JPH11275362A - デジタル画像を線形に変換する方法及びコンピュータプログラム製品 - Google Patents

デジタル画像を線形に変換する方法及びコンピュータプログラム製品

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JPH11275362A
JPH11275362A JP10353118A JP35311898A JPH11275362A JP H11275362 A JPH11275362 A JP H11275362A JP 10353118 A JP10353118 A JP 10353118A JP 35311898 A JP35311898 A JP 35311898A JP H11275362 A JPH11275362 A JP H11275362A
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image
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JP10353118A
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Paul B Gilman
ビー ギルマン ポール
Harry D Franchino
ディー フランチノ ハリー
Stephen A Noble
エイ ノーブル スティーヴン
John F Hamilton
エフ ハミルトン ジョン
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Publication date
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  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線形に捕捉された一以上のデジタル画像に含
まれる露光許容度を実質的に維持し、所定の目的の曲線
を用いて出力装置でそのようなデジタル画像から視覚的
画像を形成する。 【解決手段】 デジタル画像に対応する光景の特定の基
準部分を選択し、そのような基準部分のコード値を目的
の曲線上の点に対応する所望の濃度に対応するコード値
に調整し、線形の新たなデジタル画像が形成されるよう
目的の曲線上の点の選択されたコード値に基づいてデジ
タル画像の残りのコード値を変更し、目的の曲線に基づ
くコード値を有する第三のデジタル画像を形成するため
に新たなデジタル画像を変換し、変換された第三のデジ
タル画像に応答して出力装置により視覚的画像を形成す
る各段階からなる方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連する出願の相互参照 本発明はＧｉｌｍａｎ等により１９９７年７月２１日に
出願された米国特許出願０８／８９７８６８に関連す
る。この関連する出願の開示をここに参考として引用す
る。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は捕捉されたデジタル
画像の露光許容量（ラチチュード）を実質的に維持する
捕捉されたデジタル画像から視覚的画像を形成すること
に関する。
【０００３】
【従来の技術】元の捕捉された光景のダイナミックレン
ジを表示又はプリントするために利用可能な材料のダイ
ナミックレンジに適合させることはデジタル画像から表
示又はプリントを形成するために重要なことである。制
限となる要因は表示又はプリント用に用いられ得る材料
のダイナミックレンジである。表示又はプリント用の適
切な変換を選択的に選択することにより元の光景よりも
少ないダイナミックレンジを有する材料へ美的な鑑賞に
堪える画像を表示又はプリントすることが可能となる。
【０００４】熱プリント媒体及び受容体のような新しい
材料及びインクジェット技術は表示又はプリント用に用
いられるようになり、それらは従来技術で利用可能なよ
り大きなダイナミックレンジを達成してきた。これらの
型の媒体上にデジタル画像を如何にしてプリント又は表
示するかは良く知られている。しかしながらこれらの新
たな媒体の利点を最善に生かした異なる変換を設計する
ことは困難である。いかなる新たな変換においても、そ
の鍵となる要因はデジタル画像を表示又はプリントする
ための媒体の全ダイナミックレンジを用いることを可能
にすることである。
【０００５】デジタル画像のトーン再現性を改善する多
くの技術が存在し、例えば米国特許第４７９２５１８
号、５３００３８１号を参照。トーンの再現性について
はＲ．Ｗ．Ｇ．Ｈｕｎｔ，Ｉ．Ｔ．Ｐｉｔｔ、Ｐ．Ｃ．
ＷａｒｄのＪ．Ｐｈｏｔｏｇ．Ｓｃｉ．，１７；１９８
（１９６９）の論文”Ｔｈｅ Ｔｏｎｅ Ｒｅｐｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｌｏｕｒ Ｐｈｏｔｏｇｒａ
ｐｈｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”を参照。
【０００６】上記の開示で、多数の技術が媒体が写真媒
体であることが要求され、画像形成のための技術は非常
に複雑である。Ｈｕｎｔ等による論文はカメラのフレ
ア、プリンタのフレア、視覚的なフレアを補正する写真
画像をプリントする「理想的なシステム」を記載する
が、この理論的なトーン再現曲線を実際に実施する方法
を提供していない。
【０００７】米国特許第５５２８３３９号は熱、インク
ジェット、電子写真のような他の媒体上でデジタル画像
のトーン再現を改善する技術を開示している。しかしな
がらデジタル画像のプリントに利用可能な媒体はより低
い最小濃度とかなり高い最大濃度を有することにより上
記のダイナミックレンジをはるかに越えている。同じ問
題が光景のソフトコピー出力にも存在する。
【０００８】デジタル捕捉源からデジタル画像のプリン
トは画像を見るために用いられるコンピュータモニタを
較正することにより達成され、それによりプリントされ
たときにそれがどのように見えるかのプレビューを視覚
的に提供し、それにより「見たものを得る」ことが可能
となる。デジタル画像をプリントする戦略を記載した参
考文献はＡｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ ４．０（１
９９６）のユーザーズガイド、Ｓｙｂｉｌ Ｉｈｒｉ
ｇ、Ｅｍｉｌ ＩｈｒｉｎｇによるＭｃＧｒａｗＨｉｌ
ｌ，Ｎ．Ｙ．（１９６６）”Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ Ｄｉ
ｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｉｎｔ”、Ｂ
ａｒｒｙ Ｈａｙｎｅｓ、ＷｅｎｄｙＣｒｕｍｐｌｅｒ
によるＳｙｂｅｘ，サンフランシスコ、ＣＡ（１９９
５）”Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ Ａｒｔｉｓｔｒｙ”、Ｄｅ
ｋｅ ＭｃＣｌｅｌｌａｎｄによるＩＤＧ Ｂｏｏｋ
ｓ，Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ、ＣＡ（１９９４），”Ｍ
ａｃｗｏｒｌｄ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ ３Ｂｉｂｌｅ
２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ”を含む。
【０００９】線形に表示されたときにデジタル画像はモ
ニタ上で良好に見えず、画質の判断は難しい。視覚的に
最適な形でデジタルデータを表示する大きな欠点はプリ
ントに対して重要な詳細な情報として厳密に構成される
撮影された画像の露光許容度がモニタスクリーン上の表
示用にデータを変形するために捨てられることである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は捕捉さ
れたデジタル画像に含まれる露光許容度を維持する線形
に捕捉された入力デジタル画像から出力デジタル画像を
形成することにある。本発明の他の目的は出力画像を形
成するときにデジタル画像を捕捉する入力装置に設けら
れた露光許容度を完全に使用することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらの目的は線形に捕
捉された一以上のデジタル画像に含まれる露光許容度を
実質的に維持し、出力装置をそのようなデジタル画像か
ら視覚的画像を形成するために所定の目的の曲線と共に
用い、 ａ） デジタル画像に対応する光景の特定の基準部分を
選択し、そのような基準部分のコード値を目的の曲線上
の点に対応する所望の濃度に対応するコード値に調整
し、線形の新たなデジタル画像が形成されるよう目的の
曲線上の点の選択されたコード値に基づいてデジタル画
像の残りのコード値を変更し、 ｂ） 目的の曲線に基づくコード値を有する第三のデジ
タル画像を形成するために新たなデジタル画像を変換
し、 ｃ） 変換された第三のデジタル画像に応答して出力装
置により視覚的画像を形成する各段階からなる方法によ
り達成される。
【００１２】本発明によればデジタル画像はプリンティ
ングに対して最適化されるのみならず、更に大きな露光
許容度に沿って視覚に対しても最適化される。デジタル
画像は線形に捕捉され、本発明によればそれはまた線形
である第二のデジタル画像を形成するよう操作される。
第三のデジタル画像はもはや線形ではなく、捕捉された
デジタル画像の露光許容度を実質的に維持する適切な目
的の曲線を用いて最適化され、美的に満足のゆく視覚的
画像を形成する。
【００１３】本発明はデジタル画像のプリント品質と露
光許容度を最適化する。本発明はハロゲン化銀フィルム
を用いて達成される露光許容度を有する出力画像を形成
しうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】熱プリント及びインクジェット受
容体のようなプリント媒体はかなり広いダイナミックレ
ンジを有する画像を形成しうる。本発明は出力デジタル
画像を形成するデジタル捕捉装置の全ダイナミックレン
ジを用いることを可能にする。本発明による画像捕捉装
置はデジタルカメラ及びスキャナを含む。例えば他の出
力源（写真のプリント、スライド、ネガ）で捕捉された
画像はスキャナによりデジタル画像に変換されうる。こ
れらの画像は典型的には線形に捕捉される。本発明によ
るプリンタはハロゲン化銀プリンタ、熱プリンタ、イン
クジェットプリンタ、電子写真プリンタ、等々である。
【００１５】本発明は特定の媒体上にカラー化されたプ
リントを形成するプリンタに適用可能である。しかしな
がらそれはまた陰極線管（ＣＲＴ）モニタのような表示
器に画像を表示するために応用されうる。更にまた本発
明は白黒又はカラー化されたプリントを形成するために
用いられ得る。本発明はまた画像を捕捉し、表示するた
めに適用されうる。
【００１６】図１は線形デジタル画像を形成する画像捕
捉装置１０を含むシステムブロック図である。画像捕捉
装置１０は領域画像センサ１２を有する静止画像カメラ
を含む。領域画像センサはトランジスタ又は電荷結合デ
バイスを用いた領域画像センサでありうる。このシステ
ムを最初にセットアップするためにカメラは正規化され
たテスト目標又はチャート１７の画像を撮影することに
より示されうる。テストチャートの使用は明細書の後半
に記載される。センサ１２の出力は典型的には一連のデ
ジタル化された画素である。画像がカラー化されている
ときにこれらの画素は通常赤、緑、又は青色の原色；又
はシアン、マゼンタ、又は黄色の減法混色の原色を示
す。どの場合にもデジタル画像はデジタルコンピュータ
１８に見られる記憶ユニット１６に入力される。
【００１７】デジタルコンピュータ１８及びその記憶ユ
ニット１６はデジタルコンピュータ機能を提供するマイ
クロチップを含む。他のチップは記憶ユニット１６を提
供するために用いられる。いずれの場合にもデジタルコ
ンピュータは記憶ユニット１６に見いだされる捕捉され
たデジタル画像上で動作する。更にまた画像捕捉装置１
０は静止画像カメラに限らないことは無論であり、デジ
タルビデオカメラもまた本発明により用いられ得る。透
過（フィルム）又は反射（紙／スキャナ）型が捕捉装置
として用いられ得る。
【００１８】デジタルコンピュータ１８は以下に説明さ
れるようなプリンタのような出力装置により改善された
露光許容度及び画質を形成するために捕捉されたデジタ
ル画像を変更する。線形のデジタル画像という用語の使
用を図２を参照して説明する。図３を参照して説明され
る目的曲線は変換されたデジタル画像をプリントするた
めに用いられる。
【００１９】コンピュータ読み取り可能な記憶媒体はコ
ンピュータを操作するために必要なソフトウエアを提供
する。そのような媒体は磁気ディスク（フロッピーディ
スクのような）、磁気テープ、光ディスク、光テープの
ような光記憶媒体、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）又は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）のような固体電
子記憶デバイス、又はコンピュータプログラムを記憶す
るために用いられる他のいかなる物理的装置又は媒体を
も含む。
【００２０】本発明は実質的に画像センサ１２により線
形に捕捉された一以上のデジタル画像に含まれる露光許
容度を維持し、記憶ユニット１６に記憶され、処理を通
して出力装置２０を用いる出力デジタル画像に変換され
る。出力装置はプリンタであるときに出力ハードコピー
プリント２２は改善されたデジタル画像を提供する。出
力装置２０はインクジェットプリンタ又は電子写真プリ
ンタでありうる。更にまたハロゲン化銀プリンタは本発
明により用いられる。記憶ユニット１６のデジタル画像
はモニタに表示され、ユーザーはモニタ２４を見て、捕
捉されたデジタル画像に対応する表示された光景の特定
の基準点を選択する。操作者は次にキーボード２６のよ
うなユーザーインプットを通してデジタルコンピュータ
１８がそのような基準部分のコード値を所望の濃度に対
応し、目的カーブ上の点（図３を参照）に対応するコー
ド値に調整するよう入力を提供し、デジタルコンピュー
タ１８は目的曲線上の点の選択されたコード値に基づく
デジタル画像の残りのコード値を変更し、それにより線
形の新たなデジタル画像が形成される。この選択処理は
操作者の制御の下にある必要はなく、センサ及び捕捉さ
れた光景を識別するようあつらえられた所定のアルゴリ
ズムを用いて自動的になされうることは当業者には明ら
かである。
【００２１】処理の次の段階はデジタルコンピュータ１
８が目的曲線（図３）に基づきコード値を有する第三の
デジタル画像を形成するための新たなデジタル画像を変
換することである。新たなデジタル画像がここで最初に
非線形であることは明らかである。新たなデジタル画像
はここで出力デバイス２０に出力される。出力デバイス
がプリンタである場合にはそれはハードコピープリント
を最適化するよう形成されることは無論である。
【００２２】図２を参照するにこれは線形に捕捉された
デジタル画像に対する対数コード値と対数露光のプロッ
トを示すグラフである。示されるようにこれは実質的に
直線を形成し、それは記憶ユニット１６に捕捉されたデ
ジタル画像が線形であると言われる理由である。図３で
は最適化された出力画像に対する反射濃度と相対対数露
光のフォーマットを示す目的の曲線を示すグラフであ
る。目的曲線及びプリンタ変換の構成のより完全な説明
は上記のＧｉｌｍａｎ等により１９９７年７月２１日に
出願された米国特許出願０８／８９７８６８に示されて
いる。
【００２３】図４は新たな線形デジタル画像を変換する
変換を示し、それにより図３の目的曲線により最適な画
像を形成するデータ変換がなされる。処理の第一の段階
はデジタルカメラで光景の画像を撮影することである。
最初にそれは実際にテスト標的１７の画像を撮影する。
実際の慣行ではカメラは実際にフォトショップ４．０の
ようなプログラムを含むコンピュータへのポートを通し
て接続される。このプログラムは適切なドライバでカメ
ラから入力を受け、線形デジタル画像を典型的には読み
出し、書き込みメモリに記憶するために一時的に記憶す
る。画像はモニタ２４のスクリーン上に表示され、ここ
でそれは基準点を選択するユーザーにより観察される。
以下の例では画像センサは赤、緑、青色を捕捉する。テ
スト標的１７がＭｃＢｅｔｈ ＣＯＬＯＲ ＣＨＥＣＫ
ＥＲであるときに、ユーザーは白のパッチを選択する。
ユーザーは白いパッチを選択する。この白いパッチは２
５２のＲＧＢコード値に対応して調整される。２５２の
コード値は無論場面の基準部分が白であることを意味す
る。
【００２４】２５２のコード値は目的曲線上の点に対応
し、フォトショッププログラムを用いるコンピュータは
線形の新たなデジタル画像が形成されるように目的曲線
上の点の選択されたコード値に基づきデジタル画像の残
りのコード値を変化し；目的曲線に基づきコード値を有
する第三のデジタル画像を形成するために新たなデジタ
ル画像を変換する。
【００２５】本発明によれば画像処理機は捕捉されたデ
ジタル画像をそのような画像を表示する表示器１８を設
けられる。ユーザーはモニタ１８からデジタル画像に対
応する光景の特定の基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）部分を
選択し、そのような基準部分（図２を参照）のコード値
を所望の濃度に対応するコード値に調整し、これは目的
曲線上の点（図３を参照）に対応し、目的曲線上の点の
選択されたコード値に基づくデジタル画像の残りのコー
ド値を変化し、それにより線形な新たなデジタル画像が
形成される。
【００２６】新たなデジタル画像は目的曲線に基づくコ
ード値を有する第三のデジタル画像を形成するために変
換される。可視的画像は変換された第三のデジタル画像
に応答してモニタ２８に示されるように出力装置２０に
より示される。線形デジタル捕捉を用いる例は １． 画像捕捉装置としてコダックのＤＣＳ４６０カメ
ラを用い、一連の画像は典型的なプロフェッショナルの
光景を撮影され、露光は６段階にわたり変化される。一
連の露光の一つはｆ／３２，ｆ／２２，ｆ／１６，ｆ／
８．０，ｆ／５．６，ｆ／４．５で一秒の１／１２５の
露光でスタジオフラッシュ装置が用いられる。このシリ
ーズに対する通常の露光はｆ／１１で一秒の１／１２５
であった。
【００２７】２． 図１を参照するにデジタルコンピュ
ータはアドビ社のフォトショップ３．０を用いたマッキ
ントッシュコンピュータ８１００／８０であり、各画像
はＬＩＮＥＡＲ ＴＥＳＴ ＤＲＩＶＥＲを用いた。 ３． 画像捕捉装置から各画像を収集し、それをコンピ
ュータに記憶した後にアドビ フォトショップ３．０ソ
フトウエアを用いたコンピュータは画像レベルを調整
し、２５２のコード値に基準（参照）の白のパッチを特
定の基準部分として選択する。これは右手のアイドロッ
パーをダブルクリックすることによりなされ、ＲＧＢ値
を２５２、２５２、２５２に設定し、ＯＫをクリックし
てから、基準白パッチをクリックする。
【００２８】４． 第３段階の操作は全ての画像を同じ
基準の白に正規化する。画像が線形ドライバでオープン
される故にこの段階はデジタル画像データをデータの整
形又は変形なしに線形スロープを上下するよう動かすだ
けである。これはデジタルデータをすぐに表示するよう
整形し、デジタル画像データの線形シフトを許容しない
他のプログラムに対する利点である。非線形画像のいか
なるシフトもデータのひどい歪みを生じ、有用なプリン
トデータのクリッピングを生ずる。
【００２９】５． 線形の光景がコード値２５２の基準
の白に正規化された後に、これは上記のように目的曲線
上の点の選択されたコード値である。コンピュータモニ
タ２４上の画像（これは上記の第二の画像）でアドビ
フォトショップのＧＯ ＴＯＩＭＡＧＥ ＡＤＪＵＳＴ
ＣＵＲＶＥＳとＬＯＡＤでプリンタ変換は図４に示さ
れるように正規化されたデジタル画像をデジタルプリン
トに対して最適化された形で新たなトーンスケールに変
換する。これは上記の第三のデジタル画像に対応する。
【００３０】６． これらの段階が各画像に対して完了
したときに受容可能なハードコピーカラープリントがプ
リンタテーブルがデフォルト位置のコダックＸＬＳ８６
００熱プリンタでなされ、２段階過度露光及び３段階露
光不足の場合に得られるものも全てが同じ見かけを有す
る。本発明はその特定の好ましい実施例を特に参照して
詳細に説明されてきたが、変更及び改良は本発明の精神
及び範囲内でなされうる。例えば本発明は静止画像に関
して記載されてきたが本発明による方法はデジタルビデ
オ記録装置から得られた動画に等しく適用可能であるこ
とは当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル画像を形成する画像捕捉装置及びモニ
タ又はハードコピープリンタのような出力により改善さ
れた露光許容度及び画質を達成するためにそのようなデ
ジタル画像を変更する構造を示すシステムブロック図で
ある。
【図２】線形に捕捉されたデジタル画像に対する対数コ
ード値と対数露光のプロットを示すグラフである。
【図３】本発明により用いられる出力プリンタ装置に対
する反射濃度と対数露光のプロットで特定の目的の曲線
を示すグラフである。
【図４】モニタ及び出力プリンタ装置により使用可能な
第三のデジタル画像を形成するために本発明により用い
られる変換に対する出力コード値と入力コード値の対応
を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 画像捕捉装置 １２ 領域画像センサ １６ 記憶ユニット １７ テスト目標 １８ デジタルコンピュータ ２０ 出力装置 ２２ 出力ハードコピープリント ２４ モニタ ２６ キーボード
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/76 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ (72)発明者 スティーヴン エイ ノーブル アメリカ合衆国，ニューヨーク 14450, フェアポート，ウォーリンフォード・ライ ズ 21 (72)発明者 ジョン エフ ハミルトン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14617, ロチェスター，オークヴュー・ドライヴ 2537

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 線形に捕捉された一以上のデジタル画像
    に含まれる露光許容度を実質的に維持し、そのようなデ
    ジタル画像から視覚的画像を形成するために所定の目的
    の曲線と共に出力装置を用い、 ａ） デジタル画像に対応する光景の特定の基準部分を
    選択し、そのような基準部分のコード値を目的の曲線上
    の点に対応する所望の濃度に対応するコード値に調整
    し、線形の新たなデジタル画像が形成されるよう目的の
    曲線上の点の選択されたコード値に基づいてデジタル画
    像の残りのコード値を変更し、 ｂ） 目的の曲線に基づくコード値を有する第三のデジ
    タル画像を形成するために新たなデジタル画像を変換
    し、 ｃ） 変換された第三のデジタル画像に応答して出力装
    置により視覚的画像を形成する各段階からなる方法。
  2. 【請求項２】 線形に捕捉された一以上のデジタル画像
    に含まれる露光許容度を実質的に維持し、そのようなデ
    ジタル画像から視覚的画像を形成するために所定の目的
    の曲線と共に出力プリンタ装置を用い、 ａ） デジタル画像を表示し、デジタル画像に対応する
    光景の特定の基準部分を選択し、そのような基準部分の
    コード値を目的の曲線上の点に対応する所望の濃度に対
    応するコード値に調整し、線形の新たなデジタル画像が
    形成されるよう目的の曲線上の点の選択されたコード値
    に基づいてデジタル画像の残りのコード値を変更し、 ｂ） 目的の曲線に基づくコード値を有する第三のデジ
    タル画像を形成するために新たなデジタル画像を変換
    し、 ｃ） 変換された第三のデジタル画像に応答して出力プ
    リント装置によりデジタル画像をプリントする各段階か
    らなる方法。
  3. 【請求項３】 捕捉されたデジタル画像に含まれる露光
    許容度を実質的に維持し、そのようなデジタル画像から
    プリントを形成するために所定の目的の曲線と共にプリ
    ンタを用い、 ａ） デジタル画像に対応する光景の特定の基準部分を
    選択し、そのような基準部分のコード値を目的の曲線上
    の点に対応する所望の濃度に対応するコード値に調整
    し、線形の新たなデジタル画像が形成されるよう目的の
    曲線上の点の選択されたコード値に基づいてデジタル画
    像の残りのコード値を変更し、 ｂ） 目的の曲線に基づくコード値を有する第三のデジ
    タル画像を形成するために新たなデジタル画像を変換
    し、 ｃ） 変換された第三のデジタル画像に応答して出力装
    置により視覚的画像を形成する各段階からなるアルゴリ
    ズムを含むコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からな
    るコンピュータプログラム製品。
JP10353118A 1997-12-12 1998-12-11 デジタル画像を線形に変換する方法及びコンピュータプログラム製品 Pending JPH11275362A (ja)

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