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2020年8月 6日 (木)

・IRセンサとは

IRセンサーを搭載したカメラが出てきました。
このIRセンサとは赤外線(InfraRed)を感知するものです。


赤外線センサが付いていると何が良いのかというと、
ホワイトバランスの精度が上がります。

ホワイトバランスとはそもそも何なのかというと、
光源の色を推定する技術です。
昼間の太陽光、夕方の太陽光、電球、蛍光灯、、、
いろいろな光源がありますが、全部違う色です。
白だと思っていても意外と白くない。

Irsenser-4

光に様々な色がついていても、
グレーのものをグレーに写すのがホワイトバランス。

しかし、実際の世界では物の色は
物体に反射した光として見えています。

Irsenser-1

なので、グレーカードがないと光源の色なのか
物体の色なのか判断ができない。

Irsenser-2
青い布?青い光源下にあるグレーの布?

Irsenser-1
青い布?青い光源下にあるグレーの布?

その場にいれば、光源が青いのか、布が青いのか判断できますが
写真だけではわかりません(カメラも判断できない)

なので、実際に青いものなのに、光源の色だと判断して
色をグレーにしてしまうというミスもありえます。
こういうミスをしないようにホワイトバランス技術者は色々考えます。
一般的なのが、明るければ太陽光、暗ければ人工光という判断。

Irsenser-3

ただし、夕方など暗くなってきても太陽光のときがあります。
その時は、別の情報を使って
ホワイトバランス(光源推定)を行わなければいけません
よく使われる手法が「緑っぽければ人工光」
水銀灯や蛍光灯は緑っぽい光です。

このとき、前述の青い布の問題と同じように、
「被写体が緑」なのか、「光源が緑」なのか、カメラは判断できません。

Irsenser-5

そうすると、人工光の緑を補正してグレーにしようとするので
太陽光下のシーンは画像全体がマゼンタっぽくなってしまいます。

Irsenser-6

こういうミスを無くすために、ホワイトバランス技術者は
更にいろいろ考えます。
植物の葉っぱが入っているシーンは高周波成分が多い(細かい模様が多い)
から、高周波成分が多いときは太陽光って判断しよう。とか。
ただそうすると、人工光で細かい模様が多いシーンでミスってしまいます。


そんなときに光源の種類を判断するのに役立つのが
IRセンサーです。

赤外線を含む光で主なものは太陽光です。
人工光は(白熱電球以外は)赤外線を含まない。
これによって、人工光か太陽光か切り分けができるので
正しいホワイトバランスにすることができます。

20161121_whats_awb

今回は暗い太陽光下での例を出して説明しましたが、
同様に明るい人工光下でも同じような問題を
IRセンサを使って解決できます。

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