JP3661817B2

JP3661817B2 - 色補正装置、色補正制御装置および色補正システム

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Publication number: JP3661817B2
Application number: JP25235896A
Authority: JP
Inventors: 拓木原; 浩樋口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2016-09-03
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置間で色合わせを行うための色補正装置、色補正制御装置および色補正システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送局用ビデオカメラでは、ビデオカメラ（以下、単にカメラと言う。）間で厳密な色合わせを必要とする。しかし、放送局用カメラのような撮像装置では、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子の前面に配置されるカラーフィルタや色分解プリズムの分光特性が、各装置毎に微妙に異なるため、これを補正しない場合には、出力映像の色が装置間で変わってしまう。そこで、本出願人は、放送局用カメラ等において予め設けられているリニアマトリックス回路を用いて、装置毎に色補正を行うことを提案している。なお、リニアマトリックス回路は、カメラの分光撮像特性が例えばＮＴＳＣ方式の理想分光撮像特性と異なることから生じる色再現誤差を電子的に補正する回路である。このリニアマトリックス回路を用いて装置間の色の違いを補正する方法では、２台の撮像装置で、特定の同じ色、例えばカラーチャート内の各色を同じ条件で測定して得られたデータを用いて、２台の撮像装置間での色の違いが小さくなるようにリニアマトリックス回路における係数を計算で求め、この係数をリニアマトリックス回路に与える処理を行うようになっている。
【０００３】
ここで、リニアマトリックス回路を用いた色合わせの方法について簡単に説明する。リニアマトリックス回路は、例えば以下の（１）式のマトリックス演算を行う。
【０００４】

【０００５】
（１）式において、Ｒ_i，Ｇ_i，Ｂ_iはリニアマトリックス回路に入力される赤色信号，緑色信号，青色信号、Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀はリニアマトリックス回路より出力される赤色信号，緑色信号，青色信号である。また、ａ〜ｆは係数であり、リニアマトリックス回路を用いた色合わせでは、カメラ間で色の誤差が最小になるように、これらの係数を決定する。
【０００６】
色合わせは、次のようにして行われる。まず、色を合わせようとする各カメラで、マクベスカラーチャート（ＭａｃｂｅｔｈＣｏｌｏｒＣｈａｒｔ；商品名）のようなカラーチャート等を用いて指定した色を撮像し、その赤色信号，緑色信号，青色信号の各レベルを検出する。これを数色について行う。そして、各色毎に、基準となるカメラで検出した赤色信号，緑色信号，青色信号の各レベルを（１）式におけるＲ₀，Ｇ₀，Ｂ₀に代入し、基準となるカメラに色に合わせ込む方のカメラで検出した赤色信号，緑色信号，青色信号の各レベルを（１）式におけるＲ_i，Ｇ_i，Ｂ_iに代入して、係数ａ〜ｆを算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなリニアマトリックス回路を用いた色合わせでは、２色について色合わせを行う場合には係数ａ〜ｆはそれぞれ１値しか出てこないので、指定した色をカメラ間で一致させることはできるが、３色以上について色合わせを行う場合には、一般に係数ａ〜ｆはそれぞれ１値としては求まらないので、例えば最小自乗法を用いて、カメラ間における各色毎の誤差の自乗和が最小になるように係数ａ〜ｆを決めることになる。そのため、リニアマトリックス回路を用いた色合わせでは、数色について平均的に近い色にすることは可能であるが、全ての色について装置間の色の違いをなくすことは困難であるという不具合があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、多数の色について、撮像装置間で色合わせを行うことができるようにした色補正装置、色補正制御装置および色補正システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の色補正装置は、被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段を有する撮像装置に用いられ、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段とを備えたものである。
そして、色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、あらかじめ、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によってｎ（＝２以上の整数）個の色が撮像され、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データが色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求められ、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、色立体空間を分割するための基準となる境界線が設定されるようにし、補正手段が、基準となる境界線を境界として色立体空間を複数の領域に分割し、その領域毎に補正を行うようにしたものである。
【００１０】
請求項３記載の色補正制御装置は、被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段と、この撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段とを備えた撮像装置における補正手段を制御する色補正制御装置であって、所定の複数の色に対応させて色立体空間を複数の領域に分割し、所定の複数の色を撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、各領域毎に補正手段における演算内容を決定して、補正手段を制御する演算内容決定手段を備えたものである。
そして、色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、演算内容決定手段が、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によって撮像されたｎ（＝２以上の整数）個の色信号のデータを基準となる情報として取得し、それに基づいて、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データを色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求め、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、色立体空間を分割するための基準となる境界線を設定し、その基準となる境界線を境界として色立体空間を複数の領域に分割するようにしたものである。
【００１１】
請求項４記載の色補正システムは、被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段を有する撮像装置に用いられ、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段と、所定の複数の色に対応させて色立体空間を複数の領域に分割し、所定の複数の色を撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、各領域毎に、補正手段における演算内容を決定して、補正手段を制御する演算内容決定手段とを備えたものである。
そして、色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、演算内容決定手段が、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によって撮像されたｎ（＝２以上の整数）個の色信号のデータを基準となる情報として取得し、それに基づいて、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データを色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求め、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、色立体空間を分割するための基準となる境界線を設定し、その基準となる境界線を境界として色立体空間を複数の領域に分割し、補正手段が、基準となる境界線を境界として色立体空間を複数の領域に分割し、その領域毎に補正を行うようにしたものである。
【００１２】
請求項１記載の色補正装置では、色表現データ生成手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて色表現データが生成され、補正手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色立体空間を分割した各領域毎に定められた演算内容に従って色表現データが補正される。
【００１３】
請求項３記載の色補正制御装置では、演算内容決定手段によって、所定の複数の色に対応させて色立体空間を分割した各領域毎に、所定の複数の色を撮像装置における撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、撮像装置における補正手段における演算内容が決定され、補正手段が制御される。
【００１４】
請求項４記載の色補正システムでは、演算内容決定手段によって、所定の複数の色に対応させて色立体空間を分割した各領域毎に、所定の複数の色を撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、補正手段における演算内容が決定され、色表現データ生成手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて色表現データが生成され、補正手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、各領域毎に演算内容決定手段によって決定された演算内容に従って色表現データが補正される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る色補正装置を含むカメラシステムの構成を示すブロック図である。このカメラシステムは、撮像装置本体としてのカメラ１０と、このカメラ１０とは別体にされ、カメラ１０に接続されてカメラ１０を制御する制御装置としてのカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記す。）３０とを備えている。カメラ１０は、電子回路部分であるカメラヘッドユニット（以下、ＣＨＵと記す。）を有している。
【００１６】
図２は、図１におけるカメラ１０内のＣＨＵの構成を示すブロック図である。このＣＨＵは、撮像素子としての３つのＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを備えている。被写体からの光は、図示しないカラーフィルタや色分解プリズムを含む撮像光学系によって、赤色光，緑色光および青色光に分解されて、それぞれＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ上に結像されるようになっている。そして、このＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって、それぞれ赤色画像，緑色画像および青色画像が撮像され、赤色信号（以下、Ｒ信号と記す。），緑色信号（以下、Ｇ信号と記す。）および青色信号（以下、Ｂ信号と記す。）が出力されるようになっている。
【００１７】
ＣＨＵは、更に、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を増幅するプリアンプ（図ではＰＡと記す。）１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂと、このプリアンプ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各出力信号を入力し、これらの間のブラックレベルやホワイトレベルを合わせるためのビデオアンプ（図ではＶＡと記す。）１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと、このビデオアンプ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの各出力信号をアナログ−ディジタル（以下、Ａ／Ｄと記す。）変換するＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂと、このＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各出力信号を１水平期間（１Ｈ）だけ遅延させる遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、この遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの各出力信号を１水平期間だけ遅延させる遅延回路１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各出力信号および遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの各出力信号を入力し、これらに基づいて、水平，垂直各方向の高域成分を増幅し、輪郭を強調するための輪郭強調信号を生成し出力する輪郭強調信号生成回路１７とを備えている。
【００１８】
ＣＨＵは、更に、遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの各出力信号を入力し、カメラの分光撮像特性が例えばＮＴＳＣ方式の理想分光撮像特性の異なることから生じる色再現誤差を補正するためのリニアマトリックス回路１８と、このリニアマトリックス回路１８より出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号と輪郭強調信号生成回路１７より出力される輪郭強調信号とを加算する加算器１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂと、この加算器１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの各出力信号の高輝度部分を圧縮して、見かけ上のダイナミックレンジを広げるニー回路２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂと、このニー回路２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各出力信号に対して受像機側の電圧−輝度特性の逆関数を掛けるガンマ補正を行うガンマ補正回路２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとを備えている。
【００１９】
ＣＨＵは、更に、ガンマ補正回路２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂより出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を、輝度信号（以下、Ｙ信号と記す。），赤色差信号（以下、Ｒ−Ｙ信号と記す。）および青色差信号（以下、Ｂ−Ｙ信号と記す。）に変換するマトリックス回路２２と、このマトリックス回路２２の出力信号を入力して、色変調処理，同期信号の付加処理，輝度信号と色信号との加算処理等を行ってＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のカラー映像信号を生成し出力するエンコーダ２３と、このエンコーダ２３の出力信号をＤ／Ａ変換してアナログコンポジット信号２５を出力するＤ／Ａ変換器２４と、マトリックス回路２２の出力信号をパラレル−シリアル変換して、シリアルディジタルビデオ信号３１を出力するパラレル−シリアル変換回路２６とを備えている。
【００２０】
ここで、図２に示したＣＨＵの動作について説明する。このＣＨＵでは、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号は、それぞれ、プリアンプ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって増幅され、ビデオアンプ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって、ブラックレベルやホワイトレベルが合わせられ、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４ＢによってＡ／Ｄ変換され、遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂによって１水平期間遅延され、更に遅延回路１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂによって１水平期間遅延される。輪郭強調信号生成回路１７は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各出力信号および遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの各出力信号を入力し、これらに基づいて輪郭強調信号を生成し出力する。リニアマトリックス回路１８は、遅延回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの各出力信号を入力し、色再現誤差を補正する。加算器１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂは、リニアマトリックス回路１８より出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号と輪郭強調信号生成回路１７より出力される輪郭強調信号とを加算し、加算器１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの各出力信号は、ニー回路２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂおよびガンマ補正回路２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを経て、マトリックス回路２２によってＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号に変換され、エンコーダ２３とパラレルーシリアル変換回路２６に出力される。エンコーダ２３は、マトリックス回路２２の出力信号に対して、色変調処理，同期信号の付加処理，輝度信号と色信号との加算処理等を行ってＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のカラー映像信号を生成し出力し、このエンコーダ２３の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器２４によってＤ／Ａ変換され、アナログコンポジット信号２５として出力される。一方、パラレルーシリアル変換回路２６は、マトリックス回路２２の出力信号をパラレルーシリアル変換して、シリアルディジタルビデオ信号３１として出力する。このシリアルディジタルビデオ信号３１が、図１におけるＣＣＵ３０に入力される。
【００２１】
次に、図１に示したＣＣＵ３０の構成について説明する。ＣＣＵ３０は、カメラ１０のＣＨＵから変調して送られてくるシリアルディジタルビデオ信号３１を受信し復調する受信部３２と、この受信部３２の出力信号を入力して、色合わせに必要なデータの検出および色合わせを行う色合わせ処理部３３と、この色合わせ処理部３３の出力信号をＤ１フォーマットの信号に変換するマトリックス部３４と、このマトリックス部３４の出力信号をパラレルーシリアル変換して、シリアルディジタルビデオ信号３６として出力するパラレルーシリアル変換回路３５と、色合わせ処理部３３の出力信号に対して、色変調処理，同期信号の付加処理，輝度信号と色信号との加算処理等を行ってＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のカラー映像信号を生成し出力するエンコーダ３７と、このエンコーダ３７の出力信号をＤ／Ａ変換してアナログコンポジット信号３９として出力するＤ／Ａ変換器３８とを備えている。
【００２２】
ここで、図１に示したＣＣＵ３０の動作の概略について説明する。受信部３２は、カメラ１０のＣＨＵから変調して送られてくるディジタルのビデオ信号３１を復調し、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号もしくはＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号にして、色合わせ処理部３３に出力する。色合わせ処理部３３は、色合わせに必要なデータの検出および色合わせを行うが、その内容については後で詳しく説明する。この色合わせ処理部３３が、本実施の形態に係る色補正装置に相当する。
【００２３】
色合わせ処理部３３の出力信号は、マトリックス部３４とエンコーダ３７とに入力される。マトリックス部３４は、色合わせ処理部３３から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号もしくはＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＤ１フォーマット（４：２：２，１０ビット，２７ＭＨｚ）の信号に変換する。この信号は、パラレルーシリアル変換回路３５によって、パラレルーシリアル変換され、ＳＤＩ（シリアルディジタルインタフェース）フォーマット（１ビット，２７０ＭＨｚ）のシリアルディジタルビデオ信号３６として、ＣＣＵ３０から出力される。一方、エンコーダ３７は、色合わせ処理部３３の出力信号に対して、色変調処理，同期信号の付加処理，輝度信号と色信号との加算処理等を行ってＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のカラー映像信号を生成し出力し、このエンコーダ３７の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器３８によってＤ／Ａ変換され、アナログコンポジット信号３９として、ＣＣＵ３０から出力される。
【００２４】
なお、ＣＣＵ３０は、図１に示した構成要素の他に、外部から入力されるリファレンスビデオ信号に同期した同期信号を生成する信号生成部や、外部から入力される他のカメラからのリターンビデオ信号の信号処理を行う信号処理部や、外部へリターンビデオ信号を送信する送信部や、オーディオ信号を信号処理するオーディオ信号処理部等を含むが、本実施の形態における色合わせの処理とは直接関係しないので、図１では省略している。
【００２５】
図３は、図１に示したＣＣＵ３０内の色合わせ処理部３３の構成を示すブロック図である。この色合わせ処理部３３は、受信部３２からの信号４１を入力し、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号に変換する変換回路４２と、受信部３２からの信号４１と変換回路４２の出力信号とを切り換えて出力する切換回路４３と、この切換回路４３より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号を極座標変換して、彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈに変換する座標変換回路４４と、この座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈと切換回路４３より出力されるＹ信号とを入力し、これらを、後述する処理に従って補正する補正手段としての色合わせ回路４５とを備えている。Ｙ信号は明度を表しており、このＹ信号と、彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈが、本発明における色表現データに相当する。なお、以下、Ｙ信号，彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈの各レベル、すなわち明度，彩度，色相の値を表す場合にも、それぞれＹ，Ｓ，Ｈの記号を使用する。
【００２６】
色合わせ処理部３３は、更に、色合わせ回路４５より出力される彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈを直交座標変換して、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号に変換する座標変換回路４６と、色合わせ回路４５より出力されるＹ信号および座標変換回路４６より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する変換回路４７と、この変換回路４７より出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号と色合わせ回路４５より出力されるＹ信号および座標変換回路４６より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号とを切り換えて、色合わせ処理部３３の出力信号４９として出力する切換回路４８とを備えている。
【００２７】
色合わせ処理部３３は、更に、座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓ，色相信号Ｈおよび切換回路４３より出力されるＹ信号と、色合わせ回路４５より出力される彩度信号Ｓ，色相信号ＨおよびＹ信号とを切り換えて出力する切換回路５０と、この切換回路５０の出力信号を入力し、指定した色を撮像したときの彩度信号Ｓ，色相信号ＨおよびＹ信号の各レベルを検出して、これを色データ５２として出力する検出回路５１とを備えている。色データ５２は、後述するＣＰＵ（中央処理装置）に送られるようになっている。また、色合わせ回路４５には、ＣＰＵから送られてくる設定データ５３が入力されるようになっている。
【００２８】
ここで、図３に示した色合わせ処理部３３の動作の概略について説明する。色合わせ処理部３３に入力される信号４１は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号またはＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号である。ここで、信号４１がＲ，Ｇ，Ｂ信号の場合には、このＲ，Ｇ，Ｂ信号を変換回路４２によってＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号に変換して切換回路４３に出力し、切換回路４３において変換回路４２の出力信号を選択して出力する。一方、信号４１がＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号の場合には、切換回路４３において信号４１を選択して出力する。このような処理は、ＣＨＵからＣＣＵ３０への信号の伝送をＲ，Ｇ，Ｂ信号で行う場合とＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号で行う場合の双方に対応するためである。
【００２９】
切換回路４３より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号は、座標変換回路４４によって彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈに変換される。座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈと切換回路４３より出力されるＹ信号は、色合わせ回路４５によって補正される。色合わせ回路４５より出力される彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈは、座標変換回路４６によってＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号に変換される。更に、色合わせ回路４５より出力されるＹ信号および座標変換回路４６より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号は、変換回路４７によってＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換される。色合わせ処理部３３の出力信号４９をＲ，Ｇ，Ｂ信号とする場合には、切換回路４８によって、変換回路４７より出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を選択して出力信号４９として出力する。一方、色合わせ処理部３３の出力信号４９をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号とする場合には、切換回路４８によって、色合わせ回路４５より出力されるＹ信号および座標変換回路４６より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号を選択して出力信号４９として出力する。以上の動作は実使用時の動作である。
【００３０】
色合わせ処理部３３は、上述の実使用時の動作の他に、ＣＰＵが設定データを計算するのに必要なデータの検出動作も行う。この検出動作時には、カメラ１０によって、指定した所定の複数の色を撮像し、このとき、切換回路５０は、座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓ，色相信号Ｈおよび切換回路４３より出力されるＹ信号を選択して検出回路５１に送る。検出回路５１は、指定した所定の色を撮像したときの彩度信号Ｓ，色相信号ＨおよびＹ信号の各レベルを検出して、色データ５２としてＣＰＵに送る。なお、検出回路５１が、変換回路４２の入力信号であるＲ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを検出し、あるいは切換回路４３の出力信号であるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号のレベルを検出し、ＣＰＵで、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルあるいはＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号のレベルに基づいて彩度信号Ｓ，色相信号ＨおよびＹ信号のレベルを算出するようにしても良い。
【００３１】
なお、切換回路５０によって、色合わせ回路４５の入力信号と出力信号とを選択するようにしたのは、色合わせ回路４５による色合わせの前後で信号を比較できるようにするためである。
【００３２】
図４は、図３における色合わせ回路４５の構成を示すブロック図である。この色合わせ回路４５は、ＣＰＵから送られてくる設定データ５３を入力する設定データ入力部５４と、設定データ入力部５４で入力した設定データに基づいて決定される演算内容に従って、座標変換回路４４より出力される色相信号Ｈを補正して出力する色相補正部５５と、設定データ入力部５４で入力した設定データと色相補正部５５による補正結果の情報とに基づいて決定される演算内容に従って、座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓを補正して出力する彩度補正部５６と、設定データ入力部５４で入力した設定データと色相補正部５５による補正結果の情報とに基づいて決定される演算内容に従って、切換回路４３より出力されるＹ信号を補正して出力する明度補正部５７とを備えている。
【００３３】
図５は、本実施の形態において、複数台のカメラ間で色合わせを行う際に用いられるシステムの構成の一例を示したものである。この例は、カメラ（１）１０₁，カメラ（２）１０₂，…，カメラ（Ｎ）１０_Nの間で、カメラ（１）１０₁を基準にして色合わせを行う場合の例である。カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_Nには、それぞれＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nが接続されている。カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_N内のＣＨＵの構成は図２に示した通りであり、ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nの構成は図１および図３に示した通りである。ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nは、一つのＣＰＵ６１に接続されている。ＣＰＵ６１は、各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nからそれぞれ色データ５２₁〜５２_Nを入力し、これに基づいて各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_N毎の設定データ５３₁〜５３_Nを計算し、各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nに送るようになっている。このＣＰＵ６１が、本実施の形態に係る色補正制御装置に相当し、ＣＣＵ３０内の色合わせ処理部３３およびＣＰＵ６１が本実施の形態に係る色補正システムに相当する。なお、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）およびＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等を含み、ＲＡＭをワーキングエリアとして、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、設定データの計算等の機能を実現するようになっている。
【００３４】
図５に示したシステムを用いて行う複数台のカメラ間で色合わせを行う際には、カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_Nによって、例えばカラーチャート６０を用いて指定した所定の複数の色を同一の条件で撮像する。カラーチャート６０としては、マクベスカラーチャート（ＭａｃｂｅｔｈＣｏｌｏｒＣｈａｒｔ；商品名）等が使用される。なお、図５では、便宜上、カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_Nが異なる位置から同時にカラーチャート６０を測定するように描いているが、実際には、カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_Nは同じ位置からカラーチャート６０を測定するようにする。具体的には、例えば一つの三脚上にカメラ（１）１０₁をセットしてカメラ（１）１０₁によってカラーチャート６０を測定した後、三脚の位置を変えずに、同一の三脚上に、カメラ（２）１０₂〜カメラ（Ｎ）１０_Nを順にセットして、カメラ（２）１０₂〜カメラ（Ｎ）１０_Nによって同一のカラーチャート６０を測定するようにする。
【００３５】
図６は、図５におけるＣＰＵ６１の機能を示す機能ブロック図である。この図に示したように、ＣＰＵ６１は、各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nからそれぞれ色データ５２₁〜５２_Nを入力する色データ入力部６２と、この色データ入力部６２で入力した色データ５２₁に基づいて、所定の複数の色に対応させて、明度、色相および彩度を座標で表すための色立体空間を分割して複数のエリア（領域）を設定するエリア設定部６３と、各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_N毎に、ＣＣＵ（１）３０₁からの色データ５２₁と各ＣＣＵ（２）３０₂〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nからの色データ５２₂〜５２_Nとに基づいて、各エリア毎の設定データを計算する設定データ演算部６４と、この設定データ演算部６４によって求められた設定データ５３₁〜５３_Nを、ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nに送る設定データ出力部６５とを備えている。
【００３６】
次に、図５に示したシステムを用いて、カメラ（１）１０₁を基準にして、カメラ１０₁〜１０_N間で色合わせを行うときの動作について説明する。この色合わせを行う場合には、まず、カメラ（１）１０₁〜カメラ（Ｎ）１０_Nによって、例えばカラーチャート６０を用いて所定の複数の色を同一の条件で撮像する。各カメラ１０₁〜１０_NのＣＨＵから変調して送られてくるビデオ信号３１は、各ＣＣＵ３０₁〜３０_Nの受信部３２で復調され、色合わせ処理部３３に入力される。色合わせ処理部３３では、切換回路５０が、座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓ，色相信号Ｈおよび切換回路４３より出力されるＹ信号を選択して検出回路５１に送り、検出回路５１が、所定の複数の色を撮像したときの彩度信号Ｓ，色相信号ＨおよびＹ信号の各レベルを検出して、色データ５２₁〜５２_NとしてＣＰＵ６１に送る。ＣＰＵ６１は、この色データ５２₁〜５２_Nを入力して、以下の動作を行う。
【００３７】
図７は、色合わせを行うときのＣＰＵ６１の動作を示す流れ図である。この図に示したように、ＣＰＵ６１は、色データ入力部６２によって、各ＣＣＵ３０₁〜３０_Nからの色データ５２₁〜５２_Nを入力し（ステップＳ１０１）、エリア設定部６３によって、ＣＣＵ（１）３０₁からの色データ５２₁に基づいて、所定の複数の色に対応させて、色立体空間を分割して複数のエリアを設定する（ステップＳ１０２）。次に、ＣＰＵ６１は、指定した所定の複数の色のそれぞれについて、基準とするカメラ（１）３０₁で撮像して得られた基準となる色データと、合わせ込む方のカメラ（２）３０₂〜カメラ（Ｎ）３０_Nで撮像して得られた色データとが同一エリア内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。同一エリア内にない色データの組が存在する場合（Ｎ）には、色データの選択を行う（ステップＳ１０４）。すなわち、同一エリア内にない色データの組が存在しなくなるように、指定した所定の複数の色のうちのいずれかについて色データの組を捨てる。これは、使用者が判断して行うようにしても良いし、ＣＰＵ６１が判断して自動的に行うようにしても良い。色データの選択が終わったら、ステップＳ１０２に戻る。ＣＰＵ６１は、同一エリア内にない色データの組が存在しない場合（ステップＳ１０３；Ｙ）は、設定データ演算部６４によって、各ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_N毎に、ＣＣＵ（１）３０₁からの色データ５２₁と各ＣＣＵ（２）３０₂〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nからの色データ５２₂〜５２_Nとに基づいて、各エリア毎の設定データを計算する（ステップＳ１０５）。なお、この場合、ＣＣＵ（１）３０₁は基準とするカメラ（１）１０₁に対応するものであるから、ＣＣＵ（１）３０₁に対する設定データは、色合わせ回路４５において何ら補正が行われないようなデータに設定される。次に、ＣＰＵ６１は、設定データ出力部６５によって、設定データ５３₁〜５３_NをＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nに出力して（ステップＳ１０６）、動作を終了する。ＣＣＵ（１）３０₁〜ＣＣＵ（Ｎ）３０_Nに送られた設定データ５３₁〜５３_Nは、色合わせ回路４５の設定データ入力部５４によって色合わせ回路４５内に入力され保持される。なお、エリアの設定方法や、設定データの内容については、後で詳しく説明する。
【００３８】
次に、以上の動作によって色合わせが終了した後の実使用時におけるＣＣＵ３０の動作について説明する。カメラ１０のＣＨＵから変調して送られてくるビデオ信号３１は、ＣＣＵ３０の受信部３２で復調され、色合わせ処理部３３に入力される。色合わせ処理部３３では、切換回路４３より出力されるＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号が、座標変換回路４４によって彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈに変換され、座標変換回路４４より出力される彩度信号Ｓおよび色相信号Ｈと切換回路４３より出力されるＹ信号が、色合わせ回路４５に入力される。色合わせ回路４５では、設定データ入力部５４が、ＣＰＵ６１から送られてくる設定データ５３を入力し保持している。色合わせ回路４５では、まず、色相補正部５５によって、設定データに基づいて決定される演算内容に従って色相信号Ｈを補正し、続いて、彩度補正部５６によって、設定データと色相補正部５５による補正結果の情報とに基づいて決定される演算内容に従って彩度信号Ｓを補正すると共に、明度補正部５７によって、設定データと色相補正部５５による補正結果の情報とに基づいて決定される演算内容に従ってＹ信号を補正する。色合わせ回路４５による補正後の動作については、既に説明した通りである。なお、色合わせ回路４５の色相補正部５５，彩度補正部５６および明度補正部５７における演算内容については後で詳しく説明する。
【００３９】
次に、色合わせ回路４５の色相補正部５５，彩度補正部５６および明度補正部５７における演算内容、エリアの設定方法、設定データの内容等について詳しく説明する。
【００４０】
まず、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号と明度，色相および彩度の関係について説明する。図８は、明度、色相および彩度を座標で表すための色立体空間を示している。この色立体空間では、高さ方向の軸（以下、Ｙ軸と言う。）が明度（輝度）Ｙを表し、Ｙ軸に垂直な平面におけるＹ軸からの距離が彩度Ｓを表し、Ｙ軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角（位相）が色相Ｈを表している。Ｙ軸に垂直な平面において、色相Ｈが０°の軸がＢ−Ｙ／２．０３軸（以下、Ｂ−Ｙ軸と言う。）であり、このＢ−Ｙ軸に垂直な軸がＲ−Ｙ／１．１４軸（以下、Ｒ−Ｙ軸と言う。）である。
【００４１】
次に、エリアの設定方法について説明する。図５に示したように複数台のカメラ間で色合わせを行う際には、各カメラによって、例えばカラーチャート６０を用いて指定した所定の複数の色を同一の条件で撮像し、各色毎に、図３における検出回路５１によって明度，彩度，色相の値を検出する。ここでは、仮に、６色を撮像して色合わせを行うこととし、図９に示すように、基準とするカメラ（カメラ（１）１０₁）で撮像した６色の（明度，彩度，色相）の組み合わせをそれぞれ、（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）、（Ｙ_r2，Ｓ_r2，Ｈ_r2）、（Ｙ_r3，Ｓ_r3，Ｈ_r3）、（Ｙ_r4，Ｓ_r4，Ｈ_r4）、（Ｙ_r5，Ｓ_r5，Ｈ_r5）、（Ｙ_r6，Ｓ_r6，Ｈ_r6）として、合わせ込む方のカメラ（カメラ（２）１０₂〜カメラ（Ｎ）１０_N）で撮像した６色の（明度，彩度，色相）の組み合わせをそれぞれ、（Ｙ₁，Ｓ₁，Ｈ₁）、（Ｙ₂，Ｓ₂，Ｈ₂）、（Ｙ₃，Ｓ₃，Ｈ₃）、（Ｙ₄，Ｓ₄，Ｈ₄）、（Ｙ₅，Ｓ₅，Ｈ₅）、（Ｙ₆，Ｓ₆，Ｈ₆）として、（Ｙ_n，Ｓ_n，Ｈ_n）を（Ｙ_rn，Ｓ_rn，Ｈ_rn）（ただし、ｎ＝１，２，…，６）に合わせ込むように色合わせを行うこととする。
【００４２】
エリアの設定は、（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）〜（Ｙ_r6，Ｓ_r6，Ｈ_r6）を用いて行う。図９に示したように、エリアの境界線は、基準とするカメラで撮像して得られる６色毎の色相のデータＨ_r1〜Ｈ_r6の中間にする。例えば、（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）と（Ｙ_r2，Ｓ_r2，Ｈ_r2）間において、色相のデータであるＨ_r1とＨ_r2の中間（Ｈ_r1＋Ｈ_r2）／２の所に、エリアの境界線Ｘ₂を設定する。同様にして、Ｘ₁〜Ｘ₆の合計６本のエリアの境界線を設定し、２本の境界線の間を一つのエリアとして、合計６つのエリアを設定する。なお、図９では、Ｙ軸に垂直な平面上でエリアを示しているが、図１０に示すように、色立体空間における実際のエリアは、境界線Ｘ₁〜Ｘ₆を垂直方向に移動させて形成される境界面によって分割された立体的な領域となる。
【００４３】
本実施の形態では、上述のようにして分割された各エリア内で色合わせのための演算処理を行う。従って、合わせ込む方の色相のデータＨ_nは、基準となる方の色相のデータＨ_rnと同じエリア内に入っていることが条件となる。各エリアで行う演算処理は同様であるので、以下では、Ｘ₁〜Ｘ₂間のエリアの場合を例にとって、色相，彩度，明度についての各演算内容を順に説明する。
【００４４】
まず、図１１を参照して、色相についての演算内容について説明する。図１１は、Ｘ₁〜Ｘ₂間のエリアを示したものである。この図において、境界線Ｘ₁，Ｘ₂の交点をＯとし、Ｘ₁〜Ｘ₂間のエリアを、エリア∠Ｘ₁ＯＸ₂と表現する。また、境界線Ｘ₁の色相の値をθＸ，境界線Ｘ₂の色相の値をθＹとする。また、エリア∠Ｘ₁ＯＸ₂において、合わせ込む方のカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をＡ（Ｙ₁，Ｓ₁，Ｈ₁）、基準とするカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をＡ′（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）とする。また、実使用時に、境界線Ｘ₂とＡＯの間の領域において合わせ込む方のカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をａ、境界線Ｘ₁とＡＯの間の領域において合わせ込む方のカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をｂとし、ａ点に対する色相についての補正（以下、移相と言う。）後の点をａ′、ｂ点に対する移相後の点をｂ′とする。また、ａ，ｂ，ａ′，ｂ′の各点の色相の値（Ｂ−Ｙ軸からの位相）を、それぞれθ_a，θ_b，θ_a′，θ_b′とする。
【００４５】
本実施の形態では、Ｈ₁≧Ｈ_r1，Ｈ₁＜Ｈ_r1のいずれの場合も、移相後の色相の値θ_a′，θ_b′は、次の（２）式によって求められる。
【００４６】

【００４７】
（２）式が色相についての演算内容であり、図４における色相補正部５５がこの演算を行う。なお、（２）式の各右辺における変数θ_a，θ_b以外のデータは、設定データ５３としてＣＰＵ６１より与えられる。
【００４８】
図１２は、エリア∠Ｘ₁ＯＸ₂内において、移相前の色相（図１２（ａ）において符号１〜６で示す。）と、移相後の色相（図１２（ｂ）において符号１′〜６′で示す。）とを概念的に示したものである。この図から分かるように、本実施の形態における色相についての補正では、移相前の色相と境界線の色相の差と、移相後の色相と境界線の色相の差との比が、点Ａの色相と境界線の色相の差と、点Ａ′の色相と境界線の色相の差との比と等しくなるように演算処理が行われる。
【００４９】
以上が色相についての基本的な演算内容であるが、図１３に示すように、エリアがＢ−Ｙ軸を挟む場合（Ｂ−Ｙ／Ｒ−Ｙ平面で、第１象限と第４象限にエリアがまたがる場合）は、次のように修正した演算が必要になる。
【００５０】
（ｉ）Ａ，Ａ′，ａ，ｂが第１象限（Ｒ−Ｙ／１．１４＞０且つＢ−Ｙ／２．０３＞０）にある場合は、以下のように定義したＨ₁ ^*，Ｈ_r1 ^*，θ_a ^*，θ_b ^*を使用する。
【００５１】
Ｈ₁ ^*＝３６０°＋Ｈ₁
Ｈ_r1 ^*＝３６０°＋Ｈ_r1
θ_a ^*＝３６０°＋θ_a
θ_b ^*＝３６０°＋θ_b
【００５２】
（ii）Ａ，Ａ′，ａ，ｂが第４象限（Ｒ−Ｙ／１．１４＜０且つＢ−Ｙ／２．０３＞０）にある場合は、以下のように定義したＨ₁ ^*，Ｈ_r1 ^*，θ_a ^*，θ_b ^*を使用する。
【００５３】
Ｈ₁ ^*＝Ｈ₁
Ｈ_r1 ^*＝Ｈ_r1
θ_a ^*＝θ_a
θ_b ^*＝θ_b
【００５４】
また、（ｉ），（ii）のいずれの場合も、以下のように定義したθＹ^*を使用する。
【００５５】
θＹ^*＝３６０°＋θＹ
【００５６】
エリアがＢ−Ｙ軸を挟む場合には、上記のように定義した値を使用して、Ｈ₁≧Ｈ_r1，Ｈ₁＜Ｈ_r1のいずれの場合も、移相後の色相の値θ_a′，θ_b′は、（２）式を修正した次の（３）式によって求められる。ただし、θＸ，θＹ，Ｈ₁，Ｈ_r1，θ_a，θ_b，θ_a′，θ_b′は、いずれもＢ−Ｙ軸から左回りの位相とする。
【００５７】
θ_a′^*＝θＹ^*−（θＹ^*−θ_a ^*）×（θＹ^*−Ｈ_r1 ^*）／（θＹ^*−Ｈ₁ ^*）
θ_b′^*＝θＸ＋（θ_b ^*−θＸ）×（Ｈ_r1 ^*−θＸ）／（Ｈ₁ ^*−θＸ）…（３）
【００５８】
（３）式で求められたθ_a′^*，θ_b′^*が第１象限にある場合は、次の式によりθ_a′，θ_b′を求める。
【００５９】
θ_a′＝θ_a′^*−３６０°
θ_b′＝θ_b′^*−３６０°
【００６０】
（３）式で求められたθ_a′^*，θ_b′^*が第４象限にある場合は、次の式によりθ_a′，θ_b′を求める。
【００６１】
θ_a′＝θ_a′^*
θ_b′＝θ_b′^*
【００６２】
次に、図１４を参照して、彩度についての演算内容について説明する。図１４は、Ｘ₁〜Ｘ₂間のエリアと、これに隣接するエリアを示したものである。この図に示したように、合わせ込む方のカメラで撮像して得られたＡ点（Ｙ₁，Ｓ₁，Ｈ₁）の彩度レベルＳ₁を、基準とするカメラで撮像して得られたＡ′点（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）の彩度レベルＳ_r1に合わせ込むには、Ｓ₁をＳ_r1／Ｓ₁倍すれば良い。このＳ_r1／Ｓ₁のように、合わせ込む方の彩度レベルを何倍にすれば良いかを示す値を、ここでは彩度のゲインと呼ぶ。ゲインは色相毎に異なる値となる。Ｈ_r1でのゲインはＳ_r1／Ｓ₁となる。これは、移相後の色相がＨ_r1である場合は、彩度レベルをＳ_r1／Ｓ₁倍すれば、基準とする方の彩度レベルに合わせ込むことができることを意味する。同様にして、図１４におけるＨ_r2でのゲインはＳ_r2／Ｓ₂、Ｈ_r6でのゲインはＳ_r6／Ｓ₆となる。エリアの境界線（Ｘ₁〜Ｘ₆）上でのゲインは、それを挟むエリアにおけるゲインの平均値にする。つまり、例えばＸ₁でのゲインをＳＧ_X1とすると、次式のように求められる。
【００６３】
ＳＧ_X1＝（Ｓ_r1／Ｓ₁＋Ｓ_r2／Ｓ₂）／２
【００６４】
このようにして、指定した色を基準とするカメラで撮像して得られる色相でのゲインと、エリアの境界線上でのゲインが、ＣＣＵ３０から出力される色データ５２に基づいて求められる。実使用時において合わせ込む方のカメラで撮像して得られる色相におけるゲインは、指定した色を基準とするカメラで撮像して得られる色相でのゲインと、エリアの境界線上でのゲインとを用いた演算によって求められるが、これについて、図１５を参照して具体的に説明する。
【００６５】
図１５は、Ｘ₁〜Ｘ₂間のエリアと、これに隣接するエリアを示したものである。色相の演算内容の説明のときと同様に、図１５において境界線Ｘ₁の色相の値をθＸ，境界線Ｘ₂の色相の値をθＹとする。
【００６６】
エリア∠Ｘ₁ＯＸ₂において、基準とするカメラで撮像して得られたＡ′点（Ｙ_r1，Ｓ_r1，Ｈ_r1）でのゲインをＳＧ_A′＝Ｓ_r1／Ｓ₁、境界線Ｘ₁でのゲインをＳＧ_X、境界線Ｘ₂でのゲインをＳＧ_Yとする。なお、図１５では、隣接するエリアにおいて、基準とするカメラで撮像して得られたＡ₀′点（Ｙ_r6，Ｓ_r6，Ｈ_r6）でのゲインをＳＧ_A0′（＝Ｓ_r6／Ｓ₆）としており、この場合、境界線Ｘ₁でのゲインは、ＳＧ_X＝（ＳＧ_A′＋ＳＧ_A0′）／２となる。
【００６７】
ここで、実使用時に、境界線Ｘ₂とＡＯの間の領域において合わせ込む方のカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をａ、境界線Ｘ₁とＡＯの間の領域において合わせ込む方のカメラで撮像して得られる（明度，彩度，色相）を示す点をｂとし、ａ点に対する移相（色相の補正）および彩度の補正後の点をａ′、ｂ点に対する移相および彩度の補正後の点をｂ′とする。ａ，ｂ，ａ′，ｂ′の各点の彩度の値を、それぞれＳ_a，Ｓ_b，Ｓ_a′，Ｓ_b′とする。また、ａ，ｂの各点を移相した後の色相をそれぞれθ_a′，θ_b′とする。
【００６８】
本実施の形態では、Ｈ₁≧Ｈ_r1，Ｈ₁＜Ｈ_r1のいずれの場合も、補正後の彩度の値Ｓ_a′，Ｓ_b′は、次の（４）式によって求められる。
【００６９】
Ｓ_a′＝｛ＳＧ_Y−（ＳＧ_Y−ＳＧ_A′）×（θＹ−θ_a′）／（θＹ−Ｈ_r1）｝×Ｓ_a
Ｓ_b′＝｛ＳＧ_x−（ＳＧ_X−ＳＧ_A′）×（θ_b′−θＸ）／（Ｈ_r1−θＸ）｝×Ｓ_b…（４）
【００７０】
（４）式が彩度についての演算内容であり、この演算では、指定した色を基準とするカメラで撮像して得られる色相とエリアの境界線上の色相との間の任意の色相におけるゲインを、色相に応じて線形に変化するように、指定した色を基準とするカメラで撮像して得られる色相でのゲインとエリアの境界線上でのゲインとに基づいて決定している。（４）式の演算は、図４における彩度補正部５６が行う。なお、（４）式の各右辺におけるθa ′とθb ′は、色相補正部５５による補正結果の情報、すなわち（２）式または（３）式による演算結果によって与えられる。（４）式の各右辺におけるθa ′，θb ′および変数Ｓa ，Ｓb 以外のデータは、設定データ５３としてＣＰＵ６１より与えられる。
【００７１】
以上が彩度についての基本的な演算内容であるが、エリアがＢ−Ｙ軸を挟む場合は、色相についての演算の場合と同様に、次の（５）式のように修正した演算が必要になる。なお、Ｈ₁ ^*，Ｈ_r1 ^*，θ_a ^*，θ_b ^*，θＹ^*の定義は、色相についての演算の場合と同様である。また、θ_a′^*，θ_b′^*は、（３）式によって求められるものである。
【００７２】
Ｓ_a′＝｛ＳＧ_Y−（ＳＧ_Y−ＳＧ_A′）×（θＹ^*−θ_a′^*）／（θＹ^*−Ｈ_r1 ^*）｝×Ｓ_a
Ｓ_b′＝｛ＳＧ_x−（ＳＧ_X−ＳＧ_A′）×（θ_b′^*−θＸ）／（Ｈ_r1 ^*−θＸ）｝×Ｓ_b…（５）
【００７３】
明度についての演算内容は、彩度についての演算内容と同様であり、彩度についての演算内容の説明中の彩度の各値を明度の値に置き換えたものとなる。ただし、彩度のレベルが０の信号、すなわちＹ軸上の信号の場合には、白黒の信号であり、色がないので、そのままの値を出力する。明度についての演算は、図４における明度補正部５７が行う。
【００７４】
次に、設定データの内容について説明する。ＣＰＵ６１は、各ＣＣＵ３０毎に、上記（２）〜（５）式中の変数および色相補正部５５による補正結果の情報によって得られるθ_a′，θ_b′以外のデータを計算し、設定データ５３として各ＣＣＵ３０に与える。具体的には、設定データ５３は、以下の５種類のデータを含む。
▲１▼エリアの境界線（Ｘ₁〜Ｘ₆）の色相の値
▲２▼合わせ込む方の各カメラで所定の複数の色を撮像して得られた色相（Ｈ₁〜Ｈ₆）
▲３▼基準とするカメラで所定の複数の色を撮像して得られた色相（Ｈ_r1〜Ｈ_r6）▲４▼彩度のゲイン（ＳＧ_X1〜ＳＧ_X6，ＳＧ_A′等）
▲５▼明度のゲイン（彩度のゲインと同様）
【００７５】
最後に、図１６を参照して、所定の複数の色を基準とするカメラで撮像して得られた色データと、合わせ込む方のカメラで撮像して得られた色データとが同一エリア内にない場合において行う色データの選択（図７におけるステップＳ１０８）について説明する。図１６（ａ）は、色データの組が同一エリア内にない場合の一例を示したものである。この図において、符号７１〜７３はそれぞれエリアを示し、Ａ₁′〜Ａ₃′は各エリア７１〜７３内において基準とするカメラで撮像して得られた色データ（明度，彩度，色相）を表す点を示し、Ａ₁〜Ａ₃は、Ａ₁′〜Ａ₃′に対応して、合わせ込む方のカメラで撮像して得られた色データ（明度，彩度，色相）を表す点を示している。この例では、点Ａ₁′と点Ａ₁とが同一エリア７１内になく、点Ａ₁はエリア７２内に入っている。このような場合には、Ａ₁，Ａ₁′の組とＡ₂，Ａ₂′の組のいずれかを捨てて、新たにエリアを設定すれば良い。図１６（ｂ）は、Ａ₂，Ａ₂′の組を捨てて、新たに、エリア７１′，７２′を設定した例を示している。このような色データの選択は、使用者が判断して行うようにしても良いし、ＣＰＵ６１が判断して自動的に行うようにしても良い。使用者が判断して行うようにする場合には、例えば、ＣＰＵ６１が、同一エリア内にない色データの組が存在する場合にはモニタにその旨を表示すると共に、例えば図１６（ａ）に示したような画像を表示し、使用者がモニタを見ながらユーザインタフェースを操作して色データの選択を行うことができるようにする。これにより、使用者は、例えば肌色についての色データの組を残すようにする等、適宜に判断して色データを選択することが可能となる。色データの選択をＣＰＵ６１が判断して自動的に行う場合には、例えば、それを捨てることで同一エリア内にない色データの組が存在しなくなるようにすることの可能な色データの組のうち、色データの差の大きい組の方を残すように色データを選択する。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態に係る色補正装置、色補正制御装置および色補正システムによれば、色立体空間を複数のエリアに分割し、各エリア毎に定められた演算内容に従って色データを補正するようにしたので、各エリア毎に最適な色合わせを行うことが可能となる。また、上記実施の形態では、特に合わせる色の数、すなわちエリアの数を６として説明したが、同じ色について基準とするカメラで撮像して得られた色データと合わせ込む方のカメラで撮像して得られた色データとが同一エリア内にある限り、特に合わせる色の数、すなわちエリアの数には限りがない。従って、本実施の形態に係る色補正装置、色補正制御装置および色補正システムによれば、多数の色についてカメラ間で色合わせを行うことが可能となる。
【００７７】
ところで、従来は、例えば放送局のスタジオ内で、アナログカメラや色合わせ機能を搭載していないディジタルカメラが混在している場合において、カメラ間で色合わせを行うには、色合わせ機能を搭載していないカメラを基準にして色合わせを行うしかなく、色合わせ機能を搭載していないカメラが必ずしも基準とするのに適しているとは限らないという問題点があった。
【００７８】
これに対し、本実施の形態では、色補正装置としての色合わせ処理部３３を、カメラ１０とは別体のＣＣＵ３０内に設けたので、このＣＣＵ３０を使用すれば、スタジオ内のいずれのカメラでも、色合わせの際の基準として使用することが可能となる。
【００７９】
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る色補正装置を含むカメラのＣＨＵの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、色合わせ処理部３３を、ＣＣＵ内ではなく、カメラ１０のＣＨＵ内に設けたものである。図１７に示したように、ＣＨＵ内において、色合わせ処理部３３は、マトリックス回路２２の後段に設けられている。本実施の形態におけるＣＣＵの構成は、図１に示した構成から色合わせ処理部３３を除いたものとなる。本実施の形態におけるその他の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態における効果は、第１の実施の形態において色合わせ処理部３３をＣＣＵ３０内に設けたことによる効果以外は、第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、例えば、実施の形態では、補正手段における演算内容を決定する際に用いる基準となる情報として、基準とするカメラで撮像して得られた色データを用いたが、その代わりに、例えば、カラーチャート内の各色毎に、予め基準となるデータを用意しておき、これを用いても良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１もしくは２に記載の色補正装置によれば、色表現データ生成手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて色表現データを生成し、補正手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色立体空間を分割した各領域毎に定められた演算内容に従って色表現データを補正するようにしたので、各領域毎に最適な色合わせを行うことが可能となり、多数の色について、撮像装置間で色合わせを行うことが可能となるという効果を奏する。
【００８２】
また、請求項２記載の色補正装置によれば、色表現データ生成手段および補正手段を、撮像装置本体とは別体の制御装置内に設けたので、請求項１記載の色補正装置の効果に加え、複数の撮像装置本体間で色合わせを行う場合に、どの撮像装置本体でも、色合わせの基準として使用することが可能となるという効果を奏する。
【００８３】
また、請求項３記載の色補正制御装置によれば、演算内容決定手段によって、所定の複数の色に対応させて色立体空間を分割した各領域毎に、所定の複数の色を撮像装置における撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、撮像装置における補正手段における演算内容を決定し、補正手段を制御するようにしたので、各領域毎に最適な色合わせを行うことが可能となり、多数の色について、撮像装置間で色合わせを行うことが可能となるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項４もしくは５に記載の色補正システムによれば、演算内容決定手段によって、所定の複数の色に対応させて色立体空間を分割した各領域毎に、所定の複数の色を撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、色立体空間を分割した各領域毎に、補正手段における演算内容を決定し、色表現データ生成手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて色表現データを生成し、補正手段によって、撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、各領域毎に演算内容決定手段によって決定された演算内容に従って、色表現データを補正するようにしたので、各領域毎に最適な色合わせを行うことが可能となり、多数の色について、撮像装置間で色合わせを行うことが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る色補正装置を含むカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるカメラ内のＣＨＵの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示したＣＣＵ内の色合わせ処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図３における色合わせ回路の構成を示すブロック図である。
【図５】複数台のカメラ間で色合わせを行う際に用いられるシステムの構成の一例を示す説明図である。
【図６】図５におけるＣＰＵの機能を示す機能ブロック図である。
【図７】色合わせを行うときの図５におけるＣＰＵの動作を示す流れ図である。
【図８】明度、色相および彩度を座標で表すための色立体空間を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるエリアの設定方法について説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるエリアの設定方法について説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における色相についての演算内容について説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における色相についての演算内容について説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態においてエリアがＢ−Ｙ軸を挟む場合における色相についての演算内容について説明するための説明図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における彩度についての演算内容について説明するための説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における彩度についての演算内容について説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における色データの選択について説明するための説明図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る色補正装置を含むカメラのＣＨＵの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…カメラ、３０…ＣＣＵ、３３…色合わせ処理部、４４…座標変換回路、４５…色合わせ回路、４６…座標変換回路、５１…検出回路、５４…設定データ入力部、５５…色相補正部、５６…彩度補正部、５７…明度補正部、６１…ＣＰＵ、６２…色データ入力部、６３…エリア設定部、６４…設定データ演算部、６５…設定データ出力部

Claims

被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段を有する撮像装置に用いられ、
前記撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、
前記撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、前記色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段と
を備え、
前記色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、
前記色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、
あらかじめ、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によってｎ（＝２以上の整数）個の色が撮像され、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データが前記色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求められ、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の前記色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、前記色立体空間を分割するための基準となる境界線が設定され、
前記補正手段は、前記基準となる境界線を境界として前記色立体空間を複数の領域に分割し、その領域毎に前記補正を行う
ことを特徴とする色補正装置。
前記撮像装置は、前記撮像手段を含む撮像装置本体と、この撮像装置本体とは別体にされ、撮像装置本体を制御するための制御装置とを有し、前記色表現データ生成手段および前記補正手段は、前記制御装置内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の色補正装置。
被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段と、この撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、前記撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、前記色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段とを備えた撮像装置における前記補正手段を制御する色補正制御装置であって、
所定の複数の色に対応させて色立体空間を複数の領域に分割し、所定の複数の色を前記撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、各領域毎に前記補正手段における演算内容を決定して、前記補正手段を制御する演算内容決定手段を備え、
前記色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、
前記色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、
前記演算内容決定手段は、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によって撮像されたｎ（＝２以上の整数）個の色信号のデータを前記基準となる情報として取得し、それに基づいて、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データを前記色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求め、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の前記色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、前記色立体空間を分割するための基準となる境界線を設定し、その基準となる境界線を境界として前記色立体空間を複数の領域に分割する
ことを特徴とする色補正制御装置。
被写体を撮像して被写体の色の情報を含む信号を生成する撮像手段を有する撮像装置に用いられ、
前記撮像手段によって撮像して得られる信号に基づいて、色を表現するための色表現データを生成する色表現データ生成手段と、
前記撮像手段によって撮像して得られる信号に基づく色を基準となる色に合わせるために、色表現データを座標で表すための色立体空間を複数の領域に分割し、各領域毎に定められた演算内容に従って、前記色表現データ生成手段によって生成された色表現データを補正する補正手段と、
所定の複数の色に対応させて色立体空間を複数の領域に分割し、所定の複数の色を前記撮像手段によって撮像して得られる信号と所定の複数の色についての基準となる情報とに基づいて、各領域毎に、前記補正手段における演算内容を決定して、前記補正手段を制御する演算内容決定手段と
を備え、
前記色表現データは、明度Ｙ、色相Ｈおよび彩度Ｓのデータであり、
前記色立体空間は、明度Ｙを高さ方向の軸とし、その明度Ｙの軸に垂直な平面における明度Ｙの軸からの距離が彩度Ｓを表し、その明度Ｙの軸に垂直な平面における所定の軸からの回転角が色相Ｈを表すような、（明度Ｙ，色相Ｈ，彩度Ｓ）の座標空間で表されるものであり、
前記演算内容決定手段は、色合わせの基準となる基準用撮像装置における撮像手段によって撮像されたｎ（＝２以上の整数）個の色信号のデータを前記基準となる情報として取得し、それに基づいて、色合わせの基準となるｎ個の色についての色表現データを前記色立体空間上で（Ｙ _r1 ，Ｈ _r1 ，Ｓ _r1 ）、（Ｙ _r2 ，Ｈ _r2 ，Ｓ _r2 ）、…（Ｙ _rn ，Ｈ _rn ，Ｓ _rn ）として求め、その求められた基準となる色相のデータＨ _r1 〜Ｈ _rn の前記色立体空間上における、隣接するもの同士の中間に、前記色立体空間を分割するための基準となる境界線を設定し、その基準となる境界線を境界として前記色立体空間を複数の領域に分割し、
前記補正手段は、前記基準となる境界線を境界として前記色立体空間を複数の領域に分割し、その領域毎に前記補正を行う
ことを特徴とする色補正システム。
前記演算内容決定手段は、色合わせの基準とする撮像装置である基準用撮像装置とこの基準用撮像装置に色を合わせる撮像装置である１以上の被補正用撮像装置とに接続され、所定の複数の色を前記基準用撮像装置における撮像手段によって撮像して得られる信号を基準となる情報とし、被補正用撮像装置毎に、所定の複数の色を被補正用撮像装置における撮像手段によって撮像して得られる信号と基準となる情報とに基づいて、被補正用撮像装置における補正手段における演算内容を決定して、被補正用撮像装置における補正手段を制御することを特徴とする請求項４記載の色補正システム。