JPH04151779A - カラーマッピング装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はデジタル画像技術に関し、特に限られたカラ
ーパレットから画像を強調（ｅｎｈａｎｃｅ）する装置
及び方法に関する。

背景技術 デジタル画像表示やデジタル画像処理の分野では、並列
なカラーパス、例えは１６ヒノト幅のカラーバスを一般
に使用する。カラー解像度は、特定の時点に画像の特定
の画素について、それぞれ０〜３１または０〜（２’−
１）の３２レベルをもつ画素の赤、緑、青（ＲＧ　Ｂ　
）成分のデジタル値を同時に伝送することかできる。２
５とおりの赤の値、２６とおりの緑の値、及び２５とお
りの青の値５＋６＋５　　　　１６ （−２＝２）の範囲のためには１６ヒノト幅のハス力必
要となるわけである。

各Ｒ、Ｇ　、Ｂの成分か０〜（２５−１）の幅の任意の
値をとり得るとき高品質の連続フルカラー解像度モニタ
ー及び画像か可能となる。今日例えば２８６、ＯＨ色の
カラーパレットを持つ表示モニターは珍しくない。これ
はもちろん各カラー成分の値の範囲を大きくとって取り
得るＲＧＢ値の組み合せの数を太きくＬｌ二ことによる
ものである。

しかしながら、画像の解像度をあげるため、１画像につ
き３００，０００画素を越えるデイスプレィ、例えは６
４０Ｘ　４８０のデイスプレィ（すなわち、３０７゜２
００画素）も珍しくない。それゆえ容易に理解されるよ
うに、カラー解像度（分解能）か高く、かつ画素解像度
も高いようなデジタル画像デイスプレィを提供しようと
すれはメモリーと速度の問題か大きくクロースアンプさ
れる。上の例で言えは１フレ一ム分の画像を表示するだ
けでも３０７２００の１６ヒノト画素の記憶と検索を必
要とする。このような画像を多数高速に表示する必要の
ある動画ビデオやフルモー７ヨンヒデオではこれらの問
題はいっそう深刻になる。

以上の理由から画像の解像度をあげつつ画像装置にかか
る大きな負担を軽減するだめの技術か探し続けられてし
する。

一つのアプローチは連続パレットから選択する大カパレ
ットのカラー数を減らすことである。例えは入力バレン
Ｉ・のカラー数を１６に減らせは各画素のカラーを４ヒ
ントの数値たけで表現できる。

このように、各カラーがあらかじめ定めたＲＧＢ成分を
記憶する１６カラーの固定人力パレットを用意すること
により、特定の画素を表現するのに必要なヒント数を減
らすことができる。各選択カラーは極めて大きな連続カ
ラーパレット（そのＲＧＢ成分がＲＧＢ成分の全範囲か
ら選択されるパレット）の中の所望のカラーであり得る
か、選択できるカラーの数が比較的少数に制限されるた
め別の問題が生しる。しはしは画像の品質に大幅な劣化
か生じ、例えば肌色の部分に斑点がついてみえたりする
輪郭化（ｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ）現象が生しる。このた
めに数多くのエラー拡散（ｅｒｒｏｒ　ｄｉｆｆｕｓｉ
ｎｇ）技術が開発され、入力カラーの限られたパレット
で連続カラー画像をできるだけ近似しようとする試みか
なされてきた。このような技術の一例か”カラー画像の
だめの大きなカラーパレットから少数のカラーを最適選
択する手順（Ａ　　ｐ　ｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒ　Ｏｐ
ｌｉｍｕ＋ｎ　Ｃｈｏｉｃｅ　　ｏｌ　　ａ　　Ｓｍａ
ｌｌ　　Ｎ＋＋＋ｎｂｅｒｏｆ　Ｃｏ１ｏｒｓ　　ｆｒ
ｏｍ　　ａ　　Ｌａｒｇｅ　Ｃｏ１ｏｒ　Ｐａ１ｌｅｌ
ｅｆｏ「Ｃｏ１ｏｒ　　Ｉｍａｇｉｈｇ′′（Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　　ｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
　　ＩｍａＩ！ｉｎｇ８６　　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ　
　ａｎｄＣｏｎｌｅ＋ｅｎｅボストン、マサチューセッ
ト州、１１月３〜６日、１９８６年、第７５〜７９頁、
　Ｉ　ｎ５ｌｉ１ｕＬｅ　　ｌｏ「Ｇ　ｒａｐｂｉｃ　
　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｌｉｏｎｓ、ボストン、マサチュ
ーセラＩ・州、において発表された）に記載されて℃す
る。

以上の理由及びその他の理由により、＠りれたカラーパ
レットから、あたかも目に心地良く正確に知覚される大
きなカラーパレットを用いて作られたように見える画像
を、簡単にかつ高速にシュミレートできる装置と方法か
強く望まれている。

発明の概要 取り込まれたデジタル画像における隣り合う画素対のＲ
ＧＢ成分を平均化する。各カラーが２つの異なる入力パ
レットカラーを関数的に組み合わせたＲＧＢ成分をもつ
ようにした知覚カラーバレントを作成する。連続カラー
のアレイを作成し、その各カラーを各カラーのＲＧＢ成
分に最も近い知覚パレットカラーに対応づけ（インデッ
クスし）かつ各知覚カラーを定める２つの入力パレット
カラーを指定する。次に平均化した各画素対のＲＧＢ成
分とアレイのインデックスを用いて、最も近い知覚カラ
ーを見つけるとともにその知覚カラーに対応する２つの
入力パレットカラーを見つける。

次にこの２つの入力カラーを２つの平均化画素の代わり
にデイスプレィで使用し、以上の処理を全ての平均化画
素対について繰り返す。好ましい実施例では知覚カラー
と平均カラーとの差をとなりの平均化画素に拡散する。

以上により入力パレットで使えるカラーに比べて実質的
により知覚化されたカラーをもつ改善された画像が得ら
れる。

実施例の詳細な説明 本発明の新規な特徴はクレームに述へられている。しか
しなから１、本発明とこの本発明の他の特徴および効果
は、添付図面と共に以下の好適な実施例を参照すること
により最もよく理解されるであろう。

まずこの発明の原理をデジタルオーディオの分野に適用
した例について述べ、次に画像に適用した例について述
へる。次に広い概念のレベルでの実施例を簡単に説明し
て他の簡単な実施例と共にこの発明の基本的な技術思想
を明らかにする。その後で代表的な画像取込表示装置を
含む本発明を更に詳細に説明する。

この発明の詳細な説明するため、まず−例として簡単な
問題を説明する。第１図において信号発生器１０Ａは参
照符号１２Ａで示すようにＯポルトと０．６ボルトと１
ボルトの３種類の出力状態しか取り得ないものとする。

この装置１０Ａを用いて出力状態の限られた°゛パレツ
ト″与えられる０゜５ボルトの定信号を生成することを
考えてみる。

なお説明の便宜上デジタルオーディオのサンプリングレ
ートは４４．１ＫＨ＋とする。

第２図に従来技術によるこの問題の解決策を図示する。

解決策としてエラー拡散を使用するにしろデイザを使用
するにしろ、発生器１２Ａが所望のレベルに最も近い２
つの状態を選択して面状態の間て振動させるというのか
従来技術の基本的な結果である。この場合で言えば、０
．５ボルトの所望レベルを生成するため、一つの解決策
は参照符号１６Ａに示すように０．５ボルトを５回出力
してはＯポルトの状態を１回出力する。これにより、Ｒ
ＭＳ（回復管理サポート）エラーを最少にして所望の平
均値である０、５ボルトを得ることができる。

これによって知覚される信号を参照符号１８Ａで示す。

この解決法は出力状態の数が限られているために必然的
にノイズを明らかに発生させる。しかし、従来技術の解
決法で問題となるのはノイズレベルではなく、ノイズの
周波数である。第２図のノイズスペクトル１４Ａに示す
ようにこの例ではほぼ７．４ＫＨ２の周波数とその高周
波において明らかに耳で聞き取れるノイスが発生する。

この問題に対し、この発明では、第３図に示すように所
望の０．５ボルトレベルに最も近いわけではない出力状
態を使用して全く別の解決策をとる。

これは従来技術とは対照的である。従来技術では０．５
ボルトの所望レベルに最も近い０．６ボルトのレベルを
頻繁に使用し、この０．６ボルトが０．５ボルトを越え
る分を補うために時折Ｏポルトを使用する。

この発明の解決法では第３図の参照符号２ＯＡに示すよ
うに最短時間で平均が所望レベルになるような出力状態
を選択する。すなわち装置１０Ａではサンプリング周波
数でＯと１ボルトの状態を混ぜ、わずか２サイクルで所
望の平均値０，５を得ることかでき、従来技術のように
６サイクルを必要としない。

この発明の解決法の重要な１つの特徴は従来の方法より
ＲＭＳノイズの大きい（具体的にはほぼ７デシベル）信
号を生成することである。しかし、従来技術の参照符号
１４Ａに対して参照符号２２Ａでノイズスペクトルを示
すように、この発明の解決法の場合全てのノイズは２２
ＫＨｚに集中する。したがって寅際にはこのノイズはオ
ーディオシステムで減衰され、耳には聞こえない。した
がって聴者は第２図の参照符号１８Ａに対して参照符号
２４Ａに示すような純粋な０．５ボルトの信号を知覚す
ることになる。

この発明の装置の詳細な説明に進む前にこの発明の基本
的な原理をいっそう明確にするため、画像における第２
の実例の問題をとりあけ、それに対してなされる従来技
術の解決法とこの発明の解決法を述へる、第４図におい
て、先の問題のデジタルオーディオ装置がそうであった
ように、図示の画像装置は限られた出力状態しかとり得
す、例えばパレノｈ　２６　Ａに示すように純粋な黒４
８Ａ１純粋な白４２Ａ及び４０％の灰色４４Ａの画素し
か生成しえない。ここで５０％の灰色４６Ａとして知覚
さＪする画像を作る場合を考えてみる。

第５図に従来技術の装置による解決法を例示する。従来
技術の装置では所望の５０％の灰色４６Ａに最も近い状
態すなわち４０％の灰色の状態４４Ａを頻繁に使用し、
所望の状態との誤差を補償するため時折白色の状態４２
Ａのような他の状態を使用する。詳細には従来技術では
５つの４０％灰色画素４４Ａを配置しては１つの白画素
４２Ａを配置して所望の５０％灰色の平均値を達成する
。

画像の領域でのこの解決策は第２図においてデジタルオ
ーディオに対してとった従来の解決法すなわち、所望の
０５ボルトに一番近い０．６ボルトの状態を最も高い頻
度で使用する解決法に似ている。

オーディオの例から類推されるように画像問題に対する
従来の解決法では、２つの状態を繰り返し発生させるの
で空間周波数領域にノイズを生しさせる。空間周波数領
域におけるノイズの正確な発生場所はもちろんデイザ法
を使用したかエラ拡散法を使用したかに依存する。しか
しなから、前記オーディオの場合から類推されるように
、白画素４２Ａのサンプルをどのように配置したにしろ
、この例では、帯域幅の中央の４分の１の領域に含まれ
る低周波数のフイスか常に発生する。したかって観察者
には画像３４Ａに示すようなドツトパターンの画像か知
覚されてしまう。

第６図にこの発明による解決法を示す。この発明では黒
画素４２Ａと白画素４８Ａを選択して混ぜ合わせる。黒
画素４２Ａと白画素４８Ａは、所望の５０％灰色画素４
６Ａｆ：最も近い色ではないか２つの画素だけで正しい
平均の陰影を得ることかてき、第５図に示す従来技術の
ように所望の平均陰影を得るのに６つの画素を必要とし
ない。すなわち第６図の画像３６Ａに示すようにこの発
明では白と黒の画像を格子板状に配置する。これにより
ＲＭＳノイスは太きくなるか、縦と横の方向に交互に配
置されているので、空間周波数ノイズスペクトル３８Ａ
に示すようにノイズは全て空間周波数帯域幅の対角方向
の先端に集中する。これらの先端は装置が水平又は垂直
の解像度（ｇｒａｔｉｎＯとして発生する最高周波数の
１．４１４（２の平方根）倍の周波数である。したかっ
てこれらの先端にあるノイズは通常、表示装置により大
幅に減衰され観察者の目には無視され、その結果参照符
号４０Ａで示すように所望の５０％灰色画像が知覚され
る。

従来技術の効果とこの発明の効果との違いは第５図と第
６図を遠くから跳めてみることにより、寅際に観察され
る。すなわちこうすることにょって３４Ａと４０Ａにそ
れぞれ対応する画像を表示装置に表示した場合と同様の
効果か得られる。画像に対する二の発明のアプローチは
オーディオ情報に関する第３図の場合と似ており、この
発明のアプローチでは全体の画像を達成するために、他
の取り得るサンプルよりも所望のサウンドレベルから離
れたサンプルを選択している。このようにこの発明は大
きさが量子化されていない信号を使用できる量子化状態
の列に変換するものである。

この変換はパレットによる画像表示、デジタルオーディ
オ圧縮等に有効なものである。従来技術の基本的な特徴
は所望の量子化されていない信号に最も近い使用可能な
量子化状態をミックスしである程度のスパンで所望の量
子化されていない信号を平均化する点にある。

これに対しこの発明では、取り得る状態から選択される
量子化された状態は、量子化されていないレベルに最も
近いものではないが、最小のサンフル数のスパンでその
平均か所望の量子化されていないレベルになるものであ
る。したがってノイズの絶対量は多くなるか、その位置
は装置の応答特性に合わせて工夫されている。すなわち
、ノイスは装置の最高周波数に局所化されるため、観察
者には知覚されない。

以上でこの発明の一般的な原理を述へたので次！二二つ
の簡単な実施例について説明し、その後でこの発明の代
表的な装置について詳細に説明する。

以下説明する本発明の第１実施例において、入力カラー
パレットとして１３色のパレットを用いるものとする。

第１実施例はこのパレットを用いて従来技術ではずっと
大きなパレットを使用しなければ得ることのできないよ
うなカラー解像度（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ）をもつ
画像を生成する。また表示装置の解像度は水平方向か６
４０画素で垂直方向か４８０画素とする。マツプすべき
連続階調画像は、この解像度の丁度半分すなわち水平３
２０画素×垂直４８０画素とし、この解像度でとり込ま
れたかあるいはもつと高い解像度のものからこの解像度
に下げたものとする。

さらに簡単のため表示画素は２つずつグループ化され、
２つで１つのイメージ画素の領域を占めるものとする。

さらに２つの画素の平均がイメージ画素に可能な限り近
いものとする。この場合“′平均化ゾーン″は２画素か
ら成るということかできる。しかしながら、もっと複雑
な構成例では平均化ゾーンは縦に２画素、横に２画素の
４つの画素の正方形となり得、さらにその他の広さの平
均化ゾーンも可能である。

画素を２つずつグループ化するようにしたので入力パレ
ットから与えられる１３色のオリジナルカラーだけでな
く２つのカラーのすべての組み合せ、すなわち（１３Ｘ
　１２）／２すなわち７８色のカラーを加えて使用でき
る。これらのカラーはできるだけ均一になるように分配
するのか好ましい。

具体的には、パレットカラーを選択する際に結果として
同一のカラーとなってしまう２つのカラーの組み合せの
重複を避けるようにする。オーディオ／ステムに適用す
る場合には、デジタルオーデイオンステムの電圧レベル
を選択する際に、状態の規則的な配置を避は規則的な配
置により状態を２つすつ平均化した場合に生じる重複を
避けるようにする。

次ｌ二１３色の全ての対から成るパレットテーブルを作
成して合計９１色のパレットカラーが選択できるように
する。各パレットカラーのデジタル表現は最初に暗い方
のカラーを置き後に明るい方のカラーを置く形で記憶さ
れる。暗さと明るさは従来からよく知られた方法に従っ
て標準の輝度の公式を使用して赤、緑、青の値から計算
できる。

イメージの実際のマツピングは従来と基本的に変わりな
い。すべてのイメージの画素について、装置は７８のパ
レットエントリーの中から最も近いものを見つけ出し、
選択されたカラ一対を定める情報を単一画素として表示
画素に写し取り、その後は従来と同様にエラー拡散処理
又はデイザ処理を施す。パレ７）からのカラ一対を表示
画素に写し取る場合には第６図で述べたように対角線方
向のチエツク模様で明暗を形成するのが好ましい。

これを達成するｔ：め偶数行では対の中の暗い方のカラ
ーを明るい方のカラーの左にコピーし奇数行では暗い方
のカラーを明るい方のカラーの右にコピーする。

上記の例では原画像が表示解像度の半分であることを想
定した。しかしなから原画像が表示解像度と等しい場合
もある。この場合にもこの発明の装置及び方法を適用可
能である。そこで次に原画像と表示（デスプレイ）の解
像度かともに６４０×４８０である例について述べる。

なおλカラー解像度としては同じ１３色のパレットを使
用するものとする。

まず二つのルックアップテーブルを作成する。

第１のルックアップテーブルは上述したのと同様に最も
近いカラ一対を定め、第２のルックアップテーブルは従
来技術のように１３色の中から最も近い単一カラーを定
める。行と列の和が偶数の画素を偶数画素とみなし、行
と列の和が奇数の画素を奇数画素とみなすことにする。

これにより第６図に示すように順序づけられた偶数画素
のチエツク模様が作られる。

次に前と同様にして画像を走査する。偶数画素のとユろ
では１つ前の例と同様に１番近いカラ対をルックアップ
する。この対の中の暗い方のカラーを画像に配置し、エ
ラーの半分を縦方向に拡ｉする。このエラーは第２のカ
ラーはまだ配置してＬｌなし１がカラ一対の平均に基つ
くものである。

次にエラーの残りの部分をすでに配置済みの単カラーに
のみ基ついて水平方向に拡散する。奇数画素のところで
は一番近し１単一カラーをルックアップし、画像中に配
置し、従来と同様にそのエラの半分を垂直方向に拡散し
、エラーの残りを水平方向に拡散する。

次に偶数画素に対して２画素ノーケンスを開始して゛予
定された″（また配置していない）第２のカラーに基つ
く垂直方向のエラー拡散処理を行なう。

これ（こより画像のカラーに変化かなけれは水平方向の
エラー拡散処理を行い次画素を゛予定された″第２のカ
ラーとする５最後に奇数画素に対して２画素／−ケンス
を行なう。すなわち融合（ＩｕｓｉＯｎ）により゛′予
定された″第２のカラーに対して第１のカラーを補って
その平均か正しい値になるようにするので、最も近し・
カラーか選択される。もつとも、画像か変化した場合に
は、画像のデイ−チルの明瞭度（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉ
ｏｎ）か最も良くなるような別の最も近いカラーを選ん
で１００％の解像度か保ブニれるよう１：する。

第７図にこの発明にしたかつてデジタル画像のマツピン
グ表示を行なうコンピューター化されたデン゛タル画像
取込表示装置１０を示す。コンピュタ−１６は画像の取
り込みの制御、デジタル画素情報処理及び適当なモニタ
ー２８に表示する処理画像の出力制御を行なう機能をも
っている。これらの機能は、キーボード３０のような通
常の入力装置による適当な入力とともに後述する適当な
コンピュータプログラムによって制御される。

第７図の装置はさらに画像１２を変換するカメラ１４を
備える。変換された画像は電気信号の形で取り込まれ、
後にコンピューター１６で処理される。デジタル化のｌ
二め１こコンピューター１６に供給されるアナログイメ
ージデータは、ビデオテプやディスクにわらかしめ、ア
ナログの形式で゛取り込まれた″ものであっても良い。

この場合、適当なＶＣＲ、ディスクプレーヤー等により
イメ７データかコレビューターにより与えられることに
Δる。

コンピューター１６はカメラ１４からのアナログイメ−
ジデータをデジタル化して処理に適した形式に変換する
ための適当なノ・−ドウエアとソフトウェアを備えてい
る。代表的な装置はモデル７０パーソナル／ステム／２
コンピユータ、８５１４モニター、適当なソフトウェア
、例えばＩＢＭ製のオーディオヒ／゛ユアルコ坏り／ヨ
ン（Ａ　ｕｄｉｏ　　Ｖ　１ｓｕｉｌ　　Ｃｏｎｎｅｃ
ｔｉｏｎ）ソフトウェアコンピューター１６に組み込ま
れるヒデオ取り込み周辺カート、（これらはすへてニュ
ーヨーク州アーモンクのインターナ／ヨナルビジ不スマ
／−ンス社から入手できる）及び適当なカメラ例えはパ
ラソニック社から入手できるモデル３００ＣＬＥを含む
。デジタル画像の入手（“取り込み″）方法はこの発明
の一部をなすものではないが完全を期すために説明した
。記憶装置やコンピューターか読み取り可能な媒体上に
デジタル化したイメージをおいておき最初からデジタル
イメージをコンピュータか利用できるようにしてもよい
。

この発明はここまで述へてきたような特定のハトウェア
ーハードウェア装置に限定されるものではなく、多くの
異なる装置での実現が可能であり、本発明の利点はデジ
タル画像処理と表示能力をもつ、任意の汎用デジタルコ
ンピューターでも享受しうるものである。第７図の説明
を続けると、コンピューター１６はマイクロプロセッサ
−１８に加え、ＲＡＭ、ＲＯＭ、光学又は磁気のディス
ク記憶装置等あるいはこれらの組み合せでありうる記憶
媒体を含む。詳細にはこの記憶装置は原デジタル取込画
像データと平均化したデジタル取込画像データとを記憶
する原画像記憶装置２０を含む。

さらに記憶装置にはルックアップテーブル２２とマップ
ド画像記憶装置２４が含まれる。記憶装置とテーブル２
０〜２４の各種の記憶場所は通常の１１０技術により周
知の仕方でマイクロプロセンサー１８と相互接続する／
ステムバス２６を介してアクセス可能である。

装置ｌＯの全体の動作の概要を述べると、記憶装置２０
にある原画像の画素のＲＧＢ成分の値をマイクロプロセ
ッサ−１８により実行される適当なソフトウェアにより
平均化する。これらの平均化された画素の値をルックア
ップテーブル２２と比較してその中から原画像の各平均
化画素のＲＧＢ成分に最も良く一致するＲＧＢ成分をも
つ知覚カラーを見つける。ルックアップテーブル２２か
ら見つけ出した知覚カラーは実際には入カバレ・ントカ
ラーの対を並べて表示することによって作り出される。

隣り合せの入力パレットカラー画素対は目によって°゛
混ぜ合わされ（ｂｌｅｎｄｅｄ）”所望の知覚画像とし
て知覚される。入力パレットカラーの数は限られている
。したかつて正味の知覚カラーのＲＧＢ成分の数が大き
くなる理由は入カパレ・ントカラーの組み合せの多さに
よるものである。各知覚カラーは特定の知覚カラーを定
める入カッくし・ントカラーの対とともにルックアップ
テーブル２２に記憶されている。

マイクロプロセッサ−１８の制御のもとてルックアップ
テーブル２２のなかから原画像２０の隣り合う２つの画
素の平均のＲＧＢ成分に最も良く致するＲＧＢ成分をも
つ知覚カラーを見つけ出したら、この特定の知覚カラー
を与える二つの入力パレットカラーをテーブル２２から
取り出し、マソブド画像記憶装［２４に原画像２０の２
つの平均画素に対応しく空間位置的に）それにとって代
わるように記憶する。この処理を原画像の全ての平均画
素対について繰り返して、マップド画像記憶装置２４か
それぞれの平均原画画素対の代用である入力カラー画素
対で一杯になったら、マップド画像記憶装置２４のデジ
タル画像データをモニター３８に表示するために出力す
る。

以上装置の動作の概要について述へたので以下その詳細
を説明しあわせて従来技術による画像のマツピング法に
ついて述べて、この発明の新規性を明らかにする。

種々のシステムの制約から実用の表示装置では入力カラ
ーパレ・ノドとして、デジタル画像を生成するのに容易
に取り扱かえる程度にカラー数を限ったパレットを使用
する必要かある。第１４図に代表的な入力カラーパレッ
トを示す（便宜上一部のみを示す）。この発明は図示の
ような特定のバレ・７トに限定されるものではないが図
示の入力カラパレットのカラー数は１６なのでその中の
任意のカラーを４ビツトのニブルで表現できる。このよ
うにして表現される各カラーはシステムバス２６上で伝
送される１６ビツトのワードに対応する。

ここに１６ビツトワードはそれぞれ０から（２５１）の
範囲をもつＲＧＢ成分から成る。（０，０，０）から（
２５−１，２’−１，２５−１）の範囲をもつＲＧＢの
中からどの１６色を選ぶかは単に選択の問題である。

第８図にモニター２８の表示画面３２を示す。

モニター２８に表示されるデジタル画像は実際には画素
３４に示すように連続的なカラースペクトルから選択し
た離散画素から成る。これらの画素は通常行と列に並べ
られる（例えば４８０行×６４０列のように）、この場
合６４０Ｘ４ｇ０の解像度の画面となる。第８図に隣り
合う画素３６と３８を示す。隣り合う画素３６と３８は
例えばバラ色と水色であり連続カラースペクトルにおけ
るＲＧＢ成分としてそれぞれ４，７．９と６．３．１の
値をもつ。

第１４図のような限られた数のカラー人カパレットを使
用する従来技術ではフルカラーの原画像の各画素を近似
するために入力パレットの中から原画像の連続カラー画
素に最も近いカラーをもつ画素を選択する。これはすな
おで常識的な方法である。第５８図と第１４図を例にと
ると、バラ色の４゜７．９に最も近いカラーはＲＧＢ成
分４．７．８をもつカラー＃４であるので画素３６の代
わりとしてＰ１′のピンク色の画素４０を使用する。Ｒ
ＧＢのカラーにつけた名前は説明のためであり、表示画
面に実際に現われるカラーを意図しているものではない
。

同様にＲＧＢ成分６，３．１をもつ水色のＰ２画素３８
に最、も近いのは第１４図の入力カラーパレットの中で
６．２　、ｌのＲＧＢ成分をもつ青色のカラ＃９である
。したかつてこの青色のカラー＃９をもつ符号４２で示
す画素Ｐ２゛　か画素３８のカラーに最も良く近似する
ものである。しかしながら、−見すると第１４図のよう
な限られたカラーバレン（・を用いて第８図の連続カラ
ー画像３２を最適に近似する方法は、このような置換処
理を繰り返すこと、すなわち原画像３２の各画素をそれ
に最も近いカラーをもつ入力カラーパレットのカラーの
画素て置き換えることであるように見えることは重要で
ある。。

ここで第９図を参照して第１４図の限られたカラーのパ
レットにより原画像３２を近似する別の方法を説明する
。この方法はこの発明ｌこよる方法であり、上述した方
法より優れた結果をもたらすものである。第９図におい
て原画像３２の隣り合う画素３６と３８は前と同様にバ
ラ色と水色でありそのＲＧＢ成分の値はそれぞれ、４，
７．９と６３１であるとする。第９図に示すようにこれ
らの画素のＲＧＢ成分の平均値（赤色成分４＋６．緑色
成分７＋３．青色成分９＋１．の各平均をとることによ
って得られる）は５，５．５である。第９図においてこ
れらの原画素３６と３８はＲＧＢ成分の平均値をもつ画
素４４と４６（Ｐ、”とＰ２”）で置き換えられる。こ
のＲＧＢの平均値５．５．５に対応するカラーは紫色で
ある。

第１４図かられかるようｌここの置換カラーのＫＧＢ成
分５．５．５に一致するカラーは入カバレッ［・にはな
い。ここで従来の方法を使用すれはこの紫の平均カラー
に最も近いカラーを第１４図のカラーバレンＩ・から選
択することになる。しかしこの発明では入力パレットか
らシアンとマゼンタの色相をもちそれぞれ３　、ｌ　、
８と７．９．２のＲＧＢ成分値をもつカラー＃６とカラ
ー＃１６を置換画素４８と５０（第９図のＰ　、”’と
Ｐ２′″″）として選択する。この置換カラーの特徴は
ＲＧＢ成分の平均をとってみれはわかる。すなわちシア
ンとマゼンタのＲＧＢ成分の平均をとると結果のＲＧＢ
成分値は５．５．５　（すなわち／アンとマゼンタの赤
成分３＋７、その緑成分１＋９．その青成分８＋２の各
平均）となる。置き換えたシアンカラーはバラ色ではな
く又、オリジナルのバラ色画素３６と水色画素３８の平
均である紫色でもなく又置き換えたでゼンタカラーもオ
リジナルの水色画素３８てもなけれは平均の紫画素でも
ない。さらに第】４図の入力パレットの中には平均の紫
色画素に十分近いカラーはないにもかかわらず置き換え
たシアン画素４８とマゼンタ画素５０のＲＧＢ成分の平
均値（Ｓ、Ｓ、Ｓ）は画素３６と３８のＲＧＢ成分の平
均値に一致する。

第９図で述へた置換法は第８図で述へた素直で常識的な
アプローチより生理学及び画像のリアルで自然な出来上
りのよい画像をしはしはもたらすものである。フルカラ
ーの原画像における隣り合うハラ色と水色の画素は目で
知覚した場合には平均化されて紫色に見えるものである
。第９図では入力カラーバレントからカラーの対として
その平均か原画素の２つの画素の平均に最も近いものを
選択する。この方法は上述した従来技術の方法すなわち
原画素のそれぞれに最も近いカラーを入力パレットから
単に選択する方法と対照的なものでおる。

以上でこの発明の動作を簡単な例について説明したので
以下より具体的な例について後続の図面を参照して説明
する。

第１５図に入力カラーパレットの実施例を示す。

この入力カラーバレントは１３色のカラーをもち、その
赤色緑色青色成分の値は図示の通りの値をもつ。入力カ
ラーパレットの３つのエントリーはテキストや透明な画
像の重ね書きのために確保されている。

上述したようにンステムの帯域幅や表示装置の電子銃の
特性、ビデオ増幅器の帯域幅の制約等によるンステム固
有の非線形性のために入力カラーバレントから選んだ２
つのカラーのＲＧＢ成分をそのまま使って表示画面に隣
り合う画素として表示させた場合に、実際にモニター３
８に現われる画素から知覚されるカラーは単純な算術平
均ではなく使用する装置の特性に依存する関数的な関係
をもつものになる。例えば入力カラー９８　（Ｒ、Ｇ　
。

Ｂ＝８．８．８）とカラー＃３（Ｒ，Ｇ、Ｂ＝２．２．
２）を表示したとするとこの隣り合う画素によって形成
されるカラーはそのＲＧＢ成分の平均（８＋２）／２．
（８＋２）／２．（８＋２）／２．すなわち５．５５に
相当するカラーのようには見えない。

したがってこの発明では使用する装置に合わせて関数的
な関係を経験的に求め、入力パレットのカラー画素のＲ
ＧＢ成分にその関数的関係を適用して結果のＲＧＢ成分
値を得る。これらのＲＧＢ成分値を使用して画素を表示
することにより隣り合う画素としてそれぞれ入力パレッ
トカラーの画素を表示しｔこのとほぼ同様に知覚される
ようなカラーを得ることができる。したがってｎ個（ｎ
は小さく例えば２である）の入力パレットカラーの全て
の組み合せ（重複は除く）にこの関数的な関係を適用す
ることにより、第１６図に一部を示すような知覚カラー
パレットをオフラインで作成することかできる。

この発明は２つの入力パレットカラーの組み合せに制限
されるものではなく又入力パレットカラーの組み合とか
ら知覚パレットカラーのＲＧＢ成分の値を定めるための
特定の関数的関係に制限されるものではないか、以下に
示す関数か画像の品質を改善するのに有効であった。す
なわち知覚カラー画素のＲＧＢ成分ＲＸ、ＧＸ、ＢＭ（
第１６図の表の行）は２つの入力パレット画素のＲＧＢ
成分Ｒｎ。

Ｇｎ、ＢｎとＲｍ、Ｇｍ、Ｂｍ（第１５図の表の行）か
ら次の関数式によって得られる １ｉｘ＝ｓｑＮ［（（Ｒｎ＋９）木本２＋（Ｒｍ＋９）
木本２）／２］−９Ｇｘ＝ｓｑｒ１［（（Ｇｎ＋ｌｌ１
）木本２＋（ｃｍ＋ｕ）本＊２）／２］−１ｇＥｘ＝ｓ
ｑｒ＋［（ＣＢｎ＋９）＊＊２＋（Ｂｍ＋９）＊ネ２）
／２］−９もちろん実際には上述したように関数は使用
する表示装置の緒特性に依存するものである。しＩ：か
って第１６図の知覚パレットのエントリーは一般には次
の形式で表わされる。

Ｒｘ、Ｇｘ、Ｂｘ＝　ｆ　（ｚ　） ここにＺは２あるいはそれ以上の入力パレットカラーの
ＲＧＢ成分値（例えは第１の入力パレットカラーのＲＧ
Ｂ成分Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ、第２の入力パレットカラーの
ＲＧＢ成分Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍ）である。

二つのカラーＲｎ、Ｇｎ、ＢａとＲｍ、Ｇｉ、Ｂ＋ｎの
知覚平均値は実際に表示画面に現われる各カラーのルー
メンの算術平均で与えられる。奇関数ｆ（ｃ）をメモリ
ーにあるデジタルカラー（Ｃ）を実際に表示されるルー
メン（ｆ（ｃ））に変換する関数であるとする。この関
数は表示装置やその調整によって変わるものである。し
かしながらモニターとしてテレヒジョン受信機を使用す
る場合には、この関数は製造において調整されておりほ
ぼルーメン−ＫＸ（Ｃ＋９）２にしｌ；かう。ここにＣ
は０から６４の範囲で変化しＫは適当な明るさ定数であ
る。

２つのデジタルカラーＲｎ、Ｇｎ、ＢｎとＲ＋ｎ、Ｇ　
ｔｌ。

Ｂｆｆｌの知覚平均値を求めるにはまずデジタルカラー
を関数１（ｃ）にしたがってルーメンに変換する。

次にルーメンの平均をとり最後に逆関数１−’（Ｌ）（
Ｌは相対ルーメンを表わす）にしたがってルーメンをデ
ジタルカラーの表現に戻す。具体的には赤成分について Ｒｘ＝１−’　［（１（Ｒｎ）＋１（Ｒｍ））／２］Ｒ
ｘ＝ｓｑｒｔ［（（Ｒｎ＋９）２÷（Ｒ＋ｎ＋９）２）
／２］−９であり、同様に緑成分と青成分について繰り
返す。

第１５図の入力パレットに対する第１６図の知覚パレッ
トのエントリーの正しさを示すため上述した式の使用例
を示す。２つの入力パレットカラーとしてそれぞれ１９
，０．０と２．２．２のＲＧＢ成分値をもつカラー＃５
とカラー＃３を用いたとすると上記の関数から知覚パレ
ットカラーとして１３．１．１のＲＧＢ成分値か得られ
る。すなわちＲｘ１３・ｓｑｒ＋［（（１９＋９）２（
２＋９）２）／２］−９＝１３Ｇｘ−１□ｓｑｒ＋［（
（０月８）２＋（２＋１８）２）／２］−１８＝１Ｂｘ
ｌ＝ｓｑｒｔ［（（０＋９）”＋（２÷９）２））／２
］−９＝である。

上述したようにこの発明の目的の１つは大きなパレット
から形成されるカラー画像を表示装置の限られた数のカ
ラーを用いて最適に近似することである。第１７図に連
続カラーのアレイを示す。

このアレイの各行は近似対象である連続カラースペクト
ルの中の個々のカラーに対応しており連続カラーのＲＧ
Ｂ成分値を含む。ざらにアレイの各行のエントリーには
第１６図の知覚パレットの中で連続カラーに最も近い知
覚カラーを指す（インデ・タスする）インデックス値か
記憶される。この知覚パレットカラーは実際には更に限
られた入カパレ／１・０２つのカラーを組み合わせるこ
とによって形成されるものである。

いったん作成されたアレイは次のように使用さり、る。

第１７図のアレイの中で１５．Ｏ，ＯのＲＧＢ成分値を
もつエントリーを例にとるとそのインデックス値は５４
である。このインデックス値５４は第１６図の知覚パレ
ットの中で知覚バレン１〜カラー＃５４か１５．０．０
のＲＧＢ成分値をもつ連続カラーに最も近いカラーであ
ることを示す。

第１６図に示すようにこの知覚パレットカラー＃５４は
、ＲＧＢ成分か１６．０．０であり知覚バレントの全て
の行エントリーの中で第１７図の連続カラーの１５０．
０のＲＧＢ成分値に最も近いものである。このようにし
て連続カラー１５．０．０は知覚カラー１６．０．０を
もつ知覚カラーキ５４によって最も近似される。二の知
覚カラー＃５４は第１５図の入力カラーバレントの中か
らカラー＃５　カラー＃４．の画素を隣り合わせて表示
することによって作られる。カラー＃５とカラ〜＃４の
ＲＧＢ成分値はそれぞれ１９．０．０と９．０　、Ｏｒ
ある。これらのＲＧＢ成分値を実験的な関数ｆ（ｚ）に
しｌ：かって組み合わせれば当然ながら知覚バレン［・
の１６．Ｏ，Ｏの知覚カラーとなる。

もう−例あげると第１７図の連続カラーアレイの中でＲ
ＧＢ成分か０．０．２のカラーを近似する場合にはその
インデックス値３３に対応する知覚パレットカラーを第
１６図の知覚パレットから選択すれは目的の連続カラー
に最も近い知覚カラーか得られる。二の知覚カラーのＲ
ＧＢ成分は２２．２である。第１６図の知覚バレントを
検索してみても、この知覚カラーよりｏ、ｏ、２の連続
カラーに近い知覚カラーはない。第１７図の連続カラー
アレイのカラー数は第３図の知覚パレットのカラー数よ
り多いので第１７図の行エントリーの方が第１６図の行
エントリー数より多い。したがって第１７図の連続カラ
ーアレイの多数のカラーのそれよりカラー数か少ない第
１６図の知覚パレットで連続カラーを近似しようとする
この発明にあっては知覚パレットの１つのカラーで第１
７図の連続カラーアレイの２以上の連続カラーを近似す
る必要かある。

したかって例えは第１７図の連続カラーアレイの中で０
．０．１のカラーは０．０．２とのカラー同様に知覚パ
レットカラー＃３３で近似することになる（この知覚パ
レットカラーー＃３３のＲＧＢ成分値２．２．２が０．
０．１の連続カラーに最も近い知覚カラーである限り）
。このようなわけで第１７図の連続カラーの２以上の行
か同一のインデックス値をもつことになる（各行はもち
ろん異なる連続カラーを表わしているか）。

さらにもう１例あげると第１７図のアレイの中でＲＧＢ
成分値か３１，３１．３１の連続カラーはそのインデッ
クス値ｆ、Ｉか示すように第１６図の知覚パレットの中
で知覚カラー＃Ｉ、Ｉによって近似される。この知覚カ
ラー＃Ｉ、ＩのＲＧＢ成分値は２６．２６．２６である
。第１６図のパレットの中でこれにより３１．３１．３
１のＲＧＢ成分をもつ連続カラーに近い知覚カラーはな
い。

第１７図の連続カラーアレイから第１６図の知覚パレッ
トへの参照に関するもう一つの特徴をここで述へる。第
１７図の連続カラーアレイの連続カラーを第１６図の知
覚バレントのカラーで近似する際に連続カラーアレイの
中でインデックスは連続カラーに最も近い知覚パレット
カラーをさすインデックスとして都合のよいものである
。しかしなから、すでに述べたところかられかるように
このインデックス値（上述した例におけるＦＦ５４．５
３．３３なと）は実際には第１５図の入力パレットへの
エントリーないしインジケーターである。すなわち知覚
カラーパレットカラー斧号自体が入力パレットカラーの
インジケーターであり、それによって指される画素を隣
り合わせて表示すれは経験式に従って単一の知覚パレッ
トカラーが知覚される。

したかってこの発明の装置により連続カラーを特定の知
覚バレン［・カラーで近似する際にアレイ中の知覚カラ
ーに対するインデックスから自動的に置換入力パレット
カラーか定められ、これらの入力パレットカラーを使用
することにより知覚パレットカラーを作ることができる
。注目すべき点はモニター３８上に表示される実際のカ
ラーは各画素の単位ではあくまでも第１５図に示す入力
パレットカラーに限られるものであり、第１６図のよう
な数の多い知覚パレットカラーではないということであ
る。知覚パレットのカラー数は入力カラーパレットのな
かから重複なしでｎ個（第１６図の場合にはｎ＝２個）
のカラーをとる組み合わせのｉｔであるので大カパレッ
トのカラー数よりすっと数か多くなる。

以上で入力パレット、知覚パレット及び連続カラーアレ
イの概要説明を終え、以下実際の画像の作成について詳
細に説明する。

第１０図にＲＧＢ成分の値の例を記入した原画像を示す
。二の図ではモニター２８上に実際の画素が配置される
のと同様の配置で画素を示しており、（）内にＲＧＢ成
分値を示す。この例では表示装置として６４０Ｘ４８０
画素の解像度を想定する。

上述し７たバレンＩ・とアレイを第７図のル／クア・７
プテーブル２２に作成し、画像を取り込みデジタル化を
施して第７図の原画像記憶装置２２に記憶させた後、ま
ず原画像の画素の値をマイクロプロセッサー１８で平均
化し、再度原画像記憶装置２０に記憶する。詳細には１
つの実施例では水平方向に隣り合う画素対を平均化する
。例えは第１０図の参照番号５２に示す画素１６．０．
０と画素１４，０．０の平均をとって第１０図の参照番
号５４に示すように１５．Ｏ，Ｏの値をもつ画素を作る
。同様に第１Ｏ図の画素１３，２．１と画素１２゜２．
２の平均をとることにより平均化画素１２，２゜１か得
られる（まるめにより）。この平均化処理を統けること
により第１０図の参照番号５４に示す半分の解像度の画
像（３２０Ｘ　４８０の画像）が得られる。これらの平
均化画素の画素値は第７図の原画像記憶装置１６のよう
な適当な記憶装置に記憶される。

次１こ適当なソフトウェア制御のもとで、マイクロプロ
セッサ−１８により平均化した画素のそれぞれを事前に
オフラインで作成したアレイ（ルックアップテーブル２
２におかれる）と照合して平均化画素に最も近いＲＧＢ
成分をもつエントリを見つけ出す。参照番号５４の左上
に示す最初の平均化画素（すなわち１５，０．ＯのＲＧ
Ｂ成分をもつ画素）を第１７図の連続カラーアレイの中
から探し出すとそのインデックス値は５４である。

第１６図の知覚バレンｉ−の５４番目のエントリーをみ
るとこの知覚カラーのＲＧＢ成分は１６，０゜０であり
他のとの知覚カラーよりも第１０図の最初の平均化画素
の画素値１５，０．０に近い。

上述したようにこの知覚パレットカラー＃５４（ＲＧ　
Ｂ成分か１６，０．０）は実際には第１５図の入カパレ
ットカラー＃５（１９，０，ＯのＲＧＢ成分）と入力パ
レットカラー６４（９，０，０のＲＧＢ成分）とを隣り
合わせて表示することによって実現される。第１１図の
参照番号５６に示すように１６．０．ＯのＲＧＢ成分を
もつ知覚カラーは原画像の２つの画素に置き換わったも
のである。一方第１２図の参照番号５８に示すように入
力パレットカラー＃５と＃　４　（ＲＧ　Ｂ成分かそれ
ぞれ１９０．０と９．０．０）は第１１図の１６．Ｏ，
Ｏの知覚カラー画素に置き換わったものである。上述し
たように知覚カラーのＲＧＢ成分と近似すべき対象であ
る第１７図の連続カラーのＲＧＢ成分との間には連続カ
ラーの数の方か知覚カラーの数よりも多いために誤差（
エラー）がある。連続カラー１５０．０について述べる
とこの連続カラーは知覚カラー１６．０．Ｏによって近
似され一単位分の赤のエラーが発生する。この発明の好
ましい実施例によれば連続カラーとそれに最も近い知覚
カラーとの間の誤差は既知の方法により隣りの画素へと
拡散される。例えは上の例における１単位分の赤のエラ
ーは右と下の平均化画素すなわち第１０図の１３．０．
ｌと１２．２．１の画素に拡散できる。この結果これら
の平均化画素は一単位分の赤のエラを含んで１３＋１．
Ｏ，］と１２＋１．２．１となる。しかしこの１３＋１
．０．１の画素に最も近い知覚カラーを知覚カラーパレ
ット（第１６図）から探し出してみればわかるようにこ
の誤差は十分小さく、当初の平均化画素１３，０．１に
対して選択した知覚カラーと同し知覚カラーか選択され
る。

しかしなから原画像の画素の具合によっては拡散により
エラーか犬きくなって拡散エラーを含めた平均化画素に
最も近い知覚カラーか拡散エラーなしの平均化画素に対
して選択した当初の知覚カラーとは別のものになること
があり得る。

第１２図において入力パレットカラー＃５と＃４に対応
する画素は第１０図の参照番号５２の中の２つのＷ画素
（すなわち１６，０．０と１４．０゜０）に置き換わっ
たものである。原画像の次の２つの隣り合う画素１４．
０．１と１２．１．１について処理を繰り返すとこの２
つの画素の平均により第１０図の平均化画素１３，０．
１か得られる。前と同様にしてこの平均化画素１３．０
．１を第１７図の連続カラーアレイに照合して知覚カラ
ーパレット（第１６図）の中でこの平均化画素に最も近
い知覚カラーを見つけ出す。さらにこの知覚パレットカ
ラーを生しさせる２つの入力カラーを選び出し、この２
つの入力カラーを原画像の画素１４，０．１と１２．１
．１に置き換える。以上の処理を記憶装置２０に記憶さ
れる原画像のすへての画素について繰り返し、原画像の
偶数行では第１の方向で処理を行ない、奇数行では逆方
向で処理を行なう。

第１２図の結果を明らかにするため第１０図には平均化
してＧ゛ない画素を示しであるがあらかしめ、６４０Ｘ
４８０の解像度をもつ原画像５２のすへての画素を第１
０図の参照番号５４に示す３２０×４８０の解像度の平
均化画素に変換し、この解像度を落とした画像を記憶装
置２０に記憶しておき、処理の際にこれらの平均化画素
をルックアップテーブル２２の知覚カラー画素に置き換
え、エラーの拡散を行なうようにすれは都合か良い。第
７図において各知覚カラーと原画像の平均化画素間のマ
ツチングと知覚画素に対応する２つの入力パレットカラ
ーの決定はルックアップテーブルに基ついて行なわれ、
この情報は第７図のマップド画像記憶装置２４に相当す
る別のバッファーに記憶され、マップド画像を表示する
際に二のイメジ記憶装置２４にある処理済みのデジタル
情報を／ステムハス２６を介して出力してモニター３８
に表示する。

連続カラー画素を高速で２つの入力パレットカラー画素
に置き換えるためにルックアップテーブル２２を使用し
ている点はこの発明の１つの重要な側面でおる。第１に
発明の背景で述べたようにＸか画素解像度クラスの表示
装置を使用する場合、計算によって各画素の値を得よう
とすれはイメジのすへての値の画素を処理するのに大変
な時間かかかり、特に本書で述へたように入力パレット
カラーと知覚パレットカラー間で複雑な関数関係を使用
する場合には処理時間の増大か著しいものになる。

第１３図にコンピュータープログラムの機能ブロック図
を示す。コンピュータープログラムは周知のコードで実
現され、上述した本発明の諸機能を実行する。処理ルー
チン６２に入る前に、第１３図の符号８４に示すように
オフラインで、第１５図に示したような入力カラーパレ
ットを選択する。次にこの限定されたカラーパレットが
選択されると、同じくオフラインで入力カラーの組み合
せと入力カラーの組み合わせのために知覚カラーを得る
Ｉ：めに使用される関数関係１（ｚ）とを用いて第１７
図１二示すようなアレイを作成する（ステップ８６）。

前と同様にアレイのテーブルは複数のエントリーを含み
、各エントリーは、所定の連続カラーのＲＧＢ成分値に
より指示される大きな連続カラースペクトラムから得ら
れるカラーの一つに対応する。さらに各エントリーはエ
ントリーの連続カラーに最も近いＲＧＢ成分をもつ知覚
カラーを指すインデンクス値をもつ。知覚カラーは選択
し！二関数ｆ（ｚ）によって関数的に組み合わされる入
力パレットの２又はそれ以上の入力カラーのＲＧＢ成分
によって表現される。

オフラインで適当なテーブルを作成した後、第１３図の
処理ルーチンに入り（ステップ６２）、ここで第７図の
装置１０はイメージをデジタル化してそれぞれＲＧＢ成
分で表現される一連の画素を形成し、この画素情報を原
画像記憶装置２０に記憶する（ステップ６４）。このイ
メージの取り込みとデジタル化のステップは必らずしも
この発明の不可欠な一部を成すものではなく、わらかし
めデジタルイメージをＣＤ−ＲＯＭやその他の記憶媒体
（総括的に画像記憶装置２０で示す。）に取り込んでお
いても良い。

原画像のデジタル情報を記憶した後、フンピュター１６
は隣り合う画素の平均を取る（ステップ６６）。これに
よりブロック６８に示す当初の高解像度の画像がブロッ
ク７０に示すそれより低い解像度の画像に変換される。

図ではこのステップを隣り合う画素のＲＧＢ成分の単純
な算術平均として示しているかこの発明はこれに制限さ
れるものではなく適当な関数で隣り合う画素を組み合わ
せるものであれは良い。すなわちこれらの画素はすべて
の隣り合う画素である必要はなく、組み合わせの関数は
算術平均である必要はなく、要は少なくとも２つの隣り
合う画素のＲＧＢ成分を何らかの方法で関数的に組み合
せるものであれはよい。組み合せの結果はブロック７０
に示すように解像度の低い画像に対応したデジタル情報
とじて時的に記憶される。

隣り合う画素に対するＲＧＢ成分の組み合せ処理を実行
し、結果を例えは画像記憶装置２０内の時バッファーに
記憶させた後、ブロック７０からブロック７２への矢印
で示すように記憶装置から平均化画素の１つを取り出し
くステップ７２）、この平均化画素のＲＧＢ成分値をル
ックアップテブル２２（すなわち１７図に示すようなオ
フラインで事前に作成したアレイのテーブル）の各カラ
ーエントリーのＲＧＢ成分値と比較する。ブロック７４
に示すように、平均化画素のＲＧＢ成分をアレイテーブ
ルのエントリーのＲＧＢ成分と比較して、インデックス
の値から平均値カラーに最も近いＲＧＢ成分をもつ知覚
カラーをアレイテーブルの中から探し出す。

上述したようにこのインデックス値はテーブルに組み込
まれているもので第１７図の連続カラーに最も近い知覚
カラーを指すものである。さらにこのインデックス値は
、寅際には関数ｆ（ｚ）にしたかって関数的に組み合わ
されることにより、知覚カラーを生しさせる入力パレッ
トカラーを表わすものである。デジタル化された平均化
画素に適合する知覚カラーに対応する入力カラーを保存
して（ステップ７６）、第７図のマップド記憶装置２４
に記憶する。これにより平均化された原画像における画
素か入力カラーによって置き換えられたことになる。こ
のようにして第１３図のブロック７８に示すように６４
０Ｘ４８０のマップド画像が再構成される。

上述したように、各平均化画素をアレイテーブル内の知
覚カラーにマツチングさせる際に知覚カラーのＲＧＢ成
分と連続カラーのＲＧＢ成分との間にエラーが生しうる
。そこでこのエラーを隣りの画素に拡散する（ブロック
８０）。上述した例では知覚カラーを入力カラーパレッ
トの２つのカラーの関数として示したがこの発明はこれ
に限定されるものではない。また上述したように種々の
エラー拡散技術か知られており、連続カラーと知覚カラ
ーとのエラーをどの画素に対し、どのように拡散させる
かは重要なことではなく、公知の種々のエラー拡散法か
使用できる。

更に第１３図を参照すると、第１３図で機能的に示すプ
ログラムにより、ブロック８２で各平均化画素かアレイ
テーブルから見付けられｌ：かおよびそれか対応する知
覚カラーにマツチするかを調へ、さらに知覚カラーに対
応する入力パレットからの入力カラーがブロック７８の
マップド画像記憶装置に記憶されたかとうかを調へる。

処理すべき平均化画素か残ってなければ矢印９０に示す
ように処理は終了する（ステップ９２）。しかし８２の
チエツクで、最も近い知覚カラーおよび知覚カラーを規
定する対応する入力カラーとそれぞれ一致されるべき平
均化画素が残っていれば、８Ｂに示すように処理を戻し
て繰り返す。処理が完了すれは７８のマップド画像は完
成しており、そのデジタル情報は入力パレットのカラー
の対を表わす。

各カラ一対は平均をとった原画像の画素対に順次対応す
るものである。さらに入力カラーをＩ（ｚ）関数で組み
合せば、どの知覚カラーよりも原画素の平均のＲＧＢ成
分に近い知覚カラーが得られ、る。

このようにしてマップド画像が作成され、イメーン記憶
装置２４に記憶される。マップド画像の画素解像度は原
画像の解像度に等しい（図示の例ては６４０Ｘ４８０の
解像度）。原画像を構成する画素のカラーは大きな連続
的なカラースペクトルを通してさまざまに変化する。こ
れに対し、この発明によって選択されるカラーはそれよ
りはるかにカラー数の少ない入力カラーパレットから選
ひ出されるものである。しかしながら重要な特徴として
平均化された原画素の各対に置き換えるだめに入力カラ
ーバレントから選択するカラーは知覚カラー関数に基づ
いて選択されるものであり、選択カラーを隣り合せで表
示することにより、目には原画像の２つの隣り合う画素
のＲＧＢ成分の乎均のカラーに非常に近いものとして知
覚されることになる。このような独自の入力パレットカ
ラー選択法を使用することＩこより入力カラーパレソト
て使用できる数より多くの数のカラーを知覚カラーパレ
ットから得ることかできる。したかってマップド画像記
憶装置２４からマップド画像をモニター３８上に表示し
た場合には、従来のように原画像の各画素をそれに最も
近い入力カラーパレットのカラーの画素に単純に置き換
える方法に比へカラーの品質の優れｌ：画像か得られる
。

以上実施例を参照して本発明を説明して来たが、この発
明の精神および範囲から逸脱しない範囲内で種々の変形
、変更か可能であることは当業者には理解されるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の３つの量子化状態の装置の概要図、
第２図は知覚される信号とノイズスペクトラムを含み第
１図の３ｊ量子化状態を使用して信号の近似を実現する
従来技術の方法を示す図、第３図は知覚される信号とノ
イズスペクトラムを含み第１図と第２図の信号近似化問
題をこの発明に従って実現する方法を示す図、第４図は
画像信号を近似するために使用される３つの量子化状態
を持つ制限された入力パレットの概念図、第５図はノイ
ズスペクトラムと知覚される画像を含み第４図の３量子
化状態を使用して画像信号を近似化する従来の解決法を
示す区、第６図は空間周波数ノイズスペクトラムと知覚
される画像を含み第４図の画像信号の近似を３量子化状
態を使用してこの発明により第４図の画像信号の近似化
を達成する方法を示す図、第７図はこの発明の装置の機
能ブロック図、第８図は従来技術によるカラーマツピン
グを示す図、第９図はこの発明のカラーマツピング技術
を示す図、第１Ｏ図はこの発明で使用する画素の平均化
ステップにかかる画像の一部を示す図、第１１図はこの
発明の入力パレットカラー対置換ステップを示す図、第
１２図はこの発明の入力パレットカラ一対置換ステップ
をさらに示す図、第１３図はこの発明の装置を実現する
コンピューターフログラムのフローチャート、第１４図
は入力カラーパレノトを示す図、第１５図は具体的な入
力カラーバレノトの構成を示す図、第１６図ま知覚カラ
ーパレットを示す図、第１７図は連続カラーアレイを示
す図である。 ２０Ａ：メモリ信号　　　２２人＝ノイズスペクトル２
４Ａ：知覚される信号　２６Ａ：パレット３６Ａ：メモ
リ画像 ３８Ａ：空間周波数ノイズスペクトル ４０Ａ：知覚される画像　２０：原画像記憶装置２２・
ルックアップテーブル ２４：マップド画像記憶装置、　２８：モニタ３６３８
：原画像の隣り合う画素 ＋＋　１８：平均化画素、　４Ｂ、Ｓｏ：入力パレット
カラーの画素、　５２：原画像、５イ・平均化画像５６
：知ｊＣパレットカラーによる画像５８：マップド画像
（入力パレットカラーによる画像）。 復　代　理　人　弁理士　　湯　浅 恭 （外１名） ＩＧ 梃米技Ｉ打 図面の浄す（内心に変更なし） 第４ 図 第５ 図 扶床枚付 ＦＩＧ、　１３ ＦＩＧ、＋４ へ〃〃ラーハ′しノト ビ、り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像表示装置とともに使用し、各画素が複数のカラ
   ー成分をもつ第１画像からカラーマップド画像を生成す
   る方法において、 互いに近接する画素を１グループとして、前記第１画像
   の画素を複数のグループに分ける工程と、各グループの
   画素の各カラー成分の平均をとる工程と、 複数の入力カラーをもつ入力カラーパレットを選択する
   工程と、 前記入力カラーの異なる組み合せに関数的にそれぞれ関
   係する複数の知覚カラーを定める工程と、前記知覚カラ
   ーの１つを前記各グループの平均化画素に関連づける工
   程と、 前記各グループの各画素を前記の知覚カラーの画素で置
   換することによって前記第１画像のマップド画像を生成
   する工程と を含む方法。 ２、請求項１記載の方法において、前記画素のグループ
   のそれぞれは１対の画素であるカラーマップド画像を生
   成する方法。 ３、請求項２記載の方法において、前記１対の画素は隣
   り合う画素であるカラーマップド画像を生成する方法。 ４、請求項１記載の方法において、前記入力カラーの異
   なる組み合せは２つの入力カラーから成るカラーマップ
   ド画像を生成する方法。 ５、請求項１記載の方法において、前記複数の知覚カラ
   ーのそれぞれは対応するカラー成分によって定められ、
   前記の知覚カラーの１つを平均化画素の各グループに関
   連つける工程は、前記のグループの平均化されたカラー
   成分に最も近い対応するカラー成分をもつ知覚カラーを
   各グループについて選択する工程を含むカラーマップド
   画像を生成する方法。６、請求項１記載の方法において
   、前記各入力カラーは入力カラー成分の組み合わせによ
   って定められ、前記入力カラーの各組み合せは、前記組
   み合せに含まれる各入力カラーの入力カラー成分の平均
   のカラー成分をもつカラーマップド画像を生成する方法
   。 ７、請求項５記載の方法において、各知覚カラーは知覚
   カラー成分によって定められ、前記の各知覚カラーの１
   つを平均化画素のグループに関連づける工程は、 １つのグループに１つの知覚カラーを関連づける工程と
   、 前記１つの知覚カラーの知覚カラー成分と前記１つのグ
   ループの平均化されたカラー成分との間の差によって定
   められるエラーを次のグループの１つに拡散する工程と を含むカラーマップド画像を生成する方法。 ８、請求項７記載の方法において、前記次の１つのグル
   ープに対して１つの知覚カラーを関連つける前に前記エ
   ラーの拡散を行なうカラーマップド画像を生成する方法
   。 ９、請求項８記載の方法において、前記次の１つのグル
   ープは前記１つのグループに隣接するカラーマップド画
   像を生成する方法。 １０、請求項９記載の方法において、各知覚カラーは知
   覚カラー成分の組み合わせによって定められ、各知覚カ
   ラーの知覚カラー成分の組み合わせと前記各知覚カラー
   を定めるために組み合わされる入力カラーの入力カラー
   成分の平均値との間には差があるが、その差は、それぞ
   れが入力カラー成分の組み合わせをもつ複数の知覚カラ
   ー画素を表示する場合に、前記各知覚カラーに対応する
   前記各入力カラーの組み合わせから成る画素を表示させ
   ることにより、前記表示装置上で前記知覚カラーに近似
   したカラーが知覚される程度の差であるカラーマップド
   画像を生成する方法。 １１、画像表示装置とともに使用され、各画素が複数の
   カラー成分をもつ第１画像からカラーマップド画像を生
   成する装置において、 互いに近接する画素を１グループとして、前記第１画像
   の画素を複数のグループに分ける手段と、各グループの
   画素の各カラー成分の平均をとる手段と、 複数の入力カラーをもつ入力カラーパレットを選択する
   手段と、 それぞれが前記入力カラーの異なる組み合せに関数的に
   関係する複数の知覚カラーを定める手段と、 前記知覚カラーの１つを前記の平均化された画素の各グ
   ループに関連づける手段と、 前記各グループの各画素を前記１つの知覚カラーの画素
   で置換することによって前記第１画像のマップド画像を
   生成する手段と を含む装置。 １２、請求項１１記載の装置において、前記各画素のグ
   ループは１対の画素であるカラーマップド画像を生成す
   る装置。 １３、請求項１２記載の装置において、前記１対の画素
   は隣り合う画素であるカラーマップド画像を生成する装
   置。 １４、請求項１１記載の装置において前記入力カラーの
   異なる組み合せは２つの入力カラーから成るカラーマッ
   プド画像を生成する装置。 １５、請求項１１記載の装置において、前記複数の知覚
   カラーはそれぞれ対応するカラー成分によって定められ
   、前記の１つの知覚カラーを平均化画素の各グループに
   関連づける手段は、各グループについてグループの平均
   のカラー成分に最も近い対応するカラー成分をもつ知覚
   カラーを選択する手段を含むカラーマップド画像を生成
   する装置。 １６、入力パレットを定める複数の入力カラーと知覚パ
   レットからマップド画像を生成する装置において、 原画像である第１画像を記憶する手段と、 それぞれが関連する平均カラーをもつ複数の平均化画素
   のサブコンビネーションを規定するために、前記第１画
   像の画素のサブコンビネーションのカラー成分の平均を
   とる手段と、 各エントリーが前記知覚パレットの異なるカラーを定め
   る前記入力パレットカラーの異なるサブコンビネーショ
   ンに対応する複数のエントリーのアレイを記憶するアレ
   イ記憶手段と、 前記アレイ記憶手段から、各平均化画素のサブコンビネ
   ーションについて、前記関連する平均カラーに最も近い
   知覚カラーパレットカラーとこの知覚パレットカラーを
   定める入力パレットカラーとを選択する手段と、 前記各平均化画素のサブコンビネーションに対して選択
   された知覚パレットカラーを定める入力パレットカラー
   によって構成されるマップド画像を記憶する手段と を含む装置。 １７、請求項１６記載の装置において、前記サブコンビ
   ネーションは前記第１画像の１対の画素であるマップド
   画像を生成する装置。 １８、請求項１７記載の装置において、前記１対の画素
   は隣り合う画素であるマップド画像を生成する装置。 １９、請求項１６記載の装置において、前記複数の各平
   均化画素のサブコンビネーションを、各平均化画素のサ
   ブコンビネーションに対して選択した知覚パレットカラ
   ーを定める入力パレットカラーをもつ対応する複数の画
   素によって置換したマップド画像を表示する表示手段を
   含むマップド画像を生成する装置。 ２０、対応するＲ、Ｇ、Ｂ成分を有する複数の画素によ
   って構成されるデジタル原画像である第１画像をカラー
   マッピングする方法において、前記第１画像の隣り合う
   画素の平均のＲＧＢ成分に対応するＲＧＢ成分をもつ平
   均化画素によって構成される第２画像のデジタル表現を
   生成する工程と、 各入力カラーのＲ、Ｇ、Ｂ成分で定められる複数の入力
   カラーを含む入力カラーパレットを選択する工程と、 前記入力カラーの異なる組み合せの入力カラーのＲ、Ｇ
   、Ｂ成分の関数的な組み合せによつて定められる複数の
   知覚カラーをもつ知覚カラーパレットを発生する工程と
   、 連続するカラースペクトラムと異なるカラーに対応する
   Ｒ、Ｇ、Ｂ成分を含む複数のエントリーと、前記連続ス
   ペクトラムと異なるカラーのＲ、Ｇ、Ｂ成分に最も近い
   Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の関数的な組み合せをもつ知覚カラーを
   指示し、さらにこの知覚カラーを定める入力カラーの異
   なる組み合せを指示する関連するインジケータとを有す
   るアレイを発生する工程と、 記憶されたマップド画像を発生する工程であって、 各平均化画素に対して前記アレイの中から平均化画素の
   Ｒ、Ｇ、Ｂ成分に最も近いＲ、Ｇ、Ｂ成分をもつ知覚カ
   ラーに対応するエントリーを選択する工程と、 選択したエントリーに基づいて前記平均化画素に対応す
   る選択された知覚カラーを定める入力カラーの異なる組
   み合せを検出する工程と、 前記平均化画素を検出した入力カラーの異なる組み合せ
   で置換する工程と、 置換した入力カラーの組み合せを示す情報を記憶する工
   程と、 以上の４つの工程である選択、検出、置換、記憶の各工
   程を平均化画素のそれぞれについて繰り返す工程と を含む工程と、 前記記憶されたマップド画像を表示する工程とを含む方
   法。 ２１、異なる大きさの入力量子化状態と所定の周波数応
   答をもつ装置からの所望の出力信号を近似する方法にお
   いて、 選択された複数の入力量子化状態の関数として近似した
   出力信号を発生する工程で、前記選択された複数の入力
   量子化状態は異なる大きさを規定し、前記選択された複
   数の入力量子化状態はそれぞれその大きさが前記出力信
   号の大きさに近いかどうかとは無関係に選択されるもの
   である工程を含む方法。 ２２、請求項２１記載の方法において、前記選択された
   複数の量子化状態は、前記近似した出力信号を発生させ
   る選択量子化状態の数ができるだけ小さくなるように、
   選択量子化状態のそれぞれの大きさの関数として選択さ
   れる方法。 ２３、請求項２１記載の方法において、前記出力信号は
   画像信号である方法。