画像処理方法および画像処理装置
【要約書】
【課題】 フィルムの種類や光源毎に種類の限られたフィルタの中から一つを選択し装備しなければならず、フィルムの色が時間とともに変化した場合、最適な色補正ができなくなるといった弊害が生じる。
【解決手段】 ネガフィルム等ベース色がかかった透過原稿をデジカメなどの撮像デバイスで撮影する際に、ネガフィルム等の透過原稿の未露光部を予め撮影し、その色データを元にその補色となる色を算出し、プリンタで透明メディアにプリントすることにより、カラーフィルタを作成する。これを用い、ネガフィルムに重ねて写真をデジカメで撮影することにより、光学的にカラーバランスを補正した画像を得ることができる。
【課題】 フィルムの種類や光源毎に種類の限られたフィルタの中から一つを選択し装備しなければならず、フィルムの色が時間とともに変化した場合、最適な色補正ができなくなるといった弊害が生じる。
【解決手段】 ネガフィルム等ベース色がかかった透過原稿をデジカメなどの撮像デバイスで撮影する際に、ネガフィルム等の透過原稿の未露光部を予め撮影し、その色データを元にその補色となる色を算出し、プリンタで透明メディアにプリントすることにより、カラーフィルタを作成する。これを用い、ネガフィルムに重ねて写真をデジカメで撮影することにより、光学的にカラーバランスを補正した画像を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法および画像処理装置に関し、例えば、ネガフィルムなどのような原稿に対して透過撮像する際に、原稿に応じたカラーフィルタを作成するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ（以下デジカメ）やスキャナの撮像技術、インクジェット印刷技術の発展にともない、様々な被写体を撮像し、従来と比較してより良好に印刷出力できるようになりつつある。しかしながら、デジタル化したフォト画像は、その撮影デバイスや撮影環境により、実際の被写体と色が大きく異なることがしばしばある。
【０００３】
最近では、フィルムスキャナが家庭でも普及し、ネガフィルムやポジフィルムを撮像してデジタル化する用途方法が一般化されてきた。また、デジカメを用いて手軽にフィルムを撮像する方法も知られている。
【０００４】
ところが、殊にネガフィルムを撮像する場合、フィルムに撮影された写真は色が反転しており、それをデジカメやスキャナで取り込んだ画像は、複数の画像処理を行わないと写真として閲覧することはできない。
【０００５】
さらに、ネガフィルム自体にオレンジ系統のベース色がかかっており、この色味を補正しないと、色反転をしてもシアンがかった色に仕上がってしまい、実際の被写体とは色が大きく異なってしまう。
【０００６】
最近ではフォト画像をパソコンに取り込み、モニタを見ながら色補正することができる。しかし、色反転は容易にできても、画像撮像時に被写体にベース色が一様にかかっている場合、すなわち撮像画像のホワイトバランスが合っていなければ、その色味補正を行うことは熟練の技術を要する。また、この場合、被写体の色分布はデジカメやスキャナの入力色空間に対してグレー軸から外れた領域にあり、該色空間を超えてしまうと、階調の潰れや色のズレといった弊害が生じることになる（例えば、特許文献１参照）。図５参照。
【特許文献１】特開平１０−２３３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような課題において、フィルムの磁気情報からその特性を調べ、それに応じて複数のフィルタを選択的に切り替えて色補正を行うことを提案している。
【０００８】
ところが、フィルムの種類や光源毎に種類の限られたフィルタの中から一つを選択し装備しなければならず、フィルムの色が時間とともに変化した場合、最適な色補正ができなくなるといった弊害が生じる問題もあった。
【０００９】
そのため本発明では、フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のカラーフィルタを作成することを特徴とする。
【００１０】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする。
【００１１】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であるか、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ネガフィルムのベース色は、フィルムメーカーやフィルムの種類によって色が異なる。また、経時変化といって、フィルムの色味が時間とともに褪色してしまう。さらには、フィルムを照射する透過光の光源の種類によってもフィルムの色味が違ってくる。
【００１３】
そこで本発明では、ネガフィルムの未露光部を撮像し、その色データよりネガフィルムのベース色を打ち消す補色となるフィルタ色をアプリケーションまたはデバイス内部で算出する。インクジェットプリンタなどで透明のメディアに対してフィルタ色をプリントすることにより、該ネガフィルムに最適なフィルタを作成する。こうしてできたフィルタを、ネガフィルムと光源の間、もしくはネガフィルムとデジカメやスキャナといった撮像デバイスとの間に挿入し、フィルムを撮像することにより、光学的に予め色補正を行った画像を得ることができる。
【００１４】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１５】
（１）フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理方法。
【００１６】
（２）撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１７】
（３）前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１８】
（４）前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１９】
（５）フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理装置。
【００２０】
（６）撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【００２１】
（７）前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【００２２】
（８）前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、ネガフィルム等ベース色がかかった透過原稿をデジカメなどの撮像デバイスで撮影する際に、ネガフィルム等の透過原稿の未露光部を予め撮影し、その色データを元にその補色となる色を算出し、プリンタで透明メディアにプリントすることにより、カラーフィルタを作成する。これを用い、ネガフィルムに重ねて写真をデジカメで撮影することにより、光学的にカラーバランスを補正した画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像入出力システムの概略構成を示すブロック図である。本システムは、概略、ホストコンピュータ１００、モニタ１０６、プリンタ１０７、デジカメ１０８および光源１０９を有して構成されるものである。すなわち、ホストコンピュータ１００には、例えばモニタ１０６とインクジェット方式のプリンタ１０７、デジカメ１０８が双方向通信可能に接続されている。デジカメ１０８はスキャナでもよいが、本実施形態においては、デジカメを用いて説明する。
【００２６】
ホストコンピュータ１００は、ＯＳ（オペレーティングシステム）１０２を有し、また、このＯＳ１００による管理下においてそれぞれの処理を行う、ワードプロセッサ、表計算、画像処理、インターネットブラウザ等のアプリケーション１０１、このアプリケーションによって発行され、入力画像を処理し、画像データをホストコンピュータ１００に送信するデジカメドライバ１０５、出力画像を示す各種描画命令群（イメージ描画命令、テキスト描画命令、グラフィックス描画命令）を処理して印刷データを作成するプリンタドライバ１０４、および同様にアプリケーション１０１が発行する各種描画命令群を処理してモニタ１０６に表示を行うモニタドライバ１０３を同様のソフトウェアとして有している。
【００２７】
また、ホストコンピュータ１００は、上述のソフトウェアによって動作可能な各種ハードウエアとして中央演算処理装置ＣＰＵ１１２、ハードディスクドライバＨＤ１１１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１３、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１１４等を備える。すなわち、ＣＰＵ１１２は、上述のソフトウェアに従った処理にかかる信号処理を実行し、ハードディスクドライバ１１１によって駆動されるハードディスクやＲＯＭ１１４には、それらの各種ソフトウェアが予め格納されており、必要に応じて読み出されて用いられる。また、ＲＡＭ１１３は、上記ＣＰＵ１１２による信号処理実行のワークエリア等として用いられる。
【００２８】
図１に示される実施形態として、例えば、一般的に普及しているＩＢＭ社のＡＴ互換機のパーソナルコンピュータにＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）ＸＰをＯＳとして使用し、任意の印刷処理が可能なアプリケーションをインストールし、モニタとデジカメとプリンタを接続したものを挙げることができる。また、透過原稿を撮影する際には光源１０９を用いてその透過光をデジカメ１０８で撮影する。
【００２９】
以上の構成を有した画像入出力システムにおいて、ユーザは、光源１１０によって照射された被写体１０９を、デジカメ１０８で撮影し、画像データをデジカメドライバ１０５を介してアプリケーション１０１に送る。そこでモニタ１０６に表示された表示画像に基づき、同様にアプリケーションによる処理を介して画像データを作成することができる。
【００３０】
そして、この作成した画像データの印刷出力がユーザによって指示されると、アプリケーション１０１はＯＳ１０２に印刷出力要求を行うとともに、出力画像を示す描画命令群をＯＳ１０２に発行する。これに対し、ＯＳ１０２はアプリケーションの印刷出力要求を受け、その印刷を行うプリンタに対応したプリンタドライバ１０４に描画命令群を発行する。
【００３１】
プリンタドライバ１０４は、ＯＳ１０２から入力した印刷要求と描画命令群を処理しプリンタ１０７で印刷可能な形態の印刷データを作成してプリンタ１０７に転送する。この場合に、プリンタ１０７がラスタープリンタである場合は、プリンタドライバ１０４はＯＳ１０２からの描画命令に対して、順次画像補正処理を行い、そして順次ＲＧＢ２４ビットページメモリにラスタライズし、すべての描画命令をラスタライズした後にＲＧＢ２４ビットページメモリの内容をプリンタ１０７が印刷可能なデータ形式、例えばＣＭＹＫデータに変換を行いプリンタに転送する。
【００３２】
図１において、被写体１０９をデジカメ１０８で撮影し、ＯＳ１０２を介してプリンタ１０７で出力するまでの処理フローを、さらに詳細に説明する。
【００３３】
被写体１０９から発光される、または照明の反射、透過による光（色）は、Ｌａｂ値として、デジカメ１０８に内蔵のＣＣＤに受光される。デジカメ１０８内部で受光した信号値は、ＹＣｂＣｒ値に変換され、デジカメドライバ１０５を介してＯＳ１０２内のアプリケーション１０２にデータ送信される。アプリケーション１０１では、画像データをＹＣｂＣｒ値からＲＧＢ値に変換し、そこで様々な画像処理を施せるようになっている。アプリケーション１０１で処理されたＲＧＢ画像信号は、プリンタドライバ１０４に送られる。ここでは、色情報の描画命令をラスタライズし、Ｒ、Ｇ、Ｂ２４ビットのページメモリにラスター画像を生成する。そして、所定の画素毎に印刷を行うプリンタの色再現性に依存したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）データを生成し、プリンタ１０７に転送する。
【００３４】
ここで、ＹＣｂＣｒ座標について説明する。ＹＣｂＣｒ座標とは、ＲＧＢ値よりも色味の度合いや変化をより直感的に分かりやすくする表記であり、ＲＧＢ値からＹＣｂＣｒ値に変換する方法は以下の通りである。
Ｙ＝０．２９９＊Ｒ＋０．５８７＊Ｇ＋０．１１４＊Ｂ
Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ
Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ
で算出される。一般のデジカメではＹＣｂＣｒで色データを扱うことが多く、処理速度や効率を高める場合は、ＲＧＢ値に変換するよりも、ＹＣｂＣｒ値のままで処理してもよい。
【００３５】
次に、被写体を撮影したデジカメ画像データから、実際にプリンタで透明メディアにプリントしてカラーフィルタを作成する方法について説明する。
【００３６】
「ｓＲＧＢ準拠の実施形態」
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＯＳ（Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）９５以上）を含む入出力システムでは、ｓＲＧＢという色規格があり、デジカメ、ＯＳ、プリンタとも該規格内でカラーマッチングが可能となる。つまり、ｓＲＧＢ準拠のデジカメで撮影した色とｓＲＧＢ準拠のプリンタでプリントした色とは互換性があると言える。
【００３７】
まず、入出力システムが上記ｓＲＧＢに準拠した場合の実施形態を考える。図２に、被写体となるネガフィルム１２０をフォトビューワーなどの光源１２１上に設置する。この光源は市販されているＤ６５またはＤ５０の光源を用いる。
【００３８】
光源１２１によりネガフィルム１２０を透過した光を、デジカメ１２２で撮影する。この時、ネガフィルム上で写真が撮影されていない部分、つまり未露光部分をデジカメで撮影することで、そのネガフィルムと光源に特有のベース色の色データを得ることができる。つまりこの入力システムにおいて、Ｄ６５またはＤ５０の光源から、あるネガを透過した光をｓＲＧＢ準拠のデジカメで撮影することで、この閉じたシステムの中でカラーマッチングが可能となる。
【００３９】
ところで、デジカメで撮影する際に図２のようなアダプタ１２３をデジカメ１２２に取り付けることで、より正確にフィルムを撮影することができる。これは外部の光を遮断し、デジカメにフィルムをしっかり固定することができる。
【００４０】
こうして得られたネガフィルム１２０のベース色の色データをアプリケーション１０１に送信する。このアプリケーション１０１内で該色データに対して補色となる色、つまり色味を打ち消す色を算出する。
【００４１】
画像データは通常、ＲＧＢデータで表される。各色１ＢＹＴＥ、つまり２５６階調を有し、３色の組み合わせによって色を表現している。その補色を算出する方法は、ＲＧＢデータ値をそれぞれ２５５から差分をとってもよい。例えば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０、８０、３０）というデータの場合、その補色となる色を（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（９５、１７５、２２５）としてもよい。
【００４２】
また別の方法として、ＹＣｂＣｒ座標に変換し、色差平面内で色味を打ち消す色差信号を求めてよい。
【００４３】
そこで例えば、前記（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０、８０、３０）において、（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）＝（９８，−６８，６２）となる。この時、色差信号Ｃｂ、Ｃｒにのみ着目し、それらの値が足して０になるようなＣｂ′、Ｃｒ′を求める。つまり（Ｙ′，Ｃｂ′，Ｃｒ′）＝（９８，６８，−６２）とし、すなわち（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（３６、１１６、１６６）というデータを得ることができる。
【００４４】
こうしてアプリケーション１０１において、ネガフィルムのベース色の補色となる色データを算出したら、次にプリンタ１０７にそのデータを送信する。プリンタ１０７ではＲＧＢ色データより、各専用紙（メディア）に最適な色をプリントするようプリンタドライバ１０４にて処理する。
【００４５】
「ｓＲＧＢに準拠しない実施形態」
一方、別の実施形態として、入出力システムがｓＲＧＢに準拠していない場合がある。例えば、光源を部屋の照明灯や太陽の明かりを利用した場合や、デジカメ、プリンタの特殊モードで撮影、プリントした場合などである。この場合、ある不定の光源から発光された光で、フィルム（透過原稿）をｓＲＧＢに準拠していないデジカメで撮影したときの色データを得ることになる。
【００４６】
そこで、デジカメ固有の色変換ルックアップテーブル（以下ＬＵＴ）やプリンタ固有のＬＵＴをアプリケーション内で保有することが必要となる。つまり入力または出力デバイスに依存した色変換関係をアプリケーションで管理することになる。
【００４７】
被写体の色をデジカメ１０８で撮影すると、内部でＬ＊ａ＊ｂ＊→ＲＧＢというＬＵＴ変換が行われる。この関係を逆に用いれば、アプリケーション１０１上で被写体のＬ＊ａ＊ｂ＊値の補色となる色（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′）を算出することができる。
【００４８】
つまり、デジカメで撮影したネガフィルムの未露光部のＲＧＢ値から、アプリケーション１０１でデジカメＬＵＴ逆変換によって、被写体のＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。算出された被写体Ｌ＊ａ＊ｂ＊値のうち、その補色となる色を（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′）＝（１００−Ｌ＊、−ａ＊、−ｂ＊）とすれば、その閉じた系におけるカラーフィルタの色を求めることができる。
【００４９】
次に、算出して得られたＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値をプリンタ１０７で出力できるようなＲ′Ｇ′Ｂ′値を算出する。プリンタのＬＵＴは、ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊という変換をするものである。そのプリンタ固有のＬＵＴよりアプリケーション１０１上で逆演算を行うことで、カラーフィルタの色として求められたＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値から、それをプリンタで出力すべきＲ′Ｇ′Ｂ′値を求めればよい。
【００５０】
アプリケーション１０１で算出されたＲ′Ｇ′Ｂ′値をプリンタドライバ１０４を経由して、プリンタに送信する。プリンタ側ではこの受信したデータより、透明メディアにＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値を出力してカラーフィルタを作成する。この一連の処理によって、光源が不定でデジカメのカラーバランスがｓＲＧＢに準拠していないシステム内で、カラーマッチングの取れたカラーフィルタを作成することができる。
【００５１】
以上、２つの実施形態によって作成されたカラーフィルタを、ネガフィルムと光源の間に挿入し、フィルムにある写真をデジカメで撮影すると、光学的にカラーバランスの取れた画像を得ることができる。その色分布の様子を図３に示す。デジカメの色空間に対して、ネガフィルムの色分布はそれをはみ出しているとする。この場合、作成したカラーフィルタを設置することで、ネガフィルムの色分布をデジカメの色空間に収まるように移動させることができる。
【００５２】
このようにデジカメの色空間内に納めることで、従来では階調の潰れが発生していた部分を色再現できるようになる。また、各ネガフィルムに固有のベース色を打ち消すことで、その後の画像反転処理や色味の微調整が容易に行うことができる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明は上述のように、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、デジカメ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用してもう一つの機器（例えば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。
【００５４】
また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するための図４、図７に示すようなソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００５５】
またこの場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００５６】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５７】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００５８】
さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５９】
この結果、従来ならばネガフィルムにベース色がかかってることにより、カラーバランスがずれていて画像修正し難かった写真を、容易に補正することができ、また、ネガフィルムの色分布がデジカメの色空間内を超えていて階調の潰れが生じていた場合などに、カラーフィルタを用いることでネガフィルムの色分布をデジカメの色空間内に収めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる入出力システムの構成を示すブロック図
【図２】画像を入力するシステムを示す図
【図３】デジカメの色空間とネガフィルムの色分布を表す図
【符号の説明】
【００６１】
１００ ホストコンピュータ
１０１ アプリケーション
１０２ ОＳ（オペレーティングシステム）
１０３ モニタドライバ
１０４ プリンタドライバ
１０５ デジカメドライバ
１０６ モニタ
１０７ プリンタ
１０８ デジカメ
１０９ 被写体
１１０ 光源
１１１ ＨＤ
１１２ ＣＰＵ
１１３ ＲＡＭ
１１４ ＲＯＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法および画像処理装置に関し、例えば、ネガフィルムなどのような原稿に対して透過撮像する際に、原稿に応じたカラーフィルタを作成するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ（以下デジカメ）やスキャナの撮像技術、インクジェット印刷技術の発展にともない、様々な被写体を撮像し、従来と比較してより良好に印刷出力できるようになりつつある。しかしながら、デジタル化したフォト画像は、その撮影デバイスや撮影環境により、実際の被写体と色が大きく異なることがしばしばある。
【０００３】
最近では、フィルムスキャナが家庭でも普及し、ネガフィルムやポジフィルムを撮像してデジタル化する用途方法が一般化されてきた。また、デジカメを用いて手軽にフィルムを撮像する方法も知られている。
【０００４】
ところが、殊にネガフィルムを撮像する場合、フィルムに撮影された写真は色が反転しており、それをデジカメやスキャナで取り込んだ画像は、複数の画像処理を行わないと写真として閲覧することはできない。
【０００５】
さらに、ネガフィルム自体にオレンジ系統のベース色がかかっており、この色味を補正しないと、色反転をしてもシアンがかった色に仕上がってしまい、実際の被写体とは色が大きく異なってしまう。
【０００６】
最近ではフォト画像をパソコンに取り込み、モニタを見ながら色補正することができる。しかし、色反転は容易にできても、画像撮像時に被写体にベース色が一様にかかっている場合、すなわち撮像画像のホワイトバランスが合っていなければ、その色味補正を行うことは熟練の技術を要する。また、この場合、被写体の色分布はデジカメやスキャナの入力色空間に対してグレー軸から外れた領域にあり、該色空間を超えてしまうと、階調の潰れや色のズレといった弊害が生じることになる（例えば、特許文献１参照）。図５参照。
【特許文献１】特開平１０−２３３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような課題において、フィルムの磁気情報からその特性を調べ、それに応じて複数のフィルタを選択的に切り替えて色補正を行うことを提案している。
【０００８】
ところが、フィルムの種類や光源毎に種類の限られたフィルタの中から一つを選択し装備しなければならず、フィルムの色が時間とともに変化した場合、最適な色補正ができなくなるといった弊害が生じる問題もあった。
【０００９】
そのため本発明では、フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のカラーフィルタを作成することを特徴とする。
【００１０】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする。
【００１１】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であるか、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ネガフィルムのベース色は、フィルムメーカーやフィルムの種類によって色が異なる。また、経時変化といって、フィルムの色味が時間とともに褪色してしまう。さらには、フィルムを照射する透過光の光源の種類によってもフィルムの色味が違ってくる。
【００１３】
そこで本発明では、ネガフィルムの未露光部を撮像し、その色データよりネガフィルムのベース色を打ち消す補色となるフィルタ色をアプリケーションまたはデバイス内部で算出する。インクジェットプリンタなどで透明のメディアに対してフィルタ色をプリントすることにより、該ネガフィルムに最適なフィルタを作成する。こうしてできたフィルタを、ネガフィルムと光源の間、もしくはネガフィルムとデジカメやスキャナといった撮像デバイスとの間に挿入し、フィルムを撮像することにより、光学的に予め色補正を行った画像を得ることができる。
【００１４】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１５】
（１）フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理方法。
【００１６】
（２）撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１７】
（３）前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１８】
（４）前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理方法。
【００１９】
（５）フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理装置。
【００２０】
（６）撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【００２１】
（７）前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【００２２】
（８）前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする前記（５）に記載の画像処理装置。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、ネガフィルム等ベース色がかかった透過原稿をデジカメなどの撮像デバイスで撮影する際に、ネガフィルム等の透過原稿の未露光部を予め撮影し、その色データを元にその補色となる色を算出し、プリンタで透明メディアにプリントすることにより、カラーフィルタを作成する。これを用い、ネガフィルムに重ねて写真をデジカメで撮影することにより、光学的にカラーバランスを補正した画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像入出力システムの概略構成を示すブロック図である。本システムは、概略、ホストコンピュータ１００、モニタ１０６、プリンタ１０７、デジカメ１０８および光源１０９を有して構成されるものである。すなわち、ホストコンピュータ１００には、例えばモニタ１０６とインクジェット方式のプリンタ１０７、デジカメ１０８が双方向通信可能に接続されている。デジカメ１０８はスキャナでもよいが、本実施形態においては、デジカメを用いて説明する。
【００２６】
ホストコンピュータ１００は、ＯＳ（オペレーティングシステム）１０２を有し、また、このＯＳ１００による管理下においてそれぞれの処理を行う、ワードプロセッサ、表計算、画像処理、インターネットブラウザ等のアプリケーション１０１、このアプリケーションによって発行され、入力画像を処理し、画像データをホストコンピュータ１００に送信するデジカメドライバ１０５、出力画像を示す各種描画命令群（イメージ描画命令、テキスト描画命令、グラフィックス描画命令）を処理して印刷データを作成するプリンタドライバ１０４、および同様にアプリケーション１０１が発行する各種描画命令群を処理してモニタ１０６に表示を行うモニタドライバ１０３を同様のソフトウェアとして有している。
【００２７】
また、ホストコンピュータ１００は、上述のソフトウェアによって動作可能な各種ハードウエアとして中央演算処理装置ＣＰＵ１１２、ハードディスクドライバＨＤ１１１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１３、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１１４等を備える。すなわち、ＣＰＵ１１２は、上述のソフトウェアに従った処理にかかる信号処理を実行し、ハードディスクドライバ１１１によって駆動されるハードディスクやＲＯＭ１１４には、それらの各種ソフトウェアが予め格納されており、必要に応じて読み出されて用いられる。また、ＲＡＭ１１３は、上記ＣＰＵ１１２による信号処理実行のワークエリア等として用いられる。
【００２８】
図１に示される実施形態として、例えば、一般的に普及しているＩＢＭ社のＡＴ互換機のパーソナルコンピュータにＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）ＸＰをＯＳとして使用し、任意の印刷処理が可能なアプリケーションをインストールし、モニタとデジカメとプリンタを接続したものを挙げることができる。また、透過原稿を撮影する際には光源１０９を用いてその透過光をデジカメ１０８で撮影する。
【００２９】
以上の構成を有した画像入出力システムにおいて、ユーザは、光源１１０によって照射された被写体１０９を、デジカメ１０８で撮影し、画像データをデジカメドライバ１０５を介してアプリケーション１０１に送る。そこでモニタ１０６に表示された表示画像に基づき、同様にアプリケーションによる処理を介して画像データを作成することができる。
【００３０】
そして、この作成した画像データの印刷出力がユーザによって指示されると、アプリケーション１０１はＯＳ１０２に印刷出力要求を行うとともに、出力画像を示す描画命令群をＯＳ１０２に発行する。これに対し、ＯＳ１０２はアプリケーションの印刷出力要求を受け、その印刷を行うプリンタに対応したプリンタドライバ１０４に描画命令群を発行する。
【００３１】
プリンタドライバ１０４は、ＯＳ１０２から入力した印刷要求と描画命令群を処理しプリンタ１０７で印刷可能な形態の印刷データを作成してプリンタ１０７に転送する。この場合に、プリンタ１０７がラスタープリンタである場合は、プリンタドライバ１０４はＯＳ１０２からの描画命令に対して、順次画像補正処理を行い、そして順次ＲＧＢ２４ビットページメモリにラスタライズし、すべての描画命令をラスタライズした後にＲＧＢ２４ビットページメモリの内容をプリンタ１０７が印刷可能なデータ形式、例えばＣＭＹＫデータに変換を行いプリンタに転送する。
【００３２】
図１において、被写体１０９をデジカメ１０８で撮影し、ＯＳ１０２を介してプリンタ１０７で出力するまでの処理フローを、さらに詳細に説明する。
【００３３】
被写体１０９から発光される、または照明の反射、透過による光（色）は、Ｌａｂ値として、デジカメ１０８に内蔵のＣＣＤに受光される。デジカメ１０８内部で受光した信号値は、ＹＣｂＣｒ値に変換され、デジカメドライバ１０５を介してＯＳ１０２内のアプリケーション１０２にデータ送信される。アプリケーション１０１では、画像データをＹＣｂＣｒ値からＲＧＢ値に変換し、そこで様々な画像処理を施せるようになっている。アプリケーション１０１で処理されたＲＧＢ画像信号は、プリンタドライバ１０４に送られる。ここでは、色情報の描画命令をラスタライズし、Ｒ、Ｇ、Ｂ２４ビットのページメモリにラスター画像を生成する。そして、所定の画素毎に印刷を行うプリンタの色再現性に依存したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）データを生成し、プリンタ１０７に転送する。
【００３４】
ここで、ＹＣｂＣｒ座標について説明する。ＹＣｂＣｒ座標とは、ＲＧＢ値よりも色味の度合いや変化をより直感的に分かりやすくする表記であり、ＲＧＢ値からＹＣｂＣｒ値に変換する方法は以下の通りである。
Ｙ＝０．２９９＊Ｒ＋０．５８７＊Ｇ＋０．１１４＊Ｂ
Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ
Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ
で算出される。一般のデジカメではＹＣｂＣｒで色データを扱うことが多く、処理速度や効率を高める場合は、ＲＧＢ値に変換するよりも、ＹＣｂＣｒ値のままで処理してもよい。
【００３５】
次に、被写体を撮影したデジカメ画像データから、実際にプリンタで透明メディアにプリントしてカラーフィルタを作成する方法について説明する。
【００３６】
「ｓＲＧＢ準拠の実施形態」
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＯＳ（Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）９５以上）を含む入出力システムでは、ｓＲＧＢという色規格があり、デジカメ、ＯＳ、プリンタとも該規格内でカラーマッチングが可能となる。つまり、ｓＲＧＢ準拠のデジカメで撮影した色とｓＲＧＢ準拠のプリンタでプリントした色とは互換性があると言える。
【００３７】
まず、入出力システムが上記ｓＲＧＢに準拠した場合の実施形態を考える。図２に、被写体となるネガフィルム１２０をフォトビューワーなどの光源１２１上に設置する。この光源は市販されているＤ６５またはＤ５０の光源を用いる。
【００３８】
光源１２１によりネガフィルム１２０を透過した光を、デジカメ１２２で撮影する。この時、ネガフィルム上で写真が撮影されていない部分、つまり未露光部分をデジカメで撮影することで、そのネガフィルムと光源に特有のベース色の色データを得ることができる。つまりこの入力システムにおいて、Ｄ６５またはＤ５０の光源から、あるネガを透過した光をｓＲＧＢ準拠のデジカメで撮影することで、この閉じたシステムの中でカラーマッチングが可能となる。
【００３９】
ところで、デジカメで撮影する際に図２のようなアダプタ１２３をデジカメ１２２に取り付けることで、より正確にフィルムを撮影することができる。これは外部の光を遮断し、デジカメにフィルムをしっかり固定することができる。
【００４０】
こうして得られたネガフィルム１２０のベース色の色データをアプリケーション１０１に送信する。このアプリケーション１０１内で該色データに対して補色となる色、つまり色味を打ち消す色を算出する。
【００４１】
画像データは通常、ＲＧＢデータで表される。各色１ＢＹＴＥ、つまり２５６階調を有し、３色の組み合わせによって色を表現している。その補色を算出する方法は、ＲＧＢデータ値をそれぞれ２５５から差分をとってもよい。例えば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０、８０、３０）というデータの場合、その補色となる色を（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（９５、１７５、２２５）としてもよい。
【００４２】
また別の方法として、ＹＣｂＣｒ座標に変換し、色差平面内で色味を打ち消す色差信号を求めてよい。
【００４３】
そこで例えば、前記（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１６０、８０、３０）において、（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）＝（９８，−６８，６２）となる。この時、色差信号Ｃｂ、Ｃｒにのみ着目し、それらの値が足して０になるようなＣｂ′、Ｃｒ′を求める。つまり（Ｙ′，Ｃｂ′，Ｃｒ′）＝（９８，６８，−６２）とし、すなわち（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）＝（３６、１１６、１６６）というデータを得ることができる。
【００４４】
こうしてアプリケーション１０１において、ネガフィルムのベース色の補色となる色データを算出したら、次にプリンタ１０７にそのデータを送信する。プリンタ１０７ではＲＧＢ色データより、各専用紙（メディア）に最適な色をプリントするようプリンタドライバ１０４にて処理する。
【００４５】
「ｓＲＧＢに準拠しない実施形態」
一方、別の実施形態として、入出力システムがｓＲＧＢに準拠していない場合がある。例えば、光源を部屋の照明灯や太陽の明かりを利用した場合や、デジカメ、プリンタの特殊モードで撮影、プリントした場合などである。この場合、ある不定の光源から発光された光で、フィルム（透過原稿）をｓＲＧＢに準拠していないデジカメで撮影したときの色データを得ることになる。
【００４６】
そこで、デジカメ固有の色変換ルックアップテーブル（以下ＬＵＴ）やプリンタ固有のＬＵＴをアプリケーション内で保有することが必要となる。つまり入力または出力デバイスに依存した色変換関係をアプリケーションで管理することになる。
【００４７】
被写体の色をデジカメ１０８で撮影すると、内部でＬ＊ａ＊ｂ＊→ＲＧＢというＬＵＴ変換が行われる。この関係を逆に用いれば、アプリケーション１０１上で被写体のＬ＊ａ＊ｂ＊値の補色となる色（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′）を算出することができる。
【００４８】
つまり、デジカメで撮影したネガフィルムの未露光部のＲＧＢ値から、アプリケーション１０１でデジカメＬＵＴ逆変換によって、被写体のＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。算出された被写体Ｌ＊ａ＊ｂ＊値のうち、その補色となる色を（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′）＝（１００−Ｌ＊、−ａ＊、−ｂ＊）とすれば、その閉じた系におけるカラーフィルタの色を求めることができる。
【００４９】
次に、算出して得られたＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値をプリンタ１０７で出力できるようなＲ′Ｇ′Ｂ′値を算出する。プリンタのＬＵＴは、ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊という変換をするものである。そのプリンタ固有のＬＵＴよりアプリケーション１０１上で逆演算を行うことで、カラーフィルタの色として求められたＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値から、それをプリンタで出力すべきＲ′Ｇ′Ｂ′値を求めればよい。
【００５０】
アプリケーション１０１で算出されたＲ′Ｇ′Ｂ′値をプリンタドライバ１０４を経由して、プリンタに送信する。プリンタ側ではこの受信したデータより、透明メディアにＬ＊′ａ＊′ｂ＊′値を出力してカラーフィルタを作成する。この一連の処理によって、光源が不定でデジカメのカラーバランスがｓＲＧＢに準拠していないシステム内で、カラーマッチングの取れたカラーフィルタを作成することができる。
【００５１】
以上、２つの実施形態によって作成されたカラーフィルタを、ネガフィルムと光源の間に挿入し、フィルムにある写真をデジカメで撮影すると、光学的にカラーバランスの取れた画像を得ることができる。その色分布の様子を図３に示す。デジカメの色空間に対して、ネガフィルムの色分布はそれをはみ出しているとする。この場合、作成したカラーフィルタを設置することで、ネガフィルムの色分布をデジカメの色空間に収まるように移動させることができる。
【００５２】
このようにデジカメの色空間内に納めることで、従来では階調の潰れが発生していた部分を色再現できるようになる。また、各ネガフィルムに固有のベース色を打ち消すことで、その後の画像反転処理や色味の微調整が容易に行うことができる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明は上述のように、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、デジカメ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用してもう一つの機器（例えば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。
【００５４】
また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するための図４、図７に示すようなソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００５５】
またこの場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００５６】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５７】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００５８】
さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５９】
この結果、従来ならばネガフィルムにベース色がかかってることにより、カラーバランスがずれていて画像修正し難かった写真を、容易に補正することができ、また、ネガフィルムの色分布がデジカメの色空間内を超えていて階調の潰れが生じていた場合などに、カラーフィルタを用いることでネガフィルムの色分布をデジカメの色空間内に収めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる入出力システムの構成を示すブロック図
【図２】画像を入力するシステムを示す図
【図３】デジカメの色空間とネガフィルムの色分布を表す図
【符号の説明】
【００６１】
１００ ホストコンピュータ
１０１ アプリケーション
１０２ ОＳ（オペレーティングシステム）
１０３ モニタドライバ
１０４ プリンタドライバ
１０５ デジカメドライバ
１０６ モニタ
１０７ プリンタ
１０８ デジカメ
１０９ 被写体
１１０ 光源
１１１ ＨＤ
１１２ ＣＰＵ
１１３ ＲＡＭ
１１４ ＲＯＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項１】
フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
フィルムの未露光部を撮像し、撮像された色を表す信号よりフィルムの未露光部の色を打ち消す色を算出し、該算出された色のフィルタを作成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
撮像するデバイスはデジタルスチルカメラ、またはスキャナであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記撮像された色を表す信号は、色の三原色を表す信号であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記撮像された色を表す信号は、輝度と色差を表す信号であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００５−１７６１９０（Ｐ２００５−１７６１９０Ａ）
【公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−４１６３２５（Ｐ２００３−４１６３２５）
【出願日】平成１５年１２月１５日（２００３．１２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１２月１５日（２００３．１２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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