JP4139705B2

JP4139705B2 - 光源種の識別方法

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Publication number: JP4139705B2
Application number: JP2003050788A
Authority: JP
Inventors: 公治高橋; 磴　　秀康
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004177395A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光源種の識別方法に関し、より具体的には、対象光源の色温度を推定するのみならず、事前に登録した蛍光灯の種類を推定することを可能とした光源種の識別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フイルム画像を印画紙等の複写感材へ焼付けるときの焼付露光量は、フイルムが撮影時に被写体から受けた光量によって決定され、１コマ毎に異っている。色再現性の良好なプリントを得るためには、撮影条件に応じた焼付露光量の補正が必要となる。このため、一般に、カラー原画から複写感材へカラー画像を再現するときの露光量は、色素フィルタや蒸着フィルタで構成された色分解フィルタを備えた測光装置を用いて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）光の積算透過濃度を測定し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光各々について決定することによって、グレイバランスを定めている。
【０００３】
しかしながら、背景等のカラーフェリアや現像条件等によって撮影光質情報が変化することがあるため、光質を正確に推定することができず、被写体照明光の光質の変化によって色再現性が悪化することがある。これは、写真フィルム上の何れの位置がグレイであるかの判断ができないためである。
この写真フィルム上にあるグレイを検出するのに最も有効な方法は、撮影光源の色温度を推定することである。
【０００４】
ここで問題になるのは、室内撮影の場合には、蛍光灯下での撮影が多いことであり、周知のように、蛍光灯はそれ以外の一般的な光源とは異なり、上述のような色温度検出によっては、光源種を適正に推定できないということである。
この問題を解消しようとして、従来から種々の提案がなされているが、未だに完全な（少なくとも、実用上、十分な精度を持つの意）対応方法は見出されてはいない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蛍光灯を含めた撮影光源の種類、すなわち光源種を識別可能とする光源種の識別方法を提供することにある。
【０００６】
なお、本発明は、特願平６−２５３６５６号（特開平８−１２２１５７号公報参照、以下、先願という）により提案された、「色温度推定方法，色温度推定装置及び露光量決定方法」を改良して、光源の色温度を推定するのみならず、先願の方法では高精度な推定結果を得ることが困難であった黒体放射で表現できない光源、すなわち人工光源についても、現在、ＣＩＥで規定している１２種類の蛍光灯の種類の少なくとも１部について、その種類を含めて識別可能としたものということができるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る光源種の識別方法は、撮像系を構成するセンサとして、一般的なカラー画像の解析に用いられるＲ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度を有するセンサに加えて、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度と少なくともピーク値が重複しない分光感度を有する第４のセンサを配して、この４つのセンサから得た情報を用いて撮影光源の光源種を識別する光源種の識別方法であって、前記第４のセンサとして、基準光源（ｉ）の各センサ信号と他光源（ｊ）の各センサ信号との差分を基に、下記式（１）により、識別対象の各光源間の光源類似度を示す平均最小距離Ｌ_ｍｉｎを求め、この平均最小距離Ｌ_ｍｉｎの値が予め定めた第１の基準値以上になるものを用い、色温度が既知の黒体放射に基づく光源および分光エネルギー分布が規定されている蛍光灯の分光エネルギー分布と、測光系の分光感度分布と、各々加重係数が付与された予め定めた３つの固有ベクトルの１次結合で表わした被写体の分光反射率分布との積の積和または積分値で定められる第２の基準値を求め、色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別推定対象光源からの被写体で反射した反射光の少なくとも一部を前記各センサにより信号として測定し、前記加重係数の値を変更することによって、前記第２の基準値と、前記各センサによる測定値との差が最小となる被写体の分光反射率分布を色温度が既知の黒体放射に基づく光源毎並びに蛍光灯種別毎に求め、さらに、ここで求めた被写体の分光反射率の最大値が１．０を越えた異常成分の和を評価値として前記色温度が既知の黒体放射に基づく光源毎並びに蛍光灯種別毎に求め、この評価値の最小値に対応する色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別を前記光源種の識別結果とすることを特徴とするものである。
【数１】

ここで、前記第１の基準値は、１．２であることが好ましい。
【０００９】
ここで、前記第４のセンサとしては、前記Ｒセンサの有する吸収のピークよりも３０ｎｍ以上長波側で、かつ、７００ｎｍ以下の領域に吸収のピークを有するもの、または、前記ＧセンサとＢセンサの中間に吸収のピークを有し、かつ、このピーク値が５００ｎｍ〜５２０ｎｍの領域にあるものを用いることが可能である。
【００１０】
なお、前記４つのセンサから得た情報を用いての光源種の識別は、色温度が既知の黒体放射に基づく光源および分光エネルギー分布が規定されている蛍光灯の分光エネルギー分布，測光系の分光感度分布並びに予め定めた前記４つのセンサ出力信号関数の１次結合で表わした分光反射率分布の積の積和または積分値で定められる基準値を求め、色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別推定対象光源からの反射光の少なくとも一部を前記各センサにより信号として測定し、前記基準値とこの各センサによる測定値との差が最小となる分光反射率分布を色温度が既知の黒体放射に基づく光源毎並びに蛍光灯種別毎に求め、さらにここで求めた分光反射率の最大値が１. ０を越えた異常成分の和を評価値として求め、この評価値の最小値に対応する色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別を前記光源種の識別結果とするものである。
【００１１】
本発明に係る光源種の識別方法は、これを具体化した光源種の識別装置、もしくは、この光源種の識別装置を組み込んだ写真プリンタとして構成することが可能である。
【００１２】
具体的には、本発明に係る光源種の識別方法を適用した光源種の識別装置は、撮影光源の光源種を識別可能な光源種の識別装置であって、撮像系を構成するセンサとして、一般的なカラー画像の解析に用いられるＲ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度を有するセンサに加えて、前述のような特性を有する第４のセンサを配して、この４つのセンサから得た情報を用いることを特徴とするものである。
【００１３】
また、この光源種の識別装置を組み込んだ写真プリンタは、前記光源種の識別装置により識別した光源種に応じて、例えば予め用意された露光補正アルゴリズムを選択し、これに基づいて補正した露光量による露光を行って写真プリントを得るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
以下に説明する実施形態は、光源類似度の指標を基準とする方法であり、ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色に対応させて設けた３個のセンサに加えて、適宜の波長域に吸収のピークを有する第４のセンサ（以下、これを、Ｘセンサともいう）を配して、このＲ，Ｇ，ＢおよびＸの４つのセンサを用いて、光源および被写体に関する先見情報なしに、撮像手段（カラーネガフィルム，ＤＳＣ：デジタルスチルカメラ等）からのセンサ信号だけから、撮影光源を識別しようとするものである。
【００１５】
本実施形態においては、色温度Ｔ＝５５００Ｋの黒体放射の光源に対して、反射率１. ０の白色の信号値がＳ_b＝Ｓ_g＝Ｓ_r＝１. ０となるようにセンサ出力を調整し、また、任意の光源に対して白色信号のＧ信号が一定（Ｓ_g＝１. ０）となるようにセンサの露光量調整を行う。
以上の条件の下で、マクベスチャートＮo.１９の白色の信号値を、ＣＩＥ蛍光灯１２種（Ｆ１〜Ｆ１２），黒体放射光源４種（Ｔ＝３０００Ｋ，５０００Ｋ，７０００Ｋ，９０００Ｋ）について求めた。
【００１６】
本実施形態においては、この信号値を基に光源の色温度を推定するとともに、上述の１２種類の蛍光灯（現状では、上記Ｆ１〜Ｆ１２）をも含めて識別可能としようとするものである。図１に、上述の、ＣＩＥにより規定されている１２種類の蛍光灯（Ｆ１〜Ｆ１２）の概略の特性を、また、図２に、色温度Ｔの黒体放射光源の特性を示した。なお、被写体の分光反射率は、下記の式（２）に示すように固有ベクトル（例を、図３に示す）の加重和で近似できると仮定する。
【００１７】
【数３】

【００１８】
この仮定により、被写体の分光反射率には奇想天外なもの（例えば、ギザギザな反射率）は論外にして、現実にありそうな分光反射率の変化のスムーズなものだけを対象にすることができる。なお、図３に示した固有ベクトルは、マクベスチャート２４色を主成分分析して求めたものである。
【００１９】
光源類似度の指標についてであるが、ある光源のセンサ信号値を基準として、他の光源のセンサ信号値がこれに近いか否かの指標として、下記の式（３）で定義されるΔ_b，Δ_r，Δ_xを用いることとする。
【００２０】
【数４】

【００２１】
上述の式（３）中において、Δ_b，Δ_r，Δ_xは基準光源のセンサ信号（Δ_b ⁰，Δ_r ⁰，Δ_x ⁰）と他光源のセンサ信号（Δ_b，Δ_r，Δ_x）との対数信号差を示している。一例として、ＣＩＥ蛍光灯Ｆ８を基準光源とした場合について、Δ_bとΔ_rをプロットしたもの（３信号系）を、図４に示す。
【００２２】
図４において、原点は基準のＣＩＥ蛍光灯Ｆ８であり、原点からの距離が大きいほど、基準光源（Ｆ８）と他光源との類似度は小さいことになる。
４信号系では、図４の紙面に垂直な方向の成分Δ_xが加わる。三次元空間における原点との距離Ｌにより、４信号系における基準光源（Ｆ８）と他光源との類似度（下記の式（４）参照）が評価できる。
【００２３】
【数５】

【００２４】
式（４）中のＬに添字を付けてＬ（ｉ）ｊと表記し、基準光源がｉのときの他光源ｊとの距離を示すことにする。例えば、基準光源と他光源がともにＣＩＥ蛍光灯（１２種）とすれば、Ｌ（ｉ）ｊは各基準光源ごとに１１個存在することになる。そこで、その１１個の中の最小値をＬ（ｉ）_minとし、下記の式（５）によりＬ_minを計算する。
【００２５】
【数６】

【００２６】
ここで、Ｌ_minはＣＩＥ蛍光灯１２種間の平均最小距離であり、この値が小さいほど、蛍光灯同士の類似度が大きいことを意味し、誤認を起こしやすいことになる。
【００２７】
図５は、前述のＸセンサ（第４のセンサ）の分光感度のピーク位置（波長）を変化させた場合の、上記ＣＩＥ蛍光灯１２種間の平均最小距離Ｌ_minの動きを示す。図５に示したように、Ｘセンサのピーク波長６７５ｎｍ付近でＬ_minが最大になることが判る。すなわち、ＣＩＥ蛍光灯（１２種）同士をなるべく誤認しないようにするためには、第４のセンサのピーク波長は、６７５ｎｍ付近に設定するのがよいことになる。
【００２８】
また、蛍光灯と黒体放射光源との類似度についても、同様の方法で調べた結果を、図６に示す。図６に示す結果では、第４のセンサの分光感度のピーク位置が長波長になるほど、平均最小距離Ｌ_minが大きくなり、蛍光灯と黒体放射光源との誤認は起こし難くなることがわかる。
【００２９】
以上の結果から、第４のセンサの分光感度のピーク位置は６８０ｎｍ付近に設定するのが最適と言える。
図７に、この場合の各センサの分光感度特性をまとめた。
【００３０】
〔実施例〕：画像シミュレーションによる光源種の推定
条件：
・センサ分光感度：図７に示す通りとする。
・分光反射率データ：マルチスペクトル画像（１０２４×１０２４画素）
・光源データ：ＣＩＥ蛍光灯１２種，黒体放射４種（いずれも，前述）
・画像作成：一組のセンサ分光感度対に対して、光源１６種の画像を作成した。また、センサ分光感度対は、３信号系，４信号系（Ｘセンサのピーク波長６４５ｎｍ：Ｘ１），４信号系（同６７５ｎｍ：Ｘ２）の三つとした。
・光源推定方法（プログラム）：前述の先願に示したものを用いた。
【００３１】
上述の光源推定方法は、簡単にいえば、入力画像に対し、その画像がある光源（仮想光源）下で作成されたものと仮定して、各画素の分光反射率を再生した場合、仮想光源が実際に撮影に用いられた光源（実写光源）と違っていると、分光反射率に異常（反射率が１. ０を越える）が観測されることを利用して、反射率異常が最小となる光源を実写光源と推定するものである。
【００３２】
以下、より具体的に説明する。
前述の通り、ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色に対応させて設けた３個のセンサ（３信号系の場合）に加えて、第４のセンサとして６４５ｎｍ（４信号系の場合の▲１▼），６８０ｎｍ（４信号系の場合の▲２▼）に吸収のピークを有するセンサを配して、これらのセンサを用いるものとする。
【００３３】
一般的に、ある色温度の黒体放射光源またはある種類の蛍光灯で照明された被写体を撮影した場合のセンサ出力信号Ｅ_ij ^Zは、下記の式（６）で表わすことができる。なお、ここで、Ｚは色温度Ｔの黒体放射光源またはある種類の蛍光灯を示す。
【００３４】
【数７】

【００３５】
ここで、上記センサ信号Ｅ_ij ^Zは、二つの未知な変量Ｐ^Z（λ）とρ_i（λ）を含む積分値であり、センサ信号Ｅ_ij ^Zを与えるＰ^Z（λ）とρ_i（λ）の可能な組み合わせは、多数考えられる。従って、一般には、光源Ｐ^Z（λ）を特定することは不可能であるが、可能な組み合わせの中には、数学的には矛盾しないが物理的に矛盾するものも多数含まれると考えられ、それらを除くと光源の推定が、ある精度内で可能になる。
【００３６】
なお、上記式（６）中の被写体の分光反射率分布ρ_i（λ）は、データを得るための情報形態によってｉが定まる。すなわち、被写体を撮影したときの撮影画像を想定すると、その撮影画像を多数に分割した各々の画素から情報を得ることができるので、ｉ番目の画素に対応する被写体の分光反射率分布がρ_i（λ）となる。
【００３７】
前記式（２）を式（６）に代入し、Ｐ^Z（λ）をＰ（Ｔ；λ）と表記し直すと、センサ信号Ｅ_ij ^Zは、下記の式（７）となる。
【００３８】
【数８】

【００３９】
ここでは、この条件で、光源と被写体の可能な組み合わせを求めるために、未知数の一つである色温度Ｔを固定して被写体の分光反射率を復元する。このため、加重係数α_ikに初期値を与え、式（７）の右辺の積分値がセンサ信号Ｅ_ij ^Zに一致するまで、加重係数α_ikの最適化計算を繰り返した。収束した加重係数α_ikを用いることにより、式（２）から被写体の分光反射率を復元することができる。
【００４０】
この一例を、図８に示す。この例では、センサ信号Ｅ_ij ^ZをＥ_B＝Ｅ_G＝Ｅ_R＝Ｅ_X＝０. ６とし、色温度を、Ｔ＝３０００Ｋ，５０００Ｋ，７０００Ｋ，９０００Ｋと変化させている。ここで、Ｔ＝３０００Ｋと９０００Ｋ（長波長側）では、分光反射率の一部が反射率１. ０を超えており、前述の物理的に矛盾したデータ（反射率異常）になっている。これから、撮影光源の色温度が、３０００Ｋまたは９０００Ｋである可能性は低いということができる。
【００４１】
上述のように、分光反射率の復元データは、色温度の推定に利用することができると考えられる。また、この際に用いる推定に寄与する評価値も、幾つか考えられる。ここでは、その一つとして、分光反射率ρ_i（λ）は０≦ρ_i（λ）≦１. ０であるという事実を重視して、分光反射率ρ_i（λ）が１. ０を越える程度が強いほど「真の色温度」からのずれが大きいと考えて、下記の式（８）に示すような評価値ｖを導入した。
【００４２】
【数９】

【００４３】
この評価値ｖは、色温度Ｔの関数となるが、それを多くの画素（ｉ＝１，……，ｕ）について集計したものをＶとする。ここで、Ｖは下記の式（９）で表わされる。なお、ここで、ρ_i（λ）^maxはρ_i（λ）の最大値を示すものとする。
【００４４】
【数１０】

【００４５】
図９に、上述の色温度の変化に対応する評価値Ｖの変化の模式的な一例を示した。図９は光源種が色温度５０００Ｋの黒体放射光源の場合を示すものであり、図中のＵ字状曲線の底に対応する部分は、前述の、被写体の分光反射率が反射率１. ０を超える確率が最も小さい部分と言えるので、これに対応する色温度を、撮影光源の色温度と推定（識別）することができる。
【００４６】
図１０には、光源種が蛍光灯Ｆ１である場合を例示している。蛍光灯を含めた光源種識別を行う場合には、前述の式（９）の評価値Ｖを黒体放射光源の色温度および蛍光灯光源種の種別（１２種）に対して計算し、Ｕ字状ないしＶ字状の曲線の最小値に対応する色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯の種類を、撮影光源の光源種と推定する。図１０では、最小値に対応する光源種は、蛍光灯Ｆ１と読み取れる。
【００４７】
図１１は、本実施例における光源種の識別動作の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、カラーネガフィルムを測光して、その結果に基づいて撮影光源の種類を識別する場合を例に挙げる。
【００４８】
ステップ１２：事前準備として、ここでは、種々の光源種（前述のように、蛍光灯種別を含む）を仮定し、測定対象カラーネガフィルムについて、加重係数α_ikに任意の４つの数値対を与えることにより分光反射率を復元し（式（２））、式（６）によってＥ_ij ^Zを計算してメモリに蓄積しておく。これを繰り返すことにより、（α_ik対Ｅ_ij ^Z）のデータ対を構成できる。この計算結果は、テーブル化しておいてもよい。
【００４９】
ステップ１４：実際の動作では、未知の光源種におけるカラーネガフィルムの測光データ（Ｅ_ij ⁰）を得て、次の式（１０）に示すように、データＥ_ij ⁰とセンサ出力値Ｅ_ij ^Zとの差ΔＥを最小にする分光反射率（すなわちα_ik）を求める。これは、前述の、蓄積されている多数のＥ_ij ^Zを用いることによって実行できる。
【００５０】
【数１１】

【００５１】
ステップ１６：ΔＥを最小にする分光反射率に対して評価値Ｖを計算し、評価値Ｖの最小値に対応する光源種を撮影光源と推定する。
【００５２】
表１に、３信号系，４信号系の▲１▼（Ｘ１センサを用いた場合），４信号系の▲２▼（Ｘ２センサを用いた場合）とにおける、各種の光源種に対応して評価値Ｖが最小値となった点を示した。
【００５３】
【表１】

【００５４】
この表１は、ある光源種が、本実施形態に係る光源種の識別方法によってどのように識別されたかを、従来の方法、すなわちＲ，Ｇ，Ｂの３センサのみを用いた３信号系の場合との対比の形で示しているものである。光源種が蛍光灯Ｆ１〜Ｆ１２である場合における識別結果の欄を見れば判るように、殆どの光源種が正しく識別されているということを示している。
【００５５】
また、例えば、黒体放射５０００Ｋという色温度が、３信号系の場合（表１中では、３ｃｈ入力と示されている）では４４１９Ｋであるのに対して、Ｘ１センサを用いた場合（表１中では、４ｃｈ入力（６４５ｎｍ）と示されている）では４５１０Ｋとなっており、さらにＸ２センサを用いた場合（表１中では、４ｃｈ入力（６７５ｎｍ）と示されている）では４５４１Ｋとなっている点からも判るように、色温度の推定においても精度が向上する効果が得られている。
【００５６】
上記実施例によれば、第４のセンサを導入したことにより、未知の光源種におけるカラーネガフィルムの測光データ（Ｅ_ij ⁰）を得た場合に、そのカラーネガフィルムの撮影に用いられた光源の種別を、蛍光灯の種別までを含めて、的確に識別することが可能になるという極めて顕著な効果が得られる。
【００５７】
なお、上述の、光源類似度の指標の項で示した図５，図６はカラーネガフィルム（富士写真フイルム（株）製：Ｓuperia 400）の分光感度に対応するものであったので、次に、他の実施例として、デジタルスチルカメラ（同じく富士写真フイルム（株）製：Ｓ1pro）の分光感度についての場合を説明する。
【００５８】
詳細は省略するが、図１２，図１３に示すように、第４のセンサ（Ｘセンサ）の最適ピーク波長は、６８５ｎｍであった。また、この最適ピーク波長は、第１〜第３センサの分光感度（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には殆ど依存しないことが認められた。以上の結果から、第４のセンサ（Ｘセンサ）の最適ピーク波長は、前記Ｒセンサの有する吸収のピークよりも３０ｎｍ以上長波側で、かつ、７００ｎｍ以下の領域に吸収のピークを有するもの、より具体的には、６８０ｎｍ付近であるということができる。
【００５９】
さらに別の実施例として、センサの分光感度の形状を変えた場合を説明する。用いたセンサは、吸収のピークが６８０ｎｍおよび５１５ｎｍであり、これに、分光感度の形状を変更する（バンド幅を、１. ０（そのまま）から０. ３３（１／３）に変更する）という条件を組み合わせた。また、分光感度は、前述のカラーネガフィルム（Ｓuperia 400）と、デジタルカメラ（Ｓ1pro）の分光感度の２水準とした。
【００６０】
なお、ここで追加した、ピーク波長が５１５ｎｍのＸセンサは、図５に示した実施例から、Ｘセンサとして使用できる可能性が高いと思われたものを、採用したものである。
【００６１】
詳細は省略するが、図１４，図１５に示すように、ピーク波長が５１５ｎｍである第４のセンサ（Ｘセンサ）のバンド幅を０. ３３（１／３）とした場合に、ピーク波長が５１５ｎｍでバンド幅が１. ０（そのまま）の場合に比較して、光源間の類似度の検出能（前述の、平均最小距離）が向上することが認められる。そこで、これに基づいて、第４のセンサ（Ｘセンサ）のピーク波長５１５ｎｍ，バンド幅０. ３３（１／３）で、光源種推定実験を行った。
結果を、表２に示す。
【００６２】
【表２】

【００６３】
表２中では、ピーク波長５１５ｎｍのＸセンサを用い、バンド幅を１. ０（そのまま）および０. ３３（１／３）に変更した場合における、ＣＩＥ蛍光灯の識別能を比較している。なお、バンド幅０. ３３の場合については、分光感度の変更例として、前述のデジタルカメラ（Ｓ1pro）の分光感度についての実験も行っている。
【００６４】
表２から判るように、バンド幅を狭くすることにより、部分的ではあるが、光源種の識別能に明確な差が認められる。なお、ここでは、前述のカラーネガフィルム（Ｓuperia 400）と、デジタルカメラ（Ｓ1pro）の分光感度の差異による影響は認められなかった。
【００６５】
上記実施例によれば、第４のセンサとして、先ほどとは異なるピーク波長を有するもの（５１５ｎｍ）を導入することによっても、未知の光源種におけるカラーネガフィルムの測光データ（Ｅ_ij ⁰）を得た場合に、そのカラーネガフィルムの撮影に用いられた光源の種別（特に、蛍光灯の種別）を、かなり適確に識別可能になるという効果が得られる。
【００６６】
また、図１４，図１５においては、第４のセンサ（Ｘセンサ）として採用すべきピーク波長を決定する際に、平均最小距離の大きなものから順に選択しているが、これについては、目的とする光源種の範囲に応じて、以下のように考えればよい。
【００６７】
例えば、前述のように、黒体放射４種に加えて、ＣＩＥ蛍光灯１２種をも高精度に識別しようとする場合には、平均最小距離を１. ２以上程度とすることが好ましいが、予め、識別しようとする光源種がこれより限られている場合には、平均最小距離を１. ０以上、さらには、０. ８以上とすることでも、本発明に係る識別方法の効果を部分的に利用することが可能である。
【００６８】
すなわち、ＣＩＥ蛍光灯１２種のうちでも、実際には使用されていないものもあるわけで、上記蛍光灯１２種のそれぞれについて、その使用頻度などのデータを作成または入手できれば、それに基づいて前述の平均最小距離の値を決定することができ、その値に基づいて、使用できる第４のセンサ（Ｘセンサ）を選択することができるということである。
【００６９】
すなわち、本発明に係る光源種の識別方法における一連の実験結果からいえることは、一般的なカラー画像の解析に用いられるＲ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度を有するセンサに加えて、さらに別の領域に、上述のような狭い吸収ピーク帯を有するセンサを、既存のセンサ間のいわば空白の領域に配することが、本発明の目的を達成する本質であるということである。
【００７０】
なお、上記各実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、適宜の変更・改良を行ってもよいことはいうまでもないことである。
【００７１】
なお、本発明に係る光源種の識別方法を、写真プリンタにける露光制御装置に適用した場合、すなわち、写真フィルムの焼付対象画像を、複写感材としてのプリント感材に焼付ける際に、この識別した色温度に基づいてプリントの露光時間を制御するという応用を想定した場合には、前述の各センサの分光感度分布Ｓ_j（λ）を、写真フィルムの感度分布に置き換えればよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る光源種の識別方法によれば、第４のセンサを導入したことにより、蛍光灯を含む撮影光源種の識別を高精度に行うことができる、という顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、ＣＩＥに規定される１２種類の蛍光灯（Ｆ１〜Ｆ１２）の概略特性を示す図である。
【図２】色温度Ｔの黒体放射の概念を説明する図である。
【図３】被写体の固有ベクトルの分光分布を例示する図である。
【図４】本発明の原理である光源類似度の指標についての説明図である。
【図５】実施形態に係るＸセンサの分光感度のピーク位置（波長）を変化させた場合の蛍光灯間の平均最小距離の動きを示す説明図である。
【図６】同、蛍光灯と黒体放射光源とを含めた場合の類似度の変化を示す説明図である。
【図７】実施形態において用いたＲ，Ｇ，ＢおよびＸ（Ｘ１，Ｘ２）の各センサの分光感度を例示した図である。
【図８】被写体の分光反射率を復元した状況を例示する図である。
【図９】一実施形態における、色温度Ｔと評価値Ｖとの関係を例示する図である。
【図１０】実施形態における色温度Ｔおよび１２種類の蛍光灯と評価値Ｖとの関係を例示する図である。
【図１１】実施形態における光源種の識別動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】分光分布を変更した場合における、Ｘセンサの分光感度のピーク位置（波長）を変化させた場合の蛍光灯間の平均最小距離の動きを示す説明図である。
【図１３】同、蛍光灯と黒体放射光源とを含めた場合の類似度の変化を示す説明図である。
【図１４】ピーク波長が５１５ｎｍである第４のセンサ（Ｘセンサ）のバンド幅を変更した場合における、Ｘセンサの分光感度のピーク位置（波長）を変化させた場合の蛍光灯間の平均最小距離の動きを示す説明図である。
【図１５】同、蛍光灯と黒体放射光源とを含めた場合の類似度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１２，１４，１６処理ステップ

Claims

撮像系を構成するセンサとして、一般的なカラー画像の解析に用いられるＲ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度を有するセンサに加えて、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ３色に対応する分光感度と少なくともピーク値が重複しない分光感度を有する第４のセンサを配して、この４つのセンサから得た情報を用いて撮影光源の光源種を識別する光源種の識別方法であって、
前記第４のセンサとして、基準光源（ｉ）の各センサ信号と他光源（ｊ）の各センサ信号との差分を基に、下記式（１）により、識別対象の各光源間の光源類似度を示す平均最小距離Ｌ_ｍｉｎを求め、この平均最小距離Ｌ_ｍｉｎの値が予め定めた第１の基準値以上になるものを用い、
色温度が既知の黒体放射に基づく光源および分光エネルギー分布が規定されている蛍光灯の分光エネルギー分布と、測光系の分光感度分布と、各々加重係数が付与された予め定めた３つの固有ベクトルの１次結合で表わした被写体の分光反射率分布との積の積和または積分値で定められる第２の基準値を求め、
色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別推定対象光源からの被写体で反射した反射光の少なくとも一部を前記各センサにより信号として測定し、
前記加重係数の値を変更することによって、前記第２の基準値と、前記各センサによる測定値との差が最小となる被写体の分光反射率分布を色温度が既知の黒体放射に基づく光源毎並びに蛍光灯種別毎に求め、
さらに、ここで求めた被写体の分光反射率の最大値が１．０を越えた異常成分の和を評価値として前記色温度が既知の黒体放射に基づく光源毎並びに蛍光灯種別毎に求め、
この評価値の最小値に対応する色温度が既知の黒体放射に基づく光源もしくは蛍光灯種別を前記光源種の識別結果とすることを特徴とする光源種の識別方法。
前記第１の基準値が、１．２であることを特徴とする請求項１に記載の光源種の識別方法。
前記第４のセンサとして、前記Ｒセンサの有する吸収のピークよりも３０ｎｍ以上長波側で、かつ、７００ｎｍ以下の領域に吸収のピークを有するものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光源種の識別方法。
前記第４のセンサとして、前記ＧセンサとＢセンサの中間に吸収のピークを有し、かつ、このピーク値が５００ｎｍ〜５２０ｎｍの領域にあるものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光源種の識別方法。