(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光センサを備える電子画像撮影装置と、前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付ける撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を用いる階調再現特性把握方法であって、
前記撮影設定データから選択した露光条件にしたがって電子画像撮影装置の設定を行う電子画像撮影装置設定ステップと、
前記複数の露光条件毎にターゲットとする被写体を撮影し、複数の画像データを作成する画像データ作成ステップと、
前記各画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する対応データ作成ステップと、
前記対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出ステップと、
前記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出ステップと、
前記第１の露光量の値と前記第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成ステップと、
を含んだ手順でなされることを特徴とする電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項２】
前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成ステップと、を含んだ手順でなされることを特徴とする請求項１に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項３】
前記階調再現曲線をグラフで表現したことを特徴とする請求項２記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項４】
前記階調再現曲線を数式で表現したことを特徴とする請求項２記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項５】
前記ターゲットとする被写体として、完全拡散面を有する被写体を用いる、ことを特徴とする請求項１から、請求項４に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項６】
前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、ことを特徴とする請求項１から、請求項５に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法。
【請求項７】
受光センサを備える電子画像撮影装置と電子画像撮影装置階調再現特性評価装置とをネットワークにて接続して構成される電子画像撮影装置の階調再現特性評価システムにおいて、
前記電子画像撮影装置は、露光条件データを特定する情報と前記受光センサに入力される光量を規定した露光条件とを含んだ露光条件データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、所望の露光条件データを受信する露光条件データ受信手段と、前記所望の露光条件に従って撮影したときの階調値を持つ画素データを所定の記憶領域に記憶する受光センサと、所望の露光条件に関連付けられた画像名称情報を作成して、前記画素データを取得して、前記画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データを作成する画像データ作成手段と、前記画像データを取得して、これを送信する画像データ送信手段と、を備える画像撮影装置であって、
前記電子画像撮影装置階調再現特性評価装置は、
前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付けた撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、
撮影設定データから所望の露光条件を取得して露光条件データを作成して送信する露光条件データ送信手段と、
前記画像データを受信する画像データ受信手段と、
前記画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する対応データ作成手段と、
上記の対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出手段と、
上記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出手段と、
第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成手段と、
前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成手段と、
階調再現範囲データと階調再現曲線データとを含む階調再現特性データを作成する階調再現特性データ作成手段と、を備える評価装置である
ことを特徴とする電子画像撮影装置階調再現特性評価システム。
【請求項８】
前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、ことを特徴とする請求項７に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価システム。
【請求項９】
受光センサを備える電子画像撮影装置が作成した画像データを用いる電子画像撮影装置階調再現特性評価装置であって、
前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付けた撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、
撮影設定データから所望の露光条件を取得して露光条件データを作成して送信する露光条件データ送信手段と、
前記画像データを受信する画像データ受信手段と、
前記画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する対応データ作成手段と、
上記の対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出手段と、
上記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出手段と、
第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成手段と、
前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成手段と、
階調再現範囲データと階調再現曲線データとを含む階調再現特性データを作成する階調再現特性データ作成手段と、
を備えることを特徴とする電子画像撮影装置階調再現特性評価装置。
【請求項１０】
前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、
ことを特徴とする請求項９に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価装置。
【請求項１１】
コンピュータに組込むことによって、コンピュータを請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価システム、または、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置として動作させるコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体のもつダイナミックレンジに合った最適な電子画像撮影装置（たとえばデジタルカメラ）の選定及び、被写体のダイナミックレンジに合った最適なデジタルカメラの設定、のために用いる評価指標となる、デジタルカメラの階調再現特性を評価する方法、デジタルカメラの特性評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体を撮影して直接電子画像を作成する、電子画像撮影装置が広く普及してきた。電子画像撮影装置には、主に静止画像を撮影するデジタルカメラ、動画を撮影するデジタルビデオカメラなどがある。（以降、電子画像撮影装置のことをデジタルカメラと記述するが、意味を限定しているわけではない。）デジタルカメラでの撮影対象となる被写体には、暗い部分から明るい部分まで様々な輝度レベルの部分がある。例えば、白い服を着た黒髪の人物を撮影する場合、髪の毛の部分は暗いが、服は明るい。このような、被写体の明るい部分と暗い部分との輝度の比のことを被写体の階調再現範囲（ダイナミックレンジ）と呼ぶ。
【０００３】
一方、デジタルカメラは、すべての階調再現範囲を撮影できるわけではなく、機種によって撮影できる階調再現範囲が決まっている。また、デジタルカメラの設定によって、階調再現範囲を変更することもできる。
【０００４】
ここで、階調再現範囲とは、デジタルカメラが有効に受光できる最小の露光量から最大の露光量までの範囲であって、両者の値（ＥＶ値）の差で表す。ここで、ＥＶとは、Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅの略である。露光量の調整は、デジタルカメラの絞りやシャッタースピードや受光素子（以下、受光センサ）の感度を変化させて行う。
【０００５】
デジタルカメラの持つ階調再現範囲よりも広い階調再現範囲を持つ被写体を撮影すると、明るい部分は階調が飛んでしまい、暗い部分は潰れてしまう、というような問題が生じる。さらに、階調再現範囲内を同じ重み付けでデジタル化するわけではなく、カメラの機種によって、明るい部分に強い機種、暗い部分に強い機種などがある。したがって、被写体の階調再現特性に応じた、適切なデジタルカメラの選択、設定が重要となる。また、デジタルカメラの階調再現特性に合わせて被写体に当てる照明条件を変更することもできる。
【０００６】
ここで、階調再現特性とは、上述した階調再現範囲と、露光量の変化と撮影した画像データの階調の変化との対応をとった階調再現曲線の形状（詳細後述。）を含んだ概念である。
【０００７】
そのためには、デジタルカメラの階調再現特性を把握しておく必要がある。デジタルカメラの階調再現特性の把握方法としては、たとえば、特許文献１には、外部光源の影響を受けないような撮影開口部を備えて、照明光源を内部に備えた箱に、テストチャートを格納して、箱の外に設けたデジタルカメラを用いて、撮影開口部をとおしてテストチャートを撮影することで、このデジタルカメラの階調再現範囲を測定評価する技術が開示されている。（従来技術１）
【特許文献１】特願平１０−５２８６２５号公報（１４−１５ページ、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来技術１では、特別に工夫された箱を用いるために、装置の操作に習熟する必要があり、容易に簡便に測定できないという欠点があった。また、従来技術１では、撮影した画像データに階調の飛びや潰れが無いことを確認するために、試し撮りをする手間を要するという問題点があった。
【０００９】
本発明はこのような従来技術を考慮してなされたものであって、本発明の課題は、デジタルカメラの階調再現特性を簡便容易に測定評価する方法、および、デジタルカメラの階調再現特性を簡便容易に測定評価する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。すなわち、請求項１の発明は、受光センサを備える電子画像撮影装置と、前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付ける撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を用いる階調再現特性把握方法であって、前記撮影設定データから選択した露光条件にしたがって電子画像撮影装置の設定を行う電子画像撮影装置設定ステップと、前記複数の露光条件毎にターゲットとする被写体を撮影し、複数の画像データを作成する画像データ作成ステップと、前記各画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する画素露光量対応データ作成ステップと、前記対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出ステップと、前記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出ステップと、前記第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成ステップと、を含んだ手順でなされることを特徴とする電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成ステップと、を含んだ手順でなされることを特徴とする請求項１に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記階調再現曲線をグラフで表現したことを特徴とする請求項２記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１３】
階調再現曲線をグラフで表現することで、階調再現特性を視覚化できる。
【００１４】
請求項４の発明は、前記階調再現曲線を数式で表現したことを特徴とする請求項２記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１５】
階調再現曲線を曲線式で表現することで、階調再現特性の値を算出することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、前記ターゲットとする被写体として、完全拡散面を有する被写体を用いる、ことを特徴とする請求項１から、請求項４に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１７】
従って、被写体に、完全拡散面を有する被写体を用いることによって、特別な装置を用いることなく、測定する場所を選ばずに、誰でもが、簡単容易に、画像データを作成することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、ことを特徴とする請求項１から、請求項５に記載の電子画像撮影装置の階調再現特性把握方法である。
【００１９】
つまり、露光条件データに電子画像撮影装置のシャッタースピード値を用いることで、撮影画像の質に変化を与えることがなく、多様で、きめ細かな撮影条件を設定することが可能となる。
【００２０】
請求項７の発明は、受光センサを備える電子画像撮影装置と電子画像撮影装置階調再現特性評価装置とをネットワークにて接続して構成される電子画像撮影装置の階調再現特性評価システムにおいて、前記電子画像撮影装置は、露光条件データを特定する情報と前記受光センサに入力される光量を規定した露光条件とを含んだ露光条件データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、所望の露光条件データを受信する露光条件データ受信手段と、前記所望の露光条件に従って撮影したときの階調値を持つ画素データを所定の記憶領域に記憶する受光センサと、所望の露光条件に関連付けられた画像名称情報を作成して、前記画素データを取得して、前記画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データを作成する画像データ作成手段と、前記画像データを取得して、これを送信する画像データ送信手段と、を備える画像撮影装置であって、前記電子画像撮影装置階調再現特性評価装置は、前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付けた撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、撮影設定データから所望の露光条件を取得して露光条件データを作成して送信する露光条件データ送信手段と、前記画像データを受信する画像データ受信手段と、前記画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する画素露光量対応データ作成手段と、上記の対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出手段と、上記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出手段と、第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成手段と、前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成手段と、階調再現範囲データと階調再現曲線データとを含む階調再現特性データを作成する階調再現特性データ作成手段と、を備える評価装置であることを特徴とする電子画像撮影装置階調再現特性評価システムである。
【００２１】
請求項８の発明は、前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、ことを特徴とする請求項７に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価システムである。
【００２２】
請求項９の発明は、受光センサを備える電子画像撮影装置が作成した画像データを用いる電子画像撮影装置階調再現特性評価装置であって、前記受光センサに入力される光量を規定した複数の露光条件とその露光条件で撮影するときの露光量とを関連付けた撮影設定データと、露光条件に関連付けられた画像名称情報と画素の階調値とを含む画像データと、を記憶する記憶手段と、撮影設定データから所望の露光条件を取得して露光条件データを作成して送信する露光条件データ送信手段と、前記画像データを受信する画像データ受信手段と、前記画像データから注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データから、画像名称情報を取得して、撮影設定データを参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、それぞれの前記取得した露光量との対応データを作成する画素露光量対応データ作成手段と、上記の対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する第１の露光量算出手段と、上記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する第２の露光量算出手段と、第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する階調再現範囲データ作成手段と、前記対応データから階調再現曲線を作成する階調再現曲線作成手段と、階調再現範囲データと階調再現曲線データとを含む階調再現特性データを作成する階調再現特性データ作成手段と、を備えることを特徴とする電子画像撮影装置階調再現特性評価装置である。
【００２３】
請求項１０の発明は、前記露光条件が電子画像撮影装置のシャッタースピード値である、ことを特徴とする請求項９に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価装置である。
【００２４】
請求項１１の発明は、コンピュータに組込むことによって、コンピュータを請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の電子画像撮影装置階調再現特性評価システム、または、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置として動作させるコンピュータプログラムである。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２６】
本願発明によれば、特別な装置を必要とせずに、何時でも、どこでも、誰でもが、簡便容易に、デジタルカメラの階調再現特性評価をすることができる。また、デジタルカメラの特性評価結果を用いて、被写体の露光条件に応じた適切なデジタルカメラを選択することが出来るので、デジタルカメラによる撮影作業の能率が向上する。さらに、デジタルカメラにとって、最適な照明条件を設定することが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施例）
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。図１は、本発明による電子画像撮影装置階調再現特性評価システム１の全体構成図である。電子画像撮影装置階調再現特性評価システム１は、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００と電子画像撮影装置３００（たとえば、デジタルカメラ）とをネットワーク９００にて接続して構成される。電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００は、複数の露光条件と露光量とを対応付けた撮影設定データ１９２と、撮影設定データ１９２から選択した露光条件を含む露光条件データ１９１と、デジタルカメラ３００から受信した画像データ３９９と、階調再現範囲データ１９７と、階調再現曲線１９８と、デジタルカメラ特性評価データ１９５と、を記憶する。
【００２８】
デジタルカメラ３００は、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００から受信した前記露光条件データ１９１の露光条件にて、被写体７００を撮影した、画像データ３９９を作成して、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００に、送信する。
【００２９】
ここで、露光条件の設定方法として、シャッタースピード、絞り、受光センサの感度を変化させる等の方法があるが、次に述べる理由から、シャッタースピードを変化させる方法が最適であるので、露光条件データ１９１には、露光条件としてシャッタースピード値を設定する例示にて、説明する。
【００３０】
シャッタースピードを変化させる方法が最適である理由の１は、絞りを変化させる方法では、被写体深度が変化してしまい撮影画像に変化を与えてしまう問題が生じる。また、受光センサの感度を変化させる方法では、受光センサのＳ／Ｎが変化して、感度を上げるとノイズが多くなってしまう問題が生じる。他方、シャッタースピードを変化させる方法では、このような悪影響が生じない。
【００３１】
シャッタースピードを変化させる方法が最適である理由の２は、絞りや、受光センサの感度を変化させる方法では、絞りや、受光センサの設定の最大値や、最小値が決まっており、さらに、最大値と最小値の間に設定できる値の種類も少ないために、撮影条件に大きな制約を与えてしまう。絞りの例については、後述する。他方、シャッタースピードを変化させる方法では、多様で、きめ細かな撮影条件を設定することができる。
【００３２】
また、ネットワーク９００の接続方法には、たとえば、USB方式、TCP/IP、IEEE1394、シリアル方式等がある。
【００３３】
なお、電子画像撮影装置階調再現特性評価システム１の電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００とデジタルカメラ３００は、ネットワーク接続しなくても良い。このとき、データのやり取りに使用する記憶媒体には、たとえば、ハードディスク、フラッシュメモリ（カード形状や、スティック形状のフラッシュメモリなど。）等がある。
【００３４】
図２は、本発明による電子画像撮影装置階調再現特性評価システムの詳細な構成図である。電子画像撮影装置階調再現特性評価システム１は、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００とデジタルカメラ３００とをネットワーク９００にて接続して構成される。
【００３５】
前記電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００は、制御手段１０５と、露光条件データ送信手段１１０と、画像データ受信手段１２０と、撮影設定データ作成手段１３２と、画素露光量対応データ作成手段１３１と、第1の露光量算出手段１３３と、第２の露光量算出手段１３５と、階調再現範囲データ作成手段１３７と、階調再現曲線作成手段１３９と、デジタルカメラ特性評価データ作成手段１４０と、記憶手段１９０とを備える。記憶手段１９０は、露光条件データ１９１と、撮影設定データ１９２と、画像データ露光量関連データ１９４と、デジタルカメラ特性評価データ１９５と、対応データ１９６と、階調再現範囲データ１９７と、階調再現曲線１９８と、画像データ３９９と、を記憶する。
【００３６】
撮影設定データ１９２は、露光条件を特定する情報（たとえば、通し番号）と前記受光センサに入力する光量を規定した露光条件（たとえば、シャッタースピード値）と露光量情報（たとえば、露光量の値）を含んだデータである。露光条件データ１９１は、所望のシャッタースピード値を含んだデータである。画像データ３９９は、露光条件に関連付けられた画像名称情報（たとえば、画像名）と画素の階調値を含むデータである。画像データ露光量関連データ１９４は、露光量の値と画素名称とを関連付けるデータである。対応データ１９６は、露光量の値と画素の階調値とを関連付けるデータである。デジタルカメラ特性評価データ１９５は、デジタルカメラを特定する情報（たとえば、撮影装置名称）と階調再現範囲データ１９７とを対応付けているデータで、たとえば、デジタルカメラ特性評価表である。
【００３７】
制御手段１０５は、制御パラメータ「ｉ」に初期値「１」を設定する。露光条件データ送信手段１１０は、露光条件データ１９１（たとえば、所望のシャッタースピード値を含むシャッタースピード設定データ）を送信する。
【００３８】
画像データ受信手段１２０は、前記送信した露光条件データ１９１に従って撮影した画像データを受信する。
【００３９】
撮影設定データ作成手段１３２は、評価者５００が入力した露光条件の設定情報（たとえば、シャッタースピードの値と露光量の値）を取得して、撮影設定データを特定する情報（たとえば、撮影設定データの連続番号）と前記受光センサに入力される光量を規定した露光条件（たとえば、シャッタースピード値）と露光量の値（たとえば、ＥＶ値）を含んだ撮影設定データを作成する。
【００４０】
画素露光量対応データ作成手段１３１は、前記画像データ３９９から注目する画素の階調値を取得するとともに、前記画像データ３９９から、画像名称情報（画像名）を取得して、露光条件データ１９１送信して、画像データ３９９を受信した順序から、画像名称情報を露光条件と関連付けさせて、撮影設定データ１９２を参照して、画像名称情報に関連付けられた露光条件の露光量の値を選択して、前記注目する画素の階調値と、前記取得した露光量との対応データ１９６を作成する。
【００４１】
なお、画素露光量対応データ作成手段１３１は、以下の手順でもよい。すなわち、画素露光量対応データ作成手段１３１は、画像データから、画像名称情報（画像名）を取得して、露光条件データ１９１送信して、画像データ３９９を受信した順序から、これを露光条件と関連付けさせて、撮影設定データ１９２を参照して、これに関連付けられた露光条件の露光量を取得して、露光量の値と画像データの画像名を関連付けた画像データ露光量関連データ１９４を作成しておき、さらに、画像データから、注目する画素の階調値と画像名を取得して、前記画像データ露光量関連データ１９４を参照して、この画像名に関連付けられた露光量の値を選択して、この露光量の値と注目する画素の階調値との対応データ１９６を作成する。
【００４２】
第１の露光量算出手段１３３は、上記の対応データから、画素の階調値が最小値から立ち上がるときの第１の露光量の値を算出する。第２の露光量算出手段１３５は、上記の対応データから、画素の階調値が最大値に達して飽和するときの第２の露光量の値を算出する。階調再現範囲データ作成手段１３７は、第１の露光量の値と第２の露光量の値とから露光量の値の差として求めた値である階調再現範囲データを作成する。階調再現曲線作成手段１３９は、上記の対応データから階調再現曲線（たとえば、グラフや曲線式）を作成する。
【００４３】
ちなみに、画素データの階調値が最小値から立ち上がるときとは、階調に潰れが生じない限界状態であって、画素データの階調値が飽和するときとは、階調が飛ばない限界状態である。
【００４４】
また、前記階調再現曲線をグラフで表現することで、階調再現特性を視覚化できる。
【００４５】
他方、前記階調再現曲線を曲線式で表現することで、階調再現特性の値を算出することができる。画素の露光量の値と階調値から生成した曲線式は、たとえば、2点間（隣接する２つの露光量の値と階調値の組）を結ぶ線分式の集合で表現したり、各点のスプライン曲線で表現したり、各点のn次曲線（2次、3次、4次曲線等）で表現すればよい。
【００４６】
デジタルカメラ特性評価データ作成手段１４０は、各デジタルカメラの階調再現範囲データ１９７から、デジタルカメラを一意に識別する撮影装置名称と階調再現範囲データ１９７とを対応付けたデジタルカメラ特性評価データ１９５を作成する。
【００４７】
制御手段１０５と、露光条件データ送信手段１１０と、画像データ受信手段１２０と、撮影設定データ作成手段１３２と、画素露光量対応データ作成手段１３１と、第1の露光量算出手段１３３と、第２の露光量算出手段１３５と、階調再現範囲データ作成手段１３７と、階調再現曲線作成手段１３９と、デジタルカメラ特性評価データ作成手段１４０とは、コンピュータプログラムである。記憶手段１９０は、メモリである。露光条件データ１９１と、撮影設定データ１９２と、画像データ露光量関連データ１９４と、デジタルカメラ特性評価データ１９５と、対応データ１９６と、階調再現範囲データ１９７と、階調再現曲線１９８と、画像データ３９９と、は、コンピュータプログラムが可読なデータである。
【００４８】
デジタルカメラ３００は、露光条件データ受信手段３１０と、受光センサ３２０と、画像データ作成手段３３０と、画像データ送信手段３４０と、記憶手段３９０とを備える。記憶手段３９０は、画素データ３９１と、画像データ３９９とを、記憶する。
【００４９】
画素データ３９１は、階調値を持つデータである。画像データ３９９は、画像名と画素の階調値を含むデータである。
【００５０】
露光条件データ受信手段３１０は、露光条件データ１９１（たとえば、シャッタースピード設定データ）を受信する。受光センサ３２０は、露光条件データ１９１からシャッタースピード値を取得して、これに従って撮影した階調値を持つ画素データ３９１を所定の記憶領域（たとえば、画像メモリ）に記憶する。
【００５１】
画像データ作成手段３３０は、画素データ３９１を取得して、露光量の値と画素の階調値とを含む画像データ３９９を作成する。画像データ送信手段３４０は、画像データを、送信する。
【００５２】
露光条件データ受信手段３１０と、画像データ送信手段３４０と、画像データ作成手段３３０とは、コンピュータプログラムである。受光センサ３２０は、受光素子である。記憶手段１９０は、メモリである。デジタルカメラ特性評価データ１９５は、コンピュータプログラムが可読なテキスト・データである。画素データ３９１は、コンピュータプログラムが可読なビットマップ・データである。画像データ３９９は、コンピュータプログラムが可読なデータである。
【００５３】
図３は、完全拡散面形状を持つ被写体７００である。完全拡散面とは、どの方向から見ても等しい輝度の光を反射する面である。例えば、完全拡散面には、酸化マグネシウムや、硫酸バリウム等を厚く塗布する。
【００５４】
完全拡散面を有する被写体７００を用いた撮影では、照明角度や撮影角度に依存しない、均一な露光量を得ることが可能となり、撮影場所の制限を受けずに、どこでも、容易に、デジタルカメラ３００の撮影が可能である。また、特別の装置を用いる必要もない。
【００５５】
図４は、シャッタースピード値の例である。露光条件データ１９１には、所定のシャッタースピードの値が設定される。たとえば、「1/5000」「1/4000」「1/2000」…「1/30」「1/15」などである。
【００５６】
図５は、階調再現範囲を求める手順の説明図である。シャッタースピードや絞りやデジタルカメラの受光素子の感度を変化させて、被写体７００を撮影した場合に、画素の露光量は、それに応じて変化する。
【００５７】
たとえば、シャッタースピードが非常に早いと、被写体７００からデジタルカメラ３００への露光量が少なくて、撮影画像の階調は、潰れる（図５（ア））。シャッタースピードが徐々に遅くなるに従って、被写体７００からデジタルカメラ３００への露光量が増加してゆき、これに対応して、デジタルカメラ３００の画素データの階調値も増加してゆき、被写体７００の撮影画像の豊富な階調が得られる（図５（イ））。さらに、シャッタースピードが遅くなると、露光量が過剰となり、撮影画像の階調は飛んでしまう（図５（ウ））。
【００５８】
シャッタースピードを変化させて測定する例を説明したが、その代わりに、絞りを変化させても、デジタルカメラ３００の受光素子の感度を変化させても、同様に、階調再現範囲を求めることができることは、容易に推察できる。
【００５９】
このように、デジタルカメラの階調再現範囲を、特別の装置を用いずに、何時でも、どこでも、誰でもが、簡易に、測定することができる。
【００６０】
従って、デジタルカメラの階調再現範囲が把握できているので、被写体の明るい部分（ハイライト）と暗い部分（シャドウ）を、露出計で計測して、その差が階調再現範囲内のデジタルカメラを選択して、撮影すれば、階調の飛び、潰れが起きない画像データを撮影できることを、撮影前に確認することができる。
【００６１】
このように、階調再現範囲を確認することで、被写体の特性（たとえば、明暗の差が大きい被写体の撮影、明暗の差が小さくて微妙な階調を持つ被写体の撮影）に適したデジタルカメラを、迅速に選択することが可能となる。
【００６２】
図６は、撮影設定データ１９２の例である。撮影設定データ１９２は、番号とシャッタースピードの値と露光量（ＥＶ）とが対応付けけられている。図６では、たとえば、「番号＝００１、シャッタースピードの値（秒） ＝ 1/4000 、露光量（ＥＶ） ＝ 1 」、「番号＝ ００２、シャッタースピードの値（秒） ＝ 1/2000 、露光量（ＥＶ） ＝ 2 」、・・、「番号＝ ００８、シャッタースピードの値（秒） ＝ 1/30 、露光量（ＥＶ） ＝ 8 」、・・などが例示されている。
【００６３】
図７は、対応データ１９６の例である。対応データ１９６は、露光量（ＥＶ）と階調値とが対応付けけられている。図７では、「露光量（ＥＶ） ＝ 1 、階調値＝ 0 」、・・、「露光量（ＥＶ） ＝ 8 、階調値＝ 40 」、・・などが例示されている。
【００６４】
図８は、画像データ露光量関連データ１９４の例である。画像データ露光量関連データ１９４は、露光量（ＥＶ）と画像名とが対応付けけられている。図８では、「露光量（ＥＶ）＝ 1 、画像名＝001.jpg」、「露光量（ＥＶ）＝ 2 、画像名＝002.jpg」、などが例示されている。
【００６５】
図９は、本発明による対応データを作成する手順の説明図である。たとえば、撮影設定データ１９２の８番目の露光条件は、「シャッタースピードの値（秒）＝1/30」であって、これを含んだ露光条件データ１９１を作成して、デジタルカメラ ３００に送信する（図９（１））。
【００６６】
露光条件データ１９１送信して、画像データ３９９を受信した順序から、８番目の露光条件で撮影した画像データ３９９（画像名称＝ 008.jpg）であることを知って、デジタルカメラ ３００から受信する（同（２））。
撮影設定データ１９２を参照して、８番目の露光条件の露光量＝８（EV）を取得する（同（３）（４））。
画像名称＝ 008.jpgと露光量＝８とを関連付けて、画像データ露光量関連データ１９４に記録する（同（５））。
【００６７】
画像データ露光量関連データ１９４を参照して、画像名称＝ 008.jpgに関連付けられた露光量＝８を取得して（同（６））、
８番目の露光条件で撮影した画像データ３９９（画像名称＝ 008.jpg）の注目する画素の階調値＝４０を取得して（同（７））、この「露光量＝８」と「階調値＝４０」とを対応付けて対応データ１９６に記録する。
【００６８】
図１０は、画素の露光量の値と階調値から生成した階調再現曲線（階調再現特性グラフ）である。縦軸が画素の階調値であって、横軸が露光量の値（ＥＶ値）である。シャッタースピード設定データ１９１を用いて露光量を変化させて撮影した各画像データから、同じ座標位置の画素データを選択して、グラフ化する。たとえば、このグラフでは、露光量の値が「ＥＶ値＝０から３」の間は、階調値が最小「階調値＝0」である。露光量の値が「ＥＶ値＝３」を越すと、階調値も増加する。露光量の値が「ＥＶ値＝１３」に達すると、階調値が最大「階調値＝255」になって飽和する。露光量の値が「ＥＶ値＝１３以上」に増加しても、階調値は増加しない。このことから、このデジタルカメラの階調再現範囲は、「ＥＶ値＝３」と「ＥＶ値＝１３」との差である「１０ＥＶ」であることものを例示している。
図１１は、電子画像撮影装置階調再現特性評価システムのフローチャートである。なお、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００とデジタルカメラ３００との間の通信では、露光条件データと画像データを送受信する。電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００においては、
（１）撮影設定データ作成手段１３２は、評価者５００が入力した露光条件の設定情報（たとえば、シャッタースピードの値と露光量の値）を取得して、露光条件を特定する情報と前記受光センサに入力される光量を規定した露光条件とを含んだ撮影設定データ１９２を作成する。（ステップＳ１００）
（２）制御手段１０５は、制御パラメータ「ｉ」に、初期値「１」を設定する。（ステップＳ１０５）
（３）露光条件データ送信手段１１０は、撮影設定データ１９２のｉ番目の露光条件を含んだ露光条件データ１９１ｉ（シャッタースピードの値）を作成して送信する。（ステップＳ１１０）
（４）画像データ受信手段１２０は、ｉ番目の画像データ３９９を受信する。（ステップＳ１２０）
（５）画素露光量対応データ作成手段１３１は、撮影設定データ１９２のｉ番目の露光量の値とｉ番目の画像データの画像名と対応付けて、画像データ露光量関連データ１９４に記録する。（ステップＳ１３０）
（６）画素露光量対応データ作成手段１３１は、ｉ番目の画像データの各画素の階調値を取得する。同時に、画素露光量対応データ作成手段１３１は、ｉ番目の画像名を取得して、画像データ露光量関連データ１９４を参照して、画像名に関連付けられた露光量の値を選択する。（ステップＳ１４０）
（７）画素露光量対応データ作成手段１３１は、ｉ番目の露光量の値と階調値との対応データ１９６を作成する。（ステップＳ１５０）
（８）送信していない露光条件があれば、ｉに「１」を加算して、ステップＳ１１０に戻る。全ての露光条件を送信したら、次のステップに進む。（ステップＳ１６０）
（９）階調再現範囲データ作成手段１３７は、露光条件と階調値との対応データ１９６を用いて、階調再現範囲１９７を求める。（ステップＳ１８０）
（１０）階調再現曲線作成手段１３９は、上記の対応データから階調再現曲線１９８（たとえば、階調再現特性グラフ）を作成する。終了する。（ステップＳ１９０）
【００６９】
なお、ステップＳ１３０からステップＳ１５０において、画素露光量対応データ作成手段１３１は、画像データ露光量関連データ１９４を作成せずに、撮影設定データ１９２を参照して、画像データ３９９から、直接に、対応データ１９６を作成してもよい。
【００７０】
また、デジタルカメラ３００においては、
（１）露光条件データ受信手段３１０は、ｉ番目のシャッタースピードの値を含んだ露光条件データ１９１を受信する。（ステップＳ２００）
（２）受光センサ３２０は、ｉ番目の露光条件データ１９１のシャッタースピードの値を設定する。（ステップＳ２１０）
（３）受光センサ３２０は、被写体７００を撮影する。（ステップＳ２２０）
（４）画像データ作成手段３３０は、ｉ番目の画像名と画素の値を含んだｉ番目の画像データ３９９を作成する。（ステップＳ２３０）
（５）画像データ送信手段３４０は、ｉ番目の画像データ３９９を送信する。（ステップＳ２４０）
【００７１】
変形例を説明する。
（変形例１）
図１２は、電子画像撮影装置階調再現特性評価システムのフローチャートの変形例である。電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００においては、
（１）図１１のステップＳ１００からステップＳ１３０と同じ。（ステップＳ３００からステップＳ３３０）
（２）送信していない露光条件があれば、ｉに「１」を加算して、ステップＳ110に戻る。全ての露光条件を送信したら、次のステップに進む。（ステップＳ３４０）
（３）制御手段１０５は、制御パラメータｉに初期値「１」を設定する。（ステップＳ３４５）
（４）図１１のステップＳ１４０と同じ。（ステップＳ３５０）
（５）図１１のステップＳ１５０と同じ。（ステップＳ３６０）
（６）ｉ番目の露光条件と階調値との対応関係データを作成していない画像データがあれば、ｉに「１」を加算して、ステップＳ３５０に戻る。全画像データの注目する画素の階調値の対応関係データを作成したら、次のステップに進む。（ステップＳ３７０）
（７）図１１のステップＳ１８０からステップＳ１９０と同じ。（ステップＳ３８０からステップＳ３９０）
【００７２】
（変形例２）
図１３は、ネットワーク接続しない（オフライン）電子画像撮影装置階調再現特性評価システム２の詳細な構成図である。
ネットワーク接続しない電子画像撮影装置階調再現特性評価システム２は、電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００ａと電子画像撮影装置３００ａとから構成される。
【００７３】
電子画像撮影装置階調再現特性評価装置１００ａは、露光条件データ記録手段１１０ａと、画像データ受付手段１２０ａと、図２の手段から露光条件データ送信手段１１０と画像データ受信手段１２０とを除いた手段と、を備える。記憶手段１９０は、図２と同じデータを記憶する。
【００７４】
露光条件データ記録手段１１０ａは、露光条件データ１９１を、記憶媒体に記録する。画像データ受付手段１２０ａは、記憶媒体に記録された画像データを受け付ける。
【００７５】
電子画像撮影装置３００ａは、露光条件データ受付手段３１０ａと、画像データ記録手段３３０ａと、受光センサ３２０と、記憶手段３９０と、を備える。
記憶手段３９０は、図２と同じデータを記憶する。
【００７６】
露光条件データ受付手段３１０ａは、記憶媒体に記録された露光条件データ１９１を受け付ける。画像データ記録手段３３０ａは、画素データ３９１を取得して、被写体の露光量の値と画素データの階調の値を含んだ画像データ３９９を作成して、記憶媒体に記録する。
【００７７】
露光条件データ記録手段１１０ａと、画像データ記録手段３３０ａと、は、ライタ装置である。露光条件データ受付手段３１０ａと、画像データ受付手段１２０ａと、は、リーダ装置である。
【００７８】
ちなみに、記憶媒体には、たとえば、ハードディスク、フラッシュメモリ等がある。
【００７９】
（参考）絞り設定データを参考に説明する。図１４は、絞り設定データ１９１の形式と例である。絞り設定データには、所定の絞りの段階の値（Ｆ値と呼ばれる）が設定される。たとえば、Ｆ値は、「F1.4」「F2」「F2.8」「F4」「F5.6」「F8」などである。
【００８０】
以上詳しく説明したように、本願発明によれば、特別な装置を必要とせずに、何時でも、どこでも、誰でもが、簡便容易に、デジタルカメラの階調再現特性評価をすることができるようになった。また、デジタルカメラの特性評価結果を用いて、被写体の露光条件に応じた適切なデジタルカメラを選択することが出来きるので、デジタルカメラによる撮影作業の能率が向上した。さらに、デジタルカメラにとって、最適な照明条件を設定することが容易に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による電子画像撮影装置階調再現特性評価システムの全体構成図
【図２】電子画像撮影装置階調再現特性評価システムの詳細な構成図
【図３】完全拡散面形状を持つ被写体
【図４】シャッタースピード値の例
【図５】階調再現範囲を求める手順の説明図
【図６】撮影設定データの例
【図７】対応データの例
【図８】画像データ露光量関連データ１９４の例
【図９】本発明による対応データを作成する手順
【図１０】階調再現曲線（階調再現特性グラフ）
【図１１】電子画像撮影装置階調再現特性評価システムのフローチャート
【図１２】（変形例１）電子画像撮影装置階調再現特性評価システムのフローチャート
【図１３】(変形例２)ネットワーク接続しない電子画像撮影装置階調再現特性評価システム２の詳細な構成図
【図１４】(参考)絞り設定データの形式と例
【符号の説明】
【００８２】
１  電子画像撮影装置階調再現特性評価システム
２  ネットワーク接続しない電子画像撮影装置階調再現特性評価システム
１００  電子画像撮影装置階調再現特性評価装置
１０５  制御手段
１１０  露光条件データ送信手段
１１０ａ  露光条件データ記録手段
１２０  画像データ受信手段
１２０ａ  画像データ受付手段
１３０  階調再現特性データ作成手段
１３１  画素露光量対応データ作成手段
１３２  撮影設定データ作成手段
１３３  第1の露光量算出手段
１３５  第２の露光量算出手段
１３７  階調再現範囲データ作成手段
１３９  階調再現曲線作成手段
１４０  デジタルカメラ特性評価データ作成手段
１９０  記憶手段
１９１  露光条件データ
１９２  撮影設定データ
１９４  画像データ露光量関連データ
１９５  デジタルカメラ特性評価データ
１９６  対応データ
１９７  階調再現範囲データ
１９８  階調再現曲線データ
３００  電子画像撮影装置
３１０  露光条件データ受信手段
３１０ａ  露光条件データ受付手段
３２０  受光センサ
３３０  画像データ作成手段
３３０ａ  画像データ記録手段
３４０  画像データ送信手段
３９０  記憶手段
３９１  画素データ
３９９  画像データ
５００  評価者
７００  被写体
９００  ネットワーク
【図１】
0004648186.tif 000002
【図２】
0004648186.tif 000003
【図３】
0004648186.tif 000004
【図４】
0004648186.tif 000005
【図５】
0004648186.tif 000006
【図６】
0004648186.tif 000007
【図７】
0004648186.tif 000008
【図８】
0004648186.tif 000009
【図９】
0004648186.tif 000010
【図１０】
0004648186.tif 000011
【図１１】
0004648186.tif 000012
【図１２】
0004648186.tif 000013
【図１３】
0004648186.tif 000014
【図１４】
0004648186.tif 000015