JPH1013673A

JPH1013673A - デジタル画像信号処理方法および装置

Info

Publication number: JPH1013673A
Application number: JP8156922A
Authority: JP
Inventors: Toru Matama; 徹真玉
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル画像信号のビット数変換処理におい
て、簡単な構成で量子化誤差を軽減し、偽輪郭ある胃は
トーンジャンプの発生を防止する。【解決手段】デジタル画像信号の最下位桁部分（例え
ば下２桁）のデータをそのデジタル画像信号に、そのデ
ジタル画像信号の最下位桁より下の桁として加える。デ
ジタル画像信号の最下位桁部分のデータは、写真フイル
ムの粒状等のノイズの影響により、ランダムなデータと
なっているため、これを加えることにより結果として乱
数を付加するのと同様な効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル画像信号の
信号処理における量子化誤差を軽減する方法および装
置、詳しくは、デジタル画像信号の階調処理における量
子化誤差に基づく偽輪郭やトーンジャンプの発生を防止
する方法および装置に関するものである。

【０００２】さらに詳しくは、写真や印刷物等の反射原
稿、ネガフイルム、リバーサルフイルム等の透過原稿に
担持される画像から得られるデジタル画像信号を可視像
として再生するための画像再生方法および装置における
覆い焼き処理、階調処理等の画像処理において、デジタ
ル信号変換に伴う偽輪郭やトーンジャンプの発生を防止
する方法および装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】写真や印刷物等の反射原稿、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画像
からスキャナ等の画像入力装置によりデジタル画像信号
を得、それを可視像として再生する画像再生方法および
装置においては、階調処理等の画像処理が施される。ま
た、写真の焼付けに用いる覆い焼きの技術（部分的に露
光量を調節してプリント上の白とび、黒つぶれを修正す
る技術）と同等の効果を得るため、デジタル画像信号に
覆い焼き処理を施すことが提案されている。（例えば本
出願人による特願平7-165965号）階調処理では、非線形特性の階調カーブをルックアップ
テーブルで作成するため、出力データに量子化誤差が発
生し、トーンジャンプが生ずる。また、覆い焼き処理に
おいては、ボケマスクとして用いる超低周波数信号のダ
イナミックレンジ圧縮処理を行なうので偽輪郭が発生し
やすいという問題がある。

【０００４】これらの問題を解決するため、従来、乱数
発生回路を用いて乱数信号を発生させ、それを入力デー
タに加算して量子化誤差を軽減することにより、トーン
ジャンプや偽輪郭を軽減する方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は乱
数発生回路を必要とするため、回路構成が大規模、かつ
高価になってしまうという難点があった。そこで、簡単
な構成で偽輪郭やトーンジャンプを軽減する方法が望ま
れている。

【０００６】本発明は、このような要望に鑑み、極めて
簡単な構成で、乱数を加算するのと同等に偽輪郭やトー
ンジャンプを軽減する効果のある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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるデジタル画
像信号処理方法および装置は、所定のビット数のデジタ
ル画像信号にビット数を増す処理を施す（例えば８ビッ
トのデータに２ビット加えて１０ビットのデータとす
る）ことにより、デジタル画像信号の偽輪郭あるいはト
ーンジャンプを軽減する方法または装置において、デジ
タル画像信号の最下位桁部分（例えば下２桁）のデータ
を、そのデジタル画像信号に、そのデジタル画像信号の
最下位桁より下の桁として加えることを特徴とするもの
である。

【０００８】すなわち、元のデジタル画像信号の最下位
の１桁または２桁のデータを、その画像信号の最下位の
さらに下の桁として加算するもので、例えば８ビットの
デジタル画像データを１０ビットの画像データに変換す
る場合、その８ビットのデータを、１０ビットのデータ
の上の桁から８ビットのデータとし、その８ビットのデ
ータの末尾の２ビットのデータを、その１０ビットのデ
ータの末尾の２ビットのデータとして採用するものであ
る。

【０００９】なお、付加するデータは下２桁に限らず１
桁でもよく、対象とする画像の必要とするデータ精度に
応じて適宜選択し得るものである。

【００１０】

【発明の作用および効果】本発明によるデジタル画像信
号処理方法および装置は、デジタル画像信号の最下位桁
部分（例えば下２桁）のデータをそのデジタル画像信号
に、そのデジタル画像信号の最下位桁より下の桁として
加えるものであるが、一般にデジタル画像信号の最下位
桁部分のデータは、写真フイルムの粒状等のノイズの影
響により、ランダムなデータとなっているものであり、
これを加えることにより結果として乱数を付加するのと
同様な効果が得られる。

【００１１】したがって、本発明によるデジタル画像信
号処理方法および装置によれば、特に乱数発生回路等を
付加することなく、何の加工も施さないままの画像デー
タの一部を利用して、結果として乱数を付加するのと同
様の効果が得ることができ、簡単かつ安価な構成で、デ
ジタル信号変換に伴う偽輪郭やトーンジャンプを軽減す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する前に、以下、本発明を適用する対象の例としてのデ
ジタルフォトプリントシステムおよびそれに適用される
覆い焼き処理について詳細に説明する。

【００１３】−デジタルフォトプリンタ− 近年、ネガフイルム、リバーサルフイルム等の写真フイ
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。

【００１４】デジタルフォトプリンタは、複数画像の合
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。

【００１５】このようなデジタルフォトプリンタは基本
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。

【００１６】フイルム等に記録された画像の読取装置に
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。

【００１７】再生手段においては、転送された画像情報
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。

【００１８】画像再生装置においては、ラスタースキャ
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。

【００１９】露光済の感光材料は、次いで感光材料に応
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。

【００２０】このような感光材料が記録できる被写体の
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。

【００２１】覆い焼きはシーンの中の中間的な濃度の領
域には通常の露光を与え、プリント上で白くとびそうな
領域に孔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。

【００２２】この覆い焼き処理においては、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。

【００２３】このため、カラー画像中の空間周波数が低
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）。

【００２４】しかしながら、このような画像再生方法に
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。さらに、シーンによっては、明るい側あるいは暗い
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。

【００２５】そこで本出願人は、このような事情に鑑
み、大面積コントラ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案した。（特願平7-283144号）この画像再生方法および装置は、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、画像信号のヒストグラムを作成し、そ
のヒストグラムに基づいて画像信号のダイナミックレン
ジを算出し、そのダイナミックレンジに基づいて、画像
信号の所定の基準値を基準として、その基準信号につい
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、その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。この画像再生方法
においては、ダイナミックレンジが所定の閾値よりも大
きい場合にのみダイナミックレンジ圧縮処理を行うこと
が好ましい。また、画像信号を得るのに先立ち、画像信
号よりも画素間隔が粗い先読画像信号を得、その先読画
像信号に基づいてダイナミックレンジの算出およびダイ
ナミックレンジ圧縮率の設定を行うことが好ましい。ま
た、画像信号を明暗信号に変換し、その明暗信号のボケ
画像を表すボケ画像信号を作成し、そのボケ画像信号に
基づいてダイナミックレンジの算出、ダイナミックレン
ジ圧縮率の設定およびダイナミックレンジ圧縮処理を行
うことが好ましい。

【００２６】さらに、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、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。

【００２７】このような画像再生方法は、画像信号のヒ
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り、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から、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。

【００２８】なお、画像信号の所定の基準信号について
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。

【００２９】また、ヒストグラムから算出されたダイナ
ミックレンジが所定の閾値よりも大きい場合にのみ、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。

【００３０】また、画像信号を明暗信号に変換し、この
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。

【００３１】さらに、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。

【００３２】−発明の実施の形態− 以下、図面を参照して上記のようなデジタリフォトプリ
ントに適用した本発明の実施の形態について説明する。

【００３３】図１は本発明による画像再生装置を表す図
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Ｓ_P
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Ｓ_Qを得る本読みとを行
うものである。

【００３４】一方、画像処理部１Ｂは、ＣＣＤ８におい
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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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。

【００３５】ここで、ＬＵＴ12は原画図に存在する濃度
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Ｓ_P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。

【００３６】一方、ＭＴＸ16は読み取られた画像信号を
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。

【００３７】また、ＬＰＦ18は、画像信号を２次元的に
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。

【００３８】次いで上記構成の基本的作用を説明する。

【００３９】まず画像読取部１Ａの光源２から光が発せ
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Ｓ_P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。

【００４０】画像読取部１Ａにおいて得られた先読画像
信号Ｓ_P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Ｓ_P
に変換される。デジタル画像信号Ｓ_P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。

【００４１】次いで、フレームメモリ14Ｒ，14Ｇ，14Ｂ
に記憶された先読画像信号Ｓ_P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。

【００４２】まず、先読画像信号Ｓ_Pのヒストグラムが
算出される。図７は先読画像信号Ｓ_P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。

【００４３】また、このヒストグラムに基づいて、ＬＵ
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。

【００４４】画像信号と最終的なプリント濃度との関係
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。

【００４５】まず、図７に示すヒストグラムから求めら
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Ｓ_P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α_l，α_d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α_l，α_dが設定される。

【００４６】さらに、画像全体のダイナミックレンジ圧
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。

【００４７】次いで、ＬＵＴ19におけるダイナミックレ
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。

【００４８】一方、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、
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ｆ_l（α_l）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ｆ_d（α_d）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α_l、
α_dにより定められる関数である。

【００４９】そしてこのようにして求められたｆ
（α）、ｆ_l（α_l）およびｆ_d（α_d）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ｆ_t（α）
を設定する。

【００５０】ｆ_t（α）＝ｆ（α）＋ｆ_l（α_l）＋ｆ_d（α_d）（１）ここで、関数ｆ_l（α_l）およびｆ_d（α_d）が図３
（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ｆ_l（α_l）およびｆ
_d（α_d）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。

【００５１】ここで、関数ｆ_l（α_l）およびｆ_d（α
_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。

【００５２】そして、このようにしてダイナミックレン
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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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Ｓ_P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。

【００５３】図９は、先読画像信号Ｓ_Pがモニタ25に表
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Ｓ_P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。

【００５４】なお、本実施の形態においては、モニタ25
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。

【００５５】そしてこのようにしてオートセットアップ
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。

【００５６】まず画像読取部１Ａの光源２から光が発せ
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Ｓ_P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Ｓ_Q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Ｓ_Q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。

【００５７】画像読取部１Ａにおいて得られた本読画像
信号Ｓ_Q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Ｓ_Q
に変換される。デジタル本読画像信号Ｓ_Q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。

【００５８】次いで、フレームメモリ13Ｒ，13Ｇ，13Ｂ
に記憶された本読画像信号Ｓ_Q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Ｓ_Q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Ｓ_Q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。

【００５９】Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｇ（２）このようにして得られた明暗信号は次いでＬＰＦ18によ
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ｆ_t（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Ｓ_Q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。

【００６０】ここで、処理済画像信号の周波数特性を図
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。

【００６１】ここで、画像処理部１Ｂにおける画像信号
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1ＬＳＢ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ビッ
ト数変換回路30により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ＬＵＴ
21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。

【００６２】ところで、覆い焼き処理においては、ボケ
マスクとして用いる超低周波数信号のダイナミックレン
ジ圧縮処理を行なうので、偽輪郭が発生しやすいという
問題がある。この問題を解決するため、乱数発生回路を
用いて乱数信号を発生させ、それを入力データに加算し
て量子化誤差を軽減する方法が知られているが、乱数発
生回路を必要とするため、回路構成が大規模、複雑かつ
高価になってしまう。本発明では、極めて簡単な構成
で、乱数を加算するのと同等の効果のある方法を採用し
ている。

【００６３】すなわち、図13に示すように、８ビットの
入力データに２ビット加えて１０ビットの出力データと
する図11（ｂ）のビット数変換回路30として、８ビット
の入力データ（０，１．．．７）を、１０ビットのデー
タの上から８ビットのデータとし、その８ビットのデー
タの最下位桁部分（０，１）のデータをその１０ビット
のデータの末尾の２ビットのデータとして採用するもの
である。なお、付加するデータは下２桁に限らず、１桁
でもよいしあるいは３桁でもよい。それは対象とする画
像の必要とするデータ精度に応じて適宜選択し得るもの
である。

【００６４】このようにデータを変換することにより、
１０ビットのデータとしては最下位桁部分（０，１）に
単なる２ビットの追加データ「００」を付加されるので
はなく、ランダムな２桁のデータが付加されるため、こ
こでの量子化誤差を軽減し、偽輪郭発生を防止すること
ができる。

【００６５】このようにして得られた処理済画像信号
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14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。

【００６６】画像処理部１Ｂより出力された画像信号
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。

【００６７】一方、画像露光部98は、光ビーム走査（ラ
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
14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。

【００６８】光源102 （102 Ｒ，102 Ｇ，102 Ｂ）より
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。

【００６９】ＡＯＭ104 によって変調された各光ビーム
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。

【００７０】一方、感光材料Ａはロール状に巻回されて
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。

【００７１】露光を終了した感光材料Ａは、次いで搬送
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。

【００７２】図14に示す実施の形態においては、光ビー
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。

【００７３】さらに、上述した光ビーム走査以外にも、
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14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。

【００７４】このようにして、現像部100 において可視
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。

【００７５】また、照明光源の輝度分布を制御すること
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。さ
らに、ＬＵＴ21を非線形なものとしたため、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。また、鮮
鋭度強調のための処理ブロックを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。

【００７６】なお、上記実施の形態においては、プレス
スキャンを行って先読画像信号Ｓ_Pを得、この先読画像
信号Ｓ_P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Ｓ_Q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。

【００７７】さらに、図15に示すように、フレームメモ
リ13Ｒ，13Ｇ，13Ｂに記憶された本読画像信号Ｓ_Q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Ｓ_Q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、下記の式により表されるものと
なる。

【００７８】Ｓproc＝Ｓorg ＋β（Ｓorg −Ｓus）このようなボケマスク処理をさらに施すことにより得ら
れる処理済画像信号の周波数特性を図16に示す。図16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。

【００７９】なお、上述したダイナミックレンジ圧縮処
理のための圧縮率は、画像信号の信号値の比較的高い部
分（ハイライト）、信号値の比較的低い部分（シャド
ウ）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されるが、単純に
圧縮カーブを直線に設定すると、ハイライトとシャドウ
において圧縮の効果が最大になる。シャドウの圧縮によ
り画像中の黒い部分が明るくなり、覆い焼きの効果が得
られるが、これは場合によっては、「黒がしまらない」
こととなり、「黒のしまり」が欲しいとき（例えば、結
婚式の時の紋付や黒い服、夜景等は真っ黒に仕上げて欲
しいもの）は、逆効果である。

【００８０】したがって、このような場合は、覆い焼き
の効果として、ハイライト付近を強く圧縮し、ミドルか
らシャドウ付近の圧縮効果を抑えるような圧縮が望まれ
る。したがって、圧縮率を画像濃度（信号値）に応じて
規定する圧縮カーブとして、例えば、図17のように原点
から急勾配で斜めに延びる直線Ａと、横軸と平行に延び
た直線Ｂを２つの漸近線とした曲線Ｃのようにすること
により、単調増加で、かつミドルからシャドウにかけて
傾きが０に近づく特性をもたせることができ、ハイライ
ト付近の圧縮は実現しつつ、シャドウ部の黒のうきを抑
えた覆い焼きを実現することができる。

【００８１】図17のような圧縮カーブは、水平な漸近線
の値（圧縮率）をαとしたとき、横の画像濃度をｘ軸、
縦の圧縮率をｙ軸としたとき、例えば下記の関数の式で
表すことができる。

【００８２】ｙ＝２×α×｛ｘ×（ｅｘｐ（１／ｘ）−
１）／（ｅｘｐ（１／ｘ）＋１）｝また、単純に圧縮カーブを直線に設定すると、場合によ
っては、「白の抜け」が悪い（白が真っ白にならない）
こととなり「白の抜け」が欲しいときは、逆効果であ
る。この場合には、覆い焼きの効果として、ハイライト
付近の圧縮を抑え、シャドウ付近の圧縮を強くするよう
な圧縮が望まれる。したがって、圧縮カーブとしては、
例えば、図18のように原点から緩やかに斜めに延びる直
線Ｄと、その途中から急勾配で斜めに延びる直線Ｅを２
つの漸近線とした曲線Ｆのようにすることにより、単調
増加で、かつハイライト付近では小さい傾きをもち、シ
ャドウ付近では急勾配の傾きの特性をもたせることがで
き、シャドウ部の圧縮は実現しつつ、ハイライト付近の
圧縮を抑えて白の抜けの良い覆い焼きを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像読取装置の実施の形態を表す
図

【図２】ＬＵＴ15において行われるグレイバランス調
整、明るさ補正、階調変換のテーブルを表す図

【図３】ＬＵＴ19において行われるダイナミックレンジ
圧縮処理を行うためのテーブルを表す図

【図４】ＬＵＴ21において行われる階調変換を行うため
のテーブルを表す図

【図５】ＬＵＴ23において行われる階調変換を行うため
のテーブルを表す図

【図６】ローパスフィルタの形状を表す図

【図７】画像信号のヒストグラムを表す図

【図８】ダイナミックレンジとその圧縮率の関係を表す
図

【図９】モニタに表示される画像の例を表す図

【図１０】処理済画像信号の周波数特性を表す図

【図１１】８ビット信号による画像処理および10ビット
信号による画像処理を行うための装置を表す図

【図１２】８ビットの画像信号および10ビットの画像信
号を表す図

【図１３】ビット数変換回路の一例を表す図

【図１４】現像処理部を表す図

【図１５】ボケマスク処理をさらに行うための画像処理
部を表す図

【図１６】ボケマスク処理をさらに行うことにより得ら
れた処理済画像信号の周波数特性を表す図

【図１７】圧縮率を画像濃度（信号値）に応じて規定す
る圧縮カーブの望ましい一例を表す図

【図１８】圧縮率を画像濃度（信号値）に応じて規定す
る圧縮カーブの望ましい他例を表す図

【符号の説明】

２光源３調光部４ＲＧＢフィルタ５ミラーボックス６フイルム７レンズ８ＣＣＤ 10 アンプ 11 Ａ／Ｄ変換器 15，19，21，23 ＬＵＴ 13Ｒ，13Ｇ，13Ｂ，14Ｒ，14Ｇ，14Ｂフレームメモ
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 40 ビット数変換回路 100 現像部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のビット数のデジタル画像信号にビ
ット数を増す処理を施すことにより、前記デジタル画像
の偽輪郭あるいはトーンジャンプを軽減する方法におい
て、前記デジタル画像信号の最下位桁部分のデータ
を、該デジタル画像信号に、該デジタル画像信号の最下
位桁より下の桁として加えることを特徴とするデジタル
画像信号処理方法。
【請求項２】前記デジタル画像信号に加えられる前記
デジタル画像信号の最下位桁部分のデータが、最下位の
桁のみのデータであることを特徴とする請求項１記載の
デジタル画像信号処理方法。
【請求項３】前記デジタル画像信号に加えられる前記
デジタル画像信号の最下位桁部分のデータが、最下位の
桁と、最下位より１桁上の桁のみのデータであることを
特徴とする請求項１記載のデジタル画像信号処理方法。
【請求項４】前記所定のビット数が８ビットで、前記
デジタル画像信号の最下位桁部分が、最下位と最下位よ
り１桁上の２ビットのデータであることを特徴とする請
求項１または３記載のデジタル画像信号処理方法。
【請求項５】所定のビット数のデジタル画像信号に該
デジタル画像信号の最下位桁部分のデータを、該デジタ
ル画像信号の最下位桁より下の桁として加える手段を備
えてなり、該デジタル画像信号にビット数を増す処理を
施すことにより該デジタル画像の偽輪郭あるいはトーン
ジャンプを軽減することを特徴とするデジタル画像信号
処理装置。