物体表面の光の反射メカニズムを利用した光源色の推測 (特許第4447520)

本技術は、撮影画像から被写体を照らした光の色を推定する技術です。光源色の推測は、「人間が感じているのと同じように色を感じる」ことを実現する際にとても重要な技術であり、例えばデジタルカメラのオートホワイトバランスに応用できます。人間が感じているのと同じような色みの写真を撮影するには、人間の色順応、つまり光源の色が変化しても常に同じように色を感じ取る能力をデジタルカメラに持たせる必要があります。また、今後ロボットが人間と同じような色彩感覚を身につけるためには大変重要な技術となります。この技術は、2011年に「21世紀発明奨励賞」および2012年には「文部科学大臣賞(14ページ目)」を受賞しています。

物体表面における反射光からは「乱反射光」と「特定方向散乱光(鏡面反射光)」の両方が検出されます。このうち、鏡面反射光は光源の色をそのまま反射する性質を持ちます。この特性を利用し、反射光(乱反射光+鏡面反射光)から乱反射光を減算して鏡面反射光のみを取りだすことで、光源色を特定できます。
本技術は、従来技術における撮像被写体の白色領域の情報を検出して光源色を推測する方法とは異なり、撮像被写体の色に依存することなく光源色を直接検出できることから、幅広い撮影シーンで安定した性能を得ることができます。

正確なホワイトバランス

オートホワイトバランス(AWB)は、白いものをちゃんと白く写す技術です。白だけではなく、すべての色を正しく再現するための基礎になる技術です。私たちは、実にさまざまな色の光の中で生きています。日向では太陽光の黄色みの光、日陰に入れば青空から降り注ぐ青い光、オフィスでは白い蛍光灯やLEDの光、そして家に帰ればリビングの暖かいオレンジ色の光。そのどの光でも、人間は白いものを白として知覚します。しかし、イメージセンサーは白をそれぞれ黄色、青、白、オレンジとして写してしまうのです。そこで、人間が感じるのと同じように白を白に写すための調整が必要になります。これがオートホワイトバランス(AWB)です。私たちの「SILKYPIXオートホワイトバランス」では、独自の光源検出技術を用いることで、広範囲の被写体においてより正確なオートホワイトバランスを実現しています。デジタルカメラやスマートフォン、監視カメラ、ドライブレコーダなどの幅広いカメラで高い色再現性を実現するために幅広くご利用いただいております。

従来型AWBとの比較

※背景色のリファレンスとして、カラーチャートでグレーバランスをとった時の正しい背景色を各サンプルに合わせて表示しています。

従来型AWB(デジタル一眼レフカメラで撮影)

撮影した主被写体(積み木)は同じものですが、写真によって色が異なってしまっています。

SILKYPIX^® AWB

主被写体(積み木)の色が、従来型AWBの写真よりも安定しています。

特徴1 - 誤検出、退色が少ない

従来型AWB

• 被写体の色に強く依存する性質をもつ。
• 背景色に引きずられがち。
• 被写体色をグレーにするWBの為、被写体色が薄くなる退色が発生する。

SILKYPIX^® AWB

• 被写体の色に依存しにくく安定した光源特定が可能。
• 背景色に左右されづらい。
• 退色も発生しづらい。

特徴2 - 正確な光源色特定が可能

従来型AWB

• 完全な無彩色が被写体に含まれていない場合には、光源色特定は困難。
• このため、AWBが正確に当たることが少なく。大きく外す被写体も多い。

SILKYPIX^® AWB

• 基本的には、どんな色の被写体からも光源色が特定可能なため、極めて正確。
• このため、従来の常識をはるかに超えた正確なAWBが可能となる。