JP2011135412A - 映像表示装置、映像表示装置の制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】水中環境において、映像表示装置の観察者の目と映像を表示する表示手段との間の距離に応じて、表示対象の映像信号の赤色成分を強調した表示を行う。
【解決手段】映像表示装置が、映像表示装置が水中環境にあるかを判断し、映像表示装置が水中環境にあると判断した場合に、表示対象の映像信号の映像表示装置の観察者の目と映像表示部９との間の距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する。そして、映像表示装置が、上記決定した色温度補正値に基づいて、表示対象の映像信号の赤色成分を増幅する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像表示装置、映像表示装置の制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。

カメラ等の映像表示装置においては、撮影環境にかかわらず安定した映像を記録し、表示することが必要である。撮影環境にかかわらず安定した映像を記録し、表示するために、例えば、水中撮影を行う場合に、防水ハウジング内にカメラを取り付けことによって、撮影機能を維持する技術が提案されている。しかし、水中は、光の性質が陸上と異なるので、カメラが、陸上で撮影した場合と同じ画質の映像を記録することは困難である。水分子によって一部の光成分が吸収されるので、水中においては色温度が偏った形で映像が記録されてしまうからである。すなわち、水分子中を光が通過する距離に応じて、特に、赤色成分が大きな減衰を受け、記録される画像が青味の強調された画像になってしまう。

水中撮影において赤色成分が減衰するという問題に対処するために、撮影者が、昼光色ストロボ光源を水中へ持ち込み、被写体とカメラとを近距離に設置して撮影することが考えられる。一方、電子カメラにおいては、記録映像の色温度を変更するためのホワイトバランス調整機能を用いて、色温度を変更するようにしている。なお、特許文献１は、カメラと被写体との水深差に応じてホワイトバランス調整値を算出する電子スチルカメラを開示している。

特許第３５２８２０２号公報

上記特許文献１が開示する電子スチルカメラは、カメラと被写体との水深差に応じてカメラ側のホワイトバランスを調整する。しかし、水中においては、赤色成分の減衰率が大きい。従って、水中環境に応じた適切なホワイトバランス調整を行うためには、カメラが備える映像表示手段が表示する映像を観察する観察者の目と映像表示手段との間の距離を考慮することが必要である。水中における赤色成分の減衰率は非常に大きく、水中を赤色光が３０ｃｍ移動する間に約１５％、６０ｃｍで約２５％、９０ｃｍで約３０％もの光量が失われる。これは、映像表示手段と観察者との間の距離によって、映像の表示色が大きく変化してしまうからである。

すなわち、水中において映像を観察する撮影者が、自分の意図に合致したホワイトバランス調整ができたと知覚した場合であっても、実際に目に届いた画像の赤成分は減衰しているので、記録画像は赤成分の強調されたものとなってしまう。このため、水中において観察者が自分の意図に合致したホワイトバランス調整を行ったつもりでも、撮影後、映像を陸上で確認すると赤色が強調された映像になっているという問題が生じる。従って、水中環境においては映像表示装置から、観察者の目へ届く映像信号が原信号の色温度に忠実な色温度となるようにすること、すなわち、原信号の赤色成分を強調した表示をすることが必要である。

本発明は、水中環境において、映像表示装置の観察者の目と映像を表示する表示手段との間の距離に応じて、表示対象の映像信号の赤色成分を強調した表示を行う映像表示装置、映像表示装置の制御方法、及びコンピュータプログラムの提供を目的とする。

本発明の一実施形態の映像表示装置は、映像表示装置が水中環境にあるかを判断する水中環境判断手段と、映像信号を表示する表示手段と、前記映像表示装置が水中環境にあると判断された場合に、表示対象の映像信号の前記映像表示装置の観察者の目と前記表示手段との間の距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する色温度補正値決定手段とを備える。前記表示手段は、前記決定された色温度補正値に基づいて、前記表示対象の映像信号の赤色成分を増幅する。

本実施形態の映像表示装置によれば、水中環境において、映像表示装置の観察者の目と映像を表示する表示手段との間の距離に応じて、表示対象の映像信号の赤色成分を強調した表示を行うことができる。

本発明の第１の実施形態の映像表示装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態の映像表示処理フローを示す図である。 本発明の第２の実施形態の映像表示装置の構成例を示す図である。 第２の実施形態の映像表示処理フローを示す図である。

図１は、本発明の第１の実施形態の映像表示装置の構成例を示す図である。図１に示す映像表示装置は、入力された映像信号を表示する処理装置である。この映像表示装置は、例えば、デジタルカメラ等の撮像装置であってもよい。この映像表示装置は、水中モード切換部１、映像入力部２、３０ｃｍプリセット部３、６０ｃｍプリセット部４、９０ｃｍプリセット部５、選択部６、色温度補正値決定部７、表示ドライブ部８、映像表示部９を備える。

水中モード切換部１は、映像表示装置が水中環境にあるかを判断する水中環境判断手段として機能する。例えば、水中モード切換部１は、映像表示装置の観察者によるスライドスイッチ等を用いた操作入力に従って、映像表示装置が水中環境にあるか、又は陸上環境にあるかを判断し、判断結果を色温度補正値決定部７と表示ドライブ部８とに通知する。水中モード切換部１が、映像表示装置が配置されている環境内の液体分子や気体分子を取得して分析し、分析結果に基づいて映像表示装置が水中環境にあるかを判断するようにしてもよい。映像入力部２は、映像信号を表示ドライブ部８に対して入力する。映像入力部２が入力する映像信号は、映像表示装置が備える所定の撮像手段が撮像する映像信号であってもよいし、予め所定の記憶媒体に記憶された映像信号であってもよい。また、この映像信号は、映像表示装置が備える所定の処理部が、撮像された信号を被写体と映像表示装置との距離に応じてホワイトバランス調整した結果得られる映像信号であってもよい。

３０ｃｍプリセット部３乃至９０ｃｍプリセット部５には、色温度補正値が予め記憶されている。色温度補正値は、表示ドライブ部８が映像信号の赤色成分を増幅するために用いる赤色発光ドライブ電力の倍率である。３０ｃｍプリセット部３には、３０ｃｍ用の色温度補正値が予め記憶されている。３０ｃｍ用の色温度補正値は、表示対象の映像信号の、視認距離３０ｃｍに対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値である。視認距離は、観察者の目と映像表示部９との間の距離である。６０ｃｍプリセット部４には、６０ｃｍ用の色温度補正値が予め記憶されている。６０ｃｍ用の色温度補正値は、表示対象の映像信号の、視認距離６０ｃｍに対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値である。９０ｃｍプリセット部４には、９０ｃｍ用の色温度補正値が予め記憶されている。９０ｃｍ用の色温度補正値は、表示対象の映像信号の、視認距離９０ｃｍに対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値である。

選択部６は、観察者の操作入力に従って、３０ｃｍ、６０ｃｍ、９０ｃｍという距離のうち、一つの距離を視認距離として選択入力する。選択部６は、選択入力された視認距離に対応するプリセット部を選択する。そして、選択部６は、選択したプリセット部に設定されている色温度補正値を読み出して、色温度補正値決定部７に入力する。すなわち、選択部６は、観察者の目と前記表示手段との距離を入力する入力手段として機能し、予め設定された複数の距離のうち、一つの距離を観察者の目と映像表示部９との間の距離として選択する。

色温度補正値決定部７は、表示対象の映像信号の視認距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する色温度補正値決定手段として機能する。すなわち、色温度補正値決定部７は、水中モード切換部１から通知された映像表示装置が水中環境にあるかについての判断結果と、選択部６によって入力された色温度補正値とに基づいて、赤色発光ドライブ電力の倍率を決定する。この赤色発光ドライブ電力の倍率は、表示対象の映像信号の視認距離に対応する赤色成分減衰を補償するための、赤色成分の増幅率に対応する。具体的には、色温度補正値決定部７は、水中モード切換部１から映像表示装置が水中環境にあることを通知された場合に、選択部６によって入力された色温度補正値を、表示ドライブ部８が赤色成分の増幅に用いる赤色発光ドライブ電力の倍率として決定する。色温度補正値決定部７は、水中モード切換部１から映像表示装置が陸上環境にあることを通知された場合には、赤色発光ドライブ電力の倍率を１倍に決定する。

表示ドライブ部８は、水中モード切換部１から通知された映像表示装置が水中環境にあるかについての判断結果と、色温度補正値決定部７が決定した赤色発光ドライブ電力の倍率とに基づいて、映像入力部２から入力された映像信号の赤色成分を増幅する。具体的には、表示ドライブ部８は、水中モード切換部１から映像表示装置が水中環境にあることを通知された場合に、色温度補正値決定部７が決定した赤色発光ドライブ電力の倍率で、映像入力部２から入力された映像信号の赤色成分を増幅する。表示ドライブ部８は、赤色成分を増幅した映像信号を映像表示部９に対して出力する。これにより、映像信号の赤色成分についての色温度補正が行われる。

ここで、表示ドライブ部８が映像信号の赤色成分の増幅に用いる赤色発光ドライブ電力の倍率について説明する。水中での光学特性については、赤色成分の減衰率が非常に大きい。従って、本実施形態の映像表示装置は、赤色発光ドライブ電力の倍率を視認距離に対応した赤色成分減衰を補償する倍率に調整して映像信号の赤色成分を強調することにより、減衰を補償する色温度補正を行う。例えば、視認距離３０ｃｍの場合、表示ドライブ部８は視認距離３０ｃｍに対応する、倍率１．３倍の赤色発光ドライブ電力で映像信号の赤色成分を増幅する。また、例えば、視認距離６０ｃｍの場合、表示ドライブ部８は視認距離６０ｃｍに対応する、倍率１．７倍の赤色発光ドライブ電力で映像信号の赤色成分を増幅する。また、例えば、視認距離９０ｃｍの場合、表示ドライブ部８は視認距離９０ｃｍに対応する、倍率２倍の赤色発光ドライブ電力で映像信号の赤色成分を増幅する。

表示ドライブ部８は、水中モード切換部１から映像表示装置が陸上環境にあることを通知された場合には、色温度補正を行わない。すなわち、この場合には、表示ドライブ部８は、赤色発光ドライブ電力の倍率を、陸上環境の場合に色温度補正値決定部７が決定した１倍とする。なお、表示ドライブ部８は、緑色成分、青色成分については、発光ドライブ電力の倍率を１倍とする。

映像表示部９は、表示ドライブ部８が出力した映像信号を表示する。映像表示部９は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備える。すなわち、表示ドライブ部８及び映像表示部９は、表示手段として機能し、この表示手段は、色温度補正値決定部７によって決定された色温度補正値に基づいて、表示対象の映像信号の赤色成分を増幅する。

図１に示す映像表示装置が備える各処理部は、図示を省略するＣＰＵ（Central Processing Unit ）の制御に従って動作する。また、本発明の第１の実施形態の映像表示装置の制御方法及びコンピュータプログラムは、図１に示す映像表示装置が備える各処理部の機能によって実現される。

図２は、第１の実施形態の映像表示処理フローを示す図である。まず、水中モード切換部１が、映像表示装置が水中環境にあるかを判断する（ステップＳ１）。水中モード切換部１が、映像表示装置が水中環境ではなく陸上環境にあると判断した場合、表示ドライブ部８は色温度補正を行なわず、映像信号が補正無し色温度で表示される（ステップＳ６）。水中モード切換部１が、映像表示装置が水中環境にあると判断した場合、選択部６が、３０ｃｍプリセット部３乃至９０ｃｍプリセット部５のうちのいずれか１つのプリセット部を選択する（ステップＳ２）。選択部６が３０ｃｍプリセット部３を選択した場合、表示ドライブ部８が映像信号を倍率１．３倍の赤色発光ドライブ電力で増幅する（ステップＳ３）。選択部６が６０ｃｍプリセット部４を選択した場合、表示ドライブ部８が映像信号を倍率１．７倍の赤色発光ドライブ電力で増幅する（ステップＳ４）。選択部６が９０ｃｍプリセット部４を選択した場合、表示ドライブ部８が映像信号を倍率２倍の赤色発光ドライブ電力で増幅する（ステップＳ５）。図１、図２を参照して前述した第１の実施形態の映像表示装置によれば、水中環境において、映像表示装置の観察者の目と映像を表示する表示手段との間の距離に応じて、表示対象の映像信号の赤色成分を強調した表示を行うことができる。

図３は、本発明の第２の実施形態の映像表示装置の構成例を示す図である。図３に示す映像表示装置は、水中モード切換部１、映像入力部２、表示ドライブ部８、映像表示部９、測距部１０、色温度補正値決定部１１を備える。図３に示す映像表示装置が備える処理部のうち、図１に示す映像表示装置が備える処理部と同一の符号が付されたものは、図１に示す映像表示装置が備える処理部と同様の機能を有する。

測距部１０は、視認距離すなわち観察者の目と映像表示手段９との距離を測定する。測距部１０は、光学的な測距方法、振動波を利用した測距方法等、距離を測定するための任意の方法を用いて視認距離を測定する。色温度補正値決定部１１は、図１に示す色温度補正値決定部７と同様に、色温度補正値決定手段として機能する。具体的には、色温度補正値決定部１１は、水中モード切換部１から映像表示装置が水中環境にあることを通知された場合に、測距部１０が測定した視認距離に基づいて、表示ドライブ部８が赤色成分の増幅に用いる赤色発光ドライブ電力の倍率を決定する。例えば、色温度補正値決定部１１は、以下の式１に従って、赤色発光ドライブ電力の倍率を決定する。
赤色発光ドライブ電力の倍率＝１＋視認距離（ｍ）×１．１・・・式１

例えば、視認距離３０ｃｍの場合、上記の式１に従うと、赤色発光ドライブ電力は約１．３倍となる。また、視認距離６０ｃｍの場合、赤色発光ドライブ電力は約１．７倍となる。また、視認距離９０ｃｍの場合、赤色発光ドライブ電力は約２．０倍となる。赤色発光ドライブ電力の倍率を決定するために用いられる式は、決定される倍率が、視認距離に応じた映像信号の赤色成分減衰を補償することになる倍率になるように予め決定される。色温度補正値決定部１１は、水中モード切換部１から映像表示装置が陸上環境にあることを通知された場合には、赤色発光ドライブ電力の倍率を１倍に決定する。本発明の第２の実施形態の映像表示装置の制御方法及びコンピュータプログラムは、図３に示す映像表示装置が備える各処理部の機能によって実現される。

図４は、第２の実施形態の映像表示処理フローを示す図である。図４のステップＳ１１乃至Ｓ１４のうち、ステップＳ１１、Ｓ１４は、それぞれ、図２のステップＳ１、Ｓ６と同様であるので、説明を省略する。ステップＳ１２において、測距部１０が、視認距離を測定する（ステップＳ１２）。そして、色温度補正値決定部１１が、ステップＳ１２において測定された視認距離に対応する赤色発光ドライブ電力の倍率を決定する（ステップＳ１３）。表示ドライブ部８が上記決定された赤色発光ドライブ電力の倍率で映像信号を増幅することによって、視認距離に応じた赤色成分減衰が補償される。図３、図４を参照して前述した第２の実施形態の映像表示装置によれば、水中環境において、映像表示装置の観察者の目と映像を表示する表示手段との間の距離の測定結果に応じて、表示対象の映像信号の赤色成分を強調した表示を行うことができる。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１ 水中モード切換部
２ 映像入力部
３ ３０ｃｍプリセット部
４ ６０ｃｍプリセット部
５ ９０ｃｍプリセット部
６ 切換部
７ 色温度補正値決定部
８ 表示ドライブ部
９ 映像表示部

Claims (6)

1. 映像表示装置が水中環境にあるかを判断する水中環境判断手段と、
   映像信号を表示する表示手段と、
   前記映像表示装置が水中環境にあると判断された場合に、表示対象の映像信号の前記映像表示装置の観察者の目と前記表示手段との間の距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する色温度補正値決定手段とを備え、
   前記表示手段は、前記決定された色温度補正値に基づいて、前記表示対象の映像信号の赤色成分を増幅する
   ことを特徴とする映像表示装置。
2. 前記観察者の目と前記表示手段との距離を入力する入力手段を備え、
   前記色温度補正値決定手段は、前記表示対象の映像信号の前記入力された距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記入力手段は、予め設定された複数の距離のうち一つの距離を前記観察者の目と前記表示手段との間の距離として選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
4. 前記観察者の目と前記表示手段との距離を測定する測距手段を備え、
   前記色温度補正値決定手段は、前記測定された前記観察者の目と前記表示手段との間の距離に基づいて、表示対象の映像信号の前記距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
5. 映像信号を表示する表示手段を備える映像表示装置が水中環境にあるかを判断する工程と、
   前記映像表示装置が水中環境にあると判断された場合に、表示対象の映像信号の前記映像表示装置の観察者の目と前記表示手段との間の距離に対応する赤色成分減衰を補償する色温度補正値を決定する工程と、
   前記決定された色温度補正値に基づいて、前記表示対象の映像信号の赤色成分を増幅する工程と、
   前記赤色成分が増幅された映像信号を表示する工程とを有する
   ことを特徴とする映像表示装置の制御方法。
6. 請求項５に記載の映像表示装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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