JPH11331596A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デジタルカメラにより取得されたデジタル画像
データに画像処理を施す画像処理方法及び装置におい
て、高画質の画像を再生できるようにする。 【解決手段】デジタルカメラ１により取得したデジタル
画像データＳにより表わされる画像に対して、まず、濃
度変換条件を決定し、次いで、該濃度変換条件に基づい
て上記画像に対する階調変換の条件を求め、上記濃度変
換及び／または階調変換条件に基づいて上記デジタル画
像を変換して、処理済み画像データを得るようにした方
法と装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル電子スチ
ルカメラ（以下、デジタルカメラという）により得られ
るデジタル画像データに対して画像処理を施す画像処理
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラにおいては、撮像により
取得した画像を、デジタル画像データ（被写体輝度に対
応した値であって、通常、白が２５５、黒が０）として
デジタルカメラ内部に設けられた内部メモリやＩＣカー
ド等の記録媒体に記録し、記録されたデジタル画像デー
タに基づいて、プリンタやモニタに撮影画像を出力する
ことができる。デジタルカメラにより取得した画像をプ
リントする場合においては、ネガフィルムからプリント
された写真と同様の高品位な画質を有することが期待さ
れる。

【０００３】このため、デジタルカメラは、オートホワ
イトバランス（ＡＷＢ）機能、オート露出制御（ＡＥ）
機能、さらには、画像処理機能を有する。ＡＷＢ機能と
しては、撮像した色信号の平均値から求めた２つの色差
信号が０となるように制御する手法が、例えば、特開昭
６０−２０９９３号公報、特開平３−１９８４８４号公
報等に、ビデオカメラ用のものとして開示されている。
また、ＡＥ機能としては、撮像した全エリアの輝度信号
の平均値と選択したエリアの輝度信号の平均値とを比較
することにより露出を制御する手法が、例えば、特開平
７−７５００６号公報に開示されている。

【０００４】一方、従来から、カラー原画像を読み取っ
てデジタル画像データに変換し、このデジタル画像デー
タから最大基準濃度、最小基準濃度、ヒストグラム等の
画像特徴値を求め、この特徴値に基づいてデジタル画像
データを適正な階調、濃度、色となるように修正する方
法が知られている（例えば、特開昭５６−８７０４４号
公報参照）。また、カラー原画像をプレスキャンするこ
とによって得られたデジタル画像データの濃度信号か
ら、原画像を忠実に再現するための変換テーブル（ＬＵ
Ｔ）を作成し、本スキャンによって得られたデジタル画
像データを、このＬＵＴにより変換して、デジタル画像
データの修正を行う方法も提案されている（例えば、特
開平６−１５２９６２号公報参照）。

【０００５】さらに、ネガフィルム画像をデジタル画像
データに変換して、デジタルプリントを作成する方法も
提案されている（例えば、特開昭６０−１４５７０号公
報参照）。この方法は、ネガフィルムをプレスキャンし
て、光強度を表わすラフ画像データを作成し、このラフ
画像データを対数変換して濃度データを得て、この濃度
データを第１のＬＵＴにより適正な色、濃度が得られる
ような画像データに変換し、さらに、この変換された画
像データを、第２のＬＵＴによりポジ画像データに変換
すると共に、画像データを複写する複写装置と複写材料
（感光材料）の特性を考慮して修正するものである。ネ
ガフィルム画像は、撮影により、極端な露出オーバー、
露出アンダーな場合を除いて、被写体の全てが画像とし
て記録されている。そのため、ネガフィルム画像からの
デジタルプリントは、ネガフィルム画像をフルに、また
は任意に画像再現に利用することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、デジタ
ルカメラは、ＡＷＢ機能、ＡＥ機能、さらには画像処理
機能を有し、これにより取得されたデジタル画像データ
には、上述のように既に画像処理が施されているため、
そのままプリンタ等の複写装置に入力して画像を再生す
ることができる。しかしながら、ＡＷＢ機能やＡＥ機能
は、デジタルカメラの機種により性能が異なったり、そ
の機能が付加されていない場合もあるため、各種のデジ
タルカメラの画像を出力する複写装置において、常に一
定の品質のプリント画像を得ることはできなかった。

【０００７】これに対しては、例えば、上述の特開平６
−１５２９６２号公報等に開示されたように、デジタル
画像データを修正することが考えられる。しかしなが
ら、デジタルカメラにより取得されたデジタル画像デー
タは、適正条件で撮像されたものであるという保証はな
く、さらには、シャドー画像部においてノイズが多く、
画像情報が粗いため、前述の従来の手法のように、印刷
原稿として撮影された原画像あるいはネガフィルムを読
み取ることにより得られたデジタル画像データを修正す
る方法をそのまま適用しても、高画質の画像を再生する
ことができなかった。

【０００８】このため、デジタルカメラにより取得され
たデジタル画像データのヒストグラムを作成し、このヒ
ストグラムの最小値、最大値（すなわち、画像中のシャ
ドー点、ハイライト点）及びメディアン値を求め、最小
値と最大値とからグレーバランスを求めると共に、最小
値とメディアン値とからガンマ曲線を求めて、デジタル
画像データを変換するようにした方法（例えば、特開平
９−１２１３６１号公報参照）や、デジタルカメラによ
り取得されたデジタル画像データの画素毎の明るさと色
味とから有効画素を求め、有効画素の平均濃度値の累積
ヒストグラムから画像中のハイライト点及びシャドー点
を設定して、ＣＲＴやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に出力
するようにした方法（例えば、特開平９−２３８２５７
号公報参照）が、提案されている。

【０００９】しかしながら、これらの方法は、画像のハ
イライト点及びシャドー点によりデジタル画像データ全
体の階調と色を修正するものであり、デジタル画像デー
タは適正な露出によって主要画像部が適正な値を有して
いることが前提となっている。実際のデジタルカメラで
は、露出オーバーや露出アンダー、ストロボ調光ミス
等、適正でない露出により画像データが形成されたもの
も多く、出力画像の濃度修正は非常に重要である。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、デジタルカメラにより取得されたデジタル画像
データの濃度を自動的, 手動的に修正して、高品質の画
像を得ることを可能とする画像処理方法及び装置を提供
することを目的とするものである。本発明の他の目的
は、撮影時の露出の異なるデジタルカメラの画像データ
や、主要画像部が適正な値でないデジタル画像データか
らも、濃度を自動的, 手動的に修正して、高品質の画像
を得ることを可能とする画像処理方法及び装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像処理方法は、デジタルカメラによ
り取得されたデジタル画像データに対し画像処理を施し
て再生画像を作成する画像処理方法であって、前記デジ
タル画像データにより表わされる画像に対して、まず、
濃度変換条件を決定し、次いで、前記濃度変換条件に基
づいて前記デジタル画像データにより表わされる画像に
対する階調変換条件を決定し、前記濃度変換条件及び／
または階調変換条件に基づいて前記デジタル画像データ
を修正して、前記再生画像を作成することを特徴とす
る。

【００１２】また、本発明に係る画像処理方法は、デジ
タルカメラにより取得されたデジタル画像データに対し
画像処理を施して再生画像を作成する画像処理方法であ
って、前記デジタル画像データを濃度成分データと色成
分データとに分け、前記濃度成分データの濃度を変換す
る濃度変換条件を決定すると共に、該濃度変換条件に基
づいて前記デジタル画像データの階調を変換する階調変
換条件を決定し、前記濃度変換条件と階調変換条件とに
より前記濃度成分データを修正し、修正された濃度成分
データと前記色成分データとを合成することにより、前
記再生画像を得るための画像データを作成することを特
徴とする。

【００１３】前記濃度変換条件は、前記デジタル画像デ
ータにより表わされる画像の特徴値に基づいて決定され
るものであることが好ましい。また、前記画像の特徴値
は、前記デジタル画像データの濃度の平均値、もしく
は、前記デジタル画像データの各画素における、色によ
り決定される重み係数に基づく重み付け平均値であるこ
とが好ましい。

【００１４】また、前記階調変換条件は、予め定めた値
を基準として前記デジタル画像データにより表わされる
画像の硬調化及び軟調化を行うよう決定されることが好
ましい。前記濃度変換条件は、前記デジタル画像データ
により表わされる画像を表示手段に表示した際、該表示
画像に基づく外部からの指示により決定されるものであ
ってもよい。

【００１５】また、前記階調変換条件は、再生画像の最
も明るい部分を白、または白に近似した濃度になるよう
に決定されることが好ましい。また、前記階調変換条件
には、下限値を設けることが好ましい。

【００１６】一方、本発明に係る画像処理装置は、デジ
タルカメラにより取得されたデジタル画像データに対し
画像処理を施して再生画像を作成する画像処理装置であ
って、前記デジタル画像データにより表わされる画像に
対して、濃度変換条件を決定する濃度変換条件決定手段
と、前記濃度変換条件に基づいて前記デジタル画像デー
タにより表わされる画像に対する階調変換条件を決定す
る階調変換条件決定手段と、前記濃度変換条件及び／ま
たは階調変換条件に基づいて前記デジタル画像データを
修正して、前記再生画像を作成する画像データ変換手段
とを有することを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係る画像処理装置は、デジ
タルカメラにより取得されたデジタル画像データに対し
画像処理を施して再生画像を作成する画像処理装置であ
って、前記デジタル画像データを濃度成分データと色成
分データとに分けるデータ分割手段と、前記濃度成分デ
ータの濃度を変換する濃度変換条件を決定する濃度変換
条件決定手段と、前記濃度変換条件に基づいて前記デジ
タル画像データの階調を変換する階調変換条件を決定す
る階調変換条件決定手段と、前記濃度変換条件と階調変
換条件とにより前記濃度成分データを修正するデータ変
換手段と、該修正された濃度成分データと前記色成分デ
ータとを合成するデータ合成手段とを有することを特徴
とする。

【００１８】また、前記濃度変換条件決定手段は、前記
濃度変換条件を、前記デジタル画像データにより表わさ
れる画像の特徴値に基づいて決定するものであることが
好ましい。前記画像の特徴値は、前記デジタル画像デー
タの濃度の平均値、もしくは、前記デジタル画像データ
の各画素における、色により決定される重み係数に基づ
く重み付け平均値であることが好ましい。

【００１９】また、前記階調変換条件は、予め定めた値
を基準として前記デジタル画像データにより表わされる
画像の硬調化及び軟調化を行うよう決定されることが好
ましい。前記濃度変換条件決定手段は、前記濃度変換条
件を、前記デジタル画像データにより表わされる画像を
表示手段に表示した際、該表示画像に基づく外部からの
指示により決定するものであってもよい。

【００２０】また、前記階調変換条件決定手段は、前記
階調変換条件を、再生画像の最も明るい部分を白、また
は白に近似した濃度になるように決定するものであるこ
とが好ましい。さらに、前記階調変換条件決定手段は、
前記階調変換条件に下限値を設けられるものであること
が好ましい。

【００２１】本発明において、「特徴値」としては、デ
ジタル画像データの濃度及び色を特徴付ける値であり、
デジタル画像データの平均値、デジタル画像データの各
画素における色により決定される重み係数に基づく重み
付け平均値、デジタル画像データから画素を間引いたラ
フ画像データの平均値または重み付け平均値、デジタル
画像データのＲＧＢ各色信号から作成した色座標におい
て高彩度部ほど重み係数を小さくすることにより求めた
平均値、色座標上の原点や色温度軌跡（図２参照）から
の距離が大きいほど重み係数を小さくすることにより求
めた平均値、明度を考慮した平均値、被写体やシーンに
応じて重み係数を変更した平均値、主要被写体である人
物の肌、特に顔に相当する画像部分の平均値等、種々の
値を採用することができる。

【００２２】また、「主要画像部を代表する代表値」と
は、上記特徴値により主要画像部を直接的、間接的また
は統計的に推定した値（画像データ、濃度値等）をい
う。また、「代表値を基準」とするのは、「修正画像デ
ータとデジタル画像データとの関係により変換される代
表値の値に影響すること」がないようにすることを意図
している。また、本発明において、濃度変換条件やデジ
タル画像データの「濃度」とは、再生画像の濃さを制御
することが可能な値やデータである。例えば、Ｒ，Ｇ，
Ｂ画像データも、３色同じ制御をすることによって再生
画像の濃さを制御することができるので、そのような場
合にはＲ，Ｇ，Ｂ画像データも含まれる。また、Ｒ，
Ｇ，Ｂ画像データの重み付き平均値によって求められる
３色平均値や、輝度、明度またはそれらに相当する値も
該当する。

【００２３】本発明に係る画像処理方法及び装置のより
具体的な構成は、例えば、下記の通りである。 （１）デジタルカメラにより取得されたデジタル画像デ
ータに対し画像処理を施して処理済み画像データを得る
画像処理方法であって、前記デジタル画像データにより
表わされる画像を特徴付ける特徴値を求め、該特徴値に
基づいて前記デジタル画像データにより表わされる出力
画像の濃度／色を修正するための修正値を求め、該修正
値に基づいて前記デジタル画像データを修正することに
より得られる修正画像データと前記デジタル画像データ
との関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル画像デ
ータを変換して前記修正画像データを得た際に、該修正
画像データにより表わされる出力画像の濃度が大きくな
る場合には前記修正画像データのハイライト側のデータ
を硬調化させ、前記出力画像の濃度が小さくなる場合に
は前記修正画像データのハイライト側のデータを軟調化
させるよう、前記関係を修正して前記修正画像データと
前記デジタル画像データとの修正された関係を表わす変
換テーブルを得、該変換テーブルに基づいて前記デジタ
ル画像データを変換して前記処理済み画像データを得る
ことを特徴とする画像処理方法。

【００２４】（２）デジタルカメラにより取得されたデ
ジタル画像データに対し画像処理を施して処理済み画像
データを得る画像処理装置であって、前記デジタル画像
データにより表わされる画像を特徴付ける特徴値を求め
る特徴値演算手段と、前記特徴値に基づいて前記デジタ
ル画像データにより表わされる出力画像の濃度／色を修
正するための修正値を求める修正値演算手段と、前記修
正値に基づいて前記デジタル画像データを修正すること
により得られる修正画像データと前記デジタル画像デー
タとの関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル画像
データを変換して前記修正画像データを得た際に、該修
正画像データにより表わされる出力画像の濃度が大きく
なる場合には前記修正画像データのハイライト側のデー
タを硬調化させ、前記出力画像の濃度が小さくなる場合
には前記修正画像データのハイライト側のデータを軟調
化させるよう、前記関係を修正して前記修正画像データ
と前記デジタル画像データとの修正された関係を表わす
変換テーブルを得る変換テーブル作成手段と、該変換テ
ーブルに基づいて前記デジタル画像データを変換して前
記処理済み画像データを得る修正手段とを備えたことを
特徴とする画像処理装置。

【００２５】上記画像処理方法及び装置においては、前
記処理済み画像データを、該処理済み画像データを再生
する再生装置の再生目標値に基づいてさらに修正するこ
とが好ましい。ここで、「再生装置の再生目標値に基づ
いて処理済み画像データを修正する」とは、デジタル画
像データにおける基準値が再生装置において適正に再生
できるようにするための値のことであり、例えば、基準
値のＲＧＢの各信号値が（２５５，２５５，２５５）
（８ビットの場合）であれば、再生目標値は白となり、
基準値が白となるように修正することをいう。

【００２６】本発明に係る画像処理方法及び装置によれ
ば、デジタルカメラにより取得されたデジタル画像デー
タの特徴値から、デジタル画像データにより表わされる
出力画像の濃度／色を修正する修正値が自動的に求めら
れるか、前記修正値が外部から与えられる。これに基づ
いて、再生画像の濃度／色が最適になるようにデジタル
カメラでの露光過不足を補正し、主要画像部が一定の画
像濃度、好ましい階調修正により画像が再現できるよう
に、デジタル画像データを変換することができる。

【００２７】従来は、上述の関係により出力画像の濃度
が薄くなるようにデジタル画像データが変換される場
合、出力画像のハイライト側のデータが最大値に飽和
し、画像が飛んで再現することができなかった。また、
出力画像の濃度が濃くなるようにデジタル画像データが
変換される場合、被写体の白が白に再現されないと同時
に、ハイライト側が軟調特性のまま濃度が上がって、不
自然な出力画像となってしまっていた。このため、本発
明に係る画像処理方法及び装置においては、上述の関係
に基づいてデジタル画像データを変換することにより得
られた修正画像データにより表わされる出力画像の濃度
が大きくなる場合には、修正画像データのハイライト側
のデータを硬調化させ、逆に出力画像の濃度が小さくな
る場合には、修正画像データのハイライト側のデータを
軟調化させるよう上記関係を修正して、変換テーブルを
得るようにしたものである。

【００２８】従って、この変換テーブルによりデジタル
画像データを変換することで得られる処理済み画像デー
タは、濃度が薄くなってもハイライト側の画像が飛ぶこ
となく、また、濃度が濃くなっても白を白に再現できる
ものとなる。その結果、この処理済み画像データを再生
することにより高画質の再生画像を得ることができる。
なお、ここで、濃度が薄くなる／濃くなるとは、画像全
体の濃度が変更されることをいう。

【００２９】また、露出オーバー画像、露出アンダー画
像に対して、それぞれハイライト側の階調を適正となる
ように修正することによって、デジタルカメラの露出ラ
チチュードを広げることができ、これにより失敗画像を
減少させることができる。また、デジタル画像データの
画素を間引いたり、複数の画素を合成して作成したラフ
画像データから特徴値である平均値または重み付け平均
値を求めることにより、特徴値を求めるための演算時間
を短縮することができ、これにより画像処理を高速に行
うことができる。

【００３０】さらに、デジタル画像データにより表わさ
れる画像における主要画像部に相当する値を基準として
硬調化または軟調化を行うことにより、主要画像部付近
の画像の濃度は変更されることなく処理済み画像データ
のハイライト部が硬調化及び軟調化される。なお、この
場合、主要画像部の濃度を一定にしようとする結果、硬
調化／軟調化は、主として、主要画像部を除いた背景画
像の階調が変更されることになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示される好適
実施例を基に、本発明の実施の形態について詳細に説明
する。

【００３２】図１は、本発明の第１の実施例に係る画像
処理装置の概略構成を示すブロック図である。本実施例
は、前述のデジタル画像データと修正画像データとの関
係を表わす変換テーブルに基づいて、前記デジタル画像
データを変換して処理済み画像データを得る方法を実現
するものである。図１に示される画像処理装置２は、デ
ジタルカメラ１により取得されたデジタル画像データＳ
に対して画像処理を施すためのものである。デジタルカ
メラ１は、被写体を撮影することにより取得されるデジ
タル画像データＳを記録媒体１Ａに記録する。

【００３３】画像処理装置２は、記録媒体１Ａからデジ
タル画像データＳを読み出すための入力手段４と、後述
するように、デジタル画像データＳの平均値Ｍを求める
平均値演算手段５と、処理済み画像データＳ’の出力目
標値ＡＩＭを決定する出力目標値決定手段６と、上記平
均値演算手段５により求められた平均値Ｍ及び出力目標
値決定手段６において決定された出力目標値ＡＩＭに基
づいて、デジタル画像データＳを修正するための修正値
Ｃを求める修正値演算手段７と、該修正値演算手段７に
おいて求められた修正値Ｃに基づいてデジタル画像デー
タＳを変換するための第１の変換テーブル（ＬＵＴ１）
を作成する第１の変換テーブル作成手段８と、上述の該
第１の変換テーブル（ＬＵＴ１）を修正して第２の変換
テーブル（ＬＵＴ２）を得る第２の変換テーブル作成手
段９と、上述の第２の変換テーブル（ＬＵＴ２）により
デジタル画像データＳを変換して処理済み画像データ
Ｓ’を得る修正手段１０と、上記処理済み画像データ
Ｓ’をプリンタ等に出力するための画像出力手段３とか
らなる。

【００３４】上述の平均値演算手段５は、デジタル画像
データＳの各画素に対応するＲＧＢ画像信号を予め定め
た方法によって分析し、この分析結果に基づいて選択し
たＲＧＢ画像信号の平均値Ｍを求めるものである。この
平均値Ｍは、以下に示すように主要画像部を代表する代
表値も含む。具体的には、図２に示すように、ｒ−ｇ，
ｇ−ｂを軸とする色座標を設定し、この色座標における
原点に近い位置の画素ほど重み付けを大きくするもので
ある。すなわち、図２に示す色座標においては、原点に
近いほど低彩度であるため、原点近傍の領域Ａ，その外
側の領域Ｂ，さらに外側の領域Ｃを設定し、各領域に位
置する画素に乗ずる重み係数を領域Ａから順に、１．
０，０．５，０と設定し、この重み係数が乗算されたＲ
ＧＢ画像信号の重み付け平均値Ｍを求めるものである。
これにより、低彩度の信号ほど大きな重み付けがなされ
るため、求められた重み付け平均値Ｍは、画像の特徴を
顕著に表わすものとなる。

【００３５】なお、本実施例における重み付け平均値Ｍ
の演算は、これに限定されるものではなく、ｂ−ｒ，ｒ
−ｇの色座標あるいはｂ−ｒ，ｇ−ｂの色座標において
重み係数を設定してもよく、ＲＧＢ画像信号を彩度信号
と色相信号とに分け、彩度信号と色相信号とにより色座
標を設定してもよい。また、上述の重み係数を色座標の
原点あるいは色座標上に設定した所望の色温度軌跡（図
２参照）からの距離に比例した重み係数としてもよい。
さらに、ＲＧＢ画像信号の明度を考慮し、明度が大きい
ほど重み係数が小さくなるようにしてもよい。

【００３６】また、被写体やシーンに応じて重み係数を
変更してもよい。例えば、夕日のシーン等においては、
画像中における夕日の部分については修正を行いたくな
い場合が多いため、夕日の部分については重み係数を小
さくするように設定する。さらに、主要被写体である人
物の肌、特に顔に相当する画像部分のみの平均値を求め
るようにしてもよく、さらに色を制御する平均値と濃度
を制御する平均値とを、それぞれ別個に求めるようにし
てもよい。なお、顔領域の抽出方法としては、例えば、
特開昭５２−１５６６２４号公報に開示された肌色の検
出方法、特開平４−３４６３３２号公報に開示された類
似色のクラスタ画像から顔領域を検出する方法、特開平
８−１２２９４４号公報に開示された形状から顔領域を
検出する方法等、既知の種々の手法を用いることができ
る。また、重み係数を乗ずることなく、平均値Ｍを求め
るようにしてもよい。

【００３７】また、背景画像部を除去して残る画像部を
主要画像部とし、主要画像部の画像データの平均値を求
めるようにしてもよい。この際、ハイライト画像部、シ
ャドー画像部における一定面積以上の中性色画像領域を
背景画像領域とすればよく、さらに、画素値間の差が小
さい等の条件を付加することによって、判定精度を向上
させることができる。

【００３８】さらに、画像を特徴付ける複数の画像特徴
値の重み付け平均値を用いてもよく、これは、本発明の
平均値を求めるための演算に含まれるものである。例え
ば、図３に示すように、デジタル画像データにより表わ
される画像を複数の領域に分割し、各分割領域の平均値
（ｍｅａｎｊ、ｊは領域の位置）を求める。ここで、重
み係数をｋｊとすると、平均値Ｍ＝Σ（ｋｊ・ｍｅａｎ
ｊ）となる。重み係数ｋｊは、望ましい出力値を得るた
めの画像データ修正量を、目的関数、画像特徴値を説明
関数として、重回帰分析により統計的に決定することが
できる。得られた平均値は、主要画像部濃度を推定する
値である。例えば、デジタル画像データの値２５５（８
ビットの場合）を白と出力する場合、推定値と１２８
（主要画像部濃度を０．７とするとき）との差を修正値
Ｃとして出力すればよい。

【００３９】なお、特徴値としては、上述の平均値Ｍに
限定されるものではなく、ヒストグラム、累積ヒストグ
ラム等から得られる値であってもよい。

【００４０】また、デジタル画像データＳの画素を一定
間隔で間引いてラフ画像データを求め、このラフ画像デ
ータについての平均値Ｍを求めるようにしてもよい。こ
のようにラフ画像データから平均値Ｍを求めることによ
り、通常、数百万ある画素を数万から数十万に減少させ
て、演算時間を大幅に短縮することができる。なお、こ
の場合のラフ画像データとしては、複数個（例えば、５
×５）の画素値の平均値を求めてこれをラフ画像データ
としてもよく、さらに、これと画素を間引くことにより
得られたラフ画像データとを用いて、平均値の精度を向
上させるようにしてもよい。

【００４１】さらに、平均値Ｍを対数値として求めても
よい。この場合、デジタル画像データＳの平均値を求め
てから対数変換してもよく、デジタル画像データＳを対
数変換してから平均値Ｍを求めるようにしてもよい。ま
た、ラフ画像データにより平均値Ｍを求める場合も、ラ
フ画像データを作成してから対数変換してもよく、デジ
タル画像データＳを対数変換してからラフ画像データを
作成するようにしてもよい。この場合、デジタル画像デ
ータＳ及び出力目標値ＡＩＭも対数値として演算が行わ
れることになる。このように、平均値Ｍを対数値として
求めることにより、データが濃度依存性を持たないリニ
アな特性を有するものとなり、後述するように、修正時
における演算が容易なものとなる。

【００４２】出力目標値決定手段６において決定される
出力目標値ＡＩＭとしては、予め定めた一定値であって
もよい。この場合、平均値Ｍが対数値である場合には、
例えば０．７０に、真数値の場合は１２８のように設定
すればよい。また、上述の平均値演算手段５において、
重み付け平均値Ｍを求めた場合、出力目標値ＡＩＭをＲ
ＧＢ画像信号の平均値としてもよい。さらに、出力目標
値ＡＩＭを被写体やシーンに応じて変更するようにして
もよい。例えば、平均値演算のために選択した画素が非
常に少ない場合、選択されなかった画素のＲＧＢ画像信
号を参照して、出力目標値ＡＩＭを設定すれば、夕日、
花、緑色等、他のシーンと比較して色が大きく隔たった
シーンに適用することができる。また、平均値演算手段
５において求められた平均値Ｍが、人物の顔に相当する
値であるか、グレーであるかによって、出力目標値ＡＩ
Ｍを変更してもよい。

【００４３】修正値演算手段７は、平均値演算手段５に
おいて求められた平均値Ｍを出力目標値決定手段６にお
いて決定した出力目標値ＡＩＭに一致するような修正値
Ｃを求める。すなわち、平均値Ｍ及び出力目標値ＡＩＭ
が共に対数値の場合、 修正値Ｃ＝平均値Ｍ−出力目標値ＡＩＭ により修正値Ｃを求め、平均値Ｍ及び出力目標値ＡＩＭ
が共に真数値の場合、 修正値Ｃ＝平均値Ｍ／出力目標値ＡＩＭ により修正値を求める。また、 修正値Ｃ＝平均値Ｍ−（出力目標値ＡＩＭ−Ｋ） 修正値Ｃ＝Ｋ×平均値Ｍ／出力目標値ＡＩＭ ただし、Ｋは好ましさを考慮した定数または変数によ
り、修正値Ｃを求めるようにしてもよい。

【００４４】第１の変換テーブル作成手段８は、まず、
修正値Ｃによりデジタル画像データＳを修正して、修正
画像データを得る。ここで、デジタル画像データＳは、
ＲＧＢの画像信号からなり、また、修正値もＲＧＢそれ
ぞれに決定されることから、修正画像データもＲＧＢの
画像信号からなるものであるが、ここでは、簡便のた
め、デジタル画像データＳ、修正値Ｃ及び修正画像デー
タで代表させて説明することにする。なお、再生画像の
濃度の修正は修正値Ｒ＝Ｇ＝Ｂのとき可能であり、色の
修正は少なくとも１色の修正値が実質０の場合である。

【００４５】第１の変換テーブル作成手段８において
は、修正画像データを得た後、デジタル画像データＳと
修正画像データとの対応関係を表わす第１の変換テーブ
ル（ＬＵＴ１）を作成する。この第１の変換テーブル
（ＬＵＴ１）の一例を、図４に示す。なお、第１の変換
テーブル（ＬＵＴ１）は、真数値のデジタル画像データ
Ｓを真数値の修正画像データに変換するものである。図
４には、デジタル画像データＳをそのまま修正画像デー
タとする基準条件Ｃと、デジタル画像データＳの濃度を
濃くする２段階の条件Ｄ，Ｅ及びデジタル画像データＳ
の濃度を薄くする２段階の条件Ａ，Ｂが示されている
が、実際には、修正値Ｃに基づいてデジタル画像データ
Ｓと修正画像データとの関係を示す１つの変換条件が決
定される。

【００４６】ここで、変換条件Ｄ，Ｅは、例えば、オー
バー露光で撮影を行うことにより得られたデジタル画像
データＳを修正するための条件であり、変換条件Ａ，Ｂ
は、例えば、逆光シーンを撮影を行うことにより得られ
たデジタル画像データＳを修正するための条件である。
なお、本実施例においては、デジタル画像データＳは８
ビットであり、画素値の最高値を２５５とするものであ
る。

【００４７】第２の変換テーブル作成手段９は、第１の
変換テーブル作成手段８において作成された第１の変換
テーブル（ＬＵＴ１）を修正してデジタル画像データＳ
を処理済み修正画像データＳ’に変換するための第２の
変換テーブル（ＬＵＴ２）を作成する。例えば、図４の
変換条件Ａ，Ｂのように、デジタル画像データＳの濃度
を薄くする条件の場合、修正画像データは大きな値（濃
度が薄い）に変換されるため、画素値が２５５以下のデ
ジタル画像データＳであっても、修正画像データは画素
値２５５で飽和してしまうことから、画像が白くなって
しまって再現することができない。

【００４８】従って、図５に示すように修正画像データ
のハイライト画像部の全てまたは一部を線形または非線
形に軟調化させることによって、デジタル画像データ２
５５を処理済み画像データ２５５に一致させることがで
きる。すなわち、デジタル画像データＳを圧縮するよう
に変換条件を修正する。このように、ハイライト画像部
を軟調化させることにより、修正画像データにおいて飽
和してしまう画像部を、処理済み修正画像データＳ’に
おいては再現することができることとなる。なお、処理
済み修正画像データＳ’として大きな値になるようにデ
ジタル画像データＳを修正するほど、より軟調化させる
必要があるが、その軟調化に制限値を設けるかまたは処
理済み修正画像データＳ’として大きな値に変換するほ
ど軟調化の程度を小さくするようにしてもよい。

【００４９】一方、図４の変換条件Ｄ、Ｅのようにデジ
タル画像データＳの濃度を濃くする条件の場合、修正画
像データは小さな値（濃度が濃い）に変換されるため、
デジタル画像データＳにおける画素値２５５付近の画像
はそれよりも小さな値となって、白を白として再現する
ことができなくなってしまう。また、ハイライト画像部
をやや軟調化させてデジタル画像データＳを処理する機
能を有するデジタルカメラの場合、濃度を濃くするとハ
イライト画像部から高濃度側の画像において軟調化され
た状態のまま再現されることとなり、その結果修正画像
データにより表わされる画像が不自然なものとなる。こ
れを防止するため、図６の破線に示すように修正画像デ
ータのハイライト画像部の全てまたは一部を線形または
非線形に硬調化させるよう、すなわち、デジタル画像デ
ータＳを伸張するように変換条件を修正する。

【００５０】このように、ハイライト画像部を硬調化さ
せることにより、処理済み画像データＳ’を再生するこ
とにより得られる画像において、白を白として再生する
ことができる。また、ハイライト部を硬調化させること
により、従来濃度修正が困難であったオーバー画像であ
っても適切な画像として再現することができる。なお、
処理済み画像データＳ’として小さな値となるようにデ
ジタル画像データＳを修正するほど、より硬調化させる
必要があるが、その硬調化に制限値を設けるか、また
は、処理済み画像データＳ’として小さな値に変換する
ほど硬調化の程度を小さくするようにしてもよい。

【００５１】上記説明中では、第１の変換テーブル作成
手段８と第２の変換テーブル作成手段９は別々の手段に
分かれているが、何ら分ける必要はなく、同じ変換テー
ブル作成手段の中で作成してもよい。本画像処理で用い
るのは第２の変換テーブルであって、第１の変換テーブ
ルは第２の変換テーブルを求めるために用いているにす
ぎない。本発明では、濃度変換条件を決定してから階調
変換条件を定めるため、説明の便宜上分けて説明してい
るものである。上記第１の変換テーブル（ＬＵＴ１）の
修正の程度は、予め定められた１つまたは複数の基本階
調変換カーブに従って求めるようにしてもよい。また、
階調変換カーブに近似した関数を用いて、演算により修
正の程度を求めるようにしてもよい。また、演算を簡便
なものとするために、図７に示すように線形的に修正す
るようにしてもよい。さらに、シーンや特徴量に応じて
修正の程度を変更するようにしてもよい。また、第２の
変換テーブル（ＬＵＴ２）として，デジタル画像データ
Ｓの濃度を変換するテーブルと階調を変換するテーブル
とを別個に設けるようにしてもよい。また、デジタル画
像データＳを濃度成分データと色成分データとに分離
し、濃度成分データを第２の変換テーブル（ＬＵＴ２）
により修正した後、修正濃度成分データと色成分データ
とを合成するようにしてもよい。

【００５２】また、第１の変換テーブル（ＬＵＴ１）に
おける変換条件を修正する点（以下、ブレイクポイント
という）は、予め定めた値であっても変換条件の勾配に
応じて予め定めておいてもよく、カメラ種、被写体シー
ン、画像の状況などに応じて適宜変更してもよい。ま
た、第２の変換テーブル（ＬＵＴ２）においてデジタル
画像データＳの画素値２５５の点と処理済み画像データ
Ｓ’の画素値２５５の点とを必ずしも合致させる必要は
なく、例えば、デジタル画像データＳのヒストグラムに
おける最大値から０．３％、１．０％の点や、累積ヒス
トグラムにおける９９．０％、９９．７％の点であって
もよい。

【００５３】修正手段１０は、第２の変換テーブル作成
手段９において作成された第２の変換テーブル（ＬＵＴ
２）によりデジタル画像データＳを変換して処理済み画
像データＳ’を得る。このように、第２の変換テーブル
（ＬＵＴ２）によりデジタル画像データＳを変換するこ
とにより、処理済み画像データＳ’を再生することによ
り得られる画像の濃度を適正なものにすることができる
と共に、ハイライト部においても画像の消失や不自然さ
のない再生画像を得ることができる。

【００５４】画像出力手段３は、ＣＲＴやプリンタ等の
再生装置の再生目標値に基づいて、処理済み画像データ
Ｓ’を予め定めた出力濃度で再生できるように、処理済
み画像データＳ’を修正するものである。すなわち、デ
ジタルカメラ１において得られたデジタル画像データＳ
は、カメラ機種、ＡＷＢやＡＥ制御、被写体シーンにか
かわらず、被写体中のグレーが所定のグレーのデータに
なるよう処理済み画像データＳ’として修正され、画像
出力手段３において再生装置の特性を考慮して、グレー
のデータがグレーの画像として再現されるように出力画
像データＳ”に修正する。このため、処理済み画像デー
タＳ’の基準値を所定の出力濃度（再生目標値）となる
ように、例えば、ＬＵＴを用いて最終的な出力画像デー
タＳ”に変換する。

【００５５】ここで、処理済み画像データＳ’の基準値
を所定出力濃度となるように変換する方法としては，２
つの方法を用いることができる。第１の方法は、処理済
み画像データＳ’により表わされる画像が取り得る最大
値（例えば、８ビットの場合ＲＧＢの各画像信号値が２
５５）を基準値とし、この基準値が白となるように変換
する方法である。このように、ＲＧＢの各画像信号値の
最大値（２５５、２５５、２５５）が白となるように処
理済み画像データＳ’を変換することにより、グレーの
被写体をグレーに再現できる。

【００５６】第２の方法は、基準値を処理済み画像デー
タＳ’の平均値とし、この平均値を例えば、出力濃度
０．７０（対数値の場合、真数値の場合は１２８）とな
るように変換する方法である。この方法によっても、出
力画像データＳ”を再生することにより、グレーの被写
体をグレーに再現することができる。なお、一層高画質
の再生画像を得るために、画像出力手段３において、処
理済み画像データＳ’に対して色修正のためのマトリク
ス演算を施すようにしてもよい。

【００５７】次いで、本実施例の動作について説明す
る。まず、デジタルカメラ１により被写体を撮像してデ
ジタル画像データＳを取得し、このデジタル画像データ
Ｓを記録媒体１Ａに記録する。画像処理装置２の入力手
段４は、記録媒体１Ａからデジタル画像データＳを読み
出し、このデジタル画像データＳを平均値演算手段５、
第１の変換テーブル作成手段８及び修正手段１０に入力
する。平均値演算手段５においては、上に述べたように
デジタル画像データＳの平均値または重み付け平均値Ｍ
（以下、単に平均値Ｍという）が求められる。一方、出
力目標値決定手段６においては、出力目標値ＡＩＭが決
定される。平均値Ｍ及び出力目標値ＡＩＭは修正値演算
手段７に入力され、ここで上述したように修正値Ｃが求
められる。

【００５８】修正値Ｃは第１の変換テーブル作成手段８
に入力され、この修正値Ｃに基づいて前述のように第１
の変換テーブル（ＬＵＴ１）が作成される。さらに第１
の変換テーブル（ＬＵＴ１）は、第２の変換テーブル作
成手段９において上述のように修正されて、第２の変換
テーブル（ＬＵＴ２）が作成される。第２の変換テーブ
ル（ＬＵＴ２）は修正手段１０に入力され、デジタル画
像データＳが第２の変換テーブル（ＬＵＴ２）により変
換された処理済み画像データＳ’が得られる。処理済み
画像データＳ’は画像出力手段３において、基準値が所
定の濃度となるように修正されて最終的な出力画像デー
タＳ”が得られる。出力画像データＳ”はプリンタやＣ
ＲＴなどの再生装置に入力されて，可視像として再生さ
れる。

【００５９】このように、本実施例においては、第１の
変換テーブル（ＬＵＴ１）によりデジタル画像データＳ
を変換することにより得られた修正画像データにより表
わされる出力画像の濃度が大きくなる場合には、修正画
像データのハイライト側のデータを硬調化させ、逆に出
力画像の濃度が小さくなる場合には、修正画像データの
ハイライト側のデータを軟調化させるよう、第１の変換
テーブル（ＬＵＴ１）を修正して第２の変換テーブル
（ＬＵＴ２）を得るようにしたため、この第２の変換テ
ーブル（ＬＵＴ２）によりデジタル画像データＳを変換
することにより得られる処理済み画像データＳ’は、色
が薄くなってもハイライト側が飽和することなく、ま
た、色が濃くなってもハイライト側において白を白に再
現できるものとなる。そして、この処理済み画像データ
Ｓ’を再生することにより、高画質の再生画像を得るこ
とができる。

【００６０】なお、上記実施例においては、出力目標決
定手段６により、出力目標値ＡＩＭを決定しているが、
出力目標値ＡＩＭは通常一定値であるため、出力目標値
を得るための演算条件、例えば、演算式や演算方法は、
予め定めておくことができるものである。このように演
算式や演算方法を予め定めておくことにより、出力目標
値決定手段６は不要となることから、本発明は出力目標
値決定手段６を備えたものに限定されるものではない。

【００６１】また、本実施例においては、第２の変換テ
ーブル（ＬＵＴ２）によりデジタル画像データＳを変換
しているため、１画素ごとに修正を行うものと比較して
演算時間を短縮することができる。すなわち、各画素の
演算を行うと画素数（数十〜数百万）分の演算が必要で
あるが、テーブルを求めるための演算は、デジタル画像
データＳが８ビットのデータである場合、２５６×３回
の演算で済むため、演算量を大幅に低減して高速演算を
行うことができる。

【００６２】次いで、本発明の他の実施例について説明
する。本実施例は、第２の変換テーブル（ＬＵＴ２）を
前記実施例において求められた平均値Ｍ、すなわち特徴
値や主要画像部の代表値により変換するものである。図
８は、本実施例における第２の変換テーブル（ＬＵＴ
２）を示す図である。図８に示す４つの変換条件は、デ
ジタル画像データＳの特徴値を、処理済み画像データ
Ｓ’における値Ａとなるように変換すると共に、この値
Ａを基準として第１の変換テーブル（ＬＵＴ１）を修正
することにより得られるものである。デジタル画像デー
タＳの特徴値がＰ２，Ｐ１となる場合は値Ａが特徴値よ
りも小さいため、処理済み画像データＳ’において濃度
が濃くなるように、デジタル画像データＳは修正され
る。

【００６３】濃度を修正することにより、図８の破線で
示すように処理済み画像データＳ’は２５５よりも小さ
な値にしか変換されず、処理済み画像データＳ’を再生
することにより得られる画像は、被写体の白が白に再現
されないと同時に、ハイライト側が軟調特性のまま濃度
が上がってしまうという不自然な出力画像となってしま
う。従って、このような処理済み画像データＳ’の飽和
を防止するために、図８の実線に示すように、処理済み
画像データＳ’のハイライト画像部の全てまたは一部を
線形または非線形に硬調化させるよう、すなわち、デジ
タル画像データＳを圧縮するように変換条件を修正す
る。このように、ハイライト画像部を硬調化させること
により、処理済み画像データＳ’において白を白と再現
できないハイライト画像部を修正して白として再現する
ことができる。また、特徴値については所望する値Ａと
なるように変換されることとなる。所望する値Ａは、処
理済み画像データの主要部の値に相当し、この値は予め
定めておくことができる。すなわち、Ｐ１，Ｐ２は、予
め定めた値Ａから決定してもよい。

【００６４】一方、デジタル画像データＳの特徴値がＰ
Ａ，ＰＢとなる場合は、特徴値が値Ａよりも小さいた
め、処理済みデジタル画像データＳ’において濃度が薄
くなるようにデジタル画像データＳは修正される。しか
しながら、濃度を修正することにより、図８の破線で示
すように画像データが２５５以下で、出力画像のハイラ
イト側のデータが２５５になって飽和してしまい、ハイ
ライト部の画像が飛んで再現することができない。従っ
て、図８の実線に示すように処理済み画像データＳ’の
ハイライト画像部の全てまたは一部を線形または非線型
に軟調化させるよう、すなわち、デジタル画像データＳ
を伸張するように変換条件を修正する。このようにハイ
ライト画像部を軟調化させることにより、処理済み画像
データＳ’を再生することにより得られる画像におい
て、ハイライト画像部が飛ぶことなく再生することがで
きる。

【００６５】このように、ハイライト画像部を硬調化さ
せることにより、従来濃度修正が困難であったオーバー
露出画像であっても、適切な画像として再生することが
できる。なお、処理済み画像データＳ’として、大きな
値となるようにデジタル画像データＳを修正するほど、
より硬調化させる必要があるが、その硬調化に制限値を
設けるか、または処理済み画像データＳ’として小さな
値に変換するほどに、硬調化の程度を小さくするように
してもよい。

【００６６】なお、特徴値Ｐ２のように値Ａとの差が大
きい場合、変換条件を修正するには限界があり、この限
界を超えると処理済み画像データＳ’により表わされる
画像に偽輪郭等が発生するおそれがある。また、白と白
に類似するハイライト画像を区別するための情報が不足
している。このため、処理済み画像データＳ’の値を必
ずしも２５５に変換するように変換条件を修正する必要
はなく、図９に示すように２５５より小さい値を最大基
準値に設定することが好ましい。

【００６７】また、特徴値ＰＢについても値Ａとの差が
大きいため、変換条件を修正するための限界があり、こ
の限界を超えると顔のハイライト部などが軟調化し過ぎ
るおそれがある。このため、図９に示すように軟調化の
程度を小さくすることが好ましい。

【００６８】図１０に、本発明の第３の実施例に係る画
像処理装置のブロック図を示す。図１０中、１はデジタ
ルカメラ、２０は画像処理装置、４は記録媒体１Ａから
デジタル画像データＳを読み出すための入力手段を示し
ている。また、２１はデジタル画像データＳの画素を間
引いてラフ画像データＲＳを作成するラフ画像データ作
成手段、２２はデジタル画像データＳにより表わされる
画像からのプリント画像を濃くしたり薄くしたりする条
件を決定する濃度変換条件決定手段、２３は上述の濃度
変換条件決定手段２２により決定された濃度変換条件
（例えば、第１の実施例における画像データＲ，Ｇ，Ｂ
に共通に用いる修正値Ｃ、図４に示される変換条件）に
基づき、階調（特に、ハイライト部の階調）を制御する
階調変換条件決定手段を示している。

【００６９】階調変換条件決定手段２３は、階調変換条
件の決定方法を記憶しておき、濃度変換条件に基づき階
調変換条件を定める。階調変換条件は、画像データの大
きさによって階調を変化させ、その階調の上限、下限を
定め、それ以上、またはそれ以下では、一定階調にする
等の階調の変化のさせ方を決定する。２４は変換条件作
成手段である。この変換条件作成手段２４は、入力され
る画像データと、出力される修正画像データとの関係を
定めた画像データ変換カーブ及び／または変換テーブル
（実施例１のＬＵＴ２）を作成する。なお、前述の濃度
変換条件決定手段２２は、自動的に決定する手段であっ
ても、手動的に濃度制御量を入力する手段、すなわち、
キーやマウス等の入力手段であってもよい。

【００７０】２５は画像データ変換手段であり、画像デ
ータ入力手段４からの画像データを入力値とし、変換条
件作成手段２４で作成された変換テーブルにより、修正
画像データを得る。画像出力手段３は、デジタル画像デ
ータＳの基準値を、所定の出力濃度になるよう画像出力
信号に変換する、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用
いる変換手段である。

【００７１】以下、前述の濃度変換条件決定手段２２に
おいて、濃度制御条件を自動的に決定する場合を例とし
て、本実施例の動作を説明する。画像特徴値の作成で
は、先の実施例に示したように、主要画像部を代表する
代表値、例えば、主要被写体である人物の肌、特に顔に
相当する画像部の平均値が求められる。また、背景画像
部を除去することで、残る画像部を主要画像領域とし、
この主要画像領域の画像データの平均値が用いられる。

【００７２】例えば、図３に示すように、デジタル画像
データにより表わされる画像を複数の領域に分割し、各
分割領域、または選択した領域（例えば、中央部と周辺
部）から定めた複数の領域の画像特徴値（Ｘｊ）、例え
ば、平均値、最大値、最小値等をを求める。ここで、ｊ
は画像特徴値の種類を示す記号である。これらの画像特
徴値の線形結合、例えば、ｋｊを重み係数とするＹ（＝
Σ（ｋｊ・Ｘｊ））なる合成特徴値を得る。なお、特徴
値としては、上述の平均値、最大値、最小値等に限定さ
れるものではなく、ヒストグラム、累積ヒストグラム等
から得られる値であってもよいことは、前述の通りであ
る。

【００７３】画像特徴値による濃度変換条件は、上述の
画像特徴値の１つまたは複数に対し、統計的に適切な重
み係数を与えて求める。望ましい出力画像を得るための
画像データ修正量、すなわち、デジタルカメラの画像か
ら無修正で得たプリント濃度を適正濃度にするための修
正量を目的変数、上記画像特徴値を説明変数として重回
帰分析により統計的に決定することができる。上述の重
み係数は、濃度変換条件を求める重み係数と合わせて同
時に決定する。上記濃度変換条件は、望ましい出力画像
データ（これから、望ましいプリント濃度が得られる）
になるように単独、または複数の画像特徴値から求めた
値による画像データ修正値である。上記単独、または複
数の画像特徴値から得られる値は、主要画像部のデータ
値に相当し、この値による修正画像データからのプリン
ト画像は、主要画像部濃度が一定となっている。

【００７４】階調変換条件決定手段２３では、濃度変換
条件決定手段２２で決定された濃度変換条件に基づいて
定めた方法、または予め定めた方法により、階調を変換
する条件を決定する。例えば、開始点とハイエスト点
（最大値、ヒストグラム上の最大基準点）のデータ値、
開始点からハイエスト点までの階調変化等を定める。被
写体シーンや露出レベルによってこれらを変更するよう
にしてもよい。また、開始点からハイエスト点までをつ
なぐ相対階調プロファイルを、採り得る最大階調（例え
ば、４．０），最小階調（例えば、０．３）を定めて判
定し、限界値以上、または以下は一定とする。

【００７５】図１１に、具体的な相対階調プロファイル
の一例を示す。横軸は相対階調を表わし、階調の修正が
ない状態を相対階調１．０とする。縦軸はＤＳＣの濃度
修正後の画像データであり、この画像データの大きさに
よって相対階調を修正することを図１１は表わしてい
る。図１１に示す相対階調のプロファイル例では、中濃
度域までは階調値は１．０であり、データがより大きく
なるに従って階調値を小さくしていっている。ただし、
階調値の下限は０．３でクリップされており、デジタル
カメラからの画像データはこの範囲で階調変換される。
なお、相対階調プロファイルは、直線的である必要はな
く、非線型でもよいことはいうまでもない。図１２に、
図１１に示した相対階調プロファイルに対応するデータ
変換曲線を示す。

【００７６】階調プロファイルや階調変換条件は、上記
ハイエスト点で白、または白に近い値になるように濃度
変換条件との関係を定めておき、濃度変換条件によって
補間等で階調プロファイルや階調変換条件を求めてもよ
い。例えば、階調プロファイルを図１１に示した曲線と
して記憶し、階調変換条件は数式，判定式等で表わした
条件式とパラメータで表わす。上述の下限値０．３は、
画像が軟調になりすぎないようにするためのものであ
る。また、濃度変換条件が大きい（例えば、修正値Ｃの
値が大きい）場合には、白にする曲線は得られず、より
白に近い値にとどめることになる。

【００７７】図１２に示したようなデータ変換曲線や階
調変換の条件は、予め定めた１つまたは複数の基本曲線
に従い、内挿、外挿または重み付けにより求めてもよ
い。また、曲線に近似した関数を用い、演算して曲線を
求めるようにしてもよい。さらにまた、シーンや画像特
徴値によって、内挿、外挿または重み付け、関数近似の
パラメータ、勾配を変更してもよい。上記変換条件は、
濃度変換条件を求める変換テーブルと、階調変換条件を
求める変換テーブルとを１つにした変換テーブルによる
こともできる。また、濃度変換条件を求める変換テーブ
ルを定め、階調を変換するための修正を行なっても、別
々の変換テーブルを求め、それぞれを用いるようにして
もよい。

【００７８】図１３に、本実施例に係る画像処理装置の
動作フローチャートを示す。以下、本実施例に係る画像
処理装置の動作を説明する。まず、画像データ入力手段
４により、デジタルカメラの記録媒体からのデジタル画
像データＳが入力され（ステップ５１）、次いで、図示
されていない画像伸張／フォーマット変換手段におい
て、デジタル画像データＳの伸張及びフォーマット変換
が行われ（ステップ５２）、処理されたデータは図示さ
れていない画像メモリに記録される。

【００７９】ラフ画像データ作成手段２１では、上述の
デジタル画像データＳを読み出し、これから画素を間引
いてラフ画像データＲＳを作成し（ステップ５３）、濃
度変換条件決定手段２２に入力する。このラフ画像デー
タＲＳは、オートセットアップ処理に用いられる（ステ
ップ５４）。オートセットアップ処理が終了すると、表
示手段への画像の表示が行われる（ステップ５５）。オ
ペレータは、この表示画像を観察し、必要に応じて、マ
ニュアル修正条件を入力する（ステップ５６）ことがで
きる。なお、画素を間引く方法の代わりに、画素の平均
化を行うことで画素数を減らす方法も利用可能である。
さらに、これらの、画素の平均化と画素を間引く方法と
を組み合わせる方法も有効である。

【００８０】濃度変換条件決定手段２２では、オートセ
ットアップ処理で決定された濃度の修正量、またはオペ
レータから指示された濃度の修正量を、予め定められた
変換方法に基づいて濃度変換条件に変換し（ステップ５
７）、階調変換条件決定手段２３に入力する。階調変換
条件決定手段２３では、入力された濃度変換条件に基づ
いて予め定められた方法により階調変換条件を定める
（ステップ５８）。変換条件作成手段２４では、濃度変
換条件決定手段２２と階調変換条件決定手段２３から入
力される変換条件から、入力される画像データと出力さ
れる修正画像データとの関係を定めた画像データ変換カ
ーブ及び／または変換テーブル（実施例１のＬＵＴ２）
を作成する。

【００８１】画像データ変換手段２５では、画像データ
入力手段４からの画像データを入力値とし、変換条件作
成手段２４で作成された画像データ変換カーブ及び／ま
たは変換テーブルにより、修正画像データＳ’を得る。
画像出力手段３では、修正画像データＳ’に、出力手段
に適合する処理が施され、出力画像データＳ”が得られ
る（ステップ５９）。本実施例においては、濃度変換条
件と、これに基づく階調変換条件とから、修正画像デー
タを得るようにしたので、デジタルカメラでの露光の過
不足を補正し、一定の画像濃度、好ましい階調表現によ
り画像が再現できる。

【００８２】図１４に、本発明のさらに他の実施例に係
る画像処理装置２０Ａのブロック構成図を示す。図１０
に示した実施例との差異は、入力画像データを濃度成分
と色成分とに分離して処理を行うようにした点にある。
すなわち、本実施例に係る画像処理装置２０Ａにおいて
は、濃度／色成分データ変換部３１で、入力画像データ
を濃度成分と色成分とに分離する。その後の処理は、お
おむね、図１０に示した実施例と同様であり、修正され
た画像データＳ’と先に分離した色成分データとを、
濃度／色成分データ合成部３２で合成するものである。

【００８３】すなわち、本実施例においては、画像デー
タを、濃度成分データと色成分データとに変換し、濃度
成分データに対して濃度補正とこれに基づく階調補正を
行い、その後、両データを合成している。これにより、
濃度修正や階調修正を行っても、修正前後でプリントの
色の変化がない。デジタルカメラの画像データを、濃度
成分データと色成分データとに変換する方法は、公知の
方法を用い得る。濃度成分データの代わりに、輝度成分
データ（Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）や
色彩学上の明度に変換したデータ（Ｌ＊やＹ）を用いて
もよい。なお、濃度（輝度）成分データと明度成分デー
タとは、同等に扱うことができる。また、色成分データ
として、色彩学上の彩度と色相、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇや、ｒ
−ｋ，ｇ−ｋ，ｂ−ｋ等をも用いることができる。

【００８４】本実施例においては、濃度変換条件と、こ
れに基づく階調変換条件とから、修正画像データを得る
処理を、濃度（輝度）と色を分離して行う形で実施しな
がら、かつ、デジタルカメラでの露光の過不足を補正
し、一定の画像濃度、好ましい階調表現による画像を再
現可能としている。

【００８５】なお、上記各実施例においては、デジタル
カメラ１と別個に画像処理装置２または２０，２０Ａを
設けているが、デジタルカメラ１に画像処理装置２また
は２０，２０Ａを設けるようにしてもよい。

【００８６】

【発明の効果】本発明の画像処理方法及び装置によれ
ば、デジタル画像データの濃度を自動的、手動的に修正
して、再生画像の濃度／階調が最適になるようにしたこ
とにより、高品質の画像を得ることが可能になり、デジ
タルカメラでの露光不足を補正し、一定の画像濃度とし
て再現できるようにデジタル画像データを変換すること
ができる。

【００８７】より詳細には、デジタルカメラ画像から得
られるプリントのプリント濃度を薄くしても、濃度修正
量に基づくハイライト部の階調修正により、撮像された
ハイライト画像の大部分をプリント画像として再現する
ことができる。すなわち、従来は、プリント濃度を薄く
するように画像データを補正すると、背景等のハイライ
トの再現が失われるが、このような問題は解消される。
また、デジタルカメラ画像から得られるプリントのプリ
ント濃度を濃くしても、濃度修正量に基づくハイライト
部の階調修正により、撮像されたハイライト画像を、好
ましい色／濃度のプリント画像として再現することがで
きる。なお、デジタルカメラ画像の濃度を自動補正後、
手動修正しても、高品質のプリントを得ることができ
る。

【００８８】また、露出オーバー画像、露出アンダー画
像に対して、それぞれハイライト側の階調を適正となる
ように修正することによって、デジタルカメラの露出ラ
チチュードを広げることができ、これにより失敗画像を
減少させることができる。さらに、特徴値をデジタル画
像データにより表わされる画像における主要画像部を代
表する代表値として求め、変換テーブルを得る際に代表
値を基準として硬調かまたは軟調化を行うことにより、
代表値により表わされる画像の濃度は変更されることな
く処理済み画像データのハイライト部が硬調化及び軟調
化されるため、主要画像部の濃度を硬調化及び軟調化の
程度にかかわらず所望とする値となるように修正するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る画像処理装置を内包
する画像再生システムの構成を示すブロック図である。

【図２】 色座標を示す図である。

【図３】 デジタル画像データにより表わされる画像を
複数の領域に分割した状態を示す図である。

【図４】 第１の変換テーブルの一例を示す図である。

【図５】 第２の変換テーブルの一例を示す図である。

【図６】 第２の変換テーブルの他の例を示す図であ
る。

【図７】 第２の変換テーブルのさらに他の例を示す図
である。

【図８】 他の実施例における第２の変換テーブルの一
例を示す図（その１）である。

【図９】 他の実施例における第２の変換テーブルの一
例を示す図（その２）である。

【図１０】 本発明の他の実施例に係る画像処理装置を
内包する画像再生システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】 図１０に示した実施例に係る画像処理装置
において用いられる、相対階調プロファイルの一例を示
す図である。

【図１２】 図１１に示した相対階調プロファイルに対
応するデータ変換曲線を示す図である。

【図１３】 図１０に示した実施例に係る画像処理装置
の動作フローチャートである。

【図１４】 本発明のさらに他の実施例にかかる画像処
理装置を内包する画像再生システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ デジタルカメラ ２ 画像処理装置 ３ 画像出力手段 ４ 入力手段 ５ 平均値演算手段 ６ 出力目標値決定手段 ７ 修正値演算手段 ８ 第１の変換テーブル作成手段 ９ 第２の変換テーブル作成手段 １０ 修正手段 ２０，２０Ａ 画像処理装置 ２１ ラフ画像データ作成手段 ２２ 濃度変換条件決定手段 ２３ 階調変換条件決定手段 ２４ 変換条件作成手段 ２５ 画像データ変換手段 ３１ 濃度／色成分データ変換部 ３２ 濃度／色成分データ合成部 Ｓ デジタル画像データ Ｓ’ 処理済み画像データ Ｓ” 出力画像データ Ｃ 修正値 ＬＵＴ１ 第１の変換テーブル ＬＵＴ２ 第２の変換テーブル

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタルカメラにより取得されたデジタル
   画像データに対し画像処理を施して再生画像を作成する
   画像処理方法であって、 前記デジタル画像データにより表わされる画像に対し
   て、まず、濃度変換条件を決定し、 次いで、前記濃度変換条件に基づいて前記デジタル画像
   データにより表わされる画像に対する階調変換条件を決
   定し、 前記濃度変換条件及び／または階調変換条件に基づいて
   前記デジタル画像データを修正して、 前記再生画像を作成することを特徴とする画像処理方
   法。
2. 【請求項２】デジタルカメラにより取得されたデジタル
   画像データに対し画像処理を施して再生画像を作成する
   画像処理方法であって、 前記デジタル画像データを濃度成分データと色成分デー
   タとに分け、 前記濃度成分データの濃度を変換する濃度変換条件を決
   定すると共に、該濃度変換条件に基づいて前記デジタル
   画像データの階調を変換する階調変換条件を決定し、 前記濃度変換条件と階調変換条件とにより前記濃度成分
   データを修正し、 修正された濃度成分データと前記色成分データとを合成
   することにより、前記再生画像を得るための画像データ
   を作成することを特徴とする画像処理方法。
3. 【請求項３】前記濃度変換条件は、前記デジタル画像デ
   ータにより表わされる画像の特徴値に基づいて決定され
   るものである請求項１または２に記載の画像処理方法。
4. 【請求項４】前記画像の特徴値は、前記デジタル画像デ
   ータの濃度の平均値である請求項３に記載の画像処理方
   法。
5. 【請求項５】前記特徴値は、前記デジタル画像データの
   各画素における、色により決定される重み係数に基づく
   重み付け平均値である請求項３に記載の画像処理方法。
6. 【請求項６】前記階調変換条件は、予め定めた値を基準
   として前記デジタル画像データにより表わされる画像の
   硬調化及び軟調化を行うよう決定される請求項１または
   ２に記載の画像処理方法。
7. 【請求項７】前記濃度変換条件は、前記デジタル画像デ
   ータにより表わされる画像を表示手段に表示した際、該
   表示画像に基づく外部からの指示により決定される請求
   項１または２に記載の画像処理方法。
8. 【請求項８】前記階調変換条件は、再生画像の最も明る
   い部分を白、または白に近似した濃度になるように決定
   される請求項１または２に記載の画像処理方法。
9. 【請求項９】前記階調変換条件には、下限値を設ける請
   求項１または２に記載の画像処理方法。
10. 【請求項１０】デジタルカメラにより取得されたデジタ
    ル画像データに対し画像処理を施して再生画像を作成す
    る画像処理装置であって、 前記デジタル画像データにより表わされる画像に対し
    て、濃度変換条件を決定する濃度変換条件決定手段と、 前記濃度変換条件に基づいて前記デジタル画像データに
    より表わされる画像に対する階調変換条件を決定する階
    調変換条件決定手段と、 前記濃度変換条件及び／または階調変換条件に基づいて
    前記デジタル画像データを修正して、前記再生画像を作
    成する画像データ変換手段とを有することを特徴とする
    画像処理装置。
11. 【請求項１１】デジタルカメラにより取得されたデジタ
    ル画像データに対し画像処理を施して再生画像を作成す
    る画像処理装置であって、 前記デジタル画像データを濃度成分データと色成分デー
    タとに分けるデータ分割手段と、 前記濃度成分データの濃度を変換する濃度変換条件を決
    定する濃度変換条件決定手段と、 前記濃度変換条件に基づいて前記デジタル画像データの
    階調を変換する階調変換条件を決定する階調変換条件決
    定手段と、 前記濃度変換条件と階調変換条件とにより前記濃度成分
    データを修正するデータ変換手段と、 該修正された濃度成分データと前記色成分データとを合
    成するデータ合成手段とを有することを特徴とする画像
    処理装置。
12. 【請求項１２】前記濃度変換条件決定手段は、前記濃度
    変換条件を、前記デジタル画像データにより表わされる
    画像の特徴値に基づいて決定するものである請求項１０
    または１１に記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】前記画像の特徴値は、前記デジタル画像
    データの濃度の平均値である請求項１２に記載の画像処
    理装置。
14. 【請求項１４】前記特徴値は、前記デジタル画像データ
    の各画素における、色により決定される重み係数に基づ
    く重み付け平均値である請求項１２に記載の画像処理装
    置。
15. 【請求項１５】前記階調変換条件は、予め定めた値を基
    準として前記デジタル画像データにより表わされる画像
    の硬調化及び軟調化を行うよう決定される請求項１０ま
    たは１１に記載の画像処理装置。
16. 【請求項１６】前記濃度変換条件決定手段は、前記濃度
    変換条件を、前記デジタル画像データにより表わされる
    画像を表示手段に表示した際、該表示画像に基づく外部
    からの指示により決定する請求項１０または１１に記載
    の画像処理装置。
17. 【請求項１７】前記階調変換条件決定手段は、前記階調
    変換条件を、再生画像の最も明るい部分を白、または白
    に近似した濃度になるように決定する請求項１０または
    １１に記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】前記階調変換条件決定手段は、前記階調
    変換条件に下限値を設ける請求項１０または１１に記載
    の画像処理装置。