JP3359709B2

JP3359709B2 - 奥行画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JP3359709B2
Application number: JP23051193A
Authority: JP
Inventors: ワイテーラーロイ; エイモートンロジャー
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 2002-12-24
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: EP0588332A2; EP0588332A3; JPH06194758A; US5973700A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、見掛け上の奥行を有
する画像を最適化するための方法及び装置に関し、特
に、奥行画像における画像「飛越し」（画像ジャンプ）
又はぎこちない動き（「スタッタ」）を最少化するため
の１又は組合わせ技術を用いる方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】見掛け奥行を有する画像は、多数の異な
った手法によって形成され得る。一体化オーバーレイ技
術、レンティキュラー技術及びバリア状膜（柵状膜）
技術を用いて形成された画像では、その画像の観察者の
視点がシフトするので、一般に、画像のシフトいわゆる
画像飛越し又はスタッタ（ぎこちない動き）の問題が生
じる。この問題は、一体化写真又はレンティキュラー写
真の横断面図を示す図１を用いて、幾分かは理解され得
る。異なる撮影視点から撮られた画像１〜４の部分が、
写真媒体１０上に形成されている。これらの部分の画像
は、正の屈折率を有し連続する複数の円筒又は球面状の
屈折表面で１つの表面が形成されたフェイスプレート
（オーバーレイ）１２によって、視野空間内に投影され
る。屈折表面の曲率及びフェイスプレート厚さは、実質
的にこのフェイスプレート厚さに等しいレンズ焦点距離
を得るための設計に基づき、予め決定されている。この
ためフェイスプレートの後側表面で一致する画像は、反
対側の無限遠共役点に投影されることになる。湾曲表面
とフェイスプレート部材との組合せは、レンズ又はレン
ズレットとして構築でき、またそれらの全体集合は、レ
ンズ又はレンズレットのアレイとして構築できる。平行
円筒として形成されたレンズレットの特別な場合では、
レンズレットは、通常、レンティクルと呼ばれ、そのレ
ンティクキュラー写真の場合、各レンズ１４下に配置さ
れた基板１０上の画像１〜４は、オリジナル写真（又は
撮られた画像）の薄い線状スライスであり、またレンズ
１４は円筒状である。一体化写真の場合、基板１０上の
画像１〜４は、オリジナル写真の円形部分であり、また
レンズ１４は球面状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】基板１０上に形成され
た画像１〜４は、オリジナル画像の別個の不連続部分で
あるから、観察者の視点が視点１から視点２へと移動す
るとき、画像間でシフトまたは飛越しが生じる。この急
激シフトによりその写真はリアル性が低下してしまう。

【０００４】飛越しの問題は、実際のシーン（光景）中
の複数の被写体が、大きな距離で奥行方向に離れている
場合に顕著になる。この問題は更に、図２において強調
して図示されており、図において、２つのカメラ２０及
び２２（或いは、複レンズを備えた単一カメラ）によっ
て撮られた２つの被写体が、２つの画像２４及び２６を
形成する。これら２つの画像２４及び２６の間で、前景
の被写体１６の位置が、右方に距離ｄ１だけ移動又は変
位するだけでなく、後景の被写体１８の位置が、異なる
距離ｄ２だけ変位する。観察者が、写真上のレンティキ
ュラー又は一体フェイスプレートを介してこれらの画像
を見ており、そして被写体１６、例えば人を注視するな
らば、視野が画像２４及び２６間で移るときに、その人
の背後にある木等の被写体１８には大きな視覚的変位又
はシフトが生じてしまう。すなわち、画像飛越し又はス
タッタとは、奥行きのある被写体について、観察者の視
野が移るときに生ずる視覚的変位である。注視点又は焦
点の背後で一定距離にある被写体のこのようなシフトに
より、写真はリアル性が低下する。

【０００５】複数の画像を撮り、そして奥行画像を生成
するための従来のシステムは、代表的には光学撮影シス
テム（カメラ）と、光学印刷システム（特殊ミラーを備
えた引伸機）と、を用いていた。かかるシステムでは、
画像又は画像の一部分を相対的に移動させることができ
ず、また実際に撮られた画像間に画像を生成することが
できなかった。即ち、従来の光学的に基礎をおいたシス
テムでは、画像の飛越し又はスタッタの問題を解決する
ことができなかった。

【０００６】本発明の目的は、奥行画像における画像の
飛越し又はスタッタを減少することにある。

【０００７】本発明の目的はまた、一体化写真，バリア
型写真又はレンティキュラー写真の写実性を改善するこ
とにある。

【０００８】本発明の目的はまた、視野又は角度的解像
度を改善することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の各目的
は、画像の飛越し又はスタッタを減少するために、種々
の異なる方法を単独で又はその組合せで用いることによ
って達成され得る。

【００１０】オリジナル画像が撮られる画像平面は、前
景被写体及び後景被写体の間に、又は１つの被写体上
に、設定される任意の回転点（回転中心）のまわりに、
機械的に又は電気的に回転され得る。これは、視野の中
心に配置された回転点を維持し、シーンにおける被写体
が、相対的に視点から視点へと移動するように見える距
離を減少させる。

【００１１】観察される画像数は、挿入によって、オリ
ジナル画像セットよりも増加する。これは、視点数を増
加させると共に、視点から視点への際におけるその画像
中の被写体の変位を減少させる。視点に対応する視野角
は小さくなり、その対応視野角内の画像及び視点数は、
挿入によって増加され得る。対応視野角の減少は、その
視野角内の全体的な飛越し量を減少させ、一方、対応視
野角度内の視点数の増加は、視点から視点への変位を減
少させる。

【００１２】オリジナル画像の焦点深度は、飛越す複数
の画像及びその飛越しの変位を特定し、そして、関心領
域の外側のそれらの画像をかすませることによって、電
気的に変更され得る。後景における画像の飛越しは、そ
の画像が合焦位置にないから、分散は少なくなる。オリ
ジナル画像は、画像平面をそのシーンの被写体から更に
後退させるように処理される。

【００１３】これは、カメラをそのオリジナルシーンか
ら更に後退させることと機械的に対応しており、そして
視野像間の変位を減少させる。ここで、視野像とは、視
野内で捕らえられるあるいは存在するイメージ、画像を
さす。なお、挿入法（内挿法）及び対応視野角減少法の
双方において、もし写真が転移され又は転換されれば見
えてくる左右の目の視野の間に普通に存在べき幾つかの
画像は、除外され得る。

【００１４】左右の目の視野内に残存する画像数は、挿
入によって増加され得る。これは、その写真の好適な視
野角を制約するが、奥行解像度を向上する。

【００１５】画像の最高細部領域又は関心領域が特定さ
れ、その画像は、最高細部領域のまわりに回転するよう
に処理される。最高関心領域は、撮影の際に低いｆ絞り
のレンズで、その最高関心領域上に合焦することによっ
て、最高細部領域内に形成され得る。最高細部領域に関
する回転により、実質的に最高細部領域の飛越しを減少
させる。認識された最高細部領域で、オリジナル画像
は、その画像を線形的に変位させるために処理され、最
高細部領域の変位が最少化される。オリジナル画像が観
察され、そして各画像内の任意整列点が認識される。視
野は、線形的又は他の変形によってその整列点を視野か
ら視野へ整列させるように処理される。特定点の整列
は、奥行画像内のその点の飛越しを実質的にゼロに減少
させ、そして対応的に背景被写体の飛越しを減少させ
る。

【００１６】

【実施例】本発明は、レンティキュラー写真のような観
察された奥行画像を形成する点に関して記述されるが、
本発明はまた、表示画面上に配置されたレンティキュラ
ー，バリア状膜及び一体化オーバーレイを備えた陰極線
管ディスプレイと同様に、一体化写真及びバリア状膜写
真に対しても適用するものである。

【００１７】奥行画像は、一般に、画像セグメントのレ
ンティキュラー表示又は一体化オーバーレイ表示又はバ
リア状膜表示であり、そのセグメントは、観察者によっ
て立体視が行われるように、その表示に相対的な観察者
の位置で変化する。観察者の頭部が移動され、そのシー
ンの付加的な立体視野が可視的になるように、画像セグ
メントが記録されれば、奥行画像の写実性は増加され
る。

【００１８】改善された解像度の奥行画像を形成するた
めに本発明によって用いられる代表的なハードウェア
が、図３に示されており、３つの構成要素、即ち画像記
録システム４０，画像処理システム４２及び画像形成シ
ステム４４を有している。画像記録システムは、治具に
配列された複数のカメラ，治具の異なる位置に移動可能
な単一カメラ或いは異なる視野を記録するための複数の
アパーチャを有する定位置に設けた単一カメラであって
よい。そのカメラが電子的なものでなければ、この記録
システムはまた、そのカメラによって形成されたネガフ
ィルムを走査するための画像スキャナを含み、そしてそ
のネガ画像を、画像処理システム４２に対して提供され
る電子画像に変換する。代表的なスキャナとしては、イ
ーストマンコダック社から入手可能な３５ｍｍ写真ＣＤ
フィルムスキャナである。この画像記録システムは、撮
影されている被写体の複数の撮影視野を記録するための
高解像度電子カメラを設けることにより、そのフィルム
をデジタル変換にバイパスさせることになる。画像がデ
ジタル化されると、その画像は、例えばデジタル・イク
ィップメントコーポレーションから入手可能なＶＡＸ４
０００の如き画像処理に適合可能なコンピュータによっ
て、後述される処理に従って処理される。この処理され
た画像が形成されると、それは、イーストマンコダック
社製のＬＶＴモデル１６２０Ｂ又は関連するマニコ氏の
出願（米国番号０７／８２４，８２４号、以下同じ）に
記述されているような印刷システムの如きライト値フィ
ルム書込装置を含み得る画像形成システム４４によって
再形成される。上記のマニコ氏の出願や関連するテーラ
ー氏等の出願（米国番号０７／７２２，７１３号、以下
同じ）は、複数写真を撮り、レンティキュラー画像を生
成し、そしてそれらの画像を適切な媒体上に印刷する全
体的システムを記述している。

【００１９】実際の光景画像において、図４に示される
ように、目，カメラ又は電子センサの如きイメージャー
（撮像体）の位置は、Ｘ方向に水平移動することによっ
て変化し、そして、そのイメージャーが一定の注視角度
を維持している（即ち、そのイメージャーは、無限遠の
同一点を指している）ので、そのイメージャーに対して
無限遠よりも接近しているシーンの要素は、それぞれの
要素までの奥行距離によって、分割された１つの視野像
から次の視野像までの距離に対応する距離だけ、比例的
にシフトするように見える。それぞれの要素を反対方向
に水平に移動する場合にも、これと同様の見え方とな
る。

【００２０】イメージャーとしての目の場合を考える
と、観察者は、かかる視界変化を、その頭部を横方向に
動かしたときにのように、当然のこととして受け取る。
これは実際、立体視を除いた奥行知覚作用に対する視覚
刺激の１つとして認識される。例えば、位置５０におけ
るイメージャーで中心視軸５２を観察し、そして視点５
４まで距離ｘ１だけ移動し、更に（視軸５２と平行であ
る）視軸５６に沿って観察すると、無限遠よりもそのイ
メージャーに実質的に接近した位置のイメージャーの前
にあるシーンの全ての点は、それらのそれぞれの奥行平
面で距離ｘ１だけシフトしたように見える。しかしなが
ら、そのイメージャーから無限遠又は極めて離れている
点は、Ｘ方向に移動したようには見えない。

【００２１】同様に、イメージャーが視点５４から位置
５８へと位置５０からの距離ｘ２だけ移動し、視軸６０
（これは、視軸５２と平行であるが）に沿って観察する
と、そのシーンの全ての要素は、無限遠にある要素を除
いてそれらの奥行平面で距離ｘ２だけ水平に移動したよ
うに見える。目又はカメラによって撮られた３つの視野
は、無限遠にある点を除いて、距離ｘ１及びｘ２だけそ
の視界の全ての被写体のそれぞれ変位を示すことにな
る。

【００２２】かかる移動では視軸５２，５６及び６０は
平行であり、そのイメージャー（目又はカメラ）は、無
限遠にある点のまわり回転しているように考えられ得
る。位置５０，５４及び５８は、単一フィルム片上に隣
接画像を投影する３つのカメラの治具又は複数アパーチ
ャを備えた単一カメラで見えるように、奥行又はＺ次元
にについて整列される。図４は、そのカメラ又はカメラ
のアパーチャが位置５０，５４及び５８に配設される場
合、通常の奥行画像撮影技術を示している。代表的に
は、ニシカＮ８０００，３５ｍｍのようなカメラでは、
１８ｍｍの４つレンズの各々は分離している。

【００２３】シーンはまた、無限遠よりも接近した点の
まわりに回転することによって、観察又は撮影され得
る、そして図５は、観察位置７２から距離ｚ１の点のま
わりに回転が行われる３つの視野に対する観察状態を示
している。目又はカメラの観察位置、即ち観察位置７
０，７２及び７４において、視軸は、経路７８，８０及
び８２に沿ってそれぞれ点７６に対向される。この場
合、観察者又はカメラは、観察位置７２から距離ｚ１の
点７６のまわりに回転しているように考えられ得る。

【００２４】ウィンド又は参照フレームは、その被写体
の全ての視野像に対して最高関心領域上の点を固定・保
持しておくことによって確立される。この点は、収束点
７６と一致している。

【００２５】図４又は図５に示される技術を用いて撮影
された連続視野像は、関連出願に記述されているよう
に、レンティキュラー技術を使って奥行画像を生成する
ために用いられる。角度ａ１及び角度ａ２（図５）が個
々の視野の間で小さければ、視野５０及び７０と、５４
及び７２と、５８及び７４は、その観察者に対して実質
的な奥行認識感を与えることになる。角度ａ１及び角度
ａ２が小さければ、ｚ１が視野間の変位距離ｘ１及びｘ
２よりも大きい、という簡単な説明がつく。ｚ１が視
野間の変位距離と同等か又は小さければ、観察者は、画
像がその観察者の前で回転されている一方、他の技術と
同一でないという感覚を抱き、更に強い奥行感を受け、
そして付加的にａ１及びａ２がより大きくなる。

【００２６】この点に対して、観察形態における軸の配
置方向が検討された。ここでシーン全体を考える。図６
に示されるように与えられた視野９０は、その視野に対
する視軸の位置に対応して点９２を有しているものとす
る。この視軸は、視野の（写真撮影者によって決定され
るような）任意の中心点及び画像焦点面の中心の対応位
置を通過するラインである。即ち視軸は、撮影カメラ画
像記録平面に直交し、奥行画像の与えられた立体視野に
対するその撮影カメラレンズシステムの中心点付近を通
過する空間におけるラインである。立体視野は、奥行画
像を生成するために用いられる与えられたシーンの連続
画像の１つである。そのシーンの撮影カメラの相対位置
は、撮影レンズの後側中心点のまわりの回転及び／又は
同一シーンを観察するときにその観察者の目を含む架空
の平面において極左位置から極右位置への数学的に想定
可能な増分ステップの横移動に関して、次第に変化され
る。これは必ずしも必要な場合ではないが、簡単化のた
めに、点９２が図６に示される視野の中心にあるものと
仮定する。その視野の左右の縁部９８及び１００は、軸
点９２の両側において、全視野のうち視野角ｂ１だけ角
度で変位される。またそのｂ１がａ１（図５）よりも大
きく、従って各視野が図４又は図５に示されるいずれの
条件下で撮影又は撮られるものと仮定しても、中心領域
のなか、あるいは少なくとも破線９４及び９６によって
示されるｂ１−ａ１の視野角領域に亘っては、同一の情
報が見える。かくして、角度ｂ１が、そのシーンの関心
全領域を含むのに十分に大きく形成されれば、図４及び
図５の双方の撮影条件において同一の情報が見える。

【００２７】更に、図４において収集されたデータと図
５において収集されたデータは、中心視軸を移動させ、
回転度合の変化を補正することによって、簡単に等しく
され得る。例えば、図４に示されるようなカメラ視界幾
何学的配列で写真が撮られ、そしてカメラ視界幾何が図
４に示されたように、その視野が如何に見えるかを決定
することが好ましいならば、その所望の回転点の位置を
画定する点ｚ１は、（図４の）距離ｘ１及びｘ２と関
連して用いられ、それぞれ（図５の）角度ａ１及びａ２
を算出する。画像焦点面７０，７２及び７４が、視軸７
８，８０及び８２とそれぞれ直交するから、これらの焦
点面はまた、その視軸の回転に等しい角度回転を表し、
図４に示されるようにこれらの焦点面にある写真要素の
位置は、それらが三角法計算によって図５において見え
る位置に変換され得る。この技術により、与えられたシ
ーンに対して、１つの視野は、図４及び図５の５６及び
７２によってそれぞれ表されるように変形された後に、
同一で変化がないままであり、５０及び５８に示される
他の視野は、視野７０及び７４とそれぞれ等価になるこ
とが保証される。この経路を変位させる方法によって、
ｂ１が十分に大きく形成されれば、各状態毎に等価なデ
ータが収集される。第１次のオーダーでいえば、経路を
変位させることでよいが、その副次的効果として、拡大
率が変化し、レンズ歪曲の可能性に起因する視野の僅か
な歪みを生じさせるが、これらの歪みは必要ならば補正
され得る。この副次的効果が重要ではない理由は、ｘが
僅かなインチ長さ或いはそれより小さいのに対して、ｚ
がフィートで計測されるからである。

【００２８】観察者に対して、図４とは反対に図５にお
いて配向された写真視界を提供する結果は、図２を図７
と比較することによって明らかにされる。図１は、画像
が、図４の平行視軸技術を用いて撮られる場合、視点１
及び２間の被写体１６及び１８の変位を示している。前
述のようにシーンにおける被写体の飛越し又は変位は大
きく、そして相対的飛越し又は変位もまた、大きい。図
７は、図５の変換視軸技術を用いて撮られた同一シーン
を示している。明らかなように、図２における被写体１
８の変位距離ｄ２は、図２における変位距離ｄ３よりも
大きい。即ち、飛越しは小さくなっている。被写体１６
に対して、変位距離ｄ１及びｄ４を比較した場合にも同
様のことが言える。

【００２９】図７の画像は、その画像平面を被写体１６
及び１８の間に配置された任意点のまわりに回転させる
ことによって撮影される。被写体の１つが、回転又は視
軸収束点１００として用いられれば、その被写体の飛越
しはゼロとなるが、その画像は回転し、その他の被写体
の飛越しは増加することになる。図５又は図７の収束視
軸法を用いて画像が撮られ、レンティキュラー印刷とし
て印刷される場合には、飛越しの減少が維持されるであ
ろう。この印刷は、被写体回転の様相である基本的効果
を提示するが、これは、一般には使用者が、実シーンを
観察する場合にその頭部を移動するときに起こり得る効
果である。

【００３０】画像視軸が任意点に又は関心点に収束する
画像撮影システムは、上記の論証のようにレンティキュ
ラー写真における飛越し量を減少する。かかるシステム
は、当業者において、多アパーチャカメラの収束点を固
定し、そのカメラ内のフィルムをレンズ軸に直交するよ
うに整列させることによって構成され得る。当業者にお
いて、複数カメラに対して角度位置決めハーネスを備え
た治具を形成するために、専用のシステムが構成され、
その複数カメラは単一の収束点にセットされる。通常の
スイングバックカメラがまた用いられ、フィルムを保持
するそのスイングバックが、収束点へのラインに対して
直交して配向される。この点は、シーン内の関連する点
又は任意点であり、写真撮影者によって選定されること
になる。

【００３１】図８の処理によって示されるように、画像
は、先ず上述した収束視軸カメラ機構を用いて、撮影さ
れる（１０２）。その撮影された画像は、前述した関連
するテーラー氏等の出願、マニコ氏の出願、及びフォー
ゲル氏の出願（米国番号０７／８２３，７２３号）に記
述された従来技術を用いてレンティキュラー処理され
（１０３）、減少した飛越し量のレンティキュラー写真
が形成される（１０４）。

【００３２】しかしながら被写体シーンの撮影時に、ど
の収束点が、最も効果的な奥行印刷を生成するのかを正
確に想定することが困難な場合がある。選択的に、図９
に示されるように、図４の平行視軸技術を用いて画像が
撮影されるならば（１０５）、視野５０，５４及び５８
は、前述のようにコンピュータを用いて処理され、経路
をコンピュータ演算でシフトすることによって、収束視
軸を有する視野７０，７２及び７４に変換されるが（１
０６）、更に必要ならば前述した副次的効果の補正を行
う。この変形は、例えば、参照までに含まれるレイ氏に
よる応用写真光学；フォーカルプレスロンドン，４４８
〜４５０頁（１９８８年）に記載の従来技術としての等
式を用いて行われ得る。

【００３３】変形された画像が得られると、関連出願で
説明されたレンティキュラー処理が行われ（１０７）、
レンティキュラー写真が形成される（１０８）。関連す
るテーラー氏等，フォーゲル氏の出願に記述されている
ような従来技術の補間による挿入（内挿）法によって、
オリジナル撮影視野像又は収束視野像の間に付加的な視
野像が生成されるならば、収束された視野像の各々の視
軸を同一収束点に調整する。

【００３４】ここで、奥行画像プリントの如き表示上に
おける収束視軸の考案の結果に戻ってみる。図１０に示
されるように、写真又はＣＲＴ等の如き平表面１１０か
らの奥行画像の表示は、異なる位置及び同一角度におけ
る又は異なる角度における原理的表示軸を有する多数の
視野として考えられる。奥行画像においては、記録され
た画像セグメントの中心からその画像を投影するレンテ
ィクル又はレンズレットの後側中心点へ引かれたライン
は、そのレンティクル−空気表面において、スネル法則
によって決定される量だけ新たなラインへ屈折される。
この新たなラインは、その記録された画像セグメントに
対する原理的表示軸である。奥行画像が、延設された円
筒状の光学表面を有するレンティキュラー型のものであ
れば、記録された画像セグメントラインの中心から引か
れたラインのセットは、屈折ラインのセットのように、
１つの平面を描くことになる。従って、表示軸角度は、
そのレンティクルの軸に対して直交する平面において測
定される必要がある。かくして、図１０において同一の
点１１８に指向する視軸を備えた３つの視野１１２，１
１４及び１１６が存在し、簡単化のために、それらは対
称、即ち角度ｃ１は角度ｃ２と等しいと仮定する。中心
視界表示視野１１４は、その表示の平表面１１０対して
垂直又は直交する必要はないが、簡単化のためにそのよ
うに図示されている。中心視界表示視野は、角度的な表
示範囲の中央部に位置する観察者の片方の目に対して可
視化される奥行画像の立体視野である。いずれの視野の
レンティクル・表示軸も、軸１１４のように表面１１０
対して直交し、又は１１２及び１１６によって示される
ように表面１１０対して一定角度になり得る。好適な奥
行画像においては、３つ以上の視野がある（それ以下で
あってもよい）が、この説明では簡単化のために３つの
視野を考えるものとする。原理的表示軸１１２，１１４
及び１１６は３つの視野又は視点１１８，１２０及び１
２２に対応し、各視点のシーンの他の部分は、その軸の
いずれかに平行或いは平行でない光線に対応し得る。か
くして、例えば図１０に示される表示では、３つの視野
又は視点１１８，１２０及び１２２に対する原理的表示
軸はまた、他の光学的光線を形成する。

【００３５】例えば、図１１に示されるように、原理的
表示軸１１２を備えた視野１はまた、奥行画像に沿って
異なる位置から射出し、視点１３４において収束する光
線１３０及び１３２を有している。視野２は、それぞれ
が点１４８に収束する点１４２から射出する光線１４０
と点１４６から射出する光線１４４を有する原理的表示
軸１１４を備えている。同様に、視野２は、点１４２か
らの光線１５２と点１４６からの光線１５４を用いて、
点１５０において収束する。視点１３４，１４８及び１
５０は、共通平面にある必要はないことに留意する。点
１４２及び１４６は、点１１８から距離ｘ３及びｘ４だ
けそれぞれ変位されている。視野１は、光線１３０，１
１２及び１３２に対して応答的であり且つそれらを含
み、また視野２は、光線１４０，１１４及び１４４に対
して、そして視野３は、光線１５２，１１６及び１５４
に対してそのようになっているが、各視野における光線
は、目によって完全シーン内へ結合される。点１３４，
１４８及び１５０は、共通平面にあってもよく又はそう
である必要はない。

【００３６】観察者がシーンを観察するとき、その観察
者は、実際、図４に示されるような同一撮影状態下でそ
のシーンを観察していると想定する。このことは、図１
２に図解的に示されているが、シーン１７０は、実際、
ライン１８４に沿う一連の位置１７２〜１８２において
その観察者によって観察される。観察者にライン１８４
におけるシーンを観察させることは、目／脳が極めて高
い精度でかかる移動に適応し又は補正するから、弧１９
０の中心に芯合わせされた被写体のまわりを見ることに
ついてのよい第１次近似となる。例えば、物のサイズが
対応角度によって画定されるように、一定変化する空間
を横切って観察者が移動する場合、目／脳がその変化を
補正するので、観察者は、そのサイズが正しいものであ
ると分かる。同様に、利用可能な観察目印に基づいて、
レンティキュラー写真の如き奥行画像が観察者によって
観察される場合、大きさ及び視野角度に関して同様な補
正作用が行われ、歪み及び歪曲のような副次的効果は、
それらが最初に現れる程には重要でなくなる。

【００３７】選択的に、図１２にまた示されるように、
観察者が、直線でないライン１９０に沿って例えば観察
位置１９２〜１９８でシーンを観察しているモデルを考
えてみる。これらの観察位置はまた、観察者に対しては
望ましいものである。それらは、シーンのまわりの観察
者移動、又はその観察者の前でのシーン回転に対応す
る。各状態（ライン１８４又は１９０）は、十分な情報
を含んでおり、観察者に対して著しい歪曲を生じさせる
ことはなく、これにより知覚的にそのシーンの奥行又は
３次元知覚を抱く。例えば、図１３に示す平面２１０に
含まれる平面的シーンについて、図１１において記述さ
れた一連の視野で再形成することを考えると、その一連
の視野が、直線上でなく弱い弧の上にある場合がある。
図１３でその一連の視野を視野１７２〜１８２として示
したが、それは直線１８４（図１２）上には含まれず寧
ろ第１次近似として曲線２１２上に含まれる。この場合
に起こるシーンラインの歪曲は、それが適度に穏やかな
もので形成されていれば、観察者において、事実に対す
る正確性（忠実度）について著しい消失感を惹起させる
ものではない。同様にして考えると、湾曲したライン１
９０に沿った視野（図１２）も、適当な曲率の他の曲線
に沿わせ、又は真っ直ぐな線に沿わせて、忠実度を損な
うことなく再形成することができる。こうして、３次元
又は奥行画像システムの設計者は、画像を組み立てる際
に、視野のいくつかのラインに沿って画像を収集する自
由度を有し、もしそれらが異なる視野のラインに沿って
観察された画像であっても、第１次近似としては忠実度
を損なうことなく再形成し得る。

【００３８】この自由度が存在すれば、３次元システム
の設計者が、３次元シーンの最も有益な再形成を行うた
めに利用する光学的規準は、更に以下に説明される。１
つの規準は、既に説明され、詳述されたように、画像を
撮るために用いられる視軸とその画像を再形成するため
に用いられる原理的表示軸との間の角度である。別の規
準は、画像飛越し効果を最少化するための視野の角度的
な解像度であり、それについては以下に詳細に説明す
る。

【００３９】多くの３次元観察システムでは、既に参照
されたように３次元感覚は、一般には水平方向に変位さ
れ、そしてまた前述のように同一状態が適用される垂直
方向にも変位される視野像のセットを組み立てることに
より生成される。観察者がそのシーンを観察するとき、
その観察者は、実際、種々の視野像を見ており、それら
は、その観察者が、再形成されているそのシーンの３次
元的モデルを感覚的に組み立てるのを可能にする。３次
元に対して種々の目印がある。その１つは、勿論、両眼
によって見られた異なる視野像である。これには、２つ
の視野像のみが必要になるが、通常、両眼鏡又は２つの
視野の方向に両眼を適正に向けることが必要である。も
う１つのアプローチ（そしてこれは、好適なアプローチ
である）は、複数の視野像を用いることであり、特定の
頭部位置において、各目は異なる視野像を見るが、頭部
が移動するときに、各目によって見られる異なる視野像
が連動しつつ同期して変化するので、シーンは１つの視
野像から次の視野像へと平滑に見える。これは、確かに
２つ以上の視野像を必要とし、そしてオリジナルシーン
において存在するような見回し自由感を与えるために
は、一般には多数の視野像を必要とする。画像飛越し
は、観察者が１つの視野から別の視野に変わるとき、そ
の観察者に見える顕著な画像の変位、すなわち視覚的変
位である。これは、勿論、シーン内の被写体の縁部で、
又はそれによって最も可視化される。各被写体の縁部の
先鋭であり、また視野から視野へかなり変位すれば、そ
のときの飛越し効果は、最も際立ったものとなる。確か
にシーンの写実性の重要な局面は、この飛越しを最少化
することである。飛越しを最少化する１つの方法は、１
つの視野から次の視野へ移るときに、同一縁部を整列点
としたときの整列のシフトを最少化することである。

【００４０】上記整列のシフトを最小化する１つのアプ
ローチは、全ての視野像を同一化することであり、この
とき観察者は各視野から同一物を見るので、１つの視野
から次の視野へ移っても何ら付加的な情報が存在しな
い。したがって、整列点の間で変位のない完全整列及び
視覚的変位のないゼロ飛越しの結果となり、これは奥行
情報なしの画像に対応する。

【００４１】もう１つのアプローチでは、視野間の変移
を最小化する。これは、図４及び図５の場合において距
離ｘ１及びｘ２並び角度ａ１及びａ２を小さくすること
に対応する。事実、距離ｘ１及びｘ２又は角度ａ１及び
ａ２が減少されると、これにより、図１１〜図１３の観
察状況において、同等の視野像を見るときに視野から視
野への被写体の縁部の変位は、その観察者が全体のオリ
ジナルシーンを見るときに起こるであろう変位よりも小
さくなる。別言すれば、目／脳の結合は、実際のシーン
における場合よりもより小さい変位で３次元シーンを再
構成することができる。そしてこれは、画像飛越しを減
少し、その画像の正確性を改善する。

【００４２】被写体の縁部の変位が、観察距離に比例す
ることは明白であるが、それは、図１４に示される要素
的シーンを検討することによって、幾何学的に極めて容
易に再形成され得る。図１４は、列設された３つの垂直
ポール２４０，２４２及び２４４を含むシーンの平面視
野を示している。シーンが、中心視野の撮影レンズ２４
８から距離ｚの点２４６のまわりに回転する３つの位置
２５０，２４８及び２５２において観察されるものと仮
定する。数学的に簡単化のために、点２４６が垂直ポー
ル２４０，２４２及び２４４が共役平面である。しかし
ながら、その点がポールと共役平面であるという簡単化
が適用されないとしても、ここで説明される原理が適合
するということは直ちに分かるであろう。

【００４３】視野２４８において、観察者は、ポール２
４２及び２４４がポール２４０によって後に隠され、塞
がれるので、単一のポール２４０を見る。全てのポール
２４０，２４２及び２４４が同一の高さ位置にあり、ま
た位置２４８のレンズが、ポール２４０の頂部の下側で
且つそのポール２４０の底部の上側に位置し、これによ
り単一のポール２４０のみが位置２４８から観察される
ものと仮定する。位置２５０において、３つのポール
は、ポール２４４が左端に、またポール２４０が右端に
して観察される。ポール２４０が位置２４８に位置する
レンズから距離ｚ１にあり、またポール２４２がレンズ
２４８から距離ｚ２にあり、そしてポール２４４がレン
ズ２４８から距離ｚ３にあり、更に変位角度がａである
と仮定すると、ポール２４０及び２４２間の見掛け角度
変位（ＡＡＤ）は、等式（１）によって正確に与えられ
る。

【００４４】 AAD=arctan (Z₂-Z(1-cos a))/Zsin a-arctan (Z₁-Z(1-cos a))/Zsin a （１）ここで、次の関係、即ち tan(A-B)=(tan A-tan B)/(1+tan A tan B) （２）又は arctan A-arctan B＝arctan ((A-B)/(1+AB)) を用いると、等式（１）は、次のように簡単化する。

【００４５】 AAD=arctan ((Z₂-Z₁)Zsin a/(Z²sin² a+(Z₁-Z(1-cos a)( Z₂-Z(1-cos a))) （３）更に、ａが小さくて、cos a がほぼ１、sin ² aはほぼ
０に等しいと仮定すると、ａに関して簡単化された等式
が得られる。

【００４６】 AAD=arctan ((Z₂-Z₁)Zsin a/Z₁Z₂) （４）ａが小さいので、更にsin aは、ほぼａとなり、次の式
を得る。

【００４７】 AAD=arctan ((Z₂-Z₁)Z a/Z₁Z₂) （５）これは、角度ａが小さいとき又は距離ｚ２及びｚ１が相
互に接近している場合、１つの視野視界から次のものへ
の変位が小さくなることを示している。したがって、既
に検討した方法に対して、次に述べる３つの１またはそ
れらの組合せを付加し又は代替して行うことによって、
飛越し、すなわち視覚的変位が減少されうる。

【００４８】１．第１は、角度ａ又は距離ｘ１及びｘ２
を減少させることで、これは、２つのアプローチのいず
れかを用いて遂行され得る。つまり、そのシーンの全視
角に亘る視野像数を増加させること、又は視野角内の視
野像をより少なくなるように視野角をより小さくするこ
とである。

【００４９】２．これに替えて第２は、ｚ１及びｚ２間
の距離を減少させることである。これは、全視野距離に
対する比としての写真内の奥行量を減少させることを意
味する。そしてこれは、３次元シーンが、制限された奥
行の範囲をシーン内に有することと対応している。これ
は、焦点深度の制約と極めて類似したものであり、この
場合、焦点はある特定の１点であるが、その焦点の有効
範囲は写真の内部に限定されており、かかる技術は厳格
な写真家にとっては周知の技術である。写真家は、小さ
い焦点深度のカメラを用いて、全ての関連被写体対象を
焦点内に入れてしまい、この技術を駆使してシーンを合
成する。これは例えば、肖像写真において用いられてい
る。

【００５０】３．第３は、かなりの量だけｚ１及びｚ２
を増加することであり、例えばオリジナル値ｚよりｚ１
及びｚ２を増加させる。これは、撮影されたシーンから
充分後退させることと対応する。かくして、前述の第１
から第３により、４つの技術が特定できる。上記第１に
含まれる２つは、ａの値又はｘ１及びｘ２を減少するこ
とを思案しており、また第２の１つは、ｚ１及びｚ２間
の差異を減少し、そして第３の１つは、ｚ１／ｚ及びｚ
２／ｚの絶対比率を減少するものである。次に、これら
の技術について以下にさらに詳細に説明する。

【００５１】角度ａ又は距離ｘ１及びｘ２を減少するた
めの第１の技術は、撮影された視野像間の角度をそのま
まにして、その視野像間の角度の間に視野像又は画像の
数を増加させて最終的なレンティキュラー画像を得る処
理を含むものである。これは、図１５に図式的に示され
ており、またその処理内容が図１６に示されている。第
１の段階２６０では、自然画像２６４，２６６及び２６
８は、収束視軸カメラシステムを用いて撮影され（工程
２６２）、又はその画像は、平行視軸システム（図４）
を用いて撮影される。この平行視軸画像は、前述のよう
に収束視軸画像に変換され得る。必ずしも必要ではない
が、収束視軸画像が次の工程のために形成されることは
好ましい。第２段階２７０では、自然画像２６４，２６
６及び２６８に基づいて、それらの間に合計Ｍ個の中間
画像が挿入により生成される（工程２７２）。挿入には
例えば上記のテーラー氏等の関連出願及びフォーゲル氏
の関連出願に記述されている方法を用いることができ
る。挿入された各画像の視軸は、前述のように収束視軸
画像が用いられるならば、収束のために回転され、レン
ティキュラー写真がプリントされる（工程２７４）。プ
リントには、例えば前述の関連出願で記述されている方
法を用いることができる。観察者（代表的には、開発実
験技術者）は、その写真を見て、画像飛越し、すなわち
視覚的変位が所望程度まで減少されたか否かを評価する
（工程２７６）。否ならば、挿入によって生成された画
像数は、Ｎだけ増加される（工程２７７）。その数は、
種々のレンティキュラーオーバーレイの設計に対して実
験的に容易に決定され得る。第３段階２７８では、かな
りの数の画像が生成され、そして印刷される。実際の視
野像は、第３段階２７８の視野像セットにおいて見える
点に留意する。この画像数を増加するサイクルは、最大
の解像度が得られるまで、即ちレンティクル下の各画像
ラインが単一の印刷画素幅となるまで、続行される。選
択的に、画像数は、各視野の解像度がある満足的な様相
に達するまで増加され、或いは更に最大画像数が、１２
又は２４の値に任意的に限定され得る。かかる任意値が
選定されれば、第２段階２７０では、最大視野像数を生
成し得る。複数のオリジナル画像を形成する専門スタジ
オ等において用いられる代表的なカメラが用いられる場
合、挿入された画像である欠如中間画像を備えた少なく
とも１２個の全体画像は、飛越しを許容レベルまで減少
するために充分である。しかしながら、好適なプリンタ
及び１インチ当たり約５０レンティクルを備えたレンテ
ィキュラー被覆シートを用いて、全２４個の視野像を形
成することが可能である。マニコ氏の関連出願には、更
により多数の画像数を生成することが可能な技術が記述
されている。勿論、印刷及びレンティキュラー技術が進
歩するので、各レンティクル下のより多数の視野像が、
記録媒体の解像度によって限定され得る。飛越しを減少
する際に各目に対する奥行解像度を高めるが、その可能
な観察位置を制限するもう１つのアプローチにおいて、
第２段階２７０で形成された挿入された画像数は、参照
視野２８２，２８４及び２８６，２８８の対を備えた２
セットに分割される。各参照視野像セットは、最終画像
を観察するその人の目の一方と対応する。視野像２６
４，２６６及び２６８は捨てられる。それぞれの参照視
野像の対の間に視野像が生成され、その生成された視野
像は、一方の目に対する最終画像の半分の視野像と他方
の目に対するもう半分の視野像を備えた奥行画像を生成
するために用いられる。

【００５２】角度ａ又は距離ｘ１及びｘ２を減少するた
めの第２の技術は、撮影された視野像間の角度を狭くす
る処理を含む。また、その狭くした視野像間の角度の間
に視野像又は画像数を増加させて最終的なレンティキュ
ラー画像を得る処理を含むものであり、図１７に図式的
に示され、またその処理内容が図１８に示されている。
この方法においては上述した方法と同様に画像が撮られ
る（工程２９８）。その画像は、平行視軸アプローチ
（図４）を用いるならば、好適には収束視軸画像に２９
０，２９２，２９４に変換されるが、この変換は必ずし
も必要ではない。変換が行われる場合には、それは印刷
ファイル構成の直前に行われることになるであろう。工
程２９８において撮影された画像は、工程３００で視野
像又は画像の挿入が行なわれる。参照視野像として撮影
視野像２９０及び２９４を用いて、参照視野像の間に視
野像又は画像が挿入される。挿入された視野像は、工程
２９８において撮影されたオリジナルの視野像２９０及
び２９４と共に配置される。上述したアプローチの場合
のように、レンティキュラー写真が印刷され（工程３０
２）、再観察される。所望程度まで満足的でないならば
（工程３０４）、新たな参照視野像が選定されるが、そ
れは、収束軸システムが用いられるならば、視野像間の
オリジナル角度２ｅよりも小さい変位角度ｄに対応し、
また平行軸システムが用いられるならば、視野像間の距
離２ｇよりも小さい距離ｆが対応する。例えば、４フィ
ートで撮影された視野像間の距離が，１インチから１／
４インチに減少すると、これはスタッタを減少させる。
この変位角度ｄ又は変位ｆ及び対応する参照視野像は、
専門家または意図する観察状況に関連した要素に基づく
いくつかの選定規準に基づいて自動的に選定される。例
えば、広い視野角を要求される販売店頭表示やポスター
は、狭い視野角でも可能なスナップ写真に比べ異なった
制約を負わされる。選定された参照視野像は、複数のオ
リジナル視野像が撮影されるならば、オリジナル撮影視
野像であってよく、又は図１５に示されるような挿入さ
れた画像又は撮影画像及び挿入画像の混合であってよ
い。これらの参照視野像は、挿入（工程３００）や評価
（工程３０４）等の他のサイクルに対して用いられる。
そしてそのサイクルは、満足のいく写真が形成され、又
は前述の限定に達するまで続行される。勿論、写真が、
複数の印刷評価サイクルを通してよりも、不満足である
とは分からないときでも、上記の視野像間の角度を約
１．０度程度の値にまで自動的に減少することは可能で
ある。例えば４つの直列レンズを有し、写真家の中でナ
イムスロカメラ（Nimslo camera）の名で知られるカメ
ラを用いて撮影された３乃至１０フィートの範囲の被写
体を含む代表的シーンは、撮影された視野像間の３／４
インチ程度の変位とそれに対応する１／４度の変位角度
を有する。撮影された視野像間に挿入によって３視野像
が生成される場合、これは、代表的なレンティキュラー
写真の画像飛越しを減少し、かくして１／４度が、画像
飛越しを自動的に減少するための近似角度となる。ガイ
ドラインとして、視野像間の最大変位は、そのシーンを
見る目からの視線がシーンに対して収束する角度の大き
さによって支配される。

【００５３】上記の変位角度を減少させる処理は、各目
のそれぞれに対して行われ、例えば右目の見る画像セッ
トと異なる画像セットを左眼が見るように処理できる。
この処理では、中心視野像の両側の２セットの視野像
は、図１７に示されるような参照視野像３１０，３１２
及び３１４，３１６の対を備えて選定され得る。視野像
２９０及び３１０，３１２及び３１４及び３１６及び２
９４間の視野像は捨てられる。参照視野像の対は、新た
な視野像を挿入するために用いられ、この場合、生成さ
れた新たな視野像の半分は、一方の目に対するものであ
り、そしてもう半分は、他方の目に対するものである。
挿入された視野像は、奥行画像を生成するために用いら
れる。勿論、１又は複数の参照視野像は、必要ならばオ
リジナル視野像であってよい。

【００５４】ここで、ｚ１とｚ２との間の距離を減少さ
せ、又はｚ１及びｚ２の値を減少させるための技術を説
明する。しかし最初に、撮影したものを観察する視軸
と、撮影のときの視軸とが、同一視野像（画像）に対し
て異なる場合に何が起こるのかを示しておく必要があ
る。撮影時にそれに沿ってシーンが置かれる視軸の方向
は、観察時にそれに沿ってシーンが置かれる経路の方向
と必ずしも対応する必要はない。シーンがそれに沿って
観察される経路すなわち観察視軸が、撮影時の経路すな
わち撮影視軸と比較して変化しても、第１近似としては
式（４）及び（５）から分かるように、そのシーンの局
部的内容を変化させない。これは、例えば図１４におけ
るｚ方向の距離の異なる２個のポール間の見込み角度変
位（ＡＡＤ）は、ｚが倍になればａは半分になることか
ら、式（４）及び（５）の両方の式により、ｚの増加に
比較的影響されないからである。従って認識された上記
見込み角度変位を比較的一定に保持する。即ち、ｚが連
続視野像において変化してその視軸又は経路を変化させ
ても、これによりポール間の見込み角度変位を評価でき
るほどには変化させることがない。

【００５５】視野像間の角度の差異は、単純化していえ
ば、２つの視野像が軸上にある軸付状態のときは２つの
視野像の間の奥行の差異の関数である。２つの視野像が
軸上にないいわば偏寄軸状態のときも式は、同一であ
る。副次的効果については、シーンの構成に依存する
が、従来から通常的に用いられている１視野像内の歪曲
の補正、又は視野像から視野像への歪曲の補正を行なう
ことができる。しかしながら、視野像間の角度の差異が
画像飛越しの原因に対する唯一の理由ではない点に留意
する。その他の理由は、関心のある細部領域の奥行方向
の位置に対して著しく離れた点のまわりに、イメージャ
ー又は視野の回転が行われることである。例えば図１９
に示される構成を考えると、この場合、単一ポールが垂
直に観察され、図４に示される撮影された状態が、明確
に再形成されるが、単一のポールのみが存在しており、
視野から視野へのそのポールの角度は、（ｘ３／ｚ４）
として画定される。通常の場合では、図１４に関連して
所与のポールに対する飛越し角度を最少にするために、
回転がそのポールまわりに行われるようにすることだけ
が必要である。

【００５６】撮影状態は、カメラ又は（直線軌跡に沿っ
て移動する）レンズの視軸と平行にとられるが、その視
野の視軸が、写真の関心のある細部部分を通り、その細
部部分を回転中心とする軸であれば、表示状態は飛越し
を最少にするということを幾何学的に意味する。（この
例としては、細部部分が点であるポールがある）勿論、
これは、写真が１つの関心ある細部部分を有している場
合に最もよく作用する。その他に、その写真の関心ある
細部部分が１つの領域であり、その領域の形状が、種々
の画像の撮影処理の間で一定と認識される場合には、そ
の領域に視軸の焦点を合わせることがより最適である。

【００５７】次の問題として、全ての状態に対して最適
であるように変更されるべき視軸間の幾何学的関係がど
うなっているかである。写真家は、カメラの幾何学状態
を変化させる複雑性なしに、写真範囲をとるための性能
を要求する。カメラの幾何学状態を変化させる複雑性を
解消するために、その視野をとるカメラの幾何学性を知
ることによって、いずれかの視軸を提供する画像の視軸
を変更することができる。カメラを移動させるレールの
湾曲の大きさを変更するのと同様に、距離移動又は撮影
点を変調することによって、軌跡に沿った連続画像を撮
影する場合において、その画像の視軸は、シーンの画像
間の相対変位を変調することにより変更され得る。相対
変位は、露光処理の際、又は画像が、その画像を電子的
にシフトすることによる印刷又は表示に先行して、コン
ピュータによって電子的に処理されるシステムによって
変調され得る。

【００５８】図２０は、画像飛越しを最少にする画像処
理の方法を示すブロック図であり、これにより３次元画
像又は奥行画像の画質を改善する。この方法は、完全に
電子的なものであり、フィルム及び走査電子装置を用い
得る。フィルムで撮影し、そしてナイムスロカメラの如
き４つの直列レンズを有するカメラが、４つの立体視野
を撮る（工程３４０）ために用いられ得る。

【００５９】フィルムのロールは展開され、そしてレン
ズ及びＣＣＤから成るスキャナにおいて走査され、これ
により画像の撮影（工程３４０）を完了する。画像は、
そのシーンの全体に亘り、各画像ごとに、従来技術のエ
ッジ検出技術を用いて、かなりの縁部(エッジ)密度を有
する領域に対して、縁部のｘ−ｙ位置を認識する（工程
３４２）ために処理される。ここでは従来技術のエッジ
検出技術として、参照までに含まれるビデオ信号を２進
信号に変換するための閾値回路、アール・アール・エー
・モートン、米国特許第３，７６３，３５７号及び被写
体の量及び物理的パラメータを決定するための方法及び
装置、アール・アール・エー・モートン、米国特許第
３，８０５，０２８号等において説明される通常の縁部
認識処理を用いるが、ｘは、各画像の縁部の水平位置で
あり、またｙは、垂直位置である。これらの各縁部のｘ
−ｙ座標は、（特に、その構造及び形状が、連続視野像
間のシフトよりも大きい）シーンの中における高度に詳
細な情報のある領域（以下高細部領域という）の縁部の
ｚ位置を決定する（工程３４４）ために用いられる。例
えば、上記のフォーゲルによる関連出願には、これに用
いることができる処理が記述されている。高細部領域の
３次元マップは、ｚ位置から構成され（工程３４６）、
これによりカメラシステムによって撮影された３次元空
間内の高細部領域の位置を認識する。この認識は、各視
野像における対応関係を認識するために両方の２次元視
野像を高域フィルタリングによって遂行される。画像の
高細部領域を認識して、次の工程３４８は、観察してい
る視軸を高細部領域３９０のまわりに回転し、その画像
を角度的にｘ方向に移動する。これは図２１に示されて
いるが、この図２１は、複数の撮影視野位置３６０及び
複数の観察視野位置３６２を含む平面図を示し、参照視
野位置３６４を基準として、各撮影視野位置３６０にお
ける線形的角度シフトＳが与えられる。角度シフトＳ
は、図２１と図１４とを比較し、式（４）と同様な式
（６）で与えられる。

【００６０】 S=arctan ((Z_a-Z_b)Zsin a/Z_aZ_b) （６）ここに Z_a は、撮影されたオリジナル画像の高細部領域
３９０と各撮影視野位置との間の撮影経路の距離、Z
_bは、高細部領域３９０の周りに回転した所望の画像に
ついての高細部領域３９０と各観察視野位置との間の観
察経路の距離(回転半径)、そしてａは、複数の撮影視野
位置３６０の中の任意の撮影視野位置について、高細部
領域３９０を見込む変位角度であり、これは、撮影視野
位置が参照視野位置３６４の位置にあるときに変位角度
をゼロとし、参照視野位置３６４の位置から離れるに従
って変位角度が大きくなるように、参照視野位置３６４
との相対関係によって各撮影視野位置ごとに補正され
る。この変位角度のシフトは、式（６）の角度量Ｓだけ
角度的にｘ方向に、画像の各画素の位置を移動する。こ
の移動は、撮影された視野の視界の幅によって限定され
る。この参照視野位置３６４は、他の全ての視野の位置
がそれを基準として参照されるものとして画定される。
次に、高細部領域の中において１つの視野像と他の視野
像との間に前述の挿入技術が用いられてレンティキュラ
ー印刷が行なわれる（工程３５０）。これにより挿入工
程を最少化することができる。この挿入技術によって視
野像又は画像を挿入するときも、挿入される全ての各撮
影視野位置が各観察視野位置に対応する必要がある（観
察視野位置３６２の上に、例えば対応する撮影視野位置
３８０及び３８１が含まれなければならないことを意味
する）点を除いて、図２１に示すと同じように、高細部
領域３９０のまわりの回転と、角度的なｘ方向の移動が
行なわれる。

【００６１】スタッタを減少するための所望の結果をも
たらす別の方法は、通常のスキャナ４２０（図２２）を
用いてフィルム上の視野像を走査し；各画像に対する画
像シフトを形成するためにコンピュータ４２２によって
制御される、通常のフレーム記憶装置４２２において結
果的に生じた視野像を記憶し（工程４３０）（図２
３）；３２ＭｂＲＡＭ及び１６ＭＢディスクを備えた
サンスパーク２（ＳｕｎＳｐａｒｋ２：商品名）の如
き端末上にそれらを表示し；シーンの任意的に選定され
た点（通常、最重要性を有する点である）を手動制御で
認識し（工程４３２及び工程４３４）、そして各視野像
を編集する（工程４３６，工程４３８及び工程４４
０）。編集は、各視野像のその選定された点が一致する
ように水平方向に画像要素をシフトし、その選定された
点の間の距離を最少にして全ての視野像をその点のまわ
りに回転して整列させる。編集された各視野像を結合
し、プリント機で印刷する（工程４４２）。

【００６２】画像を選択的にぼかす方法が、これはまた
スタッタを減少するが、以下に詳細に説明される。この
方法は、（画像順次切替え性能を備えたコダック・プリ
メイアシステムの如き）適用ソフトウェアを実行する工
程を含んでおり、次の工程を実行し手動的に切替え性能
を使うことによって、各視野像間の変位を最小にする視
野像の回転中心と視野像に含まれる各画像との間の距離
である奥行の関数としてのその画像のぼかしを許容する
ものである。

【００６３】１．撮影された視野像を次々に参照することを進める。２．（例えば背景，中間景，前景等の）各領域にて、そ
の領域の各視野像間のシフトを観察することによって視
野像間の変位を決定する。このことは、連続する視野像
の対が整列するように調節したときのｘ方向のシフト量
で決定する。各領域に対して、シフト量は、要求される
エアブラシの直径を画定する。シフト量を求めるために
行った整列をその初期値に復帰する。３．同一半径のエアブラシを用いて、各視野像について
対応する同一箇所をそれぞれエアブラシする。４．次の領域に移動し、この処理を反復する。

【００６４】この説明において、シフトは、視野像にお
ける角度単位で考慮される。実際には勿論、これらのシ
フトは視野像中における実際の画素の変位、即ち特定画
素が移動するに違いない視野像（平面）における距離に
変換される必要がある。もし、視野像が幅Ｗ及び高さＨ
を有しており、その幅にわたる視野角が角度ｉに対応す
るならば、角度シフトｓを物理的シフト（距離）に変換
するための関係は、距離＝Ｗｓ／ｉとなる。

【００６５】本発明の多くの特徴や利点が詳細な説明か
ら明白となり、本発明の思想及び範囲内にある全ての特
徴及び利点を含むように特許請求範囲によって意図され
ている。更に、数値変形及び変更は当業者において簡単
に行われ得るものであり、図示され記述された正にその
構成及び作用にのみ本発明を限定するものではなく、従
って、全ての適合可能な変形や同等物が求められ、本発
明の特許請求範囲内に含まれる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の奥行画像における画像の飛越し又はスタッタを減
少し、レンティキュラー写真等の写実性を改善すること
ができ、更に視野又は角度解像度を改善する等の利点を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】レンティキュラー画像又は一体画像を用い
て、画像を再形成する原理を示す図である。

【図２】画像飛越し又はスタッタの問題を示す図であ
る。

【図３】本発明のハードウェアの構成を示す図であ
る。

【図４】平行視軸システムを示す図である。

【図５】収束視軸システムを示す図である。

【図６】変位角度の減少を示す図である。

【図７】収束視軸システムを用いて、画像飛越しが如
何に形成されるかを示す図である。

【図８】飛越しを減少するための処理を示す図であ
る。

【図９】飛越しを減少するための別の処理を示す図で
ある。

【図１０】視角軸を示す図である。

【図１１】画像部分が如何に視野に結合されるかを示
す図である。

【図１２】観察関係を示す図である。

【図１３】観察関係を示す図である。

【図１４】視野における被写体間の角度的関係を示す
図である。

【図１５】飛越しが視野像を付加することによって如
何に減少されるかを示す図である。

【図１６】飛越しを減少するために用いられる別の処
理を示す図である。

【図１７】飛越しが変位角度の減少によって如何に減
少されるかを示す図である。

【図１８】飛越しを減少するために用いられる別の処
理を示す図である。

【図１９】画像変位を示す図である。

【図２０】飛越しを減少するために用いられる別の処
理を示す図である。

【図２１】図１８の処理に用いられる関係を示す図で
ある。

【図２２】回転中心に画像を整列させることにより、
飛越しを減少する方法を示す図である。

【図２３】回転中心に画像を整列させることにより、
飛越しを減少する方法を示す図である。

【符号の説明】

４０画像記録システム、４２画像処理システム、４
４画像形成システム、５２，５６，６０視軸、７
０，７２，７４位置、７８，８０，８２経路、１１
２，１１４，１１６視野、１３４，１４８，１５０
視点、１４２，１４６点、２４０，２４２，２４４
垂直ポール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−210181（ＪＰ，Ａ) 特公昭45−4906（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭45−20639（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭50−17851（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 35/00 - 35/26 G06T 1/00 G06T 17/40 - 17/50 H04N 13/00 - 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）視軸が収束した複数のイメージャーを用いて、１
つの光景について複数の視野像を撮影する工程と、（ｂ）前記撮影された複数の視野像から、奥行画像を生
成する工程と、（ｃ）撮影された複数の視野像の間に、挿入によって、
複数の視野像を生成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）視軸が並行の複数のイメージャーを用いて、１つ
の光景について複数の視野像を撮影する工程と、（ｂ）前記複数の視野像を、視軸が収束した複数の視野
像に変換する工程と、（ｃ）前記変換された複数の視野像から、奥行画像を生
成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項３】請求項２に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項４】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について、その光景を構成する各視野
像を観察したときに認識できる各視野像の間の変位であ
る実視覚的変位を有する複数の観察視野像を撮影する工
程と、（ｂ）前記撮影された複数の観察視野像から、複数の生
成視野像を生成する工程であって、各生成視野像を見た
ときに認識できる各生成視野像の間の変位である生成視
覚的変位が前記実視覚的変位よりも小さい変位を相互間
にもった複数の生成視野像を生成する工程と、（ｃ）前記生成された視野像から、奥行画像を生成する
工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項５】請求項４に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項６】請求項４に記載の方法において、前記工程（ｂ）は、各目に対応した一対の生成視野像を
生成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について、その光景を構成する各視野
像を観察したときに認識できる各視野像の間の変位であ
る実視覚的変位を有する複数の観察視野像を撮影する工
程と、（ｂ）挿入を用いて、前記撮影された複数の観察視野像
に基づいて、それらの間に、複数の生成視野像を生成す
る工程であって、各生成視野像と各観察視野像とを見た
ときに認識できる各視野像の間の変位である生成視覚的
変位が前記実視覚的変位より小さい変位を相互間にもっ
た複数の生成視野像を生成する工程と、（ｃ）前記生成された視野像から、奥行画像を生成する
工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項７に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項９】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について、その光景を構成する各視野
像を観察したときに認識できる各視野像の間の変位であ
る実視覚的変位を有する複数の観察視野像を撮影する工
程と、（ｂ）挿入によって、前記撮影された複数の観察視野像
の間に、生成視野像を生成する工程であって、前記撮影
された複数の観察視野像の内の１つの参照視野像及び前
記生成視野像とを見たときに認識できる各視野像の間の
変位である生成視覚的変位が前記実視覚的変位よりも小
さい変位を相互的に持った生成視野像を生成する工程
と、（ｃ）前記参照視野像と前記生成視野像との間に、挿入
によって挿入視野像を生成する工程と、（ｄ）前記挿入視野像から奥行画像を生成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項９に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項１１】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について、その光景を構成する各視野
像を観察したときに認識できる各視野像の間の変位であ
る実視覚的変位を有する複数の観察視野像を撮影する工
程と、（ｂ）挿入によって、前記撮影された複数の観察視野像
の間に、複数の生成視野像を生成する工程であって、各
生成視野像を見たときに認識できる各視野像の間の変位
である生成視覚的変位が前記実視覚的変位より小さい変
位を相互間にもった複数の生成視野像を生成する工程
と、（ｃ）挿入によって、前記複数の生成視野像の間に、挿
入視野像を生成する工程と、（ｄ）前記複数の挿入視野像から、奥行画像を生成する
工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１１に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項１３】請求項１１に記載の方法において、前記工程（ｂ）は、各目に対応した一対の生成視野像を
生成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）視軸をもって、１つの光景について複数の視野像
を撮影する工程と、（ｂ）前記複数の視野像の視軸を変更する工程と、（ｃ）前記変更された視軸をもった複数の視野像から、
奥行画像を生成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１５】請求項１３に記載の方法において、前記奥行画像がレンティキュラー写真であることを特徴
とする方法。
【請求項１６】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）視軸をもって、１つの光景について複数の視野像
を撮影する工程と、（ｂ）前記複数の視野像の全体に亘り、視野像のエッジ
検出により、前記光景の中で高度に詳細な情報のある高
細部領域を認識する工程と、（ｃ）前記高細部領域のまわりに前記視軸を回転し、前
記複数の視野像をシフトさせる工程と、（ｄ）前記シフトされた複数の視野像から、奥行画像を
生成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１７】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景の複数の視野像を撮影する工程と、（ｂ）前記各視野像についてその内部で最も詳細な最細
部領域を認識する工程と、（ｃ）前記複数の最細部領域間でそれぞれ変位距離を求
める工程と（ｄ）前記求められた各変位距離の間で、最少変位距離
を求める工程と、（ｅ）前記各視野像をそれぞれ前記最少変位距離だけ変
位させる工程と、（ｆ）前記変位された複数の視野像に対して、奥行画像
を生成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１８】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について複数の視野像を撮影する工程
と、（ｂ）前記光景中の任意に選定された点に対応する前記
各視野像内の各対応点を識別する工程と、（ｃ）前記各対応点を一致させるために、各視野像をシ
フトする工程と、（ｄ）前記シフトされた視野像から、奥行画像を生成す
る工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１９】奥行画像を形成するための方法であっ
て、（ａ）１つの光景について複数の視野像を撮影する工程
と、（ｂ）前記複数の視野像の間の変位を求める工程と、（ｃ）前記変位と同じくらいのエアブラシの直径をもっ
て、前記複数の視野像において対応する同一個所をエア
ブラッシングする工程と、（ｄ）前記エアブラシされた視野像から、奥行画像を生
成する工程と、を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２０】奥行画像を形成するための装置であっ
て、無限遠に対して平行に配向された画像平面を備え、非収
束画像を形成する第１，第２及び第３の画像撮影装置
と、前記非収束画像を収束画像に変換するための手段と、前記収束画像から奥行画像を形成するための手段と、を備えていることを特徴とする装置。