JP3034226B2 - デジタル画像獲得における鏡面反射の検知及び補正 - Google Patents

デジタル画像獲得における鏡面反射の検知及び補正

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    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/40—Image enhancement or restoration by the use of histogram techniques

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は照明された情景又はかか
る情景の再現品における鏡面画像レベル及びハイライト
画像レベルを検知し処理するための方法に関し、より特
別には、本発明は、小さい鏡面反射区域を含んだ情景よ
りデジタルカメラにより得られたデジタル画像のトーン
補正に関する。本明細書において、再現品は、例えば、
ハードコピー画像、透明なオリジナル上の従来の写真陰
画等、ダスト乃至他の欠陥を有することがあるキヤリ
ア、スキャナーで走査することができるキヤリア、電子
複写機により複写されたキヤリア、ファクシミリ端末装
置によって走査されたキヤリア等、テレビジョン等によ
り得られる種々の形式の画像データを意味する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】照明された情景を電子式カメ
ラにより写真撮影するとき、非常に反射し易い被写体に
おける照明の鏡面反射が画像領域内又は対象範囲内で生
ずることがある。特にボトル類、自動車の車体、及び自
動車又はバイクの排気管のような丸い被写体は、スタジ
オランプの反射による小さくて非常に明るいスポットを
生ずることがある。かかるスポットの輝度（ルーメン／
ステラジアンｍ2で現される）は、照明光を拡散する最
も輝いた表面より８倍まで高くなることがある。鏡面反
射している被写体は白い被写体よりも多く光を反射する
被写体のように見られる。１枚の写真の約３分の１が鏡
面反射により影響された経験がある。平らな被写体の鏡
面反射は、被写体を少し動かし又は回転させてこれを避
けることができる。しかし、ボトル、パイプ、球状又は
円柱状の被写体のような湾曲し又は丸みのある被写体に
対しては、鏡面反射を全く無くすように被写体を動かし
又は回転させることは極めて困難又は不可能である。或
いは、鏡面の被写体に反射防止コーティングを行うこと
により鏡面反射を少なくすることができるが、これには
写真家とは異なった種々の技能を必要とし、かつどちら
かと言えば時間がかかる。輝く面からのグレアを防ぐた
めにシェードを置くことは余りにも厄介である。
【０００３】鏡面反射は、情景から画像を獲得するため
にデジタルカメラを使用するデジタル写真において特に
問題である。全景にわたって等しい照明を与えるように
光の位置を決めるように照明条件を選んだ場合でも、情
景の照明のため光による鏡面グレアが生ずる可能性があ
る。球状又は円筒状の被写体が種々の光源からの照明に
よって鏡面反射のハイライトを生ずるグレア部分を有す
ることを避けるのは困難である。ハイライトは画像中の
輝く区域である。ハイライトは、拡散反射又は鏡面反射
のいずれによっても発生し得る。鏡面反射により、照明
比率が非常に乱される。照明比率は、最も輝くハイライ
トに対する少なくも視ることのできる詳細を表したい最
も暗い陰影部における照明の比率である。通常、再現画
像においては、ｆ値４.５に相当する照明の相違は観察可
能である。ｆ値又はｆ数は、通常、レンズの入射瞳径を
表す数として知られ、利用し得る開口の異なった大きさ
を表す。
【０００４】開口はレンズ内の円形の開口又は絞りであ
り、これが写真用フィルム又はエレメントに達するよう
に通過できる光量を決定する。小さい開口は、被写界深
度がより深い大きなｆ数に相当する。被写界深度は、真
の焦点の前後の両方向に伸びている容認し得る鮮鋭な焦
点の距離である。これは、選定された開口、レンズの焦
点距離及びレンズ焦点面間距離に依存して変化する。開
口が小さくなるほど、焦点距離が大きくなるほど、又は
レンズ焦点間距離が大きくなるほど被写界深度が大きく
なる。経験ある写真家は与えられた距離の情景及び情景
内の距離の変動に対する所要の開口についてのよい認識
を持っている。
【０００５】絞りリングを（例えばｆ/４からｆ/５.６
に）１段階上げると開口は小さくなり、レンズを通過す
る光量は半減する。係数 １.４＝２1/2 で開口の直径
を小さくすると、その面積は係数２で減少する。かかる
減少は露出時間を２倍にすることにより、又は照明の輝
度を２倍にすることによりで補償される。レンズの焦点
距離を開口の有孔直径で割るとｆ数が得られる。例え
ば、１１０mmのレンズで開口直径１０mmは、ｆ/１１に
等しい。
【０００６】鏡面反射はカメラの露出時間の自動調整に
おける問題を提供する。デジタルカメラでは、露出時間
はソフトウエアにより管理される。ＣＣＤカメラにおい
ては、露出時間は基本的にＣＣＤの読取り時間に対応す
る。鏡面反射の輝度に基づいて露出時間は過小に選定さ
れ、このため有効な画像領域の明らかな露出不足が生ず
る。更に、露出時間が短すぎた場合は、信号対雑音比が
小さくなり、かつデジタル画像を青くする。通常のＣＣ
Ｄセンサーは、露出時間又は電荷集積時間を増加させる
と、焦点ぼけの問題を与える可能性がある。鏡面反射に
対処する露出時間の正確な設定はＣＣＤの焦点ぼけを避
けるであろうが、主要情景を暗くし過ぎるであろう。
「主要情景」に対して正確に露出時間を設定すると、主
要情景は良好に表すがＣＣＤアレイにおける焦点ぼけ効
果を生ずる。その結果、ハイライトは「焼き飛び」し、
即ちハイライト域では詳細を視ることができない。
【０００７】変動範囲は、センサーが正確に再現し得る
従属輝度（例えば明るさ）の範囲の広さを示す尺度であ
る。前述のどのデジタルカメラも印刷ページで再現し得
るより広い範囲の輝度値を獲得できる。従って、ソフト
ウエア又はハードウエアは、情景の輝度の全領域を印刷
装置が再現し得る範囲内に圧縮しなければならない。こ
の能力はトーン圧縮と呼ばれる。これを行うために、異
なった装置は異なった入力対出力曲線を使う。一般的な
目的として、トーン圧縮は、中間トーンの妥当なコント
ラストを維持しつつ、ハイライト又は陰影部のいずれも
失うことを避ける。得られたトーン曲線は中間トーン区
域が急峻で両端が平らになったＳ字状である。
【０００８】写真家は、レンズ開口、集積時間又はリニ
ヤーＣＣＤアレイのライン時間、照明条件の輝度などを
変えつつ複数回の露出を行うことができる。
【０００９】過去には、多分存在する鏡面反射の影響を
単に避けることによりトーン曲線を調整する幾つかの試
みがなされた。カルフォリニア、サンタバーバラのメガ
ビジョン・インクは、カメラのトーン曲線を調整するた
めの器具、トーンボールを創出した。これは、１個が白
色、１個が黒色、そして１個が灰色であって、互いに接
着された３個の木製ボールを備える。光の鏡面グレアを
捕捉する平らなグレースケールコントロールとは異な
り、トーンボールは丸くされ、このため、写真家は基準
カラーを測るために球のグレアなしの部分を常に見いだ
すことができる。トーンボール法によれば、鏡面反射は
以下の本発明の説明において提案されたように修整され
補正されるのではなく単に避けるだけである。
【００１０】ＥＰ−Ａ−０３３５４１９号は、オリジナ
ルにおけるの濃度累積ヒストグラムを基本としてハイラ
イトと陰影部とを確立する方法及び装置を説明する。指
示された基準スタティック値ＹHRと組み合わせられた基
準濃度ＸHRが指示された濃度閾値ＸHSと比較されてグラ
デーション補正曲線を確立するための可能な２方法の一
方を選択する。この従来の技術文書において説明された
方法は、単に、ハイライト濃度の分布が「正常」か又は
「異常」かを見いだすだけである。ハイライト濃度の高
度の出現率又は頻度は、画像を正常として分類し通常の
グラデーション補正曲線を選ぶであろう。ハイライト濃
度の少ない出現率は、グラデーション補正曲線がそのハ
イライト端部の無用の部分を含まないようにグラデーシ
ョン曲線を移動させることにより異常なオリジナルに対
する見込み処理を開始するであろう。しかし、鏡面反射
は、以下ここに説明される方法による見込み処理を必要
とするにも拘わらずハイライト濃度の注目すべき発生率
を与える。
【００１１】フォトショップ（Photoshop、アドベ・イ
ンクの商標名）においては、「自動レベル機能」が利用
可能である。この機能の応用は、「主情景におけるハイ
ライト」として「鏡面反射」を考え、このため、原画像
に最初から存在するが多過ぎる濃度変化をグラデーショ
ン補正によりなくすように「主情景」の変動範囲を圧縮
する。「主情景」は、画像のうちの写真家にとって最も
適切な情報を含んだ部分である。これは、部分的に鏡面
の対象上の文章又はロゴなどを含むことができる。更
に、トーン補正は異なったカラーチャンネルに対して異
なり、このためデジタル画像のカラーバランスを劣化さ
せる可能性がある。もし最も輝度の大きいスポットが真
の中立白色を持たないならば、カラーキャスティング(c
olour casting)が生ずる可能性がある。
【００１２】
【発明の目的】従って、情景中の鏡面反射の有無に拘わ
らずデジタル化すべき画像を検知する方法を提供するこ
とが本発明の第１の目的である。
【００１３】開口の幅及び露出時間又は集積時間の設定
方法において鏡面反射付近の情報を使用することが本発
明の別の目的である。
【００１４】鏡面反射の発生したデジタル画像の補正に
適したグラデーション曲線を計算する方法を提供するこ
とが本発明のなお別の目的である。
【００１５】本発明の更なる目的及び利点は以下の説明
より明らかとなるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上述の諸目的は請求項に
よる特別な特徴により具体化される。本発明の好ましい
実施例は付属実施態様において明らかにされる。
【００１７】本発明の方法により、鏡面反射のために特
定された画像レベルが探索される。画像レベルは、濃度
レベル又は強度レベルとすることができる。通常は濃度
レベルについては、レベル０が白を表す。正のレベル
は、黒までのグレーレベルを表す。強度レベルについて
は、レベル０が黒を表し、また、正のレベルは白までの
グレーレベルを表す。カラー画像に対しては、黒がソリ
ッド(solid)カラーを表し、白はフェイント(faint)カラ
ーに相当する。
【００１８】ハイライト画像レベルは、画像における最
も明るいスポットの強度を表す画像レベルであり、ここ
では鏡面反射からの除去が行われ、即ち、鏡面反射に相
当している画素は画像から取り除かれる。
【００１９】感光手段は、入射光のエネルギー、又は可
視光の近傍の電磁波を電気信号に変換するシステムであ
る。
【００２０】光の像は、通常は、レンズ又はレンズ系に
より形成される像である。この像は、通常は平面に投影
される。
【００２１】光の像の強度はルックスで表される。この
強度は、露出時間と共に、電子信号に変換されるエネル
ギーである露光を与える。
【００２２】濃度レベル又は強度レベルからの制限があ
るので、結果が常に確実に正であるように差 ｚ−ｔ
の絶対値 ‖ｚ−ｔ‖ を取ることが有用である。もし
最低強度が明確に確立されなければ、ＸLは、これを低
い強度に対応して総ての可能な画像レベルの極値と等し
くすることができる。
【００２３】
【発明の詳細な記述】本発明は付属図面を参照し例示に
より以下説明される。
【００２４】本発明は、以下、その好ましい実施例に関
して説明されるが、これら実施例は本発明を限定するこ
とを意図したのもでないことが理解されるであろう。逆
に、すべての代置可能例、変更例、及び同等例は特許請
求の範囲に定められる本発明の範囲内にあることが意図
される。
【００２５】本発明は、スタジオカム（StudioCam）デ
ジタルカメラについて実行することができる。スタジオ
カムはベルギー、モルトゼルに本拠を置くアグファ・ゲ
ベルト、Ｎ．Ｖ．の商標名である。図１を参照すれば、
デジタルカメラ２１は、サンプル式撮像システム、即
ち、点の連続ではなくて個別的な点のアレイ又は個別的
な線の組に沿ってサンプリングすることによりデジタル
画像信号を発生する装置である。各点におけるサンプリ
ングは有限寸法のサンプリング開口又は面積を使ってな
される。デジタルカメラは、出力を電子的に測定し得る
１種の感光素子２２を備える。
【００２６】本発明に適したデジタルカメラにおいて
は、レンズ２７を通過した光は、ＣＣＤ面を作っている
感光セルのグリッド上に当たる。強度又は輝度及び各セ
ルに当たる光への暴露時間に応じて、ＣＣＤは強さの変
化する電気信号を送出する。
【００２７】ＣＣＤ又は電荷結合素子は、露光に電子的
に反応しかつ順次に電荷のパテントを蓄積し得る感光性
金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスターのアレイを
形成する。既得の余分な電荷を除去するリセットパルス
の後で、スタジオカムにおいては、光は、集積時間ｔ
INT内に画像感知用エレメントとしての３６４８個のホ
トダイオードのアレイにより獲得され、その各に電荷が
蓄積される。ホトダイオードの電荷はクロックパルスに
よりＣＣＤアナログシフトレジスターに送られる。この
シフトレジスター内の電荷は信号出力バッファーに逐次
送られる。
【００２８】素子２２により検知される光は、光源２
３、２４からの照明光を反射している情景２０からく
る。或いは、例えばハロゲンランプの照明光が透明なオ
リジナルを横切り、透明なオリジナル上の画像により減
衰された光が感光素子２２に達する。
【００２９】実際のデジタル写真に対しては、受光面を
有しかつ集積ＣＣＤユニットに取り付けられた電荷結合
素子（ＣＣＤ）が好ましい。
【００３０】本発明に適したカメラ２１の画像センサー
２２に使用される感光エレメントは光による露光量Ｅ
（Ｅはルックス秒で表される）をＣＣＤセル又は画像感
知用エレメントにおける電荷Ｑ（Ｑはクーロンで表され
る）に光電的に変換する。露光量Ｅはある短時間内に照
度Ｉ（Ｉはルックス又はルーメン/m2で表される）によ
って感光エレメントに与えられた光エネルギー量であ
る。この短時間は集積時間又は露光時間と呼ばれる。従
って露光量は、ワンショットカメラにおいては、集積時
間、露出時間又はシャッター速度に関連する。露光量Ｅ
は照度Ｉにも関連するので、Ｅは光源２３、２４又は情
景２０の明るさＢ及びカメラの開口２５にも関連する。
伝統的なカメラのシャッター２６は、露出のタイミング
及び潜像を作るために光がフィルムに当たり得る時間の
長さを制御する装置である。ＣＣＤベースのカメラにお
いては、露出時間は、センサーに与えられるタイミング
信号により制御される。電荷Ｑiは、露出時間の１次関
数でもある。電荷Ｑiはコンデンサーにより蓄積される
ので、電荷Ｑiは電圧Ｖiと対応する。
【００３１】静物写真では、カラー及び白黒のデジタル
画像をワンパス走査できる３×３６４８個のエレメント
を有する走査トリリニヤーカラーＣＣＤアレイが使用さ
れる。トリリニヤーアレイは、横並びに接着された３個
のリニヤーＣＣＤアレイを備える。各ＣＣＤライン画像
センサーは、主走査方向と直角の方向に１次元的にアレ
イにされた複数のＣＣＤエレメントを備える。各アレイ
は、典型的には感光セルの上方に塗られた染料の形式の
それぞれのカラーフィルターで覆われる。情景２０から
の完全なデジタル画像を得るために、アレイは画像面を
横切る１個の通路を作り、各リニヤーＣＣＤが１度に１
線を走査し、各センサーは画像が互いに重なって揃うよ
うに赤、緑及び青の露出を逐次行う。
【００３２】トリリニヤーアレイは、これを精密ステッ
プモーターによりワンパス走査方式で動かすことができ
る。その結果、デジタル画像のカラー面（分離とも呼ば
れる）は混合され、コンピューターがラインを再配置さ
せる。全処理が、情景２０からの画像を色分離されたコ
ンピューターファイルに変える。こうして、デジタルカ
メラの出力はデジタル化され色分離される。走査線の段
階数は分離露出段階の数、即ち４５００に等しい。
【００３３】レンズ２７は情景からの光を画像面２２に
投影する機能を持つ。
【００３４】通常のカメラの画像面は、カメラ内でフィ
ルムが通常ある面である。この面は通常は光学軸と直角
であり、ここに情景２０の物体の鮮鋭な像が形成され
る。カメラレンズ２７は、正確に露出された絵を確保す
るように画像面又はフィルム面に正確に画像の焦点を合
わせるように設計される。スタジオカムにおいては、好
ましくはニコンズームレンズ３５−８０mm/Ｆ４−５.６
が使用される。
【００３５】ＣＣＤライン画像センサーの受光面に焦点
を合わせられた入射光は、ＣＣＤライン画像センサーに
より光電的に各画素ごとに画像信号ＶCCDに変換され
る。画像信号ＶCCDのアナログ電圧は１個のアナログレ
ジスターに逐次送られる。このレジスターのアナログ電
圧は１２ビットＡ／Ｄコンバーター（アナログデジタル
コンバーター又はＡＤＣ）によりデジタル化される。従
って、画像センサーのビットデプスは１２ビットであ
る。カラー画像については、これは１画素あたり３６ビ
ットとなる。もし後段において１２ビットが８ビットに
減らされると、２４ビットのカラー画像が作られる。
（一定の露出時間についての）感光エレメントの強度又
は照度Ｉがある下限値以下であれば、ＡＤＣの入力側に
印加される対応するアナログ電圧は最小である。かかる
場合は、ＡＤＣの出力側におけるデジタル値は０である
ことが普通である。（一定の露出時間についての）強度
Ｉがある特定の上限値に達すると、ＡＤＣの入力に加え
られりアナログ電圧は最大値に達し、この場合ＡＤＣは
飽和したと言われる。かかる場合は、ＡＤＣは伝統的に
その最大デジタル値ＩMAXを出力する。１２ビットＡＤ
Ｃでは、この最大デジタル値ＩMAXは４０９５である。
ＡＤＣのデジタル出力値は感光エレメントにおける入射
光の強度Ｉに対応するので、これらのデジタル値はしば
しば「強度値」と呼ばれる。伝統的に１２ビットＡＤＣ
からのデジタル値は区間［０、４０９５］内にある。大
きなデジタル値又は「強度値」は、対応している感光エ
レメントに当たっている光の強度Ｉが大きいことに相当
する。露光量Ｅは露出時間ｔINTと照度Ｉ又は強度との
積であり、また感光エレメントにおいて形成される電荷
Ｑは露光量Ｅの１次関数であり、更にＡＤＣの入力側に
印加される電圧Ｖは電荷Ｑの１次関数であるので、リニ
ヤＡＤＣにより作られるデジタル出力値もまた入力アナ
ログ電圧Ｖの１次関数である。そこで、デジタル出力値
又は「強度値」は一定の露出時間の照度又は強度の１次
関数であり、かつＣＣＤ及びＡＤＣの変動範囲内にあ
る。従って、強度値もまた情景の対応部分の輝度又は照
度の１次関数である。
【００３６】鏡面反射は照射された感光エレメントの高
い照度Ｉを作るので、高い「強度値」が作られる。説明
は、以下「高い強度値」に集中するであろう。検討を容
易にするために、これら「高い強度値」はヒストグラム
（図２）及び累積ヒストグラム（図３）のグラフの原点
に動かされる。そこで、最高の「強度値ＩMAX」の値が
０とされ、このため「（光学的）濃度値」と呼ばれる。
こうして「最高強度値」は「最低濃度値ＤMIN」に相当
する。前述の１２ビットシステムにおいては、「濃度値
Ｘ」と「強度値Ｉ」との間の関係は、これを次の１個の
関係式によって定めることができる。
【００３７】Ｘ＝４０９５−Ｉ 光学的濃度Ｄは入射光と反射光との比の対数関数である
ので、情景の「光学的濃度Ｄ」と先に定められた「（光
学的）濃度値Ｘ」との間には真の１次対応はない。かか
る「濃度値Ｘ」は（対数的な）濃度との混乱を避けるた
めに「不透明度」と呼ばれることが多い。
【００３８】ＡＤＣにより作られたデジタルデータはカ
メラ内の局所データバッファーに一時的に記憶される。
【００３９】カメラから到来した生データは１色１画素
あたり１２ビット有し、即ち１画素あたり３６ビットが
獲得される。デジタル画像を表すには１色１画素あたり
８ビットで十分であるため、各１２ビットはホストコン
ピューターによりトーン曲線の組に基づいて８ビットに
変換される。トーン曲線による調整は、カメラのＡＤＣ
からきた１２ビットデータを８ビットデータに変換する
方法で管理される。ポステリゼーションを避けるように
注意しなければならない。ポステリゼーションは、「ト
ーナルブリーク（トーン破綻）」又は「コンチゼーショ
ン」とも呼ばれる。
【００４０】１２ビットデジタル画像データをカメラ２
１のデジタルデータバッファーからホストコンピュータ
ー２８に送るために、ＳＣＳＩ−ＩＩ（小型コンピュー
ターシステムインターフェース、バージョン２）リンク
２９が使用される。転送速度は、典型的には毎秒１メガ
バイト（１MB/s）である。ホストコンピューターにおけ
るデジタル画像の獲得にはアグファ・フォトルック（Ag
fa FotoLook）走査インターフェースの使用が好まし
い。フォトルックはアグファ・ゲベルト、Ｎ．Ｖ．の商
標名である。知的アグファフォトルックインターフェー
スは、必要であるならば露光レベル、コントラスト、カ
ラーバランス、及びコンピューター支援鮮鋭度を自動的
に扱うことができる。
【００４１】別の実施例においては、カメラは着色セル
を有する領域ＣＣＤを備える。ＣＣＤは長方形のＣＣＤ
アレイに配列され、非常に短時間で全画像を獲得でき
る。ＣＣＤアレイの個々のセルの上に小さなカラーフィ
ルターが直接置かれる。フィルターは、これを染料の小
滴より作ることができる。アクションカム（ActionCo
m、アグファ・ゲバルト、Ｎ．Ｖ．の商標名）は、本発
明による方法の実行に適した領域ＣＣＤを備えたデジタ
ルカメラである。
【００４２】本発明により、情景の照明を変えることが
でき、開口の変化又は集積時間を最適にすることができ
る。上述のように、開口が増加すると情景の深度が浅く
なる。より短い集積時間又はライン時間に相当する大き
な開口の別の欠点は、苛酷な過照明に対するＣＣＤセン
サーの反応に関するＣＣＤセンサーの限界である。極め
て強い光に直面すると、幾つかのＣＣＤは過露光された
エレメントから隣接セルに電荷を漏洩するであろう。こ
の現象は焦点ぼけと呼ばれ、これを防止するために種々
の方法が使われる。これは、鏡面反射のまわりの着色縞
としてそれ自体を示すことが最も多い。通常、センサー
は、赤、緑又は青の各チャンネルでぼけに相違があり、
あるチャンネルが他のチャンネルよりも多くぼけたと
き、着色縞を作るであろう。
【００４３】ＣＣＤ式のデジタルカメラは、「シャッタ
ー速度」で作動する代わりにある集積時間ｔINTで作動
する。１個又は複数個のＣＣＤアレイを有するデジタル
カメラでは、集積時間ｔINTがライン時間を大きく決定
する。スタジオカムデジタルカメラについては、照明条
件及びレンズ開口を補償する典型的な速度設定値又はラ
イン時間は走査１ラインあたり２０ないし５０ミリセコ
ンド（２０−５０ms）である。ライン時間は情景におけ
る光量により設定される。このカメラは露出を９msから
１００msに設定することができる。容認し得るノイズレ
ベルを有する最小ライン時間についての適切な設定は１
５msである。開口が適切に選ばれたときは、３０から５
０msの間のライン時間が適切である。
【００４４】好ましい実施例においては、予備露光又は
「予備走査」が行われる。予備走査の目的は、適切な開
口の設定を選択すること及び適切な露光時間を選択する
ためである。好ましくは、開口及び露光時間は、鏡面反
射区域内でない限り画像全面を通じて感光エレメントの
過露光のないように選定される。そこで、焦点ぼけもま
た完全に避けられる。開口の選定においては、被写界深
度と光束との間の二者択一が行われる。開口を小さくす
ると良好な鮮鋭度のための被写界深度は深くなる。開口
を広げると、カメラに入ってくる光束が増加し、露出時
間が少なく、従って画像獲得時間を短くできる。写真家
が開口や露出の設定の経験のない場合は、手動で中間の
開口を設定しかつ比較的短い露出時間、即ち１５msを設
定することができる。別の実施例においては、開口は、
これをホストコンピューター及び／又はデジタルカメラ
上で作動しているソフトウエアにより制御されるモータ
ーにより設定することができる。最初の予備デジタル画
像が撮影され、デジタルデータがホストコンピューター
により獲得される。以下説明されるように、予備デジタ
ル画像の濃度ヒストグラム（図２）が作られる。濃度ヒ
ストグラムの最初の解析により、画像が大きく過露出で
あったか又は露出不足であったが明らかになる。過露出
の場合は、写真家は開口を狭くすることが要求される。
露出不足の場合には、写真家を開口を広くすることが要
求される。例えば、フルスケールが４０９６デジタルレ
ベルの場合に僅かにレベル０から１００しか占められな
ければ露出不足は明らかである。適切でない開口を変え
る場合は、写真家は、過露出の場合は露出時間を減ら
し、或いは露出不足の場合は露出時間を増加させるよう
に選ぶことができる。或いは、照明の光度を減らし、或
いは増やすことができる。露出不足は、デジタル画像に
低濃度レベルの大きな領域が全くないことにより検知さ
れる。これは最低濃度レベルから最高濃度レベルまでに
ゼロがしばしばあることを観察することにより濃度ヒス
トグラムから推定できる。過露出は、最低濃度レベル又
は最高強度レベルを有するデジタル画像画素の重大な集
中により検知できる。もし画素の２５％以上が最低濃度
レベルを有すれば、その画像は明らかに過露出である。
少なく１個の画素が最高強度値ＩMAX（＝１２ビットシ
ステムでは４０９５）を持っていた場合でも、写真家は
感光手段が過露出されたことを知らされる。かかる場合
は、ＡＤＣは、可能最高値ＩMAXより高いデジタル値の
総てを最高値ＩMAXに変換するであろう。総ての画素が
最高値ＩMAXより小さい強度値を有する場合は、過露出
はない。過露出又は露出不足のため、開口又は露出時間
の変更が必要な場合は、情景を新たに予備走査すること
が必要である。さもなければ、以下説明のように、最初
に獲得された画像を処理のために使うことができる。
【００４５】好ましい実施例においては、適切な開口及
び露出時間の予備走査作業により得られた画像データに
基づいて、１２ビット画像信号Ｘの発生回数を数えるヒ
ストグラムカウンター回路により図２におけるような統
計曲線又は濃度ヒストグラムＹ＝Ｈ（Ｘ） ３５が作ら
れる。濃度ヒストグラムは、これを以下のＣ言語コード
により作ることができる。
【００４６】 #define MaxDens 4096 int i, X, H[MaxDans] /* MaxDans=2 exp bit-depth ; MaxDans=4096 if bit-depth=12 */ /* function get pix val() returns 0 if end of image reached */ /* returns 1 otherwise */ /* returns pixel value in first argument */ for ( i=0 ; i < MaxDens ; i++ ) H[i] = 0 ; while ( get pix val(&X) ) H[X] = H[X] + 1 ; 関数 get pix val()により戻される値ＸはＡＤＣから直
接くることが好ましい。濃度ヒストグラムＨ（Ｘ）は、
デジタル画像における画像データのグレー値Ｘの分布を
示す。ヒストグラムのグラフは、総ての可能な濃度値の
範囲にわたり引かれ、各与えられた濃度値Ｘを有する画
素数Ｙのプロットである。グラフ縦軸は濃度Ｘである。
グラフの横軸は、濃度Ｘを有する画素の発生回数Ｙであ
る。グラフの濃度間隔ΔＸは濃度ヒストグラムを作るた
めに使用される濃度幅の単位である。好ましい実施例に
おいては濃度間隔幅は１濃度レベルであり、４０９６濃
度レベルを与え得る装置はカウント数４０９６の濃度ヒ
ストグラムを与え、各カウントが１濃度レベルに相当す
る。しかし、複数の個別濃度レベルを、好ましくは互い
に別の濃度クラスに配列し、そして各クラスについて回
数を計算することも可能である。例えば、濃度値０及び
１を第１のクラスに、濃度値２及び３を第２のクラス
に、濃度値２Ｎ及び２Ｎ＋１を（Ｎ＋１）番目のクラス
に配列することができる。ヒストグラムは、各クラスに
つき、そのクラスに属する濃度値の画像における発生を
反映する。クラスは同数の濃度値を有する必要はない。
【００４７】ヒストグラムの計算については、デジタル
画像の総ての画素の濃度値を使うこともまた不必要であ
る。デジタル画像は、画素のカウントを実質的に減らす
ために、これを１又は２次元において２、３、４又はそ
れ以上の係数でサブサンプリングすることができる。１
実施例においては、ヒストグラム計算に対してその他の
画素はいずれもスキップされ、また一様な各ラインは抹
消又は省略することができる。好ましい実施例において
は、最終の累積ヒストグラムは１００％に正規化され、
その他の計算についてはこの形式の計算縮減による影響
はごく僅かである。
【００４８】図２によれば、可能画素値Ｘの範囲は水平
方向に伸び、最右端は黒に相当し、最左端は白に相当す
る。与えられた点の高いピーク値は、画像の多くの画素
が他の値ではなくてこの値を持つことを意味する。図２
は、画素数４メガ、すなわち４＊２０20を有する１２ビ
ット画像についてのヒストグラムのシミュレーションを
示す。
【００４９】図２において、濃度ヒストグラムは、画素
がハイライト区域０から１４００では比較的少数であ
り、１４００から３６００の濃度領域内で多数であるこ
とを示す点に注意されたい。濃度レベル０を有する画素
はない。この場合は、感光エレメントは過露出されたで
あろう。過露出は、本発明の方法により、好ましくは濃
度レベル０を有する画素がないように露出時間を短くし
新たなデジタル画像を獲得することにより避けられる。
【００５０】図３の累積濃度分布 Ｙ＝Ｃ（Ｘ） ４０
は濃度ヒストグラム Ｙ＝Ｈ（Ｘ）から誘導される。累
積濃度分布は、濃度Ｘの累積発生回数Ｙ又は画像の累積
濃度分布を表す。濃度ヒストグラムＨ（Ｘ）からの累積
ヒストグラムＣ（Ｘ）の作成は以下のＣ言語コードによ
り行われる。
【００５１】C[0] = H[0] ; for (i=1 ; i < MaxDens ; ++i) C[i] = C[i-1] + H[i]
; 図２に従った累積ヒストグラムである図３に示されるよ
うに、Ｙ＝Ｃ（Ｘ）は、光学的濃度レベルを表している
Ｘ軸、及び画素の累積数又は濃度Ｘに関する累積発生回
数Ｙを表しているＹ軸を有するＸ−Ｙ座標面において定
められることが好ましい。Ｙ軸の尺度は０％から１００
％の範囲に正規化されることが好ましい。これは、各個
別累積画素カウントを最大画素カウント又はＹ軸におけ
る最終値ＹMAXで割ることにより達成される。この最大
画素カウントは、累積ヒストグラムの右側にあって累積
ヒストグラム Ｙ＝Ｃ（Ｘ） が終わる点における値で
あり、これは完全画像の全画素カウント、この例では４
メガに等しい。こうして、０.０から１.０の間の累積回
数値が得られ、これを百分率［％］とするために１００
倍することができる。
【００５２】本発明により、図３に示されるように、い
ずれもＹ軸上にある −基準鏡面累積回数の第１の規定値Ｙ1；及び −基準ハイライト累積回数の第２の規定値Ｙ2が累積ヒ
ストグラム Ｙ＝Ｃ（Ｘ） により変換され、いずれも
Ｘ軸上にある −第１の鏡面反射濃度Ｘ1；及び −第２の基準ハイライト濃度Ｘ2 が得られる。
【００５３】選択的には、累積ヒストグラム Ｙ＝Ｃ
（Ｘ） の終わりにおけるＹ軸上の最終値ＹMAXは、累
積濃度ヒストグラム Ｙ＝Ｃ（Ｘ） が１００％に達し
た点、ＹMAX＝１００％、におけるＸ軸上の最終濃度Ｘ
MAXに変換される。上の変換によりＸMAXが決定されない
場合は、これは濃度値を作る装置で達し得る最大値に予
め決められる。以後、ＸMAXは「最大濃度」と呼ばれ
る。
【００５４】実際の経験は、基準鏡面累積回数Ｙ1の値
はこれを Ｙ1＝０.１％ と選択し得ること、及び基準
ハイライト累積回数Ｙ2の値はこれを Ｙ2＝０.５％
と選択し得ることを示している。図３において注意され
るように、シミュレーションはこの点に関する尺度にお
いてではない。対応している第１の基準鏡面濃度Ｘ
1は、図２及び図３に示されるような情景の反射部分に
おける点の濃度値に対応する。第２の基準ハイライト濃
度Ｘ2は「主」情景の最も輝く点（「ハイライト点」と
も呼ばれる）の濃度値に相当する。主情景とは、情景の
鏡面反射を含まない部分である。Ｙ1及びＹ2の値は次の
不等式に従って予め決めねばならないことが言われてい
るがＹI及びＹ2に対するその他の値も適切である。
【００５５】１０-5 ≦ Ｙ1 Ｙ1 ≦ Ｙ2/２ 及び Ｙ2 ≦ ０.１ 上の定数１０-5及び０.１は、それぞれ０.００１％及び
１０％に相当する。
【００５６】鏡面反射が特別な狙いでなくたまたまなも
のである情景に対しては、基準累積回数の第１の予測値
Ｙ1は０.０％から１.０％に設定されることが好まし
い。基準累積回数の第２の予測値Ｙ2は第１のものより
大きくなければならない。即ち、Ｙ2＞Ｙ2 である。Ｙ
1及びＹ2の値は、最小値に近い累積回数として数値的に
決定される。この最小値は、オリジナル、情景又は光学
経路中のダスト、欠陥、及び同様なものの影響なしにオ
リジナルの濃度特性に従ったオリジナルの典型的な１濃
度として一定値に特定できる。鏡面反射は情景のごく小
部分に生ずることが報告されている。そこで、鏡面反射
によってはデジタル画像の全面積のうちのごく小さな百
分率しか影響されない。従って、Ｙ1及びＹ2の値は上に
説明された範囲には限定されない。
【００５７】非常に小さな濃度を有する画素は主画像濃
度と比べて少数であるため（小面積）、累積濃度ヒスト
グラムは、鏡面反射点を表している濃度Ｘ1と主情景ハ
イライト点Ｘ2との間に明瞭な平坦部を有することが観
察された。Ｘ2とＸMAXとの間のヒストグラムの第１の部
分は「主範囲」に相当し、一方、Ｘ1とＸ2との間の部分
は「鏡面反射範囲」に相当する。このため、距離 Ｘ2
−Ｘ1 が小さければ、即ち平坦部が無ければ、画像に
は鏡面反射がないとすることができる。もし、基準鏡面
濃度Ｘ1が基準ハイライト濃度Ｘ2より非常に小さい値を
持つならば、即ちＸ2−Ｘ1 が大きい場合は、この情景
はライティングによる鏡面反射を含むと考えられる。こ
れは次の方程式で表すことができる： α＝（ＸMAX−Ｘ2）/（ＸMAX−Ｘ1） 上式において、α＞０.８７５ であるならば鏡面反射
はないと想定される。しかし、α≦０.８７５ ならば
鏡面反射があると考えることができる。
【００５８】上の値０.８７５は経験的に見いだされた
ものであり、実際の状況により０.９５から０.７０の間
で変わることも有り得る。上述のように、値ＸMAXは、
累積濃度ヒストグラムがその最大に達したときの点Ｙ
MAXより誘導できる。しかし、値ＸMAXを，システム、例
えば１２ビットシステムの達し得る最大濃度値に固定す
ることも可能であり、ＸMAXを、値４０９５を持つよう
に又はこの値の上下１０％以内で選ぶことができる。
【００５９】ホストコンピューターのソフトウエアが上
の方法を応用して画像に鏡面反射のあることを検知する
と、写真家又はオペレーターは、ホストコンピューター
においてこのことを、例えば音響信号及び／又は表示モ
ニター上の警告メッセージにより知らされる。次いで、
累積濃度ヒストグラムのＸ1及びＸ2の位置に基づいてカ
メラの露出時間を最適化するための選択が写真家に残さ
れる。次いで、最適露出時間を使用して最終の露出が行
われる。
【００６０】ＣＣＤは露出に１次応答するので、もし露
出時間が２倍にされると上に定められた「強度値」Ｉは
２倍になるであろう。予備走査が露出時間Ｔで行われる
こと、及び鏡面反射は強度 Ｉ1＝４０９５−Ｘ1 を有
することと仮定する。写真家が鏡面反射は強度Ｉ'1 を
得るように選定したとすると、最終撮影のための所要露
出時間は式 Ｔ’＝Ｔ＊Ｉ'1 / Ｉ1 により与えられ
る。露出時間はこのように調整され、鏡面反射の強度が
最大デジタル強度レベルに変換され、こうして焦点ぼけ
を避けるが最大変動範囲を維持する。
【００６１】写真家は、Ｉ'1 ＝４０９５ を選ぶこと
により、総ての可能な強度値又は濃度値をカバーするよ
うに、鏡面反射を含んだ完全なヒストグラムに拡張する
ことができる。
【００６２】或いは、露出時間を式 Ｔ" ＝Ｔ＊Ｉ'2 /
Ｉ2 で与えることができる。
【００６３】上式において，Ｉ2＝４０９５−Ｘ2 は主
情景におけるハイライトの強度値であり、Ｉ'2 はこれ
らハイライトに対する要求された強度値である。写真家
が「主情景」外、即ち情景の部分外に鏡面反射を含まな
い最大値を得たい場合には、Ｉ'2 ＝４０９５ に設定
することを選び、このため新たな露出時間Ｔ”を設定す
る。こうして、有効な画像領域及び主情景をデジタル化
するためにＣＣＤの全変動範囲が使用され、この変動範
囲はＴ’の場合よりもなお一層拡張される。この大きな
拡張の欠点は、鏡面反射による感光エレメントの過露出
による焦点ぼけの誘導の可能危険性である。内部情報が
何も無い大きな白いスポットが現れる可能性がある。し
かし、重要な利点はノイズの減少である。
【００６４】別の実施例においては、写真家は、新しい
露出時間を範囲［ｔ’、ｔ”］内の値に設定したいこと
がある。この方法は、情景中のハイライトまで及びハイ
ライトを含んだ全部の詳細、鏡面反射の近くの詳細まで
も得て、これにより焦点ぼけの危険を避けることは確か
である。
【００６５】照明条件、開口及び露出時間に対する適切
又は最適な設置により最終のデジタル画像が獲得される
と、最終のデジタル濃度値Ｘは、これを適切なグラデー
ション補正曲線により補正された濃度値Ｘ’に変換する
ことができる。伝統的な１次グラデーション曲線は、主
情景に対する限定された濃度範囲、及び鏡面反射に対す
る大きな濃度範囲を作るであろう。
【００６６】累積ヒストグラムにおいて集められた知識
を使用して強度値又は濃度値を最適化するためには、以
下説明される方法が好ましい。グラデーション制御のた
めに特別なグラデーション補正曲線を確立し、情景又は
オリジナルからの画像をデジタル化して得られた画像デ
ータにこれを適用する。適切なグラデーション曲線は図
４に示されるようなグラフに示される。このグラフの横
軸は濃度Ｘであり、縦軸は「補正された濃度」Ｘ’であ
る。グラデーション補正曲線５０ Ｘ'＝Ｇ(Ｘ)は、最小
濃度 Ｘ＝０，Ｘ’＝０ 及び最大濃度 Ｘ＝MaxDens、
Ｘ'＝MaxDens' の値により特定された座標点 (Ｘ，
Ｘ'）＝（０，０) 及び （MaxDens，MaxDens')を通って
引かれた曲線として決定される。
【００６７】好ましい実施例においては、鏡面反射を含
んだデジタル画像には各部が１次のグラデーション補正
関数 Ｘ’＝Ｇ（Ｘ） が適用される。グラデーション
補正の目的は，変動範囲を主情景のハイライトと鏡面反
射との間に圧縮すること、及び同時に主情景における詳
細をその変動範囲を広げることにより維持することであ
る。各１次関数は各直線の線分について始点と終点とを
必要とする。直線の線分の終点は、最後の直線線分を除
いて、次の直線線分の始点と一致し、各１次関数を連続
させる。かかる終点／始点は内部区切り点又は簡単に区
切り点と呼ばれる。好ましい実施例においては、１次関
数は２個の直線線分よりなり、従って１個の区切り点を
持つ。区切り点のＸ位置ＸB、最初の始点ＸS及び最後の
終点ＸEの計算は、累積ヒストグラムからのデータに基
づくことが好ましい。好ましい実施例では、図４に示さ
れるように次のようになる。
【００６８】ＸS＝Ｘ1 ＸB＝Ｘ2 ＸE＝ＸMAX 好ましい実施例においては、主情景に相当する濃度範囲
は総出力範囲の３/４を占める範囲に写像され、一方、
主情景のハイライトと最も明るい鏡面反射との間の範囲
は総出力範囲の１/４を占める範囲に写像される。１２
ビットデジタル信号が８ビット画像値に変換される実施
例においては、主情景に相当している値はグラデーショ
ン補正曲線により０ないし６３の範囲内の出力濃度値に
変換され、一方、鏡面反射は、６４から２５５の範囲内
の濃度値に変換される。
【００６９】別の実施例では、主情景の範囲は総出力範
囲の９０％、又は９５％のサブレンジに写像される。残
りの１０％又は５％のサブレンジは写像によりハイライ
トから鏡面反射までの範囲を受け入れる。上述の横軸の
値ＸS、ＸB、ＸEは、このようにして次のように写像さ
れる。即ち、 Ｘ’＝０ Ｘ'B＝α Ｘ'F＝ＸMAX ここに、αは［６０％、９５％］の範囲内である。
【００７０】上の手順に従って得られた区切り点に基づ
いてグラデーション補正表を作ることができる。濃度Ｘ
と補正濃度Ｘ’との間の関係を表しているデータは、索
引表を作るためにグラデーション補正回路のＲＡＭに記
憶される。
【００７１】グラデーション補正曲線Ｇ（Ｘ）を表して
いるグラデーション補正表がＲＡＭに記憶された後、２
回目のデジタル画像データを獲得でき、これによりグラ
デーション補正回路に与えるべき画像データが得られ
る。画像データはグラデーション補正曲線Ｇ（Ｘ）によ
る回路において補正され、これにより補正された画像デ
ータＸ’に変えられる。次いで、記録された補正データ
は後で使用するために記憶され、或いはタイプセッタ
ー、プリンター又はデジタル印刷機のような画像再現装
置で再現される。
【００７２】より好ましい実施例においては、グラデー
ション補正曲線は変形された１次関数により与えられ
る。区切り点の縦座標値Ｘ'Bに近い濃度値を有する場所
にポステリゼーションが生ずることのあることが経験さ
れている。もし第１の直線線分の傾斜が第２の直線線分
の傾斜とかなり違うとポステリゼーション効果が増加す
る。区切り点の付近においてもこの傾斜を連続関数とす
るために、両方の直線線分の一部分が非線形曲線で置換
される。かかる曲線は、これを３次のスプライン関数、
即ち、直線線分とスプラインとが出会う各接続点におけ
る０次、１次及び２次の導関数が連続性を有する３次多
項式とすることができる。かかる曲線はベジール（Beez
ier)３次曲線によっても説明される。好ましい実施例に
おいては、この曲線は円弧により形成される。図４に示
されるように、円弧の中心Ｏは２個の直線線分の２等分
線上に置かれる。円弧の半径Ｒは、傾斜の差が増加する
と大きくなる。好ましい実施例では、 −直線線分のもとの区切り点、と −直線線分と円弧との連結部 との間の距離は、もとの直線線分の長さの１/３より大
きくはない。より好ましい実施例においては、円弧の半
径Ｒも上限値を持つ。
【００７３】２個の直線線分を円弧で連結しかつ区切り
点を平滑化することにより、グラデーション補正により
生ずるポステリゼーション又は輪郭化は大きく減らされ
又は完全に避けられる。
【００７４】以上の説明は１個のデジタル画像又は１個
の画像面にのみについての検討に集中していた。これ
は、通常の白黒スキャナー又はデジタルカメラに、或い
はカラーチャンネルを１個しか使用しないカラースキャ
ナー又はカメラに適している。後者の形式では、好まし
くは緑のカラーチャンネルが白黒又はグレースケール画
像を獲得するために単独で使用される。これは、ＣＩＥ
−Ｌｕｖ色空間において定められた輝度Ｌと密に対応す
るためである。
【００７５】しかし、３個のカラーチャンネルが３個の
異なったカラー画像を与える場合は、各カラーについて
Ｘ1、Ｘ2及びＸMAXに対する濃度値が計算される。カラ
ーチャンネルが、赤、緑及び青であるならば、これらの
値は次のように呼ぶことができる。即ち赤チャンネルに
ついては Ｘ1R、Ｘ2R及びＸMAXR、緑チャンネルについ
ては Ｘ1G、Ｘ2G及びＸMAXG、そして青チャンネルにつ
いては ＸIB、Ｘ2B及びＸMAXB好ましい実施例において
は、上のカラー濃度値から次の一様な濃度値が計算され
る。
【００７６】Ｘ1 ＝（Ｘ1R、Ｘ1G、Ｘ1B）の最小値 Ｘ2 ＝（Ｘ2R、Ｘ2G、Ｘ2B）の最小値 ＸMAX＝ＸMAXR、ＸMAXG、ＸMAXB）の最小値 かかる選択は、グラデーション補正曲線の区切り点が、
主情景のいかなるカラー要素の濃度レベル内においても
発生しないことを確実化する。次いで、この一様な値
を、上述の方法に従って、１個の最適露出時間設定の計
算、及び１個のグラデーション補正曲線の確立に使うこ
とができる。グラデーション補正は各カラーチャネンネ
ルのデジタル画像にも等しく適用され、異なったグラデ
ーション補正による色のシフトは大きく避けられる。こ
こに示された方法により、白色光の鏡面反射を避けるだ
けでなく、例えば赤色光からの鏡面反射にもまた対処す
ることができる。
【００７７】好ましい実施例においては、グラデーショ
ン補正は、各カラーチャンネルについてのビットデプス
を８ビットに減少させる。１画素、１色あたり１２ビッ
トの生データを送出するスタジオカムを含んだシステム
では、グラデーション補正が１２ビット信号を８ビット
信号に変換する。ビットデプスが８ビット以上ある画像
でグラデーション補正が行われることは非常に好まし
い。さもなければ、変動範囲を増加させねばならない濃
度領域、即ち、グラデーション曲線の傾斜が１より大き
い場所においてポステリゼーション発生の可能性があ
る。
【００７８】カラーチャンネル又はカラー面が適切なト
ーン曲線により補正されると、更に選択的なカラー補正
用のアグファフォトチューン（Agfa FotoTune アグファ
・ゲバルト、Ｎ．Ｖ．の商標名）カラーマネージメント
システム又はアグファフォトフレーバー（Agfa FotoFla
vor アグファ・ゲバルト、Ｎ．Ｖ．の商標名）によりカ
ラーチューニング又はカラー変換が行われる。画像操作
及びデータ保存にはアドベフォトショップＬＥ（Adobe
Photoshop LE アドベ社の商標名）を使用できる。
【００７９】好ましい実施例においては、２個の情景の
獲得で十分である。写真家は、予備走査作業において
は、適当な開口を設定しかつ鏡面反射があっても過露出
を完全に避ける露出時間を選ぶと考えられる。例えば１
２ビットデジタル画像を与える最初の予備走査作業後
に、Ｘ1及びＸ2の値を与える累積ヒストグラムが確立さ
れる。次いで、写真家は、露出時間を増加させるかどう
か及びそれをどの位にするかを決定する。露出時間を延
ばすことを決めた場合は、２回目の獲得作業が行われ、
上述のようにＹ1及びＹ2の値を使ってＸ1及びＸ2につい
ての新たな値が確立される。Ｘ1及びＸ2の値は変更され
又は平滑化された１次のグラデーション補正曲線を作る
ために使用され、そして１２ビットデジタル画像は８ビ
ットデジタル画像に変換される。カラー画像について３
個のカラー面が獲得されたときは、総ての面に同じグラ
デーション補正が適用されることが好ましい。
【００８０】或いは、各１２ビット画像は、これを１６
ビット画像に転換することができる。
【００８１】本発明に使用される装置はスタジオカム装
置の説明に関連して述べられたようなデジタルカラーに
は制限されず、本発明は電子複写機、グラフィックアー
トスキャナー、ドラム式画像センサー、ファクシミリ端
末装置、画像伝送装置及び同類機器のようなその他の装
置にも適用できる。
【００８２】本発明により処理された画像データは、実
施例に説明されたようなデジタルカラーによる走査及び
読出しにより得られるものには限定されず、いわゆる高
解像度テレビジョン及びその他のニューメディア関連の
機器により得られるような種々の形式の画像データもま
た本発明により処理することができる。
【００８３】本発明の好ましい実施例が詳細に説明され
たが、特許請求の範囲に定められた本発明の範囲から離
れることなくこれに多くの変更をなし得ることが熟練技
術者に明らかであろう。例えば、完全な累積濃度ヒスト
グラムを作る代わりに、多数の低密度範囲を確立させる
ことができる。これらの範囲は主情景における鏡面反射
及びハイライト濃度のための推定可能な濃度値を含む。
これら範囲は好ましくは分離しかつ隣接する。各濃度範
囲又はクラスについてただ１カウントしか更新されな
い。このカウントはこの範囲内の画素数又はデータ画像
値を反映する。データ画像の総ての画素が予備選択され
た後、或いは総ての画素の選択が試みられた後、これら
のクラスは低濃度範囲から高濃度範囲に走査される。第
１のクラスのカウントがＹ1の予定値と比較される。こ
のカウントがＹ1より小さい場合はこのカウントは第２
のクラスのカウントに加えられ、第２のクラスの累積カ
ウントを与える。第２のクラスに対する累積カウントは
Ｙ1の予定値と比較される。第２のクラスの累積カウン
トがＹ1に予定値と比較される。この累積カウントがＹ1
より小さければ、第２のクラスの累積カウントは第３の
クラスのカウントに加えられ、第３のクラスの累積カウ
ントを与える。以下同様である。ある濃度クラスの累積
カウントがＹ1より小さくなければ、そのクラス内の幾
つかの濃度値、例えば平均濃度値又は荷重濃度値がＸ1
の値として選ばれる。次いで、対応するＸ2値が見いだ
されるまで、累積カウントが、Ｙ1の場合と同じように
Ｙ2の予定値と比較される。
【００８４】或いは、別のクラスに対する新しいカウン
トがアクセスされるたびに、このカウントがＹ1及びＹ2
の双方から引かれる。Ｙ1がゼロ以下の値に達すると直
ちにＸ1が見いだされそして処理はＹ2に移行する。Ｙ2
がゼロ以下の値に達すると直ちにＸ2が見いだされそし
て処理は停止される。
【００８５】この方法は濃度値に基づいて説明され、累
積ヒストグラムにおけるＹ1及びＹ2に数値がこれら値を
基準にして与えられる。しかし、強度値Ｙ”を確立する
こと、及び Ｙ"1 ＝ １００％−Ｙ1 Ｙ"2 ＝ １００％−Ｙ2 と定めることは本発明の範囲内である。
【００８６】或いは、強度値が使用されかつ累積ヒスト
グラムが最高濃度値から出発して作られる。この場合、
Ｙ1及びＹ2の値はなお使用できる。
【００８７】本発明の実施態様は以下のとおりである。
【００８８】１．照明された情景又はかかる情景の再現
品における鏡面画像レベルＸ1及びハイライト画像レベ
ルＸ2を検知し処理するための方法であって、 −前記情景又は再現品からの光の像により感光手段を露
光し、これにより複数のデジタル画像信号を作り、各前
記デジタル画像信号は前記光の像のある部分の強度に相
当する画像レベルを表し、 −前記デジタル画像信号の画像レベルに対する累積ヒス
トグラムを確立し、 −基準鏡面累積回数Ｙ1を調製し、 −基準ハイライト累積回数Ｙ2を調製し −前記鏡面画像レベルＸ1を得るために、前記鏡面累積
回数Ｙ1を前記累積ヒストグラムにより変換し、そして −前記ハイライト画像レベルＸ2を得るために、前記ハ
イライト累積回数Ｙ2を前記累積ヒストグラムにより変
換する諸段階を含んだ方法。
【００８９】２．比率 α＝‖ＸL−ＹH‖/‖ＸL−Ｘ1
‖ が予定値より小さく、このためＸLが前記光の像の
いかなる部分の最低強度よりも高くない強度に相当する
画像レベルであるならば、鏡面反射の存在の表示を与え
る段階を更に含んだ実施態様１による方法。
【００９０】３．前記予定値が０.８７５である実施態
様２による方法。
【００９１】４．−鏡面累積回数Ｙ1及び −ハイライト累積回数Ｙ2が −距離 Ｄ1＝‖Ｙ1−ＹH‖、及び −距離 Ｄ2＝‖Ｙ2−ＹH‖ であるように選定され、これによりＹHが光の像におけ
るハイライト強度に相当する画像レベルＸHの累積回数
であり、 １０-5 ≦ Ｄ1 Ｄ1 ≦ Ｄ2/２ 及び Ｄ2 ≦ ０.１ を満たす実施態様１ないし３のいずれかによる方法。
【００９２】５．−Ｄ1 ≦ ０.２％、及び −Ｄ2 ≦ １.０％ である実施態様４による方法。
【００９３】６．画像レベルＸ1又はＸ2又はこの両者に
基づき前記光の像による前記感光手段に対する露出時間
を最適化する段階を含んだ実施態様１ないし５のいずれ
かによる方法。
【００９４】７．前記露出時間がＸ1又はＸ2を極端な画
像レベルに動かすように選定される実施態様６による方
法。
【００９５】８．前記画像信号がグラデーション補正曲
線により更に変換される実施態様１ないし７のいずれか
による方法。
【００９６】９．前記グラデーション補正曲線が直線セ
グメントを有し、実施態様２に定められたＸ1に始点
を、Ｘ2に区切り点を、更にＸLに終点を有する実施態様
８による方法。
【００９７】１０．前記グラデーション補正曲線が円弧
により平滑化された区切り点を有する実施態様９による
方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実行するための特別な実施
例を示す。
【図２】鏡面反射を含んだ画像に対する典型的な濃度ヒ
ストグラムを示す。
【図３】鏡面反射を含んだ画像のための典型的な累積濃
度ヒストグラムを示す。
【図４】鏡面反射に対処するための適切なグラデーショ
ン補正曲線を示す。
【符号の説明】
２０ 情景 ２１ デジタルカメラ ２２ 感光素子 ２３ 光源 ２４ 光源 ２５ 開口、絞り ２６ シャッター ２７ レンズ ２８ ホストコンピューター ２９ デジタル画像ケーブル ３５ 濃度ヒストグラム ３６ 濃度ヒストグラムにおけるピーク ４０ 累積濃度分布 ５０ トーン補正曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/76 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｅ (72)発明者 ニツク・ゲイベルス ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテ ストラート27・アグフア−ゲヴエルト・ ナームローゼ・フエンノートシヤツプ内 (56)参考文献 特開 平１−253366（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G06T 5/00 G06T 7/00 H04N 1/40 - 1/409 H04N 5/243 H04N 5/76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 照明された情景又はかかる情景の再現品
    における鏡面画像レベルＸ1及びハイライト画像レベル
    Ｘ2を検知し処理するための方法であって、−前記情景
    又は再現品からの光の像により感光手段を露光し、これ
    により複数のデジタル画像信号を作り、各前記デジタル
    画像信号は前記光の像のある部分の強度に相当する画像
    レベルを表し、 −前記デジタル画像信号の画像レベルに対する累積ヒス
    トグラムを確立し、 −基準鏡面累積回数Ｙ1を調製し、 −基準ハイライト累積回数Ｙ2を調製し −前記鏡面画像レベルＸ1を得るために、前記鏡面累積
    回数Ｙ1を前記累積ヒストグラムにより変換し、そして −前記ハイライト画像レベルＸ2を得るために、前記ハ
    イライト累積回数Ｙ2を前記累積ヒストグラムにより変
    換する諸段階を含んだ方法。
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