JPH07203236A - カラーイメージ信号の変換方法及び変換装置 - Google Patents
カラーイメージ信号の変換方法及び変換装置Info
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Abstract
ルで、対象となるすべての有色物体の再生を行う。 【構成】 入力装置11は、その比色分析特性によって
決定されるカラーイメージ信号を供給する。正または負
の値を有するカラーイメージ信号は変換15に含まれる
3次元演算により、中間イメージメトリック16に変換
される。中間イメージメトリック16の比色分析特性
は、入力装置11の比色分析特性とも、出力装置13の
比色分析特性とも関連のないものである。中間メトリッ
クカラーイメージ信号は非線形変換14aにより変換さ
れ、所望の再生ニュートラルスケールを作り出す。中間
カラーイメージ信号は、記憶装置18を用いて記憶され
る。カラーイメージ信号は、さらに変換17により、出
力装置13の比色分析特性に対応するイメージメトリッ
クに変換され、出力装置13で再生イメージが形成され
る。
Description
テムに関し、より詳細には、好適な方法でカラーイメー
ジ信号を非線形(ノンリニア)変換し、中間色物体及び
有色物体をシャドウからハイライトまでの望ましいレベ
ルで再生する技術に関する。
イメージ再生システムでは、特定の画像受信媒体及び/
または入力装置11などの装置がイメージを捕捉し(イ
メージはディジタル化され記憶されることもある)、単
数または複数のイメージ受信媒体及び/または出力装置
13などの装置にイメージを出力することができる。入
力装置11から供給されるカラーイメージ信号は、変換
手段14によって、入力装置のイメージメトリック(im
age metric)(すなわち、対応するイメージ入力装置の
比色分析特性(colorimetric properties )により決定
するカラーイメージ信号のメトリック)から、出力装置
13など、特定の出力装置の比色分析特性により決定す
るカラーイメージメトリックに変換することができる。
通常、変換手段14は、マトリックス、3次元ルックア
ップテーブル、またはその他の形式での3次元信号演算
を含む。出力装置13は、変換されたカラーイメージ信
号から再生イメージを生成することができる。
リジナルイメージのニュートラルスケール(neutral sc
ale )とは異なる、再生されたニュートラルスケールが
作り出せれば非常に望ましいことは当業者の認めるとこ
ろである。例えば、図2には、オリジナルシーンの濃度
と、典型的な写真反射プリントシステム(photographic
reflection print system)によって再生されたイメー
ジの濃度との非線形の関係が示される。観察環境(view
ing environment )で生じるフレア光、出力装置のダイ
ナミックレンジ限定、出力媒体の限定などの物理的な影
響を補償するために、さらには、横方向の抑制(latera
l inhibition)、局部明度順応(localbrightness adap
tation )などの精神物理的な影響をも補償するため
に、このような非線形の特性が必要であることは、写真
技術の分野では周知である。
ージ信号が、レッド、グリーン、ブルーのイメージ情報
保有(image-bearing )信号に対応する場合、このレッ
ド、グリーン、ブルーイメージ信号それぞれに、1次元
ルックアップテーブルなどの非線形変換を通過させるこ
とにより、再生されたニュートラルスケールとオリジナ
ルニュートラルスケールとの所望の関係を得ることがで
きる。図3について説明すると、このような非線形変換
14aは、一般的に、入力装置のイメージメトリックに
よって符号化されたカラーイメージ信号に対して行われ
る。入力装置イメージのメトリックは、当業者に認めら
れるように、図6に示されるようなレッド、グリーン、
ブルーなどの原色の組の色度座標から決定することがで
きる。さらに、当業者の認めるように、入力装置に対す
る有効な反応性(effective resposivities )は、その
入力装置のイメージメトリックを決定する原色の等色
(color-matching)機能に一致しなければならない。例
えば、図7は、図6に示したレッド、グリーン、ブルー
の原色に関する等色機能を示したものである。一方図8
に示されるような有効スペクトル反応性は、実際には、
入力装置の検知要素(sensing element )の物理的スペ
クトル感度と入力装置の信号処理との適当な組み合わせ
によって得られる。図6の領域41内に色度座標を有す
る対象カラー(object color)に対して、入力装置によ
って生成されたカラーイメージ信号は、各カラー信号の
正の信号値に対応する。一方、図6の領域41外に色度
座標を有する対象カラーに対し、入力装置によって生成
されたカラーイメージ信号は、少なくとも1つの負のカ
ラー信号値を含む。
非線形変換14aを行うのは、すでに変換14により変
換され、出力装置のイメージメトリックによって符合化
されたカラーイメージ信号に対してである。出力装置の
イメージメトリックは、例えば、図9に示すレッド、グ
リーン、ブルーの原色の組に対応する、イメージ形成原
色の色度座標によって決定できるが、これは当業者の認
めるところである。さらに、当業者の認めるように、出
力装置の再生可能な色度の領域は、このようなイメージ
形成原色を有する出力装置の場合、図9の領域61に限
定される。
一般的に、例えばシャドウライトからハイライトまで
の、ある照射レベルの範囲で照射される中間色の物体と
有色の物体を含んでいる。図10はCIE1976メト
リッククロマC* とCIE1976メトリック明度L*
の関係を表すグラフで、特定の中間色物体のレベルシリ
ーズ70と、特定の有色物体のレベルシリーズ71が示
される。図3及び図4のようなカラーイメージ再生シス
テムでは、図2に示した非線形ニュートラル関係(nonl
inear neutral relationship)を用いると、図10に示
される中間色のオリジナルレベルシリーズ70は、図1
1の72のようになる。レッド、グリーン、ブルーのイ
メージ情報保有信号に非線形変換14aを供給すること
により、上記いずれのカラーイメージ再生システムにお
いても非線形ニュートラル関係が達成されていることか
ら、有色物体のシャドウからハイライトまでのレベルも
変化したことになる。ところが、この変化の結果、有色
物体のカラー再生は、望ましい効果、望ましくない効果
のいずれをも生じ得る。例えば、図10に示された有色
物体のオリジナルレベルシリーズ71を再生すると、図
11の73、74、または75により表されるC* 対L
* の特性を示すことがある。それぞれについて以下に説
明する。
シリーズがハイライト(L値の高い方向)に近づくと、
そのカラーの再生されたクロマ(色度)が減少し、再生
された明度は増加する。74によって示されるレベルシ
リーズでは、レベルのシリーズがハイライト方向に進む
につれ、そのカラーの再生された色度及び明度は共にあ
る限度まで増加し、その限度に留まる。75によって示
されるレベルシリーズでは、レベルがハイライト方向に
進むにつれ、再生された色度も明度も増加する。レベル
シリーズ73は、視覚的に満足できる再生イメージを生
成できるという効果を有するが、レベルシリーズ74及
び75は、再生されたイメージに望ましくない影響を与
える。
た。従来から周知の画像形成システムで一般的に行われ
ているように、非線形ニュートラルスケール変換が、選
択された入力装置もしくは出力装置の色度特性に対応す
るカラーイメージ信号に対して行われた場合、一部の有
色物体のシャドウからハイライトまでの再生レベルは、
レベルシリーズ73に示される好ましい特徴を表すが、
その他の有色物体の場合の再生レベルは74または75
に示される望ましくない特徴を示す。
にされた。
メトリックによって符号化されたカラーイメージ信号が
非線形変換される場合で、そのカラーイメージ信号が前
記入力装置もしくは出力装置に関連する比色分析特性
(colorimetric properties )によって定められた色度
領域内の対象カラーを表す時は、その対象カラーの修正
されたカラーイメージ信号のシャドウからハイライトま
でのレベルシリーズは、シリーズ73に示される望まし
い特徴を示す。
メトリックによって符号化されたカラーイメージ信号が
非線形変換される場合で、そのカラーイメージ信号が前
記入力装置もしくは出力装置に関連する比色分析特性に
よって定められた色度領域にほぼ一致する対象カラーを
表す時は、その対象カラーの修正されたカラーイメージ
信号のシャドウからハイライトまでのレベルシリーズ
は、シリーズ74に示される望ましくない特徴を示す。
メトリックによって符号化されたカラーイメージ信号が
非線形変換される場合で、そのカラーイメージ信号が前
記入力装置もしくは出力装置に関連する比色分析特性に
よって定められた色度領域外の対象カラーを表す時は、
その対象カラーの修正されたカラーイメージ信号のシャ
ドウからハイライトまでのレベルシリーズは、シリーズ
75に示される望ましくない特徴を示す。
置及び媒体により色度領域が制限されるため、また、非
線形ニュートラルスケール変換は、通常、特定の入力装
置もしくは出力装置に関連する比色分析特性により決定
される、正の値のカラーイメージ信号に対して行われる
ため、上述のように74及び75に示される望ましくな
い影響が一部の対象カラーについて発生してしまう。特
に、実際の出力装置または媒体の比色分析特性に関する
色度領域が、非線形変換が行われるカラーイメージメト
リックの正の値のカラーイメージ信号に関する色度領域
より大きい場合、この望ましくない影響は顕著に現れ
る。
課題に鑑みなされたものであり、本発明の主たる目的
は、改良されたカラーイメージ再生システムを供給する
ことである。また、本発明の目的は、中間色物体をシャ
ドウからハイライトまでの望ましいレベル特性に再生す
る、非線形変換を含む改良されたカラーイメージ再生シ
ステムを供給することであり、さらに、有色物体をシャ
ドウからハイライトまでの望ましいレベル特性に再生す
る、非線形変換を含む改良されたカラーイメージ再生シ
ステムを供給することである。このため、本発明は、カ
ラーイメージ再生システムにおいて、カラーイメージ信
号を中間イメージメトリックに変換する方法及びそれに
関連する装置であり、この中間イメージメトリックは、
入力装置もしくは出力装置のいずれにも必ずしも関連し
ない比色分析特性によって定められる。この結果、非線
形ニュートラルスケール変換は、それぞれがこの中間イ
メージメトリックによって符号化された個々のイメージ
情報保有信号成分を非線形変換することによって達成さ
れ、対象となるすべての有色物体に対して、シャドウか
らハイライトまでの望ましいレベル特性を得ることがで
きる。
1の原色の組に対応するカラーイメージ信号を、第2の
原色の組に対応するカラーイメージ信号に変換する方法
であり、次のステップから成る。すなわち、 a)第1の原色の組に対応するカラーイメージ信号を変
換して、第3の原色の組に対応する中間カラーイメージ
信号を形成するステップ、 b)前記中間カラーイメージ信号を変換して、修正され
た中間カラーイメージ信号を形成するステップ、 c)前記修正された中間カラーイメージ信号を変換して
前記第2の原色の組に対応するカラーイメージ信号を形
成するステップ。
イメージ信号を含んだ記憶装置であって、前記中間カラ
ーイメージ信号は、第1の原色の組に対応するカラーイ
メージ信号を第2の原色の組に対応するカラーイメージ
信号に変換する方法を用いて前記第1の原色の組に対応
するカラーイメージ信号を変換することにより、第3の
原色の組に対応して形成された信号であることを特徴と
する。
の組に対応するカラーイメージ信号を、第2の原色の組
に対応するカラーイメージ信号に変換する装置であっ
て、第1の原色の組に対応するカラーイメージ信号を、
第3の原色の組に対応する中間カラーイメージ信号に変
換する手段と、前記中間カラーイメージ信号を変換し
て、修正された中間カラーイメージ信号を形成する手段
と、前記修正された中間カラーイメージ信号を、前記第
2の原色の組に対応するカラーイメージ信号に変換する
手段とを有することを特徴とする。
説明する。
メージ再生システムの好適な実施例を示すものである。
入力装置は、その比色分析特性によって決定されるカラ
ーイメージ信号を供給する。入力装置により生成された
カラーイメージ信号のうち、図6の領域41内の色度座
標を有する対象カラーに対して生成された信号は、すべ
ての正の信号値に対応する。図6の領域41外の色度座
標を有する対象カラーに対して、入力装置により生成さ
れたカラーイメージ信号は、少なくとも1つの負のカラ
ーイメージ信号値を含む。正または負の値を有するこれ
らのカラーイメージ信号は変換15に含まれる3次元演
算により、中間イメージメトリック16に変換される。
ここで、中間イメージメトリック16の比色分析特性
は、入力装置11の比色分析特性とも、出力装置13の
比色分析特性とも関連のないものである。中間イメージ
メトリック16の比色分析特性は、図13の領域81に
よって示される色度領域を含むが、これは、図9の領域
41に示される、入力装置11のすべての正の信号値に
関する色度領域に比べかなり大きい。
信号成分に非線形変換(例えば、1次元ルックアップテ
ーブル)を通過させることによって、中間メトリックカ
ラーイメージ信号を非線形変換14aにより変換し、所
望の再生ニュートラルスケールを作り出すことにより達
成される。中間カラーイメージ信号は、記憶書き込み装
置18及び磁気テープまたは磁気ディスク、あるいは光
ディスクなどの記憶媒体を用いて、信号処理のシーケン
スにおけるさまざまな段階で記憶することができる。こ
のカラーイメージ信号は、さらに変換17により、出力
装置13の比色分析特性に対応するイメージメトリック
に変換される。出力装置13は、この修正されたカラー
イメージ信号から再生イメージを形成する。変換17と
同様の変換を用いて、出力装置13以外の出力装置に対
応して修正されたカラーイメージ信号を供給してもよ
い。
の好適な実施例を適用した場合の効果が明らかになる。
図11は、図3に示したカラーイメージ再生システムの
ように、入力装置11に関連する比色分析特性によって
決定されるカラーイメージ信号を非線形ニュートラルス
ケール変換した場合の結果を示している。図12は、図
5に示されるように、入力装置11の比色分析特性とは
関連のない比色分析特性を有する中間イメージメトリッ
クによって決定されるイメージ信号に、非線形ニュート
ラルスケール変換を行った場合の結果を示している。
は、次のように要約することができる。
トまでのレベルを示す76は、同じく中間色のシャドウ
からハイライトまでのレベルを示す72と同一である。
このことから、中間色に関する所望の再生は、いずれの
画像生成システムによっても得られることが示される。
特性によって決定される色度領域内にある対象カラーが
示す、シャドウからハイライトまでのレベル73に見ら
れる望ましい特性は、シャドウからハイライトまでのレ
ベルを示す77でも同様に見られる。
によって決定される色度領域にほぼ一致する領域にある
対象カラーが示す、シャドウからハイライトまでの再生
レベルシリーズ74は大きく改良され、78が示すよう
な望ましい再生が得られる。
によって決定される色度領域外にある対象カラーが示
す、シャドウからハイライトまでの再生レベルシリーズ
75も大きく改良され、79が示す望ましい再生が得ら
れる。
ジメトリックを決定する原色は、次のCIE u’、
v’統一色度座標(uniform chromaticity coordinate
s)によって特定される。
原色の組により、他の複数の中間イメージメトリックを
定めることができる。個々のイメージ情報保有信号成分
を非線形変換するために選択された特定の中間イメージ
メトリックは、いくつかのカラー再生特性に影響を及ぼ
す。イメージ情報保有信号のそれぞれを非線形変換する
ために用いられる中間イメージメトリックを決定する原
色は、次のような影響を及ぼす。
すべての量により決定される色度領域内に存在する対象
カラーの信号を、シャドウからハイライトまでのレベル
で符号化した場合は、望ましい特徴が示される。
すべての量により決定される色度領域にほぼ一致する領
域に存在する対象カラーの信号を、シャドウからハイラ
イトまでのレベルで符号化した場合、望ましくない特徴
が示される。
すべての量により決定される色度領域外にある対象カラ
ーの信号を、シャドウからハイライトまでのレベルで符
号化した場合、望ましくない特徴が示される。
ite )に規準化された、3原色の同量に一致する色)を
シャドウからハイライトのレベルで符号化する場合の色
度は、中間メトリックの原色の選択による影響を受けな
い。
色のいずれか1色に一致するカラー)をシャドウからハ
イライトのレベルで符号化する場合の色度は、レベルシ
リーズ全体を通じて一定である。
の3原色のうちいずれか2色を均等に混合したカラー)
をシャドウからハイライトのレベルで符号化する場合の
色度は、そのレベルシリーズ全体を通じて一定である。
ックの3原色のその他の混合に一致するカラー)をシャ
ドウからハイライトまでのレベルで符号化する場合の色
度は、カラーイメージ信号を非線形変換すると、そのレ
ベルシリーズ全体を通じて変化しやすい。
メージ再生システムの要件に基づいて行われなければな
らない。最も重要なのは、シャドウからハイライトまで
の最適な再生を要求するのはどのカラーか、また、色相
が最小限に変化したシャドウからハイライトまでの再生
レベルを要求するのはどのカラーかを確認することであ
る。これら2つの基準を用いて、特定の応用に用いる中
間イメージメトリックを決定する原色の最適な色度を決
定することができる。
説明してきたが、本発明はこれに限るものでなく、当業
者に周知のさまざまな変更及び修正が可能である。従っ
て、本発明はここに示し、説明した詳細に限定されず、
当業者には自明である変化及び修正のすべてを含むとさ
れる。例えば、ここでは、「レッド」、「グリーン」、
「ブルー」のイメージ情報保有信号のそれぞれを非線形
変換して所望の再生ニュートラルスケールを生成する例
が説明されたが、イメージ情報保有成分(記録物)は、
通常の「レッド」、「グリーン」、「ブルー」という用
語から得られるイメージには必ずしも関連しない他の3
色イメージデータの形をとってもよい。別の例として
は、ここに説明した出力装置は、3チャンネル(たとえ
ば、レッド、グリーン、ブルー)もしくは4チャンネル
(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の
カラーイメージ信号を受けることができ、中間カラーイ
メージメトリックをこのような出力装置及びその他の出
力装置のカラーイメージメトリックに変換してもよい。
また、ここで説明した中間イメージメトリックの場合
は、レッド、グリーン、ブルーのイメージ情報保有信号
は、その有効スペクトル反応性が等色機能に一致する原
色の組に関連する加法原色(additive primaries)の色
度座標により決定する。しかし、写真画像形成手段、も
しくは電子画像形成手段などに関する画像形成において
は、中間イメージ情報保有信号は、等色機能に一致する
加法原色によってでなく、等色機能には一致しないスペ
クトル感度機能を有する原色の組によって決定すること
もできる。また、ここでは入力装置イメージメトリック
信号を中間イメージメトリックに直接変換し、中間メト
リックイメージ信号を選択された出力装置のイメージメ
トリックに直接変換する例を説明したが、実際には、中
間イメージメトリックへの変換は、イメージ処理シーケ
ンスの別の段階で行ってもよいし、また、中間メトリッ
クイメージデータを選択された出力装置のイメージメト
リックに直接変換する必要もない。
項3記載のカラーイメージ信号の変換方法及び変換装置
によれば、中間色物体をシャドウからハイライトまでの
望ましいレベル特性に再生することができ、さらに、有
色物体をシャドウからハイライトまでの望ましいレベル
特性に再生することができる。
図である。
ジの濃度との非線形関係を示すグラフ図である。
ある。
ある。
生システムを示す図である。
グラフである。
ある。
グラフである。
C* とCIE1976メトリックの明度L* を示したグ
ラフである。
C* とCIE1976メトリックの明度L* を示したグ
ラフである。
C* とCIE1976メトリックの明度L* を示したグ
ラフである。
のグラフである。
ル 71 有色物体のレベル 72 ニュートラルスケールのシャドウからハイライト
のレベル 73 対象カラーのシャドウからハイライトのレベル 74 対象カラーのシャドウからハイライトのレベル 75 対象カラーのシャドウからハイライトのレベル 76 ニュートラルスケールのシャドウからハイライト
のレベル 77 シャドウからハイライトのレベル 78 シャドウからハイライトのレベル 79 シャドウからハイライトのレベル 81 色度領域
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の原色の組に対応するカラーイメー
ジ信号を第2の原色の組に対応するカラーイメージ信号
に変換する方法であって、 第1の原色の組に対応するカラーイメージ信号を変換し
て、第3の原色の組に対応する中間カラーイメージ信号
を形成するステップと、 前記中間カラーイメージ信号を変換して、修正された中
間カラーイメージ信号を形成するステップと、 前記修正された中間カラーイメージ信号を変換して前記
第2の原色の組に対応するカラーイメージ信号を形成す
るステップと、 を有することを特徴とするカラーイメージ信号の変換方
法。 - 【請求項2】 中間カラーイメージ信号を含んだ記憶装
置であって、 前記中間カラーイメージ信号は、第1の原色の組に対応
するカラーイメージ信号を第2の原色の組に対応するカ
ラーイメージ信号に変換する方法を用いて前記第1の原
色の組に対応するカラーイメージ信号を変換することに
より、第3の原色の組に対応して形成された信号である
ことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項3】 第1の原色の組に対応するカラーイメー
ジ信号を、第2の原色の組に対応するカラーイメージ信
号に変換する装置であって、 第1の原色の組に対応するカラーイメージ信号を、第3
の原色の組に対応する中間カラーイメージ信号に変換す
る手段と、 前記中間カラーイメージ信号を変換して、修正された中
間カラーイメージ信号を形成する手段と、 前記修正された中間カラーイメージ信号を、前記第2の
原色の組に対応するカラーイメージ信号に変換する手段
と、 を有することを特徴とするカラーイメージ変換装置。
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