q.高精度な色変換方法
・LUTと補間演算
−汎用的、高速
実際の応用例では、トーンカーブを修正する場合、16ビットの補間演算を行うことがある。また、画像処理補間演算(バイキュービック・スプライン補間演算)処理IP(intellectual property)をハードウェア・エンジン拡張部に集積し、その回路をFPGA上に実装して画像拡大時にスケーリング表示処理を行っている例も見られる。
−LUT
LUT、つまりルックアップテーブルは、Look Up Table (lookup table)の略で、入力輝度に対する出力輝度の割当テーブルのことである。
一般的に画像のコントラストを改善したり、明るさの変更などに利用される。
この、LUTとはコンピュータにおいて、効率よく参照や変換をする目的でつくられた配列や連想配列などのデータ構造のことをいう。例えば大きな負担がかかる処理をコンピュータに行わせる場合、あらかじめ先に計算できるデータは計算しておき、その値を配列(ルックアップテーブル)に保存しておく。コンピュータは配列から目的のデータを取り出すことによって、計算の負担を軽減し効率よく処理を行うことができる。またあるキーワードを基にあるデータを取り出すとき、その対応を表としてまとめたものもルックアップテーブルといえる。
右図は、LUTを用いてRGBからCMYKに色変換する模式図を示す。
違う色空間に色変換する上で、大切なことは色再現性が大きくなければならないということである。
r.鮮鋭性の評価: MTF
・スリット(エッジ)を測定
・サインカーブを測定
左図は、鮮鋭性を評価するための方法を示したものである。
シフトインバリアントな光学系の伝達特性を評する場合はPSFを用いるが、画像の鮮鋭性を評する場合、点像を用いるよりは線像を用いた方がより多くの情報を得られるため、画像機器のLSFを取得してフーリエ変換によりMTFを求めた方がよい。線像には通常スリットやナイフエッジチャートを用いることが多い。画像入力で場デバイスのMTFを測定する場合、線像を撮影して得られた画像データをDFTすればよいが、画像出力デバイスMTFを測定する場合は、エッジチャートをプリントアウトし、その出力画像をマイクロデンシトメーター(MD:Micro Densitometer)を用いてエッジ部の情報を抽出しDFTを行う。MTFの幅や強さにより画像の鮮鋭性が評価できる。
画像のコントラストという観点からインコヒーレント光学系の伝達特性を考えると、コントラスとは次のように定義される。
C=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)
C:コントラスト(Contrast)、Imaxは最大強度で、Iminは最小強度である。
インコヒーレント光学系では、一般にコントラスを低下する。コントラストの低下の度合いを空間周波数νの関数として表したのが、変調伝達関数(Modulation Transfer Function 、MTF)である。
鮮鋭性補正で重要なことは、特性を測定するでことである。鮮鋭性を補正する際、ノイズを増やさず画像の鮮鋭性を元に戻すには、ノイズスライスを行い、ノイズを強調しないで鮮鋭性を強調できるような欲張な方法を選択する。そこで、エッジを保つためにノイズ低減処理が必要となる。
・LUTと補間演算
−汎用的、高速
実際の応用例では、トーンカーブを修正する場合、16ビットの補間演算を行うことがある。また、画像処理補間演算(バイキュービック・スプライン補間演算)処理IP(intellectual property)をハードウェア・エンジン拡張部に集積し、その回路をFPGA上に実装して画像拡大時にスケーリング表示処理を行っている例も見られる。
−LUT
LUT、つまりルックアップテーブルは、Look Up Table (lookup table)の略で、入力輝度に対する出力輝度の割当テーブルのことである。
一般的に画像のコントラストを改善したり、明るさの変更などに利用される。
この、LUTとはコンピュータにおいて、効率よく参照や変換をする目的でつくられた配列や連想配列などのデータ構造のことをいう。例えば大きな負担がかかる処理をコンピュータに行わせる場合、あらかじめ先に計算できるデータは計算しておき、その値を配列(ルックアップテーブル)に保存しておく。コンピュータは配列から目的のデータを取り出すことによって、計算の負担を軽減し効率よく処理を行うことができる。またあるキーワードを基にあるデータを取り出すとき、その対応を表としてまとめたものもルックアップテーブルといえる。
右図は、LUTを用いてRGBからCMYKに色変換する模式図を示す。
違う色空間に色変換する上で、大切なことは色再現性が大きくなければならないということである。
r.鮮鋭性の評価: MTF
・スリット(エッジ)を測定
・サインカーブを測定
左図は、鮮鋭性を評価するための方法を示したものである。
シフトインバリアントな光学系の伝達特性を評する場合はPSFを用いるが、画像の鮮鋭性を評する場合、点像を用いるよりは線像を用いた方がより多くの情報を得られるため、画像機器のLSFを取得してフーリエ変換によりMTFを求めた方がよい。線像には通常スリットやナイフエッジチャートを用いることが多い。画像入力で場デバイスのMTFを測定する場合、線像を撮影して得られた画像データをDFTすればよいが、画像出力デバイスMTFを測定する場合は、エッジチャートをプリントアウトし、その出力画像をマイクロデンシトメーター(MD:Micro Densitometer)を用いてエッジ部の情報を抽出しDFTを行う。MTFの幅や強さにより画像の鮮鋭性が評価できる。
画像のコントラストという観点からインコヒーレント光学系の伝達特性を考えると、コントラスとは次のように定義される。
C=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)
C:コントラスト(Contrast)、Imaxは最大強度で、Iminは最小強度である。
インコヒーレント光学系では、一般にコントラスを低下する。コントラストの低下の度合いを空間周波数νの関数として表したのが、変調伝達関数(Modulation Transfer Function 、MTF)である。
鮮鋭性補正で重要なことは、特性を測定するでことである。鮮鋭性を補正する際、ノイズを増やさず画像の鮮鋭性を元に戻すには、ノイズスライスを行い、ノイズを強調しないで鮮鋭性を強調できるような欲張な方法を選択する。そこで、エッジを保つためにノイズ低減処理が必要となる。