(57)【要約】【課題】経験則による高彩度画素除去の閾値や、重付条件を考慮しなければならないＬＡＴＤ露光方式によらずに、カラーフェリアの影響を受けること無くカラー補正可能な写真画像処理方法を提供する。【解決手段】フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力工程と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する工程と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出する工程と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する工程と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理する工程とからなる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力工程と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する工程と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出する工程と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する工程と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理する工程とからなる写真画像処理方法。
【請求項２】
フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力工程と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する工程と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出する工程と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する工程と、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光する露光工程とからなる写真画像処理方法。
【請求項３】
前記濃度ヒストグラムは、１本分のフィルム画像に対する全画像データに基づいて生成されるものである請求項１または２記載の写真画像処理方法。
【請求項４】
フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力部と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する濃度ヒストグラム生成部と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出するベース濃度演算部と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する相対伸縮率演算部と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理するカラーデータ変換処理部とからなる写真画像処理装置。
【請求項５】
フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力部と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する濃度ヒストグラム生成部と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出するベース濃度演算部と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する相対伸縮率演算部と、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光する露光部とからなる写真画像処理装置。
【請求項６】
前記濃度ヒストグラム生成部は、１本分のフィルム画像に対する全画像データに基づいて濃度ヒストグラムを生成するものである請求項４または５記載の写真画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばネガフィルム等の写真フィルムを読み取り得られたカラー画像データに対して、自然なカラーを再現できるようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）（以下、「ＲＧＢ」と記す。）のカラーバランスを調整する写真画像処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の写真プリンタでは、ネガフィルムに記録された画像を色合いよく感光材料である印画紙に焼き付けるための写真画像処理方法として、エバンスの定理に基づくＬＡＴＤ（Ｌａｒｇｅ  Ａｒｅａ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）露光方式が知られている。この露光方式は、平均的な戸外の被写体は、ネガ全体の色を混ぜ合わせると灰色に近くなるというエバンスの説に基づいて、色に偏りが見られる場合は、ネガフィルムを透過したＲＧＢの積算光が印画紙上でグレーに再現されるようにＲＧＢの各露光量を調節して露光を行う方式であり、具体的には、ネガフィルムに光を照射して透過光を撮像素子で読取ってＲＧＢのカラー画像データを生成し、カラー画像データの平均値を各画素のＲＧＢ毎に演算導出し、ＲＧＢ各平均値がそれぞれグレーに対応する所定の値となるように、アナログ方式の写真プリンタでは調光フィルタを調節して印画紙を露光し、デジタル方式の写真プリンタではＲＧＢ夫々の光源からの露光量を調節していた。
【０００３】
上述した従来の写真画像処理方法によれば、被写体（人物、背景）の色の偏りにより過補正され、却って見辛い写真プリントが出力されてしまうという問題があった。例えば、芝生を背景に人物を撮影したシーンの場合には、芝生の領域がグレーに仕上がる一方、人物の領域に芝生の補色であるマゼンダが強く現われる。このような状況をカラーフェリアといい、その対策としてＬＡＴＤ露光方式において高彩度画素を除去したり、彩度によって重み付けをした条件付平均値を求める方法などが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３０２２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した方法によれば、色の偏りが大きいシーンの場合には、演算に使用される画素数が極端に少なくなることで安定性に欠ける傾向があり、小さい重み付けであってもそれに該当する画素数が多いと少なからず影響を受ける場合があった。さらに、高彩度画素を除去するその閾値や、彩度による重み付けの条件は経験に基づいて決定されるものであったので、必ずしも万全なものではなく、更なる改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、経験則による高彩度画素除去の閾値や、重付条件を考慮しなければならないＬＡＴＤ露光方式によらずに、カラーフェリアの影響を受けること無くカラー補正可能な写真画像処理方法及びその装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明による写真画像処理方法の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力工程と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する工程と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出する工程と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する工程と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理する工程とからなる点にある。
【０００８】
フィルムはメーカーや感度によって特性に差異があるが、一般的にカラー画像データのＲＧＢ色成分にはある程度相関関係があり、特に撮影された物体に無彩色のものが多いほどＲＧＢの相関関係が高くなる。従って、ＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムの一致度を見ることで、無彩色物体の色、つまり、フィルム特性によって現われた色を検出できる。上述の第一特徴構成によれば、フィルム画像入力工程で入力されたカラー画像データから生成されたＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムに対して、フィルムベース濃度を基準としてＲＧＢの重畳面積が最大となるように濃度軸方向に伸縮させて相対伸縮率を得ることにより、フィルムに撮影された無彩色物体のカラーバランスを求めることができるので、カラーフェリアの影響を受けることなくカラー補正が可能となるのである。このようにして得られた新たなカラー画像データに基づいて印画紙をデジタル露光することにより常に適正なデジタル写真プリントが得られるのである。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同欄請求項２に記載した通り、フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力工程と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する工程と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出する工程と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する工程と、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光する露光工程とからなる点にある。
【００１０】
上述と同様、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光することにより常に適正なアナログ写真プリントが得られるのである。
【００１１】
上述の第一または特徴構成において、前記濃度ヒストグラムは、１本分のフィルム画像に対する全画像データに基づいて生成されることが好ましい。
【００１２】
コマ画像単位で濃度ヒストグラムを生成する場合には、被写体の色の偏りが強く影響する場合もあるので、十分なデータ量を確保すべく１本分のフィルム画像に対する全画像データに基づいて生成されることが好ましいのである。
【００１３】
上述の写真画像処理方法を具現化した本発明による写真画像処理装置の第一の特徴構成は、同欄請求項４に記載した通り、フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力部と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する濃度ヒストグラム生成部と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出するベース濃度演算部と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する相対伸縮率演算部と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理するカラーデータ変換処理部とからなる点にある。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同欄請求項５に記載した通り、フィルム画像を撮像素子で読取りカラー画像データを生成するフィルム画像入力部と、前記カラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する濃度ヒストグラム生成部と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出するベース濃度演算部と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する相対伸縮率演算部と、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光する露光部とからなる点にある。
【００１５】
同第三の特徴構成は、同欄請求項６に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成において、前記濃度ヒストグラム生成部は、１本分のフィルム画像に対する全画像データに基づいて濃度ヒストグラムを生成するものであることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１に示すように、写真画像処理装置は、フィルムから画像を読み取りメモリに記憶するフィルム画像入力部１と、フィルム画像入力部１から入力されたカラー画像データに対して所定のデータ処理等を施す画像データ処理部２と、処理後の画像データに基づいて印画紙を露光する露光ヘッドを備えた画像露光部３と、露光された印画紙を現像処理する現像処理部４と、現像処理後の印画紙をコマ単位で切断して排紙する排紙部５と、上述した各機能ブロック全体を統合して作動制御するシステム制御部６とを備えて構成される。
【００１７】
前記フィルム画像入力部１は、例えば現像済みの１３５カラーネガフィルム１０の各コマを読取位置に間歇的に搬送するフィルム搬送部１１と、フィルム１０の各コマの画像を読み取る画像読取部１２とからなり、前記フィルム搬送部１１は、巻取ローラ１１１と、巻取ローラ１１１を回転駆動するフィルム搬送モータ１１２と、フィルム搬送モータ１１２を制御するフィルム搬送制御部１１３とを備えて構成され、前記画像読取部１２は、フィルム１０の下部に配置された光源１１４と、光源１１４の発光強度を制御する光源制御部１１５と、二次元ＣＣＤを備えた撮像素子１１６と、撮像素子１１６による画像の読取制御を行なう読取制御部１１７と、フィルム１０の各コマ画像を撮像素子１１６の受光面に結像させるレンズ１１７と、フィルム１０とレンズ１１７間に設けられ、フィルム１０の画像をＧＲＢの３色に分離する光学フィルタ１１８と、光学フィルタ１１８を切替駆動するフィルタ駆動モータ１１９と、フィルタ駆動モータ１１９を駆動制御するフィルタ切替制御部１２０と、撮像素子１１６で読み取った画像信号をデジタルデータとして記憶する画像データ記憶部１２１とを備えて構成される。前記画像データ記憶部１２１は、撮像素子１１６で読み取られたＲＧＢ夫々のアナログ画像信号を１６ビットの階調レベルでＲＧＢのデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２２により変換されたＲＧＢ三色のデジタル画像データをコマ単位で格納するＲＡＭ等でなる画像バッファメモリ１２３とを備えて構成される。
【００１８】
前記画像データ処理部２は、画像バッファメモリ１２３に格納されたコマ単位の画像データに対して後述のカラー補正や階調補正等の各種の補正処理やレイアウト処理等の所定の処理を実行する際に使用するテーブルデータ等を格納するテーブルメモリ２０と、前記画像バッファメモリ１２３に格納された画像データを読み出してカラー補正処理、諧調補正処理、変倍処理等のデータ変換処理を実行する画像処理用ＣＰＵを備えた画像データ変換処理部２１と、画像データ変換処理部２１による画像データの変換処理に用いられ、変換された画像データがコマ単位の最終画像データとしてＲＧＢの色毎に区画された領域に格納される画像処理メモリ２２と、最終画像データの１ライン分の画像データを一時記憶するラインバッファメモリ２３等を備えて構成される。
【００１９】
前記画像露光部３は、ロールカセット３０に巻回されている長尺状の印画紙３１を搬送モータ３７により露光ステーション３３に向けて所定の搬送速度で搬送する印画紙搬送制御部３８を備えた印画紙搬送部３２と、露光ステーション３３に搬送された印画紙３１に対して露光走査するＰＬＺＴ方式の露光ヘッド３４と、露光ヘッド３４を駆動制御する露光ヘッド制御部３５と、ラインバッファメモリ２３からの画像データを印画紙３１の搬送速度に同期した所定のタイミングで露光ヘッド制御部３５に出力する露光制御部３６とを備えて構成される。
【００２０】
前記現像処理部４は、現像液等の現像処理液が充填された処理槽４０と、露光済みのロール印画紙３１を処理槽４０内に搬送して、現像、定着、漂白の各処理がなされたロール印画紙３１を前記排紙部５に搬送する搬送制御部を備えて構成され、前記排紙部５は、現像処理部４で現像処理されたロール印画紙３１を幅方向に切断して１コマ単位に分割するカッター５０と、カッター５０を駆動するカッターモータ５１に対する駆動制御や、切断された印画紙３１を装置外部に排出制御する排紙制御部５２とを備えて構成される。
【００２１】
前記システム制御部６は、制御用ＣＰＵ、制御プログラムが格納されたＲＯＭ、データ処理用のＲＡＭと、各機能ブロックに対する制御用信号入出力回路を備えて構成され、前記制御プログラムに基づいて各機能ブロックが統合制御される。
【００２２】
以下に、前記画像データ変換処理部２１の主要な機能ブロックの構成を図２に基づいて説明するとともに、その処理内容を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。図２に示すように、前記画像データ変換処理部２１は、前記画像データ記憶部１２１（図１）に記憶された対象フィルムのカラー画像データからＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムを生成する濃度ヒストグラム生成部２１０と、前記カラー画像データからフィルムのベース濃度を演算導出するベース濃度演算部２２０と、前記濃度ヒストグラムを前記ベース濃度を基準として濃度軸方向に伸縮処理し、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率を演算導出する相対伸縮率演算部２３０と、前記カラー画像データの各画素のＲＧＢ成分を前記相対伸縮率に基づいて変換処理するカラーデータ変換処理部２４０とからなるカラー補正処理部２００と、諧調性補正を行なうスキャナ補正部２５０と、フィルム画像を出力サイズに調整する倍率変換部２６０等を備えて構成される。
【００２３】
図３に示すように、フィルム画像入力部１により１３５カラーネガフィルム１本分のフィルム画像が読取られ生成されたカラー画像データが画像バッファメモリ１２３に格納されると（Ｓ１）、濃度ヒストグラム生成部２１０により前記カラー画像データに対するＲＧＢ色成分毎の濃度ヒストグラムがテーブルメモリ２０領域に生成される（Ｓ２）。概念的には、濃度ヒストグラムは、図４（ａ）に示すように、横軸を０（濃）から２５５（淡）の２５６段階で示される濃度値とし、縦軸をその濃度値に対する度数（画素数）とする二次元座標系に表され、１３５カラーネガフィルム１本分のフィルム画像のＲＧＢ各色成分の濃度分布が把握されるものである。
【００２４】
ベース濃度演算部２２０によりフィルムの地肌部分（コマとコマの間の未露光の部分）の濃度値（ｒ，ｇ，ｂ）が前記カラー画像データから演算導出されると（Ｓ３）、相対伸縮率演算部２３０により、前記濃度ヒストグラムが前記ベース濃度を基準として重畳処理され、さらに濃度軸方向に伸縮処理されてＲＧＢの重畳面積が最大となる状態における相対伸縮率、即ち最大伸縮率が演算導出される。詳述すると、図４（ｂ）に示すように、Ｇ成分の濃度ヒストグラムに対するフィルムベース濃度ｇを基準として、Ｒ成分のフィルムベース濃度ｒとＢ成分のフィルムベース濃度ｂが一致するようにＲ成分の濃度ヒストグラムとＢ成分の濃度ヒストグラムをＧ成分の濃度ヒストグラムに重畳し（Ｓ４）、図４（ｃ）に示すように、その重畳面積が最大となるように、Ｒ成分の濃度ヒストグラムとＢ成分の濃度ヒストグラムを濃度軸方向に伸縮処理するのである（Ｓ５）。
【００２５】
このようにして求められた最大伸縮率に基づいて、カラーデータ変換処理部２４０により画像バッファメモリ１２３に格納されたコマ画像データの夫々の各画素のＲＧＢ成分が変換処理されるのである（Ｓ６）。例えば、Ｇ成分を基準としてＲ成分の最大伸縮率がＭｒ、Ｂ成分の最大伸縮率がＭｂと求まった場合には各画素のＲ成分をＭｒ倍、Ｂ成分をＭｂ倍して新たなＲＧＢ画素データが演算導出されるのである。尚、ここで濃度ヒストグラムの横軸の分解能は特に限定するものではなく適宜設定可能である。
【００２６】
以上でカラー補正処理が終了され、引き続きスキャナ補正処理（Ｓ７）、倍率変換処理（Ｓ８）、その他必要な処理（Ｓ９）が実行され、最終の出力画像データが画像処理メモリ２２に格納される（Ｓ１０）。
【００２７】
上述の実施形態では、Ｇ成分を基準としてＲ，Ｂ成分の最大伸縮率を求める例を説明したが、Ｒ成分やＢ成分を基準として最大伸縮率を求めるように構成しても良く、ＲＧＢの重畳面積が最大となる相対伸縮率が演算導出されるものであれば何れであってもよい。
【００２８】
上述の実施形態では、フィルム画像入力部１により１３５カラーネガフィルム１本分のフィルム画像が読取られ生成されたカラー画像データが画像バッファメモリ１２３に格納され、そのカラー画像データに対して変換処理が施されるものを説明したが、濃度ヒストグラム生成部２１０により生成される濃度ヒストグラムの対象となる画像データと、カラーデータ変換処理部２４０により変換される画像データが異なるものであってもよい。例えば、濃度ヒストグラム生成部２１０により生成される濃度ヒストグラムの対象となる画像データは、解像度の低い読取りデータとして、フィルム画像入力部１により連続して高速に読込まれるプレスキャンモードによる読取りデータとし、カラーデータ変換処理部２４０により変換される画像データは、フィルム画像入力部１により１コマずつ間歇的に読込まれる本スキャンモードによる解像度の高い読取りデータとすることで、画像バッファメモリ１２３の容量を抑えることが可能となる。
【００２９】
本発明による写真画像処理方法及びその装置は、特にデジタル露光方式の写真処理装置に好適なものであり、上述の実施形態では、ＰＬＺＴ方式の露光ヘッドを採用したものを説明したが、露光ヘッドはレーザー方式ＦＯＣＲＴ方式等各種のデジタル露光ヘッドに適用可能である。また、上述した実施形態に限定されるものではなく、課題を解決するための構成の欄に記載された特徴構成及びそれらの組合せの範囲で適宜構成することができるものである。
【００３０】
さらに、本発明による写真画像処理方法及びその装置は、アナログ露光方式の写真処理装置にも適用可能であり、この場合にはデジタル露光部に代えて、光源と光源からの光線束を均一に調整するミラートンネルとＲＧＢの調光フィルタとを備え、ネガマスクに固定されたフィルムを印画紙に投影露光するアナログ露光部を備え、前記相対伸縮率に基づいて調光フィルタを調節して印画紙に露光するように構成すればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、経験則による高彩度画素除去の閾値や、重付条件を考慮しなければならないＬＡＴＤ露光方式によらずに、カラーフェリアの影響を受けること無くカラー補正可能な写真画像処理方法及びその装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】写真処理装置の機能ブロック構成図
【図２】画像データ処理部の機能ブロック構成図
【図３】カラー変換処理を説明するフローチャート
【図４】濃度ヒストグラムの説明図であり、（ａ）はＲＧＢ各濃度ヒストグラムの説明図、（ｂ）はフィルムのベース濃度ｒｇｂを基準に各濃度ヒストグラムを重畳した状態の説明図、（ｃ）はＧの濃度ヒストグラムを基準にＲとＢの濃度ヒストグラムを伸縮処理した状態の説明図
【符号の説明】
１：フィルム画像入力部
２００：カラー補正処理部
２１０：濃度ヒストグラム生成部
２２０：ベース濃度演算部
２３０：相対伸縮率演算部
２４０：カラーデータ変換処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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