(57)【要約】 【目的】良好な再生画像を得ることができる画像処理方法を提供する。【構成】写真フイルムＦにはコマ毎に磁気記録層１０６が形成されると共に、該磁気記録層１０６には撮影時における撮影サイズ情報がコマ毎に記録され、コマ画像の撮像時には前記撮影サイズ情報に基づいて、その撮影サイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行う。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像済みスチル写真フイルムのコマ画像を撮像して得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号を画像処理する画像処理方法に於いて、
前記写真フイルムにはコマ毎に磁気記録層が形成されると共に、該磁気記録層には撮影時における撮影サイズ情報がコマ毎に記録され、
コマ画像の撮像時には前記撮影サイズ情報に基づいて、その撮影サイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法に係り、特にカラーネガフイルムの画像を読み取るフイルムスキャナの画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラーネガフイルムのコマ画像をＣＣＤ等の固体撮像素子で撮像し、このＣＣＤから出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を画像処理してモニタＴＶに表示するフイルムスキャナが提案されている。
【０００３】
かかるネガフイルムの画像処理方法として、例えば、特開昭６３−１２４６６５号公報に開示されたものがある。この画像処理方法は、ＣＣＤから出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号の全ての階調（８ｂｉｔ）に対するヒストグラムをＲ，Ｇ，Ｂ信号別に作成し、このヒストグラムの最大度数の１／１６をしきい値として、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号毎に基準最小値と基準最大値とを算出し、そして、算出した前記基準最小値、及び基準最大値を各々近づける画像処理を行っている。
【０００４】
また、前記画像処理方法では、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大小関係に基づいて、ネガの重層効果の影響を受けているか否かを判断し、重層効果の影響を受けていると判断した場合にはヒストグラムを作成しないようにして、基準最小値の誤検出を防止している。具体的には、黄色の被写体を撮影したネガは、例えば信号別にみるとＢ＞Ｒ＞Ｇの順番になっており、このような関係をもつデータは、ネガの重層効果が生じていると判断してヒストグラムの加算は行わず、実際の基準最小値を検出するようにしている。
【０００５】
一方、撮影時の色温度がデイライトからはなれた場合、例えば３５００°Ｋのとき信号別にみると、ＲＧＢび大小関係が通常の状態から異なる。具体的には、およそＧ＞Ｂ＞Ｒ、もしくは、Ｂ＞Ｇ＞Ｒとなる。
【０００６】
また、赤い被写体を撮影した場合も上記と同様な振舞いをする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開昭６３−１２４６６５号公報の画像処理方法では、ＲＧＢ信号の大小関係のみで判定を行っているので、ＲＧＢの大小関係が変化した原因が、重層効果なのか、撮影時の色温度なのか判別ができないという欠点がある。  本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、良好な色再現の画像を再生することができる画像処理方法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】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成する為に、現像済みスチル写真フイルムのコマ画像を撮像して得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号を画像処理する画像処理方法に於いて、前記写真フイルムにはコマ毎に磁気記録層が形成されると共に、該磁気記録層には撮影時における撮影サイズ情報がコマ毎に記録され、コマ画像の撮像時には前記撮影サイズ情報に基づいて、その撮影サイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の画像処理方法によれば、写真フイルムのコマ毎に形成された磁気記録層に、撮影時における撮影サイズ情報をコマ毎に記録し、コマ画像の撮像時には前記撮影サイズ情報に基づいて、その撮影サイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにした。例えば、パノラマサイズのコマ画像に対してフルサイズの領域内の全Ｒ，Ｇ，Ｂ信号について画像処理を行うと、コマ画像の外側で得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号も一緒に画像処理してしまうので、コマ画像の再生に悪影響が生じる。しかし、本案の如く、パノラマサイズの場合には、パノラマサイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにしたので、良好な再生画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明に係る画像処理方法によれば、写真フイルムのコマ毎に形成された磁気記録層に、撮影時における撮影サイズ情報をコマ毎に記録し、コマ画像の撮像時には前記撮影サイズ情報に基づいて、その撮影サイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにしたので、良好な再生画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下添付図面に従って本発明に係る画像処理方法の好ましい実施例について詳説する。
【００１２】
図１は、本発明に係る画像処理方法が適用されたフイルムスキャナの実施例を示す要部ブロック図で、図２は本フイルムスキャナに使用される現像済みスチル写真フイルムＦの説明図である。図２に示すように、前記写真フイルムＦは、フイルムカートリッジ１００のスプール軸１０２に巻回されて収納されると共に、コマ１０４毎に磁気記録層１０６が形成されている。この磁気記録層１０６には、フイルム撮影時における色温度情報が磁気データとしてコマ１０４毎に記録されている。
【００１３】
前記フイルムスキャナは図１に示すように、本体１０内に写真フイルムＦを搬送するフイルム駆動装置１２、磁気ヘッド装置１４、照明用の光源１６、撮影レンズ１８、ＣＣＤラインセンサ２０、信号処理回路２２、積算ブロック２４、エンコーダ２６、及び中央処理装置（ＣＰＵ）２８等を備えている。
【００１４】
フイルム駆動装置１２は、フイルムカートリッジ１００のスプール軸１０２と係合し、そのスプール軸１０２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り出される写真フイルムＦ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、写真フイルムＦをモータによって駆動されるキャプスタン３０とピンチローラ３２とで挟持して写真フイルムＦを所望の速度で搬送する手段とから構成されている。前記フイルム供給部は、フイルムカートリッジ１００のスプール軸１０２を図中で反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１００から写真フイルムＦを送り出すようにしている。
【００１５】
前記磁気ヘッド装置１４は、ＣＰＵ２８から磁気記録再生装置３４を介して駆動され、写真フイルムＦの磁気記録層１０６に記録された色温度情報を読み取ることができる。磁気ヘッド装置１４で読み取られた前記色温度情報は、ＣＰＵ２８のＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）にコマ毎に記録される。
【００１６】
光源１６は、フイルムカートリッジ１００内から引き出される現像済みのフイルムＦを赤外カットフィルタ３６を介して照明し、フイルムＦを透過した透過光は、撮影レンズ１８を介してＣＣＤラインセンサ２０の受光面に結像される。
【００１７】
前記ＣＣＤラインセンサ２０は、フイルム搬送方向と直交する方向に多数の受光部が配設されており、ＣＣＤラインセンサ２０の受光面に結像された画像光はＲ，Ｇ，Ｂフイルタが設けられた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３８から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。出力されたＲ，Ｇ，Ｂの電圧信号は、ＣＤＳクランプ４０によって保持されて図示しないアナログアンプに加えられ、このアナログアンプによってゲインが制御される。
【００１８】
アナログアンプから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの電圧信号は、Ａ／Ｄコンバータ４２によってＲ，Ｇ，Ｂデジタル信号に変換されたのち、信号処理回路２２に出力される。
【００１９】
ここで、例えば図３（Ａ）に示すようにリニアに階調が増加する被写体であって、デイライトの色温度（４５００°Ｋ〜６５００°Ｋ）で撮影されたコマ画像をＣＣＤラインセンサ２０で撮像すると、ＣＣＤラインセンサ２０から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの出力信号は、ネガフイルムの持っているガンマにより図３（Ｂ）に示すような波形になる。
【００２０】
信号処理回路２２は、入力するＲ，Ｇ，Ｂ信号の黒レベル、ネガポジ反転、白レベル、ガンマ補正の信号処理を行うもので、先ず、入力するＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してＲ，Ｇ，Ｂ信号別のオフセット値を図１に示す加算回路４４で加算することによってＲ，Ｇ，Ｂ信号のピーク値（ポジ画像の黒レベル）を近づける（図３（Ｃ）参照）。
【００２１】
続いて、ネガポジ反転回路４６によって所定のピーク値から前記オフセットされたＲ，Ｇ，Ｂ信号を減算し、ネガポジ反転を行う。図３（Ｄ）はネガポジ反転されたＲ，Ｇ，Ｂ信号を示す。
【００２２】
次に、ネガポジ反転されたＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して、それぞれ各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号別のゲイン量を乗算回路４８で乗算することにより、ホワイトバランス補正を行う。即ち、図３（Ｅ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の他方のピーク値（ポジ画像の白レベル）を近づける。
【００２３】
ガンマ補正回路５０は、ホワイトバランス補正されたＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してそれぞれ異なるガンマ補正を行うことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の中間調を合わせるとともに、所定のガンマ（γ＝0.45）を示す階調となるようにしている（図３（Ｆ）参照）。ガンマ補正回路５０から出力されたＲ，Ｇ，Ｂデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ５２によってＲ，Ｇ，Ｂアナログ信号に変換されたのち、エンコーダ２４出力され、エンコーダ２４によってＮＴＳＣ方式の映像信号に変換されてモニタＴＶ５４に出力される。
【００２４】
一方、前記Ａ／Ｄコンバータ４２から出力された写真フイルムＦの１コマ分のＲ，Ｇ，Ｂデジタル信号は、積算ブロック２４に入力される。積算ブロック２４は、１画面のＲ，Ｇ，Ｂデジタル信号毎に所定画素数のデジタル信号を積算してその平均を求め、１画面につき５０００〜１００００点数の階調データを作成する。更に、積算ブロック２４は、各階調（本実施例では８ｂｉｔ（２５５）の階調とする）毎の度数をカウントし、この度数が前記階調データの総点数のしきい値（ＴＨ：本実施例では１％とする）を越えた場合にはカウントを停止する。即ち、本実施例の積算ブロック２４は、前記しきい値以上の階調データはカウントしない。このようにして積算ブロック２４は、０〜２５５までの全ての階調に対して前記しきい値までカウントした図４中斜線で示す簡易形のヒストグラム６０を作成し、ＣＰＵ２８に出力する。ＣＰＵ２８は、図４に示したヒストグラム６０の階調の小さい方からカウントした累積度数が総点数の所定の値（本実施例では１％とする）を越えた点を階調データの基準最小値としてＲ，Ｇ，Ｂ信号毎に算出すると共に、頻度分布６０の階調の大きい方からカウントした累積度数が総点数の所定の値（本実施例では１％とする）を越えた点を階調データの基準最大値としてＲ，Ｇ，Ｂ信号毎に算出する。
【００２５】
ＣＰＵ２８は、前記基準最大値を用いてＲ，Ｇ，Ｂ毎のオフセット値を算出し、このオフセット値を加算回路４４に出力する。これにより、加算回路４４によってＲ，Ｇ，Ｂ信号のピーク値（ポジ画像の黒レベル）を図３（Ｃ）で示したように合わせることができる。また、ＣＰＵ２８は、前記基準最小値と前記基準最大値に基づいてＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン量を算出し、このゲイン量を乗算回路４８に出力する。これにより、乗算回路４８によってＲ，Ｇ，Ｂ信号のピーク値（ポジ画像の白レベル）を図３（Ｅ）に示したように合わせることができる。尚、図４中二点鎖線で示すヒストグラム６１は、全ての階調データをカウントした場合のヒストグラムを示している。
【００２６】
次に、前記の如く構成されたフイルムスキャナの画像処理方法について説明する。
【００２７】
先ず、ネガフイルムの階調特性は図５に示すように、高彩度の被写体を撮影した場合（曲線Ａ）には、通常のグレーを撮影した場合（曲線Ｂ）と比較して重層効果の影響を受けて調子が立ってくる。そこで、本実施例では、写真フイルムＦのコマ１０４毎の磁気記録層１０６に記録された色温度情報に基づいて、前記重層効果の影響を解消する。
【００２８】
即ち、ＣＰＵ２８は、磁気ヘッド装置１４で読み取った色温度情報がデイライト付近の色温度（本実施例では５０００°Ｋ〜６０００°Ｋとする）の範囲内か否かを判別し、その色温度が前記範囲内であれば、そのコマ画像の撮影時に得られるＲ、Ｇ、Ｂ信号の各々の基準最大値（refmax）、基準最小値（refmin）が近い値になるのが望ましいので、以下のような補正処理を行う。
【００２９】
Ｒrefmax＝Ｒrefmax  ＋（Ｇrefmax  −  Ｒrefmax）／ｋ
Ｂrefmax＝Ｂrefmax  ＋（Ｇrefmax  −  Ｂrefmax）／ｋ
Ｒrefmin＝Ｒrefmin  ＋（Ｇrefmin  −  Ｒrefmin）／ｋ
Ｂrefmin＝Ｂrefmin  ＋（Ｇrefmin  −  Ｂrefmin）／ｋ
ここで、ｋは定数で例えば１６。Ｇrefmax、Ｇrefmin  は何もせず。
【００３０】
これより求められた、新しい基準最大値、基準最小値を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）に示したように画像信号処理回路２２で信号処理を行わせる。このように、基準最大値、基準最小値のＲＧＢ各々を近い値に補正するので、重層効果の影響を解消できる。これにより、そのコマ画像は、グレーバランスがとられた状態でモニタＴＶ５４に再生される。
【００３１】
また、磁気ヘッド装置１４で読み取った色温度情報がデイライト付近の色温度であるならば、基準最大値、基準最小値の各々ＲＧＢの大小関係を調べ、この大小関係がある所定の関係になっているときに、上記のように、基準最大値、基準最小値のＲＧＢ各々を近い値になるように補正するようにしてもよい。
【００３２】
一方、磁気ヘッド装置１４で読み取った色温度情報が前記デイライトの色温度の範囲よりも高い場合、及び低い場合には、ＣＰＵ２８は、積算ブロックより作成された簡易ヒストグラムよりカウントした基準最大値、基準最小値をそのまま用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を、図３（Ａ）〜（Ｆ）に示したように画像処理回路２２で信号処理を行わせる。これにより、コマ画像はその撮影時の色温度が補正されて、良好な色再現が画像をモニタＴＶ５４に再生することができる。
【００３３】
従って、本実施例によれば、撮影時の色温度がデイライト以外の場合、撮影時の色温度に応じて光質補正を行うので、撮影時の色温度がばらついても良好な色再現をしたコマ画像を再生できる。また、撮影時の色温度がデイライトの場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を近付けるように補正するので、ネガの重層効果の影響を受けた、カラーフェリアのシーンに対しても、良好な色再現の画像を再生できる。
【００３４】
更に、本実施例では、色温度情報を利用してデイライト時の重層効果の補正を行なうので、高色温度、低色温度時を重層効果の影響によるカラーフェリアシーンと誤検出することなく適切に補正でき、良好な色再現の画像を再生できる。
【００３５】
次に、写真フイルムＦの磁気記録層１０６に、撮影時における逆光情報を記録するようにした場合の画像処理方法について説明する。
【００３６】
磁気ヘッド装置１４が逆光情報を読み取ると、ＣＰＵ２８はガンマ補正回路５０のガンマ補正を抑制する。ここで、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）について説明する。このベースＬＵＴは図６（Ａ）に示すように、関数ｙ＝ｘから適当なガンマ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）を差し引いた差分値（ガンマ補正値）をもっており、このベース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６（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信号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。また、関数ｙ＝ｘからそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ信号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、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号毎の実際のＬＵＴを得ることができる（図６（Ｃ）参照）。
【００３７】
そこで、本実施例では、磁気ヘッド装置１４が逆光情報を読み取ると、ＣＰＵ２８はガンマ補正回路５０のベースＬＵＴのガンマゲインを下げてＲ，Ｇ，Ｂ信号の中間調のガンマ補正を抑制する。これにより、本実施例では、再生されたコマ画像全体が明るくなるので、被写体が黒くなるのを防止することができる。
【００３８】
次に、写真フイルムＦの磁気記録層１０６に、撮影時における主要被写体の位置情報を記録するようにした場合の画像処理方法について説明する。
【００３９】
磁気ヘッド装置１４が主要被写体の位置情報を読み取ると、ＣＰＵ２８は、その位置を含む所定エリアの輝度の平均値を算出し、この平均値が主要被写体の好ましい明るさの値となるようにＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してガンマ補正する。
【００４０】
具体的には図７に示すように、主要被写体の画素位置がコマ画像のＸ−Ｙ座標上に於いて（Ｘ０、Ｙ０）である場合、その（Ｘ０、Ｙ０）点を中心とした（Ｘ０−ａ、Ｙ０＋ａ）、（Ｘ０＋ａ、Ｙ０＋ａ）、（Ｘ０−ａ、Ｙ０−ａ）、（Ｘ０＋ａ、Ｙ０−ａ）の各座標点で囲まれる正方形エリアの輝度平均値Ｐを次式で算出する（ａ：画素数）。
【００４１】
Ｐ＝（Σｉ×Ｙ（ｉ））／２ａ×２ａ      ｉ：０〜２５５までの階調
Ｙ：階調ｉの時の度数
そして、算出したＰが、主要被写体の好ましい明るさの値となるようにＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してガンマ補正すれば良い。
【００４２】
また、他の画像処理方法として、主要被写体の画素位置（Ｘ０、Ｙ０）を読み取り、この点を含んだ積算エリア（図８に於ける２９）の平均データを算出し、この平均データが主要被写体の好ましい明るさの値となるようにＲ，Ｇ，Ｂ信号をガンマ補正しても良い。入力するＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してガンマ補正された各信号をＲ´，Ｇ´，Ｂ´とすると、
Ｒ´＝ＬＵＴ（Ｒ）
Ｇ´＝ＬＵＴ（Ｇ）
Ｂ´＝ＬＵＴ（Ｂ）
となり、これにより主要被写体の輝度Ｙは、
Ｙ＝０．３Ｒ´＋０．５９Ｇ´＋０．１１Ｂ´
で算出され、このＹを主要被写体の好ましい明るさの値となるようにガンマ補正する。例えば、おおよその主要被写体の好ましい明るさは、信号の最大を１００とすると７０〜８０なので、２５５階調の場合には１９０程度になるようにガンマ補正すれば良い（図９参照）。
【００４３】
これにより、本実施例では、コマ画像の主要被写体が日陰等に位置し、暗くしずんでいても良好な明るさに補正でき、望ましい調子再現が実現できる。
【００４４】
次に、写真フイルムＦの磁気記録層１０６に、撮影時における撮影サイズ情報を記録するようにした場合の画像処理方法について説明する。
【００４５】
磁気ヘッド装置１４が例えば、パノラマサイズの撮影情報を読み取ると、ＣＰＵ２８は、パノラマサイズの領域内（図１０に於けるシャドウ部Ｐ）のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行う。即ち、パノラマサイズのコマ画像に対してフルサイズの領域内（図１０に於ける領域Ｆ）の全Ｒ，Ｇ，Ｂ信号について画像処理を行うと、コマ画像の外側で得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号も一緒に画像処理してしまうので、コマ画像の再生に悪影響が生じる。これに対して、本実施例では、パノラマサイズの場合には、パノラマサイズの領域内のＲ，Ｇ，Ｂ信号のみ画像処理を行うようにしたので、良好な再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る画像処理方法が適用されたフイルムスキャナの実施例を示すブロック図
【図２】フイルムスキャナに使用される写真フイルムの説明図
【図３】（Ａ）乃至（Ｆ）は図１における各部の出力信号の階調を示す説明図
【図４】画像信号の各階調に対するヒストグラム
【図５】重層効果の階調特性を示す説明図
【図６】（Ａ）乃至（Ｃ）はガンマ補正方法を説明するための説明図
【図７】輝度の平均値を算出するエリアの説明図
【図８】積算ブロックで分割平均された各ブロックの説明図
【図９】出力輝度のガンマ補正を示す説明図
【図１０】フルサイズに対するパノラマサイズの画像処理エリアを示す説明図
【符号の説明】
【００４７】
１４…磁気ヘッド装置
２０…ＣＣＤラインセンサ
２２…画像信号処理回路
２４…積算ブロック
２８…ＣＰＵ
４４…加算回路
４６…ネガポジ反転回路
４８…乗算回路
５０…ガンマ補正回路
１０６…磁気記録層
Ｆ…写真フイルム
【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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