(57)【要約】【課題】透過原稿の見えの再現を精度よく且つ高速な処理で実現すること。【解決手段】デジタルカメラは、ＲＡＷデータに対して対数変換を施して対数変換値を出力する対数変換手段と、対数変換値を濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手段と、濃度パラメータに対して指数変換を施して透過原稿の各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手段と、透過原稿の各色素の所定分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルが記憶されている記憶手段と、上記変換された透過率パラメータに対応する所定パラメータを求め、求めた所定パラメータと透過特性ルックアップテーブルとから出力値を取得し、出力値を用いて透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手段と、を備える。【選択図】図４
2015162871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手段と、
前記対数変換手段で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手段と、
前記濃度パラメータ変換手段で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手段と、
透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルが記憶されている記憶手段と、
前記透過率パラメータ変換手段で変換された透過率パラメータに対応する前記所定パラメータを求め、求めた前記所定パラメータと前記透過特性ルックアップテーブルとから前記出力値を取得し、前記出力値を用いて前記透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記透過特性ルックアップテーブルの出力値は、等色関数と、透過原稿の分光透過率特性と、観察環境での光源の分光特性とによって算出されていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記透過特性ルックアップテーブルの出力値は、透過原稿を測色した測色値であることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記画像出力手段により出力された出力画像データを、表示機器に対応する表示機器画像データに変換する画像変換手段と、
前記画像変換手段により変換された表示機器画像データを記録媒体に記録する記録制御手段と、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記透過特性ルックアップテーブルの出力値は、出力機器の色特性と、透過原稿の分光透過率特性と、観察環境での光源の分光特性とによって算出されていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
ＲＡＷデータを入力するＲＡＷデータ入力手順と、
前記ＲＡＷデータ入力手順により入力されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手順と、
前記対数変換手順で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手順と、
前記濃度パラメータ変換手順で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手順と、
透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルを参照して、前記透過率パラメータ変換手順で変換された透過率パラメータに対応する前記所定パラメータから前記出力値を取得し、前記出力値を用いて前記透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項７】
ＲＡＷデータを入力して所定の色データを出力する色変換ルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成プログラムであって、
前記ＲＡＷデータを入力するＲＡＷデータ入力手順と、
前記ＲＡＷデータ入力手順により入力されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手順と、
前記対数変換手順で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手順と、
前記濃度パラメータ変換手順で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手順と、
透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルを参照して、前記透過率パラメータ変換手順で変換された透過率パラメータに対応する前記所定パラメータから前記出力値を取得し、前記出力値を用いて前記透過率パラメータに対応する色データを算出する色データ出力手順と、
前記色データ出力手順で出力された前記色データを、前記色変換ルックアップテーブルの出力値として前記色変換ルックアップテーブルを生成するルックアップテーブル生成手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするルックアップテーブル作成プログラム。
【請求項８】
被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得されたＲＡＷデータを、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手段と、
透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とするルックアップテーブルが記憶されている記憶手段と、
前記透過率パラメータ変換手段で変換された透過率パラメータに対応する前記所定パラメータを求め、求めた所定パラメータと前記ルックアップテーブルとから前記出力値を取得し、前記出力値を用いて前記透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、画像処理プログラムおよびルックアップテーブル作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フィルムを使用して撮像を行う従来のフィルムカメラにかわり、撮像素子を使用して画像記録を行うデジタルカメラが普及している。デジタルカメラでは、多くの場合、ＲＧＢ３色のカラーフィルターを透過した光を、撮像素子を用いて光電変換してＲＧＢ３色の画像信号を得ている。デジタルカメラは、この得られた画像信号に対して、ベイヤー補間、ホワイトバランス変換、マトリックス変換、γ変換などの変換を施すことにより、ディスプレイで観賞する場合に最適化した画像データに変換する。変換された画像データは、例えばＪＰＥＧ形式などのファイル形式で記録される。
【０００３】
従来のフィルムを使用する撮影の場合は、カメラにフィルムを装填して撮影を行い、フィルム現像の後に、プリントやプロジェクタでの映写により画像再現が行われる。近年デジタルカメラが普及しているものの、従来のフィルムによる画像再現の見えが望まれる場合もある。これに応えるため、デジタルカメラやアプリケーションソフトにおいて、フィルム調の再現を意図したモードを備える場合がある。このような再現を行うため、例えば、デジタルカメラで撮影された画像に対して変換を施すことにより、フィルム調の画像を得ることができる画像処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この画像処理装置は、デジタルカメラで撮影され、ベイヤー補間処理がされた画像に対し、ホワイトバランス処理、色変換マトリクス、階調変換の処理を順に施し、フィルム調の画像を得る。この画像処理装置では、ホワイトバランス処理、色変換マトリクス、階調変換の処理の各処理のパラメータをフィルム調の再現になるように最適化し、処理を施すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術よりも高精度にポジフィルムの見えを再現するために、ポジフィルムの分光特性を考慮した変換を行って、より正確にポジフィルムの特性を反映した変換を行うことを考えた場合、その変換処理の負荷が大きいため、より負荷が軽減された処理が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）請求項１に記載のデジタルカメラは、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像手段により取得されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手段と、対数変換手段で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手段と、濃度パラメータ変換手段で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手段と、透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルが記憶されている記憶手段と、透過率パラメータ変換手段で変換された透過率パラメータに対応する所定パラメータを求め、求めた所定パラメータと透過特性ルックアップテーブルとから出力値を取得し、出力値を用いて透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手段と、を備えることを特徴とする。
（２）請求項６に記載の画像処理プログラムは、ＲＡＷデータを入力するＲＡＷデータ入力手順と、ＲＡＷデータ入力手順により入力されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手順と、対数変換手順で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手順と、濃度パラメータ変換手順で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手順と、透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルを参照して、透過率パラメータ変換手順で変換された透過率パラメータに対応する所定パラメータから出力値を取得し、出力値を用いて透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
（３）請求項７に記載のルックアップテーブル作成プログラムは、ＲＡＷデータを入力して所定の色データを出力する色変換ルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成プログラムであって、ＲＡＷデータを入力するＲＡＷデータ入力手順と、ＲＡＷデータ入力手順により入力されたＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより、対数変換値を出力する対数変換手順と、対数変換手順で出力された対数変換値を、透過原稿における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータに変換する濃度パラメータ変換手順と、濃度パラメータ変換手順で変換された濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手順と、透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とする透過特性ルックアップテーブルを参照して、透過率パラメータ変換手順で変換された透過率パラメータに対応する所定パラメータから出力値を取得し、出力値を用いて透過率パラメータに対応する色データを算出する色データ出力手順と、色データ出力手順で出力された色データを、色変換ルックアップテーブルの出力値として色変換ルックアップテーブルを生成するルックアップテーブル生成手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
（４）請求項８に記載のデジタルカメラは、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像手段により取得されたＲＡＷデータを、透過原稿における各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータに変換する透過率パラメータ変換手段と、透過原稿における各色素の所定の分光透過率に対応する所定パラメータを入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データを出力値とするルックアップテーブルが記憶されている記憶手段と、透過率パラメータ変換手段で変換された透過率パラメータに対応する所定パラメータを求め、求めた所定パラメータとルックアップテーブルとから出力値を取得し、出力値を用いて透過率パラメータに対応する出力画像データを算出する画像出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、デジタルカメラによる撮像画像から、透過原稿の見えの再現を精度よく且つ高速な処理で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】デジタルカメラの構成例を説明するブロック図である。
【図２】（Ａ）はシアン層の分光濃度特性を説明する図であり、（Ｂ）はマゼンタ層の分光濃度特性を説明する図であり、（Ｃ）はイエロー層の分光濃度特性を説明する図である。
【図３】（Ａ）はシアン層の分光透過率特性を説明する図であり、（Ｂ）はマゼンタ層の分光透過率特性を説明する図であり、（Ｃ）はイエロー層の分光透過率特性を説明する図である。
【図４】フィルム調画像処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】プログラムの提供の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態におけるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、操作部材１０１と、レンズ１０２と、撮像素子１０３と、制御装置１０４と、メモリカードスロット１０５と、ディスプレイ１０６と、メモリ１０７とを備えている。操作部材１０１は、使用者によって操作される種々の入力部材、例えば電源ボタン、レリーズボタン、録画ボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。
【００１１】
レンズ１０２は、複数の光学レンズから構成されるが、図１では代表して１枚のレンズで表している。撮像素子１０３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサーであり、レンズ１０２により結像した被写体像を撮像する。撮像素子１０３の受光面には、周知のモザイクカラーフィルターが設けられている。モザイクカラーフィルターは、赤（Ｒ）色、青（Ｂ）色、および緑（Ｇ）色のいずれかの光を通過させる原色フィルタが画素位置に対応してモザイク状の配列（たとえば、ベイヤー配列）で構成された色分解フィルタである。撮像素子１０３は、このようなカラーフィルターを通して被写体像を撮像することにより、光の３原色ごとのカラー画像信号を出力する。撮像素子１０３で生成された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換され、ＲＡＷデータとして制御装置１０４に出力される。
【００１２】
制御装置１０４は、ＣＰＵ、およびその他の周辺回路により構成され、デジタルカメラ１００を制御する。メモリ１０７は、ＳＤＲＡＭやフラッシュメモリを含む。ＳＤＲＡＭは、揮発性のメモリであって、制御装置１０４がプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用されたり、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用されたりする。また、フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであって、制御装置１０４が実行するプログラムのデータや、プログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。
【００１３】
メモリカードスロット１０５は、記憶媒体としてのメモリカードを挿入するためのスロットであり、制御装置１０４から出力された画像ファイルをメモリカードに書き込んで記録する。また、メモリカードスロット１０５は、制御装置１０４からの指示に基づいて、メモリカード内に記憶されている画像ファイルを読み込む。
【００１４】
ディスプレイ１０６は、デジタルカメラ１００の背面に搭載された液晶ディスプレイ（背面ディスプレイ）であり、ディスプレイ１０６には、メモリカードに記憶されている画像やデジタルカメラ１００の各種設定を行うための設定メニューなどが表示される。
【００１５】
制御装置１０４は、操作部材１０１のレリーズボタンが全押し操作されると、撮像素子１０３から入力されたＲＡＷデータに対して、ベイヤー補間処理、ホワイトバランス変換処理、色調変換処理などを施して画像データを生成する。そして制御装置１０４は、上記画像処理後の画像データを、ＪＰＥＧ形式に圧縮してＪＰＥＧ画像データを生成する。制御装置１０４は、生成したＪＰＥＧ画像データをメモリカードスロット１０５に挿入されたメモリカードに書き込んで記録する。また、制御装置１０４は、操作部材１０１の再生ボタンが操作されると、メモリカードスロット１０５に挿入されているメモリカードに記録された画像を再生してディスプレイ１０６に表示させる。
【００１６】
また、本実施形態のデジタルカメラ１００では、ＲＡＷデータに対してベイヤー補間処理を行った後、ポジフィルム（透過原稿）によって再現される画像に近い見えの画像（すなわちポジフィルム調の画像）に変換する画像処理（以下、フィルム調画像処理と表記する）を行うこともできるようになっている。
【００１７】
（フィルム調画像処理についての考察）
以下、フィルム調画像処理について、具体的に説明する。まず、ポジフィルムの画像再現について考察する。ポジフィルムは、シアン色素の層と、マゼンタ色素の層と、イエロー色素の層と、ベース層とを有している。したがって、ポジフィルムの現像後の色は、大きく、シアン、マゼンタ、イエローの各色素の分光濃度特性に、ベースの分光濃度特性を加えた特性によって決定されると考えることができる。そのため、シアン層の分光濃度特性をDc(λ)、マゼンタ層の分光濃度特性をDm(λ)、イエロー層の分光濃度特性をDy(λ)、ベースの分光濃度特性をDb(λ)と表すと、ポジフィルムの総合的な分光濃度特性D(λ)は、次式（１）で表すことができる。
D(λ)＝Dc(λ)+Dm(λ)+Dy(λ)+Db(λ)  …（１）
【００１８】
ベースの分光濃度特性Db(λ)は、どのような被写体を撮影しても常に一定の特性となる。一方、シアン層、マゼンタ層、イエロー層の分光濃度特性Dc(λ)、Dm(λ)、Dy(λ)は、被写体によって変化する部分であり、この部分で画像の色を主に構成している。例えば、撮影した被写体の色が、青の要素が強ければ、シアン層の分光濃度特性Dc(λ)が概ね大きい値になり、赤の要素が強ければ、マゼンタ層、イエロー層の分光濃度特性Dm(λ)、Dy(λ)が概ね大きい値になる。
【００１９】
したがって、一般にポジフィルムの現像後の色を考えるためには、シアン層、マゼンタ層、イエロー層の分光濃度特性Dc(λ)、Dm(λ)、Dy(λ)がそれぞれ、被写体の色の強さによってどのように変化するかを知ることが重要となる。これを知るためには、一つの色素のみ濃度が変化するようにポジフィルムを露光し、現像してチャートを作成し、これを分光測定すればよい。これにより、各色素の分光濃度特性を知ることができる。
【００２０】
一例として、図２に、各色１０段階の濃度でチャートを作成し、これを分光測定した結果を示す。図２（Ａ）はシアンのチャートの分光濃度測定結果を示し、図２（Ｂ）はマゼンタのチャートの分光濃度測定結果を示し、図２（Ｃ）はイエローのチャートの分光濃度測定結果を示す。シアン層では、シアンの補色である赤を吸収するため、赤の波長における濃度が高く（すなわち透過率が低く）なっている。マゼンタ層、イエロー層でも同様の原理である。なお、図２に示す結果は、概念を示すものであり、実測値ではない。また図２では、シアン層における各濃度の分光濃度特性をDc[1](λ)〜Dc[10](λ)とし、マゼンタ層における各濃度の分光濃度特性をDm[1](λ)〜Dm[10](λ)とし、イエロー層における各濃度の分光濃度特性をDy[1](λ)〜Dy[10](λ)としている。なお、[1]〜[10]は、図２で示す分光濃度特性の各曲線の番号（インデックス）を示し、値が大きいほど高い濃度に対応している。
【００２１】
ここで、シアン層の濃度を示す濃度パラメータＣにおけるシアン層の分光濃度特性Dc（C,λ）を求める場合について考える。なお、濃度パラメータＣは、ピーク濃度である波長λc（たとえば６６０ｎｍ）でのシアン層の濃度値を示す。例えば、図２で示したDc[9](λ)における波長λcでの濃度値が1.8である（すなわち、Dc[9](λc)＝1.8）とすると、濃度パラメータＣ=1.8における分光濃度特性Dc（1.8,λ）は、Dc[9](λ)そのものとなる。また例えば、図２で示したDc[10](λ)における波長λcでの濃度値が2.0である（Dc[10](λc)＝2.0）とすると、濃度パラメータＣ=2.0における分光濃度特性Dc（2.0,λ）は、Dc[10](λ)そのものとなる。
【００２２】
また、濃度パラメータＣが1.8＜C＜2.0（すなわち、Dc[9](λc)＜C＜Dc[10](λc)）である場合には、Dc[9](λ)およびDc[10](λ)を用いて、濃度パラメータＣにおける分光濃度特性Dc（C,λ)を近似的に求めることができる。例えば、濃度パラメータＣ=1.9における分光濃度特性Dc（1.9,λ）は、次式により近似的に求めることができる。
Dc（1.9,λ）=Dc[9](λ)+[(1.9−1.8)/(2.0−1.8)]・[Dc[10](λ)−Dc[9](λ)]
【００２３】
このように、任意の濃度パラメータＣにおけるシアン層の分光濃度特性Dc（C,λ）は、予め測定した分光濃度特性Dc[1](λ)〜Dc[10](λ)の中から、Dc[i](λc)＜C＜Dc[i+1](λc)となるようなDc[i](λ)およびDc[i+1](λ)を見つけ、このDc[i](λ)およびDc[i+1](λ)を用いて、次式（２）によって近似的に求めることができる。なお、次式（２）において、Dc[i](λc)＝C1とし、Dc[i+1](λc)＝C2とする。
Dc（C,λ)＝Dc[i](λ)+[(C-C1)/(C2-C1)]・[Dc[i+1](λ)−Dc[i](λ)]  …（２）
【００２４】
同様にして、マゼンタ層の濃度を示す濃度パラメータＭにおけるマゼンタ層の分光濃度特性Dm（M,λ）も、予め測定したDm[1](λ)〜Dm[10](λ)を用いて近似的に求めることができる。なお、濃度パラメータＭは、ピーク濃度である波長λm（たとえば５４０ｎｍ）でのマゼンタ層の濃度値を示す。また、同様にして、イエロー層の濃度を示す濃度パラメータＹにおけるイエロー層の分光濃度特性Dy（Y,λ）も、予め測定したDy[1](λ)〜Dy[10](λ)を用いて近似的に求めることができる。なお、濃度パラメータＹは、ピーク濃度である波長λy（たとえば４４０ｎｍ）でのイエロー層の濃度値を示す。
【００２５】
このように、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）の濃度を示す濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙから、各濃度パラメータに対応する各色素の分光濃度特性Dc(λ)、Dm(λ)、Dy(λ)を求めることができ、上述した式（１）を用いてポジフィルムの総合的な分光濃度特性D(λ)を求めることができる。
【００２６】
そして、観察光源を決定すれば、観察光源の分光特性I(λ)とポジフィルムの総合的な分光濃度特性D(λ)とに基づいて、見えを示す三刺激値X、Y、Zを次式（３）〜（５）により算出することができる。なお、次式（３）〜（５）において、x(λ)、y(λ)、z(λ)は等色関数を示す。観察光源は、例えばD50などの昼光とすることができる。また、ポジフィルムをプロジェクタによってスクリーンに投影して鑑賞する場合を想定して、観察光源をプロジェクタの光源としてもよいし、プロジェクタの光源とスクリーンの分光反射率とを加味したものであってもよい。
Ｘ＝∫{I(λ)・10(-D(λ))・x(λ)}dλ  …（３）
Ｙ＝∫{I(λ)・10(-D(λ))・y(λ)}dλ  …（４）
Ｚ＝∫{I(λ)・10(-D(λ))・z(λ)}dλ  …（５）
【００２７】
したがってデジタルカメラ１００で撮影された画像をポジフィルム調に変換するためには、デジタルカメラ１００で撮影された画像データを、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）の濃度を示す濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換できればよい。各色の濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙが求まると、各色の分光濃度特性Dc(λ)、Dm(λ)、Dy(λ)が求まり、ポジフィルムの総合的な分光濃度特性D(λ)が求まるので、三刺激値X、Y、Zが求まる。ゆえにこの三刺激値X、Y、Zを出力デバイス（例えばディスプレイ１０６）に応じた色空間に変換すれば、デジタルカメラ１００の撮影画像がポジフィルム調に変換された画像を、出力デバイスに出力することができる。このようにすれば、ポジフィルムの物理的特性を考慮した上で、デジタルカメラ１００で撮影された画像データから、ポジフィルム調の画像を再現することができる。
【００２８】
しかしながら、上述したように分光濃度特性D(λ)から三刺激値XYZを求める場合、式（３）〜（５）に示したように波長の積分計算を伴うため、負荷の大きい処理となり、処理に時間がかかってしまう。そこで、本実施形態のデジタルカメラ１００では、高速に処理を行うため、透過率をベースとした変換を考える。
【００２９】
まず、上述したシアン層の分光濃度特性Dc[1](λ)〜Dc[10](λ)に対応するシアン層の分光透過率特性Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)を準備する。i=1〜10とすると、シアン層の分光透過率特性Tc[i]は、次式（６）で表される。なお、次式（６）で表されるように、たとえば、分光透過率特性Tc[1]は、分光濃度特性Dc[10]に対応する。また、図３（Ａ）に、シアン層の分光透過率特性Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)のグラフを概念的に示す。
Tc[i](λ)=10(-Dc[10+1-i](λ))  …（６）
【００３０】
同様に、上述したマゼンタ層の分光濃度特性Dm[1](λ)〜Dm[10](λ)に対応するマゼンタ層の分光透過率特性Tm[1](λ)〜Tm[10](λ)を準備する。j=1〜10とすると、マゼンタ層の分光透過率特性Tm[j]は、次式（７）で表される。なお、次式（７）で表されるように、たとえば、分光透過率特性Tm[1]は、分光濃度特性Dm[10]に対応する。また、図３（Ｂ）に、マゼンタ層の分光透過率特性Tm[1](λ)〜Tm[10](λ)のグラフを概念的に示す。
Tm[j](λ)=10(-Dm[10+1-j](λ))  …（７）
【００３１】
同様に、上述したイエロー層の分光濃度特性Dy[1](λ)〜Dy[10](λ)に対応するイエロー層の分光透過率特性Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)を準備する。k=1〜10とすると、イエロー層の分光透過率特性Tm[k]は、次式（８）で表される。なお、次式（８）で表されるように、たとえば、分光透過率特性Ty[1]は、分光濃度特性Dy[10]に対応する。また、図３（Ｃ）に、イエロー層の分光透過率特性Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)のグラフを概念的に示す。
Ty[k](λ)=10(-Dy[10+1-k](λ))  …（８）
【００３２】
また、濃度パラメータを透過率パラメータに変換することを考える。シアン層の濃度パラメータＣを次式（９）により指数変換してシアン層の透過率パラメータＣ’に変換する。同様に、マゼンタ層の濃度パラメータＭを次式（１０）により指数変換してマゼンタ層の透過率パラメータＭ’に変換する。イエロー層の濃度パラメータＹを次式（１１）により指数変換してイエロー層の透過率パラメータＹ’に変換する。
Ｃ’=10(-Ｃ)  …（９）
Ｍ’=10(-Ｍ)  …（１０）
Ｙ’=10(-Ｙ)  …（１１）
【００３３】
次にシアン層の透過率パラメータＣ’におけるシアン層の分光透過率特性Tc（C’,λ）を求めることを考える。上記の濃度をベースとした変換では、濃度パラメータＣにおけるシアン層の分光濃度特性Dc（C,λ）を求めた。その方法は、予め測定した分光濃度特性Dc[1](λ)〜Dc[10](λ)の中から、Dc[i](λc)＜C＜Dc[i+1](λc)となるようなDc[i](λ)およびDc[i+1](λ)を見つけ、このDc[i](λ)およびDc[i+1](λ)を用いて上記式（２）によって求めるというものである。
【００３４】
透過率をベースとした変換でも同様の方法で求めることを考える。任意の透過率パラメータＣ’におけるシアン層の分光透過率特性Tc（C’,λ）は、予め準備した分光透過率特性Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)の中から、Tc[i](λc)＜Ｃ’＜Tc[i+1](λc)となるようなTc[i](λ)およびTc[i+1](λ)を見つけ、このTc[i](λ)およびTc[i+1](λ)を用いて、次式（１２）によって近似的に求める。なお、次式（１２）において、Tc[i](λc)＝C1’とし、Tc[i+1](λc)＝C2’とする。
Tc（C’,λ)＝Tc[i](λ)+[(C’-C1’)/(C2’-C1’)]・[Tc[i+1](λ)−Tc[i](λ)]  …（１２）
【００３５】
同様に、透過率パラメータＭ’におけるマゼンタ層の分光透過率特性Tm（M’,λ）は、予め準備したTm[1](λ)〜Tm[10](λ)の中から、Tm[j](λm)＜Ｍ’＜Tc[j+1](λm)となるようなTm[j](λ)およびTm[j+1](λ)を見つけ、このTm[j](λ)およびTm[j+1](λ)を用いて、次式（１３）によって近似的に求める。なお、次式（１３）において、Tm[j](λm)＝M1’とし、Tm[j+1](λm)＝M2’とする。
Tm（M’,λ)＝Tm[j](λ)+[(M’-M1’)/(M2’-M1’)]・[Tm[j+1](λ)−Tm[j](λ)]  …（１３）
【００３６】
同様に、透過率パラメータＹ’におけるイエロー層の分光透過率特性Ty（Y’,λ）は、予め準備したTy[1](λ)〜Ty[10](λ)の中から、Ty[k](λy)＜Ｙ’＜Ty[k+1](λy)となるようなTy[k](λ)およびTy[k+1](λ)を見つけ、このTy[k](λ)およびTy[k+1](λ)を用いて、次式（１４）によって近似的に求める。なお、次式（１４）において、Ty[k](λy)＝Y1’とし、Ty[k+1](λy)＝Y2’とする。
Ty（Y’,λ)＝Ty[k](λ)+[(Y’-Y1’)/(Y2’-Y1’)]・[Ty[k+1](λ)−Ty[k](λ)]  …（１４）
【００３７】
以上のようにして、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）の透過率を示す透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’から、各透過率パラメータに対応する各色素の分光透過率特性Tc（C’,λ）、Tm（M’,λ）、Ty（Y’,λ）を求めることができる。
【００３８】
そして、各色素の分光透過率特性Tc（C’,λ）、Tm（M’,λ）、Ty（Y’,λ）とベースの分光透過率特性Tb(λ)とから、ポジフィルムの総合的な分光透過率特性T(λ)を次式（１５）により求めることができる。なお、ベースの分光透過率特性Tb(λ)は、どのような被写体を撮影しても常に一定の特性である。
T(λ)＝Tc（C’,λ）・Tm（M’,λ）・Ty（Y’,λ）・Tb(λ)  …（１５）
【００３９】
そして、観察光源を決定すれば、観察光源の分光特性I(λ)とポジフィルムの総合的な分光透過率特性T(λ)とに基づいて、見えを示す三刺激値X、Y、Zを次式（１６）〜（１８）により算出することができる。なお、次式（１６）〜（１８）において、x(λ)、y(λ)、z(λ)は等色関数を示す。
Ｘ＝∫{I(λ)・T(λ)・x(λ)}dλ  …（１６）
Ｙ＝∫{I(λ)・T(λ)・y(λ)}dλ  …（１７）
Ｚ＝∫{I(λ)・T(λ)・z(λ)}dλ  …（１８）
【００４０】
ここで、式（１６）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形すると、以下の式（１９）のように表すことができる。なお、式（１９）において、Ct=(C’-C1’)/(C2’-C1’)、Mt=(M’-M1’)/(M2’-M1’)、Yt=(Y’-Y1’)/(Y2’-Y1’)とする。
Ｘ＝∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・{Ct・Tc[i+1](λ)+(1-Ct)・Tc[i](λ)}・{Mt・Tm[j+1](λ)+(1-Mt)・Tm[j](λ)}・{Yt・Ty[k+1](λ)+(1-Yt)・Ty[k](λ)}]dλ
＝Ct・Mt・Yt・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i+1](λ)・Tm[j+1](λ)・Ty[k+1](λ)]dλ+Ct・Mt・(1-Yt)・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i+1](λ)・Tm[j+1](λ)・Ty[k](λ)]dλ+Ct・(1-Mt)・Yt・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i+1](λ)・Tm[j](λ)・Ty[k+1](λ)]dλ+Ct・(1-Mt)・(1-Yt)・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i+1](λ)・Tm[j](λ)・Ty[k](λ)]dλ+(1-Ct)・Mt・Yt・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i](λ)・Tm[j+1](λ)・Ty[k+1](λ)]dλ+(1-Ct)・Mt・(1-Yt)・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i](λ)・Tm[j+1](λ)・Ty[k](λ)]dλ+(1-Ct)・(1-Mt)・Yt・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i](λ)・Tm[j](λ)・Ty[k+1](λ)]dλ+(1-Ct)・(1-Mt)・(1-Yt)・∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i](λ)・Tm[j](λ)・Ty[k](λ)]dλ  …（１９）
【００４１】
I(λ)、x(λ)、Tb(λ)、Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)、Tm[1](λ)〜Tm[10](λ)、Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)については予め準備しておくため、式（１９）の第１項の積分部「∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[i+1](λ)・Tm[j+1](λ)・Ty[k+1](λ)]dλ」については、変換対象の画像データに依存せず、予め求めておくことができる。式（１９）の第２項〜第８項の積分部についても同様に変換対象の画像データに依存せず、予め求めておくことができる。
【００４２】
このように予め求めておくことができる積分部∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλをX[o][p][q]の形式で表すとすると、式（１９）を次式（２０）のように表すことができる。
Ｘ＝Ct・Mt・Yt・X[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・X[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・X[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・X[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・X[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・X[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・X[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・X[i][j][k]  …（２０）
【００４３】
同様に、式（１７）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形し、積分部「∫[I(λ)・y(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλ」をY[o][p][q]の形式で表すとすると、式（１７）は次式（２１）のように表すことができる。
Ｙ＝Ct・Mt・Yt・Y[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・Y[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・Y[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・Y[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・Y[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・Y[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・Y[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・Y[i][j][k]  …（２１）
【００４４】
同様に、式（１８）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形し、積分部「∫[I(λ)・z(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλ」をZ[o][p][q]の形式で表すとすると、式（１８）は次式（２２）のように表すことができる。
Ｚ＝Ct・Mt・Yt・Z[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・Z[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・Z[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・Z[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・Z[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・Z[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・Z[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・Z[i][j][k]  …（２２）
【００４５】
したがって、X[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]をo=1〜10、p=1〜10、q=1〜10の全ての組合せについて予め求めておけば、変換対象の画像データに対応するi、j、kの値から式（２０）〜（２２）の各項における積分部の値を得ることができ、都度、波長の積分計算を行わずに済む。このように透過率をベースとしたフィルム調画像処理では、濃度をベースとした変換の場合には必要であった波長の積分計算が不要となるので、処理負荷を軽減することができ、高速に処理を行うことができる。本実施形態では、以上の考察に基づいて、フィルム調画像処理を実現する。
【００４６】
（濃度変換マトリックス）
また、本実施形態では、デジタルカメラ１００による撮影画像データ（ＲＡＷデータ）を、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）の濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換するための濃度変換マトリックスを予め作成しておく。
【００４７】
ここで、ＲＡＷデータとは、光量に対して線形性を有する（リニアである）画像データであり、ベイヤー補間処理のみが施された画像データであるとし、ホワイトバランス変換、色マトリックス変換、階調変換などの画像処理が施されていない画像データであるとする。一方、濃度とは、光の反射率（または透過率）の逆数に対して、１０を底とする対数変換を行った値である。これをふまえ本実施形態では、次式（２３）〜（２５）により、ＲＡＷデータのＲＧＢ値に対して１０を底とする対数変換を行うことで、ＲＧＢ値を濃度と同様の対数空間に変換する。なお、次式（２３）〜（２５）において、この変換後の値を、R10、G10、B10とする。
R10＝Log10R  …（２３）
G10＝Log10G  …（２４）
B10＝Log10B  …（２５）
【００４８】
そして、この変換後の値R10、G10、B10を、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）を濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換するための濃度変換マトリックスを作成する。具体的に、R10、G10、B10から、Ｃ、Ｍ、Ｙへの変換は、次式（２６）により行われる。次式（２６）において、係数m1〜m9は、濃度変換マトリックスのパラメータであり、係数n1〜n3はオフセット量である。なお、オフセット量は、値の正規化に応じた量である。
【数１】
2015162871.tif 000003
【００４９】
式（２６）の行列変換の係数m1〜m9およびn1〜n3の最適化は、複数の色パッチからなる色票に対して、ポジフィルムを使用した撮影とデジタルカメラ１００を使用した撮影との両方を行い、現像後のポジフィルムの分光測色データとデジタルカメラ１００による撮影画像データとの両データに基づいて行うことができる。
【００５０】
まず、ポジフィルムを使用した撮影について考えてみる。上述したように、ポジフィルムの総合的な分光濃度特性D(λ)は、式（１）で表すことができ、各色の濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙによって決定される。ここで、色票を、ポジフィルムを使用して撮影し、現像したときの、ある色パッチの部分を分光濃度計で測色した結果をDp(λ)とする。すると、Dp(λ)とD(λ)が最も近くなるようなＣ、Ｍ、Ｙを求めることで、当該色パッチにおけるＣ、Ｍ、Ｙを求めることができる。これは、例えば、Dp(λ)とD(λ)の差分をＦとすると、次式（２７）によって算出されるＦが最も小さくなるようなＣ、Ｍ、Ｙの値として求めることができる。
F=Σ｜D(λ)−Dp(λ)｜  …（２７）
【００５１】
またデジタルカメラ１００を使用した撮影については、色票をデジタルカメラ１００で撮影したときの、ある色パッチの部分のＲＡＷデータ（ＲＧＢ）を取得して、式（２３）〜（２５）により対数変換をすることで、当該色パッチにおけるR10、G10、B10を求めることができる。
【００５２】
このようにして、一つの色パッチに対し、Ｃ、Ｍ、ＹとR10、G10、B10との組を得ることができる。そして、複数の色パッチを撮影することにより、複数のＣ、Ｍ、ＹとR10、G10、B10との組を得ることができる。したがって、この複数のＣ、Ｍ、ＹとR10、G10、B10との組に基づいて、式（２６）の係数m1〜m9およびn1〜n3を求めることができる。具体的には、色パッチをデジタルカメラ１００で撮影して対数変換したR10、G10、B10を式（２６）によって変換したＣ、Ｍ、Ｙと、色パッチをポジフィルムで撮影し測色して求めたＣ、Ｍ、Ｙとの差異が小さくなるような係数m1〜m9およびn1〜n3を、最小二乗法などを用いて最適化する。
【００５３】
本実施形態では、以上のようにして作成した、ＲＡＷデータのＲＧＢ値を対数変換したR10、G10、B10を、各色の濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換するための式（２６）（濃度変換マトリクス）を、予めメモリ１０７に記憶しておく。
【００５４】
（透過特性ＬＵＴ）
また、上記考察で説明したX[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]のデータも、o=1〜10、p=1〜10、q=1〜10の全ての組み合わせについて求め、予めデジタルカメラ１００のメモリ１０７に記憶しておく。ここで、X[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]のデータは、(o,p,q)を入力値としてX[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]を出力値とするルックアップテーブル（以下、透過特性ＬＵＴと表記）としてメモリ１０７に記憶しておく。
【００５５】
透過特性ＬＵＴの入力値としては、ここでは、o=1〜10、p=1〜10、q=1〜10の全ての組み合わせ、すなわち、(o,p,q)＝（1,1,1）、（1,1,2）、・・・、（1,1,10）、（1,2,1）、・・・、（10,10,10）の１０×１０×１０＝１０００通りの入力値が用意される。
【００５６】
そして、用意された１０００通りの入力値のそれぞれに対応する、X[o][p][q]とY[o][p][q]とZ[o][p][q]の値を、透過特性ＬＵＴの出力値とする。なお、上述したように、X[o][p][q]＝∫[I(λ)・x(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλである。また、Y[o][p][q]＝∫[I(λ)・y(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλである。また、Z[o][p][q]＝∫[I(λ)・z(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλである。これらは、予め準備した観察光源の分光特性I(λ)、等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)、ベースの分光透過率特性Tb(λ)、各色素（シアン層、マゼンタ層、イエロー層）の分光透過率特性Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)、Tm[1](λ)〜Tm[10](λ)、Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)を用いて予め算出することができる。
【００５７】
以上のように、透過特性ＬＵＴは、所定の分光透過率（Tc[o](λ)，Tm[p](λ)，Ty[q]（λ））に対応するパラメータ（o,p,q）を入力値とし、当該所定の分光透過率に対応する三刺激値XYZ（X[o][p][q]，Y[o][p][q]，Z[o][p][q]）を出力値とする。このような透過特性ＬＵＴを予めデジタルカメラ１００のメモリ１０７に記憶しておく。
【００５８】
（透過率データ）
また、波長λcにおけるチャートのシアン層の透過率値Tc[1](λc)〜Tc[10](λc)と、波長λmにおけるチャートのマゼンタ層の透過率値Tm[1](λm)〜Tm[10](λm)と、波長λyにおけるチャートのイエロー層の透過率値Ty[1](λy)〜Ty[10](λy)とについても、透過率データとして予めデジタルカメラ１００のメモリ１０７に記憶しておく。
【００５９】
（フィルム調画像処理の流れ）
デジタルカメラ１００は、上述したメモリ１０７に記憶された情報（濃度変換マトリクス、透過特性ＬＵＴ、透過率データ）を用いて、撮影画像データをポジフィルム調の画像に変換するフィルム調画像処理を行う。このフィルム調画像処理の流れを、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフィルム調画像処理を制御装置１０４に実行させるためのコンピュータプログラムは、例えば、メモリ１０７に記憶されているとする。また、このフィルム調画像処理は、デジタルカメラ１００により撮影された画像データの１画素ごとに行われる。
【００６０】
ステップＳ１において、制御装置１０４は、処理対象画素のＲＡＷデータ（ＲＧＢ値）を入力して、ステップＳ２へ進む。
【００６１】
ステップＳ２において、制御装置１０４は、ステップＳ１で入力されたＲＡＷデータ（ＲＧＢ値）に対して上述した式（２３）〜（２５）を用いて対数変換を施し、ステップＳ３へ進む。
【００６２】
ステップＳ３において、制御装置１０４は、ステップＳ２で求めた画像データ（R10、G10、B10）を、上述した濃度変換マトリクス（式（２６））により、処理対象画素における濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換して、ステップＳ４へ進む。
【００６３】
ステップＳ４において、制御装置１０４は、ステップＳ３で求めた濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに対して上述した式（９）〜（１１）を用いて指数変換を施して透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’に変換し、ステップＳ５へ進む。
【００６４】
ステップＳ５において、制御装置１０４は、ステップＳ４で求めた透過率パラメータＣ’とメモリ１０７に記憶された透過率データTc[1](λc)〜Tc[10](λc)とに基づいて、上記考察で説明したように、Tc[i](λc)＜Ｃ’＜Tc[i+1](λc)となるようなiの値を特定する。また、上記考察で説明したように、Tc[i](λc)＝C1’とし、Tc[i+1](λc)＝C2’として、Ct=(C’-C1’)/(C2’-C1’)の値を算出する。
【００６５】
同様に、制御装置１０４は、ステップＳ４で求めた透過率パラメータＭ’とメモリ１０７に記憶された透過率データTm[1](λm)〜Tm[10](λm)とに基づいて、上記考察で説明したように、Tm[j](λm)＜Ｍ’＜Tm[j+1](λm)となるようなjの値を特定する。また、上記考察で説明したように、Tm[j](λm)＝M1’とし、Tm[j+1](λm)＝M2’として、Mt=(M’-M1’)/(M2’-M1’)を算出する。
【００６６】
同様に、制御装置１０４は、ステップＳ４で求めた透過率パラメータＹ’とメモリ１０７に記憶された透過率データTy[1](λy)〜Ty[10](λy)とに基づいて、上記考察で説明したように、Ty[k](λy)＜Ｙ’＜Ty[k+1](λy)となるようなkの値を特定する。また、上記考察で説明したように、Ty[k](λy)＝Y1’とし、Ty[k+1](λy)＝Y2’として、Yt=(Y’-Y1’)/(Y2’-Y1’)を算出する。
【００６７】
ステップＳ６において、制御装置１０４は、ステップＳ５で求めたi、ｊ、kとメモリ１０７に記憶された透過特性ＬＵＴとを用いて、三刺激値XYZを算出する式（２０）〜（２２）の各項の積分部の値（X[i+1][j+1][k+1]、X[i+1][j+1][k]、・・・、Y[i+1][j+1][k+1]、・・・、Z[i][j][k]）を求める。そして、求めた各項の積分部の値とステップＳ５で求めたCt,Mt,Ytを式（２０）〜式（２２）に代入して、三刺激値XYZを算出する。
【００６８】
ステップＳ７において、制御装置１０４は、ステップＳ６で算出した三刺激値XYZを、次式（２８）を用いて、ディスプレイ１０６に依存する（デバイスディペンデントな）色空間での値（ディスプレイＲＧＢ）に変換する。なお、次式（２８）において、R1、G1、B1は、それぞれ、ディスプレイ１０６に依存する色空間の値を示す。係数a1〜a9は、ディスプレイ１０６の原色の特性から求めることができる。
【数２】
2015162871.tif 000004
【００６９】
そして制御装置１０４は、ディスプレイ１０６に依存する色空間（ＲＧＢ）に変換した値（R1、G1、B1）に対して、次式（２９）〜（３１）を用いてγ変換を施す。なお、次式（２９）〜（３１）において、R2、G2、B2は、それぞれ、γ変換後の値を示す。関数ｆは、ディスプレイ１０６のγ特性から求めることができる。
R2＝f（R1）  ・・・（２９）
G2＝f（G1）  ・・・（３０）
B2＝f（B1）  ・・・（３１）
【００７０】
ステップＳ８において、制御装置１０４は、ステップＳ７で得られた画像データをディスプレイ１０６に出力する。この結果、デジタルカメラ１００において撮影された画像が、ポジフィルム調に変換されて、ディスプレイ１０６に表示される。また、制御装置１０４は、ステップＳ７で得られた画像データをメモリカードに記録する。
【００７１】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
デジタルカメラ１００において、メモリ１０７には、透過原稿（ポジフィルム）における各色素の所定の分光透過率（Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)、Tm[1](λ)〜Tm10](λ)、Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)）に対応する所定パラメータ（o=1〜10、p=1〜10、q=1〜10）を入力値とし、当該分光透過率に対応する出力画像データ（X[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]）を出力値とする透過特性ＬＵＴが記憶されている。制御装置１０４は、ＲＡＷデータに対して対数変換を施すことにより対数変換値（R10、G10、B10）を出力し、対数変換値を、透過原稿（ポジフィルム）における各色素の分光濃度に対応する濃度パラメータ（Ｃ、Ｍ、Ｙ）に変換する。そして制御装置１０４は、濃度パラメータに対して指数変換を施すことにより各色素の分光透過率に対応する透過率パラメータ（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’）に変換し、当該透過率パラメータに対応する所定パラメータ（ｉ，ｊ、ｋ）を求める。制御装置１０４は、求めた所定パラメータ（ｉ，ｊ、ｋ）とメモリ１０７に記憶された透過特性ＬＵＴとから、式（２０）〜（２２）の各項の積分部の値を求める。制御装置１０４は、透過率パラメータ（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’）と所定パラメータ（ｉ，ｊ、ｋ）との関係を表す値（Ct、Mt、Yt）と、上記求めた各項の積分部の値とを式（２０）〜式（２２）に代入して、透過率パラメータ（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’）に対応する出力画像データ（三刺激値XYZ）を算出する。これにより、ポジフィルムの各色素（シアン層、マゼンタ層、イエロー層）の分光濃度特性を考慮してデジタルカメラ１００の撮影画像データをポジフィルム調へ変換することができるので、従来よりも高精度にポジフィルムの見えを再現することができる。また、波長の積分計算を伴わないので、高速に処理を行うことができる。
【００７２】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、透過特性ＬＵＴの出力値X[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]を、観察光源の分光特性I(λ)、等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)、透過原稿の分光透過率特性Tb(λ)、Tc[1](λ)〜Tc[10](λ)、Tm[1](λ)〜Tm[10](λ)、Ty[1](λ)〜Ty[10](λ)を用いて算出する例について説明した。しかしながら、このような透過特性ＬＵＴの出力値X[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]は、観察環境での光源で、Tc[o](λ)、Tm[p](λ)、Ty[q](λ)に対応する透過原稿のチャートを測色した場合の測色値（三刺激値XYZ）にほかならないため、このように測色した場合の測色値をそのまま用いるようにしてもよい。
【００７３】
（変形例２）
また上述した実施の形態では、透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’から三刺激値XYZを算出し、三刺激値XYZからディスプレイ１０６に依存する色空間での値（ディスプレイＲＧＢ）に変換する例について説明した。しかしながら、透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’から三刺激値XYZを介さずに、直接ディスプレイＲＧＢを求めるようにしてもよい。
【００７４】
この場合、ディスプレイＲＧＢは、以下の式（３２）〜（３４）より求めることができる。以下の式（３２）〜（３４）において、I(λ)は観察光源の分光特性であり、T(λ)はポジフィルムの分光透過率特性である。また、r(λ)、g(λ)、b(λ)は、等色関数とディスプレイ（出力機器）の色特性とから予め求めることができる。
Ｒ＝∫{I(λ)・T(λ)・r(λ)}dλ  …（３２）
Ｇ＝∫{I(λ)・T(λ)・g(λ)}dλ  …（３３）
Ｂ＝∫{I(λ)・T(λ)・b(λ)}dλ  …（３４）
【００７５】
上述した実施の形態と同様に、式（３２）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形し、積分部「∫[I(λ)・r(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλ」をR[o][p][q]の形式で表すとすると、式（３２）は次式（３５）のように表すことができる。
Ｒ＝Ct・Mt・Yt・R[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・R[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・R[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・R[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・R[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・R[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・R[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・R[i][j][k]  …（３５）
【００７６】
同様に、式（３３）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形し、積分部「∫[I(λ)・g(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλ」をG[o][p][q]の形式で表すとすると、式（３２）は次式（３６）のように表すことができる。
Ｇ＝Ct・Mt・Yt・G[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・G[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・G[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・G[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・G[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・G[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・G[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・G[i][j][k]  …（３６）
【００７７】
同様に、式（３４）に式（１２）〜式（１５）を代入して変形し、積分部「∫[I(λ)・B(λ)・Tb(λ)・Tc[o](λ)・Tm[p](λ)・Ty[q](λ)]dλ」をB[o][p][q]の形式で表すとすると、式（３２）は次式（３７）のように表すことができる。
Ｂ＝Ct・Mt・Yt・B[i+1][j+1][k+1]
+Ct・Mt・(1−Yt)・B[i+1][j+1][k]    
+Ct・(1−Mt)・Yt・B[i+1][j][k+1]    
+Ct・(1−Mt)・(1−Yt)・B[i+1][j][k]
+(1−Ct)・Mt・Yt・B[i][j+1][k+1]    
+(1−Ct)・Mt・(1−Yt)・B[i][j+1][k]
+(1−Ct)・(1−Mt)・Yt・B[i][j][k+1]
+(1−Ct)・(1−Mt)・(1−Yt)・B[i][j][k]  …（３７）
【００７８】
そこで、上述した実施の形態におけるX[o][p][q]、Y[o][p][q]、Z[o][p][q]の代わりに、R[o][p][q]、G[o][p][q]、B[o][p][q]をo=1〜10、p=1〜10、q=1〜10の全ての組み合わせについて求める。そして、(o,p,q)を入力値としてR[o][p][q]、G[o][p][q]、B[o][p][q]を出力値とする透過特性ＬＵＴとしてメモリ１０７に記憶しておく。そして、上述した図４のステップＳ６において、制御装置１０４は、ステップＳ５で求めたi、ｊ、kとメモリ１０７に記憶された透過特性ＬＵＴとを用いて、ディスプレイＲＧＢを算出する式（３５）〜（３７）の各項の積分部の値（R[i+1][j+1][k+1]、R[i+1][j+1][k]、・・・、G[i+1][j+1][k+1]、・・・、B[i][j][k]）を求める。そして、求めた各項の積分部の値とステップＳ５で求めたCt,Mt,Ytを式（３５）〜式（３７）に代入して、ディスプレイＲＧＢを算出する。
【００７９】
このような処理により、ステップＳ７における三刺激値XYZをディスプレイＲＧＢに変換する処理が不要となり、さらに処理負荷を軽減させることができる。
【００８０】
（変形例３）
上述した実施の形態では、デジタルカメラ１００の制御装置１０４が上述したフィルム調画像処理（図４）を実行する例について説明したが、フィルム調画像処理を画像処理プログラムで行い、この画像処理プログラムをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）など外部の画像処理装置が実行するようにしてもよい。この場合、ＰＣは、デジタルカメラ１００により撮像されたＲＡＷデータと、上述した濃度変換マトリックス、透過率データ、および透過特性ＬＵＴとを入力して、上述したフィルム調画像処理を実行し、所定の出力デバイス（たとえばディスプレイ）に依存する色空間（ＲＧＢ）に変換した画像データを出力する。
【００８１】
またＰＣ２００に対する上記画像処理プログラムのローディングは、図５に示すように、プログラムを格納したＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体２０１をＰＣ２００にセットして行ってもよいし、ネットワークなどの通信回線２０２を経由する方法でＰＣ２００へローディングしてもよい。通信回線２０２を経由する場合は、通信回線２０２に接続されたサーバー（コンピュータ）２０３のハードディスク装置２０４などにプログラムを格納しておく。プログラムは、記録媒体２０１や通信回線２０２を介する提供など、種々の形態のコンピュータプログラム製品として供給することができる。
【００８２】
（変形例４）
また、本発明は、ポジフィルムの見えを再現するカラープロファイルを作成するコンピュータプログラムにも応用することができる。この場合、コンピュータプログラムは、ＲＡＷデータを入力するとポジフィルム調の画像へ変換した色データ（デバイス依存の色データ（ディスプレイＲＧＢなど）またはデバイス非依存の色データ（L*a*b*値など））として出力するルックアップテーブル（以下、フィルム変換ＬＵＴと表記する）を、カラープロファイルとして作成する。
【００８３】
フィルム変換ＬＵＴを作成するＬＵＴ作成処理について説明する。ＬＵＴ作成処理では、まず、フィルム変換ＬＵＴの入力値を生成する。入力値は、例えば、デジタルカメラ１００の撮像素子１０３から出力されるＲＧＢ値各々のデータレンジを、複数段階で等間隔に区切った格子点とする。そして、生成した各入力値について、上述したフィルム調画像処理（図４）を行ってＬＵＴの出力値である色データ（例えばディスプレイＲＧＢ）を求める。各入力値（R，G，B）とこれに対する出力値（L＊，a＊，b＊）の組（入出力データセット）をフィルム変換ＬＵＴとして作成する。
【００８４】
（変形例５）
上述した実施の形態では、ＲＡＷデータに対して対数変換および濃度パラメータ変換を行い、濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙから透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’を変換する例について説明した。しかしながら、ＲＡＷデータから直接透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’を求めるようにしても、ポジフィルムの見えを再現することができる。この場合、上述した濃度をベースとしたマトリックスの最適化（濃度変換マトリックスの作成）の代わりに、透過率をベースとしたマトリックスの最適化（透過率変換マトリックスの作成）を行う。
【００８５】
上述した濃度をベースとしたマトリックス最適化では、複数の色パッチの分光濃度を測色した結果と、デジタルカメラ１００で撮影した結果とを用いて、複数の濃度パラメータＣ、Ｍ、ＹとR10、G10、B10との組を得る。そして、この複数の組に基づいてR10、G10、B10を濃度パラメータＣ、Ｍ、Ｙに変換するための濃度変換マトリックスを作成するようにした。
【００８６】
これに対して透過率をベースとしたマトリックス最適化では、複数の色パッチの分光透過率を測色した結果と、デジタルカメラ１００で撮影した結果とを用いて、複数の透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’とＲＡＷデータＲ、Ｇ、Ｂとの組を得る。そして、この複数の組に基づいて、上述と同様に最小二乗法などを用いて透過率変換マトリックスの係数を求め、ＲＡＷデータＲ、Ｇ、Ｂを透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’に変換するための透過率変換マトリックスを作成する。
【００８７】
このようにして作成した透過率変換マトリックスをデジタルカメラ１００のメモリ１０７に記憶しておく。フィルム調画像処理において、制御装置１０４は、ＲＡＷデータを入力すると、メモリ１０７に記憶された透過率変換マトリックスを用いて、透過率パラメータＣ’、Ｍ’、Ｙ’を求める。その後、制御装置１０４は、上述した実施の形態と同様に、ステップＳ５〜Ｓ８（図４）の処理を行うことで、ポジフィルム調の見えを再現した画像を取得することができる。
【００８８】
（変形例６）
上述した実施の形態では、ポジフィルム調に変換した画像データをディスプレイ１０６に出力する例について説明した。しかしながら、画像出力機器はこれに限らなくてよく、例えばプリンタなどであってもよい。この場合、ポジフィルム調に変換した画像データ（例えば三刺激値XYZ）を画像出力機器の特性に応じた色空間の値に変換すればよい。
【００８９】
以上の説明はあくまで一例であり、上記実施形態の構成に何ら限定されるものではない。また、上記実施形態に各変形例の構成を適宜組み合わせたり、各変形例同士の構成を適宜組み合わせたりしてもかまわない。
【符号の説明】
【００９０】
１００…デジタルカメラ、１０１…操作部材、１０２…レンズ、１０３…撮像素子、１０４…制御装置、１０５…メモリカードスロット、１０６…ディスプレイ、１０７…メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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