JP4272972B2 - 内視鏡におけるカラープリンタ・カラーモニタの色調整及び階調調整用のカラーチャート - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡装置に関し、特に、詳細にかつ客観的にしたカラープリンタとカラーモニタの色調整及び階調調整装置に関する。

体腔内の観察や検査を行う等、近年医療用分野で広く用いられている内視鏡装置は、撮像部、照明部とを有するカラースコープと、カラースコープで撮像した信号をカラープリンタ及びカラーモニタで出力可能な信号に変換し伝達するカラープロセッサと、カラープロセッサで変換した信号についてハードコピーを行うカラープリンタと、カラープロセッサで変換した信号についてソフトコピーを行うカラーモニタなどから構成される。

内視鏡装置は、体腔内の観察や検査を行うため、できる限り実物に近い色で撮像及び出力されることが望ましい。また、カラープリンタとカラーモニタという異なる２つの出力手段間において、できる限り同じ色で出力されることが望ましい。

内視鏡装置を構成する機器のそれぞれは、異なる色撮像範囲及び色再現範囲、すなわち色域を有しており、機器毎の色域特性を考慮した色調整を行う必要がある。

特許文献１は、カラーチャートを用いて、撮像を行うカラースコープと、撮像した信号をカラーモニタで出力する信号に変換するカラープロセッサと、カラープロセッサで変換した信号についてソフトコピーを行うカラーモニタとの機器間における色調整方法を開示している。
特開平８−１５２５６６号公報

しかし、この特許文献１に係る発明では、カラープリンタとカラーモニタという異なる出力装置の間の色調を調整する方法を開示していない。これらの色調を調整するためには、減法混色の三原色であるＣｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）の重ね合わせで色を構成するカラープリンタと、加法混色の三原色であるＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の混合で色を構成するカラーモニタという、異なる色域を有する出力機器間の色調整を行う必要がある。具体的には、カラープロセッサなどのカラープリンタやカラーモニタへの信号を制御する機器において、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢのそれぞれ補色関係間で色調整、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質及びガンマ補正の調整、すなわち７種類の調整パラメータを変化させる調整を行うが、色を構成する手段が異なり再現可能な色域が一致しない両装置の色調を完全に一致させるのは困難である（図１参照）。図１は、カラープリンタとカラーモニタの色域の一例を示す。

また、異なる製造元の機器間の互換性を考慮する等の理由から、カラープロセッサとカラープリンタ及びカラーモニタの間の接続はアナログ信号で行われていることが多い。デジタル信号で接続されるパソコンなどと異なり、機器間の接続をアナログ信号で行われる限り、これら７種類の調整パラメータの調整をカラープリンタなどで自動的に行うことはできない。

そのため、内視鏡の使用者などが、自分の手などを撮像して、これら７種類の調整パラメータを変化させて、カラープリンタで出力された撮像結果と、カラーモニタで出力された撮像結果が一致しているか否かを目視で判断しており、客観的な色調整方法が確立されていなかった。通常、各パラメータの調整レベルは１４段階ほど設定されており、計７×１４種類の組み合わせから最適な調整パラメータを設定する必要がある。

また、カラープリンタやカラーモニタが出力する色調は、各機器の経年変化によっても異なってくるため、厳密には内視鏡を使用するたびに上記のパラメータ調整を行う必要があり、少なくともカラープリンタのプリンタリボンの交換時には必ずパラメータ調整を行う必要がある。

本発明の目的は、頻繁に調整作業が必要な内視鏡におけるカラープリンタとカラーモニタの色調整及び階調、画質、ガンマ補正の調整を、機器間のアナログ信号接続のままで、詳細にかつ客観的に行うことを可能にする。

前記目的を達成するため、本発明の内視鏡に使用するカラープリンタとカラーモニタにおいて、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整と色調整とを行うためのカラーチャートは、第１の方向に一列に配列された複数の同一形状の色票から構成される第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群を有し、第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群は、第１の方向に直交する第２の方向に向かって配列され、第１色票群を構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１の方向に向かってＲの割合は色票ごとに単調に増加し、ＧとＢは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、第２色票群を構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１の方向に向かってＧの割合は単調に色票ごとに増加し、ＲとＢは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、第３色票群を構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１の方向に向かってＢの割合は色票ごとに単調に増加し、ＲとＧは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、無彩色色票群を構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１の方向に向かってＲとＧとＢが同じ割合で色票ごとに単調に増加するようなグラデーションを示す。これにより、１枚のカラーチャートで、カラープリンタとカラーモニタの色調整及び階調、画質、ガンマ補正の調整を行うことが可能になる。

好ましくは、無彩色色票群は、第２方向において中央近傍に配置される。これにより、周辺減光の影響を受けることなく無彩色色票群を観察することが可能になる。

さらに好ましくは、無彩色色票群は、第１方向の中央近傍にＲとＧとＢをそれぞれ５０％ずつ混色させたグレーの色票が配置される。

また、好ましくは、色票群の配列順は、前記第１、無彩色、第３、第２色票群である。

また、好ましくは、第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群の第１の方向の長さは同一である。

また、好ましくは、第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群の有する色票の数は同一である。

また、好ましくは、第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群の有する色票の数は、いずれも奇数であって、それぞれの色票群の中で中間に位置する色票は、いずれもＲとＧとＢをそれぞれ５０％ずつ混色させたグレーである。

また、好ましくは、第１色票群の一方の端に位置する色票は、Ｒを０％、ＧとＢを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｒを１００％、ＧとＢを０％混色させたものし、第２色票群の一方の端に位置する色票は、Ｇを０％、ＲとＢを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｇを１００％、ＲとＢを０％混色させたものし、第３色票群の一方の端に位置する色票は、Ｂを０％、ＲとＧを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｂを１００％、ＲとＧを０％混色させたものとし、無彩色色票群の一方の端に位置する色票は、ＲとＧとＢを１００％混色させたもの、すなわちブラックとし、もう一方の端に位置する色票は、ＲとＧとＢを１００％混色させたもの、すなわちホワイトとする。

また、好ましくは、第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群の第２の方向の長さは、色調整と調整に対応する色票群の優先順位の高い順である。

さらに、好ましくは、優先順位は、無彩色色票群、第１色票群、第３色票群、第２色票群の順である。

また、好ましくは、カラーモニタはカラープリンタの色調整用画面が表示可能であって、色票群の配列順は、色調整用画面上にて表示されているカラープリンタの色調整パラメータにおけるＣｙとＲの色調整パラメータ項目、ＭｇとＧの色調整パラメータ項目、ＹｅとＧの色調整パラメータ項目及び暗い部分の階調または明るい部分の階調または画質またはガンマ補正の調整パラメータ項目の配列順序に合わせている。これにより、色調整、調整の手順と色票群の配列順の関係がわかりやすくなる。

また、好ましくは、第１、第２、第３色票群の有する色票の数は、いずれも色調整用画面上にて表示されているカラープリンタの色調整パラメータにおける調整可能な段数に合わせており、無彩色色票群の有する色票の数は、色調整用画面上にて表示されているカラープリンタの暗い部分の階調または明るい部分の階調または画質またはガンマ補正の調整パラメータのいずれかにおける調整可能な段数に合わせている。

また、本発明の内視鏡装置のカラープリンタとカラーモニタの色調整方法は、カラースコープは、前記カラーチャートを撮像し、カラープリンタとカラーモニタによって出力したカラーチャート画像とを比較して行う、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢそれぞれの間での色調整と、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整を行う。

また、本発明のカラープリンタ及びカラーモニタとを有する内視鏡装置は、カラースコープで撮像した前記カラーチャートについて、カラープリンタとカラーモニタによって出力したカラーチャート画像とを比較して行う、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢそれぞれの間での色調整と、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整を行うカラープリンタとカラーモニタの色調整装置を有する。

以上のように本発明によれば、頻繁に調整作業が必要な内視鏡におけるカラープリンタとカラーモニタの色調整及び階調、画質、ガンマ補正の調整を、機器間のアナログ信号接続のままで、詳細にかつ客観的に行うことが可能になる。

本発明の実施形態について説明する。図２に示すように、本実施形態に係る内視鏡装置は、カラースコープ１０と、カラープロセッサ２０と、カラープリンタ３０と、カラーモニタ４０とを有する。カラースコープ１０は、カラープロセッサ２０の制御により、被写体を撮像し、撮像により得られた電気信号はカラープロセッサ２０によってカラープリンタ３０及びカラーモニタ４０で出力が可能な画像信号に変換される。変換された画像信号はアナログ信号でカラープリンタ３０及びカラーモニタ４０に伝達される。伝達された画像信号は、カラープリンタ３０によってハードコピーすなわち出力（プリントアウト）され、カラーモニタ４０によってソフトコピーすなわち出力（画面表示）される。使用者は、カラープリンタ３０による出力結果、及びカラーモニタ４０による出力結果により、カラースコープで撮像された被写体映像を観察することができる。

カラースコープ１０は、図示しないＣＣＤなどの撮像素子を有する撮像部と、暗い体腔内の被写体を照明する照明用レンズを有する照明部などから構成され、照明部が被写体に適度な光を供給し、撮像部が被写体を撮像し電気信号に変換する。

カラープロセッサ２０は、図示しないＤＳＰなどの信号処理部を有しており、カラースコープ１０で撮像し変換された電気信号を、カラープリンタ３０、及びカラーモニタ４０で出力できる画像信号に変換し、その信号を伝達する。また、カラープロセッサ２０は、図示しない光源を有しており、光誘導装置を介して、カラースコープの先端にある照明レンズに光を伝達する。

カラープリンタ３０は、アナログの画像信号を取り込んで出力することが可能なカラープリンタであり、カラースコープ１０で撮像され、カラープロセッサ２０で変換されて伝達された画像信号を、カラープリンタの色調整パラメータに変換し、ハードコピー出力（プリントアウト）する。また、カラープリンタ３０に伝達された画像信号は、スルーでカラーモニタ４０に伝達される。従って、カラーモニタ４０は、カラープリンタ３０の後述する色調整パラメータ（Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ）、調整パラメータ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の影響を受けない。

さらに、カラープリンタ３０は、色調整装置３１を有しており、使用者の操作によってカラープリンタ３０の出力結果と、カラーモニタ４０の出力結果の色調を合わせる。色調整装置３１は、色調整操作部３２、及び色調整表示部３３を有しており、これらを使用者が操作して、後述するカラーチャート５１を撮像した出力結果（カラーチャート画像）を使用者が見て、色調整及び暗い部分の階調の調整などを行う。色調整装置３１は、図示しない他の操作キーを有する。図３は、カラープリンタ３０のうち、色調整装置３１の部分を詳細に示したものである。

色調整操作部３２は、方向キー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ及び決定キー３２ｅを有しており、色調整表示部３３に表示された色調整画面において色調整を行う際、カーソルＣの移動及び選択決定入力を行う（図３参照）。

色調整表示部３３は、ＬＣＤなどの表示素子を有し、これに表示される画面パターン３４は、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢの間の３種類の色調整項目とその各色調整パラメータ（Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ）、暗い部分の階調の調整パラメータ（Ｐ１）、明るい部分の階調の調整パラメータ（Ｐ２）、画質の調整パラメータ（Ｐ３）、及びガンマ補正の調整パラメータ（Ｐ４）という４種類の調整パラメータ、合わせて７種類の調整パラメータを表示する（図４参照）。

使用者は、図４に示す常時状態の画面パターン３４にて、色調整装置３１内にある方向キー３２ａ〜３２ｄのうち、上下の方向キー３２ａ又は３２ｂを操作して調整したい項目を１つ選択した後（選択した項目は表示文字の色が変化して選択していることが認識できる、図示はしていない）、決定キー３２ｅを操作する。選択された調整パラメータは、左右の方向キー３２ｃ又は３２ｄ、及び決定キー３２ｅを操作することにより変更可能となる。

なお、本実施形態においては、各色調整項目にてそれぞれ設定される色調整パラメータ（Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ）はＲ、Ｇ、Ｂ各原色信号の所定基準出力値に対する変化量を示す。左右方向キー３２ｃまたは３２ｄを操作することにより、色調整表示部３３上のカーソルＣが略中央の基準位置（図３に示す状態）から原色方向（図中右方向）に変位した場合は増加し、また補色方向（図中左方向）に変位した場合は減少する構成である。

他の調整パラメータ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）も同様で、暗い部分（明度の低い部分）の階調の調整パラメータ（Ｐ１）の場合は、カーソルＣが図中右方向に変位した場合は、暗い部分の階調が強調され、図中左方向に変位した場合は、暗い部分の階調が弱められる。明るい部分（明度の高い部分）の階調の調整パラメータ（Ｐ２）の場合は、カーソルＣが図中右方向に変位した場合は、明るい部分の階調が強調され、図中左方向に変位した場合は、明るい部分の階調が弱められる。画質の調整パラメータ（Ｐ３）の場合は、カーソルＣが図中右方向に変位した場合は、輪郭強調の度合いが強められ、図中左方向に変位した場合は、輪郭強調の度合いが弱められる。ガンマ補正の調整パラメータ（Ｐ４）の場合は、カーソルＣが図中右方向に変位した場合は、黒っぽく出力される領域が多くなり（硬調）、図中左方向に変位した場合は、白っぽく出力される領域が多くなる（軟調）。

例えば、色調整項目Ｃｙ−Ｒの色調整パラメータＰｒは、カーソルＣの位置を原色のＲ方向に基準位置から１目盛り分移動するとプラス１に変化し、補色のＣｙ方向に基準位置から１目盛り分移動するとマイナス１に変化する。色調整項目Ｍｇ−Ｇの色調整パラメータＰｇ、色調整項目Ｙｅ−Ｂの色調整パラメータＰｂ、暗い部分の階調の調整パラメータＰ１、明るい部分の階調の調整パラメータＰ２、画質の調整パラメータＰ３、及びガンマ補正の調整パラメータＰ４についても同様である。

カラーモニタ４０は、アナログの画像信号を取り込んで表示することが可能な市販のカラーモニタであり、カラースコープ１０で撮像され、カラープロセッサ２０で変換されてカラープリンタ３０経由で伝達された画像信号を、ソフトコピー出力（画面表示）する。

図５は、本発明におけるカラープリンタ３０とカラーモニタ４０の色調整において使用されるカラーチャート５１を示す。

カラーチャート５１は、第１の方向（図５中、水平方向である矢印Ｈ方向）かつ一列に配列された複数の同一形状の色票から構成される第１色票群５１ａ、無彩色色票群５１ｄ、第３色票群５１ｃ、第２色票群５１ｂとを有し、これら色票群がこの順序で第２の方向（図５中、垂直方向である矢印Ｖ方向）に配列されている。

第１色票群５１ａを構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ配列の一方の端から他の端の方向に向かってＲの割合は色票ごとに単調に増加し、ＧとＢの割合は色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示す。例えば、図５において、第１色票群を構成する色票の色は、左端の色票はＧとＢの混色であるＣｙで、右端の色票はＲを示す。色票ごとの色調の変化は、右方向に向かって一定の割合でＲの強さが増加し、右方向に向かって一定の割合でＧとＢの強さ、すなわちＧとＢの混色であるＣｙの強さが減少する。

無彩色色票群５１ｄを構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを同じ割合すなわち白と黒とを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１色票群５１ａで示したものと同じ配列の一方の端から他の端の方向に向かって白の割合が色票ごと単調に増加するようなグラデーションを示すことを特徴とする。例えば、図５において、無彩色色票群を構成する色票の明度は、左端の色票はＲとＧとＢの色が０％ずつ混色されたブラックで、右端の色票はＲとＧとＢが１００％ずつ混色されたホワイトを示す。色票ごとの明度は、右方向に向かって一定の割合で増加する。

第３色票群５１ｃを構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１色票群５１ａで示したものと同じ配列の一方の端から他の端の方向に向かってＢの割合は色票ごとに単調に増加し、ＲとＧの割合は色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示す。例えば、図５において、第３色票群を構成する色票の色は、左端の色票はＲとＧの混色であるＹｅで、右端の色票はＢを示す。色票ごとの色調の変化は、右方向に向かって一定の割合でＢの強さが増加し、右方向に向かって一定の割合でＲとＧの強さ、すなわちＲとＧの混色であるＹｅの強さが減少する。

第２色票群５１ｂを構成する色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ第１色票群５１ａで示したものと同じ配列の一方の端から他の端の方向に向かってＧの割合は色票ごとに単調に増加し、ＲとＢの割合は色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示す。例えば、図５において、第２色票群を構成する色票の色は、左端の色票はＲとＢの混色であるＭｇで、右端の色票はＧを示す。色票ごとの色調の変化は、右方向に向かって一定の割合でＧの強さが増加し、右方向に向かって一定の割合でＲとＢの強さ、すなわちＲとＢの混色であるＭｇの強さが減少する。

カラースコープ１０による撮像画像は、カラースコープ１０の撮像光学系の特性やコサイン４乗則に起因して、その明るさが撮像光学系の光軸から離れるほど低下する。本実施形態のカラーチャート５１においては、無彩色色票群５１ｄは、カラーチャート５１の下端部ではなく、第２の方向においてカラーチャート５１の中央近傍に配置され、ＲとＧとＢを５０％ずつ混色させたグレーの中間明度が第１の方向でほぼ中央に位置している。て従って、上述した周辺光量の低下による視認への影響を受けにくく、調整作業がし易い。また、カラーチャート５１を９０度回転させて色調の変化方向を垂直方向にして調整する場合も、無彩色色票群５１ｄの画像が常に中央近傍にあるので、視認しやすい。なお、第２色票群５１ｂはＭｇとＧの調整であり、医療用内視鏡においては調整の優先順位は他の色調整に比べて低いので、カラーチャート５１の下端部に配置されている。

カラーチャート５１の大きさは、カラースコープ１０が通常使用において、体腔内で被写体を撮像する距離と同等の距離にカラーチャート５１を配置してカラーチャート全体が撮像できる程度の大きさである。

カラーチャート５１における第１色票群５１ａ、第２色票群５１ｂ、第３色票群５１ｃ、無彩色色票群５１ｄは、それぞれ縦１行、横Ｍ列の行列を有し、１×Ｍ個の色票が並べられている。Ｍは自然数であり、これらの数値が多いほど、グラデーション変化が滑らかなカラーチャートとなる。本実施形態では、すべての色票群の大きさ、すなわち色票群の縦方向及び横方向の長さは同一である。

ここで、第１色票群５１ａにおける行列の左の端に位置する横１列目の色票位置をＡ₁₁とし、Ａ₁₁から横方向に１列右の色票位置をＡ₁₂、Ａ₁₁から横方向に（ｍ−１）列右の色票位置をＡ_1m、Ａ₁₁から横方向に（Ｍ−１）列右の色票位置、すなわち行列の右の端に位置する横Ｍ列目の色票位置をＡ_1Mとする。

同様に、第２色票群５１ｂにおける行列の左の端に位置する横１列目の色票位置をＡ₂₁とし、Ａ₂₁から横方向に１列右の色票位置をＡ₂₂、Ａ₂₁から横方向に（ｍ−１）列右の色票位置をＡ_2m、Ａ₂₁から横方向に（Ｍ−１）列右の色票位置、すなわち行列の右の端に位置する横Ｍ列目の色票位置をＡ_2Mとする。

同様に、第３色票群５１ｃにおける行列の左の端に位置する横１列目の色票位置をＡ₃₁とし、Ａ₃₁から横方向に１列右の色票位置をＡ₃₂、Ａ₃₁から横方向に（ｍ−１）列右の色票位置をＡ_3m、Ａ₃₁から横方向に（Ｍ−１）列右の色票位置、すなわち行列の右の端に位置する横Ｍ列目の色票位置をＡ_3Mとする。

同様に、無彩色色票群５１ｄにおける行列の左の端に位置する横１列目の色票位置をＡ₄₁とし、Ａ₄₁から横方向に１列右の色票位置をＡ₄₂、Ａ₄₁から横方向に（ｍ−１）列右の色票位置をＡ_4m、Ａ₄₁から横方向に（Ｍ−１）列右の色票位置、すなわち行列の右の端に位置する横Ｍ列目の色票位置をＡ_4Mとする。

カラーチャート５１における、色票群のそれぞれは、加法混色の三原色であるＲとＧとＢとを一定割合で混合させた１×Ｍ個の色票を一定の配列基準に従って並べることで構成される。

具体例として、Ａ_1mの位置には、Ｒを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％、Ｇを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％、Ｂを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％だけ混合させた色票を配置する。すなわち、Ａ₁₁の位置には、Ｒを０％、Ｇを１００％、Ｂを１００％混合させた色票を、Ａ_1Mの位置には、Ｒを１００％、Ｇを０％、Ｂを０％混合させた色票を配列する。この場合、第１色票群５１ａは、ＧとＢの混色となるＣｙと、Ｒとを主としたグラデーション配列となる。

Ａ_2mの位置には、Ｒを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％、Ｇを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％、Ｂを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％だけ混合させた色票を配置する。すなわち、Ａ₂₁の位置には、Ｒを１００％、Ｇを０％、Ｂを１００％混合させた色票を、Ａ_2Mの位置には、Ｒを０％、Ｇを１００％、Ｂを０％混合させた色票を配列する。この場合、第２色票群５１ｂは、ＲとＢの混色となるＭｇと、Ｇとを主としたグラデーション配列となる。

Ａ_3mの位置には、Ｒを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％、Ｇを｛１００×（ｍ−１）／（１−Ｍ）＋１００｝％、Ｂを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％だけ混合させた色票を配置する。すなわち、Ａ₃₁の位置には、Ｒを１００％、Ｇを１００％、Ｂを０％混合させた色票を、Ａ_3Mの位置には、Ｒを０％、Ｇを０％、Ｂを１００％混合させた色票を配列する。この場合、第３色票群５１ｃは、ＲとＧの混色となるＹｅと、Ｂとを主としたグラデーション配列となる。

Ａ_4mの位置には、Ｒを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％、Ｇを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％、Ｂを｛１００×（ｍ−１）／（Ｍ−１）｝％だけ混合させた色票を配置する。すなわち、Ａ₄₁の位置には、Ｒを０％、Ｇを０％、Ｂを０％混合させた色票を、Ａ_4Mの位置には、Ｒを１００％、Ｇを１００％、Ｂを１００％混合させた色票を配列する。この場合、無彩色色票群５１ｄは、ＲとＧとＢを０％ずつ混色させたブラックと、ＲとＧとＢを１００％ずつ混色させたホワイトとを主としたグラデーション配列、すなわちグレースケールとなる。

従って、Ｍが奇数である場合、色票群の中間に位置する色票は、いずれの色票群であっても、ＲとＧとＢを５０％ずつ混色させたグレーとなる。

本発明の実施形態であるカラーチャート５１を使ったカラープリンタ３０とカラーモニタ４０の色調などの調整方法を説明する。

まず、カラーチャート５１をカラースコープ１０にて撮像する。カラーチャート５１を撮像する場合は、体腔内の撮像条件に合わせて、カラープロセッサ２０の有する光源の誘導された照明以外の他の照明器具等の影響を受けない状態で撮像するのが望ましい。カラースコープ１０にて撮像された電気信号は、カラープロセッサ２０において、カラープリンタ３０、及びカラーモニタ４０で出力可能な画像信号に変換されこれらに伝達される。伝達された画像信号をカラープリンタ３０でハードコピー、すなわちプリントアウトし、カラーモニタ４０でソフトコピー、すなわち画面表示させる。

使用者は、色調整装置３１内にある方向キー３２ａ〜３２ｄ、及び決定キー３２ｅを操作して色調整表示部３３に７種類の調整パラメータを表示した画面パターン３４を表示させる。

使用者はプリントアウトされたカラーチャート５１の出力結果（カラーチャート画像）と、画面表示されたカラーチャート５１の出力結果（カラーチャート画像）とを対比する。まずは、第１色票群５１ａについて、目視にてプリントアウトしたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果が、画面表示されたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果に比して、Ｒが弱いと判断した場合は、画面パターン３４に表示されたＣｙとＲの色調整パラメータＰｒにおいて、方向キー３２ａ〜３２ｄ、及び決定キー３２ｅを操作して、Ｒの方向にカーソルＣを移動させ、色調整パラメータＰｒの強弱の度合いについてＲを強くさせる。再度カラープリンタ３０でプリントアウトさせる。

再度プリントアウトしたカラーチャート５１の出力結果と、画面表示されたカラーチャート５１の出力結果を対比する。目視にて、まだプリントアウトしたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果が、画面表示されたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果に比して、Ｒが弱いと判断した場合は、同様に画面パターン３４に表示されたＣｙとＲの色調整パラメータＰｒにおいて、方向キー３２ａ〜３２ｄ、及び決定キー３２ｅを操作して、Ｒの方向にカーソルＣを移動させる。再度カラープリンタ３０でプリントアウトさせる。プリントアウトしたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果と、画面表示されたカラーチャート５１における第１色票群５１ａの出力結果についてＲの強さが同等であると目視で判断できるまで、同様の操作を繰り返す。Ｒが強いと判断した場合には、方向キー３２ａ〜３２ｄ、及び決定キー３２ｅを操作して、Ｃｙの方向にカーソルＣを移動させ、色調整パラメータＰｒの強弱の度合いについてＲを弱くさせる。

次に、上記のＣｙとＲの色調整パラメータＰｒはそのままにして、カラーチャート５１における第２色票群５１ｂの出力結果を対比する。目視にて、今度は、Ｇの強弱を判断する。ＭｇとＧの色調整パラメータＰｇにおいてカーソルＣを移動させる点、その後、再度プリントアウトさせて、画面表示の色と対比し、プリントアウトしたカラーチャート５１における第２色票群５１ｂの出力結果と、画面表示されたカラーチャート５１における第２色票群５１ｂの出力結果についてＧの強さが同等であると判断できるまで色調整パラメータＰｇを変化させる点については、第１色票群５１ａの場合の手順と同様である。

次に、上記のＣｙとＲの色調整パラメータＰｒ、ＭｇとＧの色調整パラメータＰｇはそのままにして、カラーチャート５１における第３色票群５１ｃの出力結果を対比する。目視にて、今度は、Ｂの強弱を判断する。ＹｅとＢの色調整パラメータＰｂにおいてカーソルＣを移動させる点、その後、再度プリントアウトさせて、画面表示の色と対比し、プリントアウトしたカラーチャート５１における第３色票群５１ｃの出力結果と、画面表示されたカラーチャート５１における第３色票群５１ｃの出力結果についてＢの強さが同等であると判断できるまで色調整パラメータＰｂを変化させる点については、第１色票群５１ａや第２色票群５１ｂの場合の手順と同様である。

次に、上記のＣｙとＲの色調整パラメータＰｒ、ＭｇとＧの色調整パラメータＰｇ、ＹｅとＢの色調整パラメータＰｂはそのままにして、カラーチャート５１における無彩色色票群５１ｄの出力結果を対比する。目視にて、今度は、暗い部分の階調の強弱を判断する。暗い部分の階調の調整パラメータＰ１においてカーソルＣを移動させる点、その後、再度プリントアウトさせて、画面表示の明度と対比し、プリントアウトしたカラーチャート５１における無彩色色票群５１ｄの出力結果と、画面表示されたカラーチャート５１における無彩色色票群５１ｄの出力結果について暗い部分の階調の強さが同等であると判断できるまで調整パラメータＰ１を変化させる点については、第１色票群５１ａや第２色票群５１ｂ、第３色票群５１ｃの場合の手順と同様である。

無彩色色票群５１ｄを使ったパラメータの調整は、この他に、明るい部分の階調の強さの調整、画質の調整、ガンマ補正の調整がある。いずれも、カラーチャート５１における無彩色色票群５１ｄについて、カラープリンタとカラーモニタの出力結果を対比し、カラープリンタ内にある色調整装置３１を操作して調整パラメータＰ２、Ｐ３、Ｐ４を変化させて調整を行う点は、暗い部分の階調の強さを調整する手順と同じである。

このようにして、７種類の調整パラメータを順に調整することによって、内視鏡におけるカラープリンタとカラーモニタの出力される色調の調整が可能になる。

なお、各色票群における色票のそれぞれは同一の形状であれば本実施形態のような矩形に限らない。

また、カラーチャート５１のおける４つの色票群の配列順や第２の方向の長さは、他の配列順や長さとしてもよい。但し、本実施形態のように、無彩色色票群を第２の方向において中央近傍に配置して周辺減光の影響を受けにくくしておいた方が望ましい。また、各色票群の第２の方向の長さは、色調整と調整に対応する色票群の優先順位の高い順に長くするのが望ましい。

図６は、カラーチャート５１の変形例であるカラーチャート５１０を示したものである。このカラーチャート５１０は、グラデーションの第１の方向（すなわち図６の水平方向である矢印Ｈ方向）の配列方向は同じであるが、各色票群の重要度を考慮して第２方向（すなわち図６の垂直方向の矢印Ｖ方向）の長さが異なっている。

カラーチャート５１０においては、上からＣｙとＲで構成される第１色票群５１０ａ、黒と白で構成される無彩色色票群５１０ｄ、ＹｅとＢで構成される第３色票群５１０ｃ、ＭｇとＧで構成される第２色票群５１０ｂの配列順である。第１色票群５１０ａの色の構成は、カラーチャート５１の第１色票群５１ａの構成と同じである。同様に、第２色票群５１０ｂの色の構成は、カラーチャート５１の第２色票群５１ｂの構成と同じである。また、第３色票群５１０ｃの色の構成は、カラーチャート５１の第３色票群５１ｃの色の構成と同じである。また、無彩色色票群５１０ｄの明度の構成は、カラーチャート５１の無彩色色票群５１ｄの明度の構成と同じである。

しかし、第２方向の長さは、無彩色色票群５１０ｄと第１色票群５１０ａと第３色票群５１０ｃとが同じ長さで、第２色票群５１０ｂに比べて長い。このようなカラーチャート５１０によれば、調整の重要度が高い無彩色色票群５１０ｄの面積が大きく、画像の中心近傍にあり、ＲとＧとＢを５０％ずつ混色させたグレーの中間明度が第１の方向でほぼ中央に位置している。このために、上述したように、撮像光学系の周辺光量低下の影響を受けにくいだけでなく、明度の具合を視認しやすく、高精度な調整が可能となる。また、カラーチャート５１０を９０度回転させて使用する場合においても、無彩色色票群５１０ｄの画像が常に中心近傍であるので、いずれの方向でも視認しやすく、調整し易い。

次に、図７のカラーチャート５１００を説明する。カラーチャート５１００は、カラーチャート５１の色票群の配列と同じで、第１、無彩色、第３、第２色票群の順で配列されるが、無彩色色票群が第２の方向（すなわち図７の垂直方向である矢印Ｖ方向）において中央に配置されるように、第２の方向の長さを、長い方から無彩色色票群５１００ｄ、第１色票群５１００ａ、第３色票群５１００ｃ、第２色票群５１００ｂの順としている。色調整と調整に対応する色票群の優先順位の高い順に長くしたものである。周辺減光の影響を受けにくくするなどの効果は、カラーチャート５１０と同じである。

なお、上記実施形態では、４つの色票群の色票が配列される方向の長さを同じものすなわち第１の方向（図５、図６、図７のＨの方向の長さを同じもの）として説明したが、異なるものとしてもよい。これに伴い、色票群の有する各色票の形状が同一であれば、他の色票群の有する各色票の形状と異なるものであってもよい。

また、色票群の配列順は、色調調整部３３に、表示される画面パターン３４乗のパラメータＰｒとＰｂとＰｇと、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のいずれかとの配列順に会わせても良い。例えば、図４の画面パターン３４のパラメータの配列順（Ｐｒ、Ｐｂ、Ｐｇ、Ｐ１の順）に合わせて、第１色票群、第２色票群、第３色票群、無彩色票群の配列順とする（カラーチャートは不図示）。これにより画面パターン３４のパラメータの配列順に合うので、色調整手順と色票群の配列の関係がわかりやすい。但し、この場合、無彩色色票群がカラーチャートの下端に位置するので、第２の方向の長さを他の色票群に比べて長くするなどして、出来るだけ画面の中央近傍で無彩色色票群が観察できるようにカラーチャートを作成しておくのが望ましい。

また、本実施形態では、４つの色票群が有する色票の数を同一として説明したが、異なるものであってもよく、特にカラープリンタ等の有する色調整画面における調整パラメータの設定できる段数と合わせておいてもよい。このとき、無彩色色票群を使用する調整パラメータはＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と４つあるが、そのうちのいずれの段数に合わせておいてもよいが、段数の多い調整パラメータに合わせておくのが望ましい。

また、本実施形態では、色調整装置３１は、カラープリンタ３０内部に含まれる構造としたが、カラープリンタと接続及びカラープリンタの色調を調整できるような別体構造であってもよい。

また、色調整装置３１は、色調整表示部３３を有さず、カラーモニタ４０で代用してもよい。この場合は、色調整装置３１は、方向キー３２ａ〜３２ｄ、決定キー３２ｅと画面パターン３４を有し、画面パターン３４をカラーモニタ４０に表示する機能を有する。

また、カラーチャートの混色の割合については、一例を示したにすぎず、他の割合でグラデーションを構成してもよい。

また、カラーチャートの色の作成については、加法混色の三原色であるＲ、Ｇ、Ｂを一定割合で混ぜ合わせることにより行ったが、減法混色の三原色であるＹｅ、Ｍｇ、Ｃｙを一定割合で重ね合わせることにより行ってもよい。

カラープリンタとカラーモニタの色空間の違いを示したｘｙ色度図である。 内視鏡装置の構成図である。 色調整装置の構成図である。 操作部における色調整表示部に表示される画面パターン例の１つで、第１のステップにおける７つの調整パラメータ全てを表示した画面パターンを示す図である。 ＲとＧとＢとを一定割合で混ぜ合わせた色票を配列したカラーチャートで、色票群、色票の大きさを全て同一としたものを示す図である。 ＲとＧとＢとを一定割合で混ぜ合わせた色票を配列したカラーチャートで、図５のカラーチャートから色票群の配列と大きさを異なるものにした変形例を示す図である。 ＲとＧとＢとを一定割合で混ぜ合わせた色票を配列したカラーチャートで、図５のカラーチャートから色票群の大きさを異なるものにした変形例を示す図である。

符号の説明

１０ カラースコープ
２０ カラープロセッサ
３０ カラープリンタ
３１ 色調整装置
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 方向キー
３２ｅ 決定キー
３３ 色調整表示部
３４ 画面パターン
４０ カラーモニタ
５１ カラーチャート
５１０ カラーチャートの変形例
５１００ カラーチャートの変形例

Claims (14)

1. 内視鏡装置のカラースコープを使って撮像しカラープリンタで出力した第１カラーチャート画像と、カラーモニタで出力した第２カラーチャート画像とを対比して行うものであって、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整と色調整とを行うために、前記カラースコープで撮像されるカラーチャートであって、
   前記カラーチャートは、第１の方向に一列に配列された複数の同一形状の色票から構成される第１、第２、第３色票群、及び無彩色色票群を有し、
   前記第１、第２、第３色票群、及び前記無彩色色票群は、前記第１の方向に直交する第２の方向に向かって配列され、
   前記第１色票群を構成する前記色票の各々は、Ｒ（レッド）とＧ（グリーン）とＢ（ブルー）とを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ前記第１の方向に向かってＲの割合は色票ごとに単調に増加し、ＧとＢは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、前記第２色票群を構成する前記色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ前記第１の方向に向かってＧの割合は単調に色票ごとに増加し、ＲとＢは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、前記第３色票群を構成する前記色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ前記第１の方向に向かってＢの割合は色票ごとに単調に増加し、ＲとＧは同じ割合で色票ごとに単調に減少するようなグラデーションを示し、前記無彩色色票群を構成する前記色票の各々は、ＲとＧとＢとを一定の割合で混ぜ合わせることにより構成され、かつ前記第１の方向に向かってＲとＧとＢが同じ割合で色票ごとに単調に増加するようなグラデーションを示すことを特徴とするカラーチャート。
2. 前記無彩色色票群は、前記第２方向において中央近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
3. 前記無彩色色票群は、前記第１方向の中央近傍にＲとＧとＢをそれぞれ５０％ずつ混色させたグレーの色票が配置されることを特徴とする請求項２に記載のカラーチャート。
4. 前記色票群の配列順は、前記第１、無彩色、第３、第２色票群としたことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
5. 前記第１、第２、第３色票群、及び前記無彩色色票群の前記第１の方向の長さは同一であることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
6. 前記第１、第２、第３色票群、及び前記無彩色色票群の有する色票の数は同一であることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
7. 前記第１、第２、第３色票群、及び前記無彩色色票群の有する色票の数は、いずれも奇数であって、それぞれの色票群の中で中間に位置する色票は、いずれもＲとＧとＢをそれぞれ５０％ずつ混色させたグレーであることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
8. 前記第１色票群の一方の端に位置する色票は、Ｒを０％、ＧとＢを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｒを１００％、ＧとＢを０％混色させたものとし、前記第２色票群の一方の端に位置する色票は、Ｇを０％、ＲとＢを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｇを１００％、ＲとＢを０％混色させたものとし、前記第３色票群の一方の端に位置する色票は、Ｂを０％、ＲとＧを１００％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、Ｂを１００％、ＲとＧを０％混色させたものとし、前記無彩色色票群の一方の端に位置する色票は、ＲとＧとＢを０％混色させたものとし、もう一方の端に位置する色票は、ＲとＧとＢを１００％混色させたものとすることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
9. 前記第１、第２、第３色票群、及び前記無彩色色票群の前記第２の方向の長さは、前記色調整と調整に対応する色票群の優先順位の高い順であることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
10. 前記優先順位は、前記無彩色色票群、第１色票群、第３色票群、第２色票群の順であることを特徴とする請求項９に記載のカラーチャート。
11. 前記カラーモニタは前記カラープリンタの色調整用画面が表示可能であって、前記色票群の配列順は、前記色調整用画面上にて表示されている前記カラープリンタの色調整パラメータにおけるＣｙ（シアン）とＲの色調整パラメータ項目、Ｍｇ（マゼンタ）とＧの色調整パラメータ項目、Ｙｅ（イエロー）とＧの色調整パラメータ項目、及び暗い部分の階調または明るい部分の階調または画質またはガンマ補正の調整パラメータ項目の配列順序に合わせていることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
12. 前記第１、第２、第３色票群の有する色票の数は、いずれも前記色調整用画面上にて表示されている前記カラープリンタの色調整パラメータにおける調整可能な段数に合わせており、前記無彩色色票群の有する色票の数は、前記色調整用画面上にて表示されている前記カラープリンタの暗い部分の階調または明るい部分の階調または画質またはガンマ補正の調整パラメータのいずれかにおける調整可能な段数に合わせていることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
13. 請求項１に記載のカラーチャートが前記カラースコープによって撮像されたものに基づいて、前記カラープリンタから出力された前記第１カラーチャート画像と、前記カラーモニタから出力された前記第２カラーチャート画像とを比較し、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢそれぞれの間での補色間色調整を前記色調整として行い、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整を行うことを特徴とする内視鏡装置のカラープリンタとカラーモニタの色調整方法。
14. 請求項１に記載のカラーチャートを用いて前記カラープリンタと前記カラーモニタの、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整と、色調整とを行うために使用される色調整装置を有する内視鏡装置であって、
    前記カラースコープと、
    前記カラースコープで撮像した電気信号を前記カラープリンタ及び前記カラーモニタで出力可能な画像信号に変換し伝達するカラープロセッサとを有し、
    前記色調整装置は、請求項１に記載のカラーチャートが前記カラースコープによって撮像されたものに基づいて、前記カラープリンタから出力された前記第１カラーチャート画像と、前記カラーモニタから出力された前記第２カラーチャート画像とを比較し、ＣｙとＲ、ＭｇとＧ、ＹｅとＢそれぞれの間での補色間色調整を前記色調整として行い、暗い部分の階調、明るい部分の階調、画質、及びガンマ補正のうち少なくとも１以上の調整を行うために使用されることを特徴とする内視鏡装置。

Images