JP2001320716A - ホワイトバランス調整及び色調整装置とホワイトバランス調整及び色調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１種類の光源を用いた調整作業を行なうのみ
で、その他の実際に存在しない光源に関しても正確なホ
ワイトバランスの調整を行なう。 【解決手段】カラーフィルタを備えた撮像系部材と、こ
の撮像系部材で得られる信号を複数の色成分毎に分割し
て出力する色成分分割手段とを有するデジタルカメラ26
をセットしてそのホワイトバランスを調整するホワイト
バランス調整装置（20，28）であって、Ａ光源22と、こ
のＡ光源22とセットしたデジタルカメラ26の撮像系部材
との間に配置され、光源22からの光の特定波長帯のみを
通過させて上記撮像系部材に受光させるＢＰＦ円盤24
と、このＢＰＦ円盤24を介して光源22からの光を撮像系
部材で受光させた際の分光感度特性を上記カラーフィル
タの色成分毎に検出し、分光感度特性に基づいて上記撮
像系部材のホワイトバランス係数を算出するパーソナル
コンピュータ28とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にデジタルカメ
ラに好適なホワイトバランス調整及び色調整装置とホワ
イトバランス調整及び色調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０にデジタルカメラの一般的な撮像
系部材の構成を示す。同図に示すように撮像レンズ群１
１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Ｉｒカットフィルタ１２を通過して有害赤外線成分
が除去された後にＣＣＤ部１３で結像される。

【０００３】ここでＣＣＤ部１３において、正確にはマ
イクロレンズアレイ１３ａにより各画素毎に集光された
光は例えば原色系ベイヤー配列のカラーフィルタ１３ｂ
を介してフォトダイオードを有するＣＣＤ素子１３ｃに
結像される。

【０００４】しかるに、上記撮像レンズ群１１、Ｉｒカ
ットフィルタ１２、及びＣＣＤ部１３のマイクロレンズ
アレイ１３ａとカラーフィルタ１３ｂ、これらのうちで
も特にＩｒカットフィルタ１２とカラーフィルタ１３ｂ
はそれぞれ分光特性上のばらつきが大きく、色再現に大
きな影響を与えてしまうことになる。

【０００５】この影響を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の補正値を個々のカメ
ラ毎に調整することが必要となる。

【０００６】従来、この調整は、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
てその撮影結果から求めるようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法では、例えば太陽光のように工場施設内において
は安定した状態で存在してしない光源による調整を行な
うことができないため、代用の光源を用いるしかなく、
正確な調整を行なうことができない。

【０００８】また、調整したい光源が増えた場合には、
その光源を用いた調整作業を重ねて行なわなければなら
ず、調整を行なうための装置が複雑で大型になってしま
うという不具合があった。

【０００９】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、１種類の光源を用
いた調整作業を行なうのみで、その他の実際に存在しな
い光源に関しても正確なホワイトバランス及び色の調整
を行なうことができる、構成が簡素で充分小型化が可能
なデジタルカメラのホワイトバランス調整及び色調整装
置とホワイトバランス調整及び色調整方法を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被写体を撮影する撮像系部材と、この撮像系部材で得ら
れる信号を複数の色成分毎に分割して出力する色成分分
割手段とを有するデジタルカメラをセットしてそのホワ
イトバランスを調整するホワイトバランス調整装置であ
って、光源と、この光源と上記セットしたデジタルカメ
ラの撮像系部材との間に配置され、光源からの光の特定
波長帯のみを通過させて上記撮像系部材に受光させる分
光手段と、この分光手段を介して上記光源からの光を撮
像系部材で受光させた際の分光感度特性を上記カラーフ
ィルタの色成分毎に検出する分光感度検出手段と、この
分光感度検出手段で得た分光感度特性に基づいて上記撮
像系部材のホワイトバランス係数を算出する係数算出手
段とを具備したことを特徴とする。

【００１１】このような構成とすれば、１種類の光源を
用いた調整作業を行なうのみで、その他の実際に存在し
ない光源に関しても正確なホワイトバランスの調整を行
なうことができる上、構成が簡素で充分小型化が可能と
なる。

【００１２】請求項２記載の発明は、被写体を撮影する
撮像系部材と、この撮像系部材で得られる信号を複数の
色成分毎に分割して出力する色成分分割手段とを有する
デジタルカメラに対し、その色を調整する色調整方法で
あって、光源と、この光源と上記セットしたデジタルカ
メラの撮像系部材との間に配置され、光源からの光の特
定波長帯のみを通過させて上記撮像系部材に受光させる
分光手段と、この分光手段を介して上記光源からの光を
撮像系部材で受光させた際の分光感度特性を上記色成分
分割手段により分割された色成分毎に検出する分光感度
検出手段と、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予
め記憶し、上記分光感度検出手段で得た分光感度特性及
び上記光源の分光放射輝度から上記複数色それぞれの３
刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標
とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部
材の色補正係数を算出する係数算出手段とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１３】このような構成とすれば、１種類の光源を
用いた調整作業を行なうのみで、その他の実際に存在し
ない光源に関しても正確な色調整を行なうことができる
上、構成が簡素で充分小型化が可能となると共に、例え
ば空や海を表現する水色や人物を撮影する場合の肌色
等、目標とする複数色を特にきれいに表現することが可
能となる。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記分光手段は、可視光領域
中の異なる通過波長帯を設定した複数のバンドパスフィ
ルタから択一的に選択して光源と撮像系部材間の光路に
挿入し、上記分光感度検出手段は、上記光源の分光放射
輝度、上記光路に挿入されたバンドパスフィルタの通過
波長帯と透過率、及び上記撮像系部材の出力により分光
感度特性を検出することを特徴とする。

【００１５】このような構成とすれば、上記請求項１ま
たは２記載の発明の作用に加えて、予め特性のわかって
いる複数のバンドパスフィルタを選択的に切換えて撮影
を繰返すだけの作業となるので、より作業を簡素化しな
がら正確なホワイトバランス及び色の調整を行なうこと
ができる。

【００１６】請求項４記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記撮像系部材は、撮影レン
ズ、光学的ローパスフィルタ、及びカラーフィルタの少
なくとも１つを有することを特徴とする。

【００１７】このような構成とすれば、上記請求項１ま
たは２記載の発明の作用に加えて、撮像系部材に分光特
性のばらつきが比較的大きいと考えられる撮影レンズ、
光学的ローパスフィルタ、及びカラーフィルタの少なく
とも１つを有していた場合でもこれに対応して正確なホ
ワイトバランス及び色調整を行なうことができる。

【００１８】請求項５記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記分光感度検出手段は、色
成分毎に上記分光手段で得られる複数の色信号を補間し
て分光感度特性を求める補間手段を含むことを特徴とす
る。

【００１９】このような構成とすれば、上記請求項１ま
たは２記載の発明の作用に加えて、上記分光手段の有す
る周波数特性以外をカバーして必要な周波数帯域全域の
分光感度特性を得ることができ、より正確な調整を行な
うことが可能となる。

【００２０】請求項６記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記係数算出手段は、目標と
なる光源の分光放射輝度データと上記撮像系部材の上記
カラーフィルタの色成分毎の分光感度特性との積を求め
てそれを積分する積和手段を有し、この積和手段の出力
結果からホワイトバランス係数または色補正係数を算出
することを特徴とする。

【００２１】このような構成とすれば、上記請求項１ま
たは２記載の発明の作用に加えて、調整時には存在しな
い光源についても対処することが可能となる。

【００２２】請求項７記載の発明は、上記請求項６記載
の発明において、上記係数算出手段は、さらに上記積和
手段の出力結果を特定の３刺激値に変換する色変換手段
を有し、この色変換手段で求めた特定の３刺激値からホ
ワイトバランス係数または色補正係数を算出することを
特徴とする。

【００２３】このような構成とすれば、上記請求項６記
載の発明の作用に加えて、上記積和手段の出力結果が特
定の３刺激値ではない場合でもこれに対処することが可
能となる。

【００２４】請求項８記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記光源はＡ光源であること
を特徴とする。

【００２５】このような構成とすれば、上記請求項１ま
たは２記載の発明の作用に加えて、時間的に連続して発
光し、且つフリッカ等を生じずに、可視光範囲でなだら
かに変化する分光特性を有しているため、ノイズ等を生
じることなく、演算を迅速に実行することができ、また
他の光源を用いる場合の演算にも標準データとして用い
るのに適している。

【００２６】請求項９記載の発明は、上記補間処理は、
スプライン補間及び直線補間を組合わせて行なうもので
あることを特徴とする。

【００２７】このような構成とすれば、上記請求項５記
載の発明の作用に加えて、きわめて正確な補間が実現で
きるために上記分光手段による測定点数を少なく設定で
き、測定の手間を簡略化しながら正確な分光感度特性を
得、より正確な調整を行なうことが可能となる。

【００２８】請求項１０記載の発明は、被写体を撮影す
る撮像系部材と、この撮像系部材で得られる信号を複数
の色成分毎に分割して出力する色成分分割手段とを有す
るデジタルカメラのホワイトバランスを特定光源を用い
て調整するホワイトバランス調整方法であって、上記光
源と上記デジタルカメラの撮像系部材との間に、光源か
らの光の特定波長帯のみを通過させて上記撮像系部材に
受光させる分光ステップと、この分光ステップで上記光
源からの光を撮像系部材で受光させた際の分光感度特性
を色成分毎に検出する分光感度検出ステップと、この分
光感度検出ステップで得た分光感度特性に基づいて上記
撮像系部材のホワイトバランス係数を算出する係数算出
ステップとを有したことを特徴とする。

【００２９】このような方法とすれば、１種類の光源を
用いた調整作業を行なわせるのみで、その他の実際に存
在しない光源に関しても正確なホワイトバランスの調整
を行なうことができる。

【００３０】請求項１１記載の発明は、被写体を撮影す
る撮像系部材と、この撮像系部材で得られる信号を複数
の色成分毎に分割して出力する色成分分割手段とを有す
るデジタルカメラの色を特定光源を用いて調整する色調
整方法であって、上記光源と上記デジタルカメラの撮像
系部材との間に、光源からの光の特定波長帯のみを通過
させて上記撮像系部材に受光させる分光ステップと、こ
の分光ステップで上記光源からの光を撮像系部材で受光
させた際の分光感度特性を色成分毎に検出する分光感度
検出ステップと、目標とする複数色それぞれの３刺激値
を予め記憶し、上記分光感度検出ステップで得た分光感
度特性及び上記光源の分光放射輝度から上記複数色それ
ぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶して
いる目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記
撮像系部材の色補正係数を算出する係数算出ステップと
を有したことを特徴とする。

【００３１】このような方法とすれば、１種類の光源を
用いた調整作業を行なわせるのみで、その他の実際に存
在しない光源に関しても正確な色の調整を行なうことが
できる上、例えば空や海を表現する水色や人物を撮影す
る場合の肌色等、目標とする複数色を特にきれいに表現
することが可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下本発明をデジタルカメラのホ
ワイトバランス調整装置に適用した場合の実施の一形態
について図面を参照して説明する。

【００３３】図１は装置全体の構成を示すもので、２０
が装置の筺体であり、光源を配置した光源室２０ａと、
調整対象となるカメラを設置したカメラ室２０ｂとの２
室構造を有する。

【００３４】光源室２０ａ内においては、白熱電球でな
るＡ光源２２が暗箱２１内に入れられて配置されるもの
で、暗箱２１の一部、カメラ室２０ｂ側の面に円形の孔
２１ａが形成され、Ａ光源２２からの光が出射される。

【００３５】しかして、筺体２０内の空間は円孔板２３
により光源室２０ａとカメラ室２０ｂとに分けられるも
ので、この円孔板２３の上記孔２１ａと対向する位置に
同じく円孔２３ａが形成され、上記Ａ光源２２からの光
はこの円孔２３ａを介してカメラ室２０ｂ内に入射され
る。

【００３６】カメラ室２０ｂにおいては、ホワイトバラ
ンス及び色調整の対象となるデジタルカメラ２６を所定
の位置に固定設置することで、そのレンズ部がＢＰＦ円
盤２４の周面を介して上記円孔板２３の孔２３ａに対向
するようになる。

【００３７】ここでＢＰＦ円盤２４は、図２に示すよう
に複数、例えば７枚のそれぞれピーク波長の異なるバン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４ａ〜２４ｇを同一円周上
に配置して構成し、モータ２５の回転駆動により上記Ａ
光源２２とデジタルカメラ２６のレンズ部との間の光路
上に任意のバンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｇを択一的
に挿入可能とするもので、ここでは各バンドパスフィル
タ２４ａ〜２４ｇのピーク波長を４４０［ｎｍ］，４８
０［ｎｍ］，５２０［ｎｍ］，５６０［ｎｍ］，６００
［ｎｍ］，６２０［ｎｍ］，６４０［ｎｍ］、それぞれ
半値幅２０［ｎｍ］であるものとする。

【００３８】デジタルカメラ２６のホワイトバランス調
整を行なうに際しては、デジタルカメラ２６で撮影を行
なった結果をこのデジタルカメラ２６にＵＳＢ等の接続
ケーブル２７を介して接続したパーソナルコンピュータ
（ＰＣ）２８で読出し、このパーソナルコンピュータ２
８側でこのデジタルカメラ２６個体の調整値を算出し、
算出した調整値をデジタルカメラ２６に設定するものと
し、モータ２５の回転駆動により光路中に挿入するＢＰ
Ｆ円盤２４のバンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｇの選
択、デジタルカメラ２６での撮影等の動作も含めてパー
ソナルコンピュータ２８側でプログラムにしたがって統
括制御するものとする。

【００３９】次に上記実施の形態の動作について説明す
る。

【００４０】なお、ここでは調整対象となる上記デジタ
ルカメラ２６の撮像素子であるＣＣＤが原色系ＲＧＢの
ベイヤー配列（Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの４ピクセル）のカ
ラーフィルタを有しており、併せてそのＣＣＤと撮影レ
ンズとの間に上記図１０でも示した、有害赤外線を除去
する光学的ローパスフィルタとしてのＩｒカットフィル
タを有しているものとする。

【００４１】図３は上記図１に示した如くセットしたデ
ジタルカメラ２６のホワイトバランス調整動作の処理内
容を示すもので、各制御動作は上述した如くこのデジタ
ルカメラ２６と接続ケーブル２７を介して接続されたパ
ーソナルコンピュータ２８により行なうものとする。

【００４２】しかるに、その動作当初には初期設定とし
てＢＰＦ円盤２４のバンドパスフィルタを示す変数ｎに
初期値「１」を設定する（ステップＳ１）。

【００４３】その後、この変数ｎにより示されるバンド
パスフィルタ２４ｎを光路中に挿入した上でＡ光源２２
の撮影を実行し（ステップＳ２）、変数ｎの値がこのＢ
ＰＦ円盤２４に形成された全バンドパスフィルタの数Ｎ
（＝７）ではないことを確認した上で（ステップＳ
３）、さらに変数ｎの値を「＋１」更新設定し（ステッ
プＳ４）、再び上記ステップＳ２に戻り、新たなバンド
パスフィルタによる撮影を実行する、という処理を繰返
し実行する。

【００４４】各バンドパスフィルタの撮影においては、
図４（１）に示すように撮影により得られた画像中央部
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計算し、特にＧｒ，Ｇｂに関し
てはさらに Ｇ＝（Ｇｒ＋Ｇｂ）／２ とすることで、結果としてＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の平均
値を計算する。この場合、Ｒ，Ｂはそれぞれ２５６ピク
セル、Ｇは５１２ピクセルのデータの平均となる。

【００４５】上記ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰返し実
行することで、ＢＰＦ円盤２４のすべてのバンドパスフ
ィルタ２４１〜２４７について撮影を実行して各色成分
毎の平均値を算出し、バンドパスフィルタの枚数７×３
（ＲＧＢ）＝２１個のデータが算出されるようになる。

【００４６】その後、ステップＳ３で変数ｎの値がバン
ドパスフィルタの全数Ｎと等しいと判断すると、次に上
記２１個のデータを用いてデジタルカメラ２６の撮像系
の分光感度特性を算出する（ステップＡ５）。

【００４７】この分光感度特性の算出の第１段階とし
て、上記色成分のデータからそれぞれ上記Ａ光源２２の
分光特性と各バンドパスフィルタの透過率の影響を削除
するべく演算を実行する。

【００４８】ここで、例えばピーク波長が４４０［ｎ
ｍ］である上記バンドパスフィルタ２４１の場合、上記
Ａ光源２２の分光特性が図５に示すようなものであった
とすると、この特性中の［ｎｍ］４４０［ｎｍ］を挟ん
で半値幅２０［ｎｍ］であるからこれを４２０［ｎｍ］
〜４６０［ｎｍ］の範囲に渡って積分した値を「Ａsrc
４４０」とし、バンドパスフィルタ２４１の４４０［ｎ
ｍ］での透過率を「Ｔｒ４４０」（０＜Ｔｒ４４０＜
１）、上記撮影時に平均値を算出した色成分のデータを
それぞれ「Ｒ４４０in」「Ｇ４４０in」「Ｂ４４０i
n」、求める色成分のデータをそれぞれ「Ｒ４４０out」
「Ｇ４４０out」「Ｂ４４０out」とすると、演算は Ｒ４４０out＝Ｒ４４０in／（Ａsrc４４０×Ｔｒ４４０） Ｇ４４０out＝Ｇ４４０in／（Ａsrc４４０×Ｔｒ４４０） Ｂ４４０out＝Ｂ４４０in／（Ａsrc４４０×Ｔｒ４４０） …(1) のように行なうこととなる。

【００４９】これを、他のバンドパスフィルタ２４２〜
２４７についても同様に実行するもので、全２１個のデ
ータが得られたら、次段からの演算を容易にするため
に、特にＧ成分のデータ７個中の最大の値が「１００」
となるように全２１個のデータを正規化する。

【００５０】次に、分光感度特性の算出の第２段階とし
て、上記２１個のデータを元に主としてスプライン補間
による補間処理を実行する。

【００５１】図６はこの補間処理により得られる分光感
度特性を例示するもので、ここで上記ＢＰＦ円盤２４の
バンドパスフィルタ２４１〜２４７の波長７点に加え、
３８０［ｎｍ］，４１０［ｎｍ］，６６０［ｎｍ］，６
８０［ｎｍ］，７００［ｎｍ］，７２０［ｎｍ］，７４
０［ｎｍ］の７点を図７に示すように固定値として与
え、全１４点でスプライン曲線による補間を実行し、１
［ｎｍ］間隔の特性データを得る。

【００５２】但し、６００［ｎｍ］〜６４０［ｎｍ］の
範囲に関しては、デジタルカメラ２６の撮像系に含まれ
るＩｒカットフィルタの影響から、スプライン曲線に依
る補間処理は不適であるものとして、直線補間を行な
う。

【００５３】こうして分光感度特性を算出すると、次に
各光源毎にホワイトバランスの補正値を算出した上で
（ステップＳ６）、特に目標となる色についての補正値
を算出し（ステップＳ７）、以上でこの図３の一連の処
理を終了する。

【００５４】次に上記ステップＳ６でのホワイトバラン
スの補正値の算出と、ステップＳ７での色補正値の算出
の内容について詳述する。

【００５５】ホワイトバランスの補正値の算出において
は、上記図６で求めた分光感度特性におけるＲＧＢそれ
ぞれの色成分毎の特性をＲ（λ），Ｇ（λ），Ｂ（λ）
とし、求めようとする光源の分光特性との積和を求めた
上で、例えばＧを基準としてＲ，Ｂそれぞれのゲインを
求める。

【００５６】ここで、例えば３波昼光タイプの蛍光灯
（６３０９Ｋ）を光源とした場合のホワイトバランスの
補正値を算出する場合には、上記図６中のＲ（λ），Ｇ
（λ），Ｂ（λ）と、図８に示す３波昼光タイプの蛍光
灯の分光特性Ｓ（λ）とにより、演算

【００５７】

【数１】

【００５８】を実行し、その上で Ｒゲイン＝Ｇｗ／Ｒｗ Ｂゲイン＝Ｇｗ／Ｂｗ としてＲゲインとＢゲインとを求めるもので、この求め
たＲゲインとＢゲインが光源としての３波昼光タイプの
蛍光灯（６３０９Ｋ）に対応したホワイトバランスの補
正値としてデジタルカメラ２６にセットするものであ
る。

【００５９】同様に、太陽光（快晴時）、太陽光（薄曇
り時）、３波昼白灯タイプの蛍光灯、白色蛍光灯、キセ
ノン管（ストロボ光）等についても既存のデータで与え
られているその分光特性を用いることで、容易にホワイ
トバランスの補正値を算出することができるので、得た
補正値をデジタルカメラ２６にセットする。

【００６０】次に、特に目標とする色に関する補正値の
算出において述べる。ここでは、特に目標とする色とし
て例えば記憶色としてのシアンをカラー１、人物の肌色
をカラー２、緑をカラー３としてそれぞれその分光反射
特性をｃｌｒ１（λ），ｃｌｒ２（λ），ｃｌｒ３
（λ）とすると、演算

【００６１】

【数２】

【００６２】を求め、この（３）式で得た９個の値を上
記（２）式における Ｒｗ，Ｇｗ，Ｂｗ＝１ となるように正規化する。この場合、Ｒｗ＝１となる係
数を求めると、その係数を上記（３）式中のＲｃｌｒ１
（〜３）の３つの式の右辺のＲ（λ）に代入することに
より、相対値化する。

【００６３】次いで、目標となるカラー１〜３の各色成
分ＲＧＢが図９に示すような組合わせからなるものとす
ると、マトリクス演算

【００６４】

【数３】

【００６５】となるような３行３列のＭを演算により算
出する。

【００６６】さらに、こうして得たＭに対し、

【００６７】

【数４】

【００６８】を求め、これを新たな行列Ｍとし、色補正
値としてデジタルカメラ２６にセットするものである。

【００６９】この色補正値も必要な光源毎に算出するも
ので、例えば３波昼光タイプの蛍光灯だけでなく、太陽
光（快晴時）、太陽光（薄曇り時）、３波昼白灯タイプ
の蛍光灯、白色蛍光灯、キセノン管（ストロボ光）等に
ついても既存のデータで与えられているその分光特性を
用いることで、容易に色補正値を算出することができる
ので、得た補正値をデジタルカメラ２６にセットする。

【００７０】なお、上記実施の形態では光源としてＡ光
源２２を用いたが、これはＡ光源２２が蛍光灯等のよう
に放電により発光するタイプの光源ではなく、時間的に
連続して発光し、且つフリッカ等を生じずに、可視光範
囲でなだらかに変化する分光特性を有しているため、ノ
イズ等を生じることが少なく、標準値の計算に適性と考
えられるからである。

【００７１】しかしながら、他の光源を用いても本発明
の作用効果を奏し得ることに変わりはなく、本発明は光
源の種類を限定するものではない。

【００７２】また、上記実施の形態ではＢＰＦ円盤２４
にそれぞれ分光特性の異なる７枚のバンドパスフィルタ
２４１〜２４７を有するものとしたが、複数枚使用する
のであればその数を限定するものではない。

【００７３】しかしながら、バンドパスフィルタの数を
少なくすると、演算量は少なくなるので迅速に演算を実
行することができる反面、どのような補間処理を行なう
にしても正確な分光感度特性を得ることはできず、結果
として正確なホワイトバランスの補正値及び色補正値を
得ることはできなくなる。

【００７４】また反対に、バンドパスフィルタの数を多
くすると、その補間処理を行なうことできわめて実際の
装置に則した分光感度特性を得ることができる反面、装
置の大型化や調整時間の増大を招く。

【００７５】結果として、本実施の形態の如く７枚程度
の構成とすることで、演算量を適性な範囲に抑えなが
ら、スプライン曲線による補間を行なうことでほぼ正確
な分光感度特性を得ることを可能としている。

【００７６】また、単にホワイトバランスの調整を行な
うのみならず、同様の演算処理によって目標となる色に
関する補正値も行なうようにしているため、特にシアン
や肌色、緑などといった記憶色に関して色補正を行なう
ものとすれば、より使用者にわかりやすい状態できれい
な色の画像を得ることができる。

【００７７】さらに、本実施の形態では、デジタルカメ
ラ２６の撮像素子であるＣＣＤが原色系のカラーフィル
タを有するものとして説明したが、補色系のカラーフィ
ルタを有するものとしてもよく、その場合は撮影により
得られた補色系の色成分のデータを演算により原色系に
変換してから処理を行なってもよいし、あるいは補色系
の色成分のまま処理を実行するものとしてもよい。

【００７８】その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲内で種々変形して実施することが可能であるものとす
る。

【００７９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、１種類の
光源を用いた調整作業を行なうのみで、その他の実際に
存在しない光源に関しても正確なホワイトバランスの調
整を行なうことができる上、構成が簡素で充分小型化が
可能となる。

【００８０】請求項２記載の発明によれば、１種類の光
源を用いた調整作業を行なうのみで、その他の実際に存
在しない光源に関しても正確な色の調整を行なうことが
できる上、構成が簡素で充分小型化が可能となると共
に、例えば空や海を表現する水色や人物を撮影する場合
の肌色等、目標とする複数色を特にきれいに表現するこ
とが可能となる。

【００８１】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、予め特性のわか
っている複数のバンドパスフィルタを選択的に切換えて
撮影を繰返すだけの作業となるので、より作業を簡素化
しながら正確なホワイトバランス及び色の調整を行なう
ことができる。

【００８２】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、撮像系部材に分
光特性のばらつきが比較的大きいと考えられる撮影レン
ズ、光学的ローパスフィルタ、及びカラーフィルタの少
なくとも１つを有していた場合でもこれに対応して正確
なホワイトバランス及び色調整を行なうことができる。

【００８３】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、上記分光手段の
有する周波数特性以外をカバーして必要な周波数帯域全
域の分光感度特性を得ることができ、より正確な調整を
行なうことが可能となる。

【００８４】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、調整時には存在
しない光源についても対処することが可能となる。

【００８５】請求項７記載の発明によれば、上記請求項
６記載の発明の効果に加えて、上記積和手段の出力結果
が特定の３刺激値ではない場合でもこれに対処すること
が可能となる。

【００８６】請求項８記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、時間的に連続し
て発光し、且つフリッカ等を生じずに、可視光範囲でな
だらかに変化する分光特性を有しているため、ノイズ等
を生じることなく、演算を迅速に実行することができ、
また他の光源を用いる場合の演算にも標準データとして
用いるのに適している。

【００８７】請求項９記載の発明によれば、上記請求項
５記載の発明の効果に加えて、きわめて正確な補間が実
現できるために上記分光手段による測定点数を少なく設
定でき、測定の手間を簡略化しながら正確な分光感度特
性を得、より正確な調整を行なうことが可能となる。

【００８８】請求項１０記載の発明によれば、１種類の
光源を用いた調整作業を行なわせるのみで、その他の実
際に存在しない光源に関しても正確なホワイトバランス
の調整を行なうことができる。

【００８９】請求項１１記載の発明によれば、１種類の
光源を用いた調整作業を行なわせるのみで、その他の実
際に存在しない光源に関しても正確な色の調整を行なう
ことができる上、例えば空や海を表現する水色や人物を
撮影する場合の肌色等、目標とする複数色を特にきれい
に表現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る装置全体の構成を
示す図。

【図２】図１のＢＰＦ円盤の構成を示す平面図。

【図３】同実施の形態に係る調整の処理内容を示すフロ
ーチャート。

【図４】同実施の形態に係る画像中の色成分を示す図。

【図５】同実施の形態に係るＡ光源の分光特性を示す
図。

【図６】同実施の形態に係る補間処理で得た分光感度特
性を示す図。

【図７】上記図６で与えた固定値の内容を示す図。

【図８】求める光源の分光特性を例示する図。

【図９】同実施の形態に係る目標色のＲＧＢ各色成分を
規定する図。

【図１０】デジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成
を示す図。

【符号の説明】

１１…撮像レンズ群 １２…Ｉｒカットフィルタ １３…ＣＣＤ部 １３ａ…マイクロレンズアレイ １３ｂ…カラーフィルタ １３ｃ…ＣＣＤ素子 ２０…筺体 ２０ａ…光源室 ２０ｂ…カメラ室 ２１…暗箱 ２１ａ…孔 ２２…Ａ光源 ２３…円孔板 ２３ａ…円孔 ２４…ＢＰＦ円盤 ２４１〜２４７…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ２５…モータ ２６…デジタルカメラ ２７…接続ケーブル ２８…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を撮影する撮像系部材と、この撮像
   系部材で得られる信号を複数の色成分毎に分割して出力
   する色成分分割手段とを有するデジタルカメラをセット
   してそのホワイトバランスを調整するホワイトバランス
   調整装置であって、 光源と、 この光源と上記セットしたデジタルカメラの撮像系部材
   との間に配置され、光源からの光の特定波長帯のみを通
   過させて上記撮像系部材に受光させる分光手段と、 この分光手段を介して上記光源からの光を撮像系部材で
   受光させた際の分光感度特性を上記カラーフィルタの色
   成分毎に検出する分光感度検出手段と、 この分光感度検出手段で得た分光感度特性に基づいて上
   記撮像系部材のホワイトバランス係数を算出する係数算
   出手段とを具備したことを特徴とするホワイトバランス
   調整装置。
2. 【請求項２】被写体を撮影する撮像系部材と、この撮像
   系部材で得られる信号を複数の色成分毎に分割して出力
   する色成分分割手段とを有するデジタルカメラに対し、
   その色を調整する色調整方法であって、 光源と、 この光源と上記セットしたデジタルカメラの撮像系部材
   との間に配置され、光源からの光の特定波長帯のみを通
   過させて上記撮像系部材に受光させる分光手段と、 この分光手段を介して上記光源からの光を撮像系部材で
   受光させた際の分光感度特性を上記色成分分割手段によ
   り分割された色成分毎に検出する分光感度検出手段と、 目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上
   記分光感度検出手段で得た分光感度特性及び上記光源の
   分光放射輝度から上記複数色それぞれの３刺激値を算出
   し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色
   それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係
   数を算出する係数算出手段とを具備したことを特徴とす
   る色調整装置。
3. 【請求項３】上記分光手段は、可視光領域中の異なる通
   過波長帯を設定した複数のバンドパスフィルタから択一
   的に選択して光源と撮像系部材間の光路に挿入し、 上記分光感度検出手段は、上記光源の分光放射輝度、上
   記光路に挿入されたバンドパスフィルタの通過波長帯と
   透過率、及び上記撮像系部材の出力により分光感度特性
   を検出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバ
   ランス調整装置または請求項２記載の色調整装置。
4. 【請求項４】上記撮像系部材は、撮影レンズ、光学的ロ
   ーパスフィルタ、及びカラーフィルタの少なくとも１つ
   を有することを特徴とする請求項１記載のホワイトバラ
   ンス調整装置または請求項２記載の色調整装置。
5. 【請求項５】上記分光感度検出手段は、色成分毎に上記
   分光手段で得られる複数の色信号を補間して分光感度特
   性を求める補間手段を含むことを特徴とする請求項１記
   載のホワイトバランス調整装置または請求項２記載の色
   調整装置。
6. 【請求項６】上記係数算出手段は、目標となる光源の分
   光放射輝度データと上記撮像系部材の上記カラーフィル
   タの色成分毎の分光感度特性との積を求めてそれを積分
   する積和手段を有し、この積和手段の出力結果からホワ
   イトバランス係数または色補正係数を算出することを特
   徴とする請求項１記載のホワイトバランス調整装置また
   は請求項２記載の色調整装置。
7. 【請求項７】上記係数算出手段は、さらに上記積和手段
   の出力結果を特定の３刺激値に変換する色変換手段を有
   し、この色変換手段で求めた特定の３刺激値からホワイ
   トバランス係数または色補正係数を算出することを特徴
   とする請求項６記載のホワイトバランス調整装置または
   色調整装置。
8. 【請求項８】上記光源はＡ光源であることを特徴とする
   請求項１記載のホワイトバランス調整装置または請求項
   ２記載の色調整装置。
9. 【請求項９】上記補間処理は、スプライン補間及び直線
   補間を組合わせて行なうものであることを特徴とする請
   求項５記載のホワイトバランス調整装置または色調整装
   置。
10. 【請求項１０】被写体を撮影する撮像系部材と、この撮
    像系部材で得られる信号を複数の色成分毎に分割して出
    力する色成分分割手段とを有するデジタルカメラのホワ
    イトバランスを特定光源を用いて調整するホワイトバラ
    ンス調整方法であって、 上記光源と上記デジタルカメラの撮像系部材との間に、
    光源からの光の特定波長帯のみを通過させて上記撮像系
    部材に受光させる分光ステップと、 この分光ステップで上記光源からの光を撮像系部材で受
    光させた際の分光感度特性を色成分毎に検出する分光感
    度検出ステップと、 この分光感度検出ステップで得た分光感度特性に基づい
    て上記撮像系部材のホワイトバランス係数を算出する係
    数算出ステップとを有したことを特徴とするホワイトバ
    ランス調整方法。
11. 【請求項１１】被写体を撮影する撮像系部材と、この撮
    像系部材で得られる信号を複数の色成分毎に分割して出
    力する色成分分割手段とを有するデジタルカメラの色を
    特定光源を用いて調整する色調整方法であって、 上記光源と上記デジタルカメラの撮像系部材との間に、
    光源からの光の特定波長帯のみを通過させて上記撮像系
    部材に受光させる分光ステップと、 この分光ステップで上記光源からの光を撮像系部材で受
    光させた際の分光感度特性を色成分毎に検出する分光感
    度検出ステップと、 目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上
    記分光感度検出ステップで得た分光感度特性及び上記光
    源の分光放射輝度から上記複数色それぞれの３刺激値を
    算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複
    数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補
    正係数を算出する係数算出ステップとを有したことを特
    徴とする色調整方法。