JP2006235622A - ホログラフィックステレオグラムにおけるゴーストの低減 - Google Patents

Abstract

【課題】再生された画像内のゴーストを低減又は除去するホログラフィックステレオグラム生成方法を提供。
【解決手段】複数のソースデータフレームをプロセッサに入力する。複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割し、マッピングして、複数のプリディストーション画像を生成する。ゴーストを減少させるために、複数のプリディストーション画像の飽和度（回折効率）のばらつきを補償し、圧縮して複数のホログラフィック要素を生成し、ホログラフィック記録媒体に記録してホログラフィックステレオグラムを生成する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、ホログラフィックステレオグラムに関する。詳しくは、本発明は、ホログラフィックステレオグラムにおけるゴースト（ghosting）の低減に関する。

ホログラフィックステレオグラムは、ホログラフィック要素（以下、ホロゲル（hologel）という。）としてホログラフィック記録媒体に連続的に記録される一組の被写体の平面像から構成又は合成されるホログラムの一種である。

図１は水平視差のみのステレオグラム１０を生成する処理を示している。オブジェクト１５の平面像を含む複数のソースデータフレーム１４の形式を有するソースデータ１２は、プロセッサ１６に入力され、プロセッサ１６は、各ソースデータフレーム１４を分割する。そして、ソースデータフレーム１４の各セクション１８は、再マッピングアルゴリズム（例えば、再センタリング、パンニング又は回転。これは、ビデオカメラによって被写体がどのように捕捉されたかを示す。）を用いて配置され、複数のプリディストーション画像２０を生成し、これらの複数のプリディストーション画像（pre-distort image）２０は、例えば、液晶ディスプレイ（liquid crystal display：以下、ＬＣＤという。）等の空間光変調器（spatial light modulator：以下、ＳＬＭという。）２２に供給される。そして、プリディストーション画像２０は、（多くの場合、非常に複雑なレンズのアセンブリである）収束レンズ２４を介して、フォトポリマ等のホログラフィック記録媒体２６に投射される。

収束レンズ２４は、プリディストーション画像２０を複数のホログラフィック要素２８に圧縮し、複数のホログラフィック要素２８のそれぞれは、ホログラフィック記録媒体２６に連続して記録され、ホログラフィックステレオグラム１０を生成する。

図２は、一組のソースデータ１２及び図１に示す手法によって生成されたホログラフィックステレオグラム１０から再生された対応する一組の画像３０を示している。これは、観察者が現実に見る画像を粗く示している。明度、コントラスト等は、これと異なる場合がある。ホログラフィックステレオグラム１０は、ソースデータ１２を正確に再生することが理想的である。しかしながら、図２に示すように、ホログラフィックステレオグラム１０から再生された画像３０内には、影が現れることが多い。ホログラフィックステレオグラム１０から再生された画像３０内に現れる「影」は、ゴーストと呼ばれる。このゴースト現象により、ホログラフィックステレオグラムの画像３０の忠実性が損なわれる。

そこで、上述の課題に鑑み、本発明の目的は、最終的なステレオグラム画像が元の画像３０を可能な限り正確に再現するように、ホログラフィックステレオグラムから再生された画像内のゴーストを低減又は除去するホログラフィックステレオグラムを生成することである。

本発明は、ホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理方法及びこれにより生成されたステレオグラムを提供する。なお、本発明は、様々な形式で実現でき、例えば、処理、装置、システム、機器又は方法として実現できる。

本発明の第１の側面として、本発明は、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理方法を提供する。複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割し、この複数のセクションをマッピングし、複数のプリディストーション画像を生成する。複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償し、複数のプリディストーション画像を圧縮し、複数のホログラフィック要素を生成し、複数のホログラフィック要素をホログラフィック記録媒体に記録し、ホログラフィックステレオグラムを生成する。

好ましくは、複数のプリディストーション画像内の１以上の画素に補償アルゴリズムを適用することによって、複数のプリディストーション画像を補償する。補償アルゴリズムは、例えば、複数のホログラフィック要素がホログラフィック記録媒体に記録されるとき、複数のプリディストーション画像内の１以上の画素を調整し、後の飽和度のばらつきを少なくとも部分的に補償する。複数のプリディストーション画像の１以上の画素に１つ以上の減衰率を適用してもよい。例えば、画素に適用される減衰率によって、同じフレーム又は他のフレームにおける同じ圧縮軸に沿う画素値に関して、画素値を小さくしてもよい。画素に適用される減衰率は、同じ圧縮軸に沿った最低の画素値のレベルに画素値を低減してもよい。

好ましくは、画像処理方法は、複数のプリディストーション画像の複数の画素の平均画素値と、ホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度の間でグラフィカルな関係を確立するステップを有する。平均画素値は、複数のプリディストーション画像の圧縮軸に亘って平均できる。このグラフィカルな関係は、色グラデーションを有する一連の基準ソースデータフレームを生成するステップと、一連の基準ソースデータフレームを分割及びマッピングし、一組のプリディストーション画像を生成するステップと、一組のプリディストーション画像を圧縮し、一組のホログラフィック要素を生成するステップと、一組のホログラフィック要素を第２のホログラフィック記録媒体に記録し、第２のホログラフィックステレオグラムを生成するステップと、第２のホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度を測定するステップと、第２のホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度に対して、一組のプリディストーション画像内の画素の平均画素値のグラフをプロットするステップとによって確立してもよい。

複数のプリディストーション検査画像の平均画素値と、ホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度との間のグラフィカルな関係を用いて、プリディストーション画像から測定された平均画素値の測定値に基づいて、最終的なホログラフィックステレオグラムから再生される実際の画像の明度を予測することができる。そして、予測された明度に基づいて、プリディストーション画像を補償することができる。

色に基づいて、予測される明度に重み付け係数を適用してもよい。このような重み付け係数は、画素の１つの色成分の重み付け係数の、画素の他の色成分の平均画素値に対するグラフから得ることができる。このグラフは、好ましくは、それぞれが色成分の異なる組合せを有する複数のセクションを有し、第２のソースデータフレームが一方の側に黒の領域を有する第１のソースデータフレーム及び第２のソースデータフレームを生成し、第１のソースデータフレーム及び第２のソースデータフレームからそれぞれ第１の画像及び第２の画像を導出し、第２の画像の基準セクションから基準比率を算出し、第２の画像の各残りのセクションの比率を算出し、各残りのセクションの比率を基準比率で除算し、重み付け係数軸に沿った座標を求め、一方の座標が重み付け係数軸に沿って表され、他方の座標が画素内の他の色成分の各平均画素値軸に沿って表された複数の点をプロットし、グラフを作成することによって作成される。

本発明の第２の側面として、本発明は、ホログラフィックステレオグラムにおけるゴーストを低減する画像処理方法を提供する。複数のソースデータフレームは、分割され、分割されたセクションがマッピングされて複数のプリディストーション画像を生成し、複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償する。

本発明の第３の側面として、本発明は、プリディストーション画像を変更し、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理方法を提供する。プリディストーション画像は、ソースデータフレームを複数のセクションに分割し、複数のセクションをマッピングすることによって生成され、この複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償する。

第２及び第３の側面では、複数のプリディストーション画像を補償する前に複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割し、セクションをマッピングして複数のプリディストーション画像を生成する。第３及び第４の側面では、複数のプリディストーション画像を補償した後に、補償されたプリディストーション画像を圧縮し、複数のホログラフィック要素を生成し、ホログラフィック記録媒体に記録し、ホログラフィックステレオグラムを生成する。

本発明の第４の側面として、本発明は、第１乃至第３の側面のいずれかに基づいて生成されたホログラフィックステレオグラムを提供する。

本発明の第５の側面として、本発明は、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理装置を提供する。画像処理装置は、複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割する分割手段と、複数のセクションをマッピングし、複数のプリディストーション画像を生成するマッピング手段と、複数のプリディストーション画像内の１以上の画素に補償アルゴリズムを適用することによって、複数のプリディストーション画像を補償する補償手段とを備える。

本発明の第６の側面として、本発明は、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成するコンピュータシステムを提供する。コンピュータシステムは、複数のソースデータフレームを受け取る外部機器インタフェースを備える。外部機器インタフェースに接続されるプロセッサは、複数のソースデータフレームを分割及びマッピングして複数のプリディストーション画像を生成する。プロセッサに接続されるメモリは、１以上の画素に適用され、複数のプリディストーション画像における飽和のばらつきを補償する補償アルゴリズムを保存する。

本発明の第７の側面として、本発明は、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成するコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、外部機器インタフェースに接続される複数のソースデータフレームを分割及びマッピングして複数のプリディストーション画像を生成するコンピュータにより読取可能なプログラムコードと、複数のプリディストーション画像における飽和のばらつきを補償する補償アルゴリズムを１以上の画素に適用するコンピュータにより読取可能なプログラムコードとを備える。

第５の側面の画像処理装置、第６の側面のコンピュータシステム及び第７の側面のコンピュータプログラム製品は、いずれも、第１の側面乃至第３の側面の画像処理方法に基づいて動作してもよい。

本発明の他の側面及び利点は、図面を用いて、本発明の原理を例示的に示す以下の詳細な説明により明らかとなる。

ホログラフィックステレオグラムを生成する新たな手法を開示する。以下では、本発明を明瞭にするために、多くの具体的詳細事項について詳しく説明する。但し、これらの具体的詳細事項の一部又は全部によらずとも本発明を実施できることは当業者にとって明らかである。また、本発明の実施形態の詳細を不必要に不明瞭にしないために、周知の処理動作については詳細には説明しない。

本発明者らは、ホログラフィックステレオグラムのゴースト現象を研究し、ゴースト現象は、ホログラフィック要素がホログラフィック記録媒体に記録されるときに発生することを見出した。すなわち、ゴーストは、記録媒体の非直線的な特性、及びこの結果生じる飽和レベルのばらつきに起因することが見出された。このため、隣接するソースデータフレームからのデータによって、ホログラフィック要素が「汚染」された印象を与える。

ゴーストを発生させるメカニズムは、記録材料（例えば、フォトポリマ）における制約に起因する。フォトポリマの回折効率（明度）は、フォトポリマに照射されるレーザパワーの増加に伴って、直線的又は無制限に高まるわけではない。ホロゲルに照射されるレーザパワーが小さい場合（プリディストーション画像によって判定される。）は、フォトポリマの性能は「歪まない（not strained）」。一方、ホロゲルに照射されるレーザパワーが大きい場合（パレット値の高いプリディストーション画像によって判定される。）は、フォトポリマの性能は、「歪み（strained）」、速やかに性能限界に達し、すなわち、飽和する。

図３（ａ）〜（ｃ）は、従来の技術処理に基づいて、ホログラフィック記録媒体に一連のプリディストーション画像をホログラフィック要素として記録する際に生じる変化を示している。詳しくは、図３（ａ）は、一連のプリディストーション画像を示し、図３（ｂ）は、ホログラフィック記録媒体に記録される、図３（ａ）の一連のプリディストーション画像から生成された一連のホログラフィック要素を示し、図３（ｃ）は、プリディストーション画像を表すために図３（ｂ）の一連のホログラフィック要素を引き延ばして示している。

飽和（すなわち、記録媒体に照射するレーザパワーを増加しても、明度がしだいに小さく又は平らになること）は、ホログラフィック記録媒体に記録されたホログラフィック要素において観測される。但し、ゴーストの出現のために、ホログラフィック要素を構成する画素の飽和の度合いは様々である。換言すれば、ゴースト現象は、ホログラフィック要素を構成する幾つかの画素の飽和度を示す。この結果、ホログラフィック要素内では、プリディストーション画像内で、単色４０の複数の色調３２、３４、３６、３８が観測される。

ゴースト現象を低減するために、本発明者らは、プリディストーション画像に適用され、プリディストーション画像において、関連する画素値を関連する量により調整することによって、ゴースト現象から生じる画素の飽和度のばらつきを補償する補償アルゴリズムを考案した。このアルゴリズムは、飽和を予測して、後の処理において、特定の画素値を小さくする。補償アルゴリズムは、ソースデータに基づいてプリディストーション画像を生成するプロセッサによって処理されるソフトウェアに書き込むことができる。

図４（ａ）は、本発明の一実施形態に基づく補償アルゴリズムを適用する前のプリディストーション画像を示している。プリディストーション画像は、従来の技術と同様に、ソースデータから生成することができる。

なお、この実施形態では、４個のソースデータフレームを用いているが、用いるソースデータフレームの個数は、４個より多くても少なくてもよい。通常、このようなフレームの数は、１５０〜２２５個の範囲内にある。同様に、この具体例では、（総数５０個のうちの）４個のプリディストーションフレームのみを示しているが、これより多くのフレームを用いてもよい。圧縮軸内のプリディストーションフレームの数は、生成されるホログラフィックステレオグラムにおける同じ圧縮軸内のホロゲルの数である。例えば、最終的なホログラフィックステレオグラムの幅を４５ｍｍとし、各ホロゲルの幅を０．２ｍｍとした場合、ホロゲルの数は２２５個であり、したがって、２２５個のプリディストーション画像が必要である。また、最終的なホログラフィックステレオグラムの幅を１０ｍｍとし、各ホロゲルの幅を１．０ｍｍとした場合、ホロゲルの数は１０個であり、したがって、１０個のプリディストーション画像が必要となる。

ソースデータは、例えば、ビットマップグラフィック（bit-mapped graphic：ＢＭＰ）、ジョイントフォトグラフィックエキスパートグループ（Joint Photographic Experts Group：ＪＰＥＧ）、又はオーディオビデオインタリーブド（Audio Video Interleaved：ＡＶＩ）等を始めとして、如何なるフォーマットを有していてもよい。これに対応して、各ソースデータフレームは、連続したＢＭＰストリーム内の独立したビットマップ画像、単一のＪＰＥＧ画像ファイル又はＡＶＩファイル内の静止画像等であってもよい。

図４（ｂ）は、本発明の一実施形態に基づく補償されたプリディストーション画像を示している。図４（ｂ）では、ゴースト現象のため、平均画素値が最も高い上部領域及び下部領域内の画素は、中央領域４２、４４、４６内の画素より飽和度が高い。ここで、調整を行わなければ、中央領域４２、４４、４６は、上部領域及び下部領域より明るく見える。このため、上部領域及び下部領域ほど飽和していない中央領域４２、４４、４６の画素値を低減する。これにより、中央領域は、上部領域及び下部領域に一致し、最終的なホログラフィックステレオグラムにおいて、如何なる色（この場合、緑色の）の画素値も同じになる（例えば、緑の場合、Ｒ０、Ｇ２５５、Ｂ０）。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す、本発明の一実施形態に基づく補償されたプリディストーション画像から生成される圧縮されていないホログラフィック要素を示している。ホログラフィック要素を構成する幾つかの画素の飽和度を補償したことにより、圧縮されていないホログラフィック要素内の画像オブジェクトに対応する部分の周囲に単色が観測される。

本発明者らは、プリディストーション画像から生成されたホログラフィック要素をホログラフィック記録媒体に記録する際に、後に低下した飽和度を補償するように、プリディストーション画像の影響を受ける画素を調整する、以下の補償式（１）を導出した。

ここで、ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗは、プリディストーション画像内の画素の補償された画素値を表し、ｐａｌｅｔｔｅは、プリディストーション画像内の画素の元の画素値を表し、ａｔｔｅｎは、ゴースト現象を減少させるためにパレットを調整する度合いを決定する減衰率を表す。

各画素は、３つの成分値、すなわち、赤成分、緑成分及び青成分で表すことができる。各成分値は、画素の特定の色成分の強度を示している。したがって、各色成分の値を含む画素値は、画素の色を示している。

画素によって表すことができる固有の色の数は、ビット／画素（bits per pixel：ｂｐｐ）の数に依存する。２４ｂｐｐ画素フォーマットでは、赤／緑／青（ＲＧＢ）成分のそれぞれが８ビットのバイトからなり、０〜２５５の範囲の数値を表す。したがって、２４ｂｐｐモードの画素は、１６７７万７２１６個の色を表すことができる。例えば（赤＝０，緑＝０，青＝０）を意味する（０，０，０）の値を有する画素は黒であり、（２５５，２５５，２５５）の値を有する画素は白であり、（２５５，０，０）の値を有する画素は赤であり、（２５５，２５５，０）の値を有する画素は黄色であり、（２５５，１６５，０）の値を有する画素はオレンジである。

本発明を説明するために、本発明の実施形態では、２４ｂｐｐモードを採用する。なお、例えば、画素が２５６の色を有することができる８ｂｐｐ画素フォーマット又は画素が６万５５３６の色を有することができる１６ｂｐｐ画素フォーマットを始めとして、本発明を他の如何なるモードに適用してもよいことは明らかである。

減衰率ａｔｔｅｎの目的は、プリディストーション画像内の画素の実際の画素値ｐａｌｅｔｔｅを、ホログラフィック記録媒体に記録されるホログラフィック要素内で（オブジェクトを表す画素を除いた）最低の画素値に低減させることである。

ここで、ソース画像が１つの色の１つの色調だけを有すると仮定する（オブジェクト自体は無視する）。元のソース画像の色調が１つだけであるなら、最終的なホロゲルプリントの色調も１つだけであるべきである。したがって、（１つの色調だけが存在するように）複数の色調を排除するべきである。この処理は、単純に２つのステップに簡素化できる。

ステップ１：最も暗い色調を特定する。

ステップ２：最も暗い色調に一致するように、全てのより明るい色調の明度を低減する。

図３（ｃ）に示す中央ホロゲル（引き延ばされている）は、４つの異なる色調を示し、すなわち、画像の上部及び下部の帯状の領域における最も暗い色調３２と、中心が最も明るく、２番目に明るい領域が最も暗い色調３２に隣り合う３つのより明るい帯状の領域の色調３４、３６、３８とを示す。ここでの目的は、プリントされるホロゲルで内の３つのより明るい帯状の領域の明度を下げ、これらの全ての色調を最も暗い色調３２であるターゲット色調に一致させることである。望ましい一定の色調を図４（ｃ）に示す。

ホログラフィック要素の最低の画素値は、ホログラフィック記録媒体の性能に依存している。ホログラフィック記録媒体に照射される光の強度が一定の場合、ホログラフィック記録媒体の性能が高いほど、形成されるホログラフィック要素は明るくなる。記録材料の性能は、露光されるレーザパワー等の因子に影響を受ける。

記録材料の性能がどれ程高いかは、ホログラフィックステレオグラムプリントによって容易に確認することができる。すなわち、ホログラフィック画像が明るい程、記録材料の性能は高い。この性能は、一般的に、記録材料の回折効率（Diffraction Efficiency：以下、ＤＥという。）と呼ばれる。単純に言えば、ＤＥが高ければ高い程、光の反射量が多く、観察者にとって、画像は、より明るく見える。一旦ホログラフィックステレオグラムが記録されると、記録材料の各部分の回折効率は異なる。

減衰率ａｔｔｅｎは、まず、プリディストーション画像の圧縮軸に沿う平均画素値ｐＡｖｇと、補償されていないホログラフィックステレオグラムから再生された画像における対応する画素の明度Ｂｒとの間の関係から求められる。この関係は、好ましくは、対象のホログラムを記録するために用いられるものと同じホログラフィック記録材料によって判定される。一旦、平均画素値ｐＡｖｇと明度Ｂｒとの間の関係が確立されると、補償されていないホログラフィック要素を構成する個々の画素の明度は、対応するプリディストーション画像を構成する画素の平均画素値ｐＡｖｇから予測できるようになる。これにより、ホログラフィック要素がホログラフィック記録媒体に記録されるとき、不正確な明度を適切な明度に補償することによって、ゴースト現象の影響を受ける画素を調整できる。

図５は、ＲＧＢ成分の１つについて、平均画素値ｐＡｖｇと明度Ｂｒとの間の関係を確立する手法の一部を示している。まず、図５に示すように、オブジェクトによってカバーされるフレームの数が徐々に増加するように、一連の基準データフレーム又はソースデータフレーム５０を生成する。次に、従来の技術と同様に、マッピングアルゴリズムによって各ソースデータフレーム５０を分割し及び配置し、一組のプリディストーション画像を生成する。更に、プリディストーション画像を圧縮し、一組のホログラフィック要素５２を生成する。そして、ホログラフィック要素５２をホログラフィック記録媒体に連続して記録し、従来の手法でホログラフィックステレオグラム５４を形成する。説明を明瞭にするために、図５には、圧縮されていない形式のホログラフィック要素５２を示している。

ここでは、ホログラフィックステレオグラム５４に対して、複数の視点５６に電荷結合素子（ＣＣＤ）又は分光器を配置し、ホログラフィックステレオグラム５４から再生されたソースデータフレーム５０に対応する一連の画像５８の明度Ｂｒを測定する。

ホログラフィックステレオグラム５４を作成するために用いられた同じフレームについて、平均画素値ｐＡｖｇの値を判定する。

この具体例では、１０個の異なるフレームと、１０個のホロゲルがある。１０個のフレームは、最後のホロゲル内のオブジェクトを除いて単一の色（例えば、緑）の１０個の異なる色調を示し、これらは、プリディストーション画像（これらの画像は全て同じである）内の１０個の異なる平均画素値ｐＡｖｇ値から生じる。これらの異なる色調は、１０個の異なる層に現れる。１０個の異なる層に対応する位置でホログラフィックステレオグラムの明度値を判定することによって、明度Ｂｒを平均画素値ｐＡｖｇにリンクする曲線をプロットすることができる。

プリディストーション画像のそれぞれには、ｎ行ｉ列の画素がある。プリディストーション画像６４内の画素の各行ｎの画素６２の平均画素値ｐＡｖｇは、以下の式に基づいて算出される。

ここで、ｎｕｍ＿ｈｏｒｉｚ＿ｐｉｘは、圧縮軸に亘る画素の総数を表し、ｐＡｖｇ_ｎは、画素の行ｎの圧縮軸に亘って平均された画素値を表す。

カラーステレオグラムの場合、各ＲＧＢ成分の平均画素値ｐＡｖｇは、別々に計算される。

プリディストーション画像６４の各画素６２は、黒の場合、０の最小画素値を有し、特定の原色（例えば、緑）の場合、２５５の最大画素値を有する。平均画素値ｐＡｖｇは、圧縮軸に亘る画素６２の全て画素値の総和を求め、この総和を圧縮軸に亘る画素の総数で除算することによって算出される。ここでは、水平視差システムについて説明しているが、本発明は、垂直視差システム又は全方向視差システムにも適用できることは明らかであり、全方向視差システムについては、後に説明する。

図６に示すように、水平方向及び垂直方向のそれぞれには、何百もの画素があってもよいが、１０個のフレームしかないという事実は、プリディストーション画像を圧縮軸に亘る１０個の異なるストリップに分割できることを意味する。全ての行について、各ストリップ内の画素値は全て同じである。更に、これらの特定のソースデータフレームの性質のため、プリディストーション画像は、１１個の異なる層を有するとみなすことができる。各層内において、画素の如何なる列についても、画素値は全て同じであり、各層内において、画素の行は同じである。このような層は１１個しかなく、それらは全て異なるため、以下の表１に示すように、１１個の異なる平均画素値ｐＡｖｇ値が得られる。表１では、この具体例では、緑色であるモノクロの画像を仮定し、１つの色チャンネルだけを示す。２つ以上の色がある場合、各色について同様の演算を行う。

ここでは、説明を簡潔にするために、各行について演算を行うのではなく、各層の各ストリップについて、１つの値だけを示している。

図５を用いて説明したようにして導出された画像５８の画素の明度Ｂｒ及び図６を用いて説明したようにして導出されたプリディストーション画像６４の対応する画素６２の平均画素値ｐＡｖｇは、一組の点を提供する。画像５８のそれぞれの異なる視点の明度Ｂｒ及びプリディストーション画像内の対応する画素層の平均画素値ｐＡｖｇは、平均画素値ｐＡｖｇ対明度Ｂｒのグラフ上の点を構成する。これらの点の集合を用いて、平均画素値ｐＡｖｇ対明度Ｂｒのグラフをプロットする。平均画素値ｐＡｖｇが０の行（及び層）は、無視される。この結果、ホログラフィックステレオグラム５４の最も左側の視点５６がプリディストーション画像６４の１０番目の層（０ではない第１の層）に対応する。プリディストーション画像５２は、元の画像５０の暗黙的な表現である。目が最も左側の視点５６にある場合、その目には、各ホログラフィック要素５２の「最左端」の列が見える。目に見えるこれらの全ての列の「集合（assembly）」は、まとめて、最も左側の視点５６を再生する。ホログラフィックステレオグラム５４の最も右側の視点５６は、プリディストーション画像６４の第１の層に対応している。目が最も右側の視点５６にある場合、その目には、ホログラフィック要素５２の「最右端」の列が見える。目に見えるこれらの全ての列の「集合（assembly）」は、まとめて、最も右側の視点５６を再生する。

例えば、図８（ａ）を用いて後述するように、様々な点（この具体例では、１０個の点）について、平均画素値ｐＡｖｇと明度Ｂｒとの間の関係を示す最適なｎ次多項式（例えば、可能な限り正確に曲線を表す５次又は６次多項関数）を導出する。

図５及び図６では、単色の場合を検討した。但し、画像は、多くの場合様々な色を有する。このため、記録材料上の赤、緑及び青のそれぞれについて、基準画像のこのような測定値及びグラフを作成する。

図５では、全ての視点をカバーする視野角は、約９０°である。フレームが１０個の場合、視点５６の各間隔６０を９°とすることにより、異なる画像が生成される。連続した視点５６の間隔６０が狭過ぎて、実質的に区別可能な明度Ｂｒの測定値を得ることができないと判断される場合（この間隔が９°の場合もある。）、図７を用いて説明するように、僅かに異なる手法を用いて明度Ｂｒを求めてもよい。

図７に示す具体例では、色のグラデーションを有する第１及び第２の基準データフレーム又はソースデータフレームのシリーズ７０、７２を生成する。実際には、図７に示す第１及び第２のソースデータフレームのシリーズ７０、７２は、図５と同じソースデータフレームから作成されている。但し、第１のソースデータフレームのシリーズ７０は、図５に示すソースデータフレームのシリーズ５０内の１つおきのフレームを、それぞれ一度ずつ繰り返す（すなわち、２回出現する）ように構成されている。同様に、図７に示すように、第２のソースデータフレームのシリーズ７２は、図５のソースデータフレームのシリーズ５０内の残りの１つおきのフレームを、一度ずつ繰り返すように構成されている。そして、マッピングアルゴリズムを介して、これらの第１及び第２のソースデータフレームのシリーズ７０、７２を分割及び配置することにより、プリディストーション画像の第１の組及び第２の組を生成する。このプリディストーション画像の第１及び第２の組は、ホログラフィック要素の第１及び第２の組にそれぞれ圧縮され、これらは、第１及び第２のホログラフィック記録媒体に連続して記録され、第１及び第２のホログラフィックステレオグラム７４、７６が形成される。ここでは、各ホログラフィックステレオグラム７４、７６に対して、複数の視点７８に電荷結合素子（ＣＣＤ）又は分光器を配置し、ホログラフィックステレオグラム７４、７６から再生された、ソースデータフレーム７０、７２に対応する一連の画像８０の明度Ｂｒを測定する。

画像８０の画素の明度Ｂｒ及び２つの対応するプリディストーション画像内の対応する画素の平均画素値ｐＡｖｇは、平均画素値ｐＡｖｇ対明度Ｂｒのグラフをプロットし、曲線を描くための一組の点を提供する。

これでも各連続した視点７８の間の間隔８２が狭過ぎて、実質的に区別可能な明度Ｂｒの測定値を得ることができなければ、図７に示す処理を繰り返してもよく、すなわち、実質的に区別可能な明度Ｂｒの測定値を得るために各連続した視点の間の間隔が十分大きくなるまで、図５のソースデータフレーム５０を繰り返す数を増やし、対応する数のソースデータフレームのシリーズ５０を生成してもよい。

図８（ａ）は、１つの記録材料の１つの色成分について、基準画像から生成された明度Ｂｒと平均画素値ｐＡｖｇとの間の関係を示している。全ての値が同じように測定されている限り、明度Ｂｒの単位は、任意又は無関係である。曲線を描く場合、第１の層に対応する明度Ｂｒ（最低の明度Ｂｒ及び最高の平均画素値ｐＡｖｇを有する。）には、１．０の値を与え、（これにより、プリディストーション画像を補償する際、同じ平均画素値ｐＡｖｇを有する他の行／層の減衰率ａｔｔｅｎが１になり、すなわち、このような行／層は、それ以上暗くならない。）、これに対応して第１の層に対応する明度Ｂｒと同じ量だけシフトさせることによってプロットされた他の明度Ｂｒは、１．０の値が与えられるようにシフトされる。

変形例として、以下の式（３）によって求められる平均画素値ｐＡｖｇは、比率ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}として表現してもよい。

ここで、ｐａｌｅｔｔｅ_Ｍａｘは、用いられている色モードに基づく最大画素値を表し、この具体例では、２５５である。

したがって、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}に対する明度Ｂｒの一組の点をプロットした図８（ｂ）に示す曲線は、ＲＧＢ成分の１つに関する平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}と明度Ｂｒとの間の関係を示す。ここでも、明度Ｂｒの最小値は、１．０に設定する。

上述したように、ゴースト現象は、ホログラフィックステレオグラムを構成するホログラフィック要素内の画素の飽和度を下げる。この結果、減衰率ａｔｔｅｎは、補償されていないホログラフィックステレオグラムから再生された画像内の画素の明度Ｂｒに反比例する。この具体例では、以下に示すように、導出される減衰率ａｔｔｅｎは、明度Ｂｒの逆数である。

図８（ｃ）は、この関係を示している。

一旦、基準画像から、明度Ｂｒと平均画素値ｐＡｖｇの間の関係又は平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}と明度Ｂｒの間の関係が判定されると、ホログラフィックステレオグラムに変換される実際の画像からの平均画素値ｐＡｖｇの測定値を用いて、正しい補償を実現するための対応する明度Ｂｒを導出することができる。

図９は、ホログラフィックステレオグラムに低減されるソースデータフレームから導出されたプリディストーション画像４８の平均画素値ｐＡｖｇの算出法を示している。プリディストーション画像４８の各画素４６は、最小画素値が黒の場合の０であり、最大画素値が２５５である。平均画素値ｐＡｖｇは、式（２）に基づいて、圧縮軸に亘る全ての画素の画素値の総和を求め、この総和を圧縮軸に亘る画素の総数（すなわち、プリディストーション画像について画素単位の幅）で除算することによって算出される。

平均画素値ｐＡｖｇは、全ての画素行について算出する必要がある。したがって、画像の高さが４８０画素である場合、理論的には、４８０の画素行の全てについて平均画素値ｐＡｖｇを算出する必要がある。なお、ここでは、説明を簡潔にするために、４つのフレームのみを示しているので、４つの各画素値を用いて算出される７つの測定値だけを示している。図９では、平均画素値ｐＡｖｇが一定である領域の横に大括弧を示している。

ここでは、水平視差システムについて説明しているが、本発明は、垂直視差システム又は全方向視差システムにも適用できることは明らかであり、全方向視差システムについては、後に説明する。垂直視差システムでは、上に説明した水平方向及び垂直方向に適用する様々な処理を逆にし、垂直方向及び水平方向に適用する。

図９に示すプリディストーション画像４８には、４つのフレーム及び７つの区別可能な層４６がある。これにより、潜在的に７つの異なる平均画素値ｐＡｖｇが得られるが、実際には、以下の表２に示すように、４つの異なる平均画素値ｐＡｖｇのみを用いる。

プリディストーション画像の全ての画素層について、平均画素値ｐＡｖｇを測定することができる。図８（ａ）に示す平均画素値ｐＡｖｇ対明度Ｂｒのグラフから（又は、図８（ｂ）に示す平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}対明度ＢｒのグラフからｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}を用いて）、各平均画素値ｐＡｖｇについて、明度Ｂｒの予測値を得ることができる。式（４）に明度Ｂｒの予測値を代入することにより、プリディストーション画像の各画素について減衰率ａｔｔｅｎを算出してもよい。これに代えて、式（４）は、図８（ａ）及び図８（ｂ）のグラフにプロットされた明度Ｂｒの範囲について、図８（ｃ）に示すグラフとして表現してもよい。予測された画像の明度Ｂｒの減衰率ａｔｔｅｎは、図８（ｃ）に示すＢｒ対ａｔｔｅｎのグラフから読み出してもよい。更なる変形例として、ａｔｔｅｎ対ｐＡｖｇ（又は、ａｔｔｅｎ対ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}）の単一のグラフをプロットしてもよい。

図８（ａ）〜図８（ｃ）のグラフ及び式（１）「ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗ＝ｐａｌｅｔｔｅ×ａｔｔｅｎ」及び式（４）基づき、画素の３つの色成分のうち２つが０値、ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗを有するモノクロシステムにおけるプリディストーション画像の画素の補償された画素値は、以下の式（５）、式（６）及び式（７）のいずれかによって算出できる。

カラーシステム
ホログラフィックステレオグラムがＲＧＢ成分の３つの色成分のうち２つ以上の色成分を含むカラーシステムでは、単一のＲＧＢ成分の予測される明度Ｂｒは、他のＲＧＢ成分の画素値に影響を受ける。画素の画素値は、それぞれの３つのＲＧＢ成分の画素値の合計に比例していないので、カラーシステムのための実施形態では、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘを用いて、単一のＲＧＢ成分の画素値に対する他のＲＧＢ成分の画素値の作用を補償する。すなわち、明度Ｂｒは、以下の式（８）によって表現できる。

ここで、Ｂｒ_{Ｘ（ｃｏｌｏｕｒ）}は、カラーシステム内の画素の成分Ｘ（ＲＧＢ成分の１つ）の明度を表し、Ｂｒ_{Ｘ（ｍｏｎｏ）}は、モノクロシステムにおける画素のＸ成分の明度を表し、Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘは、Ｂｒ_{Ｘ（ｍｏｎｏ）}に対する他の２つのＲＧＢ成分Ｙ及びＺの作用を表す。

Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘは、プリディストーション画像の画素の他の２つのＲＧＢ成分それぞれの平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｙ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｚ}の関数である。

モノクロのシステムについて上述した手法と同様に、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}対明度Ｂｒのグラフをプロットし、色の異なる組合せについて描かれた曲線は、各組合せについて、ＲＧＢ成分の１つの平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}と明度Ｂｒとの間の関係を示す。図１０は、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}対Ｂｒ_Ｇの３つの曲線を示している。一番上の曲線は、Ｒ＝Ｂ＝０の曲線であり、図８（ｂ）の曲線と同じである。中央の曲線は、Ｒ及びＢがゼロではないＲ及びＢの中間値を表す。一番下の曲線は、Ｒ＝２５５，Ｂ＝２５５の曲線である。これらの曲線の組から異なる色の重み曲線は、実際には、図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すような面曲線であることがわかる。

したがって、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｙ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｚ}との間の関係は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すようなグラフとして表現することができる。図１１（ａ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}との間の関係を示すグラフである。図１１（ｂ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｒと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}との間の関係を示すグラフである。図１１（ｃ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｂと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}との間の関係を示すグラフである。

以下、図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１３を用いて、本発明の一実施形態に基づき図１１（ａ）のグラフを作成する方法を説明する。

この方法では、図１２（ａ）に示すように、一組のソースデータフレーム２００を生成し、図１２（ｂ）に示すように、この結果、一組の画像２１２を生成する。

一組のソースデータフレーム２００は、第１のソースデータフレーム２０２及び第２のソースデータフレーム２０４を含む。第１のソースデータフレーム２０２は、第１のセクションの組２０６を含み、各セクション２０６は、ＲＧＢ成分の異なる組合せ、したがって、異なる色を有する。以下の表３は、第１のソースデータフレーム２０２の各セクション２０６の各ＲＧＢ成分の画素値を示している。

この具体例では、第１のソースデータフレーム２０２の緑成分の画素値は、最大画素値で一定に保ち、Ｂｒ_Ｇに対する青成分及び／又は赤成分の存在の作用を判定する。各セクション２０６のための異なる色は、各セクション２０６の青成分及び赤成分の画素値を変更することによって得られる。Ｂｒ_Ｇに対する青成分及び／又は赤成分の存在の作用は、緑成分の画素値を最大画素値で一定に保つことによってより明らかになる。

一方、第２のソースデータフレーム２０４は、第１のセクションの組２０６と同じ色を有する第２のセクションの組２０８を含む。但し、第２のソースデータフレーム２０４の部分２１０における各ＲＧＢ成分のそれぞれの画素値はゼロであり、図１２（ａ）の右側に示すように、第２のソースデータフレーム２０４に黒の領域を形成する。

そして、上述したように、ソースデータフレームの組２００をホログラフィック記録媒体にプリントすることにより、第１のホログラフィックステレオグラムを生成する。

図１２（ｂ）は、第１のホログラフィックステレオグラムから再生された一組のソースデータフレーム２００の一組の画像２１２を示している。一組の画像２１２は、第１の画像２１４及び第２の画像２１６を含む。第１の画像２１４は、第１のソースデータフレーム２０２の再生であり、第２の画像２１６は、第２のソースデータフレーム２０４の再生である。第１の画像２１４及び第２の画像２１６のそれぞれの右側部分２１８、２２０において、飽和が観測される。

図１３は、図１２（ｂ）の画像２１４から図１１（ａ）のグラフをプロットするための点の算出を示している。画像２１４からの値は、例えば、マニュアルオーバーライド機能を有する市販のＣＣＤ（例えば、ソニー・サーバーショットＤＳＣ−Ｖ１（商標）等）を用いて測定することができる。マニュアルオーバーライド機能により、ユーザは、１）フォーカス距離、２）ホワイトバランス、３）ｆ番号、４）開口等の撮影条件を設定することができる。

実行される演算の全ては、緑成分だけに関するものであるため、例えば、市販されている画像編集ソフトウェア（例えば、フォトショップ（Photoshop：商標））等、第１の画像２１４の色を３つのＲＧＢ成分のそれぞれの画素値に分割できるソフトウェアを用いて、第１の画像２１４及び第３の画像２６４の様々なセクションにおける緑成分の画素値を判定してもよい。

図１２（ｂ）の第１の画像２１４について、基準比率ｒｅｆを生成する。基準比率ｒｅｆは、飽和したセクションの画素値の飽和していないセクションに対する比率であり、飽和していないセクションは、緑だけを含み、すなわち、Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０（第１の画像２１４の最上位層）である。

また、第１の画像２１４の残りのセクションのそれぞれについて、飽和したセクションの飽和していないセクションに対する画素値の比率ｒ_１、ｒ_２・・・ｒ_８も算出する。

比率ｒ_１、ｒ_２・・・ｒ_８のそれぞれを基準比率ｒｅｆで除算することにより、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ軸に沿って、図１１（ａ）のグラフをプロットするための点ｐｔ_１、ｐｔ_２・・・ｐｔ_８のそれぞれの座標が得られる。

点ｐｔ_１、ｐｔ_２、ｐｔ_３、ｐｔ_４、ｐｔ_５、ｐｔ_６、ｐｔ_７、ｐｔ_８のそれぞれは、Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ軸に沿った座標と、ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}軸に沿った座標と、ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}軸に沿った座標とによって、すなわち、（Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ、ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}、ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}）によって表され、図１３に示すようにプロットされる。平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}軸の座標は、それぞれ、第１のソースデータフレーム２０２のセクション２０６の個々の曲線内の赤成分及び青成分の画素値から得られる。

そして、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）のグラフを作成するために、図１１（ａ）のグラフを作成する処理と同様の処理を繰り返す。図１１（ｂ）のグラフについては、ソースデータフレーム内の赤成分の画素値を一定に保ち、図１１（ｂ）のグラフの点は、再生画像内の赤成分の画素値に基づいて算出される。図１１（ｃ）のグラフについては、ソースデータフレーム内の青成分の画素値を一定に保ち、図１１（ｃ）のグラフの点は、再生画像内の青成分の画素値に基づいて算出される。

グラフから明らかなように、他の２つの成分の画素値が０である場合、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘは、値１で一定であり、Ｂｒ_{Ｘ（colour）}は、Ｂｒ_{Ｘ（mono）}に等しい。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）のグラフにより、カラーシステムのプリディストーション画像の画素のＲＧＢ成分の補償された画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗは、以下の式（１３）〜（２１）のいずれかを用いて算出できる。

例えば、カラーシステムにおけるプリディストーション画像の画素の緑成分の補償された画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗ，_{Ｇ（colour）}は、緑成分の画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｇを求め、画素の平均画素値ｐＡｖｇを求め、これに基づき図８（ａ）からＢｒ_{Ｇ（mono）}を求め、画素の平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}及びｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}を求め、これに基づき、図１１（ａ）から重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇを求めることにより、式（１４）を用いて算出できる。

図１４は、本発明の一実施形態に基づいてホログラフィックステレオグラムを生成する方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、被写体の２次元画像を含む複数のソースデータフレームを含むソースデータをプロセッサに入力するステップ３０２を有する。プロセッサは、ステップ３０４において、ソースデータフレームを分割する。ステップ３０６において、ソースデータフレームの各セクションをマッピングし、複数のプリディストーション画像を生成する。ステップ３０８において、プリディストーション画像の複数の画素に補償アルゴリズムを適用することによってゴースト現象を低減し、プリディストーション画像の飽和度のばらつきを補償する。その後、補償されたプリディストーション画像をＳＬＭに入力する。ステップ３１０において、補償されたプリディストーション画像を圧縮し、複数のホログラフィック要素を形成し、ステップ３１２において、複数のホログラフィック要素のそれぞれをホログラフィック記録媒体に連続して記録し、ホログラフィックステレオグラムを生成する。

プリディストーション画像のそれぞれを補償するステップ３０８の詳細を図１５に示す。詳しくは、図１５は、本発明の一実施形態に基づき、プリディストーション画像の飽和度のばらつきを補償する方法４００を示すフローチャートである。方法４００では、まず、ステップ４０２において、プリディストーション画像がモノクロ画像であるかカラー画像であるかを判定する。

ステップ４０２において、プリディストーション画像がモノクロ画像であると判定された場合、ステップ４０４において、プリディストーション画像の各画素の画素値ｐａｌｅｔｔｅ及び平均画素値ｐＡｖｇを判定する。

次に、ステップ４０８において、例えば、図５〜図９を参照して上述した手法に基づいて、予測される明度Ｂｒ対平均画素値ｐＡｖｇのグラフを作成する。次に、ステップ４１０において、予測される明度Ｂｒ対平均画素値ｐＡｖｇのグラフに基づいて、予測される明度Ｂｒを判定する。

そして、ステップ４１２において、式（５）、式（６）及び式（７）のいずれかを用いて、プリディストーション画像内の各画素の補償された画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗを算出する。

一方、ステップ４０２において、プリディストーション画像がカラー画像であると判定された場合、ステップ４１４において、プリディストーション画像の各画素のＲＧＢ成分のそれぞれの画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｘ及び平均画素値ｐＡｖｇ_Ｘを判定する。

次に、ステップ４１８において、例えば、図５〜図９を参照して上述した手法に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分のそれぞれをＸとして、予測される明度Ｂｒ_Ｘ対平均画素値ｐＡｖｇ_Ｘのグラフを作成する。次に、ステップ４２０において、Ｒ、Ｇ及びＢ成分のそれぞれをＸとして、予測される明度Ｂｒ_Ｘ対平均画素値ｐＡｖｇ_Ｘのグラフに基づいて、予測される明度Ｂｒ_Ｘを判定する。

次に、ステップ４２４において、例えば、図１１〜図１３を参照して上述した手法に基づいて、Ｒ、Ｇ及びＢ成分のそれぞれをＸとして、平均画素値ｐＡｖｇ_Ｙ及びｐＡｖｇ_Ｚ対重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘのグラフを作成する。そして、ステップ４２６において、平均画素値ｐＡｖｇ_Ｙ及びｐＡｖｇ_Ｚ対重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘのグラフから、Ｒ、Ｇ及びＢ成分のそれぞれをＸとして、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘを判定する。

次に、ステップ４２８において、式（１３）〜（１５）、（１６）〜（１８）及び（１９）〜（２１）に基づいて、プリディストーション画像の各画素の各ＲＧＢ成分の補償された画素値ｐａｌｅｔｔｅ_{Ｎｅｗ，Ｒ}及びｐａｌｅｔｔｅ_{Ｎｅｗ，Ｇ}及びｐａｌｅｔｔｅ_{Ｎｅｗ，Ｂ}を算出する。

図１５に示す方法４００は、ソースデータフレームから生成されるプリディストーション画像のそれぞれについて繰り返される。

全方向視差
上述した処理及び実施形態は、単一平面のみに画像を生成する水平視差ホログラフィックステレオグラムのためのものである。本発明は、複数の平面で画像を生成する全方向視差ホログラフィックステレオグラムにも適用できる。

本発明に基づく全方向視差ホログラフィックステレオグラムの生成では、上述した水平視差ホログラフィックステレオグラムに用いた多くの側面を用いる。

全方向視差ホログラフィックステレオグラムの一組のソースデータフレーム５０２を図１６に示す。ソースデータフレーム５０２は、それぞれが４つのフレーム５０６ａ、５０６ｂ、５０６ｃ、５０６ｄを含む複数のフレームのシリーズ５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄを含む。先の実施形態と同様に、通常、各フレームのシリーズは、４つのフレームより多くのフレームを含み、フレームシリーズの数も４つより多い。更に、フレームのシリーズ１つあたりのフレーム数と、フレームのシリーズの数とは異なっていてもよい。

水平視差ホログラフィックステレオグラムは、１つの軸だけに沿って圧縮されたホロゲルからなるが、全方向視差ホログラフィックステレオグラムは、例えば、図１７に示すように、２つの軸に沿って圧縮された一連のホロゲルからなる。プリディストーション画像５０８の２次元アレーは、ホログラフィックステレオグラム５１０のホロゲルに変換される。この具体例では、アレーは、水平方向に２２５個のプリディストーション画像と、垂直方向に２８０個のプリディストーション画像とからなり、すなわち、ホログラフィックステレオグラムは、２２５×２８０のホロゲルのアレーから構成される。

一実施形態では、モノクロの全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成するために、プリディストーション画像からの平均画素値を用いてもよい。なお、ここでは、１次元ではなく、２次元で平均を行う。したがって、先に示した式（２）は、以下の式（２ａ）に置換される。

ここで、ｎｕｍ＿ｈｏｒｉｚ＿ｐｉｘは、水平方向における画素の総数を表し、ｎｕｍ＿ｖｅｒｔ＿ｐｉｘは、垂直方向における画素の総数を表し、ｐＡｖｇ_ｎ，ｉは、行ｎの画素値の合計及び列ｉの画素値の合計の２つの合計を更に合計し、水平方向の画素数（列数）及び垂直方向の画素数（行数）で除算して得られる画素（ｎ，ｉ）の平均画素値を表す。

図１８は、４８０画素×６４０画素の全方向視差のプリディストーション画像５１２の具体例を示している。
任意の画素ｎ＝１００、ｉ＝８０に関しては、平均画素値ｐＡｖｇは、以下の通りである。

（この具体例の緑色のチャンネルである１つの色のみについて算出している。）
基準データフレームの異なる組を用いて、水平視差法のために用いられる平均画素値ｐＡｖｇ対Ｂｒの関係が生成される。図１９は、全方向視差システムのめの基準データフレーム５１４の適切な組の具体例を示している。この基準データフレーム５１４の組は、それぞれが１０個のフレーム（Ｆ１〜Ｆ１０）を含む１０個のフレームのシリーズ（Ｓ１〜Ｓ１０）を含む。これらの基準データフレーム５１４の半分余りがモノクロであり（すなわち、黒色ではなく、緑単色又は赤単色又は青単色である。）、残りは黒である。第１のフレームのシリーズＳ１は、黒のフレームを全く含まない。第２のフレームのシリーズＳ２では、最後のフレームだけが黒である。第３のフレームのシリーズＳ３では、最後の２つのフレームが黒である。このようにして、最後のフレームのシリーズＳ１０まで順次黒のフレームが増加し、フレームＳ１０では、第１のフレーム以外の全てが黒である。

図２０（ａ）は、図１９の基準データフレームの組５１４から生成されたプリディストーション画像５１６を示している。プリディストーション画像５１６は、全て同じである。図２０（ｂ）は、プリディストーション画像５１６から生成された補償されていないホロゲル５１６を示している。ホロゲルも全て同じである。物理的に再生するとプリディストーション画像５１６は、「不正確な」画像５１８になる。

全方向視差プリント５２０では、ホログラフィックステレオグラムは、表示平面５２４に沿って、例えば、図２１に示す軸ｘ，ｙに沿って、目の位置５２２の変化に対応する画像を生成する。観察者が対角線５２６に沿った異なる位置で表示平面５２４を見ると、図２２に示す異なる画像５２８が見える。対角線５２６は、プリントの左上コーナから延びる、黒ではない領域を含む唯一の部分である。それぞれの異なる画像５２８の明度を測定し、その画像のＢｒ値を求める。この場合、対角線に沿うそれぞれの特定の視点は、プリディストーション画像５１６の対角線に沿う特定の画素にも対応している（プリディストーション画像５１６は全て同じであるので、ここでは、どのプリディストーション画像５１６であるかは重要ではない）。このような各画素の平均画素値ｐＡｖｇを判定し、一組の点を決定し、上述と同様にこれらの点をプロットし、これらの点の集合により曲線を作成する。全てのプリディストーション画像は、目に見える画像を構成し、この画像から、測定値が得られる。したがって、実際のステレオグラムプリントの対角線に沿った測定値だけで十分である。例えば、この場合、対角線に沿った３つの点が測定されると、異なる明度の３つの画像５２８が得られる。

図２３は、このような曲線５３０を示している。なお、曲線５３０は、必要である完全な曲線の一部に過ぎず、より暗い画像（下側のＢｒ値）及びより高い平均画素値ｐＡｖｇをカバーしているだけである。

平均画素値ｐＡｖｇ対Ｂｒの曲線の残りを得るために、更に、図２４に示すように、基準データフレームの第２の組５３４を生成する。この基準データフレームの第２の組５３４は、それぞれが１０個のフレーム（Ｆ１〜Ｆ１０）を含む１０個のフレームのシリーズ（Ｓ１〜Ｓ１０）を有する。なお、第１のシリーズＳ１の最初の４つのフレーム、第２のシリーズＳ２の最初の３つのフレーム、第３のシリーズＳ３の最初の２つのフレーム及び第４のシリーズＳ４の最初のフレーム以外のフレームは全て黒である。これらの黒ではない第１のフレームのシリーズＳ１の最初の４つのフレームは、曲線が生成される色に基づく、モノクロのフレームである。

図２５（ａ）に示すような一組の同じプリディストーション画像５３６及び図２５（ｂ）に示すような一組の同じ補償されていないホロゲル５３８を生成する。

上述した、図２３に示す曲線５３０の作成の場合と同様に、Ｂｒ値及び対応する平均画素値ｐＡｖｇの組を生成する。この基準データフレームの第２の組５３４から得られる点は、より高い明度Ｂｒ値及びより低い平均画素値ｐＡｖｇを有し、この結果、図２６に示すようにプロットすることにより基準曲線５４０を完成させることができる。図２６において、曲線の丸で囲んだ部分５４２は、基準データフレームの第２の組５３４を用いて得られた部分である。

モノクロの全方向視差ホログラフィックステレオグラムでは、基準曲線５４０を用いて、ホログラフィックステレオグラムに変換されるソースデータフレームのプリディストーション画像の画素の平均画素値ｐＡｖｇを減衰させる減衰値を導出することできる。ここでも、上述した式（１）及び式（３）〜（７）を同様に用いることができる。

全方向視差−カラーシステム
上述した水平視差のみのカラーシステムと同様に、ホログラフィックステレオグラムがＲＧＢ成分の３つの色成分のうち２つ以上の色成分を含む全方向視差カラーシステムでは、単一のＲＧＢ成分の予測される明度Ｂｒは、他のＲＧＢ成分の画素値に影響を受ける。ここでも、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｘを用いて、単一のＲＧＢ成分の画素値に対する他のＲＧＢ成分の画素値の作用を補償する。すなわち、Ｂｒは、上述の式（８）によって表現できる。但し、水平視差のみのカラーシステムにおいて重み付け係数を得るために用いた曲線は、全方向視差システムで使用するには理想的ではない。したがって、この実施形態では理想的な新たな曲線を生成する。

この全方向視差カラーシステムの実施形態において重み付け係数曲線を生成する手法は、図１２及び図１３を用いて上述した水平視差のみのカラーシステムのために用いた手法と同様であり、以下、この手法を図２７〜図２９を参照して説明する。ここでは、例示的に、緑色の重み曲線の生成を説明する。

図２７（ａ）は、ソースデータフレームのアレーを示している。このアレーは、それぞれが１００個のフレームを含む５０個のフレームのシリーズを含む。フレームのシリーズＳ１からＳ２５は同じであり、フレームのシリーズＳ２６からＳ５０は同じである。シリーズＳ１〜Ｓ２５において、フレーム１〜５０は、全て同じであり、黄色（Ｇ＝２５５、Ｒ＝１２８、Ｂ＝０）の層の上に緑色（Ｇ＝２５５）の層を有し、フレーム５１〜１００は、全て同じであり、各フレームの左半分が黒である点以外は、フレーム１〜５０と同様である。フレームのシリーズＳ２６〜Ｓ５０においては、フレーム１〜５０は、フレームのシリーズＳ１〜Ｓ２５のフレーム５１〜１００と同じであり、フレーム５１〜１００は、フレームのシリーズＳ１〜Ｓ２５のフレーム１〜５０と同じである。

図２７（ｂ）は、図２７（ａ）のソースデータフレームから得られるホロゲルのアレーを示している。この実施形態における全方向視差プリントは、１５０個の列及び２００個の行を有する（例えば、６０×４５ｍｍのプリントでは、各ホロゲルは、０．３ｍｍ平方である）。行ｎ１〜ｎ１００は同じであり、行ｎ１０１〜ｎ２００は同じである。行ｎ１〜ｎ１００では、列ｉ１〜ｉ７５は同じであり、ホロゲルは、右上及び左下の黒と、左上及び右下の緑色とに四分割され、列ｉ７６〜ｉ１５０は同じであり、緑色一色である。行ｎ１０１〜ｎ２００では、列ｉ１〜ｉ７５は同じであり、ホロゲルは、右上及び左下の黒と、左上及び右下の黄色とに四分割され、列ｉ７６〜ｉ１５０は同じであり、黄色一色である。

図２１及び図２２の表示平面５２４と同様の表示平面で、再び左上コーナから全方向視差プリントを見ると、図２８に示すような画像が見える。画像５４０は、四分割され、左上の領域は緑色であり、左下の領域は黄色である。また、右上の領域も緑色であるが、緑色のより暗い色調を示す。また、右下の領域も黄色であるが、ここも黄色のより暗い色調を示す。右上の値と左上の値の比率から、基準値Ｒｅｆが得られる。また、右下の値と左下の値との比率から、結果ｒ４が得られる。

図２９は、９つの点からプロットされた基準緑重み付け係数曲線を示している。第１の点ｐｔ０は、純粋な緑に対応し、Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ軸上の１．０に設定される。残りの８つの点は、図２７及び図２８に関して上述した手法と同様の手法で、全方向視差カラーホログラフィックステレオグラムから導出される。

赤−Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ平面上の赤軸上の中点である赤＝０．５に対応するＰｔ４の値は、ｒ４／Ｒｅｆである。

Ｐｔ１は、黄色が（Ｒ＝１２８ではなく）赤の値Ｒ＝２５５を有する点を除いて、図２７と同様のソースデータフレームから生成される。値ｒ１及びＲｅｆは、これらのソースフレームから生成された全方向視差カラーホログラフィックステレオグラムの表示平面の画像から導出される。赤＝１．０の赤−Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ平面において、Ｐｔ１＝ｒ１／Ｒｅｆである。

同様に、Ｐｔ２は、下半分がＲ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５を含むソースデータフレームを用いて導出される。青＝１．０の青−Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ平面において、Ｐｔ２＝ｒ２／Ｒｅｆである。

同様に、Ｐｔ３は、下半分がＲ＝２５５、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５を含むソースデータフレームを用いて導出される。赤＝１．０及び青＝１．０において、Ｐｔ３＝ｒ３／Ｒｅｆである。

同様にＰｔ５は、下半分がＲ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝１２８を含むソースデータフレームを用いて導出される。青＝０．５の青−Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇ平面において、Ｐｔ５＝ｒ５／Ｒｅｆである。

同様に、Ｐｔ６は、下半分がＲ＝１２８、Ｇ＝２５５、Ｂ＝１２８を含むソースデータフレームを用いて導出される。赤＝０．５及び青＝０．５において、Ｐｔ６＝ｒ６／Ｒｅｆである。

同様に、Ｐｔ７は、下半分がＲ＝１２８、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５を含むソースデータフレームを用いて導出される。赤＝０．５及び青＝１．０において、Ｐｔ７＝ｒ７／Ｒｅｆである。

同様に、Ｐｔ８は、下半分がＲ＝２５５、Ｇ＝１２８、Ｂ＝２５５を含むソースデータフレームを用いて導出される。赤＝０．５及び青＝０．５において、Ｐｔ８＝ｒ８／Ｒｅｆである。

これらの全ての計算に関して、値Ｒｅｆとして同じ値を用いる必要がある。

また、赤及び青の重み付け係数グラフも同様に作成することができる。

また、上述した式（９）〜（１２）は、全方向視差カラーシステムにも適用することができる。更に、３つの重み付け係数曲線を作成すると、上述した式（１３）〜（２１）を用いて、全方向視差カラーシステムにおけるプリディストーション画像の画素のＲＧＢ成分の補償された各画素値ｐａｌｅｔｔｅ_Ｎｅｗを算出することができる。

図３０は、カラーホログラフィックステレオグラムを生成する際に画素補償を実行するために必要なステップを示すフローチャートである。ステップＳ５５２、Ｓ５５４、Ｓ５５６においては、Ｇ、Ｂ、Ｒのそれぞれについて、Ｂｒ対ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}の曲線を導出する。ステップＳ５５８、Ｓ５６０、Ｓ５６２においては、Ｇ、Ｂ、Ｒのそれぞれについて、重み因子曲線を導出する。一旦、これらの基準曲線が得られると、ホログラフィックステレオグラムに変換されるソースデータフレームのプリディストーション画像の画素を補償することができる。ステップＳ５６６では、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれについて、各プリディストーション画像５６４の各画素の平均画素値ｐＡｖｇ_ｎ，ｉを判定する（水平視差の場合、式（２）を用い、全方向視差の場合、式（２ａ）を用いる）。また、ステップＳ５６８では、関連する曲線からＢｒ値及び重み付け係数値を用いて各画素の新たな画素値ｐａｌｅｔｔｅを判定する（図３０では、Ｙは、現在の色を表し、Ｘ及びＺは、他の２つの色を表す）。

また、水平視差のみのホログラフィックステレオグラムに用いた図１４及び図１５のフローチャートは、全方向視差ホログラフィックステレオグラムにも適用可能である。

上述した処理は、必要な処理に専用に設計された回路を有するハードウェアのみによって実現してもよく、又はハードウェア及びソフトウェアモジュールの組合せで実現してもよく、この場合、ハードウェアは、単なる周知のコンピュータシステムであってもよい。

モジュール、特にモジュールの機能は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれによって実現してもよい。ソフトウェアでは、モジュールは、通常、特定の機能又は関連する機能を実行する処理、プログラム又はその一部である。ハードウェアでは、モジュールは、他の部品又はモジュールと共に使用されるように設計された機能的なハードウェアユニットである。例えば、モジュールは、独立した電子部品を用いて実現してもよく、又は全体の電子回路、例えば、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）の一部を構成してもよい。この他、多数の可能性がある。

図３１は、図１〜図３０を参照して説明した処理を実行するのに適したコンピュータシステム６００のブロック図である。コンピュータ６０２のメモリには、上述した技術を実現する処理の各ステップを実行する適切なソフトウェアがロードされる。このようなコンピュータシステム６００を用いて、プログラムを実行し、結果を得ることができる。このコンピュータソフトウェアは、コンピュータシステム６００にインストールされた適切なオペレーティングシステムの下で実行される。

コンピュータソフトウェアは、中央演算処理装置等のプロセッサが解釈でき、コンピュータシステム６００に対し、指示によって指定される所定の機能を実行するように命令する一組のプログラムされた論理演算命令を含む。コンピュータソフトウェアは、如何なる言語、コード又は表記法によって記録された一組の指示を含む表現であってもよく、これらの指示は、直接、若しくは他の言語、コード又は表記法に変換した後に、互換性がある情報処理システムに特定の機能を実行させる。

コンピュータソフトウェアは、適切な計算機言語で書かれたステートメントを含むコンピュータプログラムによってプログラムされる。コンピュータプログラムは、オペレーティングシステムが実行するのに適するバイナリフォーマットを有するコンピュータソフトウェアへのコンプライアを用いて処理される。コンピュータソフトウェアは、上述の処理における特定のステップを実行する様々なソフトウェアコンポーネント又はコードを含むようにプログラムされる。

コンピュータシステム６００は、コンピュータ６０２と、入出力装置、例えば、キーボード６０４、マウス６０６と、外部メモリ装置６０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＵＳＢフラッシュメモリドライブの１つ以上）と、ディスプレイ６１０と、インターネット６１２に接続するネットワークインタフェース接続端子と、ＳＬＭ６１４及びＣＣＤ６１６（又はＢｒを得るための他の機構）とを備える。コンピュータ６０２は、プロセッサ６２２と、例えば、ＲＯＭ６２４である第１のメモリと、例えば、ＲＡＭ６２６である第２のメモリと、外部ネットワークに接続するネットワークインタフェース６２８と、入出力装置に接続する入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース６３０と、ディスプレイに接続するビデオインタフェース６３２と、例えば、ハードディスク６３４である記憶装置と、バス６３６とを備える。

プロセッサ６２２は、オペレーティングシステムを実行し、及びオペレーティングシステムの下でコンピュータソフトウェアを実行する。ランダムアクセスメモリ（random access memory：ＲＡＭ）６２６、読出専用メモリ（read-only memory：ＲＯＭ）６２４及びハードディスク６３４は、プロセッサ６２２による制御の下で用いられる。

ビデオインタフェース６３２は、ディスプレイ６１０に接続され、ディスプレイ６１０に表示するビデオ信号を供給する。コンピュータ６０２を操作するユーザ入力は、キーボード６０４及びマウス６０６から提供される。

ここでは、内部ストレージ装置として、ハードディスク６３４を例示的に示しているが、コンピュータ６０２は、他の適切な如何なる不揮発性記憶媒体を含んでいてもよい。

コンピュータ６０２の各コンポーネントは、データバス、アドレスバス及び制御バスを含むバス６３６に接続されており、これにより、各コンポーネントは互いに通信することができる。

インターネット、ＬＡＮ又は他のネットワークを介して、他の１つ以上の同様のコンピュータにコンピュータシステム６００を接続してもよい。

コンピュータソフトウェアプログラムは、コンピュータプログラム製品として提供できる。通常の使用時には、コンピュータプログラムは、ハードディスク６３４に保存できる。なお、コンピュータソフトウェアプログラムは、外部メモリ装置６０８によって読み出される携帯可能な記録媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録してもよい。これに代えて、ネットワーク６１２からコンピュータソフトウェアに直接アクセスしてもよい。

いずれの場合も、ユーザは、キーボード６０４及びマウス６０６を用いてコンピュータシステム６００とインタラクトし、コンピュータ６０２上で実行されるプログラムされたコンピュータソフトウェアを操作することができる。

ソースデータフレームは、入出力インタフェース６３０又はネットワークインタフェース６２８を介してプロセッサ６２２に入力される。プロセッサ６２２は、ソースデータフレームを分割し、分割したソースデータフレームを、コンピュータプログラム製品からシステム６００に読み込まれ、メモリ６２６に保存されたマッピングアルゴリズムに基づいて配置し、複数のプリディストーション画像を生成する。

コンピュータプログラム製品からシステム６００に読み込まれた補償アルゴリズムも、メモリ６２６に保存される。プロセッサ６２２は、プリディストーション画像に補償アルゴリズムを適用し、ゴーストに関連する、プリディストーション画像内の画素の飽和度のばらつきを補償する。重み及び減衰又は明度の基準グラフを作成する場合、ＣＣＤ６１６を用いて明度値が入力される。

補償されたプリディストーション画像は、入出力インタフェース６２８を介してＳＬＭ６１４に供給され、収束レンズを介してホログラフィック記録媒体に射影され、ホログラフィックステレオグラムを生成する。

ここでは、説明のために、コンピュータシステム６００を示したが、他の構成又は種類のコンピュータシステムを用いて上述の技術を実現してもよい。すなわち、コンピュータシステム６００は、上述の技術を実現するために適切なコンピュータシステムの特定の種類の一具体例にすぎない。

本明細書及び本発明の具体例から、当業者は、本発明の他の実施形態を容易に想到することができる。更に、ここでは、説明を明瞭にするために特定の用語を用いているが、これらは本発明を限定する意図はない。上述した本発明の実施形態及び好適な特徴は、例示的なものとみなされ、本発明は、特許請求の範囲及び／又は説明によって定義される。

従来の技術に基づいてホログラフィックステレオグラムを生成する処理を説明する図である。 従来の技術に基づくホログラフィックステレオグラムから再生された画像におけるゴーストを示す図である。 図３（ａ）は、従来の技術に基づく一連のプリディストーション画像を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のプリディストーション画像の一連のフレームから生成され、従来の技術に基づきホログラフィック記録媒体に記録された一連のホログラフィック要素を示す図であり、図３（ｃ）は、従来の技術に基づく図３（ｂ）のホログラフィック要素の一連のフレームを圧縮されていない形式で示す図である。 図４（ａ）は、本発明の実施形態に基づく補償アルゴリズムを適用する前のプリディストーション画像を示す図であり、図４（ｂ）は、本発明の実施形態に基づく補償されたプリディストーション画像を示す図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す補償されたプリディストーション画像から生成される圧縮されていないホログラフィック要素を示す図である。 ＲＧＢ成分の１つについて、平均画素値ｐＡｖｇとＢｒとの間の関係を確立する処理を説明する図である。 プリディストーション画像の画素の平均画素値ｐＡｖｇの算出を説明する図である。 平均画素値ｐＡｖｇとＢｒとの間の関係を確立する処理を説明する図である。 図８（ａ）は、平均画素値ｐＡｖｇ対Ｂｒのグラフを示す図であり、図８（ｂ）は、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ}対Ｂｒのグラフを示す図であり、図８（ｃ）は、明度Ｂｒ対減衰率ａｔｔｅｎのグラフを示す図である。 プリディストーション画像の画素の平均画素値ｐＡｖｇの算出を説明する図である。 異なるＲ、Ｂ値について、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}対Ｂｒ_Ｇの３つの曲線を示す図である。 図１１（ａ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｇと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}と、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}との間の関係を示すグラフを示す図であり、図１１（ｂ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｒと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}と、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｂ}との間の関係を示すグラフを示す図であり、図１１（ｃ）は、重み付け係数Ｗｅｉｇｈｔ_Ｂと、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｒ}と、平均画素値ｐＡｖｇ_{ｒａｔｉｏ，Ｇ}との間の関係を示すグラフである。 図１２（ａ）は、一組のソースデータフレームを示す図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のソースデータフレームから生成されたホログラフィックステレオグラムから再生されたソースデータフレームの組の一組の画像を示す図である。 図１２（ｂ）の画像から図１１（ａ）のグラフをプロットする値の算出を説明する図である。 ホログラフィックステレオグラムを生成する処理のフローチャートである。 プリディストーション画像の飽和度のばらつきを補償する処理のフローチャートである。 全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成するための一組のデータソースフレームの具体例を示す図である。 全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成するためのプリディストーション画像及びホロゲルのアレーの概略図である。 全方向視差のプリディストーション画像の具体例を示す図である。 全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成するための基準データフレームの第１の組を示す図である。 図２０（ａ）は、図１９の第１のセットの基準データフレームから生成されるプリディストーション画像を示す図であり、図２０（ｂ）は、図１９の第１のセットの基準データフレームから生成される補償されていないホロゲルを示す図である。 表示平面及び全方向視差ホログラフィックステレオグラムプリントの斜視図である。 全方向視差ホログラフィックステレオグラムプリントの表示平面の平面図である。 図１９の基準データフレームの第１の組から生成されたグラフを示す図である。 全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成するための基準データフレームの第２の組を示す図である。 図２５（ａ）は、図２４の基準データフレームの第２の組から生成されたプリディストーション画像を示す図であり、図２５（ｂ）は、図２４の基準データフレームの第２の組から生成された補償されていないホロゲルを示す図である。 図１９の基準データフレームの第１の組及び図２４の基準データフレームの第２の組から生成される結合されたグラフを示す図である。 図２７（ａ）はカラー全方向視差システムにおいて基準曲線を生成するためのソースデータフレームのアレーを示す図であり、図２７（ｂ）は（ａ）のソースデータフレームから生成されたホロゲルのアレーを示す図である。 図２７（ｂ）のホロゲルを有するホログラフィックステレオグラムプリントからの画像である。 図２８の画像からの値を用いてプロットされた基準緑重み付け係数曲線を示す図である。 カラー全方向視差ホログラフィックステレオグラムを生成する処理のフローチャートである。 複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成するコンピュータシステムの構成を示す図である。

Claims (45)

1. 複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理方法において、
   複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割するステップと、
   上記複数のセクションをマッピングし、複数のプリディストーション画像を生成するステップと、
   上記複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償するステップと、
   上記複数のプリディストーション画像を圧縮し、複数のホログラフィック要素を生成するステップと、
   上記複数のホログラフィック要素をホログラフィック記録媒体に記録し、ホログラフィックステレオグラムを生成するステップとを有する画像処理方法。
2. 上記複数のプリディストーション画像内の１以上の画素に補償アルゴリズムを適用することによって、該複数のプリディストーション画像を補償するステップを更に有する請求項１記載の画像処理方法。
3. 上記補償アルゴリズムは、上記複数のホログラフィック要素がホログラフィック記録媒体に記録されるとき、上記複数のプリディストーション画像内の１以上の画素を調整し、後の飽和度のばらつきを少なくとも部分的に補償することを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
4. 上記複数のプリディストーション画像の１以上の画素に１つ以上の減衰率を適用することを特徴とする請求項２又は３記載の画像処理方法。
5. 上記画素に適用される減衰率は、上記ホログラフィック記録媒体に記録される複数のホログラフィック要素のゼロではない画素値の予測される最低のレベルに画素値を小さくすることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
6. 第２のホログラフィックステレオグラムの複数のプリディストーション画像内の複数の画素の平均画素値と、該第２のホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度との間に基準関係を確立するステップを更に有する請求項１乃至５いずれか１項記載の画像処理方法。
7. 上記基準関係は、色グラデーションを有する一連の基準ソースデータフレームから決定されることを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
8. 上記基準関係は、
   （ａ）上記色グラデーションを有する一連の基準ソースデータフレームを生成するステップと、
   （ｂ）上記一連の基準ソースデータフレームを分割及びマッピングし、一組のプリディストーション画像を生成するステップと、
   （ｃ）上記一組のプリディストーション画像を圧縮し、一組のホログラフィック要素を生成するステップと、
   （ｄ）上記一組のホログラフィック要素を第２のホログラフィック記録媒体に記録し、第２のホログラフィックステレオグラムを生成するステップと、
   （ｅ）上記第２のホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度を測定するステップと、
   （ｆ）上記第２のホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度に対して、上記一組のプリディストーション画像内の画素の平均画素値のグラフをプロットするステップとによって確立されることを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
9. 上記第２のホログラフィック記録媒体は、上記第１のホログラフィック記録媒体と同じ種類の媒体であることを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
10. 複数のプリディストーション画像のプリディストーション画像内の平均画素値と複数のプリディストーション画像から生成されたホログラフィックステレオグラムから生成された画像内の画素の予測される明度との間の基準関係を生成する画像処理方法において、
    （ａ）色グラデーションを有する一連の基準ソースデータフレームを生成するステップと、
    （ｂ）上記一連の基準ソースデータフレームを分割及びマッピングし、一組のプリディストーション画像を生成するステップと、
    （ｃ）上記一組のプリディストーション画像を圧縮し、一組のホログラフィック要素を生成するステップと、
    （ｄ）上記一組のホログラフィック要素を第２のホログラフィック記録媒体に記録し、第２のホログラフィックステレオグラムを生成するステップと、
    （ｅ）上記基準ホログラフィックステレオグラムから再生された画像の明度を測定するステップと、
    （ｆ）上記基準ホログラフィックステレオグラムから再生した画像の明度に対して上記プリディストーション画像の基準の組内の画素の平均画素値のグラフをプロットするステップとを有する画像処理方法。
11. 上記基準関係を確立するステップは、第２の一連の基準ソースデータフレームについてステップ（ａ）乃至（ｅ）を繰り返し、更なる明度値を用いてステップ（ｆ）でプロットされたグラフを更にプロットするステップを有することを特徴とする請求項８乃至１０いずれか１項記載の画像処理方法。
12. 上記第２のホログラフィックステレオグラムから再生される画像の明度は、複数の視点から測定されることを特徴とする請求項８乃至１１いずれか１項記載の画像処理方法。
13. 上記更なる一連のソースデータフレームは、各連続した視点の間の間隔が狭過ぎ、明度の区別可能な測定値が実質的に得られない場合に生成されることを特徴とする請求項１２記載の画像処理方法。
14. 上記平均画素値は、複数のプリディストーション画像の圧縮軸に亘って平均されていることを特徴とする請求項６乃至１３いずれか１項記載の画像処理方法。
15. 上記平均画素値は、複数のプリディストーション画像の、互いに直交する２つの圧縮軸に亘って平均されていることを特徴とする請求項６乃至１３いずれか１項記載の画像処理方法。
16. 上記複数のプリディストーション画像は、ホログラフィックステレオグラムから再生された画像の予測される明度に基づいて補償されることを特徴とする請求項６乃至１５いずれか１項記載の画像処理方法。
17. 上記画像の予測される明度は、複数のプリディストーション画像の平均画素値に基づいて、上記基準関係から判定されることを特徴とする請求項１６記載の画像処理方法。
18. 上記予測される明度に重み付け係数を適用するステップを更に有する請求項１６又は１７記載の画像処理方法。
19. 上記重み付け係数は、画素の１つの色成分の重み付け係数の１つ以上の他の色成分の画素の平均画素値に対するグラフから得られることを特徴とする請求項１８記載の画像処理方法。
20. 上記グラフは、
    重み付け係数基準ソースデータフレームの第１の組を生成するステップと、
    上記重み付け係数基準ソースデータフレームから導出されたステレオグラフィックホログラムから画像を得るステップと、
    画像の基準セクションから基準比率を算出するステップと、
    画像の他のセクションの更なる比率を算出するステップと、
    上記各更なる比率を上記基準比率で除算し、重み付け係数軸に沿った座標を求めるステップと、
    一方の座標が重み付け係数軸に沿って表され、他方の座標が関連する更なる比率を生成するために用いられた画素内の他の色成分の各平均画素値軸に沿って表された複数の点をプロットし、グラフを作成するステップとによって作成されることを特徴とする請求項１９記載の画像処理方法。
21. 画素の１つの色成分の重み付け係数の、プリディストーション画像の画素の色成分の平均画素値に対する重み付け係数関係を確立する画像処理方法において、
    重み付け係数基準ソースデータフレームの第１の組を生成するステップと、
    上記重み付け係数基準ソースデータフレームから導出されたステレオグラフィックホログラムから画像を得るステップと、
    画像の基準セクションから基準比率を算出するステップと、
    画像の他のセクションの更なる比率を算出するステップと、
    上記各更なる比率を上記基準比率で除算し、重み付け係数軸に沿った座標を求めるステップと、
    一方の座標が重み付け係数軸に沿って表され、他方の座標が関連する更なる比率を生成するために用いられた画素内の他の色成分の各平均画素値軸に沿って表された複数の点をプロットし、グラフを作成するステップとを有する画像処理方法。
22. 上記重み付け係数基準ソースデータフレームの第１の組は、それぞれが複数のセクションを有する少なくとも第１及び第２のソースデータフレームを含み、各セクションは、色成分の異なる組合せを有し、第２のソースデータフレームは、一方の側に黒の領域を有することを特徴とする請求項２０又は２１記載の画像処理方法。
23. 上記グラフは、
    （ａ）異なる色成分の重み付け係数基準ソースデータフレームの第１の組を生成するステップと、
    （ｂ）上記重み付け係数基準ソースデータフレームから導出されたステレオグラフィックホログラムから画像を得るステップと、
    （ｃ）画像の基準セクションから基準比率を算出するステップと、
    （ｄ）画像の他のセクションの更なる比率を算出するステップと、
    （ｅ）上記更なる比率を上記基準比率で除算し、重み付け係数軸に沿った座標を求めるステップと、
    （ｆ）一方の座標が重み付け係数軸に沿って表され、他方の座標が画素内の他の色成分の各平均画素値軸に沿って表された点をプロットするステップと、
    （ｇ）上記基準ソースデータフレームの１つ以上の更なる組について、ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）乃至（ｆ）を繰り返すステップとによって作成されることを特徴とする請求項１９記載の画像処理方法。
24. 画素の１つの色成分の重み付け係数の、プリディストーション画像の画素の色成分の平均画素値に対する重み付け係数関係を確立する画像処理方法において、
    （ａ）異なる色成分の重み付け係数基準ソースデータフレームの第１の組を生成するステップと、
    （ｂ）上記重み付け係数基準ソースデータフレームから導出されたステレオグラフィックホログラムから画像を得るステップと、
    （ｃ）画像の基準セクションから基準比率を算出するステップと、
    （ｄ）画像の他のセクションの更なる比率を算出するステップと、
    （ｅ）上記更なる比率を上記基準比率で除算し、重み付け係数軸に沿った座標を求めるステップと、
    （ｆ）一方の座標が重み付け係数軸に沿って表され、他方の座標が画素内の他の色成分の各平均画素値軸に沿って表された点をプロットするステップと、
    （ｇ）上記基準ソースデータフレームの１つ以上の更なる組について、ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）乃至（ｆ）を繰り返すステップとを有する画像処理方法。
25. 上記基準ソースデータフレームの第１の組は、それぞれが同じ又は類似する少なくとも複数の第１のソースデータフレームと、それぞれが同じ又は類似する複数の第２のソースデータフレームとを含み、上記第１のソースデータフレームは、異なる色の２つの帯状の領域を含み、上記第２のソースデータフレームは、該第１のソースデータフレームと同じ、異なる色の２つの帯状の領域と、黒である第３の帯状の領域とを含むことを特徴とする請求項２３又は２４記載の画像処理方法。
26. 複数のソースデータフレームが分割され、該分割されたセクションがマッピングされて複数のプリディストーション画像を生成するホログラフィックステレオグラムにおけるゴーストを低減する画像処理方法において、
    上記複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償するステップを有する画像処理方法。
27. ソースデータフレームを複数のセクションに分割し、該複数のセクションをマッピングすることによって生成されたプリディストーション画像を変更し、複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理方法において、
    上記複数のプリディストーション画像の飽和のばらつきを補償するステップを有する画像処理方法。
28. 上記複数のプリディストーション画像を補償する前に、
    上記複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割するステップと、
    上記複数のセクションをマッピングして複数のプリディストーション画像を生成するステップとを更に有する請求項２６又は２７記載の画像処理方法。
29. 上記複数のプリディストーション画像を圧縮し、複数のホログラフィック要素を生成するステップと、
    上記複数のホログラフィック要素をホログラフィック記録媒体に記録し、ホログラフィックステレオグラムを生成するステップとを更に有する請求項２６乃至２８いずれか１項記載の画像処理方法。
30. 上記飽和のばらつきは、上記ホログラフィックステレオグラムが記録される記録媒体の回折効率のばらつきを含むことを特徴とする請求項１乃至９及び請求項２６乃至２９、又は少なくとも請求項１に従属する請求項１１乃至２０、２２、２３、２５いずれか１項記載の画像処理方法。
31. 記録媒体上にホログラフィックステレオグラムを生成する際にゴーストを低減する画像処理において、記録媒体の非線形特性を予め補償するステップを有することを特徴とする画像処理方法。
32. 請求項１乃至３１いずれか１項記載の画像処理方法を用いて生成されたホログラフィックステレオグラム。
33. 複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成する画像処理装置において、
    複数のソースデータフレームを複数のセクションに分割する分割手段と、
    上記複数のセクションをマッピングし、複数のプリディストーション画像を生成するマッピング手段と、
    上記複数のプリディストーション画像内の１以上の画素に補償アルゴリズムを適用することによって、該複数のプリディストーション画像を補償する補償手段とを備える画像処理装置。
34. 請求項１乃至３１いずれか１項記載の画像処理方法に基づいて動作する請求項３３記載の画像処理装置。
35. 複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成するコンピュータシステムにおいて、
    上記複数のソースデータフレームを受け取る外部機器インタフェースと、
    外部機器インタフェースに接続される複数のソースデータフレームを分割及びマッピングして複数のプリディストーション画像を生成するプロセッサと、
    上記プロセッサに接続され、１以上の画素に適用され、上記複数のプリディストーション画像における飽和のばらつきを補償する補償アルゴリズムを保存するメモリとを備えるコンピュータシステム。
36. 請求項１乃至３１いずれか１項記載の画像処理方法に基づいて動作する請求項３５記載のコンピュータシステム。
37. 複数のソースデータフレームからホログラフィックステレオグラムを生成するコンピュータプログラム製品において、
    外部機器インタフェースに接続される複数のソースデータフレームを分割及びマッピングして複数のプリディストーション画像を生成するコンピュータにより読取可能なプログラムコードと、
    上記複数のプリディストーション画像における飽和のばらつきを補償する補償アルゴリズムを１以上の画素に適用するコンピュータにより読取可能なプログラムコードとを備えるコンピュータプログラム製品。
38. 請求項１乃至３１いずれか１項記載の画像処理方法に基づいて動作するコンピュータプログラム製品。
39. コンピュータにより読取可能なプログラムコードを有するコンピュータにより読取可能な記録媒体を備える請求項３７又は３８記載のコンピュータプログラム製品。
40. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムを生成するホログラフィックステレオグラム生成方法。
41. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムにおけるゴーストを低減するゴースト低減方法。
42. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムを生成するためにプリディストーション画像を変更する画像変更方法。
43. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムを生成するように構築及び構成されたホログラフィックステレオグラム生成装置。
44. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムを生成するように構築及び構成されたコンピュータシステム。
45. 図４乃至図３１を用いて、明細書において実質的に説明する、ホログラフィックステレオグラムを生成するように構成されたコンピュータプログラム製品。

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