JP4060024B2 - カラーバランス調整方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のカラーバランスを調整するカラーバランス調整方法および装置並びにカラーバランス調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル電子スチルカメラ（以下デジタルカメラとする）においては、撮影により取得した画像をデジタル画像データとしてデジタルカメラ内部に設けられた内部メモリやＩＣカードなどの記録媒体に記憶し、記憶されたデジタル画像データに基づいて、プリントなどのハードコピーとしてあるいはディスプレイ上にソフトコピーとして撮影により取得した画像を再現することができる。このように、デジタルカメラにより取得した画像を再現する場合においては、ネガフイルムからプリントされた写真と同様の高品位な画質を有するものとすることが期待されている。
【０００３】
一方、人間の視覚には色順応といって、昼光やそれと分光エネルギー分布の異なる蛍光灯下やタングステン光下において白い紙を見ても、青っぽいあるいは赤っぽいというようには知覚せず、基本的には白として認識する機構が作用する。このような色順応を考慮し、タングステン光、蛍光灯あるいは屋外の昼光のように撮影光源が異なっても、光源色に依存しない画像を得ることができるように、撮影された画像を表す画像データに対して撮影光源に応じたホワイトバランス調整処理（ＡＷＢ処理）を自動的に施すようにした機能（ＡＷＢ機能）を有するデジタルカメラが提案されている。
【０００４】
このような、ホワイトバランス調整方法としては、von Kriesの色順応予測式に従う方法が用いられている。この方法は、光源１において撮影した画像を光源２下において観察する場合に、光源１および光源２の白色点の生理原色に基づく三刺激値がＬ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗおよびＬ_２ｗ，Ｍ_２ｗ，Ｓ_２ｗであるとすると、ホワイトバランス調整前の光源１下における画像のＬＭＳ三刺激値（Ｌ，Ｍ，Ｓ）_１を、下記の式（１）に示すようにホワイトバランス調整後の光源２下における画像のＬＭＳ三刺激値（Ｌ，Ｍ，Ｓ）_２に変換するものである。
【０００５】
【数１】

しかしながら、von Kriesの色順応予測式に従う方法は、昼光光源の場合には白色以外の顔等の色も適切に調整することができるが、例えば蛍光灯やタングステン光のような特殊な光源下において撮影された画像については、白色以外の顔等の色が不自然な色に変換されてしまうという問題がある。
【０００６】
このため、生理原色の変換を上記式（１）に示すように対角項にのみ０でない値を有するマトリクスを用いるのではなく、非対角項も０でない値を有するマトリクスを用いて行うことにより画像のカラーバランスを調整する方法も提案されている。以下この方法について説明する。
【０００７】
自然界の物体の分光反射率は３つの主成分により代表できることが一般的に知られている。したがって、撮影した物体の分光反射率は、３つの主成分ｘ_１（λ），ｘ_２（λ），ｘ_３（λ）（λ：スペクトル周波数）の線形結合として下記の式（２）に示すように表すことができる。
【０００８】
【数２】

但し、ａ_１，ａ_２，ａ_３は各主成分を重み付け加算する際の重みである。
【０００９】
光源１の分光放射分布をＦ（λ）とし、三刺激値のＬ−ｃｏｎｅ，Ｍ−ｃｏｎｅ，Ｓ−ｃｏｎｅをそれぞれ
【数３】

となる。なお、式（３）〜（５）において積分は可視領域の積分であるが、全スペクトル領域において積分を行ってもよい。ここで、光源１の分光放射分布Ｆ（λ）、各主成分ｘ_１（λ），ｘ_２（λ），ｘ_３（λ）および
【数４】

のように置き換えると、光源１下において分光反射率ｘ（λ）の物体を見たときのＬＭＳ三刺激値は、
【数５】

となる。同様に、光源２下において分光反射率ｘ（λ）の物体を見たときのＬＭＳ三刺激値は、
【数６】

となる。式（７）および（８）からａ_１，ａ_２，ａ_３を消去すると、
【数７】

となり、光源１下におけるＬＭＳ三刺激値（ｙ_１とする）から光源２下におけるＬＭＳ三刺激値（ｙ_２とする）への変換は、式（９）より、
【数８】

のように非対角成分をも有する３×３のマトリクスＰ_２Ｐ_１ ^−１により行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルカメラにより撮影を行うことにより得られた画像データは、どのような光源下において撮影を行うことにより得られたものであるかは不明であり、その結果、撮影時の光源の分光強度分布も不明であることから、上記式（１０）におけるマトリクスＰ_１を求めることができず、その結果変換に使用する３×３のマトリクスを得ることができないという問題がある。また、デジタルカメラにおいて得られる画像データは、すでにカラーバランス調整処理が施されている場合があるが、このような場合、得られる画像データはどのような観察光源を前提としてカラーバランス調整処理が施されているか分からない。このため、このようにすでにカラーバランス調整処理が施された画像データに対して、ある特定の観察光源下において画像を観察するためにカラーバランスを調整処理を施す場合、上記と同様に変換に使用するマトリクスを得ることができない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、カラーバランスの調整を行うためのマトリクスが未知の光源下において撮影された画像であっても、またすでにカラーバランス調整処理が施された画像であっても、適切にカラーバランスを調整できるカラーバランス調整方法および装置並びにカラーバランス調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によるカラーバランス調整方法は、所定の撮影光源下において被写体を撮影することにより取得した画像を所定の観察光源下において観察する際に、前記画像を表す画像データに対してまたは前記所定の観察光源とは異なる他の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像データカラーバランスを調整する処理を施して処理済み画像データを得るカラーバランス調整方法において、
複数の光源について該各光源の白色点および該各光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータを予め記憶手段に記憶し、
前記撮影光源または前記他の光源の白色点を算出し、
該撮影光源または前記他の光源の白色点に近い白色点を有する光源を前記複数の光源から選択し、前記撮影光源または前記他の光源の白色点および前記選択された光源の白色点に基づいて前記選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、前記撮影光源下または前記他の光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを生成し、
該処理パラメータに基づいて、前記画像データの三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換して前記処理済み画像データを得ることを特徴とするものである。
【００１３】
複数の光源から選択された光源は複数である必要はなく、１つのみであってもよい。
【００１４】
「三刺激値」としては、撮影を行う撮像装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値（例えばＲＧＢ三刺激値）であってもよく、人間の視覚特性に関連する色空間の三刺激値（例えば生理原色に基づくＬＭＳ三刺激値）であってもよい。
【００１５】
「光源パラメータ」とは、ある光源下において撮影を行うことにより得られた画像を観察光源下において観察する際に、光源に依存しない色の画像を得ることができるように、その光源下における三刺激値を観察光源下の三刺激値に変換するためのパラメータである。
【００１６】
なお、本発明によるカラーバランス調整方法においては、前記補間演算は、前記選択された光源の白色点と前記撮影光源または前記他の光源の白色点との距離を算出し、
該距離に基づいて前記光源パラメータを重み付け加算する演算であることが好ましい。
【００１７】
この場合、前記重み付け加算による白色点のずれをさらに修正して前記処理パラメータを生成することが好ましい。
【００１８】
また、本発明によるカラーバランス調整方法においては、前記処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして、前記記憶手段に記憶することが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明によるカラーバランス調整方法においては、前記撮影光源または前記他の光源の指定を受け付け、
該指定された撮影光源または他の光源に応じて、前記処理パラメータの生成と、該処理パラメータの生成とは異なる他の方法による他の処理パラメータの生成とを切替可能とすることが好ましい。
【００２０】
ここで、撮影光源または他の光源の指定の受け付けは、例えば本発明を実施するための装置において、キーボード、光源を指定するキー等からの入力を受け付けることにより行うことができる。また、撮影時に画像データに撮影光源に関する情報を付与しておく、またはカラーバランス調整処理時に観察を前提とする他の光源の情報を付与しておき、処理パラメータの生成時に画像データに付与された撮影光源または他の光源に関する情報を読み取ることにより、撮影光源または他の光源の指定を受け付けるようにしてもよい。
【００２１】
「他の方法」とは、本発明によるカラーバランス調整方法における処理パラメータの生成よりも簡易な処理により処理パラメータを生成する方法であり、例えば上述したvon Kriesの色順応予測式に基づく方法、画像データがＲＧＢ色信号からなる場合に、各色信号の平均値を一致させる方法等を採用することができる。
【００２２】
本発明によるカラーバランス調整装置は、所定の撮影光源下において被写体を撮影することにより取得した画像を所定の観察光源下において観察する際に、前記画像を表す画像データまたは前記所定の観察光源とは異なる他の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像データに対してカラーバランスを調整する処理を施して処理済み画像データを得るカラーバランス調整装置において、
複数の光源について該各光源の白色点および該各光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータを予め記憶した記憶手段と、
前記撮影光源または前記他の光源の白色点を算出する白色点算出手段と、
該撮影光源または前記他の光源の白色点に近い白色点を有する光源を前記複数の光源から選択し、前記撮影光源または前記他の光源の白色点および前記選択された光源の白色点に基づいて前記選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、前記撮影光源下または前記他の光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを生成するパラメータ生成手段と、
該処理パラメータに基づいて、前記画像データの三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換して前記処理済み画像データを得る処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
なお、本発明によるカラーバランス調整装置においては、前記パラメータ生成手段は、前記補間演算を、前記選択された光源の白色点と前記撮影光源または前記他の光源の白色点との距離を算出し、
該距離に基づいて前記光源パラメータを重み付け加算することにより行う手段であることが好ましい。
【００２４】
この場合、前記パラメータ生成手段は、前記重み付け加算による白色点のずれをさらに修正して前記処理パラメータを生成する手段であることが好ましい。
【００２５】
なお、前記三刺激値は、人間の視覚特性に関連する色空間における三刺激値であってもよく、前記画像を撮影した撮影装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値であってもよい。
【００２６】
また、本発明によるカラーバランス調整装置においては、前記記憶手段は、前記処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして記憶する手段であることが好ましい。
【００２７】
さらに、本発明によるカラーバランス調整装置においては、前記撮影光源または前記他の光源の指定を受け付ける受付手段と、
前記パラメータ生成手段における処理パラメータの生成とは異なる他の方法により他の処理パラメータの生成を行う他のパラメータ生成手段と、
前記受付手段による撮影光源または他の光源の指定に応じて、前記パラメータ生成手段による処理パラメータの生成と、前記他のパラメータ生成手段による他の処理パラメータの生成とを切り替える切替手段とをさらに備えることが好ましい。
【００２８】
なお、本発明によるカラーバランス調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００２９】
また、本発明によるカラーバランス調整装置を、デジタルカメラのような撮像装置に設けてもよい。
【００３０】
さらに、本発明によるカラーバランス調整装置を、プリンタ、モニタのような出力装置に設けてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の光源についての白色点および各光源下における三刺激値を、画像を観察する観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータが予め用意されて記憶手段に記憶されている。そして、撮影により取得された画像の白色点が算出され、複数の光源から撮影光源または所定の観察光源とは異なる他の光源の白色点に近い白色点を有する光源が選択される。次いで、撮影光源または他の光源の白色点および選択された光源の白色点に基づいて、選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、撮影光源下または他の光源下における三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータが生成される。これは例えば三刺激値の色空間において、選択された光源の白色点および撮影光源または他の光源の白色点をプロットし、選択された光源の白色点と撮影光源または他の光源の白色点との距離を求め、この距離に応じて選択された光源の光源パラメータを重み付け加算することにより求められる。そして生成された処理パラメータにより画像データの三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換することにより処理済み画像データが得られる。
【００３２】
したがって、本発明によれば、撮影光源下または他の光源下における三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータが未知であっても、光源パラメータからその処理パラメータを求めることができるため、この処理パラメータにより画像データの三刺激値を変換することによって得られた処理済み画像データにより表される処理済み画像を、適切にカラーバランスが調整されたものとすることができる。
【００３３】
また、三刺激値の色空間において、選択された光源の白色点と撮影光源または他の光源との白色点との距離を算出し、この距離に基づいて光源パラメータを重み付け加算することにより、簡易な演算により処理パラメータを生成できるため、処理パラメータ生成のための演算時間を短縮できる。
【００３４】
この場合、三刺激値の色空間において、撮影光源または他の光源の白色点が複数の光源の白色点を結んだ直線上に位置する場合には、撮影光源下または他の光源下における三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを適切に得ることができる。しかしながら、撮影光源または他の光源の白色点が複数の光源の白色点を結んだ直線上に位置しない場合には、得られた処理パラメータにより撮影光源下または他の光源下における画像データの三刺激値を変換すると、処理済み画像の白色点が本来得られるべき白色点からずれてしまい、処理済み画像の色が不自然なものとなってしまう。このため、重み付け加算による白色点のずれを修正することにより、不自然な色のない処理済み画像を得ることができる。
【００３５】
また、三刺激値を人間の視覚特性に関連する色空間の三刺激値とすることにより、人間がものを見た際に認識する色に基づいてカラーバランス調整を行うことができるため、見た目の印象に忠実な画像が再現されるようなカラーバランス調整処理を行うことができる。
【００３６】
さらに、三刺激値を画像を撮影した撮影装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値とすることにより、デジタルカメラなどの撮影装置において取得されたデータに対して何ら色変換を行うことなくカラーバランス調整処理を行うことができるため、装置の構成を簡易なものとすることができ、かつ処理を高速に行うことができる。
【００３７】
また、生成された処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして記憶手段に記憶することにより、この新たな光源と同一の撮影光源において撮影を行うことにより得られた画像またはこの新たな光源と同一の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像のカラーバランスを調整する際には、同一の演算を行って処理パラメータを生成する必要がなくなるため、カラーバランス調整処理を効率よく行うことができる。
【００３８】
さらに、処理パラメータの生成と、他の方法による処理パラメータの生成とを撮影光源または他の光源の指定に応じて切替可能とすることにより、例えば昼光下において撮影を行うことにより得られた画像のように簡易に処理パラメータを生成することができる場合には、他の方法により処理パラメータを生成すれば、処理を高速に行うことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態によるカラーバランス調整装置１は、デジタルカメラ２においてシーンを撮影することにより取得された画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施して処理済み画像データＳ３を得るためのものであり、画像データＳ０が記憶されたメモリカード２Ａから画像データＳ０を読み出すカードスロット等の読出手段３と、画像データＳ０から画像データＳ０により表される画像における白色点の生理原色に基づく三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗを算出する白色点算出手段４と、複数の光源（以下既知光源とする）について各既知光源下における三刺激値を、処理済み画像データＳ３を観察する観察光源下における三刺激値に変換するためのパラメータ（以下既知光源パラメータとする）および各既知光源の白色点の三刺激値を記憶したデータベース５と、後述するように画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施すための処理パラメータＰをデータベース５に記憶された既知光源パラメータに基づいて生成するパラメータ生成手段６と、パラメータ生成手段６において生成された処理パラメータＰに基づいて画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施して処理済み画像データＳ３を得るカラーバランス調整処理手段７とを備える。
【００４１】
なお、第１の実施形態においては、撮影者はデジタルカメラ２により普通蛍光灯のように、その光源下における三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換するためのパラメータが未知の光源下（光源１とする）においてシーンの撮影を行うことにより、画像データＳ０を取得したものとする。また、処理済み画像データＳ３の観察光源を光源２とする。
【００４２】
ここで、デジタルカメラ２において取得された画像データＳ０は、ＩＴＵ Ｒｅｃ．７０９規格に準拠したＲＧＢ各色８ビットの信号値からなるものとし、各信号値をＲ０，Ｇ０，Ｂ０として説明する。
【００４３】
白色点算出手段４は、画像データＳ０を構成する各色信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０を下記の式（１１），（１２）により０〜１の値に正規化された信号値Ｒ１に変換する。
【００４４】
【数９】

なお、ここでは色信号Ｒ１についてのみ説明したが、信号値Ｇ１，Ｂ１についても信号値Ｒ１と同様の演算により求める。
【００４５】
次いで、画像データＳ０により表される画像の全画素数Ｎを用いて、下記の式（１３）により信号値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の平均値Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を算出する。
【００４６】
【数１０】

そして、算出された平均値Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を下記の式（１４）によりＣＩＥ１９３１ＸＹＺ三刺激値に変換し、これを画像データＳ０により表される画像における白色点の三刺激値Ｘ_１ｗ，Ｙ_１ｗ，Ｚ_１ｗとする。
【００４７】
【数１１】

さらに、三刺激値Ｘ_１ｗ，Ｙ_１ｗ，Ｚ_１ｗを下記の式（１５）により生理原色に基づく三刺激値に変換し、これを光源１下において撮影を行うことにより得られた画像データＳ０により表される画像における白色点の生理原色に基づく三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗとする。
【００４８】
【数１２】

データベース５には複数の既知光源について、各既知光源下における三刺激値を光源２下における三刺激値に変換するための既知光源パラメータが記憶されている。なお、この既知光源パラメータは上記式（１０）における３×３のマトリクスである。また、既知光源パラメータは既知光源の白色点の三刺激値と対応付けられてデータベース５に記憶されている。
【００４９】
ここで、既知光源パラメータの算出について説明する。既知光源の分光強度分布は既知であり、観察光源である光源２の分光強度分布も既知である。例えば処理済み画像データＳ３をプリント出力する場合は観察光源はＣＩＥ−Ｄ５０であり、モニタに再生する場合はＣＩＥ−Ｄ６５である。したがって、上記式（２）〜（１０）により、下記の式（１６）に示すように、ある既知光源Ａ下におけるＬＭＳ三刺激値を光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換するための３×３のマトリクスＰ_２Ｐ_Ａ ^−１を求めることができる。そしてこのマトリクスＰ_２Ｐ_Ａ ^−１が既知光源パラメータとしてデータベース５に記憶されてなるものである。なお、マトリクスＰ_２とマトリクスＰ_Ａ ^−１とを別個に求め、マトリクスＰ_Ａ ^−１を既知光源パラメータとしてもよい。
【００５０】
ｙ_２＝Ｐ_２Ｐ_Ａ ^−１ｙ_Ａ （１６）
但し、ｙ_２：光源２下におけるＬＭＳ三刺激値
ｙ_Ａ：既知光源Ａ下におけるＬＭＳ三刺激値
Ｐ_２：光源２下において分光反射率ｘ（λ）の物体を見たときのＬＭＳ値を求めるための３×３のマトリクス
Ｐ_Ａ：既知光源Ａ下において分光反射率ｘ（λ）の物体を見たときのＬＭＳ値を求めるための３×３のマトリクス
なお、例えばマンセルカラーチップ中の１２６９色のように多数色の分光反射率データを用いて、既知光源下Ａおよび光源２下におけるＬＭＳ三刺激値を求め、最小二乗法などによって三刺激値ｙ_Ａを三刺激値ｙ_２に変換するためのマトリクスを既知光源パラメータとして求めるようにしてもよい。ここで、求めたマトリクスはＰ_２Ｐ_Ａ ^−１に相当するため、上記式（８）によりマトリクスＰ_２を求め、これを用いてマトリクスＰ_Ａ ^−１を求めれば、マトリクスＰ_２とマトリクスＰ_Ａ ^−１とを別個に得ることができる。
【００５１】
また、既知光源Ａの白色が光源２の白色に変換されるように、マトリクスを決定することもできる。これはまず、上記マンセルカラーチップのような多数色の分光反射率データを用いて、既知光源Ａおよび光源２下におけるＬＭＳ三刺激値を求め、最小二乗法などによって三刺激値ｙ_Ａを三刺激値ｙ_２に変換するためのマトリクスを求める。この際、既知光源Ａにおける白色が光源２の白色に変換されるよう、下記の式（１７）に示すように、求めるマトリクスをvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスＶと、三刺激値ｙ_Ａに垂直なマトリクスＶ′とに分解してマトリクスＶ，Ｖ′を求める。
【００５２】
ｙ_２＝（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ａ′）ｙ_Ａ （１７）
但し、Ｖ_Ａ′ｙ_Ａ＝０
この場合、Ｐ_２Ｐ_Ａ ^−１＝Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ａ′となる。このように、既知光源Ａの白色が光源２の白色に変換されるように、マトリクスを決定することにより、既知光源Ａ下における白色と光源２下における白色とを一致させることができるため、より好ましい。なお、上記式（８）によりマトリクスＰ_２を求め、これを用いてマトリクスＰ_Ａ ^−１を求めれば、マトリクスＰ_２とマトリクスＰ_Ａ ^−１とを別個に得ることができる。
【００５３】
パラメータ生成手段６は、光源１の白色点の三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗおよび光源１の白色点に近い白色点を有する既知光源の白色点の三刺激値に基づいて、データベース５に記憶された既知光源パラメータから画像データＳ０のカラーバランス調整処理を行うための処理パラメータＰを生成するものである。以下、この処理パラメータＰの生成について説明する。
【００５４】
まず、パラメータ生成手段６は、ＬＭＳ色空間において白色点算出手段４から入力された白色点の三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗと、データベース５に記憶された既知光源の白色点の三刺激値との距離を求め、この距離が最も小さい２つの既知光源を選択する。具体的には、データベース５に記憶された既知光源の白色点の三刺激値および三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗをＬＭＳ色空間にプロットし、ＬＭＳ色空間において、光源１の白色点に最も近い位置にあるすなわち同種の光源と見なすことができる既知光源を選択する。ここでは、図２に示すように既知光源Ａ，Ｂが選択されたものとする。
【００５５】
ここで、既知光源Ａの既知光源パラメータは上記式（１６）におけるＰ_２Ｐ_Ａ ^−１であり、既知光源Ｂの既知光源パラメータは下記の式（１８）におけるＰ_２Ｐ_Ｂ ^−１である。
【００５６】
ｙ_２＝Ｐ_２Ｐ_Ｂ ^−１ｙ_Ｂ （１８）
但し、ｙ_Ｂ：既知光源Ｂ下におけるＬＭＳ三刺激値
Ｐ_Ｂ：既知光源Ｂ下において分光反射率ｘ（λ）の物体を見たときのＬＭＳ値を求めるための３×３のマトリクス
また、上記式（１７）と同様に、下記の式（１９）により既知光源Ｂのパラメータを求めることもできる。
【００５７】
ｙ_２＝（Ｖ_Ｂ＋Ｖ_Ｂ′）ｙ_Ｂ （１９）
但し、Ｖ_Ｂ′ｙ_Ｂ＝０
このように２つの既知光源Ａ，Ｂが選択されると、ＬＭＳ色空間上において既知光源Ａ，Ｂの白色点（点Ａ，Ｂとする）を結ぶ直線ＡＢと、光源１の白色点（図２における×点）から直線ＡＢに下した垂線との交点Ｃを求める。ここで、交点Ｃにより直線ＡＢが１−α：αの分割比率により分割されるとすると、交点Ｃは、図３に示すように既知光源Ａの分光強度分布と既知光源Ｂの分光強度分布とをα：１−αの割合で合成した分光強度分布を有する光源の白色点に相当するものとなる。
【００５８】
上記のようにして交点Ｃが求められると、既知光源Ａ，Ｂの既知光源パラメータに対して補間演算を施すことにより、交点Ｃに対応する光源におけるパラメータを算出する。
【００５９】
具体的には、上述したように算出したαに基づいて、交点Ｃに対応する光源下におけるＬＭＳ三刺激値を光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換するためのマトリクスＰｃを下記の式（２０）により求める。
【００６０】
Ｐｃ＝αＰ_２Ｐ_Ａ ^−１＋（１−α）Ｐ_２Ｐ_Ｂ ^−１ （２０）
なお、マトリクスＰ_２，Ｐ_Ａ ^−１，Ｐ_Ｂ ^−１がそれぞれ別個に求められている場合には、下記の式（２０′）に示すようにマトリクスＰｃを求めることができる。
【００６１】
Ｐｃ＝Ｐ_２（αＰ_Ａ＋（１−α）Ｐ_Ｂ）^−１ （２０′）
したがって、交点Ｃに対応する光源下におけるＬＭＳ三刺激値ｙ_Ｃは下記の式（２１）により光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換することができる。
【００６２】
ｙ_２＝Ｐｃｙ_Ｃ （２１）
一方、上記交点ＣはＬＭＳ色空間において既知光源Ａ，Ｂの白色点を結ぶ直線ＡＢ上にあり光源１とは一致していない。したがって、光源１下における白色が光源２下における白色に変換されるように下記のようにしてマトリクスＰｃを補正する。まず、マトリクスＰｃに補正マトリクスΔＰを加算して、下記の式（２２）に示すように、光源１下における白色が光源２下における白色に変換されるようにすることを考える。
【００６３】
【数１３】

但し、Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗ：光源１の白色点の生理原色に基づく三刺激値Ｌ_２ｗ，Ｍ_２ｗ，Ｓ_２ｗ：光源２の白色点の生理原色に基づく三刺激値次いで、マトリクスＰｃおよびΔＰを、下記の式（２３）、（２４）に示すように、光源１から光源２へのvon Kriesの色順応予測式に従う成分Ｖと、その他の成分ＱｃおよびΔＱとに分解する。
【００６４】
Ｐｃ＝ＱｃＶ （２３）
ΔＰ＝ΔＱＶ （２４）
ここで、三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗと三刺激値Ｌ_２ｗ，Ｍ_２ｗ，Ｓ_２ｗとは下記の式（２５）に示す関係にあることから、式（２３）および（２４）を式（２２）に代入すると下記の式（２６）となる。
【００６５】
【数１４】

式（２６）を変形すると下記の式（２７）となる。
【００６６】
【数１５】

但し、Ｅ：単位行列
式（２３）より
Ｑｃ＝ＰｃＶ^−１ （２８）
であることから、式（２７）の右辺は既知である。したがって、
【数１６】

のように置き換えを行うと、
【数１７】

となる。ここで、ベクトル（ｑ００，ｑ０１，ｑ０２）、（ｑ１０，ｑ１１，ｑ１２）、（ｑ２０，ｑ２１，ｑ２２）の値が最小となれば補正マトリクスΔＰの成分も最小となるため、マトリクスＰｃに少ない補正を加えるのみで、光源１下における白色点を光源２下における白色点に変換できることとなる。
【００６７】
ベクトル（ｑ００，ｑ０１，ｑ０２）、（ｑ１０，ｑ１１，ｑ１２）、（ｑ２０，ｑ２１，ｑ２２）の値が最小となるのは、これらのベクトルがベクトル（Ｌ_２ｗ，Ｍ_２ｗ，Ｓ_２ｗ）に平行な場合である。したがって、下記の式（２９）〜（３１）によりベクトル（ｑ００，ｑ０１，ｑ０２）、（ｑ１０，ｑ１１，ｑ１２）、（ｑ２０，ｑ２１，ｑ２２）を決定することにより、マトリクスΔＱを求める。
【００６８】
【数１８】

よって、補正マトリクスΔＰは上記式（２４）により求めることができる。これにより、光源１下におけるＬＭＳ三刺激値を光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換するためのマトリクスＭは、
Ｍ＝Ｐｃ＋ΔＰ （３２）
により求めることができる。
【００６９】
このマトリクスＭは、光源１下における白色点の三刺激値を光源２下における白色点の三刺激値に変換する。また、交点Ｃに対応する光源下におけるＬＭＳ三刺激値を光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換するためのマトリクスＰｃを補正したものであるため、光源１下におけるＬＭＳ三刺激値を光源２下におけるＬＭＳ三刺激値に変換する特徴をも備えたものとなっている。
【００７０】
そして、このようにして生成されたマトリクスＭは処理パラメータＰとしてカラーバランス調整処理手段７に入力される。カラーバランス調整処理手段７においては、まず、画像データＳ０を構成する色信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０を上記式（１１）、（１２）により正規化された信号値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する。そして、下記の式（３３）により信号値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をＣＩＥ１９３１ＸＹＺ三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に変換する。
【００７１】
【数１９】

さらに、三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１を下記の式（３４）により生理原色に基づく三刺激値Ｌ１，Ｍ１，Ｓ１に変換する。
【００７２】
【数２０】

そして、下記の式（３５）により上記マトリクスＭを用いて三刺激値Ｌ１，Ｍ１，Ｓ１を変換して変換済み三刺激値Ｌ３，Ｍ３，Ｓ３を得る。
【００７３】
【数２１】

そして変換済み三刺激値Ｌ３，Ｍ３，Ｓ３に対して、式（３４）および式（３３）の逆変換を施して、処理済み画像データＳ３を構成する処理済み信号Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を得る。
【００７４】
次いで、本実施形態の動作について説明する。
【００７５】
図４は第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルカメラ２において撮影が行われて画像データＳ０が記憶されたメモリカード２Ａから、読出手段３において画像データＳ０が読み出される（ステップＳ１）。そして、白色点算出手段４において画像データＳ０の白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが算出される（ステップＳ２）。そしてパラメータ生成手段６において、この白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗおよびこの白色点に近い白色点を有する既知光源の白色点の三刺激値に基づいて、既知光源のパラメータから画像データＳ０を変換するためのマトリクスＭが処理パラメータＰとして生成される（ステップＳ３）。このように生成された処理パラメータＰはカラーバランス調整処理手段７に入力され、この処理パラメータＰにより画像データＳ０に対してカラーバランスを調整する処理が施されて処理済み画像データＳ３が得られ（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００７６】
このように、第１の実施形態においては、既知光源Ａ，Ｂの既知光源パラメータから、光源１下において撮影を行うことにより得られた画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施すための処理パラメータＰを求めるようにしたため、この処理パラメータＰにより光源１下において得られた画像データＳ０のカラーバランスを調整すれば、適切なカラーバランスを有する画像を再現可能な処理済み画像データＳ３を得ることができる。
【００７７】
また、選択された既知光源Ａ，Ｂの白色点と光源１との白色点との距離ＡＢを算出し、この距離ＡＢおよび光源１から直線ＡＢに下した垂線との交点Ｃに基づいて既知光源Ａ，Ｂのパラメータを重み付け加算することにより、簡易な演算により処理パラメータＰを生成できるため、処理パラメータＰの生成のための演算時間を短縮できる。
【００７８】
さらに、人間の視覚特性に関連する色空間であるＬＭＳ色空間においてカラーバランス調整処理を行っているため、人間がものを見た際に認識する色に基づいてカラーバランス調整を行うことができ、これにより、見た目の印象に忠実な画像が再現されるようなカラーバランス調整処理を行うことができる。
【００７９】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施形態によるカラーバランス調整装置１は、読出手段３においてメモリカード２Ａから読み出された画像データＳ０を表示するモニタ８と、画像データＳ０が蛍光灯下において撮影がなされた場合にそれを指定するための蛍光灯指定キー９とを備え、パラメータ生成手段６においては、蛍光灯指定キー９により蛍光灯が指定された場合には上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰを生成し、蛍光灯が指定されなかった場合には、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスを処理パラメータＰとして生成するようにしたものである。
【００８０】
以下、第２の実施形態の動作について説明する。図６は第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルカメラ２において撮影が行われて画像データＳ０が記憶されたメモリカード２Ａから、読出手段３において画像データＳ０が読み出される（ステップＳ１１）。画像データＳ０はモニタ８に表示される（ステップＳ１２）。また、白色点算出手段４において画像データＳ０の白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが算出される（ステップＳ１３）。そして、蛍光灯指定キー９がオンされたか否かが判断され（ステップＳ１４）、オンされた場合には、上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰが生成される（ステップＳ１５）。一方、蛍光灯指定キー９がオンされていない場合には、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスが処理パラメータＰとして生成される（ステップＳ１６）。このように生成された処理パラメータＰはカラーバランス調整処理手段７に入力され、この処理パラメータＰにより画像データＳ０に対してカラーバランスを調整する処理が施されて処理済み画像データＳ３が得られ（ステップＳ１７）、処理を終了する。
【００８１】
このように、第２の実施形態においては、第１の実施形態により生成された処理パラメータＰによるカラーバランス調整方法と、von Kriesの色順応予測式に基づく処理パラメータＰによるカラーバランス調整方法とを、蛍光灯指定キー９のオン／オフに応じて切り替えるようにしたため、昼光下において撮影を行うことにより得られた画像のように、簡易にカラーバランス調整処理を施すことができる場合には、第１の実施形態の方法により処理パラメータＰを生成しなくとも、von Kriesの色順応予測式のように簡易に処理パラメータＰを生成できるため、処理を高速に行うことができる。
【００８２】
なお、第２の実施形態においては、蛍光灯指定キー９により蛍光灯下において撮影が行われた場合を指定可能としているが、蛍光灯に加えてタングステン光のように他の種類の光源を指定可能としてもよい。また、蛍光灯を指定する場合に、普通型蛍光灯、３波長型蛍光灯、高演色型蛍光灯のように蛍光灯の種類を指定可能としてもよい。また、このように複数の種類の光源を指定可能とした場合、画像データＳ０をモニタ８に表示したのみでは、光源の種類を特定できない場合がある。このような場合には、何らかの光源を指定して処理を行って処理済み画像データＳ３を得、これをモニタ８に表示して所望とする色が得られたか否かを確認し、所望とする色が得られるまで光源の種類を変更してカラーバランス調整処理を行えばよい。
【００８３】
次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は本発明の第３の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第３の実施形態によるカラーバランス調整装置１は、デジタルカメラ２に蛍光灯指定キー１０を設け、撮影時に撮影者が画像データＳ０にその画像が蛍光灯下において撮影されたことを示す情報Ｆを付与するようにしたものである。そして、読出手段３においては画像データＳ０に情報Ｆが付与されている場合、この情報Ｆをパラメータ生成手段６に入力し、パラメータ生成手段６においては、画像データＳ０に情報Ｆが付与されている場合には上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰを生成し、情報Ｆが付与されていなかった場合には、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスを処理パラメータＰとして生成するようにしたものである。
【００８４】
以下、第３の実施形態の動作について説明する。図８は第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルカメラ２において撮影が行われて画像データＳ０が記憶されたメモリカード２Ａから、読出手段３において画像データＳ０が読み出される（ステップＳ２１）。この際、撮影時に撮影手段２の蛍光灯指定キー１０がオンとされて画像データＳ０に蛍光灯下で撮影がなされたことを表す情報Ｆが付与されている場合は、これも同時に読み出され、パラメータ生成手段６に入力される。また、白色点算出手段４において画像データＳ０の白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが算出される（ステップＳ２２）。そして、パラメータ生成手段６において情報Ｆが入力されたか否かが判断され（ステップＳ２３）、情報Ｆが入力された場合には、上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰが生成される（ステップＳ２４）。一方、情報Ｆが入力されていない場合には、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスが処理パラメータＰとして生成される（ステップＳ２５）。このように生成された処理パラメータＰはカラーバランス調整処理手段７に入力され、この処理パラメータＰにより画像データＳ０に対してカラーバランスを調整する処理が施されて処理済み画像データＳ３が得られ（ステップＳ２６）、処理を終了する。
【００８５】
次いで、本発明の第４の実施形態について説明する。図９は本発明の第４の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。上記第２および第３の実施形態においては、蛍光灯指定キー９の入力の有無あるいは画像データＳ０への情報Ｆの付与の有無に応じて、パラメータ生成手段６における処理パラメータＰの生成方法を変更しているが、第４の実施形態においては、第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰ１の生成を行う第１のパラメータ生成手段６Ａおよびvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスを処理パラメータＰ２として生成する第２のパラメータ生成手段６Ｂをそれぞれ別個に設け、第１および第２のパラメータ生成手段６Ａ，６Ｂへの入力を切替手段１１により切り替えるようにしたものである。なお、切替手段１１における切り替えは、第２の実施形態と同様に蛍光灯指定キー９の入力の有無に応じて行えばよいが、第３の実施形態と同様に、デジタルカメラ２において画像データＳ０に付与された情報Ｆの有無に応じて行ってもよい。
【００８６】
次いで、第４の実施形態の動作について説明する。図１０は第４の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルカメラ２において撮影が行われて画像データＳ０が記憶されたメモリカード２Ａから、読出手段３において画像データＳ０が読み出される（ステップＳ３１）。画像データＳ０はモニタ８に表示される（ステップＳ３２）。また、白色点算出手段４において画像データＳ０の白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが算出される（ステップＳ３３）。そして、蛍光灯指定キー９がオンされたか否かが判断され（ステップＳ３４）、オンされた場合には、切替手段１１により第１のパラメータ生成手段６ＡへＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが入力され、上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰ１が生成される（ステップＳ３５）。一方、蛍光灯指定キー９がオンされていない場合には、切替手段１１により第２のパラメータ生成手段６ＢへＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが入力され、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスが処理パラメータＰ２として生成される（ステップＳ３６）。このように生成された処理パラメータＰ１またはＰ２はカラーバランス調整処理手段７に入力され、この処理パラメータＰ１またはＰ２により画像データＳ０に対してカラーバランスを調整する処理が施されて処理済み画像データＳ３が得られ（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００８７】
ここで、第１の実施形態による処理パラメータＰ１の生成においては３×３のマトリクスを演算する必要があるが、von Kriesの色順応予測式に基づく場合には単にＬＭＳ生理原色を定数倍する処理パラメータＰ２を生成すればよいものである。このため、第４の実施形態のように、処理パラメータＰ１，Ｐ２を生成する手段をそれぞれ別個に設けることにより、とくに蛍光灯指定キー９がオンされなかった場合には演算を高速に行うことができるため、カラーバランス調整処理の高速化を図ることができる。
【００８８】
なお、上記第１から第４の実施形態においては、本発明によるカラーバランス調整装置を単独の装置として用いているが、本発明によるカラーバランス調整装置をプリンタに設けてもよい。この場合、第２の実施形態における蛍光灯指定キー９をハードウェアとして設ける必要はなく、プリンタドライバに付属するキーボタンとしてもよい。
【００８９】
また、本発明によるカラーバランス調整装置をデジタルカメラ２に設けてもよい。以下、これを第５の実施形態として説明する。図１１は本発明によるカラーバランス調整装置を備えたデジタルカメラの構成を示す概略ブロック図である。なお、デジタルカメラ２には上記第１から第４の実施形態のいずれのカラーバランス調整装置をも設けることができるが、ここでは第２の実施形態によるカラーバランス調整装置を設けたものとして説明する。図１１に示すようにデジタルカメラ２は、ＣＣＤ等の撮像手段１２と、撮像手段１２において得られた画像データＳ０を表示する小型の液晶モニタ１３と、蛍光灯指定キー１４と、第１の実施形態と同様の白色点算出手段４、データベース５、パラメータ生成手段６、およびカラーバランス調整処理手段７とを備え、カラーバランス調整処理手段７において得られた処理済み画像データＳ３をメモリカード２Ａに記憶するものである。
【００９０】
以下、第５の実施形態の動作について説明する。図１２は第５の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、撮像手段１２において被写体が撮像されて画像データＳ０が得られる（ステップＳ４１）。画像データＳ０は液晶モニタ１３に表示される（ステップＳ４２）。また、白色点算出手段４において画像データＳ０の白色点のＬＭＳ三刺激値Ｌ_１ｗ，Ｍ_１ｗ，Ｓ_１ｗが算出される（ステップＳ４３）。そして、蛍光灯指定キー１４がオンされたか否かが判断され（ステップＳ４４）、オンされた場合には、上記第１の実施形態と同様の処理により処理パラメータＰが生成される（ステップＳ４５）。一方、蛍光灯指定キー１４がオンされていない場合には、式（１）に示すvon Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスが処理パラメータＰとして生成される（ステップＳ４６）。このように生成された処理パラメータＰはカラーバランス調整処理手段７に入力され、この処理パラメータＰにより画像データＳ０に対してカラーバランスを調整する処理が施されて処理済み画像データＳ３が得られる（ステップＳ４７）。処理済み画像データＳ３はメモリカード２Ａに記憶され（ステップＳ４８）、処理を終了する。
【００９１】
なお、上記第２から第５の実施形態においては、蛍光灯指定キーがオンされなかった場合、あるいは画像データＳ０に情報Ｆが付与されなかった場合に、von Kriesの色順応予測式に基づくマトリクスを処理パラメータＰ，Ｐ２として生成してカラーバランス調整処理を行っているが、例えば上記式（１０）により求めた各色信号の平均値Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を一致させるような処理パラメータを求めてカラーバランス調整処理を行ってもよい。
【００９２】
また、上記各実施形態においては、ＬＭＳ色空間において処理パラメータＰの生成およびカラーバランス調整処理を行っているが、とくに第５の実施形態のように本発明によるカラーバランス調整装置をデジタルカメラに設けた場合は、処理時間短縮のためにＲＧＢ色空間において処理パラメータＰの生成およびカラーバランス調整処理を行うことが好ましい。この場合、上記式（１３）により算出した色信号の平均値Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を光源１の白色点の三刺激値Ｒ_１ｗ，Ｇ_１ｗ，Ｂ_１ｗとし、データベース５には、既知光源Ａ，Ｂの白色点の三刺激値Ｒ_Ａｗ，Ｇ_Ａｗ，Ｂ_Ａｗ、Ｒ_Ｂｗ，Ｇ_Ｂｗ，Ｂ_Ｂｗと、既知光源下における被写体のＲＧＢ三刺激値を観察光源下における被写体のＲＧＢ三刺激値に変換するための既知光源のパラメータとを対応付けて記憶しておく。
【００９３】
そして、光源１の白色点の三刺激値Ｒ_１ｗ，Ｇ_１ｗ，Ｂ_１ｗが算出されると、図１３に示すようにＲＧＢ色空間において、既知光源Ａ，Ｂの白色点の三刺激値Ｒ_Ａｗ，Ｇ_Ａｗ，Ｂ_Ａｗ、Ｒ_Ｂｗ，Ｇ_Ｂｗ，Ｂ_Ｂｗと光源１の白色点の三刺激値Ｒ_１，Ｇ_１ｗ，Ｂ_１ｗとの距離を求め、上記第１の実施形態と同様に式（２０）に示すように交点Ｃに対応する光源下におけるＲＧＢ三刺激値を光源２下におけるＲＧＢ三刺激値に変換するためのマトリクスＰｃを生成し、必要であればさらに上記マトリクスＭを生成してこれを処理パラメータＰとすればよい。
【００９４】
また、上記各実施形態においては、既知光源からの距離に応じて図１４に示すように処理パラメータＰを生成する既知光源を選択するようにしてもよい。すなわち、図１４に示すように、ＬＭＳ色空間において既知光源Ａ，Ｂ，Ｃを設定し、既知光源Ａの白色点と既知光源Ｂの白色点とを結ぶ直線ＡＢに垂直な面Ｍ１、既知光源Ｂの白色点と既知光源Ｃの白色点とを結ぶ直線ＢＣに垂直な面Ｍ２および直線ＡＢと直線ＢＣとから等距離な面Ｍ３を設定し、各面Ｍ１〜Ｍ３および直線ＡＢ，ＢＣにより規定される領域１〜５を定める。そして、光源１がいずれの領域に位置するかを判断し、領域１，５にある場合には、既知光源Ａ，Ｂと光源１との距離に応じて処理パラメータＰを生成し、領域３，４にある場合には、既知光源Ｂ，Ｃと光源１との距離に応じて処理パラメータＰを生成し、領域２にある場合には既知光源Ｂのパラメータをそのまま処理パラメータＰとして用いるようにしてもよい。
【００９５】
また、上記各実施形態においては、生成された処理パラメータＰを新たな既知光源のパラメータとしてデータベース５に記憶するようにしてもよい。これにより、新たな既知光源と同一の撮影光源下において撮影を行うことにより得られた画像のカラーバランスを調整する際には、同一の演算を行って処理パラメータＰを生成する必要がなくなるため、カラーバランス調整処理を効率よく行うことができる。
【００９６】
さらに、上記各実施形態においては、上記式（１１）〜（１５）により画像データＳ０の白色点の三刺激値を算出しているが、例えば特願平１１−７０１８６号に記載された白色点推定方法により画像データＳ０の白色点の三刺激値を算出してもよい。以下、特願平１１−７０１８６号に記載された白色点の三刺激値の算出方法について説明する。
【００９７】
さらにまた、上記実施形態においては、その光源下における三刺激値を観察光源下における三刺激値に変換するためのパラメータが未知の光源下において取得された画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施しているが、デジタルカメラによっては、撮影により取得した画像データに対してカメラ内においてＲＧＢゲイン補正などのカラーバランス調整処理を行うものもある。この場合、デジタルカメラにおいて得られる画像データはすでにある観察光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施されたものとなっている。また、画像データに対して、ある観察光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理がすでに施されている場合がある。このように、すでにカラーバランス調整処理が施された画像をある特定の観察光源下において画像を観察する場合、この画像に対してカラーバランス調整処理を施す必要があるが、このような場合にも、上記ある観察光源を光源１として、上記各実施形態と同様に処理パラメータＰを生成してカラーバランス調整処理を行うことができる。この場合、撮影により取得した画像データＳ０、ある観察光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理Ａ、カラーバランス調整処理Ａが施された画像データＳ１１、本発明によるカラーバランス調整処理Ｂおよび処理済み画像データＳ１２の流れは、図１５に示すものとなる。
【００９８】
まず、画像データＳ０を構成する色信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０から式（１１）、（１２）により色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を得、色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を式（３３）によりＣＩＥ１９３１ＸＹＺ三刺激値に変換するとともに、下記の式（３６）によりＣＩＥ１９７６ｕｖ色度値に変換する。
【００９９】
ｕ＝４Ｘ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ）
ｖ＝９Ｙ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ） （３６）
そして、上記式（３６）により求められた色度値ｕ，ｖの平均値ｕ０，ｖ０を下記の式（３７）により算出する。
【０１００】
ｕ０＝Σｕ／ｎ
ｖ０＝Σｖ／ｎ （３７）
但し、ｎ：画素数
次いで平均値ｕ０，ｖ０を下記の式（３８）〜（４０）により生理原色Ｌ０，Ｍ０，Ｓ０に変換する。
【０１０１】
ｓｘ＝9.0×ｕ０（6.0×ｕ０−16.0×ｖ０＋12.0）
ｓｙ＝4.0×ｖ０（6.0×ｕ０−16.0×ｖ０＋12.0） (３８）
Ｘ０＝ｓｘ／ｓｙ
Ｙ０＝１００．０ （３９）
Ｚ０＝（1.0−ｓｘ−ｓｙ）／ｓｙ
Ｌ０ Ｘ０
Ｍ０ ＝｜Ｂ｜・Ｙ０ （４０）
Ｓ０ Ｚ０
ここで、マトリクス｜Ｂ｜は、式（３４）におけるマトリクスである。そして、このようにして求められた生理原色Ｌ０，Ｍ０，Ｓ０を画像データＳ０の白色点の三刺激値とするものである。
【０１０２】
さらに、上記各実施形態においては、ＲＧＢの色信号からなる画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施しているが、これに限定されるものではなく、ＣＭＹの色信号からなる画像データＳ０に対してカラーバランス調整処理を施すものであってもよい。この場合、ＣＭＹの色信号からなる画像データＳ０から白色点のＬＭＳ三刺激値を算出し、上記各実施形態と同様に処理パラメータＰを生成してカラーバランス調整処理を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】ＬＭＳ色空間における処理パラメータの生成を説明するための図（その１）
【図３】ＬＭＳ色空間における処理パラメータの生成を説明するための図（その２）
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図
【図６】第２の実施形態の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の第３の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図
【図８】第３の実施形態の動作を示すフローチャート
【図９】本発明の第４の実施形態によるカラーバランス調整装置の構成を示す概略ブロック図
【図１０】第４の実施形態の動作を示すフローチャート
【図１１】本発明の第５の実施形態によるカラーバランス調整装置を備えたデジタルカメラの構成を示す概略ブロック図
【図１２】第５の実施形態の動作を示すフローチャート
【図１３】ＲＧＢ色空間における処理パラメータの生成を説明するための図
【図１４】ＬＭＳ色空間における処理パラメータの生成を説明するための図（その３）
【図１５】すでにカラーバランス調整処理が施された画像に対して本発明によるカラーバランス調整処理を施す処理を示す図
【符号の説明】
１ カラーバランス調整装置
２ デジタルカメラ
３ 読出手段
４ 白色点算出手段
５ データベース
６ パラメータ生成手段
７ カラーバランス調整処理手段
８ モニタ
９，１０，１４ 蛍光灯指定キー
１２ 撮像手段
１３ 液晶モニタ

Claims (23)

1. 所定の撮影光源下において被写体を撮影することにより取得した画像を所定の観察光源下において観察する際に、前記画像を表す画像データまたは前記所定の観察光源とは異なる他の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像データに対してカラーバランスを調整する処理を施して処理済み画像データを得るカラーバランス調整方法において、
   複数の光源について該各光源の白色点および該各光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータを予め記憶手段に記憶し、
   前記撮影光源または前記他の光源の白色点を算出し、
   該撮影光源または前記他の光源の白色点に近い白色点を有する光源を前記複数の光源から選択し、前記撮影光源または前記他の光源の白色点および前記選択された光源の白色点に基づいて前記選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、前記撮影光源下または前記他の光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを生成し、
   該処理パラメータに基づいて、前記画像データの三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換して前記処理済み画像データを得ることを特徴とするカラーバランス調整方法。
2. 前記補間演算は、前記選択された光源の白色点と前記撮影光源または前記他の光源の白色点との距離を算出し、
   該距離に基づいて前記光源パラメータを重み付け加算する演算であることを特徴とする請求項１記載のカラーバランス調整方法。
3. 前記重み付け加算による白色点のずれをさらに修正して前記処理パラメータを生成することを特徴とする請求項２記載のカラーバランス調整方法。
4. 前記三刺激値は、人間の視覚特性に関連する色空間における三刺激値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のカラーバランス調整方法。
5. 前記三刺激値は、前記画像を撮影した撮影装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のカラーバランス調整方法。
6. 前記処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして、前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のカラーバランス調整方法。
7. 前記撮影光源または前記他の光源の指定を受け付け、
   該指定された撮影光源または他の光源に応じて、前記処理パラメータの生成と、該処理パラメータの生成とは異なる他の方法による他の処理パラメータの生成とを切替可能としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のカラーバランス調整方法。
8. 所定の撮影光源下において被写体を撮影することにより取得した画像を所定の観察光源下において観察する際に、前記画像を表す画像データまたは前記所定の観察光源とは異なる他の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像データに対してカラーバランスを調整する処理を施して処理済み画像データを得るカラーバランス調整装置において、
   複数の光源について該各光源の白色点および該各光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータを予め記憶した記憶手段と、
   前記撮影光源または前記他の光源の白色点を算出する白色点算出手段と、
   該撮影光源または前記他の光源の白色点に近い白色点を有する光源を前記複数の光源から選択し、前記撮影光源または前記他の光源の白色点および前記選択された光源の白色点に基づいて前記選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、前記撮影光源下または前記他の光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを生成するパラメータ生成手段と、
   該処理パラメータに基づいて、前記画像データの三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換して前記処理済み画像データを得る処理手段とを備えたことを特徴とするカラーバランス調整装置。
9. 前記パラメータ生成手段は、前記補間演算を、前記選択された光源の白色点と前記撮影光源または前記他の光源の白色点との距離を算出し、
   該距離に基づいて前記光源パラメータを重み付け加算することにより行う手段であることを特徴とする請求項８記載のカラーバランス調整装置。
10. 前記パラメータ生成手段は、前記重み付け加算による白色点のずれをさらに修正して前記処理パラメータを生成する手段であることを特徴とする請求項９記載のカラーバランス調整装置。
11. 前記三刺激値は、人間の視覚特性に関連する色空間における三刺激値であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置。
12. 前記三刺激値は、前記画像を撮影した撮影装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置。
13. 前記記憶手段は、前記処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして記憶する手段であることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置。
14. 前記撮影光源または前記他の光源の指定を受け付ける受付手段と、
    前記パラメータ生成手段における処理パラメータの生成とは異なる他の方法により他の処理パラメータの生成を行う他のパラメータ生成手段と、
    前記受付手段による撮影光源または他の光源の指定に応じて、前記パラメータ生成手段による処理パラメータの生成と、前記他のパラメータ生成手段による他の処理パラメータの生成とを切り替える切替手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置。
15. 所定の撮影光源下において被写体を撮影することにより取得した画像を所定の観察光源下において観察する際に、前記画像を表す画像データまたは前記所定の観察光源とは異なる他の光源下において観察することを前提としたカラーバランス調整処理が施された画像データに対してカラーバランスを調整する処理を施して処理済み画像データを得るカラーバランス調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
    前記プログラムは、複数の光源について該各光源の白色点および該各光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための光源パラメータを予め記憶手段に記憶する手順と、
    前記撮影光源または前記他の光源の白色点を算出する手順と、
    該撮影光源または前記他の光源の白色点に近い白色点を有する光源を前記複数の光源から選択し、前記撮影光源または前記他の光源の白色点および前記選択された光源の白色点に基づいて前記選択された光源の光源パラメータに対して補間演算を施して、前記撮影光源下または前記他の光源下における三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換するための処理パラメータを生成する手順と、
    該処理パラメータに基づいて、前記画像データの三刺激値を前記観察光源下における三刺激値に変換して前記処理済み画像データを得る手順とを有することを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
16. 前記処理パラメータを生成する手順における前記補間演算は、前記選択された光源の白色点と前記撮影光源または前記他の光源の白色点との距離を算出する手順と、
    該距離に基づいて前記光源パラメータを重み付け加算する手順とを有することを特徴とする請求項１５記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
17. 前記処理パラメータを生成する手順は、前記重み付け加算による白色点のずれをさらに修正して前記処理パラメータを生成する手順であることを特徴とする請求項１６記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
18. 前記三刺激値は、人間の視覚特性に関連する色空間における三刺激値であることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
19. 前記三刺激値は、前記画像を撮影した撮影装置の分光特性に関連する色空間の三刺激値であることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
20. 前記処理パラメータを新たな光源の光源パラメータとして、前記記憶手段に記憶する手順をさらに有することを特徴とする請求項１５から１９のいずれか１項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
21. 前記撮影光源または前記他の光源の指定を受け付ける手順と、
    前記処理パラメータの生成とは異なる他の方法により他の処理パラメータを生成する手順と、
    前記受け付ける手順による撮影光源または他の光源の指定に応じて、前記処理パラメータの生成と前記他の処理パラメータの生成とを切り替える手順とをさらに有することを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
22. 請求項８から１４のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
23. 請求項８から１４のいずれか１項記載のカラーバランス調整装置を備えたことを特徴とする出力装置。

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