JPH1132223A

JPH1132223A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH1132223A
Application number: JP9203878A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamamoto; 康裕山元
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: JP3441629B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ネガフィルムに記録された画像信号を読み取
る画像読取装置において、ネガフィルムの有するガンマ
特性のために生ずる画像信号の非線形変化を線形変化に
変換し、さらに表示装置等のモニタのガンマ特性を相殺
する、ガンマ補正に伴い階調補正を行うことにより、画
像信号の高輝度部における階調とびを緩和し、自然な色
調変化で画像を再現する。【解決手段】Ｒの信号レベルが曲線Ｌ２２の入出力特
性を有するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照する
ことにより階調補正を含むガンマ補正を施される。Ｇの
信号レベルが曲線Ｌ２３の入出力特性を有するルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）を参照することにより階調補正
を含むガンマ補正を施される。Ｂの信号レベルが曲線Ｌ
２４の入出力特性を有するルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）を参照することによりガンマ補正を施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばネガフィル
ムに記録された画像信号を固体撮像素子により読取る画
像読取装置において、自然な色調変化で画像を再現する
ためにガンマ補正に伴い行なわれる階調補正に関する。

【０００２】

【従来の技術】ネガフィルムの高濃度部（ネガフィルム
の黒い部分）においては濃度の変化が被写体輝度の変化
に対して小さくなる。すなわちネガフィルムは、被写体
の明るさに対する濃度変化が非線形なガンマ特性を有し
ている。このため、従来の画像読取装置において、ネガ
フィルムに記録された画像信号を固体撮像素子により読
み取るとき、読み取られた画像信号は被写体輝度の線形
変化に対して非線形に変化する。このネガフィルムのガ
ンマ特性、すなわち画像信号の非線形変化を、線形変化
に変換するための非線形変換処理（ガンマ補正）が、画
像信号に施される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このガンマ補正によ
り、画像信号の高輝度部において画像信号を構成する各
信号レベルの間隔が伸長されると、階調とびが発生す
る。このため自然な色調変化で画像が再現されないとい
う問題を有している。

【０００４】本発明は、ネガフィルムに記録された画像
信号を読み取る画像読取装置において、ネガフィルムの
有するガンマ特性のために生ずる画像信号の非線形変化
を線形変化に変換し、さらに表示装置等のモニタのガン
マ特性を相殺する、ガンマ補正に伴い階調補正を行うこ
とにより、画像信号の高輝度部における階調とびを緩和
し、自然な色調変化で画像を再現することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読取装
置は、記録媒体に記録された、被写体の輝度値の変化に
対して非線形性を有する画像を読み取る装置であって、
画像に対応した第１の画像信号を出力する光学センサ
と、第１の画像信号を、所定の範囲に含まれる輝度値の
変化に対して、第１の画像信号の非線形的な変化よりも
弱い非線形的な変化を示し、かつ所定の標準非線形変換
処理を施すことにより得られる画像信号の略線形的な変
化より強い非線形的な変化を示す表示用の第２の画像信
号に変換する非線形変換処理手段とを備えることを特徴
としている。

【０００６】好ましくは所定の範囲が、所定値より高い
輝度値を有する範囲である。さらに非線形変換処理手段
において、第１の画像信号がルックアップテーブルを参
照することにより第２の画像信号に変換されてもよい。

【０００７】この画像読取装置において好ましくは、第
１の画像信号が複数の色成分を有する。さらに好ましく
は、複数の色成分がＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ
（ブルー）の３原色である。

【０００８】好ましくは非線形変換処理手段が、３原色
のうち所定の色成分の第１の画像信号を第２の画像信号
に変換し、かつ残りの色成分の第１の画像信号に標準非
線形変換処理を施す。特に、好ましくは所定の色成分が
３原色のうちＲ（レッド）およびＧ（グリーン）の２つ
の色成分である。さらに好ましくは、非線形変換処理手
段が、Ｇ（グリーン）成分の第２の画像信号よりも強い
非線形的な変化を示すＲ（レッド）成分の第２の画像信
号を出力する。

【０００９】好ましくは非線形変換処理手段において、
所定の色成分の第２の画像信号を構成する各信号レベル
が１より小さい所定値を乗じられた信号レベルで出力さ
れる。

【００１０】好ましくは非線形変換処理手段が、３原色
の各色成分毎に異なる非線形的な変化を示す第２の画像
信号を出力する。さらに好ましくは、非線形変換処理手
段が、Ｇ（グリーン）成分の第２の画像信号よりも強い
非線形的な変化を示すＲ（レッド）成分の第２の画像信
号を出力し、かつＢ（ブルー）成分の第２の画像信号よ
りも強い非線形的な変化を示すＧ（グリーン）成分の第
２の画像信号を出力する。

【００１１】この画像読取装置において、記録媒体がネ
ガフィルムであることが好ましい。

【００１２】本発明に係る第２の画像読取装置は、記録
媒体に記録された、被写体の輝度値の変化に対して非線
形性を有する画像を読み取る画像読取装置であって、画
像に対応した第１の画像信号を出力する光学センサと、
第１の画像信号に所定の非線形変換処理を施して被写体
の輝度値を再現する表示用の第２の画像信号を生成し、
互いに異なる非線形特性を有する複数の非線形変換処理
手段と、第１の画像信号の各色成分に応じて、複数の非
線形変換処理手段のいずれかを選択して非線形変換処理
を行わせる制御手段とを備えることを特徴としている。

【００１３】好ましくは、複数の非線形変換処理手段
が、第１の非線形特性を有する第１の非線形変換処理手
段と、第１の非線形特性のニー特性を強めて変化させた
第２の非線形特性を有する第２の非線形変換処理手段と
からなる。さらに制御手段が、第１の画像信号のＢ（ブ
ルー）成分については、第１の非線形変換処理手段を選
択する一方、もう一方の残りの各色成分については第２
の非線形変換処理手段を選択して非線形変換処理を実行
することにより、所定値より高い輝度値に対して残りの
各色成分がＢ（ブルー）成分より圧縮された第２の画像
信号を得ることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である
画像読取装置のフィルムスキャナを示すブロック図であ
る。

【００１５】この画像読取装置において用いられる記録
媒体のネガフィルムＭは、原稿移送機構１０によって、
矢印方向に間欠的に移送される。ネガフィルムＭの移送
経路の上方には光源２０が設けられ、また下方の、光源
２０に対応した位置には、固体撮像素子（ＣＣＤ）であ
るラインセンサ３０が設置される。光源２０とネガフィ
ルムＭとの間には、シリンドリカルレンズ２３が設けら
れ、ラインセンサ３０とネガフィルムＭとの間には、結
像レンズ３１が設けられる。光源２０の点灯および消灯
は光源駆動回路４１によって制御され、ラインセンサ３
０の画像の読取は、ラインセンサ駆動回路４２によって
制御される。原稿移送機構１０、光源駆動回路４１、ラ
インセンサ駆動回路４２は、システムコントロール回路
４０の指令により作動する。

【００１６】画像信号は、ラインセンサ３０から読み出
された後、アンプ４３により増幅され、Ａ／Ｄ変換器４
４によってアナログ画像信号からデジタル画像信号に変
換される。デジタルの画像信号は、画像処理回路４５に
おいてシェーディング補正等の処理を施された後、一旦
メモリ４６に格納される。この画像信号は、メモリ４６
から読み出されて、画像処理回路４５において、色補
正、ガンマ補正等の所定の処理を施される。この後、イ
ンターフェース回路４７によって、所定のフォーマット
の信号に変換され、入出力端子４８を介して外部のコン
ピュータ６０に出力される。画像処理回路４５とインタ
ーフェース回路４７は、システムコントロール回路４０
によって制御される。

【００１７】この実施形態において、画像読取装置の全
ての動作はコンピュータ６０によって制御されるが、ス
イッチ４９をシステムコントロール回路４０に接続し
て、このスイッチ４９を操作することによって画像読取
装置の動作を制御するように構成してもよい。

【００１８】図２は、原稿移送機構１０、光源２０およ
びラインセンサ３０を示す斜視図である。ネガフィルム
Ｍは枠体１１によって支持され、枠体１１は板状のステ
ージ１２に留め具１３によって固定される。ステージ１
２には、ネガフィルムＭに対応した位置に、図示しない
開口が設けられている。ステージ１２の側端面にはラッ
ク１４が形成され、原稿送りモータ（ステッピングモー
タ）１５の出力軸に設けられたピニオン１６に噛合して
いる。原稿送りモータ１５は、システムコントロール回
路４０の制御によって駆動され、ネガフィルムＭの移送
方向の位置が制御される。

【００１９】光源２０はステージ１２の上方に位置し
て、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）
の光を出射するＬＥＤ等の発光素子２１Ｒ、２１Ｇ、２
１Ｂを周期的に配列して構成される。なお、図２におい
ては、発光素子は６個示されているが、さらに多数ある
いは少数の発光素子が設けられてもよい。これらの発光
素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、ネガフィルムＭの移送
方向と直交する方向に延びる細長い支持部材２２に支持
される。支持部材２２とネガフィルムＭとの間には、シ
リンドリカルレンズ２３が配設され、このシリンドリカ
ルレンズ２３は、光源２０に平行な細長い形状を有す
る。発光素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂから出射された光
は、このシリンドリカルレンズ２３を介して、ネガフィ
ルムＭの移送方向にのみ集光され、ネガフィルムＭ上の
発光素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの配列方向に延びる帯
状光として照射される。

【００２０】ラインセンサ３０は、ネガフィルムＭ及び
ステージ１２の下方に位置し、光源２０とシリンドリカ
ルレンズ２３に平行かつ対応するように設けられる。ラ
インセンサ３０とステージ１２との間には、結像レンズ
３１が設けられる。結像レンズ３１はラインセンサ３０
と平行に延び、ロッドレンズアレイ３２によって構成さ
れる。したがって、ネガフィルムＭに対して光源２０か
ら光が照射されると、ネガフィルムＭに記録された画像
が、結像レンズ３１を介してラインセンサ３０の受光面
に結像される。

【００２１】図３は、第１の実施形態において画像読取
を行うプログラムのフローチャートである。

【００２２】ステップ１１０において、露出測定が行わ
れる。この露出測定は、最適露光時間を求める処理であ
って、ネガフィルムＭの１画像毎に行なわれる。最適露
光時間は、最適な出力レベルの画像信号を得るための露
光時間である。なおここに述べる露光時間は、ラインセ
ンサ３０の受光部に電荷が蓄積される時間である。

【００２３】露出測定において、ネガフィルムＭは、原
稿移送機構１０により本スキャンよりも粗いピッチで間
欠的に移送される。この間欠移送の間にラインセンサ３
０が最適露光時間より極めて短い時間で露光されること
によって、画像信号が検出される。この画像信号から最
適露光時間は求められる。最適露光時間は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
各色成分毎に求められて、以下の処理において実際の露
光時間として用いられる。

【００２４】ステップ１２０において、色補正パラメー
タを算出するための処理が行われる。この色補正パラメ
ータは、画像信号をネガ／ポジ変換する際に行なわれる
色補正に必要なパラメータである。ネガフィルムＭから
画像信号が読み取られるとき、シェーディング補正を行
なわれた後、画像信号はネガ／ポジ変換を施される。こ
の時、ネガフィルムの地色が有色であるので、画像を自
然な色調で再現するために色補正が必要となる。

【００２５】色補正パラメータ算出において、画像信号
が本スキャンより粗い読取ピッチで読み取られ、Ａ／Ｄ
変換器４４においてデジタル画像信号に変換される。こ
のデジタル画像信号は、例えば１０ビットの階調で表さ
れる信号レベルから成る。このデジタル画像信号のヒス
トグラム（図７参照）すなわち、各信号レベルの度数
（画素の数）分布が作成される。このヒストグラムは、
画像信号のＲ、Ｇ、Ｂ色成分毎に作成される。

【００２６】Ｒ、Ｇ、Ｂ各色成分のヒストグラムについ
て、最大信号レベルから所定量だけ小さい信号レベル、
すなわち最大有効値ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ（図７参照）が求
められる。これらの最大有効値ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、各
色成分のヒストグラムにおいて信号レベルの高い方から
その度数の累計を求め、この累計が全度数の例えば０．
５％に達したときの信号レベルである。

【００２７】Ｒ、Ｇ、Ｂ各色成分のヒストグラムについ
て最小信号レベルから所定量だけ大きい信号レベル、す
なわち最小有効値ｄＲ、ｄＧ、ｄＢ（図７参照）が求め
られる。これらの最小有効値ｄＲ、ｄＧ、ｄＢは、各色
成分のヒストグラムにおいて信号レベルの低い方からそ
の度数の累計を求め、この累計が全度数の例えば０．５
％に達したときの信号レベルである。

【００２８】これらの最大有効値ＤＲ、ＤＧ、ＤＢおよ
び最小有効値ｄＲ、ｄＧ、ｄＢを用いて色補正パラメー
タが算出される。すなわち、Ｒの色補正パラメータとし
て、シフト量ｄＲと乗算係数（Ｌ２−Ｌ１）／（ＤＲ−
ｄＲ）が算出される。同様に、Ｇの色補正パラメータと
してシフト量ｄＧと乗算係数（Ｌ２−Ｌ１）／（ＤＧ−
ｄＧ）とが、Ｂの色補正パラメータとしてシフト量ｄＢ
と乗算係数（Ｌ２−Ｌ１）／（ＤＢ−ｄＢ）とがそれぞ
れ求められる。ただし、ここでＬ１、Ｌ２は、ガンマ補
正を行うために画像処理回路４５に設けられるルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）の下側基準値と上側基準値であ
る。すなわち、下側基準値Ｌ１は、ＬＵＴによって参照
可能な信号レベルの最小値であり、上側基準値Ｌ２は、
ＬＵＴによって参照可能な信号レベルの最大値である。

【００２９】ステップ１３０において、プリスキャンが
行なわれる。このプリスキャンにおいて、通常本スキャ
ンより粗いピッチで画像が読み取られる。

【００３０】このプリスキャンでは、光源２０の発光素
子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが順次点灯されネガフィルム
Ｍが照明される。このネガフィルムＭを透過した光によ
って、最適露光時間の間ラインセンサ３０が露光され、
Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号が検出される。これらの画像信号
は、Ａ／Ｄ変換器４４によりそれぞれデジタル画像信号
に変換されて、シェーディング補正を施された後、メモ
リ４６に一旦格納される。これらのデジタル画像信号
は、例えば１０ビットの階調で表される信号レベルから
成る。

【００３１】各色成分のデジタル画像信号は、後述する
ように図４に示されるフローチャートに従って、画像処
理回路４５において上述の色補正パラメータを用いた色
補正とネガ／ポジ変換を施され、画像処理回路４５に設
けられたＬＵＴを参照することによりガンマ補正あるい
は階調補正を含むガンマ補正を施される。このガンマ補
正（標準非線形変換）は、ネガフィルムＭが有するガン
マ特性により被写体の輝度値の変化に対して非線形に変
化する画像信号を、略線形に変化する画像信号に変換
し、さらにコンピュータ６０のディスプレイ装置等のモ
ニタが有するガンマ特性を相殺するために行なわれる。
また階調補正は階調とびを緩和するために行なわれる。
すなわちガンマ補正あるいは階調補正を含むガンマ補正
を施されることによって、デジタル画像信号はコンピュ
ータ６０のディスプレイ装置等に画像を自然な色調変化
で表示し得る画像信号に変換される。この後、デジタル
画像信号は、入出力端子４８を介してコンピュータ６０
へ出力される。

【００３２】ステップ１４０において、本スキャンを開
始するか否かが判定される。本スキャンを開始しないと
判定されたとき、ステップ１４５においてプリスキャン
を開始するか否かを判定する。プリスキャンを開始する
と判定されたとき、ステップ１２０へ戻り、色調を変更
する等のため、色補正パラメータを再度算出する。なお
本スキャンあるいはプリスキャンの開始は、コンピュー
タ６０のディスプレイ装置等の画面上においてマウス等
により所定のマークがクリックされたか否かにより判定
される。

【００３３】一方ステップ１４５においてプリスキャン
を開始しないと判定されたとき、ステップ１４０へ戻
る。ステップ１４０において本スキャンを開始すると判
定されるまで、ステップ１２０からステップ１４５の処
理が繰り返される。

【００３４】ステップ１４０において本スキャンを開始
すると判定されたとき、ステップ１５０において、プリ
スキャンと同様に本スキャンが行なわれる。ただし、プ
リスキャンと異なる点は、画像の読取ピッチが細かい点
である。

【００３５】コンピュータ６０のディスプレイ装置等に
本スキャンにより読み取られた画像が表示され、このプ
ログラムは終了する。

【００３６】図４は、本実施形態においてシステムコン
トロール回路４０が画像処理回路４５を駆動することに
より、色補正と階調補正を含むガンマ補正とを行うプロ
グラムのフローチャートである。図４から図１２を参照
して階調とびと階調補正について説明する。

【００３７】例えば被写体が図５に示すような黒から白
へ直線的に濃度が変化するテストチャートである場合に
ついて説明する。

【００３８】図５のテストチャートに光を照射したと
き、反射輝度（被写体の反射輝度値）はテストチャート
の濃度が白から黒に変化するのに対応して線形（Ｌ１
１）に変化する。このテストチャートがネガフィルムＭ
に撮像され、ラインセンサ３０がこのネガフィルムＭの
透過光により露光されて、画像信号を読み取ったとき、
ラインセンサ３０の出力信号は図６に示す出力信号の特
性を有する。すなわちテストチャートの濃度が黒から白
に変化するのに伴ない、ラインセンサ３０の出力信号は
ガンマ曲線（Ｌ１２）を描いて減少する。このためライ
ンセンサ３０は、テストチャートの中間点（中間色）Ａ
に対応する出力信号を低出力（白）側に寄って出力す
る。すなわちテストチャートのＢＬ部に対応する出力範
囲は伸長され、一方ＷＨ部に対応する出力範囲は圧縮さ
れる。これは、ネガフィルムＭの濃度の変化が被写体の
反射輝度の変化に対して非線形に変化する特性すなわ
ち、ネガフィルムＭのガンマ特性から生ずるものであ
る。

【００３９】このラインセンサ３０により検出された画
像信号はＡ／Ｄ変換器４４においてデジタル画像信号に
変換された後、画像処理回路４５においてシェーディン
グ補正を施される。このときの画像信号の各信号レベル
の度数分布すなわち、ヒストグラムＨ１の一例を図７に
示す。

【００４０】このヒストグラムＨ１において、信号レベ
ル範囲ＢＬはテストチャートのＢＬ部に対応する範囲で
あり、信号レベル範囲ＷＨはテストチャートのＷＨ部に
対応する範囲である。

【００４１】ここで、代表してＲの画像信号のヒストグ
ラムについて説明する。Ｇ、Ｂの画像信号についても同
様の処理が行われる。

【００４２】ステップ２１０において、各信号レベルは
前述のステップ１２０（図３参照）において求められた
色補正パラメータのシフト量ｄＲを減じられ、この時の
ヒストグラムは図７の左側へシフトする。さらにＬ１を
加算されることにより、ヒストグラムＨ１は図８に示さ
れるヒストグラムＨ２となる。

【００４３】ステップ２２０において、ヒストグラムＨ
２を構成する各信号レベルは、オフセット量Ｌ１を減じ
られた後、色補正パラメータの乗算係数（Ｌ２−Ｌ１）
／（ＤＲ−ｄＲ）を乗じられて、その結果、ヒストグラ
ムの分布幅Ｗ１（図８参照）が分布幅Ｗ２（図９参照）
に拡大する。これにＬ１を加算することにより、この時
のヒストグラムは図９に示されるヒストグラムＨ３に変
換される。

【００４４】ステップ２３０において、Ｌ２からヒスト
グラムＨ３を構成する各信号レベルを減じることによっ
て、ヒストグラムの階調は反転される。さらに、Ｌ１を
加算することによって、ヒトグラムＨ３は、分布範囲が
Ｌ１からＬ２であるヒストグラムＨ４（図１０参照）に
変換される。

【００４５】このようにステップ２１０からステップ２
３０において、ヒストグラムＨ１はヒストグラムＨ４に
変換される。すなわちヒストグラムの最小有効値ｄＲか
ら最大有効値ＤＲの分布範囲が下側基準値Ｌ１から上側
基準値Ｌ２の分布範囲へ変換される。この分布範囲の変
換がＲ、Ｇ、Ｂ各色成分について独立して行なわれ、各
色成分の分布範囲が揃えられることにより色補正が行な
われる。また各色成分毎にヒストグラムの階調を反転さ
せることによって、ネガ／ポジ変換が行なわれる。

【００４６】ステップ２４０において、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色
成分の信号レベルは、画像処理回路４５に設けられたＬ
ＵＴを参照してガンマ補正および階調補正を含むガンマ
補正を施される。このＬＵＴの入力レベルに対する出力
レベル特性の第一例を図１１に示す。図１１において、
Ｌ２２はＲの出力レベルを示し、Ｌ２３はＧの出力レベ
ルを示し、Ｌ２４はＢの出力レベルを示す。

【００４７】ここでガンマ補正（標準非線形変換処理）
は、ネガフィルムＭが有するガンマ特性すなわち図６に
示すネガフィルムＭのガンマ曲線Ｌ１２の特性とコンピ
ュータ６０のディスプレイ装置等のモニタが有するガン
マ特性とを相殺するために行なわれる。このＬＵＴを参
照してガンマ補正のみを行うとき、入力レベルに対する
出力レベルは曲線Ｌ２４（標準非線形曲線）に示され
る。この曲線Ｌ２４のガンマ補正により、ネガフィルム
Ｍのガンマ特性すなわち、ラインセンサ３０の出力信号
が有するガンマ曲線Ｌ１２（図６参照）の特性は略線形
特性に変換され、さらにコンピュータ６０のディスプレ
イ装置等のモニタが有するガンマ特性を考慮して変換さ
れる。

【００４８】このガンマ補正において入力レベル範囲Ｗ
Ｈ（図１１参照）は、出力レベル範囲ＷＨＢに伸長され
る。このため、ヒストグラムＨ４（図１０参照）の信号
レベルＷ５からＷ９は、ヒストグラムＨ５（図１２参
照）の信号レベルＷ５’からＷ９’へ変換される。この
結果、信号レベル間隔ｄ１は伸長して信号レベル間隔ｄ
２になる。すなわち少数の階調から成る範囲ＷＨを多数
の階調から成る範囲ＷＨＢへ変換するため、階調とび
（すなわち信号レベル間隔の空き）が発生する。

【００４９】本実施形態では、階調補正は階調とびを緩
和するために行なわれ、この補正によって上述の高輝度
部すなわち入力レベル範囲ＷＨにおいて、信号レベル間
隔が曲線Ｌ２４のようなガンマ補正（標準非線形変換処
理）により得られる信号レベル間隔より小さい間隔にな
る。この階調補正を含むガンマ補正では、曲線Ｌ２２あ
るいはＬ２３で示される入出力特性（図１１参照）によ
って信号レベルが変換される。これらの曲線Ｌ２２ある
いはＬ２３は、曲線Ｌ２４（標準非線形曲線）を線形直
線Ｌ２１に近づけた曲線である。曲線Ｌ２２は曲線Ｌ２
３より線形直線Ｌ２１に近い曲線である。この階調補正
により入力レベル範囲ＷＨに対応する出力レベル範囲が
出力レベル範囲ＷＨＢより小さくなる。

【００５０】図１１に示す特性を有するＬＵＴを参照す
ることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号レベルがガンマ補正を
施される。一般的な再現画像において、Ｂ成分の階調と
びはＲ、Ｇ成分に比べ目立たない。このため、Ｂの信号
レベルは標準非線形変換処理であるガンマ補正を施さ
れ、Ｒ、Ｇの信号レベルは階調補正を含むガンマ補正を
施される。すなわちＢの信号レベルは曲線Ｌ２４（標準
非線形曲線）の特性を有するＬＵＴを参照することによ
り、Ｒの信号レベルは曲線Ｌ２２の特性を有するＬＵＴ
を参照することにより、Ｇの信号レベルは曲線Ｌ２３の
特性を有するＬＵＴを参照することにより、それぞれガ
ンマ補正を施される。

【００５１】このガンマ補正により、Ｒ、Ｇの入力レベ
ル範囲ＷＨに対応する出力レベル範囲は、出力レベル範
囲ＷＨＲあるいはＷＨＧとなる。すなわちＲ、Ｇの出力
レベル範囲ＷＨＲ、ＷＨＧが出力レベル範囲ＷＨＢより
小さくなるので、階調とびが緩和される。

【００５２】ここでＲの曲線Ｌ２２は、Ｇの曲線Ｌ２３
よりも線形直線Ｌ２１に近づけられた曲線である。これ
は、ディスプレイ装置における実際の色調調整におい
て、特に人肌の色調にしたがって画像の色調が判断され
ることが多く、人肌に最も影響を及ぼすＲの信号レベル
の階調とびを緩和するためである。なおＢの信号レベル
は、Ｒ、Ｇの曲線Ｌ２２、Ｌ２３に比べ微少であれば、
曲線Ｌ２４（標準非線形曲線）より線形直線Ｌ２１に近
づけられた曲線の特性を有するＬＵＴにより補正されて
もよい。

【００５３】図１１に示す特性を有するＬＵＴを参照し
てガンマ補正あるいは階調補正を含むガンマ補正を施さ
れることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ色成分の信号レベルはコン
ピュータ６０のディスプレイ装置用すなわち画像表示用
の信号レベルに変換されて、被写体反射輝度の変化に対
して図１３に示すように変化する。図１３においてＬ３
１はＲの出力レベルを示し、Ｌ３２はＧの出力レベルを
示し、Ｌ３３はＢの出力レベルを示す。これらのＬ３
１、Ｌ３２、Ｌ３３は、ディスプレイ装置のモニタが有
するガンマ特性を考慮した曲線となっている。このガン
マ補正あるいは階調補正を含むガンマ補正を施された
後、被写体反射輝度の変化に対して、Ｒ、Ｇの出力レベ
ルはＢの出力レベルに比べ非線形性の強い変化を示す。
すなわち被写体の高輝度部ＷＨにおいて、Ｒ、Ｇの出力
レベル範囲がＢの出力レベル範囲に比べ圧縮される。画
像信号の各信号レベルが以上のように変換されると、こ
のプログラムは終了する。

【００５４】以上の実施形態によれば、図１１に示す特
性を有するＬＵＴを参照して、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分毎にそれ
ぞれ異なる特性でガンマ補正が施され、Ｒ、Ｇ成分に階
調補正が施される。すなわち、Ｒ、Ｇの高輝度部の信号
レベル範囲ＷＨは、ガンマ補正（標準非線形変換処理）
のみによって得られる出力レベル範囲ＷＨＢより高輝度
部が圧縮された出力範囲ＷＨＲ、ＷＨＧに変換される。
これによりＲ、Ｇ色成分の階調とびが緩和され、コンピ
ュータ６０のディスプレイ装置等に画像が自然な色調変
化で表示される。

【００５５】図１４を参照して本実施形態における第２
例のＬＵＴ入出力特性について説明する。図１４はＬＵ
Ｔの入力レベルに対する出力レベル特性の第２例であ
る。図１４において、Ｌ２５はＲの出力レベルを示し、
Ｌ２６はＧの出力レベルを示し、Ｌ２４はＢの出力レベ
ルを示す。上述の第１例の特性（図１１参照）と異なる
点は、Ｒ、Ｇ色成分が階調補正を施されるとともに出力
レベルを下げられる点である。言い換えると、Ｂの出力
レベルはＲ、Ｇの出力レベルよりも弱いニー特性を持っ
ている。すなわち曲線Ｌ２５、Ｌ２６は図１１に示す曲
線Ｌ２２、Ｌ２３に所定値Ｇ（＜１）を乗じた曲線とな
る。

【００５６】図１４の特性を有するＬＵＴを参照してガ
ンマ補正あるいは階調補正を含むガンマ補正が行なわれ
たとき、被写体反射輝度に対するＬＵＴの出力レベルを
図１５に示す。図１５において、Ｌ３４はＲの出力レベ
ルを示し、Ｌ３５はＧの出力レベルを示し、Ｌ３３はＢ
の出力レベルを示す。このガンマ補正と階調補正を含む
階調補正により、被写体の高輝度部ＷＨにおいて第１例
と同様にＲ、Ｇの出力レベル範囲が圧縮され、さらにＢ
の出力レベル（Ｌ３３）がＲ、Ｇの出力レベル（Ｌ３
４、Ｌ３５）より大きくなる。

【００５７】この第２例の特性を有するＬＵＴを参照し
て、ガンマ補正および階調補正を含むガンマ補正が行わ
れるとき、第１例の場合と同様に、Ｒ、Ｇ色成分に階調
補正が施され、Ｒ、Ｇ色成分の階調とびが緩和される。
これにより、コンピュータ６０のディスプレイ装置等に
画像が自然な色調変化で表示される。さらに、画像信号
の高輝度部においてＢの色成分がＲ、Ｇ色成分に比べ大
きく出力されるので、表示された画像の白い部分に青味
がかかり、日本人の目には白が好ましい色調で表示され
る。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ネガフィ
ルムに記録された画像信号を読み取る画像読取装置にお
いて、ネガフィルムの有するガンマ特性のために生ずる
画像信号の非線形変化を線形変化に変換し、さらに表示
装置等のモニタのガンマ特性を相殺する、ガンマ補正に
伴い階調補正を行うことにより、画像信号の高輝度部に
おける階調とびが緩和され、自然な色調変化で画像が再
現され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である画像読取装置のネガフ
ィルムスキャナを示すブロック図である。

【図２】ネガフィルムが用いられる場合の原稿移送機構
と光源およびラインセンサを示す斜視図である。

【図３】本実施形態において画像読取を行うプログラム
のフローチャートである。

【図４】本実施形態において色補正と階調補正とを含む
ガンマ補正を行うプログラムのフローチャートである。

【図５】被写体の一例とその反射輝度を示す図である。

【図６】被写体の反射輝度に対するラインセンサの出力
信号特性を示す図である。

【図７】信号レベルの度数分布を示すヒストグラムであ
る。

【図８】信号レベルの度数分布を示すヒストグラムであ
る。

【図９】信号レベルの度数分布を示すヒストグラムであ
る。

【図１０】信号レベルの度数分布を示すヒストグラムで
ある。

【図１１】本実施形態におけるＬＵＴ入力レベルに対す
るＬＵＴ出力レベル特性の第１例である。

【図１２】信号レベルの度数分布を示すヒストグラムで
ある。

【図１３】被写体反射輝度に対する第１例のＬＵＴ出力
レベル特性を示す図である。

【図１４】本実施形態におけるＬＵＴ入力レベルに対す
るＬＵＴ出力レベル特性の第２例である。

【図１５】被写体反射輝度に対する第２例のＬＵＴ出力
レベル特性を示す図である。

【符号の説明】

Ｍネガフィルム（記録媒体）３０ラインセンサ（光学センサ）４５画像処理回路（非線形変換処理手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に記録された、被写体の輝度値
の変化に対して非線形性を有する画像を読み取る画像読
取装置であって、前記画像に対応した第１の画像信号を出力する光学セン
サと、前記第１の画像信号を、所定の範囲に含まれる前記輝度
値の変化に対して、前記第１の画像信号の非線形的な変
化よりも弱い非線形的な変化を示し、かつ所定の標準非
線形変換処理を施すことにより得られる画像信号の略線
形的な変化より強い非線形的な変化を示す表示用の第２
の画像信号に変換する非線形変換処理手段とを備えるこ
とを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記所定の範囲が、所定値より高い前記
輝度値を有する範囲であることを特徴とする請求項１に
記載の画像読取装置。
【請求項３】前記非線形変換処理手段において、前記
第１の画像信号がルックアップテーブルを参照すること
により前記第２の画像信号に変換されることを特徴とす
る請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】前記第１の画像信号が複数の色成分を有
することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項５】前記複数の色成分がＲ（レッド）、Ｇ
（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３原色であることを特徴
とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】前記非線形変換処理手段が、前記３原色
のうち所定の色成分の前記第１の画像信号を前記第２の
画像信号に変換し、かつ残りの色成分の前記第１の画像
信号に前記標準非線形変換処理を施すことを特徴とする
請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】前記所定の色成分が前記３原色のうちＲ
（レッド）およびＧ（グリーン）の２つの色成分である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項８】前記非線形変換処理手段が、前記Ｇ（グ
リーン）成分の前記第２の画像信号よりも強い非線形的
な変化を示す前記Ｒ（レッド）成分の前記第２の画像信
号を出力することを特徴とする請求項７に記載の画像読
取装置。
【請求項９】前記非線形変換処理手段において、前記
所定の色成分の前記第２の画像信号を構成する各信号レ
ベルが１より小さい所定値を乗じられた信号レベルで出
力されることを特徴とする請求項８に記載の画像読取装
置。
【請求項１０】前記非線形変換処理手段が、前記３原
色の各色成分毎に異なる非線形的な変化を示す第２の画
像信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の画
像読取装置。
【請求項１１】前記非線形変換処理手段が、前記Ｇ
（グリーン）成分の前記第２の画像信号よりも強い非線
形的な変化を示す前記Ｒ（レッド）成分の前記第２の画
像信号を出力し、かつ前記Ｂ（ブルー）成分の前記第２
の画像信号よりも強い非線形的な変化を示す前記Ｇ（グ
リーン）成分の前記第２の画像信号を出力することを特
徴とする請求項１０に記載の画像読取装置。
【請求項１２】前記記録媒体がネガフィルムであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項１３】記録媒体に記録された、被写体の輝度
値の変化に対して非線形性を有する画像を読み取る画像
読取装置であって、前記画像に対応した第１の画像信号を出力する光学セン
サと、前記第１の画像信号に所定の非線形変換処理を施して前
記被写体の輝度値を再現する表示用の第２の画像信号を
生成し、互いに異なる非線形特性を有する複数の非線形
変換処理手段と、前記第１の画像信号の各色成分に応じて、前記複数の非
線形変換処理手段のいずれかを選択して非線形変換処理
を行わせる制御手段とを備えることを特徴とする画像読
取装置。
【請求項１４】前記複数の非線形変換処理手段が、第
１の非線形特性を有する第１の非線形変換処理手段と、
前記第１の非線形特性のニー特性を強めて変化させた第
２の非線形特性を有する第２の非線形変換処理手段とか
らなることを特徴とする請求項１３に記載の画像読取装
置。
【請求項１５】前記制御手段が、前記第１の画像信号
のＢ（ブルー）成分については、前記第１の非線形変換
処理手段を選択する一方、もう一方の残りの各色成分に
ついては第２の非線形変換処理手段を選択して非線形変
換処理を実行することにより、所定値より高い前記輝度
値に対して前記残りの各色成分が前記Ｂ（ブルー）成分
より圧縮された第２の画像信号を得ることを特徴とする
請求項１４に記載の画像読取装置。