摄像装置的光谱灵敏度特性测定方法和摄像数据构成方法制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是高精度地测定摄像装置的光谱灵敏度特性。分光器２对光源３的光进行分光，从射出端６输出。具备固体摄像元件的摄像装置１拍摄射出端６。第１运算装置７对摄像装置１输出的每个像素的图像信号进行校正，使摄像装置１的灰度特性中的非线性特性接近于线性。第２运算装置８对校正后的图像信号算出多个像素的某个范围内的平均值作为光谱灵敏度特性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测定例如数字摄像机、数码相机等的摄像装置的光谱灵敏度特性的技术和一种在用图像输出装置输出由摄像装置拍摄得到的图像时适合于应用的摄像数据的构成技术。迄今，作为摄像装置的彩色特性测量装置和方法，在由IEC(国际电工委员会)于1994年5月出版的「国际标准IEC1146-1摄像机(PAL/SECAM/NTSC)-测量方法-第一部分非广播单一传感器相机」的第三章第18项中示出的内容作为国际规格，是有代表性的。图20是应用了上述的摄像装置和方法的图，是测定数码相机的使用数码相机作为摄像装置的一例时的色再现性和灰度特性的装置的构成图。图20示出了摄像装置1和作为摄像装置的被摄体的测试图20。图20还示出了具有稳定的色温并照射测试图20的照明光源21和接受从摄像装置1输出的数据的例如计算机等图像输出装置15。此外，图21是测试图20的构成图，作为基准色，包含白、黑和具有从白到黑呈阶梯状变化的灰色的灰度标准30，以及红、绿、蓝等几片比色图(color chart)31。作为这些比色图的例子，有在上述的国际规格的Annex A、Annex B中规定了其特性的例子。首先，假定图21中示出的测试图20的各比色图31的RGB值是已知的，(例如，如果将数据定为8比特，则在理想的情况下，如果是红，则R＝255，G＝B＝0，如果是绿，则G＝255，R＝B＝0，如果是蓝，则B＝255，R＝G＝0)，将其定为理论值。通过求出用摄像装置1拍摄测试图20时与被测定的各比色图31对应的RGB值与理论值的差(色差)，可求出摄像装置1的色再现性，或从用摄像装置1拍摄从白到黑呈阶梯状变化的灰度标准30时的测定值可求出摄像装置1的灰度特性。但是，由于照明光源21照射的测试图20的照度随在测试图20上的位置不同而不同，故即使拍摄相同的比色图31，测定值也随在测试图20上的位置不同而不同，存在如果不校正照明不匀就不能得到准确的值的问题。此外，即使在理想的均匀照明下，由于摄像装置的摄像光学系统的特性的缘故，例如由于中心部与周边部的光量差的缘故，即使拍摄相同的比色图31，测定值也不同，故首先摄像装置的摄像光学系统的特性是已知的，存在如果不进行该特性的校正就不能得到准确的值的问题。此外，如果测试图20是印刷物，则由于伴随褪色、变色等的随时间的变化，故存在难以进行再现性高的测定的问题。此外，虽然求出与测试图20上的各比色图对应的RGB值的测定值与RGB值的理论值之间的色差，但存在不能测定各波长下的摄像装置的光谱灵敏度特性的问题。此外，在只有从限于摄像装置拍摄的种类的图像得到的信息的情况下，存在对于其它一般的被摄体的图像，不能进行精度高的色校正的问题。此外，为了将彩色特性测定装置的已测定的数据与摄像装置已拍摄的图像联系起来，存在有必要另外制作对应表等的操作的问题。此外，如果照明光源21的种类(光谱分布特性)发生变化，则与摄像装置已拍摄的各个比色图对应的数据也变化，但由于迄今为止没有准确地反映各个照明光源21的特性的办法，故存在难以进行包含照明光源21的摄像装置的彩色管理的问题。特别是由于因为上述的原因没有准确地测定摄像装置的光谱分布特性的方法，故例如即使准确地测定光源的光谱灵敏度特性等，也不能与有效地利用该光谱灵敏度特性的彩色管理联系起来。本专利技术是为了解决上述的问题而进行的，其目的在于，提供一种能准确地测定光谱灵敏度特性而不进行测试图中的照度不匀、随时间变化、比色图的管理等的技术。此外，其目的在于，提供一种没有必要预先准确地掌握照明的光谱特性等而能进行测定的技术。再者，其目的在于，提供一种得到为了能准确地对被摄体进行色再现所需要的光谱灵敏度特性的技术。再者，其目的在于，提供这样一种技术，其中，通过将由摄像装置得到的光谱灵敏度特性附加在图像数据上，能够始终了解该摄像装置的彩色特性，关于一般的图像，能进行精度高的色校正。再者，其目的在于，提供一种与摄像装置的灰度特性无关的准确的光谱灵敏度特性的技术。再者，其目的在于，提供一种得到能在图像输出装置中以准确的色再现显示被摄体的图像数据的技术。为了达到以上目的，本专利技术的第1方面的摄像装置的光谱灵敏度特性测定方法包括准备工序，准备具备具有多个像素的摄像元件的摄像装置、光源和对来自该光源的光进行分光并从其射出端输出分光的分光器；摄像工序，利用上述摄像装置拍摄输出上述分光的上述射出端；第1运算工序，对于与利用上述摄像工序上述摄像装置输出的上述多个像素和至少一个色分量对应的多个图像信号的每一个进行校正，使上述摄像装置的灰度特性中的非线性接近于线性；以及第2运算工序，将进行了上述校正后的上述多个图像信号的上述多个像素中的某个范围内的平均值作为对于上述分光的光谱灵敏度特性算出。较为理想的是，通过一边改变上述分光的波长，一边进行上述摄像工序、上述第1运算工序和上述第2运算工序，得到与多个波长对应的光谱灵敏度特性。此外，较为理想的是，上述第1运算工序对于上述多个图像信号的每一个，通过算出表现上述灰度特性的非线性的函数的反函数的函数值来进行上述校正。此外，较为理想的是，在上述第2运算工序中，使用表现与上述多个波长的每一个对应的上述分光的强度的分光特性，校正上述平均值，以便消弱在上述多个波长间的上述强度的差别的影响，将校正后的平均值作为上述光谱灵敏度特性。此外，较为理想的是，在上述准备工序中，再准备对上述射出端进行照明的另一光源，在上述摄像工序中，一边用上述另一光源对上述射出端进行照明，一边用上述摄像装置拍摄上述射出端，在上述第1运算工序中，除了上述校正之外，对于上述多个图像信号的每一个，进行扣除因上述另一光源引起的信号分量的校正。此外，较为理想的是，在上述准备工序中，再准备在从上述射出端到上述摄像装置的上述分光的路径上有选择地开了孔的箱子和以照明光到达与上述孔及其周围相当的上述箱的表面的部分但不到达上述射出端的方式进行照射的照明光源，上述方法还具备测量工序，其中，在上述孔上依次放上反射率不同的多个色片，利用上述摄像装置拍摄该色片，由此，根据从上述摄像装置依次得到的图像信号，测量上述灰度特性中的上述非线性。本专利技术的第2方面的摄像数据的构成方法包括准备摄像装置的准备工序；摄像工序，得到表现被摄体的图像的图像数据作为上述摄像装置的输出信号；以及光谱灵敏度特性附加工序，将表现上述摄像装置的光谱灵敏度特性的数据附加在上述图像数据上。较为理想的是，上述摄像装置具备具有多个像素的摄像元件，上述方法还具备另一准备工序，准备光源和对来自该光源的光进行分光并从其射出端输出分光的分光器；另一摄像工序，利用上述摄像装置拍摄输出上述分光的上述射出端；第1运算工序，对于与利用上述摄像工序上述摄像装置输出的上述多个像素和至少一个色分量对应的多个图像信号的每一个进行校正，使上述摄像装置的灰度特性中的非线性接近于线性；以及第2运算工序，将进行了上述校正后的上述多个图像信号的上述多个像素中的某个范围内的平均值作为对于上述分光的上述摄像装置的光谱灵敏度特性算出。此外，较为理想的是，上述方法还包括变换系数附加工序，其中，将在基准白色的照明下用上述摄像装置拍摄比色图时得到的第1信号与在具有特定的光谱分布特性的照明下用上述摄像装置拍摄上述比色图时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置的光谱灵敏度特性测定方法，其特征在于，包括： 准备工序，准备具备具有多个像素的摄像元件的摄像装置、光源和对来自该光源的光进行分光并从其射出端输出分光的分光器； 摄像工序，利用上述摄像装置拍摄输出上述分光的上述射出端； 第１运算工序，对于与利用上述摄像工序上述摄像装置输出的上述多个像素和至少一个色分量对应的多个图像信号的每一个进行校正，使上述摄像装置的灰度特性中的非线性接近于线性；以及 第２运算工序，将进行了上述校正后的上述多个图像信号的上述多个像素中的某个范围内的平均值作为对于上述分光的光谱灵敏度特性算出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久野彻也，杉浦博明，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]