JP2006140767A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 被写体像を各色成分ごとに撮像した後の処理を簡単化しつつ被写体の正確な色再現を行うこともできる撮像装置および撮像方法を提供する。
【解決手段】 被写体像を形成する結像光学系１１と、結像光学系の光軸上に配置された光学素子１２の分光特性に応じて、被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する手段と、結像光学系の像面に配置され、被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像手段１３と、光学素子の分光特性に応じて各々の色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を分光特性ごとに予め記憶する記憶手段１７と、撮像手段による各像の撮像前に、光学素子の現在の分光特性の効率に関わる情報に基づいて、現在の分光特性に応じた色成分の像を撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて撮像手段および/または結像光学系を制御する制御手段１６とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】 被写体像を形成する結像光学系１１と、結像光学系の光軸上に配置された光学素子１２の分光特性に応じて、被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する手段と、結像光学系の像面に配置され、被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像手段１３と、光学素子の分光特性に応じて各々の色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を分光特性ごとに予め記憶する記憶手段１７と、撮像手段による各像の撮像前に、光学素子の現在の分光特性の効率に関わる情報に基づいて、現在の分光特性に応じた色成分の像を撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて撮像手段および/または結像光学系を制御する制御手段１６とを備える。
【選択図】 図１
Description
本発明は、被写体像を複数の色成分に分解して各色成分ごとに時系列で撮像可能な撮像装置および撮像方法に関し、特に、各色成分のスペクトル幅が極めて狭いマルチスペクトルカメラに好適な撮像装置および撮像方法に関する。
周知の狭帯域フィルタ（例えばスペクトル幅が５ｎｍ程度）などを用いて被写体像を多数の色成分に分解し、各色成分の像を時系列で撮像することにより、各色成分に対応したマルチスペクトル画像を生成するマルチスペクトルカメラが知られている（例えば非特許文献１を参照）。色成分の異なる多数のマルチスペクトル画像を組み合わせることにより、被写体の正確な色再現を行うことが期待される。
藤本勲ら「高分解マルチスペクトルカメラによる分光イメージングシステムの研究」財団法人放送文化基金,助成の決定と成果報告,平成１１年度,技術開発
藤本勲ら「高分解マルチスペクトルカメラによる分光イメージングシステムの研究」財団法人放送文化基金,助成の決定と成果報告,平成１１年度,技術開発
しかしながら、上記した狭帯域フィルタの透過率は各色成分ごとに異なっている。このため、マルチスペクトルカメラにおいて、一定の露光条件（シャッター速度と絞り値）で各色成分のマルチスペクトル画像を生成すると、被写体の正確な色再現を行うには、狭帯域フィルタの透過率の相違に応じた補正処理を後から行わなければならない。
ここで、ある色成分(番号ｉ)のマルチスペクトル画像のデータＤiは、狭帯域フィルタの透過率Ｔi(λ)と係数Ｃ(λ)とを用いて、次の式(１)で表される。係数Ｃ(λ)は、被写体や照明光などの分光特性を表す。式(１)のデータＤiには、狭帯域フィルタの透過率Ｔi(λ)が含まれるため、被写体の正確な色再現に必要な補正処理は、式(１)のデータＤiに透過率Ｔi(λ)の逆数に応じたゲイン値を乗じる処理となる。
ここで、ある色成分(番号ｉ)のマルチスペクトル画像のデータＤiは、狭帯域フィルタの透過率Ｔi(λ)と係数Ｃ(λ)とを用いて、次の式(１)で表される。係数Ｃ(λ)は、被写体や照明光などの分光特性を表す。式(１)のデータＤiには、狭帯域フィルタの透過率Ｔi(λ)が含まれるため、被写体の正確な色再現に必要な補正処理は、式(１)のデータＤiに透過率Ｔi(λ)の逆数に応じたゲイン値を乗じる処理となる。
Ｄi＝∫Ｃ(λ)・Ｔi(λ)ｄλ …(１)
このような補正処理後のデータＤi'は、狭帯域フィルタの透過率が各色成分ごとに一定であると見なすことができ（つまり透過率の影響が相殺され）、被写体や照明光などの分光特性（係数Ｃ(λ)）に応じたものとなる。したがって、補正処理後のデータＤi'からなるマルチスペクトル画像を組み合わせることにより、被写体の正確な色再現を行うことができる。
このような補正処理後のデータＤi'は、狭帯域フィルタの透過率が各色成分ごとに一定であると見なすことができ（つまり透過率の影響が相殺され）、被写体や照明光などの分光特性（係数Ｃ(λ)）に応じたものとなる。したがって、補正処理後のデータＤi'からなるマルチスペクトル画像を組み合わせることにより、被写体の正確な色再現を行うことができる。
ところが、全ての色成分に対して上記の補正処理を行う必要があるため、その処理に膨大な時間が掛かってしまう。さらに、メモリ容量の負担も大きい。また、場合によっては、ゲイン値の乗算処理に起因してトーンジャンプという階調性の面での不都合が生じることもある。
本発明の目的は、被写体像を各色成分ごとに撮像した後の処理を簡単化しつつ被写体の正確な色再現を行うこともできる撮像装置および撮像方法を提供することにある。
本発明の目的は、被写体像を各色成分ごとに撮像した後の処理を簡単化しつつ被写体の正確な色再現を行うこともできる撮像装置および撮像方法を提供することにある。
請求項１に記載の撮像装置は、被写体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系の光軸上に配置された光学素子の分光特性に応じて、前記被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する抽出手段と、前記結像光学系の像面に配置され、前記被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像手段と、前記光学素子の分光特性に応じて各々の前記色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を前記分光特性ごとに予め記憶する記憶手段と、前記撮像手段による各像の撮像前に、前記光学素子の現在の前記分光特性の前記効率に関わる情報に基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて前記撮像手段および/または前記結像光学系を制御する制御手段とを備えたものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、被写体の明るさを測定する測光手段をさらに備え、前記制御手段は、前記測光手段が測定した前記明るさに基づいて、基準の前記分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際のシャッター速度を決定すると共に、該シャッター速度と前記基準の分光特性の前記効率に関わる情報と前記現在の分光特性の前記効率に関わる情報とに基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際のシャッター速度を決定し、該シャッター速度に基づいて前記撮像手段を制御するものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、被写体の明るさを測定する測光手段をさらに備え、前記制御手段は、前記測光手段が測定した前記明るさに基づいて、基準の前記分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の絞り値を決定すると共に、該絞り値と前記基準の分光特性の前記効率に関わる情報と前記現在の分光特性の前記効率に関わる情報とに基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の絞り値を決定し、該絞り値に基づいて前記結像光学系を制御するものである。
請求項４に記載の撮像方法は、被写体像を形成する結像光学系の光軸上に配置された光学素子の分光特性に応じて、前記被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する抽出工程と、前記結像光学系の像面に配置された撮像手段を用い、前記被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像工程と、前記光学素子の分光特性に応じて各々の前記色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を用い、前記撮像工程における各像の撮像前に、前記光学素子の現在の前記分光特性の前記効率に関わる情報に基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて前記撮像手段および/または前記結像光学系を制御する制御工程とを備えたものである。
本発明の撮像装置および撮像方法によれば、被写体像を各色成分ごとに撮像した後の処理を簡単化しつつ被写体の正確な色再現を行うこともできる。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０には、図１に示す通り、被写体像を形成する撮影レンズ１１（結像光学系）と、撮影レンズ１１の光軸上に配置された狭帯域フィルタ１２（光学素子）と、撮影レンズ１１の像面に配置された撮像素子１３と、ハーフミラー１４と、測光部１５が設けられる。被写体からの光は、狭帯域フィルタ１２と撮影レンズ１１を介した後、ハーフミラー１４を介して２方向に光路分割され、一方の透過光がそのまま撮像素子１３に入射すると共に、他方の反射光が測光部１５に入射する。
本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０には、図１に示す通り、被写体像を形成する撮影レンズ１１（結像光学系）と、撮影レンズ１１の光軸上に配置された狭帯域フィルタ１２（光学素子）と、撮影レンズ１１の像面に配置された撮像素子１３と、ハーフミラー１４と、測光部１５が設けられる。被写体からの光は、狭帯域フィルタ１２と撮影レンズ１１を介した後、ハーフミラー１４を介して２方向に光路分割され、一方の透過光がそのまま撮像素子１３に入射すると共に、他方の反射光が測光部１５に入射する。
また、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０には、狭帯域フィルタ１２の分光特性の制御や、撮像素子１３の電子シャッターの開閉制御などを行うために、制御部１６が設けられる。この制御部１６には、狭帯域フィルタ１２や撮像素子１３の他、メモリ１７と上記の測光部１５が接続される。制御部１６は請求項の「制御手段」に対応する。メモリ１７は「記憶手段」に対応する。マルチスペクトルカメラ１０は「撮像装置」に対応する。
狭帯域フィルタ１２は、例えば液晶チューナブルフィルタ（Lyot型の干渉フィルタ）であり、図２に示すような分光特性を有する。図２の横軸は波長(ｎｍ)、縦軸は透過率(％)を表している。狭帯域フィルタ１２の分光特性は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線の範囲内で５ｎｍおきに透過波長域を変化させることが可能である。図２には１つの透過波長域に点ハッチングを付した。１つの透過波長域のスペクトル幅は極めて狭い（約５ｎｍ）。図２の例では８１個の透過波長域が設定可能な波長域として存在し、その中の何れか１つが狭帯域フィルタ１２の実際の透過波長域として設定される。
狭帯域フィルタ１２の透過波長域の設定や変更（分光特性の制御）は、制御部１６が電気的に行う。狭帯域フィルタ１２の分光特性を制御することにより、その分光特性（透過波長域）に応じて、被写体像を複数(ここでは８１個)の色成分に分解することができる。つまり、被写体像の複数(８１個)の色成分の像を順に抽出することができる。狭帯域フィルタ１２と制御部１６は、総じて、請求項の「抽出手段」に対応する。
また、狭帯域フィルタ１２の分光特性（透過波長域）に応じて各々の色成分の像を抽出する際の効率は、各々の透過波長域の透過率によって決まる。例えば、ある透過波長域の透過率が２０％の場合、その透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の像を抽出する際の効率も２０％となる。つまり、狭帯域フィルタ１２への入射光に含まれる色成分(番号ｉ)の光量のうち２０％が狭帯域フィルタ１２によって抽出され、狭帯域フィルタ１２を透過することになる。本実施形態では、狭帯域フィルタ１２の透過率が、請求項の「効率」に対応する。
図２から分かるように、狭帯域フィルタ１２の透過率は、各々の透過波長域ごとに異なっている。図２の例では長波長ほど透過率が高く、短波長ほど透過率が低い。このような透過率の相違は、予め測定可能である。本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、各々の透過波長域ごとに透過率(測定値)の逆数Ｋiをメモリ１７に予め記憶する。この逆数Ｋiは、請求項の「効率に関わる情報」に対応し、撮像素子１３の電子シャッターの開閉制御に用いられる。
撮像素子１３（撮像手段）は、モノクロイメージセンサである。また、狭帯域フィルタ１２の各々の透過波長域において、撮像素子１３の感度は略等しいと考えられる。撮像素子１３は、狭帯域フィルタ１２の分光特性（透過波長域）の制御によって分解された被写体像の複数(ここでは８１個)の色成分の像を順に（時系列で）撮像していく。その結果、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、各色成分に対応したマルチスペクトル画像を生成することができる。
ただし、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、撮像素子１３による各像の撮像前に、メモリ１７内の情報（上記の逆数Ｋi）を考慮して露光条件（シャッター速度）が決定される。そして、この露光条件（シャッター速度）に基づいて、撮像素子１３の電子シャッターの開閉制御が行われ、各色成分の像の撮像が行われる。露光条件の決定や撮像素子１３の制御は、制御部１６が行う。
次に、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０による撮影動作を説明する。この説明に当たって、図３のフローチャートを参照する。
ステップＳ１において、制御部１６は、狭帯域フィルタ１２の透過波長域を全域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍを含む）に広げた状態とし、または、狭帯域フィルタ１２を被写体光路から退避させた状態とし、測光部１５に被写体の明るさを測定させる。そして、測光部１５が測定した被写体の明るさに基づいて、現在の全透過の状態で撮像素子１３が撮像すると仮定した場合の露光条件（シャッター速度と絞り値）を決定する。
ステップＳ１において、制御部１６は、狭帯域フィルタ１２の透過波長域を全域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍを含む）に広げた状態とし、または、狭帯域フィルタ１２を被写体光路から退避させた状態とし、測光部１５に被写体の明るさを測定させる。そして、測光部１５が測定した被写体の明るさに基づいて、現在の全透過の状態で撮像素子１３が撮像すると仮定した場合の露光条件（シャッター速度と絞り値）を決定する。
さらに、このステップＳ１では、狭帯域フィルタ１２の多数の透過波長域の中から、基準の透過波長域（例えば５５０ｎｍ）を設定し、上記した全透過の状態でのシャッター速度に予め定めた係数を掛けることにより、基準の透過波長域に応じた色成分の像を撮像素子１３が撮像する際の適正なシャッター速度（基準のシャッター速度Ｓ0；例えば1/125秒）を決定する。また、同様にして基準の絞り値も決定する。本実施形態では以降の撮影動作において基準の絞り値を固定とし、基準のシャッター速度Ｓ0を可変とする。
次に（ステップＳ２）、狭帯域フィルタ１２の透過波長域を全透過の状態から狭帯域の状態に変更し、または、被写体光路の中に狭帯域フィルタ１２を挿入し、狭帯域フィルタ１２の透過波長域を複数(ここでは図２に示す８１個)の狭帯域のうち何れか１つに設定する。この状態で、狭帯域フィルタ１２の後段の撮像素子１３には、狭帯域フィルタ１２の現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の像が形成される。この色成分(番号ｉ)の像の明るさは、狭帯域フィルタ１２への入射光に含まれる色成分(番号ｉ)の光量と、現在の透過波長域の透過率とに比例する。
次に（ステップＳ３）、メモリ１７を参照し、現在の透過波長域の透過率(測定値)の逆数Ｋiを読み出し、次の式(２)に代入する。つまり、逆数Ｋiを考慮して、現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の像を撮像素子１３が撮像する際の適正なシャッター速度Ｓiを決定する。式(２)のパラメータＫ0は、基準の透過波長域の透過率(測定値)の逆数である。パラメータＳ0は、ステップＳ１で決定した基準のシャッター速度である。
Ｓi＝(Ｋi／Ｋ0)×Ｓ0 …(２)
次に（ステップＳ４）、ステップＳ３で決定したシャッター速度Ｓiに基づいて、撮像素子１３の電子シャッターを開閉制御し、現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の撮影を行う。つまり、色成分(番号ｉ)に対応したマルチスペクトル画像を生成する。撮像素子１３に対する露光量は、狭帯域フィルタ１２への入射光に含まれる色成分(番号ｉ)の光量と、現在の透過波長域の透過率と、シャッター速度Ｓiとに比例する。
次に（ステップＳ４）、ステップＳ３で決定したシャッター速度Ｓiに基づいて、撮像素子１３の電子シャッターを開閉制御し、現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の撮影を行う。つまり、色成分(番号ｉ)に対応したマルチスペクトル画像を生成する。撮像素子１３に対する露光量は、狭帯域フィルタ１２への入射光に含まれる色成分(番号ｉ)の光量と、現在の透過波長域の透過率と、シャッター速度Ｓiとに比例する。
本実施形態では、ステップＳ４の撮影前に、式(２)を用いてシャッター速度Ｓiを決定するため、現在の透過波長域が基準の透過波長域と比べて低い透過率（逆数Ｋi＞逆数Ｋ0）の場合でも、シャッター速度Ｓiを基準のシャッター速度Ｓ0より長く、基準のシャッター速度Ｓ0の(Ｋi／Ｋ0)倍とすることで、撮像素子１３に対する露光量の不足分（狭帯域フィルタ１２の透過率が低い分）を補うことができる。
また同様に、現在の透過波長域が基準の透過波長域と比べて高い透過率（逆数Ｋi＜逆数Ｋ0）の場合でも、シャッター速度Ｓiを基準のシャッター速度Ｓ0より短く、基準のシャッター速度Ｓ0の(Ｋi／Ｋ0)倍とすることで、撮像素子１３に対する露光量の過剰分（狭帯域フィルタ１２の透過率が高い分）を補うことができる。
このようにして色成分(番号ｉ)の撮影を終えると、制御部１６は、ステップＳ５の処理に進み、全ての色成分(例えば番号ｉ＝１〜８１)の撮影が終わったか否かを判定する。そして未だ撮影を行っていない色成分が残っている場合（Ｓ５がＮｏ）には、ステップＳ２の処理に戻って、次の色成分に対するステップＳ２〜Ｓ４の処理を行う。全ての色成分の撮影が終わると（Ｓ５がＹｅｓ）、撮影動作を終了する。
このようにして色成分(番号ｉ)の撮影を終えると、制御部１６は、ステップＳ５の処理に進み、全ての色成分(例えば番号ｉ＝１〜８１)の撮影が終わったか否かを判定する。そして未だ撮影を行っていない色成分が残っている場合（Ｓ５がＮｏ）には、ステップＳ２の処理に戻って、次の色成分に対するステップＳ２〜Ｓ４の処理を行う。全ての色成分の撮影が終わると（Ｓ５がＹｅｓ）、撮影動作を終了する。
本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、狭帯域フィルタ１２を用いて被写体像を多数(例えば８１個)の色成分に分解し、各色成分の像を時系列で撮像することにより、各色成分に対応した多数(８１枚)のマルチスペクトル画像を生成することができる。
さらに、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、撮像素子１３による各像の撮像前に、式(２)を用いてシャッター速度Ｓiを決定し、狭帯域フィルタ１２の透過率の相違に応じた露光量の過不足分を補うため、各々のマルチスペクトル画像を生成しながら、狭帯域フィルタ１２の透過率の影響を相殺することができる。したがって、狭帯域フィルタ１２の透過率の相違に応じた補正処理を後から（つまりマルチスペクトル画像を生成した後で）行う必要がない。
さらに、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０では、撮像素子１３による各像の撮像前に、式(２)を用いてシャッター速度Ｓiを決定し、狭帯域フィルタ１２の透過率の相違に応じた露光量の過不足分を補うため、各々のマルチスペクトル画像を生成しながら、狭帯域フィルタ１２の透過率の影響を相殺することができる。したがって、狭帯域フィルタ１２の透過率の相違に応じた補正処理を後から（つまりマルチスペクトル画像を生成した後で）行う必要がない。
このように、本実施形態のマルチスペクトルカメラ１０が生成した各々のマルチスペクトル画像のデータは、狭帯域フィルタ１２の透過率の相違に応じた補正処理を行わなくても、被写体や照明光などの分光特性（上記の式(１)の係数Ｃ(λ)）に応じたものとなる。このため、各々のマルチスペクトル画像を組み合わせることで、被写体像を各色成分ごとに撮像した後の処理を簡単化しつつ、被写体の正確な色再現を行うこともできる。
ここで、マルチスペクトルカメラ１０が生成した各々のマルチスペクトル画像のデータＤ1,Ｄ2,…,Ｄi,…,Ｄ81をＤ(λ)と表し、周知の等色関数をｘ(λ),ｙ(λ),ｚ(λ)と表すと、三刺激値Ｘ,Ｙ,Ｚは、次の式(３)〜式(５)によって表される。なお、データＤ(λ)は、各画素ごとの分光感度を表す。
Ｘ＝∫Ｄ(λ)・ｘ(λ)ｄλ …(３)
Ｙ＝∫Ｄ(λ)・ｙ(λ)ｄλ …(４)
Ｚ＝∫Ｄ(λ)・ｚ(λ)ｄλ …(５)
そして、例えばディスプレイやプリンタなどを用いて画像を再現する場合には、次の式(６)による変換処理（色処理）を行うことで、再現するのに最適な信号を得ることができ、被写体の正確な色再現を行うことができる。式(６)のパラメータａ1〜ａ9は、ディスプレイやプリンタの特性によって予め決定される値である。
Ｘ＝∫Ｄ(λ)・ｘ(λ)ｄλ …(３)
Ｙ＝∫Ｄ(λ)・ｙ(λ)ｄλ …(４)
Ｚ＝∫Ｄ(λ)・ｚ(λ)ｄλ …(５)
そして、例えばディスプレイやプリンタなどを用いて画像を再現する場合には、次の式(６)による変換処理（色処理）を行うことで、再現するのに最適な信号を得ることができ、被写体の正確な色再現を行うことができる。式(６)のパラメータａ1〜ａ9は、ディスプレイやプリンタの特性によって予め決定される値である。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、狭帯域フィルタ１２が液晶チューナブルフィルタである例を説明したが、本発明はこれに限定されない。透過波長域の異なる多数の狭帯域フィルタ(各々の透過波長域は固定)と全透過穴とをターレットに配置し、ターレットの回転によって透過波長域を切り替えてもよい。この場合は、撮影レンズ１１の光軸上に透過波長域の異なる複数の光学素子（狭帯域フィルタ）を順に挿入し、光軸上に挿入された光学素子の分光特性（透過波長域）に応じて、被写体像の複数の色成分の像を順に抽出することができる。また、狭帯域フィルタの位置は、撮影レンズ１１の前段に限らない。撮影レンズ１１と撮像素子１３との間の任意の箇所に狭帯域フィルタを配置しても構わない。
さらに、上記した実施形態では、撮像素子１３による各像の撮像前に、式(２)を用いてシャッター速度Ｓiを決定し、撮像素子１３の電子シャッターを開閉制御する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。機械シャッターが撮像素子１３の前に設けられている場合には、式(２)を用いて決定したシャッター速度Ｓiに基づいて、機械シャッターを開閉制御してもよい。
また、上記した実施形態では、式(２)を用いて決定したシャッター速度Ｓiに基づいて、撮像素子１３の電子シャッター（または上記の機械シャッター）を開閉制御したが、本発明はこれに限定されない。図３のステップＳ３において、メモリ１７から読み出した逆数Ｋiを考慮して、現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の像を撮像素子１３が撮像する際の適正な絞り値Ａiを決定し、この絞り値Ａiに基づいて撮影レンズ１１の絞り部材(不図示)を制御してもよい。絞り値Ａiの決定には、ステップＳ１で決定した基準の絞り値と、上記の逆数Ｋiおよび逆数Ｋ0とが用いられる。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
さらに、メモリ１７から読み出した逆数Ｋiを考慮して、現在の透過波長域に応じた色成分(番号ｉ)の像を撮像素子１３が撮像する際の適正な露光条件（シャッター速度Ｓiと絞り値Ａiとの組み合わせ）を決定し、シャッター速度Ｓiに基づいて撮像素子１３の電子シャッター（または上記の機械シャッター）を開閉制御すると共に、絞り値Ａiに基づいて撮影レンズ１１の絞り部材(不図示)を制御してもよい。
また、上記した実施形態では、狭帯域フィルタの各々の透過波長域の透過率の逆数Ｋiをメモリ１７に記憶させる例を説明したが、本発明はこれに限定されない。各々の透過波長域の透過率そのものをメモリ１７に記憶させてもよい。
さらに、上記した実施形態では、狭帯域フィルタのような透過型の光学素子の透過波長域によって各色成分を抽出する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。狭帯域フィルタの代わりに、反射型の光学素子を用い、その反射波長域によって各色成分を抽出しても同様の効果を得ることができる。
さらに、上記した実施形態では、狭帯域フィルタのような透過型の光学素子の透過波長域によって各色成分を抽出する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。狭帯域フィルタの代わりに、反射型の光学素子を用い、その反射波長域によって各色成分を抽出しても同様の効果を得ることができる。
また、上記した実施形態では、被写体像を多数(８１個)の色成分に分解する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。分解後の色成分の数が２個以上であれば、本発明を適用できる。
１０ マルチスペクトルカメラ
１１ 撮影レンズ
１２ 狭帯域フィルタ
１３ 撮像素子
１５ 測光部
１６ 制御部
１７ メモリ
１１ 撮影レンズ
１２ 狭帯域フィルタ
１３ 撮像素子
１５ 測光部
１６ 制御部
１７ メモリ
Claims (4)
- 被写体像を形成する結像光学系と、
前記結像光学系の光軸上に配置された光学素子の分光特性に応じて、前記被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する抽出手段と、
前記結像光学系の像面に配置され、前記被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像手段と、
前記光学素子の分光特性に応じて各々の前記色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を前記分光特性ごとに予め記憶する記憶手段と、
前記撮像手段による各像の撮像前に、前記光学素子の現在の前記分光特性の前記効率に関わる情報に基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて前記撮像手段および/または前記結像光学系を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１に記載の撮像装置において、
被写体の明るさを測定する測光手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記測光手段が測定した前記明るさに基づいて、基準の前記分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際のシャッター速度を決定すると共に、該シャッター速度と前記基準の分光特性の前記効率に関わる情報と前記現在の分光特性の前記効率に関わる情報とに基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際のシャッター速度を決定し、該シャッター速度に基づいて前記撮像手段を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１に記載の撮像装置において、
被写体の明るさを測定する測光手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記測光手段が測定した前記明るさに基づいて、基準の前記分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の絞り値を決定すると共に、該絞り値と前記基準の分光特性の前記効率に関わる情報と前記現在の分光特性の前記効率に関わる情報とに基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の絞り値を決定し、該絞り値に基づいて前記結像光学系を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 - 被写体像を形成する結像光学系の光軸上に配置された光学素子の分光特性に応じて、前記被写体像の複数の色成分の像を順に抽出する抽出工程と、
前記結像光学系の像面に配置された撮像手段を用い、前記被写体像の複数の色成分の像を順に撮像する撮像工程と、
前記光学素子の分光特性に応じて各々の前記色成分の像を抽出する際の効率に関わる情報を用い、前記撮像工程における各像の撮像前に、前記光学素子の現在の前記分光特性の前記効率に関わる情報に基づいて、前記現在の分光特性に応じた前記色成分の像を前記撮像手段が撮像する際の露光条件を決定し、該露光条件に基づいて前記撮像手段および/または前記結像光学系を制御する制御工程とを備えた
ことを特徴とする撮像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004328565A JP2006140767A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 撮像装置および撮像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004328565A JP2006140767A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 撮像装置および撮像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006140767A true JP2006140767A (ja) | 2006-06-01 |
Family
ID=36621254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004328565A Withdrawn JP2006140767A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 撮像装置および撮像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006140767A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013051477A1 (ja) | 2011-10-06 | 2013-04-11 | ソニー株式会社 | 撮像装置および電子機器 |
| US9494768B2 (en) | 2012-06-21 | 2016-11-15 | Olympus Corporation | Image capturing module and image capturing apparatus |
| CN106840404A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-06-13 | 山东省计量科学研究院 | 一种钻石颜色分级自动测量方法 |
| JP2019521774A (ja) * | 2016-06-27 | 2019-08-08 | ウォシャブスキ, オムリWARSHAVSKI, Omri | 個別の狭帯域同期照明によるカラー画像形成 |
-
2004
- 2004-11-12 JP JP2004328565A patent/JP2006140767A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013051477A1 (ja) | 2011-10-06 | 2013-04-11 | ソニー株式会社 | 撮像装置および電子機器 |
| US9172877B2 (en) | 2011-10-06 | 2015-10-27 | Sony Corporation | Image pickup unit and electronic apparatus |
| US9494768B2 (en) | 2012-06-21 | 2016-11-15 | Olympus Corporation | Image capturing module and image capturing apparatus |
| JP2019521774A (ja) * | 2016-06-27 | 2019-08-08 | ウォシャブスキ, オムリWARSHAVSKI, Omri | 個別の狭帯域同期照明によるカラー画像形成 |
| JP7302970B2 (ja) | 2016-06-27 | 2023-07-04 | ウォシャブスキ，オムリ | 個別の狭帯域同期照明によるカラー画像形成 |
| CN106840404A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-06-13 | 山东省计量科学研究院 | 一种钻石颜色分级自动测量方法 |
| CN106840404B (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-01 | 山东省计量科学研究院 | 一种钻石颜色分级自动测量方法 |
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