JPWO2019078288A1 - 色較正用ビュアー、およびそれを用いた色較正セット - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の色較正用ビュアーは、色較正に用いられる構成であって、波長440nm以上470nm以下である第1波長域のピークトップの発光強度を1としたとき、波長505nmの相対強度が0.80以上0.95以下であり、かつ波長620nmの相対強度が0.65以上0.80以下であり、波長505nmの発光強度をAとし、波長620nmの発光強度をBとしたとき、AおよびBの比率(A/B)は、1.00以上1.46以下であることを特徴とする。
そこで、本発明の発明者等は、蛍光灯に代わる光源として、3種のLED光源を準備し、当該3種のLED光源を用いた例(光源例1〜光源例3)について、透過スペクトルを測定し、CIE標準光源D65の透過スペクトルと比較した。その結果、図2に示すように、光源例1〜光源例3の透過スペクトルには輝線が入らなかったものの、透過スペクトルの波形は、CIE標準光源D65のそれとは大きく相違しており、光源例1〜光源例3についてもCIE標準光源D65に近似した光源であるとは言えないことが分かった。
なお、演色評価数(R1〜R8)および特殊演色評価数(R9〜R15)が中彩度での評価であるということは、図4に示すxy色度図において、CIE標準光源D65の演色評価数(R1〜R8)および特殊演色評価数(R9〜R15)が、BT.709やBT.2020規格よりも狭い領域にプロットされ、BT.709やBT.2020規格等の広色域に十分に対応できていないことから明らかである。
L* = 116(Y/Yn)1/3−16
a* = 500{(X/Xn)1/3−(Y/Yn)1/3}
b* = 200{(Y/Yn)1/3−(Z/Zn)1/3}
ここで、関数f(X/Xn)は、
f(X/Xn)=(X/Xn)1/3 (X/Xn>0.008856)
f(X/Xn)=7.787(X/Xn)+16/116 (X/Xn≦0.008856)
にて定義される。なお、関数f(Y/Yn)およびf(Z/Zn)についても同様に定義される。上記式において、Xn、YnおよびZnは完全反射面三刺激値であり、Yn=100と規格化する。一方、上記式はX/Xn>0.008856、Y/Yn>0.008856、Z/Zn>0.008856範囲で行い、それ以外に関しては次の補正式を用いる。
L* = 116 f(Y/Yn)−16
a* = 500{f(X/Xn)−f(Y/Yn)}
b* =200{f(Y/Yn)−f(Z/Zn)}
本発明の色較正用ビュアーは、色較正に用いられる構成であって、波長440nm以上470nm以下である第1波長域のピークトップの発光強度を1としたとき、波長505nmの相対強度が0.80以上0.95以下であり、かつ波長620nmの相対強度が0.65以上0.80以下であり、波長505nmの発光強度をAとし、波長620nmの発光強度をBとしたとき、AおよびBの比率(A/B)は、1.00以上1.46以下であることを特徴とする。
<測定条件>
測定距離:発光面から測定器レンズの距離を1200mmとする
測定角:0.1°
測定モード:オート
測定環境:暗室 1lx以下(0.5lx以下が望ましい。)
測定面:発光面の中心を測定
測定環境:温度20℃〜30℃ 湿度80%以下
なお、上記測定に先立ち、LED光源の色温度を安定させる必要があることから、LED光源に通電した後、30分以上の安定待機時間をおいた後、測定する。
本発明の色較正用ビュアーの構成は、上述した所定のスペクトル特性が得られれば特に限定されない。色較正用ビュアーの構成について、図を参照しながら説明する。図11は、本発明の色較正用ビュアーの一例を示す模式図である。図11に示すように、色較正用ビュアー100は、例えば、光源1が配置された筐体2と、光源1から照射される光の出射面に開口部が形成された上蓋3とを有する。また、光源1の光の出射面側には、透過率調整層4、光拡散板5および輝度分布調整板6を配置していてもよい。なお、図11は、光源1としてLEDチップ1aを用いた例である。また、LEDチップ1aは、LED基板1bの一方の面側に配置され、LED基板1bのLEDチップ1aが配置された面とは反対側の面にはヒートシンク7を備える。さらに光源1は、調光回路8およびコンバーター9によって、筐体2を介して電気的に接続される。図11における符号10は電源スイッチを示し、符号11は電源ケーブルを示す。
本発明の色較正用ビュアーは、後述する色較正セットにおいて光源として用いられる。色較正用ビュアーの輝度特性は、色較正セットの光源として用いることができる程度であればよく、特に限定されない。例えば、色較正用ビュアーの中心色温度は、6179K以上6829K以下であってもよい。なお、中心色温度の測定は、例えば、コニカミノルタ製 分光放射輝度計CS−2000や、トプコン製 2D分光放射計 SR−5000等により測定することができる。また、色較正用ビュアーの中心輝度は、例えば、450cd/m2以上5300cd/m2以下であってもよく、850cd/m2以上4600cd/m2以下であってもよい。なお、中心輝度の測定は、例えば、コニカミノルタ製 2次元色彩輝度計 CA−2000や、トプコン製 2D分光放射計 SR−5000等により測定することができる。
本発明の色較正用ビュアーは、色較正に用いられる。なお、色較正セットについては、後述する「II.色較正セット」の項で説明するため、ここでの記載は省略する。
本発明の色較正セットは、上述した較正用ビュアーと、色較正用カラーチャートとを有し、上記色較正用カラーチャートは、透明基板と、上記透明基板上に形成されたカラーバー群と、を有し、上記カラーバー群は、赤、緑、青、第1色、第2色および白の少なくとも6色のカラーバーが、順不同でパターン状に配列されて構成され、上記第1色の座標点は、xy色度図上で(0.351、0.649)、(0.547、0.453)、(0.380、0.506)、(0.433、0.464)の4点に囲まれた領域内にあり、上記第2色の座標点は、xy色度図上で、(0.125、0.489)、(0.112、0.229)、(0.270、0.407)、(0.224、0.242)の4点に囲まれる領域内にあり、赤色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が600nm以上680nm以下、緑色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が495nm以上570nm以下、青色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が430nm以上490nm以下、第1色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が540nm以上595nm以下、第2色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が470nm以上515nm以下であることを特徴とする。
本発明における色較正用ビュアーは、上記「I.色較正用ビュアー」の項に記載したものを用いることができる。すなわち、本発明における色較正用ビュアーは、色較正セットに用いられる構成であって、波長440nm以上470nm以下である第1波長域のピークトップの発光強度を1としたとき、波長505nmの相対強度が0.80以上0.95以下であり、かつ波長620nmの相対強度が0.65以上0.80以下であり、波長505nmの発光強度をAとし、波長620nmの発光強度をBとしたとき、AおよびBの比率(A/B)は、1.00以上1.46以下であることを特徴とする構成である。なお、色較正用ビュアーについての説明は、上記「I.色較正用ビュアー」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
本発明における色較正用カラーチャートは、透明基板と、上記透明基板上に形成されたカラーバー群と、を有し、上記カラーバー群は、赤、緑、青、第1色、第2色および白の少なくとも6色のカラーバーが、順不同でパターン状に配列されて構成され、上記第1色の座標点は、xy色度図上で(0.351、0.649)、(0.547、0.453)、(0.380、0.506)、(0.433、0.464)の4点に囲まれた領域内にあり、上記第2色の座標点は、xy色度図上で、(0.125、0.489)、(0.112、0.229)、(0.270、0.407)、(0.224、0.242)の4点に囲まれる領域内にあり、赤色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が600nm以上680nm以下、緑色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が495nm以上570nm以下、青色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が430nm以上490nm以下、第1色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が540nm以上595nm以下、第2色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が470nm以上515nm以下であることを特徴とする。
また、Yeカラーバーの透過スペクトル22(Ye)のピーク波長が540nm以上595nm以下、Cyカラーバーの透過スペクトル22(Cy)のピーク波長が470nm以上515nm以下にある。
X = ∫ (380nm 〜 780nm) P(λ) * x_(λ) * S_(λ) dλ/∫ (380nm 〜 780nm) y_(λ) * S_(λ) dλ
Y = ∫ (380nm 〜 780nm) P(λ) * y_(λ) * S_(λ) dλ/∫ (380nm 〜 780nm) y_(λ) * S_(λ) dλ
Z = ∫ (380nm 〜 780nm) P(λ) * z_(λ) * S_(λ) dλ/∫ (380nm 〜 780nm) y_(λ) * S_(λ) dλ
x = X / (X+Y+Z)
y = Y / (X+Y+Z)
z = 1−x−y ( = Z / (X+Y+Z))
にて算出される座標である。上記式はJIS Z8701にて規定される。
また、ここでは光源の分光分布 S_(λ) はCIE標準光源D65を元としている。図14中のW(D65)はD65の白座標とし、上記白座標で示される白を、本明細書内では「D65の白」と称する。
カラーバー群は、透明基板上に形成されるものである。カラーバー群は、少なくとも第1色および第2色を含む複数色のカラーバーが、順不同でパターン状に配列されて構成されている。本発明におけるカラーバー群は、例えば、R、G、B、Ye、CyおよびWの、少なくとも6色のカラーバーが、順不同でパターン状に配列されて構成されていることが好ましい。なお、「Wを除く(除いた)5色」とは、R、G、B、YeおよびCyの5色をいう。本明細書内において「5色のカラーバー」とは、別段の定めが無い限り、上記の5色のカラーバーをいうものとする。また、「6色のカラーバー」とは、別段の定めが無い限り、上記の5色およびWの計6色のカラーバーをいうものとする。後述するように、他の色のカラーバーを含む場合であっても、同様とする。
第1色カラーバーの透過スペクトルおよび第2色カラーバーの透過スペクトルは、それぞれ分離したピークトップを有しており、山形波形とすることができる。また、通常は、R、G、Bのカラーバーの透過スペクトルについても、それぞれ分離したピークトップを有しており、山形波形とすることができる。
Wを除く5色のカラーバーの透過スペクトルは、波形に応じてピーク波長もしくは基準波長を有する。すなわち、Wを除く5色のカラーバーの透過スペクトルは、図15(a)で示すような山形波形を示し、高透過率を示すピーク波長λPを有する。ピーク波長λPは、図15(a)で示すように、透過スペクトルの実測透過率の最大値Tmaxを特定し、最大値Tmaxの透過率を100%としたときの相対透過率が50%となる波長λ1およびλ2を特定し、波長λ1から波長λ2までの波長領域の中心波長とする。また、ピーク波長λPでの実測透過率Tを「ピーク波長での透過率(以下、ピーク透過率と称する場合がある。)」とする。
なお、単に「透過率」という場合は、実測の透過率を意味し、「相対透過率」という場合は、特定の波長での実測透過率を100%として換算した透過率を意味する。
以下、上記5色以外の任意色のカラーバーにおいても同様とする。
以下、カラーバー群を構成する各色カラーバーのスペクトル特性について説明する。
Rカラーバーは、光源における赤色光に対する選択透過性を有する。Rカラーバーの透過スペクトルは、分離したピークトップを有することが好ましい。すなわち、Rカラーバーの透過スペクトルが、山形波形であることが好ましい。カラーバー群の明るさをより均一にし、かつ、撮像機器のカメラに備わったIRカットフィルターによる影響をより一層抑制することで、撮像機器の正確な色較正を行うことが可能となるからである。
Gカラーバーは、光源における緑色光に対する選択透過性を有する。Gカラーバーの透過スペクトルは、分離したピークトップを有することが好ましい。すなわち、Gカラーバーの透過スペクトルが、山形波形であることが好ましい。カラーバー群の明るさをより均一にし、かつ、撮像機器のカメラに備わったIRカットフィルターによる影響をより一層抑制することで、撮像機器の正確な色較正を行うことが可能となるからである。
上記半値幅が上記範囲内に無い場合、他の色のカラーバーの透過スペクトルとも重複領域を有し、本態様のカラーチャートの色域の緑色領域を十分に広げることが困難となる可能性や、再現可能な色の彩度が低下する恐れがあるからである。
Bカラーバーは、光源における青色光に対する選択透過性を有する。Bカラーバーの透過スペクトルは、分離したピークトップを有することが好ましい。すなわち、Bカラーバーの透過スペクトルが、山形波形であることが好ましい。カラーバー群の明るさをより均一にし、かつ、撮像機器のカメラに備わったIRカットフィルターによる影響をより一層抑制することで、撮像機器の正確な色較正を行うことが可能となるからである。
本態様における第1色カラーバーは、xy色度図上での座標点が、(0.351、0.649)、(0.547、0.453)、(0.380、0.506)、(0.433、0.464)の4点に囲まれた領域内にあるが、中でも(0.417、0.583)、(0.490、0.510)、(0.387、0.501)、(0.421、0.474)の4点に囲まれる領域内にあることが好ましく、特に、(0.435、0.565)、(0.472、0.528)、(0.402、0.504)、(0.421、0.489)の4点に囲まれる領域内にあることが好ましい。
なお、本明細書において、第1色カラーバーをYeカラーバーと称して説明する場合がある。
本態様における第2色カラーバーは、xy色度図上での座標点が、(0.125、0.489)、(0.112、0.229)、(0.270、0.407)、(0.224、0.242)の4点に囲まれる領域内にあるが、中でも(0.123、0.437)、(0.115、0.296)、(0.254、0.350)、(0.240、0.297)の4点に囲まれる領域内であることが好ましく、特に、(0.133、0.384)、(0.130、0.320)、(0.239、0.341)、(0.231、0.312)の4点に囲まれる領域内であることが好ましい。
なお、本明細書において、第2色カラーバーをCyカラーバーと称して説明する場合がある。
Wカラーバーは、無色で透光性を有し、ブランクとして用いられる。Wカラーバーは後述する透明基板とすることができる。また、輝度調整を可能とするため、目に見える範囲の光を均等に吸収できるように設計された無彩色のWカラーバー(例えば、NDフィルター等)を透明基板上に配置してもよく、透明基板として用いてもよい。
上記カラーバー群は、上述の6色のカラーバーに加えて、所定の透過スペクトルを有するバイオレット(V)および近赤外(NIR)の2色のカラーバーをさらに含むことが好ましい。Wを除く5色のカラーバーに加え、所定の透過スペクトルを示すVカラーバーおよびNIRカラーバーを含むことで、カラーチャートは、可視光領域内の色を十分に網羅することができ、可視光領域内の色を一様に再現することができる。これにより、カラーチャートを用いた撮像機器の色較正の精度を高めることができる。
Vカラーバーの透過スペクトルは、光源における短波長光のうち青色光よりも短波長側の光に対する選択透過性を有することから、Bカラーバーの透過スペクトルよりも短波長側に位置し、一部がBカラーバーの透過スペクトルと重複することが好ましい。
NIRカラーバーの透過スペクトルは、光源における長波長光のうち赤色光よりも長波長側の光に対する選択透過性を有することから、Rカラーバーの透過スペクトルよりも短波長側に位置し、一部がBカラーバーの透過スペクトルと重複することが好ましい。
Oカラーバーの透過スペクトルは、光源における長波長光のうち赤色光よりも短波長側の光に対する選択透過性を有することから、Yeカラーバーの透過スペクトルとRカラーバーの透過スペクトルとの間に位置することが好ましい。Yeカラーバーの透過スペクトルとRカラーバーの透過スペクトルとのピーク波長の間隔は広いため、上記の位置にOカラーバーの透過スペクトルのピーク波長が位置することで、YeとRとの中間色を補うことができ、上記中間色を再現することが可能となる。
上記カラーバー群は、マゼンタ色(Mg)カラーバーを含むことが好ましい。カラーチャートに基づくxy色度図上において、R座標とCy座標と位置関係、および、B座標とYe座標との位置関係によりW座標の位置を特定することができるが、さらにG座標とMg座標との位置関係を考慮することで、基準色であるD65のW座標の位置をより正確に特定することができる。
カラーチャートの分光透過スペクトルにおいては、可視光領域において隣り合う透過スペクトルが一部で重複することで、混色に含まれる各色成分の混合割合を正確に特定することができ、混色の色再現精度および色較正精度を向上することができる。
次に、上記カラーバー群によりカラーチャートが示すxy色度図について説明する。カラーチャートは、Wを除く5色のカラーバーの色度座標が、xy色度図上において図14で示すように分布する。図14で示すxy色度図上のR、G、B、Ye、およびCyの各座標(x、y)としては、例えば、R(0.708、0.291)、G(0.187、0.751)、B(0.137、0.049)、Ye(0.448、0.538)、Cy(0.141、0.339)とすることができる。
各色カラーバーは、所望の透過スペクトルを示す部材であればよく、例えば、バンドパスフィルタ、染色基板を用いることができる。染色基板は、染色法により形成することができ、例えば、臭化カリウムを硝酸銀の溶液をゼラチンに加えて調製した銀塩乳剤を用い、上記銀塩乳剤をガラス板等のチップ基板上に塗布し、乾燥して得た銀塩写真乾板から脱銀し、カラーバーの色に応じた染料により染色することで、形成することができる。また、染色基板は、ゼラチン(溶液)にあらかじめ染料を混合し、所定の色にした材料をガラス板等のチップ基板に塗布して形成することもできる。
カラーチャートは、通常、上記透明基板上の、上記カラーバー群の外周に遮光部が設けられる。遮光部としては、所望の遮光性を有するものであればよく、例えば、クロム薄膜等の金属膜、黒色インキで形成された印刷層等が挙げられる。遮光部の形成方法については、使用する材料に応じて従来公知の方法を用いることができる。
本発明における透明基板としては、カラーバー群および遮光部を支持することができ、所望の光透過性を有するものであれば特に限定されず、従来公知のカラーチャートに用いられる透明基板と同様とすることができる。具体的には、ガラス基板等の無機基板や樹脂基板を用いることができる。樹脂基板は、板状の他、フィルムやシートであってもよい。
カラーチャートは、上述の構成の他に、アライメントマーク、認識コード、カバーガラス、カラーバー保持枠、遮光部付きの透明保護板等を有していてもよい。認識コードは、例えば、テストチャートの情報等を記録したコードとすることができる。また、アライメントマークは、位置情報が記録されたマークとすることができるが、さらにテストチャートの情報等が記録された認識コードとして機能してもよい。これらは、遮光部付きの透明保護板上に設けられていてもよい。
シミュレーションにより、CIE標準光源D65に近似した色較正用ビュアーのスペクトル特性について検討した。結果は、図10、表1に示す。
紫励起LEDと、光拡散層としてアクリル樹脂88%以上のアクリル系樹脂板(厚み:2mm)とを組み合わせて、色較正用ビュアーとした。得られた色較正用ビュアーのCIELAB空間における色差ΔE*abおよび発光強度を測定した。結果は、図7、図8、表2に示す。また、得られた色較正用ビュアーの平均演色評価数(Ra)、演色評価数(R1〜R8)および特殊演色評価数(R9〜R15)を用いて、CIE標準光源D65と3種のLED光源との色差を比較した。結果は、図20に示す。
なお、光強度の測定は、トプコン社製SR−3を用い、上述した測定条件下で測定した値を用いた。
2 … 筐体
3 … 上蓋
4 … 透過率調整層
5 … 光拡散層
6 … 輝度分布調整板
7 … ヒートシンク
8 … 調光回路
9 … コンバーター
10 … 電源スイッチ
11 … 電源ケーブル
12 … 透明基板
13 … カラーバー群
14 … 遮光部
15 … カラーバー保持枠
16 … カラーバー
20 … 透過型色較正用カラーチャート(カラーチャート)
100… 色較正用ビュアー
Claims (5)
- 色較正に用いられる色較正用ビュアーであって、
波長440nm以上470nm以下である第1波長域のピークトップの発光強度を1としたとき、波長505nmの相対強度が0.80以上0.95以下であり、かつ波長620nmの相対強度が0.65以上0.80以下であり、
波長505nmの発光強度をAとし、波長620nmの発光強度をBとしたとき、AおよびBの比率(A/B)は、1.00以上1.46以下であることを特徴とする色較正用ビュアー。 - 前記第1波長域のピークトップの発光強度を1としたとき、波長390nm以上430nm以下である第2波長域のピークトップの相対強度が0.60以上1.00以下であることを特徴とする請求項1に記載の色較正用ビュアー。
- LEDと、前記LEDの光が出射する面側に配置された透過率調整層とを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の色較正用ビュアー。
- 前記LEDが、紫励起LEDであり、発光スペクトルのピーク波長が390nm以上415nm以下であることを特徴とする請求項3に記載の色較正用ビュアー。
- 請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の色較正用ビュアーと、
色較正用カラーチャートとを有する色較正セットであって、
前記色較正用カラーチャートは、透明基板と、前記透明基板上に形成されたカラーバー群と、
を有し、
前記カラーバー群は、赤、緑、青、第1色、第2色および白の少なくとも6色のカラーバーが、順不同でパターン状に配列されて構成され、
前記第1色の座標点は、xy色度図上で(0.351、0.649)、(0.547、0.453)、(0.380、0.506)、(0.433、0.464)の4点に囲まれた領域内にあり、
前記第2色の座標点は、xy色度図上で、(0.125、0.489)、(0.112、0.229)、(0.270、0.407)、(0.224、0.242)の4点に囲まれる領域内にあり、
赤色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が600nm以上680nm以下、
緑色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が495nm以上570nm以下、
青色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が430nm以上490nm以下、
第1色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が540nm以上595nm以下、
第2色カラーバーの透過スペクトルのピーク波長が470nm以上515nm以下であることを特徴とする色較正セット。
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