JP2002281513A

JP2002281513A - 画像撮影方法およびスペクトル画像取得装置およびプログラム

Info

Publication number: JP2002281513A
Application number: JP2001078973A
Authority: JP
Inventors: Takashi Murooka; 孝室岡
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のバンド帯域画像を撮影してスペクトル画
像を取得する際、被写体が撮影中僅かに動いても、測色
画像として再現した場合に色ずれが発生しないように、
本来の被写体が有する分光反射率分布を持つスペクトル
画像を取得することのできるバンド帯域画像の画像撮影
方法、スペクトル画像取得装置およびプログラムを提供
する。【解決手段】少なくとも５つ以上のバンド帯域の各々に
対応した被写体像をバンド帯域を変えながら連続して撮
影して複数のバンド帯域画像を得る際、撮影波長帯域を
分割して、バンド帯域がいずれかに属する分割帯域、例
えば、Ｂ帯域、Ｇ帯域およびＲ帯域を設定し、撮影の
際、撮影に用いるバンド帯域の属する分割帯域を撮影の
度に変えることによってＢ帯域、Ｇ帯域およびＲ帯域の
すべての分割帯域を連続して用いるように、バンド帯域
を変えながら被写体像を撮影する撮影工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体の撮影波長
帯域を少なくとも５つ以上のバンド帯域に分割し、この
複数のバンド帯域の各々に対応した被写体像をバンド帯
域毎に撮影して複数のバンド帯域画像を得る画像撮影方
法、および、この画像撮影方法を用いて撮影されたバン
ド帯域画像からスペクトル画像を得るスペクトル画像取
得装置およびプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、デジタル画像処理の進歩によっ
て、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３原色を用い
た３画像によって形成されるカラー画像の他に、波長領
域が異なる少なくとも５チャンネル以上で同一の被写体
を撮影した複数のバンド帯域画像（マルチバンド画像）
が利用されている。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、マルチバンド
画像を用いて整理保存等を行なっている。また、色再現
の良好な画像を得ることのできるフィルムやデジタルカ
メラの撮像素子の開発のために、マルチバンド画像から
分光反射率分布を画素毎に有するスペクトル画像を算出
している。

【０００３】このようなマルチバンド画像からスペクト
ル画像を算出するには、一般にスペクトル画像取得装置
が用いられる。このスペクトル画像取得装置は、一般に
被写体を撮影する際に、波長領域が異なる少なくとも５
つ以上のバンド帯域に対応した被写体像を透過する可変
フィルタと、この可変フィルタを透過した被写体像を受
光して、各バンド帯域毎の画像（バンド帯域画像）をデ
ジタル画像として取得するＣＣＤカメラと、このＣＣＤ
カメラで取得したバンド帯域画像から被写体の分光反射
率分布を算出する処理アルゴリズムを備えたソフトウェ
アとこのソフトウェアを実行するコンピュータとから成
る処理装置とから構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スペクトル
画像取得装置でスペクトル画像を精度良く算出するため
には、例えば、同一の被写体像を、分光波長の可視領域
である４１０ｎｍから７１０ｎｍまでの帯域を１６分割
して、１６個のバンド帯域画像を撮影しなければなら
ず、バンド帯域の中心波長を４１０ｎｍ、４３０ｎｍ、
４５０ｎｍ、・・・とするバンドパスフィルターを可変
フィルターに設定して、短波長側から長波長側へ、ある
いは、長波長側から短波長側へ、バンド帯域を順々に変
えながら、１６回ＣＣＤカメラで撮影しなければならな
い。そのため、この撮影にかかる時間は少なくとも数秒
から場合によっては数分にも及び、被写体が撮影中に僅
かに動いたりすると、可変フィルタで撮影した各バンド
帯域画像で被写体の画像の画素ずれが生じ、算出された
スペクトル画像から測色画像を再現した際、色ずれが発
生してしまうといった問題が度々生じた。つまり、上記
スペクトル画像取得装置では、被写体の撮影時間が長い
ため、被写体が撮影の前半と後半で動く場合、短波長側
と長波長側のマルチバンド画像の信号の強度が変化し、
本来被写体の固有の属性でない分光反射率分布を算出し
てしまう。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、複数のバンド帯域画像を撮影してスペクトル画
像を取得する際、被写体が撮影中僅かに動いても、測色
画像を再現した場合に色ずれの発生が少なく、本来の被
写体が有する分光反射率分布を持つスペクトル画像を取
得することのできるバンド帯域画像の画像撮影方法、ス
ペクトル画像取得装置および上記スペクトル画像取得方
法を実行するプログラムを提供することを目的とする。

【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、被写体の撮影波長帯域を少なくとも５つ
以上のバンド帯域に分割し、この複数のバンド帯域の各
々に対応した被写体像を前記バンド帯域を変えながら連
続して撮影して複数のバンド帯域画像を得る画像撮影方
法であって、前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド
帯域がいずれかに属する分割帯域を複数設定し、撮影に
用いる前記バンド帯域の属する前記分割帯域を撮影の度
に変えることによってすべての前記分割帯域を連続して
用いるように、前記バンド帯域を変えながら被写体像を
撮影する撮影工程を有することを特徴とする画像撮影方
法を提供する。

【０００７】ここで、前記撮影工程は、複数の前記分割
帯域の各々の中で、所定の分光感度特性における感度が
最も高くなる領域を持つ、複数の前記分割帯域の各々に
対応した最高感度バンド帯域の撮影を、連続して行うの
が好ましい。また、前記撮影工程は、複数の前記分割帯
域各々において、所定の分光感度特性における感度の高
いバンド帯域の順番で、あるいは、前記分光感度特性に
おける感度の低いバンド帯域の順番で、撮影するのが好
ましい。また、前記分光感度特性は、ＸＹＺ表色系にお
ける等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）およびｚ（λ）の特性
であるのが好ましい。また、前記分割帯域は、短波長帯
域、中波長帯域および長波長帯域の３つの帯域であるの
が好ましい。さらに、前記バンド帯域画像は、このバン
ド帯域画像から分光反射率を求めることによってスペク
トル画像を取得するために用いられるのが好ましい。

【０００８】さらに、上記目的を達成するために、本発
明は、被写体の撮影波長帯域を少なくとも５つ以上のバ
ンド帯域に分割する可変フィルターと、この可変フィル
ターを通過した被写体像をバンド帯域を変えながら連続
して撮影して複数のバンド帯域画像を得る撮影手段と、
前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド帯域がいずれ
かに属する分割帯域を複数設定し、撮影に用いる前記バ
ンド帯域の属する前記分割帯域を撮影の度に変えること
によってすべての前記分割帯域を連続して用いるよう
に、前記可変フィルターのバンド帯域の順番を設定する
フィルター設定部、および、前記撮影手段によって撮影
された複数のバンド帯域画像からスペクトル画像を算出
するスペクトル画像算出部を有する制御・処理装置とを
備えることを特徴とするスペクトル画像取得装置を提供
する。

【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
は、被写体の撮影波長帯域を可変フィルターによって少
なくとも５つ以上のバンド帯域に分割した複数のバンド
帯域画像を撮影手段を用いて連続して撮影し、この撮影
した複数のバンド帯域画像からスペクトル画像を取得す
るための手順をコンピュータに実行させるプログラムで
あって、前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド帯域
がいずれかに属する分割帯域を複数設定し、前記バンド
帯域画像を連続して撮影する際、撮影に用いる前記バン
ド帯域の属する前記分割帯域を撮影の度に変えることに
よってすべての前記分割帯域を連続して用いるように、
前記バンド帯域を変えながら前記撮影手段に前記バンド
帯域画像を撮影させる撮影手順と、この撮影手順で得ら
れた複数のバンド帯域画像の画素毎の信号値から分光反
射率分布を演算手段に算出させ、算出された分光反射率
分布を記憶手段に記憶させる分光反射率分布算出手順と
を備えたことを特徴とするプログラムを提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像撮影方法を実
施する、本発明のスペクトル画像取得装置の一例につい
て、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明
する。

【００１１】図１には、本発明のスペクトル画像取得装
置の一例であるスペクトル画像取得装置１０が示されて
いる。スペクトル画像取得装置１０は、複数のバンド帯
域画像を撮影する撮影装置１２とバンド帯域画像からス
ペクトル画像を求め、また、撮影装置１２の動作を制御
する制御・処理装置１４を有して構成される。

【００１２】撮影装置１２は、撮影レンズ１６と、可変
フィルター１８と、ＣＣＤ撮像素子２０を主に有する。
制御・処理装置１４は、図示されないＣＰＵ（中央処理
ユニット）やメモリ２６を有する周知のコンピュータに
よって構成され、ソフトウェアを実行することで、スペ
クトル画像算出部２２と、フィルター設定部２４を形成
するものである。勿論、制御・処理装置１４は、スペク
トル画像算出部２２やフィルター設定部２４が専用回路
によって組まれた専用装置であってもよいし、一部分が
ソフトウェアで、一部分が専用回路で構成されたもので
あってもよい。なお、スペクトル画像算出部２２やフィ
ルター設定部２４の処理や制御は、図示されないＣＰＵ
によって実質的に行われ、あるいは、制御される。

【００１３】撮影レンズ１６は、被写体の光学像をＣＣ
Ｄ撮像素子２０の受光面に結像させるレンズであって、
Ｆ値や焦点距離・ズーム比、解像度、分光透過率等が考
慮された公知のものが用いられる。

【００１４】可変フィルター１８は、フィルター設定部
２４からの指示に従って、例えば、図２に示すようなピ
ーク値を持つバンドパスフィルターを自在に形成するこ
とのできるフィルターであって、例えば、液晶チューナ
ブルフィルターが好適に用いられる。図２では、４１０
〜７１０ｎｍの撮影波長領域を１６のバンド帯域に分割
して設定した例を示している。このように、可変フィル
ター１８によって分割されたバンド帯域毎の被写体像を
ＣＣＤ撮像素子２０に結像させて撮影し、被写体像のバ
ンド帯域画像を得る。ここで、被写体の撮影波長帯域
は、図２に示されるように、波長の長短に従って、４１
０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色帯域（Ｂ帯域）と、４９０ｎ
ｍ〜５８５ｎｍの緑色帯域（Ｇ帯域）と、５８５ｎｍ〜
７１０ｎｍの赤色帯域（Ｒ帯域）との３つの分割帯域に
分けられ、撮影の度に撮影に用いるバンド帯域の属する
分割帯域が変わることによってすべての分割帯域が連続
して用いられるように、撮影の際のバンド帯域の順番が
設定される。バンド帯域の順番の詳細については、後述
する。

【００１５】ＣＣＤ撮像素子２０は、半導体基板上に絶
縁膜を介して多数の電極を配列して形成された複数の撮
像素子によって構成され、可変フィルター１８によって
形成されたバンドパスフィルターを透過したバンド帯域
の被写体像をＣＣＤ撮像素子２０の受光面で受光して、
バンド帯域画像の画像信号を得る。撮影によって得られ
る画像信号は、制御・処理装置２２のスペクトル画像算
出部２２に送られる。上述したように、被写体像のバン
ド帯域画像はバンド帯域を変えて撮影するので、撮影の
度に、画像信号がスペクトル画像算出部２２に送られ
る。ＣＣＤ撮像素子２０による撮影は、図示されないＣ
ＰＵの指示によって行われる。

【００１６】制御・処理装置２２のスペクトル画像算出
部２２は、ＣＣＤカメラ２０で受光して得られたバンド
帯域画像の画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データを得、
さらにＤＣオフセットの補正等を行って、バンド帯域画
像の画像データとし、分光反射率が既知の画像から画像
データ値とこの既知の分光反射率の値との関係を予め求
めた１次元ルックアップテーブルを用いて、上記画像デ
ータから分光反射率の値を算出する部位である。被写体
像のバンド帯域画像が、撮影の度に送られ、算出された
分光反射率の値が算出されるので、すべてのバンド帯域
画像が撮影されて分光反射率の値の算出が終了すると、
バンド帯域に対応した分光反射率の値をバンド帯域の数
だけ有する分光反射率分布が得られる。このような分光
反射率分布は、画素毎に得られるので、分光反射率分布
を画素毎に有するスペクトル画像を取得することができ
る。このようなスペクトル画像は、メモリ２６に記録さ
れる。

【００１７】制御・処理装置２２は、上記処理加えて、
得られた分光反射率の値のノイズ成分を除去するノイズ
除去処理や可変フィルター１８のフィルター温度の変動
に伴って波長をシフトして調整する波長シフト調整処理
や分光反射率分布を滑らかに補間する補間処理や分光反
射率分布のシャープネス劣化を復元するデコンボリュー
ション処理を含むものであってもよい。

【００１８】フィルター設定部２４は、可変フィルター
１８のバンド帯域を設定すると共に、図示されないＣＰ
Ｕから指示されてＣＣＤ撮像素子２０が被写体像を撮影
する際、バンド帯域の設定を可変フィルター１８に指示
する部位である。すなわち、フィルター設定部２４は、
可変フィルター１８に指示するバンド帯域の順番を予め
設定し、この順番に基づいてバンド帯域の設定を可変フ
ィルター１８に指示する。バンド帯域の撮影の際の順番
は、撮影の度に図２に示すＢ帯域、Ｇ帯域およびＲ帯域
が順に変わるように、バンド帯域が設定される。

【００１９】スペクトル画像取得装置１０は以上のよう
に構成される。次に、本発明の画像撮影方法について、
スペクトル画像取得装置１０の動作に基づいて説明す
る。

【００２０】まず、フィルター設定部２４に、図示され
ないキーボードやマウス等の入力ユニットからバンド帯
域の設定数が入力され、バンド帯域が設定される。例え
ば、４１０ｎｍ〜７１０ｎｍを分割する撮影波長帯域と
し、この帯域が１６分割される場合、図２のように、４
１０ｎｍ、４３０ｎｍ、４５０ｎｍ、・・・、７１０ｎ
ｍをバンド帯域の中心波長とするバンド帯域が１６個設
定される。

【００２１】一方において、撮影波長帯域、例えば、４
１０ｎｍ〜７１０ｎｍの帯域を分割して、バンド帯域が
いずれかに属する分割帯域を３つ、例えば、Ｂ帯域、Ｇ
帯域およびＲ帯域を設定する。バンド帯域がどの分割帯
域に属するかは、バンド帯域の中心周波数がどの分割帯
域に含まれるかどうかで判断する。そして、撮影の際の
バンド帯域の順番は、分光感度特性、例えば、図３に示
すＸＹＺ表色系における２°視野等色関数ｘ（λ）、ｙ
（λ）およびｚ（λ）における感度が最も高くなる領域
を持つ帯域の撮影、例えば、Ｂ帯域中の最高感度バンド
帯域の撮影、すなわち、４５０ｎｍを中心波長とするバ
ンド帯域の撮影と、Ｇ帯域中の最高感度バンド帯域の撮
影、すなわち、５５０ｎｍを中心波長とするバンド帯域
の撮影と、Ｒ帯域中の最高感度バンド帯域の撮影、すな
わち、６１０ｎｍを中心波長とするバンド帯域の撮影
を、最初に連続して行うように設定される。ここで、
Ｒ、ＧおよびＢ帯域中の最高バンド帯域とは、分光感度
特性、例えば分光感度分布をバンド帯域でそれぞれ積分
した値がＲ、ＧおよびＢ帯域のそれぞれの中で最も大き
いバンド帯域である。２°視野等色関数ｘ（λ）、ｙ
（λ）およびｚ（λ）の場合、それぞれの関数のバンド
帯域における積分値の合計がＲ、ＧおよびＢ帯域のそれ
ぞれの中で最も大きいバンド帯域である。

【００２２】その次に、Ｂ、ＧおよびＲ帯域中で２番目
に大きな感度を持つバンド帯域の撮影を連続して行うよ
うに、例えば、４３０ｎｍを中心波長とするバンド帯域
の撮影と、５３０ｎｍを中心波長とするバンド帯域の撮
影と、５９０ｎｍを中心波長とするバンド帯域の撮影と
を連続して行うように、バンド帯域の順番が設定され
る。次に、Ｂ、ＧおよびＲ帯域中で３番目に大きな感度
を持つバンド帯域の撮影、例えば、４７０ｎｍを中心波
長とするバンド帯域の撮影と、５７０ｎｍを中心波長と
するバンド帯域の撮影と、６３０ｎｍを中心波長とする
バンド帯域の撮影とを連続して行うように、バンド帯域
の順番が設定される。このように、Ｂ、ＧおよびＲ帯域
の各々の中では、２°視野等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）
およびｚ（λ）における感度の高いバンド帯域のバンド
帯域画像程先に撮影する。

【００２３】なお、可変フィルター１８のフィルター特
性は、図２に示すように、短波長側程、分光透過率が低
くなるが、後述するように、１次元ルックアップテーブ
ルを用いて分光反射率を算出する際、分光透過率の高低
の影響は補正される。

【００２４】このように、撮影波長帯域が、波長の長短
に従ってＢ、ＧおよびＲ帯域の３つに分類され、バンド
帯域を変えながら撮影する際、このバンド帯域の属する
Ｂ、ＧおよびＲの帯域が撮影の度に順番に変わるよう
に、すなわち、図４に示すように、Ｂ帯域、Ｇ帯域、Ｒ
帯域のすべての分割帯域が連続して用いられるように、
バンド帯域の順番が設定される。また、Ｂ、ＧおよびＲ
帯域中では、大きな感度を持つバンド帯域の撮影程先に
行うように、バンド帯域の順番が設定される。勿論、
Ｂ、ＧおよびＲ帯域に広狭があり、Ｂ、ＧおよびＲ帯域
に属するバンド帯域の数も異なる場合があるため、バン
ド帯域の撮影がすべて終わった分割帯域では、この分割
帯域に属するバンド帯域の撮影はこれ以降において行わ
れない。従って、すべての撮影において、Ｂ、Ｇおよび
Ｒ帯域が撮影の度に順番に変わるようにバンド帯域の撮
影の順番が設定されるものではなく、撮影の度に、Ｂ、
ＧおよびＲ帯域が撮影の度に順番に変わる撮影が、すべ
てのバンド帯域画像の撮影の際の一部分において設定さ
れていればよい。また、Ｂ、ＧおよびＲ帯域の順番は、
Ｒ、ＧおよびＢ帯域の順番や、Ｂ、Ｒ、およびＧ帯域の
順番等、順番はどのように設定されてもよい。

【００２５】また、本実施例では、バンド帯域の順番
は、Ｂ、ＧおよびＲ帯域中の最高感度バンド帯域が最先
であるように設定されるが、最高感度バンド帯域が最後
に撮影されてもよく、少なくとも、Ｂ、ＧおよびＲ帯域
中の最高感度バンド帯域の撮影が連続して行われれるよ
うに、撮影するバンド帯域の順番が設定されていればよ
い。あるいは、Ｂ、ＧおよびＲ帯域の各々において、分
光感度特性における感度の高いバンド帯域の順番に、あ
るいは、分光感度特性における感度の低いバンド帯域の
順番に、撮影するバンド帯域の順番が設定されていれば
よい。

【００２６】また、本発明における、複数のバンド帯域
がいずれかに属する分割帯域は、本実施例のように、
Ｂ、ＧおよびＲ帯域に限定されるわけでなく、短波長帯
域、中波長帯域および長波長帯域であればよく、さら
に、波長の長短に従って、少なくとも２つ以上の分割帯
域が設定されれば、分割帯域の数は限定されず、２つや
４つや５つあるいはそれ以上であってもよい。

【００２７】こうしてフィルター設定部２４で設定され
たバンド帯域の順番に従って、可変フィルター１８に４
５０ｎｍを中心波長とするバンド帯域が指示され、図２
に示すような４５０ｎｍを中心波長とするバンドパスフ
ィルターが形成される。一方、撮影レンズ１６および可
変フィルター１８を透過した被写体像は、ＣＣＤ撮像素
子２０の受光面に結像されて撮影される。そして、４５
０ｎｍを中心波長とするバンド帯域画像の画像信号が得
られ、制御・処理装置１４に送られる。

【００２８】スペクトル画像算出部２２では、送られて
きたバンド帯域画像の画像信号が、Ａ／Ｄ変換されて画
像データが得られ、さらにＤＣオフセットの補正等を行
って、バンド帯域画像の画像データとし、分光反射率が
既知の画像から画像データ値とこの既知の分光反射率の
値との関係を予め求めた１次元ルックアップテーブルを
用いて、上記画像データから４５０ｎｍを中心波長とす
るバンド帯域に応じた分光反射率の値が算出される。

【００２９】次に、５５０ｎｍを中心波長とするバンド
帯域が可変フィルター１８に指示され、図２に示すよう
な５５０ｎｍを中心波長とするバンドパスフィルターが
形成され、撮影レンズ１６および可変フィルター１８を
透過した被写体像は、ＣＣＤ撮像素子２０の受光面に結
像されて撮影される。そして、５５０ｎｍを中心波長と
するバンド帯域画像の画像信号が得られ、制御・処理装
置１４に送られる。スペクトル画像算出部２２では、５
５０ｎｍを中心波長とするバンド帯域に応じた分光反射
率の値が算出される。

【００３０】このように、設定されたバンド帯域の順番
にバンド帯域画像が撮影され、バンド帯域に応じた分光
反射率の値が算出されるので、最終的に、すべてのバン
ド帯域画像を撮影すると、画像の画素毎の分光反射率分
布が算出されので、分光反射率分布を画素毎に有するス
ペクトル画像が取得される。このようなスペクトル画像
は、メモリ２６に記録される。さらに、得られた分光反
射率分布の各値のノイズ成分を除去するノイズ除去処理
や可変フィルター１８のフィルター温度の変動に伴って
波長をシフトして調整する波長シフト調整処理や分光反
射率分布を滑らかに補間する補間処理や分光反射率分布
のシャープネス劣化を復元するデコンボリューション処
理を行ってもよい。

【００３１】このように、２°視野等色関数ｘ（λ）、
ｙ（λ）およびｚ（λ）の感度が最も高いバンド帯域の
バンド帯域画像を少なくとも連続して撮影するので、被
写体が撮影中僅かに動いても、測色画像として再現した
場合に色ずれが発生しにくく、本来の被写体が有する分
光反射率分布を持ったスペクトル画像を忠実に取得する
ことができる。特に、撮影の際、最高感度バンド帯域を
最先に行うので、撮影開始時に被写体が有する分光反射
率分布を持ったスペクトル画像をより忠実に取得するこ
とができる。なお、上記実施例では、分光感度特性とし
て、２°視野等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）およびｚ
（λ）を用いたが、本発明においてはこれに限定され
ず、感光材の分光感度分布を用いてもよいし、撮影装置
等の画像を撮影する入力系の分光感度分布を用いてもよ
い。

【００３２】

【実施例】上記方法で、図４に示すように、Ｂ帯域、Ｇ
帯域およびＲ帯域の順番に、それぞれの帯域中では、２
°視野等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）およびｚ（λ）の感
度の高い順に、屋外にある木を被写体としたバンド帯域
画像を撮影して、スペクトル画像を得た。一方、従来か
ら行われているように、波長の短い側から長い側に順
に、屋外にある木を被写体としたバンド帯域画像を撮影
して、スペクトル画像を得た。次に、ＣＩＥＤ₆₅を照明
光とし、ＣＩＥＤ₆₅の照明光の分光強度分布とスペクト
ル画像の分光反射率分布と２°視野等色関数を乗算して
４１０ｎｍ〜７１０ｎｍの波長域で積分することによっ
て、ＸＹＺ表色系における３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求め、
この３刺激値からＣＩＥＬ^*ａ^*ｂ^*色空間におけるＬ
^*値、ａ^*値およびｂ^*値を求めた。そして、このＬ^*
値、ａ^*値およびｂ^*値を富士写真フイルム社製Pictro
graphy 3000のＲＧＢ色変換テーブルに入力してPictrog
raphy 3000に出力し、測色画像を得た。

【００３３】得られた測色画像を３名の被験者に比較観
察させたところ、撮影被写体中の木の葉の部分が色づい
ているが、本実施例を用いて得られた測色画像の方が色
ずれが少なかった。なお、撮影時の屋外の風の強さは略
一定であったが、風の強さの変動の影響を受けていない
ことを確認するために、本実施例による方法と、従来の
方法によって撮影を交互に５回繰り返したが、上記結果
は変わらなかった。このように、本発明の効果は明白で
ある。

【００３４】また、本発明は、上記スペクトル画像取得
装置１０を作動させるための、コンピュータが実行可能
なプログラムを提供する。すなわち、撮影波長帯域を、
波長の長短に従って、少なくとも３つ以上の分割帯域、
例えばＢ帯域、Ｇ帯域およびＲ帯域に分割し、撮影の
際、撮影に用いるバンド帯域の属する分割帯域を撮影の
度に変えることによってすべての分割帯域を連続して用
いるように、例えば、Ｂ帯域、Ｇ帯域およびＲ帯域を順
に用いるように、可変フィルター１８のバンド帯域を変
化させて撮影装置１２にバンド帯域画像を撮影させる撮
影手順と、この撮影手順で得られた複数のバンド帯域画
像の画素毎の信号値から分光反射率分布をＣＰＵに算出
させ、算出された分光反射率分布をメモリ２６に記憶さ
せる分光反射率分布算出手順とを有するプログラムであ
る。上記各手順は、画像撮影方法の工程と同一の手順で
あるのでその説明は省略する。なお、このようなプログ
ラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータが読み取り可能
な公知の記録媒体に記録されるものであってもよく、あ
るいは、インターネット等を介して搬送されるものであ
ってもよい。

【００３５】以上、本発明の画像撮影方法およびスペク
トル画像取得装置およびプログラムについて詳細に説明
したが、本発明は上記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。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、被写体が
撮影中僅かに動いても、測色画像として再現した場合に
色ずれが発生しにくく、本来の被写体が有する分光反射
率分布を持ったスペクトル画像を忠実に取得することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペクトル画像取得装置の一例であ
るスペクトル画像取得装置の概略の構成を示す構成図で
ある。

【図２】図１に示されるスペクトル画像取得装置に用
いられる可変フィルターのフィルター特性を説明する図
である。

【図３】本発明の画像撮影方法に用いられる分光感度
特性の一例である等色関数を示す図である。

【図４】本発明の画像撮影方法で設定されるバンド帯
域の撮影の順番の一例を説明する図である。

【符号の説明】

１０スペクトル画像取得装置１２撮影装置１４制御・処理装置１６撮影レンズ１８可変フィルター２０ＣＣＤ撮像素子２２スペクトル画像算出部２４フィルター設定部２６メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体の撮影波長帯域を少なくとも５つ以
上のバンド帯域に分割し、この複数のバンド帯域の各々
に対応した被写体像を前記バンド帯域を変えながら連続
して撮影して複数のバンド帯域画像を得る画像撮影方法
であって、前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド帯域がいずれ
かに属する分割帯域を複数設定し、撮影に用いる前記バンド帯域の属する前記分割帯域を撮
影の度に変えることによってすべての前記分割帯域を連
続して用いるように、前記バンド帯域を変えながら被写
体像を撮影する撮影工程を有することを特徴とする画像
撮影方法。
【請求項２】前記撮影工程は、複数の前記分割帯域の各
々の中で、所定の分光感度特性における感度が最も高く
なる、複数の前記分割帯域の各々に対応した最高感度バ
ンド帯域の撮影を、連続して行うことを特徴とする請求
項１に記載の画像撮影方法。
【請求項３】前記撮影工程は、複数の前記分割帯域各々
において、所定の分光感度特性における感度の高いバン
ド帯域の順番で、あるいは、前記分光感度特性における
感度の低いバンド帯域の順番で、撮影することを特徴と
する請求項１または２に記載の画像撮影方法。
【請求項４】前記分光感度特性は、ＸＹＺ表色系におけ
る等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）およびｚ（λ）の特性で
あることを特徴とする請求項２または３に記載の画像撮
影方法。
【請求項５】前記分割帯域は、短波長帯域、中波長帯域
および長波長帯域の３つの帯域であることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の画像撮影方法。
【請求項６】前記バンド帯域画像は、このバンド帯域画
像から分光反射率を求めることによってスペクトル画像
を取得するために用いられることを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の画像撮影方法。
【請求項７】被写体の撮影波長帯域を少なくとも５つ以
上のバンド帯域に分割する可変フィルターと、この可変フィルターを通過した被写体像を前記バンド帯
域を変えながら連続して撮影して複数のバンド帯域画像
を得る撮影手段と、前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド帯域がいずれ
かに属する分割帯域を複数設定し、撮影に用いる前記バ
ンド帯域の属する前記分割帯域を撮影の度に変えること
によってすべての前記分割帯域を連続して用いるよう
に、前記可変フィルターのバンド帯域の順番を設定する
フィルター設定部、および、前記撮影手段によって撮影
された複数のバンド帯域画像からスペクトル画像を算出
するスペクトル画像算出部を有する制御・処理装置とを
備えることを特徴とするスペクトル画像取得装置。
【請求項８】被写体の撮影波長帯域を可変フィルターに
よって少なくとも５つ以上のバンド帯域に分割した複数
のバンド帯域画像を撮影手段を用いて連続して撮影し、
この撮影した複数のバンド帯域画像からスペクトル画像
を取得するための手順をコンピュータに実行させるプロ
グラムであって、前記撮影波長帯域を分割して、前記バンド帯域がいずれ
かに属する分割帯域を複数設定し、前記バンド帯域画像
を連続して撮影する際、撮影に用いる前記バンド帯域の
属する前記分割帯域を撮影の度に変えることによってす
べての前記分割帯域を連続して用いるように、前記バン
ド帯域を変えながら前記撮影手段に前記撮影させる撮影
手順と、この撮影手順で得られた複数のバンド帯域画像の画素毎
の信号値から分光反射率分布を演算手段に算出させ、算
出された分光反射率分布を記憶手段に記憶させる分光反
射率分布算出手順とを備えたことを特徴とするプログラ
ム。