JP2003092682A - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒体および写真焼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間調部のコントラストを維持しながら、画
像全体の画質劣化を回避する。どのようなシーンの画像
に対してもコントラスト補正を容易に行う。 【解決手段】 写真フィルムに記録された画像を構成す
る各画素の異なる色ごとの画像データに基づいて輝度デ
ータＹ₁ を各画素ごとに生成する輝度成分算出部５と、
低輝度部および高輝度部に属する輝度データＹ₁ のみを
変更し、中間調部の輝度データＹ₁ と合わせて輝度デー
タＹ₂ を生成するコントラスト補正部７とを設ける。コ
ントラスト補正部７は、低輝度部の輝度データＹ₁ を変
更前よりも大きな値となるように変更する一方、高輝度
部の輝度データＹ₁ を変更前よりも小さな値となるよう
に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像デー
タによって表される画像がどのような画像であっても、
良好なコントラストを再現できるように上記デジタル画
像データを補正する画像処理装置、画像処理方法、画像
処理プログラム、画像処理プログラムを記録した記録媒
体および写真焼付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば写真フィルムを測光し
て得られる各コマごとのＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）
の画像データに基づいて画質の良好な画像を感光材料に
焼き付けるため、コントラスト補正処理が行われてい
る。このコントラスト補正処理とは、上記ＲＧＢの画像
データに基づいて得られる輝度データＹを変更すること
で、元の画像の明暗を補正することを言う。以下、従来
のコントラスト補正処理について具体的に説明する。

【０００３】まず、写真フィルム（例えばネガフィル
ム）の任意のコマに光を照射して透過光をＲＧＢごとに
ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）で取り込み、ＲＧＢ
の画像データに基づいて輝度データＹを各画素ごとに求
める。この輝度データＹは、例えばＲＧＢの画像データ
の平均値を求め、この平均値を昇順に並べたときに、上
記写真フィルムに含まれる輝度情報０〜２５５の一部の
範囲であるα〜β（α、βはともに正の整数）に対応し
て得られるものである。その後、このα〜βまでの輝度
データＹに対して濃度補正（ガンマ補正）を行い、出力
値０〜２５５を得る。そして、図１０に示すように、０
〜２５５までの輝度データＹとその度数との関係を示す
ヒストグラムを作成する。

【０００４】次に、ヒストグラムにて一番度数の多い
階調を入力値ａとして、傾き１（入力値＝出力値）のコ
ントラスト補正基準直線に入力し、出力値ｂを得る。
そして、出力値ｂをネガフィルムのガンマ曲線にて変
換して得られる値が、濃度変化の激しい区間ｃ−ｄの中
間値ｅあたりにくるように、ガンマ曲線を上下方向に
シフトさせる。

【０００５】なお、上記のガンマ曲線は、写真フィル
ムに記録された画像を感光材料にきれいに焼き付けるた
めに、用いる写真フィルムに応じた補正を行うためのも
のである。例えば、ネガフィルムとポジフィルムとで
は、ガンマ曲線の形状は異なっている。

【０００６】続いて、輝度データＹの出力範囲が全てガ
ンマ曲線への入力範囲ｊ〜ｋに収まるように、つま
り、出力輝度データＹが階調圧縮されるように、コント
ラスト補正基準直線を入力値ａと対応する点Ｐを中心
にして傾け、コントラスト補正直線を得る。

【０００７】実際にコントラストを補正するときは、ヒ
ストグラムの各階調の画像データ（輝度データＹ）を
コントラスト補正直線に入力し、このときの出力値を
ガンマ曲線に入力する。これにより、例えば、ヒスト
グラムにおける輝度データｆは、矢印Ａの経路をたど
り、輝度データｇに補正されることになる。

【０００８】このようにして補正された輝度データの情
報を含むＲＧＢの画像データに基づいて感光材料を露光
することにより、感光材料上にコントラスト補正された
画像が焼き付けられる。

【０００９】上記のようにガンマ曲線の位置を設定す
ることにより、輝度データＹをコントラスト補正直線
およびガンマ曲線に基づいて補正したときには、特
に、ヒストグラムにてａを中心とする比較的度数の多
い区間に属する輝度データＹ同士の差が、ガンマ曲線
における濃度変化の激しい区間ｃ−ｄによって広げられ
る。そのため、特に、この区間においては輝度差（濃度
差）が確実に出るようになり、コントラストが強調され
るようになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の方法では、ガンマ補正をかける前に、コントラスト
補正直線を用いて輝度データＹの全域を一律に補正
（階調圧縮）するため、かえって画像全体の画質が劣化
する場合がある。

【００１１】つまり、例えば、元の画像における中間調
部の階調性が弱い（階調の変化があまりない）場合に
は、中間調部ではそのような階調をなるべく維持したま
ま、他の低輝度部や高輝度部のコントラストを補正する
ことが望まれる。しかし、従来のような一律なコントラ
スト補正だと、中間調部のコントラストが強調されるこ
とにより、画像全体としての画質が劣化する。

【００１２】また、写真フィルムに記録された画像とし
ては、例えば、逆光シーンや、ストロボシーンなど様々
なシーンにて撮影された画像がある。したがって、各シ
ーンごとにコントラストの良好な画像を得るためには、
例えば、各シーンごとにコントラスト補正直線の傾き
を変化させることも考えられる。

【００１３】しかし、この場合、コントラスト補正直線
をどのくらい傾けるかを、各シーンごとに設定入力す
る必要があり、コントラスト補正に手間がかかる。ま
た、設定入力を適切にできるか否かは、オペレータの経
験に大きく依存しており、誰でも簡単に設定入力できる
ものではない。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、元の画像の中間調部のコ
ントラストをなるべく維持することによって画像全体の
画質劣化を回避しながら、どのようなシーンの画像に対
してもコントラスト補正を容易に行うことができる画像
処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処
理プログラムを記録した記録媒体および写真焼付装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理装
置は、上記の課題を解決するために、画像を構成する各
画素の異なる色ごとの画像データに基づいて上記画像の
コントラストを補正する画像処理装置であって、上記各
色ごとの画像データに基づいて第１輝度データを各画素
ごとに生成する第１輝度データ生成手段と、上記第１輝
度データの取り得る値の範囲を低輝度部、中間調部、高
輝度部に分けたときに、低輝度部および高輝度部に属す
る第１輝度データのみを変更し、中間調部の第１輝度デ
ータと合わせて第２輝度データを生成する第２輝度デー
タ生成手段とを備え、上記第２輝度データ生成手段は、
低輝度部の第１輝度データを変更前よりも大きな値とな
るように変更する一方、高輝度部の第１輝度データを変
更前よりも小さな値となるように変更することを特徴と
している。

【００１６】また、本発明に係る画像処理方法は、上記
の課題を解決するために、画像を構成する各画素の異な
る色ごとの画像データに基づいて上記画像のコントラス
トを補正する画像処理方法であって、上記各色ごとの画
像データに基づいて第１輝度データを各画素ごとに生成
する第１の工程と、上記第１輝度データの取り得る値の
範囲を低輝度部、中間調部、高輝度部に分けたときに、
低輝度部および高輝度部に属する第１輝度データのみを
変更し、中間調部の第１輝度データと合わせて第２輝度
データを生成する第２の工程とを有し、上記第２の工程
では、低輝度部の第１輝度データを変更前よりも大きな
値となるように変更する一方、高輝度部の第１輝度デー
タを変更前よりも小さな値となるように変更することを
特徴としている。

【００１７】上記の構成によれば、第１輝度データ生成
手段にて、各色ごと（例えばＲＧＢ）の画像データに基
づいて、第１輝度データが各画素ごとに生成される。そ
して、第２輝度データ生成手段により、低輝度部および
高輝度部のみ第１輝度データの変更された第２輝度デー
タが生成される。このように、第１輝度データを変更す
ることで、画像のコントラストが変更（補正）される。

【００１８】ここで、第２輝度データ生成手段は、低輝
度部および高輝度部の第１輝度データのみを変更してい
るので、第２輝度データにおいては、中間調部の第１輝
度データはそのまま維持され、中間調部の階調性がその
まま維持されることになる。これにより、元の画像にお
いて、中間調部の階調性が弱い（階調の変化があまりな
い）場合でも、中間調部の階調性がそのまま維持される
ことになり、コントラスト補正による画像全体の画質劣
化を回避することができる。

【００１９】また、第２輝度データ生成手段により、低
輝度部の第１輝度データは変更前よりも値が大きくなる
ように、高輝度部の第１輝度データは変更前よりも値が
小さくなるように変更される。これにより、低輝度部お
よび高輝度部では、階調が圧縮されることになり、低輝
度部および高輝度部における階調性を向上させることが
できる。

【００２０】また、例えば、写真フィルムに記録された
画像としては、様々な条件下で撮影された画像が想定さ
れる。しかし、これらの画像は、低輝度部、中間調部お
よび高輝度部の少なくともいずれかに第１輝度データの
度数が集中するものばかりである。

【００２１】しかし、本発明のように、低輝度部、中間
調部、高輝度部ごとにコントラスト補正を管理すること
により、低輝度部および高輝度部のみに対してコントラ
スト補正を行うという１種類の手法で、様々なシーンの
画像のコントラスト補正にも対応することができる。そ
の結果、各シーンごとに、オペレータの経験に基づく設
定値を入力してコントラスト補正を行う必要がなく、コ
ントラスト補正を行う本発明の画像処理装置を誰でも簡
単に扱うことができる。

【００２２】なお、本発明で扱う画像としては、例えば
写真フィルムに記録された画像を測光して得られるもの
であってもよいし、デジタルカメラで撮影した画像であ
ってもよいし、コンピュータで扱う画像であってもよ
い。

【００２３】本発明に係る画像処理装置は、上記の課題
を解決するために、上記第２輝度データの所定範囲に対
してガンマ補正を行うガンマ補正手段と、上記第２輝度
データがガンマ補正の対象となるような第１輝度データ
の最小値および最大値に対応する値をそれぞれ指定入力
するための入力手段とをさらに備え、上記第２輝度デー
タ生成手段は、上記最小値から上記最大値までの第１輝
度データに対応する第２輝度データがガンマ補正の対象
となるように、低輝度部および高輝度部の第１輝度デー
タを変更することを特徴としている。

【００２４】また、本発明に係る画像処理方法は、上記
の課題を解決するために、上記第２輝度データの所定範
囲に対してガンマ補正を行う第３の工程と、上記第２輝
度データがガンマ補正の対象となるような第１輝度デー
タの最小値および最大値に対応する値をそれぞれ指定入
力する第４の工程とをさらに有し、上記第２の工程は、
上記最小値から上記最大値までの第１輝度データに対応
する第２輝度データがガンマ補正の対象となるように、
低輝度部および高輝度部の第１輝度データを変更する工
程であってもよい。

【００２５】上記の構成によれば、第２輝度データがガ
ンマ補正の対象となるような第１輝度データの最小値お
よび最大値に対応する値を入力手段からそれぞれ入力
し、第２輝度データ生成手段が低輝度部および高輝度部
の第１輝度データを変更することで、上記最小値から上
記最大値までの第１輝度データに対応する第２輝度デー
タをガンマ補正することが可能となる。したがって、入
力手段による指定入力さえ適切に行えば、どのようなシ
ーンで撮影された画像についても、ガンマ補正による画
質の良好な画像を得ることができる。

【００２６】本発明に係る画像処理装置は、上記の課題
を解決するために、上記入力手段によって指定入力され
る値は、黒く潰れる画素数の許容値および白く飛ぶ画素
数の許容値であることを特徴としている。

【００２７】ここで、黒く潰れる画素数の許容値とは、
画素が黒く潰れても画質に影響を与えないような画素数
の最大値を指し、例えば、全画素数に対する所定割合の
画素数（全画素数の５％や３％の値）を想定することが
できる。また、白く飛ぶ画素数の許容値とは、画素が白
く飛んでも画質に影響を与えないような画素数の最大値
を指し、例えば、全画素数に対する所定割合の画素数
（全画素数の５％や３％の値）を想定することができ
る。

【００２８】上記の構成によれば、入力手段によって、
黒く潰れる画素数の許容値を入力すれば、第２輝度デー
タがガンマ補正の対象となるような第１輝度データの最
小値を容易に特定することができる。例えば、第１輝度
データの取り得る値の最小値（例えば１６ビットで０）
からの画素数の総和が上記許容値となるような第１輝度
データを、そのような最小値とすることができる。

【００２９】また、同じく入力手段によって、白く飛ぶ
画素数の許容値を入力すると、第２輝度データがガンマ
補正の対象となるような第１輝度データの最大値を容易
に特定することができる。例えば、第１輝度データの取
り得る値の最大値（例えば１６ビットで６５５３５）か
らの画素数の総和が上記許容値となるような第１輝度デ
ータを、そのような最大値とすることができる。

【００３０】また、本発明に係る画像処理装置は、上記
の課題を解決するために、画像を構成する各画素の異な
る色ごとの画像データに基づいて上記画像のコントラス
トを補正する画像処理装置であって、上記各色ごとの画
像データを平均化して第１輝度データを各画素ごとに生
成する第１輝度データ生成手段と、上記第１輝度データ
に対してガンマ補正を行うガンマ補正手段とを備えてい
ることを特徴としている。

【００３１】また、本発明の画像処理方法は、画像を構
成する各画素の異なる色ごとの画像データに基づいて上
記画像のコントラストを補正する画像処理方法であっ
て、上記各色ごとの画像データを平均化して第１輝度デ
ータを各画素ごとに生成するとともに、上記第１輝度デ
ータに対してガンマ補正を行うことを特徴としている。

【００３２】すなわち、ガンマ補正を行うためのガンマ
曲線は、低輝度部および高輝度部においては出力値が変
化せず、中間調部において入力値に応じて出力値が単調
増加するという特性を有している。したがって、低輝度
部および高輝度部にＲＧＢのいずれかの値が入力される
と、入力値が変化しても出力値が変化しないので、出力
画像の階調性が失われる場合がある。

【００３３】そこで、本発明では、特に、各色ごとの画
像データが平均化された第１輝度データに対してガンマ
補正が行われる。つまり、第１輝度データＹ₁を各画素
のＲＧＢの画像データよりＹ₁ ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３と
して算出する。これにより、ガンマ曲線における出力値
が変化しない部分（低輝度部あるいは高輝度部）にＲＧ
Ｂのいずれかの値が入力された場合であっても、第１輝
度データＹ₁は、ＲＧＢ値を平均化した値として求めら
れる。したがって、第１輝度データＹ₁を、ガンマ曲線
における入力値の増加に応じて出力値が増加する部分
（中間調部）に入力されるように設定することができ
る。

【００３４】すなわち、ガンマ補正前の輝度データの入
力値が増加するにつれ、ガンマ補正後の輝度データの出
力値が増加するように、ガンマ補正前の輝度データを設
定することができる。したがって、元の画像のコントラ
ストをなるべく維持することができ、画像全体の画質劣
化を回避することが可能となる。

【００３５】本発明に係る画像処理プログラムは、上記
の課題を解決するために、上述した本発明の画像処理方
法による処理をコンピュータに実行させるためのプログ
ラムであることを特徴としている。

【００３６】上記の構成によれば、上記画像処理プログ
ラムをコンピュータが実行することにより、上述した本
発明の画像処理方法を実現することができる。

【００３７】なお、本発明の画像処理プログラムは、以
下のように表現することもできる。すなわち、本発明の
画像処理プログラムは、画像を構成する各画素の異なる
色ごとの画像データに基づいて上記画像のコントラスト
を補正する画像処理プログラムであって、上記各色ごと
の画像データに基づいて第１輝度データを各画素ごとに
生成する第１輝度データ生成手段と、上記第１輝度デー
タの取り得る値の範囲を低輝度部、中間調部、高輝度部
に分けたときに、低輝度部および高輝度部に属する第１
輝度データのみを変更し、中間調部の第１輝度データと
合わせて第２輝度データを生成する第２輝度データ生成
手段ととしてコンピュータを機能させるためのプログラ
ムであり、上記第２輝度データ生成手段は、低輝度部の
第１輝度データを変更前よりも大きな値となるように変
更する一方、高輝度部の第１輝度データを変更前よりも
小さな値となるように変更する構成である。

【００３８】本発明に係る画像処理プログラムを記録し
た記録媒体は、上記の課題を解決するために、上述した
本発明の画像処理プログラムをコンピュータにて読み取
り可能に記録してなることを特徴としている。

【００３９】上記の構成によれば、上記記録媒体に記録
された画像処理プログラムをコンピュータが実行するこ
とにより、上述した本発明の画像処理方法を実現するこ
とができる。

【００４０】本発明に係る写真焼付装置は、上記の課題
を解決するために、上述した本発明の画像処理装置と、
上記画像処理装置から出力される画像データに基づい
て、感光材料を露光する露光手段とを備えていることを
特徴としている。

【００４１】本発明の画像処理装置から出力される画像
データには、低輝度部および高輝度部に対してのみコン
トラスト補正がされたデータが反映されている。したが
って、このような画像データに基づいて、露光手段が感
光材料を露光することにより、中間調部の階調性を損な
わずして、低輝度部および高輝度部のコントラストが良
好に補正された画像を感光材料上で再現することができ
る。

【００４２】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通り
である。

【００４３】本実施形態に係る写真焼付装置は、写真フ
ィルムに記録されている画像を、感光材料としての印画
紙上に焼き付けるものであり、図１に示すように、フィ
ルムスキャナ１と、画像処理部２（画像処理装置）と、
露光部３とを備えている。

【００４４】フィルムスキャナ１は、図２に示すよう
に、写真フィルムに光を照射するスキャナ光源２１と、
上記写真フィルムを搬送するためのフィルムキャリア２
２と、スキャナ光源２１から出射され、上記写真フィル
ムを透過する光を測光することによって上記写真フィル
ムに記録された画像を取り込むスキャナユニット２３と
で構成されている。

【００４５】スキャナ光源２１は、光を出射するハロゲ
ンランプ２４と、熱線吸収フィルタ２５と、調光フィル
タ２６と、ミラー２７と、レンズボックス２８とを、光
の進行方向に沿ってこの順で備えている。また、スキャ
ナユニット２３は、スキャナレンズ（ズームレンズ）２
９と、ミラー３０と、３板式のＣＣＤ(Charge Coupled
Device) ３１とを、光の進行方向に沿ってこの順で備え
ている。また、ＣＣＤ３１は、Ａ／Ｄ（Analog to Digi
tal ）変換部３２と接続されている。

【００４６】したがって、ハロゲンランプ２４から出射
された光は、熱線吸収フィルタ２５にて熱線成分が除去
されて調光フィルタ２６に入射し、調光フィルタ２６に
て調光された後、ミラー２７にて進行方向が変えられて
レンズボックス２８に入射する。レンズボックス２８で
は、入射光がむらのない光に拡散され、この光がフィル
ムキャリア２２にて支持されている写真フィルムに照射
される。

【００４７】そして、写真フィルムを透過した光は、ス
キャナレンズ２９にて、ミラー３０を介してＣＣＤ３１
の受光面に入射できるような光に変換され後、ミラー３
０にて進行方向を変えられてＣＣＤ３１の受光面に入射
する。そして、ＣＣＤ３１は、各画素での受光量に応じ
たアナログの電気信号をＲＧＢごとにＡ／Ｄ変換部３２
に送り、これらの信号がＡ／Ｄ変換部３２にてデジタル
の信号（画像データ）に変換される。これにより、写真
フィルムに記録されている画像の各画素の画像データが
ＲＧＢごとに得られることになる。これらの画像データ
は、画像処理部２に送られる。

【００４８】なお、フィルムスキャナ１にて得られる画
像データは、写真フィルムに元々含まれる情報よりも取
り得る値の範囲が狭いものとなっている。写真フィルム
に含まれる情報は、例えば、０（黒）〜２５５（白）ま
での８ビットのデータ、０（黒）〜４０９５（白）まで
の１２ビットのデータ、０（黒）〜６５５３５（白）ま
での１６ビットのデータなどを考えることができる。

【００４９】画像処理部２は、写真フィルムの１コマの
画像を構成する各画素のＲＧＢの画像データに基づい
て、上記画像のコントラストや濃度を補正する処理を行
うものである。つまり、画像処理部２は、フィルムスキ
ャナ１から送られてきたＲＧＢの画像データに基づい
て、露光量の補正値をＲＧＢごとに算出し、これらの情
報を露光部３に送る。なお、画像処理部２の詳細な構成
については後述する。

【００５０】画像処理部２は、写真焼付装置に組み込ま
れたマイクロプロセッサおよび／またはＤＳＰ(Digital
Signal Processor)などによって構成されてもよいし、
装置の外部に設けられたＰＣ(Personal Computer) によ
って構成されてもよい。また、画像処理部２は、フィル
ムスキャナ１からの画像データを一時的に格納するメモ
リ（図示せず）を備えている。

【００５１】露光部３は、画像処理部２にて補正された
ＲＧＢのデジタル画像データに基づいて光変調素子の各
画素を駆動することにより、印画紙を露光するものであ
る。上記の光変調素子としては、例えばＰＬＺＴ露光ヘ
ッド、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイ
ス）、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＬＣＳ（液晶シャッ
タ）、ＬＥＤパネル、レーザー、ＦＯＣＲＴ（Fiber Op
tic Cathode Ray Tube）、ＣＲＴが挙げられる。

【００５２】なお、露光部３は、画像処理部２にて算出
されたＲＧＢの補正値に基づく露光量でもって写真フィ
ルムを介して感光材料を露光し、写真フィルムに記録さ
れた画像を印画紙に焼き付ける、いわゆるアナログ露光
を行う構成であってもよい。この場合は、例えば調光フ
ィルタを構成するＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ
（シアン）の色フィルタの光路中への挿入量を変えるこ
とにより、露光量が調整される。

【００５３】次に、本発明の特徴である画像処理部２に
ついて説明する。画像処理部２は、図１に示すように、
第１濃度補正部４と、輝度成分算出部５（第１輝度デー
タ生成手段）と、入力部６（入力手段）と、コントラス
ト補正部７（第２輝度データ生成手段）と、ガンマ変換
部８（ガンマ補正手段）と、第２濃度補正部９と、ＣＣ
成分抽出部１０と、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１とを備え
ている。

【００５４】第１濃度補正部４は、フィルムスキャナ１
から送られるＲＧＢの画像データを、用いた写真フィル
ムの感度特性に応じた画像データに補正するものであ
る。より具体的には、第１濃度補正部４は、図３に示す
ような入力値と出力値との関係を示す露光濃度特性曲線
を用いてフィルムスキャナ１からの入力値を出力値に変
換する。これにより、フィルムスキャナ１にて得られる
画像データの明暗と、用いる写真フィルムに記録された
画像の明暗とを合わせることができる。

【００５５】なお、第１濃度補正部４では、１２ビット
の入力値を１６ビットの出力値に変換しているが、入力
値および出力値はこのビット数に限定されるわけではな
い。

【００５６】輝度成分算出部５は、フィルムスキャナ１
から第１濃度補正部４を介して得られるＲＧＢの画像デ
ータに基づいて、画像の明暗を示す第１輝度データ（以
下、輝度データＹ₁ と記載する）を各画素ごとに算出
し、輝度データＹ₁ とその度数との関係を示すヒストグ
ラム（入力情報度数分布曲線）を作成するものである。
このとき、輝度データＹ₁ は、例えば、 Ｙ₁ ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ または、 Ｙ₁ ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３ により算出される。なお、本実施形態では、上記前者の
式を用いるものとする。

【００５７】また、上式によって算出された輝度データ
Ｙ₁ は、昇順に並べたときに、写真フィルムに含まれる
輝度情報（例えば０〜６５５３５（１６ビット））の一
部の範囲であるα〜β（α、βはともに正の整数）とな
っている。そこで、輝度成分算出部５は、このαからβ
の輝度データＹ₁ に対してガンマ補正を行うことによ
り、例えば０〜６５５３５の輝度データＹ₁ を得るよう
になっている。

【００５８】なお、写真フィルムに含まれる輝度情報
は、０から２５５までの２５６階調（８ビット）や、０
から４０９５までの４０９６階調（１２ビット）であっ
てもよい。いずれの場合でも、値が小さいほど濃度が濃
く、値が大きいほど濃度が薄いことを示している。ま
た、０〜６５５３５までの輝度情報のどこを０とし、ど
こを６５５３５とするのかは、例えば次に説明する入力
部６からの入力により設定されてもよいし、デフォルト
で自動的に設定されるようにしてもよい。

【００５９】入力部６は、コントラスト補正部７におい
て、輝度データＹ₁ の変更、すなわち、コントラスト補
正を行う際の各種パラメータを設定入力するための操作
部である。上記パラメータとしては、例えば、コントラ
スト補正の際に用いるコントラスト補正直線（後述す
る）において、低輝度部と中間調部、中間調部と高輝度
部との境界（コントラスト補正を行う範囲と行わない範
囲との境界）に対応する輝度データＹ₃ （第３輝度デー
タ）や、コントラスト補正部７にて得られる輝度データ
Ｙ₂ がガンマ補正（後述する）の対象となるような輝度
データＹ₁ の最小値および最大値に対応する値などがあ
る。

【００６０】コントラスト補正部７は、輝度成分算出部
５にて算出された輝度データＹ₁ の取り得る値の範囲
（０〜６５５３５）を低輝度部、中間調部、高輝度部に
分けたときに、低輝度部および高輝度部に属する輝度デ
ータＹ₁ のみを、入力部６によって設定入力されたパラ
メータに基づいて変更し、中間調部の輝度データＹ₁ と
合わせて輝度データＹ₂ を生成する。

【００６１】より詳しくは、コントラスト補正部７は、
上記パラメータに基づき、低輝度部では、入力値よりも
出力値のほうが大きな値となるように輝度データＹ₁ を
変更する一方、高輝度部では、入力値よりも出力値のほ
うが小さな値となるように輝度データＹ₁ を変更する。
これにより、低輝度部および高輝度部では、階調が圧縮
されることになる。

【００６２】なお、輝度データＹ₁ の低輝度部、中間調
部、高輝度部は、例えば図６において、０〜ｃ₁ 、ｃ₁
〜ｄ₁ 、ｄ₁ 〜６５５３５の区間にそれぞれ対応してい
る。

【００６３】ガンマ変換部８は、コントラスト補正部７
にて生成された輝度データＹ₂ の所定範囲に対して、用
いる写真フィルムに応じた適切な明暗を感光材料上で出
すためのガンマ補正を行うものである。より具体的に
は、ガンマ変換部８は、図４に示すような入力値と出力
値との関係を示すガンマ曲線としての濃度特性曲線（ガ
ンマ補正演算用ＬＵＴ）を用い、コントラスト補正部７
からの入力値（輝度データＹ₂ ）を出力値（輝度データ
Ｙ₃ ）に変換する。なお、図４は、写真フィルムがネガ
フィルムの場合のガンマ曲線を示している。このガンマ
補正を行うことにより、写真フィルムの特性を考慮し
て、写真フィルムに応じた適切な明暗の画像を印画紙に
焼き付けることができる。

【００６４】なお、ガンマ変換部８では、１６ビットの
入力値を８ビットの出力値に変換しているが、出力値は
このビット数に限定されるわけではなく、後述するＹＣ
Ｃ／ＲＧＢ変換部１１や露光部３にて扱うビット数であ
ればよい。

【００６５】第２濃度補正部９は、フィルムスキャナ１
から第１濃度補正部４を介して得られるＲＧＢの画像デ
ータを、ＲＧＢの濃度が印画紙上で適切に再現されるよ
うにそれぞれ補正するものであり、ＲＧＢの画像データ
に対して例えばガンマ変換部８と同様のガンマ補正を行
う。

【００６６】ＣＣ成分抽出部１０は、第２濃度補正部９
にて補正されたＲＧＢの画像データに基づいて輝度デー
タＹとカラー画像データＣ１・Ｃ２とを生成し、このう
ちカラー画像データＣ１・Ｃ２のみを抽出するものであ
る。輝度データＹとして、 Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ を用いるならば、カラー画像データＣ１・Ｃ２は、以下
の式で示される。

【００６７】Ｃ１＝Ｒ−Ｙ＝ ０．７０１Ｒ−０．５８
７Ｇ−０．１１４Ｂ Ｃ２＝Ｂ−Ｙ＝−０．２９９Ｒ−０．５８７Ｇ＋０．８
８６Ｂ ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１は、ガンマ変換部８にて得ら
れる輝度データＹ₃ と、ＣＣ成分抽出部１０からのカラ
ー画像信号Ｃ１・Ｃ２とに基づいて、以下の式によりＲ
ＧＢ形式の画像データを生成する。

【００６８】Ｒ＝Ｃ１＋Ｙ₃ Ｂ＝Ｃ２＋Ｙ₃ Ｇ＝（Ｙ₃ −０．２９９Ｒ−０．１１４Ｂ）／０．５８
７ これらＲＧＢ形式の画像データは、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換
部１１から露光部３に出力される。

【００６９】次に、上記構成の画像処理部２を備えた写
真焼付装置の動作について説明する。なお、以下での説
明の中で、輝度データとして用いるアルファベットの小
文字は、０から６５５３５までの正の整数とする。ま
た、ここでは、写真フィルムとして、ネガフィルムを用
いているものとする。

【００７０】フィルムスキャナ１にて読み取られたネガ
フィルムの任意のコマ画像の各画素ごとのＲＧＢの画像
データが画像処理部２の第１濃度補正部４に入力される
と、第１濃度補正部４は、例えば図３に示した露光濃度
補正曲線を用いて、ＲＧＢの入力画像データを出力画像
データに変換し、輝度成分算出部５に出力する。

【００７１】輝度成分算出部５は、入力されたＲＧＢの
画像データに基づいて、輝度データＹ₁ を上述した演算
式により各画素ごとに算出する。そして、輝度成分算出
部５は、輝度データＹ₁ に対してガンマ補正を行うこと
により、０〜６５５３５の輝度データＹ₁ を得た後、図
５に示すように、算出した輝度データＹ₁ とその度数と
の関係を示すヒストグラムを作成する。このようなヒ
ストグラムを作成することにより、読み取った画像に
おいて、度数の多い輝度データを容易に把握することが
できる。

【００７２】なお、ヒストグラムの形状は、読み取っ
た画像に応じて異なるものであるが、本実施形態では、
説明の理解がしやすいように、０から６５５３５までの
間のほぼ中間あたりの輝度データａのときに度数が最も
多くなるような画像を考えているものとする。

【００７３】次に、コントラスト補正部７は、ヒストグ
ラムにて一番度数の多い輝度データａを、傾き１（入
力値＝出力値）のコントラスト補正基準直線に入力
し、出力値ｂを得る。そして、出力値ｂをネガフィルム
のガンマ曲線にて変換して得られる値が、濃度変化の
激しい区間ｃ−ｄの中間値ｅあたりにくるように、ガン
マ曲線を上下方向にシフトさせる。なお、ｃ＜ｄとす
る。

【００７４】ここで、上記のｃ、ｄは、入力部６により
予め設定される値（輝度データＹ₃）である。より詳し
くは、ｃは、低輝度部と中間調部との境界の輝度データ
ｃ₁（輝度データＹ₁ ）に対応する値であり、ｄは、中
間調部と高輝度部との境界の輝度データｄ₁ （輝度デー
タＹ₁ ）に対応する値である。したがって、０からｃま
での輝度データＹ₃ が低輝度部に、ｃからｄまでの輝度
データＹ₃ が中間調部に、ｄから２５５までの輝度デー
タＹ₃ が高輝度部にそれぞれ対応する。

【００７５】続いて、コントラスト補正部７は、図６に
示すように、コントラスト補正基準直線を輝度データ
ｃに対応する点Ｐおよび輝度データｄに対応する点Ｑを
中心にして折り曲げ、コントラスト補正直線を作成す
る。なお、このコントラスト補正直線の作成の手法に
ついては後述する。

【００７６】このコントラスト補正直線を用いて輝度
データＹ₁ を補正する場合、中間調部については、コン
トラスト補正直線の傾きはコントラスト補正基準直線
と同じ『１』であるので、コントラスト補正直線に
入力される値がそのまま出力値として出力される。した
がって、中間調部の輝度データＹ₁ は変更されない。

【００７７】これに対して、低輝度部および高輝度部に
ついては、コントラスト補正直線の傾きは図６のよう
にコントラスト補正基準直線よりもなだらかになって
いるので、低輝度部についてはコントラスト補正直線
に入力される値よりも大きな値が出力値として出力さ
れ、高輝度部についてはコントラスト補正直線に入力
される値よりも小さな値が出力値として出力される。し
たがって、低輝度部および高輝度部については、結果的
に、出力される輝度データＹ₂ の範囲が狭められる、つ
まり階調圧縮されることになる。

【００７８】このようにして輝度データＹ₁ が輝度デー
タＹ₂ に変更されると、ガンマ変換部８は、コントラス
ト補正部７から出力される輝度データＹ₂ をガンマ曲線
に入力してガンマ変換し、ガンマ変換後の輝度データ
Ｙ₃ を、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１に送る。

【００７９】一方、上記の処理と並行して、フィルムス
キャナ１にて得られるＲＧＢの画像データは、第２濃度
補正部９にも入力される。第２濃度補正部９では、ＲＧ
Ｂの画像データのそれぞれが、印画紙上でＲＧＢの濃度
が適切に出るようにガンマ補正がなされ、ＣＣ成分抽出
部１０に入力される。ＣＣ成分抽出部１０では、補正後
のＲＧＢの画像データに基づいて、カラー画像データＣ
１・Ｃ２が算出され、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１に入力
される。

【００８０】ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１では、ガンマ変
換部８から送出される輝度データＹ ₃ と、ＣＣ成分抽出
部１０から送出されるカラー画像データＣ１・Ｃ２とに
基づいてＲＧＢ形式の画像データが算出され、露光部３
に送られることになる。露光部３は、上記ＲＧＢの画像
データに基づいて印画紙を露光することにより、印画紙
上にはコントラスト補正および濃度補正がなされた画像
が焼き付けられる。

【００８１】次に、上述したコントラスト補正部７にお
ける処理の詳細について、コントラスト補正直線を得
る手法も含めて、図６を参照しながら図７のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００８２】まず、低輝度部側については以下の通りで
ある。すなわち、コントラスト補正部７は、ガンマ補正
後の輝度データＹ₃ の取り得る値のうち中間調部の最小
値（低輝度部の最大値）ｃが得られるような輝度データ
Ｙ₂ をコントラスト補正基準直線からの出力値とする
入力値（輝度データｃ₁ ）を算出する（Ｓ１）。そし
て、コントラスト補正部７は、ガンマ変換部８の出力最
小値０が得られるような輝度データＹ₂ をコントラスト
補正基準直線からの出力値とする入力値（輝度データ
ｆ）を算出する（Ｓ２）。

【００８３】ここで、コントラスト補正基準直線を用
いて輝度データＹ₁ を変更することを考えた場合、輝度
データＹ₁ が０からｆの範囲内であれば、コントラスト
補正基準直線にて変換された後の輝度データＹ₂ がガ
ンマ曲線への入力範囲に収まらない。このときは、ガ
ンマ変換部８から出力最小値０として輝度データＹ₃が
出力されることになり、このような輝度データＹ₃ に対
応する画素は黒く潰れることになる。画素が黒く潰れる
輝度データＹ₃ の数、つまり、０からｆの範囲内にある
輝度データＹ₁ の数を、ここではＳとする。

【００８４】次に、コントラスト補正部７は、輝度デー
タＹ₁ の最小値０からの度数の総和が、Ｓよりも小さい
Ｓ’となるような輝度データｇを算出する（Ｓ３）。こ
のとき、Ｓ’は、あらかじめ入力部６により設定入力さ
れているものとする。このＳ’は、ここでは黒く潰れる
画素数の許容値を指しており、輝度データｇに対応する
値となっている。

【００８５】そして、コントラスト補正部７は、得られ
た輝度データｃ₁ 、ｆ、ｇに基づいて、コントラスト補
正直線の低輝度部の直線傾斜値（Shad Gam）を以下の
式により算出する（Ｓ４）。ただし、ｇ＜ｆ＜ｃ₁ であ
る。

【００８６】 Shad Gam ＝ （ｃ₁ −ｆ）／（ｃ₁ −ｇ） なお、Shad Gamが上式で示される理由は以下の通りであ
る。図８は、低輝度部におけるコントラスト補正基準直
線とコントラスト補正直線とを拡大して示してい
る。コントラスト補正直線の傾きは、同図のＡ／Ｂで
示される。ここで、Ｂ＝ｃ₁ −ｇであることは、同図か
ら明らかである。一方、コントラスト補正基準直線は
傾き『１』の直線であるのでＡ＝Ｃ＝ｃ₁ −ｆである。
したがって、Shad Gam＝Ａ／Ｂより、上述の式が得られ
ることになる。

【００８７】一方、高輝度部側については以下の通りで
ある。すなわち、コントラスト補正部７は、ガンマ補正
後の輝度データＹ₃ の取り得る値のうち中間調部の最大
値（高輝度部の最小値）ｄが得られるような輝度データ
Ｙ₂ をコントラスト補正基準直線からの出力値とする
入力値（輝度データｄ₁ ）を算出する（Ｓ５）。そし
て、コントラスト補正部７は、ガンマ変換部８の出力最
大値２５５が得られるような輝度データＹ₂ をコントラ
スト補正基準直線からの出力値とする入力値（輝度デ
ータｈ）を算出する（Ｓ６）。

【００８８】ここで、コントラスト補正基準直線を用
いて輝度データＹ₁ を変更することを考えた場合、輝度
データＹ₁ がｈから６５５３５までの範囲内であれば、
コントラスト補正基準直線にて変換された後の輝度デ
ータＹ₂ がガンマ曲線への入力範囲に収まらない。こ
のときは、ガンマ変換部８から出力最大値２５５として
輝度データＹ₃ が出力されることになり、このような輝
度データＹ₃ に対応する画素は白く飛ぶことになる。画
素が白く飛ぶ輝度データＹ₃ の数、つまり、ｈから６５
５３５の範囲内にある輝度データＹ₁ の数を、ここでは
Ｈとする。

【００８９】次に、コントラスト補正部７は、輝度デー
タＹ₁ の最大値６５５３５からの度数の総和が、Ｈより
も小さいＨ’となるような輝度データｉを算出する（Ｓ
７）。このとき、Ｈ’は、あらかじめ入力部６により設
定入力されているものとする。このＨ’は、ここでは白
く飛ぶ画素数の許容値を指しており、輝度データｉに対
応する値となっている。

【００９０】そして、コントラスト補正部７は、得られ
た輝度データｄ₁ 、ｈ、ｉに基づいて、コントラスト補
正直線の高輝度部の直線傾斜値（High Gam）を以下の
式により算出する（Ｓ８）。ただし、ｄ₁ ＜ｈ＜ｉであ
る。

【００９１】 High Gam ＝ （ｈ−ｄ₁ ）／（ｉ−ｄ₁ ） なお、High Gamが上式で示される理由は以下の通りであ
る。図９は、高低輝度部におけるコントラスト補正基準
直線とコントラスト補正直線とを拡大して示してい
る。コントラスト補正直線の傾きは、同図のＤ／Ｅで
示される。ここで、Ｅ＝ｉ−ｄ₁ であることは、同図か
ら明らかである。一方、コントラスト補正基準直線は
傾き『１』の直線であるのでＤ＝Ｆ＝ｈ−ｄ₁ である。
したがって、High Gam＝Ｄ／Ｅより、上述の式が得られ
ることになる。

【００９２】中間調部については、上述した通り、コン
トラスト補正直線の傾きは、コントラスト補正基準直
線の傾きと同じ『１』である。したがって、低輝度
部、中間調部、高輝度部の傾きがそれぞれ確定している
ので、低輝度部、中間調部、高輝度部の全体にわたって
コントラスト補正直線を得ることができる。

【００９３】以上のように、本発明では、図６のコント
ラスト補正直線を用いることにより、低輝度部および
高輝度部の両領域に対してコントラスト補正を行う一方
で、中間調部のコントラストをそのまま維持することが
できる。したがって、画像全体としてコントラストが補
正されることがなくなるので、コントラスト補正後の画
像の品質が劣化するのを確実に回避することができる。

【００９４】また、コントラスト補正部７は、低輝度部
の輝度データＹ₁ を変更前よりも値が大きくなるように
変更する一方、高輝度部の輝度データＹ₁ を変更前より
も値が小さくなるように変更するので、ガンマ補正の対
象となる輝度データＹ₂ に対応する輝度データＹ₁ の範
囲が変更前よりも広がるようになる。本実施形態では、
上記輝度データＹ₂ に対応する輝度データＹ₁ の範囲
が、変更前はｆ〜ｈであったのが、変更後はｇ〜ｉとな
っており、変更前よりも広げられていることが分かる。
これにより、輝度データＹ₂ がガンマ補正の対象となる
ような輝度データＹ₁ が増加するので、ガンマ補正を行
って画像を再現するにあたり、輝度データＹ₁ を有効活
用することができる。その結果、元の画像に忠実な画像
を再現することができる。

【００９５】また、本発明では、輝度データＹ₂ がガン
マ補正の対象から外れるような輝度データＹ₁ の数が減
少するので、黒く潰れる画素や白く飛ぶ画素の数を減少
させると共に、これまで黒く潰れていた画素や白く飛ん
でいた画素において階調を出すことが可能となる。その
結果、低輝度部および高輝度部における階調性を向上さ
せることができる。

【００９６】また、写真フィルムに記録された画像とし
ては、例えば、ストロボをたかずに撮影される通常のシ
ーン、太陽光による逆光シーン、明るい背景が窓越しに
見えるような室内での逆光シーン、暗い背景が窓越しに
見えるような室内での逆光シーン、通常のストロボシー
ン、暗い背景が窓越しに見えるような室内でのストロボ
シーン、明るい背景が窓越しに見えるような室内でのス
トロボシーンなど、様々なものがある。しかし、これら
のシーンで撮影された画像は、いずれも、低輝度部、中
間調部および高輝度部の少なくともいずれかに輝度デー
タＹ₁ の度数が集中するものばかりである。

【００９７】例えば、通常のシーンでは、図６に示した
ように、中間調部（被写体）に度数のピークがくるよう
なヒストグラムが得られる。太陽光による逆光シーン
では、中間調部（被写体）と高輝度部（背景）とに度数
のピークが存在するようなヒストグラムが得られる。明
るい背景が窓越しに見えるような室内での逆光シーンで
は、低輝度部（被写体）と中間調部（室内）と高輝度部
（背景）とに度数のピークが存在するようなヒストグラ
ムが得られる。暗い背景が窓越しに見えるような室内で
の逆光シーンでは、低輝度部（背景）と中間調部（被写
体）と高輝度部（室内）とに度数のピークが存在するよ
うなヒストグラムが得られる。

【００９８】通常のストロボシーンでは、低輝度部（背
景）と中間調部（被写体）とに度数のピークが存在する
ようなヒストグラムが得られる。暗い背景が窓越しに見
えるような室内でのストロボシーンでは、低輝度部（背
景）と中間調部（室内）と高輝度部（被写体）とに度数
のピークが存在するようなヒストグラムが得られる。明
るい背景が窓越しに見えるような室内でのストロボシー
ンでは、低輝度部（室内）と中間調部（被写体）と高輝
度部（背景）とに度数のピークが存在するようなヒスト
グラムが得られる。

【００９９】したがって、本発明のように、低輝度部、
中間調部、高輝度部ごとにコントラスト補正を管理する
ことにより、低輝度部および高輝度部のみに対してコン
トラスト補正を行う（低輝度部および高輝度部を階調圧
縮する）という１種類の手法で、様々なシーンの画像の
コントラスト補正にも対応することができる。その結
果、各シーンに共通して、例えば輝度データｃ・ｄ、画
素数Ｓ’・Ｈ’のような必要最低限の設定値さえ入力し
ておけば、各シーンごとに、しかも、オペレータの経験
に基づくような設定値を入力しなくても、各シーン全て
に対して、コントラスト補正部７が自動的にコントラス
ト補正を行うことになる。その結果、誰でも簡単に画像
処理部２を扱うことができる。

【０１００】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について、図面に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に
示した部材と同一の機能を有する部材については、同一
の符号を付し、その説明を省略する。

【０１０１】本実施形態に係る写真焼付装置は、図１１
に示すように、フィルムスキャナ１と、画像処理部２
と、露光部３と、第１濃度補正部４と、輝度成分算出部
５と、ガンマ変換部８と、第２濃度補正部９と、ＣＣ成
分抽出部１０と、ＹＣＣ／ＲＧＢ変換部１１とを備えて
いる。すなわち、実施の形態１の写真焼付装置に比べ
て、本実施の形態の写真焼付装置は、入力部６と、コン
トラスト補正部７とを含んでいない点において構成が異
なる。

【０１０２】また、本実施の形態では、輝度成分算出部
５が、輝度データＹ₁を、 Ｙ₁ ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３ に基づいて算出する。特に、本実施の形態の写真焼付装
置では、輝度成分算出部５により算出された輝度データ
Ｙ₁を用いて、ガンマ補正を行うことが特徴となってお
り、これにより、ガンマ補正前後において階調性を維持
することができるという効果を奏する。以下に、本実施
の形態の写真焼付装置により得られる効果について説明
する。

【０１０３】なお、説明の便宜上、ガンマ曲線として、
図１２に示すような関数を設定する。図１２に示す関数
においては、αからβまでの入力値に対するガンマ曲線
を、単調増加な一次関数として近似しただけである。ま
た、ガンマ曲線への入力値として、２点［Ｒ₁，Ｇ₁，Ｂ
₁］および［Ｒ₂，Ｇ₂，Ｂ₂］を考える（ただし、α＜Ｒ
₁，Ｇ₁，Ｂ₁，Ｒ₂，Ｇ₂＜βであり、β＜Ｂ２＜
ｘ_max）。

【０１０４】先ず、輝度成分算出部５により算出された
輝度データＹ₁を用いないでガンマ補正を行った場合、
つまり、ＲＧＢ値をそのまま用いてガンマ補正を行った
場合において、階調差がガンマ補正前後においてどのよ
うに表現されるかについて説明する。

【０１０５】点［Ｒ₁，Ｇ₁，Ｂ₁］は、ガンマ補正が施
されることにより、点［ｙ_max・（Ｒ ₁−α）／（β−
α），ｙ_max・（Ｇ₁−α）／（β−α），ｙ_max・（Ｂ₁
−α）／（β−α）］に補正される。一方、点［Ｒ₂，
Ｇ₂，Ｂ₂］は、ガンマ補正が施されることにより、点
［ｙ_max・（Ｒ₂−α）／（β−α），ｙ_max・（Ｇ₂−
α）／（β−α），ｙ_max］に補正される。

【０１０６】したがって、ガンマ補正後の２つの点にお
ける階調差ΔＹ’は、 ΔＹ’＝1/3｛y_max・(R₂-α)/(β-α)＋y_max・(G₂-α)/(β-α)＋y_max−y_max・(R ₁ -α)/(β−α)−y_max・(G₁-α)/(β−α)−y_max・(B₁-α)/(β−α)｝ ＝y_max｛R₂-α＋G₂-α＋β-α−(R₁-α)−(G₁-α)−(B₁-α)｝/(3β-3α) ＝y_max｛R₂＋G₂＋β−R₁−G₁−B₁｝/(3β-3α) として表されることになる。

【０１０７】次に、輝度成分算出部５により算出された
輝度データを用いてガンマ補正を行った場合において、
階調差がガンマ補正前後においてどのように表現される
かについて説明する。

【０１０８】先ず、輝度成分算出部５は、点［Ｒ₁，
Ｇ₁，Ｂ₁］についての輝度データＹ₁”、および点
［Ｒ₂，Ｇ₂，Ｂ₂］についての輝度データＹ₂”を、 Ｙ₁”＝（Ｒ₁＋Ｇ₁＋Ｂ₁）／３ Ｙ₂”＝（Ｒ₂＋Ｇ₂＋Ｂ₂）／３ として求める。

【０１０９】これらの輝度データＹ₁”・Ｙ₂”につい
て、ガンマ補正を施した輝度データをそれぞれＹｇ₁”
・Ｙｇ₂”とすると、 Ｙｇ₁”＝ｙ_max・（Ｒ₁＋Ｇ₁＋Ｂ₁−３α）／（３β−
３α） Ｙｇ₂”＝ｙ_max・（Ｒ₂＋Ｇ₂＋Ｂ₂−３α）／（３β−
３α） となる。なお、（Ｒ₂＋Ｇ₂＋Ｂ₂）／３＜βを満たすも
のとする。

【０１１０】したがって、ガンマ補正後の２点間の階調
差ΔＹ”は、 ΔＹ”＝Ｙｇ₁”−Ｙｇ₂” ＝y_max・｛R₂＋G₂＋B₂−R₁−G₁−B₁｝/(3β-3α) として表される。

【０１１１】上記のようにして得られたΔＹ’、ΔＹ”
を比較すると、ΔＹ”がΔＹ’よりもy_max・（B₂−β）/
(3β-3α)大きいことがわかる。これは、ガンマ曲線
が、β以上の任意の入力値について、出力値をｙ_maxと
して一定の値しか出力しないことに起因している。

【０１１２】しかしながら、輝度成分算出部５により輝
度データを算出することにより、ガンマ補正前の輝度デ
ータを、ガンマ曲線における入力値の増加に応じて出力
値が増加する部分に入力されるように設定することがで
きる。すなわち、ガンマ補正前の輝度データの入力値が
増加するにつれ、ガンマ補正後の輝度データの出力値が
増加するように、ガンマ補正前の輝度データを設定する
ことができる。

【０１１３】したがって、輝度成分算出部５により算出
された輝度データを用いてガンマ補正を行った場合のほ
うが、ＲＧＢ値をそのまま用いてガンマ補正を行った場
合よりも、ガンマ補正後の階調性を豊かに表現できると
いえる。

【０１１４】なお、以下に１６ビットのデータを用いて
ガンマ補正前後の階調差を検討した結果について説明す
る。ただし、入力値、出力値は１６ビットのデータであ
り、ガンマ曲線としては、図１３に示すようなガンマ曲
線を用いている。

【０１１５】先ず、ガンマ曲線への入力値として点［Ｒ
₁，Ｇ₁，Ｂ₁］＝［20000，20000，20000］と、点
［Ｒ₂，Ｇ₂，Ｂ₂］＝［20000，20000，50000］との２点
を考える。

【０１１６】これら２点のＲＧＢ値に対してガンマ補正
を行った場合、それぞれ［20000，20000，20000］と、
［20000，20000，65535］とに変換される。

【０１１７】したがって、ガンマ補正後の２つの点にお
ける階調差ΔＹ’は、 ΔＹ’＝（20000＋20000＋65535）／３−（20000＋20000＋20000）／３ ＝３５１７８−２００００ ＝１５１７８ として求められる。

【０１１８】一方、輝度成分算出部５により算出された
輝度データを用いてガンマ補正を行った場合について説
明する。

【０１１９】点［20000，20000，20000］についての輝
度データＹ₁”、および点［20000，20000，50000］につ
いての輝度データＹ₂”は、 Ｙ₁”＝（20000＋20000＋20000）／３＝20000 Ｙ₂”＝（20000＋20000＋50000）／３＝30000 として求める。

【０１２０】これらの輝度データＹ₁”・Ｙ₂”につい
て、ガンマ補正を施した輝度データをそれぞれＹｇ₁”
・Ｙｇ₂”とすると、 Ｙｇ₁”＝20000 Ｙｇ₂”＝60000 となる。

【０１２１】したがって、ガンマ補正後の２点間の階調
差ΔＹ”は、ΔＹ”＝Ｙｇ₁”−Ｙｇ₂”＝40000とな
る。

【０１２２】上記のようにして得られたΔＹ’、ΔＹ”
を比較し、ΔＹ”がΔＹ’よりも24822大きいことを確
認した。このように、輝度成分算出部５により算出され
た輝度データを用いてガンマ補正を行った場合のほう
が、ＲＧＢ値をそのまま用いてガンマ補正を行った場合
よりも、ガンマ補正後の階調性を豊かに表現できること
を確認した。

【０１２３】ところで、以上の各実施の形態で説明した
処理は、プログラムで実現することが可能である。この
プログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に
格納されている。本発明では、この記録媒体として、画
像処理部２で処理が行われるために必要な図示していな
いメモリ（例えばＲＯＭそのもの）であってもよいし、
また図示していないが外部記憶装置としてプログラム読
み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入すること
で読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。

【０１２４】上記いずれの場合においても、格納されて
いるプログラムはマイクロプロセッサ（図示せず）のア
クセスにより実行される構成であってもよいし、格納さ
れているプログラムを読み出し、読み出したプログラム
を図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロー
ドすることにより、そのプログラムが実行される構成で
あってもよい。この場合、ダウンロード用のプログラム
は予め本体装置に格納されているものとする。

【０１２５】ここで、上記プログラムメディアは、本体
と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープや
カセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）
ディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−Ｒ
ＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク
系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等の
カード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰ
ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含め
た固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。

【０１２６】また、本発明においては、インターネット
を含む通信ネットワークと接続可能なシステム構成であ
ることから、通信ネットワークからプログラムをダウン
ロードするように流動的にプログラムを担持する媒体で
あってもよい。なお、このように通信ネットワークから
プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロ
ード用プログラムは予め本体装置に格納しておくか、あ
るいは別な記録媒体からインストールされるものであっ
てもよい。

【０１２７】なお、記録媒体に格納されている内容とし
てはプログラムに限定されず、データであってもよい。

【０１２８】なお、〔実施の形態１〕では、写真フィル
ムに記録された画像のＲＧＢ画像データに基づいてコン
トラスト補正を行う場合について説明したが、例えば、
デジタルカメラやデジタルビデオ等によって撮影された
画像やコンピュータ画像のＲＧＢ画像データに基づいて
コントラスト補正を行う場合でも、本発明を適用するこ
とができる。この場合、ガンマ変換部８によるガンマ補
正は不要である。さらには、液晶プロジェクタのように
ＲＧＢの光をスクリーンに投影して画像を表示する場合
でも、本発明のコントラスト補正方法を適用することが
できる。

【０１２９】本発明は上述した各実施形態に限定される
ものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能
であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手
段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発
明の技術的範囲に含まれる。

【０１３０】

【発明の効果】本発明に係る画像処理装置は、以上のよ
うに、各色ごとの画像データに基づいて第１輝度データ
を各画素ごとに生成する第１輝度データ生成手段と、上
記第１輝度データの取り得る値の範囲を低輝度部、中間
調部、高輝度部に分けたときに、低輝度部および高輝度
部に属する第１輝度データのみを変更し、中間調部の第
１輝度データと合わせて第２輝度データを生成する第２
輝度データ生成手段とを備え、上記第２輝度データ生成
手段は、低輝度部の第１輝度データを変更前よりも大き
な値となるように変更する一方、高輝度部の第１輝度デ
ータを変更前よりも小さな値となるように変更する構成
である。

【０１３１】また、本発明に係る画像処理方法は、以上
のように、各色ごとの画像データに基づいて第１輝度デ
ータを各画素ごとに生成する第１の工程と、上記第１輝
度データの取り得る値の範囲を低輝度部、中間調部、高
輝度部に分けたときに、低輝度部および高輝度部に属す
る第１輝度データのみを変更し、中間調部の第１輝度デ
ータと合わせて第２輝度データを生成する第２の工程と
を有し、上記第２の工程では、低輝度部の第１輝度デー
タを変更前よりも大きな値となるように変更する一方、
高輝度部の第１輝度データを変更前よりも小さな値とな
るように変更する構成である。

【０１３２】それゆえ、第２輝度データ生成手段は、低
輝度部および高輝度部の第１輝度データのみを変更して
いるので、第２輝度データにおいては、中間調部の第１
輝度データはそのまま維持され、中間調部の階調性がそ
のまま維持されることになる。これにより、元の画像に
おいて、中間調部の階調性が弱い（階調の変化があまり
ない）場合でも、中間調部の階調性がそのまま維持され
ることになり、コントラスト補正による画像全体の画質
劣化を回避することができる。

【０１３３】また、第２輝度データ生成手段により、低
輝度部の第１輝度データは変更前よりも値が大きくなる
ように、高輝度部の第１輝度データは変更前よりも値が
小さくなるように変更される。これにより、低輝度部お
よび高輝度部では、階調が圧縮されることになり、低輝
度部および高輝度部における階調性を向上させることが
できる。

【０１３４】また、本発明のように、低輝度部、中間調
部、高輝度部ごとにコントラスト補正を管理することに
より、低輝度部および高輝度部のみに対してコントラス
ト補正を行うという１種類の手法で、様々なシーンの画
像のコントラスト補正にも対応することができる。その
結果、各シーンごとに、オペレータの経験に基づく設定
値を入力してコントラスト補正を行う必要がなく、コン
トラスト補正を行う本発明の画像処理装置を誰でも簡単
に扱うことができるという効果を併せて奏する。

【０１３５】本発明に係る画像処理装置は、以上のよう
に、上記第２輝度データの所定範囲に対してガンマ補正
を行うガンマ補正手段と、上記第２輝度データがガンマ
補正の対象となるような第１輝度データの最小値および
最大値に対応する値をそれぞれ指定入力するための入力
手段とをさらに備え、上記第２輝度データ生成手段は、
上記最小値から上記最大値までの第１輝度データに対応
する第２輝度データがガンマ補正の対象となるように、
低輝度部および高輝度部の第１輝度データを変更する構
成である。

【０１３６】それゆえ、上記最小値から上記最大値まで
の第１輝度データに対応する第２輝度データをガンマ補
正することが可能となる。したがって、入力手段による
指定入力さえ適切に行えば、どのようなシーンで撮影さ
れた画像についても、ガンマ補正による画質の良好な画
像を得ることができるという効果を奏する。

【０１３７】本発明に係る画像処理装置は、以上のよう
に、上記入力手段によって指定入力される値は、黒く潰
れる画素数の許容値および白く飛ぶ画素数の許容値であ
る構成である。

【０１３８】それゆえ、入力手段によって入力される、
黒く潰れる画素数の許容値および白く飛ぶ画素数の許容
値をもとにして、第２輝度データがガンマ補正の対象と
なるような第１輝度データの最小値および最大値を容易
に特定することができるという効果を奏する。

【０１３９】本発明に係る画像処理装置は、以上のよう
に、画像を構成する各画素の異なる色ごとの画像データ
に基づいて上記画像のコントラストを補正する画像処理
装置であって、上記各色ごとの画像データを平均化して
第１輝度データを各画素ごとに生成する第１輝度データ
生成手段と、上記第１輝度データに対してガンマ補正を
行うガンマ補正手段とを備えている構成である。

【０１４０】また、本発明に係る画像処理方法は、以上
のように、画像を構成する各画素の異なる色ごとの画像
データに基づいて上記画像のコントラストを補正する画
像処理方法であって、上記各色ごとの画像データを平均
化して第１輝度データを各画素ごとに生成するととも
に、上記第１輝度データに対してガンマ補正を行う構成
である。

【０１４１】上記の構成によれば、各色ごとの画像デー
タが平均化された第１輝度データに対してガンマ補正が
行われる。つまり、第１輝度データＹ₁を各画素のＲＧ
Ｂの画像データよりＹ₁ ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３として算
出する。これにより、ガンマ補正前の輝度データの入力
値が増加するにつれ、ガンマ補正後の輝度データの出力
値が増加するように、ガンマ補正前の輝度データを設定
することができる。したがって、元の画像のコントラス
トをなるべく維持することができ、画像全体の画質劣化
を回避することが可能となるという効果を奏する。

【０１４２】本発明に係る画像処理プログラムは、以上
のように、上述した本発明の画像処理方法による処理を
コンピュータに実行させるためのプログラムである構成
である。

【０１４３】それゆえ、上記画像処理プログラムをコン
ピュータが実行することにより、上述した本発明の画像
処理方法を実現することができるという効果を奏する。

【０１４４】本発明に係る画像処理プログラムを記録し
た記録媒体は、以上のように、上述した本発明の画像処
理プログラムをコンピュータにて読み取り可能に記録し
てなる構成である。

【０１４５】それゆえ、上記記録媒体に記録された画像
処理プログラムをコンピュータが実行することにより、
上述した本発明の画像処理方法を実現することができる
という効果を奏する。

【０１４６】本発明に係る写真焼付装置は、以上のよう
に、上述した本発明の画像処理装置と、上記画像処理装
置から出力される画像データに基づいて、感光材料を露
光する露光手段とを備えている構成である。

【０１４７】それゆえ、本発明の画像処理装置から出力
される画像データには、低輝度部および高輝度部に対し
てのみコントラスト補正がされたデータが反映されてい
るので、このような画像データに基づいて、露光手段が
感光材料を露光することにより、中間調部の階調性を損
なわずして、低輝度部および高輝度部のコントラストが
良好に補正された画像を感光材料上で再現することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る写真焼付装置およびそれを構成す
る画像処理部の概略の構成を示すブロック図である。

【図２】上記写真焼付装置を構成するフィルムスキャナ
の概略の構成を示す説明図である。

【図３】露光濃度特性曲線を示すグラフである。

【図４】濃度特性曲線を示すグラフである。

【図５】輝度データと度数との関係を示すヒストグラム
と、コントラスト補正基準直線と、ガンマ曲線とを示す
グラフである。

【図６】上記ヒストグラムと、本発明におけるコントラ
スト補正処理に用いるコントラスト補正直線と、ガンマ
曲線とを示すグラフである。

【図７】上記コントラスト補正直線を得る動作の流れを
示すフローチャートである。

【図８】上記コントラスト補正直線の低輝度部における
傾きが求まる原理を説明するための説明図である。

【図９】上記コントラスト補正直線の高輝度部における
傾きが求まる原理を説明するための説明図である。

【図１０】従来のコントラスト補正方法を説明するため
の説明図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態に係る写真焼付装置
およびそれを構成する画像処理部の概略の構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】ガンマ曲線を近似した単調増加な一次関数を
示すグラフである。

【図１３】ガンマ曲線を示すグラフである。

【符号の説明】

２ 画像処理部（画像処理装置） ３ 露光部（露光手段） ５ 輝度成分算出部（第１輝度データ生成手段） ６ 入力部（入力手段） ７ コントラスト補正部（第２輝度データ生成手段） ８ ガンマ変換部（ガンマ補正手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 BA25 BA26 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE01 CE11 CE17 CH08 CH11 CH12 CH18 DA08 DA12 DA16 DB02 DB06 DB09 DC25 5C077 LL19 MP08 PP05 PP15 PP32 PQ08 PQ12 PQ22 SS03 5C079 HB01 HB04 KA02 LA12 LA23 LA31 MA02 MA11 MA17 NA03 NA05 PA08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を構成する各画素の異なる色ごとの画
   像データに基づいて上記画像のコントラストを補正する
   画像処理装置であって、 上記各色ごとの画像データに基づいて第１輝度データを
   各画素ごとに生成する第１輝度データ生成手段と、 上記第１輝度データの取り得る値の範囲を低輝度部、中
   間調部、高輝度部に分けたときに、低輝度部および高輝
   度部に属する第１輝度データのみを変更し、中間調部の
   第１輝度データと合わせて第２輝度データを生成する第
   ２輝度データ生成手段とを備え、 上記第２輝度データ生成手段は、低輝度部の第１輝度デ
   ータを変更前よりも大きな値となるように変更する一
   方、高輝度部の第１輝度データを変更前よりも小さな値
   となるように変更することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】上記第２輝度データの所定範囲に対してガ
   ンマ補正を行うガンマ補正手段と、 上記第２輝度データがガンマ補正の対象となるような第
   １輝度データの最小値および最大値に対応する値をそれ
   ぞれ指定入力するための入力手段とをさらに備え、 上記第２輝度データ生成手段は、上記最小値から上記最
   大値までの第１輝度データに対応する第２輝度データが
   ガンマ補正の対象となるように、低輝度部および高輝度
   部の第１輝度データを変更することを特徴とする請求項
   １に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】上記入力手段によって指定入力される値
   は、黒く潰れる画素数の許容値および白く飛ぶ画素数の
   許容値であることを特徴とする請求項２に記載の画像処
   理装置。
4. 【請求項４】画像を構成する各画素の異なる色ごとの画
   像データに基づいて上記画像のコントラストを補正する
   画像処理装置であって、 上記各色ごとの画像データを平均化して第１輝度データ
   を各画素ごとに生成する第１輝度データ生成手段と、 上記第１輝度データに対してガンマ補正を行うガンマ補
   正手段とを備えていることを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】画像を構成する各画素の異なる色ごとの画
   像データに基づいて上記画像のコントラストを補正する
   画像処理方法であって、 上記各色ごとの画像データに基づいて第１輝度データを
   各画素ごとに生成する第１の工程と、 上記第１輝度データの取り得る値の範囲を低輝度部、中
   間調部、高輝度部に分けたときに、低輝度部および高輝
   度部に属する第１輝度データのみを変更し、中間調部の
   第１輝度データと合わせて第２輝度データを生成する第
   ２の工程とを有し、 上記第２の工程では、低輝度部の第１輝度データを変更
   前よりも大きな値となるように変更する一方、高輝度部
   の第１輝度データを変更前よりも小さな値となるように
   変更することを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】画像を構成する各画素の異なる色ごとの画
   像データに基づいて上記画像のコントラストを補正する
   画像処理方法であって、 上記各色ごとの画像データを平均化して第１輝度データ
   を各画素ごとに生成するとともに、 上記第１輝度データに対してガンマ補正を行うことを特
   徴とする画像処理方法。
7. 【請求項７】請求項５または６に記載の画像処理方法に
   よる処理をコンピュータに実行させるためのプログラム
   であることを特徴とする画像処理プログラム。
8. 【請求項８】請求項７に記載の画像処理プログラムをコ
   ンピュータにて読み取り可能に記録して記録してなるこ
   とを特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒
   体。
9. 【請求項９】請求項１ないし４のいずれかに記載の画像
   処理装置と、 上記画像処理装置から出力される画像データに基づい
   て、感光材料を露光する露光手段とを備えていることを
   特徴とする写真焼付装置。