(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたカラー画素信号に対し変換マトリクスを乗算して色変換処理を施す色変換部と、
前記画素信号が入力される毎に、前記変換マトリクスの係数群を、その画素信号に適した最適係数群に設定する係数最適化部とを備え、
前記係数最適化部には、
互いに異なる複数の色相範囲の境界に位置する複数の基準信号についての最適係数群を予め格納する格納手段と、
前記入力された画素信号の属する色相範囲を示す色相範囲情報を生成すると共に、その色相範囲の両端に位置する２つの基準信号と前記画素信号との間の色相関係を示す色相関係情報を生成する識別手段と、
前記色相範囲情報に応じて、前記格納手段から、前記色相範囲の両端に位置する２つの基準信号についての最適係数群を取得すると共に、前記取得された２つの最適係数群を前記色相関係情報に応じて補間演算することにより、前記画素信号に適した最適係数群を算出する補間手段とが備えられ、
前記識別手段は、
前記色相範囲情報及び前記色相関係情報の生成に先立ち、色相空間の各象限のうち前記画素信号の属する象限を示す象限情報と、前記画素信号の前記象限内での色相角度を示す色相角度情報とをそれぞれ生成してから、前記象限情報に前記色相角度情報の高位ビットを組み合わせることにより前記色相範囲情報を生成し、前記色相角度情報の低位ビットにより前記色相関係情報を生成する
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号処理装置において、
前記格納手段は、前記画素信号の属する色相範囲を引数とすると共に、その色相範囲の境界に位置する２つの基準信号についての一対の最適係数群を関数とする、ルックアップテーブルからなる
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置において、
前記係数最適化部は、前記色相を示す量Ｃとして、Ｃ＝ａ2／（ａ2＋ｂ2）（但し、ａ，ｂは、色相空間を規定する２つの軸方向それぞれの色成分である。）を採用すると共に、前記複数の色相範囲の境界の前記色相空間における配置を、その量Ｃを単位として不均等に採る
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項４】
入力されたカラー画素信号に対し輝度補正を施す輝度変換部と、
前記画素信号が入力される毎に、前記輝度補正の補正量を、その画素信号に適した最適輝度補正量に設定する輝度補正量最適化部とを備え、
前記輝度補正量最適化部には、
互いに異なる複数の色相範囲の境界に位置する複数の基準信号についての最適輝度補正量を予め格納する格納手段と、
前記入力された画素信号の属する色相範囲を示す色相範囲情報を生成すると共に、その色相範囲の両端に位置する２つの基準信号と前記画素信号との間の色相関係を示す色相関係情報を生成する識別手段と、
前記色相範囲情報に応じて、前記格納手段から、前記色相範囲の両端に位置する２つの基準信号についての最適輝度補正量を取得すると共に、前記取得された２つの最適輝度補正量を前記色相関係情報に応じて補間演算することにより、前記画素信号に適した輝度補正量を算出する補間手段とが備えられ、
前記識別手段は、
前記色相範囲情報及び前記色相関係情報の生成に先立ち、色相空間の各象限のうち前記画素信号の属する象限を示す象限情報と、前記画素信号の前記象限内での色相角度を示す色相角度情報とをそれぞれ生成してから、前記象限情報に前記色相角度情報の高位ビットを組み合わせることにより前記色相範囲情報を生成し、前記色相角度情報の低位ビットにより前記色相関係情報を生成する
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の信号処理装置において、
前記格納手段は、前記画素信号の属する色相範囲を引数とすると共に、その色相範囲の境界に位置する２つの基準信号についての一対の最適輝度補正量を関数とする、ルックアップテーブルからなる
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の信号処理装置において、
前記輝度補正量最適化部は、前記色相を示す量Ｃとして、Ｃ＝ａ2／（ａ2＋ｂ2）（但し、ａ，ｂは、色相空間を規定する２つの軸方向それぞれの色成分である。）を採用すると共に、前記複数の色相範囲の境界の前記色相空間における配置を、その量Ｃを単位として不均等に採る
ことを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラ、ビデオカメラ、スキャナ、プリンタなどのカラー画像機器に適用される信号処理装置に関し、特に、カラー画像機器が取得した各画素信号に対し色変換処理、又は輝度補正処理を施す信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー画像機器には、画素信号に対し良好な色再現性を付与するために、そのカラー画像機器に固有の入出力特性などに応じてその画像信号を色変換する色変換回路が搭載される。
因みに、色変換回路には、色補正と同時に、画像データの表色系の変換を行うものもある。表色系の変換は、規格などでその内容が予め決められている一種の色補正に相当するからである。
【０００３】
なお、本明細書では、文言「色」を、色相だけでなく、輝度、彩度（すなわち、明度、彩度）を含めた情報の意味で使用している。
ところで、色変換回路としては、大別して、スキャナやプリンタなどに多く使用されているルックアップテーブル回路と、電子カメラやビデオカメラなどに多く使用されているマトリクス回路とがある。
【０００４】
このうち、ルックアップテーブル回路は、各色の画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれについての変換後の画素信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）を記憶するので、線形（１次）の色変換だけでなく高次の色変換が可能である（つまり、色変換特性を、画像機器の入出力特性に応じた最適な曲線に設定することができる。）。
【０００５】
したがって、ルックアップテーブル回路によれば、画素信号に対し高い色再現性が付与され、各色の絵柄が全て最適な色で表現されることとなる。しかし、記憶すべき情報量が多い分だけ、回路規模が増大するという欠点がある。
一方、マトリクス回路は、各色の画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対し共通の変換式（通常は３×３の１次の変換マトリクス）を記憶するだけなので、線形の色変換しかできない（つまり、色変換特性を、最適な曲線に対し近似的な直線に設定するに過ぎない）。
【０００６】
したがって、マトリクス回路によると、画素信号に対しあまり高い色再現性を付与することができず、全色の絵柄を全て最適な色で表現できるとは限らない。しかし、記憶すべき情報量が少なく演算が簡便な分だけ、回路規模が低く抑えられるという利点がある。
因みに、マトリクス回路において、変換の次数を増加させて色変換特性を曲線状に設定することが考えられる。しかし、例えば、変換次数を１つ増やしてそのカーブを２次曲線にするだけでも、変換マトリクスが３×９の規模に増大すると共に、それに適合するベクトル（Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2，ＲＧ，ＧＢ，ＢＲ，Ｒ，Ｇ，Ｂ）を生成する必要も生じるので、変換の全体に要す乗除算回数は、＋２４というように、著しく増大する。したがって、マトリクス回路により色変換特性を３次や４次などの高次の曲線にするには、回路規模が著しく増大するのは言うまでもない。
【０００７】
このため、従来は、例えば、特開平６−６５８７号公報や特開平５−３００３６７号公報に開示されたマトリクス回路のように、変換次数を１に抑えたまま変換マトリクスの係数群を予め複数種用意すると共に、それら係数群を、画素信号の属する色範囲に応じて選択使用することにより、色変換特性を階段状に設定することが試みられた。これにより、回路規模を大幅に増大させることなく、色変換特性を最適な曲線に近づけることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した係数が離散的に設定されると、実際の絵柄には存在しないはずの輪郭（疑似輪郭）やノイズが表現されてしまうことがある。
これは、１つの絵柄の中では、一般に色の変化は連続的であることが多いにも拘わらず、仮にその絵柄の属する色範囲が２種類の色範囲にまたがっていると、或る色を境に互いに異なる色変換が施され、元々連続であったはずの色の変化が不連続に表現されてしまう。
【０００９】
この問題は、たとえ用意すべき係数群の種類を増加させて前記色変換特性の階段の段数を増加させたとしても、段差が存在する限りは生じうる。
なお、特開平６−６５８７号公報に記載された技術によると、この色変換特性の段差が緩和されるので、疑似輪郭の発生を抑えることができる。
しかし、カラー画像機器の種類によっては、この技術は色再現性を反対に低下させることもある。
【００１０】
なぜなら、実際のカラー画像機器の入出力特性はその画像機器により様々であり、最適な色変換特性も様々である。
実際、補色型のＣＣＤ撮像素子を用いた画像機器の色変換特性として最適な曲線には、急峻に変換する箇所がある。
この場合に色変換特性の段差を緩和させると、色変換特性には最適な曲線から乖離する箇所が生じてしまうからである。
【００１１】
そこで本発明は、回路規模を大幅に増大させることなく、確実に高い色再現性を画素信号に付与することのできる信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号処理装置は、入力されたカラー画素信号に対し変換マトリクスを乗算して色変換処理を施す色変換部と、前記画素信号が入力される毎に、前記変換マトリクスの係数群を、その画素信号に適した最適係数群に設定する係数最適化部とを備え、前記係数最適化部には、互いに異なる複数の色相範囲の境界に位置する複数の基準信号についての最適係数群を予め格納する格納手段と、前記入力された画素信号の属する色相範囲を示す色相範囲情報を生成すると共に、その色相範囲の両端に位置する２つの基準信号と前記画素信号との間の色相関係を示す色相関係情報を生成する識別手段と、前記色相範囲情報に応じて、前記格納手段から、前記色相範囲の両端に位置する２つの基準信号についての最適係数群を取得すると共に、前記取得された２つの最適係数群を前記色相関係情報に応じて補間演算することにより、前記画素信号に適した最適係数群を算出する補間手段とが備えられ、前記識別手段は、前記色相範囲情報及び前記色相関係情報の生成に先立ち、色相空間の各象限のうち前記画素信号の属する象限を示す象限情報と、前記画素信号の前記象限内での色相角度を示す色相角度情報とをそれぞれ生成してから、前記象限情報に前記色相角度情報の高位ビットを組み合わせることにより前記色相範囲情報を生成し、前記色相角度情報の低位ビットにより前記色相関係情報を生成するものである。
【００１３】
したがって、仮に、予め用意された係数群の数が、ごく限られた数であったとしても、変換特性（色−係数曲線）を、最適な曲線に近付けることができる。すなわち、回路規模を大幅に増大させることなく、確実に高い色再現性を画素信号に付与することができる。
なお、前記格納手段は、前記画素信号の属する色相範囲を引数とすると共に、その色相範囲の境界に位置する２つの基準信号についての一対の最適係数群を関数とする、ルックアップテーブルであってもよい。
【００１４】
また、前記係数最適化部は、前記色相を示す量Ｃとして、Ｃ＝ａ2／（ａ2＋ｂ2）（但し、ａ，ｂは、色相空間を規定する２つの軸方向それぞれの色成分である。）を採用すると共に、前記複数の色相範囲の境界の前記色相空間における配置を、その量Ｃを単位として不均等に採ってもよい。
【００１５】
本発明の信号処理装置は、入力されたカラー画素信号に対し輝度補正を施す輝度変換部と、前記画素信号が入力される毎に、前記輝度補正の補正量を、その画素信号に適した最適輝度補正量に設定する輝度補正量最適化部とを備え、前記輝度補正量最適化部には、互いに異なる複数の色相範囲の境界に位置する複数の基準信号についての最適輝度補正量を予め格納する格納手段と、前記入力された画素信号の属する色相範囲を示す色相範囲情報を生成すると共に、その色相範囲の両端に位置する２つの基準信号と前記画素信号との間の色相関係を示す色相関係情報を生成する識別手段と、前記色相範囲情報に応じて、前記格納手段から、前記色相範囲の両端に位置する２つの基準信号についての最適輝度補正量を取得すると共に、前記取得された２つの最適輝度補正量を前記色相関係情報に応じて補間演算することにより、前記画素信号に適した輝度補正量を算出する補間手段とが備えられ、前記識別手段は、前記色相範囲情報及び前記色相関係情報の生成に先立ち、色相空間の各象限のうち前記画素信号の属する象限を示す象限情報と、前記画素信号の前記象限内での色相角度を示す色相角度情報とをそれぞれ生成してから、前記象限情報に前記色相角度情報の高位ビットを組み合わせることにより前記色相範囲情報を生成し、前記色相角度情報の低位ビットにより前記色相関係情報を生成するものである。
【００１６】
したがって、仮に、予め用意された輝度補正量の数が、ごく限られた数であったとしても、補正特性（色−輝度補正量曲線）を、最適な曲線に近付けることができる。すなわち、回路規模を大幅に増大させることなく、確実に高い色再現性を画素信号に付与することができる。
なお、前記格納手段は、前記画素信号の属する色相範囲を引数とすると共に、その色相範囲の境界に位置する２つの基準信号についての一対の最適輝度補正量を関数とする、ルックアップテーブルであってもよい。
【００１７】
また、前記輝度補正量最適化部は、前記色相を示す量Ｃとして、Ｃ＝ａ2／（ａ2＋ｂ2）（但し、ａ，ｂは、色相空間を規定する２つの軸方向それぞれの色成分である。）を採用すると共に、前記複数の色相範囲の境界の前記色相空間における配置を、その量Ｃを単位として不均等に採ってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１、図２、図３、図４、図５、図６を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００１９】
なお、本実施形態では、信号処理装置が電子カメラ内に、回路の一部として搭載されたものを説明する。
図１は、本実施形態の電子カメラ内の回路ブロック図である。
電子カメラには、電子カメラの制御部であるＣＰＵ２１、被写体の像を撮像するＣＣＤ撮像素子２６、ＣＣＤ撮像素子２６を駆動するドライバ回路２５、ＣＣＤ撮像素子から出力される信号に対し各処理を施す、アナログ信号処理回路２７、Ａ／Ｄ変換回路２８、及び信号処理回路２９（例えばＡＳＩＣとして構成される）などが備えられる。
【００２０】
信号処理回路２９には、欠陥補正回路２９Ａ、ディジタルクランプ回路２９Ｂ、ゲイン調整回路２９Ｃ、ホワイトバランス調整回路２９Ｄ、γ補正回路２９Ｅ、画素補間回路２９Ｆ、カラーマトリクス回路２９Ｇ（請求項における信号処理装置、及び色変換部に対応する。）が備えられる。
ドライバ回路２５、アナログ信号処理回路２７、及びＡ／Ｄ変換回路２８は、タイミングジェネレータ２４を介してＣＰＵ２１により制御される。また、信号処理回路２９内のホワイトバランス調整回路２９Ｄ、γ補正回路２９Ｅ、画素補間回路２９Ｆ、カラーマトリクス回路２９Ｇについても、ＣＰＵ２１によって制御される。
【００２１】
ＣＣＤ撮像素子２６から出力される画素信号は、アナログ信号処理回路２７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介してディジタル信号となり信号処理回路２９に入力される。
信号処理回路２９内の欠陥補正回路２９Ａは、Ａ／Ｄ変換回路２８の出力する画素信号に基づいて、ＣＣＤ撮像素子２６の欠陥画素に対応する画素信号を生成する。各画素信号は、また、ディジタルクランプ回路２９ＢにおいてＤＣ再生の処理が施され、ホワイトバランス調整回路２９Ｄにおいて（白レベルの）色バランスが調整され、γ補正回路２９Ｅにおいてモニタ（電子カメラ外部又は内部のモニタ）などの特性に応じた所定の階調変換処理が施され、画素補間回路２９Ｆにおいて画素補間の処理が施され、カラーマトリクス回路２９Ｇにおいて色変換の処理（詳細については後述する）が施される。
【００２２】
なお、本実施形態の信号処理回路２９における上記各処理の順序は上記したものに限られない。但し、少なくとも、カラーマトリクス回路２９Ｇの配置は、少なくとも、画素補間回路２９Ｆよりも後段とされる。
図２は、カラーマトリクス回路２９Ｇ内の回路ブロック図である。
以下では、入力側の画素信号（以下「入力画素信号」と称す。）の表色系がＲＧＢ表色系であり、出力側の画素信号（以下、「出力画素信号」と称す。）の表色系がＹＣｂＣｒ表色系である場合について説明するが、入力画素信号の表色系と出力画素信号の表色系とについては、それぞれ他のものが採用されてもよい。
【００２３】
カラーマトリクス回路２９Ｇには、出力画素信号の表色系がＹ，Ｃｂ，Ｃｒ表色系であることに対応して、輝度信号Ｙを生成するためのマトリクス回路１０１と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）を生成するためのマトリクス回路１０２とが備えられる。
マトリクス回路１０１は、入力画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対し次式（１）のような１×３の変換マトリクスを乗算する。
【数１】
0004565260.tif 000002
本実施形態では、係数（Ｍkg１，Ｍkb１，Ｍkr１）は、定数とされる。
マトリクス回路１０２は、入力画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対し次式（２）のような２×２の変換マトリクスを乗算する。
【数２】
0004565260.tif 000003
なお、図２では、マトリクス回路１０１に入力される信号が、Ｇ，（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）であり、かつ、マトリクス回路１０２に入力される信号が、（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）であるかのごとく表現したが、差分（Ｒ−Ｇ），（Ｂ−Ｇ）については、信号処理回路２９Ｇの前段、カラーマトリクス回路２９Ｇの内部、の何れの箇所において算出されてもよい。
【００２４】
さて、本実施形態のカラーマトリクス回路２９Ｇには、入力画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が入力される毎に、マトリクス回路１０２における変換マトリクスの係数群として最適なもの（Ｍkr２，Ｍkb２，Ｍkr３，Ｍkb３）（「最適係数群」という。）が生成される。この生成は、パラメータ生成部１０３（請求項における係数最適化部に対応する。）によって行われる。
【００２５】
図３は、パラメータ生成部１０３内の回路ブロック図である。
パラメータ生成部１０３には、入力画素信号の色相を識別する識別回路１５０（請求項における識別手段に対応する。）、互いに異なる複数の基準色相Ｈ（０），・・・，Ｈ（０）についての最適係数群Ｍ（０），・・・，Ｍ（１５）を予め格納するルックアップテーブル１５５（格納手段に対応する。）、入力画素信号に近い２つの基準色相Ｈ（ｉ），Ｈ（ｉ＋１）についての最適係数群Ｍ（ｉ），Ｍ（ｉ＋１）をルックアップテーブル１５５から取得して、それに基づいて入力画素信号の色相についての最適係数群（Ｍkr２，Ｍkb２，Ｍkr３，Ｍkb３）を、補間演算により算出する補間回路１５８が備えられる。
【００２６】
識別回路１５０は、比較回路１５１、１５２、及び色相角度算出回路１５３からなる。
比較回路１５１、１５２は、例えば図４に示すような色相空間において、入力画素信号の属する象限が４象限のうち何れであるのか（以下、「色相象限情報」と称す。２ビットで表すこととする。）を判断する。
【００２７】
色相角度算出回路１５３は、入力画素信号の象限内での色相角度（以下、「色相角度情報」と称す。６ビットで表すこととする。）を算出する。
つまり、入力画素信号の色相は、この２ビットの色相象限情報と６ビットの色相角度情報とによって表される。
【００２８】
なお、本実施形態の色相角度算出回路１５３は、次式（３）によって色相角度情報を生成する。
【数３】
0004565260.tif 000004
この式（３）は、色相角度を算出する式の近似式である。この式（３）は、乗除算を１回しか含まないので、パラメータ生成部１０３の回路規模を大幅に大きくせずに済む点で有利である（因みに、色相角度を正確に算出する式は、三角関数を要す。）。
【００２９】
そして、ルックアップテーブル１５５には、この色相象限情報（２ビット）と、色相角度情報（６ビット）の高位２ビットとが入力される。
この色相角度情報の高位２ビットは、入力画素信号が、図４に示す象限内の４種の色相範囲の何れに属するのかを示している。
したがって、色相角度情報の高位２ビットと色相象限情報の４ビットとは、入力画素信号が、図４に示す色相空間の１６種の色相範囲Ｒ０，・・・，Ｒ１５のうち何れに属するのかを示すこととなる（以下、この入力画素信号の属する色相範囲を示す情報を「色相範囲情報」と称す。）。
【００３０】
なお、図４にも示したが、ここでは、色相範囲Ｒ０，・・・，Ｒ１５の各境界に相当する基準色相を、それぞれＨ（０），・・・，Ｈ（１５）とおく。
そして、基準色相Ｈ（０）を有した画素信号に対する最適係数群（マトリクス回路１０２における変換マトリクスの係数群として最適なもの）を、Ｍ（０）とおく。
【００３１】
同様に、基準色相Ｈ（１），・・・，Ｈ（１５）それぞれについての最適係数群を、それぞれＭ（１），・・・，Ｍ（１５）とおく。
なお、各係数群Ｍ（０），・・・，Ｍ（１５）は、ＣＣＤ撮像素子２６の入出力特性などに応じて決まる。また、前記各基準色相Ｈ（０），・・・，Ｈ（１５）の色見本を電子カメラで試験的に撮像し、得られた画素信号の色相がどれだけずれているか評価することにより、決めることもできる。
【００３２】
また、以下では、係数群Ｍ（ｉ）を構成する各係数のうち、変換マトリクス（式（２））の係数Ｍkr２に対応するものをｍ11（ｉ）、係数Ｍkb２に対応するものをｍ12（ｉ）、係数Ｍkr３に対応するものをｍ21（ｉ）、係数Ｍkb３に対応するものをｍ22（ｉ）とおく。
図５は、ルックアップテーブル１５５の内容を示す図である。
【００３３】
ルックアップテーブル１５５には、各色相範囲Ｒ０，・・・，Ｒ１５に対応づけて係数群Ｍ（０），・・・，Ｍ（１５）の各係数が格納される。
しかも、各色相範囲Ｒｉのそれぞれには、一対の係数群Ｍ（ｉ），Ｍ（ｉ＋１）の各係数が対応付けられている（但し、ｉ＝１５のとき、Ｍ（ｉ＋１）＝Ｍ（０）である。）。
【００３４】
つまり、ルックアップテーブル１５５には、色相範囲情報の値ｉに対応付けられて、８つの値ｍ11（ｉ），ｍ12（ｉ），ｍ21（ｉ），ｍ22（ｉ），ｍ11（ｉ＋１），ｍ12（ｉ＋１），ｍ21（ｉ＋１），ｍ22（ｉ＋１）が格納される（但し、ｉ＝１５のとき、ｍ11（ｉ＋１）＝ｍ11（０），ｍ12（ｉ＋１）＝ｍ12（０），ｍ21（ｉ＋１）＝ｍ21（０），ｍ22（ｉ＋１）＝ｍ22（０）である。）。
【００３５】
ここで、このように１つの色相範囲Ｒに対し２つの係数群Ｍ（２つの係数群の各係数）が格納されるのは、補間回路１５８による補間が、入力画素信号の属する色相範囲Ｒｉの両端の基準色相Ｈ（ｉ），Ｈ（ｉ＋１）それぞれの最適係数群Ｍ（ｉ），Ｍ（ｉ＋１）に基づいて行われるからである。
図６（ｂ）は、補間回路１５８による補間の内容を説明する図である。
【００３６】
図６（ｂ）の横軸は入力画素信号の色相、縦軸は、各色相に対してそれぞれ設定される係数Ｍkr２の値である。なお、図６（ｂ）において縦軸及び横軸の値自体には意味は無い。
【００３７】
また、以下に説明する、係数Ｍkr２及び補間回路１５８-11及び係数ｍ11の関係は、係数Ｍkb２及び補間回路１５８-12及び係数ｍ12、係数Ｍkr３及び補間回路１５８-21及び係数ｍ21、係数Ｍkb３及び補間回路１５８-22及び係数ｍ22に対しても、同様に当てはまる。
補間回路１５８-11は、入力画素信号の属する色相範囲Ｒｉに対応付けられてルックアップテーブル１５５に格納された係数群Ｍ（ｉ），Ｍ（ｉ＋１）のうち、係数Ｍkr２に対応する２つの係数、すなわち係数ｍ11（ｉ）、ｍ11（ｉ＋１）に基づいて補間演算を行い、係数Ｍkr２を算出する。
【００３８】
しかも、補間回路１５８-11は、この補間演算に、入力画素信号の色相と、２つの基準色相Ｈ（ｉ）、Ｈ（ｉ＋１）とがどのような関係にあるか（以下、「色相関係情報」と称す。）を反映させる。
この色相関係情報ａは、前記した色相角度情報の低位４ビットに相当する（図３参照）。
【００３９】
補間回路１５８は、この色相関係情報ａに応じて、ｍ11（ｉ）とｍ11（ｉ＋１）とに対し、例えば式（４）による重み付き平均を行う。
【数４】
0004565260.tif 000005
したがって、本実施形態では、予め用意された係数の数が、ごく限られた数であるにも拘わらず、色変換特性（色相−係数曲線）は、最適な曲線に近いものとなる。
【００４０】
なお、上式（４）は、各種の補間演算のうち最も単純な線形補間の式である。
このような補間回路１５８-11によれば、図６（ｂ）に明かなように、色変換特性は、折線状となる。
因みに、係数Ｍkb２を算出する補間回路１５８-12、係数Ｍkr３を算出する補間回路１５８-12、係数Ｍkb３を算出する補間回路１５８-22における補間演算の式は、それぞれ式（５）、式（６）、式（７）のとおりにすればよい。
【数５】
0004565260.tif 000006
【数６】
0004565260.tif 000007
【数７】
0004565260.tif 000008
ここで、図６（ａ）に示すのが、色変換特性として最適な曲線であり、図６（ｃ）に示すのが、従来例（係数群を選択使用するもの）により設定される色変換特性である。図６では、比較を容易にするために、本実施形態（図６（ｂ））と従来例（図６（ｃ））との間で、予め用意する係数群Ｍ（ｉ）の数（基準色相Ｈ（ｉ）の数）は同じにした。
【００４１】
前記した補間演算によって、本実施形態により設定される色変換特性（図６（ｂ））が、従来例により設定される色変換特性（図６（ｃ））よりも、最適な曲線（図６（ａ））に近づいていることが分かる。
なお、仮に、従来例（図６（ｃ））において、予め用意する係数群Ｍ（ｉ）の数（基準色相Ｈ（ｉ）の数）を増加させれば、色変換特性が最適な曲線（図６（ａ））に近づくが、依然として階段状の部分は残るので、再現画像上に疑似輪郭やノイズの生じる可能性はある。
【００４２】
また、以上説明した本実施形態において、補間演算を行うために付加された回路は、色相角度算出回路１５３、補間回路１５８-11，１５８-12，１５８-21，１５８-22である。
しかし、これによる回路規模増加分（乗除算＋９）は、従来例において変換次数を２に増加させた場合の回路規模増加分（乗除算＋２４）と比べると、圧倒的に少ない。
【００４３】
しかも、変換次数を２に増加させて色変換特性を２次曲線状にするよりも、補間演算を行って色変換特性を折線状とした方が、３次、４次などの高次な曲線曲線に近づけることができることから、本実施形態により得られる色再現性は、従来例において変換次数を２に増加させた場合に得られる色再現性よりも、高まる。
以上まとめると、本実施形態によれば、回路規模を大幅に増大させることなく、画素信号に対し、確実に高い色再現性を付与することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、色相角度算出回路１５３による色相角度情報の算出式を、式（３）に代えて、次式（８）としてもよい。
【数８】
0004565260.tif 000009
この式（８）によると、図４、図６に示した色相空間の分割程度（すなわち、色相範囲Ｒ０，・・・，Ｒ１５の大きさ）に大きな偏りが生じる。
【００４５】
しかし、本来、人間の色感覚やカラー画像機器に固有の特性は、色による偏りを有するので、画素信号の属する色相空間の領域によっては、色補正の精度を高くしなけれればならない領域と、色補正の精度が低くてもよい領域との双方が存在する。
そこで、色相空間の分割程度の高いところを色補正の精度を高くしなければならない領域に割り当て、色相空間の分割程度の低いところを色補正の精度が低くてもよい領域に割り当てれば、色変換特性を、必要かつ十分に柔軟な形状の曲線に設定することができる（すなわち、回路構成の効率化が図られる。）。
【００４６】
＜第２実施形態＞
図７、図８、図９、図１０を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
以下、第１実施形態との相違点についてのみ説明し、同一の部分については説明を省略する。また、図７、図８において、図２、図３に示すものと同一のものについては同一の符号を付した。
【００４７】
本実施形態の電子カメラは、図１に示した第１実施形態の電子カメラにおいて、カラーマトリクス回路２９Ｇに代えて以下に説明するカラーマトリクス回路２００が備えられたものに等しい。
図７は、カラーマトリクス回路２００内の回路ブロック図である。
カラーマトリクス回路２００には、カラーマトリクス回路２９Ｇと同様に、輝度信号Ｙを生成するためのマトリクス回路１０１と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）を生成するためのマトリクス回路１０２とが備えられる。
【００４８】
但し、本実施形態において得られる前記輝度信号Ｙは、このカラーマトリクス回路２００内に備えられた加算器（又は減算器又は乗算器）などの補正回路１０１’により補正される。この補正回路１０１’による輝度補正量は、入力画素信号の色相に応じて変化する。
これを実現するために、本実施形態のカラーマトリクス回路２９Ｇに配置されるパラメータ生成部２０３（請求項における係数最適化部、輝度補正量最適化部に対応する。）は、最適係数群（Ｍkr２，Ｍkb２，Ｍkr３，Ｍkb３）と共に、輝度補正量の最適値ｄＹ（「最適輝度補正量」という。）を生成する。
【００４９】
図８は、パラメータ生成部２０３内の回路ブロック図である。
パラメータ生成部２０３は、パラメータ生成部１０３において、ルックアップテーブル１５５に代えてルックアップテーブル２５５が備えられ、最適輝度補正量ｄＹを算出する補間回路２５８が付加されたものに等しい。
ここで、図９にも示したが、基準色相Ｈ（０）を有した画素信号に対する最適輝度補正量（補正回路１０１’における輝度補正量として最適なもの）を、ｄ（０）とおく。
【００５０】
同様に、基準色相Ｈ（１），・・・，Ｈ（１５）それぞれについての最適輝度補正量を、それぞれｄ（１），・・・，ｄ（１５）とおく。
なお、各輝度補正量ｄ（１），・・・，ｄ（１５）は、例えば、次のようにして決めることができる。すなわち、電子カメラの製造者やユーザの好みなどにより、肌を示す画素信号については、他の絵柄を示す画素信号よりも輝度を高くしたい、などの要求があれば、肌色に相当する基準色相Ｈ（ｋ）についての最適輝度補正量ｄ（ｋ）は、大きな値に決定される。
【００５１】
図１０は、ルックアップテーブル２５５の内容を示す図である。
ルックアップテーブル１５５には、各色相範囲Ｒ０，・・・，Ｒ１５に対応づけて、最適係数群Ｍ（０），・・・，Ｍ（１５）の係数、及び輝度補正量ｄ（０），・・・，ｄ（１５）が格納される。
【００５２】
しかも、各色相範囲Ｒｉのそれぞれには、一対の係数群Ｍ（ｉ），Ｍ（ｉ＋１）の各係数に加えて、一対の輝度補正量ｄ（ｉ），ｄ（ｉ＋１）が対応付けられている（但し、ｉ＝１５のとき、Ｍ（ｉ＋１）＝Ｍ（０），ｄ（ｉ＋１）＝ｄ（０）である。）
補間回路２５８は、入力画素信号の属する色相範囲Ｒｉに対応付けられてルックアップテーブル１５５に格納された２つの輝度補正量ｄ（ｉ），ｄ（ｉ＋１）に基づいて補間演算を行い、その入力画素信号の最適輝度補正量ｄＹを算出する。
【００５３】
しかも、補間回路２５８は、この補間演算に、入力画素信号の色相と、２つの基準色相Ｈ（ｉ）、Ｈ（ｉ＋１）との色相関係情報ａ（色相角度情報の低位４ビット）を反映させる。
補間回路２５８は、この色相関係情報ａに応じて、ｄ（ｉ）とｄ（ｉ＋１）とに対し、例えば式（９）による重み付き平均を行う。
【数９】
0004565260.tif 000010
したがって、本実施形態では、予め用意された輝度補正量の数が、ごく限られた数であるにも拘わらず、輝度補正特性（色相−輝度補正量曲線）は、最適な曲線に近いものとなる。
なお、この上式（９）は、各種の補間演算のうち最も単純な線形補間の式である。
【００５４】
このような補間回路２５８によれば、輝度補正特性は、折線状となる。
以上、本実施形態によれば、回路規模を大幅に増大させることなく、画素信号の輝度成分に対し、確実に高い再現性を付与することができる（因みに、第１実施形態では、主に、色差成分についての再現性が高められている。）。
＜第３実施形態＞
図１１を参照して本発明の第３実施形態について説明する。
【００５５】
以下、第２実施形態との相違点についてのみ説明し、同一の部分については説明を省略する。また、図１１において、図８に示すものと同一のものについては同一の符号を付した。
図１１は、パラメータ生成部３０３内の回路ブロック図である。
本実施形態の電子カメラは、第２実施形態の電子カメラにおいて、パラメータ生成部２０３に代えてこのパラメータ生成部３０３が備えられたものに等しい。
【００５６】
パラメータ生成部３０３には、パラメータ生成部２０３と同様に、識別回路３５０、ルックアップテーブル２５５、補間回路１５８，２５８が備えられる。
但し、本実施形態の補間回路２５８の出力する輝度補正量ｄＹは、このパラメータ生成部３０３内に備えられた乗算器（又は減算器又は加算器）などの補正回路２５８’により、入力画素信号の彩度に応じて決定される。
【００５７】
すなわち、本実施形態における輝度補正量ｄＹは、入力画素信号の色相だけでなく、彩度に応じても変化する。
これを実現するために、識別回路３５０は、入力画素信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から、色相（色相象限情報及び色相角度情報）の他に、入力画素信号の彩度を示す情報（以下「彩度情報」という。）を生成する。
【００５８】
本実施形態の識別回路３５０は、例えば次式（１０）によって彩度情報を抽出する。
【数１０】
0004565260.tif 000011
この式（１０）は、彩度を算出する式の近似式である。この式（１０）は、乗除算を含まないので、パラメータ生成部３０３の回路規模を大幅に大きくせずに済む点で有利である（因みに、彩度を正確に算出する式は平方根及び乗除算を要す。）。
【００５９】
しかも、この式（１０）の値を求めるに当たっては、色相角度情報を生成する式（３）の分母の値をそのまま利用することができる。
図１１では、｜Ｒ−Ｇ｜を算出するための回路を符号３５３-1により示し、｜Ｒ−Ｇ｜＋｜Ｂ−Ｇ｜を算出するための回路を符号３５３-3により示し、これらの値を除するための回路を符号３５３-2により示した。すなわち、回路３５３-2の出力が色相角度情報を示し、回路３５３-3の出力が彩度情報を示す。
【００６０】
さて、本実施形態では、上記したように、入力画素信号の彩度に応じて補正回路２５８’による補正量βを変化させるために、各種の彩度に適合する各補正量βの値が、ルックアップテーブル３５５などとして予め用意される。
なお、この補正量βに要求される設定精度（最適な値からの乖離）については、輝度補正量ｄＹ、係数Ｍkr２，・・・，Ｍkb３に要求される設定精度と比較して緩やかであるので、ルックアップテーブル３５５に用意する値数（ルックアップテーブル３５５の回路規模）は、十分に小さく抑えることができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態によれば、輝度補正量ｄＹの値に、入力画素信号の色相だけでなく彩度も反映されるので、第２実施形態よりもさらに高い色再現性を得ることができる。
＜その他＞
なお、本実施形態では、予め用意する係数群の数（第３実施形態では、計数群の数及び輝度補正量の数）が１６とされているが、これに限らず、係数Ｍkr２，・・・，Ｍkb３に要求される設定精度に応じた数に適宜設定されることが好ましい。
【００６２】
また、図３、図８、図１１では、各情報（色相象限情報、色相角度情報、色相関係情報、）を表現するビット数についての一例を示したが、この例は、入力画素信号及び出力画素信号を表現するビット数が何れも９である場合についての例である。
また、以上説明した各実施形態は、本発明の信号処理装置が電子カメラに適用された場合について示したが、他のカラー画像機器に適用することもできる。
【００６３】
但し、本発明の信号処理装置は、特に、電子カメラ、ビデオカメラ、携帯型プリンタなど、小型化、低廉化、及び軽量化の要求の高いカラー画像機器に適用されることが、上記した各利点が生かされるので、より好ましい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、回路規模を大幅に増大させることなく、確実に高い色再現性を画素信号に付与することのできる信号処理装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電子カメラ内の回路ブロック図である。
【図２】カラーマトリクス回路２９Ｇ内の回路ブロック図である。
【図３】パラメータ生成部１０３内の回路ブロック図である。
【図４】色相空間と基準色相と最適係数群との関係を示す図である。
【図５】ルックアップテーブル１５５の内容を示す図である。
【図６】補間回路１５８による補間の内容を説明する図である。
【図７】カラーマトリクス回路２００内の回路ブロック図である。
【図８】パラメータ生成部２０３内の回路ブロック図である。
【図９】色相空間と基準色相と最適係数群と最適輝度補正量との関係を示す図である。
【図１０】ルックアップテーブル２５５の内容を示す図である。
【図１１】パラメータ生成部３０３内の回路ブロック図である。
【符号の説明】
２１  ＣＰＵ
２４  タイミングジェネレータ
２５  ドライバ回路
２６  ＣＣＤ撮像素子
２７  アナログ信号処理回路
２８  Ａ／Ｄ変換回路
２９  信号処理回路
２９Ａ  欠陥補正回路
２９Ｂ  ディジタルクランプ回路
２９Ｃ  ゲイン調整回路
２９Ｄ  ホワイトバランス調整回路
２９Ｅ  γ補正回路
２９Ｆ  画素補間回路
２９Ｇ  カラーマトリクス回路
１０１，１０２  マトリクス回路
１０１’，２５８’  補正回路
１０３，２０３，３０３  パラメータ生成部
１５０，３５０  識別回路
１５１，１５２  比較回路
１５３  色相角度算出回路
１５５，２５５，３５５  ルックアップテーブル
１５８，２５８  補間回路
【図１】
0004565260.tif 000012
【図２】
0004565260.tif 000013
【図３】
0004565260.tif 000014
【図４】
0004565260.tif 000015
【図５】
0004565260.tif 000016
【図６】
0004565260.tif 000017
【図７】
0004565260.tif 000018
【図８】
0004565260.tif 000019
【図９】
0004565260.tif 000020
【図１０】
0004565260.tif 000021
【図１１】
0004565260.tif 000022