(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手段と、
前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手段が記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手段とを備え、
前記変換手段は、
前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の色座標変換装置において、
前記複数の基準光は、
可視光域内の互いに異なる複数の単色光からなる
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の色座標変換装置において、
前記複数の基準光は、
可視光域内の互いに異なる複数の単色光と、白色光とからなる
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項４】
請求項２に記載の色座標変換装置において、
前記変換手段は、
前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る１本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性の一部を推測し、
前記直線を変更しつつ前記推測を繰り返すことにより複数の推測結果を取得し、それらの推測結果を重ね合わせることにより、前記入射光の分光特性の全部を推測する
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の色座標変換装置において、
前記変換手段は、
前記直線が前記閉曲線の赤紫線を横切る場合の推測結果を前記重ね合わせの対象から外す
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の色座標変換装置において、
前記重ね合わせは、
重み付けの重ね合わせであり、
前記変換手段は、
前記カラーセンサの検出対象を照明する光源の分光特性に応じて前記重ね合わせの重み比を設定する
ことを特徴とする色座標変換装置。
【請求項７】
カラー撮像素子と、
前記カラー撮像素子が生成した色度値を色座標変換する請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の色座標変換装置と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手順と、
前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手順で記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手順とを含み、
前記変換手順では、
前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する
ことを特徴とするコンピュータ実行可能な色座標変換プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の色座標変換プログラムにおいて、
前記複数の基準光は、
可視光域内の互いに異なる複数の単色光からなる
ことを特徴とする色座標変換プログラム。
【請求項１０】
請求項８に記載の色座標変換プログラムにおいて、
前記複数の基準光は、
可視光域内の互いに異なる複数の単色光と、白色光とからなる
ことを特徴とする色座標変換プログラム。
【請求項１１】
請求項９に記載の色座標変換プログラムにおいて、
前記変換手順では、
前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る１本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性の一部を推測し、
前記直線を変更しつつ前記推測を繰り返すことにより複数の推測結果を取得し、それらの推測結果を重ね合わせることにより、前記入射光の分光特性の全部を推測する
ことを特徴とする色座標変換プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の色座標変換プログラムにおいて、
前記変換手順では、
前記直線が前記閉曲線の赤紫線を横切る場合の推測結果を前記重ね合わせの対象から外す
ことを特徴とする色座標変換プログラム。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の色座標変換プログラムにおいて、
前記重ね合わせは、
重み付けの重ね合わせであり、
前記変換手順では、
前記カラーセンサの検出対象を照明する光源の分光特性に応じて前記重ね合わせの重み比を設定する
ことを特徴とする色座標変換プログラム。
【請求項１４】
分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手順と、
前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手順で記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手順とを含み、
前記変換手順では、
前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する
ことを特徴とする色座標変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３色カラー撮像素子などが生成した色度値を、所定の色度座標系（ＣＩＥ表色系の色度座標系など、人間の視覚特性を反映した一般の色度座標系）で表された色度値へと色座標変換する色座標変換装置、色座標変換プログラム、色座標変換方法に関する。また、本発明は、その色座標変換装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なディジタルカメラには単板式のＲＧＢカラー撮像素子が使用される。このカラー撮像素子の分光感度特性は、ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系の等色関数に近づけられているものの、完全には一致していない。
【０００３】
このためディジタルカメラでは、例えば、カラー撮像素子が生成したＲＧＢ値を３×３の行列によりＸＹＺ値へと色座標変換している。特許文献１には、カラー撮像素子の分光感度特性を加味してその行列の要素を最適化する方法が開示されている。この行列で色座標変換されたＸＹＺ値を使用すれば、各種の表示機器に対して比較的忠実な色再現をさせることが可能となる。
【特許文献１】特許第３８０３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この行列はカラー撮像素子が生成する全ての色のＲＧＢ値を正しく色座標変換できるとは限らない。例えば、標準的な彩度のＲＧＢ値が正しく色座標変換されるように最適化が行われた場合は、高彩度のＲＧＢ値の変換誤差が大きくなることを許容せざるを得ない。
【０００５】
そこで本発明は、カラーセンサが生成した色度値を所定の色度座標系の色度値へと高精度に色座標変換することのできる色座標変換装置、色座標変換プログラム、色座標変換方法を提供することを目的とする。また、本発明は、確実に忠実な色再現が可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の色座標変換装置は、分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手段と、前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手段が記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手段とを備え、前記変換手段は、前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する。
【０００９】
また、前記複数の基準光は、可視光域内の互いに異なる複数の単色光からなることが望ましい。
【００１０】
また、前記複数の基準光は、可視光域内の互いに異なる複数の単色光と、白色光とから構成されてもよい。
【００１１】
また、前記変換手段は、前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る１本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性の一部を推測し、前記直線を変更しつつ前記推測を繰り返すことにより複数の推測結果を取得し、それらの推測結果を重ね合わせることにより、前記入射光の分光特性の全部を推測してもよい。
【００１２】
また、前記変換手段は、前記直線が前記閉曲線の赤紫線を横切る場合の推測結果を前記重ね合わせの対象から外してもよい。
【００１３】
また、前記重ね合わせは、重み付けの重ね合わせであり、前記変換手段は、前記カラーセンサの検出対象を照明する光源の分光特性に応じて前記重ね合わせの重み比を設定してもよい。
【００１４】
また、本発明の撮像装置は、カラー撮像素子と、前記カラー撮像素子が生成した色度値を色座標変換する本発明の何れかの色座標変換装置とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のコンピュータ実行可能な色座標変換プログラムは、分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手順と、前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手順で記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手順とを含み、前記変換手順では、前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する。
【００１８】
また、前記複数の基準光は、可視光域内の互いに異なる複数の単色光からなることが望ましい。
【００１９】
また、前記複数の基準光は、可視光域内の互いに異なる複数の単色光と、白色光とから構成されてもよい。
【００２０】
また、前記変換手順では、前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る１本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性の一部を推測し、前記直線を変更しつつ前記推測を繰り返すことにより複数の推測結果を取得し、それらの推測結果を重ね合わせることにより、前記入射光の分光特性の全部を推測してもよい。
【００２１】
また、前記変換手順では、前記直線が前記閉曲線の赤紫線を横切る場合の推測結果を前記重ね合わせの対象から外してもよい。
【００２２】
また、前記重ね合わせは、重み付けの重ね合わせであり、前記変換手順では、前記カラーセンサの検出対象を照明する光源の分光特性に応じて前記重ね合わせの重み比を設定してもよい。
【００２３】
また、本発明の色座標変換方法は、分光特性が既知である複数の基準光の各々に応じてカラーセンサが生成した複数の基準色度値の情報を、前記カラーセンサに固有の色度座標系を示す情報として、予め記憶した記憶手順と、前記カラーセンサが生成した色度値である第１の色度値と、前記記憶手順で記憶した前記情報とに基づき、前記カラーセンサに対する入射光の分光特性を推測してから、その分光特性を所定の色度座標系で表すことにより、前記第１の色度値を、前記所定の色度座標系の第２の色度値へと色座標変換する変換手順とを含み、前記変換手順では、前記固有の色度座標系で前記複数の基準色度値を結ぶ閉曲線と、前記第１の色度値を通る少なくとも一本の直線とを想定し、前記複数の基準光のうち、前記閉曲線と前記直線との交点に相当する色を持つ基準光の分光特性を、前記複数の基準色度値と前記第１の色度値との関係に応じた重み比で重み付け合成することにより、前記入射光の分光特性を推測する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、カラーセンサが生成した色度値を所定の色度座標系の色度値へと高精度に色座標変換することのできる色座標変換装置、色座標変換プログラム、色座標変換方法が実現する。また、本発明は、確実に忠実な色再現が可能な撮像装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、カメラシステムの実施形態である。
【００２６】
図１は、カメラシステムの構成図である。図１に示すとおり、カメラシステムは、ディジタルカメラ１０、コンピュータ２１、モニタ２２ａ、入力器２２ｂなどを備える。
【００２７】
ディジタルカメラ１０には、単板式のカラー撮像素子１１が備えられる。カラー撮像素子１は、例えばベイヤ配列のＲＧＢカラー撮像素子である。
【００２８】
カラー撮像素子１１が生成した画像データには、ディジタルカメラ１０において画素補間処理（デベイヤ処理）が施される。この補間処理後の画像データを、ここではＲＡＷ画像の画像データとし、以下「ＲＡＷデータ」という。このＲＡＷデータは、ディジタルカメラ１０において画像ファイルに書き込まれ、ディジタルカメラ１０のメモリ１２（カードメモリなど）へ保存される。この際、図１（Ａ）に示すとおり、画像ファイルの画像記憶領域ＡＩにはＲＡＷデータが書き込まれ、画像ファイルのタグ領域Ａｔにはディジタルカメラ１０の種類情報が書き込まれる。その後、ディジタルカメラ１０は、コンピュータ２１と通信を行い、画像ファイルをコンピュータ２１へ転送する。
【００２９】
コンピュータ２１には、ＲＡＷデータの色座標変換を行うための色座標変換プログラムがインストールされている。以下、この色座標変換プログラムの内容をコンピュータ２１の動作として説明する。
【００３０】
コンピュータ２１は、各種のディジタルカメラの各々に如何なる種類のカラー撮像素子が搭載されているかを記憶している。また、コンピュータ２１は、図１（Ｂ）に示すとおり、各種のカラー撮像素子の特性データＤc1，Ｄc2，Ｄc3，…を記憶している。
【００３１】
コンピュータ２１は、ＲＡＷデータを色座標変換するに当たり、ＲＡＷデータの画像ファイルのタグ領域Ａｔを参照し、そのＲＡＷデータを取得したディジタルカメラの種類を認識し、そのディジタルカメラに搭載されていたカラー撮像素子の種類を認識する。そして、コンピュータ２１は、特性データＤc1，Ｄc2，Ｄc3，…の中から、そのカラー撮像素子に対応する特性データを選択し、それを色座標変換に使用すべき特性データとする。
【００３２】
ここで、カラー撮像素子の特性データには、色度特性データと総和感度特性データとがある。色度特性データは、カラー撮像素子の分光感度特性の各波長での応答を、ｒｇ色度座標系の点列で表したものである。総和感度特性データは、カラー撮像素子の分光感度特性の各波長での応答の総和から導出されるものである。
【００３３】
これらの特性データは、例えば、カラー撮像素子を搭載したディジタルカメラの製造者が以下のとおり取得したものである。
【００３４】
先ず、製造者は、等強度で色の異なる複数の基準光をディジタルカメラへ入射させる。ここでは複数の基準光を、図２に示すとおり、可視光域内で１０ｎｍずつ波長の異なる４１種類の単色光（波長３８０ｎｍの単色光、波長３９０ｎｍの単色光、波長４００ｎｍの単色光、…、波長７８０ｎｍの単色光）とし、個々の基準光の分光特性Ｓ380，Ｓ390，Ｓ400，…，Ｓ780の半値幅をそれぞれ１０ｎｍとする。
【００３５】
さらに、製造者は、各基準光に応じてディジタルカメラが個別に生成したＲＡＷデータのＲＧＢ値を参照する。各基準光に対応する各ＲＧＢ値を図示すると、例えば図３に実線で示すとおりとなる。この実線は、カラー撮像素子の分光感度特性を表している。
【００３６】
また、そのＲＧＢ値の和（以下、「ＲＧＢ輝度値」という。）は、図３に点線で示すとおりである。この点線は、カラー撮像素子の総和感度特性を表している。
【００３７】
次に、製造者は、各基準光に対応する各ＲＧＢ値を式（１）によりｒｇ値に変換する。
【００３８】
【数１】
0005029187.tif 000002
これによって、各基準光の色度は、図４に示すとおりカラー撮像素子に固有のｒｇ色度座標系上の点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780によって表わされる。これらの点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780が、カラー撮像素子の色度特性データである。
【００３９】
なお、点Ｐkの添え字ｋは、点Ｐkに対応する基準光の波長を示している。例えば、点Ｐ380は、波長３８０ｎｍの基準光の色度を、カラー撮像素子に固有のｒｇ色度座標系で表したものであり、点Ｐ780は、波長７８０ｎｍの基準光の色度を、カラー撮像素子に固有のｒｇ色度座標系で表したものである。以下、これらの点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780の各々を「基準点」と称し、カラー撮像素子に固有のｒｇ色度座標系を、単に「ｒｇ色度座標系」と称す。
【００４０】
また、製造者は、カラー撮像素子の総和感度特性（図３点線）に基づき、ＲＧＢ輝度値の逆数に相当する係数群Ｋ380，Ｋ390，…，Ｋ780を生成する。これらの係数群Ｋ380，Ｋ390，…，Ｋ780が、カラー撮像素子の総和感度特性データである。係数Ｋkの添え字ｋは、その係数Ｋkに対応する基準光の波長を示している。例えば、係数Ｋ380，Ｋ780は、波長３８０ｎｍ，７８０ｎｍの基準光に対応する係数である。
【００４１】
ここで、波長３８０ｎｍ，７８０ｎｍの２種類の基準光がカラー撮像素子へそれぞれ入射した場合を考える。このときにカラー撮像素子が生成するＲＧＢ値は、それらの基準光の強度が等しかったとしても互いに異なるものとなる（図３点線を参照）。しかし、それら基準光の分光特性に予め係数Ｋ380，Ｋ780を乗算しておけば、それら基準光のＲＧＢ輝度値は互いに等しくなる。つまり、係数Ｋkは、各基準光のＲＧＢ輝度値を規格化するための規格化係数である。よって、以下では係数Ｋkを単に「規格化係数」と称す。
【００４２】
次に、ｒｇ色度座標系上の位置関係の意味を考える。
【００４３】
図６に示すように、ｒｇ色度座標系上の任意の２点Ｐ1（ｒ1，ｇ1），Ｐ2（ｒ2，ｇ2）で表される２つの色光をＲＧＢ値で表すと、それぞれ式（２）のとおりである。なお、ここでは、２つの色光のＲＧＢ輝度値が等しいと仮定し、それら色光のＲＧＢ輝度値を「Ａ」とおいた（Ａ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）。
【００４４】
【数２】
0005029187.tif 000003
したがって、ｒｇ色度座標系上の点Ｐ1，Ｐ2で表され、かつＲＧＢ輝度値の等しい２つの色光を重み比ａ：ｂで重み付け合成すると、合成光のＲＧＢ値は式（３）のとおりとなる。
【００４５】
【数３】
0005029187.tif 000004
この合成光のＲＧＢ値をｒｇ色度座標系上の点Ｐ3で表すと式（４）のとおりとなる。
【００４６】
【数４】
0005029187.tif 000005
式（４）から、この点Ｐ3はｒｇ色度座標系上で線分Ｐ1Ｐ2を内分比ｂ：ａで内分する点であることがわかる。
【００４７】
すなわち、ｒｇ色度座標系上の点Ｐ1，Ｐ2で表され、かつＲＧＢ輝度値の等しい２つの色光を重み比ａ：ｂで重み付け合成すると、合成光の色は、ｒｇ色度座標系上の線分Ｐ1Ｐ2を内分比ｂ：ａで内分する点Ｐ3で表わされる。したがって、ｒｇ色度座標系上の任意の点Ｐ3で表される光の色は、その点Ｐ3を通る任意の線分Ｐ1Ｐ2の両端点Ｐ1，Ｐ2に対応する２光のＲＧＢ輝度値を揃えてから内分比ａ：ｂで合成した合成光と同じ色になる。
【００４８】
以上のことを踏まえ、コンピュータ２１がＲＡＷデータを色座標変換する手順を詳しく説明する。
【００４９】
図７は、色座標変換に関するコンピュータ２１の動作フローチャートである。この色座標変換は、カラー撮像素子が生成したＲＡＷデータ（ＲＧＢ値）を、ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系で表されたデータ（Ｙｘｙ値）へと変換するものである。
【００５０】
ステップＳ１：コンピュータ２１は、ＲＡＷデータを格納した画像ファイルの一覧をモニタ２２ａへ表示し、そのうち１つをユーザに指定させる。コンピュータ２１はユーザの指定内容を入力器２２ｂを介して認識すると、指定された画像ファイルのＲＡＷデータを読み出し、色座標変換に使用すべき特性データ（図８）を選択する。
【００５１】
ステップＳ２：コンピュータ２１は、読み出したＲＡＷデータの先頭画素を被変換画素に選定する。
【００５２】
ステップＳ３：コンピュータ２１は、被変換画素のＲＧＢ値を式（１）によりｒｇ値に変換する。変換後のｒｇ値をｒｇ色度座標系上の点で表したのが図８中の点Ｐである。以下、この点Ｐを「被変換点」と称す。
【００５３】
図８に示すとおり、被変換点Ｐは、カラー撮像素子の被変換画素へ実際に入射した光（以下、単に「入射光」という。）がどのような色を有していようとも、閉曲線Ｓの内部に位置する。なお、閉曲線Ｓは、基準点Ｐ380，…，Ｐ780を波長順に結び、基準点Ｐ780と基準点Ｐ380とを結んでできる閉曲線である。
【００５４】
なお、本ステップにおいてＲＧＢ値をｒｇ値へ変換すると輝度成分の情報は失われるが、輝度成分の情報は後のステップＳ１２において別途抽出されることとする。
【００５５】
ステップＳ４：コンピュータ２１は、図８に示す基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780のうち、最短波長に対応する基準点（基準点Ｐ380）を始点Ｐsに選定する。
【００５６】
ステップＳ５：コンピュータ２１は、図８に示す始点Ｐsから被変換点Ｐを経由して閉曲線Ｓと交わる線分ＰsＰeを算出し、線分ＰsＰの長さａ、線分ＰＰeの長さｂをそれぞれ算出する。
【００５７】
ステップＳ６：コンピュータ２１は、始点Ｐｓに対応する基準光（ここでは波長３８０ｎｍの基準光）と、始点Ｐeに対応する基準光（ここでは波長５９０ｎｍの基準光）とを見出し、図９に示すとおりそれら基準光の分光特性Ｓ380，Ｓ590に規格化係数Ｋ380，Ｋ590を乗算してから、重み比ｂ：ａで重み付け合成する。この重み付け合成を式で表すと、式（５）のとおりである。
【００５８】
【数５】
0005029187.tif 000006
この重み付け合成によって得られる分光特性Ｓcは、入射光の分光特性の一部を表していると考えられる。
【００５９】
ステップＳ７：コンピュータ２１は、基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780の全てが始点Ｐsに選定済みであるか否かを判別する。選定済みでない場合はステップＳ８へ進み、選定済みである場合はステップＳ９へ進む。
【００６０】
ステップＳ８：コンピュータ２１は、始点Ｐsを次の基準点に変更してからステップＳ５へ戻る。
【００６１】
したがって、ステップＳ５，Ｓ６における分光特性Ｓcの算出は、全ての基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780が始点Ｐsに選定済みとなるまで繰り返される。
【００６２】
ここで、以上のステップＳ５では、図１０に示すとおり、終点Ｐeが２つの基準点の間に位置する可能性もある。図１０には、始点Ｐsに基準点Ｐ460が選定され、終点Ｐeが基準点Ｐ640，Ｐ650の間に位置した様子を示している。この場合のステップＳ５では、長さａ，ｂを算出するだけでなく、線分Ｐ640Ｐeの長さａ’と、線分ＰeＰ650の長さｂ’とをそれぞれ算出する必要がある。そして、次のステップＳ６の重み付け合成では、３つの分光特性Ｓ460，Ｓ640，Ｓ650が合成対象とされる。
【００６３】
なお、この重み付け合成を式で表すと、式（６）となる。
【００６４】
【数６】
0005029187.tif 000007
この式（６）は、図１１に示すとおり、２つの分光特性Ｓ640，Ｓ650に規格化係数Ｋ640，Ｋ650を乗算してから重み比ｂ’：ａ’で重み付け合成したものと、分光特性Ｓ460に規格化係数Ｋ460を付与したものとを、重み比ｂ：ａで重み付け合成することを表している。
【００６５】
ステップＳ９：コンピュータ２１は、各回のステップＳ５，Ｓ６で算出した複数の分光特性Ｓcを重ね合わせることで分光特性Ｓ0を算出する。この重ね合わせは、重み付けの重ね合わせ、単純な重ね合わせのどちらでも良いが、ここでは簡単のため後者とする。
【００６６】
算出された分光特性Ｓ0のイメージを示すと、図１２に示すとおりである。この分光特性Ｓ0のカーブ形状は、入射光の分光特性の全体のカーブ形状を推測したものである。なお、図１２に描いたカーブ形状は一例である。
【００６７】
ステップＳ１０：コンピュータ２１は、分光特性Ｓ0（図１２参照）とＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系の等色関数（図１３参照）との内積をとることにより、ＸＹＺ値を取得する。このＸＹＺ値は、入射光の色をＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系で表したものに相当する。但し、このＸＹＺ値の輝度成分は、計算には使用しない。
【００６８】
ステップＳ１１：コンピュータ２１は、ＸＹＺ値を式（７）によりｘｙ値に変換する。
【００６９】
【数７】
0005029187.tif 000008
ステップＳ１２：コンピュータ２１は、被変換画素のＲＧＢ値から式（８）によりＹ値を生成する。式（８）のｓ，ｔ，ｕは、カラー撮像素子の分光感度特性に依存して決めることのできる値であり、予め最適化されている。
【００７０】
【数８】
0005029187.tif 000009
したがって、得られたＹ値は、入射光の輝度値を表す。よって、コンピュータ２１は、このＹ値と、ステップＳ１１で取得したｘｙ値とを組み合わせることにより、Ｙｘｙ値を得る。これによって、被変換画素のＲＧＢ値は、カラー撮像素子の特性に依存しないＹｘｙ値へと色座標変換されたことになる。
【００７１】
ステップＳ１３：コンピュータ２１は、ＲＡＷデータの全画素に関する色座標変換が終了したか否かを判別し、終了していない場合はステップＳ１４へ進み、終了した場合には、フローチャートを終了する。
【００７２】
ステップＳ１４：コンピュータ２１は、被変換画素を次の画素へと変更し、ステップＳ３へ戻る。したがって、ステップＳ３〜Ｓ１２は、ＲＡＷデータの全画素の色座標変換が完了するまで繰り返される。
【００７３】
以上、本実施形態のコンピュータ２１は、分光特性が既知である複数の基準光（図２）に対するカラー撮像素子の応答を、カラー撮像素子の特性データ（図８）として予め記憶する。
【００７４】
そして、コンピュータ２１は、ＲＡＷデータのＲＧＢ値を色座標変換するに当たり、そのＲＧＢ値と特性データ（図８）とに基づき入射光の分光特性Ｓ0を算出してから（ステップＳ３〜Ｓ９）、その分光特性Ｓ0（図１２）を改めてＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系（図１３）で表し（ステップＳ１０）、ｘｙ値を取得する（ステップＳ１１）。したがって、コンピュータ２１による色座標変換の精度は高い。
【００７５】
［実施形態の変形例］
なお、上述した実施形態のコンピュータ２１は、ステップＳ９における重ね合わせの対象を、ステップＳ５，Ｓ６で算出した全ての分光特性Ｓcとしたが、図１４に示すとおり赤紫線Ｕ上に終点Ｐeが位置したときの分光特性Ｓcは、被写体を照明する光源の種類に依っては、重ね合わせの対象から外すことが望ましい場合がある。なお、赤紫線Ｕは、基準点Ｐ380と基準点Ｐ780とを結ぶ比較的長い直線である。
【００７６】
また、上述した実施形態のコンピュータ２１は、ステップＳ９における重ね合わせを、単純な重ね合わせとしたが、重み付きの重ね合わせにしてもよい。その場合は、被写体を照明する光源の分光特性を、その重ね合わせの重み比に反映させてもよい。例えば、光源が赤色がかっていたならば、赤色の基準光が関係する分光特性Ｓcの重み値を大きめにすればよい。このようにすれば、入射光の分光特性の推測精度を、光源の種類に依らず確実に高めることができる。
【００７７】
また、上述した実施形態のコンピュータ２１は、ステップＳ４〜ステップＳ９において被変換点Ｐを通る様々な角度の線分を求めたが、それらの線分の代わりに、図１５に示すように、被変換点Ｐを通り赤紫線Ｕと平行な１本の線分ＰsＰeを求めてもよい。その場合、コンピュータ２１は、始点Ｐs及び終点Ｐeの近傍に位置する２〜４の基準点を見出し、それに対応する２〜４の基準光の分光特性の重み付け合成を、入射光の分光特性とみなせばよい。
【００７８】
また、上述した実施形態のコンピュータ２１は、ステップＳ４〜ステップＳ９において被変換点Ｐを通る様々な角度の線分を求めたが、それらの線分の代わりに、図１６に示すように、被変換点Ｐから最も近い基準点へ向かう第１の線分ＰＰnと、被変換点Ｐを通り線分ＰＰnに垂直な第２の線分ＰV1ＰV2とを求めてもよい。その場合、コンピュータ２１は、点ＰV1，ＰV2，Ｐnの近傍に位置する３〜５の基準点を見出し、それに対応する３〜５の基準光の分光特性の重み付け合成を、入射光の分光特性とみなせばよい。
【００７９】
また、上述した実施形態のコンピュータ２１は、複数の基準光として、複数の単色光を想定したが（図２参照）、白色光と複数の単色光との組み合わせを想定してもよい。その場合、製造者は、カラー撮像素子の特性データに、図１７に示すとおり白色光に対応する基準点（白色点）Ｐwを追加しておけばよい。因みに、白色点Ｐwは、閉曲線Ｓの中央近傍に位置する。
【００８０】
その場合のステップＳ４〜ステップＳ９では、コンピュータ２１は、白色点Ｐwから被変換点Ｐを経由し閉曲線Ｓと交わる線分ＰwＰeを求め、点Ｐw，Ｐeの近傍に位置する２〜３の基準点（１つは白色点）を見出し、それに対応する２〜３の基準光（１つは白色光）の分光特性の重み付け合成を、入射光の分光特性とみなせばよい。
【００８１】
また、上述した実施形態のコンピュータ２１は、分光特性が既知の複数の基準光（図２参照）と、基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780（図８参照）との関係を予め記憶したが、さらに、複数の基準光の半値幅ωの変化（図１８参照）と、複数の基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780の動き（図１９参照）との関係を記憶してもよい。図１８，図１９に矢印で示すとおり、半値幅ωが大きくなるほど基準点Ｐ380，Ｐ390，…，Ｐ780の分布範囲は狭まり、閉曲線Ｓのサイズが小さくなる。
【００８２】
その場合のステップＳ４〜ステップＳ９では、コンピュータ２１は、半値幅ωと、それに連動する閉曲線Ｓのサイズとを変化させながら、閉曲線Ｓが被変換点Ｐ上を通るときの半値幅ωの値ω0を見出す。この状態で、コンピュータ２１は、被変換点Ｐの近傍に位置する１又は２の基準点を見出し、それに対応する１又は２の基準光の分光特性（但し、その半値幅ωの値はω0である。）の重み付け合成を、入射光の分光特性とみなせばよい。
【００８３】
また、本実施形態のコンピュータ２１は、色座標変換を演算により行ったが、図２０に示すとおり、ｒｇ色度座標系上の各ｒｇ値と、ｘｙ色度座標系上の各ｘｙ値とを互いに対応付けたルックアップテーブルを使用してもよい。そのルックアップテーブルの作成に、前述した何れかの色座標変換の方法を採用すれば、高精度な座標変換が可能なルックアップテーブルが得られる。
【００８４】
その場合、必要に応じてコンピュータ２１は、ルックアップテーブルに格納された情報からｒｇ色度座標系上の各点の情報を補間演算により生成すればよい。
【００８５】
また、上述した実施形態のコンピュータは、色座標変換後のＲＡＷデータ（Ｙｘｙデータ）をモニタ２２ａへ出力する際には、そのＹｘｙデータをモニタ２２ａの特性に適合するＲＧＢデータへと変換すればよい。このようにすれば、カラー撮像素子の特性とモニタ２２ａの特性とがどのような特性であったとしても、忠実な色再現が可能となる。
【００８６】
また、上述した実施形態のコンピュータが色座標変換後のＹｘｙデータを不図示のプリンタへ出力する際には、そのＹｘｙデータをプリンタの特性に適合するＣＭＹＫデータへと変換すればよい。このようにすれば、カラー撮像素子の特性とプリンタの特性とがどのような特性であったとしても、忠実な色再現が可能となる。
【００８７】
また、上述した何れかの色座標変換の方法は、カラー撮像素子が生成するＲＡＷデータと、デバイスインディペンデントカラーとの対応表（図２１参照）を作成する際にも有効である。これは、ソフトウエアプログラムやワークシートなどによって実現できる。
【００８８】
また、上述した実施形態では、色座標変換の機能をコンピュータ２１に搭載したが、同様の色座標変換の機能をディジタルカメラ、モニタ付きプリンタ、テレビモニタなどの他の機器へ搭載してもよい。
【００８９】
また、ディジタルカメラにオートホワイトバランス制御機能（すなわち、撮影画像の各小領域のｒｇ色度を参照し、そのｒｇ色度に基づき光源判定を行う機能）が搭載されている場合は、小領域のｒｇ色度を色座標変換してから光源判定を行うとよい。このようにすれば、光源判定を、カラー撮像素子に固有の色座標系ではなく所定の色度座標系上で行うことができる。
【００９０】
また、ディジタルカメラに人肌判定を行う機能が搭載されている場合も、小領域の色度を色座標変換してから人肌判定を行うとよい。このようにすれば、人肌判定を、カラー撮像素子に固有の色度座標系ではなく所定の色度座標系（ＣＩＥ表色系の色度座標系など、人間の視覚特性を反映した一般の色度座標系）上で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】カメラシステムの構成図である。
【図２】複数の基準光の分光特性を説明する図である。
【図３】カラー撮像素子の分光感度特性を示す図である。
【図４】基準光のＲＧＢ値をｒｇ色度座標系上の点で表した図である。
【図５】規格化係数Ｋを示す図である。
【図６】ｒｇ色度座標系上の位置関係の意味を説明する図である。
【図７】色座標変換に関するコンピュータ２１の動作フローチャートである。
【図８】ステップＳ５を説明する図である。
【図９】ステップＳ６を説明する図である。
【図１０】ステップＳ５の別の場合を説明する図である。
【図１１】ステップＳ６の別の場合を説明する図である。
【図１２】ステップＳ９で算出される分光特性Ｓ0のイメージである。
【図１３】ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系の等色関数である。
【図１４】ステップＳ９の変形例を説明する図である。
【図１５】ステップＳ４〜ステップＳ９の変形例を説明する図である。
【図１６】ステップＳ４〜ステップＳ９の別の変形例を説明する図である。
【図１７】特性データ及びステップＳ４〜ステップＳ９の変形例を説明する図である    。
【図１８】特性データ及びステップＳ４〜ステップＳ９の別の変形例を説明する図である。
【図１９】特性データ及びステップＳ４〜ステップＳ９の別の変形例を説明する図である。
【図２０】ルックアップテーブルを説明する図である。
【図２１】ＲＡＷデータとデバイスインディペンデントカラーとの対応表を説明する    図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０…ディジタルカメラ，２１…コンピュータ，２２ａ…モニタ，２２ｂ…入力器
【図１】
0005029187.tif 000010
【図２】
0005029187.tif 000011
【図３】
0005029187.tif 000012
【図４】
0005029187.tif 000013
【図５】
0005029187.tif 000014
【図６】
0005029187.tif 000015
【図７】
0005029187.tif 000016
【図８】
0005029187.tif 000017
【図９】
0005029187.tif 000018
【図１０】
0005029187.tif 000019
【図１１】
0005029187.tif 000020
【図１２】
0005029187.tif 000021
【図１３】
0005029187.tif 000022
【図１４】
0005029187.tif 000023
【図１５】
0005029187.tif 000024
【図１６】
0005029187.tif 000025
【図１７】
0005029187.tif 000026
【図１８】
0005029187.tif 000027
【図１９】
0005029187.tif 000028
【図２０】
0005029187.tif 000029
【図２１】
0005029187.tif 000030