JP3446843B2 - ガンマ補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はガンマ補正方法に係り、
特にルックアップテーブルを使用してデジタル画像信号
をガンマ補正するようにしたガンマ補正方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の色信号の階
調特性を揃えるガンマ補正回路は、色信号別に設けられ
ており、またネガフイルムとリバーサルフイルムとを被
写体とする場合には、合計６つのガンマ補正回路が設け
られている（特開平４−１０７０８２号公報）。 【０００３】また、撮影時の露光がアンダーもしくはオ
ーバーなネガ画像は、階調特性が異なり、ガンマ特性も
異なる。そこで、特開平４−１０７０８３号公報に記載
の信号処理回路では、シーンによるガンマ特性の違いを
補償するために可変ガンマを用いた画像信号処理を行っ
ている。この信号処理は、アナログ処理で、ニー特性を
もつガンマ補正回路の前段及び後段にそれそれ可変ゲイ
ン増幅回路を設け、これらの可変ゲイン増幅回路のゲイ
ンを調整することによりガンマを変えるようにしてい
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガンマ補正回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号処理系に設けら
れており、処理回路が多く複雑になるという問題があ
る。また、ルックアップテーブルを使用してＲ，Ｇ，Ｂ
デジタル画像信号をガンマ補正する場合にも、各色信号
別にそれぞれルックアップテーブルを準備する必要があ
り、ガンマ特性を変更する場合には、更に多くのルック
アップテーブルを準備しなければならないという問題が
ある。更に、原画像の種類、例えばネガフイルムの画像
かリバーサルフイルムの画像かによってフイルムのもっ
ているガンマが異なるため、別個のルックアップテーブ
ルを準備しなければならないという問題がある。 【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、１つのルックアップテーブルによって種々のガ
ンマ補正を行うことができ、色再現や階調特性に優れた
画像処理を行うことができるとともにメモリ容量を低減
することができるガンマ補正方法を提供することを目的
とする。 【０００６】 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、予め入力信号の階調に応じたガンマ補正値
を記憶する１つのルックアップテーブルを準備するとと
もに、前記ガンマ補正値と乗算することにより該ガンマ
補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインをＲ，
Ｇ，Ｂの各色別に設定し、カラー画像を撮像して得られ
るＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号の階調に基づいて前記ル
ックアップテーブルからガンマ補正値を読み出すととも
に、その読み出されたガンマ補正値がいずれの色のデジ
タル画像信号に対応するかに応じて前記各色別のガンマ
ゲインから対応するガンマゲインを選択し、前記読み出
されたガンマ補正値と前記選択されたガンマゲインとを
乗算し、前記入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に対
して、前記乗算によって伸長又は圧縮したガンマ補正値
を減算又は加算することによりＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像
信号の中間調を合わせるようにしたガンマ補正方法にお
いて、前記中間調が合わされたＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像
信号に基づいて生成されるクロマ信号のうち低輝度部及
び高輝度部に対応するクロマ信号を抑圧し、もってクロ
マ信号の低輝度部及び高輝度部における色付きを低減す
るようにしたことを特徴としている。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【作用】本発明によれば、ルックアップテーブルから読
み出したガンマ補正値に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別に
異なるガンマゲインを乗算し、入力するＲ，Ｇ，Ｂデジ
タル画像信号に対して前記乗算によって伸長又は圧縮し
たガンマ補正値を減算又は加算することによりＲ，Ｇ，
Ｂデジタル画像信号の中間調を合わせるようにしてい
る。Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別のガンマゲインは中間調を合わ
せるように決定されるため、階調の低い部分及び高い部
分のグレーは完全には合わない。そこで、前記中間調が
合わされたＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に基づいて生成
されるクロマ信号のうち低輝度部及び高輝度部に対応す
るクロマ信号を抑圧し、もってクロマ信号の低輝度部及
び高輝度部における色付きを低減するようにしている。 【００１２】 【００１３】 【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るガンマ補
正方法の好ましい実施例を詳説する。図１は本発明が適
用されるフイルムスキャナの一実施例を示す要部ブロッ
ク図である。このフイルムスキャナは、主として照明用
の光源１０、撮影レンズ１２、ＣＣＤラインセンサ１
４、アナログアンプ１６、Ａ／Ｄコンバータ１８、デジ
タル信号処理回路２０、モータ３１、キャプスタン３２
及びピンチローラ３３を含むフイルム駆動装置、中央処
理装置（ＣＰＵ）４０等を備えている。 【００１４】光源１０は、フイルムカートリッジ５０内
から引き出される現像済みのネガフイルム５２を図示し
ない赤外カットフィルタを介して照明し、フイルム５２
を透過した透過光は、撮影レンズ１２を介してＣＣＤラ
インセンサ１４の受光面に結像される。ＣＣＤラインセ
ンサ１４は、フイルム搬送方向と直交する方向に１０２
４画素分の受光部が配設されており、ＣＣＤラインセン
サ１４の受光面に結像された画像光は、Ｒ，Ｇ，Ｂフィ
ルタが設けられて各受光部で電荷蓄積され、光の強さに
応じた量のＲ，Ｇ，Ｂの信号電荷に変換される。このよ
うにして蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂの電荷は、ＣＣＤ駆動回
路１５から加えられる１ライン周期のリードゲートパル
スが加えられると、シフトレジスタに転送されたのちレ
ジスタ転送パルスによって順次電圧信号として出力され
る。また、このＣＣＤラインセンサ１４は、各受光部に
隣接してシャッターゲート及びシャッタードレインが設
けられており、このシャッターゲートをシャッターゲー
トパルスによって駆動することにより、受光部に蓄積さ
れた電荷をシャッタードレインに掃き出すことができ
る。即ち、このＣＣＤラインセンサ１４は、ＣＣＤ駆動
回路１５から加えれるシャッターゲートパルスに応じて
受光部に蓄積する電荷を制御することができる、いわゆ
る電子シャッター機能を有している。 【００１５】上記ＣＣＤラインセンサ１４から読み出さ
れたＲ，Ｇ，Ｂ電圧信号は、図示しないＣＤＳクランプ
によってクランプされてアナログアンプ１６に加えら
れ、ここで後述するようにゲインが制御される。アナロ
グアンプ１６から出力される１コマ分のＲ，Ｇ，Ｂ電圧
信号は、Ａ／Ｄコンバータ１８によって点順次のＲ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号に変換されたのち、デジタル信
号処理回路２０によって後述する白バランス、黒バラン
ス、ネガポジ反転、ガンマ補正等が行われ、ＹＣＣ変換
回路３５によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃ_r,Ｃ_b に変
換される。そして、輝度信号Ｙとクロマ抑圧回路３６を
経由したクロマ信号Ｃ_r,Ｃ_b は、図示しない画像メモリ
に記憶される。 【００１６】尚、画像メモリに記憶された１コマ分の輝
度信号Ｙとクロマ信号Ｃ_r,Ｃ_b は、繰り返し読み出さ
れ、Ｄ／Ａコンバータによってアナログ信号に変換され
たのち、エンコーダでＮＴＳＣ方式の複合映像信号に変
換されてモニタＴＶに出力される。これにより、モニタ
ＴＶよってフイルム画像を見ることができるようにな
る。 【００１７】フイルム駆動装置は、フイルムカートリッ
ジ５０のスプール５０Ａと係合し、そのスプール５０Ａ
を正転／逆転駆動するフイルム供給部と、このフイルム
供給部から送出されるフイルム５２を巻き取るフイルム
巻取部と、フイルム搬送路に配設され、フイルム５２を
モータ３１によって駆動されるキャプスタン３２とピン
チローラ３３とで挟持してフイルム３２を所望の速度で
搬送する手段とから構成されている。尚、上記フイルム
供給部は、フイルムカートリッジ５０のスプール５０Ａ
を図１上で時計回り方向に駆動し、フイルム先端がフイ
ルム巻取部によって巻き取られるまでフイルムカートリ
ッジ５０からフイルム５２を送り出すようにしている。
また、ＣＰＵ４０は、モータ回転数／方向制御回路３４
を通じてモータ３１の正転／逆転、起動／停止、パルス
幅変調によるフイルム搬送速度の制御を行うことができ
る。 【００１８】さて、フイルムカートリッジ５０がカート
リッジ収納部（図示せず）にセットされ、フイルムカー
トリッジ５０からフイルム５２が送り出されてフイルム
先端がフイルム巻取部の巻取軸に巻き付けられると（フ
イルムローディングが完了すると）、フイルム５２が一
定速度で搬送される。これにより、フイルム画像のスキ
ャンが行われ、ＣＣＤラインセンサ１４、アナログアン
プ１６及びＡ／Ｄコンバータ１８を介して積算ブロック
４１に点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号が取り込ま
れる。 【００１９】積算ブロック４１は、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル
画像信号毎に所定の積算エリアのデジタル画像信号の階
調（本実施例では、９ビット（０〜５１１）の階調）を
積算し、その積算エリアの平均階調を求め、１画面に付
き５０００〜１００００点数の積算エリアの各階調デー
タを作成する。更に、積算ブロック４１は、順次作成さ
れる階調データに基づいて各階調毎の度数をカウント
し、この度数が階調データの総点数に対して設定された
閾値ＴＨ（本実施例では総点数の１％）を越えた場合に
はカウントを停止する。即ち、積算ブロック４１は、図
２に示すように０〜５１１までの全ての階調に対して最
大閾値ＴＨまでカウントした簡易ヒストグラム（図２中
の斜線で示すヒストグラム）を作成し、ＣＰＵ４０に出
力する。尚、上記閾値ＴＨを越える度数をカウントしな
いことにより、カウンタのビット数を大幅に低減するこ
とができる。また、図２上で２点鎖線は、総点数をカウ
ントした場合の本来のヒストグラムである。 【００２０】ＣＰＵ４０は、図２に示した簡易ヒストグ
ラムの階調の小さい方から度数を順次累算し、その累算
度数が前記閾値ＴＨと一致又は最初に越えたときの階調
を基準最小値としてＲ，Ｇ，Ｂ毎に求めるとともに、簡
易ヒストグラムの階調の大きい方から度数を順次累算
し、その累算度数が前記閾値ＴＨと一致又は最初に越え
たときの階調を基準最大値としてＲ，Ｇ，Ｂ毎に求め
る。 【００２１】次に、白バランス、黒バランス、ネガポジ
反転、ガンマ補正等を行うデジタル信号処理回路２０に
ついて説明する。先ず、白バランス及び黒バランスを合
わせるために使用するオフセット値、ゲイン量の算出方
法について説明する。ＣＰＵ４０は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ毎
に求めた基準最大値に基づいてＲ，Ｇ，Ｂ毎のオフセッ
ト値を算出するとともに、基準最大値及び基準最小値に
基づいてＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン量を算出する。即ち、Ｒ
の基準最大値をＲ_{ref max} 、基準最小値をＲ_{ref min} と
すると、上記オフセット値及びゲイン量は、次式、 オフセット値＝５１１−Ｒ_{ref max} …（１） ゲイン量＝５１１／（Ｒ_{ref max} −Ｒ_{ref min} ） …（２） により算出する。 【００２２】尚、式（１）、（２）は、Ｒに関するもの
であるが、他の色チャンネルも同様にして算出する。ま
た、ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号は９ビット
として表しており、５１１はその最大値である。そし
て、スキャン時にＡ／Ｄコンバータ１８から出力される
オリジナルＲ_orgに対して、次式、 Ｒ１＝Ｒ_org ＋オフセット値 …（３） に示すようにＲのオフセット値を加算することによって
黒点オフセットされたデジタル画像信号Ｒ１を得ること
ができる。Ｇ，Ｂのオリジナルについても同様の処理を
行うことににより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号のピー
ク値（ポジ画像の黒）が一致させられる（図３（Ａ）参
照）。 【００２３】続いて、上記オフセットされたデジタル画
像信号Ｒ１に対して、次式、 Ｒ２＝５１１−Ｒ１ …（４） の演算を実行することにより、ネガポジ反転が行われる
（図３（Ｂ）参照）。次に、ネガポジ反転されたデジタ
ル画像信号Ｒ２に対して、式（２）で求めたゲイン量
を、次式に示すように乗算することにより、 Ｒ３＝Ｒ２×ゲイン量 …（５） Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号の他方のピーク値（ポジ画
像の白）が一致させられる（図３（Ｃ）参照）。 【００２４】最後に、ゲイン量が乗算されたＲ，Ｇ，Ｂ
デジタル画像信号にそれぞれ異なるガンマ補正を行うこ
とにより、グレーが合わせられる（図３（Ｄ）参照）。
次に、上記ガンマ補正について更に詳細に説明する。先
ず、図４に示すようにガンマ補正をする際の基準となる
ルックアップテーブル（以下、ベースＬＵＴという）を
準備する。 【００２５】このベースＬＵＴは、ネガフイルムがもっ
ているガンマの曲線とブラウン管に出力される映像信号
がもっているガンマ（一般的にはγ＝0.45）の曲線との
差分を示すガンマ補正値が各階調毎に記憶されている。
尚、入出力特性を示す実際のルックアップテーブル（以
下、実際のＬＵＴという）は、図４（Ａ）に示すように
関数ｙ＝ｘからベースＬＵＴ（ガンマ補正値）を差し引
いたものである。 【００２６】また、ベースＬＵＴに対して、ガンマゲイ
ンを乗算することにより、ベースＬＵＴを変化させるこ
とができる（図４（Ｂ）参照）。これにより１つのベー
スＬＵＴから適宜のガンマゲインを乗算することによ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマ補正値が伸長又は圧縮された
ＬＵＴを得ることができる。尚、図４（Ｃ）は、関数ｙ
＝ｘからそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ毎にガンマ補正値が伸長又
は圧縮されたＬＵＴを差し引くことにより得られるＲ，
Ｇ，Ｂ毎の実際のＬＵＴである。 【００２７】従って、前述した式（３）〜（５）によっ
て白バランス及び黒バランスが合わされ、ネガポジ反転
された点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に対してガ
ンマ補正を行う場合には、点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル
画像信号に基づいて前記ベースＬＵＴから順次ガンマ補
正値を読み出し、そのガンマ補正値にＲ，Ｇ，Ｂ毎のガ
ンマゲインを乗算して適宜伸長又は圧縮したガンマ補正
値を求め、点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号から色
別に伸長又は圧縮したガンマ補正値を減算することによ
り点順次で各色別にガンマ補正を行うことができる。 【００２８】ところで、上記ベースＬＵＴの特徴は、図
４（Ａ）に示したようにガンマ補正値が単一の符号（こ
の実施例では正の値）のみをもっていることである。こ
れにより、ベースＬＵＴに乗算するガンマゲインを変え
ると、図４（Ｃ）に示すように実際のＬＵＴは全階調に
わたって変動することになる。これに対し、図５（Ｂ）
に示すベースＬＵＴのようにガンマ補正値が正負両方の
符号を持つ場合には、ゼロクロス点をもつことになる。
このゼロクロス点はいかなるガンマゲインを乗算しても
変化しない不動点（図５（Ａ））となってしまい、良好
に調子を制御することができない。 【００２９】また、図６は、関数ｙ＝ｘからベースＬＵ
Ｔを差し引いた実際のＬＵＴと、その実際のＬＵＴの隣
合う差分値の頻度分布を示している。同図に示すよう
に、実際のＬＵＴの隣合う差分値は、ノイズレベルより
も小さい所定値（この実施例では４）以下に抑えられて
いる。即ち、実際のＬＵＴの隣合う差分値（微分値、傾
き）を大きくしすぎると、撮像系のノイズや、ネガの粒
状を目立たせる方向に作用するため、これを避けるため
に上記のように差分値を制限し、Ｓ／Ｎの向上を図って
いる。 【００３０】更に、図７に示すように実際のＬＵＴは、
ベースＬＵＴに乗算するガンマゲインの大きさに応じて
入出力特性が変わり、ガンマゲインが所定値以上になる
と、単調増加性が失われる。例えば、ガンマゲインが
１．２の場合には、実線で示す実際のＬＵＴは破線で示
すようになり、単調増加性は保たれているが、ガンマゲ
インが１．４の場合には、実線で示す実際のＬＵＴは一
点鎖線で示すようになり、単調増加性が失われる。 【００３１】従って、本発明では、ガンマゲインの可変
範囲を実際のＬＵＴが単調増加する範囲内とし、これに
よりガンマ補正が良好に行われるようにしている。尚、
単調増加性が失われるガンマゲインの値は、ベースＬＵ
Ｔによって異なる。図８は図１に示したデジタル信号処
理回路２０の内部構成を含むブロック図である。このデ
ジタル信号処理回路２０は上述したデジタル信号処理を
行うもので、主として加算器２１、２２、２４、乗算器
２３、２６、及びベースＬＵＴ２５から構成されてい
る。加算器２１には、Ａ／Ｄコンバータ１８から点順次
のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号CMPAD が入力している。
尚、デジタル画像信号CMPAD は、所定のクロックにした
がって時系列的にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｇと流れている。 【００３２】一方、ＣＰＵ４０は、式（１）及び（２）
に示したようにＲ，Ｇ，Ｂ毎にオフセット値（Ｒ
_offset, Ｇ_offset，Ｂ_offset）及びゲイン量（Ｒ
_wbgain, Ｇ_wbgain，Ｂ_wbgain）を算出して記憶するとと
もに、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマゲイン（Ｒ_{ga mgain,}Ｇ
_gamgain,Ｂ_gamgain ）を記憶している。また、これらの
オフセット値等は、各コマ毎に記憶されている。そし
て、アドレスデコーダ４２によってスキャンしようとす
るコマに対応するオフセット値等が選択され、図８中の
INTDATA によってＲ，Ｇ，Ｂのオフセット値はレジスタ
４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに格納され、Ｒ，Ｇ，Ｂのゲイ
ン量はレジスタ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂに格納され、
Ｒ，Ｇ，Ｂのガンマゲインはレジスタ４５Ｒ，４５Ｇ，
４５Ｂに格納される。尚、これらのレジスタには、１コ
マ分のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号が処理されるまで保
持される。 【００３３】レジスタ４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに格納さ
れたオフセット値（Ｒ_offset, Ｇ_{of fset}，Ｂ_offset）は
マルチプレクサ４６に加えられており、マルチプレクサ
４６の他の入力には、前記所定のクロックを分周して作
成されたタイミング信号INTCOLSL０，１が加えられてい
る。マルチプレクサ４６は、タイミング信号INTCOLSL
０，１によって３つのオフセット値からいずれか１つの
オフセット値を選択し、この選択したオフセット値をデ
ジタル信号処理回路２０の加算器２１の他の入力に出力
する。 【００３４】同様にして、マルチプレクサ４７は、レジ
スタ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂから入力する３つのゲイン
量（Ｒ_wbgain, Ｇ_wbgain，Ｂ_wbgain）のうちの１つのゲ
イン量を選択し、この選択したゲイン量を乗算器２３に
出力し、また、マルチプレクサ４８は、レジスタ４５
Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂから入力する３つのガンマゲイン
（Ｒ_gamgain,Ｇ_gamgain,Ｂ_gamgain ）からいずれか１つ
のガンマゲインを選択し、この選択したガンマゲインを
乗算器２６に出力する。 【００３５】一方、加算器２１には前述したようにデジ
タル画像信号CMPAD が入力しており、加算器２１はデジ
タル画像信号CMPAD とオフセット値とを加算する。これ
により、黒点オフセットされたデジタル画像信号が得ら
れる（式（３）、図３（Ａ）参照）。加算器２１から出
力される黒点オフセットされたデジタル画像信号は、加
算器２２の負入力に加えられ、加算器２２の正入力には
白ピークレベルを示す値（５１１）が加えられており、
加算器２２は５１１から黒点オフセットされたデジタル
画像信号を減算する。これによりネガポジ反転されたデ
ジタル画像信号が得られる（式（４）、図３（Ｂ）参
照）。 【００３６】続いて、ネガポジ反転されたデジタル画像
信号は、乗算器２３に加えられる。乗算器２３の他の入
力にはマルチプレクサ４７からゲイン量が加えられてお
り、乗算器２３は２入力を乗算することにより、Ｒ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号のポジ画像の白を合わせる（式
（５）、図３（Ｃ）参照）。次に、乗算器２３から出力
されるデジタル画像信号は、加算器２４及びベースＬＵ
Ｔ２５に加えられる。ベースＬＵＴ２５は、図４（Ａ）
に示したように入力信号の階調に応じたガンマ補正値を
有しており、入力するデジタル画像信号の階調に応じた
ガンマ補正値を読み出し、このガンマ補正値を乗算器２
６に出力する。乗算器２６の他の入力にはマルチプレク
サ４８からガンマゲインが加えられており、乗算器２３
は２入力を乗算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画
像信号の色別のガンマ補正値を生成し、これを加算器２
４の負入力に出力する。 【００３７】加算器２４は入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル
画像信号から各色別に伸長又は圧縮されたガンマ補正値
を減算する。これによりガンマ補正された正規のＲ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号ＲＧＢＧ_gam が得られる。尚、
露光の異なるネガは、被写体輝度に対する階調特性が異
なり、ガンマ特性も異なる。従って、ネガの露光量に応
じてベースＬＵＴを変化させる必要がある。そこで、ネ
ガの露光量に応じて前述した色別のガンマゲイン（Ｒ
_gamgain,Ｇ_{ga mgain,}Ｂ_gamgain ）を変化させるようにす
れば、ネガの露光量に応じたガンマ補正を行うことがで
きる。 【００３８】さて、上述したガンマ補正方法は、１つの
ベースＬＵＴを用い、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマゲインを変
えてＲ，Ｇ，Ｂ信号の中間調のグレーを合わせている
が、ハイライト部及びシャドー部においては、グレーを
ガンマゲインのみで合わせるのは困難である。なぜなら
ば、ガンマゲインは中間調を合わせるように決定される
からである。その結果、ハイライト部及びシャドー部は
完全には一致せず、特にハイライト部における不一致に
伴う色付きは悪い印象を与える。 【００３９】そこで、本発明では、以下に示すような信
号処理を行ってハイライト部及びシャドー部における色
付きを低減するようにしている。即ち、図１のデジタル
信号処理回路２０から出力されるガンマ補正されたＲ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号は、ＹＣＣ変換回路３５に加え
られる。ＹＣＣ変換回路３５は、入力するＲ，Ｇ，Ｂデ
ジタル画像信号に基づいて、次式の演算を行うことによ
りＲ，Ｇ，Ｂ信号から輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃ_r ，
Ｃ_b のＹＣＣ変換を行う。 【００４０】 Ｙ ＝｛（Ｒ／２＋Ｒ／８）＋（Ｇ＋Ｇ／８）＋Ｂ／４｝／２ …（６） Ｃ_r ＝Ｋ１（Ｒ−Ｇ）＋Ｋ２（Ｂ−Ｇ） …（７） Ｃ_b ＝Ｋ３（Ｒ−Ｇ）＋Ｋ４（Ｂ−Ｇ） …（８） 尚、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４は定数である。ＹＣＣ変換
回路３５によってＹＣＣ変換された輝度信号Ｙ及びクロ
マ信号Ｃ_r，Ｃ_b は、クロマ抑制回路３６に加えられ
る。クロマ抑制回路３６は可変増幅器から構成されてお
り、図９に示すように輝度信号の階調に応じてクロマゲ
インを可変させる。即ち、輝度信号が大きいハイライト
部では、クロマゲインを１よりも小さくし、同様に輝度
信号が小さいシャドー部もクロマゲインを１よりも小さ
くし、これによりハイライト部及びシャドー部における
クロマ信号Ｃ_r ，Ｃ_b を抑圧するようにしている。尚、
ハイライト部及びシャドー部以外では、クロマゲインを
１にし、入力するクロマ信号Ｃ_r ，Ｃ_b をそのまま出力
する。 【００４１】このようにクロマ信号Ｃ_r ，Ｃ_b を抑圧す
ることにより、ハイライト部及びシャドー部における色
付きを低減することができる。次に、前述したネガフイ
ルム用のベースＬＵＴを利用して、リバーサルフイルム
用のＬＵＴを作成する方法について説明する。この場合
には、ネガフイルム用のベースＬＵＴからガンマ補正値
を読み出す際に、逆側から読み出すようにする。例え
ば、ベースＬＵＴに０〜５１１の階調別にガンマ補正値
が記憶されている場合に、リバーサルフイルムの画像信
号の階調が０，１，２…の場合には、前記ベースＬＵＴ
において５１１，５１０，５０９…の階調に対応して記
憶されているガンマ補正値を読み出すようにする。この
ようにして読み出すことにより、実質的に図１０（Ｂ）
に示すようなベースＬＵＴから読み出すことになる。ま
た、リバーサルフイルムの実際のＬＵＴは、図１０
（Ａ）に示すように関数ｙ＝ｘに、図１０（Ｂ）に示す
ベースＬＵＴを加算したものである。 【００４２】次に、リバーサルフイルムの画像を撮像し
た場合の信号処理について、図８のデジタル信号処理回
路２０を参照しながら説明する。先ず、加算器２１でデ
ジタル画像信号CMPAD からＲ，Ｇ，Ｂ毎のオフセット値
を減算し、黒レベルを合わせる。尚、上記オフセット値
は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎の基準最小値である。そして、黒点オ
フセットされたデジタル画像信号は、ネガポジ反転する
ための加算器２２をそのまま通過させる。続いて、加算
器２２を通過したデジタル画像信号は、乗算器２３で
Ｒ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン量が乗算され、白ピークが合わさ
れる。 【００４３】次に、乗算器２３から出力されるデジタル
画像信号は、加算器２４及びベースＬＵＴ２５に加えら
れる。ベースＬＵＴ２５では、入力するデジタル画像信
号の階調を白黒反転した階調に応じたガンマ補正値が読
み出され、このガンマ補正値を乗算器２６に出力する。
乗算器２６の他の入力にはマルチプレクサ４８から中間
調のグレーを合わせるためのガンマゲインが加えられて
おり、乗算器２６は２入力を乗算することにより、Ｒ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号の色別のガンマ補正値を生成
し、これを加算器２４に出力する。 【００４４】加算器２４は入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル
画像信号と各色別に伸長又は圧縮されたガンマ補正値と
を加算する。これによりガンマ補正された正規のＲ，
Ｇ，Ｂデジタル画像信号ＲＧＢＧ_gam が得られる。尚、
上記実施例ではネガフイルム用のベースＬＵＴをリバー
サルフイルム用に適用する場合について説明したが、こ
れに限らず、リバーサルフイルム用のベースＬＵＴをネ
ガフイルム用に適用することもできる。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係るガンマ
補正方法によれば、ベースＬＵＴにガンマゲインを乗算
することにより種々のガンマ補正値を発生させるように
したため、１つのベースＬＵＴで済み、メモリ容量も少
なくて済むという利点がある。また、ベースＬＵＴに記
憶されるガンマ補正値は、単一の符号をもっているた
め、ガンマ補正値にガンマゲインを乗算してガンマ補正
値を伸長又は圧縮する場合に不動点が生じることがな
く、良好に調子を制御することができる。更に、フイル
ム画像を撮像する場合には、ベースＬＵＴに記憶される
ガンマ補正値を、前記フイルムがもっているガンマと画
像表示手段に出力される映像信号がもっているガンマと
の差分に対応した値とすることにより、１つのベースＬ
ＵＴで両者のガンマ補正を一挙に行うことができる。 【００４６】また、ベースＬＵＴから読み出したガンマ
補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインの変動範
囲を、実際のＬＵＴ曲線の単調増加性が保たれるまでと
したため、調子が反転することもなく自然な画像の再生
ができる。更に、１つのベースＬＵＴから読み出したガ
ンマ補正値に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別に異なるガン
マゲインを乗算し、入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信
号に対して前記乗算によって伸長又は圧縮したガンマ補
正値を減算又は加算することによりＲ，Ｇ，Ｂデジタル
画像信号の中間調を合わせることができ、また、これで
はグレーを合わせることが困難なハイライト部及びシャ
ドー部は、ＹＣＣ変換後のクロマ信号を抑圧するように
したため、不自然な色付きを防止することができる。 【００４７】更にまた、１つのベースＬＵＴ及びデジタ
ル信号処理回路をネガフイルム及びリバーサルフイルム
の画像を示すデジタル画像信号の両方のガンマ補正に応
用することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は本発明が適用されるフイルムスキャナの
一実施例を示す要部ブロック図である。 【図２】図２は基準最大値及び基準最小値の求め方を説
明するために用いたヒストグラムである。 【図３】図３（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ図１のデジタ
ル信号処理回路の各部における処理内容を示すグラフで
ある。 【図４】図４（Ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれガンマ補正方
法を説明するために用いたグラフである。 【図５】図５（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれは不動点をも
った実際のＬＵＴ及びベースＬＵＴを示すグラフであ
る。 【図６】図６は実際のＬＵＴとその実際のＬＵＴの隣合
う差分値の頻度分布を示すグラフである。 【図７】図７はガンマゲインの大きさによって実際のＬ
ＵＴが変動する変動範囲を説明するために用いたグラフ
である。 【図８】図８は図１のデジタル信号処理回路の詳細な構
成を示すブロック図である。 【図９】図９は図１のクロマ抑圧回路を説明するために
用いた輝度レベルに対するクロマゲインを示す図であ
る。 【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれはリバー
サルフイルムの画像に対する実際のＬＵＴ及びベースＬ
ＵＴを示すグラフである。 【符号の説明】 １０…光源 １２…撮影レンズ １４…ＣＣＤラインセンサ １５…ＣＣＤ駆動回路 １８…Ａ／Ｄコンバータ ２０…デジタル信号処理回路 ２１、２２、２４…加算器 ２３、２６…乗算器 ２５…ベースＬＵＴ ３１…モータ ３５…ＹＣＣ変換回路 ３６…クロマ抑圧回路 ４０…中央処理装置（ＣＰＵ） ４１…積算ブロック ４２…アドレスデコーダ ４３Ｒ〜４５Ｂ…レジスタ ４６、４７、４８…マルチプレクサ ５０…フイルムカートリッジ ５２…ネガフイルム

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−170869（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−244617（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−246082（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−151176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292188（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295394（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 予め入力信号の階調に応じたガンマ補正
   値を記憶する１つのルックアップテーブルを準備すると
   ともに、前記ガンマ補正値と乗算することにより該ガン
   マ補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインをＲ，
   Ｇ，Ｂの各色別に設定し、 カラー画像を撮像して得られるＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像
   信号の階調に基づいて前記ルックアップテーブルからガ
   ンマ補正値を読み出すとともに、その読み出されたガン
   マ補正値がいずれの色のデジタル画像信号に対応するか
   に応じて前記各色別のガンマゲインから対応するガンマ
   ゲインを選択し、 前記読み出されたガンマ補正値と前記選択されたガンマ
   ゲインとを乗算し、前記入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画
   像信号に対して、前記乗算によって伸長又は圧縮したガ
   ンマ補正値を減算又は加算することによりＲ，Ｇ，Ｂデ
   ジタル画像信号の中間調を合わせるようにしたガンマ補
   正方法において、 前記中間調が合わされたＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に
   基づいて生成されるクロマ信号のうち低輝度部及び高輝
   度部に対応するクロマ信号を抑圧し、 もってクロマ信号の低輝度部及び高輝度部における色付
   きを低減するようにしたことを特徴とするガンマ補正方
   法。