JPH0678320A

JPH0678320A - 色調整装置

Info

Publication number: JPH0678320A
Application number: JP4225611A
Authority: JP
Inventors: Haruo Yamashita; 春生山下; Takashi Yumiba; 隆司弓場
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1994-03-18
Also published as: US5384601A

Abstract

(57)【要約】【目的】記憶色に対する選択的な自動色調整を行な
う。【構成】色相成分と彩度成分とを示す色度平面内で、
入力色度値と色度値設定手段２で設定される基準色度値
との差に応じて、係数決定手段６により重み係数を決定
し、この重み係数に応じて、基準色度値と入力色度信
号、および基準明度値と入力明度値を各々内分し出力色
信号とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラープリンタ、カラー
複写機やカラーＴＶ等のカラー画像を取り扱う機器にお
いて画像内の他の色を保存したまま、特定の範囲の色の
みを所望の色に自動的に変化させることが出来る自動色
調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種カラー画像機器の高画質化、
インテリジェント化に伴い、利用者の感性にもとづく要
求に応えられる色調整が望まれている。

【０００３】従来から、色調整に要求されてきている具
体的な調整内容は様々である。画像全体の明るさの調
整、色の濃さの調整、ＲＧＢやＣＭＹの色バランスの調
整など単純なものから、画像中の特定の位置にある部分
のみの色変換などのように画像の位置情報を用いたもの
や、特定の色領域に含まれる色のみに対する色相や彩度
や明るさの調整など高度なものも含まれる。

【０００４】これらの調整は、主に利用者が出力画像に
対して持つ不満の解消を目的としたもので、通常これら
のカラー画像機器の性能が上がり、十分忠実な色再現が
行えるようになると要求が減少すると考えられる。

【０００５】ところが、前述の画質に対する不満のうち
で、装置の性能とは別に人間の持つ心理的な要求に基づ
くものがある。一般に、「忠実な色再現」に対して「好
ましい色再現」と呼ばれるものがあり、「記憶色」がそ
の代表である。例えば、肌色や木々の緑などのように、
心理的に「こんな色であるはず」または「あって欲し
い」というような色は、記憶色と呼ばれている。

【０００６】特に、ビデオプリンタなどのハードコピー
装置では、原画と独立してハードコピーだけが後まで残
るため、原画に忠実な色を再現することよりも、見る人
にとって好ましい色を再現することが重要になってく
る。これは、記憶色に対してより顕著で、特に肌色は、
好みも含めてきわめて重要であり、被写体に忠実な肌色
が好まれないことが多く、記憶色に対する色調整が要求
される一因になっている。

【０００７】実際、スタジオで撮影されているテレビ放
送のハードコピーであれば、出演者は化粧を行ない十分
な光量の光源の下で撮影されているため、通常視聴者に
とっても好ましい肌色が再現されることが多い。

【０００８】しかし、それ以外の放送例えばドラマの１
シーンなどは、記憶に近い好ましい肌色が再現されるこ
とは少ない。まして、素人がムービー（カメラ一体型Ｖ
ＴＲ）で撮影したものは、被写体の化粧もなく、照明も
自然光だけで光量が少なかったり顔に影があったりする
場合が多く、ホワイトバランスもオートであるため背景
の色に左右されているため、記憶色の好ましい肌色が再
現されることは極めて難しい。

【０００９】一方従来の色調整では、テレビを例にあげ
ると、ＮＴＳＣからＲＧＢに復調する際に、クロマの位
相やレベルを調整し、輝度のオフセットを調整すること
で色調整が行なえる構成をとっている。具体的には、ク
ロマの位相を変化させることで色相が回転し、クロマの
レベルを変化させることで彩度が調整できる。また、輝
度のオフセットの変化は明度調整として概略働く。この
調整法は、３属性を持つ色情報を、人間にとって感覚的
に理解し易い明度と色相と彩度の３属性により調整する
ことになるため、簡単な割には扱い易く優れたものであ
る。

【００１０】また、装置規模は大きいが、入力信号を明
度と色相と彩度の３属性を持つ色空間に変換し、その色
空間上で特定色のみの色相の回転と彩度調整を行い、そ
の結果を元の色空間に逆変換することにより、特定の色
領域に対して色調整が可能な選択的色調整装置も提案さ
れている（「画像電子学会誌」第１８巻第５号３０
２〜３１２ページ）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の色調整装置では、記憶色に対する色調整が難
しく、自動的に記憶色に調整することはさらに難しいと
いう課題がある。

【００１２】例えば、記憶色として肌色を例にあげる
と、テレビで用いられている色調整方式では、色相調整
はあらゆる色を同時に回転できるに過ぎず、彩度調整と
明度調整も全画面に対して一様にしか作用させることは
できないため、他の色には影響を与えずに、肌色だけを
好ましい色に近づけることはできない。

【００１３】また、従来の選択的色調整装置は、色空間
中の特定の色領域に対してのみ色相の回転や彩度の調整
を行なうもので、入力された肌色を含む色領域が他の色
と分離可能であれば、その色領域以外の色に影響を与え
ることはない。しかし、その色領域の中で入力信号の肌
色を、どの方向に色相を回転させ彩度をどのように調整
すれば好ましい肌色になるかは、入力された肌色の色相
と彩度により様々であるため、その判断は人間が行い指
示する必要がある。

【００１４】さらに、現実にはひとつの顔画像の中にも
様々な肌色が含まれているため、入力された全ての肌色
が記憶色の肌色に対して、色相、彩度、明度とも同じ方
向に同じ度合で変位していることはきわめて希である。
通常は、記憶色の肌色に対して、様々な方向と度合で変
位しているため、従来の選択的色調整装置で肌色が含ま
れる領域を特定できたとしても、入力画像中の全ての肌
色を記憶色に近づけることはできないことになる。

【００１５】以上のように、従来の手法では、記憶色に
対する調整は極めて難しく、それを自動で行なうことは
さらに難しいという課題がある。

【００１６】本発明は上記課題に鑑み、画像中の全ての
肌色に対して、記憶色からの変位の方向と度合に応じて
補正方向を自動的に決定し、記憶色の肌色に自然に近づ
けることができる色調整装置の提供を目的とし、回路構
成が簡単で、映像信号に対してリアルタイムで処理でき
るような高速処理が可能な色調整装置を提供するもので
ある。また、当然肌色以外の記憶色にも同様に適用でき
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の色調整装置は、入力されるカラー画像信号の
色の３属性のうち、明度成分を表わす信号を入力明度信
号、前記明度成分を除いた２属性で表現される色度平面
上の信号を入力色度信号とし、所定の基準色度値を設定
する色度値設定手段と、この基準色度値を含む色度平面
上の領域を設定する領域設定手段と、前記領域設定手段
の設定領域外では０の値を出力し、前記領域設定手段の
設定領域内では入力される色度信号と前記基準色度信号
との距離が近いほど１に近い値を出力する重み係数決定
手段と、前記重み係数決定手段の出力値により前記入力
色度信号と前記基準色度信号とを内分する演算手段とを
備えたものであり、さらに、所定の基準色度値を設定す
る色度値設定手段と、この基準色度値を含む色度平面上
の領域を設定する領域設定手段と、前記領域設定手段の
設定領域外では０の値を出力し、前記領域設定手段の設
定領域内では入力される色度信号と前記基準色度信号と
の距離が近いほど１に近い値を出力する重み係数決定手
段と、所定の明度値を設定する明度値設定手段と、前記
重み係数決定手段の出力値により前記入力明度信号と前
記明度値設定手段の出力とを内分する演算手段を備えた
ものである。

【００１８】

【作用】本発明は上記した構成によって、入力されるカ
ラー画像信号の色の３属性のうち明度成分を除いた２属
性で表現される色度平面上の入力色度信号に対して、色
度値設定手段が設定した記憶色の基準色度値と入力色度
信号との色度平面上での距離に応じて、重み係数決定手
段により重み係数を決定し、その重み係数に応じて、入
力色度信号の座標と基準色度値の座標を結ぶ直線上の色
度値を決定し、出力色度値とすることにより、常に入力
色度値を基準色度値に近づけるように色相と彩度の補正
方向と度合を決定し補正を行なう。

【００１９】また、入力明度信号と入力色度信号に対し
て、色度値設定手段が設定した記憶色の基準色度値と入
力色度信号との色度平面上での距離に応じて、重み係数
決定手段により重み係数を決定し、その重み係数に応じ
て、入力明度色度信号の値と明度値設定手段の出力する
基準明度値を結ぶ直線上の明度値を決定し、出力明度信
号とする。

【００２０】以上の動作により、入力色度信号が基準色
度値に対してどの方向に変位していても自動的に正しく
基準色度値および基準明度値に寄せることができるとい
う作用効果を有し、寄せる度合は重み係数決定手段で自
由に決定できるため自然な形で記憶色に引き込むことが
可能になる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の第１の実施例の色調整装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００２２】動作説明を行なう前に、本発明で述べる色
の３属性のうち、色相成分と彩度成分を表わす色度平面
上の２要素を表わす色度信号について説明する。

【００２３】色相成分と彩度成分を表わす平面を直交座
標系で表わす色度信号としては、輝度色差信号（例えば
Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号やＹ、Ｕ、Ｖ信号等）の色差信
号や、輝度クロマ信号（ＹＣ信号）のクロマ信号、ＣＩ
Ｅ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）の知覚色度指
数（ｕ^*ｖ^*）、ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ａ ^*
ｂ^*）の知覚色度指数（ａ^*ｂ^*）、ＨＬＳ空間のＨＳ信
号などが挙げられる。本発明では、これらの色相と彩度
の２属性を持つ信号を色度信号と呼ぶ。

【００２４】図１は本発明の第１の実施例における色調
整装置の概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は入力された色信号（本実施例ではＲＧＢ信号と
する）を色空間（本実施例ではＣＩＥ１９７６均等知覚
色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）上の座標を表わす信号（Ｌ^*、
ｕ^*、ｖ^*）に変換する色空間変換手段である。２は記憶
色に相当する基準色の色度座標を表わす色度信号（ｕ
0^*、ｖ0^*）を設定する色度値設定手段、３は同様に基準
色の明度の基準値（Ｌg^*）を設定する明度値設定手段、
４は注目色を含む色調整領域を設定する領域設定手段で
ある。

【００２５】６は入力される色度信号（ｕ^*、ｖ^*）に応
じて領域設定手段４で設定された色調整領域内で、色の
調整度合を示す重み係数ｗを決定する重み係数決定手
段、７は色空間変換手段１の出力のうちの色度信号（ｕ
^*、ｖ^*）と色度値設定手段２の出力色度信号（ｕ0^*、ｖ
0^*）とから重み係数決定手段６で決定された重み係数ｗ
に基づいて色調整された色度信号を出力する演算手段、
８は色空間変換手段１の出力のうちの明度信号（Ｌ^*）
と明度値設定手段３の出力（Ｌg^*）とから重み係数決定
手段６で決定された重み係数ｗに基づいて色調整を行な
った明度信号を出力する演算手段、９は演算手段７の出
力色度信号（ｕc^*、ｖc^*）と演算手段８の出力明度信号
（Ｌc^*）をＲＧＢ信号に変換する逆色空間変換手段であ
る。

【００２６】また図２は、重み係数決定手段６の概略構
成のブロック図である。６１は均等色知覚空間上の色度
平面を、基準色の色度座標が原点になるように座標変換
を行なう色度座標変換手段で、具体的には入力される色
度信号（ｕ^*、ｖ^*）から基準色度座標（ｕ0^*、ｖ0^*）を
ベクトル減算するものである。同様に、６２は領域設定
手段４が設定した色調整領域（ｕ1^*、ｕ2^*、ｖ1^*、ｖ
2^*）に座標変換を施す色調整領域座標変換手段で、６３
は色度座標変換手段６１の出力の色度信号（ｕ^*−ｕ
0^*、ｖ^*−ｖ0^*）と色調整領域座標変換手段６２で変換
された新たな色調整領域（ｕ1*-ｕ0*、ｕ2^*−ｕ0^*、ｖ1
^*−ｖ0^*、ｖ2^*−ｖ0^*）とから重み係数ｗを発生する係
数発生手段である。

【００２７】さらに図３は色度座標変換手段６１及び色
調整領域座標変換手段６２の動作説明図である。図３に
示すように基準色度値を表わす色度信号（ｕ0^*、ｖ0^*）
が原点となるように座標変換を行なう。なお、図３
（ａ）に示す矩形の斜線部は領域設定手段４で設定され
る色調整領域を示すものであり、図３（ｂ）に示す矩形
の領域は色調整領域座標変換手段６２で変換された色調
整領域である。

【００２８】図４は、係数発生手段６３が発生する重み
係数ｗを色度座標変換手段６１で変換される座標上で図
示したものである。図に示すように、重み係数ｗは変換
された座標上で、色度座標変換手段６１に入力される色
度信号（ｕ^*、ｖ^*）が原点、つまり基準色度値（ｕ0^*、
ｖ0^*）と一致したときに最大（ｗ＝１）で、領域の境界
へ離れるに従い連続的に小さくなり、境界では重み係数
ｗが０になるように設定する。また、境界の外は一様に
０である。本実施例では、簡単のために直線的な分布と
している。

【００２９】図５は演算手段７と演算手段８の構成を示
すブロック図である。７４、８４は重み係数ｗの１の補
数を出力する反転手段、７１−ａ、７１−ｂは色度値設
定手段の基準色度値（ｕ0^*、ｖ0^*）と重み係数ｗとを各
々乗算する乗算器、８１は明度値設定手段の基準明度値
（Ｌg^*）と重み係数ｗとを各々乗算する乗算器、７２−
ａ、７２−ｂは色空間変換手段１の出力の色度信号（ｕ
^*、ｖ^*）と重み係数の補数１−ｗとを各々乗算する乗算
器、８２は色空間変換手段１の出力の明度信号（Ｌ^*）
と重み係数の補数１−ｗとを乗算する乗算器、７３−ａ
は乗算器７１−ａの出力と乗算器７２−ａの出力とを加
算する加算器、７３−ｂは乗算器７１−ｂの出力と乗算
器７２−ｂの出力とを加算する加算器、８３は乗算器８
１の出力と乗算器８２の出力とを加算する加算器であ
る。

【００３０】従って、演算手段７は色空間変換手段１の
出力のうちの色度信号（ｕ^*、ｖ^*）と基準色度値（ｕ
0^*、ｖ0^*）とを重み係数ｗにより内分することになる。
同様に、演算手段８は色空間変換手段１の出力のうちの
明度信号（Ｌ^*）と基準明度値（Ｌg^*）とを重み係数ｗ
により内分することになる。この演算を式で表わすと式
（１）（２）および（３）で示すことができる。

【００３１】ｕc^* ＝ (1-w)・ｕ^* ＋ w・ｕ0^* ・・・（１）ｖc^* ＝ (1-w)・ｖ^* ＋ w・ｖ0^* ・・・（２）Ｌc^* ＝ (1-w)・Ｌ^* ＋ w・Ｌg^* ・・・（３）また、図６は、明度値設定手段３の入出力特性を表わす
グラフである。

【００３２】記憶色の色相と彩度を表わす色度値は、色
度値設定手段により半固定の値（ｕ0^*、ｖ0^*）を設定し
てる。記憶色の明度の基準値も固定値（Ｌ0^*）にする方
法もあるが、本実施例では、より自然な画像を得るため
に、図のような明度入力の関数としている。

【００３３】目的は、入力色の中で、色相と彩度が所定
の記憶色と判断できる色でも、明度が記憶色と大きく異
なる場合には明度に対して不自然な大きな補正を避ける
ものである。

【００３４】以下、本発明の第１の実施例の動作につい
て、図１から図６を用いて説明する。

【００３５】まず、入力された色信号ＲＧＢは色空間変
換手段１により、ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*
ｕ^*ｖ^*）を表わす信号に変換される。この変換は２段階
で表わされ、第１段を式（４）（５）および（６）、第
２段を式（７）（８）および（９）に示す。

【００３６】 X ＝0.607・R + 0.173・G + 0.200・B ・・・（４） Y ＝0.299・R + 0.586・G + 0.115・B ・・・（５） Z ＝ 0.066・G + 1.116・B ・・・（６）Ｌ^* ＝ 116×(Y/Y0)^(1/3)-16 ・・・（７）ｕ^* ＝ 13×Ｌ^*×(u-u0) ・・・（８）ｖ^* ＝ 13×Ｌ^*×(v-v0) ・・・（９）但し u ＝ 4X/(X+15Y+3Z) v ＝ 6Y/(X+15Y+3Z) Y0 ＝1、u0＝0.20089、v0＝0.30726 ＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ^*ｖ^*）上におい
て、明度を除いた色度平面上の色度値（ｕ^*、ｖ^*）は、
極座標では色相成分と彩度成分を表わすものであるの
で、この平面内で色調整を行なえば、明るさを保ったま
ま調整することができる。図７は、色度平面上で行なう
従来の色補正の概念を説明する図である。ある色の色度
（ｕ^*，ｖ^*）を極座標に変換し角度θだけ回転させると
色相が回転し、原点からの距離をｋ倍すると彩度がｋ倍
になる。

【００３７】次に、領域設定手段４について説明する。
本実施例では、回路構成を簡単にするため、領域決定手
段４が設定する領域の形状を、図４に示すように基準色
度を含みｕ軸とｖ軸に平行な矩形の形状としている。領
域形状は、所望の記憶色に相当する色の色度平面におけ
る分布に応じて任意な形状にすることも可能である。

【００３８】重み係数決定手段６は、入力される色の色
度値（ｕ^*、ｖ^*）と基準色度値（ｕ0^*、ｖ0^*）との距離
に応じて重み係数ｗを決定するものであり、この重み係
数決定手段３の動作について図２、図３及び図４を用い
てさらに詳細に説明する。

【００３９】図３に示すように、重み係数決定手段６に
入力される色度信号（ｕ^*、ｖ^*）を色度座標変換手段６
１により、まず注目色の色度座標を表わす色度信号（ｕ
0^*、ｖ0^*）が原点となるように座標変換を行なう。

【００４０】そして領域設定手段４で設定された色調整
領域（ｕ1^*、ｕ2^*、ｖ1^*、ｖ2^*）を色調整領域座標変換
手段６２で座標変換した色調整領域（ｕ1^*−ｕ0^*、ｕ2^*
−ｕ0^*、ｖ1^*−ｖ0^*、ｖ2^*−ｖ0^*）（図４に示す斜線の
領域）に基づいて、係数発生手段６３の入出力特性を求
める。この重み係数ｗは、図４に示すように座標変換さ
れた平面上で原点つまり入力される色度信号が注目色の
時に最大（ｗ＝１）で、領域の境界に近づくにつれて、
連続的に減少し、境界で最小（ｗ＝０）になるように設
定しておく。この係数発生手段６３は例えばルックアッ
プテーブルで構成すれば容易に構成できる。

【００４１】このように重み係数決定手段６により決定
された重み係数ｗにより、色空間変換手段１の出力のう
ちの色度信号（ｕ^*、ｖ^*）と基準色度値（ｕ0^*、ｖ0^*）
とから、演算手段７により、式（１）（２）および
（３）に示す演算、つまり内分演算により色調整された
色度信号（ｕc^*、ｖc^*）が得られる。

【００４２】同様に、重み係数ｗにより、色空間変換手
段１の出力のうちの明度信号（Ｌ^*）と基準明度値（Ｌg
^*）とから、演算手段８により、同様の内分演算により
色調整された明度信号（Ｌc^*）が得られる。

【００４３】以上述べてきた、本発明の色調整演算を実
際に行なった例を図８に示す。この例は、係数発生手段
６３の入出力特性が図４で示したものとした場合のもの
であり、基準明度値は図６の関数で決定している。

【００４４】ただし、図８は色度平面であるため、色相
と彩度の変化だけが表わされており、明度変化は見るこ
とができない。

【００４５】図中の×印は基準色度値を表わしており、
色空間変換手段１から入力された色度値を黒丸、色調整
後の色度値を白丸で表わしている。この図からもわかる
よう色調整後の色度座標は、基準色度値へ自然な形で引
き込まれるような変化をしている。変化の特徴として
は、・入力が基準色度値に一致したときは変化しない。

【００４６】・入力が設定領域より外の色は変化しな
い。・変化の大きさは基準色度値と設定領域の境界の中間付
近が最も大きい。

【００４７】・設定量域内の全ての色度値の変化は連続
で、かつ逆転は生じない。従って、設定領域内の多くの色が自然に記憶色である基
準色度値に引き込まれながら、不自然な色変化を防止で
きることになる。

【００４８】係数発生手段６３の特性が簡単な直線状の
形状であるのにかかわらず、このような優れた調整結果
が得られる理由は、本発明の色調整が内分演算を基本に
していることによる。なぜなら、重み係数が入力色度値
と基準色度値との距離に対して線形的であり、内分演算
も同じく距離に対して線形である。さらに補正色度値は
両者の積で変化するため、色度変化は２次関数となり放
物線的な変化になるためである。図９は、横軸を入力色
度値と基準色度値の水平距離、縦軸を出力色度値と基準
色度値との水平距離としたグラフである。図中のａとｂ
は設定領域の境界と基準色度値との水平距離である。こ
のグラフから判るように、原点を中心にふたつの放物線
を組み合わせた形状をしている。原点とａ，ｂの外側は
変化がなく、原点の付近の両側の色は自然に原点に引き
込まれる特性であり、色相と彩度変化の逆転もなく滑ら
かな連続的な変化になっている。また、元の色度（点
線）との変化の大きさは、原点と設定領域の中間付近が
最も大きくなる。

【００４９】原点へ引き込み具合いは、重み係数決定手
段６の特性を変化させることで自由に調整することが可
能である。

【００５０】図１０は、明度入力（Ｌ^*）に対する明度
出力（Ｌc^*）の特性を表わすグラフである。入力色度値
により前述の重み係数ｗが変化したときの、明度に対す
る入出力特性の変化を図示している。

【００５１】明度の入出力特性は、入力色度が基準色度
に近い場合即ちｗが１に近い場合には、図６に示す基準
明度出力に一致した特性になるため、入力明度値が記憶
色の明度値（Ｌ0^*）付近の明度を強制的に（Ｌ0^*）に引
き込む特性になる。また、入力色度が基準色度と離れた
場合即ちｗが０に近い場合は、明度に対する補正は行な
われないことになる。

【００５２】このため、例えば、記憶色を肌色とした場
合、色度値が肌色の範囲と判断した場合は、明度も好ま
しい肌色の明度に引き込む作用をし、それ以外の色の場
合は明度変化を生じさせない作用がある。

【００５３】なお、本実施例では、色空間変換手段１を
色信号からＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ｕ
^*ｖ^*）に変換するものとしたが、先ほど述べたように例
えば色信号からＣＩＥ１９７６均等知覚色空間（Ｌ^*ａ^*
ｂ^*）に変換するものや、輝度色差信号（例えばＹ、Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号やＹＵＶ信号）などのような変換を行
なうものでも同様の構成で、同じ効果を得ることができ
る。特に、輝度色差信号はＲＧＢやＮＴＳＣからの相互
変換がきわめて容易であり、実用価値が高い。

【００５４】また、本実施例では、重み係数決定手段６
に色度座標変換手段６１や色調整領域座標変換手段６２
を設けて、基準色度値を原点に移動させてから重み係数
ｗを発生したが、座標変換を行なわずに直接色度平面上
で重み係数の発生を行なうことも可能である。

【００５５】以上述べてきたように、色相成分と彩度成
分とを示す色度平面内で、色度値信号設定手段により設
定された基準色度値とこの基準色度値を含む設定領域内
の入力色度値に対して、入力色度値と基準色度値との差
に応じて、重み係数決定手段により重み係数を決定し、
入力色度値と基準色度値とから重み係数に応じて出力色
度値を決定することにより、連続性を保存したまま、色
調整領域の外と内とで色が逆転することもなく、自然な
色調整を行なうことができ、任意の記憶色付近の色自然
に記憶色に引き込むことが可能になる。

【００５６】また、色度平面を極座標に変換せず直交座
標のままで処理できるため、複雑な極座標系への非線形
変換が不要なため、非常に簡単に構成でき、回路規模を
小さくできる。

【００５７】特に色空間変換手段により変換される色空
間を輝度色差信号で表わすものとすれば、非線形演算を
行なう必要がなくなり、小型で、しかもリアルタイムで
処理できる構成とすることができる。

【００５８】本発明の第２の実施例について述べる。第
２の実施例の構成としては、図１と同じもので構成さ
れ、重み係数決定手段６の構成のみが異なる。本実施例
の重み係数決定手段６の構成を図１１に示す。本実施例
において、重み係数決定手段６以外の構成及びその動作
は同じであるので詳細な説明は省略し、重み係数決定手
段６の構成及びその動作についてのみ説明する。

【００５９】図１２は本実施例の重み係数決定手段６の
動作説明図である。図１１において、６１は色度信号
（ｕ^*、ｖ^*）のうち注目色の色度座標を表わす色度信号
（ｕ0^*、ｖ0^*）が色度座標上の原点になるように座標変
換を行なう色度座標変換手段、６２は領域設定手段４で
設定された色調整領域（ｕ1^*、ｕ2^*、ｖ1^*、ｖ2^*）を同
様に座標変換を施す色調整領域座標変換手段で、９３は
色度座標変換手段６１の出力ｕ^*−ｕ0^*を入力とし、色
調整領域座標変換手段６２で変換された色調整領域（ｕ
1^*-ｕ0^*、ｕ2^*−ｕ0^*）に基づいて図１２（ａ）に示す
重み係数ｗaを出力する第１の係数発生手段、９４は色
度座標変換手段６１の出力ｖ^*−ｖ0^*を入力とし、色調
整領域座標変換手段６２で変換された色調整領域（ｖ1^*
−ｖ0^*、ｖ2^*−ｖ0^*）に基づいて図１２（ｂ）に示す重
み係数ｗbを出力する第２の係数発生手段、６５は第１
及び第２の係数発生手段９３、９４の各々の出力する重
み係数ｗa、ｗbから式（１０）に示したｍｉｎ演算によ
るファジィ論理積を取り、図１２（ｃ）に示す重み係数
ｗを出力するファジィ論理積演算手段である。

【００６０】ｗ＝min( ｗa，ｗb ) ・・・（１０）この様に構成された本実施例の動作について説明する。
第１の実施例とその動作は同じであるので、重み係数決
定手段６を中心に簡単に説明する。

【００６１】重み係数決定手段６に入力される色度信号
（ｕ^*、ｖ^*）を色度座標変換手段６１により、まず注目
色の色度信号（ｕ0^*、ｖ0^*）が原点となるように座標変
換を行なう。領域設定手段４で設定された色調整領域
（ｕ1^*、ｕ2^*、ｖ1^*、ｖ2^*）を色調整領域座標変換手段
６２で変換された色調整領域（ｕ1^*-ｕ0^*、ｕ2^*−ｕ
0^*、ｖ1^*−ｖ0^*、ｖ2^*−ｖ0^*）に基づいて、第１の係数
発生手段９３では、色度座標変換手段６１の出力ｕ^*−
ｕ0^*を入力とし、例えば図１２（ａ）に示すような一次
元の重み係数ｗaを出力する。同様に、第２の係数発生
手段９４では、色度座標変換手段６１の出力ｖ^*−ｖ0^*
を入力とし、図１２（ｂ）に示すような一次元の重み係
数ｗbを出力する。そして、各々の入力信号ｕ^*−ｕ0^*、
ｖ^*−ｖ0^*に対して発生した一次元の重み係数ｗa、ｗb
から、ファジィ論理積演算手段６５によるｍｉｎ演算に
よるファジィ論理積を取り、図１２（ｃ）に示す二次元
の重み係数ｗを出力する。

【００６２】この後、この重み係数を用いて第１の実施
例と同様に、明度および色度に対する色調整を行ない、
その結果を逆色空間変換手段８は、明度Ｌ^*と色度（ｕc
^*、ｖc^*）をＲＧＢに変換し、色調整された信号を得る
ことができる。

【００６３】以上述べてきたように、係数発生手段を入
力される色相成分と彩度成分を表わす平面の直交座標系
の２要素で表される色度信号のそれぞれの要素軸に関し
て、軸上の重み係数が１で、軸から離れるに従い連続的
に減少し、前記色調整領域決定手段で決定される色調整
領域の各軸に平行な境界で０である重み係数を発生する
２個の重み係数決定手段と、この２個の重み係数決定手
段のそれぞれの出力のファジィ論理積により重み係数を
発生するファジィ論理積演算手段とで構成することによ
り、重み係数決定手段の入出力特性を１次元で構成で
き、またファジィ論理積演算手段も構成が簡単なため、
より簡単に入出力特性を決定できる効果がある。

【００６４】また、説明を簡単にするために本実施例で
は、色度値設定手段が記憶色に対する好ましい固定の色
度値を設定するものとして説明したが、何かの信号に応
じて変化させることもできる。例えば、多くの場合、好
ましい肌色の色度値は明度により若干変化するので、明
度信号に応じて基準色度値を変化させると、記憶色に対
する自動色調整の補正性能を高めることが可能である。

【００６５】また、本実施例では、基準明度値は、明度
信号の関数として変化するものを説明したが、装置を簡
単にするために固定にすることも可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、色の
３属性のうち色相成分と彩度成分を表わす色度平面にお
いて、所望の色領域以外の色に対して何の変化も与え
ず、所望の色のみに対して色調整を施すことが可能にな
る。

【００６７】本発明の色調整は、基準色度値として設定
した例えば記憶色などの色に対して、色度平面を用いて
色相と彩度を基準色度値に自然に引き込み、明度に関し
ても基準明度値に自然に引き込むことにより、例えば、
入力された肌色を所望の記憶色の肌色に自動的に引き込
むことができる。また、この色調整は、色の連続性が保
存され色の逆転も起こらず、自然な色調整を行なうこと
ができるものである。

【００６８】したがって、原画と独立してハードコピー
だけが後まで残るビデオプリンタなどのハードコピー装
置でも、好みも含めてきわめて重要な肌色等の記憶色に
対して、被写体が化粧もなく特別な照明も用いない場合
が多い素人撮影の場合でも、「こんな色であるはず」ま
たは「あって欲しい」という肌色に自動調整されること
になり、「好ましい色再現」が実現できる。

【００６９】また、本発明の構成は、色度値を直交座標
のまま処理するので、極座標系への複雑な非線形な変換
処理が不要になり、回路規模の小さい非常に簡単な構成
で実現できる。

【００７０】そして特に色空間変換手段により変換され
る色空間を輝度色差信号で表わすものとすれば、非線形
演算を行なう必要がなくなり、小規模な構成で、しかも
リアルタイムで処理できる構成とすることができる。

【００７１】また、ファジィ論理積による重み係数を発
生する構成を用いると、大きなＲＯＭテーブルが必要な
くなるため１チップのＬＳＩ化が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における色調整装置の構
成を示すブロック図

【図２】同実施例における重み係数決定手段の構成を示
すブロック図

【図３】同実施例における色度座標変換手段の動作説明
図

【図４】同実施例における係数発生手段の入出力特性図

【図５】同実施例における演算手段の構成を示す回路図

【図６】同実施例における明度値設定手段の入出力特性
図

【図７】色度平面による一般の色調整方法の説明図

【図８】同実施例における色調整装置の調整効果を示す
説明図

【図９】同実施例における色調整装置の調整効果を示す
色度０の入出力特性図

【図１０】同実施例における色調整装置の調整効果を示
す明度の入出力特性図

【図１１】本発明の第２の実施例における色調整装置の
重み係数決定手段の構成を示すブロック図

【図１２】同実施例における重み係数決定手段の動作説
明図

【符号の説明】

１色空間変換手段２色度値設定手段３明度値設定手段４領域設定手段６重み係数決定手段７、８演算手段９逆色空間変換手段６１色度座標変換手段６２色調整領域座標変換手段６３係数発生手段６５ファジイ論理積演算手段７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、８１、８２乗算器７３ａ、７３ｂ、８３加算器７４、８４反転手段９３第１の係数発生手段９４第２の係数発生手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるカラー画像信号の色の３属性の
うち、明度成分を表わす信号を入力明度信号、前記明度
成分を除いた２属性で表現される色度平面上の信号を入
力色度信号とし、所定の基準色度値を設定する色度値設
定手段と、この基準色度値を含む色度平面上の領域を設
定する領域設定手段と、前記領域設定手段の設定領域外
では０の値を出力し、前記領域設定手段の設定領域内で
は入力される色度信号と前記基準色度信号との距離が近
いほど１に近い値を出力する重み係数決定手段と、前記
係数発生手段の出力値により前記入力色度信号と前記基
準色度信号とを内分する演算手段とを備え、前記演算手
段の出力を出力色度信号とすることを特徴とする色調整
装置。
【請求項２】入力されるカラー画像信号の色の３属性の
うち、明度成分を表わす信号を入力明度信号、前記明度
成分を除いた２属性で表現される色度平面上の信号を入
力色度信号とし、所定の基準色度値を設定する色度値設
定手段と、この基準色度値を含む色度平面上の領域を設
定する領域設定手段と、前記領域設定手段の設定領域外
では０の値を出力し、前記領域設定手段の設定領域内で
は入力される色度信号と前記基準色度信号との距離が近
いほど１に近い値を出力する重み係数決定手段と、所定
の明度値を設定する明度値設定手段と、前記係数発生手
段の出力値により前記入力明度信号と前記明度値設定手
段の出力とを内分する演算手段を備え、前記演算手段の
出力を出力明度信号とすることを特徴とする色調整装
置。
【請求項３】明度値設定手段は、入力明度信号を階調変
換することにより明度値の設定を行なうことを特徴とす
る請求項２記載の色調整装置。
【請求項４】入力されるカラー画像信号を輝度信号と色
差信号に変換する色空間変換手段を備え、色差信号を色
度信号とすることを特徴とする請求項１、２または３記
載の色調整装置。
【請求項５】重み係数決定手段は、原点を基準色度値と
する座標系に入力色度信号を変換する色度座標変換手段
と、この色度座標変換手段により変換された新たな色度
座標での原点で１の値を出力し、原点からの距離に応じ
て連続的に減少し、領域設定手段の設定領域の境界部で
０になる重み係数を発生する係数発生手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１、２、３または４記載の色調整
装置。
【請求項６】領域設定手段が色度平面上で設定する領域
は矩形であり、重み係数決定手段は、前記色度平面の２
つの座標軸に各々平行な重み成分を発生する２つの係数
発生手段の出力のファジィ論理積により重み係数を発生
するファジィ論理積演算手段を備え、前記係数発生手段
は、基準色度値の対応する重み係数が１の値を出力し、
離れるに従い連続的に減少し、領域決定手段の設定領域
の境界で０である重み係数を発生することを特徴とする
請求項１、２、３または４記載の色調整装置。