特許 6590955 撮像装置及び色補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6590955

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】撮像装置及び色補正方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/09 20060101AFI20191007BHJP

   H04N 9/64 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/09 A

   H04N9/64 A

【請求項の数】5

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-567585(P2017-567585)

(86)(22)【出願日】2016年2月15日

(86)【国際出願番号】JP2016054289

(87)【国際公開番号】WO2017141316

(87)【国際公開日】20170824

【審査請求日】2018年7月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(72)【発明者】

【氏名】中村 和彦

【審査官】 鈴木 明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１４１８９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−５７７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３５７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ９／０４−９／１１

Ｈ０４Ｎ ９／４４−９／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置において、
色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、色域変換時には、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有し、
色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

請求項１の撮像装置において、
色差算出部はＲ−Ｇ，Ｒ−Ｂ，Ｇ−Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、
色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
色相領域判定と中間色色相判定によりデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色より多い独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２の撮像装置において、
色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項4】

色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置の色補正方法であって、
色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正を行うことを特徴とする色補正方法。

【請求項5】

請求項４の撮像装置の色補正方法であって、
色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正を行うことを特徴とする色補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関し、特に画素ごとに特定の色相を補正する機能に関するものである。

【背景技術】

【0002】

テレビジョンカメラは、６色独立マスキングや１２色マスキングと称される、画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を補正する機能を有している（特許文献１参照）。
また、カラープリンタは、リニアマトリックスとインク濃度信号（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を３原色濃度信号（ＤR ，ＤG ，ＤB）に対する高次の多項式で決定する非線形高次マスキングにおいて、モニタ上の色とプリント上の色との間の、明度、彩度および色相に関する偏差を重み付けして加算した評価関数を用いて、色変換パラメータの最適化を図ることによって、人間が好ましく感じるように色再現域を圧縮している（特許文献２参照）。
さらに、テレビジョンカメラは、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく第２の色信号に変換し補正している（特許文献３参照）。

【0003】

ところで、単板カラーカメラでは、ＲＧＢゲインおよびリニアマトリックス等を用いて、電気的に色補正を行っている（特許文献４参照）。
赤、緑、青の３原色成分からなる入力映像信号に対して、リニアマトリックス変換を行うリニアマトリックス変換部と、前記３原色成分の入力映像信号同士の差分値の大きさに応じて、前記リニアマトリックス変換部で用いる係数を設定する。無彩色に近い被写体に対するリニアマトリクス係数を小さくし、無彩色に近い被写体の色を必要以上に変えないようにでき、さらに彩度の高い被写体に対しては従来どおりの色補正を行うことができる。

【0004】

しかしながら、ＲＧＢゲインおよびリニアマトリックスでは、画素ごとに特定の色相を検出し、画素ごとに特定の色相を補正する１２色マスキングの様に、細かい調整が困難である。
そのため、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換すると色再現の劣化を補正する調整が困難である。また、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換すると色再現の劣化を補正する調整がさらに困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−２４７７０１号公報

【特許文献2】特開平６−１８９１２１号公報

【特許文献3】特開２００６−３３５７５号公報

【特許文献4】特開２０１０−１７１８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明では、（BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の）第１の色信号を、（BT.709の原色に基づく）色域の異なる第２の色信号に変換し、（また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、）色域を変換した色信号を（容易に）補正することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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

【0008】

また、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色差算出部はＲ−Ｇ，Ｒ−Ｂ，Ｇ−Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、色差信号を算出し色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定と中間色色相判定によりデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色より多い独立色補正機能を有することを特徴とする。

【0010】

さらに、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする。

【0011】

上記の目的を解決するため、本発明は、色分解光学系と３個以上の撮像素子とから生成される、各画素信号の赤緑青の原色映像信号の（６色、６色と肌色、１２色、１２色と肌色、または１６色等の６色以上の独立色補正の）画素ごとに特定の色相を（ガンマ前またはガンマ後に）検出し、（ガンマ前またはガンマ後に）画素ごとに特定の色相を独立に補正する手段とを有する撮像装置において、
（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正機能とリニアマトリクス色変換又は６色以上の独立色補正との）色域変換の手段と画素ごとの彩度成分算出手段とを有し、（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正機能とリニアマトリクス色変換又は６色以上の独立色補正との）色域変換時には、（画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例１：図１Ａ又は図1Ｂの構成で図１５Ａから図１７Ｃの動作）

【0012】

更に、上記撮像装置において、色差算出部と、色相領域判定部と彩度成分判定部と原色成分判定部と補色成分判定部と、定数選択部と掛け算部と原色成分補正信号反転部と補色成分補正信号反転部と、データ選択加算部と補正信号加算部とを有し、
色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例２：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）（図３Ａ図３Ｂや図７Ａや図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。）

【0013】

更に、上記撮像装置において、色差算出部はＲ−Ｇ，Ｒ−Ｂ，Ｇ−Ｂとの色差算出部であり、色相領域判定部は原色領域と補色領域との色相領域判定部であり、データ選択加算部に加えデータ選択加減算部を有し、
色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
色相領域判定と中間色色相判定により（肌色独立又は１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立の）データ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、
色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色（６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立などの６色）より多い独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例３：図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）（図９Ａ図９Ｂ図９Ｃや図７Ａや図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。）

【0014】

また、上記撮像装置において、色相領域判定部で色相領域を判定し、彩度成分に応じた定数選択部で彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することを特徴とする撮像装置である。（実施例５：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図１６Ａの処理あるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図１６Ｂの処理）

【0015】

また、画素信号ごとの独立色補正方法において、（BT709とITU/BT.2020との間の色ゲイン補正とリニアマトリクス又は６色以上の独立色補正との）色域変換時には、（画素ごとの彩度成分算出と画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例１：図１５Ａから図１７Ｃの動作）

【0016】

更に、上記色補正方法において、色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、色相領域判定により定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、色相領域判定によりデータ選択加算と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例２：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）

【0017】

また、上記色補正方法において、色差信号を算出し（色差信号の正負を判定してＲＧＢ撮像信号の最大値と最小値を判定することにより原色領域と補色領域との）色相領域を判定し彩度成分を判定し原色成分を判定し補色成分を判定し、
色相領域判定と中間色色相判定により（６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立などの）６色以上の独立色補正のデータ選択加減算前の定数を選択し掛け算とデータ選択加減算と、
色相領域判定によりデータ選択加減算後の定数を選択し掛け算と、原色成分補正信号の反転と補色成分補正信号の反転と、ＲＧＢ撮像信号への補正信号加算とを行うことにより（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色（独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色）より多い独立色補正方法である。（実施例３：図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図７Ａから図７Ｅの処理）

【0018】

また、上記色補正方法において、色相領域を判定し彩度成分に応じた定数を算出する係数を可変することにより、
ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、（画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の）画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させることを特徴とする６色以上の独立色補正方法である。（実施例５：図３Ａ又は図３Ｂの構成で図１６Ａの処理あるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの構成で図１６Ｂの処理）

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、（BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の）第１の色信号を、（BT.709の原色に基づく）色域の異なる第２の色信号に変換し、（また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、）彩度に応じて色補正の方向と量とを調整することにより、色域を変換した色信号の色補正の調整の自由度を増加させて、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ前マトリクス）である。

【図1B】本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ後マトリクス）である。

【図2】Ｒ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を示す模式図である。

【図3A】本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ａの彩度で方向連続可変の６色独立色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。

【図3B】本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ａの内側と外側で階段状に異なる方向の６色独立色補正と、図１６の内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図）である。

【図4】本発明の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。

【図5】本発明の一実施例の色相領域の概念図である。

【図6】本発明の一実施例の原色成分と補色成分と彩度成分の算定原理の説明図（原色成分と補色成分に加え彩度成分を判定）である。

【図7A】本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。

【図7B】本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（特許文献１からの変形で図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。

【図7C】本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。

【図7D】本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１５Ｄの彩度により色補正の量と方向が階段状に変化）である。

【図7E】本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１６ＡのベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの6色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化）である。

【図8】本発明の一実施例の補正特性図である。

【図9A】本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。

【図9B】本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。

【図9C】本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ｂの独立１２色や図１５Ｃの独立２４色等の内外で方向可変の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。

【図10】本発明の他の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。

【図11】本発明の他の一実施例の色相領域の概念図である。

【図12】本発明の他の一実施例の原色成分と補色成分の算定原理の説明図である。

【図13】本発明の他の一実施例の補正特性図である。

【図14】従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図である。

【図15A】本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図15B】本発明の他の一実施例の１２色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図15C】本発明の他の一実施例の２４色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図15D】本発明の他の一実施例の６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図 彩度で階段状に異なる方向の色補正である。

【図16A】本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図16B】本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図17A】本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図17B】本発明の他の一実施例の１２色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【図17C】本発明の他の一実施例の２４色彩度独立連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１Ａは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ前マトリクス）である。
図１Ｂは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図（ガンマ後マトリクス）である。
図１Ａおよび図１Ｂにおいて、テレビジョンカメラ３０は、プリズム部３２、ＡＦＥ（Analog Front End）部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ、色相彩度検出補正機能付映像信号処理部３５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部３９、パラレル−シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３７で構成されている。
ＣＰＵ部３９は、テレビジョンカメラ３０の各部を制御する。
テレビジョンカメラ３０は、レンズ部３１と、ビューファインダ４０またはモニタディスプレイと結合される。

【0022】

色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５は、色相検出補正部３８、マトリクス（ＭＡＴＲＩＸ）部３６、パラレル−シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部３７で構成されている。
色相彩度検出補正部３８は、加算器１２，１３，１４、ガンマ補正部３８１、色調補正部３８２で構成されている。
色調補正部３８２は、R-G，R-B，G-Bと彩度検出、色相領域判定、彩度判定するための算出が行われる。

【0023】

（実施例１）彩度により色補正方向を可変させる独立色補正の概要
以下、本発明の一実施例を図１Ａと図１Ｂと図２を用いて説明する。
図１Ａと図１Ｂは本発明のテレビジョンカメラの一実施例を示すブロック図である。図１Ａはガンマ前マトリクスであり、図１Ｂはガンマ後マトリクスである。被写体からの入射光はレンズ部３１で結像され、結像された入射光はテレビジョンカメラ３０のプリズム部３２で赤色光と緑色光および青色光に分解され、各々ＣＣＤ(Charge Coupled Device)撮像素子部３３Ｒ・３３Ｇ・３３Ｂで光電変換される。光電変換されたＲ／Ｇ／Ｂの信号はＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）３４で、相関二重サンプリング、ゲイン補正、およびアナログ−デジタル変換を行い、色相彩度検出補正機能付きの映像信号処理部の３５に送られ、色補正、輪郭補正、ガンマ補正、ニー補正等の各種映像信号処理が行われる。
撮像素子部３３Ｒ・３３Ｇ・３３ＢとＡＦＥ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの替わりにＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）撮像素子部が設置されても良い。

【0024】

デジタル信号処理部５では各種映像信号処理などが施された後、
Ｙ＝０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂ
Ｐｂ＝０．５３８９（Ｂ−Ｙ）
Ｐｒ＝０．６３５０（Ｒ−Ｙ）
の計算式により、Ｒ／Ｇ／Ｂから輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐｂ／Ｐｒ）に変換する。そしてパラレル−シリアル変換部３７でシリアル映像信号に変換され、外部に出力される。

【0025】

ＣＰＵ(Central Processing Unit)３９は、テレビジョンカメラ３０の各部を制御する。また、ビューファインダまたはモニタディスプレイの画像表示部４０は撮像装置の設定用メニューや前記特定の色相の内の任意の色相彩度領域を表示する。

【0026】

ここで、本発明の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図３に示す。
色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相彩度検出補正部３８は、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係から、被写体の色がどの色相彩度範囲にあるかを検出する。
図２にＲ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を示す。なお、ここでは色相を６分割で表示しているが、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係をさらに細分化すれば、１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等もっと色相を再分化することも可能である。

【0027】

ＣＰＵ９では、ユーザーが設定した任意の色相範囲の情報（信号ａ）を色相検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相検出補正部３８へ出力する。色相検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相検出補正部３８は、ユーザー設定の色相範囲と一致した画素の色相情報と画素の彩度情報とをＣＰＵ９へ出力する。ＣＰＵ９ではその画素の色相情報と画素の彩度情報に基づき、色相彩度検出補正機能付き映像信号処理部３５内の色相彩度の補正算出に制御をかけ、彩度の異なる色を独立に色補正し、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。

【0028】

ビューファインダまたはモニタディスプレイの４０では被写体の映像にメニュー画面を重畳し、ユーザーはメニュー画面を見ながら色相範囲や彩度範囲や輝度信号レベルを設定する。また、ユーザーが設定した色相範囲が目的とする被写体の色に合致しているかを確認できるように、ビューファインダまたはモニタディスプレイの４０の被写体映像に重ねて、設定した色相範囲と彩度範囲と一致している箇所のエリアにマーカーを表示するようにしてもよい。

【0029】

以上のように本発明によれば、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換し、また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、補正する際に、画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することにより、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。

【0030】

（実施例２）彩度により色補正方向を可変させる独立色補正の詳細
以下、本発明の他の１実施例を図３Ａ〜図８と図１４〜図１７Ｃを用いて説明する。
図３Ａは本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１７Ａの彩度で方向連続可変の６色独立色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図）である。
図３Ｂは本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図（図１５Ａの内側と外側で階段状に異なる方向の６色独立色補正と、図１６の内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図）である。
図４は本発明の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。
図５は本発明の一実施例の色相領域の概念図である。
図６は本発明の一実施例の原色成分と補色成分と彩度成分の算定原理の説明図（原色成分と補色成分に加え彩度成分を判定）である。
図７Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。
図７Ｂは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（特許文献１からの変形で図１７Ａで、彩度に色補正の量と方向が線形相関）である。
図７Ｃは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１７Ａで、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関）である。
図７Ｄは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１５Ｄの彩度により色補正の量と方向が階段状に変化）である。
図７Ｅは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図（図１６ＡのベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの6色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化）である。
図８は本発明の一実施例の補正特性図である。
図１４は従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図である。
図１５Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
図１５Ｄは本発明の他の一実施例の６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図 彩度で階段状に異なる方向の色補正である。
図１６Ａは本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
図１７Ａは本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
図１７Ｂは本発明の他の一実施例の１２色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。
図１７Ｃは本発明の他の一実施例の２４色彩度独立連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【0031】

図３Ａは、まず、減算器１，２，３により、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから色差信号Ｒ−Ｇ、Ｒ−Ｂ、Ｇ−Ｂの演算を行ない、その結果を色相領域判定回路４と、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５に供給し、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量とを判定する。
そこで、この減算器１、２、３による演算結果により、まず色相領域判定回路４では、図５に示すようにして、色相領域の判定を行なう。図５は、この色相領域の概念図で、中心点から各色方向に向かう直線を基準線として、これにより６個の色相領域に区切ったものである。

【0032】

また、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５では、信号Ｒ、Ｇ、Ｂのレベル比較を行ない、図６に示すようにして最大レベル、中間レベル、最小レベルを判定する。そして、この比較判定の過程で、最大レベルと中間レベルのレベル差を求め、これを原色成分量とし、さらに中間レベルと最小レベルのレベル差を求め、これを補色成分量とする。最大レベルと最小レベルのレベル差を求め、これを彩度成分量とする。ここで、最大レベルの色が原色に相当し、最小レベルの成分が白成分に相当する。そして、最大レベルの色と最小レベルの色の情報から補色が判定でき、この結果、図４に示すように、原色成分と補色成分を判定することができる。
つまり、本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１７Ａ〜図１７Ｃの彩度で方向連続可変の色補正の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図が本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図の図３Ａである。

【0033】

図６の例では、最大レベルがＲで、中間レベルはＧになっているので、原色成分はＲで、補色成分は、ＲとＧの中間の色相であるＹｅ(黄)になる。そして、原色成分量はＲ−Ｇで、補色成分量はＧ−Ｂ、そして最小レベルＢの量が白成分量となる。従って、この図８の場合は、図４の下から２番目に示す結果となる。Ｒ−Ｂが彩度成分量となる。
判定回路４による色相領域の判定結果は定数選択回路６に供給され、判定結果に応じて特定の利得定数が選択され、それが乗算器７、８に供給されることにより、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５で判定された原色成分量及び補色成分量にそれぞれ乗算されることにより補正が行なわれる。このため、定数選択回路６には、予め領域１から領域６までのそれぞれの色相領域に対応した特定の利得定数が設定してある。

【0034】

こうして乗算器７、８により利得定数が乗算された原色成分量及び補色成分量は、加算・減算の選択及び映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対する接続選択を行なうためのデータ選択加算回路１１に、一方では直接、他方では補数器(−１倍乗算器)９、１０を介して、それぞれ供給される。そして、このデータ選択加算回路１１により加算先が選択された上で各加算器１２、１３、１４に供給され、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに加算されることになる。従って、以上の処理をフローチャートで示すと、図７Ａから図７Ｄのようになる。
図７Ａと図７Ｃから図７Ｅの様に、色差を全て算出してから判定し、係数を算出しても良いし、図７Ｂの様に判定しながら、色差を算出しても良く、順番は不問である。

【0035】

そこで、いま、信号Ｒの色調補正を行なう場合、例えば彩度方向の補正であれば原色成分量Ｒ−Ｇに特定の定数Ｋｒを乗じてから映像信号Ｒに加算することになる。このとき、定数Ｋｒによる比率が−１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、中間レベルと最小レベルのレベル差（補色成分量）、及び最小レベルの量（白成分量）は変化しない。
また、信号Ｙｅの彩度方向の補正を行なう場合、補色成分量Ｇ−Ｂに特定の定数Ｋｙを乗じてからＲとＧにそれぞれ加算することになる。このときも、定数Ｋｙによる比率が−１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、最大レベルと中間レベルのレベル差(原色成分量)、及び最小レベルの量(白成分量)は変化しない。

【0036】

従って、この場合には、定数Ｋｒ及びＫｙを操作すれば、白バランスを保ちながら原色Ｒと補色Ｙｅの彩度方向の補正を独立して行なうことができる。なお、以上の６色独立色調補正方式では、同様に色度方向の補正も独立に行なえ、さらには入力映像信号が別の色相にある場合も同様に独立補正が可能であるが、詳細な説明は省略する。
さらに本発明では、最大値と最小値判定後原色（最大値）と白（最小値）との差の彩度を算出し、彩度に応じて係数を算出する。
図７Ａと図１７Ａ及び図７Ｂと図１７Ａ及びと図７Ｅと図１６Ａの様に、彩度に応じて係数を算出は、直線変化となる。
図７Ｄと図１５Ｄの様に、彩度に応じて係数を選択は、階段変化となる。

【0037】

図１４は従来の６色独立色調補正の動作を示す模式図であり、図１５Ａは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１６Ａは本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。図１７Ａは本発明の他の一実施例の６色独立彩度連続可変色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【0038】

本発明の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１５Ａ、図１６Ａ、図１７Ａでは、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持とが独立に調整できるため、色域の変換時の色補正の自由度が高くなる。
本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ａの様に、内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0039】

図３Ｂは、本発明の他の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図である。図３Ｂは、図１５Ａの内側と外側で異なる方向の色補正と図１６Ａの内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する詳細構成を示すブロック図である。
図３Ｂは、図３Ａから定数選択回路２４が変更されている。定数選択回路２４により、図１５Ｄの内側と外側で階段状に異なる方向の色補正と図１６Ａの内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する色補正とを実現する。

【0040】

彩度により階段状に可変の動作では、図１５Ｄの内側と外側で階段状に異なる方向の色補正を実現する詳細構成を示すブロック図の図３Ｂの様に、定数選択回路２４を設置すれば良い。
彩度により階段状に可変の動作では、図３Ｂの定数選択回路２４の動作である図７Ｄの彩度係数の処理のように、色差算出し最大値と最小値判定後最大値と最小値と彩度に応じて係数を選択し、彩度により階段状に彩度係数が可変すれば良い。
彩度に応じて係数を算出が曲線変化は後述する。

【0041】

つまり、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第１の色信号を、BT.709の原色に基づく色域の異なる第２の色信号に変換し、また簡易には、BT.709の原色に基づく原色点の第３の色信号を、BT.709の原色点より広色域のITU/BT.2020等の原色点の第４の色信号に変換して、補正する際に、画素ごとに彩度に相関させて色補正の量と方向を可変させる又は彩度内外独立に色補正の量と方向を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる６色以上の独立色補正機能を有することにより、より忠実に色域変換することを容易な調整で実現できる。
特に、内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0042】

（実施例３）独立１２色や独立２４色等
以下、本発明他の一実施例の色調検出と補正装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
まず、図９Ａと図９Ｂと図９Ｃは、本発明の一実施形態例で、１５は中間色色相設定回路、１７はα／β、β／α算出回路、１８は定数選択回路、１９，２０，２６は乗算器、２１はデータ選択加減算回路であり、その他は図３に示した技術と同じである。
図９Ａは、図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度に色補正の量と方向が線形相関の実施形態のブロック図で、図９Ｂは、図１７Ｂの独立１２色や図１７Ｃの独立２４色等の彩度の累乗に色補正の量と方向が相関の実施形態のブロック図で、図９Ｃは、図１５Ｂの独立１２色や図１５Ｃの独立２４色等の内外で方向可変の色補正の実施形態のブロック図である。
また、図１５Ｂは本発明の他の一実施例の１２色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１５Ｃは本発明の他の一実施例の２４色内外独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図である。

【0043】

中間色色相設定回路１５は、新たに基準色として設定したい中間色の設定を可能にする働きをするもので、例えば、ＲとＹｅの中間色である肌色(色相Ｆ)が予め設定されるものである。原色／補色領域判定回路１６は、色相領域判定回路４からのデータと、中間色色相設定回路１５から与えられている色相Ｆとにより、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの色相を判別し、所定の制御信号Ｓを発生する働きをする。
α／β、β／α算出回路１７は、中間色色相設定回路１５から与えられるデータにより、所定の定数α／β、β／αを算出する働きをする。なお、これらの定数α／β、β／αについては後述する。定数選択回路１８は、制御信号Ｓに応じて定数α／β、β／αの何れか一方を選択して出力する働きをする。

【0044】

乗算器１９、２０，２６は、彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路５から出力されてくる彩度成分と原色成分と補色成分に、定数選択回路１８で選択された定数α／β、β／αの一方を乗算する働きをする。データ選択加減算回路２１は、色相領域判定回路４による判定結果と制御信号Ｓに応じてデータを選択し、所定の加減算を行なう。なお、この回路の動作の詳細は後述する。

【0045】

次に、この実施形態例の動作について説明する。図１０、図１１は、本発明の動作原理を説明するため彩度（色飽和度）及び色度（色相）を表した図で、これらの図において、原点Ｏから遠ざかる方向が彩度、彩度に垂直な方向（円を描く方向）が色度を表わしている。

【0046】

ここで本発明は、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等の６色より多い内外独立色補正機能などの、どのような中間色の補正にも適用可能であるが、特に肌色の補正に適用される場合が多いと考えられる。そこで、この実施形態例では、以下、主として、肌色の補正を例に挙げて説明する。そうすると、この肌色の色相はＲとＹｅの間の領域、すなわち、領域６に位置するので、これらの図１０、図１１ではＲ(赤)からＹｅ(黄)の領域６だけを示し、ここで肌色の色相は点Ｆで表わされることになる。

【0047】

そこで、この点を、図示のように、補助基準色Ｆとし、そのデータを、上記したように、中間色色相設定回路１５に設定する。

【0048】

これにより、領域６は、中心点Ｏから補助基準色Ｆ点を通る軸、つまり補助基準線により、２個の補助領域、すなわち、領域（1）と領域（2）とに分けられることになる。次に、入力映像信号の色相を、原色／補色領域判定回路１６により、図２に示すように、ＲとＦの間の領域（1）と、ＦとＹｅの間の領域（2）に分割して判定する。そうすると、まず、このときは、何れも色相領域判定回路４の判定結果が領域６になっているときの動作となるので、算出回路５から出力されている原色成分量と補色成分量は、それぞれ以下の通りになっている。

【0049】

原色成分量＝Ｒ−Ｇ＝Ｒｃ補色成分量＝Ｇ−Ｂ＝Ｙｃ次に、入力映像信号の色相が、これらの領域（1）と領域（2）の何れにあるかを、原色／補色領域判定回路１６の判定により識別し、それぞれ以下に示すように、別個に補正を行なうのである。

【0050】

＜領域（1）での補正処理＞このときは、各回路からの出力は以下の通りとなる。まず、定数選択回路１８では定数β／αが選択され、この定数β／αが乗算器１９、２０に出力される。次に、データ選択加減算回路２１からは信号〔Ｒｃ−Ｙｃ×(β／α)〕、信号(−Ｙｃ)、それに信号〔Ｙｃ×(β／α)〕が出力される。さらに、定数選択回路６では定数Ｋｒ、Ｋｆが選択され、これらの定数Ｋｒ、Ｋｆが乗算器７、８に出力される。

【0051】

そして、これらの結果、データ選択加算回路１１からは、まず、信号〔Ｒｃ−Ｙｃ×(β／α)〕×Ｋｒ＋Ｋｆ×〔Ｙｃ×(β／α)〕が加算器１２に出力されて信号Ｒに加算され、次に、信号〔(−Ｙｃ)×Ｋｆ〕が加算器１４に出力されて信号Ｂに加算されることになる。

【0052】

図１０は本発明の他の一実施例の色調補正における色相領域の説明図である。
そこで、図１０において、いま、Ａ点を入力映像信号の座標とし、ベクトルＡで表わすと、このベクトルＡは、Ｒ成分ベクトルＲ1と肌色成分ベクトルＦ1の合成で表される。

【0053】

Ａ＝Ｒ1＋Ｆ1次に、Ｒの彩度方向調整専用の利得定数をＫｒとし、肌色の彩度方向調整専用の利得定数をＫｆとすると、Ｒの彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｒ1｜×ＫｒをＲの彩度方向に加算、つまりＲに加算してやれば良く、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｆ1｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算してやれば良い。

【0054】

そこで、これらの量｜Ｒ1｜、｜Ｆ1｜の算出方法及び肌色彩度方向への加算方法について説明すると、このためには、全ての補正を、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分への補正として表現してやれば良い。そこで、まずＲ成分基本ベクトルをＲ、肌色成分基本ベクトルをＦ、Ｙｅ成分基本ベクトルをＹ、そしてＢ成分基本ベクトルをＢとし、Ｆ＝α×Ｙ＋β×Ｒ＝α×(−Ｂ)＋β×Ｒとする。

【0055】

次に、入力映像信号の座標ベクトルＡをＲ成分とＹｅ成分の合成で表わす。ここで、Ａ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃと、Ｒｃ及びＹｃは、従来の色調補正方式で説明したように、簡単に求まる。この場合、Ｒ＞Ｇ＞Ｂであり、従って、図９から明らかなように、Ｒｃ＝Ｒ−Ｇ、Ｙｃ＝Ｇ−Ｂとなる。

【0056】

そうすると、 Ａ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ＝(１／α)×(Ｆ−β×Ｒ)×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ ＝Ｆ×Ｙｃ／α＋Ｒ×(Ｒｃ−β×Ｙｃ／α)となり、よって、｜Ｒ1｜＝Ｒｃ−β×Ｙｃ／α｜Ｆ1｜＝Ｙｃ／αとなる。

【0057】

そこで、Ｆ×Ｙｃ／αをベクトルＲとベクトルＢで表現すると、Ｆ×Ｙｃ／α＝(α×(−Ｂ)＋β×Ｒ)×Ｙｃ／α＝Ｂ×(−Ｙｃ)＋Ｒ×(β×Ｙｃ／α)となる。

【0058】

従って、以上の結果をまとめると、以下の通りである。すなわち、まず、Ｒの彩度方向の色補正を行なうためには、｜Ｒ1｜Ｋｒ＝(Ｒｃ−β×Ｙｃ／α)×ＫｒをＲに加算すればよい。次に、肌色の彩度方向の色補正を行なうためには、｜Ｆ1｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算すればよいが、このことは、−Ｙｃ×ＫｆをＢに加算し、(β×Ｙｃ／α)×ＫｆをＲに加算することに等しい。

【0059】

ここで、いま、Ｒベクトルと肌色ベクトルの間の角度をθとすると、α×sin(６０°−θ)＝β×sin(θ)であるため、β／α＝sin(６０°−θ)／sin(θ)となる。

【0060】

従って、θ＝２０°のときは、β／α＝１.８７９４になるが、これを≒２.０とすると、このときの補正は、Ｒの彩度方向の色補正については、(Ｒｃ−２×Ｙｃ)×ＫｒをＲに加算すればよく、肌色の彩度方向の色補正については、−Ｙｃ×ＫｆをＢに加算し、２×Ｙｃ×ＫｆをＲに加算すればよい。そして、β／αを変えることにより、肌色の基準軸を調整することができる。

【0061】

以上は彩度方向の補正についての説明であるが、色度方向の補正に対しても同様の概念が適用できるため、説明は省略する。

【0062】

＜領域（2）での補正処理＞このときは、各回路からの出力は以下の通りとなる。まず、定数選択回路１８では定数α／βが選択され、この定数α／βが乗算器１９、２０に出力される。次に、データ選択加減算回路２１からは信号〔Ｙｃ−Ｒｃ×(α／β)〕、信号(Ｒｃ)、それに信号〔−Ｒｃ×(α／β)〕が出力される。さらに、定数選択回路６では定数Ｋｙ、Ｋｆが選択され、これらの定数Ｋｙ，Ｋｆが乗算器７，８に出力される。

【0063】

そして、これらの結果、データ選択加算回路１１からは、まず、信号〔Ｒｃ×Ｋｆ〕が加算器１２に出力されて信号Ｒに加算され、次に、信号−〔Ｙｃ−Ｒｃ×(α／β)〕×Ｋｙ−Ｋｆ×〔Ｒｃ×(α／β)〕が加算器１４に出力されて信号Ｂに加算されることになる。

【0064】

そこで、図３において、今度はＣ点を入力映像信号の座標とし、これをベクトルＣで表わすと、このベクトルＣは、Ｙｅ成分ベクトルＹ1と肌色成分ベクトルＦ２の合成で表される。

【0065】

Ｃ＝Ｙ１＋Ｆ２次に、Ｙｅの彩度方向調整専用の利得定数をＫｙとし、肌色の彩度方向調整専用の利得定数をＫｆとすると、Ｙｅの彩度方向の色補正には、｜Ｙ１｜×ＫｙをＢから減算してやれば良く、肌色の彩度方向の色補正には、｜Ｆ２｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算してやれば良い。

【0066】

次に、これら｜Ｙ１｜、｜Ｆ２｜の算出方法及び肌色彩度方向への加算方法については、上記した領域（1）のときと同じであり、従って、以下のようになる。
Ｃ＝Ｙ×Ｙｃ＋Ｒ×Ｒｃ＝Ｙ×Ｙｃ＋(１／β)×(Ｆ−α×Ｙ)×Ｒｃ ＝Ｆ×Ｒｃ／β＋Ｙ×(Ｙｃ−α×Ｒｃ／β)となり、よって｜Ｙ１｜＝Ｙｃ−α×Ｒｃ／β｜Ｆ２｜＝Ｒｃ／βとなる。

【0067】

ここで、Ｆ×Ｒｃ／βをベクトルＲとベクトルＢで表現すると、Ｆ×Ｒｃ／β＝(α×(−Ｂ)＋β×Ｒ)×Ｒｃ／β＝−Ｂ×(α×Ｒｃ／β)＋Ｒ×Ｒｃとなる。

【0068】

従って、以上の結果をまとめると、以下の通りとなる。すなわち、まず、Ｙｅの彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｙ１｜×Ｋｙ＝(Ｙｃ−α×Ｒｃ／β)×ＫｙをＢから減算すれば良い。次に、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合には、｜Ｆ２｜×Ｋｆを肌色彩度方向に加算するのであるが、このことは(−α×Ｒｃ／β)×ＫｆをＢに加算し、Ｒｃ×ＫｆをＲに加算することに等しい。

【0069】

そこで、Ｒベクトルと肌色ベクトルの間の角度θを、上記した領域（1）のときと同じく２０°とすると、α／β＝０.５３２１になるので、これを≒０.５とすると、このときの補正はＹｅの彩度方向の色補正を行なう場合、(Ｙｃ−０.５Ｒｃ)×ＫｙをＢから減算すれば良く、肌色の彩度方向の色補正を行なう場合、−０.５×Ｒｃ×ＫｆをＢに加算し、Ｒｃ×ＫｆをＲに加算してやれば良い。

【0070】

以上は、彩度方向の補正についての説明であるが、色度方向の補正に対しても同様の概念が適用できるため、説明は省略する。

【0071】

上記領域（1）及び領域（2）の各項で説明した補正によって得られる特性を示すと、図４の通りになる。この図４の特性は、Ｒの彩度方向の色補正、Ｙｅの彩度方向の色補正、及び肌色の彩度方向の色補正のそれぞれの利得特性を重ねて示したもので、図示のように、肌色の彩度方向利得定数Ｋｆを制御してやれば、Ｒの彩度方向利得定数Ｋｒと、Ｙｅの彩度方向の利得定数Ｋｙに関係なく、肌色の彩度方向の色補正を行なえることが判る。

【0072】

従って、この実施形態例によれば、ＲとＹｅへの影響を最小限に押さえ、肌色に対して有効な色調補正を行なうことができ、テレビジョンカメラを切換えたときなどでの違和感を確実に無くすことができる。

【0073】

次に、図５は、本発明の他の実施形態例による補正特性を示したもので、この実施形態例では、肌色軸Ｆを中心とした利得特性を持つ補正関数を生成し、これを取り出す。これを従来の機能に加算したものが、この図５の実施形態例で、この方式によれば、従来方式で補正しきれない領域を補うような形で補正することができる。

【0074】

さらに本発明では、最大値と最小値判定後原色（最大値）と白（最小値）との差の彩度を算出し、彩度に応じて係数を算出する。
図７Ａと図７Ｂと図７Ｅの様に、彩度に応じて係数を算出は、直線変化となる。
図７Ｄとの様に、彩度に応じて係数を選択は、階段変化となる。

【0075】

つまり、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色より多い独立色補正にしたり、彩度に対応して色補正の方向と量とを可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0076】

（実施例４）彩度成分の累乗に相関
本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図の図７Ｃ及び本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図９Ｂとを用いて実施例４を説明する。

【0077】

図９Ｂは実施例４の本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図であり、図９Ａに乗算器２７，２２，２３が追加されている。図９Ｂでは、彩度により曲線状に可変の動作に対応するため、彩度成分を累乗して、データ選択加減算回路２１に印加している。図９Ｂでは、乗算器２７，２２，２３の３ケであり彩度成分の３乗であるが、図示しない乗算器が２ケの２乗でも、図示しない乗算器が２ケの４乗でも良い。
図７Ｃは、本発明の他の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図であり、彩度の累乗に色補正の量と方向が相関している。図７Ａとの相違は、選択された彩度成分が自然数ｎヶ累乗される処理が追加されたことである。図９Ｂでは、図７Ｃの自然数ｎヶ分乗算器が追加されることになる。

【0078】

彩度で方向可変の色補正により、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0079】

図１７Ａと図１７Ｂと図１７Ｃは、彩度で方向可変の色補正の内の、彩度により連続可変の動作を示しているが、図１５Ａから図１５Ｃは彩度に閾値のある動作であり、図１５Ｄは彩度で方向可変の色補正の内のステップ応答での可変である。彩度に線形相関で方向可変の色補正の動作に限らず、彩度により階段状に可変の動作でも、彩度により曲線状に可変の動作でも良い。

【0080】

（実施例５）６色ポイントの彩度に対応
本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図の図７Ｅ及び本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ａ及び本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図の図１６Ｂ並びに、本発明の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の図９Ａ及び本発明の他の一実施例の色相彩度検出補正部の構成を示すブロック図の９Ｃとを用いて実施例５を説明する。

【0081】

図１６Ａは、本発明の他の一実施例のベクトルチャートの色ポイントの彩度に対応する６色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、図１６Ｂは本発明の他の一実施例のベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応する１２色独立色調補正のカラーベクトル波形上の動作を示す模式図であり、本発明の他の一実施例のベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、画素ごとに内外の彩度への相関を可変する又は彩度内外の閾値を可変する等の画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変させる彩度の影響方法を可変させる６色以上の独立色補正機能のカラーベクトル波形上の動作を示す。ベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応することにより、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0082】

図１６Ａと図１６Ｂは、ベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して彩度内外の閾値を可変するであるが、画素ごとに内外の彩度への相関を可変するでも良い。
また、図１６Ａと図１６Ｂは、ベクトルチャートの６色ポイントを固定で表示しているが、広色域と狭色域の変換時のベクトルチャートの６色ポイント移動に対応して、彩度内外の閾値を可変しても良いし、画素ごとに内外の彩度への相関を可変するでも良い。

【0083】

図７Ｅは本発明の一実施例の６色内外独立色調補正方式による色調補正処理の説明図であり、ベクトルチャートのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇの６色ポイントの彩度に対応して、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が、色相により変化する。
図３Ａ又は図３Ｂあるいは図９Ａ又は図９Ｂ又は図９Ｃの本発明の一実施例の色相検出補正部の構成を示すブロック図において、４の色相領域判定の色相により、定数選択６又は１８において、彩度に色補正の量と方向が線形相関の係数が変化する。

【0084】

彩度で方向可変の色補正により、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0085】

なお、上記実施形態例では、色相の範囲をＲとＹｅに限定して説明したが、本発明は、任意の色相に適用可能なことは、言うまでもなく、また、基準色の種類や数についても任意に設定可能なことは、言うまでもない。
色相の範囲をＲとＹｅに限定は、６色内外独立に加え肌色独立の色調補正の動作であり、６色内外独立に加え肌色独立の色調補正の動作に限らず、１２色彩度独立色調補正あるいは１６色内外独立色調補正の動作又は１８色内外独立色調補正の動作又は２４色内外独立色調補正の動作でも良い。

【0086】

つまり、６色独立に加え肌色独立あるいは１２色独立又は１６色独立又は１８色独立又は２４色独立等などの６色より多い独立色補正にしたり、特に内外の彩度への相関はベクトルチャートの６色ポイントの彩度に対応して可変する方が、広色域と狭色域の変換時の色補正において、色域周辺の純色周辺の色相彩度の変換と色域中心部の白周辺の色相彩度の保持との調整がより自然に調整できるため自由度が高くなる。

【0087】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0088】

色域変換時に画素単位に彩度により色補正の量と方向を可変することによって、独立に色補正する用途に適用できる。

【符号の説明】

【0089】

１，２，３：減算器、４：色相領域判定回路、５：彩度成分量と原色成分量及び補色成分量判定回路、６：定数選択回路、７，８：乗算器９，１０：補数器(−１倍乗算器)、１１：データ選択加算回路、１２，１３，１４：加算器、１５：中間色色相設定回路、１７：α／β，α／β算出回路、１８，２４，２５：定数選択回路、１６，１９，２０，２２，２３，２６，２７：乗算器、２１：データ選択加減算回路、３０：テレビジョンカメラ、３１：レンズ、３２：プリズム、３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ：ＣＣＤ（電荷結合素子）、３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ：ＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）、３５：色相検出補正機能付き映像信号処理部、３７：パラレル−シリアル変換部、３８：色相彩度検出補正部、３８１：ガンマ補正部、３８２：色調補正部、３９：ＣＰＵ、４０：ビューファインダ。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図15D】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図17C】