画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラム
【課題】色圧縮を行う場合に、画像のディテールの見えを改善する画像処理装置等を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した明度成分の圧縮率及び彩度成分の圧縮率で明度成分及び彩度成分を圧縮する色圧縮部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、明度成分の補正量を明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、彩度成分の補正量を彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、明度成分の補正量を用いて、圧縮された明度成分を補正する明度成分補正部と、彩度成分の補正量を用いて、圧縮された彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含む。
【解決手段】画像処理装置は、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した明度成分の圧縮率及び彩度成分の圧縮率で明度成分及び彩度成分を圧縮する色圧縮部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、明度成分の補正量を明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、彩度成分の補正量を彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、明度成分の補正量を用いて、圧縮された明度成分を補正する明度成分補正部と、彩度成分の補正量を用いて、圧縮された彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像出力装置としての画像表示装置や画像印刷装置は、出力できる色の範囲が制限される。そのため、画像出力装置は、人間の眼で認識可能なすべての色を再現することができない。この色の範囲である色域は、画像出力装置の種類等によっても異なり、ｓＲＧＢ（standard RGB）やＡｄｏｂｅＲＧＢ等の種々の色域の画像が画像出力装置に対して入力され得る。従って、入力画像の色域と画像出力装置の色域とが異なる場合があり、画像出力装置の色域が入力画像の色域より狭いとき、色圧縮と呼ばれる処理により、画像出力装置の色域内に色を圧縮することが行われる。また、画像出力装置の色域が入力画像の色域より広いとき、色伸張と呼ばれる処理により、画像出力装置の色域内に色を伸張することが行われる。
【０００３】
この色圧縮処理及び色伸張処理については、特許文献１に開示されている。この特許文献１には、入力画像の色域と画像出力装置の色域とを比較し、画像出力装置の色域より入力画像の色域が大きい色相は色圧縮を行い、画像出力装置の色域より入力画像の色域が小さい色相は色圧縮とは逆の色伸張を行う画像処理方法が記載されている。この画像処理方法では、入力画像が複数の領域に分割されている場合には、領域毎に上記の処理を行い、高彩度領域ほど、色圧縮時の圧縮率及び色伸張時の伸張率が高くなるように処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８３１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、高彩度領域ほど色圧縮時の圧縮率及び色伸張時の伸張率が高くなる。そのため、一般的な色圧縮処理と同様に、高彩度領域では、色圧縮時に色の変化が小さくなってしまい、画像のディテールが潰れたまま表現されてしまうという問題がある。また、特許文献１に開示された技術では、高明度領域では部分的に圧縮率が高くなる領域があり、その領域では色圧縮時に画像のディテールが潰れたまま表現されてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明に係る幾つかの態様によれば、色圧縮を行う場合に、画像のディテールの見えを改善する画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラム等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理装置が、入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正部と、前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含む。
【０００８】
本態様においては、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した圧縮率で、画像データの明度成分及び彩度成分を圧縮する。この際、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、明度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高明度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。また、同様に、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、彩度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高彩度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０００９】
（２）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出部を含み、前記色圧縮部が、前記圧縮率算出部によって算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出部によって算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮する。
【００１０】
本態様によれば、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて圧縮率を算出するようにしたので、上記の効果に加えて、入力された画像データの明度成分及び彩度成分に対して最適な補正を行うことができ、色圧縮後の画像の高画質化に寄与できるようになる。
【００１１】
（３）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記圧縮率算出部が、色圧縮前の明度成分Ｌｉｎと色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとの関係を示す明度補正カーブにおいて、前記明度成分の圧縮率として、前記明度成分Ｌｉｎにおける傾きの逆数ΔＬｉｎ／ΔＬｏｕｔを算出する。
【００１２】
本態様によれば、明度補正カーブに従って行われる色圧縮処理における圧縮率を、実際に行われる色圧縮処理に忠実に反映させることができるので、上記の効果に加えて、色圧縮後の明度成分を高精度で補正することができるようになる。
【００１３】
（４）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記圧縮率算出部が、色圧縮前の彩度成分Ｃｉｎと色圧縮後の彩度成分Ｃｏｕｔとの関係を示す彩度補正カーブにおいて、前記彩度成分の圧縮率として、前記彩度成分Ｃｉｎにおける傾きの逆数ΔＣｉｎ／ΔＣｏｕｔを算出する。
【００１４】
本態様によれば、彩度補正カーブに従って行われる色圧縮処理における圧縮率を、実際に行われる色圧縮処理に忠実に反映させることができるので、上記の効果に加えて、色圧縮後の彩度成分を高精度で補正することができるようになる。
【００１５】
（５）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記明度成分から所与の明度ノイズ成分を除去する明度ノイズ除去部を含み、前記明度成分補正部は、前記明度成分の補正量を用いて、前記明度ノイズ除去部によって前記明度ノイズ成分が除去された前記画像データの明度成分を補正する。
【００１６】
本態様によれば、明度ノイズが除去された明度成分に対して補正量を用いて補正するようにしたので、上記の効果に加えて、ディテールと明度ノイズとを区別する画像信号の補正を高精度に行うことができるようになる。
【００１７】
（６）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記明度成分補正量算出部が、前記明度ノイズ除去部によって除去される前記明度ノイズ成分の量が少ないほど、前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００１８】
本態様によれば、上記の効果に加えて、明度ノイズを増幅する事態を回避し、色圧縮による画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００１９】
（７）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、色圧縮前の明度成分をＬｉｎ、色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとすると、前記明度成分補正量算出部が、前記明度の圧縮率が大きいほど前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００２０】
本態様によれば、上記の効果に加えて、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２１】
（８）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記明度成分補正量算出部が、前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００２２】
本態様によれば、上記の効果に加えて、明度ノイズを増幅することなく、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２３】
（９）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記彩度成分から所与の彩度ノイズ成分を除去する彩度ノイズ除去部を含み、前記彩度成分補正部は、前記彩度成分の補正量を用いて、前記彩度ノイズ除去部によって前記彩度ノイズ成分が除去された前記画像データの彩度成分を補正する。
【００２４】
本態様によれば、彩度ノイズが除去された彩度成分に対して補正量を用いて補正するようにしたので、上記の効果に加えて、ディテールと彩度ノイズとを区別する画像信号の補正を高精度に行うことができるようになる。
【００２５】
（１０）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記彩度成分補正量算出部が、前記彩度ノイズ除去部によって除去される前記彩度ノイズ成分の量が少ないほど、前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００２６】
本態様によれば、上記の効果に加えて、彩度ノイズを増幅する事態を回避し、色圧縮による画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２７】
（１１）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、色圧縮前の彩度成分をＣｉｎ、色圧縮後の彩度分Ｃｏｕｔとすると、前記彩度成分補正量算出部が、前記彩度の圧縮率が大きいほど前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００２８】
本態様によれば、上記の効果に加えて、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２９】
（１２）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記彩度成分補正量算出部が、前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００３０】
本態様によれば、上記の効果に加えて、彩度ノイズを増幅することなく、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００３１】
（１３）本発明の他の態様は、画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置が、上記のいずれか記載の画像処理装置と、前記画像処理装置によって補正された画像データに基づいて画像を出力する画像出力部とを含む。
【００３２】
本態様によれば、色圧縮を行う場合に、画像のディテールの見えを改善する画像処理装置が適用された画像出力装置を提供できるようになる。
【００３３】
（１４）本発明の他の態様は、画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理方法が、入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮ステップと、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出ステップと、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出ステップと、前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正ステップと、前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正ステップとを含む。
【００３４】
本態様においては、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した圧縮率で、画像データの明度成分及び彩度成分を圧縮する。この際、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、明度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高明度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。また、同様に、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、彩度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高彩度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【００３５】
（１５）本発明の他の態様に係る画像処理方法は、前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出ステップを含み、前記色圧縮ステップが、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮する。
【００３６】
本態様によれば、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて圧縮率を算出するようにしたので、上記の効果に加えて、入力された画像データの明度成分及び彩度成分に対して最適な補正を行うことができ、色圧縮後の画像の高画質化に寄与できるようになる。
【００３７】
（１６）本発明の他の態様は、プログラムが、上記のいずれか記載の画像処理方法を、コンピューターに実行させる。
【００３８】
本態様によれば、画像のディテールの見えを改善し、コンピューターが実行可能なプログラムを提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る一実施形態における画像表示システムの構成例のブロック図。
【図２】図１の画像処理部において行われる補正処理の説明図。
【図３】図１の画像処理部のハードウェア構成例のブロック図。
【図４】図３の圧縮率算出回路の動作説明図。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は色圧縮処理の際に参照される明度補正カーブ及び彩度補正カーブの説明図。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は色圧縮回路の動作説明図。
【図７】図３のディテール強調回路の構成例のブロック図。
【図８】図７のノイズ抽出・除去回路の構成例のブロック図。
【図９】ディテール強調回路におけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す図。
【図１０】重み付け算出回路の動作説明図。
【図１１】図１０で説明した重み付け算出回路が出力する重み付け係数の説明図。
【図１２】図７の多段フィルター回路の構成例のブロック図。
【図１３】図７の明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図１４】図１３の重み付け算出回路の動作説明図。
【図１５】図１４の明度ゲイン算出回路の動作説明図。
【図１６】明度ゲイン算出回路によって算出される明度ゲインの説明図。
【図１７】本実施形態における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図。
【図１８】本実施形態における画像処理部の処理例のフロー図。
【図１９】本実施形態における画像処理部の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図。
【図２０】本実施形態における画像処理部の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図。
【図２１】図１又は図３の投射部の構成例の図。
【図２２】本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図２３】図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）は図２２の第１〜第３のＬＵＴの動作説明図。
【図２４】本実施形態の第２の変形例における明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図２５】図２４のＬＵＴの動作説明図。
【図２６】本実施形態の第３の変形例におけるディテール強調回路におけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す図。
【図２７】本実施形態の第３の変形例における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図。
【図２８】本実施形態の第４の変形例におけるプリンターの構成例のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
【００４１】
また、以下の実施形態では、本発明に係る画像出力装置として画像表示装置を例に説明するが、本発明に係る画像出力装置が画像表示装置に限定されるものではない。同様に、本発明に係る画像出力装置が適用された画像出力システムとして画像表示システムを例に説明するが、本発明に係る画像出力装置が適用された画像出力システムが画像表示システムに限定されるものではない。また、この画像表示装置として画像投射装置であるプロジェクターを例に説明するが、本発明に係る画像表示装置がプロジェクターに限定されるものではない。
【００４２】
１． 画像表示システム
図１に、本発明に係る一実施形態における画像表示システムの構成例のブロック図を示す。
【００４３】
画像表示システム（広義には画像出力システム）１０は、画像表示装置であるプロジェクター（広義には画像出力装置）２０と、スクリーンＳＣＲとを含む。プロジェクター２０は、入力画像データに基づいて図示しない光源からの光を変調し、変調後の光をスクリーンＳＣＲに投射することで画像を表示する。ここで、入力画像データにより表される入力画像の色域は、プロジェクター２０（投射部１００）の色域より部分的に広いところがあり、プロジェクター２０は、入力画像データに対して色圧縮又は色伸張を行い、色圧縮後又は色伸張の画像データに基づいて画像を表示する。
【００４４】
このプロジェクター２０は、画像処理部３０（広義には画像処理装置）と、投射部１００（広義には画像出力部）とを含む。画像処理部３０は、補正対象外の明度領域及び彩度領域に影響を与えることなく表示画像の低明度部や高明度部のディテール、低彩度部や高彩度部のディテールを表現できるように入力画像データを補正し、補正後の画像データを投射部１００に出力する。投射部１００は、画像処理部３０からの画像データに基づいて変調した光をスクリーンＳＣＲに投射する。このとき、画像処理部３０は、入力画像データの色域と投射部１００の色域とに基づいて色圧縮又は色伸張を行った場合でもディテールが強調されるように、圧縮率に応じて画像データを補正する。
【００４５】
なお、図１では、画像処理部３０がプロジェクター２０の内部に設けられる例を示したが、画像処理部３０は、プロジェクター２０の外部に設けられたり、投射部１００の内部に設けられたりしてもよい。
【００４６】
２． 画像処理部
２．１ 処理の概要
本実施形態では、画像データの明度成分及び彩度成分のそれぞれに対して、以下の補正処理を行うことで、入力画像のディテール部の明度変化及び彩度変化を増幅して、画像の見えを改善する。以下では、色伸張処理が色圧縮処理の圧縮方向が異なるものであるため、「色圧縮」に統一して説明することとする。従って、「伸張率」も「圧縮率」の１つとし、「１より小さい圧縮率」は「伸張率」と同じ意味を指す。
【００４７】
図２に、図１の画像処理部３０において行われる補正処理の説明図を示す。図２は、画像データの明度成分に対する色圧縮による補正処理の概要を表す。図２において、補正処理中の各画像データにより表される画像の特性として、横軸に画像の水平方向の位置、縦軸に明度レベルを模式的に表している。なお、図２では、後述する明度ノイズについては図示を省略している。
【００４８】
入力画像ＩＭＧｉｎは、例えば左側が低明度で、右側が高明度の画像であり、低明度領域においても微小な変化を有し、高明度領域においても微小な変化を有する。色圧縮手段Ｃ１は、色圧縮前の入力画像ＩＭＧｉｎの明度成分と色圧縮後の明度成分との関係を示す明度補正カーブに従って色圧縮を行い、色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１を生成する。色圧縮手段Ｃ１は、例えば図２に示すような明度補正カーブに従って色圧縮を行う。その結果、出力画像ＩＭＧ１では、高明度側でディテール部の情報が失われることになる。
【００４９】
そこで、本実施形態では、色圧縮手段Ｃ１で行われた色圧縮処理における圧縮率を用いて、高明度側で失われたディテール部を強調する処理を行う。そのため、信号抽出手段Ｌ１は、色圧縮手段Ｃ１による色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１の画像データの明度成分のうち、所与の空間周波数帯域の明度成分の信号ＬＨを抽出する。図２では、空間周波数に対応してゲインが設定されており、信号抽出手段Ｌ１はこのゲインが大きい空間周波数帯域の明度成分の信号ＬＨを抽出する。
【００５０】
明度ゲイン生成手段Ｇ１は、色圧縮手段Ｃ１で行われた圧縮率に対応したゲインｇを生成する。明度ゲイン生成手段Ｇ１は、低明度側で小さく、明度度側になるほど大きくなるように、ゲインｇを生成する。明度ゲイン生成手段Ｇ１は、例えば色圧縮手段Ｃ１で行われる色圧縮処理における明度補正カーブの傾きに対応してゲインｇを生成する。乗算器Ｍ１は、信号抽出手段Ｌ１によって抽出された信号ＬＨとゲインｇとを乗算して、圧縮率に対応した補正量である補正データＤ１を生成する。この補正データＤ１は、低明度側では補正量が小さく、高明度側で補正量が大きくなるデータである。
【００５１】
加算器Ａ１は、色圧縮手段Ｃ１による色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１（明度成分）と補正データＤ１とを加算して、補正後の画像データを構成する明度信号（明度成分）Ｌｏｕｔを出力する。
【００５２】
なお、図示を省略するが、図２の入力画像ＩＭＧｉｎの彩度成分についても、明度成分と同様に補正処理が行われる。この場合、彩度ゲイン生成手段は、明度補正カーブとは別の彩度補正カーブの傾きに対応してゲインを生成し、信号抽出手段によって抽出された信号ＣＨと該ゲインとを乗算する。こうして得られた補正データは、低彩度側では補正量が小さく、高彩度側で補正量が大きくなるデータとなる。そして、色圧縮後の出力画像（彩度成分）と該補正データとを加算して、補正後の画像データを構成する彩度信号（彩度成分）Ｃｏｕｔを出力する。
【００５３】
こうして、明度成分及び彩度成分が補正された画像データが投射部１００に対して出力される。これにより、色圧縮を行う場合に、画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【００５４】
２．２ 構成例
〔全体構成〕
図３に、図１の画像処理部３０のハードウェア構成例のブロック図を示す。図３は、入力画像データを模式的に表すと共に、投射部１００もあわせて示している。なお、以下では、入力画像データにおいて、各画素の画素値がＲＧＢ表色系で表され、各画素がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の画像データにより構成されるものとする。
【００５５】
画像処理部３０には、図示しない画像生成装置によって生成された入力画像データ２が入力される。画像処理部３０は、入力画像データ２を用いて上記のように補正し、補正後の画像データを投射部１００に対して出力する。このとき、入力元の入力画像の色域データと、出力先である投射部１００の色域データとを取得し、両色域データに基づき色圧縮を行うと共に、この色圧縮処理の際の圧縮率に応じて画像データを補正する。
【００５６】
ここで、画像生成装置の機能は、例えばパーソナルコンピューター（Personal Computer：ＰＣ）によって実現される。入力画像データ２は、各画素がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の画像データにより構成される画像データ４と、画像データ４に対応した色域データ６とを含む。色域データ６は、画像データ４により表される入力画像の色空間の色域、又は該入力画像内の色の分布を内包するＣＩＥＬＡＢ色空間上の閉曲面のデータである。この色域データ６は、ＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有する。
【００５７】
投射部１００の色域データ８もまた、投射部１００の内部又は外部に予め設けられており、画像処理部３０が任意の手段によって取得できるようになっている。この色域データ８も、色域データ６と同じデータ形式であり、ＩＣＣプロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有する。なお、色域データ８のデータ形式が色域データ６のデータ形式と異なる場合には、例えば画像処理部３０の内部又は外部において公知のデータ形式の変換処理により、両色域データのデータ形式を一致させる。また、色域データ８は、実際に投射部１００により表示させた画像の測定データに基づいて生成されてもよい。
【００５８】
このような色域データ６、８が入力される画像処理部３０は、入力画像色域データ保存部３２、表示装置色域データ保存部３４、圧縮率算出回路（圧縮率算出部）３６、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０、色圧縮回路（色圧縮部）５０、ラインメモリー６０、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０、ディテール強調回路（ディテール強調部）２００Ｌ、２００Ｃを含む。
【００５９】
入力画像色域データ保存部３２は、画像生成装置からの入力画像データ２を構成する色域データ６を保存する。表示装置色域データ保存部３４は、投射部１００等に対して読み出し制御を行うことで取得された色域データ８を保存する。
【００６０】
圧縮率算出回路３６は、入力画像色域データ保存部３２に保存された色域データと表示装置色域データ保存部３４に保存された色域データとに基づいて、入力画像の色域内の色を投射部１００の色域内の色に対応付ける処理を行う。なお、入力画像色域データ保存部３２に保存された色域データのデータ形式が、表示装置色域データ保存部３４に保存された色域データのデータ形式と異なる場合には、圧縮率算出回路３６において、両色域データのデータ形式を一致させる変換処理を行う。
【００６１】
図４に、図３の圧縮率算出回路３６の動作説明図を示す。図４は、横軸にＣＩＥＬＡＢ色空間における彩度Ｃ＊、縦軸にＣＩＥＬＡＢ色空間における明度Ｌ＊をとり、入力画像データの色域と投射部１００の色域とを２次元的に表したものである。
【００６２】
例えば入力画像データの色域と投射部１００の色域とが異なるとき、その色を投射部１００の色域内の色に圧縮又は伸張する必要がある。より具体的には、入力画像データの色域内の色が投射部１００の色域外の色であるとき、その色を投射部１００の色域内の色に圧縮する必要があり、例えば図４に示すように、明度成分が圧縮又は伸張され、彩度成分が圧縮される。このとき、圧縮率算出回路３６は、例えば入力画像データの色域の境界上の座標（Ｃ＊ｉｎ＿０，Ｌ＊ｉｎ＿０）を圧縮又は伸張して投射部１００の色域の境界上の座標（Ｃ＊ｏｕｔ＿０，Ｌ＊ｏｕｔ＿０）となるように明度補正カーブ及び彩度補正カーブを、色相（色相成分）毎に生成する。
【００６３】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）に、色圧縮処理の際に参照される明度補正カーブ及び彩度補正カーブの説明図を示す。図５（Ａ）は、横軸に色圧縮前の明度、縦軸に色圧縮後の明度をとり、明度補正カーブの一例を表したものである。図５（Ｂ）は、横軸に色圧縮前の彩度、縦軸に色圧縮後の彩度をとり、彩度補正カーブの一例を表したものである。図５（Ａ）、図５（Ｂ）において、図４に対応する部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６４】
図５（Ａ）に示すように、対象画素の色圧縮前の明度をＬ＊ｉｎ、対象画素の色圧縮後の明度をＬ＊ｏｕｔとすると、圧縮率算出回路３６は、例えばＬ＊ｉｎ＿０で傾きが変化するが、リニアに変化する明度補正カーブを色相毎に生成する。この明度補正カーブに従って、入力画像の色域内の色が、投射部１００の色域内の色に１対１に対応付けられる。そして、圧縮率算出回路３６は、いくつかのＬ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＬ＊ｉｎ／ΔＬ＊ｏｕｔ）を圧縮率αＬとして求める。
【００６５】
同様に、図５（Ｂ）に示すように、対象画素の色圧縮前の彩度をＣ＊ｉｎ、対象画素の色圧縮後の彩度をＣ＊ｏｕｔとすると、圧縮率算出回路３６は、リニアに変化する彩度補正カーブを色相毎に生成する。この彩度補正カーブに従って、入力画像の色域内の色が、投射部１００の色域内の色に１対１に対応付けられる。そして、圧縮率算出回路３６は、いくつかのＣ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＣ＊ｉｎ／ΔＣ＊ｏｕｔ）を圧縮率αＣとして求める。
【００６６】
図３において、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０は、画像データ４を構成する各画素の画素値をＲＧＢ表色系からＣＩＥＬＡＢ色空間におけるＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系に変換し、各画素値をＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系における明度信号（明度成分）Ｌ＊、彩度信号（彩度成分）Ｃ＊、及び色相信号（色相成分）ｈ＊に変換する。なお、本実施形態では、画像データ４の各画素の画素値のデータ形式がＲＧＢ形式であり、画像処理部３０内で明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊、及び色相信号ｈ＊で処理するものとして説明するが、本実施形態は、画像データ４のデータ形式や画像処理部３０内での信号形式に限定されるものではない。
【００６７】
ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０によって変換された色相信号ｈ＊はラインメモリー６０に供給され、ラインメモリー６０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊を保存する。
【００６８】
ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０によって変換された明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊及び色相信号ｈ＊は、色圧縮回路５０に供給される。色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって生成された明度補正カーブのうち、色相信号ｈ＊に対応した明度補正カーブ（例えば、図５（Ａ）参照）に従って、明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を行う。また、色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって生成された彩度補正カーブのうち、色相信号ｈ＊に対応した彩度補正カーブ（例えば、図５（Ｂ）参照）に従って、彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を行う。
【００６９】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に、色圧縮回路５０の動作説明図を示す。図６（Ａ）は、明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を色圧縮回路５０の動作説明図を表す。図６（Ｂ）は、彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を色圧縮回路５０の動作説明図を表す。
【００７０】
色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって算出された情報を、例えばルックアップテーブル（LookUp Table：以下、ＬＵＴと略す）形式で保存する。そして、色圧縮回路５０は、このＬＵＴ形式で保存された情報を参照して、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの明度信号Ｌ＊に基づき色圧縮後の明度信号を出力すると共に、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの彩度信号Ｃ＊に基づいて色圧縮後の彩度信号を出力する。より具体的には、色圧縮回路５０には、色相信号ｈ＊毎に、圧縮率算出回路３６によって算出された明度補正カーブ上の複数のサンプリング点における入力値Ｌ＊ｉｎと出力値Ｌ＊ｏｕｔ、各サンプリング点における圧縮率αＬがＬＵＴ形式で保存される。また、色圧縮回路５０には、色相信号ｈ＊毎に、圧縮率算出回路３６によって算出された彩度補正カーブ上の複数のサンプリング点における入力値Ｃ＊ｉｎと出力値Ｃ＊ｏｕｔ、各サンプリング点における圧縮率αＣがＬＵＴ形式で保存される。そして、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの明度信号Ｌ＊が入力されたとき、色圧縮回路５０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊に対応する明度信号Ｌ＊を入力値Ｌ＊ｉｎとして、これに対する出力値Ｌ＊ｏｕｔを出力する。また、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの彩度信号Ｃ＊が入力されたとき、色圧縮回路５０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊に対応する彩度信号Ｃ＊を入力値Ｃ＊ｉｎとして、これに対する出力値Ｃ＊ｏｕｔを出力する。
【００７１】
なお、色圧縮回路５０は、入力値Ｌ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点の情報を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い出力値Ｌ＊ｏｕｔを求める。これにより、色圧縮回路５０は、サンプリング点以外の明度信号Ｌ＊に対して、圧縮率算出回路３６で生成された明度補正カーブに従った色圧縮後の明度信号を出力できる。色圧縮回路５０は、図２の色圧縮手段Ｃ１の機能を実現する。同様に、色圧縮回路５０は、入力値Ｃ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点の情報を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い出力値Ｃ＊ｏｕｔを求める。これにより、色圧縮回路５０は、サンプリング点以外の彩度信号Ｃ＊に対して、圧縮率算出回路３６で生成された彩度補正カーブに従った色圧縮後の彩度信号を出力できる。
【００７２】
色圧縮回路５０は、出力値Ｌ＊ｏｕｔ、Ｃ＊ｏｕｔが求められると、これに対応する圧縮率αＬ、αＣも出力する。ラインメモリー６０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊、色圧縮回路５０からの色圧縮後の明度信号、彩度信号及び圧縮率αＬ、αＣを、互いに関連付けて保存する。なお、色圧縮回路５０は、入力値Ｌ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点における圧縮率を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い、入力値Ｌ＊ｉｎに対応した圧縮率αＬを求める。また、色圧縮回路５０は、入力値Ｃ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点における圧縮率を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い、入力値Ｃ＊ｉｎに対応した圧縮率αＣを求める。
【００７３】
ディテール強調回路２００Ｌは、ラインメモリー６０に保存された色圧縮後の明度信号に対してディテール強調処理を行う。このディテール強調処理は、色圧縮後の明度信号の特定周波数成分に対してのみ、圧縮率に応じてそのディテール部（細部）の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する処理である。また、このディテール強調処理では、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する。
【００７４】
ディテール強調回路２００Ｃは、ラインメモリー６０に保存された色圧縮後の彩度信号に対してディテール強調処理を行う。このディテール強調処理は、色圧縮後の彩度信号の特定周波数成分に対してのみ、そのディテール部（細部）の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する処理である。また、このディテール強調処理では、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する。
【００７５】
ディテール強調回路２００Ｌによってディテール強調処理が行われた明度信号及びディテール強調回路２００Ｃによってディテール強調処理が行われた彩度信号は、これらに対応してラインメモリー６０に保存される色相信号ｈ＊と共に、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０に供給される。Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０は、入力された明度信号、彩度信号、及び色相信号ｈ＊に対して、各画素をＲＧＢ表色系の画素値に変換する。このＬ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０によって変換されたＲＧＢ表色系の画素値が、投射部１００に対して出力される。
【００７６】
２．３ 詳細な構成例
２．３．１ ディテール強調回路
ディテール強調回路２００Ｌとディテール強調回路２００Ｃは同様の構成を有しているため、以下ではディテール強調回路２００Ｌについて説明する。なお、ディテール強調回路２００Ｌの説明において「明度」の文言を「彩度」に置換することで、ディテール強調回路２００Ｃについての説明とする。
【００７７】
図７に、図３のディテール強調回路２００Ｌの構成例のブロック図を示す。なお、図７には、図３のラインメモリー６０、ディテール強調回路２００Ｃ及びＬ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０もあわせて図示している。
【００７８】
ディテール強調回路２００Ｌは、ノイズ抽出・除去回路（明度ノイズ除去部）２１０Ｌ、多段フィルター回路（信号抽出部）２３０Ｌ、明度信号補正量算出回路（明度成分補正量算出部）２５０Ｌ、明度信号補正回路（明度成分補正部）２７０Ｌを含む。
【００７９】
ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、ラインメモリー６０に格納されている明度信号の空間周波数を解析する。より具体的には、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、明度信号の高周波成分を抽出すると共に、ラインメモリー６０からの明度信号から明度ノイズを除去することができる。ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって抽出された明度信号の高周波成分の絶対値である出力ｈｉｇｈＬは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果として明度信号補正量算出回路２５０Ｌに供給される。ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズが除去された明度信号は、明度信号ＮＲとして明度信号補正回路２７０Ｌに供給される。
【００８０】
多段フィルター回路２３０Ｌは、ラインメモリー６０に格納された明度信号（色圧縮後の明度信号）から所与の空間周波数帯域の信号を抽出する。この多段フィルター回路２３０Ｌは、図２の信号抽出手段Ｌ１の機能を実現する。
【００８１】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力と、ラインメモリー６０に保存されている圧縮率と、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果とに基づいて、明度信号の補正量に対応する補正データＶＡを算出する。即ち、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、出力ｈｉｇｈＬ（ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果）及び圧縮率αＬに応じて、多段フィルター回路２３０Ｌによって抽出された所与の空間周波数帯域の明度信号に対する補正量を算出することができる。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、図２の明度ゲイン生成手段Ｇ１の機能を実現することができる。
【００８２】
明度信号補正回路２７０Ｌは、明度信号補正量算出回路２５０Ｌによって算出された補正データを用いて、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズが除去された明度信号ＮＲを補正し、ディテール強調処理後の明度信号として出力する。
【００８３】
同様に、ディテール強調回路２００Ｃは、ノイズ抽出・除去回路（彩度ノイズ除去部）２１０Ｃ、多段フィルター回路（信号抽出部）２３０Ｃ、彩度信号補正量算出回路（彩度成分補正量算出部）２５０Ｃ、彩度信号補正回路（彩度成分補正部）２７０Ｃを含む。彩度信号補正量算出回路２６０Ｃは、彩度ゲイン算出回路２６０Ｃを含む。そして、ディテール強調回路２００Ｃを構成する各部は、ディテール強調回路２００Ｌの対応する各部と同様に動作する。
【００８４】
こうしてディテール強調回路２００Ｌによりディテール強調処理が行われた明度信号と、同様にディテール強調回路２００Ｃによりディテール強調処理が行われた彩度信号と、該明度信号及び彩度信号に対応してラインメモリー６０に保存される色相信号ｈ＊とが、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０に供給される。
【００８５】
以下では、ディテール強調回路２００Ｌを構成する各部について詳細に説明する。
【００８６】
〔ノイズ除去・抽出回路〕
図８に、図７のノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの構成例のブロック図を示す。図８は、ラインメモリー６０をあわせて図示している。なお、図８において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８７】
ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、高周波成分抽出回路（高周波成分抽出部）２１２Ｌと、明度ノイズ除去回路（明度ノイズ除去部）２２０Ｌとを含む。高周波成分抽出回路２１２Ｌは、ラインメモリー６０に保存された明度信号から、明度ノイズが含まれる所与の高周波成分を抽出して、その絶対値を出力ｈｉｇｈＬとして出力する。明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、ラインメモリー６０に保存された明度信号から、明度ノイズを除去した明度信号ＮＲを生成する。この際、明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、高周波成分抽出回路２１２Ｌによって抽出された高周波成分を用いて、明度信号ＮＲを生成する。
【００８８】
高周波成分抽出回路２１２Ｌは、高域通過型フィルター（High Pass Filter：以下、ＨＰＦと略す)回路２１４Ｌを含む。ＨＰＦ回路２１４Ｌには、ラインメモリー６０から明度信号が入力され、該明度信号の高周波成分の絶対値を出力ｈｉｇｈＬとして、明度信号補正量算出回路２５０Ｌや明度ノイズ除去回路２２０Ｌに出力する。このようなＨＰＦ回路２１４Ｌは、公知のＨＰＦ処理により、次式に従って出力ｈｉｇｈＬを、高周波成分の絶対値として出力する。
【数１】
【００８９】
ここで、ｈｉｇｈＬはＨＰＦ回路２１４Ｌの出力、Ｌは入力明度信号、（ｘ，ｙ）は対象画素の座標であり、ａＨＰＦはフィルター係数、（ｕ，ｖ）は対象画素を中心とした相対座標系で上記の範囲をとり、ｓはフィルターのサイズを表す。ｓは、例えば「３」とすることができるが、「３」以外であってもよい。
【００９０】
明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、低域通過型フィルター（Low Pass Filter：以下、ＬＰＦと略す）回路２２２Ｌ、重み付け算出回路２２４Ｌ、乗算器２２６Ｌ、２２７Ｌ、加算器２２８Ｌを含む。ＬＰＦ回路２２２Ｌには、ラインメモリー６０から明度信号が入力され、該明度信号の低周波成分を通す。このようなＬＰＦ回路２２２Ｌは、公知のＬＰＦ処理により、次式に従って出力ｌｏｗＬを出力する。
【数２】
【００９１】
ここで、ｌｏｗＬはＬＰＦ回路２２２Ｌの出力、Ｃは入力明度信号、（ｘ，ｙ）は対象画素の座標であり、ａＬＰＦはフィルター係数、（ｕ，ｖ）は対象画素を中心とした相対座標系で上記の範囲をとり、ｓはフィルターのサイズを表す。ｓは、例えば「５」とすることができるが、「５」以外であってもよく、ＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルターサイズより大きいことが望ましい。
【００９２】
なお、図８のＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｌのフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。また、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４Ｌ及びＬＰＦ回路２２２Ｌと、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４Ｃ及びＬＰＦ回路２２２Ｃ（図示せず）とは、次のような関係を有することが望ましい。
【００９３】
図９に、ディテール強調回路２００Ｌ、２００ＣにおけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す。図９は、横軸に明度信号及び彩度信号の周波数、縦軸にゲインを表す。
【００９４】
ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図９のＴ１）。このＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＨＰＦである。一方、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図９のＴ２）。このＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数とＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＬＨＰＦ＝ωＬＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。これにより、元の明度信号の情報を欠落させることなく、明度信号を補正することができるようになる。
【００９５】
同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路（２１４Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図９のＴ３）。このＨＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＨＰＦである。一方、ディテール強調回路２００ＣのＬＰＦ回路（２２２Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図９のＴ４）。このＬＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路のカットオフ周波数とＬＰＦ回路のカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＣＨＰＦ＝ωＣＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。これにより、元の彩度信号の情報を欠落させることなく、彩度信号を補正することができるようになる。
【００９６】
更に、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４ＬとＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数ωｃｕｔ０は、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４ＣとＬＰＦ回路２２２Ｃのカットオフ周波数ωｃｕｔ０と等しいことが望ましい。こうすることで、後段の処理において、明度信号及び彩度信号のそれぞれに対して所望の信号成分を抽出して、最適なディテール強調ができるようになる。
【００９７】
図８に戻って説明を続ける。重み付け算出回路２２４Ｌは、高周波成分抽出回路２１２Ｌからの出力に応じて、重み付け量を算出する。重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ対応した重み付け量をＬＵＴ形式で保存しており、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した値を読み出したり、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した複数の値を用いた公知の補間演算により得られた値を出力したりできるようになっている。
【００９８】
図１０に、重み付け算出回路２２４Ｌの動作説明図を示す。
【００９９】
重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力に応じて、乗算器２２６Ｌに対して重み付け係数ＫＬＰＦを出力すると共に、乗算器２２７Ｌに対して重み付け係数ＫＨＰＦを出力する。より具体的には、重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを予めＬＵＴ形式により記憶されている。即ち、重み付け算出回路２２４Ｌには、予めＨＰＦ回路２１４Ｌの出力に対応した重み付け係数（ＫＨＰＦａ，ＫＬＰＦａ）、（ＫＨＰＦｂ，ＫＬＰＦｂ）、（ＫＨＰＦｃ，ＫＬＰＦｃ）、・・・が記憶されており、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが入力されたとき、これに対応した重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを出力するようになっている。
【０１００】
図１１に、図１０で説明した重み付け算出回路２２４Ｌが出力する重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦの説明図を示す。図１１は、横軸にＨＰＦ回路２１４Ｌの出力、縦軸に重み付け算出回路２２４Ｌが出力する重み付け量としての重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを表す。
【０１０１】
重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きくなるに従って、値が大きくなる重み付け係数ＫＨＰＦを記憶する（図１１のＴ１０）と共に、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きくなるに従って、値が小さくなる重み付け係数ＫＬＰＦを記憶する（図１１のＴ１１）。なお、図１１では、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬに応じて重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦがリニアに増加又は減少しているが、所与の関数に従って重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦが増加又は減少していてもよい。
【０１０２】
図８において、乗算器２２６Ｌは、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力と重み付け算出回路２２４Ｌからの重み付け係数ＫＬＰＦとの乗算結果を出力し、加算器２２８Ｌに出力する。乗算器２２７Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力と重み付け算出回路２２４Ｌからの重み付け係数ＫＨＰＦとの乗算結果を出力し、加算器２２８Ｌに出力する。加算器２２８Ｌは、乗算器２２６Ｌの乗算結果と乗算器２２７Ｌの乗算結果とを加算し、明度ノイズを除去した後の明度信号ＮＲとして出力する。即ち、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力をｈｉｇｈＬ、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力をｌｏｗＬとすると、明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、次の式に従って明度信号ＮＲを出力する。
【数３】
【０１０３】
上記のように、重み付け算出回路２２４Ｌが、図１１に示すように重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを出力するため、明度信号ＮＲは、高周波の明度ノイズが除去された信号となる。ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが小さい領域は、低周波成分が多い領域である。このような領域における微少な高周波成分はノイズである可能性が高いため、重み付け係数ＫＨＰＦを小さくしてノイズを除去する。つまり、重み付け係数ＫＨＰＦを小さくし、重み付け係数ＫＬＰＦを大きくすることで、明度ノイズを強調させることなく、所望の明度信号ＮＲを得ることができる。一方、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きい領域は、高周波成分が多い領域である。このような領域における高周波成分は本来の画像データである可能性が高いため、重み付け係数ＫＨＰＦを大きくする。つまり、重み付け係数ＫＨＰＦを大きくし、重み付け係数ＫＬＰＦを小さくすることで、所望の明度信号ＮＲを得ることができる。
【０１０４】
なお、図８では、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌが、高周波成分抽出回路２１２Ｌ及び明度ノイズ除去回路２２０Ｌを含む構成を有しているものとして説明したが、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌが高周波成分抽出回路２１２Ｌのみを含む構成を有し、ラインメモリー６０に保存された明度信号をそのまま明度信号ＮＲとして明度信号補正回路２７０Ｌに出力するようにしてもよい。
【０１０５】
〔多段フィルター回路〕
図１２に、図７の多段フィルター回路２３０Ｌの構成例のブロック図を示す。図１２は、ラインメモリー６０もあわせて図示している。なお、図１２において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１０６】
多段フィルター回路２３０Ｌは、互いにフィルターサイズが異なる第１のフィルター回路２３２Ｌ、第２のフィルター回路２３４Ｌ、及び第３のフィルター回路２３６Ｌを含む。図１２では、多段フィルター回路２３０Ｌが、３種類のフィルター回路でフィルター処理を行う例を説明するが、フィルター回路の数に本実施形態が限定されるものではない。即ち、多段フィルター回路２３０Ｌは、それぞれが抽出する信号の周波数帯域が異なる複数のフィルター回路を有し、各フィルター回路は、画像の水平方向及び垂直方向に並ぶ画素の画素値と、フィルター係数行列との畳み込み演算結果を出力できればよい。
【０１０７】
第１のフィルター回路２３２Ｌは、次の式に従ってフィルター処理された結果を出力することができる。
【数４】
【０１０８】
上式において、第１のフィルター回路２３２Ｌの出力をＦＯ１、座標（ｘ，ｙ）の明度信号をＬ（ｘ，ｙ）、フィルター係数をａ、（ｉ，ｊ）は対象画素を中心とした相対座標で上式の範囲をとり、フィルターサイズをｓとする。各フィルター回路には、フィルターサイズに対応したライン数（垂直走査ライン数）の明度信号が入力される。
【０１０９】
なお、上式では、第１のフィルター回路２３２Ｌの出力について示したが、第２のフィルター回路２３４Ｌ及び第３のフィルター回路２３６Ｌも、フィルターサイズを除いて同様のフィルター処理結果を出力することができる（出力ＦＯ２、ＦＯ３）。
【０１１０】
本実施形態では、第１のフィルター回路２３２Ｌのフィルターサイズを「３」、第２のフィルター回路２３４Ｌのフィルターサイズを「５」、第３のフィルター回路２３６Ｌのフィルターサイズを「７」とする。しかしながら、第１のフィルター回路２３２Ｌ、第２のフィルター回路２３４Ｌ及び第３のフィルター回路２３６Ｌの各フィルター回路のフィルターサイズに本実施形態が限定されるものではない。
【０１１１】
〔明度信号補正量算出回路〕
図１３に、図７の明度信号補正量算出回路２５０Ｌの構成例のブロック図を示す。図１３において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、図１３では、ラインメモリー６０、多段フィルター回路２３０Ｌ、及びノイズ抽出・除去回路２１０Ｌをあわせて図示している。
図１４に、図１３の重み付け算出回路２５２Ｌの動作説明図を示す。
図１５に、図１３の明度ゲイン算出回路２６０Ｌの動作説明図を示す。
【０１１２】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、重み付け算出回路２５２Ｌ、乗算器２５４Ｌ１〜２５４Ｌ３、加算器２５６Ｌ、乗算器２５８Ｌ、明度ゲイン算出回路２６０Ｌを含む。
【０１１３】
重み付け算出回路２５２Ｌには、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの高周波成分抽出回路２１２ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌによって生成された出力ｈｉｇｈＬが入力される。そして、重み付け算出回路２５２Ｌは、図１４に示すように、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬに応じて、重み付け係数ｇ１〜ｇ３を算出する。このような重み付け算出回路２５２Ｌは、入力をＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬとし、出力を重み付け係数ｇ１〜ｇ３とするＬＵＴにより実現される。そのため、重み付け算出回路２５２Ｌには、予めＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬに対応した重み付け係数（ｇ１ａ，ｇ２ａ，ｇ３ａ）、（ｇ１ｂ，ｇ２ｂ，ｇ３ｂ）、（ｇ１ｃ，ｇ２ｃ，ｇ３ｃ）、・・・が記憶されており、ＨＰＦ回路２１４Ｌから出力ｈｉｇｈＬが入力されたとき、これに対応した重み付け係数を出力するようになっている。
【０１１４】
例えば、重み付け算出回路２５２Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬにより明度ノイズ成分の量が少ないほど、その値が大きくなる重み付け係数を出力することが望ましい。これにより、明度成分補正量算出回路２５０Ｌは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって除去される明度ノイズ成分の量が少ないほど、明度成分の補正量（増幅量）を大きくすることができる。
【０１１５】
加算器２５６Ｌは、乗算器２５４Ｌ１〜２５４Ｌ３の各乗算結果を加算し、その加算結果を乗算器２５８Ｌに出力する。この乗算器２５８Ｌには、更に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出された明度ゲイン係数ｈが入力されている。
【０１１６】
明度ゲイン算出回路２６０Ｌには、ラインメモリー６０に保存された圧縮率αＬが入力される。そして、明度ゲイン算出回路２６０Ｌは、図１５に示すように、ラインメモリー６０からの圧縮率αＬに応じて、明度ゲインｈを算出する。
【０１１７】
このような明度ゲイン算出回路２６０Ｌは、入力をラインメモリー６０からの圧縮率αＬとし、出力を明度ゲインｈとするＬＵＴにより実現される。そのため、明度ゲイン算出回路２６０Ｌには、予めラインメモリー６０からの圧縮率αＬに対応した明度ゲインｈａ、ｈｂ、ｈｃ、・・・が記憶されており、ラインメモリー６０から圧縮率αＬが入力されたとき、これに対応した明度ゲインを出力するようになっている。
【０１１８】
図１６に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出される明度ゲインｈの説明図を示す。
【０１１９】
明度ゲイン算出回路２６０Ｌが算出する明度ゲインｈは、圧縮率αＬに対して、次の式で表されることが望ましい。
【数５】
【０１２０】
圧縮率αＬが１より大きい領域では、明度信号に対して色圧縮を行うことを意味し、圧縮率αＬが１より小さい領域では、明度信号対に対して色伸張を行うことを意味する。この明度ゲインｈにより、圧縮率αＬが大きいほど、明度成分の補正量（増幅量）が大きくすることができる。これにより、色圧縮によってディテール部が潰れた場合でも、それに応じて補正データＶＡが大きくなり、ディテールの見えを改善することができるようになる。これに対して、圧縮率αＬ＜１のとき、明度ゲインｈが０となるため、低明度側において補正量が大きくなることなく、低明度側の見えを維持できる。
【０１２１】
なお、彩度信号の圧縮率αＣについても、明度ゲインと同様に算出される彩度ゲインにより、圧縮率αＣが大きいほど、彩度成分の補正量（増幅量）が大きくすることができる。即ち、色圧縮によってディテール部が潰れた場合でも、それに応じて補正データが大きくなり、ディテールの見えを改善することができるようになる。
【０１２２】
図１３において、乗算器２５８Ｌは、加算器２５６Ｌの加算結果に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌからの明度ゲインｈを乗算し、その乗算結果を、明度信号の補正量に対応した補正データＶＡとして出力する。この補正データＶＡは、明度信号補正回路２７０Ｌに入力される。明度信号補正回路２７０Ｌは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズ成分が除去された明度信号ＮＲに、この補正データＶＡを加算して、補正後の明度信号として出力する。
【０１２３】
このように、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、多段フィルター回路２３０Ｌ（広義には信号抽出回路）によって抽出された所与の空間周波数帯域の信号と、色圧縮処理における圧縮率αＬに対応して明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出された明度ゲイン係数とに基づいて、明度信号の補正量を算出することができる。
【０１２４】
ディテール強調回路２００Ｃを構成する各部も、図８〜図１６と同様であり、圧縮率αＬを圧縮率αＣに、ＨＰＦ回路の出力ｈｉｇｈＬを出力ｈｉｇｈＣ等に置き換えることができる。従って、彩度信号補正量算出回路は、多段フィルター回路（広義には信号抽出回路）によって抽出された所与の空間周波数帯域の信号と、色圧縮処理における圧縮率αＣに対応して彩度ゲイン算出回路によって算出された彩度ゲイン係数とに基づいて、彩度信号の補正量を算出することができる。
【０１２５】
なお、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、図１３に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１３において、重み付け算出回路２５２Ｌに多段フィルター回路２３０ＬからのＦＯ１〜ＦＯ３を入力させるようにしてもよい。
【０１２６】
図１７に、本実施形態における画像処理部３０のディテール強調処理の効果の説明図を示す。図１７は、横軸にディテール強調回路２００ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌ及びディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路２１４Ｃの出力レベル、縦軸に明度信号及び彩度信号の空間周波数を表している。
【０１２７】
本実施形態では、図１７の明度信号補正領域ＬＡ１及び彩度信号補正領域ＣＡ１が示すように、明度信号及び彩度信号の低周波領域については、そのまま明度及び彩度が維持される。これに対して、明度信号及び彩度信号の高周波領域にかけて補正を行うことで、画像のディテール部の見えを改善する。このとき、明度信号及び彩度信号のそれぞれの高周波領域においてＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域ほど明度ノイズや彩度ノイズが多いと判断して、ＨＰＦ回路の出力レベルが小レベルから中レベルである明度成分の所与のレベル範囲Ｌａｒ、彩度成分の所与のレベル範囲Ｃａｒの信号に対して補正を行う。
【０１２８】
従って、図１７に示すように、ＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域では、明度信号及び彩度信号の補正を行わないようにして明度ノイズ及び彩度ノイズを増幅することを避ける一方、ＨＰＦ回路の出力レベルが中レベルから小レベルの領域にかけて、明度信号及び彩度信号を補正する。ここで、低周波領域より高周波領域の明度信号及び彩度信号の補正量（増幅量）が大きくなるように補正することで、色圧縮が行われた画像のディテール部の見えを改善することができる。
【０１２９】
また、本実施形態では、明度信号補正領域ＬＡ１の方が、彩度信号補正領域ＣＡ１より高周波側で補正が行われる。これにより、高彩度側より高明度側でディテールが潰れてしまう画像の見えを改善することができる。更に、明度信号補正領域ＬＡ１に比べて、彩度信号補正領域ＣＡ１は、ＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域まで及ぶ。これにより、明度信号に比べて彩度信号の高周波成分についても補正することができ、明度ノイズを増幅することなく画像のディテール部の見えを改善することができる。
【０１３０】
以上のような構成を有する画像処理部３０の処理は、ソフトウェア処理によって実現することもできる。この場合、画像処理部３０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit：以下、ＣＰＵと略す）、読み出し専用メモリー（Read Only Memory：以下、ＲＯＭと略す）又はランダムアクセスメモリー（Random Access Memory：以下、ＲＡＭと略す）を有し、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムを読み込んだＣＰＵが、該プログラムに対応した処理を実行することで乗算器や加算器等のハードウェアを制御して、上記の彩度成分の補正処理を行う。
【０１３１】
図１８に、本実施形態における画像処理部３０の処理例のフロー図を示す。図１８の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図１８に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１３２】
まず、画像処理部３０は、色域データ取得ステップとして、入力画像の色域データと投射部１００の色域データを取得する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において取得された色域データは、画像処理部３０が内蔵するＲＡＭに格納される。このとき、両色域データのデータ形式は、ＩＣＣプロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有し、互いに異なるデータ形式の場合には、両色域データのデータ形式を一致させる変換処理を行う。
【０１３３】
次に、画像処理部３０は、明度補正カーブ生成ステップ又は彩度補正カーブ生成ステップとして、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）で説明したように、色相毎に明度補正カーブ及び彩度補正カーブを生成する（ステップＳ１２）。即ち、画像処理部３０は、ステップＳ１０において取得された入力画像の色域データと投射部１００の色域データとに基づいて、入力画像データの色域の境界上の明度を圧縮又は伸張して投射部１００の色域の境界上の明度となるように明度補正カーブを生成する。また、画像処理部３０は、ステップＳ１０において取得された入力画像の色域データと投射部１００の色域データとに基づいて、入力画像データの色域の境界上の彩度を圧縮して投射部１００の色域の境界上の彩度となるように彩度補正カーブを生成する。
【０１３４】
その後、画像処理部３０は、圧縮率算出ステップとして、ステップＳ１２において生成された各明度補正カーブについて圧縮率αＬ、各彩度補正カーブについて圧縮率αＣを算出する（ステップＳ１４）。この圧縮率αＬは、各明度補正カーブにおいて、いくつかのＬ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＬ＊ｉｎ／ΔＬ＊ｏｕｔ）に相当する。また、圧縮率αＣは、各彩度補正カーブにおいて、いくつかのＣ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＣ＊ｉｎ／ΔＣ＊ｏｕｔ）に相当する。
【０１３５】
続いて、画像処理部３０は、入力画像データ受付ステップとして、入力画像に対応した入力画像データの受け付けを開始する（ステップＳ１６）。ここでは、各画素の画素値がＲＧＢ表色系で表されているものとする。ステップＳ１６において入力画像データが受け付けられると、画像処理部３０は、ＲＧＢ表色系で表される入力画像データの各画素の画素値をＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系に変換し、明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊及び色相信号ｈ＊を算出する（ステップＳ１８）。
【０１３６】
そして、画像処理部３０は、色圧縮ステップとして、ステップＳ１２において生成した明度補正カーブのうち、ステップＳ１８において変換された色相信号ｈ＊に対応した明度補正カーブに従って、ステップＳ１８において変換された明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を行う。更に画像処理部３０は、ステップＳ１２において生成した彩度補正カーブのうち、ステップＳ１８において変換された色相信号ｈ＊に対応した彩度補正カーブに従って、ステップＳ１８において変換された彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を行う（ステップＳ２０）。これにより、ステップＳ１８において変換された明度信号Ｌ＊を色圧縮処理（色伸張処理）した明度信号と、この色圧縮処理で用いた明度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とが取得される。また、ステップＳ１８において変換された彩度信号＊を色圧縮処理した彩度信号と、この色圧縮処理で用いた彩度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とが取得される。
【０１３７】
画像処理部３０は、ディテール強調処理ステップとして、ステップＳ２０の色圧縮処理の結果として得られた色圧縮処理後の明度信号と、この色圧縮処理で用いた明度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とを用いて、明度信号のディテール強調処理を行う。更に画像処理部３０は、明度信号のディテール強調処理と同時に又はこれに続いて、ディテール強調処理ステップとして、ステップＳ２０の色圧縮処理の結果として得られた色圧縮処理後の彩度信号と、この色圧縮処理で用いた彩度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とを用いて、彩度信号のディテール強調処理を行う（ステップＳ２２）。
【０１３８】
その後、画像処理部３０は、ディテール強調処理後の明度信号及び彩度信号を、該明度信号及び該彩度信号に対応する色相信号ｈ＊と共にＲＧＢ表色系に変換し（ステップＳ２４）、投射部１００にＲＧＢ表色系の画素値を出力する（ステップＳ２６）。
【０１３９】
ここで、終了のとき（ステップＳ２８：Ｙ）、画像処理部３０は、一連の処理を終了し（エンド）、終了ではないとき（ステップＳ２８：Ｎ）、ステップＳ１６に戻って、処理を継続する。
【０１４０】
図１９に、本実施形態における画像処理部３０の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図を示す。図１９に示す処理は、図１８のステップＳ２２において明度成分のディテール強調処理として行われる。図１９の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図１９に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１４１】
画像処理部３０は、ステップＳ２２においてディテール強調処理が行われると、まず、信号抽出ステップとして、明度信号の特定の空間周波数帯域を抽出する（ステップＳ４０）。例えば、多段フィルター回路２３０Ｌにより所与の空間周波数帯域の明度信号を抽出したり、或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが多段フィルター回路２３０Ｌの機能を実現する乗算器や加算器を制御して上記の空間周波数帯域の明度信号を抽出したりする。
【０１４２】
その後、画像処理部３０は、明度信号の空間周波数を解析する（ステップＳ４２、ステップＳ４４）。より具体的には、ステップＳ４２では、画像処理部３０は、高周波成分抽出ステップとして、色圧縮後の明度信号から所与の高周波成分の明度信号を抽出する。そして、ステップＳ４４では、画像処理部３０は、明度ノイズ除去ステップとして、色圧縮後の明度信号から明度ノイズ成分を除去する。
【０１４３】
そして、画像処理部３０は、明度ゲイン算出ステップとして、図１８のステップＳ１４で算出された圧縮率αＬに対応した明度ゲインを算出する（ステップＳ４６）。次に、画像処理部３０は、明度成分補正量算出ステップとして、ステップＳ４６で算出された明度ゲインを用いて、明度信号の補正量に対応する補正データを算出する（ステップＳ４８）。即ち、ステップＳ４８では、画像処理部３０は、所与の空間周波数帯域の信号を、ステップＳ４２で抽出された高周波成分の明度信号（ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ）に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ４６で算出された明度ゲインを乗算して補正データＶＡを生成する。或いはソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、信号抽出処理により抽出した信号に対して、ステップＳ４２で抽出された高周波成分の明度信号に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ４６で算出された明度ゲインが乗算されて補正データＶＡとして出力する。
【０１４４】
そして、画像処理部３０は、明度成分補正ステップとして、ステップＳ４８で算出された補正量に対応した補正データＶＡを用いて、ステップＳ４４において明度ノイズが除去された明度信号を補正し（ステップＳ５０）、補正後の明度信号を出力して（ステップＳ５２）、一連の処理を終了する（エンド）。即ち、ステップＳ５０では、明度信号補正回路２７０Ｌが、色圧縮処理後の明度信号に、補正データＶＡに対応した補正信号を加算して、補正後の明度信号を生成する。或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、色圧縮処理後の明度信号に、補正データＶＡに対応した補正信号を加算して、補正後の明度信号を生成する。
【０１４５】
図２０に、本実施形態における画像処理部３０の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図を示す。図２０に示す処理は、図２０のステップＳ２２において彩度成分のディテール強調処理として行われる。図２０の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図２０に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１４６】
画像処理部３０は、ステップＳ２２においてディテール強調処理が行われると、まず、信号抽出ステップとして、彩度信号の特定の空間周波数帯域を抽出する（ステップＳ６０）。例えば、多段フィルター回路により所与の空間周波数帯域の彩度信号を抽出したり、或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが多段フィルター回路の機能を実現する乗算器や加算器を制御して上記の空間周波数帯域の彩度信号を抽出したりする。
【０１４７】
その後、画像処理部３０は、彩度信号の空間周波数を解析する（ステップＳ６２、ステップＳ６４）。より具体的には、ステップＳ６２では、画像処理部３０は、高周波成分抽出ステップとして、色圧縮後の彩度信号から所与の高周波成分の彩度信号を抽出する。そして、ステップＳ６４では、画像処理部３０は、彩度ノイズ除去ステップとして、色圧縮後の彩度信号から彩度ノイズ成分を除去する。
【０１４８】
そして、画像処理部３０は、彩度ゲイン算出ステップとして、図１８のステップＳ１４で算出された圧縮率αＣに対応した彩度ゲインを算出する（ステップＳ６６）。次に、画像処理部３０は、彩度成分補正量算出ステップとして、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインを用いて、彩度信号の補正量に対応する補正データを算出する（ステップＳ６８）。即ち、ステップＳ６８では、画像処理部３０は、所与の空間周波数帯域の信号を、ステップＳ６２で抽出された高周波成分の彩度信号（ＨＰＦ回路の出力ｈｉｇｈＣ）に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインを乗算して補正データを生成する。或いはソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、信号抽出処理により抽出した信号に対して、ステップＳ６２で抽出された高周波成分の彩度信号に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインが乗算されて補正データとして出力する。
【０１４９】
そして、画像処理部３０は、彩度成分補正ステップとして、ステップＳ６８で算出された補正量に対応した補正データを用いて、ステップＳ６４において彩度ノイズが除去された彩度信号を補正し（ステップＳ７０）、補正後の彩度信号を出力して（ステップＳ７２）、一連の処理を終了する（エンド）。即ち、ステップＳ７０では、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正回路が、色圧縮処理後の彩度信号に、補正データに対応した補正信号を加算して、補正後の彩度信号を生成する。或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、色圧縮処理後の彩度信号に、補正データに対応した補正信号を加算して、補正後の彩度信号を生成する。
【０１５０】
なお、図１８、図１９又は図２０に示す処理において、各ステップの順序を適宜入れ替えても、同様の処理を実現できる。
【０１５１】
このように各画素の画素値が補正されたＲＧＢ表色系の画像データは、投射部１００に対して出力される。投射部１００は、この画像処理部３０からの画像データに基づいて、光源からの光を変調し、変調後の光をスクリーンＳＣＲに投射する。
【０１５２】
３． 投射部
図２１に、図１又は図３の投射部１００の構成例の図を示す。図２１では、本実施形態における投射部１００が、いわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものとして説明するが、本発明に係る画像出力装置としての投射部がいわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものに限定されるものではない。即ち、以下では、１画素がＲ成分のサブ画素、Ｇ成分のサブ画素、及びＢ成分のサブ画素により構成されるものとして説明するが、１画素を構成するサブ画素数（色成分数）に限定されるものではない。
【０１５３】
投射部１００は、光源１１０、インテグレーターレンズ１１２、１１４、偏光変換素子１１６、重畳レンズ１１８、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒ、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇ、反射ミラー１２２、Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒ、Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇ、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ（第１の光変調素子）、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ（第２の光変調素子）、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂ（第３の光変調素子）、リレー光学系１４０、クロスダイクロイックプリズム１６０、投射レンズ１７０を含む。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂとして用いられる液晶パネルは、透過型の液晶表示装置である。リレー光学系１４０は、リレーレンズ１４２、１４４、１４６、反射ミラー１４８、１５０を含む。
【０１５４】
光源１１０は、例えば超高圧水銀ランプにより構成され、少なくともＲ成分の光、Ｇ成分の光、Ｂ成分の光を含む光を射出する。インテグレーターレンズ１１２は、光源１１０からの光を複数の部分光に分割するための複数の小レンズを有する。インテグレーターレンズ１１４は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する。重畳レンズ１１８は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズから射出される部分光を液晶パネル上で重畳する。
【０１５５】
また偏光変換素子１１６は、偏光ビームスプリッターレイとλ／２板とを有し、光源１１０からの光を略一種類の偏光光に変換する。偏光ビームスプリッターレイは、インテグレーターレンズ１１２により分割された部分光をｐ偏光とｓ偏光に分離する偏光分離膜と、偏光分離膜からの光の向きを変える反射膜とを、交互に配列した構造を有する。偏光分離膜で分離された２種類の偏光光は、λ／２板によって偏光方向が揃えられる。この偏光変換素子１１６によって略一種類の偏光光に変換された光が、重畳レンズ１１８に照射される。
【０１５６】
重畳レンズ１１８からの光は、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒに入射される。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒは、Ｒ成分の光を反射して、Ｇ成分及びＢ成分の光を透過させる機能を有する。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒを透過した光は、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇに照射され、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒにより反射した光は反射ミラー１２２により反射されてＲ用フィールドレンズ１２４Ｒに導かれる。
【０１５７】
Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇは、Ｇ成分の光を反射して、Ｂ成分の光を透過させる機能を有する。Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過した光は、リレー光学系１４０に入射され、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇにより反射した光はＧ用フィールドレンズ１２４Ｇに導かれる。
【０１５８】
リレー光学系１４０では、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過したＢ成分の光の光路長と他のＲ成分及びＧ成分の光の光路長との違いをできるだけ小さくするために、リレーレンズ１４２、１４４、１４６を用いて光路長の違いを補正する。リレーレンズ１４２を透過した光は、反射ミラー１４８によりリレーレンズ１４４に導かれる。リレーレンズ１４４を透過した光は、反射ミラー１５０によりリレーレンズ１４６に導かれる。リレーレンズ１４６を透過した光は、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに照射される。
【０１５９】
Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒに照射された光は、平行光に変換されてＲ用液晶パネル１３０Ｒに入射される。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｒ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒに入射された光（第１の色成分の光）は、Ｒ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６０】
Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇに照射された光は、平行光に変換されてＧ用液晶パネル１３０Ｇに入射される。Ｇ用液晶パネル１３０Ｇは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｇ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇに入射された光（第２の色成分の光）は、Ｇ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６１】
リレーレンズ１４２、１４４、１４６で平行光に変換された光が照射されるＢ用液晶パネル１３０Ｂは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｂ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに入射された光（第３の色成分の光）は、Ｂ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６２】
Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂは、それぞれ同様の構成を有している。各液晶パネルは、電気光学物質である液晶を一対の透明なガラス基板に密閉封入したものであり、例えばポリシリコン薄膜トランジスターをスイッチング素子として、各サブ画素の画像信号に対応して各色光の通過率を変調する。
【０１６３】
本実施形態では、１画素を構成する色成分毎に光変調素子としての液晶パネルが設けられ、各液晶パネルの透過率がサブ画素に対応した画像信号により制御される。即ち、Ｒ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒの透過率（通過率、変調率）の制御に用いられ、Ｇ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇの透過率の制御に用いられ、Ｂ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂの透過率の制御に用いられる。
【０１６４】
クロスダイクロイックプリズム１６０は、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂからの入射光を合成した合成光を出射光として出力する機能を有する。投射レンズ１７０は、出力画像をスクリーンＳＣＲ上に拡大して結像させるレンズである。
【０１６５】
本実施形態における画像処理部３０によって補正された画像データに基づいて、上記のような構成を有する投射部１００により画像を表示するようにしたので、色圧縮を行った場合でも、色圧縮により失われたディテール部の見えを改善することができる。また、色圧縮後の明度信号及び彩度信号の特定周波数成分に対してのみ、そのディテール部の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。また、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０１６６】
また、本実施形態における明度信号及び彩度信号の補正処理を行った後に、画像表示ステップとしてこのような投射部１００を制御して、上記の補正処理後の画像データに基づいて画像を表示することで、補正対象外の明度領域及び彩度領域に影響を与えることなく画像のディテールの表現を改善する画像表示方法を提供できる。
【０１６７】
４． 変形例
４．１ 第１の変形例
本実施形態における画像処理部３０では、明度信号補正量算出回路２５０Ｌ及び彩度信号補正量算出回路２５０Ｃが、図１３に示すように、重み付け算出回路と彩度ゲイン算出回路とを有し、重み付け係数や彩度ゲイン係数を乗算する乗算器により補正データを生成する構成となっていたが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１６８】
以下では、図７のディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路の変形例について説明する。しかしながら、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路も同様であり、ディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路及びディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路の少なくとも一方を、次のような補正量算出回路に置き換えることができる。
【０１６９】
図２２に、本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌａの構成例のブロック図を示す。例えば本実施形態における明度信号補正量算出回路２５０Ｌに代えて、図２２に示す明度信号補正量算出回路２５０Ｌａが図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される。
【０１７０】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３、加算器３０６Ｌを含む。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３の各ＬＵＴからの明度ゲイン係数を、多段フィルター回路２３０Ｌの各出力に乗算した後、各乗算結果を加算して補正データＶＡとして出力する。
【０１７１】
図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）に、図２２の第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３の動作説明図を示す。図２３（Ａ）は、図２２の第１のＬＵＴ３０２Ｌ１の動作説明図を表す。図２３（Ｂ）は、図２２の第２のＬＵＴ３０２Ｌ２の動作説明図を表す。図２３（Ｃ）は、図２２の第３のＬＵＴ３０２Ｌ３の動作説明図を表す。
【０１７２】
第１のＬＵＴ３０２Ｌ１には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第１のＬＵＴ３０２Ｌ１には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１ａ、ｊ１ｂ、ｊ１ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ１として出力するようになっている。
【０１７３】
第２のＬＵＴ３０２Ｌ２には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第２のＬＵＴ３０２Ｌ２には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ２ａ、ｊ２ｂ、ｊ２ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ２として出力するようになっている。
【０１７４】
第３のＬＵＴ３０２Ｌ３には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第３のＬＵＴ３０２Ｌ３には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ３ａ、ｊ３ｂ、ｊ３ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ３として出力するようになっている。
【０１７５】
図２２において、乗算器３０４Ｌ１は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第１のフィルター回路２３２Ｌの出力ＦＯ１と第１のＬＵＴ３０２Ｌ１からの明度ゲイン係数ｊ１とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。乗算器３０４Ｌ２は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第２のフィルター回路２３４Ｌの出力ＦＯ２と第２のＬＵＴ３０２Ｌ２からの明度ゲイン係数ｊ２とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。乗算器３０４Ｌ３は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第３のフィルター回路２３６Ｌの出力ＦＯ３と第３のＬＵＴ３０２Ｌ３からの明度ゲイン係数ｊ３とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。
【０１７６】
加算器３０６Ｌは、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３の各乗算結果を加算し、加算結果を補正データＶＡとして出力する。
【０１７７】
以上のように、本実施形態の第１の変形例における画像処理部において、明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力毎に設けられ、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応したゲインを出力する複数のテーブルと、多段フィルター回路２３０Ｌの出力毎に設けられ多段フィルター回路２３０Ｌの各出力と上記の複数のテーブルを構成する各テーブルの出力とを乗算する複数の乗算器と、複数の乗算器の乗算結果を加算する加算器とを含み、加算器の出力を明度成分の補正量として算出することができる。また、彩度信号補正算出回路も、上記と同様に、彩度成分の補正量を算出することができる。
【０１７８】
このような本実施形態の第１の変形例によれば、実施形態１と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。また、実施形態１と同様に、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、本実施形態の第１の変形例によれば、実施形態１と比較して、明度信号補正量算出回路及び彩度信号補正量算出回路に内蔵される乗算器の数を減らすことができるので、低消費電力化及び低コスト化が可能となる。
【０１７９】
４．２ 第２の変形例
本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、図２２に示すように、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３と、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３と、加算器３０６Ｌとを有し、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３からの明度ゲイン係数を用いた乗算器の乗算結果を加算する構成であったが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１８０】
以下では、図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される明度信号補正量算出回路の変形例について説明する。しかしながら、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路も同様であり、ディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路及びディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路の少なくとも一方を、次のような補正量算出回路に置き換えることができる。
【０１８１】
図２４に、本実施形態の第２の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂの構成例のブロック図を示す。例えば本実施形態における明度信号補正量算出回路２５０Ｌに代えて、図２４に示す明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂが図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される。
【０１８２】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、ＬＵＴ３５２を含む。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、ＬＵＴ３５２Ｌからの出力を補正データＶＡとして出力する。
【０１８３】
図２５に、図２４のＬＵＴ３５２Ｌの動作説明図を示す。
【０１８４】
ＬＵＴ３５２Ｌには、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬと、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第１のフィルター回路２３２Ｌ〜第３のフィルター回路２３６Ｌの各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３が入力され、出力ｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力との組み合わせに対応した補正データを出力する。この補正データが、補正データＶＡとして出力される。そのため、ＬＵＴ３５２Ｌには、予めｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３との組み合わせに対応した補正データＶＡａ、ＶＡｂ、・・・、ＶＡｃ、ＶＡｄ、・・・、ＶＡｅ、ＶＡｆ、・・・、ＶＡｊ・・・が記憶されており、ｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３が入力されたとき、これらの組み合わせに対応した補正データを出力するようになっている。
【０１８５】
以上のように、本実施形態の第２の変形例における画像処理部では、明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力とＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬと圧縮率αＬとに対応した明度成分の補正データを出力するテーブルを含むことができる。そして、このテーブルが出力する補正データを補正データＶＡとして出力する。また、彩度信号補正算出回路も、上記と同様に、彩度成分の補正量を出力することができる。
【０１８６】
本実施形態の第２の変形例によれば、本実施形態又は本実施形態の第１の変形例と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。また、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、本実施形態の第２の変形例によれば、実施形態１又は実施形態１の第１の変形例と比較して、明度信号補正量算出回路及び彩度信号補正量算出回路に内蔵される乗算器及び加算器を無くすことができるので、大幅な低消費電力化及び低コスト化が可能となる。
【０１８７】
４．３ 第３の変形例
本実施形態又はその変形例では、図９に示すＨＰＦ回路及びＬＰＦ回路のゲインで、図１７で示す補正領域内で補正するようにしていたが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１８８】
本実施形態の第３の変形例では、ディテール強調回路２００ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｌのフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路２１４Ｃのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｃ（図示せず）のフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。また、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４Ｌ及びＬＰＦ回路２２２Ｌと、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４Ｃ及びＬＰＦ回路２２２Ｃとは、次のような関係を有することが望ましい。
【０１８９】
図２６に、本実施形態の第３の変形例におけるディテール強調回路２００Ｌ、２００ＣにおけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す。図２６は、横軸に明度信号及び彩度信号の周波数、縦軸にゲインを表す。
【０１９０】
ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図２６のＴ２１）。このＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＨＰＦである。一方、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図２６のＴ２２）。このＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数とＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＬＨＰＦ＝ωＬＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。
【０１９１】
同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路（２１４Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図２６のＴ２３）。このＨＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＨＰＦである。一方、ディテール強調回路２００ＣのＬＰＦ回路（２２２Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図２６のＴ４）。このＬＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路のカットオフ周波数とＬＰＦ回路のカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＣＨＰＦ＝ωＣＬＰＦ＝ωｃｕｔ１）。これにより、元の彩度信号の情報を欠落させることなく、彩度信号を補正することができるようになる。
【０１９２】
更に、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４ＬとＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数ωｃｕｔ０は、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４ＣとＬＰＦ回路２２２Ｃのカットオフ周波数ωｃｕｔ１より低い。このとき、明度信号補正領域及び彩度信号補正領域が、次のような関係とすることで、彩度成分より目立ちやすい明度成分のディテールの見えを改善することができる。
【０１９３】
図２７に、本実施形態の第３の変形例における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図を示す。図２７において、図１７と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１９４】
図２７に示す明度信号補正領域ＬＡ２及び彩度信号補正領域ＣＡ２が、図１７の明度信号補正領域ＬＡ１及び彩度信号補正領域ＣＡ１と異なる点は、明度信号補正領域ＬＡ２と彩度信号補正領域ＣＡ２とが、ＨＰＦ回路の出力レベルが同じ領域まで及ぶ点である。これにより、図２６で示すように、彩度ノイズ成分に比べて明度ノイズ成分をより多く除去することで、明度信号及び彩度信号の補正領域についてそれほど考慮することなく、画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０１９５】
４．４ 第４の変形例
本実施形態又はその変形例では、画像出力装置としてプロジェクターを例に説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、画像出力装置がプリンターであってもよい。
【０１９６】
図２８に、本実施形態の第４の変形例におけるプリンターの構成例のブロック図を示す。図２８において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１９７】
プリンター（画像印刷装置）４００は、画像処理部３０と、画像出力部としての印刷部４１０とを含む。画像処理部３０には、入力画像の色域データと印刷部４１０の色域データとが入力される。そして、画像処理部３０は、明度補正カーブ及び圧縮率、彩度補正カーブ及び圧縮率を生成し、入力画像データが入力されたとき、色圧縮処理を行って、色圧縮後の画像データを印刷部４１０に対して出力する。印刷部４１０は、画像処理部３０からの画像データに基づいて印刷する。
【０１９８】
本実施形態の第４の変形例における画像処理部３０は、本実施形態の第１の変形例〜第３の変形例のいずれかの画像処理部に置き換えることができる。
【０１９９】
本実施形態の第４の変形例によれば、本実施形態又はその変形例と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。また、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。
【０２００】
以上、本発明に係る画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラムを上記の実施形態又はその変形例に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態又はその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０２０１】
（１）上記の各実施形態又はその変形例では、ＣＩＥＬＡＢ色空間において色圧縮処理を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＣＩＥＬＵＶ色空間やその他の色空間において色圧縮処理を行う場合にも適用できる。
【０２０２】
（２）上記の各実施形態又はその変形例では、画像処理部が画素値をＲＧＢ表色系に変換してから出力する例を説明したが本発明はこれに限定されるものではない。画像処理部が、ＲＧＢ表色系以外の表色系（例えばＣＭＹＫ表色系）に変換してから出力してもよい。
【０２０３】
（３）上記の各実施形態又はその変形例では、明度補正カーブ、彩度補正カーブの形状に限定されるものではない。
【０２０４】
（４）上記の各実施形態又はその変形例では、ノイズ抽出・除去回路によって明度ノイズ及び彩度ノイズを除去してから明度信号彩度信号の補正処理を行っていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７においてノイズ抽出・除去回路２１０Ｌを省略した構成を採用し、彩度ノイズを除去することなく彩度信号の補正処理を行うようにしてもよい。
【０２０５】
（５）上記の各実施形態又はその変形例では、画像表示装置としてプロジェクターを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る画像表示装置は、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置等の画像表示を行う装置全般に適用できる。
【０２０６】
（６）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを用いるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調素子として、例えばＤＬＰ（Digital Light Processing)（登録商標）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を採用してもよい。
【０２０７】
（７）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調素子として、いわゆる３板式の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを例に説明したが、単板式の液晶パネルや２板又は４板式以上の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを採用してもよい。
【０２０８】
（８）上記の各実施形態では、１画素を３つの色成分のサブ画素で構成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１画素を構成する色成分数が２、又は４以上であってもよい。
【０２０９】
（９）上記の各実施形態又はその変形例において、本発明を、画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラムとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記の画像処理装置や画像出力装置を含む画像表示システムであってもよい。或いは、例えば、本発明を実現するための画像処理装置の処理方法（画像処理方法）、又は本発明を実現するための画像表示装置の処理方法（画像表示方法）の処理手順が記述されたプログラムや、該プログラムが記録された記録媒体であってもよい。
【符号の説明】
【０２１０】
２…入力画像データ、 ４…画像データ、 ６，８…色域データ、
１０…画像表示システム、 ２０…プロジェクター、 ３０…画像処理部、
３２…入力画像色域データ保存部、 ３４…表示装置色域データ保存部、
３６…圧縮率算出回路、 ４０…ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路、 ５０…色圧縮回路、
６０…ラインメモリー、 ７０…Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路、 １００…投射部、
１１０…光源、 １１２，１１４…インテグレーターレンズ、 １１６…偏光変換素子、
１１８…重畳レンズ、 １２０Ｒ…Ｒ用ダイクロイックミラー、
１２０Ｇ…Ｇ用ダイクロイックミラー、 １２２，１４８，１５０…反射ミラー、
１２４Ｒ…Ｒ用フィールドレンズ、 １２４Ｇ…Ｇ用フィールドレンズ、
１３０Ｒ…Ｒ用液晶パネル、 １３０Ｇ…Ｇ用液晶パネル、
１３０Ｂ…Ｂ用液晶パネル、 １４０…リレー光学系、
１４２，１４４，１４６…リレーレンズ、 １６０…クロスダイクロイックプリズム、
１７０…投射レンズ、 ２００Ｃ，２００Ｌ…ディテール強調回路、
２１０Ｃ，２１０Ｌ…ノイズ抽出・除去回路、 ２１２Ｌ…高周波成分抽出回路、
２１４Ｌ…ＨＰＦ回路、 ２２０Ｌ…明度ノイズ除去回路、 ２２２Ｌ…ＬＰＦ回路、
２２４Ｌ，２５２Ｌ…重み付け算出回路、 ２２６Ｌ，２２７Ｌ，２５４Ｌ１，２５４Ｌ２，２５４Ｌ３，２５８Ｌ，３０４Ｌ１，３０４Ｌ２，３０４Ｌ３，Ｍ１…乗算器、
２２８Ｌ，２５６Ｌ，３０６Ｌ，Ａ１…加算器、
２３０Ｃ，２３０Ｌ…多段フィルター回路、 ２３２Ｌ…第１のフィルター回路、
２３４Ｌ…第２のフィルター回路、 ２３６Ｌ…第３のフィルター回路、
２５０Ｃ，２５０Ｌ，２５０Ｌａ，２５０Ｌｂ…彩度信号補正量算出回路、
２６０Ｃ，２６０Ｌ…明度ゲイン算出回路、 ２７０Ｃ，２７０Ｌ…明度信号補正回路、
３０２Ｌ１…第１のＬＵＴ、 ３０２Ｌ２…第２のＬＵＴ、
３０２Ｌ３…第３のＬＵＴ、 ３５２Ｌ…ＬＵＴ、 ４００…プリンター、
４１０…印刷部、 Ｃ１…色圧縮手段、 Ｌ１…信号抽出手段、
Ｇ１…明度ゲイン生成手段、 ＳＣＲ…スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像出力装置としての画像表示装置や画像印刷装置は、出力できる色の範囲が制限される。そのため、画像出力装置は、人間の眼で認識可能なすべての色を再現することができない。この色の範囲である色域は、画像出力装置の種類等によっても異なり、ｓＲＧＢ（standard RGB）やＡｄｏｂｅＲＧＢ等の種々の色域の画像が画像出力装置に対して入力され得る。従って、入力画像の色域と画像出力装置の色域とが異なる場合があり、画像出力装置の色域が入力画像の色域より狭いとき、色圧縮と呼ばれる処理により、画像出力装置の色域内に色を圧縮することが行われる。また、画像出力装置の色域が入力画像の色域より広いとき、色伸張と呼ばれる処理により、画像出力装置の色域内に色を伸張することが行われる。
【０００３】
この色圧縮処理及び色伸張処理については、特許文献１に開示されている。この特許文献１には、入力画像の色域と画像出力装置の色域とを比較し、画像出力装置の色域より入力画像の色域が大きい色相は色圧縮を行い、画像出力装置の色域より入力画像の色域が小さい色相は色圧縮とは逆の色伸張を行う画像処理方法が記載されている。この画像処理方法では、入力画像が複数の領域に分割されている場合には、領域毎に上記の処理を行い、高彩度領域ほど、色圧縮時の圧縮率及び色伸張時の伸張率が高くなるように処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８３１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、高彩度領域ほど色圧縮時の圧縮率及び色伸張時の伸張率が高くなる。そのため、一般的な色圧縮処理と同様に、高彩度領域では、色圧縮時に色の変化が小さくなってしまい、画像のディテールが潰れたまま表現されてしまうという問題がある。また、特許文献１に開示された技術では、高明度領域では部分的に圧縮率が高くなる領域があり、その領域では色圧縮時に画像のディテールが潰れたまま表現されてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明に係る幾つかの態様によれば、色圧縮を行う場合に、画像のディテールの見えを改善する画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラム等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理装置が、入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正部と、前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含む。
【０００８】
本態様においては、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した圧縮率で、画像データの明度成分及び彩度成分を圧縮する。この際、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、明度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高明度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。また、同様に、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、彩度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高彩度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０００９】
（２）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出部を含み、前記色圧縮部が、前記圧縮率算出部によって算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出部によって算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮する。
【００１０】
本態様によれば、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて圧縮率を算出するようにしたので、上記の効果に加えて、入力された画像データの明度成分及び彩度成分に対して最適な補正を行うことができ、色圧縮後の画像の高画質化に寄与できるようになる。
【００１１】
（３）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記圧縮率算出部が、色圧縮前の明度成分Ｌｉｎと色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとの関係を示す明度補正カーブにおいて、前記明度成分の圧縮率として、前記明度成分Ｌｉｎにおける傾きの逆数ΔＬｉｎ／ΔＬｏｕｔを算出する。
【００１２】
本態様によれば、明度補正カーブに従って行われる色圧縮処理における圧縮率を、実際に行われる色圧縮処理に忠実に反映させることができるので、上記の効果に加えて、色圧縮後の明度成分を高精度で補正することができるようになる。
【００１３】
（４）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記圧縮率算出部が、色圧縮前の彩度成分Ｃｉｎと色圧縮後の彩度成分Ｃｏｕｔとの関係を示す彩度補正カーブにおいて、前記彩度成分の圧縮率として、前記彩度成分Ｃｉｎにおける傾きの逆数ΔＣｉｎ／ΔＣｏｕｔを算出する。
【００１４】
本態様によれば、彩度補正カーブに従って行われる色圧縮処理における圧縮率を、実際に行われる色圧縮処理に忠実に反映させることができるので、上記の効果に加えて、色圧縮後の彩度成分を高精度で補正することができるようになる。
【００１５】
（５）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記明度成分から所与の明度ノイズ成分を除去する明度ノイズ除去部を含み、前記明度成分補正部は、前記明度成分の補正量を用いて、前記明度ノイズ除去部によって前記明度ノイズ成分が除去された前記画像データの明度成分を補正する。
【００１６】
本態様によれば、明度ノイズが除去された明度成分に対して補正量を用いて補正するようにしたので、上記の効果に加えて、ディテールと明度ノイズとを区別する画像信号の補正を高精度に行うことができるようになる。
【００１７】
（６）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記明度成分補正量算出部が、前記明度ノイズ除去部によって除去される前記明度ノイズ成分の量が少ないほど、前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００１８】
本態様によれば、上記の効果に加えて、明度ノイズを増幅する事態を回避し、色圧縮による画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００１９】
（７）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、色圧縮前の明度成分をＬｉｎ、色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとすると、前記明度成分補正量算出部が、前記明度の圧縮率が大きいほど前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００２０】
本態様によれば、上記の効果に加えて、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２１】
（８）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記明度成分補正量算出部が、前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出する。
【００２２】
本態様によれば、上記の効果に加えて、明度ノイズを増幅することなく、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２３】
（９）本発明の他の態様に係る画像処理装置は、前記彩度成分から所与の彩度ノイズ成分を除去する彩度ノイズ除去部を含み、前記彩度成分補正部は、前記彩度成分の補正量を用いて、前記彩度ノイズ除去部によって前記彩度ノイズ成分が除去された前記画像データの彩度成分を補正する。
【００２４】
本態様によれば、彩度ノイズが除去された彩度成分に対して補正量を用いて補正するようにしたので、上記の効果に加えて、ディテールと彩度ノイズとを区別する画像信号の補正を高精度に行うことができるようになる。
【００２５】
（１０）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記彩度成分補正量算出部が、前記彩度ノイズ除去部によって除去される前記彩度ノイズ成分の量が少ないほど、前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００２６】
本態様によれば、上記の効果に加えて、彩度ノイズを増幅する事態を回避し、色圧縮による画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２７】
（１１）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、色圧縮前の彩度成分をＣｉｎ、色圧縮後の彩度分Ｃｏｕｔとすると、前記彩度成分補正量算出部が、前記彩度の圧縮率が大きいほど前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００２８】
本態様によれば、上記の効果に加えて、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００２９】
（１２）本発明の他の態様に係る画像処理装置では、前記彩度成分補正量算出部が、前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出する。
【００３０】
本態様によれば、上記の効果に加えて、彩度ノイズを増幅することなく、色圧縮によって失われる画像のディテール部の見えを確実に改善することができるようになる。
【００３１】
（１３）本発明の他の態様は、画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置が、上記のいずれか記載の画像処理装置と、前記画像処理装置によって補正された画像データに基づいて画像を出力する画像出力部とを含む。
【００３２】
本態様によれば、色圧縮を行う場合に、画像のディテールの見えを改善する画像処理装置が適用された画像出力装置を提供できるようになる。
【００３３】
（１４）本発明の他の態様は、画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理方法が、入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮ステップと、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出ステップと、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出ステップと、前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正ステップと、前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正ステップとを含む。
【００３４】
本態様においては、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて、画像データの色相成分に対応した圧縮率で、画像データの明度成分及び彩度成分を圧縮する。この際、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、明度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高明度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。また、同様に、所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分を上記の圧縮処理の際の圧縮率に応じて補正するようにしたので、彩度成分の圧縮によって失われた部分を補正して、色圧縮の際に高彩度側で失われる画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【００３５】
（１５）本発明の他の態様に係る画像処理方法は、前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出ステップを含み、前記色圧縮ステップが、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮する。
【００３６】
本態様によれば、入力画像の色域と画像出力装置の色域とに基づいて圧縮率を算出するようにしたので、上記の効果に加えて、入力された画像データの明度成分及び彩度成分に対して最適な補正を行うことができ、色圧縮後の画像の高画質化に寄与できるようになる。
【００３７】
（１６）本発明の他の態様は、プログラムが、上記のいずれか記載の画像処理方法を、コンピューターに実行させる。
【００３８】
本態様によれば、画像のディテールの見えを改善し、コンピューターが実行可能なプログラムを提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る一実施形態における画像表示システムの構成例のブロック図。
【図２】図１の画像処理部において行われる補正処理の説明図。
【図３】図１の画像処理部のハードウェア構成例のブロック図。
【図４】図３の圧縮率算出回路の動作説明図。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は色圧縮処理の際に参照される明度補正カーブ及び彩度補正カーブの説明図。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は色圧縮回路の動作説明図。
【図７】図３のディテール強調回路の構成例のブロック図。
【図８】図７のノイズ抽出・除去回路の構成例のブロック図。
【図９】ディテール強調回路におけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す図。
【図１０】重み付け算出回路の動作説明図。
【図１１】図１０で説明した重み付け算出回路が出力する重み付け係数の説明図。
【図１２】図７の多段フィルター回路の構成例のブロック図。
【図１３】図７の明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図１４】図１３の重み付け算出回路の動作説明図。
【図１５】図１４の明度ゲイン算出回路の動作説明図。
【図１６】明度ゲイン算出回路によって算出される明度ゲインの説明図。
【図１７】本実施形態における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図。
【図１８】本実施形態における画像処理部の処理例のフロー図。
【図１９】本実施形態における画像処理部の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図。
【図２０】本実施形態における画像処理部の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図。
【図２１】図１又は図３の投射部の構成例の図。
【図２２】本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図２３】図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）は図２２の第１〜第３のＬＵＴの動作説明図。
【図２４】本実施形態の第２の変形例における明度信号補正量算出回路の構成例のブロック図。
【図２５】図２４のＬＵＴの動作説明図。
【図２６】本実施形態の第３の変形例におけるディテール強調回路におけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す図。
【図２７】本実施形態の第３の変形例における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図。
【図２８】本実施形態の第４の変形例におけるプリンターの構成例のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
【００４１】
また、以下の実施形態では、本発明に係る画像出力装置として画像表示装置を例に説明するが、本発明に係る画像出力装置が画像表示装置に限定されるものではない。同様に、本発明に係る画像出力装置が適用された画像出力システムとして画像表示システムを例に説明するが、本発明に係る画像出力装置が適用された画像出力システムが画像表示システムに限定されるものではない。また、この画像表示装置として画像投射装置であるプロジェクターを例に説明するが、本発明に係る画像表示装置がプロジェクターに限定されるものではない。
【００４２】
１． 画像表示システム
図１に、本発明に係る一実施形態における画像表示システムの構成例のブロック図を示す。
【００４３】
画像表示システム（広義には画像出力システム）１０は、画像表示装置であるプロジェクター（広義には画像出力装置）２０と、スクリーンＳＣＲとを含む。プロジェクター２０は、入力画像データに基づいて図示しない光源からの光を変調し、変調後の光をスクリーンＳＣＲに投射することで画像を表示する。ここで、入力画像データにより表される入力画像の色域は、プロジェクター２０（投射部１００）の色域より部分的に広いところがあり、プロジェクター２０は、入力画像データに対して色圧縮又は色伸張を行い、色圧縮後又は色伸張の画像データに基づいて画像を表示する。
【００４４】
このプロジェクター２０は、画像処理部３０（広義には画像処理装置）と、投射部１００（広義には画像出力部）とを含む。画像処理部３０は、補正対象外の明度領域及び彩度領域に影響を与えることなく表示画像の低明度部や高明度部のディテール、低彩度部や高彩度部のディテールを表現できるように入力画像データを補正し、補正後の画像データを投射部１００に出力する。投射部１００は、画像処理部３０からの画像データに基づいて変調した光をスクリーンＳＣＲに投射する。このとき、画像処理部３０は、入力画像データの色域と投射部１００の色域とに基づいて色圧縮又は色伸張を行った場合でもディテールが強調されるように、圧縮率に応じて画像データを補正する。
【００４５】
なお、図１では、画像処理部３０がプロジェクター２０の内部に設けられる例を示したが、画像処理部３０は、プロジェクター２０の外部に設けられたり、投射部１００の内部に設けられたりしてもよい。
【００４６】
２． 画像処理部
２．１ 処理の概要
本実施形態では、画像データの明度成分及び彩度成分のそれぞれに対して、以下の補正処理を行うことで、入力画像のディテール部の明度変化及び彩度変化を増幅して、画像の見えを改善する。以下では、色伸張処理が色圧縮処理の圧縮方向が異なるものであるため、「色圧縮」に統一して説明することとする。従って、「伸張率」も「圧縮率」の１つとし、「１より小さい圧縮率」は「伸張率」と同じ意味を指す。
【００４７】
図２に、図１の画像処理部３０において行われる補正処理の説明図を示す。図２は、画像データの明度成分に対する色圧縮による補正処理の概要を表す。図２において、補正処理中の各画像データにより表される画像の特性として、横軸に画像の水平方向の位置、縦軸に明度レベルを模式的に表している。なお、図２では、後述する明度ノイズについては図示を省略している。
【００４８】
入力画像ＩＭＧｉｎは、例えば左側が低明度で、右側が高明度の画像であり、低明度領域においても微小な変化を有し、高明度領域においても微小な変化を有する。色圧縮手段Ｃ１は、色圧縮前の入力画像ＩＭＧｉｎの明度成分と色圧縮後の明度成分との関係を示す明度補正カーブに従って色圧縮を行い、色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１を生成する。色圧縮手段Ｃ１は、例えば図２に示すような明度補正カーブに従って色圧縮を行う。その結果、出力画像ＩＭＧ１では、高明度側でディテール部の情報が失われることになる。
【００４９】
そこで、本実施形態では、色圧縮手段Ｃ１で行われた色圧縮処理における圧縮率を用いて、高明度側で失われたディテール部を強調する処理を行う。そのため、信号抽出手段Ｌ１は、色圧縮手段Ｃ１による色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１の画像データの明度成分のうち、所与の空間周波数帯域の明度成分の信号ＬＨを抽出する。図２では、空間周波数に対応してゲインが設定されており、信号抽出手段Ｌ１はこのゲインが大きい空間周波数帯域の明度成分の信号ＬＨを抽出する。
【００５０】
明度ゲイン生成手段Ｇ１は、色圧縮手段Ｃ１で行われた圧縮率に対応したゲインｇを生成する。明度ゲイン生成手段Ｇ１は、低明度側で小さく、明度度側になるほど大きくなるように、ゲインｇを生成する。明度ゲイン生成手段Ｇ１は、例えば色圧縮手段Ｃ１で行われる色圧縮処理における明度補正カーブの傾きに対応してゲインｇを生成する。乗算器Ｍ１は、信号抽出手段Ｌ１によって抽出された信号ＬＨとゲインｇとを乗算して、圧縮率に対応した補正量である補正データＤ１を生成する。この補正データＤ１は、低明度側では補正量が小さく、高明度側で補正量が大きくなるデータである。
【００５１】
加算器Ａ１は、色圧縮手段Ｃ１による色圧縮後の出力画像ＩＭＧ１（明度成分）と補正データＤ１とを加算して、補正後の画像データを構成する明度信号（明度成分）Ｌｏｕｔを出力する。
【００５２】
なお、図示を省略するが、図２の入力画像ＩＭＧｉｎの彩度成分についても、明度成分と同様に補正処理が行われる。この場合、彩度ゲイン生成手段は、明度補正カーブとは別の彩度補正カーブの傾きに対応してゲインを生成し、信号抽出手段によって抽出された信号ＣＨと該ゲインとを乗算する。こうして得られた補正データは、低彩度側では補正量が小さく、高彩度側で補正量が大きくなるデータとなる。そして、色圧縮後の出力画像（彩度成分）と該補正データとを加算して、補正後の画像データを構成する彩度信号（彩度成分）Ｃｏｕｔを出力する。
【００５３】
こうして、明度成分及び彩度成分が補正された画像データが投射部１００に対して出力される。これにより、色圧縮を行う場合に、画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【００５４】
２．２ 構成例
〔全体構成〕
図３に、図１の画像処理部３０のハードウェア構成例のブロック図を示す。図３は、入力画像データを模式的に表すと共に、投射部１００もあわせて示している。なお、以下では、入力画像データにおいて、各画素の画素値がＲＧＢ表色系で表され、各画素がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の画像データにより構成されるものとする。
【００５５】
画像処理部３０には、図示しない画像生成装置によって生成された入力画像データ２が入力される。画像処理部３０は、入力画像データ２を用いて上記のように補正し、補正後の画像データを投射部１００に対して出力する。このとき、入力元の入力画像の色域データと、出力先である投射部１００の色域データとを取得し、両色域データに基づき色圧縮を行うと共に、この色圧縮処理の際の圧縮率に応じて画像データを補正する。
【００５６】
ここで、画像生成装置の機能は、例えばパーソナルコンピューター（Personal Computer：ＰＣ）によって実現される。入力画像データ２は、各画素がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の画像データにより構成される画像データ４と、画像データ４に対応した色域データ６とを含む。色域データ６は、画像データ４により表される入力画像の色空間の色域、又は該入力画像内の色の分布を内包するＣＩＥＬＡＢ色空間上の閉曲面のデータである。この色域データ６は、ＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有する。
【００５７】
投射部１００の色域データ８もまた、投射部１００の内部又は外部に予め設けられており、画像処理部３０が任意の手段によって取得できるようになっている。この色域データ８も、色域データ６と同じデータ形式であり、ＩＣＣプロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有する。なお、色域データ８のデータ形式が色域データ６のデータ形式と異なる場合には、例えば画像処理部３０の内部又は外部において公知のデータ形式の変換処理により、両色域データのデータ形式を一致させる。また、色域データ８は、実際に投射部１００により表示させた画像の測定データに基づいて生成されてもよい。
【００５８】
このような色域データ６、８が入力される画像処理部３０は、入力画像色域データ保存部３２、表示装置色域データ保存部３４、圧縮率算出回路（圧縮率算出部）３６、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０、色圧縮回路（色圧縮部）５０、ラインメモリー６０、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０、ディテール強調回路（ディテール強調部）２００Ｌ、２００Ｃを含む。
【００５９】
入力画像色域データ保存部３２は、画像生成装置からの入力画像データ２を構成する色域データ６を保存する。表示装置色域データ保存部３４は、投射部１００等に対して読み出し制御を行うことで取得された色域データ８を保存する。
【００６０】
圧縮率算出回路３６は、入力画像色域データ保存部３２に保存された色域データと表示装置色域データ保存部３４に保存された色域データとに基づいて、入力画像の色域内の色を投射部１００の色域内の色に対応付ける処理を行う。なお、入力画像色域データ保存部３２に保存された色域データのデータ形式が、表示装置色域データ保存部３４に保存された色域データのデータ形式と異なる場合には、圧縮率算出回路３６において、両色域データのデータ形式を一致させる変換処理を行う。
【００６１】
図４に、図３の圧縮率算出回路３６の動作説明図を示す。図４は、横軸にＣＩＥＬＡＢ色空間における彩度Ｃ＊、縦軸にＣＩＥＬＡＢ色空間における明度Ｌ＊をとり、入力画像データの色域と投射部１００の色域とを２次元的に表したものである。
【００６２】
例えば入力画像データの色域と投射部１００の色域とが異なるとき、その色を投射部１００の色域内の色に圧縮又は伸張する必要がある。より具体的には、入力画像データの色域内の色が投射部１００の色域外の色であるとき、その色を投射部１００の色域内の色に圧縮する必要があり、例えば図４に示すように、明度成分が圧縮又は伸張され、彩度成分が圧縮される。このとき、圧縮率算出回路３６は、例えば入力画像データの色域の境界上の座標（Ｃ＊ｉｎ＿０，Ｌ＊ｉｎ＿０）を圧縮又は伸張して投射部１００の色域の境界上の座標（Ｃ＊ｏｕｔ＿０，Ｌ＊ｏｕｔ＿０）となるように明度補正カーブ及び彩度補正カーブを、色相（色相成分）毎に生成する。
【００６３】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）に、色圧縮処理の際に参照される明度補正カーブ及び彩度補正カーブの説明図を示す。図５（Ａ）は、横軸に色圧縮前の明度、縦軸に色圧縮後の明度をとり、明度補正カーブの一例を表したものである。図５（Ｂ）は、横軸に色圧縮前の彩度、縦軸に色圧縮後の彩度をとり、彩度補正カーブの一例を表したものである。図５（Ａ）、図５（Ｂ）において、図４に対応する部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６４】
図５（Ａ）に示すように、対象画素の色圧縮前の明度をＬ＊ｉｎ、対象画素の色圧縮後の明度をＬ＊ｏｕｔとすると、圧縮率算出回路３６は、例えばＬ＊ｉｎ＿０で傾きが変化するが、リニアに変化する明度補正カーブを色相毎に生成する。この明度補正カーブに従って、入力画像の色域内の色が、投射部１００の色域内の色に１対１に対応付けられる。そして、圧縮率算出回路３６は、いくつかのＬ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＬ＊ｉｎ／ΔＬ＊ｏｕｔ）を圧縮率αＬとして求める。
【００６５】
同様に、図５（Ｂ）に示すように、対象画素の色圧縮前の彩度をＣ＊ｉｎ、対象画素の色圧縮後の彩度をＣ＊ｏｕｔとすると、圧縮率算出回路３６は、リニアに変化する彩度補正カーブを色相毎に生成する。この彩度補正カーブに従って、入力画像の色域内の色が、投射部１００の色域内の色に１対１に対応付けられる。そして、圧縮率算出回路３６は、いくつかのＣ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＣ＊ｉｎ／ΔＣ＊ｏｕｔ）を圧縮率αＣとして求める。
【００６６】
図３において、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０は、画像データ４を構成する各画素の画素値をＲＧＢ表色系からＣＩＥＬＡＢ色空間におけるＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系に変換し、各画素値をＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系における明度信号（明度成分）Ｌ＊、彩度信号（彩度成分）Ｃ＊、及び色相信号（色相成分）ｈ＊に変換する。なお、本実施形態では、画像データ４の各画素の画素値のデータ形式がＲＧＢ形式であり、画像処理部３０内で明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊、及び色相信号ｈ＊で処理するものとして説明するが、本実施形態は、画像データ４のデータ形式や画像処理部３０内での信号形式に限定されるものではない。
【００６７】
ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０によって変換された色相信号ｈ＊はラインメモリー６０に供給され、ラインメモリー６０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊を保存する。
【００６８】
ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０によって変換された明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊及び色相信号ｈ＊は、色圧縮回路５０に供給される。色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって生成された明度補正カーブのうち、色相信号ｈ＊に対応した明度補正カーブ（例えば、図５（Ａ）参照）に従って、明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を行う。また、色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって生成された彩度補正カーブのうち、色相信号ｈ＊に対応した彩度補正カーブ（例えば、図５（Ｂ）参照）に従って、彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を行う。
【００６９】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に、色圧縮回路５０の動作説明図を示す。図６（Ａ）は、明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を色圧縮回路５０の動作説明図を表す。図６（Ｂ）は、彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を色圧縮回路５０の動作説明図を表す。
【００７０】
色圧縮回路５０は、圧縮率算出回路３６によって算出された情報を、例えばルックアップテーブル（LookUp Table：以下、ＬＵＴと略す）形式で保存する。そして、色圧縮回路５０は、このＬＵＴ形式で保存された情報を参照して、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの明度信号Ｌ＊に基づき色圧縮後の明度信号を出力すると共に、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの彩度信号Ｃ＊に基づいて色圧縮後の彩度信号を出力する。より具体的には、色圧縮回路５０には、色相信号ｈ＊毎に、圧縮率算出回路３６によって算出された明度補正カーブ上の複数のサンプリング点における入力値Ｌ＊ｉｎと出力値Ｌ＊ｏｕｔ、各サンプリング点における圧縮率αＬがＬＵＴ形式で保存される。また、色圧縮回路５０には、色相信号ｈ＊毎に、圧縮率算出回路３６によって算出された彩度補正カーブ上の複数のサンプリング点における入力値Ｃ＊ｉｎと出力値Ｃ＊ｏｕｔ、各サンプリング点における圧縮率αＣがＬＵＴ形式で保存される。そして、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの明度信号Ｌ＊が入力されたとき、色圧縮回路５０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊に対応する明度信号Ｌ＊を入力値Ｌ＊ｉｎとして、これに対する出力値Ｌ＊ｏｕｔを出力する。また、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの彩度信号Ｃ＊が入力されたとき、色圧縮回路５０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊に対応する彩度信号Ｃ＊を入力値Ｃ＊ｉｎとして、これに対する出力値Ｃ＊ｏｕｔを出力する。
【００７１】
なお、色圧縮回路５０は、入力値Ｌ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点の情報を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い出力値Ｌ＊ｏｕｔを求める。これにより、色圧縮回路５０は、サンプリング点以外の明度信号Ｌ＊に対して、圧縮率算出回路３６で生成された明度補正カーブに従った色圧縮後の明度信号を出力できる。色圧縮回路５０は、図２の色圧縮手段Ｃ１の機能を実現する。同様に、色圧縮回路５０は、入力値Ｃ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点の情報を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い出力値Ｃ＊ｏｕｔを求める。これにより、色圧縮回路５０は、サンプリング点以外の彩度信号Ｃ＊に対して、圧縮率算出回路３６で生成された彩度補正カーブに従った色圧縮後の彩度信号を出力できる。
【００７２】
色圧縮回路５０は、出力値Ｌ＊ｏｕｔ、Ｃ＊ｏｕｔが求められると、これに対応する圧縮率αＬ、αＣも出力する。ラインメモリー６０は、ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路４０からの色相信号ｈ＊、色圧縮回路５０からの色圧縮後の明度信号、彩度信号及び圧縮率αＬ、αＣを、互いに関連付けて保存する。なお、色圧縮回路５０は、入力値Ｌ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点における圧縮率を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い、入力値Ｌ＊ｉｎに対応した圧縮率αＬを求める。また、色圧縮回路５０は、入力値Ｃ＊ｉｎに応じて、ＬＵＴに記憶された２つのサンプリング点における圧縮率を用いた公知の補間方法によって補間演算を行い、入力値Ｃ＊ｉｎに対応した圧縮率αＣを求める。
【００７３】
ディテール強調回路２００Ｌは、ラインメモリー６０に保存された色圧縮後の明度信号に対してディテール強調処理を行う。このディテール強調処理は、色圧縮後の明度信号の特定周波数成分に対してのみ、圧縮率に応じてそのディテール部（細部）の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する処理である。また、このディテール強調処理では、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する。
【００７４】
ディテール強調回路２００Ｃは、ラインメモリー６０に保存された色圧縮後の彩度信号に対してディテール強調処理を行う。このディテール強調処理は、色圧縮後の彩度信号の特定周波数成分に対してのみ、そのディテール部（細部）の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する処理である。また、このディテール強調処理では、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善する。
【００７５】
ディテール強調回路２００Ｌによってディテール強調処理が行われた明度信号及びディテール強調回路２００Ｃによってディテール強調処理が行われた彩度信号は、これらに対応してラインメモリー６０に保存される色相信号ｈ＊と共に、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０に供給される。Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０は、入力された明度信号、彩度信号、及び色相信号ｈ＊に対して、各画素をＲＧＢ表色系の画素値に変換する。このＬ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０によって変換されたＲＧＢ表色系の画素値が、投射部１００に対して出力される。
【００７６】
２．３ 詳細な構成例
２．３．１ ディテール強調回路
ディテール強調回路２００Ｌとディテール強調回路２００Ｃは同様の構成を有しているため、以下ではディテール強調回路２００Ｌについて説明する。なお、ディテール強調回路２００Ｌの説明において「明度」の文言を「彩度」に置換することで、ディテール強調回路２００Ｃについての説明とする。
【００７７】
図７に、図３のディテール強調回路２００Ｌの構成例のブロック図を示す。なお、図７には、図３のラインメモリー６０、ディテール強調回路２００Ｃ及びＬ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０もあわせて図示している。
【００７８】
ディテール強調回路２００Ｌは、ノイズ抽出・除去回路（明度ノイズ除去部）２１０Ｌ、多段フィルター回路（信号抽出部）２３０Ｌ、明度信号補正量算出回路（明度成分補正量算出部）２５０Ｌ、明度信号補正回路（明度成分補正部）２７０Ｌを含む。
【００７９】
ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、ラインメモリー６０に格納されている明度信号の空間周波数を解析する。より具体的には、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、明度信号の高周波成分を抽出すると共に、ラインメモリー６０からの明度信号から明度ノイズを除去することができる。ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって抽出された明度信号の高周波成分の絶対値である出力ｈｉｇｈＬは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果として明度信号補正量算出回路２５０Ｌに供給される。ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズが除去された明度信号は、明度信号ＮＲとして明度信号補正回路２７０Ｌに供給される。
【００８０】
多段フィルター回路２３０Ｌは、ラインメモリー６０に格納された明度信号（色圧縮後の明度信号）から所与の空間周波数帯域の信号を抽出する。この多段フィルター回路２３０Ｌは、図２の信号抽出手段Ｌ１の機能を実現する。
【００８１】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力と、ラインメモリー６０に保存されている圧縮率と、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果とに基づいて、明度信号の補正量に対応する補正データＶＡを算出する。即ち、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、出力ｈｉｇｈＬ（ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの解析結果）及び圧縮率αＬに応じて、多段フィルター回路２３０Ｌによって抽出された所与の空間周波数帯域の明度信号に対する補正量を算出することができる。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、図２の明度ゲイン生成手段Ｇ１の機能を実現することができる。
【００８２】
明度信号補正回路２７０Ｌは、明度信号補正量算出回路２５０Ｌによって算出された補正データを用いて、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズが除去された明度信号ＮＲを補正し、ディテール強調処理後の明度信号として出力する。
【００８３】
同様に、ディテール強調回路２００Ｃは、ノイズ抽出・除去回路（彩度ノイズ除去部）２１０Ｃ、多段フィルター回路（信号抽出部）２３０Ｃ、彩度信号補正量算出回路（彩度成分補正量算出部）２５０Ｃ、彩度信号補正回路（彩度成分補正部）２７０Ｃを含む。彩度信号補正量算出回路２６０Ｃは、彩度ゲイン算出回路２６０Ｃを含む。そして、ディテール強調回路２００Ｃを構成する各部は、ディテール強調回路２００Ｌの対応する各部と同様に動作する。
【００８４】
こうしてディテール強調回路２００Ｌによりディテール強調処理が行われた明度信号と、同様にディテール強調回路２００Ｃによりディテール強調処理が行われた彩度信号と、該明度信号及び彩度信号に対応してラインメモリー６０に保存される色相信号ｈ＊とが、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路７０に供給される。
【００８５】
以下では、ディテール強調回路２００Ｌを構成する各部について詳細に説明する。
【００８６】
〔ノイズ除去・抽出回路〕
図８に、図７のノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの構成例のブロック図を示す。図８は、ラインメモリー６０をあわせて図示している。なお、図８において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８７】
ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌは、高周波成分抽出回路（高周波成分抽出部）２１２Ｌと、明度ノイズ除去回路（明度ノイズ除去部）２２０Ｌとを含む。高周波成分抽出回路２１２Ｌは、ラインメモリー６０に保存された明度信号から、明度ノイズが含まれる所与の高周波成分を抽出して、その絶対値を出力ｈｉｇｈＬとして出力する。明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、ラインメモリー６０に保存された明度信号から、明度ノイズを除去した明度信号ＮＲを生成する。この際、明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、高周波成分抽出回路２１２Ｌによって抽出された高周波成分を用いて、明度信号ＮＲを生成する。
【００８８】
高周波成分抽出回路２１２Ｌは、高域通過型フィルター（High Pass Filter：以下、ＨＰＦと略す)回路２１４Ｌを含む。ＨＰＦ回路２１４Ｌには、ラインメモリー６０から明度信号が入力され、該明度信号の高周波成分の絶対値を出力ｈｉｇｈＬとして、明度信号補正量算出回路２５０Ｌや明度ノイズ除去回路２２０Ｌに出力する。このようなＨＰＦ回路２１４Ｌは、公知のＨＰＦ処理により、次式に従って出力ｈｉｇｈＬを、高周波成分の絶対値として出力する。
【数１】
【００８９】
ここで、ｈｉｇｈＬはＨＰＦ回路２１４Ｌの出力、Ｌは入力明度信号、（ｘ，ｙ）は対象画素の座標であり、ａＨＰＦはフィルター係数、（ｕ，ｖ）は対象画素を中心とした相対座標系で上記の範囲をとり、ｓはフィルターのサイズを表す。ｓは、例えば「３」とすることができるが、「３」以外であってもよい。
【００９０】
明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、低域通過型フィルター（Low Pass Filter：以下、ＬＰＦと略す）回路２２２Ｌ、重み付け算出回路２２４Ｌ、乗算器２２６Ｌ、２２７Ｌ、加算器２２８Ｌを含む。ＬＰＦ回路２２２Ｌには、ラインメモリー６０から明度信号が入力され、該明度信号の低周波成分を通す。このようなＬＰＦ回路２２２Ｌは、公知のＬＰＦ処理により、次式に従って出力ｌｏｗＬを出力する。
【数２】
【００９１】
ここで、ｌｏｗＬはＬＰＦ回路２２２Ｌの出力、Ｃは入力明度信号、（ｘ，ｙ）は対象画素の座標であり、ａＬＰＦはフィルター係数、（ｕ，ｖ）は対象画素を中心とした相対座標系で上記の範囲をとり、ｓはフィルターのサイズを表す。ｓは、例えば「５」とすることができるが、「５」以外であってもよく、ＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルターサイズより大きいことが望ましい。
【００９２】
なお、図８のＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｌのフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。また、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４Ｌ及びＬＰＦ回路２２２Ｌと、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４Ｃ及びＬＰＦ回路２２２Ｃ（図示せず）とは、次のような関係を有することが望ましい。
【００９３】
図９に、ディテール強調回路２００Ｌ、２００ＣにおけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す。図９は、横軸に明度信号及び彩度信号の周波数、縦軸にゲインを表す。
【００９４】
ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図９のＴ１）。このＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＨＰＦである。一方、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図９のＴ２）。このＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数とＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＬＨＰＦ＝ωＬＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。これにより、元の明度信号の情報を欠落させることなく、明度信号を補正することができるようになる。
【００９５】
同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路（２１４Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図９のＴ３）。このＨＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＨＰＦである。一方、ディテール強調回路２００ＣのＬＰＦ回路（２２２Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図９のＴ４）。このＬＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路のカットオフ周波数とＬＰＦ回路のカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＣＨＰＦ＝ωＣＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。これにより、元の彩度信号の情報を欠落させることなく、彩度信号を補正することができるようになる。
【００９６】
更に、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４ＬとＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数ωｃｕｔ０は、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４ＣとＬＰＦ回路２２２Ｃのカットオフ周波数ωｃｕｔ０と等しいことが望ましい。こうすることで、後段の処理において、明度信号及び彩度信号のそれぞれに対して所望の信号成分を抽出して、最適なディテール強調ができるようになる。
【００９７】
図８に戻って説明を続ける。重み付け算出回路２２４Ｌは、高周波成分抽出回路２１２Ｌからの出力に応じて、重み付け量を算出する。重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ対応した重み付け量をＬＵＴ形式で保存しており、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した値を読み出したり、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した複数の値を用いた公知の補間演算により得られた値を出力したりできるようになっている。
【００９８】
図１０に、重み付け算出回路２２４Ｌの動作説明図を示す。
【００９９】
重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力に応じて、乗算器２２６Ｌに対して重み付け係数ＫＬＰＦを出力すると共に、乗算器２２７Ｌに対して重み付け係数ＫＨＰＦを出力する。より具体的には、重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力に対応した重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを予めＬＵＴ形式により記憶されている。即ち、重み付け算出回路２２４Ｌには、予めＨＰＦ回路２１４Ｌの出力に対応した重み付け係数（ＫＨＰＦａ，ＫＬＰＦａ）、（ＫＨＰＦｂ，ＫＬＰＦｂ）、（ＫＨＰＦｃ，ＫＬＰＦｃ）、・・・が記憶されており、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが入力されたとき、これに対応した重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを出力するようになっている。
【０１００】
図１１に、図１０で説明した重み付け算出回路２２４Ｌが出力する重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦの説明図を示す。図１１は、横軸にＨＰＦ回路２１４Ｌの出力、縦軸に重み付け算出回路２２４Ｌが出力する重み付け量としての重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを表す。
【０１０１】
重み付け算出回路２２４Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きくなるに従って、値が大きくなる重み付け係数ＫＨＰＦを記憶する（図１１のＴ１０）と共に、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きくなるに従って、値が小さくなる重み付け係数ＫＬＰＦを記憶する（図１１のＴ１１）。なお、図１１では、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬに応じて重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦがリニアに増加又は減少しているが、所与の関数に従って重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦが増加又は減少していてもよい。
【０１０２】
図８において、乗算器２２６Ｌは、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力と重み付け算出回路２２４Ｌからの重み付け係数ＫＬＰＦとの乗算結果を出力し、加算器２２８Ｌに出力する。乗算器２２７Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力と重み付け算出回路２２４Ｌからの重み付け係数ＫＨＰＦとの乗算結果を出力し、加算器２２８Ｌに出力する。加算器２２８Ｌは、乗算器２２６Ｌの乗算結果と乗算器２２７Ｌの乗算結果とを加算し、明度ノイズを除去した後の明度信号ＮＲとして出力する。即ち、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力をｈｉｇｈＬ、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力をｌｏｗＬとすると、明度ノイズ除去回路２２０Ｌは、次の式に従って明度信号ＮＲを出力する。
【数３】
【０１０３】
上記のように、重み付け算出回路２２４Ｌが、図１１に示すように重み付け係数ＫＨＰＦ、ＫＬＰＦを出力するため、明度信号ＮＲは、高周波の明度ノイズが除去された信号となる。ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが小さい領域は、低周波成分が多い領域である。このような領域における微少な高周波成分はノイズである可能性が高いため、重み付け係数ＫＨＰＦを小さくしてノイズを除去する。つまり、重み付け係数ＫＨＰＦを小さくし、重み付け係数ＫＬＰＦを大きくすることで、明度ノイズを強調させることなく、所望の明度信号ＮＲを得ることができる。一方、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬが大きい領域は、高周波成分が多い領域である。このような領域における高周波成分は本来の画像データである可能性が高いため、重み付け係数ＫＨＰＦを大きくする。つまり、重み付け係数ＫＨＰＦを大きくし、重み付け係数ＫＬＰＦを小さくすることで、所望の明度信号ＮＲを得ることができる。
【０１０４】
なお、図８では、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌが、高周波成分抽出回路２１２Ｌ及び明度ノイズ除去回路２２０Ｌを含む構成を有しているものとして説明したが、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌが高周波成分抽出回路２１２Ｌのみを含む構成を有し、ラインメモリー６０に保存された明度信号をそのまま明度信号ＮＲとして明度信号補正回路２７０Ｌに出力するようにしてもよい。
【０１０５】
〔多段フィルター回路〕
図１２に、図７の多段フィルター回路２３０Ｌの構成例のブロック図を示す。図１２は、ラインメモリー６０もあわせて図示している。なお、図１２において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１０６】
多段フィルター回路２３０Ｌは、互いにフィルターサイズが異なる第１のフィルター回路２３２Ｌ、第２のフィルター回路２３４Ｌ、及び第３のフィルター回路２３６Ｌを含む。図１２では、多段フィルター回路２３０Ｌが、３種類のフィルター回路でフィルター処理を行う例を説明するが、フィルター回路の数に本実施形態が限定されるものではない。即ち、多段フィルター回路２３０Ｌは、それぞれが抽出する信号の周波数帯域が異なる複数のフィルター回路を有し、各フィルター回路は、画像の水平方向及び垂直方向に並ぶ画素の画素値と、フィルター係数行列との畳み込み演算結果を出力できればよい。
【０１０７】
第１のフィルター回路２３２Ｌは、次の式に従ってフィルター処理された結果を出力することができる。
【数４】
【０１０８】
上式において、第１のフィルター回路２３２Ｌの出力をＦＯ１、座標（ｘ，ｙ）の明度信号をＬ（ｘ，ｙ）、フィルター係数をａ、（ｉ，ｊ）は対象画素を中心とした相対座標で上式の範囲をとり、フィルターサイズをｓとする。各フィルター回路には、フィルターサイズに対応したライン数（垂直走査ライン数）の明度信号が入力される。
【０１０９】
なお、上式では、第１のフィルター回路２３２Ｌの出力について示したが、第２のフィルター回路２３４Ｌ及び第３のフィルター回路２３６Ｌも、フィルターサイズを除いて同様のフィルター処理結果を出力することができる（出力ＦＯ２、ＦＯ３）。
【０１１０】
本実施形態では、第１のフィルター回路２３２Ｌのフィルターサイズを「３」、第２のフィルター回路２３４Ｌのフィルターサイズを「５」、第３のフィルター回路２３６Ｌのフィルターサイズを「７」とする。しかしながら、第１のフィルター回路２３２Ｌ、第２のフィルター回路２３４Ｌ及び第３のフィルター回路２３６Ｌの各フィルター回路のフィルターサイズに本実施形態が限定されるものではない。
【０１１１】
〔明度信号補正量算出回路〕
図１３に、図７の明度信号補正量算出回路２５０Ｌの構成例のブロック図を示す。図１３において、図７と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、図１３では、ラインメモリー６０、多段フィルター回路２３０Ｌ、及びノイズ抽出・除去回路２１０Ｌをあわせて図示している。
図１４に、図１３の重み付け算出回路２５２Ｌの動作説明図を示す。
図１５に、図１３の明度ゲイン算出回路２６０Ｌの動作説明図を示す。
【０１１２】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、重み付け算出回路２５２Ｌ、乗算器２５４Ｌ１〜２５４Ｌ３、加算器２５６Ｌ、乗算器２５８Ｌ、明度ゲイン算出回路２６０Ｌを含む。
【０１１３】
重み付け算出回路２５２Ｌには、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌの高周波成分抽出回路２１２ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌによって生成された出力ｈｉｇｈＬが入力される。そして、重み付け算出回路２５２Ｌは、図１４に示すように、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬに応じて、重み付け係数ｇ１〜ｇ３を算出する。このような重み付け算出回路２５２Ｌは、入力をＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬとし、出力を重み付け係数ｇ１〜ｇ３とするＬＵＴにより実現される。そのため、重み付け算出回路２５２Ｌには、予めＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬに対応した重み付け係数（ｇ１ａ，ｇ２ａ，ｇ３ａ）、（ｇ１ｂ，ｇ２ｂ，ｇ３ｂ）、（ｇ１ｃ，ｇ２ｃ，ｇ３ｃ）、・・・が記憶されており、ＨＰＦ回路２１４Ｌから出力ｈｉｇｈＬが入力されたとき、これに対応した重み付け係数を出力するようになっている。
【０１１４】
例えば、重み付け算出回路２５２Ｌは、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬにより明度ノイズ成分の量が少ないほど、その値が大きくなる重み付け係数を出力することが望ましい。これにより、明度成分補正量算出回路２５０Ｌは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって除去される明度ノイズ成分の量が少ないほど、明度成分の補正量（増幅量）を大きくすることができる。
【０１１５】
加算器２５６Ｌは、乗算器２５４Ｌ１〜２５４Ｌ３の各乗算結果を加算し、その加算結果を乗算器２５８Ｌに出力する。この乗算器２５８Ｌには、更に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出された明度ゲイン係数ｈが入力されている。
【０１１６】
明度ゲイン算出回路２６０Ｌには、ラインメモリー６０に保存された圧縮率αＬが入力される。そして、明度ゲイン算出回路２６０Ｌは、図１５に示すように、ラインメモリー６０からの圧縮率αＬに応じて、明度ゲインｈを算出する。
【０１１７】
このような明度ゲイン算出回路２６０Ｌは、入力をラインメモリー６０からの圧縮率αＬとし、出力を明度ゲインｈとするＬＵＴにより実現される。そのため、明度ゲイン算出回路２６０Ｌには、予めラインメモリー６０からの圧縮率αＬに対応した明度ゲインｈａ、ｈｂ、ｈｃ、・・・が記憶されており、ラインメモリー６０から圧縮率αＬが入力されたとき、これに対応した明度ゲインを出力するようになっている。
【０１１８】
図１６に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出される明度ゲインｈの説明図を示す。
【０１１９】
明度ゲイン算出回路２６０Ｌが算出する明度ゲインｈは、圧縮率αＬに対して、次の式で表されることが望ましい。
【数５】
【０１２０】
圧縮率αＬが１より大きい領域では、明度信号に対して色圧縮を行うことを意味し、圧縮率αＬが１より小さい領域では、明度信号対に対して色伸張を行うことを意味する。この明度ゲインｈにより、圧縮率αＬが大きいほど、明度成分の補正量（増幅量）が大きくすることができる。これにより、色圧縮によってディテール部が潰れた場合でも、それに応じて補正データＶＡが大きくなり、ディテールの見えを改善することができるようになる。これに対して、圧縮率αＬ＜１のとき、明度ゲインｈが０となるため、低明度側において補正量が大きくなることなく、低明度側の見えを維持できる。
【０１２１】
なお、彩度信号の圧縮率αＣについても、明度ゲインと同様に算出される彩度ゲインにより、圧縮率αＣが大きいほど、彩度成分の補正量（増幅量）が大きくすることができる。即ち、色圧縮によってディテール部が潰れた場合でも、それに応じて補正データが大きくなり、ディテールの見えを改善することができるようになる。
【０１２２】
図１３において、乗算器２５８Ｌは、加算器２５６Ｌの加算結果に、明度ゲイン算出回路２６０Ｌからの明度ゲインｈを乗算し、その乗算結果を、明度信号の補正量に対応した補正データＶＡとして出力する。この補正データＶＡは、明度信号補正回路２７０Ｌに入力される。明度信号補正回路２７０Ｌは、ノイズ抽出・除去回路２１０Ｌによって明度ノイズ成分が除去された明度信号ＮＲに、この補正データＶＡを加算して、補正後の明度信号として出力する。
【０１２３】
このように、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、多段フィルター回路２３０Ｌ（広義には信号抽出回路）によって抽出された所与の空間周波数帯域の信号と、色圧縮処理における圧縮率αＬに対応して明度ゲイン算出回路２６０Ｌによって算出された明度ゲイン係数とに基づいて、明度信号の補正量を算出することができる。
【０１２４】
ディテール強調回路２００Ｃを構成する各部も、図８〜図１６と同様であり、圧縮率αＬを圧縮率αＣに、ＨＰＦ回路の出力ｈｉｇｈＬを出力ｈｉｇｈＣ等に置き換えることができる。従って、彩度信号補正量算出回路は、多段フィルター回路（広義には信号抽出回路）によって抽出された所与の空間周波数帯域の信号と、色圧縮処理における圧縮率αＣに対応して彩度ゲイン算出回路によって算出された彩度ゲイン係数とに基づいて、彩度信号の補正量を算出することができる。
【０１２５】
なお、明度信号補正量算出回路２５０Ｌは、図１３に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１３において、重み付け算出回路２５２Ｌに多段フィルター回路２３０ＬからのＦＯ１〜ＦＯ３を入力させるようにしてもよい。
【０１２６】
図１７に、本実施形態における画像処理部３０のディテール強調処理の効果の説明図を示す。図１７は、横軸にディテール強調回路２００ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌ及びディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路２１４Ｃの出力レベル、縦軸に明度信号及び彩度信号の空間周波数を表している。
【０１２７】
本実施形態では、図１７の明度信号補正領域ＬＡ１及び彩度信号補正領域ＣＡ１が示すように、明度信号及び彩度信号の低周波領域については、そのまま明度及び彩度が維持される。これに対して、明度信号及び彩度信号の高周波領域にかけて補正を行うことで、画像のディテール部の見えを改善する。このとき、明度信号及び彩度信号のそれぞれの高周波領域においてＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域ほど明度ノイズや彩度ノイズが多いと判断して、ＨＰＦ回路の出力レベルが小レベルから中レベルである明度成分の所与のレベル範囲Ｌａｒ、彩度成分の所与のレベル範囲Ｃａｒの信号に対して補正を行う。
【０１２８】
従って、図１７に示すように、ＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域では、明度信号及び彩度信号の補正を行わないようにして明度ノイズ及び彩度ノイズを増幅することを避ける一方、ＨＰＦ回路の出力レベルが中レベルから小レベルの領域にかけて、明度信号及び彩度信号を補正する。ここで、低周波領域より高周波領域の明度信号及び彩度信号の補正量（増幅量）が大きくなるように補正することで、色圧縮が行われた画像のディテール部の見えを改善することができる。
【０１２９】
また、本実施形態では、明度信号補正領域ＬＡ１の方が、彩度信号補正領域ＣＡ１より高周波側で補正が行われる。これにより、高彩度側より高明度側でディテールが潰れてしまう画像の見えを改善することができる。更に、明度信号補正領域ＬＡ１に比べて、彩度信号補正領域ＣＡ１は、ＨＰＦ回路の出力レベルが大きい領域まで及ぶ。これにより、明度信号に比べて彩度信号の高周波成分についても補正することができ、明度ノイズを増幅することなく画像のディテール部の見えを改善することができる。
【０１３０】
以上のような構成を有する画像処理部３０の処理は、ソフトウェア処理によって実現することもできる。この場合、画像処理部３０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit：以下、ＣＰＵと略す）、読み出し専用メモリー（Read Only Memory：以下、ＲＯＭと略す）又はランダムアクセスメモリー（Random Access Memory：以下、ＲＡＭと略す）を有し、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムを読み込んだＣＰＵが、該プログラムに対応した処理を実行することで乗算器や加算器等のハードウェアを制御して、上記の彩度成分の補正処理を行う。
【０１３１】
図１８に、本実施形態における画像処理部３０の処理例のフロー図を示す。図１８の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図１８に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１３２】
まず、画像処理部３０は、色域データ取得ステップとして、入力画像の色域データと投射部１００の色域データを取得する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において取得された色域データは、画像処理部３０が内蔵するＲＡＭに格納される。このとき、両色域データのデータ形式は、ＩＣＣプロファイルやＧａｍｕｔＩＤ等の公知のデータ形式を有し、互いに異なるデータ形式の場合には、両色域データのデータ形式を一致させる変換処理を行う。
【０１３３】
次に、画像処理部３０は、明度補正カーブ生成ステップ又は彩度補正カーブ生成ステップとして、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）で説明したように、色相毎に明度補正カーブ及び彩度補正カーブを生成する（ステップＳ１２）。即ち、画像処理部３０は、ステップＳ１０において取得された入力画像の色域データと投射部１００の色域データとに基づいて、入力画像データの色域の境界上の明度を圧縮又は伸張して投射部１００の色域の境界上の明度となるように明度補正カーブを生成する。また、画像処理部３０は、ステップＳ１０において取得された入力画像の色域データと投射部１００の色域データとに基づいて、入力画像データの色域の境界上の彩度を圧縮して投射部１００の色域の境界上の彩度となるように彩度補正カーブを生成する。
【０１３４】
その後、画像処理部３０は、圧縮率算出ステップとして、ステップＳ１２において生成された各明度補正カーブについて圧縮率αＬ、各彩度補正カーブについて圧縮率αＣを算出する（ステップＳ１４）。この圧縮率αＬは、各明度補正カーブにおいて、いくつかのＬ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＬ＊ｉｎ／ΔＬ＊ｏｕｔ）に相当する。また、圧縮率αＣは、各彩度補正カーブにおいて、いくつかのＣ＊ｉｎにおける傾きの逆数（＝ΔＣ＊ｉｎ／ΔＣ＊ｏｕｔ）に相当する。
【０１３５】
続いて、画像処理部３０は、入力画像データ受付ステップとして、入力画像に対応した入力画像データの受け付けを開始する（ステップＳ１６）。ここでは、各画素の画素値がＲＧＢ表色系で表されているものとする。ステップＳ１６において入力画像データが受け付けられると、画像処理部３０は、ＲＧＢ表色系で表される入力画像データの各画素の画素値をＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系に変換し、明度信号Ｌ＊、彩度信号Ｃ＊及び色相信号ｈ＊を算出する（ステップＳ１８）。
【０１３６】
そして、画像処理部３０は、色圧縮ステップとして、ステップＳ１２において生成した明度補正カーブのうち、ステップＳ１８において変換された色相信号ｈ＊に対応した明度補正カーブに従って、ステップＳ１８において変換された明度信号Ｌ＊に対して色圧縮処理を行う。更に画像処理部３０は、ステップＳ１２において生成した彩度補正カーブのうち、ステップＳ１８において変換された色相信号ｈ＊に対応した彩度補正カーブに従って、ステップＳ１８において変換された彩度信号Ｃ＊に対して色圧縮処理を行う（ステップＳ２０）。これにより、ステップＳ１８において変換された明度信号Ｌ＊を色圧縮処理（色伸張処理）した明度信号と、この色圧縮処理で用いた明度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とが取得される。また、ステップＳ１８において変換された彩度信号＊を色圧縮処理した彩度信号と、この色圧縮処理で用いた彩度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とが取得される。
【０１３７】
画像処理部３０は、ディテール強調処理ステップとして、ステップＳ２０の色圧縮処理の結果として得られた色圧縮処理後の明度信号と、この色圧縮処理で用いた明度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とを用いて、明度信号のディテール強調処理を行う。更に画像処理部３０は、明度信号のディテール強調処理と同時に又はこれに続いて、ディテール強調処理ステップとして、ステップＳ２０の色圧縮処理の結果として得られた色圧縮処理後の彩度信号と、この色圧縮処理で用いた彩度補正カーブ上での傾きに相当する圧縮率とを用いて、彩度信号のディテール強調処理を行う（ステップＳ２２）。
【０１３８】
その後、画像処理部３０は、ディテール強調処理後の明度信号及び彩度信号を、該明度信号及び該彩度信号に対応する色相信号ｈ＊と共にＲＧＢ表色系に変換し（ステップＳ２４）、投射部１００にＲＧＢ表色系の画素値を出力する（ステップＳ２６）。
【０１３９】
ここで、終了のとき（ステップＳ２８：Ｙ）、画像処理部３０は、一連の処理を終了し（エンド）、終了ではないとき（ステップＳ２８：Ｎ）、ステップＳ１６に戻って、処理を継続する。
【０１４０】
図１９に、本実施形態における画像処理部３０の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図を示す。図１９に示す処理は、図１８のステップＳ２２において明度成分のディテール強調処理として行われる。図１９の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図１９に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１４１】
画像処理部３０は、ステップＳ２２においてディテール強調処理が行われると、まず、信号抽出ステップとして、明度信号の特定の空間周波数帯域を抽出する（ステップＳ４０）。例えば、多段フィルター回路２３０Ｌにより所与の空間周波数帯域の明度信号を抽出したり、或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが多段フィルター回路２３０Ｌの機能を実現する乗算器や加算器を制御して上記の空間周波数帯域の明度信号を抽出したりする。
【０１４２】
その後、画像処理部３０は、明度信号の空間周波数を解析する（ステップＳ４２、ステップＳ４４）。より具体的には、ステップＳ４２では、画像処理部３０は、高周波成分抽出ステップとして、色圧縮後の明度信号から所与の高周波成分の明度信号を抽出する。そして、ステップＳ４４では、画像処理部３０は、明度ノイズ除去ステップとして、色圧縮後の明度信号から明度ノイズ成分を除去する。
【０１４３】
そして、画像処理部３０は、明度ゲイン算出ステップとして、図１８のステップＳ１４で算出された圧縮率αＬに対応した明度ゲインを算出する（ステップＳ４６）。次に、画像処理部３０は、明度成分補正量算出ステップとして、ステップＳ４６で算出された明度ゲインを用いて、明度信号の補正量に対応する補正データを算出する（ステップＳ４８）。即ち、ステップＳ４８では、画像処理部３０は、所与の空間周波数帯域の信号を、ステップＳ４２で抽出された高周波成分の明度信号（ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ）に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ４６で算出された明度ゲインを乗算して補正データＶＡを生成する。或いはソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、信号抽出処理により抽出した信号に対して、ステップＳ４２で抽出された高周波成分の明度信号に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ４６で算出された明度ゲインが乗算されて補正データＶＡとして出力する。
【０１４４】
そして、画像処理部３０は、明度成分補正ステップとして、ステップＳ４８で算出された補正量に対応した補正データＶＡを用いて、ステップＳ４４において明度ノイズが除去された明度信号を補正し（ステップＳ５０）、補正後の明度信号を出力して（ステップＳ５２）、一連の処理を終了する（エンド）。即ち、ステップＳ５０では、明度信号補正回路２７０Ｌが、色圧縮処理後の明度信号に、補正データＶＡに対応した補正信号を加算して、補正後の明度信号を生成する。或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、色圧縮処理後の明度信号に、補正データＶＡに対応した補正信号を加算して、補正後の明度信号を生成する。
【０１４５】
図２０に、本実施形態における画像処理部３０の図１８のディテール強調処理の処理例のフロー図を示す。図２０に示す処理は、図２０のステップＳ２２において彩度成分のディテール強調処理として行われる。図２０の処理をソフトウェアで実現する場合、画像処理部３０が内蔵するＲＯＭ又はＲＡＭに図２０に示す処理を実現するプログラムが格納される。
【０１４６】
画像処理部３０は、ステップＳ２２においてディテール強調処理が行われると、まず、信号抽出ステップとして、彩度信号の特定の空間周波数帯域を抽出する（ステップＳ６０）。例えば、多段フィルター回路により所与の空間周波数帯域の彩度信号を抽出したり、或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが多段フィルター回路の機能を実現する乗算器や加算器を制御して上記の空間周波数帯域の彩度信号を抽出したりする。
【０１４７】
その後、画像処理部３０は、彩度信号の空間周波数を解析する（ステップＳ６２、ステップＳ６４）。より具体的には、ステップＳ６２では、画像処理部３０は、高周波成分抽出ステップとして、色圧縮後の彩度信号から所与の高周波成分の彩度信号を抽出する。そして、ステップＳ６４では、画像処理部３０は、彩度ノイズ除去ステップとして、色圧縮後の彩度信号から彩度ノイズ成分を除去する。
【０１４８】
そして、画像処理部３０は、彩度ゲイン算出ステップとして、図１８のステップＳ１４で算出された圧縮率αＣに対応した彩度ゲインを算出する（ステップＳ６６）。次に、画像処理部３０は、彩度成分補正量算出ステップとして、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインを用いて、彩度信号の補正量に対応する補正データを算出する（ステップＳ６８）。即ち、ステップＳ６８では、画像処理部３０は、所与の空間周波数帯域の信号を、ステップＳ６２で抽出された高周波成分の彩度信号（ＨＰＦ回路の出力ｈｉｇｈＣ）に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインを乗算して補正データを生成する。或いはソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、信号抽出処理により抽出した信号に対して、ステップＳ６２で抽出された高周波成分の彩度信号に応じた係数で重み付けした後、ステップＳ６６で算出された彩度ゲインが乗算されて補正データとして出力する。
【０１４９】
そして、画像処理部３０は、彩度成分補正ステップとして、ステップＳ６８で算出された補正量に対応した補正データを用いて、ステップＳ６４において彩度ノイズが除去された彩度信号を補正し（ステップＳ７０）、補正後の彩度信号を出力して（ステップＳ７２）、一連の処理を終了する（エンド）。即ち、ステップＳ７０では、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正回路が、色圧縮処理後の彩度信号に、補正データに対応した補正信号を加算して、補正後の彩度信号を生成する。或いは、ソフトウェア処理で実現する場合には、ＣＰＵが、色圧縮処理後の彩度信号に、補正データに対応した補正信号を加算して、補正後の彩度信号を生成する。
【０１５０】
なお、図１８、図１９又は図２０に示す処理において、各ステップの順序を適宜入れ替えても、同様の処理を実現できる。
【０１５１】
このように各画素の画素値が補正されたＲＧＢ表色系の画像データは、投射部１００に対して出力される。投射部１００は、この画像処理部３０からの画像データに基づいて、光源からの光を変調し、変調後の光をスクリーンＳＣＲに投射する。
【０１５２】
３． 投射部
図２１に、図１又は図３の投射部１００の構成例の図を示す。図２１では、本実施形態における投射部１００が、いわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものとして説明するが、本発明に係る画像出力装置としての投射部がいわゆる３板式の液晶プロジェクターにより構成されるものに限定されるものではない。即ち、以下では、１画素がＲ成分のサブ画素、Ｇ成分のサブ画素、及びＢ成分のサブ画素により構成されるものとして説明するが、１画素を構成するサブ画素数（色成分数）に限定されるものではない。
【０１５３】
投射部１００は、光源１１０、インテグレーターレンズ１１２、１１４、偏光変換素子１１６、重畳レンズ１１８、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒ、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇ、反射ミラー１２２、Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒ、Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇ、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ（第１の光変調素子）、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ（第２の光変調素子）、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂ（第３の光変調素子）、リレー光学系１４０、クロスダイクロイックプリズム１６０、投射レンズ１７０を含む。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂとして用いられる液晶パネルは、透過型の液晶表示装置である。リレー光学系１４０は、リレーレンズ１４２、１４４、１４６、反射ミラー１４８、１５０を含む。
【０１５４】
光源１１０は、例えば超高圧水銀ランプにより構成され、少なくともＲ成分の光、Ｇ成分の光、Ｂ成分の光を含む光を射出する。インテグレーターレンズ１１２は、光源１１０からの光を複数の部分光に分割するための複数の小レンズを有する。インテグレーターレンズ１１４は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する。重畳レンズ１１８は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズから射出される部分光を液晶パネル上で重畳する。
【０１５５】
また偏光変換素子１１６は、偏光ビームスプリッターレイとλ／２板とを有し、光源１１０からの光を略一種類の偏光光に変換する。偏光ビームスプリッターレイは、インテグレーターレンズ１１２により分割された部分光をｐ偏光とｓ偏光に分離する偏光分離膜と、偏光分離膜からの光の向きを変える反射膜とを、交互に配列した構造を有する。偏光分離膜で分離された２種類の偏光光は、λ／２板によって偏光方向が揃えられる。この偏光変換素子１１６によって略一種類の偏光光に変換された光が、重畳レンズ１１８に照射される。
【０１５６】
重畳レンズ１１８からの光は、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒに入射される。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒは、Ｒ成分の光を反射して、Ｇ成分及びＢ成分の光を透過させる機能を有する。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒを透過した光は、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇに照射され、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒにより反射した光は反射ミラー１２２により反射されてＲ用フィールドレンズ１２４Ｒに導かれる。
【０１５７】
Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇは、Ｇ成分の光を反射して、Ｂ成分の光を透過させる機能を有する。Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過した光は、リレー光学系１４０に入射され、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇにより反射した光はＧ用フィールドレンズ１２４Ｇに導かれる。
【０１５８】
リレー光学系１４０では、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過したＢ成分の光の光路長と他のＲ成分及びＧ成分の光の光路長との違いをできるだけ小さくするために、リレーレンズ１４２、１４４、１４６を用いて光路長の違いを補正する。リレーレンズ１４２を透過した光は、反射ミラー１４８によりリレーレンズ１４４に導かれる。リレーレンズ１４４を透過した光は、反射ミラー１５０によりリレーレンズ１４６に導かれる。リレーレンズ１４６を透過した光は、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに照射される。
【０１５９】
Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒに照射された光は、平行光に変換されてＲ用液晶パネル１３０Ｒに入射される。Ｒ用液晶パネル１３０Ｒは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｒ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒに入射された光（第１の色成分の光）は、Ｒ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６０】
Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇに照射された光は、平行光に変換されてＧ用液晶パネル１３０Ｇに入射される。Ｇ用液晶パネル１３０Ｇは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｇ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇに入射された光（第２の色成分の光）は、Ｇ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６１】
リレーレンズ１４２、１４４、１４６で平行光に変換された光が照射されるＢ用液晶パネル１３０Ｂは、光変調素子（光変調部）として機能し、Ｂ用画像信号に基づいて透過率（通過率、変調率）が変化するようになっている。従って、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂに入射された光（第３の色成分の光）は、Ｂ用画像信号に基づいて変調され、変調後の光がクロスダイクロイックプリズム１６０に入射される。
【０１６２】
Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂは、それぞれ同様の構成を有している。各液晶パネルは、電気光学物質である液晶を一対の透明なガラス基板に密閉封入したものであり、例えばポリシリコン薄膜トランジスターをスイッチング素子として、各サブ画素の画像信号に対応して各色光の通過率を変調する。
【０１６３】
本実施形態では、１画素を構成する色成分毎に光変調素子としての液晶パネルが設けられ、各液晶パネルの透過率がサブ画素に対応した画像信号により制御される。即ち、Ｒ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒの透過率（通過率、変調率）の制御に用いられ、Ｇ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇの透過率の制御に用いられ、Ｂ成分のサブ画素用の画像信号が、Ｂ用液晶パネル１３０Ｂの透過率の制御に用いられる。
【０１６４】
クロスダイクロイックプリズム１６０は、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂからの入射光を合成した合成光を出射光として出力する機能を有する。投射レンズ１７０は、出力画像をスクリーンＳＣＲ上に拡大して結像させるレンズである。
【０１６５】
本実施形態における画像処理部３０によって補正された画像データに基づいて、上記のような構成を有する投射部１００により画像を表示するようにしたので、色圧縮を行った場合でも、色圧縮により失われたディテール部の見えを改善することができる。また、色圧縮後の明度信号及び彩度信号の特定周波数成分に対してのみ、そのディテール部の変化を増幅することで、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。また、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０１６６】
また、本実施形態における明度信号及び彩度信号の補正処理を行った後に、画像表示ステップとしてこのような投射部１００を制御して、上記の補正処理後の画像データに基づいて画像を表示することで、補正対象外の明度領域及び彩度領域に影響を与えることなく画像のディテールの表現を改善する画像表示方法を提供できる。
【０１６７】
４． 変形例
４．１ 第１の変形例
本実施形態における画像処理部３０では、明度信号補正量算出回路２５０Ｌ及び彩度信号補正量算出回路２５０Ｃが、図１３に示すように、重み付け算出回路と彩度ゲイン算出回路とを有し、重み付け係数や彩度ゲイン係数を乗算する乗算器により補正データを生成する構成となっていたが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１６８】
以下では、図７のディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路の変形例について説明する。しかしながら、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路も同様であり、ディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路及びディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路の少なくとも一方を、次のような補正量算出回路に置き換えることができる。
【０１６９】
図２２に、本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌａの構成例のブロック図を示す。例えば本実施形態における明度信号補正量算出回路２５０Ｌに代えて、図２２に示す明度信号補正量算出回路２５０Ｌａが図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される。
【０１７０】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３、加算器３０６Ｌを含む。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３の各ＬＵＴからの明度ゲイン係数を、多段フィルター回路２３０Ｌの各出力に乗算した後、各乗算結果を加算して補正データＶＡとして出力する。
【０１７１】
図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）に、図２２の第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３の動作説明図を示す。図２３（Ａ）は、図２２の第１のＬＵＴ３０２Ｌ１の動作説明図を表す。図２３（Ｂ）は、図２２の第２のＬＵＴ３０２Ｌ２の動作説明図を表す。図２３（Ｃ）は、図２２の第３のＬＵＴ３０２Ｌ３の動作説明図を表す。
【０１７２】
第１のＬＵＴ３０２Ｌ１には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第１のＬＵＴ３０２Ｌ１には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１ａ、ｊ１ｂ、ｊ１ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ１として出力するようになっている。
【０１７３】
第２のＬＵＴ３０２Ｌ２には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第２のＬＵＴ３０２Ｌ２には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ２ａ、ｊ２ｂ、ｊ２ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ２として出力するようになっている。
【０１７４】
第３のＬＵＴ３０２Ｌ３には、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬが入力され、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ１を出力する。そのため、第３のＬＵＴ３０２Ｌ３には、予め出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応した明度ゲイン係数ｊ３ａ、ｊ３ｂ、ｊ３ｃ・・・が記憶されており、出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬが入力されたとき該出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬの組み合わせに対応した明度ゲイン係数を明度ゲイン係数ｊ３として出力するようになっている。
【０１７５】
図２２において、乗算器３０４Ｌ１は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第１のフィルター回路２３２Ｌの出力ＦＯ１と第１のＬＵＴ３０２Ｌ１からの明度ゲイン係数ｊ１とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。乗算器３０４Ｌ２は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第２のフィルター回路２３４Ｌの出力ＦＯ２と第２のＬＵＴ３０２Ｌ２からの明度ゲイン係数ｊ２とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。乗算器３０４Ｌ３は、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第３のフィルター回路２３６Ｌの出力ＦＯ３と第３のＬＵＴ３０２Ｌ３からの明度ゲイン係数ｊ３とを乗算し、乗算結果を加算器３０６Ｌに出力する。
【０１７６】
加算器３０６Ｌは、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３の各乗算結果を加算し、加算結果を補正データＶＡとして出力する。
【０１７７】
以上のように、本実施形態の第１の変形例における画像処理部において、明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力毎に設けられ、ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬ及び圧縮率αＬに対応したゲインを出力する複数のテーブルと、多段フィルター回路２３０Ｌの出力毎に設けられ多段フィルター回路２３０Ｌの各出力と上記の複数のテーブルを構成する各テーブルの出力とを乗算する複数の乗算器と、複数の乗算器の乗算結果を加算する加算器とを含み、加算器の出力を明度成分の補正量として算出することができる。また、彩度信号補正算出回路も、上記と同様に、彩度成分の補正量を算出することができる。
【０１７８】
このような本実施形態の第１の変形例によれば、実施形態１と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。また、実施形態１と同様に、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、本実施形態の第１の変形例によれば、実施形態１と比較して、明度信号補正量算出回路及び彩度信号補正量算出回路に内蔵される乗算器の数を減らすことができるので、低消費電力化及び低コスト化が可能となる。
【０１７９】
４．２ 第２の変形例
本実施形態の第１の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌａは、図２２に示すように、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３と、乗算器３０４Ｌ１〜３０４Ｌ３と、加算器３０６Ｌとを有し、第１〜第３のＬＵＴ３０２Ｌ１〜３０２Ｌ３からの明度ゲイン係数を用いた乗算器の乗算結果を加算する構成であったが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１８０】
以下では、図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される明度信号補正量算出回路の変形例について説明する。しかしながら、ディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路も同様であり、ディテール強調回路２００Ｌの明度信号補正量算出回路及びディテール強調回路２００Ｃの彩度信号補正量算出回路の少なくとも一方を、次のような補正量算出回路に置き換えることができる。
【０１８１】
図２４に、本実施形態の第２の変形例における明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂの構成例のブロック図を示す。例えば本実施形態における明度信号補正量算出回路２５０Ｌに代えて、図２４に示す明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂが図７のディテール強調回路２００Ｌに内蔵される。
【０１８２】
明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、ＬＵＴ３５２を含む。この明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、ＬＵＴ３５２Ｌからの出力を補正データＶＡとして出力する。
【０１８３】
図２５に、図２４のＬＵＴ３５２Ｌの動作説明図を示す。
【０１８４】
ＬＵＴ３５２Ｌには、ＨＰＦ回路２１４Ｌからの出力ｈｉｇｈＬ及びラインメモリー６０からの圧縮率αＬと、多段フィルター回路２３０Ｌを構成する第１のフィルター回路２３２Ｌ〜第３のフィルター回路２３６Ｌの各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３が入力され、出力ｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力との組み合わせに対応した補正データを出力する。この補正データが、補正データＶＡとして出力される。そのため、ＬＵＴ３５２Ｌには、予めｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３との組み合わせに対応した補正データＶＡａ、ＶＡｂ、・・・、ＶＡｃ、ＶＡｄ、・・・、ＶＡｅ、ＶＡｆ、・・・、ＶＡｊ・・・が記憶されており、ｈｉｇｈＬ、圧縮率αＬ及び各フィルター回路の出力ＦＯ１〜ＦＯ３が入力されたとき、これらの組み合わせに対応した補正データを出力するようになっている。
【０１８５】
以上のように、本実施形態の第２の変形例における画像処理部では、明度信号補正量算出回路２５０Ｌｂは、多段フィルター回路２３０Ｌの出力とＨＰＦ回路２１４Ｌの出力ｈｉｇｈＬと圧縮率αＬとに対応した明度成分の補正データを出力するテーブルを含むことができる。そして、このテーブルが出力する補正データを補正データＶＡとして出力する。また、彩度信号補正算出回路も、上記と同様に、彩度成分の補正量を出力することができる。
【０１８６】
本実施形態の第２の変形例によれば、本実施形態又は本実施形態の第１の変形例と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。また、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、本実施形態の第２の変形例によれば、実施形態１又は実施形態１の第１の変形例と比較して、明度信号補正量算出回路及び彩度信号補正量算出回路に内蔵される乗算器及び加算器を無くすことができるので、大幅な低消費電力化及び低コスト化が可能となる。
【０１８７】
４．３ 第３の変形例
本実施形態又はその変形例では、図９に示すＨＰＦ回路及びＬＰＦ回路のゲインで、図１７で示す補正領域内で補正するようにしていたが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【０１８８】
本実施形態の第３の変形例では、ディテール強調回路２００ＬのＨＰＦ回路２１４Ｌのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｌのフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路２１４Ｃのフィルター特性とＬＰＦ回路２２２Ｃ（図示せず）のフィルター特性とは、次のような関係を有することが望ましい。また、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４Ｌ及びＬＰＦ回路２２２Ｌと、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４Ｃ及びＬＰＦ回路２２２Ｃとは、次のような関係を有することが望ましい。
【０１８９】
図２６に、本実施形態の第３の変形例におけるディテール強調回路２００Ｌ、２００ＣにおけるＨＰＦ回路、ＬＰＦ回路のフィルター特性の一例を示す。図２６は、横軸に明度信号及び彩度信号の周波数、縦軸にゲインを表す。
【０１９０】
ＨＰＦ回路２１４Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図２６のＴ２１）。このＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＨＰＦである。一方、ＬＰＦ回路２２２Ｌの出力は、明度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、明度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図２６のＴ２２）。このＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数は、ωＬＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路２１４Ｌのカットオフ周波数とＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＬＨＰＦ＝ωＬＬＰＦ＝ωｃｕｔ０）。
【０１９１】
同様に、ディテール強調回路２００ＣのＨＰＦ回路（２１４Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では小さくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では大きくなる（図２６のＴ２３）。このＨＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＨＰＦである。一方、ディテール強調回路２００ＣのＬＰＦ回路（２２２Ｃ）の出力は、彩度信号の空間周波数が低い領域では大きくなり、彩度信号の空間周波数が高い領域では小さくなる（図２６のＴ４）。このＬＰＦ回路のカットオフ周波数は、ωＣＬＰＦである。ここで、ＨＰＦ回路のカットオフ周波数とＬＰＦ回路のカットオフ周波数とは等しいことが望ましい（ωＣＨＰＦ＝ωＣＬＰＦ＝ωｃｕｔ１）。これにより、元の彩度信号の情報を欠落させることなく、彩度信号を補正することができるようになる。
【０１９２】
更に、ディテール強調回路２００ＬにおけるＨＰＦ回路２１４ＬとＬＰＦ回路２２２Ｌのカットオフ周波数ωｃｕｔ０は、ディテール強調回路２００ＣにおけるＨＰＦ回路２１４ＣとＬＰＦ回路２２２Ｃのカットオフ周波数ωｃｕｔ１より低い。このとき、明度信号補正領域及び彩度信号補正領域が、次のような関係とすることで、彩度成分より目立ちやすい明度成分のディテールの見えを改善することができる。
【０１９３】
図２７に、本実施形態の第３の変形例における画像処理部のディテール強調処理の効果の説明図を示す。図２７において、図１７と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１９４】
図２７に示す明度信号補正領域ＬＡ２及び彩度信号補正領域ＣＡ２が、図１７の明度信号補正領域ＬＡ１及び彩度信号補正領域ＣＡ１と異なる点は、明度信号補正領域ＬＡ２と彩度信号補正領域ＣＡ２とが、ＨＰＦ回路の出力レベルが同じ領域まで及ぶ点である。これにより、図２６で示すように、彩度ノイズ成分に比べて明度ノイズ成分をより多く除去することで、明度信号及び彩度信号の補正領域についてそれほど考慮することなく、画像のディテール部の見えを改善することができるようになる。
【０１９５】
４．４ 第４の変形例
本実施形態又はその変形例では、画像出力装置としてプロジェクターを例に説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、画像出力装置がプリンターであってもよい。
【０１９６】
図２８に、本実施形態の第４の変形例におけるプリンターの構成例のブロック図を示す。図２８において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１９７】
プリンター（画像印刷装置）４００は、画像処理部３０と、画像出力部としての印刷部４１０とを含む。画像処理部３０には、入力画像の色域データと印刷部４１０の色域データとが入力される。そして、画像処理部３０は、明度補正カーブ及び圧縮率、彩度補正カーブ及び圧縮率を生成し、入力画像データが入力されたとき、色圧縮処理を行って、色圧縮後の画像データを印刷部４１０に対して出力する。印刷部４１０は、画像処理部３０からの画像データに基づいて印刷する。
【０１９８】
本実施形態の第４の変形例における画像処理部３０は、本実施形態の第１の変形例〜第３の変形例のいずれかの画像処理部に置き換えることができる。
【０１９９】
本実施形態の第４の変形例によれば、本実施形態又はその変形例と同様に、所与の空間周波数帯域の明度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＬに応じて補正できる。また、所与の空間周波数帯域の彩度信号のみを、色圧縮時の圧縮率αＣに応じて補正できる。その結果、他の部分に影響を与えることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。更に、ノイズを抽出して、抽出されたノイズ量に応じてディテール部を強調することで、ノイズを増幅させることなく、色圧縮時に失われるディテール部の見えを改善することができる。
【０２００】
以上、本発明に係る画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラムを上記の実施形態又はその変形例に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態又はその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０２０１】
（１）上記の各実施形態又はその変形例では、ＣＩＥＬＡＢ色空間において色圧縮処理を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＣＩＥＬＵＶ色空間やその他の色空間において色圧縮処理を行う場合にも適用できる。
【０２０２】
（２）上記の各実施形態又はその変形例では、画像処理部が画素値をＲＧＢ表色系に変換してから出力する例を説明したが本発明はこれに限定されるものではない。画像処理部が、ＲＧＢ表色系以外の表色系（例えばＣＭＹＫ表色系）に変換してから出力してもよい。
【０２０３】
（３）上記の各実施形態又はその変形例では、明度補正カーブ、彩度補正カーブの形状に限定されるものではない。
【０２０４】
（４）上記の各実施形態又はその変形例では、ノイズ抽出・除去回路によって明度ノイズ及び彩度ノイズを除去してから明度信号彩度信号の補正処理を行っていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７においてノイズ抽出・除去回路２１０Ｌを省略した構成を採用し、彩度ノイズを除去することなく彩度信号の補正処理を行うようにしてもよい。
【０２０５】
（５）上記の各実施形態又はその変形例では、画像表示装置としてプロジェクターを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る画像表示装置は、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置等の画像表示を行う装置全般に適用できる。
【０２０６】
（６）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを用いるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調素子として、例えばＤＬＰ（Digital Light Processing)（登録商標）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を採用してもよい。
【０２０７】
（７）上記の各実施形態又はその変形例では、光変調素子として、いわゆる３板式の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを例に説明したが、単板式の液晶パネルや２板又は４板式以上の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを採用してもよい。
【０２０８】
（８）上記の各実施形態では、１画素を３つの色成分のサブ画素で構成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１画素を構成する色成分数が２、又は４以上であってもよい。
【０２０９】
（９）上記の各実施形態又はその変形例において、本発明を、画像処理装置、画像出力装置、画像処理方法及びプログラムとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記の画像処理装置や画像出力装置を含む画像表示システムであってもよい。或いは、例えば、本発明を実現するための画像処理装置の処理方法（画像処理方法）、又は本発明を実現するための画像表示装置の処理方法（画像表示方法）の処理手順が記述されたプログラムや、該プログラムが記録された記録媒体であってもよい。
【符号の説明】
【０２１０】
２…入力画像データ、 ４…画像データ、 ６，８…色域データ、
１０…画像表示システム、 ２０…プロジェクター、 ３０…画像処理部、
３２…入力画像色域データ保存部、 ３４…表示装置色域データ保存部、
３６…圧縮率算出回路、 ４０…ＲＧＢ→Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊変換回路、 ５０…色圧縮回路、
６０…ラインメモリー、 ７０…Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊→ＲＧＢ変換回路、 １００…投射部、
１１０…光源、 １１２，１１４…インテグレーターレンズ、 １１６…偏光変換素子、
１１８…重畳レンズ、 １２０Ｒ…Ｒ用ダイクロイックミラー、
１２０Ｇ…Ｇ用ダイクロイックミラー、 １２２，１４８，１５０…反射ミラー、
１２４Ｒ…Ｒ用フィールドレンズ、 １２４Ｇ…Ｇ用フィールドレンズ、
１３０Ｒ…Ｒ用液晶パネル、 １３０Ｇ…Ｇ用液晶パネル、
１３０Ｂ…Ｂ用液晶パネル、 １４０…リレー光学系、
１４２，１４４，１４６…リレーレンズ、 １６０…クロスダイクロイックプリズム、
１７０…投射レンズ、 ２００Ｃ，２００Ｌ…ディテール強調回路、
２１０Ｃ，２１０Ｌ…ノイズ抽出・除去回路、 ２１２Ｌ…高周波成分抽出回路、
２１４Ｌ…ＨＰＦ回路、 ２２０Ｌ…明度ノイズ除去回路、 ２２２Ｌ…ＬＰＦ回路、
２２４Ｌ，２５２Ｌ…重み付け算出回路、 ２２６Ｌ，２２７Ｌ，２５４Ｌ１，２５４Ｌ２，２５４Ｌ３，２５８Ｌ，３０４Ｌ１，３０４Ｌ２，３０４Ｌ３，Ｍ１…乗算器、
２２８Ｌ，２５６Ｌ，３０６Ｌ，Ａ１…加算器、
２３０Ｃ，２３０Ｌ…多段フィルター回路、 ２３２Ｌ…第１のフィルター回路、
２３４Ｌ…第２のフィルター回路、 ２３６Ｌ…第３のフィルター回路、
２５０Ｃ，２５０Ｌ，２５０Ｌａ，２５０Ｌｂ…彩度信号補正量算出回路、
２６０Ｃ，２６０Ｌ…明度ゲイン算出回路、 ２７０Ｃ，２７０Ｌ…明度信号補正回路、
３０２Ｌ１…第１のＬＵＴ、 ３０２Ｌ２…第２のＬＵＴ、
３０２Ｌ３…第３のＬＵＴ、 ３５２Ｌ…ＬＵＴ、 ４００…プリンター、
４１０…印刷部、 Ｃ１…色圧縮手段、 Ｌ１…信号抽出手段、
Ｇ１…明度ゲイン生成手段、 ＳＣＲ…スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理装置であって、
入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮部と、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、
前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正部と、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出部を含み、
前記色圧縮部が、
前記圧縮率算出部によって算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出部によって算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記圧縮率算出部が、
色圧縮前の明度成分Ｌｉｎと色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとの関係を示す明度補正カーブにおいて、前記明度成分の圧縮率として、前記明度成分Ｌｉｎにおける傾きの逆数ΔＬｉｎ／ΔＬｏｕｔを算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記圧縮率算出部が、
色圧縮前の彩度成分Ｃｉｎと色圧縮後の彩度成分Ｃｏｕｔとの関係を示す彩度補正カーブにおいて、前記彩度成分の圧縮率として、前記彩度成分Ｃｉｎにおける傾きの逆数ΔＣｉｎ／ΔＣｏｕｔを算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記明度成分から所与の明度ノイズ成分を除去する明度ノイズ除去部を含み、
前記明度成分補正部は、
前記明度成分の補正量を用いて、前記明度ノイズ除去部によって前記明度ノイズ成分が除去された前記画像データの明度成分を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記明度成分補正量算出部が、
前記明度ノイズ除去部によって除去される前記明度ノイズ成分の量が少ないほど、前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記明度成分補正量算出部が、
前記明度の圧縮率が大きいほど前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記明度成分補正量算出部が、
前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記彩度成分から所与の彩度ノイズ成分を除去する彩度ノイズ除去部を含み、
前記彩度成分補正部は、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記彩度ノイズ除去部によって前記彩度ノイズ成分が除去された前記画像データの彩度成分を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記彩度ノイズ除去部によって除去される前記彩度ノイズ成分の量が少ないほど、前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記彩度の圧縮率が大きいほど前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置であって、
請求項１乃至１２のいずれか記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって補正された画像データに基づいて画像を出力する画像出力部とを含むことを特徴とする画像出力装置。
【請求項１４】
画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理方法であって、
入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮ステップと、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出ステップと、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出ステップと、
前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正ステップと、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出ステップを含み、
前記色圧縮ステップが、
前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５記載の画像処理方法を、コンピューターに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理装置であって、
入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮部と、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出部と、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出部と、
前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正部と、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮部によって圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出部を含み、
前記色圧縮部が、
前記圧縮率算出部によって算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出部によって算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記圧縮率算出部が、
色圧縮前の明度成分Ｌｉｎと色圧縮後の明度成分Ｌｏｕｔとの関係を示す明度補正カーブにおいて、前記明度成分の圧縮率として、前記明度成分Ｌｉｎにおける傾きの逆数ΔＬｉｎ／ΔＬｏｕｔを算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記圧縮率算出部が、
色圧縮前の彩度成分Ｃｉｎと色圧縮後の彩度成分Ｃｏｕｔとの関係を示す彩度補正カーブにおいて、前記彩度成分の圧縮率として、前記彩度成分Ｃｉｎにおける傾きの逆数ΔＣｉｎ／ΔＣｏｕｔを算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記明度成分から所与の明度ノイズ成分を除去する明度ノイズ除去部を含み、
前記明度成分補正部は、
前記明度成分の補正量を用いて、前記明度ノイズ除去部によって前記明度ノイズ成分が除去された前記画像データの明度成分を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記明度成分補正量算出部が、
前記明度ノイズ除去部によって除去される前記明度ノイズ成分の量が少ないほど、前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記明度成分補正量算出部が、
前記明度の圧縮率が大きいほど前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記明度成分補正量算出部が、
前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記明度成分の増幅量が大きくなるように前記明度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記彩度成分から所与の彩度ノイズ成分を除去する彩度ノイズ除去部を含み、
前記彩度成分補正部は、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記彩度ノイズ除去部によって前記彩度ノイズ成分が除去された前記画像データの彩度成分を補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記彩度ノイズ除去部によって除去される前記彩度ノイズ成分の量が少ないほど、前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記彩度の圧縮率が大きいほど前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記彩度成分補正量算出部が、
前記空間周波数帯域において、低周波領域より高周波領域の前記彩度成分の増幅量が大きくなるように前記彩度成分の補正量を算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置であって、
請求項１乃至１２のいずれか記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって補正された画像データに基づいて画像を出力する画像出力部とを含むことを特徴とする画像出力装置。
【請求項１４】
画像出力装置に対して供給される画像データを補正する画像処理方法であって、
入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記画像データの色相成分に対応した前記画像データの明度成分の圧縮率で前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記色相成分に対応した前記画像データの彩度成分の圧縮率で前記画像データの彩度成分を圧縮する色圧縮ステップと、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの明度成分の補正量を、前記明度成分の圧縮率に応じて算出する明度成分補正量算出ステップと、
所与の空間周波数帯域の画像データに対して、該画像データの彩度成分の補正量を、前記彩度成分の圧縮率に応じて算出する彩度成分補正量算出ステップと、
前記明度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの明度成分を補正する明度成分補正ステップと、
前記彩度成分の補正量を用いて、前記色圧縮ステップにおいて圧縮された前記画像データの彩度成分を補正する彩度成分補正ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記入力画像の色域と前記画像出力装置の色域とに基づいて、前記色相成分に応じて前記明度成分の圧縮率及び前記彩度成分の圧縮率を算出する圧縮率算出ステップを含み、
前記色圧縮ステップが、
前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記明度成分の圧縮率で、前記画像データの明度成分を圧縮すると共に、前記圧縮率算出ステップにおいて算出された前記彩度成分の圧縮率で、前記画像データの彩度成分を圧縮することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５記載の画像処理方法を、コンピューターに実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
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【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−７７７７５（Ｐ２０１１−７７７７５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６３９６（Ｐ２００９−２２６３９６）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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