JPS5819187B2 - シエ−デング補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フィルム送像におけるシェープソゲ補正方法
に関するものであり、更に詳細に述べるならば、ＦＦＳ
装置またはテレビカメラでフィルムまたはオペーク等の
被写体から画像情報を得る場合のＦＳＳ管またはテレビ
カメラ及び光学系に起因するシェープソゲを補市する方
法に関するものである。

シェープソゲの補正方法は、従来から様々提案され、試
みられている。

例えば、走査信号を時間関数で変形して近似補正を行な
う方法がある。

これは、補正装置が簡単で、安価にできる反面、十分な
近似ができず、実用に供せる程の好ましい補正結果が得
られない。

また、第１図に図解する如く、ＦＦ５ｔ’１からの光線
をハーフミラ−２でスプリットし、その一方の光線を光
学系３及び被写体４を介して光電管５へ入射させ、その
出力を演算器６へ入力させ、他方の光線をもう１つの光
学系７を介してもう１つの光電管８へ直接入射させ、そ
の出力を演算器６へ入力させ、そして、演算器６により
割算を行ない画像情報として出力させる方式がある。

このように光源からの光線をスプリットして被写体を通
る信号と通らない信号とを比較することによりシェープ
ソゲを除去する方式は、２つの光学系３及び７によって
生じるシェープソゲが同一でないので、完全な補正効果
が得られず、更に２組の光学系を必要とするので、装置
が複雑、高価になる。

もう１つのシェープソゲ補正方法は、メモリを使用する
方式である。

このメモリ方式は、第２図に図解する如く、ＦＦＳ管１
０からの光線を光学系１１及び被写体１２を介して受け
る光電管１３からの画素情報をスイッチ１４により演算
器１５へ入力させると共に、被写体１２を取り除いた時
にスイッチ１４を介してメモリ１６に予じめ記憶させた
比較画素情報を演算器１５へ入力させ、画像情報と出力
させるものである。

このメモリ方式は、以下に説明する如く、原理的に優れ
ているが、記憶容量の大きなメモリが必要とされ、また
割算が必要とされるため、装置が大きく且つ高価になる
傾向がある。

第３図は、メモリ方式のシエーデング補正方法の原理を
説明するための図である。

光源２０は、ＦＳＳ管またはテレビカメラでの場合はそ
の照明あり、シエーデングのない理想光源とし、Ｌ（ｘ
。

ｙ）のエネルギーの光線を発すると仮定する。

ここにＸ、ｙは画面上における各画素の座標を示す。

次のシエーデング歪源２１は、ＦＳＳ管又はテレビカメ
ラ及び光学系等で生じるすべてのシエーデング歪を含み
、その結果Ｓ（ｘ、ｙ）倍になったものと仮定する。

被写体２２は、透過光を利用する型式のフィルム及び反
射光を利用する型式のオペーク又は標準スクリーン（以
下「オペーク等」 。

と総称する。

）のいづれでもよく、図示の便宜上フィルムのように示
しである。

この被写体２２の損失率をＤ （ｘ ７ ｙ ）と仮定
する。

最後の光電管又はテレビカメラ等の光電変換部２３は、
理想的な光電変換をすると仮定し、その出力をＥ（ｘ、
ｙ） −とする。

今、被写体２２が置かれている時の光電変換部２３の出
力をＥｓ（ｘ、ｙ）とすると、それは、次のように表わ
すことができる。

Ｅｓ（ｘ、ｙ）＝Ｌ−８−Ｄ（ｘ、ｙ）”−・（１）
。

被写体２２を除いた時（フィルムの場合はフィルムを除
いた時、オペーク等の場合は白色の標準オペーク等に置
き換えた時）の光電変換部２３の出力Ｅｏ（ｘ、ｙ）は
、次のように表わすことができる。

Ｅｏ（ｘ、ｙ）＝Ｌ−８（ｘ、ｙ） ・・・・・−
（２）そこで、（１）式を（２）式で割るならば、Ｅｓ
（Ｘ、ｙ）−Ｌ−８−Ｄ（Ｘ、ｙ） Ｅｏ（ｘ、ｙ） Ｌ−８，（ｘ、ｙ）＝Ｄ（ｘ、ｙ
） ・・・・・・・・・・・・（３） ・となる
。

これは、シエーデングの影響を除去した被写体情報であ
る。

このように、メモリ方式は理論的には完全なシエーデン
グ補正が可能である。

しかし、メモリは、１フレームに相当する各単位画素の
比較画素情報を記憶しなければならず、大容量のメモリ
が必要とされる。

更に、Ｅｏ（ｘ、ｙ）のデータを高精度で記憶するには
、更にメモリのビット数を大きくしなければならない。

そこで、本発明は、必要なメモリの記憶容量を最小にす
るメモリ方式のシエーデング補正方法を提供せんさする
ものである。

更に、本発明は、最小のメモリビット数で必要な補正精
度が得られるメモリ方式のシエーデング補正方法を提供
せんとするものである。

又、本発明は複雑高価な割算回路の使用を避け、簡易安
価な乗算回路の使用を可能ならしめるものである。

以下本発明を説明する。

第４図は、本発明の方法を実施する装置の基本構成図で
あり、便宜上、モノクローム用として描いである。

スイッチ３０は、第２図のスイッチ１４に対応するもの
であり、被写体が置かれている時には、光電交換部より
の画素情報Ｌ−８−Ｄ（Ｘ、ｙ）を乗算回路３１の一方
の入力へ送り、被写体がない時には、光電変換部よりの
比較画素情報Ｌ−８（ｘ、ｙ）をサンプルホールド回路
３２へ送る。

サンプルホールド回路３２の出力は、Ａ／Ｄ変換器３３
へ送られ、デジタルデータＮ（ｘ、ｙ）に変換される。

そのデジタルデータＮ（ｘ、ｙ）は、演算路３４へ送ら
れて、後述する如く小区間内の算術平均Ｎ（Ｘ、Ｙ）を
とり、１／Ｎ（Ｘ、Ｙ）計算が行なわれ、小数点以下の
必要な桁のみのｍビットのデータＭ（Ｘ、ｙ）としてメ
モリ３５へ入力される。

メモリ３５は、水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤと
を受けるアドレス制両回路圀からのアドレス信号により
指定されるアドレスにその入力データＭ（Ｘ、Ｙ）を比
較データとして記憶する。

被写体が置かれた時は、スイッチ３０は上方へ切換られ
、画素情報Ｌ−８−Ｄ（Ｘ、ｙ）が乗算器の一方の入力
へ接続される。

一方、アドレス制御回路３６からのアドレス信号により
指定されたメモリ３５のデータＭ（Ｘ、Ｙ）が読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器３７へ送られＤ／Ａ変換される。

Ｄ／Ａ変換器３７の出力は、復元回路３８へ送られ、そ
こで、定数に相当する電圧が加えられて１／Ｎ（ｘ、ｙ
）を復元し、乗算回路３１の他方の入力へ送られる。

その乗算回路は、次式に示す掛算を行い、所望の画像情
報Ｄ’（ｘ、ｙ）を出力する。

Ｌ−８−Ｄ（Ｘ、ｙ）×□ゝＤ’（ｘ、ｙ）・・・（４
）Ｎ（Ｘ、Ｙ） 前述した如く１フレームのデータを完全に記憶しておく
には、大容量のメモリが必要となる。

そこて、シエーデングは連続的に緩やかに変化している
ことに着目して、画面を適当な大きさの小区画に分割し
、その各小区画内においては比較データがほぼ一様であ
るとみなし、その小区画内の比画データの平均値又は代
表値をデジタル化して記憶することにより、更に必要な
記憶容量を小さくすることができる。

そこで、第５図に示す如く、横ａ、縦すの画面を、横を
ｐ個に、そして縦を９個に分割して、ａ／ｐｘｂ／ｑの
小区画に細分し、その小区画内の比較データＬ−８（ｘ
、ｙ）の平均値又は代表値のデジタルデータをＮ（Ｘ、
Ｙ）で表わす。

すると、その小区画内の任意の点（ｘ。ｙ）における比
較デジタルデータＮ（ｘ、＝ｙ）は、Ｎ（ｘ、ｙ）二Ｎ
（Ｘ、Ｙ） ・・・・・・・・・・・・（５）シ
とみなされる。

そのために、本構成図の例では、サンプルホールド回路
３２が、各水平走査ごとに各小区画の右端または左端の
画素情報をサンプルホールドして、Ａ／Ｄ変換器３３へ
出力し、そのＡ／Ｄ変換器のシ出力を受ける演算器にお
いて、小区画ごとの算術平均Ｎ（Ｘ、Ｙ）が求められ、
そして１７Ｎ（Ｘ。

Ｙ）の近似計算が行なわれ、小数点以下の必要な桁のみ
のｍビットのデータＭ（Ｘ、Ｙ）がメモリへ送られて記
憶される。

そして、被写体が置かれ、た時には、乗算器３１は（４
）式の掛算を行い、所望の画像情報Ｄ’（ｘ、ｙ）を出
力する。

Ｌ：５−Ｄ（Ｘ、ｙ）×□ごＤ’（ｘ、ｙ）Ｎ（Ｘ、Ｙ
） 前記の（３）式かられかるように、シエーデングの；な
い画像情報を得るには、割算が必要であるが、割算回路
は複雑で高価になるので、前述した如く本発明において
は、比較データをデジタル変換して近似計算の逆数をメ
モリに蓄えておき、それを画像情報に掛は合わせるよう
にしている。

従って、・割算回路でなく掛算回路を使用する。

シエーデングは通常５０チを超えることはないものとし
、Ｌ−８（ｘ、ｙ）＞０．５と仮定すると、次式が成立
する。

■≦□く２ ・・−・・・・・・・・・・・・（７
）Ｎ（Ｘ、Ｙ） 従って、小数点以上は常に１となるので、前述した如く
、メモリには小数点以下のデータの内の必要なシエーデ
ング補正精度を得るに十分なｍビットのデジタルデータ
部分Ｍ（Ｘ、Ｙ）のみを格納する。

Ｍ（Ｘ・Ｙ）−Ｎ（Ｘ、Ｙ） ’ ＝ａ ・２ ’ ＋ｂ ・２−２＋−＋ｍ・２ ”−（
８）画像情報を求めるときは、メモリから読出したＭ（
Ｘ、Ｙ）に１を加えれば、１／Ｎ（Ｘ、Ｙ）が復元でき
、それを画素情報Ｅ（ｘ、ｙ）即ちＬ・５−Ｄ（ｘ’、
ｙ）に掛は合わせれば、所要のシエーデング補正された
画素情報Ｄ’（ｘ、ｙ）が得られる。

シエーデングが更に小さくなると、Ｍ（Ｘ、Ｙ）はＯに
近ずき、（８）式のａ、ｂ、ｃの順にＯになる。

従って、このような場合には、メモリのビット数を減ら
しても、同様なシエーデング補正精度が得られる。

例えば、シエーデングが２５％以下であれば、Ｍ（Ｘ、
Ｙ）≧□−１＝０．３３３ ０．７５ 、”、Ｍ（Ｘ、Ｙ）＞０２−１＋ｂ ・２ ”＋ｃ ・
２ ”・・・・・・ｍ・２−ｍ ・・・・・・・・・
・・・（９）となる。

従って、２−１のビットは常に０となり。２−２以下の
データのみ記憶すれば足りる。

以上の如き近似計算における誤差率εをみるならば、次
の如くなる。

、＝Ｄ（ｘ、ｙ）−Ｄ’（ｘｙｙ）くＬ−８（ｘ、ｙ）
Ｄ（ｘ、ｙ） −２ｍ ・・・・・・・・・・・・（１０） 但し、Ｄ’（ｘ、ｙ）：近似計算による画像情報Ｄ（ｘ
、ｙ）：近似計算によらない画像情報 そこで、シエーデング４０係、ｍ＝４の時をみるならば
、ε＝ ３．７ ％以下となる。

このεの値は、シエーデング補正精度としては満足でき
るものであり、４ビツトのメモリにより十分なシエーデ
ング補正ができると言える。

シエーデングが小さく、０に近い場合には、次のような
簡易な近似方法を採用することができ、装置を安価にす
ることができる。

（８）式を次のように変形する。

１ Ｍ（Ｘ・Ｙ）−Ｎ（Ｘ、Ｙ） ’ １−Ｎ（Ｘ、Ｙ） ・・・・・・−・・・・・αη
（Ｎ（Ｘ、Ｙ） シエーデングは０に近いのであるから、Ｎ（Ｘ。

Ｙ）は１に近い値であり、従って、次のように近似でき
る。

Ｍ（Ｘ、Ｙ）、１−Ｎ（Ｘ、Ｙ） −−−−−−・
−−−−・（１２）この演算の論理回路は、（８）式の
演算のための論理回路より簡単にできるので、シエーデ
ングが小さいときは、この方法を使用すると有利である
。

第６図は、連続走行ＦＳＳ方式フィルム送像装置に本発
明を適用した実施例であり、シエーデング補正回路部分
の構成のみ示している。

この方式のフィルム送像装置においては、連続走行する
フィルムに対応してＦＳＳ管上のラスタの位置を移動さ
せて走査し、画像信号を得ているが、従来の静止画像用
のＦＳＳにおけるシエーデングがこの場合にはフリッカ
−として感じられるので、シエーデング補正を厳格にす
る必要がある。

三原色の各光電管からの画素情報は、それぞれ補正回路
４０，４１．４２へ送られる。

各補正回路は、定数の加算と乗算の機能を有している。

被写体が除かれている時の比較画素情報は、入力切替回
路４３によって切替られて順次サンプルホールド回路４
４へ送られ、Ａ／Ｄ変換器４５によりデジタル変換する
。

そのデジタル化比較画素情報を受ける演算回路は、入力
データの逆数を求める。

通常シエデングが２５係以下に調整することは容。

易であるから、前述の（９）式によることができ、２−
２項以下の逆数のデジタルデータ４桁分をメモリ４７へ
出力すればよい。

メモリ４７は、水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤと
を受ける偏向位置検出回路４８からのアドレス信号に従
って、入力デー。

りをＲ，Ｇ、Ｂ別に記憶する。

被写体が置かれたときには、メモリ４７から比較画素情
報が、偏向位置検出回路４８からのアドレス信号に従っ
て、読み出されて、Ｒ，Ｇ、Ｂ別に■へ変換器４９，５
０．５１へ送られる。

Ｄ／Ａ変換器４９，５０，５１の出力は、対応する補正
回路４０，４１．４２へ接続される。

そして、それら補正回路４０，４１．４２は、Ｄ／Ａ変
換器の出力に１を加えて、各光電管よりの画素情報に掛
は合わせて出力する。

この実施例の場合、水平１６、垂直３２に分割して、５
１２個の小区画に分けて比較画素情報をメモリに蓄えた
。

その結果、この実施例は、十分実用になるシエーデング
補正効果が得られた。

以上述べた如く１本発明によるならば、少ない記憶容量
と簡易な構成の装置により、メモリ方式のシエーデング
補正ができる。

更に、最小のビット数で、必要な補正精度を得ることが
できる。

従って、必要な補正精度条件に従い不必要な冗長性のな
い装置を安価に提供できる。

また、Ｒ，Ｇ、Ｂを別々に補正できるので、カラーの場
合カラーバランスを容易にとることができる。

更に、被写体の種類に関係なく、シエーデング補正がで
きるので、広汎な利用範囲を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のシエーデング補正方式の１つを示す概
略図、第２図は、メモリ方式のシエーデング補正方法の
実施装置の概略構成図、第３図は、メモリ方式のシエデ
ング補正方法の原理図解図、第４図は、本発明の方法の
原理を図解する図、第５図は、画面の分割図、そして、
第６図は、本発明を実施したシエーデング補正装置の構
成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体が透過光を利用する型式のものである時には
   被写体を除き、被写体が反射光を利用するｊ型式のもの
   である時には標準被写体に置き替えて、テレビカメラま
   たはＦＳＳ装置によって得られた画面をいくつかの小区
   分に分け、その区画を代表する比較画素情報を予じめメ
   モリに蓄えておき、被写体を置いた時の画素情報を前記
   比較画素情報ンと比較してシェープソゲ補正した画像情
   報を得る方法において、比較画素情報をメモリに蓄える
   時は、比較画素情報をデジタル化してその逆数を求め、
   その逆数の小数点以下のデータの内の必要なシェープソ
   ゲ補正精度を得るに十分なデータ部分２のみを比較画素
   情報としてメモリに蓄え、被写体の画像情報のシェープ
   ソゲ補正を行うときは、被写体の画素情報とメモリに蓄
   えた前記比較画素情報に定数を加えて逆数に復元したも
   のとを乗算することを特徴とするシェープソゲ補正方法
   。 ＝２ シェープソゲが小さい場合には、前記逆数
   の小数点以下のデータの内、上位１桁または複数桁を除
   いた、必要なシェープソゲ補正精度を得るに十分なデー
   タ部分のみを比較画素情報としてメモリに蓄えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１Ｊ項記載のシェープソゲ
   補正方法。 ３ シェープソゲがＯに近い場合には、前記逆数の小数
   点以下の比較画素情報として、１よりこの比較画素情報
   を差引いた値をメモリに蓄えることを特徴とする特許請
   求範囲第１項記載のシェープソゲ補正方法。