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JP4438741B2 - 色調整装置、印刷装置、画像処理装置、色調整方法、プログラム - Google Patents

色調整装置、印刷装置、画像処理装置、色調整方法、プログラム Download PDF

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Description

この明細書で説明する発明は、出力装置を通じて出力される画像の色調整機能に関する。
この発明は、色調整装置、印刷装置、画像処理装置、色調整方法、プログラムとしての側面を有する。
オリジナル画像の色味と出力画像での色味が一致しないことがある。図1に、一例を示す。例えば、オリジナル画像での青色が出力画像では紫として視認されることがある。同様に、オリジナル画像での紫が出力画像ではマゼンタとして視認されることがある。これらは、出力デバイスに固有の発色特性等の影響で発生する。
このため、従来より様々な色調整技術が存在する。
特開2005−175823号公報 特開2004−304539号公報
ところが、従来の色調技術整では、編集画面上での色調整は、専ら編集作業者の経験や勘に頼るところが大きい。
このため、色調整に多くの時間が必要とされており、調整自体も順調に進まないことがある。
発明者は、色調整技術として、以下の処理を組み合わせる技術を提案する。
(a)表示面の編集画像領域内に表示されている入力画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶処理
(b)選択された色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、色相平面に直角な方向の色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する色情報変換処理
(c)複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない 前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、色調整用の代表色の位相軸の方向に色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整処理
(d)色相平面と対応する色調整用の色相環又は色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を色相環又は色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、色調整対象領域の色情報のHSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示処理
好ましくは、色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、色調整用の代表色に関して色座標明示処理で明示的に表示している色相環又は色相バーチャートの表示明度を明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動処理も組み合わせる。
本発明によれば、HSV空間上で、特定の代表色を調整対象にして、色相、彩度、明度のそれぞれについて調整するため、調整を必要とする代表色を主にして色調整を加えることができる。加えて、色調整のために指定した領域の色情報を、色相、彩度及び明度を座標軸とするHSV空間の特定の座標値として作業者に明示することができる。この色調整技術の採用により、作業者は、色座標を視覚的に確認でき、合理的な根拠に基づく色調整を行うことができる。
明度連動処理も組み合わせる場合には、色調整のために指定した領域の明度に連動して明度が調整された色相環又は色相バーチャートを確認しながら色調整を実行できる。この色調整技術の採用により、色調整の影響を正確に予測することが可能になる。
以下、発明に係る色調整技術の形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
(A)医療用印刷システム
図2に、医療用印刷システムの構成例を示す。この印刷システムは、画像編集用のコンピュータ1と医療画像印刷用の印刷装置3とで構成されており、概ね以下に示す処理手順で印刷動作が進行する。
まず、印刷装置3の画像メモリから画像データがコンピュータ1に読み出され、作業者による色調整が実行される。色調整が終了すると、コンピュータ1から印刷装置3に色調整後の画像データが送信される。印刷装置3は、受信した画像データを紙その他の記録媒体に印刷する。
(B)HSV空間上での色調整の採用
画像データの色調整では一般に、R成分、G成分、B成分を個別に調整する方法が採用されている。
しかし、R成分、G成分、B成分を個別に調整する方法は、人間には直感的でない。また、調整画面がグレースケール画像を含む場合、有彩色画像についての色調整がグレースケール画像に色を付ける原因にもなる。
そこで、発明者は、RGB空間(赤色・緑色・青色で定義される空間)上の画像データをHSV空間(色相・彩度・明度で定義される空間)上の画像データに変換し、HSV空間上で色調整を加える手法を採用する。
図3に、HSV空間の色相のみに着目した色相環の概念例を示す。図3は、表示系や印刷系で使用する代表色(すなわち、R(赤)、G(緑)、B(青)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー))の位相関係を表している。
図3に示すように、各色の位相関係は人間の色感覚に一致しており、再現色は色相の回転により調整できる。例えば、緑色で再現されている画像部分の黄色を強くした場合にも、色相を右側に回転すれば良いことが分かる。
ただし、色相を一様に回転する手法は、他の色にも影響を及ぼしてしまう。このため、1つの色の調整が全体的な画質の低下又は更なる調整を必要とする原因になることがある。
そこで、以下の説明では、特定の位相範囲についてのみ独立に色調整できる技術を印刷システムに適用する場合について説明する。なお、この色調整技術は、発明者が提唱する技術であり、既に出願済みである。
また、このHSV空間上の色調整は、調整対象画像にカラー画像とグレースケール画像が含まれる場合の色調整に有利である。これは、HSV空間上での色調整は、グレースケール画像に影響を与えずに済むためである。すなわち、色バランスがくずれないので、色調整の際に、グレースケール画像が着色されずに済むためである。
(C)装置例
(C−1)コンピュータ例
図4に、HSV空間上での色調整機能を実行するコンピュータ11の機能構成例を示す。なお、コンピュータ11は、マイクロプロセッサ、記憶装置、入出力装置その他既知のハードウェア構成を有している。
機能面におけるコンピュータ11は、画像メモリ13、ディジタル信号処理部15、パラメータ設定部17、ガンマ変換部19、画質補正部21、表示デバイス駆動部23、表示デバイス25で構成する。
画像メモリ13は、印刷装置3から読み出した画像データを一時的に保持する記憶装置である。ここでは、半導体メモリを使用するが、ハードディスク装置その他の磁気記憶装置や他の記憶装置を用いることもできる。なお、画像データはRGBデータで与えられる。
ディジタル信号処理部15は、RGBデータのHSVデータへの変換処理と、HSV空間上での色調整処理と、HSVデータのRGBデータへの変換処理とを演算処理により実現する。なお、このディジタル信号処理部5は、一般にはマイクロプロセッサで構成され、様々なアプリケーションプログラムが実行される。
以下では、これら色調整処理に関するアプリケーションプログラムを実行中のディジタル信号処理部15を、色調整演算部151と呼ぶ。このように、色調整処理をディジタル信号処理部5の演算処理で実現する方法は、高い演算精度を期待できる。もっとも、後述する印刷装置3の構成例のように、専用の参照テーブルその他のハードウェアにより同等の機能を実現することも可能である。
パラメータ設定部17は、HSV空間上で実行する色調整の内容に対応する色調整パラメータを設定する処理デバイスである。
なお、色調整パラメータは、色相、彩度、明度、指定された位相範囲内における変化の度合いの4種類である。これらの色調整パラメータは、後述するGUI(グラフィカル・ユーザー・インターフェース)を通じて特定される。
図5に、パラメータ設定部17の機能構成を示す。図5に示すように、パラメータ設定部は、色情報メモリ171と、色座標明示部173と、明度連動部175とで構成する。
色情報メモリ171は、編集画像領域内でポインタを通じて指定された任意の領域に関する色情報を保存する記憶領域である。前述した画像メモリ13と同様、半導体メモリやハードディスク装置等を使用する。なお、編集画像領域には、画像メモリ13から読み出された色調整前の画像と色調整後の画像の両方が表示される。
色座標明示部173は、色情報に対応する色座標を特定する印を、色調整用に用意された色相環と色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示する処理と、色情報を、位相、彩度及び明度で与えられる色座標上の座標値として明示的に表示する処理とを実現する処理デバイスである。これらの処理機能により、作業者は、色座標を視覚的に確認でき、合理的な根拠に基づく色調整を行うことができる。
なお、色相環と色相バーチャートは、編集画像領域と同じ画面上に表示される。具体例については、後述するGUI例の項で説明する。
明度連動部175は、色情報に基づいてポインタを通じて指定された領域の明度情報を取得し、当該領域の色調整に使用する色相環と色相バーチャートの表示明度を、指定された領域の表示明度に連動させる処理を実行する処理デバイスである。この処理機能により、作業者は、実際の色味を確認しながら色調整作業を実行することができる。
この機能による色相環と色相バーチャートの表示明度の連動についても、後述するGUI例の項で説明する。
ガンマ変換部19は、出力デバイスを通じて再現された画像の階調が線形になるように入出力変換する処理デバイスである。この例の場合、表示デバイス25に固有のガンマ特性を打ち消すような変換処理を実行する。
画質補正部21は、輪郭補正、シャープネスその他の画質を改善する既知の補正処理を実行する処理デバイスである。
表示デバイス駆動部23は、表示デバイス25の駆動に必要な制御動作(例えば、水平走査駆動及び垂直走査駆動)を実行する処理デバイスである。
表示デバイス25は、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、FED(Field Emission Display)パネルその他のフラットディスプレイパネル、ブラウン管、プロジェクタその他で構成する。
(C−2)印刷装置例1
図6に、HSV空間上で色調整処理を実行する色調整装置を搭載する印刷装置31の構成例を示す。この形態例の場合、HSV空間上での色調整はコンピュータ1側で実行されるのであるが、印刷装置31側でも同様の色調整を実行できる機能が搭載されているものとして内部構成例を説明する。なお、図6には、図5との対応部分に同一符号を付して示している。
図6に示す印刷装置31は、画像メモリ13、ディジタル信号処理部33、パラメータ設定部35、ガンマ変換部19、画質補正部21、サーマルヘッド制御部37、サーマルヘッド39で構成する。
図6は、印刷装置31がサーマルプリンタの場合について表している。なお、この明細書で提案する色調整技術は、インクジェットプリンタやレーザープリンタにも適用することができる。実際の印刷装置31には、不図示のシステム制御部も搭載される。
画像メモリ13は、印刷用に入力された画像データを一時的に保持する記憶装置である。この場合も、半導体メモリを使用する。ただし、ハードディスク装置その他の磁気記憶装置や他の記憶装置を用いることもできる。なお、画像データはRGBデータで与えられる。
ディジタル信号処理部33は、色調整とYMC(黄色・マゼンタ・シアン)データへの変換処理を演算処理により実現する処理デバイスである。例えば、マイクロプロセッサで実現する。
ディジタル信号処理部33は、色調整演算部331とマスキング演算部333で構成される。
このうち、色調整演算部331は、HSV空間上での色調整を実行する演算処理に対応する。この色調整演算部331で実行される演算処理は、RGBデータをHSVデータに変換する処理、データ変換後のHSVデータに対する色調整処理、色調整後のHSVデータをRGBデータに変換する処理で構成される。
マスキング演算部333は、RGBデータを印刷に適したYMCデータに変換する演算処理に対応する。
色調整処理をディジタル信号処理部33の演算処理で実現する方法は、処理デバイス(マイクロプロセッサ)の演算スピードさえ十分であれば、高い演算精度を期待できる。
パラメータ設定部35は、HSV空間上で実行する色調整の内容に対応する色調整パラメータを設定する処理デバイスである。この場合も、色調整パラメータは、色相、彩度、明度、指定された位相範囲内における変化の度合いの4種類である。この形態例の場合、パラメータは、コンピュータ1より通知される。
ガンマ変換部19は、サーマルヘッドを通じて再現された画像の階調が線形になるように入出力変換する処理デバイスである。この例の場合、サーマルヘッドに固有のガンマ特性を打ち消すような変換処理を実行する。
画質補正部21は、輪郭補正、シャープネスその他の画質を改善する既知の補正処理を実行する処理デバイスである。
サーマルヘッド制御部37は、サーマルヘッド39の駆動に必要な制御動作(例えば、発熱体に対する電流の供給)を実行する処理デバイスである。
サーマルヘッド39は、印刷幅に亘って発熱体が配列されたデバイスである。カラー画像の印刷には、昇華性材料をフィルムに塗布したインクフィルムを使用する。
(C−3)印刷装置例2
参考までに、印刷装置3として採用し得る他の構成例を説明する。
図7では、色調整処理をマイクロプロセッサによる演算処理で実現する場合について説明したが、この構成例では、ルックアップテーブルを用いて実現する場合について説明する。
図7に、ルックアップテーブルを使用する印刷装置41の構成例を示す。図7には、図6との対応部分に同一符号を付して示す。
印刷装置41は、画像メモリ13、統合参照テーブル43、パラメータ設定部35、ガンマ変換部19、画質補正部21、サーマルヘッド制御部37、サーマルヘッド39で構成する。
統合参照テーブル43は、色調整演算部331(図6)とマスキング演算部333(図6)を統合した入出力関係を登録したルックアップテーブルである。
ルックアップテーブルは、例えばROM、RAMその他の記憶デバイスで構成する。ルックアップテーブルを使用する利点は、処理速度が速く、安価に実現できることである。ただし、事前に入出力関係を計算してルックアップテーブルを作成する製造工程が必要になる。なお、統合参照テーブル43は、RGBデータをYMCデータに変換する。
(D)色調整の内容
まず、HSV空間上で実行する色調整の内容を具体的に説明する。
この形態例では、色相、彩度、明度、変化のそれぞれについて実行する独立した色調整機能について説明する。なお、画像編集用の画面内での色相環と色相バーチャートの表示明度をポインタで指定された領域の表示明度に連動させる機能や、指定された領域に対応する位置座標を明示的に表示する機能については後述する。
(D−1)色相
まず、HSV空間上で色相を独立に調整する機能について説明する。
この形態例では、図8に示すように、R、G、B、C、M、Yの6つの位相軸を定義し、それぞれ独立に色相を調整する。
無調整の位相状態を図8(B)に示す。
まず、図8(A)に、B軸をC軸寄りに調整する例を示す。この場合、C軸とB軸の間の色変化とB軸とM軸の間の色変化が変更されるが、その他の色(すなわち、C軸から右回りにM軸までの色)については調整の影響を受けずに済む。具体的には、C軸とB軸の間に対応する色の再現割合が減り、B軸とM軸の間に対応する色の再現割合が増える。
また、図8(C)に、B軸をC軸寄りに調整する例を示す。この場合も、C軸とB軸の間の色変化とB軸とM軸の間の色変化が変更されるが、その他の色(すなわち、C軸から右回りにM軸までの色)については調整の影響を受けずに済む。具体的には、C軸とB軸の間に対応する色の再現割合が増え、B軸とM軸の間に対応する色の再現割合が減る。
このように、特定の色味だけを調整することが可能になる。
なお、定義する位相軸は、前述した6色にこだわる必要は無い。理論的には、オレンジ色の軸、紫色の軸など、任意の色位相軸を定義することも可能である。任意に位相軸を定義すれば、任意の注目色の位相と他の色の位相とを独立に調整することもできる。
因みに、色相は角度成分なのでR、G、B、C、M、Yの場合は、60°間隔で位相軸が定義される(図6)。
従って、オレンジ色を新たな位相軸として定義する場合、オレンジ色は約30°近くの部分に位相軸を定義すれば良い。図9に、オレンジを調整用の位相軸に設定した状態を示す。図9の場合は、オレンジ色に対応する位相軸を定義したことで、位相調整の及ぶ範囲をより限定することが可能になる。例えば、調整対象とする位相軸が60°間隔で与えられる場合、その影響範囲は120°に及ぶが、オレンジ色の位相軸を追加したことで、この位相軸の調整による影響範囲をY軸とR軸の間の60°に限定できる。
また、Y軸やM軸に対する位相調整の影響範囲を、G軸−オレンジ色軸又はM軸−オレンジ色軸の90°の範囲に限定することができる。
このように、位相軸を任意に追加することで、位相軸の調整によって影響を受ける色範囲を特定の色味のみに限定することが可能になる。このことは、従来技術に対して高い調整効果が期待できる。
なお、位相調整は、1つの位相軸に対するだけでなく、複数の位相軸を同時に調整できることは言うまでもない。勿論、位相軸毎に調整方向は独立に調整できる。また、任意の位相軸の組を設定することもできる。
(D−2)彩度
次に、HSV空間上で彩度を独立に調整する機能について説明する。
ここでも、図10に示すように、R、G、B、C、M、Yの6つの位相軸を定義し、各位相軸について彩度を独立に調整する。
無調整の彩度の状態を図10(B)に示す。
図10(A)は、C(シアン)の鮮やかさを弱める一方で、R(赤)は鮮やかさを増したい場合における彩度の調整例である。この場合、G(緑)、Y(イエロー)、B(青)、M(マゼンタ)の彩度には大きな変更を与えることがない。このため、利用者の意図をより反映した色調整が可能になる。
図10(C)は、R(赤)の鮮やかさを弱める一方で、C(シアン)は鮮やかさを増したい場合における彩度の調整例である。この場合も、G(緑)、Y(イエロー)、B(青)、M(マゼンタ)の彩度には大きな変更を与えることがなく、利用者の意図をより反映した色調整ができる。
なお、この場合も位相軸を任意に追加したり、任意の位相軸の組を設定すれば、彩度の調整により影響を受ける範囲を特定の位相範囲に限定することができる。
(D−3)明度
次に、HSV空間上で明度を独立に調整する機能について説明する。
ここでも、R、G、B、C、M、Yの6つの位相軸を定義し、各位相軸について明度を独立に調整する。
図11(A)に、R(赤)色の明度を独立に下げる例を示す。図11(A)に示すように、色相環の中心位置に対応する無彩色部分(グレースケール部分)の明度は固定のまま、R(赤)軸方向の明度が低下されている。これに伴い、R色の彩度も低下する(色が淡くなる)ことが分かる。図11(B)に、明度を調整する前の彩度の状態を細線で示し、明度を調整した後の彩度の変化を太線で示す。
これに対して、R(赤)色の明度だけを上げることもできる。図12(A)に、この例を示す。図12(A)に示すように、色相環の中心位置に対応する無彩色部分(グレースケール部分)の明度は固定のまま、R(赤)軸方向の明度が上がっている。これに伴い、R色の彩度も大きく(色が濃くなる)ことが分かる。
図12(B)に、明度を調整する前の彩度の状態を細線で示し、明度を調整した後の彩度の変化を太線で示す。
勿論、この場合も位相軸を任意に追加したり、任意の位相軸の組を設定すれば、明度の調整により影響を受ける範囲を特定の位相範囲に限定することができる。
(D−4)変化の度合い
実際の色調整では、色相、彩度、明度のパラメータだけでは調整できない色合いがある。例えば、医療画像を印刷する場合、「表示画面でのB(青)がM(マゼンタ)になっている。」と言われることがある。この現象は、色相環上でのB(青)からM(マゼンタ)への色の切り替わりが早いために発生する。いわば色の変化の度合いが人間の感覚と異なっていることに起因して発生する。
発明者は、図13に示すR(赤)、G(緑)、B(青)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の6色について、隣色同士の間における色の変化の度合いを独立に調整する仕組みを提唱している。
R(赤)からY(イエロー)への変化を例に説明すると、図14(A)に示すように、「R(赤)からY(イエロー)への変わり方が遅いのか」、図14(B)に示すように、「R(赤)から直ぐにY(イエロー)となるのか」という変化の制御になる。
なお、図中の矢印は、色の変化の速度を示している。矢印が長いほど変化の速度が速く、矢印が短いほど変化の速度が遅い。
勿論、定義された位相軸が6つの場合、隣色同士の区間は、R(赤)−Y(イエロー)の他にも、Y(イエロー)−G(緑)、G(緑)−C(シアン)、C(シアン)−B(青)、B(青)−M(マゼンタ)、M(マゼンタ)−R(赤)がある。
この場合も、調整範囲を与える位相軸は6色に限られることはなく、任意の位相軸を追加して新たな隣色同士の区間を作ることも可能である。
なお、色の変化の度合いは以下の原理で調整することができる。
ここでも、R(赤)からY(イエロー)への変化を例に説明する。この場合、色データが8ビットで表されるとすると、RからYへの変化は、位相の0°から60°への変化として表すことができる。
この際、RGBデータは、R=(R:255,G:0,B:0)からY=(R:255,G:255,B:0) に変化する。
図15(A)及び図16(A)に、変化の度合いが無調整の場合における成分変化の様子を示す。図に示すように、G成分のみがG:0からG:255に線形に変化する。
そこで、発明者は、この関係を非線形に調整し、変化の度合いを制御する手法を提案する。
例えば、図15(B)に示すように、0°から30°まではG成分の増加割合を減らし、30°から60°まではG成分の増加割合を増やせば、R(赤)からY(イエロー)への色の変化の度合いを遅らせる効果を期待できる。
また例えば、図16(B)に示すように、0°から30°まではG成分の増加割合を増やし、30°から60°まではG成分の増加割合を減らせば、R(赤)からY(イエロー)への色の変化の度合いを早める効果を期待できる。
なお、変化の度合いの調整を色相、彩度、明度の調整と組み合わせる場合には、既に色相等の調整によって色相が変更されている可能性がある。
この場合には、変更後のR成分の位相をα°、Y成分の位相をβ°とし、α°からβ°への位相の変化に対してG成分のみがG:0からG:255に線形の関係で変化するものと考えて処理すれば良い。
勿論、この場合も、位相軸を任意に追加したり、任意の位相軸の組を設定すれば、色変化の度合いの調整による影響範囲を特定の位相に限定することが可能になる。
また、図17に示すように、同時に複数の位相軸(位相範囲)を指定して、それぞれ個別に色変化の度合いを調整することもできる。
図17(A)は、色相環上の2つの範囲について色変化の度合いを調整する場合、図17(B)は、色相環上の3つの範囲について色変化の度合いを調整する場合を示す。
ところで、色変化の度合いを現実に調整するには、図18に示すようなシステム構成又は演算手順を採用すれば良い。
まず、位相範囲判定部51において、入力画像データの色成分が利用者によって指定された位相範囲に含まれるか否かを判定する。ここで、入力画像データの位相成分が指定された位相範囲に含まれないと判定されれば、そのまま変化度合いを調整することなく後段処理に渡す。
一方、入力画像データの色成分が指定された位相範囲に含まれると判定されれば、入力された色成分を変化度合い調整装置53に与え、前述の通り色変化の度合いを調整して後段処理に渡す。この際、変化の度合いを表すパラメータは、変化度合いパラメータ記憶部55から与えられる。変化度合いパラメータ記憶部55に対するパラメータの設定は、後述するGUIを通じて実行される。
ここで、色変化の度合いの調整に使用する入出力関係は、図15や図16に示す非線形の2次曲線を関数として用いる方法もあるが、以下に示す仕組みで計算又はルックアップテーブルを選択すると処理が容易になる。
図19に、色変化の度合いの調整に好適な入出力関係を簡易に与える方法を示す。
図19(A)は、色変化の度合いを調整する前の入出力関係である。位相と成分の関係が直線的に変化する。
図19(B)は、色変化の度合いを調整するために用意する調整用のサイン曲線である。図中上側のサイン曲線ほどプラス側に振幅が大きい波形となり、色変化を早める効果が大きくなる。
また、図中下側のサイン曲線ほどマイナス側に振幅が大きい波形となり、色変化を遅くする効果が大きくなる。
これらのサイン曲線の振幅を利用者が指示する変化の度合いに応じてプラス側又はマイナス側に増減することにより、利用者の意図に沿った色調整が可能になる。
図19(C)に、図19(A)と図19(B)を合成した入出力関係を示す。
(E)色調整用のGUI例
図20に、以上説明した4つの調整要素、すなわち色相、彩度、明度、変化の度合いの4つをそれぞれ独立に調整するのに適したGUI(グラフィカル・ユーザー・インターフェース)の表示例を示す。
なお、GUIは、パラメータ設定部17の機能として実現される。
図20に示す調整画面61は、調整前後の色調を対比的に確認するのに使用する表示欄63、65、67、69、71と、色調整の指示に使用する表示欄73、75、77とを有している。
このうち、表示欄63には、調整の前後に対応する色相環が表示される。また、表示欄65には、調整の前後に対応する色相環を棒状に展開した色相バーチャートが表示される。これら表示欄は、調整対象である画像とは関係なく、純粋に色分布の位相変化を確かめたい場合に使用される。
また、表示欄67には、編集画像領域としての表示欄69、71上でポインタその他を通じて指定された任意の画像領域の色座標情報(RGB座標とHSV座標)を数値形式で表示する。なお、図中、RはR値、GはG値、BはB値、Hは位相、Sは彩度、Vは明度を示す。
また、表示欄69には、編集画像領域としての色調整後の実画像が表示され、表示欄71には、編集画像領域としての色調整前の実画像が表示される。実画像に対する調整効果を対比的に確認することができる。
この他、表示欄73にはHSV空間での調整用GUIが表示され、表示欄75には変化度合い調整用GUIが表示される。また、表示欄77には操作ボタン用GUIが表示される。
まず最初に、表示欄69、71と表示欄63、65との連携機能について説明する。すなわち、編集画像領域と色相環、色相バーチャートとの連携機能について説明する。
図21に、この連携機能で実現される調整画面61の表示例を示す。図21では、色調整前の画像(オリジナル画像)のうちで作業者がポインタ81を通じて任意に指定した領域の色情報(RGB座標値)に対応する色位置が色相環内の黒丸83と色相バーチャート上の横棒85として明示的に表示されている。
図面では色を表現できないため分かり難いが、ポインタ81で指定された領域の色は、マゼンタMに近い色である。このため、黒丸83と横棒85は、RとBのほぼ中間付近に表示されている。
なお、色相環は、色相と彩度の2つの座標軸上の座標値を表示できる。従って、同じマゼンタMでも彩度が異なれば、黒丸83の表示位置も異なる。図22(A)は彩度が高い場合、図22(B)は彩度が低い場合の表示例である。
なお、黒丸83や横棒85は、表示欄73や表示欄75を通じて入力される色調整パラメータの変化にも連動する。すなわち、色調整作業に連動して色調整後に対応する色相環や色相バーチャート上での黒丸83や横棒85の表示位置が変化する。
この黒丸83や横棒85の表示により、作業者は感覚に頼るのではなく、正確な色座標上での絶対位置を確認することができる。
例えば、表示欄69や表示欄71の表示を見る限りでは、濃い赤味の領域がオレンジ系(黄色成分が多い色)かピンク系(マゼンタ成分が多い)か区別がつかない場合でも、色座標上の位置を明確に認識することができる。
従って、色相や彩度をそれぞれ独立に調整する場合にも、また変化の度合いを独立に調整する場合にも、変化量を黒丸83や横棒85の物理的な位置の変化として定量的に確認することができる。
また、この調整画面61では、色座標上の座標値を座標値(数値)として表示欄67に表示する。この例の場合、RGB座標値とHSV座標値の両方を数値としても確認できる。このため、作業者は、ポインタ81で指定した領域の色座標値を数値として一意に確認することができる。このように、数値として確認できるため、わずかな色座標値の違いも正確に把握できる。
さらに、この調整場面61では、ポインタ81で指定された領域の表示明度と、色相環と色相バーチャートの表示明度とが一致するように表示される。
図23に、この連携機能のイメージ図を示す。図23(A)は、明度がやや低い領域(網掛け表示で示す)上にポインタ81が位置決めされた場合の表示例である。一方、図23(B)は、明度がやや高い領域上にポインタ81が位地決めされた場合の表示例である。
仮に、いずれの領域も色相と彩度が同じであったとしても、明度が異なるだけで視覚的に受ける印象は異なる。従って、色相環や色相バーチャートの表示明度を指定領域の表示明度に連携させることにより、表示欄73や表示欄75を通じて実効される色調整の影響を正確に予測することができる。
このように、発明者が提案する調整画面61では、色相環によって、色相、彩度、明度、変化の度合いの4次元を表現することが可能である。また、色相チャートバーにおいても、色相、明度、変化の度合いの3次元を表現することが可能となる。なお、色相チャートバーの表示彩度を、ポインタ81で指定された領域の彩度に連携する機能が搭載されている場合には、色相チャートバーにおいても、色相、彩度、明度、変化の度合いの4次元を表現することが可能となる。
さらに、この調整画面61では、ポインタ81で指定された領域に近傍する一定範囲内の画像を部分的に拡大して表示する機能を搭載する。図24に表示例を示す。図24は、色調整前の画像(オリジナル画像)上で調整する色を特定するのを補助する場合に対応する。枠91で囲まれた領域内にポインタ81で指定された領域近傍の拡大画像が表示されている。この拡大機能は、画像の細部について色調整したい場合に効果的である。
なお、この画像の部分的な拡大機能は、色調整後の画像上で調整結果を確認するのにも効果的である。図25に表示例を示す。
次に、色相、彩度、明度、変化の度合いを独立して調整するための表示欄73及び75の詳細内容を図26及び図27に示す。図26は、HSV調整用GUI73の詳細内容であり、図27は、変化度合い調整用GUI75の詳細内容である。
HSV調整用GUI73は、位相選択欄731、色相調整用の調整バー733、彩度調整用の調整バー735、明度調整用の調整バー737、調整用のスライダーボタン739、調整量表示欄741で構成する。
このうち、位相選択欄731は、色相、彩度、明度の調整に共通して使用される。図26の場合、R、G、B、C、M、Yと全位相「ALL」の選択が可能である。
利用者は、ポインタ等でいずれかの位相を個別に選択し、調整したい調整バーのスライダーボタン739を操作することで必要な色調整を指定できる。
なお、調整量は、調整量表示欄741で数値として確認することができる。同時に、表示欄63、65、69の表示態様の変化として調整内容を確認できる。前述したように、色相環や色相バーチャートに表示される黒丸83や横棒85も色調整に連動して移動する。
このHSV調整用GUI73を通じて入力された調整量(パラメータ)は、色調整演算部の演算処理や参照テーブルの選択処理に使用される。
一方、変化度合い調整用GUI75は、位相選択欄751、変化度合い用の調整バー753、調整用のスライダーボタン755、調整量表示欄757で構成する。
このGUIも、基本的な構成は、HSV調整用GUI75と同じである。利用者は、位相選択欄751でいずれかの位相を選択し、その上でスライダーボタン755を操作する。
なお、色変化の度合いは特定の位相範囲について実行されるため、位相選択欄751には全位相の選択肢はない。
これら調整用GUIを通じて入力された調整内容は、不図示のワーキングエリアに記憶される。この形態例の場合、直近10個のパラメータセットが保持される。
図28に、これら10個のパラメータセットを確認できるように用意されたGUI101を示す。
なお、GUI101に表示されたパラメータセットは、ポインタ103の指定により個別に読み出したり、削除することができる。
調整内容の読み出しは、ポインタ103で指定した上で「OK」ボタン105を操作することで実行される。
調整内容の削除は、ポインタ103で指定した上で「CANCEL」ボタン107を操作することで実行される。
最後に、編集操作に関連する各種の操作ボタン(アイコン)の表示例を示す。このGUIは表示欄77に対応する。
図29に、表示欄77の詳細内容を示す。この例の場合、表示欄77は、「Get Table」ボタン771、「Send Table」ボタン773、「File Load」ボタン775、「File Save」ボタン777、「Select
Parameter」ボタン779、「Save Parameter」ボタン781、「Test Print」ボタン783、「Change Table」ボタン785、「Get
Table」ボタン787で構成する。
「Get Table」ボタン771は、印刷装置3に設定されているパラメータテーブルを読み出すためのボタンである。
「Send Table」ボタン773は、印刷装置にパラメータテーブルを送信するためのボタンである。
「File Load」ボタン775は、パラメータセットのファイルデータをコンピュータ1に読み込むためのボタンである。
「File Save」ボタン777は、パラメータセットのファイルデータをコンピュータ1に保存するためのボタンである。
「Select Parameter」ボタン779は、ワーキングエリアに保存されているパラメータセット(図28)を選択するためのボタンである。
「Save Parameter」ボタン781は、ワーキングエリアにパラメータセット(図28)を保存するためのボタンである。
「Test Print」ボタン783は、色調整中又は色調整後の画像データを印刷装置3に送信してテスト印刷を実行するためのボタンである。
「Change Table」ボタン785は、ワーキングエリアに保存されているパラメータセットのうち色調整に使用するパラメータセットを切り替えるためのボタンである。
「Get Table」ボタン787は、印刷装置3から画像データを取り出すためのボタンである。
(F)色調整技術の適用による効果
以上のように、HSV空間上で色調整することにより、グレーバランスの崩れない色調整処理を提供できる。
また、入力画像がRGBデータとして与えられる場合でも、人間の感覚的に理解し易いHSV空間上で調整量を指定できるため、色調整を従来に比して簡単に実行できる。
また、従来手法とは異なり、色相、彩度、明度のそれぞれについて特定の色(位相範囲)についてのみ独立して調整できるため、調整を必要とする部分にだけ色調整を加えることができる。
また、ある位相軸から隣接する他の位相軸までの色の変化の度合いを独立して調整可能としたことにより、色調整の自由度を従来に比して一段と向上できる。
また、編集画像領域上における領域指定操作に連動して、指定領域の色座標を色相環や色相バーチャートに明示的に表示するため、作業者に客観的な判断材料を与えることができる。この機能により、色調整作業を作業者個人の感覚に頼る操作から客観性を伴う操作へと進化させることができる。
さらに、編集画像領域上で指定された領域の色座標を数値として確認できるため、より厳密な色調整を可能にできる。
また、編集画像領域上で指定された領域の表示明度に連動して、色相環や色相バーチャートの表示明度を調整できるため、色相環や色相バーチャート上での変化を実際の色変化に一致させることができる。この機能の搭載により、色調整作業を作業者個人の感覚に頼る操作から客観性を伴う操作へと進化させることができる。
また、色相環や色相バーチャート上の黒丸83、横棒85、色相等の変化は、色調整パラメータの調整操作にも連動させることで、領域指定時だけでなく編集中も編集動作の内容を容易に確認できる。
(G)他の形態例
(a)前述の形態例では、医療用の印刷システムについて説明したが、オフィスや家庭で使用する印刷システムにも同様に適用できる。
(b)前述の形態例では、印刷装置で印刷される画像の色調整機能をコンピュータ側で実行する場合について説明したが、表示装置の色調整を外部接続されたコンピュータ側で実行する場合にも適用できる。
(c)前述の形態例では、特定の位相又は位相範囲について、位相を独立に調整する場合について説明したが、全ての位相を一律に回転しても良い。
同様に、前述の形態例では、特定の位相又は位相範囲について、彩度を独立に調整する場合について説明したが、全ての位相について一律に彩度を調整しても良い。
同様に、前述の形態例では、特定の位相又は位相範囲について、明度を独立に調整する場合について説明したが、全ての位相について一律に明度を調整しても良い。
(d)前述の形態例では、コンピュータ側に色調整処理を搭載する場合について説明したが、印刷装置や表示装置に前述した調整画面61の表示機能を搭載し、装置内で自己完結的に色調整操作を実行できるようにしても良い。この場合、印刷装置は表示デバイスを搭載するか、画像メモリ内の印刷画像や色調整用のGUIを外部モニタに出力できる機能を搭載することが望ましい。また、表示装置には、コンピュータ1の内部構成例を流用できる。
(e)前述の形態例では、ポインタで指定された領域に対応する色座標を黒丸や横棒の形態で明示する場合について説明したが、色座標を特定できれば表示形態は任意である。例えば、矢印を用いて色座標を明示しても良い。
(f)前述の形態例では、色調整機能を実行する画像処理装置としてコンピュータを例示したが、例えばビデオカメラ、デジタルカメラ、ゲーム機器、スキャナ、携帯情報端末(携帯型のコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機、電子書籍等)、時計、画像再生装置(例えば、光ディスク装置、ホームサーバー)、モニタ、テレビジョン受像器、発明に係る機能を搭載した処理ボードや処理カード等に搭載しても良い。
(g)前述の形態例では、色調整機能を実行するソフトウェアやハードウェアが各装置内に完結的に実装されているものとして説明した。
しかし、該当するソフトウェアプログラムやハードウェアは、複数の装置に分散的に搭載しても良い。
この際、ソフトウェアプログラムは、ネットワーク経由で配布しても良く、記憶媒体に格納して配布しても良い。配布用の記憶媒体は、磁気記憶媒体、光学式記憶媒体、半導体記憶媒体その他を含む。
(h)前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
オリジナル画像の色味と出力画像の色味が一致しない場合の例を示す図である。 医療用印刷システムの構築例を示す図である。 色相環の概念例を示す図である。 HSV空間上で色調整処理を実行する色調整装置を搭載したコンピュータの構成例を示す図である。 パラメータ設定部の機能構成例を示す図である。 HSV空間上で色調整処理をマイクロプロセッサ上の信号処理として実行する場合の印刷装置例を示す図である。 HSV空間上で色調整処理をルックアップテーブルを使用して実現する場合の印刷装置例を示す図である。 6つの位相軸について、それぞれ独立に色相を調整する手法を説明する図である。 オレンジ色の位相軸を追加する場合の位相関係を説明する図である。 6つの位相軸について、それぞれ独立に彩度を調整する手法を説明する図である。 6つの位相軸について、それぞれ独立に明度を下げる手法を説明する図である。 6つの位相軸について、それぞれ独立に明度を上げる手法を説明する図である。 6つの位相軸の位相関係を説明する図である。 隣接する位相軸間で定義する色の変化の度合いの調整原理を説明する図である。 色の変化の度合いを遅らせる手法を説明する図である。 色の変化の度合いを早める手法を説明する図である。 色の変化の度合いを独立に調整する位相範囲の例を示す図である。 色調整処理で使用するシステム構成例を示す図である。 色変化の度合いの調整に好適な入出力関係を簡易に求める方法の一例を示す図である。 色調整用のGUI例を示す図である。 編集画像領域で指定された領域の色座標を色相環及び色相バーチャート上に明示的に表示する場合を示す図である。 指定領域の彩度の違いに応じた色相環の表示態様を示す図である。 指定領域の明度の違いに応じた色相環の表示態様を示す図である。 指定領域内での部分的な拡大表示機能を説明する図である。 指定領域内での部分的な拡大表示機能を説明する図である。 HSV調整用GUIの詳細例を示す図である。 変化度合い調整用GUIの詳細例を示す図である。 直近10個の調整内容を表示する画面例を示す図である。 操作ボタン用のGUI例を示す図である。
符号の説明
1 コンピュータ
3 印刷装置
15 DSP
17 パラメータ設定部
171 色情報メモリ
173 色座標明示部
175 明度連動部
33 DSP
43 統合参照テーブル

Claims (10)

  1. 表示面の編集画像領域内に表示されている画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶部と、
    選択された前記色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、前記色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、前記色相平面に直角な方向の前記色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する変換処理部と、
    複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、前記色調整用の代表色の前記位相軸の方向に前記色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整処理部と、
    前記色相平面と対応する色調整用の色相環又は前記色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに前記色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を前記色相環又は前記色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、前記色調整対象領域の色情報の前記HSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示部と、
    を有する色調整装置。
  2. 前記色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、前記色調整用の代表色に関して前記色座標明示部が明示的に表示している前記色相環又は前記色相バーチャートの表示明度を前記明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動部
    をさらに備えた請求項1に記載の色調整装置。
  3. 表示面の編集画像領域内に表示されている入力画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶部と、
    選択された前記色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、前記色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、前記色相平面に直角な方向の前記色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する変換処理部と、
    複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、前記色調整用の代表色の前記位相軸の方向に前記色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整処理部と、
    前記色相平面と対応する色調整用の色相環又は前記色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに前記色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を前記色相環又は前記色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、前記色調整対象領域の色情報の前記HSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示部と、
    を備え、
    色調整後の画像に応じた出力画像を被印刷媒体上に印刷する印刷装置。
  4. 前記色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、前記色調整用の代表色に関して前記色座標明示部が明示的に表示している前記色相環又は前記色相バーチャートの表示明度を前記明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動部
    をさらに備えた請求項3に記載の印刷装置。
  5. 表示面の編集画像領域内に表示されている入力画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶部と、
    選択された前記色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、前記色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、前記色相平面に直角な方向の前記色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する変換処理部と、
    複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、前記色調整用の代表色の前記位相軸の方向に前記色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整処理部と、
    前記色相平面と対応する色調整用の色相環又は前記色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに前記色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を前記色相環又は前記色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、前記色調整対象領域の色情報の前記HSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示部と、
    を有する画像処理装置。
  6. 前記色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、前記色調整用の代表色に関して前記色座標明示部が明示的に表示している前記色相環又は前記色相バーチャートの表示明度を前記明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動部
    をさらに備えた請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 表示面の編集画像領域内に表示されている入力画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶工程と、
    選択された前記色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、前記色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、前記色相平面に直角な方向の前記色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する色情報変換工程と、
    複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、前記色調整用の代表色の前記位相軸の方向に前記色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整工程と、
    前記色相平面と対応する色調整用の色相環又は前記色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに前記色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を前記色相環又は前記色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、前記色調整対象領域の色情報の前記HSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示工程と、
    を有する色調整方法。
  8. 前記色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、前記色調整用の代表色に関して前記色座標明示部が明示的に表示している前記色相環又は前記色相バーチャートの表示明度を前記明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動工程
    をさらに有する請求項7に記載の色調整方法。
  9. 表示面の編集画像領域内に表示されている入力画像についてポインタを通じて色調整の対象に選択された色調整対象領域の色情報を記憶する色情報記憶工程と、
    選択された前記色調整対象領域の色情報を、色相平面における位相で色相が定義され、前記色相平面の原点からの長さで彩度が定義され、前記色相平面に直角な方向の前記色相平面からの長さで明度が定義されるHSV色空間の情報に変換する色情報変換工程と、
    複数の代表色の中から色調整用の代表色を設定し、前記色調整用の代表色の色相平面上の位相軸に対して隣り合う他の2つの代表色の位相軸の位相の範囲内で前記色調整用の代表色の位相軸の位相を回転させることで色相の調整を行ない、また、前記色調整用の代表色の前記位相軸の方向に前記色相平面上における原点の位置を変化させることで彩度の調整を行ない、前記HSV色空間の明度と彩度を表わす座標系において、色相環の中心位置に対応する無彩色部分の明度は固定のまま、前記色調整用の代表色の明度を調整する前の座標点と明度および彩度がゼロである原点を結ぶ直線上において前記色調整用の代表色の座標点を変化させることで明度の調整を行なう色調整工程と、
    前記色相平面と対応する色調整用の色相環又は前記色相環を棒状に展開した色相バーチャートを表示面に表示するとともに前記色調整対象の色情報に対応する色座標を特定する印を前記色相環又は前記色相バーチャート上の該当位置に明示的に表示し、さらに、前記色調整対象領域の色情報の前記HSV色空間の座標値を明示的に表示し、さらに、色調整作業に連動して明示的な表示を変化させる色座標明示工程と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
  10. 前記色調整対象領域の色情報の明度情報を取得し、前記色調整用の代表色に関して前記色座標明示部が明示的に表示している前記色相環又は前記色相バーチャートの表示明度を前記明度情報で与えられる表示明度に連動させる明度連動工程
    をさらに前記コンピュータに実行させる請求項9に記載のプログラム。
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