(57)【要約】【課題】第１拡張色域ディジタル画像から得られた限られた色域ディジタル画像から拡張色域ディジタル画像を構築する方法に関する。【解決手段】変更された逆カラー調整関数を作成する。この変更された逆カラー調整関数が限られた色域ディジタル画像に作用する場合に、ハイライトカラー値に関して第１拡張色域ディジタル画像の対応するカラー値より小さいハイライトカラー飽和度を持つ拡張色域ディジタル画像が生成される。変更された逆カラー調整関数を限られた色域ディジタル画像に作用させることにより、ハイライトカラー値に関して減少させられたカラー飽和度を持つ拡張色域ディジタル画像が構築される。この構築された拡張色域ディジタル画像は、減少させられたレベルのカラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを持つ。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１拡張色域ディジタル画像から得られた限られた色域ディジタル画像から拡張色域ディジタル画像を構築する方法であって：
変更された逆カラー調整関数を供給する段階であり、当該変更された逆カラー調整関数が限られた色域ディジタル画像に作用する場合に、ハイライトカラー値に関して、前記第１拡張色域ディジタル画像の対応するカラー値よりも小さいハイライトカラー飽和度を持つ拡張色域ディジタル画像が生成されるところの段階；および
前記変更された逆カラー調整関数を前記拡張色域ディジタル画像に作用させて、ハイライトカラー値に関してカラー飽和度が下げられた前記拡張色域ディジタル画像を構築する段階であり、当該構築された拡張色域ディジタル画像は、減少させられたレベルのカラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを持つところの段階；
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変更された逆カラー調整関数が限られた色域ディジタル画像に作用する場合に、非ハイライトカラー値に関して、前記第１拡張色域ディジタル画像の対応するカラー値と同じ程度のカラー飽和度をもつ拡張色域ディジタル画像が生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１拡張色域ディジタル画像は、オリジナルシーン（ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｃｅｎｅ）の光の強度を表すカラー値を含むディジタル画像であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記変更されたカラー調整関数は：
逆トーンスケール関数を変更して生成された変更逆トーンスケール関数；
前記変更されたトーンスケール関数の前にカラー値に適用されるコンター除去マトリックスであり、当該コンター除去マトリックスの逆マトリックスが前記変更された逆トーンスケール関数の後に適用されるところのコンター除去マトリックス；および
前記再構築された拡張色域ディジタル画像におけるアーティファクトを引き起こしそうなカラー値の前記カラー飽和度を下げる飽和度減少関数；
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第１拡張色域ディジタル画像を生成し限られた色域ディジタル画像を引き出す装置が捕獲した前記限られた色域ディジタル画像から拡張色域ディジタル画像を構築する方法であって：
限られた色域ディジタル画像に作用させるのに選択される逆カラー調整関数を供給し、当該限られた色域ディジタル画像を拡張色域ディジタル画像に変換する段階；
カラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを減らすために前記逆カラー調整関数を変更する段階；および
前記変更された逆カラー調整関数を前記限られた色域ディジタル画像に作用させて、ハイライトカラー値に関して減少させられたカラー飽和度を持つ前記拡張色域ディジタル画像を構築する段階であって、これにより当該拡張色域ディジタル画像は、減少させられたカラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを持つところの段階；
から構成されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル画像処理に関し、特に、限られた色域のディジタル画像（ｌｉｍｉｔｅｄ　ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｍａｇｅ）から拡張された色域のディジタル画像（ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｃｏｌｏｒ　ｇａｍｕｔ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｍａｇｅ）を構築する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル画像は、様々な色空間・カラースペース（ｃｏｌｏｒ　ｓｐａｃｅｓ）とカラー符号化によって表現される。画像形成システムの色域は、表現可能または生成可能なカラーの範囲である。拡張された色域のディジタル画像（以下、拡張色域ディジタル画像と呼ぶ）は、保存色空間の限られた色域外にあるカラー値を持つ。保存色空間（ｓｔｏｒａｇｅ　ｃｏｌｏｒ　ｓｐａｃｅ）のカラーへ拡張色域ディジタル画像のカラーをマッピングする処理は、しばしば色域マッピングと呼ばれる。色域マッピング方式にかかわらず、常に、画像情報の損失と画像のカラー特性のゆがみが生じる。
【０００３】
ビデオディスプレイや写真印画装置のようなほとんどの出力装置は、１５０対１かそこらの輝度の動的範囲を超えることができないが、背景輝度・シーン輝度（ｓｃｅｎｅ　ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）の動的範囲は１０００対１以上にもなる。背景カラー強度・シーンカラー強度を表すカラー値を持つ画素から形成されるディジタル画像は、拡張色域ディジタル画像である。出力装置の限られた色域へ（に対して）そのような画像のカラー値をマッピングすることによって、多くの情報が失われる。例えば、ビデオｓＲＧＢ色空間に対して拡張動的範囲ディジタル画像のカラーをマッピングする色域マッピング手順において、しばしば輝度の動的範囲の大きな相違のため多くの情報を捨てることになる。出力装置の保存色空間（例えば、ｓＲＧＢ色空間）の色域へ拡張された色範囲ディジタル画像のカラーをマッピングするために色域マッピングを使用する処理は、レンダリング（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）と呼ばれる。
【０００４】
一般的に、レンダリングされたディジタル画像（限られた色域ディジタル画像とも呼ぶ）は、出力装置において直接表示するのに非常に便利である。例えば、ｓＲＧＢ色空間に符号化された限られた色域ディジタル画像は、ビデオモニター上で良好に表示される。しかしながら、限られたカラー色域ディジタル画像を作成するのに使用されたレンダリング処理に関連する情報損失は、画像の操作・扱いを困難にする。
【０００５】
レンダリングされたディジタル画像は、従来的な印画の問題（ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ）を被っている。これらの問題は、露光エラー（ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｅｒｒｏｒ）やカラー輝度変動性やコントラスト変動性などによって引き起こされる。これらの問題を、レンダリングされたディジタル画像データの直接的な操作で修正・解決するのは非常に困難である。例えば、ｓＲＧＢ色空間でレンダリングされた画像の画素値に線形関数を適用して、画像の露光、彩度やコントラストを変更することが行われている。このように、限られた色域ディジタル画像の変更や質向上を行うのは困難である。
しかしながら、拡張色域ディジタル画像の情報は、ディジタル画像を容易に変更するのに役立つ。例えば、拡張色域ディジタル画像のカラーが、背景露光・シーン露光（ｓｃｅｎｅ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ）の対数に関係させられる場合に、露光調整は、定数を画像の各カラー成分値に加えることによって単純に行うことが可能である。コントラスト問題は、しばしば、画像データに線形関数または非線形関数を適用することによって解決・修正可能である。
【０００６】
それ故に、限られた色域ディジタル画像を変更する（向上させる）１つの方法は、限られた色域ディジタル画像から再構築された拡張色域ディジタル画像を作成する段階ａ）、画像変更によってこの再構築された拡張色域ディジタル画像の質を向上させる段階ｂ）、この変更された再構築された拡張色域ディジタル画像をレンダリングすることによって質向上した限られた色域ディジタル画像を作成する段階ｃ）を含む。
【０００７】
この段階ｂ）とｃ）は画像処理の技術分野で知られている。この段階ａ）を達成するための方法も知られている。限られた色域ディジタル画像から再構築された拡張色域ディジタル画像をうまく作成するには、いくつかの障害を解決しなければならない。第一に、上述したように、拡張色域ディジタル画像から限られた色域ディジタル画像を作成するために使用されるレンダリング処理は、情報の損失を招く。第二に、各画素のカラーチャネル（ｃｏｌｏｒ　ｃｈａｎｎｅｌ）ごとにたった８ビットで限られた色域ディジタル画像を表現することがよく行われている。色域マッピングに関連したこの量子化・とびとびのカラー値（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）は、再構築された拡張色域ディジタル画像を正確に作成することを困難にする。限られた色域ディジタル画像から拡張された動的範囲ディジタル画像を作成する処理は、ディレンダリング（ｄｅｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）と呼ばれる。
【０００８】
限られた色域ディジタル画像に操作を適用する方法が、Ｓｐａｕｌｄｉｎｇらの米国特許第６，２８５，７８４号に開示されている。この方法では、限られた色域ディジタル画像を残存画像（ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｉｍａｇｅ）と結合させて再構築された拡張色域ディジタル画像を形成する。この再構築された拡張色域ディジタル画像の質が、カラーバランス調整やトーンスケール調整のような変更によって向上させられる。この米国特許には、拡張色域ディジタル画像を作成することによって限られた色域ディジタル画像を変更する効果的な方法が開示されている。しかしながら、この米国特許には、関連した残存画像を持たない拡張色域ディジタル画像の質を向上させる方法が開示されていない。
【０００９】
また、ＭｃＣａｒｔｈｙらの米国特許第６，３３５，９８３号には、逆カラー調整関数（ｉｎｖｅｒｓｅ　ｃｏｌｏｒ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を元のディジタル画像（ｓｏｕｒｃｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｍａｇｅ）に適用して行うディレンダリング処理が開示されている。この方法は、画像の質を向上させるために限られた色域ディジタル画像から拡張色域ディジタル画像を生成するのに使用可能である。このディレンダリングされた画像、即ち、拡張色域ディジタル画像は、この方法で、画像変更によって質が向上させられる。しかしながら、この結果として得られる画像（再構築された拡張色域ディジタル画像）は、コンター（カラー間に現れる線・段階（ｃｏｎｔｏｕｒ））やカラー量子化（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）のような好ましくないアーティファクト（画像に現れる生成物（ａｒｔｉｆａｃｔ））を含むことがある。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第６，２８５，７８４号
【特許文献２】
米国特許第６，３３５，９８３号
【特許文献３】
米国特許第５，５３９，５４０号
【特許文献４】
米国特許第５，５８３，６６６号
【特許文献５】
米国特許第４，５００，９１９号
【特許文献６】
米国特許第５，１３４，５７３号
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、限られた色域ディジタル画像から再構築された拡張色域ディジタル画像を生成する改善された方法を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、限られた色域ディジタル画像をディレンダリングする改善された方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的を達成するために、本発明の１つの態様によると、第１拡張色域ディジタル画像から得られた限られた色域ディジタル画像から拡張色域ディジタル画像を構築する方法が提供される。この方法は、変更された逆カラー調整関数を与える段階を含む。この段階では、前記変更された逆カラー調整関数が限られた色域ディジタル画像に作用する場合には、ハイライトカラー値に関して、前記第１拡張色域ディジタル画像の対応するカラー値よりも小さいハイライトカラー飽和度を持つ拡張色域ディジタル画像が生成される。また、この方法は、前記変更された逆カラー調整関数を前記限られた色域ディジタル画像に作用させて、ハイライトカラー値に関してカラー飽和度が下げられた前記拡張色域ディジタル画像を構築する段階を含む。当該構築された拡張色域ディジタル画像は、減少させられたレベルのカラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを持つ。
【００１３】
本発明の利点は、拡張色域ディジタル画像を構築するために限られた色域ディジタル画像に作用する変更された逆カラー調整関数を用いることである。この構築された拡張色域ディジタル画像は、ハイライトカラーに関して下げられたカラー飽和度を持つ。下げされたカラー飽和度により、カラーコンターアーティファクトと量子化アーティファクトを減少させることが容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下で、本発明の好適な実施形態をソフトウェアプログラムとして説明する。当業者は、そのようなソフトウェアの均等物・等価物がハードウェアとして構成可能であることが容易に認識できるであろう。画像処理アルゴリズムとシステムは、よく知られているので、以下の説明は、特に、本発明の方法と関連したまたは本発明の方法に直接的に適合したアルゴリズムとシステムに向けられている。そのようなアルゴリズムとシステムの他の態様やこれらと関連した画像信号を生成したり処理するハードウェアは、以下で詳しく説明されないが、本発明を実施するために、技術分野で知られているシステム、アルゴリズム、部品や要素から選択されてもよい。以下の説明によって、コンピュータプログラムとしての本発明の実施が可能となる。
【００１５】
また、コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶可能である。このコンピュータ読み取り可能記憶媒体の例として、磁気ディスク、フロッピィーディスクまたは磁気テープのような磁気記憶媒体や、光ディスク、光学テープ（ｏｐｔｉｃａｌ　ｔａｐｅ）のような光学的記憶媒体や、機械読み取り可能バーコードが挙げられる。さらに、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）のような固体状態電子記憶装置や、コンピュータプログラムを記憶するのに用いられる他のどんな物理的装置や、他のどんな物理的媒体でもこのコンピュータ読み取り可能記憶媒体として使用可能である。
【００１６】
ディジタル画像は、１つ以上の画素を含んでいる。各画素は、関連したカラー値を持っている。画素のカラー値は、１つ以上のカラー成分値によって示される。代表的には、これらのカラー成分値は、それぞれ、レッド、グリーンおよびブルーの強度を示す。しかしながら、３種類のカラー成分値ではなく、他の数の種類のカラー成分値でも可能である。画素のカラー値は、カラー成分値によって記述される。各ディジタル画像チャネル（ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｍａｇｅ　ｃｈａｎｎｅｌ）は、画素の２次元アレイから構成される。モノクロへの適用では、１種類のカラー成分値が各画素のカラー値を記述する。動画形成への適用では、時間的に連続した一連の画像が関係してくる。当業者は、本発明が上述したようなディジタル画像チャネルに適用可能であるが、これに限られないことを認識できるであろう。
【００１７】
本発明の好適実施形態が図１に示されている。第１拡張色域ディジタル画像１０とカラー調整関数２２が、カラー値調整段階２１のために入力される。段階２１は、後で詳細に説明される。段階２１での出力は限られた色域ディジタル画像３２である。
【００１８】
カラー調整関数を記述する情報３３を使用して限られた色域ディジタル画像３２から再構築された拡張色域ディジタル画像６６が生成される。情報３３は、好ましくは、限られた色域ディジタル画像３２を生成するためにカラー値調整段階２１で使用されたカラー調整関数２２を記述する情報である。しかしながら、本発明によると、情報３３がカラー調整関数２２と正確に関係がない場合にも、好ましい結果が得られる。本発明を実施するシステムが必ずしも正確な調整関数２２を知っているとは限らず、また、近似の・おおよそのカラー調整関数２２がしばしば知られているので、このことは重要である。情報３３から、逆カラー調整関数３４が生成される。逆カラー調整関数３４を調整するために、逆カラー調整関数変更段階６２が実行される。これにより、再構築された拡張色域ディジタル画像６６において量子化と色域圧縮に起因する（人間が視覚的に認識・探知できるような）アーティファクト（ａｒｔｉｆａｃｔｓ）の大きさ・度合いと頻度を減少させることができる。拡張色域ディジタル画像再構築段階６５が、限られた色域ディジタル画像３２の入力と変更された逆カラー調整関数６３の入力を用いて実行される。これにより、再構築された拡張色域ディジタル画像６６が生成される。
【００１９】
なお、ディジタルカメラが、第１拡張色域ディジタル画像１０を捕獲でき、このカメラのハードウェア内でカラー調整関数に従ってカラー値調整段階２１を実行することができる。多くのディジタルカメラが、限られた色域ディジタル画像であるｓＲＧＢ色空間ディジタル画像を出力することができる。また、第１拡張色域ディジタル画像１０は、プリント用フィルムや透明フィルム（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ　ｆｉｌｍ）のような印画フィルムをスケーリング・拡大縮小（ｓｃａｌｉｎｇ）することによって得ることが可能である。なお、フィルム自体は、拡張色域画像であってよい。
【００２０】
図１に示された本発明を完全に理解するために、限られた色域ディジタル画像２４を生成する先行技術の方法が図２（米国特許第６，３３５，９８３号を参照）に示されている。拡張色域ディジタル画像２０は、保存色空間の限られた色域ディジタル画像の外にあるカラー値を持つ。カラー値調整段階２１が、カラー調整関数２２を使用して保存色空間の限られた色域ディジタル画像の範囲内に適合するカラー値にカラー値を制限するために、実行される。次に、保存色空間で画像を表現する段階２３が、限られた色域ディジタル画像２４を形成するのに使用される。
【００２１】
画像形成システムの色域は、表現可能なまたは生成可能なカラーの範囲である。範囲外のカラーは、画像形成システムにおいて生成できないまたは表現できないカラーである。保存色空間の色域は、拡張色域ディジタル画像２０のオリジナル（元の）色域より小さいかまたは少なくとも拡張色域ディジタル画像２０のオリジナル色域と異なる。結果として、例えば、拡張色域ディジタル画像２０が、１０００対１の輝度の動的範囲（ｄｙｎａｍｉｃ　ｒａｎｇｅ）を持つネガのスキャンによるものである場合には、一般的に、保存色空間で表現できないカラーが拡張色域ディジタル画像２０に存在するであろう。代表的なビデオＲＧＢ色空間（例えば、ｓＲＧＢ色空間）は、１５０対１より小さい輝度の動的範囲を持つ。
【００２２】
従って、範囲外のカラーのカラー値（保存色空間の範囲には存在しない拡張色域ディジタル画像２０のカラー値）をうまく変更して保存色空間にそのようなカラー値を保存しなければならない。先行技術の方法では、元の拡張色域のカラー値を回収・再現しようとする場合に、コンターや量子化のようなアーティファクトが起こり得る。コンターのようなアーティファクトは、画像形成システムが異なるカラー値の間に別の段階処理を行ったという視覚的印象を与える。例えば、１つのカラー値から別のカラー値に次第に変わる外観を持つべき画像対象は、代わりに、これらのカラー値の間の一連の段階としての外観となる。また、量子化のようなアーティファクトは、カラー間の中間のカラーがディジタル画像から欠落しているという視覚的印象を与える。コンターアーティファクトと量子化アーティファクトは、しばしば、関係させられ、ディジタル画像の同一空間の範囲内に起こり得る。このようなアーティファクトは、一般的に、画像の質を低下させる。本発明では、これらのアーティファクトの度合いと頻度が減少させられる。本発明によると、本質的には、アーティファクトの度合いと頻度の減少は、アーティファクトを生み出しそうなカラー値（一般的には、ハイライトカラー値）の彩度・カラー飽和度（ｃｏｌｏｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）を減少させることによって達成させられる。ハイライトカラー値は、ディジタル画像におけるより明るい（ｌｉｇｈｔｅｒ）カラー値に関係する。好ましくは、８ビットｓＲＧＢディジタル画像（限られた色域ディジタル画像）を例にとると、ハイライトカラー値は、２４０以上の平均カラー成分値を持つカラー値である。また、ハイライトカラー値は、カラー値が線形露光（ｌｉｎｅａｒ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ）に関係する場合には、０．８以上の平均カラー成分値を持つカラー値である。
【００２３】
拡張色域ディジタル画像のカラー値を調整して保存色空間の限られた色域内に適合させるために、カラー値調整段階２１が実行される。これにより、調整されたカラー値が形成される。この段階において、拡張色域ディジタル画像における範囲外カラーは、限られた色域内に変更される。実質的に逆可能・反転可能な（ｉｎｖｅｒｔｉｂｌｅ）カラー調整関数を使用することが好ましい。例えば、米国特許第５，５３９，５４０号や米国特許第５，５８３，６６６号に開示されているような色域圧縮方法を使用することができる。
【００２４】
拡張色域は、限られた色域よりも大きい表現可能な輝度の動的範囲を持つことができる。この場合、カラー値調整段階２１の実施の１つの態様では、代表的には、トーンスケール関数（ｔｏｎｅ　ｓｃａｌｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が適用される。トーンスケール関数は、画像の輝度チャネル（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ　ｃｈａｎｎｅｌ）に適用可能である。または、トーンスケール関数は、カラーディジタル画像表現の各カラーチャネル（ｃｏｌｏｒ　ｃｈａｎｎｅｌ）に適用されてよい。カラー調整関数の例は、米国特許第５，５３９，５４０号、第５，５８３，６６６号、第６，３３５，９８３号に開示されている。
【００２５】
カラー調整関数２２は、多くの方法で実施可能である。いくつかの場合では、カラー調整関数２２は、スケール因数（拡大縮小因数）のような単純な数学的な変換の１セットとして適用可能である。他の場合には、（米国特許第４，５００，９１９号に開示されているような）カラー調整関数２２は、多項式の関数や、１セットの１次元のルックアップテーブルや、マトリックス操作や、多次元ルックアップテーブルや、これらの組み合わせによって実施されてもよい。
【００２６】
調整されたカラー値が決定されると、次の段階において、段階２３の保存色空間で調整されたカラー値を表現する。段階２３の出力は、限られた色域ディジタル画像２４である。
【００２７】
図１に示されるように、本発明によると、再構築された拡張色域ディジタル画像６６が作成される。再構築された拡張色域ディジタル画像６６を得ることにおいて２つの目標がある。第１の目標は、再構築された拡張色域ディジタル画像６６の画素のカラー値をできるだけ第１拡張色域ディジタル画像１０に近づけることである。第２の目標は、再構築された拡張色域ディジタル画像６６にできるだけコンターや量子化のようなアーティファクトが存在しないようにすることである。これらの２つの目標は、時々、お互いに衝突する。例えば、第１拡張色域ディジタル画像６６と再構築された拡張色域ディジタル画像１０の間の平均カラー値相違を増加させることによってのみアーティファクトの減少が達成させられる場合がある。一般的に、アーティファクトの減少は、段階６２で逆カラー調整関数内の勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔｓ）を制限することによって達成させられる。この結果、変更された逆カラー調整関数６３が得られる。好適な実施形態では、変更された逆カラー調整関数６３における勾配を制限することによって、第１拡張色域ディジタル画像１０内の対応する画素のカラー値の飽和度に対して、再構築された拡張色域ディジタル画像６６内のハイライトカラー値に関するカラー飽和度（彩度）が減少させられる。しかしながら、再構築された拡張色域ディジタル画像６６内の非ハイライトカラー値に関するカラー飽和度は、第１拡張色域ディジタル画像１０内の対応する画素のカラー値のカラー飽和度に近く、第１拡張色域ディジタル画像１０内の対応する画素のカラー値のカラー飽和度より１０パーセント大きいカラー飽和度から第１拡張色域ディジタル画像１０内の対応する画素のカラー値のカラー飽和度より１０パーセント小さいカラー飽和度の範囲内である。
【００２８】
カラー調整関数２２の情報は、限られた色域ディジタル画像３２から再構築された拡張色域ディジタル画像６６を作成するのに使用される。図１に示されるように、カラー調整関数２２を記述する情報は、逆カラー調整関数３４を生成するのに使用される。カラー調整関数２２を記述するのに使用可能な多くのタイプの情報が存在する。例えば、多次元ルックアップテーブルが、カラー調整関数２２を記述するのに使用可能である。この場合、多次元ルックアップテーブルのノード（ｎｏｄｅｓ）は、元の拡張色域のカラー値の格子・ラティス（ｌａｔｉｃｅ）に関して、調整された限られた色域のカラー値を保存する。逆に、多次元ルックアップテーブルは、逆変換を保存するのに使用可能である。この場合、多次元ルックアップテーブルのノードは、限られた色域のカラー値のラティスに関して、元の拡張色域のカラー値を保存する。
いくつかの場合には、情報３３は、１セットのパラメータである。例えば、これらのパラメータは、１セットのマトリックス係数を含む。また、多項式の係数はが、これらのパラメータに含まれていてよい。
【００２９】
いくつかの適用では、使用可能な有限の数の標準カラー調整関数２２が供給される。この場合、実際のカラー調整関数２２を保存するよりもむしろ、１セットの標準カラー調整関数のうちのどのカラー調整関数が使用されたかを示す識別子を保存するほうが好ましい。限られた色域ディジタル画像２４がディジタルカメラによって作成されたｓＲＧＢディジタル画像である場合に、情報３３は、ディジタルカメラの各型または各モデルに関してカラー調整関数情報３３を有するデータベースから決定されるか、または、限られた色域ディジタル画像２４に関連したいくつかの他の識別子から決定されてよい。また、人間の操作者が、情報３３を供給してもよい。
【００３０】
限られた色域ディジタル画像３２が関連情報３３を有していない場合には、情報３３がシステムデフォルト（ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｆａｕｌｔ）として供給されてよい。例えば、知られていないディジタルカメラから得られた限られた色域ディジタル画像３２が段階６５のために入力された場合に、知られたカラー調整関数２２を記述する情報３３が、デフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）として使用される。例えば、カラー調整関数を記述する情報３３が、米国特許第５，５８３，６６６号のカラー調整関数をデフォルトとして記述する。
【００３１】
情報３３が直接的にカラー調整関数２２に関係することが望ましいが、本発明は、情報３３が単に大まかにカラー調整関数２２に対応している場合でも、有益な再構築された拡張色域ディジタル画像の生成を実現する。
【００３２】
限られた色域ディジタル画像３２は、好ましくは、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／Ｇｒａｐｈｉｃｓ／Ｃｏｌｏｒ／ｓＲＧＢ．ｈｔｍｌで定義された）ｓＲＧＢ色空間で符号化されたディジタル画像である。Ｋｏｄａｋ　ＤＸ３９００ディジタルカメラのような広く利用可能な消費者用ディジタルカメラ（ｃｏｎｓｕｍｅｒ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｃａｍｅｒａ）は、代表的には、ｓＲＧＢ色空間の限られた色域ディジタル画像を生成する。また、限られた色域ディジタル画像３２は、フィルムのスキャンまたはプリント（プリントされたもの）のスキャンから得ることも可能である。
【００３３】
第１拡張色域ディジタル画像１０と再構築された拡張色域ディジタル画像６６は、多くのフォーム・形式をとることが可能である。好ましくは、再構築された拡張色域ディジタル画像６６のカラー値は、元の景色・背景・シーン（ｓｃｅｎｅ）のカラー値を表現する。好ましくは、再構築された拡張色域ディジタル画像６６の画素の値が、背景露光・シーン露光（ｓｃｅｎｅ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ）の対数に関係させられる。再構築された拡張色域ディジタル画像６６は、保存色空間の限られた色域外であるカラー値を持つことが可能である。好ましくは、拡張色域ディジタル画像は、カラー成分値ごとにかつ画素ごとに１２ビットで符号化される。
【００３４】
再構築段階６５は、拡張色域内に適合・調和（ｆｉｔ）するように限られた色域ディジタル画像のカラー値を拡張するために実行される。これにより、再構築された拡張色域ディジタル画像６６が生成される。
【００３５】
拡張は変更された逆カラー調整関数６３によって制御される。コンターと量子化のようなアーティファクトを最小にするために制限を加えた状態で、画像６６の各カラー値は、図１の第１拡張色域ディジタル画像１０の対応するカラー値にできるだけ近いのが理想的である。
【００３６】
上述した情報３３は、逆カラー調整関数３４を決定するのに用いられる。当業者に知られた関数を逆関数する（ｉｎｖｅｒｔ）ための数学的は技術がある。関数ｆ（ｘ）の逆関数ｆ−１（ｘ）（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｉｎｖｅｒｓｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、次の式で与えられるように、初期定義域値（ｘ）と逆関数をこの関数に適用してえられた結果との間の二乗誤差を最小にする関数である。
【００３７】
【数１】
2004007698.tif 000003
多くの数学のテキストに、関数とマトリックスを逆にする方法が記述されている。関数とマトリックスの両方をカラー調整関数２２に含めることが可能である。逆カラー調整３４は、好ましくは、拡張色域ディジタル画像１０と再構築された拡張色域ディジタル画像６６の間の二乗誤差を最小にするが、逆カラー調整関数３４は、再構築された拡張色域ディジタル画像６６においてコンターや量子化のようなアーティファクトを生じさせる非常に大きな勾配を有している。
【００３８】
再構築された拡張色域ディジタル画像６６においてコンターや量子化のような視覚的に望ましくないアーティファクトの度合いや頻度・数を減少させるような方法で、逆カラー調整関数変更段階６２が、逆カラー調整関数３４を変更するのに用いられる。段階６２で、変更された逆カラー調整関数６３が出力される。段階６２で出力された変更された逆カラー調整関数６３は、限られた色域ディジタル画像３２から再構築された拡張色域ディジタル画像６６を生成するために段階６５に入力される。
【００３９】
ディジタル画像におけるカラーは、しばしば、カラー成分値の多次元ベクトルとして表現される。カラーは、ｓＲＧＢカラー値のような３次元ベクトルとして表現することがありふれている。このように、カラー調整関数２２と逆カラー調整関数３４は、一般的に、３次元変換である。段階６２を、多次元変換逆カラー調整関数３４を変更する方法の実施の段階とすることができる。代表的には、再構築された拡張色域ディジタル画像６６におけるアーティファクトの頻度と度合いを減らすために、逆カラー調整関数３４の局部的な勾配を小さくするかまたは制限することが、段階６２で行われる。逆カラー調整関数３４は、ルックアップテーブルやマトリックスのような１連の成分関数を含む場合に、段階６２で、変更された逆カラー調整関数６３を生成するために、成分関数のどれでも変更することができ、または、すべての成分関数を変更することもできる。
【００４０】
１つの例として、図３は、拡張色域のカラー値から限られた色域のカラー値を決定する一連の成分関数を含むカラー調整関数２２を示してしる。カラー調整関数２２は、図２に示されているような限られた色域ディジタル画像２４を生成するために用いられる。この限られた色域ディジタル画像２４では、保存色空間（即ち、限られた色域）は、ｓＲＧＢ色空間である。カラー調整関数２２が、拡張色域のカラー値４８のカラー値の各々に適用されて、限られた色域の対応するカラー値５０が生成される。カラー調整関数２２は、特定の順序で図３に示されているそれぞれの成分関数を含む。最初に、逆符号化関数Ｈ−１（ｘ）４１がデータに適用される。これにより、背景露光・シーン露光の対数に関係した拡張色域のカラー値であり、画素ごとにかつカラー成分値ごとに１２ビットを用いて符号化された拡張色域のカラー値からシーン露光に線形的に関係させられたカラー値への変換が実行される。図４は、好適な逆符号化関数Ｈ−１（ｘ）を示している。図３を参照すると、次の成分関数は、原色マトリックス関数Ｅ４２（ｃｏｌｏｒ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｍａｔｒｉｘ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｅ４２）である。この原色マトリックス関数Ｅ４２は、オリジナルカラー値の線形結合（ｌｉｎｅａｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を計算して新たなカラー値を生成する。原色マトリックス関数Ｅは、好ましくは、
【００４１】
【数２】
2004007698.tif 000004
である。
【００４２】
次に、上述したようなトーンスケール関数Ｒ（ｘ）４４が、限られた色域の輝度の動的範囲により密接に適合させるために、拡張色域の輝度の動的範囲を減少させる。図５は、好適なトーンスケール関数を示している。図５において、拡張色域の拡張された動的範囲を持つカラー値から限られた色域の限られた動的範囲を持つカラー値へのマッピングが示されている。最後に、図３の符号化関数Ｇ（ｘ）４６が、ビデオモニター上での表示のためにカラー値を適切に分布させるのに用いられる。図６は、好適な符号化関数Ｇ（ｘ）を示している。当業者は、図３のいくつかの成分関数を含むカラー調整関数を用いて生成された限られた色域ディジタル画像を生成するのにカラー調整関数２２として使用される多次元変換が存在することを認識できるであろう。逆符号化関数Ｈ−１（ｘ）４１、原色マトリックス関数Ｅ４２、トーンスケール関数Ｒ（ｘ）４４および符号化関数Ｇ（ｘ）を含むカラー調整関数２２は、図７に示されているような対応する逆カラー調整関数３４を持つ。画像処理の技術分野の当業者に知られているように、逆カラー調整関数３４は、成分関数の順序を逆にして成分関数の各々を逆にする（ｉｎｖｅｒｔ）ことによって生成可能である。図７に示されているように、逆カラー調整関数の成分関数は逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）５６、逆トーンスケールＲ−１（ｘ）５４、逆原色マトリックス関数Ｅ−１５２および符号化関数Ｈ（ｘ）５１を含む。好適な実施形態では、逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）は、２つの関数に分けられる。図８Ａに示されるように、当該２つの関数のうち最初の関数は、画素ごとにかつカラー成分ごとに８ビットで代表的に符号化された限られた色域ディジタル画像のビット深度（ｂｉｔ　ｄｅｐｔｈ）を増加させるように作成された線形関数である。図８Ａに示されているこのビット深度関数は、画素ごとのカラー成分ごとにビット深度を８ビットから１２ビットに増加させる。図８Ｂは当該２つの関数のうち２番目の関数を示しており、図８Ｂにおいて、図８Ａに示された第１関数の出力とレンダリングされた線形的露光値（ｌｉｎｅａｒ　ｒｅｎｄｅｒｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｖａｌｕｅｓ）の関係を示している。図８Ａと８Ｂに示されている２つの関数は、逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）から得られたものである。望まれる場合には、これらの２つの関数は、結合・接続・カスケード（ｃａｓｃａｄｅｄ）させて、逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）を表す単一の関数を形成してよい。
【００４３】
図７の逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）のプロットが、図９に示されている。また、マトリックスの逆をとることは、当業者によく知られている。
【００４４】
【数３】
2004007698.tif 000005
図７の符号化関数Ｈ（ｘ）のプロットが、図１０に示されている。図７の逆カラー調整関数３４が限られた色域ディジタル画像の各カラー値に適用される場合には、逆カラー調整関数３４は、再構築された拡張色域ディジタル画像の対応するカラー値を生成する。上述した逆カラー調整関数３４を用いて再構築された拡張色域ディジタル画像のカラー値を決定することによって、コンターや量子化のようなアーティファクトが生み出される可能性がある。このため、図１において、変更された逆カラー調整関数６３を生成するために、逆カラー調整関数変更段階６２で、逆カラー調整関数３４が変更される。この変更された逆カラーカラー調整関数６３を再構築された拡張色域ディジタル画像のカラー値を生成するのに用いる場合に、この変更された逆カラー調整関数６３は、逆カラー調整関数３４の場合より少ないアーティファクトを生み出すことができる。逆カラー調整関数変更段階６２で実行される変更の性質と方法は、以下で説明される。
逆カラー調整関数変更段階６２で生成される好適な変更された逆カラー調整関数６３は、図１１に示されている。変更された逆カラー調整関数６３は、限られた色域ディジタル画像５０の各カラー値に適用される。これにより、コンターや量子化のようなアーティファクトが最小限にされるように対応する拡張色域のカラー値を生成する。変更された逆カラー調整関数６３は、一連の成分関数を含む。変更された逆カラー調整関数６３の一連の成分関数のうちのいくつかは、図７に示された逆カラー調整関数３４の成分関数に正確に一致・適合する。図１１において、変更された逆カラー調整関数６３の第１成分関数は、図８Ａと８Ｂに示されている逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）５６である。逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）から出力された中間画素値の範囲は、０から１．０であり、光の線形強度（ｌｉｎｅａｒ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）に一致している。当業者は、データ範囲の選択が任意であり、本発明は異なる符号化形式のカラー成分値での動作に容易に適用可能であることを認識できるであろう。
【００４５】
変更された逆カラー調整関数６３の次の成分関数は、コンター除去（ｄｅｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ）マトリックス関数Ｄ７２である。カラーコンターや量子化のようなアーティファクトとして現れる可能性のあるカラー値の飽和度を下げるために、コンター除去マトリックスが導入される。より高い飽和度のカラー値は、変更された逆カラー調整関数６３の一続きの成分関数においてカラーコンターや量子化のようなアーティファクトとして現れる可能性がより高い。このため、コンター除去マトリックスＤを適用して、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを防止するのに役立てる。好ましくは、コンター除去マトリックスは、次の形を持つ３×３のマトリックスである。
【００４６】
【数４】
2004007698.tif 000006
このマトリックスＤにおいて、ｄは０．４から１．０の範囲の値をとり、好ましくは０．７である。また、このマトリックスＤにおいて、パラメータｒは０から１．０の範囲の値をとり、好ましくは、５／６である。好ましくは、コンター除去マトリックスＤは、次の式のようにレッド、グリーンおよびブルーの成分係数で記述されたカラー値に適用される。
【００４７】
【数５】
2004007698.tif 000007
この式において、ｃｎｅｗは、コンター除去マトリックスＤ７２をオリジナルカラー成分値に適用した結果得られるカラー成分値を表している。好ましくは、ｃは、次の式で示されるレッド、グリーンおよびブルーのカラー成分値の列ベクトルである。
【００４８】
【数６】
2004007698.tif 000008
この式において、ｒ、ｇおよびｂは、それぞれレッド、グリーンおよびブルーのカラー成分値を表す。
【００４９】
カラー値を変更するために３×３マトリックスを適用することは、画像処理の技術分野の当業者によく知られている。飽和度カラー成分が無いカラー値（即ち、すべてのカラー成分値が同じであるニュートラルカラー値）に関しては、コンター除去マトリックスＤの適用の効果はない。
【００５０】
好ましくは、コンター除去マトリックスＤは、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを生み出しそうなカラー値にのみ適用される。これは、コンター除去マトリックスＤの値ｄを各画素のカラー値に依存させることによって達成できる。値ｄは、カラー値を表す１以上のカラー成分の値の平均ａの関数である。この平均ａは、０（ブラックカラー値）から１．０（ホワイトカラー値）の範囲の値をとる。特定の画素のカラー値のためにコンター除去マトリックスＤ７２を作成するのに用いられるｄの特定の値は、次の式によって計算されるｄｎｅｗである。
【００５１】
【数７】
2004007698.tif 000009
これらの式において、Ｔ１とＴ２は、好ましくは、それぞれ０．４２と０．７８に設定される閾値である。
【００５２】
変更された逆カラー調整関数６３の次の成分関数は、変更された逆トーンスケール関数Ｒｍ−１（ｘ）７４である。変更された逆トーンスケール関数Ｒｍ−１（ｘ）７４は、逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）５４の変更バージョンである。この変更は、逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）５４の導関数（傾き）の制限を含む。図１２は、逆トーンスケール関数５４のプロット（実線８１）を示している。また、図１２において、２つの異なる傾き制限によって得られた２つのバージョンの変更された逆トーンスケール関数７４も示されている。破線８２は、傾きの制限・限界値を８にして作成された変更逆トーンスケール関数を表している。破線８３は、傾きの制限・限界値を５にして作成された変更トーンスケール関数を表している。好適な傾きの制限・限界値は８である。関数に傾きの制限を適用することは、画像処理の技術分野の当業者によく知られており、例えば、Ｇｏｏｄｗｉｎによる米国特許第５，１３４，５７３号に説明されている。逆トーンスケール関数を変更することの目的は、逆トーンスケール関数のゲイン・利得を制限することである。これによって、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトの頻度と度合いが減少させられる。変更された逆トーンスケール関数の傾きを制限することにより、第１拡張色域ディジタル画像１０のハイライトのカラー飽和度・彩度に対して再構築された拡張色域ディジタル画像６６のハイライトのカラー飽和度が下がり、アーティファクトが減らされる。変更された逆トーンスケール関数７４の前にコンター除去マトリックス関数７２を用いてカラー値の飽和度を下げることによって、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトの出現がさらに減少させられる。当業者は、変更された逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）７４を作成するために逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）５４を変更できることを認識できるであろう。
再び、図１１を参照すると、変更された逆カラー調整関数６３の次の成分関数は、コンター除去マトリックスＤの逆マトリックス７６である。３×３マトリックスの逆をとることは当業者によく知られているので、これについてはさらに説明しない。コンター除去マトリックスの逆をとる目的は、カラー値のカラー飽和度を回復させることである。逆トーンスケール関数の線形部分または線形に近い部分を通過するカラー値に関して、コンター除去マトリックスとこれの逆マトリックスは、効果がないかまたは効果があまりない。逆トーンスケール関数の非線形部分を通過するカラー値に関して、コンター除去マトリックスは、カラー値のカラー飽和度を下げる（即ち、カラー値のそれぞれのカラー成分の範囲を小さくする）。結果として、（より小さい平均の傾きを持つ）逆トーンスケール関数の狭い部分が、カラー値に作用する。従って、より小さい傾きにより、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを生み出す可能性が小さくなる。
【００５３】
変更された逆カラー調整関数６３の次の成分関数は、逆原色マトリックスＥ−１５２である。逆原色マトリックスの目的は、カラー表現の原色を変化させることである。この成分関数（逆原色マトリックス）は、図７に示された逆カラー調整関数における対応する成分関数と同一または類似の成分関数（逆原色マトリックス）である。
【００５４】
再び、図１１を参照すると、変更された逆カラー調整関数６３の次の成分関数は、拡張色域符号化関数Ｈ（ｘ）５１である。この拡張色域符号化関数Ｈ（ｘ）５１は、拡張色域ディジタル画像６６のカラー値がシーン露光の対数に比例するように拡張色域ディジタル画像６６のコード値（ｃｏｄｅ　ｖａｌｕｅ）またはカラー値に間隔を与える。好適な拡張色域符号化関数Ｈ（ｘ）が、図１０に示されている。
【００５５】
変更された逆カラー調整関数６３の最後の成分関数は、飽和度減少関数７８である。この飽和度減少関数７８の目的は、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを含んでいるかもしれない画素のカラー飽和度を下げることである。カラーコンターがカラー変化に関係する場合には、カラーコンターはより好ましくない。例えば、ホワイトからイエローグレイへのコンター段階・変化段階は、ホワイトからグレイへのコンター段階・変化段階より好ましくない。飽和度減少関数７８は、カラーコンターを生み出しそうな画素の飽和度を部分的に下げる。ここで、飽和度減少関数７８の作用を説明する。飽和度減少係数ｓは、画像の各画素のカラー値に関して決定される。飽和度減少係数ｓの適用は、次のように実行される。カラー値に関して、飽和度が決定される。飽和度成分に飽和度係数ｓを掛ける。当業者は、カラー値の飽和度を、多くの方法でスケール因数（飽和度減少係数）を用いて変更できることを認識できるであろう。好ましくは、次の式に従って、カラー値に関して中間成分（ｎｅｕｔｒａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）が、決定される。
【００５６】
【数８】
2004007698.tif 000010
ここで、Ｐは、１つのカラー値を表すカラー成分値の数・個数であり、ａｉは、ｉ番目のカラー成分に関する重み係数である。好ましくは、
【００５７】
【数９】
2004007698.tif 000011
である。
【００５８】
ｃｉは、ｉ番目のカラー成分の値である。
【００５９】
カラー値のカラー成分が、レッド、グリーンおよびブルーの成分である好適な場合には、中間成分を形成するための好ましい式は、
【００６０】
【数１０】
2004007698.tif 000012
である。
【００６１】
ここで、ｒｅｄ、ｇｒｅｅｎおよびｂｌｕｅは、カラー値のカラー成分値を表している。
【００６２】
次に、次式に従って新たなカラー値成分が計算される。
【００６３】
【数１１】
2004007698.tif 000013
この式において、中間成分とカラー成分値との各差に飽和度減少係数ｓが掛けられる。また、この式において、ｃｉ’は、飽和度減少関数７８によって変更された新たなカラー成分値である。カラー成分値のこの変更は、好ましくは、拡張色域符号化関数Ｈ（ｘ）を用いて符号化された拡張色域のカラー値に対して実行される。
飽和度減少係数ｓは、この係数の値が０．０から１．０の範囲をとるようにカラー値から決定される。さらに、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを最も生み出しやすいカラー値に関して、この係数の値はより小さい。言い換えると、比較的小さい飽和度を持っているハイライトカラー値は、小さい飽和度減少係数ｓを持つ。逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）５６が適用された後に、飽和度減少係数がカラー値を考慮して計算される（上述したように、カラー成分値は０から１．０の範囲の値をとる）。好ましくは、飽和度減少係数は、次のように求められる。
【００６４】
【数１２】
2004007698.tif 000014
ここで、αは、飽和度減少効果のための全体的な調整因数である。α＝０にすることにより、ｓ＝１．０となる。従って、この場合は、カラー値の飽和度に対しての効果は得られない。良好な結果はαの値が０．５から０．８５の範囲にある場合に得られるが、αの好ましい値は、０．７である。
【００６５】
ｍ０は、基準露光（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ）での変更された逆トーンスケール関数Ｒｍ−１（ｘ）７４の傾きを表している。基準入力で求められる関数のこの傾きｍ０は、２つの入力値の差に対する当該２つの入力値で求めた関数の差の比率を計算することによって決定することが可能である。デフォルトとして、０．８５５の基準露光での変更された逆トーンスケール関数の基準傾きｍ０は、１．３２である。ｍ０の値は、特定のカラー値のカラー成分の値に基づいて変化しない。
【００６６】
ｍｍａｘは、変更された逆トーンスケール関数Ｒｍ−１（ｘ）７４の傾きの最大値である。即ち、ｍｍａｘは、カラー値の各カラー成分の各値で求められた傾きの最大値である。しかしながら、初期閾値Ｔ０より大きいカラー成分値だけが考慮される。好ましくは、Ｔ０＝０．５である。ｍｍａｘの値は、ｍ０以上の値にさせられる。
【００６７】
ｆ（ｓａｔ）は、カラー値の飽和度に基づいた重み関数である。次の式で表されるように、ｓａｔ（飽和度）の値は、各カラー成分の値とニュートラル値の差の絶対値の総和である。
【００６８】
【数１３】
2004007698.tif 000015
カラー値のカラー成分がレッド、グリーンおよびブルーの場合は（それぞれＲ、ＧおよびＢで示される）、ｓａｔ（飽和度）の値は、次の式で表されてよい。
【００６９】
【数１４】
2004007698.tif 000016
ここで、Ｎは、カラーニュートラル露光値であり、（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３に等しい（１０００は任意のスケール因数である）。
【００７０】
図１３に、好適な関数ｆ（ｓａｔ）が示されている。ｓａｔ０より小さい入力では、ｆ（ｓａｔ）の値はゼロになる。ｓａｔ０と２＊ｓａｔ０の間で、ｆ（ｓａｔ）の値は線形的に１．０へ増加していく。カラー値の飽和度ｓａｔが２＊ｓａｔ０より大きい場合には、ｆ（ｓａｔ）の値は１．０になり、飽和度スケール因数ｓを１．０にし、結果として、カラー成分の値に変化は起こらない。好ましいｓａｔ０の値は１００である。
【００７１】
要するに、飽和度減少関数７８は、カラーコンターアーティファクトや彩度アーティファクトを生み出しそうなカラー値の飽和度を減少させる。これは、画像の各カラー値に関して個々に飽和度係数ｓを決定し、その飽和度係数をカラー値の飽和度を減少させるために用いることによって達成させられる。好ましくないカラーコンターや量子化のようなアーティファクトの度合いや頻度を減らすために、中間のカラー飽和度レベルまたは低いカラー飽和度レベルを持つハイライトカラー値は、より大きい程度の飽和度減少の実行を受ける。飽和度係数を決定する好適な方法が説明されたが、当業者は、本発明の概念および範囲から逸脱することなく、ｓの値を決定する多くの方法が使用可能であることを認識であきるであろう。
【００７２】
本発明の方法で、限られた色域ディジタル画像から再構築された拡張色域ディジタル画像を形成することができる。カラー調整関数を第１拡張色域ディジタル画像に適用することによって、限られた色域ディジタル画像が作成される。逆カラー調整関数を限られた色域ディジタル画像に適用することによって再構築された拡張色域ディジタル画像を形成することができるが、結果として得られる画像は、カラーコンターや量子化のようなアーティファクトを含んでいる可能性が高い。本発明によると、変更された逆カラー調整関数を形成するために逆カラー調整関数を変更することにより、より少ないアーティファクトを持つ再構築された拡張色域ディジタル画像が得られる。逆カラー調整関数の変更によって、第１拡張色域ディジタル画像の対応する画素よりもハイライト（ホワイトに近い）画素に関して、カラー飽和度の小さいカラー値を持つ再構築された拡張色域ディジタル画像が得られる。
【００７３】
好ましくは、本発明は、スキャナーやディジタルカメラのようなディジタル画像の供給装置を有する画像処理システム、ディジタル画像を処理するようにプログラムされたコンピュータ、および感熱プリンタやインクジェットプリンタのような出力装置において実施されてよい。本発明の方法は、本発明の処理段階を実行するためのコンピュータコードを記憶したコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品として販売されてもよい。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、例えば、磁気ディスクやフロッピー（登録商標）ディスクや磁気テープのような磁気記憶媒体、光ディスクや光学テープのような光学的記憶媒体、バーコード、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）や読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）のような固体状態電子記憶装置、またはコンピュータプログラムを記憶するための他のどんな物理的装置／媒体も含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成部分を示しているブロック図である。
【図２】拡張色域ディジタル画像から限られた色域ディジタル画像を生成する先行技術の方法を示すブロック図である。
【図３】図１に示されたカラー調整関数の２２の１例を示すブロック図である。
【図４】好適な逆符号化関数Ｈ−１（ｘ）である。
【図５】好適なトーンスケール関数Ｒ（ｘ）である。
【図６】好適な符号化関数Ｇ（ｘ）　である。
【図７】図１に示された逆カラー調整関数３４の１例を示すブロック図である。
【図８Ａ】逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）を構成する２つの関数のうちの一方を示すプロット図である。
【図８Ｂ】逆符号化関数Ｇ−１（ｘ）を構成する２つの関数のうちの他方を示すプロット図である。
【図９】逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）を示す図である。
【図１０】好適な符号化関数を示す図である。
【図１１】図１に示された変更された逆カラー調整関数６３の１例を示すブロック図である。
【図１２】逆トーンスケール関数Ｒ−１（ｘ）と２つの変更された逆トーンスケール関数Ｒｍ−１（ｘ）を示すプロット図である。
【図１３】関数ｆ（ｆａｔ）のプロット図である。
【符号の説明】
１０　第１拡張色域ディジタル画像
２１　カラー値調整段階
２２　カラー調整関数
３２　限られた色域ディジタル画像
３３　カラー調整関数を記述する情報
３４　逆カラー調整関数
６２　逆カラー調整関数変更段階
６３　変更された逆カラー調整関数
６５　拡張色域ディジタル画像再構築段階
６６　再構築された拡張色域ディジタル画像
【図１】
2004007698.tif 000017
【図２】
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【図３】
2004007698.tif 000019
【図４】
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【図５】
2004007698.tif 000021
【図６】
2004007698.tif 000022
【図７】
2004007698.tif 000023
【図８Ａ】
2004007698.tif 000024
【図８Ｂ】
2004007698.tif 000025
【図９】
2004007698.tif 000026
【図１０】
2004007698.tif 000027
【図１１】
2004007698.tif 000028
【図１２】
2004007698.tif 000029
【図１３】
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