JP3957109B2 - 画像読取装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置及び方法に係り、特に、多数個の読取セルによって読取対象画像を読み取る画像読取方法、及び該画像読取方法を適用可能な画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、写真フィルムに記録されているフィルム画像を、ＣＣＤセンサ等の読取センサを備えた画像読取装置によって読み取り、該読み取りによって得られた画像データに対して各種の補正等の画像処理を行った後に、画像の出力（記録材料への画像の記録、ディスプレイへの画像の表示、情報記録媒体への画像データの格納等）を行う画像処理システムが知られている。また、フィルム画像（特にネガフィルムに記録されたネガ画像）は濃度のばらつきが大きいので、所望の画質の出力画像を得るために、画像読取装置ではフィルム画像を予備的に読み取り（所謂プレスキャン）、フィルム画像の濃度等に応じた読取条件（例えばフィルム画像に照射する光の光量やＣＣＤの電荷蓄積時間等）を決定し、決定した読取条件でフィルム画像を読み取っていた（所謂ファインスキャン）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレスキャンは一定の読取条件で行われるのに対し、特にネガフィルムに記録されたネガ画像の中には、撮影時の露光量が過大であったために濃度が極端に高い画像（露光オーバのネガ画像）が存在していたり、撮影時の露光量が不足していたために濃度が極端に低い画像（露光アンダのネガ画像）が存在していることがある。露光アンダのネガ画像に対するプレスキャンでは、ネガ画像を透過した光の光量が過大になって読取センサで飽和が生じる（例えば読取センサがＣＣＤであれば蓄積電荷の飽和が生ずる）ので、露光アンダのネガ画像を精度良く読み取ることは困難である。また、露光オーバのネガ画像に対するプレスキャンではネガ画像を透過した光の光量が不足するので、同様に露光オーバのネガ画像を精度良く読み取ることは困難である。
【０００４】
ファインスキャン時の読取条件はプレスキャンの結果に基づいて決定されるので、上記のようにプレスキャン時の読み取りの精度の低いフィルム画像に対しては、ファインスキャン時の読取条件として適正な読取条件を得ることができず、決定した読取条件でファインスキャンを行ったとしても、フィルム画像の読取精度が不足する、という問題がある。
【０００５】
上記問題を解決するため、プレスキャンによって濃度が極端に低い又は極端に高いことが判明したフィルム画像に対しては、該フィルム画像の濃度に応じて読取条件を変更してプレスキャンを再度行うことも提案されている。しかし、特に長尺状の写真フィルムに記録されたフィルム画像の読み取りは、写真フィルムを往復搬送しながら該写真フィルムに記録されている各フィルム画像を順に読み取っていくことにより成されるので、１個以上のフィルム画像についてプレスキャンを再度行うためには写真フィルムの往復搬送の回数を増やす必要があり、これに伴ってフィルム画像の読み取りに要する時間が大幅に増大する。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、読取対象画像の読み取り回数の増大を招くことなく、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる画像読取装置及び方法を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像読取装置は、読取対象画像からの光が各々入射され入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサと、個々の前記読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、前記複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御する読取条件制御手段と、個々の前記読取センサが読取対象画像を前記３種類の読取条件で各々読み取ることによって得られた３種類の読取データに対し、最適な読取データを選択して出力するか、又は前記３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力する出力手段と、を含んで構成している。
【０００８】
請求項１記載の発明は、読取対象画像からの光が各々入射され入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサを備えており、請求項１記載の発明に係る読取条件制御手段は、個々の読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御する。これにより、互いに異なる３種類の読取条件での読取対象画像の読み取りが同時に行われることになり、読取対象画像の読み取りを１回行うことにより、３種類の読取条件に対応して３種類の読取データを得ることができる。
【００１１】
また読取センサは、全ての読取セルが一列に配列された構成、或いは所定数の読取セルが一列に配列されて成る読取セル列が互いに平行に複数本設けられた構成（所謂ラインセンサ）であってもよいし、読取セルがマトリクス状に配列された構成（所謂エリアセンサ）であってもよい。読取センサがラインセンサである場合、読取センサと読取対象画像とを相対的に移動させながら読取センサが読取対象画像を読み取る構成とすることにより、読取対象画像の全面を読み取ることができる。
【００１２】
一方、出力手段は、３種類の読取条件に対応する３種類の読取データに対し、最適な読取データを選択して出力するか、又は３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力する。３種類の読取データは、互いに異なる読取条件で読取対象画像を読み取ることで得られたデータであるので、読取対象画像読み取り時の読取精度も互いに相違している。従って、出力手段が、最適な読取データ（３種類の読取条件のうち読取対象画像に最も適した読取条件（読取精度が最も高い読取条件）に対応する読取データ）を選択して出力することにより、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データが出力されることになる。
【００１３】
また、出力手段が、３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力するようにした場合には、合成対象の読取データの中に、読取対象画像に対する適性の低い（読取精度が低い）読取条件に対応する読取データが混じっていたとしても、前記読取条件とは異なる読取条件（読取対象画像に対する適性が高い（読取精度が高い）読取条件）に対応する読取データと合成されることにより、より高い読取精度で読取対象画像を読み取ったに等しい画像データが出力されることになる。
また、本発明に係る読取手段は、多数の読取セルに対し、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を異ならせることにより、互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像を各々読み取るので、３種類の読取条件に対応する３種類の読取データは、読取対象画像上での画素位置が互いにずれているが、請求項１記載の発明に係る出力手段は、読取データを合成して出力する場合に、合成対象の各読取データの画素位置の差異を補正した後に合成を行うので、画素位置が異なる読取データを合成することによって、合成対象の各読取データを合成することによって得られる画像データが表す画像の画質が劣化することも防止することができる。
【００１４】
従って、請求項１の発明によれば、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる。また請求項１の発明では、読取対象画像を１回読み取ることで３種類の読取データが得られるので、読取対象画像の読み取り回数の増大を招くこともない。
【００１５】
なお、請求項１の発明において、出力手段は、読取データを選択して出力する機能、及び読取データを合成して出力する機能の少なくとも一方を備えていればよいが、例えば読取対象画像が記録されている媒体の種類や、読取対象画像の画像特徴量等に応じて、読取データを選択して出力するか、読取データを合成して出力するかを切り替えるように出力手段を構成してもよい。
【００１６】
ところで、出力手段が最適な読取データを選択して出力する場合、請求項２に記載したように、出力手段は３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる読取対象画像の特徴量に基づいて、最適な読取データを選択することができる。上記の特徴量としては、読取対象画像に対する最適な読取条件を判断可能な特徴量、例えば読取対象画像の平均濃度や濃度の最大値、最小値、中間値、或いはストグラムのピークにおける濃度値、濃度ヒストグラムにおける濃度の最大値又は最小値からの累積頻度が所定値のときの濃度値等を用いることができる。読取対象画像の特徴量に基づいて読取データを選択することにより、３種類の読取条件のうち読取対象画像に最も適した読取条件（読取精度が最も高い読取条件）に対応する読取データを正確に選択することができる。
【００１７】
また、読取セルによる画像の読取条件が変更されると、読取対象画像からの入射光の光量と、該入射光量に応じて読取セルから出力される信号のレベルと、の関係が変化し、前記入射光量と、前記信号から得られる読取データの値と、の関係も変化する。このため、読取データを合成して出力する場合には、請求項３に記載したように、出力手段は、読取条件の相違に起因する合成対象の各読取データの差異を予め補正することが好ましい。
【００１９】
ところで、本発明に係る３種類の読取条件は、例えば予め固定的に定めておくことができるが、読取対象画像に対する最適な読取条件が前記３種類の読取条件の何れかと一致することは稀であり、３種類の読取条件の中間に相当する読取条件が最適な読取条件であることが多い。このため、請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、読取データを合成して出力する場合、出力手段は、３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる読取対象画像の特徴量に基づいて合成対象の各読取データの合成割合を決定し、前記各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、前記決定した合成割合で一律に合成することを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明では、３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる読取対象画像の特徴量（この特徴量としては、例えば請求項２の発明と同様の特徴量を用いることができる）に基づいて合成対象の各読取データの合成割合を決定し、合成対象の各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、前記決定した合成割合で一律に合成するので、読取対象画像に対する最適な読取条件が、３種類の読取条件の中間に相当する読取条件であった場合にも、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる。
【００２１】
なお、上述した請求項４の発明では、合成対象の各読取データの合成割合を決定し、合成対象の各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、前記決定した合成割合で一律に合成しているが、請求項５に記載したように、合成対象の各読取データの合成割合を画素単位で決定し、合成対象の各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、画素単位で決定した合成割合で各々合成するようにしてもよい。これにより、読取対象画像を、画素単位で最適な読取条件で読み取ったに等しい画像データを得ることができる。
【００２２】
請求項６記載の発明に係る画像読取方法は、読取対象画像からの光が各々入射され入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサに対し、個々の前記読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、前記複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御し、個々の前記読取センサが読取対象画像を前記３種類の読取条件で各々読み取ることによって得られた３種類の読取データに対し、最適な読取データを選択して出力するか、又は前記３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力するので、請求項１の発明と同様に、読取対象画像の読み取り回数の増大を招くことなく、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。まず本発明に係る画像処理装置を含んで構成された、本実施形態に係るディジタルラボシステムについて説明する。
【００２４】
（システム全体の概略構成）
図１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おり、図２にはディジタルラボシステム１０の外観が示されている。図１に示すように、このラボシステム１０は、ラインＣＣＤスキャナ１４、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部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。
【００２５】
ラインＣＣＤスキャナ１４は、写真フィルム（例えばネガフィルムやリバーサルフィルム）等の写真感光材料（以下、単に「写真感光材料」と称する）に記録されているフィルム画像（被写体を撮影後、現像処理されることで可視化されたネガ画像又はポジ画像）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）の写真フィルムのフィルム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、上記の読取対象のフィルム画像を３ラインカラーＣＣＤで読み取り、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データを出力する。
【００２６】
図２に示すように、ラインＣＣＤスキャナ１４は作業テーブル３０に取り付けられている。画像処理部１６は、作業テーブル３０の下方側に形成された収納部３２内に収納されており、収納部３２の開口部には開閉扉３４が取り付けられている。収納部３２は、通常は開閉扉３４によって内部が隠蔽された状態となっており、開閉扉３４が回動されると内部が露出され、画像処理部１６の取り出しが可能な状態となる。
【００２７】
また作業テーブル３０には、奥側にディスプレイ１６４が取り付けられていると共に、２種類のキーボード１６６Ａ、１６６Ｂが併設されている。一方のキーボード１６６Ａは作業テーブル３０に埋設されている。他方のキーボード１６６Ｂは、不使用時には作業テーブル３０の引出し３６内に収納され、使用時には引出し３６から取り出されてキーボード１６６Ａ上に重ねて配置されるようになっている。キーボード１６６Ｂの使用時には、キーボード１６６Ｂから延びるコード（信号線）の先端に取り付けられたコネクタ（図示省略）が、作業テーブル３０に設けられたジャック３８に接続されることにより、キーボード１６６Ｂがジャック３８を介して画像処理部１６と電気的に接続される。
【００２８】
また、作業テーブル３０の作業面３０Ｕ上にはマウス４０が配置されている。マウス４０は、コード（信号線）が作業テーブル３０に設けられた孔４２を介して収納部３２内へ延設されており、画像処理部１６と接続されている。マウス４０は、不使用時はマウスホルダ４０Ａに収納され、使用時はマウスホルダ４０Ａから取り出されて、作業面３０Ｕ上に配置される。
【００２９】
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（スキャンデータ）が入力されると共に、デジタルカメラでの撮影によって得られた画像データ、フィルム画像以外の原稿（例えば反射原稿等）をスキャナで読み取ることで得られた画像データ、コンピュータで生成された画像データ等（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（例えば、メモリカード等の記憶媒体を介して入力したり、通信回線を介して他の情報処理機器から入力する等）ことも可能なように構成されている。
【００３０】
画像処理部１６は、入力された画像データに対して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（例えばメモリカード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。
【００３１】
レーザプリンタ部１８はＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光源を備えており、画像処理部１６から入力された記録用画像データに応じて変調したレーザ光を印画紙に照射して、走査露光によって印画紙に画像を記録する。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。
【００３２】
（ラインＣＣＤスキャナの構成）
図３に示すように、ラインＣＣＤスキャナ１４の光学系は、作業テーブル３０の下方に配置された光源部４６、作業テーブル３０に支持された拡散ボックス５３、作業テーブル３０上にセットされ読取対象の写真フィルム２２を搬送するフィルムキャリア３８、及び作業テーブル３０を挟んで光源部４６の反対側に配置された読取部５４を備えている。
【００３３】
光源部４６は金属製のケーシング４７内に収容されており、ケーシング４７の内部には、ハロゲンランプ等から成るランプ４８が配置されている。ランプ４８の周囲にはリフレクタ４９が設けられており、ランプ４８から射出された光の一部はリフレクタ４９によって反射され、一定の方向へ射出される。リフレクタ４９の光射出側には、リフレクタ４９からの射出光の光軸Ｌに沿って、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ５０、絞り５０、ターレット５２が順に設けられている。ターレット５２にはネガフィルム用のバランスフィルタ及びリバーサルフィルム用のバランスフィルタが嵌め込まれており、これらのバランスフィルタを選択的に光軸Ｌ上に位置させることにより、読取対象の写真フィルムの種類（ネガフィルム／リバーサルフィルム）に応じて、光源部４６から射出される光の色成分を適切に調整可能とされている。
【００３４】
拡散ボックス５３は、上方へ向けて、写真フィルム２２の搬送方向に沿った幅が徐々に小さくなり、該搬送方向に直交する方向（写真フィルム２２の幅方向）に沿った幅が徐々に大きくなる（図示省略）形状とされている。拡散ボックス５３の光入射側及び光射出側には光拡散板（図示省略）が各々取付けられている。拡散ボックス５３に入射された光は、フィルムキャリア３８（すなわち写真フィルム２２）に向けて、写真フィルム２２の幅方向を長手方向とするスリット光とされ、また光拡散板によって拡散光とされて射出される。拡散ボックス５３は、フィルムキャリア３８と同様に読取対象の写真フィルム２２の種類毎に用意されており、読取対象の写真フィルム２２の種類に応じて選択される。
【００３５】
フィルムキャリア３８の光軸Ｌに対応する位置には、写真フィルム２２の幅方向に沿った長さが写真フィルム２２の幅より長くされたスリット状の開口（図示省略）が設けられている。拡散ボックス５３から射出されたスリット光は、フィルムキャリア３８にセットされている読取対象の写真フィルム２２に照射され、写真フィルム２２を透過した光が読取部５４へ射出される。また、フィルムキャリア３８は、拡散ボックス５３からのスリット光が照射される位置（読取位置）で写真フィルム２２が湾曲するように、写真フィルム２２をガイドする図示しないガイドが設けられている。これにより、読取位置での写真フィルム２２の平面性が確保される。
【００３６】
読取部５４はケーシング５５内部に収容されている。ケーシング５５の内部には、ラインＣＣＤ１１６が取付けられた載置台５６が設けられており、載置台５６からは支持レール５７が複数本垂下されている。支持レール５７には、作業テーブル３０と接近離間する方向（図３の矢印Ａ方向）にスライド移動可能にレンズユニット５８が支持されている。作業テーブル３０には支持フレーム５９が立設されており、載置台５６は、支持フレーム５９に取り付けられたガイドレール（図示省略）に、作業テーブル３０と接近離間する方向Ｂにスライド移動可能に支持されている。レンズユニット５８は複数枚のレンズから成り、複数枚のレンズの間にはレンズ絞り５９が設けられている。
【００３７】
また、ラインＣＣＤ１１６の光入射側にはＣＣＤシャッタ６１が設けられている。ＣＣＤシャッタ６１にはＮＤフィルタが取付けられており（図示省略）、ラインＣＣＤ１１６に入射される光を遮光する全閉状態、ラインＣＣＤ１１６に光を入射させる全開状態、ラインＣＣＤ１１６に入射される光をＮＤフィルタによって減光する減光状態の何れかに切り替わるようになっている。
【００３８】
図４（Ａ）に示すように、ラインＣＣＤ１１６にはセンシング部が間隔を空けて互いに平行に３ライン設けられている（図４（Ａ）のセンシング部１１７Ｒ、１１７Ｇ、１１７Ｂ参照）。センシング部１１７Ｒ、１１７Ｇ、１１７Ｂは、フォトダイオード等の光電変換素子とＣＣＤセルとから成る読取セルが一列に多数（例えば５０６０個）配置されて各々構成されており、センシング部１１７Ｒの光入射側にはＲの色分解フィルタが、センシング部１１７Ｇの光入射側にはＧの色分解フィルタが、センシング部１１７Ｂの光入射側にはＢの色分解フィルタが各々取付けられている（所謂３ラインカラーＣＣＤ）。ラインＣＣＤ１１６は、各センシング部１１７の受光面がレンズユニット４０の結像点位置に一致するように配置されている。
【００３９】
また、各センシング部１１７の近傍には、多数のＣＣＤセルから成る転送部１１８Ｒ、１１８Ｇ、１１８Ｂが各センシング部１１７に対応して各々設けられている。各転送部１１８には出力端１１９Ｒ、１１９Ｇ、１１９Ｂが各々接続されている。各センシング部１１７の各読取セルに蓄積された電荷は、対応する転送部１１８によりインターライン方式で順に転送され、各出力端１１９を介して画像信号として順に出力される。なお以下では、センシング部１１７Ｒ及びセンシング部１１７Ｒに対応する転送部１１８ＲをＲラインセンサ１１６Ｒ、センシング部１１７Ｇ及びセンシング部１１７Ｇに対応する転送部１１８ＧをＧラインセンサ１１６Ｇ、センシング部１１７Ｂ及びセンシング部１１７Ｂに対応する転送部１１８ＢをＢラインセンサ１１６Ｂと称する（図５も参照）。
【００４０】
更に、本実施形態に係るラインＣＣＤ１１６は電子シャッタ機能を備えているが、この電子シャッタ機能の作動タイミング（電子シャッタ制御信号によって規定される各読取セルへの電荷の蓄積の開始及び終了のタイミング、及び移送ゲートトリガ信号によって規定される読取セルから転送部１１８のＣＣＤセルへの電荷の転送タイミング）については、各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂ毎に、センシング部１１７の一端部側を基準として、３ｎ−２番目の各読取セルで構成される読取セル群Ａ、３ｎ−１番目の各読取セルで構成される読取セル群Ｂ、３ｎ番目の各読取セルで構成される読取セル群Ｃを単位として（但し、ｎ＝1,2,3,…) 、独立に制御可能とされている（図４（Ｂ）も参照：図では読取セル群毎に区別して各読取セルを示しており、図中の「ｊ」はＲ、Ｇ、Ｂの何れかを表している）なお、転送部１１８から外部への電荷の転送タイミングについては、転送クロック信号に基づきラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂ単位で独立に制御可能とされている。
【００４１】
また、ラインＣＣＤ１１６は、ＣＣＤセルの飽和領域を越えた過大な光量の光が入射されてＣＣＤセルに過剰電荷が発生した場合に該過剰電荷を基板側に排出する構造、所謂オーバフロードレイン構造を有しており、過剰電荷がフォトダイオードを介して溢れ出すことにより、過剰電荷が周辺の信号電荷（隣接するＣＣＤセルに蓄積されている電荷や、転送されている電荷）に偽信号として重畳するブルーミングを抑制する、耐ブルーミング特性を有している。なお、耐ブルーミング特性を有するＣＣＤは、ビデオカメラ用のＣＣＤとして広範に用いられている。
【００４２】
ラインＣＣＤ１１６にはタイミングジェネレータ６４が接続されている。タイミングジェネレータ６４は、ラインＣＣＤスキャナ１４全体の制御を司るマイクロプロセッサ６６に接続されており、マイクロプロセッサ６６からの指示に従って、ラインＣＣＤ１１６を動作させるための各種のタイミング信号（電子シャッタ制御信号、移送ゲートトリガ信号、転送クロック制御信号）を生成し、ラインＣＣＤ１１６に入力する。なお、電子シャッタ制御信号、移送ゲートトリガ信号については、ラインＣＣＤ１１６の各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂの各読取セル群（読取セル群Ａ〜Ｃ）毎に別々に生成する。またタイミングジェネレータ６４は、その他の機器（後述するＡ／Ｄ変換器８２等）を動作させるための各種のタイミング信号（クロック信号）も発生する。
【００４３】
マイクロプロセッサ６６には、ＲＡＭ７０（例えばＳＲＡＭ）及びＲＯＭ７２（例えば記憶内容を書換え可能なＲＯＭ）がバス６８を介して接続されている。またマイクロプロセッサ６６は、バス６８及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路８２を介して画像処理部１６に接続されており、読取対象の写真フィルム２２の読取条件等が画像処理部１６から通知される。マイクロプロセッサ６６は、通知された読取条件に基づいてラインＣＣＤスキャナ１４の各部の動作を制御すると共に、ラインＣＣＤ１１６の動作タイミング（各ラインセンサの各読取セル群毎の電荷蓄積時間等）を決定し、タイミングジェネレータ６４による各種のタイミング信号の生成を制御する。
【００４４】
一方、ラインＣＣＤ１１６の信号出力端は、増幅器７６を介してＡ／Ｄ変換器７８に接続されており、ラインＣＣＤ１１６から出力された信号は、増幅器７６で増幅されＡ／Ｄ変換器７８でディジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器７８の出力端は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）８０、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路８２を順に介して画像処理部１６に接続されている。ＣＤＳ８０では、フィードスルー信号のレベルを表すフィードスルーデータ及び画素信号のレベルを表す画素データを各々サンプリングし、各画素毎に画素データからフィードスルーデータを減算する。そして、演算結果（各ＣＣＤセルでの蓄積電荷量に正確に対応する画素データ）を、Ｉ／Ｆ回路８２を介してスキャン画像データとして画像処理部１６へ順次出力する。
【００４５】
なお、ラインＣＣＤ１１６からはＲ、Ｇ、Ｂの測光信号が並列に出力されるので、増幅器７６、Ａ／Ｄ変換器７８、ＣＤＳ８０から成る信号処理系も３系統設けられており、Ｉ／Ｆ回路８２からは、スキャン画像データとしてＲ、Ｇ、Ｂの画像データが並列に、画像処理部１６に入力される。
【００４６】
（画像処理部の構成）
次に画像処理部１６の構成について図６を参照して説明する。画像処理部１６は、ラインＣＣＤスキャナ１４から入力されるＲ、Ｇ、Ｂのデータに対応してラインスキャナ補正部１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂが設けられている。ラインスキャナ補正部１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂは互いに同一の構成であり、以下ではこれらを区別せずに「ラインスキャナ補正部１２２」と総称する。
【００４７】
ラインスキャナ補正部１２２は、ラインＣＣＤが写真フィルムを読み取ることによってラインＣＣＤスキャナ１４からスキャンデータが入力されると、入力されたスキャンデータから各画素毎に対応するセルの暗出力レベルを減ずる暗補正、暗補正を行ったデータを写真フィルムの濃度を表すデータに対数変換する濃度変換、写真フィルムを照明する光の光量むらに応じて前記濃度変換を行ったデータを画素単位で補正するシェーディング補正、該シェーディング補正を行ったデータのうち入射光の光量に正確に対応した信号が出力されないセル（所謂欠陥画素）のデータを周囲の画素のデータから補間して新たに生成する欠陥画素補正の各処理を順に行う。
【００４８】
ラインスキャナ補正部１２２の出力端はセレクタ１３２の入力端に接続されており、ラインスキャナ補正部１２２で前記各処理が施されたデータは、スキャンデータとしてセレクタ１３２に入力される。また、セレクタ１３２の入力端は入出力コントローラ１３４のデータ出力端にも接続されており、入出力コントローラ１３４からは、外部から入力されたファイル画像データがセレクタ１３２に入力される。セレクタ１３２の出力端は入出力コントローラ１３４、イメージプロセッサ部１３６Ａ、１３６Ｂのデータ入力端に各々接続されている。セレクタ１３２は、入力された画像データを、入出力コントローラ１３４、イメージプロセッサ部１３６Ａ、１３６Ｂの各々に選択的に出力可能とされている。
【００４９】
イメージプロセッサ部１３６Ａは、メモリコントローラ１３８、イメージプロセッサ１４０、３個のフレームメモリ１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃを備えている。フレームメモリ１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃは各々１フレーム分以上のフィルム画像の画像データを記憶可能な容量を有しており、セレクタ１３２から入力された画像データは、メモリコントローラ１３８により、３個のフレームメモリ１４２の何れかに記憶される。
【００５０】
イメージプロセッサ１４０は、フレームメモリ１４２に記憶された画像データを取込み、階調変換、色変換、画像の超低周波輝度成分の階調を圧縮するハイパートーン処理、粒状を抑制しながらシャープネスを強調するハイパーシャープネス処理等の各種の画像処理を行う。なお、上記の画像処理の処理条件は、オートセットアップエンジン１４４（後述）によって自動的に演算され、演算された処理条件に従って画像処理が行われる。イメージプロセッサ１４０は入出力コントローラ１３４に接続されており、画像処理を行った画像データは、フレームメモリ１４２に一旦記憶された後に、所定のタイミングで入出力コントローラ１３４へ出力される。なお、イメージプロセッサ部１３６Ｂは、上述したイメージプロセッサ部１３６Ａと同一の構成であるので説明を省略する。
【００５１】
ところで、本実施形態では個々のフィルム画像に対し、ラインＣＣＤスキャナ１４において異なる解像度で２回の読み取りを行う。１回目の比較的低解像度での読み取り（以下、プレスキャンという）では、ラインＣＣＤ１１６によって写真フィルムの全面を読み取るが、このとき各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂの読取セル群Ａ〜Ｃは、互いに異なる電荷蓄積時間で電荷を蓄積するように制御される（詳細は後述）。従って、プレスキャンでは、読取セル群Ａ〜Ｃ毎により、互いに異なる３種類の読取条件での写真フィルムの全面の読み取りが同時に行われる。プレスキャンによって得られたデータ（プレスキャンデータ）は、セレクタ１３２を介して入出力コントローラ１３４へ出力され、更に入出力コントローラ１３４に接続されたオートセットアップエンジン１４４に出力される。
【００５２】
オートセットアップエンジン１４４は、ＣＰＵ１４６、ＲＡＭ１４８（例えばＤＲＡＭ）、ＲＯＭ１５０（例えば記憶内容を書換え可能なＲＯＭ）、入出力ポート１５２を備え、これらがバス１５４を介して互いに接続されて構成されている。オートセットアップエンジン１４４は、入出力コントローラ１３４から入力されたプレスキャンデータに基づいてフィルム画像のコマ位置を判定し、フィルム画像に対応する領域のデータ（プレスキャン画像データ）を抽出し、プレスキャン画像データからフィルム画像の種別（サイズや濃度等）を判定する。そして、ラインＣＣＤスキャナ１４による２回目の比較的高解像度での読み取り（以下、ファインスキャンという）における読取条件を各フィルム画像毎に決定し、各フィルム画像のコマ位置、種別及び読取条件をラインＣＣＤスキャナ１４に出力する。
【００５３】
また、オートセットアップエンジン１４４は、複数コマ分のフィルム画像のプレスキャン画像データに基づいて、ファインスキャンによって得られる画像データ（ファインスキャン画像データ）に対する画像処理の処理条件を演算し、演算した処理条件をイメージプロセッサ部１３６のイメージプロセッサ１４０へ出力する。この画像処理の処理条件の演算では、撮影時の露光量、撮影光源種やその他の特徴量から類似のシーンを撮影した複数のフィルム画像が有るか否か判定し、類似のシーンを撮影した複数のフィルム画像が有った場合には、これらのフィルム画像のファインスキャン画像データに対する画像処理の処理条件が同一又は近似するように決定する。
【００５４】
なお、画像処理の最適な処理条件は、画像処理後の画像データを、レーザプリンタ部１８における印画紙への画像の記録に用いるのか、外部へ出力するのか等によっても変化する。画像処理部１６には２つのイメージプロセッサ部１３６Ａ、１３６Ｂが設けられているので、例えば、画像データを印画紙への画像の記録に用いると共に外部へ出力する等の場合には、オートセットアップエンジン１４４は各々の用途に最適な処理条件を各々演算し、イメージプロセッサ部１３６Ａ、１３６Ｂへ出力する。これにより、イメージプロセッサ部１３６Ａ、１３６Ｂでは、同一のファインスキャン画像データに対し、互いに異なる処理条件で画像処理が行われる。
【００５５】
入出力コントローラ１３４はＩ／Ｆ回路１５６を介してレーザプリンタ部１８に接続されている。画像処理後の画像データを印画紙への画像の記録に用いる場合には、イメージプロセッサ部１３６で画像処理が行われた画像データは、入出力コントローラ１３４からＩ／Ｆ回路１５６を介し記録用画像データとしてレーザプリンタ部１８へ出力される。また、オートセットアップエンジン１４４はパーソナルコンピュータ１５８に接続されている。画像処理後の画像データを画像ファイルとして外部へ出力する場合には、イメージプロセッサ部１３６で画像処理が行われた画像データは、入出力コントローラ１３４からオートセットアップエンジン１４４を介してパーソナルコンピュータ１５８に出力される。
【００５６】
パーソナルコンピュータ１５８は、ＣＰＵ１６０、メモリ１６２、ディスプレイ１６４及びキーボード１６６（図２も参照）、ハードディスク１６８、ＣＤ−ＲＯＭドライバ１７０、搬送制御部１７２、拡張スロット１７４、画像圧縮／伸長部１７６を備えており、これらがバス１７８を介して互いに接続されて構成されている。搬送制御部１７２はフィルムキャリア３８に接続されており、フィルムキャリア３８による写真フィルム２２の搬送を制御する。また、フィルムキャリア３８にＡＰＳフィルムがセットされた場合には、フィルムキャリア３８がＡＰＳフィルムの磁気層から読み取った情報（例えばプリントサイズ等）が入力される。
【００５７】
また、メモリカード等の情報記憶媒体に対してデータの読出し／書込みを行うドライバ（図示省略）や、他の情報処理機器と通信を行うための通信制御装置は、拡張スロット１７４を介してパーソナルコンピュータ１５８に接続される。入出力コントローラ１３４から外部への出力用の画像データが入力された場合には、前記画像データは拡張スロット１７４を介して画像ファイルとして外部（前記ドライバや通信制御装置等）に出力される。また、拡張スロット１７４を介して外部からファイル画像データが入力された場合には、入力されたファイル画像データは、オートセットアップエンジン１４４を介して入出力コントローラ１３４へ出力される。この場合、入出力コントローラ１３４では入力されたファイル画像データをセレクタ１３２へ出力する。
【００５８】
（作用）
次に本実施形態の作用として、写真フィルム２２に対するプレスキャンについて、画像処理部１６のオートセットアップエンジン１４４で実行されるプレスキャン制御処理の内容を示す図８のフローチャートを参照しながら説明する。なお、このプレスキャン制御処理は、ラインＣＣＤスキャナ１４のフィルムキャリア３８に読取対象の写真フィルム２２がセットされている状態で実行される。
【００５９】
ステップ２５０では、ラインＣＣＤスキャナ１４に対し、ラインＣＣＤ１１６の各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂの各読取セル群Ａ〜Ｃの電荷蓄積時間を含む、予め定められたプレスキャン時の読取条件を通知し、読取対象の写真フィルム２２に対するプレスキャンを指示する。なお、本実施形態では、プレスキャン時の読取条件のうち、読取セル群Ａの電荷蓄積時間ｔ_A 、読取セル群Ｂの電荷蓄積時間ｔ_B 、読取セル群Ｃの電荷蓄積時間ｔ_C をｔ_A ＞ｔ_B ＞ｔ_C となるように定めている。次のステップ２５２では、ＲＡＭ１４８等のメモリに所定量以上のプレスキャンデータ PScanData_j （但し、ｊはＲ、Ｇ、Ｂの何れかを表す）が蓄積されたか否か判定し、判定が肯定される迄待機する。
【００６０】
一方、読取対象の写真フィルム２２に対する読取条件が通知されると、ラインＣＣＤスキャナ１４のマイクロプロセッサ４６は、通知された読取条件に基づいて、写真フィルム２２の搬送速度、絞り５１の位置を決定し、決定した搬送速度で写真フィルム２２が搬送されるようにフィルムキャリア３８を制御すると共に、決定した位置へ絞り５１を移動させる。また、画像処理部１６から各ラインセンサの各読取セル群を単位として通知された電荷蓄積時間に基づいて、電荷の蓄積開始のタイミング及び蓄積終了のタイミングを各ラインセンサの各読取セル群毎に決定し、決定したタイミングを表すデータをタイミングジェネレータ６４へ出力する。これにより、タイミングジェネレータ６４からは、ラインＣＣＤ１１６の３個のラインセンサの各々に対し、例として図８に示すような３種類の電子シャッタ制御信号、３種類の移送ゲートトリガ信号、及び転送クロック信号を各々出力する。
【００６１】
ラインＣＣＤ１１６の各読取セルは、電子シャッタ制御信号（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）がハイレベルになっている間は電荷を蓄積しない（光電変換素子による光電変換によって発生した電荷が基板側に排出する）状態となっているが、電荷の蓄積を開始すべきタイミングが到来し電子シャッタ制御信号がローレベルになると電荷を蓄積する状態に切り替わり、光電変換素子による光電変換によって発生した電荷の蓄積を開始する。
【００６２】
また、移送ゲートトリガ信号（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）がハイレベルになると、各読取セルから転送部１１８の各ＣＣＤセルへの蓄積電荷の転送が開始され、移送ゲートトリガ信号がハイレベルとなっている期間中は転送部１１８Ｂへの電荷の転送が継続される（移送ゲートトリガ信号がハイレベルとなっている期間中に受光した光が光電変換されることによって生じた電荷も転送部へ転送される）。そして、電荷の蓄積を終了すべきタイミングが到来し移送ゲートトリガ信号がローレベルになると転送部１１８への電荷の転送を終了する。
【００６３】
転送部１１８へ転送された電荷は、転送クロック信号（図８（Ｄ）参照）が入力されると、転送クロック信号に同期したタイミングで、転送部１１８から出力端１１９を介して画像信号として外部へ転送される。上記により１ライン分の写真フィルム２２の読み取りが完了する。写真フィルム２２が一定速度で搬送されている状態で上記動作が繰り返されることにより、各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂによって写真フィルム２２の読み取りがＲ、Ｇ、Ｂ同時に行われる。
【００６４】
ところで、図８（Ａ）〜（Ｃ）には、単一のラインセンサに入力される３種類の電子シャッタ制御信号及び３種類の移送ゲートトリガ信号を各々示している。すなわち、図８（Ａ）は読取セル群Ａに属する各読取セルの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ制御信号及び移送ゲートトリガ信号を、図８（Ｂ）は読取セル群Ｂに属する各読取セルの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ制御信号及び移送ゲートトリガ信号を、図８（Ｃ）は読取セル群Ｃの各読取セルの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ制御信号及び移送ゲートトリガ信号を示している。
【００６５】
図８より明らかなように、本実施形態では、プレスキャン時に各読取セル群に対応する電子シャッタ制御信号がハイレベルからローレベルに変化するタイミングを互いに異ならせることで、各読取セル群Ａ〜Ｃ毎に電荷蓄積時間（読取条件を構成する各種のパラメータの１つ）を互いに異ならせている。なお、これに代えて移送ゲートトリガ信号がハイレベルからローレベルに変化するタイミングを互いに異ならせてもよい。これにより、写真フィルム２２のプレスキャン時には、互いに異なる３種類の読取条件での写真フィルム２２の読み取りが同時に行われることになり、ラインＣＣＤ１１６の各ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂからは、画像信号として、３種類の読取条件に対応する３種類の画像信号が混在している信号が出力される。
【００６６】
本実施形態では、各読取セル群Ａ〜Ｃの電荷蓄積時間を（ｔ_A ＞ｔ_B ＞ｔ_C ）としているので、読取対象の写真フィルム２２に記録されているフィルム画像を読み取ったときに各読取セル群Ａ〜Ｃに蓄積される電荷量は、図９にヒストグラムで示すように、読取セル群Ｂの蓄積電荷量の分布範囲を基準にして、読取セル群Ａの蓄積電荷量の分布は高電荷量側にシフトし（図９では、読取セル群Ａを構成する読取セルの一部で蓄積電荷の飽和が生じている場合を示している）、読取セル群Ｃの蓄積電荷量の分布は低電荷量側にシフトする。従って、概念的には、読取セル群Ａからはフィルム画像の濃度が比較的低濃度に見え、読取セル群Ｃからはフィルム画像の濃度が比較的高濃度に見え、読取セル群Ｂからは、フィルム画像の濃度が読取セル群Ａから見える濃度と読取セル群Ｃから見える濃度の中間的な濃度に見えることになる（図９の画像Ａ〜画像Ｃ参照）。
【００６７】
このように、ラインＣＣＤ１１６は読取センサに対応しており、タイミングジェネレータ６４、マイクロプロセッサ６６及びオートセットアップエンジン１４４は読取条件制御手段に対応している。
【００６８】
ラインＣＣＤ１１６が読取対象の写真フィルム２２を順に読み取ることによってラインＣＣＤ１１６から順に出力される画像信号（３種類の画像信号が混在している信号）は、増幅器７６、Ａ／Ｄ変換器７８、ＣＤＳ８０、Ｉ／Ｆ回路８２、ラインスキャナ補正部１２２、セレクタ１３２、入出力コントローラ１３４を介してオートセットアップエンジン１４４に入力され、プレスキャンデータ PScanData_j としてＲＡＭ１４８等のメモリに順に蓄積される。プレスキャンデータ PScanData_j がメモリに所定量以上蓄積されるとプレスキャン制御処理（図７）のステップ２５２の判定が肯定され、ステップ２５４へ移行する。なお、ステップ２５４移行の処理は本発明の出力手段に対応している。
【００６９】
ステップ２５４では、蓄積されたプレスキャンデータ PScanData_j を、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色毎に、読取セル群Ａから出力された画像信号に対応するデータ、読取セル群Ｂから出力された画像信号に対応するデータ、及び読取セル群Ｃから出力された画像信号に対応するデータに分離し、読取セル群Ａに対応するプレスキャンデータPScanDataA_j 、読取セル群Ｂに対応するプレスキャンデータPScanDataB_j 、読取セル群Ｃに対応するプレスキャンデータPScanDataC_j を取得する。
【００７０】
次のステップ２５６では、写真フィルムに記録されているフィルム画像のエッジ位置（画像外縁の位置）を判定し、判定したエッジ位置から画面位置（コマ位置）を判定し、画面位置の判定結果に基づいて、プレスキャンデータから１コマ分のフィルム画像に対応する画像データ（フィルム画像データ）を切り出すことを、プレスキャンデータデータPScanDataA_j ，PScanDataB_j ，PScanDataC_j に対して各々行う。これにより、プレスキャンデータＡ〜Ｃから、同一のフィルム画像を表す３種類の画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j （本発明に係る複数種の読取データに相当）が抽出される。
【００７１】
ところで、画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j が表すフィルム画像の濃度は相対濃度（読取セルの蓄積電荷量に対応する値）であるので、次のステップ２５８では、相対濃度を絶対濃度に変換するための絶対濃度変換条件に従って画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j を各々変換することにより、画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j を、フィルム画像の絶対濃度を表す画像データへ変換（規格化）する。本実施形態では、各読取セル群毎に読取条件（電荷蓄積時間）を異ならせているので、絶対濃度変換条件についても各読取セル群毎の読取条件（電荷蓄積時間）に応じて各読取セル群毎（各画像データ毎）に定められており、読取セル群Ａ〜Ｃに対応する画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j 毎に異なる変換条件で絶対濃度への変換が行われる。なお、このステップ２５８は、請求項３に記載の「読取条件の相違に起因する読取データの差異を予め補正する」ことに対応している。
【００７２】
ステップ２６０では、最長の蓄積時間ｔ_A でフィルム画像の読み取りを行った結果に相当する画像データImageA_j から、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色毎に最小濃度Ｄ_min j を求める。なお、この最小濃度Ｄ_min j は請求項２、請求項４、請求項５に記載の特徴量に対応している。次のステップ２６２では、読取対象の写真フィルム２２がネガフィルムかリバーサルフィルムかを判定する。
【００７３】
読取対象の写真フィルム２２がネガフィルムの場合にはステップ２６４へ移行する。画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j は、互いに異なる読取セル群がフィルム画像の読み取りを行うことで得られた画像データであるので、各画像データが表す各画素のフィルム画像上での実際の位置は、各画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j 毎に互いに異なっている。このため、ステップ２６４では、画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j のフィルム画像上での画素位置が互いに一致するように画像データを補正する。この補正は、例えば画像データImageB_j の画素位置を基準として、画像データImageA_j ，ImageC_j の各々について、前記基準位置におけるＲ、Ｇ、Ｂの濃度値を補間演算によって求めることで行うことができる。
【００７４】
このステップ２６４は、請求項１に記載の「読取データの画素位置の差異を補正」することに対応している。なお、上記の画素位置の補正は、画像データの合成を行った場合に、画素位置の相違に起因する画質の劣化を抑制するためのものであるので、画像データの合成を行う場合に、合成対象の画像データに対してのみ、上記の補正を行うようにしてもよい。
【００７５】
次のステップ２６６では、ＲＯＭ１５０等に予め記憶されている合成割合判定マップを取り込む。この合成割合判定マップは、例として図１０（Ａ）に示すように、画像の最小濃度Ｄ_min j と、３種類の画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の合成割合（重み係数）と、の関係をＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に定めたものであり、図１０（Ａ）において、α_A は画像データImageA_j ，に対する重み係数、α_B は画像データImageB_j に対する重み係数、α_C は画像データImageC_j に対する重み係数を各々表している。
【００７６】
ステップ２６８では、ステップ２６０で求めた最小濃度Ｄ_minj に基づき、ステップ２６６で取り込んだ合成割合判定マップに従って画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の合成割合（画像データImageA_j，ImageB_j，ImageC_jに対する重み係数α_A、α_B、α_C）を判定する。そして、次のステップ２７０では、先に判定した合成割合（重み係数α_A、α_B、α_C）に基づき、次の（１）式に従って、画像データImageA_j，ImageB_j，ImageC_jを画素単位で重み付けして合成し、合成画像データSpimage_jを求める。なお、ステップ２６８、２７０は請求項４の発明に対応している。
【００７７】

但し、ｘは各画素を識別する符号である。
【００７８】
最小濃度Ｄ_min j が極端に低い超低濃度域内の値の場合、すなわちフィルム画像中に素抜け又は素抜けに近い部分が有る場合には、短い電荷蓄積時間でフィルム画像の読み取りを行わないと、読取セルで蓄積電荷の飽和が生ずる可能性が高い。これに対して本実施形態に係る合成割合判定マップは、図１０（Ａ）からも明らかなように、最小濃度Ｄ_min j が超低濃度域内の値の場合には、重み係数α_A 、α_B が各々「０」、重み係数α_C のみが「１」とされているので、（１）式より、読取セル群Ｃが最短の電荷蓄積時間ｔ_C でフィルム画像の読み取りを行うことによって得られた最適な画像データImageC_j が合成画像データ Spimage_j として設定されることになる。
【００７９】
また、最小濃度Ｄ_min j が極端に高い超高濃度域内の値の場合、すなわちフィルム画像全体の濃度が極端に高いと推定される場合には、電荷蓄積時間を長くしないとフィルム画像を精度良く読み取ることができない。これに対して本実施形態に係る合成割合判定マップは、最小濃度Ｄ_min j が超高濃度域内の値の場合には、重み係数α_B 、α_C が各々「０」、重み係数α_A のみが「１」とされているので、（１）式より、読取セル群Ａが最長の電荷蓄積時間ｔ_A でフィルム画像の読み取りを行うことによって得られた最適な画像データImageA_j が合成画像データ Spimage_j として設定されることになる。
【００８０】
また、最小濃度Ｄ_min j が中間的な濃度域（中濃度域）内の値の場合には、電荷蓄積時間を長くし過ぎると読取セルで蓄積電荷の飽和が生じ、電荷蓄積時間を短くし過ぎるとフィルム画像の読取精度が不足する。これに対して本実施形態に係る合成割合判定マップは、最小濃度Ｄ_min j が中濃度域内の値の場合には、重み係数α_A 、α_C が各々「０」、重み係数α_B のみが「１」とされているので、（１）式より、読取セル群Ｂが中間的な電荷蓄積時間ｔ_B でフィルム画像の読み取りを行うことによって得られた最適な画像データImageB_j が合成画像データ Spimage_j として設定されることになる。
【００８１】
更に、本実施形態に係る合成割合判定マップは、最小濃度Ｄ_min j が超低濃度域と中濃度域の間に相当する低濃度域内の値の場合には、重み係数α_A のみが「０」、重み係数α_B 、α_C は「０」より大、かつ「１」より小で、（α_B ＋α_C ＝１）とされているので、最小濃度Ｄ_min j が上記濃度域内の値である場合には、（１）式より、画像データImageB_j と画像データImageC_j を合成した画像データが合成画像データ Spimage_j として設定される。また、最小濃度Ｄ_min j が低濃度域内の値である場合、最小濃度Ｄ_min j の値が大きくなるに従って重み係数α_B の値が大きくなるように合成割合判定マップが定められているので、最小濃度Ｄ_min j が低濃度域内の何れの値の場合にも、最小濃度Ｄ_min j の値に応じて画像データImageB_j と画像データImageC_j の合成割合が変更されることで、最小濃度Ｄ_min j に応じた最適な合成画像データ Spimage_j が得られる。
【００８２】
更に、本実施形態に係る合成割合判定マップは、最小濃度Ｄ_min j が超高濃度域と中濃度域の間に相当する高濃度域内の値の場合には、重み係数α_C のみが「０」、重み係数α_B 、α_A は「０」より大、かつ「１」より小で、（α_A ＋α_B ＝１）とされているので、最小濃度Ｄ_min j が高濃度域内の値である場合には、（１）式より、画像データImageA_j と画像データImageB_j を合成した画像データが合成画像データ Spimage_j として設定される。また、最小濃度Ｄ_min j が高濃度域内の値である場合、最小濃度Ｄ_min j の値が大きくなるに従って重み係数α_A の値が大きくなるように合成割合判定マップが定められているので、最小濃度Ｄ_min j が高濃度域内の何れの値の場合にも、最小濃度Ｄ_min j の値に応じて画像データImageA_j と画像データImageB_j の合成割合が変更されることで、最小濃度Ｄ_min j に応じた最適な合成画像データ Spimage_j が得られる。
【００８３】
次のステップ２７２では、（１）式によって得られた合成画像データ Spimage_j をプレスキャン画像データとして出力し、ステップ２８０へ移行する。ステップ２８０では、読取対象の写真フィルムに記録された全てのフィルム画像に対して上記の処理を行ったか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ２５４に戻り、ステップ２５４以降の処理を繰り返す。これにより、読取対象の写真フィルム２２（ネガフィルム）に記録された全てのフィルム画像に対してステップ２５４〜２７２の処理が行われ、各フィルム画像のプレスキャン画像データとして合成画像データ Spimage_j が各々出力されることになる。そして、ステップ２８０の判定が肯定されるとプレスキャン制御処理を終了する。
【００８４】
一方、処理対象の写真フィルム２２がリバーサルフィルムである場合には、ステップ２６２からステップ２７４へ移行し、ＲＯＭ１５０等に予め記憶されている出力データ判定マップを取り込む。この出力データ判定マップは、例として図１０（Ｂ）に示すように、画像の最小濃度Ｄ_min （例えばＲ、Ｇ、Ｂ毎の最小濃度Ｄ_min j の平均値）の変化に対し、３種類の画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の何れを出力するかをＲ、Ｇ、Ｂ共通に定めたものである。本実施形態に係る出力データ判定マップは、図１０（Ｂ）から明らかなように、最小濃度Ｄ_min が濃度Ｄ₁ 以下のときには画像データImageC_j を出力し、最小濃度Ｄ_min が濃度Ｄ₁ よりも高くかつ濃度Ｄ₂ 以下のときには画像データImageB_j を出力し、最小濃度Ｄ_min が濃度Ｄ₂ よりも高いときには画像データImageC_j を出力するように定められている。
【００８５】
次のステップ２７６では、ステップ２６０で求めた最小濃度Ｄ_min j から最小濃度Ｄ_min を演算し、該最小濃度Ｄ_min に基づき、ステップ２７４で取り込んだ出力データ判定マップに従って、出力すべき画像データを画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の中から選択する。このステップ２７６は、請求項２に記載の最適な読取データの選択に対応している。ステップ２７８では、プレスキャン画像データとして、ステップ２７６で選択した画像データを出力する。
【００８６】
ステップ２７８の処理を行うとステップ２８０へ移行し、ステップ２８０の判定が肯定される迄、ステップ２５４〜２６２、ステップ２７４〜２８０を繰り返す。これにより、読取対象の写真フィルム２２（リバーサルフィルム）に記録された全てのフィルム画像に対してステップ２５４〜２６０、ステップ２７４〜２７８の処理が行われ、各フィルム画像のプレスキャン画像データとして、各々画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の何れかが選択的に出力されることになる。そして、ステップ２８０の判定が肯定されるとプレスキャン制御処理を終了する。
【００８７】
上記のプレスキャン制御処理によって出力された各フィルム画像のプレスキャン画像データは、各フィルム画像に対してファインスキャンを行う際の読取条件の演算、ファインスキャンを行うことによって得られる画像データ（ファインスキャン画像データ）に対する画像処理の処理条件の演算、該処理条件の検定等の処理に用いられる。
【００８８】
前述のように、プレスキャン画像データは、読取セル群Ａ〜Ｃにより互いに異なる読取条件でフィルム画像の読み取りが行われることで得られた画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j に基づいて、最小濃度Ｄ_min に応じて合成（又は選択）を行うことで得られた画像データ、すなわちフィルム画像を精度良く読み取ったに等しい画像データであるので、読取条件の演算や画像処理の処理条件の演算等の処理を高精度に行うことができると共に、濃度が極端に高い、或いは濃度が極端に高いフィルム画像が混在していた場合にも、プレスキャンを再度行う必要はない。
【００８９】
また、上記の各処理が終了すると、読取対象の写真フィルム２２に対してファインスキャンが行われるが、このファインスキャン時には、ラインセンサ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂ毎に、読取セル群Ａ〜Ｃに対して同一の電荷蓄積時間でフィルム画像の読み取りが行われるようにラインＣＣＤ１１６を制御する。従ってフィアンスタン時には、プレスキャン時よりも高解像度（本実施形態では３倍の解像度）でフィルム画像の読み取りが行われる。
【００９０】
なお、上記では読取セルを３つの群に分け、各読取セル群毎に読取条件（電荷蓄積時間）を異ならせた場合を説明したが、これに限定されるものではなく、４個以上の多数の群、或いは２個の群（例えばラインセンサのセンシング部の一端部側を基準として奇数番目の各読取セルで構成される読取セル群と偶数番目の各読取セルで構成される読取セル群等）に分けて、各群毎に読取条件を異ならせるようにしてもよい。
【００９１】
また、上記では画像データの合成に際し、画像単位で一定の合成割合（重み係数）で合成を行っていたが、これに限定されるものではなく、例えば読取セルを３つの群に分ける場合には、次の（２）式にも示すように、重み係数を画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j の何れかにおける各画素毎の濃度値((２）式ではImageX_j (x) で表現）に応じて画素単位で変更して画像の合成を行うようにしてもよい。
【００９２】
Spimage_j(x) ＝α_A(ImageX_j(x))×ImageA_j(x)
＋α_B(ImageX_j(x))×ImageB_j(x)
＋α_C(ImageX_j(x))×ImageC_j(x) …（２）
上記のようにして画像データを合成することは、請求項５の発明に対応している。
【００９３】
また、上記では読取対象の写真フィルムがリバーサルフィルムである場合に、互いに異なる複数種の読取条件での読み取りによって得られた複数種の画像データ（画像データImageA_j ，ImageB_j ，ImageC_j ）の中から、画像の最小濃度Ｄ_min に応じて選択的に画像データを出力するようにしていたが、これに限定されるものではなく、複数種の画像データを合成してプレスキャン画像データとして出力するようにしてもよい。但し、ネガフィルムは階調特性が比較的軟調（露光量−発色濃度特性を表す特性曲線の傾きが小さい）であるので１コマ当りの濃度範囲は狭い（例えばΔＤ=1.0〜1.5)が、フィルム種や撮影時の露光状態（アンダ露光／ノーマル露光／オーバ露光等）によって画像の濃度範囲が大きくシフトするために、ネガフィルムのプレスキャン時に複数種の読取条件での読み取りによって広い濃度範囲を読み取っている。これに対し、リバーサルフィルムは階調特性が硬調であるので、１コマ当りの読取濃度範囲を広く（例えばΔＤ=2.5以上）する必要がある。従って、リバーサルフィルムを読み取ることによって得られた複数種の画像データを合成してプレスキャン画像データとして出力する場合には、上記のように、複数種の画像データに対し、合成すべき画像データを各画素毎の濃度値に応じて画素単位で選択・合成してプレスキャン画像データとして出力する必要がある。また、先に説明したように、フィルム画像の相対濃度（読取セルの蓄積電荷量に対応する値）を表す画像データを、フィルム画像の絶対濃度を表す画像データへ変換（規格化）する際に、各読取セル群毎の読取条件の相違に起因する複数種の画像データの差異を補正しているが、この補正の精度が不足していると、前記読取条件の相違に起因する複数種の画像データの差異を補正しきれず、上記のようにリバーサルフィルムを読み取ることによって得られた複数種の画像データに対し、合成すべき画像データを各画素毎の濃度値に応じて画素単位で選択・合成してプレスキャン画像データとして出力する場合に、合成後の画像データが表す画像の階調が変化する恐れがある。従って、読取条件の相違に起因する複数種の画像データの差異の補正精度が低い等の場合には、特にリバーサルフィルムが読取対象であるときに、複数種の画像データの中から選択的に画像データを出力する形態を採用することが好ましい。
【００９５】
また、上記では写真フィルムに対してプレスキャンを行う際に、複数種の読取条件で同時にフィルム画像を読み取るようにしていたが、これに限定されるものではなく、例えば読取センサとして、ファインスキャンに要求される読み取りの解像度の数倍程度の解像度で読み取り可能な極めて多数の読取セルを有する読取センサを使用可能である等の場合には、プレスキャンを省略し、ファインスキャン時に複数種の読取条件で同時にフィルム画像を読み取るようにすることも可能である。
【００９６】
また、上記では読取対象の画像として、写真フィルムに記録されたフィルム画像を例に説明したが、これに限定されるものではなく、紙等の他の記録媒体に記録された画像の読み取りに適用することも可能であることは言うまでもない。
【００９７】
また、上記では読取センサとして、読取セルが一列に配列されたラインセンサ（詳しくは３ラインカラーセンサ）を用いていたが、これに限定されるものではなく、読取セルがマトリクス状に配置されたエリアセンサを用いてもよい。またＣＣＤセンサに代えてＭＯＳ型撮像素子等の他の読取センサを用いてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１及び請求項６記載の発明は、入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサに対し、個々の前記読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御し、読み取りによって得られた３種類の読取データから最適な読取データを選択して出力するか、又は少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力するようにしたので、読取対象画像の読み取り回数の増大を招くことなく、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる、という優れた効果を有する。
【００９９】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明において、最適な読取データを選択して出力する場合、複数種の読取データの少なくとも何れかから求まる読取対象画像の特徴量に基づいて前記選択を行うようにしたので、上記効果に加え、読取対象画像に最も適した読取条件に対応する読取データを正確に選択することができる、という効果を有する。
【０１０１】
請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、読取対象画像の特徴量に基づいて合成対象の各読取データの合成割合を決定し、合成対象の各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、決定した合成割合で一律に合成するようにしたので、上記効果に加え、読取対象画像に対する最適な読取条件が、複数種の読取条件の中間に相当する読取条件であった場合にも、読取対象画像を精度良く読み取ったに等しい画像データを得ることができる、という効果を有する。
【０１０２】
請求項５記載の発明は、請求項１の発明において、読取対象画像の特徴量に基づいて合成対象の各読取データの合成割合を画素単位で決定し、合成対象の各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、画素単位で決定した合成割合で各々合成するようにしたので、上記効果に加え、読取対象画像を、画素単位で最適な読取条件で読み取ったに等しい画像データを得ることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るディジタルラボシステムの概略ブロック図である。
【図２】ディジタルラボシステムの外観図である。
【図３】ラインＣＣＤスキャナの光学系の概略構成図である。
【図４】（Ａ）は本実施形態に係るラインＣＣＤの概略構成図、（Ｂ）はプレスキャン時に互いに異なる電荷蓄積時間で電荷蓄積（読み取り）が行われるラインＣＣＤの各読取セル群を区別して示す概念図である。
【図５】ラインＣＣＤスキャナの電気系の概略構成を示すブロック図である。
【図６】画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】オートセットアップエンジンで実行されるプレスキャン処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）乃至（Ｃ）は単一のラインセンサの各読取セル群の電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ制御信号及び移送ゲートトリガ信号、（Ｄ）は転送クロック信号を示すタイミングチャートである。
【図９】ラインＣＣＤの各読取セル群における蓄積電荷量のヒストグラムを示す線図、及び各読取セル群から見た読取対象画像を概念的に示すイメージ図である。
【図１０】（Ａ）は合成割合判定マップ、（Ｂ）は出力データ判定マップの一例を各々示す線図である。
【符号の説明】
１４ ラインＣＣＤスキャナ
１６ 画像処理部
１１６ ラインＣＣＤ
６４ タイミングジェネレータ
６６ マイクロプロセッサ
１４４ オートセットアップエンジン

Claims (6)

1. 読取対象画像からの光が各々入射され入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサと、
   個々の前記読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、前記複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御する読取条件制御手段と、
   個々の前記読取センサが読取対象画像を前記３種類の読取条件で各々読み取ることによって得られた３種類の読取データに対し、最適な読取データを選択して出力するか、又は前記３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力する出力手段と、
   を含む画像読取装置。
2. 前記最適な読取データを選択して出力する場合、前記出力手段は、前記３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる前記読取対象画像の特徴量に基づいて、前記最適な読取データを選択することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記読取データを合成して出力する場合、前記出力手段は、読取条件の相違に起因する合成対象の各読取データの差異を予め補正することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
4. 前記読取データを合成して出力する場合、前記出力手段は、前記３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる前記読取対象画像の特徴量に基づいて合成対象の各読取データの合成割合を決定し、前記各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、前記決定した合成割合で一律に合成することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
5. 前記読取データを合成して出力する場合、前記出力手段は、前記３種類の読取データの少なくとも何れかから求まる、前記読取対象画像を構成する各画素の特徴量に基づいて、合成対象の各読取データの合成割合を画素単位で決定し、前記各読取データを、互いに対応する画素のデータ毎に、前記画素単位で決定した合成割合で各々合成することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
6. 読取対象画像からの光が各々入射され入射光のうちの所定波長域の光に応じた電荷を蓄積する多数個の読取セルを備え、所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として読取条件を独立に制御可能で、かつ前記所定波長域が互いに異なる複数の読取センサに対し、個々の前記読取センサによって互いに異なる３種類の読取条件で読取対象画像が各々読み取られるように、前記複数の読取センサの所定の複数の読取セル又は個々の読取セルを単位として電荷蓄積時間を独立に制御し、
   個々の前記読取センサが読取対象画像を前記３種類の読取条件で各々読み取ることによって得られた３種類の読取データに対し、最適な読取データを選択して出力するか、又は前記３種類の読取データのうちの少なくとも２種類の読取データの画素位置の差異を補正した後に合成して出力する
   画像読取方法。

Images