JP5509053B2 - Color temperature component analyzer - Google Patents
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本発明は、例えば光源等の色を測定し、色温度及び黒体放射分布からの乖離量などの色補正情報等を出力する色温度成分分析装置に関し、特には、装置の複雑化や演算負荷の増大を防止しつつ高精度に色温度及び黒体放射分布からの乖離量を測定可能なものに関する。 The present invention relates to a color temperature component analyzer that measures the color of a light source, for example, and outputs color correction information such as the color temperature and the amount of deviation from a black body radiation distribution. It is related with the thing which can measure the deviation | shift amount from a color temperature and a black body radiation distribution with high precision, preventing increase of this.
例えば写真やムービー等の撮影に用いられる撮影用光源には、自然光(太陽光)、タングステン光(白熱電球)、フラッシュ光、蛍光灯、水銀灯、さらにはこれらのミックス光などがあり、これらの光源の性質の違いは、画像、映像の色の違いとして表れる。
このため、照明された被写体が適切な色バランスで記録されるためには、撮影時に光源の種類に応じてフィルタを用いたり、撮影時色温度設定を変更する等の色補正をするか、あるいは光源自体を調節してその色温度、乖離量等を適切に設定する必要がある。
For example, photographing light sources used for photography such as photographs and movies include natural light (sunlight), tungsten light (incandescent light bulb), flash light, fluorescent light, mercury lamp, and mixed light thereof. Differences in the nature of images appear as differences in the colors of images and videos.
Therefore, in order for an illuminated subject to be recorded with an appropriate color balance, color correction such as using a filter according to the type of light source at the time of shooting, changing the color temperature setting at the time of shooting, or It is necessary to appropriately set the color temperature, the amount of deviation, etc. by adjusting the light source itself.
色温度成分分析装置は、光源からの光を測定してこのようなカメラや光源の設定、調節に有用な色温度情報や乖離量を出力する計測機器である。
従来このような色温度成分分析装置として、3つの受光部にRGB各色のフィルタを設けて分光感度を異ならせ、各受光部の出力に基づいて光源の色温度を測定する色温度計が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
The color temperature component analyzer is a measuring device that measures light from a light source and outputs color temperature information and a deviation amount useful for setting and adjusting such a camera and light source.
Conventionally, as such a color temperature component analyzing apparatus, a color thermometer is known in which RGB light-color filters are provided in three light-receiving units to vary spectral sensitivities and the color temperature of a light source is measured based on the output of each light-receiving unit. (For example, refer to Patent Document 1).
このような色温度等の測定方法に関する従来技術として、例えば、非特許文献1には、光源の分布温度及び色温度、相関色温度の測定方法が記載されている。
これによると、相関色温度は、光源色の三刺激値XYZを測定し、これによってCIE1960色度図上の色度座標u,vを求め、この値と色度図上の黒体放射軌跡との関係から決定し、特に試料光源の色度座標u,vが黒体放射軌跡上にあるときを色温度というものとされている。
また、黒体放射軌跡からずれた場合には、最も近い色温度を採用して、黒体放射軌跡からの座標上の乖離量とともに一組で表記することが相関色温度として定義されている。
また、同文献に記載された異なった公知技術では、プランクの黒体放射分布における分布内の異なる2波長のエネルギ比の対数値が、黒体放射温度の逆数と相関することが記載されている。
For example, Non-Patent
According to this, for the correlated color temperature, the tristimulus value XYZ of the light source color is measured, thereby obtaining the chromaticity coordinates u and v on the CIE1960 chromaticity diagram, and this value and the black body radiation locus on the chromaticity diagram. In particular, when the chromaticity coordinates u and v of the sample light source are on the black body radiation locus, the color temperature is referred to.
In addition, when a deviation from the black body radiation locus is taken, the closest color temperature is adopted, and a set of the color temperature deviation from the black body radiation locus and a set of coordinates are defined as the correlated color temperature.
Further, in different known techniques described in the same document, it is described that the logarithmic value of the energy ratio of two different wavelengths in the distribution in the Planck blackbody radiation distribution correlates with the inverse of the blackbody radiation temperature. .
また、特許文献2には、色温度算出方法に関する従来技術として、照明条件の黒体軌跡からのずれが大きい場合であっても高精度な色温度の算出を行うことを目的として、x−y色度図上の黒体軌跡および黒体軌跡よりずれた1以上の仮想的軌跡を利用して、第1、第2の色温度をそれぞれ求め、第1、第2の色温度差が最小である一対の色温度を加算平均して色温度を算出する色温度算出方法が記載されている。
Further,
黒体放射分布とは異なる光源の色温度及び黒体放射分布からの乖離量を精度良く得るためには、高度に等色関数と一致した分光感度を有するセンサ又は分光型センサによって得られた三刺激値XYZからxy色度座標を介して精度良く換算し読み取る複雑な処理が必要となる。
上述した非特許文献1に記載された従来技術においては、三刺激値XYZを如何に精度よく測定できるかが重要となる。すなわち、等色関数の分光感度にセンサの特性をどれだけ近似させられるかによって精度が左右される。
しかし、等色関数に近似したセンサを精度よく作るためには、波長毎にセンサが必要な分光方式や、複数のセンサ出力に重み付けをして合成する合成感度分光方式が必須となり、装置が大型となりコストも高くなってしまう。また、設計上では等色関数に近似したセンサを作れたとしても、部品のばらつきや環境による特性変化に対して、現物合わせの補正値を用いても等色関数との近似性を維持し、精度を確保することは困難である。
また、特許文献2に記載された技術は、xy色度図上の座標値を扱う必要があることから、色温度等を算出する際の演算負荷が大きくなるか、あるいは予め演算結果をテーブル化したものを保持する必要があり、装置が複雑となってしまう。
In order to accurately obtain the color temperature of the light source different from the blackbody radiation distribution and the amount of deviation from the blackbody radiation distribution, three sensors obtained by a sensor having a spectral sensitivity that is highly consistent with the color matching function or a spectral sensor are used. A complicated process is required to accurately convert and read the stimulus value XYZ through the xy chromaticity coordinates.
In the prior art described in
However, in order to accurately create a sensor that approximates the color matching function, a spectral system that requires a sensor for each wavelength and a combined sensitivity spectral system that weights and synthesizes multiple sensor outputs are essential. And the cost will be high. In addition, even if a sensor that approximates the color matching function can be made in the design, even if the correction value of the actual matching is used for the variation in parts and the characteristic change due to the environment, the approximation with the color matching function is maintained, It is difficult to ensure accuracy.
In addition, since the technique described in
今日、蛍光灯、LED等の多くの光源が、黒体放射分布とは等しくない状況のもとで、多くの色温度測定装置においては、黒体放射分布との乖離量を除いた色温度値だけが表記されている。
また、規格に忠実な色度図座標上での相関色温度値と、座標上の黒体軌跡との距離を、黒体放射からの乖離量として表示する場合であっても、制御単位としては産業上の利用が困難な状況であり、例えば照明光源や電子カメラ等の制御に適用可能な色補正情報を提供することが要望されている。
Today, many light sources such as fluorescent lamps and LEDs are not equal to the blackbody radiation distribution, and in many color temperature measurement devices, the color temperature value excluding the amount of deviation from the blackbody radiation distribution. Only is shown.
In addition, even when the distance between the correlated color temperature value on the chromaticity diagram coordinates faithful to the standard and the black body locus on the coordinates is displayed as the amount of deviation from the black body radiation, as a control unit, It is a situation that is difficult for industrial use, and for example, it is desired to provide color correction information applicable to control of illumination light sources, electronic cameras, and the like.
本発明の課題は、等色関数に近似した分光感度を持つ測色手段によって色度図座標を介さずに、最近接の黒体放射色温度に基づく色温度及び黒体放射軌跡からの乖離量を検出可能な色温度成分分析装置を提供することである。 The problem of the present invention is that the color temperature based on the closest black body radiation color temperature and the amount of deviation from the black body radiation locus without using the chromaticity diagram coordinates by the colorimetric means having spectral sensitivity approximate to the color matching function. It is an object of the present invention to provide a color temperature component analyzing apparatus capable of detecting the color temperature.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、光を測定して色温度情報を出力する色温度成分分析装置であって、等色関数と近似した少なくとも3色の分光感度を有し光量に応じた測光信号を出力する測色手段と、前記測色手段が出力する測光信号を用いてプランク黒体放射式に基づいた黒体放射エネルギ2色比色温度値を色の組み合わせを異ならせて複数求める2色比色温度出力手段と、前記2色比色温度出力手段が異なった色の組み合わせに基づいてそれぞれ算出した複数の黒体放射エネルギ2色比色温度値の平均値である平均黒体放射色温度値を前記色温度情報として出力する色温度情報出力手段と、前記2色比色温度出力手段が求めた黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差分である黒体放射分布からの乖離量を出力する乖離量情報出力手段とを備えることを特徴とする色温度成分分析装置である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention of
請求項2の発明は、前記2色比色温度出力手段は、青成分及び赤成分に基づいて第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値を出力するとともに、青成分及び緑成分に基づいて第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値を出力し、前記色温度情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値との平均値である平均黒体放射色温度値を、前記色温度情報として出力し、前記乖離量情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差である平均色温度値の黒体放射分布からの赤成分乖離量、及び、前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差である平均色温度値の黒体放射分布からの緑成分乖離量を、前記乖離量情報として出力することを特徴とする請求項1に記載の色温度成分分析装置である。
According to a second aspect of the invention, the two-color ratio color temperature output means outputs the first black body radiant energy two-color ratio color temperature value based on the blue component and the red component, and based on the blue component and the green component. The second black body
請求項3の発明は、所定の基準色温度を設定する基準色温度設定手段を備え、前記乖離量情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記基準色温度値との差である基準色温度値の黒体放射分布からの赤成分乖離量、及び、前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記基準色温度値との差である基準色温度値の黒体放射分布からの緑成分乖離量を、前記乖離量情報として出力することを特徴とする請求項2に記載の色温度成分分析装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a reference color temperature setting means for setting a predetermined reference color temperature, and the deviation amount information output means includes the first black body radiant energy dichroic color temperature value and the reference color temperature. A reference color temperature value that is a difference between the red color component and a reference color temperature value that is a difference between the second black body radiation energy dichroic color temperature value and the reference color temperature value. 3. The color temperature component analyzer according to
請求項4の発明は、前記色温度情報及び前記乖離量情報と、前記乖離量情報に基づいて求められる色補正情報との少なくとも一方を同時に表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の色温度成分分析装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided display means for simultaneously displaying at least one of the color temperature information and the deviation amount information, and color correction information obtained based on the deviation amount information. The color temperature component analyzer according to any one of
請求項5の発明は、前記測色手段の出力に基づいて三刺激値及びxy色度値を出力する機能を備えることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の色温度成分分析装置である。
The invention according to claim 5 is provided with a function of outputting tristimulus values and xy chromaticity values based on the output of the colorimetric means, according to any one of
本発明においては、プランクの黒体放射式において、黒体放射温度の逆数値(ミレッド)が2色比の対数との関数となる公知の法則を活用している。
上述した関数は、分光感度が異なる2色比の組み合わせによって導き出される第1の関数と、異なる分光感度の2色比の組み合わせによって導き出される第2の関数となる。
黒体放射分布の内の可視領域を包括する分光感度をもった第1、第2の2組の2色比色温度(ミレッド)の平均値が可視領域における平均黒体放射色温度となる。
光源が黒体放射分布と近似し、または等しい場合には、平均黒体放射色温度と2組の2色比色温度(ミレッド)は限りなく等しくなる。すなわち、平均値は最も近接する黒体放射色温度となる。
In the present invention, in Planck's black body radiation type, a known law is used in which the inverse value (mired) of the black body radiation temperature is a function of the logarithm of the two-color ratio.
The function described above is a first function derived by a combination of two color ratios having different spectral sensitivities and a second function derived by a combination of two color ratios having different spectral sensitivities.
The average value of the first and second sets of two-color colorimetric temperatures (mireds) having spectral sensitivity that covers the visible region of the blackbody radiation distribution is the average blackbody radiation color temperature in the visible region.
If the light source approximates or is equal to the blackbody radiation distribution, the average blackbody radiation color temperature and the two sets of two-color colorimetric temperatures (mireds) are infinitely equal. That is, the average value is the closest black body radiation color temperature.
上述した第1、第2の関数から異なる色温度を得るには、関数のミレッド値の差が関数の2色比の対数の差となり、その差が入力測定信号の補正係数値(乖離量情報)となることがわかる。
光源が黒体放射分布と等しくない場合は、2組の2色比色温度(ミレッド)は等しくなく、平均値との差を第1、第2の関数から求め、それぞれの領域における例えば青領域を基準とした、緑領域及び赤領域での入力信号の補正係数として算出できる。
以上説明したように、本発明によれば、等色関数に近似した分光感度を持つ測色手段によって色度図座標を介さずに、最近接の黒体放射色温度に基づく色温度及び黒体放射軌跡からの乖離量を検出可能な色温度成分分析装置を提供することができる。
In order to obtain different color temperatures from the first and second functions described above, the difference between the function's Milled values becomes the logarithmic difference between the two color ratios of the function, and the difference is the correction coefficient value (deviation amount information of the input measurement signal). ).
When the light source is not equal to the black body radiation distribution, the two sets of two-color colorimetric temperatures (Mired) are not equal, and the difference from the average value is obtained from the first and second functions. Can be calculated as a correction coefficient of the input signal in the green region and the red region.
As described above, according to the present invention, the color temperature and the black body based on the nearest black body radiation color temperature without using the chromaticity diagram coordinates by the color measurement means having the spectral sensitivity approximate to the color matching function. It is possible to provide a color temperature component analyzing apparatus capable of detecting a deviation amount from a radiation locus.
以下、本発明を適用した色温度成分分析装置の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態の色温度成分分析装置の外観図である。
色温度成分分析装置1は、本体部10及びセンサ収容部50を備えている。
本体部10は、操作部20、表示部30、外部インターフェイス40等を備えている。
Hereinafter, an embodiment of a color temperature component analyzer to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of a color temperature component analyzer according to the present embodiment.
The color
The
操作部20は、電源ボタン21、測光ボタン22、基準色温度設定ボタン23、メニューモードボタン24、プリセット切換ボタン25、レンジ切換ボタン26、測光モード切換ボタン27、表示切換ボタン28、ダイアル29等を備えて構成されている。
The
電源ボタン21は、色温度成分分析装置1の電源のオンオフ操作が入力される。
測光ボタン22は、測定開始操作が入力される。
基準色温度設定ボタン23は、あるポイントでの測定値を基準とし、他のポイントを同じ色温度にしたい時、基準としたい測定値を基準値として記憶させる際に操作される。
The
The
The reference color
メニューモードボタン24は、測光モード等を選択するメニュー画面を表示する際に操作される。
プリセット切換ボタン25は、予めユーザがプリセットした測光設定を呼び出す際に操作される。プリセットされた測光設定の呼び出しは、プリセット切換ボタン25を押しながらダイアル29を回すことによって行われる。
前述の基準色温度設定ボタン23では、あるポイントの測定値を記憶させるが、基準色温度を数値入力する場合は、このボタンを操作する。
The
The
The reference color
レンジ切換ボタン26は、フラッシュ光を測光する場合に、フラッシュ光の光量の大小に応じて測光レンジを切り換える操作が入力される。フラッシュ光の測光レンジは、例えば、H(ハイ)レンジ、L(ロー)レンジの2段階が用意される。ユーザは、測光時に表示部30にアンダー表示又はオーバー表示が出た場合には、レンジ切換ボタン26を押しながらダイアル29を回すことによってレンジの切換を行う。
The
測光モード切換ボタン27は、定常光測定、コードレスフラッシュ光測定、コードインフラッシュ光測定、電波フラッシュ光測定の各測定モード、及び、電波トリガチャンネル設定モードの切換時に操作される。各モードの選択は、測光モード切換ボタン27を押しながらダイアル29を回すことによって行う。
The photometry
表示切換ボタン28は、測光結果を表示する表示モードの選択時に操作される。色温度成分分析装置1は、複数の表示モードを備えている。
表示モードは、以下の5モードからなる。
D1:色補正値%表示 (目標:平均色温度)
D2:色補正値%表示 (目標:ユーザが設定した基準色温度)
D3:色補正値EV表示 (目標:平均色温度)
D4:色補正値EV表示(目標:ユーザが設定した基準色温度)
D5:三刺激値・色度・照度表示
EVとは、エクスポージャー・バリューの略で、写真分野で一般的に用いられている単位である。
表示モードの切換は、表示切換ボタン28を押しながらダイアル29を回すことによって行う。
ダイアル29は、上述した各種操作に用いられる回転式の操作部である。
The display switching button 28 is operated when a display mode for displaying the photometric result is selected. The color
The display mode consists of the following five modes.
D1: Color correction value% display (Target: Average color temperature)
D2: Color correction value% display (Target: Reference color temperature set by user)
D3: Color correction value EV display (Target: Average color temperature)
D4: Color correction value EV display (target: reference color temperature set by the user)
D5: Tristimulus value, chromaticity, and illuminance display EV is an abbreviation of exposure value and is a unit generally used in the field of photography.
The display mode is switched by turning the
The
表示部30は、本体部10の前面に設けられた液晶表示装置(LCD)である。
外部インターフェイス40は、例えばコンピュータ等の外部の情報処理装置と接続され通信を行うためのものである。外部インターフェイス40は、例えばUSB端子を備えている。
外部インターフェイス40は、受光部51の4つの測光センサそれぞれの出力値、重み係数、色補正情報等を外部の情報処理装置に転送することが可能となっている。また、色温度成分分析装置1は、外部インターフェイス40を介して外部の情報処理装置から、各種操作を行えるようになっている。
The
The
The
センサ収容部50は、本体部10の上部に設けられ、本体部10に対して回転可能に支持されている。
センサ収容部50は、測定対象となる光が入射される受光部51を備えている。
受光部51は、例えば乳白色の半透明樹脂材料を用いて形成されたフラットなカバーの内部に、異なった分光感度を有する4つの図示しない測光センサSnλ(n=1〜4)を備えて構成されている。受光部51は、明るさに応じた各レンジ毎のAD変換値を出力する。
The
The
The
図2は、色温度成分分析装置1の内部構成を示すブロック図である。
色温度成分分析装置1は、さらに情報処理部100を有する。情報処理部100は、四色測光値算出部110、三色信号処理部120、ミレッド値算出部140、色補正値算出部160、平均色温度算出部170等を備えて構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the color temperature
The color
四色測光値算出部110は、受光部からのAD変換値を四色信号値化する。
ここで、各信号値は、以下の式1によって表される。
Sn=∫Pλ・Snλ・dλ (n=1〜4) ・・式1
但し、Pλ=光源
The four-color photometric
Here, each signal value is represented by the following
S n = ∫P λ · S nλ · d λ (n = 1 to 4)
Where P λ = light source
三色信号処理部120は、四色測光値算出部110からの四色信号値に基づいて、三色値RGBを算出するものである。
三色信号処理部120は、三色値算出部121、分光感度発生部122を備えている。
三色値算出部121は、以下示す式2及び式3のように、四色信号値Sn(n=1〜4)に所定の分光感度変換係数(aij)によって重み付け処理を行って三色値RGBを算出する。三色値算出部121は、本発明にいう測色手段である。分光感度変換係数(aij)は、この重み付け処理を行う際の重み付け係数である。
分光感度発生部122は、所定の分光感度変換係数(aij)を三色値算出部121に提供する。本実施形態においては、合成三色分光感度を等色関数に近似させるようにしている。
等色関数とは、W.G.WrightとJ.Guildの等色実験に基づき、CIEで定められた等エネルギスペクトルに対する目の感度であるスペクトル刺激値の感度曲線である。
The three-color
The three-color
The three-color
The spectral
The color matching function is W.W. G. Wright and J.W. It is a sensitivity curve of a spectrum stimulus value which is the sensitivity of the eye to the equal energy spectrum determined by CIE based on Guild's color matching experiment.
ミレッド値算出部140は、三色値算出部121が算出した三色値RGBの2色比BR、BG(またはRG)の対数変換値を以下の式4、式5のように算出し、2種類のミレッド値BRミレッド(MRDred)、BGミレッド(MRDgreen)を算出する。
ここで、α、rはともに所定の係数であり、Rfo、Gfo、Bdoは各色の三色値(出力)を示している。また、mred及びmgreenはそれぞれ重み付けの係数である。
The mired
Here, α and r are both predetermined coefficients, and Rfo, Gfo, and Bdo indicate the three color values (outputs) of the respective colors. M red and m green are weighting coefficients, respectively.
平均色温度算出部170は、ミレッド値算出部140からのミレッド値から、平均色温度値(擬似相関色温度)である色温度K、乖離量ΔMRDred、及び、乖離量ΔMRDgreenを、以下の式6、式7、式8により算出する。
K=1000000/((MRDred+MRDgreen)/2) ・・・式6
ΔMRDred=MRDred−((MRDred+MRDgreen)/2)・・・式7
ΔMRDgreen=MRDgreen−((MRDred+MRDgreen)/2)・・・式8
The average color
K = 1000000 / ((MRD red + MRD green ) / 2) Equation 6
ΔMRD red = MRD red − ((MRD red + MRD green ) / 2) Equation 7
ΔMRD green = MRD green − ((MRD red + MRD green ) / 2) Equation 8
色補正値算出部160は、ミレッド値算出部140からのミレッド値、及び、平均色温度算出部170からの乖離量から、選択された制御単位、目標色温度に対応した色補正量(乖離量情報)を算出する。
ここで、色補正量として、R成分の補正量、G成分の補正量等が含まれる。
色補正値算出部160は、本発明にいう乖離量情報出力手段である。
例えば、選択された制御単位が%で、目標色温度が平均色温度のときは、
R成分の補正量(ΔR%)=−(1−2e((14/1000)・ΔMRDred))・100・・式9
G成分の補正量(ΔG%)=−(1−2e((7/1000)・ΔMRDgreen))・100・・式10
選択された制御単位がEVで、目標色温度が平均色温度のときは、
R成分の補正量(ΔREV)−(14/1000)・ΔMRDred・・式11
G成分の補正量(ΔGEV)−(7/1000)・ΔMRDgreen・・式12
選択された制御単位が%で、目標色温度がユーザが設定した基準色温度のときは、
R成分の補正量
(ΔR%)=1−2e((14/1000)・((1000000/K)−MRDred))・100・・式13
G成分の補正量
(ΔG%)=1−2e((7/1000)・((1000000/K)−MRDgreen))・100・・式14
但し、K=ユーザが設定した基準色温度(ケルビン)
選択された制御単位がEVで、目標色温度がユーザが設定した基準色温度のときは、
R成分の補正量
(ΔREV)=(14/1000)・((1000000/K)−MRDred)・・式15
G成分の補正量
(ΔGEV)=(7/1000)・((1000000/K)−MRDgreen)・・式16
但し、K=ユーザが設定した基準色温度(ケルビン)
なお、式9から式16の(14/1000)と(7/1000)は一例であり、他の値も採り得る。
The color correction
Here, the color correction amount includes an R component correction amount, a G component correction amount, and the like.
The color correction
For example, when the selected control unit is% and the target color temperature is the average color temperature,
R component correction amount (ΔR % ) = − (1-2e ((14/1000) · ΔMRD red )) · 100 ··· Equation 9
G component correction amount (ΔG % ) = − (1-2e ((7/1000) · ΔMRD green )) · 100 ··
When the selected control unit is EV and the target color temperature is the average color temperature,
R component correction amount (ΔR EV ) − (14/1000) · ΔMRD red ·· Equation 11
G component correction amount (ΔG EV ) − (7/1000) · ΔMRD green ·· Equation 12
When the selected control unit is% and the target color temperature is the reference color temperature set by the user,
R component correction amount (ΔR % ) = 1-2e ((14/1000) · ((1000000 / K) −MRD red )) · 100 ·· Equation 13
G component correction amount (ΔG % ) = 1-2e ((7/1000) · ((1000000 / K) −MRD green )) · 100 ·· Equation 14
Where K = reference color temperature set by the user (Kelvin)
When the selected control unit is EV and the target color temperature is the reference color temperature set by the user,
R component correction amount (ΔR EV ) = (14/1000) · ((1000000 / K) −MRD red ) ·· Equation 15
G component correction amount (ΔG EV ) = (7/1000) · ((1000000 / K) −MRD green ) ·· Equation 16
Where K = reference color temperature set by the user (Kelvin)
Note that (14/1000) and (7/1000) in Equations 9 to 16 are examples, and other values may be taken.
次に、色温度成分分析装置1の動作について説明する。
図3は、色温度成分分析装置1の動作の一例を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
Next, the operation of the color
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the color temperature
<ステップS01:測光ボタン押下>
ユーザによる測光ボタン22の長押し操作に応じて、色温度成分分析装置1は以下説明する測光シーケンスを開始する。ステップS02に進む。
<ステップS02:測光処理>
情報処理部100の四色測光値算出部110は、受光部51の各センサから出力値のカウントS1〜S4を取得する。ステップS03に進む。
<ステップS03:ベースカウント補正>
四色測光値110は、各センサの出力特性を揃えるため、カウント値S1〜S4からそれぞれ所定のベース値S1BASE〜S4BASEを減算し、三色信号処理部120に提供する。ステップS04に進む。
<Step S01: Metering button pressed>
In response to a long press operation of the
<Step S02: Photometric processing>
The four-color photometric
<Step S03: Base count correction>
The four-color
<ステップS04:マトリックス演算>
三色信号処理部120は、上述した式2、式3に示すマトリックス演算を行い、各センサの出力値に重み付けを行って、選択されたモードにおける三色値RGBを生成する。三色信号処理部120は、得られた三色値RGBをミレッド値算出部140に提供する。ステップS05に進む。
<Step S04: Matrix Calculation>
The three-color
<ステップS05:ミレッド値算出>
ミレッド値算出部140は、上述した式4、式5によりミレッド値MRDred、MRDgreenを算出する。ステップS06に進む。
<Step S05: Milled value calculation>
The mired
<ステップS06:平均色温度算出>
平均色温度算出部170は、上述した式6により平均色温度値Kを算出し、式7によりΔMRDredを算出し、式8によりΔMRDgreenを算出する。
ステップS07に進む。
<Step S06: Average Color Temperature Calculation>
The average color
Proceed to step S07.
<ステップS07:表示モード判別>
ユーザによって色補正値%表示(目標:平均色温度)モードが選択されている場合は、ステップS10に進む。
また、色補正値EV表示(目標:平均色温度)モードが選択されている場合は、ステップS20に進む。
また、色補正値%表示(目標:ユーザが設定した基準色温度)モードが選択されている場合は、ステップS30に進む。
また、色補正値EV表示(目標:ユーザが設定した基準色温度)モードが選択されている場合は、ステップS40に進む。
また、三刺激値・色度・照度表示モードが選択されている場合は、ステップS50に進む。
<Step S07: Discrimination of display mode>
When the color correction value% display (target: average color temperature) mode is selected by the user, the process proceeds to step S10.
If the color correction value EV display (target: average color temperature) mode is selected, the process proceeds to step S20.
If the color correction value% display (target: reference color temperature set by the user) mode is selected, the process proceeds to step S30.
If the color correction value EV display (target: reference color temperature set by the user) mode is selected, the process proceeds to step S40.
When the tristimulus value / chromaticity / illuminance display mode is selected, the process proceeds to step S50.
<ステップS10:色補正値%表示(目標:平均色温度)>
表示部30は、式6によって得られたK、式7によって得られたΔMRDred、式8によって得られたΔMRDgreen、式9によって得られたΔR%、式10によって得られたΔG%を表示する。
図4は、このときの表示例である。
<Step S10: Color Correction Value% Display (Target: Average Color Temperature)>
The
FIG. 4 is a display example at this time.
<ステップS20:色補正値EV表示(目標:平均色温度)>
表示部30は、式6によって得られたK、式7によって得られたΔMRDred、式8によって得られたΔMRDgreen、式11によって得られたΔREV、式12によって得られたΔGEVを表示する。
<Step S20: Color Correction Value EV Display (Target: Average Color Temperature)>
The
<ステップS30:色補正値%表示(目標:ユーザが設定した基準色温度)>
表示部30は、式6によって得られたK、式7によって得られたΔMRDred、式8によって得られたΔMRDgreen、式13によって得られたΔR%、式14によって得られたΔG%を表示する。
<Step S30: Color Correction Value% Display (Target: Reference Color Temperature Set by User)>
The
<ステップS40:色補正値EV表示(目標:ユーザが設定した基準色温度)>
表示部30は、式6によって得られたK、式7によって得られたΔMRDred、式8によって得られたΔMRDgreen、式15によって得られたΔREV、式16によって得られたΔGEVを表示する。
<Step S40: Color Correction Value EV Display (Target: Reference Color Temperature Set by User)>
The
<ステップS50:三刺激値・色度・照度表示>
表示部30は、受光部51の出力に基づく三刺激値XYZ、xy色度値、及び、受光部51のセンサのうち緑領域に相当するセンサのベースカウント補正後の出力値S3に基づいて算出される照度を表示する。
図5は、このときの表示部30における表示例を示している。
<Step S50: Tristimulus value / chromaticity / illuminance display>
The
FIG. 5 shows a display example on the
以下、実施形態の色温度成分分析装置1における色温度演算結果の一例について説明する。
図6は、試料光源の分光エネルギ分布と、それを各色温度測定方式で算出した色温度値をプランク放射式で表した分光エネルギ分布を表したグラフである。図6において、横軸は波長を示し、縦軸はエネルギを示している。
M1は、試料光源の分光エネルギ分布を示している。
M2は、試料光源のX波長(R)とZ波長(B)の応答の比による分布温度を、プランク放射式で表した分光エネルギ分布を示している。
M3は、試料光源のY波長(G)とZ波長(B)の応答の比による分布温度を、プランク放射式で表した分光エネルギ分布を示している。
M4は、試料光源のX波長とZ波長の応答の比による分布温度と、試料光源のY波長とZ波長の応答の比による分布温度との平均値を、プランク放射式で表した分光エネルギ分布を示している。
M5は、試料光源の相関色温度(Tc)を、プランク放射式で表した分光エネルギ分布を示している。
Hereinafter, an example of the color temperature calculation result in the color
FIG. 6 is a graph showing the spectral energy distribution of the sample light source and the spectral energy distribution in which the color temperature value calculated by each color temperature measurement method is expressed by the Planck radiation method. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the energy.
M1 represents the spectral energy distribution of the sample light source.
M2 represents a spectral energy distribution in which the distribution temperature according to the ratio of the response of the sample light source to the X wavelength (R) and the Z wavelength (B) is expressed by a Planck radiation equation.
M3 represents a spectral energy distribution in which the distribution temperature according to the ratio of the response of the sample light source to the Y wavelength (G) and the Z wavelength (B) is expressed by a Planck radiation equation.
M4 is a spectral energy distribution in which the average value of the distribution temperature based on the ratio of the response of the sample light source to the X wavelength and the Z wavelength and the distribution temperature based on the ratio of the response of the sample light source to the Y wavelength and the Z wavelength is expressed by a Planck radiation equation. Is shown.
M5 shows the spectral energy distribution in which the correlated color temperature (Tc) of the sample light source is expressed by the Planck radiation equation.
図6に示すように、この試料光源の場合には、相関色温度M5に対して、X波長とZ波長の応答比による分布温度M2は高く出て、Y波長とZ波長の応答比による分布温度M3は低く出る。
しかし、本実施形態の場合には、分布温度M2と分布温度M3との平均温度M4をとることによって、測定値を相関色温度M5に近づけることができる。
As shown in FIG. 6, in the case of this sample light source, the distribution temperature M2 due to the response ratio between the X wavelength and the Z wavelength is higher than the correlated color temperature M5, and the distribution due to the response ratio between the Y wavelength and the Z wavelength. The temperature M3 goes low.
However, in the case of the present embodiment, the measured value can be brought close to the correlated color temperature M5 by taking the average temperature M4 of the distribution temperature M2 and the distribution temperature M3.
以上説明したように、本実施形態によれば、3つの波長をサンプリング対象とし、組み合わせの異なるサンプリング波長からそれぞれ算出したミレッド値(黒体放射エネルギ2色比色温度値)の平均からケルビン値(3色色温度)を算出することによって、3色色温度の測定精度を向上することができる。このため、仮に等色関数に近似した分光感度特性を有するセンサを利用できない場合であっても、算出されたケルビン値を擬似的な相関色温度として扱うことが可能となる。また、等色関数に近似したセンサを利用可能な場合には、よりいっそう測定精度を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, three wavelengths are to be sampled, and the Kelvin value (the Kelvin value (black
また、異なった色の組み合わせに基づいてそれぞれ算出した黒体放射エネルギ2色比色温度値の差は、黒体放射軌跡からの乖離量を示し、この乖離量に基づいて求められるパラメータが試料光源と黒体放射との乖離を調整する調整量となることから、ミレッド値MRDredとMRDgreemとの差に基づいて、光源の調整等に有益な色補正情報を得ることができる。 The difference between the black body radiant energy and the two colorimetric temperature values calculated based on different color combinations indicates the amount of deviation from the black body radiation locus, and the parameter obtained based on the amount of deviation is the sample light source. Therefore, it is possible to obtain color correction information useful for light source adjustment and the like based on the difference between the Milled values MRDred and MRDgreen.
さらに、受光部の4つの測光センサの出力値、重み係数、乖離量情報等を外部の情報処理装置に送信する外部インターフェイスを設けたことによって、本体内で保持していない重み付け係数を用いた三色感度の合成や、本体内では実行困難な複雑な処理であっても外部の情報処理装置内で実行することができ、色温度成分分析装置1の機能を拡張することができる。このとき、個々の色温度成分分析装置1毎に工場出荷時等に校正された固有のセンサ重み係数を情報処理装置側へ送信することによって、情報処理装置側において適切な処理を行うことができる。また、各種操作を例えばコンピュータのキーボードや、マウス等のポインティングデバイスを用いて行うことができるため、操作性が向上する。
Furthermore, by providing an external interface that transmits the output values, weighting factors, deviation information, etc. of the four photometric sensors of the light receiving unit to an external information processing device, three weighting factors that are not held in the main body are used. Color sensitivity synthesis and complicated processing that is difficult to execute in the main body can be executed in an external information processing apparatus, and the function of the color temperature
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、三色分光感度を得る方式は、実施形態のような合成分光感度方式に限らず、例えば刺激値直読方式、分光測光方式など他の手法によるものであってもよい。
また、表示部の表示態様や表示される情報の組み合わせも、特に限定されない。
また、基準色温度との乖離量の算出方法の別の方法として、平均色温度値と基準色温度のミレッド差をもって公知の方法で色温度変換フィルターを算出し、同時に式7、式8で算出した乖離量とを併せて、基準色温度との乖離量とすることもできる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
For example, the method of obtaining the three-color spectral sensitivity is not limited to the synthetic spectral sensitivity method as in the embodiment, and may be based on other methods such as a stimulus value direct reading method and a spectrophotometric method.
Further, the display mode of the display unit and the combination of displayed information are not particularly limited.
As another method for calculating the amount of deviation from the reference color temperature, a color temperature conversion filter is calculated by a known method using a miled difference between the average color temperature value and the reference color temperature, and simultaneously calculated using Equations 7 and 8. The deviation amount can be used as a deviation amount from the reference color temperature.
1 色温度成分分析装置 10 本体部
20 操作部 21 電源ボタン
22 測光ボタン 23 基準色温度設定ボタン
24 メニューモードボタン 25 プリセット切換ボタン
26 レンジ切換ボタン 27 測光モード切換ボタン
28 表示切換ボタン 29 ダイアル
30 表示部 40 外部インターフェイス
50 センサ収容部 51 受光部
100 情報処理部 110 四色測光値算出部
120 三色信号処理部 121 三色値算出部
122 分光感度発生部
140 ミレッド値算出部 150 白色感度設定部
160 色補正値算出部 170 平均色温度算出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
等色関数と近似した少なくとも3色の分光感度を有し光量に応じた測光信号を出力する測色手段と、
前記測色手段が出力する測光信号を用いてプランク黒体放射式に基づいた黒体放射エネルギ2色比色温度値を色の組み合わせを異ならせて複数求める2色比色温度出力手段と、
前記2色比色温度出力手段が異なった色の組み合わせに基づいてそれぞれ算出した複数の黒体放射エネルギ2色比色温度値の平均値である平均黒体放射色温度値を前記色温度情報として出力する色温度情報出力手段と、
前記2色比色温度出力手段が求めた黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差分である黒体放射分布からの乖離量を出力する乖離量情報出力手段と
を備えることを特徴とする色温度成分分析装置。 A color temperature component analyzer that measures light and outputs color temperature information,
A colorimetric means for outputting a photometric signal corresponding to the amount of light having a spectral sensitivity of at least three colors approximated to a color matching function;
Dichroic color temperature output means for obtaining a plurality of black body radiant energy dichroic color temperature values based on a plank black body radiation type using a photometric signal output from the color measuring means by different combinations of colors;
An average black body radiation color temperature value, which is an average value of a plurality of black body radiation energy two color ratio color temperature values calculated by the two color ratio color temperature output means based on different color combinations, is used as the color temperature information. Color temperature information output means for outputting;
Deviation amount information output for outputting a deviation amount from a black body radiation distribution, which is a difference between the black body radiation energy dichroic color temperature value obtained by the two color ratio color temperature output means and the average black body radiation color temperature value. And a color temperature component analyzing apparatus.
前記色温度情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値との平均値である平均黒体放射色温度値を、前記色温度情報として出力し、
前記乖離量情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差である平均色温度値の黒体放射分布からの赤成分乖離量、及び、前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記平均黒体放射色温度値との差である平均色温度値の黒体放射分布からの緑成分乖離量を、前記乖離量情報として出力すること
を特徴とする請求項1に記載の色温度成分分析装置。 The two-color ratio color temperature output means outputs a first black body radiation energy two-color ratio color temperature value based on a blue component and a red component, and a second black body radiation based on a blue component and a green component. Output energy 2 color ratio color temperature value,
The color temperature information output means is an average black body radiant color temperature value that is an average value of the first black body radiant energy dichroic temperature value and the second black body radiant energy dichroic temperature value. Is output as the color temperature information,
The divergence amount information output means includes a red component divergence from a black body radiation distribution of an average color temperature value which is a difference between the first black body radiant energy dichroic color temperature value and the average black body radiant color temperature value. And the amount of green component divergence from the black body radiation distribution of the average color temperature value, which is the difference between the second black body radiant energy two-color ratio color temperature value and the average black body radiation color temperature value, The color temperature component analysis apparatus according to claim 1, wherein the color temperature component analysis apparatus outputs the deviation amount information.
前記乖離量情報出力手段は、前記第1の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記基準色温度値との差である基準色温度値の黒体放射分布からの赤成分乖離量、及び、前記第2の黒体放射エネルギ2色比色温度値と前記基準色温度値との差である基準色温度値の黒体放射分布からの緑成分乖離量を、前記乖離量情報として出力すること
を特徴とする請求項2に記載の色温度成分分析装置。 Provided with a reference color temperature setting means for setting a predetermined reference color temperature;
The divergence amount information output means includes a red component divergence amount from a black body radiation distribution of a reference color temperature value which is a difference between the first black body radiant energy dichroic color temperature value and the reference color temperature value, and The amount of deviation of the green component from the black body radiation distribution of the reference color temperature value, which is the difference between the second black body radiant energy two-color colorimetric temperature value and the reference color temperature value, is output as the deviation amount information. The color temperature component analyzer according to claim 2.
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の色温度成分分析装置。 4. A display unit that simultaneously displays at least one of the color temperature information and the deviation amount information, and color correction information obtained based on the deviation amount information. The color temperature component analyzer according to claim 1.
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の色温度成分分析装置。 The color temperature component analyzer according to any one of claims 1 to 4, further comprising a function of outputting tristimulus values and xy chromaticity values based on an output of the colorimetric means.
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