JPH0367295A - 画像濃度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紙１画面等の画像表示媒体に表示される画像
の濃度を濃度レベル毎に調整する画像濃度調整装置に関
するものであり、特に画像の濃度を簡単な操作で広範囲
に調整し得るようにする技術に関するものである。

〔従来の技術〕

画像表示媒体に表示される画像の濃度を濃度レベル毎に
調整したい場合がある。画像表示媒体が紙などであって
、それに印刷されるインク等の記録物質により画像が記
録（表示の一形態である）認識される場合には記録物質
の濃度を、また、画像表示媒体が画面などであって、そ
れの発光体からの光により画像が表示される場合にはそ
の光の強弱を表す輝度（濃度の一形態である）を調整し
たい場合があるのである。

この濃度調整が可能な装置は一般に、画像表示媒体に画
像を表示する画像表示装置と、画像表示媒体に表示され
る全体画像を複数の単位画像に分割した場合のそれら各
単位画像の濃度を表す濃度データを画像表示装置に入力
する濃度データ入力装置との間に設けられる。なお、画
像表示装置は例えば、ＣＲＴデイスプレィとそれの画像
表示制御装置とを含むように構成したり、プリンタとそ
れの画像表示制御装置とを含むように構成することがで
き、また、濃度データ入力装置は例えば、イメージスキ
ャナを主体として構成したり、ビデオカメラを主体とし
て構成したり、キーボードを主体として構成することが
できる。画像濃度調整装置は、濃度データ入力装置から
入力された入力濃度データにより表される入力濃度に変
更を加えて出力濃度を求めるとともに、求めた出力濃度
を表す出力濃度データを画像表示装置に出力する。

なお、ここにおいて単位画像とは、全体画像を画像表示
媒体に表示する際に濃度調整が可能な最小単位であって
、画像表示媒体に表示される一つのドツトの濃度（輝度
を含む）を段階的に変えてＩＩＩ調を表現するいわゆる
濃度階調型画像表示装置においては、一つのドツトに対
応する画像が単位画像であり、また、画像表示媒体上に
４×４や８×８のデイザマトリクスを想定し、そのデイ
ザマトリクス内にいくつのドツトを表示させるかで擬似
的に階調を表現するいわゆる面積階調型画像表示装置に
おいては、一つのデイザマトリクスニ対応する画像が単
位画像である。

従来から画像の濃度を簡単な操作で広範囲に調整したい
という要望がある。この要望を満たすべく開発された装
置として次のようなものが既に存在する。（ａ）複数の
入力濃度レベルとそれらの各々に対応する出力濃度レベ
ルとの関係を規定する関数であって、各出力濃度レベル
と入力濃度レベルとの大小関係が一定であるとともに、
各出力濃度レベルの入力濃度レベルに対する変更量が定
数により規定される関数を記憶した記憶手段と、（ｂ）
上記定数を設定する定数設定手段と、（Ｃ）その定数設
定手段により設定された定数と記憶手段に記憶されてい
る関数とから、複数の単位画像の各々について入力濃度
データに対応する出力濃度データを決定し、決定した出
力濃度データを画像表示装置に出力する濃度調整制御手
段とを含む画像濃度調整装置が既に存在するのである。

この装置に記憶されている関数の一例を第６図にグラフ
で示す。この例においては、濃度調整を行う場合には入
力濃度レベルＸの変化域のほぼ全域において出力濃度レ
ベルＹが入力濃度レベルＸに対して増大させられるとと
もに、定数の値を変えることにより、入力濃度レベルＸ
と出力濃度レベルＹとの関係を表すグラフがＮで示すグ
ラフ、すなわち、入力濃度レベルＸを変更なしで出力濃
度レベルＹとする直線で表されるグラフから、上方に湾
曲した曲線で表されるＡまたはＢ−Ｃ示すグラフに変化
する。

このように、従来装置においては、オペレータが１つの
定数を任意の値に設定すれば、それに応じて各出力濃度
レベルの入力濃度レベルに対する変更量を変えることが
できる。定数設定は定数設定手段として例えばキーボー
ドを操作するという簡単な操作により行い得るから、入
力濃度レベルの出力濃度レベルへの変更量を簡単な操作
で変更することができるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来装置では、入力濃度レベルに加えられ
る変更量が変えられるだけであって、各出力濃度レベル
と入力濃度レベルとの大小関係を変えることはできない
。ある入力濃度レベルについてその入力濃度レベルとそ
れに対応する出力濃度レベルとの大小関係が規定された
ならば、オペレータがそのある入力濃度レベルについて
の大小関係を変えたいと希望しても、その希望はかなえ
られないのである。このように、従来装置においては、
濃度調整の範囲が狭いという問題があった。

本発明は画像濃度を簡単な操作で広範囲に調整可能な画
像濃度調整装置を提供することを課題として為されたも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は第１図に示すように、前記記憶手段。

定数設定手段および濃度調整制御手段を含む画像濃度調
整装置において、記憶手段を、複数の入力濃度レベルと
それらの各々に対応する出力濃度レベルとの関係を規定
する関数であって、各出力濃度レベルと入力濃度レベル
との大小関係が、入力濃度レベルの変化域のその変化域
内の一区分点により区分される２つの領域の間で反対と
なり、かつ、区分点の位置が第１の定数により、また、
各出力濃度レベルの入力濃度レベルに対する変更量が第
２の定数によりそれぞれ規定される関数を記憶したもの
とし、定数設定手段を第１および第２の定数を設定する
ものとし、濃度調整制御手段を、定数設定手段により設
定された２個の定数と記憶手段に記憶されている関数と
から、複数の単位画像の各々について入力濃度データに
対応する出力濃度データを決定し、決定した出力濃度デ
ータを前記画像表示装置に出力するものとしたことを要
旨とする。

なおここにおいて、入力濃度レベルの変化域とは、濃度
データ入力装置が画像濃度調整装置に入力することを予
定された入力濃度の最小値と最大値とにより規定される
予定変化域であっても、濃度データ入力装置が現実に画
像濃度調整装置に入力する入力濃度の最小値と最大値と
により規定される現実変化域であってもよい。入力濃度
レベルの変化域は不変のものであっても、可変のもので
あってもよいのである。

〔作用および発明の効果〕

本発明に係る画像濃度調整装置においては、第１の定数
の値を変れば各出力濃度レベルと入力濃度レベルとの大
小関係が変わり、第２の定数の値を変れば各出力濃度レ
ベルの入力濃度レベルに対する変更量が変わる。

このように、本発明に従えば、２つの定数を設定すると
いう比較的単純な操作により、各出力濃度レベルの入力
濃度レベルに対する変更量のみならず、各出力濃度レベ
ルと入力濃度レベルとの大小関係を変えることができて
、濃度調整の自由度が向上するという効果が得られる。

なお、そのための関数として例えば次式で表される関数
ｆを使用することができる。

Ｙ＝ｅｘｐ［（ｌｏｇ　ａ　（ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ
　）　’　）ただし、 ｅｘｐ［（）：ｅを底とする指数関数 ｌｏｇ　：　自然対数 Ｘ：入力濃度レベルであって、ｎ／Ｎ（ｎ−０゜ｌ、２
．・・・Ｎ、Ｎ＝入力濃度レベルの数）で表され、それ
の値が大きい程画像の淡さまたは輝きが増すとともに、
入力濃度レベルの予定変化域内の最小値でＯ，最大値で
１となる変数 Ｙ：出力濃度レベルであって、Ｏから１までの間の実数
を取り得、それの値が大きい程画像の淡さまたは輝きが
増すとともに、出力濃度レベルの予定変化域内の最小値
でＯ１最大値で１となる変数 ａ：第１の定数であって、Ｏより大きくかつ１より小さ
い実数 ｎ：第２の定数であって、正の実数 第２図に関数ｆをグラフで示す。なお、図は、ｎの値が
１である場合のグラフと、ｎの値が２であるとともにａ
の値が０．５である場合のグラフと、ｎの値が０．　５
であるとともにａの値も０．５である場合のグラフとを
それぞれ代表的に示す。

ｎが１である場合には、Ｙ＝ｅｘｐ（（ｌｏｇ　Ｘ）す
なわちＹ＝Ｘなる関係が得られて、グラフは傾きが１の
直線となる。入力濃度レベルＸと出力濃度レベルＹとが
一致するグラフ、すなわち、入力濃度レベルＸをそれの
変化域全体において調整しない場合のグラフとなるので
ある。

これに対して、ｎの値が１でない場合には、グラフは上
記直線のグラフの両端を結ぶとともに、その直線とＸ＝
ａにおいて交わる正弦波状曲線となる。そして、このグ
ラフはｎの値が１より大きい場合と、０より大きくかつ
１より小さい場合とで事情が異なる。

まず、ｎ＞１の場合について説明する。Ｘがａより小さ
い領域では、ｌｏｇ　Ｘ＜ｌｏｇ　ａとなるが、ｌｏｇ
　ａは常に負の値を取るためにｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ
〉１となる。その結果、ｌｏｇ　Ｙ　／　ｌｏｇ　ａ　
＝　（ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ　）　’　＞ｌｏｇ　Ｘ
／ｌｏｇ　ａとなり、この式の左辺と右辺とにＩｏｇａ
を乗じれば］ｏｇＹ＜ｌｏｇ　Ｘなる関係が得られる。

この式から明らかなように、Ｘ＜ａの領域ではＹ＜Ｘと
なる。一方、Ｘがａより大きい領域では、ｌｏｇ　Ｘ＞
ｌｏｇ　ａすなわちｆｏｇ　Ｘ　／　ｌｏｇ　ａ　＜　
１となる。その結果、ｌｏｇ　Ｙ／ｌｏｇ　ａ　−（ｌ
ｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ　）　Ｉ″＜ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ
ａすなわちＩｏｇＹ＞ｌｏｇ　Ｘなる関係が得られる。

この式から明らかなように、Ｘ＜ａの領域ではＹ＞Ｘと
なる。以上のことから明らかなように、Ｘがａより小さ
い領域と大きい領域とで各出力濃度レベルＹと入力濃度
レベルＸとの大小関係が反対になる。

次に、Ｏ＜ｎ＜１の場合について説明する。Ｘ〈ａの領
域では、ｌｏｇ　Ｘ／Ｉｏｇａ　＞　１となるため、ｌ
ｏｇ　Ｙ／ｌｏｇ　ａ　−（ｌｏｇ　Ｘ／Ｉｏｇａ　）
　’　＜ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇａすなわちｌｏｇ　Ｙ＞Ｉ
ｏｇＸなる関係が得られる。この弐から明らかなように
、Ｘ＜ａの領域ではＹ＞Ｘとなる。一方、Ｘ＞ａの領域
では、ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ　＜　１となるため、ｌ
ｏｇ　Ｙ／ｌｏｇ　ａ−（ｌｏｇ　Ｘ／ｌｏｇ　ａ　）
　”　＞ｌｏｇ　Ｘ　／ｌｏｇ　ａすなわちｌｏｇ　Ｙ
＜ｌｏｇ　Ｘなる関係が得られる。この式から明らかな
ように、Ｘ＜ａの領域ではＹ〈χとなる。以上のことか
ら明らかなように、Ｘがａより小さい領域と大きい領域
とで各出力濃度レベルＹと入力濃度レベルＸとの大小関
係が反対になる。

また、ｎ＞１の場合には、ｎの値が大きい程曲線の直線
からのオフセットが大きくなり、また、Ｑ＜ｎ＜１の場
合には、ｎの値が小さい程オフセットが大きくなり、い
ずれの場合にも、各出力濃度レベルの入力濃度レベルに
対する変更量が太きくなる。

また、ａの値を０に近づければ区分点は直線に沿って０
に近づくのに対し、ｌに近づければ、区分点は直線に沿
ってｌに近づく。

以上の説明から明らかなように、関数ｆを用いる場合に
は、ｎの値をｌより大きい値に選ぶか１より小さい値に
選ぶかによっても、ａの値の大きさを変えることによっ
ても、各出力濃度レベルＹと入力濃度レベルＸとの大小
関係を変えることができるとともに、ｎの値の大きさを
ｎ＞１の場合とＯ＜ｎ＜１の場合との各場合において変
えることによって、各出力濃度レベルの入力濃度レベル
からの変更量を変えることができる。

なお付言すれば、関数ｆを用いる場合には、定数ａ、ｎ
の値の変化に伴って入力濃度レベルと出力濃度レベルと
の関係がどのように変わるか、すなわち関係の変化の方
向性を感覚的に容易に把握して簡単に覚えることができ
る。関数ｆを用いる場合には、このことによっても、濃
度調整簡単化という効果を得ることができるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例である輝度調整型画像表示制御
装置を図面に基づいて詳細に説明する。

第３図の右下に示すｌＯはアナログ型ＣＲＴデイスプレ
ィ（以下、単にＣＲＴという）を示す。

ＣＲＴＩＯは画像表示媒体としての画面に、画像を濃度
としての輝度を比較的自由に変えて表示することが可能
なものである。そして、このＣＲＴ１０に上記輝度調整
型画像表示制御装置（以下、単に制御装置という）１２
が接続されている。制御装置１２はＣＰＵ２０．ＲＯＭ
２２．ＲＡＭ２４、ＣＲＴコントローラ（以下、単にＣ
ＲＴＣという。図においても同じ）２６．ビデオＲＡＭ
（以下、単にＶＲＡＭという。図においても同し）２８
、入力インタフェース３０およびそれらを接続するバス
３２を備えている。ＲＯＭ２２には、第４図と第５図と
にそれぞれフローチャートで表す制御ルーチンを始めと
し、各種制御ルーチンを記憶しているプログラムメモリ
３４と、前記関数ｆを記憶している関数メモリ３６とが
設けられている。

ＣＲＴＣ２６はＤ／Ａコンバータ（以下、単にＤ／Ａと
いう。図においても同し）３８を介してＣＲＴＩＯと接
続されている。また、入力インクフェース３０は定数設
定手段としてのキーボード４０と濃度データ入力装置と
してのイメージスキャナ４２とそれぞれ接続されている
。キーボード４０は、テンキーと、輝度調整モードキー
等の各種ファンクションキーとを備えている。輝度調整
モードキーはＣＲＴＩＯに表示される画像の輝度が調整
可能な輝度調整モードに移行させるために操作されるも
のである。イメージスキャナ４２は、原稿の画像を複数
の画素に分割するとともに、分割した複数の画素の各々
をモノクロ方式で、かつ２５６階調で読み取るものであ
。イメージスキャナ４２はさらに、画素毎に入力濃度デ
ータとしての入力輝度データを作成し、作成した入力輝
度データを制御装置１２に送信する。入力輝度データは
、それを十進数で表した場合の値が０〜２５５の間の値
を取る１バイトのデータであって、輝度が大きい程大き
い数を表すデータである。

前記ＲＡＭ２４には、イメージスキャナ４２から受信し
た入力輝度データを記憶するための入力輝度データメモ
リ４４が設けられている。ＲＡＭ２４にはまた、入力輝
度レベルＸ“と出力輝度レベルＸ＊との間の関係を記憶
するルックアップテーブル４６も設けられている。入力
輝度レベルＸ１と出力輝度レベルＸ“とは共に、それを
十進数で表した場合の値がＯ〜２５５の間の値を取る１
バイトのデータであって、輝度レベルが高い程大きい数
を表すデータである。入力輝度レベルＸ４は前記入力濃
度レベルＸとしての入力輝度レベルＸに対応するデータ
であり、出力輝度レベルＸ０は前記出力濃度レベルＹと
しての出力輝度レベルＹに対応するデータである。なお
、本実施例においては、入力輝度レベルＸの変化域がイ
メージスキャナ４２から送信されることを予定される入
力輝度の最小値と最大値とにより規定される予定変化域
と等しくされている。

前記ＶＲＡＭ２Ｂには上記ルックアップテーブル４６を
利用して求められた出力濃度データとしての出力輝度デ
ータを少なくとも１画面分記憶するための出力輝度デー
タメモリ４８が設けられている。出力輝度データは前記
入力輝度データと同し種類のデータである。ＣＲＴＣ２
６がその出力輝度データメモリ４８に記憶されている出
力輝度データに基づいてＣＲＴＩＯに画像を所定の輝度
で表示するのである。

次に作動を説明する。

制御装置１２の電源が投入されれば、初期設定により前
記定数ｎの値が１に初期化される。その後、イメージス
キャナ４２から入力輝度データが受信されれば、受信さ
れた入力輝度データがＲＡＭ４４の入力輝度データメモ
リ４６に記憶され、その後、第４図の制御ルーチンが実
行される。

このルーチンが実行されれば、まず、ステップＳＬ（以
下、単にＳｌで表す。他のステップについても同じ）に
おいて、現に問題となっている画素（ＣＲＴＩＯの画面
上に想定される複数の画素の一つであり、以下、単に今
回の画素という）に対応する入力輝度データが入力輝度
データメモリ４６から取り込まれる。Ｓ２において、定
数ｎの現在値が１であるか否かが判定される。現在ｎは
１であるから、Ｓ２の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ３に
おいて今回の入力輝度データがそのまま出力輝度データ
として前記ＶＲＡＭ２８の出力輝度データメモリ４８に
記憶される。Ｓ４において、１画面全体について出力輝
度データの作成が終了したか否かが判定される。現在は
そうであると仮定すれば、Ｓ４の判定結果がＹＥＳとな
って、本ルーチンの今回の実行が終了するが、現在はま
だ出力輝度データの作成が終了していないと仮定すれば
、Ｓ４の判定結果がＮｏとなって３１に戻り、新たな画
素について出力輝度データが作成されることになる。な
お、１画面分の出力輝度データ作成は、入力輝度データ
が入力されたときと、後述の第５図のルーチンの実行が
終了したときとにそれぞれ実行されるようになっている
。

以上のようにして１画面分の出力輝度データが作成され
れば、今回は定数ｎが１であるから、入力輝度データが
全く変更されることなく　ＣＲＴ　１０に出力されるこ
ととなる。１画面分の出力輝度データが作成されたなら
ば、ＣＲＴＣ２６がその作成された出力輝度データに基
づいてＣＲＴＩＯの画面に画像を表示させる。このとき
、出力輝度データはＤ／Ａ　３８によりアナログ信号で
ある輝度信号に変換されてＣＲＴＩＯに送信される。

ＣＲＴＩＯに表示されている画像の輝度を調整すべく、
前記輝度調整モードキーが操作されたならば、第５図の
制御ルーチンが実行される。まず、３１０において、キ
ーボード４０から定数ｎの設定値が取り込まれ、３１１
においてその取り込まれた設定値が１であるか否かが判
定される。今回は定数ｎを１以外の値に変更する場合で
あると仮定すれば、ＳＩＩの判定結果がＮＯとなり、Ｓ
１２において、キーボード４０から定数ａの設定値が取
り込まれる。Ｓ１３において、設定された定数ａとｎが
前記関数ｆに代入されるとともに、入力輝度レベルＸが
Ｏから１まで順次関数ｆに代入されることにより、各入
力輝度レベルＸに対応する出力輝度レベルＹが算出され
る。Ｓ１４において、各入力輝度レベルＸを表すデータ
と出力輝度レベルＹを表すデータとがそれぞれ前記入力
輝度レベルＸ９を表すデータと出力輝度レベルＹ１を表
すデータとに変換されるとともに、それら入力輝度レベ
ルＸ０を表すデータと出力輝度トベルＹ４を表すデータ
とが関連付けられて前記ルックアップテーブル４６に記
憶される。

その後、第４図の制御ルーチンが再び実行されれば、定
数ｎの現在値は１ではないから、Ｓ２の判定結果がＮｏ
となり、Ｓ５において、今回の画素に対応する入力輝度
データに対応する出力輝度データがルックアップテーブ
ル４６から読み出される。今回の入力輝度データと等し
い入力輝度レベルＸ０を表すデータがルックアップテー
ブル４６上でサーチされ、そのサーチされた入力輝度レ
ベルＸ０を表すデータに対応する出力輝度レベルＹ０を
表すデータが、その取り込んだ入力輝度データに対応す
る出力輝度データとして読み出されるのである。Ｓ６に
おいて、その読み出された出力輝度データが前記ＶＲＡ
Ｍ２８の出力輝度データメモリ４８に記憶される。した
がって、今回は入力輝度データが定数ａとｎとで決まる
出力輝度データに変更されてＣＲＴＩＯに出力される。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
ＣＲＴｌ　０と、制御装置１２の、そのＣＲＴＩＯに画
像を表示させる部分とが共同して画像表示装置を構成し
、制御装置１２のＲＯＭ２２の関数メモリ３６が記憶手
段を構成し、制御装置１２の、第４図および第５図のそ
れぞれの制御ルーチンを実行する部分、ＲＡＭ４４の入
力輝度データメモリ４４ならびにルックアップテーブル
４６が濃度調整制御手段を構成し、それら記憶手段およ
び濃度調整制御手段と前記定数設定手段とが共同して画
像濃度調整装置としての輝度調整装置を構成している。

なお、本実施例においては、濃度データ入力手段として
モノクロ型のイメージスキャナ４２が用いられていたが
、カラー型のイメージスキャナに変えることができる。

この場合には、入力輝度データに加えて色を指定する色
データも制御装置１２に入力されることになる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、その他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改
良を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概念的に示すブロック図である
。第２図は本発明の実施に好適な関数の一例を示すグラ
フである。第３図は本発明の一実施例である輝度調整型
画像表示制御装置の電気系統を示すブロック図、第４図
および第５図はそれぞれ、その電気系統のコンピュータ
に記憶されている二つの制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。第６図は従来の画像濃度調整装置に用いら
れていた関数の一例を示すグラフである。 １０：アナログ型ＣＲＴデイスプレィ １２：輝度調整型画像表示制御装置 ３６：関数メモリ　　　４０：キーボード４２：イメー
ジスキャナ ６ ：ルツクアツプテーブル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紙、画面等の画像表示媒体に画像を表示する画像表示装
   置と、前記画像表示媒体に表示される全体画像を複数の
   単位画像に分割した場合のそれら各単位画像の濃度を表
   す濃度データを前記画像表示装置に入力する濃度データ
   入力装置との間に設けられ、濃度データ入力装置から入
   力された入力濃度データにより表される入力濃度に変更
   を加えて出力濃度を求めるとともに、求めた出力濃度を
   表す出力濃度データを画像表示装置に出力する画像濃度
   調整装置であって、 複数の入力濃度レベルとそれらの各々に対応する出力濃
   度レベルとの関係を規定する関数であって、各出力濃度
   レベルと入力濃度レベルとの大小関係が、入力濃度レベ
   ルの変化域のその変化域内の一区分点により区分される
   ２つの領域の間で反対となり、かつ、区分点の位置が第
   １の定数により、また、各出力濃度レベルの入力濃度レ
   ベルに対する変更量が第２の定数によりそれぞれ規定さ
   れる関数を記憶した記憶手段と、 前記第１および第２の定数を設定する定数設定手段と、 その定数設定手段により設定された２個の定数と前記記
   憶手段に記憶されている関数とから、前記複数の単位画
   像の各々について前記入力濃度データに対応する出力濃
   度データを決定し、決定した出力濃度データを前記画像
   表示装置に出力する濃度調整制御手段と を含むことを特徴とする画像濃度調整装置。