JPH0743762B2

JPH0743762B2 - 合成画像の階調・色補正装置

Info

Publication number: JPH0743762B2
Application number: JP62152981A
Authority: JP
Inventors: 悠二押越; 英一鬼頭
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPS63316274A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、人物画像とコンピュータグラフィックス画像
に対して最適な階調補正を行なうことができる合成画像
の階調・色補正装置に関するものである。

〔従来の技術〕

写真入りカード例えば社員カードとして、カラー印画紙
を表示シートとして用い、これをプラスチックの枠シー
トに嵌め込み、その下にプラスチックのコアシートを重
ね、これらの上下に透明プラスチックのオーバーシート
を重ね、全体を熱圧着して４層構造としたものが知られ
ている。

前記表示シートは、第８図に示すように、人物画像２
と、コンピュータグラフィックス画像（以下、CG画像と
いう）３と、文字４とを電気的に画像合成し、CRTを介
して合成画像をカラー印画紙に焼き付けたものである。
人物画像は、TVカメラで人物を直接撮像したり、あるい
はネガフイルムやプリント写真をTVカメラで撮像してビ
デオプリンタに入力する。CG画像は、デジタイザ等を用
いて作成され、これらはフロップィ等を介してビデオプ
リンタに入力される。

前記人物画像とCG画像は、カラーバランスを良好にする
ために、階調補正回路でそれぞれ階調補正を施してから
画像合成が行われる。この階調補正回路としては、ルッ
クアップテーブルメモリが用いられ、これにセットした
色毎のテーブルデータで画像信号が変換される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した従来の階調補正は、人物画像とCG画像の両方に
対して同じテーブルデータを使用しているため、人物画
像に対してはカラーバランスが良好となるが、CG画像に
対してはカラーバランスが悪化するという問題があっ
た。

また、TVカメラで人物を直撮する場合に、スタジオでの
ライティングの違い等により人物画像の仕上がりが変化
する。そこで、人物画像の仕上がりを良好にするため
に、テーブルデータの修正が行われるが、この修正によ
ってCG画像の仕上がりがスタジオ毎に変わったものにな
ってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、人物画像とCG画像の両方に対して最適な階調
補正を行なうことができるようにした合成画像の階調・
色補正装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、階調補正用ルッ
クアップテーブルメモリと、画像の種類を指示する画像
種類の指示手段と、画像の種類毎にこれら画像用の階調
補正用テーブルデータを記憶した手段と、前記指示手段
からの指示信号に基づき対応する階調補正用テーブルデ
ータを前記階調補正用ルックアップテーブルメモリに書
き込む手段と、色補正用ルックアップテーブルメモリ
と、色補正用のマトリックス演算式の係数データを画像
の種類毎に記憶した手段と、前記指示手段からの指示信
号に基づき対応する係数データと画像レベル値とを乗じ
て色補正用テーブルデータを作成するテーブルデータ作
成手段と、このテーブルデータ作成手段からの色補正用
テーブルデータを前記色補正用ルックアップテーブルメ
モリに書き込む手段と、この色補正用ルックアップテー
ブルメモリから出力されたデータを加算する加算器とを
備えたものである。

〔作用〕

予め用意されている人物画像用データと、CG画像用デー
タの中から、処理すべき画像の種類に対応したものを選
択してこれらが階調補正用ルックアップテーブルメモリ
と色補正用ルックアップテーブルメモリとにセットされ
る。この階調補正及び色補正は、画像の特性に合ったテ
ーブルデータで行うから、人物画像とCG画像の両方を最
適に仕上げることができる。また、色補正時には、色補
正用の係数と画像レベル値とを乗じたものが画像の種類
毎にテーブルデータとして、色補正用ルックアップテー
ブルメモリに書き込まれているので、色補正用ルックア
ップテーブルメモリからの画像データを加算器で加算す
ることにより、マトリクス演算を個々に行うことなく高
速に色補正を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図は本発明を実施するカラービデオプリンタを示す
ものである。人物10は、照明光源11で照明されたスタジ
オ内において、カラーTVカメラ12で直撮される。また、
この直撮の代わりに、人物を撮ったカラーネガフイル
ム，カラーリバーサルフイルム，カラープリント写真等
を用い、これらをカラーTVカメラ12で撮像してもよい。
また、カラーTVカメラ12の代わりに、白黒TVカメラを用
い、赤色，緑色，青色の色フイルタを順次挿入して三色
面順次撮像を行ってもよい。

前記カラーTVカメラ12は、人物10を撮像して赤色，緑
色，青色の人物画像信号と同期信号とを出力する。タイ
ミング回路13は、同期信号を基にしてA/D変換器14の変
換タイミング信号や、フレームメモリ15にデータを書き
込む際のアドレス信号を出力する。前記A/D変換器14
は、各色の人物画像信号を色毎にデジタル変換してから
フレームメモリ16に送り、各色の画像信号を所定のアド
レスに書き込む。

フロッピィ17には、デジタイザ等で作成されたCG画像が
記憶されており、CG画像の入力時にディスケット装置
（図示せず）で読み出され、コントローラ18に入力され
る。

前記フレームメモリ15から読み出された各色の人物画像
信号と、フロップィ17から入力されたCG画像信号は、バ
スライン19を介して色毎に階調補正を行なうためのルッ
クアップテーブルメモリ20にそれぞれ送られる。このル
ックアップテーブルメモリ20には、予め用意された複数
のテーブルデータの中から選択したものが書き込まれて
おり、ライティングや被写体の種類（直撮，プリント写
真，ネガフイルム，ポジフイルム,CG画像等）による変
化を補正する。例えば、直撮の場合には、グレイ板を直
撮した時に、各色の画像信号が指定した値（各色とも同
じ値）になるように階調補正を行なう。また、カラーネ
ガフイルムでは、グレイ板を撮影したカラーネガフイル
ムを用い、これをカラーTVカメラで撮像し、各色の画像
信号が指定した値になるように補正する。更に、CG画像
では画像入力時での変化がないため、直線又は折線とな
る線型テーブルデータが用いられる。

色補正回路21は、人物画像及びCG画像に対してマトリッ
クス演算式（１）を用いて、彩度を上げるための色補正
を行なう。

なお、R,G,Bは色補正後の画像信号であり、R₀,G₀,B₀は
色補正前の画像信号であり、a1〜a3,b1〜b3,c1〜c3は係
数である。

前記色補正回路21は、マトリックス演算を高速に行なう
ために、画像レベル値に係数を掛けたものをテーブルデ
ータとして記憶する９個のルックアップテーブルメモリ
22と、これらから出力されたデータを加算する３個の加
算器23とから構成されている。

前記階調補正及びマトリックス演算は、人物画像に対し
ては有効であるが、CG画像に対しては不自然な画像とな
るため、これらの画像処理を行わない方がよい。しか
し、信号処理系を一系列にするために、人物画像とCG画
像の両方をルックアップテーブルメモリ20及び色補正回
路21に送るようにし、その代わりにCG画像に対しては、
実質的に階調補正とマトリックス演算を行わないテーブ
ルデータを書き込むようにしている。

すなわち、色補正回路21は、人物画像に対しては例えば
次のマトリックス演算式（２）が用いられ、これを実行
するためのテーブルデータがルックアップテーブルメモ
リ22に書き込まれる。また、CG画像にはマトリックス演
算式（３）が用いられ、これを実行するためのテーブル
データをルックアップテーブルメモリ22に書き込まれ
る。

色補正された人物画像とCG画像の画像データは、ポジ用
のルックアップテーブルメモリ24aと、ネガ用のルック
アップテーブルメモリ24bのいずれか１つに送られ、こ
こで色毎に階調補正される。これらのルックアップテー
ブルメモリ24a,24bは、カラー印画紙の種類や現像液の
特性の変化を補正するためのものであり、ルックアップ
テーブルメモリ20において説明したように、指定した値
（三色とも同じ値）で実際にプリントした時に、プリン
ト写真上でグレイになるように補正するデータが書き込
まれている。

画像処理された人物画像とCG画像は、バスライン19を介
してフレームメモリ25に送られ、指定されたエリヤにそ
れぞれ書き込まれて合成される。このエリヤは、画像が
嵌め込まれる位置に対応しており、キーボード48で指定
することができる。フレームメモリ25は、データ書込み
時にはコントローラ18でアドレスが指定され、そしてプ
リント時には、CRTコントローラ27により読み出され
る。この画像信号は、CRTコントローラ27からのタイミ
ング信号で作動するD/A変換器28により、アナログ信号
に変換される。セレクタ29は、コントローラ18によって
切り換えられ、三色画像信号を選択的に取り出し、これ
をドライバ30に送り、露光用の白黒CRT31を駆動して、
各色の画像を輝度で表した白黒画像を順次表示する。な
お、この表示の順番は、任意に定めることができるもの
である。

前記白黒CRT31に表示された白黒画像は、焼付レンズ33
により所望の倍率でカラー印画紙34に結像される。この
焼付レンズ33と、カラー印画紙34との間には、赤色フイ
ルタ35,緑色フイルタ36,青色フイルタ37,シャッタ38が
配置されている。これらの色フイルタ35〜37は、焼付光
路40に順次挿入され、白黒CRT31に表示された白黒画像
を単色画像に変換する。

前記カラー印画紙34はロール状に巻かれており、一対の
引出しローラ41で引き出されて、マスク42の背後に形成
された露光位置にセットされる。この露光位置におい
て、三色面順次露光されたカラー印画紙34は、送りロー
ラ43で現像処理部44に送られて一旦ストックされる。カ
ッター45は、所定コマ数だけ露光した時に作動して露光
済みカラー印画紙34を短尺状に切り離す。この短尺状の
カラー印画紙34は、現像処理部44の各処理槽に通されて
写真処理され、最後にカッター46で１コマずつ切断され
てからトレイ47に排出される。

前記コントローラ18は、コンピュータで構成されてお
り、キーボード48からの指示により、予め設定したシー
ケンスに従って各部を制御する。また、コントローラ18
は、キーボード48からの指示により、フレームメモリ15
から読み出すエリアを変更することができ、更にはデー
タの補間や間引きを行なうことにより、フレームメモリ
25に嵌め込む人物画像のサイズを変更することができる
ようになっている。メモリ49は、周知のようにRAMとROM
とから構成されており、プログラムやテーブルデータ等
が記憶されている。

第２図はルックアップテーブルメモリ20のデータ書込み
を示すものである。被写体の種類や撮像状態（例えばラ
イティング等）によって仕上がりが違ったものとなるか
ら、画像の種類に応じて異なった階調補正を行なうと、
全体の仕上がりが良好となる。そこで、メモリ49に、例
えばCG画像用テーブルデータ50と人物画像用テーブルデ
ータ51とが用意されている。この人物画像用テーブルデ
ータ51には、直撮用テーブルデータ51a及び51b,ネガ用
テーブルデータ51c,プリント写真用テーブルデータ51d
がある。これらのテーブルデータ50,51は、キーボード4
8によって選択されてルックアップテーブルメモリ20に
書き込まれる。ここで、直撮用テーブルデータは、撮像
するスタジオによってライティング等が変わるため、各
スタジオに適したテーブルデータを作成してメモリ49に
記憶させてある。

第３図はルックアップテーブルメモリ20に書き込まれる
テーブルデータの例を示すものである。この実施例で
は、CG用テーブルデータ50が三色とも共通であり、かつ
45度の傾きを持った線型データであるため、実質的に階
調補正することなくそのまま出力する。他方、人物画像
用テーブルデータ51aは、色毎に異なった曲線状をして
いる。

第４図はルックアップテーブルメモリ24aに記憶された
テーブルデータの一例を示すものである。このルックア
ップテーブルメモリ24aには、写真処理系の特性（カラ
ー印画紙34の種類，現像液の種類等）による補正と、ポ
ジ・ネガ反転とを行なうためのテーブルデータが記憶さ
れている。この実施例では、三色とも同じテーブルデー
タ53が用いられているが、実際は僅かであるが異なって
いる。なお、ネガ用ルックアップテーブルメモリ24bに
は、写真処理系の特性に基づく補正を行なうためのテー
ブルデータが書き込まれている。また、これらのルック
アップテーブルメモリ24a,24bはROMが用いられ、使用す
るカラー印画紙の種類や現像液の種類が変わった時に、
これらの対応したテーブルデータを書き込んだROMと差
し換えるようにする。

前記２種類のテーブルデータを合成すると、第５図に示
すようなテーブルデータとなり、被写体の種類による階
調補正と処理系の種類による階調補正とが行われる。な
お、ルックアップテーブルメモリ24bを選択した場合に
は、第５図に示すテーブルデータを反転したものが用い
られる。

第６図は色補正回路のルックアップテーブルメモリ22へ
のテーブルメモリの書込みを示すものである。メモリ49
には、CG画像用のマトリックス演算式の係数データ55
と、人物画像用のマトリックス演算式の係数データ56と
がセットされている。色補正を行なう画像の種類に応じ
て、いずれか１つの係数が選択され、この係数に各画像
レベル値を乗算してテーブルデータを作成し、これを色
補正回路21のルックアップテーブルメモリ22に書き込
む。

次に、上記実施例の作用について説明する。例えばスタ
ジオNo.1において、人物を直撮する場合には、キーボー
ド48を操作して、スタジオNo.1による直撮であることを
指示する。コントローラ18は、メモリ49から直撮用テー
ブルデータ51aを選択し、これをルックアップテーブル
メモリ20に書き込む。また、コントローラ18は、メモリ
49から人物画像用係数データ56を選択し、演算によって
人物画像用テーブルデータを作成し、これを色補正回路
21のルックアップテーブルメモリ22に書き込む。

照明光源11で照明された人物10は、カラーTVカメラ12で
撮像され、人物画像が三色画像信号に変換される。各色
の人物画像信号は、タイミング回路13で制御されたA/D
変換器14によりA/D変換される。このデジタル信号に変
換された各色の人物画像信号は、タイミング回路13で指
定されたフレームメモリ15のアドレスに書き込まれる。

コントローラ18は、フレームメモリ15の書き込み後に、
人物画像の上半身だけを取り出すために、フレームメモ
リ15の特定のエリアに記憶された人物画像信号を画素毎
に順次読み出す。読み出された各色の人物画像信号は、
バスライン19を介してルックアップテーブルメモリ20に
送られる。このルックアップテーブルメモリ20には、第
３図に示す人物画像の直撮用テーブルデータ51aが書き
込まれているため、このテーブルデータ51aにより、各
色の人物画像信号がそれぞれ階調補正される。

前記ルックアップテーブルメモリ20で階調補正された各
色の人物画像信号は、色補正回路21に送られる。この色
補正回路21は、ルックアップテーブルメモリ22から読み
出したデータを加算器23で加算することにより、マトリ
ックス演算（２）を演算して色補正を行なう。

色補正された各色の人物画像信号は、ポジ用のルックア
ップテーブルメモリ24aに送られ、第４図に示すテーブ
ルデータで階調補正される。この階調補正された各色の
人物画像信号は、バスライン19を介して色毎に設けたフ
レームメモリ25に送られ、人物画像を嵌め込むべき所定
のエリヤに書き込まれる。

CG画像を入力する場合には、キーボード48を操作して、
コントローラ18にCG画像の入力を指示する。このコント
ローラ18は、ルックアップテーブルメモリ20にCG用テー
ブルデータ50を書き込み、またルックアップテーブルメ
モリ22にCG用係数データ55を用いて作成したテーブルデ
ータを書き込む。この書込み後に、フロッピィ17に記憶
されたCG画像が読み出されてコントローラ18に入力され
る。このCG画像信号は、バスライン19を介してルックア
ップテーブルメモリ20に送られて階調変換され、次に色
補正回路21でマトリックス演算式（３）による色補正が
行われる。しかし、CG画像用テーブルデータはγが１で
あり、またマトリックス演算式（３）は対角項以外が
「０」であるため、実質的に階調変換と色補正とが行わ
れない。

前記色補正回路21から出力されたCG画像信号は、ルック
アップテーブルメモリ24aに送られ、写真処理系による
階調補正が施されてから、バスライン19を介してフレー
ムメモリ25の所定のエリヤに書き込まれる。また、氏名
等の文字は、キーボード48等から入力し、CG画像と同じ
画像処理を施してから、フレームメモリ25に書き込む。

キーボード48を操作してプリントを指示すれば、CRTコ
ントローラ27が作動して、フレームメモリ25に書き込ま
れている画像信号を読み出し、D/A変換器28でアナログ
変換してからセレクタ29に送る。このセレクタ29は、コ
ントローラ18からの信号により、例えば赤色画像信号を
選択して、これをドライバ30に送り、赤色画像を輝度で
表した白黒画像を白黒CRT31に表示する。

前記フレームメモリ25の読出しは、繰り返して行われる
から、白黒CRT31に白黒画像が連続的に表示され、これ
とともに赤色フイルタ35が焼付光路40に挿入され、白黒
画像を赤色画像に変換する。この間でシャッタ38が開口
するから、赤色画像が焼付レンズ33によってカラー印画
紙34に焼き付けられる。そして、白黒CRT31が赤色露光
量に応じたフレーム数だけ白黒画像を表示すると、シャ
ッタ38が閉じて赤色露光が終了する。

前記赤色露光が終了すると、セレクタ29は緑色画像信号
を取り出すため、白黒CRT31に緑画像を輝度で表した白
黒画像が表示される。これとともに、赤色フイルタ35が
焼付光路40から退避し、代わりに緑色フイルタ36が焼付
光路40に挿入されるから、白黒CRT31に表示された白黒
画像が緑色画像に変換される。この緑色画像は、シャッ
タ38が緑色露光量に応じた時間だけ開いている間に、複
数フレーム分の緑色画像がカラー印画紙34に焼き付けら
れる。同様の手順により、青色画像がカラー印画紙34に
焼き付られる。

前記カラー印画紙34に、人物画像,CG画像，文字を合成
した合成画像が三色面順次露光によって焼き付られる
と、カラー印画紙34が一コマ分移送される。そして、所
定コマ数が露光されると、カッター45が作動して、露光
済み部分を短尺状に切り離す。この短尺状のカラー印画
紙は、各処理槽を通過して写真処理され、カッター46で
１コマに切り離され、第８図に示すようなプリント写真
が作成される。

スタジオNo.2で直撮を行なう場合には、キーボード48で
これを指示すれば、直撮用テーブルデータ51bが選択さ
れてルックアップテーブルメモリ20に書き込まれる。ま
た、カラーネガフイルムを撮像する場合には、ネガ用テ
ーブルデータ51cが選択され、ルックアップテーブルメ
モリ20に書き込まれる。また、この場合には、ポジ・ネ
ガ反転が必要であるから、ルックアップテーブルメモリ
24bが選択される。

前記CG画像は、フレームメモリ25に記憶されているた
め、社員カードのように同じものを使用する場合には、
人物画像と文字とを入力し、これらを所定のエリヤに書
き込めばよい。

第７図はCG画像の階調補正に用いるテーブルデータの別
の実施例を示すものである。この実施例では、線型テー
ブルデータとして、信号レベルの高い所から傾きが急に
なる折線のテーブルデータ60が用いられ、CG画像の入力
直前にルックアップテーブルメモリ20に書き込まれる。

前記実施例において、合成画像を確認することが必要な
場合にはカラーモニタが設けられる。このカラーモニタ
は、反転回路を介してフレームメモリ25に接続され、ポ
ジのカラー画像が表示される。更に、キーボード48に色
及び濃度補正キーを設け、カラーモニタを観察しながら
補正量を入力して色及び濃度補正を行えるようにすると
よい。この補正量が入力された場合には、各色のテーブ
ルデータを補正量に応じてシフトしてから、これをルッ
クアップテーブルメモリ20に書き込む。

また、前述した実施例では、階調補正した後に画像合成
を行っているが、各画像をフレームメモリ25の所定エリ
ヤに書き込んで画像合成してから、エリヤを指定して画
像を読み出し、これに対して階調補正や色補正を行って
もよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、人物画像
の階調補正とCG画像の階調補正とでは異なったテーブル
データを階調補正回路にセットするから、人物画像とCG
画像の両方に対して最適な階調補正を行なうことができ
る。特に、被写体の種類（直撮，ネガフイルム，プリン
ト写真等）が変わっても、CG画像の仕上がりが影響され
ず、常に同じ仕上がりに保つことができる。また、色補
正回路を色補正用ルックアップテーブルメモリと加算器
とから構成し、色補正用ルックアップテーブルメモリに
は、画像の種類毎に記憶されているマトリックス演算式
の係数データを用いて、この係数データと画像レベル値
とを乗じたものをテーブルデータとして書き込むから、
マトリックス演算に際し、個々の画像データと係数デー
タとをその都度演算する必要がなく、高速に色補正する
ことができる。しかも、色補正は、画像の種類に応じて
異なる係数データが求められるため、合成する人物画像
とCG画像の両方を共に最適な色に仕上げることができ
る。また、階調補正用ルックアップテーブルメモリと色
補正用ルックアップテーブルメモリと加算器とからなる
一系統の画像処理系を用いて人物画像とCG画像とをそれ
ぞれ画像処理するから、装置が簡単となり、コストを安
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するカラービデオプリンタの概略
図である。第２図は被写体の差異を補正するために用いられる階調
補正用テーブルデータの書込みを示す説明図である。第３図は階調補正用のテーブルデータの例を示すグラフ
である。第４図は写真処理系の変化を補正するために用いられる
階調補正用のテーブルデータの例を示すグラフである。第５図は二種類の階調補正用テーブルデータを合成した
結果を示すグラフである。第６図はマトリックス演算に用いられるテーブルデータ
の書込みを示す説明図である。第７図はCG画像の階調補正に用いる線型テーブルデータ
の別の実施例を示すグラフである。第８図は合成画像をプリントしたプリント写真を示す平
面図である。 10……人物 11……照明光源 20……階調補正用ルックアップテーブルメモリ 21……色補正回路 31……白黒CRT 34……カラー印画紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人物画像とコンピュータグラフィックス
（CG）画像とを合成する前又は後に、各画像に対して階
調・色補正を行う合成画像の階調・色補正装置におい
て、階調補正用ルックアップテーブルメモリと、画像の種類
を指示する画像種類の指示手段と、画像の種類に応じて
これら画像用の階調補正用テーブルデータを記憶した手
段と、前記指示手段からの指示信号に基づき対応する階
調補正用テーブルデータを前記階調補正用ルックアップ
テーブルメモリに書き込む手段と、色補正用ルックアッ
プテーブルメモリと、色補正用のマトリックス演算式の
係数データを画像の種類毎に記憶した手段と、前記指示
手段からの指示信号に基づき対応する係数データと画像
レベル値とを乗じて色補正用テーブルデータを作成する
テーブルデータ作成手段と、このテーブルデータ作成手
段からの色補正用テーブルデータを前記色補正用ルック
アップテーブルメモリに書き込む手段と、この色補正用
ルックアップテーブルメモリから出力されたデータを加
算する加算器とを備えたことを特徴とする合成画像の階
調・色補正装置。
【請求項２】前記CG画像に対する階調補正用テーブルデ
ータは、線型テーブルデータであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の合成画像の階調・色補正装
置。
【請求項３】前記人物画像は、照明条件の異なる複数の
スタジオにおける直撮人物画像，ネガ画像，プリント写
真画像であり、これら各画像毎に階調補正用テーブルデ
ータと、色補正用のマトリックス演算式の係数データと
を記憶したことを特徴とする特許請求の範囲第１又は２
項記載の合成画像の階調・色補正装置。