JP2008304758A - 画像処理装置、および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、良好な画像を再現可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、表示装置における表示領域の色域を複数の領域に分割し、これらの領域から入力画像データの各色成分入力値が含まれる領域を検出する領域検出手段と、複数の領域毎に応じて設定される色域マトリクス係数のうち、領域検出手段にて検出された領域に対応する色域マトリクス係数を選択する係数選択手段と、入力画像データの各色成分入力値を、係数選択手段にて選択された色域マトリクス係数に用いて補正し、出力画像データを生成する画像データ補正手段と、出力画像データを表示装置に出力する制御をする出力制御手段と、を具備した。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像を処理する画像処理装置、および画像処理方法に関する。

従来、表示デバイスが表示可能な色域と、EBU（European Broadcasting Union）などの規格で定められた色域とが異なる場合があり、このような場合、映像製作者がEBUなどの規格にて定められた色域で画像を製作しても、表示デバイスにて表示させる際に異なる色で表示されてしまうという問題があった。このような問題を解決する方法として、表示デバイスで表示させる色域をEBUなどの規格にて定められた色域に変換する、いわゆる色域マッピング処理が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のものは、テレビジョンから入力されるＲＧＢ信号を、マトリクス変換してインクジェットプリンタの再現範囲内に圧縮された信号とし、この信号に基づいて、インクジェットプリンタを駆動させるカラー画像信号処理方法である。具体的には、テレビジョン信号から入力されるＲＧＢ信号は、ＲＧＢ→Ｌｕｖ*変換部でＬｕｖ＊に変換される。
そして、変換されたＬ＊，ｕ＊，ｖ＊を、例えば次式（１）で示すような、マトリクス変換により、予め定めた一定の写像関数ｆＬ，ｆｕ，ｆγに従い諧調圧縮部、彩度圧縮部でＬ＊’，ｕ＊’，ｖ＊’に変換し、明度および彩度の圧縮を行う。そして、Ｌｕｖ＊→ＲＧＢ変換部で、ＲＧＢ→Ｌｕｖ*変換部で実施した変換の逆変換を実施し、Ｌ＊’，ｕ＊’，ｖ＊’をＲ’，Ｇ’，Ｂ’に変換する方法が採られている。

特公平６−３６５４８号公報

ところで、表示装置に入力される入力画像データはγ補正が施されている。このγ補正が施された入力画像データに対して、上記特許文献１に記載のような従来のマトリクス変換により色域マッピング処理を実施すると、一律のマッピング係数（例えば、数式（１）におけるＡ）で色域マッピング処理を実施するため、入力画像データに対しては正確に色域マッピングされないおそれがあり、この場合、再現性が低い不自然な画像として表示されてしまうという問題がある。

一方、入力画像データに対して、逆γ補正を施してリニアな状態に補正した上で、色域マッピングを実施する方法も考えられる。しかしながら、逆γ補正を実施すると、低輝度部分で階調が粗くなってしまうおそれがある。したがって、低輝度部分での階調の精度を維持するために、bit数を増大させる必要がある。例えば、γ補正された信号で８bitの入力信号の階調制度を維持したい場合、逆補正された信号では１８bitのbit数が必要となる。よって、逆γ補正された信号に対する変換に対して、bit数が多いデータの変換が必要であり、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記したような問題に鑑みて、簡単な構成で、良好な画像を再現可能な画像処理装置、および画像処理方法を提供することを1つの目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、各画素の色成分に関する色成分データを有する入力画像データに対して、色域マッピング処理を実施して表示手段の表示領域に表示させる処理をする画像処理装置であって、前記表示領域の色域を複数の領域に分割し、前記入力画像データの前記色成分データが含まれる前記領域を、前記複数の領域から検出する検出手段と、前記複数の領域毎に設定される色域マトリクス係数のうち、前記検出手段にて検出された前記領域に対応する前記色域マトリクス係数を選択する係数選択手段と、前記入力画像データの前記色成分データを、前記係数選択手段にて選択された前記色域マトリクス係数に基づいて補正して出力画像データを生成する補正データ生成手段と、前記出力画像データを前記表示手段に出力する制御をする出力制御手段と、を具備したことを特徴とする画像処理装置である。

本発明の請求項９に記載の発明は、表示手段に入力されるとともに、前記表示手段に表示される各画素を構成する色成分に関する色成分データを有する入力画像データに対して色域マッピング処理を、演算手段により実施させる画像処理方法であって、前記演算手段は、前記表示手段における表示領域の色域を複数の領域に分割し、前記入力画像データの前記色成分データが含まれる前記領域を、前記複数の領域から検出し、この検出された複数の領域毎に応じて設定される色域マトリクス係数のうち、前記検出手段にて検出された前記領域に対応する前記色域マトリクス係数を選択し、この選択された前記色域マトリクス係数に基づいて、前記入力画像データの前記色成分データを補正して出力画像データを生成し、この生成した出力画像データを前記表示手段に出力する制御をすることを特徴とする画像処理方法である。

［第一の実施の形態］
以下、本発明に係る第一の実施の形態の画像処理装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る第一の実施の形態の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、前記第一実施の形態の画像処理装置を構成する制御部の概略を示すブロック図である。図３は、前記第一の実施の形態の画像処理方法において、ＲＧＢ信号を単色・混合・白色各成分に変換する処理の概略を示す図である。図４は、色番号対応データテーブルのデータ構成の概略を示す図である。図５は、前記第一の実施の形態の画像処理装置における、表示装置の表示領域の色域に関するｘｙ色度図である。

［画像処理装置の構成］
図１において、１は、画像処理装置であり、この画像処理装置１は、入力画像データの色域を表示手段としての表示装置３０に応じた色域に変換して、表示装置３０の表示領域３１に表示させる装置である。そして、この画像処理装置１は、データ取得部１１と、入力操作部１２と、メモリ１３と、制御部２０と、表示装置３０と、などを備えている。また、画像処理装置１は、例えば記憶部を備え、各種データを読み出し可能に記憶できる構成などとしてもよい。
なお、図１において、画像処理装置１が表示装置３０を内蔵する構成を例示するが、これに限られず、例えば画像処理装置１と表示装置３０とが別体に構成され、例えばケーブル線などの通信回線により接続される構成などとしてもよい。

データ取得部１１は、所定のデータ取得手段により入力画像データを取得する。このデータ取得部１１としては、例えば、図示しないアンテナから放送波を受信し、この放送波から入力画像データを取得するチューナ、図示しない通信回線を介して、例えばネットワーク上で配信される入力画像データを取得する通信部、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤなどの各種光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクなどの記録媒体に記録された入力画像データを読み込み可能なドライブ装置などが例示できる。
そして、データ取得部１１は、取得した入力画像データを制御部２０に出力する。

入力操作部１２は、例えばキーボード、コントローラ、マウス、操作ボタン、操作つまみなど、各種操作部を備え、これらの操作部から入力される入力信号を適宜制御部２０に出力する。また、入力操作部１２としては、例えば図示しないリモコン装置からの入力信号を受信し、受信した入力信号を制御部２０に出力する構成などとしてもよい。
また、入力操作部１２から入力される入力信号としては、画像処理装置１全体の動作を制御する旨の動作制御信号、各種設定事項を入力する旨の設定入力信号、データ取得部１１から入力画像データを取得し、表示装置３０にて表示させる旨の表示命令信号などが例示できる。

メモリ１３は、入力操作部１２で入力操作される各種設定事項、後述の制御部２００において使用する色域マトリクス係数などのデータを読み出し可能に記憶する。また、メモリ１３は、画像処理装置１全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどを記憶している。このメモリ１３としては、例えば停電などにより突然電源が落ちた際にも記憶が保持される構成のメモリ、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）メモリなどを用いることが望ましい。なお、メモリ１３に各種設定事項や色域マトリクス係数などのデータ、各種プログラムを記憶する構成としたが、例えば、ＨＤ、ＤＶＤ、光ディスクなどの記録媒体に読み出し可能に記憶するドライブやドライバなどに各種設定事項や色域マトリクス係数などのデータ、各種プログラム記録する構成などとしてもよい。
また、メモリ１３には、図４に示すような、色番号対応データ５１０が記録されている。この色番号対応データ５１０は、色に関する色成分データ５１１と、この色成分データ５１１に対応する番号に関する色番号データ５１２と、を関連付けた色対応データ５１３が複数記録されたテーブルデータ構造に構築されている。
さらに、メモリ１３には、表示装置３０の表示領域の色域に関する情報、例えば図５に示すような、ｘｙ色度図に関する情報、またはｘｙ色度図を構成する各色成分点の座標に関する情報などが記録されている。

表示装置３０は、制御部２０から入力された出力画像データを画像データとして表示領域３１に表示させる制御をする。なお、表示領域３１としては、例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどの各種表示パネル、ＦＥＤ(Field Emission Display)やＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）などの各種電子放電を利用したディスプレイなど、各種表示デバイスを利用できる。

［制御部の構成］
次に画像処理装置１００を構成する制御部２０の説明をする。
制御部２０は、データ取得部１１、入力操作部１２、および表示装置３０に接続されている。この制御部２０は、例えば入力操作部１２から入力される入力信号に応じて、データ取得部１１にて入力画像データを取得させ、この入力画像データに対して所定の色域マッピング処理を実施して出力画像データとして表示装置３０に出力する。この制御部２０は、各種プログラムとして、図２に示すように、入力画像データ認識手段２１と、値変換手段としての成分変換手段２２と、検出手段としての領域検出手段２３と、係数選択手段２４と、補正データ生成手段としての画像データ補正手段２５と、出力制御手段２６と、などを備えている。

入力画像データ認識手段２１は、データ取得部１１から入力される入力画像データを認識する。また、入力画像データ認識手段２１は、認識した入力画像データに含まれる表示領域３１の所定の１画素に対応する色成分、すなわち赤色成分の輝度に関する色成分データとしての赤色入力値Ｒ１、緑色成分の輝度に関する色成分データとしての緑色入力値Ｇ１、青色成分の輝度に関する色成分データとしての青色入力値Ｂ１を認識する。

成分変換手段２２は、入力画像データ認識手段２１にて認識された各色成分の入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を、白色成分値、混合成分値、および単色成分値に変換する。ここで、白色成分値は、各色成分の入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の中で値が最小の入力値であり、混合成分値は、各色成分の入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の中で、値が中間の入力値と白色成分値との差分値であり、単色成分値は、各色成分の入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の中で、値が最大の入力値と、混同成分値との差分値である。例えば、図３に示すように、赤色入力値Ｒ１が最大値、青色入力値Ｂ１が最小値、緑色入力値Ｇ１が中間値である場合、白色成分値は、青色入力値Ｂ１の値となり、混合成分値は、緑色成分値Ｇ１と青色成分値Ｂ１の差分値（Ｇ１−Ｂ１）となり、単色成分値は、赤色成分値Ｒ１と緑色成分値Ｇ１との差分値（Ｒ１−Ｇ１）となる。

領域検出手段２３は、入力画像データの色成分に関する色成分情報（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）が、表示領域３１の色域に関するｘｙ色度図において、どの位置に位置するかを認識し、その領域を検出する。
ここで、表示領域３１の色域に関するｘｙ色度図は、図５に示すように、各色成分がｘｙ座標軸上で、どの座標に位置するかを示す図である。このｘｙ色度図では、純赤色成分値を示す点Ｒ（１，０，０）、純緑色成分値を示す点Ｇ（０，１，０）、および純青色成分値を示す点Ｂ（０，０，１）を頂点とし、これらの点Ｒ、Ｇ、Ｂを結ぶことで、表示領域３１における色域５２０（以降パネル色域５２０と称す）を表現可能となる。また、図５における点Ｗは、白色成分値を示す点である。更に、点Ｒと点Ｗを結ぶ直線および点Ｇと点Ｂを結ぶ直線の交点である点Ｃｙは、シアン成分値を示す点であり、点Ｇと点Ｗを結ぶ直線および点Ｒと点Ｂを結ぶ直線の交点である点Ｍｇは、マゼンダ成分値を示す点であり、点Ｂと点Ｗを結ぶ直線および点Ｂと点Ｇを結ぶ直線の交点である点Ｙｅは、黄色成分値を示す点である。
ここで、これらの点Ｒ、Ｇ、Ｂ，Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｗの各ｘｙ座標は、表示装置３０の表示領域３１における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを用いて、それぞれ次式にて演算される。

以下、領域検出手段２３における入力画像データに対応する領域の検出をより具体的に説明する。領域検出手段２３は、先ず、上記のようなｘｙ色度図におけるパネル色域５２０を例えば６つの領域に分割する。すなわち、領域検出手段２３は、パネル色域５２０を、点Ｒ、点Ｙｅ、および点Ｗにて囲われる領域を第一領域Ｉとし、点Ｒ、点Ｍｇ、および点Ｗにて囲われる領域を第二領域ＩＩとし、点Ｂ、点Ｍｇ、および点Ｗにて囲われる領域を第三領域ＩＩＩとし、点Ｂ、点Ｃｙ、および点Ｗにて囲われる領域を第四領域ＩＶとし、点Ｇ、点Ｃｙ、および点Ｗにて囲われる領域を第五領域Ｖとし、点Ｇ、点Ｙｅ、および点Ｗにて囲われる領域を第六領域ＶＩとする。なお、第一ないし第六領域Ｉ〜ＶＩのそれぞれが、本発明の小領域を構成する。
そして、領域検出手段２３は、成分変換手段２２にて変換された入力画像データに対応する領域を検出する。例えば、入力画像データの所定の１画素に対応する各色成分が、図３に示すような白色成分値、混合成分値、および単色成分値に変換された場合、すなわち、Ｒ１＞Ｇ１＞Ｂ１となる入力値では、第一領域Ｉを検出する。この第一領域Ｉでは、（単色成分値：混合成分値：白色成分値）が（１：０：０）である点は点Ｒとなり、（単色成分値：混合成分値：白色成分値）が（０：１：０）である点は点Ｙｅとなり、（単色成分値：混合成分値：白色成分値）が（０：０：１）である点は点Ｗとなる。すなわち、（単色成分値：混合成分値：白色成分値）により、各領域Ｉ〜ＶＩ内における位置関係を示すことが可能となる。

係数選択手段２４は、成分変換手段２２にて変換された各成分値、および領域検出手段２３にて検出された領域に基づいて、色域マトリクス係数を選択する。
具体的には、係数選択手段２４は、パネル色域５２０の赤色成分値Ｒ、緑色成分値Ｇ、および青色成分値Ｂ、の各ｘｙ座標値、色域マッピング処理によりマッピング処理されるターゲットとなる領域の赤色成分値Ｒ、緑色成分値Ｇ、青色成分値Ｂ、黄色成分値Ｙ、シアン成分値Ｃ、マゼンタ成分値Ｍ、および白色成分値Ｗ、の各ｘｙ座標値に基づいて算出されるＲＧＢＹＣＭＷマトリクス係数から、領域検出手段２３にて検出された領域に対応する色域マトリクス係数を選択する。

ここで、ＲＧＢマトリクス係数、およびＹＣＭＷマトリクス係数は以下の演算により求めることができる。
先ず、パネル色域５２０における赤色成分を示す点Ｒ、緑色成分を示す点Ｇ、青色成分を示す点Ｂ、白色成分を示す点Ｗの座標をそれぞれ、ｒ１（Ｒｘ，Ｒｙ）、ｇ１（Ｇｘ，Ｇｙ）、ｂ１（Ｂｘ，Ｂｙ）、ｗ１（Ｗｘ，Ｗｙ）と定義し、色域マッピング処理によりターゲットとなる色域（ターゲット色域）における赤色成分を示す点Ｒ、緑色成分を示す点Ｇ、青色成分を示す点Ｂ、黄色成分を示す点Ｙ、シアン色成分を示す点Ｃｙ、マゼンタ色成分を示す点Ｍｇ、白色成分を示す点Ｗのｘｙ座標をそれぞれ、ｒ２（Ｒ’ｘ，Ｒ’ｙ）、ｇ２（Ｇ’ｘ，Ｇ’ｙ）、ｂ２（Ｂ’ｘ，Ｂ’ｙ）、ｙ２（Ｙ’ｘ，Ｙ’ｙ）、ｃ２（Ｃ’ｘ，Ｃ’ｙ）、ｍ２（Ｍ’ｘ，Ｍ’ｙ）、ｗ２（Ｗ’ｘ，Ｗ’ｙ）と定義する。
次に、ｘｙ座標系の各（ｘ、ｙ）を三刺激値ＸＹＺに変換する。この変換には、上記（２）式を用いる。また、（２）式において、輝度をあらわすＹにＹ＝１として規格化して（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める。
これにより、ｒ１、ｇ１、ｂ１、ｗ１、ｒ２、ｇ２、ｂ２、ｙ２、ｃ２、ｍ２、ｗ２はそれぞれ以下のように変換される。
ｒ１（Ｒｘ，Ｒｙ）＝（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ）
ｇ１（Ｇｘ，Ｇｙ）＝（ＧＸ，ＧＹ，ＧＺ）
ｂ１（Ｂｘ，Ｂｙ）＝（ＢＸ，ＢＹ，ＢＺ）
ｗ１（Ｗｘ，Ｗｙ）＝（ＷＸ，ＷＹ，ＷＺ）
ｒ２（Ｒ’ｘ，Ｒ’ｙ）＝（Ｒ’Ｘ，Ｒ’Ｙ，Ｒ’Ｚ）
ｇ２（Ｇ’ｘ，Ｇ’ｙ）＝（Ｇ’Ｘ，Ｇ’Ｙ，Ｇ’Ｚ）
ｂ２（Ｂ’ｘ，Ｂ’ｙ）＝（Ｂ’Ｘ，Ｂ’Ｙ，Ｂ’Ｚ）
ｙ２（Ｙ’ｘ，Ｙ’ｙ）＝（Ｙ’Ｘ，Ｙ’Ｙ，Ｙ’Ｚ）
ｃ２（Ｃ’ｘ，Ｃ’ｙ）＝（Ｃ’Ｘ，Ｃ’Ｙ，Ｃ’Ｚ）
ｍ２（Ｍ’ｘ，Ｍ’ｙ）＝（Ｍ’Ｘ，Ｍ’Ｙ，Ｍ’Ｚ）
ｗ２（Ｗ’ｘ，Ｗ’ｙ）＝（Ｗ’Ｘ，Ｗ’Ｙ，Ｗ’Ｚ）

次に、ＲＧＢマトリクス係数を求める。ここでＲＧＢの発光強度比をＳｒ，Ｓｇ，Ｓｂとすると、点Ｗの色成分は、入力画像データのＲＧＢの各色がＳｒ：Ｓｇ：Ｓｂの比で混合された色成分であるため、表示領域３１における色域において、次式の関係が成立する。

上記（３）式により、（Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂ）は、次式のように求められる。

また、一般に、入力画像データの各色成分入力値ＲＧＢから、パネル色域５２０における三刺激値への変換式は、（ＲＸ，ＲＹ，ＲＺ），（ＧＸ，ＧＹ，ＧＺ），（ＢＸ，ＢＹ，ＢＺ），Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂを用いると、次式の関係が成り立つ。

上記（５）式により、パネル色域５２０における三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）からＲＧＢの入力値を求めることが可能となる。この（５）式の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に、点ｗ２、点ｒ２、点ｇ２、点ｂ２の座標を代入することで、ｗ１からｗ２へのマッピング係数CoefＷ、ｒ１からｒ２へのマッピング係数CoefＲ、ｇ１からｇ２へのマッピング係数CoefＧ、ｂ１からｂ２へのマッピング係数CoefＢがそれぞれ、次式（６）〜（９）に示すように、求められる。

上記（６）〜（９）式による各マッピング係数により、ｒ１、ｇ１、ｂ１、ｗ１は、それぞれｒ２、ｇ２、ｂ２、ｗ２に変換されるが、これらの変換は線形変換であり、全ての（Ｒ，Ｇ，Ｂ）からの（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）の変換は、次式（１０）にて表される。

ところで、白色成分におけるＲＧＢ比は、１：１：１であるため、上記（１０）式において、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１，１，１）を代入すると、（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（CoefＲｒ＋CoefＧｒ＋CoefＢｒ，CoefＲｇ＋CoefＧｇ＋CoefＢｇ，CoefＲｂ＋CoefＧｂ＋CoefＢｂ）となる。一方、この値はターゲットとなる色域における白色成分を示す点ｗ２（Ｗ’ｘ，Ｗ’ｙ）とは異なり、次式（１１）に示すように、上記（Ｒ‘，Ｇ’，Ｂ‘）にマッピング後のホワイトバランスをとるホワイトバランスゲインＷＧ（ＷＧｒ、ＷＧｇ、ＷＧｂ）を積算することで、点ｗ２と一致させることが可能となる。

この式（１１）において、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に変換する各係数がＲＧＢマトリクス係数となる。すなわち、赤色成分に関するＲマトリクス係数、緑色成分に関するＧマトリクス係数、青色成分に関するＢマトリクス係数は、それぞれ次式にて表される。

なお、上記式（１１）において、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１，１，１）、（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（CoefＷｒ，CoefＷｇ，CoefＷｂ）を代入することで、ホワイトバランスゲインＷＧを算出することが可能となる。

次に、ＹＣＭＷマトリクス係数は、次のように求められる。すなわち、色域マッピング処理によりターゲットとなる色域におけるＲＧＢの発光強度比をＳ’ｒ：Ｓ’ｇ：Ｓ’ｂとすると、式（５）と同様に、次式（１５）が導かれる。

また、上記（１５）式に、ＹＣＭＷの各座標を代入することで、ｙ１からｙ２へのマッピング係数CoefＹ（CoefＹｒ０，CoefＹｇ０，CoefＹｂ０）、ｃ１からｃ２へのマッピング係数CoefＣ（CoefＣｒ０，CoefＣｇ０，CoefＣｂ０）、ｍ１からｍ２へのマッピング係数CoefＭ（CoefＭｒ０，CoefＭｇ０，CoefＭｂ０）、ｗ１からｗ２へのマッピング係数CoefＷ（CoefＷｒ０，CoefＷｇ０，CoefＷｂ０）が算出される。

また、ターゲット色域からパネル色域５２０の変換は、ホワイトバランスゲインＷＧを用いて（１１）式により演算される。これにより、（１１）式に（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ‘，Ｇ’，Ｂ‘）＝（CoefＹｒ０，CoefＹｇ０，CoefＹｂ０，CoefＹｒ，CoefＹｇ，CoefＹｂ）、（CoefＣｒ０，CoefＣｇ０，CoefＣｂ０，CoefＣｒ，CoefＣｇ，CoefＣｂ）、（CoefＭｒ０，CoefＭｇ０，CoefＭｂ０，CoefＭｒ，CoefＭｇ，CoefＭｂ）、（CoefＷｒ０，CoefＷｇ０，CoefＷｂ０，CoefＷｒ，CoefＷｇ，CoefＷｂ）を代入し、さらに上記（１６）〜（１９）式を代入することで、ＹＣＭＷマトリクス係数が次式のように算出される。

そして、係数選択手段２４は、上記（１２）〜（１４）式および（２０）〜（２３）式にて表される色域マトリクス係数から、領域検出手段２３にて検出された領域に対応する色域マトリクス係数を選択する。具体的には、係数選択手段２４は、メモリ１３に記憶された色番号対応データ５１０に基づいて、領域検出手段２３にて検出した領域に対応する、単色成分の色域および混合成分の色域に対する色対応データ５１３を認識する。そして、これらの組み合わせに基づいて、色域マトリクス係数を選択する。
例えば、図３に示すように、単色成分値がＲ入力値、混合成分がＧ入力値である場合、領域検出手段２３にて第一領域Ｉが検出されるため、係数選択手段２４は、（単色成分，混合成分）の組み合わせが色番号対応データ５１０から（２、６）であると判断する。これにより、係数選択手段２４は、単色成分に対して、式（１２）に示される赤色成分に関するＲマトリクス係数を選択し、混合成分に対して、式（２０）に示される黄色成分に関するＹマトリクス係数を選択し、白色成分に対して、式（２３）に示される白色成分に関するＷマトリクス係数を選択する。

なお、上記（１２）〜（１４）式および（２０）〜（２３）式にて表される色域マトリクス係数は、表示領域３１上にて実際に表示される、いわゆるリニア空間における係数値である。一方、後述の画像データ補正手段２５では、色域マトリクス係数を用いて、電子回路内である、いわゆるビデオ空間で所定の演算を実施する。したがって、係数選択手段２４は、上記（１２）〜（１４）式および（２０）〜（２３）式にて示される色域マトリクス係数に対して１／γ乗（例えば１／２．２乗）する、いわゆるγ補正を実施した、γ補正色域マトリクス係数を選択する。

画像データ補正手段２５は、係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数を用いて、入力画像データの各色成分の入力値を補正し、色域マッピング処理を実施する。
具体的には、画像データ補正手段２５は、次式（２４）に基づいて、色域マッピング処理を実施する。

上記（２４）式において、単色ｒ、単色ｇ、単色ｂは、それぞれ、係数選択手段２４にて、単色成分に対して選択された色域マトリクス係数であり、混合ｒ、混合ｇ、混合ｂは、それぞれ、係数選択手段２４にて、混合成分に対して選択されたγ補正色域マトリクス係数であり、白色ｒ、白色ｇ、白色ｂは、白色成分に関するＷマトリクス係数（CoefＷｒ，CoefＷｇ，CoefＷｂ）をγ補正したγ補正Ｗマトリクス係数である。例えば図３に示すような入力値が入力された場合、（単色ｒ，単色ｇ，単色ｂ）には、式（１２）に示されるＲマトリクス係数をγ補正したγ補正Ｒマトリクス係数が入力され、（混合ｒ，混合ｇ，混合ｂ）には、式（２０）に示されるＹマトリクス係数をγ補正したγ補正Ｙマトリクス係数が入力され、出力画像データ（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）が演算される。

出力制御手段２６は、制御部２０に接続される図示しない出力回路を制御して、画像データ補正手段２５にて演算された出力画像データを表示装置３０に出力させる制御をする。

［画像処理装置の動作］
次に、上述したような画像処理装置１の動作について、図面に基づいて説明する。
図６は、前記第一の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理の処理方法を示すブロック図である。図７は、第一の実施の形態の画像処理装置の色域マッピング処理のフローチャートである。図８は、パネル色域からターゲット色域へ色域マッピング処理を実施した際のマッピング精度を比較する図である。

図７において、画像処理装置１の制御部２０にデータ取得部１１から入力画像データが入力されると、制御部２０の入力画像データ認識手段２１は、この入力された入力画像データを認識する。また、入力画像データ認識手段２１は、認識した入力画像データの各画素における赤色成分入力値Ｒ１、緑色成分入力値Ｇ１、青色成分入力値Ｂ１をそれぞれ認識する（ステップＳ１０１）。

この後、制御部２０の成分変換手段２２は、ステップＳ１０１にて認識した各色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を、単色成分値、混合成分値、および白色成分値に変換する。すなわち、各色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１のうち、最小値となる入力値を白色成分値とし、値が中間の入力値とこの白色成分値との差分値を混合成分値とし、値が最大の入力値と混合成分値との差分値を単色成分値とする（ステップＳ１０２、図６におけるブロック（ａ））。

また、制御部２０の領域検出手段２３は、ステップＳ１０１にて認識された入力画像データの各入力値（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）により表されるｘｙ色度図上の点が属する領域を検出する。具体的には、領域検出手段２３は、ステップＳ１０２にて演算された単色成分値に対応する単色成分、混合成分値に対応する混合色成分を認識し、これらの単色成分、混合色成分、および白色成分にて囲われる領域を、パネル色域５２０を分割した第一ないし第六領域Ｉ〜ＶＩのうちから検出する（ステップＳ１０３、図６におけるブロック（ｂ））。また、領域検出手段２３は、検出した領域を適宜読み出し可能にメモリ１３に記憶する。この時、領域検出手段２３は、色番号対応データ５１０に基づいて、単色成分および混合色成分に対する色番号データ５１２の組み合わせをメモリ１３に記憶してもよい。

そして、制御部２０の係数選択手段２４は、γ補正色域マトリクス係数を選択する（ステップＳ１０４、図６におけるブロック（ｃ））。すなわち、係数選択手段２４は、パネル色域５２０に基づいて演算されたＲＧＢマトリクス係数をγ補正したγ補正ＲＧＢマトリクス係数、色域マッピングによりターゲットされた色域に基づいて演算されたＹＣＭＷマトリクス係数をγ補正したγ補正ＹＣＭＷマトリクス係数から、ステップＳ１０３にて検出された領域に対応したγ補正色域マトリクス係数を選択する。
例えば、係数選択手段２４は、メモリ１３に記録されている、ステップＳ１０３にて検出された領域に基づいて、この領域が例えば、単色成分が緑色Ｇ、混合色成分がシアンＣである第五領域Ｖである場合、式（１３）に示されるようなＧマトリクス係数をγ補正したγ補正Ｇマトリクス係数、式（２１）に示されるようなＣマトリクス係数をγ補正したγ補正Ｃマトリクス係数、および式（２３）に示されるようなＷマトリクス係数をγ補正したγ補正Ｗマトリクス係数をそれぞれ選択する。

この後、制御部２０の画像データ補正手段２５は、ステップＳ１０４にて選択されたγ補正色域マトリクス係数に基づいて、ステップＳ１０２にて変換された単色成分値、混合成分値、白色成分値を補正する（ステップＳ１０５、図６におけるブロック（ｄ））。具体的には、画像データ補正手段２５は、式（２４）に示される演算式に、ステップＳ１０４にて選択された各γ補正色域マトリクス係数、ステップＳ１０２にて変換された単色成分値、混合成分値、および白色成分値を代入し、色域マッピング処理された後の赤色成分値Ｒ２，緑色成分値Ｇ２、青色成分値Ｂ２を演算する。

そして、このステップＳ１０６の後、制御部２０の出力制御手段２６は、ステップＳ１０６にて演算された出力画像データを表示装置３０に出力し、表示領域３１にて表示させる制御をする（ステップＳ１０７）。

上記のような画像処理装置１による色域マッピング処理では、入力画像データの色域は、図８に示すようにマッピングされる。
図８において、ｒ１、ｇ１、ｂ１、ｙｅ１、ｃｙ１、ｍｇ１、ｗ１、ｂｇ１は、それぞれ色域マッピング処理がされていないパネル色域５２０における純赤色成分点、純緑色成分点、純青色成分点、純黄色成分点、純シアン色成分点、純マゼンタ色成分点、純白色成分点、および入力画像データとして入力された青緑色成分点を示す。また、ｒ２、ｇ２、ｂ２、ｙｅ２、ｃｙ２、ｍｇ２、ｗ２、ｂｇ２は、それぞれ従来のビデオ空間において、前記パネル色域５２０の各色成分点を、（１）式に基づいて、一律のマッピング係数にてマッピング処理した際にマッピング移動された点である。また、ｒ３、ｇ３、ｂ３、ｙｅ３、ｃｙ３、ｍｇ３、ｗ３、ｂｇ３は、それぞれ、ビデオ空間における前記各色成分点の入力信号に対して逆γ補正を施してリニア空間に補正された状態で、（１）式に基づいた色域マッピング処理を実施した際に前記パネル色域５２０の各成分点の移動先を示す点である。そして、ｒ４、ｇ４、ｂ４、ｙｅ４、ｃｙ４、ｍｇ４、ｗ４、ｂｇ４は、上記画像処理装置１にて色域マッピング処理を実施した際に前記各色成分点の移動先を示す点である。ここで、ｂｇ３のマッピング位置は、リニア空間で補正された位置であるため、正確に色域マッピングがされているとみなすことできる。

図８に示すように、画像処理装置１にて色域マッピング処理された点ｂｇ４は、従来のビデオ空間において一律のマッピング係数によりマッピング処理された点ｂｇ２よりも、点ｂｇ３に近接している。すなわち、画像処理装置１では、より正確な色域マッピング処理を実施可能であり、色再現性が高いことが分かる。なお、図８において、パネル色域５２０における純赤色成分点を、青色成分側に移動させる色域マッピング処理を例示したが、他の色や複数色を移動させる色域マッピング処理であっても同様の結果が得られる。

［画像処理装置の作用効果］
上述したように、上記第一の実施の形態の画像処理装置１は、入力画像データの各色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に基づいて、パネル色域５２０を分割した複数の領域Ｉ〜ＶＩのうち、入力値に対応する領域を検出させる領域検出手段２３と、検出された領域に基づいて、領域ごとに設定される色域マトリクス係数を選択する係数選択手段２４と、係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数に基づいて入力値を補正する画像データ補正手段２５と、画像データ補正手段２５により補正された出力画像データを表示装置３０に出力する出力制御手段２６と、を備えている。
このため、画像処理装置１では、入力画像データの各色入力値に基づいて検出される領域毎にそれぞれ適する色域マトリクス係数にて、入力値を補正することができるので、より正確な色域マッピング処理を実施することができる。したがって、入力画像データの階調を正確に表示領域３１に表示させることができるので、色再現性を向上させることができ、例えば画像製作者が意図しない色が表示領域３１に表示されてしまうなどの不都合も防止できる。また、色域マッピング処理の際に、ｂｉｔ数を増大させることなく、良好な階調精度の色域を再現することができ、回路規模が大きくならず、簡単な構成で正確な色域マッピング処理を実施することができる。

また、画像処理装置１は、赤色成分入力値Ｒ１、緑色成分入力値Ｇ１、青色成分入力値Ｂ１に基づいて、これら入力値のうち値が最小の入力値を白成分値、値が中間の入力値と白成分値との差分値を混合成分値、値が最大の入力値と混合成分値との差分値を単色成分値として、前記入力値を変換する成分変換手段２２を備えている。また、領域検出手段２３は、パネル色域５２０を純赤色成分点、純緑色成分点、純青色成分点、純黄色成分点、純シアン成分点、純マゼンタ成分点、純白色成分点のそれぞれを結ぶ線分にて６つの領域Ｉ〜ＶＩに分割し、成分変換手段２２により変換された各成分値に基づいて、入力値が領域Ｉ〜ＶＩのうちいずれに属するかを検出している。
このため、領域検出手段２３は、パネル色域５２０において、入力画像データの入力信号と近似する単色成分点、混合色成分点を含む領域を容易に検出することができる。
また、入力信号を単色成分値、混合成分値、白色成分値に変換することで、ｘｙ色度図上において、領域検出手段２３にて検出された領域の単色成分点、混合成分点、白色成分点からの当該入力信号までの位置を容易に認識ことができ、色域マッピング処理における各演算が複雑にならず、簡単に実施することができる。
さらに、単色成分点、混合色成分点、および白色成分点のそれぞれを結ぶ線分により囲われる略三角形状の領域において色域マッピング処理を実施するため、例えば、入力画像データの信号を含む四角形状の領域を検出して色域マッピング処理を実施するような場合に比べて、簡単な演算により容易に色域マッピング処理をすることができる。

そして、係数選択手段２４により選択されるＲＧＢマトリクス係数、ＹＣＭＷマトリクス係数は、それぞれ、パネル色域５２０のＲＧＢの各Ｗ座標、および色域マッピング処理のターゲットとなる色域におけるＲＧＢＹＣＭＷの各座標に基づいて演算されている。
このため、各領域Ｉ〜ＶＩに対応してそれぞれ適切な色域マトリクス係数を設定することができ、係数選択手段２４によりこれらの色域マトリクス係数から、各領域Ｉ〜ＶＩに対応した適切な色域マトリクス係数を選択することができる。したがって、より正確な色域マッピング処理を実施することができる。

また、係数選択手段２４は、式（１２）〜（１４）および式（２０）〜（２３）に示される各係数をγ補正したγ補正色域マトリクス係数を選択している。
これにより、ビデオ空間の入力信号に対しても良好にリニア空間の色域にマッピング処理を実施することができる。また、この際、γ補正により色域マトリクス係数のみを補正するため、画像データ補正手段２５における補正演算において、ｂｉｔ数が増大することがなく、簡単な回路規模で容易に良好な色域マッピング処理を実施することができる。また、ビデオ空間の入力信号に対してマッピング処理を実施するため、回路規模を小規模化することができる。

また、画像データ補正手段２５は、選択された色域マトリクス係数により、単色成分値、混合成分値、および白色成分値をマトリクス変換する。このため、小規模な回路規模でも、色調や輝度のリニアリティが悪化することなく、良好な色の再現を実現することができる。
また、従来の式（１）の様な変換では、３×３のマトリクス係数が使用される一方、本実施の形態では７×３のマトリクス係数が使用されるが、ステップＳ１０３ないしステップＳ１０５の処理により、入力信号によって選択された３×３のマトリクス係数を使用して、式（１３）により演算をするので、結局は乗算器の数は式（１）の場合と同数となり、回路規模自体は従来と比べて大きくはならない。

［第二の実施の形態］
次に、本発明の第二の実施の形態の画像処理装置について図面に基づいて説明する。
図９は、第二の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１０は、第二の実施の形態の画像処理装置を構成する制御部の概略構成を示すブロック図である。なお、第二の実施の形態の画像処理装置２の説明にあたり、第一の実施の形態の画像処理装置１と略同様の構成については、同符号を付すとともに、その説明を省略または簡略する。

第二の実施の形態の画像処理装置２は、第一の実施の形態の画像処理装置１と略同様の構成を備えている。すなわち、画像処理装置２は、図９に示すように、データ取得部１１と、入力操作部１２と、制御部４０と、メモリ１３と、表示装置３０と、を備えている。
データ取得部１１は、第一の実施の形態と略同様の構成であり、例えば外部から入力される各種データを取得して、制御部４０に出力する。
入力操作部１２は、第一の実施の形態の入力操作部１２と略同様の構成であり、例えばキーボードやマウスなどの操作部が操作されることで入力される入力信号を認識し、制御部４０に出力する。
メモリ１３は、第一の実施の形態のメモリ１３と略同様の構成であり、例えば、画像処理装置２全体を動作制御するＯＳ上に展開される各種プログラムや、色域マトリクス係数などを記録する。また、メモリ１３には、図４に示すような色番号対応データ５１０が記録されている。

表示装置３０は、第一の実施の形態の表示装置３０と略同様の構成を備え、制御部４０から入力された出力画像データを表示領域３１に表示させる制御をする。

制御部４０は、各種プログラムとして、図１０に示すように、入力画像データ認識手段２１と、リニア空間変換手段４１と、成分変換手段２２と、領域検出手段２３と、係数選択手段２４と、画像データ補正手段２５と、ビデオ空間変換手段４２と、出力制御手段２６と、などを備えている。

入力画像データ認識手段２１は、第一の実施の形態と略同様の構成であり、データ取得部１１から入力される入力画像データを認識し、その色成分に関する各色成分入力値Ｒ，Ｇ，Ｂを認識する。

リニア空間変換手段４１は、入力画像データ認識手段２１にて認識された入力画像データの各色入力値Ｒ，Ｇ，Ｂに対して逆γ補正を実施する。すなわち、リニア空間変換手段４１は、入力画像データ認識手段２１にて認識されたビデオ空間における各色入力値Ｒ，Ｇ，Ｂを、リニア空間に対応した入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する。

成分変換手段２２は、第一の実施の形態と略同様に、入力画像データの各色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に基づいて、単色成分値、混合成分値、白色成分値を演算する。ここで、成分変換手段２２により変換される各色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、リニア空間変換手段４１により変換されたリニア空間に対応した各値が用いられる。

領域検出手段２３は、第一の実施の形態と略同様に、単色成分値、混合成分値、白色成分値に基づいて、入力画像データが、表示領域３１のパネル色域５２０を分割した領域Ｉ〜ＶＩのうち、どの領域に属するかを検出する。

係数選択手段２４は、第一の実施の形態と同様に、成分変換手段２２にて変換された各成分値、および領域検出手段２３にて検出された領域に基づいて、色域マトリクス係数を選択する。すなわち、係数選択手段２４は、上記（１２）〜（１４）式から単色成分に対応するＲＧＢマトリクス係数を選択し、上記（２０）〜（２２）式から混合色成分に対応するＹＣＭマトリクス係数を選択し、白色成分に対応する式（２３）のＷマトリクス係数を選択する。この時、係数選択手段２４は、逆γ補正が施されていない状態の（１２）〜（１４）式、および（２０）〜（２３）式にて示される色域マトリクス係数を選択する。

画像データ補正手段２５は、第一の実施の形態と同様に、式（２４）に基づいて、出力画像データを生成する。具体的には、画像データ補正手段２５は、式（２４）に上記係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数、および成分変換手段２２にて変換された単色成分値、混合成分値、白色成分値の値をそれぞれ代入することで、色域マッピング処理のターゲットとなる、赤色成分値Ｒ２，緑色成分値Ｇ２、青色成分値Ｂ２を有する出力画像データを生成する。

ビデオ空間変換手段４２は、リニア空間で信号処理された出力画像データに対してγ変換を実施し、出力画像データの各色成分信号をビデオ空間に対応する信号に変換する。

出力制御手段２６は、ビデオ空間変換手段４２にてビデオ空間に対応した信号に変換された出力画像データを表示装置３０に出力する制御をする。この時、出力画像データの信号形式がビデオ空間に対応しているため、出力制御を実施する回路の規模を縮小することが可能となる。

［画像処理装置の動作］
次に、上記第二の実施の形態の画像処理装置２の動作について、図面に基づいて説明する。図１１は、前記第二の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理の処理方法を示すブロック図である。図１２は、第二の実施の形態の画像処理装置の色域マッピング処理のフローチャートである。図１３は、パネル色域からターゲット色域へ色域マッピング処理を実施した際のマッピング精度を比較する図である。

図１２において、画像処理装置２の制御部４０にデータ取得部１１から入力画像データが入力されると、第一の実施の形態のステップＳ１０１と略同様の処理を実施し、制御部４０の入力画像データ認識手段２１は、この入力された入力画像データを認識する。また、入力画像データ認識手段２１は、認識した入力画像データの各画素における赤色成分入力値Ｒ、緑色成分入力値Ｇ、青色成分入力値Ｂをそれぞれ認識する（ステップＳ２０１）。

この後、制御部４０のリニア空間変換手段４１は、認識した各色成分入力値Ｒ，Ｇ，Ｂに逆γ補正を実施し、リニア空間に対応した色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する（ステップＳ２０２、図１１におけるブロック（ｂ））。

そして、成分変換手段２２は、ステップＳ２０２にて変換された色成分入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を、単色成分値、混合成分値、および白色成分値に変換する。すなわち、各色成分入力値Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１のうち、最小値となる入力値を白色成分値とし、値が中間の入力値とこの白色成分値との差分値を混合成分値とし、値が最大の入力値と混合成分値との差分値を単色成分値とする（ステップＳ２０３、図１１におけるブロック（ｃ））。

このステップＳ２０３の後、制御部４０の領域検出手段２３は、第一の実施の形態のステップＳ１０３と略同様の処理を実施し、入力画像データが属する領域をパネル色域５２０から検出する。具体的には、領域検出手段２３は、ステップＳ２０３にて演算された単色成分値に対応する単色成分、混合成分値に対応する混合色成分を認識し、これらの単色成分、混合色成分、および白色成分にて囲われる領域を、パネル色域５２０を分割した第一ないし第六領域Ｉ〜ＶＩのうちから検出する（ステップＳ２０４、図１１におけるブロック（ｄ））。また、領域検出手段２３は、検出した領域を適宜読み出し可能にメモリ１３に記憶する。この時、領域検出手段２３は、色番号対応データ５１０に基づいて、単色成分および混合色成分に対する色番号データ５１２の組み合わせをメモリ１３に記憶してもよい。

この後、制御部４０の係数選択手段２４は、色域マトリクス係数を選択する（ステップＳ２０５、図１０におけるブロック（ｅ））。すなわち、係数選択手段２４は、パネル色域５２０に基づいて演算されたＲＧＢマトリクス係数、色域マッピングによりターゲットされる色域に基づいて演算されたＹＣＭＷマトリクス係数から、ステップＳ２０４にて検出された領域に対応した色域マトリクス係数を選択する。
例えば、係数選択手段２４は、メモリ１３に記録されている、ステップＳ１０３にて検出された領域に基づいて、この領域が例えば、単色成分が緑色Ｇ、混合色成分がシアンＣである第五領域Ｖである場合、式（１３）に示されるようなＧマトリクス係数、式（２１）に示されるようなＣマトリクス係数、および式（２３）に示されるようなＷマトリクス係数をそれぞれ選択する。

この後、制御部４０の画像データ補正手段２５は、ステップＳ２０５にて選択された色域マトリクス係数に基づいて、ステップＳ２０３にて変換された単色成分値、混合成分値、白色成分値を補正する（ステップＳ２０６、図１１におけるブロック（ｆ））。具体的には、画像データ補正手段２５は、式（２４）に示される演算式に、ステップＳ２０５にて選択された各色域マトリクス係数、ステップＳ２０３にて変換された単色成分値、混合成分値、および白色成分値を代入し、色域マッピング処理された後の赤色成分値Ｒ２，緑色成分値Ｇ２、青色成分値Ｂ２を演算する。

そして、このステップＳ２０６の後、制御部４０のビデオ空間変換手段４２は、出力画像データの各色成分値Ｒ１，Ｇ２、Ｂ２を逆γ変換し、リニア空間に対応する信号に変換する（ステップＳ２０７、図１１におけるブロック（ｇ））。

この後、制御部４０の出力制御手段２６は、ステップＳ２０７にてリニア空間に対応する信号に変換された出力画像データを表示装置３０に出力し、表示領域３１に表示させる制御をする（ステップＳ２０８）。

上記のような画像処理装置２による色域マッピング処理では、入力画像データの色域は、図１３に示すようにマッピングされる。
図１３において、ｒ１、ｇ１、ｂ１、ｙｅ１、ｃｙ１、ｍｇ１、ｗ１、ｂｇ１は、図８と同様であり、それぞれ色域マッピング処理がされていないパネル色域５２０における純赤色成分点、純緑色成分点、純青色成分点、純黄色成分点、純シアン色成分点、純マゼンタ色成分点、純白色成分点、および入力画像データとして入力された青緑色成分点を示す。また、ｒ２、ｇ２、ｂ２、ｙｅ２、ｃｙ２、ｍｇ２、ｗ２、ｂｇ２は、図８と同様であり、それぞれ従来のビデオ空間において、前記パネル色域５２０の各色成分点を、（１）式に基づいて、一律のマッピング係数にてマッピング処理した際にマッピング移動された点である。また、ｒ３、ｇ３、ｂ３、ｙｅ３、ｃｙ３、ｍｇ３、ｗ３、ｂｇ３は、図８と同様であり、それぞれ、ビデオ空間における前記各色成分点の入力信号に対して逆γ補正を施してリニア空間に補正された状態で、（１）式に基づいた色域マッピング処理を実施した際に前記パネル色域５２０の各成分点の移動先を示す点である。また、ｒ４、ｇ４、ｂ４、ｙｅ４、ｃｙ４、ｍｇ４、ｗ４、ｂｇ４は、図８と同様であり、第一の実施の形態の画像処理装置１にて色域マッピング処理を実施した際に前記各色成分点の移動先を示す点である。そして、ｒ５、ｇ５、ｂ５、ｙｅ５、ｃｙ５、ｍｇ５、ｗ５、ｂｇ５は、上記画像処理装置２にて色域マッピング処理を実施した際に前記各色成分点の移動先を示す点である。ここで、図８と同様に、ｂｇ３のマッピング位置は、リニア空間で補正された位置であるため、正確に色域マッピングがされているとみなすことできる。

図１３に示すように、画像処理装置２にて色域マッピング処理された点ｂｇ５は、リニア空間で色域マッピング処理されたｂｇ３と一致する。すなわち、画像処理装置２では、第一の実施の形態の画像処理装置１よりもさらに正確に色域マッピング処理を実施可能であり、色再現性が高いことが分かる。なお、図１３において、図８と同様に、パネル色域５２０の赤色成分点Ｒを青色成分点Ｂ側に移動させる色域マッピング処理を例示したが、他の色成分点や複数の色成分点を移動させるマッピング処理においても同様の結果が得られる。

［画像処理装置の作用効果］
上記したような第二の実施の形態の画像処理装置２では、第一の実施の形態の画像処理装置１と同様に、入力画像データの各色成分入力値ＲＧＢに基づいて、パネル色域５２０を分割した複数の領域Ｉ〜ＶＩのうち、入力値に対応する領域を検出させる領域検出手段２３と、検出された領域に基づいて、領域ごとに設定される色域マトリクス係数を選択する係数選択手段２４と、係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数に基づいて入力値を補正する画像データ補正手段２５と、画像データ補正手段２５により補正された出力画像データを表示装置３０に出力する出力制御手段２６と、を備えている。
このため、画像処理装置２においても、第一の実施の形態の画像処理装置１と同様の作用効果を奏することができ、すなわち、入力画像データの階調を正確に表示領域３１に表示させることができ、色再現性を向上させることができる。

また、画像処理装置２では、入力画像データの各色成分入力値Ｒ，Ｇ，Ｂを、リニア空間変換手段４１にて逆γ変換してリニア空間に対応した入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とし、この入力値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を変換した単色成分値、混合成分値、および白色成分値に、係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数を積算した出力画像データを生成している。そして、ビデオ空間変換手段４２にて、この出力画像データの出力信号値Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２に再びγ変換を実施し、ビデオ空間に対応する信号値として出力している。
このため、リニア空間に対応した入力値に基づいて色域マッピング処理を実施するため、図１３に示すように、より正確な位置に色域マッピングを実施することができ、色再現性をより良好にすることができる。
また、ビデオ空間変換手段４２にて出力画像データの各信号を、ビデオ空間に対応した出力信号値に再変換した後、表示装置３０に出力しているため、出力回路の回路規模が大きくならず、構成を簡単にすることができる。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上述した第一および第二の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。

例えば、上記第一および第二の実施の形態では、ターゲット色域を所定の規格の色域に設定する例を示したが、これに限らない。例えば、利用者が表示装置３０に付属する切替手段を用いて表示モードを変更したり色調を変更したりした場合に、上記のような色域マッピング処理を実施する構成などとしてもよい。例えば、利用者が、表示装置３０の所定の切替手段を操作して、例えばｘｙ色度図上の純赤成分点を緑色成分方向にシフトさせた場合、制御部２０，４０は、この切替手段の操作信号を認識し、変更された色域をターゲット色域として上記のような色域マッピング処理を実施する構成としてもよい。

また、上記実施の形態において、例えば図８および図１３に示すように、単色成分である赤色成分Ｒを移動させたマッピング処理を例示したがこれに限らない。例えば、赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂの混合色成分である黄色成分Ｙｅ、シアン成分Ｃｙ、マゼンタ成分Ｍｇを任意に移動させるマッピング処理も可能である。例えば、図１４に示すように、パネル色域５２０の各成分点をｒ１，ｇ１，ｂ１，ｙｅ１，ｃｙ１，ｍｇ１，ｗ１とし、このうち、例えば黄色成分ｙｅ１がｙｅ２に移動するようなターゲット色域に色域マッピング処理を実施してもよい。この場合でも、上記実施の形態と同様の手法により色域マッピング処理を実施することが可能である

さらに、上記実施の形態では、メモリ１３に表示装置３０の表示領域３１のパネル色域５２０に関する情報が記録されている例を示したが、これに限らない。例えば、画像処理装置１，２は、表示装置３０の表示領域３１から出力されるテスト信号を認識して、パネル色域５２０を認識するパネル色域認識手段を備え、領域検出手段２３は、パネル色域認識手段にて認識したパネル色域５２０に基づいて、入力画像データの各色成分入力値が属する領域を検出する構成としてもよい。

また、上述したように、上記実施の形態では、画像処理装置１，２と表示装置３０とが一体的に構成される例を示したが、これに限らない。例えば、画像処理装置１，２と表示装置３０とが別体に構成され、例えばケーブル線などの通信線により接続されている構成などとしてもよい。さらに、画像処理装置１，２が、上記したようなパネル色域認識手段を備えた構成であれば、画像処理装置１，２に接続された表示装置３０に対応したパネル色域５２０を正確に認識することができ、係数選択手段２４にて正確なマトリクス係数が選択でき、入力画像データを表示領域３１上により正確な色域で表示させることができる。また、画像処理装置１，２に接続される表示装置３０を変更した場合でも、表示装置３０に応じたパネル色域を正確に認識でき、表示領域３１に応じた色域マッピング処理を実施することができる。

そして、上記実施の形態では、領域検出手段２３は、パネル色域５２０を第一ないし第六領域Ｉ〜ＶＩの６つの領域に分割し、入力画像データに対応する領域を検出するとしたが、これに限らない。例えば、領域検出手段２３は、パネル領域５２０をさらに多くの領域に分割した小領域から入力画像データに対応する領域を検出してもよい。

また、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば回路基板などのハードウェアあるいは１つのＩＣ（Integrated Circuit）などの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

〔実施の形態の効果〕
上述したように、上記第一の実施の形態の画像処理装置１は、入力画像データの各色成分入力値ＲＧＢに基づいて、パネル色域５２０を分割した複数の領域Ｉ〜ＶＩのうち、入力値に対応する領域を検出させる領域検出手段２３と、検出された領域に基づいて、領域ごとに設定される色域マトリクス係数を選択する係数選択手段２４と、係数選択手段２４にて選択された色域マトリクス係数に基づいて入力値を補正する画像データ補正手段２５と、画像データ補正手段２５により補正された出力画像データを表示装置３０に出力する出力制御手段２６と、を備えている。
このため、画像処理装置１では、入力画像データの各色入力値に基づいて検出される領域毎にそれぞれ適する色域マトリクス係数にて、入力値を補正することができるので、正確な色域マッピング処理を実施することができる。したがって、入力画像データの階調を正確に表示領域３１に表示させることができるので、色再現性を向上させることができ、例えば画像製作者が意図しない色が表示領域３１に表示されてしまうなどの不都合も防止できる。また、色域マッピング処理の際に、ｂｉｔ数を増大させることなく、良好な階調精度の色域を再現することができ、回路規模が大きくならず、簡単な構成で正確な色域マッピング処理を実施することができる。

本発明に係る第一の実施の形態の画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 前記第一の実施の形態の画像処理装置を構成する制御部の概略を示すブロック図である。 前記第一の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理において、ＲＧＢ信号を単色・混合・白色各成分に変換する処理の概略を示す図である。 色番号対応データテーブルのデータ構成の概略を示す図である。 前記第一の実施の形態の画像処理装置における、表示装置の表示領域の色域に関するｘｙ色度図である。 前記第一の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理の処理方法を示すブロック図である。 前記第一の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理のフローチャートである。 第一の実施の形態において、パネル色域からターゲット色域へ色域マッピング処理を実施した際のマッピング精度を比較する図である。 第二の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。 第二の実施の形態の画像処理装置を構成する制御部の概略構成を示すブロック図である。 前記第二の実施の形態の画像処理装置における色域マッピング処理の処理方法を示すブロック図である。 前記第二の実施の形態の画像処理装置の色域マッピング処理のフローチャートである。 前記第二の実施の形態において、パネル色域からターゲット色域へ色域マッピング処理を実施した際のマッピング精度を比較する図である。 他の実施の形態において、パネル色域からターゲット色域へ色域マッピング処理を実施した際のマッピング精度を比較する図である。

符号の説明

１，２ …画像処理装置
２２ …値変換手段としての成分変換手段
２３ …検出手段としての領域検出手段
２４ …係数選択手段
２５ …補正データ生成手段としての画像データ補正手段
２６ …出力制御手段
３０ …表示手段としての表示装置
３１ …表示領域

Claims (9)

1. 各画素の色成分に関する色成分データを有する入力画像データに対して、色域マッピング処理を実施して表示手段の表示領域に表示させる処理をする画像処理装置であって、
   前記表示領域の色域を複数の領域に分割し、前記入力画像データの前記色成分データが含まれる前記領域を、前記複数の領域から検出する検出手段と、
   前記複数の領域毎に設定される色域マトリクス係数のうち、前記検出手段にて検出された前記領域に対応する前記色域マトリクス係数を選択する係数選択手段と、
   前記入力画像データの前記色成分データを、前記係数選択手段にて選択された前記色域マトリクス係数に基づいて補正して出力画像データを生成する補正データ生成手段と、
   前記出力画像データを前記表示手段に出力する制御をする出力制御手段と、
   を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、
   前記色成分データは、前記表示手段の１画素に対応する前記画像の赤色成分に関する赤色入力値、緑色成分に関する緑色入力値、および青色成分に関する青色入力値を有し、
   前記複数の領域は、前記表示手段の表示領域における色域を、赤色成分に関する赤色成分値、緑色成分に関する緑色成分値、および青色成分に関する青色成分値の大小関係により分割される小領域であり、
   前記検出手段は、前記色成分データの前記赤色入力値、前記緑色入力値、および前記青色入力値の大小関係に基づいて、前記入力画像データに対応する前記領域を前記小領域のうちから検出する
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置であって、
   前記小領域は、前記表示手段の表示領域における色域をｘｙ色度図で表示させた際に、赤色成分に関する赤色成分点、緑色成分に関する緑色成分点、および青色成分に関する青色成分点のうちいずれか１点と、黄色成分に関する黄色成分点、シアン成分に関するシアン成分点、マゼンタ成分に関するマゼンタ成分点のうちのいずれか１点と、白色成分に関する白色成分点との３点を結んだ略三角形で囲われる領域である
   ことを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３に記載の画像処理装置であって、
   前記色成分データを認識するとともに、前記赤色入力値、前記緑色入力値、および前記青色入力値のうち、値が最小である入力値を白成分値とし、値が中間の入力値と前記白成分値との差分を混合成分値とし、値が最大の入力値と前記混合成分値との差分を単色成分値として値を変換する値変換手段を備え、
   前記検出手段は、前記値変換手段にて変換された前記白色成分値、前記混合成分値、および前記単色成分値に基づいて、前記赤色成分点、前記緑色成分点、および前記青色成分点のうち、前記単色成分値に対応する色成分を有する点と、前記黄色成分点、前記シアン成分点、および前記マゼンタ成分点のうち、前記混合成分値に対応する色成分を有する点と、前記白色成分値に対応する前記白色成分点と、の３点により形成される小領域を検出する
   ことを特徴とした画像処理装置。
5. 請求項４に記載の画像処理装置であって、
   前記補正データ生成手段は、前記値変換装置にて変換された前記単色成分値、前記混合成分値、および前記白色成分値を、前記係数選択手段により選択された色域マトリクス係数にて補正して前記出力画像データを生成する
   ことを特徴とした画像処理装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記係数選択手段は、前記表示領域の色域に基づいて演算されるデバイスマトリクス係数、および色域マッピング処理によりマッピング移動先となるターゲット色域に基づいて演算されるターゲットマトリクス係数のうちから、前記検出手段にて検出された前記領域に対応する前記デバイスマトリクス係数および前記ターゲットマトリクス係数を選択する
   ことを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記入力画像データおよび前記出力画像データは、γ補正が施されたデータである
   ことを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像処理装置であって、
   前記表示手段の前記表示領域は、プラズマディスプレイパネルである
   ことを特徴とした画像処理装置。
9. 表示手段に入力されるとともに、前記表示手段に表示される各画素を構成する色成分に関する色成分データを有する入力画像データに対して色域マッピング処理を、演算手段により実施させる画像処理方法であって、
   前記演算手段は、
   前記表示手段における表示領域の色域を複数の領域に分割し、前記入力画像データの前記色成分データが含まれる前記領域を、前記複数の領域から検出し、
   この検出された複数の領域毎に応じて設定される色域マトリクス係数のうち、前記検出手段にて検出された前記領域に対応する前記色域マトリクス係数を選択し、
   この選択された前記色域マトリクス係数に基づいて、前記入力画像データの前記色成分データを補正して出力画像データを生成し、
   この生成した出力画像データを前記表示手段に出力する制御をする
   ことを特徴とする画像処理方法。

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