JP2002077955A - カメラ特性評価用筐体、カメラ特性評価方法およびカメラ特性評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ワイドダイナミックレンジなどのカメラ特性を
正確に評価できるようにする。 【解決手段】ケース本体２２内に第１の光源２８と、第
２の光源２９が板２４で遮蔽された状態で収納され、そ
れぞれの光源の光路上には被測定用カメラによって撮像
されるカメラ特性評価用被写体１８が取り付けられて筐
体１０が構成される。第１および第２の光源は、照度お
よび色温度の異なる光源が使用される。被写体はグレー
スケール板などを使用する。カメラ特性を評価するに
は、被写体を被測定用カメラで撮像し、その出力信号を
波形モニタやオシロスコープに供給して、ホワイトバラ
ンス、階調再現性、ダイナミックレンジなどのカメラ特
性を評価する。照度と色温度が異なる少なくとも２種類
の光源を使用することで、屋内外の被写体を同時に撮像
するような環境を実現できるので、そのときのワイドダ
イナミックレンジのカメラ特性を正確に評価できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カメラ特性評価
用筐体、カメラ特性評価方法およびカメラ特性評価装置
に関する。詳しくは、被写体光量に対してダイナミック
レンジの広いビデオカメラなどのカメラ特性を評価する
に当たって、照度と色温度の違う２つの光源からの光を
利用してカメラ特性評価用被写体を同時に撮像できるよ
うにすることで、ダイナミックレンジの広いビデオカメ
ラなどでも、そのカメラ特性を正確に評価できるように
したものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像装置にあって
は、最良の撮像条件で被写体を撮像する必要があるた
め、前もって使用するビデオカメラのホワイトバランス
を始めとして、被写体光量に対するダイナミックレンジ
や、階調再現性などの各種撮像特性（カメラ特性）を知
る必要がある。

【０００３】このような目的を達成するために従来から
カメラ特性評価装置が使用されている。図１１はこのカ
メラ特性評価装置１の具体例であって、カメラ特性評価
用筐体１０と、被測定用カメラ１２と、測定手段１４と
で構成される。

【０００４】カメラ特性評価用筐体１０はそのケース本
体前面に被写体１８が装着されると共に、その内部に光
源１６が収納されており、光源１６によって映し出され
たその被写体１８を被測定用カメラ１２で撮像する。

【０００５】撮像した出力信号は測定機器１４に供給さ
れて、各種カメラ特性が測定、評価され、さらには必要
に応じて被測定用カメラ１２に対する調整処理などが行
われる。カメラ特性のうち評価の対象となる特性として
は、上述したようにホワイトバランス、ダイナミックレ
ンジ、階調再現性、色再現性などである。

【０００６】カメラ特性評価用被写体１８としては、例
えば図１２に示すような階調が順次変化するグレースケ
ール板などが使用される。グレースケール板を使用する
と、ホワイトバランス、ダイナミックレンジ、階調再現
性などを評価できる。色再現性を評価するときにはこの
グレースケール板に代えてカラーバー板などが使用され
る。

【０００７】被測定用カメラ１２としては、通常のダイ
ナミックレンジを有するビデオカメラの他に、通常取り
扱える光量よりもさらに広い範囲の光量を取り扱うこと
のできる、したがってダイナミックレンジの広いビデオ
カメラなどがその対象となる。ここでダイナミックレン
ジの広いビデオカメラをワイドダイナミックレンジ（Ｗ
ＤＲ）用のビデオカメラという。

【０００８】このワイドダイナミックレンジ用ビデオカ
メラは既に公知（特開平６−１５３０８９号公報、特開
平７−１７７４２７号公報、特開平６−２６９００９号
公報など）である。この種ビデオカメラは、例えば室内
から窓の外側を撮像するようなときでも、室内の人物が
いわゆる黒つぶれせず、しかも室外の風景や人物などが
いわゆる白飛びしないように撮像できるようにするため
に開発されたものである。

【０００９】そのためには被写体光量に対して取り扱え
るダイナミックレンジを拡大する（ワイド化する）必要
がある。ダイナミックレンジをワイド化する手法は種々
存在するが、その１つの方法は同一フィールドに対して
２回撮像するのが一般的である。

【００１０】この場合同一撮像画枠（撮像エリア）に対
して、前半の１／２フィールドでは例えばシャッター速
度を下げて撮像して第１の撮像信号を得る。そして後半
の１／２フィールドではシャッター速度を上げて撮像し
て第２の撮像信号を得る。シャッター速度が遅い（通常
のシャッター速度）ときの撮像は、主として同一画枠内
の低照度用被写体（例えば室内の被写体）を撮像するた
めであり、シャッター速度が遅いため室内の被写体でも
黒つぶれなく撮像できる。これに対してシャッター速度
が速いときの撮像は、主として高照度用被写体（例えば
屋外の被写体）を撮像するためで、シャッター速度が速
いために明るい被写体であっても白飛びなしに被写体を
撮像できる。

【００１１】これら第１および第２の撮像信号を適当に
合成して１つの撮像信号として出力し、この合成された
撮像信号がワイドダイナミックレンジ用ビデオカメラの
信号として利用される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被測定用カ
メラとして、通常のダイナミックレンジを持つビデオカ
メラではなく、上述ようなワイドダイナミックレンジの
ビデオカメラを使用する場合、従来のカメラ特性評価装
置ではそのカメラ特性を正確に評価できないことが判明
した。それは次のような理由に基づく。

【００１３】従来のカメラ特性評価装置１を使用して例
えばホワイトバランスを評価したり調整する場合にまず
問題が起きる。従来装置では図１１に示すように単一の
光源１６を使用しているからである。

【００１４】ワイドダイナミックレンジのビデオカメラ
では室内と室外のように、照度と色温度の違う２つの被
写体を撮像しなければならない。したがって単一の光源
１６を使用する場合には、照度を調整したり、色温度変
換用フィルタ（ＮＤフィルタ）を交換しながら使用しな
ければならない。したがって照度の調整ミス、色温度変
換用フィルタの特性のばらつきなどによって、正確にホ
ワイトバランスを評価したり、調整することができな
い。

【００１５】特に、実際に使用されるホワイトバランス
は、第１および第２の撮像信号を合成した後の信号であ
るから、この合成された撮像信号に対するホワイトバラ
ンスの評価および調整手段は存在しない。そのため従来
装置では、ワイドダイナミックレンジのホワイトバラン
ス特性を正確に測定できないことになり、その結果ホワ
イトバランスの調整も不十分なまま使用されていること
になる。

【００１６】階調再現性などに関しても、グレースケー
ルが１つであるため、このグレースケールで計測できる
光量の範囲以上の光量に対してまで取り扱えるビデオカ
メラでは、評価不能に陥る。

【００１７】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、特に照度や色温度の異なる撮
像時におけるカメラ特性の評価を正確に行えるようにし
たカメラ特性評価装置などを提案するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係るカメラ特性評価
用筐体では、ケース本体内に第１の光源と、第２の光源
が遮蔽された状態で収納され、上記それぞれの光源の光
路上には被測定用カメラによって撮像されるカメラ特性
評価用被写体が取り付けられ、上記第１および第２の光
源は、照度および色温度の異なる光源が使用されたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項７に記載したこの発明に係るカメラ
特性評価装置では、ケース本体内に第１の光源と、第２
の光源が遮蔽された状態で収納され、それぞれの光源の
光路上には被測定用カメラによって撮像されるカメラ特
性評価用被写体が取り付けられると共に、上記第１およ
び第２の光源は、照度および色温度の異なる光源が使用
されたカメラ特性評価用筐体と、上記カメラ特性評価用
被写体を撮像する被測定用カメラと、この被測定用カメ
ラの出力信号からカメラ特性を測定する測定手段とで構
成されたことを特徴とする。

【００２０】請求項９に記載したこの発明に係るカメラ
特性評価方法では、ケース本体内に照度および色温度の
異なる２つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評
価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用し
て、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性
評価方法において、上記被測定用カメラとして、被写体
光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用す
ると共に、そのカメラ特性としてホワイトバランスの評
価を行うときには、上記第１の光源を使用して上記カメ
ラ特性評価用被写体を撮像したときに得られる出力信号
と、上記第２の光源を使用して上記カメラ特性評価用被
写体を撮像したときに得られる出力信号とを利用して上
記ホワイトバランスの評価を行うようにしたことを特徴
とする。

【００２１】請求項１２に記載したこの発明に係るカメ
ラ特性評価方法では、ケース本体内に照度および色温度
の異なる２つの光源が収納され、その前面にカメラ特性
評価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用
して、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特
性評価方法において、上記被測定用カメラとして、被写
体光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用
すると共に、そのカメラ特性としてダイナミックレンジ
の評価を行うときには、上記カメラ特性評価用被写体と
してグレースケール板が使用されると共に、一方のグレ
ースケールのうちの１つのスケールを基準照度に設定
し、この基準グレースケールを基準にしてダイナミック
レンジを測定するようにしたことを特徴とする。

【００２２】この発明では、被測定用被写体を照射する
光源として、照度と色温度が異なる少なくとも２種類の
光源を使用する。これらの光源相互は遮蔽されている。
そしてそれらの光源によって照射された被写体を介して
被測定用カメラで撮像する。被写体としては無色透明板
（クリアシート板）、グレースケール板、カラーバー板
などが使用される。

【００２３】グレースケール板には上下に同じパターン
の２つのグレースケールが印刷されている。したがって
グレースケール板を被写体として使用すると、高照度用
として使用される第１の光源で照らされた第１のグレー
スケール（上側のグレースケール）を撮像して第１の撮
像信号が得られ、低照度用として使用される、第１の光
源とは色温度が異なる第２の光源で照射された第２のグ
レースケールを撮像して第２の撮像信号が得られる。

【００２４】第１の撮像信号を使用してホワイトバラン
スが測定されて評価され、基準と相違しているときは調
整して高照度時のホワイトバランスが調整される。同様
に第２の撮像信号を使用してホワイトバランスが測定さ
れて評価され、これが基準と異なるときにはカメラの出
力段を調整して低照度時のホワイトバランスが調整され
る。

【００２５】そして、第１の撮像信号と第２の撮像信号
とを合成したときの撮像信号によるホワイトバランスが
測定されて評価される。その結果、基準と相違するとき
には調整されて、ワイドダイナミックレンジでのホワイ
トバランスが調整される。このようにワイドダイナミッ
クレンジのビデオカメラであっても同時に撮像して得ら
れた第１および第２の撮像信号を利用すれば、ワイドダ
イナミックレンジでのホワイトバランスを正確に評価し
て、しかも正しく調整できる。

【００２６】次に、ワイドダイナミックレンジを評価す
るとき、例えば第２のグレースケールを基準にして測定
した結果、このグレースケールの範囲を超える光量まで
取り扱えるようなときには、第１のグレースケールを利
用して評価する。このとき、第１と第２の光源の照度差
は予めわかっているので、この照度差を加味して第１と
第２のグレースケールから、そのカメラのワイドダイナ
ミックレンジを計測することができる。したがって、ワ
イドダイナミックレンジを正確に評価できることにな
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るカメラ特
性評価用筐体、カメラ特性評価装置およびカメラ特性評
価方法の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】説明の都合上カメラ特性評価装置から説明
する。図１はこの発明に係るカメラ特性評価装置１の実
施の形態であって、構成的にはカメラ特性評価用筐体を
除いて、従来と殆ど変わらない。したがってカメラ特性
評価用筐体１０と、被測定用カメラ１２と、測定手段１
４とで構成され、測定手段１４には測定種別を入力した
りするキーボードなどを使用した操作部１９が使用され
る。測定手段１４はどのカメラ特性を主として計測して
評価するかによって、ベクトルスコープを使用したり、
オシロスコープを使用したりする。

【００２９】カメラ特性評価用筐体１０は図２のように
構成される。図２において、ほぼ方形状をなすケース本
体２２を有し、このケース本体２２は中間部に設けられ
た遮蔽板２４によって上下２段に分割され、上段に位置
する第１の分割室２６ａには第１の光源２８が収納さ
れ、下段に位置する第２の分割室２６ｂには第２の光源
２９が収納されている。光源２８，２９としては照度お
よび色温度の異なる光源が使用される。これは室内と室
外で撮像するようなときには、照度も色温度も相違する
からである。

【００３０】実施の形態では、第１の光源２８として自
然光に近い光源つまり照度の高い光源となされる。した
がって第１の光源２８としては、キセノンランプや白色
電球などが使用される。図ではキセノンランプを使用し
た場合である。これに対して第２の光源２９としては、
低照度光源が使用される。室内の照明用光源に相当する
光源（蛍光灯）などが使用される。

【００３１】ケース本体２２の前面部にはそれぞれの分
割室２６ａ、２６ｂに対応した窓３０ａ、３０ｂが形成
され、これら窓３０ａ、３０ｂを覆うようにカメラ特性
評価用被写体（以下被写体という）１８が着脱自在に装
着される。そのため、装着ガイドとして機能する断面Ｌ
字状のガイド板３２が設けられている。

【００３２】被写体１８の実施の形態を図３を参照して
説明する。この実施の形態では図に示すように平板状の
被写体本体１８ａを挟み込むようにその両面に無色透明
板１８ｂ、１８ｃが設けられて被写体１８が構成され
る。被写体本体１８ａとしては上述したようにグレース
ケール板（チャート）であったり、カラーバー板（チャ
ート）であったりする。このように無色透明板１８ｂ、
１８ｃによるサンドイッチ構造では、ホワイトバランス
評価時に使用する無色透明板（クリアーチャート）は不
要である。無色透明板１８ｂ、１８ｃによって代用でき
るからである。

【００３３】図４は被写体本体１８ａとしてグレースケ
ール板３４の例を示す。この実施の形態では、透明アク
リル板やガラス板が使用され、その表面に中間部に白レ
ベル調整にも使用できる白色用の窓３６が設けられる
他、この窓３６を挟んでその上段および下段の所定位置
に、第１および第２のグレースケール３８ａ、３８ｂが
形成されている。

【００３４】つまり、透過窓３０ａに対応した位置に第
１のグレースケール３８ａと、白領域３６の上半分が位
置し、透過窓３０ｂに対応した位置に第２のグレースケ
ール３８ｂと、白領域３６の下半分が位置するように形
成される。

【００３５】グレースケール３８ａ、３８ｂは出射照度
が階段状に一定の割合で変化するように、濃度がそれぞ
れ順次変えられた複数のスケール（チャート）が、白か
ら順次暗くなり最後は黒となるように配されたもので、
この実施の形態では１０段のスケールで１つのグレース
ケールが構成されている。濃度の変化勾配は任意である
が、この例では白を基準（１倍＝×１）としたとき、そ
の隣のスケールは白のスケールに対してその明るさが１
／２となるように選ばれており、そのときの濃度は「×
２」のように表示する。因みにこの実施の形態では、
「×１、×２、×４、×８、×１２、×１６、×２４、
×３２、×４８、×６４」のような濃度勾配に選定さ
れ、「×６４」が全黒となる。

【００３６】第１のグレースケール３８ａと、第２のグ
レースケール３８ｂとは全く同じ構成であって、濃度勾
配の変化方向も同じで、左から右に行くにしたがって濃
度が濃くなるようになされている。

【００３７】このように同一スケール構成のグレースケ
ールを上下２段に配したのは、これを撮像したときの信
号の輝度レベルをモニタしたとき、上段と下段の照度差
をもって同じように変化して表示されるため、両者のレ
ベル比較が容易になるなどの理由からである。

【００３８】次に被測定用のカメラ１２の実施の形態に
ついて図５を参照して説明する。被測定用のカメラとし
ては上述したようにワイドダイナミックレンジのビデオ
カメラ（カラーカメラ）を例示する。

【００３９】被写体１８は光学レンズ４０を介して撮像
素子４２に導かれて被写体像が電気信号（撮像信号）に
変換される。撮像素子４２としてはＣＣＤなどの半導体
撮像素子を使用することができる。撮像素子４２の撮像
形式は単板式でも、３板式でもよい。

【００４０】撮像信号は前値信号処理部４４に供給され
る。最初には相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ）回路
４４ａにおいて相関二重サンプリングされて、相関二重
サンプリングされ、波形成形された撮像信号は次の自動
ゲイン調整（ＡＧＣ）回路４４ｂでゲインの調整処理が
行われる。

【００４１】この実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂ原色に対
応した撮像信号の各チャネルに対応して設けられた３個
のＡＧＣ回路４４ｂにおいて、ホワイトバランスの調整
も行われる。さらにこの前値信号処理部４４においては
Ａ／Ｄ変換器３３ｃが設けられ、ホワイトバランス調整
された撮像信号がＡ／Ｄ変換手段においてデジタル信号
に変換される。

【００４２】デジタル変換された撮像信号はさらに主信
号処理部４６において、所望とする映像信号、例えば輝
度信号Ｙと一対の色信号Ｃｒ、Ｃｂからなる映像信号に
変換される。したがって主信号処理部４６はＤＳＰ（Di
gital Signal Processor）回路などが使用される。

【００４３】この主信号処理部４６からの出力が通常の
カメラ出力として利用される。この映像信号はさらにコ
ンピュータよりなる制御部４８に供給され、ドライバ５
０に制御信号を与えてこの例では光学レンズ系４０の絞
りを調整できるようになっている。さらにＣＣＤ４２に
対するシャッター速度やフィールド周波数がこの制御部
４８から指示される他、前値信号処理部４４に対してホ
ワイトバランス調整信号などが供給されるようになされ
ている。

【００４４】ここで、上述したようにダイナミックレン
ジとして通常範囲とするか、これよりも広い範囲のもの
として使用するかは、オペレータが切り替えられるよう
になっている。端子４８ａはその制御信号入力端子であ
って、カメラ本体に設けられた操作部からのキー信号入
力端子として機能する。

【００４５】標準のダイナミックレンジを使用するとき
のシャッター速度を低照度用シャッター速度としたと
き、ワイドダイナミックレンジモードではシャッター速
度が高照度用のシャッター速度（高速のシャッター速
度）に切り替えられる。速度比は２〜４倍である。これ
に加えてワイドダイナミックレンジモードでは１フィー
ルドに２回の撮像が実行される。

【００４６】そして、前半の１／２フィールドでは例え
ば、高照度用のシャッター速度によって被写体が撮像さ
れて第１の撮像信号を取得し、後半の１／２フィールド
では例えば、低照度用のシャッター速度によって被写体
が撮像されて第２の撮像信号を取得する。第１と第２の
撮像信号はある割合で合成され、合成された撮像信号よ
り上述した映像信号が精製される。

【００４７】このようにワイドダイナミックレンジモー
ドのときには、フィールド走査周波数を切り替えたり、
シャッター速度を交互に切り替えたりする撮像処理が行
われ、そのための制御信号が制御部４８で生成される。

【００４８】図１に示す測定手段１４としては、上述し
たようにベクトルスコープやオシロスコープなどが使用
される。ホワイトバランスの測定、評価および調整など
を行うときはベクトルスコープが使用され、モニタに表
示された白レベルの輝点の位置（Ｒ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸に
よる座標軸上の輝点）によってホワイトバランスの測
定、評価および調整がなされる。

【００４９】続いて、この発明を使用したこの発明に係
るカメラ特性評価方法などを図６以下を参照して説明す
る。 （１）ホワイトバランスの評価 被写体１８としては全面無色透明板を使用しても、グレ
ースケール板３４を使用してもよい。標準ダイナミック
レンジのビデオカメラの場合には、第２の光源２８が使
用される。ワイドダイナミックレンジのビデオカメラの
場合には第１と第２の光源２８，２９の双方が同時に使
用される。測定手段１４としてはベクトルスコープ（ベ
クタスコープ）を用いる。

【００５０】図６のフローチャートのように、ホワイト
バランス評価の場合には、カメラの画枠が筐体１０の光
源面（図４鎖線図示）に合わせ（ステップ６１）、次に
ホワイトバランスＷＢのモードに切り替える（ステップ
６２）。これは標準ダイナミックレンジのみのビデオカ
メラか、ワイドダイナミックレンジのビデオカメラかに
よって使用する光源や、撮像信号の処理ステップが相違
するからである。

【００５１】次に、この状態で、装着されたこの例では
グレースケール板３４を使用して、これをビデオカメラ
１２で撮像する。そして得られた撮像信号（映像信号）
を使用してホワイトバランスの測定、評価が行われる
（ステップ６３）。

【００５２】ホワイトバランスの評価項目としては、ホ
ワイトバランスの輝点の位置（自動ホワイトバランスモ
ードが作動したときの収束点）が正規の位置にあるかど
うか、つかりホワイトバランスが正しいかどうかの他
に、輝点が収束点に収束するまでの時間などが測定され
る。

【００５３】ホワイトバランスが基準に一致していれば
問題ないが、ずれているときには（ステップ６４）、Ａ
ＧＣ回路４４ｂを利用してゲイン調整（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝
１：１：１）を行い（ステップ６５）、再び調整後の撮
像信号を利用して評価する。このような繰り返しでホワ
イトバランス測定、評価および調整が終了する。

【００５４】ここで、ワイドダイナミックレンジのビデ
オカメラを評価するときには次のような処理を行う。上
述したようにワイドダイナミックレンジ用のビデオカメ
ラでは、室内で使用する場合でも、屋外で使用する場合
でも、何れの場合でもホワイトバランスが調整されてい
る必要がある。この他に、ワイドダイナミックレンジモ
ードでもホワイトバランスがとれている必要がある。

【００５５】まず、屋内、屋外でそれぞれ別々に使用す
るような場合には、低照度側から得られる第２の撮像信
号によって白レベルの輝点（白レベルの収束点）を表示
する。グレースケール板３４を使用するときは白のスケ
ール「×１」から得られる撮像信号を利用して評価を行
う。

【００５６】そのときの輝点（第２の輝点）が基準点
（標準点）からずれていないときには正しく調整されて
いるものとして取り扱う。基準点からずれているときに
は第２の輝点を調整する。この調整が終了することで、
室内の撮像のように低照度時でのホワイトバランスの調
整が終了する。第２の輝点への収束速度なども評価対象
となる。

【００５７】同様に、高照度側から得られる第１の撮像
信号に基づいて白レベルの輝点（第１の輝点）を表示
し、基準点とのずれからホワイトバランスを評価する。
基準点からずれているときには、同じような調整を行っ
て基準点に一致させる。これで室外で撮像するときでも
ホワイトバランスのとれた撮像信号を得ることができ
る。

【００５８】次に、室内と室外の両方の被写体を撮像す
るようなワイドダイナミックレンジモードのときには、
上述したように１フィールドで２回の撮像を試みると共
に、主信号処理部４６では信号の合成処理が行われ、合
成された映像信号がベクトルスコープ１４に供給されて
白レベルの輝点表示が行われる。このモードで輝点が２
つあるときには、輝点が１つになるように前値信号処理
部４４での調整が行われる。これによってワイドダイナ
ミックレンジモードでのホワイトバランスの評価および
調整処理が終了する。

【００５９】（２）色再現性の評価 色再現性を評価するときには、測定手段１４として波形
モニタを使用し、被写体１８としてカラーバー板を使用
する。このカラーバー板のカラーパターンは、例えば日
本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）規格のカラーバーパター
ンを使用することができる。色再現性の場合、何れかの
光源２８又は２９（例えば光源２８）を使用すればよ
い。

【００６０】図７に示すフローチャートにおいて、被写
体としてカラーバー板を選択し（ステップ７１）、次に
カラーバー板がカメラ１２の画枠一杯となるように撮像
エリアの調整が行われる（ステップ７２）。つぎに、ホ
ワイトバランスモードが標準ダイナミックレンジモード
の場合か、ワイドダイナミックレンジモードの場合かを
選択する（ステップ７３）。

【００６１】ホワイトバランスの十分な引き込み時間が
経過した後、モニタを用いて色再現性を評価する（ステ
ップ７４）。つまり、色相や飽和度が正しく調整されて
いるかどうかを評価する。評価の結果、調整が必要な場
合にはカメラ１２の必要な調整を調整する（ステップ７
５，７６）。この調整を行うことで色再現性処理が終了
する。

【００６２】（３）ダイナミックレンジの評価 評価しようとするビデオカメラがワイドダイナミックレ
ンジのビデオカメラであるときを例示すると、まず被写
体１８としては図４に示したグレースケール板３４を使
用した状態でカメラの画枠をこのグレースケール板３４
に合わせる（ステップ８１、８２）。

【００６３】次に、ワイドダイナミックレンジモードを
オフにした状態、つまり標準のダイナミックレンジとな
るモードにした状態で輝度レベルの調整を行う（ステッ
プ８３）。輝度レベル調整は下段のグレースケール（低
輝度用）３８ｂを基準にする。グレースケール３８ｂの
うち適当なスケール、例えば「×６４」のスケールを撮
像したときその明るさが、白１００％（＝１００ＩＲＥ
（ラジオ技術者学会：Institute of Radio Engineer
s）)となるようにビデオカメラ１２の輝度レベルを調整
する（ステップ８４）。調整が終了したならばワイドダ
イナミックレンジモードをオンにする（ステップ８
５）。

【００６４】ワイドダイナミックレンジモードをオンし
た状態でグレースケール板１８を撮像し、特に下段に位
置する第２のグレースケール３８ｂの輝度レベルをモニ
タやオシロスコープを用いて評価する（ステップ８
６）。そして、低輝度用のグレースケール３８ｂのスケ
ールのうち最も明るいスケール（「×１」のスケール）
が白飛びなく観測できるかどうかを判断する（ステップ
８７）。

【００６５】この「×１」のスケールが正常に観測でき
る場合には、少なくともそのビデオカメラ１２のダイナ
ミックレンジは基準光量の６４倍の性能を有することが
わかる。したがってその場合には高輝度用として使用さ
れる上段のグレースケール３８ａのスケールを観測して
ダイナミックレンジを算出して評価処理を終了する（ス
テップ８８）。

【００６６】ここで、第１の光源２８と第２の光源２９
との照度比が例えば３０倍であったときで、第１のグレ
ースケール３８ａのスケールのうち、白基準側より５段
目（「×１２」のスケール）まで、その階調を確認で
き、それ以降白側のスケールからは階調判別ができず、
輝度レベルが飽和してしまっているときには、 （６４／１２）×３０倍＝１６０倍 まで、ダイナミックレンジが拡張されていることが判
る。

【００６７】評価しようとするカメラが標準ダイナミッ
クレンジであるときは、下段のグレースケール３８ｂの
みを用いて評価する。判別できるスケールまでの幅（ス
ケール数）によってダイナミックレンジを評価する。例
えば「×１」のスケールから得られる撮像信号のレベル
を１００ＩＲＥに調整したとき、「×１」のスケールか
ら「×３２」のスケールまで階調を判別できる場合に
は、そのときのダイナミックレンジは３２倍であると判
断する。通常は「×６４」までは判別できるような広さ
のダイナミックレンジとなるように設定されている。

【００６８】（４）階調再現性の評価 評価しようとするビデオカメラ１２のガンマー特性をオ
フにした状態のとき、グレースケールのスケール間階調
差が、設計値通りとなっているか、階調差が全スケール
に亘って一定であるかどうか、グレースケールの全階調
まで認識できるかなどによって、そのビデオカメラ１２
の階調再現性を評価する。評価機材（測定手段１４）と
しては、波形モニタやオシロスコープなどを使用するこ
とができる。

【００６９】階調再現性評価の場合には、図９のように
図４のようなグレースケール板３４が装着され、ビデオ
カメラの画枠調整が行われる（ステップ９１，９２）。
画枠調整が終了するとワイドダイナミックレンジモード
をオフにした状態で、特に下段のグレースケール３８ａ
における「×１」のスケールから得られる白レベルが例
えば１００ＩＲＥとなるように輝度レベルの調整が行わ
れる（ステップ９３，９４）。

【００７０】輝度レベルの調整終了によってワイドダイ
ナミックレンジモードをオンに復帰させる（ステップ９
５）。この状態でまず下段のグレースケール３８ｂから
の輝度信号を利用して低輝度領域つまり低照度領域での
階調を評価する（ステップ９６）。階調評価は上述した
ような手法によって行う。

【００７１】同様にして、上段のグレースケール３８ａ
からの輝度信号を利用して高輝度領域つまり高照度領域
での階調を上述したと同様な手法を用いて評価する。そ
して、所望の性能が得られているかどうかの判断を行
い、性能が不十分であると判断されたときには、設計値
の見直しを行ったり、場合によってはビデオカメラ１２
を再調整し、再調整後再び同じような階調再現性の評価
を行う（ステップ９７，９、９３）。

【００７２】上述した実施の形態では、カメラ特性とし
てホワイトバランス、ダイナミックレンジ、階調再現
性、色再現性を例示したが、これら以外のカメラ特性を
目的に応じて評価することができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、被測
定用被写体を照射する光源として、照度と色温度が異な
る少なくとも２種類の光源を使用すると共に、それらの
光源によって照射された被写体を、被測定用カメラで同
時に撮像できるような、カメラ特性評価用筐体、評価装
置および評価方法を提案したものである。

【００７４】これによれば、被写体光量に対してダイナ
ミックレンジの広いビデオカメラなどのカメラ特性（ホ
ワイトバランス、ダイナミックレンジ、色再現性、階調
再現性など）を、照度と色温度の違う２つの光源からの
光を利用して同時に評価できるから、屋内と屋外の被写
体を同時に撮像する機会の多いダイナミックレンジの広
いビデオカメラなどに対しても、そのカメラ特性を正確
に評価できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るカメラ特性評価装置の実施の形
態を示す要部の系統図である。

【図２】カメラ特性評価用筐体の実施の形態を示す断面
図である。

【図３】カメラ特性評価用被写体の一例を示す断面図で
ある。

【図４】グレースケール板の実施の形態を示す平面図で
ある。

【図５】測定すべきビデオカメラの系統図である。

【図６】ホワイトバランスを評価するときの処理例を示
すフローチャートである。

【図７】色再現性を評価するときの処理例を示すフロー
チャートである。

【図８】ダイナミックレンジを評価するときの処理例を
示すフローチャートである。

【図９】階調再現性を評価するときの処理例を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】従来のカメラ特性評価装置の構成図である。

【図１１】そのときに使用されるグレースケール板であ
る。

【符号の説明】

１・・・カメラ特性評価装置、１０・・・カメラ特性評
価用筐体、１２・・・被測定用カメラ、１４・・・測定
手段、１８・・・被写体、２２・・・本体、２６ａ、２
６ｂ・・・分割室、２８，２９・・・光源、３４・・・
グレースケール板、３８ａ、３８ｂ・・・グレースケー
ル、４４・・・前値信号処理部、４６・・・主信号処理
部

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース本体内に第１の光源と、第２の光
   源が遮蔽された状態で収納され、 上記それぞれの光源の光路上には被測定用カメラによっ
   て撮像されるカメラ特性評価用被写体が取り付けられ、 上記第１および第２の光源は、照度および色温度の異な
   る光源が使用されたことを特徴とするカメラ特性評価用
   筐体。
2. 【請求項２】 上記第１の光源としては、自然光に近い
   光源が使用され、上記第２の光源としては屋内照明用光
   源が使用されたことを特徴とする請求項１記載のカメラ
   特性評価用筐体。
3. 【請求項３】 上記カメラ特性評価用被写体は、無色透
   明板、グレースケール板、カラーバー板の何れかであっ
   て、 上記グレースケール板を使用するときは、上記それぞれ
   の光源に対向する部分にそれぞれ同一構成のグレースケ
   ールが形成されたことを特徴とする請求項１記載のカメ
   ラ特性評価用筐体。
4. 【請求項４】 上記グレースケール板に形成された一対
   のグレースケールは同一であって、その濃度変化方向も
   同一方向に選定されたことを特徴とする請求項３記載の
   カメラ特性評価用筐体。
5. 【請求項５】 上記カラーバー板に形成されたパターン
   は、２つの光源に対して共通に使用されるように形成さ
   れたことを特徴とする請求項３記載のカメラ特性評価用
   筐体。
6. 【請求項６】 上記カメラ特性評価用被写体は、上記ケ
   ース本体に対して着脱自在に構成されたことを特徴とす
   る請求項１記載のカメラ特性評価用筐体。
7. 【請求項７】 ケース本体内に第１の光源と、第２の光
   源が遮蔽された状態で収納され、それぞれの光源の光路
   上には被測定用カメラによって撮像されるカメラ特性評
   価用被写体が取り付けられると共に、 上記第１および第２の光源は、照度および色温度の異な
   る光源が使用されたカメラ特性評価用筐体と、 上記カメラ特性評価用被写体を撮像する被測定用カメラ
   と、 この被測定用カメラの出力信号からカメラ特性を測定す
   る測定手段とで構成されたことを特徴とするカメラ特性
   評価装置。
8. 【請求項８】 上記被測定用カメラは、ダイナミックレ
   ンジが通常のビデオカメラおよびそのダイナミックレン
   ジが通常より広いビデオカメラであることを特徴とする
   請求項７記載のカメラ特性評価装置。
9. 【請求項９】 ケース本体内に照度および色温度の異な
   る２つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価用
   被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用して、
   被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性評価
   方法において、 上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナ
   ミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメ
   ラ特性としてホワイトバランスの評価を行うときには、 上記第１の光源を使用して上記カメラ特性評価用被写体
   を撮像したときに得られる出力信号と、上記第２の光源
   を使用して上記カメラ特性評価用被写体を撮像したとき
   に得られる出力信号とを利用して上記ホワイトバランス
   の評価を行うようにしたことを特徴とするカメラ特性評
   方法。
10. 【請求項１０】 上記ホワイトバランスの評価を行うと
    きには、上記カメラ特性表示用被写体としては、無色透
    明板若しくはグレースケール板が使用されることを特徴
    とする請求項９記載のカメラ特性評価方法。
11. 【請求項１１】 上記第１および第２の光源を使用して
    得られる上記２つの出力信号の輝点が一致するように調
    整することで、上記ホワイトバランスの調整を行うよう
    にしたことを特徴とする請求項９記載のカメラ特性評価
    方法。
12. 【請求項１２】 ケース本体内に照度および色温度の異
    なる２つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価
    用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用し
    て、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性
    評価方法において、 上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナ
    ミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメ
    ラ特性としてダイナミックレンジの評価を行うときに
    は、 上記カメラ特性評価用被写体としてグレースケール板が
    使用されると共に、一方のグレースケールの所望スケー
    ルを基準照度に設定し、 この基準グレースケールを基準にしてダイナミックレン
    ジを測定するようにしたことを特徴とするカメラ特性評
    価方法。
13. 【請求項１３】 上記カメラ特性評価用被写体に形成さ
    れた一対のグレースケールのそれぞれを利用して上記ワ
    イドダイナミックレンジの評価を行うようにしたことを
    特徴とする請求項１２記載のカメラ特性評価方法。