JP4477517B2 - 色調整方法及び色調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、色調整装置毎の個体差による調整ばらつきを軽減して調整を行うことができる色調整方法及び色調整装置に関する。

一般的なデジタルカメラの撮像系は、撮像レンズ群と、光学的なローパスフィルタとしてのＩＲ（赤外）カットフィルタと、ＣＣＤ部を有していることが多い。このような構成においては、撮像レンズ群を介して入射した光は、ＩＲカットフィルタを通過することで有害赤外線成分が除去された後に、ＣＣＤ部に結像される。また、ＣＣＤ部は、マイクロレンズアレイと、カラーフィルタと、ＣＣＤ素子とから構成され、マイクロレンズアレイにより画素ごとに集光された光が、例えば原色系ベイヤ配列のカラーフィルタを介してＣＣＤ素子に結像される。

ここで、撮像レンズ群、ＩＲカットフィルタ、及びＣＣＤ部のマイクロレンズアレイとカラーフィルタのうちでも特にＩＲカットフィルタとカラーフィルタとはそれぞれ分光感度特性上のばらつきが大きく、デジタルカメラによる画像の色再現に大きな影響を与えてしまう。

この影響をデジタルカメラ内で最小限に抑えるためには、ホワイトバランスや色補正における補正値を個々のデジタルカメラごとに調整する必要がある。従来、このような調整は、実際に撮影で使用したい光源を用いて特定のカラーチャートを撮影するなどし、この撮影によって得られた結果に基づいて行われている。

また、特許文献１では、光源とデジタルカメラとの間に複数の特定波長帯の光を通過させる回転式のバンドパスフィルタの円盤を設置するようにしている。このような構成により、１種類の光源を用いた調整作業を行うのみで、その他の実際に存在しないような光源に関しても正確なホワイトバランス及び色の調整を行うことができる。
特開２００１−３２０７１６号公報

しかしながら、特許文献１の手法では、複数種類の光源に関する調整を行うためには、その光源の種類に応じた回数の撮影を行う必要があるために調整に時間がかかる。

また、特許文献１の手法の調整を複数台の調整装置で行う場合には、例えば調整用の円盤などの構成部材の製造ばらつきにより調整結果に装置毎のばらつきが生じる場合がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、調整に時間がかからず、かつ調整装置の構成部材の個体差を考慮して調整を行うことができる色調整方法及び色調整装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による色調整方法は、色調整の対象となる複数台のデジタルカメラの中から少なくとも１台のデジタルカメラを選定し、上記選定されたデジタルカメラを用いて色調整装置の所定の光源を複数回撮影することにより、複数の画像データを取得し、上記デジタルカメラによって取得された複数の画像データに基づいて、上記色調整装置の構成部材の個体差を反映した色調整装置用係数を作成し、上記作成された色調整装置用係数を保存し、上記保存された色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行い、上記複数回の撮影は、上記所定の光源と上記デジタルカメラとの間に上記色調整装置の構成部材の１つである赤外カットフィルタを介在させずに行う撮影と上記所定の光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させて行う撮影とを含むことを特徴とする。

また、本発明の第２の態様の色調整方法は、色調整の対象となる複数台のデジタルカメラを用いて色調整装置の所定の光源を複数回撮影することにより、複数の画像データを取得し、上記複数台のデジタルカメラによって取得された複数の画像データに基づいて、上記色調整装置の構成部材の個体差を反映した複数の色調整装置用係数を作成し、上記作成された複数の色調整装置用係数に基づいて上記色調整装置用係数を作成するのに最適なデジタルカメラを選定し、上記選定されたデジタルカメラに対応した色調整装置用係数を保存し、上記保存された色調整装置用係数を用いて上記複数台のデジタルカメラの色調整を行うことを特徴とする。

また、本発明の第３の態様の色調整装置は、Ａ光源と、上記Ａ光源を撮影して画像データを取得するデジタルカメラと、上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に進退自在に構成され、上記Ａ光源からの光の赤外光成分を除去する赤外カットフィルタと、上記Ａ光源の分光感度特性と、基準となるデジタルカメラの分光感度特性と、基準となる赤外カットフィルタの分光感度特性とをリファレンスデータとして少なくとも記憶するリファレンスデータ記憶部と、上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させずに行った撮影によって取得された画像データと、上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させて行った撮影によって取得された画像データと、上記リファレンスデータ記憶部に記憶された上記リファレンスデータとから、上記デジタルカメラを色調整する際の色調整装置毎の上記赤外カットフィルタの個体差を反映した色調整装置用係数を作成する色調整装置用係数作成部と、上記色調整装置用係数作成部によって作成された色調整装置用係数を記憶する色調整装置用係数記憶部とを具備することを特徴とする。

これら、第１〜第３の態様によれば、色調整装置の構成部材の個体差を反映した色調整装置用係数を用いて色調整を行うことができる。

本発明によれば、調整に時間がかからず、かつ調整装置の構成部材の個体差を考慮して調整を行うことができる色調整方法及び色調整装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る色調整装置１０の全体の構成図である。
図１の構成を概略的に言えば、外光が入射しないように遮光する遮光部材１１内に、光源１２を有するビュアー１３と、当該色調整装置１０を調整するためのデジタルカメラ（以下、単にデジタルカメラと称する）１４とが配置され、デジタルカメラ１４によってビュアー１３を撮影することができるようになっている。ここで、図１のデジタルカメラ１４は、色調整装置１０の調整対象となる複数のデジタルカメラの中から選択されたカメラである。また、光源１２には、例えばＡ光源が用いられる。このＡ光源の分光感度特性を図２の特性Ｌ２１に示す。

また、図１においては、ビュアー１３とデジタルカメラ１４との間に、設備ＩＲカットフィルタ１５が挿入又は退避自在に配置されている。ここで、設備ＩＲカットフィルタ１５は取り付け部材１６に取り付けられており、更に取り付け部材１６はフィルタ移動装置１７に取り付けられている。

図３は、設備ＩＲカットフィルタ１５、取り付け部材１６、及びフィルタ移動装置１７の正面図である。図３に示すように、取り付け部材１６は、フィルタ移動装置１７に対して移動自在に取り付けられており、取り付け部材１６を図示矢印方向にスライドさせるように移動させることによって、設備ＩＲカットフィルタ１５をビュアー１３とデジタルカメラ１４の間に挿入し、ビュアー１３を介して入射する光の特定波長成分（赤外成分）を除去したり、設備ＩＲカットフィルタ１５をビュアー１３とデジタルカメラ１４との間から退避させたりすることができるようになっている。ここで、一般のＩＲカットフィルタの分光感度特性は、例えば図４に示すような特性を有している。

また、図１において、デジタルカメラ１４及びフィルタ移動装置１７は、それぞれ接続ケーブル１８及び１９を介してパーソナルコンピュータ２０に接続されている。リファレンスデータ記憶部、色調整装置用係数作成部、及び色調整装置用係数記憶部としてのパーソナルコンピュータ２０内には、メモリ２１と、ＣＰＵ２２とが設けられている。メモリ２１は、調整用のプログラムを記憶しておくための調整プログラム記憶部２１ａや後述するリファレンスデータを記憶しておくためのリファレンスデータ記憶部２１ｂなどを含むメモリである。ＣＰＵ２２は、メモリ２１に記憶されているデータなどに基づいて、デジタルカメラ１４やフィルタ移動装置１７を所望のタイミングで動作させるように制御して、色調整装置１０の調整を制御する。

図５は、デジタルカメラ１４に用いられている撮像系の構成図である。同図に示すように、撮像レンズ群３０を介して入射した光は、光学的なローパスフィルタとしてのＩＲカットフィルタ３１を通過して有害赤外成分が除去された後に、ＣＣＤ部３２に入射される。ここで、取り付け部材１６を介してフィルタ移動装置１７に取り付けられる設備ＩＲカットフィルタ１５は、その赤外カット波長が、デジタルカメラ１４のＩＲカットフィルタ３１のカット波長よりも短波長のものを用いるようにする。

また、ＣＣＤ部３２は、マイクロレンズアレイ３２ａと、カラーフィルタ３２ｂと、ＣＣＤ素子３２ｃとから構成されている。ＣＣＤ部３２のマイクロレンズアレイ３２ａにより画素ごとに集光された光は、例えば原色系ベイヤ配列のカラーフィルタ３２ｂを介してＣＣＤ素子３２ｃに結像される。ここで、原色系ベイヤ配列のカラーフィルタとは、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂの４ピクセルを１つの画素配列単位とするカラーフィルタである。

図６は、図１に示した如くセットされた色調整装置１０の個体差を反映した色調整装置用係数を求めるための全体的な処理内容を示すフローチャートである。図６の処理は、図１のパーソナルコンピュータ２０内部の調整プログラム記憶部２１ａに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ２２により実行されるものである。また、図６においては、色調整装置用係数として、特に設備ＩＲカットフィルタ１５の個体差によるばらつきを補正するための特性パラメータを算出する例について説明する。

図６において、まず、ＣＰＵ２２は、図１のようにセットされたデジタルカメラ１４の回路基板番号を取得する（ステップＳ１）。ここで、回路基板番号とは、調整対象となるデジタルカメラにそれぞれ設定されている識別情報であり、デジタルカメラの各種調整値を記憶しておくための記憶部（例えば、ＥＥＰＲＯＭなどで構成される）に記憶されている。以後、回路基板番号をMC_camと表記する。

次に、ＣＰＵ２２は、ビュアー１３とデジタルカメラ１４との間に設備ＩＲカットフィルタ１５を介在させていない状態で、デジタルカメラ１４によってビュアー１３の撮影を行わせ、光源１２からの光をデジタルカメラ１４に受光させる（ステップＳ２）。そして、ＣＰＵ２２はデジタルカメラ１４による撮影によって得られた画像データを取得する（ステップＳ３）。ここで、ステップＳ３において取得する画像データは、実際には画像データの白レベルである。この白レベルは、図７に示すように、撮影により得られた画像の中央部の縦３２ピクセル×横３２ピクセルのＲ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂの各色成分の平均値を求め、特に、Ｇｒ、Ｇｂに関しては更に、
Ｇ=（Ｇｒ＋Ｇｂ）/２ （式１）
とすることにより取得する。この場合、Ｒ、Ｂ成分はそれぞれ２５６ピクセル、Ｇ成分は５１２ピクセルのデータの平均となる。以後、このようにしてステップＳ３で得られた白レベルのＲ成分及びＧ成分をそれぞれ、White_r_get及びWhite_g_getと表記する。

次に、ＣＰＵ２２は、ビュアー１３とデジタルカメラ１４との間に設備ＩＲカットフィルタ１５を介在させた状態で、デジタルカメラ１４によってビュアー１３の撮影を行わせ、光源１２からの光を設備ＩＲカットフィルタ１５を介してデジタルカメラ１４に受光させる（ステップＳ４）。そして、ＣＰＵ２２はデジタルカメラ１４による撮影によって得られた画像データの白レベルをステップＳ３と同様にして取得する（ステップＳ５）。以後、ステップＳ５で得られた白レベルのＲ成分及びＧ成分をそれぞれWhite_ir_r_get及びWhite_ir_g_getと表記する。

次に、ＣＰＵ２２は、上記ステップＳ３及びステップＳ５で取得した画像データの白レベルとリファレンスデータ記憶部２１ｂに記憶されているリファレンスデータとから、設備ＩＲカットフィルタ１５の特性パラメータを算出するための色調整装置用係数算出演算を行う（ステップＳ６）。この色調整装置用係数算出演算の終了後、図６の処理を終了する。

次に、ステップＳ６の色調整装置用係数算出演算について説明する。
まず、リファレンスデータ記憶部２１ｂに記憶されているリファレンスデータについて説明する。このリファレンスデータは、後の演算において用いられる固定値の基準データである。

リファレンスデータ記憶部２１ｂに記憶されている第１のリファレンスデータは、図２に示すＡ光源の分光感度特性である。以後、このＡ光源の分光特性をHGVWR_spct_ref_xと表記する。ここで、ｘは図２の波長値を示しており、３８０≦ｘ≦７２０の範囲で１［ｎｍ］毎に変化する値である。これ以後も、ｘは３８０≦ｘ≦７２０の範囲で１［ｎｍ］毎に変化する波長値を示すものであるとする。

第２のリファレンスデータは、所定の基準となるＩＲカットフィルタ（以下、リファレンスＩＲカットフィルタと称する）の分光感度特性である。この特性を図４のＬ４１に示す。以後、このリファレンスＩＲカットフィルタの分光感度特性をIR_spct_ref_xと表記する。

第３のリファレンスデータは、所定の基準となるデジタルカメラに用いられているＣＣＤ素子の長波長帯、即ちＲ成分のリファレンス分光感度特性である。この特性を図８のＬ８１に示す。また、以後、Ｒリファレンス分光感度特性をR_ccd_ref_xと表記する。

第４のリファレンスデータは、所定の基準となるデジタルカメラに用いられているＣＣＤ素子の中間波長帯、即ちＧ成分のリファレンス分光感度特性である。この特性を図８のＬ８２に示す。以後、Ｇリファレンス分光感度特性をG_ccd_ref_xと表記する。

ここで、図８に示すＲリファレンス分光感度特性Ｌ８１及びＧリファレンス分光感度特性Ｌ８２はそれぞれ、Ｇリファレンス分光感度特性Ｌ８２の最大分光感度が１００となるように正規化されている。

第５のリファレンスデータは、Ｒリファレンス分光感度特性Ｌ８１とリファレンスＩＲカットフィルタの分光感度特性Ｌ４１とを可視波長帯（３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算することによって得られた分光感度特性である。この特性を図８のＬ８４に示す。以後、このデータをR_ir_ccd_ref_xと表記する。

第６のリファレンスデータは、Ｒリファレンス分光感度特性Ｌ８１と光源１２の分光感度特性Ｌ２１との積を可視波長帯（３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算して和を算出した積分値である。以後、このデータをWhite_r_refと表記する。

第７のリファレンスデータは、Ｇリファレンス分光感度特性Ｌ８２と光源１２の分光感度特性Ｌ２１との積を可視波長帯（３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算して和を算出した積分値である。以後、このデータをWhite_g_refと表記する。

第８のリファレンスデータは、Ｒリファレンス分光感度特性Ｌ８１と光源１２の分光感度特性Ｌ２１とリファレンスＩＲカットフィルタの分光感度特性Ｌ４１を可視波長帯（３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算し、それらの和を算出した積分値である。以後、このデータをWhite_ir_r_refと表記する。

第９のリファレンスデータは、Ｇリファレンス分光感度特性Ｌ８２と光源１２の分光感度特性Ｌ２１とリファレンスＩＲカットフィルタの分光感度特性Ｌ４１を可視波長帯（３８０［ｎｍ］から７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算し、それらの和を算出した積分値である。以後、このデータをWhite_ir_g_refと表記する。

なお、色調整装置用係数算出演算においては用いられないが、色調整装置１０を用いてデジタルカメラの色調整を行うためには、図８のＬ８３に示すＣＣＤ素子の短波長帯、即ちＢ成分のリファレンス分光感度特性B_ccd_ref_xと、Ｂリファレンス分光感度特性Ｌ８３と光源１２の分光感度特性Ｌ２１の積を可視波長帯（３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］）の範囲で１［ｎｍ］毎に積算し、それらの和を算出した積分値White_b_refもリファレンスデータとして記憶させておく必要がある。

図９は、色調整装置用係数算出演算の処理について示すフローチャートである。
図９においては、まず図６のステップＳ３において設備ＩＲカットフィルタ１５を介さずに得られた白レベルより、そのＲ感度係数k_R_getを、
k_R_get=White_r_get/White_g_get （式２）
から求める（ステップＳ１１）。

次に、図６のステップＳ３及びステップＳ５において得られた白レベルより、設備ＩＲカットフィルタ１５を介在させる前後で得られる白レベルの変化量を、Ｇ成分ＩＲカット係数k_ir_g_getとして、
k_ir_g_get=White_ir_g_get/White_g_get （式３）
から求める（ステップＳ１２）。次に、上記リファレンスデータWhite_ir_g_ref及びWhite_g_refより、リファレンスＩＲカットフィルタのＧ成分ＩＲカット係数k_ir_g_refを、
k_ir_g_ref=White_ir_g_ref/White_g_ref （式４）
から求める（ステップＳ１３）。次に、ステップＳ１２で得られたk_ir_g_get及びステップＳ１３で得られたk_ir_g_refより、ＩＲカットフィルタ補正係数k_adj_irを、
k_adj_ir=k_ir_g_get/k_ir_g_ref （式５）
から求める（ステップＳ１４）。

次に、デジタルカメラ１４による撮影によって得られた白レベルから、デジタルカメラ１４のＲ成分の分光感度特性R_cam_cal1_x及びＧ成分の分光感度特性G_cam_cal1_xを算出する（ステップＳ１５）。

このために、まず図６のステップＳ３で取得された白レベルより、ＲのＧに対する相対感度係数kRを、
kR=(White_r_get/White_g_get)/(White_r_ref/White_g_ref) （式６）
から求める。

次に、Ｒ分光第１検出データR_ccd_est1_x、Ｇ分光第１検出データG_ccd_est1_xをそれぞれ、
R_ccd_est1_x＝R_ccd_ref_x×kR（380≦x≦720）
G_ccd_est1_x=G_ccd_ref_x×１（380≦x≦720） （式７）
から求める。更に、R_ccd_est1_xを３８０≦ｘ≦７２０の範囲で積算した値sR_ccd_est1を、
sR_ccd_est1=R_ccd_est1_380+ R_ccd_est1_381+ … +R_ccd_est1_720 （式８）
のようにして求める。

ここで、Ｒ成分の分光感度特性における、デジタルカメラ１４内部のＩＲカットフィルタ３１の分光感度特性の影響を補正するようにする。このために、図６のステップＳ５で取得された白レベルより、設備ＩＲカットフィルタ１５を介した場合のＲのＧに対する相対感度係数kIRRを、
kIRR=(White_ir_r_get/White_ir_g_get)/(White_ir_r_ref/White_ir_g_ref) （式９）
から求める。

次に、設備ＩＲカットフィルタ１５を介した場合の相対分光感度特性R_IR_ccd_est_xを、
R_IR_ccd_est_x=R_IR_ccd_ref_x×kIRR（380≦x≦720） （式１０）
から求める。

次に、赤外光のカット波長６２０［ｎｍ］における分光感度に注目して、実際のＲ分光相対感度係数kR_hを、
kR_h=R_IR_ccd_est_620/R_ccd_ref_620 （式１１）
から求める。このＲ分光相対感度係数kR_hに基づいて、Ｒ分光第２検出データR_ccd_est2_xを、
R_ccd_est2_x＝R_ccd_ref_x（380≦x≦540）
R_ccd_est2_x＝R_ccd_ref_x×kR_h（541≦x≦720） （式１２）
から求める。このＲ分光第２検出データR_ccd_est2_xを、図１３の特性Ｌ８５に示す。次に、こうして求めたＲ分光第２検出データから、その積算値sR_ccd_est2を、
sR_ccd_est2＝R_ccd_est2_380+ R_ccd_est2_381+ … + R_ccd_est2_720 （式１３）
のようにして求める。

以上求めたような値を用いて図１０〜図１２の手順に従ってＲ成分及びＧ成分の分光感度特性を算出する。

まず、ＣＰＵ２２は、Ｒ分光第２検出データの積算値sR_ccd_est2とＲ分光第１検出データの積算値sR_ccd_est1との差分dR= sR_ccd_est2-sR_ccd_est1を求める（ステップＳ２１）。次に、ステップＳ２１で求めた差分dRの正負を判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判定において、dRが正の場合にはステップ２３に進み、負の場合にはステップＳ３３に進む。

ステップＳ２２の判定において、差分dRが正の場合には、Ｒ分光移動量算出用積算値diffにR_ccd_est2_xの６２１［ｎｍ］の分光感度R_ccd_est2_621を代入して初期化を行う（ステップＳ２３）。次に、図示しないカウンタのカウント値ｎに０を代入して初期化を行う（ステップＳ２４）。

次に、上記のように初期化されたＲ分光移動量算出用積算値diffと差分dRとを比較して、diff＞dRであるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の判定において、diff≦dRである場合には、diffにR_ccd_est2_(622+n)の値を加算する（ステップＳ２６）。初回は、ｎ=０なのでR_ccd_est2_622の値を加算する。続いてｎをインクリメントして（ステップＳ２７）、ステップＳ２５に戻る。即ち、ステップＳ２５の判定において、diff＞dRとなるまで、R_ccd_est2_xの６２２［ｎｍ］以後の値を１［ｎｍ］刻みで加えながら、ステップＳ２５〜ステップＳ２７の動作を繰り返す。

ステップＳ２５の判定において、diff＞dRである場合には、ステップＳ２８に進み、図１３の特性Ｌ８７で示されるＲ分光第３検出データR_ccd_est3_xを求める（ステップＳ２８）。このR_ccd_est3_xは、６２１［ｎｍ］からｎ［ｎｍ］だけ長波長側にシフトさせたＲ分光第２検出データR_ccd_est2_(x+n)の６２１≦ｘ≦７００の区間の特性である。また、７０１≦ｘ≦７２０の範囲内では、R_ccd_est3_xを０にクリップする（ステップＳ２９）。

次に、カウント値ｎが所定値Max_shift以下であるか否かを判定することにより、ｎの値の正当性を確認する（ステップＳ３０）。ここで、Max_shiftは例えば２０であるとする。ステップＳ３０の判定において、ｎがMax_shiftを超えているならば、分光特性の算出に誤りがあるとしてあるとして、その旨を出力し、分光算出演算を終了する。

一方、ステップＳ３０の判定において、ｎがMax_shift以下であるならば、Ｒ分光移動量shiftにｎを代入する（ステップＳ３１）。続いて、図１３に示す点Ｐ８２のｘ座標a及びｙ座標b、図１３に示す点Ｐ８３のｘ座標c及びｙ座標dをそれぞれ、
a=640-shift
b=R_ccd_est3_640
c=620
d=R_ccd_est3_620 （式１４）
の式から求める（ステップＳ３２）。

ここで、図１３の点Ｐ８２（シフト後の特徴点）は、R_ccd_est3_xの波長６４０［ｎｍ］における分光感度を示す点Ｐ８１（シフト前の特徴点）をＲ分光移動量shiftだけ短波長側に横シフトさせた点である。また、図１３の点Ｐ８３は、R_ccd_est3_xの波長６２０［ｎｍ］における分光感度を示す点である。なお、波長６４０［ｎｍ］は図８の特性Ｌ８１に示すＲリファレンス分光感度特性の変曲点における波長であり、また、波長６２０［ｎｍ］は一般的なＩＲカットフィルタのＩＲカット波長である。

また、ステップＳ２２の判定において、dRが負の場合には、diffにR_ccd_est2_xの波長６２１［ｎｍ］における分光感度R_ccd_est_621に−１をかけた値を代入して初期化する（ステップＳ３３）。ｎはステップＳ２４と同様に０で初期化する（ステップＳ３４）。

次に、ステップＳ３３の如く初期化されたＲ分光移動量算出用積算値diffと差分dRとを比較して、diff＜dRであるか否かを判定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の判定において、diff≧dRである場合には、diffからR_ccd_est2_(622+n)の値を減算する（ステップＳ３６）。初回は、ｎ=０なのでR_ccd_est2_622の値を減算する。続いてｎをインクリメントして（ステップＳ３７）、ステップＳ３５に戻る。即ち、ステップＳ３５の判定において、diff＜dRとなるまで、ステップＳ３５〜ステップＳ３７の動作を繰り返す。

ステップＳ３５の判定において、diff＜dRである場合には、ステップＳ３８に進む。そして、ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８の判定において、ｎが０の場合には、R_ccd_est3_xに、R_ccd_est2_xを６２１≦ｘ≦７００の範囲で代入する（ステップＳ３９）。その後、ステップＳ４２に進む。

一方、ステップＳ３８の判定において、ｎが０でない場合には、まずｎに１を加えた後（ステップＳ４０）、R_ccd_est3_xに、６２１［ｎｍ］からｎ［ｎｍ］だけ短波長側にシフトさせたＲ分光第２検出データR_ccd_est2_(x-n)を６２１≦ｘ≦７００の範囲で代入する（ステップＳ４１）。次に、R_ccd_est3_xを７０１≦ｘ≦７２０の範囲で０にクリップする（ステップＳ４２）。

次に、カウント値ｎが所定値Max_shift以下であるか否かを判定することにより、ｎの値の正当性を確認する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３の判定において、ｎがMax_shiftを超えているならば、分光の予測に誤りがあるとしてあるとして、その旨を出力し、分光算出演算を終了する。

一方、ステップＳ４３の判定において、ｎがMax_shift以下であるならば、Ｒ分光移動量shiftにｎを代入する（ステップＳ４４）。続いて、上記a、b、c、dをそれぞれ、
a=640+shift
b=R_ccd_est3_640
c=620
d=R_ccd_est3_620 （式１５）
の式から求める（ステップＳ４５）。この場合の点Ｐ８２は、特性Ｌ８６として示すR_ccd_est3_xの波長６４０［ｎｍ］における分光感度を示す点Ｐ８１をＲ分光移動量shiftだけ長波長側に横シフトさせた点になる。

ステップＳ３２或いはステップＳ４５においてa、b、c、dが得られた後、得られたa、b、c、dを用いて図１３に示す点Ｐ８２と点Ｐ８３との間を滑らかに補間する。ここで、本一実施形態では図１３に示す直線８０１により直線補間を行っているが、曲線補間するようにしても良い。

次に、直線８０１を含むＲ分光第４検出データR_ccd_est4_xを求めるために、まず、上記a、b、c、dから
R_ccd_est4_x={(b-d)/(a-c)}×(x-c)+d（621≦x≦a-1） （式１６）
を計算する（ステップＳ４６）。この区間が直線８０１の部分となる。次に、点Ｐ８２における波長から波長７２０［ｎｍ］までのR_ccd_est4_xをR_ccd_est3_xとする（ステップＳ４７）。

以後は、ステップＳ４６及びステップＳ４７のようにして求められたＲ分光第４検出データに基づいて、Ｒ分光感度特性R_cam_cal1_x及びＧ分光感度特性G_cam_cal1_xをそれぞれ、
R_cam_cal1_x=R_ccd_est2_x（380≦x≦620）+R_ccd_est4_x（621≦x≦720）
G_cam_cal1_x=G_ccd_est1_x（380≦x≦620） （式１７）
から求める。即ち、Ｒ分光感度特性に関しては、波長３８０［ｎｍ］から６２０［ｎｍ］までの分光感度特性については２度目の検出結果から得られたＲ分光第２検出データR_ccd_est2_xをそのまま用い、６２１［ｎｍ］から７２０［ｎｍ］までの分光感度特性についてはＲ分光第２検出データR_ccd_est2_xから求められたＲ分光第４検出データR_ccd_est4_xを用いるようにする。これにより、デジタルカメラ１４内部のＩＲカットフィルタ３１の分光感度特性の影響を考慮した適切なＲ分光感度特性を求めることができる。なお、Ｇ分光感度特性についてはデジタルカメラ１４内部のＩＲカットフィルタ３１による影響が少ないので、設備ＩＲカットフィルタ１５を介さずに得られた分光第１検出データをそのまま用いることができる。

このような手法により、Ｒ分光感度特性は図１３のＲ分光第２検出データとＲ分光第４検出データとを加算した特性Ｌ８７のようにして得られる。また、Ｇ分光感度特性はＧリファレンス分光感度特性Ｌ８２そのものである。なお、図１３には、Ｂ分光感度特性Ｌ８８も示している。このＢ分光感度特性Ｌ８８はＢリファレンス分光感度特性B_ccd_ref_xと、Ｂリファレンス分光感度特性Ｌ８３と光源１２の分光感度特性Ｌ２１の積を可視波長帯の範囲で１［ｎｍ］毎に積算し、それらの和を算出した積分値White_b_refとを利用して求めることができる。

ここで、再び図９の説明に戻る。図９のステップＳ１５において、Ｒ成分の分光感度特性R_cam_cal1_x及びＧ成分の分光感度特性G_cam_cal1_xを算出した後、ＣＰＵ２２は、リファレンスＩＲカットフィルタの波長３８０［ｎｍ］〜７２０［ｎｍ］までの分光感度の積算値と設備ＩＲカットフィルタ１５の分光感度の積算値との差分dSUM_IR_objを、
SUM_IR_ref=IR_spct_ref_380+ … +IR_spct_ref_720
dSUM_IR_obj=(k_adj_ir-1)×SUM_IR_ref （式１８）
から求める（ステップＳ１６）。次に、特性パラメータとして設備ＩＲカットフィルタ分光補正データ算出値IR_spct_obj_cal_x（380≦x≦720）を、
IR_spct_obj_cal_x=IR_spct_ref_x+{(IR_spct_ref_x/SUM_IR_ref)×dSUM_IR_obj}
(380≦x≦619)
IR_spct_obj_cal_x=IR_spct_ref_x (620≦x≦720) （式１９）
から求める（ステップＳ１７）。この設備ＩＲカットフィルタ分光補正データ算出値の特性を、図４のＬ４２に示す。

次に、設備ＩＲカットフィルタ１５の特性パラメータ算出値を求める（ステップＳ１８）。このために、まずステップＳ１７で求めた設備ＩＲカットフィルタ分光補正データ算出値を用いて、
R_spct_ir_obj_x=R_ccd_ref_x×IR_spct_obj_cal_x×HGVWR_spct_ref_x
G_spct_ir_obj_x=G_ccd_ref_x×IR_spct_obj_cal_x×HGVWR_spct_ref_x
（380≦x≦720） （式２０）
より、設備ＩＲカットフィルタ１５の個体差による分光感度特性のばらつきを補正した状態におけるデジタルカメラ１４のＲ分光感度特性及びＧ分光感度特性の積算値を求める。そして、これら求めた積算値の和を求めることにより、色調整装置１０の特性パラメータ算出値（設備ＩＲカットフィルタ１５の分光感度ばらつきを補正した状態の白レベルのＲ成分及びＧ成分）White_ir_r_obj_cal及びWhite_ir_g_obj_calを、
White_ir_r_obj_cal=R_spct_ir_obj_380+R_spct_ir_obj_381+ … +R_spct_ir_obj_720
White_ir_g_obj_cal=G_spct_ir_obj_380+G_spct_ir_obj_381+ … +G_spct_ir_obj_720
（式２１）
から求める。更に、（式２１）のようにして求めた特性パラメータ算出値の係数k_White_ir_obj_calを、
k_White_ir_obj_cal=White_ir_r_obj_cal/White_ir_g_obj_cal （式２２）
から求める。同時に、特性パラメータリファレンス係数k_White_ir_refを、
k_White_ir_ref=White_ir_r_ref/White_ir_g_ref （式２３）
から求める。そして、（式２２）及び（式２３）のようにして求めた値から特性パラメータ算出値の係数の差分dk_White_ir_obj_calを、
dk_White_ir_obj_cal=ABS{(k_White_ir_obj_cal/k_White_ir_ref)-1} （式２４）
から求める。ここで、（式２４）のＡＢＳは括弧内の絶対値を計算することを示している。

以後の演算は、設備ＩＲカットフィルタ１５の特性パラメータを適切に求めることができたか否かを検算によって確認するためのものである。このために、ＣＰＵ２２は、特性パラメータ算出値White_ir_r_obj_cal及びWhite_ir_g_obj_calを用いて、上記ステップＳ１５の分光算出と同様の手法によりデジタルカメラ１４のＲ分光感度特性R_cam_cal2_x及びＧ分光感度特性G_cam_cal2_xを算出する（ステップＳ１９）。ただし、ここでは、White_ir_r_refとWhite_ir_g_refをそれぞれWhite_ir_r_obj_calとWhite_ir_g_obj_calに置き換えるようにして演算を行う。

ステップＳ１９において分光感度特性を算出した後、白レベルの検算を行う（ステップＳ２０）。この白レベル検算においては、ステップＳ１９で求めたＲ分光感度特性R_cam_cal2_x及びＧ分光感度特性G_cam_cal2_xを用いて
R_spct_cal2_x=R_cam_cal_2_x×HGVWR_spct_ref_x（380≦x≦720）
G_spct_cal2_x=G_cam_cal_2_x×HGVWR_spct_ref_x（380≦x≦720） （式２５）
のようにして、Ｒ分光感度特性及びＧ分光感度特性の積算を行う。そして、これら求めた積算値の波長成分毎の和を、
White_r_cal2=R_spct_cal2_380+R_spct_cal2_381+ … +R_spct_cal2_720
White_g_cal2=G_spct_cal2_380+G_spct_cal2_381+ … +G_spct_cal2_720 （式２６）
のようにして求める。更に、（式２６）のようにして求めた積算値から、Ｒ感度係数k_R_cal2を、
k_R_cal2=White_r_cal2/White_g_cal2 （式２７）
から求める。次に、Ｒ感度係数k_R_cal2とＲ感度係数k_R_getとの差分dk_R_cal2を、
dk_R_cal2=ABS{(k_R_cal2/k_R_get)-1} （式２８）
から求める。次に、ＣＰＵ２２は、差分dk_R_cal2が０．０５未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の判定において、差分dk_R_cal2が０．０５未満でない場合、即ちリファレンスデータを用いて求めたＲ感度係数と新たに算出された特性パラメータを用いて求めたＲ感度係数との差が大きい場合には、色調整装置用係数算出演算を終了する。この場合には、デジタルカメラ１４が調整に不適切であった旨を通知する。なお、ステップＳ２１の判定値０．０５は、一例であり、変更可能である。

一方、ステップＳ２１の判定において、差分dk_R_cal2が０．０５未満である場合には、特性パラメータを適切に求めることができたとして、ＣＰＵ２２は、色調整装置用係数を、メモリ２１内の所定のディレクトリに、例えばＣＳＶ（Comma-Separated Value）形式のファイルとして保存する。以後、このファイルのことを特性ファイルと称する。ここで、特性ファイルには、新たに算出された特性パラメータよりも適切な特性パラメータが既に保存されている可能性があるので、ＣＰＵ２２は、新たに算出された特性パラメータを保存するのに先立って、特性ファイルが既にメモリ２１に保存されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判定において、特性ファイルが存在している場合に、ＣＰＵ２２はステップＳ１８で算出された特性パラメータ算出値の係数の差分dk_White_ir_obj_calと、特性ファイルに既に保存されている特性パラメータ算出値の係数の差分dk_White_ir_objとを比較して、dk_White_ir_obj_calがdk_White_ir_objよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２２の判定において特性ファイルが存在しない場合、又はステップＳ２３の判定において、dk_White_ir_obj_calがdk_White_ir_objよりも小さい場合には、新たに算出された特性パラメータのほうが、より適切な特性パラメータであるとして、新たに算出された色調整装置用係数を特性ファイルに保存して（ステップＳ２４）、図９の処理を終了する。ここで、ステップＳ２４において、特性ファイルには、
White_ir_r_obj=White_ir_r_obj_cal
White_ir_g_obj=White_ir_g_obj_cal
dk_White_ir_obj=dk_White_ir_obj_cal
MC_cam_master=MC_cam
IR_spct_obj_x=IR_spct_obj_cal_x
を保存する。ここで、MC_cam_masterは、色調整装置１０を調整するのに最適なデジタルカメラ（以下、マスターカメラと称する）の回路基板番号を示す特性パラメータである。なお、上記色調整装置用係数は、１つのファイルに保存するようにしても良いし、複数のファイルに分けて保存するようにしても良い。

また、ステップＳ２３の判定において、dk_White_ir_obj_calがdk_White_ir_obj以上の場合には、新たに算出された特性パラメータを特性ファイルに保存せずに図９の処理を終了する。

以上説明したように、本一実施形態によれば、色調整装置毎の個体差を反映した特性パラメータを算出し、この特性パラメータを特性ファイルとして保存できるようにしている。これにより、実際にデジタルカメラを色調整する際に、色調整装置の構成部材の個体差によらない調整を行うことが可能である。

ここで、算出された特性パラメータを用いてデジタルカメラの色調整を行う際には、図９のステップＳ１９の分光算出２の処理を行ってデジタルカメラの分光感度を算出する。ただし、ここでの分光算出の際には、Ｒ、Ｇの分光感度特性に加えてＢ分光感度特性を求める必要がある。この場合には、設備ＩＲカットフィルタ１５を介在させる前に得られた画像データの白レベルのＢ成分White_b_getより、ＢのＧに対する相対感度係数kBを、
kB=(White_b_get/White_g_get)/(White_b_ref/White_g_ref) （式２９）
から求める。そして、この相対感度係数kBから、Ｂ分光感度特性（Ｂ分光第１検出データ）B_CCD_est1_xを、
B_CCD_est1_x＝B_ccd_ref_x×kB（380≦x≦720） （式３０）
から求める。ここで、Ｂ分光感度特性もデジタルカメラ１４内部のＩＲカットフィルタ３１による影響が少ないので、設備ＩＲカットフィルタ１５を介さずに得られた分光第１検出データをそのまま用いることができる。

以上のようにしてＲＧＢ各色成分の分光感度特性を算出した後、これら分光感度特性を用いて色調整を行うことができる。この色調整の手法については、例えば特開２００１−３２０７１６号公報などに開示されている周知の手法を用いればよいので、ここでは説明を省略する。

ここで、色調整時においては特性パラメータを用いずに色調整装置ごとに設定されたパラメータを用いるようにしても良い。この場合には、色調整装置毎に特性パラメータを用いて色調整を行うか否かを設定するためのフラグを用意しておくようにする。特性パラメータを用いて色調整を行うように設定されている場合には、特性パラメータWhite_ir_r_objとWhite_ir_g_objを用いて分光算出演算を行う。一方、特性パラメータを用いて色調整を行うように設定されていない場合にはリファレンスデータWhite_ir_r_refとWhite_ir_g_refを用いて分光算出演算を行う。

また、複数台のデジタルカメラを用いて色調整装置用係数算出を行った場合には、その中から最終的なマスターカメラを選定することもできる。図１４はマスターカメラを選定するための処理について示すフローチャートである。

図１４において、ＣＰＵ２２は、まず選定対象のデジタルカメラの回路基板番号MC_camを取得する（ステップＳ５１）。次に、ＣＰＵ２２は、メモリ２１内の所定ディレクトリに特性ファイルが保存されているか否かを判定する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２の判定において、特性ファイルが保存されていない場合には、特性ファイルを読み込むことができなかったとして、その旨を特性ファイル読込みエラーとして出力し、図１４の処理を終了する。

一方、ステップＳ５２の判定において、特性ファイルが保存されている場合には、特性ファイルの読込みを行う（ステップＳ５３）。そして、ＣＰＵ２２は、特性ファイルの中のMC_cam_masterを参照して、MC_cam_masterに設定されている回路基板番号がステップＳ５１で読み出したMC_camであるか否かを判定する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４の判定において、Mc_cam_master=Mc_camであれば、ステップＳ５１で選定されたデジタルカメラをマスターカメラに選定する（ステップＳ５５）。一方、ステップＳ５４の判定において、Mc_cam_master=Mc_camでなければ、ステップＳ５１で選定されたデジタルカメラはマスターカメラではないので（ステップＳ５６）、そのまま図１４の処理を終了する。

図１４の処理は、特性ファイルに保存されている回路基板番号のデジタルカメラをマスターカメラに選定する処理である。即ち、特性ファイルには、最適な特性パラメータを作成したデジタルカメラの回路基板番号が保存されているので、特性ファイルを参照することにより、多数のデジタルカメラの中からマスターカメラを選定することが可能である。マスターカメラを選定しておくことにより、このマスターカメラを用いて色調整装置用係数を算出するようにすれば、その後、再び調整を行う場合などでも最適な色調整装置用係数を求めることができる。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の一実施形態に係る色調整装置全体の構成を示す図である。 Ａ光源の分光感度特性を示す図である。 設備ＩＲカットフィルタ、取り付け部材、及びフィルタ移動装置の正面図である。 ＩＲカットフィルタの分光感度特性を示す図である。 デジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成を示す図である。 色調整装置用係数算出の処理の流れについて示すフローチャートである。 画像中の色成分を示す図である。 Ｒリファレンス分光感度特性、Ｇリファレンス分光感度特性、Ｂリファレンス分光感度特性について示す図である。 色調整装置用係数算出演算の処理の流れについて示すフローチャートである。 分光算出の処理の流れについて示すフローチャートの第１図である。 分光算出の処理の流れについて示すフローチャートの第２図である。 分光算出の処理の流れについて示すフローチャートの第３図である。 分光算出によって算出される分光感度特性について示す図である。 マスターカメラ選定の処理の流れについて示すフローチャートである。

符号の説明

１０…色調整装置、１１…遮光部材、１２…光源、１３…ビュアー、１４…デジタルカメラ、１５…設備ＩＲカットフィルタ、１６…取り付け部材、１７…フィルタ移動装置、１８，１９…接続ケーブル、２０…パーソナルコンピュータ、２１…メモリ、２１ａ…調整プログラム記憶部、２１ｂ…リファレンスデータ記憶部、２２…ＣＰＵ、３０…撮像レンズ群、３１…ＩＲカットフィルタ、３２…ＣＣＤ部、３２ａ…マイクロレンズアレイ、３２ｂ…カラーフィルタ、３２ｃ…ＣＣＤ素子

Claims (14)

1. 色調整の対象となる複数台のデジタルカメラの中から少なくとも１台のデジタルカメラを選定し、
   上記選定されたデジタルカメラを用いて色調整装置の所定の光源を複数回撮影することにより、複数の画像データを取得し、
   上記デジタルカメラによって取得された複数の画像データに基づいて、上記色調整装置の構成部材の個体差を反映した色調整装置用係数を作成し、
   上記作成された色調整装置用係数を保存し、
   上記保存された色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行い、
   上記複数回の撮影は、上記所定の光源と上記デジタルカメラとの間に上記色調整装置の構成部材の１つである赤外カットフィルタを介在させずに行う撮影と上記所定の光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させて行う撮影とを含むことを特徴とする色調整方法。
2. 上記色調整装置用係数は、上記赤外カットフィルタの個体差を反映させるための係数を含むことを特徴とする請求項１に記載の色調整方法。
3. 上記赤外カットフィルタの個体差を反映させるための係数は、上記所定の光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させて行う撮影により取得されることが予測される画像データの白レベルの赤成分及び緑成分と、上記赤外カットフィルタの分光感度特性とを含むことを特徴とする請求項２に記載の色調整方法。
4. 上記色調整装置用係数は、上記色調整装置用係数の作成に用いたデジタルカメラを識別するための識別情報を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の色調整方法。
5. 上記色調整装置用係数の作成には、上記画像データの白レベルの赤成分と緑成分とが用いられることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の色調整方法。
6. 上記色調整装置用係数は、上記画像データの白レベルの赤成分と緑成分とから、所定のリファレンスデータに基づいて作成されることを特徴とする請求項５に記載の色調整方法。
7. 上記所定のリファレンスデータは、所定の基準となるデジタルカメラの赤成分と緑成分の分光感度特性データを含むことを特徴とする請求項６に記載の色調整方法。
8. 上記所定のリファレンスデータは、所定の基準となる赤外カットフィルタの分光感度特性データを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の色調整方法。
9. 上記所定の光源はＡ光源であり、
   上記所定のリファレンスデータは、上記Ａ光源の分光感度特性データを更に含むことを特徴する請求項８に記載の色調整方法。
10. 上記色調整装置用係数を作成した後に、上記作成された色調整装置用係数が適正であるか否かを検算し、上記検算の結果、上記作成された色調整装置用係数が適正なものである場合にのみ、上記色調整装置用係数を保存することを特徴とする請求項１に記載の色調整方法。
11. 上記色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行うのに先立って、上記色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行うのか否かを判定し、上記色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行うと判定した場合にのみ、上記色調整装置用係数を用いて上記デジタルカメラの色調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の色調整方法。
12. 色調整の対象となる複数台のデジタルカメラを用いて色調整装置の所定の光源を複数回撮影することにより、複数の画像データを取得し、
    上記複数台のデジタルカメラによって取得された複数の画像データに基づいて、上記色調整装置の構成部材の個体差を反映した複数の色調整装置用係数を作成し、
    上記作成された複数の色調整装置用係数に基づいて上記色調整装置用係数を作成するのに最適なデジタルカメラを選定し、
    上記選定されたデジタルカメラに対応した色調整装置用係数を保存し、
    上記保存された色調整装置用係数を用いて上記複数台のデジタルカメラの色調整を行うことを特徴とする色調整方法。
13. Ａ光源と、
    上記Ａ光源を撮影して画像データを取得するデジタルカメラと、
    上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に進退自在に構成され、上記Ａ光源からの光の赤外光成分を除去する赤外カットフィルタと、
    上記Ａ光源の分光感度特性と、基準となるデジタルカメラの分光感度特性と、基準となる赤外カットフィルタの分光感度特性とをリファレンスデータとして少なくとも記憶するリファレンスデータ記憶部と、
    上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させずに行った撮影によって取得された画像データと、上記Ａ光源と上記デジタルカメラとの間に上記赤外カットフィルタを介在させて行った撮影によって取得された画像データと、上記リファレンスデータ記憶部に記憶された上記リファレンスデータとから、上記デジタルカメラを色調整する際の色調整装置毎の上記赤外カットフィルタの個体差を反映した色調整装置用係数を作成する色調整装置用係数作成部と、
    上記色調整装置用係数作成部によって作成された色調整装置用係数を記憶する色調整装置用係数記憶部と、
    を具備することを特徴とする色調整装置。
14. 上記色調整装置用係数は、上記色調整装置用係数記憶部の所定のディレクトリに所定のファイル形式で保存されることを特徴とする請求項１３に記載の色調整装置。

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