JPH10253455A - Chromaticity measuring method - Google Patents
Chromaticity measuring methodInfo
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- JPH10253455A JPH10253455A JP5276797A JP5276797A JPH10253455A JP H10253455 A JPH10253455 A JP H10253455A JP 5276797 A JP5276797 A JP 5276797A JP 5276797 A JP5276797 A JP 5276797A JP H10253455 A JPH10253455 A JP H10253455A
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はカラーテレビカメラ
を用いて、色を計測する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a color using a color television camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラーテレビカメラと色度との関係は、
例えば、色彩科学ハンドブック(東京大学出版会、昭和
60年発行、ページ934〜937)に記載されてい
る。すなわち、カメラの出力信号(R、G、B)を3行
3列のマトリクスで三刺激値(X、Y、Z)に変換でき
る。2. Description of the Related Art The relationship between a color television camera and chromaticity is as follows.
For example, it is described in the Color Science Handbook (published by the University of Tokyo Press, 1985, pages 934 to 937). That is, the output signals (R, G, B) of the camera can be converted into tristimulus values (X, Y, Z) by a matrix of 3 rows and 3 columns.
【0003】[0003]
【数1】 (Equation 1)
【0004】さらに、この三刺激値から、以下の式によ
り、CIE1931のxy色度などを計算できること
が、知られている。x=X/(X+Y+Z)、y=Y/
(X+Y+Z)Further, it is known that the xy chromaticity of CIE1931 can be calculated from the tristimulus values by the following equation. x = X / (X + Y + Z), y = Y /
(X + Y + Z)
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、カラーテレ
ビカメラを用いて測色を行うと、対象物の明るさが変化
すると、計測精度が悪くなるという現象がある。これ
は、対象物の明るさにより変換係数がわずかに変化する
ためであり、この変化は、カラーテレビカメラの入出力
特性の非線形性による。すなわち、テレビカメラは、ガ
ンマが1であっても、明るさの全域に対して、入力光量
と出力電圧が、正確に比例していない。特に、入力光量
が小さいときは、センサやビデオ回路の非直線性の影響
が大きくなる。このため、通常の光量で、カラーテレビ
カメラの出力(R、G、B)と色度との変換係数を求め
ておいても、光量が小さいところでは、測色値に誤差が
生じることになる。本発明は、対象物の明るさが変化し
ても、カラーテレビカメラを用いて正確な測色のできる
方法を提供することにある。However, when colorimetry is performed using a color television camera, there is a phenomenon that when the brightness of an object changes, the measurement accuracy deteriorates. This is because the conversion coefficient slightly changes depending on the brightness of the object, and this change is due to the nonlinearity of the input / output characteristics of the color television camera. That is, in the television camera, even if the gamma is 1, the input light amount and the output voltage are not exactly proportional to the entire brightness range. In particular, when the input light amount is small, the influence of the non-linearity of the sensor and the video circuit becomes large. For this reason, even if the conversion coefficient between the output (R, G, B) of the color television camera and the chromaticity is obtained with a normal light quantity, an error occurs in the colorimetric value at a place where the light quantity is small. . An object of the present invention is to provide a method capable of performing accurate colorimetry using a color television camera even when the brightness of an object changes.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このためには、カラーテ
レビカメラの出力を非線形な関数で近似すればよい。こ
の非線形特性は、数種のべき乗関数を組み合わせること
により、実現することができる。べき乗値は、各色毎の
非線形性データに基づき選定する。つぎに、色彩計を用
いて、R、G、B値とX、Y、Z値の変換係数を求める
が、より、変換精度を向上させるには、従来の3x3マ
トリクスでなく、3x9のマトリクスを用いる。これに
より、変換パラメータの数は増すが、より誤差が少ない
変換を実現することができる。For this purpose, the output of the color television camera may be approximated by a non-linear function. This non-linear characteristic can be realized by combining several power functions. The power value is selected based on the nonlinearity data for each color. Next, the conversion coefficients of the R, G, and B values and the X, Y, and Z values are obtained by using a colorimeter. Used. Thereby, although the number of conversion parameters increases, conversion with less error can be realized.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0008】図1は本発明を実施するときの装置構成の
一例である。一般に、測色対象は、カラーディスプレイ
装置のように、自ら発光しているもの(光源色)と、自
らは発光せず光源からの光を反射しているもの(物体
色)に分類される。図1は、光源色のときで、測色対象
1はカラーディスプレイとする。カラーディスプレイ上
に信号発生器2により、各種の色が映し出され、その色
を測定する。カラーテレビカメラ3で、測色対象1を撮
像する。カラーテレビカメラ3のR出力信号41、G出
力信号42、B出力信号43は、A/D変換器51〜5
3でデジタル化され、画像メモリ61〜63に記憶され
る。コンピュータ7は画像メモリ61〜63の内容を読
み出し、測色対象1の色度を算出する。色彩計8は、カ
ラーテレビカメラの出力R、G、Bを三刺激値X、Y、
Zに変換する係数を求める(校正)ときに使用し、コン
ピュータ7は測定対象1の正確な三刺激値9を色彩計8
により知ることが出来る。FIG. 1 shows an example of an apparatus configuration for implementing the present invention. Generally, colorimetric objects are classified into those that emit light by themselves (light source color), such as color display devices, and those that reflect light from a light source without emitting light (object color). FIG. 1 shows the case of the light source color, and the colorimetric object 1 is a color display. Various colors are projected on the color display by the signal generator 2, and the colors are measured. The color television camera 3 images the colorimetric object 1. The R output signal 41, the G output signal 42, and the B output signal 43 of the color television camera 3 are supplied to A / D converters 51 to 5 respectively.
3 and is stored in the image memories 61 to 63. The computer 7 reads the contents of the image memories 61 to 63, and calculates the chromaticity of the colorimetric object 1. The colorimeter 8 converts the output R, G, B of the color television camera into tristimulus values X, Y,
The computer 7 uses the tristimulus value 9 of the measurement object 1 to calculate the coefficient to be converted into Z (calibration).
You can know by.
【0009】図2は校正のときに使用する画面10を示
しており、校正時には、画面中央に色表示領域11を設
定する。FIG. 2 shows a screen 10 used for calibration. At the time of calibration, a color display area 11 is set at the center of the screen.
【0010】以下、本発明によるべき乗近似を用いた色
度変換方法について説明する。図3はカメラ出力(例え
ばG)と三刺激値(例えばY)との関係を示したもので
ある。変換係数を求める校正は、中・高輝度域にある校
正点12で行う。このため、光変換特性は、直線近似変
換特性14となり、実変換特性13にならず、低輝度域
で、正確な三刺激値が得られなくなる。このため、本発
明では、実変換特性13をカメラ出力のべき乗値をもち
いて近似する。以下に変換式を示す。The chromaticity conversion method using power approximation according to the present invention will be described below. FIG. 3 shows a relationship between a camera output (for example, G) and a tristimulus value (for example, Y). The calibration for obtaining the conversion coefficient is performed at the calibration point 12 in the middle / high luminance region. For this reason, the light conversion characteristic becomes the linear approximation conversion characteristic 14 and does not become the actual conversion characteristic 13, and an accurate tristimulus value cannot be obtained in a low luminance range. Therefore, in the present invention, the actual conversion characteristic 13 is approximated by using the power value of the camera output. The conversion formula is shown below.
【0011】[0011]
【数2】 (Equation 2)
【0012】ここで、べき乗指数α1〜3、β1〜3、
γ1〜3の決定方法について説明する。図1で、カラー
テレビカメラ3と色彩計8は、図2の色表示領域11を
撮像しており、色表示領域11には、白の画面を出して
おく。ここで、白の輝度値を変え、このときの、カメラ
出力R、G、Bと色彩計8の出力である三刺激値(X、
Y、Z)9を計測する。これを図4に示す。横軸のカメ
ラ出力は、カラーテレビカメラ3の出力電圧である。縦
軸は、色彩計8の出力で三刺激値9である。カメラ出力
Rと三刺激値Xの関係を最もよく近似するべき乗指数α
1を求める。同様に、GとXの関係からβ1をもとめ
る。BとXとの関係からγ1を求める。同様にして、カ
メラ出力R、G、Bと三刺激値Yとの関係から、α2、
β2、γ2を求めることができる。同様にして、カメラ
出力R、G、Bと三刺激値Zとの関係から、α3、β
3、γ3を求めることができる。つぎに、校正として、
9種の色を色表示領域11に表示し、このときの、R、
G、B値と、色彩計8のX、Y、Z値とから、変換係数
a ijを求める。以上により、べき乗指数α1〜γ3
と、色度変換係数a11〜a39を求めることができた。べ
き乗指数は実験では、0。85〜0。95程度であっ
た。従来は、測定対象1が20cd/m2以上のときは、x
y色度測定誤差は0。005程度であり、10cd/m2程
度になると0。01程度に増大していた。しかし、本発
明による方法では、高輝度から、5cd/m2程度の低輝度
まで0。002程度の測定精度を得ることが出来た。Here, power exponents α1 to 3, β1 to 3,
A method for determining γ1 to γ3 will be described. In FIG. 1, the color television camera 3 and the colorimeter 8 capture an image of the color display area 11 of FIG. Here, the luminance value of white is changed, and the camera outputs R, G, B and the tristimulus values (X,
Y, Z) 9 is measured. This is shown in FIG. The camera output on the horizontal axis is the output voltage of the color television camera 3. The vertical axis is the tristimulus value 9 of the output of the colorimeter 8. Power exponent α that best approximates the relationship between camera output R and tristimulus value X
Find 1 Similarly, β1 is obtained from the relationship between G and X. Γ1 is obtained from the relationship between B and X. Similarly, from the relationship between the camera outputs R, G, B and the tristimulus value Y, α2,
β2 and γ2 can be obtained. Similarly, from the relationship between the camera outputs R, G, B and the tristimulus value Z, α3, β
3, γ3 can be obtained. Next, as calibration
Nine colors are displayed in the color display area 11, and R,
From the G and B values and the X, Y and Z values of the colorimeter 8, a conversion coefficient a ij is obtained. From the above, power exponents α1 to γ3
And the chromaticity conversion coefficients a 11 to a 39 could be obtained. The exponent index was about 0.85-0.95 in the experiment. Conventionally, when the measurement target 1 is 20 cd / m 2 or more, x
The y chromaticity measurement error was about 0.005, and increased to about 0.01 at about 10 cd / m 2 . However, with the method according to the present invention, a measurement accuracy of about 0.002 could be obtained from high luminance to low luminance of about 5 cd / m 2 .
【0013】なお、本発明の実施例は光源色のときにつ
いて述べた。物体色のときは図5に示すようにべき乗指
数と変換係数の決定では、白色板15を用い、白色板1
5の明るさは、照明装置16を用いて行う。The embodiments of the present invention have been described for the case of light source colors. In the case of the object color, as shown in FIG.
The brightness of 5 is performed using the lighting device 16.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、カラーテレビカメラを
用いて低輝度から高輝度まで、高精度に色を測定でき
る。According to the present invention, colors can be measured with high accuracy from low luminance to high luminance using a color television camera.
【図1】本発明によるカラーテレビカメラを用いた測色
装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a color measurement device using a color television camera according to the present invention.
【図2】校正用の画面の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a calibration screen.
【図3】輝度と三刺激値の非線形な関係を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a non-linear relationship between luminance and tristimulus values.
【図4】べき乗指数の求め方の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of how to calculate a power exponent.
【図5】物体色のときの校正方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a calibration method for an object color.
1…測色対象、 2…信号発生器、 3…カラーテレビカメラ、 41…R出力信号、 42…G出力信号、 43…B出力信号、 51〜53…A/D変換器、 61〜63…画像メモリ、 7…コンピュータ、 8…色彩計、 9…三刺激値XYZ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color measurement object, 2 ... Signal generator, 3 ... Color television camera, 41 ... R output signal, 42 ... G output signal, 43 ... B output signal, 51-53 ... A / D converter, 61-63 ... Image memory, 7: Computer, 8: Colorimeter, 9: Tristimulus value XYZ.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 信雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuo Kawai 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Co., Ltd.
Claims (3)
方法において、上記カラーテレビカメラと、RGB出力
信号をデジタル化するA/D変換器と、各色の画像メモ
リと、上記画像メモリの内容を解析・計算するコンピュ
ータを持ち、上記カラーテレビカメラのRGB出力信号
値から色度を算出するときに、上記RGB出力信号値の
1未満のべき乗値を用いることにより、低輝度から高輝
度まで、広い輝度範囲で、高精度な色度計測を可能にす
ることを特徴とする色度計測方法。1. A method for measuring color using a color television camera, comprising the steps of: storing the color television camera, an A / D converter for digitizing RGB output signals, an image memory for each color, and the contents of the image memory. It has a computer to analyze and calculate, and when calculating chromaticity from the RGB output signal value of the color TV camera, by using a power value less than 1 of the RGB output signal value, a wide range from low luminance to high luminance can be obtained. A chromaticity measurement method that enables highly accurate chromaticity measurement in a luminance range.
方法において、上記カラーテレビカメラと、RGB出力
信号をデジタル化するA/D変換器と、各色画像メモリ
と、上記画像メモリの内容を解析・計算するコンピュー
タを持ち、上記カラーテレビカメラのRGB出力信号値
から色度を算出するときに、上記RGB出力信号値の1
未満のべき乗値を用い、3行9列の色度変換行列を用い
ることにより、低輝度から高輝度まで、広い輝度範囲
で、高精度な色度計測を可能にすることを特徴とする色
度計測方法。2. A color measuring method using a color television camera, wherein the color television camera, an A / D converter for digitizing RGB output signals, each color image memory, and the contents of the image memory are analyzed. A computer that calculates the chromaticity from the RGB output signal value of the color TV camera,
A chromaticity conversion matrix of 3 rows and 9 columns using a power value of less than 3 to enable high-precision chromaticity measurement in a wide luminance range from low luminance to high luminance. Measurement method.
度を計測するときに、上記カラーテレビカメラと、この
RGB出力信号をデジタル化するA/D変換器と、各色
の画像メモリと、上記画像メモリの内容を解析・計算す
るコンピュータを持ち、上記カラーテレビカメラのRG
B出力信号値から色度を算出するときに、上記RGB出
力信号値の1未満のべき乗値を用い、3行9列の色度変
換行列を用いることにより、低輝度から高輝度まで、広
い輝度範囲で、高精度な色度計測を可能にすることを特
徴とする色度計測方法。3. A color television camera, an A / D converter for digitizing the RGB output signal, an image memory of each color, and an image memory for measuring the chromaticity of white of a television or a color display device. It has a computer that analyzes and calculates the contents of the memory,
When the chromaticity is calculated from the B output signal value, a power value less than 1 of the RGB output signal value is used, and by using a chromaticity conversion matrix of 3 rows and 9 columns, a wide luminance from low luminance to high luminance is obtained. A chromaticity measurement method characterized by enabling highly accurate chromaticity measurement within a range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5276797A JPH10253455A (en) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Chromaticity measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5276797A JPH10253455A (en) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Chromaticity measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10253455A true JPH10253455A (en) | 1998-09-25 |
Family
ID=12924030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5276797A Pending JPH10253455A (en) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Chromaticity measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10253455A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030074967A (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-22 | 동광전자 주식회사 | optical measuring method |
JP2004325480A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Nitto Denko Corp | Polarizing plate, its evaluation method, optical film, and liquid crystal display |
JP2006129479A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Agilent Technol Inc | System and method for color print |
KR100695224B1 (en) | 2005-10-19 | 2007-03-14 | 한국동서발전(주) | System and method for determining temperature of light source by measuring color temperature |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP5276797A patent/JPH10253455A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030074967A (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-22 | 동광전자 주식회사 | optical measuring method |
JP2004325480A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Nitto Denko Corp | Polarizing plate, its evaluation method, optical film, and liquid crystal display |
JP2006129479A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Agilent Technol Inc | System and method for color print |
KR100695224B1 (en) | 2005-10-19 | 2007-03-14 | 한국동서발전(주) | System and method for determining temperature of light source by measuring color temperature |
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