JP3922175B2

JP3922175B2 - 写真処理装置

Info

Publication number: JP3922175B2
Application number: JP2002369674A
Authority: JP
Inventors: 規之西
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004201184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、写真フィルムに記録された画像をスキャナで読み取った後、Ａ／Ｄ変換することにより取得されたデジタルの画像データ、あるいは、デジタルカメラに装填されるメモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたデジタルの画像データを印画紙に露光し、露光された印画紙を現像することにより画像をプリントする写真処理装置が知られている。
【０００３】
このような写真処理装置は、プリント前にプリント対象画像を表示するモニタと、色濃度や輝度を調整するためのキーボード等の入力手段とを備え、プリント対象画像の画質を調整することを可能にしている。
【０００４】
写真フィルム及びＣＤ−ＲＯＭ等から取得された画像データは、各画素データが、ＲＧＢ表色系によって表されている。しかし、画質調整は、色相と輝度とをそれぞれ独立に変化させるような調整が行われるため、ＲＧＢ表色系の下でこのような調整を行おうとすると各色成分をバランスよく調整する必要があることから、調整操作が極めて困難となる。そのため、画質調整は、ＲＧＢ表色系で表された画像データをＹＣＣ表色系などの画質調整が容易な表色系に変換し、その色空間上で調整する手法が一般的に採用されている。ＹＣＣ色空間上での調整が終了すると画像データは、ＲＧＢ表色系に逆変換されて出力、すなわち印画紙に露光される、あるいはモニタに表示される。
【０００５】
各色成分が、例えば０〜２５５の階調で表されるＲＧＢ表色系では、ＹＣＣ色空間における調整量によっては、逆変換後の画素データのうちその画素データを構成する色成分の値が２８０のように最大階調を越えたり、または−３０のように０よりも小さくなるというように、ＲＧＢ表色系に逆変換された画素データが所定の階調範囲をはみ出してしまう場合がある。
【０００６】
従来の写真処理装置では、最大階調を越えた画素データは、越えた色成分の値を階調範囲の最大値である２５５にする、あるいは、最小階調より小さくなった色成分はその値を階調範囲の最小値である０にするというように、丸めこみ処理を施していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、丸め込み処理では、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２８０，２４０，１５０）の画素データが、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２４０，１５０）の画素データに補正されるため、補正の前後でカラーバランスが崩れ、その画素データ本来の色相が変化してしまい、色再現性が低下するという問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、調整によって所定の階調範囲からはみ出した画素データを、色再現性を低下させることなく所定の階調範囲内に補正し得る写真処理装置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】
上記課題を解決するために、本発明に係る写真処理装置は、ＲＧＢ表色系で表された複数の画素データから構成される画像データを所定の階調範囲で出力する写真処理装置において、ＲＧＢ表色系で表された画像データを画質調整用の表色系に変換する変換手段と、前記画質調整用の表色系で表された画像データの画質調整を行う調整手段と、前記画質調整された画像データをＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換手段と、前記逆変換された画像データを構成する各画素データのレベルが前記所定の階調範囲内であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が前記所定の階調範囲外と判断した画素データに対して、当該画素データを構成する各色成分に所定の演算を施すことにより前記所定の階調範囲内に収める補正を行う補正手段とを備え、前記補正手段は、補正対象となる画素データに対して、当該画素データを構成する色成分のうちの最小値を基準として各色成分を表したときの各色差分値を前記色成分の最大値と最小値との差分値で除した比率を、補正の前後で保持するものであり、前記判断手段が前記所定の階調範囲をオーバーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、前記比率を保持させると共に、前記色成分の最大値を前記所定の階調範囲の最大値と一致させ、前記判断手段が前記所定の階調範囲をアンダーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、前記比率を保持させると共に、前記色成分の最小値を前記所定の階調範囲の最小値と一致させることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ＲＧＢ表色系で表された画像データは、画質調整用の表色系に変換され、画質調整された後、再度、ＲＧＢ表色系に逆変換される。そして、調整によって所定の階調範囲からはみ出した画素データは、逆変換後に、補正手段によって、その画素データを構成する色成分のうちの最小値を基準として各色成分を表したときの各色差分値の比率が、補正の前後で保持されるように、所定の階調範囲内に補正される。そのため、補正対象の画素データは、補正の前後において色相が保持され、色再現性が向上する。
【００１１】
また、前記補正手段は、前記判断手段が画素データを構成する最大の色成分が前記所定の階調範囲をオーバーフローしたと判断したときは、前記最大の色成分の値を前記所定の階調範囲の最大値と一致させている。
【００１２】
この構成によれば、ＲＧＢ表色系に逆変換された結果、所定の階調範囲をオーバーフローした画素データは、階調の低下が最小限に抑制されるように、所定の階調範囲内に補正される。
【００１３】
また、前記補正手段は、前記判断手段が画素データを構成する最小の色成分が前記所定の階調範囲をアンダーフローしたと判断したときは、前記最小の色成分の値を前記所定の階調範囲の最小値と一致させている。
【００１４】
この構成によれば、所定の階調範囲をアンダーフローした画素データは、階調の増加が最小限に抑制されるように所定の階調範囲内に補正される。
【００１５】
また、前記補正手段は、前記判断手段が前記所定の階調範囲をオーバーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、当該画素データの前記比率を保持させている。
【００１６】
この構成によれば、逆変換された結果、ＲＧＢ色空間をオーバーフローした画素データは、色相のみが保持されてＲＧＢ色空間内に補正されるため、補正による彩度の低下が少なくされる。
【００１７】
また、前記補正手段は、補正前の画素データを構成する色成分の平均値を保持することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、画質調整用の表色系で画質調整された後、ＲＧＢ表色系に逆変換された結果、階調範囲外となった画素データは、補正の前後において、その画素データの最小値を基準として各色成分を表したときの各色成分同士の比率に加えて、色成分の平均値も保持されるように階調範囲内に補正される。そのため、補正対象となる画素データは、補正の前後において、色相に加えて輝度が保持される。
【００１９】
また、前記補正手段は、前記判断手段が前記所定の階調範囲をアンダーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、当該画素データの前記比率を保持させるとともに、色成分の平均値を保持させることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、逆変換された結果、ＲＧＢ色空間をアンダーフローした画素データは、色相及び輝度が保持されてＲＧＢ色空間内に補正されるため、補正によって、画素データの輝度が不必要に増大されることが抑制され、低階調域での色再現性が向上される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る写真処理装置の概略構成を示す図である。この図において、写真処理装置は、ポジフィルムから画像を読み取ってメモリに記憶するスキャナ部１０と、スキャナ部１０で取り込まれた画像データに対して所定の画像処理を行なう画像処理部２０と、処理された画像データを光信号に変換して印画紙を露光する画像露光部３０と、露光された印画紙を現像する現像処理部４０と、現像され、乾燥された印画紙を１コマ毎にカットするカット部５０と、システム全体の動作を制御するシステムコントローラ６０とから構成されている。
【００２２】
スキャナ部１０は、現像済みのフィルム１１の各コマを読み取り位置に移送するフィルム移送部１２と、フィルム１１の各コマの画像を読み取る画像読取部１３とから構成されている。
【００２３】
フィルム移送部１２は、巻取ローラ１２１と、巻取ローラ１２１を回転駆動する駆動モータ１２２と、駆動モータ１２２の駆動を制御するフィルム移送制御部１２３と、フィルム１１の下部に配設された光源用のランプ１２４と、ランプ１２４の発光量を制御するランプ制御部１２５等とから構成されており、フィルム移送制御部１２３からの制御信号に基づき駆動モータ１２２を回転させ、巻取ローラ１２１によりフィルム１１をコマ寸法分ずつ間欠的に移送し、各コマとランプ１２４とを順次対向させる。
【００２４】
画像読取部１３は、フィルムの各コマの画像を読み取るためにマトリクス状に配列されたＣＣＤ等からなるカラーの撮像素子１３１と、撮像素子１３１による画像の読み取りを制御する読取制御部１３２とを備えるとともに、フィルム１１の各コマの画像を撮像素子１３１の受光面に結像させるレンズ１３３と、フィルム１１とレンズ１３３との間に挿入され、フィルム１１の画像をＲ、Ｇ、Ｂの３色に分離する光学フィルタ１３４と、光学フィルタ１３４の位置を移動させるフィルタ駆動モータ１３５と、フィルタ駆動モータ１３５の駆動を制御するフィルタ送り制御部１３６と、撮像素子１３１で読み取った画像信号を取り込む画像取込部１３７等を備える。
【００２５】
画像取込部１３７は、撮像素子１３１で読み取ったアナログの画像信号を、所定ビット、例えば８ビットで表される階調のデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１３８と、Ａ／Ｄ変換器１３８から出力される画像データを記憶するＲＡＭ等からなる画像メモリ１３９とから構成されている。この画像メモリ１３９は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分からなり、図略のアドレスコントローラにより指定されたアドレスに各コマの画像データをＲ、Ｇ、Ｂの各色について、画素ごとにそれぞれ記憶する。
【００２６】
記録媒体駆動装置１４０は、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルカメラに用いられる可搬タイプのカードメモリ等の記録媒体がそれぞれ装填可能なスロットを備え、スロットに装填された記録媒体に記録されている画像データを読み取り、画像メモリ１３９に出力する。
【００２７】
画像処理部２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）及びＲＯＭ（リードオンリーメモリ）からなり、画像メモリ１３９からＲＧＢ画像データを読出し所定の画像処理を施し、露光制御部３４に出力する。画像処理部２０の処理の詳細については後述する。
【００２８】
画像露光部３０は、後述するレーザ露光部３３を駆動する露光制御部３４と、ロールＲに巻回されている長尺状のロール印画紙３１をレーザ露光部３３に移送する印画紙移送部３２とから構成されている。レーザ露光部３３は、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザ光を出力する３個のレーザ光源を備え、ＲＧＢ画像データをＲ，Ｇ，Ｂの光信号に変換してロール印画紙３１上に出力する。露光制御部３４は、印画紙移送部３２とレーザ露光部３３を同期制御するとともに、画像処理部２０からのＲ，Ｇ，Ｂの３色のＲＧＢ画像データに基づいて、ロール印画紙３１に各コマの画像がＲ，Ｇ，Ｂの各色毎に正確に露光されるように制御する。現像処理部４０は、現像液の充填された液槽４１を備えており、レーザ露光部３３で露光されたロール印画紙３１が液槽４１の下流側に配設された図略の露光済印画紙移送部により移送されて液槽４１内の現像液に浸漬されることにより、ロール印画紙３１への露光により形成された潜像を顕在化させる。カット部５０は、現像処理部４０で現像され、その後に乾燥されたロール印画紙３１を幅方向に１コマ単位でカットするカッター５１を備える。
【００２９】
システムコントローラ６０は、図略のＣＰＵや制御用のプログラムを記憶したＲＯＭ等を備えており、この制御プログラムに基づき各制御部に指令を与えて各制御部の動作を集中制御する。
【００３０】
操作部７０は、キーボード、マウスから構成され、オペレータの種々の操作指令を受け付け、操作指令に応じた種々の指令信号を画像処理部２０に出力する。
【００３１】
表示部８０は、ＣＲＴ（陰極線管）、液晶パネル、またはプラズマディスプレイから構成され、画像処理部２０によって所定の画像処理が施された画像データを表示する。
【００３２】
図２は、画像処理部２０の機能ブロック図を示している。これらの機能ブロックは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される。画像処理部２０は、ＹＣＣ変換部２１、画質調整部２２、ＲＧＢ変換部２３、判断部２４及び補正部２５を備えている。
【００３３】
ＹＣＣ変換部２１は、画像メモリ１３９から読み出された１コマ分の画像データに対してＹＣＣ変換を施し、ＲＧＢ表色系（ＲＧＢ色空間）で表された画像データ（ＲＧＢ画像データ）をＹＣＣ表色系（ＹＣＣ色空間）で表された画像データ（ＹＣＣ画像データ）に変換する。ＹＣＣ表色系は、画素データをＹＣＣ輝度（Ｙ）、青の色差（Ｃ１）及び赤の色差（Ｃ２）の成分で表す表色系である。ＹＣＣ画像データは、ＲＧＢ画素データに対して、式（１）の演算を施すことにより得られる。ＹＣＣ変換部２１は、１コマ分のＲＧＢ画像データを構成する各ＲＧＢ画素データに対して、式（１）の演算を施すことにより、１コマ分のＹＣＣ画像データを算出する。
【００３４】
【数１】

【００３５】
但し、ａ１１〜ａ３３は、ＹＣＣ表色系に変換するための所定の係数である。
【００３６】
プリント前の画像の画質調整を行う場合、例えば、色相を保持したままで、ＹＣＣ輝度のみを調整したい場合など、ＹＣＣ輝度と色とを個別に調整したい場合がある。しかしながら、ＲＧＢ画像データに対してこのような調整を施すためには、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分のバランスを考慮した色成分間に亘る調整が要求されることから、調整が非常に困難であり、技量を要する。そこで、本写真処理装置では、ＲＧＢ画像データをＹＣＣ色空間に変換し、ＹＣＣ色空間上で画像データの画質調整を行うようにしている。
【００３７】
画質調整部２２は、操作部７０がオペレータの操作指令に応じて出力した指令信号を受け付けて、例えば、ＹＣＣ画像データに種々の画質調整、例えば、ガンマ曲線の傾きの調整、コントラストの調整、Ｒ，Ｇ，Ｂの色濃度の調整などを行う。なお、画質調整部２２は、オペレータの操作指令によらず、デジタルカメラの機種や、写真フィルムの種類等の、種々の情報を基に、ＹＣＣ画像データの画質調整を自動的に行ってもよい。
【００３８】
ＲＧＢ変換部２３は、画質調整されたＹＣＣ画像データを構成する各画素データ（ＹＣＣ画素データ）に対して、式（２）の演算を施し、ＹＣＣ画像データをＲＧＢ画像データに変換する（逆変換）。
【００３９】
【数２】

【００４０】
但し、ｂ１１〜ｂ３３はＲＧＢ表色系に変換するための所定の係数である。
【００４１】
判断部２４は、ＲＧＢ変換部２３によってＹＣＣ画像データから変換されたＲＧＢ画像データを構成する各ＲＧＢ画素データに対して、各色成分が所定の階調範囲内にあるか否かを判断する。本実施形態では、各色成分は８ビットで表されているため、各色成分のとり得る階調範囲は０〜２５５となる。したがって、判断部２４は、色成分のうち少なくとも１つの色成分の値が０未満又は２５６以上であれば、その画素データは、階調範囲外の画素データであると判断する。さらに、判断部２４は、例えば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２８０，２３０，１５０）のように、色成分のうち少なくとも１つの色成分の値が２５６以上である場合、その画素データは、オーバーフローしたと判断し、また、（−３０、６０、８０）のように、色成分のうち少なくとも１つの色成分の値が０未満である場合、その画素データは、アンダーフローしたと判断する。
【００４２】
補正部２５は、判断部２４がオーバーフロー又はアンダーフローしたと判断したＲＧＢ画素データに対して、方式１及び方式２のいずれか一方の手法を施すことにより、各色成分が０〜２５５の階調範囲内に収まるように補正する。
【００４３】
（方式１）
方式１は、補正対象のＲＧＢ画素データを階調範囲内に収まるように補正するにあたり、補正の前後で色相を保持させる方法であり、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対しては、式（３）の演算を施すことにより、アンダーフローしたＲＧＢ画素データに対しては、式（４）の演算を施すことにより、補正対象のＲＧＢ画素データが階調範囲内に収まるように補正する。
【００４４】
【数３】

【００４５】
但し、ｍｉｎ：補正対象の画素データを構成する色成分の最小値
ｍａｘ：補正対象の画素データを構成する色成分の最大値
Ｒ，Ｇ，Ｂ：補正前の各色成分の値
Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´：補正後の各色成分の値
【００４６】
上記式（３）の第２項に示す式ａ〜ｃは色成分の最小値ｍｉｎを基準として各色成分を表したときの色差分値（Ｒ−ｍｉｎ，Ｇ−ｍｉｎ，Ｂ−ｍｉｎ）を色成分の最大値ｍａｘと色成分の最小値ｍｉｎとの差分値（ｍａｘ−ｍｉｎ）で除算した値を表している。したがって、これらａ〜ｃは色差分値（Ｒ−ｍｉｎ，Ｇ−ｍｉｎ，Ｂ−ｍｉｎ）の中の最大値を基準としたときの比率を表すこととなる。そして、階調範囲の最大値２５５と色成分の最小値ｍｉｎとの差分値（２５５−ｍｉｎ）にこれらの比率を乗算し、この乗算した値に色成分の最小値ｍｉｎを加算することによりＲ´，Ｇ´，Ｂ´を算出している。そのため、補正されたＲＧＢ画素データ（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）の色差分値（Ｒ´−ｍｉｎ，Ｇ´―ｍｉｎ，Ｂ´−ｍｉｎ）の最大値を基準としたときの比率は、補正前のＲＧＢ画素データの比率と一致することとなり、色相が一定に保たれる。さらに、ａ〜ｃの値はそれぞれ１以下であるため、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はそれぞれ２５５以下の値となり、補正後のＲＧＢ画素データは、階調範囲内に収まることとなる。
【００４７】
図３は、色成分が（２８０，２４０，１５０）で表されるＲＧＢ画素データ（オーバーフローしたＲＧＢ画素データ）を、方式１によって、階調範囲内に補正する場合を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。図３（ａ）、（ｂ）において、縦軸は階調を示し、横軸はＲ，Ｇ，Ｂの色成分を示している。色成分の最小値ｍｉｎは、ｍｉｎ＝１５０であるため、色差分値は（１３０，９０，０）となり、色差分値の最大値１３０を基準としたときの各色差分値の比率は１．００：０．６９：０．００となる。
【００４８】
補正前のＲＧＢ画素データ（２８０，２４０，１５０）は式（３）によって補正されて、Ｒ´＝２５５、Ｇ´＝２２２、Ｂ´＝１５０と算出される。算出されたＲＧＢ画素データ（２５５，２２２，１５０）の色差分値の比率は、１：０．６９：０であり、補正の前後で色相が一定に保たれていることが分かる。
【００４９】
また、オーバーフローしたＲ成分も階調範囲の最大値である２５５とされているため、階調の低下をできる限り抑制した形で階調範囲内への補正が施されたこととなる。
【００５０】
上記式（４）の第２項に示す式ｄ〜ｆは式（３）と同様に、色差分値の中の最大値を基準としたときの各色差分値の比率を表している。そして、色成分の最大値ｍａｘと階調範囲の最小値０との差分値にこれらの比率を乗算し、この乗算値に階調範囲の最小値０を加算することにより、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´を算出している。そのため、補正対象のＲＧＢ画素データは、補正の前後において、色相が一定に保たれることとなる。さらに、ｄ〜ｆの値はそれぞれ０〜１の値をとるため、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はそれぞれ０〜２５５の値となり、補正後のＲＧＢ画素データは階調範囲内に補正されることとなる。
【００５１】
図４は、色成分が（１５０、７０、−３０）で表されるＲＧＢ画素データ（アンダーフローしたＲＧＢ画素データ）を、方式１によって、０〜２５５の階調範囲に補正する場合を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。なお、両グラフとも、縦軸及び横軸は、それぞれ階調及びＲ，Ｇ，Ｂの色成分を示している。補正前のＲＧＢ画素データ（１５０、７０、−３０）は、式（４）によって、Ｒ´＝１５０、Ｇ´＝８３．３、Ｂ´＝０と算出される。したがって、補正前後においてＲＧＢ画素データの色差分値の比率は、１．０：０．５６：０と一定に保たれており、色相が保持されていることが分かる。また、アンダーフローしたＢ色成分の値が階調範囲の最小値である０となっているため、階調（階調表現幅）の増大ができる限り抑制された形で階調範囲への補正が施されることとなる。
【００５２】
（方式２）
方式２は、補正対象の画素データを階調範囲内に収まるように補正するにあたり、補正の前後で色相及び輝度を保持させる方法であり、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対しては、式（５）の演算を施すことにより、アンダーフローしたＲＧＢ画素データに対しては、式（６）の演算を施すことにより、補正対象のＲＧＢ画素データを０〜２５５の階調範囲内に収まるように補正する。
【００５３】
【数４】

【００５４】
但し、ｍｉｎ：補正対象の画素データを構成する色成分の最小値
ｍａｘ：補正対象の画素データを構成する色成分の最大値
Ｒ，Ｇ，Ｂ：補正前の各色成分の値
Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´：補正後の各色成分の値
ｄ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ色成分の平均値（＝輝度値）
【００５５】
上記式（５）の第２項に示す式ｇ〜ｉは色差分値の最大値を基準としたときの各色差分値の比率を示している。また、ＭＩＮは輝度値を一定に保つために最小の色成分ｍｉｎに補正を施した式である。式（５）では、階調範囲の最大値である２５５とＭＩＮとの差分値（２５５−ＭＩＮ）に対し式ｇ〜ｉの色成分値の比率を乗算した値にＭＩＮを加算している。そのため、式（５）によって算出されたＲＧＢ画素データは、補正前のＲＧＢ画素データと色相が一定に保たれるとともに、輝度も一定に保たれる。また、式ｇ〜ｉはいずれも０〜１の値をとるため、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はいずれも２５５以下の値となり、階調範囲内に収まるように補正される。
【００５６】
図５は、色成分が（２８０，２４０，１５０）のＲＧＢ画素データ（オーバーフローしたＲＧＢ画素データ）を、方式２によって、階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。両グラフとも、縦軸及び横軸は、それぞれ階調及びＲＧＢ色成分を表している。この画素データの輝度値ｄは、ｄ＝（２８０＋２４０＋１５０）／３＝２２３．３である。また、ｍａｘ＝２８０、ｍｉｎ＝１５０であるため、ＭＩＮ＝１８２．３と算出される。したがって、式（５）により、ＲＧＢ画素データは（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）＝（２５５，２３２．５，１８２．３）と算出される。このＲＧＢ画素データの輝度値は、（２５５＋２３２．５＋１８２．３）／３＝２２３．３であるため、補正の前後で輝度が保持されていることが分かる。また、色差分値は（７２．７，５０．２，０）であるため、最大の色差分値（＝７２．７）を基準としたときの色差分値の比率は、１：０．６９：０となり、補正の前後で、色差分値の比率が一致しており、輝度が保持されていることが分かる。さらに、オーバーフローしたＲ成分の値も階調範囲の最大値である２５５とされているため、階調の低下を抑制するように階調範囲内への補正が施されることとなる。
【００５７】
上記式（６）の第２項に示すｊ〜ｌは、色差分値の最大値を基準としたときの各色差分値の比率を表している。また、ＭＡＸは輝度値を一定に保つために最大の色成分ｍａｘに対して補正を施した式である。式（６）では、階調範囲の最小値である０とＭＡＸとの色差分値に対して、式ｊ〜ｉの色差分値の比率を乗算した値を加算している。そのため、補正されたＲＧＢ画素データ（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）の色差分値の最大値を基準としたときの比率は、補正前のＲＧＢ画素データの同比率と一致することとなり、色相が一定に保たれる。さらに、ｊ〜ｌの値はそれぞれ０〜１であるため、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はそれぞれ２５５以下の値となり、補正後のＲＧＢ画素データは、階調範囲内に補正されることとなる。
【００５８】
図６は、色成分が（１５０，７０，−３０）であるアンダーフローしたＲＧＢ画素データを方式２によって、階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。なお、両グラフとも、縦軸及び横軸は、それぞれ諧調及びＲ，Ｇ，Ｂの色成分を示している。この画素データの輝度値ｄは、ｄ＝（１５０＋７０−３０）／３＝６３．３である。また、ｍａｘ＝１５０、ｍｉｎ＝−３０であるため、ＭＡＸ＝１２２．１である。したがって、ＲＧＢ画素データは、（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）＝（１２２．１，６７．８，０）と算出される。このＲＧＢ画素データの輝度値は、（１２２．１＋６７．８＋０）／３＝６３．３であるため、補正の前後で輝度値が保持されていることが分かる。また、色差分値の比率は、補正の前後において、１：０．５６：０と一定に保たれており、色相が保持されていることが分かる。さらにアンダーフローしたＢ色成分の値が階調範囲の最小値である０となっているため、階調の増大も最小限に抑制されている。
【００５９】
本写真処理装置では、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対しては上記方式１、すなわち式（３）を用いて補正し、アンダーフローした画素データに対しては上記方式２、すなわち式（６）を用いて補正している。以下、この理由について説明する。図７は、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対して、方式１を使用するときの利点を説明するためにＹＣＣ色空間を示したグラフであり、Ｘ軸はＹＣＣ表色系のＣ１成分を示し、Ｙ軸はＹＣＣ表色系のＣ２成分を示し、Ｚ軸はＹＣＣ表色系のＹ成分を示している。グラフ上には底面を共通とする２つの円錐上の領域αが示されており、この領域α内に存在するＹＣＣ画素データは、ＲＧＢ画素データに変換されると、階調範囲内のＲＧＢ画素データとなる。一方、領域αの外に存在するＹＣＣ画素データは、ＲＧＢ画素データに変換されると、階調範囲外のＲＧＢ画素データとなる。また、領域αの外側の領域であって、Ｚ軸の正の領域に存在するＹＣＣ画素データは、ＲＧＢ画素データに変換すると、階調範囲に対してオーバーフローを生じる。また、領域αの外側の領域であって、Ｚ軸の負の領域に位置するＹＣＣ画素データをＲＧＢ画素データに変換すると、階調範囲に対してアンダーフローを生じる。
【００６０】
領域α外に存在するＹＣＣ画素データＰ１をＲＧＢ画素データに変換すると、変換されたＲＧＢ画素データは、階調範囲をオーバーフローしたデータとなるが、このＲＧＢ画素データを方式１を用いて、階調範囲内に補正する場合、この補正の様子をＹＣＣ色空間上で表すと、方式１ではオーバーフローしたＲＧＢ画素データは補正によって輝度値が低下することから、領域α内の位置Ｐ２に補正される。一方、方式２の場合、ＲＧＢ画素データは補正によって色相及び輝度値が保持されることから、Ｚの値は変化せず位置Ｐ３に補正される。このベクトルＰ１〜Ｐ２及びベクトルＰ１〜Ｐ３の大きさは彩度の低下量を示している。ベクトルＰ１〜Ｐ２はベクトルＰ１〜Ｐ３よりも小さい。そのため、方式１を用いてＲＧＢ画素データを補正した場合の彩度の低下量は、方式２で補正した場合の彩度の低下量に比べて小さい。高階調域（Ｒ、Ｇ、Ｂ画素データがより２５５に近い領域を指している。）の画素データの彩度の低下は、画質を大きく悪化させる傾向があるため、彩度の低下は最小限に抑えることが好ましい。そこで、本写真処理装置では、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対しては、方式１を用いて補正を施している。
【００６１】
次に、アンダーフローしたＲＧＢ画素データは、方式２を用いて補正することが好ましい理由について図４と図６を参照して説明する。図４（ｂ）と図６（ｂ）とを比較すれば分かるように、方式２を用いて補正した場合、方式１を用いて補正した場合に比べて、補正されるＲＧＢ画素データの輝度値は小さくなる。アンダーフローしたＲＧＢ画素データは、低階調域（Ｒ、Ｇ、Ｂ画素データがより０に近い領域を指しており、そのままでは階調差を表現しにくい。）の画像を表しており、画像の再現性の向上を図るためには、輝度値の差が出るような補正を施すことが好ましい。そのためには、アンダーフローしたＲＧＢ画素データは、輝度値の増加をできるだけ少なくして、階調範囲内に補正すればよい。そこで、本写真処理装置では、アンダーフローしたＲＧＢ画素データは、方式１に比べて輝度値の増大が少ない方式２を用いて補正することにより、低階調域での色再現性の向上を図っている。
【００６２】
図８は、画像処理部２０の処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
まず、写真フィルムに記録された画像をプリントする場合は、写真フィルムに記録された画像は、スキャナ部１０によって読み取られた後、Ａ／Ｄ変換器１３８によりデジタルの画像データに変換され、画像メモリ１３９に記憶される。
【００６４】
一方、デジタルの画像データをプリントする場合は、記録媒体に記録されたデジタルの画像データは、記録媒体駆動装置１４０によって読み取られ、画像メモリ１３９に記憶される。上記いずれかの処理によって、ＲＧＢ画像データが取得される（ステップＳ１）。
【００６５】
画像メモリ１３９に記憶されたＲＧＢ画像データは、ＹＣＣ変換部２１によって読み出され、ＹＣＣ画像データに変換される（ステップＳ２）。このＹＣＣ画像データはＲＡＭに一時的に記憶される。
【００６６】
次いで、操作部７０を介してオペレータの操作指令が受け付けられると（ステップＳ３でＹＥＳ）、画質調整部２２は、ＹＣＣ画像データに対して、操作指令に応じた画質調整を施す（ステップＳ４）。図９は、オペレータによる画質調整時に、表示部８０に表示されるシミュレート画面の一例を示した画面図である。このシミュレート画面は、ＲＧＢ画像データを露光して、ロール印画紙３１上に形成される画像と同等の画像であるシミュレート画像Ｇ１を所定コマ数で表示するものである。図９ではシミュレート画像Ｇ１は２行３列で表示されている。また、各シミュレート画像Ｇ１の下側には、各シミュレート画像Ｇ１に対する画質調整量を表示する調整値表示画面Ｇ２が表示されている。図１０は、調整値表示画面Ｇ２の画面図を示している。調整値表示画面Ｇ２には、スキャナ部１０で読み取った画像データである測光値から求めた平均濃度値を表示する濃度値表示欄Ｇ１１、コマ番号を表示するコマ番号表示欄Ｇ１２、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対して、操作部７０から入力された調整値を表示する調整値表示欄ＧＲ，ＧＧ，ＧＢ、写真の濃度変化に相当する露光量の平均的な増減についての操作部７０から入力された調整値を表示する濃度調整値表示欄Ｇ１３及び操作部７０から入力されたそのコマ画像のプリント枚数を表示するプリント枚数表示欄Ｇ１４が表示されている。さらに、補正値表示画面の外枠Ｇ１６の下辺には、Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｗ（白）色の案内用マークＲＭ、ＧＭ、ＢＭ、ＷＭが表示されている。さらに、調整値表示画面Ｇ２の左上には、対応するシミュレート画像Ｇ１が、操作部７０の操作対象となっていることを示すカーソルＧ１５が表示されている。
【００６７】
なお、シミュレート画像Ｇ１は、オペレータがＹＣＣ色空間上で画質調整をする毎に、画質調整されたＹＣＣ画像データがＲＧＢ変換部２３によってＲＧＢ画像データに変換されて更新される。また、上記シミュレート画面では、シミュレート画像Ｇ１が２行３列で表示されているが、設定により、一度に表示させるシミュレート画像Ｇ１のコマ数を変更することができる。さらに、複数表示されたシミュレート画像Ｇ１の中から所望するシミュレート画像Ｇ１を複数選択し、選択したこれらのシミュレート画像Ｇ１に対して、一括して画質調整を施すことも可能である。
【００６８】
ステップＳ３において画質調整がされない場合は（ステップＳ３でＮＯ）ステップＳ４をスルーしてステップＳ５に進む。
【００６９】
ＹＣＣ画像データは、ＲＧＢ変換部２３により、ＲＧＢ画像データに変換され（ステップＳ５）、ＲＧＢ画像データに変換された結果、階調範囲をはみ出したＲＧＢ画素データの有無が、判断部２４によって判断され（ステップＳ６）、階調範囲をはみ出したＲＧＢ画素データが存在する場合は（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。一方、階調範囲をはみ出したＲＧＢ画素データが存在しない場合は（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ１０へ進む。
【００７０】
ステップ７において、階調範囲をはみ出した画素データが０〜２５５の階調範囲をオーバーフローしたものであるか、あるいはアンダーフローしたものであるかかが判断される。階調範囲をはみ出したＲＧＢ画素データがオーバーフローしたものである場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、補正部２５は、方式１により、そのＲＧＢ画素データを階調範囲内に補正する（ステップＳ８）。一方、抽出された画素データがアンダーフローしたデータである場合（ステップＳ７でＮＯ）、補正部２５は、方式２により、そのＲＧＢ画素データを階調範囲内に補正する（ステップＳ９）。
【００７１】
次に、補正されたＲＧＢ画素データによって、ＲＧＢ画像データが更新され、更新されたＲＧＢ画素データが露光制御部３４及び表示部８０に出力される（ステップＳ１０）。
【００７２】
以上説明したように、本写真処理装置によれば、ＹＣＣ色空間で調整されたＹＣＣ画像データをＲＧＢ色空間に変換した結果、階調範囲からはみ出した画素データを上記方式１又は方式２を用いて階調範囲内に補正するため、補正対象となる画素データの色相を、補正の前後において一定に保つことができる。さらに、オーバーフローしたＲＧＢ画素データは、上記方式１を用いて補正するため、彩度の低下を抑制することができる。さらに、アンダーフローしたＲＧＢ画素データは、上記方式２を用いて補正するため、そのＲＧＢ画素データを濃い状態を保持させて階調範囲内に補正することができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、ＲＧＢ画素データの色成分のうち、いずれか１つの色成分が階調範囲をはみ出した場合について説明したが、これに限定されず、それ以外の場合（例えば、Ｒ，Ｂ，Ｇのうちいずれか２つの色成分が階調範囲をはみ出した場合）であっても本写真処理装置は、色相を保持した状態でＲＧＢ画素データを階調範囲内に補正することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、色成分が８ビットで表示された画素データを用いたが、これに限定されず、１２ビット、１６ビット等の種々のビットで表示された画素データを用いてもよい。この場合、上記式（３）〜（６）において、２５５を、採用されるビット数で表現しうる階調範囲の最大値、例えば１２ビットの場合、４０９６に置き換えればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対しては方式１により、アンダーフローしたＲＧＢ画素データに対しては方式２により補正を施したが、これに限定されず、方式１のみを用いてＲＧＢ画素データを補正してもよいし、方式２のみを用いてＲＧＢ画素データを補正してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、露光エンジンとして、レーザ方式のものを採用したがこれに限定されず、ＬＥＤ方式、ＶＦＤヘッド（真空蛍光管表示ヘッド）方式などを採用してもよい。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、所定の階調範囲からはみ出した画素データを色相を保持した状態で、所定の階調範囲内に補正することができ、色再現性の向上を図ることができる。
【００７８】
また、所定の階調範囲をオーバーフローした画素データを、階調の低下が最小限に抑制するように、所定の階調範囲に補正することができる。
【００７９】
また、所定の階調範囲をアンダーフローした画素データを、階調の増大が最小限に抑制するように、所定の階調範囲に補正することができる。
【００８０】
また、オーバーフローした画素データを彩度の低下を少なくした状態で所定の階調範囲内に補正することができる。
【００８１】
また、アンダーフローした画素データを、低階調域の画像の色再現性を向上させることができる。
【００８２】
請求項２記載の発明によれば、所定の階調範囲からはみ出した画素データを、色相及び輝度を保持した状態で、所定の階調範囲に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る写真処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像処理部の機能ブロック図を示している。
【図３】オーバーフローしたＲＧＢ画素データを、方式１によって、０〜２５５の階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。
【図４】アンダーフローしたＲＧＢ画素データを、方式１によって、０〜２５５の階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。
【図５】オーバーフローしたＲＧＢ画素データを、方式２によって、階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。
【図６】アンダーフローしたＲＧＢ画素データを方式２によって、階調範囲に補正する様子を説明するためのグラフであり、（ａ）は補正前のＲＧＢ画素データを示し、（ｂ）は補正後のＲＧＢ画素データを示している。
【図７】オーバーフローしたＲＧＢ画素データに対して、方式１を使用するときの利点を説明するためにＹＣＣ色空間を示したグラフであり、Ｘ軸はＹＣＣ画素データのＣ１成分を示し、Ｙ軸はＹＣＣ画素データのＣ２成分を示し、Ｚ軸はＹＣＣ画素データのＹ成分を示している。
【図８】画像処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】オペレータが画質調整を行う際に、表示部に表示されるシミュレート画面を示した画面図である。
【図１０】調整値表示画面の画面図である。
【符号の説明】
１０スキャナ部
１１フィルム
１２フィルム移送部
１３画像読取部
２０画像処理部
２１ＹＣＣ変換部
２２画質調整部
２３ＲＧＢ変換部
２４判断部
２５補正部
３０画像露光部
３１ロール印画紙
３２印画紙移送部
３３レーザ露光部
３４露光制御部
４０現像処理部
４１液槽
５０カット部
５１カッター
６０システムコントローラ
７０操作部
８０表示部
１２１巻取ローラ
１２２駆動モータ
１２３フィルム移送制御部
１２４ランプ
１２５ランプ制御部
１３１撮像素子
１３２読取制御部
１３３レンズ
１３４光学フィルタ
１３５フィルタ駆動モータ
１３６フィルタ送り制御部
１３７画像取込部
１３８Ａ／Ｄ変換器
１３９画像メモリ
１４０記録媒体駆動装置

Claims

ＲＧＢ表色系で表された複数の画素データから構成される画像データを所定の階調範囲で出力する写真処理装置において、
ＲＧＢ表色系で表された画像データを画質調整用の表色系に変換する変換手段と、
前記画質調整用の表色系で表された画像データの画質調整を行う調整手段と、
前記画質調整された画像データをＲＧＢ表色系に逆変換する逆変換手段と、
前記逆変換された画像データを構成する各画素データのレベルが前記所定の階調範囲内であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が前記所定の階調範囲外と判断した画素データに対して、当該画素データを構成する各色成分に所定の演算を施すことにより前記所定の階調範囲内に収める補正を行う補正手段とを備え、
前記補正手段は、補正対象となる画素データに対して、当該画素データを構成する色成分のうちの最小値を基準として各色成分を表したときの各色差分値を前記色成分の最大値と最小値との差分値で除した比率を、補正の前後で保持するものであり、前記判断手段が前記所定の階調範囲をオーバーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、前記比率を保持させると共に、前記色成分の最大値を前記所定の階調範囲の最大値と一致させ、前記判断手段が前記所定の階調範囲をアンダーフローしたと判断した画素データに対して、補正の前後において、前記比率を保持させると共に、前記色成分の最小値を前記所定の階調範囲の最小値と一致させることを特徴とする写真処理装置。
前記補正手段は、補正前の画素データを構成する色成分の平均値を保持することを特徴とする請求項１記載の写真処理装置。