JP2005055552A - フィルム画像読取システム、及びフィルム読取用の光源ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルム画像の読み取りにおいて、カラーＣＣＤのフィルタに起因する各発光色対応の画像プレーンの感度差をなくし、取り込んだ画像の解像度及びダイナミックレンジを大幅に向上させる。
【解決手段】複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニット１０と、前記フィルム２１を透過した光をカラーＣＣＤから読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤの出力データから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成するデジタルカメラ２０と、前記光源ユニットとデジタルカメラとに接続され、前記光源ユニットとデジタルカメラとの動作を制御するコントローラ３０とから構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニット１０と、前記フィルム２１を透過した光をカラーＣＣＤから読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤの出力データから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成するデジタルカメラ２０と、前記光源ユニットとデジタルカメラとに接続され、前記光源ユニットとデジタルカメラとの動作を制御するコントローラ３０とから構成される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム画像読取システム、及びフィルム読取用の光源ユニットに関するものであり、例えばカラーエリアＣＣＤを備えたデジタルカメラやテレビカメラ等を用いて、ネガフィルムやポジフィルムを撮影するのに適したフィルム画像読取システム、及びフィルム読取用の光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等を利用して、ＷＷＷ（ワールド・ワイド・ウエブ）に掲載するフィルム画像を短時間で手軽に取り込むことが可能ならば便利である。しかし、デジタルカメラ等を用いてフィルムに白色光源を照射してその画像を取り込んだ場合、解像度やダイナミックレンジ（再現可能な階調範囲）において、従来技術ではユーザが満足できる画質を得ることは困難である。
【０００３】
特許文献１には、電子カメラを用いてネガフィルムやポジフィルムを撮影する発明が記載されている。
【特許文献１】
特公平７−３８７２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術において、カラーエリアＣＣＤを備えたデジタルカメラ等を用いて、白色光源を照射してフィルムを撮影する場合、次のような問題点がある。
【０００５】
第１に、カラーエリアＣＣＤの前面には色分解のためのカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタとしては、通常、よく知られたベイヤ配列のカラーフィルタがある。カラーフィルタを透過した光は、例えばＲＧＢ原色フィルタの場合、Ｒ（赤色）、Ｇ（青色）、Ｂ（緑色）の光になる。そのため、カラーエリアＣＣＤの各画素の受光面には、Ｒのフィルタを通過した光りはＲ光、Ｇのフィルタを通過した光りはＧ光、Ｂのフィルタを通過した光りはＢ光が入射する。したがって、カラーエリアＣＣＤの各受光面の入射光は、カラーフィルタの存在により、透過光以外の光（例えば、Ｒが透過光のときの、Ｂ、Ｇ）が弱められ、受光強度が弱くなる。
【０００６】
第２に、カラーエリアＣＣＤの各画素の各受光面には、前記したようにカラーフィルタが存在するためＲ光、Ｇ光、Ｂ光だけが入射する。そのため、デジタルカメラ等では、カラーエリアＣＣＤの各画素から出力される色データと周辺の画素から出力される色データとを相互に利用して演算し、フルカラーの画像信号を得ている。そのため、前記演算に起因して誤差が生じ、これが原因となって、例えばフィルムのシャドー領域（フィルム画像中の暗い領域）を正確に再現できるだけのダイナミックレンジを確保することができない事態が生じる。
【０００７】
前記第１及び第２の理由により、一般のカラーエリアＣＣＤにおける色分解性能は、フィルム読取に解像、色調、濃度分解性能の点で、白色光源を通して読み込んだ場合、最適であるとはいえない。
本発明の目的は、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーＣＣＤ等を使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、及びダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能なフィルム画像読取システム及びフィルム読取用の光源ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフィルム画像読取システムは、複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独発光又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、カラーＣＣＤが備えているカラーフィルタの感度差を各発光色毎に補正して、フィルム画像を取り込むことができる。
請求項２に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器が、前記光源ユニット及び前記画像入力機器自体の動作を制御する制御部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のフィルム画像読取システムは、複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器と、前記光源ユニットと前記画像入力機器とに接続され、前記光源ユニットと前記画像入力機器との動作を制御するコントローラとから構成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、カラーＣＣＤが備えているカラーフィルタの感度差を各発光色毎に補正して、フィルム画像を取り込むことができる。
請求項４に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記カラーＣＣＤはカラーエリアＣＣＤであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記カラーＣＣＤはカラーリニアＣＣＤであることを特徴とする。
請求項６に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器は、デジタルカメラであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器は、カラーエリアＣＣＤを用いたテレビカメラであることを特徴とする。
請求項８に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットは、赤外光を単独又は他のナローバンドの光と組み合わせて発光可能であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によれば、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を高品質、かつ高速に行うことができる。
【００１４】
請求項９に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色と前記カラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じたゲインを前記カラーＣＣＤの出力に乗算することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載のフィルム画像読取システムは、請求項９記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記ゲインをメモリにテーブルとして記憶していることを特徴とする。
請求項１１に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて露光量を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項１２に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて、各発光色毎に、発光と露光を複数回行うことを特徴とする。
請求項９から請求項１２記載の発明によれば、前記画像入力機器内のカラーＣＣＤに設けられたフィルタの種類に起因する光源ユニットからの発光色の違いによる感度差をなくすことができる。
【００１７】
請求項１３に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器が取り込んだ画像を印刷するプリンタを備えたことを特徴とする。
請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、複数の色を発光する発光部と、前記発光部からの光をフィルムに向けて均一に拡散する拡散手段と、前記フィルムを保持するフィルムホルダとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１４に記載の発明によれば、複数色の光をフィルムに均一に照射することができ、フィルム画像の読み取りを適切に行うことができる。
請求項１５に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットにおいて、前記発光部は、複数色のＬＥＤ（赤外光のＬＥＤを含む）、又は蛍光管と干渉フィルタ、又はハロゲン管と干渉フィルタで構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１６に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、請求項１４記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットは、発光色のうちの青色と緑色の発光光量を増加したホワイトバランス露光を行うカラーネガモードを備えたことを特徴とする。
請求項１６に記載の発明によれば、カラーネガフィルムの読み取りを最適の状態で行うことができる。
【００２０】
以上、本発明によれば、フィルムを照射する光源ユニットの帯域幅を狭めて、各色プレーンの解像度を上げ、それにより色分解されて取り込まれた各画像データのＳ／Ｎを確保してダイナミックレンジを大幅に向上させ、カラーＣＣＤに設けられたフィルタに起因する各色画像プレーンの感度差をなくし、フィルム画像を合成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。図１において、１０は光源ユニット、２０はデジタルカメラ、２１はデジタルカメラのマクロレンズ、２２は被写体であるフィルム、３０はパソコン又は専用コントローラである。第１の実施の形態は、請求項１〜４、６〜１３、１５に記載の発明に対応する。なお、図１において、パソコン又は専用コントローラ３０は、請求項３に記載するコントローラに相当する。
【００２２】
図１に示すデジタルカメラに搭載されているカラーエリアＣＣＤには、補色フィルタ又は原色フィルタが設けられている。
図２は、補色フィルタのうち代表的なＣＭＹ補色フィルタを示す説明図である。
また、図３は、図２に示すＣＭＹ補色フィルタの分光特性を示す図である。図２及び図３において、Ｇはグリーン、Ｍｇはマゼンダ、Ｙｅはイエロー、Ｃｙはシアンを意味している。
【００２３】
また、図１に示す光源ユニット１０は、ナローバンドの分光特性を持つＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のＬＥＤ光源（以下、ＲＧＢＬＥＤ光源と称する）を備えている。
図４は、前記ＲＧＢＬＥＤ光源の分光特性を示す図である。
デジタルカメラ等のカラーエリアＣＣＤは、図２に示すような補色フィルタを設けても、ナローバンドの分光特性を持つＲＧＢＬＥＤ光源に対して感度を有している。また、ＲＧＢＬＥＤ光源は、近年、その輝度、色数とも増大し、低ドリフト、高応答性、発熱量が小さく、ウオーミングアップ不要な省エネ時代にふさわしい光源である。
【００２４】
ＲＢＧＬＥＤ光源は、Ｒ色ＬＥＤとＢ色ＬＥＤとＧ色ＬＥＤを、例えばベイヤ配列して構成されている。また、光源ユニット１０は拡散板を備えており、ＲＢＧＬＥＤからの光を均一に発光させ、デジタルカメラ２０カラーエリアＣＣＤで読み取ったフィルム画像が粒状（画像がザラザラになる現象）になるのを抑制する工夫がなされている。なお、拡散板以外でも、ＲＢＧＬＥＤからの光を均一に発光させるものであれば、何を用いてもよい（例えば、導光板）。
【００２５】
図５はＲＧＢ原色フィルタ（ベイヤ配列）の一例を示す説明図である。図６は、図５に示すＲＧＢ原色フィルタの分光特性を示す図である。デジタルカメラ等のカラーエリアＣＣＤは、図５、図６に示すような原色フィルタを設けても、ナローバンドの分光特性を有するＲＧＢＬＥＤ光源に対して感度を有している。したがって、本発明は、図２と図３に示すような補色フィルタに対しても有効であり、図５、図６に示すような原色フィルタに対しても有効である。
【００２６】
以下、図１に示す光源ユニット１０とデジタルカメラ２０とパソコン又は専用コントローラ３０から構成されるフィルム画像読取システムの動作を図７〜図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートに示す一連の動作は、パソコン又は専用コントローラ３０に格納されたプログラムによって制御されるものとする。
【００２７】
なお、パソコンや専用コントローラ３０を設けていない構成のシステムでは、デジタルカメラ２０内に格納されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ２０のＣＰＵによって制御される。これが、請求項２に記載する制御部に相当する。したがって、これは請求項１、２に記載の発明に対応する。
図１に示す第１の実施の形態では、例えば、パソコン又は専用コントローラ３０は、デジタルカメラ２０に露光命令を出したり、光源ユニット１０に発光命令を出し、画像を取り込む動作を行う。また、カラーエリアＣＣＤは、図２及び図３に示すＣＭＹ補色フィルタを備えているものとして説明するが、前記したように図５及び図６に示すような原色フィルタに対しても適用することが可能である。
【００２８】
最初に、図７に示すステップＳ１において、原稿であるフィルム２２を排出する。これは、フィルム画像読取システムがフィルム挿入／排出機構を備えてもよいし、操作者が手動によってフィルムを取り出してもよい。
ステップＳ２において、電源ユニット１０のＲＢＧＬＥＤ光源をオフ状態とし、デジタルカメラ２０のカラーエリアＣＣＤの各画素の初期蓄積時間における暗電圧をメモリに格納する。ここで、初期蓄積時間はあらかじめ定められている。
【００２９】
ステップＳ３において、光源ユニット１０はＧ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、Ｇフィルタ位置におけるカラーエリアＣＣＤの画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｇ色ホワイトバランス露光値を決定する。なお、周知のように、露光値は、Ｇ色ＬＥＤの発光時間とカラーエリアＣＣＤの蓄積時間により定まる。
【００３０】
ステップＳ４において、電源ユニット１０をオフ状態とし、前記ホワイトバランス露光時の蓄積時間におけるカラーエリアＣＣＤの各画素の暗電圧をメモリに格納する。これによって、ステップＳ２で求めた暗電圧が補正される。
【００３１】
ステップＳ５において、光源ユニット１０はＧ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、Ｇフィルタ位置のカラーエリアＣＣＤの画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｇ色ホワイトバランス露光値を決定する。ステップＳ３において求めたＧ色ホワイトバランスとの相違は、暗電圧が補正されていることである。以下に述べるステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ等を求めるとき、前記修正された暗電圧が考慮される。
【００３２】
ステップＳ６において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｃを決定する。Ａｇｃ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｃは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３３】
ステップＳ７において、Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｍを決定する。Ａｇｍ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｍは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｍｇフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｍは、Ｍｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＭｇフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３４】
ステップＳ８において、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｙを決定する。Ａｇｙ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｙは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｙｅフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｍは、Ｙｅフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＹｅフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３５】
なお、ステップＳ６〜Ｓ８において、前記ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求めるため、次のようにしてもよい。すなわち、Ｇ光を複数回発光し、複数回発光させた場合におけるＧフィルタ位置の画素出力の平均、及びＣｙフィルタ位置の画素出力の平均、及びＭｇフィルタ位置の画素出力の平均、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均をとる。これらの平均から、ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙを決定する。Ｇ光の発光回数は、ノイズの量とカラーエリアＣＣＤの画素数、及び要求する精度で決定される。具体的には、次のようにして決定する。
【００３６】
Ｃｙ（ｍ）をＣｙフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｍｇ（ｍ）をＭｇフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｙｅ（ｍ）をＹｅフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｇ（ｍ）をＹｅフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。
【００３７】
Ｇ（ｍ）の平均Ｇａｖｎを求める。
Ｇａｖｎ＝｛Ｇ（１）＋Ｇ（２）＋…＋Ｇ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｃｙ（ｍ）の平均Ｃｙａｖｎを求める。
Ｃｙａｖｎ＝｛Ｃｙ（１）＋Ｃｙ（２）＋…＋Ｃｙ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｍｇ（ｍ）の平均Ｍｇａｖｎを求める。
【００３８】
Ｍｇａｖｎ＝｛Ｍｇ（１）＋Ｍｇ（２）＋…＋Ｍｇ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｙｅ（ｍ）の平均Ｙｅａｖｎを求める。
Ｙｅａｖｎ＝｛Ｙｅ（１）＋Ｙｅ（２）＋…＋Ｙｅ（Ｎ）｝／Ｎ
ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙは、次式により求まる。
【００３９】
Ａｇｃ＝Ｇａｖｎ／Ｃｙａｖｎ
Ａｇｍ＝Ｇａｖｎ／Ｍｇａｖｎ
Ａｇｙ＝Ｇａｖｎ／Ｙｅａｖｎ
ステップＳ９において、光源ユニット１０はＲ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、カラーエリアＣＣＤの出力のうち、Ｙｅフィルタ位置の画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｒ色ホワイトバランス露光値を決定する。
【００４０】
ステップＳ１０において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｃを決定する。Ａｒｃ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｒｃは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４１】
ステップＳ１１において、Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｍを決定する。Ａｒｍ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。ここで、ゲインＡｒｍは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｍｇフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｍは、Ｍｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＭｇフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４２】
ステップＳ１２において、Ｇフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｇを決定する。Ａｒｇ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｒｇは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｇフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｇは、Ｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＧフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４３】
なお、ステップＳ１０〜Ｓ１２において、ゲインＡｒｃ、Ａｒｍ、Ａｒｇをより正確に求めるため、前記したゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求める処理（複数回発光）と同様に、Ｒ光を複数回発光して、各フィルタ位置の画素出力の平均に基づいてゲインＡｒｃ、Ａｒｍ、Ａｒｇを求めてもよい。
ステップＳ１３において、光源ユニット１０はＢ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、カラーエリアＣＣＤの出力のうち、Ｍｇフィルタ位置の画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｂ色ホワイトバランス露光値を決定する。
ステップＳ１４において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｃを決定する。Ａｂｃ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４４】
ここで、ゲインＡｂｃは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＢ光発光時出力を正規化する役割を有する。
ステップＳ１５において、Ｇフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｇを決定する。Ａｂｇ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４５】
ここで、ゲインＡｂｇは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｇフィルタの存在によりＢ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｇは、Ｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＧフィルタのＢ光発光時出力を正規化する役割を有する。
ステップＳ１６において、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｙを決定する。Ａｂｙ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４６】
ここで、ゲインＡｂｙは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｙｅフィルタの存在によりＢ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｙは、Ｙｅフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＹｅフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
なお、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｂｃ、Ａｂｇ、Ａｂｙをより正確に求めるため、前記したゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求める処理（複数回発光）と同様に、Ｂ光を複数回発光して、各フィルタ位置の画素出力の平均に基づいてゲインＡｂｃ、Ａｂｇ、Ａｂｙを求めてもよい。
【００４７】
また、このフローチャートにおいては、暗電圧の修正をＧ光ホワイトバランス露光時の暗電圧を用いて、Ｒ光、Ｂ光発光時の暗電圧の修正を行ったが（ステップＳ４、Ｓ５参照）、Ｒ光、Ｂ光発光時におけるホワイトバランス露光時の各暗電圧をそれぞれ求め、前記Ｒ光、Ｂ光に関する複数のゲインを求めるときに、Ｒ光、Ｂ光発光時におけるホワイトバランス露光時の各暗電圧を用いてもよい。
【００４８】
また、ステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において求めた各ゲインをメモリにテーブルとして格納しておく。これは、請求項１０に記載する発明に対応する。
図８に示すステップＳ１７においては、原稿であるフィルムをセットする。これは、フィルム画像読取システムがフィルム挿入／排出機構を備えてもよいし、操作者が手動によってフィルムをセットしてもよい。
【００４９】
ステップＳ１８において、スキャン指示待ちの状態になる。スキャン指示が来た場合にはステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９において、光源ユニット１０がＧ光ホワイトバランス露光においてＧ色を発光する。このとき、図２と図３に示すＣＭＹ補色フィルタを備えたカラーエリアＣＣＤの全ての画素から出力されるＧデータをＧプレーンとして読み込む。
【００５０】
ステップＳ２０において、読み込んだ各Ｇデータに対して、補色フィルタの種類（Ｃｙフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｙｅフィルタ）に応じて、ステップＳ６〜Ｓ８において求めたゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙを乗算する。この処理によって、Ｇ光が各補色フィルタをＧフィルタ、Ｃｙフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｙｅフィルタを通過した光量が正規化される。
【００５１】
ステップＳ２１において、ステップＳ２０で求めた正規化されたＧプレーンについて、ヒストグラムを作成する。
ステップＳ２２において、前記作成したヒストグラムから最大値Ｇｍａｘを求める。
ステップＳ２３〜Ｓ２６においては、Ｒ色についてステップＳ１９〜Ｓ２０において行った処理と同様の処理を行って、最大値Ｒｍａｘを求める。
【００５２】
ステップＳ２７〜Ｓ３０においては、Ｂ色についてステップＳ１９〜Ｓ２０において行った処理と同様の処理を行って、最大値Ｂｍａｘを求める。
ステップＳ３１において、最大値Ｇｍａｘ、Ｒｍａｘ、Ｂｍａｘの中から最大値を選択してＣｍａｘとする。
ステップＳ３２において、露光倍率を「Ｃｍａｘ／ホワイトバランス露光」とする。露光倍率は、Ｒ色発光、Ｇ色発光、Ｂ色発光の３つについて求める。したがって、前記ホワイトバランス露光としては、Ｇ色発光時のホワイトバランス露光、Ｒ色発光時のホワイトバランス露光、Ｂ色発光時のホワイトバランス露光の３つが用いられる。
【００５３】
図９に示すステップＳ３３において、Ｇ色発光について求めた露光倍率のもとに、Ｇ色のホワイトバランス露光でＧ色を発光させる。
ステップＳ３４において、カラーエリアＣＣＤから出力されるＧプレーンのデータをメモリに格納する。
ステップＳ３５とＳ３６は、Ｒ色を発光させ、ステップＳ３３、Ｓ３４においてＧ色について行った処理と同様の処理をＲ色について行う。
【００５４】
ステップＳ３７とＳ３８は、Ｂ色を発光させ、ステップＳ３３、Ｓ３４においてＧ色について行った処理と同様の処理をＢ色について行う。
ステップＳ３９においては、ステップＳ３４、Ｓ３６、Ｓ３８においてメモリに格納されたＧデータ、Ｒデータ、Ｂデータと前記ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙ等を乗算する。これは、請求項９に記載の発明に対応する。前記乗算により正規化されたＧプレーンとＲプレーンとＢプレーンを画像合成して表示する。前記画像合成及び表示は、図１に示すデジタルカメラ２０において実行してもよいし、パソコン又は専用コントローラにおいて実行してもよい。
【００５５】
ここで、例えば、ＧプレーンのＣｙデータを求めるために、カラーエリアＣＣＤの各画素データにゲインＡｇｃを各画素データに掛けたとする。このとき、Ｍｇフィルタ位置の画素データは、ゲインＡｇｃを掛けることにより、飽和（回路における非線形領域又は過剰電荷の発生）することがある。しかし、よく知られたオーバ・フロー・ドレイン機構により、この問題を容易に解決することはできる。
【００５６】
次に、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７における処理について詳しく説明する。ここでは、図２と同様の構成のＣＭＹ補色フィルタを用いた場合の画像合成について、図１０〜図１２を用いて説明する。
最初に、ステップＳ３３に示すＧ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＧ光を光らせる。カラーエリアＣＣＤから出力されメモリに格納された各画素データに、前記感度差を補正するゲイン（前記Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を掛けることによりＧ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＧ色データとする。図１０において、ｇｉｊはＧ色データを示す。ここで、ｉは図１０に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１０に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１０に示す補色フィルタの左端上部の４画素を例にして説明する。
【００５７】
具体的には、次の式にしたがってＧ色に正規化する。
ｇ００＝Ｇ００
ｇ１０＝Ａｇｙ×Ｙｅ１０
ｇ０１＝Ａｇｍ×Ｍｇ０１
ｇ１１＝Ａｇｃ×Ｃｙ１１
ここで、ｇ００、ｇ１０、ｇ０１、ｇ１１は、図１０に示すように、補色フィルタの左上端部の４つのフィルタ（Ｇ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｃｙ）を通過した光を、前記感度差を補正するゲイン（Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を用いて補正したものである。
【００５８】
上記の式、ｇ００＝Ｇ００において、Ｇ００はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。これは、Ｇ色データｇ００はＧ色のフィルタを通過した光であり、補正の必要がないためである。
上記の式、ｇ１０＝Ａｇｙ×Ｙｅ１０において、Ｙｅ１０はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。また、Ａｇｙは緑を発光させたときのイエローに対するゲインである。
【００５９】
上記の式、ｇ０１＝Ａｇｍ×Ｍｇ０１において、Ｍｇ０１はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。Ａｇｍは緑を発光させたときのマゼンダに対するゲインである。
上記の式、ｇ１１＝Ａｇｃ×Ｃｙ１１において、Ｃｙ１１はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。Ａｇｃは緑を発光させたときのシアンに対するゲインである。
【００６０】
前記演算をカラーエリアＣＣＤの全画素の出力について行うことにより、感度差のない、正規化されたＧプレーン画像が得られる。
次に、ステップＳ３５に示すＲ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＲ光を光らせる。次に、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに前記感度差を補正するゲイン（Ａｒｇ，Ａｒｍ，Ａｒｃ）を掛けることにより、Ｒ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＲ色の画素として取り込む。このときのＲ色データｒｉｊを次のように表す。ここでは、ｉは図１１に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１１に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１１に示す補色フィルタの左端上部の４画素を例にして説明する。
【００６１】
具体的には、次の式にしたがってＲ色に正規化する。
ｒ００＝Ａｒｇ×Ｇ００
ｒ１０＝Ｙｅ１０
ｒ０１＝Ａｒｍ×Ｍｇ０１
ｒ１１＝Ａｒｃ×Ｃｙ１１
ここで、Ｇ００、Ｙｅ１０、Ｍｇ０１、Ｃｙ１１は、Ｇ光の場合と同様に生データである。
【００６２】
また、Ａｒｇは赤を発光させたときのグリーンのゲインである。Ａｒｍは赤を発光させたときのマゼンダのゲインである。Ａｒｃは赤を発光させたときのシアンのゲインである。
前記演算をＣＣＤの全画素について行うことにより、感度差のないＲプレーン画像が得られる。
【００６３】
次に、ステップＳ３７に示すＢ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＢ光を光らせ、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに感度差を補正するゲイン（Ａｒｇ，Ａｒｍ，Ａｒｃ）を掛けることにより、Ｂ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＢ色の画素データとして取り込む。このときのＢ色データｂｉｊを次のように表す。ここでは、ｉは図１２に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１１に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１２に示す補色フィルタの上部４画素（データｂ０２、ｂ１２、ｂ０３、ｂ１３）を例にして説明する。
【００６４】
具体的には、次の式にしたがってＢ色に正規化する。
ｂ０２＝Ａｂｍ×（Ｍｇ０１＋Ｍ
ｇ０３）／２
ｂ１２＝（Ｃｙ１１＋Ｃｙ１３）／２
ｂ０３＝Ａｂｍ×Ｍｇ０３
ｂ１３＝Ｃｙ１３
上式において、Ｍｇ０１、Ｍｇ０３、Ｃｙ１１、Ｃｙ１３、Ｍｇ０３は、Ｇ光の場合と同様に、各々生データである。ここで、Ｍｇ０１とＭｇ０３は、Ｇ０２を挟んで位置するＭｇフィルタを通して得られた生データである。すなわち、上記ｂ０２は、Ｇフィルタを挟んで位置する２つのＭｇフィルタの透過光に基づく生データ（Ｍｇ０１、Ｍｇ０３）を加工して得られるＢ色の画素データである。また、ＡｂｍはＢ光を光らせさせたときのマゼンダのゲインである。ここで、例えば、図１２に示すｂ０１（Ｍｇ０１）の左側は、カラーエリアＣＣＤの端部になるため、Ｇフィルタを挟むＭｇフィルタが存在しない。このような場合には、前記存在しないＭｇフィルタの出力として、例えば生データＭｇ０１を代用すればよい。
【００６５】
同様に、上記ｂ１２は、Ｙｅフィルタを挟んで位置する２つＣｙフィルタの透過光に基づく生データ（Ｃｙ１１、Ｃｙ１３）を加工して得られるＢ色の画素データである。なお、上記ｂ１３は生データＣｙ１３をそのまま利用している。
このように、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７に示す処理を補色フィルタの全画素について行うことにより、正規化されたＧプレーン、Ｒプレーン、Ｂプレーンが得られる。
【００６６】
なお、前記したステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｇｙ、Ａｇｍ、Ａｇｃ等は、カラーエリアＣＣＤの各画素から得られたデータを平均して求めたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フィルム画像の中心に位置するＹｅフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｃｙフィルタを各々通過した光に基づくカラーエリアＣＣＤの各画素の色データ（生データ）に基づいて決定してもよいし、Ｙｅフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｃｙフィルタの各画素毎に算出してもよい。
【００６７】
また、前記ステップＳ３３、Ｓ３５においては、ゲインＡｇｙ、Ａｇｍ、Ａｇｃ等をカラーエリアＣＣＤの各画素出力に掛ける演算を行い、ステップＳ３７においては、感度が低い色フィルタを通過した光のデータは補間法による演算によって求めた。これは、フィルム画像の読み込み速度を優先させるためである。
なお、読み込み速度を優先させるのではなく、画質（解像度、ダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ、鮮鋭性）を優先させる場合には、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返して行い、同一の色プレーン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を複数回の露光により複数回取り込み、得られた各画素の各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎の複数のデータを最終的に合成することにより、さらに高品質な画像を得ることができる。
【００６８】
また、前記した実施の形態においては、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色を光源ユニット１０から発光させ、補色フィルタの影響を除き、正規化されたＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンを得た。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、光源ユニット１０から赤外光（８００〜９５０ｎｍ）を発光させ、赤外光発光時の各色フィルタに対するゲインを求めることにより、正規化されたＩＲプレーン、すなわち高品質のＩＲ画像を得ることができる。赤外光はＩＲＬＥＤを光源ユニット１０に設けることで発光可能である。ここで、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正はよく知られているが、ビジュアルチャネルの欠陥位置とＩＲ画像の欠陥位置のずれに起因して、補正品質や補正を行う速度に影響ができる。これは、請求項８記載の発明に対応する。
【００６９】
赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行うと、画素補間によらない実画像のデータによる補正（前記ゲインによる補正）が可能になり、高精度、高品質の欠陥補正が可能になる。ただし、デジタルカメラを用いて赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行う場合、デジタルカメラの光学系には赤外カットフィルタが組み込まれているので、赤外光の光量や露光時間に配慮する必要がある。
【００７０】
次に、光源ユニット１０について説明する。前記したように、光源ユニット１０は、Ｒ、Ｂ、Ｇ、ＩＲのＬＥＤを光源とするものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光管やハロゲン光に干渉フィルタを設けた構成等が考えられる。これは、請求項１５に記載の発明に対応する。
【００７１】
さらに、光源ユニット１０は、前記したように、原稿であるフィルム面に均一に光が当たるように拡散板を備えるものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、光源ユニット１０は各フィルムサイズ（３６ミリ、ブローニ等）毎のフィルムホルダを備えたり、コンバージョンレンズを備えるようにしてもよい。
【００７２】
また、光源ユニット１０には、カラーネガフィルムを読み取るための、カラーネガモードを設けてもよい。光源ユニット１０は、カラーネガモードにおける読み取りの際にＢ光とＧ光の光量をアップする。これは、カラーネガフィルムにおけるオレンジ色のネガベース濃度の影響を考慮したものである。通常モードと比較して、Ｂ光を４倍程度、Ｇ光を２倍程度、光量増加して発光させる。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００７３】
同様に、光源ユニット１０には、カラーポジフィルムを読み取るための、カラーポジモードを設けてもよい。
さらに、前記ステップＳ３３においては、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに、前記感度差を補正するゲイン（前記Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を掛けることによりＧ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＧ色のデータとして取り込んだ。しかし、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７における処理は、このようなものに限定されるものではなく、例えば各フィルタに対するゲイン（Ａｇｙ，Ａｇｍ等）をマルチショット回数と露光時間に降り分けることもできる。
【００７４】
Ｒ光を例にして説明すると、Ｒ光を発光させたときのＧ出力がＹｅフィルタに対して３パーセントであったとする。したがって、３３．３倍の露光倍率が必要になる。このようなときには、マルチショットを３２回行い、各プレーンのＧ色データの各画素位置のデータを加算する。これは、請求項１２に記載の発明に対応する。これで、３２倍の露光が得られたことになる。残りの１．３倍は露光を１．３倍して得る。これは、請求項１１に記載の発明に対応する。マルチショットを３２回行って得たデータと、露光を１．３倍して得たデータとを加算することにより、３３．３倍の露光倍率を掛けた場合と同様の効果が得られる。
【００７５】
このように、マルチショット（請求項１２）、露光時間の調整（請求項１３）、及び前記したような両者の組み合わせによって、ゲインや補間を利用することなく、高い解像度、高Ｓ／ＮのＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンを得ることができる。
なお、前記したような露光量の増加は、暗電流の増加を招き、その補正が必要になる。しかし、露光を複数回行って得られたデータを加算するマルチショットによれば、暗電流の増加という問題をクリアすることができる。
【００７６】
第１の実施の形態によれば、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーエリアＣＣＤを使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、ダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能になる。したがって、既存のデジタルカメラを用いてフィルム画像を高画質に撮影することができる。
また、第１の実施の形態では、カラーエリアＣＣＤとして、デジタルカメラを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラーエリアＣＣＤを備えたテレビカメラ等にも適用することができる。これは、請求項７に記載の発明に対応する。
【００７７】
図１３は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施の形態は、請求項１３と請求項２に記載の発明に対応する。
第２の実施の形態は、光源ユニット１０とデジタルカメラ２０とプリンタ４０から構成されている。第１の実施の形態において説明したステップＳ１〜Ｓ３９（図７〜図９）までの処理は、デジタルカメラ２０に搭載されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ２０のＣＰＵが実行する。これは、請求項２に記載の発明に対応する。最終的に得られた画像はデジタルカメラ２０の内部記憶装置（画像記憶用カード等）に保存される。また、得られたフィルム画像をデジタルカメラ２０に設けられているモニタに画面表示する。さらに、プリンタ４０を用いて、印刷することもできる。
【００７８】
図１３において、デジタルカメラ２０は、光源ユニット１０と専用あるいは汎用のインターフェイスを介して接続されると、フィルム読み取りモードであると認識し、フィルム画像の読み取りを実行する。また、第１の実施の形態において説明したように、光源ユニット１０は、通常モードとカラーネガモード等に設定することができる。
【００７９】
なお、プリンタ４０を設けた第２の実施の形態は、例えば第１の実施の形態（図１参照）に示すパソコン又は専用コントローラ３０にプリンタを接続したり、デジタルカメラ２０にプリンタを接続することによっても、実現することができる。
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、フィルム取り込み画像の解像度、ダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能になる。
【００８０】
したがって、既存のデジタルカメラを用いて高画質なフィルム画像を撮影することができる。また、いわゆるデジタルミニラボを安価に構成することができる。
図１４は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。
第３の実施の形態は、光源ユニット１０とデジタルカメラ２０から構成される。
【００８１】
第３の実施の形態は、請求項１、２に記載の発明に対応する。第１の実施の形態において説明したステップＳ１〜Ｓ３９（図７〜図９）までの処理は、デジタルカメラ２０に搭載されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ内のＣＰＵが実行する。これが、請求項２に記載する制御部に相当する。そして、最終的に得られた画像はモニタに表示されると共に、内部記憶装置（画像記憶用カード等）に保存される。
【００８２】
第３の実施の形態の動作を簡単に説明する。
光源ユニット１０には、ホワイトバランスモード（カラーネガモード、通常モード）、Ｒ点灯スイッチ、Ｇ点灯スイッチ、Ｂ点灯スイッチが設けられている。
光源ユニット１０は、ホワイトバランスモードに設定され、各照明光を発光する。この場合、各色のホワイトバランス発光量を既に求めている場合には、求められた発光量で各色を同時発光させる。なお、カラーネガモードの場合には、青色、緑色の光量を強くしたホワイトバランス露光が行われる。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００８３】
デジタルカメラ２０を用いて、前記ホワイトバランス光を撮る。
次に、フィルム２２をセットする。
次に、光源ユニット１０をＲ発光させ、デジタルカメラ２０で撮る。
次に、光源ユニット１０を、順次、Ｇ発光、Ｂ発光、ＩＲ発光させて、デジタルカメラ２０で撮る。
【００８４】
次に、デジタルカメラ２０において、前記Ｒ発光、Ｇ発光、Ｂ発光、ＩＲ発光に基づいて各色の画像を合成処理する。これは、デジタルカメラ２０のメモリに格納された専用の合成ドライバソフトによって行う。
次に、合成された画像をデジタルカメラ２０に設けられているモニタに画面表示する。
【００８５】
第３の実施の形態によれば、既存のデジタルカメラを用いて高画質なフィルム画像を撮影することができる。
なお、デジタルカメラ２０にプリンタを接続することにより、第２の実施の形態と同様に、プリンタを用いて、印刷することもできる。
次に、光源ユニット１０について説明する。
【００８６】
図１５は、光源ユニット１０の一実施の形態を示す説明図である。この実施の形態は、請求項１４に記載の発明に対応する。
図１５に示すように光源ユニット１０は、電源部１２と電気ボード１３とＬＥＤチップ基板１４と拡散板１５とから構成されている。原稿であるフィルムは、フィルムホルダ１６に保持される。また、フィルムホルダ１６には、開口部１８を有するマスク１７が付設され、フィルムを透過していない光がデジタルカメラ２０のマクロレンズに入射するのを防止する。また、前記したように、拡散板１５は、ＬＥＤチップ基板１４からの光を均一に発光させ、デジタルカメラ２０のカラーエリアＣＣＤで読み取ったフィルム画像が粒状（画像がザラザラになる現象）になるのを抑制する。さらに、拡散板以外でも、ＬＥＤチップ基板１４からの光を均一に発光させるものであれば何を用いてもよい。
【００８７】
電気ボード１３は電源部１２から電力を受けて、ＬＥＤチップ基板１４を発光させるものである。
ＬＥＤチップ基板１４には、例えばＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤが規則的に配列される。例えば、千鳥状に配列されたり、ベイヤ配列されたりする。また、ＬＥＤチップ基板１４は、前記したようにＩＲＬＥＤ（赤外光）を含む場合がある。電気ボード１３は、デジタルカメラ２０やパソコン又は専用コントローラ３０からの指令により、これらのＬＥＤを同時に発光させたり、選択して発光させる。
【００８８】
なお、光源ユニット１０のカラーバランスは、カラーポジフィルム（カラーネガフィルム以外の場合）の場合、カラーポジフィルムのベース濃度がホワイトバランスに正規化させる。すなわち、カラーポジフィルムのベース濃度をデジタル値のフルスパンに設定する。ここで、ベース濃度とは、フィルム画像の中で、もっとも白に近い濃度をいう。
【００８９】
光源ユニット１０のカラーバランスは、カラーネガフィルムの場合、カラーネガフィルムのオレンジベース濃度がホワイトバランスに正規化されるパワー比を有するようにする。具体的には、前記したカラーネガモードと同様に、青色、緑色の光量を強くしたホワイトバランス光が照射される。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００９０】
したがって、電源ユニット１０は、前記カラーポジフィルムを撮影する場合とカラーネガフィルムを撮影する場合とで、各色ＬＥＤの発光個数や発光パワーを切り替える。
また、電源ユニット１０の光源として、図４に示すようなナローバンドな分光特性を有していない一般の白色光源を用いることもできる。この場合、白色光源に適当なＲＧＢＩＲフィルタを被覆し、デジタルカメラでＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーン、ＩＲプレーンを取り込む。これにより、第１の実施の形態等と同様の効果を得ることができる。また、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行うことができる。前記フィルタとしては、干渉フィルタ等を用い、半値幅で６０ｎｍ程度のバンドパス（ノッチ）フィルタを用いるとよい。
【００９１】
以上の説明においては、カラーエリアＣＣＤを用いたデジタルカメラやテレビカメラを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラーリニアＣＣＤを用いた画像読取装置等にも適用できる。これは、請求項５に記載の発明に対応する。
カラーリニアＣＣＤは、１ラインに配列されたＣＣＤの画素の各々にＧ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ等の色フィルタが、一定の配列（例えば、千鳥状の配列）で設けられたものである。この場合、１ラインの主走査において、Ｇ光、Ｒ光、Ｂ光を各々発光させて、第１の実施の形態と同様にフィルム画像の読み込みを行う。続いて、発光ユニット又はフィルムを副走査方向に移動させ、次のラインの読み込みを行う。こうして、カラーエリアＣＣＤと同様にカラーリニアＣＣＤにおいてもフィルム画像の読み取りにおいて、解像度、及びダイナミックレンジを大きく向上させることができる。
また、前記したように、光源ユニット１０は、Ｒ、Ｂ、Ｇ、ＩＲのＬＥＤを光源とするものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光管やハロゲン光に干渉フィルタを設けた構成等が考えられる。これは、請求項１５に記載の発明に対応する。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーＣＣＤを使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、及びダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能なフィルム画像読取システム及びフィルム読取用の光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】ＣＭＹ補色フィルタを示す説明図である。
【図３】図１に示すＣＭＹ補色フィルタの分光特性を示す図である。
【図４】ＲＧＢＬＥＤ光源（光源ユニット）の分光特性を示す図である。
【図５】ＲＧＢ原色フィルタを示す説明図である。
【図６】図５に示すＲＧＢ原色フィルタの分光特性を示す図である。
【図７】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１１】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１２】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図１５】本発明の光源ユニットの一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 光源ユニット
１２ 電源部
１３ 電気ボード
１４ ＬＥＤチップ基板
１５ 拡散板
１６ フィルムホルダ
１７ マスク
１８ 開口部
２０ デジタルカメラ
２１ マクロレンズ
２２ フィルム
３０ パソコン又は専用コントローラ
４０ プリンタ
Ｇ グリーン
Ｍｇ マゼンダ
Ｙｅ イエロー
Ｃｙ シアン
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム画像読取システム、及びフィルム読取用の光源ユニットに関するものであり、例えばカラーエリアＣＣＤを備えたデジタルカメラやテレビカメラ等を用いて、ネガフィルムやポジフィルムを撮影するのに適したフィルム画像読取システム、及びフィルム読取用の光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等を利用して、ＷＷＷ（ワールド・ワイド・ウエブ）に掲載するフィルム画像を短時間で手軽に取り込むことが可能ならば便利である。しかし、デジタルカメラ等を用いてフィルムに白色光源を照射してその画像を取り込んだ場合、解像度やダイナミックレンジ（再現可能な階調範囲）において、従来技術ではユーザが満足できる画質を得ることは困難である。
【０００３】
特許文献１には、電子カメラを用いてネガフィルムやポジフィルムを撮影する発明が記載されている。
【特許文献１】
特公平７−３８７２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術において、カラーエリアＣＣＤを備えたデジタルカメラ等を用いて、白色光源を照射してフィルムを撮影する場合、次のような問題点がある。
【０００５】
第１に、カラーエリアＣＣＤの前面には色分解のためのカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタとしては、通常、よく知られたベイヤ配列のカラーフィルタがある。カラーフィルタを透過した光は、例えばＲＧＢ原色フィルタの場合、Ｒ（赤色）、Ｇ（青色）、Ｂ（緑色）の光になる。そのため、カラーエリアＣＣＤの各画素の受光面には、Ｒのフィルタを通過した光りはＲ光、Ｇのフィルタを通過した光りはＧ光、Ｂのフィルタを通過した光りはＢ光が入射する。したがって、カラーエリアＣＣＤの各受光面の入射光は、カラーフィルタの存在により、透過光以外の光（例えば、Ｒが透過光のときの、Ｂ、Ｇ）が弱められ、受光強度が弱くなる。
【０００６】
第２に、カラーエリアＣＣＤの各画素の各受光面には、前記したようにカラーフィルタが存在するためＲ光、Ｇ光、Ｂ光だけが入射する。そのため、デジタルカメラ等では、カラーエリアＣＣＤの各画素から出力される色データと周辺の画素から出力される色データとを相互に利用して演算し、フルカラーの画像信号を得ている。そのため、前記演算に起因して誤差が生じ、これが原因となって、例えばフィルムのシャドー領域（フィルム画像中の暗い領域）を正確に再現できるだけのダイナミックレンジを確保することができない事態が生じる。
【０００７】
前記第１及び第２の理由により、一般のカラーエリアＣＣＤにおける色分解性能は、フィルム読取に解像、色調、濃度分解性能の点で、白色光源を通して読み込んだ場合、最適であるとはいえない。
本発明の目的は、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーＣＣＤ等を使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、及びダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能なフィルム画像読取システム及びフィルム読取用の光源ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフィルム画像読取システムは、複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独発光又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、カラーＣＣＤが備えているカラーフィルタの感度差を各発光色毎に補正して、フィルム画像を取り込むことができる。
請求項２に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器が、前記光源ユニット及び前記画像入力機器自体の動作を制御する制御部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のフィルム画像読取システムは、複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器と、前記光源ユニットと前記画像入力機器とに接続され、前記光源ユニットと前記画像入力機器との動作を制御するコントローラとから構成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、カラーＣＣＤが備えているカラーフィルタの感度差を各発光色毎に補正して、フィルム画像を取り込むことができる。
請求項４に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記カラーＣＣＤはカラーエリアＣＣＤであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記カラーＣＣＤはカラーリニアＣＣＤであることを特徴とする。
請求項６に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器は、デジタルカメラであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器は、カラーエリアＣＣＤを用いたテレビカメラであることを特徴とする。
請求項８に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットは、赤外光を単独又は他のナローバンドの光と組み合わせて発光可能であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によれば、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を高品質、かつ高速に行うことができる。
【００１４】
請求項９に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色と前記カラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じたゲインを前記カラーＣＣＤの出力に乗算することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載のフィルム画像読取システムは、請求項９記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記ゲインをメモリにテーブルとして記憶していることを特徴とする。
請求項１１に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて露光量を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項１２に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて、各発光色毎に、発光と露光を複数回行うことを特徴とする。
請求項９から請求項１２記載の発明によれば、前記画像入力機器内のカラーＣＣＤに設けられたフィルタの種類に起因する光源ユニットからの発光色の違いによる感度差をなくすことができる。
【００１７】
請求項１３に記載のフィルム画像読取システムは、請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記画像入力機器が取り込んだ画像を印刷するプリンタを備えたことを特徴とする。
請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、複数の色を発光する発光部と、前記発光部からの光をフィルムに向けて均一に拡散する拡散手段と、前記フィルムを保持するフィルムホルダとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１４に記載の発明によれば、複数色の光をフィルムに均一に照射することができ、フィルム画像の読み取りを適切に行うことができる。
請求項１５に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットにおいて、前記発光部は、複数色のＬＥＤ（赤外光のＬＥＤを含む）、又は蛍光管と干渉フィルタ、又はハロゲン管と干渉フィルタで構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１６に記載のフィルム読取用の光源ユニットは、請求項１４記載のフィルム画像読取システムにおいて、前記光源ユニットは、発光色のうちの青色と緑色の発光光量を増加したホワイトバランス露光を行うカラーネガモードを備えたことを特徴とする。
請求項１６に記載の発明によれば、カラーネガフィルムの読み取りを最適の状態で行うことができる。
【００２０】
以上、本発明によれば、フィルムを照射する光源ユニットの帯域幅を狭めて、各色プレーンの解像度を上げ、それにより色分解されて取り込まれた各画像データのＳ／Ｎを確保してダイナミックレンジを大幅に向上させ、カラーＣＣＤに設けられたフィルタに起因する各色画像プレーンの感度差をなくし、フィルム画像を合成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。図１において、１０は光源ユニット、２０はデジタルカメラ、２１はデジタルカメラのマクロレンズ、２２は被写体であるフィルム、３０はパソコン又は専用コントローラである。第１の実施の形態は、請求項１〜４、６〜１３、１５に記載の発明に対応する。なお、図１において、パソコン又は専用コントローラ３０は、請求項３に記載するコントローラに相当する。
【００２２】
図１に示すデジタルカメラに搭載されているカラーエリアＣＣＤには、補色フィルタ又は原色フィルタが設けられている。
図２は、補色フィルタのうち代表的なＣＭＹ補色フィルタを示す説明図である。
また、図３は、図２に示すＣＭＹ補色フィルタの分光特性を示す図である。図２及び図３において、Ｇはグリーン、Ｍｇはマゼンダ、Ｙｅはイエロー、Ｃｙはシアンを意味している。
【００２３】
また、図１に示す光源ユニット１０は、ナローバンドの分光特性を持つＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のＬＥＤ光源（以下、ＲＧＢＬＥＤ光源と称する）を備えている。
図４は、前記ＲＧＢＬＥＤ光源の分光特性を示す図である。
デジタルカメラ等のカラーエリアＣＣＤは、図２に示すような補色フィルタを設けても、ナローバンドの分光特性を持つＲＧＢＬＥＤ光源に対して感度を有している。また、ＲＧＢＬＥＤ光源は、近年、その輝度、色数とも増大し、低ドリフト、高応答性、発熱量が小さく、ウオーミングアップ不要な省エネ時代にふさわしい光源である。
【００２４】
ＲＢＧＬＥＤ光源は、Ｒ色ＬＥＤとＢ色ＬＥＤとＧ色ＬＥＤを、例えばベイヤ配列して構成されている。また、光源ユニット１０は拡散板を備えており、ＲＢＧＬＥＤからの光を均一に発光させ、デジタルカメラ２０カラーエリアＣＣＤで読み取ったフィルム画像が粒状（画像がザラザラになる現象）になるのを抑制する工夫がなされている。なお、拡散板以外でも、ＲＢＧＬＥＤからの光を均一に発光させるものであれば、何を用いてもよい（例えば、導光板）。
【００２５】
図５はＲＧＢ原色フィルタ（ベイヤ配列）の一例を示す説明図である。図６は、図５に示すＲＧＢ原色フィルタの分光特性を示す図である。デジタルカメラ等のカラーエリアＣＣＤは、図５、図６に示すような原色フィルタを設けても、ナローバンドの分光特性を有するＲＧＢＬＥＤ光源に対して感度を有している。したがって、本発明は、図２と図３に示すような補色フィルタに対しても有効であり、図５、図６に示すような原色フィルタに対しても有効である。
【００２６】
以下、図１に示す光源ユニット１０とデジタルカメラ２０とパソコン又は専用コントローラ３０から構成されるフィルム画像読取システムの動作を図７〜図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートに示す一連の動作は、パソコン又は専用コントローラ３０に格納されたプログラムによって制御されるものとする。
【００２７】
なお、パソコンや専用コントローラ３０を設けていない構成のシステムでは、デジタルカメラ２０内に格納されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ２０のＣＰＵによって制御される。これが、請求項２に記載する制御部に相当する。したがって、これは請求項１、２に記載の発明に対応する。
図１に示す第１の実施の形態では、例えば、パソコン又は専用コントローラ３０は、デジタルカメラ２０に露光命令を出したり、光源ユニット１０に発光命令を出し、画像を取り込む動作を行う。また、カラーエリアＣＣＤは、図２及び図３に示すＣＭＹ補色フィルタを備えているものとして説明するが、前記したように図５及び図６に示すような原色フィルタに対しても適用することが可能である。
【００２８】
最初に、図７に示すステップＳ１において、原稿であるフィルム２２を排出する。これは、フィルム画像読取システムがフィルム挿入／排出機構を備えてもよいし、操作者が手動によってフィルムを取り出してもよい。
ステップＳ２において、電源ユニット１０のＲＢＧＬＥＤ光源をオフ状態とし、デジタルカメラ２０のカラーエリアＣＣＤの各画素の初期蓄積時間における暗電圧をメモリに格納する。ここで、初期蓄積時間はあらかじめ定められている。
【００２９】
ステップＳ３において、光源ユニット１０はＧ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、Ｇフィルタ位置におけるカラーエリアＣＣＤの画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｇ色ホワイトバランス露光値を決定する。なお、周知のように、露光値は、Ｇ色ＬＥＤの発光時間とカラーエリアＣＣＤの蓄積時間により定まる。
【００３０】
ステップＳ４において、電源ユニット１０をオフ状態とし、前記ホワイトバランス露光時の蓄積時間におけるカラーエリアＣＣＤの各画素の暗電圧をメモリに格納する。これによって、ステップＳ２で求めた暗電圧が補正される。
【００３１】
ステップＳ５において、光源ユニット１０はＧ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、Ｇフィルタ位置のカラーエリアＣＣＤの画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｇ色ホワイトバランス露光値を決定する。ステップＳ３において求めたＧ色ホワイトバランスとの相違は、暗電圧が補正されていることである。以下に述べるステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ等を求めるとき、前記修正された暗電圧が考慮される。
【００３２】
ステップＳ６において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｃを決定する。Ａｇｃ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｃは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３３】
ステップＳ７において、Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｍを決定する。Ａｇｍ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｍは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｍｇフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｍは、Ｍｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＭｇフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３４】
ステップＳ８において、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均とＧフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｇｙを決定する。Ａｇｙ＝（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｇｙは、光源ユニット１０がＧ色を発光したとき、Ｙｅフィルタの存在によりＧ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｇｍは、Ｙｅフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＹｅフィルタのＧ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００３５】
なお、ステップＳ６〜Ｓ８において、前記ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求めるため、次のようにしてもよい。すなわち、Ｇ光を複数回発光し、複数回発光させた場合におけるＧフィルタ位置の画素出力の平均、及びＣｙフィルタ位置の画素出力の平均、及びＭｇフィルタ位置の画素出力の平均、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均をとる。これらの平均から、ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙを決定する。Ｇ光の発光回数は、ノイズの量とカラーエリアＣＣＤの画素数、及び要求する精度で決定される。具体的には、次のようにして決定する。
【００３６】
Ｃｙ（ｍ）をＣｙフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｍｇ（ｍ）をＭｇフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｙｅ（ｍ）をＹｅフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。同様に、Ｇ（ｍ）をＹｅフィルタ位置に対応するカラーエリアＣＣＤの画素出力群とする（ｍ＝１〜Ｎ）。
【００３７】
Ｇ（ｍ）の平均Ｇａｖｎを求める。
Ｇａｖｎ＝｛Ｇ（１）＋Ｇ（２）＋…＋Ｇ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｃｙ（ｍ）の平均Ｃｙａｖｎを求める。
Ｃｙａｖｎ＝｛Ｃｙ（１）＋Ｃｙ（２）＋…＋Ｃｙ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｍｇ（ｍ）の平均Ｍｇａｖｎを求める。
【００３８】
Ｍｇａｖｎ＝｛Ｍｇ（１）＋Ｍｇ（２）＋…＋Ｍｇ（Ｎ）｝／Ｎ
Ｙｅ（ｍ）の平均Ｙｅａｖｎを求める。
Ｙｅａｖｎ＝｛Ｙｅ（１）＋Ｙｅ（２）＋…＋Ｙｅ（Ｎ）｝／Ｎ
ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙは、次式により求まる。
【００３９】
Ａｇｃ＝Ｇａｖｎ／Ｃｙａｖｎ
Ａｇｍ＝Ｇａｖｎ／Ｍｇａｖｎ
Ａｇｙ＝Ｇａｖｎ／Ｙｅａｖｎ
ステップＳ９において、光源ユニット１０はＲ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、カラーエリアＣＣＤの出力のうち、Ｙｅフィルタ位置の画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｒ色ホワイトバランス露光値を決定する。
【００４０】
ステップＳ１０において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｃを決定する。Ａｒｃ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｒｃは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４１】
ステップＳ１１において、Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｍを決定する。Ａｒｍ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。ここで、ゲインＡｒｍは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｍｇフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｍは、Ｍｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＭｇフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４２】
ステップＳ１２において、Ｇフィルタ位置の画素出力の平均とＹｅフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｒｇを決定する。Ａｒｇ＝（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
ここで、ゲインＡｒｇは、光源ユニット１０がＲ色を発光したとき、Ｇフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｒｇは、Ｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＧフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
【００４３】
なお、ステップＳ１０〜Ｓ１２において、ゲインＡｒｃ、Ａｒｍ、Ａｒｇをより正確に求めるため、前記したゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求める処理（複数回発光）と同様に、Ｒ光を複数回発光して、各フィルタ位置の画素出力の平均に基づいてゲインＡｒｃ、Ａｒｍ、Ａｒｇを求めてもよい。
ステップＳ１３において、光源ユニット１０はＢ色ＬＥＤだけを発光する。デジタルカメラ２０は、カラーエリアＣＣＤの出力のうち、Ｍｇフィルタ位置の画素出力のうちの最大出力に基づいて、Ｂ色ホワイトバランス露光値を決定する。
ステップＳ１４において、Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｃを決定する。Ａｂｃ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｃｙフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４４】
ここで、ゲインＡｂｃは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｃｙフィルタの存在によりＲ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｃは、Ｃｙフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＣｙフィルタのＢ光発光時出力を正規化する役割を有する。
ステップＳ１５において、Ｇフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｇを決定する。Ａｂｇ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｍｇフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４５】
ここで、ゲインＡｂｇは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｇフィルタの存在によりＢ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｇは、Ｇフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＧフィルタのＢ光発光時出力を正規化する役割を有する。
ステップＳ１６において、Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均とＭｇフィルタ位置の画素出力の平均からゲインＡｂｙを決定する。Ａｂｙ＝（Ｂフィルタ位置の画素出力の平均）／（Ｙｅフィルタ位置の画素出力の平均）により求まる。
【００４６】
ここで、ゲインＡｂｙは、光源ユニット１０がＢ色を発光したとき、Ｙｅフィルタの存在によりＢ光の強度が弱められるのを補正して、元の強度に戻すための係数である。ゲインＡｂｙは、Ｙｅフィルタ位置の画素出力に乗算され、ＹｅフィルタのＲ光発光時出力を正規化する役割を有する。
なお、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｂｃ、Ａｂｇ、Ａｂｙをより正確に求めるため、前記したゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙをより正確に求める処理（複数回発光）と同様に、Ｂ光を複数回発光して、各フィルタ位置の画素出力の平均に基づいてゲインＡｂｃ、Ａｂｇ、Ａｂｙを求めてもよい。
【００４７】
また、このフローチャートにおいては、暗電圧の修正をＧ光ホワイトバランス露光時の暗電圧を用いて、Ｒ光、Ｂ光発光時の暗電圧の修正を行ったが（ステップＳ４、Ｓ５参照）、Ｒ光、Ｂ光発光時におけるホワイトバランス露光時の各暗電圧をそれぞれ求め、前記Ｒ光、Ｂ光に関する複数のゲインを求めるときに、Ｒ光、Ｂ光発光時におけるホワイトバランス露光時の各暗電圧を用いてもよい。
【００４８】
また、ステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において求めた各ゲインをメモリにテーブルとして格納しておく。これは、請求項１０に記載する発明に対応する。
図８に示すステップＳ１７においては、原稿であるフィルムをセットする。これは、フィルム画像読取システムがフィルム挿入／排出機構を備えてもよいし、操作者が手動によってフィルムをセットしてもよい。
【００４９】
ステップＳ１８において、スキャン指示待ちの状態になる。スキャン指示が来た場合にはステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９において、光源ユニット１０がＧ光ホワイトバランス露光においてＧ色を発光する。このとき、図２と図３に示すＣＭＹ補色フィルタを備えたカラーエリアＣＣＤの全ての画素から出力されるＧデータをＧプレーンとして読み込む。
【００５０】
ステップＳ２０において、読み込んだ各Ｇデータに対して、補色フィルタの種類（Ｃｙフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｙｅフィルタ）に応じて、ステップＳ６〜Ｓ８において求めたゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙを乗算する。この処理によって、Ｇ光が各補色フィルタをＧフィルタ、Ｃｙフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｙｅフィルタを通過した光量が正規化される。
【００５１】
ステップＳ２１において、ステップＳ２０で求めた正規化されたＧプレーンについて、ヒストグラムを作成する。
ステップＳ２２において、前記作成したヒストグラムから最大値Ｇｍａｘを求める。
ステップＳ２３〜Ｓ２６においては、Ｒ色についてステップＳ１９〜Ｓ２０において行った処理と同様の処理を行って、最大値Ｒｍａｘを求める。
【００５２】
ステップＳ２７〜Ｓ３０においては、Ｂ色についてステップＳ１９〜Ｓ２０において行った処理と同様の処理を行って、最大値Ｂｍａｘを求める。
ステップＳ３１において、最大値Ｇｍａｘ、Ｒｍａｘ、Ｂｍａｘの中から最大値を選択してＣｍａｘとする。
ステップＳ３２において、露光倍率を「Ｃｍａｘ／ホワイトバランス露光」とする。露光倍率は、Ｒ色発光、Ｇ色発光、Ｂ色発光の３つについて求める。したがって、前記ホワイトバランス露光としては、Ｇ色発光時のホワイトバランス露光、Ｒ色発光時のホワイトバランス露光、Ｂ色発光時のホワイトバランス露光の３つが用いられる。
【００５３】
図９に示すステップＳ３３において、Ｇ色発光について求めた露光倍率のもとに、Ｇ色のホワイトバランス露光でＧ色を発光させる。
ステップＳ３４において、カラーエリアＣＣＤから出力されるＧプレーンのデータをメモリに格納する。
ステップＳ３５とＳ３６は、Ｒ色を発光させ、ステップＳ３３、Ｓ３４においてＧ色について行った処理と同様の処理をＲ色について行う。
【００５４】
ステップＳ３７とＳ３８は、Ｂ色を発光させ、ステップＳ３３、Ｓ３４においてＧ色について行った処理と同様の処理をＢ色について行う。
ステップＳ３９においては、ステップＳ３４、Ｓ３６、Ｓ３８においてメモリに格納されたＧデータ、Ｒデータ、Ｂデータと前記ゲインＡｇｃ、Ａｇｍ、Ａｇｙ等を乗算する。これは、請求項９に記載の発明に対応する。前記乗算により正規化されたＧプレーンとＲプレーンとＢプレーンを画像合成して表示する。前記画像合成及び表示は、図１に示すデジタルカメラ２０において実行してもよいし、パソコン又は専用コントローラにおいて実行してもよい。
【００５５】
ここで、例えば、ＧプレーンのＣｙデータを求めるために、カラーエリアＣＣＤの各画素データにゲインＡｇｃを各画素データに掛けたとする。このとき、Ｍｇフィルタ位置の画素データは、ゲインＡｇｃを掛けることにより、飽和（回路における非線形領域又は過剰電荷の発生）することがある。しかし、よく知られたオーバ・フロー・ドレイン機構により、この問題を容易に解決することはできる。
【００５６】
次に、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７における処理について詳しく説明する。ここでは、図２と同様の構成のＣＭＹ補色フィルタを用いた場合の画像合成について、図１０〜図１２を用いて説明する。
最初に、ステップＳ３３に示すＧ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＧ光を光らせる。カラーエリアＣＣＤから出力されメモリに格納された各画素データに、前記感度差を補正するゲイン（前記Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を掛けることによりＧ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＧ色データとする。図１０において、ｇｉｊはＧ色データを示す。ここで、ｉは図１０に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１０に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１０に示す補色フィルタの左端上部の４画素を例にして説明する。
【００５７】
具体的には、次の式にしたがってＧ色に正規化する。
ｇ００＝Ｇ００
ｇ１０＝Ａｇｙ×Ｙｅ１０
ｇ０１＝Ａｇｍ×Ｍｇ０１
ｇ１１＝Ａｇｃ×Ｃｙ１１
ここで、ｇ００、ｇ１０、ｇ０１、ｇ１１は、図１０に示すように、補色フィルタの左上端部の４つのフィルタ（Ｇ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｃｙ）を通過した光を、前記感度差を補正するゲイン（Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を用いて補正したものである。
【００５８】
上記の式、ｇ００＝Ｇ００において、Ｇ００はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。これは、Ｇ色データｇ００はＧ色のフィルタを通過した光であり、補正の必要がないためである。
上記の式、ｇ１０＝Ａｇｙ×Ｙｅ１０において、Ｙｅ１０はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。また、Ａｇｙは緑を発光させたときのイエローに対するゲインである。
【００５９】
上記の式、ｇ０１＝Ａｇｍ×Ｍｇ０１において、Ｍｇ０１はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。Ａｇｍは緑を発光させたときのマゼンダに対するゲインである。
上記の式、ｇ１１＝Ａｇｃ×Ｃｙ１１において、Ｃｙ１１はカラーエリアＣＣＤから出力される生データである。Ａｇｃは緑を発光させたときのシアンに対するゲインである。
【００６０】
前記演算をカラーエリアＣＣＤの全画素の出力について行うことにより、感度差のない、正規化されたＧプレーン画像が得られる。
次に、ステップＳ３５に示すＲ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＲ光を光らせる。次に、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに前記感度差を補正するゲイン（Ａｒｇ，Ａｒｍ，Ａｒｃ）を掛けることにより、Ｒ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＲ色の画素として取り込む。このときのＲ色データｒｉｊを次のように表す。ここでは、ｉは図１１に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１１に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１１に示す補色フィルタの左端上部の４画素を例にして説明する。
【００６１】
具体的には、次の式にしたがってＲ色に正規化する。
ｒ００＝Ａｒｇ×Ｇ００
ｒ１０＝Ｙｅ１０
ｒ０１＝Ａｒｍ×Ｍｇ０１
ｒ１１＝Ａｒｃ×Ｃｙ１１
ここで、Ｇ００、Ｙｅ１０、Ｍｇ０１、Ｃｙ１１は、Ｇ光の場合と同様に生データである。
【００６２】
また、Ａｒｇは赤を発光させたときのグリーンのゲインである。Ａｒｍは赤を発光させたときのマゼンダのゲインである。Ａｒｃは赤を発光させたときのシアンのゲインである。
前記演算をＣＣＤの全画素について行うことにより、感度差のないＲプレーン画像が得られる。
【００６３】
次に、ステップＳ３７に示すＢ色データの取り込みについて説明する。光源ユニット１０を用いてＢ光を光らせ、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに感度差を補正するゲイン（Ａｒｇ，Ａｒｍ，Ａｒｃ）を掛けることにより、Ｂ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＢ色の画素データとして取り込む。このときのＢ色データｂｉｊを次のように表す。ここでは、ｉは図１２に示す図において第ｉ列を意味し、ｊは図１１に示す図において第ｊ行を意味する。ここでは、図１２に示す補色フィルタの上部４画素（データｂ０２、ｂ１２、ｂ０３、ｂ１３）を例にして説明する。
【００６４】
具体的には、次の式にしたがってＢ色に正規化する。
ｂ０２＝Ａｂｍ×（Ｍｇ０１＋Ｍ
ｇ０３）／２
ｂ１２＝（Ｃｙ１１＋Ｃｙ１３）／２
ｂ０３＝Ａｂｍ×Ｍｇ０３
ｂ１３＝Ｃｙ１３
上式において、Ｍｇ０１、Ｍｇ０３、Ｃｙ１１、Ｃｙ１３、Ｍｇ０３は、Ｇ光の場合と同様に、各々生データである。ここで、Ｍｇ０１とＭｇ０３は、Ｇ０２を挟んで位置するＭｇフィルタを通して得られた生データである。すなわち、上記ｂ０２は、Ｇフィルタを挟んで位置する２つのＭｇフィルタの透過光に基づく生データ（Ｍｇ０１、Ｍｇ０３）を加工して得られるＢ色の画素データである。また、ＡｂｍはＢ光を光らせさせたときのマゼンダのゲインである。ここで、例えば、図１２に示すｂ０１（Ｍｇ０１）の左側は、カラーエリアＣＣＤの端部になるため、Ｇフィルタを挟むＭｇフィルタが存在しない。このような場合には、前記存在しないＭｇフィルタの出力として、例えば生データＭｇ０１を代用すればよい。
【００６５】
同様に、上記ｂ１２は、Ｙｅフィルタを挟んで位置する２つＣｙフィルタの透過光に基づく生データ（Ｃｙ１１、Ｃｙ１３）を加工して得られるＢ色の画素データである。なお、上記ｂ１３は生データＣｙ１３をそのまま利用している。
このように、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７に示す処理を補色フィルタの全画素について行うことにより、正規化されたＧプレーン、Ｒプレーン、Ｂプレーンが得られる。
【００６６】
なお、前記したステップＳ６〜Ｓ８、ステップＳ１０〜Ｓ１２、ステップＳ１４〜Ｓ１６において、ゲインＡｇｙ、Ａｇｍ、Ａｇｃ等は、カラーエリアＣＣＤの各画素から得られたデータを平均して求めたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フィルム画像の中心に位置するＹｅフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｃｙフィルタを各々通過した光に基づくカラーエリアＣＣＤの各画素の色データ（生データ）に基づいて決定してもよいし、Ｙｅフィルタ、Ｍｇフィルタ、Ｃｙフィルタの各画素毎に算出してもよい。
【００６７】
また、前記ステップＳ３３、Ｓ３５においては、ゲインＡｇｙ、Ａｇｍ、Ａｇｃ等をカラーエリアＣＣＤの各画素出力に掛ける演算を行い、ステップＳ３７においては、感度が低い色フィルタを通過した光のデータは補間法による演算によって求めた。これは、フィルム画像の読み込み速度を優先させるためである。
なお、読み込み速度を優先させるのではなく、画質（解像度、ダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ、鮮鋭性）を優先させる場合には、ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返して行い、同一の色プレーン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を複数回の露光により複数回取り込み、得られた各画素の各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎の複数のデータを最終的に合成することにより、さらに高品質な画像を得ることができる。
【００６８】
また、前記した実施の形態においては、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色を光源ユニット１０から発光させ、補色フィルタの影響を除き、正規化されたＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンを得た。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、光源ユニット１０から赤外光（８００〜９５０ｎｍ）を発光させ、赤外光発光時の各色フィルタに対するゲインを求めることにより、正規化されたＩＲプレーン、すなわち高品質のＩＲ画像を得ることができる。赤外光はＩＲＬＥＤを光源ユニット１０に設けることで発光可能である。ここで、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正はよく知られているが、ビジュアルチャネルの欠陥位置とＩＲ画像の欠陥位置のずれに起因して、補正品質や補正を行う速度に影響ができる。これは、請求項８記載の発明に対応する。
【００６９】
赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行うと、画素補間によらない実画像のデータによる補正（前記ゲインによる補正）が可能になり、高精度、高品質の欠陥補正が可能になる。ただし、デジタルカメラを用いて赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行う場合、デジタルカメラの光学系には赤外カットフィルタが組み込まれているので、赤外光の光量や露光時間に配慮する必要がある。
【００７０】
次に、光源ユニット１０について説明する。前記したように、光源ユニット１０は、Ｒ、Ｂ、Ｇ、ＩＲのＬＥＤを光源とするものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光管やハロゲン光に干渉フィルタを設けた構成等が考えられる。これは、請求項１５に記載の発明に対応する。
【００７１】
さらに、光源ユニット１０は、前記したように、原稿であるフィルム面に均一に光が当たるように拡散板を備えるものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、光源ユニット１０は各フィルムサイズ（３６ミリ、ブローニ等）毎のフィルムホルダを備えたり、コンバージョンレンズを備えるようにしてもよい。
【００７２】
また、光源ユニット１０には、カラーネガフィルムを読み取るための、カラーネガモードを設けてもよい。光源ユニット１０は、カラーネガモードにおける読み取りの際にＢ光とＧ光の光量をアップする。これは、カラーネガフィルムにおけるオレンジ色のネガベース濃度の影響を考慮したものである。通常モードと比較して、Ｂ光を４倍程度、Ｇ光を２倍程度、光量増加して発光させる。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００７３】
同様に、光源ユニット１０には、カラーポジフィルムを読み取るための、カラーポジモードを設けてもよい。
さらに、前記ステップＳ３３においては、カラーエリアＣＣＤから出力された各画素データに、前記感度差を補正するゲイン（前記Ａｇｙ，Ａｇｍ，Ａｇｃ）を掛けることによりＧ色に正規化し、カラーエリアＣＣＤの全画素をＧ色のデータとして取り込んだ。しかし、ステップＳ３３、Ｓ３５、Ｓ３７における処理は、このようなものに限定されるものではなく、例えば各フィルタに対するゲイン（Ａｇｙ，Ａｇｍ等）をマルチショット回数と露光時間に降り分けることもできる。
【００７４】
Ｒ光を例にして説明すると、Ｒ光を発光させたときのＧ出力がＹｅフィルタに対して３パーセントであったとする。したがって、３３．３倍の露光倍率が必要になる。このようなときには、マルチショットを３２回行い、各プレーンのＧ色データの各画素位置のデータを加算する。これは、請求項１２に記載の発明に対応する。これで、３２倍の露光が得られたことになる。残りの１．３倍は露光を１．３倍して得る。これは、請求項１１に記載の発明に対応する。マルチショットを３２回行って得たデータと、露光を１．３倍して得たデータとを加算することにより、３３．３倍の露光倍率を掛けた場合と同様の効果が得られる。
【００７５】
このように、マルチショット（請求項１２）、露光時間の調整（請求項１３）、及び前記したような両者の組み合わせによって、ゲインや補間を利用することなく、高い解像度、高Ｓ／ＮのＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーンを得ることができる。
なお、前記したような露光量の増加は、暗電流の増加を招き、その補正が必要になる。しかし、露光を複数回行って得られたデータを加算するマルチショットによれば、暗電流の増加という問題をクリアすることができる。
【００７６】
第１の実施の形態によれば、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーエリアＣＣＤを使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、ダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能になる。したがって、既存のデジタルカメラを用いてフィルム画像を高画質に撮影することができる。
また、第１の実施の形態では、カラーエリアＣＣＤとして、デジタルカメラを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラーエリアＣＣＤを備えたテレビカメラ等にも適用することができる。これは、請求項７に記載の発明に対応する。
【００７７】
図１３は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施の形態は、請求項１３と請求項２に記載の発明に対応する。
第２の実施の形態は、光源ユニット１０とデジタルカメラ２０とプリンタ４０から構成されている。第１の実施の形態において説明したステップＳ１〜Ｓ３９（図７〜図９）までの処理は、デジタルカメラ２０に搭載されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ２０のＣＰＵが実行する。これは、請求項２に記載の発明に対応する。最終的に得られた画像はデジタルカメラ２０の内部記憶装置（画像記憶用カード等）に保存される。また、得られたフィルム画像をデジタルカメラ２０に設けられているモニタに画面表示する。さらに、プリンタ４０を用いて、印刷することもできる。
【００７８】
図１３において、デジタルカメラ２０は、光源ユニット１０と専用あるいは汎用のインターフェイスを介して接続されると、フィルム読み取りモードであると認識し、フィルム画像の読み取りを実行する。また、第１の実施の形態において説明したように、光源ユニット１０は、通常モードとカラーネガモード等に設定することができる。
【００７９】
なお、プリンタ４０を設けた第２の実施の形態は、例えば第１の実施の形態（図１参照）に示すパソコン又は専用コントローラ３０にプリンタを接続したり、デジタルカメラ２０にプリンタを接続することによっても、実現することができる。
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、フィルム取り込み画像の解像度、ダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能になる。
【００８０】
したがって、既存のデジタルカメラを用いて高画質なフィルム画像を撮影することができる。また、いわゆるデジタルミニラボを安価に構成することができる。
図１４は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。
第３の実施の形態は、光源ユニット１０とデジタルカメラ２０から構成される。
【００８１】
第３の実施の形態は、請求項１、２に記載の発明に対応する。第１の実施の形態において説明したステップＳ１〜Ｓ３９（図７〜図９）までの処理は、デジタルカメラ２０に搭載されたプログラムにしたがって、デジタルカメラ内のＣＰＵが実行する。これが、請求項２に記載する制御部に相当する。そして、最終的に得られた画像はモニタに表示されると共に、内部記憶装置（画像記憶用カード等）に保存される。
【００８２】
第３の実施の形態の動作を簡単に説明する。
光源ユニット１０には、ホワイトバランスモード（カラーネガモード、通常モード）、Ｒ点灯スイッチ、Ｇ点灯スイッチ、Ｂ点灯スイッチが設けられている。
光源ユニット１０は、ホワイトバランスモードに設定され、各照明光を発光する。この場合、各色のホワイトバランス発光量を既に求めている場合には、求められた発光量で各色を同時発光させる。なお、カラーネガモードの場合には、青色、緑色の光量を強くしたホワイトバランス露光が行われる。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００８３】
デジタルカメラ２０を用いて、前記ホワイトバランス光を撮る。
次に、フィルム２２をセットする。
次に、光源ユニット１０をＲ発光させ、デジタルカメラ２０で撮る。
次に、光源ユニット１０を、順次、Ｇ発光、Ｂ発光、ＩＲ発光させて、デジタルカメラ２０で撮る。
【００８４】
次に、デジタルカメラ２０において、前記Ｒ発光、Ｇ発光、Ｂ発光、ＩＲ発光に基づいて各色の画像を合成処理する。これは、デジタルカメラ２０のメモリに格納された専用の合成ドライバソフトによって行う。
次に、合成された画像をデジタルカメラ２０に設けられているモニタに画面表示する。
【００８５】
第３の実施の形態によれば、既存のデジタルカメラを用いて高画質なフィルム画像を撮影することができる。
なお、デジタルカメラ２０にプリンタを接続することにより、第２の実施の形態と同様に、プリンタを用いて、印刷することもできる。
次に、光源ユニット１０について説明する。
【００８６】
図１５は、光源ユニット１０の一実施の形態を示す説明図である。この実施の形態は、請求項１４に記載の発明に対応する。
図１５に示すように光源ユニット１０は、電源部１２と電気ボード１３とＬＥＤチップ基板１４と拡散板１５とから構成されている。原稿であるフィルムは、フィルムホルダ１６に保持される。また、フィルムホルダ１６には、開口部１８を有するマスク１７が付設され、フィルムを透過していない光がデジタルカメラ２０のマクロレンズに入射するのを防止する。また、前記したように、拡散板１５は、ＬＥＤチップ基板１４からの光を均一に発光させ、デジタルカメラ２０のカラーエリアＣＣＤで読み取ったフィルム画像が粒状（画像がザラザラになる現象）になるのを抑制する。さらに、拡散板以外でも、ＬＥＤチップ基板１４からの光を均一に発光させるものであれば何を用いてもよい。
【００８７】
電気ボード１３は電源部１２から電力を受けて、ＬＥＤチップ基板１４を発光させるものである。
ＬＥＤチップ基板１４には、例えばＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤが規則的に配列される。例えば、千鳥状に配列されたり、ベイヤ配列されたりする。また、ＬＥＤチップ基板１４は、前記したようにＩＲＬＥＤ（赤外光）を含む場合がある。電気ボード１３は、デジタルカメラ２０やパソコン又は専用コントローラ３０からの指令により、これらのＬＥＤを同時に発光させたり、選択して発光させる。
【００８８】
なお、光源ユニット１０のカラーバランスは、カラーポジフィルム（カラーネガフィルム以外の場合）の場合、カラーポジフィルムのベース濃度がホワイトバランスに正規化させる。すなわち、カラーポジフィルムのベース濃度をデジタル値のフルスパンに設定する。ここで、ベース濃度とは、フィルム画像の中で、もっとも白に近い濃度をいう。
【００８９】
光源ユニット１０のカラーバランスは、カラーネガフィルムの場合、カラーネガフィルムのオレンジベース濃度がホワイトバランスに正規化されるパワー比を有するようにする。具体的には、前記したカラーネガモードと同様に、青色、緑色の光量を強くしたホワイトバランス光が照射される。これは、請求項１６に記載の発明に対応する。
【００９０】
したがって、電源ユニット１０は、前記カラーポジフィルムを撮影する場合とカラーネガフィルムを撮影する場合とで、各色ＬＥＤの発光個数や発光パワーを切り替える。
また、電源ユニット１０の光源として、図４に示すようなナローバンドな分光特性を有していない一般の白色光源を用いることもできる。この場合、白色光源に適当なＲＧＢＩＲフィルタを被覆し、デジタルカメラでＲプレーン、Ｇプレーン、Ｂプレーン、ＩＲプレーンを取り込む。これにより、第１の実施の形態等と同様の効果を得ることができる。また、赤外光を利用したフィルム表面の欠陥補正を行うことができる。前記フィルタとしては、干渉フィルタ等を用い、半値幅で６０ｎｍ程度のバンドパス（ノッチ）フィルタを用いるとよい。
【００９１】
以上の説明においては、カラーエリアＣＣＤを用いたデジタルカメラやテレビカメラを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラーリニアＣＣＤを用いた画像読取装置等にも適用できる。これは、請求項５に記載の発明に対応する。
カラーリニアＣＣＤは、１ラインに配列されたＣＣＤの画素の各々にＧ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ等の色フィルタが、一定の配列（例えば、千鳥状の配列）で設けられたものである。この場合、１ラインの主走査において、Ｇ光、Ｒ光、Ｂ光を各々発光させて、第１の実施の形態と同様にフィルム画像の読み込みを行う。続いて、発光ユニット又はフィルムを副走査方向に移動させ、次のラインの読み込みを行う。こうして、カラーエリアＣＣＤと同様にカラーリニアＣＣＤにおいてもフィルム画像の読み取りにおいて、解像度、及びダイナミックレンジを大きく向上させることができる。
また、前記したように、光源ユニット１０は、Ｒ、Ｂ、Ｇ、ＩＲのＬＥＤを光源とするものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光管やハロゲン光に干渉フィルタを設けた構成等が考えられる。これは、請求項１５に記載の発明に対応する。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のデジタルカメラ等のハードウェアであるカラーＣＣＤを使用するにもかかわらず、フィルム取り込み画像の解像度、及びダイナミックレンジを大幅に向上させることが可能なフィルム画像読取システム及びフィルム読取用の光源ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】ＣＭＹ補色フィルタを示す説明図である。
【図３】図１に示すＣＭＹ補色フィルタの分光特性を示す図である。
【図４】ＲＧＢＬＥＤ光源（光源ユニット）の分光特性を示す図である。
【図５】ＲＧＢ原色フィルタを示す説明図である。
【図６】図５に示すＲＧＢ原色フィルタの分光特性を示す図である。
【図７】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図１に示す光源ユニットとデジタルカメラとパソコンから構成されるフィルム画像読取システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１１】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１２】補色フィルタを用いた場合の画像合成の説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図１５】本発明の光源ユニットの一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 光源ユニット
１２ 電源部
１３ 電気ボード
１４ ＬＥＤチップ基板
１５ 拡散板
１６ フィルムホルダ
１７ マスク
１８ 開口部
２０ デジタルカメラ
２１ マクロレンズ
２２ フィルム
３０ パソコン又は専用コントローラ
４０ プリンタ
Ｇ グリーン
Ｍｇ マゼンダ
Ｙｅ イエロー
Ｃｙ シアン
Claims (16)
- 複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、
前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器と
から構成されることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記画像入力機器が、前記光源ユニット及び前記画像入力機器自体の動作を制御する制御部を有することを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 複数のナローバンドの光をフィルムに向けて単独又は組み合わせて発光可能なフィルム読取用の光源ユニットと、
前記フィルムを透過した光をカラーＣＣＤを用いて読み込み、各発光色毎に感度補正したカラーＣＣＤのデータから各発光色の画像プレーンを作成し、作成された各画像プレーンを合成してフィルム画像を生成する画像入力機器と、
前記光源ユニットと前記画像入力機器とに接続され、前記光源ユニットと前記画像入力機器との動作を制御するコントローラと
から構成されることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記カラーＣＣＤはカラーエリアＣＣＤであることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１又は請求項３記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記カラーＣＣＤはカラーリニアＣＣＤであることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記画像入力機器は、デジタルカメラであることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記画像入力機器は、カラーエリアＣＣＤを用いたテレビカメラであることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記光源ユニットは、赤外光を単独又は他のナローバンドの光と組み合わせて発光可能であることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記光源ユニットの発光色と前記カラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じたゲインを前記カラーＣＣＤの出力に乗算することを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項９記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記ゲインをメモリにテーブルとして記憶していることを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて露光量を調整することを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記光源ユニットの発光色とカラーＣＣＤに設けられたフィルタ種類に応じて、各発光色毎に、発光と露光を複数回行うことを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載のフィルム画像読取システムにおいて、
前記画像入力機器が取り込んだ画像を印刷するプリンタを備えたことを特徴とするフィルム画像読取システム。 - 複数の色を発光する発光部と、
前記発光部からの光をフィルムに向けて均一に拡散する拡散手段と、
前記フィルムを保持するフィルムホルダと
を備えたことを特徴とするフィルム読取用の光源ユニット。 - 請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットにおいて、
前記発光部は、複数色のＬＥＤ（赤外光のＬＥＤを含む）、又は蛍光管と干渉フィルタ、又はハロゲン管と干渉フィルタから構成されていることを特徴とするフィルム読取用の光源ユニット。 - 請求項１４に記載のフィルム読取用の光源ユニットにおいて、
前記光源ユニットは、発光色のうちの青色と緑色の発光光量を増加したホワイトバランス露光を行うカラーネガモードを備えたことを特徴とするフィルム読取用の光源ユニット。
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