JP5288702B2 - 色補正計算方法 - Google Patents

Description

本発明は、色データを撮影装置から出力装置に送る時に色データを補正する方法に関する。

デジタル画像処理の分野では、上述した色補正する方法が特に重要である。すなわち、一般にデジタルカラー写真は、赤，緑及び青の画素（ＲＧＢピクセル）を使用して個々の撮影装置から１つ又は多数の表示装置又は出力装置に送られる。これは、移動するデジタル画像又はデジタルフィルムに対して同じである。この関係では、付加的な色の混合の意向に沿って異なる色を生成するため、各ピクセル内の赤，緑及び青の強度が制御される。

ディスプレイ技術又は印刷技術では、すなわち例えば表示装置又は出力装置としてのモニタの場合、いろいろに着色された個々の小さい点の像が、人の目の制限された解像度に起因したこの目の網膜上で層をなして重なるように、これらの点が密に並んで存在することによって、色の混合が得られる。スキャナ又はカラーＣＣＤカメラのような標準的な撮影装置は、色の撮影に対して前方に接続された色調フィルタを有する３つのＣＣＤチップを時々利用する。その結果、１つの独立したＣＣＤアレイが、これらの３つの基調色ＲＧＢ（赤，緑及び青）の各々に対して使用される。

しかしながら、例えば前方に接続されたストリップフィルタ又はモザイクフィルタによって個々の色を検出する単一のＣＣＤセンサで作動するカラーカメラ又はデジタルカメラは、遥かにより一般に使用されている。すなわち、ＣＣＤチップの個々のピクセル又は画素自体が、一般に異なる色の選択性を有するのではなくて、一般にグレースケール値及びそれらの強度を記録する。すなわちそれぞれの色情報が、この場所で適切に構成され前方に設置された色調フィルタ又はモザイクフィルタ又はストリップフィルタによって処理される。

ＣＣＤセンサを利用するそれぞれの撮影装置が、表示装置、例えばモニタ又はプリンタと同様に撮影装置にその都度送られた色を機器固有に変える、すなわち色情報が、例えばその都度使用される燐光物質に起因して変わることなしに色を機器固有に変える。撮影装置は、撮影すべき物体に光を当てる役割もする。人の目の最大感度は、約５５５ｎｍの緑の波長範囲内にある一方で、例えば半導体カメラの最大感度は、約７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の赤外線領域の近くにある。すなわち、目の感度に適合された色調フィルタが、関係する撮影装置の前方に接続されることによって、色調は、実際は粗く補正される。

さらに、対応するフィルタ関数をデジタル表示できるようにするため又は色データを補正するため、画像処理の計算方法が使用される。色データをその都度の撮影装置から出力装置に送る場合に可能な限り正確であるか又は人の色彩感知に適合されかつ相対色差を考慮する色データの交換を保証するため、多くのＩＴ会社が、過去においていわば規格化された色補正計算に合意している。この色補正計算は、団体に付随する「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ」（ＩＣＣ）によって定められる（これに対するより詳しい情報は、インターネット・アドレスＨＹＰＥＲＬＩＮＫ“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｌｏｒ．ｏｒｇ”ｗｗｗ．ｃｏｌｏｒ．ｏｒｇ参照）。

この公知の色補正計算の場合、いわゆる基準色空間が規定される。これに対して現われるこの基準色空間を得るためには、一方では撮影装置としてのＣＣＤカメラの色を感知する特別な特徴をメーカ側で把握してこれに応じて考慮すること、他方では出力装置としてのモニタ（燐光物質）の色を再生する個々の特徴を考慮に入れることが必要である。

上述した基準色空間は、撮影装置及び出力装置に依存しない。この場合、撮影装置の入力側の色データ及び出力装置に対する出力側の色データだけが、対応する機器に固有の変換を受ける。これによって実際には、一致する基準色空間にアクセスされるので、撮影装置としての任意の各機器が、出力装置としての任意の各機器と組み合わされ得る。撮影された色データは、色補正計算されて基準色空間の基準色値にされる。これらの基準色値は、同様に色補正計算されて出力装置の機器仕様を考慮する。この方法は、適することが実証されている。

しかしながら説明したＩＣＣ方法又は色補正計算をするその他の計算方法は、常に全てのＲＧＢの色値又は付随する撮影装置のＲＧＢの色画素に使用されるので、処理速度が多くの場合に遅い。例えば、撮影装置としての百万画素を有するＣＣＤチップが、理論通りに同じく百万色画素を生成する。これらの百万色画素は、−その都度前方に接続された色調フィルタに応じて−場合によっては色情報の一部だけを含み、最初にカメラを通して後に処理される補間によって百万色画素に変換される。これらの色画素は、説明したＩＣＣ方法にしたがって色補正計算される。そのため、撮影装置によって撮影される色データを、或る程度大きい解像度を考慮しつつ説明した色補正計算で直接処理すること、及び、付随する出力装置上にほぼ遅延なしに出力することは、従来では不可能である。実際にこの点に関しては、撮影と再生との間の遅延を伴う必要な計算時間を考慮する必要がある。この計算時間は、例えば試料上の簡単な探索の途中の細胞の移動又は細胞の成長を直接観察することを不可能にする。むしろ、ビデオが、十分なイメージレートで撮影し、次いで分析することが従来では必要である。本発明は、ここでは支援手段を提供する。
ドイツ連邦共和国特許公開公報第１０２２３７５１号明細書 国際特許公開公報第２００５／０３２１４７号明細書 書籍"Ｂｉｌｄｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ ｆｕｅｒ Ｅｉｎｓｔｅｉｇｅｒ"， Ｂ． Ｎｅｕｍａｎｎ， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ， ２００４年，第１３５頁以降

本発明の技術的な課題は、色データを補正する方法を提供することにある。処理時間が、この方法の支援によって明らかに短縮されている。その結果、例えば色補正した像を実際に遅延なしに表示することが可能である。

この技術的な問題点を解決するため、本発明の対象は、色データを撮影装置から出力装置に送る時に色データを補正する方法である。この方法にしたがって、撮影装置の生データが、撮影装置に比べて少ないピクセル数を有する未補正の中間色値に変換され、次いでこれらの未補正の中間色値が、色補正計算され、引き続き補正された中間色値つまり出力装置用の目的色値に変換される。この場合、これらの補正された中間色値又はこれらから補間によって得られた目的色値は、一般に最初のピクセル数に一致するピクセル数を有する。
したがって、この課題は、色データを撮影装置１から出力装置２に送る時に色データを補正する方法であって、前記撮影装置１の生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂが、前記撮影装置１に比べて少ないピクセル数Ｎ′＜Ｎを有する未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換され、次いでこれらの未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が、色補正計算され、引き続き前記出力装置２に対する補正された中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ に変換される当該方法において、前記生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂの当該両緑ピクセルＧ _１ ，Ｇ _２ が平均され、当該赤値及び青値がそれぞれ維持されるように、１つのＲＧＧＢのピクセル群の前記生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂが、中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′として１つの色ピクセルＲ′，Ｇ′，Ｂ′に統合され、
前記未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の色補正によって得られた補正された前記中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ が、前記生データ構造体内に書き込まれ、前記補正された中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ を有する中間像のピクセルが、補間によって対応して変更されたピクセル数及び目的色値Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ を有する目的像に変換され、一般に補間された前記目的色値Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ の前記ピクセル数Ｎが、前記撮影装置１の前記ピクセル数（Ｎ）に一致することによって解決される。
さらに、この課題は、色データを撮影装置１から出力装置２に送る時に色データを補正する装置であって、この装置は、前記撮影装置１、例えばＣＣＤチップ１としての少なくとも１つのイメージソース及び制御装置３を有し、イメージソース１の生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂが、前記制御装置３内で前記撮影装置１に比べて少ないピクセル数Ｎ′＜Ｎを有する未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換され、次いでこれらの未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が、色補正計算され、引き続き前記出力装置２に対する補正された中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ に変換される当該装置において、さらに前記制御装置３は、前記生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂの当該両緑ピクセルＧ _１ ，Ｇ _２ が平均され、当該赤値及び青値がそれぞれ維持されるように、１つのＲＧＧＢのピクセル群の前記生データＲ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂを、中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′として１つの色ピクセルＲ′，Ｇ′，Ｂ′に統合するためにも適していること、前記未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の色補正によって得られた補正された前記中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ が、前記生データ構造体内に書き込まれること、前記補正された中間色値Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ を有する中間像のピクセルが、補間によって対応して変更されたピクセル数及び目的色値Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ を有する目的像に変換されること、及び、一般に補間された前記目的色値Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ の前記ピクセル数Ｎは、前記撮影装置１の前記ピクセル数Ｎに一致することによって解決される。

生データは、単色のデータ、すなわち色情報なしの強度グレースケール値である。生データに色情報を付加するため、撮影装置は、一般に先方に接続されかつ生エータ構造体を提供する色調フィルタ構造を有する。このフィルタ構造体は、好ましくはモザイクフィルタである。このモザイクフィルタは、単一の色調フィルタを、例えば撮影装置としてのＣＣＤカメラの各ピクセル又は画素に割り当てる。この場合、それぞれ隣接した画素又はピクセルが、異なる色調フィルタ、例えば赤及び緑又は緑及び青等を有する。すなわち前方に配置されたフィルタ又は色調フィルタ構造体は、光学スペクトルのうちの一部だけを透過させる。したがって完全な色情報が撮影されるのではなくて、存在する色の一部だけが撮影される。

この関係では、いわゆるベイヤー（Ｂａｙｅｒ）構造体が、色調フィルタ構造体として使用されることが確認されているものの、当然に完全に異なる色調フィルタ構造体をベイヤー（Ｂａｙｅｒ）構造体以外に使用してもよい。画素が４つずつ統合される点が、このベイヤー（Ｂａｙｅｒ）フィルタ構造体の特徴である。この場合、２つの画素又はピクセルの場合、それぞれ前方に接続された緑フィルタによって作動される。これに対して赤色及び青色はそれぞれ単独でのみ検出される。これによって、ベイヤーフィルタ又は色調フィルタのベイヤー（Ｂａｙｅｒ）構造体は、人の目の特別な緑色の感度を考慮する（これに対しては、ドイツ連邦共和国特許第１０２２３７５１号明細書又は国際特許公開第２００５／０３２１４７号明細書を補足的に参照。このようなベイヤーフィルタがそこに説明されている）。

ベイヤーフィルタの代わりに、ＣＭＹＧフィルタ（シアン，紫紅色，黄色及び緑）を使用してもよい。各場合では、ＣＣＤカメラのそれぞれの画素又はピクセルは、例として前方に接続されたフィルタによって提供された特定のスペクトル間隔の情報だけを収集する。これらのスペクトル間隔は、多くの場合は可視な波長領域のスペクトルの一部であるものの、本発明は当然にこれに限定されていない。

色データの観察される全体の処理時間が簡単に若干変わることなしに、生データ又は単色の生データは、異なるビット深さによって撮影され得る。例えば、単色の１２ビットの深さの強度データによって処理される。個々のビットをもはや考慮しないか又は（零で割り当てられた）ビットをさらに追加することによって、これらの強度データは、場合によっては８ビット又は１６ビットに変換される。各々の場合、上述した生データは、生データ構造体内のそれらの位置を考慮して未補正の中間色値に変換される。

生データ構造体又は生データラスタ内の生データの位置から、付随する強度グレースケール値が、どの色に対応するかが推測される。対応する色は、色調フィルタ構造体によってプリセットされる。この色調フィルタ構造体は、生データ構造体を決定する。４つずつ隣接した生データが、１つ（単一）の未補正の中間色値に変換されることが確認されている。明らかに、異なる数ごとにプリセットされた生データによって処理してもよい。これらの生データはそれぞれ、関係する未補正の中間色値に統合される。一般に、ＲＧＧＢのピクセル群（例えばそれぞれ１２ビットを有する４つのピクセル）の生データが、２４ビット又は４８ビットを有する１つの色ピクセルＲ′，Ｇ′，Ｂ′に統合されることによって、各未補正の中間色値が、個々のベイヤー構造体に対応する。これらの色ピクセル又は未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′では、２４ビット表示が選択される場合、例えば最初の８ビットが赤色に対応し、その次の８ビットが緑に対応し、最後の８ビットが青に対応する。これに対して４８ビットの中間色値が使用される場合、各色ＲＧＢはそれぞれ１６ビットに対応する。この場合、先の１２ビットの深さの生データが、最初に８ビット又は１６ビットに変換されたことが分かる。

このようにして生成された未補正の中間色値は、撮影装置に比べて少ないピクセル数を有する状況が重要である。１０×１０ピクセルを有するＣＣＤチップの例では、（未補正の中間色値を有する）ピクセルの数が、撮影装置の先の全ての１００画素又はピクセルの４分の１、すなわち２５ピクセルである。本発明にしたがって撮影装置に比べて明らかに少ないピクセル数（２５％）を有する未補正の中間色値が、色補正計算されるので、計算時間が、同様にほぼ４分の１に減少され得る。その結果、撮影装置によって検出された像を色補正し、同時に実際に遅延なしに出力装置に出力することが可能である。したがって本発明の範囲内では、色補正計算が、遅延なしに又はほとんど遅延なしにデータフロー中に実施される。これによって、撮影装置によって撮影された像が、いわゆる「ライブ」モードで色補正され、同時に出力装置に出力され得る。

この関係では、色情報ごとにそれぞれ８ビット又は１６ビットの深さを有する生データが存在するかどうかは、色補正計算及び必要な計算時間に対して影響しない。中間色値が２４ビット又は４８ビットの情報であるかどうかは同様に重要でない。未補正の中間色値から構成された中間像が、撮影装置に比べて明らかに少ないピクセル数を有する点だけが重要である。例えば生きている細胞の試料が、生物学的に直接検査されなければならず、（例えば操作時に）先行する時間のかかる像処理作業及び色補正作業が妨害されるか又は不都合である場合、これから得られる「ライブ」モードの速度の十分な利用の可能性が特に重要である。明らかに本発明は、このような使用分野に全く限定されていない。

生データ及び／又は未補正の中間色値が、色補正計算前に例えば像を補正する補足的な補正アルゴリズムで処理される。ここでは、白調整を実施することが考えられる。付随する色値Ｒ，Ｇ及びＢが同じ値をとる試料の透過性でしたがって「白い」領域が定義されるように、この白調整は実施され得る。このことは、一般に灰色に対応する。その結果、ここでは灰色調整について説明することもできる。どんな場合でも（白色光）源の色が、色値Ｒ＝Ｇ＝Ｂの等式によって白として定義される。

さらに、既に説明した（白色光）源の強度補正を、生データ及び／又は未補正の中間色値上で実施することが考えられる。例えばシェイディング補正が有効である。このシェイディング補正は、場合によっては起こり得る像の照射時の誤差又は伝送によって撮影された物体の不均一な像の照射を補償するか又は光学系、いわゆる「ビグネッティング」による縁領域に沿った輪郭を考慮する。書籍“Ｂｉｌｄｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ ｆｕｅｒ Ｅｉｎｓｔｅｉｇｅｒ”， Ｂ． Ｎｅｕｍａｎｎ， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，２００４年，第１３５頁以降中に記されているように、一般に、グレースケール値のセグメンテーションが、生データで自動的に閾値を生成することによって実施される。

未補正の中間色値の色補正によって最後に得られた補正された中間色値が、その後に設定されているデータ構造体内に書き込まれる。このデータ構造体は、好ましくは既に説明した生データラスタ又は生データ構造体である。すなわち、Ｒ，Ｇ及びＢの色値を有する補正された中間色値が、規則的に同様にベイヤー構造体内に書き込まれる。最終的には、補正された中間色値のピクセル数が、生データ構造体又は設定されているデータ構造体内で個々の色値Ｒ，Ｇ及びＢ間の補間によって変えられて、最後に目的色値を生成する。この場合、多くの場合、目的色値のピクセル数が、最後に撮影装置のピクセル数に一致する。基本的には、その他のピクセル数によって作動されてもよい。

本発明の対象は、請求項１０中に記載されているように色データを撮影装置から出力装置に送る時に色データを補正する装置でもある。

上記の課題は、請求項１に記載の方法及び請求項１０に記載の装置によって解決される。

以下に、本発明を１つの実施の形態だけを示す図面に基づいて詳しく説明する。

図中には、色データを撮影装置１から出力装置２に送る時に色データを補正する方法及び装置が示されている。これに対して、単色の強度グレースケール値の形式の生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂが、撮影装置１によって図１にしたがって最初に撮影される。図１に基づく撮影装置１つまりイメージソース１は、例としては１０×１０つまり１００ピクセルを有するＣＣＤチップ及び前方に接続されたモザイクフィルタである。

モザイクフィルタは、それぞれ隣接した画素、例えばマトリクス位置１１及び２１又は３４及び３５の画素がそれぞれ前に置かれた異なるフィルタを有するように仕様決定されている。すなわち位置１１の画素に対しては、赤の成分だけが通過する。その結果対応する画素は、赤い色情報Ｒを持っている。同じことは、位置１２及び２１の画素に対して成立する。これらの位置はそれぞれ、緑の光Ｇを通過させる。この場合、緑のスペクトル領域内の人の目の特別な感度を考慮するため、緑の領域は、２つのピクセルつまり画素Ｇ_１
及びＧ_２によって検出される。したがって位置２２のピクセルは、青の値Ｂを検出する。

モザイクフィルタ又はこれから得られる色調フィルタ構造が、４つの画素ＲＧＧＢから成る周期的なパターンによって構成されていることが、図１に基づいて分かる。この特別な色調フィルタ構造は、いわゆるベイヤー構造である。したがって前方に接続されたモザイクフィルタは、ベイヤーフィルタである。単色の生データは、この色調フィルタ構造によって付随する生データ構造Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂを有する。すなわち、例えばマトリクス位置１１で読み取れる強度グレースケール値は、赤色Ｒに属する。これに対して位置２２は、青色Ｂに対応する。前方に接続された色調フィルタが、図６に応じた伝送曲線を有するように、このことは、この実施の形態の範囲内でその都度実施される。これによって、伝送曲線の透過性に応じて選択された可視波長スペクトル内にあるスペクトル領域だけがそれぞれ、それぞれの色調フィルタの後方にあるピクセルに到達する。それぞれのスペクトル領域ＲＧＢが全体的に重なり合い、全ての可視スペクトルが約４００ｎｍ〜約７００ｎｍをカバーすることが、図６に基づいて分かる。

色調フィルタ構造体又は生データ構造体を考慮しつつ撮影装置１によって読み取られた生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂは、「未補正の」中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換される（図２，３及び４参照）。その前に生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂは、補足的な補正アルゴリズムによって例えば像補正される。この実施の形態の範囲内では、白色光源からの光が透過する透明な試料の透過性な位置で、値がＲ，Ｇ及びＢに対して同じに設定される、すなわちＲ＝Ｇ＝Ｂであることによって、いわゆる白調整が実施される。さらに、全体的に均一な照射と白色光源とのずれを考慮するため、最初に説明したシェイディング補正を実施してもよい。

これらのオプションの補足的な補正アルゴリズムに続き、単色の生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ又はこれに属する強度グレースケール値が、既に言及した「未補正の」中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換される。先に説明した４つの画素Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂから成るベイヤーパターンがそれぞれ、１つの「未補正の」中間色値又は色ピクセルＲ′，Ｇ′及びＢ′に統合される。このことは、図２及び３に示されている。両緑ピクセルＧ_１及びＧ_２が、
Ｇ′＝（Ｇ_１＋Ｇ_２）／２
に応じて平均され、赤値及び青値がそれぞれ維持されることによって、それぞれのＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂのピクセルブロック、すなわち生データが、「未補正の」中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換されることがここで分かる。１つの３つ組み色ピクセルが、４つの生データピクセルＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂごとに生成される。すなわち、未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が１つずつ生成される。これによって、撮影装置１に比べて少ないピクセル数を有する中間像が存在する。この中間像のピクセルが、未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′を有する。実際には、例としては、特に図３で明らかなように、撮影装置１に対する１００のピクセル数が、未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に対する２５の色ピクセルに減少する。

引き続き、撮影装置１に比べて減少したピクセル数を有するこうして算出された中間像の未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が、色補正計算される。この色補正計算は、図４中にＣＭＭ（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅ）で示されている。すなわち色補正計算は、例としては撮影装置１のピクセルの２５％だけで実施される。中間像は、本発明にしたがって得られる処理時の明らかな速度の利点を招く。

すなわち、ＣＭＭ計算又はＩＣＣ色補正計算は膨大でありかつ経費がかかる。この場合、８，１２又は１６ビットの色の深さを有する単色の生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂが存在し、その結果未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′２４ビット又は例えば４８ビットを有するかどうかは、計算時間に対して実際には影響しない。未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に対する色補正としてのＩＣＣ計算は、１つの方法の例にすぎず、色補正計算に対するその他の方法も明らかに含まれる点を強調しなければならない。

未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′は、色補正計算後に補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊を生成する。したがってこれらの中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊は、色補正された３つ組み色ピクセルを示す。この３つ組み色ピクセルの数は、（最初は）未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の数に一致する（図４参照）。補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊のピクセル数を増やすため、例として又は撮影装置１のピクセル数に応じて理想的には同様に１００ピクセルに増やすため、引き続き詳しくさらに説明すべき補間過程が、補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊上で実施される。

この目的のため、未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の色補正によって補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊が、設けられているデータ構造体、特に図１に応じた色調フィルタ構造体によって設けられている生データ構造体内に書き込まれる。このことは、図４及び５ａ中に示されている。すなわち補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊は、それらのいわば最初の位置を生データラスタ又は生データ構造体内に再び占める。この最初の位置は、色調フィルタ又はこの色調フィルタの色調フィルタ構造体によって設定される。したがって、補正された赤値Ｒ^＊が位置１１で認識される。その一方で位置２２が、補正された青値Ｂ^＊を指定する。これに対して位置２１及び１２は、それぞれ同じ緑値Ｇ^＊によって確保される。このことは、中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′への変換時の最初の緑値Ｇ_１及びＧ_２の予め実施された平均に起因することができる。

説明した平均を補間によって実施するため、補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊のピクセル数を変えるため、当然にその他の方法も考えられるものの、例としていわゆる「９３３１」補間法が使用される。未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′が、撮影装置１のピクセル数より小さい数Ｎ、すなわちＮ′＜Ｎであるピクセル数Ｎ′で処理できる。したがってこのことは、補間前の補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊に対しても成立する。補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊の数が、同様にＮ′である。補間後に、この補間から得られた目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚの数が、同様にＮになり、撮影装置１のＮに一致する。

図５ａ〜図５ｄ中で詳しく説明した補間法「９３３１」の場合、それぞれの仮想色ピクセルが、ベイヤー表示内の４つのピクセル間ごとに計算される、つまり４つのピクセル間ごとの各位置に対して計算される。さらに補間された目的色値Ｇ_Ｚの緑値が、図５ｂに基づいて平均によって、つまりマトリクス位置３２及び２３の（異なる）緑値が平均されることによって計算される（図５ａ参照）。その結果、緑値Ｇ_Ｚが求まる（Ｇ_Ｚ＝（Ｇ^＊１＋Ｇ^＊２）／２）。

図５ｃにしたがって赤値を算定するため、本発明は、位置１１，３１，１３及び３３の赤値を以下の規則に応じて重み付けする：
Ｒ_Ｚ＝（Ｒ^＊ _１＋３×（Ｒ^＊ _２＋Ｒ^＊ _３）＋９×Ｒ^＊ _４）／１６．
このことは、図５ｃ中に示されている。最後に位置２２，４２，２４及び４４の青値が、
Ｂ_Ｚ＝（９×Ｂ^＊ _１＋３×（Ｂ^＊ _３＋Ｒ^＊ _２）＋Ｂ^＊ _４）／１６．
にしたがって重み付けされることによって、青値が、図５ｄ中の規則に応じて算定される。その結果、補間された色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚが、図５ａ中から選ばれた位置で求められる（黒丸）。同様にその他の各位置（図５ａ中の白丸）に対して補間された目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚを示すことができる。こうして補間された目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚの数は、この処理の終了時で撮影装置１のピクセルの数Ｎに等しい。必要であるならば、明らかに、補間された目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚに対してその他のピクセル数によって処理してもよい。

図７及び８中には、本発明の基本的な方法の概要が示されている。制御装置３が、撮影装置１と出力装置２との間に中間接続されている。この制御装置３は、色データ補正及び色補正計算を実施する。この場合、図８中に示された撮影装置１の撮影特性及び出力装置２の再生特性が考慮される。

詳しく言うと、単色の生データＲ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂが、制御装置３内で未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′に変換される。これらの未補正の中間色値Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′は、曲線によって示された撮影装置１の撮影特性を考慮して色補正計算され、最終的に補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊に変換される。これらの補正された中間色値Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊は、補間によって補間された目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚを生成する。これらの補間された目的色値Ｒ_Ｚ，Ｇ_Ｚ，Ｂ_Ｚは、同時に出力装置２用の再生特性を考慮する。

前方に接続された色モザイクフィルタを有する撮影装置としてのＣＣＤチップを示す。 中間色値を算定するための図１の一部を示す。 それぞれの中間色値を有する図１の対象を示す。 本発明の方法を概略的に示す。 目的色値に使用される補間方法を示す。 目的色値に使用される補間方法を示す。 目的色値に使用される補間方法を示す。 目的色値に使用される補間方法を示す。 図１の色モザイクフィルタの伝送曲線を概略的に示す。 本発明の装置の概要を示す。 本発明の装置の概要を示す。

１ 撮影装置
２ 出力装置
３ 制御装置

Claims (7)

1. 色データを撮影装置（１）から出力装置（２）に送る時に色データを補正する方法であって、前記撮影装置（１）の生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）が、前記撮影装置（１）に比べて少ないピクセル数（Ｎ′＜Ｎ）を有する未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に変換され、次いでこれらの未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）が、色補正計算され、引き続き前記出力装置（２）に対する補正された中間色値（Ｒ^＊，Ｇ^＊，Ｂ^＊）に変換される当該方法において、
   前記生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）の当該両緑ピクセル（Ｇ_１，Ｇ_２）が平均され、当該赤値及び青値がそれぞれ維持されるように、１つのＲＧＧＢのピクセル群の前記生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）が、中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）として１つの色ピクセル（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に統合され、
   前記未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）の色補正によって得られた補正された前記中間色値（Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ ）が、前記生データ構造体内に書き込まれ、
   前記補正された中間色値（Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ ）を有する中間像のピクセルが、補間によって対応して変更されたピクセル数及び目的色値（Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ ）を有する目的像に変換され、
   一般に補間された前記目的色値（Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ ）の前記ピクセル数（Ｎ）が、前記撮影装置（１）の前記ピクセル数（Ｎ）に一致することを特徴とする方法。
2. 前記生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）は、生データ構造体内のこれらの生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）の位置を考慮して未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に変換されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）は、単色に存在し、その部分色情報が、前記撮影装置（１）の前方に接続されかつ前記生データ構造体を提供する前記色調フィルタ構造体によって得られることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記色調フィルタ構造体、例えばベイヤー構造体が、使用されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 所定の数の生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）がそれぞれ、１つの未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に統合されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記生データ（Ｒ，Ｇ_１，Ｇ_２，Ｂ）及び／又は未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）は、例えば像を補正する補足的な補正アルゴリズムで処理されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 色データを撮影装置（１）から出力装置（２）に送る時に色データを補正する装置であって、この装置は、前記撮影装置（１）、例えばＣＣＤチップ（１）としての少なくとも１つのイメージソース及び制御装置（３）を有し、イメージソース（１）の生データ（Ｒ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂ）が、前記制御装置（３）内で前記撮影装置（１）に比べて少ないピクセル数（Ｎ′＜Ｎ）を有する未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に変換され、次いでこれらの未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）が、色補正計算され、引き続き前記出力装置（２）に対する補正された中間色値（Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ ）に変換される当該装置において、
   さらに前記制御装置（３）は、前記生データ（Ｒ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂ）の当該両緑ピクセル（Ｇ _１ ，Ｇ _２ ）が平均され、当該赤値及び青値がそれぞれ維持されるように、１つのＲＧＧＢのピクセル群の前記生データ（Ｒ，Ｇ _１ ，Ｇ _２ ，Ｂ）を、中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）として１つの色ピクセル（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）に統合するためにも適していること、
   前記未補正の中間色値（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）の色補正によって得られた補正された前記中間色値（Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ ）が、前記生データ構造体内に書き込まれること、
   前記補正された中間色値（Ｒ ^＊ ，Ｇ ^＊ ，Ｂ ^＊ ）を有する中間像のピクセルが、補間によって対応して変更されたピクセル数及び目的色値（Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ ）を有する目的像に変換されること、及び
   一般に補間された前記目的色値（Ｒ _Ｚ ，Ｇ _Ｚ ，Ｂ _Ｚ ）の前記ピクセル数（Ｎ）は、前記撮影装置（１）の前記ピクセル数（Ｎ）に一致することを特徴とする装置。

Images