特許 5666550 デジタルカメラの較正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5666550

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】デジタルカメラの較正方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 17/00 20060101AFI20150122BHJP

   H04N 9/04 20060101ALI20150122BHJP

   H04N 1/60 20060101ALI20150122BHJP

   H04N 1/46 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   H04N17/00 K

   H04N9/04 B

   H04N1/40 D

   H04N1/46 Z

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-286395(P2012-286395)

(22)【出願日】2012年12月28日

(62)【分割の表示】特願2009-544094(P2009-544094)の分割

【原出願日】2007年12月27日

(65)【公開番号】特開2013-118653(P2013-118653A)

(43)【公開日】2013年6月13日

【審査請求日】2013年1月26日

(31)【優先権主張番号】11/647,540

(32)【優先日】2006年12月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512263441

【氏名又は名称】デジタルオプティクス コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100104411

【弁理士】

【氏名又は名称】矢口 太郎

(72)【発明者】

【氏名】バターウォース、マーク、メルビン

【審査官】 秦野 孝一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０７７９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−０３７３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９５０２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １７／００

Ｈ０４Ｎ ９／０４

Ｈ０４Ｎ １／４０

Ｈ０４Ｎ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デジタルカメラ較正装置であって、
第１の窓および第２の窓を有する不透明な画面と、
前記第１の窓内に配置された光透過媒体と、
前記第２の窓内に配置された色分散媒体と、
前記光透過媒体と前記色分散媒体と第１の窓および第２の窓とを通じて光を発するように配置された光源と、
を有するデジタルカメラ較正装置。

【請求項2】

請求項１記載のデジタルカメラ較正装置において、前記不透明な画面は実質的に非反射面を含むものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項3】

請求項２記載のデジタルカメラ較正装置において、前記非反射面は黒色塗料を含むものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項4】

請求項１記載のデジタルカメラ較正装置において、前記不透明な画面はアルミニウムを含むものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項5】

請求項１記載のデジタルカメラ較正装置において、前記光透過媒体は、可変強度の光の透過を容易にするものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項6】

請求項１記載のデジタルカメラ較正装置において、前記光透過媒体は、複数の強度の光を含む強度パターン画像を生成するものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項7】

請求項６記載のデジタルカメラ較正装置において、前記光は同色であるデジタルカメラ較正装置。

【請求項8】

請求項６記載のデジタルカメラ較正装置において、前記光は非分散光であるデジタルカメラ較正装置。

【請求項9】

請求項６記載のデジタルカメラ較正装置において、前記光透過媒体は、可変透過率を有する複数の透過部分を含むものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項10】

請求項９記載のデジタルカメラ較正装置において、前記複数の透過部分の前記可変透過率は線形的に変化するものであるデジタルカメラ較正装置。

【請求項11】

請求項９記載のデジタルカメラ較正装置において、前記複数の透過部分の前記可変透過率は段階的に変化するものであるデジタルカメラ較正装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はカメラ較正に関し、より具体的には、デジタル画像キャプチャ装置を色および／または強度について較正する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラモジュールは、現在、種々のホスト装置に組み込まれている。そのようなホスト装置としては、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータなどがある。ホスト装置にデジタルカメラモジュールが含まれることに対する消費者需要は、現在も継続して増えている。

【0003】

ホスト装置の製造業者にとって、デジタルカメラモジュールは、ホスト装置のサイズを全体的に大型化せずに組み込めるよう、小型であることが好まれる。また、ホスト装置の製造業者は、カメラモジュールがホスト装置設計に及ぼす影響を最小限に抑えたいと望んでいる。さらに、カメラモジュールおよびホスト装置の製造業者は、ホスト装置にカメラモジュールを組み込んでも画質が損なわれないことを望んでいる。

【0004】

一般に、従来のデジタルカメラモジュールには、レンズアセンブリ、ハウジング、プリント基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）、および画像キャプチャ装置（ｉｍａｇｅ ｃａｐｔｕｒｅ ｄｅｖｉｃｅ：ＩＣＤ）が含まれる。組み立て時にＩＣＤはＰＣＢに電気的に連結され、ＰＣＢはハウジングの底部に固定される。レンズアセンブリは、ハウジングの反対端に調整可能に取り付けられて、レンズを通過してくる入射光をＩＣＤの画像キャプチャ面上に集束させる。ＰＣＢには通信路を提供する複数の電気接点が含まれ、ＩＣＤで受信された生画像データは前記通信路によりＩＣＤからホスト装置へ通信され、そこで処理、表示、および格納される。

【0005】

ＩＣＤは、フォトサイトと呼ばれる光感受性ダイオードの大型アレイを含んだ小型のシリコンチップで形成されることが多い。シャッターが作動されると、各フォトサイトは、電荷を蓄積することにより入射光の強度または輝度を記録する（光量が多いほど電荷も多い）。ＩＣＤは種々の電荷を示す生画像データをホスト装置に送信し、当該ホスト装置において当該データは処理されて、例えば書式付き画像データ（ＪＰＥＧ、ＴＩＦＦ、ＰＮＧなど）や表示可能な画像データ（画像ビットマップなど）に変換され、例えばＬＣＤ画面で利用者に表示される。

【0006】

これらのフォトサイトでは、フィルターを使って種々の色および陰影に対応する光強度を測定する。通常、各フォトサイトには、３つの原色フィルター、例えば赤フィルター、緑フィルター、および青フィルターのうち１つが含まれる。各フィルターは、指定された色の光波のみを通過させ、光感受性ダイオードに接触させる。これにより、赤フィルターは赤い光のみを通過させ、緑フィルターは緑色の光のみを通過させ、青フィルターは青い光のみを通過させる。３つの隣接しあうフォトサイトから３原色の強度を蓄積すると、画素を正確に着色する上で十分なデータが得られる。例えば、赤フィルターおよび緑フィルターが最低限の電荷を蓄積し、青フィルターがピーク電荷を蓄積した場合、キャプチャされる色は必ず青になる。これにより、その画像画素は青として表示される。

【0007】

組み立て後、カメラモジュールは、通常、色フィルターを通じて既知の光強度で較正される。先行技術の方法の１つに、カラーチャート（マクベスのカラーチャートなど）を撮影（撮像）し、その画像データを色補正工程にかけるというものがある。記録された強度は、既知の色強度に対応するよう補正される。前記色補正は１回の露光で行えるため、この工程は比較的迅速に実施できる。

【0008】

一般的なカラーチャートは、有色色素から作製される。残念なことに、色素にない色の場合は、一般的なカラーチャートを使った較正では低水準の較正しかえられない。従来どおりに較正されたカメラモジュールでは、カラーチャートに提供されていない自然色を測定することが難しい。

【0009】

一部のカメラモジュール製造業者は、モノクロメータと呼ばれる装置を使ってカメラモジュールを較正する。モノクロメーターは、プリズムを通じて光を送出し、所定の色を出力する。次に、その所定の色が撮像される。次いで、特定色の既知の強度でカメラモジュールが較正される。この工程が、推定２４色以上の色について繰り返される。モノクロメーターは、自然色の較正を容易にするが、欠点もある。このような装置は比較的高価である。また較正する色ごとに１枚ずつ、合わせて複数の画像を得なければならない。これにより製造のスループットが低下し、製品化に要する時間が長引いて、全体的な製造コストが増大する。

【0010】

画質を向上させ、製品化に要する時間を短縮し、および／または効果的な品質管理を提供するための、デジタルカメラモジュールを較正するシステムおよび方法が必要とされている。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許第５，４１０，１５３号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２００４／０２１２６８５号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２００４／０２６４５４２号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００６／０２７４１８８号明細書
（特許文献５） 米国特許第４，６９２，８８３号明細書
（特許文献６） 米国特許第４，８９８，４６７号明細書
（特許文献７） 特開第２００３−２１４９５１号公報
（特許文献８） 米国特許第４，９９１，００７号明細書
（特許文献９） 米国特許第５，７４８，２３０号明細書
（特許文献１０） 米国特許第４，６６０，９７５号明細書
（特許文献１１） 米国特許第４，５７５，１２４号明細書
（特許文献１２） 米国特許第４，６９２，８８３号明細書
（特許文献１３） 米国特許第５，１４２，３５９号明細書
（特許文献１４） 米国特許第５，７６０，８２９号明細書
（特許文献１５） 米国特許第７，７２４，３０１号明細書
（特許文献１６） 米国特許出願公開第２００４／０２１８０８７号明細書
（特許文献１７） 米国特許出願公開第２００４／０２３９７８２号明細書
（特許文献１８） 米国特許出願公開第２００４／０２５２２２５号明細書
（特許文献１９） 米国特許出願公開第２００６／０２２１２２７号明細書
（特許文献２０） 米国特許出願公開第２００７／００５２８１４号明細書
（特許文献２１） 米国特許出願公開第２００８／０００２９６０号明細書
（特許文献２２） 米国特許出願公開第２００８／０１４３８５６号明細書
（特許文献２３） 米国特許出願公開第２００８／０２０４５７４号明細書
（特許文献２４） 米国特許出願公開第２００８／０２１８６１０号明細書
（特許文献２５） 米国特許出願公開第２００８／０２５２７５６号明細書
（特許文献２６） 米国特許出願公開第２００８／０２９７６２８号明細書
（特許文献２７） 米国特許出願公開第２００９／０２１３２５０号明細書
（特許文献２８） 米国特許出願公開第２００９／０２９７０２６号明細書
（特許文献２９） 米国特許出願公開第２０１０／００３３６１７号明細書
（特許文献３０） 国際公開第０２／０９７５０７号
（特許文献３１） 国際公開第９８／０７２８１号
（特許文献３２） 欧州特許出願公開第０６５６７３１号明細書
（特許文献３３） 特開２０００−１０２０４２号公報
（特許文献３４） 特開２００２−０７７９５５号公報
（特許文献３５） 特開２００２−０９５０２０号公報
（特許文献３６） 特開２００３―２１４９５１号公報
（特許文献３７） 特開平０４―５００５９３号公報
（特許文献３８） 韓国特許第１０−０４６１００６号公報
（特許文献３９） 韓国特許第１０−０５１３７８９号公報
（非特許文献）
（非特許文献１） Ｂａｙｅｓｉａｎ ｃｏｌｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｎｏｎ−ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒｓ，Ｚｈａｎｇ，Ｘ．ａｎｄ Ｂｒａｉｎａｒｄ，Ｄ．Ｈ．，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００４，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １２ｔｈ ＩＳ&Ｔ／ＳＩＤ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｓｃｏｔｔｓｄａｌｅ，ＡＺ，３０８−３１４．
（非特許文献２） Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ Ｈｏｗ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ Ｗｏｒｋ，Ｏｂｔａｉｎｅｄ Ｍａｒｃｈ ２３，２００６，ｗｗｗ．ｓｈｏｒｔｃｏｕｒｓｅｓ．ｃｏｍ／ｈｏｗ／ｓｅｎｓｏｒｓ／ｓｅｎｓｏｒｓ．ｈｔｍ．
（非特許文献３） ＰＣＴ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．： ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２６３６０， ＩＳＲ ａｎｄ Ｗｒｉｔｔｅｎ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｄａｔｅｄ Ａｐｒｉｌ ３， ２００８．
（非特許文献４） ＰＣＴ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．： ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２６３６０， ＩＰＲＰ ｄａｔｅｄ Ｊｕｎｅ ３０， ２００９．
（非特許文献５） ＥＰ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ． ０７ ８６３ ２６４．３， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｄａｔｅｄ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ３０， ２０１０．
（非特許文献６） ＥＰ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ． ０７ ８６３ ２６４．３， Ｏｆｆｉｃｅ Ａｃｔｉｏｎ ｄａｔｅｄ Ｆｅｂｒｕａｒｙ １， ２０１１．

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0011】

一実施形態によれば、本発明はデジタルカメラを較正する方法を提供し、この方法は、光を提供する工程と、前記光を複数の異なる光波長を含む色分散画像に分散させる工程と、前記色分散画像のテスト画像をキャプチャする工程と、前記テスト画像から、前記異なる光波長のうちの少なくとも２つに対応した強度値を取得する工程と、前記強度値を期待強度値と比較する工程と、前記比較に基づいて色補正データを生成する工程とを有する。

【0012】

前記光を提供する工程にはタングステン光線を提供する工程を含めることができる。前記光を分散させる工程には試験装置を通じて当該光を分散させる工程を含めることができる。前記試験装置には光透過媒体を含めることができる。前記試験装置には色分散媒体を含めることができる。前記色分散媒体には可変バンドパスフィルターを含めることができる。前記色分散媒体には半透明な表面を含めることができる。前記試験装置には窓を少なくとも１つ伴った不透明なプレートを含めることができる。前記不透明なプレートにはアルミニウムを含めることができる。前記不透明なプレートには非反射面を含めることができる。前記方法は、さらに、光学素子を使用して前記色分散画像を画像キャプチャ装置上に集光する工程を有する。前記光学素子には赤外線フィルターを含めることができる。前記強度値を取得する工程には２つより多くの異なる光波長に対応する強度値を取得する工程を含めることができる。前記強度値のうち少なくとも１つは、赤外波長に対応するものであってよい。前記方法は、さらに、光透過媒体を透過する非分散光の複数の強度を含む強度パターン画像に対応する少なくとも２つの異なる値を取得する工程を有する。前記非分散光は、光源からの光を含むものであってよい。

【0013】

別の実施形態によれば、本発明はデジタルカメラ較正装置を提供し、このデジタルカメラ較正装置は、窓を伴った不透明な画面と、前記窓内に配置された色分散装置と、前記光分散装置および前記窓を通じて光を発するよう配置された光源とを有する。

【0014】

前記デジタルカメラ較正装置は、さらに、第２の窓と、前記第２の透明な窓内に配置された光透過媒体とを有することができる。前記色分散媒体には、可変バンドパスフィルターを含めることができる。前記色分散媒体は、白色光を少なくとも可視スペクトル光へと分散させることができる。前記不透明な画面には、実質的に非反射の面を含めることができる。前記非反射の面には、黒色塗料を含めることができる。前記不透明な画面には、アルミニウムを含めることができる。

【0015】

さらに別の実施形態によれば、本発明は、画像キャプチャ装置を較正する方法を提供し、この方法は、光を提供する工程と、前記光を少なくとも２つの異なる色成分へと分散させる工程と、前記色成分のうちの第１の色成分を画像キャプチャ装置の第１の画素グループに集光する工程と、前記色成分のうちの第２の色成分を前記画像キャプチャ装置の第２の画素グループに集光する工程と、前記第１の画素グループおよび前記第２の画素グループから強度値を取得する工程と、前記強度値を使用して色補正データを生成する工程とを有する。前記方法は、さらに、前記強度値を期待強度値と比較する工程を有することができる。

【0016】

さらに別の実施形態によれば、本発明はデジタルカメラ較正装置を提供し、このデジタルカメラ較正装置は、窓を伴った不透明な画面と、前記窓内に配置された光透過媒体と、前記光透過媒体および前記窓を通じて光を発するよう配置された光源とを有する。

【0017】

別の実施形態によれば、本発明はデジタルカメラを較正する方法を提供し、この方法は、光を提供する工程と、光透過媒体に前記光を透過させて強度パターン画像を生成する工程と、前記強度パターン画像のテスト画像をキャプチャする工程と、前記テスト画像に対応した強度値を取得する工程と、前記強度値を期待強度値と比較する工程と、前記比較に基づいて強度補正データを生成する工程とを有する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明は、以下の図面を参照して説明しており、これらの図面において同様な参照番号は同様な同様な要素を示している。

【図1】図１は、本発明の一実施形態に従ってデジタルカメラを較正するシステムを例示したブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るカメラ制御部の詳細を例示したブロック図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る画像キャプチャ装置を例示した図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る試験装置を例示した図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る、前記試験装置からの色分散画像および強度パターン画像を例示したものである。

【図6】図６は、本発明の一実施形態に係る、画像キャプチャ装置によりキャプチャされた色分散画像および強度パターン画像を例示したものである。

【図7】図７は、前記試験装置からの色分散画像および強度画像として画像キャプチャ装置でキャプチャされた応答値を例示したグラフである。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係る、理想的な強度パターン値に対する強度パターン値を例示したグラフである。

【図9】図９は、本発明の一実施形態に従ってデジタルカメラを較正する方法を例示したフローチャートである。

【図10】図１０は、本発明の一実施形態に従ってデジタルカメラを較正する別の方法を例示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施形態は、光分散装置および光透過媒体を使ってデジタルカメラを較正することにより、先行技術に伴う問題を克服する。以下の説明では、本発明の種々の実施形態が完全に理解されるよう具体的な詳細事項を記載する。当業者であれば、これらの具体的な詳細事項がなくとも、他の実施形態が可能であることが理解できるであろう。本発明の説明を不要に曖昧にしないよう、周知の実施形態の詳細（材料の選択、組み立て、レンズの焦点合わせ操作など）および周知の構成要素は省略する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に従って色分散媒体からの色分散画像と、光透過媒体からの強度パターン画像とをキャプチャすることにより、デジタルカメラを較正するシステム１００を例示したものである。図示したように、このシステム１００は、光源１０２と、色／強度試験装置１０４と、光学素子１０６と、撮像装置１０８と、当該撮像装置１０８に連結されたカメラ制御部１１０とを含む。光源１０２（タングステン光など）は、試験装置１０４の背面に露出される白色光１１２を提供する。試験装置１０４は、白色光１１２を所定範囲（３００〜７００ナノメートルなど）の色分散画像１１４に分散させて可視スペクトルの少なくとも一部を提供する。二者択一的および／または付加的に、試験装置１０４は、可能性として同色または全色の光強度のパターンを含む、グレースケールなどの強度パターン画像１１４を少なくとも１つ送信する。カメラの光学素子１０６は、色分散画像および強度パターン画像１１４を画像キャプチャ装置１０８上に集束させて、当該画像キャプチャ装置１０８が前記色分散画像および前記強度パターン画像のテスト画像をキャプチャできるようにする。当業者に周知のように、画像キャプチャ装置１０８は、カメラ制御部１１０により制御することができる。

【0021】

一部の実施形態では、デジタルカメラ較正に必要な色および強度の情報をすべて１回の露光で収集することができる。また、色分散画像のスペクトルは、他の品質管理工程用に赤外および／または他の波長を含むようにも構成可能である。例えば、前記画像キャプチャ装置が所定の閾値を超えて赤外光をキャプチャした場合は、赤外線フィルターに欠陥のあることが考えられる。このような品質管理は、前記色／強度較正に使用する露光でキャプチャされたデータを使って実施できる。色／強度情報の収集に続くデータ操作工程（行列関数やルックアップテーブルなど）は、当業者に公知である。例えば特定の実施形態において、光源の色強度値は、決定されたのち、事実上白色光を正規化するため、色分散画像および／または強度パターン画像から減算される。

【0022】

図２は、本発明の一実施形態に係るカメラ制御部１１０の詳細を例示したブロック図である。カメラ制御部１１０には、色／強度補正データ２０２と、画像処理ルーチン２０４と、処理ユニット２０６と、構成アルゴリズム２０８と、利用者入出力（Ｉ／Ｏ）２１０と、較正インターフェース２１２とが含まれ、これらはすべて通信チャネル２１４を通じて通信可能である。色／強度補正データ２０２には、色／強度較正情報が含まれ、これにより画像キャプチャ装置１０８により生成された色値および強度値（色補正行列）の補正が容易になる。画像処理ルーチン２０４には、画像キャプチャ装置１０８によりキャプチャされた画像の処理を容易にするルーチンが含まれる。処理ユニット２０６には、前記データおよび前記ルーチンを処理するＣＰＵが含まれる。構成アルゴリズム２０８には、構成設定に基づいて前記色／強度データを生成するルーチンが含まれる。利用者Ｉ／Ｏ ２１０は、利用者とカメラ制御部１１０との通信を容易にする。Ｉ／Ｏ装置の例としては、キーパッド、ディスプレイ（ＬＣＤディスプレイなど）、スピーカーなどがある。較正インターフェース２１２には、製造業者がカメラ制御部１１０に色／強度補正データをロードできるようにするルーチンが含まれる。

【0023】

図３は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１０８の像面３００を例示したものである。像面３００には、フォトサイト３０２のアレイが含まれる。各フォトサイト３０２には、青フィルターフォトサイト３０４、緑フィルターフォトサイト３０６、または赤フィルターフォトサイト３０８のうち１つが含まれる。フォトサイト３０４、３０６、３０８は、それぞれ指定された色の光だけを通過させる。入射光への露光時、フォトサイト３０４、３０６、３０８の各々は、それに対応した色の光強度値を記録する。次に、それらの値は処理および表示される。撮像装置１０８により異なるが、通常は、緑のフォトサイトが赤または青のフォトサイトより２倍多く、これは、ヒトの目が緑色の光に対し他の色より２倍敏感なためである。従来、フィルターはベイヤー配列と呼ばれるパターンに配置されており、具体的には１行が赤、緑、赤、緑（以後同様）、そして次の行が青、緑、青緑（以後同様）となる。ただし、他の特定の色や、色フィルターフォトサイト３０４、３０６、３０８の幾何学的レイアウトを使用してもよい。その一例として、撮像装置１０８はＣＭＹＫタイプであってもよい。

【0024】

図４は、本発明の一実施形態に係る試験装置１０４の詳細を例示したブロック図である。試験装置１０４には、不透明なプレート４００と、非反射層４０２と、光分散媒体４０４と、光透過媒体４０６とが含まれる。不透明なプレート４００は、例えばアルミニウムを有する。不透明なプレート４００の正面は、例えば黒色塗料の非反射層４０２で実質的に覆われている。光分散媒体４０４からの画像および光透過媒体４０６からの画像を色・強度較正用にキャプチャする際、非反射層４０２は、所望の画像と干渉するおそれのあるランダム光をすべて吸収する。

【0025】

不透明なプレート４００および非反射層４０２には、窓４０８および窓４１０が含まれ、これらの窓に光分散媒体４０４および光透過媒体４０６がそれぞれ着座する。光分散媒体４０４は可変バンドパスフィルターなどであってよく、その背面から入射光を受け、色分散画像へと光を分散させる。一実施形態において、この色分散画像の高さは数画素分である。光透過媒体４０６は写真フィルムタイプのグレースケール媒体であってよく、様々な光強度を通過させて強度パターン画像を生成する。一実施形態において、この強度パターン画像は数画素分ある。光分散媒体４０４および光透過媒体４０６については、図５を参照し以下でさらに説明する。

【0026】

図５は、本発明の一実施形態に従って、裏から光を当てた試験装置１０４で生成された色分散画像および強度パターン画像を例示したものである。光分散媒体４０４は、その背面から白色光を受け、種々の波長の入射光を異なる角度で曲げることにより、受光面と反対側の面（画像がキャプチャされる側の面）から色分散画像を提供する。図示したように、光分散媒体４０４は、紫（Ｖ）〜赤外（ＩＲ）の範囲の色を発する。なお、光分散媒体４０４を通じて分散された光の色分布距離（ｖ、ｖｉ、ｉ、ｉｂ、ｂ．．．など）は、縮尺どおりではない。周知のように、スペクトルに沿った色の変化は連続的なもので、図示したように明確に区別できるものではない。例えば、純粋な黄色が純粋な赤色に隣接するわけではない。その間には多くの色がある（オレンジ色など）。光透過媒体４０６は、可能性として灰色など同じ色の様々な光強度を通過させて、強度パターン画像を生成する。図示したように、そのような光強度は、場合に応じて０％応答（不透明）から１００％応答（透明）まで異なる。光透過媒体４０６に沿った応答の変化は、不透明なプレート４００上への配置方法に依存して線形または段階的に増減するよう構成できる。

【0027】

図６は、本発明の一実施形態に従って像面３００の一部６００によりキャプチャされたテスト色分散画像６０２およびテスト強度パターン画像６０４を示したものである。像面３００は、そのテスト色／強度較正値をキャプチャする。すなわち、前記色分散画像６０２は、前記像面３００の前記一部６００の行に沿って各色に関する強度値を含むことができる。前記テスト強度パターン画像６０４には、各画素に関する強度値（隣接しあうフォトサイトの所定のセット）を含めて、グレースケール強度値などの一般的な強度値を生成することができる。光分散媒体４０４から発せられる実際の色分散画像と、光透過媒体４０６から発せられる実際の強度パターン画像とがわかると、前記テスト色分散画像６０２および前記テスト強度パターン画像６０４を評価し、当該デジタルカメラを較正することができる。

【0028】

図７は、前記試験装置１０４からの色分散画像および強度画像として画像キャプチャ装置１０８でキャプチャされた応答値を例示したグラフ７００である。グラフ７００には、光源１０２からの光に対する強度応答パーセンテージを表す縦軸７０２が含まれる。示したように、軸７０２の強度応答は、０％〜１００％応答の範囲である。さらに、グラフ７００には、光分散媒体４０４に沿った位置および光透過媒体４０６に沿った位置を表す横軸７０４が含まれる。

【0029】

グラフ７００には、青の応答曲線７０６と、緑の応答曲線７０８と、赤の応答曲線７１０と、強度の応答曲線７１２とが含まれる。曲線７０６、７０８、および７１０は、青フィルターフォトサイト３０４と、緑フィルターフォトサイト３０６と、赤フィルターフォトサイト３０８とについてそれぞれキャプチャされた色強度応答データを表している。応答曲線７１２は、光透過媒体３０６に沿った種々の光出力強度に対応するデータを表している。所与の光源の最大強度は、理想的に透過率１００％の光透過媒体４０６を通じて得られる場合の１．０に等しい。このため、光透過媒体４０６の透過率５０％の部分を通過した応答を測定した場合の応答は０．５に等しくなる。一度そのようなデータがキャプチャされると、当業者に公知の方法を使って色補正行列を計算することができる。そのような方法の１つは、Ｘｕｅｍｅｉ ＺｈａｎｇおよびＤａｖｉｄ Ｈ．Ｂｒａｉｎａｒｄの「Ｂａｙｅｓｉａｎ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｎｏｎ−Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ」（非比色デジタル画像センサのためのベイズ色補正方法）Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ２００４：３０８−３１４に開示されている。

【0030】

図８は、理想的な強度値８００に対する強度曲線７１２を例示したグラフである。上記のとおり、応答曲線７１２は、光透過媒体４０６から提供され画像キャプチャ装置１０８でキャプチャされた強度パターン画像に対応するデータを表している。強度パターン画像に対応したデータがキャプチャされる場合、その値は、当技術分野で知られているように、理想的な強度値８００に対し操作される（ルックアップテーブルなどにより）。

【0031】

図９は、本発明の一実施形態に従ってデジタルカメラを較正する方法を例示したフローチャート９００である。工程９０２では、光線が提供される。工程９０４では、その光線が、複数の異なる波長を含む光分散画像へと分散される。工程９０６では、前記光分散画像のテスト画像がキャプチャされる。次に、工程９０８では、前記テスト画像の少なくとも２つの異なる波長に対応した強度値が記録される。次いで工程９１０で、記録された強度値が期待される強度記録値と比較される。工程９１２では、色および／または強度補正データが生成される。

【0032】

図１０は、本発明の一実施形態に従ってデジタルカメラを較正する別の方法を例示したフローチャート１０００である。工程１００２では、光線が提供される。工程１００４では、前記光線が少なくとも２つの異なる色成分へ分散される。工程１００６では、そのうちの第１の色成分が、画像キャプチャ装置の第１の画素グループに集光される。工程１００８では、他方の第２の色成分が、画像キャプチャ装置の第２の画素グループに集光される。工程１０１０では、前記第１の画素グループおよび前記第２の画素グループからの強度値が記録される。工程１０１２では、その前記強度値を使って、色および／または強度補正データを生成する。

【0033】

色および強度の較正は、前記色分散媒体４０４だけを使って実施されることが理解されるであろう。例えば、所定の強度パターンの白色光を、この色分散媒体４０４を通じて送出することができる。それに対し二者択一的または付加的に、前記白色光がその長さ全体にわたり安定した強度値を有するようにしてもよい。別の実施形態では、光透過媒体４０６を色分散媒体４０４と直列に配置できる。また別の実施形態では、試験装置１０４に光透過媒体４０６を含めない。

【0034】

上述した特徴の多くは、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、置換、変更（修正）、または省略できる。以上に示した特定の実施形態に対するこれらの変更（修正）形態等は、当業者が特に上記の開示を考慮すれば、明確に理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】