JP2011146936A - 色特性補正装置およびカメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色特性補正装置1は、光学系を介して撮影した映像をデジタルの映像信号に変換した後、色調整手段19により当該映像信号の色調整を行うカメラ10を複数用い、当該複数のカメラ10で撮影した映像を切り替えて送出するマルチカメラシステム1Aにおいて、複数のカメラ10間で色特性を一致させるためにカメラ10に備えられており、LUT作成手段11と、LUT記憶手段12と、マスタLUT出力手段13と、マスタLUT入力手段14と、マスタLUT記憶手段15と、カメラ特性変換手段16と、マスタカメラ特性変換手段17と、パラメータ入力手段18と、色調整手段19と、パラメータ出力手段20と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
また例えば、特許文献2には、撮影画像の色を補正する画像補正部を備えた撮影装置が開示されている。
色特性補正装置は、ルックアップテーブル入力手段によって、他のカメラのルックアップテーブル出力手段から出力されたルックアップテーブルを入力する。
また、色特性補正装置は、第2のルックアップテーブル記憶手段によって、マスタルックアップテーブル入力手段で入力したルックアップテーブルを記憶する。
色特性補正装置は、第1のカメラ特性変換手段によって、第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されているルックアップテーブルを参照し、現在の露出状態に対応した正規化ピクセル値を、基準値に変換する。これにより、ルックアップテーブルの正規化ピクセル値を、他のカメラのルックアップテーブルと対応可能な値である基準値に変換することができる。
またさらに、色特性補正装置は、パラメータ入力手段によって、色調整用のパラメータを入力する。ここでパラメータとは、ペデスタル、ゲイン、ガンマなどであり、これらのうちの1つであってもよいし、複数の種類であってもよい。
そして、色特性補正装置は、色調整手段によって、パラメータ入力手段に入力されたパラメータに基づいて、第2のカメラ特性変換手段で変換されたピクセル値の色調整を行う。
そして、色特性補正装置は、パラメータ出力手段によって、他のカメラにパラメータを出力する。
一方、当該色特性補正装置を備えたカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、ルックアップテーブル入力手段によって、マスタカメラから出力されたルックアップテーブルを入力し、パラメータ入力手段によって、マスタカメラから出力されたパラメータを入力する。
また、放送中においては、マスタカメラにおいてピクセル値の色が調整された場合、この色調整用のパラメータをスレーブカメラが取得することができるので、スレーブカメラにおいてマスタカメラと同じようにピクセル値の色を調整することが可能となる。このため、スレーブカメラが、基準となるマスタカメラの色と同じ色を高い精度で再現することができる。また、基準となるマスタカメラに対して、演出のために施される色調整も、残りのスレーブカメラで高い精度で再現することができる。
そして、当該色特性補正装置を備えたカメラをマスタカメラとして機能させる場合は、ルックアップテーブル作成手段によって作成したルックアップテーブルを第1のルックアップテーブル記憶手段と第2のルックアップテーブル記憶手段に記憶させ、当該色特性補正装置を備えたカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、ルックアップテーブル作成手段によって作成したルックアップテーブルを第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶させる。
これによれば、カメラの撮像素子の応答範囲全般にわたり詳細なルックアップテーブルを作成することができるので、カメラの特性をより正確に表すことができる。
カメラは、ルックアップテーブル入力手段によって、他のカメラのルックアップテーブル出力手段から出力されたルックアップテーブルを入力する。
また、カメラは、第2のルックアップテーブル記憶手段によって、ルックアップテーブル入力手段で入力したルックアップテーブルを記憶する。
カメラは、第1のカメラ特性変換手段によって、第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されているルックアップテーブルを参照し、現在の露出状態に対応した正規化ピクセル値を基準値に変換する。これにより、ルックアップテーブルの正規化ピクセル値を、他のカメラのルックアップテーブルと対応可能な値である基準値に変換することができる。
またさらに、カメラは、パラメータ入力手段によって、色調整用のパラメータを入力する。ここでパラメータとは、ペデスタル、ゲイン、ガンマなどであり、これらのうちの1つであってもよいし、複数の種類であってもよい。
そして、カメラは、色調整手段によって、パラメータ入力手段に入力されたパラメータに基づいて、第2のカメラ特性変換手段で変換されたピクセル値の色調整を行う。
そして、カメラは、パラメータ出力手段によって、他のカメラにパラメータを出力する。
一方、このカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、ルックアップテーブル入力手段によって、マスタカメラから出力されたルックアップテーブルを入力し、パラメータ入力手段によって、マスタカメラから出力されたパラメータを入力する。
また、放送中においては、スレーブカメラが、基準となるマスタカメラの色と同じ色を高い精度で再現することができる。また、基準となるマスタカメラに対して、演出のために施される色調整も、残りのスレーブカメラで高い精度で再現することができる。
請求項1に記載の発明によれば、基準となるカメラの色を他のカメラが高い精度で再現することができる。これにより、マルチカメラシステムにおいて、それぞれのカメラから送出される映像の色を高い精度で揃えることができるので、カメラを切り替えたときの映像の色調の違いによる違和感を低減することができる。
請求項2に記載の発明によれば、カメラの撮像素子の応答範囲全般にわたり詳細なルックアップテーブルを生成することができるので、各カメラの特性をより正確に表すことができる。
請求項3に記載の発明によれば、基準となるカメラの色調整用のパラメータを他のカメラに伝達することができるので、他のカメラにおいて、このパラメータに基づいて基準となるカメラと同じように色を調整することが可能となる。つまり、スレーブカメラが、基準となるマスタカメラの色と同じ色を高い精度で再現することができる。
[マルチカメラシステムの概要]
まず、図1を参照して、本発明のマスタカメラおよびスレーブカメラを含むマルチカメラシステムの概要について説明する。
マルチカメラシステム1Aは、図1に示すように、ここでは1台のマスタカメラ10Aと、2台のスレーブカメラ10B、10Cとを備えて構成される。
スレーブカメラ10B、10Cは、マスタカメラ10Aの色調整に合わせて色調整をするカメラであり、それぞれがマスタカメラ10Aと接続されている。
このマスタカメラ10Aは、放送前に、マスタカメラ10Aの特性を示す特性データを予めスレーブカメラ10B、10Cに出力する。一方、スレーブカメラ10B、10Cは、放送前に、マスタカメラ10Aから特性データを取得することで、スレーブカメラ10B、10Cの特性がマスタカメラ10Aの特性に合わせられる。
そして、マスタカメラ10Aは、放送中に、ピクセル値の色を調整する場合には、スレーブカメラ10B、10Cに、色調整用のパラメータを出力する。一方、スレーブカメラ10B、10Cは、マスタカメラ10Aから色調整用のパラメータを取得し、このパラメータに基づいて、マスタカメラ10Aで行われたピクセル値の色の調整に合わせてピクセル値の色を調整し、調整した映像信号を出力する。
このようにして、マルチカメラシステム1Aに用いられる全てのカメラ10から送出される映像の色を一致させることができる。
図2に示すように、カメラ10は、レンズ31と、撮像素子32と、ローパスフィルタ33と、前置補正回路34と、A/D変換器35と、色特性補正装置1と、を主に備えて構成される。
このレンズ31によって結像した映像は、撮像素子32に入力される。
以上説明したレンズ31、撮像素子32、ローパスフィルタ33、前置補正回路34、A/D変換器35は、公知のものを適宜用いることができる。
色特性補正装置1は、図3に示すように、LUT作成手段(ルックアップテーブル作成手段)11と、LUT記憶手段(第1のルックアップテーブル記憶手段)12と、マスタLUT出力手段(ルックアップテーブル出力手段)13と、マスタLUT入力手段(ルックアップテーブル入力手段)14と、マスタLUT記憶手段(第2のルックアップテーブル記憶手段)15と、カメラ特性変換手段(第1のカメラ特性変換手段)16と、マスタカメラ特性変換手段(第2のカメラ特性変換手段)17と、パラメータ入力手段18と、色調整手段19と、パラメータ出力手段20とを主に備えて構成される。
まず、放送用スタジオ内にマスタカメラ10Aおよびスレーブカメラ10B、10Cを、近接させて横一列に並べる。この状態で、オペレータによって各カメラ10についてレンズやフィルタなどの光学的要素の設定を行う。そして、各カメラ10の正面側に、反射率が既知のチャートCが表示された表示画面40を配置し、このチャートCを各カメラ10の画面中心部で捉えられる位置で各カメラ10の位置を固定する。なおここでは、チャートCとして、グレースケールチャートを用いている。そして、各カメラ10のレンズ31(図2参照)のアイリスを例えばオープンからクローズに近い状態まで自動または手動で変化させながら、現在の露出状態の露光量と、現在の露出状態におけるチャートCの測定点のピクセル値を測定して蓄積する。
本発明の色特性補正装置1では、このような露光量と撮影シーンの測定点のピクセル値との対応関係を前提として、LUT作成手段11によって現在の露出状態の露光量と、現在の露出状態におけるチャートCの測定点のピクセル値を解析することで各カメラ10の特性を示すルックアップテーブルを作成している。
また、LUT作成手段11は、現在の露出状態の露光量と、当該露光量に対応するチャートの測定点のピクセル値とを対応付けて蓄積する。
また、色特性補正装置1を備えるカメラ10をマスタカメラ10Aとして機能させる場合、LUT作成手段11によって作成したルックアップテーブルは、さらにマスタLUT記憶手段15に記憶される。
LUT記憶手段12に記憶されたルックアップテーブルは、後記するカメラ特性変換手段16によって適宜参照される。
マスタLUT記憶手段15に記憶されたマスタルックアップテーブルは、マスタカメラ特性変換手段17によって適宜参照される。
カメラ特性変換手段16は、レンズ31に接続された図示しないアイリス調整手段から現在の露出状態の入力を受け付けると共に、A/D変換器35から対象物のピクセル値(映像信号)の入力を受け付けると、LUT記憶手段12に記憶されているルックアップテーブルを参照し、現在の露光状態に対応した正規化ピクセル値を、当該露光量ごとの基準値に変換する。基準値に変換された映像信号は、マスタカメラ特性変換手段17に出力される。
マスタカメラ特性変換手段17は、カメラ特性変換手段16から基準値に変換された映像信号の入力を受け付けると、マスタLUT記憶手段15に記憶されているマスタルックアップテーブルを参照し、対応する正規化ピクセル値を読み出す。また、マスタカメラ特性変換手段17は、この正規化ピクセル値を、色調整手段19で処理に必要とされる映像信号としてのビット量に変換し、色調整手段19の入力ピクセル値とする。
つまり、マスタカメラ10Aの色特性補正装置1の色調整手段19の入力段におけるピクセル値と、スレーブカメラ10B、10Cの色特性補正装置1の色調整手段19の入力段におけるピクセル値とを一致させることができる。
マスタカメラ特性変換手段17によって算出されたピクセル値は、色調整手段19に出力される。
パラメータ入力手段18に入力されたパラメータは、色調整手段19に出力される。
マスタカメラ10Aの色特性補正装置1においては、色調整手段19は、オペレータからパラメータ入力手段18に入力されたパラメータに基づいてピクセル値の色を調整する。色調整手段19は、ピクセル値の色を調整するための複数の処理(ペデスタル、ゲインなど)を行う機能を有しており、パラメータ入力手段18から入力されたパラメータに基づいて、この複数の処理を行うことによりピクセル値の色を調整する。
次に、図4〜図9を参照して、色特性補正装置の動作およびマルチカメラシステム1Aにおけるカメラ10A、10B、10C間での色の調整方法について説明する。なお、前記と同様に、カメラ10Aをマスタカメラとし、カメラ10B、10Cをスレーブカメラとする。なお、スレーブカメラの動作は同じであるので、以下では、適宜カメラ10Bを代表として用いて説明する。
まず、放送前の色特性補正装置1の動作について説明する。
色特性補正装置1は、LUT作成手段11によって、レンズ31から現在の露出状態を入力し、A/D変換器35からピクセル値を入力する。そして、撮像素子32に入力される露光量ごとに予め定めた基準値と、正規化ピクセル値との対応関係をマスタカメラ10Aまたはスレーブカメラ10Bの特性を示すルックアップテーブルとして作成する。具体的には、マスタカメラ10Aの色特性補正装置1は、図7(a)に示すマスタルックアップテーブルを作成し、スレーブカメラ10Bの色特性補正装置1は、図7(b)に示すルックアップテーブルを作成する。
そして、それぞれのLUT作成手段11は、作成したルックアップテーブルを、それぞれのLUT記憶手段12に記憶する。
そして、スレーブカメラ10Bの色特性補正装置1は、マスタLUT入力手段14によって、マスタカメラ10Aから出力されたマスタルックアップテーブルを入力し、マスタLUT記憶手段15に記憶する。
これにより、スレーブカメラ10Bの特性が、マスタカメラ10Aの特性に合わせられる。
次に、放送中の色特性補正装置1の動作について図7、図8および図9を特に参照して説明する。
放送中に、マスタカメラ10Aによって対象物が撮影されると、レンズ31(図2参照)から現在の露出状態が出力されると共に、撮像素子32(図2参照)から露光量に対応する映像信号が出力され、この現在の露出状態および映像信号が、色特性補正装置1のカメラ特性変換手段16に入力される(ステップS1)。
次に、色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16によって、正規化ピクセル値0.325に対応する基準値を見つけるためにカメラ10AのLUT記憶手段12に記憶された図7(a)に示すマスタルックアップテーブルを参照する(ステップS2)。
色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16によって、正規化ピクセル値0.325を基準値0.6に変換する(ステップS3)。色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16によって、基準値に変換した映像信号を正規化ピクセル値として、マスタカメラ特性変換手段17に出力する。
そして、色特性補正装置1は、マスタカメラ特性変換手段17によって、ピクセル値を色調整手段19に出力する。
次に、色特性補正装置1は、色調整手段19によってマスタカメラ特性変換手段17から入力された映像信号(ピクセル値)の色をパラメータに基づいて調整する(ステップS8)。
さらに、色特性補正装置1は、色調整手段19によって色調整用のパラメータをパラメータ出力手段20に出力し、パラメータ出力手段20によって色調整用のパラメータをスレーブカメラ10Bに出力する(ステップS9)。
なお、マスタカメラ10Aの色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16とマスタカメラ特性変換手段17とが、内容的に同じ図7(a)のルックアップテーブルを参照するので、撮像素子32(図2参照)から入力されたピクセル値をカメラ特性変換手段16とマスタカメラ特性変換手段17とにより変換した結果のピクセル値が、撮像素子32(図2参照)から入力されるピクセル値と同じとなる。このため、マスタカメラ10Aの色特性補正装置1では、カメラ特性変換手段16とマスタカメラ特性変換手段17とをバイパスしてもよい。
放送中に、スレーブカメラ10Bによって対象物が撮影されると、レンズ31(図2参照)から露光量が出力されると共に、撮像素子32(図2参照)から現在の露光状態に対応する映像信号が出力され、この現在の露光状態および映像信号が、色特性補正装置1のカメラ特性変換手段16に入力される(ステップS21)。
そして、色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16によって、正規化ピクセル値0.5161を基準値0.6に変換する(ステップS23)。色特性補正装置1は、カメラ特性変換手段16によって、この基準値を正規化ピクセル値として、マスタカメラ特性変換手段17に出力する。
そして、色特性補正装置1は、マスタカメラ特性変換手段17によって、ピクセル値を色調整手段19に出力する。
スレーブカメラ10B(10C)の色特性補正装置1は以上のように動作する。
1 色特性補正装置
10 カメラ
10A マスタカメラ
10B、10C スレーブカメラ
11 LUT作成手段(ルックアップテーブル作成手段)
12 LUT記憶手段(ルックアップテーブル記憶手段)
13 マスタLUT出力手段(マスタルックアップテーブル出力手段)
14 マスタLUT入力手段(マスタルックアップテーブル入力手段)
15 マスタLUT記憶手段(マスタルックアップテーブル記憶手段)
16 カメラ特性変換手段
17 マスタカメラ特性変換手段
18 パラメータ入力手段
19 色調整手段
20 パラメータ出力手段
Claims (3)
- 光学系を介して撮影した映像をデジタルの映像信号に変換した後、色調整手段により当該映像信号の色調整を行うカメラを複数用い、当該複数のカメラで撮影した映像を切り替えて送出するマルチカメラシステムにおいて、前記複数のカメラ間で色特性を一致させるために、前記カメラに備えられる色特性補正装置であって、
前記光学系を介して撮像素子に入力される露光量ごとに予め定めた基準値と、前記撮像素子が出力するピクセル値を正規化した正規化ピクセル値との対応関係を当該カメラの特性を示すルックアップテーブルとして記憶する第1のルックアップテーブル記憶手段と、
前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶された前記ルックアップテーブルを、他のカメラに出力するルックアップテーブル出力手段と、
前記他のカメラの前記ルックアップテーブル出力手段から出力された前記ルックアップテーブルを入力するルックアップテーブル入力手段と、
前記ルックアップテーブル入力手段で入力した前記ルックアップテーブルを記憶する第2のルックアップテーブル記憶手段と、
前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルを参照し、現在の露出状態に対応した正規化ピクセル値を、前記基準値に変換する第1のカメラ特性変換手段と、
前記第2のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルから、前記第1のカメラ特性変換手段で変換された前記基準値に対応する正規化ピクセル値を読み出し、当該正規化ピクセル値に対応するピクセル値に変換する第2のカメラ特性変換手段と、
色調整用のパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
前記パラメータ入力手段に入力された前記パラメータに基づいて、前記第2のカメラ特性変換手段で変換されたピクセル値の色調整を行う前記色調整手段と、
前記パラメータを前記他のカメラに出力するパラメータ出力手段と、
を備え、
当該色特性補正装置を備えたカメラをマスタカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル出力手段によって、前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルをスレーブカメラに出力し、前記パラメータ入力手段によって、外部から前記パラメータを入力すると共に、前記パラメータ出力手段によって、当該パラメータを前記スレーブカメラに出力し、
当該色特性補正装置を備えたカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル入力手段によって、前記マスタカメラから出力された前記ルックアップテーブルを入力し、前記パラメータ入力手段によって、前記マスタカメラから出力された前記パラメータを入力する
ことを特徴とする色特性補正装置。 - 反射率が既知の複数部分を有するチャートを前記露光量ごとに撮影して得た前記ピクセル値を正規化して前記正規化ピクセル値とし、この正規化ピクセル値と、前記露光量ごとに予め定めた前記基準値と、により、前記ルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成手段をさらに備え、
当該色特性補正装置を備えたカメラをマスタカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル作成手段によって作成した前記ルックアップテーブルを前記第1のルックアップテーブル記憶手段と前記第2のルックアップテーブル記憶手段に記憶させ、
当該色特性補正装置を備えたカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル作成手段によって作成した前記ルックアップテーブルを前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1に記載の色特性補正装置。 - 光学系を介して撮影した映像をデジタルの映像信号に変換した後、色調整手段により当該映像信号の色調整を行うカメラを複数用い、当該複数のカメラで撮影した映像を切り替えて送出するマルチカメラシステムに用いられるカメラであって、
前記光学系を介して撮像素子に入力される露光量ごとに予め定めた基準値と、前記撮像素子が出力するピクセル値を正規化した正規化ピクセル値との対応関係を当該カメラの特性を示すルックアップテーブルとして記憶するルックアップテーブル記憶手段と、
前記光学系を介して撮像素子に入力される露光量ごとに予め定めた基準値と、前記撮像素子が出力するピクセル値を正規化した正規化ピクセル値との対応関係を当該カメラの特性を示すルックアップテーブルとして記憶する第1のルックアップテーブル記憶手段と、
前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶された前記ルックアップテーブルを、他のカメラに出力するルックアップテーブル出力手段と、
前記他のカメラの前記ルックアップテーブル出力手段から出力された、前記ルックアップテーブルを入力するルックアップテーブル入力手段と、
前記マスタルックアップテーブル入力手段で入力したルックアップテーブルを記憶する第2のルックアップテーブル記憶手段と、
前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルを参照し、現在の露出状態に対応した正規化ピクセル値を、前記基準値に変換する第1のカメラ特性変換手段と、
前記第2のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルから、前記カメラ特性変換手段で変換された前記基準値に対応する正規化ピクセル値を読み出し、当該正規化ピクセル値に対応するピクセル値に変換する第2のカメラ特性変換手段と、
色調整用のパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
前記パラメータ入力手段に入力された前記パラメータに基づいて、前記第2のカメラ特性変換手段で変換されたピクセル値の色調整を行う前記色調整手段と、
前記パラメータを前記他のカメラに出力するパラメータ出力手段と、
を備え、
当該色特性補正装置を備えたカメラをマスタカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル出力手段によって、前記第1のルックアップテーブル記憶手段に記憶されている前記ルックアップテーブルをスレーブカメラに出力し、前記パラメータ入力手段によって、外部から前記パラメータを入力すると共に、前記パラメータ出力手段によって、当該パラメータを前記スレーブカメラに出力し、
当該色特性補正装置を備えたカメラをスレーブカメラとして機能させる場合は、前記ルックアップテーブル入力手段によって、前記マスタカメラから出力された前記ルックアップテーブルを入力し、前記パラメータ入力手段によって、前記マスタカメラから出力された前記パラメータを入力する
ことを特徴とするカメラ。
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