JPH09130609A - 画像再生方法および装置 - Google Patents
画像再生方法および装置Info
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- JPH09130609A JPH09130609A JP7283144A JP28314495A JPH09130609A JP H09130609 A JPH09130609 A JP H09130609A JP 7283144 A JP7283144 A JP 7283144A JP 28314495 A JP28314495 A JP 28314495A JP H09130609 A JPH09130609 A JP H09130609A
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Abstract
よび装置において、明暗のコントラストの強い画像をめ
りはりを失うことなく覆い焼きと同等の効果を得て良好
な画質の画像とする。 【構成】 画像が記録されたフイルム6をプレスキャン
することにより得られた先読画像信号に基づいて、オー
トセットアップアルゴリズム27によりLUT15において
行う明るさ補正などの処理、LUT19において行うダイ
ナミックレンジ圧縮処理の圧縮率、LUT21において行
う階調処理などのパラメータを所望とする値に設定す
る。次いでファインスキャンを行って本読画像信号を
得、これに対してLUT15,19,21において、明るさ補
正、ダイナミックレンジ圧縮処理、階調補正を行って、
処理済画像信号を得る。処理済画像信号は現像部100 を
経てハードコピーとして再生される。
Description
反射原稿、ネガフイルム、リバーサルフイルム等の透過
原稿に担持されるカラー画像から得られる画像信号を可
視像として表示するための画像再生方法および装置に関
する。
ム等の写真フイルム(以下、フイルムとする)や印刷物
等に記録された画像情報を光電的に読み取って、読み取
った画像をデジタル信号とした後、種々の画像処理を施
して記録用の画像情報とし、この画像情報に応じて変調
した記録光によって印画紙等の感光材料を走査露光して
プリントするデジタルフォトプリンタの開発が進んでい
る。
成や画像の分割等の編集や、文字と画像との編集等のプ
リント画像のレイアウトや、色/濃度調整、変倍率、輪
郭強調等の各種の画像処理も自由に行うことができ、用
途に応じて自由に編集および画像処理したプリントを出
力することができる。また、従来の面露光によるプリン
トでは、感光材料の再現可能濃度域の制約のため、フイ
ルム等に記録されている画像濃度情報をすべて再生する
ことはできないが、デジタルフォトプリンタによればフ
イルムに記録されている画像濃度情報をほぼ100 %再生
したプリントが出力可能である。
的に、フイルム等の原稿に記録された画像を読み取る読
取手段、読み取った画像を画像処理して後の露光条件を
決定し、決定された露光条件に従って感光材料を走査露
光して現像処理を施したり、モニタに表示したりする画
像再生手段より構成される。
おいては、例えばスリット走査による読取りでは、1次
元方向に延在するスリット状の読取光をフイルムに照射
するとともに、フイルムをこの1次元方向と略直交する
方向に移動(あるいは読取光と光電変換素子とを移動)
することにより、フイルムを2次元的に走査する。フイ
ルムを透過したフイルム画像を担持する透過光は、CC
Dラインセンサ等の光電変換素子の受光面上に結像し
て、光電変換されて読み取られる。読み取られた光量デ
ータは増幅され、A/D変換によりデジタル信号とさ
れ、各CCD素子による特性のバラツキの補正、濃度変
換、倍率変換等の各種の画像処理が施されて、再生手段
に転送される。
を、例えばCRT等のディスプレイに可視像として再生
する。オぺレータは、再現画像を見て、必要であればこ
の再生画像に階調補正や色/濃度補正等の補正をさらに
加え(セットアップ条件の設定)、再生画像が仕上りプ
リントとして合格(検定OK)であれば、記録用の画像
情報として現像手段やモニタに転送する。
ン(光ビーム走査)による画像記録を利用するものであ
れば、感光材料に形成される3原色の感光層、例えば
R、GおよびBの3色の露光に対応する3種の光ビーム
を、記録用の画像情報に応じて変調して主走査方向(前
記1次元方向に対応)に偏向すると共に、この主走査方
向と略直交する方向に、感光材料を副走査搬送する(偏
向された光ビームと感光材料とを相対的に副走査する)
ことにより、記録画像に応じて変調された光ビームによ
って感光材料を2次元的に走査露光して、読み取ったフ
イルムの画像を感光材料に記録する。
じた現像処理、例えば銀塩写真感光材料であれば、発色
・現像→漂白・定着→水洗→乾燥等の現像処理が施さ
れ、仕上りプリントとして出力される。
輝度レンジは比較的広いが、感光材料は最大濃度が制限
されているため、通常のプリント方法では輝度差が大き
いシーンのプリントは明るい部分(明部)あるいは暗い
部分(暗部)のどちらかがつぶれてしまう傾向がある。
例えば、人物を逆光で撮影したような場合、人物が明瞭
となるようにプリントすると、空のような明るい部分は
白くとんでしまい、空のような明るい部分が明瞭となる
ようにすると人物が黒くなってつぶれてしまう。この問
題を解決するために、覆い焼きやマスキングプリントと
いうような方法が用いられている。
域には通常の露光を与え、プリント上で白くとびそうな
領域に穴あき遮蔽板を使って選択的に長時間露光を与え
たり、プリント上で黒くつぶれそうな領域には遮蔽板を
用いて選択的に露光時間を短くすることにより、個々の
被写体のコントラストは維持し、かつ明部・暗部のつぶ
れのないプリントを得るというものである。このように
局部的に露光時間を制御する遮蔽板として、原画フイル
ムのネガポジを反転したボケ像を写真的に作成したもの
を用いて、原画フイルムとボケ画像フイルムとを重ねて
プリントを行う方法が提案されている。
的に変化させることにより、覆い焼きと同様の効果を得
ることができるマスキングプリント方法も提案されてい
る(例えば特開昭58-66929号、特開昭64-35542号、特公
昭64-10819号)。
にして、メモリスキャンにより原画を測光してカラー原
画のボケマスクデータを作成し、露光モードにおいては
このボケマスクデータによりCRTの発生を制御して、
原画が確実に感光材料のコントラスト再現限界に記録さ
れるようにコントラストの制御を行う装置が記載されて
いる。
明光源とし、原画を測光する光路と感光材料に露光する
光路とを切り換え可能にしておき、再生される画像の階
調補正と彩度補正を行うための露光時のCRTの輝度制
御信号を原画の測光データに基づいて作成するととも
に、再生画像をモニタに表示するための信号を生成し、
これを観察してCRTからの光量を制御して所望とする
再生画像が得られるようにした装置が記載されている。
光源と原画との間に液晶のような光の透過率を部分的に
変化させることができるマトリクスデバイスを配置し、
原画の測光データに基づいてこの液晶の透過率を制御し
て再生画像のコントラストを調整することができるよう
にした装置が記載されている。
ために、原画上の各色毎に濃度値の最大、最小値が再生
画像上でそれぞれ予め設定された一定の値になるように
変換する方法が提案されている(特開平6-242521号)。
この方法は階調の制御をフイルムのコマごとに行うこと
ができるため、輝度差が大きいシーンでは画像全体の階
調を軟調化してシーンの輝度レンジが感光材料のダイナ
ミックレンジ内に収まるようにして明部および暗部のつ
ぶれをなくすようにしたものである。
た覆い焼きやマスキングプリントを行う方法において
は、再生される画像に関係なく用意される遮蔽板を操作
するために、極めて高度な技術を必要とし、またボケ像
フイルムを作成するためには非常に手間がかかり、プリ
ント効率が極めて低くなってしまう。
64-35542号、特公昭64-10819号においては、ある程度大
きな構造物のコントラストは照明光源の輝度分布により
調整することにより再生することはできる。しかしなが
ら、再生画像の局所的な構造は原画フイルムの投影像に
対応しているため、エッジ部も含めた色再現を自由にコ
ントロールすることができない、エッジの鮮鋭度を自由
にコントロールできない、あるいは原画のオーバー、ア
ンダー部などの階調を自由にコントロールできないなど
の欠点がある。
号、特公昭64-10819号のそれぞれに記載された装置にお
いては、測光および露光のための処理がシーケンシャル
に行われるため処理能力が遅く、また測光時と露光時と
で原画の移動量がずれた場合にプリントされる像が乱れ
るという問題がある。また、液晶を用いる特公昭64-108
19号においては、液晶の透過率は最大30%程度である
ため露光時間が長くなってしまう。さらに、CRTの管
面はガラスで覆われておりガラスの内側が光るようにな
っているものである。このためCRTの管面にフイルム
を密着させてもCRTの光っている面とフイルムとの間
には実質的に隙間ができることとなる。このため測光デ
ータを表示する特開昭64-35542号においては、測光時に
CRT発光面とフイルム面との間の隙間により、測光結
像系にボケが生じて鮮明なモニタ画像を得ることができ
ないという問題がある。
および暗部のつぶれをなくすことはできるものの、個々
の被写体のコントラストが弱くなり、めりはりのないプ
リント像になってしまうという問題がある。
い構造物のみを表すボケ画像信号をデジタル画像信号か
ら減算することにより差信号を得、得られた差信号に対
し、濃度、彩度および/または階調を変化させる処理を
施し、この処理が施された差信号を可視像として再生手
段に再生することにより、原画像全体のコントラストが
強い場合であっても、画像全体のコントラストを弱め、
かつ画像中の明部および暗部内の細かなコントラストを
残し、明部および暗部の双方の画像がつぶれることをな
くした画像再生方法が提案されている(特開平2-226375
号、特願平7-165965号)。
おいては、画像全体のダイナミックレンジを圧縮するこ
とはできるものの、ダイナミックレンジ圧縮が不要な大
面積コントラストの弱いシーンに対してもダイナミック
レンジ圧縮処理を行ってしまうため、画像全体としての
めりはりがなくなり、画像が見にくくなってしまってい
た。
いは暗い側に画像信号のヒストグラムが偏っているもの
があり、このようなシーンに対しては、明部あるいは暗
部のいずれかについてのみダイナミックレンジ圧縮処理
を施すことが好ましい。しかしながら、従来の方法にお
いては画像全体に亘って一様にダイナミックレンジ圧縮
処理が施されてしまうため、大面積コントラストが弱い
側のめりはりがなくなってしまい、画像が見にくくなっ
ていた。
ストが大きい画像であっても画像のめりはりを失うこと
なく、明部および暗部のつぶれをなくし、さらには大面
積コントラストが弱いシーンに対してダイナミックレン
ジ圧縮処理による影響を及ぼすことがなく、高画質のプ
リント画像を得ることができる画像再生方法および装置
を提供することを目的とするものである。
法および装置は、カラー画像を表すデジタル画像信号を
可視像として再生する画像再生方法および装置におい
て、前記画像信号のヒストグラムを作成し、該ヒストグ
ラムに基づいて該画像信号のダイナミックレンジを算出
し、該ダイナミックレンジに基づいて、前記画像信号の
所定の基準値を基準として、該基準信号については圧縮
率が略0となるように、信号値の比較的高い部分、信号
値の比較的低い部分および/または前記画像信号の全体
のそれぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定
し、設定されたダイナミックレンジ圧縮率により前記画
像信号に対してダイナミックレンジ圧縮処理を施して処
理済画像信号を得、該処理済画像信号を可視像として再
生することを特徴とするものである。
ダイナミックレンジが所定の閾値よりも大きい場合にの
み前記ダイナミックレンジ圧縮処理を行うことが好まし
い。
該画像信号よりも画素間隔が粗い先読画像信号を得、該
先読画像信号に基づいて前記ダイナミックレンジの算出
および前記ダイナミックレンジ圧縮率の設定を行うこと
が好ましい。
該明暗信号のボケ画像を表すボケ画像信号を作成し、該
ボケ画像信号に基づいて前記ダイナミックレンジの算
出、前記ダイナミックレンジ圧縮率の設定および前記ダ
イナミックレンジ圧縮処理を行うことが好ましい。
す画像信号のビット数を、処理済画像信号のビット数よ
りも大きくしてダイナミックレンジ圧縮処理を行うこと
が好ましい。とくに、ボケ画像信号に基づいて処理する
場合には、ダイナミックレンジ圧縮信号の分解能が不足
することにより偽輪郭が発生しないように、入力される
画像信号のビット幅よりも多く取ることが望ましい。
のヒストグラムを求め、このヒストグラムに基づいて、
ある所定の基準信号を基準として、画像信号の全体、信
号値の高い部分および/または信号値の低い部分のそれ
ぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定し、設定
されたダイナミックレンジ圧縮率によりダイナミックレ
ンジ圧縮処理を行うようにしたものである。ここで、信
号値の高い部分は再生画像における明部であり、信号値
の低い部分は再生画像における暗部である。したがっ
て、画像がつぶれてしまう明部および暗部についてのみ
ダイナミックレンジ圧縮処理を施すような圧縮率を設定
することにより、大面積コントラストが強い部分につい
てのみダイナミックレンジ圧縮処理が施されることとな
り、これにより明部あるいは暗部についてのみ大面積コ
ントラストが弱められ、大面積コントラストが弱い部分
については、ダイナミックレンジ圧縮処理は施されない
こととなる。このため、明部および暗部の画像がつぶれ
ることがなくなり、かつ大面積コントラストが弱い部分
についてはさらに弱められることがなくなり、再生画像
の画質を向上させることができる。
は、ダイナミックレンジ圧縮率が略0となるように設定
されているため、この基準信号を画像中の主要な被写体
の濃度に設定することにより、主要な被写体については
ダイナミックレンジ圧縮処理が施されることがなくな
る。一方、画像全体の明るさ調整は、別個に処理を行う
ことにより、ダイナミックレンジ圧縮と明るさ調整との
機能分離が明確となり、明るさ補正等の処理をし易くす
ることができる。
ミックレンジが所定の閾値よりも大きい場合にのみ、ダ
イナミックレンジ圧縮処理を施すことにより、ダイナミ
ックレンジが所定の閾値よりも小さい場合にはダイナミ
ックレンジ圧縮処理は施されないこととなる。このた
め、ダイナミックレンジが小さな大面積コントラストの
弱い画像に対してはダイナミックレンジ圧縮処理を行わ
ないようにすることができ、これにより、大面積コント
ラストの弱い画像の大面積コントラストがさらに弱めら
れることを防止することができる。
明暗信号をフィルタリング処理するなどしてボケ画像信
号を作成し、このボケ画像信号に対してダイナミックレ
ンジ圧縮処理を施すことにより、処理済画像信号を再生
した画像は、特に画像内の被写体のエッジ部分において
カラー画像と比較して明るさは変化しているものの、色
の再現性は担保されることとなる。したがって、元のカ
ラー画像と比較して不自然さのない画像を得ることがで
きる。
される画像信号のビット幅を処理済画像信号のビット幅
よりも多くとることにより、分解能が不足することによ
る偽輪郭が発生しにくくなり、より高画質な画像を得る
ことができる。
の形態について説明する。
である。図1に示すように本発明の実施の形態による画
像再生装置1は、画像読取部1Aと、画像処理部1Bと
からなる。画像読取部1Aは、光源2と、光源2からの
光量を調整するための調光部3と、光源2からの光をR
GBの3色に変換するためのRGBフィルタ4と、RG
Bフィルタ4を透過した光を拡散させてフイルム6に照
射するためのミラーボックス5と、フイルム6を透過し
た光をエリアタイプのCCD8に結像させるためのレン
ズ7とからなるものである。なお、画像読取方式はエリ
アタイプのCCDの代りに、ラインセンサを相対的に移
動する方式でも、ドラムスキャナのようにスポット測光
する方式でもよい。なお、画像読取部1Aにおいては、
CCD8の検出間隔を比較的粗くして先読画像信号SP
を得る先読みと、この先読みの後CCD8の検出間隔を
比較的細かくして本読画像信号SQ を得る本読みとを行
うものである。
て検出されたRGB3色の画像信号を増幅するためのア
ンプ10と、増幅された画像信号をデジタル画像信号にA
/D変換するためのA/D変換手段11と、デジタル画像
信号を濃度信号に変換するためのルックアップテーブル
(LUT)12と、濃度変換されたデジタル画像信号をR
GBの色ごとに記憶するフレームメモリ13R,13G,13
Bと、プレスキャンを行う場合に先読画像信号をRGB
の色ごとに記憶するフレームメモリ14R,14G,14B
と、デジタル画像信号に対して後述するようなグレイバ
ランス、明るさ補正および階調補正を行うLUT15と、
LUT15により処理がなされた画像信号を後述する感光
材料上で適切な色に再現されるような色の信号となるよ
うに補正するマトリクス(MTX)16と、MTX16によ
り補正された信号を明暗信号に変換するためのMTX17
と、明暗信号をボケ信号とするためのローパスフィルタ
(LPF)18と、ボケ信号のダイナミックレンジを圧縮
することにより大面積コントラストを調整するためのボ
ケ画像信号を得るLUT19と、オリジナルの画像信号と
処理済画像信号との加算を行って加算信号Sadd を得る
加算手段20と、加算信号Sadd のコントラスト(すなわ
ち大面積コントラストおよび局所的コントラスト)を補
正する、すなわち階調処理を行うためのLUT21と、コ
ントラストが補正された信号をD/A変換するためのD
/A変換手段22と、先読画像信号SP の階調を補正する
ためのLUT23と、LUT23により階調が補正された先
読画像信号SP をD/A変換するためのD/A変換手段
24と、D/A変換がなされた先読画像信号SP を可視像
として再生するためのCRT25と、CRT25に表示され
た画像の最終的なパラメータを設定するために画像を操
作するためのマウス26と、先読画像信号SP から後述す
るようにヒストグラムを算出し、このヒストグラムに基
づいて、LUT15,19,21,23を調整するためのパラメ
ータを設定するオートセットアップアルゴリズム27から
なるものである。
域を飽和させずに変換する透過率−濃度変換テーブルで
ある。LUT15は、グレイバランス、明るさ補正および
階調補正を行うものであり、図2(a)に示すようなグ
レイバランス調整テーブル、図2(b)に示す明るさ補
正テーブルおよび図2(c)に示すγ補正テーブルがカ
スケード接続されてなるものである。LUT19は、図3
(a)〜(e)に示すような所定の傾きαを有するダイ
ナミックレンジ圧縮テーブルが記憶されてなるものであ
る。なお、ここでαは負の値をとるものである。このダ
イナミックレンジ圧縮テーブルは後述するように先読画
像信号SP に基づいて算出されるものである。LUT21
は図4に示すように非線形の階調変換テーブルとなって
おり、入力される信号と再生画像との関係を表すものと
なっている。LUT23は図5に示すように線形の階調変
換テーブルデータを記憶するものである。この階調変換
テーブルデータの傾きは、1+αとなっている。
適切な色に仕上げるためのマトリクスであり、フイルム
6が有する分光特性と最終的に画像が再生される感光材
料の分光特性との組合わせで適切な色に再現されるよう
に画像信号を補正するものである。また、MTX17は、
RGBのカラー画像信号を明暗信号に変換するものであ
り、RGBの各画像信号の平均値の3分の1、あるいは
YIQ規定などを用いてカラー画像信号を明暗信号に変
換するものである。
ぼかすためのボケマスクフィルタであり、図6に示すよ
うな特性を有する。ここで、ボケマスクの直径が小さ過
ぎると鮮鋭度が不自然に強調されたり、エッジ部分のオ
ーバーシュートが目立つようになってしまう。一方、主
要被写体が小さいときにボケマスクの効果があまり現れ
なかったり、演算量が多くなって装置の規模が大きくな
ってしまうという欠点が生じる。本出願人による各種シ
ーンに対する実験の結果、135フイルムの場合のマス
クサイズの半値幅の直径はフイルム上で0.3 から3mm
程度(さらに望ましくは0.5 から2mm程度が好まし
い。なお、フイルムサイズが135フイルムよりも大き
い場合は、ボケマスクサイズも大きくした方が好まし
い。
明する。
られ、調光部3により所定光量の光とされる。この光量
は例えば予め測定されたフイルム6に記録された画像の
最低濃度点の透過光量が、CCD8の飽和レベルの僅か
に下のレベルとなるように設定される。そしてこの光は
RGBフィルタ4を透過し、ミラーボックス5により拡
散されてフイルム6に照射される。フイルム6に記録さ
れている画像に応じて変調されたフイルム6の透過光は
レンズ7を通じてCCD8に照射され、フイルム6に記
録された画像を表す画像信号に光電的に変換される。な
お、本実施の形態においてはまず先読画像信号SP を得
るため、CCD8の検出間隔は比較的粗いものに設定さ
れる。ここで、RGBフィルタ4をR、G、Bと切り換
えることによりカラー画像を表す3色の先読画像信号S
P が得られ、画像処理部1Bに送られる。画像処理部1
Bにおいては以下の処理がなされる。
信号SP は微弱であるため、アンプ10により増幅された
後にA/D変換器11においてデジタル先読画像信号SP
に変換される。デジタル画像信号SP はLUT12により
濃度信号に変換されてフレームメモリ14R,14G,14B
にそれぞれ記憶される。
に記憶された先読画像信号SP が読み出されてオートセ
ットアップアルゴリズム27およびLUT23に入力され
る。オートセットアップアルゴリズム27においては、以
下の処理が行われる。
算出される。図7は先読画像信号SP のヒストグラムを
表す図である。図7に示すヒストグラムにおいて、まず
RGB各色の最高輝度Ymaxと最低輝度Yminとを
求め、この最高輝度Ymaxと最低輝度Yminとに基
づいて、LUT15において行われる図2(a)に示すグ
レイバランス調整テーブルが設定される。
T19において行われるダイナミックレンジ圧縮処理のた
めのダイナミックレンジ圧縮テーブルの設定がなされ
る。このテーブルの設定は以下のようにして行う。
は以下のようになる。すなわち、信号値とプリント濃度
との関係を表すLUT21の階調曲線において、被写体が
つぶれることなく再現できる領域は図4の領域Gであ
る。したがって、デジタル画像信号においては、画像に
含まれる被写体がこの領域Gから外れてしまっている
と、キャッチライトのような信号値の高い部分が白くな
り、信号値の低い部分が黒くなってしまって、像がとん
だりあるいはつぶれたりしてしまうものである。そこで
本発明は以下のようにダイナミックレンジ圧縮率を設定
することによりこのような明る過ぎる部分および暗過ぎ
る部分がつぶれることなく感光材料にプリントできるよ
うにするものである。
れたダイナミックレンジに基づいて、ダイナミックレン
ジ圧縮率が設定される。これは、図7に示すヒストグラ
ムにより求められた先読画像信号SP の最高輝度Yma
xと最低輝度Yminとの差であるダイナミックレンジ
が、図4に示すLUT21のYmax′とYmin′との
間の範囲Gの信号となるような圧縮率が設定されるもの
である。すなわち、画像信号のダイナミックレンジがY
max′とYmin′との間の範囲Gよりも大きいと、
画像信号のYmax′よりも信号値が大きな部分(明
部)に対応する階調曲線γは値が収束しているため、再
生画像において明部がつぶれてしまう。また逆に画像信
号のYmin′よりも信号値が小さな部分(暗部)に対
応する階調曲線γも値が収束しているため、再生画像に
おいて暗部がつぶれてしまう。したがって、この明部お
よび暗部のつぶれを生じないように、明部および暗部の
ダイナミックレンジ圧縮率αl ,αd を設定するもので
ある。すなわち、先読画像信号の最高輝度Ymaxの近
傍の信号がYmax′内に収まるように、かつ最低輝度
Yminの近傍の信号がYmin′内に収まるようにダ
イナミックレンジ圧縮率αl ,αd が設定される。
縮率αは図8に示すような関数α(DR)(DRはダイ
ナミックレンジ)により行う。この関数α(DR)は、
画像信号のダイナミックレンジが閾値DRthよりも小
さい場合は、圧縮率が0すなわちダイナミックレンジ圧
縮処理を行わないものである。これはダイナミックレン
ジが小さく、画像の大面積コントラストが小さい場合に
は、ダイナミックレンジ圧縮処理を施すと、さらに画像
の大面積コントラストが小さくなり、かえって再生画像
が見にくくなってしまうからである。ここで、画像の中
に存在するキャッチライトなどの明部の画像について
は、ダイナミックレンジ圧縮処理により階調を出すより
も、再生画像上の最低濃度をとばしたほうがよい。この
ため図8においてはダイナミックレンジがDRmaxよ
りも大きい値の時には、αは下限値αmaxにおいてク
リップしている。
ンジ圧縮を行うためのテーブルの設定を行う。まず、図
8に基づいて求められた圧縮率αにより、画像全体につ
いてのダイナミックレンジ圧縮テーブルを設定する。画
像全体のダイナミックレンジ圧縮テーブルは図3(a)
に示すように、画像信号を変数とした単調減少関数であ
り、信号値Y0を中心としたその傾斜αの大きさにより
ダイナミックレンジ圧縮テーブルの関数f(α)が設定
される。ここで、信号値Y0の値としては、例えばカラ
ー画像に含まれる被写体が人物である場合、肌色と略同
一の濃度である0.50〜0.70の間の値、好ましく
は0.6に設定される。このように、信号値Y0の値を
設定すると、ダイナミックレンジ圧縮はその濃度の明る
さ補正に対して影響を及ぼさないため、明るさ補正とダ
イナミックレンジ圧縮処理との機能の分離が明確にな
り、その結果オートセットアップアルゴリズム27におけ
るパラメータが設定し易くなるためである。さらに、明
るさ補正処理が主要部の明るさを適正に調整できなかっ
たときには、ダイナミックレンジ圧縮処理は主要部をY
0に近い値とするように作用するというメリットも得ら
れる。
画像信号値が大きい側すなわち明るい側のダイナミック
レンジ圧縮テーブルの関数fl (αl )および画像信号
値が小さい側すなわち暗い側のダイナミックレンジ圧縮
テーブルの関数fd (αd )が設定される。これは、上
述したように設定したダイナミックレンジ圧縮率αl、
αd により定められる関数である。
(α)、fl (αl )およびfd (αd )を下記の式
(1)により加算し、LUT21において設定される最終
的なダイナミックレンジ圧縮テーブルの関数ft (α)
を設定する。
(d),(e)に示すような関数の場合、関数が点Pお
よび点Qにおいて不連続となっているため、この点P,
Qに相当する濃度領域に、元の画像にはとくに輪郭は存
在しないにも拘わらず処理済画像にアーチファクトが生
じる場合がある。このため、関数fl (αl )およびf
d (αd )を図3(c),(d)に示すように、点P,
Qにおいて微係数が連続するような関数にすることによ
り、アーチファクトの発生を防止することができる。
d )はY0を端点とする直線である。なお、アーチファ
クトの発生を抑制するために、図3(b),(c)に示
すように微係数が連続する関数とすることが好ましい。
ジ圧縮率が設定されると、このダイナミックレンジ圧縮
率により先読画像信号SP に対してダイナミックレンジ
圧縮処理を行い、さらにダイナミックレンジ圧縮処理が
施された先読画像信号SP をLUT23に入力し、ここで
階調処理を施し、さらにD/A変換器24によりD/A変
換されてモニタ25に先読画像信号SP を可視像として表
示する。ここで、モニタ25に表示する画像は先読画像信
号SP に基づく画像であり、ダイナミックレンジ圧縮の
効果を表示画像に反映させることが必要である。しかし
ながら、先読画像信号SP に対してダイナミックレンジ
圧縮処理を施すと、システムの規模が大きくなってしま
うという問題がある。モニタ25に表示する画像として
は、図5に示すような、ダイナミックレンジ圧縮率α+
1を傾きとする単純な階調変換テーブルにより先読画像
信号SP を階調変換してモニタ25に表示するのみで、ダ
イナミックレンジ圧縮率の確認を行うには十分である。
したがって、図5に示すような階調変換テーブルをLU
T23に記憶しておき、先読画像信号SP に対してダイナ
ミックレンジ圧縮処理を行うことなく、この階調変換テ
ーブルにより階調変換処理を施してモニタ25に表示する
ことにより、システムの規模を大きくすることなく、ダ
イナミックレンジ圧縮率をモニタ25により確認すること
ができる。
示された状態を表す図である。モニタ25には表示された
画像の圧縮率を、マウス26により調整するための調整部
25Aが表示されており、これをマウス26により調整して
モニタ25に表示されている先読画像信号SP により表さ
れる画像のシーンの判別を行い、ダイナミックレンジ圧
縮率の微調整を行う。そしてここで調整されたダイナミ
ックレンジ圧縮率はオートセットアップアルゴリズム27
に入力され、これによりLUT19におけるダイナミック
レンジ圧縮テーブルが最終的に設定される。
に表示された画像をオペレータが観察してオートセット
アップアルゴリズム27により設定された圧縮率を調整す
るようにしているが、オートセットアップアルゴリズム
27が画像のシーンの判別も行い、自動的にダイナミック
レンジ圧縮率を調整するようにしてもよい。
アルゴリズム27により、LUT15,19,21の設定が終了
すると、本読みが行われる。
られ、調光部3により所定光量の光とされる。なお、本
読の場合、調光部3の光量はフレームメモリ14R,14
G,14Bに記録された先読画像信号SP の値に応じて設
定されている。そしてこの光はRGBフィルタ4を透過
し、ミラーボックス5により拡散されてフイルム6に照
射される。フイルム6に記録されている画像に応じて変
調されたフイルム6の透過光はレンズ7を通じてCCD
8に照射され、フイルム6に記録された画像を表す画像
信号に光電的に変換される。なお、この場合は本読画像
信号SQ を得るため、CCD8の検出間隔は比較的細か
いものに設定される。ここで、RGBフィルタ4をR、
G、Bと切り換えることによりカラー画像を表す3色の
本読画像信号SQ が得られ、画像処理部1Bに送られ
る。画像処理部1Bにおいては以下の処理がなされる。
信号SQ は微弱であるため、アンプ10により増幅された
後にA/D変換器11においてデジタル本読画像信号SQ
に変換される。デジタル本読画像信号SQ はLUT12に
より濃度信号に変換されてフレームメモリ13R,13G,
13Bにそれぞれ記憶される。
に記憶された本読画像信号SQ が読み出されて、LUT
15により、オートセットアップアルゴリズム27において
定められた図2(a),(b),(c)に示すグレイバ
ランステーブル、明るさ補正テーブルおよび階調補正テ
ーブルによりそれぞれグレイバランスの補正、明るさの
補正および階調の補正が行われる。このように、LUT
15により補正がなされた本読画像信号SQ はMTX16に
入力され、ここで色の補正がなされる。ここでMTX16
は上述したようにフイルム6が有する分光特性と最終的
に画像が再生される感光材料の分光特性とを合わせて色
が再現されるようにデジタル画像信号を補正するもので
ある。MTX16により色補正がなされたデジタル本読画
像信号SQ は、加算手段20に入力される一方で、MTX
17に入力される。MTX17においては、RGB信号から
明暗信号が生成される。この明暗信号の生成は、RGB
の各画像信号の平均値の3分の1、あるいはYIQ規定
などを用いてカラー画像信号を明暗信号に変換するもの
である。例えば、YIQ規定により明暗信号を求める場
合は、下記の式(2)によりYIQ規定のY成分のみを
RGBの信号値に基づいて算出することにより行う。
りボケマスク信号に変換される。そしてこのボケマスク
信号はLUT19に入力され、前述したオートセットアッ
プアルゴリズム27により設定されたダイナミックレンジ
圧縮の関数ft(α)に基づいて、ダイナミックレンジ
圧縮処理が行われる。そしてダイナミックレンジ圧縮処
理が施された本読画像信号SQ は加算手段20に入力さ
れ、MTX16において色補正がなされた本読画像信号と
加算され、加算信号Sadd が得られる。この加算信号S
add は画像の低周波成分のダイナミックレンジが圧縮さ
れたものとなっている。そしてこのようにして得られた
加算信号Sadd はLUT21に入力され、ここで最終的な
出力媒体(例えば感光材料など)に合わせた階調処理が
施され処理済画像信号が得られる。
10に示す。図10に示すように、LPF18の通過帯域は、
大面積コントラストに相当する。一方、局所的なコント
ラストは、LPF18の通過帯域よりも高周波成分である
ため、LUT19によっては圧縮されないこととなる。し
たがって、処理済画像信号を再生することにより得られ
る画像は、局所的なコントラストを維持した状態で、ダ
イナミックレンジ圧縮処理を行うことができ、アナログ
面露光での覆い焼きに相当する画像処理を行うことが可
能となる。
のビット数を図11に示す。画像信号のビット数は画像の
階調分解能を定める重要なものである。画像の階調分解
能が低いと再生された画像にアーチファクトが発生して
しまう。例えば、図11(a)に示すように、画像信号を
すべて8ビット(256階調)で演算を行った場合に
は、再生した画像にアーチファクトが発生してしまうこ
とがある。これは、LUT21において、階調をたてる処
理を行った際に、LUT19の出力の1 LSBが拡大され
ることにより、偽輪郭が視認されてしまうことによるも
のである。例えば、図12(a)に示すように、ダイナミ
ックレンジ圧縮率が1/4である場合を考えると、8ビ
ットの画像信号の1LSBをLUT21により階調変換す
ると、例えばLUT21のγの値が1.5のときには、処
理済の信号において1LSB当たりの信号の変化量が略
1.5倍となるため、再生画像において階段状の模様が
目立つものとなってしまう。これに対して図11(b)に
示すようにLUT21に入力される前の画像信号を8ビッ
トから10ビットに変換してLUT21において階調処理を
行い、再度8ビットに戻すことにより、アーチファクト
の発生を抑制することができる。すなわち、図12(b)
に示すように、10ビットの画像信号の場合は、LUT19
による処理後の1LSBは、8ビットの場合の1/4と
なり、これによりLUT21により階調変換された信号も
ダイナミックレンジ圧縮信号の1.5×1/4倍とな
る。したがって、LUT19によりダイナミックレンジ圧
縮処理が施される画像信号のビット数を10ビット以上と
することにより、8ビットで処理を行うものと比較し
て、アーチファクトの発生を防止することができる。
信号は、D/A変換器22に入力されてアナログ信号に変
換される。D/A変換器22により変換されたアナログ信
号は図13に示す現像部100 に入力される。現像部100 に
おいては以下の処理がなされる。
は、図示しないAOMドライバに転送される。AOMド
ライバは、転送された画像情報に応じて光ビームを変調
するように、画像露光部98の音響光学変調器(AOM)
104 を駆動する。
スタースキャン)によって感光材料Aを走査露光して、
画像情報の画像を感光材料Aに記録するものであり、図
13にに示すように、感光材料Aに形成されるR感光層の
露光に対応する狭帯波長域の光ビームを射出する光源10
2 R、以下同様にG感光層の露光に対応する光源102
G、およびB感光層の露光に対応する光源102 Bの各光
ビームの光源、各光源より射出された光ビームを、それ
ぞれ記録画像に応じて変調するAOM104 R,104 Gお
よび104 B、光偏向器としてのポリゴンミラー96、fθ
レンズ106 と、感光材料Aの副走査搬送手段108 を有す
る。
射出され、互いに相異なる角度で進行する各光ビーム
は、それぞれに対応するAOM104 (104 R,104 G,
104 B)に入射する。なお、光源102 としては、感光材
料Aの感光層に対応する所定波長の光ビームを射出可能
な各種の光ビーム光源が利用可能であり、各種の半導体
レーザ、SHGレーザ、He−Neレーザ等のガスレー
ザ等が例示される。また各光ビームを合波する合波光学
系であってもよい。各AOM104 には、AOMドライバ
より記録画像に応じたR,GおよびBそれぞれの駆動信
号r,gおよびbが転送されており、入射した光ビーム
を記録画像に応じて強調変調する。
は、光偏向器としてのポリゴンミラー96に入射して反射
され、主走査方向(図中矢印x方向)に偏向され、次い
でfθレンズ106 によって所定の走査位置zに所定のビ
ーム形状で結像するように調整され、感光材料Aに入射
する。なお、光偏向器は、ポリゴンミラーのみならず、
レゾナントスキャナ、ガルバノメータミラー等であって
もよい。また、このような画像露光部98には、必要に応
じて光ビームの整形手段や面倒れ補正光学系が配備され
ていてもよいのはもちろんである。
遮光された状態で所定位置に装填されている。このよう
な感光材料Aは引き出しローラ等の引き出し手段に引き
出され、カッタによって所定長に切断された後(図示省
略)、副走査手段108 を構成する走査位置zを挟んで配
置されるローラ対108 aおよび108 bによって、走査位
置zに保持されつつ主走査方向と略直交する副走査方向
(図中矢印y方向)に副走査搬送される。ここで、光ビ
ームは前述のように主走査方向に偏向されているので、
副走査方向に搬送される感光材料Aは光ビームによって
全面を2次元的に走査され、LUT19により処理がなさ
れた画像信号により表される画像情報の画像が記録され
る。
ローラ対110 によって現像部100 に搬入され、現像処理
を施され仕上りプリントPとされる。ここで、例えば感
光材料Aが銀塩写真感光材料であれば、現像部100 は発
色・現像槽112 、漂白・定着槽114 、水洗槽116 a,11
6 bおよび116 c、乾燥部118 等より構成され、感光材
料Aはそれぞれの処理槽において所定の処理を施され、
仕上りプリントPとして出力される。
ムをAOM104 によって変調した構成であったが、これ
以外にも、光源がLD等の直接変調が可能なものであれ
ば、これによって光ビームを記録画像に応じて変調して
もよい。また、副走査搬送手段も走査位置を挟んで配置
される2組のローラ対以外に、走査位置に感光材料を保
持する露光ドラムと走査位置を挟んで配置される2本の
ニップローラ等であってもよい。
ドラムに感光材料を巻き付けて、光ビームを一点に入射
して、ドラムを回転すると共に軸線方向に移動する、い
わゆるドラムスキャナであってもよい。また、光ビーム
走査以外にも、面光源と液晶シャッタとによる面露光で
あってもよく、LEDアレイ等の線状光源を用いた露光
であってもよい。また図13では、感光材料は露光前にシ
ート状にカットされるようになっているが、ロールのま
ま露光して現像部100 の前または後でカットするように
してもよい。
像として再生される画像は、元のカラー画像が逆光のシ
ーンであっても被写体である人間が黒くつぶれてしまう
こともなく、また明るい背景の部分の像がとんでしまう
こともなくなる。さらに、ストロボを用いた撮影により
得られた画像であっても、近くに写る人物や背景などが
つぶれることなく画像を再生することができ、適切なダ
イナミックレンジ圧縮処理が施されたものとなる。
により覆い焼きを行う場合は、MTX17の係数の選択に
より色再現性のコントロールを行うしか方法がないた
め、色再現性を調整しようとするとエッジ部分は明るさ
と色再現性とが同時に変化してしまい不自然なプリント
になってしまう。しかしながら、MTX17をカラー信号
を明暗信号に変換するものとしたため、被写体のエッジ
部分の明るさは変化するものの、色再現性は変化しない
ため、自然な仕上りのプリントを得ることができる。
め、原画フイルムの特性の非線形な部分(例えばオーバ
ー部分、アンダー部分など)の階調補正も可能なものと
なる。
加えることにより画像の局部的なコントラストを強調す
ることができる。
スキャンを行って先読画像信号SPを得、この先読画像
信号SP に基づいてオートセットアップアルゴリズム27
により、LUT15,19,21のテーブルの設定を行うよう
にしているが、プレスキャンを行わなくとも、本実施の
形態における本読画像信号SQ に相当する信号を1回の
読取りにより得、この画像信号に基づいてオートセット
アップアルゴリズム27により、LUT15,19,21のテー
ブルの設定を行うようにしてもよいものである。このよ
うに、プレスキャンを行うことなくフィルム6からの画
像の読取りを1回行うのみで画像信号の処理を行うこと
ができるため、画像の処理を高速に行うことができる。
また、読取りを1回だけ行えばよいため、上述した特開
昭58-66929号、特開昭64-35542号、特公昭64-10819号な
どの記載された装置のように、スキャン時と露光時との
間でフイルムを移動させる必要がなく、これにより画像
信号とマスク信号との間で移動量誤差によるずれがなく
なり、常に良好な再生画像を得ることができる。
リ13R,13G,13Bに記憶された本読画像信号SQ に対
して、3×3あるいは5×5サイズの非鮮鋭マスク30に
よりフィルタリング処理を施して、本読画像信号SQ の
ボケマスク信号Susを得、このボケマスク信号Susを減
算手段31において、オリジナルの画像信号から減算して
差信号を得、この差信号に対してゲインH32において所
定の強調係数を乗じて、加算手段20においてオリジナル
の画像信号、およびLUT19においてダイナミックレン
ジ圧縮処理が施された画像信号とともに加算して、LU
T21に入力して階調処理を施し、処理済画像信号を得る
ようにしてもよい。この処理は、非鮮鋭マスク処理(い
わゆるボケマスク処理)であり、オリジナルの画像信号
をSorg、非鮮鋭マスクにより処理されたボケマスク信
号をSus、強調係数をβ、ボケマスク処理がなされた信
号をSprocとしたとき、下記の式(3)により表される
ものとなる。
れる処理済画像信号の周波数特性を図15に示す。図15に
示すように、処理済画像信号の周波数特性は、上述した
ダイナミックレンジ圧縮処理により低周波成分Lのダイ
ナミックレンジが圧縮されるとともに、高周波成分Hが
より強調されたものとなる。したがって、再生画像の鮮
鋭度を強調された画像を得ることができることとなる。
図
整、明るさ補正、階調変換のテーブルを表す図
圧縮処理を行うためのテーブルを表す図
のテーブルを表す図
のテーブルを表す図
図
信号による画像処理を行うための装置を表す図
号を表す図
部を表す図
れた処理済画像信号の周波数特性を表す図
リ 16,17 MTX 18,30 ローパスフィルタ(LPF) 20 加算手段 22,24 D/A変換器 25 モニタ 26 マウス 27 オートセットアップアルゴリズム 100 現像部
Claims (12)
- 【請求項1】 カラー画像を表すデジタル画像信号を可
視像として再生する画像再生方法において、 前記画像信号のヒストグラムを作成し、 該ヒストグラムに基づいて該画像信号のダイナミックレ
ンジを算出し、 該ダイナミックレンジに基づいて、前記画像信号の所定
の基準値を基準として、信号値の比較的高い部分、信号
値の比較的低い部分および/または前記画像信号の全体
のそれぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定
し、 該設定されたダイナミックレンジ圧縮率により前記画像
信号に対してダイナミックレンジ圧縮処理を施し、 該ダイナミックレンジ圧縮処理が施された画像信号に対
して階調処理を施して処理済画像信号を得、 該処理済画像信号を可視像として再生することを特徴と
する画像再生方法。 - 【請求項2】 前記ダイナミックレンジが所定の閾値よ
りも大きい場合にのみ前記ダイナミックレンジ圧縮処理
を行うことを特徴とする請求項1記載の画像再生方法。 - 【請求項3】 前記画像信号を得るのに先立ち、該画像
信号よりも画素間隔が粗い先読画像信号を得、該先読画
像信号に基づいて前記ダイナミックレンジの算出および
前記ダイナミックレンジ圧縮率の設定を行うことを特徴
とする請求項1または2記載の画像再生方法。 - 【請求項4】 前記画像信号を明暗信号に変換し、該明
暗信号のボケ画像を表すボケ画像信号を作成し、該ボケ
画像信号に基づいて前記ダイナミックレンジの算出、前
記ダイナミックレンジ圧縮率の設定および前記ダイナミ
ックレンジ圧縮処理を行うことを特徴とする請求項1、
2または3記載の画像再生方法。 - 【請求項5】 前記ダイナミックレンジ圧縮処理を施す
画像信号のビット数を、前記処理済画像信号のビット数
よりも大きくして前記ダイナミックレンジ圧縮処理を行
うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載
の画像再生方法。 - 【請求項6】 画像信号に対して階調処理を施して処理
済画像信号を得、該処理済画像信号を可視像として再生
する画像再生方法において、 前記階調処理を施す前の画像信号のビット数を、前記処
理済画像信号のビット数よりも大きくして前記階調処理
を行うことを特徴とする画像再生方法。 - 【請求項7】 カラー画像を表すデジタル画像信号を可
視像として再生する画像再生装置において、 前記画像信号のヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、 該ヒストグラムに基づいて該画像信号のダイナミックレ
ンジを算出するダイナミックレンジ算出手段と、 該ダイナミックレンジに基づいて、前記画像信号の所定
の基準値を基準として信号値の比較的高い部分、信号値
の比較的低い部分および/または前記画像信号の全体の
それぞれに応じたダイナミックレンジ圧縮率を設定する
圧縮率設定手段と、 該設定されたダイナミックレンジ圧縮率により前記画像
信号に対してダイナミックレンジ圧縮処理を施すダイナ
ミックレンジ圧縮処理手段と、 該ダイナミックレンジ圧縮処理が施された画像信号に対
して階調処理を施して処理済画像信号を得る階調処理手
段と、 該処理済画像信号を可視像として再生する再生手段とを
備えたことを特徴とする画像再生装置。 - 【請求項8】 前記圧縮率設定手段および前記ダイナミ
ックレンジ圧縮処理手段が、前記ダイナミックレンジが
所定の閾値よりも大きい場合にのみ前記ダイナミックレ
ンジ圧縮処理を行う手段であることを特徴とする請求項
7記載の画像再生装置。 - 【請求項9】 前記画像信号を得るのに先立ち、該画像
信号よりも画素間隔が粗い先読画像信号を得、該先読画
像信号に基づいて前記ダイナミックレンジ算出手段、前
記圧縮率設定手段および前記ダイナミックレンジ圧縮処
理手段において、前記ダイナミックレンジの算出、前記
ダイナミックレンジ圧縮率の設定および前記ダイナミッ
クレンジ圧縮処理を行うことを特徴とする請求項7また
は8記載の画像再生装置。 - 【請求項10】 前記画像信号を明暗信号に変換する変
換手段と、該明暗信号のボケ画像を表すボケ画像信号を
作成するボケ画像信号作成手段とをさらに備え、前記ダ
イナミックレンジ圧縮処理手段が、該ボケ画像信号に対
してダイナミックレンジ圧縮処理を施す手段であること
を特徴とする請求項7、8または9記載の画像再生装
置。 - 【請求項11】 前記ダイナミックレンジ圧縮処理を施
す画像信号のビット数を、前記処理済画像信号のビット
数よりも大きくして前記ダイナミックレンジ圧縮処理を
行うことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項
記載の画像再生方法。 - 【請求項12】 画像信号に対して階調処理を施して処
理済画像信号を得、該処理済画像信号を可視像として再
生する画像再生装置において、 前記階調処理を施す前の画像信号のビット数を、前記処
理済画像信号のビット数よりも大きくして前記階調処理
を行うことを特徴とする画像再生装置。
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