(57)【要約】【課題】  カメラの撮像素子の特性に応じたカラーマネージメントを行うこと。【解決手段】  撮像素子と、撮像素子により被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、画像データが所定の色空間において実在する領域を、撮像素子の特性に応じて予め求め、その結果を領域情報として記録する記録部とを備える。なお、記録部に記録された領域情報を、外部機器に出力する出力部を備えても良い。【選択図】      図１
2008131148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子により被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データが所定の色空間において実在する領域を、前記撮像素子の特性に応じて予め求め、その結果を領域情報として記録する記録部と
を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記記録部に記録された前記領域情報を、外部機器に出力する出力部を備える
ことを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記撮像部により生成された前記画像データに画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理部により施した前記画像処理に応じて、前記記録部に記録された前記領域情報を変換する変換部とを備え、
前記出力部は、前記変換部による変換後の前記領域情報を、前記外部機器に出力する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記撮像部により生成された前記画像データに画像処理を施す画像処理部を備え、
前記記録部は、対応する色空間が異なる複数の前記領域情報を記録し、
前記出力部は、前記画像処理部により施した前記画像処理に応じて、前記記録部に記録された複数の前記領域情報から何れかの領域情報を選択して、前記外部機器に出力する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項２に記載のカメラにおいて、
前記記録部は、対応する色空間が異なる複数の前記領域情報を記録し、
前記出力部は、前記外部機器の種類に応じて、前記記録部に記録された複数の前記領域情報から何れかの領域情報を選択して、前記外部機器に出力する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記領域情報は、前記撮像素子の分光特性に基づき、単色光の波長を変化させた際の前記撮像素子の出力変化に基づいて、予め求められる
ことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体像を撮像して画像データを生成するカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データの取り扱いの際には、出力するデバイスごとに異なる色域を考慮して、カラーマネージメントなどの画像データ変換が行われている。
例えば、特許文献１の発明では、画像データの出力デバイスの１つであるプリンタの色域を求める技術が開示されている。この発明では、所定のパターン画像をプリンタで印刷して測色することにより色域を求めている。
【特許文献１】特開２００５−３４９６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の発明では、パターン画像と彩度分布が同様である被写体については効果を得ることができるが、例えば、パターン画像よりも高彩度の被写体をカメラにより撮影する際には、正確な色域を算出することができない場合がある。
本発明は、カメラの撮像素子の特性に応じたカラーマネージメントを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のカメラは、撮像素子と、前記撮像素子により被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、前記画像データが所定の色空間において実在する領域を、前記撮像素子の特性に応じて予め求め、その結果を領域情報として記録する記録部とを備える。
なお、好ましくは、前記記録部に記録された前記領域情報を、外部機器に出力する出力部を備えても良い。
【０００５】
また、好ましくは、前記撮像部により生成された前記画像データに画像処理を施す画像処理部と、前記画像処理部により施した前記画像処理に応じて、前記記録部に記録された前記領域情報を変換する変換部とを備え、前記出力部は、前記変換部による変換後の前記領域情報を、前記外部機器に出力しても良い。
また、好ましくは、前記撮像部により生成された前記画像データに画像処理を施す画像処理部を備え、前記記録部は、対応する色空間が異なる複数の前記領域情報を記録し、前記出力部は、前記画像処理部により施した前記画像処理に応じて、前記記録部に記録された複数の前記領域情報から何れかの領域情報を選択して、前記外部機器に出力しても良い。
【０００６】
また、好ましくは、前記記録部は、対応する色空間が異なる複数の前記領域情報を記録し、前記出力部は、前記外部機器の種類に応じて、前記記録部に記録された複数の前記領域情報から何れかの領域情報を選択して、前記外部機器に出力しても良い。
また、好ましくは、前記領域情報は、前記撮像素子の分光特性に基づき、単色光の波長を変化させた際の前記撮像素子の出力変化に基づいて、予め求められても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、カメラの撮像素子の特性に応じたカラーマネージメントを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明のカメラの一例として、電子カメラを例に挙げて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。
電子カメラ１は、不図示の撮影レンズ、ＣＣＤ等の撮像素子１０を含む撮像部１１、撮像部１１により生成された画像データに対して画像処理を施す画像処理部１２、画像を表示する液晶モニタなどを備えた表示部１３、画像を記録する記録媒体などからなる記録部１４、各部を制御する制御部１５、不図示のレリーズボタンなどを有し、ユーザ操作を受け付ける操作部１６、コンピュータやプリンタなどの外部機器と相互に接続可能な接続部１７を備える。撮像部１１、画像処理部１２、記録部１４、制御部１５、接続部１７は、バスを介して相互に接続される。また、制御部１５および画像処理部１２の出力は、バスを介して表示部１３にも接続される。また、操作部１６の出力は、制御部１５に接続される。
【０００９】
撮像部１１は、撮影レンズを介した被写体像を撮像素子１０により光電変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行って、画像データを出力する。なお、撮像素子１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のカラーフィルタを備える。画像処理部１２は、撮像部１１により取得された画像データに対してホワイトバランス調整、色処理、ガンマ処理などの処理を行う。表示部１３は、画像処理部１２により生成された画像や記録部１４に記録された画像を表示するとともに、構図確認用のスルー画像を表示することにより、ファインダーとしても利用される。制御部１５は、内部にメモリ１８を備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録する。そして、制御部１５は、このプログラムにしたがって各部を制御する。
【００１０】
なお、メモリ１８には、領域情報も予め記録される。領域情報についての詳細は後述する。また、制御部１５は、操作部１６の状態を検知するとともに、接続部１７を介して、接続部１７に接続された外部機器の情報を取得する。
以上説明した構成の電子カメラ１において、操作部１６により撮像指示が行われると、制御部１５はこれを検知し、撮像部１１の撮影レンズを介した被写体像を撮像素子１０により光電変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行う。そして、制御部１５は、画像処理部１２を介して、ホワイトバランス調整、色処理、ガンマ処理などの処理を行い、記録部１４に記録する。
【００１１】
次に、領域情報について説明する。領域情報とは、撮像素子１０により被写体像を撮像して生成された画像データが、ＲＧＢ色空間において実在する領域を示す情報である。
理論上、画像データが存在する領域は、出力の最大値を１．０に規格化すると、各色０〜１．０となり、図２に示すように、ＲＧＢ色空間において、立方体Ｃの内部となる。しかし、撮像素子１０の特性を考慮すると、画像データが実在する領域は必ずしも立方体Ｃの内部全てとは限らない。そこで、以下に示す方法で画像データが実在する領域を示す領域情報を求める。
【００１２】
（１）撮像素子１０の分光特性に基づき、ＲＧＢ色空間においてベクトル群を算出する方法
図３は、撮像素子１０の分光特性の一例を示す図である。分光特性は、撮像素子１０に単色光を照射し、出力信号応答を測定することにより予め取得できる。
図３に示した撮像素子１０の分光特性に基づいて、単色光の波長を変化させた際の撮像素子１０の出力を示すベクトルを複数求めることにより、ＲＧＢ色空間におけるベクトル群を算出する。撮像素子１０の出力は、図３において波長（ｘ座標）を指定したときのｙ座標に相当する。そこで、図３において出力が存在する範囲において、適当なステップで波長を指定することにより、単色光の波長を変化させた際の撮像素子１０の出力を示すベクトルを複数求め、それらの複数のベクトルからなるベクトル群を求めることができる。
【００１３】
例えば、図３において、出力が存在する範囲である３８０［ｎｍ］〜７８０［ｎｍ］の範囲で、１０［ｎｍ］ごとに撮像素子１０の出力を求める。
撮像素子１０の出力を示すベクトルｓλ＝（ｒλ，ｇλ，ｂλ）とすると、波長λを３８０［ｎｍ］〜７８０［ｎｍ］の範囲で、１０［ｎｍ］ごとに変化させることにより、複数のベクトルを求めることができる。
【００１４】
図４は、求めた複数のベクトルをＲＧＢ色空間において示した図である。なお、図４では、説明を簡単にするために、４０［ｎｍ］ごとのベクトルを示す。図４に示したＲＧＢ色空間におけるベクトル群の和で表される領域が、画像データが実在する領域である。なお、ベクトル群から領域を求める際には、適宜補間処理などを行って画像データが実在する領域を示す領域情報を求める。
【００１５】
なお、領域情報に求める精度などに応じて、波長λを指定するステップを決定しても良い。
（２）理論上画像データが存在すると考えられる立方体Ｃ内の点を指定して、この点が画像データが実在する領域内にあるか否かを判定する方法
判定対象の点を（ｒｐ，ｇｐ，ｂｐ）とする。まず、図５に示すように、Ｒ＝ｒｐの平面を考え、（１）で説明した複数のベクトルと、Ｒ＝ｒｐの平面との交点の点列を求める。
【００１６】
この点列はおおよそ曲線を形成するので、この点列の近似曲線Ｌを算出することができる。
そして、近似曲線Ｌを境界として、Ｒ＝ｒｐ、０≦Ｇ≦１．０、０≦Ｂ≦１．０で構成される正方形の中で、（ｇｐ，ｂｐ）が近似曲線Ｌよりも原点側にあれば、判定対象の点（ｒｐ，ｇｐ，ｂｐ）は、画像データが実在する領域の外側に存在することになる。
【００１７】
同様に、Ｇ＝ｇｐ平面に対し点列および近似曲線を求め、（ｒｐ，ｂｐ）がその近似曲線よりも原点側にあれば、判定対象の点（ｒｐ，ｇｐ，ｂｐ）は、画像データが実在する領域の外側に存在することになる。
さらに、Ｂ＝ｂｐ平面に対し点列および近似曲線を求め、（ｒｐ，ｇｐ）がその近似曲線よりも原点側にあれば、判定対象の点（ｒｐ，ｇｐ，ｂｐ）は、画像データが実在する領域の外側に存在することになる。
【００１８】
このように、Ｒ＝ｒｐ、Ｇ＝ｇｐ、Ｂ＝ｂｐのそれぞれに対して判定処理を行い、少なくとも１つの面で画像データが実在する領域の外側と判定されれば、その判定点は、画像データが実在する領域内に「ない」と判定し、全ての面において画像データが実在する領域の内側と判定されれば、その判定点は、画像データが実在する領域内に「ある」と判定する。
【００１９】
理論上、画像データが存在する領域であるＲＧＢ色空間における立方体Ｃにおいて、全ての点について上述した判定を行うことにより、画像データが実在する領域を示す領域情報を求めることができる。
なお、領域情報に求める精度などに応じて、立方体Ｃ内の全ての点ではなく、一部の点において上述した判定を行っても良い。
【００２０】
また、上述した（２）の例では、ＲＧＢ各色の軸を基準とする例を示したが、立方体Ｃの原点（０，０，０）と最明点（１，１，１）とを結ぶ直線を軸としても良い。
すなわち、図６に示すように、立方体Ｃの原点（０，０，０）と最明点（１，１，１）とを結ぶ直線を軸とし、この軸と一定の角度（図６では垂直）を成す面を複数考える。
立方体Ｃの原点（０，０，０）と最明点（１，１，１）とを結ぶ直線と垂直に交わる平面は、
Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝ｔ  （０≦ｔ≦３．０）
と表せる。そこで、この平面と（１）で説明した複数のベクトルとの交点の点列を求め、点列を結ぶ閉曲線を求める。以上説明した閉曲線を、様々なｔに対して行うことにより、複数の閉曲線を求め、閉曲線群からなる領域を画像データが実在する領域とする。なお、領域情報に求める精度などに応じて、ｔの数を調整すれば良い。
【００２１】
次に、（１）および（２）で説明した領域情報の利用方法について説明する。電子カメラ１は、上述したように、接続部１７を介してコンピュータやプリンタなどの外部機器と相互に接続可能である。そこで、接続部１７を介して画像データを外部機器に出力する際に、メモリ１８に記録された領域情報を画像データとともに出力する。領域情報を画像データとともに出力する際には、領域情報を、画像データの付帯情報（タグ情報など）として出力しても良いし、画像データと対応づけた別のデータとして出力しても良い。なお、画像データと対応づけた別のデータとして出力すれば、複数の画像データを同時に出力する際に、複数の画像データに１つの領域情報を対応づけて出力することができる。
【００２２】
コンピュータやプリンタなどの外部機器では、カラーマネージメントを行う際に、この領域情報を用いることにより、画像データに対して、その画像データを撮像した電子カメラ１の撮像素子１０の特性に応じたカラーマネージメントを実現することができる。
なお、領域情報は、上述したように、撮像素子１０により被写体像を撮像して生成された画像データが、ＲＧＢ色空間において実在する領域を示す情報である。そこで、電子カメラ１の画像処理部１２において、画像データに対して色空間が変わる画像処理が施された場合には、画像処理に応じて領域情報を変換する処理を行う。
【００２３】
一般に、電子カメラでは、撮像素子により生成された画像データであるＲＡＷデータからｊｐｇ形式の画像データへの画像処理が施される。そこで、電子カメラ１の撮像素子１０により生成されたＲＡＷデータをｊｐｅｇ形式の画像データにするための画像処理と同様の処理を、メモリ１８に記録された領域情報に施すことにより、ｊｐｅｇ形式の画像データに対応した領域情報を得ることができる。
【００２４】
また、電子カメラでは、カラーマネージメントにおいて利用頻度の高いＬ＊ａ＊ｂ＊色空間などのデバイス独立な色空間への変換も一般的である。例えば、電子カメラ１の画像処理部１２において、上述したｊｐｅｇ形式の画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換する処理が施された場合には、同様の処理を、ｊｐｅｇ形式の画像データに対応した領域情報に施すことにより、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間に対応した領域情報を得ることができる。
【００２５】
以下に、ｊｐｅｇ形式の画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換する処理の例を示す。なお、ｊｐｅｇ形式の画像データの色空間が、ｓＲＧＢ色空間である場合を例に挙げる。
Ｒに対し（０≦Ｒ≦１．０）の範囲の規格化を行い、Ｒデータに対し以下の入力ｘ，出力ｙの処理を行う。
ｘ≦０．０４０４５のとき
【００２６】
【数１】
2008131148.tif 000003
ｘ＞０．０４０４５のとき
【００２７】
【数２】
2008131148.tif 000004
Ｇ，Ｂに対しても同様の処理を行い、得られたＲ，Ｇ，Ｂに対し、次式を用いてＸ，Ｙ，Ｚを算出する。
【００２８】
【数３】
2008131148.tif 000005
さらに、算出したＸ，Ｙ，Ｚに対し、次式を用いてＸｎ，Ｙｎ，Ｚｎを算出する。
Ｘｎ＝Ｘ／Ｘ０
Ｙｎ＝Ｙ／Ｙ０
Ｚｎ＝Ｚ／Ｚ０
ただし、（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）＝（０．９６４２，１．００００，０．８２４９）である。
【００２９】
その結果、Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊は以下の通りになる。
Ｌ＊＝１１６×ｆｕｎｃ（Ｙｎ）−１６
ａ＊＝５００×｛ｆｕｎｃ（Ｘｎ）−ｆｕｎｃ（Ｙｎ）｝
ｂ＊＝２００×｛ｆｕｎｃ（Ｙｎ）−ｆｕｎｃ（Ｚｎ）｝
ただし、ｆｕｎｃ（Ｘｎ）は次式の通りであり、Ｙｎ，Ｚｎについても同様である。
【００３０】
【数４】
2008131148.tif 000006
【００３１】
【数５】
2008131148.tif 000007
以上説明したように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間に対応した領域情報を算出し、この領域情報をカラーマネージメントを行う際に用いることにより、画像データに対して、その画像データを撮像した電子カメラ１の撮像素子１０の特性に応じたカラーマネージメントを実現することができる。
【００３２】
なお、対応する色空間が異なる複数の領域情報をメモリ１８に記録しておいても良い。例えば、上述した「ＲＧＢ色空間において実在する領域を示す領域情報」、「ｊｐｅｇ形式の画像データに対応した領域情報」、「Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間に対応した領域情報」をメモリ１８に記録しておき、接続部１７を介して画像データを外部機器に出力する際に、何れかの領域情報を選択して画像データとともに出力しても良い。外部機器に出力する領域情報は、出力する画像データのデータ形式、出力する画像データに施された画像処理、出力対象の外部機器の種類等に応じて選択すれば良い。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、撮像素子と、撮像素子により被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、画像データが所定の色空間において実在する領域を、撮像素子の特性に応じて予め求め、その結果を領域情報として記録する記録部とを備える。したがって、カメラの撮像素子の特性に応じたカラーマネージメントを行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、記録部に記録された領域情報を、外部機器に出力する出力部を備える。したがって、カメラの撮像素子の特性に応じた好ましい色再現を、外部機器により実現することができる。
また、本実施形態によれば、撮像部により生成された画像データに画像処理を施す画像処理部と、画像処理部により施した画像処理に応じて、領域情報を変換する変換部とを備え、出力部は、変換部による変換後の領域情報を外部機器に出力する。したがって、画像処理が施された画像データが所定の色空間において実在する領域を示す領域情報を外部機器に出力することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、撮像部により生成された画像データに画像処理を施す画像処理部を備え、記録部は、対応する色空間が異なる複数の領域情報を記録し、出力部は、画像処理部により施した画像処理に応じて、記録部に記録された複数の領域情報から何れかの領域情報を選択して外部機器に出力する。したがって、その都度領域情報を変換する処理を行わなくても、画像処理が施された画像データが所定の色空間において実在する領域を示す領域情報を外部機器に出力することができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、記録部は、対応する色空間が異なる複数の領域情報を記録し、出力部は、外部機器の種類に応じて、記録部に記録された複数の領域情報から何れかの領域情報を選択して外部機器に出力する。したがって、外部機器の種類に応じた領域情報を外部機器に出力することができる。
また、本実施形態によれば、領域情報は、撮像素子の分光特性に基づき、単色光の波長を変化させた際の撮像素子の出力変化に基づいて予め求められる。したがって、カメラの撮像素子の分光特性に応じたカラーマネージメントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。
【図２】理論上、画像データが存在する領域を示す図である。
【図３】撮像素子１０の分光特性の一例を示す図である。
【図４】画像データが実在する領域を算出する方法について説明する図である。
【図５】画像データが実在する領域を算出する方法について説明する別の図である。
【図６】画像データが実在する領域を算出する方法について説明する別の図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…電子カメラ，１０…撮像素子，１１…撮像部，１２…画像処理部，１４…記録部，１５…制御部，１７…接続部，１８…メモリ
【図１】
2008131148.tif 000008
【図２】
2008131148.tif 000009
【図３】
2008131148.tif 000010
【図４】
2008131148.tif 000011
【図５】
2008131148.tif 000012
【図６】
2008131148.tif 000013