JP2003202273A - フレアーの測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレアーを正確に測定すること。 【解決手段】 均一輝度の面光源１３に透過率が異なる
二つの被写体１１ａ，１２を配置し、面光源１３は被測
定カメラで記録される階調範囲をオーバーになる様に撮
影し、透過率の異なる二つの被写体１１ａ，１２は被測
定カメラで記録される階調範囲に収まる様に撮影してフ
レアーを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレアーの測定方法
に関し、特に、撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ
等において、フレアーまたはヘイズと呼ばれる画像全体
に被る有害光を測定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラ・レンズ鏡筒の内面反射やレンズ
の面反射、そして汚れ・ごみ等は、有害な光を画面内に
導き、画像のコントラストを損ねる。即ち、画像全面に
被り光が発生し、黒部が明るく浮くとともに、締まりの
ない描写となる。これは「フレアー」または「ヘイズ」
と呼ばれる。

【０００３】従来より、銀塩カメラ、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラに使われる光学系のフレアー測定方法がい
くつかある。

【０００４】例えば、積分球を用いて、光学系単体のフ
レアーを測定する方法である。この方法は、銀塩カメラ
用の撮影レンズに限らず、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ用の撮影レンズのフレアー測定に用いられている。

【０００５】しかしながら、従来のフレアー測定方法
は、基本的に光学系単体のフレアー測定を行うものであ
るため、ビデオカメラやデジタルカメラのように光学ロ
ーパスフィルター（ＬＰＦ）、赤外カットフィルター
（ＩＲＣＦ）、撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）といっ
た光学素子などを含めた撮像装置トータルとしてのフレ
アーを評価することが出来ない。

【０００６】また、この例は、軸上光線のみの評価とな
り、実際的なフレアーと差があるため、実写評価との対
応取りが難しいといった問題があった。従来の定義で
は、フレアー率は軸上光束への回り込みという非常に狭
義な意味に定義され、それ以外はすべて単純にゴースト
として取り扱われていた。しかし、実際のカメラで撮影
した画質評価においては、それでは不十分である。

【０００７】さらに、実写評価をするにあたっても、カ
メラによって撮像素子（ＣＣＤ等）以降の信号処理、例
えば、γ補正や自動露出（ＡＥ）、ホワイトバランス
（ＷＢ）等の特性が異なるため、光学系単体で測定した
フレアー率と実写評価との対応を取り、標準的な光学系
単体のフレアー率の許容値を設定することは極めて困難
である。実際には、ビデオカメラやデジタルカメラで
は、光学系単体だけでないカメラトータルでのフレアー
に対して、信号処理により最適化を行っている場合もあ
り、光学系単体のみで測定を行う従来方法では、カメラ
トータルでのフレアーを評価することは現実的に不可能
であった。

【０００８】そこで、この問題点を解決すべく、より実
際の使用状態に近い実質的なフレアーを測定するため
に、特許文献１に示されるような、黒色図形を有した白
色板を、カメラで撮影することにより、フレアー率を求
める方法が提案されている。

【０００９】この方法は、従来の積分球を用いる方法に
比べ、光学系単体のフレアーだけでなく、カメラトータ
ルでのフレアーを測定できる点で優れている。

【００１０】

【特許文献１】特開２００１−１２４６６３

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】実験室内で行う従来の
デジタルカメラの測定方法では、図１６に示すように、
撮影画角よりやや大きい概略均一輝度面２３の中心に不
透明な黒体２１を配置したものを撮影し、撮影された概
略均一輝度面画像の輝度値と不透明な画像の輝度値との
比を百分率で表し、フレアーを算出している。

【００１２】ところが、ＣＣＤ等の撮像素子を用いたカ
メラのフレアー測定を行う場合、銀塩カメラと比較して
ダイナミックレンジが狭いため、フレアーを正確に測定
することは難しい。つまり、前述したデジタルカメラで
撮影された画像の輝度値は通常８ビットで表されるの
で、最大でも１：２５６の比率であり、実際の撮影にお
ける明るさの比、１：１０００以上に比べてかなり小さ
い。この様に、従来の方法では基準の輝度値が低いので
有害なフレアーでも検出できないおそれがあった。

【００１３】そこで、改良された従来方法は、均一輝度
面２３を撮影する際に露光量を２倍、３倍などに強制的
に多めにし、黒体２１部へ被り量が大きくなるように撮
影した後に、前記標準的な露光量で撮影された値で求め
た概略均一輝度面２３の画像輝度値に露光倍数で補正さ
れたものと、黒体２１部へ被り量が大きくなるように撮
影した画像の輝度値との百分率で表すことで、フレアー
を算出する方法が取られている。

【００１４】しかし、前述した改良された従来の方法で
も、露光量を２倍、３倍とした場合、カメラの露光量の
正確さが露光毎、カメラ毎で異なるのが一般的なので、
実際に露光された量は正確には分からない。このため、
フレアーの絶対量や複数のデジタルカメラを測定比較す
る場合、黒体部への被り量だけでは優劣がつかないこと
がある。

【００１５】更に、デジタルカメラによっては、黒体画
像へのフレアー量を画像処理により差し引き見かけ上コ
ントラストを高める手法をとっている場合があり、より
フレアー量が不明となる。更に又、均一輝度面に画各を
示す指標を設けることは無いため、カメラ内部やレンズ
鏡筒への光のあたり方が一定せず、不確定になる場合が
あった。

【００１６】上記従来例を鑑み、本願第１発明では、ダ
イナミックレンジの狭い撮像装置で撮影を行った際で
も、実景の被写体に即したように、フレアーを正確に測
定することが可能となる測定方法を提供することを目的
とする。

【００１７】ところで、フレアーを求める際に使用する
被写体として被写体背後にある発光部（面光源）を用い
て測定を行う方法は、撮影画角内及びその近傍（以下、
単に画角近傍）からの光によるフレアーを手軽に測定す
るのに適している。

【００１８】しかし、実際にカメラで撮影を行う際に
は、画角近傍からの光源の環境下で撮影することは少な
く、光学系には様々な方向からの光が入り、それがフレ
アー成分に関与する場合がある。このため、画角近傍か
らの光源の環境下で発生するフレアーを測定しただけで
は、それ以外からの光によるフレアーを検出できない場
合が発生し、正確なフレアーを測定することが出来な
い。

【００１９】そこで、本願第２発明では、画角近傍から
の光源の環境下で発生するフレアーを測定するだけでは
なく、全方位からの光によるフレアーも測定でき、か
つ、ダイナミックレンジの狭い撮像装置で撮影を行った
際のフレアーでも、実景の被写体に即したように、フレ
アーを正確に測定することが可能となる測定方法を提供
することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】（１）本願第１発明の測
定方法では、概略均一輝度の面光源に透過率が異なる二
つの被写体を配置し、その面光源の画像は被測定カメラ
で記録される階調範囲をオーバーになる様に撮影し、画
面中心付近に配置した透過率が既知の異なる二つの被写
体は階調範囲に収まる様に撮影してフレアーを求めるこ
とを特徴としている。 （２）本願第１発明において、透過率の高い方の被写体
画像の輝度値と、透過率の低い方の被写体画像の輝度値
と、二つの被写体透過率の比率から、撮影した際の概略
均一輝度面光源の相対輝度値とフレアー成分の輝度を求
めることが好ましい。この二つの輝度値よりフレアーが
求められる。 （３）本願第１発明において、均一輝度の面光源は撮影
画角を越えて配置されるとともに、画角を示す指標を設
けることが好ましい。これにより、カメラ内部やレンズ
鏡筒への光のあたり方が実際の撮影状態に近似したよう
に設定することになる。 （４）第１発明において、中心付近の透過率が異なる二
つの被写体は透過率の低い方を画面中心に配置し、透過
率の高い方を、中心に配置した透過率の低い被写体に対
して、距離をおいて配置することが好ましい。これによ
り、画像輝度値の読み取りは光学系の収差により発生す
るハローの影響を受けない範囲より読み取ることがで
き、結果として、安定した正確なフレアーを求めること
ができる。 （５）第１発明において、画面中心に配置した透過率の
低いものと同じものを画面内に離散的に複数配置するこ
とが好ましい。これにより、画面内の不均一な分布のフ
レアーも測定できることになる。 （６）本願第２発明では、積分球の内面の一部に、輝度
が異なる複数の領域を配置し、測定用の開口部より撮影
を行い、フレアーを求めることを特徴とする。このよう
な構成により、積分球を用いることで、全方位からの光
によるフレアーが測定可能になる。それとともに、輝度
が異なる複数の領域を配置することにより、撮影装置の
ダイナミックレンジが低く、例え積分球の内面が記録さ
れる階調範囲を超えた場合でも、輝度が異なる複数の領
域の画像での輝度値から、実際に撮影された露光量が正
確に分かる。 （７）本願第２発明において、輝度が異なる複数の領域
のうち、一つは黒体、もう一つは黒体よりも輝度が高く
積分球の内面よりも輝度が低い領域（以下中輝度領域）
であることが好ましい。これにより、撮影装置のダイナ
ミックレンジが低く、例え積分球の内面が記録される階
調範囲を超えた場合でも、中輝度領域の画像での輝度値
から、実際に撮影された露光量が正確に分かるので、カ
メラの露光量の正確さが露光毎、カメラ毎で異なって
も、フレアーの絶対量や複数のデジタルカメラを測定比
較する場合、黒体部への被り量の優劣がつくようにな
る。 （８）本願第２発明において、測定用開口部より被測定
撮像装置で撮影を行う際、積分球の内面の画像は、被測
定撮像装置で記録される階調範囲を超えて露光されるよ
うに撮影し、輝度が異なる複数の領域は、被測定撮像装
置の階調範囲に収まる様に撮影して、フレアーを求める
ことが好ましい。これにより、積分球内面の画像の輝度
値が飽和していても、輝度が異なる複数の領域が被測定
撮像装置の階調範囲に収まり、その部分の画像の輝度値
が飽和することなく得られるので、この値をもとに、積
分球の内面の相対輝度値を求めることが可能となり、正
確なフレアーを求めることができるようになる。 （９）本願第２発明において、輝度が異なる複数の領域
の輝度値の読み取りは、光学系の収差により発生するハ
ローの影響を受けない範囲より読み取ることが好まし
い。これにより、積分球の内面との境界部分に近いハロ
ーの影響を受けている範囲（フレアー成分とハロー成分
の両方の被り成分の影響を受けている範囲）から読み取
ることを防止でき、正確なフレアーを測定することがで
きるようになる。 （１０）本願第２発明において、（７）に示した中輝度
領域は、積分球に開口部を設け、その開口部に、光源お
よびＮＤフィルターを設けることが好ましい。これによ
り、積分球の内面の相対輝度を求める基準となる中輝度
領域の輝度比が既知のものとなり、積分球の内面の相対
輝度値を求める際、その領域の輝度を測定することが不
要になり測定が容易になる。 （１１）本願第２発明において、積分球の内面のうち、
測定用開口部の周囲は、中輝度領域からの反射光の影響
を受けないよう、暗くすることが好ましい。これによ
り、積分球で照らされ、中輝度領域で反射された光束
が、再び積分球の内面に反射して、他の部分に影響を及
ぼすことを防止することができる。 （１２）本願第２発明において、黒体の輝度値と中輝度
領域の輝度値とをもとにフレアー成分を除いた中輝度領
域の輝度値から推定される積分球の内面の相対輝度値か
らフレアー率を求めることが好ましい。これにより、黒
体部の画像の輝度値から求まるフレアー成分と、中輝度
領域の画像の輝度値とフレアー成分から求まるフレアー
成分を除いたその領域の輝度値と、この二つの値と積分
球の内面に対する中輝度領域の輝度比とから、積分球の
内面の相対輝度値を求めることにより、その相対輝度値
とフレアー成分とからフレアー率を求めることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。なお、本発明は方法の形に限らず、実施例の説明
に裏付けられて、装置の形でも実施することができる。

【００２２】

【実施例】（実施例１）図１は実施例１である”フレア
ー量測定方法”で用いる装置を示す図であり、被写体
（チャート）配置を示したものである。１０は本体で、
図示しない内部に熱陰極管ランプが有り、反対側より照
明される概略均一輝度の面光源部１３が設けてある。面
光源１３の表面にはカメラの撮影する範囲（画角）を決
める為の、かぎ状の不透明な小部分（枠）１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄが、四隅に設けてある。この画角寸
法は横＝５３０ｍｍ、縦＝４００ｍｍで概略４：３のデ
ジタルカメラの画角比率を有している。

【００２３】画面中心には透過率が３．３％（透過光学
濃度１．５）で直径が５０ｍｍの大きさの被写体１１ａ
を（以下中央被写体と呼称する）を配置してある。これ
は透過率０％でも良いが、フレアー率が少ない場合に画
像処理（黒引き処理など）で検出できなくされるのを防
ぐため、あえて微小な透過率を設定している。

【００２４】更に、透過率が１０％（透過光学濃度１）
で大きさが５０ｍｍ角の被写体１２（以下露光用被写体
と呼称する）が、前記中央被写体１１ａの直径の３倍程
離して配置される。露光用被写体１２の透過率はどの程
度の明暗比まで測定するかによって選択されるが、通常
は露光ＥＶ値で３段（８倍）〜４段（１５倍）増程度で
十分であるので１０％とした。

【００２５】前述の透過率既知の被写体二種はＮＤフィ
ルターを用いている。なお、やや離して配置するのは、
相互の干渉によりフレアー検出量が減少しない事を狙っ
ている。又、二つの異なる被写体の形状を変えたのは、
画像の拡大等を行ったときでも双方の被写体の判別が容
易にできるように狙ったものである。

【００２６】具体的なフレアー量の測定方法を図２のフ
ローチャートにより説明する。

【００２７】ステップ１は被検査カメラでの撮影準備で
ある。概略均一輝度の面光源表面１３に表示してある画
角を示す枠１４ａ〜１４ｄに被測定カメラの画角が合う
距離に、概略正対させて設置する。

【００２８】ステップ２は露出の調整と撮影で、露光用
被写体１２の中央部での輝度値が所望の値になるような
露光量を決定する。露光量は予めの撮影でデジタルカメ
ラの指示するオートかマニュアルで絞りとシャッタース
ピードの設定を行う。必要なら、ＮＤフィルターなども
使い最適な露光量を決めた後、撮影を行う。

【００２９】ステップ３は画像からのデータの読み取り
で、撮影されたフレアー量測定用画像の中央被写体１１
ａと露光用被写体１２との２ヶ所の中央付近輝度値を画
像用アプリケーションソフトで読み取る。中心付近に配
置した被写体であれば、画像の１／３程度以下の範囲の
輝度値は収差によるハローを検出する事は通常起こらな
い。本実施例では画面縦の画素数１２００なので画面中
央に配置した２つの画像、中央被写体１１ａと露光用被
写体１２は１５０画素の大きさに写される。したがって
中央５０画素以内、実際には被写体の中央１０画素程度
を使用することになる。

【００３０】ステップ４はデジタルカメラによる非線形
な輝度圧縮をリニアな輝度に変換する。本実施例では被
写体明るさと画像明るさの関係を透過濃度について階段
状に変化させたＮＤフィルターを撮影する事により求め
る、既知の手法で予め求めている。

【００３１】ステップ５はフレアー量を求める段階であ
る。それぞれの画像輝度データを用いた、具体的な求め
方を以下に記す。

【００３２】画面中央に配置した被写体２ヶ所の透過率
比率は１０：３であるので、中央被写体１１ａの輝度値
をＴ、露光用被写体１２の輝度値をＲ、フレアー量をＦ
（両被写体１１ａ，１２は画面中央部に近接して配置さ
れているのでそのフレアー量は略同一量Ｆとなる）とす
ると、 １０・（Ｔ−Ｆ）＝３・（Ｒ−Ｆ） が成り立ち、 Ｆ＝（１０・Ｔ−３・Ｒ）／（１０−３） で求められる。

【００３３】更に、概略均一輝度面の実際の換算輝度値
Ｋを求めるのは、露光用被写体１２の輝度値は１０％と
既知なので、 Ｋ＝１０・（Ｒ−Ｆ） となる。

【００３４】したがって、求めるフレアー率Ｆｏ（％）
は、 Ｆｏ＝（フレアー量／白色輝度値）・１００＝（Ｆ／
Ｋ）・１００ となる。

【００３５】フレアー量の測定は以上の手順で終了す
る。

【００３６】以上説明したように、本実施例によれば、
概略均一輝度の面光源の中心付近に透過率が異なる二つ
の被写体を配置し、概略均一輝度の面光源の画像は被測
定カメラで記録される階調範囲をオーバーになる様に撮
影し、画面中心付近に配置した透過率が異なる二つの被
写体は階調範囲に収まる様に撮影する事により、前述の
透過率の高い方の被写体画像の輝度値から撮影した際の
概略均一輝度面光源の輝度値が正確に推定される。更
に、透過率が既知で異なる二つの被写体の輝度値よりフ
レアー量を正確に求めることができる。

【００３７】又、均一輝度面は撮影画角を越えて配置さ
れ、画角を示す指標を設けた事により、カメラ内部やレ
ンズ鏡筒への光のあたり方が実際の撮影状態に近似した
ように設定できる事や、中心付近に配置した透過率の異
なる二つの被写体は透過率の低い方を画面中心に配置
し、透過率の高い方を、前記中心に配置した透過率の低
い被写体に対して、距離を置いて配置し、画像輝度値の
読み取りは光学系の収差により発生するハローの影響を
受けない範囲内で読み取ることにより安定した、正確な
フレアー量を求める事ができる。

【００３８】すなわち、デジタルカメラのフレアー又は
ヘイズと呼ばれる画面全体に被る有害光を、実景の被写
体に即したように正確に測定する事が可能となる。この
ため、画像の良否判定が正確にできるので、画質の向上
や複数のデジタルカメラを測定比較する場合、正確な判
断が下せるようになる。

【００３９】図１１は、本実施例の面光源１３を実現す
るための具体的構成で、導光板を用いた照明装置の断面
構造の概略図、図１２は、その分解した状態の外観図で
ある。

【００４０】５１は導光板で、光透過性に優れた屈折率
ｎが１．４９のポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭ
Ａ）のアクリル系樹脂である。導光板５１の端部には、
管状の光源５２が２本配置されており、光源５２の周囲
に、反射面が凹曲面となったリフレクタ５３を配置し、
導光板５１へ、導光板の板厚より広い幅のほぼ平行な光
束を入射させるような構成になっている。

【００４１】図１３は、導光板の端部付近の拡大図であ
る。５４は、導光板５１と同じ材料のアクリル系樹脂で
作られた部材で、全反射面５５を有し、導光板５１に貼
り付けてある。部材５４の屈折率は１．４９であること
から、全反射するための臨界角θ_Ｃ＝ｓｉｎ^−１（１／
１．４９）＝４２．２°である。よって、部材５４に入
射したほぼ平行な光束６０ａを、面５５で全反射させる
ためには、図１３のθ _１をθ_１≧４２．２°とすればよ
い。

【００４２】図１３のａの部分より入射した平行光６０
ａは全反射面５５で反射し、部材５４の裏面側ｃおよび
導光板５１の裏側へと向かう。このうち、部材５４の裏
面側ｃに向かう光束６０ｃを導光板５１へと反射させる
ため、部材５４の裏面側ｃに光反射シート５６ｃを配置
する。また、導光板５１の裏側へと向かう光束６０ｅ
は、従来例と同様、導光板５１の裏面側に設けられた光
反射シート５６ｅにより反射され、導光板の前面側へ向
かう。なお、部材５５の裏面側ｄには、光源から入射す
る平行光の他に、斜め入射光も含まれるので、光反射シ
ートを設けると、光源からの光をより無駄なく導光板に
導ける。以上のことから、実際には、一枚の光反射シー
ト５６で、部材５５および導光板５１の裏面側全てを覆
えばよい。

【００４３】このようにして、導光板の板厚より広い幅
のほぼ平行な光束を、効率よく導光板５１内に導くこと
ができる。

【００４４】導光板５１の裏面側には、前述した光反射
シート５６が設けられており、導光板に入射した光束
は、光反射シート５６で反射して、導光板の表面側へと
向かう。

【００４５】なお、導光板の裏面側には、管状の光源５
２に近いところと離れたところで、照明装置の輝度が不
均一になるのを防ぐ目的で、光散乱機能を負荷させるた
め、ＴｉＯ_２，ＢａＳＯ_４等の高い散乱効果を有する白
色インクを、光源から遠いところほど印刷パターンの面
積が大きくなるように印刷されている。このようにし
て、導光板５１の裏側面で反射した光束は、ほぼ均一化
されて、導光板の表面側と向かう。

【００４６】導光板５１の表面側には、三角状のプリズ
ム面を平行に配列したプリズムシート５７が設けられて
いる。これによって、導光板の裏面側からの光は、プリ
ズムシートによって収束させられ、効率よく照明装置の
正面へ高輝度の照明光が照射される。

【００４７】図１４は、面光源１３を実現するための他
の例である。

【００４８】図１１の例では、導光板５１の上側の端部
に管状の光源５２を２本配置したが、本実施例では、導
光板の下側の端部にも管状の光源５２を２本配置し、合
計４本の管状の光源を配置し、この光を導光板に導くこ
とにより、より照明光の輝度を上げている。

【００４９】なお、更に照明光の輝度を上げるために
は、図１１や図１４のように導光板の上側の端部や下側
の端部だけでなく、それと直交関係にある他方の一対の
端面である、導光板の左側の端部および右側の端部に管
状の光源を配置すれば、より多くの光を導光板に導くこ
とが可能になり、照明光の輝度を上げることができる。
さらに、導光板の一つの端面に配置する管状の光源の数
を２本ではなく更に増やしたり、光量の大きな光源を並
べて配置しても、その光束幅に合わせて、部材５４のａ
の寸法を大きくすることにより、光源からの光束を効率
よく導光板に導くことができるため、輝度アップが可能
である。

【００５０】図１５は、面光源１３を実現するための更
に他の例である。

【００５１】この例では、全反射面５５とやや隙間をあ
けて、部材５４の表面側に、平面ミラー５８を設置して
ある。このことにより、部材５４に入射した光のうち、
図１３のａの部分より入射した平行光は、全反射面５５
で反射するが、５５で全反射しなかった光束も、平面ミ
ラー５８で反射し、部材５４または導光板５１の裏側面
へ向かい、結果として、照明光に寄与する。

【００５２】更に、部材５４の裏面側には、銀蒸着をし
たプリズムシート５９を設置してある。銀蒸着をしたプ
リズムシート５９は、図１５にあるような形状をしてお
り、通常の光反射シートがある場合に比べ、より導光板
の下側に向けて光束が反射するようになっており、効率
よく導光板へ光が導かれる。

【００５３】（実施例２）図３は実施例２である”フレ
アー量測定方法”で用いる、図１とは別の装置を示す図
である。フレアーは必ずしも画面全体が均一に覆われる
わけではなく、カメラの性質によっては画面内の位置に
よって大小が発生する。本実施例は、この画面内のフレ
アー分布を測定しようとするものである。本実施例の装
置の構成は、図３に示すように、図１の２つの被写体１
１ａ，１２の他に、さらに中央に配置された被写体１１
ａと同じ形状、透過率の被写体を周辺部４箇所１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに配置したものである。このよ
うに配置する事により画面内のフレアー分布が測定でき
るようになる。

【００５４】本実施例におけるフレアー量の測定方法
は、画面中央部分の被写体１１ａ，１２におけるフレア
ー量については実施例１と同じで良い。画面周辺部の被
写体１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅにおけるフレアー
量については、１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅと１１
ａの輝度の差が、フレアー量の差となることより求める
事ができる。なお、画面周辺部では像面照度の低下が発
生する場合があるので、その場合は、照度の低下の補正
を公知の手法で行う事となる。

【００５５】以上説明したように、本実施例によれば、
画面中心に配置した透過率の低い被写体と同じ形状、透
過率の被写体を画面内に離散的に複数配置する事によ
り、画面内に不均一に分布するフレアー量も測定できる
事になる。

【００５６】（実施例３）次に実施例１や２で説明した
ものとは異なる形態のフレアー測定装置の実地例につい
て説明する。図４は本実施例のフレアー測定装置の概略
図である。

【００５７】３０は積分球で、積分球３０の内壁はＭｇ
ＯやＢａＳＯ_４等の白色拡散反射塗料が塗装され拡散反
射板となっており、ランプ３１からの光を拡散して、積
分球の中では、あらゆる任意の方向から同じ強さの光が
入るようになっており、球の内壁が一様な輝度の球面光
源となっている。

【００５８】積分球３０の一部には開口があり、牛の角
状の光吸収体である黒体３２が配置されている。黒体３
２のやや離れた位置には、黒体よりも輝度が高く積分球
の内壁よりも輝度が低い領域３３（以下、中輝度領域と
呼ぶ）が配置されている。３３は図示しない内部にラン
プがあり、その前に拡散板を配置することにより、所望
の輝度を実現している。

【００５９】黒体３２と中輝度領域３３の反対側には、
積分球の内面を被写体として撮影するための、測定用開
口部３４が設けてある。３５はフレアーの測定対象であ
るデジタルカメラで、レンズ、鏡筒、絞り、シャッタ
ー、光学ＬＰＦ、ＩＲＣＦ（赤外線カットフィルタ
ー）、ＣＣＤ、およびＣＣＤ以降のγ補正、ＡＥ、ＷＢ
などを行う信号処理回路などで構成されている。

【００６０】図５は、測定用開口部より積分球の内面を
観察した様子で、中央に黒体３２、やや離れた位置に配
置された中輝度領域３３が見える。なお、やや離れた位
置に配置するのは、黒体３２と中輝度領域３３の相互の
干渉によりフレアー検出量が減少しないことを狙ってい
る。また、中輝度領域３３の輝度は、内部のランプの明
るさを調整することにより変更可能であるが、今、積分
球の内壁の輝度を１００％とした時、中輝度領域３３の
輝度は１０％になるよう設定されている。中輝度領域３
３の明るさは、どの程度の明暗比まで測定するかによっ
て選択されるが、通常は、露光ＥＶ値で３段（８倍）〜
４段（１６倍）増程度で十分であるので１０％とした。

【００６１】フレアーを測定する際には、測定用開口部
３４から、被測定撮像装置であるデジタルカメラ３５
で、黒体３２、中輝度領域３３を含む、積分球の内面を
撮影する。

【００６２】本実施例の具体的なフレアーの測定方法
は、実施例１で説明した図２のフローチャートに沿って
行われる。実施例１で行った説明と一部重複するが、本
実施例に則して再度説明を行う。

【００６３】ステップ１では、積分球３０の測定用開口
部３４から、黒体３２、中輝度領域３３、及び、その周
辺の積分球の内壁を、所望の大きさで撮影できるよう、
被測定カメラ３５を適当な位置に設置する。

【００６４】ステップ２では、中輝度領域３３の中央部
での輝度値が所望の値になるような露光量を決定する。
露光量は予めの撮影でデジタルカメラの指示するオート
かマニュアルで、絞りとシャッタースピードの設定を行
う。必要なら、ＮＤフィルターなども使い最適な露光量
を決めた後、撮影を行う。露出調整の際、積分球の内壁
の画像は、記録される階調範囲を超えて露光されるよう
に撮影し、黒体および中輝度領域は、階調範囲に収まる
様に撮影されるように調整する。

【００６５】ステップ３では、撮影されたフレアー測定
画像から、黒体３２の中央付近の輝度値と、中輝度領域
３３の中央付近の輝度値を、画像用アプリケーションで
読み取る。図６は、黒体の横方向の輝度分布を示したも
のである。図６から分かるように、黒体部分のうち、積
分球の内壁との境界部分に近いところでは、フレアー成
分とハロー成分の両方の被りの影響を受けていることが
分かる。中輝度領域部分についても、同様のことが言え
る。このため、ハローの影響を受けていない範囲であ
る、中央付近の輝度値を読み取ることで、ハローの影響
を受けることを防止し、正確なフレアーを測定すること
ができる。なお、輝度値の読み取りの際、ＣＣＤ素子な
どのノイズの影響を少なくするため、中央付近の複数の
平均値を使用すると、より誤差が少なくなる。また、デ
ジタルカメラによって、出力される画像形式は様々であ
るが、各々の画素での輝度値（Ｙ）は、例えば、各画素
でのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値より、 Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ で求めればよい。

【００６６】ステップ４では、デジタルカメラよる非線
形な輝度圧縮をリニアな輝度に変換する。デジタルカメ
ラでは、一般に、ＣＣＤから出力される信号に対してγ
変換などの非線形圧縮の処理を行っている。しかし、フ
レアーを測定するためには、リニアな輝度値が必要なた
め、この変換を行う。本実施例では、被写体の明るさと
画像の明るさの関係を、透過濃度について階段状に変化
させたＮＤフィルターを撮影することにより求める、既
知の方法で予め求めている。

【００６７】ステップ５では、ステップ４で得たリニア
な輝度値に変換した後の、黒体の中央付近と中輝度領域
の中央付近の二つの輝度値を用いて、フレアーを求め
る。黒体の中央付近の輝度値は、図６を用いて前述した
ように、ハローの影響を受けない範囲であり、黒体は反
射率がゼロであるので、 ［黒体の輝度値］＝［フレアー成分］ と考えてよい。黒体３２と中輝度領域３３は、相互の干
渉によりフレアー検出量が減少しないことを狙ってやや
離れた位置に配置しているが、カメラの撮影画角に対し
ては、画面中央付近に近接して配置されているので、両
者の輝度値に含まれているフレアー成分はほぼ等しいと
考えられる。よって、 ［中輝度領域のフレアー成分を除いた輝度値］＝［中輝
度成分の輝度値］−［フレアー成分］ となる。この値をもとに、積分球の内壁の相対輝度値を
求める。今、積分球の内壁と中輝度領域の輝度比が、１
００：１０であることから、 ［中輝度領域のフレアー成分を除いた輝度値］：［積分
球の内壁の相対輝度値］＝１０：１ であることから、 ［積分球の内壁の相対輝度値］＝１０×［中輝度領域の
フレアー成分を除いた輝度値］ となる。

【００６８】従って、フレアー率［％］は、 ［フレアー率］ ＝［フレアー成分］÷［積分球の内壁の相対輝度値］×１００ ＝［黒体の輝度値］÷（［中輝度成分の輝度値］−［黒体の輝度値］） ×１０ となる。

【００６９】測定は、以上の手順で終了する。

【００７０】本実施例では、黒体画像へのフレアー量を
画像処理により差し引き、見かけ上コントラストを高め
る手法をとっていないデジタルカメラに対するフレアー
測定についての例を挙げた。フレアー量を画像処理によ
り差し引いているデジタルカメラに対するフレアー測定
の場合は、実施例１と同様に、中輝度領域として２つの
異なるものを設けて、画像処理によるフレアー量の差し
引きの影響を考慮して、フレアー率を求めればよい。

【００７１】（実施例４）図７は積分球を用いたフレア
ー測定装置の他の実施例である。実施例３と同じ部分の
説明は省略し、異なる部分のみを説明する。

【００７２】図８は、中輝度領域３３の構成を説明する
ための図で、３３の内壁は黒く塗られており、３３の内
部にランプ３３ａがあり、その前に拡散板３３ｂが配置
されており、概略均一輝度な面光源となっている。その
前には、ＮＤフィルター３３ｃを取り付けたフォルダー
３３ｄが、抜き差しできるようになっており、これを用
いて、中輝度領域３３の輝度を変更できるようになって
いる。また、積分球の内面のうち、前記測定用開口部の
周囲部分３６には、中輝度領域３３を実現させるために
用いられているＮＤフィルター３３ｃの反射光３７がカ
メラに入射し、フレアーと重なって影響を及ぼさないよ
う黒く塗ってあり、フレアーの測定を正確にすることが
できる。図９は、黒塗りする測定用開口部の周囲部分３
６を、黒体側から見た図である。

【００７３】（実施例５）図１０は、本発明によるフレ
アー測定装置の第５の実施例で、黒体３２と中輝度領域
３３の形状を示している。フレアー測定装置の他の部
分、及び、測定手順は、実施例４と同じなので、省略す
る。本実施例では、黒体３２の形状を丸、中輝度被写体
３３の形状を四角にし、フレアー測定用に撮影した画像
を拡大等した時でも判別が容易にできることを狙ってい
る。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１、第２発
明によれば、フレアーを正確に測定することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のフレアー測定装置の概略を説明する
図である。

【図２】実施例１のフレアー測定装置での測定手順を示
すフローチャートである。

【図３】実施例２による被写体配置を説明する図であ
る。

【図４】実施例３のフレアー測定装置の概略を説明する
図である。

【図５】実施例３の測定用開口部より積分球の内面を観
察した様子を示す図である。

【図６】黒体の横方向の輝度分布を示した図である。

【図７】実施例４のフレアー測定装置の概略を説明する
図である。

【図８】実施例４の中輝度領域３３の構成を説明するた
めの図である。

【図９】黒塗りする測定用開口部の周囲部分３６を、黒
体側から見た図である。

【図１０】実施例５の測定用開口部より積分球の内面を
観察した様子を示す図である。

【図１１】実施例６の照明装置の断面構造の概略図であ
る。

【図１２】実施例６の照明装置分解した状態の外観図で
ある。

【図１３】実施例６の導光板の端部付近の拡大図であ
る。

【図１４】実施例７の照明装置の断面構造の概略図であ
る。

【図１５】実施例８の照明装置の断面構造の概略図であ
る。

【図１６】従来例の測定被写体配置を示す図である。

【符号の説明】

１０ 本体 １１ａ 中央被写体 １２ 露光用被写体 １３ 面光源部 １４ａ〜１４ｄ 枠 ３０ 積分球 ３１ ランプ ３２ 黒体 ３３ 中輝度領域 ３４ 測定用開口部 ３５ デジタルカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G086 HH07 5C022 AB15 AC76 5C061 BB03 BB07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 均一輝度の面光源に透過率が異なる二つ
   の被写体を配置し、前記均一輝度の面光源は被測定カメ
   ラで記録される階調範囲をオーバーになる様に撮影し、
   前記透過率の異なる二つの被写体は被測定カメラで記録
   される階調範囲に収まる様に撮影してフレアーを求める
   ことを特徴とする測定方法。
2. 【請求項２】 照明された積分球の内面の一部に、輝度
   が異なる複数の領域を配置し、測定用の開口部より撮影
   を行い、フレアーを求めることを特徴とする測定方法。