(57)【要約】【課題】忠実に色再現された撮影画像を得ることができると共に、ユーザーの利便性を向上させることができる色忠実カメラを得る。【解決手段】デジタルカメラ１０は、被写体を撮像するＣＣＤ２２と、被写体からの光をＣＣＤ２２上に結像させるレンズ１２と、撮像範囲内の複数の測色対象位置から選択された測色対象位置からの光を所定方向へ反射させる反射ミラー３８と、反射ミラー３８により反射された光を測色し、その測色データを出力する測色計４２と、被写体からの光の光路Ｒ上の所定位置Ａと、光路Ｒ外の所定位置Ｂと、の何れかの位置に、反射ミラー３８が選択的に配置されるように駆動すると共に、選択された測色対象位置からの光が測色計４２に入射されるように、反射ミラー３８の傾斜角度を調整する反射ミラー駆動装置４０と、測色データに基づいて、ＣＣＤ２２により撮像された被写体の画像データを補正する制御部２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記被写体からの光を前記撮像手段上に結像させるレンズと、
撮像範囲内の複数の測色対象位置から選択された測色対象位置からの光を所定方向へ反射させる反射手段と、
前記反射手段により反射された光を測色し、その測色データを出力する測色手段と、
前記撮像手段と前記レンズとの間であって前記被写体からの光の光路上の第１の所定位置と、前記被写体からの光の光路外の第２の所定位置と、の何れかの位置に、前記反射手段が選択的に配置されるように駆動する駆動手段と、
前記選択された測色対象位置からの光が前記測色手段に入射されるように、前記反射手段の傾斜角度を調整する調整手段と、
前記測色データに基づいて、前記撮像手段により撮像された前記被写体の画像データを補正する補正手段と、
を備えた色忠実カメラ。
【請求項２】
前記撮像手段により測色用に撮像した測色用画像の各画素の中から、色度図上の可視光領域の周縁側の色度の画素の位置を前記測色対象位置として複数選択する選択手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の色忠実カメラ。
【請求項３】
前記測色用画像は、色の異なる複数のカラーサンプルが印刷されたカラーチャートを撮像した画像であることを特徴とする請求項２記載の色忠実カメラ。
【請求項４】
前記補正手段は、前記測色データと前記撮像手段により測色用に撮像した測色用画像の画像データとに基づいて色補正マトリクスを作成する作成手段を含み、前記色補正マトリクスに基づいて、前記撮像手段により撮像された前記被写体の画像データを補正することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項５】
前記反射手段は全反射ミラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項６】
前記測色対象位置と、当該測色対象位置からの光が前記測色手段に入射される時の前記反射手段の傾斜角度に関する傾斜角度情報と、の対応関係を記憶した記憶手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項７】
前記傾斜角度情報は、前記傾斜角度に対応する前記反射手段の回転角であることを特徴とする請求項６記載の色忠実カメラ。
【請求項８】
前記調整手段は、予め定めた第１の軸を中心として前記反射手段を回動させる第１の回動手段と、前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として前記反射手段を回動させる第２の回動手段と、を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項９】
前記調整手段は、予め定めた第１の軸を中心として前記反射手段を回動させる回動手段と、前記第１の軸と直交する第２の軸の長手方向に前記測色手段を移動させる移動手段と、を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項１０】
前記調整手段は、前記被写体の撮影時に、前記レンズから入射された光の前記撮像手段上における結像点位置が予め定めた所定方向に微小にずれるように前記反射手段を傾斜させながら、前記撮像手段に対して複数回撮像させることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【請求項１１】
前記測色データ及び前記画像データを、所定の表色系に変換する変換手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の色忠実カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色忠実カメラに係り、特に、測色計による測色結果に基づいて、被写体の撮影画像を補正する色忠実カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デジタルカメラ等の電子スチルカメラによって撮像される被写体の画像は、照明光に応じた色に偏る色かぶり現象を生じやすいため、この色かぶり現象を補正する所謂ホワイトバランス補正が行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、花火撮影モードが選択されると、レリーズ操作前に、露光時間を長時間設定に固定し、レンズピントを無限遠に固定してホワイトバランスをほぼ太陽光と同じ設定に固定することによりレリーズタイムラグを短縮する電子スチルカメラが開示されている。
【０００４】
また、ホワイトバランス補正等の色補正の一つの方法として、光の色度や色温度等の色彩情報を電子スチルカメラとは別体の測色計により検出し、この測色結果に基づいて色補正するものがある。
【０００５】
この場合、電子スチルカメラによって被写体を撮像する前に、逐一測色計により複数のカラーサンプルが印刷されたカラーチャート等の色見本を測色して測色データを取得し、この測色データに基づいて電子スチルカメラの撮像条件等を設定して撮影したり撮影後の画像を補正したりする。
【特許文献１】特開２００１−３１１９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、電子スチルカメラと測色計とが別体であるため、測色計により得た正確な測色データを間接的に使用する結果となり、忠実に色再現された撮影画像を得るのが困難である。また、電子スチルカメラと測色計とが別体の場合、仮に通常の被写体から測色対象の位置を正確に定めて測色しようとしても困難であるため、カラーチャートを用いて測色する必要があるが、測色計やカラーチャートの持ち運びが不便であると共に撮影作業自体が煩雑となってユーザーの利便性が悪くなり、決定的なシャッターチャンスを逃す場合もある。
【０００７】
この場合、電子スチルカメラに測色計を内蔵することにより利便性を向上させることができるが、測色対象位置からの光のみが測色計に入射するようにしなければならず、各測色データを容易に得るのが困難である。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、忠実に色再現された撮影画像を得ることができると共に測色データを容易に得ることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる色忠実カメラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明の色忠実カメラは、被写体を撮像する撮像手段と、前記被写体からの光を前記撮像手段上に結像させるレンズと、撮像範囲内の複数の測色対象位置から選択された測色対象位置からの光を所定方向へ反射させる反射手段と、前記反射手段により反射された光を測色し、その測色データを出力する測色手段と、前記撮像手段と前記レンズとの間であって前記被写体からの光の光路上の第１の所定位置と、前記被写体からの光の光路外の第２の所定位置と、の何れかの位置に、前記反射手段が選択的に配置されるように駆動する駆動手段と、前記選択された測色対象位置からの光が前記測色手段に入射されるように、前記反射手段の傾斜角度を調整する調整手段と、前記測色データに基づいて、前記撮像手段により撮像された前記被写体の画像データを補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、反射手段は、レンズに入射される光のうち、撮像範囲内の複数の測色対象位置から選択された測色対象位置からの光を所定方向、すなわち測色手段の方向へ導くように反射させる。例えば請求項５に記載したように、前記反射手段は全反射ミラーである構成とすることができる。
【００１１】
測色手段は、反射手段により反射された光を測色し、その測色データを出力する。例えば、反射光を分光して分光スペクトルデータを取得し、この分光スペクトルデータから測色データとしての色度値を得る。
【００１２】
駆動手段は、撮像手段とレンズとの間であって被写体からの光の光路上の第１の所定位置と、被写体からの光の光路外の第２の所定位置と、の何れかの位置に、反射手段が選択的に配置されるように駆動する。
【００１３】
調整手段は、複数の測色対象位置から選択された測色対象位置からの光が測色手段に入射されるように、反射手段の傾斜角度を調整する。
【００１４】
補正手段は、測色データに基づいて、撮像手段により撮像された被写体の画像データを補正する。
【００１５】
このように、測色手段によって測色した測色データに基づいて、被写体を撮影した画像の画像データを色補正するので、被写体の色を忠実に再現することができる。また、測色手段を内蔵すると共に、レンズから入射した光を測色手段へ導く反射手段を、被写体からの光の光路上の第１の所定位置と光路外の第２の所定位置との何れかの位置に選択的に配置可能な構成としたので、カメラと別個独立の測色計を持ち運ぶ必要がない。さらに、反射手段の傾斜角度を、選択された測色対象位置からの光が測色手段に入射されるように調整する調整手段を設けた構成としたので、測色データを容易に得ることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。
【００１６】
なお、請求項２に記載したように、前記撮像手段により測色用に撮像した測色用画像の各画素の中から、色度図上の可視光領域の周縁側の色度の画素の位置を前記測色対象位置として複数選択する選択手段をさらに備えた構成としてもよい。
【００１７】
このように、色度図上の可視光領域の周縁側の色度を有する画素の位置を測色対象位置として測色する、すなわち、なるべく広い範囲から測色対象位置を選択して測色することにより、補正手段でより高精度に補正することが可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載したように、前記測色用画像は、色の異なる複数のカラーサンプルが印刷されたカラーチャートを撮像した画像としてもよい。
【００１９】
この場合、広い色域からバランスよく選択された色のカラーサンプルが印刷されたカラーチャートを用いることが好ましい。これにより、補正手段でより高精度に補正することが可能となる。
【００２０】
また、請求項４に記載したように、前記補正手段は、前記測色データと前記撮像手段により測色用に撮像した測色用画像の画像データとに基づいて色補正マトリクスを作成する作成手段を含み、前記色補正マトリクスに基づいて、前記撮像手段により撮像された前記被写体の画像データを補正するようにしてもよい。
【００２１】
作成手段は、例えば測色データと測色用画像の画像データとの差が小さくなるように最小自乗法等を用いて色補正マトリクスを作成する。このように作成された色補正マトリクスを用いて被写体の画像データを補正することで、高精度に補正することができ、忠実に色再現された画像データを得ることができる。
【００２２】
また、請求項６に記載したように、前記測色対象位置と、当該測色対象位置からの光が前記測色手段に入射される時の前記反射手段の傾斜角度に関する傾斜角度情報と、の対応関係を記憶した記憶手段をさらに備えた構成としてもよい。これにより、反射手段の傾斜角度を容易に調整することができる。
【００２３】
この場合、請求項７に記載したように、前記傾斜角度情報は、前記傾斜角度に対応する前記反射手段の回転角である構成としてもよい。
【００２４】
また、請求項８に記載したように、前記調整手段は、予め定めた第１の軸を中心として前記反射手段を回動させる第１の回動手段と、前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として前記反射手段を回動させる第２の回動手段と、を含む構成としてもよい。これにより、撮影範囲の任意の位置からの光を容易に反射手段に入射させることができる。
【００２５】
なお、請求項９に記載したように、前記調整手段は、予め定めた第１の軸を中心として前記反射手段を回動させる回動手段と、前記第１の軸と直交する第２の軸の長手方向に前記測色手段を移動させる移動手段と、を含む構成としてもよい。このような構成によっても、撮影範囲の任意の位置からの光を容易に反射手段に入射させることができる。
【００２６】
また、請求項１０に記載したように、前記調整手段は、前記被写体の撮影時に、前記レンズから入射された光の前記撮像手段上における結像点位置が予め定めた所定方向に微小にずれるように前記反射手段を傾斜させながら、前記撮像手段に対して複数回撮像させる構成としてもよい。
【００２７】
このように、静止画像であれば所謂画素ずらしにより複数回撮影し、これらを合成することにより高解像度の撮影画像を得ることができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載したように、前記測色データ及び前記画像データを、所定の表色系に変換する変換手段をさらに備えた構成としてもよい。これにより、様々な表色系のデータに対応することができ、様々な要求に柔軟に対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、忠実に色再現された撮影画像を得ることができると共に測色データを容易に得ることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、デジタルカメラに本発明を適用したものである。
【００３１】
まず、本発明が適用されたデジタルカメラについて、図１を参照して説明する。
【００３２】
図１に示すように、デジタルカメラ１０は、レンズ１２、レンズ１２を通過する光の光量を調整する絞り１４を備えている。レンズ１２は１枚又は複数枚のレンズで構成され、単一の焦点距離（固定焦点）のレンズでもよいし、ズームレンズや望遠／広角の二焦点切替式レンズの如く焦点距離可変のレンズでもよい。
【００３３】
レンズ１２は、レンズ駆動装置１６により入射する光の光軸方向へ駆動され、焦点距離を変更可能な構成である。絞り１４は、絞り駆動装置１８によって駆動され、その開口面積を変更可能な構成である。レンズ駆動装置１６及び絞り駆動装置１８は、マイクロコンピュータ等を含んで構成される制御部２０の指示に従って、レンズ１２及び絞り１４を各々駆動する。
【００３４】
レンズ１２及び絞り１４を通過した被写体像の光は、撮像手段としてのＣＣＤ２２の受光面に結像される。ＣＣＤ２２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に対応したセンサを多数備えたカラーＣＣＤである。これらのセンサで受光した光は、その光量に応じた電気信号に変換され、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のアナログ画像信号として撮像信号処理部２４に出力される。ＣＣＤ２２は、ＣＣＤ駆動装置２６によって駆動される。ＣＣＤ駆動装置２６は、制御部２０の指示に従ってＣＣＤ２２を駆動する。
【００３５】
撮像信号処理部２４は、ＣＣＤ２２から出力されたＲ，Ｇ，Ｂ各色のアナログ画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施したり、このアナログ画像信号をデジタル画像データにＡ／Ｄ変換したりする処理を行う。
【００３６】
制御部２０は、上記の各部を統括制御すると共に、撮像信号処理部２４からのデジタル画像データを所定の画像形式や所定の表色系に変換する等して、例えば不揮発性のメモリ２８に記憶させたり、外部Ｉ／Ｆ３０を介して図示しないメモリーカード等に記憶させたりする機能を有する。
【００３７】
また、制御部２０には、各種操作を行うための操作部３２が接続されている。操作部３２には、モードの設定操作を行うためのモード設定スイッチ３４や、後述する測色計４２を作動させるための測色スイッチ３５、画像の記録開始の指示を与えるシャッタースイッチ３６の他、カメラのモード選択手段、ズーム操作手段、その他の各種の入力手段が含まれる。
【００３８】
また、デジタルカメラ１０は、レンズ１２及び絞り１４を通過した光の光路を変更するための反射ミラー３８を備えている。この反射ミラー３８は、本実施形態では一例として全反射ミラーであり、レンズ１２及び絞り１４を通過した光の光路Ｒ上の所定位置Ａと、その光路Ｒ外の所定位置Ｂとの何れかの位置に配置可能とされ、反射ミラー駆動装置４０によって駆動される。
【００３９】
反射ミラー駆動装置４０は、制御部２０の指示によって反射ミラー３８が所定位置Ａ又は所定位置Ｂに位置するように、反射ミラー３８を図１において矢印Ｃ方向に駆動する。
【００４０】
反射ミラー駆動装置４０は、反射ミラー３８を所定位置Ａに配置した状態で、制御部２０の指示により、所定の角度で反射ミラー３８が傾斜するように、反射ミラー３８を駆動する。反射ミラー駆動装置４０は、図２に示すように、反射ミラー３８の中心Ｄを含む上下方向の第１の軸Ｅ１を中心に図中矢印Ｆ１方向に回動させるモータ４０Ａと、反射ミラー３８の中心Ｄを含む左右方向の第２の軸Ｅ２を中心に図中矢印Ｆ２方向に回動させるモータ４０Ｂと、を含む。すなわち、反射ミラー駆動装置４０は、反射ミラー３８の矢印Ｆ１方向における回転角θ１と矢印Ｆ２方向における回転角θ２とを調整可能である。ここで、回転角θ１は、矢印Ｆ１方向における反射ミラー３８の予め定めた所定位置（原点）に対する回転角度であり、回転角θ２は、矢印Ｆ２方向における反射ミラー３８の予め定めた所定位置に対する回転角度である。
【００４１】
反射ミラー３８が所定位置Ａに配置された場合には、レンズ１２及び絞り１４を通過した光は、反射ミラー３８によって測色計４２の方向へ反射され、光路Ｒが変更される。この状態で、後述する測色処理が実行される。一方、測色処理の実行時以外は、反射ミラー３８は所定位置Ｂに配置され、レンズ１２及び絞り１４を通過した光の光路Ｒは変更されず、そのままＣＣＤ２２に入射される。
【００４２】
このように、反射ミラー駆動装置４０は、反射ミラー３８を異なる２方向について所望の角度に傾斜させることができるので、撮像範囲の任意の位置の光を測色計４２に入射させることができる。なお、反射ミラー３８の傾斜角度は、後述する測色対象位置に応じて設定される。
【００４３】
測色スイッチ３５がオンされた場合、後述する測色処理が実行される。この測色処理では、被写体を撮像し、その画像の中から測色対象位置を選択して、その位置からの光が測色計４２に入射するように反射ミラー３８の傾斜角度を調整して測色する。各測色対象位置の測色データは、制御部２０に出力され、メモリ２８に記憶される。制御部２０では、メモリ２８に記憶された測色データに基づいて色補正マトリクスを作成し、この色補正マトリクスに基づいて、撮影画像データを補正する。
【００４４】
測色計４２は、図３に示すように、中央演算処理ユニットとしてのＣＰＵ４４、ＤＲＡＭ等で構成されデータを一時的に記憶するＲＡＭ４６、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性のメモリで構成されたＲＯＭ４８、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）５０がバス５２を介して接続され、Ｉ／Ｏ５０には、分光器５４及び変換部５８が接続されている。
【００４５】
分光器５４は、ＣＰＵ４４から測色するよう指示されると、入射する光の分光スペクトルを測定し、この分光スペクトルデータを変換部５８に出力する。
【００４６】
変換部５８は、分光スペクトルデータに基づいて、ＣＩＥ（国際照明委員会）のＸＹＺ表色系における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚや色度値ｘ、ｙを求めて出力する。色度値ｘ、ｙは、三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚから求めることができ、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）で求めることができる。なお、分光スペクトルデータから三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚや色度値ｘ、ｙへの変換は、ＪＩＳＺ８７２２に定められた方法により高精度に実行される。
【００４７】
図４に示すように、ここでいう表色系とは、色度図内で色表現可能な色空間をいう。例えば、可視光領域の全ての色を表現できる釣り鐘状の色空間６０（図４は一定の明るさについて表示している領域である。すなわち、等エネルギースペクトル色光をＸＹＺ三次元表示し、それらと単位面((XYZ)=(100),(010),(001)の点を含む面）との交点群をＸＹ面に投影したものがｘｙ色度図の釣り鐘状の空間になる。つまり明るさ情報がないものである。）がＸＹＺ表色系である。
【００４８】
なお、ＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系への変換は、以下の（１）式に示すように３×３の変換マトリクスを用いて計算することができる。
【００４９】
【数１】
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ただし、Ｒ，Ｇ，Ｂは、画像内の１画素として入力される画像データであり、Ｘ，Ｙ，Ｚは、出力する画像データである。また、マトリクスの各値は、例えばフラッシュＲＯＭ等で構成されたＲＯＭ４８に予め記憶されている。
【００５０】
なお、変換部５８は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系等の他の表色系に変換する機能を備えるようにしても良い。
【００５１】
また、デジタルカメラ１０は、上記の他にも、ストロボ発光装置等の一般的なデジタルカメラが備える装置を備えるが、説明の簡単のため本実施形態では省略する。
【００５２】
次に、本実施形態の作用として、制御部２０で実行される処理について、図５、６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
まず、デジタルカメラ１０による撮影前に実行する測色処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、同図に示す測色処理ルーチンは、ユーザーの操作により測色スイッチ３５がオンされた場合に実行される。
【００５４】
測色時には、ユーザーは、測色に適した被写体にレンズを向け、シャッタースイッチ３６を押下する。ここで、測色に適した被写体とは、撮影画像に様々な色が含まれている被写体、換言すれば色域が広い被写体であり、図４の色空間６０内の広い範囲の色が含まれる被写体である。
【００５５】
ステップ１００では、シャッタースイッチ３６が押下されたか否かを判断し、シャッタースイッチ３６が押下された場合には、ステップ１０２へ移行し、シャッタースイッチ３６が押下されていない場合には、シャッタースイッチ３６が押下されるまで待機する。
【００５６】
ステップ１０２では、通常の撮影時と同様の撮像処理を実行する。これにより、ＣＣＤ２２によって被写体が撮像され、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像データが得られる。
【００５７】
ステップ１０４では、撮影画像の画像データに基づいて、撮影範囲内の測色対象位置を選択する。具体的には、まず撮影画像の画像データを色度値ｘ、ｙに変換する。そして、撮影画像の各画素のうち、色空間６０内の周縁側の色度値を有する複数の画素を選択し、その画素位置を測色対象位置としてメモリ２８に記憶する。測色対象位置は、画像上の２次元座標値で表す。本実施形態では、図７に示すように、他の画素と比較して色空間６０の周縁側の色度値を有する画素Ｐ１〜Ｐ６の６個の画素の位置が測色対象位置として選択されたものとして説明するが、選択する画素の数はこれに限定されるものではない。
【００５８】
ステップ１０５では、反射ミラー３８が所定位置Ａに配置されるように、すなわちレンズ１２及び絞り１４を通過した光が測色計４２に導かれるように、反射ミラー３８を駆動するよう反射ミラー駆動装置４０に指示する。これにより、反射ミラー駆動装置４０は反射ミラー３８を駆動し、反射ミラー３８を所定位置Ａに進出させる。
【００５９】
ステップ１０６では、反射ミラー３８の傾斜角度が、ステップ１０４で選択した複数の測色対象位置のうち今回測色すべき測色対象位置からの光が分光器５４に入射するような角度となるように、反射ミラー３８を駆動する。
【００６０】
今回測色すべき測色対象位置からの光のみが分光器５４に入射するように反射ミラー３８を駆動するには、例えば撮影範囲の各画素の画素位置と、各画素位置に対応した反射ミラー３８の傾斜角度に対応した回転角θ１及び回転角θ２と、の対応関係を、演算式やテーブルデータ等で予めメモリ２８に記憶しておく。ここで、画素位置に対応した反射ミラー３８の傾斜角度とは、反射ミラー３８をこの角度に傾斜させれば、その画素位置からの光のみが分光器５４に入射されるような角度である。
【００６１】
制御部２０は、メモリ２８に記憶された対応関係から測色すべき測色対象位置に対応した回転角θ１、θ２を求め、この回転角で反射ミラー３８が回転するよう反射ミラー駆動装置４０に指示する。これにより、反射ミラー駆動装置４０は、指定された反射ミラー３８が指定された回転角θ１、θ２となるように反射ミラー３８を駆動し、測色すべき測色対象位置からの光のみが分光器５４に入射する。
【００６２】
ステップ１０８では、測色計４２に測色するよう指示する。これにより、測色計４２の分光器５４によって測色対象位置からの光が測色され、その色度値ｘ、ｙが制御部２０へ出力される。
【００６３】
ステップ１１０では、測色計４２から出力された測色対象位置の測色データをメモリ２８に記憶する。
【００６４】
ステップ１１２では、全ての測色対象位置について測色が終了したか否かを判断し、全て終了していない場合には、ステップ１０６へ戻って、上記と同様の処理を繰り返す。すなわち、反射ミラー３８の傾斜角度が、次に測色すべき測色対象位置からの光が分光器５４に入射するような角度となるように、その測色対象位置に対応した回転角θ１、θ２をメモリ２８に記憶された対応関係から求めて、反射ミラー駆動装置４０に指示し、以下同様の処理を実行する。この処理をＰ１〜Ｐ６の測色対象位置全ての測色が終了するまで繰り返すことにより、各測色対象位置の測色データを取得することができる。
【００６５】
全ての測色対象位置の測色が終了すると、ステップ１１３へ移行し、反射ミラー３８を、レンズ１２及び絞り１４を通過した光の光路外である所定位置Ｂの位置に後退させるよう反射ミラー駆動装置４０に指示する。これにより、反射ミラー３８が所定位置Ｂまで後退し、通常の撮影が可能な状態となる。
【００６６】
ステップ１１４では、Ｐ１〜Ｐ６の測色データに基づいて、色補正マトリクスを作成し、メモリ２８に記憶する。
【００６７】
具体的には、ステップ１０２の撮像により得られた撮影画像の画素Ｐ１〜Ｐ６の画素データと、ステップ１０８の測色により得られた画素Ｐ１〜Ｐ６の位置（測色対象位置）の測色データと、を比較し、その差が最小となるように、下記に示すような３×３の色補正マトリクスを作成する。この色補正マトリクスは、所謂最小自乗法を用いて作成することができる。
【００６８】
【数２】
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ただし、Ｒ，Ｇ，Ｂは、画像内の１画素として入力される画像データであり、Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’は、補正後の画像データである。
【００６９】
次に、デジタルカメラ１０による撮影後に実行される色補正処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、同図に示す色補正処理ルーチンは、測色スイッチ３５がオフの状態で、通常の撮影を実行した場合に実行される。以下では、撮影画像データは、メモリ２８に記憶されているものとして説明する。
【００７０】
まず、ステップ２００では、上記の測色処理により作成された色補正マトリクスがメモリ２８に記憶されているか否かを判断する。そして、色補正マトリクスがメモリ２８に記憶されている場合にはステップ２０２へ移行し、色補正マトリクスがメモリ２８に記憶されていない場合には、色補正処理を実行せずに本ルーチンを終了する。
【００７１】
ステップ２０２では、メモリ２８に記憶された色補正マトリクス及び撮影画像データを読み込み、ステップ２０４において、この色補正マトリクスを用いて色補正する。すなわち、上記（２）式により、Ｒ、Ｇ、Ｂの撮影画像データを色補正したＸ’、Ｙ’、Ｚ’の画像データを得る。
【００７２】
そして、ステップ２０６では、色補正後の撮影画像データをメモリ２８に記憶して本ルーチンを終了する。
【００７３】
このように、本実施形態では、カメラ内に高精度に測色可能な測色計４２を内蔵すると共に、反射ミラー３８を設け、この反射ミラー３８を傾斜させることで撮影範囲内の任意の位置の光を測色計４２に入射可能な構成としたので、忠実に色再現された撮影画像を得ることができると共に、カラーチャートなしでも測色データを容易に得ることができ、測色計やカラーチャートを持ち運ぶ必要もなくユーザーの利便性を向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、通常の被写体を撮像して測色データを得る場合について説明したが、図８（Ａ）に示すようなカラーチャート７０をレンズ１２の前方にセットし、これを撮像して測色データを取得するようにしてもよい。カラーチャート７０には、同図（Ａ）に示すように、互いに異なる色の複数のカラーサンプル７０Ａ、７０Ｂ、・・・が印刷されている。各カラーサンプルの色は、ＲＧＢ表色系におけるＲ，Ｇ，Ｂの色成分値や、ＸＹＺ表色系におけるＸ，Ｙ，Ｚの色成分値が既知の色である。なお、カラーチャート７０に印刷されるカラーサンプルの色は、忠実に色再現することができる色補正マトリクスを作成できるように、少なくとも色空間６０の周縁側の色を含み、色空間６０内の色からバランスよく選択される。
【００７５】
また、同図（Ａ）では、各カラーサンプルは円形であるが、これに限らず、同図（Ｂ）に示すように、各カラーサンプルを長方形状として短冊状に印刷したものを用いてもよい。さらに、図９（Ａ）に示すような、公知の所謂マクベスチャートと呼ばれるカラーチャートを用いてもよい。このマクベスチャートは、自然画を正確に再現するのであれば最低限正確に再現する必要のある２４色のカラーサンプルが印刷されたものである。なお、公知のカラーチャートとしては、マクベスチャートに限らず、同図（Ｂ）に示すようなＳＨＩＰＰ(Standard High Precision Picture data)を用いたカラーチャートを用いてもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、ＣＣＤ２２としてカラーＣＣＤを用いた場合について説明したが、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、単色（白黒）のＣＣＤ２３を用いると共に、例えばＣＣＤ２３の前方に回転フィルタ８２を設けた構成としてもよい。回転フィルタ８２は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の各色領域を有する３セグメントカラーホイールを採用し、フィルタ駆動装置８４によって駆動される。この回転フィルタ８２は、半径方向における各色領域の所定位置（例えば中央部）に光軸が位置するようにデジタルカメラ１０に設置する。そして、回転フィルタ８２を、中心点Ｏを中心に回転させることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の光をＣＣＤ２３へ照射させることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、反射ミラー３８を全反射ミラーとして、反射ミラー駆動装置４０により、測色時には所定位置Ａに、通常の被写体撮影時には所定位置Ｂに配置させる構成としたが、反射ミラー３８をハーフミラーとし、所定位置Ａに固定して配置した構成としてもよい。これにより、反射ミラー駆動装置４０を省略することができ、装置を簡単かつ安価に構成することができる。
【００７８】
反射ミラー３８をハーフミラーとした場合、反射ミラー３８の傾斜角度によっては、反射ミラー３８を透過した光の光路も微小にずれる。例えば、図１１（Ａ）に示すように反射ミラー３８の傾斜角度がθａの場合における、入射光Ｒ１と反射ミラー３８を透過した透過光Ｒ２との距離ｄ１は、同図（Ｂ）に示すように反射ミラー３８の傾斜角度がθｂ（θａ＞θｂ）の場合における入射光Ｒ１と透過光Ｒ２との距離ｄ２よりも小さくなる。すなわち、反射ミラー３８の傾斜角度を微小に変化させることで結像点の位置を微小に変化させることができる。従って、反射ミラー３８の回転角θ１及びθ２の少なくとも一つについて順次所定角度ずつ微小に変化させながら複数回撮像し、これらの画像データを合成するようにしてもよい。すなわち、所謂画素ずらしを行うようにしてもよい。これにより、高解像度の撮影画像を取得することも本発明によって同時に実現できる。
【００７９】
なお、モータで反射ミラー３８を微小に傾斜させるのが困難な場合は、反射ミラー３８上に小さなピエゾアクチュエータを設け、このピエゾアクチュエータを反射ミラー駆動装置４０により制御して、微小に反射ミラー３８を傾斜させるように構成してもよい。
【００８０】
また、ＣＣＤ２２を図２において矢印Ｃ１方向及び矢印Ｃ２方向に移動可能な構成とし、ＣＣＤ２２を矢印Ｃ１方向及びＣ２方向の少なくとも一方について順次所定距離ずつずらしながら複数回撮像するようにしてもよい。これにより、反射ミラー３８の傾斜角度を変化させて画素ずらしを行った場合と同様に高解像度の撮影画像を取得することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、図２に示すように反射ミラー３８を第１の軸Ｅ１及び第２の軸Ｅ２を中心に回動させることで傾斜させる２軸制御を行う場合について説明したが、これに限らず、１軸制御としてもよい。すなわち、図１２に示すように、第１の軸Ｅ１を中心に回動させるモータ４０Ａのみを設けた構成とし、図１３に示すように、測色計４２の分光器５４に接続された光ファイバー５４Ａの先端（光の入射端）をリニアスライダー５５により図中矢印Ｇ方向に移動させる構成とする。このリニアスライダー５５を矢印Ｇ方向に移動させることにより、光ファイバー５４Ａの先端を矢印Ｇ方向へ移動させることができるので、反射ミラー３８を第２の軸Ｅ２を中心に回動させるのと同様の効果が得られる。
【００８２】
逆に、第２の軸Ｅ２を中心に回動させるモータ４０Ｂのみを設けた構成とし、光ファイバー５４Ａの先端をリニアスライダー５５により図１３における矢印Ｇ方向と直交する方向（紙面に垂直な方向）に移動させる構成としてもよい。これにより、リニアスライダー５５を矢印Ｇ方向と直交する方向に移動させることにより、光ファイバー５４Ａの先端を矢印Ｇ方向と直交する方向へ移動させることができるので、反射ミラー３８を第１の軸Ｅ１を中心に回動させるのと同様の効果が得られる。
【００８３】
また、本実施形態では、デジタルカメラに本発明を適用した場合について説明したが、デジタルカメラとしては、静止画を撮像するものであれば、ビデオカメラ等の他の撮像装置にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】デジタルカメラの概略構成図である。
【図２】反射ミラーの傾動について説明するための図である。
【図３】測色計の概略構成を示すブロック図である。
【図４】表色系の色空間についての説明するための図である。
【図５】測色処理のフローチャートである。
【図６】撮影後に実行される処理のフローチャートである。
【図７】色空間内の測色対象位置の画素について説明するための図である。
【図８】カラーチャートの例を示す図である。
【図９】カラーチャートの例を示す図である。
【図１０】（Ａ）は変形例に係るデジタルカメラの概略構成図、（Ｂ）は回転フィルタの平面図である。
【図１１】画素ずらしについて説明するための図である。
【図１２】反射ミラーの傾動について説明するための図である。
【図１３】変形例に係るデジタルカメラの一部概略構成図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０      デジタルカメラ（色忠実カメラ）
１２      レンズ
１６      レンズ駆動装置
１８      絞り駆動装置
２０      制御部（調整手段、補正手段）
２２      ＣＣＤ（撮像手段）
２４      撮像信号処理部
２６      ＣＣＤ駆動装置
２８      メモリ（記憶手段）
３４      モード設定スイッチ
３５      測色スイッチ
３６      シャッタースイッチ
３８      反射ミラー（反射手段）
４０      反射ミラー駆動装置（調整手段、駆動手段）
４０Ａ      モータ（第１の回動手段）
４０Ｂ      モータ（第２の回動手段）
４２      測色計（測色手段）
５４      測色センサ
５６      Ａ／Ｄ変換部
５４      分光器
５４Ａ      光ファイバー
５５      リニアスライダー
５８      変換部
７０      カラーチャート
【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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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図９】
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