(57)【要約】【課題】カメラの光電伝達関数を正確に測定するための光源を校正する。【解決手段】段重み付け光量基準システム１００には、ＬＥＤ１１０と、複数の所定レベルでＬＥＤ１１０を駆動するパルス発生装置１２０とがある。複数の所定レベルは、ｌｏｇ２スケール上で互いに関係する。システム１００は、未校正のカメラの特性を評価するのに利用できる。出力信号値のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）を、独立型の装置中、又は、波形モニタのような試験測定装置中に記憶させても良い。ＬＵＴは、ある範囲の複数の入力信号値を、ｌｏｇ２スケール上で校正された複数の出力信号値と相関させる。動作においては、カメラの出力信号を、上記校正出力信号を生成させるためのＬＵＴに対するインデックスとして利用しても良い。【選択図】図１
2017188872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）光源と、
ユーザによって操作されて、上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置と、
各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、該ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置と
を具える段重み付け光量基準システム。
【請求項２】
ある１つの特定のプリセット・モードのパルス幅は、別のプリセット・モードのパルス幅の約半分である請求項１による段重み付け光量基準システム。
【請求項３】
上記パルス発生装置は、各モードを一定の電流で駆動するよう構成され、複数の上記プリセット・モードの夫々は、異なるパルス幅を有する請求項１又は２による段重み付け光量基準システム。
【請求項４】
ある光電伝達関数を有するカメラのためのカメラ校正システムであって、
内部に配置されたＬＥＤ光源を有すると共に、ホールを有し、上記ホールを通して上記ＬＥＤ光源を上記カメラが見ることができる３次元構造物と、
各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置と
を具えるカメラ校正システム。
【請求項５】
ユーザによって操作されて、上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置を更に具え、上記パルス幅発生装置は、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、上記光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成される請求項４によるカメラ校正システム。
【請求項６】
カメラの出力信号を校正する方法であって、
複数の既知の光量に夫々対応する上記カメラの複数の未校正電気出力信号を測定する処理と、
上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号を記憶する処理と、
上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号と、ｌｏｇ２スケール上で互いに関係する複数の予め選択された校正出力信号とを相関させる相関テーブルを、上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号から生成する処理と
を具える方法。
【請求項７】
未校正の光電伝達関数を有するカメラに関するカメラ出力信号を受けるよう構成される入力部と、
上記カメラ出力信号を受けて、それについての等価な数値を生成するよう構成される第１変換部と、
該第１変換部から複数の上記等価な数値の中の１つを受けて、複数の校正出力信号の１つである出力信号を生成する第２変換部と
を具える試験測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラを校正することに関し、特に、ハイ・ダイナミック・レンジ（ＨＤＲ）ビデオ・カメラを校正することに関する。
【背景技術】
【０００２】
長年に渡り、フィルム・カメラは、市販のビデオ・カメラの画像ダイナミック・レンジを遥かに上回っており、映画制作の好ましい画像捕捉媒体であった。過去１０年で、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）及び電荷結合素子（ＣＣＤ）のデジタル画像技術は、画像解像度と共に、光感度及び有効ダイナミック・レンジを改善してきた。これら新しいデジタル技術は、映画及びテレビジョン制作において、今や、急速にフィルム・カメラを置き換えている。デジタル・ビデオ・カメラは、今では、１５段（15-stops）を超えるダイナミック・レンジを捕捉できる。加えて、低コストの撮像装置は、いくつかのエピソードからなる映像やストリーミング・ビデオのサービスを含むローエンドのビデオ制作にも、このハイ・ダイナミック・レンジ（ＨＤＲ）をもたらしつつある。種々のレベルの暗黒を有する紙のチャートを用いるデジタル・カメラの校正は、約９又は１０段までに限定され、これは、現代のカメラには不十分である。
【０００３】
これらカメラのハイ・ダイナミック・レンジをセットで利用するのに、シーン及び被写体の照明を測定するときには、長年に渡り、フィルム制作における慣行であったので、段（Ｆ値又はＴ値）を参照するのが多くの場合好まれる。カメラのレンズの絞りの各段（each stop）の値としては、フィルム時代からの伝統的としては、２の平方根毎のＦ値、Ｆ１.４、Ｆ２.０、Ｆ２.８、Ｆ４.０、Ｆ５.６、Ｆ８.０、…等が使用されており、１段（one stop）の変化は１ＥＶ（Exposure Value：露光指数）の変化を意味し、例えば、１段絞る（one stop down：例えば、Ｆ１.４からＦ２.０へ変化させる）ごとに、レンズを通過する光の量は２分の１になる（非特許文献１）。ただし、電子制御が進んだ現在では、絞り優先オートなどのように、絞り値（Ｆ値）をユーザが１／３段毎に設定可能としたり、シャッター優先オートなどのように、ユーザによるシャッター速度の設定に応じて、絞り値を上記各段の間の値に変化させる（fractional stop change：非整数段変化）制御が可能なカメラが普通となっている。カメラの光電伝達関数（Opto-Electric Transfer Function：ＯＥＴＦ）は、種々の光入力レベルによるカメラの電気出力信号をプロットした関数である。ＯＥＴＦは、段（stops）の観点からその特性を表現でき、波形モニタ上に表示できる。ユーザは、波形モニタを駆動する信号に、どのカメラ出力フォーマットが使用されているかを特定する。典型的なＯＥＴＦの例としては、ソニーＳ−ｌｏｇ／２／３、キヤノンＣ−ｌｏｇに加えて、通常、全てのカメラで利用できる一般的なＢＴ.７０９ガンマがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６６７０２号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１３９８４号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１０８０４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「露出 (写真)」の記事、特に「いわゆる「段」について」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/露出 (写真)>
【非特許文献２】「F値」の記事、特に「F値とT値とH値」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/F値>
【非特許文献３】「F-number」の記事、特に、F-number（F値）が、f-stopとも呼ばれるとの記述、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://en.wikipedia.org/wiki/F-number>
【非特許文献４】「Recommendation BT.709」、Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange、International Telecommunication Union、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<http://www.itu.int/rec/R-REC-BT.709/en>
【非特許文献５】「レンズフィルター」の記事、特に「中性濃度(ND)フィルター」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/レンズフィルター>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、多くのカメラには、ＯＥＴＦに影響を与えるカスタム調整があり、これは、ユーザによって変更され、記憶させることができる。これら調整は、任意の公表された特定ＯＥＴＦに準拠することなく、画素の芸術的な評価に基いて、ユーザによって巧みに操作されることがある。従って、カメラの出力を正確に測定するのに、２つの問題が存在する。即ち、ユーザは、カメラのＯＥＴＦを芸術的な理由から調整するかもしないし、あるいは、工場で設定されたＯＥＴＦが全てのカメラについて正確ではないかもしれない。そのため、少なくとも一部分はこれら変動を原因として、既存のカメラも現在の試験装置も、カメラのＯＥＴＦの精度について、適切にその特性を求め、測定する正確な光校正装置を含んでいない。
【０００７】
本発明の実施形態は、従来のこれら及び他の制約を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、種々の概念として記述できる。例えば、本発明の概念１は、段重み付け光量基準システムであって、
発光ダイオード（ＬＥＤ）光源と、
ユーザによって操作されて、上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置と、
各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、該ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置と
を具えている。
【０００９】
本発明の概念２は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、このとき、ある１つの特定のプリセット・モードのパルス幅は、別のプリセット・モードのパルス幅の約半分である。
【００１０】
本発明の概念３は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記パルス発生装置の複数の上記プリセット・モードの１つは、フルの幅のパルスを含む。
【００１１】
本発明の概念４は、上記概念３による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記パルス発生装置の別のモードとしては、２分の１幅のパルス、４分の１幅のパルス及び８分の１幅のパルスがある。
【００１２】
本発明の概念５は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記セレクタ装置は、上記パルス発生装置に多数の上記プリセット・モードを自動的にシーケンシャルに順次進ませるように構成されている。
【００１３】
本発明の概念６は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記パルス発生装置は、各モードを一定の電流で駆動するよう構成され、複数の上記プリセット・モードの夫々は、異なるパルス幅を有する。
【００１４】
本発明の概念７は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記パルス発生装置には、少なくとも１０個のプリセット・モードがある。
【００１５】
本発明の概念８は、上記概念１による段重み付け光量基準システムであって、複数の上記プリセット・モードの個々のモードは、特定の周波数で複数回繰り返される。
【００１６】
本発明の概念９は、上記概念８による段重み付け光量基準システムであって、このとき、上記周波数は、カメラの光積分レート（light integration rate）に基づいて選択される。
【００１７】
本発明の概念１０は、ある光電伝達関数を有するカメラのためのカメラ校正システムであって、この校正システムは、
内部に配置されたＬＥＤ光源を有すると共に、ホール（穴）を有し、上記ホールを通して上記ＬＥＤ光源を上記カメラが見ることができる３次元構造物と、
各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置と
を具えている。
【００１８】
本発明の概念１１は、上記概念１０によるカメラ校正システムであって、
ユーザによって操作されて、上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置を更に具え、このとき、上記パルス幅発生装置は、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、上記光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成される。
【００１９】
本発明の概念１２は、上記概念１０によるカメラ校正システムであって、このとき、ある１つの特定のプリセット・モードの上記パルス幅は、別のプリセット・モードのパルス幅の正確に半分である。
【００２０】
本発明の概念１３は、上記概念１０によるカメラ校正システムであって、このとき、上記パルス発生装置の複数の上記プリセット・モードの１つは、フルの幅のパルスを含む。
【００２１】
本発明の概念１４は、上記概念１３によるカメラ校正システムであって、このとき、上記パルス発生装置の別のモードとしては、２分の１幅のパルス、４分の１幅のパルス及び８分の１幅のパルスがある。
【００２２】
本発明の概念１５は、カメラの出力信号を校正する方法であって、
複数の既知の光量に夫々対応する上記カメラの複数の未校正（uncalibrated）電気出力信号を測定する処理と、
上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号を記憶する処理と、
上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号と、ｌｏｇ２スケール上で互いに関係する複数の予め選択された校正出力信号とを相関させる相関テーブルを、上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号から生成する処理と
を具えている。
【００２３】
本発明の概念１６は、上記概念１５によるカメラの出力信号を校正する方法であって、このとき、相関テーブルを生成する処理が、
どのくらいの個数の独立な校正出力信号が、上記相関テーブル中にあるかを判定する処理と、
複数の独立な上記校正出力信号の全てについて、ある範囲の複数の未校正電気出力信号レベルと関連させる処理と
を有している。
【００２４】
本発明の概念１７は、上記概念１６によるカメラの出力信号を校正する方法であって、
上記範囲の複数の上記未校正電気出力信号レベルと、これらに関連する独立な校正出力信号とをルックアップ・テーブルに記憶させる処理を更に具えている。
【００２５】
本発明の概念１８は、試験測定装置であって、
未校正（uncalibrated）の光電伝達関数を有するカメラに関するカメラ出力信号を受けるよう構成される入力部と、
上記カメラ出力信号を受けて、それについての等価な数値を生成するよう構成される第１変換部と、
該第１変換部から複数の上記等価な数値の中の１つを受けて、複数の校正出力信号の１つである出力信号を生成する第２変換部と
を具えている。
【００２６】
本発明の概念１９は、上記概念１８による試験測定装置であって、このとき、複数の上記校正出力信号は、ｌｏｇ２関数によって互いに関係する複数の値からなるセット（a set：１組）から構成される。
【００２７】
本発明の概念２０は、上記概念１８による試験測定装置であって、このとき、上記カメラ出力信号は、上記カメラを複数の既知の光量値の１つに向けることによって生成される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態による段校正された光源のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態によるＨＤＲカメラＦ値校正装置の試験環境の関係図である。
【図３】図３は、図２に示された試験環境において、制御されたＬＥＤを見たときのカメラの出力信号の波形図である。
【図４】図４は、理想出力信号と比較して、被試験カメラに関するＯＥＴＦを描いたグラフである。
【図５】図５は、理想出力信号と共に、被試験カメラの測定出力信号を描くｌｏｇ２グラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態によるカメラ校正システムのブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態による校正データのルックアップ・テーブルを生成する例示的プロセスを示す。
【図７】図７は、理想出力信号と共に、本発明の実施形態による校正を実行した後の被試験カメラの測定出力信号を描くｌｏｇ２グラフである。
【図８】図８は、本発明の実施形態によるルックアップ・テーブルを生成するのに利用される例示的な工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態には、カメラの前、任意の制作セットに配置でき、カメラに正確に校正された光量値を供給する光校正装置がある。これによって、カメラの出力が既知の入力と、どのくらい揃っているか見るために、カメラの出力を精査できる。１つの実施形態では、複数の校正光量値は、Ｌｏｇ２で重み付けされた段値（stop values）で互いに異なっている。例えば、光校正装置は、最初、最大（フル）光を出力し、次にその量の半分、つまり、１「段（stop）」絞って出力し、次に最大光の４分の１（two stops down：２段絞る）を出力する、などとしても良い。校正された複数の光量値からなるレンジは、１４段を超えていても良く、これは、カメラの黒の感度から最大光まで広がっている。本発明の実施形態には、特定レベルの光入力に関するカメラの出力を正確に校正する方法及び装置もある。
【００３０】
図１に示すように、本発明の実施形態には、ディーティ・サイクルが変調された駆動信号１２２によって発光ダイオード（ＬＥＤ）１１０を駆動することによって生成される段校正（stop-calibrated）光源１００がある。駆動信号パルス発生装置１２０は、駆動信号１２２を生成する。ユーザは、セレクタ１３０を用いて所望の光量値を選択できる。そして、駆動信号パルス発生装置１２０は、ユーザの選択に基いて、ＬＥＤ１１０が所望量の光を生成する特定の選択された周波数及びディーティ・サイクルで、パルスを生成する。駆動信号パルス発生装置１２０は、離散的に選択可能で、かつ、夫々がＬＥＤによる光出力に段（stops）の観点から対応するパルスを出力する。言い換えると、ユーザは、光量値セレクタ１３０を使い、１から段単位で測定された光出力を選択する。１つの実施形態では、駆動信号１２２は、一定電流を提供するが、１から２の累乗のステップで減少する（即ち、１、１／２、１／４、等）ディーティ・サイクルを有し、ＬＥＤ１１０の光出力において、１段又は非整数段で増加する校正されたステップ変化を生成する。このオン・オフ・パルス電流駆動信号１２２は、全ての段設定に渡ってオン電流値を固定に維持し、それによって、各パルスに関する瞬間的な電力と結果として生じる光出力とを一定で、ディーティ・サイクルから独立したものに維持する。このような方法では、光量値は、マルチＬＥＤの方法や電圧駆動ディーティ・サイクル変調装置に比較して、温度や複数ＬＥＤ中の差異によって影響されない。従って、ディーティ・サイクルだけが、ＬＥＤ１１０の平均輝度に影響を与える。
【００３１】
いくつかの実施形態では、パルス電流駆動信号１２２のディーティ・サイクルは、Ｉ_duty_cycle（n）＝２−ｎで表しても良く、ここで、ｎは、無次元の段値（stop value）である。
【００３２】
より一般的には、ｎは整数値に限定されず、１段増加（1-stop increment）はもちろんのこと、非整数段変化（fractional stop changes）も可能である。最小パルス反復レートは、撮像装置（imager：例えば、特性が評価されたカメラ）が光パルスを平均化できると期待される、最高ビデオ・フレーム・レートの数倍に設定しても良い。更に、このパルス・レートを１／２の奇数倍に設定すると、フレーム・レートは、撮像装置におけるパルスの平均化が不十分なことが原因の、どのような振幅変動のエイリアシングも最小化できる。例えば、９９×２９.９７Ｈｚ＝２.９６７ｋＨｚのレートを利用すると、良い結果が得られ、その周波数は、９９倍のオーバーサンプリングにより、問題がない。
【００３３】
動作においては、ユーザは、セレクタ１３０を用いて段値ｎを選択し、これは、信号パルス発生装置１２０に、選択された段値に対応するディーティ・サイクルを有する駆動信号１２２を生成させる。別の実施形態では、ユーザは、初期段値（initial stop value）を選択し、すると、信号パルス発生装置１２０は、生成するようにプログラムされた複数の離散段値の全てを通して自動的に反復する。予め設定された複数の値を踏んでいくシーケンスは、何度も繰り返されて良く、予め設定された複数の値に対応する個々の出力は、校正精度を高めるために平均化されても良い。いくつかのシステムでは、１４又は１６までの離散的な段値があっても良いが、別のシステムでは、１０又は１２の段値で充分である。よって、ＬＥＤ１１０に向けられたカメラからの電気出力は、ＬＥＤで生成される光の量に対して定義された関係で、相応に、その出力が段々になる。パルス発生装置１２０で生成される複数の段値は、上昇していく又は低下していく複数の値として生成されても良い。
【００３４】
本発明の別の観点は、図２に示すシステムのような、校正システムに関する。校正システム２００には、立方体形状の箱（図２に示す）、中空球、又は、容器から逃げる光が最小となる別の形状のような容器２１０中に配置されたＬＥＤ１１０（図１）のような光源がある。ＬＥＤ１１０は、図２に示すように、容器２１０の中で、例えば、容器２１０の１つの面中のホール（穴）２１４と反対のコーナー（角）２１２に配置される。ＬＥＤ１１０は、互いに関連のある所定の複数の値を有する光を生成するよう構成される図１に示すような回路で駆動されても良い。
【００３５】
ＬＥＤ１１０を収容する容器２１０は、内面が無反射であり、これは、色を黒としても良く、ライト・トラップとして機能し、校正しようとするカメラ２３０から見たとき、ＬＥＤ１１０の周りに黒を形成する。容器２１０によって形成される、この黒い周辺は、カメラ２３０のビデオ信号出力中に黒基準レベルを形成する。この黒い周辺は、ライト・トラップを使用しない場合、通常は反射されてカメラ２３０に戻ってくる、周辺の太陽光を含むセットの照明２２０のような、周辺の照明を捕らえて吸収することによって形成される。容器２１０の黒い周辺は、校正されたＬＥＤ光源１１０に加えて、カメラで捕捉されたシーンの最大輝度部分に対するカメラ２３０の出力信号の黒レベルを定めるのに利用される。
【００３６】
ＬＥＤ光源１１０は、高速ＬＥＤでも良く、これは、信号パルス発生装置１２０（図１）で生成される非常に狭いパルス幅から低い光レベルを生成できる。例えば、ＬＥＤ１１０を駆動する駆動信号１２２を−１０から−１１段で生成することは、駆動信号１２２が非常に短いディーティ・サイクルを有することを意味し、これは、非常に短いパルス幅の列（シリーズ）の駆動信号として示される。ＬＥＤ１１０で生成されるこうした薄暗い光は、カメラ２３０内のカメラ・センサによって、完全には取り込めないかもしれない。段の試験範囲を更に増加させるには、カメラ２３０のカメラ・レンズを何段か絞ることもできるし、又は、数段の中濃度（ＮＤ）フィルタを適用しても良い。このように、必要であれば、何段かレンズを絞った結果と絞らなかった結果とを組み合わせることによって、撮像装置の全ダイナミック・レンジに渡ってカメラを試験できる。
【００３７】
カメラ２３０の出力信号は、更に詳しくは後述のように、例えば、カメラ２３０の電気出力信号を捕捉するように設定された波形モニタの画面２４０上に表示しても良い。
【００３８】
カメラ２３０を校正する処理における第１ステップとして、不連続な被測定光量値、つまり、段値に関して測定された出力値を用いて、複数の出力値からなるテーブルが形成される。
【００３９】
図３は、図２の容器２１０において、種々のレベルの光を測定する場合のカメラ２３０の出力値を測定する波形モニタ（図示せず）の表示画面（graticule）３００を示す。波形３３０には、２つの「真っ黒」レベルの間に位置されるピークがある。これら真っ黒レベルは、カメラによって測定された容器２１０のホール２１４の光に対応する一方で、ピーク・レベルは、上述のように、特定の段値で駆動されたＬＥＤ１１０の最も高輝度な部分において、カメラによって測定された光に対応する。上述のように、ＬＥＤ１１０を駆動している駆動信号１２２の段が下げられると、波形３３０は対応して減少することになる。ホール２１４の黒レベルは、全ての段値測定について、おおよそ同じに維持されよう。このようにして、駆動信号１２２によって駆動される複数の段値の各々について、カメラ２３０の出力を測定できる。複数の段値の各々に由来する測定値は、以下に表１として示されるテーブルを生成するのに利用できる。
【００４０】
【表１】
2017188872.tif 000003
【００４１】
テーブル１を参照すると、０〜−１０とラベルを付けた１１個の段（ｎ）が第１列に示されている。第２列には、測定された電気的な電圧が、カメラ２３０の出力から、例えば、図３の表示画面３００上で測定されて、ｍＶ単位で収められている。例えば、０段では、カメラ２３０が６９５ｍＶを出力する一方、ＬＥＤ１１０（図１）が−５段値、つまり、フル出力から５段だけ段が下げられた場合、カメラ２３０の出力は、８８ｍＶで測定される。これら値は、図４においてグラフ化され、測定値は実線４１０で示される一方、カメラに関して定義されたＯＥＴＦ値に従った理想値は、破線４２０としてグラフ化されている。この場合では、カメラ２３０からの測定出力値は、理想値と全く同一には一致していない。
【００４２】
図５は、このコンセプトを異なる形式のグラフで示す。具体的には、図５は、ｌｏｇ２スケールでグラフ化されている。グラフ５００は、各段レベルに関する測定値を十字５１０で示し、各段に関する理想値を白丸５２０で示す。−１から−５までの測定段値については、測定値５１０が、理想値５２０とおおよそ対応していることに注意されたい。これは、図４においても、−５段より上の値については、測定値４１０の実線が、理想値４２０の破線と密接に揃って図示されている。図５に戻ると、−６〜−９の段値については、カメラから測定されたＯＥＴＦ応答５１０は、理想値５２０から夫々いくらか変化している。
【００４３】
多くの場合、理想値からの測定ＯＥＴＦのこの相違は、望ましいものではない。本発明の実施形態は、後述のように、カメラ２３０の非理想的な動作に関して補償するのに利用できる。
【００４４】
図６Ａに図示されるように、校正装置６００は、カメラ２３０（図２）の電気出力信号を受けて、理想的なカメラが生成するであろうｌｏｇ２重み付けスケール出力信号６１２を生成し、カメラ６３０で見る光を正確に測定できるようにする。出力信号６１２は、波形モニタに供給し、図７で図示するように、Ｆ値スケール波形表を生成しても良い。
【００４５】
より詳細には、校正装置６００には、アナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）６２０があり、これは、カメラ２３０の出力からアナログ電圧値を受けて、ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）６５０でインデックスを付けるのに利用されるデータ値へ変換する。次に、ＬＵＴ６５０が受けた特定の値に基づいて、ＬＵＴが所望出力を選択して出力する。いくつかの実施形態では、図６Ａに示されたＡＤＣ６２０が、カメラの外の別個のコンポーネントではなく、カメラ２３０自身に組み込まれている。加えて、他の実施形態では、ＬＵＴ６５０もカメラ内に組み込まれ、よって、ＬＵＴを適切に投入することによって、カメラ自身が校正されても良い。更に別の実施形態では、図６Ａに示される校正装置６００、又は、ＬＵＴ６５０のようなそのコンポーネント部品のいくつかが、波形モニタのような試験測定装置内に組み込まれる。こうした実施形態では、カメラ２３０が、カメラ信号測定を行うために、波形モニタに直接結合されても良い。更に別の実施形態では、校正装置６００、又は、そのコンポーネントは、独立型のコンポーネントであって、カメラ、波形モニタ又は他の装置中に統合されていなくても良い。
【００４６】
ＬＵＴ６５０には、ＡＤＣ６２０からのデジタル化カメラ値から、所望出力に一致させることを可能にする値が入力される。ＬＵＴ６５０は、いくつかの異なる方法で生成できる。１つの実施形態では、理想的なスケール値が、いくつかの変数から求められる。一つのそのような変数は、光量値セレクタ１３０を使用してユーザによって選択された段数である。ユーザは、１０段システム、１２段システム、１４段システム等を指定しても良い。もう１つの変数は、ＡＤＣ６２０のビット深度である。例えば、ＡＤＣ６２０が、１２ビット出力信号を有し、０と４０９５の間の出力値を生成しても良い。続いて、図４に示すように、カメラ２３０のデータ値の出力曲線に対応するスケールが生成される。ＬＵＴ６５０に入力するスケール値を生成する例示的な方法が、図６Ｂに示されている。基本的に、各段値が最終的に割り当てられるように、複数のデータ値からなるスケール調整されたレンジが、図６Ｂに示された処理を用いて割り当てられるが、これは、複数の数値レンジを１つの段値に直接変換するものである。最後に、ＬＵＴ６５０用の複数の特定インデックス値が、カメラ２３０が生成する対応する電気的な値に基づいて生成される。例えば、最大約７００ｍＶの信号を有する照明システムの「ｎ」段を、その光が段でない場合に、１２ビット値にスケール調整するためには、ＬＵＴの値を数式１に従って生成しても良い。
【００４７】
【数１】
2017188872.tif 000004
【００４８】
カメラ２３０から出力される７００ｍＶの最大信号と、ゼロでない１０段と、１２ビットＡＤＣとを含む特に記述したシステムに関して、数式１で求められ、ＬＵＴ６０５に記憶される最終的な値は、テーブル（表）２に示されるように現れるであろう。
【００４９】
【表２】
2017188872.tif 000005
【００５０】
図６Ａとテーブル２を再度参照すると、動作においては、カメラ２３０が、カメラで捕捉した光の量に基づくと共に、そのカメラのＯＥＴＦに従って、電気的な値を生成する。続いて、この値は、ＡＤＣ６２０によって、０と４０９５との間の広がる値、即ち、１２ビット値に変換される。次に、ＡＤＣ６２０で生成された値は、ＬＵＴ６５０に記憶される校正された理想値に対するインデックス値として利用され、これらは、例えば、テーブル（表）２に提示されたものと同じであると考えても良い。最後に、この１２ビット値は、記憶された段値に対するインデックスとなり、校正装置６００で校正されるように、０から−１０段までの特定の出力値が、ＬＵＴ６５０によって選択され、カメラ２３０で測定された光として出力される。
【００５１】
特定の１例では、もしＡＤＣ６２０の出力が「５５０」なら、ＬＵＴ６５０は−６段を出力する。言い換えると、カメラ２３０が、光をフルの光（最大光）から約−６段下と感知している。もし仮にＡＤＣの出力が、代わりに「１９２０」であったなら、ＬＵＴ６５０は、−２段を出力するであろう。こうした関係は、ＡＤＣ６２０からの１２ビットの数値が大きいほど、カメラ２３０からの一層大きな電気入力信号が存在したことを意味するので、つじづまが合う。カメラ２３０は、より強い光があるほど、より大きな電気出力信号を生成し、そして、最終的な−２段の出力は、出力が−６段だったときよりも、カメラ２３０がより強い光を感知していることを意味する。
【００５２】
図７は、本発明の実施形態による校正装置６００によって生成された出力値のグラフ７００を示す。図５のグラフと比較し、グラフ７００は、上述のプロセスで校正されたカメラ２３０で生成された理想値を含むことに注意されたい。これら校正出力信号は、上述のように、光量値セレクタ１３０（図１）が、その複数のプリセット値の全てを自動的に順次進む（ステップする）よう構成されている場合には、自動的なシーケンスであっても良い。加えて、複数のプリセット値を順次進むシーケンスは、多数回繰り返されても良く、校正の精度を向上させるために個々の出力が平均化されても良い。
【００５３】
図８は、図６Ａに示すＬＵＴ６５０を生成するのに利用される本発明の実施形態による例示的な工程のフロー８００を示す。工程８１０では、夫々複数の既知量の光に対応するカメラの複数の未校正（uncalibrated）電気出力信号を測定する処理がある。この例は、テーブル１を参照して上述されたものである。複数の実施形態では、カメラからの未校正出力信号は、既知量の光へカメラを向けることによって生成され、テーブル又はメモリに記憶される。例えば、先の図２を参照すると、カメラは、ある値から別の値へと段又はｌｏｇ２値で変化する種々のレベルの光で駆動されるＬＥＤ１１０へ向けられても良い。次に、工程８２０では、未校正出力値が、例えば、テーブル又はメモリ中に記憶される。工程８３０は、ＬＵＴを生成する。例えば、工程８３０は、最初に、どれくらいの個数の独立した校正出力が相関テーブル中にあるかを求め、続いて、複数の独立した校正出力の全てについて、ある範囲（レンジ）の複数の未校正電気信号レベルと関連させる。この機能を実行できる例示的な数式は、先の数式１として示されている。そのテーブルは、テーブル２を参照して上述したように現れるとしても良い。次に、上記範囲（レンジ）の複数の未校正出力信号レベルと、それらに関連する校正出力信号が、工程８４０において、ＬＵＴに記憶される。このＬＵＴは、コンピュータ・メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）又は他の記憶媒体）中に格納されても良い。ＬＵＴは、例えば、波形モニタのような試験測定装置中に存在しても良い。
【００５４】
実施例
本願に開示される技術の説明用の実施例を以下に示す。技術の実施形態は、以下に記載する実施例の任意の1つ以上、及び任意の組み合わせを含んでも良い。
【００５５】
実施例１としては、段重み付け光量基準システムがあり、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源と、ユーザによって操作されて上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置と、各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、該ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置とを具えている。
【００５６】
実施例２としては、実施例１の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、ある１つの特定のプリセット・モードの上記パルス幅は、別のプリセット・モードのパルス幅の約半分である。
【００５７】
実施例３としては、実施例１〜２の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記パルス発生装置の複数の上記プリセット・モードの１つは、フルの幅のパルスを含む。
【００５８】
実施例４としては、実施例３の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記パルス発生装置の別のモードとしては、２分の１幅のパルス、４分の１幅のパルス及び８分の１幅のパルスがある。
【００５９】
実施例５としては、実施例１〜４の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記セレクタ装置は、上記パルス発生装置に多数の上記プリセット・モードを自動的にシーケンシャルに順次進ませるように構成されている。
【００６０】
実施例６としては、実施例１〜５の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記パルス発生装置は、各モードを一定の電流で駆動するよう構成され、複数の上記プリセット・モードの夫々は、異なるパルス幅を有する。
【００６１】
実施例７としては、実施例１〜６の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記パルス発生装置には、少なくとも１０個のプリセット・モードがある。
【００６２】
実施例８としては、実施例１〜７の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、複数の上記プリセット・モードの個々のモードは、特定の周波数で複数回繰り返される。
【００６３】
実施例９としては、実施例８の段重み付け光量基準システム又は本願に記載された任意の他の実施例の光量基準システムがあり、このとき、上記周波数は、カメラの光積分レート（light integration rate）に基づいて選択される。
【００６４】
実施例１０としては、ある光電伝達関数を有するカメラのためのカメラ校正システムがあり、この校正システムは、内部に配置されたＬＥＤ光源を有すると共に、ホール（穴）を有し、上記ホールを通して上記ＬＥＤ光源を上記カメラが見ることができる３次元構造物と、各モードが他のモードと異なるパルス幅となる所定数のプリセット・モードを有し、ユーザ選択値に対応する上記プリセット・モードの中の１つでの光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成されるパルス発生装置とを具えている。
【００６５】
実施例１１としては、実施例１０のカメラ校正システム又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラ校正システムがあり、このとき、ユーザによって操作されて、上記ＬＥＤに所定量の光を出力させるように構成されるセレクタ装置を更に具え、このとき、上記パルス幅発生装置は、上記セレクタ装置からユーザ選択値を受けて、上記光駆動出力信号を上記ＬＥＤ光源に供給するよう構成される。
【００６６】
実施例１２としては、実施例１０〜１１のカメラ校正システム又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラ校正システムがあり、このとき、ある１つの特定のプリセット・モードの上記パルス幅は、別のプリセット・モードのパルス幅の正確に半分である。
【００６７】
実施例１３としては、実施例１０〜１２のカメラ校正システム又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラ校正システムがあり、このとき、上記パルス発生装置の複数の上記プリセット・モードの１つは、フルの幅のパルスを含む。
【００６８】
実施例１４としては、実施例１３のカメラ校正システム又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラ校正システムがあり、このとき、上記パルス発生装置の別のモードとしては、２分の１幅のパルス、４分の１幅のパルス及び８分の１幅のパルスがある。
【００６９】
実施例１５としては、カメラの出力信号を校正する方法があり、複数の既知の光量に夫々対応する上記カメラの複数の未校正（uncalibrated）電気出力信号を測定する処理と、上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号を記憶する処理と、上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号と、ｌｏｇ２スケール上で互いに関係する複数の予め選択された校正出力信号とを相関させる相関テーブルを、上記カメラの複数の上記未校正電気出力信号から生成する処理とを具えている。
【００７０】
実施例１６としては、実施例１５のカメラの出力信号を校正する方法又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラの出力信号を校正する方法があり、このとき、相関テーブルを生成する処理が、どのくらいの個数の独立な校正出力信号が、上記相関テーブル中にあるかを判定する処理と、複数の独立な上記校正出力信号の全てについて、ある範囲（レンジ）の複数の未校正電気出力信号レベルと関連させる処理とを有している。
【００７１】
実施例１７としては、実施例１５〜１６のカメラの出力信号を校正する方法又は本願に記載された任意の他の実施例のカメラの出力信号を校正する方法があり、このとき、上記範囲の複数の上記未校正電気出力信号レベルと、これらに関連する独立な校正出力信号をルックアップ・テーブルに記憶させる処理を更に具えている。
【００７２】
実施例１８としては、試験測定装置があり、未校正（uncalibrated）の光電伝達関数を有するカメラに関するカメラ出力信号を受けるよう構成される入力部と、上記カメラ出力信号を受けて、それについての等価な数値を生成するよう構成される第１変換部と、該第１変換部から複数の上記等価な数値の中の１つを受けて、複数の校正出力信号の１つである出力信号を生成する第２変換部とを具えている。
【００７３】
実施例１９としては、実施例１８の試験測定装置又は本願に記載された任意の他の実施例の試験測定装置があり、このとき、複数の上記校正出力信号は、ｌｏｇ２関数によって互いに関係する複数の値からなるセット（a set：１組）から構成される。
【００７４】
実施例２０としては、実施例１８〜１９の試験測定装置又は本願に記載された任意の他の実施例の試験測定装置があり、このとき、上記カメラ出力信号は、上記カメラを複数の既知の光量値の１つに向けることによって生成される。
【００７５】
先に記述した本発明の複数のバージョンは、多くの記述した利点又は当業者には明らかな利点がある。そうだとしても、これら利点又は特徴は、開示された装置、システム又は方法の全てのバージョンにおいて必要なわけではない。
【００７６】
加えて、この説明では、複数の特定の特徴に言及している。この明細書での本発明は、これら特徴の有り得る全ての組み合わせを含むと理解すべきである。例えば、ある特徴がある特定の態様の状況において開示されている場合、その特徴は、可能の程度において、他の態様の状況においても利用できる。
【００７７】
また、本願において２つ以上の定義されたステップ又は工程を有する方法が言及される場合、定義されたステップ又は工程は、状況がそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行できる。
【００７８】
説明の都合上、本発明の具体的な実施形態を図示し、説明してきたが、本発明の主旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。
【符号の説明】
【００７９】
１００  光量基準システム
１１０  ＬＥＤ
１２０  駆動信号パルス発生装置
１２２  駆動信号
１３０  光量値セレクタ
２００  カメラ校正システム
２１０  容器
２１２  コーナー（角）
２１４  ホール
２２０  照明
２３０  カメラ
２４０  波形モニタの画面
３００  波形モニタのグラチクル
３３０  波形
４００  被試験カメラに関するＯＥＴＦのグラフ
４１０  測定されたグラフ
４２０  理想グラフ
５００  被試験カメラに関するＯＥＴＦのグラフ
５１０  測定値
５２０  理想値
６００  校正装置
６０２  カメラの電気出力信号
６１２  ｌｏｇ２重み付けスケール出力
６２０  ＡＤＣ
６５０  ルックアップ・テーブル
６５２  ＬＵＴ校正理想スケール値
７００  校正装置の出力のグラフ
７１０  校正値
７２０  理想値
【図１】
2017188872.tif 000006
【図２】
2017188872.tif 000007
【図３】
2017188872.tif 000008
【図４】
2017188872.tif 000009
【図５】
2017188872.tif 000010
【図６Ａ】
2017188872.tif 000011
【図６Ｂ】
2017188872.tif 000012
【図７】
2017188872.tif 000013
【図８】
2017188872.tif 000014
【外国語明細書】
【発明の名称】stop-weighted light reference system, camera calibration system,method of calibrating a camera output, and test and measurement apparatus
【技術分野】
【０００１】
This invention relates to calibrating cameras, and particularly to calibrating High Dynamic Range (HDR) video cameras. 
【背景技術】
【０００２】
For many years, film cameras have far exceeded the image dynamic range of available video cameras, and have been the preferred image capture medium of movie production. In the past decade, Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) and Charge Coupled Device (CCD) digital image technology has improved pixel resolution as well as light sensitivity and useful dynamic range. These new digital technologies are now rapidly replacing film cameras in movie and television production. Digital video cameras are now able to capture over 15-stops of dynamic range. In addition, reduced cost imagers are bringing this High Dynamic Range (HDR) to low-end video production including episodic and streaming video services. Calibrating a digital camera using a paper chart having various levels of darkness is limited to about 9 or 10 stops, which is insufficient for modern cameras.
【０００３】
To utilize the high dynamic range of these cameras on-set, it is often preferred to refer to stops (f-stops or t-stops) when measuring scene and subject lighting, as has been the practice for many years in film production.  カメラのレンズの絞りの各段（each stop）の値としては、フィルム時代からの伝統的としては、２の平方根毎のＦ値、F1.4、F2.0、F2.8、F4.0、F5.6、F8.0、…等が使用されており、１段（one stop）の変化は１ＥＶ（Exposure Value：露光指数）の変化を意味し、例えば、１段絞る（one stop down：例えば、F1.4からF2.0へ変化させる）ごとに、レンズを通過する光の量は２分の１になる（非特許文献１）。ただし、電子制御が進んだ現在では、絞り優先オートなどのように、絞り値（Ｆ値）をユーザが１／３段毎に設定可能としたり、シャッター優先オートなどのように、ユーザによるシャッター速度の設定に応じて、絞り値を上記各段の間の値に変化させる（fractional stop change：非整数段変化）制御が可能なカメラが普通となっている。An Opto-Electric Transfer Function (OETF) of a camera is a function that plots the electrical output of the camera from various light input levels. The OETF may be characterized in terms of stops and displayed on a waveform monitor. The user specifies which camera output format is being used in the signal driving the waveform monitor. Examples of typical OETF’s include Sony S-log/2/3, Cannon C-log, Cineon logC, as well as the common BT.709 gamma, which is typically available in all cameras.
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６６７０２号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１３９８４号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１０８０４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「露出 (写真)」の記事、特に「いわゆる「段」について」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/露出 (写真)>
【非特許文献２】「F値」の記事、特に「F値とT値とH値」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/F値>
【非特許文献３】「F-number」の記事、特に、F-number（F値）が、f-stopとも呼ばれるとの記述、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://en.wikipedia.org/wiki/F-number>
【非特許文献４】「Recommendation BT.709」、Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange、International Telecommunication Union、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<http://www.itu.int/rec/R-REC-BT.709/en>
【非特許文献５】「レンズフィルター」の記事、特に「中性濃度(ND)フィルター」の項、Wikipedia、［online］、［２０１７年２月２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/レンズフィルター>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Most cameras, however, also have custom adjustments affecting the OETF that can be modified and stored by the user. These adjustments may be manipulated by the user based on artistic evaluation of the pixels without adherence to any particular published OETF. Additionally, the standard OETF of a particular camera may not exactly match the factory-set OETF. Therefore, two problems exist for accurately measuring camera output.  That is, users may adjust a camera OETF for artistic reasons, or the factory-set OETF may not be accurate for all cameras. So, neither existing cameras nor current test equipment include accurate light calibrators to properly characterize and measure the accuracy of the camera OETF, due at least in part to these variations.  
【０００７】
Embodiments of the invention address this and other limitations of the prior art.
【課題を解決するための手段】
【０００８】
The preset invention may be described as various concepts.  For example, a concept 1 of the present invention is a stop-weighted light reference system, comprising:
a Light Emitting Diode (LED) light source;
a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED; and
a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than any other mode, the pulse-width generator structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.
【０００９】
A concept 2 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which the pulse-width of a particular pre-set mode is approximately one-half the pulse width of another of the pre-set modes.
【００１０】
A concept 3 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which one of the pre-set modes of the pulse-generator includes a full-width pulse.
【００１１】
A concept 4 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 3 in which other modes of the pulse generator include a one-half width pulse, a one-quarter width pulse, and a one-eighth width pulse.
【００１２】
A concept 5 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which the selector device is structured to automatically cause the pulse-generator to sequentially step through the number of pre-set modes.
【００１３】
A concept 6 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which the pulse-generator is structured to drive each mode with constant electrical current, and in which each of the pre-set modes has a different pulse width.
【００１４】
A concept 7 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which the pulse-generator includes at least 10 pre-set modes.
【００１５】
A concept 8 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 1 in which an individual one of the pre-set modes is repeated multiple times at a particular frequency.
【００１６】
A concept 9 of the present invention is the stop-weighted light reference system according to the concept 8 in which the frequency is selected based on a light integration rate of a camera.
【００１７】
A concept 10 of the present invention is a camera calibration system for a camera having an Optical-Electrical Transfer Function, the calibration system comprising:
a three-dimensional structure including an LED light located within an interior of the structure, and including a hole through which the camera may view the LED light; and
a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than other modes, the pulse-width generator structured to provide to the LED light a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.
【００１８】
A concept 11 of the present invention is the camera calibration system according to the concept 10, further comprising:
a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED, and in which the pulse-width generator is structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source the light driving output.
【００１９】
A concept 12 of the present invention is the camera calibration system according to the concept 10 in which the pulse-width of a particular pre-set mode is exactly one-half the pulse width of another of the pre-set modes.
【００２０】
A concept 13 of the present invention is the camera calibration system according to the concept 10 in which one of the pre-set modes of the pulse-generator includes a full-width pulse.
【００２１】
A concept 14 of the present invention is the camera calibration system according to the concept 13 in which other modes of the pulse generator include a one-half width pulse, a one-quarter width pulse, and a one-eighth width pulse.
【００２２】
A concept 15 of the present invention is a method of calibrating a camera output, the method comprising:
measuring a plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera that respectively correspond to a plurality of known amounts of light;
storing the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera; and
from the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera, creating a correlation table that respectively correlates the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera to pre-selected calibrated outputs, the pre-selected calibrated outputs being related to one another on a log2 scale.
【００２３】
A concept 16 of the present invention is the method of calibrating a camera output according to the concept 15, in which creating a correlation table comprises:
determining how many number of independent calibrated outputs will be in the correlation table; and
for every of the number of independent calibrated outputs, associating a range of uncalibrated electrical output levels.
【００２４】
A concept 17 of the present invention is the method of calibrating a camera output according to the concept 16, further comprising storing the range of uncalibrated electrical output levels and their associated independent calibrated output in a Look-Up-Table.
【００２５】
A concept 18 of the present invention is a test and measurement apparatus, comprising:
an input structured to accept a camera output for a camera that has an uncalibrated Optical-Electrical Transfer Function;
a first converter structured to accept the camera output and generate a numerical equivalent thereof;
a second converter structured to accept one of the numerical equivalents from the first converter and to generate an output that is one of a plurality of calibrated outputs.
【００２６】
A concept 19 of the present invention is the test and measurement apparatus according to the concept 18, in which the plurality of calibrated outputs comprises a set of values related to one another by a log2 function.
【００２７】
A concept 20 of the present invention is the test and measurement apparatus according to the concept 18, in which the camera output is generated by pointing the camera at one of a known plurality of light values.
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】FIG. 1 is a block diagram of a stop-calibrated light source according to embodiments of the invention.
【図２】FIG. 2 is a block diagram of a testing environment of an HDR camera f-stop calibrator according to embodiments of the invention.
【図３】Fig. 3 is a waveform diagram of a camera output when viewing a controlled LED in the testing environment illustrated in Fig. 2.
【図４】Fig. 4 is a graph depicting an OETF for a tested camera compared to an ideal output.
【図５】Fig. 5 is a log2 graph depicting measured outputs of a tested camera as well as ideal outputs.
【図６Ａ】Fig. 6A is a block diagram of a camera calibration system according to embodiments of the invention.
【図６Ｂ】Fig. 6B illustrates an example process of creating a Look-Up-Table of calibration data according to embodiments of the invention.
【図７】Fig. 7 is a log2 graph depicting measured outputs of a tested camera as well as ideal outputs after a calibration according to embodiments of the invention has been performed.
【図８】Fig. 8 illustrates example operations that be used to create a Look-Up-Table according to embodiments of the invention.
【発明を実施するための形態】
【００２９】
Embodiments of the invention include a light calibrator that can be placed in front of the camera, on any production set, to provide exact calibrated light values to the camera. Then the camera output can be reviewed to see how the camera output aligns to the known input. In one embodiment the calibrated light values differ from one another in log2 weighted stop values. For instance, the light calibrator may first output full light, then one-half that amount, i.e., one “stop” down, then one-quarter of the full light (two stops down), etc. The range of light values calibrated may exceed 14 stops, which spans from camera black sensitivity to full light. Embodiments of the invention also include a method and apparatus of precisely calibrating a camera output for specified levels of light input.
【００３０】
As illustrated in Fig. 1, embodiments of the invention include a stop-calibrated light source 100 created by driving a Light Emitting Diode (LED) 110 by a duty-cycle modulated driving signal 122. A driving signal pulse generator 120 generates the driving signal 122. A user may select a desired light value using a selector 130. Then, based on the user selection, the driving signal pulse generator 120 generates pulses at a particular selected frequency and duty cycle that causes the LED 110 to generate the desired amount of light. The driving signal pulse generator 120 outputs pulses that are discretely selectable and that each correspond to light output by the LED 110 in terms of stops. In other words, the user uses the light value selector 130 to choose the light output, measured in stops, from unity. In one embodiment the driving signal 122 provides constant current, but has a duty cycle that is reduced in steps from unity in powers of two (i.e. 1, 1/2, 1/4, etc.) to create a calibrated step change in light output of the LED 110 in 1-stop or fractional-stop increments. This on-off, pulse-current driving signal 122 keeps the on-current value fixed over all stop settings, thereby keeping the instantaneous power and resulting light output for each pulse constant and independent of duty cycle. In this way, the light values are not affected by temperature or differences in LEDs as compared to a multi-LED method or voltage driven duty cycle modulator.  Therefore, only the duty cycle affects the average brightness of the LED 110. 
【００３１】
In some embodiments, the duty cycle of pulse-current driving signal 122 may be expressed as  I_duty_cycle(n) =２−ｎ, where n is the dimension-less stop value.  
【００３２】
More generally, n is not restricted to integer values, allowing fractional stop changes as well as 1-stop increments. The minimum pulse repetition rate may be set to several multiples of the highest video frame rate expected to allow the imager, e.g., the camera being characterized, to average the light pulse. Further, setting the pulse rate to an odd integer multiple of 1/2 the frame rate may minimize aliasing of any amplitude variation due to insufficient averaging of the pulse in the imager. For example, a rate of 99 x 29.97 Hz = 2.967 KHz can be used with good results and, the frequency is not critical due to the 99X oversampling.
【００３３】
In operation, a user selects the stop value, n, using the selector 130, which causes the signal pulse generator 120 to generate the driving signal 122 having a duty cycle that corresponds to the selected stop value. In other embodiments the user may select an initial stop value, and then the signal pulse generator 120 automatically cycles through all of the discrete stop values that it is programmed to generate. The sequence of stepping through the pre-set values may be repeated many times and the individual outputs that correspond to the pre-set values may be averaged to enhance calibration accuracy. In some systems there may be up to 14 or 16 discrete stop values, while in other systems 10 or 12 stop values is sufficient. Then, the electrical output from a camera pointed at the LED 110 will correspondingly step its output in a defined relation to the amount of light generated by the LED. The stop values generated by the pulse generator 120 may be generated in ascending or descending values. 
【００３４】
Other aspects of the invention are related to a calibration system, such as the system 200 illustrated in Fig. 2. The calibration system 200 includes a light source, such as the LED 110 (Fig. 1) placed in a container 210, such as a cube shaped box (as illustrated in Fig. 2), hollow sphere, or other shape that minimizes light escaping the container. The LED 110 is placed in the container 210, for example in a corner 212 opposite a hole 214 in one face of the container 210, as shown in Fig 2. The LED 110 may be driven by the circuit illustrated in Fig. 1, which is structured to generate light having predetermined values related to one another.
【００３５】
The container 210 containing the LED 110 has a non-reflective interior, which may be black in color, and acts as a light trap to create a black surround adjacent to the LED 110 as seen by a camera 230 that is desired to be calibrated. This black surround created by the container 210 creates a black reference level in a video signal output of the camera 230. The black surround is created by trapping and absorbing ambient lighting, such as the set-lighting 220, including any ambient sunlight, which is normally reflected back to the camera 230 when not using a light trap. The black surround from the container 210 is used to determine a black level of the output of the camera 230 relative to the brightest parts of the scene captured by the camera, as well as the calibrated LED light source 110.
【００３６】
The LED light source 110 may be a fast LED, which is capable of creating low light levels from a very narrow pulse width generated by the signal pulse generator 120 (Fig. 1). For example, generating a driving signal 122 to drive the LED 110 at, for example, -10 to -11 stops means that the driving signal 122 has a very short duty cycle, which exhibits as a series of very narrow pulse widths of the driving signal. It is possible that such dim light generated by the LED 110 may not be able to be fully integrated by the camera sensor within the camera 230. To further increase the stop testing range, the camera lens of the camera 230 can be stopped down or a Neutral-Density (ND) filter of several stops may be applied. This way, cameras can be tested over the full dynamic range of the imager by combining the results with and without stopping the lens down, if necessary.
【００３７】
The output of the camera 230 may be displayed on a screen 240 of, for example, a waveform monitor set to capture the electrical output of the camera 230, as described in more detail below.
【００３８】
As a first step in calibrating a camera 230, a table of output values is created, with a measured output value for every discrete light value, i.e., stop value, being measured. 
【００３９】
Fig. 3 illustrates a graticule 300 of a waveform monitor (not illustrated) for measuring output values of the camera 230 when measuring various levels of light in the container 210 of Fig. 2. A waveform 330 has a peak located in between two “true-black” levels. The true-black levels correspond to the light measured by the camera of the hole 214 of the container 210, while the peak level corresponds to the level of light measured by the camera at the brightest portion of the LED 110 driven at a particular stop value, as described above. When the driving signal 122 driving the LED 110 is stopped down, as described above, the waveform 330 will correspondingly decrease. The black levels of the hole 214 will remain roughly the same for every stop-value measurement. In this manner, the output of the camera 230 may be measured for each of the stop values driven by the driving signal 122. Measured values from each of the stop values may be used to generate a table, as illustrated below as Table 1.
【００４０】
【表１】
2017188872.tif 000015
【００４１】
With reference to Table 1, 11 stops (n), labeled 0 〜 -10 are illustrated in the first column. The second column holds measured electrical voltages, in mV, measured from the output of a camera 230 on, for example, the graticule 300 of Fig. 3. For example, with 0 stops, the camera 230 outputs 695 mV, while, when the LED 110 (Fig. 1) was driven at a -5-stop value, i.e., stopped down five stops from the full output, the output of camera 230 measures 88 mV. These values are graphed in Fig. 4, with the measured values indicated by the solid line 410, while the ideal values according to the defined OETF values for the camera are graphed as the dotted line 420. In this case the measured output values from the camera 230 do not identically match the ideal values. 
【００４２】
Fig. 5 illustrates this concept in a different form of graph. In particular, Fig. 5 is graphed on a log2 scale. The graph 500 illustrates the measured values for each stop level with a cross 510, and illustrates the ideal values for each stop with an open circle 520. Note that, for measured stopped values -1 through -5, the measured value 510 generally corresponds to the ideal value 520. This is also illustrated in Fig. 4 in that, for values above -5 stops, the solid line of measured values 410 aligns closely with the dotted line of ideal values 420. Returning back to Fig. 5, for stop values -6 〜 -9, the measured OETF response 510 from the camera 230 varies somewhat from the ideal values 520 for each. 
【００４３】
In many instances, this discrepancy of measured OETF values from ideal values is undesirable. Embodiments of the invention may be used to compensate for the non-ideal performance of the camera 230, as described below.
【００４４】
As illustrated in Fig. 6A, a calibrator 600 receives an electrical signal output 602 of the camera 230 (Fig. 2) and generates a log2 weighted scale output 612 that an ideal camera would have produced, so that the light viewed by the camera 630 may be accurately measured. The output 612 may be fed to a waveform monitor to generate the f-stop scaled waveform display, such as that illustrated in Fig. 7. 
【００４５】
In more detail, the calibrator 600 includes an Analog to Digital Converter (ADC) 620, which receives the analog voltage value from the output of the camera 230 and converts it to a data value that is used to index a Look-Up Table (LUT) 650. Then, based on the particular value that the LUT 650 receives, the LUT selects and produces the desired output. In some embodiments the ADC 620 illustrated in Fig. 6A is integrated in the camera 230 itself, and not a separate component outside the camera. Additionally, in other embodiments the LUT 650 may also be integrated within the camera, and thus, the camera itself may be calibrated by properly populating the LUT. In yet other embodiments the calibrator 600 illustrated in Fig. 6A, or some of its component parts, such as the LUT 650, are integrated within a test and measurement instrument, such as a waveform monitor. In such an embodiment, a camera 230 may couple directly to a waveform monitor to make camera signal measurements. In yet other embodiments, the calibrator 600, or components thereof, may be stand-alone components, and not embodied in either a camera nor a waveform monitor or other instrument.
【００４６】
The LUT 650 is populated with values that allow a correspondence to be made from the digitized camera value from the ADC 620 to the desired output. The LUT 650 may be generated in several different ways. In one embodiment the ideal scaled values are determined from several variables. Once such variable is the number of stops that were selected by the user using the light value selector 130. The user may specify a 10-stop system, 12-stop system, 14-stop system, etc. Another variable is the bit-depth of the ADC 620. For instance, the ADC 620 may have a 12-bit output and generate output values between 0 and 4095. Then a scale is generated corresponding to the data values of the output curve of the camera 230 as illustrated in Fig. 4. An example method of producing the scale values to populate the LUT 650 is illustrated in Fig. 6B. In essence, for each stop value ultimately assigned, a scaled range of data values is assigned using the process illustrated in Fig. 6B that directly translates numerical value ranges to a stop value. Finally, the particular index values for the LUT 650 are generated based on corresponding electrical values that the camera 230 produces. For instance, to scale “n” stops of a lighting system that has a maximum of an approximately 700 mV signal, when the light is not stopped, into 12-bit values, the LUT values may be generated according to Equation (1):
【００４７】
【数１】
2017188872.tif 000016
【００４８】
The final values determined by Equation 1 and stored in LUT 650 for the particularly described system including a 700 mV maximum signal output from the camera 230, 10 non-zero stops, and a 12-bit ADC may appear as illustrated in Table 2:
【００４９】
【表２】
2017188872.tif 000017
【００５０】
With reference back to Fig. 6A and to Table 2, in operation the camera 230 produces an electrical value based on the amount of light being captured by the camera and according to the OETF of the camera. Then this value is translated by the ADC 620 to a value ranging between 0 and 4095, i.e., a 12-bit value. Next, the value generated by the ADC 620 is used as an index value to the calibrated ideal values stored in the LUT 650, which, for this example, may be assumed to be the same as represented in Table 2. Finally, the 12-bit value is indexed against the stored stop values and a particular output value, from 0 to -10 stops, is selected and output by the LUT 650 as the light measured by the camera 230, as calibrated by the calibrator 600.
【００５１】
In one particular example, if the output of the ADC 620 is “550”, then the LUT 650 outputs -6 stops. In other words, the camera 230 is sensing light approximately -6 stops down from full light. If the output of the ADC were instead “1920”, then the LUT 650 would output -2 stops. Such a relationship makes sense because a higher 12-bit number from the ADC 620 means there was a higher electrical input from the camera 230. The camera 230 generates a higher electrical output when there is more light, and the final output of -2 stops means that the camera 230 is sensing more light than when the output was -6 stops.
【００５２】
Fig. 7 illustrates a graph 700 of output values generated by the calibrator 600 according to embodiments of the invention. Note that, compared to the graph of Fig. 5, the graph 700 includes ideal values generated by a camera 230 that has been calibrated by the process described above. The calibrated outputs may be an automated sequence when the light value selector 130 (Fig. 1) is structured to automatically step through its pre-set values, as described above. Additionally, the sequence of stepping through the pre-set values may be repeated many times and the individual outputs averaged to enhance calibration accuracy.
【００５３】
Fig. 8 illustrates a flow 800 of example operations that be used to create the LUT 650 illustrated in Fig. 6A according to embodiments of the invention. An operation 810 includes measuring a plurality of uncalibrated electrical outputs of a camera that respectively correspond to a plurality of known amounts of light. An example of this was described above with reference to Table 1. In embodiments the uncalibrated outputs from the camera are stored in a table or memory generated by pointing the camera at a known amount of light. For instance, with reference to Fig. 2 above, the camera may be pointed at the LED 110 that was driven with various levels of light that vary by stops, or log2 values from one another. Next, in an operation 820, the uncalibrated output values are stored, for example in a table or memory. Operation 830 creates a LUT. For example, operation 830 may first determine how many number of independent calibrated outputs will be in the correlation table, then, for every of the number of independent calibrated outputs, associate a range of uncalibrated electrical output levels. An example equation that may perform this function is illustrated as Equation 1 above. The table may appear as described above with reference to Table 2. Next, the range of uncalibrated electrical output levels and their associated calibrated outputs are stored in a LUT in operation 840. This LUT may be stored in computer memory (e.g., Read Only Memory (ROM) or in Random Access Memory (RAM) or in another storage medium. The LUT may exist in a test and measurement device, such as a waveform monitor, for example.
【００５４】
EXAMPLES
Illustrative examples of the technologies disclosed herein are provided below.  An embodiment of the technologies may include any one or more, and any combination of, the examples described below.
【００５５】
Example 1 includes a stop-weighted light reference system, comprising:            a Light Emitting Diode (LED) light source; a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED; and a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than any other mode, the pulse-width generator structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.
【００５６】
Example 2 includes the stop-weighted light reference system of Example 1, or any other example light reference system described herein, in which the pulse-width of a particular pre-set mode is approximately one-half the pulse width of another of the pre-set modes. 
【００５７】
Example 3 includes the stop-weighted light reference system of Examples 1-2, or any other example light reference system described herein, in which one of the pre-set modes of the pulse-generator includes a full-width pulse.
【００５８】
Example 4 includes the stop-weighted light reference system of Example 3, or any other example light reference system described herein, in which other modes of the pulse generator include a one-half width pulse, a one-quarter width pulse, and a one-eighth width pulse.
【００５９】
Example 5 includes the stop-weighted light reference system of Examples 1-4, or any other example light reference system described herein, in which the selector device is structured to automatically cause the pulse-generator to sequentially step through the number of pre-set modes.
【００６０】
Example 6 includes the stop-weighted light reference system of Examples 1-5, or any other example light reference system described herein, in which the pulse-generator is structured to drive each mode with constant electrical current, and in which each of the pre-set modes has a different pulse width.
【００６１】
Example 7 includes the stop-weighted light reference system of Examples 1-6, or any other example light reference system described herein, in which the pulse-generator includes at least 10 pre-set modes.
【００６２】
Example 8 includes the stop-weighted light reference system of Examples 1-7, or any other example light reference system described herein, in which an individual one of the pre-set modes is repeated multiple times at a particular frequency.
【００６３】
Example 9 includes the stop-weighted light reference system of Example 8, or any other example light reference system described herein, in which the frequency is selected based on a light integration rate of the camera.
【００６４】
Example 10 includes a camera calibration system for a camera having an Optical-Electrical Transfer Function, the calibration system comprising: a three-dimensional structure including an LED light located within an interior of the structure, and including a hole through which the camera may view the LED light; and a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than other modes, the pulse-width generator structured to provide to the LED light a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.        
【００６５】
Example 11 includes a camera calibration system of Example 10, or any other example camera calibration system described herein, further comprising: a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED, and in which the pulse-width generator is structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source the light driving output.
【００６６】
Example 12 includes a camera calibration system of Examples 10-11, or any other example camera calibration system described herein, in which the pulse-width of a particular pre-set mode is exactly one-half the pulse width of another of the pre-set modes.
【００６７】
Example 13 includes a camera calibration system of Examples 10-12, or any other example camera calibration system described herein, in which one of the pre-set modes of the pulse-generator includes a full-width pulse.
【００６８】
Example 14 includes a camera calibration system of Example 13, or any other example camera calibration system described herein, in which other modes of the pulse generator include a one-half width pulse, a one-quarter width pulse, and a one-eighth width pulse.
【００６９】
Example 15 includes a method of calibrating a camera output, comprising: measuring a plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera that respectively correspond to a plurality of known amounts of light;    storing the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera; and, from the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera, creating a correlation table that respectively correlates the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera to pre-selected calibrated outputs, the pre-selected calibrated outputs being related to one another on a log2 scale.
【００７０】
Example 16 includes the method of calibrating a camera output of Example 15, or any other example method of calibrating a camera output described herein, in which creating a correlation table comprises:            determining how many number of independent calibrated outputs will be in the correlation table; and, for every of the number of independent calibrated outputs, associating a range of uncalibrated electrical output levels.
【００７１】
Example 17 includes the method of calibrating a camera output of Examples 15-16, or any other example method of calibrating a camera output described herein, further comprising storing the range of uncalibrated electrical output levels and their associated independent calibrated output in a Look-Up-Table. 
【００７２】
Example 18 includes a test and measurement apparatus, comprising: an input structured to accept a camera output for a camera that has an uncalibrated Optical-Electrical Transfer Function; a first converter structured to accept the camera output and generate a numerical equivalent thereof; a second converter structured to accept one of the numerical equivalents from the first converter and to generate an output that is one of a plurality of calibrated outputs.
【００７３】
Example 19 includes the test and measurement apparatus of Example 18, or any other example test and measurement apparatus described herein, in which the plurality of calibrated outputs comprises a set of values related to one another by a log2 function.
【００７４】
Example 20 includes the test and measurement apparatus of Examples 18 -19, or any other example test and measurement apparatus described herein, in which the camera output is generated by pointing the camera at one of a known plurality of light values.
【００７５】
The previously described versions of the invention have many advantages that were either described or would be apparent to a person of ordinary skill. Even so, all of these advantages or features are not required in all versions of the disclosed apparatus, systems, or methods. 
【００７６】
Additionally, this written description makes reference to particular features. It is to be understood that the invention in this specification includes all possible combinations of those particular features. For example, where a particular feature is disclosed in the context of a particular aspect, that feature can also be used, to the extent possible, in the context of other aspects. 
【００７７】
Also, when reference is made in this application to a method having two or more defined steps or operations, the defined steps or operations can be carried out in any order or simultaneously, unless the context excludes those possibilities.
【００７８】
Although specific embodiments of the invention have been illustrated and described for purposes if illustration, it will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
【符号の説明】
【００７９】
１００  light reference system
１１０  ＬＥＤ
１２０  Driving Signal Pulse Generator
１２２  Driving Signal
１３０  Light Value Selector
２００  Camera calibration system
２１０  Container
２１２  corner
２１４  Hole
２２０  lighting
２３０  Camera
２４０  Screen of Waveform Monitor
３００  Graticule of a waveform monitor
３３０  Waveform
４００  Graph of an OETF for a tested camera
４１０  Measured Graph
４２０  Ideal Graph
５００  Graph of an OETF for a tested camera
５１０  Measured Values
５２０  Ideal Values
６００  calibrator
６０２  electrical signal output of camera
６１２  log2 weighted scale output
６２０  ＡＤＣ
６５０  Look-Up Table
６５２  LUT calibrated ideal scale Values
７００  Graph of outputs of calibrator
７１０  Calibrated Values
７２０  Ideal Values 
【請求項１】
A stop-weighted light reference system, comprising:
a Light Emitting Diode (LED) light source;
a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED; and
a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than any other mode, the pulse-width generator structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.
【請求項２】
The stop-weighted light reference system according to claim 1 in which the pulse-width of a particular pre-set mode is one-half the pulse width of another of the pre-set modes.
【請求項３】
The stop-weighted light reference system according to claim 1 or 2 in which the pulse-generator is structured to drive each mode with constant electrical current, and in which each of the pre-set modes has a different pulse width.
【請求項４】
A camera calibration system for a camera having an Optical-Electrical Transfer Function, the calibration system comprising:
a three-dimensional structure including an LED light located within an interior of the structure, and including a hole through which the camera may view the LED light; and
a pulse-generator having a predefined number of pre-set modes, and each mode having a pulse width different than other modes, the pulse-width generator structured to provide to the LED light a light driving output in one of the pre-set modes that corresponds to the user selected value.
【請求項５】
The camera calibration system according to claim 4, further comprising:
a selector device configured to be operated by a user to cause a predefined amount of light to be output by the LED, and in which the pulse-width generator is structured to accept a user-selected value from the selector device and to provide to the LED light source the light driving output.
【請求項６】
A method of calibrating a camera output, the method comprising:
measuring a plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera that respectively correspond to a plurality of known amounts of light;
storing the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera; and
from the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera, creating a correlation table that respectively correlates the plurality of uncalibrated electrical outputs of the camera to pre-selected calibrated outputs, the pre-selected calibrated outputs being related to one another on a log2 scale.
【請求項７】
A test and measurement apparatus, comprising:
an input structured to accept a camera output for a camera that has an uncalibrated Optical-Electrical Transfer Function;
a first converter structured to accept the camera output and generate a numerical equivalent thereof;
a second converter structured to accept one of the numerical equivalents from the first converter and to generate an output that is one of a plurality of calibrated outputs.
【要約】
【課題】 Calibrate a light source for measuring Opto-Electric Transfer Function of a camera accurately.
【解決手段】 A stop-weighted light reference system 100 includes an LED 110 and a pulse-generator 120 to drive the LED 110 at pre-defined levels. The pre-defeined levels relate to one another on a log2 scale. The system 100 may be used to characterize a non-calibrated camera. A look-up-table (LUT) of output values may be stored in a stand-alone device or in a test and measurement device, such as a waveform monitor. The LUT may correlate a range of input values to a set of output values that are calibrated to be on a log2 scale. In operation, a camera output may be used as an index to the LUT to cause the calibrated output to be generated.
【選択図】図１
【図１】
2017188872.tif 000018
【図２】
2017188872.tif 000019
【図３】
2017188872.tif 000020
【図４】
2017188872.tif 000021
【図５】
2017188872.tif 000022
【図６Ａ】
2017188872.tif 000023
【図６Ｂ】
2017188872.tif 000024
【図７】
2017188872.tif 000025
【図８】
2017188872.tif 000026