作は、図７を用いて説明した第３の実施形態の場合と同様である。さらに、バッファ７００に蓄積されるデータは、図８を用いて説明した第５の実施形態の場合と同様に、ＲＧＢ信号と画素／座標毎の彩度情報、および彩度変換で使用する変数ｆである。
画素／座標数指定手段５０１は、例えば数値ボタンなど専用の数値入力装置や、あるいはＰＣ用キーボードなどの汎用の入力装置からなる。ユーザは、画素／座標数指定手段５０１により、閾値を決定する画素／座標数ｋを入力する。画素／座標数指定手段５０１は、入力された画素／座標数ｋを閾値決定手段６０１に通知する。
閾値決定手段６０１は、通知された画素／座標数ｋと、彩度検出手段２００から通知される画素／座標毎の彩度Ｃに基づいて閾値を決定する。閾値の決定方法は、例えば彩度の低い方からｋ番目の画素／座標の彩度を閾値として、彩度変換制御手段３０１に通知する。すなわち、指定された画素／座標数分のみに対して、彩度抑制あるいは彩度強調の制御を行う。
第６の実施形態に係るカラー画像処理装置１０３では、最初にユーザが画素／座標数指定手段５０１により、彩度抑制あるいは彩度強調する画素／座標数ｋを指定する。その後、彩度検出手段２００により入力される画素／座標単位のＲＧＢ信号の彩度Ｃを順次検出し、ＲＧＢ信号と共にバッファ７００に記憶して、閾値決定手段６０１に彩度Ｃを通知する。所定領域分のＲＧＢ信号入力と彩度検出が終了し、バッファ７００に所定領域分のＲＧＢ信号と彩度が蓄積されると、閾値決定手段６０１は、通知された彩度Ｃとユーザから指定された画素／座標数ｋに基づいて閾値αを決定し、彩度変換制御手段３０１に通知する。
彩度変換制御手段３０１は、通知された閾値αに基づいて変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。
彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後の彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
また、第６の実施形態では、上述した第４の実施形態において使用している彩度変換制御手段３０３を、彩度変換制御手段３０１の代わりに使用することも可能である。彩度変換制御手段３０３を使用することにより、彩度が閾値αよりも高い画素について彩度が強調され、彩度のコントラストが向上する。
＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図１０は、本発明の第７の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
第７の実施形態に係るカラー画像処理装置１０４は、図１０に示すように、彩度検出手段２００、彩度変換制御手段３０１、彩度変換処理手段４００、閾値決定手段６０２、バッファ７００、および画素／座標割合指定手段５０２を備えている。
彩度検出手段２００および彩度変換処理手段４００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。また、彩度変換制御手段３０１の動作は、図７を用いて説明した第３の実施形態の場合と同様である。さらに、バッファ７００に蓄積されるデータは、図８を用いて説明した第５の実施形態の場合と同様に、ＲＧＢ信号と画素／座標毎の彩度情報、および彩度変換で使用する変数ｆである。
画素／座標割合指定手段５０２は、例えば数値ボタンなど専用の数値入力装置や、あるいはＰＣ用キーボードなどの汎用の入力装置からなる。ユーザは、画素／座標割合指定手段５０２により、閾値を決定する画素／座標割合ｐを入力する。画素／座標割合指定手段５０２は入力された画素／座標割合ｐを閾値決定手段６０２に通知する。
閾値決定手段６０２は、通知された画素／座標割合ｐと、彩度検出手段２００から通知される画素／座標毎の彩度Ｃに基づいて閾値を決定する。閾値の決定方法は、例えば所定領域全体の画素／座標数をｋとすると、彩度の低い方からｋ×ｐ番目の画素／座標の彩度を閾値として、彩度変換制御手段３０１に通知する。すなわち、指定された画素／座標割合分のみに対して、彩度抑制あるいは彩度強調の制御を行う。
第７の実施形態に係るカラー画像処理装置１０４では、最初にユーザが画素／座標割合指定手段５０２により、彩度抑制あるいは彩度強調する画素／座標割合ｐを指定する。その後、彩度検出手段２００により入力される画素／座標単位のＲＧＢ信号の彩度Ｃを順次検出し、ＲＧＢ信号と共にバッファ７００に記憶して、閾値決定手段６０２に彩度Ｃを通知する。所定領域分のＲＧＢ信号入力と彩度検出が終了し、バッファ７００に所定領域分のＲＧＢ信号と彩度が蓄積されると、閾値決定手段６０２は、通知された彩度Ｃとユーザから指定された画素／座標割合ｐに基づいて閾値αを決定し、彩度変換制御手段３０１に通知する。
彩度変換制御手段３０１は、通知された閾値αに基づいて変換後の彩度Ｃ’を計算し、彩度変換処理手段４００に通知する。
彩度変換処理手段４００は、入力ＲＧＢ信号と通知された変換後彩度Ｃ’に基づいて、ＲＧＢ信号を適宜変換し、ディスプレイなどの表示装置８に出力する。
また、第７の実施形態では、上述した第４の実施形態において使用している彩度変換制御手段３０３を、彩度変換制御手段３０１の代わりに使用することも可能である。彩度変換制御手段３０３を使用することにより、彩度が閾値αよりも高い画素について彩度が強調され、彩度のコントラストが向上する。
＜第８の実施形態＞
次に、本発明の第８の実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法について説明する。
図１８は、本発明の第８の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示す模式図である。
第８の実施形態に係る画像処理装置およびカラー画像処理方法は、コンピュータにソフトウェアを読み込ませることにより実現される。すなわち、上述した各実施形態に係るカラー画像処理装置およびカラー画像処理方法における各機能を実現するためのコンピュータプログラムを記憶媒体に記憶し、あるいはインターネット等の電気通信回線や衛星通信回線等を介して配信し、このコンピュータプログラムを各家庭等に設置されたパーソナルコンピュータ等に読み込ませることにより、当該パーソナルコンピュータを本発明に係るカラー画像処理装置として機能させて、本発明に係るカラー画像処理方法を実現するものである。
第８の実施形態に係るカラー画像処理装置は、図１８に示すように、スキャナ１７、デジタルカメラ１８、およびビデオカメラ２０などの画像入力装置から入力される画像データや、ネットワーク１６を介して伝送される画像データ、あるいはハードディスク記憶装置１３、ＣＤ−ＲＯＭ１２、フロッピィディスク２１などの外部記憶装置に保存されている画像データに対して、パーソナルコンピュータ１０を用いて彩度変換し、ディスプレイ１４あるいはプリンタ１９により、変換した画像データを出力する構成となっている。上述した第３、第４、第６、第７の実施形態におけるユーザ入力は、キーボード１１あるいはマウス１５により実現される。
＜第９の実施形態＞
次に、本発明の第９の実施形態に係るカラー表示装置について説明する。
図２１は、本発明の第９の実施形態に係るカラー表示装置の概略構成図である。
第９の実施形態に係るカラー表示装置８００は、図２１に示すように、カラー画像処理装置１００、液晶パネル制御手段２２、導光板２３、偏光板２４、液晶パネル２５、カラーフィルタ２６、光学フィルム２７、偏光板２８、ＬＥＤ２９を備えている。
また、図２３は、本発明の実施形態に係るカラー表示装置の機能ブロック図である。
図２３中、タイミングコントローラ２２ａ、ゲートドライバ２２ｂ、ソースドライバ２２ｃは、図２１における液晶パネル制御手段２２に相当する。タイミングコントローラ２２ａによりフレーム毎に同期をとりながら、ゲートドライバ２２ｂおよびソースドライバ２２ｃに印加する電圧を制御し、液晶パネル２５の各画素毎の階調を制御する。
また、図２３中赤色ＬＥＤ２９ａ、緑色ＬＥＤ２９ｂ、青色ＬＥＤ２９ｃ、ＬＥＤ制御手段２９ｄは、図２１におけるＬＥＤ２９に相当する。図２１では構成を見やすくするために各色ＬＥＤと制御手段をまとめてＬＥＤ２９としている。液晶パネル制御手段２２は、カラー画像処理装置１００から入力するＲＧＢ信号に基づき、液晶パネルの各画素における光の透過量を制御する。ＲＧＢ各信号値が０〜２５５の間に定められている場合に、例えばある画素のＲ信号値１２７が入力されると、液晶パネル制御手段２２は液晶パネル２５上の対応する画素に、電圧無印加時の５０％の光を透過するように電圧を印加する。
導光板２３は、ＬＥＤ２９より入射される光を、重ねあわされた偏光板２４、液晶パネル２５、カラーフィルタ２６、光学フィルム２７、偏光板２８の背面全体に均一に導くためのものである。
カラーフィルタ２６は、高色再現のため、透過スペクトルを最適化したカラーフィルタである。カラーフィルタ２６において透過率の高い波長域は、ＬＥＤ２９のピーク波長に略一致している。このためカラー表示装置８００は、図１９に示すように、従来の透過型表示装置に比べ色度図上で広い色再現範囲を示す。
カラー画像処理装置１００の動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様である。
第９の実施形態に係るカラー表示装置８００は、最初にカラー画像処理装置１００により、入力ＲＧＢ信号の彩度が低い場合はさらに彩度を下げるようにＲＧＢ信号を変換する。液晶パネル制御手段２２は、変換後のＲＧＢ信号に従い、液晶パネル２５の画素毎の光透過率を制御する。
本構成で示すように、色再現範囲の広いカラー表示装置に、彩度が低い場合はさらに彩度を下げるカラー画像処理装置を組み合わせることにより、中間色の彩度は従来のカラー表示装置と同等に抑えられ、彩度の高い領域のみ、従来のカラー表示装置よりも彩度の高い、鮮やかな色が表示できる。
図２２に階調と彩度の関係を例示する。図２２において、破線は通常の２４ｂｉｔＲＧＢ透過型カラー表示装置で、ＲＧＢいずれか一色を０から最大の２５５階調に変化させた場合の、彩度変化の一例を、彩度の最大を１に正規化して示している。実線は、高色再現カラー表示装置の彩度変化を示す。太線は、第９の実施形態に係るカラー表示装置８００における彩度変化を示す。第９の実施形態に係るカラー表示装置８００によれば、カラー画像処理装置１００を備えていない高色再現カラー表示装置に比べ、階調・彩度が低い範囲の彩度が、従来の透過型カラー表示装置と同程度に抑えられる。
また、第９の実施形態では、上述した第２〜７の実施形態において使用しているカラー画像処理装置１０１〜１０６を、カラー画像処理装置１００の代わりに使用することも可能である。
産業上の利用可能性
本発明に係るカラー画像処理方法、カラー画像処理装置、カラー表示装置、および当該カラー画像処理方法を実現するためのコンピュータプログラムは、画素毎の彩度を検出し、彩度の低い領域に対して彩度抑制を行うことにより、奥行き感や鮮明感の増した良好なカラー画像を得ることができるカラーＦＡＸ、カラー複写機等に適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、彩度分布の説明図である。
図２は、彩度検出方法の説明図である。
図３は、ＲＧＢ空間における可表示色領域の説明図である。
図４は、物体色の三次元空間への配列規則の説明図である。
図５は、Ｒ・Ｇ・Ｂ切断先の説明図である。
図６は、本発明の第１の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図８は、本発明の第５の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図９は、本発明の第６の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図１０は、本発明の第７の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図１１は、本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置における彩度変換曲線の説明図である。
図１２は、変数ｆの割り当て例の説明図である。
図１３は、ＲＧＢ空間における可表示色領域の６角形切断面の説明図である。
図１４は、ＲＧＢ空間における可表示色領域における無彩色の直線Ｋ−Ｗを、物体色の３次元空間の無彩軸に一致させた説明図である。
図１５は、本発明の第１の実施形態に係るカラー画像処理装置における彩度変換曲線の説明図である。
図１６は、本発明の第２の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図１７は、本発明の第４の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図１８は、本発明の第８の実施形態に係るカラー画像処理装置の概略構成を示す模式図である。
図１９は、従来の透過型カラー表示装置と、色再現性に優れたカラー表示装置の、色再現範囲の一例を示す説明図である。
図２０は、従来の透過型カラー表示装置と、色再現性に優れたカラー表示装置について、階調と彩度の関係の一例を示す説明図である。
図２１は、本発明の第９の実施形態に係るカラー表示装置の概略構成図である。
図２２は、従来の透過型カラー表示装置と、色再現性に優れたカラー表示装置、および本発明の第９の実施形態に係るカラー表示装置について、階調と彩度の関係の一例を示す説明図である。
図２３は、本発明の第９の実施形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１】
2003041013.tif 000003
【図２】
2003041013.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【３４条補正書（コレクトバージョン）】
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2003041013.tif 000027
2003041013.tif 000028
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【手続補正書】
【提出日】平成15年3月28日(2003.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削除
【請求項２】
削除
【請求項３】
削除
【請求項４】
削除
【請求項５】
削除
【請求項６】
（補正後）デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて、該彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して彩度を低減するように彩度変換内容を決定する彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
光源装置としてのＬＥＤとを備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項７】
削除
【請求項８】
（補正後）デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて、該彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して彩度を低減するように彩度変換内容を決定する彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
ユーザ操作に基づいて閾値を指定するための閾値指定手段と、
光源装置としてのＬＥＤとを備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項９】
削除
【請求項１０】
（補正後）デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて、該彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して彩度を低減するように彩度変換内容を決定する彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、
光源装置としてのＬＥＤとを備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１１】
（補正後）デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて、該彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して彩度を低減するように彩度変換内容を決定する彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、
前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標数を、ユーザが指定するための画素／座標数指定手段と、
光源装置としてのＬＥＤとを備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１２】
（補正後）デジタルカラー画像の画素毎に、あるいはアナログカラー画像の座標毎に彩度を検出するための彩度検出手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度に基づいて、該彩度が所定の閾値より小さい画素または座標に対して彩度を低減するように彩度変換内容を決定する彩度変換制御手段と、
前記彩度変換制御手段により決定した彩度変換内容に基づいて彩度変換を実行するための彩度変換処理手段と、
前記彩度検出手段により検出した彩度および入力画像データを蓄積するためのバッファと、
前記彩度検出手段により検出した彩度の分布に基づいて閾値を決定するための閾値決定手段と、
前記閾値決定手段に対して、前記閾値決定手段により決定した閾値以下とする画素あるいは座標の割合を、ユーザが指定するための画素／座標割合指定手段と、
光源装置としてのＬＥＤとを備えたことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１３】
（補正後）前記彩度変換制御手段は、前記彩度検出手段により検出した彩度が所定の閾値より大きい画素または座標に対して、彩度を強調することを特徴とする請求の範囲第６項、第８項、第１０項、第１１項又は第１２項に記載のカラー表示装置。
【請求項１４】
削除
【請求項１５】
削除
【請求項１６】
削除
【請求項１７】
削除
【請求項１８】
削除
【請求項１９】
削除
【国際調査報告】
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2003041013.tif 000032
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