(57)【要約】【課題】１つのルックアップテーブルによってネガフイルム又はリバーサルフイルムの両方の画像に対してガンマ補正を可能にする。【解決手段】予めネガフイルム又はリバーサルフイルムのうちのいずれか一方のフイルムのもっているガンマに基づいて入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶するルックアップテーブル２５を準備し、一方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号の階調に基づいてルックアップテーブル２５からガンマ補正値を読み出し、他方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号のガンマ補正時には、該デジタル画像信号の階調を白黒反転した階調に基づいてルックアップテーブル２５に記憶されているガンマ補正値を読み出し、前記デジタル画像信号に対して前記読み出したガンマ補正値を加算又は減算することにより該デジタル画像信号をガンマ補正する。【選択図】　　　　図８
2004007679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めネガフイルム又はリバーサルフイルムのうちのいずれか一方のフイルムのもっているガンマに基づいて入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶するルックアップテーブルを準備し、
前記一方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号の階調に基づいて前記ルックアップテーブルからガンマ補正値を読み出し、
他方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号のガンマ補正時には、該デジタル画像信号の階調を白黒反転した階調に基づいて前記ルックアップテーブルに記憶されているガンマ補正値を読み出し、
前記デジタル画像信号に対して前記読み出したガンマ補正値を加算又は減算することにより該デジタル画像信号をガンマ補正することを特徴とするガンマ補正方法。
【請求項２】
前記ルックアップテーブルから読み出されたガンマ補正値に対して予め設定したガンマゲインを乗算し、この乗算によって適宜伸長又は圧縮したガンマ補正値に基づいて前記デジタル画像信号をガンマ補正することを特徴とする請求項１のガンマ補正方法。
【請求項３】
予め入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶する１つのルックアップテーブルを準備するとともに、前記ガンマ補正値と乗算することにより該ガンマ補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインを設定し、
原画像を撮像して得られるデジタル画像信号の階調に基づいて前記ルックアップテーブルからガンマ補正値を読み出し、
前記ルックアップテーブルから読み出されたガンマ補正値と前記設定されたガンマゲインとを乗算し、
前記原画像を撮像して得られるデジタル画像信号に対して、前記乗算によって伸長又は圧縮したガンマ補正値を減算又は加算することにより該デジタル画像信号をガンマ補正するガンマ補正方法において、
前記ルックアップテーブルに準備されているガンマ補正値は、前記ガンマゲインの大きさによって前記ガンマ補正方法による入出力特性を示す曲線が単調増加及び単調減少するガンマ補正値であり、
前記ガンマ補正方法による入出力特性を示す曲線が使用する全範囲にわたって単調増加するように前記ガンマゲインの可変範囲が設定されていることを特徴とするガンマ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガンマ補正方法に係り、特にルックアップテーブルを使用してデジタル画像信号をガンマ補正するようにしたガンマ補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の色信号の階調特性を揃えるガンマ補正回路は、色信号別に設けられており、またネガフイルムとリバーサルフイルムとを被写体とする場合には、合計６つのガンマ補正回路が設けられている（特許文献１）。
【０００３】
また、撮影時の露光がアンダーもしくはオーバーなネガ画像は、階調特性が異なり、ガンマ特性も異なる。そこで、特許文献１に記載の信号処理回路では、シーンによるガンマ特性の違いを補償するために可変ガンマを用いた画像信号処理を行っている。この信号処理は、アナログ処理で、ニー特性をもつガンマ補正回路の前段及び後段にそれぞれ可変ゲイン増幅回路を設け、これらの可変ゲイン増幅回路のゲインを調整することによりガンマを変えるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１０７０８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガンマ補正回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号処理系に設けられており、処理回路が多く複雑になるという問題がある。また、ルックアップテーブルを使用してＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号をガンマ補正する場合にも、各色信号別にそれぞれルックアップテーブルを準備する必要があり、ガンマ特性を変更する場合には、更に多くのルックアップテーブルを準備しなければならないという問題がある。更に、原画像の種類、例えばネガフイルムの画像かリバーサルフイルムの画像かによってフイルムのもっているガンマが異なるため、別個のルックアップテーブルを準備しなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、１つのルックアップテーブルによって種々のガンマ補正を行うことができ、色再現や階調特性に優れた画像処理を行うことができるとともにメモリ容量を低減することができるガンマ補正方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係るガンマ補正方法は、予めネガフイルム又はリバーサルフイルムのうちのいずれか一方のフイルムのもっているガンマに基づいて入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶するルックアップテーブルを準備し、前記一方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号の階調に基づいて前記ルックアップテーブルからガンマ補正値を読み出し、他方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号のガンマ補正時には、該デジタル画像信号の階調を白黒反転した階調に基づいて前記ルックアップテーブルに記憶されているガンマ補正値を読み出し、前記デジタル画像信号に対して前記読み出したガンマ補正値を加算又は減算することにより該デジタル画像信号をガンマ補正することを特徴としている。
【０００８】
即ち、１つのルックアップテーブルをネガフイルム及びリバーサルフイルムの画像を示すデジタル画像信号の両方のガンマ補正に使用できるようにしている。即ち、予めネガフイルム又はリバーサルフイルムのうちのいずれか一方のフイルムのもっているガンマに基づいて入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶するルックアップテーブルを準備し、他方のフイルムの画像を撮像して得られるデジタル画像信号のガンマ補正時には、そのデジタル画像信号の階調を白黒反転した階調に基づいて前記ルックアップテーブルに記憶されているガンマ補正値を読み出すようにしている。
【０００９】
請求項２に示すように請求項１のガンマ補正方法において、前記ルックアップテーブルから読み出されたガンマ補正値に対して予め設定したガンマゲインを乗算し、この乗算によって適宜伸長又は圧縮したガンマ補正値に基づいて前記デジタル画像信号をガンマ補正することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に係るガンマ補正方法は、予め入力信号の階調に応じたガンマ補正値を記憶する１つのルックアップテーブルを準備するとともに、前記ガンマ補正値と乗算することにより該ガンマ補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインを設定し、原画像を撮像して得られるデジタル画像信号の階調に基づいて前記ルックアップテーブルからガンマ補正値を読み出し、前記ルックアップテーブルから読み出されたガンマ補正値と前記設定されたガンマゲインとを乗算し、前記原画像を撮像して得られるデジタル画像信号に対して、前記乗算によって伸長又は圧縮したガンマ補正値を減算又は加算することにより該デジタル画像信号をガンマ補正するガンマ補正方法において、前記ルックアップテーブルに準備されているガンマ補正値は、前記ガンマゲインの大きさによって前記ガンマ補正方法による入出力特性を示す曲線が単調増加及び単調減少するガンマ補正値であり、前記ガンマ補正方法による入出力特性を示す曲線が使用する全範囲にわたって単調増加するように前記ガンマゲインの可変範囲が設定されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、ルックアップテーブルに記憶されるガンマ補正値が、単一の符号をもつようにしているため、前記ルックアップテーブルから読み出したガンマ補正値にガンマゲインを乗算してガンマ補正値を伸長又は圧縮する場合（ガンマ補正値を変更する場合）に不動点が生じることがなく、良好に調子を制御することができる。逆に、ガンマ補正値が正負両方の符号を持つ場合には、ゼロクロス点をもつことになる。このゼロクロス点はいかなるガンマゲインを乗算しても変化しない不動点となってしまい、良好に調子を制御することができない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るガンマ補正方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１は本発明が適用されるフイルムスキャナの一実施例を示す要部ブロック図である。このフイルムスキャナは、主として照明用の光源１０、撮影レンズ１２、ＣＣＤラインセンサ１４、アナログアンプ１６、Ａ／Ｄコンバータ１８、デジタル信号処理回路２０、モータ３１、キャプスタン３２及びピンチローラ３３を含むフイルム駆動装置、中央処理装置（ＣＰＵ）４０等を備えている。
【００１４】
光源１０は、フイルムカートリッジ５０内から引き出される現像済みのネガフイルム５２を図示しない赤外カットフィルタを介して照明し、フイルム５２を透過した透過光は、撮影レンズ１２を介してＣＣＤラインセンサ１４の受光面に結像される。
【００１５】
ＣＣＤラインセンサ１４は、フイルム搬送方向と直交する方向に１０２４画素分の受光部が配設されており、ＣＣＤラインセンサ１４の受光面に結像された画像光は、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタが設けられて各受光部で電荷蓄積され、光の強さに応じた量のＲ，Ｇ，Ｂの信号電荷に変換される。このようにして蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂの電荷は、ＣＣＤ駆動回路１５から加えられる１ライン周期のリードゲートパルスが加えられると、シフトレジスタに転送されたのちレジスタ転送パルスによって順次電圧信号として出力される。また、このＣＣＤラインセンサ１４は、各受光部に隣接してシャッターゲート及びシャッタードレインが設けられており、このシャッターゲートをシャッターゲートパルスによって駆動することにより、受光部に蓄積された電荷をシャッタードレインに掃き出すことができる。即ち、このＣＣＤラインセンサ１４は、ＣＣＤ駆動回路１５から加えられるシャッターゲートパルスに応じて受光部に蓄積する電荷を制御することができる、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００１６】
上記ＣＣＤラインセンサ１４から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂ電圧信号は、図示しないＣＤＳクランプによってクランプされてアナログアンプ１６に加えられ、ここで後述するようにゲインが制御される。アナログアンプ１６から出力される１コマ分のＲ，Ｇ，Ｂ電圧信号は、Ａ／Ｄコンバータ１８によって点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に変換されたのち、デジタル信号処理回路２０によって後述する白バランス、黒バランス、ネガポジ反転、ガンマ補正等が行われ、ＹＣＣ変換回路３５によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂに変換される。そして、輝度信号Ｙとクロマ抑圧回路３６を経由したクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂは、図示しない画像メモリに記憶される。
【００１７】
尚、画像メモリに記憶された１コマ分の輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂは、繰り返し読み出され、Ｄ／Ａコンバータによってアナログ信号に変換されたのち、エンコーダでＮＴＳＣ方式の複合映像信号に変換されてモニタＴＶに出力される。これにより、モニタＴＶによってフイルム画像を見ることができるようになる。
【００１８】
フイルム駆動装置は、フイルムカートリッジ５０のスプール５０Ａと係合し、そのスプール５０Ａを正転／逆転駆動するフイルム供給部と、このフイルム供給部から送出されるフイルム５２を巻き取るフイルム巻取部と、フイルム搬送路に配設され、フイルム５２をモータ３１によって駆動されるキャプスタン３２とピンチローラ３３とで挟持してフイルム５２を所望の速度で搬送する手段とから構成されている。尚、上記フイルム供給部は、フイルムカートリッジ５０のスプール５０Ａを図１上で時計回り方向に駆動し、フイルム先端がフイルム巻取部によって巻き取られるまでフイルムカートリッジ５０からフイルム５２を送り出すようにしている。また、ＣＰＵ４０は、モータ回転数／方向制御回路３４を通じてモータ３１の正転／逆転、起動／停止、パルス幅変調によるフイルム搬送速度の制御を行うことができる。
【００１９】
さて、フイルムカートリッジ５０がカートリッジ収納部（図示せず）にセットされ、フイルムカートリッジ５０からフイルム５２が送り出されてフイルム先端がフイルム巻取部の巻取軸に巻き付けられると（フイルムローディングが完了すると）、フイルム５２が一定速度で搬送される。これにより、フイルム画像のスキャンが行われ、ＣＣＤラインセンサ１４、アナログアンプ１６及びＡ／Ｄコンバータ１８を介して積算ブロック４１に点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号が取り込まれる。
【００２０】
積算ブロック４１は、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号毎に所定の積算エリアのデジタル画像信号の階調（本実施例では、９ビット（０〜５１１）の階調）を積算し、その積算エリアの平均階調を求め、１画面に付き５０００〜１００００点数の積算エリアの各階調データを作成する。更に、積算ブロック４１は、順次作成される階調データに基づいて各階調毎の度数をカウントし、この度数が階調データの総点数に対して設定された閾値ＴＨ（本実施例では総点数の１％）を越えた場合にはカウントを停止する。即ち、積算ブロック４１は、図２に示すように０〜５１１までの全ての階調に対して最大閾値ＴＨまでカウントした簡易ヒストグラム（図２中の斜線で示すヒストグラム）を作成し、ＣＰＵ４０に出力する。尚、上記閾値ＴＨを越える度数をカウントしないことにより、カウンタのビット数を大幅に低減することができる。また、図２上で２点鎖線は、総点数をカウントした場合の本来のヒストグラムである。
【００２１】
ＣＰＵ４０は、図２に示した簡易ヒストグラムの階調の小さい方から度数を順次累算し、その累算度数が前記閾値ＴＨと一致又は最初に越えたときの階調を基準最小値としてＲ，Ｇ，Ｂ毎に求めるとともに、簡易ヒストグラムの階調の大きい方から度数を順次累算し、その累算度数が前記閾値ＴＨと一致又は最初に越えたときの階調を基準最大値としてＲ，Ｇ，Ｂ毎に求める。
【００２２】
次に、白バランス、黒バランス、ネガポジ反転、ガンマ補正等を行うデジタル信号処理回路２０について説明する。
【００２３】
先ず、白バランス及び黒バランスを合わせるために使用するオフセット値、ゲイン量の算出方法について説明する。
【００２４】
ＣＰＵ４０は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に求めた基準最大値に基づいてＲ，Ｇ，Ｂ毎のオフセット値を算出するとともに、基準最大値及び基準最小値に基づいてＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン量を算出する。即ち、Ｒの基準最大値をＲｒｅｆ　ｍａｘ、基準最小値をＲｒｅｆ　ｍｉｎとすると、上記オフセット値及びゲイン量は、次式、
オフセット値＝５１１−Ｒｒｅｆ　ｍａｘ…（１）
ゲイン量＝５１１／（Ｒｒｅｆ　ｍａｘ−Ｒｒｅｆ　ｍｉｎ）　　　…（２）
により算出する。
【００２５】
尚、式（１）、（２）は、Ｒに関するものであるが、他の色チャンネルも同様にして算出する。また、ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号は９ビットとして表しており、５１１はその最大値である。
【００２６】
そして、スキャン時にＡ／Ｄコンバータ１８から出力されるオリジナルＲｏｒｇに対して、次式、
Ｒ１＝Ｒｏｒｇ＋オフセット値　　　　　　　　　　　…（３）
に示すようにＲのオフセット値を加算することによって黒点オフセットされたデジタル画像信号Ｒ１を得ることができる。Ｇ，Ｂのオリジナルについても同様の処理を行うことににより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号のピーク値（ポジ画像の黒）が一致させられる（図３（Ａ）参照）。
【００２７】
続いて、上記オフセットされたデジタル画像信号Ｒ１に対して、次式、
Ｒ２＝５１１−Ｒ１　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
の演算を実行することにより、ネガポジ反転が行われる（図３（Ｂ）参照）。
【００２８】
次に、ネガポジ反転されたデジタル画像信号Ｒ２に対して、式（２）で求めたゲイン量を、次式に示すように乗算することにより、
Ｒ３＝Ｒ２×ゲイン量　　　　　　　　　　　　　　…（５）
Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号の他方のピーク値（ポジ画像の白）が一致させられる（図３（Ｃ）参照）。
【００２９】
最後に、ゲイン量が乗算されたＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号にそれぞれ異なるガンマ補正を行うことにより、グレーが合わせられる（図３（Ｄ）参照）。
【００３０】
次に、上記ガンマ補正について更に詳細に説明する。
【００３１】
先ず、図４に示すようにガンマ補正をする際の基準となるルックアップテーブル（以下、ベースＬＵＴという）を準備する。
【００３２】
このベースＬＵＴは、ネガフイルムがもっているガンマの曲線とブラウン管に出力される映像信号がもっているガンマ（一般的にはγ＝０．４５）の曲線との差分を示すガンマ補正値が各階調毎に記憶されている。尚、入出力特性を示す実際のルックアップテーブル（以下、実際のＬＵＴという）は、図４（Ａ）に示すように関数ｙ＝ｘからベースＬＵＴ（ガンマ補正値）を差し引いたものである。
【００３３】
また、ベースＬＵＴに対して、ガンマゲインを乗算することにより、ベースＬＵＴを変化させることができる（図４（Ｂ）参照）。これにより１つのベースＬＵＴから適宜のガンマゲインを乗算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマ補正値が伸長又は圧縮されたＬＵＴを得ることができる。尚、図４（Ｃ）は、関数ｙ＝ｘからそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ毎にガンマ補正値が伸長又は圧縮されたＬＵＴを差し引くことにより得られるＲ，Ｇ，Ｂ毎の実際のＬＵＴである。
【００３４】
従って、前述した式（３）〜（５）によって白バランス及び黒バランスが合わされ、ネガポジ反転された点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に対してガンマ補正を行う場合には、点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に基づいて前記ベースＬＵＴから順次ガンマ補正値を読み出し、そのガンマ補正値にＲ，Ｇ，Ｂ毎のガンマゲインを乗算して適宜伸長又は圧縮したガンマ補正値を求め、点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号から色別に伸長又は圧縮したガンマ補正値を減算することにより点順次で各色別にガンマ補正を行うことができる。
【００３５】
ところで、上記ベースＬＵＴの特徴は、図４（Ａ）に示したようにガンマ補正値が単一の符号（この実施例では正の値）のみをもっていることである。これにより、ベースＬＵＴに乗算するガンマゲインを変えると、図４（Ｃ）に示すように実際のＬＵＴは全階調にわたって変動することになる。これに対し、図５（Ｂ）に示すベースＬＵＴのようにガンマ補正値が正負両方の符号を持つ場合には、ゼロクロス点をもつことになる。このゼロクロス点はいかなるガンマゲインを乗算しても変化しない不動点（図５（Ａ））となってしまい、良好に調子を制御することができない。
【００３６】
また、図６は、関数ｙ＝ｘからベースＬＵＴを差し引いた実際のＬＵＴと、その実際のＬＵＴの隣合う差分値の頻度分布を示している。同図に示すように、実際のＬＵＴの隣合う差分値は、ノイズレベルよりも小さい所定値（この実施例では４）以下に抑えられている。即ち、実際のＬＵＴの隣合う差分値（微分値、傾き）を大きくしすぎると、撮像系のノイズや、ネガの粒状を目立たせる方向に作用するため、これを避けるために上記のように差分値を制限し、Ｓ／Ｎの向上を図っている。
【００３７】
更に、図７に示すように実際のＬＵＴは、ベースＬＵＴに乗算するガンマゲインの大きさに応じて入出力特性が変わり、ガンマゲインが所定値以上になると、単調増加性が失われる。例えば、ガンマゲインが１．２の場合には、実線で示す実際のＬＵＴは破線で示すようになり、単調増加性は保たれているが、ガンマゲインが１．４の場合には、実線で示す実際のＬＵＴは一点鎖線で示すようになり、単調増加性が失われる。
【００３８】
従って、本発明では、ガンマゲインの可変範囲を実際のＬＵＴが単調増加する範囲内とし、これによりガンマ補正が良好に行われるようにしている。尚、単調増加性が失われるガンマゲインの値は、ベースＬＵＴによって異なる。
【００３９】
図８は図１に示したデジタル信号処理回路２０の内部構成を含むブロック図である。このデジタル信号処理回路２０は上述したデジタル信号処理を行うもので、主として加算器２１、２２、２４、乗算器２３、２６、及びベースＬＵＴ２５から構成されている。加算器２１には、Ａ／Ｄコンバータ１８から点順次のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号ＣＭＰＡＤが入力している。尚、デジタル画像信号ＣＭＰＡＤは、所定のクロックにしたがって時系列的にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｇと流れている。
【００４０】
一方、ＣＰＵ４０は、式（１）及び（２）に示したようにＲ，Ｇ，Ｂ毎にオフセット値（Ｒｏｆｆｓｅｔ，Ｇｏｆｆｓｅｔ，Ｂｏｆｆｓｅｔ）及びゲイン量（Ｒｗｂｇａｉｎ，Ｇｗｂｇａｉｎ，Ｂｗｂｇａｉｎ）を算出して記憶するとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマゲイン（Ｒｇａｍｇａｉｎ，Ｇｇａｍｇａｉｎ，Ｂｇａｍｇａｉｎ）を記憶している。また、これらのオフセット値等は、各コマ毎に記憶されている。そして、アドレスデコーダ４２によってスキャンしようとするコマに対応するオフセット値等が選択され、図８中のＩＮＴＤＡＴＡによってＲ，Ｇ，Ｂのオフセット値はレジスタ４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに格納され、Ｒ，Ｇ，Ｂのゲイン量はレジスタ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂに格納され、Ｒ，Ｇ，Ｂのガンマゲインはレジスタ４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂに格納される。尚、これらのレジスタには、１コマ分のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号が処理されるまで保持される。
【００４１】
レジスタ４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに格納されたオフセット値（Ｒｏｆｆｓｅｔ，Ｇｏｆｆｓｅｔ，Ｂｏｆｆｓｅｔ）はマルチプレクサ４６に加えられており、マルチプレクサ４６の他の入力には、前記所定のクロックを分周して作成されたタイミング信号ＩＮＴＣＯＬＳＬ０，１が加えられている。マルチプレクサ４６は、タイミング信号ＩＮＴＣＯＬＳＬ０，１によって３つのオフセット値からいずれか１つのオフセット値を選択し、この選択したオフセット値をデジタル信号処理回路２０の加算器２１の他の入力に出力する。
【００４２】
同様にして、マルチプレクサ４７は、レジスタ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂから入力する３つのゲイン量（Ｒｗｂｇａｉｎ，Ｇｗｂｇａｉｎ，Ｂｗｂｇａｉｎ）のうちの１つのゲイン量を選択し、この選択したゲイン量を乗算器２３に出力し、また、マルチプレクサ４８は、レジスタ４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂから入力する３つのガンマゲイン（Ｒｇａｍｇａｉｎ，Ｇｇａｍｇａｉｎ，Ｂｇａｍｇａｉｎ）からいずれか１つのガンマゲインを選択し、この選択したガンマゲインを乗算器２６に出力する。
【００４３】
一方、加算器２１には前述したようにデジタル画像信号ＣＭＰＡＤが入力しており、加算器２１はデジタル画像信号ＣＭＰＡＤとオフセット値とを加算する。これにより、黒点オフセットされたデジタル画像信号が得られる（式（３）、図３（Ａ）参照）。
【００４４】
加算器２１から出力される黒点オフセットされたデジタル画像信号は、加算器２２の負入力に加えられ、加算器２２の正入力には白ピークレベルを示す値（５１１）が加えられており、加算器２２は５１１から黒点オフセットされたデジタル画像信号を減算する。これによりネガポジ反転されたデジタル画像信号が得られる（式（４）、図３（Ｂ）参照）。
【００４５】
続いて、ネガポジ反転されたデジタル画像信号は、乗算器２３に加えられる。乗算器２３の他の入力にはマルチプレクサ４７からゲイン量が加えられており、乗算器２３は２入力を乗算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号のポジ画像の白を合わせる（式（５）、図３（Ｃ）参照）。
【００４６】
次に、乗算器２３から出力されるデジタル画像信号は、加算器２４及びベースＬＵＴ２５に加えられる。ベースＬＵＴ２５は、図４（Ａ）に示したように入力信号の階調に応じたガンマ補正値を有しており、入力するデジタル画像信号の階調に応じたガンマ補正値を読み出し、このガンマ補正値を乗算器２６に出力する。乗算器２６の他の入力にはマルチプレクサ４８からガンマゲインが加えられており、乗算器２３は２入力を乗算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号の色別のガンマ補正値を生成し、これを加算器２４の負入力に出力する。
【００４７】
加算器２４は入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号から各色別に伸長又は圧縮されたガンマ補正値を減算する。これによりガンマ補正された正規のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号ＲＧＢＧｇａｍが得られる。
【００４８】
尚、露光の異なるネガは、被写体輝度に対する階調特性が異なり、ガンマ特性も異なる。従って、ネガの露光量に応じてベースＬＵＴを変化させる必要がある。そこで、ネガの露光量に応じて前述した色別のガンマゲイン（Ｒｇａｍｇａｉｎ，Ｇｇａｍｇａｉｎ，Ｂｇａｍｇａｉｎ）を変化させるようにすれば、ネガの露光量に応じたガンマ補正を行うことができる。
【００４９】
さて、上述したガンマ補正方法は、１つのベースＬＵＴを用い、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にガンマゲインを変えてＲ，Ｇ，Ｂ信号の中間調のグレーを合わせているが、ハイライト部及びシャドー部においては、グレーをガンマゲインのみで合わせるのは困難である。なぜならば、ガンマゲインは中間調を合わせるように決定されるからである。その結果、ハイライト部及びシャドー部は完全には一致せず、特にハイライト部における不一致に伴う色付きは悪い印象を与える。
【００５０】
そこで、本発明では、以下に示すような信号処理を行ってハイライト部及びシャドー部における色付きを低減するようにしている。
【００５１】
即ち、図１のデジタル信号処理回路２０から出力されるガンマ補正されたＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号は、ＹＣＣ変換回路３５に加えられる。ＹＣＣ変換回路３５は、入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号に基づいて、次式の演算を行うことによりＲ，Ｇ，Ｂ信号から輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃｒ，ＣｂのＹＣＣ変換を行う。
【００５２】
Ｙ　＝｛（Ｒ／２＋Ｒ／８）＋（Ｇ＋Ｇ／８）＋Ｂ／４｝／２　　…（６）
Ｃｒ＝Ｋ１（Ｒ−Ｇ）＋Ｋ２（Ｂ−Ｇ）　　　　　　　　　　　　…（７）
Ｃｂ＝Ｋ３（Ｒ−Ｇ）＋Ｋ４（Ｂ−Ｇ）　　　　　　　　　　　　…（８）
尚、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４は定数である。
【００５３】
ＹＣＣ変換回路３５によってＹＣＣ変換された輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂは、クロマ抑制回路３６に加えられる。クロマ抑制回路３６は可変増幅器から構成されており、図９に示すように輝度信号の階調に応じてクロマゲインを可変させる。即ち、輝度信号が大きいハイライト部では、クロマゲインを１よりも小さくし、同様に輝度信号が小さいシャドー部もクロマゲインを１よりも小さくし、これによりハイライト部及びシャドー部におけるクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂを抑圧するようにしている。尚、ハイライト部及びシャドー部以外では、クロマゲインを１にし、入力するクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂをそのまま出力する。
【００５４】
このようにクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂを抑圧することにより、ハイライト部及びシャドー部における色付きを低減することができる。
【００５５】
次に、前述したネガフイルム用のベースＬＵＴを利用して、リバーサルフイルム用のＬＵＴを作成する方法について説明する。
【００５６】
この場合には、ネガフイルム用のベースＬＵＴからガンマ補正値を読み出す際に、逆側から読み出すようにする。例えば、ベースＬＵＴに０〜５１１の階調別にガンマ補正値が記憶されている場合に、リバーサルフイルムの画像信号の階調が０，１，２…の場合には、前記ベースＬＵＴにおいて５１１，５１０，５０９…の階調に対応して記憶されているガンマ補正値を読み出すようにする。このようにして読み出すことにより、実質的に図１０（Ｂ）に示すようなベースＬＵＴから読み出すことになる。また、リバーサルフイルムの実際のＬＵＴは、図１０（Ａ）に示すように関数ｙ＝ｘに、図１０（Ｂ）に示すベースＬＵＴを加算したものである。
【００５７】
次に、リバーサルフイルムの画像を撮像した場合の信号処理について、図８のデジタル信号処理回路２０を参照しながら説明する。
【００５８】
先ず、加算器２１でデジタル画像信号ＣＭＰＡＤからＲ，Ｇ，Ｂ毎のオフセット値を減算し、黒レベルを合わせる。尚、上記オフセット値は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎の基準最小値である。そして、黒点オフセットされたデジタル画像信号は、ネガポジ反転するための加算器２２をそのまま通過させる。続いて、加算器２２を通過したデジタル画像信号は、乗算器２３でＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン量が乗算され、白ピークが合わされる。
【００５９】
次に、乗算器２３から出力されるデジタル画像信号は、加算器２４及びベースＬＵＴ２５に加えられる。ベースＬＵＴ２５では、入力するデジタル画像信号の階調を白黒反転した階調に応じたガンマ補正値が読み出され、このガンマ補正値を乗算器２６に出力する。乗算器２６の他の入力にはマルチプレクサ４８から中間調のグレーを合わせるためのガンマゲインが加えられており、乗算器２６は２入力を乗算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号の色別のガンマ補正値を生成し、これを加算器２４に出力する。
【００６０】
加算器２４は入力するＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号と各色別に伸長又は圧縮されたガンマ補正値とを加算する。これによりガンマ補正された正規のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像信号ＲＧＢＧｇａｍが得られる。
【００６１】
尚、上記実施例ではネガフイルム用のベースＬＵＴをリバーサルフイルム用に適用する場合について説明したが、これに限らず、リバーサルフイルム用のベースＬＵＴをネガフイルム用に適用することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガンマ補正方法によれば、１つのベースＬＵＴ及びデジタル信号処理回路をネガフイルム及びリバーサルフイルムの画像を示すデジタル画像信号の両方のガンマ補正に応用することができる。また、ベースＬＵＴにガンマゲインを乗算することにより種々のガンマ補正値を発生させるようにしたため、１つのベースＬＵＴで済み、メモリ容量も少なくて済むという利点がある。更に、ベースＬＵＴから読み出したガンマ補正値を伸長又は圧縮するためのガンマゲインの変動範囲を、実際のＬＵＴ曲線の単調増加性が保たれるまでとしたため、調子が反転することもなく自然な画像の再生ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明が適用されるフイルムスキャナの一実施例を示す要部ブロック図である。
【図２】図２は基準最大値及び基準最小値の求め方を説明するために用いたヒストグラムである。
【図３】図３（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ図１のデジタル信号処理回路の各部における処理内容を示すグラフである。
【図４】図４（Ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれガンマ補正方法を説明するために用いたグラフである。
【図５】図５（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれは不動点をもった実際のＬＵＴ及びベースＬＵＴを示すグラフである。
【図６】図６は実際のＬＵＴとその実際のＬＵＴの隣合う差分値の頻度分布を示すグラフである。
【図７】図７はガンマゲインの大きさによって実際のＬＵＴが変動する変動範囲を説明するために用いたグラフである。
【図８】図８は図１のデジタル信号処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図９】図９は図１のクロマ抑圧回路を説明するために用いた輝度レベルに対するクロマゲインを示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれはリバーサルフイルムの画像に対する実際のＬＵＴ及びベースＬＵＴを示すグラフである。
【符号の説明】
１０…光源、１２…撮影レンズ、１４…ＣＣＤラインセンサ、１５…ＣＣＤ駆動回路、１８…Ａ／Ｄコンバータ、２０…デジタル信号処理回路、２１、２２、２４…加算器、２３、２６…乗算器、２５…ベースＬＵＴ、３１…モータ、３５…ＹＣＣ変換回路、３６…クロマ抑圧回路、４０…中央処理装置（ＣＰＵ）、４１…積算ブロック、４２…アドレスデコーダ、４３Ｒ〜４５Ｂ…レジスタ、４６、４７、４８…マルチプレクサ、５０…フイルムカートリッジ、５２…ネガフイルム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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