JP3313141B2

JP3313141B2 - カラー画像情報処理方法

Info

Publication number: JP3313141B2
Application number: JP14136792A
Authority: JP
Inventors: 恭彰佐藤; 章紀太
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JPH05333451A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー原画から電子写
真式複写機、レーザープリンタ、写真焼付装置等を用い
てカラー複写画像を作成するための情報処理方法に関
し、詳細にはカラー写真フィルムに形成された原画を色
分解走査して得た各色の画像情報に、相異なる複数の画
像処理を行なって複数の画像情報統計量を得て、これら
の統計量に基づいて、カラー原画に対する色補正ベクト
ルを求めるカラー画像情報処理方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的な写真撮影において、被写体の青
（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）（以下、それぞれ単にＢ、
Ｇ、Ｒと記載する）の３原色の平均反射率は略一定であ
ることが経験則として知られている。そこで、従来の写
真焼付装置では、原画の全面積平均透過濃度（ＬＡＴ
Ｄ）を測定し、測定された平均透過濃度に基づいて写真
焼付における露光量を決定することによって、印画紙の
Ｂ、Ｇ、Ｒ各色感光層に与える露光量を一定に制御し、
カラーバランスの良好な写真印画を作成するようにして
いる（通常、「ＬＡＴＤ制御」と呼ばれている）。

【０００３】標準的な被写体を撮影した原画が対象であ
れば、こうした露光量制御方法によって、カラーバラン
スの良好な写真印画を作成することができる。ところ
が、輝度分布や色の分布に固有の偏りがある被写体の場
合（サブジェクトフェリアと呼ばれる）、上記したＬＡ
ＴＤ制御法で、適正な写真印画を得ることは困難とな
る。このサブジェクトフェリアのうち、特に、被写体の
輝度分布の偏りを原因とするものはデンシティフェリ
ア、色分布の偏りを原因とするものはカラーフェリアと
呼ばれる。

【０００４】デンシティフェリアに対して自動的に露光
量の調整を行なう濃度補正を目的とする公知の技術とし
て、特公昭５６−２６９１号公報に開示された次のよう
な技術を挙げることができる。すなわち、写真フィルム
上の原画を走査し、この走査で得られた画像濃度から画
像の領域毎に特性値を求め、この特性値に基づいて分類
を行ない、分類毎に予め定められた特性値の関数によ
り、当該原画に対する露光量を調整するものである。

【０００５】また，カラーフェリアに対して自動的に露
光量の調整を行なう色補正を目的とする技術としては、
ロワードコレクションが知られている。これは，基準の
ＬＡＴＤ（通常、標準原画のＬＡＴＤ）との比較に基づ
き、相対的に高いネガ濃度成分に対して相対的に低い露
光量を与えるものである。ＬＡＴＤ制御方式の写真焼付
装置では、原画のＢ、Ｇ、Ｒ各色の濃度の変化が、写真
フィルムの特性と被写体の色の分布のいずれかの差に起
因して生じているかが自動的に識別できない。このた
め、写真フィルムの品種毎に上記のような色補正の基準
濃度等、各種の露光条件を予め設定し、焼き付けるべき
写真フィルムの品種に応じて設定した基準の露光条件を
選択するようにしている。

【０００６】ところが、この基準露光条件の設定は、試
行的な露光と得られた写真印画の検査の試行錯誤を繰り
返すために、多大な労力を要するばかりか、すべての写
真印画の品質を左右する重要な工程であることから、熟
練と高い技能を要するものとなっている。一方、近年、
高感度フィルム、用途別フィルム、あるいは各種の改良
を加えた新フィルムが各メーカから毎年発売されてフィ
ルムの品種が非常に多くなり、数十種類にも及ぶように
なっている。このため、写真フィルムの品種毎の特性に
よらず、１つの基準露光条件から個々の原画に適正な露
光条件を与える方法が求められている。

【０００７】こうした要望に対しては、所定の色度領域
に属する測定値に基づいて露光量を決定しようとする次
のような技術が提案されている。特開昭５１−９４９２
７号公報には、カラー写真原画の多数の点の三原色の濃
度から、彩度の低い点を標準原画の濃度との比較により
選択し、選択された点の三原色の濃度に基づいて露光量
を決定する方法が示されている。しかしながら、彩度の
比較基準を一枚の標準原画としていることと、写真フィ
ルムの特性は品種の違いや保存状態によって異なること
から、選択される彩度は写真フィルム毎に必ずしも一様
ではなく、その結果得られる写真印画は写真フィルムの
特性に応じて異なったものになるという欠点がある。

【０００８】特開昭５２−１５６６２４号公報には、カ
ラー原画の多数の点の三原色の濃度から、所定の色立体
に含まれる点を肌色と判別し、この肌色がカラープリン
トにおいて所定の色に再現されるべく色補正を行なう方
法が示されている。しかしながら、品種の違いや保存状
態によって写真フィルムの特性は大きく異なることが一
般的であり、このため同一の撮影条件下で同一の肌色被
写体を撮影しても、個々の写真フィルムに記録される濃
度は一定ではない。

【０００９】従って、この方法では写真フィルムの品種
や保存状態によって結果に差が生じるという欠点があ
り、肌色領域に含まれる測定点の数が少ない場合には、
画像データに含まれるノイズの影響を受けやすく、再現
性に欠けるという欠点がある。しかも、被写体に人物が
含まれるという前提は必ずしも現実的ではない。特開昭
５９−２２０７６０号公報には、写真フィルムの原画ま
たはその周辺で、最も低い濃度点（マスク濃度を含む）
を求め、この濃度を基準に各測定点の色度を求め、各測
定点のニュートラル濃度の増加とともに色度の限界値を
拡大し、この限界値を超えない測定点を選択する方法が
示されている。

【００１０】また、特開平３−４６６４８号公報には、
カラー原画の多数の点の三原色の測光データを低濃度部
測光データにより修正した上で規格化し、規格化したデ
ータの色度に応じて選択された領域に属する測光データ
の平均値に基づいて、露光量を決定する方法が示されて
いる。これらの提案は、マスク濃度もしくはその近傍の
濃度を写真フィルムの主たる特性差としたものであり、
他の濃度域の特性は近似であることを前提としている。
しかしながら、センシトメトリによって得られる特性曲
線が、品種毎に異なることは広く知られるところであ
り、上記の前提は必ずしも妥当でない。従って、選択さ
れる色度はマスク濃度近傍では一定ではあるものの、そ
の他の濃度域では写真フィルム毎に異なり、その結果得
られる写真印画は写真フィルムの特性に応じて異なった
ものとなる欠点は依然解消されておらず、極めて複雑な
演算処理を必要とするいう新たな欠点をも合わせ持つ方
法である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、所定の
色度領域に属する測定値に基づいて露光量を決定しよう
とする方法では、・色度の判別の結果が写真フィルムの品種や保存状態に
よる写真フィルムの特性に影響を受ける・被写体に人物、特には肌色部分が含まれない場合には
判別ができない・測定値に含まれるノイズの影響を受けやすいために精
度、再現性に欠ける等々の問題点があった。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、カラー原画となる写真フィルムの品種毎の特性、
写真フィルムの現像条件、さらにはフィルムの保存条件
などによらず個々の原画に適正な複写条件を、高精度で
安定して与えることができるカラー画像情報処理方法を
提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、カラー原画を色分解走査
して色別のデジタル画像を求め、該デジタル画像の各色
の濃度値を合成して中性色の画像を生成し、その濃度の
頻度分布に基づいて前記デジタル画像を複数の領域に分
割するためのマスク画像を求め、このマスク画像を前記
色別のデジタル画像に共通に適用して前記デジタル画像
を複数の領域に分割し、各色デジタル画像の各領域につ
いて所定の統計処理を施して各領域毎の統計値を求め、
これらの各領域毎の統計値に演算を施して求めた露光量
に基づいて、前記カラー原画の複写画像を作成するよう
にして、写真フィルムの特性に適合した最適露光を実現
できるようにしたものである。また、請求項２に記載の
発明はマスク画像を頻度分布を等分する値をもとに求め
るため、ハイライトとシャドーの領域を効率良く分類す
ることが可能になり、かつ、総ての領域には露光量の決
定に必要かつ充分な数のデータを含むものとなる。さら
に、請求項３に記載の発明はマスク画像を前記頻度分布
に極小値を与える値をもとに求めるから、背景と主体の
分類やハイライト領域の抽出が可能となる。さらにま
た、請求項４に記載の発明は露光量を各領域の統計値を
線形結合して求めるために、ハイライト部の重みを相対
的に高く設定するなどして人間の視覚特性に配慮した露
光量の決定が簡単かつ高速に行うことができる。

【００１４】さらにまた、請求項５に記載の発明はマス
ク画像の形状や位置関係に応じてマスク画像そのものを
修正することから、主体と背景の分離等のより高精度な
処理が可能となる。

【００１５】

【作用】カラー原画を色分解走査して色別（色数＝Ｉ）
のデジタル画像情報を求め、該デジタル画像情報を画像
特性に応じて各色毎にＪ分割して、Ｊ組（各Ｉ色）の分
割領域Ｄ_ij（ｉ＝１，２，・・・Ｉ，ｊ＝１，２，・・
・Ｊ）を求める。次に、この分割領域Ｄijに所定の統計
処理をそれぞれ施して色別の統計値Ｔ₁₁，Ｔ₂₁，・・・
Ｔ_I1，Ｔ₁₂，Ｔ₂₂，・・・Ｔ_I2，・・・Ｔ_IJを求め、該
統計値Ｔ _ijを色別の成分とする分割画像特性ベクトルＴ
_jを各分割領域毎に構成する。

【００１６】Ｔ_j＝（Ｔ_1j，Ｔ_2j，・・・Ｔ_Ij）（ｊ＝１，２，・・・Ｊ）次に、これら画像特性ベクトルＴ_jから露光量ベクトル
Ｅを求める。Ｅ＝α₀＋α₁Ｔ₁＋α₂Ｔ₂＋・・・α_JＴ_J ここで、分割画像特性ベクトルＴ_jを１次結合する際、
人間の視覚特性を考慮し、例えば、画像のハイライト側
を重視した重みづけを施すようにする。このようにして
得られた露光量ベクトルＥに基づいて、前記カラー原画
の複写画像を作成すれば、人間の視覚特性に基づき写真
フィルムの特性に適合した露光量を決定することができ
る。

【００１７】また、カラー原画を色分解走査して色別
（色数＝Ｉ）のデジタル画像情報を求め、該デジタル画
像情報に相異なるＫ種類の変換処理を施して色別の変換
画像情報Ｕ_ik（ｉ＝１，２，・・・Ｉ，ｋ＝１，２，・
・・Ｋ）を求める。各変換画像情報Ｕ_ikに所定の統計処
理をそれぞれ施して統計値Ｖ₁₁，Ｖ₂₁，・・・Ｖ_I1，Ｖ
₁₂，Ｖ₂₂，・・・Ｖ_I2，・・・Ｖ_IKを求め、該色別の統
計値を要素とする画像変換ベクトルＶ_kを各変換画像情
報毎に構成する。

【００１８】Ｖ_k＝（Ｖ_1k，Ｖ_2k，・・・Ｖ_Ik）（ｋ＝１，２，・・・Ｋ）これら画像変換ベクトルＶk を１次結合して露光量ベク
トルＥを求める。Ｅ＝β₀＋β₁Ｖ₁＋β₂Ｖ₂＋・・・β_KＶ_K ここで、変換画像特性ベクトルＶk を１次結合する際、
人間の視覚特性を考慮し、例えば、画像のハイライト側
を重視した重みづけを施すようにする。このようにして
得られた露光量ベクトルＥに基づいて、前記カラー原画
の複写画像を作成すれば、人間の視覚特性に基づき写真
フィルムの特性に適合した露光量を決定することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本願カラー画像情
報処理方法の実施例を説明する。図１は写真焼付装置の
構成を示すブロック図、図２は撮像部１２の内部構成を
示すブロック図、図３は色分解フィルタの構成図であ
る。（露光系の構成について）まず、露光系の構成について
説明しておく。

【００２０】露光部１に位置決めされ混合部３によって
照明されたフィルムＦの原画Ｐは、撮像部１０内のレン
ズ２４により２次元イメージンサ２０上に光学的に投影
される。２次元イメージセンサ２０上には、個々の光電
変換素子に対応して図３に示されるようなストライプ状
のＢ、Ｇ、Ｒの色分解フィルタ２１が載置されており、
このストライプに直角の方向に光電変換素子に蓄積され
た電荷が順次読み出されるようになっている。

【００２１】この結果、２次元イメージセンサ２０から
は、Ｂ、Ｇ、Ｒ各色の画像信号が混在して出力されるよ
うになっている。このようにして得られる画像信号は、
色分離回路２２において、Ｂ、Ｇ、Ｒの各色に色分離さ
れ増幅される。そして、増幅されたＢ、Ｇ、Ｒ各色の画
像信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、画像処理部１１に出
力される。また、駆動回路２３からは、２次元イメージ
センサ２０を駆動するためのクロック信号２３ａ、上記
のように色分離回路２２において色分離を行なうための
タイミング信号２３ｂ、画像処理部１１においてＡ／Ｄ
変換および画像メモリへの書き込みの制御を行なうため
の水平同期信号２３ｃおよび垂直同期信号２３ｄが供給
されるようになっている。

【００２２】また、前記原画Ｐの近傍には、ＬＡＴＤセ
ンサ（フォトダイオード）が配置され、各色の平均透過
率を検出できるように構成されている。即ち、色分解フ
ィルタ７ａ，７ｂ，７ｃを介してフォトダイオード８
ａ，８ｂ，８ｃが配設され、その検出値を、信号処理部
５０に出力できるようになっている。操作部４０から
は、フィルムＦの品種と感度、焼き付け印画紙９の種
類、現像条件などの基礎データがオペレータ側から入力
できるようになっている。

【００２３】前記画像処理部１１、信号処理部５０、及
び操作部４０の各出力は、露光制御部６０に送られ、原
画Ｐに対して最適な各色の露光量が、後述するアルゴリ
ズムに従って決定される。そして、露光制御部６０はフ
ィルタ駆動部９を介して、フィルタ１３ａ，１３ｂ，１
３ｃの開度を指定し、光源４の光成分を調整し、決定し
た露光量を実現するようになっている。こうして調整さ
れた露光光は、レンズ６により印画紙９上に結像され
る。９ａはペーパマスクである。

【００２４】露光終了とともに、シャッタ駆動部７０に
よりシャッタ１４が閉じられる。（画像処理部の信号処理について）図４は、画像処理部
１１の詳細な構成を示している。該画像処理部１１で
は、次のような信号処理が行なわれる。撮像部１０から
供給される画像信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃはアナログ
スイッチ３０によって選択され、サンプルホールド回路
３１においてサンプルホールドされた後、Ａ／Ｄ変換器
３２によりサンプリングされ、デジタル信号に変換され
る。アナログスイッチ３０における画像信号２２ａ，２
２ｂ，２２ｃの切り換えや、Ａ／Ｄ変換器３２における
サンプリングのタイミングは、撮像部１０から出力され
る水平同期信号２３ｃおよび垂直同期信号２３ｄに基づ
いて、タイミング制御回路３３によって制御される。

【００２５】ここで、サンプリング数は水平走査１回に
付きＢ、Ｇ、Ｒ各色毎に１２８であり、このようなサン
プリングは、１回の垂直走査に付き１２８回の水平走査
において行なわれるようになっている。また、Ａ／Ｄ変
換器３２におけるＡ／Ｄ変換は１０ビットで処理され
る。この結果、得られるデジタル画像信号はカラー原画
の透過率に比例する。Ａ／Ｄ変換されたＢ、Ｇ、Ｒ各色
の画像信号３２ａは画像メモリ３５に順次記憶される。
ここで、画像メモリ３５へ書き込みを行なう際のアドレ
スは、撮像部１０から出力される水平同期信号２３ｃお
よび垂直同期信号２３ｄに基づいて、タイミング制御回
路３３によって制御される。このようにして、１２８×
１２８画素からなる１０ビットのＢ、Ｇ、Ｒ各色のデジ
タル画像が画像メモリ３５に記憶される。

【００２６】前記画像メモリ３５に記憶された各色のデ
ジタル画像は、ＲＯＭ等で構成されるルックアップテー
ブル（ＬＵＴ）３４を介して濃度値に変換され、画像メ
モリ３５の別の領域に記憶される。ここで、ＬＵＴ３４
には複数の変換表が用意されており、それら変換表を使
って、例えば、透過光量に比例した画素信号として扱う
ために線形変換を行ったり、以降の画像処理上好ましい
情報形態を得るために、ＣＰＵ３６によって適宜選択す
ることができるようになっている。（画像処理部の内部処理について）次に、画像処理部１
１における内部処理について説明する。

【００２７】この画像処理部１１における内部処理は、
画像のハイライト部におけるカラーバランスを重視する
人間の視覚特性を考慮して、複写画像において、特にハ
イライト部の色調が一定となるように露光量を定めるよ
うにしている。以後の記述で、記号や添字は以下のよう
に定義しておく。ｉ：色コード（Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｎ）ｊ：画像領域コード（ｊ＝０：原画，ｊ≦Ｊ）ｋ：画像変換コード（ｋ＝０：原画，ｋ≦Ｋ）ｘ：主走査方向の画素位置ｙ：副走査方向の画素位置ａ，ｂ，ｃ：定数ｅ：定数ベクトルＤ_ijk（ｘ，ｙ）：デジタル画像ＤＡＶ_ijk ：デジタル画像の平均値ＤＭＸ_ijk ：デジタル画像の最大値ＤＭＮ_ijk ：デジタル画像の最小値Ｗ_j, Ｗ_k, Ｗ_jk：重みＥ：露光量ベクトル △Ｅ：露光補正量ベクトルＥ０：基準露光量ベクトル（画像を複数の領域に分割して露光量を決定する方法に
ついて）まず、デジタル画像情報を分割領域に分割した
後、統計処理を施して求めた画像特性ベクトルにより露
光量を決定する第１の発明について、図８のフローチャ
ートに従って説明する。

【００２８】撮像部１０から画像処理部１１に送られた
画像信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、Ａ／Ｄ変換器３２
によりデジタル化され、原画像の透過率に比例したデジ
タル画像Ｄ_i00が得られる。この画像信号は、ＬＵＴ３
４により対数変換されてデジタル画像の濃度Ｄ_i01が得
られる。即ち、Ｄ_i01（ｘ，ｙ）＝ａ×ｌｏｇ（ｂ／Ｄ_i00（ｘ，ｙ））（ｉ＝Ｂ，Ｇ，Ｒ）となる。

【００２９】但し、ａは撮像部１０の測光濃度を、写真
印画紙の焼き付け濃度に変換する定数であり、ｂは画像
信号の最大値を表わす定数である。ここで得られる濃度
は、カラーネガフィルムの場合、被写体のハイライト部
において相対的に高くなり、シャドー部において相対的
に低くなる。カラーリバーサルフィルムの場合、この関
係は逆となる。

【００３０】このようにして得られた各色の濃度値を平
均して、中性色の画像ＤＮ０１を生成する。ＤＮ０１（ｘ，ｙ）＝（ＤＢ０１（ｘ，ｙ）＋ＤＧ０１（ｘ，ｙ）＋ＤＲ
０１（ｘ，ｙ））／３これにより、Ｂ，Ｇ，Ｒ，及びＮ（中性色）の４色のデ
ジタル画像情報が得られる（ステップＳ１）。このよう
に、中性色のデジタル画像情報は、色分解して得られた
デジタル画像情報を適宜合成して生成してもよい。

【００３１】次に、各色のデジタル画像を複数の領域に
分割する（ステップＳ２）。この領域分割の方法はいろ
いろ考えられるが、ここでは、等分割法とヒストグラム
分割法の２種類について説明する。まず、等分割法で
は、図５のように、濃度−頻度分布のグラフを、一定の
濃度幅ｄで領域分割することを行う。ここで、濃度幅ｄ
は、ｄ＝（ＤＭＸ_N01−ＤＭＮ_N01）／Ｊ（Ｊ＝分割数）とする。

【００３２】従って、マスク画像ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）
は、ＤＭＮ_N01＋（ｊ−１）×ｄ≦Ｄ_N01（ｘ，ｙ）＜ＤＭＮ_N01＋ｊ×ｄの時、ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）＝１であり、Ｄ_N01（ｘ，ｙ）＜ＤＭＮ_N01＋（ｊ−１）×ｄまたは、ＤＭＮ_N01＋ｊ×ｄ ≦ Ｄ_N01（ｘ，ｙ）の時、ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）＝０（１）と定義される。

【００３３】次に、図６のように、濃度−頻度分布グラ
フにおける極小値を媒介として領域分割するヒストグラ
ム分割法について述べる。Ｄ_N01（ｘ，ｙ）のヒストグ
ラムに極小値を与える濃度値をＶ_jとすれば、Ｖ_j-1＜Ｄ_N01（ｘ，ｙ） ≦ Ｖ_jの時ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）＝１であり、Ｄ_N01（ｘ，ｙ） ≦ Ｖ_j-1またはＶ_j＜Ｄ_N01（ｘ，ｙ）の時ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）＝０（２）と定義される。

【００３４】こうして、被写体のシャドー部からハイラ
イト部に渡ってマスク画像が生成される。カラーネガフ
ィルムの場合、マスク画像に対応する領域はｊが大きく
なるほど被写体においてよりハイライトにある領域であ
る。なお、このマスク画像の生成に当たって中央部ある
いは周辺部といった位置に応じて閾値を変更してもよい
し、その形状や位置関係に応じて併合や分割等マスク画
像そのものを修正してもよい。こうすることによって、
主体と背景の分離等のより高精度な処理が可能となる。

【００３５】このように式（１）または（２）で定義さ
れたマスクＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）を、デジタル画像にマス
キングする（両者の「ａｎｄ」を取る）ことにより、例
えば、図７のようなパターンを有する複数の分割領域が
得られることとなる。ここで、図７（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）の斜線で示した各島状領域が、濃度値に
より分類された分割領域を示している。

【００３６】即ち、分割領域の画素Ｄ_ij1（ｘ，ｙ）
は、Ｄ_ij1（ｘ，ｙ）＝Ｄ_i01（ｘ，ｙ） × ＭＳＫ_j（ｘ，ｙ）である。次に、各分割領域毎に統計処理を施し、分割画
像特性ベクトルを求める（ステップＳ３）。ここでは、
統計処理として平均値を求める例を説明するが、平均値
に代えて、最頻値や中央値などの統計値を求めてもよ
い。

【００３７】各分割領域のデジタル画像の平均値ＤＡＶ
_ij1は、より求められる。このようにして、平均値ＤＡＶ_ij1を
色別の成分とする分割画像特性ベクトルＴ_jが各分割領
域毎に求められる。

【００３８】Ｔ_j＝（ＤＡＶ_Bj1，ＤＡＶ_Gj1，ＤＡＶ_Rj1，ＤＡＶ_Nj1）（ｊ＝１，２，・・・Ｊ）次に分割画像特性ベクトルにより露光量ベクトルを構成
する（ステップ４）。この露光量ベクトルＥは、平均値
ＤＡＶ_ij1を成分とする分割画像特性ベクトルＴ_jを線
形結合し、以下の式により求める。

【００３９】ただし、Ｅ＝（Ｅ_B，Ｅ_G，Ｅ_R，Ｅ_N）であり、である。

【００４０】ここで、Ｗ_jは、人間の視覚特性に配慮し
て、ハイライト部の重みが相対的に大きくなるように設
定することが望ましい。このことは、被写体のハイライ
ト部に対する画像濃度が相対的に高くなるカラーネガフ
ィルムの場合、ｊが大きいほどＷ_jを大きくすることに
対応する。このようにして被写体のシャドー部からハイ
ライト部に渡って、その輝度あるいは反射率に応じて分
割された領域毎に特性ベクトルが得られ、人間の視覚特
性に配慮して各ベクトルに重み付けされた露光量ベクト
ルが求められる。このため、得られる複写画像のハイラ
イト部の色調は、写真フィルムの特性や撮影照明によら
ず一定とすることができる。従って、同一の被写体を撮
影した原画から得られる複写画像の色調はほぼ同一のも
のとして観察され、写真フィルムの特性や撮影照明等に
よって複写画像の色調が異なって観察される全面積平均
透過濃度や、特定の色度領域の画像濃度によって露光量
を決定する従来の方法における問題は解消される。

【００４１】一方、カラー原画の複写手段によっては、
他の測光系などにより基本となる露光量が予め決定され
ていることがある。例えば、写真焼付装置は一般に、図
１に示すような原画のＬＡＴＤ（全面積平均透過濃度）
を測定する測光系（フォトダイオード８ａ〜８ｃ、信号
処理部５０など）を備えていることが通常である。この
場合、次式に従い露光補正量ベクトルΔＥを算出する。

【００４２】このようにして求められた露光補正量ベクトルΔＥは、
図１の露光制御部６０に送信され、写真焼付露光量ベク
トルＨが次の式に基づいて決定される。Ｈ_i＝ＬＡＴＤ_i−ＬＡＴＤ０_i＋△Ｅ_i＋△Ｅ_N＋Ｅ
０_i ここで、写真焼付露光量ベクトルＨは３次元であるた
め、ｉはＢ、Ｇ、Ｒの各色を示す。また、Ｅi はＢ、
Ｇ、Ｒの各色の露光量（露光時間の対数値）、ＬＡＴＤ
i は露光部９においてフォトダイオード８ａ、８ｂ、８
ｃによりもたされる焼付に供する原画からの平均透過光
測光値（濃度）、ＬＡＴＤ０_iは標準原画からの平均透
過光測光値（濃度）、ΔＥ_iは画像処理部１１から送信
された各色の露光補正量、△Ｅ_Nは画像処理部から送信
された中性色の補正量、Ｅ０_iは標準原画に対して設定
された露光量（露光時間の対数値）である。

【００４３】尚、一般にＬＡＴＤ測定用のセンサ（フォ
トダイオード）は、受光面積が大きいため広いダイナミ
ックレンジを有する半面、得られる信号は画像の透過光
を積分したものであるから画面内の透過率の高い領域
（カラーネガフィルムの場合にはシャドー部）の情報に
偏る傾向があり、この傾向はコントラストの高い原画ほ
ど顕著である。

【００４４】一方、撮像用のセンサ（ＣＣＤ）は、各画
素の受光面積が小さいためダイナミックレンジが狭い半
面、画像情報のハイライト部に高い重みを与えるように
して画像の特性に応じた情報を得ることができる。つま
り、上記の方法は、ＬＡＴＤ測定用のセンサの出力に基
づいて画像の直流成分（画像の平均濃度）に対する露光
制御を行ない、人間の視覚特性を考慮し撮像用のセンサ
の出力に基づき画像の交流成分（画像内の濃度変化）に
対する補償を行ない、両者の特徴を相互に補完するもの
である。従って、安価な素子を用いても、両者の組み合
わせにより高性能の露光制御システムを構築することが
できる。

【００４５】次に、デジタル画像に複数種類の変換処理
を施して変換画像情報を求め、これらの変換画像情報の
組み合わせから、露光量ベクトルを構成する第２の発明
について述べる。（画像の変換処理により露光量を決定する第１の方法に
ついて）この方法は、その変換処理の内容によっていろ
いろな態様が考えられるが、ここでは２通りの方法を取
り上げる。まず、その第１の態様について、図９のフロ
ーチャートに従って説明する。

【００４６】まず、Ｂ，Ｇ，Ｒの原画像の透過率に比例
した各色のデジタル画像情報を得る（ステップＳ１
１）。次に、このデジタル画像Ｄ_i00（ｘ，ｙ）に対し
て次式の対数変換を施し、Ｋ個の変換画像Ｄ_i0k（ｘ，
ｙ）を求める（ステップＳ１２）。Ｄ_i0k（ｘ，ｙ）＝ａ×ｌｏｇ（（ｂ＋ｃ_k）／（Ｄ₁₀₀（ｘ，ｙ）＋ｃ_k））（ｉ＝Ｂ，Ｇ，Ｒ，０≦ｋ＜Ｋ）ここで、例えば、ｃ₀＝ 0，ｃ₁＝ 1，ｃ₂＝ 2，・・・，ｃ_k＝ K である。

【００４７】このようにしてｃ_kに様々な値を設定する
ことで、異なる特性の変換画像が得られるが、上記の場
合、ｃ_kの増加に応じて得られる濃度は相対的に低くな
り、その割合は高濃度ほど大きくなる。なお、これらの
変換処理は、図３において、ＬＵＴ３４内の変換表に基
づき、ｃ_kの値に応じてＣＰＵ３６から適宜選択するこ
とにより実施される。

【００４８】次に、各変換画像毎に統計処理を施し、変
換画像特性ベクトルを求める（ステップＳ１３）。ここ
では、統計処理として変換画像の平均値を求める。変換
画像の各色の平均値ＤＡＶ_i0kは、で与えられる。さらに、この色別の統計値から、各変換
画像の中性色に対応する統計値ＤＡＶ_N0kを求める。

【００４９】ＤＡＶ_N0k＝（ＤＡＶ_B0k+ ＤＡＶ_G0k+
ＤＡＶ_R0k）／３このようにして、平均値ＤＡＶ_i0kを色別の成分とする
変換画像特性ベクトルＵ _kが各変換画像毎に求められ
る。Ｕ_k＝（ＤＡＶ_B0k，ＤＡＶ_G0k，ＤＡＶ_R0k，ＤＡＶ_N0k）（ｋ＝１，２，・・・Ｋ）次に変換画像特性ベクトルにより露光量ベクトルを構成
する（ステップ１４）。

【００５０】この場合、露光量ベクトルＥは、平均値Ｄ
ＡＶ_i0kを成分とする変換画像特性ベクトルＵ_kを線形
結合し、以下の式により求める。ただし、Ｅ＝（Ｅ_B，Ｅ_G，Ｅ_R，Ｅ_N）であり、である。

【００５１】一方、カラー原画の複写手段において、基
本となる露光量が他の測光系などにより予め決定されて
いる場合は、次式に従い、露光補正量ベクトルΔＥを算
出する。ここで、Ｗ_kは、人間の視覚特性に配慮して、ハイライ
ト部の重みが相対的に大きくなるように設定することが
望ましい。このことは、被写体のハイライト部に対する
画像濃度が相対的に高くなるカラーネガフィルムの場
合、ｋが小さいほどＷ_kを大きくすることに対応する。

【００５２】このようにして被写体のシャドー部からハ
イライト部に渡って、その輝度あるいは反射率に応じて
変換特性が異なる特性ベクトルが得られ、人間の視覚特
性に配慮して各ベクトルに重み付けされて露光量ベクト
ルが求められるため、得られる複写画像のハイライト部
の色調は、写真フィルムの特性や撮影照明によらず一定
とすることができる。従って、同一の被写体を撮影した
原画から得られる複写画像の色調はほぼ同一のものとし
て観察され、写真フィルムの特性や撮影照明等によって
複写画像の色調が異なる全面積平均透過濃度や、特定の
色度領域の画像濃度によって露光量を決定する従来の方
法における問題は解消される。（画像の変換処理により露光量を決定する第２の方法に
ついて）次に、デジタル画像情報を所定の演算で画像変
換して露光量ベクトルを求める第２の態様の方法につい
て述べる。

【００５３】まず、デジタル画像情報の総和を全画素数
で割って平均値を求めた後、この平均値にｌｏｇ変換を
施して濃度情報に変換した値ＤＡＶ_i00を色別に求め
る。これら色別の平均値より、中性色の平均値ＤＡＶ_N00を
求める。

【００５４】ＤＡＶ_N00＝（ＤＡＶ_B00+ ＤＡＶ_G00+
ＤＡＶ_R00）／３次に、デジタル画像情報Ｄ_i00をｌｏｇ変換してから濃
度情報Ｄ_i01に変換した後、その濃度情報Ｄ_i01を平均
化した値ＤＡＶ_i01を色別に求める。Ｄ_i01（ｘ，ｙ）＝ａ×ｌｏｇ（ｂ／Ｄ_i00（ｘ，ｙ））（変換）これらの色別平均値より、中性色の平均値ＤＡＶ_N01を
求める。

【００５５】ＤＡＶ_N01＝（ＤＡＶ_B01+ ＤＡＶ_G01+
ＤＡＶ_R01）／３なお、Ｄ_i00（ｘ，ｙ）の相加平均と相乗平均の関係か
ら、一般に、ＤＡＶ_i00≦ ＤＡＶ_i01 の関係があり、両者の差は画像のコントラストに依存し
変化する。また、ＤＡＶ _i00は画面内の透過率の高い領
域（カラーネガフィルムの場合には被写体のシャドー
部）の情報に重みがあり、ＤＡＶ_i01は透過率の低い領
域（カラーネガフィルムの場合は被写体のハイライト
部）にの情報に重みがある。

【００５６】このようにして、平均値ＤＡＶ_i0kを色別
の成分とする変換画像特性ベクトルＵ_kが各変換画像毎
に求められる。Ｕ_k＝（ＤＡＶ_B0k，ＤＡＶ_G0k，ＤＡＶ_R0k，ＤＡＶ_N0k）（ｋ＝０，１）次に変換画像特性ベクトルにより露光量ベクトルを構成
する。

【００５７】露光量ベクトルＥは、平均値ＤＡＶ_i0kを
成分とする変換画像特性ベクトルＵ _kを線形結合し、以
下の式により求める。ただし、Ｅ＝（Ｅ_B，Ｅ_G，Ｅ_R，Ｅ_N）であり、である。

【００５８】一方、カラー原画の複写手段において、基
本となる露光量が他の測光系などにより予め決定されて
いる場合は、次式に従い、露光補正量ベクトルΔＥを算
出する。ここで、Ｗ_kは、人間の視覚特性に配慮して、ハイライ
ト部の重みが相対的に大きくなるように設定することが
望ましい。このことは、カラーネガフィルムの場合、Ｕ
₀、Ｕ₁はそれぞれ被写体のハイライト部、シャドー部
に重みを持つ情報であることから、Ｗ₀＜Ｗ₁ とすることに対応する。

【００５９】また、Ｕ₀は実質的にＬＡＴＤに等しいた
め、ここで求められる露光補正量ベクトルΔＥはＬＡＴ
Ｄ（全面積平均透過濃度）を測定する測光系を備える写
真焼付装置に対する補正量ベクトルとして有効である。（領域分割と画像変換を組み合わせる方法について）次
に、領域分割と画像変換を組合わせて露光量を決定する
方法について説明する。

【００６０】まず、デジタル画像に対してｌｏｇ変換な
どの演算処理を施した変換画像情報について、マスキン
グによる領域分割を行う。次に、各分割領域における変
換画像の平均値ＤＡＶ_ij1を、により求める。

【００６１】この平均値ＤＡＶ_ij1を色別の成分とする
分割および変換画像特性ベクトルＶ _jkが、各分割領域
毎、変換画像毎に求められる。Ｖ_jk＝（ＤＡＶ_Bjk，ＤＡＶ_Gjk，ＤＡＶ_Rjk，ＤＡＶ_Njk）（ｊ＝１，２，・・・Ｊ，ｋ＝１，２，・・・Ｋ）次にこれらの画像特性ベクトルにより露光量ベクトルを
構成する。

【００６２】露光量ベクトルＥは、平均値ＤＡＶ_ijkを
成分とする画像特性ベクトルＶ_jkを線形結合し、以下の
式により求める。ただし、Ｅ＝（Ｅ_B，Ｅ_G，Ｅ_R，Ｅ_N）であり、である。

【００６３】ここで、Ｗ_jkは、人間の視覚特性に配慮し
て、ハイライト部の重みが相対的に大きくなるように設
定することが望ましい。このように領域分割と画像変換
を組み合わせることによって、より精密にハイライト部
の色調が一定となるように露光量を定めることができ
る。なお、レーザープリンタ等のように感光材料を走査
記録する複写装置においても、同様に上記のような露光
量を求め、各画素の記録信号をこの露光量に応じて補正
することにより、同様の効果を得ることができる。

【００６４】以上、本発明によれば、人間の視覚特性に
配慮して、ハイライト部の重みが相対的に大きくなるよ
うに設定するため、複写画像において、特に画像のハイ
ライト部の色調が一定となるように露光量を定めること
ができる。従って写真フィルムの特性、特には調子再現
特性によらず、個々の原画に適正な複写条件を求めるこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】上記のように請求項１に記載の発明はカ
ラー原画を色分解走査して色別のデジタル画像を求め、
該デジタル画像の各色の濃度値を合成して中性色の画像
を生成し、その濃度の頻度分布に基づいて前記デジタル
画像を複数の領域に分割するためのマスク画像を求め、
このマスク画像を前記色別のデジタル画像に共通に適用
して前記デジタル画像を複数の領域に分割し、各色デジ
タル画像の各領域について所定の統計処理を施して各領
域毎の統計値を求め、これらの各領域毎の統計値に演算
を施して求めた露光量に基づいて、前記カラー原画の複
写画像を作成することから、写真フィルムの品種毎の特
性、写真フィルムの現像条件、さらにはフィルムの保存
条件などによらず個々の原画に最適な複写条件を、高精
度で安定して与えることができる。また、請求項２に記
載の発明はマスク画像を頻度分布を等分する値をもとに
求めるため、ハイライトとシャドーの領域を効率良く分
類することが可能になり、かつ、総ての領域には露光量
の決定に必要かつ充分な数のデータを含むものとなる。
さらに、請求項３に記載の発明はマスク画像を前記頻度
分布に極小値を与える値をもとに求めるから、背景と主
体の分類やハイライト領域の抽出が可能となる。さらに
また、請求項４に記載の発明は露光量を各領域の統計値
を線形結合して求めるために、ハイライト部の重みを相
対的に高く設定するなどして人間の視覚特性に配慮した
露光量の決定が簡単かつ高速に行うことができる。

【００６６】さらにまた、請求項５に記載の発明はマス
ク画像の形状や位置関係に応じてマスク画像そのものを
修正することから、主体と背景の分離等のより高精度な
処理が可能となる。

【００６７】また、色度の判別を特に必要としないため
簡易な処理である上、写真フィルムの品種や保存状態に
よる写真フィルムの特性の影響や、測定値に含まれるノ
イズの影響を受けず、個々の原画に対して適正な複写条
件を、高精度で安定して与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願方法を適用するのに好適な写真焼付装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】撮像部の内部構成を示すブロック図である。

【図３】撮像部の色分解フィルタの構成図である。

【図４】画像処理部の構成を示すブロック図である。

【図５】デジタル画像を一定の濃度幅で領域分割する
等分割法の原理図である。

【図６】デジタル画像を極小値で領域分割するヒスト
グラム分割法の原理図である。

【図７】領域分割されたデジタル画像の例を示す説明
図である。

【図８】本願発明の第１の方法を示すフローチャート
である。

【図９】本願発明の第２の方法を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１０撮像部１１画像処理部２０２次元ＣＣＤ２１色分解フィルタ２２色分離回路６０露光制御部ＦフィルムＰ原画

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 27/73

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー原画を色分解走査して色別のデジ
タル画像を求め、該デジタル画像の各色の濃度値を合成
して中性色の画像を生成し、その濃度の頻度分布に基づ
いて前記デジタル画像を複数の領域に分割するためのマ
スク画像を求め、このマスク画像を前記色別のデジタル
画像に共通に適用して前記デジタル画像を複数の領域に
分割し、各色デジタル画像の各領域について所定の統計
処理を施して各領域毎の統計値を求め、これらの各領域
毎の統計値に演算を施して求めた露光量に基づいて、前
記カラー原画の複写画像を作成することを特徴とするカ
ラー画像情報処理方法。
【請求項２】前記マスク画像を、頻度分布を等分する
値をもとに求めることを特徴とする請求項１に記載のカ
ラー画像情報処理方法。
【請求項３】前記マスク画像を、前記頻度分布に極小
値を与える値をもとに求めることを特徴とする請求項１
に記載のカラー画像情報処理方法。
【請求項４】前記露光量が前記統計値を線形結合して
求められることを特徴とする請求項１に記載のカラー画
像情報処理方法。
【請求項５】前記マスク画像の形状や位置関係に応じ
てマスク画像そのものを修正することを特徴とする請求
項１に記載のカラー画像情報処理方法。