(57)【要約】【課題】適切な階調で色再現すると共に、カラーバランスや色の弁別性の向上を図ること。【解決手段】シーン解析部７１０は、シーン解析処理により決定した撮影シーンに応じた階調変換方法に基づいて階調補正用ＬＵＴを作成する。そして、画像処理部７０は、階調補正用ＬＵＴとマッピング用ＬＵＴと合成することで合成ＬＵＴを作成する。色変換定義調整部７５０は、マッピング用ＬＵＴと、合成ＬＵＴとの色相特性、彩度特性、グレー色の色味特性とを比較することにより、合成ＬＵＴの各特性のマッピング用ＬＵＴの各特性との差異が所定閾値以上である場合には、マッピング用ＬＵＴの特性に近づけるように合成ＬＵＴを調整する。【選択図】図３
2007312125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データを用いて入力画像データの色変換を行う画像処理装置において、
前記入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別手段と、
前記シーン判別手段により判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定手段と、
前記規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較手段と、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整手段と、
前記調整手段により色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較して、両色相特性の差異を求める色相比較手段を有し、
前記調整手段は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整手段を有す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】
前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出手段を更に備え、
前記調整手段は、
前記検出手段により検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記つぶれ調整手段は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較して、両色味特性の差異を求める色味比較手段を有し、
前記調整手段は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データを用いて入力画像データの色変換を行う画像処理方法において、
前記入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別工程と、
前記シーン判別工程において判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定工程と、
前記規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較工程と、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整工程と、
前記調整工程において色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
前記比較工程は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較して、両色相特性の差異を求める色相比較工程を含み、
前記調整工程は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記比較工程における比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出工程を更に含み、
前記調整工程は、
前記検出工程において検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整工程を含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記つぶれ調整工程は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記比較工程は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較して、両色味特性の差異を求める色味比較工程を含み、
前記調整工程は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整工程を含むことを特徴とする請求項１２〜１５の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１２〜１６の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴とする請求項１２〜１７の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１２〜１８の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴とする請求項１２〜１９の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１２〜２０の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２２】
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴とする請求項１２〜２１の何れか一項に記載の画像処理方法。
【請求項２３】
コンピュータを、
入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別手段、
前記シーン判別手段により判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定手段、
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較手段、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整手段、
前記調整手段により色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換手段、
として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項２４】
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較して、両色相特性の差異を求める色相比較手段を有し、
前記調整手段は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整手段を有することを特徴とする請求項２３に記載の画像処理プログラム。
【請求項２５】
前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出手段として前記コンピュータを更に機能させ、
前記調整手段は、
前記検出手段により検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整手段を有することを特徴とする請求項２３又は２４に記載の画像処理プログラム。
【請求項２６】
前記つぶれ調整手段は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴とする請求項２５に記載の画像処理プログラム。
【請求項２７】
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較して、両色味特性の差異を求める色味比較手段を有し、
前記調整手段は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整手段を有することを特徴とする請求項２３〜２６の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項２８】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴とする請求項２３〜２７の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項２９】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴とする請求項２３〜２８の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項３０】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴とする請求項２３〜２９の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項３１】
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴とする請求項２３〜３０の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項３２】
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項２３〜３１の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【請求項３３】
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴とする請求項２３〜３２の何れか一項に記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データを用いて入力画像データの色変換を行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶（liquid crystal）、カラープリンタ等の画像処理装置においてカラーマッチングを行う場合、基準となる色空間ＰＣＳ（Profile Connection Space）を定義して、画像処理装置をその色空間へ合わせるといった方法がとられる。画像処理装置は、再現出可能な色空間の明度及び彩度等の特性（以下、「色再現特性」という。）が装置毎に異なり、その固有特性によって個々の色空間を有する。このため、画像処理装置をＰＣＳに合わせるためには、その固有特性に合わせた補正を装置毎に行う必要がある。
【０００３】
ところが、画像処理装置の固有特性は、装置自体が構造的に抱えているものであって、例えば、カラープリンタであれば色材、記録紙への記録特性及び電気回路固有の変動等が装置毎に異なるため、各々の固有特性を持つこととなる。これらの特性は適宜補正されるものの、各要素が複雑な上、それら要素が複雑に絡み合うのため、画像処理装置における画像データの入出力関係を単純な計算式で表わすことは困難である。
【０００４】
また、ＰＣＳから各装置に依存する色空間への色変換を正確に行う必要があるが、例えば、カラープリンタの出力特性に強い非線型性があるように、画像処理装置の入出力関数が未知であればＰＣＳへの正確な写像は難しくなる。そこで、最近では、デジタル化した画像データの正確な色再現、並びに画像データの異なるデバイス間での色変換のための技術として、３次元ルックアップテーブル（以下、「３Ｄ−ＬＵＴ」という。）やカラープロファイルの色変換定義データを用いた色変換が主流になっている。
【０００５】
色変換定義データは、入力画像データの信号値と、出力画像データの信号値との対応関係を表わすデータテーブルである。入出力信号の色変換は、入力画像データの信号値に対応付けられた出力信号値を３Ｄ−ＬＵＴから検索して出力デバイスに出力することで実現される。
【０００６】
デジタルスチルカメラ等で撮影された画像は、その撮影時の条件により、主要な被写体が適切な濃度で色再現されるように階調補正が行われている。具体的には、入力された画像に上述した３Ｄ−ＬＵＴを用いて出力デバイスに依存した色空間にカラーマッピングすると共に、その画像の撮影時のシーン情報を判別し、カラーマッピングした画像にシーン情報に応じた階調補正をＲＧＢ色成分毎に行う。ここで、シーン情報とは、被写体を撮影する時の順光、逆光及びストロボといった光源の条件やアンダー撮影等の露出条件といった撮影シーンを示すデータである。
【０００７】
このシーン情報を判別する技術としては、例えば、撮影画像データを明度と色相の組み合わせからなる領域に分割し、その分割領域の当該撮影画像データ全体に占める割合から撮影シーンを判別して、階調変換の方法を決定する技術が知られている（特許文献１参照）。また、画像データにグレーバランスの調整処理を行った後、画像データから判別した撮影シーンに応じてプリントの明るさを調整する技術が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３２０５４号公報
【特許文献２】特開平０９−１９１４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１のようにシーン情報に基づいて決定した階調変換を行う場合、出力デバイスの色再現特性に合わせたきめ細かいカラーマッピングが考慮されていないため、入力画像に適した階調変換を行ったにも拘わらず、例えば、人間の肌の色、空の青、草の緑というような画像の主要な被写体となり得る画像中の特徴的な部分に不自然な色味の変化が生じたり、高彩度色につぶれが生じてしたりといった色再現が為されてしまうことがある。このため、特定の濃度領域にカラーバランスが崩れてしまう恐れがあった。
【０００９】
また、特許文献２の技術では、撮影シーンに応じて明るさの調整を行っているが、画像データに施したグレーバランスの調整が再び崩れてしまい、グレー色に色味が加わって、色の弁別性が損なわれてしまう可能性があった。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、適切な階調で色再現すると共に、カラーバランスや色の弁別性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データを用いて入力画像データの色変換を行う画像処理装置において、
前記入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別手段と、
前記シーン判別手段により判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定手段と、
前記規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較手段と、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整手段と、
前記調整手段により色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較を比較して、両色相特性の差異を求める色相比較手段を有し、
前記調整手段は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整手段を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出手段を更に備え、
前記調整手段は、
前記検出手段により検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記つぶれ調整手段は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較を比較して、両色味特性の差異を求める色味比較手段を有し、
前記調整手段は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整手段を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴としている。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の発明において、
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴としている。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の発明において、
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴としている。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データを用いて入力画像データの色変換を行う画像処理方法において、
前記入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別工程と、
前記シーン判別工程において判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定工程と、
前記規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較工程と、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整工程と、
前記調整工程において色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換工程と、
を含むことを特徴としている。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、
前記比較工程は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較して、両色相特性の差異を求める色相比較工程を含み、
前記調整工程は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整工程を含むことを特徴としている。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載の発明において、
前記比較工程における比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出工程を更に含み、
前記調整工程は、
前記検出工程において検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整工程を含むことを特徴としている。
【００２５】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、
前記つぶれ調整工程は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴としている。
【００２６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の発明において、
前記比較工程は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較を比較して、両色味特性の差異を求める色味比較工程を含み、
前記調整工程は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整工程を含むことを特徴としている。
【００２７】
請求項１７に記載の発明は、請求項１２〜１６の何れか一項に記載の発明において、
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００２８】
請求項１８に記載の発明において、請求項１２〜１７の何れか一項に記載の発明において、
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴としている。
【００２９】
請求項１９に記載の発明は、請求項１２〜１８の何れか一項に記載の発明において、
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００３０】
請求項２０に記載の発明は、請求項１２〜１９の何れか一項に記載の発明において、
前記調整工程は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００３１】
請求項２１に記載の発明は、請求項１２〜２０の何れか一項に記載の発明において、
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴としている。
【００３２】
請求項２２に記載の発明は、請求項１２〜２１の何れか一項に記載の発明において、
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴としている。
【００３３】
請求項２３に記載のプログラムは、コンピュータを、
入力画像データにシーン判別処理を施して、当該入力画像データのシーン情報を判別するシーン判別手段、
前記シーン判別手段により判別されたシーン情報に基づいて階調変換方法を決定する階調変換方法決定手段、
出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換するために予め規定された色変換定義データの色再現特性と、前記決定された階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性とを比較して、両色再現特性の差異を求める比較手段、
前記色再現特性の差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように前記階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する調整手段、
前記調整手段により色再現特性が調整された色再現定義データを用いて前記入力画像データの色変換を行う画像変換手段、
として機能させることを特徴としている。
【００３４】
請求項２４に記載の発明は、請求項２３に記載の発明において、
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色相特性と、前記階調変換を施した当該色変換定義データの色相特性とを比較して、両色相特性の差異を求める色相比較手段を有し、
前記調整手段は、
前記色相特性の差異が所定閾値以上である場合に、当該色相特性の差異を抑制するように前記規定された色変換定義データの色相特性を調整する色相調整手段を有することを特徴としている。
【００３５】
請求項２５に記載の発明は、請求項２３又は２４に記載の発明において、
前記比較手段による比較の結果に基づいて、前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性の色域外との境界部分からつぶれを検出する検出手段として前記コンピュータを更に機能させ、
前記調整手段は、
前記検出手段により検出されたつぶれの度合いが所定閾値以上である場合に、当該つぶれの度合いを抑制するように前記階調変換を施した色変換定義データの色再現特性を調整するつぶれ調整手段を有することを特徴としている。
【００３６】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の発明において、
前記つぶれ調整手段は、
特定彩度領域のつぶれの度合いを抑制するように前記色変換定義データの色再現特性の調整を行うことを特徴としている。
【００３７】
請求項２７に記載の発明は、請求項２３〜２６の何れか一項に記載の発明において、
前記比較手段は、
前記規定された色変換定義データの色味特性と、前記階調変換を施した前記色変換定義データの色味特性とを比較して、両色味特性の差異を求める色味比較手段を有し、
前記調整手段は、
グレー色における前記色味特性の差異が所定閾値以上である場合に、前記階調変換を施した色再現変換テーブルの色味特性を抑制するように調整する色味調整手段を有することを特徴としている。
【００３８】
請求項２８に記載の発明は、請求項２３〜２７の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００３９】
請求項２９に記載の発明は、請求項２３〜２８の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する色相特性に応じて定めることを特徴としている。
【００４０】
請求項３０に記載の発明は、請求項２３〜２９の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する彩度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００４１】
請求項３１に記載の発明は、請求項２３〜３０の何れか一項に記載の発明において、
前記調整手段は、
前記閾値と、前記階調変換処理を施した色変換定義データの色再現特性の調整の度合いとを、前記入力画像データが有する明度特性に応じて定めることを特徴としている。
【００４２】
請求項３２に記載の発明は、請求項２３〜３１の何れか一項に記載の発明において、
前記色再現定義データは、前記色変換時の入力データと出力データとを対応付けて記憶する多次元ルックアップテーブルであることを特徴としている。
【００４３】
請求項３３に記載の発明は、請求項２３〜３２の何れか一項に記載の発明において、
前記階調変換は、
入力データと、当該入力データに当該階調変換を予め施した出力データとを対応付けて記憶する１次元ルックアップテーブルを用いて行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、入力画像データから判別したシーン情報に基づいて階調変換方法を決定し、色変換定義データの色再現特性と、当該階調変換を施した当該色変換定義データの色再現特性との差異が所定閾値以上の場合に、その差異を抑制するように階調変換を施した色再現定義データの色再現特性を調整する。このため、シーン情報に基づいて決定した入力画像データに適した階調変換によって生ずる不自然な色味の変化や、高彩度色に発生したつぶれを抑制することができる。従って、適切な階調で色再現すると共に、カラーバランスや色の弁別性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について図１〜図２６を参照して詳細に説明する。先ず、本発明を適用した画像形成装置の構成について説明する。
【００４６】
図１は、画像処理装置１の外観の一例を示す斜視図である。画像処理装置１は、図１に示すように、筐体２の一側面に、感光材料を装填するためのマガジン装填部３が備えられている。筐体２の内側には、感光材料に露光する露光処理部４と、露光された感光材料を現像処理して乾燥し、プリントを作成するためのプリント作成部５が備えられている。筐体２の他側面には、プリント作成部５で作成されたプリントを排出するためのトレー６が備えられている。
【００４７】
また、筐体２の上部には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示部８、透過原稿を読み込む装置であるフィルムスキャナ部９、反射原稿入力部１０、操作部１１が設けられている。この表示部８は、プリントを作成しようとする画像データを表示画面上に再生表示する。更に、筐体２には、各種デジタル記録媒体に記録された画像データの読み取り可能な画像読込部１４と、各種デジタル記録媒体に画像データの書き込み（出力）が可能な画像書込部１５とが設けられている。
【００４８】
画像読込部１４には、ＰＣカード用アダプタ１４ａ、フロッピー（登録商標）ディスク用アダプタ１４ｂが備えられ、ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂが差し込み可能になっている。ＰＣカード１３ａ及びフロッピーディスク１３ｂは、デジタルカメラで撮像された複数の駒画像データが記録される。
【００４９】
画像書込部１５には、フロッピーディスク用アダプタ１５ａ、ＭＯ用アダプタ１５ｂ、光ディスク用アダプタ１５ｃが備えられ、フロッピーディスク１６ａ、ＭＯ１６ｂ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスク１６ｃがそれぞれ装填可能に構成されている。尚、図１では、感光材料に露光して現像してプリントを作成する画像処理装置１を一例として上げているが、そのプリント作成方式はこれに限定されず、例えば、インクジェット方式、電子写真方式、感熱方式、昇華方式等の方式を用いてもよい。
【００５０】
＜画像処理装置１の主要部構成＞
図２に、画像処理装置１の主要部構成を示す。画像処理装置１は、図２に示すように、制御部７、露光処理部４、プリント作成部５、フィルムスキャナ部９、反射原稿入力部１０、画像読込部１４、通信部（入力）３２、画像書込部１５、データ蓄積部７３、操作部１１、表示部８及び通信部（出力）３３を備えて構成される。
【００５１】
制御部７は、マイクロコンピュータにより構成され、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部に記憶されている各種制御プログラムと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）との協働により、画像処理装置１を構成する各部の動作を制御する。
【００５２】
制御部７は、操作部１１からの入力信号に基づいて、フィルムスキャナ部９や反射原稿入力部１０から読み取られた画像データ、画像読込部１４から読み込まれた画像データ、外部機器から通信部３２を介して入力された画像データに対して、画像処理を施して露光用画像データを生成し、露光処理部４に出力する。また、画像処理部７０は、画像処理された画像データに対して出力形態に応じた変換処理を施して出力する。
【００５３】
露光処理部４は、感光材料に画像の露光を行い、この感光材料をプリント作成部５に出力する。プリント作成部５は、露光された感光材料を現像処理して乾燥して、サービスサイズ、ハイビジョンサイズ、パノラマサイズ等のプリントＰ１や、Ａ４サイズのプリントＰ２、名刺サイズのプリントＰ３を作成する。
【００５４】
フィルムスキャナ部９は、アナログカメラにより撮像された現像済みのネガフィルムＮ、リバーサルフィルム等の透過原稿に記録された駒画像を読み取り、駒画像のデジタル画像データに変換する。反射原稿入力部１０は、フラットベットスキャナによってプリントＰ上の画像を読み取り、デジタル画像データに変換する。
【００５５】
画像読込部１４は、ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂに記録された駒画像情報を読み出して制御部７に転送する。この画像読込部１４は、画像転送部３０として、ＰＣカード用アダプタ１４ａ、フロッピーディスク用アダプタ１４ｂ等を有する。画像読込部１４は、ＰＣカード１３ａやフロッピーディスク１３ｂに記録された駒画像データを読み取り、制御部７に転送する。
【００５６】
画像書込部１５は、画像搬送部３１として、フロッピーディスク用アダプタ１５ａ、ＭＯ用アダプタ１５ｂ、光ディスク用アダプタ１５ｃを備えて構成され、制御部７からの指示に従って、フロッピーディスク１６ａやＭＯ１６ｂ、光ディスク１６ｃに画像データを書き込む。
【００５７】
データ蓄積部７３は、画像データとそれに対応する注文情報（どの駒の画像から何枚プリントを作成するかを示す情報、プリントサイズの情報等）とを記憶し、順次蓄積する。
【００５８】
操作部１１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等を備えて構成され、押下されたキーや指定された表示部８上の座標位置に対応する信号を入力信号として制御部７に出力する。表示部８は、制御部７から入力された表示制御信号に従って、画像情報等を表示する。
【００５９】
通信部（入力）３２は、外部機器から撮像画像を表す画像データやプリント命令信号等を受信し、通信部（出力）３３は、画像処理を施した後の撮影画像を表す画像データと、それに付帯する注文情報を、外部機器に送信する。
【００６０】
＜画像処理部の構成＞
図３に、画像処理部７０の構成例を示す。画像処理部７０は、画像入力部７１から入力された画像データに各種画像処理を施して画像出力部７２に出力する。画像入力部７１は、フィルムスキャナ部９、反射原稿入力部１０から入力された画像データに対し、当該フィルムスキャナ部９及び反射原稿入力部１０固有の校正操作、ネガポジ反転、ゴミキズ除去、コントラスト調整、粒状ノイズ除去、鮮鋭化強調等の処理を施して画像処理部７０に出力する。
【００６１】
また、画像入力部７１は、画像転送部３０や通信部３２から入力された画像データに対し、その画像データのデータ書式に従って必要に応じた圧縮符号の復元、色データの表現方法の変換等を施した後、画像処理部７０内の演算に適したデータ形式に変換して出力する。
【００６２】
画像処理部７０は、操作部１１又は制御部７の指示に基づいて、画像入力部７１から入力された画像データに対し、後述の画像処理を施して、出力媒体上での鑑賞に最適化された画像形成用のデジタル画像データを生成し、画像出力部７２に出力する。
【００６３】
最適化処理においては、例えばｓＲＧＢ規格に準拠したＣＲＴディスプレイモニタに表示することを前提とした場合、ｓＲＧＢ規格の色域内で最適な色再現が得られるように処理される。また、銀塩印画紙への出力を前提とした場合、銀塩印画紙の色域内で最適な色再現が得られるように処理される。また、色域の圧縮の以外にも、１６ｂｉｔから８ｂｉｔへの階調圧縮、出力画素数の低減、及び出力デバイスの出力特性への対応処理等も含まれる。さらにノイズ抑制、鮮鋭化、グレーバランス調整、彩度調整、或いは覆い焼き処理等の階調圧縮処理が行われることは言うまでもない。
【００６４】
画像出力部７２は、画像処理部７０から出力された画像データに対して、画素数変更やカラーマッチング、プリンタ固有の構成処理を施して表示部８及び露光処理部４に出力する。また、画像処理装置１に、大判インクジェットプリンタ等の外部プリンタ５１が接続可能な場合には、そのプリンタ固有の校正処理、カラーマッチング、画素数変更等の処理を施し、処理済の画像データを外部プリンタ５１に出力する。
【００６５】
また、画像処理部７０から入力された画像データに対して、ＪＰＥＧ、ＴＩＦＦ、Ｅｘｉｆ等に代表される各種の汎用画像フォーマットへの変換を施し、処理済の画像データを画像搬送部３１や通信部３３に出力する。尚、画像入力部７１や画像出力部７２は、画像処理部７０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、例えば、単一のＣＰＵによるソフトウエア処理の種類の区分として実現してもよい。
【００６６】
画像処理部７０は、シーン解析部７１０と、画像変換部７３０と、色変換定義調整部７５０とを備えて構成される。図４（ａ）に、シーン解析部７１０の内部構成を示す。
【００６７】
＜シーン解析部の構成＞
シーン解析部７１０は、図４（ａ）に示すように、割合算出部７１２、指標算出部７１３及び画像処理条件算出部７１４を備えて構成される。また、割合算出部７１２は、図４（ｂ）に示すように、表色系変換部７１５、ヒストグラム作成部７１６及び占有率演算部７１７を備えて構成される。
【００６８】
表色系変換部７１５は、撮影画像データのＲＧＢ値をＨＳＶ表色系に変換する。ＨＳＶ表色系とは、画像データを、色相、彩度及び明度の３つの要素で表すものである。尚、本実施形態において、「明度」は、一般に用いられる「明るさ」の意味する。また、以下の説明において、ＨＳＶ表色系のＶ（０〜２５５）を明度として扱っているが、他の如何なる表色系の明るさを表す単位系を用いてもよい。
【００６９】
ヒストグラム作成部７１６は、撮影画像データを、所定の色相と明度の組み合わせからなる領域に分割し、分割された領域毎に累積画素数を算出することによって２次元ヒストグラムを作成する。また、ヒストグラム作成部７１６は、撮影画像データを、当該撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度との組み合わせからなる所定の領域に分割し、その領域毎に累積画素数を算出することによって２次元ヒストグラムを作成する。尚、撮影画像データの画面の外縁からの距離、明度及び色相の組み合わせからなる領域に分割して、３次元ヒストグラムを作成するようにしてもよい。
【００７０】
占有率演算部７１７は、明度と色相の組み合わせによって分割された領域毎に、ヒストグラム作成部７１６において算出された累積画素数の全画素数（撮影画像データ全体）に占める割合を示す第１の占有率（表１参照）を算出する。また、占有率演算部７１７は、撮影画像データの画面の外縁からの距離と明度の組み合わせによって分割された領域毎に、ヒストグラム作成部７１６において算出された累積画素数の全画素数に占める割合を示す第２の占有率（表４参照）を算出する。
【００７１】
指標算出部７１３は、占有率演算部７１７において領域毎に算出された第１の占有率に、撮影条件に応じて予め（例えば、判別分析によって）設定された第１の係数（表２参照）を乗算して和をとることにより、撮影シーンを特定するための指標１を算出する。ここで、撮影シーンとは、順光、逆光、ストロボ等の、被写体を撮影する時の光源条件及びアンダー撮影等の露出条件を示す。
【００７２】
指標１は、屋内撮影度、近接撮影度、顔色高明度等のストロボ撮影時の特徴を示すもので、シーン情報として「ストロボ撮影シーン」と判別されるべき画像を他の撮影シーンから分離するためのものである。指標１の算出の際、指標算出部７１３は、所定の高明度の肌色色相領域と、当該高明度の肌色色相領域以外の色相領域とで、異なる符号の係数を用いる。ここで、所定の高明度の肌色色相領域には、ＨＳＶ表色系の明度値で１７０〜２２４の領域が含まれる。また、高明度の肌色色相領域以外の色相領域には、青色色相領域（色相値１６１〜２５０）、緑色色相領域（色相値４０〜１６０）の少なくとも一方の高明度領域が含まれる。
【００７３】
指標算出部７１３は、占有率演算部７１７において領域毎に算出された第１の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された第２の係数（表３参照）を乗算して和をとることにより、撮影シーンを特定するための指標２を算出する。指標２は、屋外撮影度、空色高明度、顔色低明度等の逆光撮影時の特徴を複合的に示すもので、シーン情報として「逆光シーン」と判別されるべき画像を他の撮影シーンから分離するためのものである。
【００７４】
指標２の算出の際、指標算出部７１３は、肌色色相領域（色相値０〜３９、３３０〜３５９）の中間明度領域と、当該中間明度領域以外の明度領域とで、異なる符号の係数を用いる。この肌色色相領域の中間明度領域には、明度値８５〜１６９の領域が含まれる。また、当該中間明度領域以外の明度領域には、例えば、シャドー領域（明度値２６〜８４）が含まれる。
【００７５】
更に、指標算出部７１３は、占有率演算部７１７において領域毎に算出された第２の占有率に、撮影条件に応じて予め設定された第３の係数（表５参照）を乗算して和をとることにより、撮影シーンを特定するための指標３を算出する。指標３は、逆光とストロボ間における、撮影画像データの画面の中心と外側の明暗関係の差異を示すものであり、シーン情報として「逆光シーン」又は「ストロボ撮影シーン」と判別されるべき画像のみを定量的に示すものである。指標３の算出の際、指標算出部７１３は、撮影画像データの画面の外縁からの距離に応じて異なる値の係数を用いる。
【００７６】
また、指標算出部７１３は、少なくとも、撮影画像データの画像中央部における肌色の平均輝度値に、撮影条件に応じて予め設定された第４の係数を乗算して和をとることにより、撮影シーンを特定するための指標４を算出する。より好ましくは、撮影画像データの画像中央部における肌色の平均輝度値だけでなく、撮影画像データの最大輝度値と平均輝度値との差分値、輝度標準偏差、画像中央部における平均輝度値、画像の肌色最大輝度値と肌色最小輝度値の差分値と肌色平均輝度値との比較値（式（８）参照）の各々に、撮影条件に応じて予め設定された第４の係数を乗算して和をとることにより、撮影シーンを特定するための指標４を算出する。
【００７７】
指標４は、ストロボ撮影シーンとアンダー撮影シーンにおける、撮影画像データの画面の中心と外側の明暗関係の差異を示すだけでなく、輝度ヒストグラムにおける分布情報を示すものであり、「ストロボ撮影シーン」又は「アンダー撮影シーン」と判別されるべき画像のみを定量的に示すものである。
【００７８】
指標４を算出する際、指標算出部７１３では、撮影画像データの画像中央部における肌色の平均輝度値、画像の最大輝度値と平均輝度値との差分値及び輝度標準偏差、画像中央部における平均輝度値、画像の肌色最大輝度値と肌色最小輝度値の差分値と肌色平均輝度値との比較値を用いている。ここでいう輝度値とは、明るさを表す指標であり、他の明るさを表す指標（例えば、ＨＳＶ表色系の明度値等）を用いてもよい。
【００７９】
指標算出部７１３は、指標１と指標３それぞれに撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算して和をとることにより指標５を算出する。より好ましくは指標１、指標３及び指標４'（画像中央部における肌色の平均輝度値）に、それぞれ、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算して和をとることにより指標５を算出してもよい（式（１０）参照）。
【００８０】
更に、指標算出部７１３は、指標２及び指標３それぞれに撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算して和をとることにより指標６を算出する。より好ましくは指標２、指標３及び指標４'（画像中央部における肌色の平均輝度値）それぞれに、撮影条件に応じて予め設定された係数を乗算して和をとることにより指標６を算出してもよい（式（１１）参照）。尚、指標算出部７１３における指標１〜６の具体的な算出方法は、後述のシーン解析部７１０の動作説明において詳細に説明する。
【００８１】
図４（ｃ）に、画像処理条件算出部７１４の内部構成を示す。画像処理条件算出部７１４は、図４（ｃ）に示すように、シーン判別部７１８、階調変換方法決定部７１９、階調変換パラメータ算出部７２０及び階調変換量算出部７２１を備えて構成される。
【００８２】
シーン判別部７１８は、指標算出部７１３において算出された指標４、指標５及び指標６の値に基づいて、撮影画像データの撮影シーン（光源条件及び露出条件）を判別する。
【００８３】
階調変換方法決定部７１９は、シーン判別部７１８において判別された撮影シーンに応じて、撮影画像データに対する階調変換の方法を決定する。例えば、順光シーンであると判別した場合は、入力された撮影画像データの画素値を平行移動（オフセット）補正する階調変換方法Ａを選択する。また、逆光シーンであると判別した場合は、入力された撮影画像データの画素値をガンマ補正する階調変換方法Ｂを選択する。
【００８４】
また、ストロボ撮影シーンであると判別した場合、入力された撮影画像データの画素値をガンマ補正及び平行移動補正する階調変換方法Ｃを選択する。また、アンダー撮影シーンであると判別した場合は、階調変換方法Ｂを選択する。
【００８５】
階調変換パラメータ算出部７２０は、指標算出部７１３において算出された指標４、指標５、指標６の値に基づいて、階調変換に必要なパラメータ（キー補正値等）を算出する。
【００８６】
階調変換量算出部７２１は、階調変換パラメータ算出部７２０において算出された階調変換パラメータに基づいて、撮影画像データに対する階調変換量を算出（決定）する。具体的に、階調変換量算出部７２１は、階調変換方法決定部７１９において決定された階調変換方法に対応して予め設定された複数の階調変換曲線の中から、階調変換パラメータ算出部７２０において算出された階調変換パラメータに対応する階調変換曲線を選択する。なお、階調変換パラメータ算出部７２０において算出された階調変換パラメータに基づいて階調変換曲線（階調変換量）を算出するようにしてもよい。
【００８７】
＜シーン解析部の具体的な動作＞
次に、シーン解析部７１０の具体的な動作について説明する。先ず、シーン解析部７１０は、図５に示すフローチャートのように、入力された撮影画像データを所定の画像領域に分割して、各分割領域が撮影画像データ全体に占める割合を示す占有率を算出する占有率算出処理を実行する（ステップＳ１）。
【００８８】
次いで、割合算出部７１２において算出された占有率と、少なくとも、撮影画像データの画像中央部における肌色の平均輝度値と、撮影条件に応じて予め設定された係数とに基づいて指標１〜６を算出する（ステップＳ２）。次いで、ステップＳ２において算出された指標に基づいて撮影シーンを判別し、判別結果に応じて撮影画像データに対する階調変換方法を決定する（ステップＳ３）。
【００８９】
ステップＳ１における占有率算出処理では、図６に示すフローチャートに従った処理を行う。先ず、表色系変換部７１５が、入力された撮影画像データのＲＧＢ値をＨＳＶ表色系に変換し（ステップＳ１０）、その変換後の撮影画像データにヒストグラム作成部７１６が、２次元ヒストグラムを作成する（ステップＳ１１）。
【００９０】
例えば、明度（Ｖ）は、図７及び図８に示すように、０〜２５（ｖ１）、２６〜５０（ｖ２）、５１〜８４（ｖ３）、８５〜１６９（ｖ４）、１７０〜１９９（ｖ５）、２００〜２２４（ｖ６）、２２５〜２５５（ｖ７）の７つの領域に分割される。また、色相（Ｈ）は、色相値が０〜３９、３３０〜３５９の肌色色相領域（Ｈ１）、色相値が４０〜１６０の緑色色相領域（Ｈ２）、１６１〜２５０の青色色相領域（Ｈ３）、赤色色相領域（Ｈ４）の４つの領域に分割される。
【００９１】
尚、赤色色相領域（Ｈ４）は、撮影シーンの判別への寄与が少ないとの知見から、以下の計算は用いていない。肌色色相領域（Ｈ１）は、更に、肌色領域とそれ以外の領域に分割される。以下、肌色色相領域のうち、下記の式（１）を満たす色相’（Ｈ）を肌色領域（Ｈ１）とし、式（１）を満たさない領域を（Ｈ２）とする。
【００９２】
10 ＜ 彩度(S) ＜175、
色相'(H) = 色相(H) + 60      (0 ≦ 色相(H) < 300のとき)、
色相'(H) = 色相(H) - 300    (300 ≦ 色相(H) < 360のとき)、
輝度(Y) = InR × 0.30 + InG × 0.59 + InB × 0.11 （Ａ）
として、
色相'(H)／輝度(Y) ＜ 3.0 ×(彩度(S)／255)＋0.7 ・・・（１）
従って、撮影画像データの分割領域の数は４×７＝２８個となる。なお、式（Ａ）及び（１）において明度（Ｖ）を用いることも可能である。また、InR、InG、InBは、入力画像データのＲＧＢ値である。
【００９３】
ヒストグラム作成部７１６により２次元ヒストグラムが作成されると、占有率演算部７１７は、第１の占有率を算出する（ステップＳ１２）。明度領域Ｖｉ、色相領域Ｈｊの組み合わせからなる分割領域において算出された第１の占有率をＲｉｊとすると、各分割領域における第１の占有率は表１のように表される。
【表１】
2007312125.tif 000003
【００９４】
＜指標１及び指標２の算出方法＞
次に、指標１及び指標２の算出方法について説明する。表２に、ストロボ撮影シーンとしての確度、即ち、ストロボ撮影時の顔領域の明度状態を定量的に示す指標１を算出するために必要な第１の係数を分割領域別に示す。表２に示された各分割領域の係数は、表１に示した各分割領域の第１の占有率Ｒｉｊに乗算する重み係数であり、撮影条件に応じて予め設定されている。
【表２】
2007312125.tif 000004
【００９５】
図７に、明度（Ｖ）−色相（Ｈ）平面を示す。表２によると、図７において高明度の肌色色相領域に分布する領域（ｒ１）から算出される第１の占有率には、正の係数が用いられ、それ以外の色相である青色色相領域（ｒ２）から算出される第１の占有率には、負の係数が用いられる。
【００９６】
図９は、肌色領域（Ｈ１）における第１の係数と、その他の領域（例えば、緑色色相領域（Ｈ３））における第１の係数を、明度全体に渡って連続的に変化する係数曲線として示したものである。表２及び図９によると、高明度（Ｖ＝１７０〜２２４）の領域では、肌色領域（Ｈ１）における第１の係数の符号は正であり、その他の領域における第１の係数の符号は負であり、両領域での係数に大きな違いがあることが分かる。
【００９７】
明度領域Ｖｉ、色相領域Ｈｊにおける第１の係数をＣｉｊとすると、指標１を算出するためのＨｋ領域の和は、式（２）のように定義される。
【数１】
2007312125.tif 000005
【００９８】
従って、Ｈ１〜Ｈ４領域の和は、下記の式（２−１）〜（２−４）のように表される。
H1領域の和＝R11×(-44.0)＋R21×(-16.0)＋・・・＋R71×(-11.3)  ・・・（２−１）
H2領域の和＝R12×0.0＋R22×8.6＋・・・ ＋R72×(-11.1)         ・・・（２−２）
H3領域の和＝R13×0.0＋R23×(-6.3)＋・・・＋R73×(-10.0)       ・・・（２−３）
H4領域の和＝R14×0.0＋R24×(-1.8)＋・・・＋R74×(-14.6)       ・・・（２−４）
【００９９】
指標１は、式（２−１）〜（２−４）で示されたＨ１〜Ｈ４領域の和を用いて、式（３）のように定義される。
指標１＝H1領域の和＋H2領域の和＋H3領域の和＋H4領域の和＋4.424  ・・・（３）
【０１００】
表３に、逆光シーンとしての確度、即ち、逆光撮影時の顔領域の明度状態を定量的に示す指標２を算出するために必要な第２の係数を分割領域別に示す。表３に示された各分割領域の係数は、表１に示した各分割領域の第１の占有率Ｒｉｊに乗算する重み係数であり、撮影条件に応じて予め設定されている。
【表３】
2007312125.tif 000006
【０１０１】
図８に、明度（Ｖ）−色相（Ｈ）平面を示す。表３によると、図８において肌色色相領域の中間明度に分布する領域（ｒ４）から算出される占有率には負の係数が用いられ、肌色色相領域の低明度（シャドー）領域（ｒ３）から算出される占有率には正の係数が用いられる。図１０は、肌色領域（Ｈ１）における第２の係数を、明度全体に渡って連続的に変化する係数曲線として示したものである。
【０１０２】
表３及び図１０によると、肌色色相領域の、明度値が８５〜１６９（ｖ４）の中間明度領域の第２の係数の符号は負であり、明度値が２６〜８４（ｖ２，ｖ３）の低明度（シャドー）領域の第２の係数の符号は正であり、両領域での係数の符号が異なっていることがわかる。
【０１０３】
明度領域ｖｉ、色相領域Ｈｊにおける第２の係数をＤｉｊとすると、指標２を算出するためのＨｋ領域の和は、式（４）のように定義される。
【数２】
2007312125.tif 000007
【０１０４】
従って、Ｈ１〜Ｈ４領域の和は、下記の式（４−１）〜（４−４）のように表される。
H1領域の和＝R11×(-27.0)＋R21×4.5＋・・・＋R71×(-24.0)  ・・・（４−１）
H2領域の和＝R12×0.0＋R22×4.7＋・・・ ＋R72×(-8.5)      ・・・（４−２）
H3領域の和＝R13×0.0＋R23×0.0＋・・・＋R73×0.0          ・・・（４−３）
H4領域の和＝R14×0.0＋R24×(-5.1)＋・・・＋R74×7.2       ・・・（４−４）
【０１０５】
指標２は、式（４−１）〜（４−４）で示されたＨ１〜Ｈ４領域の和を用いて、式（５）のように定義される。
指標２＝H1領域の和＋H2領域の和＋H3領域の和＋H4領域の和＋1.554  ・・・（５）
指標１及び指標２は、撮影画像データの明度と色相の分布量に基づいて算出されるため、撮影画像データがカラー画像である場合の撮影シーンの判別に有効である。
【０１０６】
＜指標３の算出方法＞
次に、指標３の算出方法について説明する。指標３の算出においては、図１１のフローチャートに従った第２の占有率算出処理が行われる。
【０１０７】
先ず、表色系変換部７１５が、撮影画像データのＲＧＢ値をＨＳＶ表色系に変換する（ステップＳ２０）。次いで、ヒストグラム作成部７１６が、撮影画像データを分割した領域毎に累積画素数を算出することにより２次元ヒストグラムを作成する（ステップＳ２１）。
【０１０８】
図１２（ａ）〜（ｄ）に、撮影画像データの画像の外縁からの距離に応じて分割された４つの領域ｎ１〜ｎ４を示す。図１２（ａ）に示す領域ｎ１が外枠であり、図１２（ｂ）に示す領域ｎ２が、外枠の内側の領域であり、図１２（ｃ）に示す領域ｎ３が、領域ｎ２の更に内側の領域であり、図１２（ｄ）に示す領域ｎ４が、撮影画像の中心部の領域である。また、明度は、上述のようにｖ１〜v７の７つの領域に分割されるものとする。従って、撮影画像データを、画面の外縁からの距離と明度の組み合わせからなる領域に分割した場合の分割領域の数は４×７＝２８個となる。
【０１０９】
２次元ヒストグラムが作成されると、占有率演算部７１７は、第２の占有率を算出する（ステップＳ２２）。明度領域ｖｉ、画像領域ｎｊの組み合わせからなる分割領域において算出された第２の占有率をＱｉｊとすると、各分割領域における第２の占有率は表４のように表される。
【表４】
2007312125.tif 000008
【０１１０】
表５に、指標３を算出するために必要な第３の係数を分割領域別に示す。表５に示された各分割領域の係数は、表４に示した各分割領域の第２の占有率Ｑｉｊに乗算する重み係数であり、撮影条件に応じて予め設定されている。
【表５】
2007312125.tif 000009
【０１１１】
図１３は、画像領域ｎ１〜ｎ４における第３の係数を、明度全体に渡って連続的に変化する係数曲線として示したものである。明度領域ｖｉ、画像領域ｎｊにおける第３の係数をＥｉｊとすると、指標３を算出するための画像領域ｎｋの和は、式（６）のように定義される。
【数３】
2007312125.tif 000010
【０１１２】
従って、ｎ１〜ｎ４領域の和は、下記の式（６−１）〜（６−４）のように表される。
n1領域の和＝Q11×40.1＋Q21×37.0＋・・・＋Q71×22.0        ・・・（６−１）
n2領域の和＝Q12×(-14.8)＋Q22×(-10.5)＋・・・＋Q72×0.0   ・・・（６−２）
n3領域の和＝Q13×24.6＋Q23×12.1＋・・・＋Q73×10.1        ・・・（６−３）
n4領域の和＝Q14×1.5＋Q24×(-32.9)＋・・・＋Q74×(-52.2)   ・・・（６−４）
【０１１３】
指標３は、式（６−１）〜（６−４）で示されたｎ１〜ｎ４領域の和を用いて、式（７）のように定義される。
指標３＝n1領域の和＋n2領域の和＋n3領域の和＋n4領域の和−12.6201・・・（７）
指標３は、撮影画像データの明度の分布位置による構図的な特徴（撮影画像データの画像の外縁からの距離）に基づいて算出されるため、カラー画像だけでなくモノクロ画像の撮影シーンを判別するのにも有効である。
【０１１４】
〈指標４の算出方法〉
次に、図１４のフローチャートを参照して、指標算出部７１３において実行される指標４の算出処理について説明する。
【０１１５】
先ず、指標算出部７１３は、撮影画像データのＲＧＢ値から、式（Ａ）を用いて輝度Ｙを算出する。そして、撮影画像データの領域ｎ３及びｎ４により構成される画像中央部における肌色領域の平均輝度値ｘ１と、最大輝度値及び平均輝度値の差分値ｘ２とを算出する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【０１１６】
次いで、撮影画像データの輝度の標準偏差ｘ３を算出した後（ステップＳ２５）、画像中央部における平均輝度値ｘ４を算出する（ステップＳ２６）。指標算出部７１３は、撮影画像データにおける肌色領域の最大輝度値Yskin_maxと最小輝度値Yskin_minの差分値と、肌色領域の平均輝度値Yskin_aveとの比較値ｘ５を算出する（ステップＳ２７）。この比較値ｘ５は、下記の式（８）のように表される。
x5＝(Yskin_max−Yskin_min)/2 −Yskin_ave  ・・・（８）
【０１１７】
次いで、ステップＳ２３〜Ｓ２７で算出された値ｘ１〜ｘ５の各々に、撮影条件に応じて予め設定された第４の係数を乗算し、和をとることにより、指標４を算出する（ステップＳ２８）。指標４は、下記の式（９）のように定義される。
指標４＝0.06×x1＋1.13×x2＋0.02×x3＋(-0.01)×x4＋0.03×x5−6.50・・・（９）
【０１１８】
この指標４は、撮影画像データの画面の構図的な特徴だけでなく、輝度ヒストグラム分布情報を持ち合わせており、特にストロボ撮影シーンとアンダー撮影シーンの判別に有効である。撮影画像データの画像中央部における肌色領域の平均輝度値を指標４'とする。尚、ここでの画像中央部とは、例えば、図１２の領域ｎ２、ｎ３及ｎ４から構成される領域である。このとき、指標５は、指標１、指標３、指標４'を用いて式（１０）のように定義され、指標６は、指標２〜３、指標４'を用いて式（１１）のように定義される。
【０１１９】
指標５＝0.46×指標１＋0.61×指標３＋0.01×指標４'−0.79      ・・・（１０）
指標６＝0.58×指標２＋0.18×指標３＋(-0.03)×指標４'＋3.34   ・・・（１１）
ここで、式（１０）及び式（１１）において各指標に乗算される重み係数は、撮影条件に応じて予め設定されている。
【０１２０】
＜画像処理条件決定処理＞
次に、図１５のフローチャートを参照して、画像処理条件算出部７１４において実行される画像処理条件決定処理（図５のステップＳ３）について説明する。
【０１２１】
先ず、シーン判別部７１８は、指標算出部７１３において算出された指標４、指標５及び指標６の値に基づいて、撮影画像データの撮影シーンを判別する（ステップＳ３０）。
【０１２２】
図１６（ａ）は、順光、逆光、ストロボの各光源条件で６０枚ずつ撮影し、合計１８０枚のデジタル画像データについて、指標５及び指標６を算出してプロットしたものである。図１６（ａ）によれば、指標５の値が０．５より大きい場合、ストロボ撮影シーンが多く、指標５の値が０．５以下で、指標６の値が−０．５より大きい場合、逆光シーンが多いことがわかる。このように指標５及び指標６の値により撮影シーンを定量的に判別することができる。
【０１２３】
更に、順光、逆光、ストロボの各撮影シーンを判別できる指標５及び指標６に、指標４を加えることで、３次元的に撮影シーンが判別可能となり、撮影シーンの判別精度を一層向上させることが可能となる。指標４は、特に、画像全体を暗くする階調変換が行われるストロボ撮影シーンと、画像全体を明るくする階調変換が行われるアンダー撮影シーンとを判別するのに有効である。
【０１２４】
図１６（ｂ）は、ストロボ撮影シーンとアンダー撮影シーンの撮影画像各６０枚のうち、指標５が０．５より大きい画像の指標４及び指標５を算出してプロットしたものである。図１６（ｂ）によれば、指標４の値が０より大きい場合、ストロボ撮影シーンが多く、指標４の値が０以下の場合、アンダー撮影シーンが多いことがわかる。表６に、指標４、指標５及び指標６の値による撮影シーンの判別内容を示す。
【表６】
2007312125.tif 000011
【０１２５】
撮影シーンが判別されると、階調変換方法決定部７１９が、その判別された撮影シーンに応じて、撮影画像データに対する階調変換の方法を決定する（ステップＳ３１）。図１７に示すように、撮影シーンが順光である場合は図１８（ａ）に示す階調変換方法Ａを選択し、逆光シーンである場合は階調変換方法Ｂを、ストロボ撮影シーンである場合は階調変換方法Ｃを、アンダー撮影シーンである場合は階調変換方法Ｂを選択する。
【０１２６】
階調変換方法が決定されると、階調変換パラメータ算出部７２０は、指標算出部７１３において算出された各指標に基づいて、階調変換に必要なパラメータを算出する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２では、階調変換に必要なパラメータとして、下記のＰ１〜Ｐ９のパラメータを算出する。
Ｐ１:撮影画面全体の平均輝度
Ｐ２:ブロック分割平均輝度
Ｐ３:肌色領域（Ｈ１）の平均輝度
Ｐ４:輝度補正値１＝Ｐ１−Ｐ２
Ｐ５:再現目標修正値＝輝度再現目標値（３０３６０）−Ｐ４
Ｐ６:オフセット値１＝Ｐ５−Ｐ１
Ｐ７:キー補正値
Ｐ７':キー補正値２
Ｐ８:輝度補正値２
Ｐ９:オフセット値２＝Ｐ５−Ｐ８−Ｐ１
【０１２７】
ここで、図１９及び２０を参照して、パラメータＰ２（ブロック分割平均輝度）の算出方法について説明する。先ず、階調変換パラメータ算出部７２０は、撮影画像データを正規化するために、ＣＤＦ（累積密度関数）を作成する。次いで、得られたＣＤＦから最大値と最小値をＲＧＢ値毎に求める。ここで、求められたＲＧＢ値毎の最大値と最小値を、それぞれ、Ｒmax、Ｒmin、Ｇmax、Ｇmin、Ｂmax、Ｂminとする。
【０１２８】
次いで、撮影画像データの任意の画素（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）に対する正規化画像データを算出する。ＲプレーンにおけるＲｘの正規化データをＲpoint、ＧプレーンにおけるＧｘの正規化データをＧpoint、ＢプレーンにおけるＢｘの正規化データをＢpointとすると、正規化データＲpoint、Ｇpoint、Ｂpointは、それぞれ、式（１２）〜（１４）のように表される。
【０１２９】
Ｒpoint＝｛（Ｒｘ−Ｒmin）／（Ｒmax−Ｒmin）｝×65535  ・・・（１２）
Ｇpoint＝｛（Ｇｘ−Ｇmin）／（Ｇmax−Ｇmin）｝×65535  ・・・（１３）
Ｂpoint＝｛（Ｂｘ−Ｂmin）／（Ｂmax−Ｂmin）｝×65535  ・・・（１４）
【０１３０】
次いで、式（１５）により画素（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）の輝度Ｎpointを算出する。
Ｎpoint＝（Ｂpoint＋Ｇpoint＋Ｒpoint）／３           ・・・（１５）
【０１３１】
図１９（ａ）は、正規化する前のＲＧＢ画素の輝度の度数分布（ヒストグラム）であり、横軸が輝度、縦軸が画素の頻度を示している。このヒストグラムは、ＲＧＢ毎に作成する。輝度のヒストグラムが作成されると、式（１２）〜（１４）により、撮影画像データに対し、プレーン毎に正規化を行う。図１９（ｂ）は、式（１５）により算出された輝度のヒストグラムを示している。撮影画像データが６５５３５で正規化されているため、各画素は、最大値が６５５３５で最小値が０の間で任意の値をとる。
【０１３２】
図１９（ｂ）に示す輝度ヒストグラムを所定の範囲で区切ってブロックに分割すると、図１９（ｃ）に示すような度数分布が得られる。尚、図１９（ｃ）において、横軸はブロック番号（輝度）、縦軸は頻度である。
【０１３３】
次いで、図１９（ｃ）に示された輝度ヒストグラムから、高輝度領域（ハイライト領域）、低輝度領域（シャドー領域）を削除する処理を行う。これは、白壁や雪上シーンでは、平均輝度が非常に高くなり、暗闇のシーンでは平均輝度は非常に低くなっているため、ハイライト、シャドー領域は、平均輝度制御に悪影響を与えてしまうことによる。そこで、図１９（ｃ）に示した輝度ヒストグラムのハイライト領域、シャドー領域を制限することによって、両領域の影響を減少させる。図２０（ａ）又は（ｃ）に示す輝度ヒストグラムにおいて、敗退路領域及びシャドー領域を削除すると、図２０（ｂ）のようになる。
【０１３４】
次いで、図２０（ｃ）に示すように、輝度ヒストグラムにおいて、頻度が所定の閾値より大きい領域を削除する。これは、頻度が極端に多い部分が存在すると、この部分のデータが、撮影画像全体の平均輝度に強く影響を与えてしまうため、誤補正が生じやすいことによる。そこで、図２０（ｃ）に示すように、閾値以上の画素数を制限する。図２０（ｄ）は、画素数の制限処理を行った後の輝度ヒストグラムである。
【０１３５】
正規化された輝度ヒストグラムから、ハイライト領域及びシャドー領域を削除し、更に、累積画素数を制限することによって得られた輝度ヒストグラム（図２０（ｄ））の各ブロック番号と、それぞれの頻度に基づいて、輝度の平均値を算出したものがパラメータＰ２である。
【０１３６】
パラメータＰ１は、撮影画像データ全体の輝度の平均値であり、パラメータＰ３は、撮影画像データのうち肌色領域（Ｈ１）の輝度の平均値である。パラメータＰ７のキー補正値、パラメータＰ７'のキー補正値２、パラメータＰ８の輝度補正値２は、それぞれ、式（１６）、式（１７）、式（１８）のように定義される。
P7(キー補正値)＝[P3 −((指標６/６)×18000＋22000)]／24.78    ・・・（１６）
P7'(キー補正値２)＝[P3−((指標４/６)×10000＋30000)]／24.78  ・・・（１７）
P8(輝度補正値２)＝(指標５/６)×17500                         ・・・（１８）
【０１３７】
階調変換パラメータが算出されると、階調変換量算出部７２１が、その算出された階調変換パラメータに基づいて、撮影画像データに対する階調変換量を決定する（ステップＳ３３）。
【０１３８】
ステップＳ３３では、具体的に、ステップＳ３１において決定された階調変換方法に対応して予め設定された複数の階調変換曲線の中から、ステップＳ３２において算出された階調変換パラメータに対応する階調変換曲線を選択する。以下、各撮影シーンの階調変換曲線の決定方法について説明する。
【０１３９】
＜順光シーンの場合＞
撮影シーンが順光シーンである場合、パラメータＰ１をＰ５と一致させるオフセット補正（８ｂｉｔ値の平行シフト）を下記の式（１９）により行う。
出力画像のRGB値＝入力画像のRGB値＋P6  ・・・（１９）
従って、順光シーンの場合、図１８（ａ）に示す複数の階調変換曲線の中から、式（１９）に対応する階調変換曲線を選択するか、当該式（１９）に基づいた階調変換曲線を算出する。
【０１４０】
＜逆光シーンの場合＞
撮影シーンが逆光シーンである場合、図１８（ｂ）に示す複数の階調変換曲線の中から、式（１６）に示すパラメータＰ７に対応する階調変換曲線を選択する。図１８（ｂ）の階調変換曲線の具体例を図２１に示す。パラメータＰ７の値と、選択する階調変換曲線の対応関係は、次のようになる。
【０１４１】
−５０  ＜  Ｐ７  ＜  ＋５０    の場合  →  Ｌ３
＋５０  ≦  Ｐ７  ＜  ＋１５０  の場合  →  Ｌ４
＋１５０≦  Ｐ７  ＜  ＋２５０  の場合  →  Ｌ５
−１５０＜  Ｐ７  ≦  −５０    の場合  →  Ｌ２
−２５０＜  Ｐ７  ≦  −１５０  の場合  →  Ｌ１
【０１４２】
尚、逆光シーンの場合、この階調変換曲線を用いた階調変換と共に、覆い焼き処理を併せて行うことが好ましい。この場合、逆光シーンの度合いを示す指標６に応じて覆い焼き処理の程度を調整されることが望ましい。
【０１４３】
＜アンダー撮影シーンの場合＞
撮影シーンがアンダー撮影シーンである場合、図１８（ｂ）に示す複数の階調変換曲線の中から、式（１７）に示すパラメータＰ７'に対応する階調変換曲線を選択する。具体的には、逆光シーンの場合における階調変換曲線の選択と同様に、図２１に示す階調変換曲線の中から、パラメータＰ７'の値に対応した階調変換曲線を選択する。尚、アンダー撮影シーンである場合は、覆い焼き処理を行わない。
【０１４４】
＜ストロボの場合＞
撮影シーンがストロボ撮影シーンである場合、オフセット補正を式（２０）を用いて行う。
出力画像のRGB値＝入力画像のRGB値＋P9  ・・・（２０）
従って、ストロボ撮影シーンの場合、図１８（ｃ）に示す複数の階調変換曲線の中から、式（２０）に対応する階調変換曲線を選択するか、式（２０）に基づいた階調変換曲線を算出する。尚、式（２０）のパラメータＰ９の値が、予め設定された所定値αを上回った場合、図２１に示す曲線Ｌ１〜Ｌ５の中から、キー補正値がＰ９−αに対応する曲線を選択する。
【０１４５】
尚、本実施形態では、実際に撮影画像データに対して階調変換処理を施す場合、上述の各画像処理条件を１６ｂｉｔから８ｂｉｔに変更するものとする。また、順光、逆光、ストロボ、アンダー間で階調変換方法が大きく異なる場合、撮影シーンの誤判別時の画質への影響が懸念される。このため、順光、逆光、ストロボ、アンダー間に、階調変換が緩やかに移行する中間領域を設定することが望ましい。また、撮影画像データから判別した撮影シーンに基づいて階調変換方法を決定することとしたが、ユーザにより選択操作に従って階調変換方法を決定することとしてもよい。
【０１４６】
以上のように、シーン解析部７１０は、撮影画像データの撮影シーンを定量的に示す指標から撮影シーンを判別し、判別結果に応じて撮影画像データに対する階調変換の方法を決定し、撮影画像データの階調変換量（階調変換曲線）を決定する。
【０１４７】
そして、その決定した階調変換曲線に対応する１次元ルックアップテーブル（１Ｄ−ＬＵＴ）を作成する。即ち、図１８の中から選択した階調変換曲線における入力データと出力データとを対応付けたデータテーブルを階調補正用の１Ｄ−ＬＵＴ（以下、「階調補正用ＬＵＴ」という。）として作成する。
【０１４８】
＜画像変換部の構成＞
図３に戻り、画像変換部７３０は、画像入力部７１から入力された撮影画像データに種々の画像処理を施して画像出力部７２に出力する。具体的には、先ず、撮影画像データの画像サイズを縮小する画像縮小処理を行う。
【０１４９】
画像縮小処理としては、公知の方法（例えば、バイリニア法、バイキュービック法、ニアレストネ−バー法等）を用いることができる。縮小率としては特に限定はないが、処理速度の観点及びシーン判別工程の精度の観点で、元画像の１／２〜１／１０程度が好ましい。この画像縮小処理により画像サイズを縮小した撮影画像データに対して、上述したシーン解析処理を施すことにより、当該解析処理の処理時間を短縮することが可能になる。
【０１５０】
画像縮小処理を行う場合には、入力された撮影画像データを図３に示す記憶部８０の画像データ保持部８１に記憶しておき、画像縮小前の撮影画像データを別途保持しておく。画像変換部７３０は、画像データ保持部８１に保持された撮影画像データに、３Ｄ−ＬＵＴを用いたマッピング処理を施して、当該撮影画像データを、出力デバイスの色再現特性に対応した色空間に色変換する。
【０１５１】
３Ｄ−ＬＵＴは、入力された撮影画像データを表示部８や露光処理部４、外部プリンタ５１等の出力デバイスの色再現特性に合わせて色変換するための入力データと出力データとの対応関係を表わすデータテーブルである。この３Ｄ−ＬＵＴは、例えば、ＲＧＢ値やＸＹＺ値の入力データと、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の信号値の出力データとを対応付けたデータテーブルを出力デバイス毎に図３に示す記憶部８０の色変換定義データ保持部８２に予め保持されている。この色変換定義データ保持部８２に予め保持された３Ｄ−ＬＵＴを以下「マッピング用ＬＵＴ」という。
【０１５２】
画像変換部７３０は、入力された撮影画像データの画素毎のデータに対応する出力データをマッピング用ＬＵＴから検索して出力することで、出力デバイス固有の色再現特性に対応した色空間に色変換するマッピング処理を実現する。
【０１５３】
但し、マッピング用ＬＵＴを用いたマッピング処理の他に、上述した階調補正用ＬＵＴを用いて撮影画像データに階調補正を施すと、マッピング用ＬＵＴが色変換の対象として狙う出力デバイス固有の色空間、即ち、本来の望まれる色再現の色から、特定濃度領域においてカラーバランスが崩れてしまう可能性がある。
【０１５４】
そこで、本実施形態では、色変換定義調整部７５０が、階調補正用ＬＵＴと、マッピング用ＬＵＴとを合成し、その合成後の３Ｄ−ＬＵＴ（以下、「合成ＬＵＴ」という。）を、マッピング用ＬＵＴの色再現特性に近づけるように調整することで、そのカラーバランスの崩れを抑制する。
【０１５５】
＜画像処理部の全体動作＞
以下、画像処理部７０の全体動作と共に、色変換定義調整部７５０の具体的な動作を合わせて図２２〜図２６を参照して説明する。
【０１５６】
先ず、画像処理部７０は、画像入力部７１からの撮影画像データを入力し（ステップＳ４０）、画像変換部７３０により当該撮影画像データに画像縮小処理を施す（ステップＳ４１）。そして、シーン解析処理を施して決定した階調補正方法に基づいて階調補正用の１Ｄ−ＬＵＴを作成する（ステップＳ４３）。次いで、マッピング用ＬＵＴと階調補正用ＬＵＴとを合成して、当該１Ｄ−ＬＵＴの階調補正作用を含む合成ＬＵＴを作成する（ステップＳ４４）。
【０１５７】
マッピング用ＬＵＴと階調補正用ＬＵＴとの合成は、例えば、マッピング用ＬＵＴの出力データを、階調補正用ＬＵＴの入力データとした際に対応する当該階調補正用ＬＵＴの出力データを、マッピング用ＬＵＴの入力データと対応付けて合成ＬＵＴとすることにより行われる。
【０１５８】
そして、図２３に示すＬＵＴ調整処理を行った後（ステップＳ４５）、そのＬＵＴ調整処理により調整した３Ｄ−ＬＵＴ（以下、「調整ＬＵＴ」という。）を用いて撮影画像データのマッピング処理を行い（ステップＳ４６）、そのマッピング処理後の撮影画像データを画像出力部７２に出力する。
【０１５９】
図２３のＬＵＴ調整処理において、色変換定義調整部７５０は、先ず、サンプルとなる色データを３Ｄ−ＬＵＴの入力データとし（ステップＳ５１）、その色データを、マッピング用ＬＵＴを用いて色変換すると共に（ステップＳ５２）、その一方で、合成ＬＵＴを用いて同じ色データを色変換する（ステップＳ５３）。
【０１６０】
ステップＳ５１において入力する色データは、例えば、一次独立な色相のｓＲＧＢの各色毎にＮ段の入力信号値（ｒｉ，ｇｉ，ｂｉ（ｉ＝１〜Ｎ））を組み合わせたＮ×Ｎ×Ｎのパッチにより生成される。
【０１６１】
そして、色変換定義調整部７５０は、ステップＳ５２及びＳ５３それぞれの色変換の結果を比較し、その比較結果に基づいて、合成ＬＵＴの色再現特性の調整を行って調整ＬＵＴとして作成する（ステップＳ５４）。この色再現特性の調整は、マッピング用ＬＵＴと合成ＬＵＴそれぞれの色相特性、彩度特性及びグレー色の色味特性について行う。
【０１６２】
＜色相特性の調整＞
先ず、色相特性における合成ＬＵＴの調整は、次のように行う。即ち、特定色相の各色データに対するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データと、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データとを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の変換する。そして、それぞれの色相特性の差異Δｈが所定の閾値以上であった場合に、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出データの色相特性を、マッピング用ＬＵＴの出力データの色相特性側に抑制するように調整する。
【０１６３】
尚、色相特性ｈは、次の式（２１）により求められる。
【数４】
2007312125.tif 000012
ａ＊、ｂ＊は、色相及び彩度を示すクロマティクネス指数である。
【０１６４】
例えば、出力デバイスの色再現特性に対応するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現に、図２４（ａ）に示す色相特性ｃ１が求められるものとする。これに対して、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現が色相特性ｃ２になったとする。このとき、色相特性ｃ１と色相特性ｃ２との差異が所定の閾値以上となった場合には、色相特性ｃ１及びｃ２の差異がその閾値以内となるように、色相特性ｃ２を色相特性ｃ１側に抑制するようにシフトして調整する。そして、その調整後の色相特性ｃ３を有するように、当該合成ＬＵＴを修正した調整ＬＵＴを作成する。
【０１６５】
尚、色相特性による合成ＬＵＴの調整に際しては、その合成ＬＵＴに不連続や逆転が生じないように、調整を行うデータと、調整を行わないデータとの間に補完処理等を施すことにより、合成ＬＵＴのデータの連続性を保つことが望ましい。
【０１６６】
図２４（ｂ）は、色相特性による合成ＬＵＴの調整をイメージ化した図である。尚、色相は、図２４（ａ）においては、ａ＊軸とｂ＊軸との原点からの角度によって表されるが、図２４（ｂ）においては、その角度を横軸に示して色相を表わすこととする。
【０１６７】
例えば、図２４（ｂ）に示すように、ある特性色における調整前の合成ＬＵＴの色相特性ｃ２に対して、色相特性ｃ１との差異が所定閾値以上である合成ＬＵＴの出力データを含む調整区間ＡＲ２を設定する。そして、その調整区間ＡＲ２内において、色相特性ｃ１の目標とする色相特性ｃ３に合わせて調整を施す。このとき、調整区間ＡＲ２内では、その調整が滑らかになるように補完処理を行う。これにより、調整区間ＡＲ２内と、調整区間ＡＲ２外との境界部分のデータ連続性が保たれるようになる。
【０１６８】
＜彩度特性の調整＞
次に、彩度特性における合成ＬＵＴの調整は、次のように行う。即ち、特定色相の各色データに対するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データと、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データとを、Ｌ＊Ｃ＊ｈ表色系に変換する。そして、それぞれの彩度特性の差異ΔＣ＊が所定の閾値以上であった場合に、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出データの彩度特性を、マッピング用ＬＵＴの出力データの彩度特性側に抑制するように調整する。
【０１６９】
例えば、出力デバイスの色再現特性に対応するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現に、図２５（ａ）に示す彩度特性ｃ４が求められるものとする。ここで、図２５（ａ）は、横軸にマッピング用ＬＵＴ及び合成ＬＵＴの入力データの彩度Ｃ＊ｉｎ、縦軸に出力データの彩度Ｃ＊ｏｕｔを示した図である。
【０１７０】
これに対して、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現が彩度特性ｃ５になり、この彩度特性ｃ４と色相特性ｃ５との差異が所定の閾値以上となった場合には、彩度特性ｃ４及びｃ５の差異がその閾値以内となるように、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの彩度特性ｃ４を彩度特性ｃ５側に抑制するように調整する。そして、その調整後の彩度特性ｃ６を有するように、当該合成ＬＵＴを修正した調整ＬＵＴを作成する。
【０１７１】
また、彩度特性の調整においては、出力デバイス固有の色空間の当該色空間外との境界領域となる高彩度領域又は低彩度領域に発生しうるつぶれを検出し、そのつぶれの度合いが所定の閾値以上である場合に、当該つぶれを抑制するように合成ＬＵＴの彩度特性を調整する。
【０１７２】
ここで、彩度特性のつぶれとは、彩度Ｃ＊ｉｎに対する彩度Ｃ＊ｏｕｔの変化の比率がゼロに近くなることにより、彩度の変化が平坦になることをいう。また、出力デバイス固有の色空間の境界領域は、例えば、その色空間の最高彩度値又は最低彩度値からの色差が１以内の領域に設定する。
【０１７３】
尚、つぶれの度合いは、彩度を所定区間毎に区切って、その区間毎に次の式（２２）によって求められる。
【数５】
2007312125.tif 000013
【０１７４】
例えば、図２５（ａ）においては、高彩度領域ＡＲ１に合成ＬＵＴの彩度特性ｃ５の傾き（傾斜）がゼロに近似して、つぶれが発生していると検出して、高彩度領域ＡＲ１における彩度特性ｃ５のつぶれを抑制するように、マッピング用ＬＵＴの彩度特性ｃ４側に調整する。
【０１７５】
この彩度特性の調整は、例えば、図２５（ｂ）に示すような彩度の入力データＣ＊ｉｎと、出力データＣ＊ｏｕｔとの対応関係を有する３Ｄ−ＬＵＴを予め設けておき、合成ＬＵＴのつぶれの発生している境界領域の入出力データを、この３Ｄ−ＬＵＴで色変換することで、部分的に彩度特性を調整する。彩度特性の調整の度合いは、図２５（ｂ）に示す３Ｄ−ＬＵＴ８５の調整量ｔを変化させることで、容易に変更可能である。
【０１７６】
尚、彩度特性による合成ＬＵＴの調整に際しても、その合成ＬＵＴに不連続や逆転が生じないように、調整を行うデータと、調整を行わないデータとの間のデータには補完処理等を施すことにより、データの連続性を保つことが望ましい。
【０１７７】
また、色相特性及び彩度特性の差異を判別する閾値は、人間が色の変化を許容できる度合いに応じて定めることが望ましく、実験的又は経験的に具体的な値を求めて設定されて、図３に示す記憶部８０の閾値データ保持部８３に予め保持されている。
【０１７８】
例えば、撮影画像データが有する画像領域の色相特性ｈが０°≦ｈ≦３０°又は３４０°≦ｈ≦３６０°、彩度Ｃ＊が２０≦Ｃ＊≦８０、明度Ｌ＊が３０≦Ｌ＊≦８５という条件を満たす場合は、その画像領域が肌色であると判定して閾値を２に設定し、当該条件を満たさない場合には、閾値を５に設定する。一般に、人物の肌色は、色相が僅かに変化した場合でも、他の色と比較して不自然な印象を当たることが多いため、撮影画像の肌色に着目して閾値を小さく設定することで、肌色領域のカラーバランスの崩れを抑制することができる。
【０１７９】
尚、このＬ＊Ｃ＊ｈ色空間における閾値の設定は、上述した例に限られず適宜変更可能であり、例えば、顔の「肌色」、空の「青色」、木の「緑色」といったカラーバランスの変化が顕著になり易い色相について、閾値を小さく設定することで、色変換による不自然な色合いを抑制することができる。
【０１８０】
＜グレー色味特性の調整＞
次に、グレー色の色味特性における合成ＬＵＴの調整は、次のように行う。即ち、グレー色の色データに対するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データと、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データとを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の変換する。そして、それぞれのグレー色の色味特性（ａ＊、ｂ＊を成分とするベクトル量）の差異の大きさが所定の閾値以上であった場合に、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色味特性を、マッピング用ＬＵＴの出力データの色味特性側に抑制するように調整する。
【０１８１】
尚、特定色の色味特性の大きさ（スカラー量）は、当該特定色の彩度Ｃ＊であり、色味特性は、ａ＊及びｂ＊のベクトル量により表され、彩度Ｃ＊は、次の式（２３）によって求められる。
【数６】
2007312125.tif 000014
【０１８２】
ここで、グレー色は、本来、色味のない無彩色であるため、出力デバイスの色再現特性に対応した色変換においても、色味の生じない無彩色に色変換されるのが理想である。しかし、階調変換を施すことにより、そのグレー色に色味がついてしまうことがある。
【０１８３】
例えば、出力デバイスの色再現特性に対応するマッピング用ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現において、グレー軸近傍の色味特性ｃ７が図２６（ａ）のように彩度ａ＊、ｂ＊が０の無彩色になるとする。この図２６（ａ）は、グレー軸（原点に垂直な軸）近傍のａ＊、ｂ＊を示した図である。
【０１８４】
これに対して、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色再現が色味特性ｃ８のようになり、この色味特性ｃ８の彩度Ｃ＊が所定の閾値ｂ以上となった場合には、色味特性ｃ９の彩度Ｃ＊がその閾値以内となるように、合成ＬＵＴを用いた色変換後の出力データの色味特性ｃ８をグレー軸に近づける方向へその彩度Ｃ＊を抑制するように調整する。そして、その調整後の色味特性ｃ９を有するように、当該合成ＬＵＴを修正した調整ＬＵＴを作成する。
【０１８５】
尚、色味特性の差異の判別の基準となる閾値ｂは、人間が色の変化を許容できる度合いに応じて定めることが望ましく、実験的又は経験的に具体的な値を求めて設定される。例えば、撮影画像データが有する画像領域の彩度Ｃ＊がＣ＊≧１０のときに閾値を５、Ｃ＊≦５のとき閾値を２、５＜Ｃ＊＜１０のとき閾値を０．６×Ｃ＊−１に設定する。これにより、撮影画像のグレー色に着目して閾値を小さく設定することで、グレー色領域の色味変化を抑制することができる。
【０１８６】
また、上述した色相特性、彩度特性及びグレー色の色味特性それぞれの調整を適宜組み合わせて行うこととしてよく、例えば、肌色とグレー色についての色の変化を抑制するようにすることとしてもよい。
【０１８７】
また、グレー色の色味特性による合成ＬＵＴの調整に際して、その合成ＬＵＴに不連続や逆転が生じないように、調整を行うデータと、調整を行わないデータとの間のデータには補完処理等を施すことにより、データの連続性を保つことが望ましい。
【０１８８】
例えば、図２６（ｂ）に示すように、ある特定色における合成ＬＵＴのグレー色の色味特性ｃ８上の所定閾値を超えた格子点ｃ１０に対して、調整領域ＡＲ３を設定する。そして、その調整領域ＡＲ３内を格子点ｃ１０を中心に放射状に分割する。格子点ｃ１０を格子点ｃ１１に向けてシフト調整する際には、調整領域ＡＲ３の調整前の図２６（ｂ）の各領域と、調整後の図２６（ｃ）の各領域とがそれぞれ対応するようにシフト調整する。これにより、色味特性の調整後の調整ＬＵＴのデータの連続性が保たれるようになる。
【０１８９】
以上、本実施形態によれば、シーン解析処理により決定した撮影シーンに応じた階調変換方法に基づいて階調補正用ＬＵＴを作成し、マッピング用ＬＵＴと合成することで合成ＬＵＴを作成する。そして、マッピング用ＬＵＴと、合成ＬＵＴとの色相特性、彩度特性、グレー色の色味特性とを比較することにより、合成ＬＵＴの各特性がマッピング用ＬＵＴから所定閾値以上ずれている場合には、マッピング用ＬＵＴの特性に近づけるように合成ＬＵＴを調整する。
【０１９０】
これにより、撮影シーンに応じた階調変換によって生ずる、色味変化の不自然さやカラーバランスが崩れることを抑制することができる。また、高彩度領域や低彩度領域に生ずるつぶれを軽減するように合成ＬＵＴを調整するため、階調変換により発生する色のつぶれを抑制することができる。従って、適切な階調で色再現すると共に、カラーバランスや色の弁別性の向上を図ることができる。
【０１９１】
また、階調補正用ＬＵＴと、マッピング用ＬＵＴとを合成して作成した合成ＬＵＴと、当該マッピング用ＬＵＴとを比較することにより、合成ＬＵＴの調整を行うため、容易にその調整処理を行うことが可能になる。
【０１９２】
尚、上述した実施形態は、本発明を適用した一例であり、その適用可能な範囲は上述したものに限られない。例えば、ＬＵＴ調整処理において、マッピング用ＬＵＴを用いた色変換の結果と、合成ＬＵＴを用いた色変換の結果とを比較した結果から、合成ＬＵＴを調整する処理を施すこととして説明したが、次のようにしてもよい。
【０１９３】
即ち、合成ＬＵＴに予め調整する処理を施した３Ｄ−ＬＵＴ（調整ＬＵＴ）をデータベース化して記憶しておき、マッピング用ＬＵＴ及び合成ＬＵＴそれぞれを用いた色変換の結果の比較結果から、適した調整ＬＵＴを検索することとしてもよい。これにより、合成ＬＵＴに対する調整処理の処理時間の短縮され、撮影画像データの色変換の処理速度の向上が図れる。
【０１９４】
また、シーン解析部７１０の撮影シーンの判別結果に基づいて、階調変換方法を決定することとして説明したが、例えば、ユーザが所望の階調変換方法を選択可能にしてもよいし、また、撮影シーンの判別結果に基づいて複数の階調変換方法を決定した後にユーザが所望の階調変換方法を選択することとしてもよく、上述した実施形態と同様の効果が得られるのは無論である。
【０１９５】
また、本発明の画像処理装置を、図１に示すようなプリントを形成するプリンタに適用することとして説明したが、画像データの入出力を行う装置であれば、適宜適用可能であり、例えば、デジタルカメラやスキャナ等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】画像処理装置の外観例を示す斜視図。
【図２】像処理装置の内部構成の一例を示すブロック図。
【図３】画像処理部の主要部構成の一例を示すブロック図。
【図４】シーン判別部の内部構成例（ａ）と、割合算出部の内部構成例（ｂ）と、画像処理条件算出部の内部構成例（ｃ）とを示す図。
【図５】画像処理部において実行されるシーン判別処理を示すフローチャート。
【図６】第１の占有率算出処理を示すフローチャート。
【図７】明度−色相平面と、Ｖ−Ｈ平面上の領域の一例を示す図。
【図８】明度−色相平面と、Ｖ−Ｈ平面上の領域の一例を示す図。
【図９】第１の占有率に乗算する第１の係数の係数曲線を示す図。
【図１０】第１の占有率に乗算する第２の係数の係数曲線を示す図。
【図１１】第２の占有率算出処理を示すフローチャート。
【図１２】撮影画像データの画面の外縁からの距離に応じて決定される領域を示す図。
【図１３】第２の占有率に乗算する第３の係数の係数曲線を示す図。
【図１４】指標４算出処理を示すフローチャート。
【図１５】画像処理条件決定処理の詳細を示すフローチャート。
【図１６】撮影シーンと指標４〜６の関係を示すプロット図。
【図１７】撮影シーンを判別するための指標、パラメータＡ〜Ｃ、階調変換方法Ａ〜Ｃの関係を示す図。
【図１８】各階調変換方法に対応する階調変換曲線を示す図。
【図１９】輝度の度数分布（ヒストグラム）（ａ）、正規化されたヒストグラム（ｂ）及びブロック分割されたヒストグラム（ｃ）を示す図。
【図２０】輝度のヒストグラムからの低輝度領域及び高輝度領域の削除を説明する図（（ａ）及び（ｂ））と、輝度の頻度の制限を説明する図（（ｃ）及び（ｄ））。
【図２１】撮影シーンが逆光又はアンダーである場合の画像処理条件を表す階調変換曲線を示す図。
【図２２】画像処理部の全体的な動作を説明するためのフローチャート。
【図２３】ＬＵＴ調整処理を示すフローチャート。
【図２４】合成した３Ｄ−ＬＵＴの色相特性の調整を説明するための図。
【図２５】合成した３Ｄ−ＬＵＴの彩度特性の調整を説明するための図。
【図２６】合成した３Ｄ−ＬＵＴのグレー色の色味特性の調整を説明するための図。
【符号の説明】
【０１９７】
１     画像処理装置
４     露光処理部
５     プリント作成部
７     制御部
８     表示部
９     フィルムスキャナ部
１０   反射原稿入力部
５１   外部プリンタ
７０   画像処理部
７１   画像入力部
７２   画像出力部
８０   記憶部
８１   画像データ保持部
８２   色変換定義データ保持部
８３   閾値データ保持部
７１０ シーン解析部
７１２ 割合算出部
７１３ 指標算出部
７１４ 画像処理条件算出部
７１５ 表色系変換部
７１６ ヒストグラム作成部
７１７ 占有率演算部
７１８ シーン判別部
７１９ 階調変換方法決定部
７２０ 階調変換パラメータ算出部
７２１ 階調変換量算出部
７３０ 画像変換部
７５０ 色変換定義調整部
Ａ     階調変換方法
Ｂ     階調変換方法
Ｃ     階調変換方法
【図１】
2007312125.tif 000015
【図２】
2007312125.tif 000016
【図３】
2007312125.tif 000017
【図４】
2007312125.tif 000018
【図５】
2007312125.tif 000019
【図６】
2007312125.tif 000020
【図７】
2007312125.tif 000021
【図８】
2007312125.tif 000022
【図９】
2007312125.tif 000023
【図１０】
2007312125.tif 000024
【図１１】
2007312125.tif 000025
【図１２】
2007312125.tif 000026
【図１３】
2007312125.tif 000027
【図１４】
2007312125.tif 000028
【図１５】
2007312125.tif 000029
【図１６】
2007312125.tif 000030
【図１７】
2007312125.tif 000031
【図１８】
2007312125.tif 000032
【図１９】
2007312125.tif 000033
【図２０】
2007312125.tif 000034
【図２１】
2007312125.tif 000035
【図２２】
2007312125.tif 000036
【図２３】
2007312125.tif 000037
【図２４】
2007312125.tif 000038
【図２５】
2007312125.tif 000039
【図２６】
2007312125.tif 000040