JPH08220608A

JPH08220608A - 赤目評価方法及び装置

Info

Publication number: JPH08220608A
Application number: JP2661795A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Okamura; 大輔岡村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】人物をテスト被写体にすることなく、赤目発
生の有無や度合を定量的に評価し得る赤目評価方法及び
装置を提供する。【構成】前ブロック４及び後ブロック５との合わせ目
には壁面に赤色の塗装を施した球形室７が形成されてい
る。この球形室７に形成した開口８を覆うようにレンズ
１０が設けられている。このレンズ１０の前方には絞り
口径を調節するために絞り機構１２が設けられている。
絞りの口径及び撮影距離を予め設定して壁面５ａに照明
光を与えて撮影を行い、得られた撮影画像に基づいて赤
目の発生度合を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストロボ撮影を行った
ときに発生する赤目を定量的に解析することができるよ
うにした評価方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のカメラ、あるいは予めフイルムを
組み込んだ状態で販売されているレンズ付きフイルムユ
ニットにはストロボを内蔵したものが多く、暗所でも簡
単にストロボ撮影ができるようになっている。ストロボ
を用い、人物を被写体にして写真撮影を行った場合、時
として人物の目が赤く強調されて写ることがある。これ
は一般に赤目と称され、ストロボ光が眼底で反射して網
膜の赤い色が撮影されてしまうことが原因で、特に被写
体となる人物の瞳孔が開いているときに生じやすいこと
が知られている。

【０００３】こうした赤目の発生は、さらに撮影レンズ
とストロボ発光窓との距離とも相関があり、ストロボ発
光窓と人物の眼とを結んだストロボの照射光軸と、撮影
光軸とのなす角度が大きくなるほど赤目は発生しにくく
なる。したがって、カメラ側の構造として撮影レンズと
ストロボ発光窓との距離を大きくすることによって、赤
目の発生を抑えることができるようになる。一方、撮影
距離が長くなると相対的にストロボの照射光軸と撮影光
軸とのなす角度が小さくなって赤目が発生しやすい状況
になるが、人物の眼に入射するストロボ光が弱くなり、
眼底からの反射光も弱まって赤目が目立たないというこ
ともある。

【０００４】こうした事情を考慮し、カメラやレンズ付
きフイルムユニットの設計を行うときには、赤目ができ
るだけ発生しないように、ストロボのガイドナンバーや
撮影レンズとストロボ発光窓との間隔を決めるようにし
ている。そして、人物を被写体にしてテスト撮影を行
い、その写真画像を評価して赤目の発生の有無や度合を
確認している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように赤目発生の度合は被写体となった人物の瞳孔径
によって異なり、瞳孔径を一定に保ったままテスト撮影
を繰り返し行うことは非常に困難である。しかも、周囲
の明るさを一定にしたとしても瞳孔径には個人差があ
り、また同一人物の場合でも体調によって瞳孔径が変化
する。したがって、テスト撮影に際して瞳孔径を一定に
保ち、あるいは段階的に変化させようとしても、思った
ような条件設定ができず、定量的な解析データを得るこ
とができなかった。また、テスト撮影時には繰り返しス
トロボ撮影を行わなくてはならないため、被写体となる
人物にしても負担が大きいという問題があった。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、人物をテスト被写体にすることなく、赤目発生の有
無や度合を定量的に評価し得る赤目評価方法及び装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、人間の眼に模した模型眼を被写体にしてテ
スト撮影を行うようにしたものである。模型眼は、壁面
に所定の彩色を施した球形室と、この球形室に設けた開
口を覆うように設けられた虹彩絞り付きのレンズとから
なり、球形室の壁面に照明光を与えた状態にしてテスト
撮影が行われる。得られた画像には壁面への彩色による
画像が含まれるから、この画像を観察，測定して赤目発
生の度合を把握することができる。球形室壁面を照明す
るには、簡便には撮影と同期して発光するストロボから
の光を、開口に組み込まれたレンズを通して球形室内に
入れればよい。

【０００８】また、本発明の赤目評価装置は、壁面に彩
色を施した球形室の一部に開口を設け、この開口を覆う
ように虹彩絞り付きのレンズを組み込んだもので、球形
室の壁面が網膜、レンズが水晶体、虹彩絞りが虹彩に対
応しており、瞳孔径の変化に対しては虹彩絞りの口径調
節で対応することができるようになっている。さらに、
前記壁面に裏面側から照明を与え、壁面からの光をレン
ズを通して観察できる構成を採ることによって、レンズ
を通して球形室内に照明光を入れることなく、簡便に赤
目評価を行うことができるようになる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に赤目評価装置の要部断面及び
外観を示す。赤目評価装置は、模型眼２とこれを支持す
る支持台３とからなる。模型眼２は、それぞれ半球形状
の窪みを形成した前ブロック４及び後ブロック５と、前
ブロック４にヘリコイドにより螺合させた光学ブロック
６とからなる。前後のブロック４，５はそれぞれプラス
チックで形成され、それぞれの半球状の壁面４ａ，５ａ
はサンドブラストなどで艶消しされた後その表面に赤色
の塗装が施され、壁面４ａ，５ａからは人間の眼の網膜
と同程度の反射が得られるようにしてある。前後のブロ
ック４，５を組み合わせてネジ止めすることによって、
両者の合わせ目には球形室７が形成される。

【００１０】前ブロック４には、その壁面４ａに開口８
が形成されている。この開口８を覆うように、光学ブロ
ック６に組み込まれたレンズ１０が位置している。光学
ブロック６には、さらに絞り機構１２が組み込まれてい
る。絞り機構１２は周知構造の虹彩絞りであり、調節レ
バー１４を回動させることによって、絞り羽根１５によ
って形成される絞り口径を適宜に調節することができ、
これによりレンズ１０を通って球形室７に入る光の量を
加減することができる。

【００１１】光学ブロック６は前ブロック４にヘリコイ
ドで螺合しているため、これを回転させることによって
光軸１０ａに沿って進退移動させることができる。ま
た、支持台３は回動調節機構を備えており、光軸１０ａ
を適宜の向きに設定することができるようになってい
る。

【００１２】図３は上記模型眼２を用いて赤目発生の評
価を行うときの光路を模式的に示す図で、図面の煩雑化
を避けるために模型眼２は拡大してある。模型眼２は、
レンズ１０の光軸１０ａを撮影レンズ３０の光軸３０ａ
と一致させた状態でセットされる。模型眼２の球形室７
の直径Ｄは人間の眼に合わせて２３ｍｍに設定され、ま
たレンズ１０の焦点距離ｆは２５．２ｍｍに決められて
いる。

【００１３】撮影レンズ３０の上にはストロボ発光窓３
１が設けられている。撮影レンズ３０の光軸３０ａか
ら、ストロボ発光窓３１の中心までの間隔をＸ、最近端
までの最短ストロボ距離をＸ_min、最遠端までのストロ
ボ最遠距離をＸ_maxとする。撮影距離２ｍでテスト撮影
を行う場合には、レンズ１０と撮影レンズ３０との間を
Ｙ＝２ｍにする。絞り羽根１５による絞り口径を２Ｎと
すると、ストロボ発光窓３１からのストロボ光は２Ｎの
絞り口径を通ってレンズ１０に入射し、球形室７の壁面
５ａに照射される。撮影距離をＹ＝２ｍにした場合に
は、レンズ１０によるストロボ発光窓３１の結像面３５
は、レンズ１０からＬ＝２５．５２ｍｍの位置になる。
なお、ストロボ発光窓３１から放出され、レンズ１０を
通って壁面５ａに達するストロボ光は、撮影距離Ｙが１
ｍ程度まで接近した状態でも光軸１０ａから１ｍｍ以内
の範囲に照射されるのがほとんどであるから、眼底面に
対応する壁面５ａを平面３６に近似することができる。

【００１４】球形室７の壁面５ａのうち、撮影レンズ３
０によって撮影される範囲は平面３６上ではＡとなる。
また、絞り開口２Ｎを通ったストロボ光によって壁面５
ａが照射される範囲は、平面３６上でＢ₁，Ｂ₂とな
る。照射範囲Ｂ₁はレンズ１０の中央を通った明るいス
トロボ光による照射範囲を示し、照射範囲Ｂ２はレンズ
１０の周辺を通ったストロボ光をも含めた照射範囲を示
している。そして赤目現象は、上記した撮影範囲Ａにス
トロボ光の照射範囲Ｂ₁あるいはＢ₂が重なり合うこと
によって発生する。

【００１５】図４は、上記模型眼２を用いて撮影距離Ｙ
を２ｍにしたときの、平面３６上における撮影範囲Ａ及
びストロボ光の照射範囲Ｂ₁，Ｂ₂の分布パターンの一
例を示している。絞り口径を２Ｎとすると、光軸３０ａ
から撮影範囲Ａの下端までの距離Ｓ₀は、Ｓ₀／Ｎ＝（25.52 −23）／25.52 であることから、Ｓ₀＝（2.52／25.52 ）Ｎとなる。

【００１６】一方、撮影光軸３０ａから照射範囲Ｂ₁の
上端までの距離をＳ₁とすると、図３において光軸３０
ａから点Ｐまでの距離ｘは、ｘ＝（25.52 ／2000）×Ｘ_min と表され、さらに 25.52 ／ｘ＝23／Ｓ₁ であるから、Ｓ₁＝（23／2000）×Ｘ_min となる。

【００１７】また、図４の照射範囲Ｓ₁，Ｓ₂の各々の
上端間の間隔は、図３における間隔δに対応しており、 δ＝（2.52／25.52 ）×Ｎと表されるから、光軸３０ａから照射範囲Ｂ₂の上端ま
での距離Ｓ₂は、Ｓ₂＝Ｓ₁−δ ＝（23／2000）Ｘ_min−（2.52／25.52 ）Ｎとなる。

【００１８】そこで、撮影範囲Ａに照射範囲Ｂ１が重な
り合う条件を求めると、（2.52／25.52 ）Ｎ＞（23／2000）Ｘ_min となり、同様に撮影範囲Ａに照射範囲Ｂ２が重なり合う
条件は、（2.52／25.52 ）Ｎ＞（23／2000）Ｘ_min−（2.52／25.52 ）Ｎとなる。赤目現象は実際の実験結果から、照射範囲Ｂ₁
ではなく、照射範囲Ｂ₂が撮影範囲Ａと重なる場合と対
応したことから、上記式から赤目の発生条件式とし
て、Ｎ＞5.82×10^-2・Ｘ_min が得られる。

【００１９】上記式は、撮影レンズ３０の光軸３０ａ
とストロボ最短距離Ｘ_minが変わると、これに比例して
赤目が発生する絞り口径２Ｎの限界値が変化することを
表している。したがって、簡易型のカメラや、予めフイ
ルムを内蔵して販売されるレンズ付きフイルムユニット
のように、絞り口径２Ｎが固定されたものでは、光軸３
０ａから離した位置にストロボ発光窓３１を組み込むこ
と、そしてリフレクタとともにストロボ発光窓３１を小
さくしてＸ_minの値を大きくすることが赤目軽減に効果
的であることが分る。なお、Ｘ_minの値が３５．４ｍｍ
のカメラでは、撮影距離２ｍの場合、絞り口径（２Ｎ）
が４．１２ｍｍを越えると赤目が出ることが理論的に導
かれるが、実験により確認したところ、絞り口径２Ｎが
４〜４．５ｍｍ以上になったときに赤目の発生が認めら
れた。

【００２０】次に挙げた表１は、上記赤目評価装置を用
い、絞り口径２Ｎとストロボ最短距離Ｘ_minの値を変え
ながら、ガイドナンバー「１２」のストロボを用いて実
際にテスト撮影を行い、得られたプリント写真を評価し
たときの結果を示している。表中、「×」は赤目が生じ
たもの、「○」は赤目が生じなかったものを表す。ま
た、「理論上の２Ｎ値」は、ストロボ最短距離Ｘ_minの
値により上記式で算出される赤目発生限界の絞り口径
の値を表している。

【００２１】

【表１】

【００２２】赤目発生なしの領域は、実測によれば表中
に実線で示したボーダーラインよりも上側の領域となる
が、「理論上の２Ｎ値」ではそのボーダーラインは破線
で示すとおりである。これらを比較してみると、実測デ
ータは理論的解析にほぼ沿ったものになっていることが
分る。なお、各々のボーダーラインは完全に一致しては
いないが、Ｘ_minの値を小さくしたものでは、球形室７
を形成している壁面５ａ，５ｂでの多重反射が赤目を発
生させやすくしていると考えられ、またＸ_minの値を大
きくしたものでは、レンズ１０の周辺を通って球形室７
に入射するストロボ光の光量がより低下して赤目が発生
しにくくなるものと考えられる。

【００２３】さらに、赤目の主たる発生原因が、主とし
て絞り口径２Ｎと、撮影光軸３０ａとストロボ光の照射
角度（ストロボ最短距離Ｘ_minによって決まる）である
と仮定し、これらの値と撮影距離Ｙとの相関について検
討した。撮影距離をＹとすると、レンズ１０からの結像
面３５までの距離が、Ｌ＝25.2・Ｙ／（Ｙ−25.2）となる。これを用いて、前記と同様の手順で求めると、
赤目が発生する条件は、撮影範囲Ａに撮影範囲Ｂ₂が重
なり合う条件であるため、２Ｎ＞（23・Ｘ_min・25.2Ｙ／（Ｙ−25.2））／（Ｙ（25.2Ｙ／（Ｙ−25.2）−23））となる。これを簡単にすると、赤目が発生する条件式と
して、２Ｎ＞23×25.2・Ｘ_min／（2.2 Ｙ＋23×25.2）が得られる。なお、ここで求めた条件式は前記と同様の
手順で求められるため、途中経過を省略した。

【００２４】上記模型眼２を被写体としてストロボ撮影
を行った場合について、上記式をもとにシミュレート
した結果を図５ないし図７に示す。このシミュレートに
よる評価対象にはレンズ付きフイルムユニットを想定
し、ストロボ最短距離Ｘ_min、撮影距離Ｙ、絞り口径２
Ｎをそれぞれパラメータとし、残りの２変数についてそ
の相関を調べた。撮影距離Ｙとしては１〜４ｍ、絞り口
径２Ｎとしては通常のストロボ撮影が行われる明るさ
（１〜１０００ルクス）における人間の瞳孔径２〜５ｍ
ｍを基準にして各変数の可変域を設定した。

【００２５】図５では実際のサンプルＡ〜Ｅに合わせて
ストロボ最短距離Ｘ_minの値を決めており、各々の値は
次のとおりである。サンプルＡ → Ｘ_min＝３４．５ｍｍサンプルＢ → Ｘ_min＝３６．９ｍｍサンプルＣ → Ｘ_min＝３８．３ｍｍサンプルＤ → Ｘ_min＝４２．２ｍｍサンプルＥ → Ｘ_min＝５８．２ｍｍ

【００２６】図５のグラフでは、各サンプルによる特性
曲線Ｋ_A，Ｋ_B，Ｋ_C，Ｋ_D，Ｋ_Eの上側が赤目の発生
する領域に対応する。ストロボ最短距離Ｘ_minが大きい
程、そして絞り口径２Ｎが小さい程、赤目が生じにくく
なっていることが分る。また図６は、撮影距離Ｙをパラ
メータとしたときの赤目の発生限界を示す最短ストロボ
距離Ｘ_minと絞り口径２Ｎとの相関を示し、図７は絞り
口径２Ｎをパラメータとしたときの最短ストボ距離Ｘ
_minと撮影距離Ｙとの相関を表し、いずれのグラフにお
いても各直線の上側が赤目の発生する領域に対応する。
これらのグラフから、撮影距離Ｙが近い程、そして絞り
口径２Ｎが小さくなる程、各直線の比例係数（傾き）が
大きくなって、赤目を発生させずに撮影できる領域が広
がることが分る。

【００２７】ストロボ撮影時には、被写体の周囲も暗く
なっているのが通常で、その明るさによって人間の瞳孔
径も決まってくる。図８のグラフでは、周囲の明るさに
よって決まる平均的な瞳孔径が絞り口径２Ｎに対応する
ように、通常のストロボ撮影が行われるときの周囲の明
るさを絞り口径２Ｎに併せて表示してある。なお、この
グラフにはサンプルＡ〜Ｅの特性曲線Ｋ_A，Ｋ_B，
Ｋ_C，Ｋ_D，Ｋ_Eに加え、ストロボ最短距離Ｘ_minを５
０ｍｍに設定したもの（Ｋ₅₀）を参考として追加してあ
る。

【００２８】実際にストロボ撮影が行われる際には、周
囲の明るさが１〜１０００ルクスになっていることが確
率的に非常に高く、そのときの人間の瞳孔径は２〜５ｍ
ｍ程度になっている。図８のグラフによるシミュレーシ
ョンでは、サンプルＥは最も赤目が発生しにくく、撮影
距離３ｍでも周囲の明るさが１ルクス以下でないと赤目
が発生しないことが分る。逆にサンプルＡの場合には、
同じ撮影距離３ｍでは１００ルクス程度の一般室内でも
赤目の発生が懸念される。サンプルＣでは、撮影距離３
ｍの明るい室内では赤目は発生しないが、撮影距離が４
ｍになると雨の日の戸外（１０００ルクス程度）でも赤
目が出やすくなることが分る。

【００２９】以上を踏まえ、模型眼２を被写体とし、図
８の周囲の明るさに対応して絞り口径２Ｎを調節して各
サンプルＡ〜Ｅでストロボ撮影を行い、フイルム現像，
プリント処理を行って赤目評価をしたところ、ほぼ上記
シミュレーションに沿った結果を得ることができた。こ
のような評価手法は、模型眼２で適宜に絞り口径２Ｎを
調節できることで可能となったもので、さらに実際的な
テスト撮影及び評価を行うためには、撮影距離Ｙに併せ
て光学ブロック６の繰り出し調節を行ったりすることで
対処が可能である。また、撮影光軸３０ａと模型眼２の
レンズ光軸１０ａとが必ずしも一致しない撮影シーンも
あり得るが、これには支持台３を適宜に角度調節してテ
スト撮影を行えばよい。

【００３０】図９は赤目評価装置の他の実施例を示す。
この赤目評価装置６０では、前後のブロック６１，６２
を透明なアクリル樹脂で成形し、各々の半球状の壁面６
１ａ，６２ａについては同様に艶消し，赤色塗装を施し
てある。また、これらのブロックの他の面については、
バフかけにより平滑な光学面にし上げた後、白色塗装を
行い、さらに黒色塗装を行うことによって散乱反射面と
して仕上げてある。前後のブロック６１，６２には、さ
らに２φ程度の複数本のファイバー６３が接続され、こ
れらのファイバー６３を通して各ブロック６１，６２に
光源からの照明光を導くことができるようになってい
る。

【００３１】この赤目評価装置６０によれば、球形室６
４を形成する各壁面６１ａ，６２ａが光源からの照明光
によって裏面側から照明され、光学ブロック６５に組み
込まれたレンズ１０を通して壁面６１ａ，６２ａから放
射される光を直接に観察することができる。したがっ
て、模型眼６６の外部からレンズ１０を通して球形室６
４内に光を導入する必要がなくなり、例えば模型眼６６
から射出されてくる光をビデオカメラで観察しながら赤
目の評価を行うことも可能となる。また、撮影距離が長
くなると被写体となった人物の眼に達するストロボ光は
弱くなるが、光源を調節して照明光の強度を調節すれ
ば、このようなシミュレーションに対応可能である。

【００３２】以上、図示した実施例をもとに本発明につ
いて説明してきたが、球形室の形状をさらに人間の眼に
似せた形状にしてもよく、球形室の壁面に施す着色にし
ても評価しやすい色であれば赤色に限られない。また、
虹彩絞りをレンズ１０の前面に置いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、人間の
眼に似せた模型眼を被写体にして赤目現象の解析を行う
ため、瞳孔径の変化という定量的には測定しにくい要因
についても適宜に調節，設定することが可能となり、赤
目現象について定量的な評価を行うことができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】赤目評価装置の側面透視図である。

【図２】赤目評価装置の斜視図である。

【図３】ストロボ撮影時の光路を示す説明図である。

【図４】撮影時にカメラに写る範囲及びレンズを通った
ストロボ光が照らす範囲を示す説明図である。

【図５】赤目が発生する撮影距離と絞り口径との関係を
最短ストロボ距離別に示すグラフである。

【図６】赤目が発生する絞り口径と最短ストロボ距離と
の関係を撮影距離別に示すグラフである。

【図７】赤目が発生する撮影距離と最短ストロボ距離と
の関係を絞り口径別に示すグラフである。

【図８】赤目が発生する撮影距離と絞り径及び照度との
関係をストロボ距離別に示すグラフである。

【図９】赤目評価装置の他の実施例である。

【符号の説明】２模型眼４ａ，５ａ壁面６光学ブロック７球形室８開口１０レンズ１２絞り機構３０撮影レンズ３１ストロボ発光窓

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】壁面に彩色を施した球形室に開口を設
け、この開口を覆うように虹彩絞り付きのレンズを設け
た模型眼を被写体とし、前記虹彩絞りの口径及び撮影距
離を予め設定して前記壁面に照明光を与えて撮影を行
い、得られた撮影画像に基づいて赤目の発生度合を評価
することを特徴とする赤目評価方法。
【請求項２】撮影に同期して発光するストロボからの
光を前記レンズを通して球形室内に入射させて前記壁面
に照明光を与えることを特徴とする請求項１記載の赤目
評価方法。
【請求項３】壁面に彩色を施した球形室と、この球形
室に形成された開口と、この開口を覆うように組み込ま
れた虹彩絞り付きのレンズと、前記虹彩絞りの口径を調
節する調節手段とを備えたことを特徴とする赤目評価装
置。
【請求項４】前記壁面に裏面側から照明光を与える照
明手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の赤目評
価装置。