JPH08161468A - 色変換処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない回路規模で実時間またはそれに準ずる
速度で高精度の色変換を実現し、特に暗部の変換精度を
高めることができる色変換処理装置を得る。 【構成】 第１〜第３の色信号で表わされる第１の３次
元色空間を第４〜第６の色信号で表わされる第２の３次
元色空間に変換する際、暗部は密に、中高輝度部は粗に
増加させた第１の色信号を格納した第１記憶手段２０
と、第１の色信号を第１記憶手段２０に入力して得られ
る格納番号及び第２、第３の色信号を入力とし、この入
力信号を示す第２の３次元色空間内の点の近傍の単位格
子に位置する複数点の第４〜第６の色信号を出力する第
２記憶手段１と、前記複数点の第４〜第６の色信号から
補間信号を算出するための補間係数を生成する補間係数
生成手段２と、前記複数点の第４〜第６の色信号と前記
補間係数により、第４〜第６の色信号を補間する補間処
理手段１１，１２，１８，１９を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色変換処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の色変換処理装置及び色逆
変換処理装置を示すブロック回路図である。図におい
て、４４，４５は３次元ルックアップテーブル（以下、
「ＬＵＴ」と記す）である。

【０００３】次に、動作について説明する。カラーテレ
ビジョン方式には、NTSC(NationalTelevision System C
ommittee)方式、PAL(Phase Alternation by Line)方
式、SECAM(Sequential a Memoire)方式があるが、例え
ばNTSC方式におけるＲＧＢ色空間の信号を、CIE 1976 L
^*a^*b^*均等知覚色空間の信号に変換する方法を以下に示
す。

【０００４】CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間は、国際
照明委員会（Commission Internationale del’Eclaira
ge 略称 CIE）が1976年に推奨した知覚的にほぼ均等な
歩度をもつ色空間である。まず、以下の（１），
（２），（３）式に示すように、NTSC方式のＲＧＢ信号
をＸＹＺに変換する。 Ｘ＝0.6069Ｒ＋0.1739Ｇ＋0.2009Ｂ ……（１） Ｙ＝0.2991Ｒ＋0.5870Ｇ＋0.1139Ｂ ……（２） Ｚ＝0.0000Ｒ＋0.0660Ｇ＋1.1169Ｂ ……（３）

【０００５】NTSC方式における基準白色はＣ光源（色度
座標x=0.3101,y=0.3163：相関色温度約6770K）であり、
Ｃ光源の三刺激値Ｘ₀Ｙ₀Ｚ₀はＹ₀を100とすると
（４），（５），（６）式のようになる。 Ｘ₀＝98.072 ……（４） Ｙ₀＝100.000 ……（５） Ｚ₀＝118.225 ……（６）

【０００６】ＸＹＺから基準白色をＣ光源とするL^*a^*b^*
に変換する。 L^*＝116(Ｙ/Ｙ₀)^1/3-16 ：Ｙ/Ｙ₀> 0.008856 ……（７） L^*＝903.29(Ｙ/Ｙ₀) ：Ｙ/Ｙ₀<=0.008856 ……（８） a^*＝500(Ｘ’-Ｙ’) ……（９） b^*＝200(Ｙ’-Ｚ’) ……（１０） Ｘ’＝(Ｘ/Ｘ₀)^1/3 ：Ｘ/Ｘ₀> 0.008856 ……（１１） Ｘ’＝7.787(Ｘ/Ｘ₀)+16/116 ：Ｘ/Ｘ₀<=0.008856 ……（１２） Ｙ’＝(Ｙ/Ｙ₀)^1/3 ：Ｙ/Ｙ₀> 0.008856 ……（１３） Ｙ’＝7.787(Ｙ/Ｙ₀)+16/116 ：Ｙ/Ｙ₀<=0.008856 ……（１４） Ｚ’＝(Ｚ/Ｚ₀)^1/3 ：Ｚ/Ｚ₀> 0.008856 ……（１５） Ｚ’＝7.787(Ｚ/Ｚ₀)+16/116 ：Ｚ/Ｚ₀<=0.008856 ……（１６） （１）式〜（１６）式の変換式により、NTSC方式におけ
るＲＧＢ色空間の信号を、CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色
空間の信号に非線形変換する。

【０００７】次に、CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間を
ＲＧＢ色空間の信号に逆変換する方法を以下に示す。ま
ず、以下の（１７）式〜（２０）式に示すように、基準
白色をＣ光源とするL^*a^*b^*からＸＹＺに変換する。 Ｘ＝Ｘ₀｛(L^*+16)/116+a^*/500｝³ ……（１７） Ｙ＝Ｙ₀｛(L^*+16)/116｝³ ：L^*>=8.0 ……（１８） Ｙ＝Ｙ₀×L^*/903.29 ：L^*< 8.0 ……（１９） Ｚ＝Ｚ₀｛(L^*+16)/116-b^*/200｝³ ……（２０）

【０００８】ＸＹＺをNTSC方式のＲＧＢ信号に変換す
る。 Ｒ＝1.9106Ｘ−0.5335Ｙ−0.2893Ｚ ……（２１） Ｇ＝−0.9848Ｘ＋1.9983Ｙ−0.0266Ｚ ……（２２） Ｂ＝0.0582Ｘ−0.1181Ｙ＋0.8969Ｚ ……（２３）

【０００９】（１）式〜（１６）式の変換式から全ての
Ｒ，Ｇ，Ｂに対するL^*,a^*,b^*を算出し、変換値を３次元
ＬＵＴ４４に記憶させる。また、（１７）式〜（２３）
式の逆変換式からL^*,a^*,b^*に対する全てのＲ，Ｇ，Ｂを
算出し、変換値を３次元ＬＵＴ４５に記憶させる。

【００１０】図８に３次元ＬＵＴ４４の概念図を示す。
３次元ＬＵＴ４４により、入力信号Ri,Gi,Biの格子点に
位置する出力信号Ｌ^＊（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ），ａ^＊（Ｒ
ｉ，Ｇｉ，Ｂｉ），ｂ^＊（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）が得られ
る。

【００１１】図９に３次元ＬＵＴ４５の概念図を示す。
３次元ＬＵＴ４５により、入力信号Ｌｉ^＊，ａｉ^＊，ｂ
ｉ^＊の格子点に位置する出力信号Ｒ(Li^*,ai^*,bi^*),Ｇ(L
i^*,ai^*,bi^*),Ｂ(Li^*,ai^*,bi^*)が得られる。

【００１２】これらの正変換、逆変換に用いる３次元Ｌ
ＵＴの格子点数を多くするほど変換精度は高くなる。全
ての入力信号に対する出力信号をＬＵＴにより直接得る
方法をダイレクトマッピング法といい、ダイレクトマッ
ピング法を用いると、どの様な複雑な変換方法であって
も、高速かつ高精度の変換が可能となる。

【００１３】しかし、例えば入力信号Ｒ，Ｇ，Ｂ、出力
信号L^*,a^*,b^*を各々８ビットとすると、この正変換に用
いる３次元ＬＵＴ４４の容量は384Ｍビットとなり、大
規模な記憶手段を必要とするため、実用的ではない。一
般には、入力信号の上位信号を用いてダイレクトマッピ
ング法により数個の近傍値を得、入力信号の下位信号を
用いて、数個の近傍値から出力信号を補間する方法が用
いられる。

【００１４】次に、他の従来の技術について説明する。
図１０は、「ITEJ Technical Report Vol.16,No.31,pp.
25-30」に示された他の従来の色変換処理装置を示すブ
ロック回路図である。図において、４６は３次元ＬＵ
Ｔ、４７は補間係数生成回路、４８から５５は乗算器、
５６は加算回路である。

【００１５】入力信号Ri,Gi,Biの上位信号Rn,Gn,Bnを３
次元ＬＵＴ４６に入力する。また、Ri,Gi,Biの下位信号
r,g,bを補間係数生成回路４７に入力する。３次元ＬＵ
Ｔ４６の出力d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇を各々乗算器４
８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５に入力
する。補間係数生成回路４７の出力w₀,w₁,w₂,w₃,w₄,w₅,
w₆,w₇を各々乗算器４８，４９，５０，５１，５２，５
３，５４，５５に入力する。乗算器４８，４９，５０，
５１，５２，５３，５４，５５の出力を加算回路５６に
入力する。加算回路５６の出力の上位８ビット分ｄを得
る。ｄはd₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇に各々w₀,w₁,w₂,w₃,w
₄,w₅,w₆,w₇を乗じて加え合わせ、補間係数を１に正規化
するために下位１５ビット分を切り捨てたものである。

【００１６】次に、動作について説明する。入力信号R
i,Gi,Biを各々ｍビットの信号、入力信号Ri,Gi,Biの上
位ｎビット分を各々Rn,Gn,Bnとする。ただし、ｍ＞ｎで
ある。３次元ＬＵＴ４６から入力信号Ri,Gi,Biの近傍８
点の単位立方格子(Rn,Gn,Bn),(Rn+Dn,Gn,Bn),(Rn+Dn,G
n,Bn+Dn),(Rn,Gn,Bn+Dn),(Rn,Gn+Dn,Bn),(Rn+Dn,Gn+Dn,
Bn),(Rn+Dn,Gn+Dn,Bn+Dn),(Rn,Gn+Dn,Bn+Dn)に位置する
d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇を得る。ただし、Dnは３次元
ＬＵＴ４６の単位立方格子の１辺の長さで2^m-nである。

【００１７】次に、補間法について説明する。図１１に
示すように、入力信号Ri,Gi,Biの近傍８点の単位立方格
子に位置する出力信号をd₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇とす
る。入力信号Ri,Gi,Biの下位ｍ−ｎビット分を各々r,g,
b、単位立方格子の一辺の長さをDnとする。入力信号Ri,
Gi,Biを中心としてＲ軸方向、Ｇ軸方向、Ｂ軸方向の３
方向で８分割した直方体の体積を、各々w₀,w₁,w₂,w₃,
w₄,w₅,w₆,w₇とする。入力信号Ri,Gi,Biに対する出力信
号ｄは、式（２４）のように補間される。 ｄ＝d₀w₀+d₁w₁+d₂w₂+d₃w₃+d₄w₄+d₅w₅+d₆w₆+d₇w₇ ……（２４） この補間法を用いて、L^*,a^*,b^*それぞれの補間を行な
う。

【００１８】逆変換についても同様である。図１２は、
従来の色逆変換処理装置を示すブロック回路図である。
図において、５７は３次元ＬＵＴ、５８は補間係数生成
回路、５９〜６６は乗算器、６７は加算回路である。

【００１９】入力信号Li^*,ai^*,bi^*の上位信号Ln^*,an^*,b
n^*を３次元ＬＵＴ５７に入力する。また、Li^*,ai^*,bi^*
の下位信号l^*,a^*,b^*を補間係数生成回路５８に入力す
る。３次元ＬＵＴ５７の出力p₀,p₁,p₂,p₃,p₄,p₅,p₆,p₇
を各々乗算器５９，６０，６１，６２，６３，６４，６
５，６６に入力する。補間係数生成回路５８の出力v₀,v
₁,v₂,v₃,v₄,v₅,v₆,v₇を各々乗算器５９，６０，６１，
６２，６３，６４，６５，６６に入力する。乗算器５
９，６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６の出力
を加算回路６７に入力する。加算回路６７の出力の上位
８ビット分ｐを得る。ｐはp₀,p₁,p₂,p₃,p₄,p₅,p₆,p₇に
各々v₀,v₁,v₂,v₃,v₄,v₅,v₆,v₇を乗じて加え合わせ、補
間係数を１に正規化するために下位１５ビット分を切り
捨てたものである。

【００２０】次に、動作について説明する。入力信号Li
^*,ai^*,bi^*を各々ｍビットの信号、入力信号Li^*,ai^*,bi^*
の上位ｎビット分を各々Ln^*,an^*,bn^*とする。ただし、
ｍ＞ｎである。３次元ＬＵＴ５７から入力信号Li^*,ai^*,
bi^*の近傍８点の単位立方格子(Ln^*,an^*,bn^*),(Ln^*,an^*+
Dn,bn^*),(Ln^*,an^*+Dn,bn^*+Dn),(Ln^*,an^*,bn^*+Dn),(Ln^*+
Dn,an^*,bn^*),(Ln^*+Dn,an^*+Dn,bn^*),(Ln^*+Dn,an^*+Dn,bn^*
+Dn),(Ln^*+Dn,an^*,bn^*+Dn)に位置するp₀,p₁,p₂,p₃,p₄,p
₅,p₆,p₇を得る。ただし、Dnは３次元ＬＵＴ５７の単位
立方格子の１辺の長さで2^m-nである。

【００２１】次に補間法について説明する。図１３に示
すように、入力信号Li^*,ai^*,bi^*の近傍８点の単位立方
格子に位置する出力信号をp₀,p₁,p₂,p₃,p₄,p₅,p₆,p₇と
する。入力信号Li^*,ai^*,bi^*の下位ｍ−ｎビット分を各
々l^*,a^*,b^*、単位立方格子の一辺の長さをDnとする。入
力信号Li^*,ai^*,bi^*を中心としてL^*軸方向、a^*軸方向、b
^*軸方向の３方向で８分割した直方体の体積を、各々v₀,
v₁,v₂,v₃,v₄,v₅,v₆,v₇とする。入力信号Li^*,ai^*,bi^*に
対する出力信号ｐは、式（２５）のように補間される。 ｐ＝p₀v₀+p₁v₁+p₂v₂+p₃v₃+p₄v₄+p₅v₅+p₆v₆+p₇v₇ ……（２５）

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】従来の色変換処理装置
及び色逆変換処理装置は以上のように構成されているた
め、実時間またはそれに準ずる速度で色変換することは
可能であるが、以下の問題点があった。

【００２３】第１に、全ての入力信号に対する出力信号
をダイレクトマッピング法により得ると、高精度の変換
が可能であるが、大容量のＬＵＴを必要とする。

【００２４】第２に、ＬＵＴの容量を縮小するために、
入力信号の上位信号を用いてダイレクトマッピング法に
より数個の近傍値を得、入力信号の下位信号を用いて、
数個の近傍値から出力信号を補間する方法では、単位立
方格子８点を用いる８点補間では変換精度は高いが、多
くの乗算器を必要とし、回路規模が大きくなる。また、
６点補間、５点補間、４点補間など、補間に用いるデー
タ数を減らして回路規模を小さくすると、乗算器の数は
少なくなるが変換精度も低くなる。

【００２５】第３に、ＬＵＴの容量を削減するために変
換値は固定小数点で記憶される。例えば８ビットの場
合、変換値は０から２５５に丸められる。このため、変
換値が小さい場合には大きな丸め誤差が含まれる。この
丸め誤差を含んだ変換値を用いて補間処理を行なうた
め、補間値と実際の値には誤差が生ずる。特に色信号の
小さい部分、つまり、暗部では補間誤差が大きくなり、
変換精度は低くなる。

【００２６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、実時間またはそれに準ずる速度
で、従来より高精度の色変換を少ない回路規模で行なう
こと、および特に、暗部の変換精度を高めることができ
る色変換処理装置及び色逆変換処理装置を得ることを目
的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る色
変換処理装置は、第１、第２、第３の色信号で表わされ
る第１の３次元色空間を第４、第５、第６の色信号で表
わされる第２の３次元色空間に変換する色変換処理装置
において、暗部は密に、中高輝度部は粗に増加させた第
１の色信号を格納した第１記憶手段と、第１の色信号を
上記第１記憶手段に入力して得られる格納番号及び第
２、第３の色信号を入力し、この入力信号を示す第２の
３次元色空間内の点の近傍の単位格子に位置する複数点
の第４、第５、第６の色信号を出力する第２記憶手段
と、前記複数点の第４、第５、第６の色信号から補間信
号を算出するための補間係数を生成する補間係数生成手
段と、前記複数点の第４、第５、第６の色信号と前記補
間係数により、第４、第５、第６の色信号を補間する補
間処理手段を備えたものである。

【００２８】請求項２の発明に係る色変換処理装置は、
第１、第２、第３の色信号で表わされる第１の３次元色
空間を第４、第５、第６の色信号で表わされる第２の３
次元色空間に変換する色変換処理装置において、色変換
後の第４、第５、第６の色信号で表わされる特定色の明
度を、暗部は密に、中高輝度部は粗に増加させた第１の
色信号を格納した第１記憶手段と、ｍ（ｍは自然数）ビ
ットのディジタル信号である第１の色信号を上記第１記
憶手段に入力して得られる格納番号ｋ（ｋは自然数）及
びｍビットのディジタル信号である第２、第３の色信号
を入力し、この入力信号を示す第２の３次元色空間内の
点の近傍の単位直方格子に位置する、または位置すると
仮定した８点の第４、第５、第６の色信号を出力する第
２記憶手段と、前記８点の第４、第５、第６の色信号に
乗ずるための補間係数を生成する補間係数生成手段と、
ｍビットである上記第２、第３の色信号を含み、上記第
１の色信号がｋ番目に格納されたものである場合の４点
の単位平面格子に位置する第４、第５、第６の色信号
に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせた第１補間信
号を出力する手段と、同様にｍビットである第２、第３
の色信号を含み、上記第１の色信号がｋ＋１番目に格納
されたものである場合の４点の単位平面格子に位置する
第４、第５、第６の色信号に、各々前記補間係数を乗じ
て加え合わせた第２補間信号を出力する手段と、上記第
１補間信号にｋ＋１番目に格納された第１の色信号から
ｍビットの第１の色信号を減じたものを乗じて、第２補
間信号にｍビットの第１の色信号からｋ番目に格納され
た第１の色信号を減じたものを乗じて加えることによ
り、第４、第５、第６の色信号を算出する補間処理手段
を備えたものである。

【００２９】請求項３の発明に係る色変換処理装置は、
色変換後の第４、第５、第６の色信号で表わされる無彩
色の明度を、暗部は密に、中高輝度部は粗に増加させた
第１の色信号を第１記憶手段に格納したものである。

【００３０】請求項４の発明に係る色変換処理装置は、
第１、第２、第３の色信号が各々ｍビットのディジタル
信号の場合、下位ｍ−ｎ（ｎは自然数でｍ＞ｎ）ビット
分の第２、第３の色信号を中心として１辺が２^m-nビッ
トの単位平面を、第２の色信号の軸方向と第３の色信号
の軸方向で、４分割した場合の４平面の面積を補間係数
として出力する補間係数生成手段を備えたものである。

【００３１】請求項５の発明に係る色変換処理装置は、
下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の色信号を入力して、
補間信号の算出に必要な４つの補間係数を出力する補間
係数生成手段を４つの記憶手段で構成したものである。

【００３２】請求項６の発明に係る色変換処理装置は、
下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の色信号を入力して、
補間信号の算出に必要な４つの補間係数のうち１つの補
間係数を出力する記憶手段と、複数の加算器及び複数の
ビットシフト回路で構成され、上記記憶手段の出力信号
から他の３つの補間係数を算出する補間係数生成手段を
備えたものである。

【００３３】

【作用】請求項１の発明に係る色変換処理装置の第１記
憶手段は、暗部は密に、中高輝度部は粗に増加させた第
１の色信号を格納し、第２記憶手段は、第１の色信号を
上記第１記憶手段に入力して得られる格納番号及び第
２、第３の色信号を入力し、この入力信号を示す第２の
３次元色空間内の点の近傍の単位格子に位置する複数点
の第４、第５、第６の色信号を出力し、補間係数生成手
段は、前記複数点の第４、第５、第６の色信号から補間
信号を算出するための補間係数を生成し、補間処理手段
は、前記複数点の第４、第５、第６の色信号と前記補間
係数により、第４、第５、第６の色信号を補間するた
め、実時間またはそれに準ずる速度で高精度の色変換を
実現し、線形補間による変換精度、特に暗部の変換精度
を高めることが可能となる。

【００３４】請求項２の発明に係る色変換処理装置の第
１記憶手段は、色変換後の第４、第５、第６の色信号で
表わされる特定色の明度を、暗部は密に、中高輝度部は
粗に増加させた第１の色信号を格納し、第２記憶手段
は、ｍ（ｍは自然数）ビットのディジタル信号である第
１の色信号を上記第１記憶手段に入力して得られる格納
番号ｋ（ｋは自然数）及びｍビットのディジタル信号で
ある第２、第３の色信号を入力し、この入力信号を示す
第２の３次元色空間内の点の近傍の単位直方格子に位置
する、または位置すると仮定した８点の第４、第５、第
６の色信号を出力し、補間係数生成手段は、前記８点の
第４、第５、第６の色信号に乗ずるための補間係数を生
成し、第１補間信号を出力する手段は、ｍビットの第
２、第３の色信号を含み、第１の色信号がｋ番目に格納
されたものである場合の４点の単位平面格子に位置する
第４、第５、第６の色信号に、各々前記補間係数を乗じ
て加え合わせた第１補間信号を出力し、第２補間信号を
出力する手段は、同様にｍビットの第２、第３の色信号
を含み、第１の色信号がｋ＋１番目に格納されたもので
ある場合の４点の単位平面格子に位置する第４、第５、
第６の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせ
た第２補間信号を出力し、補間処理手段は、第１補間信
号にｋ＋１番目に格納された第１の色信号からｍビット
の第１の色信号を減じたものを乗じて、第２補間信号に
ｍビットの第１の色信号からｋ番目に格納された第１の
色信号を減じたものを乗じて加えることにより、第４、
第５、第６の色信号を算出するため、実時間またはそれ
に準ずる速度で高精度の色変換を実現し、線形補間によ
る変換精度、特に暗部の変換精度を高めることが可能と
なる。

【００３５】請求項３の発明に係る色変換処理装置の第
１記憶手段は、色変換後の第４、第５、第６の色信号で
表わされる無彩色の明度を、暗部は密に、中高輝度部は
粗に増加させた第１の色信号を格納したため、変換後の
画像の色相、彩度、明度の平衡を保ったまま、明度方向
の変換誤差を少なくすることが可能となる。

【００３６】請求項４の発明に係る色変換処理装置の補
間係数生成手段は、第１、第２、第３の色信号が各々ｍ
ビットのディジタル信号の場合、下位ｍ−ｎ（ｎは自然
数でｍ＞ｎ）ビット分の第２、第３の色信号を中心とし
て１辺が２^m-nビットの単位平面を、第２の色信号の軸
方向と第３の色信号の軸方向で、４分割した場合の４平
面の面積を補間係数として出力するため、小容量の記憶
手段と補間処理手段により高精度の色変換を行なうこと
が可能となり、回路規模を小さくすることが可能とな
る。

【００３７】請求項５の発明に係る色変換処理装置の補
間係数生成手段は、下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の
色信号を入力して、補間信号の算出に必要な４つの補間
係数を出力する４つの記憶手段で構成したため、乗算器
の数を減らし、回路規模を小さくすることが可能とな
る。

【００３８】請求項６の発明に係る色変換処理装置の補
間係数生成手段は、下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の
色信号を入力して、記憶手段により補間信号の算出に必
要な４つの補間係数のうち１つの補間係数を出力し、上
記記憶手段の出力信号と複数の加算器及び複数のビット
シフト回路から他の３つの補間係数を算出するため、乗
算器の数を減らし、回路規模を小さくすることが可能と
なる。

【００３９】

【実施例】 実施例１．図１は、本発明の実施例１による色逆変換処
理装置を示すブロック回路図である。図において、１は
３次元ＬＵＴ、２は補間係数生成回路、３から１２は乗
算器、１３，１４は加算回路、１５から１８は加算器、
１９は除算器、２０はＬＵＴである。

【００４０】入力信号Li^*をＬＵＴ２０に入力し、ＬＵ
Ｔ２０の出力k及び入力信号ai^*,bi^*の上位信号an^*,bn^*
を３次元ＬＵＴ１に入力する。ＬＵＴ２０の出力L_k ^*,L
_k+1 ^*を加算器１５に入力し、Li^*,L_k+1 ^*を加算器１６に
入力し、Li^*,L_k ^*を加算器１７に入力する。また、ai^*,b
i^*の下位信号a^*,b^*を補間係数生成回路２に入力する。
３次元ＬＵＴ１の出力d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇を各々
乗算器３，４，５，６，７，８，９，１０に入力する。
補間係数生成回路２の出力S₀,S₁,S₂,S₃を各々乗算器
３，４，５，６及び７，８，９，１０に入力する。乗算
器３，４，５，６の出力を加算回路１３に入力し、乗算
器７，８，９，１０の出力を加算回路１４に入力する。
加算器１６の出力及び加算回路１３の出力dsを乗算器１
１に入力し、加算器１７の出力及び加算回路１４の出力
ds’を乗算器１２に入力する。この２つの乗算器１１，
１２の出力を加算器１８に入力する。加算器１５の出力
及び加算器１８の出力を除算器１９に入力し、出力の上
位８ビット分ｄを得る。

【００４１】次に、動作について説明する。入力信号Li
^*,ai^*,bi^*を各々８ビットとする。入力信号Li^*をＬＵＴ
２０に入力する。図２にＬＵＴ２０の概念図を示す。Ｌ
ＵＴ２０は、例えば、入力信号Li^*が200の場合、格納番
号kを７、L_k ^*を195、L_k+1 ^*を213として出力する。他の
場合も同様であるが、Li^*が243以上の場合のみ、L_{k+ 1} ^*
を256として出力する。

【００４２】Ｒ，Ｇ，Ｂを各々８ビットの信号とし、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各々の信号が等しい無彩色の場合、これらの
信号に対応するL^*,a^*,b^*（Ｃ光源を基準白色とする）は
表１のようになる。このL^*を表２のように８ビットに正
規化する。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】図１において、格納番号k及び入力信号a
i^*,bi^*の各々上位３ビット分an^*,bn^*を３次元ＬＵＴ１
に入力し、入力信号Li^*,ai^*,bi^*の近傍８点の単位直方
格子(k,an^*,bn^*),(k,an^*+Dn,bn^*),(k,an^*+Dn,bn^*+Dn),
(k,an^*,bn^*+Dn),(k+D_k,an^*,bn^*),(k+D_k,an^*+Dn,bn^*),(k
+D_k,an^*+Dn,bn^*+Dn),(k+D_k,an^*,bn^*+Dn)に位置する出力
信号d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇を得る。Dnは３次元ＬＵ
Ｔ１のa^*軸及びb^*軸方向の単位平面の１辺の長さで2⁵で
ある。D_kはＬＵＴ２０の出力L_k+1 ^*とL_k ^*の差であり、L^*
軸方向の単位直方格子の１辺の長さである。

【００４６】また、入力信号ai^*,bi^*の各々下位５ビッ
ト分r,bを補間係数生成回路２に入力し、図３に示すよ
うな補間係数S₀,S₁,S₂,S₃を得る。図３は、３次元ＬＵ
Ｔ１の単位直方格子の上面（d₄,d₅,d₆,d₇点から成る単
位平面）、下面（d₀,d₁,d₂,d₃点から成る単位平面）及
び、入力信号Li^*のL^*軸における位置を示したものであ
る。S₀,S₁,S₂,S₃は入力信号ai^*,bi^*の下位５ビット分の
a^*,b^*に位置する点を中心として、１辺が2⁵ビットの単
位平面を、a^*軸方向とb^*軸方向で４分割した場合の４平
面に相当する補間係数である。 S₀＝(Dn-a^*)×(Dn-b^*) ……（２６） S₁＝a^*×(Dn-b^*) ……（２７） S₂＝a^*×b^* ……（２８） S₃＝(Dn-a^*)×b^* ……（２９）

【００４７】図４は、補間係数生成回路２の構成を示す
図である。図において、２１，２２はビット反転回路、
２３から２６は乗算回路である。Dnはa^*軸及びb^*軸方向
の単位平面の１辺の長さであるため、入力信号８ビット
のうち上位３ビット分を３次元ＬＵＴ１に入力する場
合、Dn=2⁵となる。したがって、Dn-a^*はa^*の全ビットを
反転したものになる。同様にDn-b^*もb^*の全ビットを反
転したものになる。上述したことを利用すると、ビット
反転回路２１，２２及び乗算回路２３，２４，２５，２
６により、式（２６），（２７），（２８），（２９）
の演算を実現することができる。

【００４８】図１における乗算器３，４，５，６、加算
回路１３を用いて、第１補間信号dsを算出する。また、
乗算器７，８，９，１０、加算回路１４を用いて、第２
補間信号ds’を算出する。それぞれ、算出式は式（３
０），（３１）で表わされる。 ds ＝d₀S₀+d₁S₁+d₂S₂+d₃S₃ ……（３０） ds’＝d₄S₀+d₅S₁+d₆S₂+d₇S₃ ……（３１） （３０），（３１）式では、各格子点の信号に、入力信
号ai^*,bi^*を中心として点対称に位置する面積をそれぞ
れ補間係数として掛け合わせることにより、a^*,b^*平面
における２つの補間信号を算出している。この２つの補
間信号ds,ds’をさらにL^*軸で補間することにより、３
次元補間を実現する。L^*軸方向の単位直方格子の１辺の
長さをD_kとすると、出力信号ｄは式（３２）のように算
出される。 ｄ＝｛ds’×l^*+ds×(D_k-l^*)｝/(Dn²×D_k) ……（３２）

【００４９】ただし、l^*はL_k ^*と入力信号Li^*の差であ
り、加算器１７により算出し、D_kは加算器１５により算
出している。(Dn²×D_k)で除算しているのは、補間係数
を１に正規化するためである。ここで、Dn²は2¹⁰となる
ため、実際には１０ビット分桁下げすることにより算出
できる。式（３２）の演算を乗算器１１，１２、加算器
１５，１６，１７，１８、除算器１９で実現する。D_k-l
^*及び第１補間信号dsを乗算器１１に入力し、l^*及び第
２補間信号ds’を乗算器１２に入力する。乗算器１１，
１２の出力信号を加算器１８に入力し、除算器１９によ
り加算器１８の出力をD_kで除算する。この除算器１９の
出力の上位８ビット分ｄを得る。ｄはd₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d
₅,d₆,d₇に各々補間係数を乗じて加え合わせ、さらに、
補間係数を１に正規化するために下位２０ビット分を切
り捨てたものである。同様の演算方法によりＲ，Ｇ，Ｂ
の補間処理を行なう。

【００５０】本実施例では、変換精度を向上させるため
に、暗部の格子点数を中高輝度部分の格子点数よりも多
くしている。暗部とはこの場合、L^*の小さい部分であ
る。３次元ＬＵＴに記憶させる変換値は、有効桁数が補
償されている浮動小数点であればよいが、浮動小数点は
固定小数点よりも大きな記憶手段を必要とするため、一
般には固定小数点で変換値を記憶させる。このように固
定小数点で変換値を記憶させると、変換値が小さい場合
に丸め誤差が大きくなる。この丸め誤差を多く含んだ変
換値を用いて線形補間を行なうと、実際の値と補間値と
の誤差は大きくなる。

【００５１】この誤差を少なくする方法は２つ考えられ
る。格子点数はそのままで、変換値のビット数を増やす
方法と、本実施例のように暗部の格子点数を増やす方法
である。前者は、暗部だけではなく中高輝度部のビット
数も増やす必要があり、冗長な部分が多くなる。後者
は、誤差が大きくなる暗部の格子点距離を中高輝度部よ
りも短くして補間誤差を小さくする方法であり、冗長な
部分は少ない。

【００５２】しかし、このような暗部の補間誤差を少な
くするには、負のＲ，Ｇ，Ｂ（実際には存在しない虚
色）や、最大値をこえたＲ，Ｇ，Ｂを変換値として３次
元ＬＵＴに格納する必要がある。その理由について説明
する。

【００５３】CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間からＲＧ
Ｂ色空間への変換は、ＲＧＢ色空間を完全に含む３次元
ＬＵＴを必要とする。この色空間の変換は非線形であ
り、３次元ＬＵＴ中には負のＲ，Ｇ，Ｂ（実際には存在
しない虚色）や、最大値をこえたＲ，Ｇ，Ｂが含まれ
る。入力値に対する３次元ＬＵＴの格子点数が十分多い
場合には、このようなＲＧＢ色空間に存在しない色への
変換値はどのような値であっても変換精度には大きな影
響は与えないため、負のＲ，Ｇ，Ｂは０に、最大値をこ
えたＲ，Ｇ，Ｂは最大値に丸めるなどの方法が用いられ
る。しかし、入力値に対する３次元ＬＵＴの格子点数が
少なく、単純に線形補間を行なう場合には、元のＲＧＢ
色空間に存在しない色への変換値を０や最大値に丸める
と変換精度に大きな影響を与える。

【００５４】例えば、８ビットのL^*,a^*,b^*を８ビットの
Ｒ，Ｇ，Ｂに逆変換する場合を考える。33³個の格子点
を持ち、各格子点の変換値を0と255（最大値）で８ビッ
トに丸めた３次元ＬＵＴと線形補間を併用して変換する
と変換精度の劣化は少ないが、5³個の格子点の場合では
変換精度は著しく劣化する。このような変換精度の劣化
は、補間に用いる複数個の変換値がＲＧＢ色空間に存在
する点とＲＧＢ色空間に存在しない点が混在する場合に
生ずる。これは、0から255の値で丸められた変換値を用
いて線形補間するためであり、本来得られるべき値と補
間値とに誤差が生ずることが起因している。３次元ＬＵ
Ｔの格子点数が十分多い場合には、このような誤差が生
ずる可能性も低く、誤差自体も小さくなり問題は少な
い。しかし、回路規模を縮小するために格子点数を少な
くした場合には誤差が生ずる可能性が高くなり、誤差自
体も大きくなり問題となる。

【００５５】実施例１では、負のＲ，Ｇ，Ｂ（実際には
存在しない虚色）や、最大値をこえたＲ，Ｇ，Ｂを変換
値として３次元ＬＵＴに記憶させることにより、線形補
間による変換精度の向上を図る。例えば、変換値を10ビ
ットに拡張して、-512から+511までの値を３次元ＬＵＴ
に記憶させることにより、変換精度を向上させることが
可能となる。

【００５６】なお、実施例１では、CIE 1976 L^*a^*b^*均
等知覚色空間からＲＧＢ色空間への変換を示したが、逆
のＲＧＢ色空間からCIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間へ
の変換では、この方法はあまり有効ではない。その理由
について説明する。ＲＧＢ色空間からCIE 1976 L^*a^*b^*
均等知覚色空間への変換に用いる３次元ＬＵＴの暗部
は、３次元で考慮する必要があり、暗部の格子点数を増
やすことは効率的ではない。しかし、CIE 1976 L^*a^*b^*
均等知覚色空間からＲＧＢ色空間への変換に用いる３次
元ＬＵＴの暗部は、L^*軸方向だけを考慮すれば良いた
め、３次元ＬＵＴの容量の増加を少なくすることが可能
となる。このように実施例１は、明度軸の分離した色空
間から他の色空間に変換する場合に有効な方法であると
いえる。

【００５７】実施例２．本発明の実施例２による色変換
処理装置の構成は、図１と同様であり、補間係数生成回
路２における信号処理が異なる。

【００５８】次に、動作について説明する。入力信号Li
^*,ai^*,bi^*を各々８ビットとする。入力信号Li^*をＬＵＴ
２０に入力し、k,L_k ^*,L_k+1 ^*を得る。格納番号k及び入力
信号ai^*,bi^*の各々上位３ビット分an^*,bn^*を３次元ＬＵ
Ｔ１に入力し、入力信号Li ^*,ai^*,bi^*の近傍８点の単位
直方格子(k,an^*,bn^*),(k,an^*+Dn,bn^*),(k,an^*+Dn,bn^*+D
n),(k,an^*,bn^*+Dn),(k+D_k,an^*,bn^*),(k+D_k,an^*+Dn,b
n^*),(k+D_k,an^*+Dn,bn^*+Dn),(k+D_k,an^*,bn^*+Dn)に位置す
る出力信号d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇を得る。また、入
力信号ai^*,bi^*の各々下位５ビット分a^*,b^*を補間係数生
成回路２に入力し、図３に示すような補間係数S₀,S₁,
S₂,S₃を得る。

【００５９】図４は、本実施例２における補間係数生成
回路２の構成を示す図である。２１，２２はビット反転
回路であり、２３，２４，２５，２６は乗算回路であ
る。乗算回路２３，２４，２５，２６は入力a^*,b^*に対
して、式（２６），（２７），（２８），（２９）に示
すS₀,S₁,S₂,S₃を出力する。入力a^*,b^*は共に５ビット、
出力S₀,S₁,S₂,S₃は１０ビットであるから、乗算回路２
３，２４，２５，２６をＬＵＴで構成すると総容量は40
ｋビットとなる。この容量では、乗算器４つを用いる方
が回路規模は小さい。そこで、入力信号を上位信号と下
位信号に分割して掛け算することによりＬＵＴの縮小を
行なう。

【００６０】式（３３），（３４）に示すように、入力
a^*,b^*を上位信号a_H ^*,b_H ^*と下位信号a_L ^*,b_L ^*に分ける
と、S₂は式（３５）のように表わされる。 a^*＝a_H ^*×2^K+a_L ^* ……（３３） b^*＝b_H ^*×2^K+b_L ^* ……（３４） S₂＝a^*×b^* ＝a_H ^*b_H ^*×2^2K+(a_H ^*b_L ^*+a_L ^*b_H ^*)×2^K+a_L ^*b_L ^* ……（３５） a^*,b^*は各々５ビットの信号であるから、Ｋを３とし
て、a^*,b^*を上位２ビットと下位３ビットに分割する。
その結果、入力３ビット、出力６ビットのＬＵＴが１６
個必要となるが、容量は6ｋビットに縮小できる。式
（３５）からも明らかなように、加算器が全部で１２個
必要となるが、回路規模は乗算器４つを用いるよりも小
さくなる。

【００６１】図５は、式（３５）を実現する乗算回路２
５の構成を示す図である。図において、２７から３０は
入力３ビットに対して６ビットの乗算結果を出力するＬ
ＵＴ、３１，３２，３３は加算器、３４は６ビットシフ
ト回路、３５は３ビットシフト回路である。ＬＵＴ２
７，２８，２９，３０により、a_H ^*b_H ^*,a_L ^*b_H ^*,a_H ^*b_L ^*,a
_L ^*b_L ^*を算出する。加算器３１により、a_L ^*b_H ^*+a_H ^*b_L ^*を
算出し、６ビットシフト回路３４によりa_H ^*b_H ^*を６ビッ
ト分桁上げして、３ビットシフト回路３５によりa_L ^*b_H ^*
+a_H ^*b_L ^*を３ビット分桁上げして、これらの信号を加算
器３２，３３により加算して、S₂を算出する。乗算回路
２３，２４，２６も同様な回路構成で構成できる。

【００６２】図１において、補間係数生成回路２の出力
S₀,S₁,S₂,S₃を、それぞれ乗算器３，４，５，６及び乗
算器７，８，９，１０に入力し、これらの乗算器の出力
を、それぞれ加算回路１３，１４に入力して、第１補間
信号ds及び第２補間信号ds’を算出する。この２つの補
間信号を、式（３２）に示すようにL^*軸で補間すること
により３次元補間を行ない、出力信号ｄを得る。同様の
演算方法によりＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの補間処理を行な
う。

【００６３】実施例３．本発明の実施例３による色変換
処理装置の構成は、図１と同様であり、補間係数生成回
路２における信号処理が異なる。

【００６４】次に、動作について説明する。入力信号Li
^*,ai^*,bi^*を各々８ビットとする。入力信号Li^*をＬＵＴ
２０に入力し、k,L_k ^*,L_k+1 ^*を得る。格納番号k及び入力
信号ai^*,bi^*の各々上位３ビット分an^*,bn^*を３次元ＬＵ
Ｔ１に入力し、入力信号Li^*,ai^*,bi^*の近傍８点の単位
直方格子に位置する出力信号d₀,d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆,d₇
を得る。また、入力信号ai^*,bi^*の各々下位５ビット分a
^*,b^*を補間係数生成回路２に入力し、図３に示すような
補間係数S₀,S₁,S₂,S₃を得る。式（２８）で算出される
補間係数S₂だけを乗算回路２５から得、他の補間係数
S₀,S₁,S₃は式（３６），（３７），（３８）に示すよう
にS₂を用いて算出する。Dnは2⁵であるため、式（３
６），（３７），（３８）は加算器とビットシフト回路
の組み合わせで実現できる。 S₀＝(Dn-a^*)×(Dn-b^*) ＝Dn²-(a^*+b^*)×Dn+S₂ ……（３６） S₁＝a^*×(Dn-b^*) ＝a^*×Dn-S₂ ……（３７） S₃＝(Dn-a^*)×b^* ＝b^*×Dn-S₂ ……（３８）

【００６５】図６は、本実施例における補間係数生成回
路２の構成を示す図である。図において、３６，３７，
３８は５ビットシフト回路、３９から４３は加算器であ
る。乗算回路２５により補間係数S₂を算出する。a^*を５
ビットシフト回路３６に入力して、出力a^*×2⁵を得、加
算器３９によりa^*×2⁵からS₂を減じて補間係数S₁を得
る。同様に５ビットシフト回路３７と加算器４０により
補間係数S₃を得る。また、a^*とb^*を加算器４３により加
算したものを５ビットシフト回路３８に入力し、(a^*+
b^*)×2⁵を得、2¹⁰とS₂を加算器４１により加算し、加算
器４２により、この加算器４１の出力から(a^*+b^*)×2⁵
を減じて補間係数S₀を得る。乗算器４つを使用する場合
に比べて、上記のような演算方法では、補間係数生成回
路２を総容量1.5ｋビットのＬＵＴと、加算器８個で実
現でき、回路規模を縮小することが可能となる。

【００６６】図１において、補間係数生成回路２の出力
S₀,S₁,S₂,S₃を、それぞれ乗算器３，４，５，６及び乗
算器７，８，９，１０に入力し、これらの乗算器の出力
を、それぞれ加算回路１３，１４に入力して、第１補間
信号ds及び第２補間信号ds’を算出する。この２つの補
間信号を、式（３２）に示すようにL^*軸で補間すること
により３次元補間を行ない、出力信号ｄを得る。同様の
演算方法によりＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの補間処理を行な
う。

【００６７】上記実施例１では、入力信号をｍビットの
Li^*信号、ai^*信号、bi^*信号とする場合、下位ｍ−ｎビ
ット分のa^*信号、b^*信号を中心として、１辺が2^m-nビッ
トの単位平面を、a^*信号の軸方向とb^*信号の軸方向で４
分割した場合の４平面の面積を補間係数としたが、変換
前の色空間と変換後の色空間の変換特性を考慮した他の
補間係数であってもよい。

【００６８】また、上記実施例１では、CIE 1976 L^*a^*b
^*均等知覚色空間からの変換を示したが、CIE 1976 L^*u^*
v^*均等知覚色空間、マンセル表色系など、明度軸の分離
された色空間からの変換であればよい。

【００６９】また、上記実施例１では、３次元ＬＵＴの
格子点数をa^*軸、b^*軸方向に９点、L^*軸方向には３点追
加して１２点とした場合を示したが、L^*軸方向に追加す
る格子点数は何点であってもよい。

【００７０】また、上記各実施例における記憶手段及び
ＬＵＴは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Rand
om Access Memory）などの半導体素子で構成してもよい
し、他の高速な記憶手段で構成してもよい。

【００７１】また、上記各実施例では、変換後の３次元
色空間における無彩色方向の格子点を暗部は細かく、中
高輝度部は粗くなるように配置した３次元ＬＵＴについ
て説明したが、特に色再現性を重視する肌色などの特定
色についても同様である。基準白色がＣ光源の場合、CI
E 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間における無彩色はa^*,b^*が
ほぼ０のL^*軸上に存在する。他の色の場合も同様で、特
定のa^*,b^*のL^*軸上は明度だけが異なる色であるといえ
る。このため、特に色再現性を重視したい色を示すa^*,b
^*のL^*軸上の格子点を暗部は細かく、中高輝度部は粗く
なるように配置すれば、特定色の伝送精度は向上する。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、映像情報を一方の画像入出力
機器に依存する色空間から他方の画像入出力機器に依存
する色空間に変換するものであって、以下の効果が得ら
れる。

【００７３】請求項１の発明によれば、実時間またはそ
れに準ずる速度で、高精度の色変換を実現し、線形補間
による変換精度、特に暗部の変換精度を高めることが可
能となる。

【００７４】また、請求項２の発明によれば、少ない回
路規模で実時間またはそれに準ずる速度で、高精度の色
変換を実現し、線形補間による変換精度を高めることが
可能となる。また、特定色方向の格子点を暗部は細か
く、中高輝度部は粗くなるように配置した３次元ＬＵＴ
を用いるため、特定色の変換精度を向上させることが可
能となる。

【００７５】例えば、CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間
を他の色空間に変換する場合、人間の視覚特性上、最も
敏感な肌色方向の変換値を上記のような３次元ＬＵＴに
配置することにより、記憶容量に対する変換精度を向上
させることが可能となる。例えば、格子点数を729点、
変換値を８ビット、CIE 1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間の
基準光源をＣ光源とする正変換用の３次元ＬＵＴ、及び
逆変換用の３次元ＬＵＴを用い、画像シミュレーション
を行なった。評価に用いた画像は、ITE Color Matching
Chart(a girl with carnation)をビデオカメラを用い
てワークステーションに取り込んだ画像である。評価に
は、ＲＧＢからL^*a^*b^*に正変換した後、L^*a^*b^*からＲＧ
Ｂに逆変換した処理画像と原画との色差を用いた。

【００７６】なお、色差はＲＧＢ色空間ではなく、CIE
1976 L^*a^*b^*均等知覚色空間で算出した。従来の方法で
ある８点補間の色差は1.24、６点補間の色差は1.34、５
点補間の色差は2.23、４点補間の色差は1.33、補間処理
しない場合の色差は27.43となった。暗部に変換値を加
え、格子点数を972点、変換値を１０ビットに拡張した
逆変換用の３次元ＬＵＴを用いた本発明によると色差は
1.18となり、変換精度は最も良好になった。

【００７７】また、正変換した画像を逆変換して元の色
空間に戻すことを伝送１回分とみなすと、伝送１０回分
では８点補間の色差は9.94、６点補間の色差は10.63、
５点補間の色差は10.48、４点補間の色差は7.76となっ
た。本発明によると色差は10.65であり、最も色差は大
きくなるが、本発明以外の方法で画像シミュレーション
した処理画像は階調が不連続となり、画像の低周波部分
に偽輪郭が発生した。特に髪の部分など暗部は従来の方
式では階調が完全に崩れて真っ黒になったが、本発明で
は暗部の劣化は抑えられた。

【００７８】さらに、図１４に示すような輝度が連続的
に変化するランプ関数を原画として、８点補間と本発明
による方法（上記の条件）の両方でシミュレーションを
行なった。図１５が８点補間の方法を用いて伝送を１０
回繰り返した場合の処理画像の出力値であり、図１６が
本発明を用いて伝送を１０回繰り返した場合の処理画像
の出力値である。これらの結果からも明らかなように本
発明の処理画像の方が階調の連続性を保っているといえ
る。また、図１６はL^*軸方向の暗部の格子点を３点追加
しているため、暗部の階調の崩れが改善されていること
が分かる。暗部は信号が小さいため、誤差が多少大きく
ても色差（数値）としては表われにくいが、視感評価で
はその差はよく分かる。格子点数を増加することによ
り、さらに暗部を改善することができるが、格子点数の
増加は、回路規模の増加となるため適当な個数にする必
要がある。

【００７９】請求項３の発明によれば、無彩色方向の格
子点を暗部は細かく、中高輝度部は粗くなるように配置
した３次元ＬＵＴを用いるため、変換後の画像におい
て、色相、明度、彩度の平衡を保ったまま、明度方向の
誤差を小さくすることが可能となる。例えば、白黒画像
の場合、変換誤差による着色が少なくなる。

【００８０】請求項４の発明によれば、小容量の記憶手
段と補間処理手段により色変換を行なうため、例えば入
力信号を８ビットのディジタル信号として、記憶手段に
は入力信号の上位３ビットを入力し、入力信号の下位５
ビットで補間処理を行なう場合、従来の補間方法では７
２個必要であった乗算器を３０個に減らすことができ、
回路規模を縮小することが可能となる。

【００８１】請求項５の発明によれば、例えば５ビット
の信号の乗算を384ビットのＬＵＴ４個とビットシフト
回路２個と加算器３個で実現でき、補間信号生成に必要
な乗算器４個を総容量6ｋビットのＬＵＴとビットシフ
ト回路８個と加算器１２個で実現できるため、回路規模
を縮小することが可能となる。

【００８２】請求項６の発明によれば、補間係数生成回
路２を複数のＬＵＴと複数のビットシフト回路と複数の
加算器で実現でき、補間係数生成回路２を総容量1.5ｋ
ビットのＬＵＴとビットシフト回路５個と加算器８個で
実現できるため、回路規模を縮小することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１、２、３における色変換処
理装置を示すブロック回路図である。

【図２】 実施例１におけるＬＵＴ２０の概念図を示す
図である。

【図３】 実施例１、２、３の色変換処理装置における
補間方法を示す図である。

【図４】 実施例１、２における補間係数生成回路２の
構成を示すブロック回路図である。

【図５】 この発明の実施例２における乗算回路２５の
構成を示すブロック回路図である。

【図６】 この発明の実施例３における補間係数生成回
路２の構成を示すブロック回路図である。

【図７】 従来の色変換処理装置及び色逆変換処理装置
を示すブロック回路図である。

【図８】 ３次元ＬＵＴ４４の概念図を示す図である。

【図９】 ３次元ＬＵＴ４５の概念図を示す図である。

【図１０】 他の従来の色変換処理装置を示すブロック
回路図である。

【図１１】 従来の色変換処理装置における補間方法を
示す図である。

【図１２】 従来の色逆変換処理装置を示すブロック回
路図である。

【図１３】 従来の色逆変換処理装置における補間方法
を示す図である。

【図１４】 ＲＧＢが等しく、連続的に階調が変化する
ランプ関数の出力値を示す図である。

【図１５】 図１４のランプ関数を原画として、従来の
色変換方式で変換、逆変換を１０回ずつ繰り返した処理
画像の出力値を示す図である。

【図１６】 図１４のランプ関数を原画として、本発明
の色変換方式で変換、逆変換を１０回ずつ繰り返した処
理画像の出力値を示す図である。

【符号の説明】

１，４４，４５，４６，５７…３次元ＬＵＴ、２，４
７，５８…補間係数生成回路、３〜１２，４８〜５５，
５９〜６６…乗算器、１３，１４，５６，６７…加算回
路、１５〜１８，３１〜３３，３９〜４３…加算器、１
９…除算器、２０，２７〜３０…ＬＵＴ、２１，２２…
ビット反転回路、２３〜２６…乗算回路、３４…６ビッ
トシフト回路、３５…３ビットシフト回路、３６〜３８
…５ビットシフト回路。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、実時間またはそれに準ずる速度
で、従来より高精度の色変換を少ない回路規模で行なう
こと、および特に、暗部の変換精度を高めることができ
る色変換処理装置を得ることを目的とする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】

【実施例】 実施例１．図１は、本発明の実施例１による色変換処理
装置を示すブロック回路図である。図において、１は３
次元ＬＵＴ、２は補間係数生成回路、３から１２は乗算
器、１３，１４は加算回路、１５から１８は加算器、１
９は除算器、２０はＬＵＴである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６０】式（３３），（３４）に示すように、入力
a^*,b^*を上位信号a_H ^*,b_H ^*と下位信号a_L ^*,b_L ^*に分ける
と、S₂は式（３５）のように表わされる。 a^*＝a_H ^*×2^K+a_L ^* ……（３３） b^*＝b_H ^*×2^K+b_L ^* ……（３４） S₂＝a^*×b^* ＝a_H ^*b_H ^*×2^2K+(a_H ^*b_L ^*+a_L ^*b_H ^*)×2^K+a_L ^*b_L ^* ……（３５） a^*,b^*は各々５ビットの信号であるから、Ｋを３とし
て、a^*,b^*を上位２ビットと下位３ビットに分割する。
その結果、入力３ビット、出力６ビットのＬＵＴが１６
個必要となるが、容量は6ｋビットに縮小できる。式
（３５）からも明らかなように、加算器が全部で１２個
必要となるが、回路規模は乗算器４つを用いるよりも小
さくなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/46 9/64 Ｚ Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０ Ａ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１、第２、第３の色信号で表わされる
   第１の３次元色空間を第４、第５、第６の色信号で表わ
   される第２の３次元色空間に変換する色変換処理装置に
   おいて、暗部は密に、中高輝度部は粗に増加させた第１
   の色信号を格納した第１記憶手段と、第１の色信号を上
   記第１記憶手段に入力して得られる格納番号及び第２、
   第３の色信号を入力し、この入力信号を示す第２の３次
   元色空間内の点の近傍の単位格子に位置する複数点の第
   ４、第５、第６の色信号を出力する第２記憶手段と、前
   記複数点の第４、第５、第６の色信号から補間信号を算
   出するための補間係数を生成する補間係数生成手段と、
   前記複数点の第４、第５、第６の色信号と前記補間係数
   により、第４、第５、第６の色信号を補間する補間処理
   手段を備えたことを特徴とする色変換処理装置。
2. 【請求項２】 第１、第２、第３の色信号で表わされる
   第１の３次元色空間を第４、第５、第６の色信号で表わ
   される第２の３次元色空間に変換する色変換処理装置に
   おいて、色変換後の第４、第５、第６の色信号で表わさ
   れる特定色の明度の暗部は密に、中高輝度部は粗に増加
   させた第１の色信号を格納した第１記憶手段と、ｍ（ｍ
   は自然数）ビットのディジタル信号である第１の色信号
   を上記第１記憶手段に入力して得られる格納番号ｋ（ｋ
   は自然数）及びｍビットのディジタル信号である上記第
   ２、第３の色信号を入力し、この入力信号を示す第２の
   ３次元色空間内の点の近傍の単位直方格子に位置する、
   または位置すると仮定した８点の第４、第５、第６の色
   信号を出力する第２記憶手段と、前記８点の第４、第
   ５、第６の色信号に乗ずるための補間係数を生成する補
   間係数生成手段と、ｍビットである上記第２、第３の色
   信号を含み、第１の色信号がｋ番目に格納されたもので
   ある場合の４点の単位平面格子に位置する第４、第５、
   第６の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせ
   た第１補間信号を出力する手段と、同様にｍビットであ
   る上記第２、第３の色信号を含み、上記第１の色信号が
   ｋ＋１番目に格納されたものである場合の４点の単位平
   面格子に位置する第４、第５、第６の色信号に、各々前
   記補間係数を乗じて加え合わせた第２補間信号を出力す
   る手段と、上記第１補間信号にｋ＋１番目に格納された
   第１の色信号からｍビットの第１の色信号を減じたもの
   を乗じて、第２補間信号にｍビットの第１の色信号から
   ｋ番目に格納された第１の色信号を減じたものを乗じて
   加えることにより、第４、第５、第６の色信号を算出す
   る補間処理手段を備えたことを特徴とする色変換処理装
   置。
3. 【請求項３】 色変換後の第４、第５、第６の色信号で
   表わされる無彩色の明度を暗部は密に、中高輝度部は粗
   に増加させた第１の色信号を第１記憶手段に格納したこ
   とを特徴とする請求項２記載の色変換処理装置。
4. 【請求項４】 第１、第２、第３の色信号が各々ｍビッ
   トのディジタル信号の場合、下位ｍ−ｎ（ｎは自然数で
   ｍ＞ｎ）ビット分の第２、第３の色信号を中心として１
   辺が２^m-nビットの単位平面を、第２の色信号の軸方向
   と第３の色信号の軸方向で、４分割した場合の４平面の
   面積を補間係数として出力する補間係数生成手段を備え
   たことを特徴とする請求項２記載の色変換処理装置。
5. 【請求項５】 下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の色信
   号を入力して、補間信号の算出に必要な４つの補間係数
   を出力する補間係数生成手段を４つの記憶手段で構成し
   たことを特徴とする請求項４記載の色変換処理装置。
6. 【請求項６】 下位ｍ−ｎビット分の第２、第３の色信
   号を入力して、補間信号の算出に必要な４つの補間係数
   のうち１つの補間係数を出力する記憶手段と、複数の加
   算器及び複数のビットシフト回路で構成され、上記記憶
   手段の出力信号から他の３つの補間係数を算出する補間
   係数生成手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の
   色変換処理装置。