JP3575113B2 - Film image processing method - Google Patents
Film image processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3575113B2 JP3575113B2 JP15800795A JP15800795A JP3575113B2 JP 3575113 B2 JP3575113 B2 JP 3575113B2 JP 15800795 A JP15800795 A JP 15800795A JP 15800795 A JP15800795 A JP 15800795A JP 3575113 B2 JP3575113 B2 JP 3575113B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- offset
- film
- image
- film image
- image signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/11—Scanning of colour motion picture films, e.g. for telecine
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Facsimiles In General (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はフイルム画像処理方法に係り、特にフイルム画像の露光状態に対応して画像処理するフイルム画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フイルム画像を撮像して得たの画像信号のホワイトバランス、ブラックバランスを調整するフイルム画像処理方法として、画像信号から基準最大値及び基準最小値を求め、これらの基準最大値及び基準最小値がそれぞれ所定の階調となるようにオフセット及びホワイトバランスゲインを求め、これらのオフセット及びホワイトバランスゲインによって画像信号のオフセット及びゲイン制御を行う方法がある。
【0003】
尚、上記基準最大値及び基準最小値は、画像信号の各階調に対するヒストグラムを求め、そのヒストグラムから基準最大値及び基準最小値を決定するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記フイルム画像処理方法によると、極端なアンダー露光のフイルム画像においては、調子再現が劣り画質として全体的に暗くなるという問題がある。
即ち、極端なアンダー露光のフイルム画像(ネガ画像)は、ネガの特性上ダイナミックレンジが狭く、ガンマも小さい。このようなネガ画像をネガポジ変換すると、画像信号としては非常に低いレベルとなり、ネガのガンマ特性からも暗い仕上がりになる。低いレベルの画像信号は、ホワイトバランスゲインで良好な値にまで補正してもネガの持つガンマ特性により、仕上がりは暗く、調子再現が劣る。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フイルム画像の露光状態がアンダー露光の場合には、通常の画像処理時よりも明るめに再現し、良好な調子再現ができるフイルム画像処理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】
本発明は前記目的を達成するために、フイルム画像を撮像して得た画像信号から基準最大値及び基準最小値を求め、該基準最大値及び基準最小値がそれぞれ所定の階調となるようにオフセット及びホワイトバランスゲインを決定し、この決定したオフセット及びホワイトバランスゲインに基づいて前記画像信号を処理するフイルム画像処理方法において、前記フイルム画像の露光状態を判定し、前記露光状態の判定結果に基づいてアンダー露光と判定すると、前記フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するように前記オフセット及びホワイトバランスゲインを決定するようにしたことを特徴としている。
【0007】
また、本発明は、フイルム画像を撮像して得た画像信号から基準最大値及び基準最小値を求め、該基準最大値及び基準最小値がそれぞれ所定の階調となるようにオフセット及びホワイトバランスゲインを決定し、この決定したオフセット及びホワイトバランスゲインに基づいて前記画像信号を処理するフイルム画像処理方法において、前記フイルム画像の露光状態を判定し、前記露光状態の判定結果に基づいてアンダー露光と判定すると、前記フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するように前記オフセットをゼロにして前記フイルム画像の撮像時の露出を制御するとともにホワイトバランスゲインを決定するようにしたことを特徴としている。
【0008】
【作用】
本発明によれば、フイルム画像の露光状態を判定し、アンダー露光と判定すると、前記フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するようにオフセット及びホワイトバランスゲインを決定し、その決定したオフセット及びホワイトバランスゲインによって画像信号の処理を行う。これにより、暗い部分が明るめに再現され、良好な調子再現が実現できる。
【0009】
また、本発明の他の態様によれば、前記オフセットによる補正は行わずに(即ち、オフセットをゼロにして)、撮像時の露出を制御し、これによりフイルム画像を明るく再現するようにしている。
【0010】
【実施例】
以下添付図面に従って本発明に係るフイルム画像処理方法の好ましい実施例を詳説する。
図1は本発明が適用されるフイルムスキャナの一実施例を示す要部ブロック図である。このフイルムスキャナは、主として照明用の光源10、撮影レンズ12、CCDラインセンサ14、アナログアンプ16、A/Dコンバータ18、デジタル信号処理回路20、モータ31、キャプスタン32及びピンチローラ33を含むフイルム駆動装置、中央処理装置(CPU)40、積算ブロック41等を備えている。
【0011】
光源10は、フイルムカートリッジ50内から引き出される現像済みのネガフイルム52を図示しない赤外カットフィルタを介して照明し、フイルム52を透過した透過光は、撮影レンズ12を介してCCDラインセンサ14の受光面に結像される。
CCDラインセンサ14は、フイルム搬送方向と直交する方向に1024画素分の受光部が配設されており、CCDラインセンサ14の受光面に結像された画像光は、R,G,Bフィルタが設けられた各受光部で電荷蓄積され、光の強さに応じた量のR,G,Bの信号電荷に変換される。このようにして蓄積されたR,G,Bの電荷は、CCD駆動回路15から加えられる1ライン周期のリードゲートパルスが加えられると、シフトレジスタに転送されたのちレジスタ転送パルスによって順次電圧信号として出力される。また、このCCDラインセンサ14は、各受光部に隣接してシャッターゲート及びシャッタードレインが設けられており、このシャッターゲートをシャッターゲートパルスによって駆動することにより、受光部に蓄積された電荷をシャッタードレインに掃き出すことができる。即ち、このCCDラインセンサ14は、CCD駆動回路15から加えれるシャッターゲートパルスに応じて受光部に蓄積する電荷を制御することができる、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【0012】
上記CCDラインセンサ14から読み出されたR,G,B電圧信号は、図示しないCDSクランプによってクランプされてアナログアンプ16に加えられ、ここで後述するようにゲインが制御される。アナログアンプ16から出力される1コマ分のR,G,B電圧信号は、A/Dコンバータ18によって点順次のR,G,Bデジタル画像信号に変換されたのち、デジタル信号処理回路20によって後述する白バランス、黒バランス、ネガポジ反転、ガンマ補正等が行われたのち、図示しない画像メモリに記憶される。
【0013】
尚、画像メモリに記憶された1コマ分の画像信号は、繰り返し読み出され、D/Aコンバータによってアナログ信号に変換されたのち、エンコーダでNTSC方式の複合映像信号に変換されてモニタTVに出力される。これにより、モニタTVよってフイルム画像を見ることができるようになる。
フイルム駆動装置は、フイルムカートリッジ50のスプール50Aと係合し、そのスプール50Aを正転/逆転駆動するフイルム供給部と、このフイルム供給部から送出されるフイルム52を巻き取るフイルム巻取部と、フイルム搬送路に配設され、フイルム52をモータ31によって駆動されるキャプスタン32とピンチローラ33とで挟持してフイルム52を所望の速度で搬送する手段とから構成されている。尚、上記フイルム供給部は、フイルムカートリッジ50のスプール50Aを図1上で時計回り方向に駆動し、フイルム先端がフイルム巻取部によって巻き取られるまでフイルムカートリッジ50からフイルム52を送り出すようにしている。また、CPU40は、モータ回転数/方向制御回路34を通じてモータ31の正転/逆転、起動/停止、パルス幅変調によるフイルム搬送速度の制御を行うことができる。
【0014】
次に、図2に示すフローチャートを参照しながら画像処理の手順を説明する。まず、フイルムカートリッジ50がカートリッジ収納部(図示せず)にセットされ、フイルムカートリッジ50からフイルム52が送り出されてフイルム先端がフイルム巻取部の巻取軸に巻き付けられると(フイルムローディングが完了すると)、以下に示すキャリブレーションを実行する(ステップS10)。
【0015】
即ち、CCDラインセンサ14の電子シャッタ値T1 を規定値(例えば40%)に設定し、フイルム52の未露光部分(例えば、フイルム先端のネガベース)を撮像する。そして、R,G,Bの各信号がそれぞれ所定の最大値(即ち、A/Dコンバータ18の入力レンジが最大)になるようにアナログアンプ16のゲインを決定する。
【0016】
このようにしてアナログアンプ16のゲインを調整したのち、フイルム52を一定速度で搬送し、フイルム画像のスキャン(プリスキャン)を実行する(ステップS12)。このプリスキャン中に、CCDラインセンサ14、アナログアンプ16及びA/Dコンバータ18を介して積算ブロック41に点順次のR,G,Bデジタル画像信号が取り込まれる。
【0017】
積算ブロック41は、R,G,Bデジタル画像信号毎に所定の積算エリアのデジタル画像信号の階調(本実施例では、8ビット(0〜255)の階調)を積算し、その積算エリアの平均階調を求め、1画面に付き5000〜10000点数の積算エリアの各階調データを作成する。更に、積算ブロック41は、順次作成される階調データに基づいて各階調毎の度数をカウントし、この度数が階調データの総点数に対して設定された閾値TH(本実施例では総点数の1%)を越えた場合にはカウントを停止する。
【0018】
即ち、積算ブロック41は、図3に示すように0〜255までの全ての階調に対して最大閾値THまでカウントした簡易ヒストグラム(図3中の斜線で示すヒストグラム)を作成する(ステップS14)。尚、上記閾値THを越える度数をカウントしないことにより、カウンタのビット数を大幅に低減することができる。また、図3上で2点鎖線は、総点数をカウントした場合の本来のヒストグラムである。
【0019】
そして、積算ブロック41は、図3に示した簡易ヒストグラムの階調の小さい方から度数を順次累算し、その累算度数が前記閾値THと一致又は最初に越えたときの階調を基準最小値としてR,G,B毎に求めるとともに、簡易ヒストグラムの階調の大きい方から度数を順次累算し、その累算度数が前記閾値THと一致又は最初に越えたときの階調を基準最大値としてR,G,B毎に求める。更に、簡易ヒストグラムより、R,G,B中の最大値Dmax を求める(ステップS16)。
【0020】
次に、上記のようにして求めた基準最大値及び基準最小値に基づいてフイルム画像の露光アンダー、オーバー等の露光状態の判定を行い、また、最大値Dmax により電子シャッタ値T2 を決定する(ステップS18)。
即ち、露光状態の判定は基準最大値を用い、この基準最大値がオーバー露光判定のための基準値以下の場合には、オーバー露光とみなし、アンダー露光判定のための基準値以上の場合には、アンダー露光とみなす。尚、露光状態の判定は、基準最大値に限らず、例えば基準最小値及び基準最大値の両方又基準最小値を用いて行うようにしてもよい。また、ステップS10でのキャリブレーション時の最大値と基準最大値、基準最小値との差又は比から露光状態を判定するようにしてもよい。これによれば、キャリブレーション時の最大値に若干変動幅(アナログゲインの決定にある幅)があっても、正確な露光状態の判定ができる。
【0021】
また、電子シャッタ値T2 の決定は、簡易ヒストグラムより求めた最大値Dmax を用い、後述するファインスキャン時における最大値Dmax が、例えば8ビット系の場合には、255になるように電子シャッタ値T2 を決定する。即ち、電子シャッタ値T2 を、次式、
T2 =255*T1 /Dmax
により決定する。ここで、T1 は、プリスキャン時の電子シャッタ値である。
【0022】
次に、R,G,B毎に求めた基準最大値Rmax , Gmax ,Bmax 及び基準最小値Rmin , Gmin ,Bmin を、上記露光状態の判定結果及び電子シャッタ値T2 に基づいて補正する(ステップS20)。
先ず、上記露光状態の判定結果によって、アンダー露光でないと判定されると、基準最大値Rmax , Gmax ,Bmax 及び基準最小値Rmin , Gmin ,Bmin を、電子シャッタ値T2 に基づいて補正する。即ち、ファインスキャン時にはプリスキャン時に比べて、T2 /T1 倍だけ露出量が大きくなるため、プリスキャン時とファインスキャン時との電子シャッタ値の変更量だけ基準最大値及び基準最小値を補正する。
【0023】
そして、この補正した基準最大値及び基準最小値に基づいて、白バランス及び黒バランスを合わせるために使用するオフセットA、ホワイトバランスゲイン(WBゲイン)Aを決定する(ステップS22)。
即ち、CPU40は、最終的に求めた基準最大値に基づいてR,G,B毎のオフセットAを次式、
オフセットA=255−Gmax …(1)
により算出するとともに、基準最大値及び基準最小値に基づいてR,G,B毎のゲインを、次式、
WBゲインA=255/(Gmax −Gmin ) …(2)
により算出する。尚、式(1)、(2)は、Gに関するものであるが、他の色チャンネルも同様にして算出する。
【0024】
一方、ステップS18での露光状態の判定結果によって、アンダー露光であると判定されると、画像信号を明るい方向に補正するためのオフセットBを決定する。即ち、このオフセットBは、ネガ画像の画像信号の場合には、その画像信号から減算する値であり、図4のグラフに示すようにアンダー露光の度合いが大きい程、大きなオフセットBが決定される。
【0025】
また、基準最小値を、次式、
Gmin ′=Gmin −オフセットB …(3)
に示すように補正し、更に基準最小値Rmin ′, Gmin ′,Bmin ′を、上記と同様に電子シャッタ値T2 に基づいて補正する。
そして、この補正した基準最小値に基づいて、R,G,B毎のWBゲインBを、次式、
WBゲインB=255/(255−Gmin ′) …(4)
により算出する。尚、式(3)、(4)は、Gに関するものであるが、他の色チャンネルも同様にして算出する。
【0026】
次に、アンダー露光でないネガ画像の場合には、上記決定された電子シャッタ値T2 、オフセットA及びWBゲインAに基づいてネガ画像のファインスキャンを実行し、アンダー露光のネガ画像の場合には、上記決定された電子シャッタ値T2 、オフセットB及びWBゲインBに基づいてネガ画像のファインスキャンを実行する(ステップS24)。
【0027】
即ち、ファインスキャン時には、CCDラインセンサ14の電子シャッタ値をT2 に設定し、フイルム52を一定速度で搬送し、フイルム画像のスキャン(ファインスキャン)を実行する。このファインスキャン中に、CCDラインセンサ14、アナログアンプ16及びA/Dコンバータ18を介してデジタル信号処理回路20に点順次のR,G,Bデジタル画像信号が出力される。
【0028】
次に、デジタル信号処理回路20における信号処理について説明する。
アンダー露光でないネガ画像の場合には、ファインスキャン時にA/Dコンバータ18から出力されるオリジナルGorg に対して、次式、
G1=Gorg +オフセットA …(5)
に示すようにGのオフセットを加算することによって黒点オフセットされたデジタル画像信号G1を得ることができる。R,Bのオリジナルについても同様の処理を行うことにより、R,G,Bデジタル画像信号のピーク値(ポジ画像の黒)が一致させられる(図5(A)参照)。
【0029】
続いて、上記オフセットされたデジタル画像信号G1に対して、次式、
G2=255−G1 …(6)
の演算を実行することにより、ネガポジ反転が行われる(図5(B)参照)。
次に、ネガポジ反転されたデジタル画像信号G2に対して、式(2)で求めたWBゲインAを、次式に示すように乗算することにより、
G3=G2×WBゲインA …(7)
R,G,Bデジタル画像信号の他方のピーク値(ポジ画像の白)が一致させられる(図5(C)参照)。
【0030】
最後に、WBゲインが乗算されたR,G,Bデジタル画像信号にそれぞれ異なるガンマ補正を行うことにより、グレーが合わせられる(図5(D)参照)。
一方、アンダー露光のネガ画像の場合には、ファインスキャン時にA/Dコンバータ18から出力されるオリジナルGorg に対して、次式、
G1′=Gorg −オフセットB …(5)′
に示すようにGのオフセットBを減算することによって、画像信号を明るい方向に補正する。
【0031】
続いて、上記オフセットされたデジタル画像信号G1′に対して、次式、
G2′=255−G1′ …(6)′
の演算を実行することにより、ネガポジ反転が行われる。
次に、ネガポジ反転されたデジタル画像信号G2′に対して、式(4)で求めたWBゲインBを、次式に示すように乗算することにより、
G3′=G2′×WBゲインB …(7)′
R,G,Bデジタル画像信号の他方のピーク値(ポジ画像の白)が一致させられる。
【0032】
最後に、WBゲインが乗算されたR,G,Bデジタル画像信号にそれぞれ異なるガンマ補正を行うことにより、グレーが合わせられる。
次に、上記ガンマ補正について更に詳細に説明する。
先ず、ガンマ補正をする際の基準となるルックアップテーブル(以下、ベースLUTという)を準備する(図6(A)参照)。
【0033】
このベースLUTは、ネガフイルムがもっているガンマの曲線とブラウン管に出力される映像信号がもっているガンマ(一般的にはγ=0.45)の曲線との差分を示すガンマ補正値が各階調毎に記憶されている。尚、入出力特性を示す実際のルックアップテーブル(以下、実際のLUTという)は、図6(A)に示すように関数y=xからベースLUT(ガンマ補正値)を差し引いたものである。
【0034】
また、ベースLUTに対して、ガンマゲインを乗算することにより、ベースLUTを変化させることができる(図6(B)参照)。これにより1つのベースLUTから適宜のガンマゲインを乗算することにより、R,G,B毎にガンマ補正値が伸長又は圧縮されたLUTを得ることができる。尚、図6(C)は、関数y=xからそれぞれR,G,B毎にガンマ補正値が伸長又は圧縮されたLUTを差し引くことにより得られるR,G,B毎の実際のLUTである。
【0035】
従って、前述した式(5)〜(7)又は式(5)′〜(7)′に示す処理が行われた点順次のR,G,Bデジタル画像信号に対してガンマ補正を行う場合には、点順次のR,G,Bデジタル画像信号に基づいて前記ベースLUTから順次ガンマ補正値を読み出し、そのガンマ補正値にR,G,B毎のガンマゲインを乗算して適宜伸長又は圧縮したガンマ補正値を求め、点順次のR,G,Bデジタル画像信号から色別に伸長又は圧縮したガンマ補正値を減算することにより点順次で各色別にガンマ補正を行うことができる。
【0036】
図7は図1に示したデジタル信号処理回路20の内部構成を含むブロック図である。このデジタル信号処理回路20は上述したデジタル信号処理を行うもので、主として加算器21、22、23、25、乗算器24、27、及びベースLUT26から構成されている。加算器21には、A/Dコンバータ18から点順次のR,G,Bデジタル画像信号CMPAD が入力している。尚、デジタル画像信号CMPAD は、所定のクロックにしたがって時系列的にR,G,B,Gと流れている。
【0037】
ここで、先ずアンダー露光でないネガ画像の処理について説明する。
CPU40は、式(1)及び(2)に示したようにR,G,B毎にオフセットA(Roffset, Goffset,Boffset)及びWBゲインA(Rwbgain, Gwbgain,Bwbgain)を算出して記憶するとともに、R,G,B毎にガンマゲイン(Rgamgain,Ggamgain,Bgamgain )を記憶している。また、これらのオフセット等は、各コマ毎に記憶されている。そして、アドレスデコーダ42によってスキャンしようとするコマに対応するオフセット等が選択され、図7中のINTDATA によってR,G,Bのオフセットはレジスタ43R,43G,43Bに格納され、R,G,Bのゲインはレジスタ44R,44G,44Bに格納され、R,G,Bのガンマゲインはレジスタ45R,45G,45Bに格納される。尚、これらのレジスタには、1コマ分のR,G,Bデジタル画像信号が処理されるまで保持される。
【0038】
レジスタ43R,43G,43Bに格納されたオフセット(Roffset, Goffset,Boffset)はマルチプレクサ46に加えられており、マルチプレクサ46の他の入力には、前記所定のクロックを分周して作成されたタイミング信号INTCOLSL0,1が加えられている。マルチプレクサ46は、タイミング信号INTCOLSL0,1によって3つのオフセットからいずれか1つのオフセットを選択し、この選択したオフセットをデジタル信号処理回路20の加算器22の他の入力に出力する。
【0039】
同様にして、マルチプレクサ47は、レジスタ44R,44G,44Bから入力する3つのWBゲイン(Rwbgain, Gwbgain,Bwbgain)のうちの1つのゲインを選択し、この選択したWBゲインを乗算器24に出力し、また、マルチプレクサ48は、レジスタ45R,45G,45Bから入力する3つのガンマゲイン(Rgamgain,Ggamgain,Bgamgain )からいずれか1つのガンマゲインを選択し、この選択したガンマゲインを乗算器27に出力する。
【0040】
加算器21の正入力には前述したようにデジタル画像信号CMPAD が加えられ、負入力にはCCDラインセンサ14の暗電流分を示す信号が加えられており、加算器21は暗電流分を含むデジタル画像信号CMPAD から暗電流分を減算し、これにより暗電流が補正されたデジタル画像信号を加算器22に出力する。
加算器22は、暗電流が補正されたデジタル画像信号とオフセットとを加算する。これにより、黒点オフセットされたデジタル画像信号が得られる(式(5)、図5(A)参照)。
【0041】
加算器22から出力される黒点オフセットされたデジタル画像信号は、加算器23の負入力に加えられ、加算器22の正入力には白ピークレベルを示す値(255)が加えられており、加算器22は255から黒点オフセットされたデジタル画像信号を減算する。これによりネガポジ反転されたデジタル画像信号が得られる(式(6)、図5(B)参照)。
【0042】
続いて、ネガポジ反転されたデジタル画像信号は、乗算器24に加えられる。乗算器24の他の入力にはマルチプレクサ47からWBゲインAが加えられており、乗算器24は2入力を乗算することにより、R,G,Bデジタル画像信号のポジ画像の白を合わせる(式(7)、図5(C)参照)。
次に、乗算器24から出力されるデジタル画像信号は、加算器25及びベースLUT26に加えられる。ベースLUT26は、図6(A)に示したように入力信号の階調に応じたガンマ補正値を有しており、入力するデジタル画像信号の階調に応じたガンマ補正値を読み出し、このガンマ補正値を乗算器27に出力する。乗算器27の他の入力にはマルチプレクサ48からガンマゲインが加えられており、乗算器27は2入力を乗算することにより、R,G,Bデジタル画像信号の色別のガンマ補正値を生成し、これを加算器25の負入力に出力する。
【0043】
加算器25は入力するR,G,Bデジタル画像信号から各色別に伸長又は圧縮されたガンマ補正値を減算する。これによりガンマ補正された正規のR,G,Bデジタル画像信号RGBGgam が得られる。
次に、アンダー露光のネガ画像の処理について説明する。尚、上記アンダー露光でないネガ画像の画像処理と異なる処理のみ説明する。
【0044】
アンダー露光のネガ画像を処理する場合には、式(5)′に示したオフセットBの減算は、暗電流分を減算する加算器21において行う。即ち、加算器21において、暗電流分を含むデジタル画像信号CMPAD から暗電流分を示す信号を減算するとともに、オフセットBを減算する。一方、加算器22に加えるオフセットはゼロにする。このようにした理由は、加算器22では、オフセットの加算しかできないからである。尚、加算器22がオフセットの加減算ができる場合には、オフセットBの減算は、加算器21の代わりに加算器22で行うようにしてもよい。
【0045】
加算器22から出力されるデジタル画像信号は、加算器23を介してネガポジ反転されたのち、乗算器24に加えられる。乗算器24の他の入力にはマルチプレクサ47からWBゲインB(式(7)′参照)が加えられており、乗算器24は2入力を乗算することにより、R,G,Bデジタル画像信号のポジ画像の白を合わせる。
【0046】
図8はアンダー露光のネガ画像の画像処理を示す概念図であり、実線は本発明による画像処理を示し、点線はアンダー露光のネガ画像に対する従来の画像処理を示す。
同図に示すように、最終的に得られる画像信号は、実線に示すように階調範囲が通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するように処理される。即ち、暗い部分が明るめに再現され、これにより良好な調子再現が実現できる。
【0047】
尚、本実施例では、画像信号からオフセットBを減算するようにしたが、これに限らず、例えば、電子シャッタの値を下げ、光量を一定量暗くし、暗くなった分、基準最小値を補正するようにしてもよい。この場合、オフセットはゼロにし、WBゲインは上記基準最小値を基に求める。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るフイルム画像処理方法によれば、フイルム画像の露光状態がアンダー露光時には、フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するようにオフセット及びホワイトバランスゲインを決定し、その決定したオフセット及びホワイトバランスゲインによって画像信号の処理を行うようにしたため、暗い部分が明るめに再現され、良好な調子再現が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明が適用されるフイルムスキャナの一実施例を示す要部ブロック図である。
【図2】図2は図1に示したフイルムスキャナでの画像処理手順を説明するために用いたフローチャートである。
【図3】図3は基準最大値及び基準最小値の求め方を説明するために用いたヒストグラムである。
【図4】図4はアンダー露光の度合いとオフセットBとの関係を示すグラフである。
【図5】図5(A)乃至(D)はそれぞれ図1のデジタル信号処理回路の各部における処理内容を示すグラフである。
【図6】図6(A)乃至(C)はそれぞれガンマ補正方法を説明するために用いたグラフである。
【図7】図7は図1のデジタル信号処理回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図8】図8はアンダー露光のネガ画像の画像処理を示す概念図である。
【符号の説明】
10…光源
12…撮影レンズ
14…CCDラインセンサ
15…CCD駆動回路
18…A/Dコンバータ
20…デジタル信号処理回路
21、22、23、25…加算器
24、27…乗算器
26…ベースLUT
40…中央処理装置(CPU)
41…積算ブロック
50…フイルムカートリッジ
52…ネガフイルム[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a film image processing method, and more particularly to a film image processing method for performing image processing according to the exposure state of a film image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a film image processing method for adjusting the white balance and black balance of an image signal obtained by capturing a film image, a reference maximum value and a reference minimum value are obtained from the image signal, and these reference maximum value and reference minimum value are obtained. There is a method in which an offset and a white balance gain are obtained so that each has a predetermined gradation, and the offset and the gain of the image signal are controlled by the offset and the white balance gain.
[0003]
The reference maximum value and the reference minimum value are obtained by obtaining a histogram for each gradation of the image signal, and determining the reference maximum value and the reference minimum value from the histogram.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the above-mentioned film image processing method, there is a problem that tone reproduction is inferior in a film image of extreme underexposure and the image quality becomes dark as a whole.
That is, a film image (negative image) of extreme underexposure has a narrow dynamic range and a small gamma due to the characteristics of the negative. When such a negative image is subjected to negative-positive conversion, the level of the image signal becomes extremely low, and the image has a dark finish due to the negative gamma characteristic. Even if the image signal of a low level is corrected to a good value by the white balance gain, the finish is dark and tone reproduction is poor due to the gamma characteristic of the negative.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when the exposure state of a film image is underexposure, a film image processing method that reproduces lighter than normal image processing and can reproduce good tone. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention obtains a reference maximum value and a reference minimum value from an image signal obtained by capturing a film image, and sets the reference maximum value and the reference minimum value to predetermined gradations. In a film image processing method for determining an offset and a white balance gain, and processing the image signal based on the determined offset and white balance gain, an exposure state of the film image is determined, and based on the determination result of the exposure state. When the under exposure is determined, the offset and the white balance gain are determined so that the gradation range of the image signal of the film image is narrower than the normal gradation range and deviates toward a brighter one. And
[0007]
Further, the present invention obtains a reference maximum value and a reference minimum value from an image signal obtained by capturing a film image, and sets an offset and a white balance gain such that the reference maximum value and the reference minimum value have predetermined gradations. In the film image processing method for processing the image signal based on the determined offset and white balance gain, the exposure state of the film image is determined, and underexposure is determined based on the determination result of the exposure state. Then, the offset is set to zero so that the gradation range of the image signal of the film image is narrower than the normal gradation range and deviates toward a brighter one, the exposure at the time of capturing the film image is controlled, and the white balance is adjusted. It is characterized in that the gain is determined.
[0008]
[Action]
According to the present invention, the exposure state of the film image is determined, and if it is determined that the film image is underexposed, the gradation range of the image signal of the film image is offset so as to be narrower than the normal gradation range and biased toward a brighter one. And the white balance gain are determined, and the image signal is processed based on the determined offset and white balance gain. As a result, dark portions are reproduced brighter, and good tone reproduction can be realized.
[0009]
Further, according to another aspect of the present invention, the exposure at the time of imaging is controlled without performing the correction by the offset (that is, by setting the offset to zero), so that the film image is reproduced brightly. .
[0010]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of a film image processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a main block diagram showing an embodiment of a film scanner to which the present invention is applied. This film scanner mainly includes a light source 10 for illumination, a photographing
[0011]
The light source 10 illuminates the developed
The
[0012]
The R, G, and B voltage signals read from the
[0013]
The image signal for one frame stored in the image memory is repeatedly read out, converted to an analog signal by a D / A converter, converted to an NTSC composite video signal by an encoder, and output to a monitor TV. Is done. As a result, the film image can be viewed on the monitor TV.
The film drive unit engages with the
[0014]
Next, the procedure of image processing will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the
[0015]
That is, the electronic shutter value T of the
[0016]
After the gain of the
[0017]
The
[0018]
That is, the
[0019]
Then, the
[0020]
Next, an exposure state such as underexposure or overexposure of the film image is determined based on the reference maximum value and the reference minimum value obtained as described above, and the electronic shutter value T is determined based on the maximum value Dmax. 2 Is determined (step S18).
That is, the determination of the exposure state uses the reference maximum value, and when this reference maximum value is equal to or less than the reference value for overexposure determination, it is regarded as overexposure. , Underexposure. The determination of the exposure state is not limited to the reference maximum value, and may be performed using, for example, both the reference minimum value and the reference maximum value or the reference minimum value. Further, the exposure state may be determined from the difference or ratio between the maximum value at the time of calibration in step S10 and the reference maximum value or reference minimum value. According to this, even if the maximum value at the time of calibration has a slight variation width (width for determining the analog gain), it is possible to accurately determine the exposure state.
[0021]
Also, the electronic shutter value T 2 Is determined using the maximum value Dmax obtained from the simple histogram, and the electronic shutter value Tmax is set so that the maximum value Dmax at the time of fine scanning, which will be described later, becomes 255 in the case of an 8-bit system, for example. 2 To determine. That is, the electronic shutter value T 2 With the following equation:
T 2 = 255 * T 1 / Dmax
Determined by Where T 1 Is an electronic shutter value at the time of prescan.
[0022]
Next, the reference maximum value R obtained for each of R, G, and B max, G max , B max And the reference minimum value R min, G min , B min Is used to determine the exposure state determination result and the electronic shutter value T 2 (Step S20).
First, if it is determined that the exposure is not underexposure according to the determination result of the exposure state, the reference maximum value R max, G max , B max And the reference minimum value R min, G min , B min With the electronic shutter value T 2 Is corrected based on That is, T is smaller during fine scan than during prescan. 2 / T 1 Since the exposure amount is increased by a factor of two, the reference maximum value and the reference minimum value are corrected by the amount of change in the electronic shutter value between prescan and fine scan.
[0023]
Then, based on the corrected reference maximum value and reference minimum value, the offset A and the white balance gain (WB gain) A used for adjusting the white balance and the black balance are determined (step S22).
That is, the
Offset A = 255-G max … (1)
, And the gain for each of R, G, and B based on the reference maximum value and the reference minimum value,
WB gain A = 255 / (G max -G min …… (2)
It is calculated by: Expressions (1) and (2) relate to G, but other color channels are similarly calculated.
[0024]
On the other hand, if it is determined that the exposure is underexposure based on the determination result of the exposure state in step S18, the offset B for correcting the image signal in the bright direction is determined. That is, in the case of a negative image signal, the offset B is a value to be subtracted from the image signal. As shown in the graph of FIG. 4, the larger the degree of underexposure, the larger the offset B is determined. .
[0025]
The reference minimum value is calculated by the following equation:
G min '= G min -Offset B ... (3)
And the reference minimum value R min ′ , G min ', B min ′ With the electronic shutter value T 2 Is corrected based on
Then, based on the corrected reference minimum value, a WB gain B for each of R, G, and B is calculated by the following equation:
WB gain B = 255 / (255-G min ') ... (4)
It is calculated by: Expressions (3) and (4) relate to G, but other color channels are similarly calculated.
[0026]
Next, in the case of a negative image which is not underexposed, the electronic shutter value T determined as described above is used. 2 , The fine scan of the negative image is performed based on the offset A and the WB gain A. In the case of the underexposed negative image, the determined electronic shutter value T 2 The fine scan of the negative image is executed based on the offset B and the WB gain B (step S24).
[0027]
That is, during the fine scan, the electronic shutter value of the
[0028]
Next, signal processing in the digital
In the case of a negative image that is not underexposed, the original G output from the A /
G1 = G org + Offset A ... (5)
The digital image signal G1 with the black point offset can be obtained by adding the G offset as shown in FIG. By performing the same processing for the R and B originals, the peak values (black of the positive image) of the R, G and B digital image signals are matched (see FIG. 5A).
[0029]
Subsequently, for the offset digital image signal G1,
G2 = 255-G1 (6)
By performing the calculation of (1), negative / positive inversion is performed (see FIG. 5B).
Next, by multiplying the negative-positive inverted digital image signal G2 by the WB gain A obtained by the equation (2) as shown in the following equation,
G3 = G2 × WB gain A (7)
The other peak values (white of the positive image) of the R, G, and B digital image signals are matched (see FIG. 5C).
[0030]
Finally, gray is adjusted by performing different gamma correction on the R, G, and B digital image signals multiplied by the WB gain, respectively (see FIG. 5D).
On the other hand, in the case of an underexposed negative image, the original G output from the A /
G1 '= G org -Offset B ... (5) '
The image signal is corrected in the bright direction by subtracting the offset B of G as shown in FIG.
[0031]
Subsequently, the following equation is applied to the offset digital image signal G1 '.
G2 '= 255-G1' (6) '
, Negative-positive inversion is performed.
Next, the negative-positive inverted digital image signal G2 'is multiplied by the WB gain B obtained by the equation (4) as shown in the following equation, whereby
G3 ′ = G2 ′ × WB gain B (7) ′
The other peak values (white of the positive image) of the R, G, B digital image signals are matched.
[0032]
Finally, gray is adjusted by performing different gamma corrections on the R, G, and B digital image signals multiplied by the WB gain.
Next, the gamma correction will be described in more detail.
First, a lookup table (hereinafter, referred to as a base LUT) is prepared as a reference for performing gamma correction (see FIG. 6A).
[0033]
This base LUT has a gamma correction value indicating a difference between a gamma curve of a negative film and a gamma curve (generally γ = 0.45) of a video signal output to a cathode ray tube for each gradation. Is stored in An actual look-up table indicating input / output characteristics (hereinafter referred to as an actual LUT) is obtained by subtracting a base LUT (gamma correction value) from a function y = x as shown in FIG.
[0034]
Further, the base LUT can be changed by multiplying the base LUT by a gamma gain (see FIG. 6B). Thus, by multiplying one base LUT by an appropriate gamma gain, it is possible to obtain an LUT in which a gamma correction value is expanded or compressed for each of R, G, and B. FIG. 6C is an actual LUT for each of R, G, and B obtained by subtracting an LUT whose gamma correction value has been expanded or compressed for each of R, G, and B from the function y = x. .
[0035]
Therefore, when gamma correction is performed on the dot-sequential R, G, B digital image signals subjected to the processing shown in the above-described equations (5) to (7) or (5) ′ to (7) ′, Is a gamma correction unit that sequentially reads gamma correction values from the base LUT based on dot-sequential R, G, B digital image signals, and multiplies the gamma correction values by gamma gains of R, G, and B to appropriately expand or compress gamma. By calculating the correction value and subtracting the gamma correction value expanded or compressed for each color from the point-sequential R, G, B digital image signal, gamma correction can be performed for each color in a point-sequential manner.
[0036]
FIG. 7 is a block diagram including the internal configuration of the digital
[0037]
Here, processing of a negative image that is not under-exposure will be described first.
The
[0038]
The offset (R) stored in the
[0039]
Similarly, the
[0040]
As described above, the digital image signal CMPAD is applied to the positive input of the
The
[0041]
The digital image signal with the black point offset output from the
[0042]
Subsequently, the negative-positive inverted digital image signal is applied to the
Next, the digital image signal output from the
[0043]
The
Next, the processing of an underexposed negative image will be described. Only the processing different from the image processing of the negative image which is not under exposure will be described.
[0044]
When processing an underexposed negative image, the subtraction of the offset B shown in Expression (5) 'is performed in the
[0045]
The digital image signal output from the
[0046]
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating image processing of an underexposed negative image, in which a solid line indicates image processing according to the present invention and a dotted line indicates conventional image processing for an underexposed negative image.
As shown in the drawing, the finally obtained image signal is processed so that the gradation range is narrower and brighter than the normal gradation range as shown by the solid line. That is, a dark portion is reproduced brighter, thereby achieving good tone reproduction.
[0047]
In the present embodiment, the offset B is subtracted from the image signal. However, the present invention is not limited to this. The correction may be made. In this case, the offset is set to zero, and the WB gain is obtained based on the reference minimum value.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the film image processing method of the present invention, when the exposure state of the film image is underexposed, the gradation range of the image signal of the film image is narrower and brighter than the normal gradation range. Since the offset and the white balance gain are determined so as to deviate, and the image signal is processed based on the determined offset and white balance gain, dark portions are reproduced brighter, and good tone reproduction can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main block diagram showing an embodiment of a film scanner to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart used to explain an image processing procedure in the film scanner shown in FIG.
FIG. 3 is a histogram used for explaining how to obtain a reference maximum value and a reference minimum value.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a degree of underexposure and an offset B;
5 (A) to 5 (D) are graphs each showing processing contents in each section of the digital signal processing circuit of FIG. 1;
FIGS. 6A to 6C are graphs used to explain a gamma correction method.
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the digital signal processing circuit of FIG. 1;
FIG. 8 is a conceptual diagram showing image processing of an underexposed negative image.
[Explanation of symbols]
10. Light source
12 ... photographic lens
14 ... CCD line sensor
15 ... CCD drive circuit
18 A / D converter
20 Digital signal processing circuit
21, 22, 23, 25 ... adder
24, 27 ... multiplier
26 ... Base LUT
40 ... Central processing unit (CPU)
41 ... Integration block
50 ... Film cartridge
52 ... Negative film
Claims (4)
前記フイルム画像の露光状態を判定し、
前記露光状態の判定結果に基づいてアンダー露光と判定すると、前記フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するように前記オフセット及びホワイトバランスゲインを決定するようにしたことを特徴とするフイルム画像処理方法。A reference maximum value and a reference minimum value are obtained from an image signal obtained by capturing a film image, and an offset and a white balance gain are determined so that the reference maximum value and the reference minimum value have predetermined gradations, respectively. In the film image processing method for processing the image signal based on the offset and white balance gain obtained,
Determine the exposure state of the film image,
When the underexposure is determined based on the determination result of the exposure state, the offset and the white balance gain are adjusted so that the gradation range of the image signal of the film image is narrower and brighter than the normal gradation range. A film image processing method characterized in that it is determined.
前記フイルム画像の露光状態を判定し、
前記露光状態の判定結果に基づいてアンダー露光と判定すると、前記フイルム画像の画像信号の階調範囲が、通常の階調範囲よりも狭く且つ明るい方に偏倚するように前記オフセットをゼロにして前記フイルム画像の撮像時の露出を制御するとともにホワイトバランスゲインを決定するようにしたことを特徴とするフイルム画像処理方法。A reference maximum value and a reference minimum value are obtained from an image signal obtained by capturing a film image, and an offset and a white balance gain are determined so that the reference maximum value and the reference minimum value have predetermined gradations, respectively. In the film image processing method for processing the image signal based on the offset and white balance gain obtained,
Determine the exposure state of the film image,
If the underexposure is determined based on the determination result of the exposure state, the offset is set to zero so that the gradation range of the image signal of the film image is narrower than a normal gradation range and is shifted toward a brighter one. A film image processing method, wherein exposure at the time of capturing a film image is controlled and a white balance gain is determined.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15800795A JP3575113B2 (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Film image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15800795A JP3575113B2 (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Film image processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH099142A JPH099142A (en) | 1997-01-10 |
JP3575113B2 true JP3575113B2 (en) | 2004-10-13 |
Family
ID=15662224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15800795A Expired - Fee Related JP3575113B2 (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Film image processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3575113B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4834470B2 (en) * | 2006-06-16 | 2011-12-14 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus and control method thereof |
JP4854431B2 (en) | 2006-08-31 | 2012-01-18 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus and method |
JP5257695B2 (en) * | 2009-05-20 | 2013-08-07 | アイシン精機株式会社 | Monitoring device |
JP5129852B2 (en) * | 2010-11-01 | 2013-01-30 | 株式会社平和 | Game machine |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15800795A patent/JP3575113B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH099142A (en) | 1997-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5926562A (en) | Image processing method using reference values to determine exposure state | |
US5737018A (en) | Exposure apparatus and method for vibration control system | |
EP1424852A1 (en) | Image pickup apparatus and image pickup method | |
JP3487361B2 (en) | Exposure control device for film scanner, image signal processing method and gamma correction method | |
JP3456032B2 (en) | Image processing method | |
JP3575113B2 (en) | Film image processing method | |
JP3967510B2 (en) | Digital camera | |
JP3876932B2 (en) | Image processing method | |
US5386304A (en) | Quantizing circuit | |
JP3605856B2 (en) | Image processing device | |
JP3714491B2 (en) | Outline enhancement method | |
JP3748031B2 (en) | Video signal processing apparatus and video signal processing method | |
JP3534273B2 (en) | Pre-scanning method for film scanner | |
JP3958708B2 (en) | Gamma correction method | |
JP2000354250A (en) | Image pickup device | |
JP3605813B2 (en) | Exposure control device and method for film scanner | |
JP3896424B2 (en) | Image signal processing method and gamma correction method for film scanner | |
JPH07322282A (en) | Gamma correction method | |
JP3446843B2 (en) | Gamma correction method | |
JP2005159693A (en) | Image processing apparatus | |
JPH1023324A (en) | Image pickup device | |
JPH1013680A (en) | Image processing method and image processor | |
JPH07336539A (en) | Image processing method | |
JP4439841B2 (en) | Imaging apparatus and image processing method thereof | |
JPH0937086A (en) | Calibration method of negative scanner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040615 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |