JPH09307774A - カラー画像読取方法、カラー画像読取装置およびカラー画像読取システム - Google Patents
カラー画像読取方法、カラー画像読取装置およびカラー画像読取システムInfo
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Abstract
が有する固体差を吸収し、高品質の画像データを得るこ
とのできるカラー画像読取方法の提供。 【解決手段】 原稿をセットしない状態で光源6からの
光をセンサー5で受光し、出力が既定値V0となるよう
な積分光量基準値を求め(P1)、プリスキャン用ガン
マ関数データから、光量倍率及びガンマ補正テーブルの
作成を行い(P2ー1)、光量倍率および積分光量基準
値から得られる光量調節値に基づいてプリスキャン光量
を得て、カラーネガフィルムのプリスキャンを行い(P
2ー2)、プリスキャンで得られた画像信号をガンマ補
正テーブルで変換して画像データを出力する(P2ー
3)。プリスキャンで得た画像データに基づいて作成さ
れた本スキャン用ガンマ関数データから光量倍率の決定
およびガンマ補正テーブルの作成を行い(P3ー1)、
光量倍率および積分光量基準値から本スキャン光量を得
て本スキャンを行い(P3ー2)、それによって得られ
る画像信号を更にガンマ補正テーブルにより階調変換し
て本スキャン画像データを出力する(P3ー3)。
Description
関し、特に、カラーフィルムを読み取って映像信号を得
るカラー画像読取方法,カラー画像読取装置およびカラ
ー画像読取システムに関する。
電荷転送素子からなるイメージセンサーで光学的に読み
取って色分解して画像データを得る装置が開発されてい
る。
ータを得る場合にはフィルムの種類あるいは撮影時の露
出条件等によりフィルムの透過率が異なってくるので、
モノクロームフィルムを読み取る場合のようにCCDの
出力をそのままA/D変換して透過光量の多寡の判別を
するだけでは望ましい色信号(赤,緑,青の3原色(以
下、R,G,B)信号)を得ることはできないという問
題点がある。
として、カラーフィルムから画像データを得るための走
査(本スキャン)を行う前に撮影時の露光条件等を解析
するための走査(プリスキャン)を行い、その解析結果
を用いて本スキャンを行うことにより、階調および/ま
たは色の再現性を実現する方式がある。
311号公報に開示の技術では、 先ず、シェーディングデータを得るために、照明手
段により第1の光量でカラー画像原稿を照明して読取手
段により色分解したカラー画像信号を記憶手段に記憶
し、 次に、撮影時の露出倍数を知るためのランプ光量の
決定を行うために、プリスキャンとして、照明手段によ
り第1の光量でカラー画像原稿を照明し、読み取り手段
により色分解したカラー画像信号を得て、カラー原稿上
の原稿濃度をサンプリングし、各サンプルライン分毎の
カラー画像信号について画素毎にR,G,Bの各々につ
いて上記で得たシェーディングデータにより規格化処
理のための補正演算を行うことにより、カラー画像信号
の白レベルを識別し、全サンプルライン分の読み取りと
補正演算が終了した後に、本スキャンを行うための光量
(第2の光量)を得るために、白画像に対する読取手段
の出力に応じた所定値と上記白レベルの比に基づいて、
(カラー画像原稿を)第2の光量で照射して読み取った
時のカラー画像信号の白レベルが上記所定値になるよう
に決定手段により第2の光量を決定し、 本スキャンを行う。
平7ー86652号公報に開示の技術では、予め測定し
て得た各種カラーフィルムの露光量に対する各色毎の光
透過率特性データをメモリー手段に記憶させておき、 先ず、プリスキャンを行い、プリスキャンで得た映
像信号のレベル分布と上記光透過率特性データとを用い
て撮影時の露光範囲を判定し、その結果を階調度に対応
させ、本スキャンによって得られる各映像信号を階調特
性変換するための階調特性変換データを求め、 次に、本スキャンを行って、本スキャンで得た映像
信号を上記の階調特性変換データに基づいて階調特性変
換している。
ー画像原稿から画像データを得る場合に、従来の技術で
は、カラー画像原稿に対しプリスキャンを行い、撮影時
の露光条件等を得て、その露光条件等を用いて本スキャ
ンを行うことにより階調および色の再現性を実現してお
り、この中で、特公平7ー22311号公報に開示の技
術では、上記撮影時の露光条件等を得る前に、第1の光
量でカラー画像原稿の一部(ベースフィルム)を読み取
ってシェーディングデータを得て、プリスキャンで得た
カラー画像信号について画素毎にR,G,Bの補正を行
い、次に第1の光量でプリスキャンを行い、特公平7ー
86652号公報に開示の技術では、プリスキャン時に
本スキャンによって得られる各映像信号を階調特性変換
するための階調特性変換データを求めるために、予め測
定して得た各種カラーフィルムの露光量に対する各色毎
の光透過率特性データをメモリー手段に記憶させてい
る。
ー画像原稿から画像データを得る場合に重要な点の一つ
として撮影時の露光条件等を得ることが挙げられる。好
適な露光条件を得るには適切なランプ光量を得る必要が
あるが、この場合、ランプの劣化やCCD等のイメージ
センサーの感度の差等、スキャナーの構成要素が有する
固体差が画像の品質に及ぼす影響を無視することはでき
ない。
際に好適なランプ光量を得るために照明手段(投影器ラ
ンプ)の点灯電圧や絞り比率を決定し、シェーディング
補正を行うことによりライン方向のばらつきを吸収し、
フィルムによるばらつきを一応吸収しているが、スキャ
ナーの構成要素が有する固体差に基づくばらつきの吸収
方法については開示されていない。
は従来はカラー画像読取装置の製品設計時に許容誤差に
対する安全度をとることにより解決してきた。すなわ
ち、センサー蓄積光量が飽和点を超えたり0近傍の値を
とるような場合には、前者ではセンサー出力を画像信号
として識別することが不能となり、後者ではノイズが多
くなり画像の品質が極めて劣化するので、このような場
合に備え、製品設計上、安全をとって、センサー蓄積光
量が飽和点を超えたり0近傍の値をとらないよう蓄積光
量の基準値を中央値附近に設定することにより解決して
きた。
は蓄積光量の基準値を飽和点に近づけることが理想的で
あり、0方向に近いほどノイズが多くなるので、中央値
附近に蓄積光量の基準値を固定すると基準値を飽和点に
近づけた場合に比べノイズが多いことからデータ段階で
画像の品質に限界が生じ、より高い品質の画像を得るこ
とができないという問題点があった。
れたものであり、プリスキャンの前段でスキャナーの構
成要素が有する固体差を吸収することにより、従来より
高品質の画像データを得ることのできるカラー画像読取
方法,カラー画像読取装置およびカラー画像読取システ
ムを提供することを主たる目的とする。
ーの出力値が示すガンマ特性の補正方法を改善した、よ
り高品質の画像データを得ることのできるカラー画像読
取方法,カラー画像読取装置およびカラー画像読取シス
テムを提供することを従たる目的とする。
めに、本発明のカラー画像読取方法は、カラー原稿読取
装置がスキャナーの構成要素が有する固体差を吸収する
ために初期設定時に原稿をセットしない状態で光量調整
を行い、調整値を積分光量基準値とし、ガンマ特性の補
正方法を改善するためプリスキャン時に所定のフィルム
ガンマ関数から光量倍率とガンマ補正テーブルを得て、
プリスキャンを行って、スキャナーの構成要素が有する
固体差のオフセットおよびベース濃度のオフセットを行
う。更に、プリスキャン画像データを基に本スキャン用
ガンマ関数を得て、これを基に光量倍率とガンマ補正テ
ーブルを得て本スキャンを行って撮影時の露光条件を再
現した画像データを得ることを特徴とする。
読取装置は、原稿をセットしない状態で、光源からの光
をイメージセンサーにより光電変換して得た各色毎の出
力値が既定値となるよう積分光量基準値を求める積分光
量基準決定手段と、前記各色に対応するプリスキャン用
ガンマ関数データを基にプリスキャン光量倍率を決定す
るプリスキャン光量倍率決定手段と、プリスキャン画像
データから得たガンマ関数データを基に本スキャン光量
倍率を決定する本スキャン光量倍率決定手段と、光量倍
率と前記積分光量基準値から得られる光量調節値に基づ
いてスキャン用光量を得る光量決定手段と、ガンマ補正
テーブルを作成するガンマ補正テーブル作成手段と、を
有し、積分光量基準決定手段により積分光量基準値を得
た後に、上記所定のガンマ関数データからプリスキャン
用光量を得てカラー画像原稿のプリスキャンを行い、出
力信号を前記所定のガンマ関数データを基にして得られ
るガンマ補正データにより変換してプリスキャン画像デ
ータを出力し、該プリスキャン画像データに基づいて作
成されたガンマ関数データから本スキャン用光量を得て
上記カラー画像原稿の本スキャンを行い、出力信号をプ
リスキャン画像データに基づいたガンマ関数データを基
にして得られるガンマ補正データにより変換した画像デ
ータを出力することを特徴とする。
読取システムは、上記カラー画像読取り装置とそれを接
続するパソコン或いは画像処理装置のような本体装置か
ら構成し、本体装置が、カラー画像原稿の種類に対応し
て作成されたプリスキャン用ガンマ関数データと、カラ
ー画像読取装置から本スキャン画像データを受信して注
目画像の階調度ヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、該ヒストグラムから暗部閾値と明部閾値を求
めてガンマ関数を得るガンマ関数作成手段と、ガンマ関
数からガンマ関数データを得るガンマ関数テーブル作成
手段と、カラー画像読取装置から画像データを受信する
画像データ受信手段と、ガンマ関数データをカラー画像
読取装置に送信するガンマ関数送信手段と、を有し、上
記カラー画像読取装置に対しプリスキャン用ガンマ関数
データを送信し、その後、カラー画像読取装置から本ス
キャン画像データを受信して本スキャン用ガンマ関数デ
ータを得て、カラー画像読取装置に対し本スキャン用ガ
ンマ関数データを送信し、本スキャン後の画像データを
受信することを特徴とする。
法を適用したカラー画像読取システムの望ましい実施例
の要部の構成を示すブロック図である。
カラー画像読取装置(以下、単に、読取装置、と記す)
50とパーソナルコンピュータ或いは画像処理装置等の
本体装置(以下、ホスト)60から構成されており、読
取装置50はホスト60から送られるデータ及び信号を
受信すると共に、画像データおよび初期設定終了信号や
スキャン終了信号等をホスト60に送出する。
U,ROM,メモリー,磁気ディスクやフロッピーディ
スク等の格納装置,表示装置,データ授受のためのイン
ターフェイスを備えており、後述のガンマ関数データや
スキャン指示信号等を読取装置50に送ると共に読取装
置50から送られるデータおよび信号を受信する。ま
た、ROM或いは格納装置には後述のホスト60の動作
を実行するための各手段が格納されており、CPUの制
御により実行される。
明板からなり、原稿台1上にはカラーネガフィルムのよ
うな透過原稿(カラー画像原稿)が置かれる。ラインセ
ンサー5はCCD等の電荷蓄積型光センサーから構成さ
れ、光源6からの光でカラー画像原稿を照射するとカラ
ー画像原稿を透過した光は原稿の1ラインの各画素毎に
ラインセンサー5により色分解され色成分(R,G,B
の3色)毎に電荷に変換され電気信号として出力され
る。
ラー画像原稿および原稿台1を透過した光を受光する
が、カラー画像原稿を透過した光を直接受光できるよう
後述の図5に示すように原稿ホルダー9を用いることが
できる(原稿読取部の具体的構成については図4、図5
を参照)。
を基に制御部19の制御により光源6の光量を制御す
る。光源6の光量制御は後述するようにラインセンサー
5の出力がV0となるよう光源ランプ点灯時間、センサ
ー蓄積時間或いは光源ランプの発光強度のいずれかを制
御することによって実現できるが、図1は光量制御を光
源ランプ点灯時間の制御で行う場合の構成を示してい
る。
の制御により点灯時間記憶部13から読み出された点灯
時間データに基づいて光源6の点灯時間を制御するため
の制御信号をインバータ11に出力する。インバータ1
1は光源制御部10からの制御信号により所定の時間間
隔で光源6を点灯させる。
の出力レベルがV0(既定値)となるように積分光量基
準値(時間)を基に制御部19により設定された3色
(R,G,B)毎の点灯時間(積分光量調整値)が記憶
されている。
グに合わせてシフトパルスを発生し、キャリッジ3(図
4参照)の走査速度に合わせてラインセンサー5の読み
出し速度を制御する。
されたラインセンサー5からの光量信号S1をデジタル
信号S2に変換してシェーディング補正部16に渡し、
シェーディング補正部16はラインセンサー5からの光
信号に含まれる光電素子毎の感度のばらつきなどを補正
する。
ているガンマ補正テーブル(後述)の値を用いてシェー
ディング補正部16で補正された光量信号S2’を更に
階調変換して画像信号S3を出力する。
r,Lg,Lb),プリスキャン用光量倍率(Cr,C
g,Cb)、プリスキャン用ガンマ補正テーブルおよび
必要なパラメータ等を格納し、ホスト60から受信する
プリスキャン用ガンマ関数データ,本スキャン用ガンマ
関数データ,本スキャン用光量倍率(CR0,CG0,
CB0)、および本スキャン用ガンマ補正テーブルを一
時的に格納する。
等からなるマイクロコンピュータから構成され、インタ
ーフェイス20を介してホスト60からの指令信号やデ
ータ(例えば、ガンマ関数データ)を受取り、ROMに
格納されているプログラム等(光量倍率決定やガンマ補
正テーブル作成および積分光量基準値決定等の実行手
段)の実行を制御し、また、インターフェイス20を介
して初期設定終了信号,スキャン終了信号等の状態信
号,プリスキャン画像データ,および本スキャン画像デ
ータをホスト60に送出する。
ジ強調や領域拡大/縮小等の諸変換を行う補正部であ
る。
間を調節する方法で行う場合には、点灯時間記憶部13
を蓄積時間記憶部に置き換え、蓄積時間記憶部にはライ
ンセンサー5の出力レベル(既定値)がV0となるよう
に積分光量基準値(時間)を基に制御部19により設定
されたシフトパルスの間隔時間を記憶し、CCD制御部
12は蓄積時間記憶部からのパルス間隔に合わせてシフ
トパルスを発生し、キャリッジ3または3’の走査速度
に合わせてラインセンサー5の読み出し速度を制御する
ように構成すればよく、この場合、光源制御部10は所
定(一定)の時間または連続的に光源を点灯させるよう
インバータ11を制御する。
度を調節する方法で行う場合には、点灯時間記憶部13
を発光強度記憶部に置き換え、発光強度記憶部にはライ
ンセンサー5の出力レベルがV0(既定値)となるよう
に積分光量基準値(発光強度)を基に制御部19により
設定された光源の発光強度を記憶し、光源制御部10は
制御部19の制御により発光強度記憶部から読み出され
た発光強度データに基づいて光源6の発光強度を制御す
るための制御信号をインバータ11に出力するよう構成
すればよい。
例を示すプロセスチャートであり、本実施例ではプロセ
スは大別して図2の左側に示す読取装置50側の動作
(P1〜P3)と、図2の右側に示す読取装置に接続す
るホスト60側の動作(Q1〜Q3)に分けられる。な
お、以下の説明では、便宜上、カラー画像原稿としてカ
ラーネガフィルムを用いる場合について説明するが、透
光性の画像原稿であれば同様のプロセスが適用できる。
ットしない状態で光源6からの光をラインセンサー5で
受光し、各色(R,G,B)ごとの出力が既定値V0と
なるような積分光量基準値を求めた後、初期設定終了信
号をホスト60に送出する(P1)。
センサー5で受光され、R,G,Bの3色に分解されて
光量(電荷)が蓄積され、図3に示すように蓄積された
光量L(以下、積分光量)が既定値L0となるとそれぞ
れレベルV0の電気信号が出力される(すなわち、出力
レベルをV0(既定値)とすれば出力レベルがV0とな
る積分光量L0が定まる)。
示すように積分光量Lが一定光量LMを超えると飽和す
るため飽和点LM以下の積分領域を使用する必要があ
る。
が飽和点LMを超えるとラインセンサー5の出力が積分
光量Lに比例しなくなり、また、L0が0に近づくほど
ノイズが多くなるので、高画質を得るためにはL0を飽
和点LMを超えない範囲でできるだけLMに近い値に設
定しておくことが望ましい。
ー288060号公報で開示した技術により、照射光量
を制御するかセンサーの光量蓄積時間を調節することに
よって実現できる。また、照射光量の制御は点灯時間ま
たは発光強度を調節することで実現でき、センサーの光
量蓄積時間の調節はラインセンサー5のシフトパルスの
周期を調節することで実現できるので、電源投入時に行
う初期設定時にラインセンサー5の出力レベルがV0と
なるまでの光源ランプ点灯時間、センサーの光量蓄積時
間或いは光源ランプの発光強度を測定して積分光量基準
値(Lr,Lg,Lb)とすることができる。
り、ラインセンサー5の出力レベルがV0となるまで制
御部19で光源制御部10を制御して光源6を点灯さ
せ、ラインセンサー5の出力がV0となるまでの時間を
計測し、その値を積分光量基準値として記憶部18に格
納する。
間を調節する方法で行う場合には、積分光量基準値決定
手段を、制御部19でラインセンサー5の出力レベルが
V0となるまで次のシフトパルスを出さないようにCC
D制御部12がシフトパルスの発生を遅延させるよう制
御し、ラインセンサー5の出力レベルがV0となるまで
の時間を計測し、その値を積分光量基準値として記憶部
18に格納するように構成すればよく、また、光源6の
光量制御を光源6の発光強度を調節する方法で行う場合
には、積分光量基準値決定手段を、ラインセンサー5の
出力がV0となるよう制御部19で光源制御部10を制
御して発光強度を変化させ、ラインセンサー5の出力レ
ベルがV0となる強度を決定し、その値を積分光量基準
値として記憶部18に格納するよう構成すればよい。
スト60からインターフェイス20を介してプリスキャ
ン指示信号および図6や図7に示すようなカーブを示す
プリスキャン用ガンマ関数データを受信して記憶部18
に一時的に記憶し、各色毎の光量倍率(Cr,Cg,C
b)の決定およびプリスキャン用ガンマ補正テーブルの
作成を行い(P2ー1)、光量倍率および前記積分光量
基準値から得られるプリスキャン用光量調節値に基づい
てプリスキャン光量を得て、カラーネガフィルムのプリ
スキャンを行い(P2ー2)、プリスキャンによって得
られる画像信号を上記プリスキャン用ガンマ補正テーブ
ルにより変換してベース濃度がオフセットされたプリス
キャン画像データを出力する(P2ー3)。
取り動作(以下、本スキャン)に先立って、読取りの対
象である透過原稿(本実施例ではネガフィルム)のベー
ス濃度をオフセットし、原稿撮影時の露光条件等を再現
するデータを得ることを主たる目的として行う画像原稿
の読取り動作である。
Cb)は、プリスキャン光量倍率決定手段により、制御
部19で記憶部18に記憶されているプリスキャン用ガ
ンマデータから出力が最大(255)となる点の入力値
(R255,G255,B255 )を求め、 Cr=255/R255、Cg=255/G255、Cb=2
55/B255 として求めることができる。
=255/255=1、となり、図7(a),(b)の
例では、Cr=255/255=1,Cg=255/1
28=2,Cb=255/85=3、となる。
量倍率(Cr,Cg,Cb)およびプロセスP1で得た
積分光量基準値(Lr,Lg,Lb)からプリスキャン
光量決定手段により制御部19が行う。具体的にはプリ
スキャン時の光量調節値(LR1,LG1,LB1)は
次の式により決定される。
g、LB1=Lb×Cb この光量調節値(本実施例では点灯時間)は点灯時間記
憶部13に与えられる。
ンマ補正部17でシェーディング補正部からの信号S
2’を補正する際に用いる階調変換テーブルであり、ガ
ンマ補正テーブル作成手段により制御部19がプリスキ
ャン対象のカラーネガフィルムのプリスキャン用ガンマ
関数データの入力値にプリスキャン光量倍率を乗じて得
た値をルックアップテーブル(Look Up Table)として
記憶部18に格納する。
用制御信号を受け取ると、点灯時間記憶部13から読み
出された点灯時間データに基づいて光源6の点灯時間を
制御するための制御信号をインバータ11に出力する。
インバータ11は光源制御部10からの制御信号により
上記点灯時間光源6を点灯させる。
した光源6からの光はラインセンサー5で受光され、
R,G,Bの三色に色分解されて光量信号が出力され
る。この場合、CCD制御部12は光源6の点灯タイミ
ングに合わせてシフトパルスを発生し、キャリッジ3の
走査速度に合わせてラインセンサー5の読み出し速度を
制御する。
ない場合に既定の出力値V0となるよう調節されている
ので、ラインセンサー5から出力される光量信号は光源
ランプやラインセンサー5の個体差がオフセットされて
いる。
で増幅され、増幅された信号S1はA/D変換部15に
よりデジタル信号S2に変換されてシェーディング補正
部16に与えられる。シェーディング補正部16では公
知の方法により信号S2に含まれる光電素子毎の感度の
ばらつきなどを補正し、その出力信号S2’をガンマ補
正部17に与える。
れているプリスキャン用変換出力テーブルの値を用いて
シェーディング補正部16から入力した信号S2’がガ
ンマ補正テーブルの入力値であるとき、対応する出力値
(テーブル値)を出力信号S3に変換することにより、
シェーディング補正部16で補正された光量信号S2’
からカラーネガフィルムのベース濃度をオフセットした
画像信号S3を得る。画像信号S3は補正部21で色補
正等の補正を施され、画像データとしてインターフェイ
ス20を介してホスト60に送信される。
分毎にホスト60に送られるが、ネガフィルムのプリス
キャンは1画像分とは限られず、1フィルムに数画像が
含まれている場合がある(通常、撮影済フィルムを写真
店に現像依頼した場合、1枚のネガフィルムには6コマ
(6画像)分が入っている)ので、ネガフィルム1枚分
のプリスキャンが終了した場合に制御部19はインター
フェイス20を介してプリスキャン終了信号をホスト6
0に送出する。
スト60からインターフェイス20を介して本スキャン
用ガンマ関数データ(図9のカーブ参照)および本スキ
ャン指示信号を受信して本スキャン用ガンマ関数データ
を記憶部18に一時的に記憶し、各色毎の光量倍率(C
R,CG,CB)の決定および本スキャン用ガンマ補正
テーブルの作成を行い、これらを記憶部18にに格納す
る(P3ー1)、光量倍率および前記積分光量基準値か
ら本スキャン光量を得てプリスキャンしたカラーネガフ
ィルムの本スキャンを行い(P3ー2)、本スキャンに
よって得られる画像信号を更に本スキャン用ガンマ補正
テーブルにより階調変換して本スキャン画像データを出
力する(P3ー3)。
B)は、本スキャン光量倍率決定手段により、制御部1
9で記憶部18に記憶されている本スキャン用ガンマ関
数データから出力が最小(0)となる点の入力値(R
0,G0,B0 )を求め、 Cr=255/R0、Cg=255/G0、Cb=25
5/B0 として求めることができる(図9参照)。
数の例では、R0=170,G0=128,B0=85
であるから、CR=255/170=1.5、CG=2
55/128=2、CB=255/85=3となる。
率とプロセスP1で得た積分光量基準値から本スキャン
光量決定手段により制御部19が行う。具体的には本ス
キャン時の光量調節値(LR2,LG2,LB2)は次
の式により決定される。
G、LB2=Lb×CB この光量調節値(本実施例では点灯時間)は点灯時間記
憶部13に与えられる。
したホスト60からの本スキャン用ガンマ関数データか
ら作成され、プリスキャン用ガンマ補正テーブルと同様
にガンマ補正部17でシェーディング補正部からの信号
S2’を補正する際に用いる階調変換テーブルであり、
ガンマ補正テーブル作成手段により制御部19が本スキ
ャン用入出力データの入力値に本スキャン用光量倍率を
乗じて、ルックアップテーブルとして記憶部18に格納
する。
リッジ3の駆動部(図示せず)、光源制御部10および
CCD制御部12にスキャン開始信号を送出する。以
下、本スキャンが行われるが、本スキャン時の光源制御
部10乃至シェーディング補正部16の動作はプリスキ
ャン時と同様であり、説明を省略する。
2’を入力したガンマ補正部17では記憶部18に記憶
されている本スキャン用ガンマ補正テーブルの値を用い
てシェーディング補正部16で補正された光量信号S
2’を階調変換して画像信号S3(図10参照)を出力
する。画像信号S3のカーブは図9のカーブを光量倍率
分だけX軸方向に拡大したカーブとなり、0レベル近傍
で急峻なカーブを示すガンマカーブをX軸方向に拡大す
ることにより量子化誤差が低減する。
の補正を施され、本スキャン画像データとしてインター
フェイス20を介してホスト60に送信される。ネガフ
ィルム1枚分のプリスキャンが終了した場合に制御部1
9はインターフェイス20を介して本スキャン終了信号
をホスト60に送出する。
ェイスを介して読取装置50から初期設定終了信号を受
信すると、プリスキャン指示信号と共にプリスキャン用
ガンマ関数データを読取装置50に送信する(Q1)。
は、読取り装置50でのプリスキャン時にベース濃度の
オフセットをするためのデータを与える。
並びに、シェーディング補正部16による補正を経た信
号S2’は、ガラス台1に何も原稿を置かない状態を出
力最大値(ここでは255)として正規化がなされてい
る。つまり、プリスキャン用ガンマ関数データ(図6、
図7)における入力値(横軸)は、フィルムの透過率の
値に相当する。
握しておけば、スキャナーの構成要素が有する個体差に
関係無く、プリスキャン用ガンマ関数データ(図6、図
7)を設定することが可能となる。
なるので、予めカラーフィルムの種類毎にプリスキャン
用ガンマ関数データを作成してホスト60の格納装置
(図示せず)に格納しておくことができ、ホスト60
(或いは読取装置50)のオペレーションパネルでフィ
ルムの種類を指定した場合に、読取装置50から初期設
定終了信号を受け取ったときホスト60から読取装置5
0に読み取るネガフィルムに対応したプリスキャン用ガ
ンマ関数データを送るよう構成することができる。
や階調度を得るための本スキャン用ガンマ関数データを
得て読取装置50に送出する。本スキャン用ガンマ関数
データは撮影時の光量条件や階調度を得るために読取装
置50から受信したプリスキャン画像データを解析して
作成される。
イン分ずつに送られてくるネガフィルム1枚分のプリス
キャン画像データをホスト60の画像メモリーに順次格
納し(Q2ー1)、プリスキャン終了信号を受信したと
き、画像メモリーに格納した画像データの1画像分毎の
全画素について[0〜255]に区分した階調度につい
てヒストグラム(出力分布(図8参照))を作成し(Q
2ー2)、階調度の暗部閾値Wminと明部閾値Bma
xを求め、WminとBmaxの座標を対数変換して得
るガンマ関数を基に入力値と出力値を対応づけるガンマ
関数データルックアップテーブルを作成し(Q2ー
3)、ルックアップテーブル値を読取装置50の本スキ
ャン用ガンマ関数データ(図9)として本スキャン指示
信号と共に送信する(SQー4)。
置50におけるカラーネガフィルムの透過率と出力レベ
ルの関係を表わすガンマカーブであり、読取り装置50
から出力される画像データの階調再現性を理想的なもの
にするために読取装置50の入出力特性として図9に例
示するようなガンマ関数カーブの値として求められる。
本スキャン対象の画像データの1画像分毎の全画素につ
いて、各画素の階調度(輝度)を調べ[0〜255]に
区分した階調度のうちどの階調度に該当するかを判定し
て、階調度毎に出現頻度を累積(カウント)することに
より得ることができる。
において階調度毎の累積値を階調度の低い方(白レベル
=0)から高い方に向って累積し、その累積値が全画素
数に対し一定率(WP)を超えたときの階調度であり、
明部閾値Bmaxは階調度毎の累積値を階調度の高い方
(黒レベル=255)から低い方に向って累積し、その
累積値が全画素数の一定率(BP)を超えたときの階調
度である。代表的にはWP=0.05、BP=0.02
が望ましいが、この値に限定されることなく、透過原稿
の種類に応じて適切な値を設定することが望ましい。
の直線にて近似できる。従って、ガンマ関数F(T)
は、対数座標上で直線補間を行うための2点の座標を得
ることにより求められる。2点W(Wx,Wy)、B
(Bx,By)の各x,y座標は、下記の式により求め
られる。
は、WPout=−0.06、BPout=−6を用い
る。
a×T+bとして求められ、ここでT=K×log(t
/255)、a=(Wy−By)/(Wx−Bx)、b
=By−a×Bxである。
線形座標[0−255]に正規化して、8−8ビットで
ネガフィルム読み取りのためのフィルム透過率t[0−
255]と出力値f[0−255]を対応づけたルック
アップテーブル(ガンマ関数データテーブル)の値であ
る。
ム透過率をtとすると、 f=INT(255×2F(T)) T=K×log(t/255) として得ることができる。
し、かつ255以上の数値は255として出力する関数
である。
に行われる。
本スキャン画像データを受信するとそれを順次画像メモ
リーに格納し(Q3ー1)、読取装置50から本スキャ
ン終了信号を受信した場合、ホスト60は受信した信号
に全フィルム読取り終了を意味する信号があるか否かを
調べ、全フィルム読取りが終了している場合には応用プ
ログラム等の所定の処理の実行に制御を移行し、全フィ
ルム読取りが終了していない場合にはプリスキャン指示
信号を読取装置50に送出する(Q3ー2)。
スキャン用ガンマ関数データはホスト60から最初に一
度送出しておけば、読取装置50側でプリスキャン用ガ
ンマ補正データおよび光量倍率を記憶しているので、ス
テップQ3ー2ではプリスキャン指示信号を出すだけで
よいが、リセット時(プログラムや読取装置50を原因
とする処理の中断)にはプリスキャン用ガンマ関数デー
タとプリスキャン指示信号を読取装置50に送るためス
テップQ1に制御を戻すようにする。
取装置50とホスト60からなる画像読取システムに適
用した場合ついて述べたが、本発明の画像読取方法を読
取装置50側で行うように構成することもできる。この
場合には、プリスキャン画像データを格納する画像メモ
リーを画像読取装置50側に設け、ホスト60側の動作
を実行する各手段を読取装置50のROM(若しくは格
納装置)に格納しておくよう構成すればよい。
マ変換データテーブルを8−8ビットのルックアップテ
ーブルとしているが、読取装置50では12ビット−1
2ビットで処理しているので、ガンマカーブの急峻な部
分のデータを密にするためにホスト60側での本スキャ
ン用ガンマ変換データテーブルを12ビット−12ビッ
トで作成して読取り装置50に送信するよう構成しても
よい。
施例の概略構造を示す図であり、読取装置50’は、箱
型の筐体2の上にガラス等の透明板からなる原稿台1が
設けられ、筐体2の内部には図示しない駆動装置により
原稿台1に並行に移動するキャリッジ3が設けられて、
このキャリッジ3に光源4とラインセンサー5が搭載さ
れている。原稿台1の上方にはカラーネガフィルム等の
ような透過原稿を読むための光源6が設けられており、
光源6は光源4と同様にキャリッジ3の移動に伴って移
動するよう構成されている。光源4は原稿8が透過性原
稿ではなく、その表面で光源からの光を反射する反射原
稿の場合に用いるものであり、反射原稿の場合に図示し
ないオペレーションパネルの切換えボタン等を走査する
ことにより光源4と光源6を切換えることができる。
介して原稿台1上の透過原稿および原稿台1を透過して
集光レンズ7によりラインセンサー5に集光されるよう
に構成されている。以下、原稿8がネガフィルムのよう
な透過原稿の場合の光源制御およびセンサー信号処理に
ついては図1の説明と同様であり説明を省略する。
図1で上述の光源切換え操作と同時に光源制御部10に
よる制御を光源4側に切換え、更に、プリスキャン並び
に本スキャンにより得た画像データを出力する。
期設定)を実行する場合には原稿台1上の原稿8が置か
れていない部分にて光源6をラインセンサー5からの出
力が既定値V0となるまで点灯する。光源6からの照射
光は図示しない拡散板を介して原稿台1を透過して集光
レンズ7によりラインセンサー5に集光される。
他の実施例の概略構造を示す図であり、読取装置50”
には、箱型の筐体2’の内部上にカラーネガフィルム等
の透明原稿8を保持する原稿ホルダー9が設けられ、原
稿ホルダー9は図示しない駆動装置により光源6および
ラインセンサー5に並行に移動し、また筐体2’の外部
から透過原稿を装着可能に構成されている。原稿ホルダ
ー9の上方には光源6が、下方にはラインセンサー5が
設けられている。
散板を介して原稿ホルダー9に保持されている透過原稿
8を透過して集光レンズ7によりラインセンサー5に集
光されるように構成されている。
期設定)を実行する場合には原稿ホルダー9の原稿8が
装着されていない部分にて光源6をラインセンサー5か
らの出力が既定値V0となるまで点灯する。光源6から
の照射光は図示しない拡散板を介して集光レンズ7によ
りラインセンサー5に集光される。
キャンに用いるガンマ関数データの一実施例を示す図で
ある。読取装置50がプリスキャン用のガンマ関数デー
タとして図6のガンマカーブ値を用いる場合には、プリ
スキャン用光量倍率は前述(図2のプロセスP2の説明
参照)したように、光量倍率Cr=Cg=Cb=1とな
りガンマ補正テーブルも入力=出力となるので、スライ
ドフィルムのようなポジフィルムを本発明の読取装置で
読取る場合にも従来のように一旦ポジ/ネガ変換する必
要がないという利点がある。
るため光量信号S2’を画像信号S3に変換する画像信
号のカーブはS2’のカーブと同じになり、0レベル近
傍で急峻なカーブを示すガンマカーブの特性による量子
化誤差の低減は実現できない。
キャンに用いるガンマ関数データの他の例を示す図であ
り、図6のカーブを改善したものである。
数データとして図7(a)或いは(b)に示すカーブを
用いる場合には、光量倍率は前述(図2のプロセスP2
の説明参照)したように、Cr=1、Cg=2、Cb=
3となるので、光量信号S2’を画像信号S3に変換す
る画像信号のカーブは、0近傍で最も急峻値をとる順
(B,G,Rの順)に3、2、1の順で重み付けがなさ
れ、0レベル近傍で急峻なカーブを示すガンマ関数がそ
れぞれの重み分横軸方向に拡張され、プリスキャン画像
の量子化精度が向上し、結果として本スキャン用ガンマ
関数データの計算精度が向上する。
に一定であり、出力変換テーブルの値も比例的である
が、実際には撮影時の色調は単純な比例ではなく曲線に
比例するので、ホスト60側で本スキャン用ガンマ関数
データを作成する際に図7(a)のカーブを補正して実
際のカーブに近いカーブとしたものが図7(b)のカー
ブであり、図7(b)のカーブを用いた場合は図6
(a)のカーブを用いた場合より量子化精度が高まり、
出力されるプリスキャン画像データの精度がより高くな
る。
例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定さ
れるものではなく、種々の変形実施が可能であることは
いうまでもない。
ラー原稿読取装置が原稿をセットしない状態で光量調整
を行い積分光量基準値を得て、プリスキャン時にガンマ
関数データから得られる光量倍率と積分光量基準値から
積分光量調整値を得てプリスキャン光量をえることがで
き、この光量でスキャンすることによりスキャナーの構
成要素が有する固体差のオフセットができることから、
ユーザが必要としている情報レンジに対してセンサーの
能力を最大限に活用することが可能となり、従来より高
品質の画像データを得ることができる。
本スキャン用のガンマ関数を得て、ガンマ補正テーブル
を作成して出力補正部でセンサー出力を補正するので、
センサーの出力値が示すガンマ特性による量子化誤差を
低減でき、より高品質の画像データを得ることができ
る。
本体装置側でヒストグラムの作成、ガンマ関数およびガ
ンマ関数テーブルの作成等の複雑で大容量のメモリーを
必要とする処理を行い、カラー画像読取装置側では光量
倍率決定、光量調整値の計算、ガンマ補正テーブルの作
成等、簡単な処理を行うだけで自動的にスキャナーの構
成要素が有する固体差やベース濃度のオフセットや画像
データの補正パラメータの決定ができるので、カラー画
像原稿の種類が異なってもカラー画像読取装置側での処
理の変更を要しない。
画像読取システムの望ましい実施例の要部の構成を示す
ブロック図である。
ロセスチャートである。
関係を示す説明図である。
構造を示す図である。
略構造を示す図である。
ブの例を示す図である。
実施例を示す図である。
る。
の例を示す図である。
マ補正後の出力信号との関係を示す図である。
るフィルム透過率とセンサー出力との関係を示す図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 光源から照射されカラー画像原稿を透過
した光を色分解し、電気信号に変換して所定の各色に対
応した画像データを出力する画像読取装置において、 原稿をセットしない状態で、光源からの光をイメージセ
ンサーにより光電変換して得た該イメージセンサーの前
記各色毎の出力値が既定値となるよう積分光量基準値を
求める過程と、 前記各色に対応する所定のガンマ関数データを基に決定
される光量倍率と前記積分光量基準値からプリスキャン
用光量を得てカラー画像原稿のプリスキャンを行い、プ
リスキャンによって得る画像信号を上記所定のガンマ関
数データを基にして得られるガンマ補正データにより変
換し、プリスキャン画像データを出力する過程と、 前記プリスキャン画像データに基づくガンマ関数データ
を基に決定される光量倍率と前記積分光量基準値から本
スキャン用光量を得て上記カラー画像原稿の本スキャン
を行い、本スキャンによって得られる画像信号を上記プ
リスキャン画像データに基づくガンマ関数データを基に
して得られるガンマ補正データにより変換し、画像デー
タを出力する過程と、を有することを特徴とするカラー
画像読取方法。 - 【請求項2】 光源から照射されカラー画像原稿を透過
した光を色分解し、電気信号に変換して所定の各色に対
応した画像データを出力する画像読取装置であって、 原稿をセットしない状態で、光源からの光をイメージセ
ンサーにより光電変換して得た各色毎の出力値が既定値
となるよう積分光量基準値を求める積分光量基準決定手
段と、前記各色に対応するプリスキャン用ガンマ関数デ
ータを基にプリスキャン光量倍率を決定するプリスキャ
ン光量倍率決定手段と、プリスキャン画像データから得
たガンマ関数データを基に本スキャン光量倍率を決定す
る本スキャン光量倍率決定手段と、光量倍率と前記積分
光量基準値から得られる光量調節値に基づいてスキャン
用光量を得る光量決定手段と、ガンマ補正テーブルを作
成するガンマ補正テーブル作成手段と、を有し、 積分光量基準決定手段により積分光量基準値を得た後
に、上記所定のガンマ関数データからプリスキャン用光
量を得てカラー画像原稿のプリスキャンを行い、出力信
号を前記所定のガンマ関数データを基にして得られるガ
ンマ補正データにより変換してプリスキャン画像データ
を出力し、該プリスキャン画像データに基づいて作成さ
れたガンマ関数データから本スキャン用光量を得て上記
カラー画像原稿の本スキャンを行い、出力信号をプリス
キャン画像データに基づいたガンマ関数データを基にし
て得られるガンマ補正データにより変換した画像データ
を出力することを特徴とするカラー画像読取装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のカラー画像読取装置と該
カラー画像読取装置を接続する本体装置からなるカラー
画像読取システムであって、 上記本体装置が、カラー画像原稿の種類に対応して作成
されたプリスキャン用ガンマ関数データと、カラー画像
読取装置から本スキャン画像データを受信して注目画像
の階調度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段
と、該ヒストグラムから暗部閾値と明部閾値を求めてガ
ンマ関数を得るガンマ関数作成手段と、ガンマ関数から
ガンマ関数データを得るガンマ関数テーブル作成手段
と、カラー画像読取装置から画像データを受信する画像
データ受信手段と、ガンマ関数データをカラー画像読取
装置に送信するガンマ関数送信手段と、を有し、 上記本体装置が、上記カラー画像読取装置に対しプリス
キャン用ガンマ関数データを送信し、その後、カラー画
像読取装置から本スキャン画像データを受信して本スキ
ャン用ガンマ関数データを得て、カラー画像読取装置に
対し本スキャン用ガンマ関数データを送信し、本スキャ
ン後の画像データを受信することを特徴とする画像読取
システム。 - 【請求項4】 請求項2記載の、積分光量基準決定手
段,プリスキャン光量倍率決定手段,本スキャン光量倍
率決定手段,光量決定手段およびガンマ補正テーブル作
成手段とを格納したことを特徴とする媒体。 - 【請求項5】 請求項3記載の、ヒストグラム作成手
段,ガンマ関数作成手段,ガンマ関数テーブル作成手
段,画像データ受信手段およびガンマ関数送信手段とを
格納したことを特徴とする媒体。
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