JP6925489B2 - チャート装置 - Google Patents

Description

本発明は、チャート装置に関する。本チャート装置は、放送システムや映像システムの技術に関する。

テレビジョン放送番組の映像を撮影・収録する際には、通例、複数台のカメラが用いられる。少なくとも撮影・収録の本番が開始される前に、各カメラは所定のチャートを撮影し、撮影した映像の色の調整が行われる。色調整において、全てのカメラが出力する映像の色が同じになるようにカメラ毎に撮影した映像のパラメータが調整される。色調整に用いられるチャートには、例えば、一般社団法人映像メディア学会（ＩＴＥ：Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｍａｇｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）や一般社団法人電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ：Ｊａｐａｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により規格化されたテストチャートがある。図１に例示するチャート８０は、ＩＴＥグレースケールチャートである。チャート８０は、黒から白までの１２段階の濃度を有する無彩色の領域を含む反射型のチャートである。

"テストチャート"，［online］，一般社団法人映像情報メディア学会，［２０１６年２月２９日検索］，インターネット<URL:https://www.ite.or.jp/data/p_t/test_chart/>

カメラの色調整では、図２に示すように、撮影・収録時に用いられる照明からの照明光がチャートに照射される。色調整に用いられるチャートは１式であるのに対し、撮影した画像の色調整に用いられるカメラの台数が複数台となることがある。そのため、全てのカメラをチャートに正対させることが困難であるという課題がある。また、撮影・収録の本番に用いられる照明が色調整に用いられるので、チャートは撮影現場であるステージ上に置かれることがある。カメラの色調整の間ステージが占有されるので、リハーサルその他の作業を同時に行うことができないという課題もある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、［１］本発明の一態様は、到来した光の分光分布を計測する計測部と、所定の色を表す領域が配列されたチャートを示す画像データを取得するデータ取得部と、前記計測部が計測した分光分布を前記所定の色の分光反射率に作用して得られる分光分布を有する色の画像を表示する表示部と、を備えるチャート装置である。
［１］の構成によれば、表示部に表示されるチャートの色として、分光分布を計測した光の光源が設置された撮影現場におけるチャートの色が再現される。色調整において撮影時に用いられる照明を用いる必要がなくなるので、カメラの色調整を他の作業と同時に行うことができる。また、［１］のチャート装置をカメラ毎に用いることで、同時間帯において複数台のカメラの色調整を並行することができる。そのため、色調整に係る作業が効率化される。

［２］本発明の一態様は、上述のチャート装置であって、前記表示部は、前記計測部が計測した分光分布を有する光を発光する発光部と、前記発光部からの光を前記画像データが表す色の分光反射率に相当する分光透過率で透過する透過部と、を備える。
［２］の構成によれば、計測部が計測した分光分布とチャートの色の分光反射率を画素毎に乗算する演算手段を備えずに、計測した分光分布をチャートの色の分光反射率に作用することができる。

［３］本発明の一態様は、上述のチャート装置であって、前記計測部が前記到来した光の分光分布を計測するとき、前記表示部に画像の表示を停止させる制御部をさらに備える。
［３］の構成によれば、表示部からの画像の光が計測部に入射されないため、計測部は目標の光源からの光の分光分布を精度よく計測することができる。

［４］本発明の一態様は、上述チャート装置であって、前記計測部が計測した分光分布と前記分光分布の光源情報を対応付けて記憶する記憶部と、前記光源情報に対応する分光分布を前記所定の色の分光反射率に作用させる制御部と、をさらに備える。
［４］の構成によれば、表示部は、ユーザにより指示された光源情報に対応する分光分布が作用した色のチャートを表示することができる。そのため、ユーザは、カメラの色調整において用いられる照明の分光分布として任意の光源の分光分布を選択することができる。

本発明によれば、撮影時に用いられる照明を用いずに、撮影前の色調整に係る作業を効率化する。

従来のチャートの例を示す図である。 従来の色調整におけるチャートとカメラとの位置関係の例を示す図である。 本実施形態に係るチャート装置の外観構成を示す外観図である。 本実施形態に係るチャート装置と照明との位置関係の例を示す。 照明光の分光分布の一例を示す図である。 本実施形態に係るチャート装置の機能構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係るチャート装置とカメラとの位置関係の例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図３は、本実施形態に係るチャート装置１０の外観構成を示す外観図である。
チャート装置１０は、分光放射計１１および表示部１７を含んで構成される。
分光放射計１１は、表示部１７と同一の面上において、表示部１７の外縁から所定の距離内に近接して配置されている。分光放射計１１は、到来する光の分光分布を計測する。
分光分布とは、光源からの光が有する波長毎の成分の割合である。光の色は、分光分布に応じて異なる。分光放射計１１は、受光素子として、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備える。ＣＣＤ素子は、カメラの撮像素子としても用いられる。

表示部１７は、分光放射計１１が計測した分光分布を、所定の基準色の分光反射率に作用して得られる分光分布を有する色の画像であるチャートを表示する。分光反射率は、到来する光が有する波長毎の成分の反射率である。所定の基準色を表す領域が配列されたチャートを表す画像データとして、例えば、規格化されたテストチャートを表す画像データが用いられる。画像データは、例えば、画像を形成する画素毎の画素値を示すデータである。画素値は、所定の表色系に基づく色信号値、例えば、ＲＧＢ値である。

図４は、本実施形態に係るチャート装置１０と照明との位置関係の例を示す。
図４に示す例では、照明７０はチャート装置１０の正面から斜め上方の方向の位置に設置され、照明光の放射方向がチャート装置１０の方向に向けられている。このとき、分光放射計１１は、照明７０から到来する照明光の分光分布を計測する。図５は、計測された照明光の分光分布の一例を示す図である。図５に例示される分光分布では、波長４７０ｎｍの成分が最も強度が高く、その波長よりも短波長の成分や超波長の成分では強度が低くなる。
従って、表示部１７は、チャートに表される色の分光反射率に、照明７０から到来する照明光の分光分布を作用して得られる分光分布を有する色を表すチャートを表示する。そのため、表示部１７は、照明７０からの照明光を反射する状況の下で所定の基準色が着色されたチャートの色（分光分布）を再現することができる。この配置のもとで、表示部１７に表されるチャートを撮影して得られる画像がカメラの色調整に用いられる。

（チャート装置の構成）
次に、本実施形態に係るチャート装置１０の構成について説明する。
図６は、本実施形態に係るチャート装置１０の機能構成を示す概略ブロック図である。
チャート装置１０は、分光放射計１１および表示部１７の他、データ取得部１２、操作部１３、制御部１４および記憶部１６を含んで構成される。

データ取得部１２は、画像データを取得する。画像データとして、所定の基準色を表す複数個の領域を含むチャートを表すデータが取得される。データ取得部１２は、取得した画像データを制御部１４に出力する。データ取得部１２は、例えば、有線または無線で接続された他の機器からのデータの入出力を行うデータ入出力インタフェースである。

操作部１３は、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作に応じた操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部１４に出力する。操作信号には、各種の動作を示す信号、データ取得部１２から入力されるチャートデータの識別情報を示す信号、などがある。操作部１３は、ボタン、つまみなどの物理的な部材を含んで構成されてもよいし、タッチセンサなどの汎用的な部材と、所定の制御プログラムで指示される案内画面を表示する表示デバイスと、制御プログラムで指示される動作を実行する制御デバイスを含んで構成されたユーザインタフェースであってもよい。制御デバイスは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

制御部１４は、分光分布取得部１４１、発光制御部１４２および画像出力部１４３を含んで構成される。
分光分布取得部１４１は、発光制御部１４２が表示部１７から画像の表示を停止しているとき、計測された分光分布を示す分光分布データを分光放射計１１から取得する。そのため、分光放射計１１が計測する分光分布には、表示部１７から放射される画像光の成分が含まれず、照明光の成分が含まれる。分光分布取得部１４１は、取得した分光分布データを発光制御部１４２に出力する。

発光制御部１４２は、分光分布取得部１４１から入力された分光分布データが示す分光分布を有する光の発光を指示する電気信号である発光制御信号を生成する。発光制御部１４２は、生成した発光制御信号を表示部１７に出力する。
画像出力部１４３は、データ取得部１２から入力される画像データが表す画素毎の画素値に基づいて、画像を構成する個々の画素を駆動するための信号値を示す画像出力信号を生成する。画像出力部１４３は、生成した画像出力信号を表示部１７に出力する。

後述するように、表示部１７は、画像出力信号が示す画像の分光反射率に発光制御信号が示す分光分布を作用して得られる分光分布を有する画像を表示する。操作部１３から入力される操作信号が、分光放射計１１からの分光分布データの取得を指示するとき、発光制御部１４２は、表示部１７への発光制御信号の出力を停止する。このとき、表示部１７からの画像の表示が停止する。

なお、分光分布取得部１４１は、操作部１３から入力される操作信号が示す識別情報と対応付けて分光分布データを記憶部１６に記憶してもよい。識別情報として、例えば、取得した分光分布に係る照明を特定する情報が用いられてもよい。照明を特定する情報として、名称、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、機種名、型番、設置場所などが用いられてもよい。
分光分布取得部１４１は、操作部１３から入力される操作信号が示す識別情報に対応づけられた分光分布データを記憶部１６から読み取り、読み取った分光分布データを発光制御部１４２に出力してもよい。ユーザは、表示部１７に表示させるチャートとして、図１に示すチャートに限らず、操作部１３への操作により任意のチャートを選択することができる。

記憶部１６は、制御部１４における処理に用いられる各種のデータや、制御部１４が取得した各種のデータを記憶する。記憶部１６は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体を含んで構成される。

表示部１７は、発光部１７１と透過部１７２を含んで構成される。
発光部１７１は、発光制御部１４２から入力される画像出力信号が示す分光分布を有する光を発光する。従って、発光部１７１が発光する光は、分光放射計１１が測定した分光分布を有する。発光部１７１は、例えば、複数種類の発光単位が規則的に配置されてなるバックライトである。複数種類の発光単位のうち各１種類の発光単位が所定の順序で配列されてなる繰り返し単位が２次元平面上において周期的に繰り返される。複数種類の発光単位が発光する光は、透過部１７２の裏面において互いに重畳する。

発光単位が発する光の分光分布において他の波長の範囲よりも強度が高い波長の範囲は、発光単位の種類に応じて異なる。但し、所定の強度よりも強度が高い波長の範囲は発光単位の種類間で互いに重なり合う。従って、発光単位の種類間の強度比を用いて、発光部１７１全体として発光する光の分光分布を調整することが可能である。発光制御部１４２には、予め分光分布と発光単位の種類間の強度比との対応関係を示す分光分布データを設定しておく。そして、発光制御部１４２は、分光分布データを参照して、目標の分光分布に対応する強度比を示す画像出力信号を生成し、生成した画像出力信号を発光部１７１に出力する。発光部１７１が備える複数種類の発光単位は、発光制御部１４２から入力される画像出力信号が示す強度比を種類間で有する光を発光する。従って、発光部１７１は、全体として目標の分光分布を有する光を発光することができる。複数種類の発光単位は、例えば、赤、緑、青の各色の成分を主成分とする光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。その場合、発光制御部１４２は、画像出力信号として繰り返し単位間で共通のＲＧＢ値を示す画像出力信号を用いることができる。

透過部１７２は、発光部１７１から到来する光のうち、画像出力部１４３から入力される画像出力信号が示す信号値が示す色の成分を画素毎に透過する。透過部１７２の画素毎の分光透過率がその信号値が示す色の分光反射率に相当する。分光反射率は、到来する光の波長毎の成分の透過率である。透過部１７２は、データ取得部１２が取得した画像データが示すチャートの色の分光反射率に相当する分光透過率で、発光部１７１からの光を透過する。従って、透過部１７２が透過し放射される画素毎の分光分布は、発光部１７１が発光する光の分光分布と画素毎の信号値が示す色の分光反射率との積に相当する。透過部１７２は、例えば、液晶ディスプレイパネルユニットである。液晶ディスプレイパネルユニットは、互いに平行に配置された２枚の透明なガラス基板間に液晶が充填され、ガラス基板の内側面に沿って複数の画素が配列されてなる。液晶の分光透過率は、各画素に印加された信号値を表す電気信号に応じて変化する。よって、表示部１７には、画素毎の分光透過率に相当する分光反射率が発光部１７１に到来する光の分光分布に作用して得られる分光分布を有する色の画像が表される。

例えば、発光部１７１から到来する光が、波長に依存せず一定の強度を有する白色光である場合には、透過部１７２からの光の色は画像出力信号の信号値で示される色となる。発光部１７１から到来する光の色が黄色である場合には、透過部１７２からの光の色は画像出力信号が示す信号値が示す色よりも黄みがかった色となる。また、表示部１７にはユーザの操作により図１に示すチャート８０と同様のチャートを示す画像データが選択される場合を仮定する。透過部１７２は、発光部１７１からの光を透過してユーザが選択したチャート８０を表す透過型チャートとして機能する。発光部１７１が図４に示す照明７０の分光分布と等しい分光分布を有する光を発光すると、チャート８０の色の分光透過率が作用された分光分布を有する光が透過部１７２から発される。透過部１７２から発される光の分光分布は、図４に示す照明７０からの光を図１に示すチャート８０が反射して得られる光の分光分布に相当する。より具体的には、図１に示すチャート８０の中心部に配置されたパッチ部からの光が図５に示す分光分布を有するとき、透過部１７２に表されたチャートのパッチ部から透過される光の分光分布が、図５に示す分光分布と等しくなる。従って、チャート装置１０のユーザは、従来の反射型チャートであるチャート８０と同様に、透過部１７２に表されるチャートを撮影して撮影に用いたカメラの色調整を行うことができる。

（カメラ調整）
次に、チャート装置１０を用いたカメラ５０の色調整について説明する。
図７は、本実施形態に係るチャート装置１０とカメラ５０との位置関係の例を示す図である。図７に示す例では、３台のカメラ５０−１〜５０−３がそれぞれ１台の共通のチャート装置１０の正面に配置され、表示部１７に表されるチャートを撮像する。そして、各カメラ５０が撮像した映像の色がカメラ５０間で互いに同一に近似するように色調整が行われる。表示部１７に表されるチャートは、ユーザの操作により選択された任意のチャートについて、予め測定された照明の分光分布が作用された分光分布の色を表す。また、チャートの色の分光反射率に作用される分光分布を有する光の光源として、撮影現場で用いられる照明の分光特性がユーザの操作により選択可能である。従って、ステージなどの撮影現場において撮影本番に用いる照明を配置しなくてもカメラ５０の色調整が可能となる。また、各カメラ５０について各１台のチャート装置１０を用意することによって、表示部１７に表されるチャートと容易に正対させることができる。そのため、さらに精密な色調整が可能になる。

以上に説明したように、本実施形態に係るチャート装置１０は、到来した光の分光分布を計測する分光放射計１１と、所定の色を表す領域が配列されたチャートを示す画像データを取得するデータ取得部１２を備える。また、チャート装置１０は、分光放射計１１が計測した分光分布を所定の色の分光反射率に作用して得られる分光分布を有する色の画像を表示する表示部１７を備える。
この構成により、表示部１７に表示されるチャートの色として、分光分布を計測した光の光源となる照明が設置された撮影現場において表示されるチャートの色が再現される。色調整において撮影時に用いられる照明を用いる必要がなくなるので、カメラ５０の色調整を他の作業と同時に行うことができる。また、チャート装置１０をカメラ５０毎に用いることで、同時間帯において複数台のカメラの色調整を並行することができる。従って、色調整に係る作業が効率化される。

また、本実施形態に係るチャート装置１０において表示部１７は、分光放射計１１が計測した分光分布を有する光を発光する発光部１７１と、前記発光部からの光を取得した画像データが表す色の分光反射率に相当する分光透過率で透過する透過部１７２と、を備えることを特徴とする。
この構成により、分光放射計１１が計測した分光分布とチャートの色の分光反射率を画素毎に乗算する演算手段を備えずに、計測した分光分布をチャートの色の分光反射率に作用することができる。

また、本実施形態に係るチャート装置１０は、分光放射計１１が到来した光の分光分布を計測するとき、表示部１７に画像の表示を停止させる制御部１４をさらに備える。
この構成により、表示部１７からの画像の光が分光放射計１１に入射されないため、分光放射計１１は目標の光源である照明からの光の分光分布を精度よく計測することができる。

また、本実施形態に係るチャート装置１０は、分光放射計１１が計測した分光分布とその光源情報を対応付けて記憶する記憶部１６と、光源情報に対応する分光分布をチャートの色の分光反射率に作用させる制御部１４をさらに備える。
この構成により、表示部１７は、ユーザにより指示された光源情報に対応する分光分布が作用した色のチャートを表示することができる。そのため、ユーザは、カメラの色調整において用いられる照明の分光分布として任意の光源の分光分布を選択することができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

上述した実施形態では、分光放射計１１と表示部１７は、チャート装置１０の本体と一体化されている場合を例にしたが、これには限られない。分光放射計１１と表示部１７が互いに近接して配置され、かつチャート装置１０の本体と接続されていれば、チャート装置１０の本体とは別体として構成されていてもよい。
また、到来する光を計測する計測部は、専用の分光放射計１１に限られず、カメラなどの撮像部と撮像された画像が表す色の分光分布を分析する分析部とから構成されてもよい。

上述した実施形態では、表示部１７が発光部１７１と透過部１７２を備える液晶ディスプレイである場合を例にしたが、これには限られない。表示部１７は、制御部１４から取得される画像データが表す色の分光反射率に、分光分布データが示す分光分布を作用して得られた分光分布を有する色の画像を表示することができれば、いかなる方式のディスプレイであってもよい。その際、表示部１７が、表示する画像を示すための表示画像信号を生成する処理部（図示せず）を備えてもよいし、制御部１４が当該処理部を備え、当該処理部が生成した表示画像信号を表示部１７に画像出力部１４３を介して出力してもよい。

チャート装置１０は、チャートを表示する専用のチャート装置として実現されてもよいし、汎用のコンピュータとして実現されてもよい。その場合、チャート装置１０は、ＣＰＵなどの制御デバイスを含んで構成される。制御デバイスは、インストールした制御プログラムで指示される処理を実行することによって制御部１４として機能する。

１０…チャート装置、１１…分光放射計、１２…データ取得部、１３…操作部、１４…制御部、１４１…分光分布取得部、１４２…発光制御部、１４３…画像出力部、１６…記憶部、１７…表示部、１７１…発光部、１７２…透過部

Claims (3)

1. 到来した光の波長毎の成分の割合を示す分光分布を計測する計測部と、
   カメラの色調整に用いるチャートであって、所定の色を表す領域が配列されたチャートを示す画像データを取得するデータ取得部と、
   前記計測部が計測した分光分布を前記所定の色の波長毎の成分の反射率を示す分光反射率に作用して得られる分光分布を有する色の前記チャートを表示する表示部と、を備え、
   前記表示部は、
   前記計測部が計測した分光分布を有する光を発光する発光部と、
   前記発光部からの光を前記画像データが表す色の分光反射率に相当する分光透過率で透過する透過部と、
   を備えるチャート装置。
2. 前記計測部が前記到来した光の分光分布を計測するとき、前記表示部に前記チャートの表示を停止させる制御部
   を備える請求項１に記載のチャート装置。
3. 前記計測部が計測した分光分布と前記分光分布の光源情報を対応付けて記憶する記憶部と、
   前記光源情報に対応する分光分布を前記所定の色の分光反射率に作用させる制御部と、
   を備える請求項１または請求項２に記載のチャート装置。

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