(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像データを補正する画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定する画像変換パラメータ設定方法において、
ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得する第１入力ステップと、
上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成する第１データ作成ステップと、
補正対象となるデジタル画像データを取得する第２入力ステップと、
上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成する第２作成ステップと、
第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第１対比手順と、
上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第２対比手順と、
上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするパラメータ設定手順と、
第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算する演算ステップを備えることを特徴とする画像変換パラメータ設定方法。
【請求項２】
目標画像および補正対象となる画像はカラー画像であって、目標デジタル画像データおよび補正対象となるデジタル画像データが各色成分ごとに分離されていることを特徴とする請求項１に記載の画像変換パラメータ設定方法。
【請求項３】
トーンが目標の状態となっている、上記第１入力ステップで取得される目標デジタル画像データをフォトレタッチソフトにより作成する第３データ作成ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像変換パラメータ設定方法。
【請求項４】
上記第１入力ステップは、上記第２入力ステップで入力する補正対象となるデジタル画像データを取得するスキャナユニットよりも高性能なスキャナで、上記目標デジタル画像データを取り込むステップであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像変換パラメータ設定方法。
【請求項５】
デジタル画像データを補正する画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定する画像変換パラメータ設定装置において、
ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得する第１入力手段と、
上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成する第１データ作成手段と、
補正対象となるデジタル画像データを取得する第２入力手段と、
上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成する第２データ作成手段と、
第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第１対比手順と、
上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第２対比手順と、
上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするパラメータ設定手順と、
第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算するパラメータ演算手段とを備えることを特徴とする画像変換パラメータ設定装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の画像変換パラメータ設定方法をコンピュータに実行させるための画像変換パラメータ設定プログラム。
【請求項７】
請求項６記載の画像処理プログラムをコンピュータにて読み取り可能に記録してなることを特徴とする画像変換パラメータ設定プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ撮像デバイス等によって入力したデジタル画像を処理してモニタまたはプリンタに出力する画像処理装置に設定される画像変換パラメータ設定方法、画像変換パラメータ設定装置、画像変換パラメータ設定プログラムおよび画像変換パラメータ設定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、画像処理装置では、例えば写真フィルムを測光して得られる各コマごとのＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の画像データ（デジタル画像データ）に基づいて画質の良好な画像を感光材料に焼き付けるため、画像の濃度・色・コントラストを補正する処理が行われている。この濃度・色・コントラストの補正方法としては、濃度特性曲線（ガンマカーブ，画像変換パラメータ）の形状を調整する方法（ガンマ補正）がよく用いられる。以下、ガンマ補正処理について説明する。
【０００３】
まず、写真フィルム（例えばネガフィルム）の任意のコマに光を照射して透過光をＲＧＢごとにＣＣＤ（Charge Coupled Device)で取り込む。つぎに、取り込んだＲＧＢの画像データについて、出力される各画素ごとの濃度を図５に示す濃度特性曲線から求める。この濃度特性曲線は、例えばＲＧＢの画像データについて、入力される階調に対する出力される階調を示したものであり、横軸が入力階調、縦軸が出力階調を示す。
【０００４】
すなわち、画像処理装置は入力画像データに対し予め設定されている濃度特性曲線をかけることにより補正を行い、出力画像データを求める。さらに、出力画像データに従い、焼き付け装置が感光材料に画像を焼き付ける。なお、上記濃度特性曲線は画像処理装置の製造者（メーカー）により予め調整され、装置製造段階で画像処理装置に内蔵される演算用メモリに記録される。また、良質な画像を得るためには、撮像シーンの種類（例えば、オーバー／アンダー露光）に応じて異なる濃度特性曲線を設定する必要がある。すなわち、製造者は形状の異なる複数の濃度特性曲線を設定しなければならない。
【０００５】
ここで、図６に基づいて、従来からなされてきた濃度特性曲線の設定方法を説明する。まず、ＣＣＤによって、ある種類のシーンの画像データを画像変換パラメータ設定装置に取り込む（Ｓ１１）。つぎに、オペレータが濃度特性曲線の初期値（例えばγ＝１．０）を画像変換パラメータ設定装置に入力する（Ｓ１２）。そして、画像変換パラメータ設定装置に内蔵されている演算装置が入力画像データと上記濃度特性曲線とから出力画像データを演算し、上記濃度特性曲線とこれに基づいた画像とをモニターに表示する（Ｓ１３）。なお、画像の表示は出力画像データを写真処理装置に送り、実際に写真をプリントする手順であってもよい。
【０００６】
このようにしてモニターに表示された画像をオペレータが目視で確認する（Ｓ１４）。ここで、良質な画像が得られているとオペレータが判断したら、濃度特性曲線の設定を完了する。
【０００７】
一方、良質な画像が得られていないとオペレータが判断したら、オペレータは表示された濃度特性曲線を手入力で調整する（Ｓ１５）。そして、上記演算装置が、調整された濃度特性曲線を演算し、調整された濃度特性曲線とそれに基づいた画像をモニターに表示する（Ｓ１３）。以下、良質な画像が得られているとオペレータが判断するまで、Ｓ１３〜Ｓ１５の手順が繰り返される。このような手順で濃度特性曲線が設定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記手順では、オペレータはモニターに表示された濃度特性曲線の形状を手入力で調整しつつ、モニターに表示される画像の濃度・色・コントラストの変化を目視にて確認していた。すなわち、上記手順によれば、画像の濃度・色・コントラストを独立したパラメータとして調整することができず、オペレータは濃度特性曲線の形状のみを頼りに表示画像の濃度・色・コントラストが最適なものになるように濃度特性曲線を調整しなければならない。したがって、上記手順では、シ−ンの種類に応じた最適な濃度特性曲線を設定するのは困難であった。
【０００９】
さらに、濃度特性曲線は撮像シーンの種類ごとに設定する必要があるが、濃度特性曲線を自動的に調整できる技術が存在しないため、濃度特性曲線の調整作業の効率は著しく低かった。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、撮像シ−ンの種類に応じた最適な濃度特性曲線を簡単な手順で設定することのできる画像変換パラメータ設定方法、画像変換パラメータ設定装置、画像変換パラメータ設定プログラムおよび画像変換パラメータ設定プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、上記の課題を解決するために、デジタル画像データを補正する画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定する画像変換パラメータ設定方法において、ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得する第１入力ステップと、上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成する第１データ作成ステップと、補正対象となるデジタル画像データを取得するステップと、上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成する第２入力ステップと、第２累積ヒストグラムの各階調を入力値とし、第２累積ヒストグラムの各階調の累積画素数と略一致する累積画素数である第１累積ヒストグラムの各階調を出力値とするように、画像変換パラメータを設定する第２作成ステップと、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第１対比手順と、上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第２対比手順と、上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするパラメータ設定手順と、第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算する演算ステップを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の画像変換パラメータ設定装置は、上記の課題を解決するために、デジタル画像データを補正する画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定する画像変換パラメータ設定装置において、ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得する第１入力手段と、上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成する第１データ作成手段と、補正対象となるデジタル画像データを取得する第２入力手段と、上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成する第２データ作成手段と、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第１対比手順と、上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第２対比手順と、上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするパラメータ設定手順と、第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算するパラメータ演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
上記手順または構成によれば、トーンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得し、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成するため、目標デジタル画像データにおける各階調の累積画素数を求めることができる。ここで、第１累積ヒストグラムにおける各階調の累積画素数は各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積したものであるので、それぞれ固有の値を示す。
【００１４】
また、補正対象となるデジタル画像データを取得し、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成するため、取得したデジタル画像データにおける階調の各段階の累積画素数を求めることができる。ここで、第２累積ヒストグラムにおける各段階の累積画素数は各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積したものであるので、それぞれ固有の値を示す。したがって、第２累積ヒストグラムの各階調の累積画素数と１対１で対応する第１累積ヒストグラムの各階調を検出することができる。
【００１５】
すなわち、補正対象となる入力階調に対応する目標画像データの各階調を出力階調としたパラメータを設定できる。ここで、トーンが目標の状態となっている目標デジタル画像データとは、例えば、画像のトーンが最適な状態である画像データをいう。よって、デジタル画像データの入力階調をトーンが最適な階調に変換することができる画像処理パラメータを設定することができる。
【００１６】
ところで、画像のトーンは微妙に変化するものであるため、人間の直感を頼りに画像変換パラメータを調整する手順では、調整作業の効率が悪い。しかしながら、上述した手順によれば、トーンが最適な目標デジタル画像データさえあれば、第１累積ヒストグラムと第２累積ヒストグラムとを作成することにより、人間の直感とは関係なく画像変換パラメータを設定できるため、調整作業の効率を改善できる。
【００１７】
なお、トーンとは、画像の濃度，色，コントラスト等の要素をいう。また、目標デジタル画像データは、例えば、フォトレタッチソフトにより作成しても構わない。フォトレタッチソフトにより作成する他に、高性能のスキャナでデジタル画像データを取り込む手順であっても構わない。
【００１８】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、さらに、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させるス第１対比手順と、上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる第２対比手順と、上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするパラメータ設定手順と、第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算する演算ステップを備える。
【００１９】
上記手順によれば、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが対比され、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させる。そして、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定する。そして、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップして、第１累積ヒストグラムの全階調について画像変換パラメータが求まるまで、上記手順が繰り返されるので、第１累積ヒストグラムの全階調を入力値とした画像変換パラメータを確実に検出することができる。
【００２０】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、上記の課題を解決するために、上記の手順に加えて、目標画像および補正対象となる画像はカラー画像であって、目標デジタル画像データおよび補正対象となるデジタル画像データが各色成分ごとに分離されていることを特徴とする。
【００２１】
上記手順によれば、目標デジタル画像データおよび補正対象となるデジタル画像データから各色成分ごとに分離した画像変換パラメータを設定することができるため、カラー画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定することも可能となる。
【００２２】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、上記の課題を解決するために、上記の手順に加えて、トーンが目標の状態となっている上記第１入力ステップで取得される目標デジタル画像データをフォトレタッチソフトにより作成する第３データ作成ステップをさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
従来なされている濃度特性曲線の形状を調整する手順により、目標デジタル画像データを作成すれば、高速に目標デジタル画像データを作成することが可能である。
【００２４】
しかしながら、濃度特性曲線の形状を調整する手順によれば、濃度，色，コントラスト等の要素を独立して調整することができない。一方、トーンが最適な目標デジタル画像データを作成するためには、濃度，色，コントラスト等の要素を同時に調整しなければならないので、濃度特性曲線の形状を調整する手順では、目標デジタル画像データの作成は困難である。
【００２５】
ここで、フォトレタッチソフトによれば、グラフィカルユーザーインターフェイスにより画像データを調整できる。しかも、フォトレタッチソフトによるトーン補正は一般的に「明るさ」「コントラスト」「トーンカーブ」「レベル補正」を独立したパラメータとして調整でき、上記調整がリアルタイムで表示中の画像に反映される。したがって、上記ステップを備えることにより、簡易かつ瞬時に最適な目標デジタル画像データを作成することができる。
【００２６】
本発明の画像変換パラメータ設定プログラムは、上記の画像変換パラメータ設定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２７】
上記の構成によれば、上記画像処理プログラムをコンピュータが実行することにより、上述した画像変換パラメータ設定方法を実現することができる。
【００２８】
上記の画像変換パラメータ設定プログラムを記録した記録媒体は、上記の画像処理プログラムをコンピュータにて読み取り可能に記録してなることを特徴とする。
【００２９】
上記の構成によれば、上記記録媒体に記録された画像変換パラメータ設定プログラムをコンピュータが実行することにより、上述した本発明の画像変換パラメータ設定方法を実現することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図４に基づいて以下に説明する。
【００３１】
本発明の画像変換パラメータ設定方法が実行されるガンマ設定装置（画像変換パラメータ設定装置）は、例えば写真処理装置等に内蔵される画像処理装置に設定される濃度特性曲線（ガンマカーブ，画像変換パラメータ）を作成するための装置である。上記写真処理装置は写真フィルムからＣＣＤ（Charge Coupled Device)等の撮像デバイスによりデジタル画像を入力し、入力画像データを画像変換パラメータにより良質な画像データに変換し、変換された画像データに基づき、画像を感光材料に焼き付けるためのものである。すなわち、ガンマ設定装置により作成する画像変換パラメータは、画像処理装置に組み込まれているＬＵＴ（ルックアップテーブル，補正演算用メモリ）に記録される。
【００３２】
まず、上記ガンマ設定装置の概略構成について説明する。上記ガンマ設定装置は、図２に示すように、フィルムスキャナ（第２入力手段）１と画像処理部２とを備えている。
【００３３】
フィルムスキャナ１は、図３に示すように、写真フィルムに光を照射するスキャナ光源２１と、上記写真フィルムを搬送するためのフィルムキャリア２２とスキャナ光源２１から出射され、上記写真フィルムを透過する光を測光することによって上記写真フィルムに記録された画像を取り込むスキャナユニット２３とで構成されている。
【００３４】
スキャナ光源２１は、光を出射するハロゲンランプ２４と熱線吸収フィルタ２５と調光フィルタ２６とミラー２７とレンズボックス２８とを、光の進行方向に沿ってこの順で備えている。また、スキャナユニット２３はスキャナレンズ２９とミラー３０と３枚式のＣＣＤ３１とを光の進行方向に沿ってこの順で備えている。また、ＣＣＤ３１は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital)変換部３２と接続されている。
【００３５】
したがって、ハロゲンランプ２４から出射された光は、熱線吸収フィルタ２５にて熱線成分が除去されて調光フィルタ２６に入射し、調光フィルタ２６にて調光された後、ミラー２７にて進行方向が変えられてレンズボックス２８に入射する。レンズボックス２８では、入射光がむらのない光に拡散され、この光がフィルムキャリア２２にて支持されている写真フィルムに照射される。
【００３６】
そして、写真フィルムを透過した光は、スキャナレンズ２９にて、ミラー３０を介してＣＣＤ３１の受光面に入射する。そして、ＣＣＤ３１は、各画素での受光量に応じたアナログの電気信号をＲＧＢごとにＡ／Ｄ変換部３２に送り、これらの信号がＡ／Ｄ変換部３２にて入力画像データ（補正対象となるデジタル画像データ）に変換される。これにより、写真フィルムに記録されている画像の各画素の入力画像データがＲＧＢごとに得られることになる。これらの入力画像データは、画像処理部２に送られる。なお、本実施の形態において、上記入力画像データは、１２ビットのデータとするがこれに限定されるわけではない。例えば、０〜２５５までの８ビットのデータ、０〜６５５３５までの１６ビットのデータなどを考えることができる。
【００３７】
画像処理部２は、写真フィルムの１コマの画像を構成する各画素のＲＧＢの入力画像データに基づいて、写真処理装置に設定される濃度特性曲線を作成する処理を行うものである。つまり、画像処理部２は、フィルムスキャナ１から送られてきたＲＧＢの入力画像データに基づいて、濃度特性曲線を作成する。作成された濃度特性曲線は、図示しない写真処理装置に内蔵される画像処理装置のＬＵＴに記録される。画像処理部２は、ガンマ設定装置に組み込まれたマイクロプロセッサおよび／またはＤＳＰ（Digital Sigunal Processor)などによって構成されてもよいし、装置の外部に設けられたＰＣ（Personal Computer)によって構成されていてもよい。
【００３８】
次に、本実施の形態の特徴である画像処理部２の構成について詳細に説明する。画像処理部２は図２に示すように、補正部１１、入力部（第１入力手段）１２、第１データ作成部（第１データ作成手段）１３、第２データ作成部（第２データ作成手段）１４、ガンマカーブ作成部（演算手段）１５を備えている。
【００３９】
補正部１１は、フィルムスキャナ１から送られるＲＧＢごとの入力画像データを、用いた写真フィルムの感度特性に応じた入力画像データに補正する演算処理装置である。これにより、フィルムスキャナ１にて得られる入力画像データの明暗と用いる写真フィルムに記録された画像の明暗とを合わせることができる。なお、本実施の形態の補正部１１では、１２ビットの入力値を１６ビットの出力値に変換しているが、入力値および出力値はこのビット数に限定されるわけではない。
【００４０】
入力部１２は、８ビットの目標画像データ（目標デジタル画像データ）を入力するための装置である。なお、目標画像データとは、本実施の形態に係る画像処理部２に入力される入力画像データのシーンと同一撮像シーンの画像データであって、画像処理部２によらずに最適なトーンに調整された画像データをいう。ここで、トーンとは、画像の濃度、色、コントラスト等の要素をいう。また、目標画像データはＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の各色成分ごとに入力される。なお、ここでは８ビットの目標画像データを入力しているが、このビット数に限定されるわけではない。
【００４１】
第１データ作成部１３は、ＲＧＢごとの目標画像データから階調を演算し、各階調に属する画素数を求め、低段階側の階調から画素数を累積した第１累積ヒストグラムを作成する演算処理装置である。なお、図４（ａ）は、第１累積ヒストグラムを示し、横軸は各階調（０〜２５５，８ビット）を表し、縦軸は累積画素数を示す。したがって、２５５階調における累積画素数は目標画像データの総画素数と等しくなる。
【００４２】
第２データ作成部１４は、フィルムスキャナ１によって取り込まれ、Ａ／Ｄ変換部３２によってデジタル信号に変換され、ＲＧＢごとの入力画像データの各階調に属する画素数を求め、低段階側の階調から画素数を累積した第２累積ヒストグラムを作成する演算処理装置である。なお、図４（ｂ）は、第２累積ヒストグラムを示し、横軸は各階調（０〜６５５３５）を表し、縦軸は累積画素数を示す。したがって、６５５３５階調における累積画素数は目標画像データの総画素数と等しくなる。なお、ここでは、入力画像データが１６ビットであることから１６ビットの第２累積ヒストグラムが作成されているが、このビット数に限定されるわけではない。
【００４３】
ガンマカーブ作成部１５は、第１累積ヒストグラムと第２累積ヒストグラムとから濃度特性曲線を作成する演算処理装置である。この濃度特性曲線は、図４（ｃ）に示すように、入力画像データの各階調に対して出力される階調を示したものであり、撮像シーンの種類（例えばオーバー／アンダー）に応じて異なる形状の曲線が作成される。作成後、これを図示しない写真処理装置のＬＵＴに記憶させる。そして、実際にユーザが写真処理装置を使用する際、写真処理装置に入力した画像データを上記ＬＵＴにより補正することで、シーンの種類に応じた適切な画像を出力することができる。
【００４４】
つぎに、第１累積ヒストグラムと第２累積ヒストグラムとから濃度特性曲線が作成される手順を図１に基づいて、具体的に説明する。
【００４５】
まず、入力部１２から入力された目標画像データから、図４（ａ）に示すような第１累積ヒストグラムが第１データ作成部１３によって作成される（Ｓ１）。ここで、各階調における累積画素数を階調の低い順からＡn ( ｎ＝０…２５５）とする。
【００４６】
つぎに、フィルムスキャナ１によって取り込まれた入力画像データから図４（ｂ）に示すような第２累積ヒストグラムが第２データ作成部１４によって作成される（Ｓ２）。ここで、各階調における累積画素数を階調の低い順からＢn ( ｎ＝０…６５５３５）とする。
【００４７】
そして、ガンマカーブ作成部１５において、第１累積ヒストグラムにおける最低階調の累積画素数（Ａ0 ）と第２累積ヒストグラムにおける最低階調の累積画素数（Ｂ0 ）とが比較される（Ｓ３）。ここで、Ｂ0 ≧Ａ0 の場合、Ｂ0 に該当する階調を入力階調とし、これに対してＡ0 に該当する階調を出力階調としたガンマ値（画像変換パラメータ）を設定する（Ｓ４）。一方、Ｂ0 ＜Ａ0 の場合、第２累積ヒストグラムの最低階調がカウントアップされる。すなわち最低階調がＢ0 からＢ1 へとなる。（Ｓ５）。そして、Ｓ３に戻り、Ａ0 とＢ1 とが比較される。このように、ガンマ値が設定されるまで、Ｓ３およびＳ５の手順が繰り返される。
【００４８】
さらに、ガンマ値が設定された場合、第１累積ヒストグラムの最低階調がカウントアップされる（Ｓ６）。すなわち最低階調がＡ0 からＡ1 へとなる。そして、第１累積ヒストグラムの階調が２５５までカウントアップされていない場合はＳ３の手順へ戻る（Ｓ７）。このようにして、Ａ255 に対するＢn の値がガンマ値として設定されるまで、Ｓ３〜Ｓ７の手順が繰り返される。そして、Ａ255 に対するＢn の値がガンマ値として設定された場合は、それまでに設定された全てのガンマ値がプロットされることにより、濃度特性曲線が作成される。さらに、この濃度特性曲線は上述したように図示しない写真処理装置のＬＵＴに記録される。なお、各階調における累積画素数はそれぞれ固有の値であることから、このような手順により、第２累積ヒストグラムの各階調と１対１で対応する第１累積ヒストグラムの各階調を検出することができる。
【００４９】
ここで、入力画像データから作成された第２累積ヒストグラムにこのようにして求められた濃度特性曲線をかけることで、第２累積ヒストグラムを図４（ｄ）に示す８ビットのヒストグラムへと変換できる。図４（ｄ）に示す８ビットのヒストグラムは、図４（ａ）に示す第１累積ヒストグラム、すなわち目標画像データから得られるヒストグラムと同じデータを示す。これは、濃度特性曲線が入力画像の入力階調に１対１で対応する目標画像データの階調を表したものだからである。したがって、写真処理装置において取り込まれる画像データに上記濃度特性曲線をかけることによってもトーンが最適である目標画像データと同一である８ビットの画像データへと変換することができる。なお、濃度特性曲線を用いて補正することにより出力する画像データが８ビットであっても、ビット数を変換できる装置があれば、出力する画像データのビット数を変更できることはいうまでもない。
【００５０】
よって、写真処理装置製造時に濃度特性曲線を撮像シーンの種類に応じて作成し、濃度特性曲線を画像変換パラメータとして図示しない写真処理装置のＬＵＴに記憶させておくことで、図示しない写真処理装置に取り込まれる画像データは撮像シーンの種類に応じてトーンが最適な画像データへと変換される。そして、図示しない写真処理装置は、トーンが最適な画像を感光材料に焼き付けることができる。
【００５１】
また、上述した濃度特性曲線を作成する手順によると、トーンが最適な目標画像データさえあれば演算処理により濃度特性曲線を作成することができる。すなわち、従来からなされてきた人間の直感を頼りに濃度特性曲線の形状を調整するといった手順によらず、トーンが最適な画像を出力できる濃度特性曲線を作成することができる。これにより、濃度特性曲線を効率よく設定することが可能となる。
【００５２】
なお、上記目標画像データは、トーンが最適なデジタル画像データであればよい。例えば、フォトレタッチソフトによりトーンが最適な目標画像データを作成しても構わない。フォトレタッチソフトによるトーン補正は一般的に「明るさ」「コントラスト」「カラーバランス」「トーンカーブ」「レベル補正」を調整できる機能を有しているが、上記目標画像データを作成する手順としては、経験的に濃度、コントラスト、カラーバランス、濃度の順に調整することが効率がよい。しかし、この順に限定されるということではない。また、上記目標画像データは、フォトレタッチソフトにより作成する他に、上記ガンマ設定装置に内蔵されていない高性能のスキャナで入力画像データを取り込む手順であっても構わない。
【００５３】
また、本実施の形態においては、ガンマ設定装置によって作成された濃度特性曲線は、入力されたデジタル画像データについて補正処理が施される装置に記憶されるものであればよく、写真処理装置に限定されるものではない。
【００５４】
なお、本実施の形態において、ガンマ設定装置は写真フィルムから入力画像データを取り込む構成となっているが、写真フィルムに限定されない。この場合、フィルムスキャナ１は必要なく、外部からデジタル画像データを補正部１１へ入力することになる。
【００５５】
さらに、濃度特性曲線を作成する手順としては、第２累積ヒストグラムの各階調を入力値とし、第２累積ヒストグラムの各階調の累積画素数と略一致する累積画素数である第１累積ヒストグラムの各階調を出力値とする手順であればよく、上記手順に特に限定されない。
【００５６】
また、本実施の形態において、カラー画像について説明したがこれに限定されるものではない。例えば、モノクロ画像であっても構わない。
【００５７】
ところで、以上の実施の形態で示した手順は、プログラムで実現することが可能である。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。本発明では、この記録媒体として、画像処理部２で処理が行われるために必要な図示していないメモリ（例えばＲＯＭそのもの）であってもよいし、また図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【００５８】
上記いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサ（図示せず）のアクセスにより実行される構成であってもよいし、格納されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムを図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードすることにより、そのプログラムが実行される構成であってもよい。この場合、ダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【００５９】
ここで上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【００６０】
また、本発明においてはインターネットを含む通信ネットワークと接続可能なシステム構成であることから、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。尚、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【００６１】
最後に、上述した実施の形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、以上のように、ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得するステップと、上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成するステップと、補正対象となるデジタル画像データを取得するステップと、上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成するステップと、第２累積ヒストグラムの各階調を入力値とし、第２累積ヒストグラムの各階調の累積画素数と略一致する累積画素数である第１累積ヒストグラムの各階調を出力値とするように、画像変換パラメータを設定するステップトを備えることを特徴とする。
【００６３】
また、本発明の画像変換パラメータ設定装置は、以上のように、ト−ンが目標の状態となっている目標デジタル画像データを取得する第１入力手段と、上記目標デジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第１累積ヒストグラムを作成する第１データ作成手段と、補正対象となるデジタル画像データを取得する第２入力手段と、上記補正対象となるデジタル画像データに基づいて、各階調に対応する画素数を低段階側の階調から累積した第２累積ヒストグラムを作成する第２データ作成手段と、第２累積ヒストグラムの各階調を入力値とし、第２累積ヒストグラムの各階調の累積画素数と略一致する累積画素数である第１累積ヒストグラムの各階調を出力値とするように、画像変換パラメータを設定する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００６４】
それゆえ、補正対象となる入力階調に対応する目標画像データの各階調を出力階調としたパラメータを設定できる。よって、デジタル画像データの入力階調をトーンが最適な階調に変換することができる画像処理パラメータを設定することができる。ところで、画像のトーンは微妙に変化するものであるため、人間の直感を頼りに画像変換パラメータを調整する手順では、調整作業の効率が悪い。しかしながら、上述した手順によれば、トーンが最適な目標デジタル画像データさえあれば、第１累積ヒストグラムと第２累積ヒストグラムとを作成することにより、人間の直感とは関係なく画像変換パラメータを設定できるため、調整作業の効率を改善できるという効果を奏する。
【００６５】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、以上のように、上記の手順に加えて、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させるステップと、上記対比の結果、第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップし、再び第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とを対比させるステップと、上記対比の結果、第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数と第１累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数とが一致または第２累積ヒストグラムの最低階調の累積画素数のほうが多い場合、第２累積ヒストグラムの最低階調を入力値とし、第１累積ヒストグラムの最低階調を出力値とした画像変換パラメータを設定して、第１累積ヒストグラムの最低階調を１段階分カウントアップするステップと、第１累積ヒストグラムの全階調を出力値とした画像変換パラメータが求まるまで、上記手順を繰り返すことにより、画像変換パラメータを演算するステップとを備えることを特徴とする。
【００６６】
それゆえ、第１累積ヒストグラムの全階調について画像変換パラメータが求まるまで、上記手順が繰り返されるので、第１累積ヒストグラムの全階調を入力値とした画像変換パラメータを確実に検出することができる。
【００６７】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、以上のように、上記の手順に加えて、目標画像および補正対象となる画像はカラー画像であって、目標デジタル画像データおよび補正対象となるデジタル画像データが各色成分ごとに分離されていることを特徴とする。
【００６８】
それゆえ、目標デジタル画像データおよび補正対象となるデジタル画像データから各色成分ごとに分離した画像変換パラメータを設定することができるため、カラー画像処理装置に用いられる画像変換パラメータを設定することも可能となるという効果を奏する。
【００６９】
本発明の画像変換パラメータ設定方法は、以上のように、上記の手順に加えて、フォトレタッチソフトによりトーンが最適な目標デジタル画像データを作成するステップをさらに備えることを特徴とする。
【００７０】
フォトレタッチソフトによれば、グラフィカルユーザーインターフェイスにより画像データを調整でき、「明るさ」「コントラスト」「トーンカーブ」「レベル補正」を独立したパラメータとして調整できる。したがって、上記ステップを備えることにより、簡易かつ瞬時に最適な目標デジタル画像データを作成することができるという効果を奏する。
【００７１】
本発明の画像変換パラメータ設定プログラムは、以上のように、上記画像変換パラメータ設定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００７２】
それゆえ、上記画像処理プログラムをコンピュータが実行することにより、上述した画像変換パラメータ設定方法を実現することができるという効果を奏する。
【００７３】
本発明の画像変換パラメータ設定プログラムを記録した記録媒体は、以上のように、上記画像処理プログラムをコンピュータにて読み取り可能に記録してなることを特徴とする。
【００７４】
それゆえ、上記記録媒体に記録された画像変換パラメータ設定プログラムをコンピュータが実行することにより、上述した本発明の画像変換パラメータ設定方法を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】濃度特性曲線が作成される手順を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態に係る画像処理部の構成を示したブロック図である。
【図３】上記画像処理部を内蔵するガンマ設定装置の構成を示した説明図である。
【図４】上記画像処理部によって作成されたデータを示し、（ａ）は第１累積ヒストグラムであり、（ｂ）は第２累積ヒストグラムであり、（ｃ）は濃度特性曲線であり、（ｄ）は上記第２累積ヒストグラムに上記濃度特性曲線をかけて得られるヒストグラムである。
【図５】入力階調に対する出力階調を表した濃度特性曲線である。
【図６】従来における濃度特性曲線が作成される手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    フィルムスキャナ（第２入力手段）
２    画像処理部
３    表示部
１１    補正部
１２    入力部（第１入力手段）
１３    第１データ作成部（第１データ作成手段）
１４    第２データ作成部（第２データ作成手段）
１５    ガンマカーブ作成部（演算手段）
２１    スキャナ光源
２２    フィルムスキャナ
２３    スキャナユニット
２４    ハロゲンランプ
２５    熱線吸収フィルタ
２６    調光フィルタ
２７    ミラー
２８    レンズボックス
２９    スキャナレンズ
３０    ミラー
３１    ＣＣＤ（Charge Coupled Device)
３２    Ａ／Ｄ（Analog to Digital)変換部
【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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