(57)【要約】【課題】  携帯を含め、現状のデジタルカメラは、正しい色再現画像を望んでも非常に困難もしくは不能に近い状態にある。本発明は、撮影でも、モニタ表示でも、またプリント製作においても容易確実にそれを可能にする。【解決手段】  本発明は、白、明灰色、中性灰色、暗灰色、黒の５段階からなる無彩色の基準色票チャートを色再現基準として用いるとともに、カメラに撮影光とは別に被写体照明光を導入しそのＲＧＢ光が均等化するよう調整した条件を固定して撮影可能とするとともに、基準色票チャートと等しいデジタルデータを併用してモニタを最適化することにより正しい色表示を可能にし、プリンターを該チャートを最適状態に出力できるよう調節した条件で印刷するよう調整することにより、従来困難であったデジタルカメラでの撮影からプリントにいたる厳密色再現を総合的に実現する。【選択図】          図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯等デジタルカメラ等において、白、明るい灰色、中性灰色、暗い灰色および黒等の色再現基準段階色票チャートおよびそれと等しいＬ値をもつ該デジタル基準画像を用い、撮影では該色票チャートを被写体位置で撮影することによってカメラのＲＧＢ露光を自動的に最適化するか、もしくはカメラに通常の撮影光とは別に被写体照明光を導入してそのＲＧＢ光が均等化し適正画像が得られるよう調整をした条件を固定して被写体撮影をおこなえるようにすることによって厳密色再現画像を記録可能とするとともに、該チャートと比較しながらその色・明暗・コントラストを最適に調節したモニタに該厳密色再現画像を呼びだし、かつ、プリンターからの出力も該チャートを最適状態に出力できるよう調節した条件で印刷することにより、従来デジタルカメラでは困難であった厳密色再現画像製作を容易確実に可能とすることを特徴としたデジタルカメラの総合色再現システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  携帯用をはじめとするデジタルカメラによる画像製作法に関わる。
【背景技術】
【０００２】  従来の携帯カメラは、通常デジタルカメラと同様、撮影の際、レンズに入射した被写体画面のＲＧＢ光の強弱をもとに、カラーバランスおよび画像濃度が自動的に調整される結果、画面に白が多いと露出不足、黒が多いと露出過度となってデンシテイフェリアが生じ、強い色が多い場合、また色バックで撮ると、赤ではシアン、緑ではマゼンタ、青ではイエローといった補色に主題の色が偏るというカラーフェリアが生じるので、いかに画像処理で調整されても、適正な色再現画像の製作が困難であると同時に、色再現基準が明確でないからモニタ調整が困難、またプリントアウトでもプリントするたびにに色が異なり、適正な画像製作が困難であるという問題点があった。これはオートで何枚かのパノラマ撮影をしてみれば一目瞭然となる。色や濃度がまちまちとなりつながらない。マニュアルで解決できるとはいえ、ホワイトバランスのセットと適正露出の検出が現状ではきわめて難しく厳密撮影は容易にはできない。
問題解決のための同一出願人による関連特許としては、特許１２４７０２５号、３２６５４２７号、２５４２４９５号などがる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  そこで本発明では、上記した問題点を解決し、従来できなかった厳密色再現を容易確実に可能にする方法を開発することを目的とし、以下に述べる方法を採用することによってその問題点の解決をはかっている。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】  すなわち、その問題を解決するために、携帯デジタルカメラ等において、白、明るい灰色、中性灰色、暗い灰色および黒等の色再現基準段階色票チャートおよびそれと等しいＬ値をもつ該デジタル基準画像を用い、撮影では該色票チャートを被写体位置で撮影することによってカメラのＲＧＢ露光を自動的に最適化するか、もしくはカメラに通常の撮影光とは別に被写体照明光を導入してそのＲＧＢ光が均等化し適正画像が得られるよう調整をした条件を固定して被写体撮影をおこなえるようにすることによって厳密色再現画像を記録可能とするとともに、該チャートと比較しながらその色・明暗・コントラストを最適に調節したモニタに該厳密色再現画像を呼びだし、かつ、プリンターからの出力も該チャートを最適状態に出力できるよう調節した条件で印刷することにより、従来デジタルカメラでは困難であった厳密色再現画像製作を容易確実に可能とする。
【０００５】  そこで、本発明では、その問題解決のために、カメラおよびモニタ、プリントアウト全般の色再現基準として、無彩色のＬ５０（反射濃度：０．７、反射率：約２０％）を中心にした色票段階チャートを用いて被写体の色および明暗関係が正しく再現されるように調整することによって厳密撮影結果をもたらす。
【０００６】  図１は、本発明に用いるその色再現段階基準チャートの説明図である。図中、１は反射濃度０．１（Ｌ＝約９１）、２は同０．４（Ｌ＝約６９）、３は同０．７（Ｌ＝約５２）、４は同１．０（Ｌ＝約３８）、５は同２．０（Ｌ＝約１６）を有する無彩色（ａｂは０の等ＲＧＢ色）から構成され、これを色再現段階基準の色票チャートとして用いるとともに、同じＬ値をもとに製作したこれと等しいデジタル画像を、モニタ画面にもたらして色票チャートと比較して適正な状態にモニタ調整およびプリントアウト調整をおこない、複製記録メディアにも随意に出力可能として目的を達成している。
【０００７】  本発明においては、上記基準の中央にある、０．７グレイを主たる調整基準として用い、モニタ調整また印刷調整においてもこの０．７グレイ基準を最重要基準として適正に再現されるよう調整されるが、画像の各被写体明度が上記５段階チャートに対応するよう調整されることにより、銀塩画像の場合と同様に０．７濃度を調整すれば、厳密な色再現が可能になる。
【発明の効果】
【０００８】  本発明では、撮影からプリントまでを総合して正しい撮影結果が容易に得られないという、混迷している現状の色再現状態を、明確な調整基準を色票およびデジタル基準画像を合理的に用いてこれを改善したので、従来のカメラではおこなえなかった、厳密色再現撮影と厳密色再現プリント、および、モニタの厳密色表示が従来よりはるかに容易確実に可能になるという、総合的な色画像製作および色管理効果が得られる。
【０００９】  従来は、そのカメラの自動調整が画面内のＲＧＢデータの平均化という方向で調整されていたために、自動では白いドレスも、黒いドレスも灰色に近くなり、色再現は強い色の影響で色が偏り、マニュアル撮影ではホワイトバランスと露光調整を別々におこなわなければならないという問題が、撮影時のワンプッシュでその照明条件において正しい色再現が容易確実に実現できるという、画期的な大きな効果をもたらし、従来あった、露出とカラーバランスについて不備であった問題点を、携帯カメラにおいて一挙に解消可能とすることができる。
【００１０】  撮影での、第一の最適化法では、従来中性灰色だけで露出が決められていたために、ハイライトやシャドウのＲＧＢ調整は厳密にできなかったが、本発明では５段階調整をしかもカメラ内に有する基準のデジタル画像を照合して自動的に画像調整がおこなわれるので、チャートのワンプッシュ撮影だけで５段階のＲＧＢ調整が迅速容易、確実に可能になる。
【００１１】  また、第二の最適化法では、被写体に色票基準をもたらさなくても、適正カラーバランスと適正露光がワンプッシュで自動的にセットできるので、ここでも、これまでできなかった迅速で容易確実な厳密色再現撮影を可能にしている。
【００１２】  またこれまではモニタに表示される画像の信頼性はあまりなかったのはその調整基準があいまいだったからであるが、本発明ではモニタ画像をかぎりなく撮影画像に近似させることが可能になるとともに、任意のパソコンモニタの調整基準として使用できるという、これまでにない効果が得られるので、パソコンのデジタル処理の色管理を著しく向上させる効果がある。
【００１３】  また印刷では、プリンターの自動調整により、撮影で変わった画像がプリントでまた変わるといったことのために、これまでは印刷物の厳密色管理はほとんどできなかったといってよいが、本発明では、明確な基準を印刷して得た画像をカメラで撮影するだけで、５段階のグレイバランス調整が自動的におこなえ、プリントでも正しい画像結果が約束されるので、従来のように、カメラの自動調整に似た個々の画像に対する自動調整のために、確実な撮影結果が得られず、カメラ本体のモニタを含め、、モニタが正しくないのか、撮影画像が正しくないのか、プリント段階がおかしいのかといった問題を含めてそれらを明確化できるという、これまでできなかった厳密色再現とその色管理が可能になる。
【００１４】  とくに、カメラからダイレクトにプリントを製作するシステムでは、撮影でも、プリントでもダイレクトに確実な結果が期待できるので、従来の露出不足、露出過度などのデンシテイフェリア、また、画面色により生じる色の偏りのないを厳密色再現が可能となることにより、モニタを見て調整するという作業をほとんど不要にしながら、これまでにない美しい画期的プリント製作が可能になる。
【００１５】  このように、本発明によれば、これまで困難であった正しい被写体色の記録を、いわゆる感覚的な露光補正や、段階露出、ためし撮りといった試行錯誤なしに、ワンプッシュで容易に正しい色再現が可能になる効果はきわめて大きい。撮影段階だけでなく、モニタの厳密調整、プリンターの厳密なセットアップまでが確実にできるので、デジタル撮影からプリント仕上げまでの色再現全般を根本的に改善し、理想のデジタル画像製作環境を整備することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  （厳密撮影の方法）
本発明の撮影での第一の最適化の方法は、カメラのＡＥロックメニューを選び、被写体位置に上記色票チャートを画面いっぱいに複写撮影をおこなうと、カメラ内コンピューターによりパターン認識がおこなわれ、撮影された各チャートの各基準データのそれぞれのＲＧＢ光がカメラ内部の該段階基準データと自動的に照合され、各Ｌ値差及びａｂ値の偏りが標準値に補正されて各部が正しく無彩色として撮影されるよう露光がロックされるようにプログラムされた画像処理ソフトにより、次にシャッターを押せば該色票チャートが正しく再現される同一のデータにて、被写体色が記録されることにより、ワンプッシュで５段階にわたる広い階調で正しい色再現が可能になる。【００１７】  本発明の厳密撮影をおこなう場合の第二の最適化は、カメラに被写体を照明する被写体照明光の受光部をもうけて被写体照明光を受光させ、そのＲＧＢ入射光を均等化しかつ被写体の０．７（Ｌ５２）相当部分が０．７濃度（Ｌ値で約５０）に適正露出が与えられるよう調節される条件のもとに被写体撮影を可能にすることにより、対象物にある上記０．７（Ｌ５２）相当部分を中心に、明暗ともに、カラーフェリア、デンシテイフェリアのない正しい色再現が可能になり、逆光でも暗く写るといった欠点が解消され、いわゆる感覚的な露光補正なしに正しい色再現が可能になる。【００１８】  本発明では、こうすることにより、昼光、日陰、タングステン、蛍光灯、ミックスライトなどでも、カラーバランスとともに濃度も適正に調整されることになるので、従来できなかったホワイトバランスと適正露光の同時セットが可能となり、容易迅速、確実な厳密画像製作を可能にしている。【００１９】  また、コントラストについても、被写体の各明度は、０．７を基準に、被写体の明度をそのＬ値に応じて調節されるので、色、明暗ともに、厳密撮影結果を記録可能になるとともに、カメラは以下にのべるようにモニタが適正に調整されるので、適正画像が正しくモニタに表示でき印刷も同様に適正に調整可能となる。【００２０】  本発明では、メモリーステイックなどのメデイアの挿入とともに、少なくとも１個の色再現基準画像がもたらされるようにするので、その使用により、カメラ以外のデスクトップ、またラップトップモニタ、またプリントアウトでもその情報をもとに後述するような正しい画像表示と画像印刷が可能になる。【００２１】  （モニタ調整の方法）
本発明では、モニタ調整は、カメラに内蔵されている該色票と等しい該基準チャート画像データをカメラから呼び出すとともに、これを標準光源で照明された色票チャートと比較しながら適正な色（無彩色）、明るさ、コントラストーになるようモニタが調整される。したがってモニタはこれまで困難であった適正な調整ができ、はじめて正しい画像表示により正しい画像の判定が可能になる。【００２２】  （印刷の方法）
本発明では、色再現基準が明確であり、カメラにはその基準デジタルデータを有し自在にこれを発信することによって、被写体の明るさは０．７を中心に明暗とカラーバランスが調整され、そしてその適正画像はプリンターに対しても同様の信号が送られることによってプリンターが正しく調整され、適正な厳密色再現プリントが容易確実に可能となる。
【実施例】
【００２３】  本発明では、上記機能をもたらし、従来の通常撮影以外に、厳密色再現撮影が容易に可能になるよう以下のように構成される。
第一の適正化法では、第一ＡＥロックメニューを選んで色票チャートを撮影すればカメラ内部データと照合してその撮影条件に適合したＲＧＢ露光が可能になるよう構成されているプログラムによって適正グレイバランス、適正露光で被写体撮影が可能になる。いったん、これをおこなえば、ＡＥロックを解除するまで連続して適正撮影が可能になる。５段階での厳密調整が可能になるので、ハイライトからシャドウまでの美しい階調の描写が可能になる。【００２４】  図２は、第二の適正化を携帯カメラに応用した場合の基本原理を示す一実施例であり、この第一の実施例の場合は上記した適正露出を可能にするレンズキャップ状の適正露光拡散板９を起こしてレンズ面７に装着し、ＡＥロックボタン１０を押したときに、その入射光でＲＧＢのグレイバランスとＲＧＢごとに適正露光がセットされる仕組に構成されている。
なお、適正露光拡散板の濃度は、標準グレイカード（反射率１８％、濃度約０．７）を撮影したときに、そのデジタルデータが約Ｌ５０（ａｂは０）に近似する中性濃度のものである。【００２５】  この撮影では、拡散板９を起こしてレンズ７側に倒して装着し、被写体位置から撮影光源（および撮影位置）に向けて、ＡＥロックボタン１０を押せば、被写体照明光によってグレイバランスと適正露出が調整される。したがって、あとは拡散板９をもとに戻しヘッド部を回転させて被写体に向け、撮影画面をフレームしシャッターボタン１１を押すだけで正しいＲＧＢ光が与えられ各フェリアのない厳密色再現が可能になる。【００２６】  図３は、ヘッド部の回転を必要としない他の実施例をあらわす。すなわち、この例では、撮影レンズ１４とは反対側に照明光受光部１３をもうけて、入射するその照明光が図示せざる光導板によって誘導され、撮影レンズ７面を覆うように構成されている。このように撮影レンズとは反対側に照明光受光部をもうけ、撮影レンズに対する被写体からの反射光カットと被写体照明光導入を切り換え可能な着脱可能アダプターを供給することもできる。【００２７】  図４は、着脱可能としたアダプターの説明図である。すなわち、１５の被写体照明光は１６の受光部から入射し、背面から入射光を遮断する１７の光導体部により１８の反射窓から適正ＲＧＢ光を撮影レンズにもたらす。光導体はライトパネルのごとく、またグラスファイバー、またミラーの利用ができ、９の適正露光拡散板と同様に、結果的にその条件で撮影したときにチャート中央の０．７濃度が０．７（Ｌ約５）の適正濃度になるよう、ＲＧＢ調整をおこなう。【００２８】  なお、この光導体は、撮影レンズ外部でなく、カメラ内部のＣＣＤ面に直接的にスライドさせて作用するよう組み込み、レバーにより被写体からの光カットと被写体照明光のレンズへの誘導を切り換え可能にすることができる。
また、自画像撮影のために、レンズ側とともに反対側からの照明光でＡＥロックして撮影可能にすることもできる。こうすることにより、正しい自画像撮影が可能となり、現状では白い顔も日焼けした顔も同じ明るさ、色に近くなってしまうという難題を解決することが可能になる。【００２９】  以上は、照明光記録を被写体撮影レンズを用いておこなう実施例であり、これらは従来のカメラ機構を大きく変えずに実施可能な安価な方法である。もっとも簡単な方法としては、カメラにＡＥロック機能をもたらし、撮影レンズに適正露光拡散板をレンズキャップとして手でそれをレンズに着脱しておこなえるようにすることができる。【００３０】  図５は、カメラの撮影レンズとを別個に照明光記録部をもうける場合の一実施例であり、２１、２２の通常の撮影光学系とは別に、撮影センサーの一部のＲＧＢ構成要素と等しい関係にある最小画素数のもう一つの光学系を照明光センサー２４として反対側にもうけ、同様なＡＥロック撮影を可能にして問題を解決している。【００３１】  すなわち、厳密撮影するときは、被写体照明光受光部２４により撮影素子と等しい受光素子２５が得たその情報をもとに、撮影素子２２の被写体からの反射光２０のＲＧＢデータを調整することにより、同様に被写体の色、明暗が適正に制御されるよう構成されたものである。【００３２】  この場合、２４を着脱可能として、有線または無線にてカメラ本体と通信可能とすることにより、その被写体照明光受光部を被写体位置にセットすれば、そこに入射する照明光に応じたグレイバランスと適正露光のセットができるので、舞台撮影や人工照明の場合など、カメラ位置と被写体位置の照明条件（明るさや色温度など）が異なる場合でも被写体の正しい色再現が容易に可能になる。【００３３】  なお、撮影画像の明るさは、レンズの焦点距離の自乗に反比例するので、撮影距離に応じて、たとえば、等倍撮影では４倍の露光が与えられるよう、メカニックまたは画像処理により明度補正をおこなうことにより、撮影距離にかかわらず適正色画像を撮影可能となる。【００３４】  図６は、本発明に標準光源をもたらした場合の説明図である。この実施例ではモニタカバー２９をたとえば５０００Ｋの発光面をもつ標準光源とする。もしくは、２８のモニタそのものを５０００Ｋの発光面とできるように構成し、該標準光源にて正しい色判定を可能とし、図１の色再現基準チャートを照明し、２７のモニタに該デジタル画像を呼び出してモニタを正しく調整したそのモニタに該撮影画像を呼び出せば、適正撮影画像をモニタで見ることが可能になる。【００３５】  すなわち、図７の３７に色票チャートを標準光源３５にて照明し、モニタ３４に該デジタル画像を呼び出して携帯本体３３のモニタの色と明るさ、コントラストを適正化することができる。標準光源の切り替えにより、モニタを光源ごとに調整して、従来困難であった適正画像の適正表示が可能になる。【００３６】  そして、更に、デスクトップなどのパソコンのモニタについても、図７の３１のパソコンモニタ画面にもデジタル基準を呼び出してこれを携帯本体３３のモニタ３４を色見本としてその色と明るさ、コントラストを適正化するという方法により、任意の多数のパソ��ンモニタの適正化が可能になる。【００３７】  また、印刷では、本発明では、Ｌ５０内外はＬ５０内外の０．７濃度に、他の段階部分もそれなりのＬ値、濃度にプリント調整するよう信号を送り、個体差が生じるときは、それを調整した信号をおくることにより、正しい、厳密カラープリントを容易確実に得ることが可能になる。【００３８】  その場合、テスト印刷として、はじめに該デジタル基準画像を無調整でプリントアウトして得られた画像を本発明になる携帯カメラで撮影すると、パターン認識をおこなって、各濃度部分のＬ値およびａｂの片寄りを読み取り、基準デジタル画像と一致させる自動調整ソフトをカメラに組み込むことにより、プリンターの最適化をなかば自動的に可能にして適正画像印刷を容易に可能にすることができる。【００３９】  本発明では、そしてそれら印刷画像は、図７における３７に設置して標準光源で照明し、そのデジタル撮影画像を３４、あるいは３２に呼び出してその色再現状態を正確に比較検討するといった従来できない専門的な高度な色管理作業が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に用いるその色再現段階基準チャートの正面図。
【図２】第二の適正化を携帯カメラに応用した場合の基本原理を示す実施例の正面図。
【図３】ヘッド部の回転を必要としない他の実施例の側面図。
【図４】照明光記録の機能を着脱可能なアダプターとした機能を説明する側面図。
【図５】カメラの撮影レンズとは別個に照明光記録部をもうける場合の側面図。
【図６】携帯本体に標準光源をもたらした場合の側面図。
【図７】携帯本体に標準光源をもたらした場合の正面図。
【符号の説明】
１  反射濃度０．１（Ｌ＝約９１）
２  同０．４（Ｌ＝約６９）部分
３  同０．７（Ｌ＝約５２）部分
４  同１．０（Ｌ＝約３８）部分
５  同２．０（Ｌ＝約１６）部分
６  携帯本体
７  撮影レンズ
８  モニタ
９  レンズキャップ状の適正露光拡散板
１０  ＡＥロックボタン
１１  シャッターボタン
１２  被写体照明光
１３  被写体照明光受光部
１４  撮影レンズ
１５  被写体照明光
１６  被写体照明光受光部
１７  光導体部
１８  反射窓
１９  携帯本体
２０  被写体からの反射光
２１  撮影レンズ
２２  撮影素子
２３  被写体照明光
２４  適正露光拡散板を有する被写体照明光センサー（適正露出センサー）
２５  センサーの受光素子
２６  携帯本体
２７  モニタ部
２８  モニタ部
２９  モニタカバー兼標準光源
３０  色票チャート、プリントアウトほか
３１  デスクトップパソコン
３２  そのモニタ画面
３３  携帯本体
３４  そのモニタ部
３５  標準光源発光部
３６  標準光源からの照明光
３７  色票基準チャート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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