(57)【要約】  第１の色空間の画像パラメータを第２の色空間のパラメータに変換する画像処理および色域マッピングを行う新規な方法およびシステムを開示する。１つの例においては、前記色域マッピングシステムは、パラメータ化された空間において、実質的に矩形であるスペクトル関数を用いて画像パラメータを処理する。別の例においては、前記色域マッピングシステムは、パラメータ化された空間において、平滑スペクトル関数を用いて画像パラメータを処理する。平滑スペクトル関数は、少なくとも余弦二乗関数を含む複数の関数の一次結合を含み得る。画像パラメータは、強度パラメータ、中心波長パラメータおよび彩度パラメータを含み得る。【選択図】図５
2016528851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置上に表示するためのターゲット画像の特徴付けを行う工程であって、強度パラメータ、中心波長パラメータおよび彩度パラメータに少なくとも部分的に基づくパラメータ化された座標組で、前記ターゲット画像の境界を定義することを含む工程と、
前記特徴付けされたターゲット画像の少なくとも１つのピクセルの色域表現を生成する工程であって、前記色域表現は、前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む工程と、
閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定する工程と、
色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得る工程と、を包含する方法。
【請求項２】
前記表示装置は発光型装置であり、前記発光型装置の前記ターゲット画像の前記境界を、ａ）ｘ軸沿いの前記彩度パラメータおよびｙ軸沿いの前記強度パラメータを図式的に表す第１の立体と、ｂ）ｚ軸沿いの中心波長パラメータを図式的に表す第２の立体とで表し、前記第２の立体は前記第１の立体の中に位置する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記発光型装置はテレビジョン受信機である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記表示装置は投影装置であり、前記投影装置の前記ターゲット画像の前記境界を円柱で図式的に表し、前記強度パラメータを前記円柱の長さで表し、前記彩度パラメータを前記円柱の直径で表す、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記強度パラメータ、前記中心波長パラメータおよび前記彩度パラメータは、前記ターゲット画像の所望の色スペクトルから求められる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲット画像は、３刺激空間または変換された３刺激空間の一方で定義される入力画像から求められる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記３刺激空間は赤緑青（ＲＧＢ）空間である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記入力画像は画像撮像装置によって生成される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する前記第１の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに基づく第１の色域値を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する前記第２の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに基づく第１の色域境界を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正する工程は、前記ターゲット画像において所望の色相を得るために前記中心波長パラメータを修正することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正する工程は、前記ターゲット画像において所望の特性を提供することを目標として行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記彩度パラメータは第１の等式
【数１】
2016528851.tif 000022
で表され、ここで、ｒは前記彩度パラメータであり、〈λbw〉は平滑関数の平均波長帯域幅であり、前記第１の色域比は第２の等式
【数２】
2016528851.tif 000023
で表され、ここで、ｒGBは色域境界におけるｒの値である、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の色域比は等式
【数３】
2016528851.tif 000024
によって表され、ここで、Ｉは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記強度パラメータはスペクトル関数のピーク振幅であり、前記中心波長パラメータはスペクトル関数のピーク振幅の中心波長である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記スペクトル関数は実質的に平滑な関数である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記実質的に平滑な関数は、少なくとも余弦二乗関数を含む複数の関数の一次結合を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１の色空間において定義された第１の画像に関連付けられている第１のパラメータ組を受けとり、前記第１のパラメータ組を変換して、強度パラメータ、中心波長パラメータ、彩度パラメータに少なくとも部分的に基づくパラメータ化された座標組とするように構成された変換器モジュールと、
前記パラメータ化された座標組から、少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む色域表現を生成するように構成された色域算出モジュールと、
第２の色空間において定義された第２の画像を生成するように構成された色域変換モジュールであって、前記生成は、閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定することと、色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得ることとを含む、色域変換モジュールと、を備えたシステム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する前記第１の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに基づく第１の色域値を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する前記第２の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに基づく第２の色域境界を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正する工程は、前記第２の画像において所望の色相を得るために前記中心波長パラメータを修正することを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正する工程は、前記第２の画像において所望の特性を提供することを目標として行われる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第２の画像を表示するように構成された表示装置をさらに備えている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第１の色空間において定義された前記第１の画像を生成するように構成された画像撮像装置をさらに備えている、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１の色空間は３刺激空間または変換された３刺激空間のうちの一方である、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記表示装置は発光型装置または投影装置のうちの一方である、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記発光型装置はテレビジョン受信機である、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記彩度パラメータは第１の等式
【数４】
2016528851.tif 000025
で表され、ここで、ｒは前記彩度パラメータであり、〈λbw〉は平滑関数の平均波長帯域幅であり、前記第１の色域比は第２の等式
【数５】
2016528851.tif 000026
で表され、ここで、ｒGBは色域境界におけるｒの値である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３１】
前記閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第２の色域比は等式
【数６】
2016528851.tif 000027
によって表され、ここで、Ｉは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記閾値はａ）
【数７】
2016528851.tif 000028
またはｂ）
【数８】
2016528851.tif 000029
の少なくとも一方で表される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記強度パラメータはスペクトル関数のピーク振幅であり、前記中心波長パラメータはスペクトル関数のピーク振幅の中心波長である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３６】
前記スペクトル関数は平滑関数である、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記平滑関数は、少なくとも余弦二乗関数を含む複数の関数の一次結合を含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
表示装置上に表示するためのターゲット画像の特徴付けを行う工程であって、強度パラメータ、波長パラメータ、彩度パラメータの３つの次元で平滑スペクトル数学モデルを定義することを含む工程と、
コンピュータを使って実装される色域マッピングシステムによって、前記平滑スペクトル数学モデルに基づいて、前記特徴付けされたターゲット画像の少なくとも１つのピクセルの色域表現を生成する工程と、
前記色域マッピングシステムによって、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータ、波長パラメータおよび彩度パラメータの少なくとも１つを最適化する工程と、
前記色域マッピングシステムによって、前記ターゲット画像を３刺激色空間に変換する工程と、を包含する方法。
【請求項３９】
前記最適化する工程および前記変換する工程は、前記ターゲット画像の所望の最適化色域表現に基づいている、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記平滑スペクトルは、ガウスピーク関数を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記平滑スペクトルは、余弦二乗ピーク関数を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
追加白パラメータの部分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）を最適化する工程をさらに包含する、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１３年８月２２日出願の米国特許仮出願第６１／８６９，０２７号に基づく優先権を主張するものであり、その全文を本願に援用する。
【０００２】
本願は、その開示内容全体を本願に援用する２０１２年１２月２０日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０７０８３７号および２０１２年１２月２０日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０７０８５５号と関連性を有し得る。
【０００３】
本開示は、マッピングなどの画像処理に関する。より具体的には、本開示は、色域マッピングのシステムおよび方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは、例示的な矩形および平滑スペクトルを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、例示的なバンドパスおよびバンドストップスペクトルを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ＣＩＥ標準色空間内の異なる例示的な標準色域を示す図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本開示による、[I, λc, r]色空間内のある例示的な標準色域を示す図である。
【図２】図２は、以前の開示内容による、実質的に矩形である色表現を示す図である。
【図３】図３は、本開示のある実施形態による、色域マッピングの一例を示す図である。
【図４】図４は、本開示のある実施形態による、色域マッピング方法の画像処理適用例を示す図である。
【図５】図５は、例示的な色域マッピングシステムを示す図である。
【図６】図６は、発光型装置の例示的な色域表現および、投影装置の例示的な色域表現を示す図である。
【図７】図７は、本開示のある実施形態による、例示的な発光型装置の白表現の部分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）を示す図である。
【図８】図８は、本開示のある実施形態による、２つの平滑スペクトルの一例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本開示のある実施形態による、パラメータ化されたスペクトル表現から従来のＲＧＢ色空間への変換を行う例示的な方法を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本開示のある実施形態による、ＲＧＢからスペクトルパラメータへの変換を行う例示的な方法を示す図である。
【図１０】図１０は、本開示のある実施形態を実装するためのターゲットハードウェアの例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本明細書に組み込まれてその一部をなす添付図面は、本開示の１つ以上の実施形態を図示するものであり、実施形態例の説明と共に、開示内容の原理および実装を説明するものである。
【０００６】
要旨
本開示の第１の態様において、ある方法を記載する。この方法は、表示装置上に表示するためのターゲット画像の特徴付けを行う工程であって、強度パラメータ、中心波長パラメータおよび彩度パラメータに少なくとも部分的に基づくパラメータ化された座標組で、前記ターゲット画像の境界を定義することを含む工程と、前記特徴付けされたターゲット画像の少なくとも１つのピクセルの色域表現を生成する工程であって、前記色域表現は、前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む工程と、閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定する工程と、色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得る工程と、を包含する。
【０００７】
本開示の第２の態様において、あるシステムを記載する。このシステムは、第１の色空間において定義された第１の画像に関連付けられている第１のパラメータ組を受けとり、前記第１のパラメータ組を変換して、強度パラメータ、中心波長パラメータ、彩度パラメータに少なくとも部分的に基づくパラメータ化された座標組とするように構成された変換器モジュールと、前記パラメータ化された座標組から、少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む色域表現を生成するように構成された色域算出モジュールと、第２の色空間において定義された第２の画像を生成するように構成された色域変換モジュールであって、前記生成は、閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定することと、色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得ることとを含む、色域変換モジュールとを備えている。
【０００８】
本開示の第３の態様において、ある方法を記載する。この方法は、表示装置上に表示するためのターゲット画像の特徴付けを行う工程であって、強度パラメータ、波長パラメータ、彩度パラメータの３つの次元で平滑スペクトル数学モデルを定義することを含む工程と、前記平滑スペクトル数学モデルに基づいて、前記特徴付けされたターゲット画像の少なくとも１つのピクセルの色域表現を生成する工程と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータ、波長パラメータおよび彩度パラメータの少なくとも１つを最適化する工程と、前記ターゲット画像を３刺激色空間に変換する工程と、を包含する。
【０００９】
実施形態例の説明
本明細書中において、「色域マッピング」という用語は、異なる色域間における（例えば、特定のカメラからのＲＧＢ出力から特定の表示装置のＲＧＢ入力への）正確な色変換を実現するために行われ得るまたは演算処理され得る、処理方法に関し得る。色空間は、選ばれた特定のパラメータによって記述される色の表現である（例えば、ＲＧＢ色空間は、３つの変数（赤、緑および青）の組み合わせによって色を記述する）。ある装置または処理の色域とは、単純に、ある色空間において、その装置または処理が表現し得る色の全体である。一般的に、色域とはある色空間のサブセットである。なぜならば、ほとんどの装置および処理は、特定の色空間のうちより小さなサブセットしか実現できないからである。色域はその特定の装置に依存する（同じ標準化された色空間を用いていても、異なる装置は異なる色域を有し得る）。デジタルカメラのような特定の装置は、独自の色域を持っており、そのカメラがどの色を正確に撮像できるか、および、出力として送信できるかは、その色域によって記述される。同様に、特定の表示装置（例えば、発光型装置または投影型装置）は、特定の数の色、すなわちその色域内にある色しか表示できない。
【００１０】
デジタル画像は、ある色空間から別の色空間へと変換する必要がある場合がある（例えば、カメラで撮像後にテレビに表示するなど）。第１の色空間内に存在するオリジナルデジタル画像のある色が、第２の色空間の色域の外側になることもあり、その場合、第２の色空間では表示できない。実際、異なる色空間は、正確に表すことができる色が異なる。例えば、高彩度の（深い）赤はＲＧＢ色空間において表現可能であるが、ＣＭＹＫ色空間では表現不可能である。画像処理は、特定の色域の外側にある色を同色域内にある別の色に変換する何らかの変換（マッピング）によって（例えば、色域マッピング）、この問題を解決しようとするものである。
【００１１】
色域マッピングのやり方は様々であるが、一般的に、当該色域外のオリジナル色と当該色域内の代替色との間の類似性をできるだけ保つというような単純な問題ではない。人間の眼による複数色の知覚は、特定の画像内にある近接する色に対する相対的なものであり、そのため、色域マッピングにおいては、一般的に、同じ写真内に存在する他の色を考慮する必要がある。簡単な一例は、ある画像が濃淡の異なる２つの赤色を含み、画像を記述しなければならない色空間の色域に関して、一方がその色域外にあり、他方がその色域中にある場合である。単純に色域外の赤を色域内の赤に変換した場合、共に色域内に入った２種類の赤が似過ぎてしまって、元々２種類の赤の間にあった知覚可能な差異が消えてしまうかもしれない。この場合、元々色域外の赤を変換するだけでなく、元々色域内の赤も変換することによって、両者を色域内に入れながら、人間の眼で見たときの差異を維持するようにする必要があるかもしれない。
【００１２】
色域マッピングは、一般的に、特定のＲＧＢ規格またはＹＣｂＣｒなどのオリジナルＲＧＢデータから容易に求められる色空間で規定される３刺激色空間で行われる。この手法全体の課題は、「赤」、「緑」および「青」という知覚的要素に、人間の色知覚の全複雑性が埋もれてしまうことである。例えば、色域マッピングは、色相を維持しようとすることが多いが、ＲＧＢに関して色相とは一体何であろうか？ここに堂々巡りが内在している。すなわち、色域マッピングに対するこれらアプローチは全て、色知覚に関する知識の正確性に依存してしまうのである。これらの問題を克服するべく、本開示は、ＲＧＢの知覚的色空間ではなく、実際の光スペクトルを記述する物理的空間において動作するものである。この方法が成功する理由は、人間の知覚は、現実世界における光の挙動を解釈できるように進化したものであり、本開示の実施形態は（実世界における光の挙動とは何ら無関係かもしれないＲＧＢの選択を行うのではなく）、光スペクトルの挙動をエミュレートするからである。
【００１３】
色空間は一般的に３次元であり、よって、３つのパラメータで記述される。本願にその開示内容の全体を援用する２０１２年１２月２０日出願のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０７０８３７号「Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｆｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」および２０１２年１２月２０日出願のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０７０８５５号「Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」において、実質的に矩形である色スペクトル表現の利点が記載されている。これに限定するものではないが一例として、これらの２つの特許出願において記載された方法によると、実質的に矩形であるスペクトル表現を用いる画像処理では、変数Ｉ、λ↑およびλ↓を用いることが可能である（ここで、Ｉは色のスペクトル強度または振幅であり、λ↑は実質的に矩形であるスペクトルの振幅がゼロからＩに遷移する波長であり、λ↓は実質的に矩形であるスペクトルの振幅がＩからゼロに遷移する波長である）。本願の図１Ａを参照すれば、Ｉ（１４０）、λ↑（１５０）およびλ↓（１５５）の各意味は容易に理解される。
【００１４】
Ｉ、λ↑およびλ↓とは別の、実質的に矩形であるスペクトル表現を用いる色空間のための別のパラメータ組はＩ、λcおよびλbwである（ここで、Ｉは色のスペクトル強度または振幅という上記と同じ意味であり、λcは実質的に矩形である色スペクトル表現の中心波長であり（従って、橙、黄橙、黄…など、その色の色相を決定する）、λbwは色の強度がゼロ以外である帯域幅または波長範囲である）。図１Ａを参照すれば、Ｉ（１４０）、λc（１５６）およびλbw（１６０）の各意味は容易に理解される。
【００１５】
組[Ｉ,λ↑,λ↓]から[Ｉ, λc, λbw]への変換は、以下の工程を用いて行うことができる。
【数１】
2016528851.tif 000003
ここで、Λ＝λmax−λminは、即ち、人間の視覚によって知覚可能な最大波長と最小波長の差である。図１Ａを参照すれば、λmax（１７０）およびλmin（１７５）の各意味は容易に理解される。上記工程により、２つの可能性のある条件（バンドパスおよびバンドストップ）が区別される。これらの標準的な用語は、当業者であればすぐに理解できるものである。バンドパスおよびバンドストップの意味も図１Ｂから理解される。
【００１６】
具体的には、図１Ｂを参照して、バンドパス条件（１８０）は、実質的に矩形であるスペクトルが、λmaxおよびλmin境界内において連続的である場合に生じる。換言すれば、その色は、ある１つの領域においてのみ、ゼロ以外の強度を持つ。バンドストップ条件（１８１）は、実質的に矩形であるスペクトルが、λmaxおよびλmin境界内において非連続である場合に起こる。換言すれば、その色は、２つの別々の領域において、ゼロ以外の強度を持つ。図１Ｂに示すように、バンドストップ条件において、２つの別々の領域のうちより長く延びている領域は、λmin（１８２）近傍の場合もあり、あるいは、λmax（１８３）近傍の場合もある。
【００１７】
バンドパス（１８０）またはバンドストップ（１８１）条件の図１Ｂにおける表現は、図２において「線形ラムダドメイン」（２１０）と呼ばれる「線形」軸あるいはλ軸上にある。図２において、同じ情報を「円形ラムダドメイン」（２１５）として図示することもできる。図２において、可視スペクトルの上限および下限は、最大波長および最小波長に対して、それぞれ、λmaxおよびλminと表記している。
【００１８】
実質的に矩形であるスペクトル表現を用いる色空間のための、また別のパラメータ組は[Ｉ,λc,ｒ]である（ここで、Ｉおよびλcは上記と同じ意味であり、ｒはλbwから以下の等式で求められる。
【数２】
2016528851.tif 000004
【００１９】
ｒの意味は、彩度を用いて理解できる。ｒは、その色の帯域幅（即ち、広義において、実質的に矩形であるスペクトル表現の幅）に関係する色の彩度パラメータである。当業者であれば理解できるように、変数[Ｉ,λ↑,λ↓]、[Ｉ,λc,λbw]および[Ｉ,λc,ｒ]は、簡単な線形変換で数学的に相関している。組[Ｉ,λc,ｒ]の１つの利点は、実質的に矩形であるスペクトル表現だけでなく、平滑スペクトル表現と呼ばれる本開示において紹介するもう１つ別のスペクトル表現にも、容易に拡張可能であることである。
【００２０】
実質的に矩形であるスペクトル表現は、従来の色域マッピング技術よりも改善されたものと考えることができる。色域マッピングのさらなる改善として、実質的に矩形である表現の洗練化となるようなさらに別の色表現を用いることが可能である。複雑性を増してしまうかもしれないが、精度を高めるという利点をもたらすものとして、実質的に矩形である関数の代わりに平滑関数を用いて色を表す表現を本願に開示する。「平滑関数」または「平滑スペクトル」とは、微分係数が存在しない点が数点存在するかもしれないがそのドメインの大部分において微分可能であるような、色を表す関数を意味する。図１Ａを参照して、平滑スペクトル（１９０）の一例を説明する。
【００２１】
以前の開示および本開示に記載された実質的に矩形であるスペクトル表現では、関数値が急峻に遷移してしまう場合があり得る。数学的シンプルさという利点があるものの、そのような急峻な遷移は、色の表現において高い精度を実現できないかもしれない。従って、別の実施形態によれば、スペクトル表現は平滑関数で色を表すことを含み得る。平滑関数を用いる利点は、自然でリアルで物理的なスペクトルを模すことにより、色表現および色域マッピングにおいてより高い精度を実現することを可能にする点である。
【００２２】
本開示の平滑スペクトル表現においては、変数Ｉは、実質的に色の強度を示すという意味はそのままであるが、色を表す平滑関数のピーク値として意図されており、変数λcも、実質的に色の色相を示すという意味はそのままであるが、平滑関数のピークの波長として意図されている。彩度パラメータも、実質的に色の彩度を示すという意味はそのままであるが、平滑関数の平均波長帯域幅〈λbw〉に関している。実効的な視覚的強度、すなわち輝度は、スペクトルピーク振幅Ｉおよび平均帯域幅〈λbw〉両方の関数である。
【００２３】
すると、平滑スペクトルの彩度パラメータｒは以下の等式で定義できる。
【数３】
2016528851.tif 000005
ここで、〈λbw〉は以下のように定義される。
【数４】
2016528851.tif 000006
ここで、ｓは、スペクトル強度であり、波長λの関数である。
【００２４】
スペクトル表現において用いる平滑関数の例として、これに限定するものではないが一例として、ガウス関数および／または余弦二乗関数があげられる。ある実施形態において、平滑スペクトルは、対称性、微分係数の連続性、および積分を計算する解析式という利点を有する余弦二乗関数を含む。
【００２５】
余弦二乗関数を含む平滑スペクトルｓcrは、以下のように定義できる。
【数５】
2016528851.tif 000007
ここで、λは波長であり、Ｉは強度であり、λcはピーク波長であり、Λは最大可能帯域幅（即ちΛ＝λmax−λmin）であり、ｒは［００２３］段落に定義する彩度パラメータであり、ｆwは白色化量（換言すれば、あるスペクトルに加算される広い帯域幅または白色の量）を記述する関数であり、ｗは余弦二乗ピークの半値幅を表す関数である。当業者であれば、画像処理において意図される白色の一般的な特性を理解しており、また異なる具体的な白の定義が用いられ得ることを理解している。これらの標準的な定義は本開示を限定するものではなく、ｆwおよびｗは本願に記載する一般的な性質の関数を表すものであり、その詳細は、画像処理の際に具体的な所望の特性に応じて定義される。
【００２６】
図７を参照して、ある例示的な実施形態において、関数ｆw（ｒ）は、ｒ＝０で値１から単調減少する。関数ｆw（ｒ）は、実物体の統計データに合うようにチューニングすることができる。図７において、上部の網掛け三角（７０５）は、本願に記載の余弦二乗スペクトル表現における上記等式の数学的制約によって禁止されている部分である。下側の小さな網掛け三角（７１０）は、物理的にあり得ない部分である。ｆw（ｒ）のありそうな形の一例を図７に示している（７１５）。
【００２７】
図８は、余弦二乗を含む平滑スペクトル関数の例示的な実施形態を示している。一例（８０５）として、ｆw（ｒ）＝０．１、λc＝５２５ｎｍ、〈λbw〉＝５０ｎｍの余弦二乗ベースの平滑関数を示している。別の例（８１０）として、ｆw（ｒ）＝０．５、λc＝４００ｎｍ、〈λbw〉＝１５０ｎｍの余弦二乗ベースの平滑関数を示している。
【００２８】
本開示のある実施形態例において、ある画像の入力スペクトルに基づいて入力色値に基づいて、表示装置上に表示するためのターゲット画像の特徴付けを行う方法を提供する。この方法は、入力色値を提供する工程であって、各入力色値は対応する分析関数と関連付けられている工程と、強度パラメータを決定する工程と、主波長パラメータを決定する工程と、彩度パラメータを決定する工程と、前記特徴付けされたターゲット画像の少なくとも１つのピクセルの色域表現を決定する工程であって、前記色域表現は、前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む工程と、閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定する工程と、色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得る工程と、を包含する。
【００２９】
本開示の別の実施形態において、画像処理システムを提供する。このシステムは、第１の色空間において定義された第１の画像に関連付けられている第１のパラメータ組を受けとり、前記第１のパラメータ組を変換して、強度パラメータ、中心波長パラメータ、彩度パラメータに少なくとも部分的に基づくパラメータ化された座標組とするように構成された変換器モジュールと、前記パラメータ化された座標組から、少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比と、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比とを含む色域表現を生成するように構成された色域算出モジュールと、第２の色空間において定義された第２の画像を生成するように構成された色域変換モジュールであって、前記生成は、閾値を用いて、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つから、前記少なくとも１つのピクセルが色域外かどうかを決定することと、色域外であった場合に、前記第１または第２の色域比の少なくとも１つを修正して、前記閾値に関して所望の値を得ることとを含む、色域変換モジュールとを備えている。
【００３０】
３刺激型システムおよび色空間のような特定の色空間は、単純な色域マッピングを提供しない。他の色空間、例えばスペクトルまたはマルチスペクトルのシステムおよび色空間などは、有利な画像処理技術を提供する。本開示は、第１の色空間（例えば、３刺激型色空間）からの変換後に、第２の色空間（例えば、スペクトルまたはマルチスペクトル色空間）において色域マッピングを適用する方法を記載する。
【００３１】
本明細書中において、用語「画像撮像装置」は、画像を形成するように適応したあらゆる装置を指し得る。画像撮像装置は、静止画または動画の形態の視覚情報を撮像する。これらの画像に関連付けられている画像情報（例えば、画像サイズ、画像解像度、ファイルフォーマットなど）もまた保存され得る。保存された情報の処理も行われてもよい。このような画像撮像装置は、カメラおよび／またはラインスキャンカメラ、フラットベッドスキャナ、および他の類似装置を含み得る。
【００３２】
本明細書中において、用語「モジュール」は、特定の機能を行うように構成されたユニットを指し得る。各モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせで実装され得る。
【００３３】
図１Ｃは、ＣＩＥ１９３１  ｘｙ色空間のいくつかの一般的なＲＧＢ色域を比較した図である。これらは全て、ＣＩＥ１９３１規格で定義されるｘｙ色度図フォーマット内に存在している。このｘｙ図において、境界は、馬蹄形（１０５）と、この馬蹄形の２つの端部を結ぶ直線（１１０）とによって定義される。馬蹄形（１０５）の外側境界（スペクトル軌跡）には、波長がλmin（ここでは約４２０ｎｍ、例えば、紫）からλmax（ここでは約６８０ｎｍ、例えば、赤）までの範囲にある純色が存在する。λmin点およびλmax点の間の直線（１１０）は、赤と青の混合色を表しており、マゼンタラインと呼ばれている。
【００３４】
この可能色範囲において、異なるＲＧＢ色空間が、可能色のサブセットを表すことができる。例えば、ＮＴＳＣテレビ規格（１１５）の有効範囲は４７％であり、ＤＣＩシネマ規格（１２０）の有効範囲は４５％であり、Ｒｅｃ７０９高精細度テレビ規格（１２５）の有効範囲は３４％である。
【００３５】
境界から馬蹄形内部に進むにつれて彩度が減少し（または、同様の表現にすれば、波長帯域幅が増大し）、結果として、各色が白になっていく。黒ドット（１３０）は、一例としてＤＣＩシネマ規格で定義された白色を示している。
【００３６】
図１Ｄは、スペクトルパラメータλc（角度座標１３２）およびｒ（動径座標１３３）のドメインにおける例示的なＲＧＢ色空間を示している。この図の境界は、正確にスペクトル軌跡（１３１）である。図１Ｃのマゼンタライン（１１０）は、一点に潰れて（当然だが）λmin｜λmax点（１３４）となる。この表現は、全体的な視覚により近くなる。なお、典型的なＲＧＢ色域の端部は内側に湾曲し、補助的な色（ＣＭＹ）が主要なＲＧＢ色よりも低彩度であるという周知の事実を示している。
【００３７】
一般的に、色域マッピングにおいて最も興味深いマッピングは、強度に対して線形にスケーリングするマッピングである。すなわち、
【数６】
2016528851.tif 000008
ここで、本開示の上記説明から、各変数の意味は当業者には自明であり、τは実数であり、Ｘパラメータは（これに限定するものではないが一例として）カメラまたは人間の眼の錐体のことを指し得る。色度は、表現のうちのスケール不変な部分である。本開示のスペクトルモデルの場合、スケールは明示的にＩチャネル内にカプセル化されており、よって、(λc,ｒ)は色度座標である。
【００３８】
３刺激色空間は３次元であるが、通常は、複数の２次元平面にこれをスライスし、第３の変数の各値に対して１つの平面を取るようにする。２次元平面は色度（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）を示し（これらの変数は、図１Ｃの軸のように、ｘおよびｙである）、第３の変数は輝度を示す。同様に、本開示のある実施形態において画像を処理する色空間は、装置によって表現され得る合計色域を表す立体によって定義される。例示として、ある実施形態において、ある色空間の３つの独立した変数は、一方が１つの変数を含み、他方が２つの変数を含むような２つのサブセットに分ける（換言すれば、３次元空間を１次元空間と２次元空間とに分割する）。しかし、他の実施形態においては、２つの変数が３つの変数の異なるサブセットであるような異なる技術を用いてもよいし、また他の実施形態においては、３つの変数を全て同時に用いて色域マッピングの最適化を行ってもよい。
【００３９】
図３は、本開示のある実施形態による、ＲＧＢ色度空間（３０５）の２次元表現と、ある色（３１０）の２次元（矩形）スペクトル表現との間の変換の一例を示している。λc（色の色相）を固定して、平均帯域幅のみを変化させる。スペクトル軌跡（３１５）から白色点ｗ（３２０）に向かって色が移動すると、その彩度は減少し、平均λbwは増大する。ＲＧＢ色度三角境界のある１点（３２５）において色域と交差し、値λbw,minをとるが、これは、その色域内で表現し得る最小帯域幅または最大彩度である。より純粋とされる、これよりも高彩度の色、より小さな帯域幅の色は、図３の色域の外側である。
【００４０】
図４は、本開示のある実施形態による色域マッピング方法を示している。図５は、入力変換モジュール（５０５）と、色域制限モジュール（５１０）と、出力変換モジュール（５１５）とを備えた図４の色域マッピングシステムを示している。
【００４１】
次に図４を参照して、ターゲット画像（４０５）の画像パラメータを、第１の色空間において、撮像装置によって生成する。これに限定するものではないが一例として、１つの輝度変数および色度に関する２つの変数を含むとする。これらの値を色域マッピングシステム（４１０）に入力すると、色域マッピングシステム（４１０）は、表示装置上で表示するべく、第２の色空間（４１５）における変換済み画像パラメータを出力する。
【００４２】
図５を参照して、色域マッピングシステムは、第１の色空間（４０５）において画像パラメータを受け付け、変換器モジュール（５０５）を通して、それらをスペクトルパラメータに変換する。これに限定するものではないが一例として、このような変換器モジュール（５０５）は、３刺激型色空間から実質的に矩形であるスペクトル色表現への変換を実現してもよい。別の一例として、変換器モジュール（５０５）は、３刺激型色空間から、本開示において説明したようにＩ、λcおよびｒでパラメータ化された色表現への変換を実現してもよい。さらなる一例として、変換器モジュール（５０５）は、３刺激型色空間から平滑スペクトル色表現への変換を実現してもよい。
【００４３】
本開示のある実施形態において、スペクトル色空間における画像パラメータは、色の強度を記述する強度変数Ｉと、色の色相に関連する中心波長λcと、その色の色相がどれくらい「純粋」であるかに関連する彩度パラメータｒとに少なくとも部分的に基づいている。
【００４４】
変換器モジュール（５０５）は様々な方法で実現可能であるが、そのうちの１つを図９Ｂに示す。図９Ｂを参照して、ＲＧＢからの変換は、３つの量Ｒ、Ｇ、Ｂ（９０５’）を得る工程と、スケーリング係数Σ（９１０’）を用いて強度パラメータを抽出して、２つの色度座標ｐおよびｑ（９１５’）を得る工程と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（９２０’）を通じて２Ｄマッピングを適用する工程と、スケーリング係数Σ（９２５’）を再適用する工程と、３つの量Ｉ、λcおよびｒ（９３０’）を得る工程と、を包含する方法によって実現される。
【００４５】
ルックアップテーブル９２０’における２Ｄマッピングは、以下の等式によって非明示的に定義される。
【数７】
2016528851.tif 000009
ここで、各用語の意味は本開示において既に定義した通りであるか、あるいは、当業者には既知のものである。
【００４６】
実際には、２Ｄマッピングは、補間付きのテーブルによって実現され得る。テーブル自体は、比較的細かい[λc,ｒ]のサンプリングに対してｐおよびｑを評価して、その後、テーブルに対する入力アドレスとなるｐおよびｑの厳密な値を補間して、決定される。
【００４７】
入力変換モジュール（５０５）同様、出力変換モジュール（５１５）は、［Ｉ，λc，ｒ］のようなスペクトル表現のデータを表示用の従来のＲＧＢ表現に変換する。出力変換器モジュールも、２Ｄマッピングを含む様々な方法で実現可能である。この場合、マッピングは、以下の等式によって明示的に定義される。
【数８】
2016528851.tif 000010
【００４８】
モジュール（５１５）のある実施形態を図９Ａに示す。強度Ｉ（９１０）および［λc，ｒ］（９０５）はスペクトル表現を構成する。２Ｄマッピング（９２０）を実行して３つの単位振幅ＲＧＢ値（９２５）を得て、その後、強度（９１０）を考慮してそれらの値を修正し、それにより、最終的なＲＧＢ値（９３０）を得る。
【００４９】
再び図５を参照して、モジュール（５１０）においてスペクトルパラメータの修正が行われる。そして、少なくとも１つのピクセルについてモジュール（５１０）において色域比を計算する。例えば、
【数９】
2016528851.tif 000011
と定義される彩度パラメータｒについて色域比を計算する（ここで、〈λbw〉は、このピクセルの色の平均帯域幅である）。
【００５０】
彩度パラメータｒに対する色域比は
【数１０】
2016528851.tif 000012
である（ここで、ｒGBは、色域境界と呼ぶことができる、このピクセルのλc値に対する色空間の境界におけるｒの値である）。最小彩度またはｒの最小値（ゼロ）は、色域内の白色点（λbw＝Λのとき）において見出され、また、最大彩度すなわちｒの最大値は、色域の境界であるλbw＝λbw,minにおいて見出される。
【００５１】
図５の色域マッピングシステムは、例えば、コンピュータを使って実現され得る。
【００５２】
上述したように、３刺激色空間は３次元であるが、通常は、第３の変数の各値に対して１つの平面となるように、複数の２次元平面にこれをスライスする。２次元平面は色度を示し（これらの変数は、上記の等式におけるｘおよびｙである）、第３の変数は輝度を示す。本開示のある実施形態において色域比を計算する色空間は、装置によって表され得る合計色域を表す３次元の立体によって定義される。
【００５３】
図６に、２つの例を示す。１つは、テレビ（６００）のような発光型装置であり、もう１つは、プロジェクタのような投影装置（６０５）である。楕円体最長軸および円柱の軸上で変化する変数は、強度変数Ｉ（６０１）である。図６の発光型装置において強度が増大すると、２次元において利用可能な色域は減少する。例えば、図６における水平な円形スライス（６１０）は、この例示的な発光型装置（６００）に関して２次元における最大の利用可能な色域を表している。この最大値は、楕円体（６００）において最も大きな水平スライス（６１０）で得られる。楕円体の２つの端部である上端（６１５）および下端（６２０）は、最大および最小強度Ｉの２つの点である。（６１５）の色は白であり、（６２０）の色は黒である。発光型装置（６００）の色域では、強度が増大すると、最終的には、全ての色相において次第に彩度が減り（ｄｅｓａｔｕｒａｔｅｄ）白強度（６１５）という一点に収束する。あるいは、強度が減少するにつれ、全ての色が最終的に暗黒（６２０）という一点に向かって収束する。
【００５４】
図６の実施形態において、λc（６０２）は楕円体（６３０）の表面に沿って、すなわち、各２次元スライスの円に沿って変化する。従って、色の色相は、表面に沿って反時計回りに変化する（例えば、赤、黄、橙、緑、青、紫）。ｒ（６０３）は彩度を表し、楕円体の中心から表面（６０４）へと増大するので、図６において、最大限に高彩度の色は表面に位置する。（６１５）から（６２０）に延びる楕円体垂直軸（６２５）は白色軸であり、強度Ｉが、黒（６２０）から様々な白強度を経て白（６１５）へと変化し、円（６１０）の中心（６３５）を通る。円（６１０）の中心（６３５）は、水平２次元スライス（６１０）内の白色点である。
【００５５】
変数Ｉ、λcおよびｒは、図６において投影装置（６０５）の色空間を表す立体（円柱（６０５））と同じ意味のままである。主な違いは、水平２次元スライスの直径が異なる楕円体とは対照的に、円柱（即ち（６４０））の水平２次元スライスは全て直径が同じであるので、この理想化された例においては、強度Ｉを変化させても利用可能な色度の大きさが保たれる点である。図６における２つの色域の例（６００、６０５）は、本願の範囲を限定するものではない。
【００５６】
具体的には、図６の例は、凸状断面を持つ凸状立体であることが理解されるはずである。一方、スペクトル表現［Ｉ，λc，ｒ］の実際の立体の断面は、凹んだ断面を持つであろう。特に、図１Ｄを参照すれば、この凹んだ三角形（１６１）が実際の断面を表していることになる。
【００５７】
再び図５を参照して、強度パラメータＩに対する色域比もモジュール（５１０）において、式
【数１１】
2016528851.tif 000013
（ここでＩGBは、色域境界と呼ぶことができる、色空間の境界におけるＩの値である）に従って計算され得る。
【００５８】
モジュール（５１０）において１つ以上の色域比を計算した後、Ｑ値を閾値と比較して、対象ピクセルの色が色域境界の外側か内側かを決定する。ＱｒおよびＱＩの所望の値は、それぞれ、Ｑｒ＜１およびＱＩ＜１に対応する。
【００５９】
あるピクセルが色域外かどうかを確定したら、望む結果に応じて、３つのパラメータＩ、λcおよびｒのいずれかを変換して、そのピクセルを色域内に入れるようにしてもよい。限定するものではないが一例として、中心波長λcを一定に保ち、それにより、色の色相を不変に保つという利点を得ながら、強度Ｉまたは彩度ｒを変化させることが可能である。あるいは、色相を変化させながら、彩度を一定に保つことも可能である。望む効果に応じて、いくつかの組み合わせが可能であることを当業者であれば理解するであろう。従来の変数を用いることに対する、３つのパラメータＩ、λcおよびｒを用いることの利点は、色の色相がこれら３つの変数のうちの１つであるために、色の色相を一定に保つことが比較的容易である点である。従来規格では、色相は、色度（例えば、図１Ｃにおけるｘおよびｙ）を定義する２つの変数の関数である。しかし、厳密な色相の維持はそれほど重要ではなく、彩度を最大化することが望ましい場合もあり得る。例えば、ある特定の色相（例えば、赤）が、ある画像の中でくっきりしており、その画像の異なる部分で広い彩度値範囲（非常に低い彩度値から非常に高い彩度値まで）で存在することがあり得る。従って、その画像は、赤の色相がくっきりしており、非常に高彩度の赤を含み得る。しかし、高彩度の赤の色相が、その画像を表すための色域の外側かもしれない。この例では、色域マッピングに関して異なる選択肢が用いられ得る。例えば、色相を一定に保つために彩度を低減し得る。しかし、特定の色相よりも彩度がより重要とされる場合においては、各色をマッピングしている特定の色域によって許可される最大値に彩度を保つために、色相を変化させることもまた可能である。この例の結論として、色域マッピング後、特定の赤の色相はある程度変化してしまっているかもしれない（より青い色相ではなく、より赤い色相へと逸れてしまっているかもしれない）が、赤は、依然として、低い彩度から、各色をマッピングした色域によって許可される最高彩度までの広い彩度値範囲に存在しているだろう。
【００６０】
所望の変換が完了したら、オリジナルとは異なる色空間または色域においてパラメータ化されたターゲット画像は、表示装置へと送信する準備が整っている。本開示の別の実施形態においては、生のセンサ出力を表す色空間またはＲＧＢ色空間から、平滑スペクトル色表現の[Ｉ,λc,ｒ]空間への色域マッピングを実現する。そのような実施形態の一例を図９Ｂに示している。
【００６１】
図１０は、図４および５の実施形態を実装するためのターゲットハードウェア（１０）の例示的な実施形態（例えば、コンピュータシステム）である。このターゲットハードウェアは、プロセッサ（１５）と、メモリバンク（２０）と、ローカルインターフェースバス（３５）と、１つ以上の入出力装置（４０）とを備える。プロセッサは、図４および５の実装に関する１つ以上の命令であって、メモリ（２０）に格納された実行可能プログラムに基づくオペレーティングシステム（２５）によって提供される１つ以上の命令を実行し得る。これらの命令は、ローカルインターフェース（３５）を介して、また、ローカルインターフェースおよびプロセッサ（１５）に特有のいくつかのデータインターフェースプロトコルに従って、プロセッサ（２０）へと運ばれる。なお、ローカルインターフェース（３５）は、一般的に、プロセッサベースのシステムの複数要素間においてアドレス、制御、および／または、データ接続を提供することを目的とした、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータおよびレシーバなどの複数の要素の記号的表記である。いくつかの実施形態において、プロセッサ（１５）は、さらなる実行速度を得るために行われる命令のいくつかを格納できるいくらかのローカルメモリ（キャッシュ）と合わせられていてもよい。プロセッサによって命令を実行するためには、ハードディスク上に保存されたファイルからデータを入力する、キーボードからコマンドを入力する、データをディスプレイに出力する、または、データをＵＳＢフラッシュドライブに出力するなど、いくらか入出力装置（４０）を使用する必要があり得る。いくつかの実施形態において、オペレーティングシステム（２５）は、プログラムを実行するために必要な様々なデータおよび命令を集めるための中心的要素となることによって、これらのタスクを容易にし、これらをマイクロプロセッサに提供する。いくつかの実施形態においては、オペレーティングシステムが存在せずに、全てのタスクがプロセッサ（１５）の直接制御下に置かれることがあり得るが、ターゲットハードウェア装置（１０）の基本的なアーキテクチャは、図１０に示したものと同じままである。いくつかの実施形態においては、複数のプロセッサを並列配置で使用して、さらなる実行速度を得るようにしてもよい。その場合、実行可能プログラムは、並行実行に合うように特に適合化されていてもよい。また、いくつかの実施形態においては、図４および５の実装の一部をプロセッサ（１５）によって実行し、他の一部は、ローカルインターフェース（３５）を介してターゲットハードウェア（１０）によってアクセス可能な入出力位置に配置された専用ハードウェア／ファームウェアを用いて実装されてもよい。ターゲットハードウェア（１０）は複数の実行可能プログラム（３０）を含んでいてもよく、各実行可能プログラムは、単独で実行されてもよいし、他の実行可能プログラムと組み合わせて実行されてもよい。
【００６２】
本開示に記載の方法およびシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはその任意の組み合わせにおいて実現され得る。ブロック、モジュールまたは構成部品として記載された各特徴部は、まとめて（例えば、集積論理デバイスのような論理デバイスとして）実装されてもよいし、別々に（例えば、別々の接続された論理デバイスとして）実装されてもよい。本開示の方法のソフトウェア部分は、実行時に、記載された方法を少なくとも部分的に行う複数の命令を備えたコンピュータ可読媒体を有し得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を有し得る。これらの命令は、プロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ））によって実行され得る。
【００６３】
本開示の複数の実施形態を記載した。しかし、本開示の精神および範囲を逸脱しない範囲で様々な改変を行うことが可能であることは言うまでもない。従って、以下のクレームの範囲内に他の実施形態も含まれる。
【００６４】
例えば、さらなる実施形態として以下のものが挙げられる。
【００６５】
第１の実施形態に記載の方法は、請求項２に基づく方法であって、彩度パラメータは第１の等式
【数１２】
2016528851.tif 000014
で表され、ｒは彩度パラメータであり、λbwは実質的に矩形であるスペクトル表現の幅であり、第１の色域比は第２の等式
【数１３】
2016528851.tif 000015
で表され、ｒGBは色域境界におけるｒの値である。
【００６６】
第２の実施形態に記載の方法は、第１の実施形態に基づく方法であって、閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する。
【００６７】
第３の実施形態に記載の方法は、第１の実施形態に基づく方法であって、第２の色域比は等式
【数１４】
2016528851.tif 000016
で表され、ここで、Ｉは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である。
【００６８】
第４の実施形態に記載の方法は、第３の実施形態に基づく方法であって、閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する。
【００６９】
第５の実施形態に記載のシステムは、請求項２０に基づくシステムであって、彩度パラメータは第１の等式
【数１５】
2016528851.tif 000017
で表され、ここで、ｒは彩度パラメータであり、λbwは実質的に矩形であるスペクトル表現の幅であり、第１の色域比は第２の等式
【数１６】
2016528851.tif 000018
で表され、ここで、ｒGBは色域境界におけるｒの値である。
【００７０】
第６の実施形態に記載のシステムは、第５の実施形態に基づくシステムであって、閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する。
【００７１】
第７の実施形態に記載のシステムは、第５の実施形態に基づくシステムであって、第２の色域比は等式
【数１７】
2016528851.tif 000019
で表され、ここで、Ｉは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である。
【００７２】
第８の実施形態に記載のシステムは、第７の実施形態に基づくシステムであって、閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する。
【００７３】
第９の実施形態に記載のシステムは、第７の実施形態に基づくシステムであって、閾値はａ）
【数１８】
2016528851.tif 000020
またはｂ）
【数１９】
2016528851.tif 000021
の少なくとも一方で表される。
【００７４】
上記の各例は当業者に対して提供される、本開示の色域マッピングの各実施形態をどのように実施および利用するのかを完全に開示および説明したものであり、発明者が開示であるとみなす範囲を限定するものではない。
【００７５】
本願に開示する方法およびシステムを実装する上記各モードの改変例のうち、当業者に自明であるものは、以下のクレームの範囲内であるものとする。本明細書中に記載した特許および刊行物の全ては、本開示が関連する分野の当業者の技術レベルを表すものである。本開示において引用された全参考文献は、各参考文献を個別に全文援用した場合と同様に、援用するものとする。
【００７６】
本開示が、特定の方法またはシステム（もちろん変化し得る）に限定されないことは言うまでもない。また、本明細書内で使用される用語は特定の実施形態を記載するためだけのものであり、限定するためのものではないことは言うまでもない。本明細書および添付のクレームにおいて、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに違う場合を除いて、複数形の指示物を含む。用語「複数」は、文脈上明らかに違う場合を除いて、２つ以上の指示物を含む。違う定義がされた場合を除いて、本明細書中における全ての技術的および科学的用語は、本開示が関連する分野の当業者が通常理解している意味と同じ意味である。
【図１Ａ】
2016528851.tif 000030
【図１Ｂ】
2016528851.tif 000031
【図１Ｃ】
2016528851.tif 000032
【図１Ｄ】
2016528851.tif 000033
【図２】
2016528851.tif 000034
【図３】
2016528851.tif 000035
【図４】
2016528851.tif 000036
【図５】
2016528851.tif 000037
【図６】
2016528851.tif 000038
【図７】
2016528851.tif 000039
【図８】
2016528851.tif 000040
【図９Ａ】
2016528851.tif 000041
【図９Ｂ】
2016528851.tif 000042
【図１０】
2016528851.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月21日(2015.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色空間で定義された入力画像を、表示装置上に表示するための第２の色空間で定義されたターゲット画像に色変換する方法であって、
−前記入力画像（４０５）を定義する前記第１の色空間の画像パラメータを受け取る工程と、
−前記第１の色空間で定義された受け取った画像パラメータをスペクトル色空間で定義されたスペクトルパラメータに変換する工程であって、
前記スペクトル色空間は、実質的に矩形である波長関数群を用いた実質的に矩形である色表現、または、平滑な波長関数群を用いた平滑スペクトル色表現の色空間であり、
各実質的に矩形である関数または平滑関数は、強度パラメータ（Ｉ）の値、中心波長λcパラメータの値および彩度パラメータ（ｒ）の値で定義され、前記彩度パラメータ（ｒ）は、前記各実質的に矩形である関数または平滑関数の幅に関し、
前記スペクトル色空間における前記スペクトルパラメータは、前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長λcパラメータおよび前記彩度パラメータ（ｒ）に少なくとも部分的に基づいており、
−前記強度パラメータおよび前記彩度パラメータのうちの少なくとも１つについての少なくとも１つのピクセルの色域比（Ｑ）を計算する工程であって、所与のパラメータおよび所与のピクセルについての前記色域比（Ｑ）は、前記所与のピクセルの前記所与のパラメータの値と、色域境界における前記所与のパラメータの値との比を示している工程と、
−前記少なくとも１つの計算された色域比（Ｑ）を閾値と比較して、対象ピクセルの色が前記色域境界の外側か内側かを決定する工程と、
−ピクセルが前記色域境界の外側である場合、前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長（λc）および前記彩度パラメータ（ｒ）のいずれかを変換して、パラメータを前記色域境界の内側に入れる工程と、
−前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長（λc）および前記彩度パラメータ（ｒ）を変換して、前記第２の色空間において定義される画像パラメータとする工程と、を包含する方法。
【請求項２】
前記強度パラメータ（Ｉ）は色の強度を表し、前記中心波長λcパラメータは色の色相を表し、前記彩度パラメータ（ｒ）は色の色相の純粋さの程度を表している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の色空間および／または前記第２の色空間は知覚的色空間であり、および／または、前記スペクトル色空間は実際の光スペクトルを表す物理的色空間である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の色空間および／または前記第２の色空間はＲＧＢ色空間などの３刺激型色空間である、上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ターゲット画像の前記画像パラメータは撮像装置によって生成される、上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記表示装置は、テレビジョン受信機などの発光型装置または投影装置である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記強度パラメータ、前記中心波長パラメータおよび前記彩度パラメータは、前記ターゲット画像の所望の色スペクトルから求められる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比を計算する工程であって、前記第１の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータの値に基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータの第１の色域境界値を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比を計算する工程であって、前記第２の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータの値に基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータの第２の色域境界値を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
該変換する工程は、前記中心波長パラメータの値を修正して前記ターゲット画像における所望の色相を得る工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
該変換する工程は、前記ターゲット画像における所望の特性を提供することを目標として行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記彩度パラメータは第１の等式
【数１】
2016528851.tif 000044
で表され、ここで、ｒは前記彩度パラメータであり、〈λbw〉は平滑関数の平均波長帯域幅であり、前記第１の色域比は第２の等式
【数２】
2016528851.tif 000045
で表され、ここで、ｒGBは色域境界におけるｒの値である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の色域比は等式
【数３】
2016528851.tif 000046
で表され、ここでＩは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する、
求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記強度パラメータはスペクトル関数の前記ピーク振幅であり、前記中心波長パラメータはスペクトル関数の前記ピーク振幅の前記中心波長である、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記スペクトル関数は実質的に平滑な関数である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記実質的に平滑な関数は、少なくとも余弦二乗関数を含む複数の関数の一次結合を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第１の色空間で定義された入力画像を、表示装置上に表示するための第２の色空間で定義されたターゲット画像に色変換するシステムであって、
−前記入力画像を定義する前記第１の色空間の画像パラメータを受け取り、前記第１の色空間で定義された受け取った画像パラメータをスペクトル色空間で定義されたスペクトルパラメータに変換するように構成された入力変換モジュール（５０５）であって、
前記スペクトル色空間は、実質的に矩形である波長関数群を用いた実質的に矩形である色表現、または、平滑な波長関数群を用いた平滑スペクトル色表現の色空間であり、
各実質的に矩形である関数または平滑関数は、強度パラメータ（Ｉ）の値、中心波長λcパラメータの値および彩度パラメータ（ｒ）の値で定義され、前記彩度パラメータ（ｒ）は、前記各実質的に矩形である関数または平滑関数の幅に関し、
前記スペクトル色空間における前記スペクトルパラメータは、前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長λcパラメータおよび前記彩度パラメータ（ｒ）に少なくとも部分的に基づいている、入力変換モジュールと、
−前記強度パラメータおよび前記彩度パラメータのうちの少なくとも１つについての少なくとも１つのピクセルの色域比（Ｑ）を計算するように構成された色域制限モジュールであって、所与のパラメータおよび所与のピクセルについての前記色域比（Ｑ）は、前記所与のピクセルの前記所与のパラメータの値と、色域境界における前記所与のパラメータの値との比を示しており、前記色域制限モジュールは、前記少なくとも１つの計算された色域比（Ｑ）を閾値と比較して、対象ピクセルの色が前記色域境界の外側か内側かを決定し、ピクセルが前記色域境界の外側である場合、前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長（λc）および前記彩度パラメータ（ｒ）のいずれかを変換して、パラメータを前記色域境界の内側に入れる、色域制限モジュール（５１０）と、
−前記強度パラメータ（Ｉ）、前記中心波長（λc）および前記彩度パラメータ（ｒ）を変換して、前記第２の色空間において定義される画像パラメータとするように構成された出力変換モジュール（５１５）と、を備えたシステム。
【請求項２０】
前記色域制限モジュール（５１０）は、前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータに関する第１の色域比を計算するように構成されており、前記第１の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータの値に基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記彩度パラメータの第１の色域境界値を含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記色域制限モジュール（５１０）は、前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータに関する第２の色域比を計算するように構成されており、前記第２の色域比の分子は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータの値に基づき、分母は前記少なくとも１つのピクセルの前記強度パラメータの第２の色域境界値を含む、請求項１９または２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記色域制限モジュール（５１０）は、前記中心波長パラメータを修正して前記ターゲット画像における所望の色相を得るように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
前記色域制限モジュール（５１０）による変換は、前記ターゲット画像における所望の特性を提供することを目標として行われる、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ターゲット画像を表示するように構成された表示装置をさらに備えている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１の色空間で定義された前記入力画像を生成するように構成された画像撮像装置をさらに備えている、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第１の色空間および／または前記第２の色空間は知覚的色空間であり、および／または、前記スペクトル色空間は実際の光スペクトルを表す物理的色空間である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１の色空間および／または前記第２の色空間はＲＧＢ色空間などの３刺激型色空間である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２８】
前記表示装置は（テレビジョン受信機などの）発光型装置または投影装置のいずれかである、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２９】
前記彩度パラメータは第１の等式
【数４】
2016528851.tif 000047
で表され、ここで、ｒは前記彩度パラメータであり、〈λbw〉は平滑関数の平均波長帯域幅であり、前記第１の色域比は第２の等式
【数５】
2016528851.tif 000048
で表され、ここで、ｒGBは色域境界におけるｒの値である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３０】
前記閾値はＱｒで定量化され、所望の値はＱｒ＜１に対応する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記第２の色域比は等式
【数６】
2016528851.tif 000049
で表され、ここで、Ｉは強度であり、ＩGBは色域境界におけるＩの値である、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記閾値はＱＩで定量化され、所望の値はＱＩ＜１に対応する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記閾値は、ａ）
【数７】
2016528851.tif 000050
またはｂ）
【数８】
2016528851.tif 000051
の少なくとも一方で表される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記強度パラメータはスペクトル関数の前記ピーク振幅であり、前記中心波長パラメータはスペクトル関数の前記ピーク振幅の前記中心波長である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３５】
前記スペクトル関数は平滑関数であり、前記平滑関数は、好ましくは、少なくとも余弦二乗関数を含む複数の関数の一次結合を含む、請求項３４に記載のシステム。
【国際調査報告】
2016528851.tif 000052
2016528851.tif 000053