JP2000278530A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光過多や露光不足の写真フィルムからでも
高コントラスト画像を容易にかつ確実に得る。 【解決手段】 出力すべき画像の輝度画像濃度ヒストグ
ラムにおいて、出力レンジが所望の範囲に満たない場合
に、補正値算出部６の算出する補正ガンマを用いて、上
記出力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像濃
度ヒストグラムを伸張する。これにより、たとえ露光過
多や露光不足の写真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記
録されていても、この画像を広い輝度範囲で出力するこ
とが可能となる。また、上記の補正ガンマはオペレータ
が介入することなく、補正値算出部６によって自動的に
得られるので、補正ガンマの算出に手間がかかることは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばネガフィル
ムのような写真フィルムに記録された画像に対応する画
像データに画像処理を施して写真焼付装置に供給する画
像処理装置と、画像処理方法と、画像処理装置に画像処
理を実行させるための画像処理プログラムを記録した記
録媒体とに関するものであり、特に、露光過多や露光不
足のフィルムに記録された画像を鮮やかに再現すること
のできる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プ
ログラムを記録した記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ネガフィルムに記録された画
像を印画紙に焼き付ける写真焼付装置として、ネガフィ
ルムを介して印画紙を直接露光するアナログプリンタ
や、ネガフィルムに記録された画像をスキャナ等で一旦
読み取り、得られた画像データに基づいて印画紙を露光
するデジタルプリンタが種々提案されている。特に、デ
ジタルプリンタは、画像データに対して色補正や濃度補
正等の画像処理を行う画像処理装置と組み合わせて用い
ることで、アナログプリンタでは実現できないような色
補正や濃度補正等を行うことができると共に、顧客の要
望に応じた画像を容易にかつ迅速に得ることができると
いう利点があり、現在広く用いられている。

【０００３】ところで、例えば夏の浜辺やスキー場で写
真を撮影する場合には、カメラのシャッタ速度、絞り等
を適切に調整しない限り、露光過多となる場合が多い。
また、例えば暗室でストロボをたかずに写真を撮影する
と当然ながら露光不足となる。

【０００４】露光過多や露光不足のカラーネガフィルム
を用いて印画紙に焼き付けた画像は、コントラストの低
い、めりはりのない画像となる。これは、カラーネガフ
ィルムが、一般的に図６に示すような特性を有してお
り、露光過多のフィルムでは同図中の幅ａでしか濃度を
表現できず、また、露光不足のフィルムでは同図中の幅
ｂでしか濃度を表現できないからである。つまり、適正
露光におけるフィルム濃度の幅ｃに比べてかなり狭い帯
域でしか、濃度を表現できないからである。また、フィ
ルム上に形成される画像は、露光過多の場合は全体的に
黒っぽく、露光不足の場合は全体的に白っぽくなり、こ
のことも印画紙上に焼き付けられる画像が低コントラス
ト画像となってしまう原因の一つである。

【０００５】そこで、従来では、低コントラスト画像を
めりはりのある鮮やかな画像に補正すべく、アナログプ
リンタではフィルム全体の露光時間を変えることにより
対応していた。また、デジタルプリンタでは、フィルム
画像を一旦スキャナ等でデジタルの画像データに落と
し、これを画像処理装置においてオペレータ自身が手動
で作成したＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて変
換する、等の措置を講じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アナログプ
リンタでの上記手法では、濃度補正や色補正を部分的に
行うことができず、画像全体の濃度を濃くするか薄くす
る、画像全体を黄色くするか青くする、という補正しか
できない。したがって、画像全体としてはある程度見栄
え良く仕上がるものの、高コントラストでめりはりのあ
る画像は得られない。したがって、アナログプリンタで
は低コントラスト画像を高コントラスト画像に補正する
ことができないと言える。

【０００７】また、デジタルプリンタでの上記手法で
は、濃度補正や色補正を部分的に行うことはできるが、
高コントラストに補正できるＬＵＴを、オペレータがモ
ニタ等を見ながら試行錯誤で作成しなければならず、手
間がかかり面倒である。

【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、露光過多や露光不足の写
真フィルムからでも高コントラスト画像を容易にかつ確
実に得ることのできる画像処理装置、画像処理方法およ
び画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像処理装置は、上記の課題を解決するために、デジタル
画像の画像データに基づいて出力すべき画像の輝度画像
濃度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
上記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の出力レ
ンジを求める出力レンジ検出手段と、上記出力レンジが
所望の範囲に満たない場合に、上記出力レンジが所望の
範囲以上となるように輝度画像濃度ヒストグラムを伸張
できるような補正値を算出する補正値算出手段と、上記
補正値を用いて元の画像データを補正する補正手段とを
備えていることを特徴としている。

【００１０】上記の構成によれば、ヒストグラム作成手
段にて作成した輝度画像濃度ヒストグラム（以下、単に
ヒストグラムと記載する）において、出力レンジ検出手
段が検出した輝度値の出力レンジが所望の範囲に満たな
い場合には、補正値算出手段が算出する補正値を用いて
補正手段が元の画像データを補正する。これにより、た
とえ露光過多や露光不足の写真フィルムに狭い輝度範囲
で画像が記録されていても、この画像を上記の補正によ
って広い輝度範囲で出力することが可能となる。また、
上記の補正値はオペレータが介入することなく、補正値
算出手段によって自動的に得られるので、補正値の算出
に手間がかかることはない。

【００１１】したがって、上記構成によれば、露光過多
や露光不足の写真フィルムからでも、高コントラストの
画像を容易にかつ確実に得ることができ、露光過多や露
光不足のフィルムに記録された画像を鮮やかに再現する
ことができる。

【００１２】請求項２の発明に係る画像処理装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記出力レンジ検出手段は、輝度画像濃度ヒストグラム
における輝度値の最小値と最大値とに基づいて輝度値の
出力レンジを求めるものであり、上記補正値算出手段
は、検出した輝度値の最小値が上記所望の範囲の最小値
となるように輝度画像濃度ヒストグラムを伸張できるよ
うな補正値を算出することをことを特徴としている。

【００１３】例えば、元の画像データに基づいて作成し
たヒストグラムが高輝度側に偏っている場合には、上記
の補正により、輝度値の最大値と最小値との差が所望の
範囲に対応する長さとはなるが、ヒストグラムの輝度値
の最小値が所望の範囲の最小値とはならない場合があ
る。すると、一番黒く表現されなければならない部分が
例えば灰色に近い黒で表現されて、結果的に黒の締まり
およびめりはりの不十分な画像が得られてしまうことが
ある。

【００１４】しかし、上記構成によれば、輝度値の最小
値が所望の範囲の最小値となるようにヒストグラムが伸
張されるので、画像中の最も暗い部分は本来の黒（輝度
値が最小の黒）で表現されることとなり、画像に黒の締
まりを確実に持たせることが可能となる。したがって、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができる。

【００１５】請求項３の発明に係る画像処理装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１または２の構成に
おいて、上記補正値算出手段は、輝度値に応じて輝度画
像濃度ヒストグラムの伸張度合いが異なるような補正値
を算出することを特徴としている。

【００１６】上記の構成によれば、例えばヒストグラム
の高輝度側はそのままにしておいて、低輝度側だけを伸
張したり、高輝度側および低輝度側をともに伸張する場
合であっても低輝度側だけをより多く伸張したりするこ
とができる。また、ヒストグラムの低輝度側と高輝度側
との２領域だけではなく、ヒストグラムを多領域に分け
て伸張度合いをそれぞれの領域ごとに異ならせることも
できる。したがって、ヒストグラムの低輝度側や高輝度
側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒストグ
ラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラス
ト補正における様々な対応が可能となり、これによっ
て、フィルムに記録された画像を最適なコントラストで
表現することができる。

【００１７】請求項４の発明に係る画像処理装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１ないし３のいずれ
かの構成において、輝度画像濃度ヒストグラムの伸張度
合いは変更可能であることを特徴としている。

【００１８】上記の構成によれば、ヒストグラムの伸張
度合いを例えばオペレータからの入力指示によって適宜
変更することができるので、高コントラスト画像を得る
際の補正の強度をその都度設定することができ、これに
よって、様々な高コントラスト画像を実現することがで
きる。

【００１９】請求項５の発明に係る画像処理方法は、上
記の課題を解決するために、デジタル画像の画像データ
に基づいて出力すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラム
を作成する第１の工程と、上記輝度画像濃度ヒストグラ
ムにおける輝度値の出力レンジを求める第２の工程と、
上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合に、上記出
力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像濃度ヒ
ストグラムを伸張できるような補正値を算出する第３の
工程と、上記補正値を用いて元の画像データを補正する
第４の工程とからなることを特徴としている。

【００２０】上記の方法によれば、作成したヒストグラ
ムにおける輝度値の出力レンジが所望の範囲に満たない
場合には、出力レンジが所望の範囲以上となるようにヒ
ストグラムを伸張できるような補正値を用いて元の画像
データが補正される。これにより、たとえ露光過多や露
光不足の写真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記録され
ていても、この画像を上記の補正によって広い輝度範囲
で出力することが可能となる。

【００２１】したがって、上記方法によれば、露光過多
や露光不足の写真フィルムからでも、高コントラストの
画像を容易にかつ確実に得ることができ、露光過多や露
光不足のフィルムに記録された画像を鮮やかに再現する
ことができる。

【００２２】請求項６の発明に係る画像処理方法は、上
記の課題を解決するために、請求項５の構成において、
上記第２の工程は、輝度画像濃度ヒストグラムにおける
輝度値の最小値と最大値とに基づいて輝度値の出力レン
ジを求める工程であり、上記第３の工程は、検出した輝
度値の最小値が上記所望の範囲の最小値となるように輝
度画像濃度ヒストグラムを伸張できるような補正値を算
出する工程であることを特徴としている。

【００２３】例えば、元の画像データに基づいて作成し
たヒストグラムが高輝度側に偏っている場合には、上記
の補正により、輝度値の最大値と最小値との差が所望の
範囲に対応する長さとはなるが、ヒストグラムの輝度値
の最小値が所望の範囲の最小値とはならない場合があ
る。すると、一番黒く表現されなければならない部分が
例えば灰色に近い黒で表現されて、結果的に黒の締まり
およびめりはりの不十分な画像が得られてしまうことが
ある。

【００２４】しかし、上記方法によれば、輝度値の最小
値が所望の範囲の最小値となるようにヒストグラムが伸
張されるので、画像中の最も暗い部分は本来の黒（輝度
値が最小の黒）で表現されることとなり、画像に黒の締
まりを確実に持たせることが可能となる。したがって、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができる。

【００２５】請求項７の発明に係る画像処理方法は、上
記の課題を解決するために、請求項５または６の方法に
おいて、上記第３の工程は、輝度値に応じて輝度画像濃
度ヒストグラムの伸張度合いが異なるような補正値を算
出する工程であることを特徴としている。

【００２６】上記の方法によれば、例えばヒストグラム
の高輝度側はそのままにしておいて、低輝度側だけを伸
張したり、高輝度側および低輝度側をともに伸張する場
合であっても低輝度側だけをより多く伸張したりするこ
とができる。また、ヒストグラムの低輝度側と高輝度側
との２領域だけではなく、ヒストグラムを多領域に分け
て伸張度合いをそれぞれの領域ごとに異ならせることも
できる。したがって、ヒストグラムの低輝度側や高輝度
側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒストグ
ラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラス
ト補正における様々な対応が可能となり、これによっ
て、フィルムに記録された画像を最適なコントラストで
表現することができる。

【００２７】請求項８の発明に係る画像処理プログラム
を記録した記録媒体は、上記の課題を解決するために、
デジタル画像の画像データに基づいて出力すべき画像の
輝度画像濃度ヒストグラムを作成する第１の処理と、上
記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の出力レン
ジを求める第２の処理と、上記出力レンジが所望の範囲
に満たない場合に、上記出力レンジが所望の範囲以上と
なるように輝度画像濃度ヒストグラムを伸張できるよう
な補正値を算出する第３の処理と、上記補正値を用いて
元の画像データを補正する第４の処理とをコンピュータ
に実行させるための画像処理プログラムを記録してなる
ことを特徴としている。

【００２８】上記の構成によれば、作成したヒストグラ
ムにおける輝度値の出力レンジが所望の範囲に満たない
場合には、出力レンジが所望の範囲以上となるようにヒ
ストグラムを伸張できるような補正値を用いて元の画像
データが補正される。これにより、たとえ露光過多や露
光不足の写真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記録され
ていても、この画像を上記の補正によって広い輝度範囲
で出力することが可能となる。

【００２９】したがって、上記構成によれば、露光過多
や露光不足の写真フィルムからでも、高コントラストの
画像を容易にかつ確実に得ることができ、露光過多や露
光不足のフィルムに記録された画像を鮮やかに再現する
ことができる。

【００３０】請求項９の発明に係る画像処理プログラム
を記録した記録媒体は、上記の課題を解決するために、
請求項８の構成において、上記第２の処理は、輝度画像
濃度ヒストグラムにおける輝度値の最小値と最大値とに
基づいて輝度値の出力レンジを求める処理であり、上記
第３の処理は、検出した輝度値の最小値が上記所望の範
囲の最小値となるように輝度画像濃度ヒストグラムを伸
張できるような補正値を算出する処理であることを特徴
としている。

【００３１】例えば、元の画像データに基づいて作成し
たヒストグラムが高輝度側に偏っている場合には、上記
の補正により、輝度値の最大値と最小値との差が所望の
範囲に対応する長さとはなるが、ヒストグラムの輝度値
の最小値が所望の範囲の最小値とはならない場合があ
る。すると、一番黒く表現されなければならない部分が
例えば灰色に近い黒で表現されて、結果的に黒の締まり
およびめりはりの不十分な画像が得られてしまうことが
ある。

【００３２】しかし、上記構成によれば、輝度値の最小
値が所望の範囲の最小値となるようにヒストグラムが伸
張されるので、画像中の最も暗い部分は本来の黒（輝度
値が最小の黒）で表現されることとなり、画像に黒の締
まりを確実に持たせることが可能となる。したがって、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができる。

【００３３】請求項１０の発明に係る画像処理プログラ
ムを記録した記録媒体は、上記の課題を解決するため
に、請求項８または９の構成において、上記第３の処理
は、輝度値に応じて輝度画像濃度ヒストグラムの伸張度
合いが異なるような補正値を算出する処理であることを
特徴としている。

【００３４】上記の構成によれば、例えばヒストグラム
の高輝度側はそのままにしておいて、低輝度側だけを伸
張したり、高輝度側および低輝度側をともに伸張する場
合であっても低輝度側だけをより多く伸張したりするこ
とができる。また、ヒストグラムの低輝度側と高輝度側
との２領域だけではなく、ヒストグラムを多領域に分け
て伸張度合いをそれぞれの領域ごとに異ならせることも
できる。したがって、ヒストグラムの低輝度側や高輝度
側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒストグ
ラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラス
ト補正における様々な対応が可能となり、これによっ
て、フィルムに記録された画像を最適なコントラストで
表現することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００３６】本実施形態に係るデジタル露光システム
は、図１に示すように、フィルムスキャナ１と、画像処
理装置２と、写真焼付装置３とで構成されている。フィ
ルムスキャナ１は、例えば、写真フィルムであるネガフ
ィルムを介して得られる光をＣＣＤ（Charge Coupled D
evice ）等で受光することにより、ネガフィルムに記録
された画像を読み取ると共に、上記画像に応じた画像デ
ータをＲ、Ｇ、Ｂごとに画像処理装置２に出力するもの
である。

【００３７】写真焼付装置３は、画像処理装置２からの
画像データに基づいて感光材料である印画紙を露光する
ことにより、印画紙上に画像を焼き付けるデジタルプリ
ンタである。印画紙を露光する露光部としては、デジタ
ル画像データに応じて印画紙への照射光を変調できるも
のであればよく、例えばＰＬＺＴ露光ヘッド、ＤＭＤ
（デジタルマイクロミラーデバイス）、ＬＣＤ（液晶表
示装置）、ＬＥＤパネル、レーザー、ＦＯＣＲＴ（Fibe
r Optic Cathode Ray Tube）、ＣＲＴ等で構成される。

【００３８】なお、写真焼付装置３は、ネガフィルムの
スキャニングと印画紙の露光とを両方行うことができる
構成であってもよい。この場合、デジタル露光システム
を画像処理装置２と写真焼付装置３とで構成することに
より、システムの簡素化を図ることができる。

【００３９】画像処理装置２は、フィルムスキャナ１か
らの画像データに対して色補正や濃度補正、階調変換等
の画像処理を行い、写真焼付装置３に供給するものであ
り、図１に示すように、ヒストグラム作成部４（ヒスト
グラム作成手段）と、出力レンジ検出部５（出力レンジ
検出手段）と、補正値算出部６（補正値算出手段）と、
補正部７（補正手段）とを備えている。

【００４０】ヒストグラム作成部４は、フィルムスキャ
ナ１にて得られたデジタル画像の画像データに基づい
て、図２（ａ）に示すような輝度画像濃度ヒストグラム
（以下、単にヒストグラムと称する）を作成するもので
ある。このヒストグラムは、画像データの各画素ごとの
輝度値とその度数との関係を示したものであり、フィル
ムスキャナ１からの画像データがＲ、Ｇ、Ｂ形式であれ
ば、ヒストグラム作成部４にて輝度画像データに変換さ
れた後、ヒストグラムが作成される。なお、輝度画像デ
ータは、例えば（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３や、０．３０Ｒ＋
０．５９Ｇ＋０．１１Ｂを演算することによって求めら
れる。

【００４１】また、ヒストグラム作成部４は、元の画像
データに通常の入力ガンマを掛けて得られる画像のヒス
トグラムや、補正値算出部６にて算出された補正ガンマ
（後述する）を元の画像データに掛けて得られる画像の
ヒストグラムも作成する。これにより、ヒストグラム作
成部４にて、出力すべき画像のヒストグラムが得られる
こととなる。

【００４２】なお、上記の入力ガンマとは、フィルムの
特性、フィルムスキャナ１のＣＣＤの受光感度、ＣＣＤ
の設定等に応じて決まる係数であり、画像データに上記
の入力ガンマを掛けたものを写真焼付装置３に供給する
ことにより、きれいで標準的な画像を得ることが可能と
なる。

【００４３】出力レンジ検出部５は、上記のヒストグラ
ム、および、上記ヒストグラムに通常の入力ガンマを掛
けたと想定した場合に得られるヒストグラムにおける輝
度値の最小値および最大値を検出すると共に、検出した
輝度値の最大値と最小値とに基づいてヒストグラムにお
ける輝度値の出力レンジ（ヒストグラムの長さ）を求め
る。

【００４４】ここで、上記各ヒストグラムの両最端部
は、他と比べて極端に度数が少なく、本来、誤差の範囲
と考えられる。そこで、出力レンジ検出部５は、全度数
の例えば０．５％に相当する量だけヒストグラムの両端
をカットし、誤差範囲を除いてから、輝度値の最小値お
よび最大値を求めるようになっている。このようにヒス
トグラムの有効部分だけに基づいて本発明のコントラス
ト補正を行うことにより、高コントラスト画像を得る際
の信頼性を高めることができる。

【００４５】なお、ヒストグラムの両端をカットする量
については、上記の量に限定されるわけではなく、誤差
の範囲に応じた量であればよい。以下の説明において、
ヒストグラムの最小値および最大値を求める場合は、こ
のようにヒストグラムの両端を所定量カットしてから行
うものとする。

【００４６】補正値算出部６は、出力レンジ検出部５に
て得られる上記出力レンジが所望の範囲（例えば８ビッ
トでは０（黒）から２５５（白）まで）に満たない場合
に、上記出力レンジが所望の範囲以上となるようにヒス
トグラムを伸張できるような補正ガンマ（補正値）を算
出する。補正部７は、補正値算出部６にて得られた補正
ガンマを、元の画像データ（画素値または輝度値）に掛
け合わせることにより、元の画像データを補正する。

【００４７】ここで、上記の補正ガンマを上述した入力
ガンマとは別に算出する理由は以下の通りである。つま
り、露光過多や露光不足のフィルムに記録された画像の
ヒストグラムが例えば図２（ａ）のようであるとする
と、上記画像に対応する画像データに入力ガンマを掛け
ただけでは、図２（ｂ）に示すように、ヒストグラムの
最小値ｃおよび最大値ｄがそれぞれ所望の範囲の最小値
０および最大値２５５に到達しない。ヒストグラムの出
力レンジが所望の範囲を全て使い切らない結果、上記の
画像は低コントラスト画像となってしまう。

【００４８】そこで、本発明では、上記の補正ガンマを
元の画像データに先に掛け合わせておくことで、その
後、これに通常の入力ガンマを掛け合わせた際には、ヒ
ストグラムの出力レンジが所望の範囲を全て使い切るよ
うになり、その結果、高コントラスト画像が得られるよ
うになる。つまり、本発明は、元の画像データに通常の
入力ガンマを掛けても補正できない量を補正ガンマにて
補正しておくものである。

【００４９】次に、画像処理装置２における動作につい
て、主に図３のフローチャートに基づいて説明する。な
お、本発明では、画像データに先に補正ガンマを掛けて
所定の処理を行った後、通常の入力ガンマを掛ける処理
を行っており、Ｓ１〜Ｓ１１は、このような補正ガンマ
を求める処理に対応している。実際に、画像データに入
力ガンマを掛けて最終的に出力画像を得るのは、Ｓ１２
以降の工程であることを先に断っておく。

【００５０】まず、ヒストグラム作成部４は、フィルム
スキャナ１から送られる画像データに基づいて輝度値と
その度数との関係を示すヒストグラムを作成する（ステ
ップ１；以下ステップは単にＳと略記する）。すると、
出力レンジ検出部５は、図２（ａ）に示すように、上記
のヒストグラムの両端から全度数の０．５％に相当する
量をカットし、残ったヒストグラムにおける輝度値の最
小値ａおよび最大値ｂを検出する（Ｓ２）。

【００５１】続いて、ヒストグラム作成部４は、元の画
像データに通常の入力ガンマを掛けたと仮定した場合の
画像のヒストグラムを作成し、出力レンジ検出部５は、
上記のヒストグラムに基づいて、図２（ｂ）に示すよう
に、Ｓ２と同様の手法で輝度値の最小値ｃおよび最大値
ｄを計算すると共に、最大値ｄと最小値ｃとの差から上
記のヒストグラムの長さ（ヒストグラムの出力レンジ）
を計算する（Ｓ３）。

【００５２】次に、補正値算出部６は、Ｓ３にて得られ
たヒストグラムの長さと、所望の範囲（例えば０〜２５
５）に対応する長さ（例えば２５６）とを比較し、ヒス
トグラムの長さが所望の範囲と対応する長さと一致して
いれば、補正ガンマとして、画像データに補正ガンマを
掛けてもヒストグラムが変化しないような値（例えば
“１”）を設定する。また、補正値算出部６は、ヒスト
グラムの長さが所望の範囲と対応する長さよりも大きけ
れば、ヒストグラムの長さが所望の範囲と対応する長さ
と一致するようにヒストグラムを収縮できるような値
（例えば“１”よりも小さな値）を補正ガンマとして設
定する。さらに、補正値算出部６は、ヒストグラムの長
さが所望の範囲と対応する長さよりも小さければ、ヒス
トグラムの長さが所望の範囲と対応する長さと一致する
ようにヒストグラムを伸張できるような値（例えば
“１”よりも大きな値）を補正ガンマとして設定する
（Ｓ４）。

【００５３】つまり、Ｓ４では、補正値算出部６は、Ｓ
３のヒストグラムの画像データに補正ガンマを掛けるこ
とによって、ヒストグラムの長さが所望の範囲と対応し
た長さとなる図２（ｃ）に示すヒストグラムが得られる
ような補正ガンマを求めることになる。

【００５４】次に、補正値算出部６は、Ｓ４にて得られ
た補正ガンマと閾値（例えば“１”）とを比較し（Ｓ
５）、補正ガンマが閾値よりも大きければ、上記補正ガ
ンマをヒストグラム作成部４に送ることにより、ヒスト
グラム作成部４が元の画像データに上記補正ガンマを掛
けて得られる画像のヒストグラムを作成する。そして、
出力レンジ検出部５は、上記ヒストグラムの輝度値の最
小値および最大値を計算する（Ｓ６）。

【００５５】一方、Ｓ５にて、補正ガンマが閾値よりも
小さければ、補正値算出部６は、画像データに通常の入
力ガンマを掛けるだけでヒストグラムの長さが所望の範
囲と対応する長さを越えるため、ヒストグラムを伸張す
る補正は必要でないと判断し、Ｓ３に得られた値をその
ままヒストグラムの最小値および最大値とする（Ｓ
７）。

【００５６】ところで、例えば、図４（ａ）に示すよう
に、元のヒストグラムが最初から全体的に低輝度側に偏
っている場合には、元の画像データに補正ガンマおよび
／または入力ガンマを掛けると、図４（ｂ）に示すよう
に、ヒストグラムの長さは所望の範囲と対応する長さと
はなっているが、高輝度側でヒストグラムが所望の範囲
の最大値に達しない場合がある。しかし、低輝度側でヒ
ストグラムが所望の範囲の最小値に達しているので、こ
の場合、黒の締まりおよびめりはりのある画像が得られ
る。

【００５７】しかし、図５（ａ）に示すように、元のヒ
ストグラムが最初から全体的に高輝度側に偏っている場
合には、元の画像データに補正ガンマおよび／または入
力ガンマを掛けると、図５（ｂ）に示すように、低輝度
側でヒストグラムが所望の範囲の最小値に達しない場合
があり、この場合は黒の締まりが悪く、全体的にぼんや
りとした、いわゆる眠たい画像となる。

【００５８】そこで、本発明では、元のヒストグラムの
低輝度側や高輝度側への偏りに関係なく黒の締まりのあ
る画像を確実に得るため、ヒストグラムをＬｏｗ側とＨ
ｉｇｈ側とに分け、以下に示すように必要に応じてＬｏ
ｗ側の補正ガンマを修正するようにしている。なお、上
記のＬｏｗ側とは、所望の範囲の中のあるポイント（例
えば８ビットであれば例えば１２８）よりも小さいほう
のヒストグラムであり、上記のＨｉｇｈ側とは、上記ポ
イントよりも大きいほうのヒストグラムである。

【００５９】ここで、ヒストグラムのＨｉｇｈ側を補正
するＨｉｇｈ側補正ガンマについては、補正値算出部６
は、Ｓ４にて得られた補正ガンマをそのままＨｉｇｈ側
補正ガンマとして設定する（Ｓ８）。一方、ヒストグラ
ムのＬｏｗ側を補正するＬｏｗ側補正ガンマについて
は、補正値算出部６は、次のようにしてその設定を行
う。

【００６０】まず、補正値算出部６は、Ｓ６またはＳ７
のヒストグラムの最小値と閾値（例えば所望の範囲の最
小値である０）とを比較し（Ｓ９）、ヒストグラムの最
小値が閾値よりも大きい場合には、図５（ｃ）に示すよ
うに、ヒストグラムの最小値が閾値となるようにＬｏｗ
側のヒストグラムを伸張できるような補正値を再計算し
（Ｓ１０）、これをＬｏｗ側補正ガンマとして設定する
（Ｓ１１）。一方、Ｓ９にて、ヒストグラムの最小値が
閾値以下の場合には、そのままＳ１１に移行し、補正値
算出部６は、Ｓ４で得られた補正ガンマをＬｏｗ側補正
ガンマとして設定する。

【００６１】最後に、補正部７は、Ｓ８およびＳ１１に
て設定された両補正ガンマを、元の画像データ（画素値
または輝度値）に掛け合わせ、Ｌｏｗ側およびＨｉｇｈ
側のコントラスト補正を行う（Ｓ１２）。その後、この
画像データに通常の入力ガンマが掛けて得られる画像が
出力される。

【００６２】以上のように、本発明によれば、例えば露
光過多や露光不足のフィルムに記録された画像のよう
に、画像データのヒストグラムの出力レンジが所望の範
囲を使い切っていない場合には、所望の範囲を使い切る
ようにヒストグラムを伸張する補正を行って、適正露光
の場合と同様に、広い輝度範囲で画像を表現することが
できる。したがって、露光過多や露光不足のフィルムに
基づいて画像を印画紙に焼き付ける場合であっても、通
常ならば低コントラストで焼き付けられる画像を高コン
トラストで焼き付けることができ、露光過多や露光不足
のフィルムに記録された画像を救済することができる。

【００６３】また、低輝度側でヒストグラムが所望の範
囲の最小値に必ず達するようにヒストグラムを伸張して
いるので、黒の締まりの良好な高コントラスト画像を確
実に得ることができる。

【００６４】ところで、本実施形態では、補正値算出部
６は、ヒストグラムをＬｏｗ側とＨｉｇｈ側との２つの
分けてそれぞれの領域ごとに補正ガンマを設定したが、
輝度値に応じてヒストグラムを３以上の多領域に分け
て、それぞれの領域ごとにヒストグラムの伸張度合いが
異なるような補正ガンマを算出するようにしてもよい。
この場合、ヒストグラムの低輝度側や高輝度側への偏り
具合に応じたコントラスト補正や、ヒストグラムの形状
に応じたコントラスト補正など、コントラスト補正にお
ける様々な対応が可能となり、フィルムに記録された画
像を最適なコントラストで表現することが可能となる。

【００６５】また、Ｓ２・Ｓ３においてヒストグラムの
両端をカットする量や、Ｓ５・Ｓ９で示した閾値等のパ
ラメータは、オペレータが自由に設定変更することもで
きるし、常に固定しておくこともできる。このようにパ
ラメータを変更可能とすることにより、補正の強度（ヒ
ストグラムの伸張度合い）をその都度変更することがで
きるので、補正強度の異なる様々な高コントラスト画像
を実現することができる。

【００６６】なお、本実施形態では、ヒストグラムのＬ
ｏｗ側でのみ補正値を再検討するようにした例を示した
が、これと併せて、Ｈｉｇｈ側でも、輝度値の最大値が
出力レンジの最大値以上となる補正値を再検討するよう
にしてもよい。このような両補正値に基づいて元の画像
データを補正することにより、ヒストグラムのＬｏｗ側
やＨｉｇｈ側への偏り具合に関係なく黒の締まりが良好
な画像が得られるばかりでなく、高彩度部分の色までも
鮮やかに表現した画像が得られるようになる。

【００６７】なお、本実施形態では、輝度値を８ビット
（０〜２５５の２５６階調）で示しているが、これはほ
んの一例であり、例えば１２ビット（０〜４０９５まで
の４０９６階調）やその他のビット数で示すことも勿論
可能である。

【００６８】本実施形態で説明した画像処理をコンピュ
ータとしての画像処理装置２に実行させるためのプログ
ラムを、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記
録しておき、このような記録媒体を用いて画像処理装置
２を自動的に稼働させる構成としてもよい。

【００６９】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像処理装置は、
以上のように、デジタル画像の画像データに基づいて出
力すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラムを作成するヒ
ストグラム作成手段と、上記輝度画像濃度ヒストグラム
における輝度値の出力レンジを求める出力レンジ検出手
段と、上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合に、
上記出力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像
濃度ヒストグラムを伸張できるような補正値を算出する
補正値算出手段と、上記補正値を用いて元の画像データ
を補正する補正手段とを備えている構成である。

【００７０】それゆえ、たとえ露光過多や露光不足の写
真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記録されていても、
この画像を上記の補正によって広い輝度範囲で出力する
ことが可能となる。また、上記の補正値はオペレータが
介入することなく、補正値算出手段によって自動的に得
られるので、補正値の算出に手間がかかることはない。

【００７１】したがって、上記構成によれば、露光過多
や露光不足の写真フィルムからでも、高コントラストの
画像を容易にかつ確実に得ることができ、露光過多や露
光不足のフィルムに記録された画像を鮮やかに再現する
ことができるという効果を奏する。

【００７２】請求項２の発明に係る画像処理装置は、以
上のように、請求項１の構成において、上記出力レンジ
検出手段は、輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値
の最小値と最大値とに基づいて輝度値の出力レンジを求
めるものであり、上記補正値算出手段は、検出した輝度
値の最小値が上記所望の範囲の最小値となるように輝度
画像濃度ヒストグラムを伸張できるような補正値を算出
する構成である。

【００７３】それゆえ、輝度値の最小値が所望の範囲の
最小値となるようにヒストグラムが伸張されるので、画
像中の最も暗い部分は本来の黒で表現されることとな
り、画像に黒の締まりを確実に持たせることが可能とな
る。したがって、請求項１の構成による効果に加えて、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができるとい
う効果を奏する。

【００７４】請求項３の発明に係る画像処理装置は、以
上のように、請求項１または２の構成において、上記補
正値算出手段は、輝度値に応じて輝度画像濃度ヒストグ
ラムの伸張度合いが異なるような補正値を算出する構成
である。

【００７５】それゆえ、ヒストグラムの低輝度側や高輝
度側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒスト
グラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラ
スト補正における様々な対応が可能となり、請求項１ま
たは２の構成による効果に加えて、フィルムに記録され
た画像を最適なコントラストで表現することができると
いう効果を奏する。

【００７６】請求項４の発明に係る画像処理装置は、以
上のように、請求項１ないし３のいずれかの構成におい
て、輝度画像濃度ヒストグラムの伸張度合いは変更可能
である構成である。

【００７７】それゆえ、高コントラスト画像を得る際の
補正の強度を、オペレータ等がその都度設定することが
でき、これによって、請求項１ないし３のいずれかの構
成による効果に加えて、様々な高コントラスト画像を実
現することができるという効果を奏する。

【００７８】請求項５の発明に係る画像処理方法は、以
上のように、デジタル画像の画像データに基づいて出力
すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラムを作成する第１
の工程と、上記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度
値の出力レンジを求める第２の工程と、上記出力レンジ
が所望の範囲に満たない場合に、上記出力レンジが所望
の範囲以上となるように輝度画像濃度ヒストグラムを伸
張できるような補正値を算出する第３の工程と、上記補
正値を用いて元の画像データを補正する第４の工程とか
らなる構成である。

【００７９】それゆえ、たとえ露光過多や露光不足の写
真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記録されていても、
この画像を上記の補正によって広い輝度範囲で出力する
ことが可能となる。したがって、露光過多や露光不足の
写真フィルムからでも、高コントラストの画像を容易に
かつ確実に得ることができ、露光過多や露光不足のフィ
ルムに記録された画像を鮮やかに再現することができる
という効果を奏する。

【００８０】請求項６の発明に係る画像処理方法は、以
上のように、請求項５の構成において、上記第２の工程
は、輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の最小値
と最大値とに基づいて輝度値の出力レンジを求める工程
であり、上記第３の工程は、検出した輝度値の最小値が
上記所望の範囲の最小値となるように輝度画像濃度ヒス
トグラムを伸張できるような補正値を算出する工程であ
る構成である。

【００８１】それゆえ、輝度値の最小値が所望の範囲の
最小値となるようにヒストグラムが伸張されるので、画
像中の最も暗い部分は本来の黒で表現されることとな
り、画像に黒の締まりを確実に持たせることが可能とな
る。したがって、請求項５の方法による効果に加えて、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができるとい
う効果を奏する。

【００８２】請求項７の発明に係る画像処理方法は、以
上のように、請求項５または６の方法において、上記第
３の工程は、輝度値に応じて輝度画像濃度ヒストグラム
の伸張度合いが異なるような補正値を算出する工程であ
る構成である。

【００８３】それゆえ、ヒストグラムの低輝度側や高輝
度側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒスト
グラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラ
スト補正における様々な対応が可能となり、請求項５ま
たは６の構成による効果に加えて、フィルムに記録され
た画像を最適なコントラストで表現することができると
いう効果を奏する。

【００８４】請求項８の発明に係る画像処理プログラム
を記録した記録媒体は、以上のように、デジタル画像の
画像データに基づいて出力すべき画像の輝度画像濃度ヒ
ストグラムを作成する第１の処理と、上記輝度画像濃度
ヒストグラムにおける輝度値の出力レンジを求める第２
の処理と、上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合
に、上記出力レンジが所望の範囲以上となるように輝度
画像濃度ヒストグラムを伸張できるような補正値を算出
する第３の処理と、上記補正値を用いて元の画像データ
を補正する第４の処理とをコンピュータに実行させるた
めの画像処理プログラムを記録してなる構成である。

【００８５】それゆえ、たとえ露光過多や露光不足の写
真フィルムに狭い輝度範囲で画像が記録されていても、
この画像を上記の補正によって広い輝度範囲で出力する
ことが可能となる。したがって、露光過多や露光不足の
写真フィルムからでも、高コントラストの画像を容易に
かつ確実に得ることができ、露光過多や露光不足のフィ
ルムに記録された画像を鮮やかに再現することができる
という効果を奏する。

【００８６】請求項９の発明に係る画像処理プログラム
を記録した記録媒体は、以上のように、請求項８の構成
において、上記第２の処理は、輝度画像濃度ヒストグラ
ムにおける輝度値の最小値と最大値とに基づいて輝度値
の出力レンジを求める処理であり、上記第３の処理は、
検出した輝度値の最小値が上記所望の範囲の最小値とな
るように輝度画像濃度ヒストグラムを伸張できるような
補正値を算出する処理である構成である。

【００８７】それゆえ、輝度値の最小値が所望の範囲の
最小値となるようにヒストグラムが伸張されるので、画
像中の最も暗い部分は本来の黒で表現されることとな
り、画像に黒の締まりを確実に持たせることが可能とな
る。したがって、請求項８の構成による効果に加えて、
めりはりのある画像を確実に得ることができ、高コント
ラスト画像をより一層確実に実現することができるとい
う効果を奏する。

【００８８】請求項１０の発明に係る画像処理プログラ
ムを記録した記録媒体は、以上のように、請求項８また
は９の構成において、上記第３の処理は、輝度値に応じ
て輝度画像濃度ヒストグラムの伸張度合いが異なるよう
な補正値を算出する処理である構成である。

【００８９】それゆえ、ヒストグラムの低輝度側や高輝
度側への偏り具合に応じたコントラスト補正や、ヒスト
グラムの形状に応じたコントラスト補正など、コントラ
スト補正における様々な対応が可能となり、請求項８ま
たは９の構成による効果に加えて、フィルムに記録され
た画像を最適なコントラストで表現することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置および上記画像処理
装置を含むデジタル露光システムの概略の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】（ａ）は、フィルムスキャナにて読み取った画
像データに基づいて作成したヒストグラムを示す説明図
である。（ｂ）は、上記画像データに入力ガンマを掛け
たと仮定した場合のヒストグラムを示す説明図である。
（ｃ）は、上記ヒストグラムを伸張したときに、ヒスト
グラムの長さが所望の範囲と対応する長さとなる当該ヒ
ストグラムを示す説明図である。

【図３】上記画像処理装置における動作の流れを示すフ
ローチャートである。

【図４】（ａ）は、フィルムスキャナにて読み取った画
像データに基づいて作成したヒストグラムが低輝度側に
偏っている場合の、当該ヒストグラムを示す説明図であ
る。（ｂ）は、上記ヒストグラムを伸張したときに、ヒ
ストグラムの長さが所望の範囲と対応する長さとなる当
該ヒストグラムを示す説明図である。

【図５】（ａ）は、フィルムスキャナにて読み取った画
像データに基づいて作成したヒストグラムが高輝度側に
偏っている場合の、当該ヒストグラムを示す説明図であ
る。（ｂ）は、上記ヒストグラムを伸張したときに、ヒ
ストグラムの長さが所望の範囲と対応する長さとなる当
該ヒストグラムを示す説明図である。（ｃ）は、上記ヒ
ストグラムをＬｏｗ側とＨｉｇｈ側とに分け、それぞれ
対応する画像データを別々の補正ガンマで補正したとき
の画像のヒストグラムを示す説明図である。

【図６】フィルム露光量とフィルム濃度との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

２ 画像処理装置 ４ ヒストグラム作成部（ヒストグラム作成手段） ５ 出力レンジ検出部（出力レンジ検出手段） ６ 補正値算出部（補正値算出手段） ７ 補正部（補正手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 稔 大阪府吹田市江の木町11番30号 株式会社 東洋情報システム内 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CE11 CH18 DC23 5C022 AB17 AB33 AC42 5C072 AA01 BA19 RA20 UA17 UA20 VA03 XA01 XA10 5C077 MP08 NN03 NP01 PP15 PP32 PP43 PQ08 PQ19 PQ22 TT06 TT10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル画像の画像データに基づいて出力
   すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラムを作成するヒス
   トグラム作成手段と、 上記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の出力レ
   ンジを求める出力レンジ検出手段と、 上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合に、上記出
   力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像濃度ヒ
   ストグラムを伸張できるような補正値を算出する補正値
   算出手段と、 上記補正値を用いて元の画像データを補正する補正手段
   とを備えていることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】上記出力レンジ検出手段は、輝度画像濃度
   ヒストグラムにおける輝度値の最小値と最大値とに基づ
   いて輝度値の出力レンジを求めるものであり、 上記補正値算出手段は、検出した輝度値の最小値が上記
   所望の範囲の最小値となるように輝度画像濃度ヒストグ
   ラムを伸張できるような補正値を算出することを特徴と
   する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】上記補正値算出手段は、輝度値に応じて輝
   度画像濃度ヒストグラムの伸張度合いが異なるような補
   正値を算出することを特徴とする請求項１または２に記
   載の画像処理装置。
4. 【請求項４】輝度画像濃度ヒストグラムの伸張度合いは
   変更可能であることを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】デジタル画像の画像データに基づいて出力
   すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラムを作成する第１
   の工程と、 上記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の出力レ
   ンジを求める第２の工程と、 上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合に、上記出
   力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像濃度ヒ
   ストグラムを伸張できるような補正値を算出する第３の
   工程と、 上記補正値を用いて元の画像データを補正する第４の工
   程とからなることを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】上記第２の工程は、輝度画像濃度ヒストグ
   ラムにおける輝度値の最小値と最大値とに基づいて輝度
   値の出力レンジを求める工程であり、 上記第３の工程は、検出した輝度値の最小値が上記所望
   の範囲の最小値となるように輝度画像濃度ヒストグラム
   を伸張できるような補正値を算出する工程であることを
   特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
7. 【請求項７】上記第３の工程は、輝度値に応じて輝度画
   像濃度ヒストグラムの伸張度合いが異なるような補正値
   を算出する工程であることを特徴とする請求項５または
   ６に記載の画像処理方法。
8. 【請求項８】デジタル画像の画像データに基づいて出力
   すべき画像の輝度画像濃度ヒストグラムを作成する第１
   の処理と、 上記輝度画像濃度ヒストグラムにおける輝度値の出力レ
   ンジを求める第２の処理と、 上記出力レンジが所望の範囲に満たない場合に、上記出
   力レンジが所望の範囲以上となるように輝度画像濃度ヒ
   ストグラムを伸張できるような補正値を算出する第３の
   処理と、 上記補正値を用いて元の画像データを補正する第４の処
   理とをコンピュータに実行させるための画像処理プログ
   ラムを記録した記録媒体。
9. 【請求項９】上記第２の処理は、輝度画像濃度ヒストグ
   ラムにおける輝度値の最小値と最大値とに基づいて輝度
   値の出力レンジを求める処理であり、 上記第３の処理は、検出した輝度値の最小値が上記所望
   の範囲の最小値となるように輝度画像濃度ヒストグラム
   を伸張できるような補正値を算出する処理であることを
   特徴とする請求項８に記載の画像処理プログラムを記録
   した記録媒体。
10. 【請求項１０】上記第３の処理は、輝度値に応じて輝度
    画像濃度ヒストグラムの伸張度合いが異なるような補正
    値を算出する処理であることを特徴とする請求項８また
    は９に記載の画像処理プログラムを記録した記録媒体。