ES2641371T3 - Procesamiento de imágenes con cambio de luminancia con restricciones de color - Google Patents
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Abstract
Un aparato (201) de procesamiento de color de imágenes dispuesto para transformar un color de entrada (L, x, y) de un píxel especificado en una representación de color correspondiente a un primer rango dinámico de luminancia en un color de salida (L*, x, y) de un píxel especificado en una representación de color correspondiente a un segundo rango dinámico de luminancia, cuyos primeros y segundos rangos dinámicos difieren en extensión por al menos un factor multiplicativo de 1,5, que comprende una unidad (203) de deformación de mapeo de tonos dispuesta para determinar una luminancia de salida ajustada (L*309) para el color de salida desde una luminancia (L) del color de entrada y sobre la base de un mapeo (301) de tonos de entrada que define luminancias de salida como una función de luminancias de entrada y una cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) de entrada, siendo la cantidad indicativa de una luminancia máxima que para las coordenadas cromáticas (x, y) del color de entrada se puede alcanzar al máximo en al menos una de una gama correspondiente al primer rango dinámico de luminancia y una gama correspondiente al segundo rango dinámico de luminancia para aquellas coordenadas cromáticas (x, y); en el que la unidad de deformación de mapeo de tonos está dispuesta para generar la luminancia (L*, 309) de salida ajustada aplicando un mapeo de tonos ajustado a la luminancia (L) de entrada; y la unidad (203) de deformación de mapeo de tonos está dispuesta para determinar el mapeo de tonos ajustado adaptando el mapeo de tonos de entrada dependiente de la cantidad para que cualquier luminancia (L*, 309) de salida ajustada obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado a cualquier luminancia (L) de entrada de todas las luminancias de entrada posibles en su extensión de valores válidos [0,1] no sea mayor que una luminancia máxima Lmax (x, y) que para las coordenadas cromáticas (x, y) del color de entrada es máximamente alcanzable en la gama correspondiente al segundo rango dinámico de luminancia para aquellas coordenadas cromáticas (x, y).
Description
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DESCRIPCION
Procesamiento de imagenes con cambio de luminancia con restricciones de color CAMPO DE LA INVENCION
La invencion se refiere a aparatos y metodos y productos resultantes como almacenamiento o transmision de datos o senales, para convertir una imagen con colores pixelados con primeras luminancias en una imagen con colores pixelados con segundas luminancias.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
El procesamiento del color es una tarea diffcil, cuando se transformar colores (tal como, por ejemplo, para obtener una especificacion de color directamente utilizable para accionar una pantalla, en donde la pantalla puede ocuparse de la manipulacion de sus especificaciones, como por ejemplo, mostrar un comportamiento de representacion electrooptico dependiente o gamma) entre las representaciones de color correspondientes a un rango dinamico de luminancia de entrada y salida que difieren considerablemente, por ejemplo, el mas grande es al menos 1,5 veces mas grande que el mas pequeno. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando se transforma desde rango dinamico alto (HDR) a rango dinamico bajo (LDR), o viceversa. HDR puede referirse a representacion en una pantalla con un pico de brillo mas alto y ffpicamente negros mas profundos, pero tambien a una codificacion de senal con una mayor dinamica de escena capturada, o para ser utilizada con tal pantalla de rango dinamico mas alto. El lector experto entiende si decimos que la representacion corresponde a un rango dinamico particular, que se especifica de acuerdo con ese rango. Una especificacion de color significa no tanto (sobre todo en el campo de la invencion de codificacion de HDR o de representacion de HDR), a menos que especifiquemos cuales luminancias corresponden a las coordenadas de color (por ejemplo, se debe mostrar una foto de un tapiz con el maximo brillo, o con un brillo reducido para que se parezca mas a un tapiz y menos a un objeto luminoso). Por ejemplo, en una codificacion RGB relativa, podnamos decir que el blanco [1,1,1] corresponde con un valor de brillo maximo visible de 2000 nit (para una pantalla HDR), y, por ejemplo, 2x menos para otra pantalla ("LDR") para la cual derivaremos una nueva especificacion de color. Si se especifica el color dependiendo del dispositivo, el maximo del rango dinamico puede ser el brillo pico real de la pantalla, y para codificaciones de color genericas, se puede considerar la codificacion maxima (por ejemplo, 255, 255, 255) que corresponde con un brillo maximo de referencia (por ejemplo 5000 nit). Este principio puede aplicarse de cualquier forma en que se codifique el color (por ejemplo, en Lab no lineal, etc.).
Ahora, los intentos de la tecnica anterior para mapear desde, por ejemplo, HDR a LDR han encontrado dificultades considerables para obtener buenos colores (por ejemplo, de apariencia natural, o con los colores de salida/LDR que coinciden razonablemente con los colores hDr de entrada, al menos en su apariencia cromatica pero no en su brillo o luminosidad) como salida. Por lo menos tres razones contribuyen a esto. En primer lugar, varios espacios de color utilizados en la practica son no lineales de una manera inconveniente, e incluso entonces la gente no siempre los utiliza de la manera correcta, lo que lleva a (a veces diffcil de predecir) errores de color, que luego necesitan una correccion adicional considerable. En segundo lugar, diferentes pantallas tienen sus propias limitaciones inherentes, y una pantalla LDR simplemente no puede hacer tantos colores brillantes como una pantalla HDR. Esto puede, por ejemplo, llevar a selecciones en la parte superior de la gama LDR para hacer colores menos saturados. Finalmente, la calidad de los colores se juzga por la apariencia al espectador humano, y esto es tambien un proceso complejo.
Un gran problema matematico cuando se mapean inapropiadamente los colores, es ya el recorte que se produce cuando se mapean colores a colores no realizables, fuera de gama, para la pantalla y/o el espacio de color de salida final.
Un ejemplo de un sistema que adapta una imagen para desplegar en una pantalla con un rango dinamico diferente se proporciona en el documento US2006/0104508. En el sistema, se detectan destellos especulares en una imagen LDR y el rango dinamico de una pantalla HDR se utiliza para incrementar el brillo del destello especular. El sistema logra esto aplicando una transformacion lineal por piezas.
La tecnica anterior como R. Mantiuk et al. "Color Correction for Tone Mapping ", Eurographics Vol. 28 (2009), pp. 193-202, comienza especificando un mapeo de tonos en la direccion de luminancia, y luego aplica este mapeo de tonos en las luminancias de los pfxeles en la imagen de entrada. Se manejan los problemas de color entonces remanentes, pero todavfa es diffcil obtener buenos colores.
Un objeto de nuestra invencion es tambien tener un procesamiento de color que pueda gestionar, entre otras cosas, un mapeo de color para un rango dinamico de luminancia mas alto y mas bajo, que cuida especialmente el manejo de la apariencia cromatica de los colores correctamente. Y preferiblemente tambien tenemos un metodo simple, el cual puede ser incorporado de manera economica en muchos aparatos.
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RESUMEN DE LA INVENCION
El objeto se realiza mediante un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes dispuesto para transformar un color de entrada (L, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a un primer rango dinamico de luminancia en un color de salida (L*, x, y) de un pixel especificado en un color representacion correspondiente a un segundo rango dinamico de luminancia, cuyos primeros y segundos rangos dinamicos difieren en extension por al menos un factor multiplicativo de 1,5, que comprende: una unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos dispuesta para determinar una luminancia (L*, 309) de salida ajustada para el color de salida de una luminancia (L) de entrada del color de entrada y sobre la base de un mapeo (301) de tono de entrada definir luminancias de salida como una funcion de las luminancias de entrada, y una cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) de entrada, siendo la cantidad indicativa de un valor maximo de luminancia que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en al menos uno de una gama correspondiente al primer rango dinamico de luminancia y una gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para las coordenadas cromaticas (x, y); en el que la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar la luminancia de salida ajustada aplicando un mapeo de tonos ajustado a la luminancia de entrada; y la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para determinar el mapeo de tonos ajustado adaptando el mapeo de tonos de entrada dependiente de la cantidad de forma que cualquier luminancia (L*, 309) de salida ajustada obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado a cualquier luminancia (L) de entrada de todas las luminancias de entrada posibles en su extension de valores [0,1] no sea mayor que una luminancia maxima Lmax (x, y) que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en la gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y).
A primera vista, esto puede parecer relacionado con el estado de la tecnica anterior de Mantiuk, pero se observa que nuestro metodo se centra en mantener los colores buenos primero, y luego sintonizar de manera optima el mapeo de tonos, en lugar de hacerlo al contrario. Es decir, podemos mantener la especificacion cromatica de los colores (por ejemplo (x, y), o (tonalidad, saturacion), etc.) sin cambios, en lugar de hacer un procesamiento sobre las luminancias o lumas de los pfxeles, y luego una correccion de color. Para ello disenamos nuestros mapeos de tonos (que pueden ser funciones directamente, o cualquier cosa que realiza en ultima instancia alguna transformacion funcional como, por ejemplo, un algoritmo de ordenador compuesto de subpasos que tienen el comportamiento funcional como resultado final). Para ello, nuestras realizaciones tienen tipicamente un mapeo (301) de tonos de entrada inicial especificando aproximadamente como los colores deben ser mapeados para decir la codificacion de gama LDR. Pero ahora derivaremos nuevos mapeos de tonos locales para diferentes cromaticidades (x, y), es decir, el mapeo de tonos de entrada se ajusta o adapta para generar un mapeo de tonos ajustado donde la adaptacion depende de las luminancias maximas alcanzable para las coordenadas cromaticas del color de entrada. Esto se puede hacer modificando la funcion original de correlacion de entrada con respecto a su eje de coordenadas sobre el cual se especifica (es decir, podemos escalar la funcion del mapeo de tonos de entrada propiamente dicho, por ejemplo, m * f(entrada) siendo m un multiplicador, o podemos cambiar la entrada a entrada_escalada, obteniendose tambien, naturalmente, una salida diferente, por ejemplo, una funcion monotonamente creciente la cual sera tipicamente nuestra funcion de mapeo de tonos). Tengase en cuenta que tambien se puede hacer escalamiento no lineal, por ejemplo, aplicar una funcion de potencia o transformacion logantmica, etc., al eje de entrada, que corresponde a la flexion de la funcion de una manera no lineal, etc. Lo que nuestro aparato/metodo utiliza tipicamente es por lo menos una medida lineal de la cantidad de color que se compara a la cantidad maxima que puede haber en una gama (si para una pantalla en particular, o una gama teoricamente definida de un espacio de color), y tal cantidad lineal se puede especificar bien, por ejemplo, sobre la base de la luminancia (L) del color de entrada. Dada esta cantidad porcentual de luminancia comparada con el maximo, nuestro aparato puede decidir como transformarla optimamente, si esa estrategia particular escogida se determina teniendo en cuenta deseos de apariencia adicionales en conjuncion con gama/especificidades de la pantalla, simplicidad del algoritmo u otras consideraciones. Sin embargo, todos ellos buscan concentrarse en evitar al menos los errores de color resultantes del recorte, o al menos si el algoritmo esta integrado en un diseno que optimiza permitiendo un cierto recorte, minimizando ese recorte. El lector experto debe entender que esto implica no obtener nunca una salida L* por encima de Lmax (x, y), que para funciones monotonamente crecientes sera el mapeo en el extremo de entrada mas alto de la curva de mapeo de tonos. El lector experto debena entender bien como se pueden realizar muchas variantes posibles de tal mapeo. Implica determinar si la funcion produce el resultado mas alto, y despues la reduccion de escala modificando la funcion, es decir, cualquier remodelacion que se aplique a continuacion, por lo menos restringiendo el punto mas alto sobre el mismo hasta el maximo valor permitido. Esto puede ser codificado de varias maneras, por matematicas simples para casos simples, y los casos complejos podnan simplemente simular lo que sena el resultado, y luego aplicar uno que cumple con los requisitos.
La metodologfa puede introducir asf un mapeo de tonos que se basa en un mapeo de tonos de referencia de entrada que puede ser independiente de la cromaticidad del color, y que especialmente puede ser el mismo para todos los colores de las gamas. Sin embargo, la unidad de deformacion de mapeo de tonos puede adaptar este mapeo de tonos generico o comun a un mapeo de tonos que es espedfico a la cromaticidad del pfxeles de entrada, y espedficamente que depende de una cantidad que refleja la luminancia maxima posible para la cromaticidad espedfica en la cromaticidad de entrada. Ademas, el mapeo de tonos ajustado es tal que la luminancia ajustada no esta por encima del maximo posible de luminancia para la cromaticidad en la gama de salida. Asf, el sistema permite un ajuste de luminancia a la senal entrada para convertir entre los diferentes rangos dinamicos mientras que no solo
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garantiza que la luminancia ajustada es tal que la imagen de salida no este recortada, sino que permite que el mismo mapeo de referencia se adapte a las diferencias en la posible luminancia. Esto puede asegurar que la transformacion del color de entrada da como resultado una salida de color de la misma cromaticidad y con una adaptacion de luminancia consistente en toda la gama.
Por ejemplo, el mismo mapeo relativo del rango de luminancia completo para cada cromaticidad se puede utilizar pese a que la luminancia maxima es muy diferente en diferentes rangos, por ejemplo, el mismo aumento de brillo relativo pueden aplicarse a colores saturados como, por ejemplo, colores sustancialmente blancos, a pesar de que estos tienen un menor nivel de brillo maximo.
La cantidad utilizada para adaptar el mapeo de tonos se puede determinar espedficamente a partir del color de entrada, por ejemplo, utilizando una tabla de consulta que proporciona una luminancia maxima para todas las cromaticidades en la gama. En muchas realizaciones, la cantidad puede ser un valor maximo de un canal de color en una representacion de canal de color (como una representacion de color RGB) del color de entrada. En muchas realizaciones, la luminancia de entrada puede ser una luminancia en una cromaticidad y representacion de luminancia del color de entrada (tal como una representacion xyY).
Espedficamente, la cantidad puede ser indicativa de la luminancia de entrada relativa a una luminancia maxima que para las coordenadas cromaticas del color de entrada es maximamente alcanzable en la gama correspondiente al primer rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas. Puede ser ventajoso si el aparato (201) de procesamiento del color de la imagen, tiene la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos dispuesta ademas para aplicar una transformacion monotona a la forma funcional de mapeo de tonos de entrada en comparacion con su eje, que se define de modo que si las luminancias de salida (L_HDR) obtenidas por aplicacion del mapeo (301) de tonos de entrada, dos luminancias de entrada diferentes (L, L_LDR) son diferentes, entonces el ajuste luminancias de salida (L*) para aquellas luminancias de entrada son tambien diferentes.
Asf, el mapeo de tonos ajustado puede ser generado adaptando el mapeo del tono de entrada aplicando la transformacion a la forma funcional.
Muchos mapeos obedeceran a que introducimos poco o nada, por lo tanto, se puede formar, por ejemplo, la mitad o la parte inferior de acuerdo con algun otro criterio. Si algunas partes de la curva que tienen el corte de valores mas altos (es decir, hay, por ejemplo, valores aun diferentes, mas altos en la entrada de HDR, pero no en la salida de LDR), entonces dicho mapeo no puede ser usado en, por ejemplo, una estrategia de procesamiento donde necesitamos invertibilidad, como una codificacion que primero mapea un grado HDR maestro de entrada para una codificacion LDR (recorte) y a continuacion un mapeo inverso para recuperar el grado HDR de esta codificacion LDR. Es util si se mantiene el mapeo monotono, que se puede hacer, por ejemplo, por algunos (extension no lineal).
Aunque algunos mapeos pueden permitir la superposicion de algunos colores, estas funciones monotonas mantienen (aparte de la cuantificacion) una diferencia matematica entre colores que teman diferentes luminancias en la escena original, o al menos, por ejemplo, la representacion de grado maestro de la misma. Aunque para algunas representaciones estas diferencias pueden no ser visibles al espectador a veces, al menos estan codificadas, y pueden usarse adicionalmente, por ejemplo, mediante aplicaciones de procesamiento de imagenes.
Ventajosamente, el aparato (201) de procesamiento de color de imagenes tiene la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos dispuesta ademas para aplicar una transformacion suave a la forma funcional del mapeo de tonos de entrada en comparacion con su eje, determinado para tener diferencias (310) de luminancia sucesivas para coordenadas cromaticas vecinas (x, y) entre las luminancias (L*) de salida ajustadas, y la luminancia (308) de salida obtenida aplicando el mapeo (301) de tonos ajustado a la luminancia (L) de color de entrada vana suavemente, en cantidades aproximadamente similares.
La suavidad, que tambien se puede expresar en los terminos del campo de vector de diferencia de color en lugar de, por ejemplo, transformaciones en la funcion 301, es una propiedad interesante como criterio de calidad para algunas aplicaciones. Por ejemplo, una compresion lineal o compresion no lineal de partes pequenas, o teniendo en cuenta la forma de la funcion 301 pueden ser todas lisas. Entonces nuestro sistema no se comporta de manera muy diferente de un mapeo de color que se centran principalmente en el comportamiento de la luminancia (L).
Ventajosamente, la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta ademas para realizar la determinacion de la luminancia (L*, 309) de salida ajustada aplicando una luminancia (Ls) ajustada como entrada al mapeo (301) de tonos de entrada, cuya luminancia ajustada (Ls) se deriva aplicando una funcion a la luminancia (L) de color de entrada, cuya funcion se define en base a la luminancia maxima Lmax (x, y), de manera que una luminancia (L) de entrada igual a esta luminancia maxima Lmax (x, y) se mapea al valor maximo posible de la luminancia (L) de entrada para el mapeo (301) de tonos de entrada.
En lugar de conformar la funcion correspondiente al mapeo de tonos de entrada, se puede conformar su eje, por ejemplo, si tiene que ocurrir una compresion no lineal simple en la direccion x. Especialmente para los escalados lineales esto puede ser mas simple que cambiar la funcion, ya que entonces podemos calcular la funcion 301 normal
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en la nueva entrada escalada (o usar ese valor escalado/ajustado Ls como entrada para una codificacion susceptible de busqueda del mapeo de tonos, etc.). El ajuste mediante la conformacion del eje puede realizarse de forma equivalente cambiando los valores de eje de la funcion o cambiando los valores de luminancia de entrada.
Ventajosamente en muchas realizaciones, la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar una luminancia escalada, escalando la luminancia de entrada por un primer factor de escala determinado a partir de la cantidad; determinar una luminancia ajustada escalada aplicando el mapeo de tonos de entrada a la luminancia escalada; y generar la luminancia de salida ajustada escalando la luminancia escalada por un segundo factor de escala correspondiente al redproco del primer factor de escala.
Esto puede proporcionar, en particular, rendimiento ventajoso con baja complejidad en muchas realizaciones.
Ventajosamente, el aparato (201) de procesamiento de color de imagenes utiliza como funcion para escalar el color de entrada luminancia (L) un escalamiento lineal. Esta sencilla funcion es suficiente para muchos escenarios, y puede realizarse (por ejemplo, en un circuito IC) mediante una simple multiplicacion.
Ventajosamente, el aparato (201) de procesamiento de color de imagenes tiene la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos dispuesta ademas para usar como cantidad linealmente relacionada a la luminancia (L) un maximo (maxRGB) de un canal de color (y espedficamente componentes lineales rojo, verde y azul) definiendo el color de entrada (L, x, y). Debido a la linealidad, podemos reformular nuestro metodo basico, por ejemplo, en espacio RGB, lo que minimiza los calculos, ya que normalmente las imagenesMdeo se codifican en un espacio de color derivado a partir de RGB (y RGB se utiliza para accionar la pantalla).
El componente de canal de color maximo de un color del color de entrada se puede utilizar como la cantidad.
El componente de canal de color maximo es espedficamente indicativo de la luminancia maxima posible para esa cromaticidad ya que es el componente de color que se puede escalar al menos antes de que se produzca el recorte.
En otras palabras, todos los factores de escala que se pueden aplicar al canal de color con el valor maximo sin resultado en este canal de color que se esta recortando tambien se puede aplicar a los otros canales de color sin recorte.
Ventajosamente en muchas realizaciones, la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar una luminancia ajustada aplicando el mapeo de tonos de entrada al maximo de los componentes de canal de color; y para generar la luminancia de salida ajustada por escala la luminancia ajustada por un factor de escala dependiente de la luminancia de entrada y el maximo de los componentes del canal de color.
Esta metodologfa puede proporcionar unA operacion, desempeno y/o implementacion eficiente particular en muchas realizaciones. El factor de escala puede ser espedficamente proporcional (o igual) a la relacion entre la luminancia de entrada y el maximo (maxRGB) de los componentes del canal de color.
Ventajosamente en muchas realizaciones, el color de entrada se proporciona en una representacion de canal de color y el aparato comprende ademas una representacion de color convertidora para generar la luminancia de entrada como luminancia de una cromaticidad y representacion de luminancia del color de entrada mediante la conversion de la representacion del canal de color del color de entrada.
Esto puede permitir una implementacion y operacion practicas y convenientes en muchas realizaciones. En particular, el uso de diferentes representaciones para el mapeo de tonos y para adaptar el mapeo de tonos puede proporcionar una operacion eficiente en muchas realizaciones.
Ventajosamente en muchas realizaciones, la imagen de color comprende ademas un procesador de salida para generar una salida de representacion de canal de color por escalamiento de los componentes de canal de color del color de entrada por un factor de escala dependiendo de la luminancia de salida y la luminancia de entrada.
Esta metodologfa puede proporcionar una operacion, desempeno y/o implementacion eficiente particular en muchas realizaciones, y en particular en realizaciones en las que tanto el color de entrada como el color de salida son necesarios para usar representaciones de canales de color. Las representaciones de canales de color pueden ser espedficamente una representacion RGB.
Ventajosamente, el aparato (201) de procesamiento de color de imagenes de cualquier variante posible comprende ademas una unidad (202) de determinacion de correlacion de tonos dispuesta para determinar el mapeo (301, TM*) de tonos de entrada sobre la base de al menos un mapeado de tonos predeterminado (TM). Espedficamente, el mapeo de tonos de entrada puede ser un mapeo de tonos predeterminado. Las variantes simples pueden usar solo unos tonos para toda la imagen. Sin embargo, uno puede utilizar cualquier criterio (por ejemplo, si el metodo/aparato funciona bajo control de un espectador final en una pantalla para adaptar a sus preferencias, los criterios pueden ser "al espectador le gustan azules mas brillantes"), para generar funciones de mapeo de tonos mejor adaptadas, por
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ejemplo, para regiones en el plano (x, y), o incluso regiones espaciales espedficas u objetos en la imagen. Por ejemplo, se puede derivar el mapeo 301 de tonos de entrada final para adaptarlo, desde por lo menos otro mapeo de tonos especificado por el graduador (por ejemplo, modificandolo segun, por ejemplo, una extrapolacion sobre una region del plano (x, y)), o por interpolacion entre dos de tales funciones, o derivando una funcion final dada un analisis complejo de una pluralidad de tales funciones determinadas previamente (por ejemplo, los rojos se comportan como esto en la zona oscura, de modo que adaptamos nuestra funcion naranja basados en el comportamiento oscuro de los rojos, pero el comportamiento amarillo para las luminancias medias, y mirar lo que pasa en los neutrales cercanos y determinar el comportamiento del mapeo de tonos para los naranjas en funcion de lo que se especifica en al menos un mapeo de tonos para los neutrales cercanos).
El aparato de procesamiento de color de imagenes basico puede, por ejemplo, ser parte de un IC de manejo de imagenes e incorporado en varios aparatos mas grandes, como, por ejemplo, un codificador de imagen que comprende un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se ha descrito anteriormente y un formateador (613) de datos para emitir al menos una imagen (Im) de salida que comprende colores de salida de pixel de coordenadas cromaticas (x, y) y luminancias de salida ajustadas (L*), o un descodificador de imagen que comprende un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como el descrito anteriormente, y que comprende un extractor (652) de datos dispuesto para obtener datos de color de pfxeles en una imagen (Im).
El descodificador de imagenes puede tener el extractor (652) de datos dispuesto ademas para obtener un mapeado de tonos (TM), de modo que pueda hacer su mapeo de tonos basado en, por ejemplo, lo que fue ya prescrito en el lado de creacion de contenido. Por ejemplo, como se dijo anteriormente al volver a determinar los mapeos de tono locales, por ejemplo, para hacer un mapeo de color optimo para la pantalla en particular, puede comenzar desde el mapeo de tonos suministrado por el creador TM, y deformar mmimamente, tratando de seguirlo tanto como sea posible.
En donde principalmente elucidamos la optimizacion de mapeo teniendo en cuenta la gama, centrandose en su claro plano de lfmites, por supuesto, podemos hacer metodos similares tomando tambien en cuenta un plano de lfmites oscuro, que, por ejemplo, muestra mala visibilidad debido a la iluminacion envolvente cerca de la pantalla de representacion.
La invencion puede realizarse en diversos metodos, por ejemplo, un metodo de procesamiento de color de imagen para transformar un color de entrada (L, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a una primera dinamica de luminancia en un color de salida (L*, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a una segunda luminancia rango dinamico, cuya primero y segundo rangos dinamicos vanan en extension en al menos un factor multiplicativo 1.5, que comprende: determinar una luminancia (L*, 309) de salida ajustada para el color de salida desde una luminancia (L) de entrada del color de entrada y sobre la base de una entrada (301) que define las luminancias de salida como una funcion de las luminancias de entrada, y una cantidad linealmente relacionada a la luminancia (L) de entrada, siendo la cantidad indicativa de una luminancia maxima que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en al menos uno de una gama correspondiente al rango dinamico de la primera luminancia y una gama correspondiente al rango dinamico de la segunda luminancia para las coordenadas cromaticas (x, y); en el que la luminancia de salida ajustada se determina aplicando un mapeo de tonos ajustado a la luminancia de entrada; y determinar el mapeo de tonos ajustado adaptando el mapeo de tonos de entrada dependiente de la cantidad, de modo que cualquier luminancia (L*, 309) de salida ajustada obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado a cualquier luminancia (L) de entrada de todas las luminancias de entrada posibles en su extension de valores validos [0,1] no es mayor que una luminancia maxima Lmax (x, y) que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en la gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y).
O, un metodo de procesamiento de color de imagenes en el que la determinacion de la luminancia de salida ajustada (L*) esta caracterizada ademas porque implica la determinacion de una luminosidad ajustada (Ls) para uso como entrada al mapeo (301) de tonos de entrada, cuya luminancia ajustada (Ls) se deriva aplicando una funcion a la luminancia (L) de color de entrada, cuya funcion se define en base a la luminancia maxima Lmax (x, y), de manera que una luminancia (L) de entrada igual a esta luminancia maxima Lmax (x, y) se mapea al valor maximo posible de la luminancia (L) de entrada para el mapeo (301) de tonos de entrada.
O bien, un metodo de procesamiento de color de imagen en el que la cantidad linealmente relacionada con la
luminancia (L) del color de entrada es un maximo (maxRGB) de los componentes lineales rojo, verde y azul (u otro
canal de color) que definen el color de entrada (L, x, y).
O bien, un metodo de tratamiento de color de imagen que comprende determinar el mapeo (301) de tonos de
entrada en la base de al menos un mapeo de tonos predeterminado adicional. La invencion puede ademas ser
realizada como un producto de programa de ordenador que comprende un codigo que permite a un procesador realizar cualquiera de los metodos o hacer funcionar cualquiera de los aparatos, y puede comunicarse o dirigirse a traves de senales, etc.
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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Estos y otros aspectos de cualquier variante del metodo y aparato de acuerdo con la invencion seran evidentes y elucidados con referencia a las implementaciones y realizaciones descritas mas adelante, y con referencia a los dibujos adjuntos, dibujos que sirven meramente como ilustraciones espedficas no limitantes que ejemplifican el concepto mas general, y los guiones se usan para indicar que un componente es opcional, no siendo los componentes sin guiones necesariamente esenciales. Tambien se pueden usar guiones para indicar que elementos, que se explican como esenciales, estan ocultos en el interior de un objeto, o por cosas intangibles tales como, por ejemplo, selecciones de objetos/regiones, indicaciones de valor niveles en graficos, etc.
En los dibujos:
La Figura 1 ilustra esquematicamente un mapeo entre una representacion de color/gama relacionada con un primer rango dinamico y una representacion de color/gama relacionada con una representacion de un segundo rango dinamico;
La Figura 2 ilustra esquematicamente una posible realizacion de un aparato de nucleo de acuerdo con la presente invencion;
La Figura 3 ilustra esquematicamente como se puede cambiar una funcion de mapeo de tonos en relacion con el rango de su entrada y salida, para llegar a una funcion de mapeo de tonos local mas adecuada, en particular una que evite recorte de un color de salida por una gama ffsica de realizables en una pantalla y/o colores representables;
La Figura 4 muestra una realizacion mas detallada de un aparato segun nuestra invencion;
La Figura 5 muestra otra realizacion, que es relativamente barata de implementar;
La Figura 6 ilustra esquematicamente como se pueden interconectar diversas versiones de nuestro aparato en una cadena de video; y
La Figura 7 ilustra esquematicamente como se puede implementar una realizacion mas compleja de el metodo o con funciones locales de mapeo de tonos con mayor grado de variabilidad, en la que:
La Figura 7a muestra la gama en una seccion transversal (luminancia, saturacion),
La Figura 7b muestra la proyeccion triangular de la base gama en un plano de color (matiz, saturacion), plano de color, y
La Figura 7c muestra una posible forma de llegar a un conjunto de funciones locales derivandolas como funciones interpoladas entre dos funciones preespecificadas a lo largo del eje de luminancia comun para las dos gamas colocadas (por ejemplo, LDR a HDR), de acuerdo con alguna estrategia de interpolacion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra esquematicamente una correlacion entre una primera y segunda representacion de color asociada con una primera y segunda gama de luminancias presentables (tambien llamado rango dinamico). Sin perdida de generalidad, asumimos que la representacion del color se puede utilizar directamente para accionar una pantalla en particular, multiplicando linealmente el color con el brillo maximo de la pantalla. Por supuesto, el espacio de color puede ser, por ejemplo, un espacio de color independiente de la pantalla, lo que antes de que los colores sean representados necesita ser optimamente mapeado para la pantalla en particular, etc. Aunque el mapeo tambien se puede hacer al contrario, explicaremos el ejemplo mediante el mapeo de un rango mas pequeno de luminancias representables (llamado por simplicidad rango dinamico bajo lDr), a un rango mas alto (rango dinamica alto HDR). Esto significa que la gama ffsica de colores reproducibles cuando se acciona una pantalla HDR, sera mayor que la de la pantalla LDR. Por simplicidad tenemos dibujado las gamas de color (que segun lo dicho hemos asumido son gamas de colores definidas para gamas de referencia siendo las dos presentaciones reales del rango dinamico diverso, que por simplicidad difieren solo en el pico de brillo y no por ejemplo, primarios de color, y por simplicidad se considera que obedecen a una funcion de transferencia electrooptica lineal, tienen reflexion de la placa frontal, etc.) tanto de LDR como de HDR normalizados a una luminancia maxima L igual a 1, por lo que ambos tienen la misma gama 101 de colores entonces, y el mapeo de color consiste en mover los colores a diferentes posiciones en esa gama. Es importante saber que el eje Z de la representacion es luminancia lineal L, y no luma Y no lineal (por ejemplo, gamma 0.45). Esto es lo que tambien podemos llamar el componente de brillantez de todos los colores (siendo entidades tridimensionales). En cuanto al componente cromatico de los colores, los hemos definido como coordenadas CIE (x, y), pero hay otras definiciones de los planos cromaticos de color igualmente posibles para nuestra invencion. En este plano de color la base de la gama va a cortar una forma triangular fuera de la herradura o drculo de color que lo rodea, y allf puede (como es bien conocido en la colorimetna), definir dos
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parametros: un angulo que llamaremos tonalidad, y un componente del eje L acromatico hacia el exterior que llamaremos saturacion s (tampoco complicaremos nuestra elucidacion mediante discusiones detalladas sobre las diferencias con colorido psicovisual). x e y son de hecho cantidades no lineales, ya que se definen como x = X/(X + L + Z) y y = L/(X + L + Z), y esa geometna de perspectiva es no lineal. Esto tiene, entre otras cosas, el efecto en los lfmites superiores de que la gama no son lmeas rectas sino curvas, pero la explicacion de nuestra invencion no cambia si suponemos que son lmeas rectas. Realmente nuestra invencion tiene como una propiedad util que al menos algunas formas de realizacion pueden evitar la necesidad de tabular la forma de lfmite de gama.
Ahora supongamos que tenemos un objeto en LDR 106, por lo que asumimos por simplicidad que tiene un solo color (L_LDR, x, y), para el cual queremos determinar un color correspondiente HDR (L_HDR, x, y). Por simplicidad asumimos que la parte cromatica de la definicion de color permanezca igual, y solo la definicion de luminancia normalizada cambia (pero, por supuesto, nuestros metodos pueden combinarse con un procesamiento adicional que tambien modifica la definicion de cierta manera). La suposicion es aqrn entonces que un color permanece mas o menos igual y parece mas brillante (en la pantalla HDR) si le damos una luminancia diferente pero el mismo (x, y).
Notense tambien los efectos de la definicion de luminancia RELATIVA, y como funciona con diferentes relaciones de mapeo. Por ejemplo, se puede desear que el color, por ejemplo, de un rostro, se vea exactamente igual en una pantalla HDR con brillo pico de 2000 nit, como en una pantalla LDR de 500 nit. Aunque la luminosidad de salida presentada 2000 * L_hDr sera entonces igual que 500 * L_LDR, significa que en la representacion normalizada (lineal) de nuestra Fig.1, para presentar finalmente el mismo color, el L_HDR sera 1/4th de la L_LDR, lo que se puede ver desde la posicion inferior del objeto a lo largo del eje L. Ahora puede haber desde luego otras relaciones de mapeo para definir el mapeo entre la primera representacion de color Col_LDR y el segundo Col_HDR. Por ejemplo, puesto que esta claro que un menor rango dinamico nunca puede representar colores mas brillantes de la pantalla HDR, es posible que deseemos APROXIMARLO. En el caso de que el objeto sea, por ejemplo, una fuente de luz, que contiene colores de pfxeles dentro de un intervalo de luminancias [Lmin, Lmax], podnamos considerar recortar la fuente de luz en la representacion de color LDR (aunque no en Col_HDR) de manera que, por ejemplo, Lmin esta muy cerca de 1 (en una representacion de 8 bits, puede ser 253, por ejemplo). Sin embargo, sera util en muchas realizaciones que condicionemos nuestros mapeos de modo que sean en gran parte invertibles, en particular que no pierdan demasiada informacion de la representacion de color HDR en caso de que queramos recuperarla desde el LDR, tal como sucede, por ejemplo, en caso de recorte o cuantificacion severos, etc. Asf, quizas deseemos hacer algo mas complejo con el objeto de la lampara que un recorte lineal simple, lo que se denomina gradacion del color, y si se quiere la mas alta calidad, normalmente no lo hace un algoritmo automatico, sino al menos parcialmente corregido (desde un primer mapeo automatico en gradacion semiautomatica) por un graduador de color humano, un artista con gusto y experiencia en la definicion de los colores de la mejor manera posible para una pantalla HDR y una pantalla LDR, es decir, como representaciones Col_HDR y Col_LDR.
Debe quedar claro para el lector experto que nuestro metodo se puede aplicar para transformar colores en cualquier escenario, por ejemplo, por un software de correccion de fotos, pero tambien, por ejemplo, dentro de un modulo de optimizacion de color de un procesador de imagen IC en un televisor HDR, o cualquier aparato de procesamiento de imagen intermedio, un servicio de optimizacion de imagenes que se ejecuta en un ordenador en red remoto, etc. Sin embargo, queremos dilucidar mas a fondo esta invencion cuando parte de un codec HDR que inventamos recientemente. En este codec representamos un grado maestro HDR de entrada (supongamos, por ejemplo, codificado con 16 bits o 32 bits lineales L, o como 3x16 bits lineales RGB, o codificado en una representacion flotante, etc.) como, por ejemplo, una imagen LDR compatible de 8 bits (o, por ejemplo, 10 bits) en retroceso (que puede comprimirse con la compresion heredada como MPEG2, AVC, HEVC, o VP8, etc.), pero, tambien con una estrategia de mapeo de color (tono/luminancia) como metadatos menos (al una funcion de mapeo de tonos L_HDR = F (L_LDR), pero posiblemente mas estrategias de transformacion de color codificadas) para obtener la representacion de color HDR (Col_HDR) de como se codifico como una imagen LDR (con pfxeles definidos en Col_LDR). Es decir, hemos logrado por gradacion de la imagen HDR una imagen LDR que se puede utilizar directamente para la representacion de LDR, y parece razonablemente buena, segun lo aprobado por el trabajo de gradacion para el creador o propietario del contenido. Si esta imagen LDR se muestra directamente en una pantalla HDR, no parece tan buena, sin embargo, ya que, aunque todos los objetos pueden ser reconocibles, tfpicamente muchos de los objetos de la escena pueden aparecer brillantes, es decir, no experimentan gradacion optimamente para una pantalla HDR. Poniendo de nuevo todas las luminancias y colores de los objetos en las posiciones de lo que el creador de contenidos prescribio, el grado HDR dicta, es lo que los algoritmos de mapeo de color codificados en los metadatos cuando se aplican al LDR imagen. Ahora esta decodificacion de la imagen LDR para obtener una imagen HDR para accionar la pantalla HDR, puede (como algoritmo de mapeo o parte de un conjunto de algoritmos) realizaciones del presente metodo.
Asf, la descripcion de ejemplo espedfica puede referirse a un sistema en el que una imagen LDR es tfpicamente generada (semi)automaticamente a partir de una imagen HDR original. La imagen LDR se distribuye y se puede procesar directamente por una pantalla LDR. Ademas, uno o mas las funciones de mapeo de tonos pueden distribuirse con el LDR donde las funciones de mapeo de tonos proporcionan informacion sobre como se puede generar una imagen HDR a partir de la imagen LDR. Las funciones de mapeo de tonos pueden describirse funciones adecuadas de transformacion de luminancia que se pueden aplicar a la imagen LDR para generar una imagen HDR que se asemeja mucho a la imagen HDR.
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El mapeo de tonos para mapear una imagen HDR a una imagen LDR existe en varias versiones anteriores, y existen tambien algunos algoritmos de autoconversion muy aproximativos para transformar una imagen LDR de entrada (por ejemplo, de un DVD o BD video) en una imagen HDR con una representacion de color mas adecuada para la representacion de HDR, es decir, por ejemplo, maximizar la utilidad de la pantalla HDR haciendo que los objetos mas brillantes sean especialmente brillantes. Por ejemplo, uno podna detectar objetos brillantes que son "luces" en la imagen LDR (por ejemplo, regiones pequenas, tales como reflejos especulares, recortadas a 255), y luego luminancia los potencia considerablemente en comparacion con la escena en la codificacion HDR (o de hecho en la codificacion hDr normalizada los mantiene en 255, pero reduce las luminancias [o para realizaciones que no satisfacen en nuestra elucidacion simplificada codifica los colores con una codificacion de luminancia, se adapta mediante la reduccion de los valores de codigo/lumas correspondientes a esas luminancias] de todos los demas objetos de escena en comparacion con las luminancias LDR), para que destaquen como brillantes en el resto de la escena. En nuestro ejemplo del objeto 105 de luz en la Fig. 1, eso podna significar que en la representacion HDR no codificamos la luz con un L HDR = 1/4 de L_HDR, sino, por ejemplo, 0.8x L_HDR. Luego representara tales luces (es decir, la luminancia de salida presentada final de la pantalla) tan brillante como sea posible en la pantalla LDR, y excepcionalmente brillante en la pantalla HDR. El mapeo de tonos en la gama de color normalizada colocado especifica entonces que debemos multiplicar la luminancia de los pfxeles de la luz en la imagen LDR por 0,8, antes la potenciacion final realizado por la multiplicacion final por el brillo maximo de la pantalla HDR de 2000 nit.
Sin embargo, normalmente en la tecnica anterior esta correlacion de tono se hace primero, y luego una correccion de color donde sea necesario. De hecho, en muchos procedimientos de la tecnica anterior se aplica primero una luminancia que puede resultar en recorte o cambio de color para algunos pfxeles, y con una posterior correccion de color tratando de hacer frente a esas distorsiones. Por supuesto si los deslizadores para las diferentes transformaciones colorimetricas trabajan en paralelo, un realizador de gradacion manual puede hacer lo que desee, pero tendna sentido poner primero las luminancias (o brillos) correctos, y luego realizar alguna transformacion de color (en particular porque el color es dependiente de la luma, en muchas aplicaciones). De hecho, por lo general, aunque colorimetricamente y psicovisualmente incorrectas, pero por supuesto simples (si usted no esta demasiado preocupado por errores de color relativamente grandes), las personas hacen el procesamiento en los espacios de codificacion de color no lineales, como, por ejemplo, YCrCb. Esto se convierte en ultima instancia en una senal de accionamiento RGB para la pantalla, y tfpicamente conduce a excesos o a bajas cantidades de al menos uno de estos errores primarios, es decir, de color. Si se piensa que el mapeo de color mientras se conserva el valor de luma Y es la forma de procesar (por ejemplo, en un rango de colores de cromaticidad variable), uno debe darse cuenta de que tal procesamiento ni siquiera conduce a las luminancias correctas, ya que la luma no lineal es diferente de una luminancia. Asf, aunque la variacion de la luminancia, por ejemplo, diferentes colores en la misma imagen pueden en algunos casos ser lo suficientemente pequenos como para ser aceptablemente de poca preocupacion, el error existe, y puede a veces ser objetable. Un peor error proviene del tratamiento de los CrCb como si fueran coordenadas de cromaticidad independientes de la luminancia. El cambio de tales coordenadas puede tener consecuencias tanto en la luminancia final del objeto, y su color cromatico (es decir, matiz y saturacion). Y en algunos escenarios, errores de matiz incluso pequenos pueden ser problematicos (tengase en cuenta que la vision humana puede discernir errores de un par de nanometros, o, en otras palabras, dependiendo en las condiciones de visualizacion y del experimento, se puede decir que al menos 100 diferentes tonalidades a lo largo del cfrculo son relevantes). Tambien un espacio como RGB no es completamente intuitivo y simple de usar, incluso para graduadores muy experimentados, debido a la no linealidad, siempre puede aparecer alguna decoloracion (inesperada), y especialmente si se dispone de pocos algoritmos (quizas no bien entendidos) para jugar (y las UI pueden ser demasiado gruesas, por ejemplo se puede querer para cambiar la forma de una curva de mapeo de tonos en una forma particular, pero no se puede establecer con suficiente precision), puede ser diffcil efectuar todas las correcciones de color hasta el final (especialmente de forma sencilla y rapida). Por ejemplo, los controles RGB parecen relativamente simples, ya que si la imagen parece demasiado verdosa uno puede disminuir algo el verde, e incluso para curvas no lineales extranas se tiene ya rapidamente un aspecto un poco menos verdoso en promedio.
Sin embargo, ^que pasa si se quiere hacer a la imagen mas amarillenta para lograr un efecto nocturno acogedor? Se necesita entonces controlar R y G, pero entonces sigue siendo particularmente amarillo. Si se ajusta el control deslizante gamma con un software de procesamiento de imagenes HDR tal como, por ejemplo, Photomatix, se pueden encontrar problemas como colores falsos en los negros o colores incorrectos para luminancias intermedias.
Si hay alguna no linealidad todavfa en el sistema entre donde son regulados los colores y donde se efectua la determinacion colorimetrica de los colores (es decir, la representacion de pantalla que anade luz lineal), se corre el riesgo de decoloracion. Por ejemplo, si se quiere aumentar el brillo de la mezcla de blanco y un color, se podna cambiar en el espacio lineal (W, c) en K A 2 * W A 2 + c A 2. Esto implicana, por supuesto, cantidad de desaturacion.
Cambiar sin embargo en (K * W + c) a 2, implicana un termino de mezcla adicional 2K * c, que depende de la cantidad de color c, es decir, esta resultana en un color diferente representado finalmente. A veces los colores parecen salir demasiado apastelados o demasiado artificiales o altamente saturados segun nuestras preferencias.
Hay un control deslizante de saturacion de color que se podna usar para tratar de corregir esto. Algunas personas pueden usar expresamente esto para atraer alguna mirada (adicional) a la imagen. Por ejemplo, se puede tener una calle brumosa bajo luz de calle de la tarde, y se puede aumentar entonces la saturacion algo mas alla de la natural
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para darle una apariencia amarillenta navidena. Algunas personas incluso parecen preferir perfiles extremos como un perfil Grunge muy saturado, pero enfocaremos la elucidacion de nuestra invencion para cuando se va hacia colores mas naturales. En cualquier caso, conseguir los colores en sus tres coordenadas colorimetricas sobre toda la imagen (y para v^deo consistente sobre pasos de imagenes sucesivas) no es siempre una tarea sencilla. Tambien depende de como se define la transformacion del color, especialmente si el nivelador quiere aplicar funciones de mapeo de tonos un poco mas burdas (lo que tal vez no ocurra a menudo bajo correccion normal del color con gamas casi iguales, como la correccion para programas de multiples camaras en el campo, pero altamente probable cuando tienen que ser mapeados rangos de luminancia importantes con varios subrangos de luminancia para mostrar gamas de muy diferente capacidad), se debe tener cuidado de que los colores no se vuelvan demasiado extranos, incluso tan demasiado extranos que no se puedan corregir mas facilmente. En nuestro ejemplo de HDR codificado como metadatos de legado LDR + para el mapeo de tono/color de LDR a HDR (lo que puede ser llamado codificacion HDR de "contenedor LDR"), debemos asegurarnos de que si creamos la imagen lDr correspondiente al grado maestro HDR, sus colores deben no ser muy diferentes del grado maestro, y preferiblemente incluso ser lo mas parecidos posible segun criterio o estrategia de calidad, por ejemplo, al menos los colores mas oscuros se representan de la misma manera en ambas pantallas, en tanto la gama de la pantalla LDR lo permita.
Asf, en muchos escenarios, es altamente deseable que pueda ejecutarse una conversion de, por ejemplo, imagenes LDR a HDR que no introduzca cambios de color significativos en la imagen. Esto a menudo es muy diffcil de hacer y especialmente la mayona de los enfoques de la tecnica anterior tienden a introducir distorsion de color cuando se convierte entre rangos dinamicos de luminancia con estas distorsiones necesitando entonces ser abordada posteriormente (o debe aceptarse la correspondiente degradacion).
La figura 2 muestra esquematicamente como puede verse genericamente un aparato 201 de procesamiento de color de imagen que cubre las realizaciones de nuestra invencion que permiten el comportamiento central del metodo. El lector experto entendera que esta parte del modulo central puede enlazarse con otros modulos para, por ejemplo, almacenar o suministrar colores de pfxeles, unidades que usan el color mapeado o al menos su luminancia L* (salida mapeada), etc., y que estos bloques basicos pueden realizarse, por ejemplo, de forma integrada como un programa de software que se ejecuta en un procesador. Una unidad 202 de determinacion de un mapeo de tonos determina una entrada o mapeo TM* de tonos de referencia para el pixel actual. En realizaciones mas simples este mapeo de tonos de entrada/referencia se puede haber determinado sobre la base de como son distribuidos los valores de luminancia de los objetos de la imagen de entrada por mapear, y podemos tener una funcion global de mapeo para una imagen (o un plano de imagenes, etc.). Asf, el mapeo de tonos de entrada puede ser un mapeo que no es espedfico para un pixel individual, pero que puede ser la base de la dinamica para una pluralidad de pfxeles, tal como, por ejemplo, una region de la imagen o conjunto de imagenes, y toda la imagen o un grupo entero de imagenes. El mapeo del tono de entrada puede ser un mapeo que no es espedfico de la cromaticidad individual pero que puede ser la base de la conversion del rango dinamico para una pluralidad de cromaticidades diferentes, y espedficamente puede ser completamente independiente de las cromaticidades (y solo puede ser una funcion de la luminancia). El mapeo de tonos de entrada puede ser una funcion de referencia que prescribe una relacion entre luminancias de entrada y luminancias de salida.
De acuerdo con las ensenanzas de realizaciones de nuestro metodo, queremos transformar entonces este mapeo en nuevos mapeos para diferentes subrangos cromaticos (por ejemplo, matiz, saturacion), por ejemplo, por valor de las cromaticidades de entrada (x, y). Asf, en la metodologfa, el mapeo de tonos de entrada espedficos de no cromaticidad puede adaptarse a un mapeo de tonos que es espedfico para valores o rangos de cromaticidad espedfica. El mapeo de tonos ajustado puede ser espedficamente uno que refleje las caractensticas del mapeo de tonos de entrada (por ejemplo, en terminos de la forma o variacion de la curva que relaciona las luminancias de entrada y salida) pero que se ha ajustado para adaptarse a las caractensticas espedficas de la cromaticidad del pixel que se esta transformando. Espedficamente, el mapeo de tonos ajustado se genera en dependencia de un parametro de valor/cantidad que sea indicativo de la luminancia maxima que es posible para convertir la cromaticidad del pixel. Por lo tanto, el mapeado de tonos ajustado que se aplica al pixel puede reflejar el mapeo de tonos de entrada (que, por ejemplo, se puede especificar por metadatos recibidos con los datos LDR) sino tambien las caractensticas espedficas del pixel individual. La metodologfa puede utilizarse espedficamente para introducir una conversion entre las luminancias de los diferentes rangos dinamicos garantizando al mismo tiempo que no se introduzca distorsion del color y por lo tanto no requiere un postprocesamiento del color. Asf, la conversion de luminancia mejorada sin degradaciones de color puede lograrse en muchos escenarios.
Por supuesto, nuestro metodo funciona tambien con estrategias de mapeo de tonos mucho mas complicadas donde hay varias estrategias de mapeo de tonos definidas, por ejemplo, el mapeo de tonos tambien puede determinarse, por ejemplo, con base en de que area de la imagen proviene el pixel, etc. Normalmente en una configuracion de realizacion, mapeo de tonos tM* de entrada/referencia para ser optimizado para una determinada region cromatica de la gama de codificacion del color, por ejemplo, un valor(x, y), dependera de al menos un mapeo de tonos TM suministrado, que puede, por ejemplo, ser (pre)creado por el nivelador para la imagen completa (por ejemplo, una funcion gamma con coeficiente gam> 1, que principalmente ilumina las regiones mas brillantes u oscurece regiones menos brillantes). Cuando decimos precrear, el lector entendera que esto podna ser al mismo tiempo el momento en caso de que el aparato 201 de procesamiento de color de imagen forme parte de un motor de gradacion en el punto de gradacion, pero TM tambien puede provenir de, por ejemplo, una memoria desmontable como, por ejemplo, un
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disco BD o sobre una conexion de red, si el aparato 201 forma parte de, por ejemplo, una television o pantalla, y el mapeo de tonos TM se determino meses antes. En caso de que solo tengamos un solo tono de mapeo TM, podna ser transmitido directamente (como el mapeo de tonos de entrada TM*) a una unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos, haciendo la unidad 202 opcional, sin embargo, como veremos mas adelante, puede haber realizaciones en las que se determinan varias funciones de mapeo de tonos (al menos una) adicionales (o en estrategias generales) para diferentes cromatograffas (x, y), las que senan ejecutadas entonces por la unidad 201.
Asf, en algunas realizaciones, el mapeo de tonos de entrada TM* puede ser el unico mapeo de tonos de referencia considerado y disponible. En otras realizaciones, el mapeo de tonos de entrada TM* puede seleccionarse desde una pluralidad de posibles mapeos de tono de referencia.
La unidad 203 de deformacion de mapeo de tonos puede determinar espedficamente un nuevo mapeo de tonos, referido como el mapeo de tonos ajustado, el cual esta conformado a una luminancia maxima posible en la gama de pantalla normalizada (o en el caso de realizaciones equivalentes no normalizadas, la mas limitada de las dos gamas) para el valor (x, y) del color de pixel que se esta procesando, a saber Lmax (x, y). Espedficamente, la funcion de mapeo de tonos puede ser reestructurada relativamente a las luminancias entrantes L (que se sabe que caen entre [0,1] en la representacion normalizada), por lo que se puede realizar un comportamiento similar si se aplica (parcial o totalmente) a la funcion de mapeo de tonos, o su parametro de entrada L.
Se explica un ejemplo simple posible en la Figura 3 de como esta configuracion de curva de mapeo de tonos puede implementarse.
Contrastando con los metodos de mapeo de tonos para generar una imagen de mayor o menor rango dinamico de luminancia (es decir, para usarse con un pico de brillo diferente) que primero determinan las luminancias (o lumas) y luego modifican los colores (generalmente para corregir los errores ocurridos en el primer paso), nuestro metodo comienza tfpicamente con la parte cromatica del color, por ejemplo, (x, y), y lo deja sin cambios (por lo que el aspecto cromatico de los objetos de imagen es ya en gran medida correcto). Asf, la parte cromatica del color/pfxel de salida se selecciona para que sea el mismo que la entrada. Asf, el (x, y) de salida se puede fijar para ser identico a (x, y) de la entrada. El sistema cambia la luminancia para ese color bajo la restriccion de mantener la cromaticidad (x, y) constante (lo que es facil de hacer, solo se tiene que cambiar unidimensionalmente el componente L de los colores de los pfxeles). Por lo tanto, para una representacion xyY, la xy de la salida se establece igual a la xy de la entrada, y el Y de la salida se genera a partir del Y de la entrada con base en el mapeo de tonos ajustado.
Por supuesto, el lector experto entiende que tambien con nuestro metodo podemos partir de este principio de inicio de mantener absolutamente inalterada la cromaticidad, por ejemplo, si el graduador quisiera hacer otra sintonizacion de color por cualquier razon. Pero tfpicamente nuestro metodo funcionara de modo que se determina un nuevo color con un mapeo desde la luminancia original hasta la final (L a L*, o, por ejemplo, L_LDR a L_HDR) manteniendo una cromaticidad de salida (x, y) * despues de procesar igual a (x, y) del color de entrada, y luego opcionalmente que (x, y, L*) puede, donde se desee, ir a traves de otra operacion de transformacion de color para modificar la apariencia cromatica del (de los) color(es).
Supongamos ahora que el nivelador ha determinado una funcion 301 de mapeo de un solo tono para la imagen (o tal vez un plano de imagenes sucesivas de una escena en la pelfcula), que digamos se determina en gran medida dependiendo del comportamiento del color de los colores acromaticos (es decir, los grises en el eje L que funcionan con rango de L_LDR en [0,1] y L_HDRen [0,1]). Esta funcion de ejemplo tiene primero una pequena pendiente para las regiones oscuras, ya que las luminancias del HDR se incrementaran finalmente en comparacion con la codificacion por un factor BRILLANTEZ DE PICO_HDR/BRILLANTEZ DE PICO_LDR del brillo maximo o maximo deseado de las dos pantallas, y porque podemos tener como criterio de calidad de la representacion que queremos que estos colores oscuros sean (casi) el mismo en ambas pantallas. Despues para colores mas brillantes (que pueden ser, por ejemplo, los colores de escena al aire libre como se ve a traves de ventanas de una habitacion mas oscura que en la que estaba situada la camara) empezamos aumentando los colores con una pendiente cada vez mas empinada para hacerlos relativamente brillantes en la pantalla HDR. En este ejemplo hemos considerado que existen luces que son, por ejemplo, demasiado brillantes para la comodidad en una pantalla HDR (tal vez para un usuario dado, si el mapeo de tonos TM fue perfeccionado por el en el extremo superior a partir de un tono base del creador de la pelfcula), asf que en lugar de accionar la pantalla HDR a su maxima luminosidad posible, en este ejemplo el mapeo de tonos se nivelo un poco para las regiones de imagen mas brillantes. Un ejemplo de tal entrada o mapeo de tonos de referencia se muestra mediante la curva 301 en FIG. 3. La funcion 301/mapeo de tonos de la FIG. 3 es asf un mapeo de tonos generico que en el enfoque descrito se adapta a las caractensticas de la cromaticidad espedfica (x, y). Por lo tanto, puede desearse para el mapeo de tonos caractensticas que se reflejen en el mapeo de todas las cromaticidades. Sin embargo, para algunas cromaticidades luminancia maxima posible es sustancialmente menor que la luminancia maxima para la gama (es decir, para blanco), y por lo tanto solo un subconjunto de la curva sena utilizado si la curva 301 se utilizara directamente para el mapeo de tonos. Por ejemplo, para un rojo saturado, solo las caractensticas de la gama de luminancia baja y media y el desprendimiento de la gama alta no se reflejanan en la transformacion.
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Una pregunta es entonces como se puede conformar en un ejemplo simple esta funcion de mapeo de tonos 301, para obtener un nuevo mapeo de tonos de acuerdo con nuestra invencion 302 para cada (x, y) particular, que se utilizara para determinar la luminancia L* de salida para una luminancia de entrada del color actual del pixel corriente de decir L_in = 0.6. Podemos estirar la funcion por simple multiplicacion lineal, para que produzca como salida L_HDR el valor maximo admisible de luminancia Lmax (x, y) para ese (x, y) en caso de que el color de entrada tenga ese valor maximo permitido como luminancia L. Por ejemplo, si el punto final de la curva 301 era (1,0,1,0), y Lmax (x, y) para el pixel actual en el borde de la gama es 0,8, compriminamos esa curva para que terminara en (0,8,0,8).
Dado que sabemos que el color de entrada que va a ser mapeado nunca puede tener una luminancia de 0,8 para tal cromaticidad, pero puede tener una luminancia menor de 0,8 (por ejemplo, 0,6), sabemos que una relacion lineal funcion escalada para luminancias mas bajas nunca resulta en un L_HDR por encima de 0,8 (siempre que se escala el maximo de cualquier funcion de mapeo se utiliza en ese 0,8). Asf que nosotros ya nos hemos encargado del hecho de que no ocurra ningun recorte, recorte que tfpicamente da como resultado artefactos de color severos.
Asf, como un ejemplo, en la FIG. 3, la curva 301 se modifica de modo que se ajuste a la luminancia maxima en las gamas para la cromaticidad del color de entrada. En el ejemplo, las gamas de entrada y salida se basan en primarias que tienen las mismas cromaticidades y, por lo tanto, la luminancia maxima relativa para cada cromaticidad es la misma. Por ejemplo, en el ejemplo, la luminancia maxima para el color considerado es 0,8 de luminancia maxima en las gamas (es decir, para blanco). Por consiguiente, la curva 301 se ajusta de tal manera que los extremos de la curva estan en las luminancias maximas para la cromaticidad (es decir, a (0,8, 0,8) en el ejemplo espedfico). Un ejemplo de tal mapeo 302 de tonos ajustado se ilustra en la FIG. 3.
El mapeo 302 de tonos ajustado puede tener espedficamente una forma correspondiente al mapeo 301 de tonos de entrada, pero comprimido en el rango correspondiente a posibles luminancias para la cromaticidad espedfica. Como resultado, la transformacion de luminancia no solo reflejara caractensticas de parte del mapeo de tonos de entrada, sino que refleja las caractensticas de toda la curva. El enfoque por lo tanto no solo se asegura de que no se introduzca el recorte por la transformacion de luminancia (y por lo tanto la cromaticidad no se modifica), sino que tambien permite una transformacion mas en consonancia con, por ejemplo, las preferencias de los graduadores para la transformacion.
Una cuestion relacionada con esta metodologfa es la de cuales funciones de mapeo se desean en varias realizaciones del aparato 201 y el metodo. Podnamos usar, por ejemplo, cualquier funcion invertible (es decir, mapeo uno a uno de L_LDR y L_HDR). Puesto que podemos entonces mapear desde HDR a LDR y hacia atras (sin embargo, algunas realizaciones de nuestras invenciones pueden utilizar tambien funciones no invertibles, por ejemplo, en aplicaciones donde solo queremos transformar desde LDR a HDR puede ser aceptable si por alguna razon algunos colores LDR diferentes se asignan a colores HDR identicos, aunque generalmente desde un criterio visual de calidad que es menos preferible). Por ejemplo, una funcion discreta que mapea (cuando esta indicado en la formulacion [0,255]) L_LDR = 0 a L_HDR = 1, 1 a 3, 2 a 2, 4 a 5, 6 a 12, 7 a 8, etc. sena invertible. Pero mas preferiblemente usanamos funciones monotonas (de hecho, las funciones monotonamente crecientes), de modo que el orden de luminancia entre colores en la imagen LDR y HDR no cambia (demasiado), y algunas variantes pueden no quieren cambiar diferencias o fracciones de sucesivos colores en ambos cuadros tampoco por demasiado. Pero la funcion de mapeo no tiene que ser de primer orden continua (es decir, puede ser un mapeo de discontinuidad, por ejemplo, 128 a 200, 129 a 202, y 130 a 1000, y 131 a 1002). Algunas realizaciones pueden utilizar funciones continuas, que, por ejemplo, se componen de segmentos de funciones de potencia (por ejemplo, multilineal, eje con multiples curvaturas) o de forma similar, y pueden ser generados por un control graduador de arrastre por puntos. O un graduador puede dibujar algunos puntos de control y se interpola una funcion entre ellos. Por lo general, las funciones implementaran algun comportamiento local para regiones de color en la imagen, brillo y/o contraste modificandolos. Asf, las pendientes locales de las funciones podnan vanan bastante, siempre y cuando no se conviertan en cero, lo que hana la funcion no invertible. El graduador tambien puede usar, por ejemplo, un boton que alterna entre los (gam = 1,2, 1,5, 2, 2,5, 3,...), o disenar funciones de compresion local como curvas S, etc. Ahora este algoritmo funciona bien (especialmente si tambien se limita la seleccion de las funciones por usar) debido a un cierto numero de propiedades colorimetricas.
Con un algoritmo de la tecnica anterior que se enfoca predominantemente sobre la especificacion de luminancia (es decir, fijar primero y luego modificar (x, y) * para corregir la distorsion de cromaticidad), se podna, por ejemplo, transformar el color de entrada (x, y, 0.6) en (x, y, 0,28) (color 308). Sin embargo, con nuestro algoritmo presentado aqrn se obtendna el color de salida Col_HDR siendo (x, y, 0,37), es decir, la cromaticidad sena inherentemente la misma. La luminancia puede estar un poco "apagada", pero al menos el color parece el mismo. Segun lo que el criterio y prueba es, a veces el brillo del color es mas importante que la tonalidad, por ejemplo, (por ejemplo, para crear impacto en una imagen), pero en muchas aplicaciones como nuestra codificacion LDR_Container que tiene un tono incorrecto, o la saturacion puede ser un problema mas grave (esto tambien depende de que objeto se esta representando (por ejemplo, una cara), bajo que situacion, etc.). El espectador realmente se preocupa por la luminosidad absoluta de un color: si no ve la escena original, y siempre y cuando no se convierta en algo antinaturalmente brillante. Por ejemplo, mientras una lampara en la imagen sea excesivamente brillante, ya tenemos un efecto HDR. Y eso parecena diferente en un HDR mas brillante (10000 nit) o mas oscuro (2000 nit) de todos modos si lo ejecutamos con la misma codificacion de color. Especialmente importante, muchos colores se ven
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diferentes en la pantalla LDR, ya que no podemos hacerlos lo suficientemente brillantes de todos modos, por lo que cada algoritmo de mapeo de tonos ya tiene que hacer sacrificios. Asf lo que hana del criterio "todos los colores deben tener comportamiento de luminancia identico cualquiera que sea su cromaticidad", es decir, su mapeo de luminancia se determina por una la curva de mapeo determinada para el eje acromatico, solo un buen criterio. En segundo lugar, aunque uno de los criterios fuera el correcto, el campo de las diferencias 310 de color (o de hecho diferencias de luminancia normalmente) es normalmente, si ya no pequena, por lo menos suavemente variable sobre el plano de color. Ahora tales variaciones suaves ya son diffciles de ubicar pues el espacio de color es muestreado escasamente por los objetos concretos presentes en la imagen, pero en video rapido, excepto si se tienen fluctuaciones molestas de nivel de transcurso, el espectador se concentrara en la historia en lugar de los pequenos cambios de color. Tales desviaciones tambien son permitidas porque la vision humana de color estima la verdadera naturaleza espectral de objetos de escena con solo tres conos, que ademas no estan perfectamente disenados matematicamente, pero sin embargo sucedio que la evolucion ha cambiado los animales. Por lo tanto, en regiones de muestreo no perfectamente superpuestas, el cerebro tiene cierta dificultad para, al mismo tiempo, juzgar con precision el tono, y tambien el brillo y colorido/saturacion. Asf, aunque el sistema visual humano puede ser increfblemente discriminatorio a veces, en otras ocasiones en la practica puede juzgar la representacion del color al menos lo suficientemente razonable. Ademas, esta estrategia puede ser interpretada por el cerebro como objetos de color local que modula un solo mapeo de tonos/iluminacion conformada por las caractensticas espectrales correspondientes a sus cromaticidades, ya que el lfmite superior de la gama de la pantalla sigue aproximadamente como los objetos de varios colores se comportan en cuanto a luminancia (es decir, filtrando parte de la luz, por ejemplo, por absorcion).
Asf que no solo este mapeo produce buenos resultados colorimetricos, sino tambien es facil de implementar, lo que es tanto util en aparatos del lado del nivelador (que pueden hacer cambios rapidos de gradacion en tiempo real), y productos de consumo tales como, por ejemplo, pantallas, como pantallas moviles, o aparatos de manejo de imagenes como descodificadores, que en vista de la erosion de precios puede desear bloques IC simples de procesamiento de imagenes.
Debido a la relatividad, el escalamiento de una funcion es equivalente a los ejes de escalamiento. Por supuesto, en una forma mas generica de nuestro metodo, la funcion no necesariamente debe ser simplemente escalada, puesto que puede, por ejemplo, tambien ser deformada adicionalmente en su parte inferior correspondiente a colores mas oscuros, siempre y cuando se ejecuten transformaciones de color dentro de la gama, es decir, tfpicamente para funciones monotonas, el valor superior (en principio tanto del argumento como del resultado de la funcion, es decir L LDR y L HDR, pero al menos el L HDR maximo posible resultante en el caso de, por ejemplo, un procedimiento de mapeo matematico que contenga las prescripciones del paso de transformacion en lugar de una funcion simple; por ejemplo, tambien se ejecuta un comportamiento no fuera de gama si no hay entradas iguales a Lmax (x, y) pero, por ejemplo, iguales a a*Lmax (x, y) + b se mapean a Lmax (x, y), aunque las formas de realizacion sencillas solo utilizaran a = 1 y b = 0) coincide con el local para la luminancia de cromaticidad maxima Lmax (x, y).
La Fig. 4 muestra un ejemplo de como se puede ejecutar el mapeo de color de nuestro metodo en caso de que utilicemos el mapeo de tonos como se especifica (es decir, no deformado, no escalado), pero realizan el mismo comportamiento transformando el valor de entrada de L_LDR. Cualquier lector experto en colorimetna entendera como puede cambiar o sustituir unidades que, por ejemplo, usan otra especificacion colorimetrica de color de entrada en diversos aparatos de manipulacion de color (por ejemplo, una parte del sensor de camara cuando el metodo se aplica en la camara para obtener una imagen JpEG de salida).
Una fuente 401 de datos de imagen suministra la informacion de pixel de color en esta realizacion del procesamiento 201 del color de la imagen. La fuente puede ser, por ejemplo, una memoria, una conexion de red, una unidad de generacion de imagenes como, por ejemplo, una unidad de generacion de graficos por ordenador o un sensor de camara, etc. Uno (integrado) o varios (primero, segundo, tercero) convertidores (402, 403, 404) de espacio de color convierten los pfxeles de color (por pfxeles, o incluso con base en la informacion regional de imagen, etc.), desde un espacio de color inicial (como YCrCb si la fuente de color es, por ejemplo, una television codificada, por ejemplo, a partir de un satelite a traves de un aparato receptor), por ejemplo, R'G'B' no lineal (el ' denota un gamma de, por ejemplo, 0,45), y luego a RGB lineal. En este RGB lineal queremos para hacer procesamiento, porque tiene propiedades utiles (aunque nuestro metodo tambien podna ser disenado alternativamente para trabajar, por ejemplo, en un espacio no lineal). Una unidad 405 de analisis de imagenes analiza la imagen, y en este ejemplo el color actual del pixel. De sus tres componentes de color R, G, y B, determina el mas alto, llamado maxRGB. Entonces si el color es, por ejemplo, en coordenadas normalizadas 0,9, 0,3, 0,85, entonces maxRGB = 0,9. Este valor maxRGB es importante, porque el recorte se produce cuando uno de los valores de conduccion, despues de una transformacion de color, debe ser superior a 1,0. Los errores de color tambien pueden ocurrir cuando uno de los valores disminuye por debajo de 0.0, y podemos mutatis mutandis disenar nuestro algoritmo teniendo en cuenta esa consideracion (alinear un parte de la curva de mapeo, por ejemplo), o incluso considerar que los valores deben ser mas altos que, por ejemplo, 0,1 en vista de la iluminacion circundante en la pantalla frontal, que corresponde a limitar la gama con una superficie limitante inferior que no esta el plano de fondo (L = 0). Sin embargo, para simplificar se asumira que el comportamiento alrededor de 0 es simple y explica nuestro algoritmo solo con el comportamiento limitante en el extremo alto de luminancia de la gama.
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En el ejemplo de la FIG. 4, se determina el maximo (maxRGB) de los componentes de los canales de color que representan la entrada, es decir, en el ejemplo espedfico se determina el componente mas grande de los canales de color R, G o B. Este valor es una cantidad indicativa de la luminancia maxima para la cromaticidad del color/pfxel de entrada y espedficamente refleja la relacion entre la luminancia actual y la luminancia maxima que es posible en la gama sin recorte. Por ejemplo, para un color de entrada dado por los valores RGB = (0.9, 0.3, 0.85) el valor maxRGB = 0.9 indica que la luminancia del color de entrada es del 90% de la maxima luminancia posible. De hecho, esto refleja que el maximo aumento relativo de luminancia posible para esa cromaticidad sin ningun recorte es una escala de 1/0/9 = 1.11. Asf, la luminancia maxima para un color de entrada con la cromaticidad es (1, 0,33, 0,94). El valor maxRGB proporciona asf una cantidad que se utiliza para adaptar el tono de entrada para generar un mapeo de tonos ajustado espedfico a esta cromaticidad.
En el ejemplo especifico de la Fig. 4, la luminancia de entrada al mapeo de tonos ajustado es la luminancia L desde el tercer convertidor 404 de espacio de color y luminancia ajustada resultante para el color de salida es el valor L* que depende tanto del mapeo de tonos de entrada y de los valores maxRGB. Por lo tanto, la luminancia de salida ajustada L* depende del mapeo del tono de entrada, de maxRGB y de la luminancia de entrada.
En el ejemplo especifico de la Fig. 4, el mapeo de tonos ajustado se basa en el mapeo de tonos de entrada pero adaptado mediante escalamiento tanto de los valores de la entrada como de la salida del mapeo de tonos de entrada. De hecho, primero la luminancia L de entrada es escalada por un primer factor de escala en un primer escalador 406 para generar una luminancia escalada. El mapeo de tonos de entrada se aplica entonces a esta luminancia escalada en el mapeo de tonos por 407 y la salida resultante es escalada entonces por un segundo factor de escala en un segundo escalador 408 para generar la luminancia de salida ajustada L*. Los factores de la primera y segunda escala son redprocos entre sf, y por lo tanto el segundo escalador 408 compensa el efecto del primer escalador 406.
Ademas, los factores de escala primero y segundo se determinan a partir de la indicacion de la luminancia maxima para la cromaticidad. En el ejemplo espedfico, el primer factor de escala es igual al redproco de la luminancia maxima para la cromaticidad y el segundo factor de escala es igual a la luminancia maxima para la cromaticidad. Por lo tanto, efectivamente la metodologfa proporciona una normalizacion de la luminancia de entrada con relacion al valor maximo posible de luminancia para la cromaticidad, y luego se aplica el mapeo de tonos de entrada a la luminancia normalizada. El segundo factor de escala multiplica el resultado por el valor maximo de luminancia para la cromaticidad para revertir la normalizacion. El efecto general es que el mapeo de tonos de entrada se ajusta a la luminancia maxima espedfica para la cromaticidad. Por ejemplo, el enfoque corresponde al escalamiento ilustrado para las curvas 301 y 302 en la FIG. 3. En el ejemplo espedfico, la luminancia maxima para la cromaticidad se calcula como la luminancia de entrada dividida por el valor maxRGB.
Por lo tanto, la metodologfa se basa en la consideracion de que queremos aplicar nuestra curva 301 de mapeo de tonos normal, no a la luminancia original del pixel L, sino a alguna luminancia modificada L*, que es multiplicada, por ejemplo, por un factor 2, si se obtuvo el mapeo 302 de tonos escalado dividiendo el original 301 por un factor 2.
Por lo tanto, si la luminancia del pixel actualmente procesado estuviera en el lfmite de la gama (es decir, L sena igual a Lmax (x, y), digamos 0,8), se aplicana el procesamiento escalado, es decir, tratar la entrada/argumento como si fuera 1.0, y tratar la funcion resultado/salida como si fuera era 1,0, pero ahora escalada a 0,8. Si L es la mitad del valor maximo para la curva escalada, es decir, 0,4, lo tratanamos como si el valor de entrada escalado Ls fuera la mitad de la valor maximo para la curva original 301, es decir 0,5, y buscanamos la salida de la funcion para ese valor.
En el ejemplo de la FIG. 4, la unidad 405 de analisis de imagenes esta dispuesta para calcular un factor de escala que es la luminancia L dividida por maxRGB. La ventaja de esto es que, aunque algunas formas de invencion podnan mantener en la memoria una tabla de todos los valores Lmax (x, y), no necesitamos saber nada sobre la parte superior en forma de plano de la gama, como, por ejemplo, parametros de eje que lo modelan. Esto se debe a que podemos determinar cuanto puede aumentar L hasta su maximo Lmax (x, y) desde el valor maxRGB, que es una operacion de escalamiento facil en espacios lineales como RGB y xyL (donde todo lo que se necesita es que L sea lineal). Por ejemplo, sabemos que L = 0,4, y esto podna ser cualquier color en la extension local [0, Lmax (x, y)] de un color que todavfa puede ser bastante potenciado, hasta un color en el lfmite de la gama. Pero digamos ahora que maxRGB es de 0,5, y que en realidad para ese color (tonalidad, saturacion o x, y) R es el mas alto de los tres primarios, es decir, necesitamos la mayor parte de ese primario para hacer el color, es decir, se acortara primero cuando se aumente la luminancia del color L. Sabemos que todavfa podemos aumentar el R lineal por un factor de 2, por lo que podemos aumentar L con un factor de dos (porque es una combinacion lineal de R, G, B con los mismos pesos, y el factor de refuerzo se puede poner como multiplicador fuera de la adicion). Asf la unidad 405 ha calculado que primero el Lmax local (x, y) es igual a 2 * 0,4 = 0,8, y en segundo lugar, que la luminancia de pfxeles real esta a medio camino del rango de luminancias posibles (como salida resultante del mapeado de color/tono). Asf que debemos aplicar en el mapeador 407 de tonos la funcion a la entrada que esta a medio camino [0,1]. Ahora claramente, el L original de 0,4 no esta a medio camino. Asf escalamos L con un primer escalador 406 para que se convierta en el valor correcto de la luminancia escalada Ls en el rango [0,1] de L definida en el rango [0, 0.8].
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Podemos hacer eso, por ejemplo, dividiendo por el valor obtenido L/maxRGB. Actualmente, solo podemos aplicar maxRGB como entrada a la funcion 301 de mapeo de tonos, ya que esto dara lugar a la posicion de entrada derecha en el rango [0,1], ya que L/(L/maxRGB) = maxRGB. As^ entonces, el mapeador 407 de tonos obtiene el valor de L_HDR para esa entrada L_LDR de 0,5. Entonces, por supuesto, un segundo escalador 408 es necesario para ejecutar la escala real al rango [0,0,8] porque de lo contrario podnamos tener, por ejemplo, una funcion 301 de mapeo de tonos con una pendiente muy suave para el extremo brillante, que se mantiene muy por encima de 0.9 para entradas por encima de 0.4, y todavfa tiene recortes. Asf, el segundo escalador 408 escala la salida escalada L* s de nuevo al rango de luminancia local [0,0,8], o de hecho [0, Lmax (x, y)], dando el L* final dentro de un rango sin recorte. Por ejemplo, si 0,4 se convirtio en m * 0,4, y produjo una salida de L* s = 1,0-d, entonces el resultado final sena (1,0- d)/m = (1,0-d) * Lmax (x, y) <Lmax (x, y).
Finalmente, un convertidor 409 de espacio de color convierte los colores del pixel de la definicion (x, y, L*) a cualquier definicion de color que sea deseada por la aplicacion, por ejemplo, una salida no lineal triplete RGB R'G'B'*
El lector experto entendera que este principio puede realizarse de muchas maneras, y realizaciones que tienen alguna preferencia son aquellas que hacen tan pocos calculos como sea posible. Como se muestra en la Fig. 5, podemos realizar las operaciones en codificaciones de color RGB lineales, reduciendo el numero de calculos, por ejemplo, evitando el convertidor 409 de color. Esta realizacion del aparato 201 realiza esencialmente en la parte superior lo mismo: determinar el factor de escala Lmax (x, y), y obtener el valor de tono mapeado L*. En esta realizacion, la unidad 405 que realiza las matematicas completas para determinar el factor de escala se ha dividido en un calculador 505 de maxRGB separado, y un divisor 502. Ademas, en lugar de hacer una transformacion de color a xyY, ya que realmente no necesitamos (x, y) puesto que la informacion esta implfcita en R, G, B, la unidad 501 de determinacion de luminancia solo necesita calcular a * R + b * G + c * B, donde a, b, y c son funcion constante predeterminada de las primarias de color empleadas por la pantalla (de referencia), por ejemplo, primarias EBU. Como se ha dicho anteriormente, maxRGB es ahora la entrada al mapeador 407 de tonos que utiliza la curva 301. Despues del escalamiento final por el escalador 408, obtenemos la luminancia L* escalada transformada correctamente.
De nuevo en comparacion con la Fig. 4 es ahora una unidad 510 de determinacion de ganancia, que calcula un factor de ganancia. De nuevo debido a la linealidad del espacio RGB, y no cambiamos la cromaticidad (o matiz y saturacion) del color de entrada, el cambio de luminancia es un mero impulso con ganancia g, que tambien se puede aplicar directamente sobre los componentes lineales RGB del pixel. Es decir, la ganancia es igual a la luminancia del color final L* dividida por la luminancia L del color de entrada original, y un multiplicador 511 (o tres multiplicadores en paralelo) multiplica R, G y B respectivamente con ese mismo g para obtener RGB*, la codificacion de color de salida lineal.
En mas detalle la metodologfa de la FIG. 5 utiliza el hecho de que L/(L/maxRGB) = maxRGB y asf directamente aplica el valor maxRGB al mapeo de tonos de entrada del mapeador 407 de tonos. En respuesta, el mapeador 407 de tonos genera una luminancia ajustada. La luminancia de salida ajustada se genera escalando este valor por un factor de escala adecuado en el segundo escalador 408. El factor de escala para este escalamiento se genera como la luminancia maxima para la cromaticidad, y espedficamente se genera como la luminancia de entrada L dividida por el valor de maxRGB. Asf, el factor de escala del segundo escalador 408 depende de la luminancia de entrada y del maximo de los componentes de canal de color, es decir, el valor de maxRGB.
Se apreciara que las metodologfas de las FIGs. 4 y 5 son equivalentes y esencialmente corresponden al mismo procesamiento pero con diferentes implementaciones. En particular, se observa que para ambos ejemplos, la luminancia L* de salida ajustada se genera en dependencia de la luminancia de entrada L y una cantidad que refleje la luminancia maxima para la cromaticidad (maxRGB en el ejemplo), y sobre la base de la referencia subyacente o mapeo de tonos de entrada. Asf, ambas metodologfas ejecutan una mapeado de tonos a partir de la luminancia de entrada L hasta la luminancia L* de salida usando un mapeo de tonos ajustado que se genera a partir del mapeo de tonos de entrada en respuesta a una cantidad indicativa de la luminancia maxima posible para la cromaticidad del color de entrada en las gamas.
Tambien, se observa que se puede considerar que los enfoques de las FIGs. 4 y 5 usan los datos de entrada de dos diferentes representaciones de color del color de entrada. La luminancia del color corresponde a la luminancia de una representacion del color de entrada en una cromaticidad y representacion de luminancia, tal como una representacion xyL (y no es meramente un valor de componente de canal de color). La adaptacion del mapeo de tonos de entrada se basa en el valor maximo del componente para los canales de color de una representacion de canal de color, y espedficamente de una representacion RGB. Normalmente, el color de entrada se proporciona en solo una representacion, y el aparato en consecuencia comprende convertidores para convertir entre los diferentes formatos segun sea necesario.
En el ejemplo de la FIG. 5, el color de entrada se proporciona en una representacion de canal de color y espedficamente en la representacion RGB. De forma similar, el color de salida se proporciona en el mismo formato de canal de color (es decir, la representacion RGB). En lugar de convertir una representacion del resultado de
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mapeo de tonos de un formato xyL* al formato RGB, el enfoque de la FIG. 5 incluye un circuito de salida que genera directamente la representacion RGB del color de salida escalando la representacion RGB del color de entrada.
Espedficamente, el circuito de salida comprende la unidad 510 de determinacion de ganancia que procede a generar la relacion entre la luminancia de salida ajustada L* y la luminancia de entrada L. Esta relacion indica la cantidad que la luminancia de entrada debena incrementarse de acuerdo con el mapeo de tonos ajustado. Debe observarse que debido a que las luminancias son luminancias relativas con respecto a las luminancias maximas en las gamas diferentes, el factor de escala determinado refleja inherentemente el cambio en los rangos dinamicos entre la entrada y la salida.
Debido a la naturaleza lineal de la representacion RGB, la representacion RGB del color de salida se genera en consecuencia por el multiplicador 511 multiplicando individualmente cada uno de los componentes de canal de color RGB por el factor de escala g determinado. Como resultado, la salida del multiplicador 511 es un color de salida que tiene exactamente la misma cromaticidad que el color de entrada y una luminancia determinada por el mapeo de tonos ajustado.
La Fig. 6 muestra solo un ejemplo de sistema total en red, que comprende dos subsistemas que utilizan una realizacion de la invencion. El primer subsistema es un sistema de clasificacion en el sitio de un creador de contenido. Un aparato 601 de gradacion de color toma una imagen en bruto o un video de una memoria 602 de imagen, cuyo video sin procesar puede, por ejemplo, ser capturado por una camara digital como una ARRI o RED.
El graduador hace correcciones de color primarias para obtener una imagen HDR maestra (Mdeo), y asumimos que tambien hace una imagen LDR, de acuerdo con, por ejemplo, el principio LDR_Container mediante el mapeo de tonos de la imagen HDR maestra a una imagen final comprimida MPEG de 8 o 10 bits Im. Este mapeo de tonos se realiza mediante una primera realizacion 2011 de nuestro aparato 201 de procesamiento de color de imagen, que puede estar incorporado como, por ejemplo, un modulo de software del aparato de gradacion de color, que puede estar dispuesto para realizar tambien otras operaciones. Para ello, el graduador 603 de color determina al menos una funcion de correlacion de tonos (301, TM) (o algoritmo). Por supuesto, nuestro metodo tambien puede trabajar con estrategias de conversion completamente automaticas sin un graduador, donde, por ejemplo, las funciones de mapeo de tonos se determinan analizando la distribucion estadfstica de la imagen, las micropropiedades como el contraste de las texturas locales, etc. La imagen (LDR) Im, y opcionalmente tambien la TM de mapeo de tonos (ya que contiene informacion util y necesaria para reobtener exactamente el grado maestro HDR si la imagen LDR Im es la version codificada LDR_Container de esa imagen HDR), se almacenan en una segunda memoria 610 de imagenes. Despues de algun tiempo, estos datos de imagen (Im y opcionalmente TM) pueden comunicarse a un transmisor 624 de imagenMdeo, por ejemplo, a traves del satelite 621 y las antenas 620 y 623. Este radiodifusor puede entonces, a su tiempo deseado, transmitir la imagen o video a los usuarios finales, por ejemplo, sobre el cable o, alternativamente, el video a peticion por Internet, etc. En el subsistema del lado del espectador, un aparato 650 de procesamiento de imagenes obtiene la imagen Im y posiblemente el mapeo de tonos TM. Asumimos que determina su propio nuevo mapeo de tonos TM_2, por ejemplo, para convertir ahora la imagen LDR Im en una imagen HDR adecuada para conducir una pantalla hDr 651, por ejemplo, un sistema de proyeccion de television o de pelfcula, etc. El aparato 650 de procesamiento de imagenes comprende una segunda realizacion 2012, esto es, cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente del aparato 201 de procesamiento de color de imagen.
Mostramos el aparato que comprende como subparte un codificador o transmisor, que comprende una variante generica de un formateador 613 de datos. El lector experto entiende que esto puede tener muchas formas, por ejemplo, formas de codificar o organizar la codificacion de imagen o color de sus pfxeles, por ejemplo, aplicar una compresion de imagenMdeo a los datos como, por ejemplo, HEVC, formatear o codificar adicionalmente como, por ejemplo, codificacion de canal dependiendo de si los datos se guardan, por ejemplo, en un soporte de datos o transmitidos a traves de algun canal de comunicacion de datos, etc. Tambien mostramos como parte de una unidad receptora un extractor 652 de datos, que tambien puede ser cualquier unidad o combinacion de unidades que finalmente conduce a la informacion de imagen deseada, es decir, puede comprender ffsicamente unidades de desmodulacion, unidades de descompresion de imagenMdeo, unidades de reformateo, unidades de procesamiento de imagenes, etc.
Para mostrar algunas otras variaciones posibles en el concepto de nuestro metodo, mostramos con la Fig. 7 como puede trabajar con mapeos de multiples tonos para diferentes dupletes (x, y). En este unico ejemplo posible, el graduador ahora ha disenado su curva de mapeo de tonos TM_A para la region de color casi neutra (alrededor del eje L), igual que en los ejemplos de las curvas de mapeo de un solo tono anteriores. Sin embargo, para los colores azulados, considera el mapeo de tonos TM_B para producir mejores colores. Ahora puede especificar esta segunda curva, por ejemplo, para una region de color entre los tonos h [h1, h2], y correspondiente a un lfmite de saturacion s_L. Partiendo de esta especificacion humana, el aparato 201 de procesamiento de color de imagen puede ahora determinar automaticamente cualquier mapeo de tonos deseado para cada (x, y). Por ejemplo, podna utilizar TM_A para todos los colores (x, y) fuera del sector de tonos [h1, h2], utilizar un mapeado de tonos interpolado TM_I para la continuidad en el sector para las saturaciones por debajo de s_L y una extrapolacion (por ejemplo, usar tM_B en todas partes) en el sector por encima de s_L (o tambien usar un poco de interpolacion cerca de los lfmites -dentro o fuera del segmento con la parte circundante del drculo de color-, si se desea un comportamiento mas continuo. El
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lector experto puede entender que puede haber muchas maneras de derivar la funcion interpolada, por ejemplo TM_I (s) = a (s) * TM_A (s) + b (s) * TM_B (s), donde los factores de peso entre los resultados de salida de ambas funciones dependen de la saturacion, de alguna manera funcional en la parte de saturacion mas baja del sector de matiz. En cualquier caso, una vez que se tiene un mapeo de tonos local TM_I o lo que sea, se puede usar exactamente el mismo metodo como se ha descrito anteriormente, escalando apropiadamente al rango de luminancia disponible localmente en la gama de modo que no se produzca ningun recorte.
Los componentes algontmicos divulgados en este texto pueden realizarse (total o parcialmente) en la practica como hardware (por ejemplo, partes de un IC espedfico de aplicacion) o como software que se ejecuta en un procesador de senal digital especial, o un procesador generico, etc. Pueden ser semiautomaticos en el sentido de que al menos alguna entrada del usuario puede estar/haber estado (por ejemplo, en fabrica, o entrada del consumidor, u otra entrada humana) presente.
Debe ser comprensible para el experto en la materia a partir de nuestra presentacion que componentes pueden ser mejoras opcionales y pueden realizarse en combinacion con otros componentes, y como los pasos (opcionales) de los metodos corresponden a medios respectivos de aparatos, y viceversa. El hecho de que algunos componentes se describen en la invencion en una cierta relacion (por ejemplo, en una unica figura en una cierta configuracion) no significa que otras configuraciones no sean posibles como realizaciones bajo la misma idea inventiva que se describe para patentar en el presente documento. Ademas, el hecho de que, por razones pragmaticas, solo se ha descrito un espectro limitado de ejemplos, no significa que otras variantes no puedan caer dentro del alcance de las reivindicaciones. De hecho, los componentes de la invencion se pueden incorporar en diferentes variantes a lo largo de cualquier cadena de uso, por ejemplo, todas las variantes de un lado de creacion como un codificador pueden ser similares o corresponder a aparatos correspondientes en un lado de consumo de un sistema descompuesto, por ejemplo, un descodificador y viceversa. Varios componentes de las realizaciones pueden codificarse como datos de senal espedficos en una senal para la transmision, o para uso adicional tal como coordinacion, en cualquier tecnologfa de transmision entre codificador y descodificador, etc. La palabra "aparato" en esta solicitud se utiliza en su sentido mas amplio, es decir, un grupo de medios que permiten la realizacion de un objetivo particular, y por lo tanto, por ejemplo (una pequena parte de) un IC o un aparato dedicado (como un aparato con una pantalla), o parte de un sistema en red, etc. El "arreglo" o "sistema" tambien esta destinado a ser utilizado en el sentido mas amplio, por lo que puede comprender inter alia un unico aparato ffsico, adquirible, una parte de un aparato, una coleccion de (partes de) aparatos cooperantes, etc.
Debe entenderse que la designacion de producto de programa de ordenador abarca cualquier realizacion ffsica de una coleccion de comandos que permitan a un procesador generico o de proposito especial, despues de una serie de etapas de carga (que pueden incluir etapas de conversion intermedias, tales como traduccion a un lenguaje intermedio y un lenguaje de procesador final) introducir los comandos en el procesador, para ejecutar cualesquiera de las funciones caractensticas de una invencion. En particular, el producto de programa informatico puede realizarse como datos en un soporte tal como, por ejemplo, un disco o una cinta, datos presentes en una memoria, datos que viajan a traves de una conexion de red (cableada o inalambrica) o codigo de programa en papel. Aparte del codigo de programa, los datos caractensticos requeridos para el programa tambien se pueden incorporar como un producto de programa informatico. Dichos datos pueden ser (parcialmente) suministrados de cualquier manera.
La invencion o cualquier dato utilizable de acuerdo con cualquier filosoffa de las presentes realizaciones, como datos de video, tambien se puede incorporar como senales en soportes de datos, que pueden ser memorias extrafbles como discos opticos, memorias instantaneas, discos duros extrafbles, dispositivos escribibles por medios inalambricos, etc.
Algunos de los pasos requeridos para el funcionamiento de cualquier metodo presentado pueden estar ya presentes en la funcionalidad del procesador o cualquier realizacion de aparato de la invencion en lugar de estar descritos en el producto de programa informatico o cualquier unidad, aparato o metodo descrito aqrn (con especificidades de las realizaciones de la invencion), tales como etapas de entrada y salida de datos, etapas de procesamiento tfpicamente incorporadas bien conocidas, tales como la accionamiento de pantalla estandar, etc. Tambien deseamos proteccion para productos resultantes y resultados similares, como por ejemplo las senales novedosas especificas implicadas en cualquier etapa de los metodos o en cualquier subparte de los aparatos, asf como cualquier uso nuevo de tales senales, o cualquier metodo relacionado.
Claims (18)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes dispuesto para transformer un color de entrada (L, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a un primer rango dinamico de luminancia en un color de salida (L*, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a un segundo rango dinamico de luminancia, cuyos primeros y segundos rangos dinamicos difieren en extension por al menos un factor multiplicativo de 1,5,que comprende una unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos dispuesta para determinar una luminancia de salida ajustada (L*309) para el color de salida desde una luminancia (L) del color de entrada y sobre la base de un mapeo (301) de tonos de entrada que define luminancias de salida como una funcion de luminancias de entrada y una cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) de entrada, siendo la cantidad indicativa de una luminancia maxima que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada se puede alcanzar al maximo en al menos una de una gama correspondiente al primer rango dinamico de luminancia y una gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y);en el que la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar la luminancia (L*, 309) de salida ajustada aplicando un mapeo de tonos ajustado a la luminancia (L) de entrada; yla unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para determinar el mapeo de tonos ajustado adaptando el mapeo de tonos de entrada dependiente de la cantidad para que cualquier luminancia (L*, 309) de salida ajustada obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado a cualquier luminancia (L) de entrada de todas las luminancias de entrada posibles en su extension de valores validos [0,1] no sea mayor que una luminancia maxima Lmax (x, y) que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en la gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y).
- 2. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta ademas para aplicar una transformacion monotona a la forma funcional del mapeo de tonos de entrada en comparacion con su eje, que se define de modo que si las luminancias de salida (L_HDR), obtenidas aplicando el mapeo (301) de tonos de entrada a dos luminancias de entrada diferentes (L, L_LDR), tienen una diferencia distinta de cero (d) con un signo(s), las luminancias de salida ajustadas (L*) para aquellas luminancias de entrada tambien tienen una diferencia distinta de cero con el mismo signo(s).
- 3. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en la reivindicacion 2, en el que la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta ademas para aplicar una transformacion suave a la forma funcional del mapeo de tonos de entrada en comparacion con su eje, determinada para tener diferencias (310) de luminancia sucesivas para coordenadas (x, y) cromaticas vecinas entre la luminancia (L*) de salida ajustada y la luminancia (308) de salida obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado (301) a la luminancia (L) de color de entrada que vana suavemente.
- 4. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta ademas para realizar la determinacion de la luminancia (L*, 309) de salida ajustada aplicando una luminancia (Ls) de salida ajustada como entrada al mapeo (301) de tonos de entrada, cuya luminancia (Ls) se deriva aplicando una funcion a la luminancia (L) de color de entrada, cuya funcion se define en base a la luminancia maxima Lmax (x, y), de modo que una luminancia (L) de entrada igual a esta luminancia maxima Lmax (x, y) se mapea con el valor maximo posible de la luminancia (L) de entrada para el mapeo (301) de tonos de entrada.
- 5. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes segun la reivindicacion 4, en el que la funcion aplicable a la luminancia (L) de color de entrada es un escalado lineal.
- 6. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar una luminancia escalada escalando la luminancia de entrada mediante un primer factor de escala determinado a partir de la cantidad; determinar una luminancia ajustada escalada aplicando el mapeo de tonos de entrada a la luminancia escalada; y generar la luminancia de salida ajustada escalando la luminancia ajustada escalada por un segundo factor de escala correspondiente al redproco del primer factor de escala.
- 7. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (203) de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta ademas para usar como la cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) un maximo (maxRGB) de un componente de canal de color que define el color de entrada (L, x, y).
- 8. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en la reivindicacion 7, en el que la unidad de deformacion de mapeo de tonos esta dispuesta para generar una luminancia ajustada aplicando el mapeo51015202530354045505560de tonos de entrada al maximo (maxRGB) de los componentes de canal de color; y para generar la luminancia de salida ajustada escalando la luminancia ajustada mediante un factor de escala dependiente de la luminancia de entrada y el maximo (maxRGB) de los componentes de canal de color.
- 9. Un aparato (201) de tratamiento de color de imagen como se reivindica en la reivindicacion 7 u 8, en el que el color de entrada se proporciona en una representacion de canal de color y el aparato comprende ademas un convertidor de representacion de color para generar la luminancia de entrada como una luminancia de una cromaticidad y representacion de luminancia del color de entrada mediante la conversion de la representacion de canal de color del color de entrada.
- 10. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagen como se reivindica en la reivindicacion 7, 8 o 9, que comprende ademas un generador (510, 511) para generar un color de salida de representacion de canal de color escalando los componentes de canal de color del color de entrada por un factor de escala dependiente de la luminancia de salida y de la luminancia de entrada ajustadas.
- 11. Un aparato (201) de procesamiento de color de imagen como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una unidad (202) de determinacion de correlacion de tonos dispuesta para determinar el mapeo (301, TM*) de tonos de entrada sobre la base de al menos un mapeo de tonos (TM) predeterminado.
- 12. Un codificador de imagen que comprende un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores y un formateador (613) de datos para emitir al menos una imagen de salida (Im) que comprende colores de salida de pixel de coordenadas cromaticas (x, y) y luminancias de salida ajustadas (L*).
- 13. Un descodificador de imagen que comprende un aparato (201) de procesamiento de color de imagenes como se reivindica en una de las reivindicaciones 1 a 11, y que comprende un extractor (652) de datos dispuesto para obtener datos de color de pfxeles en una imagen (Im).
- 14. Un descodificador de imagenes como se reivindica en la reivindicacion 13, en el que el extractor (652) de datos esta dispuesto ademas para obtener un mapeado de tonos (TM).
- 15. Un metodo de procesamiento de color de imagen para transformar un color de entrada (L, x, y) de un pixel especificado en una representacion de color correspondiente a un primer rango dinamico de luminancia en un color de salida (L*, x, y) de un pixel especificada en una representacion de color correspondiente a un segundo rango dinamico de luminancia, cuya primero y segundo rangos dinamicos difieren en extension por al menos un factor multiplicador 1,5, que comprende:determinar una luminancia (L*, 309) de salida ajustada para el color de salida desde una luminancia (L) de entrada del color de entrada y sobre la base de un mapeo (301) de tonos de entrada que define luminancias de salida como una funcion de luminancias de entrada, y una cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) de entrada, siendo la cantidad indicativa de una luminancia maxima que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en al menos una de una gama correspondiente al primer rango dinamico de luminancia y una gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y); en el que la luminancia (L*, 309) de salida ajustada se determina aplicando un mapeo de tonos ajustado a la luminancia (L) de entrada; y determinar el mapeo de tonos ajustado adaptando el mapeo de tonos de entrada dependiente de la cantidad para que cualquier luminancia (L*, 309) de salida ajustada obtenida aplicando el mapeo de tonos ajustado a cualquier luminancia (L) de entrada de todas las luminancias de entrada posibles en su extension de valores validos [0,1] no sea superior a una luminancia maxima Lmax (x, y) que para las coordenadas cromaticas (x, y) del color de entrada es maximamente alcanzable en la gama correspondiente al segundo rango dinamico de luminancia para aquellas coordenadas cromaticas (x, y).
- 16. Un metodo de tratamiento de color de imagen como se reivindica en la reivindicacion 15, en el que la determinacion de la luminancia de salida ajustada (L*) se caracteriza ademas porque implica la determinacion de una luminancia ajustada (Ls) para uso como entrada al mapeo (301) de tonos de entrada, cuya luminancia ajustada (Ls) se obtiene aplicando una funcion a la luminancia (L) de color de entrada, cuya funcion se define en funcion de la luminancia maxima Lmax (x, y), de manera que una luminancia (L) de entrada igual a esta luminancia maxima Lmax (x, y) se mapea al valor maximo posible de la luminancia (L) de entrada para el mapeo (301) de tonos de entrada.
- 17. Un metodo de procesamiento de color de imagen como se reivindica en la reivindicacion 16, en el que la cantidad linealmente relacionada con la luminancia (L) del color de entrada es un maximo (maxRGB) de componentes de canal de color que definen el color de entrada (L, x, y).
- 18. Un metodo de procesamiento de color de imagen como se reivindica en cualquiera anteriores 15-17, que comprende determinar el mapeo (301) de tono de entrada sobre la mapeo de tonos predeterminado.5 19. Un producto de programa informatico que comprende un codigo que permite acualesquiera de las reivindicaciones de metodo anteriores.de las reivindicaciones base de al menos otroun procesador realizar
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