JP3928164B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真感光材料に記録されたカラー画像を読取って、記録材料に形成するためのデジタル画像データを得るための画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、銀塩写真フィルム等の写真フィルムに記録されているカラー画像をＣＣＤセンサ等の画像読取手段によってデジタル画像データとして読取り、この読取ったデジタル画像データに応じて感光材料等を露光することにより、写真フィルムのカラー画像を感光材料等の記録材料に形成するものがある。この画像形成装置では、原稿となるカラー画像からＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を得、この画像信号に種々の処理を施した後、画像信号に応じて感光材料を露光することにより、画像信号に応じたカラー画像を形成することができる。
【０００３】
このような画像形成装置では、画像の鮮鋭度を強調することにより、ボケ防止を図っている。すなわち、読み込んだデジタル画像データに対して画像処理を施すときに、鮮鋭度を強調させるようにパラメータを設定する。
【０００４】
すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号を読み込む場合、先ず、カラー画像を粗めの走査間隔で読み込むプレスキャンを行い、このプレスキャンによって画像処理を行うときの種々のパラメータを設定する。これらのパラメータは、粒状を抑えると共に、鮮鋭度を強調（シャープネス強調）がなされるように設定される。
【０００５】
この後、カラー画像をＲ、Ｇ、Ｂの３色の分光感度域のそれぞれで細かい走査間隔（高解像度）で読込むファインスキャンを行い、ファインスキャンによって読み込んだ画像データを、プレスキャンによって設定したパラメータに基づいて処理することにより、粒状を抑えシャープネスさが強調された画像データが得られるようにしている。
【０００６】
プレスキャンによって設定したパラメータによって、鮮鋭度を強調する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画像信号を、輝度信号と色彩信号に分解し、輝度信号の低周波数成分に対して非線形処理を施すと共に、高周波数成分を強調する処理を施す。このように処理した輝度信号と色彩信号を合成することにより、画像の粒状を抑制して鮮鋭度を強調した画像が得られる。
【０００７】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ごとに高解像度で読込み、読み込んだ画像データから輝度信号と、色彩信号を分離し、中高周波数成分の輝度信号に粒状抑制及びシャープネス処理を施した後、色彩信号と合成することによる、粒状性を抑えると共にシャープネスさを強調した画像を得る方法を開示したものがある（例えば、特願平７−２１８４２号）。
【０００８】
ところで、原稿画像を高解像度で読み込む場合、例えば、画素ずらしによって、実質的なＣＣＤセンサの解像度を向上させるようにしている。すなわち、低解像度では、ＣＣＤセンサによってそのままスキャンするが、プレスキャン時よりも高解像度で読み込むときに画素ずらしを行うことにより解像度が２倍ないし４倍になるようにしている。これによって、実質的なＣＣＤセンサ等の画像読取手段の解像度を向上させるようにしている。なお、低解像度ファインスキャンを行うときには、エイリアジングが発生し易くなるため、ＣＣＤセンサの蓄積期間中に画素ずらしを行い、見かけのＣＣＤセンサの開口を広くすることが好ましい。
【０００９】
一方、写真フィルムでは、撮影によって形成した潜像が、現像処理されることにより顕像化される。通常、漂白工程で原稿上の銀像は除去されるが、現像処理の簡易化あるいは迅速化のために、漂白工程を省略することが望まれている。アナログプリント方式では、原稿上に銀像が残存すると色濁りが大きく十分な色再現性が得られないが、デジタルプリント方式では、画像処理部の色補正演算で色濁りを補正することが可能であり、十分な色再現性が得られる。特に乾式現像の場合、簡略化あるいは迅速化が望まれており、銀像を原稿上に残したままの画像の読取りが行われることになる。このとき、色像と銀像を比較すると、銀像は色像に対してコントラストが低いので、色濁りは画像処理で補正できる範囲となっている。
【００１０】
また、写真フィルムには、白色感光ユニットと、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの何れか２色（例えばＧ色感光ユニットとＢ色感光ユニット）を用いたものが提案されている。このような写真フィルムに記録されている画像を読み込む画像形成装置では、白色画像と、Ｇ及びＢ色の画像からＲ色の画像を分離抽出するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粒状性を抑えシャープネス強調を図るためには、３色の画像の全てを高解像度で読む必要があり、１画像分の画像データを読み込むための処理時間が長く、スループットが低下している。このようなスループットの低下は、画像処理装置の処理能力の向上の妨げとなっている。
【００１２】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、良好な画質の再生画像を得るときに、画像データの読込み時間の短縮による画像処理装置の処理能力の向上を図ることができる画像処理方法及び画像処理装置を提案することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、白色層とＲ、Ｇ、Ｂの３色のうちの２色の層が設けられた写真感光材料上のカラー画像を原稿画像としてデジタル的に読取った画像データに基づいて、記録材料にカラー画像を形成するためのデジタル画像データを生成する画像処理方法であって、前記原稿画像の白色層によって形成される画像を高解像度で読取った画像データから中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と低周波数成分を生成し、前記白色層と共にカラー画像を形成する２色の画像を低解像度で読取った前記２色の低周波数成分と前記白色の低周波数成分から残りの１色の低周波数成分を生成し、前記中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分に所定の処理を施した後、前記中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と該各色の低周波数成分とに基づいて前記記録材料に画像を形成するデジタル画像データを合成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、白色層とＲ、Ｇ、Ｂの３色のうちの２色の層が設けられた写真感光材料上のカラー画像を原稿画像としてデジタル的に読取った画像データに基づいて、記録材料にカラー画像を形成するためのデジタル画像データを生成する画像処理装置であって、前記白色層によって形成されるカラー画像上の白色画像を高解像度で読取る第１の読取手段と、前記カラー画像の２色の色像をそれぞれ低解像度で読取る第２の読取手段と、前記第１の読取手段によって読み取った白色画像からカラー画像の中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分を生成する第１の処理手段と、前記第２の読取手段によって読み取った各色の色像から各色の低周波数成分を生成する第２の処理手段と、前記第１の読取手段によって読取った白色画像と前記第２の読取手段によって読取った各色の色像から３色のうちの残りの１色の低周波数成分を抽出する第４の処理手段と、前記中間周波数成分ないし高周波数成分に所定の処理を施す画像処理手段と、前記画像処理手段によって処理された中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と前記第２及び第４の処理手段によって生成された各色の低周波数成分から前記記録材料に画像を形成するデジタル画像データを合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
スループットの向上を図る方法としては、写真感光材料（例えばネガフィルム）上に形成されたカラー画像を読み込むときに、複数の分光感度域を設定し、そのうちの一つの分光感度域を高解像度で読込むと共に、他の少なくとも２つの分光感度域を低解像度で読込む方法がある。
【００１６】
一方、粒状抑制及びシャープネス強調に必要な中間周波数成分及び高周波数成分は、画像形成する３色の信号において、共通の信号で良いので、何れかの分光感度域で読込んだ画像データから中高周波数成分を抽出ないし生成することができる。
【００１７】
ここから、高解像度で読込んだ画像データから中高周波数成分を生成し、所定の処理を施して、低解像度で読込んだ画像データから生成したＲ、Ｇ、Ｂの各色の低周波数成分と合成することにより、粒状抑制及びシャープネス強調が施されたデジタル画像データが得られる。
【００１８】
すなわち、カラー画像を読込むときに高解像度でのスキャンを少なくとも１回行うと共に、各色成分の低周波数成分を生成するための低解像度でのスキャンを行うことにより、記録材料に画像に高品質の画像を形成することができるデジタル画像データを生成することができる。
【００１９】
このとき、高解像度でのスキャンは、少なくとも１回となるために、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色についてそれぞれ高解像度で読込むときと比較してスループットを向上させることができる。
【００２０】
なお、粒状抑制及びシャープネス強調を行うための中高周波数成分は、中間周波数成分と高周波数成分の双方を用いてもよいが、中間周波数成分または高周波数成分の何れか一方のみを用いてもよい。
【００２３】
一方、乾式現像処理される写真感光材料（例えばネガフィルム）には銀像が残り、これに対しては、銀像を高解像度で読取る。この銀像には、３色の成分が含まれており、それぞれの色の中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分を抽出することができる。抽出した中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分を用いて粒状抑制及びシャープネス強調の処理を行い、低解像度で読取った各色の低周波数成分と合成する。
【００２４】
このように合成されたデジタル画像データを用いて記録材料上に形成された画像は、粒状性が抑えられシャープネス強調された高品質の画像となる。
【００２５】
すなわち、乾式現像された写真感光材料のＲ、Ｇ、Ｂの３色は、以下に表される。
【００２６】
【数１】

【００２７】
（４）式で示される銀像は、略白色となって現われている。
【００２８】
図４（Ａ）から図４（Ｃ）には、各色の濃度に対する銀像の濃度の相関関係が示されている。また、図４（Ｄ）には、波長に応じたｃ、ｙ、ｍ色素による光の吸収量を示している。このように、各色素の濃度と銀像とは所定の比率（定数ｋ_c 、ｋ_m 、ｋ_y ）にあり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画像データから各色素の濃度ｃ、ｍ、ｙを演算により求めることができる。
【００２９】
（１）、（２）及び（３）式から、ｃ、ｍ、ｙをＲ、Ｇ、Ｂで表すと、以下となる。
【００３０】
【数２】

【００３１】
したがって、（５）式を用いて色補正演算を行うことができる。なお、一般に（６）式において、Ｒ、Ｇ、Ｂが統計的に独立であると言う仮定が成り立てば、ｃ、ｍ、ｙの粒状性は、（７）、（８）、（９）式で表される。
【００３２】
【数３】

【００３３】
一般に、色補正を行うことにより、粒状性は上式のように劣化するが、低周波数成分は粒状をあまり含まないので、色補正を低周波数成分に対して行えば、粒状劣化の問題を回避することができる。
【００３４】
一方、中間周波数成分は、輝度成分のみで良く、色成分は不要であることが知られており、３色の情報が混合された銀像から生成することができる。
【００３５】
このように、銀像のみを高解像度で読取り、他の３色を低解像度で読取ることにより、３色全てを高解像度で読取る場合に比べてスループットが向上される。
【００３８】
さらに、スループットの向上を図る方法には、３色のうちの１色を高解像度で読取り、読取った画像データから該色の低周波数成分を抽出すると共に、中間周波数ないし高周波数成分の少なくとも一方を抽出する方法が考えられる。
【００３９】
このようにして生成した中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分に所定の処理を施した後、低周波数成分と合成することにより、所望のデジタル画像データが得られる。このとき、１色の画像のみを高解像度で読取るため、３色の画像全てを高解像度で読取るときと比較して、はるかにスループットを向上させることができる。
【００４２】
ここで、本発明では、白色層が設けられている感光材料から画像を読取るときのスループットの向上を図る。白色層には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分の画像データが含まれており、Ｒ、Ｇ、Ｂの中間周波数成分を混合したのと同様の中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分を抽出することができる。
【００４３】
また、白色画像から白色信号の低周波数成分を抽出でき、第２の読取り手段によって読取ったデータから抽出した２色分の低周波数成分から残りの１色分の低周波数成分を抽出することができ、これらを合成することにより、所望のデジタル画像データが得られる。
【００４４】
このときに、白色層によって形成される画像を高解像度で読み込めば、他の画像を低解像度で読み込むことができるので、３色の画像の全てを高解像度で読み込む場合に比べてはるかにスループットを向上させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
図１は、カラー写真から画像を読み取って記録材料（ここでは、感光材料を適用する）１６に画像を形成するようにした基本システムのブロック図を示している。
【００４６】
図１に示すように、このシステムは、カラー写真から画像を読み取る読取装置１０と、読取装置１０により得られたカラー写真の画像を表す画像信号に対して画像処理を施す画像処理装置１２と、画像処理装置１２により画像処理が施された画像信号を可視像として感光材料１６に記録する再生装置１４とからなる。
【００４７】
読取装置１０は、ネガフィルム或いはリバーサルフィルム等のカラー画像１８からカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを光電的に読み取るためのＣＣＤアレイ２０を有し、このＣＣＤアレイ２０にカラー画像１８からの光を結像させるための結像レンズ２２を有する。
【００４８】
ここで、ＣＣＤアレイ２０は、例えば2760×1840画素からなり、赤（Ｒ）フィルタ２４Ｒ、緑（Ｇ）フィルタ２４Ｇ、青（Ｂ）フィルタ２４Ｂ及び赤外（ＩＲ）フィルタ２４ＩＲの４色の色分解フィルタが装置されたフィルタターレット２４を回転させて、各色分解フィルタを光路上に順次配置し、画像データのスキャンを行うことにより、フルカラー画像が面順次で得られるようになっている。
【００４９】
さらに、ＣＣＤアレイ２０は、このＣＣＤアレイ２０により検出されたカラー画像を表す画像信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器２６と、ＣＣＤアレイ２０の補正を行うＣＣＤ補正部２８と、ＣＣＤ補正部２８により補正されたカラー画像を表す画像信号を対数変換するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を内蔵した対数変換器３０とを有する。
【００５０】
この読取装置１０は、先ず、Ｒフィルタ２４Ｒ、Ｇフィルタ２４Ｇ及びＢフィルタ２４Ｂをそれぞれを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの画像信号を得る３回のプレスキャンを行う。このプレスキャンでは、カラー画像１８を粗めの走査間隔で光電的に読取り、カラー画像１８の概略がプレスキャンデータＳ_P として読み込まれる。その後、ＩＲフィルタ２４ＩＲを用いて画素ずらしを行った細かい走査間隔でカラー画像１８を読み取る高解像度本スキャンを行って高解像度本スキャンデータＳ_F-fineを得る。
【００５１】
これと共に、Ｒフィルタ２４Ｒ、Ｇフィルタ２４Ｇ_、 Ｂフィルタ２４Ｂを用いて_、 画素ずらしを行わない粗い走査間隔で読取る低解像度本スキャンを行い_、 低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseを得る。低解像度本スキャン時には、ＣＣＤ蓄積期間中に画素ずらしを行うことによりエイリアジングを防止することが望ましい。
【００５２】
なお、ここでは、一例として高解像度本スキャンデータＳ_F-fineの画素数を2760×1480、低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseの画素数を1380×920 としている。
【００５３】
画像処理装置１２は、プレスキャンデータＳ_P に基づいて本スキャンの際の階調処理等のパラメータを設定するオートセットアップ演算部３２と、このオートセットアップ演算部３２により設定されたパラメータに基づいて、本スキャンデータＳ_F の色、階調処理を行う色・階調処理部３４と、プレスキャンデータＳ_P を可視像として再生する外部制御ユニット（パソコン）３６及びオートセットアップ演算部３２を接続するためのモニタ表示アンドユーザインターフェース（以下、Ｉ／Ｆという）３８と、カラー画像信号に対して粒状抑制処理及びシャープネス（鮮鋭度）強調処理を行う粒状抑制、シャープネス強調処理部（以下、単に処理部という）４０とからなる。
【００５４】
さらに、再生手段１４は、読み込んだ画像信号に応じたカラー画像を記録材料として用いられる感光材料１６に記録するプリンタ４２を有する。
【００５５】
以下、各部の作用について説明する。
まず、読取装置１０により乾式現像されたハロゲン化銀写真感光材料であるネガフィルム或いはリバーサルフィルム等に記録されているカラー画像１８を原稿画像として、このカラー画像１８から粗めの走査間隔によりカラー画像１８を読み取るプレスキャンを行う。
【００５６】
このプレスキャンにより得られたＲ、Ｇ、Ｂの３色のプレスキャンデータＳ_P は、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタルデータに変換され、ＣＣＤ補正部２８により補正がなされて対数変換部３０により対数増幅されて画像処理装置１２のオートセットアップ演算部３２及びＩ／Ｆ３８に入力される。
【００５７】
なお、Ｉ／Ｆ３８に入力されたプレスキャンデータＳ_P は外部制御ユニット３６に可視像として表示することができ、外部制御ユニット３６のモニタ４４上に可視像とは別に表示されたシャープネス処理メニューから所望のメニューをユーザが選択することにより、この選択した結果を表す信号Ｓ₁ がＩ／Ｆ３８を介してオートセットアップ演算部３２に入力される。
【００５８】
また、外部制御ユニット３６のモニタ４４には、切り替え表示（又は重ね表示）により、粒状処理メニューが表示され、ユーザが適用される写真フィルムの種類を選択することにより、この選択した結果を表す信号Ｓ₂ がＩ／Ｆ３８を介してオートセットアップ演算部３２に入力される。
【００５９】
オートセットアップ演算部３２においては、プレスキャンデータ及び信号Ｓ₁ 、Ｓ₂ に基づいて、後に色・階調処理部３４によって行われる色及び階調処理のためのパラメータが設定される。また、このパラメータの一部が後述するシャープネス強調処理部４０に入力される。
【００６０】
ここで、パラメータ設定の詳細について説明する。
オートセットアップ演算部３２においては、入力されたプレスキャンデータＳ_P に基づいてカラー画像１８の濃度域及びプリントサイズが求められ、さらに外部制御ユニット３６からＩ／Ｆ３８を経由して入力された信号Ｓ₁ 、Ｓ₂ に基づいて、後述する処理部４０において行われるシャープネス強調、粒状抑制処理において中間周波数成分に乗じられるゲインＭ及び高周波数成分に乗じられるゲインＨが求められる。さらに、色・階調処理部３４において行われた色、階調処理のためのパラメータも求められ、処理部４０及び色・階調処理部３４に入力される。
【００６１】
次いで、読取装置１０においては、カラー画像１８を細かい走査間隔で読み取る本スキャンが行われ、本スキャンデータＳ_F がカラー画像信号として得られる。本スキャンデータＳ_F は、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタルデータに変換され、ＣＣＤ補正部２８により補正がなされて対数変換部３０により対数増幅されて、色・階調処理部３４に入力される。
【００６２】
ここで、本スキャンデータＳ_F は、ＩＲフィルタ２４ＩＲを用いてＣＣＤアレイ２０によって読み込まれた画像データとなっている。
【００６３】
カラー画像１８が形成されている乾式現像されたネガフィルムには、銀像が残っている。図４（Ｄ）に示されるように、この銀像は、濃度は低いが、（４）式に示すように、ｙ、ｍ、ｃの各成分を含んでいる。
【００６４】
この銀像は、ＩＲフィルタ２４ＩＲを用いることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の影響を受けることなく、銀像を高解像度本スキャンデータＳ_F-fineとして読み込む。
【００６５】
この高解像度本スキャンデータＳ_F-fineとして読み込まれた銀像Ａｇには、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の各色成分が含まれた略白色となっており、（１０）式で表すことができる。
【００６６】

また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画像データは、低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L 、中間周波数成分Ｒ_M 、Ｇ_M 、Ｂ_M 及び高周波数成分Ｒ_H 、Ｇ_H 、Ｂ_H によって表され、銀像Ａｇは、各色の低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L 、中間周波数成分Ｒ_M 、Ｇ_M 、Ｂ_M 及び高周波数成分Ｒ_H 、Ｇ_H 、Ｂ_H を含んだものとなっている。中間周波数成分Ｒ_M 、Ｇ_M 、Ｂ_M は、フィルムの粒状によるざらつきを多く含み、高周波数成分Ｒ_H 、Ｇ_H 、Ｂ_H は、カラー画像中のエッジや細かいテクスチャを多く含むものである。
【００６７】
ここで、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineの低周波数成分、中間周波数成分及び高周波数成分とは、図３に示されるように分布される中間・高周波数成分に乗じるゲインＭ、Ｈを１とした場合の周波数成分のことをいうものであり、中間周波数成分は、処理後のデータを可視像として再生する際の出力ナイキスト周波数ｆ_s ／２の１／３付近にピークを持った分布Ｈ_M となる周波数成分をいうものであり、低周波数成分とは、「０」周波数にピークを持った分布Ｈ_L となる成分をいい、高周波数成分とは、出力のナイキスト周波数ｆ_S ／２にピークを持って分布Ｈ_H となる成分をいうものである。但し、中間周波数成分のピークは、１／３付近には限定されず、状況に応じて最適な特性を選択すればよい。
【００６８】
なお、ナイキスト周波数は、感光材料１６への記録が行われる場合のナイキスト周波数をいうものである。例えば、３００dpi で記録を行う場合には、 ナイキスト周波数は、５. ９cycle/mmとなる。 また、各周波数における周波数成分の和は１となっている。
【００６９】
色・階調処理部３４においては低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseに色、階調処理が施され、処理部４０に入力される。以下、処理部４０において行われる処理について説明する。
【００７０】
図２は処理部４０で行われる処理の詳細を説明するためのブロック図である。
処理部４０に入力される低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseのＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像データは、変換器４６によって高解像度で読み込まれた画像データと解像度が等しくなるように変換される。例えば、高解像度でスキャンしたときの画素数が、低解像度時の２倍であるときには、変換器４６によって画素数が２倍となるようにする。この場合、例えば、増加した画素が隣接する画素の濃度の平均値となるように設定するなどの方法を用いることができる。
【００７１】
画素数が変換された色別の信号は、９×９ローパスフィルタ４８によってフィルタリングされて、低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L が抽出される。
【００７２】
一方、処理部４０では、５×５ローパスフィルタを２段カスケード接続した９×９ローパスフィルタ５０と、５×５ローパスフィルタ５２を用いて、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineから高周波数成分Ｙ_H と、中間周波数成分Ｙ_M と、を得るようにしている。
【００７３】
低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseは、９×９ローパスフィルタ５０を通過することによりフィルタリング処理されて低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L が抽出される_。
【００７４】
Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’の中高周波数成分をＲ_MH＝Ｇ_MH＝Ｂ_MHとすることは、ＹＩＱ表示すると、Ｉ_MH＝Ｑ_MH＝０とすることに相当する。一般にＹＩＱ基底の変換は、以下の式を用いて行われる。
【００７５】
【数４】

【００７６】
ここでは、中高周波数成分Ｙ_MHは、Ｒ、Ｇ、Ｂの混合比Ｒ：Ｇ：Ｂが約１：１：１であり、３：６：１にはなっていないが、画像再現上、大きな問題となることはない。
【００７７】
ＹＩＱ基底に変換後の色成分である成分Ｉ_MH及び成分Ｑ_MHは、フィルム粒状に起因する色のざらつきを含むものであり、成分Ｉ_MH及び成分Ｑ_MHは、ここで「０」とおいて、フィルムの粒状に起因する色のざらつきを抑制する。一般の被写体を写した画像の場合、色成分である成分Ｉ_HM及び成分Ｑ_HMは、画像処理に必要な成分をほとんど持たないことは経験的に知られており、成分Ｉ_HM及び成分Ｑ_HMがフィルムの粒状に起因するざらつきとみなすことができる。これによって、ざらつきを抑制した再生画像を得ることができる。
【００７８】
中高周波数成分Ｙ_HMは、５×５ローパスフィルタ５２を通過することにより中間周波数成分Ｙ_M が抽出される。また、この中間周波数成分Ｙ_M と５×５ローパスフィルタ５２をパスした中高周波数成分Ｙ_HMから高周波数成分Ｙ_H が抽出され、それぞれがゲインアンプ５４、５６へ供給される。
【００７９】
ゲインアンプ５４、５６のゲインＭ、Ｈは、オートセットアップ演算部３２において求めるゲインＭ及びゲインＨが用いられる。
【００８０】
Ｙ_MH’＝ゲインＭ×Ｙ_M ＋ゲインＨ×Ｙ_H
（Ｙ_M ’＝ゲインＭ×Ｙ_M 、Ｙ_H ’＝ゲインＨ×Ｙ_H ）
これらのゲインＭ及びゲインＨは、オートセットアップ演算部３２において、ゲインＭ＜ゲインＨとなるように設定される。すなわち、フィルムの粒状に基づく輝度成分のざらつきは中間周波数成分に比較的多く含まれるため、中間周波数成分Ｙ_M のゲインＭを低く設定することにより画像のざらつき感を抑えることができる。また、画像の鮮鋭度は、高周波数成分Ｙ_H に依存するため、高周波数成分Ｙ_H のゲインＨを比較的大きくすることにより、処理済み画像の鮮鋭度を強調することができる。
【００８１】
例えばカラー画像１８がアンダーネガの場合、フィルムの粒状に起因するざらつきが目立つうえ、階調特性を改善するために階調を立てたることにより、粒状がかなり悪い画像となってしまう。オートセットアップ演算部３２でゲインＭをかなり低く設定することにより、粒状を強く抑制することができる。また、ゲインＭ及びゲインＨは、プリントサイズに応じて設定される。また、予め設定されたいくつかの鮮鋭度強調処理メニューから所望のメニューを選択する場合、設定されている、メニューに応じたゲインＭ及びゲインＨをテーブルとして記憶しておき、選択されたメニューに応じて最適なゲインＭ及びゲインＨが設定されるようにしておくことが好ましい。
【００８２】
このようにして得られた処理済みの中高周波数成分Ｙ_HM’は、低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseによって得られた各色の低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L と合成されることにより、処理された画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’となる。
【００８３】
中高周波数成分Ｙ_HMを逆変換することにより、各色の中高周波数成分Ｒ_HM、Ｇ_HM、Ｂ_HMが得られ、この中高周波数成分Ｒ_HM、Ｇ_HM、Ｂ_HMと低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L を合成することにより、各色の画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’が感光材料１６に画像を再生するデジタル画像データとして得られる。
【００８４】
このとき、成分Ｉ_HM及び成分Ｑ_HMの値は「０」としているので、処理された中高周波数成分Ｙ_HM’を逆変換してＲ、Ｇ、Ｂの各色の成分に対応させると、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のデータは、全て中高周波数成分Ｙ_MH’と同一の値となる。したがって、中高周波数成分Ｙ_HM’を逆変換せずに合成しても良い。
【００８５】
このようにして得られた信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は、再生装置１４に入力されプリンタ４２によって出力され、感光材料１６に可視画像として再生される。感光材料１６に再生された画像は、フィルム粒状に起因するざらつきを含むデータの中間・高周波数成分の色成分が「０」とされており、さらに、中高周波数成分Ｙ_MHのうち中間周波数成分Ｙ_M のゲインＭが抑制され、高周波数成分Ｙ_H にゲインＨが強調されているため、鮮鋭度が強調されると共にフィルム粒状に起因するざらつきが抑制された画像となる。
【００８６】
ここで、感光材料１６に再生画像を形成するための各色のデータＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を低解像度でスキャニングする３回の低解像度本スキャンと、銀像を高解像度でスキャニングする１回の高解像度本スキャンによって読み込まれる。ここで、低解像度本スキャンの時間をｔ₁ 、高解像度本スキャンの時間ｔ₂ 、時間ｔ₂ が時間ｔ₁ の２倍を要する（ｔ₁ ×２＝ｔ₂ ）と仮定した場合、画像データの読込みに要する時間Ｔ₁ は、
Ｔ₁ ＝ｔ₁ ×３＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×３＋ｔ₁ ×２＝５・ｔ₁
となる。これに対して、従来の方法では、各色について高解像度での本スキャンを行う必要があるので、時間Ｔ₀ は、
Ｔ₀ ＝ｔ₂ ×３＝ｔ₁ ×２×３＝６・ｔ₁
となる。なお、ｔ₁ ×４＝ｔ₂ とした場合には、
Ｔ₁ ＝ｔ₁ ×３＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×３＋ｔ₁ ×４＝７・ｔ₁
Ｔ₀ ＝ｔ₂ ×３＝ｔ₁ ×４×３＝１２・ｔ₁
となる。
【００８７】
すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を低解像度本スキャンし、銀像のみを高解像度本スキャンすることにより、再生した画像の粒状を抑え、シャープネス強調を行った高品質の画像が得られると共に、スループットの向上を図ることができる。
【００８８】
また、カラー画像１８に残っている銀像は、濃度が低いので、濃度の高い画像を読み込むのに比較してスキャンニング時間が短くてすみ、より確実にスループットの向上を図ることができる。
【００８９】
なお、ここでは、銀像をＩＲ（赤外線）波長域で読取ったが、銀像の読取りはＩＲ波長域に限定するものではない。また、銀像のみを読取ることが目的ではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの情報が適度に混合した情報を読取ることが必要であり、色像分も含むようにして読取るようにしても良い。
【００９０】
例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、シアン色素ｃとマゼンタ色素ｍのピークの中間波長付近で読み込むようにしても良い。すなわち、イエロー色素ｙ、マゼンタ色素ｍ、シアン色素ｃに対応する分光感度域Ｂ、Ｇ、Ｒと共に、シアン色素ｃとマゼンタ色素ｍの中間波長付近にピークを持つ分光感度域Ｘで高解像度本スキャンを行うようにしても良い。
【００９１】
この場合、銀像だけを読んだときのＲ、Ｇ、Ｂの混合比Ｒ：Ｇ：Ｂは１／３ずつであるのに対して、シアン色素ｃ、マゼンタ色素ｍの谷間で読んだ場合は、Ｇ、Ｒの混合比が高くなり、輝度比は３：６：１（Ｒ：Ｇ：Ｂ）に近くなり、視覚的にも好ましい比率となる。
【００９２】
また、結像レンズの色収差の観点からもシアン色素ｃとマゼンタ色素ｍの谷間で読む方が読取る波長帯域が狭くなるので、色収差を小さくすることができ好ましい。
一方、前記した読取装置１０では、３回の低解像度本スキャンによってＲＧＢの各色の画像データを読込み、１回の高解像度本スキャンによって銀像を読み込むようにしたが、次に、ＲＧＢの３色のうちの所定の１色の画像データを高解像度本スキャンによって読込み、残りの２色の画像データを低解像度本スキャンによって読み込む例を説明する。
【００９３】
図６に示されるように、読取装置１０に替わる読取装置６０のフィルタターレット６２には、Ｒフィルタ２４Ｒ、Ｇフィルタ２４Ｇ及びＢフィルタ２４Ｂが備えられている。また、画像処理装置６４には、シャープネス強調処理部（以下、単に処理部と言う）６６が、処理部４０に換えて設けられている。
【００９５】
すなわち、ＲＧＢの各色には、銀像が含まれるため、３色の内の１色を本スキャンして得られた高解像度本スキャンデータＳ_F-fineは、Ｒ、Ｇ、Ｂを混合した成分からなっている。
【００９６】
図７には、この処理部６６のブロック図を示している。なお、プレスキャンは、低解像度での画像データの読込みを示し、本スキャンは、高解像度での画像データの読込みを示すものとし、一例としてＲフィルタ２４Ｒ及びＢフィルタ２４Ｂを用いて低解像度本スキャンを行い低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseを読込み、Ｇフィルタ２４Ｇを用いて高解像度本スキャンを行って高解像度本スキャンデータＳ_F-fineを読み込む。
【００９７】
低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseは、変換器４６を通過した後に、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineと合成されて、９×９ローパスフィルタ４８へ入力される。これによって、各色の低周波数成分Ｒ_L 、Ｇ_L 、Ｂ_L が抽出される。
【００９８】
この後、処理部６６では、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineから中間周波数成分Ｙ_M と高周波数成分Ｙ_H を抽出し、ゲインアンプ５４、５６によって中間周波数成分Ｙ_M ’と、高周波数成分Ｙ_H ’を生成し_、 これらからデジタル画像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を合成する。
【００９９】
一方、感光材料１６に再生画像を形成するために合成されたデジタル画像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、Ｒフィルタ２４Ｒと、Ｂフィルタ２４Ｂを用いて低解像度でスキャニングする２回の低解像度本スキャンと、Ｇフィルタ２４Ｇを用いて高解像度でスキャニングする１回の高解像度本スキャンによって読み込まれる。
【０１００】
ここで、低解像度本スキャンの時間をｔ₁ 、高解像度本スキャンの時間ｔ₂ とし、時間ｔ₂ が時間ｔ₁ の２倍を要する（ｔ₁ ×２＝ｔ₂ ）と仮定した場合、必要な画像データの読込みに要する時間Ｔ₂ 、
Ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₁ ×２＝４・ｔ₁
となる。また、ｔ₂ ＝ｔ₁ ×４の場合は、
Ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₁ ×４＝６・ｔ₁
となる_。
【０１０１】
したがって、従来の方法での読込みの時間Ｔ₀ に対して、短縮を図ることができると共に、従来と同様に、再生した画像の粒状を抑え、シャープネス強調を行った高品質の画像が得られる。なお、この場合、高解像度本スキャンによって読み込むＧ成分の比率が大きくなるので、この点を考慮して画像処理を行うことがより好ましい。
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態の基本的構成は、前記した基本システムと同一であり、同一の部品には同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１０２】
前記した基本システムでは、カラー画像１８として乾式現像されたハロゲン化銀感光材料（写真フィルム）に記録されている画像を用いたが、本実施の形態に係るカラー画像１８は、白色層を備えたネガフィルム等の写真感光材料（以下ネガフィルムとする）に記録されている。
【０１０３】
このネガフィルムには、一例として
0.05≦Ｓ₄₅₀ ／Ｓ₅₀₀ ≦1.2 及び
0.05≦Ｓ₆₀₀ ／Ｓ₅₀₀ ≦1.2
に感度を持つ白色感光ユニットを用いている。なお、Ｓ₄₅₀ 、Ｓ₅₅₀ 、Ｓ₆₀₀ はそれぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍにおける感度を表し、この白色感光ユニットは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に同時に感光する。
【０１０４】
また、このネガフィルムには、Ｒ感光ユニット及びＢ感光ユニットが設けられており、それぞれの感光ユニットによってカラー画像が形成される。なお、Ｒ感光ユニット、白色感光ユニット及びＢ感光ユニットは、それぞれはシアン発色、マゼンタ発色及びイエロー発色としている。
【０１０５】
図８に示されるように、本発明の実施の形態に適用した、読取装置７０には、Ｒフィルタ２４Ｒ、Ｂフィルタ２４Ｂと、Ｇフィルタ２４Ｇを備えたフィルタターレット７２が設けられている。また、画像処理装置７４には、処理部７６が設けられている。
【０１０６】
この本発明の実施の形態では、Ｒフィルタ２４Ｒ及びＢフィルタ２４Ｂを用いて低解像度本スキャンを行って低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseを読み込むと共に、Ｇフィルタ２４Ｇを用いて高解像度本スキャンを行って高解像度本スキャンデータＳ_F-fineを読み込む。
【０１０７】
図９には、処理部７６のブロック図を示している。
処理部７６に入力された低解像度本スキャンデータＳ_F-coarseは、画素数が変換された後、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineと混合されて、９×９ローパスフィルタ４８によって、低周波数成分Ｒ_L 、Ｗ_L 、Ｂ_L が抽出される。抽出された低周波数成分Ｒ_L 、Ｗ_L 、Ｂ_L は、マトリックス演算によって色補正が施されて、低周波数成分Ｒ_L ’、Ｇ_L ’、Ｂ_L ’が生成される。すなわち、色補正によってＧ（Ｇ_L ’）を復元する。
【０１０８】
色補正は、３×３マトリックスを用いても良いが、３×１０マトリックスを用いることにより、３×３マトリックスでは補正しきれない非線形な部分も補正でき、より望ましい色に近づけることができるので好ましい。
【０１０９】
【数５】

【０１１０】
一方、高解像度本スキャンデータＳ_F-fineは、９×９ローパスフィルタ５０によって中間・高周波数成分Ｗ_MHが抽出される。この高解像度本スキャンデータＳ_F-fineは、銀像と同じ白色であり、中間・高周波数成分Ｗ_MHは_、 Ｒ、Ｇ、Ｂの中間・高周波数成分Ｒ_MH、Ｇ_MH、Ｂ_MHの混合となっている_。
【０１１１】
この中間・高周波数成分Ｗ_MHは、ＩＱＹ基底への変換によって中間・高周波数成分Ｙ_MHに変換され、５×５ローパスフィルタ５２によって中間周波数成分Ｙ_M と高周波数成分Ｙ_H に分割されて、ゲインアンプ５４、５６によって、中間周波数成分Ｙ_M ’及び高周波数成分Ｙ_H ’が生成される。
【０１１２】
この後、低周波数成分Ｒ_L ’、Ｇ_L ’、Ｂ_L ’と中間周波数成分Ｙ_M ’及び高周波数成分Ｙ_H ’を合成することにより、感光材料１６に画像を再生する画像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’が得られる。
【０１１３】
ところで、感光材料１６に再生画像を形成するために合成された画像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、Ｒフィルタ２４Ｒ、Ｂフィルタ２４Ｂを用いて低解像度でスキャニングする２回の低解像度本スキャンと、Ｇフィルタ２４Ｇを用いて高解像度でスキャニングする１回の高解像度本スキャンによって読み込まれる。
【０１１４】
ここで、低解像度本スキャンの時間をｔ₁ 、高解像度本スキャンの時間ｔ₂ とし、時間ｔ₂ が時間ｔ₁ の２倍を要する（ｔ₁ ×２＝ｔ₂ ）と仮定した場合、必要な画像データの読込みに要する時間Ｔ₃ は、
Ｔ₃ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₂ ×２＝４・ｔ₁
となる。また、ｔ₂ ＝４・ｔ₁ の場合、
Ｔ₃ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₂ ＝ｔ₁ ×２＋ｔ₁ ×４＝６・ｔ₁
となる。
【０１１５】
したがって、３色のそれぞれについて高解像度本スキャンを行う従来の方法での時間Ｔ₀ に対して、時間の短縮を図り、スループットを向上させることができる。このとき、従来と同様に、再生した画像の粒状を抑え、シャープネス強調を行った高品質の画像が得られる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、白色層によって形成されている白色画像を含む信号を高解像度で読み込むことにより他の色を低解像度で読み込んでも、粒状を抑え、シャープネス強調された高品質の再生画像を得ることができる。このとき、カラー画像を読み込むための時間を短縮することができる、これによって、スループットを向上させることができると言う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 画像処理の基本システムのブロック図である。
【図２】 図１に示す処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 低、中間、高周波数成分の分布を表す特性図である。
【図４】 （Ａ）から（Ｃ）は、ネガフィルムの画像のｃ、ｍ、ｙの濃度に対する銀像の濃度を示す線図、（Ｄ）は光の波長に対するｃ、ｍ、ｙ及び銀像の光の吸収量の関係を示す線図である。
【図５】 （Ａ）は光の波長に対するｃ、ｍ、ｙの光の吸収量を示す線図、（Ｂ）は分光感度域の一例を示す光の波長に対する分光感度の線図である。
【図６】 銀像を用いた画像処理のためのシステムブロック図である。
【図７】 図６に示す処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図８】 本発明に適用する画像処理のためのシステムブロック図である。
【図９】 本実施の形態に係る処理部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１４ 再生装置
１６ 感光材料（記録材料）
１８ カラー画像
２０ ＣＣＤアレイ
２４Ｂ Ｂフィルタ
２４Ｇ Ｇフィルタ
２４Ｒ Ｒフィルタ
７０ 読取装置
７２ フィルタターレット
７４ 画像処理装置
７６ 処理部

Claims (2)

1. 白色層とＲ、Ｇ、Ｂの３色のうちの２色の層が設けられた写真感光材料上のカラー画像を原稿画像としてデジタル的に読取った画像データに基づいて、記録材料にカラー画像を形成するためのデジタル画像データを生成する画像処理方法であって、前記原稿画像の白色層によって形成される画像を高解像度で読取った画像データから中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と低周波数成分を生成し、前記白色層と共にカラー画像を形成する２色の画像を低解像度で読取った前記２色の低周波数成分と前記白色の低周波数成分から残りの１色の低周波数成分を生成し、前記中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分に所定の処理を施した後、前記中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と該各色の低周波数成分とに基づいて前記記録材料に画像を形成するデジタル画像データを合成することを特徴とする画像処理方法。
2. 白色層とＲ、Ｇ、Ｂの３色のうちの２色の層が設けられた写真感光材料上のカラー画像を原稿画像としてデジタル的に読取った画像データに基づいて、記録材料にカラー画像を形成するためのデジタル画像データを生成する画像処理装置であって、前記白色層によって形成されるカラー画像上の白色画像を高解像度で読取る第１の読取手段と、前記カラー画像の２色の色像をそれぞれ低解像度で読取る第２の読取手段と、前記第１の読取手段によって読み取った白色画像からカラー画像の中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分を生成する第１の処理手段と、前記第２の読取手段によって読み取った各色の色像から各色の低周波数成分を生成する第２の処理手段と、前記第１の読取手段によって読取った白色画像と前記第２の読取手段によって読取った各色の色像から３色のうちの残りの１色の低周波数成分を抽出する第４の処理手段と、前記中間周波数成分ないし高周波数成分に所定の処理を施す画像処理手段と、前記画像処理手段によって処理された中間周波数成分ないし高周波数成分の少なくとも一方の成分と前記第２及び第４の処理手段によって生成された各色の低周波数成分から前記記録材料に画像を形成するデジタル画像データを合成する合成手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。

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