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JP4423770B2 - Housing for camera characteristic evaluation, camera characteristic evaluation method, and camera characteristic evaluation apparatus - Google Patents

Housing for camera characteristic evaluation, camera characteristic evaluation method, and camera characteristic evaluation apparatus Download PDF

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JP4423770B2
JP4423770B2 JP2000264297A JP2000264297A JP4423770B2 JP 4423770 B2 JP4423770 B2 JP 4423770B2 JP 2000264297 A JP2000264297 A JP 2000264297A JP 2000264297 A JP2000264297 A JP 2000264297A JP 4423770 B2 JP4423770 B2 JP 4423770B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラ特性評価用筐体、カメラ特性評価方法およびカメラ特性評価装置に関する。詳しくは、被写体光量に対してダイナミックレンジの広いビデオカメラなどのカメラ特性を評価するに当たって、照度と色温度の違う2つの光源からの光を利用してカメラ特性評価用被写体を同時に撮像できるようにすることで、ダイナミックレンジの広いビデオカメラなどでも、そのカメラ特性を正確に評価できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
ビデオカメラなどの撮像装置にあっては、最良の撮像条件で被写体を撮像する必要があるため、前もって使用するビデオカメラのホワイトバランスを始めとして、被写体光量に対するダイナミックレンジや、階調再現性などの各種撮像特性(カメラ特性)を知る必要がある。
【0003】
このような目的を達成するために従来からカメラ特性評価装置が使用されている。図11はこのカメラ特性評価装置1の具体例であって、カメラ特性評価用筐体10と、被測定用カメラ12と、測定手段14とで構成される。
【0004】
カメラ特性評価用筐体10はそのケース本体前面に被写体18が装着されると共に、その内部に光源16が収納されており、光源16によって映し出されたその被写体18を被測定用カメラ12で撮像する。
【0005】
撮像した出力信号は測定機器14に供給されて、各種カメラ特性が測定、評価され、さらには必要に応じて被測定用カメラ12に対する調整処理などが行われる。カメラ特性のうち評価の対象となる特性としては、上述したようにホワイトバランス、ダイナミックレンジ、階調再現性、色再現性などである。
【0006】
カメラ特性評価用被写体18としては、例えば図12に示すような階調が順次変化するグレースケール板などが使用される。グレースケール板を使用すると、ホワイトバランス、ダイナミックレンジ、階調再現性などを評価できる。色再現性を評価するときにはこのグレースケール板に代えてカラーバー板などが使用される。
【0007】
被測定用カメラ12としては、通常のダイナミックレンジを有するビデオカメラの他に、通常取り扱える光量よりもさらに広い範囲の光量を取り扱うことのできる、したがってダイナミックレンジの広いビデオカメラなどがその対象となる。ここでダイナミックレンジの広いビデオカメラをワイドダイナミックレンジ(WDR)用のビデオカメラという。
【0008】
このワイドダイナミックレンジ用ビデオカメラは既に公知(特開平6−153089号公報、特開平7−177427号公報、特開平6−269009号公報など)である。この種ビデオカメラは、例えば室内から窓の外側を撮像するようなときでも、室内の人物がいわゆる黒つぶれせず、しかも室外の風景や人物などがいわゆる白飛びしないように撮像できるようにするために開発されたものである。
【0009】
そのためには被写体光量に対して取り扱えるダイナミックレンジを拡大する(ワイド化する)必要がある。ダイナミックレンジをワイド化する手法は種々存在するが、その1つの方法は同一フィールドに対して2回撮像するのが一般的である。
【0010】
この場合同一撮像画枠(撮像エリア)に対して、前半の1/2フィールドでは例えばシャッター速度を下げて撮像して第1の撮像信号を得る。そして後半の1/2フィールドではシャッター速度を上げて撮像して第2の撮像信号を得る。シャッター速度が遅い(通常のシャッター速度)ときの撮像は、主として同一画枠内の低照度用被写体(例えば室内の被写体)を撮像するためであり、シャッター速度が遅いため室内の被写体でも黒つぶれなく撮像できる。これに対してシャッター速度が速いときの撮像は、主として高照度用被写体(例えば屋外の被写体)を撮像するためで、シャッター速度が速いために明るい被写体であっても白飛びなしに被写体を撮像できる。
【0011】
これら第1および第2の撮像信号を適当に合成して1つの撮像信号として出力し、この合成された撮像信号がワイドダイナミックレンジ用ビデオカメラの信号として利用される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、被測定用カメラとして、通常のダイナミックレンジを持つビデオカメラではなく、上述ようなワイドダイナミックレンジのビデオカメラを使用する場合、従来のカメラ特性評価装置ではそのカメラ特性を正確に評価できないことが判明した。それは次のような理由に基づく。
【0013】
従来のカメラ特性評価装置1を使用して例えばホワイトバランスを評価したり調整する場合にまず問題が起きる。従来装置では図11に示すように単一の光源16を使用しているからである。
【0014】
ワイドダイナミックレンジのビデオカメラでは室内と室外のように、照度と色温度の違う2つの被写体を撮像しなければならない。したがって単一の光源16を使用する場合には、照度を調整したり、色温度変換用フィルタ(NDフィルタ)を交換しながら使用しなければならない。したがって照度の調整ミス、色温度変換用フィルタの特性のばらつきなどによって、正確にホワイトバランスを評価したり、調整することができない。
【0015】
特に、実際に使用されるホワイトバランスは、第1および第2の撮像信号を合成した後の信号であるから、この合成された撮像信号に対するホワイトバランスの評価および調整手段は存在しない。そのため従来装置では、ワイドダイナミックレンジのホワイトバランス特性を正確に測定できないことになり、その結果ホワイトバランスの調整も不十分なまま使用されていることになる。
【0016】
階調再現性などに関しても、グレースケールが1つであるため、このグレースケールで計測できる光量の範囲以上の光量に対してまで取り扱えるビデオカメラでは、評価不能に陥る。
【0017】
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、特に照度や色温度の異なる撮像時におけるカメラ特性の評価を正確に行えるようにしたカメラ特性評価装置などを提案するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項1に記載したこの発明に係るカメラ特性評価用筐体では、遮蔽された第1の分割室と第2の分割室とを有するケース本体と、上記第1の分割室に収容された第1の光源と、上記第2の分割室に収容され、上記第1の光源と照度および色温度の異なる第2の光源と、上第1および第2の光源のそれぞれの光路上に取り付けられ、被測定用カメラによって撮像されるカメラ特性評価用被写体とを備え、上記カメラ特性評価用被写体は、上記ケース本体に対して着脱自在に構成されたものである。
【0019】
請求項に記載したこの発明に係るカメラ特性評価装置では、遮蔽された第1の分割室と第2の分割室とを有するケース本体と、上記第1の分割室に収容された第1の光源と、上記第2の分割室に収容され、上記第1の光源と照度および色温度の異なる第2の光源と、上記第1および第2の光源のそれぞれの光路上に取り付けられたカメラ特性評価用被写体とを有するカメラ特性評価用筐体と、上記カメラ特性評価用筐体の上記カメラ特性評価用被写体を撮像する被測定用カメラと、上記被測定用カメラの出力信号からカメラ特性を測定する測定手段とを備え、上記カメラ特性評価用筐体の上記カメラ特性評価用被写体は、上記ケース本体に対して着脱自在に構成されたものである。
【0020】
請求項に記載したこの発明に係るカメラ特性評価方法では、ケース本体内に照度および色温度の異なる2つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用して、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性評価方法において、上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメラ特性としてホワイトバランスの評価を行うときには、上記第1の光源を使用して上記カメラ特性評価用被写体を撮像したときに得られる出力信号と、上記第2の光源を使用して上記カメラ特性評価用被写体を撮像したときに得られる出力信号との2つの出力信号の輝点が一致するように調整することで、上記ホワイトバランスの調整を行うようにしたものである。
【0021】
請求項10に記載したこの発明に係るカメラ特性評価方法では、ケース本体内に照度および色温度の異なる2つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用して、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性評価方法において、上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメラ特性としてダイナミックレンジの評価を行うときには、上記カメラ特性評価用被写体としてグレースケール板が使用されると共に、一方のグレースケールの所望スケールを基準照度に設定し、この基準グレースケールを基準にしてダイナミックレンジを測定するようにしたものである。
【0022】
この発明では、被測定用被写体を照射する光源として、照度と色温度が異なる少なくとも2種類の光源を使用する。これらの光源相互は遮蔽されている。そしてそれらの光源によって照射された被写体を介して被測定用カメラで撮像する。被写体としては無色透明板(クリアシート板)、グレースケール板、カラーバー板などが使用される。
【0023】
グレースケール板には上下に同じパターンの2つのグレースケールが印刷されている。したがってグレースケール板を被写体として使用すると、高照度用として使用される第1の光源で照らされた第1のグレースケール(上側のグレースケール)を撮像して第1の撮像信号が得られ、低照度用として使用される、第1の光源とは色温度が異なる第2の光源で照射された第2のグレースケールを撮像して第2の撮像信号が得られる。
【0024】
第1の撮像信号を使用してホワイトバランスが測定されて評価され、基準と相違しているときは調整して高照度時のホワイトバランスが調整される。同様に第2の撮像信号を使用してホワイトバランスが測定されて評価され、これが基準と異なるときにはカメラの出力段を調整して低照度時のホワイトバランスが調整される。
【0025】
そして、第1の撮像信号と第2の撮像信号とを合成したときの撮像信号によるホワイトバランスが測定されて評価される。その結果、基準と相違するときには調整されて、ワイドダイナミックレンジでのホワイトバランスが調整される。このようにワイドダイナミックレンジのビデオカメラであっても同時に撮像して得られた第1および第2の撮像信号を利用すれば、ワイドダイナミックレンジでのホワイトバランスを正確に評価して、しかも正しく調整できる。
【0026】
次に、ワイドダイナミックレンジを評価するとき、例えば第2のグレースケールを基準にして測定した結果、このグレースケールの範囲を超える光量まで取り扱えるようなときには、第1のグレースケールを利用して評価する。このとき、第1と第2の光源の照度差は予めわかっているので、この照度差を加味して第1と第2のグレースケールから、そのカメラのワイドダイナミックレンジを計測することができる。したがって、ワイドダイナミックレンジを正確に評価できることになる。
【0027】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明に係るカメラ特性評価用筐体、カメラ特性評価装置およびカメラ特性評価方法の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0028】
説明の都合上カメラ特性評価装置から説明する。図1はこの発明に係るカメラ特性評価装置1の実施の形態であって、構成的にはカメラ特性評価用筐体を除いて、従来と殆ど変わらない。したがってカメラ特性評価用筐体10と、被測定用カメラ12と、測定手段14とで構成され、測定手段14には測定種別を入力したりするキーボードなどを使用した操作部19が使用される。測定手段14はどのカメラ特性を主として計測して評価するかによって、ベクトルスコープを使用したり、オシロスコープを使用したりする。
【0029】
カメラ特性評価用筐体10は図2のように構成される。
図2において、ほぼ方形状をなすケース本体22を有し、このケース本体22は中間部に設けられた遮蔽板24によって上下2段に分割され、上段に位置する第1の分割室26aには第1の光源28が収納され、下段に位置する第2の分割室26bには第2の光源29が収納されている。光源28,29としては照度および色温度の異なる光源が使用される。これは室内と室外で撮像するようなときには、照度も色温度も相違するからである。
【0030】
実施の形態では、第1の光源28として自然光に近い光源つまり照度の高い光源となされる。したがって第1の光源28としては、キセノンランプや白色電球などが使用される。図ではキセノンランプを使用した場合である。これに対して第2の光源29としては、低照度光源が使用される。室内の照明用光源に相当する光源(蛍光灯)などが使用される。
【0031】
ケース本体22の前面部にはそれぞれの分割室26a、26bに対応した窓30a、30bが形成され、これら窓30a、30bを覆うようにカメラ特性評価用被写体(以下被写体という)18が着脱自在に装着される。そのため、装着ガイドとして機能する断面L字状のガイド板32が設けられている。
【0032】
被写体18の実施の形態を図3を参照して説明する。この実施の形態では図に示すように平板状の被写体本体18aを挟み込むようにその両面に無色透明板18b、18cが設けられて被写体18が構成される。被写体本体18aとしては上述したようにグレースケール板(チャート)であったり、カラーバー板(チャート)であったりする。このように無色透明板18b、18cによるサンドイッチ構造では、ホワイトバランス評価時に使用する無色透明板(クリアーチャート)は不要である。無色透明板18b、18cによって代用できるからである。
【0033】
図4は被写体本体18aとしてグレースケール板34の例を示す。この実施の形態では、透明アクリル板やガラス板が使用され、その表面に中間部に白レベル調整にも使用できる白色用の窓36が設けられる他、この窓36を挟んでその上段および下段の所定位置に、第1および第2のグレースケール38a、38bが形成されている。
【0034】
つまり、透過窓30aに対応した位置に第1のグレースケール38aと、白領域36の上半分が位置し、透過窓30bに対応した位置に第2のグレースケール38bと、白領域36の下半分が位置するように形成される。
【0035】
グレースケール38a、38bは出射照度が階段状に一定の割合で変化するように、濃度がそれぞれ順次変えられた複数のスケール(チャート)が、白から順次暗くなり最後は黒となるように配されたもので、この実施の形態では10段のスケールで1つのグレースケールが構成されている。濃度の変化勾配は任意であるが、この例では白を基準(1倍=×1)としたとき、その隣のスケールは白のスケールに対してその明るさが1/2となるように選ばれており、そのときの濃度は「×2」のように表示する。因みにこの実施の形態では、
「×1、×2、×4、×8、×12、×16、×24、×32、×48、×64」
のような濃度勾配に選定され、「×64」が全黒となる。
【0036】
第1のグレースケール38aと、第2のグレースケール38bとは全く同じ構成であって、濃度勾配の変化方向も同じで、左から右に行くにしたがって濃度が濃くなるようになされている。
【0037】
このように同一スケール構成のグレースケールを上下2段に配したのは、これを撮像したときの信号の輝度レベルをモニタしたとき、上段と下段の照度差をもって同じように変化して表示されるため、両者のレベル比較が容易になるなどの理由からである。
【0038】
次に被測定用のカメラ12の実施の形態について図5を参照して説明する。被測定用のカメラとしては上述したようにワイドダイナミックレンジのビデオカメラ(カラーカメラ)を例示する。
【0039】
被写体18は光学レンズ40を介して撮像素子42に導かれて被写体像が電気信号(撮像信号)に変換される。撮像素子42としてはCCDなどの半導体撮像素子を使用することができる。撮像素子42の撮像形式は単板式でも、3板式でもよい。
【0040】
撮像信号は前値信号処理部44に供給される。最初には相関二重サンプリング処理(CDS)回路44aにおいて相関二重サンプリングされて、相関二重サンプリングされ、波形成形された撮像信号は次の自動ゲイン調整(AGC)回路44bでゲインの調整処理が行われる。
【0041】
この実施の形態では、R、G、B原色に対応した撮像信号の各チャネルに対応して設けられた3個のAGC回路44bにおいて、ホワイトバランスの調整も行われる。さらにこの前値信号処理部44においてはA/D変換器33cが設けられ、ホワイトバランス調整された撮像信号がA/D変換手段においてデジタル信号に変換される。
【0042】
デジタル変換された撮像信号はさらに主信号処理部46において、所望とする映像信号、例えば輝度信号Yと一対の色信号Cr、Cbからなる映像信号に変換される。したがって主信号処理部46はDSP(Digital Signal Processor)回路などが使用される。
【0043】
この主信号処理部46からの出力が通常のカメラ出力として利用される。この映像信号はさらにコンピュータよりなる制御部48に供給され、ドライバ50に制御信号を与えてこの例では光学レンズ系40の絞りを調整できるようになっている。さらにCCD42に対するシャッター速度やフィールド周波数がこの制御部48から指示される他、前値信号処理部44に対してホワイトバランス調整信号などが供給されるようになされている。
【0044】
ここで、上述したようにダイナミックレンジとして通常範囲とするか、これよりも広い範囲のものとして使用するかは、オペレータが切り替えられるようになっている。端子48aはその制御信号入力端子であって、カメラ本体に設けられた操作部からのキー信号入力端子として機能する。
【0045】
標準のダイナミックレンジを使用するときのシャッター速度を低照度用シャッター速度としたとき、ワイドダイナミックレンジモードではシャッター速度が高照度用のシャッター速度(高速のシャッター速度)に切り替えられる。速度比は2〜4倍である。これに加えてワイドダイナミックレンジモードでは1フィールドに2回の撮像が実行される。
【0046】
そして、前半の1/2フィールドでは例えば、高照度用のシャッター速度によって被写体が撮像されて第1の撮像信号を取得し、後半の1/2フィールドでは例えば、低照度用のシャッター速度によって被写体が撮像されて第2の撮像信号を取得する。第1と第2の撮像信号はある割合で合成され、合成された撮像信号より上述した映像信号が精製される。
【0047】
このようにワイドダイナミックレンジモードのときには、フィールド走査周波数を切り替えたり、シャッター速度を交互に切り替えたりする撮像処理が行われ、そのための制御信号が制御部48で生成される。
【0048】
図1に示す測定手段14としては、上述したようにベクトルスコープやオシロスコープなどが使用される。ホワイトバランスの測定、評価および調整などを行うときはベクトルスコープが使用され、モニタに表示された白レベルの輝点の位置(R−Y軸とB−Y軸による座標軸上の輝点)によってホワイトバランスの測定、評価および調整がなされる。
【0049】
続いて、この発明を使用したこの発明に係るカメラ特性評価方法などを図6以下を参照して説明する。
(1)ホワイトバランスの評価
被写体18としては全面無色透明板を使用しても、グレースケール板34を使用してもよい。標準ダイナミックレンジのビデオカメラの場合には、第2の光源28が使用される。ワイドダイナミックレンジのビデオカメラの場合には第1と第2の光源28,29の双方が同時に使用される。測定手段14としてはベクトルスコープ(ベクタスコープ)を用いる。
【0050】
図6のフローチャートのように、ホワイトバランス評価の場合には、カメラの画枠が筐体10の光源面(図4鎖線図示)に合わせ(ステップ61)、次にホワイトバランスWBのモードに切り替える(ステップ62)。これは標準ダイナミックレンジのみのビデオカメラか、ワイドダイナミックレンジのビデオカメラかによって使用する光源や、撮像信号の処理ステップが相違するからである。
【0051】
次に、この状態で、装着されたこの例ではグレースケール板34を使用して、これをビデオカメラ12で撮像する。そして得られた撮像信号(映像信号)を使用してホワイトバランスの測定、評価が行われる(ステップ63)。
【0052】
ホワイトバランスの評価項目としては、ホワイトバランスの輝点の位置(自動ホワイトバランスモードが作動したときの収束点)が正規の位置にあるかどうか、つかりホワイトバランスが正しいかどうかの他に、輝点が収束点に収束するまでの時間などが測定される。
【0053】
ホワイトバランスが基準に一致していれば問題ないが、ずれているときには(ステップ64)、AGC回路44bを利用してゲイン調整(R:G:B=1:1:1)を行い(ステップ65)、再び調整後の撮像信号を利用して評価する。このような繰り返しでホワイトバランス測定、評価および調整が終了する。
【0054】
ここで、ワイドダイナミックレンジのビデオカメラを評価するときには次のような処理を行う。上述したようにワイドダイナミックレンジ用のビデオカメラでは、室内で使用する場合でも、屋外で使用する場合でも、何れの場合でもホワイトバランスが調整されている必要がある。この他に、ワイドダイナミックレンジモードでもホワイトバランスがとれている必要がある。
【0055】
まず、屋内、屋外でそれぞれ別々に使用するような場合には、低照度側から得られる第2の撮像信号によって白レベルの輝点(白レベルの収束点)を表示する。グレースケール板34を使用するときは白のスケール「×1」から得られる撮像信号を利用して評価を行う。
【0056】
そのときの輝点(第2の輝点)が基準点(標準点)からずれていないときには正しく調整されているものとして取り扱う。基準点からずれているときには第2の輝点を調整する。この調整が終了することで、室内の撮像のように低照度時でのホワイトバランスの調整が終了する。第2の輝点への収束速度なども評価対象となる。
【0057】
同様に、高照度側から得られる第1の撮像信号に基づいて白レベルの輝点(第1の輝点)を表示し、基準点とのずれからホワイトバランスを評価する。基準点からずれているときには、同じような調整を行って基準点に一致させる。これで室外で撮像するときでもホワイトバランスのとれた撮像信号を得ることができる。
【0058】
次に、室内と室外の両方の被写体を撮像するようなワイドダイナミックレンジモードのときには、上述したように1フィールドで2回の撮像を試みると共に、主信号処理部46では信号の合成処理が行われ、合成された映像信号がベクトルスコープ14に供給されて白レベルの輝点表示が行われる。このモードで輝点が2つあるときには、輝点が1つになるように前値信号処理部44での調整が行われる。これによってワイドダイナミックレンジモードでのホワイトバランスの評価および調整処理が終了する。
【0059】
(2)色再現性の評価
色再現性を評価するときには、測定手段14として波形モニタを使用し、被写体18としてカラーバー板を使用する。このカラーバー板のカラーパターンは、例えば日本電子機械工業会(EIAJ)規格のカラーバーパターンを使用することができる。色再現性の場合、何れかの光源28又は29(例えば光源28)を使用すればよい。
【0060】
図7に示すフローチャートにおいて、被写体としてカラーバー板を選択し(ステップ71)、次にカラーバー板がカメラ12の画枠一杯となるように撮像エリアの調整が行われる(ステップ72)。つぎに、ホワイトバランスモードが標準ダイナミックレンジモードの場合か、ワイドダイナミックレンジモードの場合かを選択する(ステップ73)。
【0061】
ホワイトバランスの十分な引き込み時間が経過した後、モニタを用いて色再現性を評価する(ステップ74)。つまり、色相や飽和度が正しく調整されているかどうかを評価する。評価の結果、調整が必要な場合にはカメラ12の必要な調整を調整する(ステップ75,76)。この調整を行うことで色再現性処理が終了する。
【0062】
(3)ダイナミックレンジの評価
評価しようとするビデオカメラがワイドダイナミックレンジのビデオカメラであるときを例示すると、まず被写体18としては図4に示したグレースケール板34を使用した状態でカメラの画枠をこのグレースケール板34に合わせる(ステップ81、82)。
【0063】
次に、ワイドダイナミックレンジモードをオフにした状態、つまり標準のダイナミックレンジとなるモードにした状態で輝度レベルの調整を行う(ステップ83)。輝度レベル調整は下段のグレースケール(低輝度用)38bを基準にする。グレースケール38bのうち適当なスケール、例えば「×64」のスケールを撮像したときその明るさが、白100%(=100IRE(ラジオ技術者学会:Institute of Radio Engineers))となるようにビデオカメラ12の輝度レベルを調整する(ステップ84)。調整が終了したならばワイドダイナミックレンジモードをオンにする(ステップ85)。
【0064】
ワイドダイナミックレンジモードをオンした状態でグレースケール板18を撮像し、特に下段に位置する第2のグレースケール38bの輝度レベルをモニタやオシロスコープを用いて評価する(ステップ86)。そして、低輝度用のグレースケール38bのスケールのうち最も明るいスケール(「×1」のスケール)が白飛びなく観測できるかどうかを判断する(ステップ87)。
【0065】
この「×1」のスケールが正常に観測できる場合には、少なくともそのビデオカメラ12のダイナミックレンジは基準光量の64倍の性能を有することがわかる。したがってその場合には高輝度用として使用される上段のグレースケール38aのスケールを観測してダイナミックレンジを算出して評価処理を終了する(ステップ88)。
【0066】
ここで、第1の光源28と第2の光源29との照度比が例えば30倍であったときで、第1のグレースケール38aのスケールのうち、白基準側より5段目(「×12」のスケール)まで、その階調を確認でき、それ以降白側のスケールからは階調判別ができず、輝度レベルが飽和してしまっているときには、
(64/12)×30倍=160倍
まで、ダイナミックレンジが拡張されていることが判る。
【0067】
評価しようとするカメラが標準ダイナミックレンジであるときは、下段のグレースケール38bのみを用いて評価する。判別できるスケールまでの幅(スケール数)によってダイナミックレンジを評価する。例えば「×1」のスケールから得られる撮像信号のレベルを100IREに調整したとき、「×1」のスケールから「×32」のスケールまで階調を判別できる場合には、そのときのダイナミックレンジは32倍であると判断する。通常は「×64」までは判別できるような広さのダイナミックレンジとなるように設定されている。
【0068】
(4)階調再現性の評価
評価しようとするビデオカメラ12のガンマー特性をオフにした状態のとき、グレースケールのスケール間階調差が、設計値通りとなっているか、階調差が全スケールに亘って一定であるかどうか、グレースケールの全階調まで認識できるかなどによって、そのビデオカメラ12の階調再現性を評価する。評価機材(測定手段14)としては、波形モニタやオシロスコープなどを使用することができる。
【0069】
階調再現性評価の場合には、図9のように図4のようなグレースケール板34が装着され、ビデオカメラの画枠調整が行われる(ステップ91,92)。画枠調整が終了するとワイドダイナミックレンジモードをオフにした状態で、特に下段のグレースケール38aにおける「×1」のスケールから得られる白レベルが例えば100IREとなるように輝度レベルの調整が行われる(ステップ93,94)。
【0070】
輝度レベルの調整終了によってワイドダイナミックレンジモードをオンに復帰させる(ステップ95)。この状態でまず下段のグレースケール38bからの輝度信号を利用して低輝度領域つまり低照度領域での階調を評価する(ステップ96)。階調評価は上述したような手法によって行う。
【0071】
同様にして、上段のグレースケール38aからの輝度信号を利用して高輝度領域つまり高照度領域での階調を上述したと同様な手法を用いて評価する。そして、所望の性能が得られているかどうかの判断を行い、性能が不十分であると判断されたときには、設計値の見直しを行ったり、場合によってはビデオカメラ12を再調整し、再調整後再び同じような階調再現性の評価を行う(ステップ97,9、93)。
【0072】
上述した実施の形態では、カメラ特性としてホワイトバランス、ダイナミックレンジ、階調再現性、色再現性を例示したが、これら以外のカメラ特性を目的に応じて評価することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明では、被測定用被写体を照射する光源として、照度と色温度が異なる少なくとも2種類の光源を使用すると共に、それらの光源によって照射された被写体を、被測定用カメラで同時に撮像できるような、カメラ特性評価用筐体、評価装置および評価方法を提案したものである。
【0074】
これによれば、被写体光量に対してダイナミックレンジの広いビデオカメラなどのカメラ特性(ホワイトバランス、ダイナミックレンジ、色再現性、階調再現性など)を、照度と色温度の違う2つの光源からの光を利用して同時に評価できるから、屋内と屋外の被写体を同時に撮像する機会の多いダイナミックレンジの広いビデオカメラなどに対しても、そのカメラ特性を正確に評価できる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るカメラ特性評価装置の実施の形態を示す要部の系統図である。
【図2】カメラ特性評価用筐体の実施の形態を示す断面図である。
【図3】カメラ特性評価用被写体の一例を示す断面図である。
【図4】グレースケール板の実施の形態を示す平面図である。
【図5】測定すべきビデオカメラの系統図である。
【図6】ホワイトバランスを評価するときの処理例を示すフローチャートである。
【図7】色再現性を評価するときの処理例を示すフローチャートである。
【図8】ダイナミックレンジを評価するときの処理例を示すフローチャートである。
【図9】階調再現性を評価するときの処理例を示すフローチャートである。
【図10】従来のカメラ特性評価装置の構成図である。
【図11】そのときに使用されるグレースケール板である。
【符号の説明】
1・・・カメラ特性評価装置、10・・・カメラ特性評価用筐体、12・・・被測定用カメラ、14・・・測定手段、18・・・被写体、22・・・本体、26a、26b・・・分割室、28,29・・・光源、34・・・グレースケール板、38a、38b・・・グレースケール、44・・・前値信号処理部、46・・・主信号処理部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera characteristic evaluation housing, a camera characteristic evaluation method, and a camera characteristic evaluation apparatus. Specifically, when evaluating camera characteristics such as a video camera with a wide dynamic range with respect to the amount of subject light, it is possible to simultaneously image a subject for camera characteristic evaluation using light from two light sources having different illuminance and color temperature. By doing so, the camera characteristics of a video camera with a wide dynamic range can be accurately evaluated.
[0002]
[Prior art]
In an imaging device such as a video camera, it is necessary to capture the subject under the best imaging conditions. Therefore, including the white balance of the video camera to be used in advance, the dynamic range for the subject light amount, gradation reproducibility, etc. It is necessary to know various imaging characteristics (camera characteristics).
[0003]
In order to achieve such an object, a camera characteristic evaluation apparatus has been conventionally used. FIG. 11 is a specific example of the camera characteristic evaluation apparatus 1 and includes a camera characteristic evaluation housing 10, a camera 12 to be measured, and measurement means 14.
[0004]
The camera characteristic evaluation housing 10 has a subject 18 mounted on the front surface of the case body, and a light source 16 is housed therein. The subject 18 projected by the light source 16 is imaged by the camera 12 to be measured. .
[0005]
The picked-up output signal is supplied to the measuring device 14, various camera characteristics are measured and evaluated, and adjustment processing for the camera under measurement 12 is performed as necessary. Among the camera characteristics, the characteristics to be evaluated include white balance, dynamic range, gradation reproducibility, color reproducibility, and the like as described above.
[0006]
As the camera characteristic evaluation subject 18, for example, a gray scale plate whose gradation changes sequentially as shown in FIG. 12 is used. Using a gray scale plate, white balance, dynamic range, gradation reproducibility, etc. can be evaluated. When evaluating color reproducibility, a color bar plate or the like is used instead of the gray scale plate.
[0007]
As the camera 12 to be measured, in addition to a video camera having a normal dynamic range, a video camera having a wider dynamic range that can handle a light amount in a wider range than a normal light amount can be used. Here, a video camera having a wide dynamic range is called a video camera for a wide dynamic range (WDR).
[0008]
This wide dynamic range video camera is already known (Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-153089, 7-177427, 6-269209, etc.). This type of video camera, for example, enables a person in the room to capture an image of the outside of a window from outside so as not to be blacked out, and to prevent an outdoor landscape or person from being shot out of white. It was developed.
[0009]
For this purpose, the dynamic range that can be handled with respect to the amount of light of the subject needs to be expanded (widened). There are various methods for widening the dynamic range, and one method is generally to image twice for the same field.
[0010]
In this case, for the same image frame (imaging area), in the first half field, for example, the first imaging signal is obtained by lowering the shutter speed. In the latter half of the field, the second imaging signal is obtained by increasing the shutter speed and imaging. Imaging when the shutter speed is slow (normal shutter speed) is mainly for imaging low-illuminance subjects (for example, indoor subjects) in the same image frame. I can image. On the other hand, imaging when the shutter speed is high is mainly for imaging a high-illumination subject (for example, an outdoor subject). Since the shutter speed is fast, the subject can be captured without being overexposed even if it is a bright subject. .
[0011]
These first and second imaging signals are appropriately combined and output as one imaging signal, and the combined imaging signal is used as a signal of a wide dynamic range video camera.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a video camera with a wide dynamic range as described above is used as a camera to be measured instead of a video camera having a normal dynamic range, the conventional camera characteristic evaluation apparatus cannot accurately evaluate the camera characteristic. found. This is based on the following reasons.
[0013]
First, a problem occurs when, for example, white balance is evaluated or adjusted using the conventional camera characteristic evaluation apparatus 1. This is because the conventional apparatus uses a single light source 16 as shown in FIG.
[0014]
In a wide dynamic range video camera, two subjects with different illuminance and color temperature must be imaged, such as indoors and outdoors. Therefore, when the single light source 16 is used, it must be used while adjusting the illuminance or replacing the color temperature conversion filter (ND filter). Therefore, the white balance cannot be accurately evaluated or adjusted due to misadjustment of illuminance or variations in the characteristics of the color temperature conversion filter.
[0015]
In particular, since the white balance that is actually used is a signal after the first and second imaging signals are combined, there is no means for evaluating and adjusting the white balance for the combined imaging signal. For this reason, the conventional apparatus cannot accurately measure the white balance characteristic of the wide dynamic range, and as a result, the white balance is not sufficiently adjusted.
[0016]
Regarding gradation reproducibility and the like, since there is only one gray scale, a video camera that can handle even a light amount exceeding the light amount range that can be measured with this gray scale cannot be evaluated.
[0017]
Therefore, the present invention solves such a conventional problem, and proposes a camera characteristic evaluation apparatus and the like that can accurately evaluate a camera characteristic particularly at the time of imaging with different illuminance and color temperature. is there.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, in the camera characteristic evaluation housing according to the present invention described in claim 1,It has the 1st division room and the 2nd division room which were shieldedCase bodyAnd accommodated in the first division chamberWith a first light source, Housed in the second divided chamber, and different in illuminance and color temperature from the first light source.2 light sourcesAnd aboveRecordFirst and secondLight sourceeachOn the light pathAttached,Camera characteristics evaluation subject imaged by the camera under measurementThe camera characteristic evaluation subject is configured to be detachable from the case body.
[0019]
  Claim6In the camera characteristic evaluation apparatus according to the present invention described in 1.It has the 1st division room and the 2nd division room which were shieldedCase bodyAnd accommodated in the first division chamberWith a first light source, Housed in the second divided chamber and different in illuminance and color temperature from the first light sourceSecond light sourceAnd the first and second light sourcesOn each light pathAttachedSubject for camera characteristics evaluationAnd havingA camera characteristic evaluation case;The camera characteristics evaluation housingA camera to be measured for imaging the subject for camera characteristic evaluation;the aboveMeasuring means for measuring camera characteristics from the output signal of the camera under measurement;The camera characteristic evaluation subject of the camera characteristic evaluation case is configured to be detachable from the case body.
[0020]
  Claim8In the camera characteristic evaluation method according to the present invention described in 1), a case is used in which two light sources having different illuminance and color temperature are housed in the case body, and a camera characteristic evaluation subject is mounted on the front surface thereof. In the camera characteristic evaluation method for evaluating the camera characteristics of the camera to be measured, when a camera having a wide dynamic range with respect to the amount of light of the subject is used as the camera to be measured, and white balance is evaluated as the camera characteristics. An output signal obtained when the camera characteristic evaluation subject is imaged using the first light source and an output obtained when the camera characteristic evaluation subject is imaged using the second light source Signal andThe white balance is adjusted by adjusting so that the bright spots of the two output signals coincide with each other.
[0021]
  Claim10In the camera characteristic evaluation method according to the present invention described in 1), a case is used in which two light sources having different illuminance and color temperature are housed in the case body, and a camera characteristic evaluation subject is mounted on the front surface thereof. In the camera characteristic evaluation method for evaluating the camera characteristics of the camera to be measured, when a camera having a wide dynamic range with respect to the light amount of the subject is used as the camera to be measured, and the dynamic range is evaluated as the camera characteristics. A gray scale plate is used as the object for camera characteristic evaluation, and the desired scale of one of the gray scales is set as the reference illuminance, and the dynamic range is measured based on the reference gray scale.It is a thing.
[0022]
In the present invention, at least two types of light sources having different illuminance and color temperature are used as light sources for irradiating the measurement subject. These light sources are shielded from each other. And it images with the to-be-measured camera through the object irradiated by those light sources. As the subject, a colorless transparent plate (clear sheet plate), a gray scale plate, a color bar plate, or the like is used.
[0023]
Two gray scales having the same pattern are printed on the gray scale plate. Therefore, when the gray scale plate is used as a subject, the first gray scale (upper gray scale) illuminated by the first light source used for high illuminance is imaged to obtain a first imaging signal. A second image signal is obtained by capturing an image of the second gray scale irradiated with a second light source having a color temperature different from that of the first light source used for illuminance.
[0024]
The white balance is measured and evaluated using the first imaging signal, and when it is different from the reference, the white balance at high illuminance is adjusted by adjusting. Similarly, the white balance is measured and evaluated using the second imaging signal, and when this is different from the reference, the output stage of the camera is adjusted to adjust the white balance at low illuminance.
[0025]
Then, the white balance by the imaging signal when the first imaging signal and the second imaging signal are combined is measured and evaluated. As a result, the white balance in the wide dynamic range is adjusted when it is different from the reference. Thus, even with a wide dynamic range video camera, if the first and second imaging signals obtained simultaneously are used, the white balance in the wide dynamic range can be accurately evaluated and adjusted correctly. it can.
[0026]
Next, when evaluating the wide dynamic range, for example, when the measurement is based on the second gray scale, and the amount of light exceeding the gray scale range can be handled, the evaluation is performed using the first gray scale. . At this time, since the illuminance difference between the first and second light sources is known in advance, the wide dynamic range of the camera can be measured from the first and second gray scales by taking this illuminance difference into account. Therefore, the wide dynamic range can be accurately evaluated.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Subsequently, an embodiment of a camera characteristic evaluation housing, a camera characteristic evaluation apparatus, and a camera characteristic evaluation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
For convenience of explanation, the camera characteristic evaluation apparatus will be described. FIG. 1 shows an embodiment of a camera characteristic evaluation apparatus 1 according to the present invention. The structure is almost the same as that of the prior art except for a camera characteristic evaluation case. Therefore, the camera characteristic evaluation housing 10, the camera to be measured 12, and the measurement unit 14 are configured. The measurement unit 14 uses an operation unit 19 using a keyboard or the like for inputting a measurement type. The measuring means 14 uses a vector scope or an oscilloscope depending on which camera characteristics are mainly measured and evaluated.
[0029]
The camera characteristic evaluation casing 10 is configured as shown in FIG.
In FIG. 2, a case main body 22 having a substantially rectangular shape is provided. The case main body 22 is divided into two upper and lower stages by a shielding plate 24 provided at an intermediate portion, and the first division chamber 26a located at the upper stage includes The first light source 28 is accommodated, and the second light source 29 is accommodated in the second divided chamber 26b located at the lower stage. As the light sources 28 and 29, light sources having different illuminance and color temperature are used. This is because the illuminance and the color temperature are different when taking images indoors and outdoors.
[0030]
In the embodiment, the first light source 28 is a light source close to natural light, that is, a light source with high illuminance. Therefore, a xenon lamp, a white light bulb, or the like is used as the first light source 28. In the figure, a xenon lamp is used. On the other hand, a low illuminance light source is used as the second light source 29. A light source (fluorescent lamp) corresponding to an indoor illumination light source is used.
[0031]
Windows 30a and 30b corresponding to the respective divided chambers 26a and 26b are formed on the front surface of the case body 22, and a camera characteristic evaluation subject (hereinafter referred to as a subject) 18 is detachable so as to cover the windows 30a and 30b. Installed. Therefore, a guide plate 32 having an L-shaped cross section that functions as a mounting guide is provided.
[0032]
An embodiment of the subject 18 will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in the figure, the subject 18 is configured by providing colorless and transparent plates 18b and 18c on both sides so as to sandwich a flat subject body 18a. As described above, the subject body 18a is a gray scale plate (chart) or a color bar plate (chart). Thus, in the sandwich structure using the colorless and transparent plates 18b and 18c, the colorless and transparent plate (clear chart) used at the time of white balance evaluation is unnecessary. This is because the colorless transparent plates 18b and 18c can be substituted.
[0033]
FIG. 4 shows an example of the gray scale plate 34 as the subject main body 18a. In this embodiment, a transparent acrylic plate or glass plate is used, and a white window 36 that can be used for white level adjustment is provided on the surface of the transparent acrylic plate or glass plate. First and second gray scales 38a and 38b are formed at predetermined positions.
[0034]
That is, the first gray scale 38a and the upper half of the white area 36 are located at a position corresponding to the transmission window 30a, and the second gray scale 38b and the lower half of the white area 36 are located at a position corresponding to the transmission window 30b. Is formed to be positioned.
[0035]
The gray scales 38a and 38b are arranged such that a plurality of scales (charts) whose densities are sequentially changed so that the emitted illuminance changes in a stepwise manner at a constant rate, are gradually darkened from white and finally become black. In this embodiment, one gray scale is configured with a scale of 10 stages. The gradient of density change is arbitrary, but in this example, when white is used as a reference (1 × = × 1), the adjacent scale is selected so that its brightness is ½ that of the white scale. The density at that time is displayed as “× 2”. Incidentally, in this embodiment,
"X1, x2, x4, x8, x12, x16, x24, x32, x48, x64"
In this case, “× 64” is all black.
[0036]
The first gray scale 38a and the second gray scale 38b have exactly the same configuration, the same change direction of the density gradient, and the density increases from left to right.
[0037]
As described above, the gray scale having the same scale configuration is arranged in two upper and lower stages. When the luminance level of the signal when the image is picked up is monitored, it is displayed in the same manner with the difference in illuminance between the upper and lower stages. This is because the level comparison between the two becomes easy.
[0038]
Next, an embodiment of the camera 12 to be measured will be described with reference to FIG. As the camera to be measured, a wide dynamic range video camera (color camera) is exemplified as described above.
[0039]
The subject 18 is guided to the image sensor 42 via the optical lens 40, and the subject image is converted into an electrical signal (imaging signal). A semiconductor image sensor such as a CCD can be used as the image sensor 42. The imaging format of the imaging element 42 may be a single plate type or a three plate type.
[0040]
The imaging signal is supplied to the previous value signal processing unit 44. First, a correlated double sampling (CDS) circuit 44a performs correlated double sampling, correlated double sampling, and a waveform-shaped image signal is subjected to gain adjustment processing by the next automatic gain adjustment (AGC) circuit 44b. Done.
[0041]
In this embodiment, white balance adjustment is also performed in the three AGC circuits 44b provided corresponding to the channels of the imaging signals corresponding to the R, G, and B primary colors. Further, the preceding value signal processing unit 44 is provided with an A / D converter 33c, and the image signal subjected to white balance adjustment is converted into a digital signal by the A / D conversion means.
[0042]
The digitally converted image pickup signal is further converted by the main signal processing unit 46 into a desired video signal, for example, a video signal composed of a luminance signal Y and a pair of color signals Cr and Cb. Accordingly, the main signal processing unit 46 uses a DSP (Digital Signal Processor) circuit or the like.
[0043]
The output from the main signal processing unit 46 is used as a normal camera output. This video signal is further supplied to a control unit 48 formed of a computer, and a control signal is given to the driver 50 to adjust the diaphragm of the optical lens system 40 in this example. Further, the shutter speed and field frequency for the CCD 42 are instructed from the control unit 48, and a white balance adjustment signal and the like are supplied to the preceding value signal processing unit 44.
[0044]
Here, as described above, the operator can switch whether to use the dynamic range as a normal range or a wider range. The terminal 48a is a control signal input terminal, and functions as a key signal input terminal from an operation unit provided in the camera body.
[0045]
When the shutter speed when using the standard dynamic range is the shutter speed for low illuminance, the shutter speed is switched to the shutter speed for high illuminance (high shutter speed) in the wide dynamic range mode. The speed ratio is 2-4 times. In addition, in the wide dynamic range mode, imaging is performed twice in one field.
[0046]
In the first half field, for example, the subject is imaged at the shutter speed for high illuminance to obtain the first imaging signal, and in the second half field, for example, the subject is captured at the shutter speed for low illuminance. A second imaging signal is acquired by imaging. The first and second imaging signals are synthesized at a certain ratio, and the above-described video signal is purified from the synthesized imaging signal.
[0047]
As described above, in the wide dynamic range mode, an imaging process of switching the field scanning frequency or alternately switching the shutter speed is performed, and a control signal for that purpose is generated by the control unit 48.
[0048]
As the measurement means 14 shown in FIG. 1, a vector scope, an oscilloscope, or the like is used as described above. When measuring, evaluating and adjusting the white balance, a vector scope is used, and the white level of the bright spot displayed on the monitor (the bright spot on the coordinate axis by the RY and BY axes) is white. Balance is measured, evaluated and adjusted.
[0049]
Subsequently, a camera characteristic evaluation method according to the present invention using the present invention will be described with reference to FIG.
(1) White balance evaluation
As the subject 18, an entirely colorless transparent plate or a gray scale plate 34 may be used. In the case of a standard dynamic range video camera, a second light source 28 is used. In the case of a wide dynamic range video camera, both the first and second light sources 28 and 29 are used simultaneously. As the measuring means 14, a vector scope (vector scope) is used.
[0050]
As in the flowchart of FIG. 6, in the case of white balance evaluation, the image frame of the camera is aligned with the light source surface of the housing 10 (shown by the chain line in FIG. 4) (step 61) and then switched to the white balance WB mode ( Step 62). This is because the light source used and the processing steps of the imaging signal are different depending on whether the video camera has only the standard dynamic range or the wide dynamic range.
[0051]
Next, in this state, the mounted gray scale plate 34 is used in this example, and this is imaged by the video camera 12. Then, white balance is measured and evaluated using the obtained imaging signal (video signal) (step 63).
[0052]
The white balance evaluation items include whether the position of the bright spot of the white balance (the convergence point when the automatic white balance mode is activated) is in the normal position, whether the white balance is correct, and the bright spot. The time until the convergence to the convergence point is measured.
[0053]
If the white balance matches the reference, there is no problem, but when it is deviated (step 64), gain adjustment (R: G: B = 1: 1: 1) is performed using the AGC circuit 44b (step 65). ) Evaluation is performed again using the image signal after adjustment. With such repetition, the white balance measurement, evaluation and adjustment are completed.
[0054]
Here, when evaluating a wide dynamic range video camera, the following processing is performed. As described above, in a video camera for a wide dynamic range, white balance needs to be adjusted regardless of whether the video camera is used indoors or outdoors. In addition to this, white balance must be maintained even in the wide dynamic range mode.
[0055]
First, when used separately indoors and outdoors, a white level bright spot (white level convergence point) is displayed by the second imaging signal obtained from the low illuminance side. When the gray scale plate 34 is used, the evaluation is performed using an imaging signal obtained from the white scale “× 1”.
[0056]
When the bright point (second bright point) at that time is not deviated from the reference point (standard point), it is treated as being correctly adjusted. When the position is deviated from the reference point, the second bright spot is adjusted. When this adjustment is completed, the white balance adjustment at the time of low illuminance is completed as in indoor imaging. The convergence speed to the second bright spot is also an evaluation target.
[0057]
Similarly, white level bright spots (first bright spots) are displayed based on the first imaging signal obtained from the high illuminance side, and the white balance is evaluated from the deviation from the reference point. When it is deviated from the reference point, the same adjustment is performed to match the reference point. As a result, it is possible to obtain an imaging signal with white balance even when imaging is performed outdoors.
[0058]
Next, in the wide dynamic range mode in which both indoor and outdoor subjects are imaged, as described above, image capturing is attempted twice in one field, and the main signal processing unit 46 performs signal synthesis processing. Then, the synthesized video signal is supplied to the vector scope 14 and white level bright spots are displayed. In this mode, when there are two bright spots, adjustment in the previous value signal processing unit 44 is performed so that there is one bright spot. This completes the white balance evaluation and adjustment processing in the wide dynamic range mode.
[0059]
(2) Evaluation of color reproducibility
When evaluating the color reproducibility, a waveform monitor is used as the measuring means 14 and a color bar plate is used as the subject 18. As the color pattern of the color bar plate, for example, a color bar pattern conforming to the Japan Electronics Machinery Association (EIAJ) standard can be used. In the case of color reproducibility, any one of the light sources 28 or 29 (for example, the light source 28) may be used.
[0060]
In the flowchart shown in FIG. 7, a color bar plate is selected as the subject (step 71), and then the imaging area is adjusted so that the color bar plate fills the image frame of the camera 12 (step 72). Next, it is selected whether the white balance mode is the standard dynamic range mode or the wide dynamic range mode (step 73).
[0061]
After a sufficient white balance pull-in time has elapsed, the color reproducibility is evaluated using a monitor (step 74). In other words, it is evaluated whether the hue and saturation are correctly adjusted. If adjustment is necessary as a result of the evaluation, necessary adjustment of the camera 12 is adjusted (steps 75 and 76). By performing this adjustment, the color reproducibility process ends.
[0062]
(3) Dynamic range evaluation
For example, when the video camera to be evaluated is a wide dynamic range video camera, first, the image frame of the camera is used as the subject 18 in the state where the gray scale plate 34 shown in FIG. (Steps 81 and 82).
[0063]
Next, the brightness level is adjusted in a state in which the wide dynamic range mode is turned off, that is, in a mode in which the standard dynamic range is set (step 83). The brightness level adjustment is based on the lower gray scale (for low brightness) 38b. The video camera 12 has a brightness of 100% white (= 100 IRE (Institute of Radio Engineers)) when an appropriate scale of the gray scale 38b, for example, a scale of “× 64” is imaged. Is adjusted (step 84). When the adjustment is completed, the wide dynamic range mode is turned on (step 85).
[0064]
The gray scale board 18 is imaged with the wide dynamic range mode turned on, and the brightness level of the second gray scale 38b located at the lower stage is evaluated using a monitor or an oscilloscope (step 86). Then, it is determined whether or not the brightest scale (“× 1” scale) of the low-brightness gray scale 38b can be observed without whiteout (step 87).
[0065]
If the scale of “× 1” can be observed normally, it can be seen that at least the dynamic range of the video camera 12 has 64 times the performance of the reference light amount. Accordingly, in this case, the scale of the upper gray scale 38a used for high luminance is observed to calculate the dynamic range, and the evaluation process is terminated (step 88).
[0066]
Here, when the illuminance ratio between the first light source 28 and the second light source 29 is, for example, 30 times, among the scales of the first gray scale 38a, the fifth stage from the white reference side (“× 12 ”Scale), and after that the gradation level cannot be determined from the white scale and the brightness level is saturated.
(64/12) x 30 times = 160 times
It can be seen that the dynamic range has been expanded.
[0067]
When the camera to be evaluated has a standard dynamic range, the evaluation is performed using only the lower gray scale 38b. The dynamic range is evaluated by the width (number of scales) to the discriminable scale. For example, when the level of the imaging signal obtained from the “× 1” scale is adjusted to 100 IRE and the gradation can be distinguished from the “× 1” scale to the “× 32” scale, the dynamic range at that time is Judged to be 32 times. Normally, the dynamic range is set so that it can be discriminated up to “× 64”.
[0068]
(4) Evaluation of gradation reproducibility
When the gamma characteristic of the video camera 12 to be evaluated is turned off, whether the gradation difference between the gray scales is as designed or whether the gradation difference is constant over the entire scale. The gradation reproducibility of the video camera 12 is evaluated depending on whether all gradations of the gray scale can be recognized. As the evaluation equipment (measuring means 14), a waveform monitor, an oscilloscope or the like can be used.
[0069]
In the case of tone reproducibility evaluation, a gray scale plate 34 as shown in FIG. 4 is mounted as shown in FIG. 9, and image frame adjustment of the video camera is performed (steps 91 and 92). When the image frame adjustment is completed, with the wide dynamic range mode turned off, the brightness level is adjusted so that the white level obtained from the “× 1” scale in the lower gray scale 38a is, for example, 100 IRE. Steps 93, 94).
[0070]
When the adjustment of the brightness level is completed, the wide dynamic range mode is turned back on (step 95). In this state, first, the gradation in the low luminance region, that is, the low illuminance region is evaluated using the luminance signal from the lower gray scale 38b (step 96). The gradation evaluation is performed by the method as described above.
[0071]
Similarly, using the luminance signal from the upper gray scale 38a, the gradation in the high luminance region, that is, the high illuminance region is evaluated using the same method as described above. Then, it is determined whether or not the desired performance is obtained. When it is determined that the performance is insufficient, the design value is reviewed, or the video camera 12 is readjusted depending on the case and the readjustment is performed. The same tone reproducibility is evaluated again (steps 97, 9, 93).
[0072]
In the above-described embodiment, white balance, dynamic range, gradation reproducibility, and color reproducibility are exemplified as camera characteristics. However, camera characteristics other than these can be evaluated according to the purpose.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least two types of light sources having different illuminance and color temperature are used as light sources for irradiating the subject to be measured. The present invention proposes a camera characteristic evaluation housing, an evaluation apparatus, and an evaluation method that can be simultaneously imaged.
[0074]
According to this, camera characteristics (white balance, dynamic range, color reproducibility, gradation reproducibility, etc.) such as a video camera with a wide dynamic range with respect to the amount of subject light can be obtained from two light sources with different illuminance and color temperature. Since it can be evaluated simultaneously using light, it has the feature that the camera characteristics can be accurately evaluated even for a video camera with a wide dynamic range, which often captures indoor and outdoor subjects simultaneously.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a main part showing an embodiment of a camera characteristic evaluation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a camera characteristic evaluation casing.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a subject for camera characteristic evaluation.
FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of a gray scale plate.
FIG. 5 is a system diagram of a video camera to be measured.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing example when white balance is evaluated.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing example when evaluating color reproducibility.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing when evaluating a dynamic range.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing example when evaluating gradation reproducibility.
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional camera characteristic evaluation apparatus.
FIG. 11 is a gray scale plate used at that time.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera characteristic evaluation apparatus, 10 ... Camera characteristic evaluation housing | casing, 12 ... Camera for to-be-measured, 14 ... Measuring means, 18 ... Subject, 22 ... Main body, 26a, 26b ... division chamber, 28, 29 ... light source, 34 ... gray scale plate, 38a, 38b ... gray scale, 44 ... pre-value signal processing unit, 46 ... main signal processing unit

Claims (11)

遮蔽された第1の分割室と第2の分割室とを有するケース本体と、
上記第1の分割室に収容された第1の光源と
上記第2の分割室に収容され、上記第1の光源と照度および色温度の異なる第2の光源と、
第1および第2の光源のそれぞれの光路上に取り付けられ、被測定用カメラによって撮像されるカメラ特性評価用被写体とを備え、
上記カメラ特性評価用被写体は、上記ケース本体に対して着脱自在に構成されたカメラ特性評価用筐体。
A case body having a shielded first division chamber and a second division chamber ;
A first light source housed in the first divided chamber ;
A second light source housed in the second divided chamber and having a different illuminance and color temperature from the first light source ;
Upper Symbol attached to the respective optical paths of the first and second light sources, and a camera characteristic evaluation subject photographed by the measuring camera,
The camera characteristic evaluation subject, detachably constructed camera characterization casing relative to the case body.
上記第1の光源としては、自然光に近い光源が使用され、上記第2の光源としては屋内照明用光源が使用された請求項1記載のカメラ特性評価用筐体。Examples of the first light source, is used a light source close to natural light, the camera characteristic evaluation housing of Motomeko 1, wherein the indoor illumination light source is used as the second light source. 上記カメラ特性評価用被写体としてグレースケール板を使用するときは、上記それぞれの光源に対向する部分にそれぞれ同一構成のグレースケールが形成された請求項1記載のカメラ特性評価用筐体。When using the grayscale plate as the camera for evaluating characteristics the photographic body, the camera characterization housing of the respective Motomeko 1, wherein the gray scale of each the same configuration on the opposite portion is formed on the light source . 上記グレースケール板に形成された一対のグレースケールは同一であって、その濃度変化方向も同一方向に選定された請求項3記載のカメラ特性評価用筐体。A pair of gray scale formed on the gray scale plate are the same, the camera characterization housing of the concentration change direction Motomeko 3 wherein is selected in the same direction. 上記カメラ特性評価用被写体としてカラーバー板を使用するときは、当該カラーバー板に形成されたパターン、2つの光源に対して共通に使用されるように形成された請求項記載のカメラ特性評価用筐体。 When using the color bar plate as the camera characteristic evaluation subject, the formed color bars plate pattern, two formed請 Motomeko 1, wherein the camera to be used in common to the light source Characteristic enclosure. 遮蔽された第1の分割室と第2の分割室とを有するケース本体と、上記第1の分割室に収容された第1の光源と、上記第2の分割室に収容され、上記第1の光源と照度および色温度の異なる第2の光源と、上記第1および第2の光源のそれぞれの光路上に取り付けられたカメラ特性評価用被写体とを有するカメラ特性評価用筐体と、
上記カメラ特性評価用筐体の上記カメラ特性評価用被写体を撮像する被測定用カメラと、
上記被測定用カメラの出力信号からカメラ特性を測定する測定手段とを備え、
上記カメラ特性評価用筐体の上記カメラ特性評価用被写体は、上記ケース本体に対して着脱自在に構成されたカメラ特性評価装置。
A case main body having a shielded first division chamber and a second division chamber, a first light source accommodated in the first division chamber, and a first light source accommodated in the second division chamber, and the first division chamber. A camera characteristic evaluation housing having a second light source having a different illuminance and color temperature, and a camera characteristic evaluation subject mounted on the optical path of each of the first and second light sources ,
A camera to be measured for capturing an image of the camera characteristic evaluation subject in the camera characteristic evaluation case;
And a measuring means for measuring a camera characteristic from an output signal of the camera under test,
The camera characteristic evaluation subject of the camera characterization housing is detachably configured camera characteristic evaluation apparatus relative to the case body.
上記被測定用カメラは、被写体光量に対して取り扱えるダイナミックレンジが拡大されたビデオカメラである請求項記載のカメラ特性評価装置。The measuring camera is a camera characteristic evaluation apparatus Motomeko 6 wherein Ru video camera der which the dynamic range has been expanded to handle the subject light intensity. ケース本体内に照度および色温度の異なる2つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用して、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性評価方法において、
上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメラ特性としてホワイトバランスの評価を行うときには、
上記第1の光源を使用して上記カメラ特性評価用被写体を撮像したときに得られる出力信号と、上記第2の光源を使用して上記カメラ特性評価用被写体を撮像したときに得られる出力信号との2つの出力信号の輝点が一致するように調整することで、上記ホワイトバランスの調整を行うようにしたカメラ特性評価方法。
Evaluate the camera characteristics of the camera to be measured by using a camera characteristic evaluation housing in which two light sources with different illuminance and color temperature are housed in the case body, and a camera characteristic evaluation subject is attached to the front of the light source. In the camera characteristic evaluation method,
When using a camera with a wide dynamic range for the subject light amount as the camera to be measured and evaluating white balance as its camera characteristics,
An output signal obtained when the camera characteristic evaluation subject is imaged using the first light source, and an output signal obtained when the camera characteristic evaluation subject is imaged using the second light source two bright points of the output signal is adjusted to be such to match, camera characteristic evaluation method to perform the adjustment of the white balance with.
上記ホワイトバランスの評価を行うときには、上記カメラ特性表示用被写体としては、無色透明板若しくはグレースケール板が使用される請求項記載のカメラ特性評価方法。Above when the evaluation of white balance, the examples of camera characterization for an object, Motomeko 8 camera characteristic evaluation method according to colorless, transparent plate or grayscale plate Ru is used. ケース本体内に照度および色温度の異なる2つの光源が収納され、その前面にカメラ特性評価用被写体が装着されたカメラ特性評価用筐体を使用して、被測定用カメラのカメラ特性を評価するカメラ特性評価方法において、
上記被測定用カメラとして、被写体光量に対するダイナミックレンジの広いカメラを使用すると共に、そのカメラ特性としてダイナミックレンジの評価を行うときには、
上記カメラ特性評価用被写体としてグレースケール板が使用されると共に、一方のグレースケールの所望スケールを基準照度に設定し、
この基準グレースケールを基準にしてダイナミックレンジを測定するようにしたカメラ特性評価方法。
Evaluate the camera characteristics of the camera to be measured by using a camera characteristic evaluation housing in which two light sources with different illuminance and color temperature are housed in the case body, and a camera characteristic evaluation subject is attached to the front of the light source. In the camera characteristic evaluation method,
When using a camera with a wide dynamic range for the subject light amount as the camera to be measured, and when evaluating the dynamic range as its camera characteristics,
A gray scale board is used as the subject for camera characteristic evaluation, and a desired scale of one gray scale is set as a reference illuminance,
Camera characterization methods to measure the dynamic range of the reference gray-scale reference.
上記カメラ特性評価用被写体に形成された一対のグレースケールのそれぞれを利用して上記ワイドダイナミックレンジの評価を行うようにした請求項10記載のカメラ特性評価方法。 Motomeko 10 camera characteristic evaluation method according which to perform the evaluation of the wide dynamic range by utilizing each of the pair of gray scale formed on the camera characteristic evaluation object.
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