JP3534273B2 - フイルムスキャナのプリスキャン方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフイルムスキャナの
プリスキャン方法に係り、特にラインセンサを使用した
フイルムスキャナのプリスキャン時に実行される自動露
出（ＡＥ）制御及びインデックス画像の取得方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネガフイルムのコマ画像をＣＣＤ
ラインセンサで撮像し、ＣＣＤラインセンサから出力さ
れる画像信号を画像処理してモニタＴＶに出力するフイ
ルムスキャナが提案されている（特願平６─９２４号明
細書参照）。このフイルムスキャナは、先ず、画像の撮
影条件（ＡＥ／ＡＷＢ情報）を取得する為に、フイルム
全体にわたって高速読み取り（第１プリスキャン）を行
い、次にその条件に基づいて各コマに補正をかけながら
フイルムを高速でスキャン（第２プリスキャン）して、
全コマの縮小画像（インデックス画像）を取得すると共
に更に詳細なＡＥ／ＡＷＢ情報を取得している。そして
この第２プリスキャンで得られたＡＥ／ＡＷＢ情報に基
づいて各コマに補正をかけて適正な各コマ画像を取得し
ている（これを本スキャンという）。

【０００３】尚、この種のフイルムスキャナの露出制御
として、本願出願人は、既に特願平６─７２０７９号明
細書においてＣＣＤラインセンサの電子シャッタによっ
て露出制御を行う方法を開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特願平
６─７２０７９号明細書にはフイルムスキャナの露出制
御にフイルム搬送速度の変化を利用する方法が提案され
ているが、このような技術は、フイルム搬送速度をコマ
に応じて変化させることを意味し、全コマに渡ってフイ
ルムを高速で搬送するプリスキャン及びインデックス画
像表示の際にはコマ毎に速度を変化させることは安定性
の上から困難であり、適用できないという問題がある。

【０００５】従って、１ロールのフイルム中に、過度に
画像がオーバーでネガ濃度が濃いコマが存在すると、そ
のコマではインデックス画面表示の際に露出制御を作動
させることができず、ポジフイルムの場合は暗いまま、
ネガフイルムの場合は明る過ぎる様に表示されてしまう
という問題がある。本発明はこのような事情に鑑みてな
されたもので、インデックス画像表示の際、オーバーの
コマでもＡＥが作動した表示を可能とするフイルムスキ
ャナのスキャン方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、複数のコマ画像を含む１ロールの現像済み
スチル写真フイルムを一定の速度で搬送しながら、該フ
イルムのコマ画像をラインセンサによって読み取り、該
ラインセンサの出力電圧をアナログアンプで増幅したの
ち画像信号として出力するフイルムスキャナのプリスキ
ャン方法において、前記ラインセンサには各受光部に蓄
積される電荷の蓄積時間を変更することによって露出を
制御する電子シャッタを設けるとともに、前記アナログ
アンプのゲインを一定量増大させるゲイン増大機能を設
け、先ず、前記アナログアンプのゲインを所定の初期ゲ
イン値に設定するとともに、前記電子シャッタのシャッ
タ値を所定の初期値に設定し、前記フイルムを第１の搬
送速度で全コマにわたって搬送しながら、該フイルムの
全コマ画像を前記ラインセンサによって読み取り、該ラ
インセンサからの出力電圧を基に各コマの明るさを検出
する第１のプリスキャンを実行し、前記第１のプリスキ
ャンで得られた各コマの明るさに基づいて各コマ毎の適
正露出時間に相当する前記電子シャッタのシャッタ値を
求め、その後、前記ゲイン増大機能を使用し、前記アナ
ログアンプのゲインを前記初期ゲイン値よりも一定量増
大させるとともに、このゲイン増大による出力電圧の増
分を相殺するよう各コマ毎に前記求めたシャッタ値を補
正し、前記電子シャッタにより前記補正したシャッタ値
となるように露出制御しながら、該フイルムを第２の搬
送速度で全コマにわたって搬送し、該フイルムの全コマ
画像を前記ラインセンサによって読み取り、複数のコマ
の画像を示すインデックス画像を表示する第２のプリス
キャンを実行することを特徴としている。

【０００７】そして本発明によれば、ラインセンサに設
けた電子シャッタと、アナログアンプのゲインと、フイ
ルム搬送速度とを総合的に制御して、画像信号を得る過
程において、アナログアンプのゲインを一定量増大させ
るゲイン増大機能を設け、このゲイン増大機能を有効／
無効の選択可能な構成とし、先ず、第１のプリスキャン
では、前記ゲイン増大機能を使用せず（無効とし）、ア
ナログアンプのゲイン値を所定の初期ゲイン値に設定す
るとともに電子シャッタのシャッタ値を所定の初期値に
設定し、所定の第１の搬送速度によってフイルムの全コ
マをスキャンし、各コマの明るさ情報を得ている。そし
て、その明るさ情報に基づいて、その初期ゲイン値にお
ける各コマ毎の適正な露出時間に相当する電子シャッタ
のシャッタ値を求めている。

【０００８】続く第２のプリスキャンにおいては、前記
ゲイン増大機能を有効とし、前記初期ゲイン値に更に一
定量のゲインを加えて前記アナログアンプのゲインを増
大させている。このようにゲイン増大した状態で、先に
求めた適正な露出時間に相当するシャッタ値に従って露
出制御を実行したのでは、ラインセンサの出力が過大に
なりすぎるので、その分、露出時間を短くするようにそ
のシャッタ値を補正し、その補正したシャッタ値に従っ
て露出制御し、ラインセンサの適正な出力電圧レベルを
確保している。このように、第２のプリスキャン時にゲ
イン増大機能を付加することにより、電子シャッタによ
る露出制御の負担を軽減させている。

【０００９】これにより、１ロール中の複数のコマ画像
の中に、極端に透過率の低いコマが存在する場合、従来
であれば、電子シャッタだけで対応しているために、電
子シャッタで制御できる限界に達すると、そのコマにつ
いては適正な露出制御を行うことができないでいたが、
本発明によれば、第２のプリスキャン時にゲイン増大を
付加することで、そのゲイン増大させた分、電子シャッ
タの露出時間を全体的に短くする方向に働くため、結果
的に電子シャッタの露出制御可能域を拡幅することがで
きる。従って、従来であればＡＥ制御が飽和していたよ
うな透過率の低いコマについても、露出制御を効かせて
画像を取り込むことが可能となる。

【００１０】即ち、前記ゲイン増大機能におけるゲイン
増大量を適切に選択すれば、全てのコマについて露出制
御が有効に機能したインデックス画像を表示することが
できる。また、フイルム搬送の往路で前記第１のプリス
キャンを実行し、その復路で前記第２のプリスキャンを
実行すれば、フイルム搬送シーケンスに無駄がなく、プ
リスキャンに要する時間が短縮できる。

【００１１】更に、第１のプリスキャンによって各コマ
の明るさを検出した際に、上記のような極端に透過率の
低いコマが存在するか否かを判別し、かかる透過率の低
いコマが１つでも存在している場合には、前記ゲイン増
大機能を有効にした上述の第２のプリスキャンを実行
し、他方、かかる透過率の低いコマが１つも存在せず、
何れのコマも一定の透過率以上である場合には、上記ゲ
イン増大機能を働かせる利益に乏しいので、このような
場合にはゲイン増大機能を使用せずに、先に求めた適正
露出時間に相当するシャッタ値どおりの露出制御を行う
第３のプリスキャンを前記第２のプリスキャンに代わっ
て実行するのがＳ／Ｎ上望ましい。

【００１２】尚、上述のように第２のプリスキャン時に
全コマについて一律にゲイン増大を付加するようにした
のは、第２のプリスキャンを全コマにわたって一定の搬
送速度で実行するという要請からくるものであり、各コ
マ毎にゲインを増減制御し又は、各コマ毎に搬送速度を
制御するものに比べ、本発明は、回路構成が簡単で、制
御の安定性の面からも優れている。

【００１３】更にまた、本発明によれば、第２のプリス
キャン後の本スキャンは基本的に各コマ毎にフイルム搬
送速度を変更することが可能なシーケンスであり、第１
のプリスキャンで検出した各コマの明るさに応じて、各
コマ毎にそのコマをスキャンする際の搬送速度を制御で
きる。その際、一定の透過率以上のコマについては、標
準速度でスキャンするものとし、他方、透過率の低いコ
マについては、標準速度の１／ｎ速度の低速度でスキャ
ンするように構成することが考えられる。この場合、搬
送速度が遅くなるとそれにつれて１ラインの読み取り周
期も遅くすることにより、搬送方向と同方向の画素数を
変更することなくラインセンサの露光時間を長くするこ
とができる。

【００１４】更に、ゲイン増大機能の増幅倍率を前記標
準速度と低速度との比（ｎ倍）とすることにより、ゲイ
ン増大機能と１／ｎ低速時とで信号量が同等となり、第
２のプリスキャンと本スキャンとの間で露出制御上の計
算が容易となり、構成が簡略化できる。また、前記第１
のプリスキャンの実行により、コマの明るさが所定の明
るさ以下のコマに限って、続く第２のプリスキャンで得
た画像信号から改めてコマの明るさを示す情報及び、基
準最大値、基準最小値を求め、撮影条件を取得し直すよ
うにしたので、オーバーのコマに対しても、本スキャン
時に適正な撮影条件で読み込みを行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るフイルムスキャナのプリスキャン方法の好ましい実施
の形態を詳説する。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、Ｃ
ＣＤラインセンサ１４、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３
１、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。

【００１６】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
る電子シャッタ機能を有している。

【００１７】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。本実施
形態の特徴は、通常のＣＤＳゲイン制御に加え、ＣＤＳ
に所定量（６ｄＢ）のゲイン増大機能を付加した点にあ
る。このＣＤＳのゲイン増大機能はＣＰＵ４０からのＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号４２により有効／無効制御される。尚、
このゲイン増大機能の役割については後述する。

【００１８】前記アナログアンプ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
れたのち、図示しない画像メモリに記憶される。尚、画
像メモリに記憶された１コマ分のＲ，Ｇ，Ｂデジタル信
号は、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。

【００１９】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５２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。

【００２０】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。そ
して、例えば９．２５ｍｍ／秒の速度を標準のフイルム
画像を取り込む時の搬送速度とすると、標準速度の１／
２倍速（４．６２５ｍｍ／秒）の低速から１６倍速（１
４８．０ｍｍ／秒）の高速まで速度制御することができ
るようになっている。尚、１コマのフイルム搬送方向と
同方向の画素数は、ＣＣＤ駆動回路１５のリードゲート
パルス等の周期を変更しない場合にはフイルム搬送速度
に応じて変化し、例えば、１／２倍、１倍、８倍、１６
倍の各速度における画素数は、１７９２画素、８９６画
素、１１２画素、５６画素である。

【００２１】さて、本実施形態による露出制御は、以下
の３つの手段によって行われる。ＣＣＤラインセンサ１
４は、前述したように電子シャッタ機能を有しており、
ＣＰＵ４０からＣＣＤ駆動回路１５を介して電子シャッ
タ値が制御され、これによって露出時間が制御される。
尚、本実施形態では電子シャッタ値可変範囲は、１０％
〜１００％までとなっている。

【００２２】また、ＣＰＵ４０は、本スキャン時に、モ
ータ回転数／方向制御回路３４及びモータ３１を通じて
フイルム５２が１倍速から１／２倍速までの範囲の任意
の速度で搬送されるように制御することができるように
なっている。一方、モータ３１の軸には、スリット付き
の円盤３５が取り付けられており、この円盤３５のスリ
ットを検出するフォトディテクタ３６は、モータの回転
速度を示すパルス信号をタイミングジェネレータ３７に
出力する。そして、タイミングジェネレータ３７は、本
スキャン時には上記入力するパルス信号によってモータ
３１の回転に同期したパルス信号を発生する。タイミン
グジェネレータ３７から発生されるパルス信号は、ＣＣ
Ｄ駆動回路１５、Ａ／Ｄコンバータ１８、デジタル信号
処理回路２０等に加えられ、これにより各回路は駆動速
度が制御されるとともに同期がとられている。

【００２３】即ち、フイルム搬送速度を変更することに
より、ＣＣＤ駆動回路１５からＣＣＤラインセンサ１４
に出力されるリードゲートパルス、シャッターゲートパ
ルス、レジスタ転送パルスの周期も自動的に変更され
る。尚、１倍速の本スキャン時には、１コマのフイルム
搬送方向と同方向の画素数は８９６画素となるが、フイ
ルム搬送速度を変更してもＣＣＤ駆動回路１５のリード
ゲートパルス等の周期も自動的に変更されるため、画素
数の変動はない。

【００２４】このようにフイルム搬送速度を１倍速から
１／２倍速に変更することにより、露出時間を１００％
から２００％の範囲で変更することができる。尚、タイ
ミングジェネレータ３７の制御方法としては、上記実施
形態に限らず、図２に示すようにタイミングジェネレー
タ３７の元クロック周波数をモータ回転数に合わせて位
相同期ループ（ＰＬＬ）３８で可変としてもよい。

【００２５】更に、ＣＣＤラインセンサ１４の後段に設
けられているアナログアンプ１６は、ＣＰＵ４０からの
ゲイン制御信号４４によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ各チャンネル
のＡ／Ｄコンバータ入力信号レベルを増幅するものであ
る。尚、本実施形態では、アンプゲインの可変範囲は６
ｄＢから１８ｄＢ（２〜８倍）となっている。このアナ
ログアンプ１６の最低ゲインは、次式、 で決定される。尚、以後、ｍｉｎ（ＣＣＤ定格出力電
圧，アナログアンプ定格入力電圧）をＣＣＤ適正出力電
圧と呼ぶ。ＣＣＤ出力がＣＣＤ適正出力電圧なら、アン
プゲインを最低ゲインに設定すれば、Ａ／Ｄコンバータ
１８への入力電圧は適正（定格入力電圧）となり、ＳＮ
も最良となる。

【００２６】また、本実施形態では、このアナログアン
プ１６は、後述する第２のプリスキャン時にＣＰＵ４０
からゲイン増大動作（ＯＮ）信号が加えられると、所定
のゲイン増大（本実施形態では６ｄＢ）を付加し、ＣＰ
Ｕからゲイン増大動作（ＯＦＦ）信号が加えられると、
そのゲイン増大を解除するゲイン増大機能を備えている
ことを特徴としている。ここで、このゲイン増大機能の
ゲイン増大量を６ｄＢとしたのは、本スキャンにおいて
標準速度（１倍速）と１／２倍速を切り替える本実施形
態のシステムの制御上の有利だからである。即ち、ゲイ
ン６ｄＢ増大時と前記１／２倍速時は、Ａ／Ｄコンバー
タに入力される信号レベルは同等であるために、システ
ムのＡＥ制御上、計算が容易となるからである。

【００２７】次に、上記の如く構成されたフイルムスキ
ャナのスキャンの流れについて説明する。図３は図１に
示すフイルムスキャナの全体のシーケンスを示す図であ
る。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）、先ず、ＣＤＳゲインのキャリブ
レーションが行われる。即ち、フイルムのネガベース部
がロードされ、ここでＲ，Ｇ，Ｂ各チャンネルのＡ／Ｄ
コンバータ１８入力信号のレベルが略等しくなるよう
に、各チャンネルのＣＤＳゲイン及び電子シャッタの露
光時間が調整される。このときのゲイン値を初期ゲイン
値、電子シャッタ値を初期シャッタ値と呼ぶ。

【００２８】このようにしてアナログアンプのゲインを
調整した後、フイルムを一定速度で搬送し、フイルム画
像のスキャン（往路の第１のプリスキャン）を実行す
る。即ち、電子シャッタ値は前記初期シャッタ値（例え
ば４０％）の一定に固定し、且つ前記ゲイン増大機能も
無効にしたまま、アナログアンプのゲインは前記初期ゲ
イン値に設定し、フイルム５２を１６倍速の高速で順方
向（図１上で右方向）に搬送して全コマ画像を読み込
む。このとき、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デジタル信号が取り込まれ
る。

【００２９】ここで、第１のプリスキャンのフイルム搬
送速度は１６倍速であるため、１コマのフイルム搬送方
向の画素数は、５６画素となっている。また、ＣＣＤラ
インセンサ１４は、前述したようにフイルム搬送方向と
直交する方向に１０２４画素分の受光部を有している
が、１／３２に間引くことにより１コマのフイルム搬送
方向と直交する方向の画素数は、３２画素となってい
る。図５（Ａ）は１コマのフイルム画像における上記積
算ブロック４１での積算エリアの一例を示している。即
ち、１コマ（５６×３２画素）は８×８の積算エリアに
分割されており、積算ブロック４１はの各積算エリア別
にデジタル信号を積算し、その積算値をＣＰＵ４０に出
力する。尚、１つの積算エリアは、７×４画素からなっ
ている。

【００３０】ＣＰＵ４０は、積算ブロック４１から入力
する積算値に基づいて、図５（Ｂ）に示すように６つの
領域毎の平均輝度値を求める。そして、露出制御のため
の測光値は、中心の領域１の平均輝度値と、この輝度値
に近い周辺領域の輝度値を加算平均して算出する。尚、
中心の領域１の平均輝度値は、その周辺領域の輝度値に
比べて大きな重み付けがされている。

【００３１】ＣＰＵ４０は上記のようにして各コマの明
るさを示す測光値をそれぞれ算出し、これらの測光値を
ＣＰＵ内蔵のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４
０Ａに記憶する。そして、各コマの測光値は、続く第２
のプリスキャンの際、及び各コマを本スキャンする際の
露出制御時に使用される。また、前記積算ブロック４１
は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各チャンネル毎に所定の積算エリアのデ
ジタル画像信号の階調（本実施形態では、１０ビット
（０〜１０２３）の階調）を積算し、その積算エリアの
平均階調を求め、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、ヒストグ
ラムを作成する（図示せず）。そしてＣＰＵ４０は該ヒ
ストグラムの階調の小さい方から度数を順次累算し、そ
の累算度数が所定の閾値（例えば３％）を一致又は最初
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、前記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所定の閾値と
一致又は最初に越えた時の階調を基準最大値としてＲ，
Ｇ，Ｂ毎に求める。尚、基準最小値及び基準最大値の規
定方法は上記方法に限らず、他の方法によって規定して
もよい。

【００３２】このように、ＣＰＵ４０は、前記ヒストグ
ラムを基にＲ，Ｇ，Ｂ毎にそれぞれ、基準最大値（ピー
ク値）及び基準最小値（ボトム値）を検出するととも
に、Ｒ，Ｇ，Ｂ中の最大値（Ｍａｘ値：ＤMax ）を検出
する。こうして得られたピーク値及びボトム値を基に、
デジタル信号処理回路２０によって白バランス、黒バラ
ンス、ネガポジ反転、及びガンマ補正等が行われるとと
もに、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ中の最大値に基づいて電子シャッ
タ値が求められる。尚、前記基準最大値及び基準最小値
がＡＷＢデータに相当し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ中の最大値が
ＡＥデータに相当する。

【００３３】ここで、電子シャッタ値Ｔの決定方法につ
いて説明する。前記Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の内の最大値ＤMax
を用い、後述する本スキャン時におけるこの最大値ＤMa
x が、例えば１０ビット系の場合には、１０２３になる
ように電子シャッタ値Ｔを次式、 Ｔ＝Ｔ0 ×１０２３／ＤMax により決定する。但し、Ｔ0 は、第１のプリスキャン時
に初期設定された電子シャッタ値である。

【００３４】こうして、図４（Ａ）表−１に示すような
にコマ毎に適正な電子シャッタ値が求められると同時
に、各コマのネガポジ反転に必要な信号ピーク値、ボト
ム値等のデータが取り込まれる。尚、この時求められる
電子シャッタ値は、後述の本スキャンの搬送速度（１倍
速）における値とする。また、前記表−１上で電子シャ
ッタ値が１００％を越える値が示されているが、実際に
は１００％を越える制御は不可能であるため、このよう
なコマについては、本スキャン時に低速スキャンが必要
となる。例えば、１３０％の場合は、本スキャン時には
１／２速の搬送速度にするとともにリードゲートパル
ス、シャッターゲートパルス等の周期を２倍にし、６５
％の電子シャッタで画像を取り込むことになる。

【００３５】次に、白バランス、黒バランス、ネガポジ
反転、ガンマ補正について説明する。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
及びゲイン量の算出方法について説明する。オフセット
値及びゲイン量は、前記基準最大値及び基準最小値に基
づいて、次式、 オフセット値＝１０２３−Ｒ_max …（１） ゲイン量＝１０２３／（Ｒ_max −Ｒ_min ） …（２） により算出する。

【００３６】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デジタル信号は１０ビットと
して表しており、１０２３はその最大値である。そし
て、その後のインデックス画像読み込み時（第２のプリ
スキャン時）及び本スキャン時には、Ａ／Ｄコンバータ
１８から出力されるオリジナル信号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信号Ｒ1 を得る。Ｇ，Ｂ
のオリジナルについても同様の処理を行うことにより
Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル信号のピーク値（ポジ画像の黒）を
合わせる（図６（Ａ）参照）。

【００３７】続いて、上記オフセットされたデジタル信
号Ｒ1 に対して、次式、 Ｒ2 ＝１０２３−Ｒ1 …（４） の演算を行うことにより、ネガポジ反転を行う（図６
（Ｂ）参照）。次に、ネガポジ判定されたデジタル信号
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デジタル信号の他方のピーク値（ポジ画像の
白）を合わせる（図６（Ｃ）参照）。

【００３８】最後に、ゲイン量が乗算されたＲ，Ｇ，Ｂ
デジタル信号にそれぞれ異なるガンマ補正をかけること
により、グレーを合わせることになる（図６（Ｄ）参
照）。さて、上述のように第１のプリスキャンにて、各
コマの透過率（コマ画像の露光アンダー／オーバーの露
光状態）を判別するとともに、ＡＥ／ＡＷＢデータを取
得した後、続いて、そのＡＥ／ＡＷＢデータに基づい
て、８倍速の高速で逆方向に巻き戻しながら全コマ画像
を読み込み、全コマ画像を示すインデックス画像を表示
しながら再度プリスキャンを行う復路の第２のプリスキ
ャンを実行する。

【００３９】即ち、（１）前記第１のプリスキャンで本
スキャン時の電子シャッタ値が１００％を越えるコマが
存在しない場合には、上述の表−１の電子シャッタ値を
そのまま各コマの露出制御に適用しながら、インデック
ス画像を取り込む。尚、この場合ゲイン増大機能は使用
する必要がなく、かえってゲインを増大させないことに
より、Ｓ／Ｎが有利となる。

【００４０】他方、（２）前記第１のプリスキャンで本
スキャン時の電子シャッタ値が１００％を越えるコマが
存在する場合には、６ｄＢのゲイン増大を付加するゲイ
ン増大機能を使用し、且つ電子シャッタの設定を図４
（Ｂ）表−２に示すように表−１の値を一律に１／２に
補正した電子シャッタ値として適用し、各コマの露出制
御を行いながらインデックス画像を取り込む。この場
合、Ｓ／Ｎ的には前記（１）の場合よりも低下するが、
オーバーのコマ（透過率の低いコマ）に対しても電子シ
ャッタ機能を働かすことができ、遜色ないインデックス
画像の表示が可能となる。

【００４１】また、前記第１のプリスキャンで電子シャ
ッタ値が１００％を越えるコマは第１のプリスキャンに
おいて画像がオーバーで濃度が濃く、十分なＣＣＤ出力
が得られていないのでＡＥ／ＡＷＢデータの精度が悪い
ため、このようなコマに限り、上記インデックス画像の
取り込みと並行して、改めてネガポジ反転に必要な信号
ピーク値、ボトム値等のＡＥ／ＡＷＢデータを取り込
む。

【００４２】即ち、第１のプリスキャンで適正なＡＥ／
ＡＷＢデータが取得できているコマについては、改めて
データを取り直す必要性もなく、また、処理上の無駄で
あるので、第１のプリスキャンでオーバーであることが
検出されたコマに限って、前記ＡＥ／ＡＷＢデータの再
取得を行っている。これにより、本スキャン時に適正な
撮影条件でコマ画像の読み込みを行うことができるとと
もに、データ処理効率上も有利である。

【００４３】ところで、通常、Ａ／Ｄコンバータ１８
は、入力信号レベルの高い領域ほど、分解能が良くなる
ものであり、本実施形態のようにゲイン増大を付加する
と、著しくオーバー（透過率の低い）なネガの信号ボト
ム値も増幅されるため、Ａ／Ｄコンバータ１８の分解能
がよい領域で信号を取り込むことができるようになり、
ＡＥ制御の精度が向上するという利点もある。

【００４４】また、第２のプリスキャンは８倍速でフイ
ルムが搬送されるため、１コマのフイルム搬送方向と同
方向の画素数は１１２画素である。一方、ＣＣＤライン
センサは、前述したようにフイルム搬送方向と直交する
方向に１０２４画素分の受光部を有しいるが、１／１６
に間引くことにより、１コマのフイルム搬送方向と直交
する方向の画素数は，６４画素である。

【００４５】そして、全コマ分（例えば、１ロール４０
コマ分）の画像データが図示しないバッファに記憶さ
れ、その全部または一部の複数コマを示すインデックス
画像がモニタに表示される。操作者は、このインデック
ス画像を見ながら、後に続く１コマ再生（本スキャン）
をするコマを選択することが出来る。次に、本スキャン
しようとするコマにおいて、前記測光値に基づいてＣＣ
Ｄラインセンサ１４の電子シャッタ、フイルム搬送速度
及びアンプゲインを総合的に制御する場合について説明
する。

【００４６】図７は電子シャッタ、フイルム搬送速度及
びアンプゲインを総合的に制御する場合の一例を示すグ
ラフであり、ネガ露光量（測光値）に対する各パラメー
タの設定値の変化、及びＣＣＤラインセンサのＭＡＸ出
力電圧の関係を示している。この実施形態では、ネガの
搬送速度は連続可変とせず、１倍速と１／２倍速の２段
切り換えとしている。

【００４７】同図に示すように、アンダーのネガは透過
率が高いため、ネガ搬送速度は１倍速、アナログアンプ
１６のゲインは最低ゲイン（６ｄＢ）とし、電子シャッ
タによる制御のみでＣＣＤ出力電圧がＣＣＤ適正出力電
圧になるように調節する。そして、ネガがオーバーにな
る（ネガ透過率が低下する）にしたがって電子シャッタ
の開放率を増大していき、透過率の低下に対応させる
（領域）。

【００４８】電子シャッタの開放率が１００％になり、
領域の制御に移行すると、直ちにネガ搬送速度を１／
２倍速に低下させるとともに、一旦１００％に達した電
子シャッタの開放率を５０％にする。そして、ネガ搬送
速度を１／２倍速に固定した状態で、電子シャッタによ
る制御でＣＣＤ出力電圧がＣＣＤ適正出力電圧になるよ
うに調節する。

【００４９】本実施形態では，第２のプリスキャン（イ
ンデックススキャン）時のゲインの増大量を６ｄＢ（２
倍）に構成すると同時に、本スキャンの低速スキャン時
の速度も１／２倍速としているため、両者ともＡ／Ｄコ
ンバータ１８に入力される信号レベルは等しく、インデ
ックススキャンと本スキャンとで、電子シャッタ値を変
更する必要がなく、制御上の計算が容易で演算負荷を軽
減でき、システム構成が煩雑にならないという利点があ
る。

【００５０】さて、更にネガがオーバーになり、再び電
子シャッタの開放率が１００％になると、その後は領域
のアナログアンプゲインによる調節を行う。即ち、電
子シャッタの開放率を１００％、搬送速度を最低速（１
／２倍速）に固定し、アナログアンプゲインのみを調節
することにより、Ａ／Ｄコンバータ１８の入力電圧が適
正（定格入力電圧）になるようにする。

【００５１】尚、図３中、ネガ露光量の大きさに対応し
て区分した領域、、のうち、領域、は電子シ
ャッタによる調節領域であり、領域はアナログアンプ
ゲインによる調節領域を示す。同図に示すように領域
〜においては、ＣＣＤラインセンサ１４のＭＡＸ出力
電圧がＣＣＤ適正出力電圧（一定）となっているため、
最良のＳＮが得られる。領域においては、ＣＣＤライ
ンセンサ１４のＭＡＸ出力電圧がＣＣＤ適正出力電圧に
満たない分をアナログアンプ１６のアンプゲインで補う
ようにしているため、ネガがオーバーになるにしたがっ
てＳＮは低下する。但し、Ａ／Ｄコンバータ１８の定格
入力レンジは最大に使用しているので、Ａ／Ｄ変換時の
分解能は低下しない。

【００５２】図３に戻って、１コマ再生を終了する終了
コマンドが入力されると、フイルムを高速で巻戻し、排
出（イジェクト）が行われる。尚、本実施形態のように
ネガ搬送速度を２段切り換えとすることにより、タイミ
ングジェネレータ３７の構成を簡略化することができる
という利点もある。即ち、モータ３１の回転に同期させ
たり、ＰＬＬを使用したりせずに、元クロック周波数を
そのまま使用するか又は１／２分周することにより、ネ
ガ搬送速度の切り換えに応じたタイミング信号を発生さ
せることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るフイル
ムスキャナのプリスキャン方法によれば、フイルムの全
コマにわたって一定の搬送速度で実行する第２のプリス
キャン時に一定量のゲイン増大を付加することで、その
ゲイン増大させた分、ラインセンサに設けた電子シャッ
タによる露出制御の露出時間を全体的に短くすることが
でき、結果的に電子シャッタの露出制御可能域を拡幅す
ることができる。これにより、従来であれば露出制御が
飽和していたような透過率の低いコマについても、露出
制御を効かせてインデックス画像を取り込み、表示する
ことが可能となる。

【００５４】また、全コマを通じてゲインを一律に増大
させるとともに、全コマにわたって一定の搬送速度で実
行するようにしているので、各コマ毎にゲインを増減制
御し又は、各コマ毎に搬送速度を制御するものに比べ、
回路構成が簡単にすることができ、また制御の安定性も
向上するという効果がある。更にまた、本スキャン時の
搬送速度との関係で、一定の透過率以上のコマについて
は標準速度で本スキャンし、他方、透過率の低いコマに
ついては、標準速度の１／ｎ速度の低速度で本スキャン
するように構成し、これに合わせて、ゲイン増大機能の
増幅倍率を前記標準速度と低速度との比（ｎ倍）に構成
し、ゲイン増大機能と１／ｎ低速時とで信号レベルを同
等にしたことにより、第２のプリスキャンと本スキャン
との間で露出制御上の計算を容易にすることができ、構
成の簡略化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフイルムスキャナのプリスキャン
方法が適用されるフイルムスキャナの要部ブロック図

【図２】図１に示すタイミングジェネレータの他の制御
方法を示すブロック図

【図３】図１に示すフイルムスキャナの全体のシーケン
スを説明するための図

【図４】図４（Ａ）は、往路プリスキャンの結果得られ
る各コマ毎の電子シャッタ値の一例を示す表、同図
（Ｂ）は復路プリスキャン及びインデックス表示時の各
コマ毎の電子シャッタ設定の一例を示す表

【図５】図５（Ａ）は図１に示した積算ブロックで積算
される各積算エリアを示し、同図（Ｂ）は測光値を算出
するための各領域を示す図

【図６】図６（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

【図７】電子シャッタ、フイルム搬送速度及びアンプゲ
インを総合的に制御する場合の一例を示すグラフ

【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 １６…アナログアンプ １８…Ａ／Ｄコンバータ ２０…デジタル信号処理回路 ３１…モータ ３２…キャプスタン ３３…ピンチローラ ３４…モータ回転数／方向制御回路 ３５…円盤 ３６…フォトディテクタ ３７…タイミングジェネレータ ４０…中央処理装置（ＣＰＵ） ４１…積算ブロック 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５−260372（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−98172（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−98250（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245030（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−284012（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−50568（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/00 G06T 1/00 430 G06T 1/00 460 H04N 5/253

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコマ画像を含む１ロールの現像済
   みスチル写真フイルムを一定の速度で搬送しながら、該
   フイルムのコマ画像をラインセンサによって読み取り、
   該ラインセンサの出力電圧をアナログアンプで増幅した
   のち画像信号として出力するフイルムスキャナのプリス
   キャン方法において、 前記ラインセンサには各受光部に蓄積される電荷の蓄積
   時間を変更することによって露出を制御する電子シャッ
   タを設けるとともに、前記アナログアンプのゲインを一
   定量増大させるゲイン増大機能を設け、 先ず、前記アナログアンプのゲインを所定の初期ゲイン
   値に設定するとともに、前記電子シャッタのシャッタ値
   を所定の初期値に設定し、 前記フイルムを第１の搬送速度で全コマにわたって搬送
   しながら、該フイルムの全コマ画像を前記ラインセンサ
   によって読み取り、該ラインセンサからの出力電圧を基
   に各コマの明るさを検出する第１のプリスキャンを実行
   し、 前記第１のプリスキャンで得られた各コマの明るさに基
   づいて各コマ毎の適正露出時間に相当する前記電子シャ
   ッタのシャッタ値を求め、 その後、前記ゲイン増大機能を使用し、前記アナログア
   ンプのゲインを前記初期ゲイン値よりも一定量増大させ
   るとともに、このゲイン増大による出力電圧の増分を相
   殺するよう各コマ毎に前記求めたシャッタ値を補正し、
   前記電子シャッタにより前記補正したシャッタ値となる
   ように露出制御しながら、該フイルムを第２の搬送速度
   で全コマにわたって搬送し、該フイルムの全コマ画像を
   前記ラインセンサによって読み取り、複数のコマの画像
   を示すインデックス画像を表示する第２のプリスキャン
   を実行することを特徴とするフイルムスキャナのプリス
   キャン方法。
2. 【請求項２】 前記第１のプリスキャンはフイルム搬送
   の往路にて実行し、前記第２のプリスキャンはその復路
   にて実行することを特徴とする請求項１記載のフイルム
   スキャナのプリスキャン方法。
3. 【請求項３】 前記第１のプリスキャン実行により、前
   記複数のコマ画像のうち少なくとも一つのコマ画像が所
   定の明るさ以下であって、前記初期ゲイン値のもとでは
   前記電子シャッタによって前記適正露出時間が得られな
   い場合に、前記ゲイン増大機能を使用した前記第２のプ
   リスキャンを実行し、 他方、前記複数のコマ画像の全てのコマ画像が前記所定
   の明るさを越えている場合には、前記第２のプリスキャ
   ンに代わって、前記ゲイン増大機能を使用せず、前記ア
   ナログアンプのゲインを変更することなく、また、前記
   電子シャッタにより前記適正露出時間に相当するシャッ
   タ値となるように露出制御をしつつ前記フイルムを第２
   の搬送速度で全コマにわたって搬送しながら、該フイル
   ムの全コマ画像を前記ラインセンサによって読み取り、
   複数の画像を示すインデックス画像を表示する第３のプ
   リスキャンを実行することを特徴とする請求項１記載の
   フイルムスキャナのプリスキャン方法。
4. 【請求項４】 前記電子シャッタは、前記ラインセンサ
   の各受光部に蓄積された電荷を１ライン分出力させるリ
   ードゲートパルスに対するシャッタゲートパルスの発生
   タイミングを制御し、前記ラインセンサの各受光部に蓄
   積された不要電荷を排出することによって露出時間を制
   御するものとし、 前記第２のプリスキャン後に、前記ゲイン増大機能を解
   除し、前記アナログアンプのゲインを前記初期ゲイン値
   に戻し、読み込むべきコマ画像について前記フイルムの
   搬送速度を前記第２の搬送速度よりも低速に制御し、前
   記適正露出時間に相当するシャッタ値に従って露出制御
   を行い、そのコマ画像を高精度に読み取る工程を本スキ
   ャンとすると、 この本スキャンは、本スキャン時の搬送速度として標準
   速度とその１／ｎ（ｎは正の数）の速度の低速度とを有
   し、前記第１のプリスキャンで検出したコマの明るさが
   所定の明るさをこえるものについては前記標準速度でフ
   イルム搬送を行い、他方、前記第１のプリスキャンで検
   出したコマの明るさが前記所定の明るさ以下のものであ
   って、前記標準速度でフイルムを搬送すると前記適正露
   出時間を得ることができない場合には、フイルム搬送速
   度を前記低速度に切り替えるとともに、該搬送速度に反
   比例して前記シャッターゲートパルス及びリードゲート
   パルスの周期を変更することを特徴とする請求項１又は
   ３記載のフイルムスキャナのプリスキャン方法。
5. 【請求項５】 前記ゲイン増大機能による増幅倍率を前
   記標準速度と低速度の比（ｎ倍）としたことを特徴とす
   る請求項４記載のフイルムスキャナのプリスキャン方
   法。
6. 【請求項６】 前記第１のプリスキャンで得た画像信号
   から、コマの明るさを示す情報及びＲ，Ｇ，Ｂ各チャン
   ネル毎の基準最大値、基準最小値を求め、前記電子シャ
   ッタのシャッタ値、Ｒ，Ｇ，Ｂ各チャンネル毎のオフセ
   ット及びゲインを含む撮影条件を決定し、この決定した
   撮影条件に基づいて、以後に取得する画像信号を処理す
   るものとし、前記第１のプリスキャンの結果、コマの明
   るさが所定の明るさ以下であって、前記初期ゲイン値の
   もとでは前記電子シャッタによって前記適正露出時間が
   得られない透過率の低いコマについてのみ、続く前記第
   ２のプリスキャン時に、該第２のプリスキャンで得た画
   像信号から改めてコマの明るさを示す情報及びＲ，Ｇ，
   Ｂ各チャンネル毎の基準最大値、及び基準最小値を求
   め、前記撮影条件を取得し直すことを特徴とする請求項
   １又は３記載のフイルムスキャナのプリスキャン方法。