JP4406195B2 - 画像データの出力画像調整 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの撮影条件を用いて画像データに対して画像処理を実行する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）によって撮影（生成）された画像データは、通常、電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）によって定められた、画像ファイルフォーマット規格（Exif）に従う画像ファイル形式にてメモリカード等の記憶媒体に記録される。Exif規格に従う画像ファイルは、画像データと画像データに埋め込まれた撮影条件を記述するExif情報とから構成されている。
【０００３】
Exif情報には、ＩＳＯ感度、ストロボ（フラッシュ）の使用の有無、レンズの焦点距離、画像圧縮率といった撮影条件が定められた位置に書き込まれている。したがって、Exif情報を解析することによって、画像データがどのような条件下で撮影されたかを知ることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４１５０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまで、Exif情報は主に撮影条件の確認のために用いられることはあっても、パーソナルコンピュータ等における画像処理において撮影条件を反映するために適用されることはなかった。特に、画像処理用ソフトによって、画質が自動調整された場合には、撮影時の環境を再現できないことがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、画像データの撮影条件に適した画像処理を実行し、より好ましい画像処理結果を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置であって、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、撮影対象物の明るさに関連する撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対して画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置によれば、撮影時の明るさのに関連する撮影条件を用いて画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えるので、撮影時の明るさを踏まえた画像処理を実行することができる。この結果、明るさに関係する要素であるノイズを低減するための画像処理を有効に実行することが可能となり、撮影時に想定した画像処理の結果を得ることができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記取得した画像データと関連づけられた、撮影対象物の明るさに関連する撮影条件を検索する撮影条件検索手段を備え、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対して画像処理を実行しても良い。かかる場合には、撮影条件を検索できた場合には、ノイズ低減レベルを変更して画像データに対する画像処理を実行することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記撮影対象物の明るさに関連する撮影条件は、ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズであっても良い。さらに、前記画像処理手段は、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御のレベルが大きくなるにつれて、またはＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれて前記ノイズ低減レベルを高くしても良い。ＩＳＯ速度（感度）、シャッター速度、ＣＣＤ画素サイズは、ノイズの発生に密接に関係していることが知られており、また、一般的に、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御量のレベルが大きくなるにつれて、ＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれてノイズの発生量が増加することが知られている。したがって、上記構成を備えることによって、発生するノイズを効率よく低減することができる。
【００１１】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記画像データの明るさを解析して前記ノイズ低減レベルの初期値を設定しても良い。かかる構成を備える場合には、画像データの明るさに基づいたノイズの低減処理を実行することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置を提供する。本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、ストロボの使用・不使用、および焦点距離に関する撮影条件を検索する撮影条件検索手段と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を撮影対象物の背景処理に用いて前記画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置によれば、ストロボの使用・不使用、および焦点距離に関する撮影条件を用いて撮影対象物の背景処理を実行するので、ストロボの使用に伴い撮影対象物の背景に生じる不自然な出力結果を改善することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置を提供する。本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、画像圧縮率に関する撮影条件を検索する撮影条件検索手段と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置によれば、画像圧縮率に関する撮影条件を用いて画像処理実行時におけるノイズ低減レベルを変更することができるので、ノイズ量と関係のある画像圧縮率に応じて、各画像毎に適切にノイズの低減を図ることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズを利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理プログラムを提供する。本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムは、画像データを取得する機能と、前記取得した画像データと関連づけられたＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベルまたはＣＣＤ画素サイズを検索する機能と、前記ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズを検索できた場合には、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御のレベルが大きくなるにつれて、またはＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを高くするよう前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実現させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムによれば、本発明の第１の態様に係る画像処理装置と同様の作用効果を得ることができる。また、本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムは、本発明の第１の態様に係る画像処理装置と同様にして種々の態様にて実現することができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムにおいて、前記画像処理の機能は、前記画像データの明るさを解析して前記ノイズ低減レベルの初期値を決定し、前記撮影条件を用いて前記ノイズ低減レベルを変更するようにコンピュータによって実現されても良い。かかる構成を備える場合には、画像データの明るさに基づいて決定されたノイズ低減レベルの初期値を、撮影条件によって変更することができるので、各画像データ毎に適切なノイズ低減処理を実行することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、撮影条件を利用してプリンタにて出力される出力用画像データを生成するプリンタ制御プログラムを提供する。本発明の第５の態様に係るプリンタ制御プログラムは、画像データおよび撮影条件を同一のファイル内に含む画像ファイルを取得する機能と、前記取得した画像ファイルから前記撮影条件を検索する機能と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いて前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実現させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第５の態様に係るプリンタ制御プログラムによれば、撮影条件を検索できた場合には、検索された撮影条件を用いて画像データに対する画像処理を実行することができるので、撮影時の条件を反映した出力画像データを得ることができる。
【００２１】
なお、本発明に係る各態様は、この他にも方法、記録媒体の形式にて実現され得ることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像処理装置について以下の順序にて図面を参照しつつ、いくつかの実施例に基づいて説明する。
Ａ．画像処理装置を含む画像処理システムの構成：
Ｂ．第１の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｃ．第２の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｄ．第３の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｅ．第４の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｆ．その他の実施例：
【００２３】
Ａ．画像処理装置を適用可能な画像処理システムの構成：
本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの構成について図１を参照して説明する。図１は本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの一例を示す説明図である。
【００２４】
画像処理システム１０は、撮影条件を付加した画像データを生成する入力装置としてのディジタルスチルカメラ１２、ディジタルスチルカメラ１２にて生成された画像データを用いて後述する画像処理を実行する画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ２０、パーソナルコンピュータ２０において設定された画像出力装置としてのカラープリンタ３０を備えている。本実施例に係る画像処理装置において画像処理が施される画像データ（画像ファイル）は、ディジタルスチルカメラ１２から接続ケーブルＣＶまたはメモリカードＭＣを介して、パーソナルコンピュータ２０に入力された画像データである。
【００２５】
画像処理装置としては、パーソナルコンピュータ２０の他に、例えば、画像処理機能を備えるスタンドアローン型のプリンタも用いられ得る。また、出力装置としては、プリンタ３０の他に、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ等の表示装置、プロジェクタ等が用いられ得る。以下の説明では、パーソナルコンピュータ２０と接続されて用いられるカラープリンタ３０を出力装置として用いるものとする。
【００２６】
パーソナルコンピュータ２０は、一般的に用いられているタイプのコンピュータであり、本発明に係る画像処理プログラムを実行するＣＰＵ２００、ＣＰＵ２００における演算結果、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ２１０、画像処理プログラムを格納するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２０、ＣＰＵ２００における演算結果、画像データ等を表示するための表示装置２３０、コマンド、数値等を入力するためのキーボード、マウスといた入力装置２４０を備えている。パーソナルコンピュータ２０は、メモリカードＭＣを装着するためのカードスロット２５０、ディジタルスチルカメラ１２等からの接続ケーブルＣＶを接続するための入出力端子２５５を備えている。
【００２７】
ディジタルスチルカメラ１２は、ＣＣＤや光電子倍増管を用いて光の情報をアナログ電気信号に変換し、得られたアナログ電気信号をＡ／Ｄコンバータを用いてディジタル信号化することによりディジタルな画像データを生成するカメラである。生成されたディジタル画像データは、通常、記憶装置としてのメモリカードＭＣに保存される。ディジタルスチルカメラ１２における画像データの保存形式としては、ＪＰＥＧ形式が一般的であるが、この他にもＴＩＦＦ形式、ＧＩＦ形式、ＢＭＰ形式、ＲＡＷデータ形式等の保存形式が用いられ得る。
【００２８】
本実施例に従うディジタルスチルカメラ１２は、画像データＧＤに対して複数の撮影条件を含む撮影情報ＥＩを埋め込み、Exif形式の画像ファイルとして各画像データＧＤをメモリカードＭＣに記録する。Exifファイルの仕様は、電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）によって定められているのでその詳細についての説明は省略する。
【００２９】
このExifファイル形式に従うファイル形式を有する場合の画像ファイル内部の概略構造について図２および図３を参照して説明する。図２はExifファイル形式にて格納されている画像ファイルＧＦの概略的な内部構造を示す説明図である。図３は撮影情報ＥＩとして格納されるパラメータ例を示す説明図である。なお、本実施例中におけるファイルの構造、データの構造、格納領域といった用語は、ファイルまたはデータ等が記憶装置内に格納された状態におけるファイルまたはデータのイメージを意味するものである。
【００３０】
Exifファイル形式に従う画像ファイルＧＦは、ＪＰＥＧ形式の画像データを格納するＪＰＥＧ画像データ格納領域１０１と、格納されているＪＰＥＧ画像データに関する各種付属情報を格納する付属情報格納領域１０２とを備えている。付属情報格納領域１０２には、ＩＳＯ感度（ＩＳＯ速度）、画像圧縮率、フラッシュ（ストロボ）使用の有無、レンズ焦点距離、シャッター速度、光源、露出、ゲイン制御（増感・減感量）、画像幅、画像高さ、３５ｍｍ換算レンズ焦点距離、焦点面の高さの解像度、焦点面の幅の解像度、焦点面解像度単位等といったＪＰＥＧ画像の撮影条件に関する撮影情報ＥＩ、ＪＰＥＧ画像データ格納領域１０１に格納されているＪＰＥＧ画像のサムネイル画像データがＴＩＦＦ形式にて格納されている。撮影情報ＥＩを含む付属情報は画像データがメモリカードＭＣに書き込まれる際に自動的に付属情報格納領域１０２に格納される。なお、当業者にとって周知であるように、Exif形式のファイルでは、各データを特定するためにタグが用いられている。したがって、パーソナルコンピュータ２０等の画像処理装置は、タグを指定することによって、所望の撮影情報ＥＩを取得することができる。
【００３１】
付属情報格納領域１０２には、この他に、カラープリンタ３０等の出力装置が有する色再現特性、画像出力特性を考慮して、最適な画像出力結果を得ることができるように画像処理条件を指定する画像処理制御情報ＧＩが格納されている。画像処理制御情報ＧＩとして格納される情報には、例えば、パーソナルコンピュータ２０において画像処理に用いられる色空間を指定する色空間マトリクス値、指定する空間のガンマ補正値、コントラスト、カラーバランス調整、シャープネス、色補正といった画質に関するパラメータが含まれている。
【００３２】
カラープリンタ３０は、カラー画像の出力が可能なプリンタであり、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色インクを印刷媒体上に噴射してドットパターンを形成することによって画像を形成するインクジェット方式のプリンタであり、あるいは、カラートナーを印刷媒体上に転写・定着させて画像を形成する電子写真方式のプリンタである。色インクには、上記４色に加えて、ライトシアン（薄いシアン、ＬＣ）、ライトマゼンタ（薄いマゼンタ、ＬＭ）、ダークイエロ（暗いイエロ、ＤＹ）を用いても良い。
【００３３】
Ｂ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第１の実施例）：
図４〜図６を参照して第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理について説明する。図４は第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。図５パーソナルコンピュータ２０におけるノイズ低減処理の流れを示すフローチャートである。図６はパーソナルコンピュータ２０におけるプリントデータ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ１００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し、ＩＳＯ速度ＩＳＯおよびシャッター速度ＳＳの各パラメータ値を取得する（ステップＳ１１０）。各パラメータ値は、Exifの使用に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００３５】
ＣＰＵ２００は、取得したＩＳＯ速度に基づいてノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ１２０）。例えば、ＩＳＯ１００の場合にはＬＶ＝０とし、ＩＳＯ８００の場合にはＬＶ＝２５５とすれば、ノイズ低減レベルＬＶは、
ＬＶ＝（２５５／７００）＊ＩＳＯ−（２５５／７）
として求められる。すなわち、ノイズ低減レベルＬＶがＩＳＯ速度に応じて変更される。
【００３６】
ここで、ＩＳＯ速度（感度）およびシャッター速度ＳＳをノイズ低減レベルＬＶの変更の判定値として用いるのは、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれてＣＣＤの感度が上げられ、ノイズが発生しやすくなり、シャッター速度ＳＳが遅くなるにつれてノイズが発生しやすくなり、ノイズ発生レベルの指標として適当なパラメータだからである。
【００３７】
ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ速度に応じて変更（決定）されたノイズ低減レベルＬＶ＝０であるか否かを判定し（ステップＳ１２５）、ＬＶ≠０であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ１４０）。ＣＰＵ２００は、ＬＶ＝０であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、シャッター速度ＳＳが１sec未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００３８】
ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満であると判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減処理を実行せず、色空間変換処理（ステップＳ１５０）を実行する。ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec以上であると判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更する（ステップＳ１４０）。
【００３９】
ＣＰＵ２００は、ノイズ低減レベルＬＶを次のようにして変更する。ノイズ低減レベルＬＶを１〜９５、９６〜１２６、１２７〜２５４と３区分しておき、現在のノイズ低減レベルＬＶが１〜９５にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝９６とし、現在のノイズ低減レベルＬＶが９６〜１２６にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝１２７とし、現在のノイズ低減レベルＬＶが１２７〜２５４にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝２５５とする。
【００４０】
ＣＰＵ２００は、この他にも、所定の値、例えば、２０等を加えることによってノイズ低減レベルＬＶを変更しても良い。かかる場合には、ノイズ低減レベルＬＶをステップ状ではなくリニアに変化させることができる。
【００４１】
ＣＰＵ２００は、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを、ＩＳＯ速度に基づいて決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて決定する。
Ｒ’＝ＬＶ3−５ＬＶ2＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００４２】
ノイズ低減処理について図５を参照して説明する。色ノイズは、一般的に、色差信号をぼかすことによって低減可能であることが知られている。そこで、本実施例では、ＹＣｂＣｒデータで表されている画像データＧＤの色差成分Ｃｂ、Ｃｒを用いて、画像データＧＤの各画素に対してノイズ低減処理を実行する。ＣＰＵ２００は、注目画素が画像の輪郭または輪郭近傍に位置する輪郭画素であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ノイズ低減処理には、平滑化フィルタが一般的に用いられるが、輪郭画素に対しては平滑化フィルタを用いることによる画質の低下を避けるために、メジアンフィルタを用いた方が好ましいので、先ず上記判定（ステップＳ２００）を実行する。
【００４３】
具体的には、先に変更したフィルタサイズＲを有するＲ×Ｒフィルタの領域内に含まれる、注目画素の色差値Ｃra（Ｃba）と注目画素以外の参照画素の色差値Ｃrb（Ｃbb）との絶対差分がしきい値ＴｈＥよりも大きいか否かによって判断される。通常、ノイズと認識される画素は、周りの画素の色差値と比較して極めて大きな、あるいは、極めて小さな色差値を有するために、ノイズとして認識されるからである。ＣＰＵ２００は、Ｒ×Ｒフィルタ内の各画素に対して、
ΔＣrij＝|Ｃra−Ｃrb| （式１）
を用いて絶対差分を算出し、算出したΔＣrijの内、しきい値ＴｈＥよりも大きな絶対差分が１つでも存在する場合には、今回処理を行ったＲ×Ｒフィルタの領域内に輪郭画素が含まれていると判定する。なお、この処理は、Ｃb成分に対しても同様に実行され、色差成分Ｃｒ、Ｃｂのそれぞれに対して個別の判定に対応したフィルタを用いたノイズ低減処理が実行される。
【００４４】
また、注目画素が輪郭画素であるか否かの判定は、輝度成分Ｙの輝度値の絶対差を用いても同様に実行することができる。この場合には、輪郭画素を含むと判定されたＲ×Ｒフィルタの領域の各画素の色差成分Ｃｒ、Ｃｂの双方に対してメジアンフィルタを用いたノイズ低減処理が実行される。
【００４５】
ＣＰＵ２００は、注目画素が輪郭画素でないと判定した場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、平滑化フィルタを用いたフィルタ処理を実行する（ステップＳ２１０）。具体的には、式（２）を用いて、色差成分Ｃｒについて、Ｒ×Ｒフィルタの領域内に含まれる参照画素の平均色差値を求め、求めた平均色差値を注目画素の新たな色差値Ｃｒ'とする。
【００４６】
【数１】
【００４７】
ＣＰＵ２００は、式（３）を用いて、同様にして、色差成分Ｃｂについても新たな色差値Ｃｂ'を求める。
【００４８】
【数２】
【００４９】
ＣＰＵ２００は、注目画素が輪郭画素であると判定した場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、メジアンフィルタを用いたフィルタ処理を実行する（ステップＳ２２０）。具体的には、Ｒ×Ｒフィルタの領域内に含まれる注目画素、参照画素の色差値をソートして、その中央値を注目画素の新たな色差値Ｃｒ'、Ｃｂ'とする。
【００５０】
ＣＰＵ２００は、フィルタ処理を終えて得た色差値Ｃｒ'（Ｃｂ'）に対して、彩度補正処理を実行して（ステップＳ２３０）、画像処理ルーチンにリターンする。彩度補正処理は、一般的に、暗部においてノイズ量が多く、また、ＤＳＣ１２の中には、固有の輝度値Ｙ'において色ノイズの発生量が多い特性を有する機種があるので、これらの事情に応じて色差値を補正して、ノイズの低減を図る。例えば、固有の輝度値Ｙ'＝６４の場合には、フィルタ処理により新たに得られた色差値Ｃｒ'、Ｃｂ'を用いて、式（４）、式（５）から補正後の色彩値Ｃｒ''、Ｃｂ''を取得する。
【００５１】
【数３】
【００５２】
上記式によれば、色ノイズ量の発生が多い輝度値６４を中心とし、輝度値が３２＜Ｙ＜９６の範囲では、輝度値Ｙに応じて色差値を最低３／４まで減少させて、色ノイズを低減することができる。
【００５３】
図４に戻り画像処理ルーチンの説明を続けると、ＣＰＵ２００は、ノイズ低減処理が実行されたＹＣｂＣｒデータをＲＧＢデータに変換する色変換処理を実行する（ステップＳ１５０）。色変換にあたっては、JPEG FIle Interchange Format（ＪＦＩＦ）の規格によって定義されている、マトリクスＳを用いたマトリクス演算が実行される。また、現在の画像データを表すＲＧＢ色空間よりも広い色再現領域を有する拡張ＲＧＢ色空間へ、画像データの色空間を変換しても良い。かかる色変換に当たっては、例えば、絶対色空間として知られているＸＹＺ色空間を介したカラーマッチングの手法により実行される。
【００５４】
ＣＰＵ２００は、ＲＧＢデータに変換された画像データＧＤをサンプリングし、画像データＧＤの画質に関連する各パラメータについて特性値（画像統計値）を取得する（ステップＳ１６０）。ＣＰＵ２００は、画像処理制御情報ＧＩを解析して、画質補正パラメータを取得する（ステップＳ１７０）。
【００５５】
ＣＰＵ２００は、画像データＧＤに対して画質補正処理を実行する（ステップＳ１８０）。例えば、ＣＰＵ２００は、パラメータについて、取得した画像データＧＤの画像統計値から入力−出力曲線を生成し、各パラメータに対して設定されている補正の目標値となる基準値と、各パラメータの画像統計値との差分を低減または解消するように入力−出力曲線を補正する。具体的には、画質補正パラメータの値は、基準値と各パラメータの画像統計値との差分の低減の程度（レベル）を変更するため、あるいは、基準値の値を変更するために用いられる。さらには、各画像統計値を直接変更するために用いられる。
【００５６】
ＣＰＵ２００は、補正した入力−出力曲線を用いて各画素毎に画像データＧＤの値を補正して、画像データＧＤの画質を補正する。ＣＰＵ２００は、画像処理を終えた画像データＧＤに対してプリントデータ生成処理を実行して（ステップＳ１９０）、本処理ルーチンを終了する。
【００５７】
図６を参照して、プリントデータ生成処理について説明する。本処理は、一般的に、いわゆる、プリンタドライバの機能として実現される処理であり、画像処理とは別のモジュールとして実現されても良く、あるいは、画像処理と一体化された処理として実現されても良い。ＣＰＵ２００は、画像処理済みの画像データＧＤを取得し（ステップＳ３００）、ＨＤＤ２２０に格納されているＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照し、ＲＧＢ画像データをＣＭＹＫ画像データへ変換する（ステップＳ３１０）。すなわち、Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値からなる画像データをプリンタ３０で使用する、例えば、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋ・ＬＣ・ＬＭの各６色の階調値のデータに変換する。
【００５８】
ＣＰＵ２００は、ＣＭＹＫ画像データに対して、ハーフトーン処理（階調数変換処理）を実行し（ステップＳ３２０）、画像データをラスタデータとしてプリンタ３０のプリント制御部（図示しない）に送出して（ステップＳ３３０）、プリントアウトを実行し、本処理ルーチンを終了する。ハーフトーン処理の手法としては、誤差拡散法または組織的ディザ法が一般的に用いられる。
【００５９】
以上、説明したように本実施例に従う画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ２０によれば、画像ファイルＧＦに含まれる撮影情報ＥＩに基づいて、画像データＧＤに対する画質調整処理を実行することができる。特に、撮影情報ＥＩの中で、ＩＳＯ感度、シャッター速度の記録値（設定値）を利用することによって、撮影条件に基づいて、画像データＧＤに対するノイズ低減処理を適切に実行することができる。また、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００６０】
Ｃ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第２の実施例）：
上記第１の実施例では、ＩＳＯ速度に基づいてノイズ低減レベルを決定していたが、Exifファイルに格納されている画像処理制御情報ＧＩにノイズ低減レベルが記述されている場合には、記述されているノイズ低減レベルをオリジナルのノイズ低減レベルＬＶしても良い。
【００６１】
この場合には、図７に示すようにしてノイズ低減レベルを変更しても良い。図７は、他の実施例に従うパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。図８はノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとを関連付けるマップを示す説明図である。なお、第２の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。また、図７中、ステップＳ４００、ステップＳ４５０以降は、それぞれ、第１の実施例において図４を用いて説明したステップと同様であるからその説明を省略する。
【００６２】
ＣＰＵ２００は、Exifを解析して撮影情報ＥＩを取得すると共に、画像処理制御情報ＧＩを解析して、指定されたノイズ低減レベルＬＶを取得する（ステップＳ４１０）。ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ速度が１００以下であるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、ＩＳＯ≦１００であると判定した場合には（ステップＳ４２０：Ｙｅｓ）、シャッター速度ＳＳが１sec未満であるか否かを判定する（ステップＳ４２５）。ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ≦１００でないと判定した場合には（ステップＳ４２０：Ｎｏ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更し（ステップＳ３０）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ１４０）。また、ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満でないと判定した場合にも（ステップＳ４２５：Ｎｏ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更し（ステップＳ４３０）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ４４０）。
【００６３】
すなわち、本実施例では、ＩＳＯ速度ＩＳＯ＞１００またはシャッター速度ＳＳ≧１secのいずれかの条件が満たされると、ＣＰＵ２００は、ノイズ低減レベルＬＶを変更する。ノイズ低減レベルは、ノイズ低減レベルＬＶを１〜９５、９６〜１２６、１２７〜２５４と３区分しておき、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが１〜９５にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝９６とし、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが９６〜１２６にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝１２７とし、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが１２７〜２５４にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝２５５とする。
【００６４】
ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、画像処理制御情報ＧＩによって指定されたノイズ低減レベルＬＶを用いてノイズ低減処理を実行する（ステップＳ４４０）。
【００６５】
ノイズ低減処理（ステップＳ４４０）においては、図８に示す、ノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとの関係に基づいて、フィルタ処理に用いるフィルタサイズＲを決定する。
【００６６】
以上説明した第２の実施例に従う画像処理によれば、画像ファイルＧＦに含まれる画像処理制御情報ＧＩおよび撮影情報ＥＩに基づいて、画像データＧＤに対するノイズ低減処理を実行することができる。画像処理制御情報ＧＩには、各画像データ毎により適切なノイズ低減レベルを詳細に記述することができるので、より適切なノイズ低減処理を実行することができる。また、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００６７】
Ｄ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第３の実施例）：
図９を参照してパーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理について説明する。図９はパーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第３の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
第３の実施例に従う画像処理では、ＩＳＯ速度に代えてゲイン制御のレベル（ゲイン制御量）に基づいてノイズ低減レベルを決定する。ゲイン制御量は、撮影感度に関するゲイン制御のパラメータの適用量（レベル）であり、撮影時に生成された画像信号の増幅量または減衰量（増感量または減感量）を示す。撮影感度が増感された場合（画像信号が増幅された場合）には、画像信号と共に画像信号に含まれているノイズ成分も増幅されるため、画像中におけるノイズの発生が目立つようにある。そこで、第３の実施例では、ゲイン制御量に基づいてノイズ低減処理を実行して、撮影感度の増感に伴い出力画像に現れるノイズの低減を図る。
【００６９】
ゲイン制御量は、既述のExifファイルの撮影情報ＥＩに記述されるゲイン制御のパラメータによって指定される。ゲイン制御パラメータＧＬは、例えば、増感無しの場合には０、弱い増感が実行された場合には１、強い増感が実行された場合には２、弱い減感が実行された場合には３、強い減感が実行された場合には４の値をそれぞれ取る。なお、ゲイン制御パラメータＧＬの値は、さらに細かいレベルにて規定されても良い。
【００７０】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ５００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し、ゲイン制御パラメータＧＬの値を取得する（ステップＳ５１０）。ゲイン制御パラメータＧＬの値は、Exifの仕様に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００７１】
ＣＰＵ２００は、取得したゲイン制御パラメータＧＬの値に基づいて撮影感度が増感されたか否かを判定する（ステップＳ５２０）。具体的には、ゲイン制御パラメータＧＬの値が１または２の場合には増感がなされたと判定し（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、ゲイン制御パラメータＧＬの値が０、３、または４の場合には増感がなされていないと判定する（ステップＳ５２０：Ｎｏ）。
【００７２】
ＣＰＵ２００は、撮影感度が増感されていないと判定した場合には（ステップＳ５２０：Ｎｏ）、出力画像にノイズが発生するおそれが少ないと判断し、ノイズ低減処理をスキップして画像データに対して画像処理（ステップＳ５６０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ５７０）を実行し、本処理ルーチンを終了する。
【００７３】
ＣＰＵ２００は、撮影感度が増感されていると判定した場合には（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、ゲイン制御パラメータＧＬの値に応じてノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ５３０）。例えば、ゲイン制御パラメータＧＬ＝１の場合にはＬＶ＝１２７とし、ゲイン制御パラメータＧＬ＝２の場合にはＬＶ＝２５５とする。ＣＰＵ２００は、決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを決定する（ステップＳ５４０）。
Ｒ’＝ＬＶ３−５ＬＶ２＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００７４】
ＣＰＵ２００は決定されたフィルタサイズＲを用いて第１の実施例において説明したように画像データに対してノイズ低減処理を実行し（ステップＳ５５０）、ノイズ低減処理を施した画像データに対して画像処理（ステップＳ５６０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ５７０）を実行して本処理ルーチンを終了する。なお、ステップＳ５６０における画像処理では、例えば、第１の実施例において説明した、色空間変換処理、画質特性のサンプリング、画質補正パラメータを用いた画質補正処理が実行され、ステップＳ５７０におけるプリントデータ生成処理は、例えば、第１の実施例において説明したプリントデータ生成処理が実行される。
【００７５】
第３の実施例に従う画像処理によれば、撮影感度に応じて適切なノイズ低減処理を実行することができる。すなわち、撮影感度が増感されて出力画像にノイズが現れやすい場合には、ノイズ低減処理を実行して出力画像に現れるノイズの発生を低減し、撮影感度が変更されていない場合、減感された場合にはノイズ低減処理を実行しないことで出力画像の画質低下を防止することができる。
【００７６】
また、画像データに関連付けられている撮影情報ＥＩに記述されているゲイン制御パラメータＧＬの値を参照して、ノイズ低減処理を実行するか否かを判定するので、ユーザにノイズ低減処理の要・不要を判断させることなく、ノイズ低減処理を実行することができる。
【００７７】
さらに、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００７８】
第３の実施例では、ゲイン制御パラメータＧＬの値が０〜４を取り、増感に関するゲイン制御パラメータＧＬの値がステップ状に反映されるノイズ低減処理について説明したが、ゲイン制御パラメータＧＬがより細かい（多くの）値を取り、例えば、図１０に示すように増感に関するゲイン制御パラメータＧＬの値がリニアに反映されるようにしても良い。図１０はゲイン制御パラメータＧＬがノイズ低減レベルＬＶにリニアに反映されるマップの一例を示す説明図である。かかる場合には、撮影感度が増感されるほど、ノイズ低減レベルが増加する。
【００７９】
Ｅ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第４の実施例）：
図１１を参照してパーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理について説明する。図１１はパーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第４の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
第４の実施例に従う画像処理では、ＩＳＯ速度に代えＣＣＤ画素サイズ（ＣＣＤの単位画素の大きさ）に基づいてノイズ低減レベルを決定する。ＣＣＤ画素サイズが大きくなればダイナミックレンジも大きくなるためノイズの影響を受けにくくなるのに対して、ＣＣＤ画素サイズが小さくなればダイナミックレンジが小さくなりノイズの影響を受けやすくなる。現在の一般消費者向けのＤＳＣでは、ＣＣＤの大きさ（光学系サイズ）を変更することなく、ＣＣＤ画素サイズを小さくすることで高画素化が図られており、画像中におけるノイズの発生を如何に低減させるかが課題となっている。そこで、第４の実施例では、ＣＣＤ画素サイズに基づいてノイズ低減処理を実行して、ＣＣＤ画素サイズに起因して出力画像に現れるノイズの低減を図る。
【００８１】
ＣＣＤ画素サイズＣｓは、既述のExifファイルの撮影情報ＥＩには直接記述されていないため、撮影情報ＥＩを利用して求める。本実施例では、２通りの算出方法の内、いずれかを用いてＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する。
【００８２】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ６００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し（ステップＳ６１０）、ＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する（ステップＳ６２０）。
【００８３】
（１）第１の算出方法：
第１の算出方法では、撮影情報ＥＩとして記述されている情報のうち焦点面解像度単位、焦点面の高さの解像度、および焦点面の幅の解像度を利用して単位画素サイズを算出する。すなわち、ファイルとして記録する主画像の焦点面における解像度＝主画像を生成した撮像素子における受光面の有効解像度とみなすことができるので、焦点面におけるＣＣＤの有効解像度を用いることによって、単位画素当たりのサイズを算出する。
【００８４】
撮影情報ＥＩには、焦点面の高さの解像度および焦点面の幅の解像度が解像度単位の値にて記載されているので、焦点面解像度単位を各焦点面の解像度で除する以下の式から、単位画素当たりのサイズ（幅、高さ）を求めることができる。なお、撮影情報ＥＩにおいて焦点面解像度単位の値は、インチの場合は２、センチメートルの場合は３で表される。
Ｃｓ（高さ）＝焦点面解像度単位／焦点面の高さの解像度
Ｃｓ（幅）＝焦点面解像度単位／焦点面の幅の解像度
【００８５】
（２）第２の算出方法：
第２の算出方法では、撮影情報ＥＩとして記述されている情報のうち３５ｍｍ換算焦点距離、焦点距離、画像幅、画像高さを利用して単位画素サイズを算出する。すなわち、３５ｍｍフィルムのフィルムサイズとＣＣＤの受光面サイズとの対比関係をモデルとし、以下に示す式を用いて、３５ｍｍ換算焦点距離と焦点距離との比率を利用して対角方向におけるＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する。
【００８６】
Ｃｓ（対角）＝ＣＣＤ対角長さ／ＣＣＤ対角画素数
【００８７】
【数４】
【００８８】
【数５】
【００８９】
上記各撮影情報ＥＩの値は、Exifの仕様に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００９０】
ＣＰＵ２００は、上記いずれかの算出方法により算出したＣＣＤ画素サイズＣｓを用いてノイズ低減処理が必要なＣＣＤ画素サイズＣｓであるか否かを判定する（ステップＳ６３０）。具体的には、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓrefよりも小さい場合にはノイズ低減処理が必要であると判定し（ステップＳ６３０：Ｙｅｓ）、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓref以上の場合にはノイズ低減処理は不要であると判定する（ステップＳ６３０：Ｎｏ）。判定画素サイズＣｓrefの具体的数値としては、例えば、４〜６μの値が用いられる。一般消費者向けのＤＳＣにおけるＣＣＤ画素サイズは３μ程度であり、一眼レフタイプのプロユース用ＤＳＣにおけるＣＣＤ画素サイズは７μ程度であり、経験値的にプロユース用ＤＳＣにおいては、ノイズレベルが低いことが知られている。
【００９１】
ＣＰＵ２００は、出力画像にノイズが発生するおそれが少ないと判断した場合には（ステップＳ６３０：Ｎｏ）、ノイズ低減処理をスキップして画像データに対して画像処理（ステップＳ６７０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ６８０）を実行し、本処理ルーチンを終了する。
【００９２】
ＣＰＵ２００は、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓrefよりも小さくノイズ低減処理が必要であると判定した場合には（ステップＳ６３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ６４０）。本実施例のように判定画素サイズＣｓrefといｓて１つの判定値を用いる場合には、例えば、ＬＶ＝１２７とし、ＣＰＵ２００は、決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを決定する（ステップＳ６５０）。
Ｒ’＝ＬＶ３−５ＬＶ２＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００９３】
ＣＰＵ２００は決定されたフィルタサイズＲを用いて第１の実施例において説明したように画像データに対してノイズ低減処理を実行し（ステップＳ６６０）、ノイズ低減処理を施した画像データに対して画像処理（ステップＳ６７０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ６８０）を実行して本処理ルーチンを終了する。なお、ステップＳ６７０における画像処理では、例えば、第１の実施例において説明した、色空間変換処理、画質特性のサンプリング、画質補正パラメータを用いた画質補正処理が実行され、ステップＳ６８０におけるプリントデータ生成処理は、例えば、第１の実施例において説明したプリントデータ生成処理が実行される。
【００９４】
第４の実施例に従う画像処理によれば、ＤＳＣにおいて用いられているＣＣＤ画素サイズに応じて適切なノイズ低減処理を実行することができる。すなわち、ＣＣＤ画素サイズ（単位画素当たりの大きさ）が小さく出力画像にノイズが現れやすい場合には、ノイズ低減処理を実行して出力画像に現れるノイズの発生を低減し、ＣＣＤ画素サイズが大きい場合にはノイズ低減処理を実行しないことで出力画像の画質低下を防止することができる。
【００９５】
また、画像データに関連付けられている撮影情報ＥＩに記述されているＣＣＤ画素サイズを算出するために有用な値を参照して、ノイズ低減処理を実行するか否かを判定するので、ユーザにノイズ低減処理の要・不要を判断させることなく、ノイズ低減処理を実行することができる。
【００９６】
さらに、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００９７】
第４の実施例では、１つの判定画素サイズＣｓrefを用いてノイズ低減処理の有無を判断し、ノイズ低減処理を実行する・実行しないの２通りの処理を実行しているが、複数の判定画素サイズＣｓrefを用いて、複数のノイズ低減レベルＬＶを用いてノイズ低減処理を実行してもよい。かかる場合には、ＣＣＤ画素サイズに即してより適切なノイズ低減処理を実行することができる。
【００９８】
なお、上記各実施例では、パーソナルコンピュータ２０において全ての画像処理を実行しているが、画像処理の全て、または、部分をプリンタ３０上で実行するようにしても良い。この場合には、プリンタ３０の記憶装置（ハードディスク、ＲＯＭ等）に図４等を参照して説明した画像処理機能を実行するアプリケーションを格納することによって実現される。ディジタルスチルカメラ１２にて生成された画像ファイルＧＦは、ケーブルＣＶを介して、あるいは、メモリカードＭＣを介してプリンタ３０に提供される。プリンタ３０では、メモリカードＭＣの差込を検知することによって、またあるいは、ケーブルＣＶの差込を検知することによって、アプリケーションが自動的に起動し、画像ファイルＧＦの読み込み、撮影情報ＥＩの解析、画像データＧＤの変換、調整が自動的になされても良い。
【００９９】
また、上記各実施例では、ＤＳＣ１２によって生成された画像データＧＤには撮影情報ＥＩが含まれていることを前提に説明したが、画像データＧＤに撮影情報ＥＩが含まれているか否かを判定した後に、撮影情報ＥＩを取得して撮影情報ＥＩを用いた画像処理を実行するようにしてもよい。また、撮影情報ＥＩが含まれていない場合には、既述のノイズ低減処理を除いた画像処理が実行されてもよい。
【０１００】
Ｆ．その他の実施例：
（１）上記各実施例では、平滑化フィルタを用いたフィルタ処理において、単純な画素平均値を用いて画像の平滑化を実行したが、以下に示す２次元ガウス関数を用いて、画像の平滑化を実行してもよい。
【０１０１】
【数６】
【０１０２】
すなわち、対象画像ｆ(x,y)の色差成分Ｃｂ、Ｃｒに対して平均０、分散σ２の２次元ガウス関数Ｇ(x,y)をたたみ込むことによって、色差成分Ｃｂ、Ｃｒのみが平滑化された平滑化済み画像Ｆ(x,y)を得ることができる。なお、２次元全方位方向に対象に適用する２次元ガウス分布の場合には、ｘ＝ｙ＝Ｒとなり、これがフィルタサイズとなる。この手法では、ノイズ低減レベルＬＶと標準偏差σとを所定の比例関係によって関連付けることによって、変更されたノイズ低減レベルを反映したノイズ低減処理を実行することができる。
【０１０３】
（２）上記実施例では、撮影情報ＥＩの中で、シャッター速度、ＩＳＯ感度、ゲイン制御を用いたノイズ低減処理を例にとって説明したが、本発明に係る画像処理装置は、この他の撮影情報ＥＩを用いて、撮影条件を反映した画像処理を実行することができる。
【０１０４】
（２−１）撮影情報ＥＩの中で、ストロボの使用・不使用、および焦点距離のパラメータを利用して、画像処理を実行する時に撮影対象物の背景処理を実行してもよい。ストロボの発光量が小さい場合には、人物（被写体）だけが明るく写り、背景は真っ暗になってしまうことがある。そこで、ストロボが使用されたときには、焦点距離から被写体距離を求めて、背景領域に在る画像データ値の明度を高くする補正を行うことにより、自然な暗さの背景を有する画像を得ることができる。
【０１０５】
（２−２）撮影情報ＥＩの中で、画像圧縮率のパラメータを利用して、画像処理を実行する時に、ノイズ低減処理を実行してもよい。ＤＳＣ１２により生成された画像データは、通常、ＪＰＥＧフォーマットにて圧縮されてメモリカードＭＣ等に格納される。画像圧縮率は、ＤＳＣ１２において設定可能であり、画像の用途に応じて圧縮率が変更される。画像圧縮率は、画質と密接に関連しており、一般的に、画像圧縮率が高くなるにつれて、ブロックノイズが顕著になる等、画質が低下することが知られている。このノイズを低減するために、ノイズ低減処理が実行されるが、ノイズ低減処理は、ノイズを低減する一方で画質を低下させてしまうことがある。そこで、撮影情報ＥＩの中から画像圧縮率のパラメータを参照し、画像圧縮率が高い場合には、ノイズ低減レベルを高くし、画像圧縮率が低い場合には、ノイズ低減レベルを低くすることで、ノイズの低減と、高い画質という２つの要求を両立させることができる。
【０１０６】
（３）上記実施例では、共に出力装置としてカラープリンタ３０を用いているが、出力装置にはＣＲＴ、ＬＣＤ、プロジェクタ等の表示装置を用いることもできる。かかる場合には、出力装置としての表示装置によって、例えば、図４等を用いて説明した画像処理を実行する画像処理プログラム（ディスプレイドライバ）が実行される。あるいは、ＣＲＴ等がコンピュータの表示装置として機能する場合には、コンピュータ側にて画像処理プログラムが実行される。ただし、最終的に出力される画像データは、ＣＭＹＫ系色空間ではなくＲＧＢ色空間を有している。
【０１０７】
かかる場合には、撮影情報ＥＩを用いて画質調整が実行された画像データをカラープリンタ３０から出力できるのと同様にして、撮影情報ＥＩを用いて画質調整が実行された画像データをＣＲＴ等の表示装置によって表示することができる。したがって、表示装置に撮影条件を反映した画像を表示させることができる。
【０１０８】
（４）上記実施例では、画像ファイルＧＦをディジタルスチルカメラ２０にて生成する例について説明したが、画像ファイルＧＦは、この他にも、ディジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、スキャナ等の入力装置（画像ファイル生成装置）によって生成される。ディジタルビデオカメラにて生成される場合には、例えば、静止画像データと撮影情報ＥＩとを格納する画像ファイル、あるいは、ＭＰＥＧ形式等の動画像データと撮影情報ＥＩとを含む動画像ファイルが生成される。この動画像ファイルが用いられる場合には、動画の全部または一部のフレームに対して撮影情報ＥＩに応じた画像処理が実行される。
【０１０９】
以上、いくつかの実施例に基づき本発明に係る画像処理装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【０１１０】
上記実施例では、輪郭判定を実行し、輪郭画素と他の画素に対するフィルタ処理を使い分けているが、輪郭判定を実行することなく、平滑化処理を全画素に対して実行してもよい。かかる場合には、フィルタ処理を高速化することができる。
【０１１１】
上記実施例では、ＪＰＥＧデータに対して直接、ノイズ低減処理を実行しているが、ＪＰＥＧデータ（ＹＣｂＣｒデータ）からＲＧＢデータに変換して画質調整を実行し、その後に再度、ＲＧＢデータからＹＣｂＣｒデータへの変換をＯＫなってノイズ低減処理を実行してもよい。
【０１１２】
また、例示した各パラメータは、あくまでも例示に過ぎず、これらのパラメータによって本願に係る発明が制限されることはない。
【０１１３】
上記実施例では、画像ファイルＧＦとしてExif形式のファイルを例にとって説明したが、本発明に係る画像ファイルの形式はこれに限られない。すなわち、撮像装置における撮影情報ＥＩが少なくとも含まれている画像ファイルであれば良い。このようなファイルであれば、本来画像データが有している彩度を出力装置において再現することができるからである。
【０１１４】
なお、画像データと撮影情報ＥＩとが含まれる画像ファイルＧＦには、撮影情報ＥＩとを関連付ける関連付けデータを生成し、画像データと撮影情報ＥＩとをそれぞれ独立したファイルに格納し、画像処理の際に関連付けデータを参照して画像データと撮影情報ＥＩとを関連付け可能なファイルも含まれる。かかる場合には、画像データと撮影情報ＥＩとが別ファイルに格納されているものの、撮影情報ＥＩを利用する画像処理の時点では、画像データおよび撮影情報ＥＩとが一体不可分の関係にあり、実質的に同一のファイルに格納されている場合と同様に機能するからである。すなわち、少なくとも画像処理の時点において、画像データと撮影情報ＥＩとが関連付けられて用いられる態様は、本実施例における画像ファイルＧＦに含まれる。さらに、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクメディアに格納されている動画像ファイルも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの一例を示す説明図である。
【図２】Exifファイル形式にて格納されている画像ファイルＧＦの概略的な内部構造を示す説明図である。
【図３】撮影情報ＥＩとして格納されるパラメータ例を示す説明図である。
【図４】第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】パーソナルコンピュータ２０におけるノイズ低減処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】パーソナルコンピュータ２０におけるプリントデータ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】他の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとを関連付けるマップを示す説明図である。
【図９】パーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】ゲイン制御パラメータＧＬがノイズ低減レベルＬＶにリニアに反映されるマップの一例を示す説明図である。
【図１１】パーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…画像データ出力システム
１２…ディジタルスチルカメラ
２０…パーソナルコンピュータ
２００…ＣＰＵ２００
２１０…ＲＡＭ
２２０…ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２３０…表示装置
２４０…入力装置
２５０…カードスロット
２５５…入出力端子
３０…カラープリンタ
ＧＦ…画像ファイル（Exifファイル）
１０１…ＪＰＥＧ画像データ格納領域
１０２…付属情報格納領域
ＭＣ…メモリカード
ＣＶ…接続ケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの撮影条件を用いて画像データに対して画像処理を実行する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）によって撮影（生成）された画像データは、通常、電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）によって定められた、画像ファイルフォーマット規格（Exif）に従う画像ファイル形式にてメモリカード等の記憶媒体に記録される。Exif規格に従う画像ファイルは、画像データと画像データに埋め込まれた撮影条件を記述するExif情報とから構成されている。
【０００３】
Exif情報には、ＩＳＯ感度、ストロボ（フラッシュ）の使用の有無、レンズの焦点距離、画像圧縮率といった撮影条件が定められた位置に書き込まれている。したがって、Exif情報を解析することによって、画像データがどのような条件下で撮影されたかを知ることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４１５０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまで、Exif情報は主に撮影条件の確認のために用いられることはあっても、パーソナルコンピュータ等における画像処理において撮影条件を反映するために適用されることはなかった。特に、画像処理用ソフトによって、画質が自動調整された場合には、撮影時の環境を再現できないことがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、画像データの撮影条件に適した画像処理を実行し、より好ましい画像処理結果を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置であって、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、撮影対象物の明るさに関連する撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対して画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置によれば、撮影時の明るさのに関連する撮影条件を用いて画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えるので、撮影時の明るさを踏まえた画像処理を実行することができる。この結果、明るさに関係する要素であるノイズを低減するための画像処理を有効に実行することが可能となり、撮影時に想定した画像処理の結果を得ることができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記取得した画像データと関連づけられた、撮影対象物の明るさに関連する撮影条件を検索する撮影条件検索手段を備え、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対して画像処理を実行しても良い。かかる場合には、撮影条件を検索できた場合には、ノイズ低減レベルを変更して画像データに対する画像処理を実行することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記撮影対象物の明るさに関連する撮影条件は、ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズであっても良い。さらに、前記画像処理手段は、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御のレベルが大きくなるにつれて、またはＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれて前記ノイズ低減レベルを高くしても良い。ＩＳＯ速度（感度）、シャッター速度、ＣＣＤ画素サイズは、ノイズの発生に密接に関係していることが知られており、また、一般的に、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御量のレベルが大きくなるにつれて、ＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれてノイズの発生量が増加することが知られている。したがって、上記構成を備えることによって、発生するノイズを効率よく低減することができる。
【００１１】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記画像データの明るさを解析して前記ノイズ低減レベルの初期値を設定しても良い。かかる構成を備える場合には、画像データの明るさに基づいたノイズの低減処理を実行することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置を提供する。本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、ストロボの使用・不使用、および焦点距離に関する撮影条件を検索する撮影条件検索手段と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を撮影対象物の背景処理に用いて前記画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置によれば、ストロボの使用・不使用、および焦点距離に関する撮影条件を用いて撮影対象物の背景処理を実行するので、ストロボの使用に伴い撮影対象物の背景に生じる不自然な出力結果を改善することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、撮影条件を利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理装置を提供する。本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、画像データをファイル形式にて取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと関連づけられた、画像圧縮率に関する撮影条件を検索する撮影条件検索手段と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを変更して前記画像データに対する画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置によれば、画像圧縮率に関する撮影条件を用いて画像処理実行時におけるノイズ低減レベルを変更することができるので、ノイズ量と関係のある画像圧縮率に応じて、各画像毎に適切にノイズの低減を図ることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズを利用して画像データに対して画像処理を実行する画像処理プログラムを提供する。本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムは、画像データを取得する機能と、前記取得した画像データと関連づけられたＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベルまたはＣＣＤ画素サイズを検索する機能と、前記ＩＳＯ速度、シャッター速度、ゲイン制御のレベル、またはＣＣＤ画素サイズを検索できた場合には、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれて、シャッター速度が遅くなるにつれて、ゲイン制御のレベルが大きくなるにつれて、またはＣＣＤ画素サイズが小さくなるにつれてノイズを低減する度合いであるノイズ低減レベルを高くするよう前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実現させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムによれば、本発明の第１の態様に係る画像処理装置と同様の作用効果を得ることができる。また、本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムは、本発明の第１の態様に係る画像処理装置と同様にして種々の態様にて実現することができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る画像処理プログラムにおいて、前記画像処理の機能は、前記画像データの明るさを解析して前記ノイズ低減レベルの初期値を決定し、前記撮影条件を用いて前記ノイズ低減レベルを変更するようにコンピュータによって実現されても良い。かかる構成を備える場合には、画像データの明るさに基づいて決定されたノイズ低減レベルの初期値を、撮影条件によって変更することができるので、各画像データ毎に適切なノイズ低減処理を実行することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、撮影条件を利用してプリンタにて出力される出力用画像データを生成するプリンタ制御プログラムを提供する。本発明の第５の態様に係るプリンタ制御プログラムは、画像データおよび撮影条件を同一のファイル内に含む画像ファイルを取得する機能と、前記取得した画像ファイルから前記撮影条件を検索する機能と、前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を用いて前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実現させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第５の態様に係るプリンタ制御プログラムによれば、撮影条件を検索できた場合には、検索された撮影条件を用いて画像データに対する画像処理を実行することができるので、撮影時の条件を反映した出力画像データを得ることができる。
【００２１】
なお、本発明に係る各態様は、この他にも方法、記録媒体の形式にて実現され得ることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像処理装置について以下の順序にて図面を参照しつつ、いくつかの実施例に基づいて説明する。
Ａ．画像処理装置を含む画像処理システムの構成：
Ｂ．第１の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｃ．第２の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｄ．第３の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｅ．第４の実施例に係る画像処理装置における画像処理：
Ｆ．その他の実施例：
【００２３】
Ａ．画像処理装置を適用可能な画像処理システムの構成：
本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの構成について図１を参照して説明する。図１は本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの一例を示す説明図である。
【００２４】
画像処理システム１０は、撮影条件を付加した画像データを生成する入力装置としてのディジタルスチルカメラ１２、ディジタルスチルカメラ１２にて生成された画像データを用いて後述する画像処理を実行する画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ２０、パーソナルコンピュータ２０において設定された画像出力装置としてのカラープリンタ３０を備えている。本実施例に係る画像処理装置において画像処理が施される画像データ（画像ファイル）は、ディジタルスチルカメラ１２から接続ケーブルＣＶまたはメモリカードＭＣを介して、パーソナルコンピュータ２０に入力された画像データである。
【００２５】
画像処理装置としては、パーソナルコンピュータ２０の他に、例えば、画像処理機能を備えるスタンドアローン型のプリンタも用いられ得る。また、出力装置としては、プリンタ３０の他に、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ等の表示装置、プロジェクタ等が用いられ得る。以下の説明では、パーソナルコンピュータ２０と接続されて用いられるカラープリンタ３０を出力装置として用いるものとする。
【００２６】
パーソナルコンピュータ２０は、一般的に用いられているタイプのコンピュータであり、本発明に係る画像処理プログラムを実行するＣＰＵ２００、ＣＰＵ２００における演算結果、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ２１０、画像処理プログラムを格納するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２０、ＣＰＵ２００における演算結果、画像データ等を表示するための表示装置２３０、コマンド、数値等を入力するためのキーボード、マウスといた入力装置２４０を備えている。パーソナルコンピュータ２０は、メモリカードＭＣを装着するためのカードスロット２５０、ディジタルスチルカメラ１２等からの接続ケーブルＣＶを接続するための入出力端子２５５を備えている。
【００２７】
ディジタルスチルカメラ１２は、ＣＣＤや光電子倍増管を用いて光の情報をアナログ電気信号に変換し、得られたアナログ電気信号をＡ／Ｄコンバータを用いてディジタル信号化することによりディジタルな画像データを生成するカメラである。生成されたディジタル画像データは、通常、記憶装置としてのメモリカードＭＣに保存される。ディジタルスチルカメラ１２における画像データの保存形式としては、ＪＰＥＧ形式が一般的であるが、この他にもＴＩＦＦ形式、ＧＩＦ形式、ＢＭＰ形式、ＲＡＷデータ形式等の保存形式が用いられ得る。
【００２８】
本実施例に従うディジタルスチルカメラ１２は、画像データＧＤに対して複数の撮影条件を含む撮影情報ＥＩを埋め込み、Exif形式の画像ファイルとして各画像データＧＤをメモリカードＭＣに記録する。Exifファイルの仕様は、電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）によって定められているのでその詳細についての説明は省略する。
【００２９】
このExifファイル形式に従うファイル形式を有する場合の画像ファイル内部の概略構造について図２および図３を参照して説明する。図２はExifファイル形式にて格納されている画像ファイルＧＦの概略的な内部構造を示す説明図である。図３は撮影情報ＥＩとして格納されるパラメータ例を示す説明図である。なお、本実施例中におけるファイルの構造、データの構造、格納領域といった用語は、ファイルまたはデータ等が記憶装置内に格納された状態におけるファイルまたはデータのイメージを意味するものである。
【００３０】
Exifファイル形式に従う画像ファイルＧＦは、ＪＰＥＧ形式の画像データを格納するＪＰＥＧ画像データ格納領域１０１と、格納されているＪＰＥＧ画像データに関する各種付属情報を格納する付属情報格納領域１０２とを備えている。付属情報格納領域１０２には、ＩＳＯ感度（ＩＳＯ速度）、画像圧縮率、フラッシュ（ストロボ）使用の有無、レンズ焦点距離、シャッター速度、光源、露出、ゲイン制御（増感・減感量）、画像幅、画像高さ、３５ｍｍ換算レンズ焦点距離、焦点面の高さの解像度、焦点面の幅の解像度、焦点面解像度単位等といったＪＰＥＧ画像の撮影条件に関する撮影情報ＥＩ、ＪＰＥＧ画像データ格納領域１０１に格納されているＪＰＥＧ画像のサムネイル画像データがＴＩＦＦ形式にて格納されている。撮影情報ＥＩを含む付属情報は画像データがメモリカードＭＣに書き込まれる際に自動的に付属情報格納領域１０２に格納される。なお、当業者にとって周知であるように、Exif形式のファイルでは、各データを特定するためにタグが用いられている。したがって、パーソナルコンピュータ２０等の画像処理装置は、タグを指定することによって、所望の撮影情報ＥＩを取得することができる。
【００３１】
付属情報格納領域１０２には、この他に、カラープリンタ３０等の出力装置が有する色再現特性、画像出力特性を考慮して、最適な画像出力結果を得ることができるように画像処理条件を指定する画像処理制御情報ＧＩが格納されている。画像処理制御情報ＧＩとして格納される情報には、例えば、パーソナルコンピュータ２０において画像処理に用いられる色空間を指定する色空間マトリクス値、指定する空間のガンマ補正値、コントラスト、カラーバランス調整、シャープネス、色補正といった画質に関するパラメータが含まれている。
【００３２】
カラープリンタ３０は、カラー画像の出力が可能なプリンタであり、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色インクを印刷媒体上に噴射してドットパターンを形成することによって画像を形成するインクジェット方式のプリンタであり、あるいは、カラートナーを印刷媒体上に転写・定着させて画像を形成する電子写真方式のプリンタである。色インクには、上記４色に加えて、ライトシアン（薄いシアン、ＬＣ）、ライトマゼンタ（薄いマゼンタ、ＬＭ）、ダークイエロ（暗いイエロ、ＤＹ）を用いても良い。
【００３３】
Ｂ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第１の実施例）：
図４〜図６を参照して第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理について説明する。図４は第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。図５パーソナルコンピュータ２０におけるノイズ低減処理の流れを示すフローチャートである。図６はパーソナルコンピュータ２０におけるプリントデータ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ１００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し、ＩＳＯ速度ＩＳＯおよびシャッター速度ＳＳの各パラメータ値を取得する（ステップＳ１１０）。各パラメータ値は、Exifの使用に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００３５】
ＣＰＵ２００は、取得したＩＳＯ速度に基づいてノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ１２０）。例えば、ＩＳＯ１００の場合にはＬＶ＝０とし、ＩＳＯ８００の場合にはＬＶ＝２５５とすれば、ノイズ低減レベルＬＶは、
ＬＶ＝（２５５／７００）＊ＩＳＯ−（２５５／７）
として求められる。すなわち、ノイズ低減レベルＬＶがＩＳＯ速度に応じて変更される。
【００３６】
ここで、ＩＳＯ速度（感度）およびシャッター速度ＳＳをノイズ低減レベルＬＶの変更の判定値として用いるのは、ＩＳＯ速度が大きくなるにつれてＣＣＤの感度が上げられ、ノイズが発生しやすくなり、シャッター速度ＳＳが遅くなるにつれてノイズが発生しやすくなり、ノイズ発生レベルの指標として適当なパラメータだからである。
【００３７】
ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ速度に応じて変更（決定）されたノイズ低減レベルＬＶ＝０であるか否かを判定し（ステップＳ１２５）、ＬＶ≠０であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ１４０）。ＣＰＵ２００は、ＬＶ＝０であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、シャッター速度ＳＳが１sec未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００３８】
ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満であると判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減処理を実行せず、色空間変換処理（ステップＳ１５０）を実行する。ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec以上であると判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更する（ステップＳ１４０）。
【００３９】
ＣＰＵ２００は、ノイズ低減レベルＬＶを次のようにして変更する。ノイズ低減レベルＬＶを１〜９５、９６〜１２６、１２７〜２５４と３区分しておき、現在のノイズ低減レベルＬＶが１〜９５にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝９６とし、現在のノイズ低減レベルＬＶが９６〜１２６にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝１２７とし、現在のノイズ低減レベルＬＶが１２７〜２５４にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝２５５とする。
【００４０】
ＣＰＵ２００は、この他にも、所定の値、例えば、２０等を加えることによってノイズ低減レベルＬＶを変更しても良い。かかる場合には、ノイズ低減レベルＬＶをステップ状ではなくリニアに変化させることができる。
【００４１】
ＣＰＵ２００は、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを、ＩＳＯ速度に基づいて決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて決定する。
Ｒ’＝ＬＶ3−５ＬＶ2＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００４２】
ノイズ低減処理について図５を参照して説明する。色ノイズは、一般的に、色差信号をぼかすことによって低減可能であることが知られている。そこで、本実施例では、ＹＣｂＣｒデータで表されている画像データＧＤの色差成分Ｃｂ、Ｃｒを用いて、画像データＧＤの各画素に対してノイズ低減処理を実行する。ＣＰＵ２００は、注目画素が画像の輪郭または輪郭近傍に位置する輪郭画素であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ノイズ低減処理には、平滑化フィルタが一般的に用いられるが、輪郭画素に対しては平滑化フィルタを用いることによる画質の低下を避けるために、メジアンフィルタを用いた方が好ましいので、先ず上記判定（ステップＳ２００）を実行する。
【００４３】
具体的には、先に変更したフィルタサイズＲを有するＲ×Ｒフィルタの領域内に含まれる、注目画素の色差値Ｃra（Ｃba）と注目画素以外の参照画素の色差値Ｃrb（Ｃbb）との絶対差分がしきい値ＴｈＥよりも大きいか否かによって判断される。通常、ノイズと認識される画素は、周りの画素の色差値と比較して極めて大きな、あるいは、極めて小さな色差値を有するために、ノイズとして認識されるからである。ＣＰＵ２００は、Ｒ×Ｒフィルタ内の各画素に対して、
ΔＣrij＝|Ｃra−Ｃrb| （式１）
を用いて絶対差分を算出し、算出したΔＣrijの内、しきい値ＴｈＥよりも大きな絶対差分が１つでも存在する場合には、今回処理を行ったＲ×Ｒフィルタの領域内に輪郭画素が含まれていると判定する。なお、この処理は、Ｃb成分に対しても同様に実行され、色差成分Ｃｒ、Ｃｂのそれぞれに対して個別の判定に対応したフィルタを用いたノイズ低減処理が実行される。
【００４４】
また、注目画素が輪郭画素であるか否かの判定は、輝度成分Ｙの輝度値の絶対差を用いても同様に実行することができる。この場合には、輪郭画素を含むと判定されたＲ×Ｒフィルタの領域の各画素の色差成分Ｃｒ、Ｃｂの双方に対してメジアンフィルタを用いたノイズ低減処理が実行される。
【００４５】
ＣＰＵ２００は、注目画素が輪郭画素でないと判定した場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、平滑化フィルタを用いたフィルタ処理を実行する（ステップＳ２１０）。具体的には、式（２）を用いて、色差成分Ｃｒについて、Ｒ×Ｒフィルタの領域内に含まれる参照画素の平均色差値を求め、求めた平均色差値を注目画素の新たな色差値Ｃｒ'とする。
【００４６】
【数１】
ＣＰＵ２００は、式（３）を用いて、同様にして、色差成分Ｃｂについても新たな色差値Ｃｂ'を求める。
【００４８】
【数２】
ＣＰＵ２００は、注目画素が輪郭画素であると判定した場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、メジアンフィルタを用いたフィルタ処理を実行する（ステップＳ２２０）。具体的には、Ｒ×Ｒフィルタの領域内に含まれる注目画素、参照画素の色差値をソートして、その中央値を注目画素の新たな色差値Ｃｒ'、Ｃｂ'とする。
【００５０】
ＣＰＵ２００は、フィルタ処理を終えて得た色差値Ｃｒ'（Ｃｂ'）に対して、彩度補正処理を実行して（ステップＳ２３０）、画像処理ルーチンにリターンする。彩度補正処理は、一般的に、暗部においてノイズ量が多く、また、ＤＳＣ１２の中には、固有の輝度値Ｙ'において色ノイズの発生量が多い特性を有する機種があるので、これらの事情に応じて色差値を補正して、ノイズの低減を図る。例えば、固有の輝度値Ｙ'＝６４の場合には、フィルタ処理により新たに得られた色差値Ｃｒ'、Ｃｂ'を用いて、式（４）、式（５）から補正後の色彩値Ｃｒ''、Ｃｂ''を取得する。
【００５１】
【数３】
上記式によれば、色ノイズ量の発生が多い輝度値６４を中心とし、輝度値が３２＜Ｙ＜９６の範囲では、輝度値Ｙに応じて色差値を最低３／４まで減少させて、色ノイズを低減することができる。
【００５３】
図４に戻り画像処理ルーチンの説明を続けると、ＣＰＵ２００は、ノイズ低減処理が実行されたＹＣｂＣｒデータをＲＧＢデータに変換する色変換処理を実行する（ステップＳ１５０）。色変換にあたっては、JPEG FIle Interchange Format（ＪＦＩＦ）の規格によって定義されている、マトリクスＳを用いたマトリクス演算が実行される。また、現在の画像データを表すＲＧＢ色空間よりも広い色再現領域を有する拡張ＲＧＢ色空間へ、画像データの色空間を変換しても良い。かかる色変換に当たっては、例えば、絶対色空間として知られているＸＹＺ色空間を介したカラーマッチングの手法により実行される。
【００５４】
ＣＰＵ２００は、ＲＧＢデータに変換された画像データＧＤをサンプリングし、画像データＧＤの画質に関連する各パラメータについて特性値（画像統計値）を取得する（ステップＳ１６０）。ＣＰＵ２００は、画像処理制御情報ＧＩを解析して、画質補正パラメータを取得する（ステップＳ１７０）。
【００５５】
ＣＰＵ２００は、画像データＧＤに対して画質補正処理を実行する（ステップＳ１８０）。例えば、ＣＰＵ２００は、パラメータについて、取得した画像データＧＤの画像統計値から入力−出力曲線を生成し、各パラメータに対して設定されている補正の目標値となる基準値と、各パラメータの画像統計値との差分を低減または解消するように入力−出力曲線を補正する。具体的には、画質補正パラメータの値は、基準値と各パラメータの画像統計値との差分の低減の程度（レベル）を変更するため、あるいは、基準値の値を変更するために用いられる。さらには、各画像統計値を直接変更するために用いられる。
【００５６】
ＣＰＵ２００は、補正した入力−出力曲線を用いて各画素毎に画像データＧＤの値を補正して、画像データＧＤの画質を補正する。ＣＰＵ２００は、画像処理を終えた画像データＧＤに対してプリントデータ生成処理を実行して（ステップＳ１９０）、本処理ルーチンを終了する。
【００５７】
図６を参照して、プリントデータ生成処理について説明する。本処理は、一般的に、いわゆる、プリンタドライバの機能として実現される処理であり、画像処理とは別のモジュールとして実現されても良く、あるいは、画像処理と一体化された処理として実現されても良い。ＣＰＵ２００は、画像処理済みの画像データＧＤを取得し（ステップＳ３００）、ＨＤＤ２２０に格納されているＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照し、ＲＧＢ画像データをＣＭＹＫ画像データへ変換する（ステップＳ３１０）。すなわち、Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値からなる画像データをプリンタ３０で使用する、例えば、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋ・ＬＣ・ＬＭの各６色の階調値のデータに変換する。
【００５８】
ＣＰＵ２００は、ＣＭＹＫ画像データに対して、ハーフトーン処理（階調数変換処理）を実行し（ステップＳ３２０）、画像データをラスタデータとしてプリンタ３０のプリント制御部（図示しない）に送出して（ステップＳ３３０）、プリントアウトを実行し、本処理ルーチンを終了する。ハーフトーン処理の手法としては、誤差拡散法または組織的ディザ法が一般的に用いられる。
【００５９】
以上、説明したように本実施例に従う画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ２０によれば、画像ファイルＧＦに含まれる撮影情報ＥＩに基づいて、画像データＧＤに対する画質調整処理を実行することができる。特に、撮影情報ＥＩの中で、ＩＳＯ感度、シャッター速度の記録値（設定値）を利用することによって、撮影条件に基づいて、画像データＧＤに対するノイズ低減処理を適切に実行することができる。また、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００６０】
Ｃ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第２の実施例）：
上記第１の実施例では、ＩＳＯ速度に基づいてノイズ低減レベルを決定していたが、Exifファイルに格納されている画像処理制御情報ＧＩにノイズ低減レベルが記述されている場合には、記述されているノイズ低減レベルをオリジナルのノイズ低減レベルＬＶしても良い。
【００６１】
この場合には、図７に示すようにしてノイズ低減レベルを変更しても良い。図７は、他の実施例に従うパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。図８はノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとを関連付けるマップを示す説明図である。なお、第２の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。また、図７中、ステップＳ４００、ステップＳ４５０以降は、それぞれ、第１の実施例において図４を用いて説明したステップと同様であるからその説明を省略する。
【００６２】
ＣＰＵ２００は、Exifを解析して撮影情報ＥＩを取得すると共に、画像処理制御情報ＧＩを解析して、指定されたノイズ低減レベルＬＶを取得する（ステップＳ４１０）。ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ速度が１００以下であるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、ＩＳＯ≦１００であると判定した場合には（ステップＳ４２０：Ｙｅｓ）、シャッター速度ＳＳが１sec未満であるか否かを判定する（ステップＳ４２５）。ＣＰＵ２００は、ＩＳＯ≦１００でないと判定した場合には（ステップＳ４２０：Ｎｏ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更し（ステップＳ３０）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ１４０）。また、ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満でないと判定した場合にも（ステップＳ４２５：Ｎｏ）、ノイズ低減レベルＬＶを変更し（ステップＳ４３０）、ノイズ低減処理を実行する（ステップＳ４４０）。
【００６３】
すなわち、本実施例では、ＩＳＯ速度ＩＳＯ＞１００またはシャッター速度ＳＳ≧１secのいずれかの条件が満たされると、ＣＰＵ２００は、ノイズ低減レベルＬＶを変更する。ノイズ低減レベルは、ノイズ低減レベルＬＶを１〜９５、９６〜１２６、１２７〜２５４と３区分しておき、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが１〜９５にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝９６とし、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが９６〜１２６にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝１２７とし、オリジナルのノイズ低減レベルＬＶが１２７〜２５４にある場合には、ノイズ低減レベルＬＶ＝２５５とする。
【００６４】
ＣＰＵ２００は、シャッター速度ＳＳが１sec未満であると判定した場合には（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、画像処理制御情報ＧＩによって指定されたノイズ低減レベルＬＶを用いてノイズ低減処理を実行する（ステップＳ４４０）。
【００６５】
ノイズ低減処理（ステップＳ４４０）においては、図８に示す、ノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとの関係に基づいて、フィルタ処理に用いるフィルタサイズＲを決定する。
【００６６】
以上説明した第２の実施例に従う画像処理によれば、画像ファイルＧＦに含まれる画像処理制御情報ＧＩおよび撮影情報ＥＩに基づいて、画像データＧＤに対するノイズ低減処理を実行することができる。画像処理制御情報ＧＩには、各画像データ毎により適切なノイズ低減レベルを詳細に記述することができるので、より適切なノイズ低減処理を実行することができる。また、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００６７】
Ｄ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第３の実施例）：
図９を参照してパーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理について説明する。図９はパーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第３の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
第３の実施例に従う画像処理では、ＩＳＯ速度に代えてゲイン制御のレベル（ゲイン制御量）に基づいてノイズ低減レベルを決定する。ゲイン制御量は、撮影感度に関するゲイン制御のパラメータの適用量（レベル）であり、撮影時に生成された画像信号の増幅量または減衰量（増感量または減感量）を示す。撮影感度が増感された場合（画像信号が増幅された場合）には、画像信号と共に画像信号に含まれているノイズ成分も増幅されるため、画像中におけるノイズの発生が目立つようにある。そこで、第３の実施例では、ゲイン制御量に基づいてノイズ低減処理を実行して、撮影感度の増感に伴い出力画像に現れるノイズの低減を図る。
【００６９】
ゲイン制御量は、既述のExifファイルの撮影情報ＥＩに記述されるゲイン制御のパラメータによって指定される。ゲイン制御パラメータＧＬは、例えば、増感無しの場合には０、弱い増感が実行された場合には１、強い増感が実行された場合には２、弱い減感が実行された場合には３、強い減感が実行された場合には４の値をそれぞれ取る。なお、ゲイン制御パラメータＧＬの値は、さらに細かいレベルにて規定されても良い。
【００７０】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ５００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し、ゲイン制御パラメータＧＬの値を取得する（ステップＳ５１０）。ゲイン制御パラメータＧＬの値は、Exifの仕様に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００７１】
ＣＰＵ２００は、取得したゲイン制御パラメータＧＬの値に基づいて撮影感度が増感されたか否かを判定する（ステップＳ５２０）。具体的には、ゲイン制御パラメータＧＬの値が１または２の場合には増感がなされたと判定し（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、ゲイン制御パラメータＧＬの値が０、３、または４の場合には増感がなされていないと判定する（ステップＳ５２０：Ｎｏ）。
【００７２】
ＣＰＵ２００は、撮影感度が増感されていないと判定した場合には（ステップＳ５２０：Ｎｏ）、出力画像にノイズが発生するおそれが少ないと判断し、ノイズ低減処理をスキップして画像データに対して画像処理（ステップＳ５６０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ５７０）を実行し、本処理ルーチンを終了する。
【００７３】
ＣＰＵ２００は、撮影感度が増感されていると判定した場合には（ステップＳ５２０：Ｙｅｓ）、ゲイン制御パラメータＧＬの値に応じてノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ５３０）。例えば、ゲイン制御パラメータＧＬ＝１の場合にはＬＶ＝１２７とし、ゲイン制御パラメータＧＬ＝２の場合にはＬＶ＝２５５とする。ＣＰＵ２００は、決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを決定する（ステップＳ５４０）。
Ｒ’＝ＬＶ３−５ＬＶ２＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００７４】
ＣＰＵ２００は決定されたフィルタサイズＲを用いて第１の実施例において説明したように画像データに対してノイズ低減処理を実行し（ステップＳ５５０）、ノイズ低減処理を施した画像データに対して画像処理（ステップＳ５６０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ５７０）を実行して本処理ルーチンを終了する。なお、ステップＳ５６０における画像処理では、例えば、第１の実施例において説明した、色空間変換処理、画質特性のサンプリング、画質補正パラメータを用いた画質補正処理が実行され、ステップＳ５７０におけるプリントデータ生成処理は、例えば、第１の実施例において説明したプリントデータ生成処理が実行される。
【００７５】
第３の実施例に従う画像処理によれば、撮影感度に応じて適切なノイズ低減処理を実行することができる。すなわち、撮影感度が増感されて出力画像にノイズが現れやすい場合には、ノイズ低減処理を実行して出力画像に現れるノイズの発生を低減し、撮影感度が変更されていない場合、減感された場合にはノイズ低減処理を実行しないことで出力画像の画質低下を防止することができる。
【００７６】
また、画像データに関連付けられている撮影情報ＥＩに記述されているゲイン制御パラメータＧＬの値を参照して、ノイズ低減処理を実行するか否かを判定するので、ユーザにノイズ低減処理の要・不要を判断させることなく、ノイズ低減処理を実行することができる。
【００７７】
さらに、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００７８】
第３の実施例では、ゲイン制御パラメータＧＬの値が０〜４を取り、増感に関するゲイン制御パラメータＧＬの値がステップ状に反映されるノイズ低減処理について説明したが、ゲイン制御パラメータＧＬがより細かい（多くの）値を取り、例えば、図１０に示すように増感に関するゲイン制御パラメータＧＬの値がリニアに反映されるようにしても良い。図１０はゲイン制御パラメータＧＬがノイズ低減レベルＬＶにリニアに反映されるマップの一例を示す説明図である。かかる場合には、撮影感度が増感されるほど、ノイズ低減レベルが増加する。
【００７９】
Ｅ．パーソナルコンピュータ２０における画像処理（第４の実施例）：
図１１を参照してパーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理について説明する。図１１はパーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第４の実施例において用いられ得る画像処理システムの構成は第１の実施例における画像処理システム１０の構成と同様であるから同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
第４の実施例に従う画像処理では、ＩＳＯ速度に代えＣＣＤ画素サイズ（ＣＣＤの単位画素の大きさ）に基づいてノイズ低減レベルを決定する。ＣＣＤ画素サイズが大きくなればダイナミックレンジも大きくなるためノイズの影響を受けにくくなるのに対して、ＣＣＤ画素サイズが小さくなればダイナミックレンジが小さくなりノイズの影響を受けやすくなる。現在の一般消費者向けのＤＳＣでは、ＣＣＤの大きさ（光学系サイズ）を変更することなく、ＣＣＤ画素サイズを小さくすることで高画素化が図られており、画像中におけるノイズの発生を如何に低減させるかが課題となっている。そこで、第４の実施例では、ＣＣＤ画素サイズに基づいてノイズ低減処理を実行して、ＣＣＤ画素サイズに起因して出力画像に現れるノイズの低減を図る。
【００８１】
ＣＣＤ画素サイズＣｓは、既述のExifファイルの撮影情報ＥＩには直接記述されていないため、撮影情報ＥＩを利用して求める。本実施例では、２通りの算出方法の内、いずれかを用いてＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する。
【００８２】
パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２００は、例えば、スロット２５０にメモリカードＭＣが差し込まれると、あるいは、他端がＤＳＣ１２と接続されている接続ケーブルＣＶが入出力端子２５５に接続されると本処理ルーチン開始する。ＣＰＵ２００は、スロット２５０または接続ケーブルＣＶを介して、メモリカードＭＣから画像ファイルＧＦを読み出し、読み出した画像ファイルＧＦをＲＡＭ２１０に一時的に格納する（ステップＳ６００）。なお、格納された画像データＧＤは、ＹＣｂＣｒデータである。ＣＰＵ２００は読み出した画像ファイルＧＦのExifを解析して撮影情報ＥＩを取得し（ステップＳ６１０）、ＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する（ステップＳ６２０）。
【００８３】
（１）第１の算出方法：
第１の算出方法では、撮影情報ＥＩとして記述されている情報のうち焦点面解像度単位、焦点面の高さの解像度、および焦点面の幅の解像度を利用して単位画素サイズを算出する。すなわち、ファイルとして記録する主画像の焦点面における解像度＝主画像を生成した撮像素子における受光面の有効解像度とみなすことができるので、焦点面におけるＣＣＤの有効解像度を用いることによって、単位画素当たりのサイズを算出する。
【００８４】
撮影情報ＥＩには、焦点面の高さの解像度および焦点面の幅の解像度が解像度単位の値にて記載されているので、焦点面解像度単位を各焦点面の解像度で除する以下の式から、単位画素当たりのサイズ（幅、高さ）を求めることができる。なお、撮影情報ＥＩにおいて焦点面解像度単位の値は、インチの場合は２、センチメートルの場合は３で表される。
Ｃｓ（高さ）＝焦点面解像度単位／焦点面の高さの解像度
Ｃｓ（幅）＝焦点面解像度単位／焦点面の幅の解像度
【００８５】
（２）第２の算出方法：
第２の算出方法では、撮影情報ＥＩとして記述されている情報のうち３５ｍｍ換算焦点距離、焦点距離、画像幅、画像高さを利用して単位画素サイズを算出する。すなわち、３５ｍｍフィルムのフィルムサイズとＣＣＤの受光面サイズとの対比関係をモデルとし、以下に示す式を用いて、３５ｍｍ換算焦点距離と焦点距離との比率を利用して対角方向におけるＣＣＤ画素サイズＣｓを算出する。
【００８６】
Ｃｓ（対角）＝ＣＣＤ対角長さ／ＣＣＤ対角画素数
【００８７】
【数４】
【数５】
上記各撮影情報ＥＩの値は、Exifの仕様に基づいて、既定の位置に格納されているので、ＣＰＵ２００は、例えば、必要なパラメータが格納されているアドレスをポインタによって示し、必要なパラメータ値を取得する。
【００９０】
ＣＰＵ２００は、上記いずれかの算出方法により算出したＣＣＤ画素サイズＣｓを用いてノイズ低減処理が必要なＣＣＤ画素サイズＣｓであるか否かを判定する（ステップＳ６３０）。具体的には、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓrefよりも小さい場合にはノイズ低減処理が必要であると判定し（ステップＳ６３０：Ｙｅｓ）、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓref以上の場合にはノイズ低減処理は不要であると判定する（ステップＳ６３０：Ｎｏ）。判定画素サイズＣｓrefの具体的数値としては、例えば、４〜６μの値が用いられる。一般消費者向けのＤＳＣにおけるＣＣＤ画素サイズは３μ程度であり、一眼レフタイプのプロユース用ＤＳＣにおけるＣＣＤ画素サイズは７μ程度であり、経験値的にプロユース用ＤＳＣにおいては、ノイズレベルが低いことが知られている。
【００９１】
ＣＰＵ２００は、出力画像にノイズが発生するおそれが少ないと判断した場合には（ステップＳ６３０：Ｎｏ）、ノイズ低減処理をスキップして画像データに対して画像処理（ステップＳ６７０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ６８０）を実行し、本処理ルーチンを終了する。
【００９２】
ＣＰＵ２００は、ＣＣＤ画素サイズＣｓが判定画素サイズＣｓrefよりも小さくノイズ低減処理が必要であると判定した場合には（ステップＳ６３０：Ｙｅｓ）、ノイズ低減レベルＬＶを決定する（ステップＳ６４０）。本実施例のように判定画素サイズＣｓrefといｓて１つの判定値を用いる場合には、例えば、ＬＶ＝１２７とし、ＣＰＵ２００は、決定したノイズ低減レベルＬＶを用いて、ノイズ低減処理において用いるフィルタサイズＲを決定する（ステップＳ６５０）。
Ｒ’＝ＬＶ３−５ＬＶ２＋１０ＬＶ−３
ＣＰＵ２００は、得られたＲ’の整数部分をフィルタサイズＲとして用いる。例えば、ＬＶ＝１の時にはＲ＝３、ＬＶ＝９６の時にはＲ＝５、ＬＶ＝１２７の時にはＲ＝９、ＬＶ＝２５５の時にはＲ＝２１となる。
【００９３】
ＣＰＵ２００は決定されたフィルタサイズＲを用いて第１の実施例において説明したように画像データに対してノイズ低減処理を実行し（ステップＳ６６０）、ノイズ低減処理を施した画像データに対して画像処理（ステップＳ６７０）、プリントデータ生成処理（ステップＳ６８０）を実行して本処理ルーチンを終了する。なお、ステップＳ６７０における画像処理では、例えば、第１の実施例において説明した、色空間変換処理、画質特性のサンプリング、画質補正パラメータを用いた画質補正処理が実行され、ステップＳ６８０におけるプリントデータ生成処理は、例えば、第１の実施例において説明したプリントデータ生成処理が実行される。
【００９４】
第４の実施例に従う画像処理によれば、ＤＳＣにおいて用いられているＣＣＤ画素サイズに応じて適切なノイズ低減処理を実行することができる。すなわち、ＣＣＤ画素サイズ（単位画素当たりの大きさ）が小さく出力画像にノイズが現れやすい場合には、ノイズ低減処理を実行して出力画像に現れるノイズの発生を低減し、ＣＣＤ画素サイズが大きい場合にはノイズ低減処理を実行しないことで出力画像の画質低下を防止することができる。
【００９５】
また、画像データに関連付けられている撮影情報ＥＩに記述されているＣＣＤ画素サイズを算出するために有用な値を参照して、ノイズ低減処理を実行するか否かを判定するので、ユーザにノイズ低減処理の要・不要を判断させることなく、ノイズ低減処理を実行することができる。
【００９６】
さらに、ＤＳＣ１２の画像データＧＤの記録フォーマットとして規格化されているExif画像ファイルに対応して画像処理を実行することができるので、画像処理装置側が本実施例において説明した画像処理機能を備えることにより、ノイズ低減処理を適切に実行することができいるという利点を汎用的に活用することができる。
【００９７】
第４の実施例では、１つの判定画素サイズＣｓrefを用いてノイズ低減処理の有無を判断し、ノイズ低減処理を実行する・実行しないの２通りの処理を実行しているが、複数の判定画素サイズＣｓrefを用いて、複数のノイズ低減レベルＬＶを用いてノイズ低減処理を実行してもよい。かかる場合には、ＣＣＤ画素サイズに即してより適切なノイズ低減処理を実行することができる。
【００９８】
なお、上記各実施例では、パーソナルコンピュータ２０において全ての画像処理を実行しているが、画像処理の全て、または、部分をプリンタ３０上で実行するようにしても良い。この場合には、プリンタ３０の記憶装置（ハードディスク、ＲＯＭ等）に図４等を参照して説明した画像処理機能を実行するアプリケーションを格納することによって実現される。ディジタルスチルカメラ１２にて生成された画像ファイルＧＦは、ケーブルＣＶを介して、あるいは、メモリカードＭＣを介してプリンタ３０に提供される。プリンタ３０では、メモリカードＭＣの差込を検知することによって、またあるいは、ケーブルＣＶの差込を検知することによって、アプリケーションが自動的に起動し、画像ファイルＧＦの読み込み、撮影情報ＥＩの解析、画像データＧＤの変換、調整が自動的になされても良い。
【００９９】
また、上記各実施例では、ＤＳＣ１２によって生成された画像データＧＤには撮影情報ＥＩが含まれていることを前提に説明したが、画像データＧＤに撮影情報ＥＩが含まれているか否かを判定した後に、撮影情報ＥＩを取得して撮影情報ＥＩを用いた画像処理を実行するようにしてもよい。また、撮影情報ＥＩが含まれていない場合には、既述のノイズ低減処理を除いた画像処理が実行されてもよい。
【０１００】
Ｆ．その他の実施例：
（１）上記各実施例では、平滑化フィルタを用いたフィルタ処理において、単純な画素平均値を用いて画像の平滑化を実行したが、以下に示す２次元ガウス関数を用いて、画像の平滑化を実行してもよい。
【０１０１】
【数６】
すなわち、対象画像ｆ(x,y)の色差成分Ｃｂ、Ｃｒに対して平均０、分散σ２の２次元ガウス関数Ｇ(x,y)をたたみ込むことによって、色差成分Ｃｂ、Ｃｒのみが平滑化された平滑化済み画像Ｆ(x,y)を得ることができる。なお、２次元全方位方向に対象に適用する２次元ガウス分布の場合には、ｘ＝ｙ＝Ｒとなり、これがフィルタサイズとなる。この手法では、ノイズ低減レベルＬＶと標準偏差σとを所定の比例関係によって関連付けることによって、変更されたノイズ低減レベルを反映したノイズ低減処理を実行することができる。
【０１０３】
（２）上記実施例では、撮影情報ＥＩの中で、シャッター速度、ＩＳＯ感度、ゲイン制御を用いたノイズ低減処理を例にとって説明したが、本発明に係る画像処理装置は、この他の撮影情報ＥＩを用いて、撮影条件を反映した画像処理を実行することができる。
【０１０４】
（２−１）撮影情報ＥＩの中で、ストロボの使用・不使用、および焦点距離のパラメータを利用して、画像処理を実行する時に撮影対象物の背景処理を実行してもよい。ストロボの発光量が小さい場合には、人物（被写体）だけが明るく写り、背景は真っ暗になってしまうことがある。そこで、ストロボが使用されたときには、焦点距離から被写体距離を求めて、背景領域に在る画像データ値の明度を高くする補正を行うことにより、自然な暗さの背景を有する画像を得ることができる。
【０１０５】
（２−２）撮影情報ＥＩの中で、画像圧縮率のパラメータを利用して、画像処理を実行する時に、ノイズ低減処理を実行してもよい。ＤＳＣ１２により生成された画像データは、通常、ＪＰＥＧフォーマットにて圧縮されてメモリカードＭＣ等に格納される。画像圧縮率は、ＤＳＣ１２において設定可能であり、画像の用途に応じて圧縮率が変更される。画像圧縮率は、画質と密接に関連しており、一般的に、画像圧縮率が高くなるにつれて、ブロックノイズが顕著になる等、画質が低下することが知られている。このノイズを低減するために、ノイズ低減処理が実行されるが、ノイズ低減処理は、ノイズを低減する一方で画質を低下させてしまうことがある。そこで、撮影情報ＥＩの中から画像圧縮率のパラメータを参照し、画像圧縮率が高い場合には、ノイズ低減レベルを高くし、画像圧縮率が低い場合には、ノイズ低減レベルを低くすることで、ノイズの低減と、高い画質という２つの要求を両立させることができる。
【０１０６】
（３）上記実施例では、共に出力装置としてカラープリンタ３０を用いているが、出力装置にはＣＲＴ、ＬＣＤ、プロジェクタ等の表示装置を用いることもできる。かかる場合には、出力装置としての表示装置によって、例えば、図４等を用いて説明した画像処理を実行する画像処理プログラム（ディスプレイドライバ）が実行される。あるいは、ＣＲＴ等がコンピュータの表示装置として機能する場合には、コンピュータ側にて画像処理プログラムが実行される。ただし、最終的に出力される画像データは、ＣＭＹＫ系色空間ではなくＲＧＢ色空間を有している。
【０１０７】
かかる場合には、撮影情報ＥＩを用いて画質調整が実行された画像データをカラープリンタ３０から出力できるのと同様にして、撮影情報ＥＩを用いて画質調整が実行された画像データをＣＲＴ等の表示装置によって表示することができる。したがって、表示装置に撮影条件を反映した画像を表示させることができる。
【０１０８】
（４）上記実施例では、画像ファイルＧＦをディジタルスチルカメラ２０にて生成する例について説明したが、画像ファイルＧＦは、この他にも、ディジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、スキャナ等の入力装置（画像ファイル生成装置）によって生成される。ディジタルビデオカメラにて生成される場合には、例えば、静止画像データと撮影情報ＥＩとを格納する画像ファイル、あるいは、ＭＰＥＧ形式等の動画像データと撮影情報ＥＩとを含む動画像ファイルが生成される。この動画像ファイルが用いられる場合には、動画の全部または一部のフレームに対して撮影情報ＥＩに応じた画像処理が実行される。
【０１０９】
以上、いくつかの実施例に基づき本発明に係る画像処理装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【０１１０】
上記実施例では、輪郭判定を実行し、輪郭画素と他の画素に対するフィルタ処理を使い分けているが、輪郭判定を実行することなく、平滑化処理を全画素に対して実行してもよい。かかる場合には、フィルタ処理を高速化することができる。
【０１１１】
上記実施例では、ＪＰＥＧデータに対して直接、ノイズ低減処理を実行しているが、ＪＰＥＧデータ（ＹＣｂＣｒデータ）からＲＧＢデータに変換して画質調整を実行し、その後に再度、ＲＧＢデータからＹＣｂＣｒデータへの変換をＯＫなってノイズ低減処理を実行してもよい。
【０１１２】
また、例示した各パラメータは、あくまでも例示に過ぎず、これらのパラメータによって本願に係る発明が制限されることはない。
【０１１３】
上記実施例では、画像ファイルＧＦとしてExif形式のファイルを例にとって説明したが、本発明に係る画像ファイルの形式はこれに限られない。すなわち、撮像装置における撮影情報ＥＩが少なくとも含まれている画像ファイルであれば良い。このようなファイルであれば、本来画像データが有している彩度を出力装置において再現することができるからである。
【０１１４】
なお、画像データと撮影情報ＥＩとが含まれる画像ファイルＧＦには、撮影情報ＥＩとを関連付ける関連付けデータを生成し、画像データと撮影情報ＥＩとをそれぞれ独立したファイルに格納し、画像処理の際に関連付けデータを参照して画像データと撮影情報ＥＩとを関連付け可能なファイルも含まれる。かかる場合には、画像データと撮影情報ＥＩとが別ファイルに格納されているものの、撮影情報ＥＩを利用する画像処理の時点では、画像データおよび撮影情報ＥＩとが一体不可分の関係にあり、実質的に同一のファイルに格納されている場合と同様に機能するからである。すなわち、少なくとも画像処理の時点において、画像データと撮影情報ＥＩとが関連付けられて用いられる態様は、本実施例における画像ファイルＧＦに含まれる。さらに、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクメディアに格納されている動画像ファイルも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る画像処理装置を適用可能な画像処理システムの一例を示す説明図である。
【図２】Exifファイル形式にて格納されている画像ファイルＧＦの概略的な内部構造を示す説明図である。
【図３】撮影情報ＥＩとして格納されるパラメータ例を示す説明図である。
【図４】第１の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】パーソナルコンピュータ２０におけるノイズ低減処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】パーソナルコンピュータ２０におけるプリントデータ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】他の実施例に係るパーソナルコンピュータ２０における画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ノイズ低減レベルＬＶとフィルタサイズＲとを関連付けるマップを示す説明図である。
【図９】パーソナルコンピュータ２０における第３の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】ゲイン制御パラメータＧＬがノイズ低減レベルＬＶにリニアに反映されるマップの一例を示す説明図である。
【図１１】パーソナルコンピュータ２０における第４の実施例に従う画像処理のメイン処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…画像データ出力システム
１２…ディジタルスチルカメラ
２０…パーソナルコンピュータ
２００…ＣＰＵ２００
２１０…ＲＡＭ
２２０…ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２３０…表示装置
２４０…入力装置
２５０…カードスロット
２５５…入出力端子
３０…カラープリンタ
ＧＦ…画像ファイル（Exifファイル）
１０１…ＪＰＥＧ画像データ格納領域
１０２…付属情報格納領域
ＭＣ…メモリカード
ＣＶ…接続ケーブル
Claims (3)
- 同一の撮影条件にて撮像された撮影対象物と背景とを含む画像データに対して撮影条件を利用して画像処理を実行する画像処理装置であって、
画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記取得した画像データと関連づけられた、ストロボの使用・不使用、および焦点距離に関する撮影条件を検索する撮影条件検索手段と、
前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を撮影対象物の背景の処理に用いて前記画像データに対して画像処理を実行する画像処理手段とを備える画像処理装置。 - 同一の撮影条件にて撮像された撮影対象物と背景とを含む画像データと撮影条件を利用してプリンタにて出力される出力用画像データを生成するプリンタ制御プログラムであって、
画像データおよび撮影条件を同一のファイル内に含む画像ファイルを取得する機能と、
前記取得した画像ファイルから前記撮影条件を検索する機能と、
前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を撮影対象物の背景の処理に用いて前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実行させるプリンタ制御プログラム。 - 同一の撮影条件にて撮像された撮影対象物と背景とを含む画像データと撮影条件を利用してプリンタにて出力される出力用画像データを生成するプリンタ制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記プリンタ制御プログラムは、
画像データおよび撮影条件を同一のファイル内に含む画像ファイルを取得する機能と、
前記取得した画像ファイルから前記撮影条件を検索する機能と、
前記撮影条件を検索できた場合には、前記検索された撮影条件を撮影対象物の背景の処理に用いて前記画像データに対する画像処理を実行する機能とをコンピュータによって実行させるコンピュータ読み取り可能媒体。
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