专利名称：图象数据的输出图象调整的制作方法
技术领域：
本发明涉及调整图象数据的明亮度的图象调整技术。
背景技术：
由数码相机(DSC)、数码摄象机(DVC)、扫描仪等生成的图象数据的图象质量，可以在个人计算机上使用图象润饰应用程序任意调整。在图象润饰应用程序中，一般地说，具有自动调整图象数据的图象质量(特性)的图象调整功能，利用该图象调整功能，就能轻易地将输出装置输出的图象数据的图象质量调整成标准的图象质量。作为图象数据的输出装置，例如有CRT、LCD、打印机、投影机、电视机等，它们已经广为人知。
另外，在控制输出装置之一的打印机的动作的打印驱动器中，也具有自动调整图象数据的图象质量(特性)的功能，利用这种打印驱动器，也能轻易地将打印的图象数据的图象质量调整成标准的图象质量。
在由这些图象润饰应用程序等提供的图象质量自动调整功能中，通常实施以标准的图象数据的图象质量为基准的图象质量校正。与此不同，由于成为图象处理对象的图象数据，是在各种各样的条件下生成的，所以即使使用想定的标准的图象数据的基准值，一律利用图象质量自动调整功能校正图象数据的图象质量(特性)，也往往不能很好地校正图象质量。
另外，在DSC等图象数据生成装置中，有的能够任意调整图象数据生成时的图象质量，能够生成具有用户需要的所定图象质量的图象数据。对于这种图象数据，实行图象质量自动调整功能后，就会出现连图象数据具有的有意而为之的图象特性也被一律按照基准值调整掉，从而不能得到反映用户意图的图象的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而研制的，目的是要在自动调整图象数据的图象质量时，不损坏对图象数据有意识地施加的图象处理的输出倾向。
为了解决上述课题，本发明的第1种样态，是提供使用图象数据和对该图象数据的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的装置。本发明的第1种样态涉及的图象处理装置，其特征在于，具有使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度(明度)校正量的校正量决定组件；随着所述曝光校正量的增大，而使所述明亮度校正量减小的校正量修正组件；应用所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度的图象质量调整组件。
采用本发明的第1种样态涉及的图象处理装置后，使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定图象数据的明亮度校正量；随着曝光校正量的增大而对决定的明亮度校正量加以修正，使其减小；应用修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度。所以，能够不损坏有意识地设定的有关明亮度的输出条件，自动调整图象数据的图象质量。这样，图象质量即使被自动调整，在明亮的输出结果是有意识地形成的时，也能得到明亮的输出结果；在暗淡的输出结果是有意识地形成的时，也能得到暗淡的输出结果。
在本发明的第1种样态涉及的图象处理装置中，所述校正量修正组件，可以使与未达到所定的曝光校正量的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度，和与所定的曝光校正量以上的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度不同。或者，所述校正量修正组件，可以随着所述曝光校正量的增大，而使所述明亮度校正量减少的比例减小。采用这种结构后，即使曝光校正量增大，也能维持强光部分和阴影部分的灰度，其结果就能防止出现泛白及发暗。
在本发明的第1种样态涉及的图象处理装置中，所述明亮度校正量，可以按照等比级数减小。这时，图象质量即使被自动调整，在明亮的输出结果是有意识地形成的时，也能更正确得到地明亮的输出结果；在暗淡的输出结果是有意识地形成的时，也能更正确地得到暗淡的输出结果。例如，所述校正量修正组件，可以用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述明亮度校正量，从而修正所述明亮度校正量。这时，可以使明亮度校正量随着所述曝光校正量的增大，而等比级数地减小。
本发明的第1种样态涉及的图象处理装置，还可以具有解析所述图象数据，取得表示有关所述图象数据的明亮度的特性的明亮度特性值的明亮度特性值取得组件；所述校正量决定组件，可以决定所述明亮度校正量，以便减小所述明亮度基准值和所述取得的明亮度特性值的偏差。这时，可以根据每个图象数据的特性，更正确地校正图象数据的明亮度的有关特性。
本发明的第1种样态涉及的图象处理装置，还可以具有输入对所述图象数据而言的明亮度校正的倾向的输入组件；所述校正量决定组件，可以根据输入的明亮度校正的倾向，决定所述明亮度校正量。这时，能够根据输入的明亮度校正的倾向，更正确地校正图象数据的明亮度的有关特性。
本发明的第1种样态涉及的图象处理装置，还可以具有使用所述明亮度调整的图象数据，输出图象的图象输出组件。这时，能够输出有关明亮度的特性得到校正的图象。
在本发明的第1种样态涉及的图象处理装置中，所述校正量修正组件，考虑对比度校正前后的亮度差(辉度差)后修正所述明亮度校正量；所述图象数据和所述曝光校正量，可以存放在同一个文件内。这时，能够补偿对比度校正对明亮度的影响。还能够易于使曝光校正量与图象数据调和。
本发明的第2种样态，提供使用图象数据和对该图象数据实施的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理装置。本发明的第2种样态涉及的图象处理装置，其特征在于，具有解析所述图象数据，取得表示所述图象数据的明亮度有关特性的明亮度特性值的明亮度特性值取得组件；减少成为明亮度涉及的图象质量调整的基准的明亮度基准值和所述取得的明亮度特性值之间的偏差的图象质量调整组件；根据所述曝光校正的信息，随着对所述图象数据实施的曝光校正的比例增大时，减小所述偏差减少程度的偏差减少量调整组件。
采用本发明的第2种样态涉及的图象处理装置后，由于在减小成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值和取得的明亮度特性值的偏差时，可以根据曝光校正的信息，使偏差减少的程度随着对图象数据实施的曝光校正的比例的增大而减小，所以能够在自动调整图象数据的图象质量时，不损坏有意识地设定的有关明亮度的输出条件。这样，图象质量即使被自动调整，在明亮的输出结果是有意识地形成的时，也能得到符合其意图的明亮的输出结果；在暗淡的输出结果是有意识地形成的时，也能得到符合其意图的暗淡的输出结果。此外，偏差减少的程度还可以按照等比级数减小。这时，在明亮的输出结果是有意识地形成的时，能得到更符合其意图的明亮的输出结果；在暗淡的输出结果是有意识地形成的时，能得到更符合其意图的暗淡的输出结果。
本发明的第2种样态涉及的图象处理装置，除此之外，方法、程序都和本发明的第1种样态涉及的图象处理装置一样，可以采用各种各样的样态实施。
本发明的第3种样态，提供使用图象数据和对该图象数据实施的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理方法。本发明的第3种样态涉及的图象处理方法，其特征在于使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度校正量；随着所述曝光校正量的增大，而修正所述明亮度校正量，使之减小；应用所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度。
采用本发明的第3种样态涉及的图象处理方法后，可以和本发明的第1种样态涉及的图象处理装置获得同样的效果。另外，本发明的第3种样态涉及的图象处理方法，也和本发明的第1种样态涉及的图象处理装置一样，可以采用各种各样的样态实施。
本发明的第4种样态，提供记录了使用图象数据和对该图象数据的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理程序的计算机可以读取的记录媒体。本发明的第4种样态涉及的计算机可以读取的记录媒体记录的图象处理程序，其特征在于，可以通过计算机实现下述功能使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度校正量的功能；随着所述曝光校正量的增大，而修正所述明亮度校正量，使之减小的功能；应用所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度的功能。
采用本发明的第4种样态涉及的记录了图象处理程序的计算机可以读取的记录媒体后，可以和本发明的第1种样态涉及的图象处理装置获得同样的效果。另外，本发明的第4种样态涉及的记录了图象处理程序的计算机可以读取的记录媒体，也和本发明的第1种样态涉及的图象处理装置一样，可以采用各种各样的样态实施。
本发明的第5种样态，是提供对表示摄影时的摄影条件的摄影信息相关联的图象数据进行图象处理的图象处理装置。本发明的第5种样态涉及的图象处理装置，其特征在于，具有解析取得的图象数据，取得表示所述图象数据的图象质量的特性的图象质量特性值的图象质量特性值取得组件；根据与所述取得的图象数据相关联的所述摄影信息，检索表示摄影意图的摄影信息的检索组件；减小预先确定的成为图象质量调整的基准的图象质量调整基准值和所述取得的图象质量特性值的偏差，调整所述图象数据的图象质量的图象质量调整组件；在能够检测出表示所述摄影意图的摄影信息时，使用表示检索的摄影意图的摄影信息，调整所述偏差的减少程度的偏差减少量调整组件。
采用本发明的第5种样态涉及的图象处理装置后，由于可以使用表示摄影时的摄影条件的摄影信息内的、表示摄影意图的摄影信息，调整图象质量调整处理时的偏差的减少程度，所以可以实施反映摄影意图的图象质量调整处理。
在本发明的第5种样态涉及的图象处理装置中，在不能够检测出表示所述摄影意图的摄影信息时，所述偏差的减少程度，可以不通过表示所述摄影意图的摄影信息进行调整。这时，可以不使用表示摄影意图的摄影信息，实施图象质量调整处理。
本发明的第5种样态，除此之外也可以采用记录了方法、程序的记录媒体的样态实施。
图1是表示可以应用本实施示例涉及的图象处理装置的图象处理系统的一个示例的说明图。
图2是表示能够生成成为本实施示例涉及的图象处理装置的处理对象的图象数据的数码相机的简要结构的方框图。
图3是表示具有本实施示例涉及的图象处理装置的功能的彩色打印机的简要结构的方框图。
图4是表示符合Exif格式的图象文件GF的简要内部结构的说明图。图5是表示存放在本实施示例可以使用的图象文件GF的Exif IFD中的详细的附属信息的一个示例的说明图。
图6是表示本实施示例涉及的彩色打印机20中的图象处理的处理程序的流程图。
图7是表示本实施示例涉及的图象处理装置(彩色打印机20)中的使用基准值的自动图象质量调整处理的处理程序的流程图。
图8是将采用现有技术的手法得到的明亮度校正量和采用本实施示例涉及的手法得到的明亮度校正量加以对比表示的说明图。
图9是表示明亮度校正中的色调曲线(tone curve)修正示例的说明图。
图10是表示其它实施示例中附加的图象处理的处理程序的流程图。
具体实施例方式
下面，参阅附图，根据实施示例，讲述本发明涉及的图象处理装置。
A，图象处理系统的构成对可以应用本实施示例涉及的图象处理装置的图象处理系统的构成，参阅图1～图3进行讲述。图1是表示可以应用本实施示例涉及的图象处理装置的图象处理系统的一个示例的说明图。图2是表示能够生成成为本实施示例涉及的图象处理装置的处理对象的图象数据的数码相机的简要结构的方框图。图3是表示具有本实施示例涉及的图象处理装置的功能的彩色打印机的简要结构的方框图。
图象处理装置10包括作为生成图象数据的输入装置的数码相机12；作为对数码相机12生成的图象数据实施图象处理的图象处理装置的个人计算机PC；以及作为输出图象的输出装置的彩色打印机20。作为输出装置，除彩色打印机20之外，还可以使用CRT显示器、LCD显示器等监视器14，和投影仪等。但在以下的讲述中，讲述将彩色打印机20作为输出装置使用的情况。
数码相机12，是通过使光的信息在数字器件(CCD及光电倍增管)上成像从而电性地取得图象的照相机，如图2所示，它包括具有旨在收集光信息的CCD等的光学电路121；控制光学电路121，并取得图象的图象取得电路122；加工处理取得的数字图象的图象处理电路123；以及在具有暂时存储各数据的存储器的同时，还控制各电路的控制电路124。数码相机12，将取得的图象，作为数字数据，保存在以存储器卡MC为代表的存储装置中。作为数码相机12中的图象数据的保存形式，通常采用JPEG形式。除此之外，还可以使用RAW形式、TIFF形式、GIF形式、BMP形式等保存形式。
数码相机12，包括旨在设定摄影方式、曝光校正量(曝光校正值)、光源等的选择·决定按钮126，预览摄影图象或者使用选择·决定按钮126设定曝光校正量等的液晶显示器127。在数码相机12中，由于可自动设定适当曝光，所以在数码相机12中设定的曝光校正量，作为与适当曝光相对而言的正校正量或负校正量进行设定。曝光校正量，用曝光量EV表示。无曝光校正时，设定为EV＝±0，想对适当的曝光进行明亮校正曝光时，就像+0.1EV、+2.0EV那样，在正侧设定曝光校正量；想对适当的曝光进行暗淡校正曝光时，就像-0.1EV、-2.0EV那样，在负侧设定曝光校正量。
本图象数据输出系统10中使用的数码相机12，除了图象数据GD外，还将图象数据的摄影信息PI作为图象文件GF存放在存储器卡MC中。就是说，摄影信息PI，在摄影时，与图象数据GD一起，作为图象文件GF，被自动地存入存储器卡MC中。例如，在曝光校正量、光源等摄影参数被用户设定为任意的值时，按照设定的曝光校正量生成的图象数据GD及包括记述被设定的参数的值的摄影信息PI在内的图象文件GF被存入存储器卡MC中。
在数码相机12中生成的图象文件GF，例如，通过电缆CV、计算机PC、或通过电缆CV向彩色打印机20发送。或者，在数码相机12中存放图象文件GF的存储器卡MC，通过安装有存储器卡插口的计算机PC或将存储器卡直接与彩色打印机20连接，从而向彩色打印机20发送图象文件。此外，在本实施示例中，对彩色打印机20独立进行图象处理及输出(打印)处理的情况进行讲述。
图3所示的彩色打印机20，是可以输出彩色图象的打印机，例如是往印刷媒体上喷射蓝(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K)四种颜色的彩色的墨水，形成圆点图案，从而形成图象的喷墨打印机。或者是使彩色墨粉转移、附着在印刷媒体上，形成图象的电子写真方式的打印机。彩色墨水，除了上述四种颜色之外，还可以使用淡蓝(LC)、淡红(LM)、暗黄(DY)。
彩色打印机20，具有包括打印头或旋转滚筒等，对印刷媒体实施印刷处理的打印部21；收容存储器卡MC的插口22；控制彩色打印机20的各部动作的控制电路23。控制电路23包括执行各种运算处理的运算处理装置(CPU)231，非易失性地存放CPU231执行的程序等的只读存储器(ROM)232，暂时存放CPU231的运算处理结果及取得的数据的随机存取存储器(RAM)233。控制电路23，解析由存储器卡MC读出的摄影信息PI，并且根据解析的摄影信息PI，控制图中未示出的送纸电动机、托架电动机、打印头等的动作。
B、图象文件的结构本实施示例涉及的图象文件GF，例如，可以具有符合数码相机用文件格式标准(Exif)的文件结构。Exif文件的格式，由电子信息技术产业协会(JEITA)制定，作为图象数据，具有存放压缩式的JPEG数据的JPEG-Exif文件和存放非压缩式的TIFF数据的TIFF-Exif文件。在下面的讲述中，我们讲述使用压缩文件即JPEG-Exif文件的情况。
参阅图4，讲述在本实施示例中能够使用的符合Exif格式的图象文件的简要结构，图4是表示符合Exif格式的图象文件GF的简要内部结构的说明图。此外，本实施示例中的文件结构、数据结构、存放区域这类术语，意味着文件或数据在文件或数据等存放在存储装置内的状态中的样态。
图象文件GF包括表示压缩数据的开头的SOI标志段101，存放Exif的附属文件的APP1标志段102，存放Exif扩张数据的APP2标志段103，定义量化表的DQT标志段104，定义赫夫曼表的DHT标志段105，定义再起动标志的插入间隔的DRI标志段106，表示有关帧的各种参数的SOF标志段107，表示有关扫描的各种参数的SOS标志段108，以及表示压缩数据的结束的EOI标志段109。压缩图象数据GD，存放在SOS标志段108和EOI标志段109之间的图象数据存放区域110中。此外，各标志段的记录顺序，除了在SOI标志段101之后紧接着记录APP1、APP2标志段，而在EOI标志段之前记录夹持图象数据的SOS标志段外，其它是任意的。
APP1标志段102，由APP1标志1021、Exif识别码1022、附属信息1023以及简略图象1024构成。附属信息采用包含文件标题(TIFF标题)的结构，在Exif-JPEG中，包括存放有关压缩图象数据的附属信息的0th IFD；存放以摄影信息PI为代表的Exif固有附属信息的Exif IFD；以及存放有关简明图象的附属信息的1 st IFD。Exif IFD以与存放在0 th IFD中的TIFF标题的偏移来定位。在IFD中，为了特定各信息而使用标识符，各信息往往以标识符的名称称呼。
摄影信息PI，是在数码相机12等图象数据生成装置中生成图象数据时(摄影时)的图象质量有关的信息(图象质量生成信息)，可以包括伴随摄影自动记录的曝光时间、ISO感光度、光圈、快门速度、有关焦距的参数以及由用户任意设定的曝光校正量、光源、摄影方式等有关参数。
下面，参阅图5讲述存放在Exif IFD中的详细的附属信息。图5是表示存放在本实施示例可以使用的图象文件GF的Exif IFD中的详细的附属信息的一个示例的说明图。
在Exif IFD中，存放着Exif的版本信息、颜色空间信息、图象数据的生成日期、摄影条件的各标志符。在摄影条件(摄影信息PI)有关的各标志符中，按照预定的设置，存放着曝光时间、透镜F值、曝光控制方式、ISO感光度、曝光校正量、光源、白色平衡、闪光、有关焦距的各参数。在图象处理装置(输出装置)一侧，通过指定与所需的标志符信息(参数)对应的位置，可以取得所需的摄影信息PI。
C、彩色打印机20中的图象处理下面，参阅图6～图8，讲述在彩色打印机20中执行的图象处理。图6是表示本实施示例涉及的图象处理装置(彩色打印机20)中的图象处理的处理程序的流程图。图7是表示本实施示例涉及的图象处理装置(彩色打印机20)中的使用基准值的图象质量调整处理(自动图象质量调整处理)的处理程序的流程图。图8是将采用现有技术的手法得到的明亮度校正量和采用本实施示例涉及的手法得到的明亮度校正量加以对比表示的说明图。
彩色打印机20的控制电路23(CPU231)，在存储器卡MC插入插口22后，就从存储器卡MC中读出图象文件GF，并将读出图象文件GF暂时存放在RAM233中(步骤S100)。CPU231将读出的图象文件GF中包含的图象数据GD加以解压缩，并对解压缩的图象数据GD，实施使用矩阵S的矩阵运算，进行YCbCr→RGB色变换处理(步骤S110)。
如上所述，本实施示例中的图象文件GF，将JPEG文件形式的图象数据，作为图象数据GD存放，JPEG文件形式的图象数据是压缩YCbCr数据的数据。另外，在现在的个人计算机PC、打印机的图象处理中，通常使用RGB数据。所以，需要将JPEG文件形式的图象数据加以解压缩(译码)，进行由YcbCr数据向RGB数据的色变换处理。此外，矩阵S，在规定有关JPEG文件的规格的JFIF格式中，是在将YcbCr数据向RGB数据变换之际通常使用的矩阵，对业内人士来说是众所周知的矩阵，故不再赘述。
CPU231，对变换所得的RGB数据，实施使用基准值的图象质量调整处理(步骤S120)。所谓“使用基准值的图象质量调整处理”，是通常称作“自动图象质量调整处理”的图象处理，不依靠来自外部的输入，使用预先存放在ROM232中的理想的标准参数的值(基准值)调整图象质量的处理。在这种图象质量调整中使用的参数，是例如明亮度、敏感度等有关图象质量的参数，使用关于这些参数的标准的参数的值，求出应该校正的校正量，运用求出的校正量调整图象质量。此外，详细内容，将在后文中使用图7进行讲述。
CPU231，实施将经过自动图象质量调整处理的图象数据(RGB数据)，变换成CMYK数据的色变换处理(步骤S130)。就是说，将图象数据的色度图变换成彩色打印机20进行打印处理之际使用的色度图——CMYK色度图。具体地说，使用将存放在ROM232中的RGB色度系和CMYK色度系一一对应的一览表进行。
CPU231，结束以上的图象处理后，使用得到的图象数据进行打印输出处理(步骤S140)，结束本处理程序。在打印输出处理中，CPU231实施半色调处理、析象度变换处理，将处理过的数据，作为最终数据，向打印部21发送。
现在，参阅图7，详细讲述自动图象质量调整处理。CPU231，实施图象数据的解析(步骤S200)就是说，在本实施示例中的自动图象质量调整处理，用象素单位解析图象数据GD，取得表示图象数据GD的特性的各种特性参数值，例如亮度最小值、亮度最大值、明亮度典型值等图象统计值。这时，由于图象数据GD是RGB数据，所以使用公式Y＝0.30R+0.59G+0.11B，可以求出亮度最小值Ymin及亮度最大值Ymax等。
CPU231使用亮度最小值Ymin及亮度最大值Ymax，实施电平校正(对比度校正)。具体地说，如果设原图象数据GD的RGB成分为R、G、B，校正后的RGB成分为R’、G’、B’，那么就使用公式(R’、G’、B’)＝255*(R、G、B)(Ymax-Ymin)-Ymin，对各象素进行校正。CPU231，求出原图象数据(电平校正前的图象数据)的128点上的亮度值和校正后的图象数据的128点上的亮度值Ymod的亮度差ΔY＝Ymod-Yorg(步骤S220)。此外，所谓“128点”，是将横轴表示图象数据的输入值(原图象数据)，纵轴表示图象数据的输出值(校正后的图象数据)，在色调曲线中的横轴(输入值)点中的一个。此外，在本实施示例中，是在向RGB数据变换后，实施电平校正，但也可以在YCbCr数据的阶段，使用亮度成分，实施这些处理。
CPU231，使用下面的公式1，求出原作的明亮度校正量tCurve_Yorg(不考虑曝光校正量的明亮度校正量)(步骤S230)tCurve_YORG=2*Bref-Bsmp]]>(公式1)例如，在明亮度基准值Bref＝128、通过取样(解析)获得的明亮度典型值Bsmp＝56时，成为tCurve_Yorg＝16(参阅图8)。明亮度基准值Bref，例如是能获得0～255值的8比特的信息，在本实施示例中，设定为128。
CPU231，判断图象数据GF中是否包含摄影信息PI(Exif IFD)(步骤S240)，断定包含摄影信息PI时(步骤S240Yes)，求出考虑曝光校正量(曝光量)EV的修正明亮度校正量tCurve_Y(步骤S250)。修正明亮度校正量tCurve Y，使用下述公式2求出。
tCurve_Y=tCurve_YORG2|EV|+ΔY]]>(公式2)
式中，亮度差ΔY是为了补偿起因于对比度(电平)校正的图象数据GD对明亮度的影响而加入的校正项。此外，在亮度差ΔY和曝光校正量EV的符号相异时，作为亮度差ΔY＝0求出修正明亮度校正量tCurve_Y。这时，由于关于曝光的摄影者的意图和自动校正的方向相反，所以为了优先实现摄影者的意图，而不采用起因于对比度校正的补偿值。
CPU231，将得到的修正明亮度校正量tCurve_Y应用于色调曲线，实施包含明亮度的图象质量调整(步骤S260)后，结束本处理程序。就是说，使用修正明亮度校正量tCurve_Y，修正色调曲线的特性，使用修正后的色调曲线，对每个象素逐一校正(变更)图象数据GD的R、G、B的各成分的输出值(输出电平)。
CPU231，断定不包含摄影信息PI时(步骤S240No)，由于不能考虑曝光校正量(曝光量)EV，所以将原作的修正明亮度校正量tCurve_Yorg应用于色调曲线，实施包含明亮度的图象质量调整(步骤S270)后，结束本处理程序。
就是说的(步骤S250)。修正明亮度校正量tCurve_Y，使用下述公式2求出。亮度差ΔY是为了补偿起因于对比度(电平)校正的图象数据GD对明亮度的影响而加入的校正项。此外，在亮度差ΔY和曝光校正量EV的符号相异时，作为亮度差ΔY＝0求出修正明亮度校正量tCurve_Y。这时，由于关于曝光的摄影者的意图和自动校正的方向相反，所以为了优先实现摄影者的意图，而不采用起因于对比度校正的补偿值。CPU231，使用修正明亮度校正量tCurve_Y或原作的修正明亮度校正量tCurve_Yorg的色调曲线特性的修正，例如，象图9所示的那样实施。图9是表示明亮度校正中的色调曲线修正示例的说明图。曝光校正量EV为正值时，即在摄影者希望增加明亮度校正时，例如在输入电平的1/4的点处，按照明亮度校正量，提高输出电平OL1、OL2。另一方面，曝光校正量EV为负值时，即在摄影者希望减少增加明亮度校正时，例如在输入电平的3/4的点处，按照明亮度校正量，降低输出电平OL3。除了与校正电平对应的点以外的值，用花键(spline)曲线进行插补。
通过本实施示例涉及的彩色打印机20得到的明亮度校正量，和采用现有技术的手法得到的明亮度校正量的比较，如图8所示。在这里，所谓“采用现有技术的手法得到的明亮度校正”，是在上述公式1中，按照曝光校正量EV，变更明亮度基准值Bref，求出明亮度校正量的手法。例如，在明亮度基准值Bref的标准值是128时，对该标准值来说，修正使用作为0.1EV＝2(明亮度修正值)的换算式求出的值；对明亮度标准值128来说，则通过加法运算，修正明亮度基准值Bref。就是说，成为Bref＝标准值+(2*曝光校正量EV/0.1)，曝光校正量EV为正值时，明亮度修正值与标准值相加；曝光校正量EV为负值时，明亮度修正值与标准值相减。
例如，在明亮度典型值Bsmp＝56、曝光校正量EV＝-1.0时，明亮度基准值Bref由128修正为108，使用被修正的明亮度基准值求出的明亮度校正量成为14。另外，在明亮度典型值Bsmp＝56、曝光校正量EV＝-2.0时，明亮度基准值Bref由128修正为88，使用被修正的明亮度基准值求出的明亮度校正量成为11。
另一方面，采用本实施示例涉及的彩色打印机20后，在亮度差ΔY＝+5、明亮度典型值Bsmp＝56、曝光校正量EV＝-1.0时，将这些值分别代入公式2后，可以求出修正明亮度校正量＝8。另外，在亮度差ΔY＝+5、明亮度典型值Bsmp＝56、曝光校正量EV＝-2.0时，将这些值分别代入公式2后，可以求出修正明亮度校正量tCurve_Y＝4。
所以，采用本实施示例涉及的彩色打印机20(图象处理装置)后，能够反映图象文件GF内包含的摄影信息PI，自动调整图象数据GD的明亮度。这样，在用户特意设定图象的输出倾向时，因为由自动图象质量调整处理进行的图象质量调整受到抑制，所以能够实施反映用户意图的自动图象质量调整处理。
特别是采用本实施示例中的彩色打印机20后，因为通过将不考虑曝光校正量EV的明亮度校正量2|EV|分之一，校正明亮度校正量，所以与采用现有技术的手法校正明亮度时相比，可以实施更加符合摄影者意图的明亮度校正。就是说，能够使修正明亮度校正量tCurve_Y随着曝光校正量的绝对值的增大，等比级数地(指数函数地)大幅度减小。所以，能够在图象数据的输出结果中，更正确地反映摄影者想使输出结果明亮或暗淡的意图。
进而，采用本实施示例中的彩色打印机20后，因为考虑对比度校正(电平校正)前后的亮度差ΔY后校正(修正)明亮度校正量，所以能够补偿对比度校正对明亮度的影响。这样，即使实施对比度校正，也能实施符合摄影者意图的明亮度校正量。
另外，由于能够使用图象文件GF包含的摄影信息PI，自动调整图象质量，所以不在光润饰应用程序成打印机驱动器上进行图象质量调整，可以轻易地获得反映用户的摄影意图的高质量的打印结果。
·其它实施示例在所述实施示例中的图象处理，在YCbCr-RGB色变换处理后，实施使用基准值的图象质量调整处理。但也可以如图10所示，再加上图象处理。图10是表示其它实施示例中附加的图象处理的处理程序的流程图。此外，关于YCbCr-RGB色变换处理(步骤S110)以前的步骤、使用基准值的图象质量调整处理(步骤S120)以后的步骤，前已叙及，故不再赘述。
CPU231，接着在色变换处理之前，为了使图象数据线形化，对变换成RGB数据的图象数据实施灰度系数校正(步骤S111)。在灰度系数校正中使用的灰度系数的值，可以是数码相机固有的灰度系数值，根据摄影信息PI的参数取得，或与摄影信息PI不同，作为与图象数据GD相关的图象处理信息提供。
CPU231，使用矩阵，实施将RGB数据变换成wRGB数据的色变换处理(步骤)。在这里，wRGB颜色空间比通常使用的sRGB颜色空间，至少在其一部分中，最好是具有包含sRGB颜色空间的广大的区域的颜色空间。使用这种RGB颜色空间后，不会失去由YCbCr数据变换成RGB数据的值，能够与后面的自动图象质量调整处理连接。这时使用的矩阵，是将RGB数据变换成XYZ数据的矩阵，例如矩阵M；将wRGB数据变换成XYZ数据的矩阵，例如矩阵N的合成矩阵N-1M，或矩阵M及矩阵N-1。
CPU231，对向wRGB数据变换的图象数据实施反灰度系数校正(步骤S113)。在该反灰度系数校正中使用的灰度系数的值，可以是彩色打印机20固有的灰度系数值，例如，预先存放在ROM232中。实施该反灰度系数校正后，可以生成考虑彩色打印机20的灰度系数特性的图象数据GD。
CPU231，依次实施前已叙已的自动图象质量调整处理(步骤S120)以后的步骤。采用本实施示例后，能够实施不会失去由YCbCr数据变换的RGB数据的值的自动图象质量调整处理，所以能够实施更适当的图象质量调整处理。
在所述实施示例中，对自动地根据单一的基准值实施明亮度的图象质量调整处理的例子进行了讲述。但在彩色打印机20的操作面板上，设置着选择明亮度校正的倾向，例如稍亮、稍暗的按钮，可以按照使用这些图象质量自动调整按钮选择的明亮度校正的倾向，变更明亮度基准值Bref、明亮度校正量。
在所述实施示例中，讲述了自动实施图象质量调整处理的示例，但在彩色打印机20的操作面板上，设置着图象质量自动调整按钮，可以使用该图象质量自动调整按钮，选择图象质量自动调整，实施所述示例中的图象质量自动调整处理。
在所述实施示例中，不通过个人计算机PC，在彩色打印机20中实施所有的图象处理，按照生成的图象数据GD，在印刷媒体上形成圆点图案。但也可以在计算机上实施所有的或一部分图象处理。这时，可以通过使在计算机的硬盘等上安装的润饰应用程序、打印机驱动器等图象数据处理应用程序具有参阅图6～8讲述的图象数据功能来实现。数码相机12生成的图象文件GF，通过电缆，或通过存储器卡MC，向计算机提供。在计算机上，通过用户的操作，应用程序被起动，读入图象文件GF、解析摄影信息PI、实施图象数据GD的变换、调整。或通过检知存储器卡MC的插入，或通过检知电缆的插入，应用程序被自动起动，读入图象文件GF、解析摄影信息PI、自动实施图象数据GD的变换、调整。
进而，还可以将个人计算机PC实施的图象处理的全部或部分，在数码相机12中实施。这时，可以通过使在数码相机12的ROM等中存放的润饰应用程序、打印机驱动器等图象数据处理应用程序具有参阅图6～8讲述的图象数据功能来实现。数码相机12生成的包括打印控制指令和打印用图象数据在内的打印用数据，通过电缆，或通过存储器卡MC，向彩色打印机20提供。接收打印用数据的彩色打印机20，按照打印用图象数据，在印刷媒体上形成圆点，输出图象。此外，数码相机12还可以将打印用图象数据(图象处理过的图象数据)向个人计算机PC或彩色打印机20提供。这时，在个人计算机PC或彩色打印机20中，对打印用图象数据给予打印控制指令。
另外，在所述实施示例中，讲述将焦点放在考虑了曝光校正量的明亮度的校正上的图象质量的自动调整。但除此之外，还可以对诸如阴影、对比度点、对比度、彩色平衡，章度以及敏感度等图象数据GD的特性参数值，实施反映摄影信息PI的图象质量的自动调整。
进而，还可以选择实施图象质量自动调整的特性参数值。例如彩色打印机20具有参数的选择按钮，或按照被拍摄景物组合所定参数的摄影方式参数的选择按钮，可以利用这些按钮，选择实施图象质量自动调整的参数。另外，在个人计算机上实施图象质量自动调整时，还可以在打印驱动器或润饰应用程序的用户接口上选择实施图象质量自动调整的参数。
在所述实施示例中，使明亮度校正量随着曝光校正量的增大而等比级数地减小，但也可以使对所定的曝光校正量以下的曝光校正量而言的明亮度校正量的变化程度，与对所定的曝光校正量以上的曝光校正量而言的明亮度校正量的变化程度不同。或者使明亮度校正量的减少的比例随着曝光校正量的增大而减小。这时，即使曝光校正量增大，也能维持强光部分和阴影部分的灰度，其结果就能防出现泛白和发暗。
在所述实施示例中，作为输出装置，都使用彩色打印机20，但在输出装置中，还不可以使用CRT、LCD、投影仪等显示装置。这时，可以利用作为输出装置的显示装置，实施例如参阅图6～图8讲述的实施图象处理的图象处理程序(显示驱动器)。或者在CRT等作为计算机的显示装置发挥作用时，在计算机一侧实施图象处理程序。但最终输出的图象数据，具有的不是CMYK颜色空间，而是RGB颜色空间。
这时，与在通过彩色打印机20产生的打印结果上能够反映图象数据生成时的信息一样，在CRT等显示装置中的显示结果上也能够反映图象数据生成时的摄影信息PI。所以，可以更正确地显示数码相机12生成的图象数据GD。
在所述实施示例中，作为图象文件GF的具体示例，以Exif形式的文件为例进行了讲述。但本发明涉及的图象文件的形式，并不限于此。就是说，只要是包含有关图象数据GD和与图象数据GD相关的曝光校正的信息的图象文件就行。进一步，有关曝光校正的信息，还可以是图象数据的摄影信息PI或旨在更积极地控制图象处理装置的图象处理控制信息。此外，在所述实施示例中使用的图8所示的作为摄影信息PI存放的参数，只不过是个例子而已，存放着符合Exif标准的各种参数。
在所述实施示例中使用的数码相机12、彩色打印机20，归根结底，只不过是个例子而已，其结构不限于各实施示例记述的内容。数码相机12，只要至少具有能够生成所述实施示例涉及的图象文件GF的功能就行。另外，彩色打印机20，只要至少具有能够解析本实施示例涉及的图象文件GF的摄影信息PI，尤其是能够进行反映用户关于明亮度的意图的自动调整图象质量，输出(打印)图象就行。
在所述实施示例中，以图象数据GD和摄影信息PI包含在同一个图象文件GF中为例进行了讲述。但图象数据GD和摄影信息PI未必非要包含在同一个图象文件内。就是说，图象数据GD和摄影信息PI(图象处理控制信息)既可以互相关联，例如，生成将图象数据GD和摄影信息PI(图象处理控制信息)关联的关联数据，也可以将1个或者多个图象数据GD和摄影信息PI分别存放在独立的文件中，在处理图象数据GD之际参照相关的摄影信息PI。因为这时，在利用摄影信息PI进行图象处理的那个时刻，图象数据及摄影信息PI成为一体不可分的关系，与存放在同一文件中时实质上发挥着同样的功能。进而，还包括存放在CD-ROM、CD-R、DVD-ROM、DVD-RAM等光盘介质中的动画图象文件。
以上，根据若干实施示例，讲述了本发明涉及的图象处理装置。但上述发明的实施方式，是为了便于理解本发明而列举的，并非限定本发明。毫无疑问，本发明可以在不超出其主旨及权利要求的范围内，进行变更、改良，在本发明中包含其等同物。
权利要求
1.一种图象处理装置，其特征在于，是使用图象数据和对该图象数据而言的的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理装置，包括使用成为有关明亮度的图象质量调整的基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度校正量的校正量决定组件；随着所述曝光校正量的增大，而使所述明亮度校正量减小的校正量修正组件；以及应用所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度的图象质量调整组件。
2.如权利要求1所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，使与未达到所定的曝光校正量的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度，和与所定的曝光校正量以上的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度不同。
3.如权利要求1所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，使所述明亮度校正量减少的比例随着所述曝光校正量的增大而减小。
4.如权利要求2所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，使所述明亮度校正量随着所述曝光校正量的增大而等比级数地减小。
5.如权利要求4所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述明亮度校正量。
6.如权利要求5所述的图象处理装置，其特征在于还具有解析所述图象数据，取得表示有关所述图象数据的明亮度的特性的明亮度特性值的明亮度特性值取得组件，所述校正量决定组件，决定所述明亮度校正量，以便减小所述明亮度基准值与所述取得的明亮度特性值的偏差。
7.如权利要求5所述的图象处理装置，其特征在于还具有输入对所述图象数据而言的明亮度校正的倾向的输入组件，所述校正量决定组件，根据输入的明亮度校正的倾向，决定所述图象数据的明亮度校正量。
8.如权利要求6或7中任一项所述的图象处理装置，其特征在于还具有使用经所述明亮度调整的图象数据，输出图象的图象输出组件。
9.如权利要求1～8任一项所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，考虑对比度校正前后的亮度差后修正所述明亮度校正量；所述图象数据和所述曝光校正量，存放在同一个文件内。
10.一种图象处理装置，是使用图象数据和对该图象数据实施的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理装置；其特征在于，包括解析所述图象数据，取得表示所述图象数据的明亮度有关特性的明亮度特性值的明亮度特性值取得组件；减少成为明亮度涉及的图象质量调整的基准的明亮度基准值与所述取得的明亮度特性值之间的偏差的图象质量调整组件；以及根据所述曝光校正的信息，随着对所述图象数据实施的曝光校正的力度的增大，减小所述偏差的减少程度的偏差减少量调整组件。
11.如权利要求10所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，使与未达到所定的曝光校正量的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度，和与所定的曝光校正量以上的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度不同。
12.如权利要求10所述的图象处理装置，其特征在于所述校正量修正组件，使所述明亮度校正量减少的比例随着所述曝光校正量的增大而减小。
13.如权利要求12所述的图象处理装置，其特征在于所述偏差减少的程度，利用所述偏差减少量调整组件等比级数地减小。
14.如权利要求10～13任一项所述的图象处理装置，其特征在于所述图象数据和所述曝光校正量的信息，存放在同一个文件内。
15.一种图象处理方法，是使用图象数据和对该图象数据实施的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理方法，其特征在于使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度校正量；随着所述曝光校正量的增大，而修正所述明亮度校正量，使之减小；应用经所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度。
16.如权利要求15所述的图象处理方法，其特征在于在所述明亮度校正量的修正中，使与未达到所定的曝光校正量的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度，和与所定的曝光校正量以上的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度不同。
17.如权利要求15所述的图象处理方法，其特征在于所述明亮度校正量减少的比例，随着所述曝光校正量的增大而减小。
18.如权利要求17所述的图象处理方法，其特征在于所述明亮度校正量，修正成为等比级数地减小。
19.如权利要求15所述的图象处理方法，其特征在于解析所述图象数据，取得表示所述图象数据的明亮度有关特性的明亮度特性值；决定所述明亮度校正量，以便减少所述明亮度基准值和所述取得的明亮度特性值之间的偏差；用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述决定的明亮度校正量。
20.如权利要求15所述的图象处理方法，其特征在于接受对所述图象数据相对而言的明亮度校正的倾向；根据所述接受的明亮度校正的倾向，决定所述图象数据的明亮度校正量；用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述决定的明亮度校正量。
21.一种计算机可以读取的记录媒体，是记录了使用图象数据和对该图象数据的曝光校正量，对图象数据进行图象处理的图象处理程序的计算机可以读取的记录媒体，所述图象处理程序，通过计算机实现下述功能使用成为有关明亮度的图象质量调整基准的明亮度基准值，决定所述图象数据的明亮度校正量的功能；随着所述曝光校正量的增大，而修正所述明亮度校正量，使之减小的功能；以及应用所述修正过的明亮度校正量，调整所述图象数据的明亮度的功能。
22.如权利要求21所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于校正所述明亮度校正量的功能，使与未达到所定的曝光校正量的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度，和与所定的曝光校正量以上的所述曝光校正量相对而言的所述明亮度校正量的变化的程度不同。
23.如权利要求21所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于所述明亮度校正量减少的比例，随着所述曝光校正量的增大而减小。
24.如权利要求23所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于所述明亮度校正量，修正成为等比级数地减小。
25.如权利要求21所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于还通过计算机实现解析所述图象数据，取得表示所述图象数据的明亮度有关特性的明亮度特性值的功能，决定所述校正量的功能，决定所述明亮度校正量，以便减少所述明亮度基准值和所述取得的明亮度特性值之间的偏差；校正所述明亮度校正量的功能，用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述决定的明亮度校正量。
26.如权利要求21所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于还通过计算机实现输入对所述图象数据相对而言的明亮度校正的倾向的功能，决定所述校正量的功能，根据所述输入的明亮度校正的倾向，决定所述图象数据的明亮度校正量；校正所述明亮度校正量的功能，用将所述曝光校正量作为参数的指数函数除所述决定的明亮度校正量。
27.如权利要求21～26任一项所述的计算机可以读取的记录媒体，其特征在于还通过计算机实现对输出装置输出调整了明亮度的所述图象数据的功能。
28.一种图象处理装置，是对关联附有表示摄影时的摄影条件的摄影信息的图象数据进行图象处理的图象处理装置，其特征在于，包括解析取得的图象数据，取得表示所述图象数据的图象质量的特性的图象质量特性值的图象质量特性值取得组件；根据与所述取得的图象数据相关联的所述摄影信息，检索表示摄影意图的摄影信息的检索组件；减小预先确定的成为图象质量调整的基准的图象质量调整基准值与所述取得的图象质量特性值的偏差，调整所述图象数据的图象质量的图象质量调整组件；以及在能够检测出表示所述摄影意图的摄影信息时，使用表示所述检索的摄影意图的摄影信息，调整所述偏差的减少程度的偏差减少量调整组件。
29.如权利要求28所述的图象处理装置，其特征在于在未能检出表示所述摄影意图的摄影信息时，不根据表示所述摄影意图的摄影信息，调整所述偏差的减少程度。
全文摘要
本发明涉及调整图象数据的明亮度的图象调整技术。在图象数据(GF)包含摄影信息(PI(ExifIFD))时，CPU(231)计算考虑曝光校正量(EV)的修正明亮度校正量(tCurve_Y)。具体地说，修正明亮度校正量(tCurve_Y)，通过对原作(tCurve_Yorg)乘以文档编号H04N1/60GK1640124SQ03804949
公开日2005年7月13日 申请日期2003年7月11日 优先权日2002年7月12日
发明者中见至宏, 早石育央 申请人:精工爱普生株式会社