(57)【要約】  【課題】処理手順を複雑化せず、比較的簡単な処理手順により、十分な復元精度を得ることが可能な、劣化した画像の復元方法を提供すること。  【解決手段】劣化した画像から、元の色再現に近い画像を復元する画像復元方法であって、複数色の入力値を変えた組み合わせの色パターンを主たる画像とともに形成し、この色パターンを前記主たるパターンとともに保存または展示し、劣化前後の前記色パターンの濃度もしくは測色値に基づいて３ＤＬＵＴを作成し、作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする劣化した画像の復元方法である。【選択図】図２
2005198088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
劣化した画像から、元の色再現に近い画像を復元する画像復元方法であって、
複数色の入力値を変えた組み合わせの色パターンを主たる画像とともに形成し、
この色パターンを前記主たる画像とともに保存または展示し、
劣化前後の前記色パターンの濃度に基づいて３ＤＬＵＴを作成し、
作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする劣化した画像の復元方法。
【請求項２】
劣化した画像から、元の色再現に近い画像を復元する画像復元方法であって、
複数色の入力値を変えた組み合わせの色パターンを主たる画像とともに形成し、
この色パターンを前記主たる画像とともに保存または展示し、
劣化前後の前記色パターンの測色値に基づいて３ＤＬＵＴを作成し、
作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする劣化した画像の復元方法。
【請求項３】
前記画像が写真プロセスによって作成されたものであり、
前記色パターンとして、シアン，マゼンタ，イエローの３色の色パターンを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項４】
前記画像が顔料インクを用いる印刷またはインク吐出型プリンタによって作成されたものであり、
前記色パターンとして、少なくともシアン，マゼンタ，イエローの３色の色パターンを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項５】
前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域内に形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項６】
前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域内にロゴもしくは形状デザインとして形成することを特徴とする請求項５に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項７】
前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域外に形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項８】
前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域外にロゴもしくは形状デザインとして形成することを特徴とする請求項７に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項９】
前記色パターンは、前記複数色の入力値を３段階以上有するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の劣化した画像の復元方法。
【請求項１０】
前記３ＤＬＵＴを作成する際に、前記色パターンの入力値の段数を３〜５段以内とし、補間法によりその略２倍以上の分割数の３ＤＬＵＴを作成し、作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の劣化した画像の復元方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真プリントや印刷物上の画像等（本明細書中では、以下、これらをまとめて反射画像という）あるいは、ネガフィルムやスライド用フィルム上の画像等（同、これらをまとめて透過画像と呼ぶ）における劣化した画像の復元方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、写真プリントや印刷物、さらには近年著しい進歩を遂げつつあるインクジェットプリンタにより作成されたプリントなどの画像（反射画像）や、大型ディスプレイ画像に代表される透過画像は、長期間の保存や、光，有害ガス等に曝される状況下で展示された場合等に、濃度低下や変色等の変化を起こすことが知られている。このように変化した画像は、一般に、劣化画像あるいは褪色（カラー画像の場合）画像と呼ばれる。
【０００３】
保存画像に上述のような劣化あるいは褪色（以下、これらをまとめて劣化ということにする）が発生した場合、画像によっては、この劣化を可能な限り補正（元に戻す）して画像を復元することが求められる。
劣化画像（一般には、反射画像が対象となる場合が多いが）を、画像処理により復元する場合、画像入力装置で入力し、劣化前の画像（元の画像、あるいはオリジナル画像と呼ばれる）の反射濃度を予測して、その濃度に戻す画像処理を施し、画像出力装置で出力するという方法が採られる。
【０００４】
より具体的に説明すると、例えば、従来の一般的な劣化カラープリント画像の復元方法では、劣化前の画像、つまり、前述の元の画像あるいはオリジナル画像の予測反射濃度と劣化後の画像（つまり、現実の画像）の反射濃度とを、一次元ルックアップテーブル（１ＤＬＵＴ）を用いて変換するというやり方で復元していたが、このやり方で復元した画像の画質は、必ずしも満足できるものとはいえなかった。
【０００５】
また、別の劣化画像の補正方法としては、例えば、特許文献１に開示された方法が知られている。この方法は、カラー写真プリント（以下、単に写真プリントという）作成時に、画像領域外に、シアン，マゼンタ，イエローおよび灰色のパターンを露光することにより、パターン付き写真プリントを作成する。この写真プリントが経時により褪色変化、すなわち劣化した場合に、劣化した各パターンの色および濃度を測定し、測定した色および濃度、並びに各パターンの初期設定時の色および濃度から、各成分ごとの褪色量（彩度の補正量）および画像の明度の補正量を求め、これらの補正量に基づいて画像を補正するというものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３２７９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、画像の劣化あるいは褪色のメカニズムはいろいろ考えられるが、劣化画像を復元する立場からは、画像の褪色に光が関与しているか否かが、問題になる。
すなわち、壁にかけた写真，ディスプレイ，映写などの場合には、光と熱さらには有害ガス等が同時に作用する。この場合に発生する褪色は、主に光が影響することから光褪色と呼ばれる。なお、可視光より紫外線の方が化学エネルギーが大きく、褪色が速い。これに対して、アルバムなどに収められ、光が当たらない状態で保存する場合には、熱や有害ガスによる影響が大きく作用する。この場合に発生する褪色を、光が関与しないことから暗褪色と呼ばれる。
【０００８】
カラー画像（例えば、カラー写真プリント上の画像）において暗褪色のみが発生していると考えられる場合には、発色材の構造変化のみに着目して、褪色量を透過濃度の変化から予測することができることから、これに基づいて比較的容易に劣化前の画像を復元することが可能である。一方、対象とするカラー画像において光褪色が発生する場合には、積層されている発色層の上層の色・濃度等が下層の褪色（劣化）に影響を与えることから、褪色量の解析は簡単ではない。
【０００９】
前述の、元の画像あるいはオリジナル画像の予測反射濃度と劣化後の反射濃度とを、一次元ルックアップテーブル（１ＤＬＵＴ）を用いて変換するというやり方では、復元した画像の画質が必ずしも満足できるものでなかった理由は、画像の劣化を、画像の反射濃度（つまり、反射率の逆数の対数値）というような、物質の変化量とは直接的には対応しない値と関連付けて扱っていた点に、その原因がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、画像の劣化（褪色）という現象を解析した結果に基づき、それを忠実に復元可能とした、劣化した画像（反射画像および透過画像を含む）の復元方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、処理手順を複雑化せず、比較的簡単な処理手順により、十分な復元精度を得ることが可能な、劣化した画像の復元方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る劣化した反射画像の復元方法は、劣化した画像から、元の色再現に近い画像を復元する画像復元方法であって、複数色の入力値を変えた組み合わせの色パターンを主たる画像とともに形成し、この色パターンを前記主たるパターンとともに保存または展示し、劣化前後の前記色パターンの濃度に基づいて３ＤＬＵＴを作成し、作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他の劣化した反射画像の復元方法は、劣化した画像から、元の色再現に近い画像を復元する画像復元方法であって、複数色の入力値を変えた組み合わせの色パターンを主たる画像とともに形成し、この色パターンを前記主たるパターンとともに保存または展示し、劣化前後の前記色パターンの測色値に基づいて３ＤＬＵＴを作成し、作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することを特徴とする。
【００１３】
ここで、本発明に係る劣化した反射画像の復元方法においては、前記画像が写真プロセスによって作成されたものであり、前記色パターンとして、シアン，マゼンタ，イエローの３色の色パターンを用いるものであることが好ましい。もしくは、前記画像が顔料インクを用いる印刷またはインク吐出型プリンタによって作成されたものであり、前記色パターンとして、少なくともシアン，マゼンタ，イエローの３色の色パターンを用いるものであることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る劣化した反射画像の復元方法においては、前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域内に形成することが好ましい。この場合、前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域内にロゴもしくは形状デザインとして形成することができる。また、前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域外に形成することが好ましい。この場合にも、前記色パターンは、これを前記主たる画像の領域外にロゴもしくは形状デザインとして形成することができる。
【００１５】
また、前記色パターンは、複数色の入力値を３段階以上有するものであることが好ましく、前記３ＤＬＵＴを作成する際に、前記色パターンの入力値の段数を３〜５段以内とし、補間法によりその略２倍以上の分割数の３ＤＬＵＴを作成し、作成した３ＤＬＵＴを用いて復元画像を作成することも可能である。ここで、前記補間法としては、スプライン補間法を用いることが有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像の劣化（褪色）を忠実に復元可能とした、劣化した画像（反射画像および透過画像を含む）の復元方法を実現できるという顕著な効果が得られる。また、処理手順を複雑化せず、比較的簡単な処理手順により、十分な復元精度を得ることが可能な、劣化した画像の復元方法を実現できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
〔実施例１〕
図１は、本発明の一実施形態に係る、カラーペーパーに出力したカラー画像の堅牢性を評価するための劣化画像の作成並びにそれに基づく３ＤＬＵＴ作成プロセスの概要を示すフローチャートである。また、図２は、図１中のステップ１４ａ，１８ａで作成した３ＤＬＵＴを用いて、劣化画像から復元画像を作製するプロセスの概要を示すフローチャートである。
【００１９】
まず、劣化画像の作成並びにそれに基づく３ＤＬＵＴ作成プロセスについて、図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
ここでは、画像出力装置（富士写真フイルム（株）製レーザーカラープリンタ：ＰＨＩＳＵＬ）を用いて、図３に示すような画像堅牢性評価用の色パターン（シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３次元パッチ）をカラーペーパー上に出力した（ステップ１２）。この色パターンは、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色の濃度をそれぞれ９段階に変化させて、合計７２９（＝９３）色を盛り込んだもので、各色エリア内に、７２９個の測定点（丸印で示されている）が配置されている。なお、露光量は、対数スケールで均等となるようにしている。
【００２１】
この色パターン（３次元パッチ）と評価用のカラー画像（いわゆる、実技画像）を、耐光性強制劣化試験装置（キセノン光１０万lx ）を用いて、強制的に劣化させた（ステップ１６）。各試料について、曝光前，曝光１，２，３，４週間後の時点で濃度測定を行った（ステップ１４および１８）。
ここでの濃度測定では、カラースキャナ（大日本スクリーン製造（株）製：ＳＧ１０００）を用いて画像（上述の３次元パッチ）を入力し、パッチの各点のデータを読み取り、富士写真フイルム（株）製三色同時測定濃度計（ＴＣＤ）測定値（以下、これをＴＣＤ濃度値という）に変換した。
【００２２】
上記濃度測定の結果を基にして、強制劣化前（以下、これをＦr.で示す）の色パターン（３次元パッチ）のＴＣＤ濃度値と画像出力装置（上述のＰＨＩＳＵＬ）の露光制御値との間の変換テーブル（以下、これを、３ＤＬＵＴ−Ａという）を作成した（ステップ１４ａ）。また、各経時時点における強制劣化後の色パターン（３次元パッチ）のＴＣＤ濃度値と、画像出力装置のＦr.画像に対応する露光制御値との間の変換テーブル（以下、これを、３ＤＬＵＴ−Ｂという）を作成した（ステップ１８ａ）。
【００２３】
ここで、先に示した色パターン（３次元パッチ：図３参照）の構成について補足説明しておく。図３に示した色パターン（３次元パッチ）は、前述の通り、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色の濃度をそれぞれ９段階に変化させて、合計７２９（＝９３）色を盛り込んだものであり、ここでは、Ｃの９段階の濃度域を３×３の平面状に配置し、その内部において、ＭおよびＹを縦横方向に変化させている。図中の矢印は、ＭおよびＹの変化（増加）の方向を示している。
【００２４】
なお、ここでは、上述の３ＤＬＵＴ−Ａおよび３ＤＬＵＴ−Ｂを作成する際には、図３に示した７２９（＝９３）色を盛り込んだ色パターン（３次元パッチ）の全測定点、つまり、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色の濃度のそれぞれ９段階のデータ全てを用いて作成している。この方法による場合は、色パターンが複雑で露光スペースを多く必要とするが、精度が上がるという利点がある。色パターンの個数の削減については、後に、詳細に説明する。
【００２５】
以上が、劣化画像の作成並びにそれに基づく３ＤＬＵＴ作成プロセスである。
次に、上記プロセスで作成した３ＤＬＵＴ（３ＤＬＵＴ−Ａおよび３ＤＬＵＴ−Ｂ）を用いて行う、劣化後の画像から劣化前（Ｆr.）の画像（Ｆr.画像）を復元するプロセスについて、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
劣化前の画像（Ｆr.画像）の復元プロセスでは、まず、前述の３ＤＬＵＴ−Ｂを用いて、劣化画像のＴＣＤ濃度値を、画像出力装置のＦr.画像に対応する露光制御値に変換する（ステップ２２）。
この露光制御値に基づいて画像出力装置（前述のＰＨＩＳＵＬ）により画像出力を行う（ステップ２４）ことにより、劣化前の画像（Ｆr.画像）を復元することができた。
【００２７】
復元された画像（前述の、評価用の実技画像）は、目視による限りでは、劣化前の画像（Ｆr.画像）を略完全に再現していた（ステップ２６）。
より詳細な評価結果については、以下に説明する。
【００２８】
劣化画像の復元精度は、次のようにして評価した。
すなわち、前述の色パターン中の７２９個の測定点について、ステップ２２で求めた復元処理後の濃度と劣化前の濃度との間で、色差を計算した。なお、ここでは、観察光源として、色評価用蛍光灯の特性を用いたものとして計算を行っている。
【００２９】
この場合には、３ＤＬＵＴの格子点の値を用いるので、原理的には平均色差が０．０で復元できるが、実際には、濃度の変動，３ＤＬＵＴの周辺部における計算誤差等による色差が、ごくわずかに見られた。
具体的には、上述の色パターンと同時に劣化させた実技画像中に写し込んでおいたマクベスチャート上の色票を用いての色差の計算における平均色差は３程度であった。
【００３０】
上記実施例によれば、色パターンとして、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色の濃度をそれぞれ９段階に変化させた、合計７２９色を盛り込んだものを用いたため、色パターンが複雑で濃度値の読み取りが難しく、露光スペースを多く必要とするという点はあるものの、復元精度としては申し分のない結果が得られている。
【００３１】
なお、以上の説明では、画像出力装置の露光制御値と濃度との関係が一定に保たれている場合を想定しているが、本発明を応用すれば、画像出力装置の露光制御値と濃度との関係が変化した場合、または、３ＤＬＵＴ−Ａを作成した画像出力装置とは異なる画像出力装置を用いて画像出力を行う場合にも、以下のようにして、劣化画像の復元を行うことが可能である。
【００３２】
すなわち、図４に示すように、まず、ステップ３２で、前述の３ＤＬＵＴ−Ｂを用いて、劣化画像のＴＣＤ濃度値を画像出力装置のＦr.画像に対応する露光制御値に変換する。この処理は、前述のステップ２２（図２参照）における処理と同じであり、ここにいう画像出力装置は、前述の３ＤＬＵＴ−Ａを作成した画像出力装置であり、後述する他の画像出力装置特別するため、以下、第１の画像出力装置という。
【００３３】
次に、ステップ３４では、この（画像出力装置のＦr.画像に対応する）露光制御値を、前述の３ＤＬＵＴ−Ａを用いて、Ｆr.画像のＴＣＤ濃度値に変換する。
【００３４】
次いで、ステップ３６では、このＦr.画像のＴＣＤ濃度値を、予め作成しておいた３ＤＬＵＴ−Ｃ（詳細については、後述する）を用いて、上の画像出力装置とは異なる画像出力装置（以下、第２の画像出力装置という）の、Ｆr.画像に対応する露光制御値に変換する。なお、ここにいう画像出力装置は、前述の３ＤＬＵＴ−Ａを作成した画像出力装置以外の別の画像出力装置、または、画像出力装置の露光制御値と濃度との関係が変化した画像出力装置である。
【００３５】
この第２の画像出力装置についての３ＤＬＵＴ−Ｃは、これによる画像出力が必要になった時点で、前述の色パターンを用いて、ステップ１４，１４ａ（図１参照）と同様の手順により作成してもよく、予め作成しておいてもよい。
【００３６】
次に、ステップ３８では、ステップ３６で求めた第２の画像出力装置についての、Ｆr.画像に対応する露光制御値に基づいて画像出力装置（前述のＰＨＩＳＵＬ）により、画像出力を行う。
以後の処理、すなわち、出力画像の評価（ステップ４０）等については、先に説明した実施形態と同様に行えばよい。
【００３７】
〔実施例２〕
次に、上述の色パターンを、限られたスペースにロゴもしくは形状デザインとして配置する場合には、使用できるスペースや色数が制限されるので、少ない色数で目的を達成すべく、色パターンの段数を減らした場合を説明する。
【００３８】
具体的には、実施例１で作成した劣化前後の３ＤＬＵＴ（７２９色）から、１，５，９段目に相当するデータを編集した２７色の３段の３ＤＬＵＴ、１，４，７，９段目に相当するデータを編集した６４色の４段の３ＤＬＵＴ、１，３，５，７，９段目に相当するデータを編集した１２５色の５段の３ＤＬＵＴを作成した。
【００３９】
図５に、上述の３段（ａ）および５段（ｂ）の色パターンの具体的構成を示す。
ここでは、（ａ）の３段の場合には、３×３×３＝２７個の色パッチを単に各色について濃度変化の方向を定めて配列したものであるが、（ｂ）の５段の場合は、５×５×５＝１２５個の色パッチを立体的にデザインしたものとして、プリント縁部のアクセントにもなり得るものとしている。
【００４０】
この他にも、図５（ｃ）に示すように、色パターンを各種のロゴマーク等の中に埋め込むように構成することも可能である。また、色パッチを四角形以外の形状を基本とする構成とするなど、種々の変形が可能であり、プリント上に存在していても邪魔に感じられないようなデザインが実現可能である。
【００４１】
上述の各３ＤＬＵＴについて、補間により、各色当たり９〜１０個（実際には、３段の場合は間に３点ずつ補間して９段、４段の場合は間に２点ずつ補間して１０段、５段の場合は間に１点ずつ補間して９段、）のデータを作成して、それらの補間データを含むデータを用いて、前記実施例の場合と同様にして、色差を計算した。なお、補間方法としては、最も簡単な、３ＤＬＵＴの各格子点間を直線補間した場合、および、より好結果の期待できるスプライン補間を用いた場合を計算した。
【００４２】
なお、上述の濃度値の補間を行う際には、本出願人が先に特願２００３−３３０９４６号「劣化した反射画像の復元方法」に提案したように、反射濃度の取り扱いに際しては、これを一旦、透過濃度に変換して補間等の処理を行うと、線形性がよいという結果が得られるので、ここでも、一旦、透過濃度に変換して補間等の処理を行った後、再び反射濃度に戻している。
【００４３】
結果であるが、前述の実技画像中に写し込んでおいたマクベスチャート上の色票を用いての色差の計算における平均色差で評価した場合、各格子点間を直線補間して作成した３ＤＬＵＴでは、格子点間にある色については大きな計算誤差が表れたが、スプライン補間で作成した３ＤＬＵＴを用いた場合には、表１に示すように、３５％（５段の場合）〜１１０％（３段の場合）程度の増加で収まり、段数によっては、十分実用可能な範囲にあるといえる。
【００４４】
【表１】
2005198088.tif 000003
【００４５】
〔実施例３〕
次に、上述の各実施例と全く同様の手順により、インクジェットプリンタにより作成した画像（インクジェット画像）について、同様の復元実験を行った。
詳細は省略するが、色差での評価結果においては、カラープリントの場合と略同様の復元精度が得られ、本発明が適用可能であることが示された。
【００４６】
なお、上記各実施例においては、劣化画像の特性を濃度値で扱う例を示したが、本発明に係る劣化した画像の復元方法はこれに限られるものではなく、濃度値に代えて、測色値を用いることも可能である。この場合には、通常のスキャナ等による濃度読み取りに代えて、測色値を直接読み取れる測色計を用いることが必要となる。
【００４７】
ここでは、例えば富士写真フイルム（株）製の自動搬送分光濃度計（ＳＣＤ）が好適に用い得る。このＳＣＤは、測定面積１．５ｍｍφ、測定波長域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ、測定波長間隔５ｎｍ間隔、濃度０．０〜４．０に対応しており、ステージ移動方式で、３ｍｍ角（または、３ｍｍφ）以上のパターンの濃度読み取り点を精度よく測定し、正確な測色値を得ることが可能なものである。
【００４８】
濃度値に代えて測色値を用いた場合においても、本発明に係る劣化した画像の復元方法は全く同様にその効果を発揮することが可能なものである。
【００４９】
なお、上記各実施例は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例に係る劣化画像の作成並びにそれに基づく３ＤＬＵＴ作成プロセスを説明するフローチャートである。
【図２】図１に示したプロセスで作成した３ＤＬＵＴを用いて行う、劣化後の画像からＦr.画像を復元するプロセスを説明するフローチャートである。
【図３】劣化前後における画像の変化を評価するための、画像堅牢性評価用の色パターンの一例を示す模式図である。
【図４】劣化後の画像からＦr.画像を復元するプロセスの他の例を説明するフローチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、画像堅牢性評価用の色パターンの他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１２〜１８，２２〜２６，３２〜４０  処理ステップ
【図１】
2005198088.tif 000004
【図２】
2005198088.tif 000005
【図３】
2005198088.tif 000006
【図４】
2005198088.tif 000007
【図５】
2005198088.tif 000008