JPS62112476A

JPS62112476A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPS62112476A
Application number: JP25392585A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hattori; 毅服部; Shinichi Daiba; 臺場　信一; Masashi Matsuzaka; 松坂　昌司
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-11-12
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-05-23

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）本発明は、ディジタルデータをアナログ画像情報に変換
するに際し、最適な階調を得ることができるようにした
画像形成方法に関する。

（従来の技術）ディジタル画像信号をアナログ画像信号に変換するに際
しては、Ｄ／Ａ変換器でアナログ画像信号に変換する。

この場合、用いるＤ／Ａ変換器のビット数によって階調
数が決まる。第４図ｆ、はディジタル画像信号からアナ
ログ画像信号への変換特性を示す図である。図において
、縦軸はアナログ画像信号で、ｍ度信号を示している。

横軸はディジタル画順信号を示す。横軸のＮはＤ／Ａ変
換器のピット数により定まる最大階調数である。

縦軸のｄ、、ｄ２は、それぞれ１次変換されたアナログ
画像信号の最小値と最大値である。

第４図ｒ１に示す１次変換の場合には、総階調容ｆｉの
うらの一部領域しか用いていないので、良好な階調特性
が１ｑられない。即ち、分解能が低い。

階調特性を向上させるためには、第４図「？に示すよう
に全階調領域に割当てるような階調変換を行うことが望
ましい。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、入力ディジタル画像信号をアナログ画像信号
に変換するに際しては大きな自由度があることが知られ
ている。しかしながらどのような割当て方法でも階調特
性のよい画像が得られるわけではない。現状では、アナ
ログ画像として出力した結果が高い心理評価を与えるよ
うな変換方法は確立されていない。ところで、人間の眼
は、ハイライト（低濃度領域）の濃度変化に敏感なこと
はよく知られている。第５図はパートルソン（Ｂ　ａｒ
ｔｌｓｏｎ　）の明度関数と呼ばれる特性曲線であり、
感覚としての明るさを反射濃度に対してプロットしたも
のである。図において、縦軸は感覚としての明るさ、横
軸は反射濃度である。図より明らかなように、反射１１
度が低い程、感覚としての明るさが強くなっている。

以上の経験的事実により、ハイライ［−に階調を密に割
当でるのが人間の眼（・見た場合に高品質の画像が１ｑ
られることになる。し７かしながら、ハイライ１−の階
調が過密になると高１度域の分解能が低下し、出力画像
の心理評価値が低下し、画質も悪くなってしまう。

本発明はこのようなＣｊに鑑みてなされたちのぐあって
、その目的は心理評価値の高い高品質の画像を１ηるこ
とができる画像形成方法を実現づることにある。

（問題点を解決するための手段）前記した問題点を解決づる本発明は、アナログ画像情報
を読込んでディジタルデータに変換し秤々の画像処理演
算を行い、再びアナログ画像情報に戻した後、ハロゲン
化銀写衰感光材料に出力する赤、緑、青の３色のレーザ
を光源としたプリントシステムにおいて、画也処理終了
後のｆイジタルデータを、アナログデータに変換する際
に、以下の式に従って赤、緑、青、各色の画像信号の階
調変換を行うようにしたことを特徴とするものである。

Ｄ＝　（Ｄｍａｘ　−１）ｍｉｎ　）　　（ｎ　／Ｎ＞
ｐ＋（）ｍｉｎ但し　ｎ：画像処理後の階調値〈０≦ｎ
≦Ｎ）Ｎ：階調数の最大値Ｄ：出力すべき画像信号の濃度（Ｄ　ｍｉｎ≦Ｄ≦［）
ｍａｘ）１）ｍｉｎ：Ｄの最小値［）ｍａｘ：Ｄの最大値ｐ　：換算係数（１゜Ｏ＜ｏ≦４．０）〈実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

今出力すべき画像信号の濃度〈濃度信号）を０１画像処
理後の階調値をｎ、′ａ度倍信号の最大値を１）ｍａｘ
、ｆｉｔ小値をＱｍｉｎ　、階調値の最大値をＮとして
、ｌｌ１１度信号０を次式で表わす。

Ｄ＝　（Ｄｍａｘ　−１）ｍｉｎ　）　　（ｎ　／Ｎ＞
ｐ＋Ｑｍｉｎここで、ｐは換０係教である。尚、ｐが１
の場合は中なる１次変換である。

第１図は、（１）式をグラフ化した変換特性を示す図で
ある。第１図に示す変換特性は、Ｄ＝Ｄｍａｘ　　（ｎ
　／２５５＞　　　　　　　（２）と、〈１）式を簡略
化したものを示している。この場合、階調数（階調容予
）Ｎは２５６段（８ビツト）であり、２５６段の階調客
用の全′ａ度領域への割り当て方を示している。図にお
いて、縦軸は対数で示した濃度りを、横軸が濃度階調ｎ
をそれぞれ示している。図に示す特性曲線は換算係数ｐ
＝３の場合を示している。図に示ず特性を考察してみる
と、低濃度領域（ハイライト）の方が濃度階調の変化が
大きく人間の心理評価に適し！ζものとなっている。従
って、図に示す特性ｒ階調変換を行うと、高品質の出力
画像を得ることができる。

そこで、出願人は、換算係数ｐの値を種々に変えて濃度
階調特性をプロットし、よい階調変換特性を示ず換算係
数ｐの範囲を求めてみることにした。第２図は、このよ
うにして求めた階調変換特性を示す図である。図におい
て、ｆｌはＩ）−１の場合を、ｆ２はＤ＝１．１の場合
を、ｆ３はｐ−１．２の場合を、ｆ４はｐ＝２．０の場
合を、ｆ５ｉ；ｔｐ　＝３．０（１）３８合を、ｆ　ｅ
　ハｐ＝３．５（７）場合をそれぞれ示している。

出願人は、これらｆ１〜ｆ６の変換特性に基づいて階調
変換を行い、出力画像を得て画質を検査した。この結果
、以下のことが分った。

■特性ｒｔ、ｒｚの場合、はとんど１次変換であり、Ｑ
　ｗａｘの４５％以上を上位７ビツトが占めており、高
濃度領域も低８１度領域もほぼ同じ比率で階調変換する
ので低濃度領域の分解能が低く、明かるさが少なく心理
評価の低い画像となる。

■特性ｆ６の場合、［）　ｆｆ１ａＸの１０％以下を下
位７ビツトが占めており、低濃度領域（ハイライト）が
階調過密になりすぎ、高濃度領域の分解能が悪くなり、
暗が少なく結果として画質が低下する。

以上より特性ｆ３〜ｆ５の場合に良好な出力画像が得ら
れることが分った。特に「４特性の場合、最も高品質の
出力画像が得られることが分った。

以上より、（１）式の変換特性で高品質の出力画像が得
られる換算係数ｐの範囲は１、○くｐ≦４．０となる。そして、最適な階調変換が行える領域は、第２
図の斜線領域になる。上記のｐの範囲の中でも１　、２≦ｐ　≦３．０の範囲は特に高品質の出力画像が得られることが分った
。

ここで、第１図、第２図に示したような１１度りと濃度
階調ｎとの対応をとる手段としては、以下に示すような
方法が考えられる。

■多重露光法感材の特性の変化を利用するもので、特別なハードを設
ける必要がない。従って構成が簡単で安価である。

■ログアンプを用いる法第１図に示す特性は、濃度階調ｎを入力信号、濃度りを
出力信号とする対数特性を有している。

従って、ログアンプを用いて、入力信号ｎを出力信号り
に変換すればよい。高速動作が可能である。

■ルックアップテーブルを用いる法用１図に示す特性を有するルックアップテーブルを用い
るものである。ルックアップテーブルとしては、ＲＯＭ
やＲＡＭを用いることができるが、特にＲＡＭを用いる
ことにより、入力画機台々に応じた任意のルックアップ
テーブルを用いることができて都合がよい。

主述した■〜■の方法を、限定範囲で用いることによっ
て心理評価値の高い、高品質の出力画像を得ることがで
きる。特に■に示したルックアップテーブルを用いると
、感材の特性現像条件、撮影条件等によって微妙に異な
る入力画像の階調特性に対して、任意に対応することが
できる。従って、最適な濃度階調との対応が可能となる
。本発明は、写真用レーザカラープリンタ、印刷用カラ
ースキャナ及びビデオテックス及びこれらの組合せシス
テム等に応用することができる。

第３図は、本発明を実施するための画像処理装置の一実
施例を示す構成ブロック図である。図において、１は原
画２がその表面に形成された第１のドラム、３．４は原
画２に光を照射する光源、５は原画２からの反射光を集
光するレンズである。

ドラム１は回転方向（図のθ方向）に一定速度で回転し
て主走査を行い、軸方向（図のＸ方向）に副走査を行う
。光源３．４としては、例えばハロゲンランプが用いら
れる。

Ｍ１〜Ｍ３はレンズ５の通過光を受けるミラー、６〜８
はこれらミラーＭ１〜Ｍ３の反射光を受けて光を電気信
号に変換するフォトマルである。これらフォトマル６〜
８は各ミラーＭ１〜Ｍ３の出力を受けて３原色赤、緑、
青毎に電気信号に変換する。９〜１１は各フォトマル６
〜８の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１２は各Ａ／Ｄ変換器９〜１１の出力データを格納する
メモリ、１３はＡ／Ｄ変換器９〜１１の出力データ或い
はメモリ１２に格納されたデータを基に前述したような
階調変換演算を行うコンピュータである。コンピュータ
１３では、上述した階調変換演算の他に入力画像データ
に対して、以下に示すような積々の画像処理演算が行わ
れる。例えば、銀塩を用いた写真用カラーネガを読取る
に際し、γを軟から硬に変換して元のシーンの階調を再
生する。鮮鋭性を強調するためにエンハンス処理をして
任意の鮮鋭性を得る。銀塩フィルムの粒状性の影響をな
くすためにスムージング処理を行う２色変換演算により
任意の色を再生する。入力データに対して回転、平行移
動、３次元処理等のアフエイン変換を行う等の処理が考
えられる。

１４〜１６は、コンピュータ１３により所定の演算処理
が施されたものを各原色毎にアナログ信号（１１１信号
）に変換するＤ／Ａ変換器、１７〜１９は、それぞれ赤
し−ザ光、緑レーザ光及び青レーザ光を、前記各Ｄ／Ａ
変換器１４〜１６の出力信号で変調する光学変調器であ
る。Ｍ４〜Ｍ６は、それぞれ各光学変調器１７〜１９の
出力光を受けるミラー、Ｍ７〜Ｍ９は、それぞれ前記ミ
ラＭ４〜ＭＧの反射光を受けるミラーである。

ＭにはミラーＭ７〜Ｍ９の反射光を受けるミラー、２０
は該ミラーＭ　Ｉ＋１の反射光を集光４るレンズ、２１
は第２のドラム、２２は該ドラム２１に巻回された写真
用カラーベーパ（記録紙）である。

該記録紙２２には、レンズ２０の透過光が照射される。

そして、第２のドラム２１は第１のドラム１ど同様、ド
ラムの回転方向（θ方向）に主走査、軸方向（×方向）
に副走査を行う。第１及び第２のドラム１．２１の主走
査方向の駆動方法としては、例えばモータによる回転が
用いられ、副走査方向の駆動方法としては、例えばボー
ルネジによって光学系を水平移動させることが考えられ
る。

光源として用いられる赤、緑、青のレーザ光としては、
単色ガスレーザや単色半導体レーザ或いは、白色又は複
色レーザとフィルタの組合わせが考えられる。或いはこ
れらの組合わせも考えられる。単色ガスレーザは出力安
定で高出力のものが得られることから、最も鶴通に用い
られている。

単色半導体レーザはコンパクトにできるが、まだ完成途
上にあり酋及するまでには到っていない。

白色又は複色レーザとフィルタの組合わせは光源が１つ
でありコンパクトにできるが、単色半導体レーザと同様
まだ完成途上にある。以上より、光源としては、単色ガ
スレーザが最も適している。

赤色光のレーザとしては例えばＨｅ−Ｎａレーザ（波長
６３２．８ｎｍ）が用いられ、緑色光のレーザとしては
例えばＡｒ＋イオンレーザ（波長５１４．５ｎｍ）が用
いられ、青色光のレーザとしては例えばＨｅ−Ｃｄレー
ザ（波長４４１．６ｎｍ＞が用いられる。このように構
成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。

ドラム１上に描かれた原画２上の画像情報は、主走査及
び副走査により光学的に２次元走査され、レンズ５から
光学情報として取出され、ミラーＭ１〜Ｍ３に入射する
。これらミラーＭ１〜Ｍ３により反射された光学情報は
、フォ１へマル６〜８に入射する。各フォトマル６〜８
は光学情報の積分値を取込んで３原色毎に電気信号に変
換する。フォトマル６〜８で電気信号に変換された画像
信号は、各原色信号毎にＡ／Ｄ変換器９〜１１で一定周
期でサンプリングされ、ディジタルデータに変換される
。変換されたディジタルデータは、各原色毎にメモリ１
２に格納される。

コンピュータ１３は、メモリ１２に格納されている画像
データを赤、緑、胃の各色毎に続出して、或いは各Ａ／
Ｄ変換器９〜１１の出力を直に受【プて、（１）式で示
される演算を行い、階調変換されたディジタル信号（出
力すべき画像信号の濃度）Ｄを算出する。算出されたデ
ィジタル信号りは、それぞれＤ／Ａ変換器１４〜１６に
より各色毎に入力に応じたアナログ信号に変換される。

即ち、Ｄ／Ａ変換器１４は赤色のディジタル画像信号を
赤色のアナログ画像信号に、Ｄ／Ａ変換器１５は緑色の
ディジタル画像信号を緑色のアナログ画像信号に、Ｄ／
Ａ変換器１６は青色のディジタル画像信号を青色のアナ
ログ画像信号にそれぞれ変換する。この場合のＤ／Ａ変
換器１４〜１６の動作は、あたかも入力データに対して
神々の特性の出力データを与えるルックアップテーブル
（ＬＬＪＴ）の動作と類（Ｉスする。

変換されたアナログ画像信号のうち、赤色のアナログ画
像信号は光変調器１７に入り、赤レーザ光を変調する。

同様にして、緑色のアナログ画像信号は光変調器１８に
入り、緑レーザ光を変調し、青色のアナログ画像信号は
光変調器１９に入り、青レーザ光を変調する。各色毎の
アナログ画像信号によって変調を受けた赤、緑、青のレ
ーザ光はそれぞれミラーＭ４　→Ｍｖ　−Ｍ＋ｏ　、　
Ｍｓ　→Ｍａ　→Ｍｌｏ９Ｍ６→Ｍ９→ＭＩｏと反射さ
れ、ミラーＭＩ。

で３原色が合成され自然色のカラー光学情報となる。

このカラー光学情報は、レンズ２０で集光された後、第
２のドラム２１に巻回された記録紙２２上に照射される
。第２のドラム２１の２次元走査速度を第１のドラム１
の２次元走査速度と同期させてやれば、原画２から読取
られたカラー画像情報は、所定の最適な階調変換を受け
た後、速やかに記録紙２２上に再生される。

上述の説明においては、主走査を行う方法としてドラム
を回転させる場合を例にとったが、本発明はこれに限る
必要はない。例えば、ポリゴンミラーを用いて主走査方
向に光を振るようにしてもよい。又、副走査を行う手段
も、ボールネジを用いる方法に限ることはなく、ガルバ
ノメータで光を振るようにしてもよい。或いはロール式
感材を走査するようにすることもできる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明によれば、入力画像の
濃度に対して心理評価の高い階調になるように階調変換
を行うことにより、高品質の画像を出力することができ
る画像形成方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明方法の説明図、第３図は本発明
を実施するための画像処理装置の一実施例を示す構成図
、第４図は従来の１次変換の説明図、第５図はパートル
ソンの明度関数を示す図である。１．２１・・・ドラム　　２・・・原画３．４・・・光
源　　　　５，２０・・・レンズ６〜８・・・フォトマ
ル　９〜１１・・・Ａ／Ｄ変換器１２・・・メモリ　　
　　１３・・・コンピュータ１４〜１６・・・Ｄ／Ａ変
換器１７〜１９・・・光変調器Ｍ１〜ＭＩＯ・・・ミラー特許出願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　人
　　　弁理士　　井　　島　　藤　　治外１名第１　区第２図

Claims

【特許請求の範囲】アナログ画像情報を読込んでディジタルデータに変換し
種々の画像処理演算を行い、再びアナログ画像情報に戻
した後、ハロゲン化銀写真感光材料に出力する赤、緑、
青の３色のレーザを光源としたプリントシステムにおい
て、画像処理終了後のディジタルデータを、アナログデ
ータに変換する際に、以下の式に従って赤、緑、青、各
色の画像信号の階調変換を行うようにしたことを特徴と
する画像形成方法。Ｄ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）（ｎ／Ｎ）＾ｐ＋Ｄｍｉｎ
但しｎ：画像処理後の階調値（０≦ｎ≦Ｎ）Ｎ：階調数
の最大値Ｄ：出力すべき画像信号の濃度（Ｄｍｉｎ≦Ｄ≦Ｄｍａ
ｘ）Ｄｍｉｎ：Ｄの最小値Ｄｍａｘ：Ｄ最大値ｐ：換算係数（１．０＜ｐ≦４．０）