(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像データに対してぼかし処理を施すぼかし手段と、
前記ぼかし手段によりぼかし処理を施す前の画像データと、前記ぼかし手段によるぼかし処理を施した画像データとを合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された後の画像データに対してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段と、
前記コントラスト調整手段によりコントラスト調整された後の画像データに対して当該画像データが表す画像の端部が暗くなるよう処理を施す処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
トイカメラ処理の指定をする指定手段と、
前記指定手段によるトイカメラ処理の指定に基づき、前記合成手段による処理、コントラスト調整手段による処理及び前記処理手段による処理が施された画像データを、トイカメラ処理の結果として出力する出力手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記処理手段により処理された後の画像データに対して、彩度調整を行う彩度調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記合成手段は、前記入力手段により入力された画像データが表す画像の中央付近はぼかし処理を施す前の画像データの度合いを高め、該画像の端部付近はぼかし処理を施した画像データの度合いを高めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記処理手段は、処理対象の画像データが表す画像の中心部から所定の範囲には処理を施さず、当該所定の範囲より外側の領域に対して中心部から離れるほど画像が暗くなるよう処理を施すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記処理手段は、処理対象の画像データが表す画像の中心部から離れるに従って非線形の減衰率に従って当該画像の明るさを減衰させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記処理手段は、処理対象の画像データが表す画像の明るさに応じて画像データの処理内容を変更することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記処理手段は、前記処理対象の画像データが表す画像の端部が黒にならないように処理をすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記ぼかし手段は、ソフトフォーカス効果が得られるぼかし処理を施すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記ぼかし手段と前記処理手段は、処理対象の画素と処理対象の画像データの中心との距離に応じて異なる強度で処理を行うための強度曲線に従って、前記処理対象の画像データを処理し、
前記ぼかし手段と前記処理手段は、共通の強度曲線に従って前記処理対象の画像データを処理することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ぼかし手段は、前記入力手段により入力された画像データのエッジ強度が強いほどボケ強度を弱くすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記ぼかし手段は、前記入力手段により入力された画像データが表す画像の端部ほどボケ強度を強くすることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
ユーザからの指示に基づく処理強度の指定を入力する強度入力手段を有し、
前記ぼかし手段は前記強度入力手段により入力された処理強度に応じて処理を変更することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
入力された画像データに対してぼかし処理を施すぼかし工程と、
前記ぼかし工程によりぼかし処理を施す前の画像データと、前記ぼかし工程によるぼかし処理を施した画像データとを合成する合成工程と、
前記合成工程により合成された後の画像データに対してコントラスト調整を行うコントラスト調整工程と、
前記コントラスト調整工程によりコントラスト調整された後の画像データに対して当該画像データが表す画像の端部が暗くなるよう処理を施す処理工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段をコンピュータにより実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された画像データに所定の処理を施す画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズを用いて画像を撮影するカメラには種々のタイプのものがある。その中に、高度な光学系メカニズムを有さない簡易な構成のカメラ（以下、トイカメラと称す）が知られている。トイカメラでは簡易な光学系の影響により、光学的な歪み・ぼけが生じ、独特の撮影効果が生ずる。このようなトイカメラでは、球面収差や周辺減光（トンネル効果）といった現象が起き、トイカメラ独特の撮影効果の要因となっている。以下、一般的なカメラ（トイカメラより高度な光学系を有したカメラ）とトイカメラとで異なる撮影結果となる原理について説明する。
【０００３】
図３０は一般的なカメラとトイカメラのレンズ特性を説明するための図である。図３０（ａ）は一般的なカメラのレンズ特性の例を示し、図３０（ｂ）はトイカメラのレンズ特性の例を示す。一般的なカメラのレンズでは、レンズに入射した光が像形成面（イメージセンサ等）において光軸上の一点に集まるため、撮影した画像のピントが合う。しかし、トイカメラではレンズの中心付近から入射した光に関しては光軸上の一点に集まるが、レンズの外側から入射した光に関しては光軸上の一点に集まらない。これが、球面収差と呼ばれる現象であり、簡易な光学系を用いた際には発生しやすい。この球面収差が発生することにより、トイカメラで撮影した画像は、ピントが合った要素とピントが合っていない要素とが混在し、ぼけているのにエッジが残ったような独特のぼけが生じる。また、より簡易な光学系を用いた場合は球面収差が大きくなるため、画像端部ほどぼけ強度が強くなる傾向がある。
【０００４】
また、トイカメラでは周辺減光という現象も発生しやすい。周辺減光とは、レンズ周辺がレンズ中心に比べて暗くなる現象である。この要因として、コサイン４乗則と口径食がある。コサイン４乗則は、レンズに対して斜めに入射した光は、光軸に対する入射角度のコサインの４乗に比例して低下する物理現象である。レンズ周辺から入射する光は入射角度が大きくなるため、コサイン４乗則に従い暗くなる。これが周辺減光の一因となる。また、口径食は、レンズの絞り前後にあるレンズの枠などによってレンズ周辺から入射した光が遮断されるため、周辺部の光量が低下する現象である。トイカメラでは構造が簡素であるため、口径食を軽減するような構造になっていない。これも周辺減光の一因となる。
【０００５】
更に、トイカメラで使用されるレンズは精度の低いものが多く、レンズ内部で反射や散乱が発生しやすい。そのため、レンズ中心部に入射した光であっても、反射や散乱の影響でレンズの周辺側に追いやられることがある。レンズ周辺に追いやられた光は、上述のように球面収差、周辺減光を起こすため、トイカメラの撮影効果に影響する。
【０００６】
また、トイカメラで撮影した画像の独特の色効果は、使用するフィルムの原材料が影響することもある。フィルムによって得られる効果は様々であるが、コントラストが立ち、彩度が落ちた風合いのものが多い。
【０００７】
以上述べたようなトイカメラ独特の風合いを、画像データを加工することによって再現する（以下、トイカメラ処理と称す）ものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、処理対象の画像データのシャープネスを弱め、画像明度を落とし、任意の色相を強調し、彩度を上げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２１８８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のような処理だけではトイカメラで撮影したような画像を忠実に再現することができない。即ち、トイカメラ風にボケた画像の再現のためにシャープネスを弱めるだけでは全体的にボケた画像となるだけであり、トイカメラ独特の風合いが出ない。即ち、シャープネスを弱めた場合に再現される画像の撮影状態は、図３０（ａ）において、像形成面をレンズに近い方にシフトさせ、ピントが合っている位置が図３０（ａ）において像形成面より後ろになったような状態である。従って、特許文献１のような処理では、ピントが合っている要素と合ってない要素とが混在した画像は再現できない。
【００１０】
本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、トイカメラで撮影した画像の風合いを有した画像を忠実に再現することのできる画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、画像データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像データに対してぼかし処理を施すぼかし手段と、前記ぼかし手段によりぼかし処理を施す前の画像データと、前記ぼかし手段によるぼかし処理を施した画像データとを合成する合成手段と、前記合成手段により合成された後の画像データに対してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段と、前記コントラスト調整手段によりコントラスト調整された後の画像データに対して当該画像データが表す画像の端部が暗くなるよう処理を施す処理手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トイカメラで撮影した画像の風合いを有した画像を忠実に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態による処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１による処理の内容を示すブロック図である。
【図４】実施例１によるぼかし処理部の処理の内容を示すブロック図である。
【図５】ぼかしフィルタの例を示す図である。
【図６】コントラスト調整用のコントラスト調整カーブの例を示す図である。
【図７】周辺減光処理を説明するための図である。
【図８】減衰曲線の例を示す図である。
【図９】周辺減光部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図１０】周辺減光部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図１１】彩度調整部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図１２】実施例１の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】ぼかし処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】実施例２による処理の内容を示すブロック図である。
【図１７】強度曲線の例を示す図である。
【図１８】ぼかし処理部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図１９】ぼかしフィルタの例を示す図である。
【図２０】周辺減光部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図２１】実施例２の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】ぼかし処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】実施例３による処理の内容を示すブロック図である。
【図２５】ぼかし処理部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図２６】周辺減光部の処理の詳細を示すブロック図である。
【図２７】実施例３の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】ぼかし処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。
【図３０】カメラで撮影する際の光学特性を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態の一例について図面を用いて説明する。なお、以下ではパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で用いられる画像処理アプリケーションによる処理を例に説明するが、これはあくまで実施の１つの形態を例として示したものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、実施形態の画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。本画像処理装置は、例えば汎用的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に所定のソフトウェアをインストールすることにより実現可能である。図１において、ＣＰＵ（中央演算装置）１００は、以下のフローチャートで示される処理に対応するプログラムに従って画像処理装置を制御する。ＲＯＭ１０１は、ＣＰＵ１００により実行されるプログラムを記憶する。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１００によるプログラムの実行時に、各種情報を一時的に記憶したり、画像処理装置の処理に関する設定情報を記憶したりする。ハードディスク（ＨＤ）１０３は、処理対象のデジタル画像データ（画像ファイル）やトイカメラ処理に使用するパラメータなどを保存するための記憶媒体である。またＨＤ１０３は以下のフローチャート等で示される処理に対応するプログラムも記憶する。ディスプレイ１０４は、ユーザに提示すべき情報を表示する。ユーザインタフェース（ＵＩ）１０５は、ユーザによる操作を受け付ける。ＵＩ１０５にはマウス等のポインティングデバイスやキーボードなどを含む。ユーザはＵＩ１０５を介して種々の指示を画像処理装置に対して与えることができる。外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６は、画像処理装置に外部装置を接続するためのインタフェースである。外部装置としては、原稿上の画像を読み取る画像スキャナ、画像データを記憶可能なメモリデバイス、画像を撮影可能なデジタルカメラ、被記録媒体上に画像をプリントするプリンタなどが含まれる。なお、以下では、本実施形態による処理結果をユーザに提示する装置としてディスプレイ１０４や、外部Ｉ／Ｆ１０６を介して接続されたプリンタ等を出力デバイスとも称する。また、画像処理装置は外部Ｉ／Ｆ１０６を介してスキャナ、デジタルカメラ等から処理対象の画像データを取得可能である。制御バス／データバス１１０は上記各部とＣＰＵ１００とを接続し互いに通信可能にする。
【００１６】
以上のような構成を有した画像処理装置によって実行されるトイカメラ処理の全体的な処理の流れを、図２のフローチャートを参照して説明する。ユーザがＵＩ１０５を操作して本実施形態の画像処理アプリケーションを起動し、処理対象の画像データの選択、トイカメラ処理の指定等がなされると本フローチャートが開始される。まずステップＳ２０１で、ＣＰＵ１００は、ＨＤ１０３から処理対象の画像データをＲＡＭ１０２に展開する。画像データはＲＡＭ１０２上では２次元配列として保持される。次のステップＳ２０２では、ＣＰＵ１００は、画像データの処理などで使用するパラメータなどの設定情報をＨＤ１０３またはＲＯＭ１０１からＲＡＭ１０２に読み込む。ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２０２で読み込んだトイカメラ設定に使用して、ステップＳ２０１で読み込んだ画像データにトイカメラ処理を施す。このステップＳ２０３におけるトイカメラ処理の詳細については後述する。次のステップＳ２０４において、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２０３によるトイカメラ処理結果を出力デバイスに出力する。
【００１７】
本実施形態では、図３０（ｂ）に示したトイカメラにより実際に撮影した場合の光学的特徴をモデルに画像データに対して加工処理を施す。以下、具体的な実施例について説明する。
【００１８】
＜実施例１＞
図３は、本実施例によるトイカメラ処理のための処理内容を示す図である。図３に示す各部は本実施例による処理を行うためのプログラムの処理単位またはハードウェアの単位を示す。画像入力部３０１は、処理対象の画像データをＨＤ１０３から読み出し、ＲＡＭ１０２に展開する。また、画像入力部３０１は外部Ｉ／Ｆ１０６を介してスキャナから読取画像データを取り込んだり、デジタルカメラやデジタルビデオから画像データを取り込んだり、ネットワーク等を介して外部装置から画像データを取り込んだりするようにしてもよい。また、ここでは処理対象の画像データは、ＲＧＢ画像データを例として説明するが、ＲＧＢ画像データ以外であってもよい。ぼかし処理部３０２は、画像データに対してぼかし処理（エッジがなまったボケ画像を生成する）を行う。ぼかし処理部３０２は種々の条件に従ってボケ強度を変更して処理対象の画像にぼかし処理を行う。コントラスト調整部３０３は、ぼかし処理後の画像データに対してコントラスト調整を行う。ここでのコントラスト調整は、図６に示すコントラスト調整カーブを用いて処理を行う。使用されるコントラスト補正カーブは、コントラストを強調する特性を持つ。周辺減光部３０４は、コントラスト調整後の画像データに対して周辺減光処理（画像の端部を暗くする／画像の明るさを減衰させる）を行う。彩度調整部３０５は、周辺減光処理後の画像データに対して彩度調整を行う。
【００１９】
図４は、ぼかし処理部３０２の詳細構成を示すブロック図である。画像入力部４０１は、ＲＡＭ１０２に展開された処理対象の画像データを特定する。ぼかし処理部４０２は、読み込んだ画像データに対してぼかし処理を実施する。ぼかし処理は、図５に示すぼかしフィルタを用いて画像全体に対してフィルタ処理を行う。ただし他の係数及び他のサイズのぼかしフィルタを利用してぼかし処理を行ってもよい。ぼかし合成部４０３は、ぼかし処理前の入力画像データとぼかし処理後のぼかし画像データとを合成する。この合成処理は、次式を利用して行う。
（合成画素値）＝０．７×（入力画素値）＋０．３×（ぼかし画素値）・・・（数式１）
【００２０】
なお、ぼかし前の画像とぼかし後の画像との合成が行えれば数式１以外によって合成処理を行ってもよい。ぼかし処理前の画像とぼかし処理後の混合比を変更することによりエッジの残り具合を適宜変更することができる。
【００２１】
このように、入力画像とぼかし画像を足し合わせることにより、ぼけた画像において元々エッジの強かった部分のエッジ領域が強調されるため、トイカメラレンズ特有のピントが合っている部分とピントが合っていない部分が共存する画像効果が得られる。
【００２２】
ここでは、入力画像とぼかし画像を合成する方法を用いたが、他の方法を用いてもよい。例えば、エッジを保持したボケ画像を作成してこれをマスク画像とし、エッジ領域はぼかし処理は行わず、エッジ以外の領域はぼかし処理を行うことにより、ピントが合った領域と合っていない領域を再現することも可能である。マスク画像にはエッジ保存型ボケ画像を使用する。エッジ保存型ボケ画像は、入力画像から多重解像度のピラミッド画像を作成し、各解像度画像にぼかし処理を実行し、最後に解像度を揃えて画像を合成する。その結果、エッジを保存したマスク画像が完成する。また、処理対象の画像のうち中心に近い領域は入力画像の度合いを高くし、端部に近い領域は入力画像の度合いを低くし（ぼかし処理後の画像の度合いを高くする）、中央付近はピントの合った画像とし、周辺部はボケた画像とするようにしてもよい。
【００２３】
次に周辺減光部３０４の詳細について説明する。まず、周辺減光に関して説明する。周辺減光は画像端部ほど画像輝度が下がる現象である。減光量は、レンズの特性であるコサイン４乗則及び口径食の影響を考慮し、画像中心部からの距離に応じて非線形に設定する。減光量を設定する非線形カーブは、レンズ特性に基づいたコサイン４乗則などから設定するが、ここではレンズ特性を２次曲線カーブに近似して説明を行う。ただし、対数関数など２次曲線以外の非線形関数を利用してもよい。また、また種々のタイプのレンズの仕様をもとに非線形カーブを作成してもよい。この場合、具体的なレンズの仕様に応じた画像の生成が可能となる。
【００２４】
図７は減光制御の一例を説明するための図である。画像領域７０１は処理対象の画像データが表す矩形画像を示している。画像領域７０１は、画像幅７０２（Ｗ）と画像高さ７０３（Ｈ）とで構成される。周辺減光部３０４は、画像領域７０１に対して、半径ｒ（＝内円半径７０５）の内円７０４と半径Ｒ（＝外円半径７０７）の外円７０６とを設定する。ｘ軸７０８とｙ軸７０９は処理対象の画像データの中心を原点とした処理座標系である。そして、周辺減光部３０４は、画像の中心（原点）から内円７０４の範囲内は減光処理を行わず、内円７０４から外円７０６にかけて減光処理を行う。
【００２５】
内円半径ｒは、入力画像の画像領域７０１の対角線の半分の長さに設定し、以下に示す数式２で定義する。ただし、他の式で定義してもよい。
【００２６】
【数１】
0005864937.tif 000002
・・・（数式２）
外円半径Ｒは入力画像の対角線の半分の長さより所定長だけ長い値に設定し、以下に示す数式３で定義する。ただし、他の式で定義してもよい。
【００２７】
【数２】
0005864937.tif 000003
・・・（数式３）
外円７０６を画像領域７０１に外接するように設定すると、後に算出する周辺減光曲線が画像端部で黒になる曲線になるため、トイカメラの風合いが損なわれてしまう。そのため、ここでは外接よりも大きい外円７０６を設定することにより、周辺減光後に画像端部が黒になることを回避している。ただし、外接円を設定しても曲線作成時に黒にならない制御を加えてもよい。
【００２８】
そして周辺減光部３０４は、上記設定に基づいて図８に示す減衰曲線を作成する。横軸８０１は、画像中心からの距離ｄを示す。縦軸８０２は、ｄに応じて設定される減衰率Ｄ（ｄ）を示す。減衰曲線は、ｄがｒ以下の場合は０となるように設定し、ｄがｒより大きくなるにつれて減衰率が非線形で大きくなる（下に凸）ように設定する。ここでは減衰曲線を２次曲線で近似しているため、以下の数式４で定義する。ただし、他の式で減衰曲線を定義してもよい。
【００２９】
【数３】
0005864937.tif 000004
・・・（数式４）
図９は、周辺減光部３０４における減衰曲線作成の際の処理の流れを示すブロック図である。画像入力部９０１では、コントラスト調整後の画像（画像領域７０１）が入力される。画像サイズ設定部９０２では、入力された画像から画像の幅Ｗと高さＨとを特定し、設定する。内円半径設定部９０３では、数式２に基づいて画像領域７０１の幅Ｗと高さＨとを用いて内円半径ｒを算出する。外円半径算出部９０４では、数式３に基づいて画像領域７０１の幅Ｗと高さＨとを用いて外円半径Ｒを算出する。減衰曲線作成部９０５では、数式４に基づいて内円半径ｒと外円半径Ｒとを用いて減衰曲線を算出する。
【００３０】
図１０は、周辺減光部３０４において図９の処理で算出した減衰曲線Ｄ（ｄ）を用いて周辺減光処理を行う際の処理の流れを示す。処理座標設定部１００１では、処理対象の画素の座標を取得する。減衰曲線設定部１００２では、図９の処理で算出した減衰曲線を設定する。減衰率設定部１００３では、処理座標設定部１００１で設定した座標から、処理対象の画素の画像中心からの距離ｄを算出し、減衰曲線設定部１００２で設定した減衰曲線から減衰率を算出する。処理画素値設定部１００４では、処理座標設定部１００１で設定した座標位置に基づき処理対象の画素の画素値を特定し、設定する。画素減光処理部１００５では、減衰率設定部１００３で算出した減光率を以下の数式５を用いて処理対象の画素の画素値に適用する。
（減光画素値）＝（入力画素値）×（１−Ｄ（ｄ））  ・・・（数式５）
【００３１】
画素減光処理部１００５では、数式５をＲＧＢの各色成分に対して行い、減光画素値を得る。ただし、数式５以外によって減光処理を行ってもよい。また、ＹＣｂＣｒ変換などによりＲＧＢ画像から輝度成分を算出して、その輝度成分に対して周辺減光処理を行ってもよい。また、処理対象の画像の全画素から算出した平均値（平均輝度値、平均赤成分、平均青成分、平均緑成分）を考慮して減衰曲線を生成してもよい。例えば、画像全体が明るすぎる場合は、内円内部も含めて、算出した平均値から減衰率を底上げしてもよい。
【００３２】
図１１は、彩度調整部３０５の詳細構成を示すブロック図である。画像入力部１１０１では、周辺減光処理が施された画像データが入力される。ＨＳＶ変換処理部１１０２では、入力画像のＲＧＢ値をＨＳＶ値に変換する。彩度低下処理部１１０３では、変換されたＨＳＶ画像の彩度を低下させる。ＲＧＢ変換部１１０４では、彩度低下処理後のＨＳＶ画像をＲＧＢ画像に変換する。ただし、ＲＧＢ画像のまま彩度を低下させてもよい。また、他の手法により彩度低下させてもよい。
【００３３】
以上のような処理を施すと、トイカメラで撮影した画像でなくともトイカメラで撮影した風合いの画像に加工することができる。
【００３４】
図１２は、以上の処理の処理順序を示すフローチャートである。まず、画像入力部３０１により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ１２０１）。次に、ぼかし処理部３０２により、入力された画像データに対してぼかし処理を行う（Ｓ１２０２）。次に、コントラスト調整部３０３により、ぼかし処理後の画像データに対してコントラスト調整処理を行う（Ｓ１２０３）。次に、周辺減光部３０４により、コントラスト調整後の画像データに対して周辺減光処理を行う（Ｓ１２０４）。最後に、彩度調整部３０５により、周辺減光処理後の画像データに対して、彩度調整を行う（Ｓ１２０５）。
【００３５】
なお、一部図１２に示した処理順序を入れ替えても構わないが、このような順序で処理する方が画質の劣化が生じにくい。例えば、まずレンズ特性の影響であるぼかし処理と周辺減光処理を行い、その後フィルム特性の影響であるコントラスト補正と彩度補正を行うと、周辺減光部３０４で処理する画像の画質が劣化する。これは、周辺減光により使用する輝度レンジを縮小したにもかかわらず、コントラスト補正により再度輝度レンジを拡張したことによる歪が疑似輪郭として現れる可能性があるためである。そのため、コントラスト調整は、周辺減光前に行うことが高画質化の観点から望ましい。
【００３６】
次に、ぼかし処理部３０２の動作手順に関して説明する。図１３は、ぼかし処理部３０２によるぼかし処理の流れを示すフローチャートである。まず、画像入力部４０１により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ１３０１）。次に、ぼかし処理部４０２により、入力された画像データが表す画像全体に対してぼかし処理を行う（Ｓ１３０２）。次に、ぼかし合成部４０３により、入力画像と処理後のぼかし画像を数式１に基づいて合成する（Ｓ１３０３）。
【００３７】
次に、周辺減光部３０４の動作手順に関して説明する。まずは、周辺減光に使用する減衰曲線の算出手順に関して説明する。図１４は、減光曲線算出の処理の流れを示すフローチャートである。まず、画像入力部９０１により、コントラスト調整後の画像データを入力する（Ｓ１４０１）。次に、画像サイズ設定部９０２により、入力された画像データが表す画像のサイズを設定する（Ｓ１４０２）。次に、内円半径設定部９０３により、設定された入力画像サイズから減衰させない内円領域を設定する（Ｓ１４０３）。次に、外円半径設定部９０４により、設定された入力画像サイズから外円範囲を設定する（Ｓ１４０４）。最後に、減衰曲線作成部９０５により、内円半径と外円半径の関係を利用し、数式４に基づき２次曲線の減衰曲線を算出する（Ｓ１４０５）。
【００３８】
続いて、算出した減衰曲線を用いて画像に対して周辺減光処理を行う動作手順に関して説明する。図１５は、周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。まず、減衰曲線設定部１００２により、算出した減衰曲線を設定する（Ｓ１５０１）。次に、処理座標設定部１００１により、処理する座標位置を決定する（Ｓ１５０２）。次に、減衰率設定部１００３により、設定した座標位置から減衰曲線を参照し減衰率を設定する（Ｓ１５０３）。次に、処理画素値設定部１００４により、処理画素値を設定する（Ｓ１５０４）。次に、画素減光処理部１００５により、設定して処理画素に対して算出した減衰率を用いて数式５に基づいて減光処理を行う（Ｓ１５０５）。この一連の処理を全画素に対して行う。
【００３９】
なお、以上の処理において数式を用いて算出する処理は、計算結果を予めテーブルとしてＨＤ１０３等に記憶させておき、これを参照することにより算出結果を求めるようにしてもよい。
【００４０】
以上のように実施例１によれば、ぼかし処理時にぼかし画像と入力画像を合成することにより、トイカメラのレンズ特性であるピントが合った部分とピントが合っていない部分が混在する撮影効果を再現することができる。また、周辺減光処理ではレンズの減光特性に基づいて減衰曲線を設定することにより、画像端部で急峻に減光するトイカメラならではのトンネル効果を再現することができる。
【００４１】
＜実施例２＞
実施例２では、ぼかし処理と周辺減光処理とを連動させることにより、処理を簡単にする例について説明する。実施例２では、共通の強度曲線に基づいてぼかし処理と周辺減光処理を連動して制御を行う。ここでのぼかし処理は、画像端部ほどぼける処理になっており、レンズ特性により焦点のずれが大きい場合に起こる現象である。本実施例において、実施例１と同様の処理を行うものについては同符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００４２】
図１６は、本実施例によるトイカメラ処理における処理内容を示すブロック図である。強度曲線作成部１６０１では、ぼかし処理部１６０２及び減光処理部１６０３で使用する強度曲線を算出する。ぼかし処理部１６０２では、算出された強度曲線に基づいて入力画像に対してぼかし処理を行う。周辺減光部１６０３では、算出された強度曲線に基づいて周辺減光処理を行う。
【００４３】
強度曲線作成部１６０１における強度曲線の作成は、実施例１の減光曲線作成と同様の手法で行う。これは、ぼかし処理及び周辺減光処理はトイカメラのレンズ特性により生じる現象であることから、レンズで起きる物理現象（コサイン４乗則や口径食）を基に強度曲線を算出することが望ましいためである。図７に示したように処理対象の画像に対して内円と外円を設定し、それに対して実施例１と同様に２次曲線で近似した強度曲線を算出する。ただし、２次曲線以外の非線形関数により強度曲線を設定してもよい
図１７は、強度曲線作成部１６０１により算出した強度曲線である。画像中心からの距離をｄとし、距離ｄに応じて強度ｆ（ｄ）が設定される。強度ｆ（ｄ）は次式で定義する。ただし、数式６以外によって強度曲線を設定してもよい。
【００４４】
【数４】
0005864937.tif 000005
・・・（数式６）
【００４５】
図１８は、ぼかし処理部１６０２の詳細構成を示すブロック図である。強度曲線設定部１８０１では、強度曲線作成部１６０１で作成した強度曲線を設定する。画像入力部１８０２では、ぼかし処理対象の画像データを入力する。処理座標設定部１８０３では、処理対象の画素のぼかし処理対象の画像中の座標位置を設定する。ぼかし強度設定部１８０４では、処理座標設定部１８０３で設定された座標位置に対する強度曲線上の位置に基づいてぼかし強度を設定する。ぼかし処理部１８０５では、設定されたぼかし強度で処理座標位置の入力画像に対してぼかし処理を行う。ぼかし合成部１８０６では、ぼかし画像と入力画像を合成する。
【００４６】
ぼかし強度設定部１８０４では、強度曲線設定部１８０１で設定された強度曲線に基づいてぼかし処理を行う際のフィルタサイズを変更する。ただし、フィルタ強度やフィルタ形状などを変更してもよい。処理座標位置を（ｘ，ｙ）とすると、フィルタサイズは以下のように定義する。
【００４７】
【数５】
0005864937.tif 000006
・・・（数式７）
【００４８】
上式において、ｓｉｚｅはフィルタサイズを示している。ｂａｓｅはフィルタの最小片幅を示しており、１以上を設定する。ここでは説明のためにｂａｓｅは１に設定する。［ａ］は、ａの少数部分を切り捨て整数部分のみ出力する演算を示している。ここでは、設定されたフィルタサイズに基づいてぼかしフィルタを設定し、フィルタ要素が１／（ｓｉｚｅ×ｓｉｚｅ）とした図１９のようなフィルタを設定する。
【００４９】
図２０は、周辺減光部１６０３の詳細構成を示すブロック図である。強度曲線設定部２００１で、強度曲線作成部１６０１で算出された強度曲線を設定する。減衰率設定部１００３では、実施例１と同様の処理を行うが、減衰率算出時に、強度曲線作成部１６０１で算出した強度曲線を減衰曲線として処理を行う。
【００５０】
図２１は、実施例２の処理順序を示すフローチャートである。まず、画像入力部３０１により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ１２０１）。次に、強度曲線作成部１６０１により、強度曲線を算出する（Ｓ２１０１）。次に、ぼかし処理部１６０２により、入力された画像データに対して強度曲線に基づいて設定したぼかし強度によりぼかし処理を行う（Ｓ２１０２）。次に、コントラスト調整部３０３により、ぼかし処理後の画像データに対してコントラスト調整処理を行う（Ｓ１２０３）。次に、周辺減光部１６０３により、コントラスト調整後の画像データに対して周辺減光処理を行う（Ｓ２１０４）。最後に、彩度調整部３０５により、周辺減光処理後の画像データに対して、彩度調整を行う（Ｓ１２０５）。
【００５１】
次にぼかし処理部１６０２の動作手順について説明する。図２２は、ぼかし処理部１６０２によるぼかし処理の流れを示すフローチャートである。まず、強度曲線設定部１８０１により、算出した強度曲線を設定する（Ｓ２２０１）。次に、画像入力部１８０２により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ２２０２）。次に、処理座標設定部１８０３により、処理対象の画素の座標を設定する（Ｓ２２０３）。次に、ぼかし強度設定部１８０４により、ぼかし処理に使用するフィルタを設定する（Ｓ２２０４）。次に、ぼかし処理部１８０５により、入力画像に対してぼかし処理を実施する（Ｓ２２０５）。次に、ぼかし合成部１８０６により、ぼかし画像と入力画像とを合成する（Ｓ２２０６）。これを、全画素に対して実行する。
【００５２】
次に周辺減光部１６０３の動作手順について説明する。図２３は、周辺減光部１６０３による周辺減光処理の流れを示すフローチャートである。まず、強度曲線設定部２００１により、算出した強度曲線を設定する（Ｓ２３０１）。次に、処理座標設定部１００１により、処理対象の画素の座標位置を決定する（Ｓ２３０２）。次に、減衰率設定部１００３により、設定した座標位置から強度曲線を参照し処理対象の画素の減衰率を設定する（Ｓ２３０３）。次に、処理画素値設定部１００４により、処理対象の画素の画素値を設定する（Ｓ２３０４）。次に、画素減光処理部１００５により、設定した処理画素に対して算出した減衰率を用いて数式５に基づいて減光処理を行う（Ｓ２３０５）。この一連の処理を全画素に対して行う。
【００５３】
以上のように、実施例２によれば、トイカメラで使用され得る所定のレンズのレンズ特性に基づいた強度曲線を算出し、算出した強度曲線を用いてぼやけ処理及び周辺減光処理を制御する。強度曲線を利用することにより、画像周辺ほどぼかし強度を強くすることが可能となり、トイカメラのぼけを再現することができる。また、共通の強度曲線を使用することにより、ぼやけ処理と周辺減光処理を簡単に制御することが可能となり、トイカメラのレンズ特性を再現した高品質なトイカメラ撮影風の画像を画像処理により得ることができる。
【００５４】
＜実施例３＞
実施例３では、トイカメラ処理のための加工処理の強度をユーザによる指定に基づき変更できる例について説明する。これによりユーザが所望する風合いを再現可能とするものである。本実施例において、実施例１と同様の処理を行うものについては同符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００５５】
図２４は、本実施例によるトイカメラ処理における処理内容を示すブロック図である。ユーザ入力強度設定部２４０１では、ユーザがＵＩ１０５を介して入力した内容を設定する。ここでは、ユーザはトイカメラ処理の強度として、弱（１）、中（２）、強（３）が設定できるものとする。ただし、これ以外の強度を設定できるようにしてもよい。また、ここでは１回のユーザ設定で全ての処理部の強度設定が変更可能とするが、複数回のユーザ設定により処理部ごとの強度設定を可能にしてもよい。ぼかし処理部２４０２では、ユーザ入力に基づいて画像データに対してぼかし処理を行う。コントラスト調整部２４０３では、ユーザ入力に基づいてコントラスト調整を行う。周辺減光部２４０４では、ユーザ入力に基づいて周辺減光処理を行う。彩度調整部２４０５では、ユーザ入力に基づいて彩度調整を行う。
【００５６】
以下では説明の簡略化のために、ぼかし処理部２４０２と周辺減光部２４０４にユーザ入力を反映させた制御を行う場合について説明する。コントラスト調整に関しては、ユーザ入力に基づいて使用するカーブを変更してもよいし、保持しているカーブをコントラストが立つ方に変更してもよい。また、これ以外の方法でユーザ入力をコントラスト調整に反映させてもよい。彩度調整に関しては、ユーザ入力に基づいて規定の減衰率を彩度が落ちる方に変更してもよいし、これ以外の方法でユーザ入力を彩度調整に反映させてもよい。
【００５７】
以下、ぼかし処理部２４０２でユーザ入力を反映させた処理の詳細に関して説明する。図２５は、ぼかし処理部２４０２の詳細構成を示すブロック図である。ユーザ入力設定部２５０１では、ユーザによりＵＩ１０５を介して入力された処理強度を示す情報が設定される。ぼかし強度設定部２５０２では、ユーザ入力に基づく処理強度に従ってフィルタサイズを変更する。ここでは例として、処理強度「弱」が指定された場合はフィルタサイズ３の平均ぼけフィルタを使用し、「中」が指定された場合にはフィルタサイズ５の平均ぼけフィルタを使用し、「強」が指定された場合にはフィルタサイズ７の平均ぼけフィルタを使用する。このようにユーザ入力に基づく処理強度によりぼかしフィルタを変更することにより、ぼけ量が変化する。ただし、ユーザ入力に基づいてフィルタサイズ以外を変更してもよい。強度設定の際、入力画像とぼかし画像の合成比率を変更する方法ようにしてもよいが、この場合、合成画像における入力画像比率が低下するとエッジ感がなくなり、トイカメラの撮影効果が薄れるため、以下に述べる処理とした方が忠実に再現できる。
【００５８】
次に周辺減光部２４０４によるユーザ入力を反映させた処理について説明する。ここでは説明の簡単のために、周辺減光で使用する減衰曲線作成においてユーザ入力の内容を利用する場合に関して説明する。ただし、他の処理でユーザ入力を利用してもよい。また、減衰曲線は実施例１同様、２次曲線で近似するものとするが、他の非線形関数により定義してもよい。
【００５９】
図２６は、周辺減光部２４０４における減衰曲線作成処理の詳細を示すブロック図である。ユーザ入力設定部２６０１では、ユーザによりＵＩ１０５を介して入力された処理強度を示す情報が設定される。内円半径設定部２６０２では、設定された処理強度に従って数式８に基づいて内円半径を算出する。
【００６０】
【数６】
0005864937.tif 000007
・・・（数式８）
【００６１】
上式において、Ｉｎｐｕｔはユーザ入力値を示しており、１（弱）、２（中）、３（強）が設定できるものとする。強度が強くなるに従ってｒが画像中心になり、周辺減光量が増加する。なお、内円半径を他の式で定義してもよい。
【００６２】
図２７は、実施例３の処理順序を示すフローチャートである。まず、画像入力部３０１により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ１２０１）。次に、ユーザ入力設定部２４０１により、ユーザが入力した内容に基づく処理強度を設定する（Ｓ２７０１）。次に、ぼかし処理部２４０２により、入力された画像データに対してユーザ入力に基づいた強度のぼかし処理を行う（Ｓ２７０２）。次に、コントラスト調整部２４０３により、ユーザ入力に基づいた強度のコントラスト調整処理を行う（Ｓ２７０３）。次に、周辺減光部２４０４により、ユーザ入力に基づいた強度の周辺減光処理を行う（Ｓ２７０４）。最後に、彩度調整部２４０５により、ユーザ入力に基づいた強度の彩度調整を行う（Ｓ２７０５）。
【００６３】
次にぼかし処理部２４０２の動作手順について説明する。図２８は、ユーザ入力に基づいたぼかし処理の流れを示すフローチャートである。まず、画像入力部４０１により、処理対象の画像データを入力する（Ｓ１３０１）。次に、ユーザ入力設定部２５０１により、ユーザ入力に基づく処理強度の値を設定する（Ｓ２８０１）。次に、ぼかし強度設定部２５０２により、ぼかし処理の強度を設定する（Ｓ２８０２）。次に、ぼかし処理部４０２により、処理対象の画像データが表す画像の全面に対してぼかし処理を行う（Ｓ１３０２）。次に、ぼかし合成部４０３により、入力画像と処理後のぼかし画像を数式１に基づいて合成する（Ｓ１３０３）。
【００６４】
次に周辺減光部２４０４の動作手順について説明する。ただし、周辺減光処理については実施例１と同様なのでここでの説明は省略する。ここでは、周辺減光に使用する減衰曲線の算出手順に関して説明する。図２９は、減光曲線算出の処理の流れを示すフローチャートである。まず、画像入力部９０１により、コントラスト調整後の画像データを入力する（Ｓ１４０１）。次に、画像サイズ設定部９０２により、入力した画像のサイズを設定する（Ｓ１４０２）。次に、ユーザ入力設定部２６０１により、ユーザ入力に基づく処理強度を示す値を設定する（Ｓ２９０１）。次に、内円半径設定部２６０２により、ユーザ入力に基づいて内円半径を設定する（Ｓ２９０２）。次に、外円半径設定部９０４により、入力画像サイズから外円範囲を設定する（Ｓ１４０４）。最後に、減衰曲線作成部９０５により、内円半径と外円半径の関係を利用し、数式４に基づき２次曲線の減衰曲線を算出する（Ｓ１４０５）。
【００６５】
以上のように、実施例３によれば、ユーザ入力により設定された強度に基づいて、レンズ特性であるぼかし処理と周辺減光処理を制御することにより、ユーザ好みのトイカメラ撮影効果を再現することが可能となる。
【００６６】
以上述べてきたような実施例によりトイカメラ処理が施された画像データは、ディスプレイ１０４により表示される他、ＨＤ１０３に画像ファイルとして保存されたり、外部Ｉ／Ｆ１０６を介して接続された外部装置に出力されたりする。外部装置としてはプリンタや外部メモリ等がある。
【００６７】
以上述べてきた実施例により、トイカメラで撮影したような風合いを忠実に再現した画像を、画像データを加工することにより得ることができる。
【００６８】
即ち、ぼかし処理においてはソフトフォーカス効果が得られるぼかしとすることによりトイカメラ風のボケ具合を再現できる。また、ぼかし処理においてはぼかし処理前の画像データとぼかし処理後の画像データとを合成するので、ピントが合った箇所とピントが合っていない箇所とを適切に再現可能となる。また、ぼかし処理に際しては画像内のエッジ強度が強いほど、ぼけ強度を弱くし、また画像端部ほどぼけ強度を強くするので、より忠実にトイカメラ風の画像の再現が可能となる。
【００６９】
また、周辺減光処理においては画像の中心部から端部に向かうに従って暗くなるように画像の輝度を減衰させることによってトイカメラ風とすることができる。そして、画像の中心部から端部に向かって非線形（下に凸）の減衰率で減衰させるので、より忠実にトイカメラ風の画像とすることができる。また、画像全体の明るさに応じて減衰率を変更することにより種々の条件での画像に対しても忠実な再現が可能となる。
【００７０】
なお、以上述べた処理はＰＣによる処理には限らず、デジタルカメラやプリンタにおいて処理するものとしてもよい。この場合、デジタルカメラやプリンタが画像処理装置として機能することになる。
【００７１】
また、本実施形態は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。また、プログラムは、１つのコンピュータで実行させても、複数のコンピュータを連動させて実行させるようにしてもよい。また、上記した処理の全てをソフトウェアで実現する必要はなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。
【図１】
0005864937.tif 000008
【図２】
0005864937.tif 000009
【図３】
0005864937.tif 000010
【図４】
0005864937.tif 000011
【図５】
0005864937.tif 000012
【図６】
0005864937.tif 000013
【図７】
0005864937.tif 000014
【図８】
0005864937.tif 000015
【図９】
0005864937.tif 000016
【図１０】
0005864937.tif 000017
【図１１】
0005864937.tif 000018
【図１２】
0005864937.tif 000019
【図１３】
0005864937.tif 000020
【図１４】
0005864937.tif 000021
【図１５】
0005864937.tif 000022
【図１６】
0005864937.tif 000023
【図１７】
0005864937.tif 000024
【図１８】
0005864937.tif 000025
【図１９】
0005864937.tif 000026
【図２０】
0005864937.tif 000027
【図２１】
0005864937.tif 000028
【図２２】
0005864937.tif 000029
【図２３】
0005864937.tif 000030
【図２４】
0005864937.tif 000031
【図２５】
0005864937.tif 000032
【図２６】
0005864937.tif 000033
【図２７】
0005864937.tif 000034
【図２８】
0005864937.tif 000035
【図２９】
0005864937.tif 000036
【図３０】
0005864937.tif 000037