(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフイルムに記録された記録対象原画像から得られた画像データに基づき記録材料に画像を記録するデジタルプリンタの画像データ変換方法において、
前記カラーフイルムの階調特性を記憶しておき、
前記カラーフイルムが属するフイルム種毎に、同じフイルム種における多数の原画像の画像データの代表値から階調バランス特性を求め、
前記階調バランス特性から前記記録対象原画像の高濃度側基準値と低濃度側基準値とに相当する高濃度側基準バランス値と低濃度側基準バランス値とを求め、前記各基準バランス値に対応する出力画像データ基準値を予め記憶しておき、入力画像データとこれに対応する出力画像データとの関係を表す変換テーブルにおいて、前記高濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点と、前記低濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点とをつないで階調バランス変換テーブルを作成し、
この階調バランス変換テーブルと前記階調特性とに基づき階調変換テーブルを作成し、
この階調変換テーブルを用いて画像データ変換テーブルを作成し、
この画像データ変換テーブルを用いて記録対象原画像の画像データを変換することを特徴とするデジタルプリンタの画像データ変換方法。
【請求項２】
記録対象原画像の画像特徴量から記録画像の主要部濃度を制御する記録基本量を求め、この記録基本量に基づき前記階調変換テーブルを修正して前記画像データ変換テーブルを作成することを特徴とする請求項１記載のデジタルプリンタの画像データ変換方法。
【請求項３】
前記高濃度側基準バランス値及び前記高濃度側基準値からこれらの重み付け平均値を求め、前記低濃度側基準バランス値及び前記低濃度側基準値からこれらの重み付け平均値を求め、これら各重み付け平均値を基準バランス値として、前記画像データ変換テーブルを作成することを特徴とする請求項１または２記載のデジタルプリンタの画像データ変換方法。
【請求項４】
前記重み付け平均値は、記録対象原画像の階調バランス特性が多数の原画像の画像データの代表値から求めた階調バランス特性に近づくほど基準バランス値側の重み付け係数を大きくし、記録対象の原画像が撮影光源の影響を受けるほど基準値側の重み付け係数を大きくすることを特徴とする請求項３記載のデジタルプリンタの画像データ変換方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一つ記載の画像データ変換方法を用いて画像データを変換し、この変換した画像データを用いて画像を記録することを特徴とするデジタルプリンタの画像記録方法。
【請求項６】
カラーフイルムに記録された記録対象原画像から得られた画像データに基づき記録材料に画像を記録するデジタルプリンタにおいて、
前記画像データを入力する画像データ入力手段と、
前記記録対象原画像の画像データの代表値から階調バランス特性を求める階調バランス特性検出手段と、
階調特性を記憶した階調特性記憶手段と、
前記階調バランス特性から前記記録対象原画像の高濃度側基準値と低濃度側基準値とに相当する高濃度側基準バランス値と低濃度側基準バランス値とを求め、前記各基準バランス値に対応する出力画像データ基準値を予め記憶しておき、入力画像データとこれに対応する出力画像データとの関係を表す変換テーブルにおいて、前記高濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点と、前記低濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点とをつないで階調バランス変換テーブルを作成し、この階調バランス変換テーブルと前記階調特性とを用いて階調変換テーブルを作成する階調変換特性設定手段と、
前記階調変換テーブルに基づき画像データ変換テーブルを作成する画像データ変換テーブル作成手段と、
前記画像データ変換テーブルを用いて記録対象原画像の画像データを変換する画像データ変換手段と、
この画像データ変換手段で変換した画像データにより記録材料に記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とするデジタルプリンタ。
【請求項７】
記録対象原画像の画像特徴量から記録画像の主要部濃度を制御する記録基本量を求める手段を備え、この記録基本量に基づき前記画像データ変換テーブル作成手段は前記画像データ変換テーブルを修正することを特徴とする請求項６記載のデジタルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真フイルムから得られた画像データをデジタル画像処理して画像を記録するデジタルプリンタ及びこれの画像データ変換方法，画像記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント写真などの反射原稿や写真フイルムを撮像して得られた画像信号に基づき画像信号制御量を求め、この画像信号制御量に基づきカラー感光材料やその他の記録媒体に再現画像を記録する従来のデジタルプリンタでは、例えば特開平２−１５７７５８号公報に開示されているように、原画中のハイライト濃度、シャドー濃度に基づき各色成分毎に基準濃度点を決定し、これらの濃度値が所定の信号レベルになるように階調変換曲線を設定している。
【０００３】
また、特開平６−２４２５２１号公報には、画面を複数個の領域に分割し、各領域毎の各色の最大値と最小値とから、最大基準値、最小基準値を定め、各色の最大基準値を白、最小基準値を黒となるように再現することが開示されている。
【０００４】
また、特開平６−１７８１１３号公報では、画像データからヒストグラムを作成し、記録媒体の種別に対応する記憶手段に累積して記憶するヒストグラム累積手段をもち、当該画像データと累積したヒストグラムデータから階調特性を求めて画像再現用の変換テーブルを作成することが開示されている。また、ヒストグラムは頻度の偏りを無くす方向に修正したり、一連の画像群の中から関連性のある画像を選択して再生変換特性の画像代表値として用いることが開示されている。
【０００５】
また、特開平２−１８４８３７号公報では、ネガフイルムの単色露光の特性曲線を求めて記憶しておき、アンダー露光ネガフイルムやオーバー露光ネガフイルムなどの不適正露光画像では単色露光濃度に変換し、特性曲線の非線形性を補正して、画像を再現することが開示されている。
【０００６】
デジタル画像の階調の設定に関し、基準階調特性を記憶して用いる方法が多く知られている。例えば、特開昭６０−３７８７８号公報、特開昭６０−２１６３５０号公報、特開昭６２−１１１５６９号公報、特開昭６２−１１１５７１号公報、特開昭６３−４２５７５号公報などである。特開昭６０−３７８７８号公報は、複数の標準階調カーブを記憶しておき、原稿から作成した階調カーブに最も近似した標準階調カーブを選択する方法である。特開昭６０−２１６３５０号公報、特開昭６２−１１１５６９号公報、特開昭６２−１１１５７１号公報は記憶している基準階調変換曲線を特定点のデータにより修正する方法である。特開昭６３−４２５７５号公報は標準階調変換曲線と原稿から決定した階調変換曲線との合成により求めた第３の階調変換曲線を用いる方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平２−１５７７５８号公報のように、従来のデジタル画像記録方法のほとんど全ては、原画像のハイライト部、シャドー部を再現画像のハイライト部、シャドー部になるように制御している。このため、ハイライト部、シャドー部がそれぞれ白や黒でない場合に不都合が生じる。また、上記特開平６−２４２５２１号公報のように、画面を複数個の領域に分割して各領域毎の各色の最大値と最小値とから、最大基準値、最小基準値を定める場合には、画面を複数個の領域に分割することで最大基準値、最小基準値を誤らせてしまう場合が発生する。また、特開平２−１８４８３７号公報のように、フイルム種毎に単色露光の特性曲線を求めることは実用的ではない。また、上記特開平６−１７８１１３号公報のように、画像データからヒストグラムを作成し、記録媒体の種別に対応する記憶手段にこのヒストグラムを累積する方法は、リバーサルフイルムのように撮影時の露出量がほぼ揃い、且つ適正露光である場合に意味がある。これに対し、ネガフイルムのように撮影露出量によって３色濃度バランス、階調等の特性が異なってしまう記録媒体では、同一被写体であっても露出量によってヒストグラムの形は異なることになり、単なるヒストグラムの累積からは必要とするフイルム特性を正確に得ることは困難である。
【０００８】
図１１（Ａ）はネガフイルムに記録された原画像のＲ濃度について、アンダー露光の濃度ヒストグラム、同図（Ｂ）は（Ａ）と同一被写体の適正露光の濃度ヒストグラム、（Ｃ）は（Ａ），（Ｂ）と同一被写体のオーバー露光の濃度ヒストグラムを示している。これらの図から同一被写体を同一のネガフイルムを用いて撮影しても、撮影状況によってヒストグラムの形状は大きく変わることが分かる。したがって、ヒストグラムを累積しても、ネガフイルム原稿の場合には、平均的な被写体のヒストグラム形状が得られるものでもなく、しかも単なるヒストグラムの累積はヒストグラムの形状を平準化してフラットにしてしまう。
【０００９】
また、ネガフイルムの３色濃度バランスは、撮影露光量、フイルム種、撮影光源、フイルム画像の変色，褪色によるフイルム特性の変動によって異なる。特に、フイルム種は対象とする記録材料と組み合わせることによって最適な３色濃度バランスが得られるように設計するため、この組み合わせが異なると、適正な３色濃度バランスが得られず、再現品質も不十分になる。しかも、上記従来の方法による３色濃度バランスの設定は１画像毎にその画像データを用いて再現条件を決定するため、記録画像間に色ばらつきが発生する。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、アンダーからオーバー露光濃度にわたり、フイルム種が異なってもハイライト画像部からシャドー画像部まで色バランスのとれた適正な階調特性を持つ高品質の記録画像が得られるようにしたデジタルプリンタ及びこれの画像データ変換方法，画像記録方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のデジタルプリンタの画像データ変換方法は、カラーフイルムに記録された記録対象原画像から得られた画像データに基づき記録材料に画像を記録するデジタルプリンタの画像データ変換方法において、前記カラーフイルムの階調特性を記憶しておき、前記カラーフイルムが属するフイルム種毎に、同じフイルム種における多数の原画像の画像データの代表値から階調バランス特性を求め、前記階調バランス特性から前記記録対象原画像の高濃度側基準値と低濃度側基準値とに相当する高濃度側基準バランス値と低濃度側基準バランス値とを求め、前記各基準バランス値に対応する出力画像データ基準値を予め記憶しておき、入力画像データとこれに対応する出力画像データとの関係を表す変換テーブルにおいて、前記高濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点と、前記低濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点とをつないで階調バランス変換テーブルを作成し、この階調バランス変換テーブルと前記階調特性とに基づき階調変換テーブルを作成し、この階調変換テーブルを用いて画像データ変換テーブルを作成し、この画像データ変換テーブルを用いて記録対象原画像の画像データを変換することを特徴とする。
【００１２】
なお、記録対象原画像の画像特徴量から記録画像の主要部濃度を制御する記録基本量を求め、この記録基本量に基づき前記階調変換テーブルを修正して前記画像データ変換テーブルを作成することが好ましい。また、前記高濃度側基準バランス値及び前記高濃度側基準値からこれらの重み付け平均値を求め、前記低濃度側基準バランス値及び前記低濃度側基準値からこれらの重み付け平均値を求め、これら各重み付け平均値を基準バランス値として、前記画像データ変換テーブルを作成することが好ましい。また、前記重み付け平均値は、記録対象原画像の階調バランス特性が多数の原画像の画像データの代表値から求めた階調バランス特性に近づくほど基準バランス値側の重み付け係数を大きくし、記録対象の原画像が撮影光源の影響を受けるほど基準値側の重み付け係数を大きくすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のデジタルプリンタの画像記録方法では、上記記載の画像データ変換方法を用いて画像データを変換し、この変換した画像データを用いて画像を記録することを特徴とする。また、本発明のデジタルプリンタは、カラーフイルムに記録された記録対象原画像から得られた画像データに基づき記録材料に画像を記録するデジタルプリンタにおいて、前記画像データを入力する画像データ入力手段と、前記記録対象原画像の画像データの代表値から階調バランス特性を求める階調バランス特性検出手段と、階調特性を記憶した階調特性記憶手段と、前記階調バランス特性から前記記録対象原画像の高濃度側基準値と低濃度側基準値とに相当する高濃度側基準バランス値と低濃度側基準バランス値とを求め、前記各基準バランス値に対応する出力画像データ基準値を予め記憶しておき、入力画像データとこれに対応する出力画像データとの関係を表す変換テーブルにおいて、前記高濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点と、前記低濃度側基準バランス値とこれに対応する出力画像データ基準値とで決定される座標点とをつないで階調バランス変換テーブルを作成し、この階調バランス変換テーブルと前記階調特性とを用いて階調変換テーブルを作成する階調変換特性設定手段と、前記階調変換テーブルに基づき画像データ変換テーブルを作成する画像データ変換テーブル作成手段と、前記画像データ変換テーブルを用いて記録対象原画像の画像データを変換する画像データ変換手段と、この画像データ変換手段で変換した画像データにより記録材料に記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とする。なお、記録対象原画像の画像特徴量から記録画像の主要部濃度を制御する記録基本量を求める手段を備え、この記録基本量に基づき前記画像データ変換テーブル作成手段は前記画像データ変換テーブルを修正することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したデジタルプリンタを示す機能ブロック図である。このデジタルプリンタは、大きく分けて、画像信号入力手段１０と、階調バランス検出手段１１と、階調変換特性設定手段１２と、画像記録基本量演算手段１３と、記録画像データ変換ルックアップテーブルメモリ（ＬＵＴ）１４と、画像記録手段１５とを備えている。また、前記記録画像データ変換ＬＵＴ１４には記録画像データ変換テーブル作成手段１６が接続されており、このＬＵＴ１４に記録画像データ変換テーブルを書き込むようになっている。
【００１５】
画像信号入力手段１０は、周知のフイルムスキャナから構成されており、ネガフイルムの画像を読み取って画像信号に変換する。画像信号入力手段１０は、本スキャンとプレスキャンとが行えるようになっており、プレスキャンでは、ネガフイルムの画像を数千点の画像データとして読みだす。なお、プレスキャンにおける画像データ数は数千点に限られることなく、例えば処理時間の短縮やプリント品質の向上などの要請に応じて、数百〜数万点の画像データが読みだせればよい。また、本スキャンでは、ネガフイルムの画像を数十万〜数百万点の画像データとして読みだす。
【００１６】
図１において、本スキャンの画像データの流れは点線で表示されており、その他のプレスキャンの画像データ等の流れは実線で表示されている。画像信号入力手段１０からの本スキャンによる画像データは記録画像データ変換ＬＵＴ１４に送られる。また、画像信号入力手段１０からのプレスキャン画像データは、画像記録基本量演算手段１３及び画像データ選択手段２３に送られる。なお、このようにプレスキャンと本スキャンとを別々に行う他に、後に詳しく説明するように、本スキャンの画像データを結合して、数百画素から数万画素の画素数に減少させて、これをプレスキャン画像データとして用いてもよい。
【００１７】
前記記録画像データ変換ＬＵＴ１４には、本スキャン画像データから記録画像データに変換する変換テーブル（図６〜図８参照）が階調変換特性設定手段１２によって書き込まれる。この変換テーブルは、階調変換特性設定手段１２により、階調変換特性と記録基本量とに基づき設定される。階調変換特性は、図４に示す階調バランス特性（各濃度における３色濃度バランス）と、図５に示す階調特性（ネガフイルムの特性曲線の勾配に相当するもので、各濃度における階調度）とから作成される。このように、階調バランス特性と階調特性とを分離することによって、多数の画像の階調バランスの平均値を利用することができるようになる。また、階調特性は必ずしも階調バランス特性ほど正確さを必要とせず、予め定めたデータを用いることができるようになる。この階調特性データは階調特性記憶手段２０に記憶されており、フイルム種識別手段２１からのフイルム判別信号により対応する階調特性データが読みだされ、これが階調変換特性設定手段１２に送られる。また、記録基本量は、画像記録基本量演算手段１３により求められる。なお、簡単には階調特性データはフイルム種別によらず、共通のデータを用いることもできる。
【００１８】
前記階調バランス特性は階調バランス検出手段１１により検出される。カラーネガフイルムの３色濃度バランスは、フイルム濃度に応じて異なる。これは、カラーネガフイルムのＲ，Ｇ，Ｂ特性曲線（フイルムへの露光量に対し得られる発色濃度の関係）がそれぞれ平行でないこと（この特性を階調バランスという）、すなわちＲ，Ｇ，Ｂ階調が異なることに起因する。この階調バランスはフイルムの種類によっても異なる。このため、フイルム種類毎に３色濃度バランスを予めメモリに記憶したり、１つの画像から３色濃度バランスを求める画像装置が知られている。しかし、その精度には限界がある。１つの画像の最大濃度値、またはそれに準じる濃度値（最大基準値）から求めた３色濃度バランス値は、前述した図１１からも明らかなように、同一記録媒体の他の画像からも同じ３色濃度バランスが得られるとは限らない。また、１つの画像からのデータでしかないため、正確な階調バランスデータを得るには不十分である。このため、階調バランス検出手段１１には、画像データ蓄積手段２２が接続されている。更に、画像データ蓄積手段２２には画像データ選択手段２３が接続されている。画像データ選択手段２３は、フイルム種識別手段２１からのフイルム種別信号によりプレスキャン画像データを選択し、この選択した画像データを画像データ蓄積手段２２に送る。
【００１９】
フイルム種識別手段２１は、カラーネガフイルムの種類を識別する。フイルム種別を判定するためのバーコードリーダや磁気情報を読み取る磁気読み取り装置がこれに該当し、ネガフイルムに記録されたこれらバーコードや磁気情報を読み取って、フイルム種別等を判別する。このフイルム種識別手段２１には、これらフイルム種類の判別の他に、ネガフイルムとポジフイルムとの識別、その他の記憶媒体の識別のための手段を含んでもよい。写真フイルムのように原画が一連の多数画像に属しているとき、一連の原画は当然のことながら同一のフイルム種である。
【００２０】
前記画像データ選択手段２３は、予め定めた選択基準にしたがい画像データを選択し、この選択した画像データを画像データ蓄積手段２２に送る。選択基準としては、フイルム種識別手段２１からのフイルム種別信号により、画像データ蓄積手段２２で蓄積した該当するフイルム種の画像データの平均値を用いる。そして、この平均値を基準として所定範囲内の画像データのみを選択する。また、平均値に代えて、最小二乗法などの統計的手法により決定した値を用いてもよい。このようにして選択した画像データはほぼグレー、またはグレーに近い一定範囲の被写体色の画像濃度となる。
【００２１】
画像データ蓄積手段２２は、フイルム種別信号に基づき対応する記憶エリアに、画像データのＧ濃度に対するＲ濃度，Ｂ濃度と、画像データ数を加算して蓄積する。本実施形態では、Ｇ濃度を画像データの分類基準として用いている。そして、画像データのＧ濃度値が、例えば０．０１間隔や０．１間隔で分類したレベルのどのレベルに該当するかを判定し、該当するレベルにＲ濃度，Ｂ濃度を蓄積する。同時に蓄積データ数もカウントして記憶する。そして、多数の画像データについて、蓄積した蓄積画像データを蓄積データ数で割って平均値を求める。なお、画像データの蓄積方法は例えば特開平３−５３２３５号公報に詳しく説明されている。また、多数の蓄積データの平均値は一定で、グレー又はグレーに近い色になる。グレーに近い色の場合にはグレーからのずれは一定の修正値を加えてグレーとすることができる。このように画像データをフイルム種別に応じて蓄積することにより、蓄積が進むにしたがってこのフイルム種における固有のデータが精度よく得られるようになる。
【００２２】
階調バランス検出手段１１は、画像データ蓄積手段２２からの前記平均値に基づき階調バランス特性を求める。図２は検出した階調バランス特性の一例を示すもので、Ｇ濃度に対するＲ濃度の関係を各濃度レベルの蓄積データの平均値で示したものである。各濃度レベルの平均値で表す場合には、図２に示すように得られた多数の点からなる曲線となるが、これら各点に対して周知のスムージング処理を行って直線又は円滑な曲線に修正する。同様にして、Ｇ濃度に対するＢ濃度の関係を作成する。
【００２３】
階調変換特性設定手段１２は、階調特性データ記憶手段２０からの階調特性データと、階調バランス検出手段１１からの階調バランスデータとに基づき階調変換特性に関する階調変換テーブルを作成する。図３は、Ｇ濃度に対するＲ濃度の関係を示す階調バランス特性データの一例であり、図２に示すものをスムージング処理したものである。図３において、記録対象原画における各色の最大濃度値の３色平均濃度をＧ濃度の高濃度側基準値としてＤＸＧとし、このＤＸＧに基づき階調バランス特性からＤＸＧに対するＲ濃度を求め、これをＤＸＲとする。同様にして、Ｇ濃度に対するＢ濃度の関係からＤＸＢを求める。ＤＸＧ，ＤＸＲ，ＤＸＢはＤＸＧにおいてグレー濃度を得るためのＲ，Ｇ，Ｂ濃度である。同様にして、低濃度側基準値のＧ濃度ＤＩＧは、各色の最小濃度値の３色平均濃度を低濃度側基準値として、ＤＩＲ，ＤＩＢを求める。このようにして求めたＤＸＲ，ＤＸＧ，ＤＸＢ、ＤＩＲ，ＤＩＧ，ＤＩＢは、原画中の高濃度のグレー被写体、及び低濃度のグレー被写体の色バランスを表し、これらを高濃度側基準バランス値、低濃度側基準バランス値とする。なお、本実施形態では、高濃度側基準値，低濃度側基準値として、３色平均濃度を用いたが、最大濃度，最小濃度の対応する各色を用いてもよい。
【００２４】
この高濃度側基準バランス値ＤＸｉ（ｉはＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つ）と低濃度側基準バランス値ＤＩｉを用いて、階調バランス変換テーブルを作成する。すなわち、基準バランス値ＤＸＲ，ＤＩＲに対して予め定めた記録濃度をＤｈｒ、Ｄｓｒとし、これらＤＸＲとＤｈｒ，ＤＩＲとＤｓｒとで決定される座標点をつなぐことで、階調バランス変換テーブルを作成する。同様にして、他のＢ濃度，Ｇ濃度についても階調バランス変換テーブルを作成する。図４は、この階調バランス変換テーブルの一例を示すもので、横軸に入力値であるＲ濃度を、縦軸に出力値であるＲ濃度をとったものである。このように、記録濃度Ｄｈｉ，Ｄｓｉを定めて、その間の全濃度に対し一律に割りつけているため、アンダー露光のネガ像に対しては必ずしも自然な画像として記録することができない。このため、以下に示す階調特性データを用いて、階調変換テーブルを作成する。
【００２５】
階調特性データは、図１に示す階調特性データ記憶手段２０に記憶されている。階調特性データはフイルム種別毎に記憶されており、フイルム種識別手段２１からのフイルム種別識別信号により対応する階調特性データが階調変換特性設定手段１２に送られるようになっている。図５は、この階調特性データの一例を示したものである。この階調特性データは、カラーネガフイルムの特性曲線に対応する変換テーブルであり、横軸にＤｏｕｔ  を、縦軸にＤｉｎの関係を表し、Ｄｉｎの値からＤｏｕｔ  の値に変換するために用いる。この階調特性データからも分かるように、特性曲線の足部及び肩部は直線ではなく、画像濃度は圧縮されている。特性曲線の形は感光発色層やカラーフイルム種により異なるが、フイルムのラチチュードとカメラの露出技術との進歩により、肩部まで使用することはほとんどない。足部の特性は各フイルムで近似しているので記憶する特性曲線に相当する変換テーブルは平均的な変換テーブルであって、各色別にもたなくてもよい。正確な階調特性を得るにはフイルム種別毎にフイルム濃度を測定し、この測定値を用いる。または、試行錯誤的に階調変換テーブルを設定し、フイルム種別信号に基づき選択してもよい。また、特性曲線を変換テーブルの形で表す他に、関数式で表して用いてもよい。
【００２６】
次に、階調変換特性設定手段１２は、原画像の高濃度側基準バランス値ＤＸｉ、低濃度側基準バランス値ＤＩｉから図５に示す上記階調特性データ（フイルム特性曲線に近似）の使用範囲を特定し、この範囲の階調特性と、図４に示す階調バランス変換テーブルとを合成して、図６に示すような階調変換テーブルを作成する。すなわち、前記階調バランス変換テーブルの横軸の値を、図５に示す階調特性データを用いて、対応する特性曲線の縦軸の値に置き換えることで、図６に示すような階調変換テーブルを作成する。図６の実線表示のものは、アンダー露光ネガ画像のものであり、破線で表示される適正な露光による画像の階調バランス特性に対して、コントラスト（ＤＸｉとＤＩｉとの差）が小さくなり、シャドー部のしまりのない記録画像になるが、低濃度部画像の濃度が拡大して記録されることにより画像が改良されることを示している。他の方法として、ＤＩＲからＤＸＲの各値をＤｉｎにセットしてＤｏｕｔ  に変換し、図４の階調バランステーブルの横軸としても同じ効果が得られる。この階調変換テーブルの修正は、画像毎に行っても、または修正済みの複数のテーブルを持ち、これを選択することを行ってもよい。また、別な方法として、上記階調特性データは高い精度を必要としないことから、公知な方法、例えば原画像のプレスキャン画像データから濃度ヒストグラムや濃度累積分布を自動的に求めて、これを用いてもよい。
【００２７】
このように、本発明では、カラーネガフイルムの特性曲線の非線形部を含む３色濃度バランスを各フイルム種毎に見いだして制御する。フイルムの特性曲線の非線形部を含む３色濃度バランスは、画像データ選択手段２３，画像データ蓄積手段２２，階調バランス検出手段１１により画像データから自動的に求めることができる。各フイルム種の特性曲線の足部の違いは記録画像の調子再現に影響し、色バランスへの影響は小さい。また、各色の特性曲線の足部の違いによる色バランスは補正され、記録画像の調子再現への影響は小さい。各フイルム種の特性曲線の形状は画像データからは自動的に求めることが困難であるが、一般にその精度は色バランスの精度ほど必要とせず、原画像から直接求めることなく予め記憶してある平均的なデータで代用することができる。
【００２８】
記録画像データ変換テーブル作成手段１６は、記録条件記憶手段２５からの記録条件と画像記録基本量演算手段１３からの画像記録基本量に基づき、階調変換特性設定手段１２からの階調変換テーブルを修正する。この修正した階調変換テーブルの一例を図７に２点鎖線で示す。この修正した階調変換テーブルは記録画像データ変換テーブルとして記録画像データ変換ＬＵＴ１４に書き込まれる。このように、画像記録基本量に基づき階調変換テーブルを修正するのは次の理由による。再現すべき最大基準値、最小基準値、又はハイライト点、シャドー点が正確であれば、画像記録基本量による修正は必要がない。このようなシーンの典型例は写真スタジオにおけるポートレートである。ハイライト点は例えば服の白であり、シャドー点は例えば髪である。これに対して、自然界を背景としたポートレートは必ずしもそうではない。ハイライト点として空や雲、反射する白い壁や窓の外、更にストロボ撮影における前景の白など多数ある。それらを除いて、服の白を正確に抽出することは非常に困難であり、多くの場合には画像記録基本量に基づく修正が必要である。
【００２９】
画像記録基本量演算手段１３は、画像信号入力手段１０からのプレスキャン画像データに基づき画像記録基本量を求める。画像記録基本量は、各記録対象原画毎に原画の画像濃度から求められる値である。例えば、プレスキャン画像データに基づき、全画面エリア、特定エリア、選択エリアなどの各エリアにおける単純平均値を算出して、これが選択的に用いられる。この他に、画像記録基本量としては、画素の位置に対する重み付き加算の平均値、選択した画素の平均値や重み付き加算の平均値などが用いられる。
【００３０】
画像記録基本量は、特開昭５５−２６５６９号公報、特開昭６１−２２３７３１号公報、特開平２−９０１４０号公報、特開平３−５３２３５号公報、特開平５−２８９２０７号公報等に記載されているような公知の方法を用いて求めることができる。更に、画像記録基本量は、最大値（またはハイライト部濃度）と最小値（またはシャドー部濃度）との重み付き平均値、各画素に重みを乗じた重み付き平均値（例えば、濃度ヒストグラムの各級に対し重みを乗じた重み付け平均値）、累積濃度ヒストグラムの特定頻度または選択した頻度に相当する値などの原画像の画像を特徴つける値、特に特開平５−１００３２８号公報等に記載されている主要被写体濃度を特徴つける値、または主要被写体濃度と相関をもつ値などを画像記録基本量として用いることができる。また、濃度制御値を用いてもよく、この場合には、特開昭５１−１３８４３５号公報、特開昭５３−１４５６２１号公報、特開昭５４−２８１３１号公報、特開昭５９−１６４５４７号公報等に記載されているような公知の方法から求めることができる。
【００３１】
画像記録基本量に基づく階調変換テーブルの修正は、画像記録基本量に応じて階調変換テーブルの縦軸に沿って上記テーブルデータを上下にシフトして変更する。この他に、図７に示すように主要部濃度ＤｐＯによって修正する場合には、二点鎖線で示すように階調変換テーブルを修正する。この場合に、ＤｐＯは原画像の主要部濃度を、ＤｐＲは記録画像の適正な主要部濃度を得るのに必要なデータを表す。そして、原画像の主要部濃度ＤｐＯが記録画像の主要部濃度ＤｐＲに一致せず、記録画像の主要部濃度ＤｐＲの濃度が低い場合に、図７に二点鎖線で示すように変換テーブルを修正する。主要部濃度を求めるための主要部エリアの決定方法については、例えば特開昭５２−１５６６２４号公報、特開平２−２８７５３１号公報、特開平４−３４６３３２号公報に記載されているように、フイルム画像から主要被写体（人の顔）を抽出する方法を用いることができる。また、記録画像の主要部濃度ＤｐＲは予め記録材料毎に求められており、これが記録条件記憶手段２５（図１参照）に記録されている。そして、この記録画像の主要部濃度ＤｐＲが記録画像データ変換テーブル作成手段１６に入力されるようになっている。なお、記録画像濃度Ｄｓｉ，Ｄｈｉも記録条件記憶手段２５に記憶させておき、好みや画像内容によって手動的にまたは自動的に書き換えるようにしてもよい。
【００３２】
図７に二点鎖線で表示したものは主要部濃度付近のみを重点的に修正したものである。この他に図８に示すように、ハイライト部の濃度の変更を少なくし、シャドー部の画像再現は重要でないとして修正してもよい。階調修正方法として特開平４−２８５９３３号公報に記載の方法なども適用することができる。更に、実用的には上記主要部濃度を修正するための変換テーブルは滑らかな曲線になるように修正するとよい。なお、図７，図８は説明を簡単にする意味で図４に示される基本的な階調バランス変換テーブルに対する修正として説明しているが、実際には図６に示すような、階調変換テーブルに対して修正が行われる。このように、原画像の主要部濃度ＤｐＯが記録画像の主要部濃度ＤｐＲに一致しない場合に、図７，図８に実線で示す基準の記録画像データ変換テーブルを基に、必要により画像内容によって変換テーブルが修正される。画像内容の判別は公知の方法を用いて行う。例えば、予め統計的手法により多数のシーンを処理パターン毎に分類しておき、プレスキャン画像データを用いてどのパターンに属するかを判定することにより画像内容を判別する。その他に、特開平４−２８４４４２号公報のようにフイルム上の撮影情報に基づいて行ってもよい。
【００３３】
図１に示すように、画像記録手段１５では、記録画像データ変換ＬＵＴ１４からの記録画像データを画像記録制御量に変換し、画像記録する。なお、記録画像データ変換ＬＵＴ１４において、本スキャン画像データから直接に画像記録制御量を変換してもよい。画像記録手段１５は、光ビームにより銀塩写真カラー感光材料（カラーペーパー）のイエロー、マゼンタ、シアンの各感光層を走査露光する周知のビデオプリンタが用いられる。
【００３４】
図９は上記画像データの処理手順を示すフローチャートである。（Ａ）はプレスキャン画像データを用いて記録画像データ変換テーブルを作成する手順を示し、（Ｂ）は記録画像データ変換テーブルを用いて本スキャン画像データに基づき画像を記録する手順を示している。
【００３５】
なお、上記実施形態では、階調特性データと階調バランステーブルとにより階調変換テーブルを作成したが、この他に、階調特性データと画像記録基本量とにより記録画像データ変換テーブルを作成するようにしてもよい。このように、各補正要因によって種々の組み合わせの変換テーブルや、変換テーブルの分割、統合も可能であり、このような変形は本発明に含まれる。
【００３６】
また、階調変換特性設定手段１２を設ける代わりに、図１０に示すように、階調特性変換ＬＵＴ４０を設けて、本スキャン画像データを変換し、これを記録画像データ変換ＬＵＴ１４で記録画像データに変換してもよい。この場合には、階調バランステーブルと画像記録基本量とに基づき記録画像データ変換テーブルを作成する。そして、本スキャン画像データを階調特性データを用いてフイルムの非線形特性を除くための変換をした後に、記録画像データ変換テーブルにより記録画像データに変換する。この階調特性データによる画像信号の変換は、特性曲線の非線形性を線形に修正するのみが好ましい。特性曲線の階調バランスを修正すると二重の修正になるからである。この階調特性データは代表データであって、本発明ではこのデータでカラーバランスを制御しない。
【００３７】
上記実施形態では、最大基準点、最小基準点やハイライト点、シャドー点によって一律に階調が決められてしまう。しかし、例えば、全体に硬調であるといったように、記録材料の階調や原画像によっては階調特性が十分でない場合がある。このような場合に、階調バランステーブル作成において、最大基準点、最小基準点や、ハイライト点、シャドー点に対応する記録画像濃度である程度修正が可能であるが、不十分である。このために、記録画像データ変換テーブルの変換値（記録画像データ）側に係数を乗じてテーブルを修正し、全体の階調を変換可能にしておくのがよい。この係数の設定は外部から手動的に入力しても、画像毎に自動的に与えてもよい。
【００３８】
また、記録画像データ変換テーブル作成手段１６には、メディア変換を含んでもよい。このメディア変換により、フイルム画像からハードコピィを作成する際に発生する問題、例えば明度再現，色相，彩度再現の圧縮や、色，ハイライト画像の強調などを行う。更には、このメディア変換は、階調変換特性設定手段１２に含ませてもよい。また、エッジ強調、疑似輪郭除去、ノイズ除去、機差や変動に対するキャリブレーションも画像処理ではよく使用されるが、これら公知の画像処理方法をテーブル作成手段１６に付加してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、フイルム種別毎にプレスキャン画像データを蓄積してこれの平均値を求め、この平均値を代表値として用いて階調バランス特性を求めるようにしたが、この他に記録対象フイルムの一連のフイルム画像を先ず一括してプレスキャンし、このプレスキャン画像データを用いて階調バランス特性を求めるようにしてもよい。この場合の一連のフイルム画像はネガフイルム１本分の画像、または１本内の類似画像を示す。類似画像のみの抽出は、既に説明したように、予め統計的手法により多数のシーンをパターン毎に分類しておき、プレスキャン画像データを用いてどのパターンに属するかを判定することにより類似画像か否かを判別する。
【００４０】
また、プレスキャンと本スキャンとは別の測光系を用いても、または同じ測光系を用いてもよい。同じ測光系を用いる場合には、プレスキャンの際に、本スキャンを行って画素密度変換を行い、画素結合を行うことによりプレスキャン画像データを得る。
【００４１】
また、本スキャンの際に、同じようにしてプレスキャン画像データを同時に得るようにしてもよい。この場合には、本スキャン画像データの画素密度変換を行い、画素結合してプレスキャン画像データを得る。更に、本スキャン画像データは、図示しない画像メモリに複数画像分を記憶する。また、画素結合して得られたプレスキャン画像データを画像データ選択手段２３で選択し、選択した画像データのみを画像データ蓄積手段２２に送る。
【００４２】
また、本発明における濃度は光学濃度だけではなく、色彩学上の明度に相当する変換値、原画像の測光出力値、網点面積率などを含む。また、濃度のアンチ対数値も適用することができる。また、上記実施形態では、ネガフイルムを例にとって説明したが、この他にネガフイルム程の効果は得られないものの、ポジフイルムや反射原稿に本発明を適用してもよい。
【００４３】
画像記録部は、光ビームによるものの他に、液晶やＣＲＴ等のようにライン状やエリア状に広がる多数の画素を制御する露光手段によって構成したものでもよい。また、記録材料はカラー感光材料に限定されるものではなく、例えば感熱記録材料や昇華型や熱溶融型のインクリボンを用いたサーマルプリント方法、インクジェットプリント方法、トナー転写プリント方法などであってもよい。
【００４４】
上記実施形態では、階調バランスデータを求めるに際して、Ｇ濃度を画像データの分類基準にしたが、これは他の色を分類基準にしてもよい。例えば、Ｇ濃度を基準とする代わりに、３色平均値（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３や、Ｒ，Ｇ，Ｂの重み付き平均値であってもよい。また、Ｇ濃度に対するＲ−Ｇ濃度、Ｂ−Ｇ濃度などのようにＧ濃度や３色平均濃度に対する色濃度の差や、比を用いてもよい。なお、分類基準が３色平均値の場合は、高濃度側基準値，低濃度側基準値は３色平均濃度を用いるように、分類基準にしたがって各基準値の求め方を変更する必要があることは当然である。
【００４５】
また、上記実施形態では、原画像の高濃度側基準濃度と低濃度側基準濃度におけるグレー被写体に相当する高濃度側基準バランス値、低濃度側基準バランス値としてＤＸｉ，ＤＩｉを用いたが、以下の数式１，数式２で求めた重み付け平均値ＤＮＸｉ，ＤＮＩｉを用いてもよい。
【００４６】
【数１】
ＤＮＸｉ＝ＫＸｉ・ＤＸｉ＋Ｋｘｉ・Ｄｘｉ＋αｉ
【数２】
ＤＮＩｉ＝ＫＩｉ・ＤＩｉ＋Ｋｎｉ・Ｄｎｉ＋βｉ
ＫＸｉ，Ｋｘｉ，ＫＩｉ，Ｋｎｉ：係数（ＫＸｉ＋Ｋｘｉ＝１．０  ，ＫＩｉ＋Ｋｎｉ＝１．０  ）
ＤＸｉ：多数コマの蓄積画像データから求めた各色の高濃度側基準バランス値
ＤＩｉ：多数コマの蓄積画像データから求めた各色の低濃度側基準バランス値
Ｄｘｉ：記録対象原画像の各色の高濃度側基準値
Ｄｎｉ：記録対象原画像の各色の低濃度側基準値
αｉ：高濃度側基準濃度に対する記録画像濃度を制御しやすい適切な濃度に設定するための定数
βｉ：低濃度側基準濃度に対する記録画像濃度を制御しやすい適切な濃度に設定するための定数
【００４７】
なお、同一のフイルム種類であっても、厳密には常に同じフイルム特性をもつとはいえない。この原因は、フイルムの製造、経時変化、フイルム現像、カメラや撮影光源の影響などがある。このため、記録対象画像のフイルム特性も考慮する必要がある。この場合には、ＫＸｉとＫｘｉ、ＫＩｉとＫｎｉ  の係数を原画像の特性によって定める。例えば、原画像の特性が多数画像の平均特性と一致するほど、ＫＸｉ＞Ｋｘｉ、ＫＩｉ＞Ｋｎｉ  の傾向を強める。また、原画像が撮影光源の影響を受けるほど、ＫＸｉ＜Ｋｘｉ、ＫＩｉ＜Ｋｎｉ  の傾向を強める。
【００４８】
また、記録対象原画像の高濃度側基準値、低濃度側基準値としてハイライト点、シャドー点（例えば濃度累積ヒストグラムの５％、９５％点）の濃度値などを用いてもよい。また、主要画像部を抽出し、主要画像濃度に基づき画像として再現すべきハイライト、シャドーの点の濃度値を定めて、高濃度側基準値，低濃度側基準値としてもよい。このように、高濃度側基準値，低濃度側基準値は再現すべき白と黒とを表す値である。実際には正確に求めることは難しく、いろいろな方法が考えられる。本発明では上記方法に限定されるものではない。
【００４９】
また、上記実施形態では、多数の画像データについて蓄積した蓄積画像データを蓄積データ数で割って平均値を求めたが、これに代えて、個々のデータを記憶してもよい。また、この平均値を求める代わりにその他の例えば最小二乗近似値などの統計値を用いてもよい。更には、平均値等を求める代わりに、重回帰分析などにより１次元、または多次元関数式を求めるようにしてもよい。このように蓄積した画像データの形態や画像データからの階調バランスを求める方法はこれらに限定されるものではない。
【００５０】
更にまた、２つの基準値に対し、２つの基準バランス値を求めたが、なんら２つに限定されるものでもない。例えば、画像の平均濃度値や、最大濃度値と最小濃度値との中間値を中間濃度基準値とし、これに基づき中濃度側基準バランス値を求めて、これを用いてもよい。この中濃度側基準バランス値は単体で用いても、高濃度側基準値，低濃度側基準値と選択的に組み合わせて用いてもよい。更に、これら３つの基準バランス値を用いてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
原画像から階調変換テーブルを正確に求めることは困難であるが、本発明では、正確さが必要な３色階調バランスとあまり正確でなくてもよい階調とに分離し、当該画像記録装置に合うように最適化した３色階調バランスデータと代表である基準階調特性データとにより階調変換テーブルを作成したから、写真フイルムに記録されているアンダー画像からオーバー画像に対し、階調と色バランスの優れた高品質の記録画像を得ることが可能となる。
【００５２】
各濃度レベルに対し多数の画像データを蓄積することによって写真フイルム原画のアンダー画像からオーバー画像まで、その特性曲線の一部が非線形であっても正確に３色階調バランスデータを得ることができる。また、記録対象原画像の使用濃度域に対し多数の画像データに基づいて３色階調バランスを定めることによって、アンダー画像であってもオーバー画像であっても、更に画像中のハイライト部からシャドー部にわたって色バランスのよい記録画像が得られる。
【００５３】
従来、１つの原画のハイライト点、シャドー点から画像記録条件を求めていたのに対し、一連の原画、又は同一原画種の多数の画像の３色濃度、又は３色濃度バランス値を記憶・蓄積することによって、画像処理装置、使用したフイルム種別に合うように最適化したより正確な３色階調バランスデータを得ることができる。これにより、色ばらつきのない高品質の記録画像が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタルプリンタの要部を示す機能ブロック図である。
【図２】階調バランス特性の一例を示す線図である。
【図３】階調バランス特性から高濃度及び低濃度側基準バランス値を求めることを説明する線図である。
【図４】階調バランス変換テーブルの一例を示す線図である。
【図５】階調特性データの一例を示す線図である。
【図６】階調変換テーブルの一例を示す線図である。
【図７】記録画像データ変換テーブルの修正の一例を示す線図である。
【図８】記録画像データ変換テーブルの修正の一例を示す線図である。
【図９】（Ａ）はプレスキャン画像データを用いて記録画像データ変換テーブルを作成する手順を示すフローチャート、（Ｂ）は本スキャン画像データに基づき画像を記録する手順を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施形態における要部を示す機能ブロック図である。
【図１１】（Ａ）はネガフイルムに記録された原画像について、アンダー露光のＲ濃度ヒストグラムを、（Ｂ）は（Ａ）と同一被写体の適正露光のＲ濃度ヒストグラムを、（Ｃ）は（Ａ）と同一被写体のオーバー露光のＲ濃度ヒストグラムを示している。
【符号の説明】
１０    画像信号入力手段
１１    階調バランス検出手段
１２    階調変換特性設定手段
１３    画像記録基本量演算手段
１４  記録画像データ変換ＬＵＴ
１５  画像記録手段
１６    記録画像データ変換テーブル作成手段
２０  階調特性データ記憶手段
２１  フイルム種識別手段
４０  階調特性変換ＬＵＴ
【図１】
0003614541.tif 000002
【図２】
0003614541.tif 000003
【図３】
0003614541.tif 000004
【図４】
0003614541.tif 000005
【図５】
0003614541.tif 000006
【図６】
0003614541.tif 000007
【図７】
0003614541.tif 000008
【図８】
0003614541.tif 000009
【図９】
0003614541.tif 000010
【図１０】
0003614541.tif 000011
【図１１】
0003614541.tif 000012