(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルムに記録されている画像を読み取って得られた画素毎の赤、緑、青各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて３色光ビームの各々を変調し、これらの光ビームによりカラー感光材料を走査して該感光材料にカラー画像を記録する写真プリンタにおいて、
前記各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレースケールを各色間でほぼ一定に揃えるキャリブレーション処理を施し、
次にこれらの画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなるように調整するグレーバランス調整処理を施し、
前記画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、カラーフィルムの露光状態を判定する処理を行ない、
次に前記グレーバランス調整処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、前記判定された露光状態に基づいて、前記カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を施し、
この非線形性補償処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、撮影シーンの明るさ、色相および彩度に応じて定めた特性に従ってプリントの明るさを調整する処理を行なうことを特徴とする写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項２】
前記キャリブレーション処理として、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの少なくとも１つに、グレーの被写体を示すデータについては濃度差が露光量によらずほぼ一定となるように、変換特性が各色毎に固定されたγ（ガンマ）変換処理を施すことを特徴とする請求項１記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項３】
前記画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３（「１」、「２」、「３」がそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」のいずれか１つずつに対応）と表わしたとき、前記グレーバランス調整処理として、
画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から画素毎の色情報を求め、彩度が所定値よりも高い高彩度画素および、その高彩度画素に隣接して該高彩度画素との色相差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から除外して低彩度画素に関する画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’を得、
これらの画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’の各々におけるシャドー点Ｄ１s、Ｄ２s 、Ｄ３s およびハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h 、Ｄ３h を求め、
各色毎のシャドー点からハイライト点までのダイナミックレンジの差が、所定の許容値内に収まっていない場合は、このダイナミックレンジが各色間で同じとなるようにハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h あるいはＤ３h を修正し、
画素毎に対応している画像データ（Ｄ１’，Ｄ２’）のうち、Ｄ１’，Ｄ２’の一方が等しい画像データについて他方を平均してなる画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合と、画素毎に対応している画像データ（Ｄ３’，Ｄ２’）のうち、Ｄ３’，Ｄ２’の一方が等しい画像データについて他方を平均してなる画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とを求め、
２色に関する画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ１s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ１h ，Ｄ２h ）から、画像データ（Ｄ１，Ｄ２）が示すこれら２色の濃度間の関係を求め、この関係に基づいて画像データＤ１とＤ２の少なくとも一方をその全域に亘って他方と等しくなるように線形変換し、
２色に関する画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ３s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ３h ，Ｄ２h ）から、画像データ（Ｄ３，Ｄ２）が示すこれら２色の濃度間の関係を求め、この関係に基づいて画像データＤ３とＤ２の少なくとも一方をその全域に亘って他方と等しくなるように線形変換する処理を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項４】
前記低彩度画素の中で特定の第１の色相にある画素を選択して、それらの画素についての画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’から前記画像データ（Ｄ１’，Ｄ２’）を求め、前記低彩度画素の中で前記第１の色相とは異なる特定の第２の色相にある画素を選択して、それらの画素についての画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’から前記画像データ（Ｄ３’，Ｄ２’）を求めることを特徴とする請求項３記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項５】
画像データＤ１が赤色濃度を示し、画像データＤ２が緑色濃度を示し、画像データＤ３が青色濃度を示すものであるとき、前記第１の色相にある画素として青色相とイエロー色相にある画素を選択し、前記第２の色相にある画素として赤色相とシアン色相にある画素を選択することを特徴とする請求項４記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項６】
前記２つの線形変換が、
前記２色に関する画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ１s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ１h ，Ｄ２h ）から求められた２色の濃度間の関係がＸ−Ｙ座標系においてＹ＝α1 ・Ｘ＋β1 で与えられるとき、画像データＤ２は無変換とし、画像データＤ１をＤ１c ＝α1 ・Ｄ１＋β1 なる画像データＤ１c に線形変換し、
前記２色に関する画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ３s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ３h ，Ｄ２h ）から求められた２色の濃度間の関係がＸ−Ｙ座標系においてＹ＝α3 ・Ｘ＋β3 で与えられるとき、画像データＤ２は無変換とし、画像データＤ３をＤ３c ＝α3 ・Ｄ３＋β3 なる画像データＤ３c に線形変換するものであることを特徴とする請求項３から５いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項７】
前記カラーフィルムの露光状態を判定する処理が、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのヒストグラムを求め、
このヒストグラムにおける特定点の濃度値と、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのダイナミックレンジとを求め、
前記特定点の濃度値が第１の所定濃度値よりも小で、かつ、前記ダイナミックレンジが所定値よりも小のときに露光不足と判定し、
前記特定点の濃度値が第２の所定濃度値よりも大で、かつ、前記ダイナミックレンジが所定値よりも小のときに露光過剰と判定するものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項８】
前記非線形性を補償する処理が、
前記画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを、画素毎の色相、明度および彩度を示すデータに変換し、
この明度を示すデータに対して、前記カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の逆特性の適用範囲を前記判定された露光状態に基づいて定めて、該逆特性に従って明度を上下させる変換処理を施し、
前記彩度を示すデータに対して、前記明度を上下させる変換処理とは独立して彩度を上下させる変換処理を施し、
これらの変換処理後の明度を示すデータ、彩度を示すデータおよび前記色相を示すデータを、画素毎の赤、緑、青各色濃度を示す画像データに変換するものであることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項９】
前記非線形性を補償する処理が、
前記画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、それらが示す明度を明度域の一部において変化させる第１および第２の非線形変換処理を行ない、
これらの非線形変換処理の間、および第２の非線形変換処理が終了した後にそれぞれ、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す彩度を全体的に変化させる第１および第２のマトリクス処理を行ない、
これら２回のマトリクス処理は、一方が彩度を上げる処理で他方が彩度を下げる処理とし、
前記２回の非線形変換処理は、その特性を前記判定された露光状態に基づいて定めて、双方合わせて前記カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する特性のものとしたことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１０】
前記第２のマトリクス処理を、第１のマトリクス処理に用いたマトリクスの逆マトリクスを用いて行なうことを特徴とする請求項９記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１１】
前記プリントの明るさを調整する処理が、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する前記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整するものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１２】
前記プリントの明るさを調整する処理が、
１画像に関する画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
前記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、互いの色差が所定値内に収まっていて画像中の連続領域を構成する複数画素からなる画素グループを求め、
この画素グループを構成する画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、前記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１３】
前記プリントの明るさを調整する処理が、
１画像に関する画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
前記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの３次元ヒストグラムを作成し、
この３次元ヒストグラム内において一定の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの幅で規定されたユニットのそれぞれに含まれる画素数を求め、
１つのユニットに含まれる画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、前記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１４】
前記プリントの明るさを調整する処理が、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する前記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
前記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に基づいて、互いの色差が所定値内に収まっていて画像中の連続領域を構成する複数画素からなる画素グループを求め、
この画素グループを構成する画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に対する、前記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１５】
前記プリントの明るさを調整する処理が、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する前記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
前記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’の３次元ヒストグラムを作成し、
この３次元ヒストグラム内において一定の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’の幅で規定されたユニットのそれぞれに含まれる画素数を求め、
１つのユニットに含まれる画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に対する、前記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるものであることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【請求項１６】
前記非線形性補償処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、撮影シーンの明るさ、色相および彩度に応じて定めた特性に従ってプリントのコントラストを調整する処理を行なうことを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載の写真プリンタにおける画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルムに記録されている画像を読み取って得られた３色画像データに基づいて上記画像をカラー感光材料に記録する写真プリンタにおいて、プリントのグレーバランス、明るさ、コントラストおよび彩度を最適に調整するための画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平６−２３３０５２号公報に示されているように、カラーフィルムに記録されている画像を読み取って画素毎のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色濃度を示す画像データを得、これらの画像データに基づいて３色の光ビームの各々を変調し、これらの光ビームによりカラー感光材料を走査して該感光材料にカラー画像を記録する写真プリンタが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の写真プリンタにおいては、グレーバランスが崩れるという問題、つまり実際はグレー（無彩色）の被写体が、色味がかって感光材料に記録されるという問題が起こり得る。この問題は、グレーの被写体に関するＲ、Ｇ、Ｂ画像データは、本来互いに同一濃度を示すものとなっている筈であるのに、以下の理由でそのようになっていないために生じるものである。
【０００４】
すなわち、通常のカラーネガフィルムは、面露光系を用いてプリントのために供されるのが一般的であり、そこで、そのような面露光系でのプリント時に露光量で濃度調整するために、グレー露光に対してＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）色素濃度が一定の差を持つように設計されている。したがって、このようなカラーネガフィルムを透過させた読取光を検出して得たＲ、Ｇ、Ｂ画像データは、当然、同一濃度を示すものとはならない。
【０００５】
上記のＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差が分かれば、それに基づいてＲ、Ｇ、Ｂの各画像データを補正して、グレーバランスを取ることも可能である。しかし、グレー露光したときのＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差は、例えば図１３の（ａ）と（ｂ）に示すようにフィルム種によってまちまちであり、また現像処理条件によっても変化する。さらに、例えば昼光用フィルムに対して蛍光灯を用いる等、撮影光源が適切でない場合もあり、それによってＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差が変化することもある。
【０００６】
また、図１３の（ａ）と（ｂ）に示すように、グレー露光したときのＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差が撮影露光量の全域に亘って一定になっていることを考慮すれば、例えばハイライト（全白）点やシャドー（全黒）点でのＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差を実際に求め、それに基づいてＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに適当なバイアス分を加えるように補正することも考えられるが、通常はそのようにしてもグレーバランスは取れない。以下、この点について図１４を参照して説明する。
【０００７】
カラーフィルムにおけるＣ、Ｍ、Ｙのいずれか１つの発色濃度と波長との関係は、図１４の（ａ）に示すようなものとなる。ここで、４本の曲線は上のものほど露光量が大の場合を示している。そこで、同図（ｂ）のように読取り感度のピークがそれぞれ波長Ｓ1 、Ｓ2 にある光検出器でフィルムの濃度を検出すると、露光量と検出濃度との関係は、同図（ｃ）のように各光検出器によって異なることになる。したがって、Ｃ、Ｍ、Ｙ色素濃度差が図１３の（ａ）あるいは（ｂ）に示すように撮影露光量の全域に亘って一定になっていても、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像データの差つまり検出濃度の差は、図１４の（ｄ）に示すように露光量に応じて変わってしまう。そこで、上述のようにシャドー点等でのＣ、Ｍ、Ｙ色素濃度差を実際に求め、それに基づいてＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに適当なバイアス分を加えるように補正しても、露光量の全域に亘ってグレーバランスを取ることはできないのである。
【０００８】
さらに、撮影光源によって、グレー被写体に関する露光量がＲ、Ｇ、Ｂ間で同じになるとは限らないので、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像データのうちの１つまたは２つだけが、カラーフィルムの発色特性の足または肩によってダイナミックレンジの圧縮を受けることがある。図１５はこのことを示すものであり、図示のようにＧとＲの各露光量の範囲ΔＧ、ΔＲが互いに等しくても、露光量が相違しているのでＣだけが発色特性の足の部分にかかり、そのため、ＣとＭの各発色濃度範囲ΔＣ、ΔＭが異なってしまう。そうであると、Ｒ、Ｇの各画像データのダイナミックレンジが相違するので、上述のようにＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに適当なバイアス分を加えるような補正を行なっても、露光量の全域に亘ってグレーバランスを取ることは不可能になる。
【０００９】
一方、上述のような写真プリンタにおいては、適正露光で撮影されたフィルムのみならず、露光不足あるいは露光過剰で撮影されたフィルムから画像を読み取り、その画像を感光材料に記録することも当然有り得る。このように不適正な露光で撮影されたフィルムは、その特性曲線のいわゆる「足」あるいは「肩」の部分まで利用して写真像を記録しているので、そのフィルムを読み取って得た画像データをそのまま用いて感光材料に画像を記録すると、高明度域あるいは低明度域において記録像のコントラストが不十分となってしまう。
【００１０】
そこで従来より、例えば特表平４−５０４９４４号に示されているように、不適正な露光で撮影されたフィルムを読み取って得た画像データを、フィルムの特性曲線の逆特性の非線形変換処理にかけ、この変換処理後の画像データに基づいて感光材料に画像を記録することが提案されている。
【００１１】
このような非線形変換処理を行なえば、全明度域に亘って一律にコントラストを高める場合のように中明度域のコントラストが上がり過ぎることもなく、露光不足あるいは露光過剰で撮影されたフィルムから好ましい明るさのプリントを得ることができる。
【００１２】
しかし、上述のような非線形変換処理を行なって、例えば露光不足のフィルムからのプリントのシャドー側（低明度域）の部分の階調を立てようとすると、そのようなグレー部分あるいはそれに近い部分を担っている画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢ（それらは本来互いに近い値をとるものである）の各間の差が拡大され、そのため、仕上がったプリントにおいて、本来低彩度のグレーであるはずの部分に色が付いてしまうことがある。
【００１３】
また、上述のような写真プリンタにおいては、画像データを単純に線形変換する等により、プリントの仕上がり明るさを容易に調整することができる。従来は、このようにしてプリントの明るさを調整する場合、３色画像データが示す画像の平均濃度を算出し、その平均濃度が所定のプリント濃度（例えば光学濃度で0.7 等）となるようにプリントの明るさを決定していた。
【００１４】
しかし、このように画像の平均濃度に基づいてプリントの明るさを決定すると、被写体の濃度分布が統計的に偏っている場合や、主要被写体と背景の明るさが著しく異なる場合は、プリントが好ましい明るさに仕上がらないという問題が生じる。すなわち、例えば白の大きな看板が写されているような画像にあっては、プリントは全体的に黒っぽく仕上がってしまうし、また主要被写体が逆光撮影された画像にあっては、主要被写体が黒っぽく仕上がってしまう。
【００１５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、前述したような写真プリンタにおいて、プリントのグレーバランス、明るさ、コントラストおよび彩度を最適に調整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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の写真プリンタにおける画像処理方法は、請求項１に記載の通り、前述したような写真プリンタにおいて、
各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレースケールを各色間でほぼ一定に揃えるキャリブレーション処理を施し、
次にこれらの画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなるように調整するグレーバランス調整処理を施し、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、カラーフィルムの露光状態を判定する処理を行ない、
次に上記グレーバランス調整処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、上記判定された露光状態に基づいて、カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を施し、
この非線形性補償処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、撮影シーンの明るさ、色相および彩度に応じて定めた特性に従ってプリントの明るさを調整する処理を行なうことを特徴とするものである。
【００１７】
なお上記のようなキャリブレーション処理としては、例えば請求項２に記載の通り、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの少なくとも１つに、グレーの被写体を示すデータについては濃度差が露光量によらずほぼ一定となるようになされる、変換特性が各色毎に固定されたγ（ガンマ）変換処理が適用される。
【００１８】
また上記のグレーバランス調整処理としては、例えば請求項３に記載の通り、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３（「１」、「２」、「３」がそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」のいずれか１つずつに対応）と表わしたとき、
画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から画素毎の色情報を求め、彩度が所定値よりも高い高彩度画素および、その高彩度画素に隣接して該高彩度画素との色相差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から除外して低彩度画素に関する画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’を得、
これらの画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’の各々におけるシャドー点Ｄ１s、Ｄ２s 、Ｄ３s およびハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h 、Ｄ３h を求め、
各色毎のシャドー点からハイライト点までのダイナミックレンジの差が、所定の許容値内に収まっていない場合は、このダイナミックレンジが各色間で同じとなるようにハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h あるいはＤ３h を修正し、
画素毎に対応している画像データ（Ｄ１’，Ｄ２’）のうち、Ｄ１’，Ｄ２’の一方が等しい画像データについて他方を平均してなる画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合と、画素毎に対応している画像データ（Ｄ３’，Ｄ２’）のうち、Ｄ３’，Ｄ２’の一方が等しい画像データについて他方を平均してなる画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とを求め、
２色に関する画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ１s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ１h ，Ｄ２h ）から、画像データ（Ｄ１，Ｄ２）が示すこれら２色の濃度間の関係を求め、この関係に基づいて画像データＤ１とＤ２の少なくとも一方をその全域に亘って他方と等しくなるように線形変換し、
２色に関する画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ３s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ３h ，Ｄ２h ）から、画像データ（Ｄ３，Ｄ２）が示すこれら２色の濃度間の関係を求め、この関係に基づいて画像データＤ３とＤ２の少なくとも一方をその全域に亘って他方と等しくなるように線形変換する処理が適用される。
【００１９】
上述した請求項３に記載のグレーバランス調整方法が適用される場合は、請求項４に記載の通り、低彩度画素の中で特定の第１の色相にある画素を選択して、それらの画素についての画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’から画像データ（Ｄ１’，Ｄ２’）を求め、低彩度画素の中で第１の色相とは異なる特定の第２の色相にある画素を選択して、それらの画素についての画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’から画像データ（Ｄ３’，Ｄ２’）を求めるのが望ましい。
【００２０】
そしてこのように色相選択する場合、請求項５に記載の通り、画像データＤ１がＲ（赤）濃度を示し、画像データＤ２がＧ（緑）濃度を示し、画像データＤ３がＢ（青）濃度を示すものであるときは、第１の色相にある画素つまりＧ濃度とＲ濃度間の関係を求めるための画素として青色相とイエロー色相にある画素が選択され、第２の色相にある画素つまりＧ濃度とＢ濃度間の関係を求めるための画素として赤色相とシアン色相にある画素が選択される。
【００２１】
また上述した請求項３に記載のグレーバランス調整方法が適用される場合、画像データの線形変換は、例えば請求項６に記載のようになされる。つまり、前述した２色に関する画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ１s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ１h ，Ｄ２h ）から求められた２色の濃度間の関係がＸ−Ｙ座標系においてＹ＝α1 ・Ｘ＋β1 で与えられるとき、画像データＤ２は無変換とし、画像データＤ１をＤ１c ＝α1 ・Ｄ１＋β1 なる画像データＤ１c に線形変換する。同様に、２色に関する画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）の集合とシャドー点（Ｄ３s ，Ｄ２s ）およびハイライト点（Ｄ３h ，Ｄ２h ）から求められた２色の濃度間の関係がＸ−Ｙ座標系においてＹ＝α3 ・Ｘ＋β3 で与えられるとき、画像データＤ２は無変換とし、画像データＤ３をＤ３c ＝α3 ・Ｄ３＋β3 なる画像データＤ３c に線形変換する。
【００２２】
一方、本発明の画像処理方法において、上記カラーフィルムの露光状態を判定する処理としては、例えば請求項７に記載の通り、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのヒストグラムを求め、
このヒストグラムにおける特定点の濃度値と、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのダイナミックレンジとを求め、
前記特定点の濃度値が第１の所定濃度値よりも小で、かつ、前記ダイナミックレンジが所定値よりも小のときに露光不足と判定し、
前記特定点の濃度値が第２の所定濃度値よりも大で、かつ、前記ダイナミックレンジが所定値よりも小のときに露光過剰と判定する処理が適用される。
【００２３】
また、本発明の画像処理方法において、カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理としては、例えば請求項８に記載の通り、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを、画素毎の色相、明度および彩度を示すデータに変換し、
この明度を示すデータに対して、カラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の逆特性の適用範囲を前記判定された露光状態に基づいて定めて、該逆特性に従って明度を上下させる変換処理を施し、
上記彩度を示すデータに対して、上記明度を上下させる変換処理とは独立して彩度を上下させる変換処理を施し、
これらの変換処理後の明度を示すデータ、彩度を示すデータおよび上記色相を示すデータを、画素毎の赤、緑、青各色濃度を示す画像データに変換する処理が適用される。
【００２４】
またカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理としては、上記のもの以外に、例えば請求項８に記載の通り、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、それらが示す明度を明度域の一部において変化させる第１および第２の非線形変換処理を行ない、
これらの非線形変換処理の間、および第２の非線形変換処理が終了した後にそれぞれ、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す彩度を全体的に変化させる第１および第２のマトリクス処理を行ない、
これら２回のマトリクス処理は、一方が彩度を上げる処理で他方が彩度を下げる処理とし、
上記２回の非線形変換処理は、その特性を上記判定された露光状態に基づいて定めて、双方合わせてカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する特性のものとした処理を適用することもできる。
【００２５】
なお上述の第２のマトリクス処理は、請求項１０に記載の通り、第１のマトリクス処理に用いたマトリクスの逆マトリクスを用いて行なうのが望ましい。
【００２６】
他方、本発明の画像処理方法において、プリントの明るさを調整する処理としては、例えば請求項１１に記載の通り、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する前記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整する処理が適用される。
【００２７】
その他にこのプリントの明るさを調整する処理としては、例えば請求項１２に記載の通り、
１画像に関する画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
上記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、互いの色差が所定値内に収まっていて画像中の連続領域を構成する複数画素からなる画素グループを求め、
この画素グループを構成する画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるようにした処理を適用することもできる。
【００２８】
またこのプリントの明るさを調整する処理としては、例えば請求項１３に記載の通り、
１画像に関する画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
上記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの３次元ヒストグラムを作成し、
この３次元ヒストグラム内において一定の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの幅で規定されたユニットのそれぞれに含まれる画素数を求め、
１つのユニットに含まれる画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるようにした処理を適用することもできる。
【００２９】
さらに、このプリントの明るさを調整する処理としては、例えば請求項１４に記載の通り、請求項１１に記載の処理と請求項１２に記載の処理とを組み合わせた処理、すなわち、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する上記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
上記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に基づいて、互いの色差が所定値内に収まっていて画像中の連続領域を構成する複数画素からなる画素グループを求め、
この画素グループを構成する画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるようにした処理が適用されてもよい。
【００３０】
さらに、このプリントの明るさを調整する処理としては、例えば請求項１５に記載の通り、請求項１１に記載の処理と請求項１３に記載の処理とを組み合わせた処理、すなわち、
画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下あるいはハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下の画素を検出し、
この検出画素および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、
１画像に関する上記画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整し、
上記平均的濃度を求めるに当たって、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’の３次元ヒストグラムを作成し、
この３次元ヒストグラム内において一定の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’の幅で規定されたユニットのそれぞれに含まれる画素数を求め、
１つのユニットに含まれる画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させるようにした処理を適用することもできる。
【００３１】
また本発明の画像処理方法においては、請求項１６に記載の通り、前述の非線形性補償処理を受けた後の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、撮影シーンの明るさ、色相および彩度に応じて定めた特性に従ってプリントのコントラストを調整する処理を施すのが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
上記構成を有する本発明の画像処理方法は、各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなるように調整する処理を施すようにしたので、本方法によれば、プリントにおいてグレー（無彩色）の被写体が色味がかって仕上げられることを防止できる。
【００３３】
また本発明の画像処理方法は、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、判定された露光状態に基づいてカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を施すようにしたので、本方法によれば、露光不足や露光過剰で撮影されたフィルムの画像をプリントする場合に、コントラスト不足になりがちな明度域のコントラストを改善することができる。
【００３４】
さらに本発明の画像処理方法は、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、撮影シーンの明るさ、色相および彩度に応じて定めた特性に従ってプリントの明るさを調整する処理を行なうようにしたので、被写体の濃度分布が統計的に偏っている場合や、主要被写体と背景の明るさが著しく異なるような場合でも、プリントを撮影シーンに応じて好ましい明るさに仕上げることができる。
【００３５】
そして、特にグレーバランス調整処理として請求項３に記載の処理を適用する場合は、画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３の各シャドー点Ｄ１s 、Ｄ２s 、Ｄ３s が互いに等しくなり、また各ハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h 、Ｄ３h が互いに等しくなるように画像データＤ１とＤ２の一方を、また画像データＤ３とＤ２の一方を線形変換するだけでなく、画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３のうちの低彩度画素に関する画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’も用いて上記線形変換を行なうようにしているので、例えば静物の接写画像等、ハイライトシーンがないような画像についてもグレーバランスを調整できるものとなる。
【００３６】
また、請求項３に記載のグレーバランス調整処理は、画像データを線形変換してグレーバランスを調整するものであるから、特にこのグレーバランス調整処理を適用する場合は、先に図１４や図１５を参照して説明したようにＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに適当なバイアス分を加えるだけでは露光量の全域に亘ってグレーバランスを取ることができない場合においても、グレーバランスを取ることができる。
【００３７】
また請求項３に記載のグレーバランス調整処理は、上記低彩度画素に関する画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’をそのまま用いるのではなく、画像データ（Ｄ１’，Ｄ２’）の一方の同一値毎に他方を平均してなる画像データ（Ｄ１”，Ｄ２”）の集合と、画像データ（Ｄ３’，Ｄ２’）の一方の同一値毎に他方を平均してなる画像データ（Ｄ３”，Ｄ２”）を用いているので、特にこのグレーバランス調整処理を適用する場合は、画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’の分布に偏りがあるような場合でも、その影響を排除して、グレーバランスを正しく調整可能となる。
【００３８】
また請求項３に記載のグレーバランス調整処理は、上記の低彩度画素に関する画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’を求めるに当たり、高彩度画素に隣接して該高彩度画素との色相差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から除外するようにしているので（つまり色情報だけではなく、位置情報も加味した上で高彩度画素と考えられる画素に関する画像データを画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３から除外しているので）、グレーバランス調整に有用である低彩度画素の画像データＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’のみを正確に抽出可能であり、したがって特に請求項３に記載のグレーバランス調整処理を適用する場合は、この点からもグレーバランスを正しく調整できるようになる。
【００３９】
さらに請求項３に記載のグレーバランス調整処理は、各色毎のシャドー点からハイライト点までのダイナミックレンジの差が、所定の許容値内に収まっていない場合は、このダイナミックレンジが各色間で同じとなるようにハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h あるいはＤ３h を修正しているので、特にこのグレーバランス調整処理を適用する場合は、実際にはハイライト点が無いような画像、例えば静物を接写したような画像においてハイライト点を誤検出した際に、そのままグレーバランス調整を行なって調整に失敗することも防止できる。
【００４０】
他方、本発明の画像処理方法においては、上述のようなグレーバランス調整処理を行なう前に、各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレースケールを各色間でほぼ一定に揃えるキャリブレーション処理を施しているので、グレーバランス調整処理以降の処理における演算の負荷を軽減することができる。
【００４１】
また本発明の画像処理方法において、請求項４に記載した特定色相の画素の選択を行なうと、いわゆるカラーフェリア（被写体の色によるsubject failure ）が回避されて、グレーバランスを正しく調整できるようになる。
【００４２】
一方、本発明の画像処理方法において、特に請求項７に記載した露光状態判定処理を適用する場合は、カラーフィルムの露光状態を正確に判定可能となり、したがって、この判定結果に基づいてなされるカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を適正に行なうことができる。以下、請求項７に記載した露光状態判定処理により、カラーフィルムの露光状態を正確に判定可能である理由を詳しく説明する。
【００４３】
カラーフィルムに記録されている写真を読み取って得た画像データが示す濃度値が全体的にかなり小さければ、その写真は露光不足で撮影されたものである可能性が高い。反対に、カラーフィルムに記録されている写真を読み取って得た画像データが示す濃度値が全体的にかなり大きければ、その写真は露光過剰で撮影されたものである可能性が高い。
【００４４】
そこで基本的には、画像データのヒストグラムにおける特定点の濃度値が、適当に定めた第１の所定濃度値よりも小ならば露光不足、該特定点の濃度値が、適当に定めた第２の所定濃度値よりも大ならば露光過剰と考えることができるが、この特定点の濃度値はカラーフィルムのベース濃度に応じて異なるので、この特定点の濃度値のみに基づいて露光状態を判定すると、誤った判定をしてしまう恐れもある。
【００４５】
他方、カラーフィルムを読み取って得た画像データのダイナミックレンジがある程度大きければ、その写真はフィルム特性曲線の線形の部分のみを利用して撮影されたものである可能性が高い。それに対して、このダイナミックレンジが通常より小さい場合、その写真は露光不足や露光過剰でフィルム特性曲線の「足」あるいは「肩」の部分まで利用したために、ダイナミックレンジが圧縮されていると考えることができる。
【００４６】
そこで、画像データのヒストグラムにおける特定点の濃度値のみから露光状態を判定せずに、この画像データのダイナミックレンジが所定値よりも小であるということも露光不足あるいは露光過剰の判定条件とすれば、露光不足あるいは露光過剰を正確に判定できるようになる。
【００４７】
また、請求項８に記載したカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理においては、画素毎の赤、緑、青各色濃度を示す画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを、画素毎の色相、明度および彩度を示すデータに変換してから、明度を示すデータおよび彩度を示すデータに対して、それぞれ明度を上下させる変換処理、彩度を上下させる変換処理を施すようにしているので、写真プリントの明るさおよび彩度を、互いに影響を及ぼさずに自由に調整可能となる。
【００４８】
したがって、特にこの処理を本発明の画像処理方法に適用した場合は、例えば露光不足で撮影されたフィルムの画像をプリントする場合は、低明度域の階調を立ててコントラストを改善する一方、低彩度画素の彩度を落として、前述した粒状に色が付く事態を防止することもできる。
【００４９】
また一般的な写真フィルムにあっては、露光過剰で撮影された場合に高彩度画素の彩度が低下するという現象が認められるが、上述のようにしてプリントの明るさおよび彩度を独立に調整可能であれば、露光過剰のフィルムの画像をプリントする場合は、高明度域の階調を立ててコントラストを改善する一方、高彩度画素の彩度を高めて、露光過剰による彩度低下を補償することも可能となる。
【００５０】
他方、請求項９に記載したカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理においては、彩度を全体的に上げ下げする第１および第２のマトリクス処理のそれぞれを行なう前に、明度を明度域の一部において変化させる非線形変換処理を行なっているので、これらの非線形変換処理のために、彩度域の一部において彩度変化が制限されたりあるいは強調されるようになる。そこで、これら２回のマトリクス処理と２回の非線形変換処理の組み合わせにより、所望の彩度域で彩度を自由に調整できるようになり、また中程度の彩度領域では彩度の上げ下げが互いに相殺されるようにして、彩度を元のままに保つことも可能となる。
【００５１】
またこの請求項９に記載したカラーフィルムの撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理においては、第１のマトリクス処理の前後になされる２回の非線形変換処理の組み合わせにより、所望の明度域で明度を自由に調整することができる。これら２回の非線形変換処理のうちの少なくとも一方の変換特性には、上述の通り彩度域の一部において彩度変化を制限したりあるいは強調するようになる特性を含ませることが必要であるが、そのような特性は、２回の非線形変換処理の組み合わせにより打ち消すことができるから、彩度調整の点から制限されるようなこともなく、明度を自由に調整することができる。
【００５２】
したがって、この請求項９に記載した非線形性補償処理を本発明の画像処理方法に適用した場合も、請求項８に記載した処理を適用する場合と同様、露光不足や露光過剰で撮影されたフィルムの画像をプリントする場合に、コントラスト不足になりがちな明度域のコントラストを改善すると同時に、低彩度画素の彩度を落としたり、高彩度画素の彩度を高めることが可能となる。
【００５３】
なお上記請求項９に記載した非線形性補償処理において、請求項１０に記載のように、第２のマトリクス処理を、第１のマトリクス処理に用いたマトリクスの逆マトリクスを用いて行なえば、彩度を変化させたくない彩度域においては、これら２回のマトリクス処理による効果を完全に相殺させることができるから、彩度変化が全く生じないようにすることができる。
【００５４】
一方、本発明の画像処理方法において、プリントの明るさを調整する処理として、請求項１１、１２、１３、１４および１５に記載した処理を適用する場合は、被写体の濃度分布が統計的に偏っている場合や、主要被写体と背景の明るさが著しく異なる場合でも、特にプリントを好ましい明るさに仕上げることができる。以下、その理由を詳しく説明する。
【００５５】
請求項１１に記載した明るさ調整処理において検出する、明るさがシャドーに近い第１の所定明るさ以下で、かつ彩度が所定彩度以下である画素、および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素は、例えば夜間ストロボ撮影された画像中の背景部等を示しているものである。また、明るさがハイライトに近い第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下である画素、および、その画素とともに画像中の連続領域を構成して該画素との色差が所定値以内にある画素は、例えば逆光撮影された画像中の背景部等を示しているものである。
【００５６】
そこで、このような画素に関する画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得、１画像に関するこれら画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的濃度に基づいてその画像のプリント明るさを調整すれば、上述のような背景部がプリント明るさの決定に関与することがなくなり、プリントが好ましい明るさに仕上げられるようになる。
【００５７】
一方請求項１２に記載した明るさ調整処理において求める、互いの色差が所定値内に収まっていて画像中の連続領域を構成する複数画素からなる画素グループは、画像の平均的濃度を求める上で統計的に大きな影響を与える被写体、つまり例えば撮影シーンの中の大きな看板等を示すものである。このような被写体についての画像データも、画像の平均的濃度を求める上で使用しなければならないことは勿論であるが、その被写体が著しく大きいと画像の平均的濃度がこの被写体により著しく左右されて、プリント明るさが不適切になるという前述の問題が生じる。
【００５８】
そこで、上記の画素グループを構成する画素数が所定数を超える場合は、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させれば、この平均的濃度が上記看板等の被写体によって著しく左右されることがなくなり、プリントが好ましい明るさに仕上げられるようになる。
【００５９】
また請求項１３に記載した明るさ調整処理において、３次元ヒストグラム内の１つのユニットに含まれる画素（つまりそのユニット内に画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値がプロットされる画素）は、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値が互いに近いものどうしである。したがって、上述した撮影シーンの中の大きな看板等についての画素はすべて、基本的に１つのユニットに含まれることになる。
【００６０】
そこで、１つのユニットに含まれる画素数が所定数を超える場合には、該所定数を超える分の数の画素の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対する、上記平均的濃度を求める上での重み付けを低下させれば、請求項１２に記載した明るさ調整処理と同様に、この平均的濃度が上記看板等の被写体によって著しく左右されることがなくなり、プリントが好ましい明るさに仕上げられるようになる。
【００６１】
また請求項１４に記載した明るさ調整処理は、上述のような効果を奏する請求項１１および１２に記載の各処理を組み合わせたものであるから、夜間ストロボ撮影やあるいは逆光撮影された写真のプリントも、また大きな看板が写し込まれたような写真のプリントも、すべて好ましい明るさで仕上げることが可能となる。この点は、請求項１１および１３に記載の各処理を組み合わせてなる請求項１５に記載の明るさ調整処理においても同様である。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の方法により画像処理を行なうデジタル写真プリンタの一例を示しており、また図２は、この画像処理におけるグレーバランス調整処理までの流れを示すものである。
【００６３】
図１に示すデジタル写真プリンタは、カラー写真フィルム10の端部に貼付されたチェックテープに記載されたフィルム番号を読み取るスキャナ20と、写真フィルム10の撮影コマ11毎に形成されたバーコードを読み取るバーコードリーダ21と、フィルム10のパーフォレーションと噛合しつつ回転してフィルム10を搬送するスプロケット22と、スプロケット22を駆動するモータ23と、スキャナ20により読み取られたフィルム番号およびバーコードリーダ21により読み取られたコマ番号をデータバスに送るとともに、モータ23の駆動制御信号をモータ23に送るフィルムスキャナ制御インターフェース（Ｉ／Ｆ）40とを有している。
【００６４】
またこのデジタル写真プリンタは、白色光を発する光源31、調光ユニット32、色分解ユニット33および拡散ボックス34からなり、フィルム10の撮影コマ11に読取光を照射する光源ユニット30と、この光源ユニット30からの読取光が照射された撮影コマ11に記録されている画像（透過画像）をレンズ51を介して光電的に読み取るＣＣＤ52と、このＣＣＤ52が出力する画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器53と、このＡ／Ｄ変換器53から出力されたデジタル画像データに対して画像処理を施してフレームメモリ55に出力する第１の画像処理装置54と、フレームメモリ55に一旦記憶された画像処理済みのデジタル画像データに対して必要に応じて画像処理パラメータの変更された画像処理を施す第２の画像処理装置56と、画像処理済みのデジタル画像データに基づいた変調信号を出力する変調器ドライバ57とを備えている。
【００６５】
さらにこのデジタル写真プリンタは、上記変調器ドライバ57が出力する変調信号に基づいた可視画像を再生するプリンタ60と、プリンタ制御Ｉ／Ｆ58と、フレームメモリ55に記憶されたデジタル画像データをデータバスを介して記憶するハードディスク75と、上記デジタル画像データに基づく可視画像を必要に応じて再生し、また画像処理条件等を表示するＣＲＴモニタ71と、表示Ｉ／Ｆ70と、画像処理条件、画像処理条件の補正値、画像検索用情報等を入力するキーボード73と、キーボードＩ／Ｆ72と、ＣＰＵ（中央処理装置）74と、他のデジタル写真プリンタシステムと通信回線を介して接続する通信ポート76と、プリンタ60により再生された写真プリントを検査する検品場所に配置されて必要に応じて焼直し指示を入力するキーボード78と、キーボードＩ／Ｆ77とを備えている。上記ＣＰＵ74は、スキャナ20およびバーコードリーダ21により読み取られたフィルム番号およびコマ番号からなる画像検索用情報と、画像処理装置54から入力された画像処理条件と、フレームメモリ55から入力されたデジタル画像データとを対応付けしてハードディスク75に記憶させ、またキーボード73から入力された画像検索用情報に対応する画像に関するデジタル画像データをハードディスク75から検索制御し、さらに、データバスに接続された各機器を制御する。
【００６６】
上記プリンタ60は、詳しくは、プリント部と現像処理部と乾燥部とから構成されている。プリント部は、長尺の印画紙90をロール状にして貯蔵するマガジン62と、変調器ドライバ57が出力する変調信号に基づいて露光光を変調し、この露光光により印画紙90を長手方向と直角な方向に走査（主走査）する露光スキャナ61と、印画紙90に位置決め用の基準孔を穿孔するホールパンチユニット63と、この基準孔を基準として印画紙90を副走査方向（長手方向）に搬送する副走査ドライブ系64と、プリンタ制御Ｉ／Ｆ58を介して入力された画像検索用情報を印画紙90の裏面に印字する裏印字ユニット65とから構成されている。
【００６７】
一方乾燥部は、通常の乾燥手段に加えて、乾燥の完了した露光済みの印画紙  （写真プリント）90を１枚ずつ切断するカッター66と、この１枚ずつ切断された写真プリント90を整列して並べるソーター67とを備えている。
【００６８】
次に、このデジタル写真プリンタの作用について説明する。まず、ＣＰＵ74はフィルムスキャナ制御Ｉ／Ｆ40を介してモータ23を駆動し、モータ23に連結されたスプロケット22が回転してフィルム10を搬送する。このフィルム10の搬送中に、チェックテープに記載のフィルム番号がスキャナ20により読み取られて、ＣＰＵ74に入力される。また同様に、バーコードリーダ21が撮影コマ11毎に設けられたコマ番号を示すバーコードを読み取り、その読み取った内容がフィルムスキャナ制御Ｉ／Ｆ40を介してＣＰＵ74に入力される。
【００６９】
バーコードが読み取られた撮影コマ11には、光源ユニット30から光が照射され、そのコマに記録されている画像がレンズ51によってＣＣＤ52上に結像される。ＣＣＤ52はこの画像を読み取り、その出力信号はＡ／Ｄ変換器53によってデジタル化されて、画素毎のデジタル画像データが得られる。
【００７０】
この際、光源31からの光の光路に色分解ユニット33のＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の各色フィルタが順次挿入され、その都度ＣＣＤ52による画像読取りがなされる。そこでＡ／Ｄ変換器53からは、画素毎の各色濃度を示すデジタル画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３が得られる。なお本例では、デジタル画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３がそれぞれ赤、緑、青色濃度を示すものとし、以下ではそれらを各々画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢと称することする。
【００７１】
第１の画像処理装置54は、入力されたデジタル画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢがネガ画像に関するものである場合はそれらに反転処理を施すとともに、後に該画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢにより写真プリントに可視画像を再生したときに最適な濃度、階調、色、シャープネスとなるように、画像データに対して予め設定された画像処理アルゴリズムに従った画像処理を施し、フレームメモリ55にその処理済みの画像データを出力する。
【００７２】
なお厳密には、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢそのものではなく、グレーバランス調整処理を受けた後の画像データに上記反転処理や画像処理が施されるものであるが、その点については後述する。
【００７３】
フレームメモリ55に入力された画像データは、そこに一旦記憶されるとともに、データバスを通じてＣＰＵ74にも入力される。そこで、読み取った画像が最適な濃度、階調となるように、データバスを介して入力された画像データに基づいてＣＰＵ74がＣＣＤ52のダイナミックレンジ等を最適に調整したり、あるいは光源ユニット30による照射光量を最適に調整することが可能となる。
【００７４】
一方、フレームメモリ55に記憶された画像データはデータバスを介してＣＲＴモニタ71に入力され、ＣＲＴモニタ71はこの画像データに基づいて可視画像を表示する。そこで、この表示画像を操作者（または受注者）が観察し、必要に応じてより最適な濃度、階調、色、シャープネスの可視画像が再生されるように、画像処理の補正量をキーボード73から入力することができる。
【００７５】
キーボード73から入力された補正量は第２の画像処理装置56に入力される。第２の画像処理装置56はフレームメモリ55に記憶された画像データに対して、上記補正量に応じた画像処理を施し、変調器ドライバー57に画像処理を施した画像データを出力する。補正の必要がない場合には第２の画像処理装置56はフレームメモリ55に記憶された画像データをそのまま変調器ドライバー57に出力する。
【００７６】
プリンタ60は、プリンタ制御Ｉ／Ｆ58を介してＣＰＵ74により駆動制御される。すなわちプリント部では、まず副走査ドライブ系64が、マガジン62から所定の搬送通路に沿って延びる印画紙90を副走査方向に搬送する。搬送通路上に設けられたホールパンチユニット63は、例えば写真プリント１枚分の送り量に相当する長さ間隔毎に、印画紙90の側縁部付近に同期基準となる基準孔を穿孔する。プリンタ60においては、この基準孔を同期基準として印画紙90が搬送される。
【００７７】
印画紙90は、露光スキャナ61が発する画像データに基づいて変調された赤、緑および青の３色光により主走査され、また上記のように搬送されることによって副走査され、そこでこの印画紙90には画像データに基づく可視画像が走査露光される。なお印画紙搬送速度はＣＰＵ74によって制御され、主走査と副走査の同期が取られる。
【００７８】
その後印画紙90は、プリント部から搬送通路に沿って現像処理部に搬送され、ここで所定の現像処理および水洗処理を受けた後、乾燥部に送られる。乾燥部では、現像処理部で水洗処理された印画紙90を乾燥処理し、乾燥の完了した印画紙90はカッター66により、基準孔を同期の基準とした写真プリントの１枚の大きさに対応したピースに切り分けられる。
【００７９】
ここで第１の画像処理装置54は、デジタル画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなるように調整する処理を施す。以下、このグレーバランス調整処理について、その処理の流れを示す図２を参照して説明する。
【００８０】
まず画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、それぞれ固有のルックアップテーブルに基づいてγ（ガンマ）変換処理にかけられる（図２のステップＰ１：以下同様）。このγ変換処理は、グレーの被写体を示す各画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢデータにあっては、図３の（ａ）に示すように、各データが示す濃度の差が露光量に応じて変化しているところ、同図（ｂ）のように濃度差が露光量によらずほぼ一定となるように、各画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを固有の変換特性に従って変換するものである。ここで上記ルックアップテーブルとしては、フィルム種によらず一定のものが用いられる。
【００８１】
なお、このγ変換処理を行なうことにより、グレースケールが各色間でほぼ一定になり、後の処理における演算の負荷を軽減することができる。
【００８２】
以上のγ変換処理後の画像データＤＲａ、ＤＧａ、ＤＢａには、高彩度画素についてのデータも勿論含まれており、グレーバランス調整のためにはそれら高彩度画素を除外した残りの画素についての画像データを用いる必要がある。そこで、高彩度画素を特定するために各画素の特性値（明るさ、色相、彩度）を求めるが、そのためにまず、画像データＤＲａ、ＤＧａおよびＤＢａを規格化する。
【００８３】
この規格化に際しては、最初に画像データＤＲａ、ＤＧａ、ＤＢａの各々のヒストグラムを作成し、各ヒストグラムにおける画像データの最大値および最小値を求める（ステップＰ２）。このヒストグラムおよび、それにおける最大値、最小値の例を図４に示す。
【００８４】
次いで画像データＤＲａ、ＤＧａ、ＤＢａを、それぞれに関する上記最大値および最小値に基づいて規格化する（ステップＰ３）。この規格化は一例として、
規格化画像データ＝100 ×（画像データ−最小値）÷（最大値−最小値）
として行なう。
【００８５】
このように画像データＤＲａ、ＤＧａ、ＤＢａをそれぞれ規格化して、規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂが得られたならば、これらの規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂが示す特性値（明るさ、色相、彩度）を全画素について求める（ステップＰ４）。
【００８６】
この場合各画素の明るさは、例えば、
明るさ＝（ＤＲｂ＋ＤＧｂ＋ＤＢｂ）÷３
として求める。
【００８７】
一方、色相および彩度の色情報は、以下のようにして規定する。図５に示すＲＧＢ濃度空間を考え、このＲＧＢ濃度空間において（ＤＲｂ，ＤＧｂ，ＤＢｂ）が示す濃度点を全て平面ψに写像する。この平面ψは、Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝０で示される平面、すなわち直線Ｑに垂直で原点（０，０，０）を含む面である。そして、このように規定した色差平面ψ上に図６のようなｘ−ｙ座標系を設定し、ある画素に関する規格化画像データによる濃度点の写像がＰであるとき、この画素に関する色相は原点および点Ｐを通る直線がｘ軸となす角度θで、また彩度は点Ｐの原点からの距離Ｌによって規定する。
【００８８】
なお実際には、規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂの組合わせと対応させて角度θおよび距離Ｌを定めたテーブルを予め作成しておき、このテーブルを参照して規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂの値から角度θおよび距離Ｌを求めるようにしておくと便利である。
【００８９】
以上のようにして、規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂが示す特性値  （明るさ、色相、彩度）を全画素について求めたならば、次にこれらの特性値に基づいて、彩度が所定値よりも高い高彩度画素を特定する。そのためにまず、画面を構成している複数の画素から、この画面をラスター走査する場合と同様の軌跡を辿るようにして画素を１つずつ逐次選択し、その画素に関する彩度と所定のしきい値とを比較する。このとき、彩度がしきい値以上となった画素を高彩度の基準画素とし、その画素に関する明るさ、色相および画素位置を記憶手段に記憶させる（ステップＰ５）。
【００９０】
なお、上記基準画素を検出する処理を、図６に示したものと同様の色差平面を用いて説明すれば、図７に示すように、ｘ−ｙ座標系に原点を中心、彩度しきい値Ｌthを半径とする円を描き、この円の上あるいは外側に位置する画素を検出するものである。
【００９１】
次に、各画素の画面上の位置を考慮して、高彩度画素をグループ化する（ステップＰ６）。すなわち、まず上記基準画素の隣接８画素（上下左右および斜め四方）の色情報、すなわち色相および彩度を調べ、基準画素との差が両者とも許容値以内である隣接画素は、基準画素と同じ高彩度画素グループに属するものとし、その隣接画素の画素位置を記憶手段に記憶させる。なおこのとき、基準画素と隣接画素間で、色相および彩度に加えて明るさも比較し、両画素間でこれら３者とも差が許容値以内にあるとき、その隣接画素を高彩度画素グループに属すると定めるようにしてもよい。
【００９２】
そして、上述のようにして新たに高彩度画素グループに属するものとされた画素の隣接８画素の色相および彩度（場合によっては明るさも）を調べ、高彩度画素グループの画素との差が両者とも許容値以内である隣接画素は、高彩度画素グループに属するものとし、その隣接画素の画素位置を記憶手段に記憶させる。
【００９３】
以上の処理を繰り返し、高彩度画素グループの画素との色相および彩度の差が許容値以内である隣接画素が１つも存在しなくなったところで、隣接画素と比較する処理はそれ以上行なわないようにする。
【００９４】
ここまでの処理により、図８に示すように、写真画面Ｈ内でいわば１固まりになった高彩度画素のグループが検出される。次いで、この画素グループから離れた画像部分において、上述した基準画素検出以降の処理を再び行ない、別の高彩度画素グループを求める。
【００９５】
以上の処理を写真画面の全域に亘って行なうと、通常、いくつかの高彩度画素グループが求められる。前述した通り、これらのグループに属する各高彩度画素の画素位置は記憶手段に記憶されている。そこで、規格化画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂから、この画素位置が記憶されている画素に関する画像データを除外して、低彩度画素に関する画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得る（ステップＰ７）。
【００９６】
従来、低彩度画素に関する画像データを求めるに当たっては、前述の彩度しきい値Ｌthとの比較を各画素毎に行なうだけで、画素位置は何ら考慮されてはいなかった。しかし、例えば鮮やかな赤い服が画面の大半を占めるような画像において、赤色の画像データは低彩度から高彩度まで連続して分布する場合が多く、そのような場合は彩度しきい値Ｌthとの比較のみによって低彩度画素に関する画像データを求めても、赤い服の部分にある全画素を除去することはできず、結局低彩度画素に関する画像データに片寄りが残る。
【００９７】
それに対してこのグレーバランス調整処理では、低彩度画素に関する画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を求めるに当たり、高彩度画素に隣接して該高彩度画素との色相差が所定値以内にある画素に関する画像データを画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂから除外するようにしているので（つまり色情報だけではなく、位置情報も加味した上で高彩度画素と考えられる画素に関する画像データを画像データＤＲｂ、ＤＧｂ、ＤＢｂから除外しているので）、画像データ規格化が多少ずれているような場合でも、グレーバランス調整に有用である低彩度画素の画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’のみを正確に抽出可能であり、それにより、グレーバランスを正しく調整できるようになる。
【００９８】
次に、上記低彩度画素に関する画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’それぞれのヒストグラムを作成し、各ヒストグラムにおけるデータ（濃度）の最小値および最大値を各々シャドー点、ハイライト点として検出する（ステップＰ８）。なお本例ではネガフィルムを対象としているので、このように濃度最小値がシャドー点となり、濃度最大値がハイライト点となる。ここで画像データＤＲ’についてのシャドー点、ハイライト点を各々ＤＲs 、ＤＲh とし、画像データＤＧ’についてのシャドー点、ハイライト点を各々ＤＧs 、ＤＧh とし、画像データＤＢ’についてのシャドー点、ハイライト点を各々ＤＢs 、ＤＢh とする。
【００９９】
次に各色毎のダイナミックレンジＩＲ＝（ＤＲh −ＤＲs ）、ＩＧ＝（ＤＧh −ＤＧs ）およびＩＢ＝（ＤＢh −ＤＢs ）を求め、それら相互間の差（ＩＲ−ＩＧ）、（ＩＧ−ＩＢ）および（ＩＢ−ＩＲ）を求める（ステップＰ９）。そして、これらの差（ＩＲ−ＩＧ）、（ＩＧ−ＩＢ）および（ＩＢ−ＩＲ）の絶対値が所定の許容値を超えた場合は、ダイナミックレンジＩＲ、ＩＧ、ＩＢが互いに等しくなるように、ハイライト点Ｄ１h 、Ｄ２h あるいはＤ３h を修正する（ステップＰ10）。
【０１００】
このようにハイライト点を修正するのは、シャドー点が無いような写真画像は一般にさほど存在せず、その一方、ハイライト点が無い写真画像は多く存在することを考慮すると、ダイナミックレンジが不当な値を取るのは、通常、ハイライト点の誤検出に原因があると考えられるからである。
【０１０１】
次に、上記低彩度画素の中で特定のＢ−Ｙ色相（図９のハッチング領域）にある画素を選択して、それらの画素についての画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’から、画素毎のＲ濃度およびＧ濃度に関する画像データの組（ＤＲ’，ＤＧ’）を抽出する。また上記低彩度画素の中で特定のＲ−Ｃ色相（図１０のハッチング領域）にある画素を選択し、それらの画素についての画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’から、画素毎のＢ濃度およびＧ濃度に関する画像データの組（ＤＢ’，ＤＧ’）を抽出する（ステップＰ11）。
【０１０２】
上記画像データの組（ＤＲ’，ＤＧ’）は、Ｂ−Ｙ色相にある画素の数だけ得られるものであるが、次にこれらの画像データ（ＤＲ’，ＤＧ’）において、ＤＧ’の値が等しいものどうしを集め、それらのＤＲ’の値を平均化して、ＤＲ’の値をその平均値に置き換える。この置き換えがなされた後の画像データを（ＤＲ”，ＤＧ”）と示す。また、画像データの組（ＤＢ’，ＤＧ’）も、Ｒ−Ｃ色相にある画素の数だけ得られるものであるが、これらの画像データ（ＤＢ’，ＤＧ’）において、ＤＧ’の値が等しいものどうしを集め、それらのＤＢ’の値を平均化して、ＤＢ’の値をその平均値に置き換える（ステップＰ12）。この置き換えがなされた後の画像データを（ＤＢ”，ＤＧ”）と示す。
【０１０３】
次に上記ＲとＧの２色に関する画像データ（ＤＲ”，ＤＧ”）の集合と、先に求めた画像データＤＲ’についてのシャドー点ＤＲs およびハイライト点ＤＲh 、並びに画像データＤＧ’についてのシャドー点ＤＧs およびハイライト点ＤＧh を、図１１に示すようなＸ−Ｙ座標系においてプロットし、これらＲとＧの２色の濃度間の関係を求める（ステップＰ13）。なおこの図１１中、丸点でプロットされているのが画像データ（ＤＲ”，ＤＧ”）の集合である。
【０１０４】
このＲ、Ｇ２色の濃度間の関係は、最小２乗法により回帰直線Ｊを求める等の公知の手法によって求めることができる。なお、前述した平均値の置き換えを
なわない場合は、図１２に示すように画像データの偏りによって不適正な関係が求められてしまうことがある。それに対してこの処理では、平均値の置き換えがなされた画像データ（ＤＢ”，ＤＧ”）の集合を用いてＲ、Ｇ２色の濃度間の関係を求めるようにしているから、上記のような不具合を招くことがない。
【０１０５】
Ｒ、Ｇ２色の濃度間の関係が、上記Ｘ−Ｙ座標系においてＹ＝α1 ・Ｘ＋β1 で与えられるとき、画像処理装置54は原画像データＤＧは無変換のまま、原画像データＤＲを、ＤＲc ＝α1 ・ＤＲ＋β1 なる画像データＤＲc に線形変換する（ステップＰ14）。それにより、画像データＤＧと、線形変換を受けた後の画像データＤＲc とは、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなる。
【０１０６】
また、ＢとＧの２色に関する画像データ（ＤＢ”，ＤＧ”）の集合と、先に求めた画像データＤＢ’についてのシャドー点ＤＢs およびハイライト点ＤＢh 、並びに画像データＤＧ’についてのシャドー点ＤＧs およびハイライト点ＤＧh を用い、上記と同様にしてＢ、Ｇ２色の濃度間の関係を求める。
【０１０７】
そして、これらＢ、Ｇ２色の濃度間の関係が、前記Ｘ−Ｙ座標系においてＹ＝α3 ・Ｘ＋β3 で与えられるとき、画像処理装置54は原画像データＤＧは無変換のまま、原画像データＤＢをＤＢc ＝α3 ・ＤＢ＋β3 なる画像データＤＢc に線形変換する。それにより、画像データＤＧと、線形変換を受けた後の画像データＤＢc とは、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなる。
【０１０８】
なお以上の例では、画像データＤＧは無変換のままとしているが、画像データＤＲおよびＤＢとともに画像データＤＧも線形変換するようにし、それぞれ線形変換を受けた後の画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc が、グレーの被写体を示すデータについては互いに同一濃度を示すものとなるようにしても構わない。しかし、画像データＤＧを基準としてそれを無変換のままとすれば、処理の冗長化が避けられるので好ましい。
【０１０９】
以上説明したグレーバランス調整処理では、画像データＤＲ、ＤＢを線形変換してグレーバランスを調整するようにしているから、先に図１４や図１５を参照して説明したようにＲ、Ｇ、Ｂの各画像データに適当なバイアス分を加えるだけでは露光量の全域に亘ってグレーバランスを取ることができない場合においても、グレーバランスを取ることができる。
【０１１０】
またこのグレーバランス調整処理においては、前述した通り、Ｒ、Ｇ２色の濃度間の関係を求める上で、カラーフェリアを招きやすいＲ−Ｃ色相およびＧ−Ｍ色相にある画素は除外し、Ｂ−Ｙ色相にある画素についての画像データに基づいてＲ、Ｇ２色の濃度間の関係を求めるようにし、同様に、Ｂ、Ｇ２色の濃度間の関係を求める上で、カラーフェリアを招きやすいＢ−Ｙ色相およびＧ−Ｍ色相にある画素は除外し、Ｒ−Ｃ色相にある画素についての画像データに基づいてＢ、Ｇ２色の濃度間の関係を求めるようにしているので、カラーフェリアを確実に防止することができる。
【０１１１】
次に第１の画像処理装置54は、グレーバランス調整処理を受けた後の画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc に対して、フィルム10の撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を施す。図１６は第１の画像処理装置54の一部の構成を概略的に示すものであり、以下、この図１６を参照して説明する。なお実際には、この非線形性を補償する処理の前に、フィルム10の露光状態を判定してその露光状態を示すデータＥＸ（図１６参照）を作成する処理がなされるが、それについては後に説明する。
【０１１２】
画像処理装置54のグレーバランス調整部54ａから出力されたグレーバランス調整処理済みのデジタル画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc は、ＲＧＢ／ＨＶＳ変換部54ｂに入力され、そこで画素毎の色相、明度および彩度を示すデータＤＨ、ＤＶ、ＤＳに変換される。この変換は先に図５および図６を参照して説明した色相、明度および彩度の求め方と同じ考えに基づくものであるが、図１７および図１８を参照してこの変換方法を詳しく説明する。
【０１１３】
図１７に示すようなＲＧＢ濃度空間を考え、このＲＧＢ濃度空間において画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc が示す濃度点Ｐ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を全て平面ψに写像する。この平面ψは、Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝０で示される平面、すなわち無彩色軸である直線Ｑに垂直で原点（０，０，０）を含む面である。そして、このように規定した色差平面ψ上に図１８のようなｘ−ｙ座標系を設定し、ある画素に関する画像データによる濃度点Ｐ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の写像がＰ’であるとき、この画素に関する色相Ｈは原点および点Ｐ’を通る直線がｘ軸となす角度で、彩度Ｓは点Ｐ’の原点からの距離によって規定する。また明度Ｖは、図１７に示す通り、上記ＲＧＢ濃度空間における濃度点Ｐの、平面ψからの距離（無彩色軸Ｑと平行な方向の距離）によって規定する。
【０１１４】
以上の考えに基づき、各色濃度値Ｒ，ＧおよびＢから、明度値Ｖ，彩度値Ｓおよび色相Ｈへの変換は、例えば下式に従って行なわれる。
【０１１５】
【数１】
0003783792.tif 000002
【０１１６】
なお実際には、濃度値Ｒ，ＧおよびＢの組合わせと対応させて明度値Ｖ，彩度値Ｓおよび色相Ｈを定めたテーブルを予め作成しておき、このテーブルを参照して画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値から明度値Ｖ，彩度値Ｓおよび色相Ｈを求めるようにしておくと便利である。
【０１１７】
以上のようにして求められた明度値Ｖを示すデータＤＶは図１６に示すように明度調節部54ｃおよび彩度調節部54ｄに入力され、彩度値Ｓを示すデータＤＳは彩度調節部54ｄに入力され、また色相Ｈを示すデータＤＨは後述するＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅに入力される。
【０１１８】
上記明度調節部54ｃにおいては、明度データＤＶに対して、明度を上下させる非線形変換処理がなされる。この変換処理は明度データＤＶを、図１９の（１）に示すような非線形特性で出力明度データＤＶo に変換するものであり、この変換特性は、同図の（２）に示すネガフィルム10の撮影露光量対発色濃度特性の逆特性とされている。
【０１１９】
以下、この非線形変換処理について詳しく説明する。フィルム10に対する露光が適正で、撮影露光量の範囲が例えば図１９（２）のＷＥで示す適正範囲にある場合は、フィルム10の特性曲線のほぼ線形の範囲のみが利用される。このときのフィルム10の発色濃度範囲（これは画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc の範囲と対応し、したがって明度データＤＶの範囲と対応している）はＷＤとなる。
【０１２０】
それに対して、露光不足のために撮影露光量の範囲が同図（２）のＷＥ’で示す範囲となっている場合は、フィルム特性曲線の「足」の部分にかかって撮影がなされるので、発色濃度範囲はＷＤ’となって、画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc のダイナミックレンジが圧縮される。このような画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc をそのまま利用して写真画像を印画紙90に記録すると、その記録画像は、低濃度域のコントラストが低いものとなってしまう。また、このような不具合を回避するために、露光不足のときの画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc に対して一律にコントラストを高める処理を施すと、印画紙90に記録される画像は中濃度域のコントラストが不自然に高いものとなってしまう。
【０１２１】
以上のような問題を招かないように、図１９の（１）に示す非線形特性、つまりフィルム10の特性曲線の逆特性に従って入力明度データＤＶを出力明度データＤＶo に変換するのであるが、その際、同図の非線形特性に対して明度データＤＶの入力範囲をどのように設定するかが問題となる。つまり、適正露光の写真についての入力明度データＤＶならば、同図にＷＤで示すように、最小データ値が原点からΔのところに有るように明度データ入力範囲を設定しなければならないし、一方、露光不足の写真についての入力明度データＤＶならば、同図にＷＤ’で示すように、最小データ値が原点からΔ’のところに有るように明度データ入力範囲を設定しなければならない。また、露光過剰の写真についての入力明度データＤＶならば、同図にＷＤ”で示すように、最小データ値が原点からΔ”のところに有るように明度データ入力範囲を設定しなければならない。
【０１２２】
この明度データＤＶの入力範囲を適切に定めるために、本例では図１６に示すように、露光状態を示すデータＥＸが明度調節部54ｃに入力される。この露光状態を示すデータＥＸとしては、例えば画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す最小濃度値から、実測したネガフィルム10のベース濃度を差し引いた値等が用いられる（なお、このデータＥＸの別の求め方を、後に詳しく説明する）。明度調節部54ｃは、このような露光状態を示すデータＥＸに基づいて明度データＤＶの入力範囲を適切に定めた上で、該明度データＤＶを図１９の（１）に示す非線形特性に従って出力明度データＤＶo に変換する。
【０１２３】
一方、彩度調節部54ｄにおいては、彩度データＤＳに対して、彩度を上下させる変換処理がなされる。この処理は、入力された彩度データＤＳにゲインＧn を乗じて出力彩度データＤＳo とするものであるが、このゲインＧn の変化特性はは図２０に示すように明度データＤＶに応じて、つまりフィルム10の特性曲線の使用部に応じて変えられる。それにより、露光不足のときは低明度側の彩度を落とし、露光過剰のときは高明度側の彩度を上げるような変換処理がなされる。
【０１２４】
上記のような変換後の出力彩度データＤＳo に基づいて写真画像を印画紙90に記録すれば、例えば前述したように露光不足で撮影されたフィルム10の画像をプリントする場合に、低明度画素の彩度を落として、粒状に色が付く事態を防止することができるし、また、露光過剰の場合の高明度画素の彩度低下を補償することもできる。
【０１２５】
なおこの場合も、図２０に示すゲインＧn の変化特性に対して、明度データＤＶの入力範囲を適切に設定する必要がある。すなわち、適正露光で撮影されたフィルム10の画像をプリントする場合は、特に彩度を調整する必要はないから、明度データＤＶの入力範囲は図２０の▲２▼に示すように設定すればよい。それに対して、上述した露光不足の際の問題に対処するためには、明度データＤＶの入力範囲を同図の▲１▼に示すように設定しなければならないし、露光過剰の際の問題に対処するためには、明度データＤＶの入力範囲を同図の▲３▼に示すように設定しなければならない。
【０１２６】
そこで図１６に示す通り、前述の露光状態を示すデータＥＸが彩度調節部54ｄにも入力され、彩度調節部54ｄはこのデータＥＸに基づいて明度データＤＶの入力範囲を適切に定めた上で、ゲインＧn の変化特性のどの部分を使用するかを決定する。
【０１２７】
以上のようにして得られた明度データＤＶo および彩度データＤＳo は、図１６に示すように、色相Ｈを示すデータＤＨとともにＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅに入力される。ＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅは、これらの色相データＤＨ、明度データＤＶo および彩度データＤＳo を、各画素毎の赤、緑、青各色濃度を示す画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂに変換する。この変換は、先に説明したＲＧＢ／ＨＶＳ変換部54ｂによる変換の逆変換である。
【０１２８】
これらの画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂに変換される前の明度データＤＶo および彩度データＤＳo は、前述した通り互いに独立して明度、彩度を変える処理を受けているから、画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂに基づいて印画紙90に記録されるプリントは、フィルム10の露光状態によらず、好ましい明度および彩度で仕上げられるようになる。
【０１２９】
次に図２１、２２および２３を参照して、フィルム10の撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理の別の例を説明する。図２１は、第１の画像処理装置54において、図１６に示したＲＧＢ／ＨＶＳ変換部54ｂ、明度調節部54ｃ、彩度調節部54ｄおよびＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅに代えて用いられる構成を概略的に示すものである。
【０１３０】
ここに示される通り、グレーバランス調整処理を受けた後のデジタル画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc は第１非線形変換部54ｆに入力され、そこで非線形変換処理を受ける。この非線形変換処理は、デジタル画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc をまとめて入力画像データＤc と示したとき、図２２に実線で示すような変換特性の下に出力画像データＤo に変換するものである。図２２に破線で示すのは、Ｄc ＝Ｄo となる変換特性を示すものであり、それとの比較から分かるように実線で示した変換特性は、画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc を低明度域において圧縮し、高明度域ではやや伸張するようなものである。
【０１３１】
この非線形変換処理を受けた後の画像データＤＲo 、ＤＧo 、ＤＢo は、次に図２１の第１マトリクス変換部54ｇに入力され、そこでマトリクス変換処理を受ける。このマトリクス変換処理は、画像データＤＲo 、ＤＧo 、ＤＢo が示す各色濃度値をＲ、Ｇ、Ｂと示したとき、以下の（数２）式で示すマトリクス（行列）乗算により、濃度値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に変換するものである。
【０１３２】
【数２】
0003783792.tif 000003
【０１３３】
ここで、このマトリクス変換処理を受けた後の濃度値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を示す画像データをそれぞれＤＲ1 、ＤＧ1 、ＤＢ1 とする。なお、この変換に使用するマトリクスは、上記のように要素が1.2 と -0.1 とからなるものに限らず、その他の要素からなるマトリクスを適宜用いることも可能である。
【０１３４】
上記マトリクス変換処理を行なうことにより濃度値Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’の各間の差は、変換前の濃度値Ｒ、Ｇ、Ｂの各間の差よりも強調されるようになる。そしてこの強調の程度は、変換前の濃度値Ｒ、Ｇ、Ｂの各間の差がより大きいほど、つまり高彩度画素におけるほどより大となる。
【０１３５】
以上により、画像データＤＲ1 、ＤＧ1 、ＤＢ1 が示す各画素毎の彩度は、画像データＤＲo 、ＤＧo 、ＤＢo が示す各画素毎の彩度よりも全体的に高められる。しかし、画像データＤＲo 、ＤＧo 、ＤＢo は第１非線形変換部54ｆにおいて前述の通りの処理を受けたものであるから、低明度域では濃度値Ｒ、Ｇ、Ｂの各間の差が圧縮されており、したがって、露光不足の場合にそのような低明度域にある多くの低彩度画素については、彩度向上はほとんど認められない程度となる。
【０１３６】
マトリクス変換処理を受けた後の画像データＤＲ1 、ＤＧ1 、ＤＢ1 は、次に図２１の第２非線形変換部54ｈに入力され、そこで非線形変換処理を受ける。この非線形変換処理は、デジタル画像データＤＲ1 、ＤＧ1 、ＤＢ1 をまとめて入力画像データＤ1 と示したとき、図２３に実線で示すような変換特性の下に出力画像データＤ2 に変換するものである。図２３に破線で示すのは、Ｄ1 ＝Ｄ2 となる変換特性を示すものであり、それとの比較から分かるように実線で示した変換特性によれば、図１９の（１）に示した非線形変換特性と同じように、低明度域および高明度域のコントラストを高める効果が得られる。
【０１３７】
なおこの第２非線形変換部54ｈにおける変換特性は、低明度域では第１非線形変換部54ｆにおける変換特性の逆特性（図２３中に１点鎖線で示す）よりもさらにコントラストを高める効果が高くなるように設定されているので、前述したように第１非線形変換部54ｆにより低明度域のコントラストを低下させるような非線形変換処理がなされていても、そのコントラスト低下を打ち消した上で、さらにそれ以上のコントラスト向上効果が得られる。
【０１３８】
この非線形変換処理を受けた後の画像データＤＲ2 、ＤＧ2 、ＤＢ2 は、次に図２１の第２マトリクス変換部54ｊに入力され、そこでマトリクス変換処理を受ける。このマトリクス変換処理は、第１マトリクス変換部54ｇでのマトリクス変換処理に用いられたマトリクス、つまり前記（数２）式中の1.2 と -0.1 とを要素とするマトリクスの逆マトリクスを用いて、第１マトリクス変換部54ｇが行なう変換処理と同様になされるものである。
【０１３９】
このマトリクス変換処理を受けた後の画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 が示す各画素毎の彩度は、画像データＤＲ2 、ＤＧ2 、ＤＢ2 が示す各画素毎の彩度よりも全体的に低くなる。しかしここで、画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 が示す各画素毎の彩度と、第１マトリクス変換部54ｇによるマトリクス変換処理を受ける前の画像データＤＲo 、ＤＧo 、ＤＢo が示す各画素毎の彩度とを比較すれば、中程度の彩度域では２回のマトリクス変換処理の効果が相殺されて彩度の変化がなく、高彩度域では彩度が高められ、低彩度域のみにおいて彩度が低下するようになる。
【０１４０】
以上の通りこの場合も、画像データＤＲc 、ＤＧc 、ＤＢc が示す明度および彩度を互いに独立に変化させて、最終的に画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 が得られるようになっている。したがって、これらの画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 に基づいて印画紙90に記録されるプリントは、フィルム10の露光状態によらず、好ましい明度および彩度で仕上げられるようになる。
【０１４１】
次に、前述したフィルムベース濃度によらずに、フィルム10の露光状態を判定する処理について説明する。なおこの処理も、フィルム10の露光状態を示すデータＥＸを求めるためになされるものである。
【０１４２】
第１の画像処理装置54は、まず前述した画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、図４に示したようなものであるが、この場合は画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢすべてについて１つのヒストグラムが求められる。画像処理装置54は次に、このヒストグラムにおける特定点としてデータ最小点Ｄmin の濃度値と、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢのダイナミックレンジＲとを求める。このダイナミックレンジＲは、データ最大点をＤmax とすると、Ｒ＝Ｄmax −Ｄmin として求められる。なお上記データ最小点Ｄmin の濃度値は、撮影シーンの中で最も暗い点、いわゆるシャドー点を示すものであると考えられるので、以下この濃度値をシャドー点濃度ＳＤと表わす。
【０１４３】
以上の説明から明らかなように、図１９の（２）の縦軸においてシャドー点濃度ＳＤがどの位置に有るかを求めることにより、フィルム10に対する露光状態を判定することができる。そこで、図１９の（２）の縦軸上の位置をｚとおき、シャドー点濃度ＳＤの位置ｚを求める。そのために画像処理装置54は、図２４の（１）および（２）に示すような確率関数を記憶している。
【０１４４】
図２４の（１）に示すのは、シャドー点濃度ＳＤの値毎に、それがとり得る位置ｚの確率Ｐ１を規定した関数である。この関数は、シャドー点濃度ＳＤが第１の所定濃度値ＳＤ１よりも小の範囲においては、比較的小さいｚの値をとる確率が存在し、シャドー点濃度ＳＤが第２の所定濃度値ＳＤ２よりも大の範囲においては、比較的大きいｚの値をとる確率が存在し、第１の所定濃度値ＳＤ１と第２の所定濃度値ＳＤ２との間の一領域においては中程度のｚの値をとる確率が存在するように規定されたものである。
【０１４５】
また図２４の（２）に示すのは、ダイナミックレンジＲの値毎に、シャドー点濃度ＳＤがとり得る位置ｚの確率Ｐ２を規定した関数である。この関数は、ダイナミックレンジＲが所定値Ｒ１よりも小の範囲においては、シャドー点濃度ＳＤが比較的小さいｚの値、あるいは比較的大きいｚの値をとる確率が存在するように規定されたものである。なおこの図２４の（１）および（２）に示すような確率関数は、フィルム種毎に経験、実験に基づいて規定すればよい。
【０１４６】
第１の画像処理装置54は、前述のようにしてシャドー点濃度ＳＤとダイナミックレンジＲとを求めると、そのシャドー点濃度ＳＤの値に関する各ｚ値の確率Ｐ１と、そのダイナミックレンジＲの値に関する各ｚ値の確率Ｐ２とを求め、これら両確率の積Ｐ（ｚ）＝Ｐ１×Ｐ２が最大となるｚの値を求める。
【０１４７】
このようにして求められるｚの値は、露光不足の場合は比較的小さくなり、露光過剰の場合は比較的大きくなる。つまりこのｚの値に応じて、露光不足および露光過剰を判定することができる。そこでこのｚの値をそのまま、あるいはそれに適当な係数を乗じる等したものを、露光状態を示すデータＥＸとして用いることができる。
【０１４８】
なお、以上説明した例では、露光不足および露光過剰を判定するために、シャドー点濃度ＳＤを第１の所定濃度値ＳＤ２および第２の所定濃度値ＳＤ２と比較しているが、画像データのヒストグラムにおけるその他の特定点の濃度値、例えばハイライト点濃度を第１および第２の所定濃度値と比較しても、同様にして露光不足および露光過剰を判定することができる。
【０１４９】
フィルム10の撮影露光量対発色濃度特性の非線形性を補償する処理を受けた画像データ、すなわち図１６のＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅから出力される画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂ、あるいは図２１の第２マトリクス変換部54ｊから出力される画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 は、次に、撮影シーンに応じて定めた特性に従ってプリントの明るさを調整する処理にかけられる。
【０１５０】
なおここで、説明の煩雑化を避けるために、画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂあるいは画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 を示す画像データの表記をＤＲ、ＤＧ、ＤＢに戻し、以下、この画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して明るさ調整処理がなされるとして説明する。
【０１５１】
プリントの明るさ調整のために第１の画像処理装置54は、図１の変調器ドライバ57に入力されるデジタル画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して階調処理を施す。この階調処理は、デジタル画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢをまとめて入力画像データＤと表したとき、例えば図２５に直線Ｇで示すような階調変換特性で出力画像データＤo に変換するものである。そしてこの階調変換特性を、直線Ｇの傾きを変えるように変化させれば、階調処理後のデジタル画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づいて変調される３色光ビームによって印画紙90に記録されるプリント画像の階調を全体的に強調させたり、あるいは反対に緩やかとなるように調整することができる。また階調変換特性を、直線Ｇが図２５中で縦軸方向に移動するように変化させれば、印画紙90に記録されるプリント画像の全体的な明るさを調整することができる。
【０１５２】
上述のようにして写真プリントを好ましい明るさに設定するために、第１の画像処理装置54は画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す特性値（明るさ、色相、彩度）を全画素について求める。これらの特性値は、先に図５および図６を参照して説明した特性値色相、明度および彩度の求め方を用いて求めることができる。
【０１５３】
以上のようにして、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが示す特性値（明るさ、色相、彩度）を全画素について求めたならば、次にこれらの特性値に基づいて、撮影シーン中の特に暗い背景部、あるいは特に明るい背景部を示していると考えられる基準画素を特定する。そのためにまず、画面を構成している複数の画素から、この画面をラスター走査する場合と同様の軌跡を辿るようにして画素を１つずつ逐次選択し、その画素に関する明るさをシャドーに近い第１の所定明るさおよびハイライトに近い第２の所定明るさと比較するとともに、その画素に関する彩度と所定彩度とを比較する。そしてこのとき、明るさが上記第１の所定明るさ以下あるいは第２の所定明るさ以上で、かつ彩度が所定彩度以下である画素を基準画素とし、その画素に関する明るさ、色相、彩度および画素位置を記憶手段に記憶させる。
【０１５４】
次に、各画素の画面上の位置を考慮して、上記基準画素とともに同一の背景部を示していると考えられる画素を抽出する。そのために、まず上記基準画素の隣接８画素（上下左右および斜め四方）の色情報、すなわち色相および彩度を調べ、基準画素との差が両者とも許容値以内である隣接画素は、基準画素と同一の背景部を示しているものとし、その隣接画素の画素位置を記憶手段に記憶させる。なおこのとき、基準画素と隣接画素間で、色相および彩度に加えて明るさも比較し、両画素間でこれら３者とも差が許容値以内にあるとき、その隣接画素は基準画素と同一の背景部を示しているとみなすようにしてもよい。
【０１５５】
そして、上述のようにして新たに背景部画素であるとみなされた画素の隣接８画素の色相および彩度（場合によっては明るさも）を同様に調べ、背景部画素との差が両者とも許容値以内である隣接画素は、同じように背景部画素であるとみなし、その隣接画素の画素位置を記憶手段に記憶させる。
【０１５６】
以上の処理を繰り返し、背景部画素との色相および彩度の差が許容値以内である隣接画素が１つも存在しなくなったところで、隣接画素と比較する処理はそれ以上行なわないようにする。
【０１５７】
ここまでの処理により、写真画像内の一部で連続した背景領域を構成している画素のグループが検出される。次いで、この画素グループから離れた画像部分において、上述した基準画素検出以降の処理を再び行ない、別の背景部画素グループを求める。
【０１５８】
以上の処理を写真画面の全域に亘って行なうと、撮影シーン中に特に暗い背景部、あるいは特に明るい背景部が存在している場合は、そのような背景部を示している画素が全て抽出される。
【０１５９】
次に第１の画像処理装置54は、上述のような背景部を示している画素についての画像データを画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢから除外して、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’を得る。その後第１の画像処理装置54は、これらの画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に基づき、互いの色差（色相および彩度の差）が所定値内に収まっていて、かつ画像の中で連続している複数画素からなる画素グループを求める。
【０１６０】
このような画素グループは、上記の背景部画素グループを求めた手法と同様の手法によって求めることができる。ただしこの場合は、グループ化の端緒とする基準画素は特に色相、彩度等に基づいて定められるものではないから、例えば最初の基準画素は画像最端部の画素とし、１つの画素グループが特定されたならば、その画素グループに属しないでそこに隣接する画素を新たな基準画素とすればよい。
【０１６１】
以上の処理により、特に暗い背景部、あるいは特に明るい背景部以外の各画素は全て、色相および彩度が互いに近くて、かつ画像中の連続領域を構成している複数の画素毎にグループ分けされる。
【０１６２】
次に第１の画像処理装置54は、これらの画素グループを利用して、画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’が示す平均的画像濃度を求める。そのために画像処理装置54は、まず各画素グループの濃度平均値を求める。この濃度平均値は、各画素グループの濃度値の和をそのグループ内の画素数で割って求められる単純平均値である。ここで、各画素グループにｊ＝１，２，３……と順次番号を与え、番号ｊの画素グループの濃度平均値をＡ（ｊ）、画素数をＮ（ｊ）と表わしたとき、画像処理装置54は１画像全体の平均的画像濃度Ａo を、
Ａo ＝ΣＡ（ｊ）・Ｆ（Ｎ（ｊ））／ΣＦ（Ｎ（ｊ））
として求める。なおＦ（Ｎ）は、図２６に実線で示すような画素数Ｎについての関数である。この関数Ｆ（Ｎ）は、画素数Ｎが０から所定値Ｎc までの間ではＮと同じ値をとるが、画素数Ｎが所定値Ｎc を超える範囲では全てこのＮc の値をとるものである。
【０１６３】
仮に、上記濃度平均値Ａ（ｊ）および画素数Ｎ（ｊ）から１画像全体の単純平均濃度Ａm を求めるとすると、その平均濃度Ａm は、
Ａm ＝ΣＡ（ｊ）・Ｎ（ｊ）／ΣＮ（ｊ）
となり、ある画素グループの画素数Ｎが多ければ多いほど、その画素グループの濃度平均値Ａの、平均濃度Ａm を求める上での重みはより大きくなる。それに対して、上述のような画素数制限関数Ｆ（Ｎ）を導入して平均的画像濃度Ａo を求める場合は、画素数Ｎが所定値Ｎc を上回っても、その所定値Ｎc を上回る分の数の画素についての濃度平均値Ａは（つまり画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’は）、平均的画像濃度Ａo を求める上で全く重みを持たないことになる。
【０１６４】
第１の画像処理装置54は、以上のようにして求めた平均的画像濃度Ａo が所定のプリント濃度（例えば光学濃度で0.7 等）となるように前述の階調処理を行なって、プリントの明るさを決定する。このようにすれば、プリントの明るさが、主要被写体以外の大きな被写体によって著しく左右されることがなくなり、プリントが好ましい明るさに仕上げられるようになる。
【０１６５】
また上記平均的画像濃度Ａo は、特に暗い背景部、あるいは特に明るい背景部についての画像データは含まない画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’から求めたものであるから、このような背景部がプリント明るさの決定に関与することもなくなり、プリントが好ましい明るさに仕上げられるようになる。
【０１６６】
なお前述の画素数制限関数Ｆ（Ｎ）は、図２６に実線で示すものに限らず、その他例えば同図に１点鎖線で示すような特性のもの、つまり所定値Ｎc を上回って画素数が増えると、その増加数を実際よりも低く数える特性のものとしても構わない。そのような画素数制限関数Ｆ（Ｎ）を適用する場合は、所定値Ｎc を上回る分の数の画素についての濃度平均値Ａに対して、平均的画像濃度Ａo を求める上での重みが小さいながらもある程度残されることになる。
【０１６７】
次に、プリントの明るさ決定に関わる平均的画像濃度Ａo が、主要被写体以外の大きな被写体によって著しく左右されることを防止する別の処理について詳しく説明する。なお以下においては、この処理が前述の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対してなされるものとして説明するが、この処理は、背景部についての画像データが除外された画像データＤＲ’、ＤＧ’、ＤＢ’に対しても同様になさる得るものである。
【０１６８】
まず第１の画像処理装置54は、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの３次元ヒストグラムを作成する。この３次元ヒストグラムは図２７に示すような空間に、画素毎の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値をプロットして得られるものである。なお図中では、画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値がそれぞれＲ，Ｇ，Ｂである１つの点Ｐ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を示してある。
【０１６９】
第１の画像処理装置54は次に、上記３次元ヒストグラムの領域を一定の画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの幅ｕで規定された多数のユニットＵ1 、Ｕ2 、Ｕ3 、…Ｕj …に分割し、各ユニットＵ内の濃度平均値を求める。この濃度平均値は、各ユニットＵに含まれる画素（そのユニットＵ内に画像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢの値がプロットされる画素）についての濃度値の和を、そのユニットＵ内の画素数で割って求められる単純平均値である。
【０１７０】
ここで、番号ｊのユニットＵの濃度平均値をＡ（ｊ）、画素数をＮ（ｊ）と表わしたとき、画像処理装置54は１画像全体の平均的画像濃度Ａo を、
Ａo ＝ΣＡ（ｊ）・Ｆ（Ｎ（ｊ））／ΣＦ（Ｎ（ｊ））
として求める。なおＦ（Ｎ）は前述と同様に、図２６に実線で示した画素数Ｎについての関数である。
【０１７１】
したがってこの場合も、１ユニットＵ内の画素数Ｎが所定値Ｎc を上回った場合は、その所定値Ｎc を上回る分の数の画素についての濃度平均値Ａは、平均的画像濃度Ａo を求める上で全く重みを持たないことになる。そこで、以上のようにして求めた平均的画像濃度Ａo に基づいてプリントの明るさを決定すれば、プリントの明るさが、主要被写体以外の大きな被写体によって著しく左右されることがなくなる。
【０１７２】
なお、以上説明したプリントの明るさ調整を受ける前の画像データ、すなわち図１６のＨＶＳ／ＲＧＢ変換部54ｅから出力される画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂ、あるいは図２１の第２マトリクス変換部54ｊから出力される画像データＤ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 に対して、撮影シーンに応じて定めた特性に従ってプリントのコントラストを調整する処理を施してもよい。この撮影シーンに応じたコントラスト調整処理は、画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂあるいは画像データＤＲ3 、ＤＧ3 、ＤＢ3 のダイナミックレンジをＲ’としたとき、それらの画像データに対して、例えば図２８に示すようにコントラスト補正量を規定した上でコントラスト補正をかけることによってなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理方法を実施するデジタル写真プリンタの一例を示す概略図
【図２】上記デジタル写真プリンタにおけるグレーバランス調整処理の流れを示すフローチャート
【図３】本発明におけるキャリブレーション処理を説明するグラフ
【図４】上記グレーバランス調整処理において形成される画像データのヒストグラムを説明するグラフ
【図５】上記グレーバランス調整処理において適用される色差空間を説明する説明図
【図６】上記色差空間における色情報を説明する説明図
【図７】上記グレーバランス調整処理における、高彩度画素の特定方法を説明する説明図
【図８】上記グレーバランス調整処理における、高彩度画素のグループ化を説明する説明図
【図９】上記グレーバランス調整処理における、特定色相にある画素の選択を説明する説明図
【図１０】上記グレーバランス調整処理における、特定色相にある画素の選択を説明する説明図
【図１１】上記グレーバランス調整処理における、２色の濃度間の関係の求め方を説明する説明図
【図１２】２色の濃度間の関係が不適正に求められる例を説明する説明図
【図１３】写真フィルムにおける撮影露光量と発色濃度との関係を示すグラフ
【図１４】グレーバランス調整が必要な理由を説明する説明図
【図１５】グレーバランス調整が必要な理由を説明する説明図
【図１６】上記デジタル写真プリンタにおける、プリントの明るさおよび彩度の調整に関わる構成を示すブロック図
【図１７】上記プリントの明るさおよび彩度の調整に適用される濃度空間を説明する説明図
【図１８】上記プリントの明るさおよび彩度の調整に適用される色差空間を説明するグラフ
【図１９】プリントの明るさ調整のための明度データ変換を説明するグラフ
【図２０】プリントの彩度調整のための彩度データ変換を説明するグラフ
【図２１】プリントの明るさおよび彩度の調整に関わる別の構成を示すブロック図
【図２２】プリントの明るさ調整に適用される、画像データに対する第１の非線形変換処理を説明する説明図
【図２３】プリントの明るさ調整に適用される、画像データに対する第２の非線形変換処理を説明する説明図
【図２４】露光状態の判定のために用いられる確率関数を説明するグラフ
【図２５】プリントの明るさ調整に関わる階調処理を説明するグラフ
【図２６】上記プリントの明るさ調整に適用される、画素数制限関数を説明するグラフ
【図２７】上記プリントの明るさ調整に適用される画像データの３次元ヒストグラムを説明する概略図
【図２８】本発明の方法と併せてなされ得るコントラスト調整処理におけるコントラスト補正特性の一例を示すグラフ
【符号の説明】
10    フィルム
11    撮影コマ
30    光源ユニット
51    レンズ
52    ＣＣＤ
53    Ａ／Ｄ変換器
54    画像処理装置
54ａ  グレーバランス調整部
54ｂ  ＲＧＢ／ＨＶＳ変換部
54ｃ  明度調節部
54ｄ  彩度調節部
54ｅ  ＨＶＳ／ＲＧＢ変換部
54ｆ  第１非線形変換部
54ｇ  第１マトリクス変換部
54ｈ  第２非線形変換部
54ｊ  第２マトリクス変換部
57    変調器ドライバ
60    プリンタ
61    露光スキャナ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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