JPH05502145A - 写真ビデオ録画処理装置および方法 - Google Patents

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】 写真ビデオ録画処理装置および方法 発明の背景 発明の分野 本発明は、画像の階調の輝度差の正確な白黒の複製を発生するための映像の補償 に関する。

従来技術の説明 現在、多くの分野で、映像から写真が制作される、すなわち映像は画像再現チェ ーンの一部であり、そして写真は画像の階調の輝度差の正確な複製であるべきだ と所望されている。例えば、医学分野におけるＣＡＴ　Ｘ線走査、超音波走査、 ＮＭＲ走査（核磁気共鳴）あるいはサーモグラフ画像は、ビデオモニタＣＲＴ　 （陰極線管）スクリーンに発生されて、医師によって直ちに検査される。同時に 、電子カメラ写真装置の一部である別のビデオモニタスクリーン上に、同じ画像 が発生する。この電子カメラ写真装置にはＣＲＴ管、ＣＲＴスクリーン上に画像 を発生するビデオ電子装置、画像に焦点を合わせ、かつ正確に露光させる光学レ ンズと装置、およびＣＲＴスクリーン上にある画像の写真を撮影する感光材料が 含まれる。

感光フィルムに写真が撮影され、それは通常の白黒（またはカラー）フィルム現 像プロセスを利用して現像される。

医師は、フィルムを照明するライトボックスを使って現像フィルムを直接に検べ ることかできる。そのようなライトボックスはフィルムにわたって照明が均一で なく、そしてボックスごとに照明が著しく異なる。

通常の装置についての問題を、通常の白黒写真装置のブロック図である図１に関 連して説明する。図１に示されるように、映像はビデオ源１０によって発生され 、１このビデオ源はビデオカメラ、コンピュータグラフィ・ンクス出力、あるい は■ＣＲであることができる。ビデオ信号はモニタＣＲＴスクリーンＩＩ上で直 接に見られる。同じ映像が電子カメラ１４の内部ＣＲＴスクリーン１３に示され る。一般に、スクリーン１３上の画像はモニタスクリーン上１上の画像に対して 陰画像である。カメラ１４には、フィルムＩ５に静止白黒またはカラー写真を撮 影する光学装置が含まれており、このフィルムは、一連の写真が撮影された後、 カメラ１４から取出され、そしてフィルム処理装置１６で現像される。フィルム それ自体を最終のハードコピー１７にすることもてきるし、あるいはこのフィル ムを使用して、通常のプリント処理方法によって白黒プリントを生成することも できる。

この通常のプロセスの各段階によって、予測できない歪曲を生しる。第１組の歪 曲は、ＣＲＴ素子および、電子カメラ１４の一部であるスクリーン１３において 発生する。スクリーン１３上の輝度値間の比率、すなわちグレーの濃淡度間の比 率は不正確なこともあり得る。例えば、ＣＲＴ管の蛍光体によるコーディングは 一様でないこともあり得るし、またはＣＲＴ管が老化していたり、フレア（像の にしみ）しがちであったりすることもあり得る。さらに、ある輝度を発生するた めに印加される信号電圧の関係は直線性ではない。

従って、電子カメラのスクリーン上に発生された陰画像は、モニタスクリーン上 の陽画像に比して、正比例していないすなわち正確でない。ＣＲＴの歪曲による 電子カメラの不正確さについての詳細な記述は、Ｓｃｈｗｅｎｋｅｒ、　Ｒ，Ｐ 、ｒコンピュータ断層撮影および超音波ビデオ写真撮影のためのフィルム選択要 件Ｊ　（Ｐｒｏｃ、　５ＰＩＥ−＾１）ｐｌ、　ｏｆ　０ｐｔｉｃａｌｌｎｓｔ ｒｕｏ＋ｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｍｅｄｊｃｉｎｅ、　Ｖｌｌ、　１９７９； 　１７３．　７５〜８０ページ）に紹介されている。

プリント分野では、ビデオモニタスクリーン上の画像から正確なプリント画を作 ることを所望されることがある。

例えば、スクリーンはコンピュータ生成画像を示すことができる。その画像は感 光材料上にあるいは感光板に直接に再現されて、ハードコピーをプリントするが 、このハードコピーは原（オリジナル）対象あるいは場面と、階調、輝度および カラーが同しでなければならない。

写真画像複製はビデオモニタスクリーン上の原画像とは著しく異なっているもの と考えられてきた。歪曲の幾つかはＣＩ？Ｔスクリーンおよび映像再現プロセス の不正確さに由来する。その種の歪曲は、一般に、ビデオモニタの全グループに 影響を及ぼすという問題に関連して、認識されてきており、補償方法が提案され てきた。同様に、カメラに由来する歪曲は、一般に、カメラの光学系の改良ある いはビデオ成分（輝度、コントラスト等）の全体的修正によって、認識され、か つ処理されてきた。しかし、歪曲の多くは予測できないものであり、そしてその 日その日で、かつ装置ごとに変わることもあり得る。

以下で述べるのは、正確な階調の白黒再現に関する映像から写真へのプロセスに おいて正確な写真を生成する際に非常にしばしば遭遇する問題についての説明で ある。各問題が写真の最終的歪曲全体に与える影響によってその特性を周期的に 変化させることもあり、しかもそれは予測できない。ある日のフィルム現像液の 温度は間違っていて、画面をひどくひずませることがあり、そして次の日、それ はなお正しくないのであるが、装置内の他の成分からの部分的補償歪曲のために 、軽度の悪影響しか受けないこともあり得る。さらに、問題の原因となる影響の 多くは非直線的であり、従って単純な直接方法でそれらを完全に補償することは 不可能である。

電子カメラは通常の白黒の感光フィルムを使用して写真をとる。そのようなフィ ルムでは、フィルム濃度はグレースケールの差を正確に再現しないが、それはフ ィルムがｌｏｇ露光量に対して非直線「特性曲線」の濃度を有するからである。

曲線の正確な形状は製造者ごとに、かつフィルムの１組ごとでさえ異なり、Ｔ、 ｔＬ　Ｊａｍｅｓ　ｒフォトプロセス論Ｊ　（Ｍａｃｍｉｌｌａｎ社、第４版、 ５０１−５０５ページ）を参咳されたい。

フィルムが現像される場合、プロセスの化学的現象の可変性、プロセス温度の変 動、フィルムの差異、およびフィルムの感光材料の非直線特性から歪曲か生し得 る。フィルムが複写されるあるいはプリントされる場合には、さらに歪曲が追加 して発生することもあり得る。

プリンタを使用して現像フィルムをプリントする場合には、プリントのドツトサ イズ、ドツトの広がり、および紙の種々のタイプと束に由来するインクの紙への 様々な九州から、なお他の歪曲も生し得る。また、グレースケールの認識も、利 用されるプリントプロセスの種類により、異なることもあり得る。

フィルムあるいは他のハードコピーが生成される場合、それはグレースケール階 調の精度を減した条件で観察される。例えば、フィルムは、照度の強さが周辺部 より中心の方か大きいようなライトボックスに置かれることがあり得る。見る上 での歪曲のもう一つの原因は「フレア要素」であり、この場合フレア（画像の外 側からの像のない光）が光学観察装置内に入って、主に陰影領域に影響を及ぼす 。

本発明は特に、輝度の値の差（グレースケールの差）および白黒ビデオスクリー ン上の絶対輝度を正確に再現することを目指している。しかし、その広い範囲に おいて、この発明はまた、カラー画像の正確な再現にも利用することができる。

この発明は、ビデオスクリーンはカラーＣＲＴスクリーンであり得るという意味 において、カラー画像に直接、利用できるのであり、そしてこの発明はカラース クリーンでの画像の再現におけるグレースケール歪曲を修正するであろう。さら に、カラー画像の再現には、白黒階調差とは別の、それ自体の問題およびそれに 伴なう歪曲がある。

これらのカラー歪曲もまた修正することができるのであり、詳細な説明の終りに その修正について説明する。

これらのカラーならびに輝度の歪曲には次のものが含まれる、（１）原カラーは ＣＲＴスクリーンの蛍光体に正確には整合しておらず、従ってスクリーンのカラ ーは原カラーに整合しない、（２）フィルムの感光染料のカラーはＣＲＴスクリ ーンのカラーに整合せず、そしてスクリーン蛍光体のカラー不整合を補償しない 、（３）カラー感光紙のカラー、染料、あるいはプリンティングインクはフィル ムのカラーと整合しない。さらに、カラーフィルムおよびカラープリントのため の化学作用は、白黒フィルムおよびプリントに比較して、より複雑で、かつ温度 により敏感であり、従って化学作用あるいは温度の変動によって、カラーの歪曲 偏移を生しる。白黒画像では観られなかったカラーのなお別の問題は、人間の眼 による対象あるいはビデオスクリーンのカラーの識別は、フィルムあるいはプリ ントの実カラーとは異なる、ということである。

「光学像を強調する装置および方法」と題する米国特許第４，２６３，００１号 における、請求されていない１実施懸様では、ビデオカメラは電子画像修正素子 に接続し、次いてこの素子はフィードバックを阻止するために単一フレーム記憶 装置に、およびモニタＣ１？Ｔに接続する。

共に「写真再現のためのビデオ信号強調処理装置」と題する米国特許第４．４９ ２．９８７号および第４，５２０，４０３号において、電子カメラのスクリーン は写真再現を強調するために電子的に修正される。スクリーン全体が単位として 処理され、そしてその輝度あるいはカラーは、選択された写真フィルムによって もたらされた歪曲に従って変化する。

「再現装置における歪曲を修正する方法及び装置」と題する米国特許第４，８５ ８．２８６号では、一種のフィードバック装置について記述されている。１実施 態様において、３個の光電池がテストカラーを有するＣＲＴスクリーンの１隅を 検査し、そしてその出力は基準カラーと対比される。

発明の概要 本発明は通常の装置と同し成分を利用し、さらに急速に補償するための追加手段 を利用しているので、白黒階調（ビデオスクリーンにおける輝度差）は正確に再 現される。

この装置は、１実施態様において、コンピュータグラフィクス出力のようなビデ オ源、ＶＣＲあるいはビデオカメラを利用して、Ｃ１？Ｔモニタに画像を発生す る。１実施態様においては、ビデオ源はまた、電子カメラのＣＲＴスクリーンに 反転像を同時に発生する。電子カメラはそのＣＲＴスクリーンの感光フィルム写 真をとり、そしてそのフィルムは通常のフィルム処理によって現像される。

電子カメラのＣＲＴビデオ装置は、ルックアツプ表メモリおよびスクリーン上で 見ることのできる画像を有するコンピュータに接続している。コンピュータの画 像メモリは映像の各フレームを、１画素ずつのベースで、ディジタル形式で、処 理する。白黒グレースケールテストパターンは、好ましくは少なくとも１０グレ ースケール領域を有する電子カメラのＣＲＴスクリーン上に示される。このテス トバターンは、電子カメラのフィルムの潜像として再現され、そして現像されて ハードコピーとしての陰画像に成る。次にテストパターンは濃度計によって検知 され、この濃度計は現像フィルムにおけるテストパターンのグレースケール濃度 に対応する電気信号を発生する。濃度計の出力は、ディジタル形式で、コンピュ ータに入力される。コンピュータはそのルックアツプ表メモリを利用して、１画 素ずつのベースで、必要な補償を決定する。その補償は、コンピュータの画像メ モリを通過する各ビデオフレームに与えられる。

コンピュータメモリには、各階調に対する輝度値に対応する理セ濃度値セットが 含まれている。これらの理想値は濃度計の実際値と対照されて、必要な補償を行 う。この補償は非直線であるので、ビデオスクリーン全体を暗くしたりまたは明 るくすることによって階調間の比の歪曲を補償しないであろう。その代わり、各 階調はそれ自体の補償を必要とする。画像はビデオスクリーンの異なる領域にお いて、異なる階調から構成されているので、それぞれの小範囲（画素）の輝度値 は個別に補償されて、正確に階調再現を行う。

本発明の他の実施＠様には、電子カメラの代わりに、他のタイプのハードコピー 再現装置か含まれている。そのような代わりの装置には次のものかある。（１） 　ＣＲＴビデオモニタにおける画像に対応する潜像か、感光ドラムにレーザビー ムによって形成されるゼログラフィ装置、（２）そのような対応する潜像か感光 フィルムに直接、レーザビームによって形成されるレーザフィルム装置、（３） この場合は可視像であるが、対応する画像が紙に、インクジェットプリンタから のインクドツトによって形成されるインクジェット装置、および（４）染料ある いは他の画像化材料が基板に転写され、あるいは基板に活性化されて、処理され てから可視像を示す感熱プリンタ装置。

図面の簡単な説明 本発明のその他の目的および特徴は、添付の図面に関連した、現在、発明を実行 する最良モードとされる下記の詳細な説明から明らかになるであろう。

図１は、ビデオスクリーン画像の写真を発生する、従来技術の装置のブロック図 。

図２は、カメラビデオスクリーンｌｏｇ輝度すなわち異なる画素値に対してプロ ットされた再現画像のフィルム濃度を示すｘｙグラフ。

図３は本発明の装置の１実施態様のブロック図。

図４は、再現画像（輝度）（Ｙ軸）がスクリーン輝度（Ｘ軸）に退位してプロッ トされているＸＹグラフ。

図５は、Ｙ軸上のｌｏｇ原スタスクリーン画像輝度軸上のスクリーン画素値（０ −２５６）に対してプロットされているＸＹグラフ。

図６は、Ｙ軸上の再現画像濃度がｌｏｇ原モニタビデオスクリーン強度（輝度） とスクリーン画素値に対してプロットされているｘｙグラフ。

図７は、Ｙ軸上の再現画像濃度がＸ軸上の原スクリーン画素値に対してプロット されているＸＹグラフである。

発明の詳細な説明 本発明は下記の第１実施態様では、電子カメラのＣＲＴスクリーンからの白黒階 調の正確な再現に関する。画像の「階調」はスクリーン画像の輝度値、すなわち 明るさ間の比率である。その階調比率はしばしば「輝度差」或いは「グレーの濃 淡度」或いは「グレースケール」と称される。

輝度値の比率（グレースケール）の正確な再現は、フィルムの濃度単位の比率が スクリーンのグレースケールに直接対応する（直線関係）場合に、発生し得る。

フィルムの濃度単位はフィルムの黒さの測定値である。濃度は、フィルムを通過 する光の負のｌｏｇ透過あるいは不透明基板のｌｏｇ反射率として定義される。

「スクリーン輝度」はＣＲＴスクリーンあるいはスクリーンの一部の明るさであ り、そして対数関数ともなっている濃度に直接対応するように、Ｆｌｏｇスクリ ーン輝度」によって測定される。

ＣＩ？Ｔスクリーンは「画素」に分割され、この画素はユラムとロー（行列）に 配置されている。選択される画素の数は原画像生成装置、すなわち医学スキャナ 出力、スクリーンサイズ、ＣＩ？Ｔ素子のエレクトロニクス（ビデオエレクトロ ニクス）および使用されるビデオ装置に依存する。米国では、医療目的のビデオ 装置について種々の基準がある。

便宜上、１ｏｏｏ本の水平線を有する装置を考察することにして、各線は１００ ０画素と考えることができ、従ってＣＲＴスクリーンを構成する画素の相数は１ ００ＱＸ　１０００、すなわちＩ（１０万画素である。以下で説明するように、 ディジタル画像処理装置（メモリは各画素値を記憶する）を使用することで、各 画素の白黒値を変えることができる。８ビツトデイジタル装置の場合、各画素は 、モニタスクリーンにおいて、０（最も暗い）から２５５（最も明るい）の２５ ８の値から成る白黒グレースケールを有する。

図２に示されるように、再現画像が必要とされる最小濃度（Ｄｌｌｉｎ）と最大 濃度（ＤＩＩａｘ）を有することは比較的簡単である。しかし、フィルム画像の グレースケースは非直線カーブＣてあり、これは直線になっている理想グレース ケ−４Ｉとは異なる。図２は、ｌｏｇ輝度（明るさ）での電子カメラのＣＲＴス クリーンに対して、再現画像におけるフィルム濃度をプロットしている。

本発明は、各画素の値を電子的に調整することによって、カーブＩの理想グレー スケールにアプローチする。フィルム濃度が理想カーブの下にある場合には、画 素の輝度は上昇される。すなわち画素の明るさは増加する。従って、そのような 補償後には、電子カメラスクリーンの修正画素に対応するフィルムのドツトの最 終濃度は、理想グレースケール線Ｉ上にある。

図３に示されるように、第１の実施態様のブロック図では、モニタビデ第２０は Ｃ１？Ｔスクリーンを含んでいる。モニタ２０は、この実施態様ては白黒画像で ある画像を示す。あるいはまた、画像はカラー画像であることもできて、この場 合、再現像における階調の修正はそれ自体で、かつカラ−を修正しないで、カラ ー再現の精度を大いに、例えば８０％も、改善するであろう。

モニタ２０は好ましいことに、ビデオフレームあたり１０００の水平線を有する 高解像度ビデオモニタであり、各フレームは５００の水平線をそれぞれ有する２ つのインタレースフィールドから成っている。この実施例では、モニタ２０の画 像を強調しようとするのではなくて、再現ハードコピー像を強調するだけである ので、それはモニタスクリーンの画像と正確に整合する。しかし、同し方法およ び装置を利用して、別のビデオスクリーン（ソフトコピー）の画像を改善するこ とができるので、それはモニタスクリーンの画像を正確に再現する。

モニタスクリーンに現われる同し画像かまた、電子カメラ２４の一部となってい るビデオ素子２３のスクリーン２２にも現われる。電子カメラには、ＣＲＴスク リーン２２からの画像をカメラ本体２６内の感光フィルム２５上に集束させる光 学袋ｆｉｔ　カ含まれている。写真陰画装置において、フィルム２５は好ましい ことに、高解像度白黒ネガフィルムである。

ＣＲＴスクリーン２２の画像は好ましいことに、モニタ２０のスクリーン上の画 像の逆（逆転した白黒）である。

電子カメラ２４は電子処理装置３０に接続していて、この処理装置は修正値を計 算し、そしてＣＩ？Ｔスクリーン輝度を１画素つづのベースで制御するコンピュ ータ手段である。この実施例では、ＣＲＴスクリーンはフィールドあたり５００ の水平線を有しくフレームあたり５００そしてそれぞれが１／６０秒の２フイー ルド）そして好ましいことに、フレームあたり総計１００万画素に灼して各線か ５００画素を有するように、分割されている。通常は、映像は、インターレース 方式で生成されており、この場合、１フイル一ト区間に、画像フレーム内の線が １本置きに生成されて、残りの線は次のフィールド区間に生成される。

処理装置３０には、例えばインテルのような、ＣＰＵ　（中央処理装置）３１を 有するディジタルマイクロコンピュータが含まれている。この処理装置は、好ま しくは固体ＶＬＳ　ｌチップ（超大規模集積回路）である３つのディジタルメモ リを有する。第１メモリ３２は読み書きＬＯＴルックアップ表であり、その中に 保持された１セツトのデータとして、修正所定輝度値を含み、画素はその値を受 け入れて、そのグレースケース（「理想値」）の各階調を正確に表現することに なっている。

第２メモリは、少なくとも１フイールドのディジタルメモリを格納するビデオア クセスメモリ３３である。ビデオアクセスメモリは、とデオデータが他のメモリ 信号およびタイミング要件とは独立して人力され、かつ出力されることができる 順次アクセスポートを備えていることを特徴とする。最新式のこれらの成分は、 ６４ｋＸ４素子固体集積ランダムアクセスメモリ回路（ｒ［？ＡＭチップ」）で あって、内部２５６ｘ４逐次アクセスバッファを有する。ＮＴＳＣビデオ信号に 適した素子としては、日立（ＨＭ５３４６１または１１Ｍ５３４６２　）　、富 士通（１４８８１４６１）　、および三菱（Ｍ５Ｍ４Ｃ２８４）がある。

フィルム２５は、通常の方法で、フィルム処理装置３５において現像される。

例えば、ｒＸ−ｒｉｔｅ　３０１Ｊモデルのような、ディジタル出力を有する、 濃度計３８はビデオ処理装置３０に接続している。

濃度計は、現像フィルム３６におけるテストパターン３７の濃度値をＩＩ定する 。このテストパターンは好ましいことに、グレースケールを形成するグレーの異 なる所定の階調を有する■１の平行なパネルから成るバンドとなっている。ある いはまた、グレースケールは、例えば１１個の、一連のフィルムの順次に形成さ れる露光量から得ることもてきる。現像フィルム３６て測定された濃度は、濃度 計３８の出力に、ディジタル電気信号となって現われる。

テストパターンのグレースケースの実濃度を表すディジタル値は、新規ルックア ツプ表３２を形成するコンピュータ３０に入力される。グレー階調の実濃度値の 各々に対して、ルックアツプ表３２には理想値が記憶されている。

モニタスクリーンの輝度を表す濃度の理想値は、以下のように得られる。どんな 特定スクリーンおよび周囲光条件の組合わせにおける、どんな画素値の輝度値で も、例えば、ミノルタＬＳ−１００のような、スポット光度計４１を利用して得 ることができる。ｌｏｇ原スクリーン輝度対画素値のグラフが構成される（図５ ）。次に、図６のグラフが、図５の実輝度値に基づいて作図される。図６ではｌ ｏｇスクリーンの強さとこれらのスクリーン輝度の実画素値の２つの値が、Ｘ軸 に同時に印づけられる。

フィルムの濃度値、すなわち、濃度計で測定された再現画像濃度は、図６のＹ軸 にプロットされて示される。図６には、濃度とｌｏｇ原スタスクリーン輝度間理 想カーブＩ゛て示される直線関係かある。テストパターンにおいて濃度計て測定 された濃度である実カーブＡ°は直線性てはない。

図７は図６に由来する。各図の種々のカーブは基本的に、原理の説明のためのも のである。実際には、この手続きはディジタルソフトウェア（コンピュータプロ グラムおよびメモリ）を利用して、各グレースケール階調に対する理想画素値を 設立することである。

図２のグラフは、画素値対（理想および実際）濃度を示す図６のグラフを作図す るための基礎である。

上述のように、理想画素値は図７に見られる。全スクリーン画素値は対応するカ メラ信号画素値に関連している。

すべてのスクリーン画素値およびそれらの対応するカメラ画素値は、ルックアツ プ表（ＬＵＴ）メモリ３２に入力される。

ＬＵＴメモリ３２を利用して、各スクリーン画素値は対応するカメラ画素値に変 えられる。この修正によって、理想（すなわち所望の）階調再現カーブに伴なう フィルムの理想濃度をもたらす。

実施例は以下の通りである。

１、異なる段階の既知の画素値のグレースケールテストパターン、（例えば、１ １段階の画素値のＳＭＰＴＥ　ＲＰ−１３３）を、並行するバンドの形式で発生 する。良好な画素値は、０゜２５、　５０．　７５．　１００　、　１２５　、 　１５０　、　１７５　、　２００　、　２２５　、　２５５である。

２、これらの画素値のビデオモニタ２０のスクリーンにおけるスクリーン輝度値 を、スポット光度計で測定する。次いで、このテストパターン（スクリーン画像 ）を、再現画像の所望のＤｗｉｎとＤＩｌａｘを与えるよう較正されたカメラ（ すなわち良較正カメラー処理装置系）で撮影する。濃度計を使用して、現像フィ ルムのフィルム濃度を測定する。図５゜６および７をその順序で作図する。

３、図７からＬＵＴ　３２を構成する。１、ＵＴ　３２はそれらの値を、ＣＰＵ 　３１をプログラムするコンピュータプログラムに与えるので、各スクリーン画 素値は適切なカメラ画素値に変えられる。これによって、理想階調再現像のため の理想濃度をもたらす。

次の表は説明のｊ：めに利用することができる。

コラム １２　３　４５６７ｇ △Ｄ　Ｐｖ　△Ｐｖ テスト　スクリーン　輝度値　結果の　理想　濃度の　必要　画素値のパターン 　画素値　ｃｄ／ｉｓｑ　濃度　濃度　変化　（理想）　変化ステップ＃　画素 値 ｏｇ ０　０　０．９３−０．０３　２．２５　２．２５　０．００　０　０１、　２ ５　１．．０４−０．０７　２．０９　２．２　０．１１　１３　−１２２　５ ０　１．９５−０．２９　１．９　１，９３　０．０３　４５　−５３　７５　 ４．２−０．８２　１，８５　１．５９　−０．０８　８３　８４　１．００　 ｇ、９−０．９５　１．４　１．２７　−０．１３　１１３　１．３５　１２５ 　１５．８−１．１９　１．．２　１．０２　−０．１．８　１．４１　１６６ 　１５０　２４．９−１．４　０，９３　０．８２　−０．１１　１６３　１３ ７　１７５　３６．５−１．５６　０，７３　０．６６　−０．０７　１８３　 ８８　２００　５１３−１．７１　０．５　０．５１　０．０１　１９８　−２ ９　２２５　７０．０−１．８５　０．３６　０．３７　０．０１　２２０　− ５１０　２５５　９３．０−１．．９７　０，２５　０，２５　０．００　２５ ５　０下記から得た値である： テスト　テスト　光度計　濃度計　図６　コラム５　図２　コラム７パターン　 パターン　或いは　（−）　或いは　（−）式１　コラム１　式２　コラム２ 次の数学的手段の助けによって上述の仕事の多くを低減することができる。

１、図６および７を作図する代わりに、理想濃度Ｃ；！下記のように（精密な近 似値にまで）計算される。

式１： ％式％ ２、特定濃度に対する理想画素値（Ｐｖ）を測定する代わりに、それは次のよう に（精密な近似値にまで）計算される： 式２ 理想Ｐｖ−現存濃度のＰｖ＋△Ｐｖ（△Ｐｖ−（１／△Ｄの局部スロープ／測定 地点での△Ｐｖ）　＊である場合の）＊△Ｄ３、図７からＬＵＴ　３２の値全体 を測定する（あるいはすべての可能濃度に対するすべての計算値を利用する）代 わりに、テストパターン画素値と対応する理想および実際の濃度の１１の値だけ がコンピュータプログラムに送り込まれ、このプログラムは、例えば多項式計算 を使って、中間値を補間するようプログラムされている。

品質保証プログラム 理想画素値が見つかり、かつ修正かなされると、理想画素値はＣＲＴスクリーン ２２に進む信号に挿入され、理想フィルム濃度は達成される。

写真装置の写真特性（フィルム、処理装置、温度、化学的作用等）のどんな周期 的変化によっても、前もって得を二理想カーブとは異なる新規歪曲カーブ（図２ ．４．６および７）を発生するであろう。

同し方法を利用して、原修正に関してと同様に、新規歪曲を補償する。都合のよ いことに、日毎に、新規画素値に対する新セットのＬＵＴが構成され（前のよう に）、スクリーン画像の理想階調再現像をもたらす。

例えば、 フィルム処理装置３５の温度が増加し、そして結果の再現フィルム画像か、理想 階調再現関係（図６）によってめられる値より高い濃度値を持つと仮定する。

この実施例では、上記表のコラム４．６，７．８のみが変更されるべきである。

コラム４：新規結果の濃度が読取られて、計算部（式２）に与えられて、既知の 理想濃度からの濃度の変化、新規修正に関連する理想画素値、および理想画素値 の変化を見つける。

これによって再現像についての新規理想濃度が与えられる。

都合のよいことに、Ｒ３−２３２接続を介して、濃度計３８は処理装置３０（コ ンピュータ手段）に接続している。好ましいことに、特定目的走査温度計を利用 して、読出しは自動化されている。これによって、この実施例においては、写真 装置の簡単な、かつ素早い改善がなされ得る。必要とされることはただ、接続し ている濃度計３８によって、再現テストパターン３７の１１ステツプを読取るこ とであり、そして装置それ自体が較正される。

必要であれば、終点さえも変更させるために（ＤＩｌａｘとＤｗｉｎもまた、処 理装置特性の変化によって変更される）、必要Ｄｓａｘは、例えば（Ｏの代わり に）２５の画素値に対して達成され、そしてＤｍｔｎは（２５５の代わりに）２ ２５の画素値で達成されるように、カメラは較正され、そして最高と最低の濃度 値は自動的に変えられる。この場合、グラフあるいは計算に、既存の最高と最低 の画素値を超えるカーブの外挿値を追加するたけである。

変更例 その幾つかは下記に提案されているか、添（−１の特許請求の範囲内において、 本発明を変更することかできる。

上述の実施を様はディジタルコンピュータおよび画像フレームメモリを利用して 、電子カメラのスクリーン２２における輝度を修正している。代わりに、アナロ グコンピュータ装置を利用することもてきるし、あるいは各画素か、その画素が 活性化されている間に補償されるアナログまたはディジタル装置を利用すること もてきる。

絶対輝度再現、ならびに上述の関連輝度再現は次のようにして得ることかできる 。り１）再現の光出力は、例えばフィルム再現の場合、光の強さを制御され、そ して（２）直線階調再現カーブは４５°に保持されるか、図２，４および６を参 照されたい。

そのような絶対階調再現が常に必要とされるとは限らない。直線関係か必要とさ れるが、絶対階調再現は必要とされない場合、階調再現カーブはまっすぐである が、その角度は４５″である必要はない。例えば図２．４および６の４５０の線 は６０°の直線に変えることかできて、高度のコントラストを有し、かつ直線階 調再現、すなわち階調間の直線関係を有するハードコピー複製が与えられる。

歪曲した階調再現、すなわち非直線性および／または非絶対性か必要とされてい るこれらの場合、所望の歪曲したカーブが、理想カーブの代わりに、図２，４お よび６について人力されることかできる。歪曲したカーブを得るために濃度を修 正することかでき、そしてその値はルックアツプ表３２に人力される。

上述のように、カラー画像の再現についての精度を改善するために本発明を利用 することができる。例えば、グラフィックアートカラー装置において、分光計は 原スクリーンのカラーテストパターンの色相、色度、輝度の値を測定する。例え ば、原スクリーンは電子カメラのカラービデオスクリーンであることができる。

必要であれば、分光計の８カはディジタル形式に変換され、そしてビデオ処理装 置における別々のルックアツプ表に入れられて、各画素に対して赤、緑および青 （Ｒ，Ｇ、Ｂ）の原スクリーン値を与える。例えば、ハードコピーカラーフィル ム透明度は原スクリーンのテストパターンから形成され、そしてフィルムテスト パターンのカラーは、例えば、同し分光計を利用して、あるいはカラー濃度計を 利用して、測定される。カラー修正値は、階調に関連して上述した方法を使って 、カラールックアツプ表に入れられる。次に、原スクリーンが、１画素ずつのヘ ースて、カラールックアツプ表の修正値を利用して修正される。好ましいことに 、階調とカラーの両者が修正されて、正確なカラー複製を生成する。

ここで使用される、上述の実施態様における「原スクリーン」という用語は、ビ デオモニタ２０のスクリーンを指している。電子カメラのスクリーン２２は修正 されて、正確な画像再現をもたらす。］ビデオスクリーンか修正されて別のビデ オスクリーンと整合する、ソフトコピー装置において、１ビデオモニタはビデオ 処理装置に接続し、そしてそのスクリーン（「再現スクリーン」）は１画素ずつ のベースて修正されて、別のビデオモニタの画像と整合し、その結果、視聴者は 画モニタにおいて同じグレースケールおよび／またはカラーを見る。

上述の実施態様において、スクリーンは１００万画素に分割された。しかし、画 素の数は少なくとも１０万であり、そして５００万にもすることかできる。

本発明はまた、ＣＲＴ管の歪曲を修正するのに利用することもてきる。例えば、 ＣＲＴ管スクリーンの幾つかの区域は蛍光体が不十分なまま製造されることがあ り、従ってそれらの区域はスクリーンの残りの部分より輝度が少ない。そのよう なスクリーンの歪曲は下記のように補償することができる。（１）望ましくは均 一にグレーの単一階調の画像の、テスト画像が修正しようとするビデオスクリー ンに示される、（２）そのスクリーン上のテスト画像の写真がとられて、そのフ ィルムは慎重に現像される、（３）小さな視界を有する濃度計が現像フィルムの 上を移動して、各画素における濃度値を発生する、り４）１画素ずつの濃度値は コンピュータ（ビデオ処理装置３０）に入力される、（５）その濃度値が基準（ 写真の平均濃度値）から所定百分率、すなわち１０％、変動しているとんな区域 （隣接画素グループ）でも、これらの逸れた区域の画素に対する補償値と共に、 対応するスクリーン画素の場所によって、別のコンピュータメモリスクリーン歪 曲補償ルックアツプ表に人力される、そして（６）ビデオスクリーンは、各ビデ オフレームに対するスクリーン歪曲ルックアツプ表を利用して、１画素ずつのベ ースて補償される。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ 国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．別のビデオモニタスクリーン上の映像の輝度比の正確な階調再現となってい る白黒電子カメラビデオスクリーン画像からの一連の写真を生成する方法であっ て、ビデオモニタのスクリーンにグレースケールテスト映像を形成し、光度計を 利用してモニタスクリーンのテスト画像のグレースケールの輝度を測定して、一 組のモニタスクリーンプレースケール輝度値を発生し、そしてこの一組のモニタ スクリーンプレースケール輝度値をコンピュータに入力する段階と、 電子カメラのビデオスクリーンにグレースケールカメラテスト映像を形成する段 階と、前記カメラには前記カメラビデオスクリーンと、ビデオ信号を変えて前記 カメラビデオスクリーンの輝度値を１画素ずつのベースで制御する電子手段とが 含まれ、所定の色調スケールを有するカメラテスト映像は輝度比の異なる限定区 域を含んでおり、前記カメラテスト映像を写真撮影し、後に１組のフィルムを現 像するために利用されるような同じ現像化学製品および条件を利用して、後にフ ィルムテスト画像を撮影するのに利用されるのと同じ１組の白黒感光フィルムを 利用して前記カメラテスト映像の潜像を発生し、光電濃度計を利用して現像フィ ルムテスト画像におけるグレースケールの濃度差を検知し、かつこの検知した濃 度差の値をコンピュータに入力し、前記入力したフィルム濃度差値をコンピュー タメモリに記憶された１組のモニタグレースケール輝度値と比較し、コンピュー タを使用して前記比較に基づいて前記カメラビデオスクリーンの各画素に対する 各輝度値に対する前記ビデオ信号に１組の修正値を自動的に与えそして前記カメ ラビデオ素子の電子手段を利用して、前記１組のコンピュータ発生修正値に従っ てカメラピアオスクリーンにおける階調を変更する段階とを含んでいることを特 徴とする写真ビデオ録画処理方法。
2. ２．１連の写真は白黒フィルム陰画であり、そして濃度計はフィルムのテスト画 像を透過した光を測定することを特徴とする請求項１の方法。
3. ３．１連の写真および現像画像はプリントであり、そして濃度計はプリントのテ スト画像から反射した光を測定することを特徴とする請求項１の方法。
4. ４．濃度計は電気信号を発生し、そして電子信号入力として前記コンピュータに 接続し、従って濃度計信号出力は自動的に前記コンピュータに入力されることを 特徴とする請求項１の方法。
5. ５．テストカメラ映像、１組の修正値および電子手帳の設定を変えることは、１ 連の写真が発生されている場合、一日ごとのベースで行われることを特徴とする 請求項１の方法。
6. ６．映像を前記電子カメラスクリーン上に示すのとほぼ同時に、前記映像をモニ タスクリーン上に示す段階を含むことを特徴とする請求項１の方法。
7. ７．ビデオモニタのスクリーン上に映像の輝度比の正確な階調再現となっている １連の再現ハードコピー画像を生成する方法であって、 ビデオモニタのスクリーンにグレースケールテスト映像を形成し、光度計を利用 してモニタスクリーンのテスト画像のグレースケールの輝度差を検知して１組の モエタスクリーングレースケール輝度値を発生し、そしてこの１組のモニタスク リーンプレースケール輝度値をコンピュータの：コンピュータメモリに入力する 段階と、ビデオモニタとは別の、かつ電子手段を有するハードコピー画像生成ビ デオ素子を利用してグレースケールテストビデオハードコビー画像を形成して、 前記ビデオ素子によってハード：コピーに発生された輝度値を１画素ずつのベー スで変更する段階と、所定の色調スケールを有するこの素子テスト画像は輝度比 の異なる限定区域を含んでおり、光電濃度計を利用して再現素子ハードコピーテ スト画像におけるグレースケールの濃度を検知し、かつ検知した濃度値をコンピ ュータに入力視し、前記入力した濃度値をコンピュータメモリに記憶された１組 のモニタグレースケール輝度値と比較し、コンピュータを使用して、前記ビデオ 素子の各画素に対する各輝度値に対して前記比較に基づいた１組の修正を自動的 に発生し、そして前記ビデオ素子の電子手段の設定を変更することによって、前 記１組のコンピュータ発生の修正に従ってビデオ素子によって発生された階調を 変更する段階とを含んでいることを特徴とする写真ビデオ録画処理方法。
8. ８．前記ハードコピーは感光材料であり、そして前記再現は前記感光材料に作用 する直接レーザ光ビームによってもたらされることを特徴とする請求項７の方法 。
9. ９．別のビデオモニタ上の映像の輝度比の正確な階調再現になっている電子カメ ラのビデオスクリーン画像からの１連の写真を生成する装置であって、 異なる輝度比を有する映像を１画素ずつのベースで表示するカメラピアオスクリ ーンと、前記カメラビデオスクリーンにグレイスケールテスト映像、所定の階調 スケールを有するこのテスト画像は輝度比の異なる限定区域を含む、を形成する 手段と、カメラビデオスクリーンの輝度比を１画素ずつのベースで変更する電子 手段とを有する電子カメラと、 前記カメラビデオテスト画像を撮影して、後にカメラビデオスクリーンを撮影す るのに利用されるのと同じ１組の白黒感光フィルムを利用して前記カメラビデオ テスト画像の潜像を発生するカメラ手段と、 それが現像された後、フィルムテスト画像におけるグレースケールの濃度差を検 矢口して１組の濃度の差の値を発生する光電濃度計手段と、 前記電子カメラビデオスクリーンとは別のそしてモニタビデオスクリーンと、そ のモニタスクリーンにグレイスケールモニタビデオテストパターンを形成する手 段と、モニタスクリーンのテストパターンのグレースケールの輝度差を検知し、 かつ１組のモニタスクリーンプレースケール輝度値を入力する手段と、光度計検 知輝度値を格納するコンビューメモリ手段と、前記濃度計濃度の差の値をコンピ ュータメモリに記憶された１組の光度計の差の値と比較して１組の修正値を発生 する計算手段とを含むコンピュータ手段と、そして 前記コンピュータ手段に接続して、前記カメラビデオスクリーンの各画素に対す る修正輝度値を自動的に発生し、そして前記修正輝度値に従って各画素の輝度を 変更するコンピュータ制御信号手段とを含んでいることを特徴とする写真ビデオ 録画装置。
10. １０．１連の写真は白黒フィルム陰画であり、そして濃度計はフィルムのテスト 画像を透過した光を測定することを特徴とする請求項９の装置。
11. １１．前記コンピュータメモリは前記修正値のためのルックアップ表メモリを含 んでいることを特徴とする請求項９の装置。
12. １２．前記コンピュータメモリはビデオフレームの各画素の輝度値を格納するビ デオフレームメモリを含んでいることを特徴とする請求項１１の装置。
13. １３．ビデオモニタに現われる１連のビデオスクリーン画像についての１連のハ ードコピー複製を生成する装置であって、この複製は前記ビデオモニタの映像の 輝度比の正確な階調再現になっており、前記装置は 映像を表示するＣＲＴスクリーンを有するビデオモニタと、映像のハードコピー 複製を生成し、そしてハードコピーの見かけの黒さを１ドットずつのベースで変 更する電子手段を含むビデオ素子ハードコピー再現手段と、前記モニタのＣＲＴ スクリーン上の映像としての輝度比のテストパターンを発生する手段および前記 再現手段によってハードコピーとして再現された輝度比のテストパターンを発生 する手段と、 １組のモニタスクリーンプレースケール輝度値を与える光度計手段と、 電子濃度計およびこの電子濃度計と前記光度計手段に接続し、かつ前記再現手段 に接続して前記電子手段を制御するコンピュータ手段、とを含んでおり、前記濃 度計はそこに濃度で表されるハードコピーテストパターンの階調を測定し、かつ そこにおける濃度差に対応する１組の信号を発生し、 前記コンピュータ手段は各階調に対する濃度値を表す１組の数値を含むルックア ップ表を有するコンピュータメモリと、濃度計によって測定された各階調の値と 各階調に対するモニタスクリーンプレースケール輝度値との間の差に基づいて各 ドットにおける各濃度値に対する修正値を前記ルックアップ表から自動的に発生 する計算手段と、および前記修正値に従って各ドットにおいて前記電子手段を制 御する制御手段とを含んでいることを特徴とする写真ビデオ録画処理装置。
14. １４．前記コンピュータ手段は各画素が各ドットに１対１の関係で対応する、少 なくとも１つの完全画像をディジタル形式で格納するフレームメモリを含んでい ることを特徴とする請求項１３の装置。
15. １５．前記ハードコピーは感光フィルムであり、前記再現手段は前記フィルムに 潜像を形成するレーザビームフィルムプリンタであることを特徴とする請求項１ ３の装置。
16. １６．写真および複製を観る光手段とこの光手段の輝度を調整してモニタスクリ ーンの輝度と整合させ、絶対輝度複製を得る調整可能手段、とを含んでいること を特徴とする請求項９あるいは１３の装置。
17. １７．１連の写真を見る光を調整してからそれらを見てモニタスクリーンの輝度 と整合させ、絶対輝度複製を得る段階を含んでいることを特徴とする請求項１あ るいは７の方法。