(57)【要約】【課題】入力画像データの彩度範囲を出力デバイスの彩度範囲に入るように、入力画像データを輝度及び彩度調整することである。【解決手段】輝度及び彩度調整装置１２０において、調整すべき入力画像データの各画素の彩度値と、その画素全ての入力彩度範囲とを算出し、入力彩度範囲と予め用意された出力デバイスの彩度範囲とを比較する。入力彩度範囲が出力対象の出力デバイス（１６１〜１６５）の彩度範囲から外れている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように、かつ入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、その輝度調整量を用いて、入力画像データの各画素を輝度及び彩度調整する。【選択図】図１
2004336656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データの各画素の彩度が出力デバイスの彩度範囲内に入るように輝度調整量を補正して、その輝度調整量を用いて前記入力画像データの各画素の輝度値を調整する輝度及び彩度調整方法において、
調整すべき前記入力画像データの各画素の彩度値を算出し、その輝度値より前記入力画像データの入力彩度範囲を求め、
前記入力彩度範囲と予め用意された出力デバイスの彩度範囲とを比較し、
前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、
その補正された前記輝度調整量を用いて、前記入力画像データの各画素の輝度値を調整することを特徴とする輝度及び彩度調整方法。
【請求項２】
色相ごとに輝度調整量を異にすることを特徴とする請求項１に記載の輝度及び彩度調整方法。
【請求項３】
前記輝度調整量の補正において、
前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相で前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように前記輝度調整量を補正することを特徴とする請求項１に記載の輝度及び彩度調整方法。
【請求項４】
前記入力画像データの各画素の輝度値の調整は、前記入力画像データの階調変換を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の輝度及び彩度調整方法。
【請求項５】
入力画像データの各画素の彩度が出力デバイスの彩度範囲内に入るように輝度調整量を補正する補正手段と、その輝度調整量を用いて前記入力画像データの各画素の輝度値を調整する輝度調整手段とを備える輝度及び彩度調整装置において、
調整すべき前記入力画像データの各画素の彩度値を算出し、その輝度値より前記入力画像データの入力彩度範囲を求める算出手段と、
前記入力彩度範囲と予め用意された出力デバイスの彩度範囲とを比較する比較手段とを備え、
前記補正手段は、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、
前記輝度調整手段は、前記補正された前記輝度調整量を用いて、前記入力画像データの各画素の輝度値を調整することを特徴とする輝度及び彩度調整装置。
【請求項６】
請求項５に記載の輝度及び彩度調整装置と、
前記輝度及び彩度調整装置により、輝度値が調整された前記入力画像データを出力画像データとして出力する出力デバイスとを備えることを特徴とする画像出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、輝度及び彩度調整方法、輝度及び彩度調整装置並びに画像出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタルスチルカメラなどの入力デバイスから入力された入力画像データを、出力画像データとしてプリンタなどの出力デバイスから出力する画像処理システムがあった。その画像処理システムにおいて、自動又は手動による画質調整、入力機器の特性と出力デバイスの特性との調整などのときには、画像の明るさ、コントラストなどが調整される。
【０００３】
特に、出力デバイスにより色再現範囲が異なるため、色再現範囲の狭い出力デバイスで出力をする際には色の圧縮が必要になってくる。また、同じ色再現範囲の狭い出力デバイスであっても入力画像データの色範囲が出力デバイスの色範囲より狭い場合は、色の調整の必要は無く、入力画像データに忠実な色で出力すればよい。色の調整はＲＧＢの各データの調整、輝度調整などにより画像の明るさ、コントラスト調整などが行われる。
【０００４】
特に最近では、広輝度範囲を撮影できる撮影機器も考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整する方法などを用いて輝度調整による彩度低下や色つぶれを防ぐ輝度調整装置も考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１２５２０９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３５５３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の撮影装置で撮影された入力画像データを、従来の出力デバイスでより好ましい出力画像データとして出力するためには輝度や彩度の調整が必要とされる。また、入力画像データのＲＧＢの各データを調整すると色相や彩度が変化してしまうおそれがあった。輝度調整する場合であっても、操作量に応じてそのまま輝度を調整すると、色相や彩度が変化してしまうおそれがあった。とくに、三原色付近の色について輝度調整する場合には、彩度が低下してしまうおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の輝度調整装置では、出力画像データの彩度低下や色つぶれを防いでいるが、出力デバイスの色再現範囲から入力画像データの彩度範囲が外れている場合に出力デバイスの色再現範囲を十分に活用し、より良い出力画像を得るための調整方法については一切考慮されていない。
【０００８】
本発明の目的は、入力画像データの彩度範囲を出力デバイスの彩度範囲に入るように、入力画像データを輝度及び彩度調整することである。より具体的に述べると、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力画像データの全画素の彩度が出力デバイスの彩度範囲に入るように調整し、かつ入力画像データの各画素の輝度値を変換し、変換後の色相や見かけの彩度に影響を与えないようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力画像データの各画素の彩度が出力デバイスの彩度範囲内に入るように輝度調整量を補正して、その輝度調整量を用いて前記入力画像データの各画素の輝度値を調整する輝度及び彩度調整方法において、
調整すべき前記入力画像データの各画素の彩度値を算出し、その輝度値より前記入力画像データの入力彩度範囲を求め、
前記入力彩度範囲と予め用意された出力デバイスの彩度範囲とを比較し、
前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、
その補正された前記輝度調整量を用いて、前記入力画像データの各画素の輝度値を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、入力画像データの各画素の彩度が出力デバイスの彩度範囲内に入るように輝度調整量を補正する補正手段と、その輝度調整量を用いて前記入力画像データの各画素の輝度値を調整する輝度調整手段とを備える輝度及び彩度調整装置において、
調整すべき前記入力画像データの各画素の彩度値を算出し、その輝度値より前記入力画像データの入力彩度範囲を求める算出手段と、
前記入力彩度範囲と予め用意された出力デバイスの彩度範囲とを比較する比較手段とを備え、
前記補正手段は、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、
前記輝度調整手段は、前記補正された前記輝度調整量を用いて、前記入力画像データの各画素の輝度値を調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の輝度及び彩度調整装置と、
前記輝度及び彩度調整装置により、輝度値が調整された前記入力画像データを出力画像データとして出力する出力デバイスとを備える画像出力装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項１、５又は６に記載の発明によれば、入力画像データの入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度調整量を補正し、補正した輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。このため、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度及び彩度調整した入力画像データを出力デバイスにおいて出力し、出力デバイスの色再現範囲に合う画像データを出力することができる。
また、一般的に彩度が大きいほど色再現範囲が狭くなるが、本発明では彩度が大きいほど輝度調整量を小さくしているので、輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整しても色つぶれを未然に防止できる。さらに、彩度を考慮して輝度及び彩度調整しているので、見かけ上の彩度変化を小さくすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の輝度及び彩度調整方法において、
色相ごとに輝度調整量を異にすることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、色相ごとに輝度調整量を異にするので、入力画像データの色相が異なる領域では、異なる輝度調整量を用いて輝度及び彩度調整を行うことができる。全色相で異なる輝度及び彩度調整を行う必要は無いが、少なくとも１つの色相で他の色相と異なる輝度及び彩度調整が行われる。特に肌色の色相においては他の色相と異なり、見かけの彩度を維持することより、肌色が不自然にならないように重点がおかれた輝度及び彩度調整が施されることが好ましい。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の輝度及び彩度調整方法において、
前記輝度調整量の補正において、
前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲を超えている場合に、前記入力彩度範囲が前記出力デバイスの輝度範囲に入るように、かつ少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相で前記入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように前記輝度調整量を補正することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、入力画像データの入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように、かつ少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相で入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、補正した輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。このため、少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相において、肌色の色相と異なる色調整をすることができる。肌色の色相は特に人間の目につきやすいため、肌色の色相の性質に合った輝度調整を行うことができる。また、入力画像データ全体として、肌色再現性が高くなるように輝度及び彩度調整されることが好ましい。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の輝度及び彩度調整方法において、
前記入力画像データの各画素の輝度値の調整は、前記入力画像データの階調変換を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、入力画像データの輝度及び彩度調整において、階調変換を行うことができる。階調変換としては、例えば入力値と出力値の関係が線形になる線形変換や入力値と出力値の関係がＳ字状の曲線になる非線形変換などが挙げられる。また、色ごとに異なる階調調整を行うこともできる。特に輝度調整量を求める際に、階調変換による色調整量で輝度調整量を補正することで高速な処理を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２０】
先ず、図１を参照して、本実施の形態の装置の特徴を説明する。図１は、本実施の形態の画像処理システム１００の内部構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、画像処理システム１００は、出力画像データを出力する画像処理装置１１０と、フィルムスキャナ部１３１と、反射原稿入力装置１３２と、画像転送手段１３３と、通信手段１３４と、操作部１４１と、制御部１４２と、処理条件テーブル記憶手段１５１と、データ蓄積手段１５２と、彩度範囲記憶手段１５３と、階調調整テーブル記憶手段１５４と、データ蓄積手段１５５と、テンプレート記憶手段１５６と、ＣＲＴ１６１と、露光処理部１６２と、外部プリンタ１６３と、画像搬送部１６４と、通信手段１６５とを備えて構成される。
【００２２】
以下、フィルムスキャナ部１３１、反射原稿入力装置１３２、画像転送手段１３３及び通信手段１３４をまとめて入力デバイスとする。また、ＣＲＴ１６１、露光処理部１６２、外部プリンタ１６３、画像搬送部１６４及び通信手段１６５を出力デバイスとする。
【００２３】
また、画像処理装置１１０は、フィルムスキャンデータ処理部１１１と、反射原稿スキャンデータ処理部１１２と、画像データ書式解読処理部１１３と、画像調整処理部１１４と、ＣＲＴ固有処理部１１５と、プリンタ固有処理部１１６と、プリンタ固有処理部１１７と、画像データ作成処理部１１８と、テンプレート処理部１１９と、輝度及び彩度調整装置１２０とを備えて構成される。輝度及び彩度調整装置１２０は、ヘッダ情報解析部１２１と、装置特性補正処理部１２２と、撮影情報データ処理部１２３と、算出手段としての入力画像データ生成部１２４と、出力画像データ生成部１２５と、比較手段、補正手段及び輝度調整手段としての輝度調整部１２６とを備えて構成される。
【００２４】
フィルムスキャナ部１３１、反射原稿入力装置１３２、画像転送手段１３３及び通信手段１３４は、画像データ取得元からデジタルの入力画像データを取得する入力手段である。フィルムスキャナ部１３１は、画像データ取得元としての撮影フィルム（カラーネガフィルム、カラーリバーサルフィルムなどのアナログカメラに撮影されたフィルム）から透過光により画像をスキャンし入力画像データを取得する。反射原稿入力装置１３２は、画像データ取得元としての写真原稿（画像が記録された印画紙など）から反射光により画像をスキャンし入力画像データを取得する。画像転送手段１３３は、デジタルスチルカメラなどにケーブルなどにより直接接続する通信接続手段、デジタルスチルカメラなどの記録媒体である各種メモリカードやＣＤ−Ｒなどの記録メディアがセットされる画像データ読取り手段などにより構成され、デジタルスチルカメラや記録メディアから画像データが読み出され入力画像データとして取得される。通信手段１３４は、有線又は無線の、ピアツーピア又は通信ネットワークにより接続された外部機器（コンピュータ、記憶装置など）から画像データを受信して入力画像データを取得する。
【００２５】
操作部１４１は、図示しない各種機能ボタン、カーソルキーなどが設けられ、各ボタンやキーに対応する操作信号を入力信号として画像調整処理部１１４に出力する。制御部１４２は、画像処理システム１００本体の制御部である。
【００２６】
処理条件テーブル記憶手段１５１は、入力デバイス固有の処理などの前処理の処理条件を有するテーブルであり、その処理条件テーブルが読み出されて装置特性補正処理部１２２に出力される。データ蓄積手段１５２は、入力画像データを読み書き可能に一時的に記憶する。彩度範囲記憶手段１５３は、出力デバイスの彩度範囲データを有するテーブルであり、その出力デバイスの彩度範囲が読み出されて輝度調整部１２６に出力される。階調調整テーブル記憶手段１５４は、輝度調整処理の階調調整の基準となるテーブルであり、その階調調整テーブルが読み出されて輝度調整部１２６に出力される。データ蓄積手段１５５は、出力画像データを読み書き可能に一時的に記憶する。テンプレート記憶手段１５６は、出力画像データに貼り付けるためのテンプレートなどの画像データを記憶し、テンプレート処理部１１９に出力する。処理条件テーブル記憶手段１５１、データ蓄積手段１５２，１５４、彩度範囲記憶手段１５３、テンプレート記憶手段１５５は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、フラッシュＲＯＭなどにより構成される。
【００２７】
ＣＲＴ１６１、露光処理部１６２、外部プリンタ１６３、画像搬送部１６４及び通信手段１６５は、画像処理装置１１０により画像処理された出力画像データを出力画像として出力する出力手段である。ＣＲＴ１６１は、出力画像データを出力画像として出力する。ＣＲＴ１６１に代えて、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの表示装置としてもよい。露光処理部１６２は、出力画像データに基づいて出力メディアである銀塩印画紙などに露光して出力画像を記録する。画像搬送部１６４は、デジタルスチルカメラなどにケーブルなどにより直接接続する通信接続手段、デジタルスチルカメラなどの記録媒体である各種メモリカードやＣＤ−Ｒなどの記録メディアがセットされる画像データ書き込み手段などにより構成され、デジタルスチルカメラや記録メディアに画像データが出力画像データとして書き込みされる。通信手段１６５は、有線又は無線の、ピアツーピア又は通信ネットワークにより接続された外部機器（コンピュータ、記憶装置など）に出力画像データを送信する。
【００２８】
フィルムスキャナ部１３１から入力された入力画像データは、フィルムスキャンデータ処理部１１１において、フィルムスキャナ部固有の校正操作・ネガ原稿の場合のネガポジ反転、ゴミキズ除去、グレーバランス調整、コントラスト調整、粒状ノイズ除去、鮮鋭化強調などが施され、画像調整処理部１１４に出力される。また、フィルムサイズ、ネガポジ種別、フィルムに光学的或いは磁気的に記録された主要被写体に関わる情報、撮影条件に関する情報（例えばＡＰＳの記載情報内容）などが、併せて画像調整処理部１１４に出力される。
【００２９】
反射原稿入力装置１３２から入力された入力画像データは、反射原稿スキャンデータ処理部１１２において、反射原稿入力装置固有の校正操作、ネガ原稿の場合のネガポジ反転、ゴミキズ除去、グレーバランス調整、コントラスト調整、ノイズ除去、鮮鋭化強調などが施され、画像調整処理部１１４に出力される。
【００３０】
画像転送手段１３３又は通信手段１３４から入力された入力画像データは、画像データ書式解読処理部１１３において、その入力画像データのデータ書式に従い必要に応じて圧縮符号の復元・色データの表現方法の変換などを行ない、画像処理システム１００内の演算に適したデータ形式に変換されて画像調整処理部１１４に出力される。また、画像データ書式解読処理部１１３は、画像転送手段１３３又は通信手段１３４から出力された入力画像データが、フィルムサイズ、ネガポジ種別、フィルムに光学的或いは磁気的に記録された主要被写体に関わる情報、撮影条件に関する情報などのヘッダ情報を含むか否かを判別し、ヘッダ情報を含む場合に、そのヘッダ情報をヘッダ情報解析部１２１に出力する。ヘッダ情報解析部１２１においては、入力されたヘッダ情報を解析して、そのヘッダ情報を装置特性補正処理部１２２に出力する。
【００３１】
出力画像データの大きさについての指定は操作部１４１からユーザにより入力されるが、この他に入力デバイスから入力された入力画像データについての指定があった場合には、画像データ書式解読処理部１１３が該情報を検出し、画像調整処理部１１４へ出力するとしてもよい。また、輝度及び彩度調整装置１２０内の各部の機能は、後述する画像処理システム１００の動作で詳細に述べる。
【００３２】
画像調整処理部１１４では、出力画像データにテンプレート処理が必要な場合に、テンプレート記憶手段１５６からテンプレート処理部１１９を介して所定の画像データ（フレームなどのテンプレート）を呼び出す。出力画像データ生成部１２５は、テンプレート処理部１１９に出力画像データを転送する。テンプレート処理部１１９は、出力画像データをテンプレートと合成しテンプレート処理後の出力画像データを画像調整処理部１１４に出力する。画像調整処理部１１４は、出力画像データ生成部１２５又はテンプレート処理部１１９から入力された出力画像データを、ＣＲＴ固有処理部１１５、プリンタ固有処理部１１６，１１７及び画像データ作成処理部１１８のうちの出力対象の出力デバイスに対応するものへ出力する。
【００３３】
ＣＲＴ固有処理部１１５では、画像調整処理部１１４から受け取った出力画像データに対して、必要に応じて画素数変更やカラーマッチングなどの処理を行ない、制御情報などを含む表示用の画像データをＣＲＴ１６１に送出する。プリンタ固有処理部１１６では、必要に応じてプリンタ固有の校正処理、カラーマッチング、画素数変更などを行ない、露光処理部１６２に出力画像データを送出する。プリンタ固有処理部１１７では、出力するプリンタ装置ごとに必要に応じてプリンタ固有の校正処理、カラーマッチング、画素数変更などを行ない、外部プリンタ１６３に出力画像データを送出する。
【００３４】
画像データ作成処理部１１８においては、画像調整処理部１１４から入力された出力画像データに対して、データの圧縮や、必要に応じてＪＰＥＧ、ＴＩＦＦ、Ｅｘｉｆなどに代表される各種の汎用画像フォーマットへの変換を行ない、画像搬送部１６４や通信手段１６５へ出力画像データを出力する。
【００３５】
画像処理装置１１０内の各部の区分は、画像処理装置１１０の機能の理解を助けるために設けた区分であり、必ずしも物理的に独立したデバイスとして実現される必要はなく、たとえば単一のＣＰＵと、図示しない記憶部から読み出されてＲＡＭに格納されたプログラムとの協働により各部が実現される構成でもよい。
【００３６】
次に、図２〜図４を参照して、画像処理システム１００の動作を説明する。図２は、出力デバイス及び入力画像データの輝度及び彩度を示すグラフである。図３は、画像データ出力処理を示すフローチャートである。図４は、画像データ出力処理中の輝度及び彩度調整処理を示すフローチャートである。
【００３７】
画像処理システム１００は、入力デバイスから入力された入力画像データを輝度調整して出力デバイスから出力する。例えば、図２のように、入力画像データのｓＲＧＢの色空間における色範囲と、出力デバイスの色再現範囲とが表される場合に、入力画像データの彩度範囲と出力デバイスの彩度範囲とに共通でない領域が生ずる場合がある。つまり、入力画像データの超過範囲Ａ１（入力画像データの彩度範囲＞出力デバイスの彩度範囲の領域）が発生する。このため、画像処理システム１００は、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度調整する。
【００３８】
ここで、図３及び図４を参照して、画像処理システム１００で実行される画像データ出力処理を説明する。画像データ出力処理は、例えば、前述のように画像処理プログラムとＣＰＵとの協働により実現される各部で実行される。
【００３９】
図３に示すように、先ず、入力デバイス１３１〜１３４のうちの少なくとも一つの入力元デバイスから入力画像データが入力され、フィルムスキャンデータ処理部１１１、反射原稿スキャンデータ処理部１１２、画像データ書式解読処理部１１３及び画像調整処理部１１４のうちの対応するものを介して画像調整処理部１１４に出力される（ステップＳ１）。
【００４０】
そして、輝度及び彩度調整装置１２０により、入力画像データに輝度及び彩度調整処理が行われる（ステップＳ２）。そして、輝度調整及び彩度処理が行われた入力画像データが、出力画像データとして、画像調整処理部１１４から、ＣＲＴ固有処理部１１５、プリンタ固有処理部１１６、プリンタ固有処理部１１７及び画像データ作成処理部１１８のうちの出力先デバイスに対応する少なくとも一つに出力される。ＣＲＴ固有処理部１１５、プリンタ固有処理部１１６、プリンタ固有処理部１１７及び画像データ作成処理部１１８のうちの出力画像データが入力されたものにより、出力先の出力デバイス（１６１〜１６５）に対応するように固有の処理が出力画像データに実行され、出力先デバイスに出力される。そして、出力先デバイスにより、出力画像データが画像出力され（ステップＳ３）、画像データ出力処理が終了される。
【００４１】
ここで、ステップＳ２の輝度及び彩度調整処理を詳述する。図４に示すように、先ず、画像データ書式解読処理部１１３により、入力画像データにヘッダ情報が含まれる場合に、そのヘッダ情報が解読され、ヘッダ情報解析部１２１に入力される。ヘッダ情報解析部１２１により、そのヘッダ情報が解析され、装置特性補正処理部１２２に出力される。そして、装置特性補正処理部１２２により、処理条件テーブル記憶部１５１から処理条件テーブルが読み出され、読み出された処理条件テーブルと解析されたヘッダ情報とに基づいて、前処理としての装置特性補正処理を行うための装置特性補正情報が取得される。
【００４２】
また、画像調整処理部１１４により、入力画像データが撮影情報データ処理部１２３を介して入力画像データ生成部１２４に出力される。入力画像データ生成部１２４により、装置特性補正情報を用いて、入力画像データが前処理される（ステップＳ２１）。前処理は、例えば、ホワイトバランス処理、入力デバイスの固有の色調整処理などの処理であり、輝度調整実行前の処理という意味である。
【００４３】
そして、入力画像データ生成部１２４により、入力画像データの全画素の色相と輝度値と彩度値とが算出される（ステップＳ２２）。そして、その算出された全画素の各色相と各輝度値とにおける輝度値に対する彩度範囲が算出され、入力画像データ生成部１２４により、その算出された彩度範囲が入力彩度範囲として輝度調整部１２６に出力される（ステップＳ２３）。入力画像データ生成部１２４において、適宜、入力画像データがデータ蓄積手段１５２に一時的に格納される。そして、輝度調整部１２６において、入力彩度範囲が入力され、さらに、彩度範囲記憶手段１５３から出力デバイスの彩度範囲が読み出され、階調調整テーブル記憶手段１５３から階調調整テーブルが読み出される（ステップＳ２４）。
【００４４】
そして、輝度調整部１２６により、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲内であるか否かが判別される（ステップＳ２５）。入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲内である場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、輝度及び彩度調整処理が終了され、ステップＳ３に移行される。この場合、入力画像データ生成部１２４から、出力画像データ生成部１２５を介して、輝度調整されていない入力画像データが画像調整処理部１１４に送出される。
【００４５】
入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲内でない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、輝度調整部１２６により、入力画像データ中の未選択の１つの画素が対象画素として選択される（ステップＳ２６）。そして、輝度調整部１２６により、ステップＳ２３において算出された入力彩度範囲とステップＳ２４において取得された階調調整テーブルとに基づいて、所定の階調変換されるように対象画素の輝度調整量が決定される（ステップＳ２７）。
【００４６】
そして、輝度調整部１２６により、入力彩度範囲を出力デバイスの彩度範囲まで縮小して合せるように、かつ対象画素の彩度が大きくなるにつれて輝度調整量を小さくするように、ステップＳ２４において取得された出力デバイスの彩度範囲に基づいて、既に決定された対象画素の輝度調整量が補正され、入力画像データと補正された輝度調整量とが出力画像データ生成部１２５に出力される（ステップＳ２８）。
【００４７】
そして、出力画像データ生成部１２５により、補正された輝度調整量に基づいて入力画像データが輝度調整される（ステップＳ２９）。そして、ステップＳ２６において、対象画素として入力画像データの全画素が選択されたか否かが判別される（ステップＳ３０）。全画素が選択されていない場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、ステップＳ２６に移行されて、次の対象画素が選択される。全画素が選択された場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、輝度及び彩度調整処理が終了され、ステップＳ３に移行される。
【００４８】
ステップＳ２６〜Ｓ３０における輝度調整は、図２の超過領域Ａ１を補正するような輝度調整となる。
【００４９】
（第１の輝度及び彩度調整例）
次に、図５、図６を参照して、輝度及び彩度調整処理の具体的な例の一つである第１の輝度及び彩度調整例を説明する。本輝度及び彩度調整例における出力対象の出力デバイスを出力デバイスＡとする。
【００５０】
最初に、輝度及び彩度調整処理のステップＳ２２，Ｓ２３に対応して、入力画像データの全画素Ｋｘに対応する輝度Ｌｘ、彩度Ｃｘ、色相θｘの算出を説明する。輝度Ｌｘに対する彩度Ｃｘの範囲が入力彩度範囲となる。
【００５１】
輝度値の計算方法としては、例えば、ｓＲＧＢ値をマトリックス演算を用いてＸＹＺ表色系に変換し、「ＪＩＳハンドブック  色彩」などに記載されているＬ＊ａ＊ｂ＊表色系、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系又はＨＳＩ表色系へ変換し輝度値を算出する方法が挙げられる。
先ず、入力画像データの各画素のＲＧＢ値を用いてＲＧＢ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。例えば、入力画像データのある画素Ｋ１のＲＧＢ値が（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）であるとすると、次式（１）、（２）、（３）に示すマトリックス変換を用いてＸＹＺ座標系の座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に変換する。
Ｘ１＝０．４１２４×Ｒ１＋０．３５７６×Ｇ１＋０．１８０５×Ｂ１  …（１）
Ｙ１＝０．２１２６×Ｒ１＋０．７１５２×Ｇ１＋０．０７２２×Ｂ１  …（２）
Ｚ１＝０．０１９３×Ｒ１＋０．１１９２×Ｇ１＋０．９５０５×Ｂ１  …（３）
【００５２】
ここで、白色点のＸＹＺ座標値を（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、また白色点のＬ＊ａ＊ｂ＊座標値を（Ｌ０，ａ０，ｂ０）とし、画素Ｋ１のＬ＊ａ＊ｂ＊座標系の座標値を（Ｌ１，ａ１，ｂ１）とすると、
Ｙ１／Ｙ０＞０．００８８５６の場合、
Ｌ１＝１１６．０×（Ｙ１／Ｙ０）１／３  −１６．０  …（４）
となり、
Ｙ１／Ｙ０≦０．００８８５６の場合、
Ｌ１＝９０３．２９  ×  Ｙ１／Ｙ０  …（５）
となる。このように、ＲＧＢ値が（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）である画素Ｋ１の輝度値Ｌ１が算出される。
【００５３】
また、Ｘ１／Ｘ０＞０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｘ１）＝（Ｘ１／Ｘ０）１／３  …（６）
Ｘ１／Ｘ０≦０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｘ１）＝７．７８×Ｘ１／Ｘ０＋１６／１１６    …（７）
により、ｆ（Ｘ１）を算出する。
また、Ｙ１／Ｙ０＞０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｙ１）＝（Ｙ１／Ｙ０）１／３      …（８）
Ｙ１／Ｙ０≦０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｙ１）＝７．７８×Ｙ１／Ｙ０＋１６／１１６    …（９）
により、ｆ（Ｙ１）を算出する。
また、Ｚ１／Ｚ０＞０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｚ１）＝（Ｚ１／Ｚ０）１／３  …（１０）
Ｚ１／Ｚ０≦０．００８８５６の場合の、
ｆ（Ｚ１）＝７．７８  ×Ｚ１／Ｚ０＋１６／１１６    …（１１）
により、ｆ（Ｚ１）を算出する。
【００５４】
また、ａ１，ｂ１は、次式（１２）、（１３）により算出される。
ａ１＝５００．０  ×（ｆ（Ｘ１）−ｆ（Ｙ１））  …（１２）
ｂ１＝２００．０  ×（ｆ（Ｙ１）−ｆ（Ｚ１））  …（１３）
【００５５】
そして、Ｌ＊ａ＊ｂ＊座標値（Ｌ１，ａ１，ｂ１）から、次式（１４）、（１５）により彩度Ｃ１、色相θ１を求めることができる。
Ｃ１＝  （ａ１２＋ｂ１２）１／２      …（１４）
θ１＝  ｔａｎ−１（ｂ１／ａ１）    …（１５）
【００５６】
同様にして入力画像データの全画素ＫｘのＬ＊ａ＊ｂ＊座標系の座標値（Ｌｘ，ａｘ，ｂｘ）及び彩度Ｃｘ、色相θｘを算出する。入力画像データの全画素の輝度Ｌｘ、彩度Ｃｘ、色相θｘから各色相における入力画像データの輝度に対する彩度値の最大値及び最小値から彩度範囲を求める。
【００５７】
次に、ステップＳ２５に対応して、色相θ２において求めた入力画像データの彩度範囲と図５に示した出力デバイスＡの色再現範囲の彩度範囲とを比較する。図５は、本輝度及び彩度調整例における出力デバイスＡの色相θ２における輝度Ｌ＊と彩度Ｃ＊の色再現範囲を示す図である。図５においてグレーに塗りつぶされた範囲が出力デバイスＡの色再現範囲である。同様に他の色相においても、彩度範囲の比較を行う。
【００５８】
次に、ステップＳ２６〜Ｓ３０に対応して、図５に示すように、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスＡの色再現範囲から外れている場合、入力画像データの画素である点Ｋ２の輝度調整量ΔＬ２は、以下のようにして求めることができる。点Ｋ２の色相θ２上で黒点（彩度Ｃｂｌａｃｋ＝０、輝度Ｌｂｌａｃｋ＝０）と点Ｋ２を結ぶ直線上で最も高輝度な画素点Ｋｍａｘの彩度Ｃｍａｘ、輝度Ｌｍａｘを求める。
【００５９】
そして、図６に示す階調調整曲線を用いて仮の輝度調整量を求める。図６は、本輝度及び彩度調整例における階調調整曲線を示す図である。横軸は，入力輝度値Ｌｉｎ，縦軸は、調整後の出力輝度値Ｌｏｕｔ  である。点Ｋ２の入力輝度値Ｌ２に対する調整後の出力輝度値は図６よりＬｏｕｔ２となる。
そして、次式（１６）により、階調調整曲線から仮の輝度調整量Δｌａ２が求められる。
Δｌａ２＝Ｌｏｕｔ２  −Ｌ２  …（１６）
【００６０】
さらに、次式（１７）により、入力画像データの全画素が出力デバイスＡの色再現範囲内に入るように補正を行い、輝度調整量ΔＬ２が求められる。
2004336656.tif 000003
ただし、ｌｂ２は、黒点と点Ｋ２を結ぶ直線上における、出力デバイスＡの色再現範囲の輝度の最大値を示す。同様にして入力画像データの全画素Ｋｘにおいて、輝度調整量ΔＬｘを求め、求めた輝度調整量ΔＬｘと元の入力画像データとから各画素のＲＧＢ値を算出することで、入力画像データの輝度調整を行う。
【００６１】
第１の輝度及び彩度調整例によれば、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度調整量を補正し、補正した輝度調整量ΔＬｘを用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。このため、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度及び彩度調整した入力画像データを出力デバイスにおいて出力し、出力デバイスの色再現範囲に合う画像データを出力することができる。
【００６２】
また、一般に彩度Ｃが大きいほど色再現範囲が狭くなるが、式（１７）のように、彩度Ｃが大きいほど輝度調整量ΔＬを小さくしているので、輝度調整量を用いて対象画素の輝度及び彩度調整しても色つぶれを未然に防止できる。さらに、彩度Ｃを考慮して輝度及び彩度調整しているので、見かけ上の彩度Ｃの変化を小さくすることができる。
【００６３】
さらに、図６に示す階調調整曲線により、入力画像データに階調変換を行うことができる。また、階調調整曲線としては、例えば入力値と出力値の関係が線形になる線形変換や入力値と出力値の関係がＳ字状の曲線になる非線形変換などが挙げられる。また、色ごとに異なる階調調整を行うこともできる。特に輝度調整量を求める際に、階調変換による色調整量で輝度調整量を補正することで高速な処理を行うことができる。
【００６４】
（第２の輝度及び彩度調整例）
本第２の輝度及び彩度調整例は、第１の輝度及び彩度調整例の変形例としての輝度及び彩度調整例であり、異なる部分を主として説明する。本輝度及び彩度調整例は、第１輝度及び彩度調整例において、入力画像データの色相ごとに輝度調整量が異なるように輝度及び彩度調整するものである。
【００６５】
具体的にいうと、本輝度及び彩度調整例は、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように、かつ入力画像データの各画素の彩度が大きくなるにつれて輝度調整量を小さくするように、かつ色相ごとに輝度調整量を異にするように輝度調整量を補正し、その輝度調整量を用いて入力画像データを輝度調整する。
【００６６】
第２の輝度調整例によれば、色相ごとに輝度調整量を異にするので、入力画像データの色相が異なる領域では、異なる輝度調整量を用いて輝度及び彩度調整を行うことができる。全色相で異なる輝度及び彩度調整を行う必要は無いが、少なくとも１つの色相で他の色相と異なる輝度及び彩度調整が行われる。特に肌色の色相においては他の色相と異なり、見かけの彩度を維持することより、肌色が不自然にならないように重点がおかれた輝度及び彩度調整が施されることが好ましい。
【００６７】
（第３の輝度及び彩度調整例）
本第３の輝度及び彩度調整例は、第１の輝度及び彩度調整例の変形例としての輝度調整例であり、異なる部分を主として説明する。本輝度及び彩度調整例は、第１の輝度及び彩度調整例において、少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相において輝度調整するものである。
【００６８】
具体的にいうと、本輝度及び彩度調整例は、入力画像データの彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように、かつ少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相で入力画像データの各画素の彩度が大きくなるにつれて輝度調整量を小さくするように輝度調整量を補正し、その輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。
【００６９】
第３の輝度及び彩度調整例によれば、入力画像データの少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相において、肌色の色相と異なる色調整をすることができる。肌色の色相は特に人間の目につきやすいため、肌色の色相の性質に合った輝度調整を行うことができる。また、入力画像データ全体として、肌色再現性が高くなるように輝度及び彩度調整されることが好ましい。
【００７０】
なお、第１〜第３の輝度及び彩度調整例の処理を入力画像データの各画素ではなく、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）の各格子点に輝度及び彩度調整を行い、入力画像データに対してＬＵＴ変換をすることで輝度及び彩度調整を行うものとしてもよい。このＬＵＴ変換による輝度及び彩度調整によれば、画素数の多い入力画像データを扱う場合においても、計算の高速化を図ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、輝度及び彩度調整装置１２０と各出力デバイス１６１〜１６５とが別の機器としての構成であったが、出力デバイスに輝度及び彩度調整装置１２０の機能を設けて、一体の画像出力装置とする構成でもよい。
【００７２】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な画像処理システム１００の一例であり、これに限定されるものではない。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１、５又は６に記載の発明によれば、入力画像データの入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度調整量を補正し、補正した輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。このため、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように輝度及び彩度調整した入力画像データを出力デバイスにおいて出力し、出力デバイスの色再現範囲に合う画像データを出力することができる。
また、一般的に彩度が大きいほど色再現範囲が狭くなるが、本発明では彩度が大きいほど輝度調整量を小さくしているので、輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整しても色つぶれを未然に防止できる。さらに、彩度を考慮して輝度及び彩度調整しているので、見かけ上の彩度変化を小さくすることができる。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、色相ごとに輝度調整量を異にするので、入力画像データの色相が異なる領域では、異なる輝度調整量を用いて輝度及び彩度調整を行うことができる。
【００７５】
請求項３に記載の発明によれば、入力画像データの入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲を超えている場合に、入力彩度範囲が出力デバイスの彩度範囲に入るように、かつ少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相で入力画像データの各画素の彩度が大きいほど輝度調整量が小さくなるように輝度調整量を補正し、補正した輝度調整量を用いて入力画像データを輝度及び彩度調整する。このため、入力画素データの少なくとも肌色の色相を含む色相以外の色相において、肌色の色相と異なる色調整をすることができる。肌色の色相は特に人間の目につきやすいため、肌色の色相の性質に合った輝度及び彩度調整を行うことができる。
【００７６】
請求項４に記載の発明によれば、入力画像データの輝度及び彩度調整において、階調変換を行うことができる。また、例えば、輝度調整量を求める際に、階調変換による色調整量で輝度調整量を補正することで高速な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の画像処理システム１０を示すブロック図である。
【図２】出力デバイス及び入力画像データの輝度及び彩度を示すグラフである。
【図３】画像データ出力処理を示すフローチャートである。
【図４】画像データ出力処理中の輝度及び彩度調整処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の輝度及び彩度調整例における出力デバイスＡの色相θ２における輝度Ｌ＊と彩度Ｃ＊の色再現範囲を示す図である。
【図６】第１の輝度及び彩度調整例における階調調整曲線を示す図である。
【符号の説明】
１００…画像処理システム
１１０…画像処理装置
１１１…フィルムスキャンデータ処理部
１１２…反射原稿スキャンデータ処理部
１１３…画像データ書式解読処理部
１１４…画像調整処理部
１１５…ＣＲＴ固有処理部
１１６，１１７…プリンタ固有処理部
１１８…画像データ作成処理部
１１９…テンプレート処理部
１２０…輝度及び彩度調整装置
１２１…ヘッダ情報解析部
１２２…装置特性補正処理部
１２３…撮影情報データ処理部
１２４…入力画像データ生成部
１２５…出力画像データ生成部
１２６…輝度調整部
１３１…フィルムスキャナ部
１３２…反射原稿入力装置
１３３…画像転送手段
１３４，１６５…通信手段
１４１…操作部
１４２…制御部
１５１…処理条件テーブル記憶手段
１５２，１５５…データ蓄積手段
１５３…彩度範囲記憶手段
１５４…階調調整テーブル記憶手段
１５６…テンプレート記憶手段
【図１】
2004336656.tif 000004
【図２】
2004336656.tif 000005
【図３】
2004336656.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004336656.tif 000008
【図６】
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