JPH04506292A - 電子カメラからのハードコピー画像の色表現を改良するための方法及び装置 - 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】 帯　カメラからのハードコピー　の するための　法　び　萱 又連土■二Ω■旦釡皿 この出願は、すべてこの出願に援用される、１９８８年６月１７日出願の米国特 許出１ｔｌＯ７／２０８３０２．１９８９年５月３日出願の同０７／３４６８６ １．１９８９年２月１３日出願の同０７／３１０４５６、及び１９８９年８月２ 日出願の同０７／３８８４５１と関係がある。

発明の背景 光皿二分野 この発明はカラー画像再現装置及び関連の方法に関係している。更に詳細には、 この発明は電子カメラにより捕獲された場景からハードコピー画像を生成し且つ ハードコピー画像の色表現及び画像品質を改良するための信号処理を与える画像 化システムに関係している。

る。減法混色方法においては、観察照明体の透過光又は反射光を吸収により変調 するために画像色素が使用される。例えば、ハロゲン化銀準拠式写真システムに おいては、シアン、マゼンタ及び黄（イエロー）のが画像色素がそれぞれ赤、緑 及び青の光を変調するために使用される。加法混色方法においては、原色として 知られた（典型的には赤、緑及び青の）光の変調強度が組み合わされてカラー画 像が形成される。加法混色方法を用いたシステムの一例はカラーテレビジョンで ある。このシステムにおいては、画像は典型的には陰極線管（ＣＲＴ）上に表示 される。ＣＲＴ上の画像は赤、緑及び青の発光蛍光体の強度を変調することによ って生成される。蛍光体はそれゆえにこのシステムの原色である。ＣＲＴを変調 する信号は、管又は電荷結合素子（ＣＣＤ）センサを用いたテレビジョンカメラ において典型的には発生された三つの線形カラー画像保持信号の集合から得られ る。これらの線形カメラ信号はセンサ露光レベルに線形に比例して変化する。例 えば、センサ露光量が２倍であるならば、線形信号のレベルは２倍である。

加法混色理論の示すところでは、等色関数と呼ばれる理想的カメラスペクトル感 度の集合はシステムの原色に基づいて決定されることができる。カメラがこれら のスペクトル感度で製作され得るとしたならば、更なる色補正は必要とされない であろう。しかしながら、実現可能な原色の任意の集合の等色関数は負のスペク トル感度の区域に対応する、ある負の値を含んでいることが示され得る。それで 実際には色再現を改良するために若干の電子的信号処理が使用される。そのよう なシステムに対して適当な色補正は加法混色形色補正と呼ばれる。典型的には、 カラーカメラにおける線形赤、緑及び青画像線保持信号は、ＣＲＴ表示装置の色 再現を改良するような方法で変更赤、緑及び青画像保持信号を形成するように線 形に組み合わされる。加法混色理論及びテレビジョンシステムに使用された加法 混色色補正の種類は両方共、この明細書に援用される、１９５６年ジョン・ワイ リー・アンド・サンズ社発行の「カラーテレビジョンの原理」（Ｐｒｉｎｃｉｐ ｌｅｓ　ｏｆ　Ｃｏ１ｏｒＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、　Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａ ｎｄ　５ｏｎｓ＋　Ｉｎｃ、１９５６　）のような教科書に詳細に論述されてい る。

減法混色写真システムにおいては、表示写真画像はシアン、マゼンタ及び黄の画 像色素によって生成される０表示画像における画像色素の量はカメラフィルムの 感光性乳剤により潜像として元来記録された露光量に基づいている。現存する減 法混色システムにおいては、ただ一つの色素の色素濃度における変化が色度にお ける変化を生しることになるので、原色は「不安定」と呼ばれることができる。

それゆえに、加法混色システムとは異なり、そのようなシステムに対する独特の 原色は決定されることができず、従って対応する等色関数の集合は画像色素の集 合と関連させられることができない。その結果として、この形式のシステムに対 して適当な色補正は複雑である。典型的な写真システムにおいては、色補正はシ アン、マゼンタ及び黄色素の形成を調整する眉間画像間効果によって与えられる 。

写真システムの性質のために、これらの層間中間画像効果は、潜像に記録された 露光量に非線形に関係づけられている調整を生成する。我我が減法混色形処理と 呼ぶ、この形式の色補正は、この明細書に援用される、１９７７年マクミラン出 版社発行「写真処理の理論」（Ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　Ｔｈｅ　Ｐｈｏｔ ｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｐｒｏｃｅｓｓ、ＭａｃＭｉｌ−ｌａｎ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉ ｎｇ　Ｃｏ、［ｎｃ、１９７７）のような教科書に詳細に論述されている。

加法混色及び減法混色の画素子を利用したカラー画像化システムが開発されてい る。テレビ映画システムが「フィルム・プラス・テレビ映画システムにおけるフ ィルムのロール：テレビ映画設計に関する考察、　、ＳＭＰＴＥジャーナル第８ ７巻、１９７８年９月（Ｔｈｅ　Ｒｏｌｌ　ｏｆ　Ｆｉｌｍ　Ｉｎ　Ｔｈｅ　Ｆ ｉｌｍ−Ｐｌｕｓ−Ｔｅｌｅｃｊｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　：Ｃｏｎ５ｉｄｅｒａｔ ｉｏｎｓ　Ａｂｏｕｔ　Ｔｅ１ｅｃｉｎｅ　Ｄｅｓｉｇｒ＋　、　ＳＭＰＴＥ　 Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｖｏｌ、　８７．５■垂煤A　１９７Ｂ） に論述されている。テレビ映画のための適当な色処理はフィルムの特性に対して 補正を行うための減法混色形処理、及びこれに続く、テレビジョンシステムの特 性に対して補正を行うための加法混色形処理を含むであろう。

加法混色及び減法混色の画素子を組み合わせる基本的に異なった形式のカラー画 像化システムは電子式静止写真法である。そのようなシステムにおいては、画像 はテレビジョンカメラに類似した電子カメラを用いて捕獲されてビデオ表示装置 上で観察されるが、しかし、結果として生じる信号はハードコピー画像を生成す るために使用されることができる。現在利用可能な電子式写真システムは静止ビ デオフロッピ記録標準を使用して、「ビデオ品質」画像を生成する。この形式の システムにおいては、出力はビデオ表示装置における表示のために最適化され、 そしてビデオ最適化信号は（変更なしで）直接ハードコピー装置に加えられる。

ビデオ品質画像は今日のビデオ表示装置に対しては許容可能であるかもしれない が、静止ビデオフロッピシステムからのプリントは消費者３５ミリカメラからの プリントに比べて画像解像度及び色表現が良くない。

より高品質の電子式静止写真システムを作成するためには、ハードコピー画像の 解像度及び色再現の両方が改善されなければならない。この発明は、安定化原色 に対してカメラ感度を適当に補正しようとする加法混色形処理に続く、ハードコ ピー画像を生成するために使用された画像色素と関連した原色を安定化しようと する減法混色形色処理という新規な方法を用いることによって色再現を改善する 独特の信号処理を記述している。この信号処理は更に、望ましくない雑音及びア ーティファクトの導入を最小化するような方法で色補正動作と平行して縁部（エ ツジ）強調を行うことによってハードコピー画像の画像品質を改善する。

発明の要約 前述の事柄を考慮して、改良形カラー画像化システムを提供することがこの発明 の目的である。

カラー画像化システムにおける改良式信号処理のための方法及び装置を提供する ことがこの発明の更なる目的である。

適当な処理領域における処理動作を行いながら加法混色形とこれに続く減法混色 形の処理動作を組み合わせるシステムを提供することも又この発明の目的である 。

電子的に捕獲された場景をカラーハードコピー画像に変換するシステムを提供す ることがこの発明の別の目的である。

ハードコピー媒体の減法混色原色を安定化し且つ場景を捕獲する電子センサのス ペクトル感度を補正しようとするカラー信号処理を提供することがこの発明の更 なる目的である。

加法混色形及び減法混色形の混色処理を組み込んだ処理システムにおいて縁部強 調を与えることも又この発明の目的である。

この発明は、電子式カラー画像検出装置により生成された三つのカラー信号を取 って加法混色カラー信号を補正するために適当な領域において加法混色形色補正 処理を行い、線形補正信号を減法混色形色補正を行うために適当な領域へ変換し 、減法混色形色補正処理を行い、且つ補正信号をカラープリンタに供給すること によって上の諸口的を達成する。ハードコピー画像の品質を更に高めるために、 色補正処理の前に得られた変換された緑カラー信号について縁部強調が行われる 。

これらの改良は後に明白になる他の目的及び利点と共に、この明細書の一部分を 形成し且つ類似の数字が全体を通して類似の部分を指している添付の諸図面に言 及が行われて、以下においてより詳細に説明され且つ特許請求されるような構成 及び動作の細部に存する。

図面の簡単な説明 図１はこの発明の簡単化された構成図であり、図２は線形一対数変換のために使 用された図表であり、図３はこの発明の採択実施例の詳細な処理段階を描いてお り、図４は縁部強調データから雑音を除去するために使用された雑音除去曲線と を例示しており、 図５は対数露光量から濃度への変換のための変換曲線であり、図６は種種のカメ ラにより捕獲された画像を種種の形式のプリンタによるプリントに変換するため のシステムを例示しており、図７は画像検出装置の採択実施例の赤、緑、及び青 のホトサイトの有効応答度の図表であり、 図８は画像プリンタ装置の採択実施例におけるシアン、マゼンタ及び黄色素のス ペクトル色素濃度の図表であり、又 図９は種種のセンサにより捕獲された画像を種種のプリンタによるプリントに変 化するための第２システムを例示している。

採択実施例の説明 この発明においては、生の場景又はカラープリントのような有効媒体上に固定さ れた場景であり得る場景が、カラー画像検出・信号処理ユニット１２によって捕 獲され、カラー処理ユニット１４によって処理されて、写真媒体又は熱形媒体上 に直接カラープリント１日を生成するハードコピープリンタ１６に供給される。

カラー画像検出・信号処理ユニット１２は望ましくは、１０３５の有効垂直ホト サイト及び１３２０の有効水平ホトサイトを持ったフレーム転送電荷結合素子（ ＣＣＤ）イメージ中であるコダック（Ｋｏｄａｋ）ＫＡＦ　１４００のような単 一メガ画素センサを備えたカラーカメラである。センサ平面画像は２５■コダツ ク・シネーエクタ（ＫｏｄａｋＣｉｎｅ−ｆｔｋｔａｒ）レンズのような適当な レンズで形成される。センサは、ＣＣＤイメージセンサのホトサイトにカラー色 素を付着させて赤、緑及び青のホトサイトを形成することによって形成されたコ ダック（Ｋｏｄａｋ）　３Ｇ　ＣＦへのような色フィルタ配列（ＣＦ＾）を備え ていることが好ましい、赤外線ブロックフィルタ、望ましくはシッット光学ガラ ス会社（Ｓｃｈｏｔｔ　０ｐｔｉｃａｌ　ｇｌａｓｓ＋Ｉｎｃ、＋０ｕｒｙｅａ ＋Ｐ＾）によって作られたモデルＢＧ　−３９、がレンズとイメージセンサとの 間に配置されることが望ましい、レンズ−フィルターセンサ組合せの有効券、緑 及び青応答度は図７に示されている。ユニット１２は線形に量子化された通常の 三色、赤、緑及び青（ＲＧＢ）信号を生成するために必要な適当な増幅器及びア ナログ−ディジタル変換器を含んでいる。ユニット１２は別の場合にはディジタ ル三色信号を生成する通常の三つの管又は三つのＣＣＤカラーカメラでもよいで あろう。

色処理ユニット１４はＳ［ＩＮ　３／２８０コンピユータ又はアップル・マンキ ントツシェ（＾ｐｐｌｅ　Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ）　■ファミリーパーソナルコン ピュータのような多目的計算機であることが望ましい。多目的計算機は、図６に 関して更に詳細に論述されるように色処理ユニット１４が種種の形式の検出ユニ ッ）１２及びプリンタ１６に対して容易に再構成されることを可能にするので、 好都合である。しかしながら、ここで後程論述されるように、適当な配線式ユニ ット１４は速度及び／又は大きさが重要である場合には行列乗算器及び記憶装置 のような構成部分から構成されることができる。色処理ユニット１４は又カラー カメラ１２の一部分、プリンタ１６の一部分であることもでき、カメラとプリン タの間で分割されることもでき、又は多くの異なったカメラ及び多くの異なった プリンタに接続することができるような別個のユニットにおいて準備されること ができるであろう。

好適なハードコピープリンタはコダック（Ｋｏｄａｋ）　ＫＬ　−７７００プリ ンタであり、又プリント媒体１８は望ましくはコダノク電子プリント紙（Ｋｏｄ ａｋ　ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｒｉｎｔ　ｐａｐｅｒ　）であるけれども、他の 形式のプリンタ又は媒体も適当な代替物である。

色処理ユニット１４は電子的画像を、高品質カラープリントを生成するための適 当な信号に変換するための三つの主な機能を行う。

第１の段階又は機能は、ハードコピー媒体の画像化色素集合と関連した原色に対 応する理論的等色関数によりよく整合するように有効カメラ感度を変える加法混 色形色補正処理２０である。この形式の処理２０は、方程式１〜３に記述された ような色補正式を用いて線形空間（センサの線形空間）において行われる。すな わち、Ｒａ＝ａｌｌ　Ｒ＋ａ１２　Ｇ＋ａ１３　Ｂ　（１）Ｇａ＝ａ２１　Ｒ＋ ａ２２　Ｇ＋ａ２３　Ｂ　（２）Ｂａ＝ａ３１　Ｒ＋ａ３２　Ｇ＋ａ３３　Ｂ　 （３）ここで、Ｒ，Ｇ及びＢはユニット１２からの各画素に対するディジタル三 色信号値であり、Ｒａ＋　Ｇａ及びＢａは色補正されたＲＧＢ信号であり、父方 程式１〜３の定数ａｎｍは下に記載された行列表１に記載されている。

行列表　１ １　１．５７３　−０．３４７　−０．２２６ｎ２　０．１０３　０．８８０　 ０．０１８３　−０．０５９　０．０２０　１．０３８システムが他のカメラ感 度又は画像形成色素を使用したならば定数の別の集合が使用されるであろう。カ メラ感度が画像化色素と関連した理論的等色間数の線形組み合せでないならば、 より高位の方程式を用いて加法混色形色補正を行うことが有利であろう。行列形 式における方程式の上の配列かられかるように、算術的行列演算は加法混色形色 補正ディジタル信号が生成される方法であることが望ましい、この発明が多目的 処理装置においてではなく配線式のものにおいて実施される場合には、米国（特 許）出１ｉｊ１０７／３４６８６１に開示されたような行列乗夏回路又はユニッ トが好ましい。計算機又は行列乗算器の動作をＲＯＭ　（固定記憶装置）のよう な三次元表探索ユニットで置き換えることはもちろん可能である。そのような記 憶装置は　゛入力ＲＧＢデータを記憶装置に記憶された色補正値へのアドレスと して使用するであろう。

色補正処理２０は、加法混色形処理空間又は領域から減法混色形色補正処理のた めに適当な空間に変換されなければならない（２２）線形カラー信号を生成する 。採択実施例においては、これは方程式４及び５に記述されたような式を用いて 実施される。すなわち、 ＯＵＴ　＋。＝　（ＩＮ、。Ｘ１６）　ＩＮ、。＜１２に対して　（４）ＯＵＴ ｔｏ　＝（（１０２３／ｌｏｇ＋ｏ　２５５）Ｘｌｏｇ＋。

（（（２５４ｘ　Ｉ　Ｎ　＋。）　／１０２３）　＋１）　ＩＮ、。１１１２に 対して　（５）ここで、ＩＮは入力色データ値であり且つＯＵＴは出力色データ 値である。方程式４及び５は２５５　：　１のダイナミックレンジに及ぶ１０ビ ット線形−１０ビツト対数変換のために適している。非常に低い値における線形 一対数変換の傾斜は急であるので、低いディジタル信号値における大きい段差を 避けるために二つの方程式が使用されている。速度が最も重要であるときには可 能な値の範囲に対して探索表形変換ユニットを準備することも可能であり、これ は図２に示された人力と出力の間の関係を持った表を生しることになる。この表 （望ましくはＲＯＭ）は値ＩＮ、ｏがＲＯＭに加えられた指標又はアドレスであ る場合の記憶ＯＵＴ　、。値を持つであろう。

−たんカラー信号が対数領域へ変換されたならば（２２）、第３段階はプリント を形成するために使用される画像色素と関連した原色を安定化しようとする対数 空間減法混色形色補正処理２４である。減法混色形処理２４は下の方程式６．７ 及び８に従って行われる。すなわち、 Ｒｓ＝ｓ　１１　Ｒａ　＋ｓ　１２　Ｇａ　＋ｓ　１３　Ｂａ　（６）Ｇｓ−ｓ 　２１　Ｒａ　＋ｓ　２２　Ｇａ　＋ｓ　２３　Ｂａ　（７）Ｂｓ＝ｓ　３１　 Ｒａ　＋ｓ　３２　Ｇａ　＋ｓ　３３　Ｂａ　（８）ここで、Ｒａ、　Ｇａ及び Ｂａは加法混色形補正出力からの線形一対数変換された値であり、Ｒｓ、　Ｇｓ 及びＢｓは減法製色形補正からの出力カラー信号であり、又ｓｎ−は下の行列表 ２に記載されたような定数である。

行列表　２ １　１．４１４　−０．４６３　０．０４９ｎ２　−０．８２０　２．６２３　 ０．８０３３　０．１３８　−１．２５８　２．１２０システムが他のカメラ感 度又は画像形成色素を使用したならば、定数の別の集合が使用されるであろう、 上に記述されたのと同様に、行列計算が方程式９〜１１を実行する際に使用され ること及び配線式回路又はユニットが実現される場合にはその実現は米国（特許 ）出［０７／３４６８６１に記載された回路に従っていることが望ましい。方程 式９〜１１のような高位の方程式を用いて対数色補正を行うことも又可能である 。すなわち、 Ｒｓ＝ｓｌｌ　Ｒａ＋ｓ１２　Ｇａ＋ｓ１３　Ｂａ＋ｓ１４　Ｒａ”　＋ｓ１５ 　Ｒａ　Ｇａ　＋ｓ１６　Ｒａ　Ｂａ　（９）Ｇｓ＝ｓ２１　Ｒａ＋ｓ２２　Ｇ ａ＋ｓ２３　Ｂａ＋ｓ２４　Ｇａ”　＋ｓ２５　Ｇａ　Ｒａ　＋ｓ２６　Ｇａ　 Ｂａ　（１０）Ｂｓ＝ｓ３１　Ｒａ＋ｓ３２　Ｇａ＋ｓ３３　Ｂａ＋ｓ３４　Ｂ ａ”　＋ｓ３５　Ｂａ　Ｒａ　＋ｓ３６　Ｂａ　Ｇａ　（１１）ここで、Ｒａ、 　Ｇａ及びＢａは加法混色形補正出力からの線形一対数変換された値であり、Ｒ ｓ、　Ｇｓ及びＢｓは減法製色形補正からの出力カラー信号であり、又５ｎ１１ は下の行列表３に記載されたような定数である。

行列表　３ ｓｎｍ　１　２　３　４　５　６ 耐　１．０６０　−０．０３３　−０．０２７　０．１６９　−０．２０４　０ ．０３６２　−０．６３８　１．６３２　０．００６　０．５１５　−０．０８ ８　−０．４２７３　−０．０４３　０．０３２　１．０１１　０．６２２　０ ．０９３　−０．０７１５やはり、システムが他の感度及び色素を使用したなら ば定数は異なるであろう。

方程式９〜１１のような高位の方程式を用いることにより与えられる減法混色形 色補正は方程式６〜８により与えられる減法混色形色補正を用いることに比べて 色再現において若干の更なる改善を与えるが、実施するのがより複雑である。一 般に、使用されているプリント材料が望まれない非線形層間画像間効果を持って いるならば高位の方程式を使用することが有利である。カメラ感度が画像化色素 と関連した理論的等色関数の線形組み合せでなく且つ単に３×３の行列が加法混 色形色補正の実現のために使用されているシステムにおける減法混色形色補正に 対しても又高位の方程式を使用することが有利であろう、加法混色形色補正にお ける高位の処理も又可能である。

減法混色形色補正処理２４の出力はプリンタ１６により必要とされる適当な形式 及び大きさに変換される。プリンタがユニット１２のカラーセンサにより与えら れるよりも多い又は少ない数の画素を持ったプリント画像を生成する場合には、 出力は正しい数の画素及びプリンタに対する正しい方位を持つように変換されな ければならない、これは周知の画像補間及び画像回転技法を用いて行われること ができる。

色処理動作においては、加法混色形及び減法混色形色補正作は、はとんど０であ る行列の項を消去することにより、例えば、行列表１のａ２３項又は行列表２の ａｌａ項の一方又は両方を０に設定してこれらの項を計算から除去することによ り方程式１〜３及び６〜８に使用された９項より少ない項で、色再現品質におけ るわずかな減小を伴って処理を行うことによって速度が増大されることができる 。

この発明の採択実施例は又図３に例示されたように縁部強調処理を組み込んでい る。電子式縁部強調は画像における高空間周波数の振幅を増大する過程である。

それはグラフインクアートにおいて使用される写真的不鮮明マスキング技法に０ 偵しているが、はるかに順応性があり且つ制御可能である。性能及び複雑性にお いて異なっている種種の形式の縁部強調アルゴリズムがあり、採択された縁部強 調手順が図３に関して更に詳細に論述される。

図３に例示されたように、カメラ３０は三色データを発生するが、このデータは 、例えば、二つの最も近い欠陥のない同し色の水平画素を平均化してその平均値 を欠陥のある画素値の代わりに用いる選択的欠陥隠ぺいアルゴリズム又はユニッ ト３２によって、且つ選択的データ圧縮・記憶・圧縮除去ユニット３４を通して 処理されることができる。好適なコダックＣＫｏｄａｋ）３ＣＣＦＡが使用され るならば、まばらに標本化された赤、緑及び青の画像記録は補間ユニット３６に おいて完全な赤、緑及び青の画像記録を生成するために補間を受けなければなら ない、完全なＲＧＢ画像データを生成するための３Ｇ　ＣＦＡと関連した処理の 詳細ば米国特許３９７１０６５．４６０５９５６、及び４６６３６０１、並びに １９８８年６月１７日出願され且つこの明細書に援用された米国（特許）出ｌ１ １０７　／２０８３０２に論述されている。補間の結果は線形ＲＧＢデータの三 つの完全な画像記録である。一般に、喪失したＲＧＢ画素を補間するために使用 されたディジタル処理段階は次のとおりであり、すなわち１．ｘが喪失録画素の 垂直位置を示しているとしてタップ重み（０，２１，−０，５５，０，８４，ｘ ｏ、８４．−０．５５．０．２１）を持った対称的垂直ＦＩＲフィルタを用いて 線形空間において喪失録画素を補間する。　２．　ＲＧＢ値を線形から対数空間 に変換し、且つ喪失緑画素位置における色相値を計算するが、この場合色相値は （ｌｏｇ　Ｒ−１ｏｇ　Ｇｍｉｓｓｉｎｇ）及び（ｌｏｇ　Ｂ−１ｏｇ　Ｇｓｔ ｓｓｉｎｇ）である。喪失色相値を線形補間し、且つ補間された色相位置におけ るｌｏｇ　Ｇ値を加算して、喪失赤及び青画素に対する補間ｌｏｇ　Ｒ及びｌｏ ｇ　Ｂ値を計算する。　３．　ｌｏｇ　Ｒ，ｌｏｇ　Ｇ及びｌｏｇＢ信号を再び 線形空間に変換する。

電子的色処理は一般的には雑音を増大するので、色処理は画像の低域フィルタ通 過版について行われる。水平及び垂直に対する二次元の９タツプ有限インパルス 応答（ＦＩＲ）フィルタ動作３８に対する係数は（０，０３７５，０，０８９６ ４４，０，１２５゜０．１６０３５５．０．１７５．０．１６０３５５．０．１ ２５．０．８９６４４．０．３７５）であることが望ましいが、他の低域フィル タも使用されることができる。低域フィルタ通過信号は反転され且つ加算器４０ によってフィルタ未通過ＲＧＢデータに加えられて高周波数ＲＧＢデータを生成 する。−たん低域フィルタ通過ＲＧＢデータが線形補正され（２ｏ）、対数領域 へ変換され（２２）、対数領域において補正され（２４）且つ方程式７及び８の 逆を用いて再び線形領域に変換され（４２）ると、高周波数ＲＧＢデータは加算 器４４によって色補正ＲＧＢデータと組み合わされる。次に、線形１１ＧＢデー タは方程式１２及び１３を用いて強調空間へ変換される（４６）。すなわち、Ｏ ＵＴ　１０　＝０．０７７８７★ＩＮ　ｔｏ　ＩＮ’ＩＯ＜９に対して　（１２ ）ＯＵＴ　１０　＝１０２３★（（＋、、１６★（Ｉｌｌ　１０／１０２３）★ ★０．３３）　−０，１６）ＩＮ　１０　＞＝９ニ対し７　（２３）ここで、Ｉ Ｎ　１０は加算器４４からの個個のＲＧＢ色補正データ値のそれぞれであり、且 つ０ＩＩＴ　１０は強調空間変換器４６からの対応する出力ＲＧＢ信号値である 。方程式１２及び１３は、この明細書に援用された、ＣＩＥ出版Ｉ５、「測色学 １９７１年（ＣＩＥ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｔｏｎ　１５Ｌ　’Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔ ｒｙ　’　＋１９７１　）に記載されたＣＩＥＬＡＢ　Ｌ★空間に基づいている 。

補間器３６からの線形ＲＧ８データから分離された緑データも又同じ方程式を用 いて強調空間へ変換される。採択された縁部強調アルゴリズムは分離可能な水平 及び垂直フィルタを用いて水平及び垂直細部信号を生成している。他のより複雑 な縁部強請及び雑音低域技法も熱論使用されることができる。採択された過程に おいては、細部信号フィルタは、電子的システムの変調伝達関数（ＭＴＦ）を、 センサのナイキスト周波数の約半分までほぼ１であり、それから徐徐にロールオ フしてナイキスト周波数においてＯになるように補正するように設計されている 。第１段階は水平（５０）及び垂直（５２）等化帯域フィルタリングを別別に行 うことである３、ＯＸ５．０インチのプリントを生成するときには、水平及び垂 直の両ＦＩＲフィルタ係数は（−０，０８８，０，１９６，−０，５７５，０， ０５４，１，８２５，０，０５４，−０，５７５，０，１９６゜−０，０８８） に設定されることができ、又８．０Ｘ１０．Ｏインチのプリントが生成される場 合には、水平及び垂直ＦＩＲフィルタ係数は（−０，１５０，０，２６６、−０ ，４５０，−０，０１６゜１．７００．−０．０１６．−０．４５０．０．２６ ６、−０．１５０）に設定されることができる。垂直信号は次に係数（０，２５ ，０，５，０，２５）を持ったＦＩＲフィルタを用いて水平方向において低域フ ィルタされる（５４）。このフィルタリングは斜方向空間周波数が２倍に強調さ れるのを防止する。水平及び垂直信号が再び組み合わされる簡に、水平（５６） 及び垂直（５８）　Ｈ音除去動作が行われる。この動作はコアリング及びクリ、 ピングとして知られており、この場合コアリングは非常に小さい細部信号が、多 分雑音であるので、ゼロに等しく設定される動作であり、又クリッピングは大き い縁部遷移が不自然に見えないように大きい信号細部を小さい値に制限すること を含んでいる。雑音除去動作は、図４に図解され且つ米国（特許出［）連続番号 ０７／３１０４５６を有する関連出願において更に詳細に論述されているクリン ピング及びコアリング関数に従ってプログラムされた探索表を用いて行われるこ とが望ましい。−たん、緑データの縁部強調により生成された雑音が除去される と、垂直及び水平成分は加算器６０を用いて組み合わされる。加算器６０は単一 の縁部強調信号を生成し、これは加算器６２によってＲＧＢデータ信号のそれぞ れと組み合わされる。最終処理段階は加算器６２からのＲＧＢデータ信号出力を プリンタへのインタフェース接続のために適したデータの大きさに変換される。

この採択実施例においては、ＲＧＢ強調データは、方程式４〜５を方程式１２〜 １３の逆のものの出力に適用することと同等である方程式を用いて、又はこれら の方程式に従対数露光値はプリンタ６８により使用されているプリント媒体のた めに適した濃度値に変換される（６６）。これは、図５に図解されたような変換 曲線８０．８２及び８４に従って変換を行う探索表を用いて実施されることがで き、又は適当な方程式が変換のために使用されることができる。この変換のため の曲線８０．８２及び８４に対する探索表は、採択実施例のコダック電子プリン トフィルム（ＫｏｄａｋＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐｒ１ｎｔ　ｆｉｌｍ）におけ る再現のために適した、対数相対露光量に対する（それぞれ）赤、緑及び青濃度 の曲線に対応している。変換器６６からのＲＧＢ出力値は、米国（特許）出１！ １１０７／３８８４５１の教示事項に従って校正されたプリンタ６８の入力に与 えられる。プリントは、図８に示されたスペクトル濃度を持ったシアン、マゼン タ及び黄色の色素を用いて生成される。

この発明は計算機において実施されることが望ましいので、画像の適当な部分が それに応して処理されることを確実にするために注意が扱われなければならない 。捕獲画像が二次元センサ画素に対応するｉ及びＪ指標を持っていると考えられ る場合には、各処理段において対応する指標が使用されるべきである。例えば、 正しい指標のある色補正値は加算器６０からの正しい色強調値と組み合わされる べきである。

多くの異なった形式のカメラ並びに多くの異なった形式のハードコピー装置及び 媒体を処理することのできる適応システムが図６に図解されている。この発明の この実施例においては、各カラーカメラ１０２．１０４及び１０６はユニット１ １２における同し線形加法混色形色補正ブロック１０８を利用しているが、これ は使用されたカメラ１０２．１０４及び１０６並びにプリンタ１２２．１２４及 び１２６のために適当な選択可能な記憶装置１１０に記憶された行列係数集合で プログラムされている。

すなわち、記憶装置１１０は三つの集合に分割された９群の係数を収容しており 、各集合はカメラに対応しており、対応するカメラがスイッチ１０７のような装 置によって選択されたときに使用される。スイッチ１０７は、もちろん、ソフト ウェアで実現されることができ、例えば、対応するカメラのための写真データを 得るファイル検索又は通信プログラムでよいであろう、記憶装置１１０は制御プ ログラムによりアクセス可能な磁気（ディスク）又は電子（１？ＡＭ）記憶装置 でよく又は１２０Ｍのようなスイッチ付き装置でもよいであろう。線形領域から 対数領域への変換を行うための単一の領域変換ブロック１１４は変換されたデー タを減法混色形色補正ブロック１１６に供給するが、このブロックはカメラ１０ ２．１０４及び１０６並びにプリンタ１２２．１２４及び１２６並びに使用され た媒体のために適当な記憶装置１２０における行列係数集合でプログラムされて いる。この記憶装置１２０は又プリンタに対応する三つの集合に分割された９群 の係数を保持しており、記憶装置１１０と同じ形式のものであるべきである。も ちろん、ブロック１０８．１１４及び１１６は前に説明された諸動作を行うが、 行列乗算器のようなハードウェア又は計算機におけるソフトウェア運転であり得 るであろう。このシステムは種種の異なったプリンタ及びプリント媒体を用いて 生成された、種種の異なったカメラからの画像に対する適当な色補正を与えるこ とができる。

多くの異なった形式のカメラ及び多くの異なった形式のハードコピー装置を処理 することのできる第２システムが図９に示されている。この実施例においては、 色補正処理はカメラ１９４．１９６及び１９８とプリント装置２３０．２３２及 び２３４との間で分割されている。この実施例においてはカラーセンサ２０２． ２０４及び２０６のそれぞれが対応する加法混色形色補正処理装置２０８．２１ ０及び２１２を有している。

プリンタ２２２．２２４及び２２６のそれぞれも又対応する減法混色形色補正処 理装置２１６．２１８及び２２０を有している。領域変換処理はカメラ側では処 理装置２０８．２１０及び２１２に、又はプリンティングユニット側では処理装 置２１６．２１８及び２２０に存することができるであろう。このような配列を 準備することによって、線２１４により伝送された信号は標準化されることがで きる。これは図６に示されたようなユニットが任意のカメラ、プリンタ及び媒体 で動作することを可能にする。上に論述されたように色補正処理を分割すること によって、各個別のカメラ及びハードコピー出力装置に対して最適の色処理が使 用され得る。各カメラによる信号の適当な処理はすべてのカメラ出力信号が規定 の基準カメラのそれに適合することを保証する。各出力装置により受信された信 号の適当な処理は各装置が規定の基準カメラにより与えられるものに対応する信 号からの最適の色再現を達成する。

この配列は種種の形式のカメラからの信号が種種の形式のハードコピー装置及び 媒体に入力を供給することを可能にする。

採択実施例において記述された諸システムは既知の従来技術の電子式静止写真シ ステムに対してかなり改善された高品質のカラー画像を生成することができる。

行列表１に対して適当な調整が行われたならば、図７に示されたものとは異なっ たスペクトル感度を持ったカメラに対して同等の結果が一般に達成され得る。シ ステムの色再現の総合正確度は一部分はスペクトル感度が等色間数の集合に対応 している程度に依存する。カメラ感度が等色間数の集合に線形に関係づけられて いない場合には、方程式１〜３の代わりに方程式９〜１１に類似した高位の方程 式を用いて加法混色形色補正を行うことが有利であろう。適当な調整が行列表２ 又は表３及び図３の変換ユニット６６に対して行われたならば種種のプリンタ又 はハードコピー媒体に対しても又同等の結果が達成され得る。再現可能な色の全 領域は熱論ハードコピー媒体の画像化色素の全領域によって制限される。

この発明の多くの特徴及び利点は詳細な明細書から明らかであり、従ってこの発 明の真の精神及び範囲内に入るようなこの発明のすべての特徴および利点を包含 することが添付の諸請求項によって意図されている。更に、多数の変更例及び変 化例が技術に通じた者の心に容易に浮かぶであろうから、この発明を図解され且 つ説明されたとおりの構成及び動作に限定することは望まれず、従って、すべて の適当な変更例及び等個別はこの発明の範囲内に入ることになるであろう。例え ば、この開示は緑データだけが縁部強調処理を受けてこの信号がその後赤、緑青 データ信号の三つすべてと組み合わされることを示している。３Ｇ　ＣＦＡを用 いたカメラにおいては、緑信号が実際の画像細部の大部分を運んでおり且つ赤及 び青信号が本来補間信号であるので、縁部強調のために緑データが選択された。

三センサカメラが使用され且つ十分な処理速度及び記憶容量が利用可能であるな らば、三つすべてのカラー信号を縁部強調のために使用することが可能である。

もちろん、別個の輝度チャネルがその代わりに縁部強調のために使用されること ができるであろう。この発明は線形領域において行われる加法混色形色補正及び 対数領域において行われる減法混色形色補正に関して説明された。他の領域にお いて加法混色形及び減法混色形の処理を行うことが可能である。例えば、適当な 変換により、減法混色形処理は、方程式（１２）及び（１３）において定義され たように、縁部強調のために使用された領域のような線形領域において行われる ことができる。

採択実施例はプリント画像の生成に関して説明されたが、開示された方法を用い て直接観察又は写真プリンティングのためにフィルム上に画像を生成することも 又可能である。

ＦＩＧ、　１ 丘部 入力 ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、　７ ・　ＦＩＧ、　８ 屓　条 】会１煎！ この発明は、電子式カラーイメージセンサ、例えば３Ｇ　ＣＦ＾フィルタを備え たコダノク（Ｋｏｄａｋ）　ＫＡＦ−１４００センサ、により発生された三色信 号を取得して、加法混色形色補正のために適した線形領域において加法混色形色 補正処理を行うことを含んでいる。加法混色形処理は三つの３要素補正方程式を 用いて行列乗算器によって行われることができる。線形色補正信号は減法混色形 色補正を行うために適した領域、例えは対＠領域、へ変換される。減法混色形色 補正は三つの３要素補正方程式又は三つの９要素補正方程弐を用いて行われる。

色補正信号は次にカラープリンタへの入力のために適当な形式に変換される。雑 音強調問題を低域するために、色補正は低域カラー信号について行われ、そして 色補正低域信号は原初高周波数カラー信号と組み合わされる。カラープリントの 鮮鋭さを強調するために、適当に量子化され且つフィルタされた緑カラー信号、 並びにコアリング及びクリッピング形雑音除去を用いて三色強調空間において縁 部強調が行われる。

国際調査報告 １１ＩＩ＠ｆｌＩＩｌ−−＾−−ｕ神”−ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０１６６５国際 調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．カラー信号を発生する、少なくとも一つのイメージセンサを備えた電子カメ ラ、 カラー信号の加法混色形色補正処理及び加法混色形色補正信号の減法混色形色補 正処理を行って色補正信号を生成するための補正装置、並びに有形プリント媒体 上に色補正信号をプリントするためのカラー画像固定装置、を備えている装置。
2. ２．前記の補正装置がプリンティングの前に色補正信号の縁部強調を行う、請求 項１に記載の装置。
3. ３．前記の色補正装置が色補正処理の前に二次元低域フィルタリングを行って低 域フィルタ通過色補正信号を高周波数カラー信号と組み合わす、請求項２に記載 の装置。
4. ４．前記の補正装置が、 線形領域において加法混色形色補正処理を行うための線形色補正装置、及び対数 領域において減法混色形色処理を行うための対数色補正装置、を備えている、請 求項１に記載の装置。
5. ５．前記の補正装置が更に、加法混色形色補正信号を対数加法混色形色補正信号 に変換するための領域変換装置を備えている、請求項４に記載の装置。
6. ６．前記の色補正装置が更に、前記のセンサと前記の補正装置との間に接続され ていて低域フィルタ通過カラー信号を生成する二次元低域フィルタを備えている 、請求項５に記載の装置。
7. ７．前記の線形色補正装置が更に、 前記のセンサ及び前記の低域フィルタに接続されていて、カラー信号を反転低域 フィルタ通過カラー信号に加算して高周波数カラー信号を生成する第１加算器、 対数領域色補正信号を線形色補正信号に変換するための対数一線形変換装置、並 びに 前記の対数一線形変換装置及び前記の第１加算器に接続されていて、高周波数カ ラー信号を線形色補正信号と組み合わす第２の加算器、を備えている、請求項６ に記載の装置。
8. ８．色補正信号、及びカラー信号の一つを強調領域に変換するための変換装置、 カラー信号の前記の一つを帯域フィルタするためのフィルタリング装置、フィル タ通過カラー信号の前記の一つから雑音を除去するための雑音除去装置、並びに 雑音除去されたフィルタ通過カラー信号を色補正信号と組み合わすための組合せ 用装置、 を更に備えている、請求項２に記載の装置。
9. ９．ＲＧＢデータを生成するカラーカメラ、前記のカメラに接続された二次元低 域フィルタ、前記の二次元低域フィルタに接続された線形補正ユニット、前記の 線形補正ユニットに接続された対数変換ユニット、前記の対数変換ユニットに接 続された対数補正ユニット、前記の対数補正ユニットに接続された線形変換ユニ ット、前記のセンサ及び前記の二次元低域フィルタに接続された第１加算器、前 記の線形変換ユニット及び前記の第２加算器に接続された第２加算器、前記のカ メラに接続された第１強調変換ユニット、前記の第１強調ユニットに接続された 垂直帯域フィルタ、前記の垂直帯域フィルタに接続された第２低域フィルタ、前 記の第２低域フィルタに接続された垂直雑音除去ユニット、前記の第１強調変換 ユニットに接続された水平帯域フィルタ、前記の水平帯域フィルタに接続された 水平雑音除去ユニット、前記の垂直及び水平雑音除去ユニットに接続された第３ 加算器、前記の第２加算器に接続された第２強調変換ユニット、前記の第３加算 器及び前記の第２強調変換ユニットに接続された第４加算器、前記の第４加算器 に接続された対数露光量変換ユニット、前記の対数露光量変換ユニットに接続さ れた濃度変換ユニット、並びに前記の濃度変換ユニットに接続された熱形プリン タ、を備えている、画像をカラープリントに変換するための装置。
10. １０．（ａ）カラー信号の線形空間色補正を行う段階、及び（ｂ）線形空間補正 に続いてカラー信号の対数空間色補正を行う段階、を含んでいる、カラー信号を 処理する方法。
11. １１．段階（ａ）と（ｂ）との間で領域変換を行うことを更に含んでいる、請求 項１０に記載の方法。
12. １２．（ｃ）カラー信号を低及び高周波数のカラー信号に分割し、前記の線形及 び対数空間補正が前記の低周波数カラー信号について行われる段階、並びに（ｄ ）色補正信号を高周波数カラー信号と組み合わす段階、を更に含んでいる、請求 項１０に記載の方法。
13. １３．（ｅ）カラー信号の縁部強調を行う段階、並びに（ｆ）縁部強調カラー信 号を組合せ色補正信号及び高周波数カラー信号と組み合わす段階、 を更に含んでいる、請求項１１に記載の方法。