JP3750830B2 - 撮像装置における色補正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置毎の色の違いを補正するための撮像装置における色補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送局用ビデオカメラでは、ビデオカメラ間で厳密な色合わせを必要とする。しかし、放送局用ビデオ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、放送局用ビデオ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、ビデオ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。以下、この処理をカラーセットアップ処理と言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、特定の色を測定して求めた係数を用いてリニアマトリックス回路によって色補正を行う方法では、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。そのため、使用者がカラーセットアップ処理の結果に満足できない場合には、マニュアルで色を合わせ込む作業が必要になるが、この作業は非常に煩雑である。このようなマニュアルで色を合わせ込む作業は、例えば、使用者が肌色のような特定の色について特に正確に色を合わせたいような場合や、使用者が特に正確に合わせたい色がカラーチャート内に無いような場合に必要になる。例えば、従来は、実際に合わせたい色は肌色等が多いが、肌色の基準は世界各国の放送局によって異なっているため、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせをマニュアルによる調整で行うことが多く、その作業に多くの時間を要していた。
【０００４】
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、簡単な操作で、特に使用者が希望する色について撮像装置毎の色の違いが小さくなるように、色を補正することができるようにした撮像装置における色補正装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の撮像装置における色補正装置は、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く色を基準となる色に合わせるために、撮像手段によって撮像して得られる信号を、所定の演算によって補正する色補正手段と、重み付けを行う色を指定する指定手段と、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容を決定する演算内容決定手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項１記載の撮像装置における色補正装置では、指定手段によって、重み付けを行う色が指定され、演算内容決定手段によって、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容が決定され、この決定された演算内容に従って色補正手段によって補正が行われる。
【０００９】
【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は本発明の一実施の形態に係る撮像装置における色補正装置（以下、単に色補正装置と言う。）を含むビデオカメラの構成を示すブロック図である。このビデオカメラは、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，緑色信号および青色信号が出力されるようになっている。
【００１０】
図１に示したビデオカメラは、更に、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力される赤色信号，緑色信号および青色信号の各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の出力信号を入力し、色補正を行うためのリニアマトリックス回路１５と、このリニアマトリックス回路１５より出力される赤色信号，緑色信号および青色信号に基づいて、輝度信号，赤色差信号および青色差信号を生成し出力するマトリックス回路１６と、このマトリックス回路１６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１７と、このエンコーダ１７の出力信号をディジタル−アナログ（以下、Ｄ／Ａと記す。）変換してアナログコンポジット信号を出力するＤ／Ａ変換器１８と、マトリックス回路１６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信号を出力するパラレル−シリアル変換回路１９とを備えている。
【００１１】
図１に示したビデオカメラは、更に、色補正動作の制御を含めてビデオカメラ全体を制御を行うマイクロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵと記す。）２０と、このＭＰＵ２０に接続され、使用者が各種の指示を行うためのユーザインタフェース２１と、ＭＰＵ２０に接続され、被写体像の表示の他、使用者が各種の指示を行う際に用いられる各種メニューの表示や、後述する色補正動作（以下、カラーセットアップと言う。）の際に用いられる指標としてのマーカーの表示等を行うビューファインダ２２とを備えている。ユーザインタフェース２１は、スイッチやダイヤル等を含む。ビューファインダ２２には、例えば液晶表示装置が用いられる。
【００１２】
ここで、図１に示したビデオカメラの動作の概略について説明する。このビデオカメラでは、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力される赤色信号，緑色信号および青色信号は、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変換されて、リニアマトリックス回路１５に入力される。リニアマトリックス回路１５は、後述するカラーセットアップによって決定された係数を用いたマトリックス演算を行って、色補正を行う。マトリックス回路１６は、リニアマトリックス回路１５より出力される赤色信号，緑色信号および青色信号に基づいて、輝度信号，赤色差信号および青色差信号を生成して出力し、エンコーダ１７とパラレル−シリアル変換回路１９とに出力する。エンコーダ１７は、マトリックス回路１６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て出力し、この信号は、Ｄ／Ａ変換器１８によってＤ／Ａ変換され、アナログコンポジット信号として出力される。一方、パラレル−シリアル変換回路１９は、マトリックス回路１６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信号として出力する。なお、カラーセットアップに関するＭＰＵ２０の動作については後で詳しく説明する。
【００１３】
なお、ビデオカメラは、図１に示した構成要素の他に、輪郭強調を行う輪郭強調回路や、高輝度部分の圧縮を行うニー回路や、ガンマ補正を行うガンマ補正回路等を含むが、図１では省略している。
【００１４】
図１に示したビデオカメラの構成において、リニアマトリックス回路１５，ＭＰＵ２０，ユーザインタフェース２１およびビューファインダ２２が、本実施の形態に係る色補正装置を構成する。
【００１５】
ＭＰＵ２０は、カラーセットアップに関して、ビューファインダ２２に対して所定の表示データ３１を出力し、ユーザインタフェース２１からのユーザコントロール信号３２を入力し、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、後述するカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記す。）との間でカラーリファレンスデータ３４を入出力し、リニアマトリックス回路１５に対してリニアマトリックス制御データ３５を出力するようになっている。ＭＰＵ２０は、ＣＰＵ（中央処理装置），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、以下で説明するカラーセットアップに関する機能を実現すると共に、ビデオカメラ全体の制御を行うようになっている。
【００１６】
図２は、ＭＰＵ２０のカラーセットアップに関する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、ＭＰＵ２０は、ユーザコントロール信号３２を入力すると共に、ビューファインダ２２に対して表示データ３１を出力してビューファインダ２２における表示内容を制御する表示制御部４１と、測定データ３３を入力し、この測定データ３３に基づいて、後述するカラーチャート内の各色をチャートデータとして測定すると共に任意の被写体上で指定された部分の色を測定する色測定部４２と、この色測定部４２で測定した色のデータを、ＣＣＵに対してカラーリファレンスデータ３４として出力する機能およびＣＣＵからカラーリファレンスデータ３４を入力する機能を有するカラーリファレンスデータ入出力部４３と、カラーリファレンスデータ入出力部４３で入力したカラーリファレンスデータ３４と、色測定部４２で測定した色のデータと、ユーザコントロール信号３２とを入力し、これらに基づいてリニアマトリックス回路１５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制御データ３５としてリニアマトリックス回路１５に与えるリニアマトリックス制御データ演算部４４とを備えている。
【００１７】
次に、図３を参照して、本実施の形態において使用するカラーチャートについて説明する。カラーチャートとしては、一般に、マクベスカラーチャート（Ｍａｃｂｅｔｈ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｒｔ；商品名）等が使用される。図３は、カラーチャートの一例を示したものである。このカラーチャートは、格子状に仕切られた２４個の枡目を有し、図中、Ｃと記した１８個の枡目にはそれぞれ異なる有彩色が着色され、Ｇと記した６個の枡目には互いに輝度の異なる白，グレー，黒の無彩色が着色されている。なお、図中の記号ＣおよびＧは、説明のために記したものであり、実際のカラーチャートには記されていない。このカラーチャートを用いる場合には、無彩色の枡目を用いて白黒のデータを測定し、有彩色の枡目を用いてカラーデータを測定するようになっている。
【００１８】
図４は、本実施の形態においてカラーセットアップ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）５１とカメラ（２）５２の２台のビデオカメラの間で、カメラ（１）５１を基準にして色合わせを行う場合の例である。ここで、カメラ５１，５２の構成は図１に示した通りである。カメラ５１，５２には、それぞれ、ビデオデータおよび制御データの送受を制御するＣＣＵ（１）５３，ＣＣＵ（２）５４が接続されている。ＣＣＵ５３，５４には、これらから出力されるビデオ信号を入力して画像を表示するためのモニタ５５が接続されている。また、ＣＣＵ５３，５４には、コマンドネットワークユニット（以下、ＣＮＵと記す。）５６を介して、マスターセットアップユニット（以下、ＭＳＵと記す。）５７が接続されている。ＭＳＵ５７は、カラーセットアップ時における一連の動作を制御するようになっている。ＣＮＵ５６は、ＭＳＵ５７の制御の下で、ＣＣＵ（１）５３，ＣＣＵ（２）５４間で、制御データの出力先の切り換えを制御するようになっている。
【００１９】
図４に示したシステムを用いて行うカラーセットアップでは、カメラ５１，５２によって、同一のカラーチャート５０を同じ条件で測定する。なお、図４では、便宜上、カメラ５１，５２が異なる位置から同時にカラーチャート５０を測定するように描いているが、実際には、カメラ５１，５２は同じ位置からカラーチャート５０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５１をセットしてカメラ５１によってカラーチャート５０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５１の代わりにカメラ５２をセットして、カメラ５２によって同一のカラーチャート５０を測定するようにする。カメラ５１またはカメラ５２によってカラーチャート５０を測定する際には、使用者がカメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる。
【００２０】
ここで、図６を参照して、カラーセットアップ時におけるビューファインダ２２の表示画像について説明すると共に、カメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる方法について説明する。図６は、カラーセットアップ時においてカメラによってカラーチャート５０を撮像しているときのビューファインダ２２における表示画面を示したものである。この図において、符号６６が、カラーチャート５０の画像を表している。この図に示したように、使用者がカラーセットアップの開始を指示すると、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御によりビューファインダ２２に、カラーチャート位置合わせ用の外枠６１および内枠６２が表示される。外枠６１は、カラーチャート内の外周側の１６個の枡目における外周側の線に合わせるための矩形の線である。内枠６２は、同じ１６個の枡目における内周側の線に合わせるための矩形の線である。カメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる場合には、外枠６１をカラーチャート内の外周側の１６個の枡目における外周側の線に合わせ、内枠６２を同じ１６個の枡目における内周側の線に合わせる。
【００２１】
また、カラーセットアップ時において、使用者がカラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力したときには、図６に示したように、ビューファインダ２２には、更に、重み付けする色を選択するための色選択用マーカー６３と、マーカー位置番号表示部６４と、重み付けレベル表示部６５とが表示される。
【００２２】
色選択用マーカー６３は、使用者がカラーチャート内の各色の中から重み付けする色を選択するために用いられるものであり、具体的には、上述のようにカメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせたときに、カラーチャート内の一つの枡目内に入る大きさの矩形の線である。色選択用マーカー６３は、使用者が、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを回すことにより、図６において符号６７で示す経路に従って、カラーチャート内の１８個の有彩色の枡目上を順に移動するようになっている。なお、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを逆方向に回すと、符号６７で示した経路とは逆方向に色選択用マーカー６３が移動するようにしても良い。
【００２３】
マーカー位置番号表示部６４には、色選択用マーカー６３が現在位置している有彩色の枡目の番号が表示される。枡目の番号は、図中の左上の枡目を０として、符号６７で示した経路の順に１つずつ増加するように決められている。
【００２４】
重み付けレベル表示部６５には、使用者がユーザインタフェース２１を用いて入力した重み付けレベルが表示される。本実施の形態では、重み付けレベルは、レベル−１からレベル１６まで規定されている。レベル−１は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを使用しないことを意味する。レベル０は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを標準的な割合で考慮することを意味し、レベルｎ（ｎ＝１，…，１６）は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを、レベル０の場合に比べて、（ｎ＋１）倍考慮することを意味する。重み付けレベルが高い程、その色についてのカメラ間の誤差がより小さくなるように、リニアマトリックス回路１５における係数が求められる。重み付けレベルの入力は、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを回すことによって行われる。また、重み付けレベルの初期値はレベル０とする。また、使用者は、レベル−１を適宜使用することにより、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用する色、すなわち特に基準となる色に合わせる色を、カラーチャートの中から選択することができる。
【００２５】
一方、カラーセットアップ時において、使用者が、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う旨の指示を入力したときには、ビューファインダ２２には、図７に示すように、被写体７３上で色を測定する部分を指定するための色測定用マーカー７１と、重み付けレベル表示部７２とが表示される。色測定用マーカー７１は、例えば矩形の線であり、使用者がユーザインタフェース２１を操作することにより、画面内で移動させることができるようになっている。重み付けレベル表示部７２については、図６における重み付けレベル表示部６５と同様である。
【００２６】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係る色補正装置の動作について説明する。図５は、図４に示したシステムを用いて行うカラーセットアップ時の動作を示す流れ図である。この動作では、まず、使用者は、カメラ（１）５１によってカラーチャート５０を撮像し、ユーザインタフェース２１を用いてカラーセットアップの開始を指示すると共に、図６を用いて説明したようにカメラ（１）５１の撮像位置をカラーチャート５０に合わせる（ステップＳ１０１）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いてチャートデータの測定の開始を指示すると、カメラ（１）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、カラーチャート５０内の有彩色の各枡目の色をチャートデータとして測定する（ステップＳ１０２）。このチャートデータは、カラーリファレンスデータ入出力部４３によって、ＣＣＵ（１）５３に対してカラーリファレンスデータ３４として出力される。
【００２７】
次に、使用者は、カメラ（１）と同じ条件で、カメラ（２）５２によってカラーチャート５０を撮像し、ユーザインタフェース２１を用いてカラーセットアップの開始を指示すると共にカメラ（２）５２の撮像位置をカラーチャート５０に合わせる（ステップＳ１０３）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いてチャートデータの測定の開始を指示すると、カメラ（２）５２内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、カラーチャート５０内の有彩色の各枡目の色をチャートデータとして測定する（ステップＳ１０４）。このチャートデータは、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００２８】
次に、使用者が、重みを付けたい色がカラーチャート内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。重みを付けたい色がカラーチャート内にある場合（Ｙ）には、使用者は、カメラ（２）５２において、ユーザインタフェース２１を用いて、カラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力する。これにより、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御により、図６に示したように、ビューファインダ２２に、色選択用マーカー６３と、マーカー位置番号表示部６４と、重み付けレベル表示部６５とが表示される。使用者は、ユーザインタフェース２１を操作して色選択用マーカー６３を移動させて、重み付けを行う色をカラーチャートから選択し、且つ選択した色について重み付けレベルを入力する（ステップＳ１０６）。重み付けを行う色の選択は、カラーチャートの画像上の所望の色の上に色選択用マーカー６３を配置した状態で、例えばユーザインタフェース２１における所定のスイッチを押すことで行う。なお、重み付けを行うことのできる色の数は１または所定数に制限するようにしても良いし、カラーチャート内の全ての色について重み付けを行うことができるようにしても良い。重み付けの動作（ステップＳ１０６）は、重み付けを行うことのできる色の数だけ使用者が重み付けを行ったら自動的に終了するようにしても良いし、使用者がユーザインタフェース２１を用いて重み付けの動作を終了する旨の指示を入力したら終了するようにしても良い。
【００２９】
なお、重み付けを全く行わない場合には、カラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力した後、そのまま、重み付けの動作を終了すれば良い。これにより、カラーチャート内の全ての色について、重み付けレベルは初期値の０に維持される。あるいは、重み付けを行わない旨の指示を入力できるようにしても良い。
【００３０】
また、ステップＳ１０６では、任意の色についての重み付けレベルをレベル−１に設定して、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用しない色を決めることで、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用する色、すなわち特に基準となる色に合わせる色を、カラーチャートの中から選択することができる。
【００３１】
一方、重みを付けたい色がカラーチャート内に無い場合（ステップＳ１０５；Ｎ）には、使用者は、カメラ（１）５１とカメラ（２）５２の各々において、ユーザインタフェース２１を用いて、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う旨の指示を入力する。これにより、カメラ（１）５１とカメラ（２）５２の各々において、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御により、図７に示したように、ビューファインダ２２に、色測定用マーカー７１と、重み付けレベル表示部７２とが表示される。使用者は、まず、カメラ（１）５１の撮像位置を所望の被写体に合わせ、その被写体上で色を測定したい部分に色測定用マーカー７１を合わせてその部分を指定する（ステップＳ１０７）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いて色の測定の開始を指示すると、カメラ（１）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、被写体上における色測定用マーカー７１内の色を測定する（ステップＳ１０８）。この色のデータは、カラーリファレンスデータ入出力部４３によって、ＣＣＵ（１）５３に対してカラーリファレンスデータ３４として出力される。次に、使用者は、カメラ（１）と同じ条件で、カメラ（２）５２の撮像位置を同じ被写体に合わせ、その被写体上で、カメラ（１）５１において指定した部分と同じ部分に色測定用マーカー７１を合わせてその部分を指定し、必要に応じて重み付けレベルを入力する（ステップＳ１０９）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いて色の測定の開始を指示すると、カメラ（２）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、被写体上における色測定用マーカー７１内の色を測定する（ステップＳ１１０）。この色のデータは、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００３２】
なお、カメラ５１，５２が、例えばオートヒュー（Ａｕｔｏ Ｈｕｅ）と呼ばれるような、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う機能を有している場合には、ステップＳ１０８およびステップＳ１１０は、この機能を用いて行うようにしても良い。
【００３３】
ステップＳ１０８またはステップＳ１１０が終了したら、カメラ（１）５１から出力されるカラーリファレンスデータ３４は、ＣＣＵ（１）５３，ＣＮＵ５６およびＣＣＵ（２）５４を経由してカメラ（２）５２に伝送され、カメラ（２）５２は、カメラ（１）５１からのカラーリファレンスデータ３４を読み込む（ステップＳ１１１）。このカラーリファレンスデータ３４は、カメラ（２）５２のＭＰＵ２０におけるカラーリファレンスデータ入出力部４３を介して、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００３４】
次に、カメラ（２）５２のリニアマトリックス制御データ演算部４４は、カメラ（１）５１からのカラーリファレンスデータ３４と、色測定部４２で測定された色のデータと、使用者によって入力された重み付けレベルとに基づいて、カメラ５１，５２間で色の誤差が最小になるように、リニアマトリックス回路１５における係数を計算で求め（ステップＳ１１２）、この係数をリニアマトリックス制御データ３５としてリニアマトリックス回路１５に出力し（ステップＳ１１３）、カラーセットアップの動作を終了する。その後、カメラ（２）５２のリニアマトリックス回路１５は、カラーセットアップによって決定された係数を用いたマトリックス演算を行って、色補正を行う。これにより、カメラ５１，５２間で色の違いが補正される。
【００３５】
ここで、リニアマトリックス回路１５におけるマトリックス演算の内容と、リニアマトリックス回路１５における係数の決定方法の一例について説明する。
【００３６】
この例では、リニアマトリックス回路１５は、以下の（１）式のマトリックス演算を行う。
【００３７】
【００３８】
（１）式において、Ｒ，Ｇ，Ｂはリニアマトリックス回路１５の入力信号、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はリニアマトリックス回路１５の出力信号である。また、Ｃ0 〜Ｃ5 は係数であり、カラーセットアップでは、カメラ５１，５２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。
【００３９】
ここで、基準とするカメラ（１）５１においてｉ番目の色を撮像したときのＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号をＲi ´，Ｇi ´，Ｂi ´、このカメラ（１）５１に色に合わせるカメラ（２）５２においてｉ番目の色を撮像したときのＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号をＲi ，Ｇi ，Ｂi とし、そのｉ番目の色の、誤差に対する重みをＷi とすると、誤差の自乗和は、次の（２）式で表される。
【００４０】
【００４１】
（２）式において、Σは、カラーセットアップにおいて測定する全ての色についての総和を意味する。（２）式におけるＲi ，Ｇi ，Ｂi は、（１）式におけるＲ´，Ｇ´，Ｂ´に対応する。また、（２）式におけるＷi は、使用者が入力した重み付けレベルがｎ（ｎ＝−１，０，１，…，１６）のとき、Ｗi ＝ｎ＋１となる。
【００４２】
（２）式で表される誤差の自乗和が最小になるように（１）式における係数Ｃ0 〜Ｃ5 を決めれば、カメラ５１，５２間で色の誤差が最小になる。従って、カメラ（２）５２のＭＰＵ２０におけるリニアマトリックス制御データ演算部４４は、（２）式で表される誤差の自乗和が最小になるように、最小自乗法を用いて、（１）式における係数Ｃ0 〜Ｃ5 を決める。このとき、（２）式における重みＷi が大きい色ほど誤差が小さくなるように係数Ｃ0 〜Ｃ5 が決められる。
【００４３】
以上説明したように本実施の形態に係る色補正装置によれば、カラーセットアップ時にビューファインダ２２に色選択用マーカー６３または色測定用マーカー７１等を表示し、使用者がビューファインダ２２を見ながらユーザインタフェース２１を操作することによって、特に基準となる色に合わせる色の選択、重み付けを行う色の選択および重み付けレベルの入力を行うことができるようにしたので、使用者は、素早く且つ簡単に、特に希望する色について精度良く、撮像装置（ビデオカメラ）毎の色の違いを補正することができる。これにより、例えば、従来は、肌色の基準が世界各国の放送局によって異なっているために、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせをマニュアルによる調整で行うことが多く、その作業に多くの時間を要していたが、本実施の形態に係る色補正装置によれば、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせを、煩雑な操作なしに、短時間で行うことができるようになる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、例えば図５に示した動作では、カラーチャート内の色についての重み付けを行うこと（ステップＳ１０６）と、任意の被写体上の色を測定して色合わせを行うこと（ステップＳ１０７〜Ｓ１１０）とを選択的に行うようにしたが、これらの双方を行うことができるようにしても良い。
【００４５】
また、重み付けレベルを２段階に固定し、使用者は重み付けレベルの入力を行わず、重み付けを行うか否かのみを選択することとし、この選択に応じて、２段階のうちのいずれかの重み付けレベルが自動的に決定されるようにしても良い。また、使用者は重み付けレベルの入力を行わず、カラーチャート内における色の選択や任意の被写体上における部分の指定のみを行うこととし、カラーチャート内で選択された色や任意の被写体上で指定された部分の色についての測定データのみを用いてリニアマトリックス回路１５における係数を計算するようにしても良い。
【００４６】
また、上記実施の形態では、２台のカメラ間で色合わせを行う例を挙げたが、１台のカメラを基準にして、他の複数台のカメラの色を補正するようにしても良い。また、各カメラが、予め、本発明における基準となる信号として、カラーチャート内の各色についての基準となるデータを保持しておき、この基準となるデータと測定データとを用いて、リニアマトリックス回路１５における係数を計算するようにしても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置における色補正装置によれば、指定手段によって、重み付けを行う色を指定し、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容を決定し、この決定された演算内容に従って補正を行うようにしたので、簡単な操作で、特に使用者が希望する色について撮像装置毎の色の違いが小さくなるように、色を補正することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る色補正装置を含むビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＭＰＵのカラーセットアップに関する機能を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る色補正装置で使用するカラーチャートを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップ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５】本発明の一実施の形態に係る色補正装置の動作を示す流れ図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップを行う際のビューファインダの表示画面を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップを行う際のビューファインダの他の表示画面を示す説明図である。
【符号の説明】
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…ＣＣＤ、１５…リニアマトリックス回路、２０…ＭＰＵ、２１…ユーザインタフェース、２２…ビューファインダ、５０…カラーチャート、５１…カメラ（１）、５２…カメラ（２）、５３…ＣＣＵ（１）、５４…ＣＣＵ（２）
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置毎の色の違いを補正するための撮像装置における色補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送局用ビデオカメラでは、ビデオカメラ間で厳密な色合わせを必要とする。しかし、放送局用ビデオ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、放送局用ビデオ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、ビデオ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。以下、この処理をカラーセットアップ処理と言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、特定の色を測定して求めた係数を用いてリニアマトリックス回路によって色補正を行う方法では、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。そのため、使用者がカラーセットアップ処理の結果に満足できない場合には、マニュアルで色を合わせ込む作業が必要になるが、この作業は非常に煩雑である。このようなマニュアルで色を合わせ込む作業は、例えば、使用者が肌色のような特定の色について特に正確に色を合わせたいような場合や、使用者が特に正確に合わせたい色がカラーチャート内に無いような場合に必要になる。例えば、従来は、実際に合わせたい色は肌色等が多いが、肌色の基準は世界各国の放送局によって異なっているため、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせをマニュアルによる調整で行うことが多く、その作業に多くの時間を要していた。
【０００４】
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、簡単な操作で、特に使用者が希望する色について撮像装置毎の色の違いが小さくなるように、色を補正することができるようにした撮像装置における色補正装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の撮像装置における色補正装置は、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く色を基準となる色に合わせるために、撮像手段によって撮像して得られる信号を、所定の演算によって補正する色補正手段と、重み付けを行う色を指定する指定手段と、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容を決定する演算内容決定手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項１記載の撮像装置における色補正装置では、指定手段によって、重み付けを行う色が指定され、演算内容決定手段によって、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容が決定され、この決定された演算内容に従って色補正手段によって補正が行われる。
【０００９】
【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は本発明の一実施の形態に係る撮像装置における色補正装置（以下、単に色補正装置と言う。）を含むビデオカメラの構成を示すブロック図である。このビデオカメラは、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，緑色信号および青色信号が出力されるようになっている。
【００１０】
図１に示したビデオカメラは、更に、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力される赤色信号，緑色信号および青色信号の各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の出力信号を入力し、色補正を行うためのリニアマトリックス回路１５と、このリニアマトリックス回路１５より出力される赤色信号，緑色信号および青色信号に基づいて、輝度信号，赤色差信号および青色差信号を生成し出力するマトリックス回路１６と、このマトリックス回路１６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１７と、このエンコーダ１７の出力信号をディジタル−アナログ（以下、Ｄ／Ａと記す。）変換してアナログコンポジット信号を出力するＤ／Ａ変換器１８と、マトリックス回路１６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信号を出力するパラレル−シリアル変換回路１９とを備えている。
【００１１】
図１に示したビデオカメラは、更に、色補正動作の制御を含めてビデオカメラ全体を制御を行うマイクロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵと記す。）２０と、このＭＰＵ２０に接続され、使用者が各種の指示を行うためのユーザインタフェース２１と、ＭＰＵ２０に接続され、被写体像の表示の他、使用者が各種の指示を行う際に用いられる各種メニューの表示や、後述する色補正動作（以下、カラーセットアップと言う。）の際に用いられる指標としてのマーカーの表示等を行うビューファインダ２２とを備えている。ユーザインタフェース２１は、スイッチやダイヤル等を含む。ビューファインダ２２には、例えば液晶表示装置が用いられる。
【００１２】
ここで、図１に示したビデオカメラの動作の概略について説明する。このビデオカメラでは、ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより出力される赤色信号，緑色信号および青色信号は、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変換されて、リニアマトリックス回路１５に入力される。リニアマトリックス回路１５は、後述するカラーセットアップによって決定された係数を用いたマトリックス演算を行って、色補正を行う。マトリックス回路１６は、リニアマトリックス回路１５より出力される赤色信号，緑色信号および青色信号に基づいて、輝度信号，赤色差信号および青色差信号を生成して出力し、エンコーダ１７とパラレル−シリアル変換回路１９とに出力する。エンコーダ１７は、マトリックス回路１６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て出力し、この信号は、Ｄ／Ａ変換器１８によってＤ／Ａ変換され、アナログコンポジット信号として出力される。一方、パラレル−シリアル変換回路１９は、マトリックス回路１６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信号として出力する。なお、カラーセットアップに関するＭＰＵ２０の動作については後で詳しく説明する。
【００１３】
なお、ビデオカメラは、図１に示した構成要素の他に、輪郭強調を行う輪郭強調回路や、高輝度部分の圧縮を行うニー回路や、ガンマ補正を行うガンマ補正回路等を含むが、図１では省略している。
【００１４】
図１に示したビデオカメラの構成において、リニアマトリックス回路１５，ＭＰＵ２０，ユーザインタフェース２１およびビューファインダ２２が、本実施の形態に係る色補正装置を構成する。
【００１５】
ＭＰＵ２０は、カラーセットアップに関して、ビューファインダ２２に対して所定の表示データ３１を出力し、ユーザインタフェース２１からのユーザコントロール信号３２を入力し、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、後述するカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記す。）との間でカラーリファレンスデータ３４を入出力し、リニアマトリックス回路１５に対してリニアマトリックス制御データ３５を出力するようになっている。ＭＰＵ２０は、ＣＰＵ（中央処理装置），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、以下で説明するカラーセットアップに関する機能を実現すると共に、ビデオカメラ全体の制御を行うようになっている。
【００１６】
図２は、ＭＰＵ２０のカラーセットアップに関する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、ＭＰＵ２０は、ユーザコントロール信号３２を入力すると共に、ビューファインダ２２に対して表示データ３１を出力してビューファインダ２２における表示内容を制御する表示制御部４１と、測定データ３３を入力し、この測定データ３３に基づいて、後述するカラーチャート内の各色をチャートデータとして測定すると共に任意の被写体上で指定された部分の色を測定する色測定部４２と、この色測定部４２で測定した色のデータを、ＣＣＵに対してカラーリファレンスデータ３４として出力する機能およびＣＣＵからカラーリファレンスデータ３４を入力する機能を有するカラーリファレンスデータ入出力部４３と、カラーリファレンスデータ入出力部４３で入力したカラーリファレンスデータ３４と、色測定部４２で測定した色のデータと、ユーザコントロール信号３２とを入力し、これらに基づいてリニアマトリックス回路１５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制御データ３５としてリニアマトリックス回路１５に与えるリニアマトリックス制御データ演算部４４とを備えている。
【００１７】
次に、図３を参照して、本実施の形態において使用するカラーチャートについて説明する。カラーチャートとしては、一般に、マクベスカラーチャート（Ｍａｃｂｅｔｈ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｒｔ；商品名）等が使用される。図３は、カラーチャートの一例を示したものである。このカラーチャートは、格子状に仕切られた２４個の枡目を有し、図中、Ｃと記した１８個の枡目にはそれぞれ異なる有彩色が着色され、Ｇと記した６個の枡目には互いに輝度の異なる白，グレー，黒の無彩色が着色されている。なお、図中の記号ＣおよびＧは、説明のために記したものであり、実際のカラーチャートには記されていない。このカラーチャートを用いる場合には、無彩色の枡目を用いて白黒のデータを測定し、有彩色の枡目を用いてカラーデータを測定するようになっている。
【００１８】
図４は、本実施の形態においてカラーセットアップ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）５１とカメラ（２）５２の２台のビデオカメラの間で、カメラ（１）５１を基準にして色合わせを行う場合の例である。ここで、カメラ５１，５２の構成は図１に示した通りである。カメラ５１，５２には、それぞれ、ビデオデータおよび制御データの送受を制御するＣＣＵ（１）５３，ＣＣＵ（２）５４が接続されている。ＣＣＵ５３，５４には、これらから出力されるビデオ信号を入力して画像を表示するためのモニタ５５が接続されている。また、ＣＣＵ５３，５４には、コマンドネットワークユニット（以下、ＣＮＵと記す。）５６を介して、マスターセットアップユニット（以下、ＭＳＵと記す。）５７が接続されている。ＭＳＵ５７は、カラーセットアップ時における一連の動作を制御するようになっている。ＣＮＵ５６は、ＭＳＵ５７の制御の下で、ＣＣＵ（１）５３，ＣＣＵ（２）５４間で、制御データの出力先の切り換えを制御するようになっている。
【００１９】
図４に示したシステムを用いて行うカラーセットアップでは、カメラ５１，５２によって、同一のカラーチャート５０を同じ条件で測定する。なお、図４では、便宜上、カメラ５１，５２が異なる位置から同時にカラーチャート５０を測定するように描いているが、実際には、カメラ５１，５２は同じ位置からカラーチャート５０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５１をセットしてカメラ５１によってカラーチャート５０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５１の代わりにカメラ５２をセットして、カメラ５２によって同一のカラーチャート５０を測定するようにする。カメラ５１またはカメラ５２によってカラーチャート５０を測定する際には、使用者がカメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる。
【００２０】
ここで、図６を参照して、カラーセットアップ時におけるビューファインダ２２の表示画像について説明すると共に、カメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる方法について説明する。図６は、カラーセットアップ時においてカメラによってカラーチャート５０を撮像しているときのビューファインダ２２における表示画面を示したものである。この図において、符号６６が、カラーチャート５０の画像を表している。この図に示したように、使用者がカラーセットアップの開始を指示すると、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御によりビューファインダ２２に、カラーチャート位置合わせ用の外枠６１および内枠６２が表示される。外枠６１は、カラーチャート内の外周側の１６個の枡目における外周側の線に合わせるための矩形の線である。内枠６２は、同じ１６個の枡目における内周側の線に合わせるための矩形の線である。カメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせる場合には、外枠６１をカラーチャート内の外周側の１６個の枡目における外周側の線に合わせ、内枠６２を同じ１６個の枡目における内周側の線に合わせる。
【００２１】
また、カラーセットアップ時において、使用者がカラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力したときには、図６に示したように、ビューファインダ２２には、更に、重み付けする色を選択するための色選択用マーカー６３と、マーカー位置番号表示部６４と、重み付けレベル表示部６５とが表示される。
【００２２】
色選択用マーカー６３は、使用者がカラーチャート内の各色の中から重み付けする色を選択するために用いられるものであり、具体的には、上述のようにカメラの撮像位置をカラーチャート５０に合わせたときに、カラーチャート内の一つの枡目内に入る大きさの矩形の線である。色選択用マーカー６３は、使用者が、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを回すことにより、図６において符号６７で示す経路に従って、カラーチャート内の１８個の有彩色の枡目上を順に移動するようになっている。なお、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを逆方向に回すと、符号６７で示した経路とは逆方向に色選択用マーカー６３が移動するようにしても良い。
【００２３】
マーカー位置番号表示部６４には、色選択用マーカー６３が現在位置している有彩色の枡目の番号が表示される。枡目の番号は、図中の左上の枡目を０として、符号６７で示した経路の順に１つずつ増加するように決められている。
【００２４】
重み付けレベル表示部６５には、使用者がユーザインタフェース２１を用いて入力した重み付けレベルが表示される。本実施の形態では、重み付けレベルは、レベル−１からレベル１６まで規定されている。レベル−１は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを使用しないことを意味する。レベル０は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを標準的な割合で考慮することを意味し、レベルｎ（ｎ＝１，…，１６）は、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に、その色についての測定データを、レベル０の場合に比べて、（ｎ＋１）倍考慮することを意味する。重み付けレベルが高い程、その色についてのカメラ間の誤差がより小さくなるように、リニアマトリックス回路１５における係数が求められる。重み付けレベルの入力は、例えばユーザインタフェース２１におけるダイヤルを回すことによって行われる。また、重み付けレベルの初期値はレベル０とする。また、使用者は、レベル−１を適宜使用することにより、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用する色、すなわち特に基準となる色に合わせる色を、カラーチャートの中から選択することができる。
【００２５】
一方、カラーセットアップ時において、使用者が、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う旨の指示を入力したときには、ビューファインダ２２には、図７に示すように、被写体７３上で色を測定する部分を指定するための色測定用マーカー７１と、重み付けレベル表示部７２とが表示される。色測定用マーカー７１は、例えば矩形の線であり、使用者がユーザインタフェース２１を操作することにより、画面内で移動させることができるようになっている。重み付けレベル表示部７２については、図６における重み付けレベル表示部６５と同様である。
【００２６】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係る色補正装置の動作について説明する。図５は、図４に示したシステムを用いて行うカラーセットアップ時の動作を示す流れ図である。この動作では、まず、使用者は、カメラ（１）５１によってカラーチャート５０を撮像し、ユーザインタフェース２１を用いてカラーセットアップの開始を指示すると共に、図６を用いて説明したようにカメラ（１）５１の撮像位置をカラーチャート５０に合わせる（ステップＳ１０１）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いてチャートデータの測定の開始を指示すると、カメラ（１）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、カラーチャート５０内の有彩色の各枡目の色をチャートデータとして測定する（ステップＳ１０２）。このチャートデータは、カラーリファレンスデータ入出力部４３によって、ＣＣＵ（１）５３に対してカラーリファレンスデータ３４として出力される。
【００２７】
次に、使用者は、カメラ（１）と同じ条件で、カメラ（２）５２によってカラーチャート５０を撮像し、ユーザインタフェース２１を用いてカラーセットアップの開始を指示すると共にカメラ（２）５２の撮像位置をカラーチャート５０に合わせる（ステップＳ１０３）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いてチャートデータの測定の開始を指示すると、カメラ（２）５２内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、カラーチャート５０内の有彩色の各枡目の色をチャートデータとして測定する（ステップＳ１０４）。このチャートデータは、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００２８】
次に、使用者が、重みを付けたい色がカラーチャート内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。重みを付けたい色がカラーチャート内にある場合（Ｙ）には、使用者は、カメラ（２）５２において、ユーザインタフェース２１を用いて、カラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力する。これにより、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御により、図６に示したように、ビューファインダ２２に、色選択用マーカー６３と、マーカー位置番号表示部６４と、重み付けレベル表示部６５とが表示される。使用者は、ユーザインタフェース２１を操作して色選択用マーカー６３を移動させて、重み付けを行う色をカラーチャートから選択し、且つ選択した色について重み付けレベルを入力する（ステップＳ１０６）。重み付けを行う色の選択は、カラーチャートの画像上の所望の色の上に色選択用マーカー６３を配置した状態で、例えばユーザインタフェース２１における所定のスイッチを押すことで行う。なお、重み付けを行うことのできる色の数は１または所定数に制限するようにしても良いし、カラーチャート内の全ての色について重み付けを行うことができるようにしても良い。重み付けの動作（ステップＳ１０６）は、重み付けを行うことのできる色の数だけ使用者が重み付けを行ったら自動的に終了するようにしても良いし、使用者がユーザインタフェース２１を用いて重み付けの動作を終了する旨の指示を入力したら終了するようにしても良い。
【００２９】
なお、重み付けを全く行わない場合には、カラーチャート内の色で重み付けを行う旨の指示を入力した後、そのまま、重み付けの動作を終了すれば良い。これにより、カラーチャート内の全ての色について、重み付けレベルは初期値の０に維持される。あるいは、重み付けを行わない旨の指示を入力できるようにしても良い。
【００３０】
また、ステップＳ１０６では、任意の色についての重み付けレベルをレベル−１に設定して、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用しない色を決めることで、リニアマトリックス回路１５における係数を計算する際に測定データを使用する色、すなわち特に基準となる色に合わせる色を、カラーチャートの中から選択することができる。
【００３１】
一方、重みを付けたい色がカラーチャート内に無い場合（ステップＳ１０５；Ｎ）には、使用者は、カメラ（１）５１とカメラ（２）５２の各々において、ユーザインタフェース２１を用いて、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う旨の指示を入力する。これにより、カメラ（１）５１とカメラ（２）５２の各々において、ＭＰＵ２０における表示制御部４１の制御により、図７に示したように、ビューファインダ２２に、色測定用マーカー７１と、重み付けレベル表示部７２とが表示される。使用者は、まず、カメラ（１）５１の撮像位置を所望の被写体に合わせ、その被写体上で色を測定したい部分に色測定用マーカー７１を合わせてその部分を指定する（ステップＳ１０７）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いて色の測定の開始を指示すると、カメラ（１）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、被写体上における色測定用マーカー７１内の色を測定する（ステップＳ１０８）。この色のデータは、カラーリファレンスデータ入出力部４３によって、ＣＣＵ（１）５３に対してカラーリファレンスデータ３４として出力される。次に、使用者は、カメラ（１）と同じ条件で、カメラ（２）５２の撮像位置を同じ被写体に合わせ、その被写体上で、カメラ（１）５１において指定した部分と同じ部分に色測定用マーカー７１を合わせてその部分を指定し、必要に応じて重み付けレベルを入力する（ステップＳ１０９）。次に、使用者がユーザインタフェース２１を用いて色の測定の開始を指示すると、カメラ（２）５１内のＭＰＵ２０における色測定部４２は、Ａ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号を測定データ３３として入力し、この測定データ３３に基づいて、被写体上における色測定用マーカー７１内の色を測定する（ステップＳ１１０）。この色のデータは、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００３２】
なお、カメラ５１，５２が、例えばオートヒュー（Ａｕｔｏ Ｈｕｅ）と呼ばれるような、任意の被写体上の任意の部分を指定して色の測定を行う機能を有している場合には、ステップＳ１０８およびステップＳ１１０は、この機能を用いて行うようにしても良い。
【００３３】
ステップＳ１０８またはステップＳ１１０が終了したら、カメラ（１）５１から出力されるカラーリファレンスデータ３４は、ＣＣＵ（１）５３，ＣＮＵ５６およびＣＣＵ（２）５４を経由してカメラ（２）５２に伝送され、カメラ（２）５２は、カメラ（１）５１からのカラーリファレンスデータ３４を読み込む（ステップＳ１１１）。このカラーリファレンスデータ３４は、カメラ（２）５２のＭＰＵ２０におけるカラーリファレンスデータ入出力部４３を介して、リニアマトリックス制御データ演算部４４に送られる。
【００３４】
次に、カメラ（２）５２のリニアマトリックス制御データ演算部４４は、カメラ（１）５１からのカラーリファレンスデータ３４と、色測定部４２で測定された色のデータと、使用者によって入力された重み付けレベルとに基づいて、カメラ５１，５２間で色の誤差が最小になるように、リニアマトリックス回路１５における係数を計算で求め（ステップＳ１１２）、この係数をリニアマトリックス制御データ３５としてリニアマトリックス回路１５に出力し（ステップＳ１１３）、カラーセットアップの動作を終了する。その後、カメラ（２）５２のリニアマトリックス回路１５は、カラーセットアップによって決定された係数を用いたマトリックス演算を行って、色補正を行う。これにより、カメラ５１，５２間で色の違いが補正される。
【００３５】
ここで、リニアマトリックス回路１５におけるマトリックス演算の内容と、リニアマトリックス回路１５における係数の決定方法の一例について説明する。
【００３６】
この例では、リニアマトリックス回路１５は、以下の（１）式のマトリックス演算を行う。
【００３７】
（１）式において、Ｒ，Ｇ，Ｂはリニアマトリックス回路１５の入力信号、Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´はリニアマトリックス回路１５の出力信号である。また、Ｃ0 〜Ｃ5 は係数であり、カラーセットアップでは、カメラ５１，５２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。
【００３９】
ここで、基準とするカメラ（１）５１においてｉ番目の色を撮像したときのＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号をＲi ´，Ｇi ´，Ｂi ´、このカメラ（１）５１に色に合わせるカメラ（２）５２においてｉ番目の色を撮像したときのＡ／Ｄ変換器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの出力信号をＲi ，Ｇi ，Ｂi とし、そのｉ番目の色の、誤差に対する重みをＷi とすると、誤差の自乗和は、次の（２）式で表される。
【００４０】
（２）式において、Σは、カラーセットアップにおいて測定する全ての色についての総和を意味する。（２）式におけるＲi ，Ｇi ，Ｂi は、（１）式におけるＲ´，Ｇ´，Ｂ´に対応する。また、（２）式におけるＷi は、使用者が入力した重み付けレベルがｎ（ｎ＝−１，０，１，…，１６）のとき、Ｗi ＝ｎ＋１となる。
【００４２】
（２）式で表される誤差の自乗和が最小になるように（１）式における係数Ｃ0 〜Ｃ5 を決めれば、カメラ５１，５２間で色の誤差が最小になる。従って、カメラ（２）５２のＭＰＵ２０におけるリニアマトリックス制御データ演算部４４は、（２）式で表される誤差の自乗和が最小になるように、最小自乗法を用いて、（１）式における係数Ｃ0 〜Ｃ5 を決める。このとき、（２）式における重みＷi が大きい色ほど誤差が小さくなるように係数Ｃ0 〜Ｃ5 が決められる。
【００４３】
以上説明したように本実施の形態に係る色補正装置によれば、カラーセットアップ時にビューファインダ２２に色選択用マーカー６３または色測定用マーカー７１等を表示し、使用者がビューファインダ２２を見ながらユーザインタフェース２１を操作することによって、特に基準となる色に合わせる色の選択、重み付けを行う色の選択および重み付けレベルの入力を行うことができるようにしたので、使用者は、素早く且つ簡単に、特に希望する色について精度良く、撮像装置（ビデオカメラ）毎の色の違いを補正することができる。これにより、例えば、従来は、肌色の基準が世界各国の放送局によって異なっているために、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせをマニュアルによる調整で行うことが多く、その作業に多くの時間を要していたが、本実施の形態に係る色補正装置によれば、カラーチャート内に無い肌色についての色合わせを、煩雑な操作なしに、短時間で行うことができるようになる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、例えば図５に示した動作では、カラーチャート内の色についての重み付けを行うこと（ステップＳ１０６）と、任意の被写体上の色を測定して色合わせを行うこと（ステップＳ１０７〜Ｓ１１０）とを選択的に行うようにしたが、これらの双方を行うことができるようにしても良い。
【００４５】
また、重み付けレベルを２段階に固定し、使用者は重み付けレベルの入力を行わず、重み付けを行うか否かのみを選択することとし、この選択に応じて、２段階のうちのいずれかの重み付けレベルが自動的に決定されるようにしても良い。また、使用者は重み付けレベルの入力を行わず、カラーチャート内における色の選択や任意の被写体上における部分の指定のみを行うこととし、カラーチャート内で選択された色や任意の被写体上で指定された部分の色についての測定データのみを用いてリニアマトリックス回路１５における係数を計算するようにしても良い。
【００４６】
また、上記実施の形態では、２台のカメラ間で色合わせを行う例を挙げたが、１台のカメラを基準にして、他の複数台のカメラの色を補正するようにしても良い。また、各カメラが、予め、本発明における基準となる信号として、カラーチャート内の各色についての基準となるデータを保持しておき、この基準となるデータと測定データとを用いて、リニアマトリックス回路１５における係数を計算するようにしても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置における色補正装置によれば、指定手段によって、重み付けを行う色を指定し、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、色補正手段における演算内容を決定し、この決定された演算内容に従って補正を行うようにしたので、簡単な操作で、特に使用者が希望する色について撮像装置毎の色の違いが小さくなるように、色を補正することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る色補正装置を含むビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＭＰＵのカラーセットアップに関する機能を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る色補正装置で使用するカラーチャートを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップ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５】本発明の一実施の形態に係る色補正装置の動作を示す流れ図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップを行う際のビューファインダの表示画面を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る色補正装置によってカラーセットアップを行う際のビューファインダの他の表示画面を示す説明図である。
【符号の説明】
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…ＣＣＤ、１５…リニアマトリックス回路、２０…ＭＰＵ、２１…ユーザインタフェース、２２…ビューファインダ、５０…カラーチャート、５１…カメラ（１）、５２…カメラ（２）、５３…ＣＣＵ（１）、５４…ＣＣＵ（２）
Claims (4)
- 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く色を基準となる色に合わせるために、前記撮像手段によって撮像して得られる信号を、所定の演算によって補正する色補正手段と、
重み付けを行う色を指定する指定手段と、
所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、前記指定手段によって指定された色について重み付けを行って、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ように、前記色補正手段における演算内容を決定する演算内容決定手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置における色補正装置。 - 前記指定手段によって指定した色についての重み付けレベルを設定する重み付けレベル設定手段を備え、
前記演算内容決定手段は、所定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色についての基準となる信号とに基づき、且つ、前記指定手段によって指定された色について、前記重み付けレベル設定手段によって設定された重み付けレベルに応じた重み付けを行って、前記色補正手段における演算内容を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置における色補正装置。 - 前記指定手段は、撮像装置によってカラーチャートを撮像するときの表示画面上に、重み付けを行う色をカラーチャート内で指定するための指標を表示し、この指標を用いて色を指定する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置における色補正装置。 - 前記指定手段は、撮像装置によって任意の被写体を撮像するときの表示画面上に、重み付けを行う色の部分を被写体上で指定するための指標を表示し、この指標を用いて色を指定する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置における色補正装置。
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