JPH0832838A

JPH0832838A - 階調補正方法および階調補正装置

Info

Publication number: JPH0832838A
Application number: JP6169084A
Authority: JP
Inventors: Tsumoru Fukushima; 積福島; Haruo Yamashita; 春生山下; Katsuhiro Kanamori; 克洋金森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、画像のシーンに応じて最適な
精度のよい階調補正ができる階調補正方法および階調補
正装置を提供することを目的とする。【構成】入力画像のシーン情報を決定し（ステップ
２）、入力画像の明るさの度合いを決定し（ステップ
１）、シーン情報に応じてシーンの基本となる基本濃度
階調補正情報を、濃度入力濃度出力の基本濃度階調テー
ブルとして作成し（ステップ３）、入力画像の明るさの
度合いに応じ、入力画像に適した階調補正特性となるよ
うに、基本濃度階調テーブルを変形し（ステップ４）、
この変形されたテーブルを輝度入力輝度出力の階調補正
テーブルへと変換し（ステップ５）、この階調補正テー
ブルに基づき、入力画像の輝度を入力とし、補正された
輝度を出力とすることにより、入力画像の階調補正を行
う（ステップ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号のハードコピ
ーを行う映像機器の階調補正方法および階調補正装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードコピー技術、特にフルカラ
ーのハードコピー技術の発展に伴い、昇華型熱転写方式
などの印写技術を用いて忠実な画像の再現が可能になっ
てきている。色再現においては、記録材料や画像処理に
より銀塩写真と同等の再現能力を備えるに至り、また解
像度の点でも、ハイビジョンなどの高精細な映像信号を
用いることにより銀塩写真に迫りつつある。

【０００３】しかしながら、映像信号は輝度、色差やＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などの加法
混色で再現され、一方、ハードコピーはＹ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の減法混色で再現
されているため、互いのダイナミックレンジおよび再現
性は大きく異なる。

【０００４】例えば、ＣＲＴで見る肌色は周囲に比較対
象物がないため、ＣＲＴ内の他の色との相対的な比較を
行って、好ましい・好ましくないという判断が行われる
が、ハードコピーではすぐそばに自分の手などの肌色が
存在するため、好ましい肌色は絶対的なものとなる。こ
のため、ハードコピーでは紙面濃度＋０．５程度が好ま
しい肌色であると言われている。

【０００５】このように、ハードコピーでは絶対的な濃
度が重要となり、ＴＶ、ＶＴＲの映像信号とでは好まし
い再現性は大きく異なっている。また、ハードコピーで
は、非常に暗いおよび明るい濃度域では変化がわかりに
くいという視覚効果があるため、これらの領域の階調を
圧縮し、中間調を強調することが良いとされており、さ
らに、非常に暗い濃度域よりも明るい濃度域の変化の方
が階調の変化がわかりやすいという視覚効果があるた
め、明るい濃度域を暗い濃度域よりもゆるやかに圧縮す
ることが良いとされている。

【０００６】しかしながら、濃度のこれらの特性を輝度
で実現することは非常に難しく、濃度で線形である情報
は輝度では非線形となり、ハードコピーに最適な階調性
を輝度情報において実現するためには非常に複雑な演算
を必要とする。輝度情報での階調補正において、このた
め、これらハードコピー特有の視覚特性を簡単な方法で
実現することは困難である。

【０００７】従来の映像信号を扱う機器の階調補正は、
入力環境に適した変換テーブルをＲＧＢ毎に用意してガ
ンマを補正する方法（特開昭６２−２００４７１）や、
ハイライト部の濃度とシャドー部の濃度が出力のダイナ
ミックレンジに合うように、ＲＧＢを濃度に変換する際
に、補正を行う手法（特開昭６３−０６１５７８）な
ど、主に輝度情報において、階調補正を決定し補正を行
っていた。このため、前に述べたようなハードコピー特
有の視覚特性を考慮することが非常に困難であった。

【０００８】また、画像の濃度分布が一様になるように
輝度を補正する方法、たとえば「非線形増幅器を用いた
画像の濃度分布補正手段とその処理結果」信学技報Ｔ
ＥＣＮＩＣＡＬＲＥＰＯＲＴＯＦＩＥＩＣＥ．Ｉ
Ｅ９２−１１２（１９９３−０１）では、濃度の分布が
一様となるように補正しているため、逆光、人物画像な
どのシーンに応じて最適となるような補正を行っていな
い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の階調補正方法に基づく階調補正装置では、階
調補正を輝度において行っていたため、この階調補正に
濃度の特性を考慮しようとした場合、対数変換などの複
雑な演算を行う必要があり、濃度の特性を考慮した階調
補正が容易に実現することができないという問題点を有
していた。

【００１０】また、画像のシーンに応じて最適な階調と
なるような階調補正が行われておらず、たとえば、逆光
画像や人物画像などのシーン毎に、それぞれのシーンに
応じた最適な階調補正が行われないという問題点を有し
ていた。

【００１１】本発明は、上記の問題点に鑑み、簡単な構
成で、輝度特性および濃度特性を考慮した階調補正を容
易に実現することができ、画像のシーンに応じて最適な
階調が得られる精度のよい階調補正を実現することがで
きる階調補正方法および階調補正装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に請求項１に記載の階調補正方法は、入力画像のシーン
情報と明るさの度合いに応じて輝度の階調性を制御する
階調補正方法であって、入力画像のシーン情報を決定
し、入力画像の明るさの度合いを決定し、シーン情報に
応じてシーンの基本となる基本濃度階調補正情報を、濃
度入力濃度出力の基本濃度階調テーブルとして作成し、
入力画像の明るさの度合いに応じ、入力画像に適した階
調補正特性となるように、基本濃度階調テーブルを変形
し、この変形されたテーブルを輝度入力輝度出力の階調
補正テーブルへと変換し、この階調補正テーブルに基づ
き、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝度を出力
とすることにより、入力画像の階調補正を行う方法とす
る。

【００１３】また、請求項２に記載の階調補正装置は、
入力画像のシーン情報と明るさの度合いに応じて輝度の
階調性を制御する階調補正装置において、入力画像のシ
ーン情報を決定するシーン情報決定手段と、入力画像の
明るさの度合いを決定する度合い情報決定手段と、シー
ン情報に応じてシーンの基本となる基本濃度階調補正情
報を、濃度入力濃度出力の基本濃度階調テーブルとして
作成する基本濃度階調テーブル発生手段と、度合い情報
決定手段より決定された入力画像の明るさの度合いに応
じ、入力画像に適した階調補正特性となるように、基本
濃度階調テーブルを変形するテーブル変形手段と、テー
ブル変形手段で変形されたテーブルを輝度入力輝度出力
の階調補正テーブルへと変換する輝度テーブル変換手段
と、輝度テーブル変換手段で変換された階調補正テーブ
ルを有し、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝度
を出力する階調補正手段とを備え、前記階調補正手段の
出力を補正された輝度信号として出力する構成とする。

【００１４】また、請求項３に記載の階調補正装置は、
入力画像のシーン情報と明るさの度合いに応じて輝度の
階調性を制御する階調補正装置において、入力画像のシ
ーン情報を決定するシーン情報決定手段と、入力画像の
明るさの度合いを決定する度合い情報決定手段と、画像
の複数のシーン毎の基本の濃度入力濃度出力階調情報を
それぞれ有する複数の基本濃度階調テーブルと、複数の
基本濃度階調テーブルより、シーン情報に応じ入力画像
のシーンに適した階調補正情報を有する基本濃度階調テ
ーブルを一つ選択する選択手段と、度合い情報決定手段
より決定された入力画像の明るさの度合いに応じ、入力
画像に適した階調補正特性となるように、選択手段によ
って選択された基本濃度階調テーブルを変形するテーブ
ル変形手段と、テーブル変形手段で変形されたテーブル
を輝度入力輝度出力の階調補正テーブルへと変換する輝
度テーブル変換手段と、輝度テーブル変換手段で変換さ
れた階調補正テーブルを有し、入力画像の輝度を入力と
し、補正された輝度を出力する階調補正手段とを備え、
前記階調補正手段の出力を補正された輝度信号として出
力する構成とする。

【００１５】また、請求項４に記載の階調補正装置は、
入力画像のシーン情報と明るさの度合いに応じて輝度の
階調性を制御する階調補正装置において、入力画像のシ
ーン情報を決定するシーン情報決定手段と、入力画像の
明るさの度合いを決定する度合い情報決定手段と、画像
の複数のシーン毎の基本の輝度入力輝度出力階調情報を
それぞれ有する複数の基本輝度階調テーブルと、複数の
基本輝度階調テーブルより、シーン情報に応じ入力画像
のシーンに適した階調補正情報を有する基本輝度階調テ
ーブルを一つ選択する選択手段と、度合い情報決定手段
より決定された入力画像の明るさの度合いに応じ、入力
画像に適した階調補正特性となるように、選択手段によ
って選択された基本輝度階調テーブルを変形するテーブ
ル変形手段と、テーブル変形手段で変形された階調補正
テーブルを有し、入力画像の輝度を入力とし、補正され
た輝度を出力する階調補正手段とを備え、前記基本輝度
階調テーブルは、濃度入力濃度出力の系において、複数
の傾きの直線の組み合わせを基本として決定された濃度
補正曲線を、あらかじめ輝度入力輝度出力のテーブルに
変換したものとする構成とする。

【００１６】また、請求項５に記載の階調補正装置は、
入力画像のシーン情報と明るさの度合いに応じて輝度の
階調性を制御する階調補正装置において、入力画像のシ
ーン情報を複数のシーン毎の信頼度としてそれぞれ決定
するシーン情報決定手段と、入力画像の明るさの度合い
を複数のシーン毎にそれぞれ決定する度合い情報決定手
段と、画像の複数のシーン毎の基本の濃度入力濃度出力
階調情報をそれぞれ有する複数の基本濃度階調テーブル
と、各シーン毎の明るさの度合い情報に応じ、各シーン
毎の各基本濃度階調テーブルをそれぞれ変形する複数の
テーブル変形手段と、テーブル変形手段で変形された各
テーブルを、シーン情報決定手段で決定された各シーン
毎の信頼度に応じて合成するテーブル合成手段と、テー
ブル合成手段で合成されたテーブルを輝度入力輝度出力
の階調補正テーブルへと変換する輝度テーブル変換手段
と、輝度テーブル変換手段で変換された階調補正テーブ
ルを有し、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝度
を出力する階調補正手段とを備え、前記階調補正手段の
出力を補正された輝度信号として出力する構成とする。

【００１７】また、請求項６に記載の階調補正装置は、
入力画像のシーン情報と明るさの度合いに応じて輝度の
階調性を制御する階調補正装置において、入力画像のシ
ーン情報を複数のシーン毎の信頼度としてそれぞれ決定
するシーン情報決定手段と、入力画像の明るさの度合い
を複数のシーン毎にそれぞれ決定する度合い情報決定手
段と、画像の複数のシーン毎の基本の輝度入力輝度出力
階調情報をそれぞれ有する複数の基本輝度階調テーブル
と、度合い情報決定手段で決定された各シーン毎の明る
さの度合い情報に応じ、入力画像に適した階調補正特性
となるように、基本輝度階調テーブルを変形するテーブ
ル変形手段と、テーブル変形手段で変形された各テーブ
ルを、シーン情報決定手段で決定された各シーン毎の信
頼度に応じて合成するテーブル合成手段と、テーブル合
成手段で合成された階調補正テーブルを有し、入力画像
の輝度を入力とし、補正された輝度を出力する階調補正
手段とを備え、前記基本輝度階調テーブルは、濃度入力
濃度出力の系において、複数の直線による折れ線と、折
れ線の折れ曲がり部をなめらかに接続する曲線との合成
により決定された濃度補正曲線を、あらかじめ輝度入力
輝度出力のテーブルに変換したものとする構成とする。

【００１８】

【作用】請求項１の方法によると、入力画像のシーン情
報を決定し、入力画像の明るさの度合いを決定し、シー
ン情報に応じてシーンの基本となる基本濃度階調補正情
報を、濃度入力濃度出力の基本濃度階調テーブルとして
作成し、入力画像の明るさの度合いに応じ、入力画像に
適した階調補正特性となるように、基本濃度階調テーブ
ルを変形し、この変形されたテーブルを輝度入力輝度出
力の階調補正テーブルへと変換し、この階調補正テーブ
ルに基づき、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝
度を出力とすることにより、入力画像の階調補正を行
う。

【００１９】請求項２の構成によると、シーン情報決定
手段において入力画像のシーン情報を決定し、度合い情
報決定手段において入力画像の明るさの度合いを決定
し、基本濃度階調テーブル発生手段において、シーン情
報に応じてシーンの基本となる基本濃度階調補正情報
を、濃度入力濃度出力の基本濃度階調テーブルとして作
成し、テーブル変形手段において、度合い情報決定手段
より決定された入力画像の明るさの度合いに応じ、入力
画像に適した階調補正特性となるように、基本濃度階調
テーブルを変形し、輝度テーブル変換手段において、テ
ーブル変形手段で変形されたテーブルを輝度入力輝度出
力の階調補正テーブルへと変換し、輝度テーブル変換手
段で変換された階調補正テーブルを有する階調補正手段
において、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝度
を出力する。

【００２０】請求項３の構成によると、シーン情報決定
手段において入力画像のシーン情報を決定し、度合い情
報決定手段において入力画像の明るさの度合いを決定
し、選択手段において、画像の複数のシーン毎の基本の
濃度入力濃度出力階調情報をそれぞれ有する複数の基本
濃度階調テーブルより、シーン情報に応じ入力画像のシ
ーンに適した階調補正情報を有する基本濃度階調テーブ
ルを一つ選択し、テーブル変形手段において、度合い情
報決定手段より決定された入力画像の明るさの度合いに
応じ、入力画像に適した階調補正特性となるように、選
択手段によって選択された基本濃度階調テーブルを変形
し、輝度テーブル変換手段において、テーブル変形手段
で変形されたテーブルを輝度入力輝度出力の階調補正テ
ーブルへと変換し、輝度テーブル変換手段で変換された
階調補正テーブルを有する階調補正手段において、入力
画像の輝度を入力とし、補正された輝度を出力する。

【００２１】請求項４の構成によると、シーン情報決定
手段において入力画像のシーン情報を決定し、度合い情
報決定手段において入力画像の明るさの度合いを決定
し、選択手段において、画像の複数のシーン毎の基本の
輝度入力輝度出力階調情報をそれぞれ有する複数の基本
輝度階調テーブルより、シーン情報に応じ入力画像のシ
ーンに適した階調補正情報を有する基本輝度階調テーブ
ルを一つ選択し、テーブル変形手段において、度合い情
報決定手段より決定された入力画像の明るさの度合いに
応じ、入力画像に適した階調補正特性となるように、選
択手段によって選択された基本輝度階調テーブルを変形
し、テーブル変形手段で変形された階調補正テーブルを
有する階調補正手段において、入力画像の輝度を入力と
し、補正された輝度を出力する。

【００２２】請求項５の構成によると、シーン情報決定
手段において、入力画像のシーン情報を複数のシーン毎
の信頼度としてそれぞれ決定し、度合い情報決定手段に
おいて、入力画像の明るさの度合いを複数のシーン毎に
それぞれ決定し、複数のテーブル変形手段において、画
像の複数のシーン毎の基本の濃度入力濃度出力階調情報
をそれぞれ有する複数の基本濃度階調テーブルを、各シ
ーン毎の明るさの度合いに応じそれぞれ変形し、テーブ
ル合成手段において、テーブル変形手段で変形された各
テーブルを、シーン情報決定手段で決定された各シーン
毎の信頼度に応じて合成し、輝度テーブル変換手段にお
いて、テーブル合成手段で合成されたテーブルを輝度入
力輝度出力の階調補正テーブルへと変換し、輝度テーブ
ル変換手段で変換された階調補正テーブルを有する階調
補正手段において、入力画像の輝度を入力とし、補正さ
れた輝度を出力する。

【００２３】請求項６の構成によると、シーン情報決定
手段において、入力画像のシーン情報を複数のシーン毎
の信頼度としてそれぞれ決定し、度合い情報決定手段に
おいて、入力画像の明るさの度合いを複数のシーン毎に
それぞれ決定し、テーブル変形手段において、画像の複
数のシーン毎の基本の輝度入力輝度出力階調情報をそれ
ぞれ有する複数の基本輝度階調テーブルを、各シーン毎
の明るさの度合いに応じ、入力画像に適した階調補正特
性となるように変形し、テーブル合成手段において、テ
ーブル変形手段で変形された各テーブルを、シーン情報
決定手段で決定された各シーン毎の信頼度に応じて合成
し、テーブル合成手段で合成された階調補正テーブルを
有する階調補正手段において、入力画像の輝度を入力と
し、補正された輝度の出力を行う。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例の階調補正方法および
階調補正装置について、図面を参照しながら説明する。

【００２５】以下に、第１の実施例の階調補正方法につ
いて説明する。図１は第１の実施例における階調補正方
法を示すもので、１は、入力画像の明るさの度合い情報
を決定する度合い情報決定ステップ。２は、入力画像の
シーン情報を決定するシーン情報決定ステップ。３は、
シーン情報決定ステップ２において決定されたシーン情
報に応じ、このシーンに最適となる階調補正情報を濃度
入力濃度出力のシーン基本濃度階調テーブルとして発生
する濃度階調テーブル発生ステップ。４は、度合い情報
決定ステップ１において決定された度合い情報に応じ、
シーン基本濃度階調テーブルの変形を行うテーブル変形
ステップ、５は、テーブル変形ステップ４において変形
された濃度階調テーブルを、輝度入力輝度出力の輝度に
対する階調補正テーブルに変換する輝度テーブル変換ス
テップ。６は、輝度テーブル変換ステップ５において変
換された階調補正テーブルに基づき、入力画像の輝度情
報の補正を行い、補正後の輝度情報を出力する輝度の階
調補正ステップ。７は、入力画像の輝度情報。８は、輝
度補正ステップ６より補正された出力輝度情報である。

【００２６】本実施例では、これらのステップをマイク
ロコンピュータによるソフトウエアで実現している。以
上の階調補正方法について、以下、図１〜図６を用い
て、その動作を説明する。

【００２７】図２、図３、図５にマイクロコンピュータ
で行っている処理のフローチャートを示す。まず、ステ
ップ１０において、入力画像がどのシーンに属する画像
なのか判断して入力を行う。本実施例では、入力した画
像が人物画、逆光画、それ以外の画像のうちどのシーン
に属するかを、人が判断してシーン情報として入力す
る。続いて、ステップ１１において、ステップ１０にお
いて選択したシーンの基本階調と入力画像の階調性との
違いを度合いとして入力する。本実施例では、度合いの
情報は、そのシーンの基準となる画像に対して、明るい
方および暗い方それぞれ４段階ずつの９段階を度合いと
して入力を行っている。続いて、ステップ１２におい
て、ステップ１０において入力されたシーン情報に基づ
き、そのシーンの画像全般に最適となる基本の濃度階調
テーブルを作成する。そして、ステップ１３において、
ステップ１１で入力された度合いに基づき、ステップ１
２で基本濃度階調テーブル発生手段により作成されたシ
ーンの基本濃度階調テーブルと補正を行わない場合の階
調情報との内分または外分を行い、入力画像に最適な補
正濃度階調情報を求める。続いて、ステップ１４におい
て、ステップ１３で求められた補正濃度階調情報をによ
り輝度情報に変換を行う。そして、ステップ１５におい
て、ステップ１４で変換された輝度階調テーブルに基づ
き、入力画像の輝度情報７を階調補正された出力の輝度
情報８に変換し出力する。

【００２８】続いて、ステップ１２のシーンの基本濃度
階調テーブル発生ステップについて、図３および図４を
用いて詳細に説明する。ステップ２１において、ステッ
プ１０で入力されたシーン情報に応じ、入力画像がどの
シーンに属するか判断を行う。そして、そのシーンが人
物画である場合には、ステップ２２において、人物画に
適した濃度階調補正情報を発生するための、低濃度補正
直線における入力と出力が等しくなる未変更濃度と直線
の傾きと、中間濃度補正直線における入力と出力が等し
くなる未変更濃度と直線の傾きとが決定され、濃度入力
濃度出力の系において、式１で表される低濃度部の補正
直線と、式２で表される傾きおよび中間濃度部の補正直
線の２つの直線が決定される。

【００２９】

【数１】

【００３０】

【数２】

【００３１】ここで、ｄ_inは入力濃度、ｄ_out は出力濃
度、ｋ₁ は低濃度補正直線を決定する直線の傾き、ｄ
_const1は低濃度補正直線を決定する入力と出力が等しく
なる未変更濃度、ｋ₂ は低濃度補正直線を決定する直線
の傾き、ｄ_const2は低濃度補正直線を決定する入力と出
力が等しくなる未変更濃度である。

【００３２】また、そのシーンが逆光画である場合に
は、ステップ２３において、逆光画に適した濃度入力濃
度出力の系の２直線が決定され、そのシーンがこのどち
らでもない場合には、ステップ２４において、ハードコ
ピー一般に適した濃度入力濃度出力の系の２直線が決定
され、ステップ２５において、図４に示すように、濃度
平面における低濃度部の直線３１と高濃度部の直線３２
の２つの直線を組み合わせたテーブルが作成される。

【００３３】そして、ステップ２６において、出力系の
ダイナミックレンジの最大濃度のリミッタを示す最大濃
度直線３６と、出力系のダイナミックレンジの最小濃度
のリミッタを示す最小濃度直線３４と、ステップ２５に
おいて作成された直線とを組み合わせたテーブルが作成
される。

【００３４】そして、ステップ２７において、これらの
直線の連結部３９の部分を曲線３３、曲線３５、曲線３
７のように不連続部がないようスムーズに接続を行い、
基本濃度階調テーブルを作成する。

【００３５】本実施例では、このスムーズな接続を簡単
に行うため、入力に対して所定の幅の区間の値の平均値
を出力の値とする移動平均という手法を用いて、接続部
のなめらかな接続を行っている。これを式で表すと式３
のようになる。

【００３６】

【数３】

【００３７】ここで、ｄ_n は出力の濃度、ｎは入力の濃
度、ｗは移動平均を行う幅の１／２の値、ｆ（ｋ）はス
テップ２６までで作成されたテーブルである。ただし、
テーブルの値が存在しない範囲については、範囲内外の
境界の値が連続しているとして移動平均を行っている。

【００３８】続いて、ステップ１３のシーン濃度階調の
補正方法について、図４、図５および図６を用いて詳細
に説明する。ステップ４１において、ステップ１１にお
いて入力された度合いの情報は、ステップ１２で決定さ
れたシーン濃度階調情報と無補正情報との間の内分比ま
たは外分比に変換される。続いて、ステップ４２におい
て、ステップ１２で決定されたシーン濃度階調テーブル
５１と無補正テーブル５２の間の内分または外分を行
い、入力画像に適するよう変形された濃度階調テーブル
５３を作成する。

【００３９】本実施例における無補正テーブルは、入力
濃度と出力濃度が等しい直線３８と最大濃度直線３６と
最小濃度直線３４とを組み合わせたテーブルに対し、基
本濃度階調テーブル５３を作成したときと同様の移動平
均を行うことによって作成されたものである。

【００４０】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。従来の技術でも述べたように、モニタ
ーとハードコピーに対する視覚特性の違いから、ハード
コピーの場合には、濃度で階調再現性を最適に設定する
必要がある。しかしながら、濃度での設定は非常に難し
く、ハードコピーに関する知識が必要であった。

【００４１】本実施例では、シーンに適した濃度入力濃
度出力の基本濃度階調テーブルを持ち、このテーブルの
変形を度合いに基づいて行い、入力画像に適した階調補
正テーブルを作成し、階調の補正を行っているため、入
力画像のシーンと、シーン毎に基本となる階調特性と入
力画像との明るさの差とを数段階の度合いとして入力す
るだけの非常に簡単な方法により、ハードコピーに関す
る知識がなくても入力画像に適した階調再現性を実現で
きる。

【００４２】また、本実施例では、シーン毎に基本とな
る階調特性と無補正との内分または外分を行うことによ
り、シーンの基本特性と入力画像との間に差がある画像
に対しても、柔軟に対応することが可能である。

【００４３】また、本実施例では、基本の濃度階調情報
を複数の傾きの直線を組み合わせることにより、階調再
現性の細かい最適化を行うことが可能である。また、本
実施例では、複数の傾きの直線の連結部をなめらかに接
続することで、輝度入力輝度出力の系では、ガンマの値
を連続的に変化させるという非常に複雑な演算を必要と
する方法を、非常に簡単な演算により行うことができ、
階調の連続性を保つことが可能である。

【００４４】また、本実施例では、基本の濃度階調情報
を低濃度の再現性を決定する低濃度補正直線と中間濃度
の再現性を決定する中間濃度補正直線とを、それぞれの
未変更濃度と傾きを指定することで決定するという非常
に簡単な方法で、ハードコピーにおいて、特に重視され
る中間調の階調再現性の最適化と、変化がわかりやすい
低濃度域の階調再現性の最適化を行うことが可能であ
る。

【００４５】以下に、第２の実施例の階調補正装置につ
いて説明する。図７は第２の実施例における階調補正装
置の構成を示すもので、６１は、９段階変えることので
きるスイッチで構成され、入力画像の明るさの度合い情
報を入力する度合い情報決定手段。６２は、３段階変え
ることのできるスイッチで構成され、入力画像のシーン
情報を入力するシーン情報決定手段。６３Ａは、シーン
が人物画である場合の濃度入力濃度出力の基本の濃度階
調情報を有する第１の基本濃度階調テーブル。６３Ｂ
は、シーンが逆光画である場合の濃度入力濃度出力の基
本の濃度階調情報を有する第２の基本濃度階調テーブ
ル。６３Ｃは、シーンが人物、逆光以外の画像すなわち
その他の画像である場合の濃度入力濃度出力の基本の濃
度階調情報を有する第３の基本濃度階調テーブル。６４
は、シーン情報決定手段６２において入力されたシーン
情報に応じ、入力画像のシーンに適した階調補正情報
を、６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの各基本濃度階調テーブル
より一つを選択する選択手段。６５は、度合い情報決定
手段６１において決定された度合い情報に応じ、選択手
段６４で選択された選択濃度階調テーブルの変形を行う
テーブル変形手段。６６は、テーブル変形手段６５にお
いて変形された濃度階調テーブルを、輝度入力輝度出力
の輝度階調テーブルに変換する輝度テーブル変換手段。
６は、輝度テーブル変換手段６６において変換された輝
度階調テーブルを有し、入力画像の輝度情報７の補正を
行い、補正後の輝度情報８を出力する階調補正手段であ
る。

【００４６】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下、図７、図８を用いてその動作を説明する。
シーン情報決定手段６２は、スイッチで構成されてお
り、人が人物、逆光、その他の画像の３つのシーンより
一つを選択し、２ｂｉｔのデータとして出力する。度合
い情報決定手段６１は、入力画像と選択したシーンの基
本となる画像との明るさの度合いを比較し、明るい方に
４段階と暗い方に４段階の９段階指定することのできる
よう構成されたスイッチを操作することにより、明るさ
の度合いの決定を行い、４ｂｉｔのデータとして出力す
る。そして、シーン情報決定手段６２で決定された２ｂ
ｉｔの情報より、８ｂｉｔのデータバス３本より１本を
選択するセレクタで構成されている選択手段６４におい
て、第１の実施例の図３と同様の方法で各シーン毎にあ
らかじめ計算されてテーブル化された各シーン毎の基本
濃度階調テーブル６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃより一つを選
択する。続いて、テーブル変形手段において、度合い情
報決定手段６１で入力された度合いに基づき、選択手段
６４で選択されたシーンの基本濃度階調テーブルと補正
を行わない場合の階調情報との内分または外分を行い、
入力画像に最適な補正濃度階調情報を出力する。そし
て、濃度が入力されると対応する輝度を出力するテーブ
ルで構成された輝度テーブル変換手段６６に、補正手段
６５の出力をアドレスとして与え、濃度テーブルを輝度
テーブルへと変換を行う。そして、変換された輝度テー
ブルは階調補正手段６を構成するメモリにテーブル情報
として格納され、すべての階調情報がメモリに格納され
た後、輝度補正手段５を構成するメモリのアドレスを入
力輝度７に、データを出力輝度８に切り替えをおこな
う。そして、輝度補正手段５において、輝度補正手段５
を構成するメモリにＡＤ変換でディジタルの８ｂｉｔに
変換された輝度情報をアドレスとして与えることによ
り、階調補正された輝度情報を、アドレスとして与える
ことにより、階調補正された輝度情報を得る。

【００４７】続いて、補正手段６５について、図８を用
いて詳細に説明を行う。図８において、７１は無補正の
情報を格納したテーブルメモリ、７２は、選択手段６４
において選択された基本濃度階調と無補正情報との差分
をとる減算器、７３は、度合い情報決定手段６１におい
て入力された度合い情報を、内分比または外分比に変換
する度合い変換手段、７４は差分手段の出力と度合い変
換手段の出力の乗算を行う乗算器、７５は乗算器の出力
と無補正情報の出力の加算を行う加算器である。

【００４８】このように構成された補正手段６５につい
て、その動作を説明する。まず、減算器７２において、
選択手段６４において選択された基本濃度階調と、あら
かじめ計算しテーブル化しておいた無補正の情報との差
分の演算を行う。そして、度合い変換手段において、度
合い情報決定手段６１において入力された度合い情報
を、度合い変換手段７３において内分比または外分比の
形に変換し、乗算器７４において、この内分比または外
分比と差分手段の出力との乗算を行う。そして、この乗
算器の出力と無補正情報の出力の加算を行うことによ
り、度合いに応じた基本の濃度階調情報と無補正情報と
の内分または外分を行う。

【００４９】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。従来の技術でも述べたように、モニタ
ーとハードコピーに対する視覚特性の違いから、ハード
コピーの場合には、濃度で階調再現性を最適に設定する
必要がある。しかしながら、濃度での設定は非常に難し
く、ハードコピーに関する知識が必要であった。本実施
例では、シーンに適した濃度入力濃度出力の基本濃度階
調テーブルを持ち、このテーブルの変形を度合いに基づ
いて行い、入力画像に適した階調補正テーブルを作成
し、階調の補正を行っているため、入力画像のシーン
と、シーン毎に基本となる階調特性と入力画像との明る
さの差とを数段階の度合いとして入力するだけの非常に
簡単な方法により、ハードコピーに関する知識がなくて
も入力画像に適した階調再現性を実現できる。

【００５０】また、本実施例では、シーン毎に基本とな
る階調特性と無補正との内分または外分を行うことによ
り、シーンの基本特性と入力画像との間に差がある画像
に対しても柔軟に対応することが可能である。

【００５１】また、本実施例では、基本の濃度階調情報
を複数の傾きの直線を組み合わせることにより、階調再
現性の細かい最適化を行うことが可能である。また、本
実施例では、複数の傾きの直線の連結部をなめらかに接
続することで、輝度入力輝度出力の系では、ガンマの値
を連続的に変化させるという非常に複雑な演算を必要と
する方法を、非常に簡単な演算により行うことができ、
階調の連続性を保つことが可能である。

【００５２】また、本実施例では、基本の濃度階調情報
を低濃度の再現性を決定する低濃度補正直線と中間濃度
の再現性を決定する中間濃度補正直線とを、それぞれの
未変更濃度と傾きを指定することで決定するという非常
に簡単な方法で、ハードコピーにおいて特に重視される
中間調の階調再現性の最適化と、変化がわかりやすい低
濃度域の階調再現性の最適化を行うことが可能である。

【００５３】また、本実施例では、基本の濃度階調情報
をあらかじめ演算しておきテーブル化しているため、基
本の濃度階調の演算を行う必要がないため高速化を図る
ことができる。

【００５４】以下に、第３の実施例の階調補正装置につ
いて説明する。図９は第３の実施例における階調補正装
置の構成を示すもので、６１は、入力画像の明るさの度
合い情報を決定する度合い情報決定手段。６２は、入力
画像のシーン情報を決定するシーン情報決定手段。６３
Ａは、シーンが人物画である場合の濃度入力濃度出力の
基本の濃度階調情報を有する第１の基本濃度階調発生テ
ーブル。６３Ｂは、シーンが逆光画である場合の濃度入
力濃度出力の基本の濃度階調情報を有する第２の基本濃
度階調テーブル。６３Ｃは、シーンが人物、逆光以外の
画像である場合の濃度入力濃度出力の基本の濃度階調情
報を有する第３の基本濃度階調テーブル。８１は、基本
濃度階調テーブル６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの基本濃度階
調情報を、それぞれ輝度入力輝度出力の基本輝度階調情
報に変換する輝度テーブル変換手段。６４は、シーン情
報決定手段６２において決定されたシーン情報に応じ、
入力画像のシーンに適した輝度入力輝度出力の基本輝度
階調補正テーブルを、それぞれの輝度テーブル変換手段
の出力より一つを選択する選択手段。６５は、度合い情
報決定手段６１において決定された度合い情報に応じ、
選択手段８２で選択された輝度階調テーブル情報の変形
を行うテーブル変形手段。６７は、補正手段６５におい
て補正された輝度階調テーブルを有し、入力画像の輝度
情報７の補正を行い、補正後の輝度情報８を出力する階
調補正手段である。

【００５５】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下、図９を用いてその動作を説明する。度合い
情報決定手段６１、シーン情報決定手段６２は、第２の
実施例に示した動作と同様であり、それぞれ度合い情報
およびシーン情報を出力とする。また、基本濃度階調テ
ーブル６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃについても、第２の実施
例と同様で、それぞれの基本濃度階調テーブルを出力す
る。そして、基本濃度階調テーブル６３Ａ、６３Ｂ、６
３Ｃは、輝度テーブル変換手段８１において、それぞれ
輝度入力輝度出力の基本輝度階調テーブルに変換され
る。輝度テーブル変換手段８１は第２の実施例と同様で
ある。本実施例では、基本濃度階調テーブルと輝度テー
ブル変換手段は、あらかじめ計算しそれぞれひとつのテ
ーブル８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃとして構成している。そ
して、第２の実施例と同様の構成、動作である選択手段
６４、補正手段６５、輝度補正手段６より入力輝度７の
補正を行い、補正された出力輝度８を出力する。

【００５６】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。本実施例の効果は第２の実施例と同様
であるが、これに加え、基本の濃度階調情報を輝度に変
換したものをあらかじめ演算しておきテーブル化してい
るため、第２の実施例の基本の濃度階調発生手段のテー
ブルメモリと濃度輝度変換手段のテーブルメモリとを、
本実施例ではひとつのテーブルメモリで構成することが
でき、回路構成が簡単となりコストの低減ができる。

【００５７】以下に、第４の実施例の階調補正装置につ
いて説明する。図１０は第４の実施例における階調補正
装置の構成を示すもので、９１は、各シーン毎に８段階
変えることのできるスイッチで構成され、入力画像のそ
れぞれのシーンに対するシーン情報を入力するシーン情
報決定手段。９２は、各シーン毎に９段階変えることの
できるスイッチで構成され、入力画像の明るさの度合い
情報をそれぞれのシーン毎に入力する度合い情報決定手
段。６３Ａは、シーンが人物画である場合の濃度入力濃
度出力の基本の濃度階調情報を有す第１の基本濃度階調
テーブル。６３Ｂは、シーンが逆光画である場合の濃度
入力濃度出力の基本の濃度階調情報を有す第２の基本濃
度階調発生手段。６３Ｃは、シーンが人物、逆光以外の
画像である場合の濃度入力濃度出力の基本の濃度階調情
報を有す第３の基本濃度階調発生手段。６５は、度合い
情報決定手段９２において決定された各シーン毎の度合
い情報に応じ、それぞれの基本濃度階調テーブルの変形
を行うテーブル変形手段。９３は、シーン情報決定手段
９１において入力された各シーン情報に基づいて、それ
ぞれのシーン毎に変形された濃度階調テーブルを合成す
るテーブル合成手段である。６６は、テーブル合成手段
９３において合成された濃度階調テーブルを、輝度入力
輝度出力の輝度階調情報に変換する輝度テーブル変換手
段。６は、輝度テーブルを変換手段６６において変換さ
れた輝度階調テーブルを有し、第２の実施例と同様の構
成で、入力画像の輝度情報７の補正を行い補正後の輝度
情報８を出力する輝度補正手段である。

【００５８】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下、図１０、図１１を用いてその動作を説明す
る。シーン情報決定手段９１は、８段階変えることので
きるスイッチで構成されており、人物、逆光の２つのシ
ーンを入力画像がどの程度含んでいるかを判断し、それ
ぞれ８段階のスイッチを替えることにより各シーンの割
合を入力し、それぞれ３ｂｉｔの情報として出力する。
そして、度合い情報決定手段９２は、人物、逆光、その
他の各シーン毎に基本画像の明るさと入力画像を比較
し、入力画像の明るさの度合い情報を明るい方に４段
階、暗い方に４段階の９段階変えることのできるスイッ
チで構成されており、人がこれらのスイッチを操作する
ことにより度合いの決定を行い、それぞれ４ｂｉｔのデ
ータとして出力する。また、基本濃度階調テーブル６３
Ａ、６３Ｂ、６３Ｃでは、第２の実施例と同様に、それ
ぞれのシーン毎の基本濃度階調テーブルを有す。そし
て、基本濃度階調テーブル６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの基
本濃度階調情報は、度合い情報決定手段９２において入
力された各シーン毎の度合い情報に基づき、第２の実施
例と同様の動作を行うテーブル変形手段６５において各
シーン毎に変形される。続いて、各テーブル変形手段の
出力は、シーン情報決定手段において入力された、各シ
ーン毎の情報に基づき、テーブル合成手段９３におい
て、ひとつの合成濃度階調テーブルに合成される。そし
て、第２の実施例と同様の輝度テーブル変換手段６６に
より、輝度入力輝度出力のテーブルに変換された後、第
２の実施例と同様の構成である選択手段６４、補正手段
６５、輝度補正手段６より入力輝度７の補正を行う。

【００５９】続いて図１１を用いてテーブル合成手段９
３の詳細な説明を行う。１０１は、シーン情報決定手段
９１において入力された人物、逆光それぞれのシーン情
報の加算を行う加算器。１０２は、加算器１０１の出力
を両方のシーン情報の最大値の和、すなわち本実施例で
は１６より減算することで、その他のシーン情報を得る
減算器。１０３は、シーン情報決定手段９１において入
力された人物のシーン情報と補正された人物の基本濃度
階調情報との乗算を行う乗算器。１０４は、シーン情報
決定手段９１において入力された逆光のシーン情報と補
正された逆光の基本濃度階調情報との乗算を行う乗算
器。１０５は、減算器１０２の出力であるその他のシー
ン情報と補正された人物の基本濃度階調情報との乗算を
行う乗算器。１０６は、それぞれのシーン情報と補正階
調情報の乗算結果を加算する加算器。１０７は、加算器
１０６の出力のレンジを補正階調情報とあわせるための
除算器である。

【００６０】以上のように構成されたテーブル合成手段
９３について、その動作を説明する。シーン情報決定手
段９１において決定された人物のシーン情報は、そのま
ま合成比として、乗算器１０３においてテーブル変形手
段で変形された人物の基本濃度階調テーブルの値との乗
算が行われ、合成の値が決定される。また、シーン情報
決定手段９１において入力された逆光のシーン情報は、
そのまま合成比として、乗算器１０４において、テーブ
ル変形手段で変形された逆光の基本濃度階調テーブルの
値との乗算が行われ、合成の値が決定される。その他の
画像の合成比は、加算器１０１の出力の人物のシーン情
報と逆光のシーン情報の和を両方のシーン情報との最大
値の和、すなわち本実施例では、１６より減算器１０２
において減算することで決定される。そして、この減算
器１０２の出力と、テーブル変形手段６５において変形
されたその他の基本濃度階調テーブルの値との乗算が乗
算器１０５で行われ、合成の値が決定される。続いて、
これら３つの合成の値は加算器１０６において全て加算
される。そして、加算器１０６の出力は、それぞれの補
正濃度階調情報の最大１６倍のレンジの値が出力される
ため、補正濃度階調のレンジに合わせるため、除算器１
０７において、両方のシーン情報の最大値の和、すなわ
ち本実施例では１６の値で除算が行われる。

【００６１】なお、本実施例では、除算器１０７では、
３つのシーンが合成された結果、最大、補正階調情報の
１６倍されることとなるので、４ｂｉｔシフトを行なう
ことで除算を行っている。

【００６２】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。本実施例の効果は、第２の実施例と同
様であるが、これに加え、本実施例では、それぞれのシ
ーンを合成することにより、濃度入力濃度出力の合成濃
度階調テーブルを作成しているため、入力画像がどれか
のシーンにきちんと分類できないような画像に対して
も、柔軟に補正を行うことができる。

【００６３】以下に、第５の実施例の階調補正装置につ
いて説明する。図１２は第５の実施例における階調補正
装置の構成を示すもので、９１は、各シーン毎に８段階
変えることのできるスイッチで構成され、入力画像のそ
れぞれのシーンに対するシーン情報を決定するシーン情
報決定手段。９２は、各シーン毎に９段階変えることの
できるスイッチで構成され、入力画像の明るさの度合い
情報を、それぞれのシーン毎に決定する度合い情報決定
手段、６３Ａは、シーンが人物画である場合の基本の濃
度階調テーブルを有する第１の基本濃度階調テーブル。
６３Ｂは、シーンが逆光画である場合の基本の濃度階調
テーブルを有する第２の基本濃度階調テーブル。６３Ｃ
は、シーンが人物、逆光以外の画像である場合の基本の
濃度階調テーブルを有する第３の基本濃度階調テーブ
ル。８１は、６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの基本濃度階調テ
ーブルの各基本濃度階調情報を、それぞれ輝度入力輝度
出力の輝度テーブルに変換する輝度テーブル変換手段。
６５は、度合い情報決定手段９２において決定された度
合い情報に応じ、基本濃度階調テーブルの変形を行うテ
ーブル変形手段。９３は、シーン情報決定手段９１にお
いて決定されたそれぞれのシーン情報に基づいて、それ
ぞれのシーン毎に変形された補正濃度テーブルを合成す
るテーブル合成手段である。６７は、テーブル合成手段
９３において合成された輝度階調テーブルに基づき、第
２の実施例と同様の構成で、入力画像の輝度情報７の補
正を行い、補正後の輝度情報８を出力する輝度補正手段
である。

【００６４】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、その動作を説明する。度合い情報決定手段９２、
シーン情報決定手段９３は、第４の実施例に示した動作
と同様であり、それぞれ各シーン毎に度合い情報および
シーン情報を出力する。また、基本濃度階調発生手段６
３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃについても、第２の実施例と同様
で、それぞれの基本濃度階調テーブルを有す。そして、
基本濃度階調テーブル６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの基本濃
度階調情報は、輝度テーブル変換手段８１において、そ
れぞれ輝度入力輝度出力の基本輝度階調テーブルに変換
される。本実施例では、基本濃度階調テーブルと輝度テ
ーブル変換手段は、あらかじめ計算しそれぞれひとつの
テーブル１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃとして構成して
いる。そして、第４の実施例と同様の構成、動作である
テーブル合成手段９３、補正手段６５、輝度補正手段６
により、入力輝度７の補正を行い、補正された出力輝度
８を出力する。

【００６５】続いて、本実施例における具体的な効果に
ついて説明する。本実施例の効果は、第４の実施例と同
様であるが、これに加え、基本の濃度階調情報を輝度に
変換したものをあらかじめ演算しておきテーブル化して
いるため、第４の実施例の基本の濃度階調発生手段のテ
ーブルメモリと、濃度輝度変換手段のテーブルメモリ
を、本実施例ではひとつのテーブルメモリで構成するこ
とができるため、回路構成が簡単となり、コストの低減
ができる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シーン情
報決定手段において入力画像のシーン情報を決定し、度
合い情報決定手段において入力画像の明るさの度合いを
決定し、基本濃度階調テーブル発生手段において、シー
ン情報に応じてシーンの基本となる基本濃度階調補正情
報を、濃度入力濃度出力の基本濃度階調テーブルとして
作成し、テーブル変形手段において、度合い情報決定手
段より決定された入力画像の明るさの度合いに応じ、入
力画像に適した階調補正特性となるように、基本濃度階
調テーブルを変形し、輝度テーブル変換手段において、
テーブル変形手段で変形されたテーブルを輝度入力輝度
出力の階調補正テーブルへと変換し、輝度テーブル変換
手段で変換された階調補正テーブルを有する階調補正手
段において、入力画像の輝度を入力とし、補正された輝
度を出力することができる。

【００６７】そのため、簡単な構成で、輝度特性および
濃度特性を考慮した階調補正を容易に実現することがで
き、画像のシーンに応じて最適な階調が得られる精度の
よい階調補正を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の階調補正方法による構
成図

【図２】同実施例の信号処理のフローチャート

【図３】同実施例の基本濃度階調テーブル発生手段のフ
ローチャート

【図４】同実施例の基本濃度階調テーブルの説明図

【図５】同実施例の階調補正手段のフローチャート

【図６】同実施例の階調補正テーブルの説明図

【図７】本発明の第２の実施例の階調補正装置の構成図

【図８】同実施例の階調補正手段の構成図

【図９】本発明の第３の実施例の階調補正装置の構成図

【図１０】本発明の第４の実施例の階調補正装置の構成
図

【図１１】同実施例のテーブル合成手段の構成図

【図１２】本発明の第５の実施例の階調補正装置の構成
図

【符号の説明】

６階調補正手段６１，９２度合い情報決定手段６２，９１シーン情報決定手段６５テーブル変形手段６６輝度テーブル変換手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正方法であっ
て、前記入力画像のシーン情報を決定し、前記入力画像
の明るさの度合いを決定し、前記シーン情報に応じてシ
ーンの基本となる基本濃度階調補正情報を、濃度入力濃
度出力の基本濃度階調テーブルとして作成し、前記入力
画像の明るさの度合いに応じ、前記入力画像に適した階
調補正特性となるように、前記基本濃度階調テーブルを
変形し、この変形されたテーブルを輝度入力輝度出力の
階調補正テーブルへと変換し、前記階調補正テーブルに
基づき、前記入力画像の輝度を入力とし、補正された輝
度を出力とすることにより、前記入力画像の階調補正を
行う階調補正方法。
【請求項２】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正装置におい
て、前記入力画像のシーン情報を決定するシーン情報決
定手段と、前記入力画像の明るさの度合いを決定する度
合い情報決定手段と、前記シーン情報に応じてシーンの
基本となる基本濃度階調補正情報を、濃度入力濃度出力
の基本濃度階調テーブルとして作成する基本濃度階調テ
ーブル発生手段と、前記度合い情報決定手段より決定さ
れた前記入力画像の明るさの度合いに応じ、前記入力画
像に適した階調補正特性となるように、前記基本濃度階
調テーブルを変形するテーブル変形手段と、前記テーブ
ル変形手段で変形されたテーブルを輝度入力輝度出力の
階調補正テーブルへと変換する輝度テーブル変換手段
と、前記輝度テーブル変換手段で変換された前記階調補
正テーブルを有し、前記入力画像の輝度を入力とし、補
正された輝度を出力する階調補正手段とを備え、前記階
調補正手段の出力を補正された輝度信号として出力する
階調補正装置。
【請求項３】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正装置におい
て、前記入力画像のシーン情報を決定するシーン情報決
定手段と、前記入力画像の明るさの度合いを決定する度
合い情報決定手段と、画像の複数のシーン毎の基本の濃
度入力濃度出力階調情報をそれぞれ有する複数の基本濃
度階調テーブルと、前記複数の基本濃度階調テーブルよ
り、前記シーン情報に応じ前記入力画像のシーンに適し
た階調補正情報を有する基本濃度階調テーブルを一つ選
択する選択手段と、前記度合い情報決定手段より決定さ
れた前記入力画像の明るさの度合いに応じ、前記入力画
像に適した階調補正特性となるように、前記選択手段に
よって選択された前記基本濃度階調テーブルを変形する
テーブル変形手段と、前記テーブル変形手段で変形され
たテーブルを輝度入力輝度出力の階調補正テーブルへと
変換する輝度テーブル変換手段と、前記輝度テーブル変
換手段で変換された前記階調補正テーブルを有し、前記
入力画像の輝度を入力とし、補正された輝度を出力する
階調補正手段とを備え、前記階調補正手段の出力を補正
された輝度信号として出力する階調補正装置。
【請求項４】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正装置におい
て、前記入力画像のシーン情報を決定するシーン情報決
定手段と、前記入力画像の明るさの度合いを決定する度
合い情報決定手段と、画像の複数のシーン毎の基本の輝
度入力輝度出力階調情報をそれぞれ有する複数の基本輝
度階調テーブルと、前記複数の基本輝度階調テーブルよ
り、前記シーン情報に応じ前記入力画像のシーンに適し
た階調補正情報を有する基本輝度階調テーブルを一つ選
択する選択手段と、前記度合い情報決定手段より決定さ
れた前記入力画像の明るさの度合いに応じ、前記入力画
像に適した階調補正特性となるように、前記選択手段に
よって選択された前記基本輝度階調テーブルを変形する
テーブル変形手段と、前記テーブル変形手段で変形され
た階調補正テーブルを有し、前記入力画像の輝度を入力
とし、補正された輝度を出力する階調補正手段とを備
え、前記基本輝度階調テーブルは、濃度入力濃度出力の
系において、複数の傾きの直線の組み合わせを基本とし
て決定された濃度補正曲線を、あらかじめ輝度入力輝度
出力のテーブルに変換したものとする階調補正装置。
【請求項５】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正装置におい
て、前記入力画像のシーン情報を複数のシーン毎の信頼
度としてそれぞれ決定するシーン情報決定手段と、前記
入力画像の明るさの度合いを複数のシーン毎にそれぞれ
決定する度合い情報決定手段と、画像の複数のシーン毎
の基本の濃度入力濃度出力階調情報をそれぞれ有する複
数の基本濃度階調テーブルと、各シーン毎の明るさの度
合い情報に応じ、前記各シーン毎の各基本濃度階調テー
ブルをそれぞれ変形する複数のテーブル変形手段と、前
記テーブル変形手段で変形された各テーブルを、前記シ
ーン情報決定手段で決定された前記各シーン毎の信頼度
に応じて合成するテーブル合成手段と、前記テーブル合
成手段で合成されたテーブルを輝度入力輝度出力の階調
補正テーブルへと変換する輝度テーブル変換手段と、前
記輝度テーブル変換手段で変換された前記階調補正テー
ブルを有し、前記入力画像の輝度を入力とし、補正され
た輝度を出力する階調補正手段とを備え、前記階調補正
手段の出力を補正された輝度信号として出力する階調補
正装置。
【請求項６】入力画像のシーン情報と明るさの度合い
に応じて輝度の階調性を制御する階調補正装置におい
て、前記入力画像のシーン情報を複数のシーン毎の信頼
度としてそれぞれ決定するシーン情報決定手段と、前記
入力画像の明るさの度合いを複数のシーン毎にそれぞれ
決定する度合い情報決定手段と、画像の複数のシーン毎
の基本の輝度入力輝度出力階調情報をそれぞれ有する複
数の基本輝度階調テーブルと、前記度合い情報決定手段
で決定された各シーン毎の明るさの度合い情報に応じ、
前記入力画像に適した階調補正特性となるように、基本
輝度階調テーブルを変形するテーブル変形手段と、前記
テーブル変形手段で変形された各テーブルを、前記シー
ン情報決定手段で決定された各シーン毎の信頼度に応じ
て合成するテーブル合成手段と、前記テーブル合成手段
で合成された階調補正テーブルを有し、入力画像の輝度
を入力とし、補正された輝度を出力する階調補正手段と
を備え、前記基本輝度階調テーブルは、濃度入力濃度出
力の系において、複数の直線による折れ線と、折れ線の
折れ曲がり部をなめらかに接続する曲線との合成により
決定された濃度補正曲線を、あらかじめ輝度入力輝度出
力のテーブルに変換したものとする階調補正装置。
【請求項７】入力画像の明るさの度合いに応じ、前記
入力画像に適した階調補正特性となるように、基本濃度
階調テーブルを変形するに際し、前記基本濃度階調テー
ブルと無補正の濃度の値との内分または外分を行う請求
項１に記載の階調補正方法。
【請求項８】テーブル変形手段を、度合い情報決定手
段で決定された明るさの度合いに応じ、基本濃度階調テ
ーブルと無補正の濃度情報との内分または外分を行い、
前記基本濃度階調テーブルを変形するよう構成した請求
項２または請求項３または請求項５のいずれかに記載の
階調補正装置。
【請求項９】テーブル変形手段を、度合い情報決定手
段で決定された明るさの度合いに応じ、基本輝度階調テ
ーブルと無補正の輝度情報との内分または外分を行い、
前記基本輝度階調テーブルを変形するよう構成した請求
項４または請求項６のいずれかに記載の階調補正装置。
【請求項１０】階調補正テーブルを、濃度入力濃度出
力の系において、複数の傾きの直線の組み合わせを基本
として決定する請求項１に記載の階調補正方法。
【請求項１１】階調補正テーブルを、濃度入力濃度出
力の系において、複数の傾きの直線の組み合わせを基本
として決定した請求項２または請求項３または請求項５
のいずれかに記載の階調補正装置。
【請求項１２】複数の傾きの直線の組み合わせの連結
部を、前記直線の接続がなめらかになるよう構成した請
求項４または請求項６または請求項１１のいずれかに記
載の階調補正装置。
【請求項１３】複数の傾きの直線の組み合わせを、ハ
イライト部の再現性を決定する低濃度補正直線と中間濃
度の再現性を決定する中間濃度補正直線とで構成し、前
記低濃度補正直線を、濃度入力濃度出力の系において、
入力と出力が等しくなる第１の未変更濃度と第１の傾き
とによって決定し、前記中間濃度補正直線を、濃度入力
濃度出力の系において、入力と出力が等しくなる第２の
未変更濃度と第２の傾きとによって決定し、前記第１の
未変更濃度を前記第２の未変更濃度より小さくし、前記
低濃度補正直線と前記中間濃度補正直線との交点を、出
力系のダイナミックレンジの最小濃度より大きく出力系
のダイナミックレンジの最大濃度より小さい濃度とした
請求項４または請求項６または請求項１１のいずれかに
記載の階調補正装置。
【請求項１４】複数の傾きの直線の組み合わせを、ハ
イライト部の再現性を決定する低濃度補正直線と、中間
濃度の再現性を決定する中間濃度補正直線と、出力系の
ダイナミックレンジの最大濃度のリミッタを示す最大濃
度直線と、出力系のダイナミックレンジの最小濃度のリ
ミッタを示す最小濃度直線とで構成し、前記低濃度補正
直線を、濃度入力濃度出力の系において、入力と出力が
等しくなる第１の未変更濃度と第１の傾きとによって決
定し、前記中間濃度補正直線を、濃度入力濃度出力の系
において、入力と出力が等しくなる第２の未変更濃度と
第２の傾きとによって決定し、前記第１の未変更濃度を
前記第２の未変更濃度より小さくし、前記低濃度補正直
線と前記中間濃度補正直線との交点を、出力系のダイナ
ミックレンジの最小濃度より大きく出力系のダイナミッ
クレンジの最大濃度より小さい濃度とした請求項４また
は請求項６または請求項１１のいずれかに記載の階調補
正装置。