(57)【要約】【課題】ＹＣｂＣｒ色空間での色調整において、調整後の画素値がＩＴＵ−Ｔ  ＢＴ．６０１やＢＴ．７０９規格で規定される範囲外となる場合、クリップ処理で色相が変わってしまうという課題を解決する。【解決手段】Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ入力に対して、輝度計算部１０５でＹの調整を行い、彩度計算部１０６でＣｂ、Ｃｒの彩度調整を行い、色相計算部１０７で彩度調整後のＣｂ、Ｃｒの色相調整を行う。色相保持クリップ部１０８では、調整後のＹ、Ｃｂ、Ｃｒが規格の規定範囲外の場合に、Ｃｂ、Ｃｒに同じ係数を乗じて規定の範囲内にクリップする。同じ係数を乗じるため位相は保持される。【選択図】図１
2009206903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度を調整する彩度調整部と、色相を調整する色相調整部とを備え、Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度及び色相を調整する色調整装置であって、
調整後のＣｂ、Ｃｒデータが予め設定した範囲外となった場合に、Ｃｂ、Ｃｒに同一係数を乗じて予め設定した範囲内の値にクリップ処理する色相保持クリップ部を備えたことを特徴とする色調整装置。
【請求項２】
Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度及び色相を調整する色調整方法であって、
調整後のＣｂ、Ｃｒデータが予め設定した範囲外となった場合に、Ｃｂ、Ｃｒに同一係数を乗じて予め設定した範囲内の値にクリップ処理することを特徴とする色調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ、モニターなどの映像表示機器に搭載される色調整装置、及びこれら映像表示機器で実行される色調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のテレビは様々な画質調整機能を備えており、明るさ、コントラスト、エッジ強調、色の濃さ、色あいなどの調整ができるものがある。さらには色相、彩度、明度を個別に調整できる機能を備えたものもある。色相、彩度、明度を個別に調整する従来技術として特許文献１及び特許文献２に記載の技術がある。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、ＣｂＣｒ平面に６つの軸を設定し、それぞれの軸について色相、彩度、明度を個別に調整する技術である。ここでは、まず入力画素Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのうち、Ｃｂ、Ｃｒを極座標変換して角度θと彩度Ｄを算出し、６つの軸のうち入力画素をはさむ２軸と入力画素の角度θの関係から、該２軸に対する重みを算出し、重み付けした調整パラメータで色相、彩度、明度の調整を行う。
【０００４】
特許文献１記載の技術では、ＹＣｂＣｒ空間で調整を行い、調整後にＲＧＢ空間に変換する。ＹＣｂＣｒ空間とＲＧＢ空間では表現できる範囲が異なり、ＹＣｂＣｒで表現できてＲＧＢで表現できない領域が存在する。この領域のデータは明度もしくは彩度をクリップしてＲＧＢ空間に収めている。明度をクリップする場合は彩度と色相が保持され、彩度をクリップする場合は明度と色相が保持される。ここで保持されるとは、変化しないことを指す。
【０００５】
図７にクリップの様子を図示する。図７は色相を固定し、縦軸を明度、横軸を彩度とした平面であり、斜線部分の三角形がＲＧＢで表現できる範囲である。例えば画素Ｐの明度と彩度の調整を行い、調整後に画素Ｑとなった場合、明度をクリップすれば画素Ｒとなり、彩度をクリップすれば画素Ｓとなる。
特許文献２に記載の技術は、特許文献１に記載の技術をもとに、彩度と色相を連続して調整できる構成としたものである。
【特許文献１】特開２００６−３０４１４９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２８２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術ではＲＧＢ空間へのクリップが正常にできない場合があった。一例を図８に示す。図８において、入力画素Ｐ´が調整後にＱ´になった場合、明度をクリップすれば画素Ｒ´となり、彩度をクリップすれば画素Ｓ´となるが、いずれもＲＧＢ空間外となってしまうという問題があった。
【０００７】
テレビジョン信号で使われるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１やＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９規格では、ＹＣｂＣｒそれぞれの範囲が規定されている。例えば８ビットコーディングの場合、Ｙの範囲は１６〜２３５、Ｃｂ、Ｃｒの範囲は１６〜２４０である。
図８の場合、調整後の画素値Ｑ´はこの範囲を超え得る。予め設定した範囲を超過した場合、一般的に超過した部分のクリップ処理が行われる。この様子を図９に示す。図９はＣｂ、Ｃｒ平面での調整及びクリップ処理を図示するもので、画素Ｐ´が調整後に画素Ｑ´になる場合に、画素Ｑ´のＣｂが規格の範囲外のため規格内の値２４０までクリップされる。Ｃｒは規格の範囲内なのでクリップは行われないため、クリップ後は画素Ｔ´となる。このようにクリップ処理を行った場合、画素Ｑ´から画素Ｔ´になり、色相が変わってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑み、調整後の画素がＲＧＢの範囲外や規格の範囲外となった場合においても色相を保持するクリップ処理を行う色調整装置及び色調整方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決する本発明の色調整装置は、Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度を調整する彩度調整部と、色相を調整する色相調整部を備え、Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度及び色相を調整する色調整装置と、調整後のＣｂ、Ｃｒデータが予め設定した範囲外となった場合に、Ｃｂ、Ｃｒに同一係数を乗じて予め設定した範囲内の値にクリップ処理する色相保持クリップ部を備えることで実現される。
【００１０】
また、本発明の色調整方法は、Ｃｂ、Ｃｒデータの彩度及び色相を調整する色調整方法であって調整後のＣｂ、Ｃｒデータが予め設定した範囲外となった場合に、Ｃｂ、Ｃｒに同一係数を乗じて予め設定した範囲内の値にクリップ処理することで実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による色調整装置及び色調整方法では、輝度、彩度、色相で大きな調整を行い、予め設定した規定の範囲を超える調整をしようとする場合にも色相が保持される。即ち、調整によって意図しない色になることがない。また、予め設定した規定の範囲を超えた場合、その超える量にかかわらず同一の値にクリップ処理されるため、輝度、彩度、色相の調整の限界が視覚的にわかる動きになるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【００１３】
本実施形態の色調整装置の機能ブロックを図１に例示する。図１に示す色調整装置１０１は、極座標計算部１０２、パラメータ部１０３、重み計算部１０４、輝度計算部１０５、彩度計算部１０６、色相計算部１０７、色相保持クリップ部１０８で構成される。また図示はしていないが、パラメータ部１０３にはＣＰＵもしくはＭＰＵが接続され、外部から色調整に用いる各種パラメータが設定される。本発明の彩度調整部は、重み計算部１０４及び彩度計算部１０６が主に該当し、本発明の色相調整部は、重み計算部１０４及び色相計算部１０７が主に該当し、本発明の色相保持クリップ部は色相保持クリップ部１０８が主に該当する。
【００１４】
色調整装置１０１にはＹ、Ｃｂ、Ｃｒデータが入力される。Ｃｂ、Ｃｒデータは極座標計算部１０２に入力され、角度θと彩度Ｒで表現する極座標データに変換される。角度θは以下の式（１）、彩度Ｒは式（２）で求められる。角度θの基準軸は算出式に依存する。式（１）の場合はＣｂ軸の正の値側が基準軸となる。
【００１５】
【数１】
2009206903.tif 000003
【００１６】
【数２】
2009206903.tif 000004
【００１７】
パラメータ部１０３は図示していないＣＰＵに接続されており、Ｃｂ、Ｃｒ平面上の６つの軸の角度、軸ごとに輝度、彩度、色相の調整パラメータが設定される。パラメータ部１０３には入力画素の角度θが入力され、角度θを挟む２軸（つまり入力画素の両側の２軸）の角度θ１、θ２及び該２軸の輝度、彩度、色相の調整パラメータを出力する。
【００１８】
図２に入力画素と調整パラメータの選択の様子を図示する。図２は６つの軸としてＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの６色を設定した場合の例である。Ｍ軸とＲ軸の間の画素が入力された場合、Ｍ軸の角度がθ１、Ｒ軸の角度がθ２、Ｍ軸の輝度、彩度、色相の調整パラメータがそれぞれＢＲＩ１、ＳＡＴ１、ＨＵＥ１として出力され、Ｒ軸の輝度、彩度、色相の調整パラメータがそれぞれＢＲＩ２、ＳＡＴ２、ＨＵＥ２として出力される。重み計算部１０４では入力画素の角度θと軸の角度θ１、θ２から２つの軸それぞれの重みを算出する。一例を図３に図示する。Ｍ軸側の重みＷ１を式（３）で算出し、Ｒ軸側の重みＷ２を式４で算出する。
【００１９】
【数３】
2009206903.tif 000005
【００２０】
【数４】
2009206903.tif 000006
【００２１】
重み計算部１０４での重み算出は上記に限らず、Ｎを１あるいは２としてもよい。またＷ１とＷ２でＮを異なる値としてもよい。輝度計算部１０５にはＹ入力、彩度Ｒ、重みＷ１、Ｗ２、輝度調整パラメータＢＲＩ１、ＢＲＩ２が入力され、以下の式（５）で示すＹ１を計算し出力する。
【００２２】
【数５】
2009206903.tif 000007
【００２３】
また、彩度計算部１０６にはＣｂ入力、Ｃｒ入力、重みＷ１、Ｗ２、彩度調整パラメータＳＡＴ１、ＳＡＴ２が入力され、式（６）及び式（７）で示すＣｂ１、Ｃｒ１を計算し出力する。
【００２４】
【数６】
2009206903.tif 000008
【００２５】
【数７】
2009206903.tif 000009
【００２６】
色相計算部１０７にはＣｂ１、Ｃｒ１、重みＷ１、Ｗ２、色相調整パラメータＨＵＥ１、ＨＵＥ２が入力され、式（８）及び式（９）で示すＣｂ２、Ｃｒ２を計算し出力する。
【００２７】
【数８】
2009206903.tif 000010
【００２８】
【数９】
2009206903.tif 000011
【００２９】
色相保持クリップ部１０８にはＹ１、Ｃｂ２，Ｃｒ２が入力され、予め設定した閾値に色相を保持したままクリップする。Ｙの閾値をＹｔｈとし、Ｃｂ、Ｃｒの閾値をＣｔｈとすると式（１０）により計算されるＹ出力、式（１１）により計算されるＣｂ出力、式（１２）により計算されるＣｒ出力を出力する。
【００３０】
【数１０】
2009206903.tif 000012
【００３１】
【数１１】
2009206903.tif 000013
【００３２】
【数１２】
2009206903.tif 000014
【００３３】
色相保持クリップ部１０８でのＣｂ、Ｃｒのクリップの動きを図４に示す。図４はＣｂ、Ｃｒ平面でのクリップ処理を示すもので、Ｃｔｈ＝２４０の場合である。画素Ｐ´が色調整後に画素Ｑ´となった場合、位相を保持したままＵ´にクリップされる。
図５にＹ及び彩度のクリップの動きを示す。図５はＹｔｈ＝２３５の場合で、画素Ｐ´が色調整後に画素Ｑ´となった場合、輝度がＹｔｈまでクリップされて画素Ｖ´となり、位相を保持したまま彩度（Ｃｂ、Ｃｒ）をクリップして画素Ｕ´にクリップされる。
式（１１）、式（１２）で示したとおり、色相保持クリップ部１０８ではクリップ処理を行う場合、Ｃｂ及びＣｒに同一の係数を乗じるため、位相が保持される。
【００３４】
次に、本実施の形態の動作を図６のフローチャートに示す。
図６において、まずＹ、Ｃｂ，Ｃｒの画素データを入力し、それぞれＹ入力、Ｃｂ入力、Ｃｒ入力とする（ステップＳ１）。Ｃｂ入力、Ｃｒ入力を式（１）、式（２）で極座標変換し、θ、Ｒを算出する（ステップＳ２）。ステップＳ２で求めたθから隣接する２軸のパラメータを抽出し、式（３）、式（４）で重みＷ１、Ｗ２を計算する（ステップＳ３）。２軸のパラメータは軸の角度θ１、θ２、輝度調整パラメータＢＲＩ１、ＢＲＩ２、彩度調整パラメータＳＡＴ１、ＳＡＴ２、色相調整パラメータＨＵＥ１、ＨＵＥ２である。
【００３５】
次にＹ入力、輝度調整パラメータＢＲＩ１、ＢＲＩ２、重みＷ１、Ｗ２から式（５）の輝度調整値Ｙ１を計算する（ステップＳ４）。次にＣｂ入力、Ｃｒ入力、彩度調整パラメータＳＡＴ１、ＳＡＴ２、重みＷ１、Ｗ２から式（６）、式（７）の彩度調整値Ｃｂ１、Ｃｒ１を計算する（ステップＳ５）。さらに彩度調整値Ｃｂ１、Ｃｒ１、色相調整パラメータＨＵＥ１、ＨＵＥ２、重みＷ１、Ｗ２から式（８）、式（９）の色相調整値Ｃｂ２、Ｃｒ２を計算する（ステップＳ９）。続くステップＳ７で輝度調整値Ｙ１がクリップする閾値Ｙｔｈより大きいかどうかを判定し、大きい場合はＹｔｈをＹ出力とするクリップ処理を行い（ステップＳ８）、大きくない場合はクリップ処理を行わずＹ１をＹ出力とする（ステップＳ９）。
【００３６】
次にステップＳ１０でＣｂ２の絶対値がＣｒ２の絶対値以上かつＣｂ２の絶対値がクリップする閾値Ｃｔｈ以上かを判定し、条件が成り立つ場合はステップＳ１１でＣｂ２を閾値Ｃｔｈ（もしくは−Ｃｔｈ）にクリップしてＣｂ出力とし、同じ係数をＣｒ２に乗じた値をＣｒ出力とする色相保持クリップを行う。ステップＳ１０で条件が成り立たない場合はステップＳ１２の判定を行う。ステップＳ１２では、Ｃｂ２の絶対値がＣｒ２の絶対以上かつＣｂの絶対値がＣｔｈより小さいか、もしくはＣｂ２の絶対値がＣｒ２の絶対値より小さくかつＣｒ２の絶対値がＣｔｈより小さいかどうかを判定する。
【００３７】
ステップＳ１２の条件が成り立つ場合はＣｂ２、Ｃｒ２が規定の範囲の値なのでクリップ処理を行わず、Ｃｂ２をＣｂ出力、Ｃｒ２をＣｒ出力とする（ステップＳ１３）。ステップＳ１２の条件が成り立たない場合は、ステップＳ１４でＣｒ２を閾値Ｃｔｈ（もしくは−Ｃｔｈ）にクリップしてＣｒ出力とし、同じ係数をＣｂ２に乗じた値をＣｂ出力とする色相保持クリップを行う。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る色調整装置の機能ブロックの一例を示す図である。
【図２】入力画素と入力画素を挟む２軸との関係を示す図である。
【図３】重みＷ１、Ｗ２の一例を説明するための図である。
【図４】色相保持クリップ部でのクリップ処理をＣｂ、Ｃｒ平面で示す図である。
【図５】色相保持クリップ部でのクリップ処理を示すその他の図である。
【図６】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】先行技術におけるクリップ処理を示す図である。
【図８】先行技術におけるクリップ処理を示すその他の図である。
【図９】先行技術におけるクリップ処理をＣｂ、Ｃｒ平面で示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１…色補正装置、１０２…極座標計算部、１０３…パラメータ部、１０４…重み計算部、１０５…輝度計算部、１０６…彩度計算、１０７…色相計算、１０８…色相保持クリップ部。
【図１】
2009206903.tif 000015
【図２】
2009206903.tif 000016
【図３】
2009206903.tif 000017
【図４】
2009206903.tif 000018
【図５】
2009206903.tif 000019
【図６】
2009206903.tif 000020
【図７】
2009206903.tif 000021
【図８】
2009206903.tif 000022
【図９】
2009206903.tif 000023