專利名稱：色變換裝置及色變換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在打印機(jī)、圖象打印機(jī)及掃描儀等彩色打印相關(guān)設(shè)備、生成計(jì)算機(jī)圖形圖象的圖象處理設(shè)備、或監(jiān)視器之類的顯示裝置等中使用的色數(shù)據(jù)的處理，尤其是對色數(shù)據(jù)進(jìn)行色變換處理的色變換裝置及色變換方法。
背景技術(shù)：
一般來說，例如，在打印機(jī)、圖象打印機(jī)及掃描器等彩色打印相關(guān)設(shè)備、生成計(jì)算機(jī)圖形圖象的圖象處理設(shè)備、或監(jiān)視器之類的顯示裝置等中，都要對構(gòu)成輸入這些設(shè)備的圖象數(shù)據(jù)的色數(shù)據(jù)進(jìn)行色變換處理。
打印中的色變換處理，是為了對由于墨水顏色不純造成的混色性及打印圖象的非線性而導(dǎo)致的圖象質(zhì)量惡化進(jìn)行校正并輸出具有良好的彩色再現(xiàn)性的打印圖象所需的技術(shù)。此外，在監(jiān)視器等顯示裝置中，當(dāng)根據(jù)所輸入的色數(shù)據(jù)顯示圖象時(shí)，為使輸出(顯示)的圖象具有預(yù)期的與裝置使用條件等相適應(yīng)的彩色再現(xiàn)性而進(jìn)行著色變換處理。以往，在這種色變換處理的方式中，存在著兩種方式，即表變換方式和矩陣運(yùn)算方式。
作為表變換方式的代表例，有一種三維查詢表方式。在這種方式中，例如將與由紅、綠和藍(lán)色(以下，有時(shí)也記為「 R、G、B 」)表示的作為色變換對象的色數(shù)據(jù)的值分別對應(yīng)的已完成色校正的R、G、B的色數(shù)據(jù)或黃、品紅和青色(以下，有時(shí)也記為「 Y、M、C 」)的補(bǔ)色數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在由ROM等存儲器構(gòu)成的查詢表內(nèi)。然后，當(dāng)輸入了作為色變換對象的色數(shù)據(jù)時(shí)，從查詢表抽出與其值對應(yīng)的已完成色變換的色數(shù)據(jù)或補(bǔ)色數(shù)據(jù)并將其輸出。按照這種方法，由于可以通過對存儲在查詢表內(nèi)的色數(shù)據(jù)或補(bǔ)色數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、調(diào)整而采用任意的變換特性，所以具有能夠執(zhí)行在彩色再現(xiàn)性方面優(yōu)越的色變換的優(yōu)點(diǎn)。
但是，在存儲與所輸入的色數(shù)據(jù)的每種組合對應(yīng)的色變換數(shù)據(jù)的簡單結(jié)構(gòu)中，查詢表必需使用約400Mbit(兆位)的大容量存儲器。例如，在特開昭63 227181號公報(bào)中，公開了一種存儲容量的壓縮法，但盡管如此還是需要約5Mbit的存儲器。因此，在這種方式中，由于需要大容量存儲器。所以存在著很難使色變換裝置LSI(大規(guī)模集成)化的問題及很難使存儲在存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)靈活地適應(yīng)使用條件等的變更的問題。
另一方面，矩陣運(yùn)算方式，例如當(dāng)根據(jù)作為色變換對象的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的圖象數(shù)據(jù)求取色變換后的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo時(shí)，將下列的式(1)作為基本運(yùn)算式。RoGoBo=(Aij)RiGiBi]]>…式(1)式(1)的Aij為系數(shù)矩陣，在Aij中，i＝1～3、j＝1～3。從式(1)可以看出，按照這種方式，可以通過對第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣運(yùn)算而計(jì)算第2色數(shù)據(jù)，所以無需象上述的表變換方式那樣存儲與所輸入的色數(shù)據(jù)的每種組合對應(yīng)的數(shù)據(jù)。因此，可以避免在表變換方式中所看到的因需要大容量存儲器而產(chǎn)生的問題。
可是，一般，在基于色變換的所需的彩色再現(xiàn)中，有「忠實(shí)的彩色再現(xiàn)」和「最佳的彩色再現(xiàn)」。所謂「忠實(shí)的彩色再現(xiàn)」，是忠實(shí)于實(shí)物顏色的彩色再現(xiàn)，作為其實(shí)現(xiàn)方法，可以考慮采用NTSC和sRGB等標(biāo)準(zhǔn)、或標(biāo)準(zhǔn)色空間進(jìn)行彩色再現(xiàn)。另一方面，所謂「最佳的彩色再現(xiàn)」，是考慮了人們的視覺特性和記憶顏色的彩色再現(xiàn)、亦即使人們感到滿意的彩色再現(xiàn)，這種再現(xiàn)不一定與「忠實(shí)的彩色再現(xiàn)」一致。
例如，在顯示電視圖象時(shí)的彩色再現(xiàn)中，在大多數(shù)情況下進(jìn)行「最佳的彩色再現(xiàn)」。在人們的記憶顏色中，有一種將天空的顏色和草的綠色等記憶為比實(shí)際顏色更加鮮艷的色度高的顏色的傾向。因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)「最佳的彩色再現(xiàn)」時(shí)，通常要對所輸入的色數(shù)據(jù)進(jìn)行使顏色的色度變得更高的色變換處理。此外，即使在忠實(shí)的彩色再現(xiàn)中，對所輸入的色數(shù)據(jù)進(jìn)行使顏色的色度提高的色變換處理的情況也為數(shù)不少。
另外，輸入到圖象顯示裝置等的色數(shù)據(jù)，與由攝像機(jī)等生成色數(shù)據(jù)的裝置生成的原來的色數(shù)據(jù)不一定一致。這是因?yàn)樯珨?shù)據(jù)在傳輸過程中將會受到各種噪聲的影響。
例如，考慮通過傳輸線路傳輸由攝像機(jī)生成的原來的色數(shù)據(jù)并輸入到圖象顯示裝置的情況。假定從攝像機(jī)輸出的原來的色數(shù)據(jù)為Rs、Gs、Bs并分別為表示紅、綠、藍(lán)的色數(shù)據(jù)。這里，假定通過傳輸線路輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)為Ri、Gi、Bi。就是說，如果色數(shù)據(jù)在傳輸線路上沒有受到噪聲的影響并且傳輸時(shí)按精確的發(fā)送、接收程序進(jìn)行，則應(yīng)滿足Rs＝Ri、Gs＝Gi、Bs＝Bi。
但是，應(yīng)考慮到在實(shí)際的傳輸線路中將會受到噪聲的影響。此外，還應(yīng)考慮到在發(fā)送、接收時(shí)的程序中任何差錯(cuò)都可能產(chǎn)生。假定這時(shí)的噪聲和差錯(cuò)對紅、綠、藍(lán)各色數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響的噪聲分量分別為Rn、Gn、Bn，則輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)為Ri、Gi、Bi可以表示為Ri＝Rs+Rn、Gi＝Gs+Gn、Bi＝Bs+Bn。即，輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)為Ri、Gi、Bi，是作為原來的色數(shù)據(jù)分量的Rs、Gs、Bs與作為噪聲分量的Rn、Gn、Bn之和。
圖24是表示噪聲分量小于原來的色數(shù)據(jù)分量時(shí)的原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs、噪聲分量Rn、Gn、Bn及輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)為Ri、Gi、Bi的一例的圖。在該圖中，縱軸表示信號的大小。并且，假定表示紅、綠、藍(lán)的色數(shù)據(jù)分量及噪聲分量分別用0～255的整數(shù)表示。此外，圖24(A)表示由攝像機(jī)等生成的原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs的一例，其中，Rs＝192、Gs＝64、Bs＝64。圖24(B)表示噪聲分量Rn、Gn、Bn的一例，其中，Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24。圖24(C)表示此時(shí)輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)分量Ri、Gi、Bi。如上所述，圖24(C)所示的Ri、Gi、Bi，由圖24(A)所示的Rs、Gs、Bs與圖24(B)所示的Rn、Gn、Bn之和求得，因此Ri＝200、Gi＝72、Bi＝88。
如圖24(A)所示，該例中的原來的色數(shù)據(jù)Rs、Gs、Bs表示紅色。從另一方面可以看到，圖24(C)所示的輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，因噪聲分量Rn、Gn、Bn的影響而變成了稍微帶點(diǎn)藍(lán)色的紅色。
另外，圖25是表示噪聲分量大于原來的色數(shù)據(jù)分量時(shí)(即，原來的色數(shù)據(jù)分量小時(shí))的原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs、噪聲分量Rn、Gn、Bn及輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)為Ri、Gi、Bi的一例的圖。在該圖中，縱軸也表示信號的大小。此外，圖25(A)表示原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs的一例，其中，Rs＝24、Gs＝8、Bs＝8。圖25(B)表示噪聲分量Rn、Gn、Bn的一例，與圖24(B)相同，Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24。圖25(C)表示此時(shí)輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)分量Ri、Gi、Bi，并由圖25(A)所示的Rs、Gs、Bs與圖25(B)所示的Rn、Gn、Bn之和表示，因此Ri＝32、Gi＝16、Bi＝32。
圖25(A)所示的原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs表示紅色。另一方面，圖25(C)所示的輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，因噪聲分量Rn、Gn、Bn的影響而增強(qiáng)了色數(shù)據(jù)的藍(lán)色分量，從而變成品紅色，因而在色調(diào)上發(fā)生了很大變化。
通過圖24和圖25的比較可以看出，當(dāng)噪聲分量變得比原來的色數(shù)據(jù)分量大時(shí)，原來的色數(shù)據(jù)與輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)之間因噪聲分量的影響而引起的特性(色調(diào)、亮度及色度等)變化增大。就是說，當(dāng)圖象暗部的色數(shù)據(jù)等原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs的值小時(shí)，即當(dāng)原來的色數(shù)據(jù)的亮度低時(shí)，所受到的噪聲分量Rn、Gn、Bn的影響非常強(qiáng)。
這里，考慮為了在圖象顯示裝置中實(shí)現(xiàn)「最佳的彩色再現(xiàn)」而對所輸入的色數(shù)據(jù)Ri＝Rs+Rn、Gi＝Gs+Gn、Bi＝Bs+Bn進(jìn)行基于矩陣運(yùn)算方式的色變換處理以使顏色的色度提高的情況。在這種情況下，從上述的式(1)可以看出，在對原來的色數(shù)據(jù)Rs、Gs、Bs進(jìn)行使色度提高的色變換處理的同時(shí)，對噪聲分量Rn、Gn、Bn也進(jìn)行了色變換處理。就是說，當(dāng)對含有噪聲分量Rn、Gn、Bn的色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi進(jìn)行了提高色度的色變換處理時(shí)，將使原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs的色度和噪聲分量Rn、Gn、Bn的色度兩者都得到提高。
因此，特別是當(dāng)原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs小而噪聲分量Rn、Gn、Bn相對地較大時(shí)，通過這種色變換處理將主要使作為噪聲分量的Rn、Gn、Bn的色度得到提高。就是說，通過色變換處理將極大地增強(qiáng)了噪聲和差錯(cuò)的影響。其結(jié)果是，在基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置中，存在著噪聲的影響及發(fā)送接收時(shí)的差錯(cuò)的影響在原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs小的亮度低的部分、即圖象的暗部變得非常顯著的問題。
如上所述，在對原來的色數(shù)據(jù)分量小的亮度低的部分的色數(shù)據(jù)進(jìn)行的色變換處理中，必須特別注意不能使噪聲的影響及發(fā)送接收時(shí)的差錯(cuò)的影響增強(qiáng)。但是，在由如上所述的式(1)定義的現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換處理中，沒有考慮輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)的亮度等特性，因此，不能解決噪聲分量的影響在圖象的暗部變得顯著的問題。
以下，說明現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置。圖26是表示現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖26中，101是色校正量計(jì)算裝置，102是色校正量加法運(yùn)算裝置。
上述式(1)，也可以表示為如下的式(2)，所以，該色變換處理，可以由圖26所示的色變換裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。RoGoBo=100010001RiGiBi+(A1ij)RiGiBi=RiGiBi+(A1ij)RiGiBi]]>…式(2)在式(2)的系數(shù)矩陣A1ij中，i＝1～3、j＝1～3。
作為色變換對象的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到色校正量計(jì)算裝置101，在色校正量計(jì)算裝置101中，通過由下列的式(3)所示的線性運(yùn)算，計(jì)算與第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi對應(yīng)的色校正量R1a、G1a、B1a，并將其輸出到色校正量加法運(yùn)算裝置102。R1aG1aB1a=(A1ij)RiGiBi]]>…式(3)另外，第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，還輸入到色校正量加法運(yùn)算裝置102。色校正量加法運(yùn)算裝置102，將色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi與色校正量R1a、G1a、B1a相加，并作為色變換后的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo輸出。但是，如上所述，在現(xiàn)有的色變換裝置中，當(dāng)由色校正量計(jì)算裝置101計(jì)算色校正量R1a、G1a、B1a時(shí)，沒有考慮所輸入的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的亮度等特性。
如上所述，在現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置中，當(dāng)進(jìn)行色變換時(shí)沒有考慮輸入到裝置內(nèi)的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的亮度等特性。因此，例如，無論當(dāng)色數(shù)據(jù)分量小而所受到的噪聲分量的影響非常強(qiáng)時(shí)、或當(dāng)色數(shù)據(jù)分量大而噪聲分量對色數(shù)據(jù)的影響小時(shí)，都進(jìn)行同樣的色變換處理。所以，當(dāng)進(jìn)行了提高色數(shù)據(jù)的色度的色變換處理時(shí)，即當(dāng)進(jìn)行了色增強(qiáng)處理時(shí)，在易受噪聲分量影響的圖象暗部，其影響將進(jìn)一步增強(qiáng)。因此，存在著進(jìn)行色變換處理后不僅沒有改進(jìn)卻反而使圖象顯示裝置等所顯示的圖象看不清楚的問題。
另一個(gè)問題是，由于進(jìn)行色變換處理時(shí)沒有考慮輸入到色變換裝置的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的特性，所以有時(shí)會發(fā)生因該色變換而使明亮的顏色失去微細(xì)的色彩差異的所謂彩色失真。以下，通過具體例對這一問題進(jìn)行說明。在以下的說明中，假定各色數(shù)據(jù)分量用0～255范圍的整數(shù)表示，并對矩陣運(yùn)算結(jié)果中的色數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)以后進(jìn)行四舍五入。
這里，假定由圖26所示的色變換裝置的色校正量計(jì)算裝置101進(jìn)行的運(yùn)算中的系數(shù)矩陣、即上述式(2)和式(3)中的系數(shù)矩陣A1ij具有下列的式(4)所示的值。(A1ij)=0.2-0.1-0.1-0.10.2-0.1-0.1-0.10.2]]>…式(4)這時(shí)，例如當(dāng)作為第1色數(shù)據(jù)輸入了Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20時(shí)，如對第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的取值范圍沒有任何限制，則可以得到Ro＝272、Go＝-1、Bo＝-1這樣的運(yùn)算結(jié)果。但是，由于Ro、Go、Bo是0～255范圍的整數(shù)值，所以實(shí)際上從色變換裝置輸出的第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。
另外，當(dāng)輸入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的第1色數(shù)據(jù)時(shí)，如對第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的取值范圍沒有任何限制，則應(yīng)為Ro＝282、Go＝-8、Bo＝-8。但是，由于第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo是0～255范圍的整數(shù)值，所以實(shí)際的值為Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。
這樣一來，在現(xiàn)有的色變換裝置中，輸入Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的第1色數(shù)據(jù)時(shí)得到的第2色數(shù)據(jù)的值與輸入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的第1色數(shù)據(jù)時(shí)得到的第2色數(shù)據(jù)的值，都是同一個(gè)值。就是說，無論在Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的情況下，還是在Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的情況下，在圖象顯示裝置上將顯示為相同的色彩，因而不能顯示出兩者之間原有的顏色差異。
如上例所述，當(dāng)進(jìn)行沒有考慮輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的特性的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換處理時(shí)，將會發(fā)生使亮度高的顏色失去微細(xì)的色彩差異的彩色失真。
另外，這種彩色失真，在對原來色度高的色數(shù)據(jù)進(jìn)行使顏色的色度進(jìn)一步提高的色變換處理時(shí)也可能發(fā)生。以下，通過具體例對這一問題進(jìn)行說明。
例如，由R、G、B表示的色數(shù)據(jù)的色度Sat，可以用R、G、B的最大值即MAX(R、G、B)及最小值即MIN(R、G、B)而由下列的式(5)定義。
sat＝(MAX(R，G，B)-MIN(R，G，B))/MAX(R，G，B)…式(5)假定R、G、B分別用0～255的整數(shù)值表示，例如，紅的單色由R＝255、G＝0、B＝0表示，則色度Sat＝1。而白色由R＝255、G＝255、B＝255表示，色度Sat＝0。從式(5)還可以看出，為提高色度Sat，可以考慮增大MAX(R、G、B)-MIN(R、G、B)。
因此，輸入到圖象顯示裝置的Ri、Gi、Bi的色度Sati，根據(jù)式(5)的定義，由下列的式(6)表示。
sati＝(MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi))/MAX(Ri，Gi，Bi)…式(6)同樣，通過色變換處理得到的色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的色度Sato，由下列的式(7)表示。
sato＝(MAX(Ro，Go，Bo)-MIN(Ro，Go，Bo))/MAX(Ro，Go，Bo)…式(7)這里，為進(jìn)一步提高由圖26所示的色變換裝置進(jìn)行了色變換后的色數(shù)據(jù)的色度，將上述的式(2)的系數(shù)矩陣A1ij設(shè)定為由下列的式(8)所示的值。(A1ij)=0.2-0.2-0.2-0.20.2-0.2-0.2-0.20.2]]>…式(8)在這種情況下，假定例如作為第1色數(shù)據(jù)對圖26所示的變換裝置輸入了Ri＝255、Gi＝128、Bi＝128。這時(shí)，所輸出的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo為Ro＝255、Go＝77、Bo＝77。在這種情況下，第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的色度Sati，根據(jù)上述的式(6)約為0.5，第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的色度Sato，根據(jù)上述的式(7)為0.7。就是說，通過色變換處理提高了色數(shù)據(jù)的色度。
另一方面，考慮輸入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26的第1色數(shù)據(jù)的情況。這時(shí)的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的色度Sati為0.9。在這種情況下，第2色數(shù)據(jù)，如不限制Ro、Go、Bo的取值范圍，則為Ro＝296、Go＝-25、Bo＝-25。但是，實(shí)際上，由于Ro、Go、Bo是0～255范圍的整數(shù)值，所以第2色數(shù)據(jù)輸出為Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。
進(jìn)一步，考慮輸入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的第1色數(shù)據(jù)的情況。這時(shí)的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的色度Sat i為0.8。在這種情況下，第2色數(shù)據(jù)，如不限制Ro、Go、Bo的取值范圍，則為Ro＝286、Go＝0、Bo＝0。但是，實(shí)際上，由于Ro、Go、Bo是0～255范圍的整數(shù)值，所以第2色數(shù)據(jù)輸出為Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。
這樣，第1色數(shù)據(jù)為Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26時(shí)得到的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的值與第1色數(shù)據(jù)為Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51時(shí)得到的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的值相同。就是說，無論在Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26的情況下，還是在Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的情況下，將由圖象顯示裝置顯示為相同的色彩，因而不能顯示出兩者之間原有的顏色差異。
如上例所述，當(dāng)進(jìn)行沒有考慮輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的特性的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換處理時(shí)，將會發(fā)生使色度高的顏色失去微細(xì)的色彩差異的彩色失真。
如上所述，在現(xiàn)有的色變換裝置中存在著如下的課題。首先，當(dāng)色變換裝置由采用ROM等存儲器的表變換方式構(gòu)成時(shí)，需要大容量存儲器。所以存在著很難實(shí)現(xiàn)LSI化、或不能靈活地變更變換特性等問題。
另一方面，當(dāng)色變化裝置由矩陣運(yùn)算方式構(gòu)成時(shí)，無需存儲大容量的數(shù)據(jù)，因而可以避免在表變換方式的色變換裝置中因需要大容量存儲器而產(chǎn)生的問題。但是，當(dāng)進(jìn)行了使色度提高的色變換處理時(shí)，存在著使噪聲分量對亮度低而易受噪聲分量影響的色數(shù)據(jù)的影響進(jìn)一步增強(qiáng)的問題、及發(fā)生使亮度高的顏色或色度高的顏色不能顯示微細(xì)的色彩差異的彩色失真的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決如上所述的問題而開發(fā)的，其目的是提供一種當(dāng)對輸入到裝置內(nèi)的色數(shù)據(jù)進(jìn)行使色度提高的色變換處理時(shí)可以抑制噪聲分量對亮度低的顏色的影響的增強(qiáng)及防止亮度高的顏色或色度高的顏色發(fā)生彩色失真、且能靈活地變更變換特性的不需要大容量存儲器的色變換裝置及色變換方法。
本發(fā)明的色校正裝置的第1形態(tài)，是一種通過對第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行色校正而變換為與上述第1色數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2色數(shù)據(jù)的色變換裝置，該色變換裝置的特征在于備有根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的第1色校正量計(jì)算裝置、根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的乘法系數(shù)計(jì)算裝置、通過使上述第1色校正量乘以上述乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的第2色校正量計(jì)算裝置、通過將上述第2色校正量與上述第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算上述第2色數(shù)據(jù)的色校正量加法運(yùn)算裝置。
本發(fā)明的色校正裝置的第2形態(tài)，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度。
本發(fā)明的色校正裝置的第3形態(tài)，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越小則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正裝置的第4形態(tài)，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越大則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正裝置的第5形態(tài)，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度。
本發(fā)明的色校正裝置的第6形態(tài)，其特征在于上述色度與規(guī)定值相比越大則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正裝置的第7形態(tài)，其特征在于還備有根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)計(jì)算上述特性信息的特性信息計(jì)算裝置。
本發(fā)明的色校正裝置的第8形態(tài)，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算。
本發(fā)明的色校正裝置的第9形態(tài)，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算。
本發(fā)明的色校正裝置的第10形態(tài)，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的色度，上述色度，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算。
本發(fā)明的色校正裝置的第11形態(tài)，其特征在于上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置，備有存儲了與上述特性信息對應(yīng)的上述乘法系數(shù)的查詢表。
本發(fā)明的色校正裝置的第12形態(tài)，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)及上述第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，上述第1色校正量計(jì)算裝置，備有最大值·最小值計(jì)算裝置，計(jì)算上述第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β；色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算裝置，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)及由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α、上述最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri；有效運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置，利用上述色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6，計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MIN(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5；系數(shù)發(fā)生裝置，根據(jù)由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α及上述最大值β計(jì)算系數(shù)矩陣Uij；矩陣運(yùn)算裝置，根據(jù)上述運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置計(jì)算出的上述第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、上述第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、上述第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α、及由上述系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算出的上述系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算，從而計(jì)算上述第1色校正量R1、G1、B1。R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>本發(fā)明的色校正方法的第13形態(tài)，是一種通過對第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行色校正而變換為與上述第1色數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2色數(shù)據(jù)的色變換方法，該色變換方法的特征在于，包括(a)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的步驟；(b)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的步驟；(c)通過使上述第1色校正量乘以上述乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的步驟及(d)通過將上述第2色校正量與上述第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算上述第2色數(shù)據(jù)的步驟。
本發(fā)明的色校正方法的第14形態(tài)，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度。
本發(fā)明的色校正方法的第15形態(tài)，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越小則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正方法的第16形態(tài)，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越大則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正方法的第17形態(tài)，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度。
本發(fā)明的色校正方法的第18形態(tài)，其特征在于上述色度與規(guī)定值相比越大則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
本發(fā)明的色校正方法的第19形態(tài)，其特征在于還包括(e)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)計(jì)算上述特性信息的步驟。
本發(fā)明的色校正方法的第20形態(tài)，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算。
本發(fā)明的色校正方法的第21形態(tài)，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算。
本發(fā)明的色校正方法的第22形態(tài)，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的色度，上述色度，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算。
本發(fā)明的色校正方法的第23形態(tài)，上述第1色數(shù)據(jù)及上述第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，上述步驟(c)，包括(f)計(jì)算上述第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β的步驟；(g)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)及在上述步驟(f)中計(jì)算出的上述最小值α、上述最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri的步驟；(h)利用在上述步驟(g)中計(jì)算出的色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MIN(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5的步驟；(i)根據(jù)在上述步驟(f)中計(jì)算出的上述α及上述β計(jì)算系數(shù)矩陣Uij的步驟；(j)根據(jù)在上述(h)中計(jì)算出的上述第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、上述第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、上述第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、在上述步驟(f)計(jì)算出的上述最小值α、及在上述步驟(i)中計(jì)算出的上述系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算從而計(jì)算上述第1色校正量R1、G1、B1的步驟。R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>按照本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第1形態(tài)，由于備有根據(jù)第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的第1色校正量計(jì)算裝置、根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的乘法系數(shù)計(jì)算裝置、通過使第1色校正量乘以上述乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的第2色校正量計(jì)算裝置、通過將第2色校正量與第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算第2色數(shù)據(jù)的色校正量加法運(yùn)算裝置，所以可以根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的特性信息判定噪聲分量對該第1色數(shù)據(jù)的影響程度及因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
另外，由于第1色校正量的計(jì)算按矩陣運(yùn)算方式進(jìn)行，所以無須象現(xiàn)有的表變換方式那樣必需使用大容量存儲器。因此，可以解決現(xiàn)有的基于表變換方式的色變換裝置的課題即因需要大容量存儲器因而很難實(shí)現(xiàn)LSI化或不能靈活地變更變換特性等問題。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第2形態(tài)，由于第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度，所以可以根據(jù)亮度的大小判定噪聲分量對該第1色數(shù)據(jù)的影響程度及因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第3形態(tài)，由于亮度與規(guī)定值相比越小則由乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度小而所受到的噪聲分量的影響大時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而增強(qiáng)的噪聲分量的影響。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第4形態(tài)，由于亮度與規(guī)定值相比越大則由乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度高并易于發(fā)生彩色失真時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而發(fā)生的彩色失真。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第5形態(tài)，由于第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度，所以可以根據(jù)色度的大小判定該第1色數(shù)據(jù)因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第6形態(tài)，由于色度與規(guī)定值相比越大則由乘法系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的色度高并易于發(fā)生彩色失真時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而發(fā)生的彩色失真。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第7形態(tài)，由于還備有根據(jù)第1色數(shù)據(jù)計(jì)算特性信息的特性信息計(jì)算裝置，所以當(dāng)沒有從外部輸入特性信息以致必須從第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)也能夠處理。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第8形態(tài)，由特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的特性信息是第1色數(shù)據(jù)的亮度，而亮度按上述第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算，所以，例如通過將與第1色數(shù)據(jù)的各分量相乘的系數(shù)設(shè)定為與人們的視覺特性相適應(yīng)的值，可以計(jì)算出與人們的感覺接近的亮度信息。此外，在希望根據(jù)NTSC和sRGB等標(biāo)準(zhǔn)、或標(biāo)準(zhǔn)色空間求取亮度信息等情況下，也能通過改變系數(shù)而很容易地處理。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第9形態(tài)，由特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的特性信息是第1色數(shù)據(jù)的亮度，而亮度按第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算，所以，在計(jì)算亮度時(shí)無需進(jìn)行乘法運(yùn)算，因而有助于減輕特性信息計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，并有助于減小用硬件構(gòu)成時(shí)的電路規(guī)模。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第10形態(tài)，由特性信息計(jì)算裝置計(jì)算的特性信息是第1色數(shù)據(jù)的色度，而色度根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算，所以，通過使用由小的運(yùn)算負(fù)荷求得的最大值及最小值，很容易進(jìn)行色度的計(jì)算，因而有助于減輕特性信息計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，并有助于減小用硬件構(gòu)成時(shí)的電路規(guī)模。此外，如果按第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算色度，則只用減法即可計(jì)算色度因而可以使其效果得到進(jìn)一步提高。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第11形態(tài)，由于乘法系數(shù)計(jì)算裝置備有存儲了與特性信息對應(yīng)的乘法系數(shù)的查詢表，所以通過改寫表的內(nèi)容即可很容易地實(shí)現(xiàn)各種各樣的特性而無需變更電路結(jié)構(gòu)。
另外，在本發(fā)明中，乘法系數(shù)計(jì)算裝置所需的查詢表，由僅與第1色數(shù)據(jù)的特性信息對應(yīng)的一維查詢表實(shí)現(xiàn)。就是說，不需要象現(xiàn)有的表變換方式中使用的例如三維查詢表那樣的大容量查詢表。
按照本發(fā)明的色校正裝置的第12形態(tài)，第1色數(shù)據(jù)及第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，第1色校正量計(jì)算裝置，備有最大值·最小值計(jì)算裝置，計(jì)算第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β；色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算裝置，根據(jù)第1色數(shù)據(jù)及由最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的最小值α、最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri；有效運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置，利用色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6，計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MIN(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5；系數(shù)發(fā)生裝置，根據(jù)由最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的最小值α及最大值β計(jì)算系數(shù)矩陣Uij；矩陣運(yùn)算裝置，根據(jù)運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置計(jì)算出的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、由最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的最小值α、及由系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算出的系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算，從而計(jì)算第1色校正量R1、G1、B1，R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>所以，能夠僅對所關(guān)注的色調(diào)或色調(diào)間的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的校正，并能以獨(dú)立的方式校正色調(diào)間區(qū)域的改變程度，就是說，可以靈活地變更變換特性。
另外，原來根據(jù)上述13個(gè)多項(xiàng)式數(shù)據(jù)h1r、h1g、h1b、h1y、h1c、h1m、h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm、α進(jìn)行的矩陣運(yùn)算，可以通過使用4個(gè)有效多項(xiàng)式數(shù)據(jù)即第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、最小值α的矩陣運(yùn)算進(jìn)行。因此，可以大幅度地減小第1色校正量計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，特別是當(dāng)用硬件構(gòu)成時(shí)可以大幅度地減小其電路規(guī)模。
按照本發(fā)明的色校正方法的第13形態(tài)，由于包括(a)根據(jù)第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的步驟；(b)根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的步驟；(c)通過使第1色校正量乘以乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的步驟及(d)通過將第2色校正量與第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算上述第2色數(shù)據(jù)的步驟，所以可以根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的特性信息判定噪聲分量對該第1色數(shù)據(jù)的影響程度及因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換方法的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
另外，由于第1色校正量的計(jì)算按矩陣運(yùn)算方式進(jìn)行，所以無須象現(xiàn)有的表變換方式那樣必需使用大容量存儲器。因此，可以解決現(xiàn)有的基于表變換方式的色變換裝置的課題即因需要大容量存儲器因而很難實(shí)現(xiàn)LSI化及不能靈活地變更變換特性等問題。
按照本發(fā)明的色校正方法的第14形態(tài)，由于第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度，所以可以根據(jù)亮度的大小判定噪聲分量對該第1色數(shù)據(jù)的影響程度及因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
按照本發(fā)明的色校正方法的第15形態(tài)，由于亮度與規(guī)定值相比越小則在步驟(b)中計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度小而所受到的噪聲分量的影響大時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而增強(qiáng)的噪聲分量的影響。
按照本發(fā)明的色校正方法的第16形態(tài)，由于亮度與規(guī)定值相比越大則在步驟(b)中計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度高并易于發(fā)生彩色失真時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而發(fā)生的彩色失真。
按照本發(fā)明的色校正方法的第17形態(tài)，由于第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度，所以可以根據(jù)色度的大小判定該第1色數(shù)據(jù)因色變換處理而發(fā)生彩色失真的可能性。因此，當(dāng)所輸入的第1色數(shù)據(jù)受到的噪聲分量影響很大時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行色變換處理后易于發(fā)生彩色失真時(shí)，通過將乘法系數(shù)設(shè)定為較小的值，即可解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即隨著提高色度的色變換處理而使噪聲分量的影響增強(qiáng)的問題及發(fā)生彩色失真的問題。
按照本發(fā)明的色校正方法的第18形態(tài)，由于色度與規(guī)定值相比越大則在步驟(b)中計(jì)算的乘法系數(shù)的值越小，所以當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的色度高并易于發(fā)生彩色失真時(shí)可以抑制隨著提高色度的色變換處理而發(fā)生的彩色失真。
按照本發(fā)明的色校正方法的第19形態(tài)，由于還包括(e)根據(jù)第1色數(shù)據(jù)計(jì)算特性信息的步驟，所以當(dāng)沒有從外部輸入特性信息以致必須從第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)也能夠處理。
按照本發(fā)明的色校正方法的第20形態(tài)，在步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息是第1色數(shù)據(jù)的亮度，而亮度按第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算，所以，例如通過將與第1色數(shù)據(jù)的各分量相乘的系數(shù)設(shè)定為與人們的視覺特性相適應(yīng)的值，可以計(jì)算與人們的感覺接近的亮度信息。此外，在希望根據(jù)NTSC和sRGB等標(biāo)準(zhǔn)、或標(biāo)準(zhǔn)色空間求取亮度信息等情況下，也能通過改變系數(shù)而很容易地處理。
按照本發(fā)明的色校正方法的第21形態(tài)，在步驟(e)中計(jì)算的特性信息是第1色數(shù)據(jù)的亮度，而亮度按第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算，所以，在計(jì)算亮度時(shí)無需進(jìn)行乘法運(yùn)算，因而有助于減輕特性信息計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，并有助于減小用硬件構(gòu)成時(shí)的電路規(guī)模。
按照本發(fā)明的色校正方法的第22形態(tài)，在步驟(e)中計(jì)算的特性信息是第1色數(shù)據(jù)的色度，而色度根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算，所以，通過使用由小的運(yùn)算負(fù)荷求得的最大值及最小值，很容易進(jìn)行色度的計(jì)算，因而有助于減輕特性信息計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，并有助于減小用硬件構(gòu)成時(shí)的電路規(guī)模。此外，如果按第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算色度，則只用減法即可計(jì)算色度因而可以使其效果得到進(jìn)一步提高。
按照本發(fā)明的色校正方法的第23形態(tài)，第1色數(shù)據(jù)及上述第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，步驟(c)，包括(f)計(jì)算第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β的步驟；(g)根據(jù)第1色數(shù)據(jù)及在步驟(f)中計(jì)算出的最小值α、最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri的步驟；(h)利用在步驟(g)中計(jì)算出的色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MIN(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5的步驟；(i)根據(jù)在步驟(f)中計(jì)算出的α及β計(jì)算系數(shù)矩陣Ui j的步驟；(j)根據(jù)在(h)中計(jì)算出的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、在步驟(f)計(jì)算出的最小值α、及在步驟(i)中計(jì)算出的系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算從而計(jì)算第1色校正量R1、G1、B1的步驟，R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>所以，能夠僅對所關(guān)注的色調(diào)或色調(diào)間的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的校正，并能以獨(dú)立的方式校正色調(diào)間區(qū)域的改變程度，就是說，可以靈活地變更變換特性。
另外，原來根據(jù)上述13個(gè)多項(xiàng)式數(shù)據(jù)h1r、h1g、h1b、h1y、h1c、h1m、h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm、α進(jìn)行的矩陣運(yùn)算，可以通過使用4個(gè)有效多項(xiàng)式數(shù)據(jù)即第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、最小值α的矩陣運(yùn)算進(jìn)行。因此，可以大幅度地減小第1色校正量計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷，特別是當(dāng)用硬件構(gòu)成時(shí)可以大幅度地減小其電路規(guī)模。
本發(fā)明的目的、特征、涉及方面及優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)以下的詳細(xì)說明及附圖可以看得更加清楚。
附圖的簡單說明

圖1是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖2是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置中的第1色校正量計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖3是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置中的乘法系數(shù)計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖4是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置中的亮度信息計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖5是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置中的存儲在查詢表內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖6是表示實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置中的存儲在查詢表內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)2的色變換裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖8是表示實(shí)施形態(tài)3的色變換裝置中的亮度信息計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖9是表示實(shí)施形態(tài)4的色變換裝置中的存儲在查詢表內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖10是表示實(shí)施形態(tài)5的色變換裝置中的乘法系數(shù)計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖11是表示實(shí)施形態(tài)5的色變換裝置中的色度信息計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖12是表示實(shí)施形態(tài)5的色變換裝置中的存儲在查詢表內(nèi)的乘法系數(shù)k和色度信息SA之間的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖13是表示實(shí)施形態(tài)5的色變換裝置中的存儲在查詢表內(nèi)的乘法系數(shù)k和色度信息SA之間的關(guān)系的一例的曲線圖。
圖14是示意地示出實(shí)施形態(tài)6中的色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c與6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系的圖。
圖15是示意地示出實(shí)施形態(tài)6中的第1運(yùn)算項(xiàng)h1r、h1y、h1g、h1c、h1b、h1m與6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系的圖。
圖16是示意地示出實(shí)施形態(tài)6中的第2運(yùn)算項(xiàng)hry、hrm、hgy、hgc、hbm、hbc的運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6全部設(shè)定為1時(shí)的第2運(yùn)算項(xiàng)與6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系的圖。
圖17是示意地示出實(shí)施形態(tài)6中的第2運(yùn)算項(xiàng)hry、hrm、hgy、hgc、hbm、hbc的運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6的值改變時(shí)的第2運(yùn)算項(xiàng)與6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系的圖。
圖18是示出實(shí)施形態(tài)6中的6個(gè)色調(diào)及色調(diào)間區(qū)域和與其對應(yīng)的有效運(yùn)算項(xiàng)之間的對應(yīng)關(guān)系的圖。
圖19是表示實(shí)施形態(tài)6的色變換裝置中的第1色校正量計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖20是表示實(shí)施形態(tài)6的色變換裝置中的多項(xiàng)式運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)一例的框圖。
圖21是表示實(shí)施形態(tài)6中的識別符號S1的值與第1色數(shù)據(jù)的最大值β、最小值α及等于零的色調(diào)數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系的圖。
圖22是用于說明實(shí)施形態(tài)6的色變換裝置中的零除去器的動作的圖。
圖23是表示實(shí)施形態(tài)6的色變換裝置中的矩陣運(yùn)算器的一部分結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24是示出噪聲分量小于原來的色數(shù)據(jù)分量時(shí)的原來的色數(shù)據(jù)分量、噪聲分量及輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)分量的一例的圖。
圖25是示出噪聲分量大于原來的色數(shù)據(jù)分量時(shí)的原來的色數(shù)據(jù)分量、噪聲分量及輸入到圖象顯示裝置的色數(shù)據(jù)分量的一例的圖。
圖26是表示現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
1.實(shí)施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的色變換裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。在該圖中，1是第1色校正量計(jì)算裝置，2是色校正量加法運(yùn)算裝置，4是乘法系數(shù)計(jì)算裝置，5是第2色校正量計(jì)算裝置。第1色校正量計(jì)算裝置1的結(jié)構(gòu)將在后文中說明，但第1色校正量計(jì)算裝置1及色校正量加法運(yùn)算裝置2也可以分別具有與圖26所示的現(xiàn)有的色變換裝置中的色校正量計(jì)算裝置101，色校正量加法運(yùn)算裝置102相同的結(jié)構(gòu)。
作為色變換處理對象的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到第1色校正量計(jì)算裝置1、色校正量加法運(yùn)算裝置2、乘法系數(shù)計(jì)算裝置4。在第1色校正量計(jì)算裝置1中，通過由下列的式(9)所示的線性運(yùn)算，計(jì)算與第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi對應(yīng)的第1色校正量R1、G1、B1，并將其輸出到色校正量加法運(yùn)算裝置2。R1G1B1=(A1ij)RiGiBi]]>…式(9)在該式中，A1ij表示系數(shù)矩陣，其中，i＝1～3、j＝1～3。
另外，在乘法系數(shù)計(jì)算裝置4中，從第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi計(jì)算乘法系數(shù)k，并將其輸出到第2色校正量計(jì)算裝置5。然后，在第2色校正量計(jì)算裝置5中，通過使第1色校正量R1、G1、B1分別乘以乘法系數(shù)k，計(jì)算第2色校正量R2、G2、B2，并將其輸出到色校正量加法運(yùn)算裝置2。色校正量加法運(yùn)算裝置2，通過將第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi與第2色校正量R2、G2、B2相加，計(jì)算出色變換后的輸出數(shù)據(jù)即第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo。就是說，從色校正量加法運(yùn)算裝置2輸出的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo，由下列的式(10)表示。RoGoBo=RiGiBi+kR1G1B1]]>…式(10)另外，圖2是表示圖1所示的第1色校正量計(jì)算裝置1的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，6a是矩陣運(yùn)算器，7a是系數(shù)發(fā)生器。系數(shù)發(fā)生器7a，產(chǎn)生式(9)的矩陣運(yùn)算的系數(shù)A1ij，并輸出到矩陣運(yùn)算器6a。矩陣運(yùn)算器6a，利用第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi及來自系數(shù)發(fā)生器7a的系數(shù)A1ij，通過式(9)的運(yùn)算而計(jì)算第1色校正量R1、G1、B1。此外，式(9)的運(yùn)算，顯然可以很容易地用乘法裝置及加法運(yùn)算裝置實(shí)現(xiàn)，因此這里將其詳細(xì)說明省略。
另外，圖3是表示圖1所示的乘法系數(shù)計(jì)算裝置4的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，8是亮度信息計(jì)算裝置，9是查詢表(LUT)。對乘法系數(shù)計(jì)算裝置4輸入的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到亮度信息計(jì)算裝置8。亮度信息計(jì)算裝置8，計(jì)算表示第1色數(shù)據(jù)的亮度的信息即亮度信息V，并輸出到查詢表9。
查詢表9，由存儲器等構(gòu)成，預(yù)先存儲著與亮度信息V的值對應(yīng)的各乘法系數(shù)k的值。查詢表9從存儲器抽出與所輸入的亮度信息V的值對應(yīng)的乘法系數(shù)k并將其輸出。例如，如在查詢表9的存儲器內(nèi)以亮度信息V為地址存儲著分別與亮度信息V的值對應(yīng)的乘法系數(shù)k的值，則通過讀出亮度信息V并將其作為地址輸入，則可以輸出與其對應(yīng)的乘法系數(shù)k。
另外，圖4是表示圖3所示的亮度信息計(jì)算裝置8的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，10a、10b、10c是乘法器，11a、11b是加法器。第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，與規(guī)定的系數(shù)kr、kg、kb一起輸出到各乘法器10a、10b、10c，并輸出各自的乘法運(yùn)算結(jié)果。乘法器10b和10c的輸出，輸入到加法器11a，并輸出其加法運(yùn)算結(jié)果。加法器11a的輸出，進(jìn)一步與乘法器10a的輸出一起輸入到加法器11b，并將其加法運(yùn)算結(jié)果作為亮度信息V輸出。就是說，在圖4所示的亮度信息計(jì)算裝置8中，第1色數(shù)據(jù)的亮度信息V，由下列的式(11)表示。
V＝kr×Ri+kg×Gi+kb×Bi…式(11)例如，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi是符合NTSC標(biāo)準(zhǔn)的色數(shù)據(jù)時(shí)，在式(11)中，可以設(shè)定為kr＝0.3、kg＝0.59、kb＝0.11。另外，例如，如設(shè)kr＝0.25、kg＝0.5、kb＝0.25，則乘法器10a、10b、10c可以通過移位實(shí)現(xiàn)，因而可以削減電路。
這里，說明亮度信息V與從查詢表9輸出的乘法系數(shù)k之間的關(guān)系。在以下的說明中，假定第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi為0～255的整數(shù)。此外，亮度信息V也假定為0～255的整數(shù)，并設(shè)kr＝0.25、kg＝0.5、kb＝0.25而由式(11)求取。進(jìn)一步，假定乘法系數(shù)k以0以上、1以下的小數(shù)形式給出。
如上所述，當(dāng)色數(shù)據(jù)在圖象的暗部等的原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs小時(shí)，即當(dāng)色數(shù)據(jù)的亮度低時(shí)，所受到的噪聲分量的影響非常強(qiáng)。因此，當(dāng)在這種情況下進(jìn)行使色數(shù)據(jù)的色度提高的色變換處理、即增強(qiáng)色彩的處理時(shí)，將使噪聲分量的影響進(jìn)一步增強(qiáng)，因此，不僅沒有改進(jìn)卻反而使圖象顯示裝置所顯示的圖象看不清楚了。此外，當(dāng)原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs小時(shí)，輸入到裝置內(nèi)的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi當(dāng)然也將變小。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度低時(shí)(即原來的色數(shù)據(jù)的亮度低時(shí))，可以減小用于提高色數(shù)據(jù)的色度的色變換的校正量。
圖5是表示存儲在查詢表9內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的一例的曲線圖。當(dāng)V＝0時(shí)k＝0，當(dāng)V＝255時(shí)k＝1，該范圍內(nèi)的乘法系數(shù)k的值，相對于亮度信息V呈線性變化。
當(dāng)存儲在查詢表9內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系如圖5所示時(shí)，在例如圖24所示的原來的色數(shù)據(jù)Rs＝192、Gs＝64、Bs＝64、噪聲分量Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24的例中，第1色數(shù)據(jù)為Ri＝200、Gi＝72、Bi＝88。與原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs表示紅色不同，第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，因噪聲分量Rn、Gn、Bn的影響而變成了稍微帶點(diǎn)藍(lán)色的紅色。這時(shí)，由式(11)得到的第1色數(shù)據(jù)的亮度信息V＝108，根據(jù)圖5的關(guān)系，乘法系數(shù)k＝0.42。
另一方面，在圖25所示的色數(shù)據(jù)Rs＝24、Gs＝8、Bs＝8、噪聲分量Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24的例中，第1色數(shù)據(jù)為Ri＝32、Gi＝16、Bi＝32。與原來的色數(shù)據(jù)分量Rs、Gs、Bs表示紅色不同，第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，因噪聲分量Rn、Gn、Bn的影響而變成了品紅色，因而在色調(diào)上發(fā)生了很大變化。這時(shí)，亮度信息V＝24，根據(jù)圖5的關(guān)系，乘法系數(shù)k＝0.09。
在第2色校正量計(jì)算裝置5中，通過使第1色校正量R1、G1、B1分別乘以乘法系數(shù)k，計(jì)算最終的第2色校正量R2、G2、B2。因此，乘法系數(shù)k越小，色變換處理的校正量越小。此外，由于存儲在查詢表9內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系如圖5所示，所以如上述的數(shù)值例所示，第1色數(shù)據(jù)的亮度越低則乘法系數(shù)k越小。
其結(jié)果是，當(dāng)原來的色數(shù)據(jù)的亮度小而易受噪聲分量的影響時(shí)，可以減小色變換處理的校正量。而當(dāng)原來的色數(shù)據(jù)的亮度大而所受到的噪聲分量的影響不怎么強(qiáng)時(shí)，可以通過增大乘法系數(shù)k而以接近現(xiàn)有技術(shù)的水平進(jìn)行基于色變換處理的使色彩增強(qiáng)的處理。
因此，可以解決現(xiàn)有的基于矩陣運(yùn)算方式的色變換裝置的課題即當(dāng)進(jìn)行了提高色度的色變換處理時(shí)使噪聲分量對亮度低的色數(shù)據(jù)的影響進(jìn)一步增強(qiáng)的問題。
另外，這里，作為從亮度信息V求取乘法系數(shù)k的手段雖然使用了查詢表，但這里使用的查詢表可以由與亮度信息V對應(yīng)的一維查詢表實(shí)現(xiàn)。就是說，不需要象現(xiàn)有的表變換方式中使用的與色數(shù)據(jù)R、G、B對應(yīng)的三維查詢表那樣的大容量查詢表。
因此，可以解決現(xiàn)有的基于表變換方式的色變換裝置的課題即因需要大容量存儲器因而很難實(shí)現(xiàn)LSI化或不能靈活地變更變換特性等問題。
可是，在圖5中，亮度信息V與乘法系數(shù)k的關(guān)系是比例關(guān)系，但本實(shí)施形態(tài)中的兩者的關(guān)系并不限定于此，只要是亮度信息V的值小時(shí)能使乘法系數(shù)k減小的關(guān)系，都能取得同樣的效果。
例如，圖6是存儲在查詢表9內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的另一例的曲線圖。當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度低而所受到的噪聲分量的影響特別強(qiáng)時(shí)(亮度信息V＜30時(shí))，使乘法系數(shù)k＝0，從而根本不進(jìn)行使色彩增強(qiáng)的色變換處理。而當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)的亮度高而所受到的噪聲分量的影響不大時(shí)(亮度信息V＞122時(shí))，使乘法系數(shù)k的值為1，從而與現(xiàn)有技術(shù)一樣進(jìn)行使色彩增強(qiáng)的色變換處理。此外，如該圖所示，在亮度信息為30＜V＜122的區(qū)間，使乘法系數(shù)k的值相對于亮度信息V呈線性變化。
在這種情況下，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)為Ri＝200、Gi＝72、Bi＝88時(shí)，亮度信息V＝108、乘法系數(shù)k＝0.85，乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系，與圖5的情況相比，可以更有效地進(jìn)行使色彩增強(qiáng)的色變換處理。而當(dāng)Ri＝32、Gi＝16、Bi＝32時(shí)，亮度信息V＝24、乘法系數(shù)k＝0，因此根本不進(jìn)行使色彩增強(qiáng)的處理。
就是說，當(dāng)乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系如圖5所示時(shí)，可以全面地抑制亮度信息V從小到大時(shí)的噪聲分量的影響，但使色度增強(qiáng)的效果從總體上說較小。與此不同，在圖6的情況下，當(dāng)亮度信息V小時(shí)，可以特意地增大抑制噪聲分量影響的效果，而當(dāng)亮度信息V大時(shí)，則可以特意地增大使色度增強(qiáng)的效果。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，作為從亮度信息V求取對應(yīng)的乘法系數(shù)k的手段使用了查詢表，但也可以由運(yùn)算電路等構(gòu)成。但是，在使用查詢表的結(jié)構(gòu)中，具有通過改寫表的內(nèi)容可以很容易實(shí)現(xiàn)各種各樣的特性而無需變更電路結(jié)構(gòu)的在采用運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)中所沒有的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置及色變換方法，不需要大容量的存儲器，而且，進(jìn)行使色數(shù)據(jù)的色度提高的處理時(shí)，不會使易受噪聲分量影響的亮度低的色數(shù)據(jù)所受到噪聲分量影響進(jìn)一步增強(qiáng)，因而可以實(shí)現(xiàn)良好的彩色再現(xiàn)特性。
進(jìn)一步，在本實(shí)施形態(tài)中，如圖4及式(11)所示，通過使第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi分別乘以規(guī)定的系數(shù)并求出其總和而計(jì)算亮度信息V。在人們的感覺中，由于視覺特性而使所感受到的亮度因顏色而不同。例如，即使是相同的信號電平，綠色使人感到明亮，而藍(lán)色則使人有暗的感覺。因此，通過由式(11)定義亮度信息，可以計(jì)算出與人們的感覺接近的亮度信息V。
另外，第2色校正量，通過使第1色校正量乘以乘法系數(shù)k而求得。所以，為求得與第1色數(shù)據(jù)的亮度信息對應(yīng)的色校正量(第2色校正量)而應(yīng)計(jì)算的數(shù)據(jù)，可以只用乘法系數(shù)k。例如，在圖26所示的現(xiàn)有的色變換裝置中，也可以考慮以與第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的亮度信息對應(yīng)的方式計(jì)算色校正量R1a、G1a、B1a。但是，如上所述，在圖26的結(jié)構(gòu)中，色校正量R1a、G1a、B1a，根據(jù)式(3)求取，所以，為使色校正量與第1色數(shù)據(jù)相對應(yīng)，必須以與第1色數(shù)據(jù)的亮度信息對應(yīng)的方式計(jì)算與第1色數(shù)據(jù)對應(yīng)的各系數(shù)矩陣(A1ij)。就是說，由于在式(3)中i＝1～3、j＝1～3，所以必須計(jì)算合計(jì)9個(gè)系數(shù)數(shù)據(jù)。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，還具有為求得與第1色數(shù)據(jù)的亮度信息對應(yīng)的色校正量(第2色校正量)而應(yīng)計(jì)算的數(shù)據(jù)量少的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，主要以硬件的結(jié)構(gòu)為前提進(jìn)行了說明，但也可以用軟件實(shí)現(xiàn)本實(shí)施形態(tài)所示的色變換處理的流程。
進(jìn)一步，在本實(shí)施形態(tài)中，假定第1色數(shù)據(jù)由表示紅、綠、藍(lán)的3個(gè)分量構(gòu)成，但是，即使第1色數(shù)據(jù)由4種顏色以上的分量構(gòu)成時(shí)，顯然也可以很容易地應(yīng)用本發(fā)明并能取得同樣的效果。而在這種情況下，亮度信息V可以根據(jù)該4種顏色以上的分量從色數(shù)據(jù)求得。
2.實(shí)施形態(tài)2在實(shí)施形態(tài)1中，乘法系數(shù)計(jì)算裝置4，備有亮度信息計(jì)算裝置8，并構(gòu)成為由亮度信息計(jì)算裝置8從第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi計(jì)算亮度信息V。但是，當(dāng)預(yù)先已知第1色數(shù)據(jù)的亮度信息V時(shí)，只需根據(jù)預(yù)先已知的亮度信息V計(jì)算乘法系數(shù)k即可，而無須由乘法系數(shù)計(jì)算裝置4從第1色數(shù)據(jù)計(jì)算亮度信息。
例如，在電視信號或視頻信號等情況下，也可以考慮圖象信號不是由R、G、B構(gòu)成的信號而是由亮度信號和色差信號構(gòu)成的情況。這時(shí)，例如當(dāng)使色變換裝置的輸入為R、G、B信號時(shí)，必須從亮度信號和色差信號計(jì)算第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，然后將其輸入到色變換裝置內(nèi)。但是，亮度信號，可以直接作為亮度信息V使用。因此，在這種情況下，色變換裝置的乘法系數(shù)計(jì)算裝置4，只需根據(jù)輸入到裝置內(nèi)的亮度信息V(亮度信號)計(jì)算乘法系數(shù)k即可，而無需備有亮度信息計(jì)算裝置8。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)2的色變換裝置的結(jié)構(gòu)一例的框圖。在該圖中，對與圖1相同的要素標(biāo)以相同的符號，這里將其說明省略。此外，4b是本實(shí)施形態(tài)的乘法系數(shù)計(jì)算裝置。
乘法系數(shù)計(jì)算裝置4b，輸入亮度信息V，并輸出與其值對應(yīng)的乘法系數(shù)k。乘法系數(shù)計(jì)算裝置4b，例如，可以由以亮度信息V為地址預(yù)先存儲了與亮度信息V的各個(gè)值對應(yīng)的乘法系數(shù)k的值的查詢表構(gòu)成。此外，也可以用運(yùn)算電路構(gòu)成。
如上所述，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的亮度信息V預(yù)先已知時(shí)，乘法系數(shù)計(jì)算裝置4b無需備有亮度信息計(jì)算裝置，因此可以簡化電路結(jié)構(gòu)及處理。
3.實(shí)施形態(tài)3圖8是表示實(shí)施形態(tài)3的色變換裝置中的亮度信息計(jì)算裝置8的結(jié)構(gòu)一例的框圖。如該圖所示，亮度信息計(jì)算裝置8，由最大值計(jì)算裝置12構(gòu)成。而本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置的除亮度信息計(jì)算裝置8以外的結(jié)構(gòu)，與實(shí)施形態(tài)1相同，所以，這里將其詳細(xì)的說明省略。
對亮度信息計(jì)算裝置8輸入的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到最大值計(jì)算裝置12，并將Ri、Gi、Bi中的最大值作為亮度信息V輸出。就是說，在本實(shí)施形態(tài)中，將亮度信息定義為V＝MAX(Ri、Gi、Bi)。
在實(shí)施形態(tài)1中，通過使第1色數(shù)據(jù)分別乘以規(guī)定的系數(shù)并求出其總和而計(jì)算出與人們的感覺接近的亮度信息V(式11)。但是，第1色數(shù)據(jù)中所含噪聲分量的發(fā)生與人們的感覺無關(guān)，并且，第1色數(shù)據(jù)中的噪聲分量的影響，隨著原來的色數(shù)據(jù)分量的Rs、Gs、Bs與噪聲分量Rn、Gn、Bn的相對大小關(guān)系而變化。
例如，無論在將噪聲分量Rn＝20、Gn＝20、Bn＝40與原來的色數(shù)據(jù)分量Rs＝200、Gs＝50、Bs＝50相加的情況下，或?qū)n＝20、Gn＝20、Bn＝40與原來的色數(shù)據(jù)分量Rs＝50、Gs＝200、Bs＝50相加的情況下，噪聲分量的影響，在色數(shù)據(jù)的空間內(nèi)相等。但是，從實(shí)施形態(tài)1的亮度信息計(jì)算裝置計(jì)算出的亮度信息，在這兩種情況下是不同的。而從本實(shí)施形態(tài)的亮度信息計(jì)算裝置計(jì)算出的亮度信息，在這兩種情況下相同，都是V＝220。這就意味著在本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置中可以在色數(shù)據(jù)的空間中精確地表示出亮度信息受第1色數(shù)據(jù)中的噪聲分量影響的敏感性。
另外，考慮到第1色數(shù)據(jù)中的噪聲分量影響的大小主要取決于其色數(shù)據(jù)分量的最大值，所以，即使利用亮度信息V＝MAX(Ri、Gi、Bi)求取乘法系數(shù)k，也可以取得與實(shí)施形態(tài)1相同的效果。
進(jìn)一步，在亮度信息V＝MAX(Ri、Gi、Bi)的計(jì)算中，與采用式(11)的亮度信息計(jì)算方法不同，不需要進(jìn)行乘法運(yùn)算。一般地說，乘法運(yùn)算的運(yùn)算負(fù)荷大，特別是用硬件構(gòu)成時(shí)存在著其電路規(guī)模非常大的缺點(diǎn)。因此，在亮度信息的計(jì)算中沒有乘法是非常有意義的，可以有助于減輕色變換裝置中的亮度信息計(jì)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷并有助于減小電路規(guī)模。
4.實(shí)施形態(tài)4如采用以上示出的圖1或圖7的結(jié)構(gòu)，則可以通過改變乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系而抑制明亮顏色的彩色失真。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的色變換裝置中的存儲在查詢表9內(nèi)的乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系的一例的曲線圖。在以下的說明中，本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置的結(jié)構(gòu)，除乘法系數(shù)k與亮度信息V的關(guān)系外，與實(shí)施形態(tài)3(圖1和圖8)相同。
在第1色校正量計(jì)算裝置1中，通過由下列的式(12)表示的運(yùn)算計(jì)算第1色校正量R1、G1、B1。R1G1B1=(A1ij)RiGiBi]]>…式(12)在式(12)中，假定系數(shù)矩陣A1ij具有由下列的式(13)給出的系數(shù)。(A1ij)=0.2-0.1-0.1-0.10.2-0.1-0.1-0.10.2]]>…式(13)這時(shí)，作為第1色數(shù)據(jù)，考慮輸入Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20這樣的高亮度色數(shù)據(jù)的情況。這時(shí)的亮度信息V為230，因而從圖9可知乘法系數(shù)k為0.4。而第1色校正量為R1＝42、G1＝-21、Bo＝-21。此外，假定將小數(shù)點(diǎn)以后四舍五入。因此，作為色變換裝置的輸出的第2色數(shù)據(jù)為Ro＝247、Go＝12、Bo＝12。
另一方面，作為第1色數(shù)據(jù)，考慮輸入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的情況。這時(shí)的亮度信息V為240，因而從圖9可知乘法系數(shù)k為0.24。而R1＝45、G1＝-23、Bo＝-23。因此，第2色數(shù)據(jù)為Ro＝251、Go＝9、Bo＝9。
如上所述，在現(xiàn)有的色變換裝置中，作為第1色數(shù)據(jù)輸入了Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20時(shí)得到的Ro、Go、Bo與輸入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的色數(shù)據(jù)時(shí)得到的Ro、Go、Bo相同，因而發(fā)生了彩色失真。與此不同，可以看到在本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置中不會發(fā)生彩色失真。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，作為亮度信息V采用了第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值，但亮度信息V的計(jì)算方法并不限定于此，例如也可以如實(shí)施形態(tài)1所示根據(jù)式(11)進(jìn)行計(jì)算。
另外，這里，作為從亮度信息V求取乘法系數(shù)k的手段雖然使用了查詢表，但這里使用的查詢表可以由與亮度信息V對應(yīng)的一維查詢表實(shí)現(xiàn)。就是說，不需要象現(xiàn)有的表變換方式中使用的與色數(shù)據(jù)R、G、B對應(yīng)的三維查詢表那樣的大容量查詢表。
這里，從亮度信息V求取對應(yīng)的乘法系數(shù)k的手段，也可以由運(yùn)算電路等構(gòu)成。但是，在使用查詢表的結(jié)構(gòu)中，具有通過改寫表的內(nèi)容可以很容易實(shí)現(xiàn)各種各樣的特性而無需變更電路結(jié)構(gòu)的在采用運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)中所沒有的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置及色變換方法，不需要大容量的存儲器，而且，當(dāng)進(jìn)行使色數(shù)據(jù)的色度提高的處理時(shí)，可以抑制亮度高的色數(shù)據(jù)發(fā)生彩色失真。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的亮度信息V與乘法系數(shù)k的關(guān)系，并不限定于圖9所示的關(guān)系曲線，只要是亮度信息V的值小時(shí)能使乘法系數(shù)k減小的關(guān)系，都能取得同樣的效果。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，主要以硬件的結(jié)構(gòu)為前提進(jìn)行了說明，但也可以用軟件實(shí)現(xiàn)本實(shí)施形態(tài)所示的色變換處理的流程。
進(jìn)一步，在本實(shí)施形態(tài)中，假定第1色數(shù)據(jù)由表示紅、綠、藍(lán)的3個(gè)分量構(gòu)成，但是，即使第1色數(shù)據(jù)由4種顏色以上的分量構(gòu)成時(shí)，顯然也可以很容易地應(yīng)用本發(fā)明并能取得同樣的效果。而在這種情況下，亮度信息V可以根據(jù)該4種顏色以上的分量從色數(shù)據(jù)求得。
5.實(shí)施形態(tài)5圖10是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的色變換裝置中的乘法系數(shù)計(jì)算裝置4的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，13是色度信息計(jì)算裝置，9b是查詢表(LUT)。乘法系數(shù)計(jì)算裝置4以外的結(jié)構(gòu)，與實(shí)施形態(tài)1(圖1)相同，所以這里將其詳細(xì)的說明省略。在實(shí)施形態(tài)1中，構(gòu)成為將亮度信息用作第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的特性信息而計(jì)算乘法系數(shù)k，但在本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置中，將色度信息用作第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的特性信息而計(jì)算乘法系數(shù)k。
對乘法系數(shù)計(jì)算裝置4輸入的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到色度信息計(jì)算裝置13。色度信息計(jì)算裝置13，計(jì)算表示第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的色度的信息即色度信息SA，并輸出到查詢表9b。
查詢表9b，由存儲器等構(gòu)成，預(yù)先存儲著與色度信息SA的值對應(yīng)的乘法系數(shù)k的值。查詢表9b從存儲器抽出與所輸入的色度信息SA的值對應(yīng)的乘法系數(shù)k并將其輸出。例如，如在查詢表9b的存儲器內(nèi)以色度信息SA為地址存儲著分別與色度信息SA的值對應(yīng)的乘法系數(shù)k的值，則通過讀出色度信息SA并將其作為地址輸入，則可以輸出與其對應(yīng)的乘法系數(shù)k。
由乘法系數(shù)計(jì)算裝置4的查詢表9b輸出的乘法系數(shù)k，在第2色校正量計(jì)算裝置5中，通過使第1色校正量R1、G1、B1分別乘以乘法系數(shù)k，計(jì)算第2色校正量R2、G2、B2。然后，由色校正量加法運(yùn)算裝置2將第2色校正量R2、G2、B2與第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi相加，從而計(jì)算出第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo。
圖11是表示圖10所示的色度信息計(jì)算裝置13的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，12b是最大值計(jì)算裝置，14是最小值計(jì)算裝置，15是色度運(yùn)算裝置，第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，輸入到最大值計(jì)算裝置12b及最小值計(jì)算裝置14。最大值計(jì)算裝置12b，計(jì)算第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值MAX1并將其輸出到色度運(yùn)算裝置15。最小值計(jì)算裝置14，計(jì)算第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最小值MIN1并將其輸出到色度運(yùn)算裝置15。根據(jù)輸入到色度運(yùn)算裝置15的最大值MAX1及最小值MIN1，計(jì)算由基于式(5)的下列式(14)表示的色度信息SA。
SA＝(MAX1-MIN1)/MAX1…式(14)例如，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)為Ri＝255、Gi＝0、Bi＝0時(shí)，色度信息SA＝i.0，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)為Ri＝128、Gi＝64、Bi＝64時(shí)，色度信息SA＝0.5。
以下，說明本實(shí)施形態(tài)中的存儲在查詢表9b內(nèi)的乘法系數(shù)k與色度信息SA的關(guān)系及其效果。此外，在以下的說明中，假定第1及第2色數(shù)據(jù)為0～255的整數(shù)，并對小數(shù)點(diǎn)以后進(jìn)行四舍五入。
圖12是表示存儲在查詢表9b內(nèi)的乘法系數(shù)k和色度信息SA之間的關(guān)系的一例的曲線圖。在SA＝0至SA＝0.3之間，乘法系數(shù)k＝1.0。而當(dāng)SA＝1.0時(shí)k＝0.0，在SA＝0.3至SA＝1.0之間，k相對于SA呈線性變化。
這里，在第1色校正量計(jì)算裝置1中，通過由下列式(15)表示的運(yùn)算計(jì)算第1色校正量R1、G1、B1。R1G1B1=(A1ij)RiGiBi]]>…式(15)另外，在上述的式(15)中，假定系數(shù)矩陣A1ij具有由下列的式(16)給出的系數(shù)。(A1ij)=0.2-0.2-0.2-0.20.2-0.2-0.2-0.20.2]]>…式(16)例如，作為第1色數(shù)據(jù)，考慮輸入Ri＝255、Gi＝128、Bi＝128的情況。該第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.5，根據(jù)圖12，乘法系數(shù)k為0.72。此外，根據(jù)式(15)、(16)，第1校正量為R1＝0、G1＝-51、Bo＝-51。因此，根據(jù)式(9)，作為色變換裝置的輸出的第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝91、Bo＝91。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sato為0.7，可以看出，通過色變換處理，提高了色數(shù)據(jù)的色度。
這里，作為第1色數(shù)據(jù)，考慮輸入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26這樣的色度高的色數(shù)據(jù)的情況。該第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.9，乘法系數(shù)k為0.14。此外，第1校正量為R1＝41、G1＝-51、Bo＝-51。因此，第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝19、Bo＝19。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sato為0.93。
另一方面，作為第1色數(shù)據(jù)，考慮輸入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的情況。該第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.8，乘法系數(shù)k為0.29。此外，第1校正量，為R1＝31、G1＝-51、Bo＝＝-51。因此，第2色數(shù)據(jù)，為Ro＝255、Go＝36、Bo＝36。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sato為0.86。
如上所述，在現(xiàn)有的色變換裝置中，作為第1色數(shù)據(jù)輸入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26時(shí)所得到的第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的值與輸入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的第1色數(shù)據(jù)時(shí)得到的值相同，因而發(fā)生了彩色失真。與此不同，在本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置中不會發(fā)生彩色失真。
可是，本實(shí)施形態(tài)中的色度信息SA和乘法系數(shù)k之間的關(guān)系，并不限定于圖12所示的關(guān)系，只要是色度信息SA的值大時(shí)能使乘法系數(shù)k減小的關(guān)系，都能取得同樣的效果。
圖13是表示存儲在查詢表9b內(nèi)的乘法系數(shù)k和色度信息SA之間的關(guān)系的另一例的曲線圖。在色度信息SA＝0至SA＝0.7之間，k＝1.0。而當(dāng)SA＝1.0時(shí)k＝0.0，此外，在SA＝0.7至SA＝1.0之間，乘法系數(shù)k的值相對于色度信息SA呈線性變化。
在這種情況下，仍同樣考慮上述的例。首先，當(dāng)作為第1色數(shù)據(jù)輸入Ri＝255、Gi＝128、Bi＝128時(shí)，第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.5，根據(jù)圖13，乘法系數(shù)k為1.0。此外，由于第1校正量為R1＝0、G1＝-51、Bo＝-51，所以第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝77、Bo＝77。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sato為0.70，因而通過色變換處理提高了色數(shù)據(jù)的色度。
接著，當(dāng)1色數(shù)據(jù)輸入為Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26時(shí)，第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.9，乘法系數(shù)k為0.34.此外，由于第1校正量為R1＝41、G1＝-51、Bo＝-51，所以第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝9、Bo＝9。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sa to為0.96另外，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)為輸入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51時(shí)，第1色數(shù)據(jù)的色度Sati為0.8，乘法系數(shù)k為0.67。此外，由于第1校正量為R1＝31、G1＝-51、Bo＝-51，所以第2色數(shù)據(jù)為Ro＝255、Go＝17、Bo＝17。該第2色數(shù)據(jù)的色度Sato為0.93在這種情況下，第1色數(shù)據(jù)為Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26時(shí)與Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51時(shí)，第2色數(shù)據(jù)Ro、Go、Bo的值不同，因而也不會發(fā)生彩色失真。
從以上的例還可以看出，如將色度信息SA和乘法系數(shù)k之間的關(guān)系由圖12表示的情況與由圖13表示的情況進(jìn)行比較，則在圖12方面，第1色數(shù)據(jù)的色度高時(shí)的防止彩色失真的效果大，但色變換處理的使色度增強(qiáng)的效果從總體上說較小。與此不同，在圖13的情況下，防止彩色失真的效果較小，但可以加大使色度增強(qiáng)的效果。
另外，這里，作為從色度信息SA求取乘法系數(shù)k的手段雖然使用了查詢表，但這里使用的查詢表可以由與色度信息SA對應(yīng)的一維查詢表實(shí)現(xiàn)。就是說，不需要象現(xiàn)有的表變換方式中使用的與色數(shù)據(jù)R、G、B對應(yīng)的三維查詢表那樣的大容量查詢表。
進(jìn)一步，從色度信息SA求取對應(yīng)的乘法系數(shù)k的手段，也可以由運(yùn)算電路等構(gòu)成。但是，在使用查詢表的結(jié)構(gòu)中，具有通過改寫表的內(nèi)容可以很容易實(shí)現(xiàn)各種各樣的特性而無需變更電路結(jié)構(gòu)的在采用運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)中所沒有的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)的色變換裝置及色變換方法，不需要大容量的存儲器，而且，當(dāng)進(jìn)行使色數(shù)據(jù)的色度提高的處理時(shí)，可以抑制色度高的色數(shù)據(jù)發(fā)生彩色失真。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，主要以硬件的結(jié)構(gòu)為前提進(jìn)行了說明，但也可以用軟件實(shí)現(xiàn)本實(shí)施形態(tài)所示的色變換處理的流程。
進(jìn)一步，在本實(shí)施形態(tài)中，假定第1色數(shù)據(jù)由表示紅、綠、藍(lán)的3個(gè)分量構(gòu)成，但是，即使第1色數(shù)據(jù)由4種顏色以上的分量構(gòu)成時(shí)，顯然也可以很容易地應(yīng)用本發(fā)明并能取得同樣的效果。而在這種情況下，色度信息SA可以根據(jù)該4種顏色以上的分量從色數(shù)據(jù)求得。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，構(gòu)成為通過上列的式(14)的運(yùn)算求取色度信息SA，但色度信息SA也可以通過使用第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值MAX1及最小值MI N1的另一種運(yùn)算求得。例如，將色度信息定義為SA＝MAX1-MIN1，顯然也可以取得同樣的效果，進(jìn)一步，由于在這種情況下只通過減法運(yùn)算即可計(jì)算色度信息SA，所以能夠大幅度地減少運(yùn)算量，并有助于減小用于計(jì)算色度信息SA的運(yùn)算電路的規(guī)模。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，示出了乘法系數(shù)計(jì)算裝置4備有色度信息計(jì)算裝置13并由色度信息計(jì)算裝置13從第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi計(jì)算色度信息SA的結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)預(yù)先已知第1色數(shù)據(jù)的色度信息SA時(shí)，也可以將從裝置外部輸入的色度信息SA直接輸入到查詢表9b內(nèi)并計(jì)算乘法系數(shù)k。因此，在這種情況下，為達(dá)到使電路結(jié)構(gòu)及處理簡化的目的，也也可以采用乘法系數(shù)計(jì)算裝置4不具備色度信息計(jì)算裝置13的結(jié)構(gòu)。
6.實(shí)施形態(tài)6在實(shí)施形態(tài)6中，示出本發(fā)明的色變換電路中的第1色校正量計(jì)算裝置的一例。首先，說明本實(shí)施形態(tài)的第1色校正量計(jì)算裝置中的用于求取第1色校正量R1、G1、B1的基本式。
假定輸入到第1色校正量計(jì)算裝置的第1色數(shù)據(jù)的各分量為表示紅、綠、藍(lán)的Ri、Gi、Bi，并設(shè)其最小值為β＝MAX(Ri、Gi、Bi)、其最大值為α＝MIN(Ri、Gi、Bi)。這時(shí)，與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c，可以分別表示為r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α及y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri。
圖14(A)～(F)是示意地示出上述6個(gè)色調(diào)與色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c之間的關(guān)系的圖。如該圖所示，各色調(diào)數(shù)據(jù)分別與3個(gè)色調(diào)有關(guān)。
這里，將h1r＝MIN(y、m)、h1y＝MIN(r、g)、h1g＝MIN(c、y)、h1c＝MIN(g、b)、h1b＝MIN(m、c)、h1m＝MIN(b、r)定義為第1運(yùn)算項(xiàng)。根據(jù)圖14的關(guān)系，這些第1運(yùn)算項(xiàng)h1r、h1y、h1g、h1c、h1b、h1m與上述6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系，可以分別示意地用圖15(A)～(F)表示。從該圖可知，各第1運(yùn)算項(xiàng)只與特定的1個(gè)色調(diào)有關(guān)。
進(jìn)一步，將h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)、h2 bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)定義為第2運(yùn)算項(xiàng)。各式中的aq1～aq6及ap1～ap6，是規(guī)定的運(yùn)算系數(shù)。
首先，為簡化起見，在以下的說明中假定aq1～aq6及ap1～ap6全部為1。在這種情況下，第2運(yùn)算項(xiàng)，分別變?yōu)閔2ry＝MIN(h1y、h1r)、h2gy＝MIN(h1y、h1g)、h2gc＝MIN(h1c、h1g)、h2bc＝MIN(h1c、h1b)、h2bm＝MIN(h1m、h1b)、h2rm＝MIN(h1m、h1r)。根據(jù)圖15的關(guān)系，這時(shí)的第2運(yùn)算項(xiàng)h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm與上述6個(gè)色調(diào)之間的關(guān)系，可以分別示意地用圖16(A)～(F)表示。從該圖可知，各第2運(yùn)算項(xiàng)只與特定的色調(diào)間的中間區(qū)域(色調(diào)間區(qū)域)有關(guān)。就是說，h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm，分別與紅～黃、黃～綠、綠～青、青～藍(lán)、藍(lán)～品紅、品紅～紅的6個(gè)色調(diào)間的中間區(qū)域的變化有關(guān)。
以下，說明第2運(yùn)算項(xiàng)的運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6分別具有規(guī)定值的情況。圖17(A)～(F)是示意地示出各第2運(yùn)算項(xiàng)hry、hrm、hgy、hgc、hbm、hbc的運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6的值改變時(shí)的6個(gè)色調(diào)與第2運(yùn)算項(xiàng)之間的關(guān)系的圖。該圖中的虛線a1～a6，表示出將aq1～aq6分別設(shè)定為比ap1～ap6大的值的情況。與此相反，虛線b1～b6，表示出將ap1～ap6設(shè)定為比aq1～aq6大的值的情況。在這種情況下，也可以看出，各第2運(yùn)算項(xiàng)只與特定的色調(diào)間的中間區(qū)域有關(guān)。
例如，在紅～黃之間，僅h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)是有效的第2運(yùn)算項(xiàng)，但當(dāng)例如假定aq1與ap1之比為2∶1時(shí)，如圖17(A)中的虛線a1所示，變?yōu)榉逯悼拷t色一側(cè)的運(yùn)算項(xiàng)，因而可以成為在紅～黃色調(diào)之間靠近紅色的區(qū)域內(nèi)特別有效的運(yùn)算項(xiàng)。另一方面，當(dāng)例如假定aq1與ap1之比為1∶2時(shí)，在圖17(A)中為如虛線b1所示的關(guān)系，變?yōu)榉逯悼拷S色一側(cè)的運(yùn)算項(xiàng)，因而可以成為在紅～黃色調(diào)之間靠近黃色的區(qū)域內(nèi)特別有效的運(yùn)算項(xiàng)。按同樣方式，通過在黃～綠之間改變h2gy的aq3、ap3、在綠～青之間改變h2gc的aq4、ap4、在青～藍(lán)之間改變h2bc的aq6、ap6、在藍(lán)～品紅之間改變h2bm的aq5、ap5、在品紅～紅之間改變h2rm的aq2、ap2，也可以在各色調(diào)間的區(qū)域內(nèi)改變其特別有效的區(qū)域。
根據(jù)以上所述，可以將6個(gè)色調(diào)及色調(diào)間區(qū)域和與其對應(yīng)的有效運(yùn)算項(xiàng)之間的對應(yīng)關(guān)系歸納在如圖18所示的表內(nèi)。圖18(a)表示6個(gè)色調(diào)和第1運(yùn)算項(xiàng)之間的對應(yīng)關(guān)系，圖18(b)表示色調(diào)間區(qū)域和第2運(yùn)算項(xiàng)之間的對應(yīng)關(guān)系。
這里，本實(shí)施形態(tài)的色變換電路的第1色校正量計(jì)算裝置中的用于求取第1色校正量R1、G1、B1的基本式，設(shè)定為下列的式(17)。R1G1B1=(Fij)h1rh1gh1bh1ch1mh1yh2ryh2rmh2gyh2gch2bmh2bcα]]>…式(17)式中，F(xiàn)ij為系數(shù)矩陣，i＝1～3、j＝1～13。
通過將第1色校正量的運(yùn)算式設(shè)定為式(17)，如在系數(shù)矩陣Fij中改變與對想要調(diào)整的色調(diào)或色調(diào)間區(qū)域有效的運(yùn)算項(xiàng)有關(guān)的系數(shù)，則可以僅對所關(guān)注的色調(diào)或色調(diào)間的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的校正。
另外，如改變運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6的各系數(shù)，則可以改變色調(diào)間區(qū)域中的使各第2運(yùn)算項(xiàng)特別有效的區(qū)域，而不會影響到其他色調(diào)。就是說，能以獨(dú)立的方式校正色調(diào)間區(qū)域的改變程度。
因此，通過用式(17)進(jìn)行的運(yùn)算求取第1色校正量，可以靈活地改變色變換處理中的變換特性。
可是，按照式(17)的定義，必須對包括第1運(yùn)算項(xiàng)及第2運(yùn)算項(xiàng)、第1色數(shù)據(jù)的最小值α在內(nèi)的13個(gè)運(yùn)算項(xiàng)進(jìn)行矩陣運(yùn)算。因此，為實(shí)現(xiàn)該矩陣運(yùn)算必須進(jìn)行多次乘法運(yùn)算。如上所述，由于乘法運(yùn)算負(fù)荷大，特別是由硬件構(gòu)成時(shí)其電路規(guī)模非常大，所以用于進(jìn)行式(17)的運(yùn)算的電路規(guī)模將變得很龐大。
因此，在本實(shí)施形態(tài)中，通過將第1運(yùn)算項(xiàng)及第2運(yùn)算項(xiàng)中的其值等于零的數(shù)據(jù)除去后進(jìn)行基于式(17)的運(yùn)算，提供一種可以減輕運(yùn)算負(fù)荷并能減小電路規(guī)模的第1色校正量計(jì)算裝置。
以下，說明其值等于零的第1運(yùn)算項(xiàng)及第2運(yùn)算項(xiàng)。首先，考察6個(gè)色調(diào)。例如，當(dāng)?shù)?色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi表示紅色時(shí)，如設(shè)W為常數(shù)，則r＝W、g＝b＝0。因此，y＝m＝W、c＝0。這時(shí)，在第1運(yùn)算項(xiàng)中，h1r＝MIN(y、m)＝W，其他5個(gè)第1運(yùn)算項(xiàng)，如圖15所示全部為零。此外，這時(shí)，從圖17可以看出，第2運(yùn)算項(xiàng)全部為零，就是說，對紅色，有效運(yùn)算項(xiàng)僅為h1r＝MIN(y、m)。同樣，其他色調(diào)的有效運(yùn)算項(xiàng)，對綠色僅為h1g＝MIN(c、y)、對藍(lán)色僅為h1b＝MIN(m、c)、對青色僅為h1c＝MIN(g、b)、對品紅色僅為h1m＝MIN(b、r)、對黃色僅為h1y＝MIN(r、g)。
以下，考察6個(gè)色調(diào)間的中間區(qū)域(色調(diào)間區(qū)域)。例如，對紅～黃區(qū)域，如圖14所示b＝c＝0。因此，在第1運(yùn)算項(xiàng)中，如圖15所示，h1g＝MIN(c、y)、h1c＝MIN(g、b)、h1b＝MIN(m、c)、h1m＝MIN(b、r)為零，僅h1r＝MIN(y、m)、h1y＝MIN(r、g)為有效運(yùn)算項(xiàng)。其結(jié)果是，在第2運(yùn)算項(xiàng)中，如圖17所示，僅h2ry＝MIN(h1y、h1r)為有效運(yùn)算項(xiàng)，除此以外，其他5項(xiàng)全部為零。同樣，其他區(qū)域的有效運(yùn)算項(xiàng)，對黃～綠區(qū)域僅為h1y、h1g、h2gy、對綠～青區(qū)域僅為h1g、h1c、h2gc、對青～藍(lán)區(qū)域僅為h1b、h1c、h2bc、對藍(lán)～品紅區(qū)域僅為h1b、h1m、h2bm、對品紅～紅區(qū)域僅為h1m、h1r、h2rm。
從以上所述可知，式(17)中同時(shí)為有效的運(yùn)算項(xiàng)，至多也不過是4個(gè)，即第1運(yùn)算項(xiàng)h1r、h1g、h1b中的1個(gè)、h1y、h1c、h1m中的1個(gè)、第2運(yùn)算項(xiàng)h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm中的1個(gè)、第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最小值α。
就是說，通過靈活巧妙地使用色調(diào)數(shù)據(jù)的性質(zhì)，當(dāng)只關(guān)注每個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，式(17)的多項(xiàng)式數(shù)據(jù)(第1運(yùn)算項(xiàng)、第2運(yùn)算項(xiàng)、α)，可以減少到13個(gè)數(shù)據(jù)中的4個(gè)有效數(shù)據(jù)。
圖19是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6的色變換裝置中的第1色校正量計(jì)算裝置1的結(jié)構(gòu)一例的框圖。在該圖中，16是計(jì)算和輸出所輸入的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值β＝MAX(Ri、Gi、Bi)和最小值α＝MIN(Ri、Gi、Bi)并生成和輸出用于特定作為最大值的數(shù)據(jù)和作為最小值的數(shù)據(jù)的識別符號S1的αβ計(jì)算器、17是根據(jù)第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi和來自αβ計(jì)算器16的輸出計(jì)算色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c的色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器，18是多項(xiàng)式計(jì)算器，6b是矩陣運(yùn)算器，7b是系數(shù)發(fā)生器。
另外，圖20是表示圖9所示的多項(xiàng)式運(yùn)算器18的一種結(jié)構(gòu)例的框圖。在該圖中，19是將所輸入的色調(diào)數(shù)據(jù)中的等于零的數(shù)據(jù)除去的零除去器，20a、20b、20c是選擇和輸出從零除去器19輸入的數(shù)據(jù)的最小值的最小值選擇器。22是根據(jù)來自αβ計(jì)算器16的識別符號S1產(chǎn)生和輸出運(yùn)算系數(shù)aq及ap的運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器，21a、21b是將來自上述運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器22的運(yùn)算系數(shù)aq及ap與最小值選擇器20a、20b的輸出進(jìn)行乘法運(yùn)算的運(yùn)算器。
以下，說明上述第1色校正量計(jì)算裝置的動作。輸入到第1色校正量計(jì)算裝置的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi，傳送到αβ計(jì)算器16及色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器17。αβ計(jì)算器16，計(jì)算和輸出第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值β和最小值α，同時(shí)生成和輸出用于特定第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi中的作為最大值的數(shù)據(jù)和作為最小值的數(shù)據(jù)的識別符號S1。
色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器17，將第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi和來自上述αβ計(jì)算器16的輸出作為輸入，進(jìn)行r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α及y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri的減法運(yùn)算處理，并輸出6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c。
這時(shí)，由αβ計(jì)算器16計(jì)算的最大值β、最小值α，為β＝MAX(Ri、Gi、Bi)、α＝MIN(Ri、Gi、Bi)，由色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器17計(jì)算的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c，通過r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α及y＝β-Bi、m＝β-Gi、c＝β-Ri的減法運(yùn)算處理求得，所以，這6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)，具有其中至少有2個(gè)等于零的性質(zhì)。
例如，當(dāng)最大值β為Ri、最小值α為Gi時(shí)(β＝Ri、α＝Gi)，根據(jù)上述的減法運(yùn)算處理?？傻胓＝0及c＝0。而當(dāng)最大值β為Ri、最小值α為B i時(shí)(β＝Ri、α＝Bi)，可得b＝0及c＝0。即，根據(jù)作為最大、最小的Ri、Gi、Bi的組合，至少可以使r、g、b中的1個(gè)和y、m、c中的1個(gè)合計(jì)2個(gè)的值等于零。
因此，也可以說，由上述αβ計(jì)算器16輸出的識別符號S1，特定著6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)中的等于零的數(shù)據(jù)。該識別符號S1，根據(jù)最大值β和最小值α是Ri、Gi、Bi中的哪一個(gè)，生成6種數(shù)值。圖21是表示識別符號S1的值與第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最大值β和最小值α及此時(shí)等于零的色調(diào)數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系的圖。圖中的識別符號S1的值只表示其一例，并不限于此，也可以是其他的值。
作為色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器17的輸出的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b及y、m、c，傳送到多項(xiàng)式運(yùn)算器18。此外，對多項(xiàng)式運(yùn)算器18還輸入從上述αβ計(jì)算器16輸出的識別符號S1這里，根據(jù)圖20說明多項(xiàng)式運(yùn)算器18的動作。在多項(xiàng)式運(yùn)算器18中，來自色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算器17的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)和來自αβ計(jì)算器16的識別符號S1，輸入到零除去器19。在零除去器19中，根據(jù)識別符號S1，輸出r、g、b中不為零的2個(gè)數(shù)據(jù)Q1、Q2和y、m、c中不為零的2個(gè)數(shù)據(jù)P1、P2。Q1、Q2、P1、P2，按圖22所示決定。例如，在識別符號S1＝0的情況下，根據(jù)圖22，輸出為Q1＝r、Q2＝b、P1＝m、P2＝y(tǒng)。
另外，與圖21一樣，圖22中的識別符號S1的值仍只是表示其一例，并不限于此，也可以是其他的值。
最小值選擇器20a，選擇和輸出從上述零除去器19輸出的數(shù)據(jù)Q1、Q2中的最小值T4＝MIN(Q1、Q2)，最小值選擇器20b，選擇和輸出從上述零除去器19輸出的數(shù)據(jù)P1、P2中的最小值T2＝MIN(P1、P2)。如上所述，Q1、Q2是r、g、b中不為零的2個(gè)數(shù)據(jù)，因此，T4是式(17)的第1運(yùn)算項(xiàng)h1y、h1c、h1m中的有效運(yùn)算項(xiàng)。同樣，P1、P2是y、m、c中不為零的2個(gè)數(shù)據(jù)，因此，T2是式(17)的第1運(yùn)算項(xiàng)h1r、h1g、h1b中的有效運(yùn)算項(xiàng)。
另外，來自上述αβ計(jì)算器1 6的識別符號S1，輸入到運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器22。運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器22，根據(jù)識別符號S1的值生成aq、ap，并將其輸出到運(yùn)算器21a、21b。運(yùn)算器21a、21b，對有效的第1運(yùn)算想T4和T2分別進(jìn)行aq×T4、ap×T2的運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果輸出到最小值選擇器20c。然后，由最小值選擇器20c選擇和輸出運(yùn)算器21a及21b的輸出中的最小值T5＝MIN(aq×T4、ap×T2)。如上所述，T4和T2是式(17)中的有效的第1運(yùn)算項(xiàng)，因此，T5＝MIN(aq×T4、ap×T2)是式(17)中的有效的第2運(yùn)算項(xiàng)。
就是說，由運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器22輸出的aq、ap，對應(yīng)于在第2運(yùn)算項(xiàng)h2ry、h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm的計(jì)算中使用的運(yùn)算系數(shù)aq1～aq6及ap1～ap6。運(yùn)算系數(shù)發(fā)生器22，根據(jù)識別符號S1判定有效的第2運(yùn)算項(xiàng)，并從aq1～aq6及ap1～ap6中抽出與其對應(yīng)的aq、ap后將其輸出。
如上所述，T2、T4、T5，作為多項(xiàng)式數(shù)據(jù)從多項(xiàng)式運(yùn)算器18輸出。然后，將T2、T4、T5傳送到矩陣運(yùn)算器6b。另外，還將由αβ計(jì)算器16得到的第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的最小值α輸入到矩陣運(yùn)算器6b。
系數(shù)發(fā)生器7b，根據(jù)識別符號S1判定有效的第1運(yùn)算項(xiàng)及第2運(yùn)算項(xiàng)，并通過從式(17)所示的系數(shù)矩陣Fij抽出與其對應(yīng)的元素而生成系數(shù)矩陣Uij，然后將其傳送到矩陣運(yùn)算器6b。
矩陣運(yùn)算器6b。將來自多項(xiàng)式運(yùn)算器18的多項(xiàng)式數(shù)據(jù)T2、T4、T5、來自αβ計(jì)算器16的第1色數(shù)據(jù)的最小值α、來自系數(shù)發(fā)生器7b的系數(shù)矩陣Uij作為輸入，進(jìn)行下列的式(18)的運(yùn)算，并輸出第1色校正量R1、G1、B1。R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>…式(18)對于式(18)，在Uij中，i＝1～3、j＝1～4。
如上所述，式(18)，表示由式(17)中的有效的(不為零)的第1運(yùn)算項(xiàng)及第2運(yùn)算項(xiàng)、第1色數(shù)據(jù)的最小值α和與其對應(yīng)的系數(shù)矩陣元素構(gòu)成的矩陣運(yùn)算，可以得到與式(17)相同的運(yùn)算結(jié)果。
這里，圖23是表示矩陣運(yùn)算器6b的一部分結(jié)構(gòu)的框圖，示出計(jì)算和輸出第1色校正量中的R1時(shí)的結(jié)構(gòu)。在圖中，10d～10g是乘法器，11c～11e是加法器。
乘法器10d～10g，分別將來自多項(xiàng)式運(yùn)算器18的多項(xiàng)式數(shù)據(jù)T2、T4、T5、來自αβ計(jì)算器16的最小值α、來自系數(shù)發(fā)生器7b的系數(shù)矩陣Uij作為輸入，并輸出各自的乘積。
加法器11c、11d，將各乘法器10d～10g的輸出即乘積作為輸入，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算并輸出其和。加法器11e，將來自加法器11c、11d的數(shù)據(jù)相加后，將其和作為第1色校正量R1輸出。
從式(18)可以看出，第1色校正量R1、G1、B1，可以分別通過選擇系數(shù)矩陣Uij的元素而用1個(gè)圖23的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。另一方面，如使用3個(gè)圖23的結(jié)構(gòu)并通過并行處理進(jìn)行R1、G1、B1的計(jì)算，則可以進(jìn)行高速的矩陣運(yùn)算。
如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)的第1色校正量計(jì)算裝置，可以將式(17)的矩陣運(yùn)算中的13個(gè)多項(xiàng)式數(shù)據(jù)(第1運(yùn)算項(xiàng)、第2運(yùn)算項(xiàng)、第1色數(shù)據(jù)的最小值α)減少到4個(gè)有效的多項(xiàng)式數(shù)據(jù)，并用式(18)計(jì)算出第1色校正量R1、G1、B1。
因此，與進(jìn)行式(17)的矩陣運(yùn)算時(shí)相比，實(shí)際上可以大幅度地減少乘法運(yùn)算的次數(shù)。因此，可以大幅度地減小運(yùn)算負(fù)荷，特別是當(dāng)用硬件構(gòu)成時(shí)可以大幅度地減小其電路規(guī)模。
另外，由于第1色校正量的運(yùn)算基本上是根據(jù)式(17)進(jìn)行，所以能夠僅對所關(guān)注的色調(diào)或色調(diào)間的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的校正，并能以獨(dú)立的方式校正色調(diào)間區(qū)域的改變程度。就是說，可以靈活地變更變換特性。
這里，如上所述，根據(jù)第1色數(shù)據(jù)Ri、Gi、Bi的組合，可以使色調(diào)數(shù)據(jù)r、g、b、y、m、c中的至少2個(gè)以上的值等于零。換句話說，在某些情況下可以使6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)中的3個(gè)以上的值為零。但是，在圖21和圖22中，沒有給出色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零的情況。這時(shí)，如色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零，則只需按如下方式進(jìn)行處理即可。
例如，當(dāng)Ri＞Gi＝Bi時(shí)，因β＝Ri、α＝Gi、Bi，所以g＝b＝c＝0，可知這是色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零的情況。這時(shí)，在圖21中，識別符號S1＝0及S1＝1的兩種情況與這種情況相對應(yīng)。但是，這時(shí)，無論是S1＝0還是S1＝1，如按圖22的Q1、Q2、P1、P2的組合，則在兩種情況下運(yùn)算結(jié)果相同，因此都可以得到所需的運(yùn)算結(jié)果T2＝h1r＝MIN(y、m)、T4＝T5＝0。此外，對6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零的其他組合也是一樣。
另外，當(dāng)Ri＝Gi＝Bi、即6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)全為零時(shí)，在圖21中，這種情況與S1＝0～5的所有情況相對應(yīng)。在這種情況下，S1＝0～5的任何一種情況都同樣可以得到所需的運(yùn)算結(jié)果T2＝T4＝T5＝0。
就是說，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零時(shí)，只需從與其相符的多個(gè)識別符號中選擇任意的一種即可。而其選擇方法也是任意的。當(dāng)然，也可以采用設(shè)有與色調(diào)數(shù)據(jù)中3個(gè)以上為零的情況分別對應(yīng)的識別符號的結(jié)構(gòu)。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，主要以硬件的結(jié)構(gòu)為前提進(jìn)行了說明，但也可以用軟件實(shí)現(xiàn)本實(shí)施形態(tài)所示的色變換處理的流程。
至此對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但以上所述在所有方面都只是說明例，本發(fā)明并不限定于此。只要不脫離本發(fā)明的范圍，當(dāng)然可以設(shè)想出與說明例不同的無數(shù)個(gè)變形例。
權(quán)利要求
1.一種色變換裝置，通過對第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行色校正而變換為與上述第1色數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2色數(shù)據(jù)，該色變換裝置的特征在于備有根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的第1色校正量計(jì)算裝置(1)、根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)、通過使上述第1色校正量乘以上述乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的第2色校正量計(jì)算裝置(5)、通過將上述第2色校正量與上述第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算上述第2色數(shù)據(jù)的色校正量加法運(yùn)算裝置(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色變換裝置，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色變換裝置，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越小則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色變換裝置，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越大則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色變換裝置，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的色變換裝置，其特征在于上述色度與規(guī)定值相比越大則由上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色變換裝置，其特征在于還備有根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)計(jì)算上述特性信息的特性信息計(jì)算裝置(8、13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色變換裝置，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置(8、13)計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色變換裝置，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置(8、13)計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的色變換裝置，其特征在于由上述特性信息計(jì)算裝置(8、13)計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的色度，上述色度，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色變換裝置，其特征在于上述乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)，備有存儲了與上述特性信息對應(yīng)的上述乘法系數(shù)的查詢表(9、9b)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色變換裝置，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)及上述第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，上述第1色校正量計(jì)算裝置(1)，備有最大值·最小值計(jì)算裝置(16)，計(jì)算上述第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β；色調(diào)數(shù)據(jù)計(jì)算裝置(17)，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)及由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α、上述最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-Ri、m＝β-Gi、c＝β-Ri；有效運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置(18)，利用上述色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6，計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MI N(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5；系數(shù)發(fā)生裝置(7b)，根據(jù)由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α及上述最大值β計(jì)算系數(shù)矩陣Uij；矩陣運(yùn)算裝置(6b)，根據(jù)上述運(yùn)算項(xiàng)計(jì)算裝置計(jì)算出的上述第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、上述第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、上述第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、由上述最大值·最小值計(jì)算裝置計(jì)算出的上述最小值α、及由上述系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算出的上述系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算，從而計(jì)算上述第1色校正量R1、G1、B1。R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>
13.一種色變換方法，通過對第1色數(shù)據(jù)進(jìn)行色校正而變換為與上述第1色數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2色數(shù)據(jù)，該色變換方法的特征在于，包括(a)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)按矩陣運(yùn)算方式計(jì)算第1色校正量的步驟；(b)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)的步驟；(c)通過使上述第1色校正量乘以上述乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量的步驟；(d)通過將上述第2色校正量與上述第1色數(shù)據(jù)相加而計(jì)算上述第2色數(shù)據(jù)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的色變換方法，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為亮度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的色變換方法，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越小則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的色變換方法，其特征在于上述亮度與規(guī)定值相比越大則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的色變換方法，其特征在于上述第1色數(shù)據(jù)的特性信息為色度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的色變換方法，其特征在于上述色度與規(guī)定值相比越大則在上述步驟(b)中計(jì)算的上述乘法系數(shù)的值越小。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的色變換方法，其特征在于還包括(e)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)計(jì)算上述特性信息的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的色變換方法，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的各分量乘以規(guī)定的系數(shù)后的總和計(jì)算。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的色變換方法，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的亮度，上述亮度，按上述第1色數(shù)據(jù)的分量中的最大值計(jì)算。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的色變換方法，其特征在于在上述步驟(e)中計(jì)算的上述特性信息，是上述第1色數(shù)據(jù)的色度，上述色度，根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最大值與上述第1色數(shù)據(jù)的分量的最小值之差計(jì)算。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的色變換方法，上述第1色數(shù)據(jù)及上述第1色校正量，是分別與紅、綠、藍(lán)三基色信號對應(yīng)的Ri、Gi、Bi及R1、G1、B1，上述步驟(c)，包括(f)計(jì)算上述第1色數(shù)據(jù)中的最小值α、最大值β的步驟；(g)根據(jù)上述第1色數(shù)據(jù)及在上述步驟(f)中計(jì)算出的上述最小值α、上述最大值β計(jì)算分別與紅、綠、藍(lán)、黃、品紅和青色有關(guān)的6個(gè)色調(diào)數(shù)據(jù)r＝Ri-α、g＝Gi-α、b＝Bi-α、y＝β-B i、m＝β-Gi、c＝β-Ri的步驟；(h)利用在上述步驟(g)中計(jì)算出的色調(diào)數(shù)據(jù)及規(guī)定的系數(shù)ap1～ap6、aq1～aq6計(jì)算具有h1r＝MIN(y、m)、h1g＝MIN(c、y)、h1b＝MIN(m、c)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1r、h1g、h1b全部為零時(shí)取零值的第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、具有h1y＝MIN(r、g)、h1c＝MIN(g、b)、h1m＝MI N(b、r)中的唯一不為零的值或當(dāng)h1y、h1c、h1m全部為零時(shí)取零值的第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、具有h2ry＝MIN(aq1×h1y、ap1×h1r)、h2rm＝MIN(aq2×h1m、ap2×h1r)、h2gy＝MIN(aq3×h1y、ap3×h1g)、h2gc＝MIN(aq4×h1c、ap4×h1g)、h2bm＝MIN(aq5×h1m、ap5×h1b)、h2bc＝MIN(aq6×h1c、ap6×h1b)中的唯一不為零的值或當(dāng)h2ry、h2rm、h2gy、h2gc、h2bm、h2bc全部為零時(shí)取零值的第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5的步驟；(i)根據(jù)在上述步驟(f)中計(jì)算出的上述α及上述β計(jì)算系數(shù)矩陣Uij的步驟；(j)根據(jù)在上述(h)中計(jì)算出的上述第1有效運(yùn)算項(xiàng)T2、上述第2有效運(yùn)算項(xiàng)T4、上述第3有效運(yùn)算項(xiàng)T5、在上述步驟(f)計(jì)算出的上述最小值α、在上述步驟(i)中計(jì)算出的上述系數(shù)矩陣Uij進(jìn)行如下的矩陣運(yùn)算從而計(jì)算上述第1色校正量R1、G1、B1的步驟。R1G1B1=(Uij)T2T4T5α]]>
全文摘要
本發(fā)明涉及色數(shù)據(jù)的處理，其目的是提供一種可以抑制隨著對色數(shù)據(jù)進(jìn)行使色度提高的色變換處理而引起的噪聲分量影響的增強(qiáng)及彩色失真的發(fā)生的色變換裝置及色變換方法。為達(dá)到上述目的，由乘法系數(shù)計(jì)算裝置(4)根據(jù)作為色變換對象的第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算乘法系數(shù)，并在第2色校正量計(jì)算裝置(5)中通過使由第1色校正量計(jì)算裝置(1)計(jì)算出的第1色校正量乘以乘法系數(shù)而計(jì)算第2色校正量。然后，由色校正量加法運(yùn)算裝置(2)將第2色校正量與第1色數(shù)據(jù)相加而求得色變換后的第2色數(shù)據(jù)。由于第2色校正量根據(jù)第1色數(shù)據(jù)的特性信息計(jì)算，所以可以抑制隨色變換處理而引起的噪聲分量影響的增強(qiáng)及彩色失真的發(fā)生。
文檔編號H04N1/60GK1479994SQ01820386
公開日2004年3月3日 申請日期2001年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月11日
發(fā)明者香川周一, 杉浦博明, 明 申請人:三菱電機(jī)株式會社