JP3188686U - 撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動で正確なホワイトバランス（色温度）数値を得て、撮影する写真或いは映像の色彩を、現場で見たままの色と極めて接近させられる撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置を提供する。
【解決手段】カメラ、ビデオカメラ及び撮影機能を有する携帯電話、タブレットＰＣのような撮像機器のレンズ光源チャネル内或いはボデー上に、白色或いは灰色の透光板２及び色温度検出素子２１を設け、フォーカス撮影する時或いはシャッターを押すときに、外界光線が透光板を通過して均一な中性光線を発生して色温度検出素子に投射し、色温度検出素子が、検出した均一な中性光線の信号を、直接、撮像機器のＣＰＵ１２内に送り、そのキャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行ない、正確なホワイトバランス数値を得る。
【選択図】図１

Description

本考案は一種の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置に係り、特に一種の撮像機器たとえば、カメラ、ビデオカメラ及び撮影機能を有する携帯電話、タブレットＰＣのような撮像機器のレンズ光源チャネル内或いはボデー上に、独立した一つの白色或いは灰色の透光板及び白色或いは灰色の透光板の後に一つの色温度検出素子を設け、正確な色温度数値を得て、撮影された写真或いは映像の色彩を撮影現場で見たままの色に極めて接近させるホワイトバランス色温度測定装置の設計に関する。

現在、商業の進歩が経済の繁栄をもたらし、さらには人々の生活品質を向上させ、衣食住のほか、旅行及びレジャー活動はすでに現代人がストレスを開放するための主要な項目となっている。これにより、人々は日常生活中の各種の思い出をとどめておくため、カメラ、ビデオカメラ、或いはカメラ付き携帯電話等で撮影し、またこのほか、写真屋及びプロの撮影では、いずれもカメラ或いはビデオカメラを撮影する。ただし、ほとんどの人が同じように感じていることは、現在市販されている各メーカーのカメラ及びビデオカメラは、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳの画素数がどれほど高いかを売りにしていても、或いは、それにビルトインされたプロセッサがどれほどハイレベルであっても、その撮影する写真或いは映像の色彩が、撮影現場で見たままの色と異なることはよくあることである。テクノロジーが進歩し、現在市販されている各メーカーのカメラ、ビデオカメラ或いはカメラ付き携帯電話のほとんどには、オートホワイトバランスの機能がビルトインされており、色の偏りの改善に対して非常に大きな進歩を有しているものの、撮影時の情景はそれぞれ異なり、且つ往々にして多種類の異なる情景色の混合光源が存在し、この混合色がカメラ或いはビデオカメラに進入する時、カメラにビルトインされたホワイトバランス処理機能は僅かに近似値をシミュレートすることしかできないので、撮影した写真或いは映像のカラーはひずみ、現場で見たままの色と一致しなくなる。ホワイトバランスはすなわち色温度であり、色温度は発光物体が赤から白色の各レベルの温度の放射光線中に包含されるカラーの成分であり、色温度は、一枚の写真の感覚に影響を与え、早朝や黄昏に撮影された写真は赤かぶりし、タングステンランプ下で撮影された写真の色は黄かぶりする。このような現象は、いずれも当時の色温度がフィルムの色温度標準に一致しないために発生するのである。

これにより、現在、ホワイトバランスの問題は一般的な問題となっており、特にプロのカメラマンにとっては難題であり、プロのカメラマンは、各種のソフトウエアプログラムの補助を有しているとはいえ、ホワイトバランスの校正は往々にして多くの時間とエネルギーを費やす。これにより、プロのカメラマンは、撮影時に高価な色温度測定機器（色温度計或いは色温度表）を使用して、先に色温度測定してカメラ或いはビデオカメラに対して色温度調整を行なわねばならず、また通常複数のカメラ或いはビデオカメラを携行しているが、先に色温度計で撮影する情景の環境に対して色温度測定し、並びに各カメラ或いはビデオカメラの色温度値を調整することで、撮影の時間を節約する。ただしその作業は相当に面倒で、且つ設備購入にかかる費用は相当に高い。

現在ある撮像機器には、独立したホワイトバランス色温度検出装置は設置されておらず、色温度設定値によるか或いはＣＣＤ（或いはＣＭＯＳ）で現場光源を読み取った後、まず光源分析数値をＣＰＵに送り色温度シミュレート計算のオートホワイトバランス（ＡＷＢ：Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）演算する。もし現場光源と環境カラーが複雑に変化するか或いはピュアホワイト欠如の標準取色時、そのオートホワイトバランス色温度ロジック演算は経常的にエラーとなり、色温度が不正確な（すなわち色かぶりした）写真或いは映像となる。

現場光源及び色が複雑な撮影現場では、撮像機器に設けられた簡単な色温度設定値（晴天、雨天、黄昏、白熱灯下、蛍光灯下等）によって、色温度（色彩）が正確な写真或いは映像を撮影することはできない。

現在、最高レベルの一眼レフカメラ或いはビデオカメラは完全にＲＧＢセンサ或いはイメージセンサに、光源色温度ロジック推算を頼っており、そのため却って経常的に演算が失敗し正確な現場のリアルタイム色温度を得られず、色のミスチューン、色かぶりのある写真と映像を撮影することになる。

フィルタされた白色光或いは中性灰色光と独立した色温度測定装置を利用することで、撮影現場の正確な色温度値を測定するようにすれば、これまで解決できなかった、写真或いは映像の色のミスチューンと色かぶりの問題を完全に解決できる。

本考案の主要な目的は、撮影時にどのような調整も、測光も行なう必要がなく、また色温度表も必要とせずに、自動で正確なオートホワイトバランス（色温度）数値を得て、撮影する写真或いは映像の色彩を、現場で見たままの色と極めて接近させられるようにすることにある。

本考案は撮像機器たとえばカメラ、ビデオカメラ及び撮影機能を具えた携帯電話及びタブレットＰＣのレンズ光源チャネル内或いはボデー上に、白色或いは灰色の透光板、及び、色温度検出素子を設け、被写体を撮影或いはシャッターを押す時に、外界光線が該白色或いは灰色の透光板を通って発生する均一な中性光線を、色温度検出素子に投射し、色温度検出素子がさらに検出した均一な中性光線の正確な色温度値信号を、カメラ、ビデオカメラ、携帯電話或いはタブレットＰＣのＣＰＵに送り、そのキャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行ない、正確なホワイトバランス数値を得て、撮影した写真或いは映像の色彩に、現場で見たままの色に極めて接近させる目的を達成する。

総合すると、本考案は、撮影時に調整、色温度測定を行なわなくてもよく、色温度測定用具を使用しないで自動で正確なホワイトバランス（色温度）数値を得られ、撮影する写真或いは映像の色彩に、現場の見たままの色に極めて接近させる目的を達成できる。

本考案のある実施例の立体図である。 図１の実施例の局部断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子をカメラボデーの孔内に設けた実施例図である。 図３の実施例の局部断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子をカメラ内の光源チャネルの任意の位置に設けた実施例図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を直接無反射ミラー及び五角プリズムのレンズ交換式カメラの光源チャネルの感光素子の周辺位置に設けた実施例の断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を直接無反射ミラー及び五角プリズムのレンズ交換式カメラの光源チャネルの感光素子の周辺位置に設けた実施例の断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を直接カメラのレンズの周辺位置に設けた実施例の立体図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板を直接感光素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）成像範囲外の周辺位置の任意の位置に設けた実施例の局部断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板を直接感光素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）成像範囲外の周辺位置の任意の位置に設けた実施例の正面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を携帯電話のフラッシュランプの一側位置に設けた実施例の立体図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を携帯電話のフラッシュランプの一側位置に設けた実施例の局部断面図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を携帯電話の後方レンズの一側位置に設けた実施例の立体図である。 本考案の白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を携帯電話の前方レンズの一側位置に設けた実施例の立体図である。 本考案の、カメラボデー或いはレンズの挿入孔に、分離式ホワイトバランス色温度測定装置を挿入する実施例の立体分解図である。 本考案の、カメラボデー或いはレンズの挿入孔に、分離式ホワイトバランス色温度測定装置を挿入する実施例の立体分解図である。 本考案の、フラッシュランプシートに分離式ホワイトバランス色温度測定装置を組み合わせる実施例の立体分解図である。 本考案の、分離式ホワイトバランス色温度測定装置内に、無線回路を設けて正確なホワイトバランス（色温度）数値をカメラ或いは携帯電話に無線伝送する実施例の立体図である。

図１、２、３、４及び図５を参照されたい。本考案は一種の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置に係り、それは、撮像機器たとえばカメラ（１）及び撮像機器のボデー（１１）上或いはレンズ（３）光源チャネル（４）のボデー（１１）内に、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）を設け、撮影時にフォーカスするか或いはシャッターを押して反射ミラー（１４）を起こして外部映像を感光素子（１３）に投射させると同時に、外界光線を該白色或いは灰色の透光板（２）に通すことで均一な中性光線を発生して色温度検出素子（２１）に投射し、色温度検出素子（２１）が均一な中性光線を検出して発生する現場色温度信号を、カメラ（１）或いはビデオカメラのＣＰＵ（１２）内に送り、そのキャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行ない、正確なホワイトバランス（色温度）数値を得て、撮影した写真或いは映像の色彩を、現場で見たままの色に極めて接近させる目的を達成する。そのうち、図１及び図２に示されるのは、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）がボデー（１１）に設けられた実施例であり、ボデー（１１）上に、収容室が設けられ、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）が収容室内に取り付けられる。図３及び図４に示されるのは、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）がボデー（１１）に設けられた孔（１１１）内に設けられた実施例である。図５に示されるのは、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）がレンズ（３）光源チャネル（４）のボデー（１１）内に設けられた実施例であり、たとえば、五角プリズム（１５）下方の視線に影響を与えないところに設けられ、外部光源はレンズ（３）を通り光源チャネル（４）に進入した後に、さらに該白色或いは灰色の透光板（２）を通して均一な中性光線を発生して色温度検出素子（２１）に投射する。

次に、図６及び図７を参照されたい。それは、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）が直接、無反射ミラー及び五角プリズムの、レンズ交換式カメラ（６）のレンズ（５）光源チャネル（６４）上のボデー（６１）内の感光素子（６３）（ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ）周辺位置の、光の範囲（６４１）に設けられている。フォーカス撮影されるか或いはシャッターが押される時、外界光線はレンズ（５）より光源チャネル（６４）に進入した後に、さらに該白色或いは灰色の透光板（２）を通り均一な中性光線を発生して色温度検出素子（２１）に投射し、さらにＣＰＵ（６２）内でキャプチャされた色温度値をホワイトバランス演算処理し、正確なホワイトバランス（色温度）数値を得る。当然、白色或いは灰色の透光板（２）及び色温度検出素子（２１）は、直接カメラ（６）レンズ（５）周辺位置に設けてもよい（図７Ａに示されるとおり）。このほか、一般に、カメラ（６）或いはビデオカメラのレンズ（５）の光源チャネル（６４）内の感光素子（６３）（ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ）の成像範囲（６４２）外の周辺には、一部の未使用の感光素子（６３）（ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ）があり、直接白色或いは灰色の透光板（２）を感光素子（６３）（ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ）成像範囲（６４２）外の周辺位置の任意のところに設けることができ、フォーカス撮影或いはシャッターを押す時、外界光線はカメラ（６）或いはビデオカメラのレンズ（５）より光源チャネル（６４）に進入した後に、さらに該白色或いは灰色の透光板（２）をとおり均一な中性光線を発生して直接感光素子（６３）（ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ）へと投射され、さらにＣＰＵ（６２）内でキャプチャされた色温度値にホワイトバランス演算処理が行なわれ、これにより正確なホワイトバランス（色温度）数値が得られる（図７Ｂ及び図７Ｃに示されるとおり）。

図８及び図９を参照されたい。それは、カメラ付き携帯電話（７）のフラッシュランプ（７２）内の一側或いはその前後の撮影レンズ（７１）（７５）光源チャネル内に、白色或いは灰色の透光板（７３）及び色温度検出素子（７４）が設けられ、フォーカス撮影或いはシャッターが押される時に、外界光線が、該白色或いは灰色の透光板（７３）をとおり均一な中性光線を発生して色温度検出素子（７４）上に投射し、さらに携帯電話（７）に設けられたＣＰＵ（７６）によりキャプチャされた色温度値に対するホワイトバランス演算処理を行ない、撮影される写真或いは映像の色彩を、現場で見たままの色に極めて接近させる目的を達成する。該白色或いは灰色の透光板（７３）及び色温度検出素子（７４）はまた、携帯電話（７）の前後の撮像レンズ（７１）（７５）の一側に設けられてもよい（図１０及び図１１参照）。

本考案はまた、上述の白色或いは灰色の透光板（７３）及び色温度検出素子（７４）が設けられたホワイトバランス演算処理機能を有する携帯電話（７）により、まず該携帯電話（７）を使用して、現場のホワイトバランス数値を得て、さらに無線或いは有線で携帯電話（７）が得たホワイトバランス数値を、無線受信機能を有するカメラ（１）或いはビデオカメラのＣＰＵ（７６）に送って、演算使用を行なってもよく、当然、携帯電話アプリケーションプログラム（ＡＰＰ）を使用してホワイトバランス数値を伝送して使用してもよい。

また、図１２及び図１３を参照されたい。それは分離式ホワイトバランス色温度測定装置（８）の運用の実施例を示す。該分離式ホワイトバランス色温度測定装置（８）は、ケーシング内に、白色或いは灰色の透光板（８１）及び色温度検出素子（８２）が設けられ、並びに、ケーシング上に、電源及び信号伝送に用いられるピン（８３）が設けられ、ピン（８３）によりカメラ（１）のボデー（１１）或いはレンズ（３）及びビデオカメラ、携帯電話或いはタブレットＰＣ上の挿入孔（１１２）（３１）に挿入接続される。外界光線が分離式ホワイトバランス色温度測定装置（８）の白色或いは灰色の透光板（８１）をとおり発生する均一な中性光線は、色温度検出素子（８２）に投射され、色温度検出素子（８２）は、該均一な中性光線を検出して発生する現場の色温度信号を、カメラ（１）、ビデオカメラ、携帯電話或いはタブレットＰＣのＣＰＵ（１２）内に送り、キャプチャした色温度値をホワイトバランス演算処理し、こうして正確なホワイトバランス（色温度）数値を得る。また、分離式ホワイトバランス色温度測定装置（８）のケーシング上に、電源及び信号伝送に用いられるアダプタシート（８４）が設けられ、フラッシュランプシート（１１３）に組み合わされてその上の電気接点（１１３１）と電気的接続を形成し、これにより、正確に現場の色温度信号を得ることができる（図１４に示されるとおり）。

さらに、該分離式ホワイトバランス色温度測定装置（８）内に、無線回路（８５）及び電池（８６）が設けられ、それがスタンド（９）で現場に架設できるものとされ、並びに無線で正確なホワイトバランス（色温度）数値が、カメラ（１）或いは携帯電話（７）或いはタブレットＰＣ或いはビデオカメラのＣＰＵ（１２）へと送り、キャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行ない、正確なホワイトバランス（色温度）数値を得る（図１５に示されるとおり）。

（１）（６） カメラ
（１１）（６１） ボデー
（１１１） 孔
（１１２）（３１） 挿入孔
（１１３） フラッシュランプシート
（１１３１） 電気接点
（１２）（６２）（７６） ＣＰＵ
（１３）（６３） 感光素子
（１４） 反射ミラー
（１５） 五角プリズム
（２）（７３）（８１） 白色或いは灰色の透光板
（２１）（７４）（８２） 色温度検出素子
（３）（５） レンズ
（４）（６４） 光源チャネル
（６４１） 光の範囲
（６４２） 成像範囲
（７） 携帯電話
（７１）（７５） 撮像レンズ
（７２） フラッシュランプ
（８） 分離式ホワイトバランス色温度測定装置
（８３） ピン
（８４） アダプタシート
（８５） 無線回路
（８６） 電池
（９） スタンド

Claims (11)

1. 撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、
   カメラ或いはビデオカメラのような撮像機器のボデー上に、白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を設け、フォーカス撮影或いはシャッターが押される時、外界光線がカメラ或いはビデオカメラのレンズよりＣＣＤ或いはＣＭＯＳとされる感光素子に進入し、並びに同時に該白色或いは灰色の透光板を通り発生する均一な中性光線を、該色温度検出素子に投射し、該色温度検出素子が該均一な中性光線の色温度信号を検出してカメラ或いはビデオカメラのＣＰＵに送り、該ＣＰＵがキャプチャした色温度値に対してバランシング及び演算処理を行なうことで、正確なホワイトバランス又は色温度数値を得て、撮影する写真或いは映像を現場で見たままの色に近づけることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
2. 請求項１記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記ボデーに収容室が設けられ、該白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子が該収容室内に取り付けられることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
3. 請求項１記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子が、撮影機能を有する携帯電話、タブレットＰＣのフラッシュランプ内の一側に設けられることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
4. 請求項３記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子が、携帯電話の前後の撮像レンズの一側に設けられることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
5. 請求項１記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記白色或いは灰色の透光板は直接、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳとされる感光素子の成像範囲外の周辺位置の任意の位置に設けられ、フォーカス撮影或いはシャッターが押される時、外界光線がカメラ或いはビデオカメラのレンズより光源チャネルに進入した後に、該白色或いは灰色の透光板を通り均一な中性光線となり、直接該感光素子内に投射され、さらにＣＰＵ内でキャプチャされた色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行なうことで、正確なホワイトバランス又は色温度数値を得ることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
6. 撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、
   カメラ或いはビデオカメラのレンズ光源チャネルのボデー内の、五角プリズム下方のような視線に影響を与えないところ、或いはＣＣＤ或いはＣＭＯＳとされる感光素子の周辺位置に、白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子が設けられ、外部光源が、レンズより光源チャネルを通過した後に、該白色或いは灰色の透光板を通り発生する均一な中性光線を該色温度検出素子に投射し、さらにＣＰＵ内で、キャプチャした色温度値に対しバランシング及び演算処理を行ない、正確な現場のホワイトバランス又は色温度数値を得ることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
7. 請求項６記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子は、撮影機能を有する携帯電話、タブレットＰＣの前後の撮像レンズ光源チャネル内に設けられ、フォーカス撮影或いはシャッターが押される時に、外界光線が該白色或いは灰色の透光板を通り発生する均一な中性光線を、該色温度検出素子に投射し、さらに、携帯電話、タブレットＰＣに設けられたＣＰＵで、キャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行なうことで、正確な現場のホワイトバランス又は色温度数値を得ることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
8. 請求項７記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、前記白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子を設けたホワイトバランス演算処理機能を有する携帯電話により、先に、該携帯電話で現場のホワイトバランス数値を得て、さらに現場のホワイトバランス数値を無線受信機能を具えるとともに機外装置の取得した現場のホワイトバランス数値を読み取れるカメラ或いは携帯電話或いはビデオカメラ或いはタブレットＰＣのＣＰＵに伝送し、演算に供するか、或いは、携帯電話のアプリケーションプログラムをホワイトバランス数値アプリケーションと伝送に使用することを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
9. 撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、
   分離式ホワイトバランス色温度測定装置を包含し、該分離式ホワイトバランス色温度測定装置はケーシング内に白色或いは灰色の透光板及び色温度検出素子が設けられ、並びに該ケーシング上に、電源及び信号の伝送に用いられるピンが設けられ、カメラ、ビデオカメラのボデー或いはそのレンズ及び携帯電話或いはタブレットＰＣ上に挿入孔が設けられ、該分離式ホワイトバランス色温度測定装置のケーシングに設けられたピンが、該カメラ、ビデオカメラのボデー或いはそのレンズ及び携帯電話或いはタブレットＰＣ上に設けられた挿入孔に挿入され、外界光線が該分離式ホワイトバランス色温度測定装置の白色或いは灰色の透光板を通り発生する均一な中性光線を色温度検出素子に投射し、該色温度の出素子が検出する現場色温度信号を、カメラ、ビデオカメラ或いは携帯電話のＣＰＵ内に送り、キャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行なうことで、正確なホワイトバランス又は色温度数値を得ることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
10. 請求項９記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、該分離式ホワイトバランス色温度測定装置のケーシング上に、電源及び信号の伝送に用いられるアダプタシートが設けられ、カメラ或いはビデオカメラのフラッシュランプシートに取り付けられ、並びにその上の電気接点と電気的接続を形成し、外界光線が該分離式ホワイトバランス色温度測定装置の白色或いは灰色の透光板を通り発生する均一な中性光線を、色温度検出素子に投射し、該色温度検出素子が該均一な中性光線を検出し発生する現場色温度信号を、フラッシュランプシート上の電気接点を介してカメラ或いはビデオカメラのＣＰＵに送ることを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。
11. 請求項９記載の撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置において、該分離式ホワイトバランス色温度測定装置のケーシング内に、無線回路及び電池が設けられ、正確なホワイトバランス又は色温度数値を、カメラ或いは携帯電話或いはビデオカメラのＣＰＵに無線伝送し、キャプチャした色温度値に対してホワイトバランス演算処理を行なうことを特徴とする、撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置。

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