JP4314473B2 - 色処理方法および色処理装置、色処理プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像中の特定領域の色を最適に調整するための技術に関するものであり、例えば人物の肌色、空の青、草の緑などのような、人間が画像の印象として記憶する記憶色を含む自然画像において、調整対象となる記憶色から調整後の最適な目標色を決定し、さらに、その自然画像の記憶色の領域を最適な目標色に再現する技術に関するものである。

一般に、人間の記憶色領域を有する自然画像を自動的に調整する場合は、対象となる記憶色の目標とする色を与え、その自然画像中の記憶色領域を目標とする色へ向かって調整する手法をとる。例えば特許文献１に記載されている記憶色調整方法では、入力画像から画素値が所定の範囲の色相に属する画素のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから画像中の記憶色領域の平均値を算出し、あらかじめ設定された最適値との差が解消されるように各色成分ごとに作成されたルックアップテーブルを用いて色調整を行っている。

また、特許文献２には、画像から調整対象となる記憶色領域の代表色を抽出した後、あらかじめ用意されている色相ごとの補整量を用いて調整を行う技術が記載されている。この場合、目標とする色は、あらかじめメモリに確保されている補正量によって、すでに決定したものを用いている。

画像中で色調整の対象となる領域の補整量は、対象となる領域の明度や彩度の度合いによっても大きく異なる。このため、上記のような従来の手法を用いると、強い補整をかける場合と、弱い補整をかける場合の補整量のバランスをとるのが困難で、あらかじめ補整量を色領域ごとに設定しておいたとしても、その設定に労力を要する。

また、上述のような従来の技術では、理想の記憶色に近づけることはできても、調整前の原画に対して不自然になってしまう場合がある。原画像に対して不自然になるということは、原画における記憶色からかけ離れすぎてしまうような補整になる場合である。例えば、曇り空に近い空色が、晴天の空色のようになってしまう場合は、特別な要求がない限りは、好ましい再現とはいえない。肌色や草の緑の場合も同様で、原画と離れすぎる補整は好ましい再現というには難しい。しかしながら、このような場合に対応し、色調整量を弱めてしまうと、たとえば、一般的な青空などの場合も補整が弱くなってしまい、好ましい再現を良好に行えなくなるという問題があった。

特開２００１−１６９１３５号公報 特許第３２６４２７３号公報

本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、記憶色などの特定領域の色を調整する際に、原画像に対して不自然さがなく、かつ、好ましさを十分に引き出せる最適な目標色を決定する色処理方法および色処理装置、および、決定した最適な目標色を用いて特定領域の色の調整を行う色処理方法および色処理装置を提供することを目的とするものである。また、このような色処理方法を実行する色処理プログラムと、そのような色処理プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とするものである。

本発明は、カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理方法及び色処理装置において、カラー画像の中で、特定領域の代表となる色を表す代表色と、特定領域で目標とする色を表す目標色とから、その代表色と目標色との色空間上での距離である色調整距離を算出し、その色調整距離を用いて代表色と目標色の間で色調整後の特定領域の色を表す最適目標色を算出することを特徴とするものである。このように色調整距離を用いて最適目標色を算出することによって、代表色と目標色がかけ離れている場合に目標色に調整することによる不自然さをなくし、両者が近い場合には良好な色調整を行うことによって好ましい再現を可能とすることができる。

特に最適目標色を算出する際には、色調整距離から色調整後の特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出し、その最適距離係数と前記目標色及び前記代表色を用いて最適目標色を算出するように構成している。この最適距離係数は、色調整距離が増加するに従い滑らかに減少、または、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに増減する関数、あるいは、色調整距離が所定の値以下の場合は一定値で、所定の値より大きい場合は滑らかに増減する関数に従って算出している。
さらに代表色から最適目標色の明度の調整を行うための明度調整係数を、代表色の明度が大きいときに小さい値となる関数に従って算出し、この明度調整係数と最適距離係数を用いて最適目標色を算出するように構成することもできる。このときの明度調整係数は、代表色の彩度または色相に応じて前記明度調整係数の変化の度合いを変えて算出することができる。

代表色に対応する目標色としては、例えば与えられた１色、または、複数の色から選択された１色としたり、あるいは、所定の色成分比を有する色とすることができる。また、目標色として、代表色の色成分比と同じ色成分比を有する色とすることができ、代表色に応じた目標色を設定することができる。

最適目標色は、色調整を行う色空間の色域内となるように算出することができる。または、代表色と目標色との間で探索を行うことによって、色調整を行う色空間の色域内となるように算出することができる。色調整を行う色空間の色域は、例えばカラー画像を再現するデバイスにおける色空間の色域とすることができる。

さらに本発明は、上述のようにして算出された最適目標色に向かって、特定領域の色の調整を行うことを特徴とするものである。最適目標色は、上述のように色調整距離を用いて代表色と目標色の間で最適な目標色として設定されているので、この最適目標色に向かって色調整を行うことによって、特定領域について好ましい色に調整することができる。

また本発明は、上述のような色処理をコンピュータに実行させる色処理プログラム、及び、そのようなプログラムを格納した記憶媒体を提供するものである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記憶色などの特定領域の色を調整する際に、その特定領域の代表色と目標色から最適な色調整距離を算出して最適目標色を設定する。その最適目標色を用いて色調整を行えば、かけ離れた色に調整されるのを防ぎ、原画像に対して不自然さがなく、かつ、好ましさを十分に引き出した画像への色調整が可能となるという効果がある。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、１１は代表色算出部、１２は色調整距離算出部、１３は最適目標色算出部である。代表色算出部１１は、入力画像から、色調整の対象となる領域を代表する色を算出し、これを代表色とする。代表色の算出は、画像領域認識に関する公知の技術を用いて行うことができる。例えば、色相などによりあらかじめ色範囲を決定しておき、その色範囲内の画素の平均値で求めるなど、種々の手法を用いることができる。

色調整距離算出部１２は、代表色算出部１１で算出した代表色と与えられた目標色との色空間上でのユークリッド距離を算出して色調整距離とする。ここで、目標色は当該色調整の対象となる領域で目標とする色であり、あらかじめ１点用意しておいてもよいし、複数用意されたものから選択してもよい。また、あらかじめ、調整対象となる領域で目標色となる色成分の比を、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝ｋ_R ：ｋ_G ：ｋ_B のように用意しておき、代表色のＲＧＢ成分がこの比となるように変換して求めてもよい。例えば調整対象となる領域が空領域の場合、代表色のＲＧＢ色空間上の座標を（Ｒ_O ，Ｇ_O ，Ｂ_O ）、目標色のＲＧＢ色空間上座標を（Ｒ_t ，Ｇ_t ，Ｂ_t ）としたとき、空の色の特徴をもっともよく表すＢ成分を代表色の成分のまま固定し、すなわちＲＧ成分もＢ成分から生成することとし、
(Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t)＝((ｋ_R ／ｋ_B )Ｂ_O ，(ｋ_G ／ｋ_B )Ｂ_O ，Ｂ_O ) （式１）
により比変換を行って求めることができる。なお、代表色と目標色との距離である色調整距離は、ユークリッド距離に限らず、色の感度などを加味した重み付け距離など、種々の距離を適用可能である。

最適目標色算出部１３は、調整対象となる領域の調整後の色を表す最適目標色を算出する。上記の（式１）で求めた目標色は、あくまで色調整の方向を示すものであり、実際に色調整を行う場合は、この最適目標色算出部１３で算出する最適目標色を用いて行うことになる。上述のように、目標色を設定していても、代表色がその目標色に完全に置き換わるような補整を施した場合は、例えば、曇り空の風景が晴天の空の風景に変わるといった、原画像に対して不自然な仕上がりとなる場合がある。肌色や草の緑色の場合も同様であり、原画像に対してかけ離れた補整を施した場合は、好ましい再現ではなくなってしまう。しかしながら、代表色が目標色から適度に離れている場合は、十分に目標色に近づけた方が好ましい。このように、代表色を目標色に完全に一致させると不具合が発生する可能性があるため、代表色と目標色の間に最適目標色を設け、この最適目標色に代表色を近づけることによって、好ましい再現を実現している。このときの最適目標色は、色調整距離の大きさによって決定することができる。ここでは、上記のような再現を可能とする色調整距離と最適目標色との関係をあらかじめ用意しておいてもよいし、また、このような最適目標色が算出できれば、手法はどのようなものを用いてもよい。

図２は、本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付してある。２１は最適距離係数算出部である。なお、代表色算出部１１と色調整距離算出部１２は、上述の第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

最適距離係数算出部２１は、調整後の対象領域の色が、調整前に対して自然で好ましい再現となるような最適目標色を算出するために、色調整距離に乗じる係数である最適距離係数を算出する。

図３は、色調整距離と最適距離係数及び最適距離の関係の一例を示すグラフである。図３（Ａ）に示すような色調整距離ｄと最適距離係数ｒの関数は、例えば以下の式により表すことができる。
ｒ＝１／（１＋（ｄ／ｄ_inf ）^p ） （式２）
ここで、ｄ_inf は関数の変曲点を表すパラメータ、ｐは関数の勾配を表すパラメータである。

この（式２）に示すような単調減少関数で定義された最適距離係数ｒを用いて、代表色から最適目標色への距離である最適距離ｄ_opt は、
ｄ_opt ＝ｒ・ｄ （式３）
で表される。このように算出された最適距離ｄ_opt は、以下のようになる。
ｄ_opt ＝ｒ・ｄ＝ｒ／（１＋（ｄ／ｄ_inf ）^p ） （式４）
この（式４）で表される色調整距離ｄと最適距離ｄ_opt の関係のグラフを図３（Ｂ）に示した。図３（Ｂ）に示したグラフの概形は、（式４）を１回微分することにより極値を算出し、容易に描画することができる。

図４は、最適目標色の一例の説明図である。図３（Ｂ）から分かるように、代表色と目標色がかけ離れている場合は、ほとんど色調整が行われないような最適目標色が算出され、代表色と目標色が適度に離れている場合は、好ましい最大限の調整を行うための最適目標色が算出される。当然のことながら代表色が目標色と一致している場合は、代表色から最適目標色までの距離も０となる。このような関係を、図４では代表色及び目標色の位置関係から説明している。

図４（Ａ）では、代表色と目標色がほとんど一致している場合であり、この場合には最適距離もほとんど０となり、図示していないが最適目標色も代表色及び目標色とほぼ同様の色となる。従って、代表色を目標色や最適目標色に調整したり、あるいは調整しなくても、ほぼ好ましい色再現が可能である。

図４（Ｂ）、（Ｃ）では、代表色と目標色が適度に離れている場合を示している。この場合には、最適距離を代表色と目標色の距離に近い値とし、最適目標色を目標色に近い色に設定する。そして、代表色を最適目標色となるように、あるいは最適目標色に近づけるように、色調整を行えばよい。これによって、好ましい色再現を行うことができる。

図４（Ｄ）、（Ｅ）では、代表色と目標色がかけ離れている場合を示している。このような場合には、上述のように代表色を目標色あるいは目標色に近い色に調整してしまうと不自然な色再現となってしまう場合が発生する。このような不具合の発生を防止するため、最適距離として小さい値が算出され、最適目標色も代表色に近い色に設定される。これによって、目標色へ向けて色調整がなされるものの、その調整量は小さくなり、かけ離れた色による不自然な色再現を防止することができる。

上記の例では、最適距離係数と色調整距離との関係を連続した関数として表したが、これに限られるものではない。例えば色調整距離と最適距離係数をあらかじめ対応づけておいて、例えばルックアップテーブルとして用意しておくなど、対応関係が上記の関数関係となれば、どのような手法を用いてもよい。

図３に色調整距離と最適距離係数との関係の一例を示したが、この例に限らず、種々の関係により最適距離係数を算出するように構成することができる。図５は、色調整距離と最適距離係数及び最適距離の関係の別の例を示すグラフである。例えば図５（Ａ）には、色調整距離が所定範囲内にあれば最適距離係数を０とする例を示している。同様の関係を連続関数によって示した例を図５（Ｂ）に示している。

例えば図５（Ａ）に示した色調整距離と最適距離係数の関係から、色調整距離と最適距離の関係を算出すると、図５（Ｃ）に示すようになる。図５（Ｃ）に示すグラフからわかるように、図５（Ａ）に示す関係から最適距離係数を決定した場合、色調整距離がある範囲内にあれば、最適距離は０となり、ある範囲を超えれば、最適距離が少しずつ増えていき、ある程度以上に色調整距離が離れると、色調整距離が大きくなるにつれ、最適距離が少しずつ減少していく関係となる。

図６は、最適目標色の別の例の説明図である。図５（Ａ）、（Ｃ）に示した色調整距離と最適距離係数、最適距離の関係から得られる最適目標色の関係を図６に示している。図６（Ａ）〜（Ｃ）では、色調整距離がある範囲内の場合を示している。この場合には、上述のように最適距離を０とするので、最適目標色は代表色そのものとなる。従って、代表色は調整が行われずにそのまま出力される。これによって、代表色が目標色と類似している場合には、原画の微妙な色をそのまま再現するように構成することができる。

図６（Ｄ）、（Ｅ）は図４（Ｂ）、（Ｃ）の場合と同様であり、代表色と目標色が適度に離れている場合を示している。この場合は、最適目標色は目標色に近い色に設定される。これによって、代表色は目標色に近い最適目標色となるように色調整が行われることになる。

また図６（Ｆ）、（Ｇ）は図４（Ｄ）、（Ｅ）の場合と同様であり、代表色と目標色がかけ離れている場合を示している。この場合には、最適距離として小さい値が算出され、最適目標色も代表色に近い色に設定される。そのため、色調整はほとんど行われない。これによって、かけ離れた色に調整されることによる不自然な色再現を防止することができる。

このように、代表色が目標色に非常に近い場合と非常に遠い場合には、無理に色調整を行わずに原画が有する色を優先させることによって、不自然な色再現を防止し、あるいは微妙な色再現を優先させて再現することが可能となる。

図２に戻り、最適目標色算出部１３は、上述のようにして最適距離係数算出部２１で算出された最適距離係数と、代表色、目標色を用いて、最適目標色を算出する。最適目標色（Ｒ_opt ，Ｇ_opt ，Ｂ_opt ）は、代表色（Ｒ_O ，Ｇ_O ，Ｂ_O ）、目標色（Ｒ_t ，Ｇ_t ，Ｂ_t ）、及び最適距離係数ｒから
Ｒ_opt ＝Ｒ_O ＋ｒ（Ｒ_t −Ｒ_O ）
Ｇ_opt ＝Ｇ_O ＋ｒ（Ｇ_t −Ｇ_O ） （式５）
Ｂ_opt ＝Ｂ_O ＋ｒ（Ｂ_t −Ｂ_O ）
で計算すればよい。なお、式３の関係から、ｒ＝（ｄ_opt ／ｄ）であるので、最適距離係数ｒから最適距離ｄ_opt を求め、最適距離ｄ_opt 及び色調整距離ｄを用いて最適距離係数ｒの代わりに（ｄ_opt ／ｄ）として計算してもよい。

図７は、本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図中、図１、図２と同様の部分には同じ符号を付してある。３１は明度調整係数算出部である。なお、代表色算出部１１，色調整距離算出部１２、最適距離係数算出部２１は、上述の第２の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。この第３の実施の形態では、上述の第２の実施の形態として示した構成に、最適目標色の明度を微調整するための構成を加えたものである。明度は、人間の目がもっとも敏感に反応する特性を持っている。そのため、最適目標色の明度は、調整対象領域にとって好ましい再現が行われているか否かを判断する重要な要素となる。特に調整後の対象領域の明度が、原画の対象領域の明度と比べてかけ離れると、彩度がかけ離れているよりも、誤って調整された画像とみなされやすい。このため、原画像の対象領域の明度に対して自然になるように、代表色を用いて調整後の色を表す最適目標色を微調整することが望ましい。この第３の実施の形態では、そのような明度についての微調整を行う例を示している。

明度調整係数算出部３１では、代表色に応じて最適目標色の明度の調整を行うための係数である明度調整係数を算出する。例えば、代表色の色成分を上述の（式１）等のように非変換を行って目標色としたときなどにおいて、目標色の明度が代表色の明度に比べ小さくなってしまうこともある。図８は、明度が低下する場合の一例の説明図である。図８に示す例では、代表色よりも目標色の明度が低い。この場合、矢印で示すように代表色を目標色へ向けて最適距離だけ近づけるように色調整を行った場合、明度が低下することは明らかである。明度調整係数算出部３１では、このように色調整を行った場合に低下する明度を、ある程度軽減するための明度調整係数を算出するものである。

図９は、代表色の明度と明度調整係数との関係の一例を示すグラフである。図９に示すグラフから得られる明度調整係数は、代表色の明度が大きいほど代表色の明度を保存せず、代表色の明度が小さいほど明度を保存する関係を示している。一般に、明度が大きい領域では色域が狭くなってしまう傾向があり、明度の大きい領域で代表色の明度を保存してしまうと、最適目標色が色域外となり、表現できる色ではなくなってしまう場合がある。このため、代表色の明度が大きい場合は、明度を若干小さくした方がよく、そのような特性を考慮して明度調整係数を設定したものである。

このような明度調整係数は最適目標色算出部１３に渡される。最適目標色算出部１３では、最適距離係数算出部２１で算出した最適距離係数と、代表色、目標色とともに、明度調整係数算出部３１で算出した明度調整係数を用いて最適目標色を算出する。このとき、明度調整係数を用いることによって、図８に示したように最適距離係数を用いて算出された最適目標色が代表色に対して明度が低下している場合に、代表色の明度に近づけることができる。以下、明度調整係数を利用した最適目標色の調整方法について説明する。なお、明度を表すことのできる色空間としてＹＣｂＣｒやＬ^* ａ^* ｂ^* などの色空間があるが、この例ではＹＣｂＣｒ色空間を用いて説明をする。

代表色（Ｒ_O ，Ｇ_O ，Ｂ_O ）をＹＣｂＣｒ色空間で表した点を（Ｙ_O ，Ｃｂ_O ，Ｃｒ_O ）、上述の第２の実施の形態において最適距離係数、代表色、目標色から算出した最適目標色（Ｒ_opt ，Ｇ_opt ，Ｂ_opt ）をＹＣｂＣｒ色空間で表した点を（Ｙ_opt ，Ｃｂ_opt ，Ｃｒ_opt ）とすると、（Ｙ_opt ，Ｃｂ_opt ，Ｃｒ_opt ）の明度を明度調整係数ｒ_Y により明度を調整した点（Ｙ'_opt，Ｃｂ'_opt，Ｃｒ'_opt）は
Ｙ'_opt＝Ｙ_O ＋ｒ_Y （Ｙ_opt −Ｙ_O ）
Ｃｂ'_opt＝Ｃｂ_opt （式６）
Ｃｒ'_opt＝Ｃｒ_opt
となる。このようにして算出された（Ｙ'_opt，Ｃｂ'_opt，Ｃｒ'_opt）をＲＧＢ空間へ逆変換した点（Ｒ'_opt，Ｇ'_opt，Ｂ'_opt）を、明度調整後の最適目標色として出力すればよい。

図１０は、本発明の第３の実施の形態において出力される最適目標色の一例の説明図である。図８でも説明したように、代表色と、その代表色よりも明度が低い目標色から最適距離に基づいて調整を行うと、図中Ａとして示す色に調整される。この色Ａが上述の第２の実施の形態で最適目標色として出力される色である。この第３の実施の形態では、さらに明度調整係数を用い、上述のようにして明度調整後の最適目標色を算出する。この明度調整後の最適目標色を図中Ｂとして示している。このように調整された色Ｂを最適目標色として出力することになる。このように、この第３の実施の形態では、明度低下をある程度抑えた色調整が可能となる。

図１１は、代表色の明度と明度調整係数との関係の別の例を示すグラフである。この本発明の第３の実施の形態で用いる代表色の明度と明度調整係数との関係は、上述の図９に示した例に限られるものではない。例えば図１１に示すように代表色の明度と、明度の微調整も行った最終的な最適目標色（Ｙ'_opt，Ｃｂ'_opt，Ｃｒ'_opt）の明度をダイレクトに関係づけるような明度調整係数を用いてもよい。この図１１に示すような関係の明度調整係数を用いる場合は、代表色（Ｒ_O ，Ｇ_O ，Ｂ_O ）をＹＣｂＣｒ色空間で表した点を（Ｙ_O ，Ｃｂ_O ，Ｃｒ_O ）とし、明度調整係数により、調整した明度は
Ｙ'_opt＝ｒ_Y Ｙ_O （式７）
で算出すればよい。

このように、代表色の明度から最適目標色の明度を調整できるような係数であれば、どのようなものでも採用することができる。例えば、図９や図１１に示した明度調整係数の変化の度合いを、代表色の彩度や色相に応じて変えてもよい。

図１２は、本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。図中、４１は色処理部、４２は選択的色調整部である。この第４の実施の形態では、上述の本発明の第１〜３の実施の形態を利用して色調整を行う色処理システムの一例を示している。

色処理部４１は、上述の本発明の第１〜３の実施の形態で説明した構成を含むものであり、代表色及び最適目標色を出力する。選択的色調整部４２は、入力画像の調整対象となる領域について、その対象領域の代表色から、最適目標色に向かって色調整を行う。対象領域中には、代表色以外にも代表色に類似した様々な色が含まれていると考えられるが、それらの色についても、代表色と最適目標色との関係に対応した調整を行うことができる。例えば、代表色と最適目標色との差分を他の色に対しても加減算したり、代表色と最適目標色の比を他の色に対しても適用するなど、調整方法は任意である。

このような調整を行うことによって、代表色は調整のしすぎなどを回避して良好な調整を施すことができるし、それに従って同じ対象領域内の色については、最適な色に調整することができる。従って、原画像とかけ離れた調整が行われることなく、好ましい色への調整が行われた画像を得ることができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。上述の第１〜３の実施の形態では最適目標色を算出する際に、色域を考慮していない。例えば上述の第４の実施の形態の構成によって色調整を行ったカラー画像は、出力デバイスにより出力することになるが、出力デバイスによって再現可能な色域が存在し、調整後の色が再現可能な色域を逸脱して、良好な色再現を行えない場合も発生する。

図１３は、最適目標色が色域外となる場合の色再現の一例の説明図である。上述の第１〜３の実施の形態で説明した方法によって代表色と目標色とから最適目標色を求めた時、図１３に示すように、求めた最適目標色が色域外となっている場合を考える。このとき、第４の実施の形態で示した選択的色調整部４２によって色調整を行うと、代表色及びその近傍の色（代表色を囲む楕円で示す）は、最適目標色及びその近傍の色（最適目標色を囲む楕円で示す）に調整されることになる。これらの調整された色は、この例では最適目標色を含めて色域外の色である。

このような色域外の色は、例えば出力デバイスにより出力する際には再現されない。あるいは、再現可能な色域内の色となるように色域圧縮処理を行って出力する。これによって、最適目標色及びその近傍の色は、色域外郭の色によって再現されてしまい、色や階調のつぶれが生じてしまう。例えば色調整前は類似した色によるグラデーションが表現されていた部分が色域外郭の単一色で再現されてしまうなどといった不具合が生じる場合もある。

この第５の実施の形態では、色域を考慮した最適目標色の算出方法を説明する。なお、この第５の実施の形態では最適目標色算出部１３の動作が異なるのみであり、構成は上述第１〜４の実施の形態と同様であるので、ここではブロック図等の図示を省略する。

図１４は、本発明の第５の実施の形態において色域内の最適目標色を求める処理の一例の説明図である。上述の第１〜３の実施の形態により算出された最適目標色が色域外である場合には、代表色と目標色（または代表色と色域外となった最適目標色）との間で、色域内となる最適目標色の探索を行う。探索方法は任意であり、例えば二分探索法などを用いることができる。もちろん、上述の第３の実施の形態のように明度調整を行っても良い。

図１４では色域内の最適目標色として、色域外郭上の色を探索した例を示している。しかし、第４の実施の形態における選択的色調整部４２が色調整を行う際に、代表色以外の代表色近傍の色についても最適目標色の近傍の色に調整する場合、最適目標色は色域内であっても、その近傍の色が色域外となってしまう場合も考えられる。その場合には、最適目標色の近傍の調整された色も色域内となるように、最適目標色を色域外郭よりも内側に設定するとよい。その場合の例を次に示す。

図１５は、本発明の第５の実施の形態において色域内の最適目標色を求める処理の別の例の説明図である。ここでは、第４の実施の形態における選択的色調整部４２における色調整を、特願２００２−２７５８２１号に記載されている方法で行った場合について示している。特願２００２−２７５８２１号に記載されている方法では、移動元となる代表色を含む部分空間と移動先となる最適目標色を含む部分空間を含むカプセル体を考え、そのカプセル体の中で連続性を維持し、色の逆転が発生しないように、移動元から移動先へ向けた調整を行っている。図１５においては、太線によって移動対象となるカプセル体領域の外形を示している。

このような色調整を行う場合、カプセル体領域の一部でも色域外となると、その部分での色のつぶれが発生することになる。従って、上述の第１〜３の実施の形態のようにして求めた最適目標色から決定されるカプセル体領域の一部でも色域外となる場合には、そのカプセル体領域全体が色域内となるように、移動先である最適目標色を修正すればよい。この場合の最適目標色の修正も、探索によって行うことができる。探索は、上述のように例えば代表色と目標色、または代表色と上述の第１〜３の実施の形態のようにして求めた最適目標色との間で行えばよい。このとき、求めるべき最適目標色とカプセル体領域の外郭との距離ｈ以上、色域の外郭よりも内側にしなければならない。これは、求めるべき最適目標色と色域外郭との距離をＤとするとき、ｈ≦Ｄなる条件で表すことができ、探索の際にはこの条件を追加して探索を行えばよい。なお、探索に用いる手法は任意であり、上述のように二分探索法などを用いることができる。

上述の例では、例えば上述の第４の実施の形態における選択的色調整部４２で用いる調整方法として特願２００２−２７５８２１号に記載されている方法を用いるものとして説明した。しかし、本発明はこの方法に限られるものではなく、種々の公知の選択的な色調整方法を適用することができ、その場合も同様に色域内の最適目標色を算出することができる。

上述のようにして色域内の最適目標色を求め、選択的色調整を行ったカラー画像は、出力デバイスなどに出力され、カラー画像が出力されることになる。最適目標色を算出する際の色域は、色調整を行う色空間と、選択的色調整後のカラー画像を出力する出力デバイスとの対応関係が分かれば求めることができ、求めた色域を使用して色域内の最適目標色を求めればよい。例えば、調整を行う色空間がＹＣｂＣｒ色空間で、出力デバイスがＲＧＢ色空間であるとすると、ＲＧＢ色空間→ＹＣｂＣｒ色空間への変換行列の逆変換行列を用いて、探索時のＹＣｂＣｒ色空間の色が、ＲＧＢ空間で色域内であるか否かを調べればよい。

このようにして色域内の最適目標色を求め、その最適目標色を用いて選択的色調整を行うことによって、色域内の色に調整することができる。従って、色のつぶれ等が発生せず、良好な色再現が可能となる。

図１６は、本発明の色処理装置の機能または色処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、１０１はプログラム、１０２はコンピュータ、１１１は光磁気ディスク、１１２は光ディスク、１１３は磁気ディスク、１１４はメモリ、１２１は光磁気ディスク装置、１２２は光ディスク装置、１２３は磁気ディスク装置である。

上述の本発明の各実施の形態で説明した機能は、コンピュータにより実行可能なプログラム１０１によっても実現することが可能である。その場合、そのプログラム１０１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク１１１，光ディスク１１２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク１１３，メモリ１１４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム１０１を格納しておき、例えばコンピュータ１０２の光磁気ディスク装置１２１，光ディスク装置１２２，磁気ディスク装置１２３，あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム１０１を読み出し、本発明の色処理装置の機能または色処理方法を実行することができる。あるいは、予め記憶媒体をコンピュータ１０２に装着しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム１０１をコンピュータ１０２に転送し、記憶媒体にプログラム１０１を格納して実行させてもよい。なお、本発明の一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、あるいは、すべてをハードウェアで構成してもよい。

本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。 色調整距離と最適距離係数及び最適距離の関係の一例を示すグラフである。 最適目標色の一例の説明図である。 色調整距離と最適距離係数及び最適距離の関係の別の例を示すグラフである。 最適目標色の別の例の説明図である。 本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。 明度が低下する場合の一例の説明図である。 代表色の明度と明度調整係数との関係の一例を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態において出力される最適目標色の一例の説明図である。 代表色の明度と明度調整係数との関係の別の例を示すグラフである。 本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。 最適目標色が色域外となる場合の色再現の一例の説明図である。 本発明の第５の実施の形態において色域内の最適目標色を求める処理の一例の説明図である。 本発明の第５の実施の形態において色域内の最適目標色を求める処理の別の例の説明図である。 本発明の色処理装置の機能または色処理方法をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。

符号の説明

１１…代表色算出部、１２…色調整距離算出部、１３…最適目標色算出部、２１…最適距離係数算出部、３１…明度調整係数算出部、４１…色処理部、４２…選択的色調整部、１０１…プログラム、１０２…コンピュータ、１１１…光磁気ディスク、１１２…光ディスク、１１３…磁気ディスク、１１４…メモリ、１２１…光磁気ディスク装置、１２２…光ディスク装置、１２３…磁気ディスク装置。

Claims (28)

1. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理方法において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と、前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから、前記代表色と前記目標色との色空間上での距離である色調整距離を算出し、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに減少、または、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに増減する関数に従って、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出し、前記最適距離係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出することを特徴とする色処理方法。
2. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理方法において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と、前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから、前記代表色と前記目標色との色空間上での距離である色調整距離を算出し、前記色調整距離が所定の値以下の場合は一定値で、所定の値より大きい場合は滑らかに増減する関数に従って、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出し、前記最適距離係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出することを特徴とする色処理方法。
3. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理方法において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と、前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから、前記代表色と前記目標色との色空間上での距離である色調整距離を算出し、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに減少、または、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに増減する関数に従って、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出し、前記代表色から前記最適目標色の明度の調整を行うための明度調整係数を前記代表色の明度が大きいときに小さい値となる関数に従って算出し、前記最適距離係数と前記明度調整係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出することを特徴とする色処理方法。
4. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理方法において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と、前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから、前記代表色と前記目標色との色空間上での距離である色調整距離を算出し、前記色調整距離が所定の値以下の場合は一定値で、所定の値より大きい場合は滑らかに増減する関数に従って、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を前記色調整距離が大きいときに小さい値となる関数に従って算出し、前記代表色から前記最適目標色の明度の調整を行うための明度調整係数を前記代表色の明度が大きいときに小さい値となる関数に従って算出し、前記最適距離係数と前記明度調整係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出することを特徴とする色処理方法。
5. 前記明度調整係数の算出の際に、前記代表色の彩度または色相に応じて前記明度調整係数の変化の度合いを変えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の色処理方法。
6. 前記目標色は、与えられた１色、または、複数の色から選択された１色、または、所定の色成分比を有する色であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の色処理方法。
7. 前記目標色は、前記代表色の色成分比と同じ色成分比を有する色であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の色処理方法。
8. さらに、前記最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色処理方法。
9. 前記最適目標色は、色調整を行う色空間の色域内となるように算出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色処理方法。
10. 前記最適目標色は、前記代表色と前記目標色との間で探索を行うことによって、色調整を行う色空間の色域内となるように算出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色処理方法。
11. 前記最適目標色は、前記カラー画像を再現するデバイスにおける色空間の色域内となるように算出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色処理方法。
12. 前記最適目標色は、前記代表色と前記目標色との間で探索を行うことによって、前記カラー画像を再現するデバイスにおける色空間の色域内となるように算出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の色処理方法。
13. 前記最適目標色は、該最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行ったときに調整後の色が前記色域内となるように算出し、該最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行うことを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の色処理方法。
14. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理装置において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから前記代表色と前記目標色との色空間上の距離である色調整距離を算出する色調整距離算出手段と、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出する最適距離係数算出手段と、前記最適距離係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出する最適目標色算出手段を備え、最適距離係数算出手段は、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに減少、または、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに増減する関数に従って前記最適距離係数を算出することを特徴とする色処理装置。
15. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理装置において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから前記代表色と前記目標色との色空間上の距離である色調整距離を算出する色調整距離算出手段と、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出する最適距離係数算出手段と、前記最適距離係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出する最適目標色算出手段を備え、最適距離係数算出手段は、前記色調整距離が所定の値以下の場合は一定値で、所定の値より大きい場合は滑らかに増減する関数に従って前記最適距離係数を算出することを特徴とする色処理装置。
16. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理装置において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから前記代表色と前記目標色との距離である色調整距離を算出する色調整距離算出手段と、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出する最適距離係数算出手段と、前記代表色から前記最適目標色の明度の調整を行うための明度調整係数を前記代表色の明度が大きいときに小さい値となる関数に従って算出する明度調整係数算出手段と、前記最適距離係数と前記明度調整係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出する最適目標色算出手段を備え、最適距離係数算出手段は、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに減少、または、前記色調整距離が増加するに従い滑らかに増減する関数に従って前記最適距離係数を算出することを特徴とする色処理装置。
17. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理装置において、前記カラー画像の中で前記特定領域の代表となる色を表す代表色と前記特定領域で目標とする色を表す目標色とから前記代表色と前記目標色との距離である色調整距離を算出する色調整距離算出手段と、前記色調整距離から色調整後の前記特定領域の色を表す最適目標色を算出するための最適距離係数を算出する最適距離係数算出手段と、前記代表色から前記最適目標色の明度の調整を行うための明度調整係数を前記代表色の明度が大きいときに小さい値となる関数に従って算出する明度調整係数算出手段と、前記最適距離係数と前記明度調整係数と前記目標色及び前記代表色を用いて前記最適目標色を算出する最適目標色算出手段を備え、最適距離係数算出手段は、前記色調整距離が所定の値以下の場合は一定値で、所定の値より大きい場合は滑らかに増減する関数に従って前記最適距離係数を算出するたことを特徴とする色処理装置。
18. 前記明度調整係数算出手段は、前記代表色の彩度または色相に応じて前記明度調整係数の変化の度合いを変えて前記明度調整係数を算出することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の色処理装置。
19. 前記目標色は、与えられた１色、または、複数の色から選択された１色、または、所定の色成分比を有する色であることを特徴とする請求項１４ないし請求項１８のいずれか１項に記載の色処理装置。
20. 前記目標色は、前記代表色の色成分比と同じ色成分比を有する色であることを特徴とする請求項１４ないし請求項１８のいずれか１項に記載の色処理装置。
21. さらに、前記最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行う色調整手段を有することを特徴とする請求項１４ないし請求項２０のいずれか１項に記載の色処理装置。
22. 前記最適目標色算出手段は、色調整を行う色空間の色域内となるように前記最適目標色を算出することを特徴とする請求項１４ないし請求項２０のいずれか１項に記載の色処理装置。
23. 前記最適目標色算出手段は、前記代表色と前記目標色との間で探索を行うことによって、色調整を行う色空間の色域内となるように前記最適目標色を算出することを特徴とする請求項１４ないし請求項２０のいずれか１項に記載の色処理装置。
24. 前記最適目標色算出手段は、前記カラー画像を再現するデバイスにおける色空間の色域内となるように前記最適目標色を算出することを特徴とする請求項１４ないし請求項２０のいずれか１項に記載の色処理装置。
25. 前記最適目標色算出手段は、前記代表色と前記目標色との間で探索を行うことによって、前記カラー画像を再現するデバイスにおける色空間の色域内となるように前記最適目標色を算出することを特徴とする請求項１４ないし請求項２０のいずれか１項に記載の色処理装置。
26. さらに、前記最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行う色調整手段を有し、前記最適目標色算出手段は、前記色調整手段で前記最適目標色に向かって前記特定領域の色の調整を行ったときに前記特定領域の調整後の色が前記色域内となるように前記最適目標色を算出することを特徴とする請求項２２ないし請求項２５のいずれか１項に記載の色処理装置。
27. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理をコンピュータに実行させる色処理プログラムであって、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の色処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする色処理プログラム。
28. カラー画像中の色調整の対象となる特定領域の色を調整する色処理をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体において、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の色処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。

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