(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得するステップと、前記照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認するステップであって、前記合成光が、前記既存の光および発生するべきフラッシュ光を含む、確認するステップと、
前記１つまたは複数の所望の色属性を有する前記照明対象上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定するステップであって、前記決定が、前記既存の光の前記１つまたは複数の測定値、および前記合成光についての前記確認された１つまたは複数の所望の色属性を部分的に使用する、決定するステップと、
照明の前記合成光スペクトルパワー分布を有する前記照明対象上の前記合成光に前記１つまたは複数の所望の色属性を与えるために、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する前記フラッシュ光を発生させるステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記既存の光が、周辺光および背景光を含み、そして前記取得するステップが、前記周辺光の１つまたは複数の測定値および前記背景光の１つまたは複数の測定値を取得するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周辺光の前記１つまたは複数の測定値が前記周辺光の照度の測定値を含み、そして前記背景光の前記１つまたは複数の測定値が前記背景光の照度の測定値を含み、そして前記方法が、前記周辺光の前記照度および前記背景光の前記照度から前記フラッシュ光についての所望の照度を決定するステップと、前記所望の照度から前記フラッシュ光についての光束を決定するステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する前記フラッシュ光を発生させるステップが、
照明の１つの可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を選択し、そして、それから照明の１つの可能な合成光スペクトルパワー分布を決定するステップと、
前記１つの可能な合成光スペクトルパワー分布についての前記１つまたは複数の色属性を決定し、それらの１つまたは複数の色属性を前記合成光についての前記所望の１つまたは複数の色属性と比較し、前記比較があらかじめ定義された割合内の一致をもたらす場合、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布として、前記１つの可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を出力し、そうでない場合、照明の別の可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を選択し、そして前記１つまたは複数の色属性の前記決定およびそれらの前記比較を繰り返すステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数の所望の色属性が、相関色温度（ＣＣＴ）、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）、または演色評価数（ＣＲＩ）のうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数の所望の色属性が、飽和度（Ｓ）および退色（Ｄ）の指標を有する前記演色評価数（ＣＲＩ）を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つまたは複数の所望の色属性が、相関色温度（ＣＣＴ）、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）、および演色評価数（ＣＲＩ）を含み、前記スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）が、退色指標（ＣＤＩ）または色飽和度指標（ＣＳＩ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記照明対象の反射スペクトルを評価するステップと、前記評価された反射スペクトルを使用して、前記照明対象の画像解像度を高めるために、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を調整するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
供給されるべき前記合成光についての前記１つまたは複数の所望の色属性が、少なくとも部分的にユーザー選択可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記既存の光が、前記照明対象の上または周りの周辺光および前記照明対象の上または周りの背景光を含み、そして照明の前記フラッシュ光スペクトルパワー分布を前記決定するステップが、前記合成光の１つまたは複数の照明特性を、前記背景光の１つまたは複数の照明特性にあらかじめ定義された割合内で一致させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記既存の光が、前記照明対象を照明するために発生し供給される連続光を少なくとも部分的に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記既存の光が、前記照明対象を照明するために発生し、そして供給される、時間変化する脈動しない光を少なくとも部分的に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記発生させるステップが、異なる色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する前記フラッシュ光を発生させるステップを含み、前記複数の発光ダイオードが、様々なスペクトルパワー分布、様々な相関色温度（ＣＣＴ）、または様々な演色評価数（ＣＲＩ）のうちの少なくとも１つのダイオードを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記発生させるステップが、異なる色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する前記フラッシュ光を発生させるステップを含み、前記発生させるステップが、前記複数の発光ダイオードのうちの発光ダイオードの少なくとも２つのサブセットに様々な駆動強度を供給するステップを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
供給されるべき前記合成光についての前記１つまたは複数の所望の色属性が、ユーザー選択可能であり、そして前記合成光についての前記１つまたは複数の所望の色属性のユーザー選択が、高い退色指標を有する（前記少なくとも２つのサブセットの）発光ダイオードの第１のサブセット、または高い飽和度指標を有する（前記少なくとも２つのサブセットの）第２のサブセットのうちの少なくとも１つの相対強度を変更することになる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の発光ダイオードが、複数の単色発光ダイオード、または複数の蛍光変換された発光ダイオードを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
照明の前記合成光スペクトルパワー分布を有する前記照明対象上の前記合成光に前記１つまたは複数の所望の色属性を与えるステップに等しい、前記照明対象を撮像するステップまたは観覧するステップのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記取得するステップ、前記確認するステップ、前記決定するステップ、および前記発生させるステップが、カメラ内で実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カメラのユーザーが、前記照明対象に供給されるべき前記合成光についての前記１つまたは複数の色属性を少なくとも部分的に選択することを可能にする入力制御システムを、前記カメラが含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
照明システムを含み、前記照明システムが、
照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得する１つまたは複数のセンサーと、
前記照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認するための特徴付けサブシステムであって、前記合成光が、前記既存の光および発生するべきフラッシュ光を含む、特徴付けサブシステムと、
前記１つまたは複数の所望の色属性を有する前記照明対象上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定するための最適化サブシステムであって、前記決定することが、前記既存の光の前記１つまたは複数の測定値、および前記合成光についての前記確認された１つまたは複数の所望の色属性を部分的に使用する、最適化サブシステムと、
照明の前記合成光スペクトルパワー分布を有する前記照明対象上の前記合成光に前記１つまたは複数の所望の色属性を与えるために、照明の前記決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する前記フラッシュ光を発生させるためのフラッシュ照明システムと
を含む、システム。
【請求項２１】
前記システムが観覧または撮像のシステムを含み、前記観覧または撮像のシステムが、カメラ、ビデオレコーダ、またはカテーテルのうちの１つを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記１つまたは複数のセンサーが、反射光を検知する分光計を含み、前記最適化サブシステムが、前記照明対象からの検知された反射光に少なくとも部分的に基づいて画像解像度を高めるために、照明の前記フラッシュ光スペクトルパワー分布を調整する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記照明システムがカメラの一部であり、前記カメラが、前記照明対象に供給されるべき前記合成光についての前記１つまたは複数の色属性のユーザー選択を可能にする入力制御システムを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記照明システムが、一連のフラッシュ光を発生させるためのストロボ照明システムを含む、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月２６日に出願された、米国仮特許出願第６１／９０８，９２９号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
パルス照明またはフラッシュ照明は、たとえば、暗いシーンに短期照明を供給するために、または周辺光などの既存の光の品質を変更するために使用される場合があり、たとえば、写真、舞台照明、芸術照明、医療照明などを含む、多くの分野で広く使用されている。従来は、ストロボが、強度が十分高く、フラッシュ持続時間が短い光を供給する。残念ながら、このタイプの高強度照明の下の照明対象は、しばしば不自然に観覧または撮像される。フラッシュ光は対象を観覧または撮像するのに十分な照明を供給するが、その既存の光との不適合性のために、照明環境に対するかく乱として作用する場合もある。
【０００３】
加えて、対象を観覧または撮像することに適した照明は、照明される対象を良好に特徴付けることを容易にする採光を必要とする場合がある。そのような特徴付けは、利用可能な光と対象との間の光学的相互作用を測定することによって完成することができる。多くの場合、既存の光は、照度、または色品質の観点から照明対象のすべての特徴を明確にする能力に関して不十分である。結果として、一般的な照明および／または対象の適切な特徴付けの目的で、対象に適切な光を当てるために既存の光とともに働く、パルス照明源またはフラッシュ照明源を使用することができる。最近は、たとえば、低電圧動作、高効率、および小型の利点を有するカメラ付き携帯電話内のフラッシュ源として、フラッシュ発光ダイオード（ＬＥＤ）照明が使用されている。
【発明の概要】
【０００４】
一態様では、照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得することと、照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認することであって、合成光が既存の光および発生するべきフラッシュ光を含む、確認することと、１つまたは複数の所望の色属性を有する照明対象上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することであって、決定することが、既存の光の１つまたは複数の測定値、および合成光についての確認された１つまたは複数の所望の色属性を部分的に使用する、決定することと、照明の合成光スペクトルパワー分布を有する照明対象上の合成光に１つまたは複数の所望の色属性を与えるために、照明の決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を発生させることとを含む方法が、本明細書において提供される。
【０００５】
別の態様では、照明対象の上または周りの既存の光の測定値を時間の関数として取得することと、照明対象の上または周りの既存の光の取得された測定値を少なくとも部分的に使用して、照明の複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することと、照明対象のフラッシュ光のシーケンスを供給するために、決定された複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を使用して、複数のフラッシュ光を発生させることとを含む方法が提供され、複数のフラッシュ光のうちの少なくとも２つのフラッシュ光は、照明対象の上または周りの既存の光の測定値における変動と相関する、照明の様々なスペクトルパワー分布を有する。
【０００６】
さらに別の態様では、その中でフラッシュ光が照明システムによって発生する場合がある様々な考えられる光状況について、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を照明システムに供給することと、照明対象上の既存の光の状況に基づいて、フラッシュ光を発生させて照明対象を照明する際に照明システムが使用するための照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布からの、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布の動的な選択を可能にすることとを含む方法が提供される。
【０００７】
さらなる態様では、照明システムを含むシステムが提供される。照明システムは、照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得する１つまたは複数のセンサーと、照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認するための特徴付けサブシステムであって、合成光が既存の光および発生するべきフラッシュ光を含む、特徴付けサブシステムと、１つまたは複数の所望の色属性を有する照明対象上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定するための最適化サブシステムであって、決定することが、既存の光の１つまたは複数の測定値、および合成光についての確認された１つまたは複数の所望の色属性を部分的に使用する、最適化サブシステムと、照明の合成光スペクトルパワー分布を有する照明対象上の合成光に１つまたは複数の所望の色属性を与えるために、照明のあらかじめ決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を発生させるためのフラッシュ照明システムとを含む。
【０００８】
さらなる追加の特徴および利点は、本発明の技術によって実現される。本発明の他の実施形態および態様が本明細書において詳細に記載され、特許請求された発明の一部と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明と見なされる主題は、本明細書の最後にある特許請求の範囲において詳細に指摘され、そして明確に特許請求される。本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、添付図面と組み合わせて理解される以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の１つまたは複数の態様による、強度が時間とともに変化するフラッシュ光の例示的な波形を描写する図である。
【００１１】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の１つまたは複数の態様による、たとえば、様々なフラッシュ照明目的について、強度が時間とともに変化するフラッシュ光の例示的な波形をさらに描写する図である。
【００１２】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の１つまたは複数の態様による、サンプリングフラッシュまたは照明フラッシュについての例示的なスペクトルパワー分布を描写する図である。
【００１３】
図４は、本発明の１つまたは複数の態様による、最適化フラッシュ光を発生させるためのシステムの一実施形態を描写する図である。
【００１４】
図５は、本発明の１つまたは複数の態様による、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布（ＳＰＤ）を最適化するためのプロセスの一実施形態を描写する図である。
【００１５】
図６は、本発明の１つまたは複数の態様による、測定された周辺光および測定されたバックライトについての例示的なスペクトル、ならびにフラッシュ照明システムの一実施形態で使用されるカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）についてのスペクトルを図式的に示す図である。
【００１６】
図７は、本発明の１つまたは複数の態様による、フラッシュ照明システムの各発光ダイオードチャネルの光束の観点から例示的な最適化結果を描写する図である。
【００１７】
図８は、本発明の１つまたは複数の態様による、図７の１１個の最適化ＳＰＤ結果のうちの５つを描写する図である。
【００１８】
図９Ａは、本発明の１つまたは複数の態様による、周辺光と合成された最適化フラッシュ光についての例示的な統計的色品質基準（statistical color quality metric：ＳＣＱＭ）スコアを描写する図である。
【００１９】
図９Ｂは、本発明の１つまたは複数の態様による、周辺光と合成された最適化フラッシュ光についての例示的な演色評価数（color rendition index：ＣＲＩ）スコアを描写する図である。
【００２０】
図１０は、本発明の１つまたは複数の態様による、最適化フラッシュ光を発生させるためのシステムの別の実施形態を描写する図である。
【００２１】
図１１Ａは、本発明の１つまたは複数の態様による、フラッシュ光のシーケンス内の照明の様々な最適化フラッシュ光スペクトルパワー分布をもたらす場合がある、空間内の例示的な移動する照明対象を描写する図である。
【００２２】
図１１Ｂは、本発明の１つまたは複数の態様による、照明対象の上または周りの既存の光の状況に起因して、スペクトルパワー分布が時間の関数として異なる、フラッシュ光のシーケンスを発生させるためのプロセスの一実施形態を描写する図である。
【００２３】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、本発明の１つまたは複数の態様による、カスタマイズされたフラッシュ光を発生させるために、照明システムによって供給され、照明対象上の既存の照明状況に基づいて動的に選択され得る、照明の例示的なあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を描写する図である。
【００２４】
図１２Ｅは、本発明の１つまたは複数の態様による、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光パワースペクトルパワー分布を照明システムに供給するためのプロセスの一実施形態を描写する図である。
【発明の詳細な説明】
【００２５】
述べられたように、従来のストロボは、しばしば照明対象の不自然な撮像をもたらす高強度および規格化された色属性（color attributes）を有する光を供給する。これの１つの理由は、対象上の不正確な照度である。しばしば、フラッシュ光は必要以上にはるかに強力であり、フラッシュ光の高強度は、シーンにおいて大きい照度のコントラストをもたらし、特に照明されている対象のディテールを除去する可能性がある。この不自然な観覧または撮像の別の理由は、フラッシュ光と既存の光との間の相関色温度（correlated color temperatures：ＣＣＴ）の不一致である。写真用の従来のフラッシュ照明は、色温度が約５５００Ｋである光を生成するが、対象上の既存の光の色温度はしばしば変化する。たとえば、ＣＣＴが異なる人工光と太陽光の合成を含む既存の光は、不調和シーンをもたらす可能性がある。一例として、このタイプの合成光の下の人間の皮膚は、青白く見える場合がある。その上、光の不十分な色品質は、シーンの中の色が弱まるか不自然になる原因になり得る。したがって、たとえば、発生するフラッシュ光またはパルス光の照明のスペクトルパワー分布の動的な最適化を容易にする、新規の照明システムおよび方法が本明細書において提供される。
【００２６】
本発明は、１つまたは複数の選択可能な性状を有する１つまたは複数の白色光フラッシュを発生させることによって、既存の白色光を増強する機能を提供する。本明細書で使用する「光」は、任意の電磁放射（ＥＭＲ）を指すために広く使用され、１つまたは複数の態様では、可視光スペクトルに限定されないことに留意されたい。有利なことに、本明細書に記載されたように、周辺光および／または背景光などの既存の光は、１つまたは複数のカスタマイズされたフラッシュ光によって供給される光によって強化される場合があり、既存の光とフラッシュ光は一緒に、たとえば、観覧または撮像のアプリケーションのために、より効果的に照明対象のディテールを照明するための最適化された合成光を供給する。
【００２７】
既存の光の１つまたは複数の特性値を測定することによって、フラッシュ光の１つまたは複数の属性は、たとえば、個々の選好または指定された特性値に調整可能な最適化スペクトルパワー分布をローカルまたはグローバルに供給する合成光を供給するために、選択または変更され、次いで既存の光と合成される場合があり、スペクトルパワー分布は、色品質指標および／または相関色の規定された範囲を選ぶことによって実現される場合がある。色品質指標は、Ｓ（飽和度）またはＤ（退色）の指標を用いて実装される統計的色品質基準（ＳＣＱＭ）および／または演色評価数（ＣＲＩ）を含む場合があり、ＳＣＱＭは、色忠実度指標（ＣＦＩ）、色飽和度指標（ＣＳＩ）、退色指標（ＣＤＩ）、および色相歪曲指標（ＨＤＩ）を含む１組の基準であり得る。たとえば、カメラのフラッシュ光の場合、低い照度および低いＣＣＴの周辺光が測定され、次いで、それに応じて最適化されたフラッシュ光と混合されることであってよい。得られる混合光または合成光は、たとえば、照明対象の周りのバックライトと同じ照度およびＣＣＴを用いて設計することができる。そのような実装形態では、合成光の色飽和レベルなどの演色性状は、固定の照度およびＣＣＴ内の個々の選好に調整可能であり得る。結果として、１つまたは複数の態様では、フラッシュ光の属性を制御することによって、照明対象の上または周りにカスタマイズ可能な合成光を作成する方法およびフラッシュ照明システムが、本明細書において提供される。
【００２８】
有利なことに、様々なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）を有する光源を提供するために、知的制御システムおよび本明細書に記載されたような方法の助けをかりて、高度発光ダイオード（ＬＥＤ）技術を使用することができ、様々な広帯域ＬＥＤの強度は、選択的に変更または最適され、したがって、望ましいスペクトルを構成するために変化することができる。この柔軟性により、高い色品質および／または調節可能なスペクトルパワー分布を有する、本明細書に開示されたような照明システムおよび方法が可能になる。目標の照度および色温度は、既存の光と最適化されたフラッシュ光スペクトルパワー分布との合成によって実現することができる。加えて、フラッシュ照明システムまたはフラッシュ源は、様々な照明の選択またはニーズに従って、観覧または撮像されている対象上の様々な視覚効果を提供することができる。そのような視覚効果は、本明細書に記載されたように、照度およびＣＣＴとともに色品質指標によって定量化することができる。
【００２９】
有利なことに、照明対象上の合成光のスペクトルパワー分布は、規定された照度レベルとＣＣＴを一致させることにより、かつ様々な色品質指標によって記述されたような、選択されたプリセット視覚効果を実現することによって、カスタマイズすることができる。結果として、既存の周辺光および／または背景光などの既存の光、ならびに調整可能なフラッシュ光を使用して、最適化されたスペクトルをローカルおよび／またはグローバルに発生させるためのプロセスが、本明細書において開示される。本明細書で使用する「背景光」および「バックライト」は互換的に使用され、「周辺光」という用語は、一般に、たとえば、照明対象を直接照明する照明対象の前にある光を指し、「背景光」は、対象の背景を形成する照明対象の後ろにある光を指すか、または含むことに留意されたい。１つの考えられる例では、周辺光は、１つまたは複数の屋内源からの光を含む場合があり、背景光は、たとえば、１つまたは複数の窓を通して照明対象を包含する空間に入る屋外の太陽光を含む場合がある。
【００３０】
図面に対する参照が下記で行われ、そこでは、様々な図全体にわたって使用される同じまたは同様の参照番号は、同じまたは同様の構成要素を指定する。
【００３１】
例として、図１Ａ〜図１Ｄは、時間とともに変化するフラッシュ光の強度の様々な例を描写する。図１Ａでは、矩形パルスを含むフラッシュ光の波形１００が示され、図１Ｂでは、任意の強度を有するフラッシュ光を含む波形１１０が示される。図１Ｃでは、（単に例として）２つのパルスを含むフラッシュ光のシーケンスが示され、一方は矩形の強度波形を有し、他方は任意の強度波形を有する。図１Ｄは、例として、図１Ｃの矩形および任意のパルスシーケンスを含む、フラッシュ光の周期的なシーケンスの一例を描写する。
【００３２】
フラッシュ光の波形は、様々な目標を達成するために調整することができる。図２Ａ〜図２Ｄは、様々なフラッシュ波形および波形シーケンスを描写する。サンプリングフラッシュまたはサンプリングパルスは、一般に、付随する照明フラッシュよりも高い強度と短い持続時間とを有する。図２Ａでは、フラッシュシーケンスが示され、ここでは、短いサンプリングフラッシュ２００が最初に現れ、その後に照明フラッシュ２１０が続く。２つのフラッシュの間に、持続時間は、たとえば、照明システムが照明されている対象を特徴付けるために、十分に提供される。「対象」という用語は、照明されている１つまたは複数の人または物などの、人、場所、または物の任意のタイプまたは組合せを指すために、本明細書では総称的に使用され、時間的に移動または変化する１つまたは複数の静的な対象を含むことができることに留意されたい。
【００３３】
代替例として、図２Ｂは、サンプリングフラッシュと照明フラッシュのシーケンスを示し、ここでは、サンプリングフラッシュが最初に現れ、実質的にすぐに照明フラッシュが続く。図２Ｃでは、照明フラッシュのシーケンスが示され、ここでは、照明シーケンスは、同じまたは異なるパルス持続時間を有する複数の照明フラッシュ１、２、および３を含む。例として、図２Ｃは、より長い持続時間の照明フラッシュ２をはさむ、２つのより短い持続時間の照明フラッシュ１および３を示す。図２Ｄでは、サンプリングフラッシュと照明フラッシュのシーケンスが示され、ここでは、たとえば、図２Ａおよび／または図２Ｂのシーケンスが周期的に繰り返される場合がある。各サンプリングパルスのサンプリングされた情報は、照明システムにフィードバックとして供給される場合があり、対応する照明フラッシュが続く。このようにして、各サンプリングフラッシュおよび照明フラッシュは、異なる強度および持続時間を有する場合がある。
【００３４】
本明細書で説明されたように、フラッシュ光のスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）はカスタマイズすることができ、一連のフラッシュについて同じ可能性があるか、または、たとえば、フラッシュごとに異なる場合がある。図３Ａは、サンプリングフラッシュなどの光フラッシュについての例示的なスペクトルパワー分布を示す。描写されたスペクトルパワー分布３００は、たとえば、３０００Ｋにおける黒体である。理解されるように、黒体は、周波数または入射角にかかわらず、すべての入射電磁放射を吸収する、理想化された物体である。このタイプの光は高い演色品質を有し、光スペクトルの下の色は適切に明らかにされる。図３Ｂは、発生する場合がある照明フラッシュについての４つのスペクトルパワー分布のグラフ例を示す。これらのスペクトルパワー分布３０１、３０２、３０３、３０４は、それぞれ、３０００Ｋ、５０００Ｋ、４０００Ｋ、および１００００Ｋにおける黒体のスペクトルパワー分布である。図３Ｂの描写されたスペクトルパワー分布の推移は、たとえば、それぞれ、朝、昼、午後、および夕方に対応する、典型的な一日内の太陽光のＣＣＴ変化と同時に発生する。昼光を欠く部屋では、これらの照明フラッシュのうちの１つまたは複数は、所望の人工の昼光を供給するために使用することができる。
【００３５】
上記に示されたように、１つまたは複数の態様では、カスタマイズされた光フラッシュを発生させるためのシステムおよび方法が、本明細書において提供される。詳細には、複数のカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源からのフラッシュ光は、照明対象の上または周りに最適化された合成スペクトルパワー分布を供給するように、自動的に調整することができる。合成光の所望の合成スペクトルパワー分布は、一実施形態では、規定された照度レベルとＣＣＴを一致させることにより、かつ様々な色品質指標によって規定されたプリセット視覚効果を実現することによって、決定することができる。したがって、既存の光、たとえば、現在の周辺光および背景光、ならびに特別に制御されたフラッシュ光を使用して、最適化されたスペクトルをローカルまたはグローバルに発生させるシステムおよび方法が、本明細書において提供される。
【００３６】
図４は、最適化フラッシュ光４１１を発生させて、照明対象４２５の上または周りに所望の合成光４２０を生成するための照明システム４０１を有する、例示的な観覧または撮像システム４００を描写する。一実施形態では、合成光４２０は、たとえば、周辺光４１０および背景光４０９を含む既存の光、ならびに照明システム４０１のフラッシュ照明システム４０２によって発生するフラッシュ光４１１を含む。一例として、照明システム４０１からのフラッシュ光４１１は、対象４２５を照明する既存の光を補足するために使用される、最適化された発光ダイオード（ＬＥＤ）のフラッシュ光であり得る。照明システム４０１は、特徴付けサブシステム４０５、最適化サブシステム４０６、および測定サブシステム４０７、ならびにフラッシュ照明システム４０２を含む。測定サブシステム４０７は、対象４２５の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得するように構成されたセンサーを含む場合がある。これらの１つまたは複数の測定値は、周辺光４１０および背景光４０９についてのデータ、ならびに対象４２５の１つまたは複数の特性値を含む場合がある。特徴付けサブシステム４０５は、（一実施形態では）対象４２５の上または周りの合成光４２０の１つまたは複数の所望の特性値の、ユーザー４１５の選択を受け付ける。最適化サブシステム４０６は、測定サブシステム４０７および特徴付けサブシステム４０５から情報を収集し、照明システム４０１、詳細にはフラッシュ照明システム４０２によって発生するべき所望のフラッシュ光４１１の属性を決定する。
【００３７】
フラッシュ照明システム４０２は、一実施形態では、駆動システム４０３と、発光システム４０４とを含む。駆動システム４０３は、フラッシュ光４１１を発生させるために、発光システム４０４に最新のパラメータなどを供給することができる。発光システム４０４は、一実装形態では、１つまたは複数の発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄを含むことができ、１つまたは複数の発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄは、述べられたように、任意の所望の電磁放射であるように本明細書で広く使用される「光」を放射する。発光システム４０４内に複数の発光素子が設けられると、各素子によって放射される光は、フラッシュ光４１１を発生させるために照明システム４０１内で混合することができる。一例では、発光素子は、１つまたは複数のカラー発光ダイオードを含む発光ダイオードチャネルである。したがって、発光ダイオードチャネル内の各発光ダイオードの出力は、所望の発光ダイオードのフラッシュ光４１１を発生させるために、照明システム４０１内で混合することができる。述べられたように、かつ当業者によって理解されるように、フラッシュ光４１１は、可視光スペクトル内の１つもしくは複数の波長、または、たとえば、Ｘ線スペクトル、赤外スペクトル、マイクロ波スペクトル、ミリメートルスペクトル、およびテラヘルツスペクトルを含む、様々な他のスペクトルの１つもしくは複数の波長を含むことができる。結果として、各発光素子は、所望の波長を有する光（すなわち、電磁放射）４１１を発生させることが可能な任意のタイプの発光デバイスを含むことができる。
【００３８】
述べられたように、照明システム４０１は、１つまたは複数の所望の属性を含むように、フラッシュ光４１１を調整することができる。一実施形態では、駆動システム４０３は、１つまたは複数の発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄの動作を調整して、得られるフラッシュ光４１１を変更する。たとえば、駆動システム４０３は、各発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ（たとえば、発光ダイオード）に調整可能な駆動電流を供給する。この場合、駆動システム４０３は、各発光素子に別個の駆動電流を供給して、たとえば、各発光素子の個別の調整を可能にすることができる。しかしながら、駆動システム４０３は、複数の発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄに同じ駆動電流を供給することができ、グループとして、またはサブグループとして複数の発光素子の容易な調整を可能にすることを理解されたい。たとえば、複数の発光素子の少なくとも２つのサブグループを形成することができ、各サブグループは、例として、異なる駆動電流を受信する。１つまたは複数の発光素子４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄを調整するために、駆動システム４０３は、任意の知られたやり方で、駆動電流の大きさおよび／または駆動電流のパルス持続時間を調整することができる。たとえば、駆動システム４０３は、発光素子の動作を変更する１つまたは複数のパラメータを調整することができる。
【００３９】
照明システム４０１は、フラッシュ光４１１の１つまたは複数の他の属性の調整を可能にするように構成することができる。たとえば、駆動システム４０３は、各発光素子によって発生する光の波長、大きさなどのうちの１つまたは複数を調整するか、または調整するように制御することができる。さらに、照明システム４０１は、様々なアプリケーション用に対象４２５を照明する際に使用するためのフラッシュ光４１１を放射するように構成することができる。各アプリケーションでは、対象４２５の１つまたは複数の特性値は異なる場合があり、光４１１の所望のスペクトルパワー分布を様々なアプリケーション用に異なるようにする。この場合、照明システム４０１は、たとえば、対象４２５の１つまたは複数の特性値に、単独で、または対象４２５の周りの既存の光の１つもしくは複数の測定値と組み合わせて基づいて、光４１１のスペクトルパワー分布を調整することができる。
【００４０】
この点に関連して、照明システム４０１は測定サブシステム４０７を含み、測定サブシステム４０７は、１つまたは複数の実施形態では、様々な既知のソリューションのいずれかを使用して、対象４２５の１つまたは複数の特性値を取得することができる。たとえば、ユーザー４１５は、測定されるべき対象４２５についての１つまたは複数の特性値を入力し、かつ／または対象４２５の特性値がそれから決定され得るアプリケーションを選択することができる。加えて、測定サブシステム４０７は、対象４２５の１つまたは複数の性状を検知するための１つまたは複数の検知素子を含むことができる。検知された性状に基づいて、測定サブシステム４０７は、対象４２５の特性値を決定することができる。
【００４１】
例として、検知された性状は、対象４２５からの発光、対象４２５からの反射、またはそれらの何らかの組合せに基づく可能性がある。たとえば、照明システム４０１は、デフォルトの属性、たとえばデフォルトのスペクトルパワー分布を含むフラッシュ光４１１を対象４２５に与えることができる。測定サブシステム４０７は、対象４２５に反射する光を検知して、その１つまたは複数の性状を取得することができる。反射光に基づいて、測定サブシステム４０７は、対象４２５の特性値を決定することができる。代替として、検知された光が対象４２５から放出された放射を含む可能性があることを理解されたい。この場合、照明システム４０１は、対象４２５の１つまたは複数の性状を取得するために光を発生させる必要がない。本明細書で開示された概念の一実施形態では、測定サブシステム４０７は、対象４２５の反射および／または発光の特性値を測定する分光計検出ユニットを含む場合がある。たとえば、測定サブシステム４０７は、スペクトルパワー分布の複数の検知素子を含むことができる。
【００４２】
さらなる態様では、照明システム４０１によって発生するフラッシュ光または増強光４１１は、対象４２５の上または周りの所望の合成光４２０を生成するために、周辺光４１０および／または背景光もしくはバックライト４０９によって供給される既存の光、ならびに対象４２５の特性値に基づく場合がある。所望の合成光は、測定サブシステム４０７を介して取得され得る（たとえば、周辺光４１０およびバックライト４０９を含む）既存の光に関する測定データと相まって、最適化サブシステム４０６内の処理を通して確認することができる。
【００４３】
加えて、特徴付けサブシステム４０５は、所望の合成光４２０についての特性値を供給するために利用することができる。これは、たとえば、１つまたは複数の色品質指標によって記述される、色忠実度、色飽和度、および／または退色などの１つまたは複数の所望の視覚効果をユーザー４１５が選択するとともに、同じ照度およびＣＣＴを使用して、合成光４２０をバックライト４０９と一致させることによって実現することができる。選ばれる視覚効果は、アプリケーション依存であるか、またはユーザー４１５の個人的選好であり得る。
【００４４】
取得されると、測定サブシステム４０７および特徴付けサブシステム４０５は、上述の測定値および特徴付けを最適化サブシステム４０６に供給し、最適化サブシステム４０６は、所望のフラッシュ光４１１を決定するために、現在知られているか、または後に開発される任意のソリューションを使用することができる。最適化サブシステム４０６は、たとえば、測定サブシステム４０７から取得された測定値、および特徴付けサブシステム４０５からの特徴付けに基づいて、光４１１の任意の所望の属性を決定することができる。たとえば、光４１１の所望のスペクトルパワー分布を決定することができる。同様に、光４１１についての強度、時間依存性、および／または偏光を決定することができる。最適化サブシステム４０６は、単一の所望の属性（たとえば、スペクトルパワー分布）、または複数の所望の属性（たとえば、スペクトルパワー分布、強度、時間依存性、偏光など）を決定できることを理解されたい。属性は、対象４２５の上または周りの合成光４２０についての所望の特徴付けを提供するように選択することができる。
【００４５】
決定されると、最適化サブシステム４０６は、フラッシュ光４１１を発生させる際に使用するための、１つまたは複数の所望のフラッシュ光の属性などのソリューションを、フラッシュ照明システム４０２に（たとえば、駆動システム４０３に）提供する。この点で、最適化サブシステム４０６は、それぞれ、特徴付けサブシステム４０５および測定サブシステム４０７によって供給された、変化する特徴付けおよび測定値に基づいて、所望の属性を自動的に更新することができる。そのような場合、光４１１は、所望の変更を含めるように迅速に調整することができる。結果として、対象４２５を照明するために、高応答性の照明システム４０１を提供することができる。一例では、フラッシュ光４１１は複数の発光ダイオードなどの複数の発光素子によって供給され、放出されたフラッシュ光４１１は、周辺光４１０を含む既存の光と混合して、対象４２５の上または周りの合成光４２０を構築する。
【００４６】
照明システム４０１を含む観覧／撮像システム４００は、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの任意のタイプの撮像デバイスまたは撮像システムであり得るか、またはそれを含むことができ、たとえば、合成光４２０は、たとえば、写真または他のタイプの画像を構築するために、その撮像サブシステム４３０によって検知または利用することができる。
【００４７】
述べられたように、最適化サブシステム４０６は、対応するフラッシュ光４１１を決定するために、現在知られているか、または後に開発される任意のソリューションを使用することができる。たとえば、ソリューションを見出すために以下の多目的費用関数を使用することができる。
【数１】
0006318251.tif 000002
【００４８】
ここで、Ｐｉは、合成光４２０を特徴付けるために使用されるパラメータであり、これは、前述のように、特徴付けサブシステム４０５および測定サブシステム４０７から取得される。パラメータＰｉは、測定サブシステム４０７からの周辺光４１０の特性値ｒ１，ｒ２．．．ｒｍ、およびフラッシュ光４１１の特性値ｓ１，ｓ２．．．ｓｎによって決定することができ、これは、最適化サブシステム４０６が決定するべきソリューションである。上記の費用関数は、限定はしないが、（たとえば）リアルタイムのバックライト４０９に続く合成光４２０の固定の照度およびＣＣＴ、照明システム４０１のエネルギー消費、おならびにパラメータＰｉの範囲を含む、任意の１組の制約を受ける可能性があることを理解されたい。１つまたは複数の実施形態では、制約は特徴付けサブシステム４０５を介してユーザー４１５によって選択される場合がある。
【００４９】
図４に関して上述された、または図１０を参照して下記に記載されるシステムまたはサブシステムのうちの１つまたは複数は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の組合せを使用して組み込むことができるか、または実装され得ることを理解されたい。この点で、汎用コンピューティングデバイス、専用コンピューティングデバイス、またはそれらの何らかの組合せを含むことができる、１つまたは複数のコンピューティングデバイスを使用することができる。当技術分野で述べられているように、各コンピューティングデバイスは、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを含むことができる。ＣＰＵは、メモリに記憶されたコンピュータプログラム命令および／またはデータに基づいて動作を実行し、Ｉ／Ｏインターフェースは、コンピューティングデバイスと、発光素子、検知素子、および／またはユーザーなどの１つまたは複数の外部デバイスとの間でデータを転送するためのインターフェースを提供する。
【００５０】
任意のタイプのコンピューティングデバイス、または本明細書で説明された方法を実施することに適した他の装置は、好適である。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組合せは、ロードされ実行されると、本明細書に記載されたそれぞれの方法を実施する、コンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムであり得る。代替として、本発明の機能タスクのうちの１つまたは複数を実施するための専用ハードウェアを含む、専用コンピュータ（たとえば、有限状態機械）を利用することができる。本明細書で説明された様々なシステムのうちの１つまたは複数は、コンピュータプログラム製品に組み込むことができ、コンピュータプログラム製品は、本明細書に記載された方法の実施を可能にするすべてのそれぞれの特徴を含み、コンピュータシステムにロードされると、これらの方法を実施することが可能である。コンピュータプログラム、ソフトウェアプログラム、プログラム、またはソフトウェアは、本文脈において、直接、あるいは以下の言語、コード、もしくは記法への変換、および／または異なる材料形態での再生のうちのいずれかまたは両方の後に、情報処理機能を有するシステムに特定の機能を実行させることを目的とする、１組の命令の任意の言語、コード、または記法における任意の表現を意味する。
【００５１】
図５は、例として、入力測定サブシステムおよび特徴付けサブシステムからの入力に従って発生するべきフラッシュ光についての最適化スペクトルパワー分布を決定するための、図４の最適化サブシステム４０６などの最適化サブシステムによって実施され得る処理の一実施形態を描写する。最初に、５００でフラッシュ光源、すなわち照明システムと、撮像または観覧されるべき対象との間の距離を決定することができる。対象の上または周りの周辺光の照度レベル５０５、ならびに照明対象の上または周りの背景光の照度レベル５１０を確認することができる。この情報は、図４に関して上述されたような測定サブシステムから取得することができる。収集された距離情報、周辺光の照度、および背景光の照度は、次いで、５１５で対象に供給されるべき所望のフラッシュ光の照度を決定するために使用することができる。対象とフラッシュ照明システムとの間の距離、およびフラッシュ光から供給されるべき照度を知ると、５２０でフラッシュ光の発光性（すなわち、光束および空間分布）を決定することができる。フラッシュ光の光束は、フラッシュ光スペクトルパワー分布の構成に対する制約として働く。別の制約は、供給されるべき合成光についての全体的な相関色温度（ＣＣＴ）であり得る。述べられたように、合成光は、対象に当てられたフラッシュ光と周辺光の混合である。合成光のＣＣＴは、上述された測定サブシステムを介して最適化サブシステムに供給され得る背景光のＣＣＴと一致するように制約される場合がある。合成光についての照明タスクは、上述された特徴付けサブシステムから取得された情報をさらに含む場合がある。
【００５２】
述べられたように、１つまたは複数の実施形態では、視覚効果タスクは、統計的色品質基準（ＳＣＱＭ）および実装された演色評価数（ＣＲＩ）を含む、色品質指標によって定量化することができる。ＳＣＱＭでは、色飽和度指標（ＣＳＩ）と色忠実度指標（ＣＦＩ）の組合せが照明の色飽和能力を記述し、退色指標（ＣＤＩ）とＣＦＩの組合せが照明の退色を記述する。同様に、演色評価数は、飽和度（Ｓ）および退色（Ｄ）が、それぞれ、照明の飽和能力および退色能力を示すように実装される。この５３０で収集された情報は、５２５で測定サブシステムによって測定された周辺光のスペクトルとともに、最適化サブシステムに供給される。フラッシュ照明システムの各カラー発光ダイオードなどの各発光素子についての強度を部分的に選択することによって、フラッシュ光についての１つの可能なスペクトルパワー分布が５３５で構成される。５４０で１つの可能な合成光スペクトルパワー分布を取得するために、１つの可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布が周辺光のスペクトルパワー分布と混合され、合成光は、５４５でＣＣＴ、ＳＣＱＭ、およびＣＲＩの観点から評価される。これらの結果は、５５０で目標色属性と比較される。比較が定義された一致に十分近い、たとえば１〜５％のセット内である場合、最適化は終了し、構成されたフラッシュ光スペクトルパワー分布は、フラッシュ光を発生させる際に使用するための確認された、または適正なソリューションとして５５５で出力される。そうではなく、結果と予測との間の差異が十分に近くない場合、処理は、５３５で異なる可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を取得するために、フラッシュ光のスペクトルパワー分布を再構成し、それは、次いで、分析および目標タスクの属性との比較用に、５４０で新しい可能な合成光スペクトルパワー分布を発生させるために使用される。このプロセスは、適正なソリューションが見出されるまで繰り返し、１つまたは複数の色属性を有する物体上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布の決定をもたらす。
【００５３】
上記のプロセスでは、２つの推定または推定モデルを使用することができる。第１の推定モデル、図５のモデルＩは、フラッシュ光の照明から対象上で得られる照度を推定して、フラッシュ光の光束および空間分布を決定することである。第２の推定モデル、図５のモデルＩＩは、合成光の相対スペクトルカウントを推定して、周辺光スペクトルパワー分布およびフラッシュ光スペクトルパワー分布を知ることである。以下の２つの数学モデルは、これらの推定を実施するために使用することができる。
【００５４】
モデルＩ
このモデルは、光源の光束（ルーメン）に従って表面上の照度（ルクス）を決定する。例として、光源が２θのビーム角を有し、光源と測定領域との間の距離がｒであると仮定する。頂点角度についての３次元角度スパンは、角度スパン用のΩ（単位ステラジアン）を使用すると、
【数２】
0006318251.tif 000003
と表すことができる。
【００５５】
影響を受ける領域は、
【数３】
0006318251.tif 000004
と近似することができる。
【００５６】
したがって、表面上の照度ＥＶは、光束ΦＶにより、
【数４】
0006318251.tif 000005
と表すことができる。
【００５７】
２θ＝１２０°のビーム角を有し、測定される表面から０．５ｍ離れた光源の場合、照度と光束との間の関係は、
【数５】
0006318251.tif 000006
と定義することができる。
【００５８】
モデルＩＩ
このモデルは、表面上の照度（ルクス）および光源についてのスペクトルカウントが知られているときに、合成光についてのスペクトルカウントを構成する。
記法：
Ｓ１（λ）、Ｓ２（λ）−各光源についてのスペクトルカウント、単位ａ．ｕ．
Ｊ１（λ）、Ｊ２（λ）−各光源のスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）（単位波長当たりのパワー）、単位ワット／メートル
ＦＶ１、ＦＶ２−測定された表面上の各光源についての光束、単位ルーメン
ＥＶ１、ＥＶ２−測定された表面上の各光源の合計照度、単位ルクス
0006318251.tif 000007
【００５９】
色品質およびＣＣＴの計算の場合、合成光のスペクトルの形状を知ることのみが必要であり、実際のＳＰＤは必要ではない。これを行うために、この２つの光源（周辺およびフラッシュ）の場合の異なる光源の相対スペクトル強度Ｊ１（λ）／Ｊ２（λ）が決定されるべきである。
【００６０】
所与の表面の場合、
【数６】
0006318251.tif 000008
である。
【００６１】
光束の定義が
【数７】
0006318251.tif 000009
として与えられると、式（１）は
【数８】
0006318251.tif 000010
になる。
【００６２】
一方、光源のＳＰＤは、そのスペクトルカウント
【数９】
0006318251.tif 000011
に比例し、
ここで、ｋ１、ｋ２は、Ｊ１（λ）、Ｊ２（λ）と同じ単位を有するスカラーである。
【００６３】
式（４）を式（３）に代入すると、
【数１０】
0006318251.tif 000012
が得られる。
【００６４】
式（４）と式（５）を組み合わせると、
【数１１】
0006318251.tif 000013
が与えられる。
【００６５】
上記の式（６）は、（本明細書で説明された周辺光およびフラッシュ光などの）２つの光源によって定義される合成光のためのスペクトル構成手法を説明する。３つ以上の光源によって合成される光の場合、上記の手順を複数回適用することによって、問題を解くことができる。
【００６６】
図６は、測定された周辺光および背景光についての例示的なスペクトル、ならびに照明システム内で使用される発光素子（たとえば、カラーＬＥＤ）についてのスペクトルを示す。背景光および周辺光のスペクトルは、（おおよそ２：００ＰＭに）窓の近くで測定された。バックライトの測定中、センサーは窓に向いていた。周辺光を測定するとき、センサーは同じ位置で部屋を向いていた。この例では、背景光は、７３７ｌｘの照度、および４９６７ＫのＣＣＴを有するように測定された。周辺光は、１２１ｌｘの照度、および３１７７ＫのＣＣＴを有するように測定された。図６のスペクトルカウントは、上記の数学モデルＩＩにおいて記載されたように、それらの照度に従ってスケーリングすることができる。背景光はほとんど純粋な昼光であり、周辺光スペクトルは、それが屋外の昼光と屋内の蛍光の混合であることを示し、蛍光は主要成分である。フラッシュ光の最初の仕事は、得られた合成光が、たとえば、背景光と同じ照度およびＣＣＴを取得するように、周辺光を補償することである。
【００６７】
フラッシュ光は、対象から指定された距離（たとえば、３メートル）離れて動作し、たとえば、１２０度のビーム角を有するように設計することができる。所望のフラッシュ光を構成するために、赤色、緑色、青色、および蛍光変換された白色のＬＥＤを使用することができ、各ＬＥＤチャネルの強度は変更可能である。フラッシュ光の照度は、上記のモデルＩによって推定することができる。フラッシュ光および周辺光の照度が知られると、それらのスペクトルは、上記のモデルＩＩを使用して、同じフレームでスケーリングすることができる。
【００６８】
一実施形態では、発光素子は、カリフォルニア州（米国）、サンホセのフィリップ製ＬｕｍｉＬＥＤから入手可能なＬＥＤなどのカラーＬＥＤを含む場合がある。ある特定の実装形態では、ＬＥＤは、下記の表Ｉに提示されたＬＥＤ光源ごとのピーク波長および光束を伴い、３５０ｍＡで動作するように指定される場合がある。
【表１】
0006318251.tif 000014
【００６９】
図５の最適化手順は、以下の数式によって定量化することができる。
【数１２】
0006318251.tif 000015
ここで、
ｕ−発光素子チャネルの各々の強度の割合を示すベクトル。ｕ１、ｕ２、ｕ３、およびｕ４は、一実施形態では、それぞれ、赤色、緑色、青色、および白色のチャネルを表す。ｕｉが１より大きいとき、この色では２つ以上のＬＥＤが必要とされる。たとえば、ｕ２＝２．４の場合、少なくとも３つの緑色ＬＥＤが必要とされ、そのうちの２つはフル強度で動作することができ、そのうちの１つはフル強度の４０％に調光することができる。代替として、３つのＬＥＤをフル強度の８０％に調光することができる。
ＣＦＩ、ＣＳＩ、ＣＤＩ、ＨＤＩ−色品質指標：それぞれ、色忠実度指標、色飽和度指標、退色指標、および色相歪曲指標。ＨＤＩ＜５０は、目標合成光の色相歪曲レベルを低レベル内に制約する。
Ｅ−照度。Ｅａｍｂｉｅｎｔは、周辺光の測定された照度を表す。Ｅｉは、上記のモデルＩにおいて提示された各発光素子（たとえば、ＬＥＤ）チャネルの計算された照度を表す。Ｅｂａｃｋｌｉｇｈｔは、背景光の測定された照度を表す。
ｘ、ｙ−合成光の構成されたＳＰＤについてのＣＩＥ−ｘｙ色空間内の色座標。
ｘ０、ｙ０−バックライトについてのＣＩＥ−ｘｙ色空間内の色座標。たとえば、（ｘ０，ｙ０）＝（０．３４６３，０．３５５０）が背景光の測定されたスペクトルパワー分布から取得される場合がある。合成光のＣＣＴをバックライトのＣＣＴに「一致」させるために、色座標は、たとえば、０．１よりも小さい差を有する場合がある。そのような許容差は、ＬＥＤランプ全体に対するエネルギースター要件を満たす。
γ−目標合成光のソリューションの不振を示す最適化コスト。
ω１、ω２−目標間の相対トレードオフの測定を可能にする重みベクトル。
式（７）は、ＣＦＩとＣＳＩとの間、またはＣＦＩとＣＤＩとの間のトレードオフを実行する非劣性ソリューションを見出す式を記述する。このようにして、色の飽和および不飽和の視覚効果を完全に調整することができる。
【００７０】
図７は、上述された４つのＬＥＤチャネルの例の各々について、光束に関する最適化結果の一例を描写する。ＣＦＩ対ＣＤＩの最適化の場合、６つのソリューションが識別される。それらは、最も高い退色能力から最も低い退色能力まで、図７においてＤ６、Ｄ５．．．Ｄ１／Ｓ１と標示される。ＣＦＩ対ＣＳＩの最適化の場合、さらに６つのソリューションが識別され、それらは、最も低い色飽和能力から最も高い色飽和能力まで、Ｄ１／Ｓ１、Ｓ２．．．Ｓ６によって識別される。２つの最適化は、１つの同じソリューションＤ１／Ｓ１を共有し、そこでは、ＣＳＩおよびＣＤＩが両方ともゼロに近い、すなわち、色が高い忠実度の方法で提示され、この照明下のほとんどすべての色は、飽和または不飽和としてレンダリングされない。すべてのソリューションについて、ＣＣＴおよび照度の制約は満たされる。
【００７１】
図８は、１１個の最適化スペクトルパワー分布（ＳＰＤ）のうちの５つを実際に示し、８００、８０１、８０２、８０３、および８０４として識別される。これらのグラフは、カラーＬＥＤおよび周辺光のスペクトルピークによって証明されたように、最適化フラッシュ光ＳＰＤと周辺光ＳＰＤとの間の合成を描写する。それらは、最も高い退色から最も高い色飽和度まで徐々に変化する様々な演色性状に対応し、中央のグラフは最も高い色忠実度を表す。
【００７２】
図９Ａおよび図９Ｂは、周辺光と合成された最適化フラッシュ光についての色品質指標スコア（ＣＦＩ、ＣＲＩ−Ｄ、ＣＲＩ−Ｓ）を実際に示す。結果は１組のパレート面を形成し、それは、各ポイントにおいて、２つのスコアを同時に改善できないことを意味する。ＣＳＩ、ＣＤＩ、およびＣＦＩの最大値は、それぞれ、５４．９、５０．８、および８７．３である。この結果は、大きい色飽和および色不飽和の調整範囲を示す。一例として、すべての調整ポイントにおいて、ＣＣＴは４９６７Ｋに固定され、照度は７３７ｌｘに固定され、ＨＤＩスコアは５０よりも小さいと仮定する。ＣＦＩ対ＣＳＩ（図９Ａおよび図９Ｂの右側半分）からのソリューションの場合、ＣＤＩのスコアはすべて２よりも小さく、それは、すべてのソリューションが非退色光を提供することを意味することに留意されい。同様に、ＣＦＩ対ＣＤＩのソリューションの場合、それらはすべて非色飽和光を提供する。ソリューションの色忠実度は、図９Ａおよび図９Ｂにおいて、それぞれ、ＣＦＩおよびＣＲＩ−Ｓ、ＣＲＩ−Ｄの観点から提示される。ソリューションは、ＣＦＩがＣＲＩ−Ｓ、ＣＲＩ−Ｄよりも敏感かつ顕著であることを除き、演色性状の同様の評価を提供する。退色モデルおよび色飽和モデルのサンプル結果が、それぞれ、表ＩＩおよび表ＩＩＩに提示される。
【表２】
0006318251.tif 000016
【表３】
0006318251.tif 000017
【００７３】
最適化結果は演色実験に適用され、４チャネルＬＥＤ照明デバイスが、プラスチックキャビネットの上部に下方を向いて取り付けられた。キャビネットは、内部空間において光の良好な混合を得るために、内部がつや消し白色ペイントでスプレーされた。最適化ＳＰＤは、それぞれ、デバイスに適用された。照明デバイスのＳＰＤは最も高い退色能力（Ｄ６）から最も高い色飽和能力（Ｓ６）まで徐々に変化し、物体上の飽和レベルは、最低から最高に変化した。
【００７４】
上述されたフラッシュ光の同じシステムおよび最適化手順は、一般のフラッシュまたはパルスの照明アプリケーションにも適用することができる。たとえば、本明細書に記載されたフラッシュ光照明システムは、サンプリングフラッシュを発生させて照明対象の特徴付けを容易にするために、かつ／または、上述されたような方式で、照明パルスを発生させて照明対象に最適化された合成光を供給することを容易にするために、提供される場合がある。
【００７５】
例として、図１０は、フラッシュ光照明システム４０２’と既存の照明システム１０００とを含む、照明システム４０１’の代替実施形態を描写し、既存の照明システム１０００は、たとえば、対象４２５の上または周りに既存の光１００１を供給する、連続もしくは一定の光源、または時間とともに変化する、脈動しない光源を含む場合がある。対象４２５は、フラッシュ光照明システム４０２’によって発生する、フラッシュ光４１１’またはサンプリングフラッシュを使用してサンプリングすることができる。フラッシュ光４１１’による対象４２５の照明の間、対象４２５の１つまたは複数の反射特性値は、測定サブシステム４０７’によって測定され、次いで、上記で説明されたように、（たとえば）対象の照明を強化する際に使用するために、最適化サブシステム４０６’に転送される場合がある。実装形態に応じて、ユーザー４１５は、特徴付けサブシステム４０５’を介して対象４２５のために所望の照明特性値を選択することができ、上述されたように、その特性値は、たとえば、色品質指標、ＣＣＴ、および／または照度によって定量化することができる。上述された処理と同様の処理を使用して、最適化サブシステム４０６’は、特徴付けされる対象のために既存の照明システム１０００によって生成された既存の光向けの最適化スペクトルパワー分布を決定することができる。既存の照明システム１０００は、対象４２５向けの最適化スペクトルパワー分布を有する既存の光１００１を発生させることができる。サンプル（および／または照明）のフラッシュ光の波形およびシーケンスは、図１および図２に示されたパターンなどの様々なパターンに従うことができる。図示されていないが、図１０の照明システム４０１’は、図４の照明システムに類似する観覧／撮像システムの一部であり得ることに留意されたい。たとえば、照明システムを含む観覧／撮像システムは、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの、任意のタイプの撮像デバイスまたは撮像システムであり得るか、またはそれを含むことができる。
【００７６】
一例として、既存の照明システム１０００は、特定の照明アプリケーションのユーザー選択に基づいて、所定の連続光を発生させるために提供することができる。この実装形態では、既存の照明システムは、既存の光向けの最適化スペクトルパワー分布の選択について、最適化サブシステム４０６’に従う。一実装形態では、フラッシュ光照明システム４０２’は、上述されたように、たとえば、発光ダイオードを使用して１つまたは複数のサンプルパルスを生成し、照明は既存の照明システム１０００によって供給される。サンプリングフラッシュは、測定サブシステム４０７’が照明対象をより良く特徴付けることを支援し、したがって、連続照明システム向けの複数の所定のスペクトルパワー分布のうちのどれが発生するべきかをシステムが決定することを容易にする。
【００７７】
さらなる例として、図１０の照明システム４００’は、１つまたは複数のサンプリングフラッシュに加えて、対象の照明を容易にし、照明フラッシュと既存の光とを含む合成光を対象において生成する際に使用するための照明フラッシュを発生させるように構成することができる。そのような場合、照明システム用の最適化処理は、図５に関して上述された最適化処理と同様であり得るし、既存の光は、位置に応じて、上述された例における周辺光および／または背景光の代わりになる場合がある。フラッシュ光照明システム４０２’が照明フラッシュを供給するべきであると仮定すると、最適化の目標は、フラッシュ光源に適したスペクトルパワー分布を決定することであり得るし、その結果、既存の照明システム上のスペクトルパワー分布との合成では、図５に関して上述された方式と同様の方式で、対象への照明を最適化する合成光が供給される。図５の処理フローを使用すると、例として、照明対象が決定されると、連続光源またはマスタ光源の照明、および所望の合成光の照明を取得することができる。決定された照明対象および発光値は、フラッシュ照明システムまたはスレーブ光源からの所望の照度を決定するために使用することができる。
【００７８】
上述されたモデルＩを使用すると、フラッシュ光の対応する光束および空間分布を決定することができる。既存の光のスペクトルが取得され、たとえば、ＣＣＴおよび色品質指標の観点から、所望の照明タスクも取得される。発光情報、スペクトル情報、および照明タスクの属性は、一緒に働き、フラッシュ光についてのスペクトルパワー分布に関する制約を形成する。これらの制約下で、フラッシュ光のスペクトルパワー分布が決定される。たとえば、上述されたモデルＩＩを使用すると、合成光、すなわち図１０の例における既存の光とフラッシュ光の合成のスペクトルを決定することができ、すでに取得されている。次いで、合成光のＣＣＴおよび色品質指標が決定され、取得された予測値と比較される。比較が一致する場合、フラッシュ光向けの最適化スペクトルパワー分布が識別されている。そうでない場合、プロセスが繰り返され、フラッシュ光向けの新しい可能なスペクトルパワー分布が決定される。結果として、フラッシュ光は、既存の照明システムによって供給された既存の光に従ってその出力を変更して、ユーザー所望の特徴付けまたは予測に従う、照明対象上の常に最適化される合成光を形成することができる。
【００７９】
別の態様では、本明細書に記載されたようなフラッシュ照明システムは、一連のフラッシュ光を放出して、対象上の既存の光が変化するように時間的に移動または変化する場合がある対象を照明するために、利用することができる。この場合、フラッシュ光のシーケンスは、隣接するフラッシュ間で異なるか、または、２つのフラッシュごとに、３つのフラッシュごとに異なるなどの、任意の所望のパターンで異なる様々なスペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を含む場合がある。スペクトルパワー分布（ＳＰＤ）の変化の所望の時間シーケンスは、照明されるべき対象の周りの照明環境に依存する場合がある。
【００８０】
図１１Ａに示されたように、照明対象は、たとえば、窓を通って来る光に対して空間の内部で移動する場合があり、その結果、既存の光の様々なスペクトルパワー分布ＳＰＤ１、ＳＰＤ２、ＳＰＤ３、ＳＰＤ４が、時間の関数として取得される。この例では、対象の周りの背景光は、対象の位置に基づいて変化する。動的な補償として、本明細書に記載されたフラッシュ照明システムは、対象上のリアルタイムの周辺光および背景光を検知し、したがって、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどのフラッシュ照明システムを含む撮像システムによる（たとえば）撮像用に、所望の色属性を合成光に供給するために、必要に応じて様々なスペクトルパワー分布を有するフラッシュ光の時間シーケンスを発生させることができる。
【００８１】
図１１Ｂは、本発明の１つまたは複数の態様による、１１００で様々なスペクトルパワー分布を有する光パルスのシーケンスを生成するためのプロセスの一実施形態を描写する。プロセスは、１１１０で照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の次の測定値を取得することを含み、上述されたように、照明対象上の周辺光ならびに背景光の測定値を取得することを含む場合がある。１１２０で、照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の次の測定値を少なくとも部分的に使用して、照明の次のフラッシュ光スペクトルパワー分布（ＳＰＤ）が決定される。これは、図４および図５に関して上述された方式と同様の方式で遂行することができる。次いで、１１３０で、照明の決定された次のフラッシュ光スペクトルパワー分布を使用して次のフラッシュ光が発生し、発生するフラッシュ光のシーケンス内の次のフラッシュ光についての処理を繰り返す前に、処理は、１１４０で定義された時間間隔だけ待つことができる。このようにして、かつ一例としてのみ、シーケンス内の各フラッシュ光は、たとえば、照明の時間において対象の上または周りの既存の光に応じて、異なるスペクトルパワー分布を有する場合がある。
【００８２】
さらなる態様では、既存の光の実装形態のリアルタイム補償を除いて、フラッシュ光を発生させる本明細書に記載された照明システムは、様々なアプリケーション用の１組の選択可能な所定のスペクトルパワー分布を提供される場合がある。図１２Ａ〜図１２Ｄは、フラッシュ光についての所定のスペクトルパワー分布の例を描写し、それらは、照明システム内のメモリに記憶され、ユーザー選択に利用可能にされる場合がある。たとえば、図１２Ａに示されたように、観覧または撮像されるべき対象が強力な背景光の中にいるシナリオをユーザーが選択すると、照明システムは、対象をより良く照明するために、強力な背景光または太陽光を模倣する、高強度光を有するフラッシュ光を自動的に発生させることができる。観覧または撮像用のシナリオが微光状況における対象のシナリオである場合、照明システムは、対象の正確な色をより良く明らかにするために、図１２Ｂに示されたように、低強度のソフトで低いＣＣＴ属性を有するフラッシュ光を自動的に発生させることができる。花または果物などの鮮明な色の対象の場合、１つまたは複数の所定のスペクトルパワー分布は、そのような対象の鮮明な色を明らかにするために、図１２Ｃに示されたように、十分な赤色のスペクトル成分を供給される場合がある。テキスト文書を照明するシナリオでは、高ＣＴＴおよび高忠実度のスペクトルパワー分布は、図１２Ｄに示されたように、テキストのディテールを区別するように、あらかじめ決定される場合がある。
【００８３】
図１２Ｅは、上述されたプロセスの一実施形態を描写する。照明の動的に選択可能なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）をフラッシュ光に供給すること１２００は、その中でフラッシュ光が対象を照明するために発生する場合がある、様々な考えられる光状況について、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を照明システムに供給すること１２１０を含む場合がある。加えて、方法は、照明対象上の既存の光の状況に基づいて、フラッシュ光を発生させて照明対象をフラッシュ照明する際に照明システムが使用するための複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光ＳＰＤからの、照明のフラッシュ光ＳＰＤの動的選択を可能にすること１２２０を含む。一例では、これは、照明システムを用いて供給された複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光ＳＰＤから、照明の所望のフラッシュ光ＳＰＤをユーザーが選択することを可能にすることを含む場合がある。本明細書に記載された他の実施形態におけるように、図１２Ａ〜図１２Ｅの照明システムは、たとえば、照明対象の写真または他のタイプの画像の取込みを容易にするために、カメラ、カメラ付き電話、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの観覧／撮像システム内に実装することができる。
【００８４】
有利なことに、対象の照明を容易にするための様々な方法およびシステムが、本明細書において提供される。たとえば、１つまたは複数の態様では、照明対象の上または周りの既存の光の１つまたは複数の測定値を取得することと、照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認することであって、合成光が既存の光および発生するべきフラッシュ光を含む、確認することと、１つまたは複数の所望の色属性を有する照明対象上の照明の合成光スペクトルパワー分布を実現する照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することであって、決定することが、既存の光の１つまたは複数の測定値、および合成光についての確認された１つまたは複数の所望の色属性を部分的に使用する、決定することと、照明の合成光スペクトルパワー分布を有する照明対象上の合成光に１つまたは複数の所望の色属性を与えるために、照明の決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を発生させることとを含む方法が提供される。
【００８５】
上述されたプロセスに対する多数の拡張が本明細書に提示される。たとえば、既存の光は、周辺光および背景光を含む場合があり、取得することは、周辺光の１つまたは複数の測定値および背景光の１つまたは複数の測定値を取得することを含む。そのような実装形態では、周辺光の１つまたは複数の測定値は、周辺光の照度の測定値を含む場合があり、背景光の１つまたは複数の測定値は、背景光の照度の測定値を含むことができる。方法は、周辺光の照度および背景光の照度からフラッシュ光についての所望の照度を決定することと、所望の照度からフラッシュ光についての光束を決定することとをさらに含む場合がある。
【００８６】
１つまたは複数の実装形態では、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を発生させることは、１つの可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を選択し、それから１つの可能な合成光スペクトルパワー分布を決定することと、１つの可能な合成光スペクトルパワー分布についての１つまたは複数の色属性を決定し、それらの１つまたは複数の色属性を合成光についての所望の１つまたは複数の色属性と比較し、比較が実質的な一致をもたらす場合、決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布として、１つの可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を出力し、そうでない場合、別の可能なフラッシュ光スペクトルパワー分布を選択し、１つまたは複数の色属性の決定およびそれらの比較を繰り返すこととを含む場合がある。
【００８７】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の所望の色属性は、相関色温度（ＣＣＴ）、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）、または演色評価数（ＣＲＩ）のうちの１つまたは複数を含む場合がある。たとえば、１つまたは複数の所望の色属性は、飽和度（Ｓ）および退色（Ｄ）の指標を有する演色評価数（ＣＲＩ）を含む場合がある。特定の一実施形態では、１つまたは複数の所望の色属性は、相関色温度（ＣＣＴ）、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）、および演色評価数（ＣＲＩ）を含む場合があり、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）は、退色指標（ＣＤＩ）または色飽和度指標（ＣＳＩ）のうちの少なくとも１つを含む場合がある。
【００８８】
いくつかの実施形態では、方法は、照明対象の反射スペクトルを評価することと、評価された反射スペクトルを使用して、撮像対象の画像解像度を高めるために、照明の決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を調整することとをさらに含む場合がある。さらに、供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性は、少なくとも部分的にユーザー選択可能であり得る。既存の光は、照明対象の上または周りの周辺光および照明対象の上または周りの背景光を含む場合があり、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することは、合成光の１つまたは複数の照明特性を背景光の１つまたは複数の照明特性に一致させる。
【００８９】
１つまたは複数の実施形態では、既存の光は、照明対象を照明するために発生し供給される連続光を少なくとも部分的に含む。他の実施形態では、既存の光は、照明対象を照明するために発生し供給される、時間変化する脈動しない光を少なくとも部分的に含む場合がある。
【００９０】
フラッシュ光を発生させることは、異なる色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して、照明の決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を発生させることを含む場合があり、複数の発光ダイオードは、様々なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）、様々な相関色温度（ＣＣＴ）、または様々な演色評価数（ＣＲＩ）のうちの少なくとも１つのダイオードを含む。さらなる例として、発生させることは、異なる色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して、照明の決定されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を有するフラッシュ光を発生させることを含む場合があり、発生させることは、複数の発光ダイオードのうちの発光ダイオードの少なくとも２つのサブセットに様々な駆動強度を供給することを含む。そのような場合、供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性は、少なくとも部分的にユーザー選択可能であり得るし、合成光についての１つまたは複数の所望の色属性のユーザー選択は、高い退色指標を有する発光ダイオードの第１のサブセット、および／または高い飽和度指標を有する発光ダイオードの第２のサブセットの相対強度を変更することになる。複数の発光ダイオードは、複数の単色発光ダイオード、または複数の蛍光変換された発光ダイオードを含む場合がある。
【００９１】
方法は、照明の合成光スペクトルパワー分布を有する照明対象上の合成光に１つまたは複数の所望の色属性を与えることに等しい、照明対象を撮像することまたは観覧することをさらに含む場合がある。たとえば、撮像または観覧することは、カメラ、ビデオレコーダ、カテーテルなどを介して実行することができる。
【００９２】
概説されたプロセスに対する上述された拡張は、別々に利用されるか、または任意の所望の組合せで利用される場合がある。加えて、本明細書で開示された様々な実施形態および拡張は、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの任意のタイプの撮像デバイスまたは撮像システムを含む観覧／撮像システムの一部として実装される場合があり、観覧／撮像システムは、たとえば、照明対象に与えられるべき合成光についての１つまたは複数の色属性などの、１つまたは複数の撮像パラメータのユーザー選択を可能にする入力制御システムを含む場合がある。本明細書に提示される特許請求の範囲は、任意のそのような組合せを包含するものである。
【００９３】
別の態様では、照明対象の上または周りの既存の光の測定値を時間の関数として取得することと、照明対象の上または周りの既存の光の取得された測定値を少なくとも部分的に使用して、照明の複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することと、照明対象のフラッシュ照明のシーケンスを供給するために、決定された複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を使用して、複数のフラッシュ光を発生させることとを含む方法が提供され、複数のフラッシュ光のうちの少なくとも２つのフラッシュ光は、照明対象の上または周りの既存の光の測定値における変動と相関する、照明の様々なスペクトルパワー分布を有する。既存の光は、周辺光および背景光を含む場合があり、取得することは、周辺光の１つまたは複数の測定値および背景光の１つまたは複数の測定値を取得することを含む場合がある。
【００９４】
１つまたは複数の実施形態では、方法は、照明対象に供給されるべき合成光についての１つまたは複数の所望の色属性を確認することをさらに含む場合があり、合成光は、対象の照明の既存の光およびフラッシュ光のシーケンスを含み、決定することは、合成光についての確認された１つまたは複数の所望の色属性を少なくとも部分的に使用して、照明の複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することを含む。たとえば、１つまたは複数の所望の色属性は、相関色温度（ＣＣＴ）、スペクトル色品質測定値（ＳＣＱＭ）、または演色評価数（ＣＲＩ）のうちの１つまたは複数を含む場合がある。確認すること、取得すること、決定すること、および発生させることは、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの撮像システム内で実施される場合があり、撮像システムは、合成光のシーケンスについての１つまたは複数の所望の色属性が、少なくとも部分的にユーザー選択可能であるように供給されることを可能にする。
【００９５】
１つまたは複数の実装形態では、既存の光は、照明対象の上または周りの周辺光および照明対象の上または周りの背景光を含む場合があり、照明の複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することは、合成光のシーケンスの１つまたは複数の照明特性を、背景光の１つまたは複数の照明特性にあらかじめ定義された割合内で一致させる。１つまたは複数の実装形態では、発生させることは、異なる色の複数の発光ダイオードを使用して、照明の決定された複数のフラッシュ光スペクトルパワー分布を有する、照明対象のフラッシュ光のシーケンスを発生させることを含む場合がある。複数の発光ダイオードは、様々なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）、様々な相関色温度（ＣＣＴ）、または様々な演色評価数（ＣＲＩ）のうちの少なくとも１つのダイオードを含む場合がある。
【００９６】
さらなる態様では、その中でフラッシュ光が照明システムによって発生する場合がある様々な考えられる照明状況について、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を照明システムに供給することと、照明対象の既存の光の状況に基づいて、フラッシュ光を発生させて照明対象をフラッシュ照明する際に照明システムが使用するための照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布からの、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布の動的な選択を可能にすることとを含む方法が提供される。
【００９７】
本態様の１つまたは複数の実施形態では、可能にすることは、照明システムのユーザーが、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布から、照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布を動的に選択することを可能にすることを含む場合がある。たとえば、照明システムは、カメラ、電話カメラ、ビデオレコーダ、医療撮像システムなどの撮像システムまたは撮像デバイスの一部であり得るし、撮像システムまたは撮像デバイスは、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布からの照明のフラッシュ光スペクトルパワー分布のユーザー選択を可能にする、入力制御システムを含む。いくつかの実施形態では、入力制御システムは、回転式ホイールなどのユーザー制御選択器を含む場合があり、ユーザー制御選択器は、単独で、または照明対象の照明用に発生するべきフラッシュ光についての強度を選択することと相まって、所定のスペクトルパワー分布のうちのどれが利用されるべきかをユーザーが選択することを可能にする。
【００９８】
さらに、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を照明システムに供給することは、統計的色基準を使用して、照明システム向けの照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することを含む場合がある。１つまたは複数の実装形態では、照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を照明システムに供給することは、飽和度（Ｓ）および退色（Ｄ）の指標を有する演色評価数（ＣＲＩ）を使用して、照明システム向けの照明の複数のあらかじめ定義されたフラッシュ光スペクトルパワー分布を決定することを含む場合がある。
【００９９】
別の態様では、周辺光を特徴付けることと、所望の合成光を特徴付けることと、照明用の所望の合成光スペクトルパワー分布を決定することと、周辺光とのその合成が所望の合成光スペクトルパワー分布を生成するように、対応するフラッシュ光を発生させることとを含む、パルス光を発生させる方法が本明細書において提供される。
【０１００】
周辺光の特徴付けを取得するための測定システムと、ユーザー選択に従う統計的色品質基準（ＳＣＱＭ）、またはＳ（飽和度）もしくはＤ（退色）の指標で実装された演色評価数（ＣＲＩ）を使用して、目標フラッシュ光を特徴付けるための特徴付けシステムと、検知された周辺光および特徴付けされた目標光に従って、フラッシュ光のスペクトルパワー分布を決定するための最適化システムと、最適化スペクトルパワー分布を有する白色光を発生させるための照明システムと含む、パルス光を発生させるためのシステムも提供され、照明システムは複数のカラーＬＥＤを含む。
【０１０１】
さらなる態様では、フラッシュ光および連続光を発生させるためのシステムが提供され、システムは、対象を特徴付けるサンプリング照明を発生させるためのフラッシュ光源と、対象の特徴付けを取得するための測定システムと、（たとえば）ユーザー選択に従う統計的色品質基準（ＳＣＱＭ）、またはＳ（飽和度）もしくはＤ（退色）の指標で実装された演色評価数（ＣＲＩ）を使用して、目標フラッシュ光を特徴付けるための特徴付けシステムと、フラッシュ光のスペクトルパワー分布を決定するための最適化システムと、最適化ＳＰＤを有する光を発生させるための、変更可能なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）を有する連続照明システムとを含み、照明システムは複数のカラーＬＥＤを含む。
【０１０２】
一般に、上記で要約された方法および特徴に対応する、かつ／またはそれらを組み込むシステムも、本明細書において提示され、特許請求される。
【０１０３】
有利なことに、高度ＬＥＤ技術は、様々なスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）を有する光源の開発につながっている。知的制御システムの助けをかりて、様々な広帯域ＬＥＤの強度は、望ましいスペクトルを構成するために、本明細書に記載されたように任意に変更または最適化することができる。この柔軟性により、高い色品質および／または調節可能なスペクトルパワー分布を有する照明システムが可能になる。
【０１０４】
したがって、目標の照度および色温度は、周辺光と、フラッシュ光源の最適化スペクトルパワー分布との合成によって実現することができる。より重要なことに、フラッシュ光源は、様々な照明ニーズに対応する、対象上の様々な視覚効果を提供することができる。これらの視覚効果は、照度およびＣＣＴとともに色品質指標によって定量化することができる。
【０１０５】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を記載するためにすぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される単数形「１つの（ａ）ａｎ）」、および「この（ｔｈｅ）」は、特に文脈が明確に示さない限り、複数形も含むものである。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」（と「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」の任意の形態）、「有する（ｈａｖｅ）」（と「有する（ｈａｓ）」および「有している（ｈａｖｉｎｇ）」などの「有する（ｈａｖｅ）」の任意の形態）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」（と「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」の任意の形態）、ならびに「包含する（ｃｏｎｔａｉｎ）」（と「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」および「包含している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」などの「包含する（ｃｏｎｔａｉｎ）」の任意の形態）は、オープンエンドの連結動詞である。結果として、１つまたは複数のステップまたは要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、または「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法またはデバイスは、それらの１つまたは複数のステップまたは要素を占有するが、それらの１つまたは複数のステップまたは要素のみを占有することに限定されない。同様に、１つまたは複数の特徴を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、または「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法のステップまたはデバイスの要素は、それらの１つまたは複数の特徴を占有するが、それらの１つまたは複数の特徴のみを占有することに限定されない。さらに、ある特定の方法で構成されたデバイスまたは構造は、少なくともその方法で構成されるが、列記されていない方法で構成される場合もある。
【０１０６】
下記の特許請求の範囲内のすべてのミーンズプラスファンクションまたはステッププラスファンクションの要素の対応する構造、材料、動作、および均等物は、もしあれば、具体的に特許請求された他の特許請求要素と組み合わせて、機能を実行するための任意の構造、材料、または動作を含むものである。本発明の説明は、例示および説明のために提示されているが、開示された形態に本発明を徹底または限定するものではない。本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、多くの修正および変形が当業者には明白であろう。本発明の１つまたは複数の態様の原理および実際の適用例を最も良く説明するために、かつ考えられる特定の使用法に適した様々な修正を伴う様々な実施形態について、本発明の１つまたは複数の態様を当業者が理解することを可能にするために、実施形態は選択および記載された。
【図１】
0006318251.tif 000018
【図２】
0006318251.tif 000019
【図３】
0006318251.tif 000020
【図４】
0006318251.tif 000021
【図５】
0006318251.tif 000022
【図６】
0006318251.tif 000023
【図７】
0006318251.tif 000024
【図８】
0006318251.tif 000025
【図９】
0006318251.tif 000026
【図１０】
0006318251.tif 000027
【図１１Ａ】
0006318251.tif 000028
【図１１Ｂ】
0006318251.tif 000029
【図１２Ａ−Ｄ】
0006318251.tif 000030
【図１２Ｅ】
0006318251.tif 000031