JP2011064637A - Light source detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源検出装置に関し、複数種類の分光感度特性を有するセンサから得られる信号をもとに照明の種類の判別または照明スペクトルの推定が可能な光源検出装置に関する。 The present invention relates to a light source detection device, and more particularly to a light source detection device capable of determining the type of illumination or estimating an illumination spectrum based on signals obtained from sensors having a plurality of types of spectral sensitivity characteristics.
近年はデジタルカメラが普及してきており、解像度だけでなく、色再現性も向上しつつある。さらなる色再現性を得ることを可能とするものとして、特許文献1にはマルチスペクトルカメラが開示されている。このマルチスペクトルカメラは、被写体を画素毎にスペクトルデータとして撮影することが可能に構成される。このマルチスペクトルカメラはまた、被写体を撮影した場所を照明していた照明光のスペクトル分布を検出する撮影光スペクトル検出部を有する。
In recent years, digital cameras have become widespread, and not only resolution but also color reproducibility is improving.
この撮影光スペクトル検出部は複数のカラーフィルタと、それぞれのカラーフィルタを透過した光を受ける位置に配置された複数の光電変換部を有するフォトダイオードと、カラーフィルタの前方に配置された白色の透過型の拡散板とを有する。拡散板によって拡散された撮影光がカラーフィルタのそれぞれを透過してフォトダイオードに入射する。 The photographing light spectrum detection unit includes a plurality of color filters, a photodiode having a plurality of photoelectric conversion units arranged at positions to receive light transmitted through the respective color filters, and a white transmission unit arranged in front of the color filters. And a mold diffuser plate. The photographing light diffused by the diffusion plate passes through each of the color filters and enters the photodiode.
上述のように複数のカラーフィルタを透過したそれぞれの光の光量をフォトダイオードで検出する方式では、回折格子や干渉フィルタを用いる方式と比較して、コストや大きさの面で有利である反面、カラーフィルタで実現可能な分光透過特性に以下で説明するような制約があることにより、スペクトル検出が難しくなることがある。これについて図1、図2を参照して説明をする。 As described above, the method of detecting the amount of light transmitted through a plurality of color filters with a photodiode is advantageous in terms of cost and size compared to a method using a diffraction grating or an interference filter, Spectral detection may be difficult due to the limitations described below in the spectral transmission characteristics that can be realized with a color filter. This will be described with reference to FIGS.
図1は、互いに異なる分光感度特性を有するカラーフィルタが受光部の前側に設けられた14個のセンサそれぞれが有する分光感度特性の例を示すグラフである。図1のグラフにおいて、横軸には波長が、縦軸には相対感度がとられている。図1中、14個の分光透過特性曲線が描かれていて、それぞれの曲線に1番から14番の数字が付与されている。ここでは、1番の分光感度特性を有するフィルタを備えるセンサを1番センサと称する。2番センサから14番センサも同様である。それぞれのセンサの分光透過特性は、センサ自体の分光感度特性に各フィルタの分光透過特性を乗じたものとなる。センサ自体の分光感度特性が1番センサから14番センサまでほぼ同一であると仮定すれば、図1から各フィルタの分光透過特性を類推することができる。
FIG. 1 is a graph showing an example of spectral sensitivity characteristics of each of 14 sensors provided with color filters having different spectral sensitivity characteristics on the front side of the light receiving unit. In the graph of FIG. 1, the horizontal axis represents the wavelength and the vertical axis represents the relative sensitivity. In FIG. 1, 14 spectral transmission characteristic curves are drawn, and
例えば1番センサのカラーフィルタは約530nmをピーク波長として比較的広い分光透過特性を示し、他のカラーフィルタに比して多くの光量を透過する。一方、14番センサのフィルタは約750nmをピーク波長として、近赤外域の光を僅かに透過する特性を有する。検出対象の照明光が仮に白色光であったと仮定すると、14番センサで検出される光の量は、1番センサで検出される光の量に比してかなり小さくなる。 For example, the color filter of the first sensor exhibits a relatively wide spectral transmission characteristic with a peak wavelength of about 530 nm, and transmits a larger amount of light than other color filters. On the other hand, the filter of sensor No. 14 has a characteristic of slightly transmitting near-infrared light with a peak wavelength of about 750 nm. Assuming that the illumination light to be detected is white light, the amount of light detected by the 14th sensor is considerably smaller than the amount of light detected by the 1st sensor.
図2には、照明光が太陽光、蛍光灯光である場合の、1番センサから14番センサまでのそれぞれから得られる出力値の例が示されている。図2において、横軸には波長がとられ、縦軸にはセンサ出力値がとられている。縦軸のセンサ出力値は、14個のセンサから得られる各出力中の最大値を1としたときの各センサの相対出力値が対数圧縮して示されている。 FIG. 2 shows examples of output values obtained from the first sensor to the fourteenth sensor when the illumination light is sunlight or fluorescent lamp light. In FIG. 2, the horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the sensor output value. The sensor output value on the vertical axis indicates the relative output value of each sensor logarithmically compressed when the maximum value among the outputs obtained from the 14 sensors is 1.
照明光が太陽光である場合、センサ出力の最大値(1番センサ)と最小値(14番センサ)とでは約2,400倍程度の差がある。さらに、照明光が蛍光灯などのように分光スペクトルが連続でなく、輝線スペクトルを含むものでは、この輝線スペクトル成分を受光するセンサとそれ以外のセンサとの間では入射光量に大きな差を生じる。その結果、図2に示される例では、センサ出力の最大値(1番センサ)と最小値(14番センサ)とでは約63,000倍程度の差となっている。 When the illumination light is sunlight, there is a difference of about 2,400 times between the maximum value (1st sensor) and the minimum value (14th sensor) of the sensor output. Further, when the illumination light is not continuous in spectral spectrum such as a fluorescent lamp and includes a bright line spectrum, a large difference in incident light amount occurs between a sensor that receives this bright line spectrum component and other sensors. As a result, in the example shown in FIG. 2, there is a difference of about 63,000 times between the maximum value (1st sensor) and the minimum value (14th sensor) of the sensor output.
以上のように、各色のセンサに対応して設けられるカラーフィルタの分光透過特性の違いと、照明光自体の分光放射輝度特性とによって、結果として各色のセンサのフォトダイオード部に入射する光の量に大きな差を生じる。そのため、照明光が一定の輝度を有していたとしても、フォトダイオードおよびその読み出し回路には広大なダイナミックレンジが求められる。実際には、検出対象の照明光の輝度は撮影状況の変化に応じてさまざまに変動するので、さらに広大なダイナミックレンジがセンサやセンサ出力を処理する回路には求められる。 As described above, the amount of light incident on the photodiode portion of each color sensor as a result of the difference in spectral transmission characteristics of the color filters provided corresponding to the respective color sensors and the spectral radiance characteristics of the illumination light itself. Make a big difference. Therefore, even if the illumination light has a constant luminance, a wide dynamic range is required for the photodiode and its readout circuit. Actually, since the brightness of the illumination light to be detected varies variously according to changes in the photographing situation, a wider dynamic range is required for the sensor and the circuit for processing the sensor output.
フォトダイオードで生じる光電流を積分することによって入射光量検出を行うCMOSセンサやCCD等の光センサを用いて測定を行う場合、上述した理由により、1回の積分動作で全センサから十分な精度の出力信号を得るのは難しい。例えば図1の例で、1番センサで飽和することのない範囲で最長の積分時間で1回の積分動作を行っても、14番センサからは十分な大きさの信号を得るのは難しい。その場合、積分時間を変えたり、センサから出力される信号を増幅する際のゲインを変えたりしながら複数回にわたって測定をする必要があり、測定に時間を要する。例えばデジタルカメラに光源検出用センサを設けた場合、測定に時間がかかると、撮影タイミングと光源検出完了のタイミングとが大きくずれて光源検出結果を画像データの処理にうまく反映できない問題を生じうる。 When measurement is performed using a photosensor such as a CMOS sensor or a CCD that detects the amount of incident light by integrating the photocurrent generated by the photodiodes, sufficient accuracy can be obtained from all the sensors in one integration operation for the reasons described above. It is difficult to obtain an output signal. For example, in the example of FIG. 1, it is difficult to obtain a sufficiently large signal from the 14th sensor even if the integration operation is performed once with the longest integration time in a range where the 1st sensor is not saturated. In that case, it is necessary to perform the measurement a plurality of times while changing the integration time or changing the gain when amplifying the signal output from the sensor. For example, when a light source detection sensor is provided in a digital camera, if it takes a long time to measure, there is a problem that the photographing timing and the light source detection completion timing are greatly shifted and the light source detection result cannot be reflected well in the image data processing.
以上の問題に対処しうるものとして、特許文献2には、各色のセンサの感度に応じて各センサの開口面積を互いに異なるものとする技術が開示されている。つまり、感度の相対的に低いセンサの開口面積を増すことにより、感度を増すことが可能となるので、各センサ間の出力差を小さくすることが可能となる。
As a technique that can cope with the above problems,
しかしながら、特許文献2に開示される技術では、センサ回路の構成が複雑となる。また、測定対象となる光源の種類は多岐にわたるので、全ての種類の光源種類や使用状況等に対応可能なハードウェアを構成することは困難である。
However, in the technique disclosed in
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、複雑なハードウェア構成を必要とせず、測定輝度範囲が広く、測定対象の光源の種類が多くても、高速に光源のスペクトルの推定や光源種の特定が可能な技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not require a complicated hardware configuration, has a wide measurement luminance range, and has many types of light sources to be measured. The purpose is to provide a technology capable of identifying the above.
(1) 本発明の第1の態様によれば、光源検出装置が、
分光感度特性が互いに異なる複数の光電変換部を有する光検出部と、
測定対象の照明光を2種類以上に判別可能な照明判別部と、
前記光検出部で行われる光検出動作の動作条件を、前記照明判別部での判別結果に基づいて決定する動作条件決定部と、
前記光検出部で行われる光検出動作を、前記動作条件決定部で決定された動作条件に基づいて制御する計測制御部と、
照明詳細判別処理および照明スペクトル推定処理のうち、少なくともいずれかを、前記光検出部で行われた光検出動作によって得られた光検出結果に基づいて行う照明推定処理部と
を有し、
前記照明詳細判別処理は、前記照明判別部で判別可能な種類の数よりも多い数の種類に前記測定対象の照明光を判別する処理を含むことにより、上述した課題を解決する。
(1) According to the first aspect of the present invention, the light source detection device comprises:
A light detection unit having a plurality of photoelectric conversion units having different spectral sensitivity characteristics;
An illumination discriminator capable of discriminating two or more types of illumination light to be measured;
An operation condition determination unit that determines an operation condition of a light detection operation performed in the light detection unit based on a determination result in the illumination determination unit;
A measurement control unit that controls the light detection operation performed by the light detection unit based on the operation condition determined by the operation condition determination unit;
An illumination estimation processing unit that performs at least one of the illumination detail determination process and the illumination spectrum estimation process based on a light detection result obtained by a light detection operation performed by the light detection unit;
The illumination detail determination process solves the above-described problem by including a process of determining the illumination light of the measurement object into a larger number of types than the number of types that can be determined by the illumination determination unit.
本発明によれば、照明判別部で測定対象の照明光を2種類以上に判別し、この判別結果に基づいて、光検出部で行われる光検出動作の動作条件を決定する。そして、光検出部で行われる光検出動作を、動作条件決定部で決定された動作条件に基づいて制御し、その結果得られた光検出結果に基づいて、照明判別部で判別可能な種類の数よりも多い数の種類に測定対象の照明光を判別する。これにより、測定対象の照明光が太陽光やタングステン光のように比較的緩やかに変化する分光プロファイルを有するものであると判別される場合には分光特性の簡易な測定を行うことが可能となり、光源検出動作の速度を高めて応答性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the illumination discriminating unit discriminates two or more types of illumination light to be measured, and based on the discrimination result, the operating condition of the light detection operation performed by the photodetecting unit is determined. Then, the light detection operation performed by the light detection unit is controlled based on the operation condition determined by the operation condition determination unit, and based on the light detection result obtained as a result, a type of type that can be determined by the illumination determination unit The illumination light to be measured is discriminated into a larger number of types than the number. This makes it possible to perform simple measurement of spectral characteristics when it is determined that the illumination light to be measured has a spectral profile that changes relatively slowly, such as sunlight or tungsten light. It becomes possible to improve the responsiveness by increasing the speed of the light source detection operation.
図3に、代表的な光源の分光特性を示す。図3において、横軸には波長が、縦軸には各波長に対する光の相対強度が示されている。太陽光、白熱電球光は、波長変化に対する強度変化が比較的なだらかで、短波長から長波長に至る比較的広い波長帯域を有している。つまり、これら太陽光および白熱電球光は、連続スペクトルを有するとともに、蛍光灯光が有するような輝線スペクトルを有していない。別の表現を用いると、これら太陽光および白熱電球光は、黒体放射光の分光分布に近い分光分布を有する。 FIG. 3 shows the spectral characteristics of a typical light source. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the relative intensity of light with respect to each wavelength. Sunlight and incandescent light bulbs have relatively gentle intensity changes with respect to wavelength changes, and have a relatively wide wavelength band from short wavelengths to long wavelengths. That is, these sunlight and incandescent bulb light have a continuous spectrum and do not have the bright line spectrum that fluorescent light has. Using another representation, these sunlight and incandescent bulb light have a spectral distribution close to that of blackbody radiation.
太陽光、白熱電球光に加え、図3には三つの代表的な蛍光灯光、すなわち三波長型昼白色蛍光灯、白色蛍光灯、昼光色蛍光灯の分光特性が示されている。いずれの蛍光灯光とも連続スペクトルを有するが、水銀由来の輝線スペクトルがいくつか含まれる。蛍光灯光の有するさらなる特徴としては、赤〜赤外域における波長成分の光が太陽光、白熱電球光に比して少ないことが挙げられる。また、太陽光に比して、蛍光灯光中の近紫外〜紫外光成分は少ないという特徴も有する。 In addition to sunlight and incandescent bulb light, FIG. 3 shows the spectral characteristics of three typical fluorescent lamp lights, that is, a three-wavelength day white fluorescent lamp, a white fluorescent lamp, and a daylight fluorescent lamp. All fluorescent lamp lights have a continuous spectrum, but some of the emission line spectra derived from mercury are included. As a further feature of the fluorescent lamp light, there is less light of wavelength components in the red to infrared region than sunlight and incandescent light. Moreover, it has the characteristic that there are few near ultraviolet-ultraviolet light components in fluorescent lamp light compared with sunlight.
ここで光の分光特性を所定の帯域、例えば人間の可視域である波長380nmから780nmまでの帯域にわたって測定する場合について考える。太陽光や白熱電球光が有する分光特性のように、スペクトル分布が黒体放射光に類似していて、波長変化に対する強度変化が比較的なだらかである場合、例えば100nm、200nmといった、比較的大きな波長間隔で分光特性を測定し、その後で補間処理によって未測定波長に対応する分光特性を推定することが可能である。このようにすることにより、測定に要する時間を大幅に短縮することができる。本明細書ではこのような測定を「分光特性の簡易な測定」と称する。 Here, consider a case where the spectral characteristics of light are measured over a predetermined band, for example, a band from a wavelength of 380 nm to 780 nm which is a human visible range. When the spectral distribution is similar to black body radiation and the intensity change with respect to the wavelength change is relatively gentle like the spectral characteristics of sunlight and incandescent bulb light, relatively large wavelengths such as 100 nm and 200 nm, for example. It is possible to measure spectral characteristics at intervals and then estimate spectral characteristics corresponding to unmeasured wavelengths by interpolation processing. By doing so, the time required for measurement can be greatly shortened. In this specification, such measurement is referred to as “simple measurement of spectral characteristics”.
一方、蛍光灯光のように輝線スペクトルを有するものの場合には、分光特性のプロファイル中に不連続なピークを有しており、なだらかではない(波長変化に対する分光強度変化が比較的大きい)ため、上記の補間処理を適用することが難しい。したがって、比較的小さな波長間隔で測定をすることが求められる。加えて、図2を参照して説明したように、測定に際して必要となるダイナミックレンジは増加するので、積分時間やゲインを変えて繰り返し測定することが必要となり、測定に時間を要する。本明細書ではこのような測定を「分光特性の詳細な測定」と称する。 On the other hand, in the case of the fluorescent line light having an emission line spectrum, it has a discontinuous peak in the profile of spectral characteristics and is not gentle (the spectral intensity change with respect to the wavelength change is relatively large). It is difficult to apply the interpolation process. Therefore, it is required to measure at a relatively small wavelength interval. In addition, as described with reference to FIG. 2, the dynamic range required for measurement increases, so it is necessary to repeatedly measure by changing the integration time and gain, and time is required for measurement. In the present specification, such measurement is referred to as “detailed measurement of spectral characteristics”.
以下の説明で明らかになるように、本発明の実施の形態では、測定対象の照明光がどのような光かを大まかに判別し、その判別結果に基づいて分光特性の簡易な測定または詳細な測定を行う。 As will be apparent from the following description, the embodiment of the present invention roughly determines what the illumination light to be measured is, and based on the determination result, the spectral characteristics can be simply measured or detailed. Measure.
図4は、本発明の実施の形態に係る光源検出システム400の構成を概略的に示すブロック図である。光源検出システム400は、照明判別部402と、動作条件決定部404と、計測制御部406と、光検出部408と、照明推定処理部410とを有する。光源検出システム400によって、測定対象の照明光(本明細書ではこれを「測定対象光」と称する)のスペクトル推定処理または照明の詳細判別処理が可能となる。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the light
ここでスペクトル推定処理とは、測定対象光の分光スペクトルを推定する処理を意味する。また、照明の詳細判別処理とは、測定対象光の種類を詳細に判別する処理を意味する。例えば、測定対象光が白色蛍光灯か、電球色蛍光灯か、三波長型昼白色蛍光灯か、昼光色蛍光灯か、白熱電球か、太陽光か、そして太陽光である場合にそれが朝の光か、昼の光か、夕方の光か、晴天の光か、曇天の光か、というように、測定対象光の種類を詳細に判別する処理が照明の詳細判別処理である。 Here, the spectrum estimation process means a process for estimating the spectrum of the measurement target light. Further, the illumination detail determination process means a process for determining in detail the type of measurement target light. For example, if the light to be measured is a white fluorescent light, a light bulb color fluorescent light, a three-wavelength daylight white fluorescent light, a daylight color fluorescent light, an incandescent light bulb, sunlight, or sunlight, it will be The process of determining in detail the type of light to be measured, such as whether it is light, daylight, evening light, clear sky light, or cloudy light, is the detailed illumination determination process.
光源検出システム400は、単体として作動して、光源検出処理結果を表示したり外部に出力したりすることが可能に構成されていてもよいし、例えばスチルカメラやムービーカメラ等のデジタル撮影装置等(以下、単に「撮影装置」と称する)の中に組み込まれていてもよい。本実施の形態においては、光源検出システム400は後で図5を参照して説明する撮影装置500に組み込まれるものとして説明をする。本発明の実施の形態において、光源検出システム400は、撮影時に被写体を照明していた照明光(本明細書中ではこれを「撮影照明光」と称する)を測定対象光として、以下に説明するようにスペクトル推定処理または照明の詳細判別処理が可能に構成される。
The light
図5は、光源検出システム400が組み込まれる撮影装置500の構成を概略的に説明する図である。図5(a)には、撮影装置500の内部構成が概略的に示されている。図5(b)、図5(c)には、光源検出システム400が有する光検出部408の内部構成例を示す。また、図5(d)にはスペクトルセンサ420の構成を概略的に示す。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of an
撮影装置500は、撮影レンズ502と、赤外カットフィルタ503と、光学的ローパスフィルタ504と、撮像素子506と、機器制御部450とを有する。この撮影装置500に光源検出システム400が組み込まれている。以下では光源検出システム400が撮影装置500に組み込まれるものとして説明するが、光源検出システム400が撮影装置500に対して着脱可能に装着されていてもよい。その場合、光源検出システム400は接続ケーブルまたは無線通信装置等を介して機器制御部450と相互に通信可能に構成される。
The photographing
撮影レンズ502により、撮像素子506上に被写体Objの像が形成される。光源検出システム400の光検出部408は、撮影時に被写体Objを照明する光、すなわち撮影照明光を受光する。光検出部408は、一例として図5(b)に示されるように、受光レンズ440と、半透明乳白色の拡散板430と、スペクトルセンサ420とを有する。
An image of the subject Obj is formed on the
撮影照明光は受光レンズ440に入射し、この受光レンズ440によって集光される。受光レンズ440から出射した撮影照明光は拡散板430によって拡散された後、スペクトルセンサ420に入射する。スペクトルセンサ420は一例として、図5(d)に示されるように9つの光電変換部422−1、422−2、…、422−9を有する。9つの光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれは、互いに分光透過特性の異なるフィルタを有しており、互いに異なる波長帯域の光を受光可能に構成される。以下の説明でこれらの光電変換部を区別する必要がない場合、単に光電変換部422と称する。本発明の実施の形態においてスペクトルセンサ420の有する光電変換部422は矩形の形状を有し、それらが3×3のタイル状に配置される例が示される。しかし、光電変換部422は矩形以外の形状を有していても良く、また配列方法や配列数に関しても本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に設定可能である。
The photographing illumination light enters the
図6には、光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれが有する分光感度特性の一例が示されている。図6において、光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれに対応する分光感度特性曲線に符号1、2、…、9が付されている。最も短い波長帯域を受け持つ光電変換部422−1は、近紫外域の光(波長約300〜400nm)の少なくとも一部に感度を有することが望ましい。一方、最も長い波長帯域を受け持つ光電変換部422−9は、近赤外域の光(波長約700〜800nm)の少なくとも一部に感度を有することが望ましい。光電変換部422−2から422−8は、これらの光電変換部によって可視域のほぼ全てを網羅するように分光感度を設定することが望ましい。
FIG. 6 shows an example of the spectral sensitivity characteristic of each of the photoelectric conversion units 422-1, 422-2,... 422-9. In FIG. 6,
ところで、蛍光灯光や水銀灯光には水銀由来の輝線スペクトルをいくつか有する。これらの輝線スペクトルは、蛍光灯のタイプによって若干異なるが、図3にも示されるように、概略400、450、550、610nm付近にピーク波長を有する。図3には示されていないが、水銀灯光は405、436、546、577nm付近にピーク波長を有する。光電変換部422の分光感度特性は、これらの輝線スペクトルを弁別することが可能となるように設定することが望ましい。 By the way, fluorescent lamp light and mercury lamp light have several emission line spectra derived from mercury. Although these emission line spectra differ slightly depending on the type of fluorescent lamp, they also have peak wavelengths around 400, 450, 550, and 610 nm as shown in FIG. Although not shown in FIG. 3, mercury lamp light has a peak wavelength in the vicinity of 405, 436, 546, and 777 nm. It is desirable to set the spectral sensitivity characteristics of the photoelectric conversion unit 422 so that these emission line spectra can be distinguished.
図5(c)に、光検出部の別例408Aを示す。光検出部408Aは、半透明乳白色の材料で形成されるドーム状のカバー424とスペクトルセンサ420とを有して構成される。撮影装置500に組み込まれる光源検出システム400は、光検出部408および408Aのいずれを有していてもよい。
FIG. 5C shows another example 408A of the light detection unit. The
再び図4を参照して説明する。機器制御部450は、撮影装置500の動作を統括的に制御する。そして、機器制御部450は、照明推定処理部410から出力された処理結果に基づいて、画像データのカラーバランス処理や色補正処理をより的確に行うことが可能となる。あるいは、画像データにタグデータとして撮影照明光に関連する情報を付加することも可能となる。上記タグデータの付加された画像データは撮影装置500から他の情報処理装置に伝送され、画像データを受信した情報処理装置において色再現性を高める処理をすることが可能となる。
A description will be given with reference to FIG. 4 again. The
照明判別部402は、撮影照明光の種類を2種類、あるいはそれ以上の数の種類に判別可能に構成される。例えば、撮影照明光が自然光や白熱電球光のように輝線スペクトルを含まない種類の光であるか、あるいは蛍光灯光や水銀灯などのように輝線スペクトルを含む種類の光であるかを照明判別部402は判別可能に構成される。
The
照明判別部402で撮影照明光の種類を判別するために、以下のように構成することが可能である。すなわち、照明判別部402は、撮影装置500でユーザにより設定される設定内容に基づいて撮影照明光の種類を判別することができる。例えば、撮影装置500で設定可能なホワイトバランスモードの選択肢として、太陽光、日陰、曇り、タングステン光、蛍光灯光、オート、ユーザ設定の各モードがあるものとする。ここで照明判別部402は、撮影装置500で設定されたホワイトバランスモードに関連する情報であるホワイトバランス設定情報を機器制御部450から入力可能に構成されるものとする。
In order for the
上述したホワイトバランスのモード中、ユーザ設定モードとは、ユーザがチャートを用いてホワイトバランス設定の操作を行うモードである。すなわち、撮影環境下において全面が白またはニュートラルグレーのチャートを撮影画面一杯に写し込み、得られたB、G、R各色の画像データを解析してホワイトバランスの設定を行うモードである。 Among the white balance modes described above, the user setting mode is a mode in which the user performs an operation of white balance setting using a chart. That is, this mode is a mode in which a white or neutral gray chart is imprinted on the entire photographing screen in the photographing environment, and the obtained B, G, R color image data is analyzed to set the white balance.
ホワイトバランスモードが太陽光、日陰、曇り、タングステン光に設定されている場合、照明判別部402は、撮影照明光が自然光や白熱電球光のように輝線スペクトルを含まない種類の光であると判別することが可能である。一方、ホワイトバランスモードが蛍光灯光に設定されている場合、照明判別部402は、撮影照明光の種類が輝線スペクトルを含む種類の光であると判別することが可能である。
When the white balance mode is set to sunlight, shade, cloudy, tungsten light, the
ホワイトバランスモードがオートまたはユーザ設定となっている場合、照明判別部402は撮像素子506からの情報に基づいて撮影装置500が簡易的に照明光を判断し、照明判別部402へ入力した公知のホワイトバランス補正情報をもとに撮影照明光の種類を判別する。例えば、蛍光灯光は輝線スペクトル成分の影響で緑色の成分が他の色の成分に比して多い。つまり、この場合撮影被写体に白色が含まれていればその部分はホワイトバランスの調節をせずに撮影すると緑色の色カブリを生じる。撮影装置500はこの白色部分の色かぶり量を公知のホワイトバランス補正アルゴリズムなどに基づいて判別し、照明判別部402は、機器制御部450から入力したホワイトバランスの情報をもとに、撮影照明光の種類が輝線スペクトルを含む種類の光であるか否かを判別することができる。
When the white balance mode is set to auto or user setting, the
上述したものに代えて、光源検出システム400自体にユーザが操作可能なスイッチ等を設け、ユーザが検出対象の照明光の種類を設定可能に構成されていてもよい。その場合、ユーザが当該のスイッチを操作するのに応じて照明判別部402は照明光の種類を判別することが可能となる。
Instead of the above, the light
さらには、撮影照明光の輝度の時間的変化を検出可能とし、その輝度変化の周期に基づいて蛍光灯に特有のフリッカの有無を検出可能とする構成を光源検出システム400の内部または外部に備えていてもよい。その場合、照明判別部402は、非インバータタイプの蛍光灯のフリッカ周期である10ミリ秒(電源周波数:50Hz時)、8.3ミリ秒(電源周波数:60Hz時)の周期を有するフリッカが検出されたときに撮影照明光の種類が輝線スペクトルを含む種類の光であると判別することが可能となる。
Further, the light
また、光検出部408から出力される信号を照明判別部402が入力可能に構成されていてもよい。この場合、光検出部408は、照明判別部402に光検出結果を出力する動作モードと、照明推定処理部410に光検出結果を出力する動作モードとで動作可能に構成される。本明細書において、照明判別部402に光検出結果を出力するための動作を光検出予備動作と称し、照明推定処理部410に光検出結果を出力する動作を光検出本動作と称する。照明判別部402は、光検出部408で光検出予備動作が行われた結果出力される光検出信号に基づいて撮影照明光の種類を判別する。この具体例については後で図9あるいは図11を参照して詳細に説明する。
Moreover, the
動作条件決定部404は、光検出部408で行われる光検出本動作に際しての動作条件を、照明判別部402から出力される照明判別結果に基づいて決定する。動作条件決定部404で決定される動作条件の詳細については後で図10または図13を参照して説明する。
The operation
動作条件決定部404で決定された動作条件に基づき、計測制御部406は、光検出部408で行われる光検出本動作を制御する。照明推定処理部410は、光検出部408で光検出本動作が行われた結果出力される光検出結果に基づいて撮影照明光のスペクトル推定処理または撮影照明光の詳細判別処理を行う。
Based on the operation condition determined by the operation
照明推定処理部410は、撮影照明光のスペクトル推定処理結果または撮影照明光の詳細判別処理結果を機器制御部450に出力する。機器制御部450は、光源検出システム400から入力した撮影照明光のスペクトル推定処理結果または撮影照明光の詳細判別処理結果を用いて画像データを処理する。
The illumination
この画像データ処理には、例えばホワイトバランス処理や色補正処理、被写体色のスペクトル推定処理等が含まれる(ここでホワイトバランス処理に応用する場合には、以下のような構成とすることが可能である。すなわち、撮像装置500は撮像素子506からの出力に基づいて公知の方法により簡易的に照明判断を行う。その簡易的な照明判断結果に基づいて、光源検出システム400が撮影照明光のスペクトル推定処理または撮影照明光の詳細判別処理を行い、その結果に基づいて、撮像装置500がホワイトバランス補正の処理を行うような構成としてもよい)。機器制御部450はまた、撮影して得られる画像データに付加されるタグ情報中に光源検出システム400から入力した撮影照明光のスペクトル推定処理結果または撮影照明光の詳細判別処理結果を挿入することができる。
This image data processing includes, for example, white balance processing, color correction processing, subject color spectrum estimation processing, and the like (here, when applied to white balance processing, the following configuration is possible). That is, the
図8、図9は、光源検出システム400で実行される照明推定処理の手順を概略的に示すフローチャートである。図8のS800において行われる照明判別処理の内容が図9に示される。図8、図9に示される処理は、ハードウェアロジックによって実施されても良いし、ソフトウェアによって実施されてもよい。ソフトウェアによって実施される場合、光源検出システム400は図8、図9に示される処理を実施するためのプログラムを格納するROMと、このプログラムを実行するCPUなどのコントローラとを有する。あるいは、撮像装置500が有するROMやCPUなどからなるコントローラによって実行されてもよい。
FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts schematically showing a procedure of illumination estimation processing executed in the light
図8、図9に示される処理は、撮影装置500の電源を投入したときに適宜の時間間隔をおいて断続的に実行されるものとすることが可能である。あるいは、光源検出システム400の動作開始を指示する操作をユーザが行ったときに実行されるものとすることが可能である。最初に図9を参照し、照明判別処理手順について説明する。光検出部408で光検出予備動作が行われた結果出力される光検出信号に基づき、撮影照明光の種類を判別する例について先に説明したが、これが図9に示される処理である。
The processes shown in FIGS. 8 and 9 can be performed intermittently at appropriate time intervals when the
S900において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420の初期動作条件を設定する。この初期動作条件には、スペクトルセンサ420で行われる積分動作の時間(積分時間)や、スペクトルセンサ420から読み出される信号を増幅する際のゲイン等が含まれる。なお、本発明の実施の形態において、スペクトルセンサ420は、光電変換部422から読み出されるアナログ信号を予め設定されたゲインで増幅するアナログ・フロントエンドユニットと、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータユニットとを含むものとする。
In S900, the light
スペクトルセンサ420の初期動作条件は、一例として以下のように設定することが可能である。すなわち、光源検出システム400は、撮影装置500が有する不図示の測光部から被写体輝度情報を得て、その被写体輝度情報に基づいてスペクトルセンサ420の初期動作条件を設定することが可能である。あるいは、撮影装置500がいわゆるライブビューモードで作動している場合、撮影レンズ502で設定される絞り値、撮像素子506の積分時間や撮像素子506から読み出される画像信号を増幅する際のアンプゲイン、撮像素子506から得られる画像信号の値等に基づいてスペクトルセンサ420の初期動作条件を設定することが可能である。また、一般的な明るさに対応した所定の初期動作条件を記録しておき、その条件に従っても良い。S902において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420からの出力を取得する。以上のS900、S902の処理が光検出予備動作に対応する。
The initial operating conditions of the
続くS904において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420からの出力を補正する。この補正の処理について説明すると、光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれは、その感度特性にばらつきを有する場合があり、加えてフィルタの分光透過率に違いがあるので感度差を有する。つまり、撮影照明光が仮に白色光であったとしても、光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれから出力される信号値は等しくならない。
In subsequent S <b> 904, the light
そこで、上述した感度特性のばらつきやフィルタの分光透過率の違いによる感度差を補正するために、光電変換部422−1、422−2、…、422−9のそれぞれに対応する信号に対して個別に補正をする処理がS904で行われる。 Therefore, in order to correct the sensitivity difference due to the above-described variation in sensitivity characteristics and the difference in spectral transmittance of the filters, the signals corresponding to the photoelectric conversion units 422-1, 422-2,. Individual correction processing is performed in S904.
S906において光源検出システム400は、撮影照明光中に近赤外光成分が比較的多く含まれるか否かを判定する。具体的には、光電変換部422−9から得られ、補正処理された結果(これをNo.9データと称する)が予め定められた基準値1を越しているか否かが判定される。この判定結果が肯定された場合、処理はS908に進み、撮影照明光は蛍光灯以外の光であるとの判別がなされて照明判別処理が完了し、リターンする。S906での判定が否定された場合、処理はS910に分岐して、撮影照明光は蛍光灯系の光であるとの判別がなされて照明判別処理が完了し、リターンする。なお、ここではS906でNo.9データの大きさのみに基づいて判定する例について説明したが、これに代えて例えばNo.6データに対するNo.9データの比(No.9データ÷No.6データ)を求め、この比が基準値を超しているか否かの判定をS906で行うこともできる。この場合、基準値としては上記の基準値1とは異なる値を用いる。このようにすることにより、被写体輝度の影響を排除することが可能となる。
In S906, the light
上記の基準値1について説明する。光電変換部422−9は、図6において番号9が付された分光感度特性を有する。つまり、約640nm付近にピーク感度を有して、600nm〜700nmの波長帯域に感度を有する。光源の分光特性を示す図3において640nm近辺に注目すると、白熱電球光および太陽光の相対強度が蛍光灯の相対強度よりも大きい。三波長型昼白色蛍光灯光は、610nm付近に輝線スペクトルを有するが、光電変換部422−9のピーク感度からは外れている。つまり、基準値1を適宜の値に設定することにより、撮影照明光が蛍光灯系の照明であるか非蛍光灯系の照明であるかを判定することが可能となる。
The
図8を参照し、照明推定処理手順について説明する。S800において光源検出システム400は、先に図9を参照して説明した照明判別処理を行う。S802では、S800で得られた照明判別結果が蛍光灯系であるか否か、すなわちS910において「蛍光灯系である」との照明判別がなされたか否かの判定が行われる。S802の判定が肯定されると処理はS804に進み、光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として動作条件1に設定する。この動作条件1は、撮影照明光が蛍光灯系である場合に適した動作条件である。S802の判定が否定された場合の分岐先であるS814において、光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として動作条件2に設定する。
The illumination estimation processing procedure will be described with reference to FIG. In S800, the light
ここで図10を参照して、上記動作条件1および2について説明する。図10は、動作条件1、2として設定される内容を一覧表としてまとめたものである。照明判別結果が蛍光灯系である場合に対応する動作条件である動作条件1は、以下のように設定される。積分動作としては、図10の表中、右半分の部分に規定される第1積分動作、第2積分動作、第3積分動作、および第4積分動作を行うように設定される。使用センサはNo.1からNo.9までの全センサとなっている。すなわち、光電変換部422−1、422−2、…、422−9から出力される信号全てを取得して照明推定処理を行うように設定される。
Here, the operating
上述した第1積分動作から第4積分動作について説明する。第1積分動作に対しては、積分時間が100マイクロ秒、増幅率が1、フリッカ低減処理は「あり」と設定される。第2積分動作に対しては、積分時間が5ミリ秒、増幅率が1、フリッカ低減処理は「あり」と設定される。第3積分動作に対しては、積分動作が100ミリ秒、増幅率が1、フリッカ低減処理は「なし」と設定される。第4積分動作に対しては、積分動作が100ミリ秒、増幅率が10、フリッカ低減処理は「なし」と設定される。なお、本実施の形態において、「増幅率が1」とは、必ずしも1倍を意味する訳ではなく、いわば「1単位」を意味する。 The first to fourth integration operations described above will be described. For the first integration operation, the integration time is set to 100 microseconds, the amplification factor is 1, and the flicker reduction process is set to “Yes”. For the second integration operation, the integration time is set to 5 milliseconds, the amplification factor is 1, and the flicker reduction process is set to “Yes”. For the third integration operation, the integration operation is set to 100 milliseconds, the amplification factor is 1, and the flicker reduction process is set to “none”. For the fourth integration operation, the integration operation is set to 100 milliseconds, the amplification factor is 10, and the flicker reduction process is set to “none”. In the present embodiment, “amplification factor of 1” does not necessarily mean 1 time, but it means “1 unit”.
第1積分動作および第2積分動作におけるフリッカ低減処理について説明する。蛍光灯は、フリッカ、すなわち周期的な輝度の変動を生じ、非インバータ式の蛍光灯においてはそのフリッカ周波数は電源周波数の2倍となる。例えば電源周波数が50Hzの場合、フリッカ周波数は100Hzとなり、したがってフリッカ周期は10ミリ秒となる。光電変換部422で積分動作が行われる際に、フリッカによる輝度変動があると測定結果に好ましくない影響を及ぼす。そこで、積分時間がフリッカ周期よりも短い第1積分動作および第2積分動作においては以下に説明するフリッカ低減処理を行う。 The flicker reduction process in the first integration operation and the second integration operation will be described. Fluorescent lamps cause flicker, that is, periodic luminance fluctuations. In non-inverter fluorescent lamps, the flicker frequency is twice the power supply frequency. For example, when the power supply frequency is 50 Hz, the flicker frequency is 100 Hz, and thus the flicker cycle is 10 milliseconds. When the integration operation is performed in the photoelectric conversion unit 422, luminance fluctuation due to flicker adversely affects the measurement result. Therefore, flicker reduction processing described below is performed in the first integration operation and the second integration operation in which the integration time is shorter than the flicker cycle.
フリッカ低減処理は、以下の条件を満たす適度な待ち時間と適度な整数nおよびmを求め、積分動作および読み出し動作をn回繰り返して、その平均値を求める処理である。
(積分時間+読み出し時間+待ち時間)×n=フリッカ周期×m
例えば、積分時間が0.1ミリ秒、読み出し時間が2ミリ秒、フリッカ周期が10ミリ秒である場合、待ち時間1.9ミリ秒、n=5、m=2が導き出されるので、第1積分動作においては5回の積分・読み出し動作が繰り返されてその平均値が導出される。同様に、積分時間が5ミリ秒、読み出し時間が2ミリ秒、フリッカ周期が10ミリ秒である場合、待ち時間1ミリ秒、n=5、m=4が導き出されるので、第2積分動作においては5回の積分・読み出し動作が繰り返されてその平均値が導出される。ここで適度な待ち時間と適度な整数nおよびmは、測定時間やメモリの使用量を光量しつつ、フリッカの影響が減じられるように設定すれば良い。
The flicker reduction process is a process of obtaining an appropriate waiting time that satisfies the following conditions and appropriate integers n and m, repeating an integration operation and a read operation n times, and obtaining an average value thereof.
(Integration time + reading time + waiting time) × n = flicker cycle × m
For example, if the integration time is 0.1 milliseconds, the readout time is 2 milliseconds, and the flicker cycle is 10 milliseconds, a waiting time of 1.9 milliseconds, n = 5, and m = 2 is derived. In the integration operation, the integration / reading operation is repeated five times, and the average value is derived. Similarly, when the integration time is 5 milliseconds, the readout time is 2 milliseconds, and the flicker period is 10 milliseconds, a waiting time of 1 millisecond, n = 5, and m = 4 are derived. The average value is derived by repeating the integration / reading operation five times. Here, the appropriate waiting time and the appropriate integers n and m may be set so that the influence of flicker is reduced while the amount of measurement time and the amount of memory used is reduced.
フリッカ周期に関しては、蛍光灯系の人工照明であればある程度固定されたフリッカ周期を有するものと推定されるのでその値(例えば10ミリ秒)を用いればよい。 Regarding the flicker cycle, it is estimated that the flicker cycle has a flicker cycle fixed to some extent in the case of fluorescent lamp-based artificial lighting, and the value (for example, 10 milliseconds) may be used.
なお、第3積分動作、第4積分動作においては、積分時間が100ミリ秒に設定される。この積分時間はフリッカ周期に比して十分に長いので、フリッカの影響は殆ど無い。したがって、これら第3積分動作、第4積分動作においてはフリッカ低減処理を行わない。 In the third integration operation and the fourth integration operation, the integration time is set to 100 milliseconds. Since this integration time is sufficiently longer than the flicker cycle, there is almost no influence of flicker. Therefore, flicker reduction processing is not performed in the third integration operation and the fourth integration operation.
動作条件1に対応する第1、第2、…第4積分動作において、図10に示されるように積分時間および増幅率が設定されることにより、第1積分動作で得られる信号値を1としたときに、第2積分動作では50、第3積分動作では1,000、そして第4積分動作では10,000の信号値が得られる。このように積分時間および増幅率が設定されることにより、蛍光灯光を測定する際に広いダイナミックレンジが必要となることに対応することが可能となる。
In the first, second,..., Fourth integration operation corresponding to the
照明判別結果が蛍光灯系であると判別された場合、照明光中には輝線スペクトルが含まれるので、測定する際に広いダイナミックレンジが必要となる。加えて、撮影照明光の分光スペクトル曲線は、輝線スペクトルによってスパイク状の分布を有する。したがって、より正確な測定結果を得るためには上述のようにNo.1からNo.9までの全センサを用い、分光スペクトルを測定する際の測定波長間隔をより短くすることが望ましい。また、フリッカが存在する可能性が高いので、フリッカ低減処理を必要とする。以上に説明した動作条件1は、分光特性の詳細な測定に対応するものである。
When it is determined that the illumination determination result is a fluorescent lamp system, the illumination light includes a bright line spectrum, and thus a wide dynamic range is required for measurement. In addition, the spectral spectrum curve of the imaging illumination light has a spike-like distribution due to the bright line spectrum. Therefore, in order to obtain a more accurate measurement result, as described above, No. 1 to No. It is desirable to use all the sensors up to 9 and shorten the measurement wavelength interval when measuring the spectrum. In addition, since there is a high possibility that flicker exists, flicker reduction processing is required. The
ここで図8、図9に示される処理中における「蛍光灯系」の意味について補足説明をする。上記の処理で「蛍光灯系」と判定される対象の照明光の中には、高圧照明等の人工照明が含まれる可能性がある。その理由は以下のとおりである。すなわち、高圧照明は、蛍光灯系か自然光系かと考えると、どちらかといえば蛍光灯系に近い分光特性を有している。また、その分光特性は、高圧照明の種類に応じて、蛍光灯に近い度合いが変わる。 Here, the meaning of the “fluorescent lamp system” during the processing shown in FIGS. 8 and 9 will be supplementarily described. There is a possibility that artificial illumination such as high-pressure illumination is included in the illumination light to be determined as the “fluorescent lamp system” in the above processing. The reason is as follows. In other words, when considering whether the high-pressure illumination is a fluorescent lamp system or a natural light system, it has spectral characteristics close to those of the fluorescent lamp system. In addition, the degree of the spectral characteristic is close to that of a fluorescent lamp depending on the type of high-pressure illumination.
したがって、「蛍光灯系」として分類される対象の照明光中に、高圧照明全般または一部が含まれるように基準値1を設定することにより、高圧照明であってもその分光透過特性が蛍光灯に近いものについては「蛍光灯系」であると意図的に判定することができる。逆に、S906の判定においてほぼ全ての蛍光灯が確実に「蛍光灯系」と判定されるように基準値1を設定すると、高圧照明の一部が「蛍光灯系」と判定される可能性がある。
Therefore, by setting the
照明判別結果が蛍光灯系以外であると判別された場合に対応する動作条件である動作条件2は、以下のように設定される。積分動作としては、第1積分動作のみを行うように設定される。使用センサはNo.1、2、3、6、7、9と、9個中6個のセンサが対象となる。すなわち、光電変換部422−1、422−2、422−3、422−6、422−7、422−9から出力される信号を取得して照明推定処理を行うように設定される。この第1積分動作に対する積分時間は、図9のS900、S902における光検出予備動作でスペクトルセンサ420から得られた出力の大きさに応じて決定される。また、スペクトルセンサ420から出力される信号を増幅する際の増幅率は1に設定される。
The
照明判別結果が蛍光灯系以外であると判別された場合、照明光中には輝線スペクトルが含まれないので、測定する際に広いダイナミックレンジは必要でなくなる。また、フリッカも無いのでフリッカ低減処理を必要としない。また、撮影照明光の分光スペクトル曲線は比較的滑らかであると考えることができるので、上述のように使用センサはNo.1、2、3、6、7、9と、一部のセンサのみを使用しても十分な測定精度を得ることが可能となる。以上に説明した動作条件2は、分光特性の簡易な測定に対応するものである。
When it is determined that the illumination determination result is other than the fluorescent lamp system, the bright line spectrum is not included in the illumination light, so that a wide dynamic range is not necessary for measurement. Further, since there is no flicker, flicker reduction processing is not required. Further, since the spectral spectrum curve of the photographic illumination light can be considered to be relatively smooth, the sensor used is No. 1 as described above. Even if only some
再び図8を参照して、照明推定処理手順について説明する。光源検出システム400は、S804で蛍光灯系照明用の動作条件である動作条件1に設定した後、あるいはS814で蛍光灯系以外の照明用の動作条件である動作条件2に設定した後、設定したいずれかの条件でスペクトルセンサ420の動作を制御する処理をS806で行う。
Referring to FIG. 8 again, the illumination estimation processing procedure will be described. The light
S808において光源検出システム400は、動作条件1または2で設定されたセンサから出力を取得する。つまり、光源検出システム400は、動作条件1が設定されている場合には光電変換部422−1、422−2、…、422−9から出力される信号全てを取得する。一方、動作条件2が設定されている場合には、光源検出システム400は6つの光電変換部422−1、422−2、422−3、422−6、422−7、422−9から出力される信号を取得する。
In step S808, the light
S810において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420から取得した出力に補正をする。つまり、光電変換部422−1、422−2、…、422−9は、製造上の個体ばらつき等によって感度差を有する場合があるのに加えて、フィルタの分光透過率の違いによって感度差を有する。加えて、積分時間や増幅率の違いによってもスペクトルセンサ420から取得した出力は異なるものとなる。S810では、これらの要因で生じるスペクトルセンサの固体差による出力の不均一を無くすように補正が行われる。
In S810, the light
S810で補正されたスペクトルセンサ出力に基づき、光源検出システム400は撮影照明光のスペクトルを推定する処理(照明推定処理)をS812で行う。照明推定処理では、例えばS810で得られたスペクトルセンサ出力に基づいて、照明光の分光スペクトル形状(分光プロファイル)を推定する。S812における照明推定処理に加えて、あるいは照明推定処理に代えて、光源検出システム400は先に説明した照明の詳細判別処理を行うようにしてもよい。
Based on the spectrum sensor output corrected in S810, the light
ここで照明推定処理および照明の詳細判別処理の一例について説明する。光源検出システム400は、その内部にルックアップテーブルを有することができる。このルックアップテーブルは、スペクトルセンサ420の光電変換部422−1、422−2、…、422−9からの出力の相対値の組み合わせと、その組み合わせに対応する分光プロファイルをデータベース化したものとすることができる。このルックアップテーブル中から、光電変換部422−1、422−2、…、422−9からの出力の相対値の組み合わせに最も近いものを選び出すことにより、それに対応する照明の分光プロファイルを推定あるいは導出することが可能となる。
Here, an example of the illumination estimation process and the detailed illumination determination process will be described. The light
同様に、スペクトルセンサ420の光電変換部422−1、422−2、…、422−9からの出力の相対値の組み合わせに対応して、照明の詳細な種類、例えば蛍光灯であれば、白色蛍光灯、昼白色蛍光灯、電球色蛍光灯、三波長型蛍光灯、高演色型蛍光灯などを特定可能な情報を含むデータベースを光源検出システム400内に有することができる。このデータベース中から、光電変換部422−1、422−2、…、422−9からの出力の相対値の組み合わせに最も近いものを選び出すことにより、それに対応する照明の詳細種別を推定あるいは導出することが可能となる。
Similarly, in response to a combination of relative values of outputs from the photoelectric conversion units 422-1, 422-2,. The light
光源検出システム400がネットワークに接続可能なものである場合、上記ルックアップテーブルやデータベースは光源検出システム400内に無くてもよい。その代わりに、光源検出システム400が外部のデータベースにアクセスして照明推定処理および照明の詳細判別処理に必要な情報を得てもよい。
If the light
S812で撮影照明光のスペクトルを推定する処理が行われる場合、この撮影照明光のスペクトルに関連する情報を撮影装置500で生成される画像データに付加されるタグ情報中に挿入することが可能となる。この画像データをパーソナルコンピュータやビデオレコーダ等に出力し、これらパーソナルコンピュータやビデオレコーダで画像再生処理をする際に、撮影照明光のスペクトルに関連する情報を用いることにより、再生画像の色再現性を高めることが可能となる。
When the process of estimating the spectrum of the imaging illumination light is performed in S812, it is possible to insert information related to the spectrum of the imaging illumination light into the tag information added to the image data generated by the
S812で照明の詳細判別処理が行われる場合、撮影装置500は照明の詳細判別処理結果をもとに、より的確なカラーバランス、ホワイトバランスの調整を行うことが可能となる。また、照明の詳細判別処理の結果得られた情報(照明詳細情報)を、撮影装置500で生成された画像データに付加されるタグ情報中に挿入することも可能である。撮影装置500で生成された画像をパーソナルコンピュータやビデオレコーダで画像再生処理をする際に、照明詳細情報を用いることにより、再生画像の色再現性を高めることが可能となる。
When the detailed illumination determination process is performed in step S812, the photographing
以上では、光検出予備動作を行って照明判別処理を行い、撮影照明光が蛍光灯系の照明であるか、非蛍光灯系の照明であるかを判別する例について図9を参照して説明したが、照明を判別する際の種類数は3以上であってもよい。ここで、光検出予備動作を行って照明を判別する際の種類数が3以上である例について図11を参照して説明する。図11は、照明判別処理の、図9に示されるのとは異なる例を説明するフローチャートである。この処理は、図8のS800において照明判別処理がコールされときに光源検出システム400によって実行される。
In the above, an example in which the light detection preliminary operation is performed and the illumination determination process is performed to determine whether the photographing illumination light is fluorescent or non-fluorescent illumination will be described with reference to FIG. However, the number of types when determining illumination may be three or more. Here, an example in which the number of types when determining the illumination by performing the light detection preliminary operation is 3 or more will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of the illumination discrimination process different from that shown in FIG. This process is executed by the light
図11の処理中、図9の処理中の処理ステップと同じ内容の処理ステップ(図11のS900からS906まで)には、図9のフローチャート中に付されるステップ符号と同じ符号を付してその説明を省略する。そして、S906での判定処理に続くS920、S928の処理から説明を始める。S906での判定が、撮影照明光中に近赤外光成分が含まれると判定された場合の分岐先であるS920において、光源検出システム400はNo.9センサの信号値に対するNo.6センサの信号値の比(No.6データ÷No.9データ)が予め定められた基準値2よりも小さいか否かを判定する。
In the processing of FIG. 11, processing steps having the same contents as the processing steps in the processing of FIG. 9 (S900 to S906 in FIG. 11) are denoted by the same reference numerals as those in the flowchart of FIG. 9. The description is omitted. Then, the description starts from the processing of S920 and S928 following the determination processing in S906. In S920, which is a branch destination when the determination in S906 determines that the near-infrared light component is included in the photographing illumination light, the light
No.6データ、すなわち光電変換部422−6の信号値をNo.9データ、すなわち光電変換部422−9の信号値で除した値が基準値2よりも小さい、ということから、撮影照明光の550nm近辺における分光強度に比して640nm近辺における分光強度が相対的に大きい(近赤外光成分の量が比較的多い)ときにS920の判定が肯定されるように基準値2は定められる。すなわち、S920の判定が肯定されると、図3に示される光源の分光特性中、白熱電球光の分光特性に近い特性を有するものと推測することができる。このような特性を有する光としては、白熱電球光や夕方の自然光が考えられる。
No. 6 data, that is, the signal value of the photoelectric conversion unit 422-6 is No. 9 data, that is, the value divided by the signal value of the photoelectric conversion unit 422-9 is smaller than the
S920での判定が肯定された場合にはS922の処理が行われ、否定された場合にはS926の処理が行われる。S922において光源検出システム400は、No.1センサの信号値(No.1データ)が予め定められた基準値3を下回るか否かを判定する。No.1センサ、すなわち光電変換部422−1は、図6において番号1が付された分光感度特性を有する。つまり、約440nm付近にピーク感度を有して、410nm〜490nmの波長帯域に感度を有する。光源の分光特性を示す図3において440nm近辺に注目すると、太陽光の相対強度が白熱電球光の相対強度よりも大きい(太陽光中には近紫外光成分の量が比較的多い)。つまり、基準値3を適宜の値に設定することにより、撮影照明光が非蛍光灯系の光である場合に、それが白熱電球光であるか、または太陽光であるかを判定することが可能となる。S922での判定が肯定された場合、処理はS924に進む一方、否定された場合にはS926に処理は分岐する。
If the determination in S920 is affirmed, the process of S922 is performed, and if the determination is negative, the process of S926 is performed. In S922, the light
S920およびS922双方での判定が否定された場合、光源検出システム400はS926において、撮影照明光は自然光であるとの判別をし、リターンする。S922での判定が肯定された場合、光源検出システム400はS924において撮影照明光は白熱電球系の光であるとの判別をし、リターンする。
If the determinations in both S920 and S922 are negative, the light
S906での判定が否定された場合の分岐先であるS928において光源検出システム400は、No.4センサの信号値(No.4データ)が予め定められた基準値4を越し、No.5センサの信号値(No.5データ)が予め定められた基準値5を越し、かつNo.8センサの信号値(No.8データ)が予め定められた基準値6を下回るか否かの判定を行う。
In S928, which is the branching destination when the determination in S906 is negative, the light
No.4センサ、すなわち光電変換部422−4は、図6において番号4が付された分光感度特性を有する。つまり、約510nm付近にピーク感度を有して、450nm〜560nmの波長帯域に感度を有する。光源の分光特性を示す図3において500nm近辺に注目すると、蛍光灯の場合にはこのあたりにはスペクトルがほとんどなく、蛍光灯におけるスペクトルの少ない部分を捉えることが可能となる。一方、高圧系の照明ではこのあたりにスペクトルのピークが存在するものが多いので、No.4センサの信号値から高圧系の照明か否かを判断する一助とすることができる。
No. The four sensors, that is, the photoelectric conversion units 422-4 have spectral sensitivity characteristics denoted by
No.5センサ、つまり光電変換部422−5は、図6において番号5が付された分光感度特性を有する。つまり、約550nm付近にピーク感度を有して、500nm〜600nmの波長帯域に感度を有する。光源の分光特性を示す図3において550nm近辺に注目すると、蛍光灯光に特有の輝線スペクトルが存在する。つまり、基準値5を適宜の値に設定することにより、撮影照明光が蛍光灯系の光である場合の特徴である輝線スペクトルを捉えることが可能となる。高圧系の照明ではこのあたりにスペクトルのピークが存在しないか、ピークがあってもレベルが高くないものが多い。したがって、センサの信号値から高圧系の照明か否かを判断する一助とすることができる。
No. The five sensors, that is, the photoelectric conversion units 422-5 have spectral sensitivity characteristics denoted by
No.8センサ、つまり光電変換部422−8は、図6において番号8が付された分光感度特性を有する。すなわち、約590nm付近にピーク感度を有して、540nm〜650nmの波長帯域に感度を有する。光源の分光特性を示す図3において590nm近辺に注目すると、蛍光灯の場合にはこのあたりにはスペクトルがほとんどなく、蛍光灯におけるスペクトルの少ない部分を捉えることが可能となる。高圧系の照明ではこのあたりにスペクトルのピークが存在するものが多いので、No.8センサの信号値から高圧系の照明か否かを判断する一助とすることができる。
No. The eight sensors, that is, the photoelectric conversion units 422-8 have spectral sensitivity characteristics denoted by
以上に説明した判断基準をもとにS928での判定が肯定された場合、光源検出システム400はS930において、撮影照明光は蛍光灯系の光であるとの判別をし、リターンする。一方、S928での判定が否定された場合、光源検出システム400はS932において、撮影照明光は高圧照明系の光であるとの判別をし、リターンする。
If the determination in S928 is affirmed based on the determination criteria described above, the light
以上に説明したように、図9または図11のフローチャートに例示される照明判別処理を行うことにより、光検出予備動作の結果に基づいて、測定対象の照明光を2種類以上に判別することができる。 As described above, by performing the illumination determination process exemplified in the flowchart of FIG. 9 or FIG. 11, two or more types of illumination light to be measured can be determined based on the result of the light detection preliminary operation. it can.
なお、照明判別処理に関して、図11を参照して説明したように照明判別をする際の種類数を3以上とする場合、図8を参照して説明した照明推定処理の内容も変えることが望ましい。つまり、上記では図9の処理で照明が蛍光灯系であるか否かの判定がなされたのに対応して、図8の処理においてS804またはS814の処理が行われる例のみについて説明した。これに対して、S800において図9ではなく、図11の処理が行われるようにした場合には、以下のように処理をすることが望ましい。すなわち、図11に示される処理によれば、判別される照明の種類数が増えるので、判別される照明の種類数に対応して動作条件の種類数を増すことが、より的確な照明判定処理をする上で望ましい。 In addition, regarding the illumination determination process, when the number of types when performing the illumination determination is 3 or more as described with reference to FIG. 11, it is desirable to change the content of the illumination estimation process described with reference to FIG. 8. . That is, in the above description, only the example in which the process of S804 or S814 is performed in the process of FIG. 8 in response to the determination of whether or not the illumination is a fluorescent lamp system in the process of FIG. On the other hand, when the processing of FIG. 11 instead of FIG. 9 is performed in S800, it is desirable to perform the following processing. That is, according to the processing shown in FIG. 11, the number of types of illumination to be determined increases, so that the number of types of operating conditions can be increased in accordance with the number of types of illumination to be determined. It is desirable to do
ところで、撮影装置500がスチルカメラである場合、補助光としてフラッシュを用いる、すなわちフラッシュ撮影をする場合がある。そのような場合、撮影照明光はフラッシュ光と定常光とが混合されたものとなる。撮影に際してフラッシュ発光を伴う場合の照明推定処理について図12を参照して説明する。図12Aおよび図12Bは、撮影に際してフラッシュ発光が予定される場合に、撮影動作の前(寸前)に光源検出システム400によって行われる照明推定処理手順を説明するフローチャートである。
By the way, when the photographing
以下で詳しく説明するが、光源検出システム400は、フラッシュ撮影に先だって、以下のような流れで処理を行う。最初に、図9や図11を参照して先に説明した照明判別を行う。そして、フラッシュ撮影をする予定が無い場合には図8を参照して説明したのと同様の処理によって照明推定処理が行われる。一方、フラッシュ撮影をする予定がある場合には、いわゆるプリ発光、つまり、本撮影に先立ってフラッシュを発光させ、被写体で反射されたフラッシュ光と定常光とが混ざり合ったミックス光を撮影照明光として計測し、照明推定処理を行う。
As will be described in detail below, the light
ところで、フラッシュ発光を伴う本撮影において設定されるシャッタ秒時は撮影シーンやユーザの設定によって様々な値に変化しうる。その一方で、フラッシュ光の発光時間は、短い場合には0.1ミリ秒、長くても数ミリ秒程度である。つまり、フラッシュを同じ光量で発光させたとしても、設定されるシャッタ速度の長短により、1回の露光動作で得られる露光量中の定常光成分とフラッシュ光成分との比率は異なる。そして、シャッタ秒時が延びるほど、全露光量中のフラッシュ光成分に対する定常光成分の比率が増す。 By the way, the shutter time set in the main photographing with flash emission can be changed to various values depending on the photographing scene and the user setting. On the other hand, the light emission time of the flash light is about 0.1 milliseconds in the short case and about several milliseconds at the longest. That is, even if the flash is emitted with the same amount of light, the ratio between the steady light component and the flash light component in the exposure amount obtained by one exposure operation differs depending on the set shutter speed. As the shutter time increases, the ratio of the steady light component to the flash light component in the total exposure amount increases.
そこで、図12に示される照明推定処理において光源検出システム400は、フラッシュ非発光時/発光時の双方において光源検出処理を行う。その結果得られた、定常光の光源検出処理結果とミックス光の光源検出結果とに基づき、設定されるシャッタ秒時に応じた照明推定処理を行う。
Therefore, in the illumination estimation process shown in FIG. 12, the light
S1200において光源検出システム400は、照明判別処理を行う。この照明判別処理は、図9や図11を参照して説明したものと同様の処理とすることができる。ここでは図9に示される処理が行われるものとする。つまり、S1200の照明判別処理によって、撮影照明光が蛍光灯系のものであるか、もしくは非蛍光灯系のものであるかの判別がなされるものとする。
In S1200, the light
S1202において光源検出システム400は、機器制御部450から撮影装置500の露光動作に関連する情報を取得し、これから行われようとする露光動作においてフラッシュの発光が予定されているか否かを判定する。この判定が肯定されると処理はS1204に進み、否定されると図12BのS802に進む。
In S1202, the light
図12Bに示される処理は、これから行われようとする露光動作においてフラッシュ発光が予定されていない場合の処理であり、図8を参照して説明したものと同様の処理である。そこで、図12Bにおいて、図8に示されるものと同じ処理手順には図8内の処理手順に付されるものと同じステップ番号を付してその説明を省略する。 The process shown in FIG. 12B is a process when the flash emission is not scheduled in the exposure operation to be performed, and is the same process as described with reference to FIG. Therefore, in FIG. 12B, the same processing steps as those shown in FIG. 8 are given the same step numbers as those shown in the processing steps in FIG.
S1202の判定が肯定された場合の分岐先であるS1204において光源検出システム400は、S1200における照明判別処理の結果が蛍光灯系であるか否かの判定を行う。S1204での判定結果が肯定される、すなわち撮影照明光は蛍光灯系であるとの判定がなされると、処理はS1206に進む。一方、S1204での判定結果が否定される、すなわち撮影照明光は蛍光灯系以外であるとの判定がなされると処理はS1224に分岐する。
In S1204 which is a branch destination when the determination in S1202 is affirmed, the light
以下で説明するS1206、S1208、S1210、S1212の処理は、図8を参照して先に説明したS804、S806、S808、S810の処理と同様であるので簡単に説明する。 The processing of S1206, S1208, S1210, and S1212 described below is the same as the processing of S804, S806, S808, and S810 described above with reference to FIG.
S1206において光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として動作条件1に設定する。動作条件に関しては、以下で図13を参照して説明するように、動作条件1から動作条件4までの4つが用意される。これらの動作条件のうち、動作条件1および動作条件2については図10を参照して先に説明したものと同じものであるとする。動作条件1は、撮影照明光が蛍光灯系である場合に適した動作条件である。
In step S <b> 1206, the light
S1208において光源検出システム400は、S1206で設定された動作条件1でスペクトルセンサ420の動作を制御する処理を行う。S1210において光源検出システム400は、動作条件1で設定されるセンサ、すなわち光電変換部422−1、422−2、…、422−9のすべてから出力される信号全てを取得する。S1212において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420から取得した出力に補正をする。
In S1208, the light
以上、S1206、S1208、S1210、S1212の処理によって、撮影照明光中の定常光成分の光源検出処理が行われる。 As described above, the light source detection processing of the steady light component in the photographing illumination light is performed by the processing of S1206, S1208, S1210, and S1212.
S1214において光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として、蛍光灯系照明下でフラッシュ発光を伴う動作条件である動作条件3に設定する。動作条件3は、図13に示されるとおり、積分動作としては、第1積分動作のみを行うように設定される。使用センサはNo.1、2、3、4、5、6、7、8、9のセンサとなっている。すなわち、光電変換部422−1、422−2、…、422−9から出力される全ての信号を取得して照明推定処理を行うように設定される。
In S <b> 1214, the light
この第1積分動作に対する積分時間は、フラッシュをプリ発光させる際の発光期間と同期し、発光時間と同じ程度の時間とすることが望ましい。本実施の形態においてプリ発光時間は0.8/10,000秒、すなわち80マイクロ秒程度なので、積分時間を100マイクロ秒として、積分動作に同期してフラッシュをプリ発光させる。増幅率は、S1200で照明判別処理が行われたときにスペクトルセンサ420が初期動作条件で動作した際に得られた出力の大きさに応じて決定される。
The integration time for the first integration operation is preferably set to the same time as the light emission time in synchronization with the light emission period when the flash is pre-emitted. In this embodiment, since the pre-flash time is 0.8 / 10,000 seconds, that is, about 80 microseconds, the flash is pre-flashed in synchronism with the integration operation by setting the integration time to 100 microseconds. The amplification factor is determined according to the magnitude of the output obtained when the
上記の動作条件3においては、フリッカ低減処理を行う。このフリッカ低減処理は、フラッシュをプリ発光させることのできる回数に応じて決めることが望ましい。例えば、フリッカ周期が10ミリ秒の場合には、フラッシュ発光(プリ発光)を伴う第1積分動作を5ミリ秒間隔で2回行うことによってフリッカ低減処理を行うことが可能である。
Under the
本実施の形態において、動作条件1では第1積分動作に加えて第2、第3、第4の積分動作が行われるが、動作条件3では第1積分動作のみが行われる。これはフラッシュの発光時間に制限があるからである。しかし、1回の発光あたりの光量を減じて断続的にフラッシュの発光を繰り返し、5ミリ秒、100ミリ秒といった長さの発光時間を擬似的に生成可能であれば、必要に応じて第2、第3、第4の積分動作も行うようにしてもよい。また、撮影時の補助光としてフラッシュ光に代わってLED等が使用可能な場合には発光時間を積分時間に合わせることが容易であるので、そのような場合には動作条件1で規定されるような、第1、第2、第3、第4の積分動作を行う動作条件を設定することも可能である。
In the present embodiment, in the
S1216において光源検出システム400は、S1214で設定された動作条件3で、フラッシュ発光と同期するようにスペクトルセンサ420の動作を制御する。S1218において光源検出システム400は、動作条件3で設定されるセンサから出力を取得する。つまり、光源検出システム400は、光電変換部422−1、422−2、…、422−9から出力される信号全てを取得する。S1220において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420から取得した出力に補正をする。この処理は、図8を参照して説明したS810の処理と同様である。
In S1216, the light
S1204での判定結果が否定される、すなわち撮影照明光は蛍光灯系以外であるとの判定がなされた場合の分岐先であるS1224の処理およびそれに続く処理について説明する。 The processing of S1224, which is a branch destination when the determination result in S1204 is negative, that is, it is determined that the photographing illumination light is other than the fluorescent lamp system, and the subsequent processing will be described.
以下で説明するS1224、S1226、S1228、S1230の処理はそれぞれ、図8を参照して先に説明したS814、S806、S808、S810の処理と同様であるので簡単に説明する。 The processing of S1224, S1226, S1228, and S1230 described below is the same as the processing of S814, S806, S808, and S810 described above with reference to FIG.
S1224において光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として動作条件2に設定する。この動作条件2については図10を参照して先に説明したものと同じものであるとする。つまり、動作条件2は、撮影照明光が蛍光灯系以外である場合に適した動作条件である。
In S <b> 1224, the light
S1226において光源検出システム400は、S1224で設定された動作条件2でスペクトルセンサ420の動作を制御する処理を行う。S1228において光源検出システム400は、動作条件2で設定されるセンサ、すなわち光電変換部422−1、422−2、422−3、422−6、422−7、422−9から出力される信号を取得する。S1230において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420から取得した出力に補正をする。
In S1226, the light
以上、S1224、S1226、S1228、S1230の処理によって、撮影照明光中の定常光成分の光源検出処理が行われる。 As described above, the light source detection processing of the steady light component in the photographing illumination light is performed by the processing of S1224, S1226, S1228, and S1230.
S1232において光源検出システム400は、光検出部408で行われる光検出本動作の動作条件として、蛍光灯系以外の照明下でフラッシュ発光を伴う動作条件である動作条件4に設定する。動作条件4は、図13に示されるとおり、積分動作としては、第1積分動作のみを行うように設定される。使用センサはNo.1、2、3、6、7、9のセンサとなっている。すなわち、光電変換部422−1、422−2、422−3、422−6、422−7、422−9から出力される信号を取得して照明推定処理を行うように設定される。
In S1232, the light
この第1積分動作に対する積分時間は、動作条件3の第1積分動作と同様に設定可能である。増幅率については、フラッシュの発光量に応じて決定することが可能である。例えば、フラッシュ発光装置が撮影装置500に内蔵されるタイプで発光量が比較的少ない場合には増幅率を増せばよい。一方、外付け式で発光量が比較的多いフラッシュ発光装置が用いられる場合には増幅率を減じればよい。動作条件4においては、フリッカ低減処理は行わない。
The integration time for the first integration operation can be set in the same manner as the first integration operation in the
S1234において光源検出システム400は、S1232で設定された動作条件4で、フラッシュ発光と同期するようにスペクトルセンサ420の動作を制御する。S1236において光源検出システム400は、動作条件4で設定されるセンサから出力を取得する。つまり、光源検出システム400は、光電変換部422−1、422−2、422−3、422−6、422−7、422−9から出力される信号を取得する。S1238において光源検出システム400は、スペクトルセンサ420から取得した出力に補正をする。この処理は、図8を参照して説明したS810の処理と同様である。
In S1234, the light
S1220またはS1238の処理に続き、光源検出システム400はS1222において照明推定処理を行う。S1222における照明推定処理では、これから行われる撮影におけるシャッタ秒時、撮影レンズ502の設定絞り値等に基づいて、フラッシュ発光を伴う光源検出結果およびフラッシュ発光を伴わない光源検出結果の加重配分を調節して照明推定処理を行う。
Following the processing of S1220 or S1238, the light
つまり、光電変換部422−1、422−2、…、422−9からの出力の相対値の組み合わせに関して、フラッシュ発光を伴う場合の結果およびフラッシュ発光を伴わない場合の結果の加重配分を調節する。そして、図8を参照してS812の照明推定処理について説明したのと同様の方法により、ルックアップテーブルからの読み出し、データベースへのアクセス等の処理をして撮影照明光のスペクトル推定処理および撮影照明光の詳細判別処理のうち、少なくともいずれかを行い、一連の照明推定処理を完了する。 That is, with respect to the combination of the relative values of the outputs from the photoelectric conversion units 422-1, 422-2,... 422-9, the weighted distribution of the result with flash emission and the result without flash emission is adjusted. . Then, by the same method as described for the illumination estimation processing in S812 with reference to FIG. 8, processing such as reading from the look-up table, access to the database, and the like is performed, and the spectrum estimation processing of the imaging illumination light and the imaging illumination are performed. At least one of the detailed light determination processes is performed to complete a series of illumination estimation processes.
S1202での判定が否定されたときの処理について説明する。S1202の判定において、これから行われる撮影においてフラッシュ発光の予定はないと判定された場合には、図12Bに示される処理が行われ、S812で照明推定処理が行われた後、一連の照明推定処理を完了する。つまり、図8を参照して説明したのと同様の処理が行われた後、一連の照明推定処理を完了する。 Processing when the determination in S1202 is negative will be described. If it is determined in step S1202 that there is no plan to perform flash emission in the next shooting, the processing shown in FIG. 12B is performed. After the illumination estimation processing is performed in step S812, a series of illumination estimation processing is performed. To complete. That is, after a process similar to that described with reference to FIG. 8 is performed, a series of illumination estimation processes is completed.
以上のように、本発明の実施の形態に係る光源検出システム400は、測定対象の照明光を2種類以上に判別し、この判別結果に基づいて、光検出部で行われる光検出動作の動作条件を決定する。これにより、測定対象の照明光が太陽光やタングステン光のように比較的緩やかに変化する分光プロファイルを有するものであると判別される場合には分光特性の簡易な測定を行うことが可能となり、光源検出動作の速度を高めて光源検出システム400の応答性を高めることが可能となる。そして、照明推定処理結果に基づいて、照明光をより詳細に判別することが可能となる。
As described above, the light
一方、測定対象の照明光が蛍光灯や高圧照明系などのように輝線スペクトル成分を含んでいて、スパイク状の分光プロファイルを有するものであると判別される場合には分光特性の詳細な測定を行うことにより、照明光の分光プロファイルをより正確に把握することが可能となる。 On the other hand, when it is determined that the illumination light to be measured contains a bright line spectral component such as a fluorescent lamp or a high-pressure illumination system and has a spike-like spectral profile, a detailed measurement of spectral characteristics is performed. By doing so, the spectral profile of the illumination light can be grasped more accurately.
以上では光源検出システム400を撮影装置500に内蔵する例について説明したが、光源検出システム400が単体で作動可能に構成されていてもよい。また、この光源検出システム400が撮影装置500に外付け可能に構成されていてもよい。撮影装置500は、静止画および動画のうち、少なくともいずれかを撮影可能に構成されたものとすることができる。光源検出システム400が内蔵または外付けされる撮影装置500としては、一般的なものだけに限られず、ビデオ信号を出力可能なテレビカメラであってもよいし、顕微鏡や内視鏡等で得られる画像を撮影可能な装置等であってもよい。
Although the example in which the light
また、モニタディスプレイ装置等に光源検出システム400が内蔵または外付けされて、モニタを観察する環境を照明する光(観察照明光、環境光)を計測可能に構成されていてもよい。この場合、画像を観察する観視者の環境光順応や、環境光がモニタディスプレイ装置の画像表示部で反射(管面反射)されることによって観察者が観察する画像の色バランスが崩れて見える問題に対処することが可能となる。さらに、いわゆる照明変換の技術を用い、被写体があたかも観察照明光で照明されているかのように色再現をしてモニタディスプレイ装置に表示をすることにより、リアリティを高めた画像表示を行うことが可能となる。
Further, the light
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and it is needless to say that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、光源検出システムと、これを有するスチルカメラやムービーカメラ等の撮影装置、テレビカメラ、モニタディスプレイ装置、顕微鏡用撮影装置、内視鏡用撮影装置などに適用可能である。 The present invention is applicable to a light source detection system and a photographing device such as a still camera or a movie camera, a television camera, a monitor display device, a microscope photographing device, an endoscope photographing device, and the like.
400 … 光源検出システム
402 … 照明判別部
404 … 動作条件決定部
406 … 計測制御部
408、408A … 光検出部
410 … 照明推定処理部
420 … スペクトルセンサ
422 … 光電変換部
430 … 拡散板
440 … 受光レンズ
450 … 機器制御部
500 … 撮影装置
502 … 撮影レンズ
503 … 赤外カットフィルタ
504 … 光学的ローパスフィルタ
506 … 撮像素子
400 ... Light
Claims (7)
測定対象の照明光を2種類以上に判別可能な照明判別部と、
前記光検出部で行われる光検出動作の動作条件を、前記照明判別部での判別結果に基づいて決定する動作条件決定部と、
前記光検出部で行われる光検出動作を、前記動作条件決定部で決定された動作条件に基づいて制御する計測制御部と、
照明詳細判別処理および照明スペクトル推定処理のうち、少なくともいずれかを、前記光検出部で行われた光検出動作によって得られた光検出結果に基づいて行う照明推定処理部と
を有し、
前記照明詳細判別処理は、前記照明判別部で判別可能な種類の数よりも多い数の種類に前記測定対象の照明光を判別する処理を含むことを特徴とする光源検出装置。 A light detection unit having a plurality of photoelectric conversion units having different spectral sensitivity characteristics;
An illumination discriminator capable of discriminating two or more types of illumination light to be measured;
An operation condition determination unit that determines an operation condition of a light detection operation performed in the light detection unit based on a determination result in the illumination determination unit;
A measurement control unit that controls the light detection operation performed by the light detection unit based on the operation condition determined by the operation condition determination unit;
An illumination estimation processing unit that performs at least one of the illumination detail determination process and the illumination spectrum estimation process based on a light detection result obtained by a light detection operation performed by the light detection unit;
The illumination detail determination process includes a process of determining the illumination light of the measurement object into a number of types larger than the number of types that can be determined by the illumination determination unit.
前記照明判別部は、前記輝線スペクトル光検出部で得られる信号をもとに、前記検出対象の照明光が前記水銀に由来する輝線スペクトルを有するか否かを判別可能に構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の光源検出装置。 It further has an emission line spectral light detector having a spectral sensitivity characteristic capable of detecting an emission line spectral component derived from mercury,
The illumination discriminating unit is configured to be able to discriminate whether or not the illumination light to be detected has an emission line spectrum derived from the mercury based on a signal obtained by the emission line spectrum light detection unit. The light source detection device according to claim 1 or 2.
前記照明判別部は、前記輝度変動周期検出部で検出された前記輝度変動周期に基づき、前記検出対象の照明光が蛍光灯光であるか否かを判別可能に構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の光源検出装置。 A luminance fluctuation period detection unit capable of detecting the luminance fluctuation period when the luminance of the illumination light to be detected fluctuates periodically;
The illumination determination unit is configured to be able to determine whether or not the illumination light to be detected is fluorescent light based on the luminance variation period detected by the luminance variation period detection unit. Item 3. The light source detection device according to Item 1 or 2.
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