JP3576812B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、写真フィルムに記録されたコマ画像をＣＣＤ等の読取センサによって光電的に読み取り、該読み取りによって得られたデジタル画像データに対し拡大縮小や各種補正等の画像処理を実行し、画像処理済のデジタル画像データに基づき変調したレーザ光により記録材料へ画像を形成する技術が知られている。
【０００３】
このようにＣＣＤ等の読取センサによりコマ画像をデジタル的に読み取る技術では、精度の良い画像読み取りを実現するために、コマ画像を予備的に読み取り（いわゆるプレスキャン）、コマ画像の濃度等に応じた読取条件（例えば、コマ画像に照射する光量やＣＣＤの電荷蓄積時間等）を決定し、決定した読取条件でコマ画像を再度読み取っていた（いわゆるファインスキャン）。
【０００４】
プレスキャン時には、読み取った画像に基づいて、色階調や、ハイパートーン、ハイパーシャープネス、粒状度などの各種補正処理に対応する補正値がそれぞれ検出され、得られた各補正値に基づいてファインスキャンで読み取った画像に補正処理がなされている。
【０００５】
上記補正処理対象のうちの１つである粒状度は、フィルムが持つ画像のザラツキ感や粗さなどの度合いをいい、粒状度が高いほど画像がきめ細かくなる。この粒状度は、所定の基準フィルムに対しての度合いを示す場合と、同一のフィルムにおいて、１画像中での相対的な度合いを示す場合がある。
【０００６】
粒状度は、画像の品質を決定づける重要な要素の一つであり、粒状度の補正は、例えば、特開昭６３−２７２１７３号公報に開示されたように、ネガポジ反転処理実行前に、カラーネガフィルムの各コマ画像毎に露出状態を判定し、この判定により得られる各コマ画像毎の露出状態に基づいて各コマ画面に対応する粒状度を可変補正する方法で行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の粒状度の補正方法では、１コマ内に写し込まれた画像の露光状態がアンダーかオーバーかに合わせて検出した補正値を画像全体に施すため、１コマ内に部分的に過補正された領域が生じてしまったり、逆に補正不足の領域が生じるという難点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正を行える画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の画像処理装置は、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理装置であって、前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出する粒状度補正量算出手段と、該粒状度補正量算出手段で算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させる粒状度補正手段と、を有する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、１コマに写し込まれた画像（以後、１コマ分の画像と称す。）全体の露光状態に基づいて粒状度の補正量を算出するのではなく、１コマ分の画像の画像データを各所定領域毎に分割し、この各所定領域毎に粒状度補正量算出手段が粒状度の補正量を算出し、得られた補正量に基づいて粒状度補正手段が前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させ、画像データの粒状度の補正を行う。すなわち、１コマ画像内における部分的な画像の濃度（複数の濃度）が考慮されて粒状度の補正を行うことができるので、きめ細かな粒状度補正が実現できる。
また、粒状度とトレードオフの関係にあるシャープネス強調度合いを調整するシャープネス強調処理に、粒状度の補正量を反映させるので、過度の粒状度補正を抑制できる。
例えば、カラー画像中のエッジや細かいテクスチャを含む高周波数成分のゲインを比較的大きくしてシャープネス強調をすると共に、画像データにおけるフィルム粒状によるザラツキを含む中間周波数成分のゲインを比較的小さくして粒状度を補正することにより、画像の鮮鋭度を強調しつつ、ザラツキ感を抑制できる。
【００１１】
なお、請求項１では、１コマ分の画像の画像データを各所定領域毎に分割する方法については特に限定せず、例えば、碁盤の目状に均等に分割したり、中央を中心にハニカム状、放射状、同心円状、またはこれらを組み合わせて分割したり、主要被写体が配置される可能性の最も高い中央部分とその他の部分に分割するなど、適宜最適な分割方法を選択できる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記粒状度補正手段は、各所定領域毎に対応する補正量に基づいて、各所定領域毎に画像データを補正する。
【００１５】
すなわち、請求項２の発明では、１コマ分の画像を分割して得られる各所定領域毎に算出された補正量に基づいて、対応する各所定領域の粒状度補正を行うため、１コマ内で異なる度合いの粒状度補正を実現でき、１コマ分の画像に合わせてきめ細かく粒状度補正を行うことが可能である。
【００１６】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記粒状度補正手段は、予め定めた位置の所定領域から算出された補正量に基づいて、前記予め定めた位置の所定領域の画像データのみを補正する。
【００１７】
すなわち、請求項３の発明では、１コマ分の画像を分割して得られる各所定領域のうち、予め定めた１つの所定領域又は複数の所定領域における粒状度の補正量を求め、予め定めた１つの所定領域又は複数の所定領域の画像データのみを補正するため、１コマ分の画像内で部分的に粒状度の補正を行える。
【００１８】
なお、複数の所定領域を選択した場合、各々の所定領域ごとに粒状度の補正量を求めて各々対応する画像データを補正するようにしたり、各々の所定領域ごとに粒状度の補正量を求め、その中で最も適正な補正量に合わせて複数の所定領域全体の画像データを補正するようにしたり、複数の所定領域全体の粒状度の補正量を求めて複数の所定領域全体の画像データを補正することができる。
【００１９】
従って、例えば、従来のように、露光状態に基づいて１コマ分の画像全域に粒状度補正を施した後、過補正状態又は補正不足状態となった所定領域のみを選択してさらに粒状度補正を施すことが可能であり、さらにきめの細かい粒状度補正処理が実現できる。
【００２０】
もちろん、粒状度補正を施す前の１コマ分の画像の特定の位置の所定領域のみを選択してその部分だけに粒状度補正を施すことも可能であり、補正の対象となる画像データの質に合わせて粒状度補正の方法を変えることが可能である。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記所定領域は、１画素で構成された領域であることを特徴とする。すなわち、前記所定領域を１画素で構成されるものとすることにより、最も細かに粒状度の補正を行える。
【００２２】
さらに、請求項５の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記画像データから主要被写体の占有領域を抽出する主要被写体抽出手段を更に備え、前記所定領域は、前記主要被写体抽出手段により抽出された前記占有領域又は前記占有領域以外の領域であることを特徴とする。
【００２３】
これにより、個々のコマに写し込まれた画像に合わせて、画像内の主要な部分の補正量を適切に得られるので、画像に合わせてきめ細かく粒状度の補正を行える。
【００２４】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記所定領域が前記画像データの濃度累積ヒストグラムから得られた特定濃度の画素の集合であることを特徴とする。
【００２５】
すなわち、粒状度は画像データ内の濃度の高い領域の方が低い領域と比べて良好であることから、画像データの濃度累積ヒストグラムにより得られる画像内の主要な部分の濃度に合わせて粒状度の補正量を変えることにより、１コマ分の画像データ内の濃度差により局部的に粒状度が悪くなることを防げる。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記濃度は、適用されたフィルムベース濃度からの相対濃度差であることを特徴とする。これにより、異なるフィルムベースを使用したフィルムであっても常に適正な粒状度の補正量を算出できる。
【００２７】
また、基準となる粒状度の補正条件は、例えば、ネガフィルムまたはリバーサルフィルムの違いや、フィルム感度の違い、フィルムの品種の違いによって異なる。そのため、請求項８の発明では、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装置において、フィルム種を判別するフィルム種判別手段を更に備え、粒状度補正量算出手段は、前記フィルム種判別手段からのフィルム種に合わせて補正量算出のための基準値を調整することを特徴とする。
【００２８】
これにより、基準となる粒状度の補正条件を補正処理対象のフィルム種に合わせて調整できるので、より一層きめ細かく粒状度の補正を行うことが可能である。
一方、上記目的を達成するために、請求項９の発明の画像処理方法は、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理方法であって、前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出し、該算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させるものである。
請求項９に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に係る発明と同様に、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施形態】
図１及び図２には、本実施形態に係るディジタルラボシステム１０の概略構成が示されている。
【００３０】
図１に示すように、このディジタルラボシステム１０は、ラインＣＣＤスキャナ１４、画像処理部１６、レーザプリンタ部１８、及びプロセッサ部２０を含んで構成されており、ラインＣＣＤスキャナ１４と画像処理部１６は、図２に示す入力部２６として一体化されており、レーザプリンタ部１８及びプロセッサ部２０は、図２に示す出力部２８として一体化されている。
【００３１】
ラインＣＣＤスキャナ１４は、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真フィルムに記録されているコマ画像を読み取るためのものであり、例えば１３５サイズの写真フィルム、１１０サイズの写真フィルム、及び透明な磁気層が形成された写真フィルム（２４０サイズの写真フィルム：所謂ＡＰＳフィルム）、１２０サイズ及び２２０サイズ（ブローニサイズ）の写真フィルムのコマ画像を読取対象とすることができる。ラインＣＣＤスキャナ１４は、上記の読取対象のコマ画像をラインＣＣＤ３０で読み取り、Ａ／Ｄ変換部３２においてＡ／Ｄ変換した後、画像データを画像処理部１６へ出力する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、２４０サイズの写真フィルム（ＡＰＳフィルム）６８を適用した場合のディジタルラボシステム１０として説明する。
【００３３】
画像処理部１６は、ラインＣＣＤスキャナ１４から出力された画像データ（スキャン画像データ）が入力されると共に、デジタルカメラ３４等での撮影によって得られた画像データ、原稿（例えば反射原稿等）をスキャナ３６（フラットベット型）で読み取ることで得られた画像データ、他のコンピュータで生成され、フロッピディスクドライブ３８、ＭＯドライブ又はＣＤドライブ４０に記録された画像データ、及びモデム４２を介して受信する通信画像データ等（以下、これらをファイル画像データと総称する）を外部から入力することも可能なように構成されている。
【００３４】
画像処理部１６は、入力された画像データを画像メモリ４４に記憶し、色階調処理部４６、ハイパートーン処理部４８、ハイパーシャープネス処理部５０等の各種の補正等の画像処理を行って、記録用画像データとしてレーザプリンタ部１８へ出力する。また、画像処理部１６は、画像処理を行った画像データを画像ファイルとして外部へ出力する（例えばＦＤ、ＭＯ、ＣＤ等の記憶媒体に出力したり、通信回線を介して他の情報処理機器へ送信する等）ことも可能とされている。
【００３５】
レーザプリンタ部１８はＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光源５２を備えており、レーザドライバ５４を制御して、画像処理部１６から入力された記録用画像データ（一旦、画像メモリ５６に記憶される）に応じて変調したレーザ光を印画紙に照射して、走査露光（本実施の形態では、主としてポリゴンミラー５８、ｆθレンズ６０を用いた光学系）によって印画紙６２に画像を記録する。また、プロセッサ部２０は、レーザプリンタ部１８で走査露光によって画像が記録された印画紙６２に対し、発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を施す。これにより、印画紙上に画像が形成される。
【００３６】
（ラインＣＣＤスキャナの構成）
次にラインＣＣＤスキャナ１４の構成について説明する。図１にはラインＣＣＤスキャナ１４の光学系の概略構成が示されている。この光学系は、写真フィルム６８に光を照射する光源６６を備えており、光源６６の光射出側には、写真フィルム６８に照射する光を拡散光とする光拡散板７２が配置されている。
【００３７】
写真フィルム６８は、光拡散板７２が配設された側に配置されたフィルムキャリア７４によって、コマ画像の画面が光軸と垂直になるように搬送される。
【００３８】
写真フィルム６８を挟んで光源６６と反対側には、光軸に沿って、コマ画像を透過した光を結像させるレンズユニット７６、ラインＣＣＤ３０が順に配置されている。なお、レンズユニット７６として単一のレンズのみを示しているが、レンズユニット７６は、実際には複数枚のレンズから構成されたズームレンズである。なお、レンズユニット７６として、セルフォックレンズを用いてもよい。この場合、セルフォックレンズの両端面をそれぞれ、可能な限り写真フィルム６８及びラインＣＣＤ３０に接近させることが好ましい。
【００３９】
ラインＣＣＤ３０は、複数のＣＣＤセル搬送される写真フィルム６８の幅方向に沿って一列に配置され、かつ電子シャッタ機構が設けられたセンシング部が、間隔を空けて互いに平行に３ライン設けられており、各センシング部の光入射側にＲ、Ｇ、Ｂの色分解フィルタの何れかが各々取付けられて構成されている（所謂３ラインカラーＣＣＤ）。ラインＣＣＤ３０は、各センシング部の受光面がレンズユニット７６の結像点位置に一致するように配置されている。
【００４０】
また、図示は省略するが、ラインＣＣＤ３０とレンズユニット７６との間にはシャッタが設けられている。
【００４１】
（画像処理部１６の制御系の構成）
図３には、図１に示す画像処理部１６の主要構成である画像メモリ４４、色階調処理４６、ハイパートーン処理４８、ハイパーシャープネス処理５０の各処理を実行するための詳細な制御ブロック図が示されている。
【００４２】
ラインＣＣＤスキャナ１４から出力されたＲＧＢの各デジタル信号は、データ処理部２００において、暗時補正、欠陥画素補正、シェーディング補正等の所定のデータ処理が施された後、ｌｏｇ変換器２０２によってデジタル画像データ（濃度データ）に変換され、プレスキャンデータはプレスキャンメモリ２０４に記憶され、メインスキャンデータはメインスキャンメモリ２０６に記憶される。
【００４３】
プレスキャンメモリ２０４に記憶されたプレスキャンデータは、画像データ処理部２０８と画像データ変換部２１０とで構成されたプレスキャン処理部２１２に送出される。一方、メインスキャンメモリ２０６に記憶されたメインスキャンデータは、画像データ処理部２１４と画像データ変換部２１６とで構成されたメインスキャン処理部２１８へ送出される。
【００４４】
これらのプレスキャン処理部２１２及びメインスキャン処理部２１８では、画像を撮影したときのレンズ特性及びストロボを使用して撮影したときのストロボ配光特性に基づく補正等を実行する。
【００４５】
また、画像データ処理部２０８、２１４には、各種フィルムの特性を記憶するフィルム特性記憶部２３２と、フィルムを撮影したカメラを判別する情報を取得して対応する撮影カメラに応じたレンズ特性を出力するレンズ特性データ供給部２３４とが接続されている。
【００４６】
フィルムの特性とは、階調特性（γ特性）であり、一般には、露光量に応じて濃度が三次元的に変化する曲線で表される。なお、この点は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
また、フィルム種の特定は、本実施の形態であれば、ＡＰＳフィルムの磁気記録層にフィルム種を示す情報を記録しており、ラインＣＣＤスキャナ１４のキャリア７４での搬送時に、磁気ヘッドによって読み取ることが可能である。また、１３５サイズフィルムの場合には、その形状（幅方向両端に比較的短いピッチでパーフォレーションが設けられている）等で判断してもよいし、オペレータがキー入力するようにしてもよい。フィルム種を特定することにより、画像のフィルムベース濃度からの相対的な濃度を正確に算出できる。
【００４８】
画像データ処理部２０８、２１４では、フィルム特性記憶部２３２とレンズ特性データ供給部２３４とから得られるフィルム種及びカメラ種に合わせて基準値の補正を行い、ＬＵＴやマトリクス（ＭＴＸ）演算等を用いる周知の方法により、カラーバランス調整、コントラスト調整（色階調処理）、明るさ補正、彩度補正（ハイパートーン処理）等のためのパラメータを求める。
【００４９】
さらに、画像データ処理部２０８、２１４は、１コマ分の画像データを分割して形成した複数の単位領域（所定領域）１００の各濃度に基づいて、各単位領域１００毎の粒状度補正量を算出するとともにシャープネス度合いを求め、算出した粒状度の補正量に合わせて粒状度の補正とシャープネス度合いの補正を行う粒状度補正・シャープネス補正部２２０（粒状度補正量算出手段、粒状度補正手段）を含み、この粒状度補正・シャープネス補正部２２０において、後述する処理により粒状度の補正処理を施すための補正量を算出する。
【００５０】
プレスキャン側の画像データ変換部２１０は、画像データ処理部２０８によって単位領域１００毎に得られた複数の画像データを３Ｄ−ＬＵＴに基づいてモニタ１６Ｍへ表示するためのディスプレイ用画像データに変換している。一方、メインスキャン側の画像データ変換部２１６は、画像データ処理部２１４によって処理された画像データを、３Ｄ−ＬＵＴに基づいてレーザプリンタ部１８でのプリント用画像データに変換している。なお、上記ディスプレイ用の画像データと、プリント用画像データとは、表色系が異なるが、以下のような様々な補正によって一致を図っている。
【００５１】
すなわち、プレスキャン処理部２１２及びメインスキャン処理部２１８には、条件設定部２２４が接続されている。条件設定部２２４は、セットアップ部２２６、キー補正部２２８、パラメータ統合部２３０とで構成されている。
【００５２】
セットアップ部２２６は、プレスキャンデータを用いて、メインスキャンの読取条件を設定し、ラインＣＣＤスキャナ１４に供給し、また、プレスキャン処理部２１２及びメイスキャン処理部２１８の画像処理条件を演算し、パラメータ統合部２３０に供給している。
【００５３】
キー補正部２２８は、キーボード１６Ｋに設定された濃度、色、コントラスト、シャープネス、彩度、粒状度等を調整するキーやマウスで入力された各種の指示等に応じて、画像処理条件の調整量を演算し、パラメータ統合部２３０へ供給している。
【００５４】
パラメータ統合部２３０では、上記セットアップ部２２６及びキー補正部２２８から受け取った画像処理条件をプレスキャン側及びメインスキャン側の画像データ処理部２０８，２１４へ送り、画像処理条件を補正あるいは再設定する。
【００５５】
ここで、粒状度補正・シャープネス補正部２２０において行われる処理を説明する。粒状度補正・シャープネス補正部２２０は、プレスキャンデータを例えば図４に示すように、１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割して、各単位領域１００毎に濃度を算出し、算出された濃度に基づいて粒状度の補正量を決定する。
【００５６】
図５は、色（輝度）と濃度との相関関係を示す線図であるが、図５に示すように、色（輝度）と濃度とは比例関係になく二次曲線的な関係にある。また、濃度が低くなればなるほど粒状度は悪くなってザラツキの目立つ画像となる。これらのことから、色（輝度）と粒状度の補正量とは、図６に示すような曲線の関係にあり、色（輝度）が低くなればなるほど粒状度の補正量が大きくなる。
【００５７】
本実施形態の粒状度補正・シャープネス補正部２２０では、単位領域１００毎に平均濃度を算出し、得られた平均濃度から図５に示した線図に基づいて輝度を求め、さらに、図６に示した線図に基づいて各単位領域１００毎に粒状度の補正量を算出する。
【００５８】
なお、ここでは、１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割したが、分割の方法は９×５に限らず、６×６や１０×１０や画素毎など目的に合わせて適宜選択できる。
【００５９】
例えば、図７に示すように左側領域１０２と中央領域１０４と右側領域１０６に３分割したり、図示はしないが上側領域と中央領域と下側領域とに３分割したり、図８に示すように中心領域１１０とその他の領域１０８とに分割したり、図９に示すように、主要被写体抽出手段により画像データから主要被写体１２０のみを抽出して所要被写体１２０とその他の領域１０８とに分割したり、さらには、図１０に示すように、１コマ分の画像データを例えば、９×５に分割し、主要被写体が映り込んだ６領域（縦番号−横番号；４−７、４−８、５−７、５−８、６−７、６−８）とその他の領域とに分割するなどの方法を採用できる。もちろん、主要被写体が異なる領域に複数ある場合も上記と同様に予め分割した単位領域毎、または抽出した領域毎に分割する方法を採用できる。
【００６０】
また、本実施形態では、１コマ分の画像データを主要被写体１２０の位置に関係なく９×５の単位領域１００毎に分割し、それぞれの単位領域１００毎に適切な補正量を算出して１コマ分の画像データ全体の粒状度の補正を行う構成であるが、主要被写体１２０の映り込んだ領域の粒状度の補正を精度良く行い、その他の領域は粒状度の補正を粗く行うようにしたり、主要被写体１２０の映り込んだ領域のみの粒状度の補正を行うようにするなどと、補正処理を施す領域を限定して選択的に粒状度の補正を行う構成とすることもできる。もちろん、主要被写体１２０の映り込んだ領域の粒状度補正値に合わせて１コマ分の画像データ全体を補正するように構成することもできる。
【００６１】
また、粒状度の補正量は被写体の濃度に左右されることから、１コマ分の画像データから図１１に示すような縦軸が画素数横軸が濃度値である濃度累積ヒストグラムを求め、この濃度累積ヒストグラムから予め設定した濃度範囲にある画素又は領域を選択して粒状度補正を行ったり、同じ濃度の画素又は領域毎に対応する補正値を適用して１コマ分の画像データ全体または一部領域（主要被写体が映り込んだ領域や、主要被写体以外の領域や、ユーザが選択した領域など）の粒状度補正を行う構成とすることもできる。
【００６２】
また、粒状度はシャープネス強調度合いとトレードオフの関係にあり、粒状度補正・シャープネス補正部２２０は、上述の方法で得られた補正量を基にして以下述べるシャープネス強調処理と共に粒状度の補正を行う。
【００６３】
まず、図１２に示すように、ファインスキャンデータＳＦ （ＲＧＢ）に対して以下に示す５×５のローパスフィルタを二段カスケード接続した９×９ローパスフィルタ２１によりフィルタリング処理を施し、ファインスキャンデータの低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ を抽出する。
【００６４】
【数１】
そして、ファインスキャンデータＳＦ から低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ を減算して中間高周波数成分ＲＭＨ、ＧＭＨ、ＢＭＨを抽出する。前記抽出された後の低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ は、カラー画像中のエッジや細かいテクスチャやフィルムの粒状によるザラツキを含まないものである。一方、中間周波数成分ＲＭ 、ＧＭ 、ＢＭ はフィルム粒状によるザラツキを含むものであり、高周波数成分ＲＨ 、ＧＨ 、ＢＨ は、カラー画像中のエッジや細かいテクスチャーを含むものである。
【００６５】
ここで、ファインスキャンデータの低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ 、中間周波数成分ＲＭ 、ＧＭ 、ＢＭ 及び高周波数成分ＲＨ 、ＧＨ 、ＢＨ とは図１３に示すように分布される中間・高周波数成分に乗じるゲインＭ、Ｈを１．０とした場合の周波数成分のことをいう。また、中間周波数成分ＲＭ 、ＧＭ 、ＢＭ は、処理後のデータを可視像として再生する際の出力のナイキスト周波数ｆｓ／２の１／３付近にピークを持って分布ＨＭ となる周波数成分をいう。さらに低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ とは、０周波数にピークを持って分布ＨＬ となる成分をいい、高周波数成分ＲＨ 、ＧＨ 、ＢＨ とは、出力のナイキスト周波数ｆｓ／２にピークを持って分布ＨＨ となる成分をいう。
【００６６】
なお、本実施の形態において、ナイキスト周波数は、感光材料への記録が３００ｄｐｉで行われる場合のナイキスト周波数をいうものである。ここで図６においては、各周波数において周波数成分の和は１となっている。
【００６７】
ついで分解された中間・高周波数成分ＲＭＨ、ＧＭＨ、ＢＭＨから輝度成分が抽出される。この輝度成分の抽出はファインスキャンデータの中間・高周波数成分ＲＭＨ、ＧＭＨ、ＢＭＨをＹＩＱ基底に変換した際の成分ＹＭＨがデータの輝度成分を表すものである。ここでＹＩＱ基底への変換は下記の式により行う。
【００６８】
【数２】
ＹＩＱ基底に変換後の色成分である成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨはフィルム粒状に起因する色のザラツキを含むものであるため、成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨはここでは０とおいてフィルム粒状に起因する色のザラツキを抑制する。
【００６９】
ここで、色成分である成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨは一般の被写体を写した画像の場合は殆ど成分を持たないことが経験的にわかっている。したがって、成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨは、フィルム粒状に起因する色のザラツキとみなして０とおくことにより、ザラツキを抑制した良好な再生画像を得ることができる。
【００７０】
ついで、成分ＹＭＨに対してゲイン処理部において上述した５×５のローパスフィルタによりフィルタリング処理を施して、成分ＹＭＨの中間周波数成分ＹＭ を得る。さらに、成分ＹＭＨから中間周波数成分ＹＭ を減算することにより成分ＹＭＨの高間周波数成分ＹＨ を得る。
【００７１】
次いで、前述した粒状度補正・シャープネス補正部２２０において求められたゲインＭ及び、ゲインＨが以下の式に示すように、それぞれ成分ＹＭ 、ＹＨ に乗じられて処理済成分ＹＭ ’ 、ＹＨ ’ が得られ、処理済成分ＹＭ ’ 、ＹＨ ’ が合成されて成分ＹＭＨ’ が得られる。
【００７２】
ＹＭＨ’ ＝ゲインＭ×ＹＭ ＋ゲインＨ×ＹＨ …式（３）
（ＹＭ ’ ＝ゲインＭ×ＹＭ 、ＹＨ ’ ＝ゲインＨ×ＹＨ ）
ここで、ゲインＭと、ゲインＨとは粒状度補正・シャープネス補正部２２０においてゲインＭ＜ゲインＨとなるように設定される。すなわち、フィルム粒状に基づく輝度成分のザラツキは、中間周波数成分に比較的多く含まれているため、成分ＹＭ のゲインＭを比較的低く設定することより、ザラツキ感を抑えることができる。また、画像のシャープネス度合いは輝度成分の高周波数成分に依存するため、輝度成分の高周波数成分ＹＨ のゲインＨを比較的大きくすることにより、処理済画像の鮮鋭度を強調することができる。
【００７３】
例えば、カラー画像がアンダーネガの場合、フィルム粒状に起因するザラツキが目立つ上に階調特性を改善するために階調を立ると、粒状がかなり悪い画像となるため、単位領域毎に算出されるゲインＭをかなり低く設定することにより、粒状を強く抑制できる。
【００７４】
すなわち、粒状度補正・シャープネス補正部２２０においては、上述した方法により分割した領域毎に最も適したゲインＭを補正量として算出し、このゲインＭに基づいて粒状度を抑制している。このゲインＭは、分割した画像データの面積に応じて設定したり、ユーザの好みに応じたゲインＧ及びゲインＨをテーブルとして記憶しておき、ユーザの選択に応じたゲインＧ及びゲインＨを単位領域１００毎に適宜選択するように構成することもできる。
【００７５】
そして、このようにして得られた成分ＹＭＨ’ を前述したファインスキャンデータＳＦ の低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ と合成して処理済信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を得る。この際、前述した成分ＩＭＨ’を逆変換してＲＧＢのデータに対応させると、ＲＧＢ３つのデータは全て成分ＹＭＨ’と同一の値となるので、処理された輝度成分ＭＨ’を逆変換しないで合成することより処理を簡便なものとできる。
【００７６】
その後、以上の処理を単位領域１００毎に行って、単位領域１００毎に得られた複数の処理済信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’をそれぞれ画像データ変換部２１０に出力する。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１コマの画像データの粒状度補正を部分的な画像データに基づいて行うため、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正が可能な画像処理装置が得られる、という効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるデジタルラボシステムの概略構成図である。
【図２】デジタルラボシステムの概観図である。
【図３】画像処理部の制御ブロック図である。
【図４】１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割した状態を示す説明図である。
【図５】濃度と色（輝度）の相関関係を示す線図である。
【図６】色（輝度）と粒状度の補正量との相関関係を示す線図である。
【図７】１コマ分の画像データを左側領域１０２と中央領域１０４と右側領域１０６に３分割した状態を示す説明図である。
【図８】１コマ分の画像データを中心領域１１０とその他の領域１０８とに分割した状態を示す説明図である。
【図９】１コマ分の画像データを主要被写体抽出手段により画像データから主要被写体１２０のみを抽出して所要被写体１２０とその他の領域１０８とに分割した状態を示す説明図である。
【図１０】１コマ分の画像データを９×５に分割し、主要被写体が映り込んだ６領域とその他の領域とに分割した状態を示す説明図である。
【図１１】１コマ分の画像データから算出した濃度累積ヒストグラムの一例を示す線図である。
【図１２】本実施形態に係る粒状抑制、シャープネス強調処理の一例を示すブロック図である。
【図１３】低周波数成分、中間周波数成分、高周波数成分の分布を示す特性図である。
【符号の説明】
１０ ディジタルラボシステム
１４ ラインＣＣＤスキャナ
１６ 画像処理部
６６ 光源部
６８ 写真フィルム
２００ データ処理部
２０２ ｌｏｇ 変換器
２０４ プレスキャンメモリ
２０６ メインスキャンメモリ
２０８ 画像データ処理部
２１２ プレスキャン処理部
２１４ 画像データ処理部
２１８ メインスキャン処理部
２２０ 粒状度補正・シャープネス補正部
２２４ 条件設定部
２３４ レンズ特性データ供給部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、写真フィルムに記録されたコマ画像をＣＣＤ等の読取センサによって光電的に読み取り、該読み取りによって得られたデジタル画像データに対し拡大縮小や各種補正等の画像処理を実行し、画像処理済のデジタル画像データに基づき変調したレーザ光により記録材料へ画像を形成する技術が知られている。
【０００３】
このようにＣＣＤ等の読取センサによりコマ画像をデジタル的に読み取る技術では、精度の良い画像読み取りを実現するために、コマ画像を予備的に読み取り（いわゆるプレスキャン）、コマ画像の濃度等に応じた読取条件（例えば、コマ画像に照射する光量やＣＣＤの電荷蓄積時間等）を決定し、決定した読取条件でコマ画像を再度読み取っていた（いわゆるファインスキャン）。
【０００４】
プレスキャン時には、読み取った画像に基づいて、色階調や、ハイパートーン、ハイパーシャープネス、粒状度などの各種補正処理に対応する補正値がそれぞれ検出され、得られた各補正値に基づいてファインスキャンで読み取った画像に補正処理がなされている。
【０００５】
上記補正処理対象のうちの１つである粒状度は、フィルムが持つ画像のザラツキ感や粗さなどの度合いをいい、粒状度が高いほど画像がきめ細かくなる。この粒状度は、所定の基準フィルムに対しての度合いを示す場合と、同一のフィルムにおいて、１画像中での相対的な度合いを示す場合がある。
【０００６】
粒状度は、画像の品質を決定づける重要な要素の一つであり、粒状度の補正は、例えば、特開昭６３−２７２１７３号公報に開示されたように、ネガポジ反転処理実行前に、カラーネガフィルムの各コマ画像毎に露出状態を判定し、この判定により得られる各コマ画像毎の露出状態に基づいて各コマ画面に対応する粒状度を可変補正する方法で行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の粒状度の補正方法では、１コマ内に写し込まれた画像の露光状態がアンダーかオーバーかに合わせて検出した補正値を画像全体に施すため、１コマ内に部分的に過補正された領域が生じてしまったり、逆に補正不足の領域が生じるという難点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正を行える画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の画像処理装置は、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理装置であって、前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出する粒状度補正量算出手段と、該粒状度補正量算出手段で算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させる粒状度補正手段と、を有する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、１コマに写し込まれた画像（以後、１コマ分の画像と称す。）全体の露光状態に基づいて粒状度の補正量を算出するのではなく、１コマ分の画像の画像データを各所定領域毎に分割し、この各所定領域毎に粒状度補正量算出手段が粒状度の補正量を算出し、得られた補正量に基づいて粒状度補正手段が前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させ、画像データの粒状度の補正を行う。すなわち、１コマ画像内における部分的な画像の濃度（複数の濃度）が考慮されて粒状度の補正を行うことができるので、きめ細かな粒状度補正が実現できる。
また、粒状度とトレードオフの関係にあるシャープネス強調度合いを調整するシャープネス強調処理に、粒状度の補正量を反映させるので、過度の粒状度補正を抑制できる。
例えば、カラー画像中のエッジや細かいテクスチャを含む高周波数成分のゲインを比較的大きくしてシャープネス強調をすると共に、画像データにおけるフィルム粒状によるザラツキを含む中間周波数成分のゲインを比較的小さくして粒状度を補正することにより、画像の鮮鋭度を強調しつつ、ザラツキ感を抑制できる。
【００１１】
なお、請求項１では、１コマ分の画像の画像データを各所定領域毎に分割する方法については特に限定せず、例えば、碁盤の目状に均等に分割したり、中央を中心にハニカム状、放射状、同心円状、またはこれらを組み合わせて分割したり、主要被写体が配置される可能性の最も高い中央部分とその他の部分に分割するなど、適宜最適な分割方法を選択できる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記粒状度補正手段は、各所定領域毎に対応する補正量に基づいて、各所定領域毎に画像データを補正する。
【００１５】
すなわち、請求項２の発明では、１コマ分の画像を分割して得られる各所定領域毎に算出された補正量に基づいて、対応する各所定領域の粒状度補正を行うため、１コマ内で異なる度合いの粒状度補正を実現でき、１コマ分の画像に合わせてきめ細かく粒状度補正を行うことが可能である。
【００１６】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記粒状度補正手段は、予め定めた位置の所定領域から算出された補正量に基づいて、前記予め定めた位置の所定領域の画像データのみを補正する。
【００１７】
すなわち、請求項３の発明では、１コマ分の画像を分割して得られる各所定領域のうち、予め定めた１つの所定領域又は複数の所定領域における粒状度の補正量を求め、予め定めた１つの所定領域又は複数の所定領域の画像データのみを補正するため、１コマ分の画像内で部分的に粒状度の補正を行える。
【００１８】
なお、複数の所定領域を選択した場合、各々の所定領域ごとに粒状度の補正量を求めて各々対応する画像データを補正するようにしたり、各々の所定領域ごとに粒状度の補正量を求め、その中で最も適正な補正量に合わせて複数の所定領域全体の画像データを補正するようにしたり、複数の所定領域全体の粒状度の補正量を求めて複数の所定領域全体の画像データを補正することができる。
【００１９】
従って、例えば、従来のように、露光状態に基づいて１コマ分の画像全域に粒状度補正を施した後、過補正状態又は補正不足状態となった所定領域のみを選択してさらに粒状度補正を施すことが可能であり、さらにきめの細かい粒状度補正処理が実現できる。
【００２０】
もちろん、粒状度補正を施す前の１コマ分の画像の特定の位置の所定領域のみを選択してその部分だけに粒状度補正を施すことも可能であり、補正の対象となる画像データの質に合わせて粒状度補正の方法を変えることが可能である。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記所定領域は、１画素で構成された領域であることを特徴とする。すなわち、前記所定領域を１画素で構成されるものとすることにより、最も細かに粒状度の補正を行える。
【００２２】
さらに、請求項５の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記画像データから主要被写体の占有領域を抽出する主要被写体抽出手段を更に備え、前記所定領域は、前記主要被写体抽出手段により抽出された前記占有領域又は前記占有領域以外の領域であることを特徴とする。
【００２３】
これにより、個々のコマに写し込まれた画像に合わせて、画像内の主要な部分の補正量を適切に得られるので、画像に合わせてきめ細かく粒状度の補正を行える。
【００２４】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記所定領域が前記画像データの濃度累積ヒストグラムから得られた特定濃度の画素の集合であることを特徴とする。
【００２５】
すなわち、粒状度は画像データ内の濃度の高い領域の方が低い領域と比べて良好であることから、画像データの濃度累積ヒストグラムにより得られる画像内の主要な部分の濃度に合わせて粒状度の補正量を変えることにより、１コマ分の画像データ内の濃度差により局部的に粒状度が悪くなることを防げる。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記濃度は、適用されたフィルムベース濃度からの相対濃度差であることを特徴とする。これにより、異なるフィルムベースを使用したフィルムであっても常に適正な粒状度の補正量を算出できる。
【００２７】
また、基準となる粒状度の補正条件は、例えば、ネガフィルムまたはリバーサルフィルムの違いや、フィルム感度の違い、フィルムの品種の違いによって異なる。そのため、請求項８の発明では、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装置において、フィルム種を判別するフィルム種判別手段を更に備え、粒状度補正量算出手段は、前記フィルム種判別手段からのフィルム種に合わせて補正量算出のための基準値を調整することを特徴とする。
【００２８】
これにより、基準となる粒状度の補正条件を補正処理対象のフィルム種に合わせて調整できるので、より一層きめ細かく粒状度の補正を行うことが可能である。
一方、上記目的を達成するために、請求項９の発明の画像処理方法は、フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理方法であって、前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出し、該算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させるものである。
請求項９に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に係る発明と同様に、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施形態】
図１及び図２には、本実施形態に係るディジタルラボシステム１０の概略構成が示されている。
【００３０】
図１に示すように、このディジタルラボシステム１０は、ラインＣＣＤスキャナ１４、画像処理部１６、レーザプリンタ部１８、及びプロセッサ部２０を含んで構成されており、ラインＣＣＤスキャナ１４と画像処理部１６は、図２に示す入力部２６として一体化されており、レーザプリンタ部１８及びプロセッサ部２０は、図２に示す出力部２８として一体化されている。
【００３１】
ラインＣＣＤスキャナ１４は、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真フィルムに記録されているコマ画像を読み取るためのものであり、例えば１３５サイズの写真フィルム、１１０サイズの写真フィルム、及び透明な磁気層が形成された写真フィルム（２４０サイズの写真フィルム：所謂ＡＰＳフィルム）、１２０サイズ及び２２０サイズ（ブローニサイズ）の写真フィルムのコマ画像を読取対象とすることができる。ラインＣＣＤスキャナ１４は、上記の読取対象のコマ画像をラインＣＣＤ３０で読み取り、Ａ／Ｄ変換部３２においてＡ／Ｄ変換した後、画像データを画像処理部１６へ出力する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、２４０サイズの写真フィルム（ＡＰＳフィルム）６８を適用した場合のディジタルラボシステム１０として説明する。
【００３３】
画像処理部１６は、ラインＣＣＤスキャナ１４から出力された画像データ（スキャン画像データ）が入力されると共に、デジタルカメラ３４等での撮影によって得られた画像データ、原稿（例えば反射原稿等）をスキャナ３６（フラットベット型）で読み取ることで得られた画像データ、他のコンピュータで生成され、フロッピディスクドライブ３８、ＭＯドライブ又はＣＤドライブ４０に記録された画像データ、及びモデム４２を介して受信する通信画像データ等（以下、これらをファイル画像データと総称する）を外部から入力することも可能なように構成されている。
【００３４】
画像処理部１６は、入力された画像データを画像メモリ４４に記憶し、色階調処理部４６、ハイパートーン処理部４８、ハイパーシャープネス処理部５０等の各種の補正等の画像処理を行って、記録用画像データとしてレーザプリンタ部１８へ出力する。また、画像処理部１６は、画像処理を行った画像データを画像ファイルとして外部へ出力する（例えばＦＤ、ＭＯ、ＣＤ等の記憶媒体に出力したり、通信回線を介して他の情報処理機器へ送信する等）ことも可能とされている。
【００３５】
レーザプリンタ部１８はＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光源５２を備えており、レーザドライバ５４を制御して、画像処理部１６から入力された記録用画像データ（一旦、画像メモリ５６に記憶される）に応じて変調したレーザ光を印画紙に照射して、走査露光（本実施の形態では、主としてポリゴンミラー５８、ｆθレンズ６０を用いた光学系）によって印画紙６２に画像を記録する。また、プロセッサ部２０は、レーザプリンタ部１８で走査露光によって画像が記録された印画紙６２に対し、発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を施す。これにより、印画紙上に画像が形成される。
【００３６】
（ラインＣＣＤスキャナの構成）
次にラインＣＣＤスキャナ１４の構成について説明する。図１にはラインＣＣＤスキャナ１４の光学系の概略構成が示されている。この光学系は、写真フィルム６８に光を照射する光源６６を備えており、光源６６の光射出側には、写真フィルム６８に照射する光を拡散光とする光拡散板７２が配置されている。
【００３７】
写真フィルム６８は、光拡散板７２が配設された側に配置されたフィルムキャリア７４によって、コマ画像の画面が光軸と垂直になるように搬送される。
【００３８】
写真フィルム６８を挟んで光源６６と反対側には、光軸に沿って、コマ画像を透過した光を結像させるレンズユニット７６、ラインＣＣＤ３０が順に配置されている。なお、レンズユニット７６として単一のレンズのみを示しているが、レンズユニット７６は、実際には複数枚のレンズから構成されたズームレンズである。なお、レンズユニット７６として、セルフォックレンズを用いてもよい。この場合、セルフォックレンズの両端面をそれぞれ、可能な限り写真フィルム６８及びラインＣＣＤ３０に接近させることが好ましい。
【００３９】
ラインＣＣＤ３０は、複数のＣＣＤセル搬送される写真フィルム６８の幅方向に沿って一列に配置され、かつ電子シャッタ機構が設けられたセンシング部が、間隔を空けて互いに平行に３ライン設けられており、各センシング部の光入射側にＲ、Ｇ、Ｂの色分解フィルタの何れかが各々取付けられて構成されている（所謂３ラインカラーＣＣＤ）。ラインＣＣＤ３０は、各センシング部の受光面がレンズユニット７６の結像点位置に一致するように配置されている。
【００４０】
また、図示は省略するが、ラインＣＣＤ３０とレンズユニット７６との間にはシャッタが設けられている。
【００４１】
（画像処理部１６の制御系の構成）
図３には、図１に示す画像処理部１６の主要構成である画像メモリ４４、色階調処理４６、ハイパートーン処理４８、ハイパーシャープネス処理５０の各処理を実行するための詳細な制御ブロック図が示されている。
【００４２】
ラインＣＣＤスキャナ１４から出力されたＲＧＢの各デジタル信号は、データ処理部２００において、暗時補正、欠陥画素補正、シェーディング補正等の所定のデータ処理が施された後、ｌｏｇ変換器２０２によってデジタル画像データ（濃度データ）に変換され、プレスキャンデータはプレスキャンメモリ２０４に記憶され、メインスキャンデータはメインスキャンメモリ２０６に記憶される。
【００４３】
プレスキャンメモリ２０４に記憶されたプレスキャンデータは、画像データ処理部２０８と画像データ変換部２１０とで構成されたプレスキャン処理部２１２に送出される。一方、メインスキャンメモリ２０６に記憶されたメインスキャンデータは、画像データ処理部２１４と画像データ変換部２１６とで構成されたメインスキャン処理部２１８へ送出される。
【００４４】
これらのプレスキャン処理部２１２及びメインスキャン処理部２１８では、画像を撮影したときのレンズ特性及びストロボを使用して撮影したときのストロボ配光特性に基づく補正等を実行する。
【００４５】
また、画像データ処理部２０８、２１４には、各種フィルムの特性を記憶するフィルム特性記憶部２３２と、フィルムを撮影したカメラを判別する情報を取得して対応する撮影カメラに応じたレンズ特性を出力するレンズ特性データ供給部２３４とが接続されている。
【００４６】
フィルムの特性とは、階調特性（γ特性）であり、一般には、露光量に応じて濃度が三次元的に変化する曲線で表される。なお、この点は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
また、フィルム種の特定は、本実施の形態であれば、ＡＰＳフィルムの磁気記録層にフィルム種を示す情報を記録しており、ラインＣＣＤスキャナ１４のキャリア７４での搬送時に、磁気ヘッドによって読み取ることが可能である。また、１３５サイズフィルムの場合には、その形状（幅方向両端に比較的短いピッチでパーフォレーションが設けられている）等で判断してもよいし、オペレータがキー入力するようにしてもよい。フィルム種を特定することにより、画像のフィルムベース濃度からの相対的な濃度を正確に算出できる。
【００４８】
画像データ処理部２０８、２１４では、フィルム特性記憶部２３２とレンズ特性データ供給部２３４とから得られるフィルム種及びカメラ種に合わせて基準値の補正を行い、ＬＵＴやマトリクス（ＭＴＸ）演算等を用いる周知の方法により、カラーバランス調整、コントラスト調整（色階調処理）、明るさ補正、彩度補正（ハイパートーン処理）等のためのパラメータを求める。
【００４９】
さらに、画像データ処理部２０８、２１４は、１コマ分の画像データを分割して形成した複数の単位領域（所定領域）１００の各濃度に基づいて、各単位領域１００毎の粒状度補正量を算出するとともにシャープネス度合いを求め、算出した粒状度の補正量に合わせて粒状度の補正とシャープネス度合いの補正を行う粒状度補正・シャープネス補正部２２０（粒状度補正量算出手段、粒状度補正手段）を含み、この粒状度補正・シャープネス補正部２２０において、後述する処理により粒状度の補正処理を施すための補正量を算出する。
【００５０】
プレスキャン側の画像データ変換部２１０は、画像データ処理部２０８によって単位領域１００毎に得られた複数の画像データを３Ｄ−ＬＵＴに基づいてモニタ１６Ｍへ表示するためのディスプレイ用画像データに変換している。一方、メインスキャン側の画像データ変換部２１６は、画像データ処理部２１４によって処理された画像データを、３Ｄ−ＬＵＴに基づいてレーザプリンタ部１８でのプリント用画像データに変換している。なお、上記ディスプレイ用の画像データと、プリント用画像データとは、表色系が異なるが、以下のような様々な補正によって一致を図っている。
【００５１】
すなわち、プレスキャン処理部２１２及びメインスキャン処理部２１８には、条件設定部２２４が接続されている。条件設定部２２４は、セットアップ部２２６、キー補正部２２８、パラメータ統合部２３０とで構成されている。
【００５２】
セットアップ部２２６は、プレスキャンデータを用いて、メインスキャンの読取条件を設定し、ラインＣＣＤスキャナ１４に供給し、また、プレスキャン処理部２１２及びメイスキャン処理部２１８の画像処理条件を演算し、パラメータ統合部２３０に供給している。
【００５３】
キー補正部２２８は、キーボード１６Ｋに設定された濃度、色、コントラスト、シャープネス、彩度、粒状度等を調整するキーやマウスで入力された各種の指示等に応じて、画像処理条件の調整量を演算し、パラメータ統合部２３０へ供給している。
【００５４】
パラメータ統合部２３０では、上記セットアップ部２２６及びキー補正部２２８から受け取った画像処理条件をプレスキャン側及びメインスキャン側の画像データ処理部２０８，２１４へ送り、画像処理条件を補正あるいは再設定する。
【００５５】
ここで、粒状度補正・シャープネス補正部２２０において行われる処理を説明する。粒状度補正・シャープネス補正部２２０は、プレスキャンデータを例えば図４に示すように、１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割して、各単位領域１００毎に濃度を算出し、算出された濃度に基づいて粒状度の補正量を決定する。
【００５６】
図５は、色（輝度）と濃度との相関関係を示す線図であるが、図５に示すように、色（輝度）と濃度とは比例関係になく二次曲線的な関係にある。また、濃度が低くなればなるほど粒状度は悪くなってザラツキの目立つ画像となる。これらのことから、色（輝度）と粒状度の補正量とは、図６に示すような曲線の関係にあり、色（輝度）が低くなればなるほど粒状度の補正量が大きくなる。
【００５７】
本実施形態の粒状度補正・シャープネス補正部２２０では、単位領域１００毎に平均濃度を算出し、得られた平均濃度から図５に示した線図に基づいて輝度を求め、さらに、図６に示した線図に基づいて各単位領域１００毎に粒状度の補正量を算出する。
【００５８】
なお、ここでは、１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割したが、分割の方法は９×５に限らず、６×６や１０×１０や画素毎など目的に合わせて適宜選択できる。
【００５９】
例えば、図７に示すように左側領域１０２と中央領域１０４と右側領域１０６に３分割したり、図示はしないが上側領域と中央領域と下側領域とに３分割したり、図８に示すように中心領域１１０とその他の領域１０８とに分割したり、図９に示すように、主要被写体抽出手段により画像データから主要被写体１２０のみを抽出して所要被写体１２０とその他の領域１０８とに分割したり、さらには、図１０に示すように、１コマ分の画像データを例えば、９×５に分割し、主要被写体が映り込んだ６領域（縦番号−横番号；４−７、４−８、５−７、５−８、６−７、６−８）とその他の領域とに分割するなどの方法を採用できる。もちろん、主要被写体が異なる領域に複数ある場合も上記と同様に予め分割した単位領域毎、または抽出した領域毎に分割する方法を採用できる。
【００６０】
また、本実施形態では、１コマ分の画像データを主要被写体１２０の位置に関係なく９×５の単位領域１００毎に分割し、それぞれの単位領域１００毎に適切な補正量を算出して１コマ分の画像データ全体の粒状度の補正を行う構成であるが、主要被写体１２０の映り込んだ領域の粒状度の補正を精度良く行い、その他の領域は粒状度の補正を粗く行うようにしたり、主要被写体１２０の映り込んだ領域のみの粒状度の補正を行うようにするなどと、補正処理を施す領域を限定して選択的に粒状度の補正を行う構成とすることもできる。もちろん、主要被写体１２０の映り込んだ領域の粒状度補正値に合わせて１コマ分の画像データ全体を補正するように構成することもできる。
【００６１】
また、粒状度の補正量は被写体の濃度に左右されることから、１コマ分の画像データから図１１に示すような縦軸が画素数横軸が濃度値である濃度累積ヒストグラムを求め、この濃度累積ヒストグラムから予め設定した濃度範囲にある画素又は領域を選択して粒状度補正を行ったり、同じ濃度の画素又は領域毎に対応する補正値を適用して１コマ分の画像データ全体または一部領域（主要被写体が映り込んだ領域や、主要被写体以外の領域や、ユーザが選択した領域など）の粒状度補正を行う構成とすることもできる。
【００６２】
また、粒状度はシャープネス強調度合いとトレードオフの関係にあり、粒状度補正・シャープネス補正部２２０は、上述の方法で得られた補正量を基にして以下述べるシャープネス強調処理と共に粒状度の補正を行う。
【００６３】
まず、図１２に示すように、ファインスキャンデータＳＦ （ＲＧＢ）に対して以下に示す５×５のローパスフィルタを二段カスケード接続した９×９ローパスフィルタ２１によりフィルタリング処理を施し、ファインスキャンデータの低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ を抽出する。
【００６４】
【数１】
【００６５】
ここで、ファインスキャンデータの低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ 、中間周波数成分ＲＭ 、ＧＭ 、ＢＭ 及び高周波数成分ＲＨ 、ＧＨ 、ＢＨ とは図１３に示すように分布される中間・高周波数成分に乗じるゲインＭ、Ｈを１．０とした場合の周波数成分のことをいう。また、中間周波数成分ＲＭ 、ＧＭ 、ＢＭ は、処理後のデータを可視像として再生する際の出力のナイキスト周波数ｆｓ／２の１／３付近にピークを持って分布ＨＭ となる周波数成分をいう。さらに低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ とは、０周波数にピークを持って分布ＨＬ となる成分をいい、高周波数成分ＲＨ 、ＧＨ 、ＢＨ とは、出力のナイキスト周波数ｆｓ／２にピークを持って分布ＨＨ となる成分をいう。
【００６６】
なお、本実施の形態において、ナイキスト周波数は、感光材料への記録が３００ｄｐｉで行われる場合のナイキスト周波数をいうものである。ここで図６においては、各周波数において周波数成分の和は１となっている。
【００６７】
ついで分解された中間・高周波数成分ＲＭＨ、ＧＭＨ、ＢＭＨから輝度成分が抽出される。この輝度成分の抽出はファインスキャンデータの中間・高周波数成分ＲＭＨ、ＧＭＨ、ＢＭＨをＹＩＱ基底に変換した際の成分ＹＭＨがデータの輝度成分を表すものである。ここでＹＩＱ基底への変換は下記の式により行う。
【００６８】
【数２】
【００６９】
ここで、色成分である成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨは一般の被写体を写した画像の場合は殆ど成分を持たないことが経験的にわかっている。したがって、成分ＩＭＨ及び成分ＱＭＨは、フィルム粒状に起因する色のザラツキとみなして０とおくことにより、ザラツキを抑制した良好な再生画像を得ることができる。
【００７０】
ついで、成分ＹＭＨに対してゲイン処理部において上述した５×５のローパスフィルタによりフィルタリング処理を施して、成分ＹＭＨの中間周波数成分ＹＭ を得る。さらに、成分ＹＭＨから中間周波数成分ＹＭ を減算することにより成分ＹＭＨの高間周波数成分ＹＨ を得る。
【００７１】
次いで、前述した粒状度補正・シャープネス補正部２２０において求められたゲインＭ及び、ゲインＨが以下の式に示すように、それぞれ成分ＹＭ 、ＹＨ に乗じられて処理済成分ＹＭ ’ 、ＹＨ ’ が得られ、処理済成分ＹＭ ’ 、ＹＨ ’ が合成されて成分ＹＭＨ’ が得られる。
【００７２】
ＹＭＨ’ ＝ゲインＭ×ＹＭ ＋ゲインＨ×ＹＨ …式（３）
（ＹＭ ’ ＝ゲインＭ×ＹＭ 、ＹＨ ’ ＝ゲインＨ×ＹＨ ）
ここで、ゲインＭと、ゲインＨとは粒状度補正・シャープネス補正部２２０においてゲインＭ＜ゲインＨとなるように設定される。すなわち、フィルム粒状に基づく輝度成分のザラツキは、中間周波数成分に比較的多く含まれているため、成分ＹＭ のゲインＭを比較的低く設定することより、ザラツキ感を抑えることができる。また、画像のシャープネス度合いは輝度成分の高周波数成分に依存するため、輝度成分の高周波数成分ＹＨ のゲインＨを比較的大きくすることにより、処理済画像の鮮鋭度を強調することができる。
【００７３】
例えば、カラー画像がアンダーネガの場合、フィルム粒状に起因するザラツキが目立つ上に階調特性を改善するために階調を立ると、粒状がかなり悪い画像となるため、単位領域毎に算出されるゲインＭをかなり低く設定することにより、粒状を強く抑制できる。
【００７４】
すなわち、粒状度補正・シャープネス補正部２２０においては、上述した方法により分割した領域毎に最も適したゲインＭを補正量として算出し、このゲインＭに基づいて粒状度を抑制している。このゲインＭは、分割した画像データの面積に応じて設定したり、ユーザの好みに応じたゲインＧ及びゲインＨをテーブルとして記憶しておき、ユーザの選択に応じたゲインＧ及びゲインＨを単位領域１００毎に適宜選択するように構成することもできる。
【００７５】
そして、このようにして得られた成分ＹＭＨ’ を前述したファインスキャンデータＳＦ の低周波数成分ＲＬ 、ＧＬ 、ＢＬ と合成して処理済信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’を得る。この際、前述した成分ＩＭＨ’を逆変換してＲＧＢのデータに対応させると、ＲＧＢ３つのデータは全て成分ＹＭＨ’と同一の値となるので、処理された輝度成分ＭＨ’を逆変換しないで合成することより処理を簡便なものとできる。
【００７６】
その後、以上の処理を単位領域１００毎に行って、単位領域１００毎に得られた複数の処理済信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’をそれぞれ画像データ変換部２１０に出力する。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１コマの画像データの粒状度補正を部分的な画像データに基づいて行うため、１コマ内に写し込まれた画像において粒状度の違いに応じてきめ細かい補正が可能な画像処理装置が得られる、という効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるデジタルラボシステムの概略構成図である。
【図２】デジタルラボシステムの概観図である。
【図３】画像処理部の制御ブロック図である。
【図４】１コマ分の画像データを９×５の単位領域１００毎に分割した状態を示す説明図である。
【図５】濃度と色（輝度）の相関関係を示す線図である。
【図６】色（輝度）と粒状度の補正量との相関関係を示す線図である。
【図７】１コマ分の画像データを左側領域１０２と中央領域１０４と右側領域１０６に３分割した状態を示す説明図である。
【図８】１コマ分の画像データを中心領域１１０とその他の領域１０８とに分割した状態を示す説明図である。
【図９】１コマ分の画像データを主要被写体抽出手段により画像データから主要被写体１２０のみを抽出して所要被写体１２０とその他の領域１０８とに分割した状態を示す説明図である。
【図１０】１コマ分の画像データを９×５に分割し、主要被写体が映り込んだ６領域とその他の領域とに分割した状態を示す説明図である。
【図１１】１コマ分の画像データから算出した濃度累積ヒストグラムの一例を示す線図である。
【図１２】本実施形態に係る粒状抑制、シャープネス強調処理の一例を示すブロック図である。
【図１３】低周波数成分、中間周波数成分、高周波数成分の分布を示す特性図である。
【符号の説明】
１０ ディジタルラボシステム
１４ ラインＣＣＤスキャナ
１６ 画像処理部
６６ 光源部
６８ 写真フィルム
２００ データ処理部
２０２ ｌｏｇ 変換器
２０４ プレスキャンメモリ
２０６ メインスキャンメモリ
２０８ 画像データ処理部
２１２ プレスキャン処理部
２１４ 画像データ処理部
２１８ メインスキャン処理部
２２０ 粒状度補正・シャープネス補正部
２２４ 条件設定部
２３４ レンズ特性データ供給部
Claims (9)
- フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理装置であって、
前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出する粒状度補正量算出手段と、
該粒状度補正量算出手段で算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させる粒状度補正手段と、
を有する画像処理装置。 - 前記粒状度補正手段は、各所定領域毎に対応する補正量に基づいて、各所定領域毎に画像データを補正する請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記粒状度補正手段は、予め定めた位置の所定領域から算出された補正量に基づいて、前記予め定めた位置の所定領域の画像データのみを補正する請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記所定領域は、１画素で構成された領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記画像データから主要被写体の占有領域を抽出する主要被写体抽出手段を更に備え、
前記所定領域として、前記主要被写体抽出手段により抽出された前記占有領域又は前記占有領域以外の領域を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記所定領域が前記画像データの濃度累積ヒストグラムから得られた特定濃度の画素の集合であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記濃度は、適用されたフィルムベース濃度からの相対濃度差であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
- フィルム種を判別するフィルム種判別手段を更に備え、
粒状度補正量算出手段は、前記フィルム種判別手段からのフィルム種に合わせて補正量算出のための基準値を調整することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。 - フィルムに記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像データに所定の画像処理を施し、出力用の画像データを得る画像処理方法であって、
前記画像データを分割して形成した複数の所定領域の各濃度に基づいて、各所定領域毎の粒状度の補正量を算出し、
該算出された各所定領域毎の補正量に基づいて、前記画像データの粒状度を補正すると共に、前記補正量を前記画像データに対するシャープネス強調処理に反映させる
画像処理方法。
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