JP2003143623A - 画像撮影方法および装置 - Google Patents
画像撮影方法および装置Info
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- JP2003143623A JP2003143623A JP2001379630A JP2001379630A JP2003143623A JP 2003143623 A JP2003143623 A JP 2003143623A JP 2001379630 A JP2001379630 A JP 2001379630A JP 2001379630 A JP2001379630 A JP 2001379630A JP 2003143623 A JP2003143623 A JP 2003143623A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光源依存性を改善し、光源の種類にかかわら
ず、ホワイトバランスや色補正が適正に行われた画像を
得ることのできる画像撮影方法および装置を提供する。 【解決手段】ホワイトバランス補正回路を挟んで第１マ
トリクスおよび第２マトリクスの２つの色補正マトリク
スを有する色処理系により、入力画像データを出力画像
データに変換する画像撮影方法であって、撮影光源の範
囲を判別し、判別された光源の範囲に基づいて第１マト
リクスを決定することにより前記課題を解決する。
ず、ホワイトバランスや色補正が適正に行われた画像を
得ることのできる画像撮影方法および装置を提供する。 【解決手段】ホワイトバランス補正回路を挟んで第１マ
トリクスおよび第２マトリクスの２つの色補正マトリク
スを有する色処理系により、入力画像データを出力画像
データに変換する画像撮影方法であって、撮影光源の範
囲を判別し、判別された光源の範囲に基づいて第１マト
リクスを決定することにより前記課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像撮影方法およ
び装置に係り、特に、画像撮影装置の、ＣＣＤにより撮
影して得られた画像データ等の入力画像データをモニタ
表示用画像データ等の出力画像データに変換する色処理
系における光源依存性を改善する技術に関する。
び装置に係り、特に、画像撮影装置の、ＣＣＤにより撮
影して得られた画像データ等の入力画像データをモニタ
表示用画像データ等の出力画像データに変換する色処理
系における光源依存性を改善する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルカメラ等のカラー画像撮像系で
は、通常、ＣＣＤセンサ等のイメージセンサによって撮
影シーンを光電的に読み取り、撮像したカラー画像を液
晶ディスプレイ等のモニタに表示している。このように
デジタルカメラは、出力画像を最終的にモニタ出力用の
ＲＧＢ信号として出力したり、あるいはＪＰＥＧ圧縮を
行って輝度色差信号（ＹＣＣ）として出力する。モニタ
出力用のＲＧＢ信号として出力する場合、出力すべきＲ
ＧＢ信号は規格で決められている。しかし、デジタルカ
メラで用いているＣＣＤは、様々な種類があるため、そ
のＣＣＤのＲＧＢ信号をモニタのＲＧＢ信号に画像変換
しなければならない。
は、通常、ＣＣＤセンサ等のイメージセンサによって撮
影シーンを光電的に読み取り、撮像したカラー画像を液
晶ディスプレイ等のモニタに表示している。このように
デジタルカメラは、出力画像を最終的にモニタ出力用の
ＲＧＢ信号として出力したり、あるいはＪＰＥＧ圧縮を
行って輝度色差信号（ＹＣＣ）として出力する。モニタ
出力用のＲＧＢ信号として出力する場合、出力すべきＲ
ＧＢ信号は規格で決められている。しかし、デジタルカ
メラで用いているＣＣＤは、様々な種類があるため、そ
のＣＣＤのＲＧＢ信号をモニタのＲＧＢ信号に画像変換
しなければならない。
【０００３】例えば、図６に従来のデジタルカメラの色
処理系の一構成例を示す。図６に示すデジタルカメラの
色処理系は、ＣＣＤ８０から読み取られた画像データに
対して、ホワイトバランス補正を行うホワイトバランス
回路８４およびγ補正を行うγ回路８６を挟んで、２つ
の色補正マトリクス、第１マトリクス（リニア・マトリ
クスＬ−ＭＴＸ）８２、および第２マトリクス（クロマ
・マトリクスＣ−ＭＴＸ）８８が設置されている。
処理系の一構成例を示す。図６に示すデジタルカメラの
色処理系は、ＣＣＤ８０から読み取られた画像データに
対して、ホワイトバランス補正を行うホワイトバランス
回路８４およびγ補正を行うγ回路８６を挟んで、２つ
の色補正マトリクス、第１マトリクス（リニア・マトリ
クスＬ−ＭＴＸ）８２、および第２マトリクス（クロマ
・マトリクスＣ−ＭＴＸ）８８が設置されている。
【０００４】このように、図６に示す従来のデジタルカ
メラにおける色処理系では、２つの色補正マトリクスを
持ち、ＣＣＤ８０からの画像データに対して、第１マト
リクス（Ｌ−ＭＴＸ）８２を掛け、ホワイトバランス補
正およびγ補正を行った後、再度マトリクス（Ｃ−ＭＴ
Ｘ８８）を掛け、ＣＣＤ８０のＲＧＢ信号を、ＩＴＵ−
Ｒ（International Telecommunication Union-Radio co
mmunication sector)によって規定されたＨＤＴＶの推
奨規格であるＢＴ７０９のＲＧＢ信号に変換している。
ここで、撮影光源の色味を取り除くホワイトバランス補
正は、一般に、特定の色空間上のゲイン調整で実現され
る。
メラにおける色処理系では、２つの色補正マトリクスを
持ち、ＣＣＤ８０からの画像データに対して、第１マト
リクス（Ｌ−ＭＴＸ）８２を掛け、ホワイトバランス補
正およびγ補正を行った後、再度マトリクス（Ｃ−ＭＴ
Ｘ８８）を掛け、ＣＣＤ８０のＲＧＢ信号を、ＩＴＵ−
Ｒ（International Telecommunication Union-Radio co
mmunication sector)によって規定されたＨＤＴＶの推
奨規格であるＢＴ７０９のＲＧＢ信号に変換している。
ここで、撮影光源の色味を取り除くホワイトバランス補
正は、一般に、特定の色空間上のゲイン調整で実現され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲイン
調整によるホワイトバランス補正は、多くの場合、適切
な結果を与えるが、光源によっては光源の色味を完全に
取り除くことが出来ず、例えば、蛍光灯の下で撮影され
た肌色は、ホワイトバランス補正後もシアングリーン味
が残って、太陽光下で観察される肌色のような色再現に
はならないと言う問題がある。これを光源依存性と言
い、従来はこの光源依存性を改善する特段の技術は知ら
れていなかった。
調整によるホワイトバランス補正は、多くの場合、適切
な結果を与えるが、光源によっては光源の色味を完全に
取り除くことが出来ず、例えば、蛍光灯の下で撮影され
た肌色は、ホワイトバランス補正後もシアングリーン味
が残って、太陽光下で観察される肌色のような色再現に
はならないと言う問題がある。これを光源依存性と言
い、従来はこの光源依存性を改善する特段の技術は知ら
れていなかった。
【０００６】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、例えばデジタルカメラ等のカラー画像撮
影装置において、ＣＣＤで撮影して得られた画像データ
をモニタ出力用画像データに変換する、ホワイトバラン
ス補正回路を挟んで少なくとも２つの色補正マトリクス
を有する色処理系において、光源依存性を改善し、光源
の種類にかかわらず、ホワイトバランスや色補正が適正
に行われた画像を得ることのできる画像撮影方法および
装置を提供することを課題とする。
たものであり、例えばデジタルカメラ等のカラー画像撮
影装置において、ＣＣＤで撮影して得られた画像データ
をモニタ出力用画像データに変換する、ホワイトバラン
ス補正回路を挟んで少なくとも２つの色補正マトリクス
を有する色処理系において、光源依存性を改善し、光源
の種類にかかわらず、ホワイトバランスや色補正が適正
に行われた画像を得ることのできる画像撮影方法および
装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１の態様は、入力画像データを、ホワイ
トバランス補正回路を挟んで第１マトリクスおよび第２
マトリクスの、少なくとも２つの色補正マトリクスを有
する色処理系により、出力画像データに変換する画像撮
影方法であって、撮影光源の範囲を判別し、該判別され
た光源の範囲に基づいて前記第１マトリクスを決定する
ことを特徴とする画像撮影方法を提供する。
に、本発明の第１の態様は、入力画像データを、ホワイ
トバランス補正回路を挟んで第１マトリクスおよび第２
マトリクスの、少なくとも２つの色補正マトリクスを有
する色処理系により、出力画像データに変換する画像撮
影方法であって、撮影光源の範囲を判別し、該判別され
た光源の範囲に基づいて前記第１マトリクスを決定する
ことを特徴とする画像撮影方法を提供する。
【０００８】また、前記撮影光源の範囲の判別は、同一
被写体から赤外光領域のカットの程度の異なる少なくと
も２画像の画像データを取り込み、前記取り込まれた画
像データに基づいて前記画像間で比較を行い、該比較の
結果前記画像間の差異が所定値より小さい場合には蛍光
灯であるとし、前記画像間の差異が前記所定値より大き
い場合には黒体輻射に準ずる光源であると判別すること
により撮影光源の範囲を判別する方法、または、色温度
が既知の物体の分光エネルギー分布、測光系の分光感度
分布、および予め定めた３つの関数の１次結合で表した
分光反射率分布の積の積和または積分値で定められた基
準値を求め、撮影光源からの光を測定し、前記基準値と
測定値との差が最小となる分光反射率分布を色温度毎に
求め、前記求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた
異常成分の和を評価値として求め、前記評価値の最小値
に対応する色温度を前記撮影光源の色温度と推定するこ
とにより撮影光源の範囲を判別する方法、の２つの方法
のうち、少なくとも１つの方法を用いて行うようにした
ことが好ましい。
被写体から赤外光領域のカットの程度の異なる少なくと
も２画像の画像データを取り込み、前記取り込まれた画
像データに基づいて前記画像間で比較を行い、該比較の
結果前記画像間の差異が所定値より小さい場合には蛍光
灯であるとし、前記画像間の差異が前記所定値より大き
い場合には黒体輻射に準ずる光源であると判別すること
により撮影光源の範囲を判別する方法、または、色温度
が既知の物体の分光エネルギー分布、測光系の分光感度
分布、および予め定めた３つの関数の１次結合で表した
分光反射率分布の積の積和または積分値で定められた基
準値を求め、撮影光源からの光を測定し、前記基準値と
測定値との差が最小となる分光反射率分布を色温度毎に
求め、前記求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた
異常成分の和を評価値として求め、前記評価値の最小値
に対応する色温度を前記撮影光源の色温度と推定するこ
とにより撮影光源の範囲を判別する方法、の２つの方法
のうち、少なくとも１つの方法を用いて行うようにした
ことが好ましい。
【０００９】また、前記第１マトリクスを、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値が最小と
なるように決定するようにしたことが好ましい。
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値が最小と
なるように決定するようにしたことが好ましい。
【００１０】また、前記第１マトリクスを、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値が最小と
なるように決定するようにしたことが好ましい。
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値が最小と
なるように決定するようにしたことが好ましい。
【００１１】また、前記第１マトリクスを｛Ｌij（ｉ，
ｊ＝１〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち
基準光源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｋは光源の種類
を表す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞ
れ、前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 ｍａｘm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにしたことが好ましい。
ｊ＝１〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち
基準光源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｋは光源の種類
を表す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞ
れ、前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 ｍａｘm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにしたことが好ましい。
【００１２】また、前記第１マトリクスを｛Ｌij（ｉ，
ｊ＝１〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち
基準光源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｋは光源の種類
を表す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞ
れ、前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 Σm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにしたことが好ましい。
ｊ＝１〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち
基準光源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｋは光源の種類
を表す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞ
れ、前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 Σm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにしたことが好ましい。
【００１３】また、同様に前記課題を解決するために、
本発明の第２の態様は、入力画像データを出力画像デー
タに変換する、ホワイトバランス補正回路を挟んで第１
マトリクスおよび第２マトリクスの、少なくとも２つの
色補正マトリクスを有する色処理系を備えた画像撮影装
置であって、撮影光源の範囲を判別する手段と、該判別
された光源の範囲に基づいて、前記第１マトリクスを決
定する手段と、を備えたことを特徴とする画像撮影装置
を提供する。
本発明の第２の態様は、入力画像データを出力画像デー
タに変換する、ホワイトバランス補正回路を挟んで第１
マトリクスおよび第２マトリクスの、少なくとも２つの
色補正マトリクスを有する色処理系を備えた画像撮影装
置であって、撮影光源の範囲を判別する手段と、該判別
された光源の範囲に基づいて、前記第１マトリクスを決
定する手段と、を備えたことを特徴とする画像撮影装置
を提供する。
【００１４】また、前記撮影光源の範囲を判別する手段
として、同一被写体から、赤外光領域のカットの程度の
異なる少なくとも２画像の画像データを取り込む手段
と、前記取り込まれた画像データに基づいて前記画像を
比較する手段と、該比較の結果により前記撮影光源の種
類を判別する手段と、を含んで構成される撮影光源範囲
判別手段、または、色温度が既知の物体の分光エネルギ
ー分布、測光系の分光感度分布、および予め定めた３つ
の関数の１次結合で表した分光反射率分布の積の積和ま
たは積分値で定められた基準値を予め記憶した記憶手段
と、撮影光源からの光を測定する測定手段と、前記基準
値と測定値との差が最小となる分光反射率分布を色温度
毎に演算する分光反射率分布演算手段と、前記求めた分
光反射率の最大値が１．０を越えた異常成分の和を評価
値として演算する評価値演算手段と、前記評価値の最小
値に対応する色温度を前記撮影光源の色温度と推定する
手段と、を含んで構成される撮影光源範囲判別手段、の
２つの撮影光源範囲判別手段のうち、少なくとも１つを
有することが好ましい。
として、同一被写体から、赤外光領域のカットの程度の
異なる少なくとも２画像の画像データを取り込む手段
と、前記取り込まれた画像データに基づいて前記画像を
比較する手段と、該比較の結果により前記撮影光源の種
類を判別する手段と、を含んで構成される撮影光源範囲
判別手段、または、色温度が既知の物体の分光エネルギ
ー分布、測光系の分光感度分布、および予め定めた３つ
の関数の１次結合で表した分光反射率分布の積の積和ま
たは積分値で定められた基準値を予め記憶した記憶手段
と、撮影光源からの光を測定する測定手段と、前記基準
値と測定値との差が最小となる分光反射率分布を色温度
毎に演算する分光反射率分布演算手段と、前記求めた分
光反射率の最大値が１．０を越えた異常成分の和を評価
値として演算する評価値演算手段と、前記評価値の最小
値に対応する色温度を前記撮影光源の色温度と推定する
手段と、を含んで構成される撮影光源範囲判別手段、の
２つの撮影光源範囲判別手段のうち、少なくとも１つを
有することが好ましい。
【００１５】また、前記判別された光源の範囲に基づい
て、前記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値を最小に
するように前記第１マトリクスを決定することが好まし
い。
て、前記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値を最小に
するように前記第１マトリクスを決定することが好まし
い。
【００１６】また、前記判別された光源の範囲に基づい
て、前記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値を最小に
するように前記第１マトリクスを決定することが好まし
い。
て、前記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別さ
れた光源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値を最小に
するように前記第１マトリクスを決定することが好まし
い。
【００１７】本発明において、「光源の範囲」とは、光
源の発光波形に関するクラスを意味し、具体的には、黒
体放射に従う光源なのか、蛍光灯であるのか、また、蛍
光灯であっても、通常（普通）形か、高演色形か、三波
長形かなどの発光波形に関するクラスを指し、「光源の
範囲を入力する」とは、どのような発光波形のクラスの
光源に属するのかを入力することを意味する。
源の発光波形に関するクラスを意味し、具体的には、黒
体放射に従う光源なのか、蛍光灯であるのか、また、蛍
光灯であっても、通常（普通）形か、高演色形か、三波
長形かなどの発光波形に関するクラスを指し、「光源の
範囲を入力する」とは、どのような発光波形のクラスの
光源に属するのかを入力することを意味する。
【００１８】また、本発明において、「入力分光感度」
とは、入力画像が、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）や
スキャナ等の画像入力装置により入力された画像であれ
ば、画像入力装置の分光感度を指す。なお、スキャナの
場合には、読取素子（ＣＣＤ等）の分光感度（含フィル
タ）によるデータが使われることが多いので、 となるが、しかし、ＤＳＣの場合には、色補正マトリク
スを組み合わせることが多いので、 と表すことができる。従って、ＤＳＣの場合には、素子
分光感度そのものではなく、素子分光感度と色補正マト
リクスの組み合わせである点を考慮し、「組み合わせ」
を強調する目的で「実効的な入力分光感度」と記載する
が、上述したように、装置分光感度という意味では、
「入力分光感度」と「実効的な入力分光感度」とは、同
じ意味である。
とは、入力画像が、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）や
スキャナ等の画像入力装置により入力された画像であれ
ば、画像入力装置の分光感度を指す。なお、スキャナの
場合には、読取素子（ＣＣＤ等）の分光感度（含フィル
タ）によるデータが使われることが多いので、 となるが、しかし、ＤＳＣの場合には、色補正マトリク
スを組み合わせることが多いので、 と表すことができる。従って、ＤＳＣの場合には、素子
分光感度そのものではなく、素子分光感度と色補正マト
リクスの組み合わせである点を考慮し、「組み合わせ」
を強調する目的で「実効的な入力分光感度」と記載する
が、上述したように、装置分光感度という意味では、
「入力分光感度」と「実効的な入力分光感度」とは、同
じ意味である。
【００１９】なお、本発明において、素子分光感度およ
び色補正マトリクスが、共に不明であるＤＳＣ、もしく
は、入手できないＤＳＣの場合には、入力分光感度は定
義できないが、民生用ＤＳＣは、建前上、ＢＴ７０９規
格に準拠することになっているので、ＢＴ７０９規格で
代用しても良い。この場合には、以下のように表すこと
ができる。 入力分光感度＝ＢＴ７０９規格分光感度
び色補正マトリクスが、共に不明であるＤＳＣ、もしく
は、入手できないＤＳＣの場合には、入力分光感度は定
義できないが、民生用ＤＳＣは、建前上、ＢＴ７０９規
格に準拠することになっているので、ＢＴ７０９規格で
代用しても良い。この場合には、以下のように表すこと
ができる。 入力分光感度＝ＢＴ７０９規格分光感度
【００２０】また、本発明において、「撮像素子によら
ない入力画像データ」とは、入力画像が、ＣＧ（コンピ
ュータグラフィクス）画像のように、テレビモニタ上で
制作された画像である場合には、下記の定義を使うこと
ができない。 入力分光感度＝装置分光感度 この場合には、下記のように、モニタの原色（蛍光体）
に対応する等色関数を入力分光感度とすることができ
る。 入力分光感度＝モニタの原色に対応する等色関数 なお、原色が不明の場合には、例えば、家庭用テレビな
らば、下記のように、ＮＴＳＣ規格で、 入力分光感度＝ＮＴＳＣ規格分光感度 ハイビジョンならば、下記のように、ＢＴ７０９規格
で、代用することができる。 入力分光感度＝ＢＴ７０９規格分光感度
ない入力画像データ」とは、入力画像が、ＣＧ（コンピ
ュータグラフィクス）画像のように、テレビモニタ上で
制作された画像である場合には、下記の定義を使うこと
ができない。 入力分光感度＝装置分光感度 この場合には、下記のように、モニタの原色（蛍光体）
に対応する等色関数を入力分光感度とすることができ
る。 入力分光感度＝モニタの原色に対応する等色関数 なお、原色が不明の場合には、例えば、家庭用テレビな
らば、下記のように、ＮＴＳＣ規格で、 入力分光感度＝ＮＴＳＣ規格分光感度 ハイビジョンならば、下記のように、ＢＴ７０９規格
で、代用することができる。 入力分光感度＝ＢＴ７０９規格分光感度
【００２１】また、本発明において、「出力画像デー
タ」とは、画像入力装置（ＤＳＣやスキャナ）が出力す
る画像データを指す。
タ」とは、画像入力装置（ＤＳＣやスキャナ）が出力す
る画像データを指す。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の画像撮影方法およ
び装置について、添付の図面に示される好適実施形態を
基に詳細に説明する。
び装置について、添付の図面に示される好適実施形態を
基に詳細に説明する。
【００２３】図１は、本発明に係る画像撮影装置の一実
施形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示す
ように、本実施形態の画像撮影装置１０は、ＣＣＤ１
２、第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）１４、ホワイトバラ
ンス補正回路１６、γ回路１８、第２マトリクス（Ｃ−
ＭＴＸ）２０、モニタ２２、光源範囲判別手段２４およ
び第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）決定手段２６を有して
構成されている。なお、画像撮影装置１０は、これ以外
にも、通常の撮影を行うのに必要な、画像メモリ、画像
処理部、画像出力部および各回路等を制御するＣＰＵや
シャッタボタン等の各種操作スイッチ等を有しているが
説明は省略する。
施形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示す
ように、本実施形態の画像撮影装置１０は、ＣＣＤ１
２、第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）１４、ホワイトバラ
ンス補正回路１６、γ回路１８、第２マトリクス（Ｃ−
ＭＴＸ）２０、モニタ２２、光源範囲判別手段２４およ
び第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）決定手段２６を有して
構成されている。なお、画像撮影装置１０は、これ以外
にも、通常の撮影を行うのに必要な、画像メモリ、画像
処理部、画像出力部および各回路等を制御するＣＰＵや
シャッタボタン等の各種操作スイッチ等を有しているが
説明は省略する。
【００２４】このように、本実施形態においては、ＣＣ
Ｄ１２によって撮影して得られた画像データに対して、
これを最終的に例えば液晶ディスプレイ等のモニタ２２
に表示する場合に、画像データの変換をしなければなら
ない。そのため、ホワイトバランス補正を行うホワイト
バランス補正回路１６およびγ補正を行うγ回路１８を
挟んで、第１マトリクス（以下、Ｌ−ＭＴＸとする。）
１４と第２マトリクス（以下、Ｃ−ＭＴＸとする。）２
０という２つの色補正マトリクスが設けられている。な
お、γ回路１８とＣ−ＭＴＸ２０との順番はこの順番に
限定されず、Ｌ−ＭＴＸ１４とＣ−ＭＴＸ２０がホワイ
トバランス補正回路１６を挟んで配置されていればよ
い。
Ｄ１２によって撮影して得られた画像データに対して、
これを最終的に例えば液晶ディスプレイ等のモニタ２２
に表示する場合に、画像データの変換をしなければなら
ない。そのため、ホワイトバランス補正を行うホワイト
バランス補正回路１６およびγ補正を行うγ回路１８を
挟んで、第１マトリクス（以下、Ｌ−ＭＴＸとする。）
１４と第２マトリクス（以下、Ｃ−ＭＴＸとする。）２
０という２つの色補正マトリクスが設けられている。な
お、γ回路１８とＣ−ＭＴＸ２０との順番はこの順番に
限定されず、Ｌ−ＭＴＸ１４とＣ−ＭＴＸ２０がホワイ
トバランス補正回路１６を挟んで配置されていればよ
い。
【００２５】光源範囲判別手段２４は、画像の撮影を行
っている撮影光源の範囲を判別するものである。また、
第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）決定手段２６（以下、Ｌ
−ＭＴＸ決定手段２６とする）は、Ｃ−ＭＴＸ２０の光
源依存性を解消するように、上で判別された光源の範囲
においてＬ−ＭＴＸ１４を最適化するものである。な
お、光源範囲判別手段２４において、撮影光源を一意に
確定することができれば、Ｌ−ＭＴＸ１４およびＣ−Ｍ
ＴＸ２０は、その光源に対応するものを設定すればよ
く、特に最適化を行って決定する必要はない。このと
き、例えばＬ−ＭＴＸ１４は単位行列にして、Ｃ−ＭＴ
Ｘ２０は、予め各光源毎に対応させてメモリに記憶して
おいたものから引っ張ってきて設定するようにしてもよ
い。
っている撮影光源の範囲を判別するものである。また、
第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）決定手段２６（以下、Ｌ
−ＭＴＸ決定手段２６とする）は、Ｃ−ＭＴＸ２０の光
源依存性を解消するように、上で判別された光源の範囲
においてＬ−ＭＴＸ１４を最適化するものである。な
お、光源範囲判別手段２４において、撮影光源を一意に
確定することができれば、Ｌ−ＭＴＸ１４およびＣ−Ｍ
ＴＸ２０は、その光源に対応するものを設定すればよ
く、特に最適化を行って決定する必要はない。このと
き、例えばＬ−ＭＴＸ１４は単位行列にして、Ｃ−ＭＴ
Ｘ２０は、予め各光源毎に対応させてメモリに記憶して
おいたものから引っ張ってきて設定するようにしてもよ
い。
【００２６】図２に、光源範囲判別手段２４の概略構成
を示す。図２に示すように、ＣＣＤ１２には、撮影レン
ズ３０、赤外光領域をカットするＩＲカットフィルタ３
２が設置されている。ＩＲカットフィルタ３２は、フィ
ルタ駆動手段３４によって、撮影光軸上に出し入れされ
る。また、ＣＣＤ１２には、撮像素子としてのＣＣＤ１
２によって取り込まれたアナログ画像データをデジタル
画像データに変換するデータ変換部３６が接続されてい
る。データ変換部３６によってデジタル画像データに変
換された画像データは、光源範囲判別手段２４に入力さ
れる。
を示す。図２に示すように、ＣＣＤ１２には、撮影レン
ズ３０、赤外光領域をカットするＩＲカットフィルタ３
２が設置されている。ＩＲカットフィルタ３２は、フィ
ルタ駆動手段３４によって、撮影光軸上に出し入れされ
る。また、ＣＣＤ１２には、撮像素子としてのＣＣＤ１
２によって取り込まれたアナログ画像データをデジタル
画像データに変換するデータ変換部３６が接続されてい
る。データ変換部３６によってデジタル画像データに変
換された画像データは、光源範囲判別手段２４に入力さ
れる。
【００２７】光源範囲判別手段２４は、ＩＲカットフィ
ルタ３２を介さずに取り込まれた画像データ（ＩＲ無画
像データ）を格納するＩＲ無画像メモリ３８ａ、ＩＲカ
ットフィルタ３２を介して取り込まれた画像データ（Ｉ
Ｒ有画像データ）を格納するＩＲ有画像メモリ３８ｂ、
ＩＲ有画像データとＩＲ無画像データを比較する画像比
較部４０および該画像比較の結果から光源の種類を判別
する光源種判別部４２を有している。
ルタ３２を介さずに取り込まれた画像データ（ＩＲ無画
像データ）を格納するＩＲ無画像メモリ３８ａ、ＩＲカ
ットフィルタ３２を介して取り込まれた画像データ（Ｉ
Ｒ有画像データ）を格納するＩＲ有画像メモリ３８ｂ、
ＩＲ有画像データとＩＲ無画像データを比較する画像比
較部４０および該画像比較の結果から光源の種類を判別
する光源種判別部４２を有している。
【００２８】撮影レンズ３０とＣＣＤ１２との間に設置
されるＩＲカットフィルタ３２は、例えば歯車機構等に
より構成されるフィルタ駆動手段３４により、撮影光軸
に対し出し入れ自在に配置されており、ＩＲカットフィ
ルタ３２を介した画像（ＩＲ有画像）およびＩＲカット
フィルタ３２を介さない画像（ＩＲ無画像）を自由に取
り込むことが可能である。例えば、実際の撮影に先立っ
て、シャッタボタンを半押しした状態で、ＩＲカットフ
ィルタ３２を撮影光軸に出し入れして、ＩＲカットフィ
ルタ３２を介して取得した画像（ＩＲ有画像）と、ＩＲ
カットフィルタ３２を介さずに取得した画像（ＩＲ無画
像）の２種類の画像を取得（プレ撮影）し、それぞれＩ
Ｒ有画像メモリ３８ｂおよびＩＲ無画像メモリ３８ａに
格納する。画像比較部４０は、ＩＲ有画像とＩＲ無画像
を比較して、その画像間の差を算出する。光源種判別部
４２は、前記画像間の差に基づいて、光源種を判別す
る。
されるＩＲカットフィルタ３２は、例えば歯車機構等に
より構成されるフィルタ駆動手段３４により、撮影光軸
に対し出し入れ自在に配置されており、ＩＲカットフィ
ルタ３２を介した画像（ＩＲ有画像）およびＩＲカット
フィルタ３２を介さない画像（ＩＲ無画像）を自由に取
り込むことが可能である。例えば、実際の撮影に先立っ
て、シャッタボタンを半押しした状態で、ＩＲカットフ
ィルタ３２を撮影光軸に出し入れして、ＩＲカットフィ
ルタ３２を介して取得した画像（ＩＲ有画像）と、ＩＲ
カットフィルタ３２を介さずに取得した画像（ＩＲ無画
像）の２種類の画像を取得（プレ撮影）し、それぞれＩ
Ｒ有画像メモリ３８ｂおよびＩＲ無画像メモリ３８ａに
格納する。画像比較部４０は、ＩＲ有画像とＩＲ無画像
を比較して、その画像間の差を算出する。光源種判別部
４２は、前記画像間の差に基づいて、光源種を判別す
る。
【００２９】以下、光源範囲判別手段２４による光源範
囲の判別方法について説明する。まず、所定のボタン等
を操作して、ＩＲカットフィルタ３２を撮影光軸に出し
入れして、これから撮影しようとしている同一シーンに
対するＩＲ有画像およびＩＲ無画像を取得する。ＣＣＤ
１２によって取得された各画像データはデータ変換部３
６でデジタル画像データに変換されて、ＩＲ有画像はＩ
Ｒ有画像メモリ３８ｂに、ＩＲ無画像はＩＲ無画像メモ
リ３８ａにそれぞれ格納される。
囲の判別方法について説明する。まず、所定のボタン等
を操作して、ＩＲカットフィルタ３２を撮影光軸に出し
入れして、これから撮影しようとしている同一シーンに
対するＩＲ有画像およびＩＲ無画像を取得する。ＣＣＤ
１２によって取得された各画像データはデータ変換部３
６でデジタル画像データに変換されて、ＩＲ有画像はＩ
Ｒ有画像メモリ３８ｂに、ＩＲ無画像はＩＲ無画像メモ
リ３８ａにそれぞれ格納される。
【００３０】次に、画像比較部４０において、上で取得
した各画像間の差異を算出する。ＩＲ有画像をＲ(x,y)
、Ｇ(x,y) 、Ｂ(x,y) とし、また、ＩＲ無画像をＲ'
(x,y)、Ｇ'(x,y)、Ｂ'(x,y)とする。そして、両画像間
の差異Δを、次の式（１）により算出する。 Δ＝Σ(x,y) ｛｜Ｒ(x,y) −Ｒ'(x,y)｜＋｜Ｇ(x,y) −Ｇ'(x,y)｜＋｜Ｂ(x,y) −Ｂ'(x,y)｜｝／３Σ(x,y) ・・・・・・（１） ここで、和Σ(x,y) は、全ての画素（ｘ，ｙ）について
とるものとする。すなわち、差異Δは、その画像を構成
する全ての画素についての、Ｒ、ＧおよびＢの差の平均
である。
した各画像間の差異を算出する。ＩＲ有画像をＲ(x,y)
、Ｇ(x,y) 、Ｂ(x,y) とし、また、ＩＲ無画像をＲ'
(x,y)、Ｇ'(x,y)、Ｂ'(x,y)とする。そして、両画像間
の差異Δを、次の式（１）により算出する。 Δ＝Σ(x,y) ｛｜Ｒ(x,y) −Ｒ'(x,y)｜＋｜Ｇ(x,y) −Ｇ'(x,y)｜＋｜Ｂ(x,y) −Ｂ'(x,y)｜｝／３Σ(x,y) ・・・・・・（１） ここで、和Σ(x,y) は、全ての画素（ｘ，ｙ）について
とるものとする。すなわち、差異Δは、その画像を構成
する全ての画素についての、Ｒ、ＧおよびＢの差の平均
である。
【００３１】ところで、タングステン等の黒体輻射に準
ずる光源は、赤外光領域に成分を持っているが、蛍光灯
は、赤外光領域に殆ど成分を持っていない。従って、こ
の違いを利用することにより、黒体輻射に準ずる光源と
蛍光灯とを識別することが可能となる。すなわち、黒体
輻射に準ずる光源の場合には、ＩＲカットフィルタ３２
を介して取り込んだＩＲ有画像では、赤外光成分が殆ど
カットされるため、ＩＲカットフィルタ３２を介さずに
取り込まれたＩＲ無画像とは、赤外光成分の有無に大き
な差が生じる。これに対し、蛍光灯の場合には、もとも
と赤外光領域に殆ど成分を持たないため、ＩＲ有画像と
ＩＲ無画像とでそれほど大きな差異は生じない。そこ
で、ＩＲ有画像とＩＲ無画像を比較し、画像間で差異Δ
が所定値ｋａより大きい場合には、黒体輻射に準ずる光
源であるとし、また、差異Δが所定値ｋａ以下の場合に
は、蛍光灯であるとして、光源種を識別することができ
る。
ずる光源は、赤外光領域に成分を持っているが、蛍光灯
は、赤外光領域に殆ど成分を持っていない。従って、こ
の違いを利用することにより、黒体輻射に準ずる光源と
蛍光灯とを識別することが可能となる。すなわち、黒体
輻射に準ずる光源の場合には、ＩＲカットフィルタ３２
を介して取り込んだＩＲ有画像では、赤外光成分が殆ど
カットされるため、ＩＲカットフィルタ３２を介さずに
取り込まれたＩＲ無画像とは、赤外光成分の有無に大き
な差が生じる。これに対し、蛍光灯の場合には、もとも
と赤外光領域に殆ど成分を持たないため、ＩＲ有画像と
ＩＲ無画像とでそれほど大きな差異は生じない。そこ
で、ＩＲ有画像とＩＲ無画像を比較し、画像間で差異Δ
が所定値ｋａより大きい場合には、黒体輻射に準ずる光
源であるとし、また、差異Δが所定値ｋａ以下の場合に
は、蛍光灯であるとして、光源種を識別することができ
る。
【００３２】そこで、次に画像比較部４０において、同
一シーンから得られたＩＲ有画像とＩＲ無画像との画像
間の差異Δを所定値ｋａと比較する。比較の結果、差異
Δが、所定値ｋａ以下の場合には、光源種判別部４２に
おいて、光源の種類は蛍光灯であると判定する。また、
差異Δが所定値ｋａより大きい場合には、光源種判別部
４２において、光源の種類は黒体輻射に準ずるものであ
ると判定する。このようにして、光源が黒体輻射に準ず
るものであるか、あるいは蛍光灯であるかという大きな
光源の範囲の識別が可能となる。
一シーンから得られたＩＲ有画像とＩＲ無画像との画像
間の差異Δを所定値ｋａと比較する。比較の結果、差異
Δが、所定値ｋａ以下の場合には、光源種判別部４２に
おいて、光源の種類は蛍光灯であると判定する。また、
差異Δが所定値ｋａより大きい場合には、光源種判別部
４２において、光源の種類は黒体輻射に準ずるものであ
ると判定する。このようにして、光源が黒体輻射に準ず
るものであるか、あるいは蛍光灯であるかという大きな
光源の範囲の識別が可能となる。
【００３３】また、図３に光源範囲判別手段の他の例を
示す。図３に示す光源範囲判別手段１２４は、光源の色
温度を推定することによって光源の範囲を判別するもの
である。実際に光源の範囲を判別する際には、前述した
図２に示す光源範囲判別手段２４と、この図３に示す光
源範囲判別手段１２４のいずれか一方を用いて光源の範
囲を判別してもよいし、両方の手段を組み合わせて光源
の範囲を判別するようにしてもよい。当然のことなが
ら、両方の手段を用いた方が、光源の範囲を絞ることが
できる。
示す。図３に示す光源範囲判別手段１２４は、光源の色
温度を推定することによって光源の範囲を判別するもの
である。実際に光源の範囲を判別する際には、前述した
図２に示す光源範囲判別手段２４と、この図３に示す光
源範囲判別手段１２４のいずれか一方を用いて光源の範
囲を判別してもよいし、両方の手段を組み合わせて光源
の範囲を判別するようにしてもよい。当然のことなが
ら、両方の手段を用いた方が、光源の範囲を絞ることが
できる。
【００３４】図３に示す光源範囲判別手段１２４は、色
温度が既知の物体の分光エネルギー分布、測光系の分光
感度分布および予め定めた３つの関数の１次結合で表し
た分光反射率分布の積の積和または積分値で定められた
基準値を予め記憶した記憶手段４６と、色温度を推定す
る撮影光源からの光を測定する測定手段（ＣＣＤ１２）
と、前記基準値と測定値との差が最小となる分光反射率
分布を色温度毎に演算する分光反射率分布演算手段４４
と、前記求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた異
常成分の和を評価値として演算する評価値演算手段４８
と、前記評価値の最小値に対応する色温度を前記色温度
を推定する撮影光源の色温度と推定する色温度推定手段
５０とを有している。
温度が既知の物体の分光エネルギー分布、測光系の分光
感度分布および予め定めた３つの関数の１次結合で表し
た分光反射率分布の積の積和または積分値で定められた
基準値を予め記憶した記憶手段４６と、色温度を推定す
る撮影光源からの光を測定する測定手段（ＣＣＤ１２）
と、前記基準値と測定値との差が最小となる分光反射率
分布を色温度毎に演算する分光反射率分布演算手段４４
と、前記求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた異
常成分の和を評価値として演算する評価値演算手段４８
と、前記評価値の最小値に対応する色温度を前記色温度
を推定する撮影光源の色温度と推定する色温度推定手段
５０とを有している。
【００３５】まず、本光源範囲判別手段１２４による撮
影光源の色温度を推定する方法の原理を説明する。一般
的に、色温度Ｔの自然昼光が照明された被写体を撮影し
た場合のセンサ出力値は、次の式（２）で表すことがで
きる。 Ｅij T ＝∫ ＰT ( λ) ρi ( λ) Ｓj ( λ) ｄλ ・・・（２） ここで、Ｅij T はセンサ出力値、ＰT ( λ) は色温度Ｔ
の黒体輻射の分光エネルギー分布、ρi ( λ) はｉ番目
の被写体の分光反射率分布、Ｓj ( λ) はｊ番目のセン
サの分光感度分布である。なお、上記式（２）の被写体
の分光感度分布ρi ( λ) は、データを得るための情報
形態によってｉが定まる。すなわち、被写体を撮影した
ときの撮影画像を想定すると、その撮影画像を縦横に多
数に分割した各々の画素から情報を得ることができるの
で、ｉ番目の画素に対応する被写体の分光反射率分布ρ
i ( λ) と考えられる。
影光源の色温度を推定する方法の原理を説明する。一般
的に、色温度Ｔの自然昼光が照明された被写体を撮影し
た場合のセンサ出力値は、次の式（２）で表すことがで
きる。 Ｅij T ＝∫ ＰT ( λ) ρi ( λ) Ｓj ( λ) ｄλ ・・・（２） ここで、Ｅij T はセンサ出力値、ＰT ( λ) は色温度Ｔ
の黒体輻射の分光エネルギー分布、ρi ( λ) はｉ番目
の被写体の分光反射率分布、Ｓj ( λ) はｊ番目のセン
サの分光感度分布である。なお、上記式（２）の被写体
の分光感度分布ρi ( λ) は、データを得るための情報
形態によってｉが定まる。すなわち、被写体を撮影した
ときの撮影画像を想定すると、その撮影画像を縦横に多
数に分割した各々の画素から情報を得ることができるの
で、ｉ番目の画素に対応する被写体の分光反射率分布ρ
i ( λ) と考えられる。
【００３６】また、上記式（２）のセンサの分光感度分
布Ｓj ( λ) は、一般的には３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対
応させてｊ＝３にすることが好ましい。また、このセン
サの分光感度分布Ｓj ( λ) は、写真フィルムに適用し
た場合には写真フィルムの分光感度分布に、ビデオ等の
撮像装置に適用した場合には、撮像装置のセンサの分光
感度分布に置換することができる。
布Ｓj ( λ) は、一般的には３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対
応させてｊ＝３にすることが好ましい。また、このセン
サの分光感度分布Ｓj ( λ) は、写真フィルムに適用し
た場合には写真フィルムの分光感度分布に、ビデオ等の
撮像装置に適用した場合には、撮像装置のセンサの分光
感度分布に置換することができる。
【００３７】未知の色温度Ｔ0 で記録されたセンサ出力
値データ（Ｅij 0)がある場合、その被写体が撮影された
ときの撮影光源の色温度を求めることを考えると、次の
式（３）に示すように、データＥij 0 とセンサ出力値Ｅ
ij T の差ΔＥを最小にする色温度が解である。
値データ（Ｅij 0)がある場合、その被写体が撮影された
ときの撮影光源の色温度を求めることを考えると、次の
式（３）に示すように、データＥij 0 とセンサ出力値Ｅ
ij T の差ΔＥを最小にする色温度が解である。
【数１】
【００３８】上記式（３）の差ΔＥの最小化演算を実行
するためには、未知の分光反射率ρ i ( λ）を定式化す
ることが必要である。この分光反射率ρi ( λ）は、ａ
i kを加重係数（未知数）、ｅk ( λ）を固有ベクトル
とすると、次の式（４）で示すように、固有ベクトルの
加重和で表現できることが知られている。
するためには、未知の分光反射率ρ i ( λ）を定式化す
ることが必要である。この分光反射率ρi ( λ）は、ａ
i kを加重係数（未知数）、ｅk ( λ）を固有ベクトル
とすると、次の式（４）で示すように、固有ベクトルの
加重和で表現できることが知られている。
【数２】
【００３９】従って、上記式（２）は、式（４）を用い
て、次の式（５）のように表現することができる。
て、次の式（５）のように表現することができる。
【数３】
【００４０】各々の色温度でΔＥに最小値を与える加重
係数ａi k を用いて、上記式（４）から被写体の分光反
射率を復元した場合に得られる分光反射率が負の値にな
ったり、１．０を大幅に越えたりするような特異な現象
が生じる。これはつまり、差ΔＥを最小化しようとする
時に、演算上で辻褄が合うように、分光反射率ρ
i (λ）が異常な値になることが想定される。また、分
光反射率は、０≦ρi ( λ）≦１であり、負の値や１．
０を越えることはない。これから、異常な分光反射率を
用いて撮影光源の色温度を推定することができる。
係数ａi k を用いて、上記式（４）から被写体の分光反
射率を復元した場合に得られる分光反射率が負の値にな
ったり、１．０を大幅に越えたりするような特異な現象
が生じる。これはつまり、差ΔＥを最小化しようとする
時に、演算上で辻褄が合うように、分光反射率ρ
i (λ）が異常な値になることが想定される。また、分
光反射率は、０≦ρi ( λ）≦１であり、負の値や１．
０を越えることはない。これから、異常な分光反射率を
用いて撮影光源の色温度を推定することができる。
【００４１】すなわち、分光反射率ρi ( λ）が１．０
を越える程「真の色温度」から、ずれていると想定し、
次の式（６）で示す、色温度推定のための評価値Ｖを導
入する。なお、式（６）で（ ）内が負のときは、０と
するものとする。
を越える程「真の色温度」から、ずれていると想定し、
次の式（６）で示す、色温度推定のための評価値Ｖを導
入する。なお、式（６）で（ ）内が負のときは、０と
するものとする。
【数４】
【００４２】この評価値Ｖを色温度に対してプロットす
るとＶ字型の窪みを有する特性が得られ、具体的な値を
与えてモデル演算した結果と一致する。そこで、上記Ｖ
字型の窪みである評価値Ｖの最小値に対応する色温度を
撮影光源の色温度と推定することができる。従って、こ
の原理を用いて図３の光源範囲判別手段１２４により、
次のようにして撮影光源の色温度を推定することで光源
の範囲を判別することができる。
るとＶ字型の窪みを有する特性が得られ、具体的な値を
与えてモデル演算した結果と一致する。そこで、上記Ｖ
字型の窪みである評価値Ｖの最小値に対応する色温度を
撮影光源の色温度と推定することができる。従って、こ
の原理を用いて図３の光源範囲判別手段１２４により、
次のようにして撮影光源の色温度を推定することで光源
の範囲を判別することができる。
【００４３】色温度が既知の物体の分光エネルギー分
布、撮像系等の測光系の分光感度分布、および予め定め
た３つの関数の１次結合で表した分光反射率分布の積の
積和または積分値で定められた基準値を、予め求めて記
憶手段４６に記憶しておく。ここで、色温度が既知の物
体の分光エネルギー分布としては、黒体輻射の分光エネ
ルギー分布、蛍光ランプの分光エネルギー分布および白
熱ランプ等がある。一方、撮影光源からの光をＣＣＤ１
２により測定し、分光反射率分布演算手段４４におい
て、前記基準値と測定値との差が最小になる分光反射率
分布を色温度毎に求める。
布、撮像系等の測光系の分光感度分布、および予め定め
た３つの関数の１次結合で表した分光反射率分布の積の
積和または積分値で定められた基準値を、予め求めて記
憶手段４６に記憶しておく。ここで、色温度が既知の物
体の分光エネルギー分布としては、黒体輻射の分光エネ
ルギー分布、蛍光ランプの分光エネルギー分布および白
熱ランプ等がある。一方、撮影光源からの光をＣＣＤ１
２により測定し、分光反射率分布演算手段４４におい
て、前記基準値と測定値との差が最小になる分光反射率
分布を色温度毎に求める。
【００４４】次に、評価値演算手段４８において、上で
求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた他異常成分
の和を評価値Ｖとして式（６）によって求める。そし
て、最後に、色温度推定手段５０において、前記評価値
Ｖの最小値に対応する色温度を撮影光源の色温度として
推定する。
求めた分光反射率の最大値が１．０を越えた他異常成分
の和を評価値Ｖとして式（６）によって求める。そし
て、最後に、色温度推定手段５０において、前記評価値
Ｖの最小値に対応する色温度を撮影光源の色温度として
推定する。
【００４５】以上説明したように、図２の光源範囲判別
手段２４では、撮影光源が黒体輻射に準ずる光源か、蛍
光灯かという大まかな光源の範囲を判別することがで
き、また、図３の光源範囲判別手段１２４では、撮影光
源の色温度を推定することにより、撮影光源の範囲を判
別することができる。これら２つの光源範囲判別手段２
４および１２４は、いずれか一方のみを用いて光源範囲
の判別を行ってもよいし、両方を組み合わせて用いるよ
うにしてもよい。両方を組み合わせることにより、光源
の範囲をよりせまく絞り込むことができる。
手段２４では、撮影光源が黒体輻射に準ずる光源か、蛍
光灯かという大まかな光源の範囲を判別することがで
き、また、図３の光源範囲判別手段１２４では、撮影光
源の色温度を推定することにより、撮影光源の範囲を判
別することができる。これら２つの光源範囲判別手段２
４および１２４は、いずれか一方のみを用いて光源範囲
の判別を行ってもよいし、両方を組み合わせて用いるよ
うにしてもよい。両方を組み合わせることにより、光源
の範囲をよりせまく絞り込むことができる。
【００４６】次にＬ−ＭＴＸの決定方法について説明す
る。図４に、Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６の概略構成を示
す。Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６は、光源範囲判別手段２４
（１２４）によって判別された光源の範囲において、Ｃ
−ＭＴＸ２０の光源依存性を解消するように、Ｌ−ＭＴ
Ｘ１４を最適化するものである。図４に示すように、Ｌ
−ＭＴＸ決定手段２６は、光源毎の平均色差算出手段５
２、平均色差の最大値算出手段５４、最大値比較手段５
６およびＬ−ＭＴＸ設定手段５８を有して構成される。
る。図４に、Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６の概略構成を示
す。Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６は、光源範囲判別手段２４
（１２４）によって判別された光源の範囲において、Ｃ
−ＭＴＸ２０の光源依存性を解消するように、Ｌ−ＭＴ
Ｘ１４を最適化するものである。図４に示すように、Ｌ
−ＭＴＸ決定手段２６は、光源毎の平均色差算出手段５
２、平均色差の最大値算出手段５４、最大値比較手段５
６およびＬ−ＭＴＸ設定手段５８を有して構成される。
【００４７】光源毎の平均色差算出手段５２は、光源範
囲判別手段２４で判別された光源の範囲、および予め記
憶されている例えばＮＣＳチャート等のデータ、および
Ｌ−ＭＴＸ設定手段５８によって設定されたＬ−ＭＴＸ
１４の係数｛Ｌij（ｉ，ｊ＝１〜３）｝を用いて、上記
光源範囲における各光源でＮＣＳチャートを撮影した場
合に得られるであろう平均色差を各光源毎に算出する。
囲判別手段２４で判別された光源の範囲、および予め記
憶されている例えばＮＣＳチャート等のデータ、および
Ｌ−ＭＴＸ設定手段５８によって設定されたＬ−ＭＴＸ
１４の係数｛Ｌij（ｉ，ｊ＝１〜３）｝を用いて、上記
光源範囲における各光源でＮＣＳチャートを撮影した場
合に得られるであろう平均色差を各光源毎に算出する。
【００４８】平均色差の最大値算出手段５４は、上で算
出した、例えばＮＣＳチャートによる各光源毎の平均色
差の中から最大のものを算出する。最大値比較手段５６
は、上で算出された各光源毎の平均色差の最大値を最小
化するものであり、今算出された最大値を、それ以前の
最大値のうち最小のものと比較する。比較の結果、もし
今回の最大値の方が小さければ、これを新たに最大値中
の最小値として、再度、Ｌ−ＭＴＸ設定手段５８により
Ｌ−ＭＴＸを設定し直して、光源毎の平均色差の算出お
よび平均色差の最大値の算出を行い、上と同様の操作を
繰り返す。このようにして、平均色差の最大値を最小と
するようにＬ−ＭＴＸを最適化する。このようにしてＬ
−ＭＴＸ１４が決定される。
出した、例えばＮＣＳチャートによる各光源毎の平均色
差の中から最大のものを算出する。最大値比較手段５６
は、上で算出された各光源毎の平均色差の最大値を最小
化するものであり、今算出された最大値を、それ以前の
最大値のうち最小のものと比較する。比較の結果、もし
今回の最大値の方が小さければ、これを新たに最大値中
の最小値として、再度、Ｌ−ＭＴＸ設定手段５８により
Ｌ−ＭＴＸを設定し直して、光源毎の平均色差の算出お
よび平均色差の最大値の算出を行い、上と同様の操作を
繰り返す。このようにして、平均色差の最大値を最小と
するようにＬ−ＭＴＸを最適化する。このようにしてＬ
−ＭＴＸ１４が決定される。
【００４９】また、図５に、Ｌ−ＭＴＸ決定手段の他の
例を示す。図５に示すＬ−ＭＴＸ決定手段６０は、光源
毎の平均色差の平均値を最小化するようにしてＬ−ＭＴ
Ｘを最適化するものである。Ｌ−ＭＴＸ決定手段６０
は、光源毎の平均色差算出手段６２、平均色差の平均値
算出手段６４、平均値比較手段６６およびＬ−ＭＴＸ設
定手段６８を含んで構成される。
例を示す。図５に示すＬ−ＭＴＸ決定手段６０は、光源
毎の平均色差の平均値を最小化するようにしてＬ−ＭＴ
Ｘを最適化するものである。Ｌ−ＭＴＸ決定手段６０
は、光源毎の平均色差算出手段６２、平均色差の平均値
算出手段６４、平均値比較手段６６およびＬ−ＭＴＸ設
定手段６８を含んで構成される。
【００５０】図５のＬ−ＭＴＸ決定手段６０は、光源毎
の平均色差の最大値の代わりに光源毎の平均色差の平均
値を使うことを除けば、前述した図４のＬ−ＭＴＸ決定
手段２６と同様である。すなわち、光源範囲判別手段２
４によって判別された光源の範囲および予め記憶されて
いるＮＣＳチャートのデータおよびＬ−ＭＴＸ決定手段
６８で設定されたＬ−ＭＴＸを用いて、光源毎の平均色
差算出手段６２で、各光源毎の平均色差を算出する。そ
して、平均色差の平均値算出手段６４で、光源毎の平均
色差の平均値を算出し、平均値比較手段６６で、この平
均値を以前に算出された平均値と比較し、Ｌ−ＭＴＸ設
定手段６８でＬ−ＭＴＸを再度設定し、上記操作を繰り
返し、平均値を最小にするようにしてＬ−ＭＴＸを最適
化する。
の平均色差の最大値の代わりに光源毎の平均色差の平均
値を使うことを除けば、前述した図４のＬ−ＭＴＸ決定
手段２６と同様である。すなわち、光源範囲判別手段２
４によって判別された光源の範囲および予め記憶されて
いるＮＣＳチャートのデータおよびＬ−ＭＴＸ決定手段
６８で設定されたＬ−ＭＴＸを用いて、光源毎の平均色
差算出手段６２で、各光源毎の平均色差を算出する。そ
して、平均色差の平均値算出手段６４で、光源毎の平均
色差の平均値を算出し、平均値比較手段６６で、この平
均値を以前に算出された平均値と比較し、Ｌ−ＭＴＸ設
定手段６８でＬ−ＭＴＸを再度設定し、上記操作を繰り
返し、平均値を最小にするようにしてＬ−ＭＴＸを最適
化する。
【００５１】このように、Ｌ−ＭＴＸ１４を最小化して
決定するに当たり、光源毎の平均色差の最大値を最小に
するようにしてもよいし、光源毎の平均色差の平均値を
最小にするようにしてもよい。以下、この点について説
明する。まず、Ｃ−ＭＴＸ２０を固定化することに起因
する色再現誤差について説明する。
決定するに当たり、光源毎の平均色差の最大値を最小に
するようにしてもよいし、光源毎の平均色差の平均値を
最小にするようにしてもよい。以下、この点について説
明する。まず、Ｃ−ＭＴＸ２０を固定化することに起因
する色再現誤差について説明する。
【００５２】基準光源Ｐ0(λ) 下で得られる三刺激値Ｘ
ＹＺを、撮影光源Ｐ（λ）下で得られる撮像系露光量の
線型結合により、次の式（７）のように近似する。
ＹＺを、撮影光源Ｐ（λ）下で得られる撮像系露光量の
線型結合により、次の式（７）のように近似する。
【数５】
【００５３】ここで、式（７）において、記号（ｕ，
ｖ）は、内積（ｕ，ｖ）＝∫ｕ（λ）ｖ（λ）ｄλを表
し、記号ｕｖ（λ）は、分光積ｕｖ（λ）＝ｕ（λ）ｖ
（λ）を表すものとする。また、ｘ、ｙ、ｚのバー
（￣）は等色関数を表し、係数ＣijはＣ−ＭＴＸ２０の
係数であり、ｈ（λ）は、被写体分光反射率である。ま
た、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）は、ＣＣＤ分光感度
Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）およびＬ−ＭＴＸ１４の
係数Ｌijを用いて、次の式（８）〜（１０）により規定
される撮像系分光感度である。 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ・・・（８） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ・・・（９） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） ・・・（１０）
ｖ）は、内積（ｕ，ｖ）＝∫ｕ（λ）ｖ（λ）ｄλを表
し、記号ｕｖ（λ）は、分光積ｕｖ（λ）＝ｕ（λ）ｖ
（λ）を表すものとする。また、ｘ、ｙ、ｚのバー
（￣）は等色関数を表し、係数ＣijはＣ−ＭＴＸ２０の
係数であり、ｈ（λ）は、被写体分光反射率である。ま
た、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）は、ＣＣＤ分光感度
Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）およびＬ−ＭＴＸ１４の
係数Ｌijを用いて、次の式（８）〜（１０）により規定
される撮像系分光感度である。 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ・・・（８） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ・・・（９） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） ・・・（１０）
【００５４】上記式（７）の近似式がよく成り立つよう
に、係数Ｃijを決定することで、Ｃ−ＭＴＸ２０が決定
される。実際の機器では、基準光源（Ｄ５５）に対して
上記式（７）により最適化されたＣ−ＭＴＸ２０がすべ
ての光源に対して固定的に用いられており、Ｃ−ＭＴＸ
２０の固定化が光源依存性の一因となっている。そこ
で、Ｌ−ＭＴＸをうまく選ぶことによって、この光源依
存性を解消しようとするものである。
に、係数Ｃijを決定することで、Ｃ−ＭＴＸ２０が決定
される。実際の機器では、基準光源（Ｄ５５）に対して
上記式（７）により最適化されたＣ−ＭＴＸ２０がすべ
ての光源に対して固定的に用いられており、Ｃ−ＭＴＸ
２０の固定化が光源依存性の一因となっている。そこ
で、Ｌ−ＭＴＸをうまく選ぶことによって、この光源依
存性を解消しようとするものである。
【００５５】被写体分光反射率ｈ（λ）に対して、基準
光源Ｐ0(λ) 下の露光量から計算される三刺激値をＸ、
Ｙ、Ｚとし、撮影光源Ｐ（λ）下の露光量から計算され
る三刺激値をＸ’、Ｙ’、Ｚ’とすると、色変換係数の
固定化に起因するΔａ* は、次の式（１１）で評価でき
る。
光源Ｐ0(λ) 下の露光量から計算される三刺激値をＸ、
Ｙ、Ｚとし、撮影光源Ｐ（λ）下の露光量から計算され
る三刺激値をＸ’、Ｙ’、Ｚ’とすると、色変換係数の
固定化に起因するΔａ* は、次の式（１１）で評価でき
る。
【数６】
【００５６】また、同様に、色変換係数の固定化に起因
するΔｂ* は、次の式（１２）で評価できる。
するΔｂ* は、次の式（１２）で評価できる。
【数７】
【００５７】従って、適当な定数を用いれば、色再現誤
差は、次の式（１３）で評価することができる。
差は、次の式（１３）で評価することができる。
【数８】
【００５８】ところで、通常デジタルカメラの場合に
は、ＡＥ（オートエクスポージャ）機構があり、明るさ
を調整しているため、Ｌ* は実質的にキャンセルされて
いるため、ΔＥについては、Δａ* とΔｂ* のみを考え
ればよく、ΔＥは次の式（１４）で与えられる。 ΔＥ＝｛（Δａ* ）2 ＋ （Δｂ* ）2 ｝1/2 ・・・（１４） これにより、式（１３）の右辺を最小化すれば、色差Δ
Ｅを最小化することができる。
は、ＡＥ（オートエクスポージャ）機構があり、明るさ
を調整しているため、Ｌ* は実質的にキャンセルされて
いるため、ΔＥについては、Δａ* とΔｂ* のみを考え
ればよく、ΔＥは次の式（１４）で与えられる。 ΔＥ＝｛（Δａ* ）2 ＋ （Δｂ* ）2 ｝1/2 ・・・（１４） これにより、式（１３）の右辺を最小化すれば、色差Δ
Ｅを最小化することができる。
【００５９】なお、式（１３）からわかるように、この
式には被写体ｈ（λ）が入っておらず、ＮＣＳチャート
のような特定のチャート等のデータを用いる必要はな
く、光源の範囲のデータがあれば、式（１３）の右辺を
最小とするように最適化することで、Ｌ−ＭＴＸを決定
することができる。
式には被写体ｈ（λ）が入っておらず、ＮＣＳチャート
のような特定のチャート等のデータを用いる必要はな
く、光源の範囲のデータがあれば、式（１３）の右辺を
最小とするように最適化することで、Ｌ−ＭＴＸを決定
することができる。
【００６０】実際には、式（１３）の右辺について、複
数の光源Ｐm 中の最大値ｍａｘm をとって、次式（１
５）を最小化するようにして、前記Ｌ−ＭＴＸを決定す
るようにすればよい。
数の光源Ｐm 中の最大値ｍａｘm をとって、次式（１
５）を最小化するようにして、前記Ｌ−ＭＴＸを決定す
るようにすればよい。
【数９】
【００６１】あるいは、式（１３）の右辺の平均値を最
小化するようにしてもよい。右辺の平均値を最小化する
ことと、各光源Ｐm についての和を最小化することとは
同値であるので、次の式（１６）で表される和Σm を最
小化するようにして、前記Ｌ−ＭＴＸを決定するように
してもよい。
小化するようにしてもよい。右辺の平均値を最小化する
ことと、各光源Ｐm についての和を最小化することとは
同値であるので、次の式（１６）で表される和Σm を最
小化するようにして、前記Ｌ−ＭＴＸを決定するように
してもよい。
【数１０】
【００６２】このように、光源範囲判別手段２４および
Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６を画像撮影装置１０に搭載した
ことで、撮影時に撮影光源の範囲を判別し、即座にこれ
に対応した最適なＬ−ＭＴＸを決定することができるた
め、Ｃ−ＭＴＸ２０を基準光源に対応したものとして固
定していても、撮影光源に依存することなく、品質のよ
い画像をモニタ２２に表示することができる。
Ｌ−ＭＴＸ決定手段２６を画像撮影装置１０に搭載した
ことで、撮影時に撮影光源の範囲を判別し、即座にこれ
に対応した最適なＬ−ＭＴＸを決定することができるた
め、Ｃ−ＭＴＸ２０を基準光源に対応したものとして固
定していても、撮影光源に依存することなく、品質のよ
い画像をモニタ２２に表示することができる。
【００６３】実際に画像撮影装置１０で撮影を行う場合
には、撮影前（撮影時）に、撮影シーンに対して画像撮
影装置１０を向けて、撮影光源の範囲を判別し、判別し
た撮影光源の範囲においてＬ−ＭＴＸ１４を最適化して
決定する。そして画像を撮影すると最適化して設定され
たＬ−ＭＴＸ１４およびＣ−ＭＴＸ２０等により色変換
（色補正）が行われ、高品質の画像がモニタ２２に表示
される。
には、撮影前（撮影時）に、撮影シーンに対して画像撮
影装置１０を向けて、撮影光源の範囲を判別し、判別し
た撮影光源の範囲においてＬ−ＭＴＸ１４を最適化して
決定する。そして画像を撮影すると最適化して設定され
たＬ−ＭＴＸ１４およびＣ−ＭＴＸ２０等により色変換
（色補正）が行われ、高品質の画像がモニタ２２に表示
される。
【００６４】ところで、Ｌ−ＭＴＸ１４は、上述したよ
うに、その都度最適化により算出して決定せずに、各所
定範囲の光源に対して、予め最適化されたＬ−ＭＴＸ１
４を算出して、それを持たせておき、判別された光源の
範囲に応じて切り換えるようにしてもよい。
うに、その都度最適化により算出して決定せずに、各所
定範囲の光源に対して、予め最適化されたＬ−ＭＴＸ１
４を算出して、それを持たせておき、判別された光源の
範囲に応じて切り換えるようにしてもよい。
【００６５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、色補正マトリクスを２つ備えていることの特徴を活
かしてマトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）を決定し、画像撮影装
置の光源依存性を解消し、固定されたＣ−ＭＴＸにおい
ても、撮影光源を気にすることなく撮影を行い、ホワイ
トバランスや色補正が適正に行われた高品質な表示画像
を得ることが可能となった。
ば、色補正マトリクスを２つ備えていることの特徴を活
かしてマトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）を決定し、画像撮影装
置の光源依存性を解消し、固定されたＣ−ＭＴＸにおい
ても、撮影光源を気にすることなく撮影を行い、ホワイ
トバランスや色補正が適正に行われた高品質な表示画像
を得ることが可能となった。
【００６６】なお、上記実施形態では、撮像素子として
ＣＣＤを用い、ＣＣＤで被写体を撮像して画像を入力し
たが、撮像素子は、ＣＣＤに限定されるものではなく、
ＣＣＤ以外にも、ＣＭＯＳやフォトマルチプライヤ（光
電子増倍管）等も好適に利用することができる。さら
に、本発明は、このように撮像素子によって被写体を撮
像して得られた画像データの他、印刷原稿をスキャナに
よって収録して得られた画像データに対しても適用可能
である。また、この場合には、前記式（１５）あるいは
前記式（１６）におけるｒ、ｇ、ｂは、実効的な入力分
光感度を表すものとする。
ＣＣＤを用い、ＣＣＤで被写体を撮像して画像を入力し
たが、撮像素子は、ＣＣＤに限定されるものではなく、
ＣＣＤ以外にも、ＣＭＯＳやフォトマルチプライヤ（光
電子増倍管）等も好適に利用することができる。さら
に、本発明は、このように撮像素子によって被写体を撮
像して得られた画像データの他、印刷原稿をスキャナに
よって収録して得られた画像データに対しても適用可能
である。また、この場合には、前記式（１５）あるいは
前記式（１６）におけるｒ、ｇ、ｂは、実効的な入力分
光感度を表すものとする。
【００６７】以上、本発明の画像撮影方法および装置に
ついて、詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはも
ちろんである。
ついて、詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはも
ちろんである。
【００６８】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、画像
撮影装置の光源依存性を解消し、ホワイトバランスや色
補正が適正に行われた、高品質な画像を得ることが可能
となった。
撮影装置の光源依存性を解消し、ホワイトバランスや色
補正が適正に行われた、高品質な画像を得ることが可能
となった。
【図１】 本発明に係る画像撮影装置の一実施形態の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態における光源範囲判別手段の概略
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】 本実施形態における光源範囲判別手段の他の
例の概略構成を示すブロック図である。
例の概略構成を示すブロック図である。
【図４】 本実施形態におけるＬ−ＭＴＸ決定手段の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図５】 本実施形態におけるＬ−ＭＴＸ決定手段の他
の例の概略構成を示すブロック図である。
の例の概略構成を示すブロック図である。
【図６】 従来の画像撮影装置における色処理系の概略
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１０ 画像撮影装置
１２ ＣＣＤ
１４ 第１マトリクス（Ｌ−ＭＴＸ）
１６ ホワイトバランス回路
１８ γ回路
２０ 第２マトリクス（Ｃ−ＭＴＸ）
２２ モニタ
２４ 光源範囲判別手段
２６、６０ Ｌ−ＭＴＸ決定手段
３０ 撮像レンズ
３２ ＩＲカットフィルタ
３４ フィルタ駆動手段
３６ データ変換部
３８ａ ＩＲ無画像メモリ
３８ｂ ＩＲ有画像メモリ
４０ 画像比較部
４２ 光源種判別部
４４ 分光反射率分布演算手段
４６ 記憶手段
４８ 評価値演算手段
５０ 色温度推定手段
５２、６２ 光源毎の平均色差算出手段
５４ 平均色差の最大値算出手段
５６ 最大値比較手段
５８、６８ Ｌ−ＭＴＸ設定手段
６４ 平均色差の平均値算出手段
６６ 平均値比較手段
Claims (10)
- 【請求項１】入力画像データを、ホワイトバランス補正
回路を挟んで第１マトリクスおよび第２マトリクスの少
なくとも２つの色補正マトリクスを有する色処理系によ
り、出力画像データに変換する画像撮影方法であって、 撮影光源の範囲を判別し、 この判別された光源の範囲に基づいて前記第１マトリク
スを決定することを特徴とする画像撮影方法。 - 【請求項２】前記撮影光源の範囲の判別は、同一被写体
から赤外光領域のカットの程度の異なる少なくとも２画
像の画像データを取り込み、前記取り込まれた画像デー
タに基づいて前記画像間で比較を行い、該比較の結果前
記画像間の差異が所定値より小さい場合には蛍光灯であ
るとし、前記画像間の差異が前記所定値より大きい場合
には黒体輻射に準ずる光源であると判別することにより
撮影光源の範囲を判別する方法、 または、色温度が既知の物体の分光エネルギー分布、測
光系の分光感度分布、および予め定めた３つの関数の１
次結合で表した分光反射率分布の積の積和または積分値
で定められた基準値を求め、撮影光源からの光を測定
し、前記基準値と測定値との差が最小となる分光反射率
分布を色温度毎に求め、前記求めた分光反射率の最大値
が１．０を越えた異常成分の和を評価値として求め、前
記評価値の最小値に対応する色温度を前記撮影光源の色
温度と推定することにより撮影光源の範囲を判別する方
法、 の２つの方法のうち、少なくとも１つの方法を用いて行
うようにした請求項１に記載の画像撮影方法。 - 【請求項３】前記第１マトリクスを、前記判別された光
源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値が最小となるよ
うに決定するようにした請求項１または２に記載の画像
撮影方法。 - 【請求項４】前記第１マトリクスを、前記判別された光
源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値が最小となるよ
うに決定するようにした請求項１または２に記載の画像
撮影方法。 - 【請求項５】前記第１マトリクスを｛Ｌij（ｉ，ｊ＝１
〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち基準光
源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｍは光源の種類を表
す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞれ、
前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 ｍａｘm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにした請求項１または２に記載の画像撮影方法。 - 【請求項６】前記第１マトリクスを｛Ｌij（ｉ，ｊ＝１
〜３）｝とし、前記判別された光源の範囲のうち基準光
源をＰ0 、その他の光源をＰm （ｍは光源の種類を表
す）とし、ｒ（λ）、ｇ（λ）、ｂ（λ）をそれぞれ、
前記入力画像データの入力分光感度Ｒ（λ）、Ｇ
（λ）、Ｂ（λ）および前記第１マトリクス｛Ｌij｝と
から、次式 ｒ（λ）＝Ｌ11・Ｒ（λ）＋Ｌ12・Ｇ（λ）＋Ｌ13・Ｂ（λ） ｇ（λ）＝Ｌ21・Ｒ（λ）＋Ｌ22・Ｇ（λ）＋Ｌ23・Ｂ（λ） ｂ（λ）＝Ｌ31・Ｒ（λ）＋Ｌ32・Ｇ（λ）＋Ｌ33・Ｂ（λ） で規定される実効的な入力分光感度とするとき、次式 Σm ｛｜log （Ｐm ,r)/( Ｐ0,r)−log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)｜ ＋｜log （Ｐm ,g)/( Ｐ0,g)−log （Ｐm ,b)/( Ｐ0,b)｜｝ を最小化するようにして、前記第１マトリクスを決定す
るようにした請求項１または２に記載の画像撮影方法。 - 【請求項７】入力画像データを出力画像データに変換す
る、ホワイトバランス補正回路を挟んで第１マトリクス
および第２マトリクスの、少なくとも２つの色補正マト
リクスを有する色処理系を備えた画像撮影装置であっ
て、 撮影光源の範囲を判別する手段と、 該判別された光源の範囲に基づいて、前記第１マトリク
スを決定する手段と、 を備えたことを特徴とする画像撮影装置。 - 【請求項８】前記撮影光源の範囲を判別する手段とし
て、同一被写体から、赤外光領域のカットの程度の異な
る少なくとも２画像の画像データを取り込む手段と、前
記取り込まれた画像データに基づいて前記画像を比較す
る手段と、該比較の結果により前記撮影光源の種類を判
別する手段と、を含んで構成される撮影光源範囲判別手
段、 または、色温度が既知の物体の分光エネルギー分布、測
光系の分光感度分布、および予め定めた３つの関数の１
次結合で表した分光反射率分布の積の積和または積分値
で定められた基準値を予め記憶した記憶手段と、撮影光
源からの光を測定する測定手段と、前記基準値と測定値
との差が最小となる分光反射率分布を色温度毎に演算す
る分光反射率分布演算手段と、前記求めた分光反射率の
最大値が１．０を越えた異常成分の和を評価値として演
算する評価値演算手段と、前記評価値の最小値に対応す
る色温度を前記撮影光源の色温度と推定する手段と、を
含んで構成される撮影光源範囲判別手段、 の２つの撮影光源範囲判別手段のうち、少なくとも１つ
を有する請求項７に記載の画像撮影装置。 - 【請求項９】前記判別された光源の範囲に基づいて、前
記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別された光
源の範囲の各光源毎の平均色差の最大値を最小にするよ
うに前記第１マトリクスを決定する請求項７または８に
記載の画像撮影装置。 - 【請求項１０】前記判別された光源の範囲に基づいて、
前記第１マトリクスを決定する手段は、前記判別された
光源の範囲の各光源毎の平均色差の平均値を最小にする
ように前記第１マトリクスを決定する請求項７または８
に記載の画像撮影装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2001379630A JP3863773B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-12-13 | 画像撮影方法および装置 |
| US10/225,537 US7265781B2 (en) | 2001-08-22 | 2002-08-22 | Method and apparatus for determining a color correction matrix by minimizing a color difference maximum or average value |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-251355 | 2001-08-22 | ||
| JP2001251355 | 2001-08-22 | ||
| JP2001379630A JP3863773B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-12-13 | 画像撮影方法および装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143623A true JP2003143623A (ja) | 2003-05-16 |
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| JP3863773B2 JP3863773B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=26620782
Family Applications (1)
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-
2001
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