JP2012533216A - 立体像フィルムを作成する方法 - Google Patents

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Abstract

3次元(3D)投影のための色修正立体像を作成する方法及びシステムが開示される。投影システムにおける異なる光学的配置と共に行われた色測定に基づいて、投影システムの1つ以上の光学成分から生じる変色(投影された立体像における変色)を減少させるように、少なくとも1つの着色密度調整量が決定される。

Description

本発明は3次元(3D)投影及び色修正立体像フィルムに使用する色修正のための方法及びシステムに関連する。
3次元(3D)映像を利用する気運はますます高まっており、3D映写システムの使いやすさがそれを可能にしている。しかしながら比較的高いコストがかかることに起因して、ディジタルシステムが公表される速度は需要に見合うほど充分に速くはない。従来の3D映像システムは、配置の不正確さ、輝度が低いこと及び画像の変色等を含むいくつもの技術的問題をはらんでいたが、それらはディジタルカメラの技法よりもかなり安価であった。1980年代に、相次ぐ3Dフィルムが米国その他の国で登場し、クリスコンドン(Chris Condon)により規定されレンズやフィルタが利用されている(この技術については米国特許第4,464,028号により特許が取得されている)。コンドンの技術に対する更なる改善も提案されており、例えば米国特許第5,841,321号に示されている。これら双方の文献に示されている事項は本願のリファレンスに組み入れられる。
あるレンズ配置はデュアルレンズ配置(例えば、上側のレンズは一方の目の画像を投影し、下側のレンズは他方の目の画像を投影する技術)を使用し、フィルムの同じストリップにおいて互いに上下の位置関係にある立体画像の対をなす左目画像及び右目画像を同時に投影する。左目画像及び右目画像は、(例えば、直線偏光子(ポラライザ)、円偏光子、干渉くし形フィルタ等のような)フィルタを各自が有するレンズ系各々に各画像を通すことでエンコードされる。各レンズ系のフィルタは各自の右又は左目画像をエンコードし、関連する左及び右目デコードフィルタ(鑑賞フィルタとも言及される)を備えた眼鏡をかけている視聴者が、左目鑑賞フィルタから、投影された左目画像のみを眺め、かつ右目鑑賞フィルタから、投影された右目画像のみを眺めるようにする。
左目及び右目各々について異なっているかもしれないフィルタの光学的性質に起因して、投影システムのエンコードフィルタと適切に合致しているデコードフィルタとの鑑賞眼鏡における組み合わせは、透過スペクトル(transmission spectra)に波長依存性を導入し、その結果のスペクトルが、エンコード及びデコードフィルタのないシステムの場合と比較して平坦でなくなってしまう。例えば、1つ以上のフィルタが、可視スペクトルにおける或るバンド又は領域を、他のバンド又は領域とは異なるように減衰させるかもしれない。この透過スペクトルにおける波長依存性は、視聴者にとって変色(discoloration)として感じられ(例えば、投影された画像が緑色がかったように見え)、好ましいことではない。変色は、各々の目に対して同じかもしれないし異なっているかもしれない(例えば、左目は黄色みがかって見え、右目は青みがかって見えるかもしれない)。あるいは変色は画面の場所によってさえも異なるかもしれない(例えば、画面の中心付近にいくらか色がかって見え、画面の隅の方ではより多くの色がかって見えるかもしれない)。
これらの色のずれ(誤差、悪影響、相違)は3つの理由から3D表示の品質を落としてしまう：第1に、全体的な変色は、眼鏡を介した3D表現が「影響を受けていない(untinged)」投影の場合よりも低い品質であるという印象をもたらす。第2に、視聴者の左及び右目に感じられる投影画像同士の間の色の不均一又は視差(disparity)を招くこれらのフィルタ技術の場合、その不均一を修正しようとする視聴者の反応に起因して、ある程度の不快感や目の疲れが生じてしまう。第3に、画面内の場所によって異なる変色は、画面上ではっきり見える定常的な画面アーチファクトを生じさせ、意図する3D立体効果を減少させ場合によってはなくしてしまう。本願において、変色はフィルタに起因する色のずれ又は相違が存在することを示し、変色値(dislocation value)はフィルタによって導入される色のシフト量又は相違量を表すために使用される。
米国特許第4,464,028号明細書 米国特許第5,841,321号明細書
フィルムを利用する場合の3D投影システムにおいて、上記のような悪影響に対処しようとする試みはなされていない。ディジタル映写システムも上記のような問題の1つ以上による悪影響を受けるが、ディジタルシネマサーバ又は光学エンジンの中で内的に補正を行う機会がある。例えば、ディジタル映写システムは「測定された色域データ(measured color gamut data)」を利用することができ、(典型的には画面中央の)投影可能な主要な色が測定され、食い違い(discrepancy)を動的に補償することができる。
しかしながら、フィルムを用いるシステムにおいてその処理に対応するようなアナログ処理はない。従って、少なくともディジタル映写に匹敵する改善された品質でフィルムを用いる3D映写を行うことが望まれている。
一形態による方法は、
3次元(3D)投影システムに使用する立体像フィルムを作成する方法であって、
前記立体像フィルムの投影画像の変色を減らすのに有効な着色密度調整量の情報を取得し、
少なくとも該着色密度調整量に基づいて前記立体像フィルムを作成するステップ
を有する方法である。
デュアルレンズ配置を用いる立体像投影システムを示す図。 CIE色度を示す図(エンコーダ及びデコーダフィルタにより生じる投影画面上の2点間の変色を示す)。 画面上の変色の空間依存性を示すグラフ。 画面中の点の投影色に影響するエンコーダ/デコーダフィルタのペアの空間密度に関するプリントフィルム着色の密度曲線を示す図。 色が修正された3Dフィルムを作成するプロセスのフローチャート。 色が修正されている立体像フィルムを作成する別のプロセス例を示す図。
本発明による教示内容は、添付図面に関連する以下の詳細な説明により適切に理解できる。
理解を促すため、可能であれば、各図で共通する同じ要素を示すために同じ参照番号が使用される。図面は必ずしも寸法を示しておらず、簡明化のため1つ以上の特徴が拡大又は縮小されているかもしれない。
本発明の一形態は、3次元(3D)投影システムに使用する立体像フィルムを作成する方法に関連し、当該方法は、前記立体像フィルムの投影される画像の変色を抑制するのに有効な着色密度調整量(an amount of dye density adjustment)の情報を取得し、少なくとも該着色密度調整量に基づいて前記立体像フィルムを作成するステップを有する方法である。
別の形態は、3次元(3D)投影システムに使用するのに適した複数の画像を提供し、該複数の画像は第1の画像群及び第2の画像群を含み、前記第1の画像群中の各画像は、前記第2の画像群中の関連する画像と共に立体画像ペアを形成する。2つの画像群の少なくとも一方は、前記3D投影システムの少なくとも1つの光学成分に起因する変色を少なくとも部分的に補償する少なくとも1つの着色調整が施されている。
本発明の一形態は色が補償された立体像フィルムを作成する方法に関連する。この形態において、立体投影システムのスペクトル伝達特性に関する情報は、実測、推定、シミュレーション又はその他の方法により取得される。この情報は、立体画像を形成する際及び投影された画像を鑑賞する際に使用される1つ以上のフィルタから生じる変色又は「色の誤差(ずれ又は相違)」に関連する。立体像フィルムを作成するのに使用される(シアン、イエロー及びマゼンダの)3色のフィルム着色の内の1つ以上に関する着色密度調整量は、スペクトル伝達特性に基づいて決定される。3つの着色各々についてフィルムレコーダが生成するネガ(negative)の密度における対応する変化は、フィルムのネガにより形成されるフィルムプリントが実質的に色が修正されるように決定され、投影される画像が「変色」しているという視聴者の感じ方を低減する。この修正の仕方は眼鏡及びフィルタの各々のタイプと共に異なり、左及び右目画像について異なっているかもしれない。
本発明の議論を進めるため、図1を参照するに、3Dフィルム投影に適したデュアルレンズ投影システムが示されている。
図1は、オーバー/アンダーレンズ3Dフィルム投影システム100を示し、デュアルレンズ3D投影システムとも言及される。四角い左目画像112及び四角い右目画像111は何れもオーバー/アンダー3Dフィルム110上にあり、これらは、フィルムの背後にある集光装置及び光源(まとめて「照明部」と言及するが、これらは図示されていない)により同時に照射される一方、開口プレート120により枠が形成され(簡明化のため開口部の内側のエッジのみが示されている)、フィルム110における他の画像は、開口プレート120の不透明な一部分により被覆又はカバーされているので見えない。開口プレート120を通じて見えている左及び右目画像(立体画像のペアを形成する)は、オーバー/アンダーレンズシステム130により画面140に投影され、投影される双方の画像の一番上が画面表示領域の上端142に整合し、かつ投影される画像の一番下が画面表示領域の下端143に整合するように概ね合わせられており重ね合わせられている。
オーバー/アンダーレンズシステム130はボディ(本体)131、入口端132及び出口端133を含む。レンズシステム130の上半分及び下半分(2つのレンズ構成体又はレンズ組立体と言及される)は隔壁138により隔てられており(分離されており)、2つのレンズ構成体の間で光路からそれた光が混じらないようにする。上位レンズ構成体は、典型的には右目画像(例えば、画像111)に関連し、入口レンズ134及び出口レンズ135を有する。下位レンズ構成体は、典型的には左目画像(例えば、画像112)に関連し、入口レンズ136及び出口レンズ137を有する。図示の簡明化のため、デュアルレンズ系130の各々の半分の中にある他のレンズ要素や開口絞りは示されていない。投影システム100の適切な調整を行うために、例えばデュアルレンズ130の出口端の後に拡大用の追加的なレンズ要素が追加されてもよいが、そのような要素は図1には示されていない。投影画面140は視聴領域中心点141を有し、2つのフィルム画像111及び112の投影画像はその点を中心とする。
左及び右目画像112、111は左及び右目エンコーディングフィルタ152、151(投影フィルタとも言及される)を通じてそれぞれ投影される。各々の視聴者160は3D眼鏡をかけており、視聴者160の右目161が右目デコーディングフィルタ171を通じて眺め、視聴者160の左目162が左目デコーディングフィルタ172を通じて眺めるようになっている。左目エンコーディングフィルタ152及び左目デコーディングフィルタ172は、左目162が、画面140の右目画像の投影ではなく左目画像の投影のみを見るように選択され方向付けられている。同様に、右目エンコーディングフィルタ151及び右目デコーディングフィルタ171は、右目161が、画面140の左目画像の投影ではなく右目画像の投影のみを見るように選択され方向付けられている。
例えば、右目エンコーディングフィルタ151は右旋円偏波偏光子でもよい。その場合、画像111のような右目画像を投影するのに使用される照明は右旋(又は時計回り)の円偏波であり、その後にスクリーン又は画面140から反射する。(直線偏光であるか円偏光であるかによらず)偏光を利用するフィルタの場合、投影スクリーン140は例えば銀幕(silver screen)のように偏光を保存又は維持しなければならない。スクリーン140から反射される場合に、投影光の円偏光の性質は保たれ、視聴者160が見る場合に、右目画像111の投影は左旋(又は反時計回り)の円偏光になる。従って右目デコーディングフィルタ171に対しては左旋(反時計回り)円偏波偏光子を選択することが相応しく、投影された右目画像111はスクリーン140から視聴者160の右目に至る。
逆に左目デコーディングフィルタ172に右旋円偏波偏光子が選択される場合、スクリーンに投影される右目画像111は左目162によっては見えない。なぜなら、右目画像の照明光はスクリーンから反射した後、左旋の円偏波に偏光しているからである。これと同じ構成において、左目エンコーディングフィルタ152が左旋円偏波偏光子であった場合、左目画像112は、スクリーン140に投影されそこから反射する場合に、右旋円偏波の偏光となり、左目デコーディングフィルタ172(右旋円偏波偏光子)を通じては見えるが、右目デコーディングフィルタ171(左旋円偏波偏光子)を通じては見えない。
エンコーディングフィルタ151、152及びデコーディングフィルタ171、172の他の適切な組み合わせには、直線偏波偏光子及び干渉くし形フィルタ等が含まれる。干渉くし形フィルタの具体例は、独国ウルムのインフィテックゲーエムベーハー(INFITEC GmbH)により製造され、立体像表示システムに使用されているものである。インフィテックのフィルタはそれぞれ3つの通過帯域(パスバンド)を有し、左目フィルタは赤のスペクトルバンドR1、緑のバンドG1及び青のバンドB1の通過を許可し、右目フィルタは別のバンドR2、G2及びB2の通過を許可し、左及び右目用に通過が許可されたバンドは互いに排他的であり、通過帯域の三つ組み(R1,G1,B1)及び(R2,G2,B2)の各々は全色の画像を表示するのに充分である。これらの干渉くし形フィルタに関する更なる情報については、以下の文献に示されており、これらの内容全体は本願のリファレンスに組み入れられる：
H.Jorke and M.Fritz,“INFITEC-A New Stereoscopic Visualisation Tool by Wavehength Multiplex Imaging,”Conference Proceedings ELECTRONIC DISPLAYS 2003, September 2003; ISBN 3-924651-95-7。
B.StraubによるPCT国際出願WO2008/061511“Stereo Projection with Interference Filters”及びWO2009/026888“System for Reproducing Stereographic Images”。
全ての既存のエンコーディング/デコーディングフィルタのペア151/171及び152/172の副次的な悪影響は、伝送モードにおいて、ペアの各々が平坦なスペクトル透過性を示さないことである。すなわち、人間の視覚に関連する波長範囲において、各フィルタペアは投影された画像を或る程度変色させてしまう。上述したように視聴者はそのような影響に対して非常に批判的である(視聴者にとって重要な問題である)。
図2はCIE色度図(chromaticity diagram)であり、西暦1932年にケンブリッジのケンブリッジ大学出版局により公表されたCommission International d’Eclairege proceedings, 1931によるものである。色度図200は「x」及び「y」と形式的に名付けられている直交軸における人間の視覚反応(human visual response)を表す図である。この図は、(輝度によるものではない)色を、｛x,y｝座標対により一意に明確に特定できるようにする。x軸201は「x」の値を指定し、y軸202は「y」の値を指定する。ほとんどの人間により感知される色の範囲は曲線210(ABCにより示されている)により規定され、「スペクトル軌跡(spectral locus)」又は「単色軌跡(monochromatic locus)」と呼ばれ、図示されているように、約380nmから700nmの範囲に及ぶ人間が感知できる光の波長各々について測定された座標点{x,y}である。スペクトル軌跡210により規定される領域は人間の視覚の全域220である。更に、参考のために、赤領域221、緑領域222及び青領域223のようなスペクトル軌跡210付近のいくつかの色の領域の名称も示されている。
この図において、いくつかの例示的な測定点が示されている。{0.334，0.343}は投影スクリーン140の中心141の色度Dであり、(例えば、投影フィルタ151、鑑賞フィルタ171等のような)如何なるフィルタも設けられていない場合に対応するレンズ投影光に関連する。色度値は分光光度計により測定され、これは例えば{x,y}の値を得るために「色度計(colorimeter or color meter)」の動作モードで動作する。{0.347,0.363}における色度の点Eはスクリーンにおける同じ測定地点に対応するが、エンコーディングフィルタ151が設けられ、かつデコーディングフィルタ171を介する分光光度計による値である。この例において、フィルタ151及び171は直線偏光用である。フィルタ151及び171の別の仕方で選択すると、通常、より大きな変色を招き、これらのフィルタが存在することによってより深刻な色の相違が生じる。
同様な違いが、{0.328,0.339}の値の色度点Fに示されており、この色度点は如何なるフィルタも備わっていないが投影スクリーン140の右下隅で測定されたものである。測定においてフィルタ151及び171を伴う場合、色度点G｛0.336,0.335｝のように画像が変色する又は色がずれる。
線分DEはスクリーンの中心においてフィルタを追加した場合の変色を示し、線分FGはスクリーンの隅における同様な変色を示す。フィルタがない場合の色度点D、Fは少し相違しているが、フィルタがある場合の色度点E、Gはより大きな相違を示している。
フィルタ151、171の存在に起因して生じるこのような変色は望ましいことではない。(図示してはいないが)場合によっては、左目フィルタ152、172に起因して生じる変色は(右目の場合と)異なっているかもしれない。その場合、変色は各々の目のフィルタの組み合わせ毎に別個に測定される必要がある。
更に、このようなフィルタを利用すると、スクリーンの中心とスクリーンの端との間に匹敵する大きさの色のずれを生じさせてしまう。端点EからGに向かうベクトル(E→G)の場合、投影される画像において、スクリーンの中心ではオレンジ−黄色がかった色(端点Eに対応する色)になり、右下隅に向かうと青みがかった色(端点Gに対応する色)が生じる。
図3は空間的な(場所に依存する)変色の影響を示す。スクリーン上の3D表現300において、四角形311は、スクリーン140における右目画像111の境界から僅かに内側の四角形の投影を示す。投影される画像はスクリーン140の表示部分の上部142及び底部143に整合している。垂直中心線301及び水平中心線302は理想的に中心点141を通る。四角形312はスクリーン140における左目画像112の境界から僅かに内側の四角形の投影を表す。充分に整合している場合、2つの投影される画像311及び312は、スクリーンの中心141において共通の中心を共有し、スクリーンの鑑賞領域の上端142及び下端143に実質的に重なっている上端及び下端を有する。
この画像において、等高線又は輪郭線321は、スクリーンの中心を囲む同じ変色値を有する地点である。等高線322は別の変色値を有する地点であり、等高線323、324も同様である。等高線324は、スクリーンの両端にあり、垂直中心線301に関して反対側にある。
図2によれば、色誤差ベクトル又はカラーエラーベクトルD→Eはスペクトル軌跡210のオレンジ−黄色領域の方向にあるので、等高線321における変色はオレンジ−黄色がかった色である。従ってスクリーンの中心において(中心において点D及びEが測定されている)、エンコーダフィルタ151を通過しかつデコーダフィルタ171を通過した表示される画像111の投影は、オレンジ−黄色がかった色を有するように見える。
カラーエラーベクトルD→E及びF→Gは双方共にスペクトル軌跡210のオレンジ−黄色領域の方向に向かっているので、エンコーダフィルタ151を通過しかつデコーダフィルタ171を通過する画像111の投影は、フィルタを用いないで投影と比較して、オレンジ−黄色がかった色を有するように見える。しかしながら、等高線324の近辺にあるスクリーンの右下領域では、画像111の投影は青みがかって見える。なぜなら、フィルタがある場合の中心に関する点Eからフィルタがある場合の右下隅に関する点Gに至るベクトルは、概してスペクトル軌跡210の青領域223の方向に向いているからである。
(上位レンズ構成体を介する)投影画像311及び(下位レンズ構成体を介する)投影画像312の間の色の相違又は歪が概して対称的である場合、概して同心円状である場合及び概してなめらかに変化している場合(スクリーン上の3D表現300において予想されるものよりも少なかったとしても)、図2から分かることは、表示されるもの300は中心141付近の中心領域でオレンジ−黄色がかった色を有し、等高線324付近の端部領域において青みがかった色を有することである。
本発明の実施例は、この変色が解消又は少なくとも部分的に消去されるように、プリントフィルム(すなわち、フィルムのネガから作成されるプリント)における着色の密度を変更することで、変色を補正する。(例えば、印刷中に露光を調整することで)フィルムプリントの着色密度を変更することとは別に、フィルムの編集/作成の他の段階において少なくとも一部の色修正が行われ、他の段階は、ディジタル中間ファイル(digital intermediate)を編集すること、及び/又はフィルムのネガをディジタル形式のものから書き起こすこと等を行う段階を含む。
図4は、縦軸402に沿ってプロットされたスペクトル密度の対数を示しかつ横軸401に沿って波長をした密度プロット図400を示す。密度プロット400におけるこの例のカラープリントフィルムは、シアン密度曲線411に示されているように主に赤の波長を遮るシアン着色と、マゼンダ密度曲線412に示されているように主に緑の波長を遮るマゼンダ着色と、イエロー密度曲線413に示されているように主に青の波長を遮るイエロー着色とを有する。密度曲線は、約0.1というほとんど透明な最小スペクトル密度から、約4.1という入射光の1/10,000しか通さない最大密度dmaxに至までの値を有する(通常、密度は透過率(transmissivity)の逆数の常用対数log10として表現されるからである)。カラー画像はこれら3つの色の様々な密度としてフィルムにプリントされ、着色量は明るい領域では少なく暗い領域では多い。飽和領域(例えば、輝かしい赤)を有する画像の場合、2つの色(例えば、イエロー及びマゼンダ)が高い密度又は最大に近い密度を有し、第3の色(例えば、シアン)は低い密度又は透明である。白色又は画像中の中立的な灰色(neutral gray)の領域は3つ全ての色がほぼ等しい密度を有する。
フィルタ応答曲線420はエンコーダフィルタ151及びデコーダフィルタ171の実効的な密度を示し、この例の場合、エンコーダフィルタ151に右旋(時計回り)円偏波偏光子が使用され、デコーダフィルタ171に左旋(反時計回り)円偏波偏光子が使用されている。フィルタ応答420は分光光度計を用いた測定により取得されてもよく、例えば、フィルタ151及び171がない状態の投影光による完全なスペクトル(第1スペクトル)を取得し、(図1に示すように)フィルタ151及び171が使用される場合に得られる投影光の第2のスペクトルで第1のスペクトルを除算し、対数を取ることで求めてもよい。偏光を利用するフィルタを使用する場合、スクリーン140は銀幕のように偏光を保持する必要がある。そのように金属化されたスクリーン140は鏡と同様に機能し、従ってスクリーン140に投影される右旋円偏波は左旋円偏波として反射され、左旋円偏波デコーダフィルタ171により伝送される。
この例の場合、フィルタ151及び171のフィルタ応答曲線420は波長が長い領域よりも波長が短い領域において低いスペクトル密度を示し、これはフィルタの組み合わせが赤色よりも青色や緑色の光を多く通すことを意味する。従ってフィルタ151を通過しかつフィルタ171を通過して表示される画像は、赤の成分よりも高い値の青の成分を有することになる。投影画像におけるこの青みがかった色又は変色を減らすために、(青色光線を吸収又は遮る)黄色の着色量がフィルムプリントに追加され、結果的に生じる画像における青色成分を少なくする。余分な青色成分を低減するのに必要な黄色の着色量は、このフィルタ応答から決定できる。
例えば、「黄色の相当量(equivalent)」YDはXの積分の逆数の対数として規定することができ、Xは、3つの項の積を、黄色の着色密度曲線413に対応する透過率で除算したものとして与えられ、3つの項は、照明(図示せず)のスペクトル、明所視曲線(photopic curve)(様々な光の波長に対する人間の相対的な感度)、及びエンコード/デコードフィルタ151、171の透過率である。
X=(照明のスペクトル)(明所視曲線)(エンコード/デコードフィルタの透過率)/(黄色の着色密度曲線413に対応する透過率)
従って、イエロー着色相当量YDは、黄色の着色が有効な範囲内において、フィルタ151及び171の影響に対処するのに有効な黄色の密度(すなわち、フィルタ151及び171の組み合わせによる変色の影響を打ち消すことが可能な黄色の量)を表す。マゼンダ着色相当量MD及びシアン着色相当量CDも同様に計算されてよい。
エンコード/デコードフィルタ151/171の所与の配置構成に関し、最大着色相当量Maxが、個々の着色相当量YD、MD及びCDから決定できる。密度グラフ400の例の場合、シアン着色量は、イエロー及びマゼンダの着色量と比較して最大密度の着色相当量を有する。
マゼンダ着色相当量MD及び最大着色相当量Maxの間の差分はマゼンダ密度不足分Msであり、イエロー着色相当量YD及び最大着色相当量Maxの間の差分はイエロー密度不足分Ysである。この場合において、シアン着色相当量CDが最大値Maxであるので、シアン密度不足量Csはゼロである。
イエロー密度不足分Ysに対応する黄色の密度量及びマゼンダ密度不足分Msに対応するマゼンダの密度量を追加することで、フィルタ151及び171により引き起こされる変色は実質的に解消できる。この場合において、シアン密度不足分Csはゼロであるので、シアン着色密度の追加又は調整は不要である。他の形態において、必要に応じて、色の修正は、他の着色密度を調整する際に1つ以上の色の密度を減らすことで行われてもよく、例えば全ての色にニュートラルな密度を追加又は削除し、飽和を避ける又は輝きを変更してもよい。
一般に、変色を解消するのに必要な色の数及び量は、一次の影響として、具体的なフィルタ構成(すなわち、投影レンズ及び鑑賞眼鏡におけるフィルタ/偏光子の組み合わせ)に依存する。1つの色のみの密度の調整は(2つ又は3つの場合とは異なり)、変色を許容可能なレベルまで実質的に低減する又は消去するには充分である。
一般に、フィルタ応答曲線420はフィルタ151及び171に垂直に入射する光線に適用されるものである。しかしながら、スクリーン上の様々な地点はフィルタ151に入射する角度とは異なる角度を有し、これが図3に示すような場所によって異なる変色の主な原因である。領域各々についてそのような負担の大きな計算を実行するのではなく、ルックアップテーブルを予め計算し、色度図200の所与の地点｛x,y｝において特定の変色値(又はフィルタの影響に起因する色のずれ)を補償するのに必要な追加的な着色密度の値を取得してもよい。このように、(図3に示すような)スクリーン141における変色の場所依存性又は連続的に変化する性質は、過剰な計算を行うことなく補正できる。Commission Internationale d’Eclairageによる(1976年又はそれ以後の)公知文献15.2のセクション4.2に規定されているように、測定値｛x,y｝をCIE L*a*b*色空間に変換することで、同じ大きさ及び方向を有する色のずれが、実質的に同じ修正量を有することが理解される。
一形態において、変色の空間変動は無視されてもよく、着色密度不足分に関する単独の群(例えば、Ys及びMs)が画像111の全体に適用されてもよい。
更に別の形態において、変色が場所に依存するか否かが無視され、様々な領域全域220における色のずれが(L*a*b*色空間であったとしても)実質的に異なる色のずれを有し、スクリーン内の点の色の修正が1つより多い領域220に関して決定される必要があってもよい。例えば、図2に示されているように、色のずれDE及びFGはスクリーン上での位置が異なることに起因して原点D及びFが相違しているだけでなく、それらのベクトルは平行ではなく、僅かに異なる大きさを有する(すなわち、それらは僅かに異なるカラーベクトルを表している)。領域220における他の場所で測定されたエラーベクトルも同様に異なる向き及び大きさを有する。
フィルタ151及び171がスペクトル上で平坦な減衰を示す場合(あるいは、より複雑な場合として、全ての着色相当量YD、MD及びCDが最大着色相当量Maxに等しい場合)、スクリーン上の或る地点においてフィルタに起因する変色はなく、フィルタは「中立的な又はニュートラルな」密度を有する。
図5は色修正プロセス500を示し、開始ステップ501から始まり、フィルムのフォーマット(例えば、アスペクト比、画像サイズ、エンコーディングフィルタ、デコーディングフィルタ、スクリーンタイプ等)が設定される。特定の{x,y}(又は、L*a*b*空間を使用する場合はΔC)における色度の誤差(ずれ)又は変色値に対する補正量に相当する追加的な着色密度量を決定するルックアップテーブル(例えば、図2において方向付けられている線分D→Eにより誤差又はカラーシフトが表現されている)が、この段階で構築され、以後のステップにおける計算を簡易化する。例えば、ルックアップテーブルは色度の相違を補償するのに必要な1つ以上の着色量の間の相関を示し、その色度の相違は、投影システム及び視聴者の間の光学経路内の1つ以上のフィルタによって生じるものである。
図2のCIE表現の場合、(例えば、線分D→Eにより表現される)所与の変色を補償するのに必要な着色密度量は、図中の{x,y}の場所に応じて異なる。すなわち、緑の領域における所与の変色値又は色のずれは第1の着色密度量に対応するが、紫の領域における同じ変色値は第1の量とは異なる第2の着色密度量に対応するかもしれない。
代替例において、ルックアップテーブルはCIE L*a*b*色空間(又は適切な他の色空間)に対して構築されてもよく、その場合、「a*b*」座標において表現される変色値は、L*a*b*色空間を通じて適用可能な着色密度補償量(又は着色密度修正量)を特定するのに充分である。一例として、L*a*b*空間における「a*b*」座標の色のずれは、{x,y}座標における地点EをL*a*b*色空間に変換し、その点から、L*a*b*色空間に変換された測定された点Dを減算することで取得できる。「a*b*」座標におけるこのずれ又はエラーは、ΔCとも指定され、あるいはCEIクロマ距離メトリック(CEI chroma distance metric)として言及されてもよい。輝度(L*)の変化は修正されていないことに留意を要し、様々なフィルタを追加すると、輝度の出力を増やすことで補償されるぼやけた画像(dimmer image)となる。
ステップ502において、3D投影システム100が起動され、平衡状態に入る。3D投影システム100は(例えば、右目画像の場合)レンズ130の上半分により光をスクリーン140に投影し、その部分は第1レンズ構成体と言及される。この形態において、エンコーディングフィルタ151は第1レンズ構成体には導入されておらず、(例えば、左目画像要の)レンズの下半分はブロックされている。分光光度計が表示スクリーン140に相応しい位置に置かれ、スクリーンにおける少なくとも1つの地点又は場所(例えば、中心点141)の色度の測定値は、分光光度計をその地点に向けることで取得される。分光光度計は「スポット(spot)」型であるべきであり、(色度計モードで)読み取った値が意図している場所のスクリーンの部分(測定点周囲のサンプリングエリアを表す)の輝度を表現するようにする。
ステップ503において、右目エンコードフィルタ151が第1レンズ構成体の後に導入され、右目デコードフィルタ171が分光光度計の前に設けられ、投影された右目画像が通る方向に設けられる(すなわち、視聴者160が使用する向きと同様である)。デコードフィルタ171は、分光光度計により検出される実質的に全ての光が、デコードフィルタ171を介して通過するように設けられるべきである。スクリーン上の少なくともその地点及び場所についての測色値(colorimetry)が読み取られて記録される。
一実施例において、ステップ502及び503の測定を実際に行うことなく、変色に関する情報が取得されてもよいことに留意を要する。例えば、フィルタの吸収スペクトルが提供されている場合、照明体の出力スペクトルの減衰が算出され、その結果の色のずれが算出されてもよい。あるいは何らかのフィルタのベンダ(製造業者)が彼ら自身で測定(又はシミュレーション)を実行し、彼らの製品に関する変色値を提供してもよい。更に、変色を減らすのに有効な密度調整量に関する情報は、試行錯誤を通じて取得されてもよく、例えば或る色について初期の密度調整量を設定し、その調整量を組み込んだテストフィルムが減少した変色をもたらすか否かを判定し、各々の色について更なる調整量を伴う手順を反復することで情報が取得されてもよい。
ステップ504において、フィルムプリントを形成するのに使用される少なくとも1色の密度又は密度調整量(例えば、追加的な密度)の変更は、ステップ502及び503の測定(又はそれ以外の方法で取得される等価な情報)に基づいて判断され、測定点付近の投影画像空間の領域における色のずれを少なくとも部分的に補償する。これは例えばステップ501において準備されたルックアップテーブルを参照することで実行されてもよい。色密度に対するこの修正は、フィルムプリントの画像フレームにおける密度に対する色密度調整量(例えば、追加される色密度量)を表現し、結果のフィルムプリントは、投影フィルタ及び鑑賞眼鏡のフィルタに起因して生じる変色について補償される。変色の測定結果が、異なる領域220で生じる変色を表していた場合、色密度調整量は更に個々の画像の色に依存していてもよい。
ステップ502及び503の上記の説明において、この例は「比色(colorimeter)」モードでの測定に関連している。別の例において、着色密度の修正は分光光度計を別のモードで使用することで決定されてもよく、すなわちスクリーンの現在の地点付近の投影された光に対する完全なスペクトル(ステップ503におけるフィルタを用いた場合のスペクトル)を記録し、それを、現在の地点付近の投影された光に対する完全なスペクトル(ステップ502におけるフィルタを用いない場合のスペクトル)で除算し、フィルタ群151及び171の透過スペクトルを取得し(その透過スペクトルの逆数の常用対数log10が曲線420を形成することになる)、図4に関連して上述した方法で、適切な追加的な色密度の判定が行われる。
概して、追加される色の密度又は密度調整量は、フィルムのネガに画像を記録する前に決定される。追加される密度が最終的なフィルムプリントに望ましかった場合、プリント着色密度の増加は、ネガの着色密度における対応する減少となる。特に、フィルム上で空間的に(場所によって)異なる又は目によって異なる一部の追加される密度は、このようにして取り扱われる必要がある。
しかしながら、別の形態において、変色の場所による相違又は目に特有のフィルタ(すなわち、フィルタ151、171に起因する変色がフィルタ152、172に起因するものと相違する場合)に起因しないプリント着色密度の増加の一部は、ネガにおける着色密度の変更ではなく、プリント処理の最中に個々の色の露出を増やすことで実現されてもよい。
ステップ505において、スクリーン140における別の地点又は場所が処理されるべきか否かの判断がなされる。変色の空間依存性が僅かである又は無視される実施形態の場合、1点における測定(すなわち、ステップ502−503における測定)で充分である。しかしながら、スクリーン140に関して更に高精度化が望まれる場合、様々な場所においてステップ502−503を反復することで、追加的な色の測定が実行されるべきである。スクリーン上の複数の地点について測定される場合、ステップ504における画像の修正は、内挿補間又は外挿補間に基づいて行われてもよいし、或いは近辺の地点又は場所における測定値に基づいてモデル化又は推定された変色値に基づいてもよい。或いは、スクリーンにおける所与の任意の地点又は場所についての密度調整量は、スクリーンの他の地点又は場所に利用可能な密度調整量の内挿補間及び/又は外挿補間によって取得されてもよい。
ステップ506において、他方(左)の目の画像112について、すなわち下位半分のレンズ又は投影レンズ構成体を利用して左目画像を投影するために、別の一群の測定値及び修正が必要であるか否かの判断がなされる。それが必要なのは、エンコードフィルタ152及び/又はデコードフィルタ172が他方のレンズ構成体におけるフィルタの組み合わせ151、171と比較してかなり異なる応答特性を有する場合である。
ステップ507において、1つ以上の色について、右及び/又は左目画像の各々についてステップ504で決定された色密度の修正とフィルムの内容とに基づいて、フィルムが作成される。着色密度調整量を元の(修正前の)フィルムの画像に組み込むことで立体画像をフィルムのネガ又はポジに記録し、そのネガ又はポジから1つ以上のフィルムプリントを咲く壊死することで、フィルムが形成される。例えば、フィルムの内容(コンテンツ)が或る領域において或る色密度値V1を元々必要としていた場合、(ネガフィルムが使用される場合)ネガフィルムは、その領域においてその色についてステップ504で決定した量だけV1を修正して記録される。所与の側の目の画像について決定された各々の着色密度調整量について、同じ調整量がその目に関する画像群全体に適用されてもよいことに留意を要する。そしてフィルムはそのネガに基づいて印刷される。
代替例において、フィルムのネガに密度調整量を適用する代わりに、フィルムのプリント中に各色の露光量を増やすことで、プリント着色密度の全部又は一部の増加が実現されてもよい。このプリントは後に現像される。別の例において、フィルムのネガ(又はポジ)を作成する前に、着色密度調整量に関する情報が、フィルムのネガ/ポジを後の時点で生成する際に使用するために例えばディジタル中間ファイルのようなディジタル形式で保存されてもよい。
ステップ508において、完成したプリントが、同様な投影レンズシステムを有する1つ以上の映画館(又は劇場)に配布され、結果のフィルムの表現物は色が修正されていないフィルムプリントと比較して変色が少なくなっている。測定するステップ502及び503が複数の劇場で行われる場合において、類似する場所に関する結果が(平均化されて)合成される場合、ステップ504は複数の劇場の各々を適切に代表する1つのフィルムネガを形成し、ステップ507で作成される複数のプリントが各劇場に提供されてもよい。
ステップ508におけるフィルムプリントの配布が、更なる劇場に拡張される際にその更なる劇場における実際の測定は行われていなくてもよく、例えばこれらの劇場が既に測定値が取得されているものと同様な投影機及び視聴フィルタの組み合わせを有するような場合にそのようなことも可能である。
図6は色修正を伴う立体像フィルムを作成する方法の別の例600を示し、これは例えば図1のシステム100のようなシステムに使用するのに適している。色修正された立体像フィルムでは、投影システムにおける1つ以上の光学要素に起因する変色や色のずれが軽減されている。
ステップ602において、照明及び測定の配置に関する第1の光学コンフィギュレーションを用いて、照明されたスクリーンにおける少なくとも1つの場所(建生場、分光光度計により規定される或る地点又は或る領域)について第1の色測定が実行される。例えば、図5のステップ502において説明したのと同様に、スクリーンは、デュアルレンズ構成体の半分を介するプロジェクタの光によって照明され、そのレンズ構成体は立体画像のペアの一方を投影するのに使用される(デュアルレンズの他方の半分はブロックされる)。このステップにおいて上側のレンズ構成体が使用される場合、適切な場所のエンコーディングフィルタ(例えば、フィルタ151)及び視聴フィルタ171を使用することなく測定が実行される。
ステップ604において、ステップ602におけるものとは異なる照明及び測定の仕方により、照明されているスクリーンのその場所に関する第2の色測定が第2の光学コンフィギュレーションを用いて実行される。この場合において、エンコードフィルタ(例えば、偏光子であるフィルタ151)がスクリーンに入射する投影光の光学経路上に導入され、スクリーンを照射する光は変更されたもの(例えば、円偏波)になる。更に、スクリーン及び分光光度計又は比色計の間で第2の測定がデコードフィルタ(例えば、偏光子であるフィルタ171)と共に実行される。上述したように、エンコードフィルタ及びデコーディングフィルタは、立体画像のペアの内の一方の画像のみが見えるように適切に偏光及び方向付けられている。
ステップ606において、投影画像の中で変色が少ない色修正された立体像フィルムを生成するのに使用可能な色密度調整量が、第1及び第2の色測定に基づいて決定される。立体像フィルムを生成する処理段階及び具体的なフィルム媒体(例えば、フィルムのポジ/ネガの種別又はフィルムプリント)に依存して、フィルム媒体に適用される密度調整量は密度の増加又は減少に対応する。例えば、第1及び第2の色測定における相違は、投影されたフィルムの視聴者が感知する色のずれや変色を表す。ステップ602及び604における色測定のその相違に基づいて、(例えば、色の相違を減少又は解消することで)そのような変色を補償するためにフィルムプリントに使用する少なくとも1つの色密度調整量が決定可能である。上述したように、CIE色度図又は他の色空間における特定の地点{x,y}の或る色のずれを修正するのに必要な追加的な色密度量(例えば、イエロー、マゼンダ及びシアンの密度の調整量)を列挙しているルックアップテーブルを用いて、上記の(色密度調整量の)決定が行われてもよい。更に、スクリーン上の複数の場所について色測定が実行され、それら様々な場所に対応する色密度調整量を決定することができる。
ステップ608において、その測定から決定された色密度調整量に少なくとも基づいて、立体像フィルムが生成される。色が修正されたフィルムは、元の未修正のフィルムの画像と比較して、投影画像中の変色が少ない。1つ以上の色について色密度調整を行って変色を完全に除去することで、立体像フィルムを作成することが望ましいが、色密度調整量をフィルムに組み入れ、変色を所望の或る程度のレベルまで単に減少させること、すなわち投影されたフィルムにおける変色を部分的に補償することも可能である。
投影又は表示に使用される立体像フィルムを作成する様々な段階の過程において、着色密度調整量がフィルムのネガ又はポジに記録されてもよい。あるいは、立体画像における色のずれを軽減又は解消するのに有効な1つ以上の様々な着色についての着色密度調整量(密度の増加又は減少をもたらす量)の情報が、メモリにディジタル形式で記録又は保存されてもよい。投影システムの1つ以上の光学要素に起因して生じる色のずれが補償されている立体像フィルムを作成する後の時点において、上記の保存された情報が取り出される。
上述したように、場合によっては、例えば変色に関する情報が与えられている又はシミュレーションにより取得可能であるような場合、着色密度調整量を決定することに関する情報は、色の測定を実際には行うことなく取得可能である。更に、例えば密度調整量の初期値を推定し、その推定値に基づいてテストフィルムを生成し、テストフィルムが変色を減少させているか否かを判定することで、変色を減らすのに有効な着色密度調整量の情報が、そのような試行錯誤により取得されてもよい。
従って別の形態において、色が補償された立体像フィルムを生成する方法は、立体像フィルムの投影像における変色を減らすのに有効な着色密度調整量の情報を取得するステップと、その着色密度調整量の情報に少なくとも基づいて、立体像フィルムを作成するステップとを含んでもよい。
上述した具体例は本発明原理による様々な形態の例示を意図しており、1つ以上の特徴が様々な組み合わせで使用されてもよいし、他のアプリケーションシステムで使用することに適用されてもよい。従って本方法による色修正法は、ディジタル画像ファイルがフィルムレコーダによりフィルムに書き込まれる前又はその際に、現在のディジタル中間ファイルのプロセスで生じるディジタル画像ファイルに直接的に適用されてもよい。
本発明の実施例は同期したデュアルフィルムプロジェクタ(図示せず)に適用されてもよく、その場合一方のプロジェクタは左目画像を投影し他方のプロジェクタは右目画像を投影し、各々は通常の投影レンズを通過するが(すなわち、デュアルレンズ130のようなデュアルレンズではない)、図1のフィルタ151及び152のような各自の投影フィルタを通過する。
本発明の他の形態は、少なくとも1つのプロセッサ及び関連するコンピュータ読み取り可能な媒体(例えば、ハードドライブ、取り外し可能なストレージ、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ等)を備えたシステムを提供することができる。プログラム命令がコンピュータ読み取り可能な媒体に保存され、1つ以上のプロセッサにより実行された場合に、上記方法の1つ以上のステップが、上記の1つ以上の形態に従って実行されることを引き起こし、例えば、色が修正された立体像フィルムを生成するのに使用される1つ以上の着色密度調整量の算出及び/又は自動的な色の測定等が行われる。
以上、本発明の様々な形態が説明されたが、本発明の精神から逸脱することなく、本発明の他の形態を提供することができる。本発明の適切な範囲は特許請求の範囲に従って定められる。
本願は西暦2009年7月8日付けで出願された「Method and System for Color Correction for 3D Projection」と題する米国仮出願番号第61/223,709号及び西暦2010年1月29日付けで出願された「Method and System for Color Correction for Three-Dimensional (3D) Projection」と題する米国仮出願番号第61/299,808号による優先的利益を享受し、これらの出願全体は何れも本願のリファレンスに組み込まれる。

Claims (21)

  1. 3次元(3D)投影システムに使用する立体像フィルムを作成する方法であって、
    前記立体像フィルムの投影画像の変色を減らすのに有効な着色密度調整量の情報を取得し、
    少なくとも該着色密度調整量に基づいて前記立体像フィルムを作成するステップ
    を有する方法。
  2. 前記着色密度調整量の前記情報は、色の測定、推定、及び前記投影システムの1つ以上の光学要素の情報に基づくシミュレーションの内の少なくとも1つから取得される、請求項1記載の方法。
  3. (a)照明を受けたスクリーン上の少なくとも1つの場所について、第1の光学構成を用いて第1の色測定を実行するステップと、
    (b)前記第1の光学構成とは異なる第2の光学構成を用いて、前記照明を受けたスクリーン上の前記少なくとも1つの場所について第2の色測定を実行するステップと、
    (c)前記第1及び第2の色測定に基づいて前記着色密度調整量を決定するステップと
    を更に有する請求項2記載の方法。
  4. 決定された前記着色密度調整量の情報を、前記立体像フィルムを作成する際に使用するためにディジタル形式で保存するステップを更に有する請求項3記載の方法。
  5. 決定された前記着色密度調整量に少なくとも基づいて前記立体像フィルムを作成する請求項3記載の方法。
  6. 前記立体像フィルムにおける立体画像群の少なくとも1つに、前記決定された着色密度調整量の少なくとも1つを組み込むステップを更に有する請求項5記載の方法。
  7. 前記ステップ(c)において、第1の色についての第1の着色密度調整量、第2の色についての第2の着色密度調整量及び第3の色についての第3の着色密度調整量を決定し、前記第1、第2及び第3の色は異なる波長で各々の最大スペクトル密度を有する、請求項3記載の方法。
  8. 前記第1の色がイエローの着色、前記第2の色がマゼンダの着色、及び前記第3の色がシアンの着色である、請求項7記載の方法。
  9. 前記立体像フィルムが第1の画像群及び第2の画像群を有し、前記第1の画像群の画像の各々は、前記第2の画像群の中の関連する画像と立体画像のペアをなし、当該方法は、
    前記3D投影システムの第1レンズ構成体を利用して前記ステップ(a)、(b)及び(c)を実行し、前記第1の画像群に適用可能な少なくとも第1の着色密度調整量を決定し、
    前記3D投影システムの第2レンズ構成体を利用して前記ステップ(a)、(b)及び(c)を実行し、前記第2の画像群に適用可能な少なくとも第2の着色密度調整量を決定し、前記第2のレンズ構成体は前記第1のレンズ構成体とは異なる、請求項3記載の方法。
  10. 前記照明を受けたスクリーン上の複数の場所について前記ステップ(a)、(b)及び(c)を反復し、
    前記複数の場所について行われた前記第1及び第2の色測定に基づいて、前記スクリーン上の別の場所についての着色密度調整量を決定する、請求項3記載の方法。
  11. 前記第2の光学構成は、前記第1の光学構成において投影フィルタが除去された構成を含む、請求項3記載の方法。
  12. 前記ステップ(b)において、前記スクリーンを照明する光を前記投影フィルタに通し、視聴フィルタを介して前記第1の色測定を実行し、
    前記ステップ(a)は前記投影フィルタ及び前記視聴フィルタがない状態で実行される、請求項11記載の方法。
  13. 前記投影フィルタが、直線偏波偏光子、円偏波偏光子及び干渉くし形フィルタの内の何れかである、請求項11記載の方法。
  14. 前記投影フィルタが第1の偏光子であり、前記鑑賞フィルタが第2の偏光子であり、該第2の偏光子は、前記第1の偏光子を通って前記スクリーンで反射される照明光が通るように方向付けられている、請求項11記載の方法。
  15. 前記立体像フィルムが第1の画像群及び第2の画像群を有し、前記第1の画像群の画像の各々は、前記第2の画像群の中の関連する画像と立体画像のペアをなし、当該方法は、
    前記第1の画像群に適用可能な第1の着色密度調整量の情報を取得し、
    前記第2の画像群に適用可能な第2の着色密度調整量の情報を取得するステップ
    を更に有する請求項2記載の方法。
  16. 前記立体像フィルムを作成する際に、スクリーン上の複数の場所についての着色密度調整量の情報を取得するステップを更に有する請求項2記載の方法。
  17. 3次元(3D)投影システムに使用するのに適した複数の画像であって、該複数の画像は第1の画像群及び第2の画像群を含み、
    前記第1の画像群中の各画像は、前記第2の画像群の中の関連する画像と立体画像のペアを形成し、
    2つの前記画像群の少なくとも一方には、前記3D投影システムの少なくとも1つの光学要素に起因する変色を少なくとも部分的に補償する少なくとも1つの着色密度の調整が施されている、複数の画像。
  18. 2つの前記画像群の各々に異なる着色密度の調整が施されている、請求項17記載の複数の画像。
  19. 前記少なくとも1つの着色密度の調整は、前記投影システムにおける異なる光学構成の下で実行された少なくとも2つの色測定により決定されている、請求項17記載の複数の画像。
  20. 前記少なくとも1つの着色密度の調整は、色の測定、推定、及び前記投影システムの1つ以上の光学要素の情報に基づくシミュレーションの内の少なくとも1つから決定される、請求項17記載の複数の画像。
  21. 前記少なくとも1つの光学要素が、直線偏波偏光子、円偏波偏光子及び干渉くし形フィルタの内の何れかである、請求項17記載の複数の画像。
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