(57)【要約】      （修正有）【課題】低ノイズかつ鮮明で明度ムラが少なく、かつ観察光源に基づく色みを有する画像を得ることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供する。【解決手段】フラッシュを発光して作品を撮影した第１の作品撮影画像データ１１５を取得する第１の作品撮影画像データ取得手段と、フラッシュを発光させずに前記作品を撮影した第２の作品撮影画像データ１１３を取得する第２の作品撮影画像データ取得手段と、前記第１の作品撮影画像データから、明度データ２０２を取得する明度データ取得手段と、前記第２の作品撮影画像データから、色度データ２０４を取得する色度データ取得手段と、前記明度データ取得手段が取得した明度データと、前記色度データ取得手段が取得した色度データとを合成する合成手段２０５と、を有する。【選択図】図８
2015122616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラッシュを使用して作品を撮影することによって、第１の作品撮影画像データを取得する第１の作品撮影画像データ取得手段と、
フラッシュを使用せずに上記作品を撮影することによって、第２の作品撮影画像データを取得する第２の作品撮影画像データ取得手段と、
上記第１の作品撮影画像データから、明度データを取得する明度データ取得手段と、
上記第２の作品撮影画像データから、色度データを取得する色度データ取得手段と、
上記明度データ取得手段が取得した明度データと、上記色度データ取得手段が取得した色度データとを合成する合成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１であって、
フラッシュを使用して上記作品を撮影することによって、明度チャートから第１の明度値を取得する第１の明度値取得手段と、
フラッシュを使用せずに撮影することによって、上記明度チャートから第２の明度値を取得する第２の明度値取得手段と、
上記第１の明度値と上記第２の明度値とから、明度補正パラメータを生成する明度補正パラメータ生成手段と、
上記第１の作品撮影画像データから抽出した明度データに、上記明度補正パラメータを適用して補正する明度補正手段と、
を有し、
上記合成手段は、上記明度補正手段が補正した明度データと、上記色度データ取得手段が取得した色度データとを合成する手段であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２であって、
上記色度データ取得手段は、上記第２の作品撮影画像データから取得した色度データに、ノイズ低減処理を施すノイズ低減手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３であって、
上記カラーチャートと上記明度チャートとは、同一のカラーチャートで構成され、
上記第１の明度値取得手段は、フラッシュを使用して撮影したカラーチャートの画像の少なくとも一部から、上記第１の明度値を取得し、
上記第２の明度値取得手段は、フラッシュを使用せずに撮影したカラーチャートの画像の少なくとも一部から、上記第２の明度値を取得することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の１項であって、
上記色変換手段で色変換された作品画像データをプリンタで出力する出力手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
フラッシュを使用して作品を撮影することによって、第１の作品撮影画像データを取得する第１の作品撮影画像データ取得工程と、
フラッシュを使用せずに上記作品を撮影することによって、第２の作品撮影画像データを取得する第２の作品撮影画像データ取得工程と、
上記第１の作品撮影画像データから、明度データを取得する明度データ取得工程と、
上記第２の作品撮影画像データから、色度データを取得する色度データ取得工程と、
上記明度データ取得工程で取得された明度データと、上記色度データ取得工程で取得された色度データとを合成する合成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項６であって、
フラッシュを使用して上記作品を撮影することによって、明度チャートから第１の明度値を取得する第１の明度値取得工程と、
フラッシュを使用せずに撮影することによって、上記明度チャートから第２の明度値を取得する第２の明度値取得工程と、
上記第１の明度値と上記第２の明度値とから、明度補正パラメータを生成する明度補正パラメータ生成工程と、
上記第１の作品撮影画像データから抽出した明度データに、上記明度補正パラメータを適用して補正する明度補正工程と、
を有し、
上記合成工程は、上記明度補正工程で補正された明度データと、上記色度データ取得工程で取得された色度データとを合成する工程であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルカメラとプリンタを組み合わせた文化財や美術品、絵画等の複製を作成する際に有効な画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタによる画像処理技術は、高性能化が進み、具体的には、印字するインクを小液滴化し、ヘッド走査方法を改善し、またインクの改良等が行われている。高性能化に伴い、画像の粒状性や光沢性が向上し、銀塩写真のような高画質な画像を出力することが可能である。このような高画質な画像が要求される市場の１つとして、ファインアートと呼ばれる市場がある。ファインアート市場では、先に述べたようなインクジェットプリンタの技術を用いて、コンピュータによって作成されたデジタルアート画像を印刷する。印刷された画像は、絵画と同様に扱われ、価値のある著作物として取引される。また文化財保護においても、インクジェットプリンタが使用されている。具体的には、価値ある文化財としての絵画、屏風などの複製画（レプリカ）を作成し、美術館や学校等で展示し、保管している。
【０００３】
従来、この種の複製画を作成する場合、高性能デジタルカメラを用いて原画となる文化財を高精細に撮影し、撮影したデータについて、画像編集ソフトを用いて色調整を繰り返し、原画の色に近づけた複製画をプリンタで出力する。しかし、画像編集ソフトを用いた色調整は、作業者の力量に左右されることが多く、高度な知識と熟練した技術を要する。そこでカラーマッチング技術を用いて、原画の色味と複製画の色味とを、コンピュータ処理によって合わせている。
【０００４】
従来、カラーマッチング用のカラーチャートを、原画と同じ条件で撮影し、カラーチャート撮影画像の色データと所定のターゲット色データとに基づいて、色変換パラメータを作成する（特許文献１参照）。作成した色変換パラメータを用いて原画撮影画像を色変換し、印刷すれば、原画とカラーマッチングさせた複製画を作成することができる。
【０００５】
ところで、非常に高精細な複製画を作成するためには、原画の撮影時に十分な照明光量を必要とし、かつ照明ムラなく原画に照射して撮影する必要がある。
【０００６】
照明光量が少ないと、撮影時の露出時間を長くせざるを得ず、電気的ノイズが増加する。また、露出時間が長いと、非常に高い画素数のデジタルカメラを用いる場合には、わずかな振動も画像のブレとして現れる。したがって、撮影画像の鮮鋭度を維持するには、十分な照明光量を確保する必要がある。
【０００７】
また照明ムラがある状態で、作品を撮影すると、そのムラは撮影画像に反映され、そのまま複製画の明度ムラとして現れる。この明度ムラを画像編集ソフトなどによって修正する作業は、時間もかかる上、作業者に高いスキルが要求される。従って、作品を撮影する際に、照明を工夫し、できるだけムラがない状態で撮影することが望ましい。
【０００８】
例えば、人工太陽灯などの照明を多数用意し、複数方向から作品に照射することによって、照明の光量と均一性とを確保する方法がある。しかし、歴史的価値の高い文化財や絵画は、作品保護のために、強い照明を照射することが禁じられ、また、展示場所の奥行きが狭く機材設置の自由度が少ないことが多い。したがって、実際には人工太陽灯などの強い照明を均一に当てて撮影することは現実的ではない。
【０００９】
そこで、フラッシュを多灯で照射して撮影することが多い。フラッシュ光は、数万分の１秒から数千分の１秒の照射時間で十分な光量を得ることができるので、作品を痛めることがなく、かつ奥行きのない場所でも機材の設置が容易で、ムラなく均一に照明することが可能である。
【００１０】
以上の背景によって、従来は以下の工程で複製画を作成している。
（１）フラッシュを用いて原画作品を撮影する。
（２）フラッシュを用いてカラーチャートを撮影する。
（３）カラーチャートの撮影画像と、カラーチャートのオリジナルデータとから、カラーマッチング用の色変換テーブルを作成する。
（４）カラーマッチング用色変換テーブルを作品画像データに適用して色変換する。
（５）色変換した作品画像データをカラープリンタでプリントする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１０３３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来の上記方法では次の問題がある。撮影時に用いるフラッシュ光源のスペクトルと、作品を実際に人が参照する際に使用される観察光源の分光特性とが異なる。カラーマッチング用の色変換テーブルは、フラッシュ光源の分光特性に基づいて作成されるので、作成された複製画は、フラッシュ光源の元でのみ条件等色する。
【００１３】
しかし、フラッシュ光源で作品を観察することは事実上不可能であり、実際の観察光源の分光特性の元で観察すると、原画の色味と複製画の色味とが一致しないという問題がある。
【００１４】
一方、仮に観察光源下でカラーチャートを撮影し、カラーマッチング用の色変換テーブルを作成すれば、複製画の色味は、観察光源下で条件等色する。しかし、上記のように、観察光源下で撮影した作品撮影画像データは、ノイズやブレ、照明ムラが多いので、高精細な複製画にならないという問題がある。
【００１５】
本発明は、低ノイズかつ鮮明で明度ムラが少なく、かつ観察光源に基づく色みを有する画像を得ることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の画像処理装置は、フラッシュを発光して作品を撮影した第１の作品撮影画像データを取得する第１の作品撮影画像データ取得手段と、フラッシュを発光させずに上記作品を撮影した第２の作品撮影画像データを取得する第２の作品撮影画像データ取得手段と、上記第１の作品撮影画像データから、明度データを取得する明度データ取得手段と、上記第２の作品撮影画像データから、色度データを取得する色度データ取得手段と、上記明度データ取得手段が取得した明度データと、上記色度データ取得手段が取得した色度データとを合成する合成手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フラッシュ光と観察光との両方で作品を撮影し、フラッシュ光で得た画像の明度信号と、観察光で得た画像の色度信号とを合成するので、低ノイズかつ鮮明で明度ムラが少なく、かつ観察光源に基づく色みを有する画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における全体の複製画作成方法を説明する図である。
【図２】実施例１、２における全体の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１における事前準備工程の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１、２における複製画像生成の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１、２における色変換パラメータ生成処理の流れを示す図である。
【図６】実施例１、２における色変換パラメータ生成処理の概念を示す図である。
【図７】実施例１における作品画像生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１における作品画像生成工程を説明する図である。
【図９】実施例２の全体の複製画作成方法を説明する図である。
【図１０】実施例２における事前準備工程の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施例２における作品画像生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例２における作品画像生成工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
発明を実施するための形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の画像処理方法を適用した複製画作成方法全体の流れを示す説明図である。
【００２１】
図中、点線矩形１００で示した範囲は、コンピュータで実行される処理部分である。コンピュータ１００の内部では、カラーチャートオリジナルデータ１０１と、カラーチャート画像データ１０２とが対応づけて記憶されている。
【００２２】
カラーチャート画像データ１０２は、色変換用パラメータを生成するための複数のカラーパッチがレイアウトされたデータである。カラーチャートオリジナルデータ１０１には、カラーチャート画像データ１０２にレイアウトされた複数のパッチのそれぞれのＲＧＢ値が記憶されている。
【００２３】
図２は、複製画を作成する場合における全体の流れを示す図である。
【００２４】
ステップＳ００１で、オペレータが事前準備を実行する。上記事前準備は、例えば、カラーチャートの出力や、チャートの撮影、作品の撮影、コンピュータへのデータ入力などである。
【００２５】
ステップＳ００２で、コンピュータ１００の内部において、上記実施例の処理が実行され、複製画の画像データ１１９を生成する。ステップＳ００３で、コンピュータ１００からプリンタ１０３に、複製画像データが送出され、複製画１２０が印刷される。
【００２６】
以下、それぞれのステップの詳細について説明する。
【００２７】
図３は、ステップＳ００１でオペレータが実施する操作を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１０１で、オペレータがコンピュータ１００を操作し、カラーチャート画像データ１０２をカラープリンタ１０３に送信し、カラーチャート１０４を出力する。ここで、カラーチャートを印刷する用紙や様々な印刷条件は、後に作品の複製画を印刷する条件と同じにすることが望ましい。
【００２９】
ステップＳ１０２で、オペレータがフラッシュを使用しない状態で、デジタルカメラ１０５を用いて、カラーチャート１０４を撮影する。撮影によって得られたカラーチャート撮影画像データ１０７は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。この撮影では、作品の観察光源下にカラーチャートを設置して撮影する。これによって、カラーチャート撮影画像データ１０４の色味は、観察光源のスペクトルに準じたものになる。
【００３０】
ステップＳ１０３で、オペレータがフラッシュを使用しない状態で、デジタルカメラ１０５を用いて、作品１１１を撮影する。撮影によって得られたフラッシュＯＦＦでの作品撮影画像データ１１３は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。この撮影では、作品の観察光源下で撮影する。これによって、撮影画像データ１１３の色味は、観察光源のスペクトルに準じたものになる。ただし、観察光源の光量が不足していれば、露光時間が長くなり、ノイズが多い画像になる可能性がある。また、多少のブレも含む可能性がある。
【００３１】
ステップＳ１０４では、オペレータがフラッシュを使用した状態で、デジタルカメラ１０６を用いて、作品１１１を撮影する。撮影によって得られたフラッシュＯＮでの作品撮影画像データ１１５は、デジタルカメラ１０６の内部に一旦記憶される。撮影画像データ１１５の色味は、フラッシュ光源に準じたものである。フラッシュを使用するので、観察光源の光量を十分確保でき、ノイズが少ない画像を得られる。また、ブレを含むこともない。
【００３２】
図１に示すデジタルカメラ１０５と１０６とは、フラッシュをＯＮ／ＯＦＦすることのみが異なり、同一のデジタルカメラを用いることが望ましい。また、図１において、デジタルカメラ１０６は、クリップＯＮタイプのフラッシュを装着したデジタルカメラであるが、実際には、外付けのフラッシュを多灯で用いると、照明ムラが少なく、かつ全反射の悪影響を受けにくい撮影が可能である。
【００３３】
次に、ステップＳ１０５で、撮影したカラーチャート撮影データ１０７、フラッシュＯＦＦでの作品撮影画像データ１１３、フラッシュＯＮでの作品撮影画像データ１１５をコンピュータ１００に入力する。
【００３４】
デジタルカメラ１０５／１０６とコンピュータ１００とを接続する場合、ＵＳＢやワイヤレスＬＡＮなどで接続することによって、撮影の直後に自動的に画像データがコンピュータ１００に取り込まれる。
【００３５】
もちろん、コンパクトフラッシュ（登録商標）カードのような小型の記憶媒体を、デジタルカメラ１０５からコンピュータ１００に差し替え、コンピュータ１００に画像データをコピーするようにしてもよい。
【００３６】
以上で、ステップＳ００１でのオペレータによる事前準備が完了する。
【００３７】
次に、ステップＳ００２で、コンピュータ１００による複製画像生成処理が自動的に行われる。複製画像生成処理の動作について説明する。
【００３８】
図４は、実施例１、２における複製画像生成の動作を示すフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ２０１で、コンピュータ１００が色変換パラメータを生成する。この色変換パラメータは、３次元ルックアップテーブル１０９である。なお、３次元ルックアップテーブルを、以下、「色変換３Ｄ  ＬＵＴ」という。この色変換３Ｄ  ＬＵＴ１０９は、カメラで撮影されたＲＧＢ値（以下、「カメラＲＧＢ値」という）を、プリンタに入力するＲＧＢ値（以下、「プリンタＲＧＢ値」という）に色変換するルックアップテーブルである。色変換３Ｄ ＬＵＴ １０９は、カメラで撮影する作品と、プリンタで印刷する出力物とをカラーマッチングするためのデータである。
【００４０】
色変換パラメータは、カラーチャートオリジナルデータ１０１とカラーチャート撮影画像データ１０７とに基づいて生成される。
【００４１】
次に、色変換３Ｄ ＬＵＴ １０９の生成（ステップＳ２０１）について説明する。
【００４２】
図５は、実施例１、２において、色変換パラメータを生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
図６は、実施例１、２において、色変換パラメータを生成する処理の概念を示す図である。
【００４４】
ステップＳ３０１で、プリンタＲＧＢ値とカメラＲＧＢ値とを取得する。プリンタＲＧＢ値は、プリンタ１０３がカラーチャート１０２を印刷する際に、プリンタに入力したＲＧＢ値、すなわちカラーチャートオリジナルデータ１０１そのものである。
【００４５】
カラーチャートオリジナルデータ１０１は、図６（ａ）の左側の表に示すように、各パッチ番号に対応づけてパッチのＲＧＢ値が記録されたデータである。
【００４６】
カメラＲＧＢ値は、カラーチャート撮影画像データ１０７から抽出した各パッチのＲＧＢ値である。カラーチャート撮影画像１０７の中で、１つのパッチは、複数画素で構成される。ある１つのパッチを構成する複数画素のＲＧＢ値を平均化した値を、そのパッチのカメラＲＧＢ値とする。
【００４７】
この処理を全てのパッチについて実行することによって、チャート中の全パッチのＲＧＢ値をカメラＲＧＢ値として求める。これによって、図６ （ａ）の右側の表に示すように、各パッチ番号に対応づけて、パッチのＲＧＢデータが、カメラＲＧＢ値として取得される。
【００４８】
なお、カラーチャート撮影では、フラッシュを用いないので、カラーチャート撮影画像１０には、ノイズ成分や多少のブレが載っている可能性がある。しかし、パッチ単位で複数画素を平均化処理するので、ノイズやブレの影響を大幅に低減することができる。また、カラーチャートは、Ａ４からＡ３程度のサイズで十分であるので、照明ムラの影響が少ない。
【００４９】
以上により、カラーチャートは、観察光源下で撮影しても、実用的なデータを得ることができる。
【００５０】
ステップＳ３０２で、プリンタＲＧＢ値からカメラＲＧＢ値への色変換３Ｄ ＬＵＴαを生成する。図６（ｂ）に、プリンタＲＧＢ値をカメラＲＧＢ値に変換する３Ｄ ＬＵＴの概念を示す。
【００５１】
プリンタＲＧＢ値は、等間隔に値が並んでいるので、プリンタＲＧＢ値を格子点のポイントとし、その格子点の変換値として、カメラＲＧＢ値を持つ３Ｄ ＬＵＴを作成すればよい。例えば、３Ｄ ＬＵＴは、プリンタＲＧＢ値の各ＲＧＢ値が０，３２，６４，…，２５５となるように格子点を構成すると、トータル７２９個（＝９ｘ９ｘ９）の格子点からなる３Ｄ ＬＵＴを構成することができる。
【００５２】
ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で作成した３Ｄ ＬＵＴαを用いて、カメラＲＧＢ値から、プリンタＲＧＢ値に逆変換する３Ｄ ＬＵＴβを作成する。
【００５３】
ステップＳ１０１で、カラーチャート撮影画像データ１０７から取得したカメラＲＧＢ値は、プリンタＲＧＢ値と違って、値が等間隔に並んでいない。そこで、３Ｄ ＬＵＴαを用いて、３Ｄ ＬＵＴβの格子点に対応する変換値を算出する。具体的には、３Ｄ ＬＵＴαを補間して、格子点間の値を算出し、３ＤＬＵＴβの格子点に相当する変換値を求める。この処理によって、３ＤＬＵＴβの格子点に対応する変換値が決まり、カメラＲＧＢ値をプリンタＲＧＢ値に変換する３Ｄ ＬＵＴを作成することができる。３Ｄ ＬＵＴβの格子点数は、任意の数でもよいが、精度良くカラーマッチングを行うには、できるだけ格子点数を多くすることが好ましい。なお、３Ｄ ＬＵＴαを補間する場合、四面体補間、立方体補間など各種補間方法を利用するようにしてもよい。
【００５４】
生成された３Ｄ ＬＵＴβに、カラーチャート撮影画像データ１０７から取得したＲＧＢ値を入力し、色変換処理した場合、理想的には、図６（ｃ）に示すように、カラーチャートオリジナルデータ１０１と同じＲＧＢ値が算出される。ただ、実際には、補間演算処理の影響によって、多少の誤差を含む場合もあり得る。
【００５５】
以上の処理によって、カメラＲＧＢ値をプリンタＲＧＢ値に変換する色変換３Ｄ ＬＵＴが生成され、この色変換３Ｄ ＬＵＴは、カメラで撮影した被写体の色味とプリンタで出力する出力物の色味とを一致させるための色変換パラメータである。ただし、色味が最も一致するのは、カラーチャートを撮影したときに使用した光源と同じ光源下で、出力物を観察した場合である。
【００５６】
生成された色変換パラメータ（色変換３Ｄ ＬＵＴ）は、図１に示す色変換３Ｄ  ＬＵＴ１０９である。
【００５７】
次に、ステップＳ２０２（図４）に移行する。ステップＳ２０２で、コンピュータ１００が作品画像生成処理１１６を実行し、作品画像データ１１７が生成される。ステップＳ２０２で行われる作品画像生成の動作について説明する。
【００５８】
図７は、実施例１における作品画像生成処理の流れを示すフローチャートである。
【００５９】
図８は、実施例１における作品画像生成工程を説明する図である。
【００６０】
ステップＳ４０１で、フラッシュＯＮで撮影して得た作品撮影画像データ１１５から明度データを取得する。明度データを取得する場合、作品撮影画像データのＲＧＢ値に以下の数式を適用することによって、明度信号Ｙを算出する。
【００６１】
Ｙ ＝ ０．２９８９１ × Ｒ ＋ ０．５８６６１ × Ｇ ＋ ０．１１４４８ × Ｂ
作品撮影画像データ１１５に、前式で示す明度データ取得処理２０１を適用し、明度データ２０２を得る様子を、図８に示してある。
【００６２】
ステップＳ４０２では、フラッシュＯＦＦで撮影して得た作品撮影画像データ１１３から色度データを取得する。
【００６３】
上記色度データは、１つの画素について２つの値（Ｃｂ， Ｃｒ）で構成され、作品撮影画像データのＲＧＢ値に、以下の数式を適用することによって、色度データＣｂ、Ｃｒを算出できる。
【００６４】
Ｃｂ ＝ −０．１６８７４ × Ｒ − ０．３３１２６ × Ｇ ＋ ０．５００００ × Ｂ
Ｃｒ ＝ ０．５００００ × Ｒ − ０．４１８６９ × Ｇ − ０．０８１３１ × Ｂ
作品撮影画像データ１１３に、前式で示す色度データ取得処理２０３を適用し、色度データ２０４を得る様子を、図８に示してある。
【００６５】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０１で得た明度データ２０２と、ステップＳ４０２で得た色度データ２０４とを合成する。
【００６６】
合成処理は、以下の式によって実行される。
【００６７】
Ｒ ＝ Ｙ ＋ １．４０２００ × Ｃｒ
Ｇ ＝ Ｙ − ０．３４４１４ × Ｃｂ − ０．７１４１４ × Ｃｒ
Ｂ ＝ Ｙ ＋ １．７７２００ × Ｃｂ
明度データ２０２と色度データ２０４とに、明度／色度合成処理２０５を適用し、作品画像データ１１７を得る様子を、図８に示してある。
【００６８】
この生成された作品画像データ１１７には、次の特徴がある。
・明度信号は、フラッシュＯＮでの撮影画像から得ているので、ノイズが少なくブレも少なく、照明ムラも少ない。
・色度信号は、フラッシュＯＦＦでの撮影画像から得ているので、観察光源の色味を反映したデータである。
【００６９】
人間の視覚特性は、主に明度成分に載ったノイズやブレなどに敏感であり、色度成分に載ったノイズやブレには鈍感であるという特性がある。このために、フラッシュＯＦＦ条件で得た色度信号に多少のノイズ成分が載っていたとしても、実用的な画質を得ることができる。
【００７０】
以上の処理によって、作品画像データ１１７の生成が完了する。ステップＳ２０３では、色変換処理１１８を実行し、複製画像データ１１９を生成する。ここでは、ステップＳ２０１で生成した色変換パラメータ１０９を、作品画像データ１１７に適用して色変換した画像データ１１９を得る。色変換パラメータ１０９は、観察光源下でカラーマッチングするように設計され、また作品画像データ１１７も、観察光源で得た色度成分から生成されるので、観察光源下で観察したときに元画像と色味がマッチしているＲＧＢ値を有するデータになっている。
【００７１】
以上の処理によって、ステップＳ００２の複製画像生成処理が完了する。
【００７２】
次に、ステップＳ００３で、複製画像を出力する。この処理は、ステップＳ００２の終了後に、コンピュータ１００が自動的に実行する。ステップＳ００３で、コンピュータ１００からプリンタ１０３に複製画像データ１１９が送出され、プリンタ１０３が複製画１２０を印刷する。
【００７３】
作品１１１と複製画１２０とを観察光源１２１の下で並べて観察すると、複製画の色味は作品の色味に近似して知覚される。さらに、ノイズやブレ、照明ムラが少ない複製画として知覚される。
【００７４】
以上説明したように、実施例１によれば、低ノイズ・高精細で、明度ムラが少なく、かつ、原画に近い色味の複製画を生成することができる。
【００７５】
つまり、人間の視覚特性は色度信号の高周波成分には敏感度が低く、多少ノイズが載っていても知覚しにくいという特性があるので、観察光源の情報から色度信号を生成したとしても、実用的な画質を得ることができる。さらに色度信号にのみノイズ低減処理を加えることによって、さらに視覚的に鮮鋭度を落とすことなく、ノイズの少ない高い品質の撮影画像を得ることができる。
【００７６】
また、上記実施例において、観察光源で得たチャート画像から、色変換テーブルを生成するので、観察光源下でカラーマッチングした複製画を得ることができる。
【実施例２】
【００７７】
実施例２は、明度のずれやノイズをさらに低減する実施例である。特に、フラッシュＯＮとＯＦＦとでの撮影を比較したときに、センサの受光感度特性が大きく異なるデジタルカメラを使用する場合や、観察光源の照度が低く、色度成分に対するノイズを無視できない場合に有効な実施例である。
【００７８】
図９は、実施例２の全体の複製画作成方法を説明する図である。
【００７９】
図１０は、実施例２において、事前準備工程の流れを示すフローチャートである。
【００８０】
実施例２において、実施例１と共通の構成要素には、同じ番号を付与してある。共通の要素については、その説明を割愛する。また、全体の処理動作は、図２に示す実施例１における処理動作と同様である。ただし、ステップＳ００１のオペレータによる事前準備工程と、ステップＳ００２の複製画像生成工程とにおける処理内容が異なる。
【００８１】
実施例２において、ステップＳ００１でオペレータが実施する操作について説明する。
【００８２】
ステップＳ５０１で、オペレータがコンピュータ１００を操作し、カラーチャート画像データ１０２をカラープリンタ１０３に送信し、カラーチャート１０４を出力する。ここで、カラーチャートを印刷する用紙や様々な印刷条件は、後に作品の複製画を印刷する条件と同じにすることが望ましい。
【００８３】
ステップＳ５０２で、オペレータがフラッシュを使用しない状態で、デジタルカメラ１０５を用いてカラーチャート１０４を撮影する。撮影によって得られたカラーチャート撮影画像データ１０７は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。この撮影では、作品の観察光源下にカラーチャートを設置して撮影する。これによって、カラーチャート撮影画像データ１０４の色味は、観察光源のスペクトルに準じた色味になる。
【００８４】
ステップＳ５０３で、オペレータがフラッシュを使用しない状態で、デジタルカメラ１０５を用いて作品１１１を撮影する。撮影によって得られたフラッシュＯＦＦでの作品撮影画像データ１１３は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。この撮影では、作品の観察光源下で撮影する。これによって、撮影画像データ１１３の色味は、観察光源のスペクトルに準じた色味になる。ただし、観察光源の光量が不足している場合、露光時間が長くなり、ノイズの多い画像になる可能性がある。また、多少のブレを含む可能性がある。
【００８５】
ステップＳ５０４では、オペレータがフラッシュを使用しない状態で、デジタルカメラ１０５を用いて明度チャート１１０を撮影する。
【００８６】
明度チャート１１０は、黒ベタから紙白まで複数段階の明度を有するグレースケールチャートである。このチャートは、プリンタ１０３で予め印刷したものであってもよく、別途用意したチャートであってもよい。もちろん、カラーチャート１０４の中に、多段階の明度を有するグレーパッチを含め、カラーチャート１０４の撮影と兼用するようにしてもよい。
【００８７】
撮影によって得られたフラッシュＯＦＦでの明度チャート撮影画像データ１１２は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。この撮影では、作品の観察光源下で撮影する。
【００８８】
ステップＳ５０４で、オペレータがフラッシュを使用した状態で、デジタルカメラ１０６を用いて作品１１１を撮影する。撮影によって得られたフラッシュＯＮでの作品撮影画像データ１１５は、デジタルカメラ１０６の内部に一旦記憶される。撮影画像データ１１５の色味は、フラッシュ光源に準じた色味になる。フラッシュを使用できるので、観察光源の光量を十分に確保でき、ノイズの少ない画像を得ることができる。また、ブレを含むことがない。
【００８９】
図９に示すデジタルカメラ１０５と１０６は、フラッシュをＯＮ／ＯＦＦすることのみが異なり、同一のデジタルカメラを用いることが望ましい。また、図９において、デジタルカメラ１０６は、クリップＯＮタイプのフラッシュを装着したデジタルカメラを図示しているが、実際には、外付けのフラッシュを多灯で用いれば、照明ムラが少なく、かつ全反射の悪影響を受けにくい撮影が可能である。
【００９０】
ステップＳ５０６で、オペレータがフラッシュを使用した状態で、デジタルカメラ１０５を用いて明度チャート１１０を撮影する。撮影によって得られたフラッシュＯＮでの明度チャート撮影画像データ１１４は、デジタルカメラ１０５の内部に一旦記憶される。
【００９１】
次に、ステップＳ５０７で、以下の撮影データを、コンピュータ１００に入力する。
【００９２】
・カラーチャート撮影データ１０７
・フラッシュＯＦＦでの作品撮影画像データ１１３
・フラッシュＯＦＦ での明度チャートデータ１１２
・フラッシュＯＮでの作品撮影画像データ１１５
・フラッシュＯＮでの明度チャート撮影画像データ１１４。
【００９３】
デジタルカメラ１０５／１０６をコンピュータ１００に接続する場合、ＵＳＢやワイヤレスＬＡＮなどで接続することによって、撮影の直後に画像データが自動的にコンピュータ１００に取り込まれることが望ましい。もちろん、コンパクトフラッシュ（登録商標）カードのような小型の記憶媒体をデジタルカメラ１０５からコンピュータ１００に差し替え、コンピュータ１００に画像データをコピーするようにしてもよい。
【００９４】
以上で、オペレータによる事前準備（ステップＳ００１）が完了する。
【００９５】
次に、ステップＳ００２で、コンピュータ１００が複製画像生成処理を自動的に実行する。
【００９６】
次に、複製画像生成処理の動作を、図４を使用して説明する。ステップＳ２０１で、コンピュータ１００が色変換パラメータを生成する。このステップＳ２０１の処理内容は、実施例１と同様の処理であるので、その説明を割愛する。
【００９７】
次に、ステップＳ２０２で、コンピュータ１００が作品画像生成処理１１６ａを実行し、作品画像データ１１７を生成する。実施例２におけるステップＳ２０２で行われる作品画像を生成する動作について説明する。
【００９８】
図１１は、実施例２において、作品画像を生成する動作を示すフローチャートである。
【００９９】
図１２は、実施例２において、作品画像を生成する動作の説明図である。
【０１００】
ステップＳ６０１で、フラッシュＯＮの状態で撮影した明度チャート撮影画像データ１１４から、フラッシュＯＮ状態における明度値２１５を取得する。
【０１０１】
明度チャート撮影画像１１４の中では、１つのパッチは複数画素で構成される。あるパッチを構成する複数画素のＲＧＢ値を平均化し、そのＲＧＢ値を、次式によって、明度値Ｙｘに変換する。
【０１０２】
Ｙｘ ＝ ０．２９８９１ × Ｒ ＋ ０．５８６６１ × Ｇ ＋ ０．１１４４８ × Ｂ
この明度値Ｙｘは、明度チャート中に含まれるＮ個のパッチの分だけ得られ、この明度値Ｙｘ（０）からＹｘ（Ｎ−１）が、フラッシュＯＮでの明度値である。明度値Ｙｘ（ｎ）を、明度順にソートする。
【０１０３】
明度チャート１１０のパッチを、カラーチャート１０４の中に含め、フラッシュＯＮでカラーチャート１０４を撮影し、撮影画像の中から、明度チャート１１０に相当するパッチ領域を抽出するようにしてもよい。このようにしても、上記と同様に処理することができる。
【０１０４】
フラッシュＯＮで撮影した明度チャート撮影画像データ１１４から、フラッシュＯＮにおける明度値Ｙｘ（ｎ）２１５を求めることが、図１２に示してある。
【０１０５】
ステップＳ６０２で、フラッシュＯＦＦの状態で撮影した明度チャート撮影画像データ１１２から、フラッシュＯＦＦ状態での明度値２１４を取得する。
【０１０６】
明度チャート撮影画像１１２の中では、１つのパッチは複数画素で構成されている。あるパッチを構成する複数画素のＲＧＢ値を平均化し、そのＲＧＢ値を、次式によって明度信号Ｙに変換する。
【０１０７】
Ｙｙ ＝ ０．２９８９１ × Ｒ ＋ ０．５８６６１ × Ｇ ＋ ０．１１４４８ × Ｂ
この明度信号Ｙは、明度チャート中に含まれるＮ個のパッチの分だけ得られ、このＹｙ（０）からＹｙ（Ｎ−１）値が、フラッシュＯＦＦでの明度値である。Ｙｙ（ｎ）を、明度順にソートする。
【０１０８】
明度チャート１１０のパッチを、カラーチャート１０４の中に含め、フラッシュＯＦＦでカラーチャート１０４を撮影し、撮影画像の中から、明度チャート１１０に相当するパッチ領域を抽出するようにしても、上記と同様の処理が可能である。
【０１０９】
フラッシュＯＦＦで撮影した明度チャート撮影画像データ１１２から、フラッシュＯＦＦにおける明度値Ｙｙ（ｎ）２１４を求めることが、図１２に示してある。
【０１１０】
ステップＳ６０３で、フラッシュＯＮの状態での明度値と、フラッシュＯＦＦ状態での明度値とから、明度補正パラメータ２０８を生成する。
【０１１１】
明度補正パラメータ２０８は、横軸にフラッシュＯＮでの明度値Ｙｘ（ｎ）、縦軸にフラッシュＯＦＦでの明度値Ｙｙ（ｎ）をプロットし、これをｎ＝０からｎ＝Ｎ−１までの複数のパッチについてプロットした点を結ぶことによって得ることができる。この明度補正パラメータ２０８は、１次元ルックアップテーブル（１Ｄ ＬＵＴ）である。
【０１１２】
上記１次元ルックアップテーブルにおいて、フラッシュＯＮで得た明度値Ｙｘ（ｎ）２１５に対応するフラッシュＯＦＦで撮影した場合の明度値Ｙｙ（ｎ）２１４を求めることができる。
【０１１３】
フラッシュＯＦＦにおける明度値２１４とフラッシュＯＮにおける明度値２１５とに基づいて、明度補正パラメータ生成処理２０７を実行し、明度補正パラメータ２０８を得ることが、図１２に示してある。
【０１１４】
ステップＳ６０４で、フラッシュＯＮでの作品撮影画像データ１１５から明度信号Ｙを取得する。
【０１１５】
明度信号Ｙは、作品撮影画像データのＲＧＢ値に、以下の数式を適用することによって算出することができる。
【０１１６】
Ｙ ＝ ０．２９８９１ × Ｒ ＋ ０．５８６６１ × Ｇ ＋ ０．１１４４８ × Ｂ
作品撮影画像データ１１５に、前式からなる明度データ取得処理２０１を適用し、明度データ２０２を得る様子を、図１２に示してある。
【０１１７】
ステップＳ６０５で、明度データ２０２について、ステップＳ６０３で得た明度補正パラメータ２０８を適用し、補正後の明度データ２１０を得る。この補正後の明度データ２１０は、フラッシュＯＦＦすなわち観察光源下で得られる明度特性である。
【０１１８】
ステップＳ６０６で、フラッシュＯＦＦでの作品撮影画像データ１１３から、色度データを取得する。
【０１１９】
色度データは、１つの画素について２つの値（Ｃｂ， Ｃｒ）で構成され、作品撮影画像データのＲＧＢ値に、以下の数式を適用することによって、色度データＣｂ， Ｃｒを算出できる。
【０１２０】
Ｃｂ ＝ −０．１６８７４ × Ｒ − ０．３３１２６ × Ｇ ＋ ０．５００００ × Ｂ
Ｃｒ ＝ ０．５００００ × Ｒ − ０．４１８６９ × Ｇ − ０．０８１３１ × Ｂ
作品撮影画像データ１１３について、前式からなる色度データ取得処理２０３を適用し、色度データ２０４を得る様子を、図１２に示してある。
【０１２１】
ステップＳ６０７で、観察光源での撮影によって発生したノイズを低減するために、色度データＣｂ，Ｃｒに対して平滑フィルタ２１１を適用する。
【０１２２】
人間の視覚特性は、色度成分に対しては、高周波数成分に敏感ではない。したがって、色度成分に対して軽い平滑フィルタ２１１を適用したとしても、画像の鮮鋭度の低下はさほど大きくはなく、実用的な画質を得ることができる。元画像のノイズが大きい場合、色度成分に平滑フィルタ２１１を適用することは、色味ノイズ低減に有効である。
【０１２３】
平滑フィルタ２１１は、３ｘ３や５ｘ５のマトリックスからなる軽い平滑フィルタでも大きな効果が得られる。
【０１２４】
色度データ２０４に平滑フィルタ２１１を適用し、ノイズを低減した色度データ２１２を得る様子を、図１２に示してある。つまり、平滑フィルタ２１１は、ノイズ低減処理を施す。
【０１２５】
ステップＳ６０８では、ステップＳ６０５で得た補正後の明度データ２１０と、ステップＳ６０７で得たノイズ低減後の色度データ２１２とを、明度／色度合成処理２０５で合成する。
【０１２６】
合成処理は、以下の式によって行われる。
【０１２７】
Ｒ ＝ Ｙ ＋ １．４０２００ × Ｃｒ
Ｇ ＝ Ｙ − ０．３４４１４ × Ｃｂ − ０．７１４１４ × Ｃｒ
Ｂ ＝ Ｙ ＋ １．７７２００ × Ｃｂ
明度データ２１０と色度データ２１２とに、明度／色度合成処理２０５を適用し、作品画像データ１１７を得る様子を、図１２に示してある。
【０１２８】
この生成された作品画像データ１１７は、以下の特徴がある。
・明度信号は、フラッシュＯＮでの撮影画像から得ているので、ノイズが少なくブレも少なく、照明ムラも少ない。
・明度信号は、さらにフラッシュＯＮの特性からＯＦＦの特性に変換されているので、フラッシュＯＮ／ＯＦＦそれぞれでのカメラの受光感度特性の違いがあったとしても、その受光感度特性の差を効果的に吸収できる。
・色度信号は、フラッシュＯＦＦでの撮影画像から得ているので、観察光源の色味を反映したデータである。
・色度信号は、さらにノイズ低減処理を加えているので、低照度での撮影であっても、色味ノイズの少ない画像を得ることができる。
【０１２９】
以上の処理によって、作品画像データ１１７の生成が完了する。
【０１３０】
次に、ステップＳ２０３で、図９に示す色変換処理１１８が行われ、複製画像データ１１９が生成される。
【０１３１】
ここでは、ステップＳ２０１で生成した色変換パラメータ１０９を、作品画像データ１１７に適用して色変換した画像データ１１９を得る。色変換パラメータ１０９は、観察光源下でカラーマッチングするように設計されている。また、作品撮影画像データの明度成分は、観察光源の特性に変換され、色度成分も観察光源で得たデータから生成されているので、観察光源下で観察したときに元画像の色味と複製画１２０の色味とがマッチするようなＲＧＢ値を有するデータである。
【０１３２】
以上の処理によって、ステップＳ００２の複製画像生成処理が完了する。
【０１３３】
次に、ステップＳ００３で、複製画像が出力される。この処理は、ステップＳ００２の終了後に、コンピュータ１００が自動的に実行する。
【０１３４】
ステップＳ００３で、コンピュータ１００からプリンタ１０３に複製画像データ１１９が送出され、複製画１２０を印刷する。
【０１３５】
作品１１１と複製画１２０とを観察光源１２１の下に並べて観察すると、複製画１２０の色味は作品の色味に近似していると知覚される。さらに、ノイズやブレ、照明ムラの少ない複製画になる。
【０１３６】
以上説明したように、実施例２によれば、低ノイズ・高精細で、明度ムラが少なく、かつ、原画に近い色味の複製画１２０を生成することが可能である。
【０１３７】
特に、フラッシュＯＮとＯＦＦとでセンサの受光感度特性が大きく異なるデジタルカメラであっても、フラッシュＯＦＦとＯＮとの間の特性差を吸収する機構を有する。これによって、明度／色度信号を合成した後の明度特性が観察光源下で本来得られる特性に近づき、色変換処理でのカラーマッチング性能を高めることができる。
【０１３８】
また、観察光源の照度が低く色度成分に対するノイズが無視できない場合であっても、色度成分のみに対してノイズ低減処理が施されるので、複製画１２０での鮮鋭度の低下を最小限に抑えつつ、色ノイズを低減することができる。
【０１３９】
さらに、明度信号について、フラッシュＯＮ／ＯＦＦ間の明度を補正できるので、観察光源とフラッシュ光源との間における明度特性の違いを吸収することができる。
【０１４０】
なお、実施例１、２において、コンピュータ１００が実行する処理内容を、コンピュータプログラムとしてＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）ディスクに記憶した記憶媒体であっても、本発明の対象となる。
【０１４１】
なお、上記実施例の機能は以下の構成によっても実現することができる。つまり、上記実施例における各処理を行うためのプログラムコードをシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）がプログラムコードを実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上記実施例の機能を実現することとなり、またそのプログラムコードを記憶した記憶媒体も上記実施例の機能を実現することになる。
【０１４２】
また、上記実施例の機能を実現するためのプログラムコードを、１つのコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）で実行する場合であってもよいし、複数のコンピュータが協働することによって実行する場合であってもよい。さらに、プログラムコードをコンピュータが実行する場合であってもよいし、プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。またはプログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行する場合であってもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
２０１…明度データ取得、
２０３…色度データ取得、
２０５…明度／色度合成、
２０７…明度補正パラメータ生成、
２０９…明度補正。
【図１】
2015122616.tif 000003
【図２】
2015122616.tif 000004
【図３】
2015122616.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015122616.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015122616.tif 000009
【図８】
2015122616.tif 000010
【図９】
2015122616.tif 000011
【図１０】
2015122616.tif 000012
【図１１】
2015122616.tif 000013
【図１２】
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