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公開番号2025014440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023116990
出願日2023-07-18
発明の名称分光感度推定装置およびそのプログラム
出願人日本放送協会,一般財団法人NHK財団
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G01J 3/02 20060101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】分光感度を推定する分光感度推定装置を提供する。
【解決手段】分光感度推定装置1は、サンプリングした波長を中心波長とする光を分光放射計5で予め定めた波長間隔で計測した計測値を行方向の成分とし、中心波長のサンプリング数だけ行を配列した行列に対して特異値を算出する特異値算出部31と、特異値の大きい方から予め定めた数を除いた特異値ごとに、それぞれの特異値を許容誤差とする複数の疑似逆行列を生成する疑似逆行列生成部32と、被測定器Tが出力した応答値を列ベクトルとし、複数の疑似逆行列に対して乗算することで、複数の分光感度候補を算出する分光感度候補算出部33と、分光感度候補の中で要素間の差の総和が最小となる分光感度候補を被測定器Tの分光感度として選定する分光感度選定部34と、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
入力光に対する応答値を出力する被測定器の分光感度を推定する分光感度推定装置であって、
測定対象の波長レンジにおいてサンプリングした波長を中心波長とする光を分光放射計で予め定めた波長間隔で測定した測定値を行方向の成分とし、中心波長のサンプリング数だけ行を配列した行列に対して複数の特異値を算出する特異値算出部と、
前記複数の特異値の大きい方から予め定めた数を除いた特異値ごとに、それぞれの特異値を許容誤差とする前記行列に対する複数の疑似逆行列を生成する疑似逆行列生成部と、
前記分光放射計で測定した同じ中心波長の光ごとに、前記被測定器が出力した応答値を列ベクトルとし、前記複数の疑似逆行列に対して乗算することで、複数の分光感度候補を算出する分光感度候補算出部と、
前記複数の分光感度候補の中で、隣接する要素間の差の総和が最小となる分光感度候補を前記被測定器の分光感度として選定する分光感度選定部と、
を備えることを特徴とする分光感度推定装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
入力光に対する応答値を出力する被測定器の分光感度を推定する分光感度推定装置であって、
測定対象の波長レンジにおいてサンプリングした波長を中心波長とする光を分光放射計で予め定めた波長間隔で測定した測定値を行方向の成分とし、中心波長のサンプリング数だけ行を配列した行列に対して複数の特異値を算出する特異値算出部と、
前記複数の特異値の大きい方から予め定めた数を除いた特異値ごとに、それぞれの特異値を許容誤差とする前記行列に対する複数の疑似逆行列を生成する疑似逆行列生成部と、
前記分光放射計で測定した同じ中心波長の光ごとに、前記被測定器が出力した応答値を列ベクトルとし、前記複数の疑似逆行列に対して乗算することで、複数の分光感度候補を算出する分光感度候補算出部と、
前記複数の分光感度候補の中で、隣接する要素間の差の総和の逆数を尤度として算出し、前記尤度が最大となる分光感度候補を前記被測定器の分光感度として選定する分光感度選定部と、
を備えることを特徴とする分光感度推定装置。
【請求項３】
発光装置が発光する光を分光する分光器に対して、前記波長レンジにおいて中心波長をサンプリングして切り替える指示を行う波長切替部と、
前記波長切替部でサンプリングされた中心波長の光ごとに、前記分光放射計で予め定めた波長間隔で測定した測定値を取得する分光分布取得部と、
前記波長切替部でサンプリングされた中心波長の光ごとに、前記被測定器が出力する応答値を取得する応答値取得部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分光感度推定装置。
【請求項４】
前記分光放射計が測定した測定値は、放射輝度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分光感度推定装置。
【請求項５】
前記被測定器が出力した応答値は、輝度、光度または三刺激値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分光感度推定装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１または請求項２に記載の分光感度推定装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定器の分光感度を推定する分光感度推定装置およびそのプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
カラーカメラの色再現、光度計（フォトメータ）や色彩計（カラリメータ）の測定などの正確さを評価するためには、各装置の分光感度特性を把握することが重要となる。そのため、分光感度を測定する装置が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
一般的な分光感度の測定は、分解能を高く測定するため、分光器（モノクロメータ）で十分に小さい半値幅で所望の波長間隔でサンプリングされた光（測定光）に対する撮像システムの応答を測定することにより行われている。
例えば、従来の分光感度の測定は、図１１に示すような十分に小さい半値幅Ｗとして５ｎｍや１０ｎｍ、所望の波長間隔Ｄとして１ｎｍや５ｎｍで中心波長をずらした光を用いて測定を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
“分光応答度（分光感度）測定”，［online］，分光計器株式会社，［令和５年６月２６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.bunkoukeiki.co.jp/responsivity.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来手法のように、測定光の半値幅と波長間隔とを小さくすると、被測定器（例えば、カメラ）において必要となる露光時間が長くなるため、測定時間が長くなってしまうという問題がある。
また、露光時間が長くなると、被測定器におけるセンサノイズが蓄積し、分光感度測定の精度が低下してしまう。そのため、従来手法は、図１１に示すように、どの波長においても測定光の強度を強める必要があり、等エネルギーに校正した出力の非常に高い光源を使用しなければならないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、測定光の半値幅や波長間隔を従来よりも大きくし、光強度を抑えても、精度よく分光感度を推定することが可能な分光感度推定装置およびそのプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る分光感度推定装置は、入力光に対する応答値を出力する被測定器の分光感度を推定する分光感度推定装置であって、特異値算出部と、疑似逆行列生成部と、分光感度候補算出部と、分光感度選定部と、を備える構成とした。
【０００７】
かかる構成において、分光感度推定装置は、特異値算出部によって、測定対象の波長レンジにおいてサンプリングした波長を中心波長とする光を分光放射計で予め定めた波長間隔で測定した測定値を行方向の成分とし、中心波長のサンプリング数だけ行を配列した行列に対して複数の特異値を算出する。
【０００８】
そして、分光感度推定装置は、疑似逆行列生成部によって、複数の特異値の大きい方から予め定めた数を除いた特異値ごとに、それぞれの特異値を許容誤差とする前記行列に対する複数の疑似逆行列を生成する。このように、複数の許容誤差を設定して疑似逆行列を生成することで、分光放射計で測定された分光分布の特徴を表すとともに、測定ノイズを想定した複数の疑似逆行列を生成することができる。
【０００９】
そして、分光感度推定装置は、分光感度候補算出部によって、分光放射計で測定した同じ中心波長の光ごとに、被測定器が出力した応答値を列ベクトルとし、複数の疑似逆行列に対して乗算することで、複数の分光感度候補を算出する。
このように算出される分光感度候補は、実測した分光分布の特徴を反映したものとなるため、測定光である分光分布の波長間隔や半値幅を従来よりも大きくすることができるとともに、光源の強度を抑えることが可能になる。
【００１０】
そして、分光感度推定装置は、分光感度選定部によって、複数の分光感度候補の中で、隣接する要素間の差の総和が最小となる分光感度候補を被測定器の分光感度として選定する。あるいは、分光感度推定装置は、分光感度選定部によって、複数の分光感度候補の中で、隣接する要素間の差の総和の逆数を尤度として算出し、尤度が最大となる分光感度候補を被測定器の分光感度として選定してもよい。これによって、分光感度推定装置は、ノイズの影響の少ない分光感度を推定ことができる。
なお、分光感度推定装置は、コンピュータを、分光感度推定装置として機能させるためのプログラムで動作させることができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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