JP3457363B2 - 画像を再現する方法及び装置 - Google Patents

画像を再現する方法及び装置

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ダグラス バー ジョン
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イーストマン コダック カンパニー
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    • G03B27/72—Controlling or varying light intensity, spectral composition, or exposure time in photographic printing apparatus
    • G03B27/73—Controlling exposure by variation of spectral composition, e.g. multicolor printers
    • G03B27/735—Controlling exposure by variation of spectral composition, e.g. multicolor printers in dependence upon automatic analysis of the original

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に、シーンを、
写真、電子写真、インクジェット若しくは熱色素転写等
のプリント法による反射プリントとしてか、透明陽画と
してやビデオ画像の場合のような自己照明画像として再
現することのできる広範な分野のカラー画像シーン再現
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原シーンにおける物体の視知覚される濃
度と画像シーン再現における物体の視知覚される濃度と
の間の関係は、再現について観察者を満足させる上で重
要である。原シーンにおける物体の視知覚される濃度又
はシーンの画像再現において物体の視知覚される濃度
は、フレアの観察を含み、当該技術分野において公知の
ように、典型的には、低フレア放射計を用いて測定でき
る。このための理論的に正確な再現は、一般的に、原シ
ーンの濃度と再現濃度との間の一対一の関係であると考
えられる。このことは、アール・ダブリュ・ジー・ハン
ト（Ｒ．Ｗ．Ｇ．Ｈｕｎｔ）著の「色の再現（Ｔｈｅ
Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｌｏｒ）」（英
国ファウンテンプレス社、第４版）、とりわけ、トーン
再現の原理について論じられている第６章に記載されて
いる。
【０００３】しかしながら、実際は、実用画像再現シス
テムにより得た実トーン再現は、論理的に予想される理
論的な一対一の関係から著しく逸脱している。例えば、
通常のハロゲン化銀系写真システムは、上記したハント
の文献の第５４頁に示されているように、本質的に、観
察される焼きつけ濃度（焼きつけ系の場合）と、シーン
露光との間に、周知の非直線「Ｓ」型関係を生じる傾向
がある。類似の曲線を添付図面の図１及び図２に示す。
図１は、典型的なアマチュアのフィルム／印画紙系を表
すＤ−ｌｏｇＥ曲線Ｄとその対応瞬時ガンマ曲線Ｇを示
しており、図２は、典型的なプロのフィルム／印画紙系
を表す同じ種類の曲線Ｄ’及び曲線Ｇ’を示す。ここで
使用される用語「瞬時ガンマ（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏ
ｕｓ ｇａｍｍａ）」とは、シーン露光濃度に対する観
察者により知覚された画像濃度の瞬時変化率である。し
たがって、曲線Ｇ及び曲線Ｇ’は、それぞれ曲線Ｄ及び
曲線Ｄ’の増分勾配値に相当する。
【０００４】図１及び図２から、両方の系における再現
画像の瞬時ガンマ曲線は、中間トーン範囲において多少
鐘型湾曲を示し、中間トーン範囲内の曲線の最大値と最
小値との間には著しい差があることが容易に分かる。こ
れらの再現系におけるこの挙動の結果として、主に、再
現画像のトーンマッピングが、暗部及び明部情報が圧縮
された画像において中間調情報の多少異常な増幅を含
む。視覚効果が、原シーンの生き写しの再現ではないと
観察者が認識する画像におけるかなりの荒さの一つであ
る。ここで、観察者が生き写しの再現であると知覚する
シーンの画像再現には、再現工程のいずれの段階が、画
像の捕捉から画像の最終再現までの全体の工程に影響を
与えるかが伴う。クワシマ等による米国特許第４，７９
２，５１８号明細書には、ハロゲン化銀カラー反転反射
プリント材料が開示されている。この材料の目的は、透
明画像又は反射プリント画像の形態で存在する原画像を
忠実に再現することである。この特許は、透過又は反射
原稿を忠実、即ち、正確に複写する方法を記載してお
り、原画像源（スライド又はプリント）の忠実な再現を
達成するためには、広範囲の原画像濃度にわたって再現
材料のガンマ曲線が直線であることが必要であることが
強調されている。この程度までは、ハントによる刊行物
に関連して上記した一対一の関係の基本的な概念に類似
している。しかしながら、このような概念は、画像捕捉
媒体の特性や再現された画像を観察したときにフレアを
みることを考慮して原シーンの自然なカラー画像再現を
提供するのに何が必要かを認識させたり示唆したりしな
い。この特許に開示されているプリント材料は、現在の
ところ明確に非線形である画像発生材料にどんなガンマ
特性が存在しようと、そのような材料が原シーンの自然
再現を生じるかどうかとは無関係に、単純に再現を行う
だけである。
【０００５】したがって、画像シーン再現における解決
すべき課題は、再現をみるとすぐに観察者が原シーンを
見た印象を持つような方法、即ち、再現したものを見た
ときに、観察者があたかも原シーンを見ているのと同じ
反応を抱くような方法で原シーンを再現することであ
る。この意味では、たとえ再現したものが原シーンとは
厳密には忠実ではない、即ち、再現したものが、原シー
ンと再現したものとの間には正確な測定可能な一対一の
濃度マッピングの関係がないかもしれないとしても、再
現したものは観察者にとっては自然に思えるであろう。
その結果、上記印象を伝えないものに対しては、満足を
与える再現が好ましいことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、観察者が
再現画像を見たときに、原シーンの自然再現であると視
知覚する全体トーンマッピングを与える画像再現システ
ム及び方法を提供することが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の一態様に
よれば、原シーンパラメータを捕捉する工程と、捕捉し
たシーンパラメータから前記シーンを視覚再現する工程
とを含んでなる優先トーンマッピングにより原シーンの
再現を提供する方法であって、捕捉及び視覚再現工程の
少なくとも一工程が、捕捉及び視覚再現工程の未変換特
性との関連においてとらえたときに、原シーンの濃度に
対する観察される再現濃度である瞬時ガンマ値が、原シ
ーンの１００％拡散リフレクターであるゼロ濃度に対し
てみたときシーン露光濃度０．６０〜１．４５の範囲に
ついて１．０よりも大きく、１．０＋０．３５倍シーン
露光濃度値よりも小さく、しかもシーン露光濃度０．０
と観察再現濃度勾配１．０との交点である基準点からみ
たとき１４°の角度で広がっている値の範囲内に実質的
にある再現トーンマッピングを生じるようなシーンパラ
メータ変換を含むことを特徴とする方法が提供される。
【０００８】本発明の別の態様によれば、原シーンの再
現において優先トーンマッピングを提供するシステムで
あり、前記システムが、原シーンの再現を誘導する媒体
上に原シーンパラメータを捕捉する手段と、捕捉された
シーンパラメータからシーンの視覚再現を行う手段とを
有する種類のシステムが提供される。このシステムは、
捕捉手段及び視覚再現手段の少なくとも一つが、視覚再
現に対して、捕捉及び視覚再現工程の未変換特性との関
連においてとらえたときに、原シーンの濃度に対する観
察される再現濃度である瞬時ガンマ値が、原シーンの１
００％拡散リフレクターであるゼロ濃度に対してみたと
きシーン露光濃度０．６０〜１．４５の範囲について
１．０よりも大きく、１．０＋０．３５倍シーン露光濃
度値よりも小さく、しかもシーン露光濃度０．０と観察
再現濃度勾配１．０との交点である基準点からみたとき
１４°の角度で広がっている値の範囲内に実質的にある
再現トーンマッピングを付与するためのシーンパラメー
タ変換手段を含んでいることを特徴としている。
【０００９】観察者が、再現された画像が原シーンの忠
実な再現であると視知覚させる画像を再現するのに好ま
しいトーンマッピングが存在することが、広範な一連の
実験を通じて判明した。このトーンマッピングは、上記
した刊行物においてハントが記載している理論的な一対
一の関係に一致しないだけでなく、従来の画像再現シス
テムで得られる実際のトーンマッピング関係にも一致し
ないものである。これらの試験で得られたデータから、
再現画像の視知覚濃度と原シーンの観察される濃度と
を、大部分のシーン濃度範囲にわたって瞬時ガンマのほ
ぼ一次関数により関連させると、種々の型のシーンのほ
とんどについて最良の画像が得られるとの結論に達し
た。代表的な従来のトーンマッピングと、本発明による
好ましいトーンマッピングの一例との比較を、種々の異
なるフィルム／紙ハードコピー画像再現システムに関す
る一連のＤ−ｌｏｇＥ曲線１０ｄ〜１３ｄと対応の瞬時
ガンマ曲線１０ｇ〜１３ｇを示した図３に表す。曲線対
１０ｄ、１０ｇ〜１２ｄ、１２ｇは、従来入手可能なネ
ガフィルム／印画紙写真システムから得たものであり、
一方、好ましいトーンマッピングを表す曲線対１３ｄ、
１３ｇは、従来のネガフィルムを光電子手段で走査して
画素信号を生じさせた後、画像処理し、カラー印画紙に
プリントしたものを用いて得たものである。光電子画像
走査、ディジタル信号処理及びデジタルカラー印刷の一
般的な手法は、自体公知であり、ここで詳細な説明は要
さない。しかしながら、図３における曲線１３ｄ、１３
ｇにより示されている視知覚トーンマッピングを生じた
変換を導入するために、デジタル画像処理に用いられる
特定の画像変換機能を本発明の一特徴に採用した。曲線
対１０ｄ、１０ｇ〜１３ｄ、１３ｇの各々は、シーン入
力情報に対して得られた出力トーンマッピングがシーン
再現プロセスで用いられる材料の機能特性に依存する異
なるシステム依存再現特性を表すことは理解されるとこ
ろであろう。また、曲線対１０ｄ、１０ｇ〜１２ｄ、１
２ｇにより表される３つのシステムについては、瞬時ガ
ンマ曲線１０ｇ〜１２ｇは、中間トーン範囲において実
質的にベル形をしており、中間トーン範囲内の曲線の最
大値と最小値との間には顕著な差がある。この目的のた
めに、中間トーン範囲は、原シーンの１００％拡散反射
体であるゼロ濃度に対して約０．６〜約１．４５延びて
見られることがある。この基準リフレクターは、図３の
グラフにおいて、露光濃度ゼロと画像再現濃度勾配１．
０との交点でである点１８で表されており、当該技術分
野では、一般的に、シーンにおける１００％白の基準と
して用いられている。しかしながら、従来のシステムと
比較すると、本発明のシステムの瞬時ガンマ曲線１３ｇ
はもっとフラットであってベル形特性がなく、シーンに
おける１００％白に対して約０．６〜約１．４５のシー
ン露光濃度の同じ中間トーン範囲においてほぼ水平直線
セグメントを有するものに近くなっている。曲線１３
ｄ、１３ｇにより表されている本発明による単一システ
ムが図３に表されているが、上記実験を通じて、視知覚
される自然画像再現が、台形状輪郭１５により図３にお
いてグラフで示されているように、かなり限定されては
いるが出力濃度の一範囲内の瞬時ガンマ値の値を示すシ
ステムにより達成されることが判明した。このグラフで
表される瞬時ガンマ値範囲は、定量的な観点から、原シ
ーンの１００％拡散リフレクターであるゼロ濃度に対し
てみたときシーン露光濃度０．６０〜１．４５の範囲に
ついて１．０よりも大きく、１．０＋０．３５倍シーン
露光濃度値よりも小さい原シーンの濃度に対する観察さ
れる再現濃度勾配の値の一範囲であると言うことができ
る。図４に、記載した範囲内であり、そして多種多様な
シーンについて好ましい視知覚画像再現が提供されるこ
とが判明した本発明による多数のガンマ関数が示されて
いる。
【００１０】ほとんどのシーンの場合、好ましい画像再
現は、範囲１５の下部内のガンマ関数を生じることが判
明した。好ましいガンマ関数のこの範囲は、図５におけ
る台形１５ａにより説明され、上記したような１００％
白に対して測定したシーン露光濃度０．６〜１．４５の
範囲について１．０よりも大きく、１．０＋０．２５倍
シーン露光濃度値よりも小さい観察される再現濃度勾配
として定量的に説明できる。しかしながら、シーンによ
っては、わずかに変更された範囲の瞬時ガンマ値が好ま
しい画像を与えることが見出された。後者の種類のシー
ンは、一般的に、低光シーン等の限定されたコントラス
ト範囲を有するシーンであり、典型例としては、薄暗い
シーンや霧がかかったシーンが挙げられる。この種のシ
ーンの場合、好ましい瞬時ガンマ値は、図４における範
囲１５の上部分にあるであろう。これについては、図６
において具体的に表されている。これらの後者の瞬時ガ
ンマ値は、図５に示されている瞬時ガンマ値の「ほとん
どのシーン」の範囲よりも全体的にわずかに高いが、各
組の境界に含まれている値の範囲は、ほぼ同じである。
したがって、本発明によれば、上記した中間トーン範囲
内の許容ガンマ値範囲は、さらに、全体的に、１００％
白色基準点１８からみて約１４°の角度で広がった出力
濃度範囲内にあるとして定義される。これは、図７にお
いて示されており、実線の台形１５ａは「ほとんどのシ
ーン」の場合について好ましい観察画像の再現が提供さ
れるガンマ範囲境界条件を表し、一方、点線の台形１５
ｂは、低コントラストシーンに適用できる。各場合にお
いて、図から分かるように、基準点に対する台形部の角
度は、１４°として示されている。１４°は好ましい境
界条件として示されるが、この厳密な数字から多少限定
された範囲で逸脱することが可能であることは理解され
るところであろう。現像焼きつけ工程におけるフィルム
画像の検定の手法及び装置は、周知である。したがっ
て、例えば、フィルムスキャナ装置２４において画像検
定を行い、瞬時ガンマ特性１５ａを用いて最もよく再現
される画像及び瞬時ガンマ特性１５ｂで最もよく再現さ
れる顕著に低いコントラストのシーンである他のシーン
を同定することは本発明の範囲内である。１５ａ又は１
５ｂ以外であるが台形１５の全体の境界内である上記し
た瞬時ガンマ特性を使用するのが好ましい他のシーンの
検定が考えられる。画像検定がわかれば、次に、画像プ
ロセッサ２６における適当な参照用テーブルを用いて、
画像再現において所望の得られる瞬時ガンマ特性を求め
る。
【００１１】この点までは、観察された画像の再現の瞬
時ガンマ関数の性質に焦点をあてて説明した。これは、
大部分、原シーンの自然再現の現象は、シーンパラメー
タがシーン捕捉及び画像再現のプロセスの各工程により
影響される方法についての知識及び理解が関与している
ことによる。好ましい自然画像再現を構成しているもの
についてのこの新しい知識を用いて、プロセス全体にお
ける一つ以上の段階の調整を、上記した瞬時ガンマ関数
定義による定量的方法において最もよく特徴づけられる
自然画像再現の所望の結果が得られるようにすることが
可能となる。この知識を用いて、上記結果を得る多くの
方法とそれに対応するシステムを提供できる。このよう
なシステムのいくつかの例を検討してみる。
【００１２】図８に、本発明による好ましいトーン再現
画像を生成するための条件を組み込んだ画像再現システ
ムの一例を示す。このシステムにおいて、通常の単一レ
ンズリフレックスカメラ２０を用いて、通常のＩＳＯ１
００カラーネガフィルム（図示されていない）上にシー
ン１９を捕捉することができる。このフィルムを、次
に、フィルムプロセッサ２２において公知の方法で処理
して、図９の４象限トーン再現図の象限Ｉにおいて示さ
れているＤ−ｌｏｇＥ特性曲線を有するネガフィルム像
を生成する。当業者には、フィルムＤ−ｌｏｇＥ曲線４
０は、カメラにおける光の散乱及び撮影レンズにより導
入されるカメラ露光フレアの影響を含んでいることは理
解されるところであろう。典型的には、処理段階からの
フィルムは、次に、プリンタ及びカラー印画紙プロセッ
サ３０を用いて、現像所で直接プリントして、ハードコ
ピーカラープリントが得られるであろう。このような通
常のプリント生成の伝達関数は、典型的には、図９の象
限ＩＩＩに示されているように表される。望ましくは、
プリント３２は、観察者３４には、シーン１８の好まし
い自然再現として見えなければならない。しかしなが
ら、カメラと象限Ｉのフィルム特性により表されるシー
ン捕捉媒体と、プリンタと象限ＩＩＩの印画紙特性によ
り表される画像再現媒体が全て従来のものであると仮定
すれば、得られるＤ−ｌｏｇＥと対応の瞬時ガンマ関数
は、典型的には、図３の通常の曲線対１０ｄ、１０ｇ〜
１２ｄ、１２ｇの一つにより示されるように思われる。
換言すれば、画像再現の瞬時ガンマ関数は、実質的な部
分が台形１５の境界内の好ましい台形トーンマッピング
範囲の外に位置するであろう。しかしながら、従来のフ
ィルム及び印画紙処理を含むすぐ上で説明した写真シス
テムを用いた場合でさえ、象限Ｉ及びＩＩＩの従来の伝
達関数との関連でとらえたときに、象限ＩＶの所望の出
力関数が得られる象限ＩＩに表されるような所定のデジ
タル又はアナログ変換関数を提供することにより、象限
ＩＶの得られるＤ−ｌｏｇＥと対応のガンマ関数曲線を
得ることが可能である。したがって、このために、図８
の実施態様においては、現像されたフィルムは、フィル
ムスキャナ２４に適用され、画像が一連の画素信号に転
換される。各画素信号の振幅値は、フィルム画像におけ
る対応画素の濃度と相関がある。次に、画素信号は、画
像信号プロセッサ２６に適用され、そこで、画素信号は
象限ＩＩの所定の変換特性に準じて修正され、プロセッ
サ３０において処理される前に印画紙を露光するのに用
いる３色レーザプリンタ等の適当な印刷装置に供給され
る。好ましくは、走査された画素信号は、スキャナ２４
か信号プロセッサ２６の公知の方法でデジタル形態に転
換して、プロセッサ２６での信号修正処理機能を単純化
する。シーン捕捉及び画像再現媒体の伝達特性は容易に
測定され、一般的に周知であるので、デジタル画像処理
の技術分野において公知の手法を用いてデジタルプロセ
ッサ２６における参照テーブルの形態において象限ＩＩ
の中間伝達関数を確立し、所望の結果を得ることはかな
り容易である。すぐ上で説明したようなデジタル画像処
理を用いることの利点は、所望の変換関数を本来有して
いない画像捕捉及び画像再現媒体を用いて本発明の優先
トーンマッピングを達成できることである。また、写真
再現システムの場合において、画像捕捉段階、例えば、
写真フィルムか、画像再現段階、例えば、写真印画紙か
らなる材料内に所望の変換関数を付与することが可能で
ある。また、例えば、マッチドフィルム・印画紙媒体を
用いる場合、画像捕捉段階と画像再現段階の両方に変換
関数を分配することもできる。
【００１３】図１０は、電子カメラ５０とＲＧＢ画像信
号メモリ５２を含む純粋に電子的な画像捕捉システムを
示している。この種のシステムにおいて、画像は、典型
的には、画素信号の形態で直接捕捉され、次に、図１１
の象限ＩＩの伝達関数に準じて画像信号を修正する適当
な参照テーブルを用いて、本発明に準じて画像信号変換
プロセッサ５４で操作できる。次に、修正信号を、通常
のカラープリンタ５６に適用され、ここで、画像は、熱
色素転写、インクジェットプロセス又はレーザ印刷等を
用いて公知の方法でハードコピーの形態で直接印刷され
る。象限Ｉの伝達関数は、カメラ５０を含むシーン捕捉
段階の通常の伝達関数に一致し、そして象限ＩＩＩの伝
達関数は、プリンタ５６を含む画像再現段階の通常の伝
達関数に一致する。しかしながら、象限ＩＩの画像プロ
セッサ伝達関数は、シーン捕捉段階か画像再現段階に組
み込んで、図８の写真システムに関して説明したような
象限Ｉ又は象限ＩＩＩのそれぞれの対応伝達関数を修正
できることは理解されるところであろう。
【００１４】図１２に、写真及び電子画像再現の両方が
可能なハイブリッド型の画像再現システムを示す。実線
関数ブロックにより表されているこの種のシステムは、
フォトＣＤ（Ｐｈｏｔｏ−ＣＤ）の名前でイーストマン
・コダック社により導入されたもので、写真プリントや
テレビブラウン管のスクリーン上のビデオ画像による等
の種々のフォーマットにおいて再現画像を提供できる。
図１２に示したように、写真カメラ６０を用いてフィル
ムを露光し、それを現像所に送ってフィルムプロセッサ
６２で現像し、プリントプロセッサ６４に附して写真プ
リント６６を生成する。上記したフォトＣＤプロセスに
よれば、フィルムネガをフィルムスキャナ６８に適用し
て画素信号を発生させ、画素をデジタル形態に転換し
て、ＣＤレコーダ７０により、光学記録コンパクトディ
スク（図示してない）等の中間信号記録媒体上に記録す
る。その後、フィルムネガ、プリント及びコンパクトデ
ィスクは、消費者に提供される。消費者がテレビ受像機
７４に接続される適当なＣＤプレーヤ７２を有している
ことを前提として、ディスクに記録された画像は、ＴＶ
受像機で再生して見たり、拡大、クロッピング等の種々
の方法で処理できる。また、ＣＤプレーヤ７２から出力
される画像信号は、例えば、熱色素転写カラープリンタ
を含んでなることのできるハードコピープリンタ７６に
適用して、家庭において、プリントの処理、即ち、拡大
やクロッピング等をしたりあるいはせずに、カラープリ
ント７８を生成することができる。
【００１５】本発明によれば、出力再現画像におけるト
ーンマッピングは、コンパクトディスクに信号を記録す
る前に、現像所においてフィルムスキャナ６８の出力で
信号プロセッサ８０を用いて上記したようにして画素信
号を修正したり、ディスクプレーヤ７２の出力で信号プ
ロセッサ８２又は８４により達成できる。実際に、プロ
セッサ８２及び８４は同じでもよく、感熱プリンタ用又
はＴＶ受像機７４で生成するビデオ画像用のトーンマッ
ピングを用いるかどうかによって、適当な参照テーブル
を選択して所望の伝達関数を得る。環境が観察されてい
る画像に対する観察者の知覚に周知の影響を及ぼすた
め、ＴＶブラウン管等の自照画像再現装置で再現される
画像ついては調整が必要であろう。これは、周辺条件及
び図５〜７の１００％シーン白色基準点を＋０．１濃度
勾配単位だけシフトしてＴＶ画像と同等のパラメータを
生成することによりビデオ画像で調節することができ
る。同様に、投影像、スライド映写又はビデオ画像映写
は、一般的に、比較的暗い環境条件で見られ、投影され
た画像についての等価パラメータは、周辺条件及び図５
〜７の１００％シーン白色基準点を＋０．３濃度勾配単
位だけシフトすることにより得られることが理解される
であろう。
【００１６】ハードコピー反射プリントの場合における
画像再現システムのトーン再現を測定する試験手順を、
図１３に示す。この試験手順では、均一サイズの２つの
試験ターゲット１００、１０２を準備する。ターゲット
１００は、スペクトル的に均一な灰色であり、即ち、３
８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長スペクトルで一定の反射率
（２０％）を示す。ターゲット１０２は、０．１０又は
それ以上の細かい増分で、約０．０光学濃度（１００％
ランバートディフューザ）〜１．８０光学濃度をスパン
する一連の均一灰色段ステップ濃度部１０２ａを設けた
ことを除いてターゲット１００と同じターゲットであ
る。各濃度ステップは、スペクトル的に均一であり、そ
して容易に測定するに十分な程度に大きい。また、両方
のターゲットは、下記のようにして撮影したときに各タ
ーゲットが実質的に捕捉装置の画像捕捉部を埋めるに十
分な程度に大きいものである。
【００１７】照明システム１０３を設けて、約４５°の
入射角で均一な灰色（反射率２０％）バックグランド上
にマウントしたターゲットを均一に照明する。照明は、
高品質低フレアビュー状態に特有の適当に反射するイル
ミネーションを提供するものでなければならない。照明
のスペクトル品質は、試験中の画像形成システムの設計
と類似していなければならない。照明システム１０３か
らの一定の照明条件下で、ターゲットに対して垂直に向
けたシーン捕捉装置１０６、例えば、写真カメラ、を用
いて、ターゲット像の各々を、画像捕捉装置のＩＳＯ標
準に従って捕捉する。さらに、ターゲット１０２におけ
る各濃度ステップの絶対視覚濃度と、ターゲット１００
の対応面積を、極めて低いフレアラジオメータを用いて
測定する。各測定は、測定される濃度ステップ面積の１
／４のスポットサイズを用いて行う。同一の照明、画像
装置及びラジオメータ条件を用いて、ターゲット１００
を捕捉し、上記したようにして測定する。
【００１８】シーン捕捉装置１０６と画像再現ステージ
１１０を含み、そして変換ボックス１０８により表され
る総変換特性を有する解析中の画像形成システム１０４
を用いて、画像再現ステージ１１０により、ターゲット
画像のハードコピー再現を行う。再現は、１００％拡散
リフレクタに対する１．０シーン濃度が濃度１．０で再
現されるようにして行う。
【００１９】再現されたプリントを、照明システム１０
３を用いて、入射角４５°で均一に照明し、視覚ステッ
プ濃度を、極低フレアラジオメータ１１６を用いて測定
する。ターゲットと再現は同一条件で照明し測定するの
が好ましいことは理解されるところであろう。ターゲッ
ト１０２ステップと同じ位置において、ターゲット１０
０濃度を用いて、ターゲット照明の非均一性に関してタ
ーゲット１０２についての測定ステップ濃度を補正後及
びターゲット１１２についての測定ステップ濃度の補
正、即ち、ターゲット１１４を用いて、ターゲット１０
２の再現をターゲット照明の非均一性、フィルム又はセ
ンサー上へのシーン捕捉装置１０６によるフィールド露
光の不均一性及びハードコピー画像再現装置１１６に存
在するフィールド露光不均一性を補正後、ターゲット１
００の再現、ターゲット１０２ステップと同じ位置にお
ける濃度、及びトーン再現Ｄ−ｌｏｇＥ関数を介してプ
リントを用いて測定ハードコピーステップ濃度−ターゲ
ットステップ濃度関数を、濃度−シーン濃度グラフ上
に、この曲線の瞬時ガンマとともにプロットする。これ
は、データ点に正確に数学的スプライン関数を当てはめ
てＤ−ｌｏｇＥ曲線を得、そして当てはめた曲線の第一
導関数を算出して、瞬時ガンマ関数を得る。その後、得
られたプロット関数を、図５〜７に示したようにして考
察し解析する。
【００２０】暗い環境中で見るビデオ画像又は投影画像
を試験するために、上記したようにしてターゲットを捕
捉し測定する。次に、画像を、意図するビデオ画像又は
投影画像として再現した後、追加の照明なしに、試験さ
れているシステムについての画像観察に典型的な観察環
境を用いることを除いて上記したのと同様にしてラジオ
メータを用いて測定を行う。次に、撮影した（捕捉し
た）灰色ターゲットを用いて、ディスプレイハードウエ
アフィールド不均一性について補正を行う。Ｄ−ｌｏｇ
Ｅ及び瞬時ガンマ関数のプロットと解析を、本発明のパ
ラメータとの比較を、上記したようにして等価調整周辺
条件と１００％シーン白色点を用いて行うことを除いて
上記した方法で行う。
【００２１】以上、好ましい実施態様を参照しながら本
発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載の本発
明の範囲内において変更及び修正が可能であることは理
解されるところであろう。
【００２２】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、観察
者が再現画像を見たときに、あたかも原シーンを見てい
るのと同じ反応を抱くような再現画像を形成することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアマチュアによるネガフィルム及び印画
紙を用いた写真システムの画像再現ガンマ及び瞬時ガン
マ特性を示したグラフである。
【図２】図１と同様のグラフであるが、従来のプロのネ
ガフィルムと印画紙を用いたものである。
【図３】種々の従来の画像再現ガンマと瞬時ガンマ特性
と、本発明のシステムと方法についての対応の特性とを
比較した図１と同様なグラフである。
【図４】本発明の種々の画像再現システムについてのシ
ーン画像再現ガンマと瞬時ガンマ特性を示すグラフであ
る。
【図５】本発明のパラメータを説明し定義するのに有用
なシーン画像再現瞬時ガンマ特性の境界条件を示したグ
ラフである。
【図６】本発明のパラメータを説明し定義するのに有用
なシーン画像再現瞬時ガンマ特性の境界条件を示したグ
ラフである。
【図７】本発明のパラメータを説明し定義するのに有用
なシーン画像再現瞬時ガンマ特性の境界条件を示したグ
ラフである。
【図８】本発明のシステム及び方法によるシーン画像再
現システムの概略図である。
【図９】図７のシステムに関する４象限トーン再現図で
ある。
【図１０】本発明による別のシーン画像再現システムの
概略図である。
【図１１】図９のシステムに関する４象限トーン再現図
である。
【図１２】本発明を実施できるコンパクトディスクにデ
ジタル画像を記憶させたシーン画像再現システムの概略
図である。
【図１３】シーン画像再現システムのマッピングトーン
再現のための試験装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ｄ〜１３ｄ…Ｄ−ｌｏｇＥ曲線 １０ｇ〜１３ｇ…瞬時ガンマ曲線 １５、１５ａ、１５ｂ…ガンマ範囲境界条件 １８…１００％白色基準点 １９…シーン ２０…リフレックスカメラ ２２…フィルムプロセッサ ２４…フィルムスキャナ ２６…画像プロセッサ ２８…３色レーザデジタルプリタ ３０…プリンタ又はカラー印画紙プロセッサ ３２…プリント ３４…観察者 ４０…フィルムＤ−ｌｏｇＥ曲線 ５０…電子カメラ ５２…ＲＧＢ画像信号メモリ ５４…画像信号変換プロセッサ ５６…カラープリンタ ６０…写真カメラ ６２…フィルムプロセッサ ６４…プリントプロセッサ ６６…写真プリント ６８…フィルムスキャナ ７０…ＣＤレコーダ ７２…ＣＤプレーヤ ７４…テレビ受像機 ７６…ハードコピープリント ７８…カラープリント ８０、８２、８４…トーンマッピング信号プロセッサ １００、１０２…試験ターゲット １０３…照明システム １０６…シーン捕捉装置 １０８…変換ボックス １１０…画像再現ステージ １１２、１１４…ターゲット １１６…極低フレアラジオメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−14471（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−58976（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/407 G03C 5/04 G03C 5/08 G03F 3/10

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原シーンパラメータを捕捉する工程と、
    該捕捉したシーンパラメータから前記シーンを視覚再現
    する工程とを含んでなる優先トーンマッピングによりカ
    ラーで原シーンを再現する方法であって、該捕捉したシ
    ーンパラメータに対し、 該 捕捉及び視覚再現工程の未変換特性と連携して、原シ
    ーンの視知覚濃度に対する観察される再現濃度の視知覚
    瞬時ガンマ値が、原シーンの１００％拡散リフレクター
    をゼロ濃度としたシーン露光濃度０．６０〜１．４５の
    範囲について、最小値１．０よりも大きく、１．０＋
    ０．３５×シーン露光濃度である最大値よりも小さく、
    しかもシーン露光濃度０．０と観察再現濃度勾配１．０
    との交点である基準点からみて１４°の角度で広がって
    いる値の範囲内に実質的に含まれることとなるように変
    換を行なうことを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項２】 前記捕捉工程が、前記シーンパラメータ
    変換を実現させる写真フィルム上に前記原シーンを露光
    することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記視覚再現工程が、前記シーンパラメ
    ータ変換を実現させる観察される媒体上に前記シーンを
    再現することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記媒体が反射によって観察されるもの
    である、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記印画紙が、ハロゲン化銀系写真印画
    紙からなる、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記捕捉工程が原シーンパラメータを写
    真フィルム上に露光することを含んでなり、そして前記
    方法が、（ａ）前記フィルムを光電子的に走査して画像
    画素濃度代表信号を生じさせる工程と、（ｂ）前記パラ
    メータ変換にしたがって前記画素信号の振幅を調整する
    工程とをさらに含んでなる、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 変換後の前記画素信号を、（ａ）非ハロ
    ゲン化銀系写真反射印画紙、（ｂ）ハロゲン化銀系写真
    反射印画紙、（ｃ）自己照明画像再現装置及び（ｄ）透
    明又は半透明透過媒体を含んで成る、前記視覚再現を行
    うための一種以上の観察可能な出力媒体に印加する、請
    求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記角度で広がった前記視知覚瞬時ガン
    マ値の優先トーンマッピングの異なる複数の領域が前記
    最小値と前記最大値との間に存在し、そして前記視覚再
    現工程が、再現すべき前記シーンを分類する工程と、再
    現すべき前記シーンの分類にしたがって前記視知覚瞬時
    ガンマ値の領域を選択する工程とを含む、請求項１に記
    載の方法。
  9. 【請求項９】 原シーンの再現において優先トーンマッ
    ピングを提供する装置であって、原シーンを再現すべき
    媒体上に原シーンパラメータを捕捉する手段と、捕捉さ
    れたシーンパラメータからシーンの視覚再現を行う手段
    とを有し、該捕捉手段及び視覚再現手段の少なくとも一
    つが、 該 捕捉及び視覚再現工程の未変換特性と連携して、原シ
    ーンの視知覚濃度に対する観察される再現濃度の視知覚
    瞬時ガンマ値が、原シーンの１００％拡散リフレクター
    をゼロ濃度としたシーン露光濃度０．６０〜１．４５の
    範囲について、最小値１．０よりも大きく、１．０＋
    ０．３５×シーン露光濃度である最大値よりも小さく、
    しかもシーン露光濃度０．０と観察再現濃度勾配１．０
    との交点である基準点からみて１４°の角度で広がって
    いる値の範囲内に実質的に含まれることとなるようにシ
    ーンパラメータを変換する手段を含むことを特徴とする
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記画像捕捉媒体が写真フィルムを含
    んでなり、そして前記装置が、前記フィルムから画像画
    素濃度代表信号を得るための光電子走査手段と、前記濃
    度代表信号を修正して前記シーンパラメータを変換する
    ための画像処理手段とをさらに含む、請求項９に記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 前記角度だけ広がった前記視知覚瞬時
    ガンマ値の優先トーンマッピングの異なる複数の領域が
    前記最小値と前記最大値との間に存在し、そして前記視
    覚再現手段が、再現すべき前記シーンを分類する手段
    と、前記分類手段に応答して前記優先トーンマッピング
    の領域を選択する手段とを含む、請求項９に記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】 観察可能な出力媒体上に原シーンの可
    視再現を生じさせる画像捕捉媒体上に捕捉された原シー
    ンパラメータの画像のトーンマッピングを修正する装置
    であって、 前記画像捕捉媒体上の前記画像を、画像画素の濃度値に
    関連した振幅を有する一連の画像画素信号に転換するた
    めの手段と、 前記画像画素信号の振幅を修正することにより、前記原
    シーンパラメータに対し、前記画像捕捉媒体及び画像再
    現出力媒体の未変換特性と連携して、原シーンの視知覚
    濃度に対する観察される再現濃度の視知覚瞬時ガンマ値
    が、原シーンの１００％拡散リフレクターをゼロ濃度と
    したシーン露光濃度０．６０〜１．４５の範囲につい
    て、最小値１．０よりも大きく、１．０＋０．３５×シ
    ーン露光濃度である最大値よりも小さく、しかもシーン
    露光濃度０．０と観察再現濃度勾配１．０との交点であ
    る基準点からみて１４°の角度で広がっている値の範囲
    内に実質的に含まれることとなるように所定の変換を行
    なうための画像処理手段とを含んでなる装置。
  13. 【請求項１３】 前記画像捕捉媒体が写真フィルムを含
    んでなり、そして前記画像転換手段が光電子フィルムス
    キャナーを含んでなる、請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記画像画素信号を中間画像信号記録
    媒体に記録する手段と、前記記録画像信号を読み取りそ
    して前記記録画像信号を前記画像処理手段に出力するた
    めの手段とをさらに含む、請求項１２に記載の装置。
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