(57)【要約】【課題】  カラー画像データに対して、高輝度部および高彩度部における偽色を低減させる最適な色抑圧を行う事を目的とする。【解決手段】  撮像手段の出力信号から輝度信号を作成、前記輝度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第１の色抑圧利得決定手段と、前記撮像装置の出力信号に基づいて彩度信号を作成し、前記彩度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第２の色抑圧利得決定手段を有し、前記２種類の抑圧手段の抑圧利得から第３の色抑圧利得決定し、色抑圧を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段からの出力信号を処理する信号処理装置において、
前記撮像手段の出力信号から輝度信号を作成する輝度作成手段と、
前記輝度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第１の色抑圧利得決定手段と、
前記撮像手段の出力信号に基づいて彩度信号を作成する彩度信号作成手段と、
前記彩度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第２の色抑圧利得決定手段と、
前記第１の色抑圧利得決定手段の出力値と前記第２の色抑圧利得決定手段の出力値から、色抑圧利得を決定する第３の色抑圧利得決定手段と、
前記第３の色抑圧利得決定手段で決定された色抑圧利得を用いて、色抑圧を行う色抑圧手段とを有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記第３の色抑圧利得決定手段は、前記第１の色抑圧利得決定手段と前記第２の色抑圧利得決定手段の出力値のうち小さいほうを選択することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記輝度信号を構成する複数の色信号の構成比率を決定する輝度構成比決定手段を有し、
前記輝度信号は、前記輝度構成比決定手段によって決定された特定の構成比率に基づいて、前記出力信号から生成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第２の色抑圧利得決定手段で用いる彩度信号は、赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂ、輝度信号をＹとすると、それから作成される色差信号、Ｒ−Ｇ、Ｂ−Ｇ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｇ−Ｙのいずれか、またはいずれかの組み合わせ、またはそれらから線形演算された信号であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記出力信号の階調を変換する階調変換手段を有し、
前記色抑圧手段における色抑圧処理が、前記階調変換手段による変換処理の前に行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の信号処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の信号処理装置を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の信号処理装置及び撮像装置に関し、更に詳しくは、カラー画像デ−タに対して高輝度部および高彩度部における偽色を低減させることが可能な信号処理装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置における輝度信号作成例を説明する。
【０００３】
図２は従来の撮像装置の信号処理ユニットの構成を示すブロック図である。ＣＣＤ撮像素子５０１からの信号は、ホワイトバランス回路５０２で白のゲインが調整され、５０６で輝度信号が作成されて出力される。
【０００４】
また、色信号処理として、ホワイトバランス回路５０２からの信号は、色変換マトリックス５０３で色差信号および輝度信号が作成される。その後、クロマ抑圧（ＣＳＵＰ：Chromａ-Supress）回路５０４によって高輝度領域の色差ゲインが抑圧されて、階調変換回路５０５で階調変換され出力される。
従来、色抑圧を行うには、ＮＴＳＣの輝度作成方法である、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．３：０．５９：０．１１の比率で輝度信号を作成し、その輝度信号レベルに応じて色抑圧を行う手法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、同じ輝度であっても表現できる彩度値は色相によって異なる。特に、黄色の色相では輝度信号は非常に高いレベルであっても色は表現可能である。
しかしながら従来のようにＮＴＳＣの構成比率に固定して輝度信号を作成してしまい、前記輝度信号に基づいて一律に色抑圧を行うと、黄色い色相においては輝度信号が非常に高いレベルになる事が多く、必要以上に色抑圧を行ってしまう。
【０００６】
これに対して、輝度に応じて色抑圧を行う手法が出願人により提案されている。画像デ−タ信号に含まれる赤信号Ｒ、緑信号Ｇおよび青信号Ｂのそれぞれの構成比率である色構成比率（α：β：γ）を決定し、この色構成比率に基づいて画像デ−タ信号の色抑圧用の輝度信号（Ｙａ）を生成する。次に、輝度信号ごとに予め設定されている色抑圧率に基づいて、生成した輝度信号を用いて画像デ−タ信号を色抑圧することができる。そのため各画像デ−タ信号に応じた輝度信号を用いて画像デ−タ信号の色抑圧が可能となり、色相に応じて最適な色抑圧を行うという手法である。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−０６１１０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記手法においては、色相ごとに高輝度部における偽色を抑圧する抑圧レベルを制御することは可能であるものの、２つの色が同程度の輝度でかつ同じ色相であれば、彩度によらず同じ抑圧レベルになってしまい、非常に高彩度の被写体などより強力な抑圧レベルが必要な場合において、最適な色抑圧することができないという問題点があった。
【０００８】
また、輝度による色抑圧と彩度による色抑圧を別々に行う事も可能であるが、彩度が高く且つ輝度が高い部分においては二重に色抑圧を行うことになり制御が困難である。また別々の抑圧回路が必要になるため、回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、カラー画像データに対して高輝度部および高彩度部における偽色を低減させる最適な色抑圧を行う事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記問題点を解決するにあたり、本発明の信号処理装置では、撮像手段からの出力信号を処理する信号処理装置において、前記撮像手段の出力信号から輝度信号を作成する輝度作成手段と、前記輝度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第１の色抑圧利得決定手段と、前記撮像手段の出力信号に基づいて彩度信号を作成する彩度信号作成手段と、前記彩度信号に基づいて色抑圧利得を決定する第２の色抑圧利得決定手段と、前記第１の色抑圧利得決定手段の出力値と前記第２の色抑圧利得決定手段の出力値から色抑圧利得を決定する第３の色抑圧利得決定手段と、第３の色抑圧利得決定手段で決定された色抑圧利得を用いて、色抑圧を行う色抑圧手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
ここで本発明に係る好適な一様態によれば、前記第３の色抑圧利得決定手段は、前記第１の色抑圧利得手段と前記第２の色抑圧利得手段の出力値のうち小さい方を選択する。
ここで、本発明に係る好適な一様態によれば、前記輝度信号は、輝度構成比決定手段によって決定された特定の構成比率に基づいて、撮像手段からの出力信号から生成される。
【００１２】
ここで、本発明に係る好適な一様態によれば、前記第２の色抑圧利得決定手段で用いる彩度信号は、赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂ、輝度信号をＹとすると、それから作成される色差信号、Ｒ−Ｇ、Ｂ−Ｇ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｇ−Ｙのいずれか、またはいずれかの組み合わせ、またはそれらから線形演算された信号である。
【００１３】
ここで、本発明に係る好適な一様態によれば、前記色抑圧手段は、階調変換を行う前に色抑圧を行う事で高輝度部における階調がγ等によって抑圧される前に行える為、より自由度が高い色抑圧を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カラー画像データに対して高輝度部および高彩度部における偽色を低減させる最適な色抑圧を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施例１である信号処理装置及びその制御方法について説明する。
以下、全体の信号処理とその構成においては、図２の前述とほぼ同様であるので省略する。本発明における実施例１の色抑圧回路について説明する。
【００１７】
図１は本実施例の色抑圧回路の構成図である。図１において、輝度信号作成回路５１１で輝度信号が作成され、作成された輝度信号は輝度信号用色抑圧利得決定回路５１２によって色抑圧利得が決定され出力される。一方、彩度信号作成回路５１３において彩度信号が作成され、作成された彩度信号に基づいて彩度信号用色抑圧利得決定回路５１４によって利得が決定され出力される。さらに、色抑圧利得決定回路５１５では、輝度信号用色抑圧利得決定回路５１２で決定された利得信号と及び彩度信号用色抑圧利得決定回路５１４で決定された利得信号を用いて、色抑圧利得を決定し出力される。前記出力された色抑圧利得に基づいて、乗算器５１６、５１7で色差信号ＣＲＣＢに対して利得を乗算されることによって、色抑圧が行われる。
【００１８】
図４は、本実施例における色抑圧用輝度信号作成回路５１１の構成図であり、色抑圧用輝度信号作成Ｙａを作成する回路である。図４において５１８は輝度構成比率を決定する輝度構成比決定回路で、輝度信号を生成する際の赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂの構成比率を決定し出力する回路である。輝度信号生成回路５１９は、出力された輝度構成比率に基づいて輝度信号Ｙａを生成する輝度信号生成回路である。ここで、輝度構成比決定回路５１８で決定されたそれぞれの構成比率α：β：γとすると、前記輝度信号Ｙａは以下の式（１）で表現できる。
Ｙａ＝αＲ＋βＧ＋γＢ（但し、α＋β＋γ＝１）  ・・・（１）
前記輝度構成比決定回路における輝度構成比決定方法は、（α、β、γ）＝（０．３、０．６、０．１）のように固定された輝度構成比でもよいし、ホワイトバランス検出回路等による色温度検出結果に応じて、あらかじめ決定されている数値でも良いし、色相によって可変しても良い。
【００１９】
図３は輝度信号用色抑圧利得特性の一例を示したグラフである。図３に示したように輝度信号Ｙａが大きくなるにつれて色抑圧利得を小さくすることによって、高輝度の被写体に対する色抑圧を行うことを示している。上記構成をとることにより高輝度部分における色抑圧を行うことが可能となる。
次に、彩度信号作成回路５１３における彩度信号生成方法について説明する。
【００２０】
以下、本実施例では色差信号そのものを彩度信号として用いる場合について説明する。ただし、ここで言う色差信号とは、赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂ、輝度信号Ｙとすると、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙまたは、Ｒ−Ｇ、Ｂ−Ｇなどである。
例えば、赤の彩度が非常に高い被写体の場合、ＲとＧ信号の差分が大きくなる為、Ｒ−Ｇが非常に大きい信号になる。Ｒ−Ｇの信号が大きい場合に強めの色抑圧を行うことで、彩度の強い赤い被写体に対する色抑圧を行うことができる。
【００２１】
また、Ｒ−Ｇ信号が負の値でその絶対値が大きい場合には、青〜シアンの色相で彩度が非常に被写体であり、Ｒ−Ｇの負側の信号値が大きい場合に強めの色抑圧を行うことで、彩度が強い青〜シアンの被写体に対する色抑圧を行うことができる。
【００２２】
図５は色差信号Ｒ−Ｇに対する色抑圧利得特性の一例である。このように彩度信号に適した抑圧利得特性をあらかじめ設定しておくことで、最適な抑圧利得を求めることが可能となる。
【００２３】
また、前述したように、色差信号そのものを彩度信号とする場合には、彩度信号用色抑圧利得決定回路を色差信号の数だけ複数もっても良い。
例えば、図６は彩度信号にＲ−Ｇ信号及びＢ−Ｇ信号を使用した色抑圧を行う例である。図６において、彩度信号作成回路５１３においてＲ−Ｇ及びＢ−Ｇ信号を作成し、それぞれに応じた色抑圧利得特性をＲ−Ｇ信号用色抑圧利得決定回路５２０及びＢ−Ｇ信号用色抑圧利得決定回路５２１においてあらかじめ設定しておくことで、複数の彩度信号を用いて色抑圧利得レベルを決定している例である。
【００２４】
このように複数の彩度信号から各々の彩度信号に適した抑圧利得特性をあらかじめ設定しておくことで、色相に応じた最適な抑圧利得を求めることが可能となる。
また、彩度信号は、Ｒ−Ｇ、Ｂ−Ｇ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｇ−Ｙで表される色差信号のうち、前述したような１つの色差信号そのものを彩度信号としてみても良いし、いずれかの組合せを用いても良いし、色差信号の絶対値和または二乗和等の線形演算を施して合成した信号を彩度信号としても良い事は言うまでもない。
【００２５】
次に、色抑圧利得決定回路５１５における、色抑圧利得決定方法について説明する。
本実施例においては、前記色抑圧利得決定方法は彩度による抑圧利得と輝度信号による抑圧利得信号のうち小さいほうの選択を行う。また、図６のように３種類以上複数存在する場合には、最も小さい利得信号を選択することで抑圧利得決定回路を実現できる。
本実施例によれば、高輝度部および高彩度部における偽色信号を必要以上に色抑圧する事無く効果的に低減することができる。また、高輝度部及び高彩度部における色抑圧を同時に行うことで、回路規模を削減でき、さらに演算誤差を減らす事が可能となる。また、このような色抑圧を、γ変換等の階調変換を行う前の、信号入出力特性がリニアになっている状態で行うことによって、高輝度部においてより柔軟な色抑圧を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例における色差作成回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例で用いる全体の信号処理ブロックである。
【図３】色抑圧ゲイン特性グラフの一例である。
【図４】黄色における輝度変化のＲＧＢ信号の動き
【図５】実施例における構成比決定回路
【符号の説明】
【００２７】
５０１  撮像素子
５０２  ホワイトバランス回路
５０３  色変換マトリクス回路
５０４  色抑圧回路
５０５  階調変換回路
５０６  輝度信号作成回路
５１１  色抑圧用輝度信号作成回路
５１２  輝度信号用色抑圧利得決定回路
５１３  色抑用彩度信号作成回路
５１４  彩度信号用色抑圧利得決定回路
５１５  色抑圧利得決定回路
５１６〜５１６  乗算機
５１８  輝度構成比決定回路
５１９  輝度信号生成回路
５２０  Ｒ−Ｇ信号用色抑圧利得決定回路
５２１  Ｂ−Ｇ信号用色抑圧利得決定回路
【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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