WO2017141316A1 - 撮像装置及び色補正方法 - Google Patents

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WO2017141316A1
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saturation
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hue
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Inventor
中村　和彦
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株式会社日立国際電気
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/13—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with multiple sensors

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to a function of correcting a specific hue for each pixel.
  • the television camera has a function of detecting a specific hue for each pixel and correcting the specific hue for each pixel, which is called 6-color independent masking or 12-color masking (see Patent Document 1).
  • the color printer uses a non-linear high-order masking in which a linear matrix and ink density signals (Y, M, C) are determined by a high-order polynomial for the three primary color density signals (DR, DG, DB).
  • DR, DG, DB three primary color density signals
  • the television camera converts the first color signal of the primary color point such as ITU / BT.2020 having a wider color gamut than the primary color point of BT.709 into the second color signal based on the primary color of BT.709. It is corrected (see Patent Document 3).
  • a linear matrix conversion unit that performs linear matrix conversion on an input video signal composed of three primary color components of red, green, and blue, and the linear signal according to the difference value between the input video signals of the three primary color components. Coefficients used in the matrix conversion unit are set. The linear matrix coefficient for subjects close to achromatic colors can be reduced so that the colors of subjects close to achromatic colors are not changed more than necessary, and color correction as before can be performed for subjects with higher saturation. .
  • the RGB gain and the linear matrix are difficult to make fine adjustments like 12-color masking that detects a specific hue for each pixel and corrects the specific hue for each pixel. Therefore, if the first color signal of a primary color point such as ITU / BT.2020 that has a wider color gamut than the primary color point of BT.709 is converted into a second color signal having a different color gamut based on the primary color of BT.709, Adjustment to correct reproduction degradation is difficult. Also, color conversion is possible by converting the third color signal of the primary color point based on the primary color of BT.709 to the fourth color signal of the primary color point such as ITU / BT.2020 which has a wider color gamut than the primary color point of BT.709. It is more difficult to adjust to correct the deterioration.
  • a first color signal (of a primary color point such as ITU / BT.2020 having a wider color gamut than the primary color point of BT.709) is used as a second color signal having a different color gamut (based on the primary color of BT.709).
  • the third color signal of the primary color point based on the primary color of BT.709 is converted to the primary color point of ITU / BT.2020, etc., which has a wider color gamut than the primary color point of BT.709. It is an object of the present invention to correct (easily) the color signal obtained by converting the color gamut).
  • the image pickup apparatus of the present invention detects a specific hue for each pixel of the red, green and blue primary color video signals of each pixel signal generated from the color separation optical system and three or more image pickup elements, and specifies a specific color for each pixel.
  • An image pickup apparatus having means for independently correcting hue, and having color gamut conversion means and saturation component calculation means for each pixel, and at the time of color gamut conversion, the amount of color correction by saturation for each pixel And an independent color correction function of six or more colors that can change the direction.
  • the imaging apparatus of the present invention is the above-described imaging apparatus, and includes a color difference calculation unit, a hue area determination unit, a saturation component determination unit, a primary color component determination unit, a complementary color component determination unit, a constant selection unit, and a multiplication unit.
  • a primary color component correction signal inversion unit, a complementary color component correction signal inversion unit, a data selection addition unit and a correction signal addition unit calculate a color difference signal, determine a hue region, determine a saturation component, and determine a primary color component Judge complementary color components, select constants by hue region judgment and multiply, inversion of primary color component correction signal and inversion of complementary color component correction signal, data selection addition by hue region judgment, and correction signal addition to RGB imaging signal
  • the image pickup apparatus of the present invention is the above-described image pickup apparatus, wherein the color difference calculation unit is a color difference calculation unit of RG, RB, and GB, and the hue region determination unit is a primary color region and a complementary color region.
  • a hue area determination unit, and a data selection addition / subtraction unit in addition to the data selection addition unit calculates a color difference signal, determines a hue region, determines a saturation component, determines a primary color component, determines a complementary color component, Selects the constant before data selection addition / subtraction by hue area judgment and intermediate hue judgment and selects multiplication and data selection addition / subtraction, selects the constant after data selection addition / subtraction by hue area judgment, inversion of primary color component correction signal and complementary color component correction Independent color correction function with more than 6 colors for varying the saturation influence method for changing the amount and direction of color correction according to the saturation for each pixel by performing signal inversion and addition of the correction signal to the RGB imaging signal Special to have To.
  • the imaging device of the present invention is the above-described imaging device, wherein a hue region is determined by the hue region determination unit, and a coefficient for calculating a constant corresponding to the saturation component is calculated by the constant selection unit corresponding to the saturation component.
  • the present invention provides (6 colors, 6 colors and skin colors, 12 colors of primary green video signals of red, green and blue of each pixel signal generated from a color separation optical system and three or more image sensors. Detects a specific hue (pre-gamma or post-gamma) for each pixel (with 6 or more independent color corrections such as color, 12 and flesh color, or 16 colors) and specific for each pixel (before or after gamma)
  • Color gamut conversion means with color gain correction function between BT709 and ITU / BT.2020 and linear matrix color conversion or 6 or more independent color correction
  • saturation component calculation means for each pixel
  • color gamut conversion with color gain correction function between BT709 and ITU / BT.2020 and linear matrix color conversion or 6 or more independent color correction
  • color correction is made in correlation with saturation for each pixel.
  • a color difference calculation unit Calculate the color difference signal (determine the color difference signal and determine the maximum and minimum values of the RGB imaging signal to determine the hue area) and determine the saturation component and the primary color component Determine complementary color components, select constants by hue region determination, multiplication, inversion of primary color component correction signal and inversion of complementary color component correction signal, data selection addition by hue region determination, correction signal to RGB imaging signal Saturation that varies the amount and direction of color correction according to saturation (by changing the correlation to internal and external saturation for each pixel or changing the threshold value for internal and external saturation).
  • FIGS. 7A to 7E Processing of FIGS. 7A to 7E with the configuration of FIG. 3A or FIG. 3B) (As shown in FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 7A, FIG. 7C to FIG. (The color difference may be calculated while determining as in FIG. 7B, and the order is not limited.)
  • the color difference calculation unit is a color difference calculation unit of RG, RB, and GB
  • the hue region determination unit is a hue region determination unit of a primary color region and a complementary color region
  • data In addition to the selective addition unit, it has a data selection addition / subtraction unit, Calculate the color difference signal (determine the color difference signal and determine the maximum and minimum values of the RGB imaging signal to determine the hue area) and determine the saturation component and the primary color component Determine complementary color components, By selecting a constant before data selection addition / subtraction (skin color independent, 12 color independent, 16 color independent, 18 color independent, or 24 color independent) by hue area determination and intermediate color hue determination, multiplication and data selection addition / subtraction, By selecting and multiplying constants after data selection addition / subtraction by hue area determination, inversion of primary color component correction signal, inversion of complementary color component correction signal, and addition of correction signal to RGB imaging signal (internal and external for each pixel) 6 colors (6 colors independently) that change the saturation influence method to change the
  • Example 3 Processing of FIGS. 7A to 7E with the configuration of FIG. 9A, FIG. 9B, or FIG. 9C
  • FIG. 9A, FIG. 9B, FIG. 9C, FIG. 7A, and FIG. 7B The color difference may be calculated while determining as shown in FIG. 7B, and the order may be calculated.
  • the hue region determination unit determines the hue region, and the constant selection unit according to the saturation component varies the coefficient for calculating the constant according to the saturation component, thereby changing the R, Corresponding to the saturation of 6 color points of G, B, Cy, Ye, and Mg, in units of pixels (such as changing the correlation to the internal and external saturations for each pixel or changing the threshold value for internal and external saturation)
  • An image pickup apparatus having an independent color correction function of six or more colors for changing a saturation influence method for changing a color correction amount and direction according to saturation.
  • Color correction is performed on a pixel-by-pixel basis, such as calculating the saturation component and correlating the saturation for each pixel to vary the amount and direction of color correction, or varying the amount and direction of color correction independently inside and outside the saturation.
  • a color difference signal is calculated and a hue area is determined by determining the positive and negative of the color difference signal and determining the maximum value and the minimum value of the RGB image pickup signal, thereby determining the hue area. Determining the degree component, determining the primary color component, determining the complementary color component, selecting a constant by hue region determination, multiplying, inversion of the primary color component correction signal and inversion of the complementary color component correction signal, and data selection addition by hue region determination
  • the color correction is performed by the saturation in units of pixels (such as changing the correlation to the internal / external saturation for each pixel or changing the threshold inside / outside the saturation).
  • a color difference signal is calculated and a hue area is determined by determining the positive and negative of the color difference signal and determining the maximum value and the minimum value of the RGB image pickup signal, thereby determining the hue area.
  • Select multiplication and data selection addition and subtraction By selecting and multiplying constants after data selection addition / subtraction by hue area determination, inversion of primary color component correction signal, inversion of complementary color component correction signal, and addition of correction signal to RGB imaging signal (internal and external for each pixel) 6 colors characterized by varying the saturation influence method for varying the amount and direction of color correction according to the saturation in units of pixels (such as varying the correlation to saturation or varying the threshold value inside and outside the saturation).
  • a first color signal (based on a primary color point such as ITU / BT.2020 having a wider color gamut than the primary color point of BT.709) is converted into a first color signal having a different color gamut (based on the primary color of BT.709).
  • the third color signal of the primary color point based on the primary color of BT.709 is converted to a primary color such as ITU / BT.2020 that has a wider color gamut than the primary color point of BT.709.
  • FIG. 18B is a block diagram illustrating a configuration of a hue detection correction unit according to an embodiment of the present invention (a block diagram illustrating a detailed configuration for realizing color correction for six-color independent color correction with continuously variable direction of saturation in FIG. 17A).
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration for realizing color correction that varies in accordance with the saturation of six color points of a vector chart. It is explanatory drawing of the hue area
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of color tone correction processing by an internal / external independent color tone correction method according to an embodiment of the present invention (in FIG. 17A, the amount and direction of color correction are linearly correlated with saturation);
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of color tone correction processing by an independent six-color tone correction method according to another embodiment of the present invention (in FIG. 17A as a modification from Patent Document 1, the amount and direction of color correction are linearly correlated with saturation); .
  • FIG. 15 The block diagram which shows the structure of the hue saturation detection correction
  • FIG. 15 It is explanatory drawing of the hue area
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform of six-color independent color correction according to another embodiment of the present invention. Color correction in different directions in a stepwise manner with saturation.
  • FIG. 1A is a block diagram (matrix before gamma) showing an embodiment of a television camera of the present invention.
  • FIG. 1B is a block diagram (matrix after gamma) showing an embodiment of the television camera of the present invention.
  • a television camera 30 includes a prism unit 32, AFE (Analog Front End) units 34R, 34G, and 34B, a video signal processing unit 35 with a hue saturation detection correction function, and a CPU (Central Processing Unit) unit. 39, a parallel-serial converter (P / S) 37.
  • the CPU unit 39 controls each unit of the television camera 30.
  • the television camera 30 is coupled to the lens unit 31 and the viewfinder 40 or the monitor display.
  • the video signal processing unit 35 with hue saturation detection and correction function includes a hue detection and correction unit 38, a matrix (MATRIX) unit 36, and a parallel-serial conversion (P / S) unit 37.
  • the hue saturation detection correction unit 38 includes adders 12, 13, 14, a gamma correction unit 381, and a tone correction unit 382.
  • the tone correction unit 382 performs calculations for RG, RB, and GB, saturation detection, hue region determination, and saturation determination.
  • FIG. 1A and 1B are block diagrams showing an embodiment of a television camera of the present invention.
  • FIG. 1A is a pre-gamma matrix
  • FIG. 1B is a post-gamma matrix.
  • Incident light from the subject is imaged by the lens unit 31, and the formed incident light is decomposed into red light, green light, and blue light by the prism unit 32 of the television camera 30, and CCD (Charge Coupled Device) imaging, respectively.
  • Photoelectric conversion is performed by the element units 33R, 33G, and 33B.
  • the photoelectrically converted R / G / B signal is subjected to correlated double sampling, gain correction, and analog-digital conversion by an AFE (analog front-end processor) 34, and a video signal processing unit with a hue saturation detection correction function 35, and various video signal processing such as color correction, contour correction, gamma correction, and knee correction is performed.
  • a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor unit may be installed in place of the image sensor units 33R, 33G, and 33B and the AFEs 34R, 34G, and 34B.
  • a CPU (Central Processing Unit) 39 controls each part of the television camera 30. Further, the image display unit 40 of the viewfinder or the monitor display displays a setting menu of the image pickup apparatus and an arbitrary hue saturation region in the specific hue.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the hue / saturation detection / correction unit according to the embodiment of the present invention.
  • the hue / saturation detection / correction unit 38 in the video signal processing unit 35 with the hue / saturation detection / correction function determines in which hue / saturation range the color of the subject is based on the magnitude relationship of each signal level of R / G / B.
  • FIG. 2 shows the hue range corresponding to the magnitude relationship of R / G / B.
  • the hue is displayed in 6 divisions here, if the size relationship of each signal level of R / G / B is further subdivided, 12 colors are independent, 16 colors are independent, 18 colors are independent, 24 colors are independent, etc. It is also possible to re-differentiate the hue.
  • the CPU 9 outputs information (signal a) of an arbitrary hue range set by the user to the hue detection correction unit 38 in the video signal processing unit 35 with a hue detection correction function.
  • the hue detection / correction unit 38 in the video signal processing unit 35 with a hue detection / correction function outputs to the CPU 9 the hue information of the pixel and the saturation information of the pixel that match the user-set hue range.
  • the CPU 9 controls the hue / saturation correction calculation in the video signal processing unit 35 with the hue / saturation detection / correction function based on the hue information of the pixel and the saturation information of the pixel, and independently selects colors having different saturations. Correction and color gamut conversion can be realized with easy adjustment.
  • the menu screen is superimposed on the subject image, and the user sets the hue range, saturation range, and luminance signal level while viewing the menu screen.
  • the set hue range and saturation range overlap with the 40 subject images in the viewfinder or monitor display. You may make it display a marker in the area of the place which has done.
  • the first color signal of the primary color point such as ITU / BT.2020 having a wider color gamut than the primary color point of BT.709 is used for the first color signal having a different color gamut based on the primary color of BT.709.
  • the third color signal of the primary color point based on the primary color of BT.709 is converted to the primary color point of ITU / BT.2020, etc., which has a wider color gamut than the primary color point of BT.709.
  • the color signal is converted to the fourth color signal and corrected, the amount and direction of color correction are varied by correlating with the saturation for each pixel, or the amount and direction of color correction are varied independently inside and outside the saturation.
  • FIG. 3A is a block diagram showing a configuration of a hue detection correction unit according to an embodiment of the present invention (a block diagram showing a detailed configuration for realizing color correction of six-color independent color correction with continuous saturation and variable direction in FIG. 17A). is there.
  • FIG. 3B is a block diagram showing the configuration of a hue detection and correction unit according to another embodiment of the present invention (six-color independent color correction in different directions stepwise on the inside and outside of FIG. 15A and the saturation inside and outside of FIG. 16).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the hue area in the color tone correction according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a hue area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the calculation principle of the primary color component, the complementary color component, and the saturation component (determining the saturation component in addition to the primary color component and the complementary color component) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram of color tone correction processing by an internal / external color tone correction method according to one embodiment of the present invention (in FIG.
  • FIG. 17A the amount and direction of color correction are linearly correlated with saturation).
  • FIG. 7B is an explanatory diagram of a tone correction process using a six-color internal / external independent tone correction method according to another embodiment of the present invention (FIG. 17A is a modification from Patent Document 1, and the amount and direction of color correction are linearly correlated with saturation. ).
  • FIG. 7C is an explanatory diagram of color tone correction processing by the six-color internal / external independent color tone correction method according to another embodiment of the present invention (in FIG. 17A, the color correction amount and direction correlate with the power of saturation).
  • FIG. 17A the color correction amount and direction correlate with the power of saturation.
  • FIG. 7D is an explanatory diagram of color tone correction processing by the 6-color internal / external independent color tone correction method according to one embodiment of the present invention (the amount and direction of color correction change stepwise depending on the saturation of FIG. 15D).
  • FIG. 7E is an explanatory diagram of color tone correction processing by the 6 color internal / external independent color tone correction method of one embodiment of the present invention (in the saturation of 6 color points of R, G, B, Cy, Ye, Mg in the vector chart of FIG. 16A).
  • the coefficient of linear correlation between the amount of color correction and the direction of saturation changes with hue).
  • FIG. 8 is a correction characteristic diagram of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a conventional six-color independent color tone correction operation.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a conventional six-color independent color tone correction operation.
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform for 6 color internal / external independent tone correction according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15D is a schematic diagram showing the operation on the color vector waveform of the six-color independent tone correction according to another embodiment of the present invention. Color correction in different directions in a stepwise manner with saturation.
  • FIG. 16A is a schematic diagram illustrating an operation on a color vector waveform for six-color independent tone correction corresponding to the saturation of six-color points in a vector chart according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17A is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform for six-color independent saturation continuous variable tone correction according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17B is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform of 12-color independent saturation continuous variable tone correction according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17C is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform of 24-color saturation independent continuous variable tone correction according to another embodiment of the present invention.
  • the subtracters 1, 2 and 3 perform calculation of the color difference signals RG, RB, and GB from the input video signals R, G, and B, and the result is used as a hue area determination circuit 4.
  • the saturation component amount, the primary color component amount, and the complementary color component amount determination circuit 5 are supplied to determine the saturation component amount, the primary color component amount, and the complementary color component amount. Therefore, based on the calculation results of the subtractors 1, 2, and 3, the hue area determination circuit 4 first determines the hue area as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of this hue region, in which a straight line from the center point in each color direction is used as a reference line, and is divided into six hue regions.
  • the saturation component amount, primary color component amount and complementary color component amount determination circuit 5 compares the levels of the signals R, G, and B to determine the maximum level, intermediate level, and minimum level as shown in FIG. Then, in the process of this comparison and determination, the level difference between the maximum level and the intermediate level is obtained and used as the primary color component amount, and further the level difference between the intermediate level and the minimum level is obtained and used as the complementary color component amount. The level difference between the maximum level and the minimum level is obtained, and this is used as the saturation component amount.
  • the maximum level color corresponds to the primary color
  • the minimum level component corresponds to the white component.
  • the complementary color can be determined from the information of the maximum level color and the minimum level color. As a result, as shown in FIG.
  • FIG. 3A is a block diagram showing a configuration of a hue detection and correction unit according to an embodiment of the present invention.
  • the primary color component is R
  • the complementary color component is Ye (yellow), which is the hue between R and G.
  • the primary color component amount is RG
  • the complementary color component amount is GB
  • the minimum level B amount is the white component amount. Therefore, in the case of FIG. 8, the result shown second from the bottom in FIG. 4 is obtained.
  • RB is the saturation component amount.
  • the determination result of the hue region by the determination circuit 4 is supplied to the constant selection circuit 6, and a specific gain constant is selected according to the determination result and is supplied to the multipliers 7 and 8. Correction is performed by multiplying the primary color component amount and the complementary color component amount determined by the primary color component amount and complementary color component amount determination circuit 5, respectively. For this reason, in the constant selection circuit 6, specific gain constants corresponding to the respective hue regions from the region 1 to the region 6 are set in advance.
  • the primary color component amount and the complementary color component amount thus multiplied by the gain constant by the multipliers 7 and 8 are sent to the data selection / addition circuit 11 for selecting addition / subtraction and connection selection for the video signals R, G, B, respectively. Are supplied directly via the complements (-1 times multipliers) 9 and 10, respectively. Then, after the addition destination is selected by the data selection / addition circuit 11, it is supplied to each adder 12, 13, 14 and added to the video signals R, G, B. Accordingly, the above processing is shown in a flowchart as shown in FIGS. 7A to 7D. As shown in FIG. 7A and FIG. 7C to FIG. 7E, the determination may be made after all the color differences are calculated, and the coefficient may be calculated. Alternatively, the color difference may be calculated while making the determination as shown in FIG. It is unquestionable.
  • the primary color component amount RG is multiplied by a specific constant Kr and then added to the video signal R.
  • Kr the ratio by the constant Kr is in the range of ⁇ 1 to 1 times
  • the level difference between the intermediate level and the minimum level (complementary color component amount) and the minimum level amount (white component amount) are also obtained by this correction. It does not change.
  • the complementary color component amount GB is multiplied by a specific constant Ky and then added to R and G, respectively. Also at this time, if the ratio according to the constant Ky is in the range of ⁇ 1 to 1 times, this correction also makes the difference between the maximum level and the intermediate level (primary color component amount) and the minimum level amount (white component amount). Does not change.
  • the saturation direction of the primary color R and the complementary color Ye can be independently corrected while maintaining the white balance.
  • the chromaticity direction can be corrected independently, and even when the input video signal is in a different hue, independent correction is possible as well. Is omitted.
  • the saturation of the difference between the primary value (maximum value) and the white (minimum value) after the determination of the maximum value and the minimum value is calculated, and the coefficient is calculated according to the saturation.
  • the calculation of the coefficient in accordance with the saturation is a linear change.
  • the selection of the coefficient according to the saturation results in a step change.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the operation of the conventional six-color independent color correction
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing the operation on the color vector waveform of the internal / external independent color correction according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 16A is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform for 6 color internal / external independent color tone correction according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 17A is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform for six-color independent saturation continuous variable tone correction according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 15A, 16A, and 17A which are schematic diagrams showing operations on the color vector waveform of the six color internal / external independent tone correction according to the embodiment of the present invention, show the hue saturation conversion and the color gamut around the pure color around the color gamut. Since the hue saturation around white in the center can be adjusted independently, the degree of freedom of color correction at the time of color gamut conversion is increased.
  • the correlation to the internal / external saturation is the saturation of the 6 color points of the vector chart. Varying according to the color correction when converting between wide gamut and narrow gamut, conversion of hue saturation around pure color around the gamut and retention of hue saturation around white at the center of the gamut The degree of freedom is increased because the adjustment with can be adjusted more naturally.
  • FIG. 3B is a block diagram illustrating a configuration of a hue detection correction unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B shows the details of realizing color correction in different directions on the inside and outside of FIG. 15A and color correction in which the correlation to the inside and outside saturations in FIG. 16A varies according to the saturation of the 6 color points of the vector chart.
  • It is a block diagram which shows a structure.
  • the constant selection circuit 24 is changed from FIG. 3A.
  • a constant selection circuit 24 is installed as shown in FIG. 3B of a block diagram showing a detailed configuration for realizing color correction in different directions in a stepwise manner inside and outside in FIG. 15D. good.
  • the color difference is calculated and the maximum value and the minimum value are determined after determining the maximum value and the minimum value as in the saturation coefficient processing of FIG. 7D which is the operation of the constant selection circuit 24 of FIG. 3B.
  • a coefficient may be selected according to the saturation, and the saturation coefficient may be varied stepwise depending on the saturation. The coefficient change is calculated according to the saturation, and the curve change will be described later.
  • the first color signal of a primary color point such as ITU / BT.2020 having a wider color gamut than the primary color point of BT.709 is converted into a second color signal having a different color gamut based on the primary color of BT.709
  • the third color signal of the primary color point based on the primary color of BT.709 is converted to the fourth color signal of the primary color point such as ITU / BT.2020 which has a wider color gamut than the primary color point of BT.709.
  • the color and the amount of color correction are correlated with each pixel to change the color correction amount and direction, or the color correction amount and direction are independently changed inside and outside the saturation.
  • FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C show an embodiment of the present invention
  • 15 is an intermediate hue setting circuit
  • 17 is an ⁇ / ⁇
  • 18 is a constant selection circuit
  • 19, 20, 26 is a multiplier
  • 21 is a data selection addition / subtraction circuit
  • FIG. 9A is a block diagram of an embodiment in which the amount and direction of color correction are linearly correlated with the saturation of 12 independent colors of FIG. 17B and 24 independent colors of FIG.
  • FIG. 9C is a block diagram of an embodiment in which the amount and direction of color correction correlate with the power of saturation such as 24 independent colors in FIG. 17C, and FIG. 9C shows the inside and outside of 12 independent colors in FIG. 15B and 24 independent colors in FIG. It is a block diagram of an embodiment of color correction with variable direction.
  • FIG. 15B is a schematic diagram showing the operation on the color vector waveform of 12 color internal / external independent color tone correction of another embodiment of the present invention
  • FIG. 15C is the 24 color internal / external independent operation of another embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the operation
  • the intermediate hue setting circuit 15 functions to enable setting of an intermediate color that is newly set as a reference color. For example, a flesh color (hue F) that is an intermediate color between R and Ye is preset.
  • the primary color / complementary color area determination circuit 16 determines the hues of the input video signals R, G, and B based on the data from the hue area determination circuit 4 and the hue F given from the intermediate color hue setting circuit 15 to obtain a predetermined color. It serves to generate the control signal S.
  • the ⁇ / ⁇ , ⁇ / ⁇ calculating circuit 17 functions to calculate predetermined constants ⁇ / ⁇ , ⁇ / ⁇ based on the data supplied from the intermediate hue setting circuit 15. These constants ⁇ / ⁇ and ⁇ / ⁇ will be described later.
  • the constant selection circuit 18 functions to select and output one of constants ⁇ / ⁇ and ⁇ / ⁇ according to the control signal S.
  • the multipliers 19, 20, and 26 use the constant ⁇ selected by the constant selection circuit 18 for the saturation component, primary color component amount, and complementary color component amount determination circuit 5 to output the saturation component, primary color component, and complementary color component. Multiplies one of / ⁇ and ⁇ / ⁇ .
  • the data selection addition / subtraction circuit 21 selects data according to the determination result by the hue area determination circuit 4 and the control signal S, and performs predetermined addition / subtraction. Details of the operation of this circuit will be described later.
  • 10 and 11 are diagrams showing saturation (color saturation) and chromaticity (hue) in order to explain the operation principle of the present invention.
  • the directions away from the origin O are saturation and saturation.
  • the direction perpendicular to the degree represents the chromaticity.
  • the present invention is suitable for correcting any intermediate color such as skin color independence, 12 color independence, 16 color independence, 18 color independence or more than 6 internal / external independent color correction functions in addition to 6 color independence. Is also applicable, but it is thought that it is often applied to skin color correction. In this embodiment, therefore, correction of skin color will be mainly described below as an example. Then, since the hue of this flesh color is located in the region between R and Ye, that is, the region 6, in FIGS. 10 and 11, only the region 6 from R (red) to Ye (yellow) is shown. The flesh color hue is represented by a point F.
  • this point is set as the auxiliary reference color F as shown in the figure, and the data is set in the intermediate color hue setting circuit 15 as described above.
  • the region 6 is divided into two auxiliary regions, that is, the region (1) and the region (2) by an axis passing from the center point O to the auxiliary reference color F point, that is, the auxiliary reference line. .
  • the hue of the input video signal is divided by the primary color / complementary color area determination circuit 16 into an area (1) between R and F and an area (2) between F and Ye as shown in FIG. Judgment.
  • the primary color component amount and the complementary color component amount output from the calculation circuit 5 are respectively It is as follows.
  • the primary color / complementary color region indicates whether the hue of the input video signal is in these regions (1) or (2). Identification is made by the determination of the determination circuit 16, and correction is performed separately as shown below.
  • the output from each circuit is as follows. First, the constant selection circuit 18 selects the constant ⁇ / ⁇ and outputs the constant ⁇ / ⁇ to the multipliers 19 and 20. Next, the data selection addition / subtraction circuit 21 outputs a signal [Rc ⁇ Yc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )], a signal ( ⁇ Yc), and a signal [Yc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )]. Further, the constant selection circuit 6 selects constants Kr and Kf and outputs these constants Kr and Kf to the multipliers 7 and 8.
  • the signal [Rc ⁇ Yc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )] ⁇ Kr + Kf ⁇ [Yc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )] is output from the data selection / addition circuit 11 to the adder 12 and the signal R Then, the signal [( ⁇ Yc) ⁇ Kf] is output to the adder 14 and added to the signal B.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the hue area in the color tone correction according to another embodiment of the present invention. Therefore, in FIG. 10, now, if the point A is the coordinates of the input video signal and is represented by a vector A, this vector A is represented by the synthesis of the R component vector R1 and the skin color component vector F1.
  • R component basic vector is R
  • skin color component basic vector is F
  • Ye component basic vector Y
  • B component basic vector is B.
  • the coordinate vector A of the input video signal is represented by the synthesis of the R component and the Ye component.
  • A Y ⁇ Yc + R ⁇ Rc and Rc and Yc can be easily obtained as described in the conventional color tone correction method.
  • the output from each circuit is as follows. First, the constant selection circuit 18 selects a constant ⁇ / ⁇ and outputs the constant ⁇ / ⁇ to the multipliers 19 and 20. Next, the data selection addition / subtraction circuit 21 outputs a signal [Yc ⁇ Rc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )], a signal (Rc), and a signal [ ⁇ Rc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )]. Further, the constant selection circuit 6 selects constants Ky and Kf and outputs these constants Ky and Kf to the multipliers 7 and 8.
  • the data selection / addition circuit 11 first outputs the signal [Rc ⁇ Kf] to the adder 12 and adds it to the signal R, and then the signal ⁇ [Yc ⁇ Rc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )] ⁇ Ky ⁇ Kf ⁇ [Rc ⁇ ( ⁇ / ⁇ )] is output to the adder 14 and added to the signal B.
  • this vector C is represented by the synthesis of the Ye component vector Y1 and the skin color component vector F2.
  • the characteristics obtained by the correction described in the above sections (1) and (2) are shown in FIG.
  • the characteristics shown in FIG. 4 are obtained by superimposing gain characteristics of color correction in the saturation direction of R, color correction in the saturation direction of Ye, and color correction in the saturation direction of the skin color.
  • the skin color saturation direction gain constant Kf is controlled, color correction in the skin color saturation direction can be performed regardless of the R saturation direction gain constant Kr and the Ye saturation direction gain constant Ky. I understand.
  • the influence on R and Ye can be suppressed to a minimum, and the effective tone correction can be performed on the skin color, so that a sense of incongruity can be ensured when the television camera is switched. It can be lost.
  • FIG. 5 shows correction characteristics according to another embodiment of the present invention.
  • a correction function having a gain characteristic with the skin color axis F as the center is generated and extracted.
  • This is added to the conventional function in the embodiment shown in FIG. 5.
  • correction can be performed in such a way as to compensate for an area that cannot be corrected by the conventional method.
  • the saturation of the difference between the primary value (maximum value) and the white (minimum value) after the determination of the maximum value and the minimum value is calculated, and the coefficient is calculated according to the saturation.
  • the calculation of the coefficient according to the saturation is a linear change.
  • selecting a coefficient according to the saturation results in a step change.
  • the color correction when converting between the wide gamut and the narrow gamut is the conversion of hue saturation around the pure color and the preservation of hue saturation around white at the center of the gamut. Since the adjustment can be adjusted more naturally, the degree of freedom is increased.
  • FIG. 7C of the explanatory diagram of the color tone correction processing by the 6-color internal / external independent color tone correction method of the other embodiment of the present invention and the hue color of the other embodiment of the present invention.
  • Example 4 will be described with reference to FIG. 9B which is a block diagram showing the configuration of the degree detection correction unit.
  • FIG. 9B is a block diagram showing a configuration of a hue / saturation detection / correction unit according to another embodiment of the present invention of Embodiment 4, in which multipliers 27, 22, and 23 are added to FIG. 9A.
  • the saturation component is raised to the power and applied to the data selection addition / subtraction circuit 21 in order to cope with a variable operation in a curved line depending on the saturation.
  • the multipliers 27, 22, and 23 are three and the saturation component is the cube, but the multiplier (not shown) may be a square of two or the multiplier (not shown) may be a square of two. .
  • FIG. 9B is a block diagram showing a configuration of a hue / saturation detection / correction unit according to another embodiment of the present invention of Embodiment 4, in which multipliers 27, 22, and 23 are added to FIG. 9A.
  • the saturation component is raised to the power and applied to the data selection addition / subtraction circuit 21 in order to cope with a variable operation in a curved line depending on the saturation.
  • FIG. 7C is an explanatory diagram of a color tone correction process using an internal / external color tone correction method according to another embodiment of the present invention.
  • the amount of color correction and the direction correlate with the power of saturation.
  • the difference from FIG. 7A is that a process for increasing the selected saturation component to a natural power of n is added.
  • FIG. 9B n natural number multipliers in FIG. 7C are added.
  • FIG. 17A, FIG. 17B, and FIG. 17C show operations that are continuously variable depending on the saturation, among the color corrections that are variable in the direction of saturation, and FIGS. 15A to 15C are operations that have a threshold in saturation.
  • FIG. 15D shows the step response in the color correction in which the direction of saturation is variable.
  • the operation is not limited to the color correction operation that is linearly correlated with the saturation and the direction is variable, but may be an operation that changes stepwise depending on the saturation, or an operation that changes like a curve depending on the saturation.
  • FIG. 7E of an explanatory diagram of color tone correction processing by the 6 color internal / external independent color tone correction method of an embodiment of the present invention and a vector chart of another embodiment of the present invention
  • FIG. 16A of the schematic diagram showing the operation on the color vector waveform of the 6-color independent tone correction corresponding to the saturation of 6 color points and the saturation of 6 color points of the vector chart of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16B is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform for 12-color independent tone correction
  • FIG. 9A is a block diagram showing the configuration of a hue / saturation detection correction unit according to an embodiment of the present invention, and another one of the present invention.
  • the fifth embodiment will be described using 9C of the block diagram showing the configuration of the hue / saturation detection / correction unit of the embodiment.
  • FIG. 16A is a schematic diagram showing an operation on a color vector waveform of six-color independent tone correction corresponding to the saturation of the color point of the vector chart of another embodiment of the present invention
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the operation
  • the operation on the color vector waveform of the independent color correction function for six or more colors that changes the saturation influence method that changes the amount and direction of color correction is shown.
  • the hue saturation conversion around the pure color around the color gamut and the white periphery at the center of the color gamut is increased because the adjustment with the maintenance of the hue and saturation of can be adjusted more naturally.
  • the threshold value inside and outside the saturation is varied corresponding to the saturation of the six color points of the vector chart, but the correlation to the saturation inside and outside may be varied for each pixel.
  • 16A and 16B display the six color points of the vector chart in a fixed manner, but in accordance with the movement of the six color points of the vector chart when converting the wide color gamut and the narrow color gamut, the saturation inside and outside is displayed.
  • the threshold value may be varied, or the correlation to the internal and external saturations may be varied for each pixel.
  • FIG. 7E is an explanatory diagram of tone correction processing by the six-color internal / external independent tone correction method according to one embodiment of the present invention, corresponding to the saturation of six color points of R, G, B, Cy, Ye, and Mg in the vector chart. Then, the coefficient of linear correlation between the color correction amount and the direction of saturation changes depending on the hue.
  • 3A or 3B, FIG. 9A, FIG. 9B, or FIG. 9C is a block diagram showing the configuration of the hue detection and correction unit according to an embodiment of the present invention. The coefficient of linear correlation changes in the amount and direction of color correction in saturation.
  • the hue range is limited to R and Ye.
  • the limitation of the hue range to R and Ye is the operation of the skin tone independent tone correction in addition to the internal and external colors of the six colors, and is not limited to the operation of the skin tone independent in addition to the internal and external colors of the six colors.
  • an operation of 16 color internal / external independent color tone correction, an 18 color internal / external independent color tone correction operation, or a 24 color internal / external independent color tone correction operation may be used.

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Abstract

本発明の目的は、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号と、BT.709の原色に基づく第２の色信号とを変換し容易に補正する。　本発明の撮像装置は、色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置であって、色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、色域変換時には、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。

Description

撮像装置及び色補正方法
　本発明は、撮像装置に関し、特に画素ごとに特定の色相を補正する機能に関するものである。
　テレビジョンカメラは、６色独立マスキングや１２色マスキングと称される、画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を補正する機能を有している（特許文献１参照）。
　また、カラープリンタは、リニアマトリックスとインク濃度信号（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を３原色濃度信号（ＤR ，ＤG ，ＤB）に対する高次の多項式で決定する非線形高次マスキングにおいて、モニタ上の色とプリント上の色との間の、明度、彩度および色相に関する偏差を重み付けして加算した評価関数を用いて、色変換パラメータの最適化を図ることによって、人間が好ましく感じるように色再現域を圧縮している（特許文献２参照）。
　さらに、テレビジョンカメラは、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく第２の色信号に変換し補正している（特許文献３参照）。
　ところで、単板カラーカメラでは、ＲＧＢゲインおよびリニアマトリックス等を用いて、電気的に色補正を行っている（特許文献４参照）。
　赤、緑、青の３原色成分からなる入力映像信号に対して、リニアマトリックス変換を行うリニアマトリックス変換部と、前記３原色成分の入力映像信号同士の差分値の大きさに応じて、前記リニアマトリックス変換部で用いる係数を設定する。無彩色に近い被写体に対するリニアマトリクス係数を小さくし、無彩色に近い被写体の色を必要以上に変えないようにでき、さらに彩度の高い被写体に対しては従来どおりの色補正を行うことができる。
　しかしながら、ＲＧＢゲインおよびリニアマトリックスでは、画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を補正する１２色マスキングの様に、細かい調整が困難である。
　そのため、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換すると色再現の劣化を補正する調整が困難である。また、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換すると色再現の劣化を補正する調整がさらに困難である。
特開平９－２４７７０１号公報 特開平６－１８９１２１号公報 特開２００６－３３５７５号公報 特開２０１０－１７１８４４号公報
　そこで本発明では、（BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の）第１の色信号を、（BT.709の原色に基づく）色域の異なる第２の色信号に変換し、（また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、）色域を変換した色信号を（容易に）補正することを目的とする。
　本発明の撮像装置は、色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置であって、色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、色域変換時には、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。
　また、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。
　また、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色差算出部はＲ－Ｇ，Ｒ－Ｂ，Ｇ－Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定と中間色色相判定によりデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色より多い独立色補正機能を有することを特徴とする。
　さらに、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。
　上記の目的を解決するため、本発明は、色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の（６色、６色と肌色、１２色、１２色と肌色、または１６色等の６色以上の独立色補正の）画素ごとに特定の色相を（ガンマ前またはガンマ後に）検出し、（ガンマ前またはガンマ後に）画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置において、
（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正機能とリニアマトリクス色変換又は６色以上の独立色補正との）色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正機能とリニアマトリクス色変換又は６色以上の独立色補正との）色域変換時には、（画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例１：図１Ａ又は図1Ｂの構成で図１５Ａから図１７Ｃの動作）
　更に、上記撮像装置において、色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、
色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例２：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）（図３Ａ図３Ｂや図７Ａや図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。）
　更に、上記撮像装置において、色差算出部はＲ－Ｇ，Ｒ－Ｂ，Ｇ－Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、
色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
色相領域判定と中間色色相判定により（肌色独立又は１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立の）データ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、
色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色（６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立などの６色）より多い独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例３：図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）（図９Ａ図９Ｂ図９Ｃや図７Ａや図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。）
　また、上記撮像装置において、色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例５：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図１６Ａの処理あるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図１６Ｂの処理）
　また、画素信号ごとの独立色補正方法において、（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正とリニアマトリクス又は６色以上の独立色補正との）色域変換時には、（画素ごとの彩度成分算出と画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例１：図１５Ａから図１７Ｃの動作）
　更に、上記色補正方法において、色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例２：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）
　また、上記色補正方法において、色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
色相領域判定と中間色色相判定により（６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立などの）６色以上の独立色補正のデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、
色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色（独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色）より多い独立色補正方法である。（実施例３：図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）
　また、上記色補正方法において、色相領域を判定し彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、
ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例５：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図１６Ａの処理あるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図１６Ｂの処理）
　本発明によれば、（BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の）第１の色信号を、（BT.709の原色に基づく）色域の異なる第２の色信号に変換し、（また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、）彩度に応じて色補正の方向と量とを調整することにより、色域を変換した色信号の色補正の調整の自由度を増加させて、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。
本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ前マトリクス）である。 本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ後マトリクス）である。 Ｒ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を示す模式図である。 本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ａの彩度で方向連続可変の６色独立色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。 本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ａの内側と外側で階段状に異なる方向の６色独立色補正と、図１６の内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図）である。 本発明の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。 本発明の一実施例の色相領域の概念図である。 本発明の一実施例の原色成分と補色成分と彩度成分の算定原理の説明図（原色成分と補色成分に加え彩度成分を判定）である。 本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。 本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（特許文献１からの変形で図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。 本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。 本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１５Ｄの彩度により色補正の量と方向が階段状に変化）である。 本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１６ＡのベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの6色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化）である。 本発明の一実施例の補正特性図である。 本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。 本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。 本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ｂの独立１２色や図１５Ｃの独立２４色等の内外で方向可変の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。 本発明の他の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。 本発明の他の一実施例の色相領域の概念図である。 本発明の他の一実施例の原色成分と補色成分の算定原理の説明図である。 本発明の他の一実施例の補正特性図である。 従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図である。 本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の１２色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の２４色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図　彩度で階段状に異なる方向の色補正である。 本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の１２色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。 本発明の他の一実施例の２４色彩度独立連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１Ａは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ前マトリクス）である。
　図１Ｂは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ後マトリクス）である。
　図１Ａおよび図１Ｂにおいて、テレビジョンカメラ３０は、プリズム部３２、ＡＦＥ（Analog　Front　End）部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ、色相彩度検出補正機能付映像信号処理部３５、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）部３９、パラレル－シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３７で構成されている。
　ＣＰＵ部３９は、テレビジョンカメラ３０の各部を制御する。
　テレビジョンカメラ３０は、レンズ部３１と、ビューファインダ４０またはモニタディスプレイと結合される。
　色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５は、色相検出補正部３８、マトリクス（ＭＡＴＲＩＸ）部３６、パラレル－シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部３７で構成されている。
　色相彩度検出補正部３８は、加算器１２，１３，１４、ガンマ補正部３８１、色調補正部３８２で構成されている。
　色調補正部３８２は、R-G，R-B，G-Bと彩度検出、色相領域判定、彩度判定するための算出が行われる。
（実施例１）彩度により色補正方向を可変させる独立色補正の概要
　以下、本発明の一実施例を図１Ａと図１Ｂと図２を用いて説明する。
　図１Ａと図１Ｂは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図である。図１Ａはガンマ前マトリクスであり、図１Ｂはガンマ後マトリクスである。被写体からの入射光はレンズ部３１で結像され、結像された入射光はテレビジョンカメラ３０のプリズム部３２で赤色光と緑色光および青色光に分解され、各々ＣＣＤ(Charge　Coupled　Device)撮像素子部３３Ｒ・３３Ｇ・３３Ｂで光電変換される。光電変換されたＲ／Ｇ／Ｂの信号はＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）３４で、相関二重サンプリング、ゲイン補正、およびアナログ－デジタル変換を行い、色相彩度検出補正機能付きの映像信号処理部の３５に送られ、色補正、輪郭補正、ガンマ補正、ニー補正等の各種映像信号処理が行われる。
　撮像素子部３３Ｒ・３３Ｇ・３３ＢとＡＦＥ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの替わりにＣＭＯＳ（Complementary　Metal-Oxide-Semiconductor）撮像素子部が設置されても良い。
　デジタル信号処理部５では各種映像信号処理などが施された後、
　　Ｙ＝０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂ
　　Ｐｂ＝０．５３８９（Ｂ－Ｙ）
　　Ｐｒ＝０．６３５０（Ｒ－Ｙ）
の計算式により、Ｒ／Ｇ／Ｂから輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐｂ／Ｐｒ）に変換する。そしてパラレル－シリアル変換部３７でシリアル映像信号に変換され、外部に出力される。
　ＣＰＵ(Central　Processing　Unit)３９は、テレビジョンカメラ３０の各部を制御する。また、ビューファインダまたはモニタディスプレイの画像表示部４０は撮像装置の設定用メニューや前記特定の色相の内の任意の色相彩度領域を表示する。
　ここで、本発明の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図３に示す。
　色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相彩度検出補正部３８は、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係から、被写体の色がどの色相彩度範囲にあるかを検出する。
　図２にＲ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を示す。なお、ここでは色相を６分割で表示しているが、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係をさらに細分化すれば、１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等もっと色相を再分化することも可能である。
　ＣＰＵ９では、ユーザーが設定した任意の色相範囲の情報（信号ａ）を色相検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相検出補正部３８へ出力する。色相検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相検出補正部３８は、ユーザー設定の色相範囲と一致した画素の色相情報と画素の彩度情報とをＣＰＵ９へ出力する。ＣＰＵ９ではその画素の色相情報と画素の彩度情報に基づき、色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相彩度の補正算出に制御をかけ、彩度の異なる色を独立に色補正し、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。
　ビューファインダまたはモニタディスプレイの４０では被写体の映像にメニュー画面を重畳し、ユーザーはメニュー画面を見ながら色相範囲や彩度範囲や輝度信号レベルを設定する。また、ユーザーが設定した色相範囲が目的とする被写体の色に合致しているかを確認できるように、ビューファインダまたはモニタディスプレイの４０の被写体映像に重ねて、設定した色相範囲と彩度範囲と一致している箇所のエリアにマーカーを表示するようにしてもよい。
　以上のように本発明によれば、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換し、また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、補正する際に、画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することにより、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。
（実施例２）彩度により色補正方向を可変させる独立色補正の詳細
　以下、本発明の他の１実施例を図３Ａ～図８と図１４～図１７Ｃを用いて説明する。
　図３Ａは本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ａの彩度で方向連続可変の６色独立色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。
　図３Ｂは本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ａの内側と外側で階段状に異なる方向の６色独立色補正と、図１６の内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図）である。
　図４は本発明の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。
　図５は本発明の一実施例の色相領域の概念図である。
　図６は本発明の一実施例の原色成分と補色成分と彩度成分の算定原理の説明図（原色成分と補色成分に加え彩度成分を判定）である。
　図７Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。
　図７Ｂは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（特許文献１からの変形で図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。
　図７Ｃは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。
　図７Ｄは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１５Ｄの彩度により色補正の量と方向が階段状に変化）である。
　図７Ｅは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１６ＡのベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの6色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化）である。
　図８は本発明の一実施例の補正特性図である。
　図１４は従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図である。
　図１５Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　図１５Ｄは本発明の他の一実施例の６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図　彩度で階段状に異なる方向の色補正である。
　図１６Ａは本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　図１７Ａは本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　図１７Ｂは本発明の他の一実施例の１２色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　図１７Ｃは本発明の他の一実施例の２４色彩度独立連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　図３Ａは、まず、減算器１，２，３により、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから色差信号Ｒ－Ｇ、Ｒ－Ｂ、Ｇ－Ｂの演算を行ない、その結果を色相領域判定回路４と、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５に供給し、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量とを判定する。
　そこで、この減算器１、２、３による演算結果により、まず色相領域判定回路４では、図５に示すようにして、色相領域の判定を行なう。図５は、この色相領域の概念図で、中心点から各色方向に向かう直線を基準線として、これにより６個の色相領域に区切ったものである。
　また、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５では、信号Ｒ、Ｇ、Ｂのレベル比較を行ない、図６に示すようにして最大レベル、中間レベル、最小レベルを判定する。そして、この比較判定の過程で、最大レベルと中間レベルのレベル差を求め、これを原色成分量とし、さらに中間レベルと最小レベルのレベル差を求め、これを補色成分量とする。最大レベルと最小レベルのレベル差を求め、これを彩度成分量とする。ここで、最大レベルの色が原色に相当し、最小レベルの成分が白成分に相当する。そして、最大レベルの色と最小レベルの色の情報から補色が判定でき、この結果、図４に示すように、原色成分と補色成分を判定することができる。
　つまり、本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１７Ａ～図１７Ｃの彩度で方向連続可変の色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図が本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図の図３Ａである。
　図６の例では、最大レベルがＲで、中間レベルはＧになっているので、原色成分はＲで、補色成分は、ＲとＧの中間の色相であるＹｅ(黄)になる。そして、原色成分量はＲ－Ｇで、補色成分量はＧ－Ｂ、そして最小レベルＢの量が白成分量となる。従って、この図８の場合は、図４の下から２番目に示す結果となる。Ｒ－Ｂが彩度成分量となる。
　判定回路４による色相領域の判定結果は定数選択回路６に供給され、判定結果に応じて特定の利得定数が選択され、それが乗算器７、８に供給されることにより、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５で判定された原色成分量及び補色成分量にそれぞれ乗算されることにより補正が行なわれる。このため、定数選択回路６には、予め領域１から領域６までのそれぞれの色相領域に対応した特定の利得定数が設定してある。
　こうして乗算器７、８により利得定数が乗算された原色成分量及び補色成分量は、加算・減算の選択及び映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対する接続選択を行なうためのデータ選択加算回路１１に、一方では直接、他方では補数器(－１倍乗算器)９、１０を介して、それぞれ供給される。そして、このデータ選択加算回路１１により加算先が選択された上で各加算器１２、１３、１４に供給され、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに加算されることになる。従って、以上の処理をフローチャートで示すと、図７Ａから図７Ｄのようになる。
　図７Ａと図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。
　そこで、いま、信号Ｒの色調補正を行なう場合、例えば彩度方向の補正であれば原色成分量Ｒ－Ｇに特定の定数Ｋｒを乗じてから映像信号Ｒに加算することになる。このとき、定数Ｋｒによる比率が－１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、中間レベルと最小レベルのレベル差（補色成分量）、及び最小レベルの量（白成分量）は変化しない。
　また、信号Ｙｅの彩度方向の補正を行なう場合、補色成分量Ｇ－Ｂに特定の定数Ｋｙを乗じてからＲとＧにそれぞれ加算することになる。このときも、定数Ｋｙによる比率が－１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、最大レベルと中間レベルのレベル差(原色成分量)、及び最小レベルの量(白成分量)は変化しない。
　従って、この場合には、定数Ｋｒ及びＫｙを操作すれば、白バランスを保ちながら原色Ｒと補色Ｙｅの彩度方向の補正を独立して行なうことができる。なお、以上の６色独立色調補正方式では、同様に色度方向の補正も独立に行なえ、さらには入力映像信号が別の色相にある場合も同様に独立補正が可能であるが、詳細な説明は省略する。
　さらに本発明では、最大値と最小値判定後原色（最大値）と白（最小値）との差の彩度を算出し、彩度に応じて係数を算出する。
　図７Ａと図１７Ａ及び図７Ｂと図１７Ａ及びと図７Ｅと図１６Ａの様に、彩度に応じて係数を算出は、直線変化となる。
　図７Ｄと図１５Ｄの様に、彩度に応じて係数を選択は、階段変化となる。
　図１４は従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図であり、図１５Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１６Ａは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。図１７Ａは本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１５Ａ、図１６Ａ、図１７Ａでは、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持とが独立に調整できるため、色域の変換時の色補正の自由度が高くなる。
　本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ａの様に、内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
　図３Ｂは、本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図である。図３Ｂは、図１５Ａの内側と外側で異なる方向の色補正と図１６Ａの内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図である。
　図３Ｂは、図３Ａから定数選択回路２４が変更されている。定数選択回路２４により、図１５Ｄの内側と外側で階段状に異なる方向の色補正と図１６Ａの内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する。
　彩度により階段状に可変の動作では、図１５Ｄの内側と外側で階段状に異なる方向の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図の図３Ｂの様に、定数選択回路２４を設置すれば良い。
　彩度により階段状に可変の動作では、図３Ｂの定数選択回路２４の動作である図７Ｄの彩度係数の処理のように、色差算出し最大値と最小値判定後最大値と最小値と彩度に応じて係数を選択し、彩度により階段状に彩度係数が可変すれば良い。
　彩度に応じて係数を算出が曲線変化は後述する。
　つまり、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換し、また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、補正する際に、画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することにより、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。
　特に、内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
（実施例３）独立１２色や独立２４色等
　以下、本発明他の一実施例の色調検出と補正装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
　まず、図９Ａと図９Ｂと図９Ｃは、本発明の一実施形態例で、１５は中間色色相設定回路、１７はα／β、β／α算出回路、１８は定数選択回路、１９，２０，２６は乗算器、２１はデータ選択加減算回路であり、その他は図３に示した技術と同じである。
　図９Ａは、図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度に色補正の量と方向が線形相関の実施形態のブロック図で、図９Ｂは、図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度の累乗に色補正の量と方向が相関の実施形態のブロック図で、図９Ｃは、図１５Ｂの独立１２色や図１５Ｃの独立２４色等の内外で方向可変の色補正の実施形態のブロック図である。
　また、図１５Ｂは本発明の他の一実施例の１２色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１５Ｃは本発明の他の一実施例の２４色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
　中間色色相設定回路１５は、新たに基準色として設定したい中間色の設定を可能にする働きをするもので、例えば、ＲとＹｅの中間色である肌色(色相Ｆ)が予め設定されるものである。原色／補色領域判定回路１６は、色相領域判定回路４からのデータと、中間色色相設定回路１５から与えられている色相Ｆとにより、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの色相を判別し、所定の制御信号Ｓを発生する働きをする。
　α／β、β／α算出回路１７は、中間色色相設定回路１５から与えられるデータにより、所定の定数α／β、β／αを算出する働きをする。なお、これらの定数α／β、β／αについては後述する。定数選択回路１８は、制御信号Ｓに応じて定数α／β、β／αの何れか一方を選択して出力する働きをする。
　乗算器１９、２０，２６は、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５から出力されてくる彩度成分と原色成分と補色成分に、定数選択回路１８で選択された定数α／β、β／αの一方を乗算する働きをする。データ選択加減算回路２１は、色相領域判定回路４による判定結果と制御信号Ｓに応じてデータを選択し、所定の加減算を行なう。なお、この回路の動作の詳細は後述する。
　次に、この実施形態例の動作について説明する。図１０、図１１は、本発明の動作原理を説明するため彩度（色飽和度）及び色度（色相）を表した図で、これらの図において、原点Ｏから遠ざかる方向が彩度、彩度に垂直な方向（円を描く方向）が色度を表わしている。
　ここで本発明は、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等の６色より多い内外独立色補正機能などの、どのような中間色の補正にも適用可能であるが、特に肌色の補正に適用される場合が多いと考えられる。そこで、この実施形態例では、以下、主として、肌色の補正を例に挙げて説明する。そうすると、この肌色の色相はＲとＹｅの間の領域、すなわち、領域６に位置するので、これらの図１０、図１１ではＲ(赤)からＹｅ(黄)の領域６だけを示し、ここで肌色の色相は点Ｆで表わされることになる。
　そこで、この点を、図示のように、補助基準色Ｆとし、そのデータを、上記したように、中間色色相設定回路１５に設定する。
　これにより、領域６は、中心点Ｏから補助基準色Ｆ点を通る軸、つまり補助基準線により、２個の補助領域、すなわち、領域（1）と領域（2）とに分けられることになる。次に、入力映像信号の色相を、原色／補色領域判定回路１６により、図２に示すように、ＲとＦの間の領域（1）と、ＦとＹｅの間の領域（2）に分割して判定する。そうすると、まず、このときは、何れも色相領域判定回路４の判定結果が領域６になっているときの動作となるので、算出回路５から出力されている原色成分量と補色成分量は、それぞれ以下の通りになっている。
　原色成分量＝Ｒ－Ｇ＝Ｒｃ補色成分量＝Ｇ－Ｂ＝Ｙｃ次に、入力映像信号の色相が、これらの領域（1）と領域（2）の何れにあるかを、原色／補色領域判定回路１６の判定により識別し、それぞれ以下に示すように、別個に補正を行なうのである。
　＜領域（1）での補正処理＞このときは、各回路からの出力は以下の通りとなる。まず、定数選択回路１８では定数β／αが選択され、この定数β／αが乗算器１９、２０に出力される。次に、データ選択加減算回路２１からは信号〔Ｒｃ－Ｙｃ×(β／α)〕、信号(－Ｙｃ)、それに信号〔Ｙｃ×(β／α)〕が出力される。さらに、定数選択回路６では定数Ｋｒ、Ｋｆが選択され、これらの定数Ｋｒ、Ｋｆが乗算器７、８に出力される。
　そして、これらの結果、データ選択加算回路１１からは、まず、信号〔Ｒｃ－Ｙｃ×(β／α)〕×Ｋｒ＋Ｋｆ×〔Ｙｃ×(β／α)〕が加算器１２に出力されて信号Ｒに加算され、次に、信号〔(－Ｙｃ)×Ｋｆ〕が加算器１４に出力されて信号Ｂに加算されることになる。
　図１０は本発明の他の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。
　そこで、図１０において、いま、Ａ点を入力映像信号の座標とし、ベクトルＡで表わすと、このベクトルＡは、Ｒ成分ベクトルＲ1と肌色成分ベクトルＦ1の合成で表される。
　Ａ＝Ｒ1＋Ｆ1次に、Ｒの彩度方向調整専用の利得定数をＫｒとし、肌色の彩度方向調整専用の利得定数をＫｆとすると、Ｒの彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｒ1｜×ＫｒをＲの彩度方向に加算、つまりＲに加算してやれば良く、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｆ1｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算してやれば良い。
　そこで、これらの量｜Ｒ1｜、｜Ｆ1｜の算出方法及び肌色彩度方向への加算方法について説明すると、このためには、全ての補正を、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分への補正として表現してやれば良い。そこで、まずＲ成分基本ベクトルをＲ、肌色成分基本ベクトルをＦ、Ｙｅ成分基本ベクトルをＹ、そしてＢ成分基本ベクトルをＢとし、Ｆ＝α×Ｙ＋β×Ｒ＝α×(－Ｂ)＋β×Ｒとする。
　次に、入力映像信号の座標ベクトルＡをＲ成分とＹｅ成分の合成で表わす。ここで、Ａ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃと、Ｒｃ及びＹｃは、従来の色調補正方式で説明したように、簡単に求まる。この場合、Ｒ＞Ｇ＞Ｂであり、従って、図９から明らかなように、Ｒｃ＝Ｒ－Ｇ、Ｙｃ＝Ｇ－Ｂとなる。
　そうすると、 Ａ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ＝(１／α)×(Ｆ－β×Ｒ)×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ ＝Ｆ×Ｙｃ／α＋Ｒ×(Ｒｃ－β×Ｙｃ／α)となり、よって、｜Ｒ1｜＝Ｒｃ－β×Ｙｃ／α｜Ｆ1｜＝Ｙｃ／αとなる。
　そこで、Ｆ×Ｙｃ／αをベクトルＲとベクトルＢで表現すると、Ｆ×Ｙｃ／α＝(α×(－Ｂ)＋β×Ｒ)×Ｙｃ／α＝Ｂ×(－Ｙｃ)＋Ｒ×(β×Ｙｃ／α)となる。
　従って、以上の結果をまとめると、以下の通りである。すなわち、まず、Ｒの彩度方向の色補正を行なうためには、｜Ｒ1｜Ｋｒ＝(Ｒｃ－β×Ｙｃ／α)×ＫｒをＲに加算すればよい。次に、肌色の彩度方向の色補正を行なうためには、｜Ｆ1｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算すればよいが、このことは、－Ｙｃ×ＫｆをＢに加算し、(β×Ｙｃ／α)×ＫｆをＲに加算することに等しい。
　ここで、いま、Ｒベクトルと肌色ベクトルの間の角度をθとすると、α×sin(６０°－θ)＝β×sin(θ)であるため、β／α＝sin(６０°－θ)／sin(θ)となる。
　従って、θ＝２０°のときは、β／α＝１.８７９４になるが、これを≒２.０とすると、このときの補正は、Ｒの彩度方向の色補正については、(Ｒｃ－２×Ｙｃ)×ＫｒをＲに加算すればよく、肌色の彩度方向の色補正については、－Ｙｃ×ＫｆをＢに加算し、２×Ｙｃ×ＫｆをＲに加算すればよい。そして、β／αを変えることにより、肌色の基準軸を調整することができる。
　以上は彩度方向の補正についての説明であるが、色度方向の補正に対しても同様の概念が適用できるため、説明は省略する。
　＜領域（2）での補正処理＞このときは、各回路からの出力は以下の通りとなる。まず、定数選択回路１８では定数α／βが選択され、この定数α／βが乗算器１９、２０に出力される。次に、データ選択加減算回路２１からは信号〔Ｙｃ－Ｒｃ×(α／β)〕、信号(Ｒｃ)、それに信号〔－Ｒｃ×(α／β)〕が出力される。さらに、定数選択回路６では定数Ｋｙ、Ｋｆが選択され、これらの定数Ｋｙ，Ｋｆが乗算器７，８に出力される。
　そして、これらの結果、データ選択加算回路１１からは、まず、信号〔Ｒｃ×Ｋｆ〕が加算器１２に出力されて信号Ｒに加算され、次に、信号－〔Ｙｃ－Ｒｃ×(α／β)〕×Ｋｙ－Ｋｆ×〔Ｒｃ×(α／β)〕が加算器１４に出力されて信号Ｂに加算されることになる。
　そこで、図３において、今度はＣ点を入力映像信号の座標とし、これをベクトルＣで表わすと、このベクトルＣは、Ｙｅ成分ベクトルＹ1と肌色成分ベクトルＦ２の合成で表される。
　Ｃ＝Ｙ１＋Ｆ２次に、Ｙｅの彩度方向調整専用の利得定数をＫｙとし、肌色の彩度方向調整専用の利得定数をＫｆとすると、Ｙｅの彩度方向の色補正には、｜Ｙ１｜×ＫｙをＢから減算してやれば良く、肌色の彩度方向の色補正には、｜Ｆ２｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算してやれば良い。
　次に、これら｜Ｙ１｜、｜Ｆ２｜の算出方法及び肌色彩度方向への加算方法については、上記した領域（1）のときと同じであり、従って、以下のようになる。
　Ｃ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ＝Ｙ×Ｙｃ＋(１／β)×(Ｆ－α×Ｙ)×Ｒｃ ＝Ｆ×Ｒｃ／β＋Ｙ×(Ｙｃ－α×Ｒｃ／β)となり、よって｜Ｙ１｜＝Ｙｃ－α×Ｒｃ／β｜Ｆ２｜＝Ｒｃ／βとなる。
　ここで、Ｆ×Ｒｃ／βをベクトルＲとベクトルＢで表現すると、Ｆ×Ｒｃ／β＝(α×(－Ｂ)＋β×Ｒ)×Ｒｃ／β＝－Ｂ×(α×Ｒｃ／β)＋Ｒ×Ｒｃとなる。
　従って、以上の結果をまとめると、以下の通りとなる。すなわち、まず、Ｙｅの彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｙ１｜×Ｋｙ＝(Ｙｃ－α×Ｒｃ／β)×ＫｙをＢから減算すれば良い。次に、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｆ２｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算するのであるが、このことは(－α×Ｒｃ／β)×ＫｆをＢに加算し、Ｒｃ×ＫｆをＲに加算することに等しい。
　そこで、Ｒベクトルと肌色ベクトルの間の角度θを、上記した領域（1）のときと同じく２０°とすると、α／β＝０.５３２１になるので、これを≒０.５とすると、このときの補正はＹｅの彩度方向の色補正を行なう場合、(Ｙｃ－０.５Ｒｃ)×ＫｙをＢから減算すれば良く、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合、－０.５×Ｒｃ×ＫｆをＢに加算し、Ｒｃ×ＫｆをＲに加算してやれば良い。
　以上は、彩度方向の補正についての説明であるが、色度方向の補正に対しても同様の概念が適用できるため、説明は省略する。
　上記領域（1）及び領域（2）の各項で説明した補正によって得られる特性を示すと、図４の通りになる。この図４の特性は、Ｒの彩度方向の色補正、Ｙｅの彩度方向の色補正、及び肌色の彩度方向の色補正のそれぞれの利得特性を重ねて示したもので、図示のように、肌色の彩度方向利得定数Ｋｆを制御してやれば、Ｒの彩度方向利得定数Ｋｒと、Ｙｅの彩度方向の利得定数Ｋｙに関係なく、肌色の彩度方向の色補正を行なえることが判る。
　従って、この実施形態例によれば、ＲとＹｅへの影響を最小限に押さえ、肌色に対して有効な色調補正を行なうことができ、テレビジョンカメラを切換えたときなどでの違和感を確実に無くすことができる。
　次に、図５は、本発明の他の実施形態例による補正特性を示したもので、この実施形態例では、肌色軸Ｆを中心とした利得特性を持つ補正関数を生成し、これを取り出す。これを従来の機能に加算したものが、この図５の実施形態例で、この方式によれば、従来方式で補正しきれない領域を補うような形で補正することができる。
　さらに本発明では、最大値と最小値判定後原色（最大値）と白（最小値）との差の彩度を算出し、彩度に応じて係数を算出する。
　図７Ａと図７Ｂと図７Ｅの様に、彩度に応じて係数を算出は、直線変化となる。
　図７Ｄとの様に、彩度に応じて係数を選択は、階段変化となる。
　つまり、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色より多い独立色補正にしたり、彩度に対応して色補正の方向と量とを可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
（実施例４）彩度成分の累乗に相関
　本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図の図７Ｃ及び本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図９Ｂとを用いて実施例４を説明する。
　図９Ｂは実施例４の本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図であり、図９Ａに乗算器２７，２２，２３が追加されている。図９Ｂでは、彩度により曲線状に可変の動作に対応するため、彩度成分を累乗して、データ選択加減算回路２１に印加している。図９Ｂでは、乗算器２７，２２，２３の３ケであり彩度成分の３乗であるが、図示しない乗算器が２ケの２乗でも、図示しない乗算器が２ケの４乗でも良い。
　図７Ｃは、本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図であり、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関している。図７Ａとの相違は、選択された彩度成分が自然数ｎヶ累乗される処理が追加されたことである。図９Ｂでは、図７Ｃの自然数ｎヶ分乗算器が追加されることになる。
　彩度で方向可変の色補正により、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
　図１７Ａと図１７Ｂと図１７Ｃは、彩度で方向可変の色補正の内の、彩度により連続可変の動作を示しているが、図１５Ａから図１５Ｃは彩度に閾値のある動作であり、図１５Ｄは彩度で方向可変の色補正の内のステップ応答での可変である。彩度に線形相関で方向可変の色補正の動作に限らず、彩度により階段状に可変の動作でも、彩度により曲線状に可変の動作でも良い。
（実施例５）６色ポイントの彩度に対応
　本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図の図７Ｅ及び本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ａ及び本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ｂ並びに、本発明の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図９Ａ及び本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の９Ｃとを用いて実施例５を説明する。
　図１６Ａは、本発明の他の一実施例のベクトルチャートの色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１６Ｂは本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、本発明の他の一実施例のベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能のカラーベクトル波形上の動作を示す。ベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応することにより、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
　図１６Ａと図１６Ｂは、ベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して彩度内外の閾値を可変するであるが、画素ごとに内外の彩度への相関を可変するでも良い。
　また、図１６Ａと図１６Ｂは、ベクトルチャートの６色ポイントを固定で表示しているが、広色域と狭色域の変換時のベクトルチャートの６色ポイント移動に対応して、彩度内外の閾値を可変しても良いし、画素ごとに内外の彩度への相関を可変するでも良い。
　図７Ｅは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図であり、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化する。
　図３Ａ又は図３Ｂあるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図において、４の色相領域判定の色相により、定数選択６又は１８において、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が変化する。
彩度で方向可変の色補正により、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
　なお、上記実施形態例では、色相の範囲をＲとＹｅに限定して説明したが、本発明は、任意の色相に適用可能なことは、言うまでもなく、また、基準色の種類や数についても任意に設定可能なことは、言うまでもない。
　色相の範囲をＲとＹｅに限定は、６色内外独立に加え肌色独立の色調補正の動作であり、６色内外独立に加え肌色独立の色調補正の動作に限らず、１２色彩度独立色調補正あるいは１６色内外独立色調補正の動作又は１８色内外独立色調補正の動作又は２４色内外独立色調補正の動作でも良い。
　つまり、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色より多い独立色補正にしたり、特に内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
　色域変換時に画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変することによって、独立に色補正する用途に適用できる。
　１，２，３：減算器、４：色相領域判定回路、５：彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路、６：定数選択回路、７，８：乗算器９，１０：補数器(－１倍乗算器)、１１：データ選択加算回路、１２，１３，１４：加算器、１５：中間色色相設定回路、１７：α／β，α／β算出回路、１８，２４，２５：定数選択回路、１６，１９，２０，２２，２３，２６，２７：乗算器、２１：データ選択加減算回路、３０：テレビジョンカメラ、３１：レンズ、３２：プリズム、３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ：ＣＣＤ（電荷結合素子）、３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ：ＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）、３５：色相検出補正機能付き映像信号処理部、３７：パラレル－シリアル変換部、３８：色相彩度検出補正部、３８１：ガンマ補正部、３８２：色調補正部、３９：ＣＰＵ、４０：ビューファインダ。

Claims (5)

  1. 　色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置において、
    　色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、色域変換時には、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 　請求項１の撮像装置において、
    　色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。
  3. 　請求項２の撮像装置において、
    　色差算出部はＲ－Ｇ，Ｒ－Ｂ，Ｇ－Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、
    　色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
    　色相領域判定と中間色色相判定によりデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色より多い独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。
  4. 　請求項１乃至請求項３の撮像装置において、
    　色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。
  5. 　色域変換時に、画素ごとの彩度成分算出と画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変し、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させることを特徴とする色補正方法。
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