JP2002296114A - Method of capturing spectral reflectivity image, photographing device, and system for capturing spectral reflectivity image - Google Patents
Method of capturing spectral reflectivity image, photographing device, and system for capturing spectral reflectivity imageInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の分光感度帯
域を有する写真感光材料等の感光素子を用いて画像を撮
影し、この撮影した画像から分光反射率画像を取得する
分光反射率画像の取得方法、撮影装置、および分光反射
率画像取得システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectral reflectance image for capturing an image using a photosensitive element such as a photographic photosensitive material having a plurality of spectral sensitivity bands and obtaining a spectral reflectance image from the captured image. The present invention relates to an acquisition method, an imaging device, and a spectral reflectance image acquisition system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日、カラー写真は、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）および青（Ｂ）の光で感光するＲ、Ｇ、Ｂの感光
材料（感光素子）を有するカラー写真用感光フィルムを
用い、被写体の色情報をＲ、ＧおよびＢの３チャンネル
の画像として記録している。しかし、カラー写真では、
被写体の色情報が３色によるため、Ｒ、Ｇ、Ｂの感光材
料の分光感度特性を用いて、撮影された被写体の分光反
射率分布を求めても、分光反射率分布は分光波長帯域に
おいて３点で表現されるに過ぎず、分光反射率分布を正
確に推定することはできない。2. Description of the Related Art Today, color photography involves the use of a photosensitive film for color photography having R, G, B photosensitive materials (photosensitive elements) sensitive to red (R), green (G), and blue (B) light. The color information of the subject is recorded as R, G and B channel images. However, in color photography,
Since the color information of the subject is based on three colors, even if the spectral reflectance distribution of the photographed subject is obtained using the spectral sensitivity characteristics of the R, G, and B photosensitive materials, the spectral reflectance distribution is 3 in the spectral wavelength band. It is simply represented by points, and the spectral reflectance distribution cannot be estimated accurately.
【０００３】一方、分光反射率分布を取得する方法とし
て、ＣＣＤカメラを用い、波長領域が異なる少なくとも
４チャンネル以上で同一の被写体を撮影したマルチバン
ド画像を取得することによって分光反射率分布を算出す
る方法がある。たとえば、絵画等の美術工芸品の分野で
は、色の忠実な再現を行なうために、上記マルチバンド
画像を用いて整理保存等を行なっている。さらに、上記
マルチバンド画像から、撮影被写体の分光反射率分布を
画素毎に求め、撮影被写体の分光反射率分布を画素毎に
有する分光反射率画像を得て整理保存等を行っている。
ここで、マルチバンド画像は、急峻なピーク波形をフィ
ルター特性とするバンドパスフィルターを順次変えなが
ら、例えば１６回変えながら、同一被写体を撮影して、
白黒の撮影画像を、例えば１６枚得ることによって取得
される。On the other hand, as a method of obtaining a spectral reflectance distribution, a spectral reflectance distribution is calculated by using a CCD camera and obtaining a multi-band image of the same subject photographed on at least four or more channels having different wavelength ranges. There is a way. For example, in the field of arts and crafts such as paintings, in order to faithfully reproduce colors, the above multi-band images are used for organizing and saving. Further, from the multiband image, a spectral reflectance distribution of the photographing subject is obtained for each pixel, and a spectral reflectance image having a spectral reflectance distribution of the photographing object for each pixel is obtained, and organized and stored.
Here, the multi-band image is obtained by photographing the same subject while sequentially changing the band-pass filter having a steep peak waveform as a filter characteristic, for example, changing the band-pass filter 16 times.
It is obtained by obtaining, for example, 16 black-and-white shot images.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、マルチバンド
画像を撮影するカメラは、上記急峻なピーク波形をフィ
ルター特性とし、しかもピーク波形を分光波長上で自由
にシフトすることのできる可変フィルターを用いるの
で、カメラ自体が大きくなり複雑になり、容易に持ち運
ぶことができない他、撮影時のバンドパスフィルターの
操作が煩雑となるといった問題があった。さらに、チャ
ンネル数に合わせて複数回、例えば１６回も同一被写体
の撮影を行わなければならず、撮影時間がかかってしま
うため、被写体は静止画像に制限されるといった問題も
あった。However, a camera for photographing a multi-band image uses a variable filter that has the above-mentioned steep peak waveform as a filter characteristic and that can freely shift the peak waveform over the spectral wavelength. However, there is a problem that the camera itself becomes large and complicated, cannot be easily carried, and the operation of the band-pass filter during photographing becomes complicated. Furthermore, the same subject has to be photographed a plurality of times, for example, 16 times in accordance with the number of channels, and it takes a long time to photograph the same subject, so that the subject is limited to a still image.
【０００５】そこで、本発明は、複数の分光感度帯域を
有する感光材料等の感光素子を用いて画像を撮影し、こ
の撮影した画像から分光反射率画像を取得する際、小型
軽量で簡便なカメラ等の撮像装置を用い、従来のマルチ
バンド画像を撮影する際に比べて、少ない撮影回数で被
写体を撮影して、分光反射率画像を取得する分光反射率
画像の取得方法、撮影装置および分光反射率画像取得シ
ステムを提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a small, lightweight, and simple camera for capturing an image using a photosensitive element such as a photosensitive material having a plurality of spectral sensitivity bands and obtaining a spectral reflectance image from the captured image. A method for obtaining a spectral reflectance image by capturing an object with a smaller number of times of capturing and obtaining a spectral reflectance image as compared with a conventional multi-band image capturing using an imaging device, an imaging device, and a spectral reflection device. It is an object to provide a rate image acquisition system.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、分光波長上に複数の分光感度帯域を有す
る感光素子を用いて被写体を撮影し、この撮影した画像
から分光反射率画像を取得する分光反射率画像の取得方
法であって、前記複数の分光感度帯域の各々を多分割し
た複数の分割波長帯域の中から前記分光感度帯域毎に１
つずつ選ばれた複数の分割波長帯域を撮影の際の撮影光
の通過波長帯域とするフィルターが、前記分光感度帯域
の前記分割波長帯域のすべてが１度ずつ選ばれるように
複数用意されており、このフィルターを取り替えなが
ら、同一被写体を撮影し、撮影した画像から分光反射率
画像を取得することを特徴とする分光反射率画像の取得
方法を提供するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for photographing a subject using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength, and obtaining a spectral reflectance from the photographed image. A method for acquiring a spectral reflectance image for acquiring an image, wherein one of the plurality of divided wavelength bands obtained by dividing each of the plurality of spectral sensitivity bands into multiples is one for each of the spectral sensitivity bands.
A plurality of filters are set so that a plurality of divided wavelength bands selected one by one are set as pass wavelength bands of photographing light at the time of photographing so that all of the divided wavelength bands of the spectral sensitivity band are selected once. It is another object of the present invention to provide a method of acquiring a spectral reflectance image, wherein the same object is photographed while replacing the filter, and a spectral reflectance image is acquired from the photographed image.
【０００７】ここで、前記感光素子を用いて得られる画
像の濃度値と撮影の際の露光量との対応関係を予め定め
た参照テーブルを用いて、前記撮影された画像の濃度値
から前記撮影の際の露光量を求めることによって、前記
分光反射率画像を取得するのが好ましい。また、前記感
光素子は、３個以上の分光感度帯域を有する写真用感光
材料であるのが好ましい。Here, using a reference table in which a correspondence relationship between the density value of an image obtained by using the photosensitive element and the exposure amount at the time of shooting is determined from the density value of the shot image. It is preferable to obtain the above-mentioned spectral reflectance image by obtaining the exposure amount at the time of (1). Preferably, the photosensitive element is a photographic photosensitive material having three or more spectral sensitivity bands.
【０００８】また、上記目的は、分光波長上に複数の分
光感度帯域を有する感光素子を用いて画像を撮影する撮
影装置であって、前記複数の分光感度帯域の各々を多分
割した複数の分割波長帯域の中から前記分光感度帯域毎
に１つずつ選ばれた複数の分割波長帯域を、前記撮影の
際の撮影光の通過波長帯域とするフィルターを有し、こ
のフィルターが、前記分光感度帯域のすべての分割波長
帯域が１度ずつ選ばれるように、複数用意されているこ
とを特徴とする撮影装置によって達成される。Further, the above object is to provide a photographing apparatus for photographing an image using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength, wherein the plurality of spectral sensitivity bands are divided into a plurality of sections. A filter that sets a plurality of divided wavelength bands selected one by one for each of the spectral sensitivity bands from among the wavelength bands as a pass wavelength band of the photographing light at the time of the photographing; This is achieved by a photographing apparatus characterized in that a plurality of divided wavelength bands are prepared so that all the divided wavelength bands are selected once.
【０００９】また、上記目的は、分光波長上に複数の分
光感度帯域を有する感光素子を用いて被写体を撮影する
撮影装置と、撮影した画像から分光反射率画像を取得す
る処理装置とを備える分光反射率画像取得システムであ
って、前記撮影装置は、前記複数の分光感度帯域の各々
を多分割した複数の分割波長帯域の中から前記分光感度
帯域毎に１つずつ選ばれた複数の分割波長帯域を撮影の
際の撮影光の通過波長帯域とするフィルターが、前記分
光感度帯域のすべての分割波長帯域が１度ずつ選ばれる
ように複数用意され、前記処理装置は、前記感光素子を
用いて得られる画像の濃度値と露光量との対応関係を定
めた参照テーブルと、この参照テーブルを用いて、前記
フィルターを取り替えながら前記撮影装置で同一被写体
を撮影した画像から、撮影の際の露光量を求め、この露
光量から分光反射率を算出する分光反射率算出部とを有
することを特徴とする分光反射率画像取得システムによ
って達成される。Another object of the present invention is to provide a spectral device comprising: a photographing device for photographing a subject using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength; and a processing device for acquiring a spectral reflectance image from the photographed image. A reflectance image acquisition system, wherein the photographing device includes a plurality of divided wavelengths selected one by one for each of the plurality of spectral sensitivity bands from among a plurality of divided wavelength bands obtained by dividing each of the plurality of spectral sensitivity bands. A plurality of filters, each of which is a pass wavelength band of photographing light at the time of photographing, is prepared so that all the divided wavelength bands of the spectral sensitivity band are selected once each, and the processing device uses the photosensitive element. A reference table that defines the correspondence between the density value and the exposure amount of the obtained image; and using this reference table, whether the image is obtained by capturing the same subject with the image capturing device while replacing the filter. , Determine the exposure amount at the time of shooting, it is achieved by spectral reflectance image acquisition system characterized by having a spectral reflectance calculating unit for calculating a spectral reflectance from this exposure.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の分光反射率画像の
取得方法、撮影装置および分光反射率画像取得システム
について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for obtaining a spectral reflectance image, a photographing apparatus, and a system for obtaining a spectral reflectance image according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
【００１１】図１には、本発明の好適実施形態である分
光反射率画像取得システム１０が示される。分光反射率
画像取得システム１０は、カメラ１２と、処理装置１４
とを有して構成される。FIG. 1 shows a spectral reflectance image acquisition system 10 according to a preferred embodiment of the present invention. The spectral reflectance image acquisition system 10 includes a camera 12 and a processing device 14.
And is configured.
【００１２】カメラ１２は、撮影レンズ１６を介して結
像された被写体の像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青
（Ｂ）の光で感光するＲ、Ｇ、Ｂの感光感度帯域を有す
る写真用フィルム１８に記録する撮影装置で、本発明に
おける感光材料（感光素子）を用いて記録する本発明に
係る撮影装置の一例である。撮影レンズ１６の前面には
バンドパスフィルター２０が配置される。The camera 12 adjusts the R, G, and B sensitivity ranges for exposing the image of the subject formed through the photographing lens 16 with red (R), green (G), and blue (B) light. This is an example of a photographing apparatus according to the present invention for recording on a photographic film 18 using the photosensitive material (photosensitive element) according to the present invention. A band pass filter 20 is arranged on the front of the taking lens 16.
【００１３】バンドパスフィルター２０は、後述するよ
うに、フィルム１８の３つの分光感度帯域ＺB 、ＺG 、
ＺR （図４参照）の各々を２分割した２つの分割波長帯
域の中から、分光感度帯域ＺB 、ＺG 、ＺR 毎に分割波
長帯域を１つずつ選択し、この選択された３つの分割波
長帯域を撮影の際の撮影光の通過波長帯域とするもので
あり、分割波長帯域が１度ずつ選択されるように、異な
る分割波長帯域が選択された２つのバンドパスフィルタ
ー２０ａ、２０ｂによって構成される。そして、被写体
の撮影は、２つのバンドパスフィルター２０ａ、２０ｂ
を取り替えながら行われる。撮影されたフィルム１８は
現像されて、同一の被写体を２つのバンドパスフィルタ
ー２０ａ、２０ｂを用いて撮影した２つの画像が形成さ
れる。画像の形成されたフィルム１８は、処理装置１４
のフィルムを読み取るスキャナ部２２に送られる。As will be described later, the band-pass filter 20 has three spectral sensitivity bands Z B , Z G ,
From the two divided wavelength bands obtained by dividing each of Z R (see FIG. 4) into two, one divided wavelength band is selected for each of the spectral sensitivity bands Z B , Z G , and Z R. The two band-pass filters 20a and 20b in which different split wavelength bands are selected so that the split wavelength bands are selected once each so that the split wavelength bands are selected once. Composed of The photographing of the subject is performed by the two band-pass filters 20a and 20b.
It is done while replacing. The photographed film 18 is developed to form two images of the same subject photographed using the two band-pass filters 20a and 20b. The film 18 on which the image is formed is processed by the processing device 14.
Is sent to the scanner unit 22 which reads the film of the above.
【００１４】処理装置１４のスキャナ部２２は、フィル
ム１８上の画像を担持する透過光を結像させてＣＣＤ撮
像素子等によって読み取り、規格等によって予め定めら
れたＲ、ＧおよびＢの３原色の分光波長に基づいた画像
の画素毎の濃度信号ＤR 、Ｄ G およびＤB を得る部位で
ある。ここで、スキャナ部２２で読み取られる画像は、
バンドパスフィルター２０ａ、２０ｂを用いて同一被写
体を撮影した２つの画像であるので、濃度信号ＤR 、Ｄ
G およびＤB は、この２つの画像の画素毎の信号とな
る。ここで、スキャナ部２２は、公知のスキャナ読取装
置が用いられる。得られた濃度画像信号ＤR 、ＤG およ
びＤB は対数露光量変換部２３に送られる。The scanner unit 22 of the processing device 14
CCD image by forming transmitted light carrying the image on the
Read by an image element, etc.
Based on the spectral wavelengths of the three primary colors R, G and B
Density signal D for each pixelR, D GAnd DBAt the site where you get
is there. Here, the image read by the scanner unit 22 is
Same image using bandpass filters 20a and 20b
Since these are two images of the body, the density signal DR, D
GAnd DBIs the signal for each pixel of the two images.
You. Here, the scanner unit 22 is a known scanner reading device.
Is used. Obtained density image signal DR, DGAnd
And DBIs sent to the logarithmic exposure amount converter 23.
【００１５】対数露光量変換部２３は、送られてきた濃
度画像信号ＤR 、ＤG およびＤB を用い、３次元ＬＵＴ
（ルックアップテーブル、参照テーブル）２４を参照し
て、濃度画像信号ＤR 、ＤG およびＤB に対応する対数
露光量信号ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥB に変換
する部位である。なお、３次元ＬＵＴ（ルックアップテ
ーブル）２４の作成方法については後述する。The log exposure conversion unit 23, the concentration sent image signal D R, with D G and D B, 3-dimensional LUT
(Lookup table, lookup table) with reference to 24 is a portion for converting density image signal D R, D G and corresponds to the D B log exposure signal LogE R, LogE G, the LogE B. A method of creating the three-dimensional LUT (look-up table) 24 will be described later.
【００１６】対数露光量変換部２３では、スキャナ部２
２から送られてきた濃度画像信号Ｄ R 、ＤG およびＤB
が、３次元ＬＵＴ２４のサンプル点に該当するものであ
れば、このサンプル点に対応する対数露光量Ｌｏｇ
ＥR 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥB を取り出す。一方、スキ
ャナ部２２から送られてきた濃度画像信号ＤR 、ＤG お
よびＤB が、３次元ＬＵＴ２４のサンプル点に該当しな
い場合、スキャナ部２２から送られてきた濃度画像信号
ＤR 、ＤG およびＤB で形成される３次元座標点
（ＤR ，ＤG ，ＤB ）を３次元座標上で取り囲む３次元
ＬＵＴ２４のサンプル点を複数点取り出し、このサンプ
ル点を用いて内挿補間を用いて濃度画像信号ＤR 、ＤG
およびＤB に対応する対数露光量ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥ
G 、ＬｏｇＥB を算出する。このような対数露光量の算
出は、スキャナ部２２で読み取られた２つのバンドパス
フィルター２０ａ、２０ｂに対応した２つの画像の画素
毎に行われる。算出された対数露光量ＬｏｇＥR 、Ｌｏ
ｇＥG 、ＬｏｇＥB は、分光反射率算出部２６に送られ
る。The logarithmic exposure amount converter 23 includes a scanner 2
2 is a density image signal D sent from R, DGAnd DB
Corresponds to the sample points of the three-dimensional LUT 24.
Then, the logarithmic exposure Log corresponding to this sample point
ER, LogEG, LogEBTake out. On the other hand,
Density image signal D sent from theR, DGYou
And DBDoes not correspond to the sample points of the three-dimensional LUT 24.
The density image signal sent from the scanner unit 22
DR, DGAnd DB3D coordinate point formed by
(DR, DG, DB) On three-dimensional coordinates
Extract a plurality of sample points from the LUT 24 and
Image signal D by interpolation usingR, DG
And DBExposure LogE corresponding toR, LogE
G, LogEBIs calculated. Calculation of such log exposure
The output is the two bandpasses read by the scanner unit 22.
Pixels of two images corresponding to filters 20a and 20b
It is performed every time. Calculated log exposure LogER, Lo
gEG, LogEBIs sent to the spectral reflectance calculator 26.
You.
【００１７】分光反射率算出部２６は、フィルム１８や
フィルム１８と同等の分光感度特性を有する感光材料に
基準白色板を被写体として撮影する際の撮影光の露光量
Ｅwを予め用意して求めておき、対数露光量変換部２３
から送られた対数露光量ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥG 、Ｌｏ
ｇＥB から、露光量ＥR 、ＥG 、ＥB を求めるととも
に、上記露光量Ｅw を用いて、露光量ＥR 、ＥG 、ＥB
を正規化し、基準白色板に対する相対露光量を、画素毎
に求める。ここで、対数露光量ＬｏｇＥR 、Ｌｏｇ
ＥG 、ＬｏｇＥB は、バンドパスフィルター２０ａ、２
０ｂに対応した２つの画像から合計６個の相対露光量が
得られる。すなわち相対露光量は、バンドパスフィルタ
ー２０ａを通して撮影された画像の相対露光量Ｓa1、Ｓ
a2、Ｓa3およびバンドパスフィルター２０ｂを通して撮
影された画像の相対露光量Ｓb1、Ｓb2、Ｓb3となる。以
降この相対露光量をＳin（ｉ＝ａまたはｂ、ｎ＝１〜
３）とする。The spectral reflectance calculating unit 26 obtains prepared exposure amount E w photographing light when photographing the reference white plate as a subject in the light-sensitive material having a spectral sensitivity characteristic of the equivalent film 18 and the film 18 in advance In advance, the logarithmic exposure amount conversion unit 23
Exposure LogE R , LogE G , Lo
from gE B, the exposure amount E R, E G, along with determining the E B, using the above exposure amount E w, exposure E R, E G, E B
Is normalized, and the relative exposure amount with respect to the reference white plate is obtained for each pixel. Here, log exposure amounts LogE R , Log
E G and LogE B are the band pass filters 20a,
A total of six relative exposures are obtained from the two images corresponding to 0b. That is, the relative exposure amounts are the relative exposure amounts S a1 and S a1 of the image photographed through the band-pass filter 20a.
a2 , Sa3 and the relative exposure amounts Sb1 , Sb2 , Sb3 of the image taken through the bandpass filter 20b. Hereinafter, this relative exposure amount is defined as S in (i = a or b, n = 1 to
3).
【００１８】さらに、分光反射率算出部２６は、相対露
光量Ｓinの値を、対応するバンドパスフィルター２０
ａ、２０ｂの通過波長領域の中心値に対する相対露光量
として、横軸を波長、縦軸を相対露光量とするグラフに
プロットし、このグラフにプロットされた点から直線補
間を用いて分光反射率分布Ｒ（λ）を推定算出し、ある
いは、キュービックスプライン関数等の高次補間による
カーブフィッティングを用いて滑らかな分光反射率分布
Ｒ（λ）を推定算出し、この推定算出を全画素について
行って分光反射率画像を取得する。分光反射率画像取得
システム１０の構成は以上のように説明される。Further, the spectral reflectance calculating section 26 calculates the value of the relative exposure amount Sin by using the corresponding bandpass filter 20.
a and 20b are plotted on a graph with the horizontal axis representing the wavelength and the vertical axis representing the relative exposure as a relative exposure with respect to the center value of the transmission wavelength region of 20b, and from the points plotted in this graph, using linear interpolation, spectral reflectance. The distribution R (λ) is estimated and calculated, or a smooth spectral reflectance distribution R (λ) is estimated and calculated using a curve fitting by higher-order interpolation such as a cubic spline function, and the estimation calculation is performed for all pixels. Obtain a spectral reflectance image. The configuration of the spectral reflectance image acquisition system 10 is described above.
【００１９】次に、本発明の分光反射率画像の取得方法
を、分光反射率画像取得システム１０を用いて実施され
る方法を例として、図２に示されるフローに基づいて説
明する。Next, a method for acquiring a spectral reflectance image of the present invention will be described with reference to a flow chart shown in FIG. 2 by taking a method implemented using the spectral reflectance image acquiring system 10 as an example.
【００２０】まず、カメラ１２において、バンドパスフ
ィルター２０ａを透過した被写体の撮影光をフィルム１
８に露光させ、フィルム１８を感光させて、被写体の撮
影を行う。次に、バンドパスフィルター２０ａからバン
ドパスフィルター２０ｂに取り替え、同一の被写体の撮
影を同様に行う（ステップ１００）。First, in the camera 12, the photographic light of the subject transmitted through the band-pass filter 20a is applied to the film 1
Then, the film 18 is exposed to light, and the subject is photographed. Next, the band-pass filter 20a is replaced with the band-pass filter 20b, and the same subject is photographed in the same manner (step 100).
【００２１】ここで、フィルム１８は、図３に示すよう
に、フィルムベース１８ｂ上に、上層から順々に青感層
１８Ｂ、緑感層１８Ｇおよび赤感層１８Ｒが主に積層さ
れ、図４に示すような３つの分光感度帯域ＺB 、ＺG お
よびＺR を有し、それぞれの帯域における分光感度分布
が分光感度分布Ｓ1 （λ）、Ｓ2 （λ）およびＳ
3 （λ）となっている。ここで、図４に例示される分光
感度分布は、富士写真フイルム社製カラーネガフィルム
の分光感度分布の一例である。As shown in FIG. 3, the film 18 mainly has a blue-sensitive layer 18B, a green-sensitive layer 18G, and a red-sensitive layer 18R mainly laminated on a film base 18b in order from the upper layer. Has three spectral sensitivity bands Z B , Z G and Z R as shown in FIG. 3, and the spectral sensitivity distribution in each band is the spectral sensitivity distributions S 1 (λ), S 2 (λ) and S
3 (λ). Here, the spectral sensitivity distribution illustrated in FIG. 4 is an example of the spectral sensitivity distribution of a color negative film manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.
【００２２】一方、バンドパスフィルター２０ａは、分
光感度帯域ＺB を２分割して分光感度帯域ＺB の短波長
側の分割波長帯域の撮影光を透過させ、分光感度帯域Ｚ
G を２分割して分光感度帯域ＺG の短波長側の分割波長
帯域の撮影光を透過させ、さらに、分光感度帯域ＺR を
２分割して分光感度帯域ＺR の短波長側の分割波長帯域
の撮影光を透過させる、図５（ａ）に示されるような分
光透過率分布Ｆa （λ）を有するバンドパスフィルター
である。On the other hand, band-pass filter 20a is a spectral sensitivity band Z B 2 divided by transmitting imaging light divided wavelength band on the short wavelength side of the spectral sensitivity band Z B, the spectral sensitivity band Z
G is divided into two parts to transmit the photographing light in the divided wavelength band on the short wavelength side of the spectral sensitivity band Z G , and further, the spectral sensitivity band Z R is divided into two parts and the divided wavelength on the short wavelength side of the spectral sensitivity band Z R This is a band-pass filter that transmits imaging light in a band and has a spectral transmittance distribution F a (λ) as shown in FIG.
【００２３】一方、バンドパスフィルター２０ｂは、分
光感度帯域ＺB を２分割して分光感度帯域ＺB の長波長
側の分割波長帯域の撮影光を透過させ、分光感度帯域Ｚ
G を２分割して分光感度帯域ＺG の長波長側の分割波長
帯域の撮影光を透過させ、さらに、分光感度帯域ＺR を
２分割して分光感度帯域ＺR の長波長側の分割波長帯域
の撮影光を透過させる、図５（ｂ）に示されるような分
光透過率分布Ｆb （λ）を有するバンドパスフィルター
である。On the other hand, band-pass filter 20b is the spectral sensitivity band Z B 2 divided by transmitting imaging light divided wavelength band on the long wavelength side of the spectral sensitivity band Z B of the spectral sensitivity band Z
G is divided into two parts to transmit photographing light in the split wavelength band on the long wavelength side of the spectral sensitivity band Z G , and further, the spectral sensitivity band Z R is divided into two to split the spectral sensitivity band Z R on the long wavelength side. This is a band-pass filter that transmits imaging light in a band and has a spectral transmittance distribution F b (λ) as shown in FIG. 5B .
【００２４】従って、バンドパスフィルター２０ａおよ
び２０ｂとフィルム１８とを組み合わせることで、図６
に示すような分光特性を形成することができる。Therefore, by combining the band-pass filters 20a and 20b and the film 18, the configuration shown in FIG.
The following spectral characteristics can be formed.
【００２５】すなわち、フィルム１８は、バンドパスフ
ィルター２０ａ、２０ｂを通過した被写体の撮影光を受
光して感光するので、バンドパスフィルター２０ａある
いは２０ｂの分光透過率分布Ｆa （λ）、Ｆb （λ）
と、フィルム１８の分光感度分布Ｓ1 （λ）、Ｓ
2 （λ）およびＳ3 （λ）との積によってできる分光特
性は、図６に示すような比較的急峻な６つのピークを持
つ分光分布となる。その結果、従来のマルチバンド画像
を撮影する際、急峻なピーク波形をフィルター特性とす
るバンドパスフィルターを順次変えながら行う場合に比
べて、１度の撮影で３つの比較的急峻なピークを有する
分光特性に基づいた撮影画像を得ることができる。従っ
て、６つの分光特性に基づく撮影画像を得る場合、従
来、急峻なピーク波形をフィルター特性とするバンドパ
スフィルターを６回取り替えながらその度撮影する必要
があったが、本実施形態ではバンドパスフィルター２０
ａ、２０ｂを取り替えて２回の撮影で済む。That is, since the film 18 receives the photographic light of the subject which has passed through the band-pass filters 20a and 20b and is exposed, the spectral transmittance distributions F a (λ) and F b (of the band-pass filters 20a and 20b) are obtained. λ)
And the spectral sensitivity distribution S 1 (λ), S of the film 18
The spectral characteristic formed by the product of 2 (λ) and S 3 (λ) is a spectral distribution having six relatively steep peaks as shown in FIG. As a result, when taking a conventional multi-band image, compared to a case in which a band-pass filter having a steep peak waveform as a filter characteristic is sequentially changed while taking a multi-band image, a spectral having three relatively steep peaks in one shooting is obtained. A photographed image based on the characteristics can be obtained. Therefore, to obtain a captured image based on the six spectral characteristics, conventionally, it was necessary to replace the band-pass filter having a steep peak waveform as a filter characteristic six times and capture the image each time. 20
a and 20b are replaced, and only two shots are required.
【００２６】なお、バンドパスフィルター２０ａは、例
えば、図７（ａ）に示すように、４６０（ｎｍ）を中心
とし半値幅を略６０ｎｍとする帯域を非透過帯域（反射
帯域）とするバンドストップ型の干渉フィルターａ
1 と、５７０（ｎｍ）を中心とし半値幅を略８０ｎｍと
する帯域を非透過帯域（反射帯域）とするバンドストッ
プ型の干渉フィルターａ2 とを重ねることによって得ら
れる。干渉フィルターａ1、ａ2 の重ね合わせの際、バ
ンドパスフィルター２０ａ、２０ｂに干渉縞が発生しな
いように、インデックスマッチングオイルをフィルター
面に塗り、あるいは、干渉フィルターａ1 、ａ2 の間に
所定間隔の空隙を設けるのが好ましい。このようなバン
ドストップ型の干渉フィルターは、基板上に屈折率の異
なる誘電体を真空蒸着させることによって作製され、例
えば、光伸光学工業株式会社製バンドストップフィルタ
ーや富士写真光機株式会社製バンドリフレクションフィ
ルターが挙げられる。As shown in FIG. 7A, for example, the band-pass filter 20a has a band stop in which a band centered at 460 (nm) and having a half width of approximately 60 nm is a non-transmission band (reflection band). Type interference filter a
1, obtained by overlapping and 570 (nm) interference filter a 2 bandstop type of nontransparent zone (reflection band) a band of substantially 80nm half width centered on. When the interference filters a 1 and a 2 are superimposed, an index matching oil is applied to the filter surface or a predetermined distance is set between the interference filters a 1 and a 2 so that no interference fringes are generated on the band-pass filters 20a and 20b. Preferably, gaps are provided at intervals. Such a band-stop type interference filter is manufactured by vacuum-depositing a dielectric material having a different refractive index on a substrate. For example, a band stop filter manufactured by Koshin Kogaku Kogyo Co., Ltd. and a band reflection manufactured by Fuji Photo Optical Machine Co., Ltd. Filters.
【００２７】同様に、バンドパスフィルター２０ｂは、
図７（ｂ）に示すような透明基板に染料を用いて作成し
たフィルターｂ1 と上記バンドストップ型の干渉フィル
ターｂ2 、ｂ3 とを用い、これらを重ねて得られる。Similarly, the band pass filter 20b is
Reference to FIGS. 7 interference filter b 1 and the band-stop type created using the dye in the transparent substrate as shown in (b) filter b 2, b 3, obtained by superimposing them.
【００２８】このようなバンドパスフィルター２０ａお
よび２０ｂを用いて撮影されたフィルム１８の画像は、
スキャナ部２２において、読み取られ（ステップ１０
２）、２つの撮影画像各々の画素毎の濃度画像信号
ＤR 、ＤG およびＤB が得られる。さらに、濃度画像信
号ＤR 、ＤG およびＤB は、対数露光量変換部２３にお
いて、３次元ＬＵＴ２４を用いて、対数露光量ＬｏｇＥ
R 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥ B に変換される（ステップ１
０４）。ここで、３次元ＬＵＴ２４は以下のように作成
される。すなわち、レーザー露光装置、例えば富士写真
フイルム社製ＰＨＩＳＵＬを用いて、Ｒ、ＧおよびＢの
光の強度をそれぞれ９段階に制御してフィルム１８ある
いは、フィルム１８と同等の分光感度特性を有する感光
材料に光を照射し、９3（７２９）個の画像を作成す
る。そして、この作成された画像をスキャナ部２２で読
み取って、９3 （７２９）個の濃度画像信号ＤR 、ＤG
およびＤB を得、９ 3 （７２９）個の濃度画像信号
ＤR 、ＤG およびＤB を３次元座標（ＤR ，ＤG，
ＤB ）におけるサンプル点とする。一方、上記レーザー
露光装置において、Ｒ、ＧおよびＢの光を９段階に制御
した際の、９3 個の光の露光量を対数化した対数露光量
ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥB を求め、先に求め
た９3 （７２９）個のサンプル点と対応させて、３次元
ＬＵＴ２４を作成する（ステップ１０６）。このような
３次元ＬＵＴ２４の作成は、被写体の撮影の前に予め行
われるものであってもよい。Such a band-pass filter 20a and
The image of the film 18 taken using the
The image is read by the scanner unit 22 (step 10).
2) Density image signal for each pixel of two captured images
DR, DGAnd DBIs obtained. In addition, the density image signal
No. DR, DGAnd DBIs transmitted to the logarithmic exposure amount converter 23.
Then, using the three-dimensional LUT 24, the log exposure amount LogE
R, LogEG, LogE B(Step 1
04). Here, the three-dimensional LUT 24 is created as follows.
Is done. That is, a laser exposure apparatus such as Fuji Photo
Using PHISUL manufactured by Film, R, G and B
The film 18 is obtained by controlling the light intensity in nine steps.
Or, a photosensitive material having the same spectral sensitivity characteristics as the film 18
Irradiate the material with light, 9ThreeCreate (729) images
You. Then, the created image is read by the scanner unit 22.
9Three(729) density image signals DR, DG
And DBAnd 9 Three(729) density image signals
DR, DGAnd DBTo three-dimensional coordinates (DR, DG,
DB). Meanwhile, the above laser
Controls R, G and B light in 9 steps in the exposure equipment
9ThreeExposure logarithm of light exposure
LogER, LogEG, LogEBAsk first, ask first
9ThreeCorresponding to (729) sample points, 3D
The LUT 24 is created (Step 106). like this
The creation of the three-dimensional LUT 24 is performed in advance before photographing the subject.
May be used.
【００２９】濃度画像信号ＤR 、ＤG およびＤB が、３
次元ＬＵＴ２４のサンプル点に該当するものであれば、
この３次元ＬＵＴ２４上のサンプル点に対応する対数露
光量ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥB を取り出し、
濃度画像信号ＤR 、ＤG およびＤB が、３次元ＬＵＴ２
４のサンプル点に該当しない場合、サンプル点による内
挿補間を用いて対応する対数露光量ＬｏｇＥR 、Ｌｏｇ
ＥG 、ＬｏｇＥB を算出する。このような対数露光量の
算出は、読み取られた２つの画像について画素毎に行わ
れる。When the density image signals D R , D G and D B are 3
If it corresponds to the sample point of the dimension LUT 24,
Log exposure LogE R corresponding to the sample points on the three-dimensional LUT 24, LogE G, removed LogE B,
The density image signals D R , D G and D B are three-dimensional LUT2
When the sample point does not correspond to the sample point No. 4, the corresponding log exposure amount LogE R , Log is obtained by interpolation using the sample point.
E G, calculates the LogE B. The calculation of the logarithmic exposure amount is performed for each of the two read images.
【００３０】次に、分光反射率の算出が行われる（ステ
ップ１０８）。すなわち、ステップ１０６において算出
された対数露光量ＬｏｇＥR 、ＬｏｇＥG 、ＬｏｇＥB
から、露光量ＥR 、ＥG 、ＥB を求め、一方において、
基準白色板を所定の照明光の下で被写体として上記感光
材料に撮影した際の撮影光の露光量Ｅw を予め求め、こ
の露光量Ｅw を用いて、上記露光量ＥR 、ＥG 、ＥB を
正規化し、基準白色板に対する相対露光量Ｓin（ｉ＝ａ
またはｂ、ｎ＝１〜３）を求め、この値を分光反射率の
値とする。Next, the spectral reflectance is calculated (step 108). That is, the log exposure amounts LogE R , LogE G , and LogE B calculated in step 106.
, The exposure amounts E R , E G , and E B are obtained.
The exposure amount E w of the photographing light when the reference white plate is photographed on the photosensitive material as a subject under predetermined illumination light is obtained in advance, and using the exposure amount E w , the exposure amounts E R , E G , the E B is normalized, relative exposure with respect to the reference white plate S in (i = a
Or b, n = 1 to 3), and this value is used as the value of the spectral reflectance.
【００３１】ここで求められる相対露光量Ｓinは、公知
の下記式（１）で定められるフィルム１８の受ける相対
露光量Ｓin’に対応するものである。The relative exposure S in obtained here corresponds to the relative exposure S in 'received by the film 18 determined by the following formula (1).
【数１】 その際、Ｒ（λ）は、被写体の分光反射率分布であり、
Ｐ（λ）は、照明光の分光強度分布であり、Ｆi （λ）
は、バンドパスフィルター２０ａあるいは２０ｂの分光
透過率分布であり、Ｓn （λ）は、フィルム１８の分光
感度分布であり、Ｗ（λ）は、基準白色板の分光反射率
分布である。(Equation 1) At this time, R (λ) is the spectral reflectance distribution of the subject,
P (λ) is the spectral intensity distribution of the illumination light, and F i (λ)
Is the spectral transmittance distribution of the bandpass filter 20a or 20b, S n (λ) is the spectral sensitivity distribution of the film 18, and W (λ) is the spectral reflectance distribution of the reference white plate.
【００３２】なお、式（１）の分母の積分値は、上記基
準白色板の露光量Ｅw に対応し、式（１）の分子の積分
値は、露光量ＥR 、ＥG 、ＥB に対応する。従って、露
光量Ｅw を用いて、露光量ＥR 、ＥG 、ＥB を正規化す
るので、相対露光量Ｓinは、式（１）で定められるフィ
ルム１８の受ける相対露光量Ｓin’と対応する。一方、
上述したように分光感度帯域ＺB 、ＺG 、ＺR を分割す
る分光透過率分布Ｆi （λ）と分光感度分布Ｓn （λ）
との積によってできる分光特性が、図６に示すように、
比較的急峻なピークを構成するので、分光反射率分布Ｒ
（λ）は６つの相対露光量Ｓin に略対応する。従っ
て、分光反射率分布Ｒ（λ）は、相対露光量Ｓinと対応
する。The integral value of the denominator in the equation (1) corresponds to the exposure amount E w of the reference white plate, and the integral value of the numerator in the equation (1) corresponds to the exposure amounts E R , E G and E B. Corresponding to Thus, by using the exposure amount E w, exposure E R, E G, so to normalize the E B, relative exposure S in the formula (1) relative exposure received by the film 18 defined by the S in ' And corresponding. on the other hand,
The spectral sensitivity band Z B as described above, Z G, Z spectral transmittance dividing the R distribution F i (λ) and the spectral sensitivity distribution S n (lambda)
As shown in FIG. 6, the spectral characteristic produced by the product of
Since a relatively steep peak is formed, the spectral reflectance distribution R
(Λ) substantially corresponds to the six relative exposure amounts S in . Therefore, the spectral reflectance distribution R (lambda) is the corresponding relative exposure S in.
【００３３】求められた相対露光量Ｓinの値は、対応す
るバンドパスフィルター２０ａ、２０ｂの通過波長領域
の中心値に対する相対露光量として、横軸を分光波長と
するグラフにプロットし、このグラフにプロットされた
点に基づいて直線補間が行われて分光反射率分布Ｒ
（λ）が推定算出され、あるいは、キュービックスプラ
イン関数等の高次補間によるカーブフィッティングが用
いられて滑らかな分光反射率分布Ｒ（λ）が推定算出さ
れる。このような分光反射率分布Ｒ（λ）は、被写体を
撮影した画像の画素毎に求められ、被写体の分光反射率
画像が取得される（ステップ１１０）。また、分光反射
率画像に対して主成分分析を行って、各画素の分光反射
率分布を複数の主成分ベクトルの線形和で表した分光反
射率画像を求めてもよい。[0033] The value of the relative exposure S in obtained, corresponding band-pass filter 20a, a relative exposure to the center value of the transmission wavelength region of 20b, plots the horizontal axis in the graph of the spectral wavelength, the graph Linear interpolation is performed based on the points plotted in
(Λ) is estimated or calculated, or a smooth spectral reflectance distribution R (λ) is estimated and calculated by using curve fitting by higher-order interpolation such as a cubic spline function. Such a spectral reflectance distribution R (λ) is obtained for each pixel of the image of the subject, and a spectral reflectance image of the subject is obtained (step 110). Alternatively, a principal component analysis may be performed on the spectral reflectance image to obtain a spectral reflectance image in which the spectral reflectance distribution of each pixel is represented by a linear sum of a plurality of principal component vectors.
【００３４】こうして求められた分光反射率画像は、Ｃ
ＣＤ撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ等の撮像装
置の分光感度分布の設計に利用でき、例えば、設計され
た分光感度分布と被写体の分光反射率分布と照明光とを
用いて、設計された分光感度分布を持つ撮像装置で撮影
された場合に得られるであろう撮影画像を予測すること
ができる。また、フィルム等の感光材料の分光感度分布
の設計にも利用できる。さらに、異なる照明光での見え
を再現した画像を作成することもできる。The spectral reflectance image thus obtained is represented by C
It can be used for designing a spectral sensitivity distribution of an image pickup apparatus such as a digital still camera using a CD image pickup element. For example, a spectral spectral distribution designed using a designed spectral sensitivity distribution, a spectral reflectance distribution of a subject, and illumination light is used. It is possible to predict a captured image that would be obtained when captured by an imaging device having a sensitivity distribution. It can also be used for designing the spectral sensitivity distribution of a photosensitive material such as a film. Furthermore, it is also possible to create an image that reproduces the appearance with different illumination light.
【００３５】なお、本実施形態では、フィルム１８の分
光感度帯域を２分割するバンドパスフィルターを用いた
が、分光感度帯域の分割は２分割に限られず、分光感度
帯域を３分割以上行ってもよい。また、本実施形態で
は、分光感度帯域を２分割した分割波長帯域の中から、
分光感度帯域毎に分割波長帯域を１つずつ選択する際、
バンドパスフィルター２０ａは、分光感度帯域の内、短
波長側の分割波長帯域を、バンドパスフィルター２０ｂ
は、分光感度帯域の内、長波長側の分割波長帯域をそれ
ぞれ選択するものであるが、本発明において、バンドパ
スフィルターは、分光感度帯域のすべての分割波長帯域
が１度ずつ選択されるように分割波長帯域が選択されれ
ばよく、分割波長帯域の選択方法は、特に制限されな
い。In the present embodiment, a band-pass filter is used to divide the spectral sensitivity band of the film 18 into two parts. However, the spectral sensitivity band is not limited to two parts. Good. Further, in the present embodiment, from among the divided wavelength bands obtained by dividing the spectral sensitivity band into two,
When selecting one split wavelength band for each spectral sensitivity band,
The band-pass filter 20a converts the shorter wavelength side of the spectral sensitivity band into the band-pass filter 20b.
Is to select each of the divided wavelength bands on the long wavelength side from among the spectral sensitivity bands. In the present invention, the bandpass filter is configured such that all the divided wavelength bands of the spectral sensitivity band are selected once at a time. The division wavelength band may be selected, and the method of selecting the division wavelength band is not particularly limited.
【００３６】また、本実施形態は３つの分光感度帯域Ｚ
B 、ＺG 、ＺR を有するフィルム１８を感光素子とした
例であるが、本発明においては、３つの分光感度帯域に
限定されず、少なくとも２つ以上の分光感度帯域を有す
る感光素子であればよく、また、感光素子は、写真用フ
ィルムに限られず赤外線や紫外線等に感光する感光材料
であってもよい。さらに、本発明における感光素子は、
色フィルターとＣＣＤ撮像素子をセットにしたカラー撮
像素子であってもよい。In this embodiment, three spectral sensitivity bands Z are used.
B, Z G, is an example of the film 18 was a photosensitive element having a Z R, in the present invention is not limited to three spectral sensitivity band, any photosensitive element having at least two or more spectral sensitivity band The photosensitive element is not limited to a photographic film, and may be a photosensitive material that is sensitive to infrared rays, ultraviolet rays, and the like. Further, the photosensitive element in the present invention,
A color imaging device in which a color filter and a CCD imaging device are set may be used.
【００３７】（実施例）感光素子として、図５に示す分
光透過率分布を有する富士写真フイルム社製カラーネガ
フィルム、ＲＥＡＬＡを用い、一方、上記バンドパスフ
ィルター２０ａ、２０ｂとして、図５（ａ）、（ｂ）に
示す分光透過率分布を有するバンドパスフィルターを用
意した。従って、バンドパスフィルター２０ａ、２０ｂ
と上記ネガフィルムとから図６に示されるような分光特
性が形成される。(Embodiment) A color negative film manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. and having a spectral transmittance distribution shown in FIG. 5 and REALA were used as the photosensitive elements. A bandpass filter having a spectral transmittance distribution shown in (b) was prepared. Therefore, the band-pass filters 20a, 20b
The above-mentioned negative film forms spectral characteristics as shown in FIG.
【００３８】このようなバンドパスフィルター２０ａと
２０ｂと、ネガフィルムとを用いて、２４個（６段４
列）のパッチから成る分光反射率分布が既知のマクベス
チャートを被写体として、バンドパスフィルター２０
ａ、２０ｂを取り替えながらカメラ１２で２回撮影し
た。撮影画像は、図１に示すスキャナ部２２によって読
み取られ、濃度信号とした後、３次元ＬＵＴによって対
数露光量信号に変換することによって各パッチ毎に６つ
の分光特性に対応する露光量が得られ、相対露光量Ｓ in
がマクベスチャートの各パッチ毎に６つ得られた。そし
て、この６つの相対露光量Ｓinの値を、この相対露光量
Ｓinに対応するバンドパスフィルター２０ａ、２０ｂの
通過波長領域の中心値に対する相対露光量として、横軸
を波長とするグラフにプロットした。図８（ａ）〜
（ｄ）はマクベスチャートの各列毎の結果を示してい
る。なお、図８（ａ）〜（ｄ）には、マクベスチャート
の各列毎のパッチの分光反射率分布が、プロットされた
６つの相対露光量Ｓinとともに、実線や破線や鎖線によ
って表示されている。With such a band-pass filter 20a,
20b and a negative film, 24 pieces (6 steps 4
Macbeth with known spectral reflectance distribution
Using the chart as a subject, the bandpass filter 20
shooting twice with the camera 12 while replacing a and 20b
Was. The captured image is read by the scanner unit 22 shown in FIG.
After taking the density signal, the 3D LUT
6 for each patch by converting to several exposure signals
Is obtained corresponding to the spectral characteristic of in
Were obtained for each patch of the Macbeth chart. Soshi
And these six relative exposure amounts SinValue of this relative exposure
SinOf the bandpass filters 20a and 20b corresponding to
The horizontal axis indicates the relative exposure to the center value of the transmission wavelength region.
Was plotted on a graph with the wavelength as. FIG.
(D) shows the results for each column of the Macbeth chart.
You. FIGS. 8A to 8D show Macbeth charts.
The spectral reflectance distribution of the patch for each row of was plotted
Six relative exposures SinAlong with the solid, dashed and chain lines
Is displayed.
【００３９】図８（ａ）〜（ｄ）から、プロットされた
相対露光量Ｓinは、実線や破線や鎖線によって表されて
いるマクベスチャートの分光反射率分布の近くにプロッ
トされ（○、△、□、×、▽、＋）、例えばキュービッ
クスプライン関数等の高次補間によるカーブフィッティ
ングを用いることで、マクベスチャートの分光反射率分
布に略近い分光反射率分布Ｒ（λ）を推定算出すること
ができることがわかる。こうして得られた分光反射率分
布を用いて測色値を計算すると、マクベスチャートとの
平均色差が３．９となった。一方、従来のマルチバンド
画像を撮影する方法でバンドパスフィルターを６回取り
替えながら、マクベスチャートの画像を撮影し、得られ
た分光反射率画像を用いて測色値を計算すると、マクベ
スチャートとの平均色差が３．２であり、本実施例にお
いて得られる色差は、従来の方法で得られる色差と略同
等であることがわかった。8A to 8D, the plotted relative exposure amount S in is plotted near the spectral reflectance distribution of the Macbeth chart represented by a solid line, a broken line, and a chain line (線, Δ). , □, ×, Δ, +), e.g., by estimating and calculating a spectral reflectance distribution R (λ) substantially similar to the spectral reflectance distribution of the Macbeth chart by using a curve fitting by higher-order interpolation such as a cubic spline function. You can see that you can do it. When the colorimetric value was calculated using the spectral reflectance distribution thus obtained, the average color difference from the Macbeth chart was 3.9. On the other hand, the image of the Macbeth chart is photographed while replacing the bandpass filter six times by the conventional method of photographing a multiband image, and the colorimetric value is calculated using the obtained spectral reflectance image. The average color difference was 3.2, and it was found that the color difference obtained in this example was substantially the same as the color difference obtained by the conventional method.
【００４０】従って、分光反射率の推定算出精度を従来
と同等に維持しながら、従来の方法では、バンドパスフ
ィルターを取り替えながら同一被写体を６回撮影する必
要があったものを、本実施例では、２回で済ませること
ができる。しかも、バンドパスフィルターが２つで済む
ため、従来のように大型の可変フィルタを用いることが
不要となり、小型軽量で簡便なカメラ等の撮像装置を用
いて撮影することができる。Therefore, in the present embodiment, it is necessary to photograph the same subject six times while replacing the band-pass filter while maintaining the accuracy of estimating and calculating the spectral reflectance. It can be done twice. In addition, since only two bandpass filters are required, it is not necessary to use a large variable filter as in the related art, and an image can be captured using a small, lightweight, and simple imaging device such as a camera.
【００４１】以上、本発明の分光反射率画像の取得方
法、撮影装置および分光反射率画像取得システムについ
て詳細に説明したが、本発明は上記実施形態や実施例に
限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろん
である。Although the spectral reflectance image acquiring method, photographing apparatus, and spectral reflectance image acquiring system of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Of course, various improvements and changes may be made without departing from the scope of the invention.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、感光素子
の分光感度帯域を多分割するバンドパスフィルターを用
いるので、小型軽量で簡便なカメラ等の撮影装置を用い
ることができる。しかも、分光反射率分布の推定算出精
度を落とすことなく、従来の方法でマルチバンド画像を
撮影する際に比べて、少ない撮影回数で被写体を撮影し
て分光反射率画像を取得することができる。As described above in detail, since a band-pass filter that divides the spectral sensitivity band of the photosensitive element into multiples is used, it is possible to use a small, lightweight and simple photographing device such as a camera. In addition, it is possible to acquire a spectral reflectance image by photographing a subject with a smaller number of photographing times as compared with a case where a multiband image is photographed by a conventional method, without lowering the accuracy of estimating and calculating the spectral reflectance distribution.
【図１】 本発明の分光反射率画像の取得方法を実施す
る本発明の分光反射率画像取得システムの構成の一例を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a spectral reflectance image acquiring system of the present invention that implements a spectral reflectance image acquiring method of the present invention.
【図２】 本発明の分光反射率画像の取得方法の流れの
一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of a method for acquiring a spectral reflectance image of the present invention.
【図３】 本発明における感光素子の一例である写真用
フィルムを説明する図である。FIG. 3 is a view for explaining a photographic film which is an example of a photosensitive element in the present invention.
【図４】 図３に示すフィルムの分光感度分布の一例を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a spectral sensitivity distribution of the film shown in FIG.
【図５】 （ａ）および（ｂ）は、本発明におけるバン
ドパスフィルターの分光透過率分布の一例を示す図であ
る。FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating an example of a spectral transmittance distribution of a bandpass filter according to the present invention.
【図６】 図４に示す分光感度分布と図５（ａ）および
（ｂ）に示す分光透過率分布によってできる分光特性を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing spectral characteristics formed by the spectral sensitivity distribution shown in FIG. 4 and the spectral transmittance distribution shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
【図７】 （ａ）および（ｂ）は、図５（ａ）および
（ｂ）に示す分光透過率分布を有するバンドパスフィル
ターの合成方法を示す図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a method of synthesizing a bandpass filter having the spectral transmittance distribution shown in FIGS. 5A and 5B.
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の方法によって得ら
れた分光反射率の値を分光波長を横軸にしてプロットし
たグラフである。FIGS. 8A to 8D are graphs in which the values of the spectral reflectance obtained by the method of the present invention are plotted with the spectral wavelength on the horizontal axis.
１０ 分光反射率画像取得システム １２ カメラ １４ 処理装置 １６ 撮影レンズ １８ フィルム ２０ａ，２０ｂ バンドパスフィルター ２２ スキャナ部 ２３ 対数露光量変換部 ２４ ３次元ＬＵＴ ２６ 分光反射率算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spectral reflectance image acquisition system 12 Camera 14 Processing device 16 Photographing lens 18 Film 20a, 20b Bandpass filter 22 Scanner part 23 Logarithmic exposure amount conversion part 24 Three-dimensional LUT 26 Spectral reflectance calculation part
Claims (5)
感光素子を用いて被写体を撮影し、この撮影した画像か
ら分光反射率画像を取得する分光反射率画像の取得方法
であって、 前記複数の分光感度帯域の各々を多分割した複数の分割
波長帯域の中から前記分光感度帯域毎に１つずつ選ばれ
た複数の分割波長帯域を撮影の際の撮影光の通過波長帯
域とするフィルターが、前記分光感度帯域の前記分割波
長帯域のすべてが１度ずつ選ばれるように複数用意され
ており、このフィルターを取り替えながら、同一被写体
を撮影し、撮影した画像から分光反射率画像を取得する
ことを特徴とする分光反射率画像の取得方法。1. A method of acquiring a spectral reflectance image, comprising: photographing a subject using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength; and acquiring a spectral reflectance image from the photographed image. A filter that sets a plurality of divided wavelength bands selected one by one for each of the plurality of spectral sensitivity bands from among a plurality of divided wavelength bands obtained by dividing each of the plurality of spectral sensitivity bands into a plurality of passing wavelength bands of photographing light at the time of photographing. However, a plurality of spectral wavelength bands are prepared so that all of the divided wavelength bands of the spectral sensitivity band are selected at a time. The same object is photographed while replacing this filter, and a spectral reflectance image is obtained from the photographed image. A method for acquiring a spectral reflectance image.
値と撮影の際の露光量との対応関係を予め定めた参照テ
ーブルを用いて、前記撮影された画像の濃度値から前記
撮影の際の露光量を求めることによって、前記分光反射
率画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の分
光反射率画像の取得方法。2. A photographing apparatus according to claim 1, wherein the correspondence between the density value of the image obtained by using the photosensitive element and the exposure amount at the time of photographing is determined from the density value of the photographed image using a reference table. The method according to claim 1, wherein the spectral reflectance image is acquired by calculating an exposure amount at the time.
を有する写真用感光材料である請求項１または２に記載
の分光反射率画像の取得方法。3. The method according to claim 1, wherein the photosensitive element is a photographic photosensitive material having three or more spectral sensitivity bands.
感光素子を用いて画像を撮影する撮影装置であって、 前記複数の分光感度帯域の各々を多分割した複数の分割
波長帯域の中から前記分光感度帯域毎に１つずつ選ばれ
た複数の分割波長帯域を、前記撮影の際の撮影光の通過
波長帯域とするフィルターを有し、 このフィルターが、前記分光感度帯域のすべての分割波
長帯域が１度ずつ選ばれるように、複数用意されている
ことを特徴とする撮影装置。4. A photographing apparatus for photographing an image by using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength, wherein said plurality of spectral sensitivity bands are divided into a plurality of divided wavelength bands. A filter that sets a plurality of divided wavelength bands selected one by one for each of the spectral sensitivity bands to a pass wavelength band of photographing light at the time of the photographing, and the filter is configured to perform all divisions of the spectral sensitivity band. An imaging apparatus, wherein a plurality of wavelength bands are prepared so that a wavelength band is selected once.
感光素子を用いて被写体を撮影する撮影装置と、撮影し
た画像から分光反射率画像を取得する処理装置とを備え
る分光反射率画像取得システムであって、 前記撮影装置は、前記複数の分光感度帯域の各々を多分
割した複数の分割波長帯域の中から前記分光感度帯域毎
に１つずつ選ばれた複数の分割波長帯域を撮影の際の撮
影光の通過波長帯域とするフィルターが、前記分光感度
帯域のすべての分割波長帯域が１度ずつ選ばれるように
複数用意され、 前記処理装置は、前記感光素子を用いて得られる画像の
濃度値と露光量との対応関係を定めた参照テーブルと、
この参照テーブルを用いて、前記フィルターを取り替え
ながら前記撮影装置で同一被写体を撮影した画像から、
撮影の際の露光量を求め、この露光量から分光反射率を
算出する分光反射率算出部とを有することを特徴とする
分光反射率画像取得システム。5. A spectral reflectance image acquisition apparatus comprising: a photographing device for photographing a subject using a photosensitive element having a plurality of spectral sensitivity bands on a spectral wavelength; and a processing device for acquiring a spectral reflectance image from the photographed image. In the system, the photographing apparatus is configured to photograph a plurality of divided wavelength bands selected one by one for each of the plurality of spectral sensitivity bands from among a plurality of divided wavelength bands obtained by dividing each of the plurality of spectral sensitivity bands. A plurality of filters are set as pass wavelength bands of the photographing light so that all the divided wavelength bands of the spectral sensitivity band are selected once at a time, and the processing device is configured to process an image obtained using the photosensitive element. A reference table that defines the correspondence between the density value and the exposure,
Using this reference table, from an image of the same subject photographed by the photographing device while replacing the filter,
A spectral reflectance calculating unit for calculating an exposure amount at the time of photographing and calculating a spectral reflectance from the exposure amount.
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|---|---|---|---|
| JP2001101097A JP2002296114A (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Method of capturing spectral reflectivity image, photographing device, and system for capturing spectral reflectivity image |
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