JP3894699B2

JP3894699B2 - 撮影画像の補正方法

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Publication number: JP3894699B2
Application number: JP2000072671A
Authority: JP
Inventors: 和雄鎌田; 和己小池
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP2001264904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャッタ羽根の開閉動作にともなって発生する露光ムラを補正する撮影画像の補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮影レンズやシャッタ装置などの撮影機構を組み込んだユニット本体に未露光の写真フイルムを予め内蔵させたレンズ付きフイルムユニットが知られている。レンズ付きフイルムユニットは、手軽に写真撮影を楽しむことができるようにしたもので、購入したその場ですぐに写真撮影ができ、撮影後にもそのまま現像取扱い店に出せばよいという簡便性から、一般に広く利用されている。レンズ付きフイルムユニットは、小型で、また低価格で提供できることを利点としており、簡単な構成となっている。
【０００３】
例えば、レンズ付きフイルムユニットのシャッタ装置は、その構成を簡単なものとするために、蹴飛ばし式のものが採用されている。このシャッタ装置は、回動自在に軸着されたシャッタ羽根をシャッタ開口の前面で往復回動させることによって、シャッタ開口の開閉を行うものである。図７に模式的に示すように、シャッタ羽根７０は、蹴飛ばしレバーによって駆動されて、シャッタ開口７１を閉じた閉じ位置から開き方向に回動を開始し、シャッタ開口７１の開口面積を増大させながら二点鎖線で示す最大開き位置まで回動する。そして、最大開き位置に達した後に復帰バネ７２の付勢によって、開き方向とは逆向きの閉じ方向に回動を開始し、シャッタ開口７１の開口面積を減少させながら閉じ位置に戻る。
【０００４】
レンズ付きフイルムユニットでは、通常、絞りの背面側にシャッタ羽根が配されており、絞り開口とシャッタ羽根との間は多少なりとも間隔があいている。このため、図７に符号７３ａ〜７３ｅで示すように、絞りから射出されて写真フイルムの露光画面の各位置に向かう光束は、シャッタ羽根７０の回動する平面上での位置がそれぞれ互いにずれている。
【０００５】
上記のようにシャッタ羽根７０の回動する平面上での光束７３ａ〜７３ｅの位置が互いにずれているため、シャッタ羽根７０が開き方向に回動する際には、例えば露光画面の右上に向かう光束７３ａが最初にシャッタ開口７１への入射を開始し、露光画面の左下に向かう光束７３ｄが最後にシャッタ開口７１への入射を開始する。そして、シャッタ羽根７０が閉じ方向に回動する際には、露光画面の左下に向かう光束７３ｄが最初にシャッタ開口７１への入射を阻止され、露光画面の右上に向かう光束７３ａのシャッタ開口７１への入射の阻止が最後となる。結果として、露光画面の右上の露光時間が長く、左下の露光時間が短くなるようにして、露光画面の各位置で露光時間のバラツキが生じて露光ムラが発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シャッタ装置の方式を変更することで上記のような露光ムラの発生を防止できるが、露光ムラの発生を防止できるようなシャッタ装置に採用することはレンズ付きフイルムユニットの大幅なコスト上昇と大型化を招いてしまい、現実的には非常に困難である。しかしながら、撮影時における露光ムラの発生を許容して、その後のプリント処理時等に画像を補正するようにすれば、レンズ付きフイルムユニットを小型に、また安価にしながら、露光ムラを抑えた良好な画質の画像を得ることが可能となる。もちろん、レンズ付きフイルムユニットに限らず、コンパクトカメラ等においても、画像を補正すれば、カメラ自体を簡単な構成で安価としながら、良好な画質の画像を得ることが可能になる。
【０００７】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、画質を劣化させる要因のの１つであるシャッタ羽根の開閉動作に起因して発生する露光ムラを補正し、良好な画質の画像を得ることができる撮影画像の補正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影画像の補正方法では、シャッタ羽根の開閉により撮影レンズを通して写真フイルムに露光された撮影画像から画像データを読み取り、前記シャッタ羽根の種類に応じて決められた所定の補正パラメータに基づき、前記シャッタ羽根の開閉動作に伴って露光画面内の位置ごとに生じる露光ムラを補正する補正データを算出し、この補正データに基づいて前記画像データを補正するものである。
【０００９】
請求項２記載の撮影画像の補正方法では、撮影画像を、シャッタ羽根が閉じ位置からシャッタ開口を全開させる最大開き位置との間で往復回動することによって露光されるものとしたものである。
【００１０】
請求項３記載の撮影画像の補正方法では、撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置を原点とし、前記光軸に垂直なＸＹ直交座標平面において、露光画面内の任意の位置の座標を（ｘ，ｙ）、補正パラメータをＰ，Ｑ，Ｓ，Ｍ，Ｋ，Ｇとし、Ｐを前記ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＸ座標、Ｑを前記ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＹ座標、Ｓをシャッタ羽根がシャッタ開口を全開した後の任意の点から最大開き位置に達するまでの回動角度と回動角度を前記ＸＹ直交座標平面に射影したことによる補正を含む補正値、Ｍをシャッタ羽根の回動角度を露光時間に変換する補正係数、Ｋを対数をとる際の比例係数、Ｇを原点の値Ｅを「０」とする補正値としたとき、
Ｅ＝Ｋ・ log₂( Ｍ・(tan^-1(( Ｐ−ｘ) ／( Ｑ−ｙ))＋Ｓ))＋Ｇ
の式により求めた値Ｅに基づいて、各座標位置ごとの補正データを得るものである。
【００１１】
請求項４記載の撮影画像の補正方法では、露光画面内の複数の座標位置に対して値Ｅの理論値をそれぞれ求め、これらの各理論値と対応する座標位置とを最小二乗法に適用して、前記各補正パラメータを決めるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２にレンズ付きフイルムユニットの一例を示す。レンズ付きフイルムユニット２は、各種撮影機構が組み込まれたユニット本体３と、このユニット本体３を部分的に覆う外装紙４とからなり、ユニット本体３には未露光の写真フイルムが予め装填されている。
【００１３】
ユニット本体３の前面には、撮影レンズ５，ファインダ６の対物側窓６ａ，ストロボ発光部７，ストロボユニットをオン，オフするためのストロボ操作部材８が設けられている。また、上面には、シャッタボタン９，残り撮影可能コマ数を表示するカウンタ窓１０，ストロボ充電の完了を表示する表示用ライトガイド１１が突出される開口１２が設けられている。さらに、ユニット本体１０の背面側には、１コマの撮影ごとに回転操作される巻上げノブ１３が露呈されている。
【００１４】
図３にユニット本体３の分解斜視図を示す。ユニット本体３は、本体基部１５，前カバー１６，後カバー１７，ストロボユニット１８，電池１９等から構成され、このユニット本体３内にフイルムパトローネ２０が製造時に装填される。フイルムパトローネ２０は、１３５タイプのものであり、パトローネ２１とネガタイプの写真フイルム２２とからなる。
【００１５】
本体基部１５の前面中央部には、撮影レンズ５から写真フイルム２２までの間の撮影光路を遮光する暗箱２４が一体に形成されている。この暗箱２４を挟む両側方には、パトローネ２１が収納されるパトローネ室２５と、パトローネ２１から引き出されてロール状に巻かれた写真フイルム２２が収納されるフイルム室２６とが一体に設けられている。
【００１６】
暗箱２４の外側には、シャッタ羽根やこれを駆動するための機構等からなるシャッタ装置，フイルムカウント機構等を構成する各種部品や撮影レンズ５等が取り付けられる。暗箱２４の背面には、写真フイルム２２上で撮影コマのサイズ、すなわち露光画面２２ａを画定するアパーチャ（図示省略）が形成されている。露光画面２２ａは、約２４×３６ｍｍとなっており、写真フイルム２２の長手方向に長い長方形とされる。露光画面２２ａの中心は、撮影レンンズ５の撮影光軸５ａと一致するように画定される。
【００１７】
パトローネ室２５の上部には、巻上げノブ１３が回転自在に取り付けられている。この巻上げノブ１３の回転操作で写真フイルム２２の撮影済の部分がパトローネ２１内に巻き上げられ、未露光の部分がアパーチャの背後にセットされる。
【００１８】
前カバー１６は、その前面にファインダ６の対物側窓６ａの他、撮影レンズ５や、ストロボ発光部７，ストロボ操作部材８を露呈させる開口が形成されており、本体基部１５の前面を覆う。
【００１９】
後カバー１７は、本体基部１５の背面を覆うように取り付けられる。この後カバー１７には、パトローネ室２５とフイルム室２６との底面を塞ぐ底蓋１７ａ，１７ｂが一体に形成されている。フイルムパトローネ２０が装填された本体基部１５に後カバー１７を取り付けた後に、底蓋１７ａ，１７ｂが閉鎖されてパトローネ室２５及びフイルム室２６が光密に塞がれる。底蓋１７ａは、現像所で撮影済のフイルムパトローネ２０を取り出す際に開放される。
【００２０】
後カバー１７には、本体基部１５のアパーチャと対面する部分にフイルム支持面３０が形成されている。このフイルム支持面３０と本体基部１５との隙間によって、パトローネ室２５とフイルム室２６とを連絡するフイルム給送路が形成される。
【００２１】
フイルム支持面３０は、物体側に向けて凹状となるように写真フイルム２２の給送方向が湾曲され、アパーチャの上下に設けられたフイルムガイドレール（図示省略）は、フイルム支持面３０側に凸状となるように写真フイルム２２の給送方向に湾曲されている。
【００２２】
図４に模式的に示すように、撮影レンズ５からの撮影光は、絞り開口３１を介して暗箱２４内に入射し、写真フイルム２２の露光画面２２ａ内に露光を与える。アパーチャーの背面側に位置決めされた露光画面２２ａのフイルム面は、前述のフイルム支持面３０とガイドレールとによって、撮影レンズ側（物体側）に曲率中心を持つようにして、曲率半径Ｒで露光画面２２ａの長手方向を湾曲した形状で支持される。これにより、撮影レンズ５の像面湾曲に起因するピントのボケを改善する。
【００２３】
ストロボユニット１８は、各種電気部品が取り付けられたプリント基板３２、放電管やリフレクタ，拡散板等からなるストロボ発光部７、充電スイッチ３３，シンクロスイッチ３４，ストロボ操作部材８が一体に形成されたスイッチ板３５、このスイッチ板３５をスライド自在に支持する受け板３６等から構成され、電池１９を電源としている。このストロボユニット１８は、ストロボ操作部材８が上方にスライドされて充電スイッチ３３がオンとなると充電を行い、シャッタ羽根の開閉に同期してシンクロスイッチ３４がオンとなことでストロボ発光する。
【００２４】
図５に示すように、撮影レンズ５の背後には絞り３１が組み込まれている。シャッタ羽根４０は、絞り３１とシャッタ開口４１との間に配されており、シャッタ羽根４０と絞り３１との間には適当な間隔が設けられている。このシャッタ羽根４０は、シャッタ開口４１を閉じた閉じ位置と最大開き位置との間で回動自在となるようにして、軸４２に取り付けられている。
【００２５】
シャッタ羽根４０は、通常は復帰バネ４３の付勢力により閉じ位置とされ、シャッタ開口４１を塞いでいる。そして、シャッタボタン９を押圧操作すると、蹴飛ばしレバー４４でシャッタ羽根４０の上端部４０ａが蹴飛ばされることにより、復帰バネ４３の付勢に抗しながら図中矢線で示す開き方向に回動する。シャッタ羽根４０は、シャッタ開口４１を全開した位置からさらに開き方向へ回動した最大開き位置に達した後に、復帰バネ４３の付勢によって開き方向とは逆向きの閉じ方向に回動を開始して閉じ位置に戻る。このようにシャッタ装置は蹴飛ばし式とされている。
【００２６】
上記のようなシャッタ羽根４０の１往復の開閉動作によりシャッタ開口２６が開閉され、シャッタ開口４１が開いている間に、撮影レンズ５からの撮影光が絞り３１、シャッタ開口４１を介して暗箱２４内に入射し、写真フイルム２２の露光画面２２ａ内に露光を与える。
【００２７】
レンズ付きフイルムユニットに装填される写真フイルム２２には、そのレンズ付きフイルムユニットの種類に固有の機種コードが光学的にサイドプリントされている。本実施形態では、この従来より写真フイルム２２にサイドプリントされている機種コードを利用して、周辺光量の低下、シャッタ羽根４０の開閉動作に起因した露光ムラを補正する際に用いる補正パラメータを特定する。
【００２８】
図１に本発明を実施したデジタルプリンタの構成を示す。このデジタルプリンタ５０は、大別して補正装置としての機能を有する画像入力部５１と、印画紙に画像をプリントする画像記録部５２とからなる、画像入力部５１は、コードリーダ５３，写真フイルム２２の各露光画面２２ａからカラー画像を読み取るスキャナ５４，画像メモリ５５，画像処理回路５６、及びこれらを制御するコントローラ５７等からなる。
【００２９】
デジタルプリンタ５０に現像済みの写真フイルム２２がセットされると、この写真フイルム２２が図示しない搬送機構によって搬送され、コードリーダ５３を介してスキャナ５４に送られる。コードリーダ５３は、写真フイルム２２を照明する光源と、写真フイルム２２の搬送路を挟んで光源の反対側に配されたフォトセンサ等から構成されており、現像によって顕在化した機種コードを搬送中の写真フイルム２２から光学的に読み取る。この機種コードの読み取りは、写真フイルム１本毎に行われ、読み取られた機種コードはコントローラ５７を介して画像処理回路５６に送られる。
【００３０】
スキャナ５４は、写真フイルム２２を平面に支持するフイルムキャリア，ランプからの光を拡散してフイルムキャリアにセットされている露光画面２２ａを照明する照明装置、露光画面２２ａ内のカラー画像を読み取るＣＣＤ、このＣＣＤにカラー画像を結像させるレンズ等から構成されている。このスキャナ５４は、写真フイルム２２が１コマ分送られる毎に、ＣＣＤで露光画面２２ａ内のカラー画像を赤色、青色、緑色で３色分解測光し、得られる光電信号をＡ／Ｄ変換器５８に送る。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器５８は、各色の光電信号をデジタル変換することにより、露光画面２２ａの各位置の濃度をそれに応じた３色の画像データに変換する。３色の画像データは、画像メモリ５５に書き込まれる。
【００３２】
画像処理回路５６は、画像メモリ５５に１画面分の画像データが書き込まれると、これを読み出して所定の画像処理を行う。機種コードが記録されている写真フイルム２２に対しては、画像メモリ５５から読み出した画像データに対して、シャッタ羽根の開閉動作に起因して発生する露光ムラと、周辺光量の低下とを補正するための補正処理を行って補正画像データを作成した後に、この補正画像データに対してプリント用の色補正やネガ・ポジ反転処理等の通常画像処理を行う。通常画像処理が施された補正画像データは、画像記録部５２に送られる。
【００３３】
なお、画像処理回路５６は、補正処理を行うのに先立って、１本の写真フイルム２２の各露光画面２２ａに対して共通に用いる、１画面分の補正量からなる補正テーブルをワークメモリ５６ａに作成する。このように、１本の写真フイルム２２に対して共通な補正テーブルを用いることで処理時間を短縮している。
【００３４】
画像処理回路５６には、ワークメモリ５６ａとＥＥＰＲＯＭ５６ｂとが接続されている。ワークメモリ５６ａは、画像処理回路４６が画像処理を行う際に必要なデータを一時的に記憶する作業用として用いられる。
【００３５】
ＥＥＰＲＯＭ５６ｂには、補正処理に用いる補正パラメータが機種コード毎に書き込まれている。また、ＥＥＰＲＯＭ５６ｂには、画像データと露光量の変換テーブルが機種コード毎に書き込まれている。変換テーブルは、画像データを露光時の露光量に、また露光量を画像データに変換ができるように写真フイルムの特性曲線に基づいて作成されている。画像処理回路５６は、機種コードに基づいて撮影時に用いられたシャッタ羽根の種類に対応した補正パラメータと、写真フイルムの種類に対応した変換テーブルとを特定し、これらの特定された補正パラメータ、変換テーブルを用いて補正処理を行う。
【００３６】
なお、上記のように補正処理に用いる補正パラメータ等をＥＥＥＰＲＯＭに記憶するようにすることで、レンズ付きフイルムユニットの新たな機種に対応した補正パラメータ等の追加を可能としている。
【００３７】
画像記録部５２は、画像メモリ６１，赤色、青色、緑色の各レーザ光を出力するレーザユニット６２，レーザユニット６２の出力を制御するドライバ６３，ポリゴンミラー６４，Ｆθレンズ６５、長尺のカラー印画紙６６を搬送する搬送機構（図示せず）等から構成されている。
【００３８】
画像入力部５１からの補正画像データは、画像メモリ６１に書き込まれる。画像メモリ６１の補正画像データによってレーザユニット６２の出力が制御され、高速回転するポリゴンミラー６４にレーザ光が照射される。これにより、カラー印画紙６６の幅方向（搬送方向と直交する方向）にレーザ光の走査が行われ、カラー印画紙６６をその長手方向に搬送することで露光画面のカラー画像がカラー印画紙６６に露光される。露光されたカラー印画紙６６は、図示しない現像処理部で現像処理された後に１個の画像毎に切り分けられてプリント写真とされる。
【００３９】
次に、補正処理について図６を参照して説明する。なお、図６では、写真フイルムのフイルム面を平面とした状態で、このフイルム面上の撮影光軸５ａの位置（露光画面２２ａの中心）を原点Ｏとし、露光画面２２ａの長手方向をＸ軸、長手方向に直交する露光画面の幅方向をＹ軸としたＸＹ直交座標平面を用いて露光画面２２ａ内の位置を表している。また、図６では、シャッタ羽根４０を上記のＸＹ直交座標平面に射影したものを模式的に描いてあり、このシャッタ羽根４０の回動中心の位置（以下、射影回動中心という）を座標（Ｐ，Ｑ）として示してある。
【００４０】
画像処理回路５６は、機種コードから特定した補正パラメータ（Ａ〜Ｄ，Ｋ，Ｍ，Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｇ）を次の演算式▲１▼に適用し、この演算式▲１▼で露光画面中心（原点Ｏ）すなわち撮影レンズ５の撮影光軸５ａの位置の露光量を基準露光量（±０ＥＶ）としたときの、露光画面２２ａの各位置についての補正量Ｅを求め、この補正量Ｅに基づいて画像データを補正する。各補正パラメータについては後述する。

【００４１】
上記式中の値ｘ，ｙは、図６に示されるＸＹ直交座標平面で露光画面２２ａ内の位置を表したときのＸ座標及びＹ座標である。すなわち、値ｘは、フイルム面上での湾曲させた方向（長手方向）の露光画面中心の位置からの距離、値ｙは、フイルム面上での湾曲させた方向と直交する方向の露光画面中心の位置からの距離である。
【００４２】
露光画面２２ａの各位置に露光される光量は、均一な輝度の被写体を撮影した場合であっても、撮影光軸５ａ（原点Ｏ）の位置からの距離が大きくなるのにしたがって小さくなる。これは、フイルム上で撮影光軸５ａの位置から離れた位置から絞り開口を望んだ場合に、絞り開口の形状が歪んでその面積が小さくなるためである。フイルム面を平面に支持した場合では、このような現象は周知のコサイン４乗則に基づいているため、このときの露光画面２２ａ内の任意の位置（ｘ，ｙ）に対する周辺光量の低下量である補正量Ｅ１は，値が適当に選ばれた補正パラメータＡ，Ｂと、撮影光軸５ａの位置からの距離ｒを用いて次の式▲２▼のように表すことができる。なお、撮影光軸５ａの位置からの距離ｒは、上記のＸＹ直交座標平面の値ｘ，ｙを用いて「ｒ＝√（ｘ²＋ｙ²）」で表される。
Ｅ１＝Ａ・ｒ²＋Ｂ・ｒ⁴・・・・▲２▼
【００４３】
上記のレンズ付きフイルムユニット２のように、像面湾曲を補正するために、露光時にフイルム面を湾曲させて支持した場合には、周辺光量の低下を小さくするように光量を増加させる改善効果が現れるので、補正量Ｅ１を修正する必要が生じる。改善効果は、フイルム面を湾曲させた方向の位置で現れるから、上記のように露光画面２２ａの長手方向（Ｘ軸方向）に湾曲させて支持した場合には、露光画面２２ａ内の任意の位置（ｘ，ｙ）に対する光量の増加分である修正量Ｅ２は、値が適当に選ばれた補正パラメータＣ，Ｄと、撮影光軸５ａの位置からの湾曲させ方向への距離ｘとを用いて次の式▲３▼のように表すことができる。
Ｅ２＝Ｃ・ｘ²＋Ｄ・ｘ⁴・・・・▲３▼
【００４４】
一方、露光画面２２ａ内の各位置に対する実際の露光時間（シャッタ速度）は、シャッタ羽根４０の回動角度に応じたものとなる。したがって、例えば図６に示されるように、露光画面２２ａ内の任意の位置（ｘ，ｙ）に対して、撮影光の入射を許容する回動位置から最大開き位置に達するまでのシャッタ羽根４０の回動角度をθ１とすると、シャッタ羽根４０が回動角度「２・θ１」だけ回動している間に露光が行われることになり、任意の位置（ｘ，ｙ）の露光時間は「θ１」に応じたものとなる。
【００４５】
なお、実際にシャッタ羽根４０が回動する平面上では、撮影光に広がりがあるため、撮影光の入射を許容するシャッタ羽根４０の回動位置を厳密に定義することは難しいが、例えば、露光画面２２ａ内の任意の位置に対して撮影光の一部が入射を開始したシャッタ羽根の回動位置と、この露光画面２２ａ内の任意の位置に撮影光の全部が入射を開始した回動位置とを平均したものを撮影光の入射を許容する回動位置とするように定義すればよい。
【００４６】
回動角度θ１は、射影回動中心の座標（Ｐ，Ｑ）、露光画面２２ａの任意の位置の座標（ｘ，ｙ）等を用いて幾何学的に計算で求めることができ、この回動角度θ１を露光時間に変換することが可能である。そして、露光画面２２ａ内の任意の位置（ｘ，ｙ）に対する露光時間をＥＶ値に変換したものと、露光画面２２ａの中心に対する露光時間をＥＶ値に変換したものと差は、補正量Ｅ３（ＥＶ値）として次式▲４▼により座標（Ｐ，Ｑ），座標（ｘ，ｙ）を用いて表すことができる。
Ｅ３＝Ｋ・ log₂( Ｍ・(tan^-1(( Ｐ−ｘ) ／( Ｑ−ｙ))＋Ｓ))＋Ｇ・・・▲４▼
【００４７】
上記式中の各補正パラメータは、次の通りである。
Ｐ：ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＸ座標
Ｑ：ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＹ座標
Ｓ：シャッタ羽根がシャッタ開口を全開した後の任意の点から最大開き位置に達するまでの回動角度（図６にθ２で示されるように、射影回動中心からＸ軸に垂直に下ろした線分と、シャッタ羽根の最大開き位置に対応する線分との角度）と回動角度を前記ＸＹ直交座標平面に射影したことによる補正を含む補正値
Ｍ：シャッタ羽根の回動角度を露光時間に変換する補正係数
Ｋ：対数をとる際の比例係数
Ｇ：原点の値Ｅ３を「０」とするための補正値
【００４８】
上記の式▲４▼では、「tan ^-1((Ｐ−ｘ) ／( Ｑ−ｙ))」に補正値Ｓを加算することによって、前述の回転角度「θ１」を算出し、これに補正係数Ｍを乗算するとことで回転角度θ１をこれに応じた露光時間に変換している。そして、得られる露光時間の対数（底は「２」）をとることによって、露光時間をＥＶ値に変換している。適当に選んだ比例係数Ｋを乗算することでＥＶ値を適切な値となるように補正した後、この補正されたＥＶ値に補正値Ｇを加算することによって露光画面２２ａの中心を基準とする補正量Ｅ３を求めている。なお、「tan ^-1((Ｐ−ｘ) ／( Ｑ−ｙ))」で得られる値の単位は「ｒａｄ」である。
【００４９】
上記の式▲２▼〜式▲４▼で表される値Ｅ１〜Ｅ３を加算することによって演算式▲１▼が得られ、フイルム面を湾曲させることに基づいて修正した周辺光量の低下、及びシャッタ羽根の開閉動作に起因したの露光ムラを同時に補正するための補正量Ｅを求めることができる。
【００５０】
そして、補正画像データを作成する際には、変換テーブルを用いて画像データを露光量に変換し、この変換された露光量に対して補正量Ｅによる補正を加え、これにより得られる補正された露光量を変換デーブルで画像データに変換して、この画像データを補正画像データとする。
【００５１】
なお、この例では基準露光量に対して光量が低下している場合が負、増加している場合が正となるようにして、補正量Ｅの正負の符号を決め、画像データから得られる露光量を補正量Ｅで補正している。
【００５２】
また、この例では変換テーブルを用いて画像データを露光量に変換し、この露光量を補正量Ｅで補正したものを画像データに変換して補正画像データを作成することにより、周辺光量の補正量Ｅ１，修正量Ｅ２，補正量Ｅ３に対応した各補正データをそれぞれ算出する処理と、この算出された各補正データを用いて画像データを増減する処理とを同時に行っている。
【００５３】
演算式▲１▼中の補正パラメータ（Ａ〜Ｄ，Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｍ，Ｋ，Ｇ）は、撮影レンズの焦点距離、絞り開口３１とシャッタ羽根４０との間隔、シャッタ羽根４０の形状等、撮影に用いる撮影レンズ，シャッタ装置，フイルム面の曲率半径Ｒ等の設計データに基づいて、露光画面２２ａ内の複数の座標位置についての補正量Ｅの理論値を計算して求め、これらの各理論値と対応する座標位置とを最小二乗法に適用することで各補正パラメータを決めている。
【００５４】
次に上記構成の作用について説明する。フイルムパトローネ２０の写真フイルム２２には、装填されるレンズ付きフイルムユニット２に対応する機種コードがサイドプリントされる。この写真フイルム２２は、パトローネ２１とともにユニット本体３に装填される。そして、完成したユニット本体３にラベル４が貼付されてレンズ付きフイルムユニット２が完成し、これが出荷されてユーザのもとで撮影に供される。
【００５５】
撮影を行う際には、まず巻き上げノブ１３を回転操作する。これにより、写真フイルム２２が１コマ分巻き上げられるとともに、シャッタチャージが行われる。この後、撮影者は、ファインダ６でフレーミングを行ってからシャッタボタン９を押圧する。また、ストロボ撮影を行う場合には、スロトボ操作部材８を上方にスライド移動し、充電完了後にシャッタボタン９を押圧する。シャッタボタン９を押圧すると、シャッタ羽根４０が閉じ位置から最大開き位置に向けて回動を開始し、最大開き位置に達すると復帰バネ４３の付勢力で閉じ位置に戻り、この間にシャッタ開口４１が開閉される。
【００５６】
このシャッタ開口４１の開閉の間に、撮影レンズ５を透過した撮影光は、暗箱２４内に入射し、アパーチャ内に露呈されている写真フイルム２２、すなわち露光画面２２ａのフイルム面に露光を与える。このときに、フイルム面はその長手方向が湾曲されて支持されている。
【００５７】
また、絞り３１とシャッタ羽根４０との間に間隔があいているため、絞り３１から射出されて露光画面２２ａの各位置に向かう光束は、それぞれシャッタ羽根４０が回動する面上での位置がずれている。したがって、露光画面２２ａの各位置に露光時間に差が生じ、露光ムラが発生する。
【００５８】
上記同様にして順次に撮影を行い、全コマの撮影終了後、ユーザは巻上げノブ１３を連続的に回転操作して、全ての写真フイルム２２をパトローネ２１に収納する。そして、このレンズ付きフイルムユニット２を現像所やＤＰＥ店に提出する。
【００５９】
現像所等では、ユニット本体３から撮影済のフイルムパトローネ２０を取り出す。取り出されたフイルムパトローネ２０は、そのパトローネ２１から写真フイルム２２が引き出されて分離される。そして、この写真フイルム２２は、所定の現像装置にかけられて現像処理された後、デジタルプリンタ５０にセットされる。
【００６０】
デジタルプリンタ５０は、写真フイルム２２がセットされると、これの先端をスキャナ５４に向けて搬送する。この搬送中に、コントローラ５７は写真フイルム２２に記録されている機種コードをコードリーダ５３を用いて読み取り、読み取った機種コードを画像処理回路５６に送る。
【００６１】
画像処理回路５６は、機種コードを受け取ると、これに対応した変換テーブルをＥＥＰＲＯＭ５６ｂ内で特定するとともに、各補正パラメータをＥＥＰＲＯＭ５６ｂから読み出す。そして、各補正パラメータを演算式▲１▼に用い、演算式▲１▼中の値ｘ及び値ｙをそれぞれ所定のステップずつ変化させて演算を行うことにより、露光画面２２ａの各位置に対応する補正量Ｅをそれぞれ求める。上記の演算で得られる各補正量Ｅは、ワークメモリ５６ａに書き込まれ、これにより補正テーブルが作成される。
【００６２】
次に、搬送によって写真フイルム２２の最初の露光画面２２ａがスキャナ５４のフィルムキャリアに達すると、搬送が停止される。そして、この停止中に露光画面２２ａ内のカラー画像がスキャナ５４で読み取られ、Ａ／Ｄ変換器５８によって３色の画像データに変換され、画像メモリ５５に書き込まれる。１画面分の画像データが画像メモリ５５に書き込まれると、画像処理回路５６は、アドレスを指定して画像メモリ５５から画像データを順次に読み出す。
【００６３】
画像処理回路５６は、１個の画像データを読み出すと、この画像データを先に特定した変換テーブルを用いて露光量に変換する。また、画像処理回路５６は、例えばこの画像データのアドレスに基づいて、この画像データを得た露光画面２２ａの位置に対応した補正量Ｅを補正テーブルから取り出す。そして、変換テーブルから得た露光量を、補正テーブルから取り出した補正量Ｅで補正して、補正した露光量を求める。
【００６４】
このようにして、露光量を補正した後に、画像処理回路５６は、補正された露光量を変換テーブルに適用することで、補正された露光量に対応する補正画像データを求める。結果的に、画像データを補正量Ｅ１，修正量Ｅ２，補正量Ｅ３に対応した各補正データで増減した補正画像データが作成される。得られる補正画像データは、ワークメモリ５６ａに書き込まれる。
【００６５】
上記のようにして１個の画像データに対して補正処理が完了すると、新たな画像データが画像メモリ５５から読み出されて、上記と同じ手順で補正処理が行われ、対応する補正画像データがワークメモリ５６ａに書き込まれる。以降同様にして、順次に画像データを読み出しながら補正処理を行い、得られる補正画像データをワークメモリ５６ａに書き込む。
【００６６】
１画面分の３色の全ての画像データに対して補正処理が完了すると、画像処理回路５６は、ワークメモリ５６ａの各補正画像データに対して、プリント用の色補正、ネガポジ反転処理等の通常画像処理を行い、通常画像処理を施した各補正画像データを画像記録部５２の画像メモリ６１に書き込む。なお、この通常画像処理に際して色収差や歪曲収差等の補正を行ってもよい。
【００６７】
画像記録部５２は、１画面分の補正画像データが画像メモリ６１に書き込まれると、これらの３色の補正画像データに基づいてレーザユニット６２を駆動して、カラー印画紙６６にカラー画像を潜像として記録する。
【００６８】
１画面分のカラー画像の記録が開始されると、次の露光画面２２ａがスキャナ５４にセットされ、上記と同じ手順によって補正処理が行われる。なお、このときにも最初に作成された補正テーブルが用いられる。１画面分の画像データに対して補正処理の完了後、通常画像処理を行ってから各補正画像データが画像記録部５２の画像メモリ６１に書き込まれる。そして、先に記録を開始したカラー画像の記録の完了後に、この補正画像データに基づいてカラー印画紙６６にカラー画像が記録される。
【００６９】
以降、同様にして１本の写真フイルム２２の各露光画面２２ａから読み取ったカラー画像に対して補正処理、通常画像処理を行い、カラー印画紙６６にカラー画像を記録する。
【００７０】
露光されたカラー印画紙６６は、現像処理工程に送られ、現像、定着、乾燥等が行われてから、各画像毎に切り分けられてデジタルプリンタ５０からプリント写真として排紙される。こうして得られるプリント写真には、シャッタ羽根４０の開閉動作にともなう露光ムラと、露光時にフイルム面を湾曲させて支持していることを考慮した周辺光量の低下とが補正されているから、良好な画質となっている。
【００７１】
【実施例】
次に実施例について説明する。なお、実施例では、上記説明と共通な符号を付して説明する。
【００７２】
曲率半径Ｒが１００ｍｍでフイルム面を露光画面２２ａの長手方向に湾曲させるようにしたレンズ付きフイルムユニット２を作成し、その撮影レンズ５，曲率半径Ｒ，シャッタ羽根４０の形状等の設計データに基づいて露光画面２２ａ上の撮影光軸５ａの位置を含む１３個のサンプル位置についての補正量Ｅの理論値を計算した。
【００７３】
補正量Ｅの理論値の計算は、次のようにして行った。
▲１▼ シャッタ羽根４０の回動する平面において、サンプル位置に向かう光束の一部がシャッタ開口４１に入射を開始した時点でのシャッタ羽根４０の回動角度を開き始め角度（ａ）とし、この光束が完全にシャッタ開口４１から入射する状態になった時点でのシャッタ羽根４０の回動角度を全開角度（ｂ）として、これらを１３箇所のサンプル位置のぞれそれについて求める。なお、シャッタ羽根４０の回動角度は、閉じ位置を「０°」とする。
▲２▼ 開き始め角度（ａ）と全開角度（ｂ）とから、撮影光の入射を許容するシャッタ羽根４０の回動位置に相当する平均角度（ｃ＝（ａ＋ｂ）／２）を求める。
▲３▼ 平均角度（ｃ）と、シャッタ羽根４０の閉じ位置から最大開き位置までの回動角度θ０を用いて、露光角（ｄ＝（θ０−ｃ）・２）を求める。なお、この例ではθ０は４５°である。
▲４▼ 露光画面２２ａ上の撮影光軸５ａの位置に対する露光角を基準とする他のサンプル位置の露光角の比率を計算し、これを露光時間比（ｅ＝ｄ／ｄ（中心））とする。
▲５▼ コサイン４乗則及び、フイルム面の曲率Ｒに基づいて、各サンプル位置に対する撮影レンズ５からの光量を求め、露光画面２２ａ上の撮影光軸５ａの位置に対する光量を基準とする他のサンプル位置の光量の比率をレンズ光量（ｆ）として求める。
▲６▼ 露光時間比（ｅ）とレンズ光量（ｆ）とを乗算し、サンプル位置に与えられる光量の比率を像面光量比（ｇ＝ｅ・ｆ）とする。
▲７▼ 像面光量比（ｇ）の対数（底は２）を求めることにより、補正量Ｅ（ＥＶ値）の理論値を求める。
【００７４】
上記のようにして求めた各値ａ〜ｇと補正量Ｅの理論値を表1 に示す。また、各サンプル位置の座標を表２で示す。なお、表２の座標の単位は「ｍｍ」である。
【００７５】
【表１】

【００７６】
【表２】

【００７７】
上記の表１から得られる補正量Ｅの理論値に基づき、最小二乗法で演算式▲１▼の各補正パラメータを求めた。補正パラメータは次のような値となった。
Ａ＝−２．３５７×１０^-3
Ｂ＝−１．６９２×１０^-7
Ｃ＝＋４．２７０×１０^-3
Ｄ＝−１．３４３×１０^-5
Ｐ＝−２０．５８
Ｑ＝＋１５．０１
Ｍ＝＋１．５８７０
Ｋ＝−１０．４６３４
Ｓ＝＋３５．３８４７
Ｇ＝＋６０．３９８８
【００７８】
上記のようにして得た各補正パラメータと、露光画面２２ａの各座標を用いて、演算式▲１▼で得られる補正量Ｅを算出したところ、表３に示す結果が得られた。また、補正量Ｅの理論値に対する演算式▲１▼で得られる補正量Ｅの誤差を表４に示す。なお、表３，表４の補正量ＥはＥＶ値で表している。また、表３では１３個の位置について示したが、実際の補正処理に際しては、露光画面２２ａの全域について補正量Ｅの計算を行って補正テーブルが作成されるのはいうまでもない。
【００７９】
【表３】

【００８０】
【表４】

【００８１】
表４に示される結果から分かるように、演算式▲１▼によって得られる補正量Ｅの誤差は極めて小さい。したがって、演算式▲１▼によって得られる補正量Ｅを用いて補正を行えば、良好に補正を行うことができるのが分かる。なお、露光画面２２ａのいずれかの位置に対して著しく大きな誤差が生じる場合や、特別な意図を持って補正量をバランスさせる場合には、補正パラメータを決める際の最小二乗法の計算時に、露光画面の全体に対する各位置の重みを適当にそれぞれ変化させて補正パラメータの各値を変えることで実現できる。
【００８２】
上記実施形態では、フイルム面を湾曲させたことを考慮した周辺光量の低下と、シャッタ羽根の開閉動作にともなう露光ムラの補正とを同時に行う場合について説明したが、シャッタ羽根の開閉動作にともなう露光ムラだけを補正する場合には、前述の式▲４▼及びこれで得られる補正量Ｅ３だけを用いて補正すればよい。
【００８３】
上記実施形態では、写真フイルムにサイドプリントされている機種コードを利用して補正パラメータを特定しているが、パトローネの外側に記された機種コードを手動で、あるいは機械読み取りで入力するようにしてもよい。また、補正パラメータを特定できるものであれば、機種コード以外のものを利用してもよく、補正パラメータを特定するための補正コードを写真フイルムにサイドプリントしたり、パトローネの外側等に記してもよい
【００８４】
補正コードを付与する場合には、同じ補正パラメータを用いて補正を行うのであれば、レンズ付きフイルムユニットの機種が異なる場合であっても同じものを付与してもよい。また、補正パラメータ自体を補正コードとして採用してもよい。さらに、単に補正処理をプリント時に実行させるための指示を補正コードとして付与し、この補正コードを読み取ったときには予め決められた補正パラメータを用いて補正処理を実行するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、レンズ付きフイルムユニットによって撮影された写真フィルムに対して補正を行う例について説明したが、コンパクトカメラ等のカメラで撮影された写真フイルムに対しても同様な処理を行うことができる。カメラで用いられる１３５タイプの写真フイルムからでは、撮影に使用されたカメラの種類（機種）に応じた補正パラメータを特定することはできないが、例えば作業者にカメラの機種名を伝え、この機種名、あるいはこれに応じた補正コードをデジタルプリンタに手動で入力するようにすれば、撮影に用いたカメラの機種に応じた補正が可能となる。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、１３５タイプの写真フイルムに対して補正を行う例を示したが、Advanced Photo SystemのＩＸ２４０型式等の各種タイプの写真フイルムを用いることができる。ＩＸ２４０型式の写真フイルムでは、写真フイルムに透明な磁気記録層が設けられているから、これに補正コード等を記録してもよく、またこれに対応したカメラでは磁気記録層にデータを記録できるので、カメラ側で補正コード等を記録して、補正処理の際に利用するようにしてもよい。
【００８７】
上記では、プリント写真を作成するデジタルプリンタに本発明を利用した例について説明したが、これ以外の機器にも利用でき、また周辺光量の低下を補正する独立した補正装置にも利用できる。
【００８８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、シャッタ羽根の種類に応じて決められた所定の補正パラメータに基づいて、シャッタ羽根の開閉動作に伴って露光画面内の位置ごとに生じる露光ムラを補正する補正データを算出し、この補正データに基づいて前記画像データを補正するから、良好な補正を行うことができ、シャッタ羽根の開閉動作に起因して露光ムラが発生するシャッタ装置を用いて撮影を行っても良好な画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルプリンタの構成を示すブロック図である。
【図２】蹴飛ばし式のシャッタ装置を用いたレンズ付きフイルムユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】レンズ付きフイルムユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】撮影レンズとフイルム面の湾曲とを模式的に示す説明図である。
【図５】シャッタ装置の構成を示す斜視図である。
【図６】補正の際に用いる露光画面の座標を示す説明図である。
【図７】シャッタ羽根の開閉動作に伴う露光ムラの発生を説明した説明図である。
【符号の説明】
２２写真フイルム
２２ａ露光画面
４０シャッタ羽根
５３コードリーダ
５４スキャナ
５６画像処理回路
５６ｂＥＥＰＲＯＭ

Claims

１枚のシャッタ羽根が閉じ位置とシャッタ開口を全開させる最大開き位置との間で往復回動して露光が行われる蹴飛ばし式シャッタ装置によって撮影された画像の補正方法において、
シャッタ羽根の開閉により撮影レンズを通して写真フイルムに露光された撮影画像から画像データを読み取り、前記シャッタ羽根の種類に応じて決められた所定の補正パラメータに基づき、前記シャッタ羽根の開閉動作に伴って露光画面内の位置ごとに生じる露光ムラを補正する補正データを算出し、この補正データに基づいて前記画像データを補正することを特徴とする撮影画像の補正方法。
撮影レンズの光軸が写真フイルムと交わる位置を原点とし、前記光軸に垂直なＸＹ直交座標平面において、露光画面内の任意の位置の座標を（ｘ，ｙ）、前記補正パラメータをＰ，Ｑ，Ｓ，Ｍ，Ｋ，Ｇとし、Ｐを前記ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＸ座標、Ｑを前記ＸＹ直交座標平面にシャッタ羽根の回動中心を射影したときのＹ座標、Ｓをシャッタ羽根がシャッタ開口を全開した後の任意の点から最大開き位置に達するまでの回動角度と回動角度を前記ＸＹ直交座標平面に射影したことによる補正を含む補正値、Ｍをシャッタ羽根の回動角度を露光時間に変換する補正係数、Ｋを対数をとる際の比例係数、Ｇを原点の値Ｅを「０」とする補正値としたとき、Ｅ＝Ｋ・ log₂( Ｍ・（tan ^-1((Ｐ−ｘ) ／( Ｑ−ｙ))＋Ｓ）)＋Ｇの式により求めた値Ｅに基づいて、各座標位置ごとの補正データを得ることを特徴とする請求項１記載の撮影画像の補正方法。
露光画面内の複数の座標位置に対する値Ｅの理論値をそれぞれ求め、これらの各理論値と対応する座標位置とを最小二乗法に適用して、前記各補正パラメータを決めることを特徴とする請求項２記載の撮影画像の補正方法。