JPH06139323A - ネガフィルムから被写体の色を忠実に再現できる画像処理システムおよび画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成のカラーフィルムとデジタル画
像処理装置を用いて、被写体の色を忠実に再現して出力
することである。 【構成】 カラーネガフィルムに被写体像を固定し、
フィルム上の被写体像をスキャナ１０１等を用いて対応
する画像データに変換し、画像データから被写体の色情
報を復調回路１０２により復調する。復調された色情報
を用いて、カラーＣＲＴ１０４に被写体と実質的に同一
の色を有する画像を表示し、さらにプリンタ１０６によ
りメデア上に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラーネガフィルム
に記録された画像をデジタル画像処理して色を忠実に再
現した被写体像を得ることのできる画像処理システムお
よび画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー写真では、人間の印象に近い色
（色相）を再現することが望ましい。色の忠実な再現に
とってカラーフィルムの分光感度は重要な役割を果た
す。理想的な分光感度としては、図１に示す人間の光に
対する感色性に基づく分光感度が知られている。この分
光感度は青緑赤の各分光感度が互いに近接しており、さ
らに、４９０ｎｍから５３０ｎｍの波長領域に大きな負
の感度を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１に示す感色性に対
応した分光感度、特に負の感度をカラーフィルムのみで
実現しようとすると、カラーフィルムの構成は非常に複
雑なものとなる。また、カラーフィルムでできる化学的
画像処理には限界があり、図１の感色性に対応した分光
感度、特に負の感度をカラーフィルムで正確に実現する
ことは実質的に不可能である。

【０００４】そこで、従来のカラーフィルムの持つ撮像
機能と色修正（色再生）機能の２つの機能を分離し、カ
ラーフィルムに撮像の機能を主に分担させ、色修正の機
能をカラーフィルムから独立したデジタル画像処理装置
に担当させることが考えられる。この方法によれば、色
修正機能が必要なくなるためフィルムの構成は非常に簡
単になる。また、デジタル画像処理装置を利用すること
により色修正の精度および自由度を高められ、画像の加
工も容易になると予想される。

【０００５】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成のカラーフィルムと画像処理装置を用い
て、被写体の色を忠実に再現することのできる画像処理
システムおよび方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる画像処理装置は、フィルムに固定
された被写体の画像を読取り、対応する信号に変換する
入力変換手段と、入力変換手段に接続され、この信号に
応答して被写体の測色情報を示す測色信号を復調する復
調手段と、復調手段に接続され、測色信号に基づいて、
被写体と実質的に同一の色相を有する画像を出力する出
力手段、から構成される。

【０００７】この発明の画像処理システムに使用するフ
ィルムは、例えば、露光量に応じてシアン、マゼンタ、
イエローの対応する一色に発色する３つの感光層を含
み、感光層の分光感度の測色的品質係数は０．９以上で
あり、カラードカプラおよびＤＩＲカプラを含まない。

【０００８】この発明の画像処理方法は、露光量に応じ
てシアン、マゼンタ、イエローに発色し、分光感度がす
べて正の値で、分光感度と人間の感色性との一致度を示
す品質係数が０．９以上であるフィルム上に被写体像を
固定する工程と、フィルム上の被写体像を対応する画像
データに変換する工程と、画像データから被写体の色情
報を復調する工程と、この色情報に基づいて、被写体と
実質的に同一の色を有する画像を出力する工程、を備え
ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成において、入力変換手段は、例えば、
フィルムを走査して画像を読み取るスキャナ等から構成
され、画像を対応するＲＧＢ映像信号に変換する。

【００１０】復調手段は、例えば、この映像信号を校正
用ウエッジ等を用いて予め求めておいた所定の変換テー
ブルを参照して被写体の積分濃度に変換し、積分濃度に
所定の３行３列の行列演算を施して解析濃度に変換し、
この解析濃度をフィルムの特性曲線に基づいて露光濃度
に変換し、この露光濃度を用いて所定の指数演算を行っ
て露光透過率を求め、この露光透過率に所定の３行３列
の行列演算を施して被写体の測色情報を再現する。この
測色情報は、いわゆるアピアランスバーリュー（appear
ance value）であり、被写体の色相を忠実に表すもので
ある。

【００１１】また、復調手段は、解析濃度を露光濃度に
変換する際、予め記憶手段に記憶された解析濃度と露光
濃度との対応情報（テーブルや演算式等）を用いる。こ
こで、予めカラーフィルムの撮影画面外の所定領域に記
録された基準画像から露光濃度を求め、更に、この基準
画像の露光濃度に基づき、記憶手段の対応情報と処理対
象フィルムの解析濃度と露光濃度との対応のずれを補正
してもよい。このような処理を行なえば、カラーフィル
ムの処理前後の変動、例えば未撮影フィルムの湿、熱変
化、撮影済みフィルムの潜像変化、処理変動、処理後画
像の退色、及び感光材料の製造の不均等があった場合で
も、被写体の色を忠実に再現することができる。

【００１２】出力手段は、例えば、表示装置とカラープ
リンタ等から構成され、必要に応じて復調手段からの測
色信号に対して審美的色修正を施した後、３行３列の行
列演算により画像表示に使用する３原色（例えば、カラ
ーＣＲＴのＲＧＢの蛍光体の色）を基準とした測色信号
に変換し、この測色信号に従って画像を表示する。ま
た、測色信号を対数変換し、対数変換後の測色信号に所
定の３行３列の行列演算を施すことにより、色材の濃度
を示す色材信号を得て、カラープリンタによりメデア上
に画像を形成する。

【００１３】この発明の画像処理システムに使用するフ
ィルムは、分光感度の測色的品質係数が０．９以上であ
るので、被写体の色情報を必要十分に取得できる。ま
た、カラードカプラを含まないので、スキャナなどの入
力変換手段で、フィルムを読み取る際にＳ／Ｎ比を高め
ることができる。さらに、ＤＩＲカプラを含まないの
で、フィルムの構造が簡単になると同時に後半の画像処
理が簡単かつ正確に行うことができる。

【００１４】また、この発明の画像処理方法によれば、
被写体の色相（測色的色情報）が比較的忠実にフィルム
上に固定でき、このフィルムから読み取ったデータで被
写体と実質的に同一の色を有する画像を出力できる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例にかかる画像処理
システムを説明する。

【００１６】（原理の説明）初めに、この実施例の原理
について説明する。

【００１７】任意の色光は赤、緑、青の３色光の適当な
混合により等色させることができる。単位エネルギーを
持つ波長λの単色光［λ］が［Ｒ］色光、［Ｇ］色光、
［Ｂ］色光をｒ、ｇ、ｂの割合で混合したとき等色した
とすると、この関係は次のように表すことができる。

【００１８】 １［λ］＝ｒ［Ｒ］＋ｇ［Ｇ］＋ｂ［Ｂ］ …（１） 混合率ｒ、ｇ、ｂは単色光［λ］の中のＲ、Ｇ、Ｂ成分
を示す。単色光の波長を可視波長領域で連続的に変化さ
せれば、混合率ｒ、ｇ、ｂを波長の関数として求めるこ
とができる。この関数ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）は
視覚の応答性を示すもので、等色関数と呼ばれ、図１に
示される人間の感色性に等しい。

【００１９】カラーフィルムの理想的な分光感度はこの
等色関数である。しかし、カラーフィルムで等色関数の
有する負の感度を実現するのは困難であるから、分光感
度として等色関数ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をその
まま採用することはできない。そこで、等色関数ｒ
（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）に、（２）式で示す数学的
変換を施し、すべて正の値からなる関数ｕ（λ）、ｖ
（λ）、ｗ（λ）を導き、それを分光感度として用い
る。

【００２０】

【数１】 この場合の原色（以下、原刺激と呼ぶ）は実際には存在
しない原色（虚色原色）であるが、行列要素Ｃijはこの
虚色原色をカラー写真の三原色（色光）で等色するのに
要する混合比率を示す。

【００２１】この関数ｕ（λ）、ｖ（λ）、ｗ（λ）を
カラーフィルムの分光感度として採用すれば、露光透過
率（白色点を基準とした相対露光量）Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗ
は、（３）式で示される。但し、Ｐ（λ）は光源のエネ
ルギー分布を、ρ（λ）は被写体の分光反射率を示す。
（２）式を（３）式に代入して整理すると、（４）式が
得られる。

【００２２】

【数２】 （４）式の右辺の積分は被写体の三刺激値を示している
が、これをＲ、Ｇ、Ｂで示せば、（５）式のようにな
る。（５）式をＲ、Ｇ、Ｂについて解けば、（６）式が
得られる。

【００２３】

【数３】 （６）式の意味するところは、すべて正値からなる等色
関数をカラーフィルムの分光感度として採用し、そのと
き記録される露光透過率に対し所定の３行３列の行列演
算を行うことにより、被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂ（ア
ピアランスヴァーリュー、appearance value）が復元で
きるということである。

【００２４】そこで、本実施例では、カラーネガフィル
ムとして、図２に示すような正の分光感度のみを有する
ものを採用し、このカラーネガフィルムにより得られた
画像を電気信号に変換し、（３）式から（６）式に示さ
れる変換をデジタル画像処理装置で施して被写体の三刺
激値Ｒ、Ｇ、Ｂを復元する。

【００２５】以上のようにして得られた被写体の三刺激
値Ｒ、Ｇ、Ｂは、カラー写真の三原色を原刺激としたも
のである。この数値は他の原色を原刺激とする三刺激値
に容易に変換できる。そこで、例えば、カラーＣＲＴ上
にベーシックネガ上の画像を表示する場合、カラーＣＲ
Ｔの蛍光体の色が原刺激となり、そのときのカラーＣＲ
Ｔの三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRは（７）式により求める
ことができる。この三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRを用いて
カラーＣＲＴ上に画像を表示することにより、色（色
相）を比較的忠実に再現した被写体像を表示できる。

【００２６】

【数４】 ここで、行列係数ＤijはＣＲＴの原色を被写体の３つの
原色の和で表す時の係数であり、実験により求めること
ができる。

【００２７】同様に、被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを用
いて、被写体の像をハードコピー化することも可能であ
る。例えば、カラーレーザープリンタにより被写体像を
固定する場合、被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂをカラーペ
ーパーの色材信号（ｃ、ｍ、ｙ）に変換する必要があ
る。カラーペーパーの色材を図２の破線で示す理想的な
吸収特性を有するブロック色素と仮定した場合、（８）
式が成立する。

【００２８】

【数５】 （８）式の右辺の積分は白色点の三刺激値を示すので、
それをＲ0 、Ｇ0 、Ｂ0 で表すと、（８）式は（９）式
のように書き直すことができる。さらに（９）式を変形
すると（１０）式が導かれる。

【００２９】

【数６】 実際のカラーペーパーの色材はブロック色素ではなく、
図２の実線に示すように、斜辺を持つスムーズな吸収カ
ーブを示す。これは、近似的には、副吸収のあるブロッ
ク色素とみなせる。そこで、現実の色材の濃度をｃ＊、
ｍ＊、ｙ＊とすれば、ブロック色素の濃度ｃ、ｍ、ｙと
の間に（１１）式の関係が近似的に成立する。さらに、
（１１）式を（１０）式に代入して整理することによ
り、（１２）式が得られる。

【００３０】

【数７】 ここで、係数ｆij（i とj は等しくない）は主濃度に対
する副吸収濃度の割合を示し、係数ｆij（i ＝j ）は主
濃度を示す。

【００３１】（１２）式により求められた色材の濃度ｃ
＊、ｍ＊、ｙ＊をカラーレーザープリンタに与えること
により被写体の色を忠実に再現した画像をカラーペーパ
ー上に形成できる。

【００３２】（実施例の構成）次に、本実施例の画像処
理システムの構成を詳細に説明する。

【００３３】まず、本実施例で使用するカラーネガフィ
ルム（ベーシックネガ）について説明する。

【００３４】本実施例においては、ベーシックネガは、
被写体の測色情報を固定するためののもので、必要不可
欠なものだけからなる極めてシンプルな構成を採用す
る。すなわち、本実施例のネガは、（ａ）通常のカラー
ネガと異なりカラードカップラー（オレンジマスク）や
ＤＩＲカップラーを含まず、（ｂ）３層の感光層からな
り、（ｃ）各感光層の分光感度はできるだけ（すべて正
値の）等色関数に近付け、（ｄ）各感光層の露光量に応
じてシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の
いずれか一色に発色する、という構成とした。

【００３５】カラードカプラーは、通常の引き伸し器で
プリントを作成する際には、色を濁らせないという働き
がある。しかし、本実施例では、スキャナでベーシック
ネガを読み取る際に光量が減衰し、Ｓ／Ｎ比が悪くなる
ため、ベーシックネガに含ませないこととした。

【００３６】また、ＤＩＲ（Dvelopment Inhibitor Rel
easing）カプラーは現像抑制剤を遊離するカプラーであ
る。このカプラーを使用すると、被写体の色によって、
特性曲線の形状が変化してしまい、特性曲線を介して露
光濃度へ変換する際の変換カーブとしてどのカーブを用
いるべきか決定できない。そこで、ベーシックネガはＤ
ＩＲカプラーを含まない構成とした。

【００３７】ベーシックネガで、負の分光感度を実現し
ようとすると、ベーシックネガの構造が複雑になる。そ
こで、本実施例では、ベーシックネガの各感光層の分光
感度は、正の値のみを取ることとした。目で違って見え
る色がネガ上で同一の色に記録されてしまう等の事態が
発生すると、その後いくらデジタル画像処理を行って
も、正確な色相の再現は不可能である。そこで、ベーシ
ックネガの各感光層の分光感度はできるだけ図１の等色
関数に近付けることとした。

【００３８】ベーシックネガの分光感度の一例を図３に
示す。分光感度が図１の等色関数にどの程度近いかを示
す評価尺度として測色的品質係数（ｑファクターともい
う。）が知られている。この尺度は、その値が１．０で
あれば両者は全く一致していることを示し、０．９以上
であれば類似性が非常に高いことを示す。図３に示す分
光感度を有するベーシックネガのｑファクターは赤感光
層０．９４、緑感光層０．９８、青感光層０．９３であ
り、いずれも０．９以上であり、十分に等色関数に近い
と評価できる。

【００３９】（画像処理装置の構成）次に、この実施例
にかかる画像処理部の構成を図４ないし図９を参照して
説明する。

【００４０】まず、図４を参照して、全体の構成を説明
する。

【００４１】ベーシックネガ１００に固定された画像は
スキャナ１０１を用いて、画素毎にＲ、Ｇ、Ｂ映像アナ
ログ信号に変換される。スキャナ１０１としては、例え
ば、大日本スクリーン（株）製のＳＧ−１０００Ａ等を
使用できる。

【００４２】スキャナ１０１からのＲ、Ｇ、Ｂアナログ
映像信号は復調処理部１０２に供給される。復調処理部
１０２はＲ、Ｇ、Ｂアナログ映像信号をアナログデジタ
ル変換し、これに、式３乃至式６で示されるデジタル演
算を施し、被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを示す測色信号
を得る。

【００４３】復調処理部１０２はこの測色信号を画像処
理部１０３に供給する。画像処理部１０３は供給された
測色信号により示される被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを
カラーＣＲＴの蛍光体の色を原色とする三刺激値Ｒ_CR、
Ｇ_CR、Ｂ_CRに変換し、必要に応じて審美的色修正を施
し、カラーＣＲＴ１０４等のモニタ装置に供給し、被写
体の色相を忠実に再現した画像を表示させる。さらに、
画像処理部１０３は審美的色修正が施された三刺激値Ｒ
_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRを被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂに再変換
し、ハードコピー用に、出力回路１０５に供給する。

【００４４】出力回路１０５は三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂに応
答して、色材信号を選択し、必要に応じて色材信号を校
正してカラープリンタ１０６に供給する。カラープリン
タ１０６は、出力回路１０５から供給される色材信号に
従って、被写体の色相を忠実に再現した被写体像をカラ
ーペーパー上に形成する。

【００４５】次に、図５を参照して、復調処理部１０２
の第１例、復調処理部１０２Ａの構成を説明する。スキ
ャナ１０１からのＲ、Ｇ、Ｂアナログ映像信号はＡ／Ｄ
変換器２０１によりＲ、Ｇ、Ｂデジタル映像信号に変換
され、積分濃度変換回路２０２に供給される。

【００４６】メモリ２０７は、Ｒ、Ｇ、Ｂデジタル映像
信号とＲＧＢの濃度の関係を示す図６に示すＲ、Ｇ、Ｂ
用の変換テーブルを保存する。この変換テーブルは、例
えば、校正用濃度ウエッジを用いて予め実験により求め
ておく。濃度変換器２０２は、この変換テーブルを参照
して、Ｒ、Ｇ、Ｂデジタル映像信号を対応する濃度（積
分濃度）ＤＲ、ＤＧ、ＤＢに変換する。

【００４７】この積分濃度ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは解析に不
都合である。そこで、マリトリクス演算部２０３は、行
列係数メモリ２０８に予め記憶させておいた行列係数を
用いて（１３）式に示される行列演算を変換器２０２の
出力に対し施し、積分濃度を解析濃度（発色濃度）Ｄ
Ｃ、ＤＭ、ＤＹに変換する。この変換に使用する行列を
構成する係数ｂijはベーシックネガに使用される３つの
色材の主濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹに対する副吸収濃度の割
合を示ものであり、実験により副吸収濃度を測定するこ
とにより求められる。

【００４８】

【数８】 マトリクス演算回路２３０から出力された解析濃度Ｄ
Ｃ、ＤＭ、ＤＹは露光濃度変換回路２０４に供給され
る。露光濃度変換回路２０４はテーブルメモリ２０９に
記憶された解析濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹと露光濃度Ｄｒ、
Ｄｇ、Ｄｂの関係を示すテーブルを参照して、供給され
た解析濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹを露光濃度Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄ
ｂに変換し、これを指数変換回路２０５に供給する。

【００４９】各感光層の解析濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹと露
光濃度（露光量）Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂとの関係は、感材固
有の特性（特性曲線という）であり、通常は感度計（セ
ンシトメータ）などを用いて求める。しかし、シーンを
実写した場合の特性曲線はカメラフレアーなどの影響に
よって感光計で求めた特性曲線とくい違うことが多いの
で、復調処理部１０２Ａでは、カメラスルーの特性曲線
を用いる。このカメラスルーの特性曲線は実写したコマ
に写しこまれたMacbeth Color Checker の無彩色６色に
ついて露光濃度と解析濃度の関係を図７に示すようにプ
ロットすることにより求めることができる。本実施例の
ベーシックネガにおいては、被写体の色によって（即
ち、３つの感光層の発色の比率によって）特性曲線の形
状が変化することはないので、解析濃度は図７に示す特
性曲線に基づいて一義的に露光量（露光濃度）に変換で
きる。テーブルメモリ２０９は、この図７の特性曲線を
テーブル化したものを記憶しており、図８に示されるよ
うに、ＲＧＢそれぞれについて、解析濃度ＤＣ、ＤＭ、
ＤＹと露光濃度Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂの対を記憶する。

【００５０】指数変換回路２０５は得られた露光濃度Ｄ
ｒ、Ｄｇ、Ｄｂを用いて、次式の演算を行い、露光透過
率Ｔu 、Ｔv 、Ｔw を求める。

【００５１】 Ｔu ＝１０^-Dr 、Ｔv ＝１０^-Dg 、Ｔw ＝１０^-Db …（１４） 指数変換回路２０５の出力は、マトリクス演算回路２０
６に供給される。マトリクス演算回路２０６は行列係数
メモリ２１０に記憶された係数を用いて（６）式に示す
３行３列の演算を行い、被写体の三刺激値（appearance
value)Ｒ、Ｇ、Ｂを示す測色信号を求める。

【００５２】行列係数メモリ２１０に記憶された行列要
素Ｃij^-1の数値は、ベーシックネガの分光感度が等色関
数に完全に等しければ、（２）式の関係より容易に定め
ることができる。しかし、実際には、分光感度と等色関
数は一致していない。そこで、特定の色、例えば、Macb
eth Color Checker の２４色について（６）式で変換し
た時に得られる三刺激値と実際の三刺激値ができるだけ
一致するように、行列要素Ｃij^-1を最小二乗法で求め、
それを行列係数メモリ２１０に記憶させる。

【００５３】次に、図６を参照して、復調処理部１０２
の第２例、復調処理部１０２Ｂの構成について説明す
る。前述したように、シーンを実写した場合の特性曲線
はカメラフレアーなどの影響によって感光計で求めた特
性曲線とくい違うことが多いので、カメラスルーの特性
曲線を用いることが望ましい。しかし、ハロゲン化銀カ
ラー感光材料は通常、熱や湿度に弱く、撮影前や後に特
性曲線が歪みやすいこと、処理液の管理が難しく、この
管理状況によっても特性曲線が歪みやすいこと、処理後
の画像も有機色素を用いているために歪みを生じやすい
こと等、予めカメラスルーの特性曲線を求めておいても
実際のシーンを撮影した場合に意図した色再現を実現す
ることができない。

【００５４】そこで、カメラにレンズ特性を考慮して出
力を調節した露光装置を内蔵させ、撮影毎に画面外の特
定部分に特性曲線の全部もしくは一部を露光し、この画
像情報から変換テーブルメモリ２０９ａに特性値のテー
ブル情報を入力する。

【００５５】図６に示されるように、この復調処理部１
０２Ｂは、前述した復調処理部１０２Ａの変換テーブル
メモリ２０９に特性値のテーブル情報を入力する特性曲
線取り込み部を追加したものである。但し、復調処理部
１０２Ａと同じ処理を行なう構成要素には同じ参照符号
を付ける。

【００５６】変換テーブルメモリ２０９ａには、特性曲
線取り込み部２０９ｂから特性値のテーブル情報が入力
される。特性曲線取り込み部２０９ｂは、Ａ／Ｄ変換器
２１１、積分濃度変換回路２１２、マトリクス演算回路
２１３、露光濃度変換回路２１４、変換テーブルメモリ
２１７、及び行列係数メモリ２１８により構成される。
Ａ／Ｄ変換器２１１は、スキャナ１０１により読み取ら
れた、予め画面外の特定部分に露光された一部もしくは
全部の特性曲線のＲ、Ｇ、Ｂアナログ映像信号を受け取
り、Ｒ、Ｇ、Ｂディジタル映像信号に変換して積分濃度
変換回路２１２に送出する。

【００５７】変換テーブルメモリ２１７は、図７に示さ
れるような変換テーブルを記憶する。積分濃度変換器２
１２は、変換テーブルメモリ２１７を参照してＲ、Ｇ、
Ｂディジタル映像信号を対応する積分濃度に変換する。
行列係数メモリ２１８は予め定められた行列係数を記憶
し、マトリクス演算回路２１３は、この行列係数メモリ
２１８の行列係数を用い、積分濃度変換回路２１２にお
いて求められた積分濃度を解析濃度に変換する。

【００５８】露光濃度変換回路２１４はマトリクス演算
回路２１３からの解析濃度を用い、変換テーブルメモリ
２０９ａに記憶された露光濃度と解析濃度との対応にず
れがないか判定し、変換テーブルにずれがある場合、正
しい対応関係になるように調整する。他の構成要素は、
前述した復調処理部１０２Ａと同様であるので説明を省
略する。

【００５９】次に、画像処理部１０３の構成を図９を参
照して説明する。

【００６０】図９において、復調処理部１０２から出力
された測色信号はマトリクス演算回路３０１に供給され
る。マトリクス演算回路３０１は、行列係数メモリ３１
１に記憶された行列係数Ｄijを用いて、（７）式の行列
演算を行い、カラーＣＲＴの３色の蛍光体の色を原刺激
とする三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRを求める。行列係数Ｄ
ijは、前述のように、カラーＣＲＴの各原色を被写体の
三原色の和で表す時の係数であり、カラーチャート等を
用いて予め実験により求めておく。

【００６１】マトリクス演算回路３０１から出力される
三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRは、画像メモリ３０２とＣＲ
Ｔ用画像メモリ３０３に供給される。画像メモリ３０２
は比較的解像度の高い画像データを記憶し、ＣＲＴ用画
像メモリ３０３は、ＣＲＴ表示用に画像メモリ３０２に
記憶された画像データの一部を記憶するものであり、毎
秒３０フレームの標準ビデオ速度で、画像データを転送
する。ＣＲＴ用画像メモリ３０３から読み出された画像
データはスイッチＳ３及びデジタルアナログ変換器３０
５を介してカラーＣＲＴ１０４に供給され、表示され
る。

【００６２】一方、ＣＲＴ用画像メモリ３０３または画
像メモリ３０２から読み出したデータはスイッチＳ１を
介してＡＣＣ（Aesthetic Color Correction、審美的色
修正）回路３０４に供給される。ＡＣＣ回路３０４の構
成としては、従来知られた構成、例えば、米国特許第４
５００９１９に開示された構成を採用できる。

【００６３】ＡＣＣ回路３０４により審美的色修正処理
が施された三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRはスイッチＳ２及
びＳ３を介してデジタルアナログ変換回路３０５に供給
され、アナログ信号に変換されてカラーＣＲＴ１０４に
供給され、表示される。

【００６４】審美的色修正処理が施された画像データは
スイッチＳ２を介してマトリクス演算回路３０７に供給
される。マトリクス演算回路３０７は、行列係数メモリ
３１２に記憶された行列係数に基づいてマトリクス演算
回路３０１が行うマトリクス演算の逆演算を行うもの
で、審美的色修正処理が施された三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、
Ｂ_CRを被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂに再変換する。デス
ク装置３０８は、マトリクス演算回路３０７から供給さ
れる三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを記憶する。

【００６５】スイッチＳ１は通常状態では、ＣＲＴ用画
像メモリ３０３に接続され、画像メモリ３０２に記憶さ
れた画像データをデスク装置３０８に転送する際に画像
メモリ３０２に接続される。スイッチＳ２は通常状態で
は、スッチＳ３に接続され、画像メモリ３０２に記憶さ
れた画像データをデスク装置３０８に転送する際にマト
リクス演算回路３０７に接続される。スイッチＳ３は通
常状態では、スッチＳ２に接続され、審美的色修正を行
わない時にＣＲＴ用画像メモリ３０３に接続される。

【００６６】次に、図１０を参照して出力回路１０５の
構成を説明する。

【００６７】図１０において、画像処理部１０３が出力
する被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂ、即ち、マトリクス演
算回路３０７の出力またはデスク装置３０８に保存され
ていたマトリクス演算回路３０７の出力は、対数回路４
０１に供給される。対数回路４０１は基準値メモリ４０
２に記憶された白色点の三刺激値Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を用
いて（１０）式に示される演算を行い、カラーペーパー
の色材がブロック色素であると仮定した時の色材信号
（ｃ、ｍ、ｙ）を求め、マトリクス演算回路４０３に供
給する。

【００６８】前述のように、実際のカラーペーパーの色
材はブロック色素ではない。そこで、マトリクス演算回
路４０３は行列係数メモリ４０４に記憶された係数ｆij
^-1を用いて（１１）式の演算を行い、現実の色材の濃度
ｃ＊、ｍ＊、ｙ＊を求める。なお、係数ｆij（i とj は
等しくない）は主濃度に対する副吸収濃度の割合を示
し、係数ｆij（i ＝j ）は主濃度を示し、これらの係数
は、予め実験により求められ、その逆行列を求めて、そ
の係数ｆij^-1を行列係数メモリ４０４に記憶させる。マ
トリクス演算回路４０３の出力する色材の濃度ｃ＊、ｍ
＊、ｙ＊は校正回路４０５に供給される。

【００６９】一般にレーザープリンタの出力は種々の要
因（例えば、部屋の温度、レーザー点灯後の経歴）によ
って変動する。また、カラーペーパーに一定の露光を与
えて現像した場合でも、現像液の組成等の種々の変化に
より、変化し、一定とならない。このため、目的とする
濃度を正しく得るためには、テストパターンを露光及び
現像し、このテストパターンの出力を濃度計で計測し、
正しい出力が得られるように、レーザープリンタのレー
ザーの光量を調整する必要がある。そこで、校正回路４
０５は、濃度計の測定データに基づいて濃度ｃ＊、ｍ
＊、ｙ＊に適切な校正を行い、カラープリンタ１０６に
供給する。

【００７０】カラープリンタ１０６は校正回路４０５の
出力に応答して、被写体の色を忠実に再現した画像をカ
ラーペーパー上に形成する。

【００７１】（動作）上記構成の画像処理システムによ
る画像の取得からカラーＣＲＴ１０４への表示、カラー
プリンタ１０６によるハードコピー化までの一連の動作
をまとめると図１１、図１２に示すフローチャートのよ
うになる。以下、図１１、図１２を参照して、その動作
を説明する。但し、復調処理部１０２は、図５に示され
る復調処理部１０２Ａを適用する。

【００７２】まず、被写体を撮影及び現像して被写体像
をベーシックネガに固定する（ステップＴ１）。この動
作は、画像処理システムの外部で行われる。

【００７３】次に、ベーシックネガに固定された画像を
スキャナ１０１を用いて、画素を単位にＲ、Ｇ、Ｂのア
ナログ映像信号に変換する（ステップＴ２）。スキャナ
１０１の出力はＡ／Ｄ変換器２０１によりＲＧＢそれぞ
れデジタル映像信号に変換される（ステップＴ３）。

【００７４】濃度変換器２０２はテーブルメモリ２０７
に記憶されている変換テーブル（図７）を参照してＲ、
Ｇ、Ｂデジタル映像信号を対応する積分濃度ＤＲ、Ｄ
Ｇ、ＤＢに変換する（ステップＴ４）。マリトリクス演
算回路２０３は、行列係数メモリ２０８に記憶されてい
る行列係数を用いて、３行３列の行列演算を積分濃度Ｄ
Ｒ、ＤＧ、ＤＢに施し、解析濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹを求
める（ステップＴ５）。

【００７５】露光濃度変換回路２０４はテーブルメモリ
２０９に記憶された変換テーブル（図８）を参照して、
解析濃度ＤＣ、ＤＭ、ＤＹを露光濃度Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂ
に変換する（ステップＴ６）。

【００７６】指数演算回路２０５は、露光濃度Ｄｒ、Ｄ
ｇ、Ｄｂを用いて、露光透過率Ｔu（＝１０^-Dr ）、Ｔv
（＝１０^-Dg ）、Ｔw （＝１０^-Db ）を求める（ステ
ップＴ７）。

【００７７】マトリクス演算回路２０６は行列係数メモ
リ２１０に記憶された行列係数を用いて、露光透過率Ｔ
u 、Ｔv 、Ｔw に対し（６）式に示される３行３列の行
列演算を行い、被写体の三刺激値（appearance value)
Ｒ、Ｇ、Ｂを求める（ステップＴ８）。

【００７８】この三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス演算
回路３０１（図９）に供給され、カラーＣＲＴの３つの
蛍光体の色を原刺激とする三刺激値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRに
変換される（ステップＴ９）。

【００７９】審美的色修正処理を行わない場合、三刺激
値Ｒ_CR、Ｇ_CR、Ｂ_CRはＣＲＴ用画像メモリ３０３に一旦
記憶された後、スイッチＳ３を介してＤＡＣ３０５に供
給され、デジタルデータに変換され（ステップＴ１
０）、カラーＣＲＴ１０４に供給され、表示される（ス
テップＴ１１）。これにより、カラーＣＲＴ１０４に
は、被写体の色を忠実に再現した被写体像が表示され
る。

【００８０】一方、審美的処理を行う場合は、スイッチ
Ｓ１により画像メモリ３０２と３０３の一方を選択し、
選択したメモリから読み出されたデータにＡＣＣ回路３
０４で任意の色修正処理を施す（ステップＴ１２）。色
修正後のデータは、必要ならば、ＤＡＣ３０５を介して
カラーＣＲＴ１０４に供給され、色が修正された被写体
像が表示される（ステップＴ１３）。

【００８１】また、色修正後の画像データは、必要なら
ば、マトリクス演算回路３０７に供給され、被写体の三
原色Ｒ、Ｇ、Ｂに再変換された後、デスク装置３０８に
保存される。

【００８２】さらに、色修正後の画像データは、マトリ
クス演算回路３０７から直接又はデスク装置３０８から
供給される被写体の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂは出力回路１０５
に供給され、カラーペーパーの色材信号に変換され（Ｔ
１４）、さらに、この色材信号に適当な校正処理がなさ
れる（Ｔ１５）。カラープリンタ１０６は、色材信号に
基づいて、カラーペーパー上に、被写体の色（色相）を
忠実に再現した画像を形成する（Ｔ１６）。

【００８３】以上説明したように、本実施例によれば、
被写体の色（色相）を忠実に再現した画像を、カラーＣ
ＲＴ１０４に表示できると共にカラープリンタ１０６に
よりカラーペーパー上に形成できる。

【００８４】また、前述した動作において、復調処理部
１０２には第１例の復調処理部１０２Ａを用いたが、復
調処理部１０２Ｂを用いた場合、露光濃度の計算（Ｔ
６）が実行される前に、特性曲線読み取り部２０９ｂに
より変換テーブルメモリ２０９ａのテーブルが調整され
ていれば良い。これにより、復調処理部１０２Ｂを適用
した場合、感光材料が種々の原因により特性曲線に歪み
が生じた場合でも被写体の色を忠実に再現した画像を再
生することができる。

【００８５】なお、この発明は上記実施例に限定されな
い。

【００８６】例えば、上記実施例では、ベーシクネガを
３つの感光層から形成し、各感光層が露光量に応じて
Ｃ、Ｍ、Ｙのいずれか一色に発色することとしたが、４
層、５層からなるフィルムを用い、各感光層が２色以上
に発色するようにしてもよい。また、各感光層の分光感
度は、図３に示すものに限定されず、他の分光感度を示
すフィルムを使用してもよい。ただし、その分光感度は
図１に示される、人間の感色特性である等色関数にでき
るだけ近いこと、特に、そのｑファクターが０．９以上
であることが望ましい。

【００８７】また、図５の構成では、各演算は、スキャ
ナ１０１の出力を被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂに変換す
るための演算を複数の回路ブロックで実行したが、例え
ば、１つの演算プロセッサを用いて、ソフトエウアです
べての演算を行うようにしてもよい。

【００８８】また、図５の構成では、露光濃度変換回路
２０４は、露光濃度変換テーブル２０９に記憶されたテ
ーブルに基づいて解析濃度を露光濃度に変換したが、図
８に示される特性曲線から、所定の関係式を導き、この
関係式から露光濃度を求めるようにしてもよい。また、
図１０では、対数回路４０１が（１０）式の演算を行っ
たが、画像処理部１０３の出力とブロック色素の濃度
ｃ、ｍ、ｙの関係を示すルックアップテーブルを設け、
このテーブルを参照して画像処理部１０３の出力をブロ
ック色素の濃度ｃ、ｍ、ｙに変換してもよい。

【００８９】図９の構成からスイッチＳ２を取り除き、
ＡＣＣ回路３０４の出力端とＤＡＣ３０５とマトリクス
演算回路３０７を常時接続し、審美的色修正を行った後
の画像データを常時これらの回路に供給するようにして
もよい。さらに、ＡＣＣ回路３０４をオン・オフ可能と
し、審美的色修正を行なわない画像データをマトリクス
演算回路３０７やＤＡＣ３０５に供給できるようにして
もよい。

【００９０】上記実施例では、マトリクス演算回路３０
７は供給された画像データを被写体の三刺激値Ｒ、Ｇ、
Ｂに再変換したが、他のデータに変換してデスク装置３
０８に保存してもよい。例えば、国際照明委員会により
推奨されているＸ、Ｙ、Ｚ原色を原刺激としたＸＹＺ三
刺激値およびこれを基に変形した測色値等に変換しても
よい。これらの値は、実際の装置やシステムに固有の数
値ではなく、普遍性のある数値であり、これをデスク装
置３０８に保存しておけば、任意のメデア間での信号の
授受に効果的である。カラープリンタ１０６の例として
は、レーザプリンタに限定されず、感熱転写プリンタ、
電子写真プリンタ、インクジェットプリンタなどを使用
してもよい。

【００９１】また、前記復調処理部１０２Ｂを適用する
際、予めカラーフィルムの撮影画面外の特定領域に撮影
とほぼ同時に基準画像（特性曲線）を記録するとした
が、この感光材料の製造時や現像直前に基準画像を露光
するようにしてもよい。更に、このような処理によって
感光材料の特性曲線の変化・変動等の安定性を認識する
ことができる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ネガフィルムは撮像機能を主に担当し、色修正機能はデ
ジタル画像処理で行うこととしたので、フィルムの構成
が簡単になり、また、被写体の色を忠実に再現した画像
を再生できる。また、感光材料が種々の原因により特性
曲線に歪みを生じた場合でも意図した画像を再生でき、
システムとしての信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 人間の感色性を示すグラフである。

【図２】 ブロック色素と実際の色素の吸収特性を示す
グラフである。

【図３】 この発明の一実施例にかかるカラーネガフィ
ルム（ベーシックネガ）の分光感度特性を示すグラフで
ある。

【図４】 この発明の一実施例にかかる画像処理システ
ムの全体の構成を示すブロック図である。

【図５】 図４に示す復調処理部の第１例の構成を示す
ブロック図である。

【図６】 図４に示す復調処理部の第２例の構成を示す
ブロック図である。

【図７】 図５の変換テーブルメモリ２０７及び図６の
変換テーブルメモリ２１７に記憶される変換テーブルの
一例を示す図である。

【図８】 解析濃度と露光濃度の関係を示す特性曲線を
示す図である。

【図９】 図４に示す画像処理部の構成を示すブロック
図である。

【図１０】 図４に示す出力回路の構成を示すブロック
図である。

【図１１】 システム全体の概略動作の前半を示すフロ
ーチートである。

【図１２】 システム全体の概略動作の後半を示すフロ
ーチートである。

【符号の説明】

１０１…スキャナ、１０２…復調処理部、１０３…画像
処理部、１０４…カラーＣＲＴ、１０５…出力回路、１
０６…カラープリンタ、２０１、２１１…アナログデジ
タル変換器、２０２、２１２…積分濃度変換回路、２０
３、２０６、２１３、３０１、３０７、４０３…マトリ
クス演算回路、２０４、２１４…露光濃度変換回路、２
０５…指数演算回路、２０７、２０９、２１７、２０９
ａ…変換テーブルメモリ、２０８、２１０、２１８、３
１１、３１２、４０４…行列係数メモリ、２０９ｂ…特
性曲線取り込み部、３０２…画像メモリ、３０３…ＣＲ
Ｔ用画像メモリ、３０４…審美的色修正回路、３０５…
デジタルアナログ変換回路、３０８…デスク装置、４０
１…対数回路、４０２…基準値メモリ、４０５…校正回
路。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルムに固定された被写体の画像を読取
   り、対応する信号に変換する入力変換手段と、 前記入力変換手段に接続され、前記信号に応答して被写
   体の測色情報を示す測色信号を復調する復調手段と、 前記復調手段に接続され、前記測色信号に基づいて、被
   写体と実質的に同一の色相を有する画像を出力する出力
   手段、 を備えることを特徴とする画像処理システム。
2. 【請求項２】前記復調手段は、前記入力変換手段からの
   信号を被写体の露光透過率を示す信号に変換する手段
   と、前記露光透過率を示す信号に所定の３行３列の行列
   演算を施して被写体の測色情報を示す前記測色信号を復
   調する行列演算手段を備えることを特徴とする請求項１
   記載の画像処理システム。
3. 【請求項３】前記復調手段は、前記入力変換手段の出力
   信号を被写体の積分濃度に変換する手段と、前記積分濃
   度に所定の３行３列の行列演算を施して、前記積分濃度
   を解析濃度に変換する手段と、前記解析濃度を前記フィ
   ルムの特性曲線に基づいて露光濃度に変換する露光濃度
   変換手段と、前記露光濃度を用いて所定の指数演算を行
   い、露光透過率を求める手段と、前記露光透過率に所定
   の３行３列の行列演算を施して被写体の測色情報を再現
   する手段、を備えることを特徴とする請求項１記載の画
   像処理システム。
4. 【請求項４】前記復調手段の前記露光濃度変換手段は、
   予め前記フィルムの特性曲線に基づいた解析濃度と露光
   濃度との対応情報を記憶する記憶手段と、予め前記フィ
   ルムの撮影画面外に記録された前記フィルムの特性曲線
   情報から基準情報を読み取り、この基準情報に基づいて
   前記記憶手段の前記解析濃度と前記露光濃度との対応を
   調整する調整手段と、前記記憶手段の前記対応情報を参
   照し、前記行列演算によって求められた解析濃度を露光
   濃度に変換する手段、を備えることを特徴とする請求項
   ３記載の画像処理システム。
5. 【請求項５】前記出力手段は、前記測色信号に応答し
   て、被写体の色と実質的に同一の色を有する画像を表示
   する表示装置と、所定の出力メデア上に被写体の色と実
   質的に同一の色を有する画像を形成するプリンタの少な
   くとも一方を備えることを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれか１つに記載の画像処理システム。
6. 【請求項６】前記出力手段は、前記復調手段からの前記
   測色信号を出力手段の画像形成に使用する３原色を基準
   とした測色信号に変換する手段と、変換後の測色信号を
   記憶する手段と、前記記憶手段から読み出した変換後の
   測色信号に従って画像を出力する手段、を含むことを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像処
   理システム。
7. 【請求項７】前記出力手段は、前記測色信号を対数変換
   する手段と、対数変換後の測色信号に３行３列の行列演
   算を施すことにより、出力画像を形成する色材の濃度を
   指示する色材信号を得る手段、を備えることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像処理シス
   テム。
8. 【請求項８】前記出力手段は、前記測色信号と前記色材
   信号の関係を示すテーブルと、該テーブルを参照して前
   記測色信号を前記色材信号に変換する手段、を備えるこ
   とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
   画像処理システム。
9. 【請求項９】前記出力手段は、前記測色信号を審美的に
   修正する審美的色修正手段をさらに備えることを特徴と
   する請求項１乃至８のいずれか１つに記載の画像処理シ
   ステム。
10. 【請求項１０】露光量に応じてシアン、マゼンタ、イエ
    ローの対応する一色に発色する３つの感光層を含み、前
    記感光層の分光感度の測色的品質係数は０．９以上であ
    り、カラードカプラおよびＤＩＲカプラを含まないこと
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の画
    像処理システム用フィルム。
11. 【請求項１１】露光量に応じてシアン、マゼンタ、イエ
    ローに発色し、分光感度がすべて正の値で、分光感度と
    人間の感色性との一致度を示す品質係数が０．９以上で
    あるフィルム上に被写体像を固定する工程と、 前記フィルム上の前記被写体像を対応する画像データに
    変換する工程と、 前記画像データから被写体の色情報を復調する工程と、 前記色情報に基づいて、被写体と実質的に同一の色を有
    する画像を出力する工程、を備えることを特徴とする画
    像処理方法。