(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を走査して当該画像のピクセルの色内容を規定するディジタルデータを発生するステップと、
走査処理のＭＴＦを規定する入力プロファイルを発生するステップと、
前記入力プロファイルとともに前記ディジタルデータにより示される画像に適用される、所望の鮮鋭度を当該画像に与える編集プロファイルを発生するステップと、
前記ディジタルデータに対して前記入力プロファイルおよび前記編集プロファイルによる修正を行なった後、リサイジング処理によるＭＴＦと編集出力装置のＭＴＦとを補償する観察プロファイルを適用することによって、リサイジングされた画像を発生し、前記編集出力装置に表示するステップと、
を含む、画像処理方法。
【請求項２】
前記入力プロファイルは、前記画像を発生した段階で与えられるフィルムのグレインサイズ、もしくはカメラレンズによるＭＴＦ特性を表わすオリジネーションプロファイルと、前記走査処理において用いられるスキャナ入力装置のＭＴＦを表わすスキャナプロファイルとの組合せによって規定される、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記画像を規定するデータを記憶するステップと、前記入力プロファイルを規定するデータを記憶するステップとをさらに含む、請求項１または請求項２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
両方のデータは共通の記憶装置に記憶される、請求項３に記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記観察プロファイルは、前記リサイジング処理のＭＴＦを表わすリサイジングプロファイルと、前記編集出力装置のＭＴＦを表わす編集出力装置プロファイルとを組合わすことによって得られる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記編集プロファイルはまた、前記画像が記録媒体上に出力される出力処理のＭＴＦを表わす出力プロファイルを考慮にいれて決定される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記出力プロファイルは、出力装置のＭＴＦを表わす出力装置プロファイルと、前記記録媒体の周波数応答を表わす記録媒体プロファイルとの組合せとして規定される、請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記編集プロファイルは、前記画像を表わすディジタルデータ上で行なわれるべき色修正処理を考慮にいれて規定される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項９】
画像を走査して当該画像のピクセルの色内容を規定するディジタルデータを発生する走査装置と、
前記走査装置のＭＴＦを規定する入力プロファイルを発生する発生手段と、
前記編集プロファイルの適用結果を観察し、プロファイルを編集するための編集出力装置と、
前記入力プロファイルとともに前記ディジタルデータにより示される画像に適用される、所望の鮮鋭度を当該画像に与える編集プロファイルを発生し、前記ディジタルデータに対して前記入力プロファイルおよび前記編集プロファイルによる修正を行なった後、リサイジング処理によるＭＴＦと前記編集出力装置のＭＴＦとを補償する観察プロファイルを適用することによって、リサイジングされた画像を発生し、前記編集出力装置に表示させる処理手段と、
を含む、画像ディジタル化装置。
【請求項１０】
前記処理手段は、前記リサイジング処理のＭＴＦを表わすリサイジングプロファイルと、前記編集出力装置のＭＴＦを表わす編集出力装置プロファイルとを組合わすことによって前記観察プロファイルを発生する、請求項９に記載の画像ディジタル化装置。
【請求項１１】
前記処理手段は、前記画像が記録媒体上に出力される出力処理のＭＴＦを表わす出力プロファイルを考慮にいれて前記編集プロファイルを発生する、請求項９又は請求項１０に記載の画像ディジタル化装置。
【請求項１２】
前記画像の前記ディジタル表現、前記入力プロファイルおよび前記編集プロファイルが別個またはともに供給される出力装置をさらに含み、前記出力装置は、供給されたプロファイルと前記ディジタルデータとに応答して記録媒体上に前記画像を出力する、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の画像ディジタル化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業利用の分野】
この発明は、画像のディジタル表現を発生するための方法および装置に関する。
【０００２】
【先行技術、および発明によって解決すべき問題】
従来の、画像のディジタル表現は画像の色内容を規定するディジタルデータの配列によって規定される。画像をディジタル化することにより、コンピュータ技術を用いて画像上にさまざまな色修正を行なうことが可能であり、また、画像の大きさを変え、それを他の画像またはテキストを含んだページ内に配置することができる。このようなシステムは非常によく知られており、その例はクロスフィールド・エレクトロニクス・リミテッド（Crosfield Electronics Limited ）、ライノタイプ−ヘル（Linotype-Hell ）およびシテックス（Scitex）のような企業によって製造される。実際の画像は色情報だけではなく、色が画像中で変化する態様を表わす空間的な周波数情報も含む。ディジタル化、後の処理、および出力操作のために走査画像を入力するために用いられる装置は皆、元の画像内の真の周波数プロファイルを劣化させ得、したがって鮮鋭度の外観を低下させ得る、組合わさった周波数応答および位相応答を表わすそれぞれの変調伝達関数（ＭＴＦ）を有する。この問題を克服するために、非鮮鋭マスキング（ＵＳＭ）として知られる処理を典型的に用いて、ディジタル化された画像に鮮鋭化関数を適用することが過去において通常行なわれてきた。ＵＳＭには処理が集中し、これがある程度入力スキャナの特性に依存する処理であるため、これはしばしばスキャナ機能の一部として実現される。しかしながら、ＥＰ−Ａ−０１７１９５４では、我々はＵＳＭがノイズを低減するために色処理と並行して行なわれるシステムを説明する。
【０００３】
現在まで、製造業者は入力操作、出力操作および画像編集のために所有権が主張される装置を開発し、これらには鮮鋭度が関連の特定的な装置に正確に調節されることを可能にする必要なアルゴリズムが組み入れられた。アドービ（Adobe ）によって製造されるPhotoshop のようないくつかのソフトウェアは鮮鋭度を増し得るが、これは、入力スキャナによって修正されるような元の画像の特性とは関連していないので、最適な態様では実行されない。異なった製造業者からの装置を接続できることが必要とされる。たとえば、ある製造業者の入力スキャナが別の製造業者の出力スキャナに接続され得る。この場合、ユーザは、適切な知識を必要とする主観的なアプローチである視覚的な鮮鋭度を再検討することによって鮮鋭度の劣化を評価しなければならない。
【０００４】
【問題を解決するための手段、および動作モード】
この発明の第１の局面に従って画像を走査して当該画像のピクセルの色内容を規定するディジタルデータを発生するステップと、走査処理のＭＴＦを規定する入力プロファイルを発生するステップと、前記入力プロファイルとともに前記ディジタルデータにより示される画像に適用される、所望の鮮鋭度を当該画像に与える編集プロファイルを発生するステップと、前記ディジタルデータに対して前記入力プロファイルおよび前記編集プロファイルによる修正を行なった後、リサイジング処理によるＭＴＦと編集出力装置のＭＴＦとを補償する観察プロファイルを適用することによって、リサイジングされた画像を発生し、前記編集出力装置に表示するステップと、を含む。
【０００５】
この発明の第２の局面に従って、画像ディジタル化装置は、画像を走査して当該画像のピクセルの色内容を規定するディジタルデータを発生する走査装置と、前記走査装置のＭＴＦを規定する入力プロファイルを発生する発生手段と、前記編集プロファイルの適用結果を観察し、プロファイルを編集するための編集出力装置と、前記入力プロファイルとともに前記ディジタルデータにより示される画像に適用される、所望の鮮鋭度を当該画像に与える編集プロファイルを発生し、前記ディジタルデータに対して前記入力プロファイルおよび前記編集プロファイルによる修正を行なった後、リサイジング処理によるＭＴＦと前記編集出力装置のＭＴＦとを補償する観察プロファイルを適用することによって、リサイジングされた画像を発生し、前記編集出力装置に表示させる処理手段と、を含む。
【０００６】
処理のＭＴＦを表わす「プロファイル」が規定でき、この情報が次に後の処理の間用いられることができ、および／または、関連の処理または処理装置によって与えられる鮮鋭度の変化を補償するために出力できるように、画像処理環境において用いられるさまざまな処理および装置のＭＴＦを特徴づけることが可能であると我々は理解した。
【０００７】
この明細書において、ＭＴＦは処理の周波数応答の位相および直角位相（実数および虚数）部分の絶対値として規定される。画像の周波数応答の完全な規定は複雑な多次元の関数であるが、これはこの発明の目的のために簡略化できる。我々は、位相成分および直角位相成分の絶対値であるＭＴＦが十分であると見出した。我々はまた、２つの直交する方向、すなわち楕円対称が応答の十分な規定を与えると認めた。したがって、ＭＴＦはピクセル対当たりのサイクルのスケールに対する２つのデータリストとして規定できる。ピクセル対当たりのサイクルを用いると、ＭＴＦデータに影響を及ぼさずにデータを拡大の目的のためにスケーリングすることができる。
【０００８】
この発明の利点は、ユーザに画像のディジタル化された表現とプロファイルとが与えられ、ユーザはその段階に達するのに関わる正確な処理を理解する必要がない、「開いた」システムがもたらされることである。プロファイルの提供はどの製造業者によって製造される装置でも用いるために一般的な態様で規定され、異なった製造業者からの異なった装置が結合できる。
【０００９】
後の処理の間、入力プロファイルは他の編集プロファイルと組合わすために修正されるかまたは記憶され得、出力装置による画像の出力の前に、後の処理の周波数への影響が補償されることを可能にする。出力段階では、画像のディジタル表現が各プロファイルによって個別に修正され得るか、またはプロファイルが結合、たとえば連結され得、結果として生じるプロファイルがディジタルデータを修正するために用いられる。さらなる代替例では、ディジタルデータ自体が各段階で各プロファイルによって修正され得るであろう。
【００１０】
典型的に、ユーザは画像を編集することを望み、したがって、画像のピクセルの色内容を規定するディジタルデータによって規定された画像のディジタル表現と、この発明に従って発生された入力プロファイルとを編集する方法は、入力プロファイルとともに画像のディジタル表現に適用されると、所望の鮮鋭度を画像に与える編集プロファイルを発生するステップを含む。典型的に、この修正は非鮮鋭マスキング（ＵＳＭ）であるが、他の鮮鋭化技術が用いられてもよい。
【００１１】
好ましくは、編集プロファイルはまた、画像が記録媒体上に出力される出力処理の周波数応答を表わす出力プロファイルを考慮にいれるために決定される。記録媒体は典型的にはフィルムまたはプレート材料であるが、ディジタル記憶装置またはディスプレイを含んでもよい。
【００１２】
以下により詳細に説明されるように、この局面では、ユーザは、再生処理に関わるさまざまなプロファイルと所望の鮮鋭度とを考慮にいれ、かつ、所望の度合いのＵＳＭを有する出力画像を生じる鮮鋭度のプロファイルを発生するアルゴリズムに組み入れられる所望の鮮鋭度を規定する。
【００１３】
編集処理の間、ユーザは通常編集処理の効果をモニタなどの上で観察することを望む。したがって、観察するステップは典型的には、入力プロファイルおよび編集プロファイルによる修正の後、観察プロファイルを適用することによってリサイジングされた画像を発生し、かつ表示するステップを含み、観察プロファイルは、リサイジング処理によるＭＴＦと編集出力装置のＭＴＦとを補償する。
【００１４】
都合の良いことに、観察プロファイルは、リサイジング処理のＭＴＦを表わすリサイジングプロファイルと、編集出力装置のＭＴＦを表わす編集出力装置プロファイルとを組合わすことによって得られる。
【００１５】
【実施例】
この発明に従う方法および装置の一例が添付の図面を参照して以下に説明される。
【００１６】
装置は入力装置１を含み、これは、回転ドラム４に装着された透明画３上に含まれる画像を走査する入力スキャナ２を含む。もちろん、この発明はフラットベッドＣＣＤスキャナを含むどの型のスキャナにも適用可能である。入力スキャナ２は（通常の態様で）透明画３上の画像の個々のピクセルの色成分の内容を規定するディジタルデータを発生し、このディジタルデータは画像記憶装置５に記憶される。加えて、スキャナ２は記憶装置６に記憶され、全体の入力処理のＭＴＦを表わす入力プロファイルを発生する。
【００１７】
入力プロファイルは事実上３つのプロファイルの組合せであり、第１のものは透明画３上に画像を生成したオリジネーション処理のＭＴＦを表わし、第２のものはスキャナレンズによるＭＴＦを表わし、第３のものはスキャナアパーチャのＭＴＦによるものである。ＣＣＤスキャナの場合、アレイの個々のエレメント各々の光学装置によって決定されるサンプル区域以外に物理的なアパーチャはない。
【００１８】
オリジネーションにはＭＴＦ特性がある。たとえば、写真再生である透明画はフィルムのグレインサイズとカメラレンズとのために制限される。図面または絵画は描くために用いられる紙およびブラシまたは鉛筆によって制限される。
【００１９】
図２はオリジネーション処理のための典型的なＭＴＦを示し、ここで、線周波数が増加するにつれてＭＴＦが低下することがわかる。
【００２０】
スキャナはオリジネーションの電気的変形を生成するが、スキャナレンズ（図３）およびスキャナアパーチャ（図４）による色の歪みおよびＭＴＦ（周波数）の損失のような欠点がある。したがって、生成された画像は、スキャナおよびオリジナルの両方の結果である周波数スペクトルを有する。
【００２１】
図５は、２つのスキャナプロファイルと透明画プロファイルの組合せから生じる最終的な入力プロファイルの一例を示す。
【００２２】
生じ得る問題は、典型的なスキャナが、スポットまたは連続的であり得る、ある範囲の解像度で走査でき、このような発生されたピクセルが異なった解像度で出力するために用いられ得るかまたは内挿によって別の組のピクセルを発生するために用いられることである。この処理は、オリジナルから拡大または縮小された出力を発生するために用いられる。異なった解像度での走査は一般的に異なったＭＴＦ特性を有する。
【００２３】
通常、スキャナの解像度は必要とされる出力の大きさに正確に適合するように選択されるか、または、適切な大きさの出力が必要とされる品質で行なわれるようにするのに十分な情報を与えるためのスポット解像度として選択される。（解像度は応用に従って変化し、たとえば、新聞紙は、最終的な大きさで測定される１２０−１５０線／インチで走査し、一方、高品質の出力は６００線／インチまでを必要とし得る）。
【００２４】
スキャナＭＴＦ（すなわち、アパーチャＭＴＦおよびレンズＭＴＦの組合せ）は元の画像に対する入力スキャナの２次元周波数応答を表わすグラフとしてみなされる。これは、少なくとも２つの直交する方向、好ましくは２次元のオリジナルの全方向において、空間周波数を含む特別なテストオリジナルを用いて最もよく測定される。周波数はテスト中のスキャナの応答の０ないし５または１０倍に及ぶべきである。テストチャートの材料は、実質的に測定値に影響を及ぼさないように十分な解像度を有するべきである。
【００２５】
透明画スキャナのための典型的な最大周波数はほぼ１６０−２００線対／ｍｍ（５０００線対／インチまで）である。
【００２６】
異なったＭＴＦ特性を各々有し得る多様な走査条件の下でスキャナが動作できることに注目されるべきである。走査条件に適切なＭＴＦは走査された画像データで含まれる。
【００２７】
結果として生じるプロファイルは記憶され、ソフトウェアタグとして画像ファイルに取り付けられる。
【００２８】
画像が一旦ディジタル化されると、画像が所望の色に対して自動的におよび手動で補正でき、かつより大きな画像、しばしばページへとプラニングできるように、画像は通常ワークステーションのカラーモニタ上で観察される。この場合、色の管理はシステムの別の局面として扱われ、これは図１の７で概略的に示される。この発明は主として鮮鋭度の変化を扱うことに関し、そのため、編集処理装置８は、キーボードおよび／またはマウスのような操作者により制御される入力装置９とモニタ１０とに結合されて与えられる。
【００２９】
モニタ１０が画像５に記憶されるような画像よりも低いピクセル解像度を通常有し、また、より小さい画像を必要とするので、表示のために画像を修正するにあたり、表示されたものが出力スキャナ上に出力されるような画像の正確な表現であることを確実とするように配慮がなされなければならない。
【００３０】
したがって、編集処理装置は、出力処理中に入力プロファイルとともに結局は用いられるべきである、記憶装置１１における編集プロファイルと、編集処理中にモニタ１０のリサイジングおよび周波数応答を補償するのに用いられる、記憶装置１２に記憶される観察プロファイルとを発生する。
【００３１】
したがって、編集処理の間、記憶装置６からの入力プロファイルと記憶装置５からの画像データとが始めに編集処理装置８へと渡され、編集処理装置は次に、結果として生じる画像がモニタ１０上で観察できるように、入力プロファイルと、記憶装置１１における編集プロファイルと、記憶装置１２に記憶されるような観察プロファイルとを画像データに適用する。
【００３２】
最初に、編集処理装置８は、入力装置による鮮鋭度の損失と、記憶装置１３における出力プロファイルから得られるような、出力装置による鮮鋭度の予測される損失とを補償するプロファイルを編集プロファイルとして記憶装置１１に記憶する。出力プロファイルは入力プロファイルと同様の形状を有するが、もちろん出力装置に特有である。
【００３３】
次に、編集処理装置８は編集プロファイル１１を獲得し、それを記憶装置１２における観察プロファイルで（直接的にまたは連結によって）修正し、修正されたプロファイルは次に記憶装置６からの入力プロファイルとともに用いられて、記憶装置５からの画像データを修正し、これは次にモニタ１０上に表示される。観察プロファイルは画像データをリサイジングし、モニタ１０の周波数応答を補償する。
【００３４】
編集処理装置８によって適用されるアルゴリズムは以下に示されるような形を有する。
【００３５】
【数１】
0004090089.tif 000002
【００３６】
ここで、ＮＰＳは、正規化されたスケール上で知覚される鮮鋭度を表わし、かつ装置／材料等に依存しない正規化された知覚鮮鋭度である。
【００３７】
積分は０から∞までである。
ｆは空間周波数である。
【００３８】
Sharpweight は、視覚的な鮮鋭度を与える際に重要な周波数の積分を制限する関数であり、典型的に、０．４−１０ｃ／ｍｍに対しては１であり、その他では０である。
【００３９】
Ｉ／Ｐプロファイルは、この例では入力プロファイルに対応し、Ｏ／Ｐプロファイルは、この例では出力プロファイルに対応する。目応答はしきい値検出条件に対する典型的な人間の目の応答曲線を規定するプロファイルであり、一例が図６に示される。
【００４０】
ＵＳＭプロファイル（この例では編集プロファイル）は、所望のＮＰＳを満たすのに必要とされるＵＳＭを特徴づける。
【００４１】
このアルゴリズムを用いて、編集処理装置８は、編集プロファイルとして用いられ、かつ記憶装置１１に記憶されるＵＳＭプロファイルを発生する。編集プロファイルは、鮮鋭度に最も影響を与え、したがってSharpweight 関数の下端にある周波数を増幅しようと試みる。これは目応答の重み付けによって決定される。図６では、オリジナルの周波数からプリントの周波数へとスケールが変化していることに注目されたい。
【００４２】
編集プロファイルの一例が図７に示される。この形状のプロファイルは振幅においてスケーリングされ、ＮＰＳが所望の値を達成するように他のプロファイルとともに適用される。この値は、標準鮮鋭度の値を与えるように画像を評価することによって求められる。
【００４３】
操作者がモニタ１０上に示されるような画像の外観に一旦満足すると、記憶装置５における（または、ワークステーションの記憶装置（図示せず）における）元の画像データが記憶装置６の入力プロファイルと記憶装置１１の編集プロファイルとともに出力装置１４へと与えられる。出力装置は、たとえば連結することによって３つのプロファイルを組合せ、また、記憶装置５からの画像データを色管理修正命令で修正する出力処理装置１５を含む。修正された画像データは次に連結されたプロファイルによってさらに修正され、結果として生じる画像データは、ドラム１８または他の記録装置上の記録媒体１７の露出を制御する出力スキャナ１６に与えられる。記録媒体１７上に記録された結果として生じる画像は、関連の処理の異なった周波数応答による周波数劣化を十分に補償され、また、操作者によって必要とされるようにさらに向上される。
【００４４】
入力装置１および出力装置１４が編集段階とともに、所有権が主張される装置である必要はないことが理解される。さらに、３つの装置は永続的に接続される必要はない。したがって、画像記憶装置５および入力プロファイル記憶装置６が、入力装置１から編集処理装置へと物理的に伝達されるフロッピィディスク等の上に配置されてもよい。同様に、記憶装置１１が入力装置および出力装置の両方から分離されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置を示す概略ブロック図である。
【図２】典型的な透明画ＭＴＦを示す図である。
【図３】典型的なスキャナレンズＭＴＦを示す図である。
【図４】典型的なアパーチャ（サンプル区域）応答ＭＴＦを示す図である。
【図５】典型的な画像ＭＴＦを示す図である。
【図６】典型的な目応答ＭＴＦを示す図である。
【図７】編集プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
２  走査装置
６  プロファイル発生器
【図１】
0004090089.tif 000003
【図２】
0004090089.tif 000004
【図３】
0004090089.tif 000005
【図４】
0004090089.tif 000006
【図５】
0004090089.tif 000007
【図６】
0004090089.tif 000008
【図７】
0004090089.tif 000009