JPS6373770A

JPS6373770A - 画像反転方法

Info

Publication number: JPS6373770A
Application number: JP21764486A
Authority: JP
Inventors: Kenji Suzuki; 賢治鈴木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-04

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〕本発明は画像反転方法に係り、特にネガフィルムに記録
された画像を反転して自動写真焼付装置によって印画紙
へ焼付処理された仕上りプリントと同一の画像をＣＲＴ
上に表示させるシミュレータの画像反転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、カラーネガフィルムの画像全体の積算透過濃
度（ＬＡＴＤ）を測定して濃度補正をすると共にスロー
プコントロールを行って、全ての仕上りプリントの濃度
及びカラーバランスがネガの濃淡（露光アンプ、適性露
光、露光オーバ）によらず同一となるように焼付現像す
るカラー自動写真焼付装置が知られている。この自動写
真焼付装置は、光源、調光フィルタ、ミラーボックス、
ネガキャリア、およびブラックシャッタを備えた光学系
を順に配置して構成されている。ネガキャリアにカラー
ネガフィルムを載置して光源を点灯させてブラックシャ
ッタを開いて印画紙上にカラーネガフィルムの画像を結
像させることにより焼付けを行なう、焼付けられた印画
紙は現像プロセスによって現像されることによりプリン
トが自動的に仕上るように構成されている。この自動写
真焼付装置では、ネガフィルムを透過した光線を受光素
子によって赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光＜８）
に原色分解し、エバンスの定理に基づいてＬＡＴＤを用
いて濃度を制御すると共にスロープが３原色で一致する
ようにスロープコントロールを行ってカラーバランスを
制御するようにしている。従って、この自動写真焼付装
置によれば、通常仕上りプリントの全てが同一の濃度お
よびカラーバランスとなる。

しかしながら、カラーネガフィルムの主要被写体が適性
濃度であっても背景の濃度がン；い場合や薄い場合には
、この背景の濃度の影響を受けて露光量が制御されるた
め、濃度フエリアが発生する。

また、主要被写体のカラーバランスと背景のカラーバラ
ンスとが異なる場合、例えば主要被写体の色と背景の色
とが補色関係にある場合には、カラーフェリアが発生す
る。従って濃度補正やスロープコントロールを行っても
プリントの仕上り状態が悪くなることがある。このよう
に、プリントの仕上り状態が悪くなると再度焼付現像を
行う必要が生じる。

このため従来では、特開昭５３−４６７３１号公報に示
すように、ＴＶカメラでネガフィルム画像を描像してＴ
Ｖススクリーン上画像を表示しながら目的の濃度および
カラーバランスが得られるようにカラービデオ信号を調
整し、このカラービデオ信号を用いて自動写真焼付装置
において焼付ける、いわゆる写真検定装置が用いられて
いる。

また、特公昭４２−２５２２０号公報に示すように、印
画紙に焼付けられるネガフィルムの画像をＴＶスクリー
ンへ表示して自動露光機とＴＶのブライトおよびコント
ラスト調節用抵抗とを連動させているものもある。この
ようにして、再焼付現像処理の頻度が少なくなるように
することが行われている。

上記、従来の装置によってネガ像をポジ像に反転する場
合には、ｙｗ−ｘ（ｘ、ｙは濃度領域をｘｙ座標で表わ
したときの座標値）に従って白黒レベルを反転すること
が行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、カメラおよびＴＶにおいては、０〜０．
７ｖで黒レベルから白までを表示するのにも拘わらず、
従来では反転されない点を定めずにｙ＝−ｘに関して白
レベルを黒レベルに、黒レベルを白レベルに反転してい
るため、カメラ出力を対数変換して反転したときに適切
な階調と明るさが得られない、という問題がある。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、画像
を反転したときに適切な階調と明るさが得られる画像反
転方法を提供することを目的とする。

〔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、カメラで撮像され
た画像をネガ像からポジ像またはポジ像からネガ像に反
転するにあたって、以下の直線に従って反転し、階調は
ａを変化させて調整することを特徴とする。

ｙ−３’＋　　＝ａ　（ｘ−ｘ＋　）ただし、ｘ、ｙは濃度領域をｘｙ座標で表わしたときの
座標値、Ｘ１ｓ　ｙ＋　は標準グレイレヘルの座標値、
ａ　２．ガ・ポジ反転時の階調を表わす。

〔作用〕

上記直線は、標準グレイレベルの座標（Ｘ、、ｙ＋）を
通るため、傾きａすなわちγ値を変化させても常に標準
グレイレベルの点を通る。従って、上記直線に従ってネ
ガ像とポジ像とを反転した場合に標準グレイレベルが変
化しないようになり、これによって、γ値を変化させて
も標準グレイレベルすなわち中性濃度の点の明るさが変
化しないいようになる。このため画面全体の明るさを最
適な状態にしたままでγの調整が行なえる。なお、本発
明者の実験によれば標準ダレイレヘルとしてはカメラ出
力の白レベル（通常０．７Ｖ）の２３％にするのが最適
であることがわかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば標準グレイレヘル
が変化しないように画像反転を行っているため、反転後
の画像の明るさが最適になると共に、γを変換させても
明るさが変化しないようになり、最適な階調と明るさが
得られる、という効果が得られる。

【実施例〕

以下図面を参照して本発明が適用可能なシミュレータを
詳細に説明する。

第１図に示すように、ハロゲンランプで構成された光ｆ
ＪｔＯの裏側には、コールドミラーで構成された反射鏡
１２が配置されている。光源１０には、光ｆ／、１０の
寿命を長くすると共に所定の色温度を得るために、口承
しない電源装置から定格電圧の略９０％の電圧が供給さ
れている。光源ｌＯの光線照射側には、対数カーブで形
成された略１／４円の扇形形状のフィルタ仮を２枚づつ
組合せて左右１対に配置して各々構成した、Ｙ（イエロ
）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の各３補色フィ
ルタから成る調光フィルタ１４および散乱板を備えたミ
ラーボックス１６が１＠に配置されており、光源１０か
ら照射された光線が調光フィルタ１４でカラーバランス
および光量が調整された後ミラーボックス１６で均一な
拡散光に変換されてネガキャリアに保持されたカラーネ
ガフィルム１８に拡散光が照射されるように構成されて
いる。上記の光ｉｆｆ；Ｌ　Ｅ圧を調節するには、調光
フィルタの各補色フィルタを機械的中心にセットし、照
度計で光量を測定して一定光量（標準露光タイム）にな
るように調節して定格の略９０％の電圧が供給されるよ
うに調節する。カラーネガフィルム１８の透過光線射出
側には、光学系２０およびブラックシャッタ２２が順に
配置されており、ブラックシャック２２を開いてカラー
翠ガフイルム１８を透過した光線によって印画紙２４上
に結像させ印画紙を露光するように構成されている。露
光された印画紙２４は、現像プロセス２５で処理された
後、プリント２７とされる。

調光フィルタ１４には、駆動回路２６が接続されており
、駆動回路２６によって補色フィルタの各々を光軸と垂
直な方向に移動させることによりカラーバランスおよび
光量が調節可能にされている。また、ブラックシャッタ
２２には、駆動回路２９が接続されている。

カラーネガフィルム１８の光学系２０側の近傍には、Ｒ
（赤）光、Ｇ（緑）光およびＢ（青）光を各々ｉ！ｉ遇
させる３つのフィルタを備えてＲ，、Ｇ。

Ｂ信号を出力する３仮カメラで構成されたカメラ３０お
よびＲ，Ｇ、Ｂの３原色の画像濃度情報を検出するため
の二次元イメージセンサを備えた画像情ｆＩｌ検出ｖ装
置３２が配置されている。この二次元イメージセンサは
ＣＯＤ　（電荷結合素子）で構成されている。なお、カ
メラ３０は、ＣＣＤ４１反カメラで構成してもよい。

ここで、通常のＴＶシステムでは、ＴＶのγが２．２程
度とされているため、ＴＶカメラにｒ　＝０．４５のγ
補正回路を設けて全体としてｒ＝１になるようにしてい
るが、印画紙のγはγ＝２．０程度であるため、本実施
例ではカメラ３０内にはγ補正回路を設けずにシミュレ
ータ内のＴを略１になるようにしている。

上記カメラ３０は利得制御回路３３を介してシミュレー
タ３４に接続されており、また上記の画像情ｅ１）検出
装置３２はδ、Ｔ補正回路３Ｂおよびプリント系ン；度
算出回路４０を介してスロープ制ｉ：Ｉ１）回路６２に
接続されている。このプリント系濃度算出回路４０およ
びスロープ制御回路６２によって上記で説明したカラー
バランスおよび濃度の補正が行われる。また、シミュレ
ータ３４を構成するＣＲＴ３４５の画面に対向するよう
に色度計４２が配置されると共に、プリント２７の画面
に対向するように色度計４４が配置されている。色度計
４２．４４はコンピュータを構成するＩ１０ポート４６
に接続されている。コンピュータは、上記のＩ１０ボー
ト４Ｇ、ＣＰＵ４８、リードオンメモリ　（ＲＯＭ）５
０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２、デジタル
−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５４、アナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器５６．５８およびこれらを接続するデ
ータバスやコントロールバス等のバス６０を含んで構成
されており、利得制御回路３３、シミュレータ３４、δ
、γ補正回路３８、プリント系、震度算出回路４０に接
続されたスロープ制御回路６２および駆動回路２６に接
続されると共に、駆動回路２９に接続されている。

上記利得制御回路３３は、第２図に示すように、アンプ
３３１、オペアンプ３３２、フリップフロップ３３３お
よび抵抗３３４〜３３６で構成されており、オペアンプ
３３２の一方の入力端には、抵抗３３６を介して基’ｄ
３電圧（白レベルに相当すする０、７ＶＩが入力されて
いる。この利得制御回路３３によってカメラ３０の利得
を調節するには、未撮影フィルムを現像した基準ネガ（
いわゆる素抜はネガ）をカメラ３０で撮像してアイリス
を調整し、ＲＳＧ、Ｂ各３原色のカメラ出力に対してＤ
／Ａ変換器５４からアナログ信号を出力してフリップフ
ロップ３３３から信号が出力されたときに利得の調節を
停止することにより行う、これにより、素抜はネガのと
き（ネガの透過光が最大のとき）にカメラの白レベルを
合わせることができるので、カメラのダイナミックレン
ジを広く使うことができると共に明るさの基準を決定す
ることができる。

また、上記のように利得が調節された後のカメラのアイ
リス位置および色バランス位置をデジタル値で記憶して
おき、ネガサイズ（倍率が異なるので光量が変化する）
毎にチャンネル化しておけば、ネガサイズの変更毎にチ
ャンネルを切換えるのみで切換えを行うことができる。

このようにすることにより、ネガサイズが変更してもチ
ャンネルを切換えるのみでカメラのアイリス位置および
色バランス位置を自動的に切換えることができる。

なお、上記の場合光源が標準状態からずれていると、ず
れた分を電気的に補正する必要が生じるので、標準グレ
イのネガが標準グレイのプリントに仕上る光源状態で調
節するのが好ましい。

上記δ、γ補正回路３日は、第３図に示すように、画像
情報検出装置３２から出力されるＲ信号を濃度信号に変
換してδ、γ補正する信号処理回路６０．Ｇ信号をン；
度信号に変換してδ、γ補正する信号処理回路６２およ
びＢ　（、に号を濃度信号に変換してδ、γ補正するｆ
Ｓ号処理回路６４から構成されている。これらの信号処
理回路６０．６２．６４は同一構成であるため、信号処
理回路６０のみについて説明する。信号処理回路６０は
、オフセット補正回路６０１、濃度信号に対換する対数
変換回路６０２、δ補正回路６０３およびγ補正回路６
０４で構成されている。オフセット補正回路６０１は、
オペアンプＯＰ３、抵抗Ｒ６、Ｒ７および可変’ｔｉＩ
　’ａ　Ｂ　Ｌで構成されている。δ補正回路６０３は
、オペアンプ○Ｐ４、抵抗Ｒ６、Ｒ７および可変電＃ｔ
Ｂ２で構成されている。そして、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号をδ、
γ補正して出力する。

上記のシミュレータ３４は、利得制御回路３３の出力端
に接続された対数変換器３４１、カメラの分光感度でみ
た濃度（積分濃度）と印画紙の分光感度でみた濃度との
相異を補正する３×３マトリツクス（３次正方行列）回
路３４２、ネガ／ポジ（Ｎ／Ｐ）反転してプリントの解
析濃度に変換するＮ／Ｐ反転回路３４３、印画紙の解析
濃度をＣＲＴの螢光体の各色の発光輝度に変換する輝度
信号変換回路３４４および輝度１３号変換回路３４４出
力に応じて螢光体を発色させてカメラ３０で撮像した画
像を表示するＣＲＴ３４５を順に直列接続してｔＭ成さ
れている。

ここで、カメラ３０から出力されるＢ、、Ｇ、Ｒの各信
号を対数変換回路３４１で対数変ｉ口した値、すなわち
カメラの分光感度でみたカラー２ガフイルム像の積分濃
度をＢ　’ｔ　ＩＴ　％　Ｇ　’ｙ　ｖ　ｓ　Ｒ：ｒ　
ｖとして３×３マトリックスＡ−１（ただし、−１は逆
行列を示す）を用いてネガの解析濃度に変換すると次式
のようになる。

また、印画紙の分光感度でみたカラーネガフィルム像の
積分濃度をＢ’ｐ、ａ−１Ｒ−として３×３マトリック
ス１３−１を用いてネガの解析濃度に変換すると次式の
ようになる。

上記（１＋、（２）式における矛ガの解析７農度（Ｂｙ
ν、ＧＴｖ−Ｒｔｖ）と（ＢＰ　、　Ｇｒ　、Ｒｐ　）
とは比例するから対角成分を比例定数とする対角７１−
リツクスαを用いて次の（３）弐で表される。

従って、上記＋１）〜（３）式を用いて（ＢＰ、ＣＦ、
ＲＰ　）と（ＢＴｖ、　Ｇ’ＴＶ、　Ｒ’ｔｖ）との関
係を求めると次の（４）弐が得られ、これによってＴＶ
の分光感度でみた温度が印画紙の分光感度でみた濃度に
変換される。

上記各マトリックスＢ、α、Ａの各成分は基準ネガ等の
サンプルについてカラーネガフィルムの発色特性、印画
紙の分光感度特性およびカメラの分光感度特性を考慮し
て予め求められ、以下で示すマトリックスが３×３マト
リックス回路３４２に設定される。

Ｎ／Ｐ反転回路３４３は、γを−Ｔに変換する回路で以
下の直線に従って３×３マトリックス回路３４２の出力
を変換して出力する。

Ｖ−ｙｌ＝ａ　（Ｘ　　Ｘｌ　）　−・−ｆ６）ただし
、Ｘｌ　、）’Ｉ　はＮ／Ｐ反転されない点（以下ピボ
ット点という）の座標値、ｘ、ｙは濃度領域をｘｙ座標
で表わしたときの座標値、ａは定数で通常負の値が選択
され、Ｎ／Ｐ反転時の階調を表わす。

上記ピボット点としてはＮ／Ｐ反転しても濃度が変化し
てはならない点、すなわちニュートラルグレイ　（標準
グレイ）レベルの点が選択される。

カメラ及びＣＲＴにおいては、Ｏ〜０．７■で黒レベル
から白レベルまでを表示するので、映像信号の対数をと
ると黒レベルの０が一■となり、黒レベルを白レベルに
正確に反転できない。このため、Ｎ／Ｐ反転にあたって
は、カメラ出力ｖ、７の白シ−２ルの２３％（７ガのベ
ース分を除いた濃度で０゜６３）近傍をピボット点とし
てＮ　／　Ｐ反転するのが好ましい。

第４図には、カメラ出力■、、、の白レベルの２３％を
ピボット点としてＮ／Ｐ反転したときのカメラ出力■、
、、とＮ／Ｐ反転回路３４３出力■。ｕｔ　との関係が
示されている。カメラの白レベルには０．７　Ｖである
ため、白レベルの２３％は０．１６１　Ｖになる。ここ
で、３×３マトリックス回路３４２出力を、ｙ”　３．２５１８　＋　ｌ　ｏｇ　Ｖ　ｒ、ｌ−ｆｉ
ｌと表すと、白レベルの２３％に対応する座標は、（０
，１６１，２，４７）になる。そこで、（２，４７，２
，４７）を通る直線Ｙ　−２，４７＝　ａ　　（ｘ　−２，４７）　＝−（
８１に従って上記（７）式で表わされる曲線を変換する
と、第４図に示す曲線がｉＮｆられ、Ｎ／Ｐ反転された
ことになる。第４図から理解されるように、カメラ出力
の白レベルの２３％の値は、Ｎ／Ｐ反転後においてもそ
の値は変化していない。

上記Ｎ／Ｐ反転回路の一例を第５図に示す。図に示すよ
うに、Ｎ／Ｐ反転回路はオペアンプ○Ｐ１、ＯＲ２、オ
ペアンプの基準電圧Ｖ、　、Ｖア（ピボット点に対応す
る）を設定する可変抵抗Ｒ１および可変抵抗Ｒ１の接触
子を移動させることにより上記基準電圧を変化させる作
動機構ＡＣを備えている。オペアンプＯＰＩの反転入力
端には抵抗Ｒ２を介して信号が入力されており、オペア
ンプＯＰＩの反転入力端と出力端との間にはゲインを調
節するための可変抵抗Ｒ３が接続されている。オペアン
プＯＰＩの出力端は抵抗Ｒ４を介してオペアンプＯＰ２
の反転入力端に接続されている。オペアンプＯＰ２の反
転入力端と出力端との間には抵抗Ｒ５が接続されている
。可変抵抗器Ｒ１の一端は接地され、他端は電源Ｂを介
して接地され、可変抵抗器Ｒ１の接触子はオペアンプＯ
Ｐ１、ＯＲ３の非反転入力端に各々接続されている。

上記の回路を用いてピボット点を求めるには、まず、標
準グレイに発色したカラーネガフィルムをネガキャリア
に挟持してカメラで撮像し、第５図の回路でＮ／Ｐ反転
した後ＣＲ７画面に表示する０次に、電気的に標準グレ
イ信号を作成しくＣＲＴの白レベルを２３％にすること
により作成できる）、上記のネガによる画像と近接して
ＣＲＴ画面上に表示する。そして、キーボードを操作し
て可変抵抗Ｒ１の抵抗値を連続的に変化させて基＄電圧
ＶＸ、Ｖ、を変化させ、標準グレイに発色したネガによ
る画像を電気的に作成した標準グレイ（３号による画像
と一致させる。これにより、ピボット点が決定される。

一発ｊＡＷ−光」キ性の補正ＣＲＴは発光体によって画像を表示するため、ＣＲＴの
輝度は電圧に比例する。しかしながら、印画紙は吸収体
（色素）を用いているため、色素の址と輝度とは比例せ
ず色素の量と輝度の対数とが比例し、更に色素の量を変
化させると色度点が変化する。すなわち、印画紙の色素
は、色素量の変化によって色度点が変わる不安定原色（
Ｃ，Ｙ、Ｍ）である。

従って、輝度信号変換回路３４４は以下の式に従ってＮ
／Ｐ反転回路３４３出力りをＣＲＴの各色の発光輝度信
号Ｔに変換してＣＲＴ３４５に出力する。

Ｔ＝　Ｆ　Ｃ１ｏ　ｇ−’　（ｆ　　（Ｄ））　）−（
９まただし、ｆは出力りを積分濃度に変換する関数、Ｆ
は積分透過率ｊ！　ｏ　ｇ−’　（Ｄ）を発光輝度の信
号に変換する関数である。

上記関数Ｆ、（は、出力りと発光輝度信号Ｔとを予め最
適な値に決定し、最小二乗法や回帰等によって最適化を
行うことにより決定される。なお、関数Ｆ、ｆとしては
、一般的には３×３マトリツクスが使用される。

そして、上記のようにして矧度イε号変換回路３４４に
よって得られた輝度信号によってＣＲＴが制ｊ′ｎされ
、ＣＲＴにプリントの発色特性と一致した発色特性を有
する画像が表示される。

なお、上記ではネカ冒象をポジ像に反転する例について
説明したが、ポジ像をネガ像に反転する場合にも適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図利得制御回路の一例を示す回路図、第３図は第１
図のδ、Ｔ補正回路の一例を示す回路図、第４図はＮ／
Ｐ反転を説明するための線図、第５図はＮ／Ｐ反転を行
う他の回路図である。１４・・・調光フィルタ、２７・　・　・プリント、３４・・・シミュレータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カメラで撮像された画像をネガ像からポジ像また
はポジ像からネガ像に反転するにあたって、以下の直線
に従って反転し、階調は以下のａを変化させて調整する
ことを特徴とする画像反転方法ｙ−ｙ＿１＝ａ（ｘ−ｘ
＿１）ただし、ｘ、ｙは濃度領域をｘｙ座標で表わしたときの
座標値、ｘ＿１、ｙ＿１は標準グレイレベルの座標値、
ａはネガ・ポジ反転時の階調を表わす。
（２）前記ｘ＿１、ｙ＿１の値は各々カメラ出力の白レ
ベルの２３％付近の値であることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の画像反転方法。