(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる表示デバイス間で互いに再現される色再現域が異なる場合、前記各表示デバイスで再現できない色を再現できる色に変換する色再現域圧縮方法において、
前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を求め、
前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮する圧縮比率を演算し、
前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得し、
取得された前記圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定し、
決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成することを特徴とする色再現域圧縮方法。
【請求項２】
圧縮方法決定情報を取得する際に、表示される画像データの分布特性から画像の特徴量を抽出し、
抽出された前記特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果を元に取得した圧縮方法決定情報により、適用する色再現域の圧縮方法を決定することを特徴とする請求項１記載の色再現域圧縮方法。
【請求項３】
画像の特徴量を抽出するとき、表示される画像データの分布特性として、前記画像データの各画素の信号値から求められる階調分布特性、または彩度分布特性、または明度分布特性を適用することを特徴とする請求項２記載の色再現域圧縮方法。
【請求項４】
圧縮方法決定情報を取得する際に、ユーザによって選択された画像形態の情報をユーザ情報として取得し、
取得された前記ユーザ情報を元に圧縮方法決定情報の取得を行い、
取得した圧縮方法決定情報により、適用する色再現域の圧縮方法を決定することを特徴とする請求項１記載の色再現域圧縮方法。
【請求項５】
加法混色が成り立つ表示デバイスについて、適用する色再現域を圧縮する圧縮比率を演算する際、
表示する画像データの３つの色信号の補色について、それぞれの圧縮比率を加法混色性を用いて算出し、
色相ごとに、算出された前記圧縮比率を適用することを特徴とする請求項１記載の色再現域圧縮方法。
【請求項６】
入力系の信号色空間または色度座標系にて適用する色再現域を圧縮する圧縮比率を算出し、
算出された前記圧縮比率を元に取得した圧縮方法にて、色再現域圧縮を行うことを特徴とする請求項１記載の色再現域圧縮方法。
【請求項７】
互いに再現される色再現域が異なる複数の表示デバイスに表示される、３つの色信号からなる画像データの入力を受ける画像データ入力手段と、
前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を共通領域演算手段により演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を出力する目標色再現域演算手段と、
前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記目標色再現域演算手段の出力する色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮するための圧縮比率を演算する圧縮比率演算手段と、
前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得する圧縮方法決定情報取得手段と、
前記圧縮方法決定情報取得手段が取得した圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定する圧縮方法決定手段と、
前記圧縮方法決定手段で決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成する色再現域圧縮手段とを備えた色再現域圧縮装置。
【請求項８】
圧縮方法決定情報取得手段が、表示される画像データの分布特性から画像の特徴量を抽出し、その特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果を元に圧縮方法決定情報を取得する機能を有し、
圧縮方法決定手段が、前記圧縮方法決定情報取得手段の取得した圧縮方法決定情報を元に、適用する色再現域の圧縮方法を決定する機能を有することを特徴とする請求項７に記載の色再現域圧縮装置。
【請求項９】
圧縮方法決定情報取得手段が、画像の特徴量を演算するときに、表示される画像データの各画素の信号値から求められる階調分布特性、または彩度分布特性、または明度分布特性を、表示される画像データの分布特性として適用するものであることを特徴とする請求項８に記載の色再現域圧縮装置。
【請求項１０】
ユーザによって選択された画像形態の情報をユーザ情報として取得するユーザ情報取得手段を設け、
圧縮方法決定情報取得手段が、前記ユーザ情報取得手段で取得されたユーザ情報を元に、圧縮方法決定情報の取得を行う機能を有することを特徴とする請求項７に記載の色再現域圧縮装置。
【請求項１１】
圧縮比率演算手段が、
加法混色が成り立つ表示デバイスについて、適用する色再現域を圧縮するための圧縮比率を演算する際に、表示する画像データの３つの色信号の補色の圧縮比率を加法混色性を用いてそれぞれ演算し、各色相ごとに前記補色の圧縮比率を適用する各色相圧縮比率演算手段を有することを特徴とする請求項７に記載の色再現域圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モニタ等のカラー画像を表示する複数の異なるカラー表示デバイス間で互いに再現される色再現範囲が異なる場合に、各表示デバイスで再現できない色を再現できる色に変換する色再現域圧縮方法およびそれを応用した色再現域圧縮装置に関し、表示する画像の特徴量に応じた色再現域圧縮が可能で演算量が少なく、処理速度も早い色再現域圧縮方法および色再現域圧縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような色再現域圧縮方法としては、例えば特開平９−９８２９８号公報に開示されたものなどが知られている。この特開平９−９８２９８号公報に示された色再現域圧縮方法は、カラーＤＴＰ（Ｄｅｓｋ  Ｔｏｐ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）システムにおいて各表示デバイスの色再現範囲の違いを考慮して、より自然な色再現ができるようにした色再現域圧縮方法および色再現域圧縮装置を提供するものであり、領域分割を行い、領域ごとに圧縮方法を変えることによって、彩度の高い画像に対応した画像に対して、滑らかな色再現域圧縮を実現している。
【０００３】
図８はこの特開平９−９８２９８号公報に開示された色再現域圧縮方法における色再現域圧縮処理を模式的に示した図である。この色再現域圧縮方法は図８に示すとおり、モニタで再現できてもプリンタでは再現できない色域外の領域を３つの領域に分割し、各領域ごとに圧縮する方向を変化させるものである。
【０００４】
具体的な色再現域圧縮方法を以下に説明する。
出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔが入力系の色再現範囲ＧＭｉｎよりも小さい場合に、色相ｈが一定の下で、明度Ｌ＊  と彩度Ｃ＊  の２次元平面上において２直線を用いて、入力系の色再現範囲ＧＭｉｎの領域を、共通領域ＡＲ１、高明度領域ＡＲ２、低明度領域ＡＲ３、高彩度領域ＡＲ４の４つの領域に分割し、それぞれの領域ＡＲ１〜ＡＲ４ごとに圧縮方向を変化させて色域圧縮を行い、入力系の色再現範囲ＧＭｉｎの色を出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔの色に変換する。
【０００５】
入力系の色再現範囲ＧＭｉｎと出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔとの共通領域ＡＲ１の色はそのままとし、高明度領域ＡＲ２領域は（０，Ｌ＊  ＿ｍｉｎ）方向に圧縮し、低明度領域ＡＲ３は（０，Ｌ＊  ＿ｍａｘ）方向に圧縮し、高彩度領域ＡＲ４は（Ｃ＊  ＿ｔｈ，Ｌ＊  ＿ｔｈ）方向に圧縮する。ここで、Ｌ＊  ＿ｍｉｎは出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔの明度の最小値、Ｌ＊  ＿ｍａｘは入力系の色再現範囲ＧＭｉｎおよび出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔの明度の最大値、Ｃ＊  
＿ｍａｘ、Ｌ＊  ＿ｔｈは出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔの彩度の最大値およびその明度、Ｃ＊  ＿ｔｈはＣ＊  ＿ｔｈ＝Ｃ＊  ＿ｍａｘ×Ｋであり、Ｋは１以下の正数である。
【０００６】
このような従来の色域圧縮方法を用いると、出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔが入力系の色再現範囲ＧＭｉｎよりも小さい場合に、色相が一定の下で、明度と彩度の２次元平面上において、２直線を用いて入力系の色再現範囲ＧＭｉｎの領域を４分割し、それぞれの領域ＡＲ１〜ＡＲ４ごとに圧縮方向を変化させて色域圧縮を行って、入力系の色再現範囲ＧＭｉｎの色を出力系の色再現範囲ＧＭｏｕｔの色に変換するので、より自然に見えるように色域圧縮を行うことができる利点がある。
【０００７】
しかしながら、上記従来の域圧縮方法は、領域ＡＲ１〜ＡＲ４ごとの圧縮方向に連続性がないため、分割した領域の境界付近では連続性が保てず、色の滑らかさを保持できないこともある。また、彩度の高い画像に関しては画像の鮮やかさを保持した圧縮を行うことができるが、高明度領域ＡＲ２の色はトーンが落ちた色に変換され、低明度領域ＡＲ３の色は黒浮きの原因となる。この黒浮きの問題は、対象となる表示デバイスをディスプレイとプリンタとした場合、元々プリンタの低明度領域ＡＲ３の階調性は低いため、大きな問題とならないが、ディスプレイ等の表示デバイス間とした場合には大きな問題となる。つまり表示する画像によって圧縮の効果が大きくみえるものと圧縮の効果が少ないものとがある。このように、低明度領域ＡＲ３の少ない画像であれば、上記従来の方法を適用しても黒浮きの問題は発生せず、また、高彩度領域ＡＲ４の多い画像には大きな効果が見られる。さらに、ＬＡＢ色空間で色域圧縮処理を行っているため、色空間の変換に時間がかかり、リアルタイムに圧縮処理を行うことは困難で、ディスプレイ等の表示デバイスには適さない。
【０００８】
なお、従来の色再現域圧縮方法としては、この他にも、例えば、特開平１１−３４１２９６号公報、特開平４−２８４５７９号公報、特開平９−９０８７号公報、特開平９−７４４９４号公報、特開平９−１６８０９７号公報、特開平１１−１４１２０９号公報、特開平１０−２００７６４号公報、特開平１０−２２９５００号公報、特開平１０−２１０２７５号公報、特開平１１−２７５３７７号公報、特開平１１−６９１８９号公報などに開示されたものなどがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色再現域圧縮方法は以上のように構成されているので、画像によっては低明度領域ＡＲ３の色は黒浮きを生じることがあり、対象表示デバイスがプリンタの場合はこの黒浮きは目立たないが、ディスプレイの場合にはこの黒浮きは問題となり、また、色域圧縮は表示する画像の依存性が高いため、全ての画像に対して同じ処理を施すと、一定の評価以上の色再現域圧縮画像が得られないなどの課題があった。さらに、分割した各領域ＡＲ１〜ＡＲ４の境界付近の連続性が低下し、またＬＡＢ色空間で色域圧縮処理を行っているため、色空間の変換に時間がかかって圧縮処理をリアルタイムで行うことが困難となり、ディスプレイ等の表示デバイスには適さないという課題もあった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、画像に依存した色再現域圧縮を行うことで、不自然さのない色再現を可能とし、色空間を領域分割せずに、より滑らかな色再現を可能にするとともに、演算処理空間を入力信号の色空間または色度座標系とすることによって色空間の変換を不要とし、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮方法および色再現域圧縮装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、複数の異なる表示デバイス間で互いに再現される色再現域が異なる場合、前記各表示デバイスで再現できない色を再現できる色に変換する色再現域圧縮方法において、前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を求め、  前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮する圧縮比率を演算し、前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得し、取得された前記圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定し、決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成するようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、表示される画像データの分布特性から特徴量を抽出して、抽出された特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果を元に、圧縮方法決定情報を取得して、その圧縮方法決定情報を元に適用する色再現域の圧縮方法を決定するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、特徴量の演算における画像データの分布特性として、各画素の信号値から求められる階調分布特性、または彩度分布特性、または明度分布特性を適用するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、ユーザによって選択された画像形態の情報をユーザ情報として取得し、取得されたそのユーザ情報を元に、適用する色再現域の圧縮方法を決定するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、加法混色が成り立つ表示デバイスにおいて圧縮比率を演算する際に、表示する画像データの３つの色信号の補色については、加法混色性を用いて圧縮比率の演算を行い、色相ごとにその圧縮比率を適用するようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る色再現域圧縮方法は、入力系の信号色空間または色度座標系で色再現域の圧縮比率を算出し、その圧縮比率を元に取得した圧縮方法によって色再現域圧縮を行うようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る色再現域圧縮装置は、互いに再現される色再現域が異なる複数の表示デバイスに表示される、３つの色信号からなる画像データの入力を受ける画像データ入力手段と、前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を共通領域演算手段により演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を出力する目標色再現域演算手段と、前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記目標色再現域演算手段の出力する色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮するための圧縮比率を演算する圧縮比率演算手段と、前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得する圧縮方法決定情報取得手段と、前記圧縮方法決定情報取得手段が取得した圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定する圧縮方法決定手段と、前記圧縮方法決定手段で決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成する色再現域圧縮手段とを備えたものである。
【００１８】
この発明に係る色再現域圧縮装置は、表示される画像データの分布特性から抽出して、その特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果を元に、圧縮方法決定情報を取得する機能を圧縮方法決定情報取得手段に持たせ、その圧縮方法決定情報を元に、適用する色再現域の圧縮方法を決定する機能を圧縮方法決定手段に持たせたものである。
【００１９】
この発明に係る色再現域圧縮装置は、圧縮方法決定情報取得手段にて画像の特徴量を抽出するとき、画像データの分布特性として、表示される画像データの各画素の信号値から求められる階調分布特性、または彩度分布特性、または明度分布特性を適用するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る色再現域圧縮装置は、ユーザ情報取得手段を付加して、ユーザの選択する画像形態の情報をユーザ情報として取得し、圧縮方法決定情報取得手段にて、そのユーザ情報を元に圧縮方法決定情報の取得を行うようにしたものである。
【００２１】
この発明に係る色再現域圧縮装置は、加法混色が成り立つ表示デバイスについて、表示する画像データの３つの色信号の補色は加法混色性を用いて圧縮比率を演算し、色相ごとにその圧縮比率を適用する各色相圧縮比率演算手段を、圧縮比率演算手段に持たせたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による色再現域圧縮装置の構成の一例を示す図である。図において、１は３つの色信号からなる画像データの入力を受け、その入力画像処理を実施する画像データ入力手段であり、２は目標とする色再現域を演算する目標色再現域演算手段である。３は液晶パネル、ＣＲＴ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、プロジェクタなどの表示デバイスの色再現域と、上記目標色再現域演算手段２が算出した目標とする色再現域とを元に、圧縮する比率を演算する圧縮比率演算手段である。４は色再現域の圧縮方法を決定するための情報を取得する圧縮方法決定情報取得手段であり、５はこの圧縮方法決定情報取得手段４で取得された圧縮方法決定情報より、適用する色再現域の圧縮方法を決定する圧縮方法決定手段である。６はこの圧縮方法決定手段５にて決定された色再現域の圧縮方法を元に画像データを圧縮し、目標とする色再現域内に変換する色再現域圧縮手段であり、７はこの色再現域圧縮手段６にて圧縮された画像データを、表示デバイスに出力する画像データ出力手段である。
【００２３】
次に動作について説明する。
画像データ入力手段１には３つの色信号からなる画像データが入力される。画像データ入力手段１はこの画像データを受けると、それに対して前処理としての入力画像処理を施して圧縮比率演算手段３に出力する。ここで、この入力画像処理としては、例えば入力される画像データの特性に応じた階調補正処理や、画素数や色相補正色の変換処理などが考えられる。また、目標色再現域演算手段２は異なる２つの表示デバイスの色再現特性を元に目標とする色再現域の決定を行って、それを色再現域情報として圧縮比率演算手段３に出力する。圧縮比率演算手段３はこの表示デバイスの色再現域と、目標色再現域演算手段２が算出した目標とする色再現域とを元に圧縮する比率を演算して出力する。具体的には、表示する画像データの３つの色信号と、上記目標色再現域演算手段２より入力される目標とする色再現域の色再現域情報を元に色域最外殻の圧縮比率を演算して、それを圧縮方法決定情報取得手段４に出力する。
【００２４】
圧縮方法決定情報取得手段４はこの圧縮比率演算手段３から圧縮比率を受けると、圧縮方法を決定するための画像の特徴量などの情報を取得し、それを圧縮方法決定情報として圧縮方法決定手段５に出力する。圧縮方法決定手段５は図示を省略したメモリにあらかじめ記憶されている色再現域圧縮方法の中から、上記圧縮方法決定情報取得手段４の出力した圧縮方法決定情報による画像の特徴量を元に色再現域圧縮方法を決定し、その圧縮方法情報を色再現域圧縮手段６に出力する。色再現域圧縮手段６は表示される画像データの３つの色信号と、圧縮比率演算手段３から受けた圧縮比率、および圧縮方法決定手段５から受けた圧縮方法情報を元に、表示する画像データの圧縮を行って色再現域の変換を行い、圧縮された画像データの３つの色信号を生成する。この圧縮された画像データの３つの色信号は画像データ出力手段７に送られ、液晶パネル、ＣＲＴ、ＤＬＰ、プロジェクタなどに画像の表示が行われる。なお、この画像データ出力手段７では、それら表示デバイスの特性に応じた階調補正処理やデータフォーマットの変換処理などの画像処理を施してから画像表示を行う場合もある。
【００２５】
以下、図１に示した各手段の動作について具体的に説明する。
まず、目標色再現域演算手段２について説明する。目標色再現域演算手段２は異なる複数（２つ）の表示デバイスにおいて、互いに再現される色の一致を図るために、共通の色再現域を演算する機能を有している。その演算方法の一例を図２に示す。
【００２６】
図２に示すように、あらかじめ記憶されている表示デバイスａと表示デバイスｂにおける三原色Ｒ（２５５，０，０）、Ｇ（０，２５５，０）、Ｂ（０，０，２５５）のｘｙ色度値から、それぞれの３頂点を直線で結んだ三角形を求め、それら２つの表示デバイスに対応する２つの三角形の各辺の交点を算出する。これら各交点のうち、２つの表示デバイスにおける三原色の色度に最も近いところにある交点を頂点として作られる三角形を、共通の色再現域（共通領域）とする。２つの表示デバイスに対応する三角形の頂点のＹは、各表示デバイスの三原色Ｒ，Ｇ，ＢのＹが異なる場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色における２つのＹ値の間の値が用いられる。つまり、Ｙ（ｃ，ｍｉｎ）≦Ｙ（ｃ，ｃａｌｃ）≦Ｙ（ｃ，ｍａｘ）で表される。ここで、ｃはＲ，Ｇ，Ｂいずれかの色を表し、Ｙ（ｃ，ｍｉｎ）は２つの表示デバイスの色ｃにおけるＹ値の最小を表し、Ｙ（ｃ，ｍａｘ）は２つの表示デバイスの色ｃにおけるＹ値の最大を表している。
【００２７】
このようにして演算された色度値（ｘ、ｙ、Ｙ）は、２つの表示デバイスの色再現域情報として圧縮比率演算手段３に入力される。そのとき、２つの表示デバイスの白のＹ値を比較して、Ｙ値が低い表示デバイスの色度値（ｘ、ｙ、Ｙ）を白の色再現域情報として出力する。なお、この２つの表示デバイスにおいて、表示デバイスａの色再現域が表示デバイスｂの色再現域に包含される場合には共通の色再現域は表示デバイスａの色再現域そのものとなる。
【００２８】
次に、圧縮比率演算手段３について説明する。圧縮比率演算手段３は上記目標色再現域演算手段２から入力される色再現域情報を元に最大圧縮比率を算出する機能を有している。その演算方法の一例を図３に示す。なお、ここでは図２に示す表示デバイスｂの三角形は不要であるため、この図３には表示デバイスａと共通領域の三角形のみを表示している。
【００２９】
目標色再現域演算手段２から色再現域情報の入力を受けるとまず、共通領域の三角形の辺と、表示デバイスａの三角形の頂点と白（Ｗ）を結ぶ直線との交点Ｐ１を算出する。次いでその表示デバイスａの三角形の頂点から交点Ｐ１までの距離Ａ１と、交点Ｐ１から白（Ｗ）までの距離Ａ２との比率Ａ１：Ａ２を求め、それを最大圧縮比率とする。圧縮比率演算手段３はこの最大圧縮比率をＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとに算出し、それを圧縮比率として出力する。
【００３０】
なお、図示の例では、この圧縮比率を、ｘｙ色度図により算出するものを示したが、ＸＹＺ色度座標系から変換した入力系の色空間にて算出するようにしてもよい。
【００３１】
次に、圧縮方法決定情報取得手段４について説明する。圧縮方法決定情報取得手段４は入力された画像データのＲ，Ｇ，Ｂによる３つの色信号から圧縮方法を決定するための圧縮方法決定情報を取得する機能を有している。この圧縮方法決定情報としては、例えば表示される画像データの分析により得られる画像の特徴量などがある。色再現域圧縮方法は、すべての画像に適した圧縮方法というのはなく、画像依存性が高く、また表示デバイスを設置する環境や、目的、用途により好まれる圧縮方法は異なる。例えば、高階調部分が多く含まれる画像や低階調部分の多く含まれる画像の場合、高階調部分または低階調部分の階調性を保持するための圧縮方法を適用し、階調レベルがダイナミックレンジいっぱいに分布する場合には、色域外の領域を均等に圧縮する方法が適している。このように画像の階調レベル分布などの情報をもとに圧縮方法を決定する方がよく、その圧縮方法を決定するための情報を取得する機能を有するものである。その動作を説明する。３つの色データをＲ，Ｇ，Ｂとした場合、表示する画像の各画素のＲ，Ｇ，Ｂデータから階調分布特性を求める。
【００３２】
以下にその動作を説明する。まず、表示する画像の各画素のＲ，Ｇ，Ｂデータから階調分布特性を求める。この分布演算方法の基準には、各画素のＲ，Ｇ，Ｂの最小値または最大値、それらＲ，Ｇ，Ｂの最大値と最小値との差、またはＲ，Ｇ，Ｂ値の総和などがある。各画素のＲ，Ｇ，Ｂの最大値と最小値の差を分布演算方法の基準とした場合には彩度に関係する分布が得られ、高彩度領域のみ圧縮する方法を適用する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの最小値を分布演算方法の基準とすると明度に関係する分布が得られて、低明度の多い画像の検出ができ、この分布を用いた場合には低明度領域の階調性を保持した圧縮方法を適用する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの最大値を分布演算方法の基準とした場合や、。Ｒ，Ｇ，Ｂ値の総和を分布演算方法の基準とした場合には、加法混色の原理によって光量の総和に相当した光量に関係する分布が得られ、画像の明るさに対する処理を施すことができる。
【００３３】
また、これらを組み合わせた分布から、適用する圧縮方法を求めることもできる。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの最大値とＲ，Ｇ，Ｂの最小値の分布からは、色再現域の最外殻領域の分布が分かり、このような分布をもつ画像に対しては色再現域全体を圧縮する方法を適用する。また、低階調部分および高階調部分が多い画像については、例えば線形圧縮方法を適用するようにして、低階調および高階調部分が少ない画像には、例えば高次の関数で近似した非線型圧縮方法を適用する。また、最外殻領域の少し内側の彩度領域の分布が多い画像については、クリッピング圧縮方法を適用する。
【００３４】
また、低階調部分の浮きを押さえた画像が好まれる場合には、低階調部分のトーンを落した圧縮方法が望ましく、そのようなときには線型圧縮方法が適用される。
【００３５】
次に、圧縮方法決定手段５について説明する。圧縮方法決定手段５は上記圧縮方法決定情報取得手段４から入力される圧縮方法決定情報を元に、画像の特徴量に適した圧縮方法を選択する機能を有している。この画像の特徴量に応じて圧縮する方法としては、線形圧縮方法、非線型圧縮方法、クリッピング圧縮方法がある。例えば、階調レベルが中間階調に多く分布する場合には線型圧縮方法が適用され、ダイナミックレンジいっぱいに分布する場合には非線型圧縮方法が適用される。
【００３６】
この圧縮方法決定手段５による圧縮方法の決定を説明するための、階調ごとの画素数の分布を図４に示す。線形圧縮方法を適用する場合の判定基準は、例えば階調レベルがｍｉｎ％以下およびｍａｘ％以上となる画素数が、全体の画素数のｃｏｎｓｔ％を超える場合とする。ここで、ｍｉｎは低階調を判定する閾値であり、取りうる値の範囲は０＜ｍｉｎ＜２５［％］、ｍａｘは高階調を判定する閾値であり、取りうる値の範囲は７５＜ｍａｘ＜１００［％］である。またｃｏｎｓｔは階調分布特性の形を判定するパラメータであり、取りうる値の範囲は０＜ｃｏｎｓｔ＜３０［％］である。
【００３７】
また、非線型圧縮方法を適用する場合の判定基準は、例えば各階調レベルにおける画素数の分布の分散が２α以下の場合とする。上記図４に示す分布を０から１に正規化した場合、この分散αの値は例えば０.１５とする。しかし、この分散αの値はこの限りではない。非線型圧縮方法ここではこの３例を挙げるが、この限りではない。
【００３８】
次に、色再現域圧縮手段６について説明する。色再現域圧縮手段６は圧縮方法決定手段５で上記条件の下に決定された色再現域の圧縮方法により、色再現域圧縮を行う機能を有している。圧縮された画像データの３つの色信号は画像データ出力手段７に送られ、画像データ出力手段７はその画像データを表示デバイスに出力する。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１によれば、画像に依存した色再現域圧縮を行っているため、不自然さのない色再現が可能であり、色空間の領域分割を行わないため、より滑らかな色再現が可能であり、また、演算処理空間が入力された画像データの色空間または色度座標系であるため、色空間を変換する必要がなくなり、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮を行えるなどの効果が得られる。
【００４０】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では圧縮方法決定情報を、画像データの分布特性から抽出した特徴量より演算し、それを元に圧縮方法を選択する場合について説明したが、ユーザの選択した好みの画像形態の情報を取得し、その情報を元に圧縮方法を選択するようにしてもよい。図５はそのようなこの発明の実施の形態２による色再現域圧縮方法の構成の一例を示す図である。
【００４１】
図において、１は画像データ入力手段、２は目標色再現域演算手段、３は圧縮比率演算手段、５は圧縮方法決定手段、６は色再現域圧縮手段、７は画像データ出力手段であり、これらは上記実施の形態１の図１において、同一符号を付して示した各部と同一のものである。８はユーザによって選択された画像形態の情報をユーザ情報として取得するユーザ情報取得手段である。４はこのユーザ情報取得手段８によって取得されたユーザ情報を元に、圧縮方法決定情報の取得を行っている点で、図１に同一符号を付した実施の形態１のそれとは異なる圧縮方法決定情報取得手段である。
【００４２】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１と同じく、色再現域圧縮方法が図１のように構成される場合、画像データ入力手段１からは、入力された画像データの３つの色信号が前処理されて、圧縮比率演算手段３に出力される。また目標色再現域演算手段２により異なる２つの表示デバイスの色再現特性を元に目標とする色再現域が決定され、色再現域情報として圧縮比率演算手段３に出力される。圧縮比率演算手段３は表示する画像データの３つの色信号と、上記目標色再現域演算手段２より入力された色再現域情報を元に、色域最外殻の圧縮比率を演算して圧縮方法決定情報取得手段４に出力する。
【００４３】
また、ユーザ情報取得手段８はユーザが好みとする画像の形態をパターン化かしてユーザに提示し、ユーザインタフェースを用いて選択してもらい、このユーザが選択した画像形態の情報をユーザ情報として取得して圧縮方法決定情報取得手段４に出力する。圧縮方法決定情報取得手段４はこのユーザ情報を元に、圧縮方法を決定するための圧縮方法決定情報を取得して圧縮方法決定手段５に送る。圧縮方法決定手段５は図示を省略したメモリにあらかじめ記憶されている色再現域圧縮方法の中から、このユーザ情報取得手段８で取得されたユーザ情報に基づく圧縮方法決定情報より適当な色再現域の圧縮方法を決定して、色再現域圧縮手段６に圧縮方法情報を出力する。色再現域圧縮手段６は表示される画像データの３つの色信号と、圧縮比率演算手段３からの圧縮比率、および圧縮方法決定手段５からの圧縮方法情報を元に色再現域の圧縮を行い、圧縮された画像データの３つの色信号を出力する。
【００４４】
このように、この実施の形態２による色再現域圧縮では、色再現域圧縮の際、どのパラメータを重視するかを選択してもらう。実施の形態１において画像の分布特性からの特徴量から演算した圧縮方法決定情報を、ユーザの選択に依存して判定するものである。つまり、色再現域圧縮の際にどのパラメータを重視するかをユーザに選択してもらう方法である。図６にこのユーザ情報取得手段８のユーザインタフェースの一例を示す。図において、１１は当該ユーザインタフェースであり、１２は圧縮方法に関連するパラメータをユーザに選択させるための調整パラメータ選択ボタン、１３は調整パラメータ選択ボタン１２で選択されたパラメータの圧縮の程度を指定するための圧縮量調整バーである。
【００４５】
調整パラメータ選択ボタン１２は、“明るさ”、“コントラスト”、“鮮やかさ”という圧縮方法に関連するパラメータ、つまり上記特徴量に関係するパラメータを表示して、どのパラメータを重視するかについてユーザに選択させる。例えば“コントラスト”を選択した場合、次に、どの程度のコントラストの画像を希望するかについて、下段にある圧縮量調整バー１３を用いてユーザに選択させる。その場合、この圧縮量調整バー１３では“＋１０”は最もコントラストが強く、“−１０”は最もコントラストが低いということを表している。ここで選択されたパラメータとその圧縮の程度をが出力されし、それを元に圧縮方法決定手段５でコントラストを重視し圧縮方法の選択が行われる。ここで、上述のように“コントラスト”が選択され、その圧縮の程度として、例えば“＋１０”が選択された場合には、低階調領域のトーンを落すような圧縮方法が選択される。
【００４６】
以上のように、この実施の形態２によれば、ユーザの好みに応じた色再現域圧縮を行い、自然な色再現画像を得ることができるとともに、実施の形態１の場合と同様に、画像に依存した色再現域圧縮を行っているため、不自然さのない色再現が可能になり、色空間の領域分割を行わないため、より滑らかな色再現が可能になるとともに、演算処理空間が入力された画像データの色空間または色度座標系であるため、色空間を変換する必要がなくなって、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮を行えるなどの効果が得られる。
【００４７】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による色再現域圧縮方法における圧縮比率演算手段３の構成の一例を示す図である。図において、２１は表示する画像データの３つの色信号である三原色ごとに、上記実施の形態１および実施の形態２で説明した圧縮比率を演算する三原色圧縮比率演算手段である。２２は加法混色が成り立つ表示デバイスについて、画像データの３つの色信号の補色の圧縮比率を、加法混色性を用いて各色相ごとに演算する各色相圧縮比率演算手段である。３はこれら三原色圧縮比率演算手段２１、および各色相圧縮比率演算手段２２を備えた圧縮比率演算手段であり、その他の部分は図１に同一符号を付して示したものと同一の部分である。
【００４８】
次に動作について説明する。
画像データ入力手段１から、入力された画像データの３つの色信号が前処理されて圧縮比率演算手段３に出力される。また目標色再現域演算手段２により異なる２つの表示デバイスの色再現特性を元に目標とする色再現域が決定され、色再現域情報として圧縮比率演算手段３に出力される。圧縮比率演算手段３では三原色圧縮比率演算手段２１にて上記各実施の形態の場合と同様に、画像データの３つの色信号である三原色ごとに、目標色再現域演算手段２より入力される色再現域情報を元に色域最外殻の圧縮比率を演算し、それを圧縮方法決定情報取得手段４に出力する。
【００４９】
また、表示デバイスが加法混色性の成り立つものである場合には、三原色の圧縮比率が既知であれば、加法混色性を利用して補色は勿論のこと、各色相の圧縮比率を演算することができる。圧縮比率演算手段３の各色相圧縮比率演算手段２２は、このような加法混色が成り立つ表示デバイスについて、画像データの３つの色信号の補色の圧縮比率を加法混色性を用いて各色相ごとに演算し、それを圧縮方法決定情報取得手段４に出力する。以降、上記各実施の形態の場合と同様の処理が実行される。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３によれば、色相ごとに圧縮比率を変化させることで、より精度の高い色再現画像を得ることができるとともに、実施の形態１の場合と同様に、画像に依存した色再現域圧縮を行っているため、不自然さのない色再現が可能となり、色空間の領域分割を行わないため、より滑らかな色再現が可能となり、さらに演算処理空間が入力された画像データの色空間または色度座標系であるため、色空間を変換する必要がなくなって、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮を行えるなどの効果が得られる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の異なる表示デバイス間で互いに再現される色再現域が異なる場合、前記各表示デバイスで再現できない色を再現できる色に変換する色再現域圧縮方法において、前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を求め、前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮する圧縮比率を演算し、前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得し、取得された前記圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定し、決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成するように構成したので、画像に依存した色再現域圧縮が行われるため、不自然さのない色再現を行うことができ、また、色空間の領域分割を行わないため、より滑らかな色再現が可能となり、さらに、演算処理空間が入力信号の色空間または色度座標系であるため、色空間の変換の必要がなくなって、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮方法が得られるという効果がある。
【００５２】
この発明によれば、表示する画像データの分布特性から抽出した画像の特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果より取得した圧縮方法決定情報を元に、適用する色再現域の圧縮方法を決定するように構成したので、画像に依存して色再現域の圧縮方法を選択することが可能となり、どのような画像に対しても、自然で精度の高い色再現を行うことができるという効果がある。
【００５３】
この発明によれば、特徴量を抽出するとき、表示する画像データの分布特性として、各画素の信号値から求められる彩度分布特性、または明度分布特性、または階調分布特性を適用するように構成したので、画像に依存して色再現域の圧縮方法を選択することが可能となり、どのような画像に対しても、自然で精度の高い色再現を行うことができるという効果がある。
【００５４】
この発明によれば、ユーザ情報として取得した、ユーザが選択した画像形態の情報を元に、適用する色再現域の圧縮方法を決定するように構成したので、視環境や目的に応じて、ユーザが好みの色再現域の圧縮方法を選択することが可能になるという効果がある。
【００５５】
この発明によれば、圧縮比率を演算する際、加法混色が成り立つ表示デバイスでは、表示する画像データの３つの色信号の補色の圧縮比率を加法混色性を用いて演算し、色相ごとにその圧縮比率を適用するように構成したので、色相に依存した色再現域の圧縮方法を選択することが可能になるという効果がある。
【００５６】
この発明によれば、入力系の信号色空間または色度座標系で色再現域の圧縮比率を算出して色再現域圧縮を行うように構成したので、色空間の変換の必要がなくなって、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能になるという効果がある。
【００５７】
この発明によれば、互いに再現される色再現域が異なる複数の表示デバイスに表示される、３つの色信号からなる画像データの入力を受ける画像データ入力手段と、前記各表示デバイスの色再現特性を元に、共通する色再現域である共通領域を共通領域演算手段により演算して目標とする色再現域とするとともに、その色再現域情報を出力する目標色再現域演算手段と、前記表示デバイスの色再現域と前記共通領域と前記目標色再現域演算手段の出力する色再現域情報を元に、上記表示デバイスの色再現域を圧縮するための圧縮比率を演算する圧縮比率演算手段と、前記圧縮比率を元に、画像データの色信号から画像の特徴量を圧縮方法決定情報として取得する圧縮方法決定情報取得手段と、前記圧縮方法決定情報取得手段が取得した圧縮方法決定情報を用いて、色再現域の１つまたは複数の圧縮方法の中から前記表示デバイスの色再現域の圧縮方法を決定する圧縮方法決定手段と、前記圧縮方法決定手段で決定された圧縮方法および圧縮比率を元に、前記表示デバイスに表示する前記画像データの色信号を前記目標とする色再現域内に変換し、圧縮された画像データの色信号を生成する色再現域圧縮手段とを備えるように構成したので、画像に依存した色再現域圧縮が行われるため、不自然さのない色再現を行うことができ、また、色空間の領域分割を行わないため、より滑らかな色再現が可能となり、さらに、演算処理空間が入力信号の色空間または色度座標系であるため、色空間の変換の必要がなくなって、演算速度が速く、ＣＰＵに大きな負荷をかけることなくリアルタイムの処理が可能な色再現域圧縮装置が得られるという効果がある。
【００５８】
この発明によれば、圧縮方法決定情報取得手段に、画像データの分布特性から抽出した画像の特徴量と適用させる特徴量を調整する判定基準値との演算結果より圧縮方法決定情報を取得する機能を、圧縮方法決定手段に、その圧縮方法決定情報を元に適用する色再現域の圧縮方法を決定する機能をそれぞれ持たせるように構成したので、画像に依存して色再現域の圧縮方法を選択することが可能となり、どんな画像に対しても、自然で精度の高い色再現を行うことができるという効果がある。
【００５９】
この発明によれば、圧縮方法決定情報取得手段による画像の特徴量の演算に際して、表示される画像データの各画素の信号値から求められる階調分布特性、または彩度分布特性、または明度分布特性を、画像データの分布特性として適用するように構成したので、画像に依存して色再現域の圧縮方法を選択することが可能となり、どんな画像に対しても、自然で精度の高い色再現を行うことができるという効果がある。
【００６０】
この発明によれば、ユーザの選択する画像形態の情報をユーザ情報として取得するユーザ情報取得手段を付加し、そのユーザ情報を元に圧縮方法決定情報を取得する機能を圧縮方法決定情報取得手段に持たせるように構成したので、視環境や目的に応じて、ユーザが好みの色再現域の圧縮方法を選択することが可能になるという効果がある。
【００６１】
この発明によれば、圧縮比率演算手段内に各色相圧縮比率演算手段を設け、加法混色が成り立つ表示デバイスについて、加法混色性を用いて表示する画像データの３つの色信号の補色の圧縮比率を演算し、色相ごとにその圧縮比率を適用するように構成したので、色相に依存した色再現域の圧縮方法を選択することが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による色再現域圧縮装置の構成の一例を示す図である。
【図２】  実施の形態１における目標色再現域演算手段の演算処理を示す図である。
【図３】  実施の形態１における圧縮比率演算手段の演算処理を示す図である。
【図４】  実施の形態１における圧縮方法決定手段の決定条件を表す図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による色再現域圧縮装置の構成の一例を示す図である。
【図６】  実施の形態２におけるユーザ情報取得手段のユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態３による色再現域圧縮装置における圧縮比率演算手段の構成の一例を示す図である。
【図８】  従来の色再現域圧縮方法における色再現域圧縮処理を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  画像データ入力手段、２  目標色再現域演算手段、３  圧縮比率演算手段、４  圧縮方法決定情報取得手段、５  圧縮方法決定手段、６  色再現域圧縮手段、７  画像データ出力手段、８  ユーザ情報取得手段、１１  ユーザインタフェース、１２  調整パラメータ選択ボタン、１３  圧縮量調整バー、２１  三原色圧縮比率演算手段、２２  各色相圧縮比率演算手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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