JP2004046162A - イメージ撮影方法及びカメラ並びに写真処理済みの感光部材を用いて出力イメージを形成するための読取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光レベルの所定範囲内で光に感光する感光部材を用いて、所定範囲外の露光レベルを含むイメージを撮影するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】感光部材は、風景からの光に露光される。風景からの光は、高濃度の部分と残りの部分とに分割される。風景からの光が露光レベルの第１の範囲にある場合には、高濃度の部分が、感光部材上の高濃度のイメージ要素のパターンを形成するように指向させられ、また、風景からの光が露光レベルの第２の範囲にある場合には、残りの部分が残りのイメージを形成するように指向させられる。風景からの光は、高濃度のイメージ要素のパターンが感光部材上の高濃度のイメージ領域に形成されるように調整される。
【選択図】　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光部材に基づく写真技術の分野に、また、より詳しくは、所定範囲外の露光レベルを含むイメージを撮像するように、露光レベルの所定範囲内の光に感光する感光部材を用いるための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の写真技術において、感光部材を風景からの光に制御可能に露出させられることによりイメージを記録することはよく知られている。典型的には、かかる写真部材は、フィルム等の曲がり易い基体及び／又はガラス板などの曲がり難い基体により支持される１つ又はそれ以上の感光層を有している。感光層は、像形成の化学反応に適切な生成物とともに、１つ又はそれ以上の感光性のハロゲン化銀感光乳剤を有することができるもので、風景からの光により与えられるエネルギーに反応する。この反応の度合い（以下、反応度という）は、露光の間に、感光部材の単位領域当たりの受光量の関数である。また、この反応度は、露光の間に、少ない光に対して露光される領域よりも、多い光に対して露光される領域において大きい。その結果、風景からの光が感光部材上に焦点合わせされる場合に、風景からの光のレベルの差が、各層における反応度の差としてあらわれる。現像処理の後、各層における反応度の差は、異なる濃度をもつ写真領域としてあらわれる。これらの濃度は、元の風景の輝度のイメージをなすものである。
【０００３】
風景から周囲の光に対して露光される場合に、非線形的な反応を有するが、ハロゲン化銀感光乳剤の特徴である。これに関して、感光部材は、最小の露光レベルを規定する下限反応しきい値を有する。この最小の露光レベルにおいて、組み込まれた感光乳剤及びそれに関連した化学物質が、異なる露光レベルが異なる濃度の形成を可能とするように反応し始める。この下限反応しきい値は、究極には、個々のハロゲン化銀感光乳剤の粒子の量子効果に関係する。典型的には、下限反応しきい値以下のレベルで露光された感光部材の全て部分が、感光部材の現像時に、共通の外観を呈する。
【０００４】
更に、感光部材は、それ以下で、感光乳剤及びそれに関連した化学物質が、異なる露光レベルが、異なる濃度の形成を可能とするように反応する露光レベルを規定する上限反応しきい値を有する。典型的には、上限反応しきい値を越えるレベルで露光された感光部材の全ての部分も、感光部材の現像後に、共通の外観を呈することとなる。
【０００５】
このように、ハロゲン化銀感光乳剤を用いる感光部材は、それが、区別可能なコントラストの差を備えたコントラストパターンを記録することにより露光レベルの差に反応し得る有用な露光の範囲を規定する下限及び上限の反応しきい値の両方を有すると言える。これら下限及び上限のしきい値に関連した露光レベルは、感光部材の露光許容範囲を規定する。そこで、イメージの外観を最良にするには、典型的には、感光部材が露光の間に被る露光レベルの範囲が、上記許容範囲、すなわち、その感光部材の有用な範囲内に収まるように、露光を調整することが有用である。
【０００６】
多くの顧客及び専門的な写真家は、広範囲の写真条件をカバーする撮像を可能とする感光部材，カメラシステム及び写真撮影方法を用いることを望んでいる。この目的を達成する１つのアプローチは、極めて広い許容範囲をもつ感光部材を提供することである。しかしながら、極めて広い許容範囲をもつ感光部材は、基本的に、個々に組み込まれたハロゲン化銀粒子の光に対する反応性により制限される。したがって、風景の輝度特性を調整することにより、感光部材の下限及び上限反応の制限を効果的に広げる作用をもつカメラシステム及び写真撮影方法を提供することが一般的である。例えば、暗い風景に対して補足的な照明を与えることにより、感光部材の下限反応の制限を効果的に広げることが知られている。
【０００７】
また、露光の間に、感光部材に対する風景からの実質量の有効な光を通過させるように設計された撮影レンズ系を用いることにより、補足的な照明を与えることなく、感光部材に作用する光の量を増やすことが知られている。
【０００８】
露光の持続時間と、露光の間に感光部材に照射される風景からの光の量との間には、直接的な関係がある。これに基づき、露光の間に、感光部材に作用する光の量を増加させるための、従来知られる別の方法としては、シャッタをより長く開かせるという得策を用いて、露光の持続時間を長くすることがある。更に、シャッタの開時間を長くすることにより、シャッタは、風景の構成の展開を可能とするのに十分に長い期間開いた状態となる。この場合、ピンボケのイメージとなる。したがって、シャッタの開時間を制限することが望ましい。
【０００９】
すなわち、必要とされるものは、従来のシャッタの開時間を用いた、また、特に一定のシャッタ時間を有するカメラを用いたイメージの撮像を可能とする、複雑でなく、低価格のカメラシステム及び写真撮影方法である。
【００１０】
露光の間に感光部材に作用する光の量を増加させる別の方法は、風景からの光を集光し、この光を、感光部材に近接して配置される一直線上のレンズ列等のマイクロレンズ列上に投射すべく、従来の撮影レンズ系を用いることである。かかる例は、クレティエン（Ｃｈｒｅｔｉｅｎ）による米国特許第１８３８１７３号（特許文献１）に開示されている。各マイクロレンズは、風景からの光の一部を、感光部材の関連した領域へ集中させる。このように光を集中させることにより、光が集中した各露光領域に入射する光の量は、フィルムの下限反応しきい値を越えるレベルまで増加する。これにより、光が集中した露光領域の濃度のコントラストパターンによって、イメージが形成されることとなる。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許第１８３８１７３号明細書
【００１２】
このように形成されたイメージは区分される。光が集中した露光領域は、風景の高濃度のイメージを形成し、感光部材の残りの部分は、高濃度のイメージと混ざり合った予期しないアーティファクトのパターンを形成する。かかるイメージの従来式に提供されたプリントにおいて、このパターンは、新聞紙のプリントによく似た満足できない低コントラスト及びハーフトーンを有する。
【００１３】
しかしながら、極めて特殊な条件下での投射によって、かかる区分されたイメージから、承認可能なイメージの取得が可能である。これらの条件は、ちょうど、カメラにおいて露光時に確立される効果的なカメラの絞り，マイクロレンズ列及び感光部材の間の空間上の関係がプロジェクタにおいて再現された場合に生じる。この系は、有効な実像が、所定位置にて、また、カメラのレンズ構成に対して最初の風景により決定される倍率で生成されるため、扱い難い。もしカメラの撮影レンズに相当する投影レンズが、イメージの撮影時のイメージに対するカメラレンズの関係を模倣するように配置されれば、再構成されるイメージは、元のオブジェクトのサイズで元のオブジェクトの位置にあらわれるであろう。他のレンズ及び空間上の位置の組合せは、不完全なイメージの再構成、及び、新聞紙のプリントを彷彿させる点及び線の形成をもたらす。このように、従来のマイクロレンズ又はレンズの補助を用いた少ない光量の写真撮影方法は、顧客及び専門的な写真家により示されるものなど、プリントの作成に若しくは高品質市場での利用にあまり適していない。
【００１４】
写真撮影方法では、マイクロレンズ列、特にレンチキュラー列について、他の適用が見出されてきた。例えば、初期のカラー写真撮影方法では、一直線上のレンズによる撮像は、黒白のハロゲン化銀撮像システムを用いたカラー写真撮影術を可能とすべく、カラースペクトルを分割するための手段としてのカラーフィルタと組み合わせて用いられた。この技術は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第２１９１０３８号に開示されるような、初期のカラー映画撮影及び投影システムにおいて、営利的に採用された。１９４０年代には、米国特許２９２２１０３号に開示されるインスタントの写真撮影技術にて、黒及び白の感光部材を用いた撮影を助けるべく、レンチキュラースクリーンを用いることが提案された。１９７０年代には、米国特許第４２７２１８６号が、大きくなったコントラスト特性を有するイメージを作成するために、レンズ列の使用を開示した。未露光の領域のサイズを最小限に抑制することにより、線パターンは、ほとんど見えなくなり、それにより、その不愉快さは軽減される。また、１９７０年代には、米国特許第３９５４３３４号に開示される移動式レンチキュラースクリーンを介して、感光部材を露光させることが提案された。最後に、１９９０年代には、三色層及びハレーション防止層を有する一直線上のレンチキュラーリッジ付きの（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ−ｒｉｄｇｅｄ）支持体が、３−Ｄイメージ提供の用部材として採用された。これらの一直線上のレンズ列は、複数レンズのカメラで撮像された風景の複数のビューからインタリーブプリントイメージを形成するために用いられた。インターリーブイメージは、３次元の外観を呈するものである。この技術の例は、Ｌｏ等による米国特許第５４６４１２８号及びＩｐによる米国特許第５７４４２９１号に開示されている。これらの開示は、直接的な観察に適切な複数の風景の透視図の撮像からの３−Ｄの形成に適した方法，感光部材及び装置に関するものと認められる。それらは、手持ちのカメラでの使用に適したシャッタ時間での写真撮影方法を可能とし得ない。
【００１５】
マイクロレンズで補助する写真撮影方法については、種々の用途が見出される一方、低い風景の輝度レベルで撮像されたイメージから営利的に許容可能なプリントの作成を可能とするために、感光部材の下限反応しきい値を効果的に広げる最初の約束を見たす必要がある。したがって、必要とされるものは、営利的に許容可能なプリント又は他の出力を形成するために、感光部材上にレンチキュラーイメージを撮像し、撮像された感光部材のイメージを用いるための方法及び装置である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
また、感光部材の上限反応しきい値を越える撮像条件の下でイメージを撮像することが有用であることが思い付く。かかる条件は、日光，積雪，砂浜といった条件下で撮像されるべき明るい風景を伴いつつ生じる。典型的には、カメラは、風景からの光の強度を軽減させるために、絞り制御，シャッタタイミング制御及びフィルタリングシステムを使用する。そのため、感光部材に照射する光は、感光部材の上限反応しきい値内にある強度を有する。しかしながら、これらのシステムは、カメラの設計に対して、相当の複雑さ及びコストを付加させるものである。更に、初期に説明したように下限しきい値の制限を改良するためにより開いた絞りをもつレンズを用いるという得策は、同時に、多くの光を通過させ、上限反応しきい値での露光を低下させる。結果として、必要とされるものは、感光部材の上限反応しきい値よりも大きい露光レベルを有する露光レベルの範囲にわたって、イメージを撮像するための、簡単な構成で、安価なカメラシステム及び写真撮影方法である。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様では、露光レベルの所定範囲外である露光レベルを含むイメージを撮像するために、露光レベルの所定範囲内の光に感光する感光部材を用いるための方法が提供される。この方法によれば、感光部材は、風景からの光に対して露光させられる。風景からの光は、高濃度の部分及び残りの部分に分割される。高濃度部分は、風景からの光が第１の露光範囲内にある場合に、感光部材上に高濃度のイメージ要素のパターンを形成するように指向させられる。他方、光の残りの部分は、風景からの光が第２の露光範囲内にある場合に、残りのイメージを形成するように指向させられる。風景からの光は、高濃度のイメージ要素のパターンが、感光部材上の所定のパターンの高濃度のイメージ領域に形成されるように、調整される。
【００１８】
本発明の別の態様では、所定パターンの高濃度のイメージ領域から変位させられた少なくとも１つの高濃度のイメージ要素のパターンを有する写真処理された感光部材から、出力イメージを形成するための方法が提供される。この方法によれば、写真処理された感光部材により、光が変調される。変調された光は、その光からイメージを抽出するために復元される。復元されたイメージは、調整され復元されたイメージが、所定パターンの高濃度のイメージ領域内に置かれた高濃度のイメージ要素のパターンにより変調される光から形成されたイメージの様相を有するように、調整される。調整され復元されたイメージは、像形成面にて焦点合せされる。
【００１９】
本発明の更に別の態様では、露光レベルの所定範囲外である露光レベルを含むイメージを撮像するために、露光レベルの所定範囲内の光に対して感光する感光部材上に少なくとも１つのイメージを形成するためのカメラが提供される。そのカメラは、感光部材を位置決めするゲートを有している。撮影レンズユニットは、風景からの光を、感光部材で焦点合せする。シャッタは、風景からの光に対して、感光部材を制御可能に露光させる。マイクロレンズ列は、視野レンズ（ｆｉｅｌｄ　ｌｅｎｓ）と感光部材との間に配置される。マイクロレンズ列は、露光が露光レベルの第１の範囲内にある光を有する場合に、風景からの光の第１の部分を、感光部材上に高濃度のイメージ要素のパターンを形成するように指向させる。また、マイクロレンズ列は、風景からの光が露光レベルの第２の範囲内にある場合に、風景からの光の第２の部分が、感光部材へ通過し、高濃度のイメージ要素を取り囲む残りのイメージを形成することを可能とする。ここでは、露光レベルの第１及び第２の範囲の組合せが、露光レベルの所定の範囲よりも大きくなる。視野レンズは、撮影レンズユニットとマイクロレンズ列との間に配置される。視野レンズは、高濃度のイメージ要素のパターンが、感光部材上の所定パターンの高濃度のイメージ領域に形成されるように、風景からの光を適応させる。
【００２０】
更に別の態様では、少なくとも１つの高濃度のイメージ要素のパターン及び記録された残りのイメージを有する写真処理された感光部材を用いて、出力イメージを形成するための読取り装置が提供される。読取り装置は、光を放射する光源と、その光源により放射された光を変調するように写真処理された感光部材を位置決めするゲートとを有する。マイクロレンズ列は、写真処理された感光部材上の所定パターンの高濃度のイメージ要素領域により変調された光を復元する。所定のパターンは、写真処理された感光部材上に実際に形成されるパターンとは異なる。レンズユニットは、復元された光を受け、像形成面にて出力イメージを形成する。視野レンズは、マイクロレンズ列とレンズユニットとの間に配置される。視野レンズは、出力イメージが、写真処理された感光部材上に実際に形成される高濃度のイメージ要素のパターンに基づくイメージを含むように、復元された光を適応させる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
この発明は、感光部材の有効な撮像範囲を広げる写真撮影装置及び方法に関する。
【００２２】
［イメージ撮影］
図１は、感光層３２及び基体３４を有する感光部材３０上にイメージを形成するためのカメラ２０の動作を説明するための図である。図１の態様では、カメラ２０が、風景２４からその内部へ光を誘導するための絞り２３を備えた本体２１を有している。撮影レンズ系２２は、露光の間に、風景２４から、該撮影レンズ系２２から所定間隔で感光部材３０を位置決めするゲート２６まで、光軸４５に沿って光を指向させる。好ましくは、撮影レンズ系２２の焦点深度は、風景２４’のイメージが感光層３２の像形成領域３６上に形成される程度である。ここでは、風景２４’からのイメージが、像形成領域３６を横切る一貫した焦点を有している。
【００２３】
複数のマイクロレンズ４２を有するマイクロレンズ列４０が、撮影レンズ系２２と感光部材３０との間に介在させられている。マイクロレンズ列４０における各マイクロレンズ４２は、撮影レンズ系２２からの光の一部を受け、その光を高濃度の部分４４及び残りの部分４６に分割する。高濃度の部分４４の各々は、感光部材３０の関連した高濃度のイメージ領域４８上に集中させられ、残りの部分４６の各々は、感光部材３０の関連した残りのイメージ領域５０へ通過する。分割の効果は、図１では概念的に示され、図１−４を参照して説明されるであろう。シャッタシステム２７が、絞り２３とマイクロレンズ列４０との間に配置されている。シャッタシステム２７は、制御可能に、感光部材３０が風景からの光に対して所定期間露光されるようにする。
【００２４】
図２に示されるように、風景からの光は、広範囲の風景の輝度にわたって広がる。自然光による写真撮影の場合には、これらは、人間が視覚的に観察し得る輝度である。この範囲は、風景の輝度範囲７０として、図２に示されている。しかしながら、感光部材３０は、その範囲内で感光部材３０が風景の照度における差を捕らえ、風景のコントラストイメージを記録することができる実際の有効範囲を有している。化学的な撮像技術に固有の制限、及び、風景からの照度に対する感光部材３０の特定の非線形性の反応のため、感光部材３０の実際の有効範囲７２は、下限反応しきい値７４及び上限反応しきい値７６により規定される。感光部材３０は、それが下限反応しきい値７４よりも少ない光量に対して露光させられた場合には、風景の照度の差に対して識別可能に反応しない。前述したように、これは、制限された光量により有効になるエネルギーが、感光乳剤及びそれに関連した化学的物質が、識別可能な露光の記録を形成すべく反応するのに十分でないためである。したがって、感光部材３０が写真処理された場合に、かかる光量に対して露光させられた感光部材３０の全ての部分が、全体的に明るい（ｌｉｇｈｔ）外観を有することとなる。
【００２５】
同様に、感光部材３０は、それが、上限反応しきい値よりも多い光量に対して露光させられた場合に、風景の照度の差に対して識別可能に反応しない。詳細に前述したように、これは、感光部材３０により受けられる上限反応しきい値７６を越える光量が、感光乳剤及びそれに関連した化学的物質の化学反応を、感光部材３０が、付加的な光のエネルギーに対して、もはや意味のある付加的な濃度の反応をもたない点まで行わせるのに十分であるためである。この結果、感光部材３０が写真処理された場合に、かかる光量に対して露光させられた感光部材３０の全ての部分が、全体的に暗い（ｄａｒｋ）外観を有することとなる。
【００２６】
用語“明るい（ｌｉｇｈｔ）”及び“暗い（ｄａｒｋ）”は、陰画の作業用紙とともに用いられるための若しくはスキャナ用のプリントフィルム等の陰画の感光材に適切していることが分かる。リバーサルスライドフィルムやダイレクトプリントフィルムなどの陽画の感光材を用いた場合には、それぞれ、列挙される領域が、特性上、暗い若しくは明るいものとなる。
【００２７】
本発明の実施に有用な感光材３０を準備するには、既知のいかなる感光材の形成も採用可能である。最良の場合、感光性に優れた部材が、この発明にて採用される。この部材は、少なくとも約ＩＳＯ２５の感光性を有する必要があり、好ましくは、少なくとも約ＩＳＯ１００の感光性を有し、更に、より好ましくは、少なくとも約ＩＳＯ４００の感光性を有している。カラーネガの写真部材の速度つまり感光性は、処理後のかぶり（ｆｏｇ）の上での特定濃度の達成を可能とするのに必要な露光に反比例の関係を有する。各カラー記録における約０．６５のガンマでのカラーネガ部材の写真速度は、米規格協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＮＳＩ）によりＡＮＳＩ標準番号ｐＨ２．２７−１９８１（ＩＳＯ（ＡＳＡ速度））として明確に定義されており、緑色に感度のあるまた最小の感度をもつカラーフィルムのカラー記録ユニットの各々において、最小の濃度を越える０．１５の濃度を生成するために必要とされる露光レベルの平均値をあらわす。この規定は、国際規格機構（ＩＳＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）のフィルム速度の定格に準拠したものである。この適用のために、カラーユニットのガンマが０．６５と異なる場合には、ＡＳＡ又はＩＳＯの速度が、他の規定された様式で速度を決定する前に、ｌｏｇＥ（ｅｘｐｏｓｕｒｅ）に対するガンマの曲線を０．６５の値へ線形的に増幅又は減少させることにより算出される。
【００２８】
この発明において標準的な写真部材が利用可能であるが、本発明に最も有用な部材は、直接的な観察に適した形式よりも、機械で読み取り可能な形式で撮像するためにデザインされる。撮像部材において、速度（光量の少ない条件に対する部材の感光性）は、通常、かかる部材にて十分なイメージを得るために不可欠なものである。したがって、マイクロレンズの速度増大の後、部材は、８００のＩＳＯ速度に等しい若しくはそれより大きい値、好ましくは、１６００のＩＳＯ速度に等しい若しくはそれより大きい値、最も好ましくは、３２００のＩＳＯ速度に等しい若しくはそれより大きい値を示す。部材は、各カラー記録において、少なくとも３．０ｌｏｇＥの有効範囲、好ましくは、４．０ｌｏｇＥの有効範囲、より好ましくは５．０ｌｏｇＥの有効範囲、若しくは、それより大きい有効範囲を有することになる。かかる高い有効範囲は、各カラー記録のガンマ（すなわち写真処理後のｌｏｇＥに対する濃度の勾配）が０．７０より小さい、好ましくは０．６０より小さい、より好ましくは０．５０より小さい、最も好ましくは０．４５よりも小さいことを表わしている。更に、カラーの相互作用又は相互イメージ（ｉｎｅｔｅｒｉｍａｇｅ）の効果は好ましくは最小限に抑制される。この相互イメージ（ｉｎｅｔｅｒｉｍａｇｅ）の効果の最小限の抑制は、カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）及びＤＩＲ成分のマスキング量を最小限に抑制することにより達成可能である。相互イメージの効果は、カラー分解露光の後の特定のカラー記録のガンマを、白色露光後の同じカラー記録のガンマで割った比として、数量化され得る。各カラー記録のガンマの比は、好ましくは０．８〜１．２の間、より好ましくは０．９〜１．１の間、最も好ましくは０．９５〜１．０５の間である。更に、構成の詳細，スキャン可能な感光部材の能力の特性数量化は、ソウィンスキ（Ｓｏｗｉｎｓｋｉ）等による米国特許第６０２１２７７及び６１９０８４７号に開示されており、これらの開示は、引用することによりここに組み込まれるものである。
【００２９】
図２に示されるように、カメラ２０及び感光部材３０は、感光部材３０の下限反応しきい値よりも小さい所望の有効範囲８０の下限反応しきい値で、風景の情報を記録することが望ましい。本発明の原理によれば、この照度の範囲における写真撮影は、風景からの光を集中させることにより可能となる。この点に関して、マイクロレンズ列４０内のマイクロレンズ４２の各々が、風景からの光を、少なくとも２つの部分に対して分割する。図１に示されるように、風景２４からの光の高濃度の部分４４は、マイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０がない場合に比べて、単位領域当たりにより大きな光量が、露光の間に感光部材３０の高濃度のイメージ領域４８の各々に照射されるように、集中させられる。図３に示されるように、この高濃度のイメージ領域４８に入射する光の量の増加は、風景の露光レベルの第１の露光範囲８４をシフトさせる効果を有しており、これにより、第１の露光範囲８４の全体は、感光部材３０の実際の有効範囲７２内におさまることとなる。このシフトにより、高濃度のイメージ要素５２のパターンが、感光部材３０の高濃度のイメージ領域４８における高濃度のイメージを形成することが可能となる。
【００３０】
ついでながら、マイクロレンズ４２に入射する光の幾らか（例えばマイクロレンズ４２により不完全に焦点合せされた光、若しくは、別個のマイクロレンズ４２の間に通過する光等）は、高濃度のイメージ領域４８上に焦点合わせされることはない。その代わりに、光の残りの部分４６は、感光部材３０へ通過し、残りのイメージ領域５０に入射して、残りのイメージ５４の形成を可能とする。残りのイメージ５４は、更に、感光部材３０における故意の若しくは偶発的な光の散乱及び反射により形成され得る。この残りの部分４６は、マイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０が、同じ露光の間に、風景２４と感光部材３０との間に介在させられない場合に、感光部材３０に入射する光の量よりも少ない。このように、マイクロレンズ４２は、残りのイメージ領域５０に入射する風景からの光を効果的にフィルタし、これにより、りのイメージ５４が感光部材３０上に形成されるように、露光の間に、より大きな光量が取得可能である。したがって、シャッタシステム２７が感光部材３０の露光を許可する所定期間は、風景からの光が第２の範囲内にある場合に、感光部材の残りのイメージ領域５０上にイメージを形成するに十分である。
【００３１】
図４に示されるように、マイクロレンズ列４０のマイクロレンズ４２が、第２の露光範囲８６内の光に対して露光させられる場合、第２の露光範囲８６により示される範囲上でイメージを作成するのに適した第２の露光は、残りのイメージ領域５０において、感光部材３０上で構成される。このようにして、感光部材３０は、感光部材３０の上限反応しきい値７６を超えるものの所望の有効範囲８２の所望の上限反応しきい値以下である露光レベルで、識別可能なイメージを記録するように、使用可能である。
【００３２】
重なり領域が、第１の露光範囲８４と第２の露光範囲８６との間に規定され得る。写真部材７８について望ましいシステムの有効範囲の増大が求められる場合には、この重なり領域は縮小され得る。好適な実施態様では、感光部材３０について連続した所望の有効範囲７８上での高濃度のイメージ要素５２又は残りのイメージ要素５４のいずれか一方からイメージ情報をとらえる能力は、第１の露光範囲８４及び第２の露光範囲８６が重なった場合に、実質的な露光の範囲を規定することにより確定される。その代わりに、第１の露光範囲８４と第２の露光範囲８６との間に重なりがほとんどなく、つまり実質的に分離している場合には、カメラ２０を提供することが好適であり得る。かかる実質的な分離をもつカメラ２０は、日光及び室内光などの非常に異なる像形成条件下で異なるイメージを撮影するように、効果的に機能することとなる。
【００３３】
露光レベルが第２の露光範囲８６にある場合には、高濃度のイメージ要素５２が、感光部材３０上に形成されることが分かる。第２の露光範囲８６における露光の間に形成された高濃度のイメージ要素５２は、第１の露光範囲８４及び第２の露光範囲８６が少なくとも部分的に重なる場合の、有用な像形成情報を含むことが可能である。しかしながら、露光が第１の露光範囲８４を越える場合には、高濃度のイメージ要素５２が、残りのイメージ領域５０に形成される残りのイメージ５４において、露出オーバーによるアーティファクトとしてあらわれるであろう。
【００３４】
この説明は、人間が視認可能な風景をとらえるためのハロゲン化銀写真撮影技術に関する特定の実施の形態によって構成されているが、本発明は、拡大された風景の輝度範囲及び人間が確認できるスペクトル領域をとらえるのに容易に適用可能であり、感光部材３０としては、必須の像形成特性を有する技術で知られたいかなる感光材をも利用可能であることが分かる。実現可能な感光性の効果的な増加は、少なくとも０．１５ｌｏｇＥである。ある実施態様では、感光性の効果的な増加は、少なくとも０．３ｌｏｇＥと０．６ｌｏｇＥとの間である。また別の実施態様では、感光性の効果的な増加は、少なくとも０．９ｌｏｇＥである。
【００３５】
［撮影されたイメージにおける高濃度のイメージ要素の変位］
図５は、球面のマイクロレンズ４２の規則的な正方形の配列を通じたイメージ様式の露光の間に、感光部材３０上に形成される露光パターンを示している。図５には、また、感光部材３０がカメラ２０内に配置され、撮影レンズ系２２を通じて露光させられた場合に確立される光軸４５及び感光部材３０の交点４９が示されている。予期されるイメージ領域４７は、感光部材３０上への個々のマイクロレンズ４２の直接的な軸上の投影である。図５に示されるように、個々の予期されるイメージ領域４７が、光軸及び感光部材４９の交点から離れるほど、予期されるイメージ領域４７と実際のイメージ領域４８との間の変位は大きくなる。予期されるイメージ領域４７からの高濃度のイメージ要素５２の変位の度合いは、カメラ２０，撮影レンズ系２２及びマイクロレンズ４２の光学特性により制御される。この変位に対して許容可能な外観の補正を含む出力イメージを提供することが必要とされる。
【００３６】
図６を参照しながら、変位の原因について説明する。図６は、説明のために示される介在されたダイアフラム（Ｄ）１０７とともに、光学部品（Ｌ_１）１０３及び（Ｌ_２）１０５を有する光学系１００を示している。この光学系は、光学的に有効な絞り孔を提供する。ダイアフラム１０７の実際の絞りは、光のビームが光学系１００を通過するのを制限する。ダイアフラム１０７の面は、点Ａにて光学系の光軸１０１と交差する。ダイアフラム１０７の前にある光学系の光学部品１０３は、面１１１における入射孔Ｐ_ｉでのストップの仮想的なイメージを形成する。入射孔Ｐ_ｉは、その後にダイアフラム１０７によりまとめられる光学部品Ｌ_１１０３を介した平行なイメージの光線１１３（主光線Ｒ及び周辺的な光線Ｒ_ａ及びＲ_ｂ）の延長部分が、入射孔Ｐ_ｉのアウトラインを規定するように、設定されている。入射孔Ｐ_ｉの直径は、ダイアフラムの有効径に等しい。
【００３７】
入射孔Ｐ_ｉの面１１１は、点Ｉにて、光学系１００の光軸１０１と交差する。同様に、ダイアフラム１０７の後ろにある光学系の光学部品１０５は、面１０９内の出射孔Ｐ_ｅにてダイアフラム１０７の仮想的なイメージを形成する。出射孔Ｐ_ｅは、その後にダイアフラム１０７によりまとめられる光学部品Ｌ_２１０５を介した平行なイメージの光線１１５（主光線Ｒ’及び周辺的な光線Ｒ_ａ’及びＲ_ｂ’）の延長部分が、出射孔Ｐ_ｅのアウトラインを規定するように、設定されている。出射孔Ｐ_ｅの面は、点Ｅで、光学系１００の光軸１０１と交差する。入射孔Ｐ_ｉの直径に対する出射孔Ｐ_ｅの直径の比は、孔倍率（ｐｕｐｉｌ　ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）として知られる。最も標準的なレンズ系に関し、入射孔Ｐ_ｉの直径に対する出射孔Ｐ_ｅの直径の比は、０．８５と１．１５との間であり、テレフォトレンズ（ｔｅｌｅｐｈｏｔｏ　ｌｅｎｓ）に関し、それは、０．４と０．８５との間であり、また、広角レンズに関して、それは、１．１０と２．０との間である。
【００３８】
孔倍率は、また、イメージ面に関する光学部品１０５の向きにも依存する。主光線Ｒ−Ｒ’は、まず、風景から点Ｉに向かい、外見上点Ｅからイメージ面で受けられるように示される。ダイアフラム１０７がその中心が光学系１００の光学的中心に合うように配置された場合には、しばしば対称性をもつレンズ系で起こるように、孔の中心が、節点（ｎｏｄａｌ　ｐｏｉｎｔ）と一致する。しかし、単レンズ，焦点可変レンズ，テレフォトレンズ等を用いた場合、かかる一致は生じない。孔の定義がマルチレンズ系に関して提示されるが、固定焦点カメラ内に見られるより簡単な光学系について、また、プロジェクタ，光学プリンタ，スキャナ等内に見られるより複雑な光学系について、孔の位置が同様に規定されることは容易に理解されるであろう。他しかに、幾つかのレンズ系の場合には、入射孔Ｐ_ｉ及び出射孔Ｐ_ｅは一致することが可能である。
【００３９】
以下の定義は、上記説明から継続するもので、前述したような高濃度のイメージ要素５２の変位の原因を説明するのに有用である。
入射孔Ｐｉ：物体空間から見られるようなダイアフラムのイメージ。
出射孔Ｐｅ：イメージ空間から見られるようなダイアフラムのイメージ。入射孔及び出射孔の図式的な識別。入射孔は、概して、光学系を通過する特定角からの平行光線の束を識別することにより、図式的に位置決めされ得る。このバンドルの中心における光線が、物体から光学系に向かって延びる。これは、入射孔の位置で、光軸と交差する。出射孔は、この同じ光を、イメージから光学系に向かって後方へ光線が光軸と交差する点まで延ばすことにより、図式的に位置決めされ得る。交差は、出射孔の位置を規定する。
ｆ−ナンバー：入射孔の直径に対するレンズの等しい焦点距離の比をあらわす表現。
開口数（ＮＡ）：錐体の頂点が位置決めされる媒体の屈折率が乗ぜられる、光学系又は光学素子に入る若しくはそこから離れるメリジオナル光線（ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌｒａｙｓ）の最大錐体の頂角の正弦。一般的には、物点又は像点に関して測定され、また、その点が移動させられるに伴い、変化する。物点に関係したレンズ系の入射側ＮＡは、同じレンズ系の、像点に関係した出射ＮＡと異なってもよい。一般的には、以下のように、幾何光学系から、投影又は撮影レンズの開口数（ＮＡ）は、そのレンズのｆ−ナンバーの２倍の逆数により同等に与えられる。
【００４０】
像形成面（Ｒａ’−Ｒ’−Ｒｂ’）及び光軸１０１まわりの対称的なイメージに対して垂直なレンズ系から放たれる光線のみが、同じレンズ軸まわりに対称的に配置される風景からのものであることが明らかである。従来の系におけるマイクロレンズ４２が、それらの風景として、撮影レンズ系２２の出力を用いるので、対称的に配置された風景を受けるマイクロレンズ４２のみが、撮影レンズ系２２の軸に一致する個々のマイクロレンズ軸を有するものである。マイクロレンズ４２の軸が、次第に、撮影レンズ系２２の光軸４５から変位するにつれ、マイクロレンズ４２により像形成される領域は、ちょうど図５に示されるように、次第に変位する。
【００４１】
したがって、カメラ２０内の撮影レンズ系２２の出射孔Ｐｅと感光部材３０との間の空間及び角度の関係を変更することにより、マイクロレンズ４２を通じて露光させられる感光部材３０の領域が変更される。質的に、軸上のマイクロレンズ４２は、軸上のイメージを作成し、また、一方、全て軸を外れたマイクロレンズ４２は、個々のマイクロレンズ４２の光軸に関係して変位させられた高濃度のイメージ要素５２を作成する。前述したように、軸を外れた高濃度のイメージ要素５２の変位によって、高濃度のイメージ要素５２に基づき提供される補正されていない出力イメージの外観は粗末なものとなる。同様に、投影レンズの入射孔Ｐｅは、投影レンズ系によりとらえられるマイクロレンズで露光させられ写真処理された感光部材３０の領域に影響することとなる。この点に関して、読取り装置の光学系及び感光部材３０の空間及び角度の関係が、イメージ撮影時に、風景及び感光部材３０の空間及び角度の関係に一致するように、読取り装置の光学系を規定することが可能である。この系は、有効な実像が、所定位置にて、また、カメラのレンズ構成に対して最初の風景により決定される倍率で生成されるため、扱い難い。もしカメラの撮影レンズに相当する投影レンズが、イメージの撮影時のイメージに対するカメラレンズの関係を模倣するように配置されれば、再構成されるイメージは、元のオブジェクトのサイズで元のオブジェクトの位置にあらわれるであろう。他のレンズ及び空間上の関係の組合せは、不完全なイメージの再構成，イメージ領域の不適切な歪曲補正（ｄｅ−ｓｋｅｗｉｎｇ）、又は、新聞紙のプリントを彷彿させる点及び線の形成をもたらす。この画質レベルは、通常、近年の写真材料のユーザに期待されるものには劣る。
【００４２】
したがって、感光部材３０の有効範囲を広げるべく、マイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０を用いるという恩恵を得るために、別の方法で、歪曲の影響を補正する必要があることが分かる。
【００４３】
次の段落では、許容可能なイメージが高濃度のイメージ要素５２に基づき形成され得るように、スキューを補正するシステムの種々の態様を説明する。更にその後の段落では、許容可能なイメージが残りのイメージ領域５０から形成され得るように、スキューを補正するシステムの種々の態様を説明する。
【００４４】
［高濃度のイメージ要素を用いたイメージの形成］
本発明によれば、マイクロレンズによる補助付きの写真撮影技術を用いて、感光部材３０上に形成されるイメージの高濃度のイメージ領域４８に記録される高濃度のイメージ要素５２のパターンが、許容可能な外観を有する出力イメージを形成するように再構成される。再構成の処理は、許容可能な外観をもつ像形成面でのイメージを形成するために、光学イメージを復元し、調整することを含むものである。本発明によれば、復元及び調整が光学的に行われる。これにより、従来の光学的な写真仕上げ装置が、マイクロレンズによる補助付きの写真撮影技術を用いて、フィルム上に記録されたイメージを有する感光部材を処理するために容易に調整されることが可能となる。
【００４５】
図７は、低い露光範囲をもつ風景からイメージ情報をとらえるべく一定の露光範囲を有する感光部材３０を用いるための、また、感光部材３０上に記録されたイメージ用の情報から許容可能な出力イメージを回復させるための方法の一形態のフローチャートである。この処理の第１のステップは、感光部材を風景からの光に露光させるものである（ステップ３００）。
【００４６】
風景からの光は、高濃度の（つまり圧縮された）部分及び残りの部分のパターンに分割される（ステップ３０２）。前述したように、光の高濃度の部分は、感光部材３０上の高濃度のイメージ領域４８を露光させ、現像後の感光部材３０上の線又は点などの高濃度のイメージ要素５２のパターンを形成する。風景からの光が第１の露光の範囲８４内にある場合には、コントラストのイメージが、高濃度のイメージ要素５２に形成される。
【００４７】
感光部材３０は、その後、写真処理された部材３８を形成するために写真処理される（ステップ３０４）。ここでは、写真処理について知られるいかなる技術をも採用可能である。写真処理では、現像ステップが実行されるとともに、銀を除去するステップが任意に実行され得る。写真処理は、感光部材を、所定条件の下で、写真処理用の化学薬品又は媒介物と接触させることにより実行可能である。また、写真処理は、感光部材を、写真処理用の化学薬品又はｐＨ調整媒介物、若しくは、その両方の溶剤と接触させることにより実行可能である。更に、別の方法として、感光部材は、フォトサーモグラフィック処理などの従来知られた他の技術を用いて、写真処理される。この場合には、感光部材３０は、加熱により、若しくは、写真処理を可能とする媒介物及び加熱の組合せにより処理される。
【００４８】
圧縮され現像されたイメージは、スキャナ又はプリンタに有効な出力イメージを回復するために、又は、観察のために処理される（不図示）。回復の処理は、圧縮イメージ及びマイクロレンズ列４０を通過するように光を戻すことによる、イメージの復元処理（ステップ３０６）を含む。また、回復の処理は、視野レンズを用いてイメージを歪曲補正するために、復元された光を調整することを含む。更に、回復されたイメージは、以下に述べるように、任意に処理される（ステップ３１０）。その後、出力イメージが伝送される（ステップ３１２）。
【００４９】
図１，６，７，８及び９を参照しながら、復元及び調整ステップ（ステップ３０６及び３０８）について詳細に説明する。
【００５０】
前述したように、図１は、撮影レンズ２２，感光部材３０及びその間に介在したマイクロレンズ列４０を有するカメラ２０を示している。ダイアフラムとして知られる、シャッタ及びリリースの，固定の又は可変の開口絞り，フィルムリール及びアドバンス機構，ビューファインダ等の他のカメラ要素は、図面の明瞭化を図り、省略される。図１のカメラ１０におけるイメージ様式の露光に際して、介在したマイクロレンズ列４０は、感光部材３０の特定の部分に光を集中させるように作用し、それにより、カメラ２０の総合感度が向上し、感光部材上に圧縮された露光パターンが生成される。カメラの撮影レンズ系２２及びマイクロレンズ列４０のマイクロレンズ４２は、合同で、感光部材３０上に風景をイメージ化する。マイクロレンズ列４０が、円形のマイクロレンズ４２の列を含む場合には、マイクロレンズを用いた集中光における、光の集中又は有用な写真速度ゲインは、撮影レンズ系のレンズｆ−ナンバー及びマイクロレンズ４２のレンズｆ−ナンバーの比の自乗である。速度ゲイン（対数（ｌｏｇ）での比露光量）は、マイクロレンズ４２のｆ−ナンバーに対する撮影レンズ系２２のｆ−ナンバーの比の対数の２倍である。その結果、マイクロレンズ列４０のマイクロレンズ４２による光の集中は、系の速度ゲインを向上させる。球面マイクロレンズ４２の規則的な正方形の列の場合には、感光部材３０上に点パターンが形成される。詳しくは後述するように、他の形式のマイクロレンズが用いられてもよい。
【００５１】
本発明によれば、復元（ステップ３０６）及び調整（ステップ３０８）の両方が、光学的なイメージの調整を用いて実現される。図８は、写真処理された部材３５２上での高濃度のイメージ要素５２の露光パターンからイメージを導き出す従来技術の読取り装置３５０の一態様を示している。読取り装置３５０は、図１のカメラ２０等のカメラシステムにより感光部材３５２上に記録されたイメージを調整し復元する機能の両方を実行する。この実施形態では、読取り装置３５０が、拡散光源３５４を有している。図１に示されるタイプのカメラ２０によりなされた露光を含む写真処理された部材３５２は、光源３５４により照明される。イメージ変調光は、像形成面３６１で最初の風景の投影イメージ３６０を形成するために、マイクロレンズ列３５６及び投影レンズ３５８を通過する。
【００５２】
図１のカメラは、撮影レンズ系２２と一致する出射孔とともに描かれており、また、図８の読取り装置３５０は、投影レンズ系３６２と一致する入射孔とともに描かれていることが分かる。図１の撮影系におけるマイクロレンズ４２の各々は、感光部材３０の高濃度のイメージ領域４８上へ、撮影レンズ系２２の出射孔により通過させられる光の高濃度の部分を投影する。高濃度の光は、前述したように、高濃度のイメージ要素５２を形成するために、各マイクロレンズ構成の後ろに照射される。後述するように、高濃度のイメージ要素５２は、カメラの光軸４５からの各マイクロレンズ４２の空間及び角度の変位により決まる形式で、感光部材３０上に照射される。図８では、写真処理された部材３５２が、光学的に再構成される最初の風景のイメージを形成するために、投影し戻される高濃度のイメージ要素５２のパターンを有している。
【００５３】
図８に示される読取り装置３５０は、写真処理された部材３５２に対して一体式に構成されたマイクロレンズ列３５６を有する写真処理された部材３５２からイメージを読み出すように適応させられる。詳しくは後述するように、他のマイクロレンズの構成が採用されてもよい。図８の読取り装置３５０は、イメージが読み出された場合に露光にて確立される有効なカメラ絞り，マイクロレンズ列及び感光部材３５２の間の個々の空間的な関係が再現される限り、イメージを光学的に復元する。このことは、読み取りモードでの使用に際して、マイクロレンズ列３５６が、圧縮されたイメージ要素５２が形成された場合に確立される絞り位置にて、すなわち、カメラの絞りにて、圧縮されたイメージ要素５２のパターンにて符号化されるイメージを復元するためである。その結果、図１のカメラ２０におけるマイクロレンズ列３５６を用いることによりもたらされたスキューは、カメラを後方へ機能的に動かすことにより補正される。しかしながら、たいていの場合、図１のカメラ２０で露光にて確立される有効なカメラの絞り，マイクロレンズ列４０及び感光部材３０の間の空間的な関係が、十分に再現不可能であり、また、読取り装置３５０は、スキューにより劣化した外観をもつイメージをもたらすことになる。
【００５４】
本発明の一態様によれば、図８に示されるような読取り装置は、スキューによりもたらされる高濃度のイメージ要素５２の変位を補正するように、視野レンズを用いて適応させられる。この視野レンズは、撮影系の光学特性を調和させるように、読取り装置内の光路を調整する。視野レンズは、適切なフォーカスでの、また、例えばスキャナの検出面又は光学プリンタの用紙面などの有用な場所での適切な倍率での、記録された風景の投影を可能とすべく、レンズ絞り又は孔の空間的な位置を効果的にシフトする。他の実施態様では、撮影系は、形成された点又は線のイメージが従来のスキャナ又は光学的なプリントヘッドにて読出し可能とするように、撮像段階において、イメージをディスキュー（ｄｅ−ｓｋｅｗ）するように調整するための視野レンズを有している。更に別の実施態様では、視野レンズが、撮像及び読出しシステムの両方に組み込まれ、スキューを補正すべく組み合わされるように調和させられる。
【００５５】
カメラ２０で形成された高濃度のイメージの復元及び光学的な再構成用に、別個の経路が存在する。全てについて、最初の風景，撮影孔および露光済みのイメージの間における空間的な関係が、孔と再構成された風景との間の関係を読み出すために、現像済みのイメージとして、再現されることが要求される。この空間的な関係の一致は、共に最良化された撮影−読出し系の両ステージにおける、レンズおよびレンズ〜被写体（ｌｅｎｓ　ｔｏ　ｓｕｂｊｅｃｔ／ｌｅｎｓ　ｔｏ　ｏｂｊｅｃｔ）の距離の慎重な選択により実現され得る。より一般的には、空間的な関係の一致は、撮影のステージにて，読出しステージにて、若しくは、露光−読出しシステムの両ステージにて、視野レンズを採用することにより実現され得る。
【００５６】
復元及び調整ステップの記載は、特にスキャナにおける視野レンズを用いる場合について行われてきたが、視野レンズの他の位置および光学プリンタの使用若しくは直接的な観察も十分に考えられることが分かる。以下に説明する種々の実施態様では、光学的に再構成されるイメージに関する条件が、投影系の入射孔の位置をマイクロレンズ列に関して調和させるようにカメラの出射孔を移動させるべく、カメラに視野レンズを加えることにより満たされる。調整が撮影側で行われる場合には、図８の読取り装置は、視野レンズなしで用いられ得る。
【００５７】
以下、これらの系の種々の実施態様について詳しく説明する。しかしながら、調整及び復元に用いられ得る光学的な条件が、数的に記載されてもよい。この点に関し、次の定義が、かかる系のための有用な設計上の検討である。
焦点：入射する平行な光線の束が集束する、レンズの光軸上の点。
焦点距離：効果的な焦点距離（ＥＦＬ）は、主点から対応する焦点までの距離である。前側の焦点距離（ＦＦＬ）は、前側レンズ面から前側（第１）焦点までの距離である。後側の焦点距離（ＢＦＬ）は、後側レンズ面から後側（第２）焦点までの距離である。
主面：レンズ又はレンズ系において、入射し出射する光線の投影が交差する面。また、主面は、同等の屈折面として知られ、ほとんどの場合、平面でなく、曲面である。
主点：レンズの主面及び光軸の交点。
【００５８】
レンズ系は、典型的には、前側の主面及び後側の主面を有している。前側の主面は、後側でのエントリにて平行であり前側の焦点に焦点合わせられる光線に関して、前側の主点を規定する。後側の主面は、前側でのエントリにて平行であり後側の焦点に焦点合わせられる光線に関して、後側の主点を規定する。簡単な光学システムでは、前側及び後側の主点は、効果的に一致することも可能である。
【００５９】
撮影系（カメラ）に関して、
ｆ_ｃ＝カメラレンズの焦点距離
ｓ_ｃ＝風景からカメラの光学系の第１の主点までの距離
ｓ_ｃ’＝（レンチキュラー・フィルム前面での）イメージからカメラの光学系の第２の主点までの距離
ｐ_ｃ＝カメラの出射孔からレンチキュラー・フィルム前面までの距離
【００６０】
投影系（光学プリンタ又はスキャナ）に関して、
ｆ_ｐ＝投影レンズの焦点距離
ｓ_ｐ＝（レンチキュラー・フィルム前面での）被写体から投影レンズの第１の主点までの距離
ｓ_ｐ’＝（例えばＣＣＤ又はプリント用紙での）イメージから投影レンズの第２の主点までの距離
ｐ_ｐ＝スキャナレンズの入射孔からレンズチキュラー・フィルム前面までの距離
【００６１】
両方に関して、
Ｍ＝倍率＝ｓ’／ｓ＝イメージサイズ／被写体サイズ
１／ｆ＝１／ｓ＋１／ｓ’
【００６２】
非常に簡単な系（薄いレンズ，レンズ中央での単一の主点，主点に一致する入射点，無限大に焦点合せされる（すなわちｓ_ｃ＝無限）カメラレンズ）に関して、１／ｆ_ｃ＝１／ｓ_ｃ’である。かかるカメラにおいてマイクロレンズ列フィルムにより形成されるイメージの再構成は、ｓ_ｐ＝ｆ_ｃである場合に行われると同様に、対応するレンズ系の孔が一致する場合に行われる。また、適切なプロジェクタレンズが、１／ｆ_ｐ＝１／ｆ_ｃ＋１／ｓ_ｐ’により規定される焦点距離を有し、系の倍率は、Ｍ_ｐ＝ｓ_ｐ’／ｆ_ｃである、つまり、系は制約される。
【００６３】
視野レンズは、都合のよい光学的な再構成を可能とする所望の位置に対する少なくとも１つの孔の位置を調整すべく選択される。カメラ内の視野レンズは、フィルム及びレンチキュラー列の両方に関係して、カメラの出射孔をプロジェクタの入射孔へ移動させる。同様に、プロジェクタ内の視野レンズは、フィルム及びレンチキュラー列の両方に関係して、カメラの出射孔をプロジェクタの入射孔へ移動させる。撮影及び投影ステージの両方において視野レンズを組み込むことにより、より多目的な全体系が可能となる。前述したような孔の位置を実現すべく自動的に調整可能なレンズ系を備えた像形成系により、更に多目的な系が可能となる。
【００６４】
孔が主点にほぼ一致する場合の簡単な系に関し、プロジェクタに設けられた視野レンズについての適切な焦点距離ｆ_ｆは、
１／ｆ_ｆ＝−１／ｓ_ｆ’＋１／ｓ_ｆ
により与えられる。ここで、
ｓ_ｆ＝視野レンズからプロジェクタレンズの入射孔
ｓ_ｆ’＝カメラレンズ，マイクロレンズ及び形成されたイメージにより決まる視野レンズから孔までの距離
【００６５】
同様に、孔が主点にほぼ一致する場合の簡単な系に関し、カメラに設けられた視野レンズについての適切な焦点距離ｆ_ｆは、
１／ｆ_ｆ＝１／ｓ_ｆ’−１／ｓ_ｆ
により与えられる。ここで、
ｓ_ｆ＝視野レンズからカメラレンズの出射孔
ｓ_ｆ’＝プロジェクタ，マイクロレンズ及び形成されたイメージにより決まる視野レンズから孔までの距離
【００６６】
感光部材上の圧縮されたイメージ要素５２のパターンに記録されているイメージを調整するために、視野レンズを組み込む撮影及び読出し系の一形態が、図９ａ及び９ｂに示される。図９ａは、光軸４０７と、風景４０１からの光を、レンズ状のマイクロレンズ４１０の列を備えたハロゲン化銀フィルム４０３上に焦点合せするレンズ４０５とを有するカメラ４００を用いて写真処理された風景４０１を概略的に示す図である。カメラレンズ４０５の光学系は、出射孔Ｐ_ｅを形構成する。ハロゲン化銀フィルム４０３上のマイクロレンズ４１０の列は、出射孔Ｐ_ｅにより通過させられる風景の情報をあらわす高濃度のイメージ要素５２のパターンを形成する。ハロゲン化銀フィルム４０３上に形成された高濃度のイメージ要素５２は、出射孔Ｐ_ｅ，マイクロレンズ４１０の列の各々及びハロゲン化銀フィルム４０３の間の空間及び角度の関係により決まる様式で、光軸４０７に関係して投影される。
【００６７】
図９ｂは、図９ａのカメラ内の露光後に、また、ハロゲン化銀フィルム４０３が現像ステップに曝された後に、この態様にてハロゲン化銀フィルム４０３を有する露光済み及び写真処理済みのレンチキュラー・フィルム４２１を走査するための走査装置４１９を示している。ここで、走査装置４２０は、露光済み及び写真処理済みのレンチキュラー・フィルム４２１上にイメージ化された風景を、マイクロレンズ４１０の列，スキャナレンズ４１１及び光学要素４１７を介してソリッドステートの撮像体（ｉｍａｇｅｒ）４０９上へ照明及び投影するように位置決めされた光源４２３を有している。ソリッドステートの撮像体４０９は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ），相補型酸化金属半導体（ＣＭＯＳ）の撮像体，電荷注入デバイス又は他の電子撮像体を含むことができる。走査装置４２０の光学系は、入射孔Ｐｉを形成する。視野レンズ４１５は、露光済み及び写真処理済みのレンチキュラー・フィルム４２１とスキャナレンズ４１１との間に配置されている。視野レンズ４１５は、スキャナレンズ４１１が、高濃度のイメージ要素５２を備えた写真処理済みの部材３８の照明にて生成される個々の投影イメージの全てを受入れできるようなサイズ及び位置で、スキャナレンズ４１１に関した入射孔Ｐ_ｉを生成すべく、前述したように選択される。視野レンズ４１５により調整されるようなスキャナレンズ４１１の入射孔Ｐ_ｉと、風景の情報を付帯する現像済みの圧縮されたイメージ要素５２から投影されたマイクロレンズを介するイメージとの間の空間及び角度の関係は、圧縮された各イメージ要素５２が、投影光学系の入射孔Ｐ_ｉ上へ十分に投影されるものであることから、高品質のイメージが、撮像体４０９へ伝送される。スキャナレンズ４１１及びソリッドステートの撮像体４０９は、本発明の特定の形態をあらわすためのものであることが分かる。プリンタレンズ及び感光性をもつ写真用紙が代用されても、同様の好ましい結果が得られる。代わりに、他の投影レンズ系及び従来知られる他の感光材料又はデバイスを、光学的に再構成されたイメージを観察又は記録するために採用することも可能である。
【００６８】
図１０ａ及び１０ｂは、本発明による他の形態のシステムを示す。ここで、風景７０５の撮影に適したレンズ７０３を備えたカメラ７０１は、露光の光路７０９におけるマイクロレンズ列７０７を有している。カメラ７０１は、イメージを意図的に歪曲させるために、視野レンズ等を有していない。カメラ７０１には、従来のフィルム７１１が採用され得る。読取り装置７１３は、スキャナ，ビューワー又は光学的なプリンタであってもよい。いかなる場合にも、読取り装置７１３は、図１０ａのカメラ７０１にて風景が露光させられる処理済みのフィルム７１７を介して光７１５を送るための、光源７１４を有することとなる。読取り装置７１３は、読取り装置の光路７１６内に、マイクロレンズ列７１９を付加的に有する。マイクロレンズ列７１９は、カメラ７０１のマイクロレンズ列７０７に対して調和させられる。視野レンズ７２１は、読取り装置の光路７１６に設けられ、また、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えば読取り装置７１３内のソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ７２３及び読み取り面７２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正するように、歪曲により、光を調整する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージを形成すべく、高濃度のイメージ要素５２のパターンの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００６９】
図１１ａ及び１１ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示している。ここで、カメラ８０１は、露光の光路８０９にて、風景８０５の撮影に適したレンズ８０３と、マイクロレンズ列８０７とを有している。カメラ８０１は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えば読取り装置８１３内のソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ８２３及び読み取り面８２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正すべく、イメージを意図的に歪曲させるために、視野レンズ８２１を有している。カメラ８０１には、風景を記録するための従来のフィルム８１１が採用され得る。いかなる場合にも、読取り装置８１３は、図１１ａのカメラ８０１にて風景が露光させられる処理済みのフィルム８１７を介して光８１５を送るための、光源８１４を有することとなる。読取り装置８１３は、例えばソリッドステート撮像体又は感光部材の感光面により形成される読取り装置の光路８１６内に、調和させられるマイクロレンズ列８１９を付加的に有することとなる。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージを形成すべく、高濃度のイメージ要素５２のパターンの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７０】
図１２ａ及び１２ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示す。ここで、カメラ９０１は、露光の光路９０９を介した風景９０５の撮影に適したレンズ９０３を備えた従来のカメラである。カメラ９０１は、イメージを意図的に歪曲させるために、マイクロレンズ列又は視野レンズ等を有していない。カメラ９０１に採用されるフィルム９１１は、一時的なマイクロレンズ列９１２を有し、マイクロレンズ列９１２を介したフィルム９１１の感光材の露光を保証する様式で、カメラ９０１に装填されることとなる。マイクロレンズ列９１２は、感光乳剤側の列として示されるが、ベース側の列であってもよい。この態様では、写真処理の一部として、マイクロレンズ列９１２が、露光後及び読取り後に、フィルム９１１から任意に取り除かれる。読取り装置９１３は、スキャナ，ビューワー又は光学プリンタであってもよい。いかなる場合にも、読取り装置９１３は、図１２ａのカメラにて風景が露光させられる処理済みのフィルム９１７を介して光９１５を送るための、光源９１４を有する。読取り装置９１３は、読取り装置の光路９１６内のマイクロレンズ列９１９と、視野レンズ９２１とを付加的に有する。視野レンズ９２１は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えばソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ９２３及び読み取り面９２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正するように、歪曲により、光を調整する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージを形成すべく、高濃度のイメージ要素５２のパターンの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７１】
図１３ａ及び１３ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示している。ここで、カメラ１００１は、露光の光路１００９を介した風景１００５の撮影に適したレンズ１００３を備えた従来のカメラである。カメラ１００１に採用されるフィルム１０１１は、永続的なマイクロレンズ列１０１２を有し、マイクロレンズ列１０１２を介したフィルム１０１１の感光材の露光を保証する様式で、カメラ１００１に装填される。マイクロレンズ列１０１２は、図１３ａでは、感光乳剤側の列として示されるが、ベース側の列であってもよい。読取り装置１０１３は、スキャナ，ビューワー又は光学プリンタであってもよい。いずれの場合にも、読取り装置１０１３は、図１３ａのカメラ１００１にて風景が露光させられる処理済みのフィルム１０１７を介して光を送るための、光源１０１４を有する。読取り装置１０１３は、読取り装置の光路１０１５内に配置された視野レンズ１０２１を付加的に有する。視野レンズ１０２１は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えばソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ１０２３及び読み取り面１０２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正するように、歪曲により、光を調整する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージを形成すべく、高濃度のイメージ要素５２のパターンの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７２】
図１４ａ及び１４ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示している。ここで、カメラ１１０１は、露光の光路１００９を介したフィルム１１１１上への風景１１０５の撮影に適したレンズ１００３を有している。カメラ１１０１は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えば読取り装置１１１３内のソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ１１２３及び読み取り面１１２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正すべく、イメージを意図的に歪曲させるために、視野レンズ１１２１を有している。カメラ１１０１に採用されるフィルム１１１１は、一時的なマイクロレンズ列１１１２を有し、マイクロレンズ列１１１２を介したフィルム１１１１の感光材の露光を保証する様式で、カメラ１１０１に装填される。マイクロレンズ列１１１２は、感光乳剤側の列として示されるが、ベース側の列であってもよい。マイクロレンズ列１１１２が、写真処理の一部として、露光後及び読取り後に、フィルム１１１１から任意に取り除かれることとなる。読取り装置１１１３は、スキャナ，ビューワー又は光学プリンタであってもよい。いかなる場合にも、読取り装置１１１３は、図１４ａのカメラにて風景が露光させられる処理済みのフィルム１１１７を介して光１１１５を送るための光源１１１４を有することとなる。読取り装置１１１３は、読取り装置の光路８１６における調和させられるマイクロレンズ列１１１９，投影レンズ１１２３及び読取り面１１２５を付加的に有する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージを形成すべく、高濃度のイメージ要素５２のパターンの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７３】
図１５ａ及び１５ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示している。ここで、カメラ１２０１は、露光の光路１２０９を介したフィルム１２１１上への風景１２０５の撮影に適したレンズ１２０３を有している。カメラ１２０１は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えば読取り装置１２１３内のソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ１２２３及び読み取り面１２２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正すべく、イメージを意図的に歪曲させるために、視野レンズ１２２１を有している。カメラ１２０１に採用されるフィルム１２１１は、永続的なマイクロレンズ列１２１２を有し、マイクロレンズ列１２１２を介したフィルム１２１１の感光材の露光を保証する様式で、カメラ１２０１に装填される。マイクロレンズ列１２１２は、感光乳剤側の列として示されるが、ベース側の列であってもよい。読取り装置１２１３は、スキャナ，ビューワー又は光学プリンタであってもよい。いかなる場合にも、読取り装置１２１３は、図１５ａのカメラにて露光させられた風景のイメージをもつ処理済みのフィルム１２１７を介して光１２１５を送るための光源１２１４を有することとなる。イメージ変調光は、永続的なマイクロレンズ列１２１２により復元され、投影レンズ１２２３を通過して、読取り面１２２５上にイメージを形成する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージ形式で、高濃度のイメージ要素の光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７４】
図１６ａ及び１６ｂは、本発明のまた別の形態に係るシステムを示している。ここで、カメラ１３０１は、露光の光路１３０９を介したフィルム１３１１上への風景１３０５の撮影に適したレンズ１３０３を有している。カメラ１３０１は、イメージを意図的に歪曲させるために、マイクロレンズ列又は視野レンズを有していない。カメラ１３０１に採用されるフィルム１３１１は、永続的なマイクロレンズ列１３１２を有し、マイクロレンズ列１３１２を介したフィルム１３１１の感光材の露光を保証する様式で、カメラ１３０１に装填される。マイクロレンズ列１３１２は、フィルム１３１１のベース側に位置させられるように示されるが、フィルム１３１１の感光乳剤側に位置させられてもよい。永続的なマイクロレンズ列１３１２は、撮影時に確立される風景／孔／イメージの空間的な関係と、例えば読取り装置１３１３内のソリッドステートの撮像体又は感光部材の感光面により形成される投影レンズ１３２３及び読み取り面１３２５からもたらされるイメージ／孔／出力の空間的な関係との間の不調和を補正すべく、歪曲させられることとなる。マイクロレンズ列１３１２における歪曲は、カメラ１３０１にて適切に選択された視野レンズの組込みにより生成される場合と同様の様式で、形成されたイメージの位置をスキューすることとなる。この系に関してマイクロレンズ列１３１２に必要とされる歪曲度は、実質的に、読取り装置１３１３との互換性に関して選択された視野レンズとともに、また、それなしで、歪曲させられていないマイクロレンズ列を用いて、カメラ１３０１で風景を撮影することにより決定され得る。別の方法としては、マイクロレンズ列１３１２に必要とされる歪曲の度合いが、上記で列挙された標準的なレンズの式を用いて、個々に必要とされるマイクロレンズの位置及び特性を算出することにより、容易に決定され得る。読取り装置１３１３は、スキャナ，ビューワー又は光学プリンタであってもよい。いかなる形式においても、読取り装置１３１３は、図１６ａのカメラにて露光させられた風景のイメージをもつ処理済みのフィルム１３１７を介して光１３１５を送るための光源１３１４を有することとなる。イメージ変調光は、永続的なマイクロレンズ列１３１２により復元され、投影レンズ１３２３を通過して、読取り面１３２５上にイメージを形成する。上記組合せにより、直接的な光学プリント又は走査に適したイメージ形式で、形成された点又は線パターンのイメージの光学的な再構成が可能となる。走査されたイメージのデジタル操作が考慮されるものの、走査されたイメージのデジタル式の再構成は必要とされない。
【００７５】
図１７に概略的に示される異なった実施の形態では、フィルム又はフィルム容器が、カメラの光学系の記録を有することができ、また、読取り装置１３１３等の読取りシステムが、記録されたカメラの光学系を識別し得るデータリーダ１４０１と、調整可能な視野レンズ１４０３と、幾つかのマイクロレンズ像形成カメラ及びリーダ間の互換性を自動的に実現すべく、調整可能な視野レンズ１４０５を調整する手段とを有している。例えば、カメラの光学系の記録が、よく知られるメタデータ通信技術を用いて、写真撮影時に、フィルム又はフィルム容器において符号化されてもよい。あるいは、例えばフィルムが予め装填されたカメラについては、それらが、製造時に符号化されてもよい。かかるカメラの一例は、図１のカメラ２０である。カメラ２０は、イメージが撮影される時点で、カメラの光学系の記録を取得するように調整されるコントローラ６２を有している。例えば、カメラ２０は、イメージ撮影時における撮影レンズ系２２の入射孔と感光部材３０との間の距離を決定し、通信ヘッド６６に、この情報をカメラ２０に記録させるために、レンズ位置検出器６３を用いるコントローラ６２を有している。この信号は、データリーダ１６０１により検出され、イメージを歪曲補正すべく視野レンズを調整するために、リーダ１６０１により用いられる。
【００７６】
また別の実施の形態では、光学系に関するデータが、リーダにより、光路内の視野レンズを選択式に取り除き、変位させるかどうかを決定するために用いられてもよい。更に別の実施の形態では、視野レンズが、必要とされる孔の調整をもたらすべく、変形により調整される変形可能なレンズ（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ　ｌｅｎｓ）であってもよい。また更に別の実施の形態では、投影レンズ自体が、孔の調整を可能とするために変形される変形可能なレンズ系であってもよい。変形可能なレンズ系は、それらが適応性のある光学系として用いられる天文学上の像形成技術にてよく知られている。
【００７７】
［残りのイメージの復元］
前述したように、風景からの光が第１の露光範囲８４内にある場合には、残りのイメージが、写真部材の残りのイメージ領域に形成され得る。図１８は、高濃度のイメージ要素１９５２のパターン及び残りのイメージ１９５４がその上に記録された写真処理済みの写真要素の一例を示す。高濃度のイメージ要素１９５２の存在により、その下にある残りのイメージ１９５４は、思わしくない外観を呈することとなる。したがって、残りのイメージ１９５４からイメージを復元するには、残りのイメージ１９５４から高濃度のイメージ要素１９５２を取り除く必要がある。本発明によれば、高濃度のイメージ要素１９５２が、圧縮されたイメージ領域を含まないイメージの領域を通過する光のみを投影するための光学系を用いることにより、残りのイメージ１９５４から取り除かれる。これは、読取り装置内の光学系について適切な絞りを選択することにより実現可能である。かかる絞りを規定する際に必要な条件は、光学系の絞りが、逆のマイクロイメージ（ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ｍｉｃｒｏ−ｉｍａｇｅ）の開口数に対して、マイクロレンズの開口数を加えることにより得られる合成の絞りである。
【００７８】
図１９ａは、残りのイメージ１９５４からイメージ情報を選択式に抽出するのに有用な逆絞り（ｉｎｖｅｒｓｅ　ａｐｅｒｔｕｒｅ）２００２の正面図である。逆絞り２００２は、中央の不透明な絞り（ｓｔｏｐ）２００８と、透明な円形領域２００６と、周囲の不透明な絞り２００４とを有している。図１９ｂは、逆絞り２００２を備えた読取り装置２０１３の側面図である。図示された実施形態では、逆絞り２００２，マイクロレンズ列が、イメージ様式に露光され写真処理された部材２０１７の高濃度のイメージ領域４８，マイクロレンズ列２０１９，視野レンズ２０２１及び投影レンズ系２０２３を介して伝送される光を制御するように位置決めされている。逆絞りの２００２の中央の不透明な絞り２００８は、写真処理された部材１９５０の高濃度のイメージ要素１９５２により変調され、また、マイクロレンズ列２０１９及び視野レンズ２０２１により指向させられる光をブロックするように寸法設定されている。透明な円形の絞り２００６及び周囲の不透明な絞り２００４は、投影レンズ系２０２３のｆ−ナンバーが、マイクロレンズ列２０１９のマイクロレンズのｆ−ナンバーに符合するように寸法設定されている。これらのｆ−ナンバーの符合によって、写真処理された部材１９５０の残りのイメージ領域１９５４により変調された光が、読取り面２０２５へ伝送され、また、中央の不透明な絞り２００８が、写真処理された部材１９５０の高濃度のイメージ領域１９５２により変調された光を遮ることが保証される。逆絞りは、本発明の他の実施形態での簡単な様式でも適用可能であり、その場合にも、同様の結果が得られる。
【００７９】
図２０は、出力イメージを復元するために、図１９ａ及び１９ｂの逆絞り２００２及び読取り装置２０１３を用いる方法の一例についてのフローチャートである。この方法の第１のステップでは、感光部材（例えば符号１９５０で示す）が、図２，３及び４に関して前述した第２の露光範囲８６内の光を含む風景からの光に対して露光される（ステップ２０５０）。また前述したように、光は、高濃度の部分と残りの部分とに分割される（ステップ２０５２）。残りのイメージ（例えば符号１９５４で示す）は、感光部材１９５０上に記録される。その後、感光部材は、それが図１９ｂにて符号２０１７で示される写真処理された部材となるように処理される（ステップ２０５４）。光源２０１６からの光が写真処理された部材を介して投影され、写真処理された部材２０１７により変調され、光路２０１５に沿って送られる（ステップ２０５６）。変調された光は、マイクロレンズ２０１９の列を通過する。マイクロレンズ２０１９の列にて、変調された光に含まれるイメージが復元される（ステップ２０５８）。その後、復元された変調光は、光を歪曲補正すべく、視野レンズ２０２１により任意に調整される（ステップ２０６０）。復元され歪曲補正された光は、フィルタでフィルタリングされ、これにより、感光部材２０１７上に記録された高濃度のイメージ領域により変調された光が遮られる（ステップ２０６２）。このフィルタリング処理の結果として、残りのイメージ領域１９５０により変調された光のみが、読取り面２０２５でイメージを形成するために用いられる。読取り面２０２５に形成されたイメージは、復元されたイメージを含む。その後、このイメージは処理される（ステップ２０６４）。
【００８０】
［イメージを復元するための合成装置、イメージ復元システム］
前述したように、写真処理後、写真処理された部材３８は、高濃度のイメージ要素５２におけるイメージと、高濃度のイメージ要素５２を有する残りのイメージ５４の形式のイメージとを含んでいる。マイクロレンズによる補助付きの写真撮影法によりもたらされる拡大領域の最大の恩恵を得るには、高濃度のイメージ要素１９５２の形式で、また、イメージ１９５４のような残りのイメージの形式で記録されたイメージを有するフィルム帯からイメージを復元することができる読取り装置を提供することが有用である。かかる装置の一例が、図２１に示される。
【００８１】
図２１に示されるように、図２１に示される写真処理済みの部材３８となるように写真処理されたフィルム帯上にマイクロレンズ列４０により分割されたイメージを記録するために、カメラ２０が用いられる。写真処理済みの部材３８上のイメージは、電子スキャナを有する読取り装置２１００により読み取られる。図２１に示されるように、スキャナ２１００は、視野レンズ２１２０，マイクロレンズ列２１２５，逆絞り２１３０及びレンズ系２１１０を含む光学系２１０５を有している。光学系２１０５は、スキャナ２１４４上に意味のあるイメージを形成するために用いられる。しかしながら、これをなすには、走査されるイメージが、高濃度のイメージ要素１９５２のパターンで又は残りのイメージ１９５４として記録されるイメージであるかどうかを判定することが必要である。第１の実施態様では、検出器２１４０が設置される。検出器２１４０は、イメージが、高濃度のイメージ要素５２のパターンで又は残りのイメージ５４として記録されるイメージであるかどうかをあらわす、写真処理済みの部材３８上に記録される信号を検出すべく適用される。この点に関して、再び図１を参照すると、カメラ２０が、光学的な光センサ６０，コントローラ６２，感光部材型のセンサ６４及び通信ヘッド６６を有するように示されている。これらの任意の構成は、イメージが露光される時点での風景の光レベルを検出し、そして、感光部材３０が、高濃度のイメージ要素５２内に含まれるような第１の露光範囲，残りのイメージ５２として記録されるような第２の露光範囲、若しくは、その両方の範囲からのイメージ情報を含むかどうかをあらわす感光部材３０内の信号を符号化するために利用可能である。
【００８２】
光センサ６０は、例えば、風景内の光の量に比例する電圧出力を生成する光起電性のセルを有してもよい。コントローラ６２は、この信号を検出し、それに基づき、風景の明度を判定する。コントローラ６２は、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ等のデジタルコントローラ、若しくは、プログラム可能なアナログデバイス等のアナログコントローラのいずれであってもよい。コントローラ６２がアナログタイプである場合には、アナログ〜デジタル変換器（不図示）が、電圧をデジタル形式に変換するために、光センサ６０とコントローラ６２との間に介在させられる。
【００８３】
感光部材型センサ６４は、カメラ２０に装填された感光部材型をあらわす信号を生成する。感光部材型センサ６４は、感光部材型のマーキング又は感光部材３０又は感光部材キャニスタ（不図示）からの感光部材型をあらわす他の信号を直接に読み取るためのＤＸ又は光学バーコード読取り装置を有してもよい。感光部材型センサ６４は、また、ユーザに、カメラ２０内に配置された感光部材３０のタイプを指定させるスイッチ又は他の設定デバイスを有してもよい。感光部材型が、感光部材３０上にマークされた場合には、適切な通信ヘッド６６が、感光部材型センサ６４として用いられてもよい。コントローラ６２は、光センサ６０及び感光部材型センサ６４からの信号を読み出し、そして、風景からの光が、高濃度のイメージ要素５２のパターン又は残りのイメージ５４の形式で記録されるイメージを形成するのに十分な照明強度を有するかどうかを判定する。コントローラ６２は、通信ヘッド６６に、感光部材３０上に記録されたエッジのタイプをあらわす感光部材３０上の信号を符号化させる。この信号は、光学的な，磁気的な，機械的な、若しくは、他のタイプのものである。また別の実施態様では、感光部材３０は、集積回路メモリ（不図示）などの電子メモリと関連付けられる。この実施態様では、感光部材３０のタイプに関するデータが、製造時に集積回路に連結された電子メモリに記録され、また、通信ヘッド６６によって感光部材３０から抽出される。この通信は、光学的な、電子的な無線周波数又はいかなる便宜的な手段によっても実行され得る。イメージのタイプをあらわすデータは、また、同様の形式で、電子メモリに記録される。
【００８４】
信号は、また、感光部材３０又は感光部材カートリッジ（不図示）への機械的な変更により記録されてもよい。かかる態様では、通信ヘッド６６は、信号を記録するために、感光部材３０又は感光部材カートリッジ（不図示）を切ったり、それに穴を開けたり、他の方法で変更したりすることができ、かかる信号を検出するために調整され得る。当該技術で知られるいかなる通信方法を用いてもよい。有用な通信方法は、米国特許第６２２２６０７号（スザジュスキー（Ｓｚａｊｅｗｓｋｉ）等）に開示されるように、カートリッジＤｘ又はＩｘコード，バーコード，オン・カートリッジチップ，感光部材の光特性，感光部材の磁性等を含んでいる。上記米国特許第６２２２６０７号の開示は、引用することによりここに組み込まれる。
【００８５】
検出器２１４０は、このように記録された信号を検出し、スキャナコントローラ２１４５により検出される信号を生成する。検出器２１４０は、また、特定の感光部材が、高濃度のイメージ要素５２のパターン形式で若しくは残りのイメージ５４で符号化されたイメージを含むかどうかを判定するために、イメージの光特性を調べることができる。スキャナコントローラ２１４５は、前述したように、高濃度のイメージ要素５２のパターン又は残りのイメージ５４のいずれかからのイメージの復元を可能とする様式で、視野レンズ２１２０及び／又は逆絞り２１３０を作動させる。
【００８６】
ある実施態様では、逆絞り２００２が、写真処理された部材３８上に記録されたイメージが残りのイメージであり、写真処理された部材３８上のイメージが高濃度のイメージ要素のパターンで作成されたと判定された箇所で、除去されると判定された場合に、光路２１０２内に選択式に挿入可能である。復元されたイメージは、スキャナ２１４４上に投影される。スキャナ２１４４は、アナログスキャナ及び／又はデジタルスキャナを有してもよい。この点に関して、スキャナ２１４４は、例えば、電荷結合デバイス列などのアレイ検出器（不図示）を有してもよい。代わりに、スキャナ２１４４が、線ベースで線上の復元イメージを走査するためのリニアアレイ検出器を有してもよい。従来の走査方法及びデバイスの他のタイプが採用されてもよい。画像形成に際しては、赤，緑及び青のピクチャ要素の列が生成される。それらは、スキャナ２１４４から提供される空間位置情報と関連させられてもよい。必要であれば、この情報は、アナログ〜デジタル変換器２１４６によるデジタル形式で配置される。
【００８７】
スキャナ２１４４は、従来のあらゆる様式で、感光部材から像形成情報を導き出すことができる。好適な実施態様では、写真処理された部材３８に記録されたイメージが、各色の記録について別個の走査ビームを形成するために、分割され青，緑及び赤のフィルタを通過させられた単一の走査ビームにおける青，緑及び赤の光の範囲内で連続的に走査される。もし写真処理された部材３８にて他の色がイメージ様式であらわれれば、適切に色付けられた他の光ビームが採用され得る。代わりに、単色で形成される素材が採用された場合に、その素材がそれ自体で走査され、処理され得る。便宜的に、以下の説明では、色形成素材の取扱いについて焦点を絞る。ある実施態様では、赤，緑及び青の光が、イメージ様式で記録された情報を読み出すために用いられ、また、処理処理された部材３８が、イメージのない欠陥の位置を記録するために、赤外光で走査される。かかる欠陥又は“ノイズ”の走査が採用された場合、欠陥に対応する信号が、ソフト又はハードコピー形式で目立たない又は総合的に目立つ欠陥を与えるように、ソフトウェアの補正を提供すべく、採用されてもよい。ハードウェア，ソフトウェア及びこのタイプの欠陥の軽減を実現する技術は、米国特許５２６６８０５号（エドガー（Ｅｄｇａｒ））及びＷＯ９８／３１１４２（エドガー等），ＷＯ９８／３４３９７（エドガー等），ＷＯ９９／４０７２９（エドガー等）及びＷＯ９９／４２９５４（エドガー等）により開示されている。
【００８８】
他の実施態様では、形成後のイメージが、任意に赤外線で、透過及び反射の走査により複数回走査され、結果として得られたファイルは、最初のイメージをあらわす単一のファイルを作成すべく組み合せられる。かかる処理は、全てエドガー等による米国特許５４６６１５５号，５５１９５１０号，５７９０２７７号及び５９８８８９６号に記載されている。
【００８９】
イメージデータは、走査後に、高濃度のイメージ領域４８又は残りのイメージ領域５０からイメージ情報を復元するに先立ち、カラーデータの忠実度を保証するために処理される。例えば、走査後に、イメージを付帯する信号を変換する特定の技術が、米国特許５２６７０３０号（ジョルジアーニ（Ｇｉｏｒｇｉａｎｎｉ）等），米国特許５５２８３３９号（ブーア（Ｂｕｈｒ）等），米国特許５８３５６２７号（ヒギンス（Ｈｉｇｇｉｎｓ）等），米国特許５６９４４８４号（コットレル（Ｃｏｔｔｒｅｌｌ）等），米国特許５９６２２０５号（アラカワ（Ａｒａｋａｗａ）等）及び米国特許６２７１９４０号（デスチューイター（Ｄｅｓｃｈｕｙｔｅｒｅ）等）に開示されている。更に、これらの処理の説明が、ジョルジアーニ及びマデン（Ｍａｄｄｅｎ）の“デジタルカラーマネジメント（アディソン−ウェスレイ（Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ）１９９８年出版）”により提供される。そこに開示される信号の変換技術は、顧客により選択された外観を組み込むイメージを伝送するために更に改良されてもよい。
【００９０】
行列及びルックアップテーブル（ＬＵＴ）が、有用なイメージ変換をもたらすことができる。ある実施形態では、３つの１次元のルックアップテーブル（それぞれ赤，緑及び青色の記録に関する）が採用される。これらの変換の複雑さのために、変換がしばしば３次元ＬＵＴにより実現され得ることに注目する必要がある。別の実施態様では、複数次元のルックアップテーブルが採用可能である。これについては、米国出願４９４１０３９号（ディ・エリコ（Ｄ’Ｅｒｒｉｃｏ））に記載される。
【００９１】
１つの変形例では、Ｒ，Ｇ及びＢのイメージを付帯するスキャナからの信号が、単一の基準イメージ記録デバイス又は媒体からのそれに対応するイメージの測定基準に変換される。この場合には、全入力媒体に関する測定基準の値が、基準のデバイス又は媒体が入力媒体が風景をとらえる場合と同じ条件下で最初の風景をとらえることにより形成される３色の値に対応する。例えば、基準のイメージを記録する媒体が、特定のカラーネガフィルムであるように選択され、また、中間のイメージデータの測定基準が、基準フィルムの測定されたＲＧＢ濃度であるように選択された場合には、入力されたカラーネガフィルムについて、Ｒ，Ｇ及びＢのイメージを付帯するスキャナからの信号は、基準のカラーネガの感光部材が実際のカラーネガ材料が露光される場合と同じ条件下で露光されることにより形成されるイメージのそれに対応するＲ’，Ｇ’およびＢ’濃度値へ変換されることとなる。
【００９２】
他の変形例では、基準イメージを記録する媒体が、特定のカラーネガフィルムであるように選択され、また、中間のイメージデータの測定基準が、その基準のフィルムの所定のＲ’，Ｇ’およびＢ’の中間濃度であるように選択された場合には、本発明による入力されたカラーネガの感光部材について、Ｒ，Ｇ及びＢのイメージを付帯するスキャナからの信号は、基準のカラーネガの感光部材が実際のカラーネガの記録材料が露光される場合と同じ条件下で露光されることにより形成されるイメージのそれに対応するＲ’，Ｇ’およびＢ’の中間濃度値へ変換されることとなる。かかる走査の結果は、感光部材３０上にとらえられたイメージをあらわすデジタルイメージデータである。
【００９３】
デジタル信号プロセッサ２１４８は、スキャナ２１４４及び／又はアナログ〜デジタル変換器２１４６により出力される信号を受信する。デジタル信号プロセッサ２１４８は、以下で説明される様式で信号を処理するように、また、用途のための形式で信号を認識するように適応させられる。
【００９４】
［イメージのポスト走査処理］
前述したように、出力イメージが復元された後、イメージを改良し、次の処理のためにイメージを準備するために、出力イメージの付加的な処理を行うことが望ましい。実行されるポストイメージ処理のタイプは、イメージを再現するために用いられる装置のタイプによる。例えば、出力イメージを再現するのに用いられるデバイスは、従来の光学的な写真仕上げシステムである。従来の、光学的なまた化学的な手段が、イメージの外観を向上させるために用いられてもよい。かかる技術は、便宜上、光化学的に、イメージの彩度又は色内容を修正すること、及び／又は、イメージの視覚的なコントラストを修正することを含むことが可能である。クロッピング（ｃｒｏｐｐｉｎｇ），疑似的なズーム及び任意の技術が、かかるシステムにおいて、イメージを向上させるために用いられてもよい。
【００９５】
復元されたイメージが走査された、若しくは、光学的なドメイン、若しくは、デジタル又は電子的なドメインから送られてきた場合には、付加的なイメージの操作が用いられてもよい。付加的なイメージの操作としては、これに限定されないが、（処理済みのフィルム内の１つ又はそれ以上の領域の濃度に基づき、濃度及びカラーバランスに関する補正を決定するための）風景バランスアルゴリズム，米国出願５１３４５７３号（グッドウィン（Ｇｏｏｄｗｉｎ）等）に開示されるような、感光部材露光不足のガンマを増幅させるためのトーンスケール処理，畳み込みによる適応性のない若しくはあるシャープ化又はぼけマスク，赤目抑制、及び、適応性のない又はある粒状性抑制（ｇｒａｉｎ−ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）等が考えられる。更に、イメージは、芸術的に処理されたり、ズームされたり、クロップされたり（切り抜かれたり）、付加的なイメージと合成されたりしてもよい。若しくは、当該技術にて既知の他の処理がイメージに対して加えられてもよい。他の有用なイメージの処理の流れが、欧州出願０９６１４８２号（ブーア等），欧州出願０９６１４８３号（ブーア等），欧州出願０９６１４８４号（ブーア等），欧州出願０９６１４８５号（ブーア等）及び欧州出願０９６１４８６号（ブーア等）により開示されている。これらの開示は、引用することによりここに組み込まれる。
【００９６】
復元されたイメージが処理され、付加的なイメージ処理及び操作が実行された後、イメージは、遠隔の場所に電子形式で送られても、若しくは、図２１に示されるような種々の出力デバイスへ局所的に書き込まれてもよい。出力デバイスとしては、これに限定される訳ではないが、イメージレコーダ２１５８経由での感光部材レコーダ２１５６，感熱プリンタ，電子写真プリンタ，インクジェットプリンタ等のプリンタ２１７４経由での用紙又はフィルムなどのプリント媒体２１７２，ディスプレイ２１５２，光学ライタ経由でのＣＤ又はＤＶＤディスク２１６８，磁気ディスクライタ経由での磁気電子式信号記録ディスク２１６４、及び、当該技術で知られる他のタイプの保存デバイス２１５０が考えられる。
【００９７】
この点に関して、イメージは、最終用途に適応するよう任意に処理され得る。例えば、イメージを付帯する出力信号は、基準の出力デバイス用に調整されても、デバイス固有のコード値の形式とされてもよく、あるいは、デバイス固有のコード値となるように更なる調整を要求することもできる。かかる調整は、特定のデバイスを用いて伝送，保存，プリント又は表示するためのイメージを付帯する出力信号を適切に準備するために、更なる行列変換又は１次元のルックアップテーブル変換若しくはかかる変換の組合せにより実現されてもよい。出力されたイメージは、電子式に、若しくは、ディスク，プリント済みのイメージ又は他の出力を搬送することにより送られる。
【００９８】
デジタル処理に加えて、デジタルイメージは、コンピュータ断層撮影に用いられる“ウィンドウ機能（ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ）”及び“レべリング（ｌｅｖｅｌｉｎｇ）”又は当該技術で知られる他の処理など、イメージの物理特性を変更するために用いられてもよい。
【００９９】
［マイクロレンズ及びマイクロレンズ列の特性］
これまで、マイクロレンズ４２の列４０の使用が一般的に説明されてきた。列４０の個々のマイクロレンズ４２は、それらが、光を集光させるつまりフォーカスさせるべく形状付けられているという意味で、収束レンズである。そのため、それらは、フィルムベースから凸状の投影を形成する。個々の投影は、完全な球又は不完全な球の一部分として形状付けられる。したがって、マイクロレンズは球面部分レンズであっても、非球面部分レンズであっても、両タイプのマイクロレンズが同時に採用されてもよい。球面部分のマイクロレンズは、球の形状及び断面を有する。非球面部分のマイクロレンズは、扁平な又は細長い球の形状及び断面を有する。レンズは、それらが１〜１０００ミクロンの間の直径をもつ円形の又はほぼ円形の投影を有するという点で、極小である。円筒部分マイクロレンズは、円筒の一部分の形状及び断面を有する。非球面部分マイクロレンズは、扁平な又は細長い円筒の形状及び断面を有する。特に、上記では、全体を通じて、球面マイクロレンズ４２の密閉した立方のマイクロレンズアレイ４０を合わせた本発明の利用が仮定され、記載されている。マイクロレンズ４２及びマイクロレンズ列４０の種々の構成が採用可能であることが分かる。例えば、図２２ａは、支持体９０上で均一な立方体の密閉分布パターンに配置されたマイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０を概念的に示している。他の列パターンが採用可能であることが分かる。例えば、図２２ｂは、オフセットされた正方の密閉式列パターンを有する形態を示している。図２２ｃに示される他の形態では、マイクロレンズ４２が、六角形の密閉の列パターンを有するマイクロレンズ列４０状に配置されている。マイクロレンズ列４０は、また、マイクロレンズ４２のランダム分布を特徴とすることができる。ランダム分布をもつ列パターンの形態の一例が、図２２ｄに示される。図２２ｅに示されるように、他の実施の形態では、マイクロレンズ列４０が、円筒形又は非円筒形のマイクロレンズ４２の列を有することができる。
【０１００】
図２３ａ，２３ｂ及び２３ｃに示されるように、マイクロレンズ列４０は、異なる光学特性をもつマイクロレンズ４２を有することができる。図２３ａの態様では、円筒形のマイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０が示される。図２３ａに示されるように、マイクロレンズ列４０は、それにより提供されるマイクロレンズの第２の組４２ｂよりも大きな断面領域を有する、マイクロレンズの第１の組４２ａを有している。この態様では、マイクロレンズの第１の組４２ａが、露光の間に、マイクロレンズ４２ｂよりも大きい光の部分を集中させる。そのため、マイクロレンズの第１の組４２ａは、露光の間の光の量が、第１の露光範囲８４内にある場合に、高濃度のイメージ領域の第１の組４８ａにて、図２４ａに示されるように、感光部材３０上での線イメージを形成する。風景からの光が第２の露光範囲８６内にある場合には、マイクロレンズ列の第２の組４２ｂが、高濃度のイメージ領域の第２の組４８ｂにおける感光部材３０上での線イメージを形成する。マイクロレンズ４２ａ及び４２ｂのいずれの組にも集中させられない光は、図２４ａの感光部材３０の第２の露光領域５０にて、残りのイメージ（不図示）を形成することができる。同様に、図２３ｂ及び２３ｃは、それぞれ、風景２４からの光が第１の範囲内にある場合に、露光をなすべく、光を集光し、感光部材３０上の高濃度のイメージ領域４８ａ上にその光を指向させるマイクロレンズ列４０を備えた、マイクロレンズ４２ａ及び４２ｂの異なるサイズの組を有するマイクロレンズ列４０の使用を示している。マイクロレンズ４２ｂは、風景からの光が第２の範囲にある場合に、露光をなすべく、風景からの光を集光し、感光部材３０上の高濃度のイメージ領域４８ｂにこの光を指向させる。また、ここでは、光の残りの部分が、感光部材３０の残りの露光領域５０に記録される。そのため、図２３ａ−２３ｃの形態では、感光部材３０の有効感度が拡大され得る。図２３ｃに示されるように、マイクロレンズ列４０の表面の適用範囲は最大にされる必要はない。有用であればいかなるマイクロレンズ列４０の表面の適用範囲も採用されるが、写真又は感光部材３０の投影領域に対するマイクロレンズ列４０の投影領域の比は、少なくとも２０％であるべきである。ある実施の形態では、表面の適用範囲が、少なくとも５０％から８５％までの間である。別の実施形態では、８５％から密閉リミットまでの表面の適用範囲が用いられ得る。表面の適用範囲の正確な度合いは、有用な写真の粒状性及びシャープネスの維持とともに、露光感度のレベルの変更を可能とすべく調整され得る。いかなる実施態様でも、表面の適用範囲が密閉リミットよりも小さい場合には、残りの光を感光部材３０に対して照射するために、支持体９０が規定されてもよい。
【０１０１】
マイクロレンズ列４０は、例えば、押出し成形，射出成形及び従来知られた他の成形加工技術により、一体成形された又は一体的に組み合せられた個々のマイクロレンズ４２の組を有することができる。マイクロレンズ列４０は、また、機械的な又は化学的な手段を用いて固定されるように複数の別個のマイクロレンズ４２を組み合せることによって、若しくは、支持体９０上に設置することで形成されてもよい。マイクロレンズ列４０は、感光部材３０に近接して配置される若しくはその上にコーティングされる、あるいは、感光部材３０に結合される、レンチキュラービード又は球（不図示）の組を有してもよい。マイクロレンズ４２は、微細構造の技術で知られるあらゆる様式で形成可能である。これらのマイクロレンズ４２は、例えば、製造時に、感光部材３０に対して直接にエンボス加工されることにより、感光部材３０と一体をなし得る。あるいは、それらは、感光部材３０に取り付けられる別個の層に対して一体的に形成されてもよい。更に別の実施形態では、マイクロレンズ列４０が、感光性をもつコーティングを用いて形成され得る。
【０１０２】
図２５ａ−２５ｃは、支持体９０に設けられ、球面及び非球面などの種々の形態をあらわすマイクロレンズ４２の断面を示している。図２５ａは、マイクロレンズ４２が、支持体９０により結合される球面レンズを有する形態を示している。図２５ｂ及び２５ｂは、非球面のマイクロレンズ４２を有するマイクロレンズ列４０の形態を示している。感度の拡大をもたらすために、前述したあらゆる列パターンが、非球面のマイクロレンズ４２と組合せ可能であることが分かる。更に、感度の拡大をもたらすには、あらゆるマイクロレンズ４２のパターンが、非密閉様式で適用可能である。
【０１０３】
マイクロレンズ４２は、マイクロレンズを実際に形成する突出部分の球面又は非球面特性を説明するために、異なったハッチングであらわされている。図２５ｂ及び２５ｃに示される非球面のマイクロレンズ４２は、これらのレンズの変化する半径が、マイクロレンズと感光性をもつ層との間の間隔とはほとんど無関係に、レンズの焦点距離及びレンズの絞りの制御を可能とするという点で、特に有用である。ここでは、これらの断面は球面又は非球面状として説明されるが、断面が円筒形又は非円筒形のマイクロレンズ４２の場合にも、図では同等にあらわされることが分かる。
【０１０４】
集光、又は、円形の投影マイクロレンズ４２を備えた撮影レンズ系２２により焦点合せされる有用な写真速度ゲインは、カメラ２０及びマイクロレンズ４２のｆ−ナンバーの比の自乗である。かかるシステムにおける速度ゲイン（比露光量（対数））は、速度ゲイン＝２ｘｌｏｇ（カメラレンズのｆ−ナンバー／マイクロレンズのｆ−ナンバー）であるように決定可能である。円筒形マイクロレンズの集光又は有用な写真速度ゲインは、それらが光を一方向のみに集光するため、かかる改善（ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ）の平方根のみを可能とする。マイクロレンズ列４０による集光は、系の速度ゲインを有効にし、感光材上の露光パターンを形成する。
【０１０５】
カメラ２０の大きさ及び撮影レンズ系２２の詳細特性は、露光孔からイメージまでの距離、すなわち、動作するカメラの焦点距離を決定する。好ましくは、イメージ２４’が、マイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０にて形成される。マイクロレンズ列４０の特性は、それらの焦点距離を決定する。カメラの撮影レンズ系２２のｆ−ナンバーは、カメラ２０の焦点深度及び被写界深度を制御し、他方、マイクロレンズのｆ−ナンバーは、カメラ２０の有効口径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｐｅｒｔｕｒｅ）を制御する。カメラレンズについて絞られたｆ−ナンバーを用いることにより、広い焦点深度及び被写界深度とともに優れたシャープネスが得られる。マイクロレンズ列４０について開いたｆ−ナンバーを用いることにより、典型的には“スロー”なものとして考えられる感光乳剤で、速い系の速度が得られる。この特別な速度は、“速い（ｆａｓｔ）”感光乳剤に関連する熱及び放射の不安定度なしに、有効な写真撮影を可能とする。
【０１０６】
したがって、カメラの撮影レンズ２２及びマイクロレンズ４２のｆ−ナンバーの有用な組合せは、系の速度ゲインを有効にするものである。０．１５ｌｏｇＥつまり、１／２−ストップ以上の系の速度ゲインが有用であり、０．１５ｌｏｇＥ又はそれ以上の系の速度ゲインが好ましい。カメラ撮影レンズ２２が意図する目的のために適切な被写界深度を有するような速度ゲインを可能とするｆ−ナンバーをもつマイクロレンズ４２が有効に採用され得る一方で、典型的には、１．５〜１６のｆ−ナンバーを有するマイクロレンズ４２が有用である。ある実施態様では、ｆ／２〜ｆ／７の範囲のｆ−ナンバーをもつマイクロレンズが有用である。他の実施態様では、ｆ／３〜ｆ／６の範囲のｆ−ナンバーをもつマイクロレンズが好ましい。
【０１０７】
個々のマイクロレンズとフィルムの感光層との間の空間的な関係が、写真処理を通じて維持される場合には、マイクロレンズを有する写真支持体と同様に、マイクロレンズの孔及びそれらのＮＡが維持される。しかし、異なるレンチキュラーアレイが撮影及び投影にて採用された場合には、作業系を得る上で、付加的な制限が付与される。この後者の状況は、例えば、レンチキュラーアレイが設けられたカメラが、レンチキュラーアレイが設けられたプリンタ又はスキャナと共に用いられた場合に生じ得る。また、その代わりに、写真処理の間に変更される若しくは壊されるレンチキュラーアレイをもつフィルムが、レンチキュラーアレイが設けられたプリンタ又はスキャナと共に用いられた場合に生じ得る。これらの状況において、点を通過し周囲の領域からでない光のみを投影するための条件は、パターン，数及びマイクロレンズの倍率が維持されること、及び、投影システムの開口数がマイクロレンズの開口数を超えないことである。点及び周囲の領域を通過する光を投影するための条件は、パターン，数及びマイクロレンズの倍率が維持されること、及び、投影システムの開口数がマイクロレンズの開口数に一致することである。周囲の領域を通過し点を通過しない光のみを投影するための条件は、パターン，数及びマイクロレンズの倍率が維持されること、及び、投影システムの開口数が、逆のマイクロイメージの開口数にマイクロレンズの開口数を加えることにより得られる合成開口数であることである。
【０１０８】
点パターンに関し、特定のマイクロレンズについてのマイクロイメージのＮＡ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ａｐｅｒｔｕｒｅ：開口数）が、点の半径及びマイクロレンズの焦点距離から導き出される。線パターンには並列式が当てはまる。
マイクロイメージの開口数＝ｓｉｎθ
ｔａｎθ＝イメージの点半径／対応するマイクロレンズの焦点距離
マイクロレンズ４２についての好適な設計パラメータ及びそれらの感光部材３０の感光層に対する関係は、これらの定義から得られるものである。
マイクロレンズの半径は、マイクロレンズ４２の半球形の突出部の曲率半径である。非球面マイクロレンズに関して、この値はマイクロレンズの面にわたり変化する。
マイクロレンズの絞りは、直径として説明されるマイクロレンズにより形成される断面領域である。球面マイクロレンズに関して、この直径は、必然的に、マイクロレンズの半径の２倍より小さい若しくは等しい。非球面マイクロレンズに関して、この直径は、マイクロレンズにおける最小の半径の２倍よりも大きくあってもよい。異なる絞りをもつ異なるサイズのマイクロレンズの使用は、マイクロスケールにおける速度ゲインの異なるレベルを可能とし、写真層についての感光性の拡大を可能とする。
【０１０９】
マイクロレンズの開口数＝ｓｉｎθ’
ｔａｎθ’＝（曲率半径でなく）マイクロレンズの絞り半径／マイクロレンズの焦点距離
マイクロレンズの焦点距離は、マイクロレンズ４２から感光部材３０の感光層までの距離である。これは、感光層に対する支持体の反対側におけるマイクロレンズ４２に関し、典型的には、ほぼ支持体の厚さに設定される。マイクロレンズの使用により、異なる色の記録の感度が優先的に向上することが分かる。この特徴は、青色に乏しく赤色に豊かなぼやけた白熱光の室内などの、特定の不安定ない照明の状態において、特に有用となり得る。例えば、白熱光の写真撮影を意図したシステムを用いた場合、マイクロレンズは、フィルムの青色の感光層上に焦点合わせされ、その結果、色の記録に対する優先的な速度の促進や色バランスの平衡がもたらされる。他の場合では、他の色が優先的に促進される。
【０１１０】
マイクロレンズのｆ−ナンバーは、マイクロレンズ４２の絞り／マイクロレンズの焦点距離である。球面マイクロレンズ４２に関して、所望のマイクロレンズの焦点距離が、レンズの式に従う適切なマイクロレンズの半径を規定するために用いられ得る。
マイクロレンズの半径は、マイクロレンズの焦点距離×（ｎ_２−ｎ_１）／ｎ_２である。ここで、ｎ_１はマイクロレンズの外側の物質の屈折率であり（典型的には、一定の屈折率をもつ空気）、ｎ_２はマイクロレンズ及び隣接する伝達物質（例えば支持体９０に用いられるようなプラスチック）の屈折率である。写真撮影に有用なゼラチンは、典型的には、１．４〜１．６の屈折率を有する。最も低い屈折率に対する最も高い屈折率の比は、０．８〜１．２の間である。好適な実施形態では、その比は、０．９５〜１．０５の間である。典型的な写真撮影系の構成の既知の屈折率を受けて、有用な球面マイクロレンズは、マイクロレンズ半径の約３倍のマイクロレンズの焦点距離を有することとなる（（ｎ_２−ｎ_１）／ｎ_２〜１／３）。一体でないマイクロレンズ４２は、より様々なプラスチック及びガラスから製作可能である。感光部材３０上に一体的に形成されたマイクロレンズ４２に関して、マイクロレンズを形成するのに用いられた材料，写真支持体及び感光層用の媒介物の屈折率が可能な限り同様である場合に、優れた光学特性がもたらされる。しかしながら、屈折率の意図的な不一致は、光の散乱及び反射を促進し、残りのイメージ５４の形成の度合いを左右し得る。
【０１１１】
したがって、ロールタイプの感光部材３０に用いられるのに適したフレキシブルな写真支持体３４上に形成された、また、感光層から支持体の反対側に配置されたマイクロレンズ４２は、支持体３４の厚さにより規定される有用な半径を有することとなる。好適なフレキシブルの支持体３４は、約６０〜１８０ミクロン厚の間である。この点に関して、非球面マイクロレンズ４２によれば、写真支持体の他の条件に対して、マイクロレンズ絞り及び焦点距離を調整する場合に、より自由な設計性が得られる。別の実施態様では、より短い焦点距離のマイクロレンズ４２が、マイクロレンズ４２が感光層と支持体の同じ側にまた感光層よりも支持体から遠くに配置される場合に、支持体の乳剤側に採用されてもよい。ここでの所望の焦点距離は、介在する層の厚さにより決まる。介在する層がある場合には、それらが、約１〜５０ミクロンの厚さである。図１の実施態様では、マイクロレンズ４２のマイクロレンズ列４０は、感光部材３０から分離され、カメラ２０内で、カメラの撮影レンズ系２２とゲート２６との間に別個に設置される。この態様では、焦点距離が、マイクロレンズの材料と周囲の媒体との間の、典型的には、空気とマイクロレンズの曲率半径との間の屈折率の差により決まる。更なる詳細は、ここで参照され、同日出願されまた本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願に開示されており、この開示は、引用されることにより組み込まれる。
【０１１２】
所望の結果を実現すべく、有用な数のマイクロレンズ４２がイメージフレーム当たりに採用されるが、特定の構成において採用される実際の数は、その構成に依存することが分かる。例えば、所望のマイクロレンズの焦点距離が、写真材料の支持体側に一体的なマイクロレンズ４２を形成することにより固定され、また、マイクロレンズのｆ−ナンバーが、組み合わされたレンズ系についての所望の系の速度ゲインにより固定される場合には、１０〜１００ミクロンのマイクロレンズの絞り又はピッチとなる。そのため、およそ２４×３６ｍｍの大きさの１３５フォーマットフレームが、全表面範囲で、約８６０００〜８６０００００の間のマイクロレンズを有することができる。より短い焦点距離を備えた感光乳剤側のマイクロレンズは、全表面範囲にて、１３５フォーマットフレーム当たりにおよそ９６００００〜９６００００００間のマイクロレンズ４２を意味する約３〜３０ミクロンの間の有用な絞り又はピッチを有することができる。より大きな焦点距離の自由度を備えるカメラ搭載マイクロレンズは、絞り又はピッチにおいて、５００ミクロン又はそれ以上の範囲を有することができる。
【０１１３】
風景からの光は、１つ以上のマイクロレンズ列４０を通過し得る。例えば、風景からの光は、水平軸に沿って配列した半円状のマイクロレンズを有する第１のマイクロレンズ列を通過し、その後、圧縮された光として、垂直軸に沿って配列した半円状のマイクロレンズを有する第２のマイクロレンズ列を通過させられる。この技術は、風景からの光の２軸の集光をもたらすべく有用に採用され得る。
【０１１４】
複数の特定のシステムの組合せが説明されたが、その全てが、視野レンズタイプを用いた光学的な再構成に関するものである。当然ながら、いかなる走査イメージについてもデジタル形式の再構成が可能である。例えば、フィルムが採用され、そのフィルム自体又は露光されたフィルムが、マイクロレンズの影響に関係なく、デジタル形式の向上の恩恵を受けることが可能である。
【０１１５】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明によれば、感光部材の上限反応しきい値よりも大きい露光レベルを有する露光レベルの範囲にわたって、イメージを撮像するための写真撮影方法及びカメラを、簡単な構成で且つ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカメラの一態様を概略的に示す図である。
【図２】風景露光の実際の許容範囲と有効な範囲との関係をあらわすのに有用な図である。
【図３】感光部材上の高濃度の光の効果をあらわすのに有用な図である。
【図４】感光部材上の残りの光の効果をあらわすのに有用な図である。
【図５】ひとまとめにされた正方形のマイクロレンズ列の後方に形成される点のパターンを示す図である。
【図６】レンズ系の入射孔及び出射孔を示す図である。
【図７】本発明の写真撮影方法の一態様を示すフローチャートである。
【図８】本発明によるカメラの一態様とともに使用可能な読取り装置の一態様を示す図である。
【図９】（ａ）スキャナにおけるレンズの出射孔を調整するための視野レンズの使用を説明する図である。
（ｂ）スキャナにおけるレンズの入射孔を調整するための視野レンズの使用を説明する図である。
【図１０】プリンタにて配置される視野レンズとともに、カメラ及び読取り装置の両方における別個のマイクロレンズ列を採用する像形成システムを説明する図である。
【図１１】カメラにて配置される視野レンズとともに、カメラ及び読取り装置の両方における別個のマイクロレンズ列を採用する像形成システムを説明する図である。
【図１２】読取り装置における別個のマイクロレンズ列及び視野レンズとともに、カメラにおける一時的なフィルム一体型のマイクロレンズ列を採用する像形成システムを説明する図である。
【図１３】読取り装置における視野レンズとともに、カメラにおける永続的なフィルム一体型のマイクロレンズ列を採用する像形成システムを説明する図である。
【図１４】読取り装置におけるマイクロレンズ列とともに、カメラにおける一時的なフィルム一体型のマイクロレンズ列及び視野レンズを採用する像形成システムを説明する図である。
【図１５】カメラ及び読取り装置における永続的なフィルム一体型のマイクロレンズ列及び視野レンズを採用する像形成システムを説明する図である。
【図１６】読取り装置の光学系を調和させるために、カメラにより撮影されるイメージを歪曲させる歪んだマイクロレンズ列を採用する像形成システムを説明する図である。
【図１７】本発明による視野レンズの特徴を組み込む歪曲可能なマイクロレンズ列を採用する読取り装置を概略的に示す図である。
【図１８】高濃度のイメージ要素のパターンと、それに記録された残りのイメージとを有する感光部材の一例をあらわす図である。
【図１９】（ａ）逆絞りの正面図である。
（ｂ）投影システムにて配置された逆絞り（ｉｎｖｅｒｓｅ　ａｐｅｒｔｕｒｅ）を示す図である。
【図２０】本発明による写真撮影方法の一態様を示す図である。
【図２１】本発明の実践に際して有用なプロジェクタ及びイメージスキャナを概略的に示す図である。
【図２２】本発明の実践に際して有用なマイクロレンズ列の各種態様を示す図である。
【図２３】単一のマイクロレンズ列にて有効に組合せ可能な異なるマイクロレンズ列の種々の態様を示す図である。
【図２４】図２２の（ａ）−（ｃ）のアレイを通過する風景からの光に対する感光部材のイメージ様式での露光により、感光部材上に記録されるパターンを示す図である。
【図２５】マイクロレンズ，球面レンズ及び非球面レンズの列を示す断面説明図である。
【符号の説明】
２０…カメラ，２２…撮影レンズ系，２３…絞り，２４…風景，２４’…風景のイメージ，２６…ゲート，２７…シャッタシステム，３０…感光部材，３２…感光層，３４…基体，３６…イメージ領域，３８…写真処理済みの部材，４０…マイクロレンズ列，４２…マイクロレンズ，４４…高濃度の部分，４５…光軸，４６…残りの部分，４７…予期されるイメージ領域，４８…高濃度のイメージ領域，５０…残りのイメージ領域，５２…高濃度のイメージ要素，５４…残りのイメージ，６０…光センサ，６２…コントローラ，８４…露光レベルの第１の範囲，８６…露光レベルの第２の範囲，９０…支持体，３５０…読取り装置，３５１…光学系，３５２…写真処理済みの部材，３５４…光源。

Claims (3)

1. 露光レベルの所定範囲内で光に感光する感光部材を用いて、所定範囲外の露光レベルを含むイメージを撮影するための方法であって、
   風景からの光に対して感光部材を露光させ、
   上記風景からの光を、該光が露光レベルの第１の範囲にある場合に、上記感光部材上に高濃度のイメージ要素のパターンを形成すべく指向させられる高濃度の部分と、該光が露光レベルの第２の範囲にある場合に、残りのイメージを形成すべく指向させられる残りの部分とに分割し、
   上記風景からの光を、高濃度のイメージ要素のパターンが、感光部材上で高濃度のイメージの所定パターンで形成されるように調整する、ステップを有していることを特徴とする方法。
2. 露光レベルの所定範囲内で光に感光する感光部材上に少なくとも１つのイメージを形成して、所定範囲外の露光レベルを含むイメージを撮影するためのカメラであり、
   上記感光部材を位置決めするゲートと、
   上記感光部材にて、風景からの光を焦点合せする撮影レンズユニットと、
   上記風景からの光に対して感光部材を制御可能に露光させるシャッタと、
   視野レンズと上記感光部材との間に配置されるマイクロレンズ列であって、露光が露光レベルの第１の範囲にある光を含む場合に、感光部材上に高濃度のイメージ要素のパターンを形成すべく、風景からの光の第１の部分を指向させ、また、上記風景からの光が、上記露光レベルの第１の範囲との組合せが露光レベルの上記所定範囲よりも大きい第２の範囲にある場合に、風景からの光の第２の部分が、感光部材へ通過し、高濃度のイメージ要素を取り囲む残りのイメージを形成することを可能とするマイクロレンズ列と、
   上記撮影レンズユニットとマイクロレンズ列との間に配置され、上記風景からの光を、高濃度のイメージ要素のパターンが、感光部材上で高濃度のイメージの所定パターンで形成されるように調整する視野レンズ、とを有していることを特徴とするカメラ。
3. その上に記録された少なくとも１つの高濃度のイメージ要素のパターンと残りのイメージを有する写真処理済みの感光部材を用いて出力イメージを形成するための読取り装置であって、
   光を放射する光源と、
   上記光源から発せられた光を変調すべく、上記写真処理済みの感光部材を位置決めするゲートと、
   上記写真処理済みの感光部材上の高濃度のイメージ要素の実際に形成されるパターンとは異なる所定パターンにより変調された光を復元すべく適応させられたマイクロレンズ列と、
   復元された光を受け、像形成面に出力イメージを形成するレンズユニットと、
   上記マイクロレンズ列とレンズユニットとの間に配置される視野レンズであって、上記出力イメージが、上記感光部材上に実際に形成される高濃度のイメージ要素のパターンに基づくイメージを含むように、復元された光を調整する視野レンズと、を有していることを特徴とする読取り装置。

Images