(57)【要約】【課題】高輝度領域および高彩度領域において色付きを起こすことなく所望のダイナミックレンジを得る。【解決手段】現像部２は、未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて色信号を抑制する信号抑制処理を行う。そして、現像部は信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施すとともに、撮影データにおける色空間を現像データにおける色空間に変換する際に色相および彩度を変更して現像データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理装置であって、
前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更手段と、
色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制手段と、
前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記色信号における信号値の増加につれて前記信号抑制値が増加する信号抑制テーブルを生成する調整手段を備え、
前記信号抑制手段は、画素毎に少なくとも１つの色信号によって前記信号抑制テーブルを参照して前記信号値が前記信号抑制値を超える色信号を当該信号抑制値に置き換え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】
前記撮影データにおけるダイナミックレンジを定める入力上限値を決定する上限値決定手段を備え、
前記調整手段は、色信号の信号値が増加するにつれて前記入力上限値まで前記信号抑制値が増加する信号抑制テーブルを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
色差の減少につれて前記信号抑制値が増加する信号抑制テーブルを生成する調整手段を備え、
前記信号抑制手段は、画素毎に少なくとも１つの色差によって前記信号抑制テーブルを参照して前記信号抑制値を超える色差となる色信号を当該信号抑制値の色差となる色信号に置き換え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５】
前記撮影データにおけるダイナミックレンジを定める入力上限値を決定する上限値決定手段を備え、
前記調整手段は、色信号の間における色差が減少するにつれて前記入力上限値まで前記信号抑制値が増加する信号抑制テーブルを生成す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】
色比が大きくなるにつれて前記信号抑制値が小さくなる信号抑制テーブルを生成する調整手段を備え、
前記信号抑制手段は、画素毎に少なくとも１つの色比によって前記信号抑制テーブルを参照して前記信号抑制値を超える色比となる色信号を当該信号抑制値の色比となる信号値に置き換え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７】
前記信号抑制手段による信号抑制処理は、前記色変更手段による変更処理の前に行われることを特徴する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記撮影データにおいて色信号の各々の飽和レベルを算出する飽和レベル算出手段と、
前記撮影データにおけるダイナミックレンジを定める入力上限値を決定する上限値決定手段と、
前記入力上限値に応じて前記飽和レベルに向かって変化する置換割合を求める置換割合算出手段と、
前記色信号の各々を前記入力上限値に応じて調整する調整手段と、
前記置換割合に基づいて前記飽和レベルが高い色信号によって前記飽和レベルが低い色信号を置換する置換処理を行う置換処理手段とを備え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９】
前記置換手段による置換処理は、前記信号抑制手段による信号抑制処理の前に行われることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記置換割合は前記色信号の飽和レベルに向かって単調増加することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記置換割合算出手段は、前記入力上限値が大きい程、前記置換割合を大きくすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記飽和レベル算出手段は、前記撮影データを得た撮像素子の飽和値と前記撮影データのホワイトバランスを調整する際のホワイトバランス係数とに基づいて前記飽和レベルを算出することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記置換処理手段は、置換対象である色信号に（１−置換割合）を乗算して得られた乗算結果に、置換元である色信号に前記置換割合を乗算して得られた乗算結果を加算して置換処理を行うことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記置換処理手段は、置換元である色信号と置換対象である色信号との差分に前記置換割合を乗算して得られた乗算結果を前記置換対象の色信号に加算して置換処理を行うことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記置換処理手段は、置換元である色信号の飽和レベルと置換対象である色信号の飽和レベルとの差分に前記置換割合を乗算して得られた乗算結果を、前記置換対象である色信号に加算することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記調整手段は、前記置換処理手段による置換処理の前に入力上限値を超える色信号を入力上限値に置き換える処理を行うことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記調整手段は、前記置換処理手段による置換処理の前に入力上限値を超える色信号をその飽和レベルが入力上限値に収まるように圧縮処理を行うことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記調整手段は、他の色信号の置換処理に用いる色信号については、前記置換処理手段による置換処理の前にその飽和レベルが入力上限値に収まるように圧縮処理を行い、前記他の色信号については、前記置換処理手段による置換処理の前に入力上限値を超える色信号を入力上限値に置き換える信号抑制処理を行うことを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記置換割合算出手段は、前記色信号の各々についてその飽和レベルおよび入力上限値に応じて制御点の平行移動量を設定して、予め定められた置換割合の制御点を前記平行移動量に応じて平行移動させて置換割合を算出することを特徴とする請求項８〜１８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記現像処理手段は、画像のコントラストとダイナミックレンジとを補正するガンマ補正手段を備え、
前記ガンマ補正手段は、最大の飽和レベルに応じてガンマカーブを線型的に延長して当該延長されたガンマカーブに応じて前記コントラストおよび前記ダイナミックレンジを補正することを特徴とする請求項８〜１９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記現像処理手段は、画像の色相の調整を行うとともに画像の高輝度領域における色曲がりを抑圧する色処理手段を備え、
前記色処理手段は、最大の飽和レベルに応じて色抑圧テーブルを線型的に延長して、当該延長された色抑圧テーブルに応じて前記色相の調整を行うとともに前記高輝度領域における色曲がりを抑圧することを特徴とする請求項８〜２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記撮影データを得るための撮像部に備えられたレンズに起因する周辺光量の減光を行うとともに、倍率色収差および色収差の除去と歪曲の補正とを行う光学補正手段を備え、
前記置換処理手段は、前記光学補正手段によって補正された撮影データについて置換処理を行い、
さらに、前記現像処理手段は、前記置換処理手段によって置換処理が施された撮影データについてフィルター処理又は階層処理を行って輝度ノイズおよび色ノイズを除去するノイズ除去手段を有することを特徴とする請求項８〜２１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２３】
前記未現像の撮影データを得るための撮像部に備えられたレンズに起因する周辺光量の減光を行うとともに、倍率色収差および色収差の除去と歪曲の補正とを行う光学補正手段を備え、
前記光学補正手段は、前記置換処理手段によって置換処理が施された撮影データについて前記周辺光量の減光を行うとともに、前記倍率色収差および前記色収差の除去と前記歪曲の補正とを行うことを特徴とする請求項８〜２１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２４】
未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理方法であって、
前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更ステップと、
色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制ステップと、
前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２５】
未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更ステップと、
色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制ステップと、
前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理ステップと、を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項２６】
請求項２５に記載の制御プログラムが記録されたコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未現像の撮影データを現像するための画像処理技術に関し、特に、未現像の撮影データにおける色空間を現像後の画像データにおける色空間に変換する際の色付きを軽減するための画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、未現像の撮影データを現像する際には、撮影データを取得した撮像装置の特性および撮影条件を加味して色信号を調整する所謂ホワイトバランス調整が行われている。ホワイトバランス調整によって、例えば、グレーの被写体の現像結果は色信号毎のレベルが揃ったグレーとして出力される。
【０００３】
しかしながら、ホワイトバランス調整の後に色信号毎の飽和レベルが異なる場合には、ホワイトバランス調整を行うことができず、画像の高輝度領域に所謂色付きが起こることがある。
【０００４】
一方、未現像の撮影データにおける色空間を現像後の画像データにおける色空間に変換する際には、例えば、色相および彩度を変更する必要がある。この変更処理の際に、色差の逆転現象が発生する場合がある。
【０００５】
図１６は、従来の画像処理装置に備えられた色処理部における色相および彩度の変更処理（色処理）を説明するための図である。そして、図１６（ａ）は色差の逆転現象が発生する際の色処理の一例を示す図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す例と同一の色比において未現像撮影データの彩度が高い場合の色処理を示す図である。また、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）に示す未現像撮影データを予めクリップした後の色処理の例を示す図である。
【０００６】
画像処理装置に備えられた色処理部においては、例えば、次の式（１）に基づいて色相および彩度を変更する。図１６は式（１）による色相および彩度の変更を示しているが、色処理の前後における変化を判別しやすくするため、変更結果の正規化（１／１．４倍）を省略している。以降の図においても、色処理後の図は正規化を省略して示している。
【０００７】
【数１】
2015204517.tif 000003
式（１）においては、色信号Ｒを０．３倍して色信号Ｂに加算する。一方、色信号Ｇには色信号Ｒを０．１倍して加算する。このため、図１６（ａ）に示すように、色信号Ｒのみが大きいと、色処理部に入力される色信号Ｇは色信号Ｂよりも大きいが、色処理部の出力において色信号Ｂが色信号Ｇよりも大きくなる。つまり、色処理部における色処理の前後において色差（色信号Ｂ−色信号Ｇ）が逆転する逆転現象が生じる。
【０００８】
さらに、式（１）においては、色処理部によって色信号が線形に変換されるので、図１６（ｂ）に示すように、色差の逆転現象は色処理部に入力される色信号の彩度が高い程、大きくなる。そして、高彩度の色信号が色処理部に入力されると、色差が大きく逆転して、高彩度領域に色付きが起きることがある。
【０００９】
上述のような逆転現象を防止するため、例えば、色温度毎に各色信号のリミット値を設定して、撮影の際の色温度に応じて各色信号をクリップする手法がある（特許文献１参照）。図１６（ｃ）に示す例では、色信号Ｒがクリップによって小さくなっているので、色処理の際の色差の逆転現象の度合いが抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３０３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上述の特許文献１に記載の手法では、リミット値を超える色信号に係る情報が失われてしまう結果、現像結果において高輝度領域の階調を表現することができなくなってしまう。
【００１２】
図１７は、従来の画像処理装置において、クリップ処理（信号抑制処理）を行った結果の一例を示す図である。
【００１３】
図１７に示す例では、閾値１００を上限値として、色信号１０１および色信号１０２を信号抑制処理している。高輝度領域１０３は色信号１０２において上限値１００を超える高輝度領域を示しおり、この信号抑制処理によって高輝度領域１０３は上限値１００で置き換えられてしまうため、高輝度領域１０３における階調が失われてしまうことになる。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、高輝度領域および高彩度領域において色付きを起こすことなく所望のダイナミックレンジを得ることのできる画像処理装置、画像処理方法、制御プログラム、および記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明による画像処理装置は、未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理装置であって、前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更手段と、色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制手段と、前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明による画像処理方法は、未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理方法であって、前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更ステップと、色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制ステップと、前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理ステップと、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明による制御プログラムは、未現像の撮影データを現像して現像データを得る画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、前記画像処理装置が備えるコンピュータに、前記撮影データにおける色空間を前記現像データにおける色空間に変換する際に、色相および彩度を変更する色変更ステップと、色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて前記色信号を抑制する信号抑制処理を行う信号抑制ステップと、前記信号抑制処理が行われた撮影データについて所定の処理を施して前記現像データを生成する現像処理ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１８】
本発明による記録媒体は、上記の制御プログラムが記録されたコンピュータに読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、色信号の変化に応じて変化する信号抑制値に応じて色信号を抑制する信号抑制処理を行うようにしたので、高輝度領域および高彩度領域において色付きを起こすことなく所望のダイナミックレンジを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置である撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＷＢ調整部で行われるＷＢ調整処理の一例を示す図である。
【図３】図１に示すクリップ部で行われる信号抑制処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示すクリップ値調整部で決定されたクリップ値テーブルの一例を示す図である。
【図５】図１に示すクリップ部における信号抑制処理後と色処理部における色処理後の色信号値を説明するための図である。
【図６】図１に示すクリップ値調整部で生成された色差に応じたクリップ値テーブルＬの一例を示す図である。
【図７】図１に示すクリップ値調整部で生成された色比に応じたクリップ値テーブルＬの一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す置換処理部で行われる置換処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８に示す置換割合調整部で生成される置換割合テーブルの一例を示す図である。
【図１１】図９に示す置換処理において図１０に示す置換割合テーブルによる置換割合制御を行った際の置換結果の一例を示す図である。
【図１２】図９に示す置換処理によって生成された置換処理後のＲＡＷデータを説明するための図であり、（ａ）はＷＢ調整後において色信号の全てが飽和レベルに達している状態を示す図、（ｂ）はＷＢ調整後において色信号の一部が飽和レベルに達している状態の一例を示す図、（ｃ）はＷＢ調整後において色信号の一部が飽和レベルに達している状態の他の例を示す図、（ｄ）はＷＢ調整後において色信号の１つが飽和レベルに達している状態を示す図である。
【図１３】図８に示すガンマ補正部で用いられるガンマカーブの一例を示す図である。
【図１４】図８に示す色処理部で用いられる色抑圧テーブルの一例を示す図である。
【図１５】図８に示す現像部で行われた置換処理による高輝度領域における階調の改善を説明するための図であり、（ａ）は従来の現像結果を示す図、（ｂ）は第２の実施形態による現像結果を示す図である。
【図１６】従来の画像処理装置に備えられた色処理部における色相および彩度の変更処理（色処理）を説明するための図であり、（ａ）は色差の逆転現象が発生する際の色処理の一例を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す例と同一の色比において未現像撮影データの彩度が高い場合の色処理を示す図、（ｃ）は（ｂ）に示す未現像撮影データを予めクリップした後の色処理の例を示す図である。
【図１７】従来の画像処理装置において、クリップ処理（信号抑制処理）を行った結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態による画像処理装置の一例について、図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による画像処理装置である撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００２３】
図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、撮像部１を備えている。撮像部１は撮影レンズユニット（以下単にレンズと呼ぶ）、撮像素子、および測光部を有しており、未現像の撮影データ（以下ＲＡＷデータと呼ぶ）を出力する。
【００２４】
現像部２は、撮像部１の出力であるＲＡＷデータを現像して現像データ（つまり、画像データ）を生成する。記録再生部３は撮像部１の出力であるＲＡＷデータおよび現像部２の出力である現像データを外部の記録装置（図示せず）に記録データとして記録するとともに、外部の記録装置に記録された記録データを読み出して現像部２に与える。
【００２５】
上述のように、図示のカメラは撮像部１、現像部２、および記録再生部３を備えているので、撮影とともに現像を行うことができる。そして、撮影の際には、現像データを外部の記録装置に記録して、任意のタイミングで外部の記録装置からＲＡＷデータを読み出して当該ＲＡＷデータを現像することができる。
【００２６】
なお、カメラが撮像部１および記録再生部３のみを備えて、現像部および記録再生部を備える外部の情報処理装置でＲＡＷデータを現像するようにしてもよい。
【００２７】
図示の現像部２は、ホワイトバランス（ＷＢ）調整部１０、光学補正部１１、色補間部１２、ダイナミックレンジ（Ｄレンジ）調整部１３、クリップ値調整部１４、クリップ部１５、ノイズ除去部１６、ガンマ補正部１７、シャープネス処理部１８、および色処理部１９を有している。そして、これらは相互に接続されている。
【００２８】
ＷＢ調整部１０はＲＡＷデータにおいて色信号の各々の信号値にＷＢ係数（ホワイトバランス係数）を乗算する。これによって、ＷＢ調整部１０は色信号のレベルを調整して、グレーの被写体を、各色信号のレベルが揃ったグレーとして出力する。
【００２９】
なお、ここでは、撮像部１はＲＡＷデータの一部領域または測光部から色信号の信号値を抽出してＷＢ係数を求める。そして、撮像部１はＲＡＷデータとともにＷＢ係数を現像部２に送るものとする。
【００３０】
ＷＢ係数は、色信号毎に異なるゲインであって、色信号の信号値にＷＢ係数を乗算すると、グレーの被写体において各色信号が同一の信号値となる。なお、ここでは、上述のように、撮像部１がＲＡＷデータとともにＷＢ係数を現像部２に送るものとしたが、標準的な光源下の撮影におけるＷＢ係数を予め現像部２に設定するようにしてもよい。
【００３１】
さらには、ユーザーが入力した色温度に基づいて、ＷＢ調整部１０がＷＢ係数を算出するようにしてもよい。また、ＷＢ調整部１０は、ＲＡＷデータに付加されたＷＢ係数を用いることなく、現像の際にユーザーが指定した手法でＷＢ係数を算出するようにしてもよい。
【００３２】
図２は、図１に示すＷＢ調整部１０で行われるＷＢ調整処理の一例を示す図である。
【００３３】
図２において、縦軸は、各色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の信号値の大きさを示す。図示のように、ＲＡＷデータは色信号Ｒ、Ｇ、およびＢを有しており、ここでは、撮像素子（イメージセンサー）のセンサー飽和値が参照番号２１で示されている。このセンサー飽和値２１は撮像素子の分光感度特性、撮像部１の処理精度、および所定の閾値によって定まる色信号の信号値の上限値である。なお、図示の例では、色信号の各々についてセンサー飽和値２１は同一であるが、センサー飽和値２１は色信号毎に異なるようにしてもよい。
【００３４】
図示のＲＡＷデータについて、ＷＢ調整部１０がＷＢ係数を乗算した結果がＷＢ調整後の信号値である。ＷＢ係数を乗算することによって、色信号毎の上限値が変わる。図示の例では、色信号Ｒに係るＷＢ係数を”２”、色信号Ｂに係るＷＢ係数を”１．５”、そして、色信号ＧのＷＢ係数を”１”とした。
【００３５】
ここで、色信号Ｒに係る飽和レベルは飽和レベル２３であり、当該飽和レベル２３はセンサー飽和値２１の２倍となる。色信号Ｂに係る飽和レベルは飽和レベル２４であり、当該飽和レベル２４はセンサー飽和値２１の１．５倍となる。色信号Ｇに係る飽和レベルは飽和レベル２５であり、当該飽和レベル２３はセンサー飽和値２１と等しい。
【００３６】
再び図１を参照して、光学補正部１１は、撮像部１に備えられたレンズに起因する周辺光量の減光、倍率色収差の補正、軸上色収差の除去、および歪曲の補正などを行う。色補間部１２は、単色の信号で構成された画素の各々をモザイク処理する。
【００３７】
Ｄレンジ調整部１３は、現像の際に用いる入力下限値Ｂｋと入力上限値Ｗｔを決定する。入力下限値Ｂｋから入力上限値Ｗｔまでの入力が後述するガンマ補正部１７によって出力値に割り当てられる。よって、撮影データの輝度分布などに応じて入力下限値Ｂｋと入力上限値Ｗｔを定めるようにすればコントラストの高い現像データを得ることができる。さらに、入力下限値Ｂｋを大きくすると、暗部ノイズを切り捨てることができ、入力上限値Ｗｔを大きくすると白とびを抑えることができる。
【００３８】
クリップ値調整部１４は、後述する信号抑制テーブル（クリップ値テーブル）を生成する。クリップ値テーブルとは、例えば、色信号の信号値が大きい程、入力上限値Ｗｔに近づくようにしたテーブルである。
【００３９】
クリップ部１５は各画素について、クリップ値調整部１４によって生成されたクリップ値テーブルを参照して信号抑制値（クリップ値）を超える色信号をクリップ値に置き換える信号抑制処理（クリップ処理）を行う。ノイズ除去部１６は、フィルター処理又は階層処理などによって輝度ノイズおよび色ノイズを除去する。
【００４０】
ガンマ補正部１７は、ガンマカーブを用いて画像全体のコントラストおよびダイナミックレンジを調整する。シャープネス処理部１８は、画像におけるエッジを強調して画像全体のシャープネスを調整する。色処理部１９は、画像において色相および彩度の調整処理（つまり、変更処理）と高輝度領域の色曲がりを抑圧する。
【００４１】
上述の説明では、現像部２で行われる好ましい処理の順に各構成要素を説明したが、色処理部１９より前にクリップ部１５で信号抑制処理を行うことを除いて、現像部２で行われる処理の順は上述の順序で行う必要はない。但し、上述の順で処理を行えば、画像におけるノイズを低減して、かつエッジ部の色付きを軽減することができるなどの効果がある。
【００４２】
ところで、光学補正部１１は、クリップ部１５による信号抑制処理が行われないことを考慮して、レンズの機種、焦点距離、およびフォーカス位置毎に光学補正テーブルを保持している。よって、光学補正部１１による処理の前に、クリップ部１５によって色信号の信号抑制処理が行われると、光学補正結果が過補正となる。
【００４３】
例えば、クリップ部１５による信号抑制処理によってレンズの色収差による赤色付きが除去されてしまうと、光学補正部１１では同量の赤色付きを消去するように緑色を強調する補正を行う。このため、画像において緑色に色付いてしまうことになる。
【００４４】
クリップ部１５による信号抑制処理を、光学補正部１１による補正処理よりも前に行う場合には、光学補正部１１はクリップ部１５による色付きの軽減効果を考慮した光学補正テーブルを備える必要がある。
【００４５】
なお、図１に示す現像部２の構成要素の一部を撮像部１が備えるようにしてもよく、さらには、現像部２は他の構成要素を備えるようにしてもよい。
【００４６】
図３は、図１に示すクリップ部１５で行われる信号抑制処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００４７】
信号抑制処理を開始すると、クリップ部１５はクリップ値調整部１４から、後述するクリップ値テーブルＬを取得する（ステップＳ１０）。そして、クリップ部１５は画像（つまり、ＲＡＷデータ）において第１番目の画素の信号値（色信号値）ｒ（赤）、ｇ（緑）、およびｂ（青）を取得する（ステップＳ１１）。
【００４８】
なお、ＷＢ調整部１０においてＷＢ調整が事前に行われていない場合には、クリップ部１５は色信号値ｒ、ｇ、およびｂにＷＢ係数を乗算する。また、色補間部１２においてデモザイク処理又はデベイヤー処理が事前に行われていない場合には、クリップ部１５は不足分の色信号値を周囲の画素を参照して求めることになる。
【００４９】
次に、クリップ部１５は色信号値ｒ、ｇ、およびｂを、後述するようにしてクリップ値調整部１４で決定されたクリップ値テーブルＬに収まるように調整する（ステップＳ１２）。色信号値ｒ、ｇ、およびｂがクリップ値テーブルＬを参照して得られるクリップ値Ｌ（ｇ）を超える場合には、クリップ部１５は色信号値ｒ、ｇ、およびｂをクリップ値Ｌ（ｇ）に置き換える信号抑制処理を行う。
【００５０】
つまり、ステップＳ１２の処理においては、クリップ部１５は、次の式（２）に応じて信号抑制処理を行うことになる。
【００５１】
【数２】
2015204517.tif 000004
ステップＳ１２の処理の後、クリップ部１５は、ＲＡＷデータの全ての画素について信号抑制処理が終了したか否かを判定する。つまり、クリップ部１５は最終画素まで信号抑制処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５２】
最終画素まで信号抑制処理が終了していないと（ステップＳ１３において、ＮＯ）、クリップ部１５は、ステップＳ１１の処理に戻って、次の画素について色信号値ｒ、ｇ、およびｂを取得する。一方、最終画素まで信号抑制処理が終了すると（ステップＳ１３において、ＹＥＳ）、クリップ部１５は、ＲＡＷデータに係る信号抑制処理を終了する。
【００５３】
図４は、図１に示すクリップ値調整部１４で決定されたクリップ値テーブルＬの一例を示す図である。
【００５４】
図４において、縦軸はクリップ値を示し、横軸は信号値を示す。図示のように、信号値が大きくなるにつれて、クリップ値は直線的に増加して、Ｄレンジ調整部１３で決定された入力上限値Ｗｔ（３０）に達する。そして、クリップ値が入力上限値Ｗｔ（３０）に達すると、信号値が大きくなってもクリップ値は増加しない。
【００５５】
前述のように、ステップＳ１２の処理においては、クリップ部１５は、クリップ値調整部１４で生成されたクリップ値テーブルＬを参照して、画素毎に信号抑制処理を行う。これによって、色処理部１９に対する高彩度の入力を抑制して色処理による色付きを改善する。さらに、クリップ値調整部１４およびクリップ部１５はいずれの色信号も大きい場合には、クリップ値が大きくなるように制御を行う。この結果、高輝度領域における階調を改善することができる。
【００５６】
図５は、図１に示すクリップ部１５における信号抑制処理後と色処理部１９における色処理後の色信号値を説明するための図である。なお、ここでは、前述の図１６（ａ）に示す例と同一の色比において高彩度のＲＡＷデータが入力されたものとする。
【００５７】
図示の例では、信号抑制処理前において色信号値Ｇが小さいので、色信号値Ｇでクリップ値テーブルＬを参照した結果得られたクリップ値は小さい。よって、信号抑制処理後においては色信号値Ｒがクリップ値に置き換えられる。
【００５８】
このため、色処理部１９において色信号値Ｇおよび色信号値Ｂに加算される色信号値Ｒは小さくなって、信号抑制処理を行わない場合（図１６（ｂ）参照）よりも色差の逆転現象は小さくなる。さらに、色信号値Ｇが大きくなるにつれて色信号値Ｇでクリップ値テーブルＬを参照した結果得られるクリップ値が大きくなって、信号抑制処理後の色信号値Ｒが大きくなる。よって、前述の図１６（ｃ）に示す例に比べて高輝度領域における階調を良好に表現することができる。
【００５９】
上記の式（２）においては、色信号値ｇに応じてクリップ値テーブルＬを参照して、全ての色信号についてクリップ値Ｌ（ｇ）を用いるようにしているが、クリップ値を参照する際に色信号値ｇ以外の色信号値を用いるようにしてもよい。さらには、色信号値毎にクリップ値を参照する際の色信号値が異なるようにしてもよい。また、色信号毎にクリップ値テーブルＬを異ならせるようにしてもよい。
【００６０】
上記の式（２）において、クリップ値テーブルＬの参照に色差又は色比を用いても構わない。色差を用いる場合に参照するクリップ値テーブルＬを図６に示し、色比を用いる場合に参照するクリップ値テーブルＬを図７に示した。詳細については後述する。
【００６１】
ＲＡＷデータにおける色空間を現像後の画像データにおける色空間に変換する際に色相および彩度を変更すると、色処理部１９の特性に応じて色差の逆転現象が生じやすい色が変化する。図１６に示す例においては、色信号Ｒを０．３倍して色信号Ｂに加算し、色信号Ｇには色信号Ｒを０．１倍して加算しているため、色差（色信号Ｂ−色信号Ｇ）の逆転現象が生じる。
【００６２】
一方、クリップ部１５は、色差が逆転する色信号Ｇに応じてクリップ値テーブルＬを参照して、色差の逆転現象が生じる高彩度の色信号Ｒをクリップする。これによって、色処理による色差の逆転現象の度合いを抑えることができる。
【００６３】
なお、色信号Ｂには色信号Ｒを０．１倍して加算し、色信号Ｇには色信号Ｒを０．３倍して加算するのであれば、色信号Ｂに応じてクリップ値テーブルＬを参照して色信号Ｒをクリップするとよい。また、色差の逆転現象が生じやすい色信号の組み合わせが複数存在する場合には、クリップ値テーブルＬを複数準備して、これら複数のクリップ値テーブルをそれぞれ異なる色信号で参照すれば、各色信号の組み合わせによる色付きを抑制することができる。
【００６４】
ところで、図４に示す例においては、クリップ値が色信号値に応じて線形に増加しているが、クリップ値が非線形に増加するクリップ値テーブルＬを用いるようにしてもよい。例えば、色信号値が小さい程（つまり、小さい範囲においては）、クリップ値の増加量が大きい所謂凸型のクリップ値テーブルを用いれば、線形のクリップ値テーブルに比べて、クリップ値が大きくなるのでクリップの効果を弱めることができる。
【００６５】
さらには、色信号値が大きい程（つまり、大きい範囲においては）、クリップ値の増加量が大きい所謂凹型のクリップ値テーブルを用いれば、線形のクリップ値テーブルに比べてクリップ値が小さくなるので、クリップの効果を強めることができる。
【００６６】
また、撮影条件に応じてクリップ値テーブルＬの傾きを変化させるか、又は凸型あるいは凹型に変形させるようにしてもよい。これによって、撮影条件によって色処理による色付きが生じやすい撮影条件と色付きが生じにくい撮影条件とに対処することができる。そして、色処理による色付きが起きやすい撮影条件の際にクリップ値に応じて色信号を抑制し、色処理による色差の逆転現象が起きない撮影条件の場合にはクリップを行わないようにすれば、入力上限値Ｗｔまで階調を表現することができる。
【００６７】
図６は、図１に示すクリップ値調整部１４で生成された色差に応じたクリップ値テーブルＬの一例を示す図である。
【００６８】
図６に示すクリップ値テーブルＬでは、色差が大きくなるにつれて、クリップ値が小さくなる。つまり、色差が減少するにつれて、クリップ値が増加する。
【００６９】
色処理部１９に入力される色信号の色差が大きい程、色差の逆転現象は大きくなる。このため、クリップ部１５は、色差によってクリップ値テーブルＬを参照して、次の式（３）に応じて色差の大きな色信号を抑制するようにしてもよい。なお、色差の逆転現象が生じやすい色信号の組み合わせが複数存在する場合には、クリップ値テーブルＬを複数準備して、これら複数のクリップテーブルＬをそれぞれ異なる色信号による色差で参照するようにする。
【００７０】
【数３】
2015204517.tif 000005
式（３）を用いて、色差が大きい場合にのみクリップ値に応じて色信号を抑制するようにすれば、色処理による色差の逆転現象が生じない場合にはクリップを行うことなく、入力上限値Ｗｔまで階調を表現することができる。
【００７１】
図７は、図１に示すクリップ値調整部１４で生成された色比に応じたクリップ値テーブルＬの一例を示す図である。
【００７２】
図７に示す例では、色比が大きくなる程、クリップ値が大きくなって色比の抑制が強まる。そして、ここでは、クリップ値４０においてクリップ部１５によるクリップ後の色比が飽和する。
【００７３】
色処理部１９に入力される色信号の色比が大きい程、色差の逆転現象が大きくなるので、クリップ部１５は色比に応じてクリップ値テーブルＬを参照して、次の式（４）によって色比の大きな色信号を抑制するようにしてもよい。なお、色差の逆転現象が生じやすい色信号の組み合わせが複数存在する場合には、クリップ値テーブルＬを複数準備して、これら複数のクリップテーブルＬをそれぞれ異なる色信号による色比で参照するようにする。
【００７４】
【数４】
2015204517.tif 000006
式（４）を用いて、色比が大きい場合にのみクリップ値に応じて色信号を抑制するようにすれば、色処理による色差の逆転現象が生じない場合にはクリップを行うことなく、入力上限値Ｗｔまで階調を表現することができる。また、色信号値の絶対値に拘わらず、色信号値間の比に応じてクリップ値が変化するので、低輝度領域においても色処理による色差の逆転現象を軽減することができる。
【００７５】
このように、本発明の第１の実施形態では、画素毎に適応的な信号抑制処理を行うことによって色処理に起因する色付きを改善することができる。
【００７６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態による画像処理装置であるカメラについて説明する。
【００７７】
図８は、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示すブロック図である。なお、図８において、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００７８】
図示のカメラにおいて、現像部２は置換割合調整部５０および置換処理部５１を有している。なお、ここでは、現像部２はクリップ部１５を備えておらず、置換処理部５１内で同様の信号抑制処理を行うものとした。置換割合調整部５０は、後述するようにして、色信号毎に置換割合テーブルを生成する。なお、置換割合テーブルは、色信号値を入力として色信号値を全く置換しない場合に”０”を出力し、完全に置換する場合に”１”を出力する単調増加するテーブルである。
【００７９】
置換処理部５１は、画素の各々において置換割合調整部５０が生成した置換割合テーブルに応じて色信号を他の色信号で置換処理する。また、置換処理部５１は前述の信号抑制処理を行う。
【００８０】
図９は、図８に示す置換処理部５１で行われる置換処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図９において、図３に示すフローチャートと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８１】
置換処理を開始すると、置換処理部５１は、図３で説明したステップＳ１０の処理を行って、クリップ値テーブルＬをクリップ値調整部１４から取得する。続いて、置換処理部５１はＲＡＷデータにおいて色信号毎の飽和レベルを求める（ステップＳ２０）。例えば、置換処理部５１は、ＲＡＷデータに応じてセンサー飽和値２１を求める。そして、置換処理部５１は、ＷＢ調整部１０で用いられるＷＢ係数をセンサー飽和値２１に乗算して、色信号Ｒの飽和レベル２３をＭｒ、色信号Ｂの飽和レベル２４をＭｂ、色信号Ｇの飽和レベル２５をＭｇとして算出する。
【００８２】
次に、置換処理部５１は置換割合調整部５０から、後述する置換割合テーブルＦｒ、Ｆｇ、およびＦｂを取得する（ステップＳ２１）。そして、置換処理部１５はステップＳ１１の処理を行って、ＲＡＷデータにおいて第１番目の画素の信号値（色信号値）ｒ（赤）、ｇ（緑）、およびｂ（青）を取得する。
【００８３】
続いて、置換処理部５１は、ＲＡＷデータの画素毎に次の処理を行う。まず、置換処理部５１は、飽和レベルＭｒ、Ｍｇ、およびＭｂ、色信号値ｒ、ｇ、およびｂ、および置換割合テーブルＦｒ、Ｆｇ、およびＦｂを飽和レベルの降順に並べ替える。すなわち、飽和レベルＭｘ、Ｍｙ、およびＭｚ、色信号値ｘ、ｙ、およびｚ、および置換割合テーブルＦｘ、Ｆｙ、およびＦｚに並び替える。つまり、置換処理部１５は飽和レベルの降順にソートを行うことになる（ステップＳ２２）。
【００８４】
なお、図２に示す飽和レベルにおいては、Ｍｘ＝Ｍｒ、Ｍｙ＝Ｍｂ、Ｍｚ＝Ｍｇ、ｘ＝ｒ、ｙ＝ｂ、ｚ＝ｇ、そして、Ｆｘ＝Ｆｒ、Ｆｙ＝Ｆｂ、Ｆｚ＝Ｆｇとなる。
【００８５】
次に、置換処理部５１は色信号値ｘ、ｙ、およびｚを、後述するようにしてＤレンジ調整部１３で決定された入力上限値Ｗｔに収まるように調整する（ステップＳ２３）。色信号値ｘ、ｙ、およびｚが入力上限値Ｗｔを超える場合には、置換処理部５１は色信号値ｘ、ｙ、およびｚを入力上限値Ｗｔに置き換える処理を行う。
【００８６】
つまり、ステップＳ２３の処理においては、置換処理部５１は、次の式（５）で示す処理を行うことになる。
【００８７】
【数５】
2015204517.tif 000007
なお、ステップＳ２３の処理では、上記の処理の代わりに、色信号値の一部又全体を圧縮する処理を行うようにしてもよい。例えば、次の式（６）で示すように、所定の閾値ＴＨｘから飽和レベルＭｘまでの信号値を、閾値ＴＨｘから入力上限値Ｗｔまでに圧縮する処理を行う。そして、ｎ＝１（ｎは乗数であって、１以上の整数である）の場合には、置換処理部１５は閾値ＴＨｘ以上の色信号値を線形に圧縮する。また、ｎ＝２の場合には、置換処理部１５は、閾値ＴＨｘ以降において色信号値が入力上限値Ｗｔに収束するように色信号値を非線形に圧縮する。また、他の色信号値の置換に用いる色信号値について圧縮処理を行って、当該置換対象の他の色信号値について上記の処理を行うようにしてもよい。
【００８８】
【数６】
2015204517.tif 000008
上述のようにして、置換処理の前に、ステップＳ２３の処理で全ての色信号値を入力上限値Ｗｔ以下に収めることで、色信号値が入力上限値Ｗｔを超えるダイナミックレンジ調整において、信号値の置換によって飽和の逆転現象が起こらないようにすることができる。
【００８９】
次に、置換処理部５１は、ＲＡＷデータの画素毎に次の処理を行う。まず、置換処理部５１は、色信号値ｘおよびｙを比較して、色信号値ｙ＜色信号値ｘであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００９０】
色信号値ｙ＜色信号値ｘであると（ステップＳ２４において、ＹＥＳ）、置換処理部５１は、色信号値ｙを色信号値ｘで置換処理する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理では、置換処理部５１は、色信号値ｙが飽和レベルに近い程、色信号値ｘへの置換割合が高くなるように、置換割合テーブルに応じて置換処理を行う。
【００９１】
例えば、置換処理部５１は、色信号値ｙに対応する置換割合を置換割合テーブルＦｙから得る。そして、置換処理部５１は、色信号値ｘと色信号値ｙとの差分に置換割合を乗算した後、当該乗算結果を色信号値ｙに加算する置換処理を行う。つまり、置換処理部５１は、置換処理後の色信号値ｙを、ｙ＝ｙ＋（ｘ−ｙ）×Ｆｙ（ｙ）とする。
【００９２】
なお、置換処理部５１は、色信号値ｘと飽和レベルＭｙとの差分に置換割合を乗算した後、当該乗算結果を色信号値ｙに加算する置換処理を行うようにしてもよい。さらには、置換処理部５１は、色信号値ｘに置換割合を乗算した乗算結果を、色信号ｙに（１−置換割合）を乗算した乗算結果に加算するようにしてもよい。
【００９３】
続いて、置換処理部５１は、色信号値ｚを置換する置換候補値ｍｉｘを求める。例えば、置換処理部５１は、色信号値ｘと色信号値ｙとの平均値を置換候補値ｍｉｘとする。つまり、置換処理部１５は、置換候補値ｍｉｘ＝（ｘ＋ｙ）／２とする（ステップＳ２６）。なお、色信号値ｙ≧色信号値ｘであると（ステップＳ２４において、ＮＯ）、置換処理部５１は、ステップＳ２６の処理に進む。
【００９４】
ステップＳ２５において色信号値ｙの置換処理を行っている場合には、置換処理後の色信号値ｙを置換候補値ｍｉｘの算出に用いることになる。置換処理後の色信号値ｙを置換候補値ｍｉｘの算出に用いれば、置換処理後の色信号値ｚの飽和レベルを色信号値ｘおよび置換処理後の色信号値ｙの飽和レベルに統一することができる。
【００９５】
続いて、置換処理部５１は、色信号値ｚと置換候補値ｍｉｘとを比較して、色信号値ｚ＜置換候補値ｍｉｘであるか否かを判定する（ステップＳ２７）。色信号値ｚ＜置換候補値ｍｉｘであると（ステップＳ２７において、ＹＥＳ）、置換処理部５１は、色信号値ｚを置換候補値ｍｉｘで置換処理する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８の処理では、置換処理部５１は、色信号値ｚが飽和レベルに近い程、置換候補値ｍｉｘへの置換割合が高くなるように、置換割合テーブルに応じて置換処理を行う。
【００９６】
例えば、置換処理部５１は、色信号値ｚに対応する置換割合を置換割合テーブルＦｚから得る。そして、置換処理部５１は、置換候補値ｍｉｘと色信号値ｚとの差分に置換割合を乗算した後、当該乗算結果を色信号値ｚに加算する置換処理を行う。つまり、置換処理部１５は、置換処理後の色信号値ｚを、ｚ＝ｚ＋（ｍｉｘ−ｚ）×Ｆｚ（ｚ）とする。
【００９７】
なお、置換処理部５１は、置換候補値ｍｉｘと飽和レベルＭｚとの差分に置換割合を乗算した後、当該乗算結果を色信号値ｚに加算する置換処理を行うようにしてもよい。さらには、置換処理部５１は、置換候補値ｍｉｘに置換割合を乗算した乗算結果を、色信号ｚに（１−置換割合）を乗算した乗算結果に加算するようにしてもよい。
【００９８】
ステップＳ２８の処理の後、置換処理部５１は、図３で説明したステップＳ１２の処理を行う。なお、色信号値ｚ≧置換候補値ｍｉｘであると（ステップＳ２７において、ＮＯ）、置換処理部５１はステップＳ１２の処理に進む。
【００９９】
ステップＳ１２では、置換処理部５１は、ステップＳ２２において飽和レベルの降順にソートした結果に応じて、色信号値ｘ、ｙおよびｚを色信号値ｒ、ｇ、およびｂに戻した後、信号抑制処理を行う。ステップＳ１２の処理の後、置換処理部５１は、図３で説明したステップＳ１３の処理に進んで、ＲＡＷデータの全ての画素について置換処理が終了したか否かを判定する。
【０１００】
このように、ステップＳ１２の処理では、クリップ値調整部１４で生成されたクリップ値テーブルを置換処理部５１が参照して画素毎に信号抑制処理を行う。これによって、色処理部１９に対する高彩度な色信号（入力）を抑制して色処理による色付きを改善する。さらに、いずれの色信号も大きい場合には、クリップ値調整部１４および置換処理部５１はクリップ値が大きくなるように制御を行って、高輝度領域の階調を改善する。
【０１０１】
また、ステップＳ２５およびステップＳ２８の処理において、置換処理部５１は飽和レベルの低い色信号を飽和レベルの高い色信号によって置換するので、各色信号の飽和レベルを統一して高輝度領域の色付きを改善することができる。
【０１０２】
図１０は、図８に示す置換割合調整部５０で生成される置換割合テーブルの一例を示す図である。
【０１０３】
図１０において、制御点５０は、入力をＸ座標、出力をＹ座標とする点を示す。制御点５１は、その出力が”１”となる点である。制御点との間について、線形関数又はスプライン関数などによって補間処理すると置換割合テーブルが得られる。
【０１０４】
飽和レベル５２は色信号値ｙの飽和レベルであり、制御点５０を飽和レベル５２に向かって線形に伸縮することによって置換割合テーブル５３が得られる。さらに、制御点５４を飽和レベル５２に向かって線形に伸縮させて、制御点５１のＸ座標が飽和レベル５２と重なるように平行移動すると置換割合テーブル５５が得られる。
【０１０５】
例えば、次の式（７）によって制御点のＸ座標をｐからｐ’に移動させる。ここで、制御点のＸ座標ｐは１０２４を基準として定められているものとする。この際の平行移動量ＰをＰ＝Ｍｙとすると、入力上限値Ｗｔ＝２Ｍｙにおいて、伸縮率Ｑ＝１となって置換割合テーブル５３が得られる。また、入力上限値Ｗｔ＝１．１Ｍｙにおいて伸縮率Ｑ＝０．１となって、置換割合テーブル５５が得られる。
【０１０６】
【数７】
2015204517.tif 000009
上述の例では、入力時における飽和レベルの置換割合が”１”となるように、平行移動量ＰをＭｙとしたが、置換割合と平行移動量との関係はこの例に限定されない。例えば、平行移動量Ｐを０．９Ｍｙとして、飽和レベルの９割以降において置換割合が”１”となるようにしてもよい。
【０１０７】
この場合、ステップＳ２５およびＳ２８の置換処理において、色信号値ｘと平行移動量Ｍｙとの差分に置換割合を乗算した値を色信号値ｙに加算すると、置換割合が”１”になった後においても置換対象である色信号値ｙが入力上限値Ｗｔに至るまで階調を表現することができる。
【０１０８】
図１１は、図９に示す置換処理において図１０に示す置換割合テーブルによる置換割合制御を行った際の置換結果の一例を示す図である。
【０１０９】
図１１において、横軸は色信号値を示し、縦軸は置換処理部５１の出力（置換出力）を示す。また、参照番号６０は置換対象である色信号値ｙを示し、参照番号６１は色信号値ｙの飽和レベルＭｙを示す。さらに、参照番号６２は置換元である色信号値ｘを示す。置換結果６３は、図９に示すステップＳ２５において置換割合テーブルを用いることなくｙ＝ｘとした際の置換結果を示す。図１１の例では、色信号ｙ（６０）と色信号ｘ（６２）の色比が１：２の例を示しており、色信号ｘ（６２）の出力は色信号ｙ（６０）の２倍となっている。
【０１１０】
置換対象である色信号値ｙ（６０）が飽和レベルＭｙ（６１）に達すると、色信号値ｘによる置換によって大きく信号値が変化する。そして、この変化がトーンジャンプとなって現像結果に現れることになる。
【０１１１】
置換結果６４は置換割合テーブル５３を用いた置換結果を示す。ここでは、置換対象である色信号値ｙ（６０）が飽和レベルＭｙ（６１）に近づく程、色信号値ｘへの置換割合が高まる。そして、飽和の際には、色信号値ｙ（６０）は色信号値ｘに置換される。
【０１１２】
置換結果６５は置換割合テーブル５５を用いた置換結果を示す。置換結果６５においては、置換結果６４よりも置換を開始する入力値（つまり、色信号値）が大きい。
【０１１３】
置換結果６４および６５のいずれにおいても飽和レベルＭｙ６１未満で飽和しておらず、ダイナミックレンジの調整において飽和の逆転現象を起こすことなく、入力上限値を変更する効果を確認することができる。
【０１１４】
図１２は、図９に示す置換処理によって生成された置換処理後のＲＡＷデータを説明するための図である。そして、図１２（ａ）はＷＢ調整後において色信号Ｒ、Ｇ、およびＢの全てが飽和レベルに達している状態を示す図であり、図１２（ｂ）はＷＢ調整後において色信号ＧおよびＢが飽和レベルに達している状態を示す図である。また、図１２（ｃ）はＷＢ調整後において色信号ＲおよびＧが飽和レベルに達している状態を示す図であり、図１２（ｄ）はＷＢ調整後において色信号Ｇのみが飽和レベルに達している状態を示す図である。
【０１１５】
図１２において、縦軸は、信号値（つまり、色信号値）の大きさを示す。図１２（ａ）に示す例では、ＷＢ調整後の色信号Ｒ、Ｇ、およびＢの信号値の全てがそれぞれ飽和レベル２３、２５、および２４に達している。これら色信号Ｒ、Ｇ、およびＢについて、図９で説明した置換処理を行うと、ステップＳ２５において色信号Ｂが色信号Ｒで置換され、さらに、ステップＳ２８において色信号Ｇが置換候補値ｍｉｘで置換される。この結果、置換後の色信号Ｒ、Ｇ、およびＢの信号値は飽和レベル２３に達することになる。
【０１１６】
図１２（ｂ）に示す例では、ＷＢ調整後の色信号ＧおよびＢの信号値がそれぞれ飽和レベル２５および２４に達している。色信号Ｒ、Ｇ、およびＢについて、図９で説明した置換処理を行うと、ステップＳ２４において、色信号Ｒが色信号Ｂより小さいので、色信号Ｂの置換は行われない。一方、ステップＳ２８において、色信号Ｇが置換候補値ｍｉｘで置換される。
【０１１７】
この結果、置換後の色信号Ｒの信号値はＷＢ調整後の色信号Ｒの信号値と同一となり、置換後の色信号Ｇの信号値は、ＷＢ調整後の色信号ＲおよびＢの信号値の平均値となる。そして、置換後の色信号Ｂの信号値はＷＢ調整後の色信号Ｂの信号値と同一となる。
【０１１８】
図１２（ｃ）に示す例では、ＷＢ調整後の色信号ＲおよびＧの信号値がそれぞれ飽和レベル２３および２５に達している。色信号Ｒ、Ｇ、およびＢについて、図９で説明した置換処理を行うと、ステップＳ２５において、色信号Ｂは置換割合テーブル５３に応じて置換される。一方、ステップＳ２８において、色信号Ｇが置換候補値ｍｉｘで置換される。
【０１１９】
この結果、置換後の色信号Ｒの信号値はＷＢ調整後の色信号Ｒの信号値と同一となり、置換後の色信号Ｇの信号値は、ＷＢ調整後の色信号ＲおよびＢの信号値の平均値となる。そして、置換後の色信号Ｂの信号値はＷＢ調整後の色信号Ｂの信号値より大きくなる。
【０１２０】
図１２（ｄ）に示す例では、ＷＢ調整後の色信号Ｇの信号値が飽和レベル２５に達している。色信号Ｒ、Ｇ、およびＢについて、図９で説明した置換処理を行うと、ステップＳ２５において、色信号Ｂは置換割合テーブル５３に応じて置換されるが、Ｂ信号が小さいため置換割合は“０”である。一方、ステップＳ２７において、置換候補値ｍｉｘが色信号Ｇの信号値よりも小さいので、色信号Ｇについては置換は行われない。この結果、置換後の色信号Ｒ、Ｇ、およびＢの信号値はＷＢ調整後の色信号Ｒ、Ｇ、およびＢの信号値と同一となる。
【０１２１】
図１３は、図８に示すガンマ補正部１７で用いられるガンマカーブの一例を示す図である。
【０１２２】
図１３において、横軸はガンマ補正前の信号値を示し、縦軸はガンマ補正後の信号値を示す。ガンマカーブ７０は飽和レベル２５を基準として設定された、ガンマ補正部１７で用いられるガンマカーブを示す。当該ガンマカーブ７０の入力上限値は参照番号７１で示されており、ガンマ補正後の出力上限値は参照番号７２で示されている。
【０１２３】
ガンマカーブ７３は、置換処理部５１によって置換処理を行う場合に、ガンマ補正部１７で用いられるガンマカーブを示す。当該ガンマカーブ７３の入力上限値は参照番号３４で示され、Ｄレンジ調整部１３で決定される。
【０１２４】
ガンマカーブ７３は、ガンマカーブ７０の入力上限値７１を線型的に入力上限値７４まで延長することによって生成される。ガンマカーブ７３を用いてガンマ補正を行うと、入力上限値７１から入力上限値７４までの階調をガンマ補正部１７の出力上限値７２に反映させることができる。
【０１２５】
図１４は、図８に示す色処理部１９で用いられる色抑圧テーブルの一例を示す図である。
【０１２６】
図１４において、横軸は輝度（色差又は色比であってもよい）を示し、縦軸は彩度に対するゲインを示す。色処理部１９は、ＲＡＷデータの画素毎の信号値に基づいて色抑圧テーブルを参照して、各画素の彩度にゲインを乗算する。これによって、色処理部１９は画像の高輝度領域における色を抑圧する。
【０１２７】
色抑圧テーブル８０は飽和レベル２５を基準として設定された、色処理部１９で用いられる色抑圧テーブルを示す。制御点８１は色抑圧の開始点を示す。制御点８２は色抑圧の終了点を示す。色抑圧テーブル８０においては制御点８１までは色抑圧が行われず、制御点８１から制御点８２までは徐々に色抑圧を強めて、制御点８２以降は完全に色を抑制する。
【０１２８】
色抑圧テーブル８３は置換処理部５１によって置換処理が行われる場合に、色処理部１９で用いられる色抑圧テーブルを示す。制御点８４は色抑圧の開始点を示す。色抑圧テーブル８３は、色抑圧テーブル８０の制御点８１を線型的に制御点８４まで延長することによって生成される。
【０１２９】
ここでは、前述の入力上限値７４の延長倍率に所定の係数を乗算して、制御点８１を線型的に制御点８４まで延長する。色抑圧テーブル８３を用いることによって、制御点８１から制御点８２までの色抑圧を弱めることができる。
【０１３０】
制御点８５は色抑圧の終了点を示す。制御点８４の延長倍率に所定の係数を乗算して、制御点８２を線型的に制御点８５まで延長する。これによって、色抑圧テーブル８６が得られる。色抑圧テーブル８６を用いると、さらに制御点８２から制御点８５において色抑圧で失われた彩度を再現することができる。
【０１３１】
ここで、上述の置換処理によって得られたＲＡＷデータの一例について説明する。
【０１３２】
図１５は、図８に示す現像部２で行われた置換処理による高輝度領域における階調の改善を説明するための図である。そして、図１５（ａ）は従来の現像結果を示す図であり、図１５（ｂ）は第２の実施形態による現像結果を示す図である。
【０１３３】
図１５において、太陽９０の周辺にはフレア９１が生じており、さらに、太陽９０の光を反射する雲９２が存在する。少なくともこれら太陽９０、フレア９１、および雲９２は高輝度領域である。
【０１３４】
ＷＢ調整の後に、最小の色信号に合わせてクリップを行う現像結果（図１５（ａ））においては、ダイナミックレンジが不足して雲９２が白く飛んでいる。一方、図１５（ｂ）に示す現像結果においては、ＲＡＷデータの階調を最大限に用いることができる結果、雲９３を解像する（雲９３の階調を表現する）ことができる。そして、図１５（ｂ）に示す現像結果においては、閾値を超えた色信号を徐々に置換するように制御することによって、トーンジャンプを起こすことなく太陽９０の周辺のフレア９４を表現することができる。
【０１３５】
このように、本発明の第２の実施形態では、置換処理によって高輝度領域における階調が改善され、さらに高輝度領域の彩度に対するゲインを高めるようにしたので、高輝度領域における色を忠実に表現することができる。そして、ここでは、置換処理部５１がクリップ部１５に代わって画素毎に適応的な信号抑制処理を行うので、色処理による色付きを改善することができる。
【０１３６】
さらに、第２の実施形態では、置換割合を制御するための置換割合テーブルを用いて、飽和レベルに向かって置換割合を増加させるように置換処理を行う。これによって、画素間において色信号値が連続的に変化してトーンジャンプを解消することができる。
【０１３７】
なお、第２の実施形態では、色信号Ｙを色信号Ｘで置換する場合について説明したが、色信号Ｘ（６２）を置換候補値ｍｉｘとし、色信号Ｙ（６０）を色信号Ｚとすれば、同様にして、色信号Ｚのトーンジャンプが解消される。
【０１３８】
上述の説明から明らかなように、図１に示す例においては、色処理部１９が色変更手段として機能し、クリップ値調整部１４およびクリップ部１５がそれぞれクリップ値調整手段およびクリップ手段として機能する。また、少なくともノイズ除去部１４、ガンマ補正部１５、シャープネス処理部１６、および色処理部１７が現像処理手段として機能する。さらに、Ｄレンジ調整部１３が上限値決定手段として機能する。
【０１３９】
図８に示す例においては、置換処理部５１が、クリップ手段、飽和レベル算出手段、調整手段、および置換処理手段として機能する。そして、置換割合調整部５０が置換割合算出手段として機能する。
【０１４０】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【０１４１】
上記の実施の形態では、画像処理装置の一例として撮像装置（カメラ）を挙げたが、画像処理装置は、例えば、パソコン、タブレット端末、スマートフォン、モニタ、スキャナ、又はプリンタなどであってもよい。
【０１４２】
また、上記の実施の形態の機能を制御方法（画像処理方法）として、この制御方法を画像処理装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを画像処理装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【０１４３】
上記の制御方法および制御プログラムの各々は、少なくとも色変更ステップ、クリップステップ、および現像処理ステップを有している。
【０１４４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。つまり、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種の記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０  ホワイトバランス（ＷＢ）調整部
１３  ダイナミック（Ｄ）レンジ調整部
１４  クリップ値調整部
１５  クリップ部
１６  ノイズ除去部
１７  ガンマ補正部
１８  シャープネス処理部
１９  色処理部
５０  置換割合調整部
５１  置換処理部
【図１】
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【図２】
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【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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