JPH03139976A - トーンカーブ設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、原画像を読取って得られる画像データの階
調変換を行う際に用いられるトーンカーブ（階調変換曲
線）の設定方法に関する。

（従来の技術とその問題点） 製版用スキャナなどの画像処理装置においては、原画像
を光電走査によって読取って得られる画像データに階調
変換を施し、それによって所望の階調表現を持った記録
画像を得るようにしている。

そして、このような階調変換を行うにあたっては、固定
されたトーンカーブを用いるのではなく、処理すべき原
画像の特、徴に応じたトーンカーブを使用することが望
ましい。しかしながら、原画ごとに適切なトーンカーブ
を作成しようとすれば、画像処理装置の構成がある程度
複雑にならざるを得ないという傾向がある。

そこで、可能な限り簡単な構成によって各原画の特徴に
応じた階調変換テーブルを得る技術の開発に努力が注が
れている。例えば、特開昭６３−４２５７５号公報に開
示された技術では、画像全体の濃度ヒストグラムに応じ
て決定された１・−ンカーブと予め準備された標準的な
トーンカーブとを任意の比率で合成して必要なトーンカ
ーブを設定している。

（発明が解決しようとする課題） しかし、原画像内の一部の領域の階調を特に適切に表現
したいときには、上記の技術で作成されたトーンカーブ
が適切でない場合がある。すなわち、上記の技術では画
像全体の濃度ヒストグラムに応じてトーンカーブを設定
するので、階調を適切に表現したい部分画像領域の色調
が画像全体の色調と大幅に異なる場合には、その部分画
像領域の階調表現が所望のものにならない可能性がある
。

（発明の目的） この発明は、従来技術における上述の課題を解決するた
めになされたものであり、原画像内の一部の領域の階調
を特に適切に表現するのに適したトーンカーブを容易に
設定することのできるトーンカーブの設定方法を提供す
ることをＬ１的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を解決するため、この発明の第１の構成では
、　（ａ）　　複数の階調特性に応じた複数の標準トー
ンカーブを予め準備し、（ｂ）　　処理対象となる画像
について複数の画像領域を指定し、（ｃ）　　前記複数
の画像領域のそれぞれに適【また標準トーンカーブを前
記複数の標準トーンカーブから選択し、選択された標準
ｌ・−ンヵーブのそれぞれに対する重みを設定するとと
もに、（ｄ）　　前記選択された標準トーンカーブを前
記重みを用いて重みづけ平均することにより、前記処理
対象となる画像に対するトーンカーブを設定する。

また、この発明の第２の構成では、　（ａ）　　処理対
象となる画像につい゛Ｃ複数の画像領域を指定し、（１
））前記複数の画像領域のそれぞれについての統計的濃
度分布状態を求めるとともに、前記統計的濃度分布状態
に応じて前記複数の画像領域のそれぞれに対する標準ト
ーンカーブを求め、　（ｃ）前記標準トーンカーブのそ
れぞれに対する重みを設定するとともに、（ｄ）　　前
記標準トーンカーブを前記重みを用いて重みづけ平均す
ることにより、前記処理対象となる画像に対するトーン
カーブを設定する。

（作用） 対象画像について複数の画像領域を指定し、各画像領域
に適した標準トーンカーブを設定するとともに、これを
重みづけ平均するので、階調を特に適切に表現したい部
分画像領域がある場合に、その部分画像領域に適した標
準１・−ンカーブに近い曲線が画像全体のトーンカーブ
と（−で設定される。

（実施例） Ａ、装置の概略構成 第１図はこの発明の一実施例を適用するスキャナシステ
ムの概略構成図である。同図において、入力スキャナ〕
は原画を走査して画像を読取り、画像処理回路２に画像
信号Ｖ１を供給する。画像処理回路２は、画像信号Ｖ１
のＢＧＲ成分をＹＭＣＫ成分に変換する色演算を行うた
めの色演算ルックアップテーブル２１や、階調変換を行
うためのグラデーションルックアップテーブル（以下、
［グラデーションＬＵＴＪと呼ぶ。）２２などを備えて
いる。画像処理回路２で処理された画像信号Ｖ２は、ド
ツトジェネレータ（網点信号発生回路）３に供給され、
網点信号Ｖ　　に変換される。

Ｏｔ この網点信号■　　はドツトジェネレータ３がらａｔ 出力スキャナ４に与えられ、出力スキャナ４はこれに基
づいてフィルムを露光し、色分解画像を記録する。

このスキャナシステムは、さらに原画に応じた適切なト
ーンカーブを設定するためのトーンカーブ設定装置５を
備えている。トーンカーブ設定装置５は、ＣＰＵ５１と
、ＣＰＵ５１に接続され、キーボード５２ａとＣＲＴ５
２ｂとをｈ゛するコンソール５２と、ｃｐｕバス５３を
介してＣＰＵ５１に接続された２つのメモリ５４．５５
とを備えている。また、ＣＰＵバス５３を介してＣＰＵ
５１とフロッピーディスク５６との間でデータを授受で
きるようになっている。トーンカーブ設定装置５で設定
されたトーンカーブは、ＣＰＵバス５３を介してルック
アップテーブルの形でグラデーションＬＵＴ２２に供給
され、格納される。

Ｂ、実施例の動作 第２図は、この発明の一実施例の手順を示すフローチャ
ートである。

ステップＳ１では、複数の階調特性に応じた複数の標準
トーンカーブを準備し、フロッピーディスク５６に格納
する。

第３図は、標準トーンカーブの例を示す図である。図に
おいて、横軸は入力濃度（階調変換前の濃度）を、縦軸
は出力ｌａ度（階調変換後の濃度）ｙを示す。図には、
２本の標準トーンカーブｆ１（ｘ）、ｆ２　（ｘ）が示
されている。

トーンカーブは、一般にシャドー点Ｐ　とハイライト点
Ｐｈとの間が様々な形状になるように、凋整可能であり
、この曲線形状が階、四再現特性を表わしている。なお
、標準トーンカーブとしては、画（象の絵柄（人物１機
械、風景など）や明暗（ハイキー、ローキーなど）の異
なる様々な画像の階調特性に応じた複数の曲線が準備さ
れる。

ステップＳ２では、オペレータが階調変換を施すべき原
画像を観察し、これによって、原画像に適した１・−ン
カーブの設定に使用する複数の標準トーンカーブｆ１と
これらの標準トーンカーブに対する重みＷｌをそれぞれ
指定する。第４図は、使用すべき標準トーンカーブの指
定に用いられるメニューテーブルの例を示す図である。

このメニューテーブルＭ　Ｔには、絵・柄（人物１機械
、風景など）や明暗（ハイキー、ローキーなど）の異な
る選択枝が配列されている。このメニューチー・プルは
例えばＣＲＴ５２ｂに表示され、オペレータがカーソル
を移動させて選択枝を選択することによって、選抜波の
階調特性に応じた標準トーンカーブｆ１が指定される。

また各標準トーンカーブに対する重みＷｌは、キーボー
ド５２ａを用いて人力される。第５図は原画像の例を示
す図である。

ここでは簡単のため、原画１象の領域を、背景領域（画
像領域）Ｒと、背景領域Ｒ１の中にある中間部の階調性
の乏しい主被写体領域（画像領域）Ｒ２に２分できるも
のとする。そして、背景領域Ｒに適した第１の標準トー
ンカーブｆ　Ｉ　　（ｘ　）■ と、主被写体領域Ｒ２に適した第２の標準トーンカーブ
ｆｚ（ｘ）が選択されたものとする。これらの標準トー
ンカーブｆ　　　（Ｘ）、ｆ２　（Ｘ）を■ 表わすデータは、フロッピーディスク５６から読出され
て、それぞれメモリ５４．５５に格納される。そして、
これらの標章トーンカーブｆ　１（ｘ　）ｆ　　（ｘ）
に対する重みＷ　、Ｗｌがオベレー２■ 夕により、コンソール５２を用いて指定される。

ステップＳ３では、ＣＰＵ５１が原画像に適したトーン
カーブｆ　ｄ（ｘ　）を次式に従って算出する。

ｆａ　　（ｘ） ＝　　ｔｗ　　ｔ　　　（Ｘ）　＋Ｗ２　　ｔ　２　　
（Ｘ）１１ ／（Ｗ　＋Ｗ２）　　　　　・・・（１）■ ここで、Ｏ≦Ｘ≦ｘ　：Ｘ　は入力濃度の最大値。

０ なお、ステップＳ２において重みＷ、Ｗｌを■ 指定するかわりに、２つの標準トーンカーブｆ１（ｘ）
　、　　ｆ　２　　（ｘ）のうちで優先的に取扱うべき
トーンカーブ（例えばｆｌ　（Ｘ））を指定するととと
もに、他のトーンカーブｆ２　（ｘ）の重みＷ２ｍａを
指定してもよい。このとき、　（１）式のかわりに、次
式に従って原画像に適したトーンカーブｆ　ａ　　（ｘ
　）が算出される。

ｆ　　（ｘ）＝　（１−ａ）ｆｌ　（ｘ）＋ｉｆ２　（
ｘ）・・（２） ここで、０＜ａ＜１゜ 第３図には、　（１）式または　（２）式に従って見出
されたトーンカーブｆ　ａ　　（ｘ　）が破線で示され
ている。このトーンカーブｆａ（ｘ）は、（１）式から
もわかるように、第１と第２の標準１・−ンカーブｆ　
　　（ｘ）、ｆ２　（ｘ）にそれぞれの重みＷ１Ｗ２を
つけて平均したものである。そして、これらの重みＷ　
、Ｗ　の値を変えることによって、２ 第１−と第２の標準トーンカーブｆ１　（ｘ）、ｆ２（
ｘ）のどちらか−・方に近い階調表現特性を持ったトー
ンカーブｆｄ　（ｘ）を得ることができる。

例えば、上記の例において、背景領域Ｒ１の階調を適切
に表現したい場合には、第１の標準トーンカーブｆ　　
　（ｘ）に対する重みＷｌを大きな値に設定し、第２の
標準トーンカーブｆ　２　　（ｘ　）に対する重ｊｊＷ
２　（又は（２）式における重みａ）を小さな値に設定
すればよい。

なお、第１と第２の標帛トーンカーブｆｔ（ｘ）ｆ２　
（ｘ）を、各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ，にごとに異なるカーブ
とし、各色成分ごとに適切なトーンカーブｆ　ｄ（ｘ　
）を求めるようにしてもよい。

このように、原画の中の一部の画像領域の階調を適切に
表現するトーンカーブｆ　ｄ（ｘ　）がＣＰＵ５１によ
って算出されると、このトーンカーブｆｄ　（ｘ）は、
ルックアップテーブルの形式でＣＰＵ５１からグラデー
ションＬＵＴ２２に供給され、格納される。

ステップＳ４では、原画を人力スキャナ１にセットして
画像を読取るとともに、得られた画像信号Ｖ１を画像処
理回路２とドツトジェネレータ３とで処理した後、出力
スキャナ４によって色分解画像が網フィルムと【、て記
録される。この際、グラデーションＬ　Ｕ　Ｔ　２２に
格納された１・−ンカーブｆ　ｄ（ｘ　）によって階調
変換が行われ、これによって所望の階調特性を有する色
分解画像が得られる。

なお、上述の実施例において、トーンカーブ合成後の画
像をモニタで観察し、標準トーンカーブの選択や重みの
設定を再度行うこともてきる。

Ｃ５他の実施例 第６図は、この発明の他の実施例を適用するスキャナシ
ステムの概略構成図である。このスキヤリシステムは、
第１−図に示すスキャナシステムに信号変換回路６とフ
レームメモリ７とカラーモニタ８とを加えた構成を有し
ている。信号変換回路６は画像処理回路２から出力され
た画像信号Ｖ２を、画素ごとの輝度データＩｄに変換す
る。この輝度データＩｄはフレームメモリ７に格納され
るとともに、必要に応じてフレームメモリ７からカラー
モニタ８に与えられて原画の画像がカラーモニタ８に表
示される。

第７図は、第６図のスキャナシステムを用いた実施例の
手順を示すフローチャートである。図において、ステッ
プＳｔ、Ｓ３．Ｓ４は第２図のステップと同じである。

そして、第２図のステップＳ２のかわりに、ステップ８
２１〜８２３が実行される。

ステップＳ２１では、人力スキャナ］によって原画を読
取り、カラーモニタ８に原画の画像を表示する。

ステップＳ２２では、原画像内の画像領域Ｒ１Ｒ２の位
置大きざをオペレータが指定する。これは、例えばカラ
ーモニタ８の画面上のカーソルをマウスなどで移動させ
て画像領域Ｒ２の中心位置を指定するとともに、画像領
域Ｒ２の半径の値をキーボードなどを用いて指定する。

この結果、指定された中心位置と半径で特定される円の
内部が画像領域Ｒ２として指定されたことになる。また
、他の方法として、例えばスタイラスペンなどを用いて
画像領域Ｒ２の輪郭をなぞるように指定１２てもよい。

ＣＰＵ５１は、このように指定された画像領域Ｒの面積
と背景領域Ｒ１の面積との比Ｗ２：Ｗｌ　（またはａ：
１）を算出し、これを（１）式（または　り２）式）の
重みとする。なお、このかわりに、画像領域Ｒ２の面積
と原画全体の面積との比を重みとして用いてもよい。

ステップ９２３では、原画の各領域に適した標準トーン
カーブｆ１を選択する。これは第２図のステップＳ２に
おける標準トーンカーブの選択と同様にして行われる。

このような原画内の画像領域Ｒ、Ｒ２の面積■ 比に従って重みＷ、（またはａ）を決定すれば、熟練し
たオペレータでなくても原画に適したトンカーブｆ　ｄ
（ｘ　）が容易に得られるという利点がある。また、オ
ペレータはモニタ画像を観察（７ながら、重みＷ、Ｗ２
を容易にかつ適切な値に■ 変更できる。

第８図は、第６図のスキャナシステムを用いた川に他の
実施例の手順を示すフローチャートである。この手順で
は第６図における標準トーンカーブをＱ　６ｉｔするス
テップＳ１およびステップ３２３が無く、そのかオ）り
にステップＳ２４がステップＳ２２とステップＳ３との
間に挿入されている。

ステップＳ２４では、ＣＰＵ５１が原画内の画像領域Ｒ
、Ｈにおける濃度ヒストグラムをそ２ れぞれ作成するとともに、これらの濃度ヒストグラムに
基づいて画像領域Ｒ，Ｒ２に適した標準１−−ンカーブ
ｆ　　（ｘ）、ｆｚ　（ｘ）をそれぞれ■ 作成する。濃度ヒストクラムとこれに基づいたトーンカ
ーブｔ　　　（ｘ）、ｆｚ　（ｘ）の求め方は、例えば
特開昭６３−４２５７５号公報に開示されている。そし
て、ステップＳ３ではこのように求められたｌ・−ンカ
ーブｆ　　　（ｘ　）　、　　ｆ　２　　（ｘ　）に基
づいて、（１）式または（２）式に従って原画全体に適
した］・−ンカーブｆ　ｄ（ｘ　）が求められる。

なお、特開昭６３−４２５７５号公報にも示されている
ように、濃度ヒストグラム以外の統旧的濃度分布状態に
基づいて標準１・−ンカーブｆ１（ｘ）　、ｆｚ　　（
ｘ）を求めてもよい。

第８図の手順によれば、予め多数の標章トーンカーブを
準備しておく必要が無いという利点かある。また、原画
の中の各画像領域に適したトーンカーブをオペレータが
選択する必要がなく、自動的に作成されるのでオペレー
タの能力に依存せずに適切なトーンカーブを設定できる
という利点もある。

なお、この発明はカラースヤナのみてなく、モノクロス
キャナにも適用が可能である。

また、」−記実施例では原画を２つの両１ｇ！鎮域Ｒ、
Ｒに区分したか、原画を３つ以上の画像２ 領域に区分してもよい。一般に、ｍ個の画像領域に区分
した場合には、　（１）式のかわりに次式を用いてトー
ンカーブｆｄ　（ｘ）が求められる。

・・・（３） さらに、画像全体を１つの画像領域とし、その中に含ま
れる特定部分、例えば主被写体部分を別の画像領域とし
て設定してもよい。また、対象画像全体を３つ以上の画
像領域に区分した場合に、例えば背景領域の重みを０と
することもできる。

（発明の効果） 以上説明し、たように、この発明によれば、画像を複数
の画像領域に区分し、各画像領域に適し、た標準トーン
カーブを設定するとともに、これを重みづけ平均するの
で、階調を特に適切に表現したい部分画像領域がある場
合に、その部分画像領域に適した標準トーンカーブに近
い曲線か画像全体のトーンカーブとして設定される。従
って、原画像内の一部の領域の階調を適切に再現するの
に適したトーンカーブを容易に設定することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に適用する装置を示す概
略構成図、 第２図は、実施例の手順を示すフローチャー１・、第３
図は、トーンカーブの例を示す図、第４図は、メニュー
テーブルの例を示す図、第５図は、画像の例を示す図、 第６図は、この発明の他の実施例に適用する装置を示す
概略構成図、 第７図は、他の実施例の手順を示すフローチャート、 第８図は、この発明のさらに他の実施例の手順を示すフ
ローチャートである。 標準トーンカーブ＝・ｆｔ　　（ｘ）、ｆｚ　（ｘ）、
重み・・・Ｗ　　、　Ｗ　２　、　　ａ　％画像領域・
・・Ｒ，Ｒ２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データの階調変換を行うためのトーンカーブ
   の設定方法であって、 （ａ）複数の階調特性に応じた複数の標準トーンカーブ
   を予め準備し、 （ｂ）処理対象となる画像について複数の画像領域を指
   定し、 （ｃ）前記複数の画像領域のそれぞれに適した標準トー
   ンカーブを前記複数の標準トーンカーブから選択し、選
   択された標準トーンカーブのそれぞれに対する重みを設
   定するとともに、 （ｄ）前記選択された標準トーンカーブを前記重みを用
   いて重みづけ平均することにより、前記処理対象となる
   画像に対するトーンカーブを設定することを特徴とする
   トーンカーブ設定方法。
2. （２）画像データの階調変換を行うためのトーンカーブ
   の設定方法であって、 （ａ）処理対象となる画像について複数の画像領域を指
   定し、 （ｂ）前記複数の画像領域のそれぞれについての統計的
   濃度分布状態を求めるとともに、前記統計的濃度分布状
   態に応じて前記複数の画像領域のそれぞれに対する標準
   トーンカーブを求め、（ｃ）前記標準トーンカーブのそ
   れぞれに対する重みを設定するとともに、 （ｄ）前記標準トーンカーブを前記重みを用いて重みづ
   け平均することにより、前記処理対象となる画像に対す
   るトーンカーブを設定することを特徴とするトーンカー
   ブ設定方法。