JPH06111014A - 画像表示方法及びコンピューターシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクの制御の下、画像効果が適用されたと
きにユーザーに即時のフィードバックを与え、また画像
処理操作を受けた領域とマスクによって保護された領域
との間のカットアウト現象を回避する。 【構成】 第一と第二の状態を有するマッピングされた
マスクを作成するためにマスクをマッピングするステッ
プ１０８と、マスクの第一と第二の状態に対応する画像
画素に対する第一と第二のパレットを選択するステップ
１０９と、変更された第一のパレットを作成するために
第一のパレットに画像効果を適用するステップ１１２
と、変更された第一と第二のパレットに従って画像を表
示するステップ１１４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には画像処理に関
する。さらに詳細には向上（強調）した画像上にカット
アウト現象（外観）を残すことなく、画像の一部に画像
向上（強調）処理を行うための改良された方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】画像処理において、しばしば画像が非常
に暗くなったり、赤くなったり、緑になったり、又は、
画像全体に均一に適用されるべき画像処理操作を必要と
する他の欠点を有することがある。しかし、しばしば画
像の一部のみが個別的な画像処理効果を必要とすること
もある。例えば、ユーザー（我々は芸術家と呼んでい
る）が、エッジあるいは背景部は元の状態にしたまま
で、肌の色調を強調するために肖像の中心に赤みを増加
させたい場合がある。効果的に画像の一部のみを変化さ
せるために、画像の一部を選択された画像処理操作から
保護（ブロック）するためのマスク領域を定義すること
が知られている。

【０００３】従来、既知の画像形成（イメージング）ア
プリケーション及び画像形成装置はマスクされた画像形
成操作のために以下の欠点の１つ又は両方を共用してい
た。それはユーザーがタイプを入力する時間と要求され
る画像形成効果の限度との間の重要な遅れ、及び／又は
画像のマスクされた領域とマスクされていない領域を分
けるくっきりした線である。

【０００４】第一に、画像処理におけるカラーの向上
（強調）は本質的に「右脳」の創造的な活動である。即
ち、画像の特定の領域にもっと赤みが必要であるという
判断は、美的で芸術的な判断である。データ処理システ
ムによる画像処理は、いまだ要求される変化を達成する
ために、効果の数値量子化に頼っており、芸術家に左脳
のアプローチを強制する。画像システムは芸術家に「５
０％マゼンタ」又は「１０％のより高いコントラスト」
というように要求を表現することを要求する。数値計算
に従って画像を変化させるのはユーザーにとって非常に
直観的であり、画像を最適化することは困難である。ユ
ーザーが不慣れである場合、これは大いに真実である。
この問題を解決することは、プロセッサーが画像処理効
果の結果を画像上にどのように表示したらよいかを計算
する間、多くの画像処理システムが長い遅れを必要とす
ることである。

【０００５】遅延されるシステムを用いて効果的に作業
をすることができる熟練者は、経験を通して即時の知的
（精神的）フィードバックが与えられる知的（精神的）
なモデルを形成していく。そのような熟練者は、暗室に
入る前に画像にもっとマゼンタが必要であるということ
を視覚化することができる。しかし、そのようなモデル
は訓練を必要とし、又芸術家が扱うことができる変化の
数が限られる。それでさえしばしば多数の反復が正確度
のために要求される。この知的モデルを発達させていな
い非熟練者にとっては、有益な画像処理カラー向上（強
調）は即時のフィードバックによってのみ得ることがで
きる。即時のフィードバックがあればだれでも即席の熟
練者になれ、処理に刺激と直接性が加えられる。

【０００６】第二に、マスキング効果を使用する多くの
画像処理システムは、画像処理効果の実行された領域と
マスクされた領域との間にくっきりした線を残すことで
ある。画像内の大部分のエッジが拡大されると驚く程拡
散されるので、これは容認できない。変化させた領域の
回りのカットアウト現象（外観）を避けるために、マス
クはファジーな又は拡散されたエッジを有していなけれ
ばならない。

【０００７】最も広い可能性のあるマーケットのための
画像向上（強調）プログラムを作成するためには、画像
形成効果についての即時のフィードバックを備えたファ
ジーマスクを備えていなければならない。先行技術はこ
の内の一方又は他方のみを付与することしかできなかっ
た。本発明はユーザーに即時のフィードバックを与え、
かつ向上（強調）した画像のカットアウト現象を除去す
ることにより、マスクされた画像上に実行される画像処
理操作を改良する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】それゆえに本発明の目
的は、マスクの制御のもとで効果が適用された後、ユー
ザーにほとんど即時のフィードバックを与えることであ
る。それと同時に本発明の目的は、画像処理操作を受け
た領域とマスクによって保護された領域との間のカット
アウト現象を回避することである。

【０００９】本発明のこれらと他の目的及び特徴は少な
くとも２つの領域を有するマスクを定義し、エラー拡散
又はディザリング処理によりマスク画素をマッピング
し、２つの領域に対し選定されたカラーパレットに対し
て所定位置でマスク画素に対応する画像画素をカラーマ
ッピングすることにより達成される。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された画
像表示方法は、画像効果がマスクにより限定されている
画像を表示する方法であって、第一と第二の状態を有す
るマッピングされたマスクを作成するためにマスクをマ
ッピングするステップと、マスクの第一と第二の状態に
対応する画像画素に対する第一と第二のパレットを選択
するステップと、変更された第一のパレットを作成する
ために第一のパレットに画像効果を適用するステップ
と、変更された第一と第二のパレットに従って画像を表
示するステップと、を備えることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載された画像表示方法は、請
求項１記載の方法であって、マスクのマッピングステッ
プがエラー拡散又はディザリングによって達成されるこ
とを特徴とする。請求項３に記載された画像表示方法
は、請求項１記載の方法であって、マスクが第一と第二
の状態の間に第三の中間の状態を有し、マスクの第三の
状態に対応する画像画素に対する第三のパレットを選択
するステップと、変更された第三のパレットを作成する
ために第三のパレットに部分的な画像効果を適用するス
テップと、変更された第三のパレットに従って画像を表
示するステップと、を備えることを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載された画像表示方法は、請
求項１記載の方法であって、所定位置でマッピングされ
たマスクにおける第一と第二の状態にマッピングされた
マスク画素に対応する画像画素を使用して、第一と第二
のパレットを選択することを特徴とする。請求項５に記
載されたコンピューターシステムは、プロセッサーと、
メモリーと、ディスプレーとを備え、画像効果がマスク
により限定されている画像を表示するコンピューターシ
ステムであって、第一と第二の状態を有するマッピング
されたマスクを作成するためにマスクをマッピングする
手段と、マスクの第一と第二の状態に対応する画像画素
に対する第一と第二のパレットを選択する手段と、変更
された第一のパレットを作成するために第一のパレット
に画像効果を適用する手段と、変更された第一と第二の
パレットに従って画像を表示する手段と、を備えること
を特徴とする。

【００１３】請求項６に記載されたコンピューターシス
テムは、請求項５記載のコンピューターシステムであっ
て、マスクのマッピングステップがエラー拡散又はディ
ザリングによって達成されることを特徴とする。請求項
７に記載されたコンピューターシステムは、請求項５記
載のコンピューターシステムであって、マスクが第一と
第二の状態の間に第三の中間の状態を有し、マスクの第
三の状態に対応する画像画素に対する第三のパレットを
選択する手段と、変更された第三のパレットを作成する
ために第三のパレットに部分的な画像効果を適用する手
段と、変更された第三のパレットに従って画像を表示す
る手段と、を備えることを特徴とする。

【００１４】請求項８に記載されたコンピューターシス
テムは、請求項５記載のコンピューターシステムであっ
て、所定位置でマッピングされたマスクにおける第一と
第二の状態にマッピングされたマスク画素に対応する画
像画素を使用して、第一と第二のパレットを選択するこ
とを特徴とする。

【００１５】

【作用】実際に、画像は２又は好ましくは３の異なる領
域に分割される。最初に３つの異なるマスク領域が画像
上に定義される。即ち、選定された画像効果が発生しな
い”マスクされた”領域と、選定された画像処理が行わ
れる”マスクされていない”領域と、画像処理の部分的
な改作（バージョン）が行われるマスクされた領域とマ
スクされていない領域との間の遷移領域である。各々が
マスク領域の１つに対応する３つの異なるカラーパレッ
トがカラーマッピングの間に選択される。３つの領域の
一般的な境界が定義された後、ファジーな又は拡散効果
がマスクされた領域とマスクされていない領域との間に
達成されるように、マスクの３つの状態を基礎とするエ
ラー拡散又はディザリングアルゴリズムが、３つの領域
のマスク画素を再割当するために行われる。カラー画像
は画像画素の位置によって適切なパレットにマッピング
される。

【００１６】選定された画像処理操作はマスクされてい
ない領域に対応するパレット上に行われ、マスクされた
領域に対応するパレット上には画像操作は行われない。
また部分的な効果が遷移領域パレット上に行われる。一
つの好ましい実施例において、多くのコンピューターシ
ステムの表示テーブルに利用できる２５６のパレットカ
ラーがあり、８５のカラーがマスクされた領域と、マス
クされていない領域と、遷移領域のパレットに割当られ
る。始めは各パレットの８５のカラーは同じであるかも
しれない。選定された画像操作がマスクされていない領
域と遷移領域のパレット上に実行されれば、３つの領域
のパレットのカラーは異なってくる。これらのパレット
はコンピューターシステムの表示アダプターのカラー表
示テーブルに表示のためロードされる。

【００１７】

【実施例】図１はすべての画素に画像処理効果が行われ
る画像処理システムを表す。画像は少数の代表的なカラ
ー、例えば１００のカラーを最初に選択することにより
表示される。そのようなカラーの集合はパレットと呼ば
れる。パレットは、他の画像に対する他のパレットと可
能な限り同様に、カラールックアップテーブル（ＣＬＵ
Ｔ）と呼ばれるハードウエアの一部にロードされる。次
に、画像の各画素がパレットのカラーの１つを指す数に
割当られるように画像がマッピングされる。表示してい
る間に、ハードウエアは各画素に対してマッピングされ
た数を検索し、この数をＣＬＵＴに送り、ＣＬＵＴから
その画素を表示するための正確なカラーを受け取ること
により、典型的には１秒間に６０回画像を”最新化す
る”。単一のパレット及び関連するＣＬＵＴ内の比較的
に少数のカラーを修正することにより、すべての画素が
個別の画像効果を受ける場合に、ユーザーにほとんど即
時のフィードバックを与えることは、かなり容易であ
る。図示されているように、ユーザーが画像の明るさ
（輝度）を制御することを図示するために、右側の（処
理された）画像は左側の初期の画像に比べ相当に明るく
なっている。コンピューターが画像を明るくするという
コマンドを読み取る場合、コンピューターはパレット内
の１００のカラーすべてに一定数を加え、ＣＬＵＴに修
正されたパレットをロードする。パレットの各カラー毎
に新しい値で、表示アダプターにより１秒間に６０回メ
モリから画像が最新化されるので、画面上の３００，０
００画素すべてが事実上即時に変化する。

【００１８】画像全体を変化することによっていくらか
の修正が加えられる場合、しばしば効果がある領域に限
定されなければならない。それは、おそらく背景部が暗
さを必要としているからか、視覚がもう少し明るさを必
要とするからであろう。そのような場合において、芸術
家は画像をカバーする”マスク”を作成し、ある画像領
域を保護し（”マスクされた”領域）、一方その他の領
域は効果に晒されたままにされる（”マスクされていな
い”領域）。本発明において、”マスクされた”領域
と”遷移”領域と”マスクされていない”領域は、それ
ぞれ異なるマスク状態となっているマスクを構成する。
進歩した効果には、１を超える遷移領域があるかもしれ
ない。

【００１９】図２は画像形成効果から保護される”マス
クされた”領域と、画像処理効果を受ける”マスクされ
ていない”領域と、マスクされた領域とマスクされてい
ない領域とをファジーな遷移領域が分離することを示す
本発明の図である。上で述べた如く、左側の画像は初期
の画像である。右上の画像は、肖像の顔がマスクされた
領域に対応し、端（境界）が明るくなっている場合を示
す。右下の画像は背景部がマスクされた領域に対応し、
肖像の顔が明るくなっている場合を示す。

【００２０】マスクはファジーな遷移領域を有し、その
ためカットアウトの影響が回避されている。拡大の下で
画像のエッジの大部分は驚く程柔らかくなっている。く
っきりして（シャープに）見えるエッジに対してでさ
え、くっきりした境界を定義することは、背景部に対し
はさみとのりで切り貼りしたように見える画像に帰着す
る。さらに、完全にくっきりした境界に対してでさえ、
くっきりしたマスクが階段状の側部を伴って表示されて
しまう。発明者は、描かれた画像のエッジ程マスクエッ
ジがはっきりしていない方が、実際に非常に好ましいと
いうことを発見した。加えられた不自然なエッジ細部よ
りもわずかに色調を弱められた高周波エッジ細部に対し
ては、人間の目はずっとごまかされ易い。画像の境界に
ついてマスクがわずかにぼやかされた場合でさえ、効果
が自然に見え、人間の目はマスクの存在を見つけること
ができなくなる。他方、くっきりしたマスクはほとんど
いつもまやかしのように見える。本発明において、エッ
ジが焦点の内側と外側にくずれるようにマスクの鮮明さ
を変化させることができ、顔の場合においては、首を横
切る遷移領域を除いて、トップ上に定義可能なエッジを
有することができる。

【００２１】しばしばマスクについて定義可能なエッジ
が全くなく、芸術家がマスクされた領域と画像処理効果
を受ける領域との間の領域をフェザー（ｆｅａｔｈｅ
ｒ：曖昧に）したい場合がある。そのような場合が、肖
像の回りのスポットライト効果のために背景部がビネッ
ト風にぼかされている図３に示されている。この場合、
遷移領域は必ずしも境界を伴わないで画像の広い部分を
カバーしている。右脳の芸術的な活動を可能にし、即時
の専門的技術を可能にするために、本発明は大きさを用
いて芸術家に実験させるために多少とも即時に画像の変
化を表示する。即時の効果が利用可能であれば、先行技
術のプログラムはユーザーにくっきりしたマスクのみを
定義させる。

【００２２】図４では、システムユニット１１と、キー
ボード１２と、マウス１３と、ディスプレー１４とを備
えるパーソナルコンピューター１０が描かれている。こ
のコンピューターとして、ＩＢＭアルチメディア（Ｕｌ
ｔｉｍｅｄｉａ）ＰＳ／２シリーズのコンピュータが好
ましく、例えば、ＩＢＭ ＰＳ／２アルチメディアモデ
ル（Ｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｏｄｅｌ）Ｍ５７ ＳＬＣ
がある。ディスプレー装置１４の画面１６は画像処理セ
ッションの間画像を表示するために使用される。

【００２３】図５は、図４に示されたコンピューターの
コンポーネントのブロックダイヤグラムを示す。システ
ムユニット１１はシステムバス２１を含んでいる。種々
のコンポーネントがこのシステムバス２１に連結され、
これにより種々のコンポーネント間の通信が達成されて
いる。マイクロプロセッサー２２はシステムバス２１に
接続され、同様にシステムバス２１に接続されている読
取専用メモリ（ＲＯＭ）２３とランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）２４に支援されている。マイクロプロセッサ
ー２２は８０８８、２８６、３８６、４８６又は５８６
マイクロプロセッサーを含むマイクロプロセッサーのイ
ンテルファミリー（Ｉｎｔｅｌ ｆａｍｉｌｙ）の１つ
である。ＩＢＭアルチメディアモデルＭ５７ ＳＬＣの
マイクロプロセッサーは、標準３８６バージョンをキャ
ッシュ（ｃａｓｈ）した高性能の３８６ＳＬＣプロセッ
サーである。しかし、他のマイクロプロセッサー（６８
０００、６８０２０、６８０３０マイクロプロセッサー
のようなモートローラーズファミリー（Ｍｏｔｏｒｏｌ
ａ’ｓ ｆａｍｉｌｙ）のマイクロプロセッサーを含
み、これに限定されない）及びＩＢＭ、ヒューレットパ
ッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ）、サン
（Ｓｕｎ）、モートローラー（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）、そ
の他によって作られる種々の縮小（限定）命令セット・
コンピューター（ＲＩＳＣ）のマイクロプロセッサーを
特定のコンピューターに使用することができる。

【００２４】ＲＯＭ２３は他のコードの中に、ディスク
ドライブとキーボードの対話のような基本ハードウエア
操作を制御する基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含ん
でいる。ＲＡＭ２４は、操作システムとマルチメディア
アプリケーションプログラムがロードされるメインメモ
リーである。メモリー管理チップ２５はシステムバス２
１に接続され、ＲＡＭ２４とハードディスクドライブ２
６とフロッピーディスクドライブ２７との間のデータ引
き渡しを含む直接メモリーアクセス操作を制御してい
る。システムバス２１に接続されているＣＤ ＲＯＭ２
８は、マルチメディアプログラム又は表示内にある大量
のデータを記憶するのに使用される。

【００２５】次の３つの入出力コントローラーもこのシ
ステムバス２１に接続されている。即ち、キーボードコ
ントローラー２９と、マウスコントローラー３０と、ビ
デオコントローラー３１である。期待されているよう
に、キーボードコントローラー２９がキーボード１２に
ハードウエアインターフェイスを提供し、マウスコント
ローラー３０がマウス１３にハードウエアインターフェ
イスを提供し、ビデオコントローラー３１がディスプレ
ー１４にハードウエアインターフェイスを提供する。最
後にＤＶＩ^TMディジタルキャプチャー（捕獲）／表示カ
ードのようなビデオカード３２が画像キャプチャー（捕
獲）と表示機能を提供するためにシステムバス２１に連
結される。

【００２６】図６において、パーソナルコンピューター
は画像マネージャー（画像管理プログラム）４０と、初
期カラーパレットテーブル４２と、処理されたカラーパ
レットテーブル４４と、画像データ４６が記憶されてい
るＲＡＭ２４を含んでいる。画像マネージャー４０は画
像データ４６から初期カラーパレットテーブル４２を作
成するためのカラーマッピングコードを含んでいる。画
像マネージャー４０は画像の３つの領域の一般的境界を
定義するためのユーザーインターフェイスコードと、画
素によって３つの領域に画像画素をマッピングするため
のエラー拡散コードと、要求された画像処理効果に従っ
て初期カラーパレットテーブル４２を処理されたカラー
パレットテーブル４４に処理するための画像処理コード
とをも含んでいる。処理されたカラーパレットが一旦作
成されると、画像マネージャー４０は、ディスプレー１
４によって表示するために、そのパレットをビデオ制御
表示アダプター３０内のカラールックアップテーブル
（ＣＬＵＴ）５０に転送する。

【００２７】画像マネージャー４０の制御下でパーソナ
ルコンピュータープロセッサー２２（図５）はビデオコ
ントローラー３０内でフレームバッファー５２のための
データをも作成する。フレームバッファー５２は図形デ
ィスプレー１４上に表示されるべき画像のディジタル表
示を含んでいる。フレームバッファー５２の各画素はＣ
ＬＵＴ５０のカラーにインデックスを運ぶ。画素が表示
されなければならない場合は、図形ディスプレー１４で
３つのカラーガンをドライブする赤、緑、青のドライバ
ー５６にその赤、緑、青の強度が引き渡される。

【００２８】典型的には、パレットカラーは画像のカラ
ーと同様のカラーになるように選択される。大部分のパ
レットは、各カラーが８ビットデータストリング（文字
列）内の数に割当てできるように２５６以下のカラーを
含んでいる。画像の画素をパレットの最も近似したカラ
ーを示す数に割当てることで画像がパレットにマッピン
グされる。エラー拡散と他の方法は、遠くから、表示さ
れた画像が、比較的に少ないカラーのみから構成されて
いるにも拘らず、連続した陰影の外観を有するように割
当てられたカラーをディザーする。

【００２９】図形ディスプレー１４は画面とプライマリ
ーカラーである赤、緑、青の各々に対して、２４ビッ
ト、８バイトビットを含むカラーテーブル４２、４４、
５０内の各記憶位置とからカラーを生成するため赤、
緑、青の３つのカラーガンを有している。従って、各プ
ライマリーカラーは０における強度のないものから２５
５における最も明るい赤、緑、青まで陰影に２⁸ 即ち２
５６の変化を有している。各プライマリーカラー毎に２
⁸ の強度があり、３つのプライマリーカラーがあるの
で、可能なカラーの組み合わせは２²⁴通りである。しか
し、２５６通りのこれらの可能なカラー選択のみが、典
型的には画像マネージャープログラム４０により表示カ
ラーテーブル５０内にロードされる。

【００３０】図７は、肖像の画像に関係するマスク６０
を示す。マスクはマスクされていない領域６１と、遷移
領域６２と、マスクされた領域６４の３つの領域に分割
される。大部分の典型的なパレット化された表示アダプ
ターは、８ビットのみが各画像画素に対し記憶されるこ
とを許容するために、２５６のカラーのみをカラールッ
クアップテーブルにロードさせることができる。本発明
はマスクの下で各領域（この実施例では３つ）に対する
分離されたパレット間でこれらのカラーを分割する。パ
レットが均一に分割されるなら、各領域に対するパレッ
トには８５のカラーが存在し得る。この実施例では、マ
スクされていない領域６５のカラーパレットと、中間領
域６７のカラーパレットと、マスクされた領域のカラー
パレットはそれぞれ８５のカラーを有している。

【００３１】画像の初期表示の後、図１０のステップ１
００では、まだ芸術家はマスクされた画像効果が望まし
いかを判断しなければならず、システムはステップ１０
２（図１０）でファジーマスクが有する状態の数を知る
必要がある。続く実施例は３状態マスクを説明している
が、マスク状態は他の数が可能である。マスク状態の数
は画像マップの粒度と遷移領域のマスクマップの粒度に
影響する。多くのカラーを有し、マスク下で予期された
効果の小さい画像は可能な限り２つのマスク状態を使用
できる。マスク下での効果が極端で遷移領域が広い場合
は、４以上のマスク状態が適切であるかもしれない。明
細書に図示された３つのマスク状態は大量の画像に対し
適切である。パレットに割当てられたカラーテーブル４
２の数は状態の数に等しい。

【００３２】次に、ステップ１０４で利用可能なパレッ
トカラーの総数がマスクした状態の数で分割される。２
５６カラーパレットと３つのマスク状態と仮定すると、
１つの状態につき８５のカラーが利用できる。８５カラ
ーパレットを３倍に複写して２５５の総カラーにするこ
とにより、３つの表示パレットが定義される。ステップ
１０５で、全体画像を８５のカラーに最初にマッピング
することにより表示画像が作られる。カラーマッピング
を行うための多くの周知のアルゴリズムがあり、特に好
ましい手法が以下に記載されている。マッピングされた
画像の画像画素はカラーパレットに対応する数に付与さ
れ、８５Ｎのオフセットが加えられる。ここでＮはマッ
ピングされたマスクの対応する画素の整数レベルであ
り、本実施例ではＮは０、１又は２である。図８でパレ
ットはカラーパレットテーブル４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ
にロードされ、ステップ１０６で８５カラーパレットを
使用して画像が表示される。

【００３３】マスクの作成を以下に説明する。図１４及
び図１５はマスクを定義するためのユーザーインターフ
ェイスのサンプルを図示する。定義済みのマスクをユー
ザーインタフェイスのアイコン手段から選択することが
できる。定義済みのマスクは、中心マスク又はビネット
写真用焼き枠のような現在写真技術に使用される通常の
マスク、又は特殊効果写真フィルターにおける次第に変
化する効果に類似したいくつかのマスクを含むことがで
きる。またはユーザーが各画像に対しカストマイズされ
た方法でマスクを定義してもよい。

【００３４】マスクの通常の寸法がステップ１０８で定
義されると、マスクされた領域と、画像処理効果を受け
るマスクされていない領域と、通常マスクされた領域又
はマスクされていない領域よりもずっと小さい広さで、
部分的に画像効果を受ける遷移領域とができる。遷移領
域の各画素はその画素に対するマスク効果の大きさを表
す数を含んでいる。マスクは単色画像の形を有してい
る。１つの好ましい実施例において、マスクの各画素は
マスクされていない領域を示す０からマスクされた領域
を示す２５５まで変化する８ビット値を有する。ステッ
プ１０９で１と２５４との間の値の連続は遷移領域を定
義する。マッピングされたマスク情報はマスク定義テー
ブル４３（図８）に記憶される。ファジーマスクを即時
に表示するために、すべての画素に対する値が少数の状
態にマッピングされ、実施例では、０％又は０、５０％
又は１２８、１００％又は２５５の３種類である。遷移
領域の値の全範囲が使用されるのは、記載された非常に
遅く非常に正確な現像処理の間のみである。

【００３５】ステップ１１０で単色マスク画像が、本実
施例では３つである状態の数にマッピングされる。マッ
ピングはマスク領域間でマスク画素を切り換えする良好
なエラー拡散手法を使用することが好ましい。ディザリ
ングは本発明に使用できる代案のマッピング手法である
が、あまり好ましくない。カラーが含まれていないの
で、マスクのマッピングは、カラー選択が要求される画
像のマッピングよりも非常に速く行うことができる。上
に書いた通り、図９では、マスクされた領域に割当てら
れた結果の画素は白で表示され、遷移領域に割当てられ
た結果の画素は灰色（グレイ）で表示され、マスクされ
ていない領域に割当てられた結果の画素は黒で表示され
る。たとえ３つの状態のみがマスクに利用できたとして
も、拡散は位置に従って連続的に変化するように見える
領域を超えてマスクの効果を与える。グレイスケールマ
スク情報はマスク定義テーブル４３（図８）に記憶され
る。

【００３６】従来の知識ではマスクが２つ又は３つの状
態のみにマッピングされているようなすべての画像はあ
まりに粒状であることを提案する可能性がある。これは
マスクが白から黒までの遷移を定義する画像上に表示さ
れる場合は真実であるが、実際にはマスクによって生じ
るカラーの相違は白から黒までではなく、総合的に画像
処理効果の大きさに従うもので、典型的には１０％を超
えない。３マスク状態にわたって１０％の明るさ（輝
度）の変化は純粋な白と純粋な黒との間の２０ステップ
に等しい。カラーパレットは３つの範囲をカバーしなけ
ればならないので、それを２０³ 即ち８０００状態のカ
ラーパレットにたとえることができる。３状態マスクは
全画像をカバーする８０００カラーパレット程完全には
良好ではないので、画像効果が中くらいのときは、８５
カラーパレットに少なくとも突合わせる。

【００３７】ステップ１０６で画像が表示されるとき
は、画面上に元の画像が表れる。画像が各々が最初は同
じである３つのパレットで構成されるとしても、画像は
基礎の８５カラーがマッピングされた画像の如く正確に
表れ、画像上にマスクが存在するという明らかな手掛か
りはない。ステップ１１２で画像処理効果をマスクされ
ていない領域のパレットカラーに適用し、遷移領域に属
するパレットカラーに半分の効果を適用することによっ
て、ステップ１１４で画面が最新化された次の回に画像
が変更されて表示される。効果が１７０（８５＋８５）
のパレットカラーにのみ適用されるので、典型的な全画
像における各３００，０００カラー画素に効果が適用さ
れる場合よりも速く２０００回計算がされる。この速度
は既に記載したような遅延する数値的なアプローチに頼
るより、むしろ感覚（フィーリング）により画像を調整
することを可能にする。

【００３８】マスクされていない領域と遷移領域に適用
される多くの画像処理手法があるが、特に好ましい画像
処理は１９９２年８月４日にエー・ディ・エドガー
（Ａ．Ｄ．Ｅｄｇａｒ）によって出願された特許出願番
号第９２５，７１０号「中間調調整のための方法及び装
置」に記載されており、援用して本明細書の一部として
いる。コンピューターに表示するための画像のＲＧＢカ
ラー成分の操作の好ましい方法は、１９９２年８月４日
にエー・ディ・エドガーによって出願された特許出願番
号第９２５，７１２号「線形カラー処理のための方法及
び装置」に記載されており、援用して本明細書の一部と
している。

【００３９】効果の大きさが評価され、最適のパラメー
ターが芸術家により設定された後、現像と呼ばれる非常
にゆっくりした手順で全グレイスケールマスクの制御の
下で効果が各画像画素に適用される。現像で、元のマッ
ピングされていない画像の各画像画素がメモリーから検
索される。この画素のカラーは、各パレットカラーに適
用されたのと同じ画像処理効果によって処理される。こ
の効果の大きさに０と１００％の間で変化する効果に対
するマッピングされていないマスク画素値が乗じられ
る。上で説明された表示処理において画像効果に対する
０％、５０％、１００％の値のみが使用されることが思
い出される。最終的に、新しい画像画素値が現像された
画像として結合されてメモリー内に記憶される。現像さ
れた画像がマッピングされていない画像とマスクを使用
するので、マッピングによって生じる粒状がない。しか
し、現像は本発明によるパレットのみを変化させること
による効果のシミュレーションよりも非常に遅い。

【００４０】本発明の第一実施例の１つの特徴は、新し
いマスクをその新しいマスクと共に元のマッピングされ
た画像を再使用することで定義できることであり、提供
される画像が再現像されていないことである。画像が現
像される場合には、新しいマスクが適用されるときに画
像を再マッピングしなければならないからである。新し
いマスクにもっとゆっくり設定時間をかけることでパレ
ット調整の間もっと良好な画像品質を提供する本発明の
第二実施例は、図１１、図１２、図１３に開示されてい
る。しかし、与えられた画像処理操作の効果をほとんど
即時表示することは変わらない。

【００４１】第二の方法を実施するために、前のとおり
に、ステップ１５０で画像を表示した後、ステップ１５
２で画像を３つの領域、即ち、マスクされた領域６１
と、マスクされていない領域６４と、遷移領域６２とに
分割する。ステップ１５４でマスクはグレイスケール画
像に突合わされる。次に、ステップ１５６でマスクの画
素が上で述べたエラー拡散手法を使用してマッピングさ
れる。

【００４２】ステップ１５８で第二実施例は３つの領域
に属するパレットのサイズを割当てる。各領域は典型的
に画像にカラーの異なる混合を有しており、サイズによ
り重要性が変化する。領域が同じカラー又は同じカラー
数を使用するという制約がなく、３つの領域すべてに同
じパレットが使用される第一の方法よりも良好なパレッ
トの突合わせが可能である。第二実施例で、ステップ１
６０で、単色マスク画素がマッピングされた後、３つの
領域に対するパレットが選択される。マスクされた領域
に対するパレットは、マッピングされたマスクにおけ
る”マスクされた”マスク画素（例えば、図９における
黒画素）に対応するすべての画像画素について選択され
る。従って、マスクされた領域に対するパレットを選択
するのに使用されたいくつかの画素は遷移領域にある。
マスクされていない領域に対するパレットは、マッピン
グされたマスクにおける”マスクされていない”マスク
画素（例えば、図９における白画素）に対応する画像画
素について選択される。遷移領域に対するパレットはマ
ッピングされたマスクにおける遷移画素（図９における
灰色画素）に対応する画像画素について選択される。カ
ラーパレットは画素をマッピングするのに必要なカラー
を有するようにする。

【００４３】新しいパレットに対するカラーマッピング
は第一の方法に使用されているのと同じカラーマッピン
グルーチンを使用して達成されるが、選択されるべき３
つの異なるパレットがあるので、マッピングされたマス
クにおけるマスクされていないマスク画素に対応する画
像画素はマスクされていないカラーパレットから選択さ
れるカラーを有していなければならない。画像画素がマ
ッピングされたマスクにおける遷移マスク画素に対応す
る場合には、遷移パレットからカラーを選択しなければ
ならない。また画像画素がマッピングされたマスクにお
けるマスクされたマスク画素に対応する場合には、マス
クパレットからカラーを選択しなければならない。

【００４４】次に、第一実施例と同様に、ステップ１６
２で画像効果がマスクされていないパレットに適用さ
れ、部分的な画像効果が遷移パレットに適用される。ス
テップ１６４で変更された画像が最新化された次の画面
に表示される。第二の方法では、第一実施例におけるよ
うに３つのパレットとその後にマスクがマッピングされ
た画素によってこれら３つの画像から選択される画素を
用いて３回画像をマッピングすることはできない。なぜ
なら、この場合は３つの相互関連しない画像間で切り換
えを行い、それによって過度の粒状を生じさせることに
よりエラー拡散の効果を無効にするからである。マッピ
ングは、拡散を実行するためにマッピングされたマスク
画像によって画素毎に制御されたパレット選択を有する
単一パス内に統合されなければならず、画像はマスクが
変更されるごとに再マッピングされなければならない。 ［エラー拡散］３つの領域に対するエラー拡散操作マッ
プマスク画素についての先行技術の中に、多くの容認可
能な方法があり、好ましい実施例として、援用して本明
細書の一部としている１９９１年５月２８日にエー．デ
ィー．エドガーによって出願された特許出願番号第０７
／７０６，４６６号の「正のフィードバックエラー拡散
信号処理」に記載されている方法が使用される。量子化
された画像と人間の目の周波数特性を突合わせるため
に、その発明は量子化エラーに適用される正のフィード
バックの選択的使用を示している。

【００４５】エラー拡散はネット平均エラーを除去する
ことによって多数のサンプルについて変換量子化エラー
を最小化するための方法である。従来のエラー拡散で
は、量子化エラーの値は負のフィードバック値として次
の連続した時間的、空間的な量子化測定に伝えられる。
特許出願番号第０７／７０６，４６６号によれば、ビデ
オ画像上の位置（Ｘ，Ｙ）の画素に属する量子化エラー
は、位置（Ｘ＋１，Ｙ＋１）の画素に対するデータを量
子化する間、正のフィードバック値として加えられる。
そのようにして導入された正のエラーフィードバック値
は、位置（Ｘ，Ｙ＋１）と（Ｘ＋１，Ｙ）の画素の量子
化の間、相補形エラーデータの追加によりオフセットさ
れる。その方法は、人間の視覚の鋭敏さが最も大きくな
る傾向にある空間的なスペクトルで低周波数においてノ
イズレベルを減少させる。 ［パレット選択］選択された画像についてカストマイズ
されたカラーのパレットを選択するための多くの方法が
あり、本発明に好ましいモードにはジー．ダブリュ．ブ
ラウダウエー（Ｇ．Ｗ．Ｂｒａｕｄａｗａｙ）著「カラ
ー画像形成のための大きいカラーパレットから少数のカ
ラーを最適に選択するための手順」と題されている１９
８６年８月発行ＩＢＭ技術開示報告２９巻第３号１３２
９−３４ページに開示された手順を改良したものがあ
り、援用して本明細書の一部としている。ブラウダウエ
ーアルゴリズムは赤、緑、青次元を用いる２つの３次元
配列を使用している。第一の”母集団”配列は各カラー
の画像におけるオカレンス（発生）の数の３次元バーグ
ラフを有しており、第二の”表示”配列は各カラーがパ
レットに選択されているカラーによっていかに素晴らし
く表示されているかという測度を有している。表示に対
する母集団の比率が最も高くなる順にカラーが選択され
る。各選択の後、パレットが一杯になるまで表示配列が
修正され、処理が繰り返される。カラー選択の後、ブラ
ウダウエーアルゴリズムは表示配列の各要素に、要素に
関連するカラーと新たに選択されたカラーとの間のカル
テシアン間隔の平方を乗じる。

【００４６】改良された方法は、間隔を計算した後に、
要素に関連するカラーとクロミナンスについて輝度を強
調する新たに選択されたカラーとの間の間隔を計算する
ことにより表示配列の再計算を変化させる。さらに、間
隔を平方するのではなく各要素の間隔にはその４乗が掛
けられる。表示配列要素は元の値又は元の値に間隔の４
乗を掛けた値よりも小さくなるように選択される。４乗
はカラー形成として使用され、実世界画像は主にカラー
３次元（キューブ）内の平面分散にグループ化される。
カラー空間内に２つの平面領域、即ち単位領域につき画
像の１色を有する第一の領域と、単位カラー領域につき
画像のｎ色を有する第二の等しいサイズ領域とがあると
仮定する。１つの単位（ユニット）のカラーパレットは
両方の領域を満足させるのに利用できる。これらのカラ
ーのＸ単位は領域１に割当てられ、領域２については１
−Ｘ単位が残される。Ｘカラーを用いて領域１の２次元
領域をマッピングするために、ＸパレットカラーがＸの
平方根×Ｘの平方根の目（格子）として置かれ、パレッ
トカラー間の分離はＸの平方根分の１に比例する。エラ
ー又は任意のカラーから最も近似するカラーまでの平均
間隔もＸの平方根分の１に比例する。同様に、領域２に
ついては、エラーは（１−Ｘ）の平方根分の１に比例す
る。視覚的ノイズを最小化するために、カラーは平均２
乗エラー（誤差）を最小化するように領域間で分散され
る。各領域についての平均エラーは２乗され、領域内の
カラー数が乗じられる。割当変数Ｘは、２つの領域のエ
ラーの幾つかを最小化するように選択される。領域間に
割当てられたカラーの割合が各領域に含まれる実画像カ
ラーの割合の平方根であるときに、視覚的なノイズは最
小化する。

【００４７】人間の目はカラーよりも明るさ（輝度）に
対する方が鋭敏である。カルテシアン（Ｃａｒｔｅｓｉ
ａｎ）空間の間隔を等式Ｄ² ＝（ｄＲ）² ＋（ｄＧ）²
＋（ｄＢ）² で計算するより、等式Ｄ² ＝Ｋ_Y （ｄＹ）
² ＋Ｋ_D （ｄＹ）² ＋Ｋ_Q （ｄＱ）² を使用すことによ
って計算する。ここでＹは等式Ｙ＝Ｋ₁ （ｄＲ）² ＋Ｋ
₂（ｄＧ）² ＋Ｋ₃ （ｄＢ）² で表され、輝度又は黒及
び白成分を表す。Ｒは等式Ｒ＝Ｋ₄ （ｄＲ）² ＋Ｋ
₅（ｄＧ）² ＋Ｋ₆ （ｄＢ）² で表され、橙−青カラー
成分を表す。Ｑは等式Ｒ＝Ｋ₇ （ｄＲ）² ＋Ｋ ₈（ｄ
Ｇ）² ＋Ｋ₉ （ｄＢ） ² で表され、緑−マゼンタカラー
成分を表す。また（ｄＲ）は、間隔が得られている２つ
のカラーの赤成分の差である。係数は赤を強調し、等し
いカラーベクトル長を与えるために標準定義から修正さ
れる。

【００４８】等式Ｄ² ＝２．１０（ｄＲ）² ＋２．７０
（ｄＧ）² ＋０．５４（ｄＢ）² ＋３．３０（ｄＲ）
（ｄＧ）＋０．８９（ｄＲ）（ｄＢ）＋１．６１（ｄ
Ｇ）（ｄＢ） これらの式は輝度の微細なステップを強調する。人間の
目はカラーに対してよりも輝度に対する方が鋭敏であ
り、カラーに対しては鋭敏さが劣る。画像画素がパレッ
トカラーに割当てられると、カラーに対する人間の目の
広領域感度は使用されるエラー拡散により与えられる。
水平に膨張されたエアーのキューブを垂直に膨張したキ
ューブからモデルスケール上区別することはできない
が、カラー空間での非ランダム形成処理は上記式により
影響されるように、カラーがボリューム領域にランダム
に選択される程度まで、上記方向の強調が統計的な効果
を有していないことは興味深い。 ［ユーザーインターフェイス］図１４はカストマイズさ
れたマスクを定義するユーザーインターフェイスの１つ
の好ましい実施例を示す図である。肖像において、一連
の蔭と陽ポイントはピックとしてマウスを使用して定義
される。この場合において、蔭ポイントは白丸で示さ
れ、マスクされた領域の外側を表示し、陽ポイントはマ
スクされていない領域の内側を表示する黒丸で示され
る。蔭と陽のポイント間には１以上の遷移領域がある。
蔭ボタンまでマウスカーソルを持っていき、図の特定の
画素まで蔭ポイントをドラッグするためにマウスボタン
を押し続け、ポイントを再位置付けするためにマウスボ
タンを解除することにより、マウスは蔭ポイントをピッ
クすることができる。同様の操作を陽ポイントについて
も行い、ポイントが定義されると、コンピューターは基
準としてこれらのポイントを使用してマスクの残りを補
間する。この点でユーザーはすでにマスクの状態の数を
選択していると仮定される。

【００４９】図１５は、本発明と共に使用でき、ユーザ
ーが複数の定義済みマスクの大部分を利用できる別のユ
ーザーインターフェイスを示す。ユーザーインターフェ
イスの左列にアイコンとして表示される。ユーザーが特
定のアイコンの上に合わせると、定義済みマスクが画面
上に定義済のサイズと位置で現れる。マスクされた領域
と遷移領域とマスクされていない領域の境界を表示して
いる中心図内の画像上に円形のマスクが表示される。マ
スクが正確なサイズと位置でない場合には、マスクの境
界は従来のウインドウとして捉えられ、要求されている
マスクの位置及び大きさになるようにドラッグすること
ができる。右図に示されるようにマスクは大きくなるよ
うサイズ変更され、位置変更される。

【００５０】本発明は上記個々の実施例について記載さ
れているが、本発明の意図及び範囲からはずれることな
く修正がされることが当業者に理解される。例えば、マ
スクされた領域は選択された画像効果を受けないが、相
補形の又は反対の効果を受けるかもしれない。表示の全
体の輝度レベルは一定のままで、芸術家がマスクされて
いない領域の輝度を増加する場合には、マスクされた領
域の輝度は減少するかもしれない。これらの実施例は例
示と説明のためのものであり、本発明の範囲を狭く限定
するものと解釈すべきではない。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、マスクの制御のもとで
効果が適用された後、ユーザーにほとんど即時のフィー
ドバックを与えることができ、また画像処理操作を受け
た領域とマスクによって保護された領域との間のカット
アウト現象（外観）を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、画像処理操作が画像全体に適用された
画像を示す作用図である。

【図２】図２は、画像操作が画像の一部になされたマス
ク操作を示す作用図である。

【図３】図３は、即時のフィードバックを与え、先行技
術のカットアウト現象を回避する高度な拡散マスクを使
用し、画像の一部に効果が適用された本発明の作用図で
ある。

【図４】図４は、システムユニットと、キーボードと、
マウスと、ディスプレーとを含み画像処理が行われるコ
ンピューターシステムの概要図である。

【図５】図５は、図１に示されたコンピューターシステ
ムのコンピューターシステムコンポーネントのブロック
ダイヤグラムである。

【図６】図６は、パーソナルコンピューターシステム内
に製作された本発明を示す図である。

【図７】図７は、画像に示されたマスクと、マスクされ
た領域と遷移領域とマスクされていない領域を有するマ
スクとの図である。

【図８】本発明の処理における第一実施例の画像形成の
ブロックダイヤグラムである。

【図９】図９は、マスク領域間でマスク画素が交換され
たことを示す三つのマスク領域のエラー拡散を示す部分
拡大図である。

【図１０】図１０は、本発明の第一実施例のフローチャ
ートである。

【図１１】図１１は、マスクされた領域と、遷移領域
と、マスクされていない領域とを有するマスクが図示さ
れた本発明の第二実施例を示す図である。

【図１２】図１２は、本発明の第二実施例における画像
のブロックダイヤグラムである。

【図１３】図１３は、本発明の第二実施例のフローチャ
ートである。

【図１４】図１４は、マスキング操作に対するユーザー
インターフェイスを示す作用図である。

【図１５】図１５は、予定されたマスクがユーザー選択
に利用できるユーザーインターフェイスを示す作用図で
ある。

【符号の説明】

１０ パーソナルコンピューター １１ システムユニット １２ キーボード １３ マウス １４ ディスプレー ６１ マスクされていない領域 ６２ 遷移領域 ６４ マスクされた領域 ６５ マスクされていない領域のカラーパレット ６７ 遷移領域のカラーパレット ６９ マスクされた領域のカラーパレット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像効果がマスクにより限定されている
   画像を表示する方法であって、 第一と第二の状態を有するマッピングされたマスクを作
   成するためにマスクをマッピングするステップと、 マスクの第一と第二の状態に対応する画像画素に対する
   第一と第二のパレットを選択するステップと、 変更された第一のパレットを作成するために第一のパレ
   ットに画像効果を適用するステップと、 変更された第一と第二のパレットに従って画像を表示す
   るステップと、 を備える画像表示方法。
2. 【請求項２】 マスクのマッピングステップがエラー拡
   散又はディザリングによって達成される請求項１記載の
   画像表示方法。
3. 【請求項３】 マスクが第一と第二の状態の間に第三の
   中間の状態を有し、 マスクの第三の状態に対応する画像画素に対する第三の
   パレットを選択するステップと、 変更された第三のパレットを作成するために第三のパレ
   ットに部分的な画像効果を適用するステップと、 変更された第三のパレットに従って画像を表示するステ
   ップと、 を備える請求項１記載の画像表示方法。
4. 【請求項４】 所定位置でマッピングされたマスクにお
   ける第一と第二の状態にマッピングされたマスク画素に
   対応する画像画素を使用して、第一と第二のパレットを
   選択する請求項１記載の画像表示方法。
5. 【請求項５】 プロセッサーと、メモリーと、ディスプ
   レーとを備え、画像効果がマスクにより限定されている
   画像を表示するコンピューターシステムであって、 第一と第二の状態を有するマッピングされたマスクを作
   成するためにマスクをマッピングする手段と、 マスクの第一と第二の状態に対応する画像画素に対する
   第一と第二のパレットを選択する手段と、 変更された第一のパレットを作成するために第一のパレ
   ットに画像効果を適用する手段と、 変更された第一と第二のパレットに従って画像を表示す
   る手段と、 を備えるコンピューターシステム。
6. 【請求項６】 マスクのマッピングステップがエラー拡
   散又はディザリングによって達成される請求項５記載の
   コンピューターシステム。
7. 【請求項７】 マスクが第一と第二の状態の間に第三の
   中間の状態を有し、 マスクの第三の状態に対応する画像画素に対する第三の
   パレットを選択する手段と、 変更された第三のパレットを作成するために第三のパレ
   ットに部分的な画像効果を適用する手段と、 変更された第三のパレットに従って画像を表示する手段
   と、 を備える請求項５記載のコンピューターシステム。
8. 【請求項８】 所定位置でマッピングされたマスクにお
   ける第一と第二の状態にマッピングされたマスク画素に
   対応する画像画素を使用して、第一と第二のパレットを
   選択する請求項５記載のコンピューターシステム。